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【關鍵詞】統計學;創新;改革
統計學作為經管類專業一門專業基礎課,既為后續課程的學習奠定堅實的理論基礎,又需要學生靈活掌握課程的基本理論與方法來解決實際問題。但是在獨立院校經管類專業統計學的授課過程中,大多數學生普遍反映課程艱澀難懂,時間一長就容易失去學好統計學的信心和動力,尤其對于學習統計學課程對將來從事的職業是否有實質用處存在著疑惑。因此,積極改革教學方法,努力提高教學水平,不斷進行教學實踐的創新,以確保學生能夠愉快地獲得必要的統計學知識成為目前亟待解決的問題。
1目前統計學課程教學中存在的問題
1.1教學方法守舊:由于獨立院校的特殊性及經管類專業文理兼收的特點,其所招收的學生大部分數理基礎薄弱,文科生占主導。而統計學在教學過程中仍然是以課堂講授為主,主旨仍然是將理論與方法傳授給學生,通過大量的練習來確保學生對于公式和方法的理解與掌握,這種傳統的教學方法容易給學生造成疲勞,也限制了學生的積極性和創造性,教學效果差。
1.2考核方式單一:目前對于統計學的考核通常是以卷面考試為主,以測試學生對于理論知識的掌握情況;在輔以計算機教學的情況下會通過卷面考試和上機考試聯合測試學生對于課程的掌握及動手能力_3]。但實際上這種考核只測試了學生對于知識的復制能力和答題能力,對于學生是否能在實際情況中靈活掌握及運用統計學的知識幫助并不大。
1.3課程設置待完善:統計學的教學應注重學科的交叉,合理構建課程體系,在體現課程設置科學性的同時使學生的學習更連貫有序。如市場營銷專業在統計課程之后進行《市場調查與預測》課程的學習,就能很好的銜接上,并將統計學的方法論靈活的運用到市場調查與預測當中,使學生的學習目標更明確,積極性也得到了激發。
2對統計學課程教學及實踐創新的教學設想
2.1因材施教――運用計算機解決統計問題:獨立院校經管類專業學生的特點鮮明:他們活潑、思維廣闊活躍,喜歡動手實干,但缺乏耐性,數理知識薄弱。有鑒于此,在教學過程中可以在進行完某一階段的理論學習之后,立刻進行上機操作,運用計算機來解決看似繁復的統計學問題,通過現代化的手段能使他們更容易接受統計課程的學習。
例如,統計資料的收集和整理,這是統計工作中非常重要的基礎階段,在課程的理論學習中對數據進行整理的方法相對瑣碎枯燥,而當進入到實驗環節中,學生學會運用Excel中的FRE-QUENCY函數和數據分析工具后,發現只需要幾個步驟,兩分鐘之內就能將課堂上繁瑣的數據整理過程完成。這使得思維活躍追求便捷的學生們不再強烈排斥大量的公式和計算,因為每次學習完看似困難的理論知識之后,在實驗室都能得到魔術般的驚喜,這既提高了學生學習統計學的積極性,也提高了學生對于現代化科學手段的認識和興趣。
2.2增設統計實訓課――重視統計學的學科地位:高校培養人才就是為了適應日新月異的社會需求,而對統計應用日漸深入的管理、金融行業更是提高了對經管人才的要求_4]。除了具備扎實的理論基礎,還需具備嫻熟的動手能力才能成為名副其實的經管人才。
根據目前的形勢及學生特點,本系經管教研室提出了大膽的想法,在完成統計學理論課程之后,單獨開設一門統計軟件實訓課,在這門課上讓學生廣泛接觸知名專業統計分析軟件,如SPSS、SAS、BMDP、SYSTAT等,并選定其一進行深入學習,以適應社會需求,在將來的就業競爭中為自己增添一枚強有力的砝碼,也使學生充分認識到學好統計學的重要性。
2.3改革考核方式――結合專業特點進行統計學課程設計:對于卷面考核的形式,學生只需要臨考磨槍就能應付過去,無法檢驗學生是否具有熟練運用統計學理論與方法解決實際問題的能力。為了更適應社會對人才的需求,以及筆者在統計學教學過程中積累的一些經驗和想法,認為,如果能根據專業特點給學生增設統計學課程設計的考核,通過這種形式來觀察學生靈活解決問題的能力和對統計學方法論的實際掌握情況。
例如,給定課題假設:成都某知名連鎖超市準備在學校外某街道口新建一家零售商店,由各小組成員做這方面的準備工作。其中有一項是進行市場調查。在眾多信息中,經過該地行人數量是要考慮的一個很重要的方面,而消費者的購物習慣與傾向也是要考慮的重要因素之一。請各小組根據該超市所需的信息進行工作計劃并實施,最后撰寫報告闡述其可行性。
如果學生能進行正確的分析(如大量觀察法、抽樣推斷、調查表的使用等),設計好實施計劃和步驟,分配好人員,使用一周的時間去采集和整理數據,最后進行分析形成報告。這個過程就充分檢驗了學生分析問題和解決問題的能力,達到了實踐考核的目的。
關鍵詞: 普通高校 學習支持系統 教學資源 自主學習模式
伴隨著終身教育時代的到來,教育資源建設的網絡化已成為當前的趨勢,對于高校不同類別的課程而言,建立一個網絡學習支持系統,最大限度地實現資源共享,提高教學資源的利用率,實現網絡技術與教學過程的有機整合,發揮網絡在教學過程中的作用就顯得尤為重要。
一、學習支持系統的功能
構建學習支持系統的最終目的是服務于教學,輔助教師的課堂教學,為學生的自主學習提供幫助,促進學生創新能力的培養,因此系統地進行網上教學資源建設是構建系統的重要任務。基于網上教學資源的學習支持系統的功能主要包括:
1.提供多種教學輔助資料,使學生可方便及時地獲得學習資源和信息,開展自主學習。
2.提供學習輔導與咨詢,引導學生學習,及時解決學習中遇到的各種困難,增強學習的自信心。
3.培養學生學會搜集和處理各種教學信息,激勵學生學會遠程學習,營造良好的學習風氣。
這些就涉及教學資源如何開發;學生如何使用好網絡媒體,進行基于資源的學習;通過網絡媒體如何對資源進行管理;學生如何接受教師的交流服務,等等。
二、學習支持系統的總體設計
1.設計思想。
(1)“以人為本”,充分體現以學生為主體,進行設計時要充分考慮網絡教學的特點,突出學生的核心地位,使學習支持系統具有開放性和交互性的特點。
(2)學習支持系統通過在線測試、在線討論、在線答疑等模塊構建了一個便于協作的網絡學習環境,幫助學生對知識的意義構建。
(3)學習支持系統的總體設計要充分利用并合理安排網絡資源,體現學習個別化的思想,支持學生的主動探索和發現學習,提高學生的學習興趣,使學習成為有意義的知識攝取活動。
2.系統的導航設計。
學習支持系統的導航設計很重要,成功的導航設計可以方便學生進行學習,提高學習效率,采用基于Web技術的非實時自主式網絡教學,將豐富的教學資源組織到相關的Web頁面上,并通過導航實現瀏覽頁面的轉換,根據自己的需要直接進入相應的功能模塊。在各個功能模塊的內部系統根據需要適當使用瀏覽導航和菜單導航等形式。
3.系統的功能設計。
系統主要分為五個功能模塊,分別是:視頻教學子系統,教學資源子系統,題庫管理子系統,在線討論子系統,在線答疑子系統。
三、學習支持系統的構建
基于校園網的課程學習支持系統主要包括資源建設和輔助教學兩大功能,具備五個基本要素:網絡環境、學生、教師、教學資源、支持交流工具。如圖1所示。
網絡環境是資源運行和輔助教學的基礎。具有信息處理設備、便攜式信息終端及學習管理服務器,通過網絡相連接,構建的網站可以滿足對內的寬帶和對外的窄帶連接兩種需求,進行遠程自主學習。
學生:通過互聯網進入這個系統并接受學習支持。
教師:各相應課程的教師進入這個系統輔助學生自主學習。
教學資源:運行在網上的多種資源,例如網上素材、課件、參考資料、授課錄像、習題集、試題庫等。
支持交流工具:包括電話、電子郵件、QQ、BBS等工具。學生在線學習遇到困難時,需要通過這些交流工具從教師、其他學生那里獲得學習支持,進行師生互動、生生互動。
系統運行流程如下:
1.教學資源的制作。
教師根據課程特點制作出相應的CAI課件、試題庫(不含答案)、參考資料等,進行全程課堂錄像,做到教學資源的動態化。
2.學生通過系統進行自主學習的過程。
(1)學生輸入自己的賬號信息,登錄系統,沒有注冊的學生則需要先進行注冊。
(2)選擇相應課程,按照系統提供的學習模式進行自主學習,包括交互式內容學習、在線測試、在線作業、自我評價等學習活動。
3.交流的過程
(1)如果學生在學習中有困難,可以通過電話、電子郵件、QQ、BBS等方式,與教師或其他學生進行交流討論。
(2)教師使用各種工具對學生的問題進行解答。
四、學習支持系統應用的輔助教學策略
正所謂“溫故知新”,教師在學習支持系統中,可以充分運用輔助教學策略,將教學過程延伸到課前、課后,為課堂教學更好地服務,實現適應性學習和智能化教學。
1.講授策略,提供教學輔助材料。
教師制作教案、CAI課件、演示案例等教學輔助材料,并上傳到系統上,激發學生的學習動機,進行練習鞏固,對知識進行反饋強化。
2.探索協作策略,提前進行分組教學任務的布置。
在進行項目教學等研究性教學時,教師可以事先將教學任務布置在網上,并提供相關資源,給予一定的提示,讓學生選擇學習主題和同伴進行協作學習:課前先將素材準備好,做好前期準備工作,便于課堂教學的開展,教師給予最終反饋。
3.個別化發現策略,提供學習輔導和咨詢。
課堂外,學生可以登錄網絡,通過支持系統進行自主學習、自主探索,進行知識的復習、習題的練習,當遇到問題時可以尋求教師的幫助,更好地鞏固知識。
五、學習支持系統自主學習模式應用
在學習支持系統中,完全按照以學生為中心的自主學習思想設計網絡課程,課程支持完整的學習過程,包括預習、學習、網上實驗、復習思考、學習延伸等。自主學習模式可設計為四個基本環節,制訂學習目標、自主探索、協作交流和在線輔導、自我測評與總結分析。學生在使用系統的過程中,學會搜集和處理各種教學信息,利用學習資源進行自主學習,對于教師提前布置的教學任務可以開展合作學習,學習過程中碰到的問題可以進行互動,或者在教學答疑系統中尋求教師的幫助。
實時課堂:通過該模塊可以進入視頻教學系統,通過在線觀看教師上課的授課錄像,進行課程的實時學習。
資源中心:教學資料及CAI課件是學生學習資源設計的重要組成部分,采用基于網頁的異步授課方式,不受時間的限制,學生可以在任何時候通過瀏覽網頁進行學習。進入這個模塊,學生可以查閱到本課程所有的教學資源,如教師上課的課件、參考資料等,方便課后的復習,或者進行課前的一些準備學習。按照章、節、知識點的層次提供相關材料并對章節重、難點內容進行總結。
作業查詢:進入這個模塊,學生可以查詢本課程所有的作業及自己上交情況。
教學答疑:學生可以通過在線答疑子系統瀏覽所有提出的問題及答復,還可以對學習中碰到的問題進行在線討論和求助,如果教師不在線,也可以采用留言的方式,等待教師的回復。系統提供有個人問題及留言的相關記錄,供本人進行參考。
在線討論:學生在學習過程中如果遇到疑問,除了在答疑子系統中向輔導教師求助以外,還可以和在線學習伙伴進行討論解決。在線討論子系統就是為學生和學習伙伴進行交流而設置的場所。除此之外,指導教師還可以就某些重要問題組織專題討論。
線上練習:題庫管理子系統提供了大量的試題及不同的試題類型,對不同的題型分別進行編碼。學生可以通過在線練習子系統隨機抽取試題庫中的試題進行練習,幫助鞏固學過的知識。系統可把相關問題答案及學生的答案添入數據庫中,教師在進行批閱時,可以參照原題及給出的答案進行評閱。最后,系統會把各題所得的分數進行自動匯總,得出總分。
六、學習支持系統的發展趨勢
隨著高校對網絡資源建設的重視,課程學習支持系統有著良好的發展前景,更加重視各種媒體之間的配合,通過新技術的應用,更加突出體現學習支持平臺在實現人際相互交流和相互作用中的技術特征和優勢,會有越來越多的高校選擇使用,進行開發,以更好地激發學生的學習熱情,讓學生更加自主、方便、快捷地學習,促進教學質量的提升。
參考文獻:
[1]肖君.網上教學資源支持服務系統的建設.中國遠程教育,2002.
[2]劉海燕,熊馨.基于技術的網絡學習平臺設計.安陽工學院學報,2005.
[3]鄧世昆等.高校網絡教學支撐環境構架.云南大學學報,2007.
一、層遞性
課程體系,從一般意義上講是指一個專業所設置的課程相互間的分工與配合,但從更廣義來說,一類方向課程的匹配組合也應該列入課程體系的研究范疇。課程結構是課程體系的結構形態,它的確立是一項極其復雜和繁復的課程設計活動。課程結構確立的依據是課程目標,它是課程目標的一種表征形式。基于此,“課程結構的確立首先需要從既定的課程目標出發,以課程目標為尺度尋求具有不同價值的課程類型與課程目標的對應性,即在課程目標的情形下確定具有不同價值的課程類型與具體科目在學校課程體系中所擁有的位置,并清楚地界定他們之間的關系。”[4]圍繞兒童文學課程的教學目標,課程體系應該呈現三重結構:兒童文學基礎理論課程與小學語文教學密切相關的兒童文學課程兒童文學興趣延伸類課程。第一層面是兒童文學基礎理論課———“兒童文學概論”,要求學生對兒童文學的基本原理、各類文體的基本特征以及中外兒童文學發展潮流概觀有所了解,并樹立正確的兒童觀;第二層面是兒童文學與小學語文整合類的課程,如“中外兒童文學精品選講”、“兒童文學閱讀與指導”、“兒童文學創編與指導”、“兒童文學與小學語文教育”等,這類課程不僅要求學生對小學語文課本中出現的經典作品要有所了解,同時要掌握指導兒童文學閱讀與創作的方法,理解兒童文學與小學語文教育是“一體兩面”的關系,兒童發展是其出發點和歸宿點;第三層面的課程是興趣延伸課,分別從兒童文學專題研究,兒童文學與其它學科的整合以及地方特色等方面設課,如“童謠研究”、“西方童話史”、“中西兒童文學比較研究”、“中國古代神話研究”、“兒童文學與小學生心理健康教育”、“圖畫書的欣賞與創作”、“內蒙古兒童文學研究”等,為學生日后成為專家型的小學語文教師做理論儲備。這三個層面就好比大樹的干、枝和葉,前者是后者的基礎,后者是前者的豐盈。以包頭師范學院為例,2009年兒童文學教育專業的教學方案就有相對系統的、層次分明的兒童文學課程體系。(見下圖1)該課程體系就充分地考慮了兒童文學課程體系的層遞性:第一層面的課開在第二學年的第一學期;第二層面的課開在第三學年;第三層面的課開在第四學年。
二、實踐性
小學教育專業的兒童文學課程是“形而上”和“形而下”的統一,尤其是“形而下”的特質更應該得到足夠的重視。從“形而上”的視角看,兒童文學是一門理論性較強的學科,理論的深度與前沿是支撐兒童文學課程的重要一面;從“形而下”的視角看,兒童文學又是一門實踐性很強的學科,教學的終極目標是為了學生能夠更好地勝任小學語文兒童文學的教育教學。實用型、應用型是對這類人才的特殊要求。小學教育專業的文科方向的學生與文學院培養的兒童文學專業方向的研究生有根本性的不同,兒童文學理論水準固然是這類人才應該具有的基本素養,但自身的兒童文學閱讀鑒賞和創編的能力,以及指導小學生進行兒童文學教育教學活動的能力更是不容忽視的。因此,課程的實踐活動是構建小學教育專業兒童文學課程體系時應該充分重視的環節。以包頭師范學院為例,實踐訓練在課內課外相結合、校內校外相結合的理念指導下逐漸形成實踐訓練的“三步走”模式。實踐訓練的“三步走”是指將實踐訓練貫穿于課內教學活動、課外社團活動和校外兒童文學活動體系當中。首先,在課內教學活動環節,理論與實踐相結合是教師教學的基本理念。在《兒童文學概論》課程里設計了“等你參與”環節,內容包括:1.試講一次課;2.參與一次講故事比賽;3.參演一個兒童劇;4.創作一部作品(一首兒童詩歌、一個童話或寓言故事)。全體學生都必須參與,每位學生任選其中一項即可。同時還開設了實踐性極強的課程,如“兒童文學閱讀與指導”、“兒童文學創編與指導”。以“兒童文學閱讀與指導”為例,這門課程的教學內容至少應包括文學閱讀學的基礎理論、常見文學閱讀方法介紹、小學語文常見文體的閱讀方法研究。這類課程都會留出部分課時給學生專門進行小學課堂兒童文學閱讀或創編的模擬演練。其次,組織兒童文學社團活動,渲染兒童文學教育教學研究氛圍。社團活動的內容主要包括兒童文學創編和兒童文學表演。兒童文學創編主要依據現行小學教材中最常見的文體進行訓練,選擇典型的作品進行仿寫,選擇典型的作品改編成課本劇,同時鼓勵學生自由創作和研討。兒童文學表演則是兒歌聯頌的編演和兒童劇的編演,同時包括講兒童故事的訓練。再次,鼓勵學生走出校園,服務社會。校外兒童活動主要包括深入小學學校進行展演,定期在書店進行“故事姐姐講故事”活動,以及與相關部門合作進行兒童文學活動。比如,與《內蒙古少年報(蒙文版)》編輯組合作完成一個新欄目《兒童文學園地》,將中外優秀的兒童文學短篇譯成蒙文。再如,與內蒙古民間文藝聯合會合作進行蒙古族民間童話的翻譯。通過實踐活動“三步走”的訓練,使學生真正能夠將理論知識充分地轉化為實踐能力,樹立起面向小學和面向社會的服務意識。實踐性是小學教育專業兒童文學課程的特色,也是今后強化和創新的最基本的方向。
三、綜合性
“隨著20世紀學科發展由分化走向整合,開設綜合性課程已成為世界課程改革的基本走向。”小學教育也應該“加強跨學科的綜合課程的建設”,打破學科間的壁壘,“以社會現實問題或小學教育教學中的問題為中心,大膽地進行學科間知識的重組,構建有綜合特色的新的課程知識結構體系。”[5]其實,很多學科本身都具有綜合性的特質,兒童文學更是如此。“兒童文學本身兼容心理學、教育學、歷史學(童年學)、人類文化學、生物學、民間文學、美術藝術等多學科的內容”[6]。因此,兒童文學課程體系的建設也應該體現學科整合的理念:在已有教學資源的基礎上,逐漸形成以文學教育為軸心,以兒童教育學和兒童心理學為基本面,輻射美術教育、音樂教育、童年學、人類文化學等多個學科的課程新體系。這種學科間的整合體現在兩個層面:一是從文學課程自身的教學出發,整合其它學科的教學資源;二是通過不同學科的整合形成新的課程。從文學課程自身的教學出發,整合其它學科教學資源的理念,在方衛平、王昆建教授主編的《兒童文學教程》、王泉根教授主編的《兒童文學教程》、朱自強教授著的《兒童文學概論》中都有所體現。他們分別將美術教育、音樂教育、童年哲學、兒童教育學、兒童心理學等領域的成果融入兒童文學教學中,在兒童學的廣角視閾下,突破文學教育的局限,力圖打通相關學科,在更寬泛的視野中重新審視兒童文學。從不同學科的整合出發,可以開設一些新課程,如“兒童文學與兒童教育”、“兒童文學與小學生心理健康”、“兒歌的創作與表演”、“兒童劇的創作與表演”、“圖畫書的欣賞與創作”等。這類課程開設的難度較大,首先在于可以參照的現成教材或論著基本沒有,同時具有綜合學養的教師又極難培養。因此只有將現有的教師資源組合起來,不同學科的教師共同研究教學大綱和教學內容,從專題課做起,逐步形成固定的選修課程。小學教育究其根本,無論是語文教育、數學教育、藝術教育或者其它教育,都是圍繞兒童來進行,都是以兒童為本位的教育活動,其學術依托自然也應該建立在兒童學的基礎上。兒童學是一門將醫學、兒科學、發展心理學、教育學、社會學等自然科學、社會科學和人文科學結合起來,綜合地探究和解決當今兒童面臨的各種問題的綜合科學。綜合性是其最顯在的特質。小學語文教育的“兒童文學化”包含著“文學化”和“兒童化”兩個方面。其中“兒童化”的實現由于其顯在的跨學科特質,前進的步履必將呈現較為曲折復雜的情形,然而,對于推進小學語文教育教學改革其又是極為重要的。因此,在現階段,依托兒童學的視域,打通相關學科的屏界,構建綜合性的小學教育專業兒童文學課程體系是十分必要的。然而,將具有學科整合特點的課程體系從紙質媒介轉化為實際的操作還有一段相當長、也相當艱辛的路要走。
四、地域性
中國自古有“因材施教”的說法,是指針對學習的人的志趣、能力等具體情況進行不同的教育。考慮到同一地區的小學教育專業的學生在成長環境以及今后作為小學教師實施教育行為的環境的相似,是否也可以提出“因域施教”的說法。服務基礎教育和服務地區發展是小學教育專業的專業定位基礎。不同地域的生源、今后服務的對象以及教育發展的基礎環境都有所不同。有針對性地進行教學,培養有地域特點的小學教育專業的人才,讓教育參與地域文化的傳承和建設,也應該是小學教育專業兒童文學課程設置必須考慮的關鍵點之一。
關鍵詞:教學改革 教學設計 項目化
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)09(a)-0157-01
《機械零件普通加工》課程是我院數控技術專業核心課程,本文以《普通車工實訓》、《普通銑工實訓》課程為基礎,通過對學生職業技能進行分析,采用按工作過程系統化的課程開發形式,開發出來的一門學習領域課程。課程內容以普通車削和普通銑削加工中的典型零件(加工難度為蘇州市勞動局頒布的初級工標準)的加工為載體,采用任務驅動教學模式,在教學中運用理實一體相結合的項目教學法。
1 課程設計思路
課題組成員通過市場調研和舉辦企業、行業專家訪談會等形式確定了課程的開發思路:即模擬真實的企業工作環境,“基于工作過程”進行學習情境的設計,引入“任務驅動”的理念,將傳統的“按學科體系設置教學章節”的模式轉變成“基于企業真實零件加工過程設置學習項目和工作任務”的新模式,重構教學體系。課程突出對學生實踐能力的訓練,理論教學和技能訓練交替進行。理論知識圍繞工作任務的需要來選取,同時兼顧學生未來職業發展的需要。教學環節設計堅持“以學生為主體,以能力為本位”的教學理念,提高學生解決實際問題的綜合能力。
2 課程內容設計
基于工作過程系統化的課程設計理念,以普通車削和銑削加工中典型加工項目(如車削加工中的外圓車削、鏜孔、螺紋車削等)的基本訓練和企業實際產品 “食品輸送機傳輸軸部件”中的典型零件的加工組成教學單元,設計開發了6個學習情境,在學習的最后階段又安排了一個學生創新實踐的教學環節。這種課程內容的設計,有效解決了以單一零件為教學載體的項目化教學的局限性(注:有些項目化課程往往采用單一零件作為教學載體,由于零件在形狀、精度等方面的局限性,容易出現學生只會分析、加工該零件,換了其他零件就不會分析和加工的情況)。教學內容組織上,將 “機制工藝”、“公差配合與測量技術”、“刀夾具技術”、“機床維護與保養”等課程中的知識點融入到具體教學單元中,教學目標明確,指向性強,解決了傳統教學中學生不知道理論知識如何指導實踐、服務于實踐的問題。教學中采用與生產工藝同樣的遞進式工作流程,讓學生真正做到“學做合一”。課程內容見表1。
3 考核評價體系的設計
高職教育具有職業教育和高等教育雙重屬性,所培養的應是滿足生產、建設、管理、服務第一線需要的應用型人才,他們應具備良好的職業素質和實際操作技能。因此教育應以能力評價作為本位。《機械零件普通加工》課程在考核評價體系的設計上采取過程評價與理論、實操考核相結合的評價方式,設計有理論考核、實踐操作考核、創新成果匯報+創新零件評比等考核環節。過程評價安排在每一個教學單元(項目)結束后進行,主要考核學生參與程度與表現情況,考核由授課教師和學生(分組)共同參與完成。考核評分見表2。
學生最終成績=平時成績×30%+實踐操作考核成績×30%+期末試卷考核成績×30%+創新實踐成績×10%
這樣的考核評價體系設計改變了傳統教學評價方法,既考察了學生對知識和技能的掌握程度,又兼顧了對學生學習態度、團隊合作、項目參與度、設備清潔保養等學習過程中表現的考核,全面考評了學生學習效果。
4 教學環境的設計
在教學環境的設計上,模擬真實的企業工作環境,遵循以“車間”代替“教室”、以“工位”代替“座位”的改革思路,將整個教學區域分化成理論教學區、小組討論區、現場教學區、技能訓練區、工具間(材料毛坯、工、量具領取室)5個區域。每個教學區均按教學需要配備有投影儀、供學生拆裝實驗用機床、工具書等教學設備和資料,形成了理論與實踐、實習與實訓、培訓與技能鑒定等功能集于一體的教學綜合體。在這樣的基礎之上,我們按照企業化的運作模式,制定了管理工作流程,實施現場定置管理與看板管理,在實訓中還有意識的模擬企業工時定額管理制度,給學生灌輸效率和質量意識,從而實現學生多層次、多維度、全仿真、最大化學習和實踐效果,使學生能在真正意義上體驗企業文化,感受企業的管理,實現零距離上崗。
參考文獻
隨著計算機技術、設備的迅速發展和應用需求的拓展,三十年來,課程內容不斷充實更新,計算機操作系統今非昔比。現代操作系統的內容蘊涵了什么?知識結構的重點是什么?操作系統在課程體系中的關系如何?需要本科學生理解和掌握什么?如何加深理解和運用?課程的發展如何與時俱進?這都是課程建設必須考慮的問題。
課程歷史與課程建設
電子科技大學“計算機操作系統”課程起源于20世紀70年代初期。當時,隨著計算機巨頭IBM公司的S/360大型機系統軟件的推出,對“計算機操作系統”這個系統軟件的討論遍及全球。以周錫令教授為代表的一批專家學者敏銳地感覺到“操作系統”將成為計算機技術和學科發展的重要領域,他們不失時機地開展了計算機操作系統的研究和分析。在收集匯總國際上相關“操作系統”學術論文的基礎上,出版了中文“操作系統”論文集(上、下冊)和英文論文集,組建了“操作系統”軟件研究小組,展開了對計算機體系結構和操作系統的研究。先后多次舉辦了全國高校和研究單位參加的“操作系統”學習班、研討班和培訓班,并派教師到國外學習相關操作系統知識。1977級本科學生就開始采用新的教學體系,設置了“操作系統原理”課程。在“操作系統”論文集的基礎上,計算機專業湯子瀛和楊成忠老師編寫了《操作系統原理》講義, 1981年,《操作系統原理》教材正式出版。1984年,改名為《計算機操作系統》,由重慶大學著名教授童\主審,作為全國統編教材由西北電訊工程學院出版社出版,在全國計算機界產生了很大的影響,并在1987年獲得國家電子部優秀教材二等獎。
“操作系統”課程組承上啟下、與時俱進,自2001年起,進一步完善課程內容體系,采用國際優秀教材和雙語教學,進行精品課程建設。以操作系統原理為核心和基礎,并拓展到“操作系統結構”、“嵌入式操作系統”和“大型機操作系統”等相關課程,推動多層次、多類型、多應用教學。并以培養學生創新能力為目標,以系統設計和軟件構架為教學理念,突出概念、原理等理論內容的實踐應用環節,優化課程內容,教學資源網絡化,使學生受益面不斷拓寬。教學項目“計算機主干課程建設與教學改革”曾獲2001年度國家教學成果二等獎。課程組先后出版操作系統教材四部、講義四部,發表相關操作系統和教學改革的論文20余篇,教學實驗和教材等項目先后獲得電子科技大學多項校級獎勵。目前,“計算機操作系統”課程獲得“教育部-微軟精品課程”建設項目支持,教材被列入高教出版社“十一五”規劃教材建設。在操作系統應用研究領域,課程組和項目團隊在常規操作系統、分布式操作系統、實時操作系統、嵌入式操作系統、大型機操作系統等領域也具有較大的優勢和獨到的特色。
知識結構與課程教學
一門課程的教學目的是通過該門課程的教學(講授、討論和實踐)讓學生學習(了解、理解、掌握、運用等)到課程內容所提供的知識和技能,構建合理的知識結構,為進一步的學習和應用打下基礎,這是對本科生的基本要求。因此,建立計算機操作系統的知識結構,設計和規劃本科階段的教學內容,就是課程建設的重要工作,如圖1所示。
掌握計算機操作系統的基本原理是計算機專業學生深入學習該方向其他課程和進行研究的必備基礎,有著極其重要的學科地位。課程組以操作系統中成熟、經典的思想和設計算法為核心,緊密結合當代操作系統的發展趨勢,建立以操作系統所管理的資源對象為分類標準、以操作系統的性能為設計目標、以操作系統的各類算法和數據結構為實現手段的教學內容體系和風格;注重該課程與其他課程的交叉關聯,以計算機組成原理課程為基礎,以嵌入式系統設計為實例,在傳統知識結構基礎上,以現代Unix、Linux和Windows操作系統的新特征為案例;強調研究型教學,教師積極進行教學研究,探索新的教學方法和手段,自主提出了“融入式”、“定位式”等教學新理念,并率先采用雙語教學,引入國內外最新的發展成果和教學理念;結合理論與實踐,針對學生的理論理解能力、技術性實踐能力、綜合性實踐能力和探索性實踐能力的培養需要,配套課堂實驗及低、中、高四個層次的實驗內容,使課程理論與實踐相互促進,形成積極的、充滿生機活力的互動教學機制,提高人才培養質量。
“計算機操作系統”是一門理論性、實踐性并重的基礎核心課程,內容抽象、課程教學難度大。為提高課程教學質量,針對教學難點,研究教學方法,融入教學過程,探索教學改革,課程組采用了如下教學方法和教學手段。
1.合理選用教材和參考書,保持教學內容的時代性和先進性
教材是影響教學內容的一個非常重要的因素。現代操作系統工程實踐和技術發展迅速,傳統開發技術被淘汰或被改進,新的開發思想和基本概念不斷出現,并應用到當前流行的操作系統產品中。要求“操作系統原理”的教學內容必須及時更新,適應發展,與時俱進。否則,難以使學生學以致用,勢必影響學生學習興趣,從而影響教學質量。通過采用原版教材,加大參考與輔導學習,自編教材,靈活采用雙語教學的方式,促進教學質量的提高。
2.強調教師素質,通過教學研究和科研工作提高教師業務水平
作為教學主體之一,教師必須及時更新自己的知識,不斷學習,提高業務水平。多年來,課程組始終堅持收集和閱讀與操作系統有關的各種資料和文獻,并結合科研項目對操作系統開展了大量的研究工作,參加了若干有影響的操作系統軟件的開發。在課堂教學中,介紹研究方向和學科前沿,吸引本科學生參與教師的科研工作,拓展自己的視野。
3.精心備課,突出教學內容的系統性和完整性
如何組織課程內容,使其成為一個有機整體,是課程組必須解決的問題。通過較長時間的探索,我們認為必須首先幫助學生建立操作系統總體結構輪廓,然后再介紹各部件內容。同時,我們還總結出“突出總體結構、深入講解部件”的教學原則。而且,整個教案的內容組織注重引導學生探討各種知識的內在聯系和技術的引入背景,注重知識的理解,而非簡單記憶。基于這樣一條明確主線,學生的學習更具方向性和目的性,學習效果明顯提高。
4.科學授課,充分調動學生的積極性和創造性
課堂教學是整個教學活動的另一重要環節,課堂組織是否科學合理會直接影響學生學習的質量和效果。課程組總結出了一些有效的措施。
* 明確學習目的,激發學習興趣,采用啟發式教學。興趣是促進學習的巨大動力,教師有義務激發學生的學習興趣,尤其是理論性較強的課程。所以,在課程之初就必須清楚地告訴學生學習該課程的目的,講清不同學習對象(如一般計算機用戶、程序員、系統分析員、系統管理員)的學習目的,根據學生已經遇到的問題結合教學內容激發學生思考,探索問題的答案。
* 根據教學內容,合理安排教學進度,注重節奏教學。“操作系統”課程內容的概念多而抽象,而從抽象到設計又是理論到工程的轉換,本科學生缺乏系統和工程的概念,因此,是一個難點。我們在課程進度方面采用“先慢后快”的節奏。“先慢”是為了讓學生有充足的時間消化新概念,也讓學生適應教師的授課風格;“后快”是當學生基本掌握了該課程的主要概念以后,可以適當加快教學進度,以便按時完成教學計劃。
* 精心準備,激情授課,強調交互式教學。教學方法需要強調講課的高度激情,以教師高昂的情緒感染學生,避免“滿堂灌”。課程組要求教師在課前要根據內容需要設計準備適當的問題,在課堂教學適當的時候提出,留給學生適當的思考時間。同時,鼓勵學生提問,根據學生反饋信息和問題,與學生探討問題的解決,而非給出答案。這種交互式方式,學生非常樂于接受。
* 深入淺出,理論聯系實際,突出原理的應用。如何將高深的理論用淺顯的語言表述是教學方法的技巧。操作系統中的“并行與并發”、“進程與線程”的概念是理解的難點,我們結合當前主流操作系統產品(如Windows和Unix系統中的多任務執行,多層調用等)的具體示例進行講解,從應用角度和生活常識形象生動地解釋理論,開拓了學生的思維。
* 以人為本,誠心與學生交朋友,推崇親情教學。“操作系統”課程對象通常是大學三年級學生,此時,很多學生正處于人生規劃決策的關鍵時期,作為老師與長者,幫助他們健康成長是義不容辭的職責。以講授課程知識為基礎,輔以講授人生發展與規劃,幫助他們解除成長過程中的煩惱,把他們當作朋友,對于推動教學工作是非常有益的,這種“親情式”教學手段往往能收到良好的教學效果。
5. 注重實踐環節,強調能力培養,合理進行學生考核
遵循學生創新能力培養的整體規劃,基于系統設計和軟件模塊設計的思路,課程組利用較好的實驗室條件,開設“實驗室課堂”,構建“操作系統案例庫”,結合課程實驗、應用實驗和綜合實驗加強學生系統編程與內核模塊設計的能力。這些案例既作為教學,也供學生自行設計或復現,優秀作品又進入案例庫循環,使學生能即學即用,及時發現和解決問題,對抽象概念通過實踐環節理解,拓展深層次思考,對學生的能力訓練收到很好的效果。案例如圖2和圖3所示。
6. 靈活運用現代化教學平臺,提高教學質量
在精品課程建設過程中,教學網站是一項充分發揮現代信息技術,拓寬教學資源使用和學生受益范圍的舉措,也是讓學生更大程度獲得需要的信息和知識,了解整個課程教學過程,讓學生參與到我們的教學中來,形成師生共建、共促質量的模式。教學網站的建立,基于CERNET西南中心結點和校園網,利用教師社區課件,利用留言板與學生交流答疑,通過電子郵件向學生提供課外輔導渠道等,既對本專業學生提供了共享與交流環境,也為其他專業和遠程教學提供了網絡教學資源。
7. 操作系統發展的系列學術交流
學術交流是提高課程教學質量的另一種途徑。操作系統技術發展日新月異,為使學生了解現代操作系統發展的新趨勢,課程組組織了有關操作系統技術領域的系列講座。根據“操作系統”課程內容及相關課程在今后學科中的應用,講述應用需求對操作系統的要求。此外,還邀請國內外專家進行學術交流(如Intel、IBM、Mircrosoft、Nokia等公司技術專家),了解操作系統發展動向等。通過這些課程講座,使學生充分領略該課程在科學研究和應用開發中的重要作用,使學生學習目的更加明確。
課程的主要特色
“計算機操作系統”課程的建設和教學過程體現了電子科技大學本科教學中的理論、技術與工程結合的特點。其特色體現在:
1)堅持基礎核心,帶動多層次、多類型教學,構建先進課程內容體系
以本科“操作系統原理”為基礎核心,形成多層次、多類型教學,層次分明、思路清晰,內容彼此呼應,系列課程與實驗相互配套,保證了理論教學、實踐教學和資源輔助教學的有機結合。
2)強調能力培養與創新,實施“循環案例”和“師生共建”的教學模式
靈活實施雙語教學,開設“實驗室課堂”,構建“案例庫”,通過教案電子化、教學資源網絡化、參考資料廣域化、師生交流多樣化,強化課程內容的理解和運用。鼓勵本科學生參與教師的科研工作,通過分析和模塊設計,不斷完善“案例庫”,師生共同參與課程建設,保證課程質量。
3)強調與時俱進,優化課程內容,保持與現代操作系統發展同步
以現代計算機系統軟件構架為教學理念,以并行處理技術和智能管理技術為重點,以技術和設備發展為驅動,以應用系統實施為特點進行課程內容講授。同時,課程組積極開展教學研究和科研應用項目,在常規操作系統(Windows, Unix/Linux)、嵌入式操作系統(WinCE, Em-Linux, VxWorks)、移動終端操作系統(Symbian等)和大型主機操作系統(z/OS)等方面開展研究工作,以科研促進教學,收到明顯的效果。
總結
電子科技大學“計算機操作系統”課程具有深厚的歷史積淀和教學經驗,在國內同類課程教學上有較明顯的特色和優勢,體現了電子科技大學本科教學中強調理論、技術與工程結合的特點。課程建設與時俱進并持續發展,在采用國際優秀原版教材,靈活實施雙語教學的基礎上,使自編教材達到較高的水平,教材先后被列為全國統編教材(1984)、全國推薦教材(1997)、全國“十五”規劃教材(2003)和全國“十一五”規劃教材(2006)。課程建設提出“操作系統”系列課程和系列實驗,開出分層次的配套實驗課程,強化理論的理解和運用。
通過課程建設,我們也認識到:
1)操作系統的實踐環節需要進一步完善,在時間和驗證評價指標上需要進一步探索,類型需要進一步更新。
2)雙語教學問題需要認真思考并靈活掌握,在教材、理解、語言和學生接受程度等方面需要進一步實踐。
3)國內外教學和學術交流需要進一步拓寬。
【關鍵詞】SOPC;項目化教學;NIOS Ⅱ
Abstract:For improve the quality of teaching about SOPC course,author combined achievements of related scientific research projects and teaching,analyzed the characteristics of the course,and made discussion about design of projectized teaching according the practical situation of our school.
Keywords:SOPC;projectized teaching;NIOS Ⅱ
1.引言
可編程片上系統(SOPC,System on a Programmable Chip)結合了SOC(片上系統)和PLD(可編程邏輯器件)、FPGA(現場可編程門陣列)各自的優點,是特殊的嵌入式系統;它首先是片上系統,即由單個芯片完成整個系統的主要邏輯功能;其次,它是可編程系統,具有靈活的設計方式,可裁減、可擴充、可升級,并具備軟硬件在系統可編程的功能[1]。SOPC技術已經成為國際新技術的研究熱點,具有廣闊的應用前景[2],國內對SOPC的研究越來越多,對SOPC的應用也越來越廣泛。SOPC是電子系統發展的必然趨勢。然而精通SOPC的人非常少,很多高校的大學生由于多方面的原因SOPC學的很不扎實,遠遠不能滿足企業的需要[3]。筆者結合在SOPC方面的教學經驗和科研項目成果,探索了SOPC項目化教學設計,將科研與教學有效結合。
2.設計思路
SOPC技術的實現方式有3種[4],美國ALTERA公司提供了基于FPGA的嵌入IP軟核的SOPC實現方式。美國ALTERA公司的大學計劃為全球范圍內的大專院校提供先進的開發軟件、可編程邏輯器件、開發工具以及完整的設計套件,對提高高等學校SOPC方向實驗教學提供了良好的基礎。
ALTERA公司提供的NIOS Ⅱ是一種軟核(Soft-Core)處理器,軟核處理器最大的特點就是可由用戶需要進行設置。NIOS Ⅱ是一個用戶可以自行定制的CPU,用戶可以增加新的外設、新的指令,分配外設的地址等。NIOS Ⅱ的硬件開發就是由用戶制定適合的CPU外設,Altera公司的SOPC Builder提供了大量的IP Core來加快NIOS Ⅱ外設的開發速度。
筆者通過在基于NIOS Ⅱ的單點自適應信號控制器設計中的應用可見,SOPC應該是NIOS系統+硬實時部分+邏輯電路的一個組合體,其中NIOS負責數據管理,通訊,人機交互等實時性相對較低的任務,硬實時部分則是獨立于NIOS系統,充分利用現有IP,用VHDL語言實現的某些實時性可靠性要求較高的關鍵部分,它可以和NIOS系統通過自定義的接口通訊。由FPGA其他資源完成接口以及邏輯處理,更是FPGA的優勢。
因此,本文進行基于FPGA的嵌入IP軟核的SOPC開發的教學設計。
3.設計原則
(1)理論實踐一體化,突出實踐環節
SOPC設計與應用是一門理論與實踐緊密結合的課程,它沒有太多的理論知識需要講解,實踐性和應用性很強,內容也不易理解[5]。因此,可進行理論實踐一體化教學,并突出實踐環節。
(2)難、易、趣結合
教學項目的設計要緊緊圍繞課程標準,選擇的項目應該是學生比較熟悉的,具有一定難度,又不能太難,并且具有一定趣味性的,才能激發學生的學習熱情和信心。
4.項目化教學設計
本文設計的“可編程片上系統”課程為2學分,共32學時,本校實訓室配備有EDA/SOPC實驗箱及計算機等實驗實訓條件,前續課程:CPLD/FPGA應用,根據我校的實際情況,設計的教學項目見表1。
表1 課程項目
序號 項目名稱 學時 性質
1 可編程片上系統認識 6 演示、驗證
2 可控霓虹燈 4 驗證、設計
3 可倒計時交通信號燈 6 驗證、設計
4 俄羅斯方塊 4 驗證、設計
5 音樂盒 4 驗證
6 視頻播放器 2 驗證
7 自適應控制交通燈 6 驗證、綜合
各項目的學習任務和內容如下:
項目1:可編程片上系統認識
學習任務:反應時間測試,利用實驗箱搭建一個反應時間測試的電路,該電路包含有發光二極管、按鍵開關、數碼管等器件,電路運行之初二極管為熄滅狀態,過幾秒后,點亮二極管,測試人看到二極管點亮時,按下按鍵開關,數碼管顯示出二極管點亮至按鍵按下的時間。
學習目標:了解SOC,FPGA和SOPC的基本概念及其開發工具Quartus,SOPC Builder和Nios IDE,并學習了解SOPC的軟件和硬件開發流程。
學習內容和教學方法:
與學生互動演示學習任務:反應時間測試,圍繞該任務講解SOC,FPGA和SOPC的基礎知識,介紹SOPC開發工具Quartus,SOPC Builder和Nios IDE,并學習了解SOPC的軟件和硬件開發流程。學生利用已有的電路和程序文件,在教師帶領下搭建學習任務:反應時間測試的電路。
項目2:可控霓虹燈
學習任務1:流水燈,控制8個發光二極管的點亮效果似水在流動,即每次只點亮一個燈,將8個燈依次點亮,可以從左往右點亮,也可從右往左點亮。
學習任務2:可控霓虹燈,在流水燈的基礎上增加一個控制按鍵,按鍵未按下時,8只發光二極管顯示為流水燈,按下一次按鍵,8只燈從中間往兩邊點亮,再按下一次按鍵,8只燈從兩邊往中間點亮。
學習目標:鞏固SOPC開發的基本流程、方法、工具。了解IO端口的使用,能完成簡單的程序編寫。
學習內容和教學方法:
學生在教師帶領下,根據基本步驟,完成學習任務1:流水燈。學生分組,每組學生獨立完成學習任務2:可控霓虹燈。
項目3:可倒計時交通信號燈
學習任務1:簡單交通信號燈,用發光二極管模擬交通信號燈,完成一個2相位十字路通信號燈設計,配時方案為定周期。
學習任務2:數碼管倒計時,用兩只數碼管實現99至0秒的倒計時。
學習任務3:可倒計時交通信號燈,用發光二極管模擬交通信號燈,完成一個2相位十字路通信號燈設計,配時方案為定周期,可對每個相位的計時時間進行倒計時顯示。
學習目標:學習定時器的使用,能完成較復雜的程序編寫。
學習內容和教學方法:
學生在教師帶領下,根據基本步驟,完成學習任務1:簡單交通信號燈和學習任務2:數碼管倒計時。學生分組,每組學生獨立完成學習任務3:可倒計時交通信號燈。 (下轉第181頁)(上接第178頁)
項目4:俄羅斯方塊
學習任務:利用VGA顯示器和VHDL語言實現經典游戲――俄羅斯方塊。
學習目標:了解VGA顯示的原理,會用VHDL描述VGA控制,能利用提供的參考電路和程序實現俄羅斯方塊。
學習內容和教學方法:
教師講解VGA顯示原理,用VHDL描述VGA控制,本任務的NIOS 2軟硬件設計,演示本任務的實現過程;學生在教師指導下實現俄羅斯方塊,并對結果進行分析。
項目5:音樂盒
學習任務:將存儲在SD卡的音頻文件讀取出來,并經過Avanlon總線送往DAC音頻電路播放音頻文件。
學習目標:了解SD卡接口與控制,DAC電路接口方法。
學習內容和教學方法:教師講解SD卡接口與控制,DAC電路接口方法,本任務的NIOS 2軟硬件設計;學生在教師指導下實現音樂播放。
項目6:視頻播放器
學習任務:實現MPEG-4視頻播放器。
學習目標:了解MPEG-4視頻播放器的實現方法。
學習內容和教學方法:教師講解用Nios Ⅱ用戶自定義指令方式實現IQ、IDCT、MC等計算密集型功能模塊,視覺框架MPEG-4視頻實時解碼。學生在教師指導下實現視頻播放。
項目7:自適應控制交通燈
學習任務:自適應控制交通燈電路設計,利用教師給出的遺傳算法符號模塊,用發光二極管模擬一個2相位十字路口的交通信號燈,設計自適應控制電路,用兩只數碼管實現倒計時。并完成相應的控制程序。
學習目標:了解自適應控制的概念、理論;了解自適應控制實現過程。
學習內容和教學方法:教師講解自適應控制的概念、理論,遺傳算法及其硬件化,自適應控制實現方法。學生在教師指導下實現自適應交通燈控制。
5.項目化教學實施
在實施過程中,教師充分考慮各項目的難易程度和學生的基礎,靈活以演示、驗證、設計、綜合的方式來完成這些學習任務。在進行項目化教學過程中,教師應做好引導,以充分發揮學生的主觀能動性。在實現這些學習任務時,教師要引導學生用哪些技術手段、知識來完成任務,并且如何應用到更多的具體問題中。
6.小結
本文介紹了可編程片上系統項目化教學設計的思路、原則,并設計了由易到難、由基礎到綜合的7個教學項目,將科研和教學進行了有效結合。
參考文獻
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一、在發展創新中不忘繼承民族傳統的優秀建筑文化特色
建筑設計教學依然要求設計者在自身所在文化背景以及社會環境中進行構思、創作和構建。建筑設計不僅要對本土文化、社會、藝術做一個完美的呈現,也要對文化、藝術等擁有全新的認識和創新。學習西方建筑風格的做法本身固然也有可取之處,但面對優秀的文化精神,我們應該抱著一種學習、鑒賞的良好態度。當大量的模仿甚至照搬照抄開始充斥我們本土的設計市場時,就會產生建筑風格單調、失去特色的現象,更嚴重的是失去了建筑造型設計的靈魂和內涵。比如,川西民居是漢族民居建筑流派之一,他們的建筑風格獨具嘉絨藏族特色,保持了嘉絨先民“壘石為室”的傳統建筑風格,寨子鱗次櫛比、錯落有致,遠目望去猶如一座壁壘森嚴的古堡。它講究用材因地制宜、就地取材、因材設計,建材以木、石灰、青磚、青瓦為主,墻有磚墻、土墻、石塊(石板)墻、木墻(木板或原木)、編夾壁墻等;屋頂用小青瓦、草、谷草、山草、石板瓦、樹皮瓦等,還有用青廠條子作梁和門杠的,這些材料多能夠就地取用,既經濟節約,又與環境十分協調,相映成趣,鄉土氣息格外濃郁,整體呈現出一種相互的質感美、自然美,符合我國早期人民追求的天人合一的自然觀與環境觀。然而,近年來一味地盲目模仿西方歐式帝國的建筑風格已經使這種質樸的、傳統的建筑理念受到沖擊而逐漸失去其原有的珍貴形象。因此,我們必須全面分析,認識到這種做法潛在的危害性,加強重視本民族傳統建筑輝煌的成就,并以創新的姿態求得發展,提升、豐富和完善中國現代建筑造型設計,使其在業界獲得更加引人矚目的成就。
二、認識我國傳統建筑文化成就的特點
職業高中建筑造型專業課程的引入應該是引導學生認識我國建筑造型文化傳統。一個建筑造型設計人才首先要對自己的家鄉故土了如指掌、全面認識。首先是中國傳統建筑文化中所蘊涵的人文性。中國傳統文化即體現人性的重要地位,它所講究的人格的健全、人倫的和諧有序,在從古至今的建筑中都有體現。其次是中國傳統建筑文化中不可忽視的哲理性。孔、孟、老、莊等名流大家,對天、地、人的存在的思索等等,都是中國古老文化的要領,我國建筑中“天人合一”的傳統哲學思想也展示著中國傳統哲學思想的精髓。再次,中國傳統建筑文化別突出實用性。我國貴州山寨居民的建筑尤為體現出這一特點,貴州山寨民居,是貴州各族人民取之于自然的鄉土材料,通過木匠、石匠、泥瓦匠和普通的莊稼漢日積月累、代代相傳逐漸創造出來的,它不僅具有濃郁的山地特色和民族特色,同時又體現出樸實而又獨特的中國西部山地民居文化。此外,中國傳統建筑造型文化十分注重建筑的功能,對于空間、尺度的把握相對來說更為精準、嚴格。傳統建筑幾乎都能明顯呈現出對外觀、內部構造、色彩組合等的深沉思考與度量。
三、掌握傳承我國建筑文化成就的要點
面對我國傳統建筑文化的卓越成就,教師需要根據全面、周到的課程設計,為學生漸漸地灌輸傳承的意識,培養其傳承的能力和技術。這就要求在職業高中建筑造型專業課程中添加中國傳統建筑文化可傳承特色的要點。首先是建筑精神的傳承。中國文化有不同于西方外放美的特殊品質,那就是內涵美。打開中國著名建筑的內部,總會叫人吃驚、贊嘆。例如貴州及其周邊的建筑,不僅表現出貴州邊遠民族的精神和性格,而且從貴州民居本身還能看出一個時期的文化背景與社會精神。因此貴州民居也是從另一個側面體現中國建筑文化古老悠遠和絢麗多姿的風貌,體現中華民族偉大的創造力和淳樸簡潔、華美精巧兼而有之的審美內涵,這種生動傳神的藝術追求所包含的傳統精神是十分尊貴的。第二是建筑技藝延續。中國傳統建筑文化中,小到優雅別致的亭臺軒榭,大到富麗堂皇的宮廷院落、園林廟宇,無一不擁有著令人贊嘆的手工藝術之美。第三是對文化形式的繼承。在如今重視豐富建筑設計形式的構造、豐富建筑設計審美的基礎上,對于中國傳統建筑文化有的功能性、符號性、藝術性標志也應兼顧強調。第四是實踐能力的培養。筆者認為,實踐是真正入門建筑藝術的第一步。理論知識的鋪墊做好之后,一定要將學生帶入實踐中去檢驗。只有引導學生親身去感受傳統建筑文化之美,才能更好地將所學理論知識牢記于心并靈活運用。
四、結語
關鍵詞: 任務 PLC 十字路通燈
可編程控制器是目前應用極為廣泛的工業控制專業,是集機、電于一體實踐性很強的專業課,是機電專業中專學生的主干課程,也是維修電工國家職業資格的核心課程。
一、教材分析
本節課項目選自《可編程序控制器應用技術》(機械工業出版社 程顯吉主編)第二章《S7-200系列PLC的基本指令及尋址方式》中第二節《定時器指令》,本教材是中等職業教育“十一五”規劃教材。
二、學情分析
本節課的授課對象是中職機電技術應用專業二年級學生,大多數學生的數理邏輯思維能力差,且注意力難于保持較長時間。學生對純理論的學習缺乏興趣,對實踐操作興趣較濃厚,但執行規范的能力及遵守紀律的意識較差。
三、教學目標
(一)知識與技能
1.掌握用PLC控制十字路通燈的時序圖繪制、I/O分配及實物接線圖繪制。
2.掌握西門子PLC基本指令、定時器指令及比較指令的使用。
3.掌握十字路通燈的PLC程序設計。
4.掌握簡單故障現象的檢修。
(二)過程與方法
通過任務分析、任務決策、任務實施、總結與評價,實現“做中學,學中做”。
(三)情感與態度
1.實事求是的學習態度和探究能力。
2.小組合作的團隊精神和競賽意識。
3.樹立安全文明生產的觀念,形成良好的職業道德。
四、教學重點與難點
(一)教學重點
1.掌握用PLC控制十字路通燈的I/O分配及PLC的外部接線圖。
2.掌握THSMS-A型實驗臺上交通燈控制的接線。
3.掌握十字路通燈的控制過程,并熟練使用編程軟件進行程序編寫、下載、調試。
(二)教學難點
1.十字路通燈的程序設計。
2.解決在實際操作過程中出現的故障。
五、教學方法
“做中教”,采用情境教學、任務驅動、啟發式教學等方法,通過操作演示、啟發引導、個別指導、點評反饋等手段展開教學。
“做中學”,采用探究式、討論式、合作式、實踐式等學習方法,通過自主學習和小組合作學習等途徑進行學習。
六、教學過程
(一)課前準備
1.布置學生觀察某一十字路通燈的變化情況,并拍攝一段視頻上交。
2.學生查閱書籍,回憶老師講過的指令思考如果用PLC控制技術實現該路口的交通燈控制,那么怎么辦?
(二)課堂活動
1.活動一:項目引入。
老師播放視頻,創設情境,抓住學生注意力,激發學生的學習興趣。
2.活動二:任務分析。
(1)項目描述:PLC實現交通信號燈的控制,規律:先是東西方向綠燈亮25秒,然后閃亮3秒,綠燈閃過之后是東西方向黃燈亮2秒,接下來是南北方向綠燈亮15秒、閃亮3秒及南北方向黃燈亮2秒。在東西方向綠燈亮、閃亮及東西方向黃燈亮的同時,南北方向亮的是紅燈;在南北方向綠燈亮、閃亮及南北方向黃燈亮的同時,東西方向亮的是紅燈。信號燈按此規律不斷重復。(2)老師播放視頻,了解最終正確顯示結果。 (3)引導學生畫出十字路通燈時序圖。
3.活動三:任務決策。
(1)確定I/O分配。(2)繪制PLC外部接線圖。(3)繪制實際接線圖的連接。(4)確定編程思路及主要使用的指令。
4.活動四:任務實施
(1)播放視頻強調安全操作注意點:除調試外,不能帶電操作,尤其是接線一定要斷電。播放視頻老師演示接線。(2)搭建硬件電路,安全接線,并檢測接線可靠性。(3)用軟件編寫梯形圖,下載并進行調試。
賽一賽,看哪一組配合得好,做得既快又好,評選出前三名并發小獎品以示鼓勵。
(4)故障排除。
5.任務五:提高與總結
(1)對任務實施過程中學生出現的故障進行分析,對照常見故障檢修表,和學生一起討論故障檢修的方法,化解難點。賽一賽:設置故障,小組派一名成員進行比賽故障檢修,看哪一組快。(2)給出樣例程序并進行總結。(3)填寫學習過程評價表。
6.任務六:布置作業
七、教學反思
(一)可取之處
1.項目選取“十字路通燈的PLC控制”貼近學生生活實際,較好地激發了學生的學習興趣和學習動機;難度適中,由項目的評估和驗收情況來看,95%的同學能夠完成任務,鍛煉技能的同時,極大提高學習成就感,為今后的繼續學習打下堅實基礎。
2.教學設計上以十字路通燈的控制的整個工作過程為導向,將具體教學目標落實到各個工作任務中,同時,學生工作頁中的知識鏈接、操作指導和教師制作的教學視頻,為本項目的教學重點難點提供了所需補充,達到了化難為易的目的。
3.組織形式,通過小組合作學習,較好地實現了優勢互補,特別是在故障檢修環節,如一個小組內故障不盡相同,這時小組內同學相互檢查、排故。另外就常見故障現象及解決辦法我列出了表格幫助同學進行排查,較好地解決了難題。
4.評價方式,在教學環節中,變由教師一方評價為學生自評、互評,老師總評的大家一起參與的評價方式,起到了很好的互動作用。
(二)不足之處
進度控制方面,由于學生在知識和能力方面存在較大差異,小組內完成時間相差較多,一定程度上影響了整體進度。
關鍵詞:信息系統;分析與設計;教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2012)32-7781-03
信息系統分析與設計是高等院校信息管理與信息系統專業的主干課程之一,是在管理科學、信息科學、系統科學和計算機科學基礎上形成的綜合性應用課程。本課程在闡述管理信息系統的有關概念和基本知識的基礎上,介紹信息系統建設的概論、信息系統開發方法、信息系統規劃、實施、維護以及評價,重點講解基于結構化思想的系統分析、系統設計,簡單介紹面向對象的信息系統分析與設計思想和方法,最后對信息系統應用與發展進行了簡要闡述。我校信管專業的人才培養目標是適應社會主義經濟建設需要,德、智、體、美全面發展的人才,具備現代管理學、經濟學、計算機科學技術及其應用的理論知識和基本技能,能夠承擔信息管理和從事信息系統的分析、設計、實施、管理、審計等方面工作,具有創新和實踐能力的、順應時代要求的、具有可持續發展潛質的復合型專門人才。該課程是實現我校信管專業培養目標的重要基礎課程。
1 《信息系統分析與設計》課堂教學的探討
1.1 《信息系統分析與設計》課程目標、課程定位及特點
該課程的教學目標就是通過課堂教學環節,要求學生在了解信息系統相關概念和知識的基礎上,理解信息系統常用開發方法,掌握結構化分析與設計思想的基本原理和方法,了解面向對象的系統開發方法的基本內容,同時能夠基于組織、管理和技術全面地分析、設計實際的信息系統。通過實踐教學,培養和提高學生對信息系統分析、設計和解決實際問題的能力,為后續課程的學習以及畢業設計奠定堅實的基礎。該課程的先修課程有信息管理技術基礎、數據庫原理與應用、數據結構、信息系統開發工具、管理學等,在學習完成這些課程基礎上,在大三的下學期開設《信息系統分析與設計》課程,之后緊接著就是大四第一學期末開始的畢業設計,該課程是畢業設計之前的先修課程。無論從開設課程的體系結構上還是開課時序上,《信息系統分析與設計》是一門承上啟下的重要課程,是實現信管專業培養目標的重要的專業課程,是為信管專業學生今后從事信息系統開發、信息系統維護工作打下良好基礎的課程。
《信息系統分析與設計》是一門教學難度較大的課程,它的內容多,抽象程度高難以理解。《信息系統分析與設計》課程通常按照信息系統生命周期展開介紹的,信息系統開發的五個階段,重點是系統的分析和設計階段,這兩個階段要求學生掌握結構化的分析與設計以及面向對象的分析與設計,對于從未有過開發信息系統的經歷的同學,這些內容多而繁雜且抽象,尤其是面向對象的分析與設計中用UML進行信息系統建模具有相當高的抽象程度。由于信息技術的高速發展,信息系統開發方法以及開發工具不斷更新,要求課程的內容也要不斷的更新。
《信息系統分析與設計》是一門實踐性非常強的課程,信息系統的整個開發過程只有通過實際案例的實現才能理解其理論,掌握其開發技術。所以如何設計、安排課程的實踐內容是該課程的重要任務。
1.2 《信息系統分析與設計》課堂教學過程
《信息系統分析與設計》教學時數90其中包含54課時理論和36課時的實驗課。課堂上教師主要借用多媒體技術向學生講解其相關的理論知識。具體教學過程上,通常第一節課教師首先介紹該課程在我們信管專業課程設置中的地位、結構及主要內容,介紹在學習過程對學生的要求以及考核的形式。其后,根據大綱的要求,按照教材的主要內容進行講解,講解過程中均用學生能夠理解的事例來解釋相關基本概念和原理,使學生能夠得到更好的理解。課后布置大量的練習題,教師批改后通過習題課講解,使學生更好地掌握所學內容。
1.3 《信息系統分析與設計》教學中的優點
1.3.1 教學內容易于理解
在教學中對于抽象的概念的理解,教師結合了具體的實例,加強了學生的理解,如對數據存儲條目,不只是告訴學生其主要描述該數據存儲的結構及有關的數據流、查詢要求。還配備了具體的例子,給出系統中具體的數據存儲條目,讓學生明白數據存儲條目的具體定義。
1.3.2 課堂加強練習
在課堂上老師講完相應的知識點后不但會給出例子,還會給出相應的題目,讓學生動手自己做,并把作業當堂上交,這不但使學生得到了練習,還可以作為學生的考核。充分的利用了課堂時間對學生進行教學。
1.4 《信息系統分析與設計》課堂教學中面臨的問題及對策
在《信息系統分析與設計》課程教學過程中,由于聽課人數較多,主要采用的是以老師講為主間或學生提問的方式進行,這種方式使學生處于被動學習的位置,缺少師生互動,學生就會抱怨課程枯燥乏味,他們就不愿意跟著老師的授課思路進行思考,使得老師在課堂上傳授給他們的信息,并沒有通過學生大腦再思考變成自己的知識,很難達到預期的學習效果。
針對上述問題,在理論教學過程中,我們準備將過去的大班教學分解成小班教學,除了采用傳統的課堂講授外,運用先進的教學手段和靈活的教學方法,通過案例教學以及互動探究、分組討論等教學方式,給學生提供更多思考和討論的空間,使教學由注重知識灌輸向注重能力培養轉變,由單向信息傳遞向多向信息交互交流轉變,使學生由被動接受式學習向主動學習轉變,最終培養獨立思考能力、創新意識和創新能力。在實踐教學活動中,由教師主導,將學生分成若干個角色完整的開發團隊,成員扮演著項目經理、系統分析員、系統設計員、程序員、操作員等角色,承擔著整個開發過程每一階段的任務,在協作過程中完成信息系統的開發。針對老師來說,由于信息技術的高速發展,授課內容也要不斷更新,對學生感興趣的內容可以通過講座的形式與學生共同討論,更好地激發學生學習的主動性、積極性。
2 《信息系統分析與設計》實踐教學的探討
2.1 《信息系統分析與設計》實踐教學的重要性
《信息系統分析與設計》是一門實踐性很強的專業課,通過實驗教學,使學生加深理解、驗證鞏固課堂教學內容,增強對信息系統的感性認識。通過實際案例的分析,培養學生對組織系統的抽象描述和建模的能力,熟練使用分析工具來描述信息系統模型,進而提高學生理論與實踐相結合的能力,為后期的畢業設計打下堅實的基礎。因此, 開設信息系統分析與設計的實踐課程顯得尤為重要, 它也是提高學生的知識運用能力及運用中的創造力的重要途徑。我們的實踐教學主要分為二部分,一是信息系統分析與設計的實驗課,二是信息系統分析與設計的課程設計。
2.2 《信息系統分析與設計》實驗課的內容
《信息系統分析與設計》的實驗課程共計36課時,內容分為2個部分,第一部分要求學生學會操作用友ERP-U8會計財務管理軟件,學生操作完成后,系統實現的每一部分功能能夠繪制出它們的數據流程圖。第二部分是借助CASE工具如MS Project、MS visio等軟件,學會繪制甘特圖、業務流程圖、數據流程圖以及系統結構圖。學生完成實驗課程后,能夠了解軟件系統的基本結構,熟練掌握信息系統分析與設計中所使用的CASE工具,為后續課程設計打下良好的基礎。
2.3 《信息系統分析與設計》課程設計
《信息系統分析與設計》的課程設計共安排40課時,我們制定了相應的課程設計指導書、大綱等相關教學資料。學生分成若干小組,小組成員承擔信息系統開發不同階段的任務并協作完成。每個小組的課題可自行命題也可根據老師提供選題來確定。學生利用這段時間,對所開發的信息系統進行調研分析,完成系統的可行性分析報告、系統分析說明書、系統設計說明書文檔。通過課程設計這一階段的教學實踐,同學們更好地熟悉了開發信息系統的整個過程,掌握了開發文檔的撰寫,培養了同學們互相協作精神。因此,課程設計非常有效地服務了課堂的理論知識。
2.4 實驗教學存在的問題及解決對策
目前《信息系統分析與設計》課程實踐教學在內容、教學方式、綜合應用能力培養等方面還存在不少問題,尤其是在教學安排上有些不合理。我們準備對今后的課程設計教學安排作一改進,即在《信息系統分析與設計》課堂教學內容“系統規劃”完成后,就開始布置課程設計工作,將放在學期結束后的課程設計的部分內容提前到前面,使得學生對系統的前期調查和分析有較充裕的時間,課程結束后學生利用課程設計時間集中撰寫各種文檔。同時,在教學過程加強校企合作,采用“走出去,請進來”的方法,更加緊密地了解社會對信管人才的確切需求。
3 結束語
《信息系統分析與設計》是一門理論性、綜合性、實踐性很強的課程,它隨著信息技術、管理科學等學科的發展不斷發展,因此,我們在進行教學設計過程中,不斷地更新教學內容、教學方法,設計出合理的課程體系,提高教學過程的效率和效能。結合課堂教學不斷完善實踐教學,加強學生應用能力的培養,以培養社會需求的信管專業的人才。
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