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(裝甲兵工程學院裝備指揮與管理系,北京 100072)
摘要:為了適應部隊人才模式的轉型,本文明確了領導科學課程教學改革的目標指向,闡述了課程教學改革的思路,對課程教學內容改革和教學方法改革進行了深入研究,對網絡課程建設改革的功能模塊進行了分析。領導科學課程教學改革對于培養和鍛煉學員第一任職崗位必需的領導管理能力具有重要作用。
關鍵詞 : 教學模式;教學改革;領導科學
中圖分類號:G423.04 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)23-0258-02
基金項目:總裝某部科研資助項目(2010SY4308002),中國博士后基金項目資助(2005038514)。
作者簡介:夏良華(1970-),男,江西新建人,副教授,博士,主要研究方向為裝備保障、裝備健康管理理論與應用。
0 引言
《領導科學概論》是裝甲兵工程學院本科生領導管理基礎必修課程。本課程的根本任務是研究領導活動與領導過程普遍規律、基本原理、一般方法和主要職能,講述領導科學的基本理論和基本方法[1]。本課程對于學員了解領導科學的基礎知識,掌握領導科學的基本內容和方法,培養分析解決領導活動與領導過程相關問題的能力,提高領導藝術和領導管理素養等方面具有重要作用。本課程是學員后續學習領導管理基礎模塊其它課程,高質量完成模擬營連任職等領導管理實踐鍛煉,全面提高自身領導管理實踐能力的重要理論基礎,也是學員畢業后開啟部隊基層任職經歷的重要支撐。
1 課程教學改革的目標指向
隨著時代的發展變化,為了貫徹學院教學模式轉型規劃,《領導科學概論》課程教學改革的目標指向與以往相比發生了一個重大變化,即由原來的“面向人才培養模式轉型”變為“基于人才模式轉型”。這種變化不只是描述字詞的改變,而是教學模式改革目標的根本轉變[2]。基于人才模式,要求課程教學輸出的人才直指基層部隊迫切需要,緊緊圍繞部隊和裝備保障的新形勢對人才的需求,更加貼近部隊的實際,培養具有良好的領導管理能力素質的初級指揮人才。
對于《領導科學概論》這門課程而言,根據領導管理類課程和授課對象的特點,課程教學改革思路及目標如下:瞄準培養裝甲部隊一線帶兵人,以提升學員領導管理能力和素質為主線;貫徹“教為主導、學為主體”的教學理念,教員是課程教學的啟發者、設計者、組織者和推動者,學員是自主學習的管理者、思想火花碰撞的貢獻者和素質能力培養提高的受益者。目標是為學員適應第一任職崗位打牢領導管理基礎,在幫助學員樹立領導大局觀念、培養領導系統思維、形成領導角色意識、培養領導風格品質、訓練領導方法技能、提升領導管理能力等方面發揮重要作用。
2 課程教學模式改革
除了目標指向和教學理念的轉變外,教學模式改革主要包括教學內容改革和教學方法改革。
2.1 教學內容改革
《領導科學概論》課程教學內容選取采用“追蹤領導科學、注重普遍規律、突出實踐應用”的思路,緊緊圍繞領導科學這一核心,以領導科學基本規律與原理、領導科學方法與藝術、領導決策、領導測評等為核心組織內容。廣泛吸納、借鑒管理科學等相關學科的最新理論成果和實際案例以求啟發思維或相互印證。內容選取的落腳點放在人類各種社會組織的領導實踐活動中,通過實例體現理論的應用方法和應用效果。教學內容安排采用“理論引導、思想借鑒、情境模擬、實踐鍛煉” 的思路展開。
首先,本文突出課程教學意在打牢人才領導管理理論基礎這一基本定位,將教學內容分為認識論、方法論和實踐論三個主要模塊順序安排,注重各模塊之間的繼承性和轉化關系。其次,根據人才模式變化的要求,構建了科學的教學內容體系,主要包括6篇:基礎篇、思想篇、方法篇、藝術篇、智慧篇和測評篇等。第三,強調理論教學與實踐教學的有機結合,教學內容突出領導科學工作的實際特點、要求、方式、方法等。
各部分教學內容層層遞進,聯系緊密,遵循由淺入深、由易到難、循序漸進的認知規律,形成知識傳授與能力培養相融合的內容體系。
2.2 教學方法改革
《領導科學概論》課程教學采用案例式、啟發式、研討式、情境式、模擬實踐式的教學方法體系[3,4]。課程以大量的案例、領導管理游戲、角色扮演、領導管理挑戰等形式展現各種領導管理思想、領導管理原理的精髓,使領導管理理論更貼近實踐,具有生動性、啟發性、趣味性和可操作性,避免了從理論到理論的說教模式,從而使學員從中更好地領悟領導管理的真諦。
課程教學方法注重引入領導工作中的豐富案例,結合案例分析理論,應用案例驗證理論,使學員在理解理論的同時,學會靈活運用這些理論解決實際問題。為強化能力培養,課程擬安排一定數量的、學員參與的專題研討和模擬實踐環節,學員可以針對具體問題進行自主分析、自主設計、自主實踐,在教員的指導下分析解決問題的思路和效果,充分調動學員的積極性、創造性和主觀能動性,全面加強領導管理能力素質培養[3]。
以領導藝術專題研討為例,教學方法設計思路是:通過本次課學習,使學員復習領導藝術的特征和類型,明確領導藝術的知識要點;掌握領導藝術的運用方法;初步具備一定的運用領導藝術的能力,能夠靈活應對、穩妥處置緊急情況和突發事件,并妥善處理各個事件之間的相互關系;具有一定的哲學修養和理論修養,培養領導的風格與氣質。要達到上述目的,一要引導學員大量閱讀課外書籍,豐富自己的知識面,總結歸納出一些領導藝術,對比分析教員課上總結的內容,進一步加深對領導藝術的理解。二要結合通過詢問、走訪等多種方式,深切體會領導者的領導藝術,并由學員骨干課下組建研討小組,共同探討偉人、名人的領導藝術。
本次課分為三個教學環節實施,一是案例導入,二是理論講授,三是課堂研討。其中:
①案例導入:引入1~2個案例,使學員沉浸在領導活動中領導藝術的情境之中,領悟領導者領導藝術的魅力,充分激發學員深入學習的積極性,創造良好的學習氛圍,以興趣為誘導可以確保學員的學習效果良好,為理論講授奠定良好的基礎。
②理論講授:在案例營造的情境中,教員適當提升講解層次,注重體現領導者的綜合素養,結合案例,引導學員升華思想,提高層次,理解領導藝術的特征。在理論講授過程中,教員讓學員深入分析案例中領導者運用領導藝術的特點,探討領導藝術的內涵與具體運用,加深學員對領導藝術的理解。
③課堂研討:國內外著名軍事家治軍、指揮等活動中領導藝術。1)提前布置課堂發言內容。以“國內外著名軍事家治軍、指揮等活動中領導藝術”為主題,讓學員選出1~2名代表,提前做好資料收集工作,并在課堂上進行主講,時間控制在10分鐘之內;要求制作PPT。2)可以邀請院內在職或已退休的領導以及院外有關領導,結合自己的工作實際,為學員詮釋如何在工作中運用和發揮領導藝術,強化學員合理運用領導藝術的意識。3)發言討論。學員代表主講后,其他學員可自由補充發言,時間控制在5分鐘之內。4)教員點評。教員結合課堂講授的主要內容和學員實際情況,有針對性地進行點評,引發學員思考:領導藝術要和個人實際緊密結合、領導藝術要與時俱進,領導藝術是潛移默化形成的。時間控制在5分鐘之內。
3 網絡課程建設改革
網絡課程是《領導科學概論》課程教學改革的重要支撐,必須與課程教學改革相適應、相配套。網絡課程建設必須注重學員的自主學習、知識的拓展學習和學習效果的評價等功能建設,相應突出各個模塊的設計。網絡課程建設改革重點在于教學內容模塊、考核評價模塊、討論交流模塊、學習導航模塊等模塊的改革與建設。
3.1 教學內容模塊
教學內容模塊是《領導科學概論》網絡課程的主要內容,包括教材庫、素材庫、試題庫及基本信息,涵蓋了全部知識點。通過文本、圖片、視頻、多媒體等多種手段把《領導科學概論》的理論轉化為便于理解的形象演示。使教學內容變得更加易于學員接受、掌握,通過提高學員的主觀能動性來提高其學習的興趣,以達到網絡教學的目的。教學內容模塊還包括課程組編寫和收集的《部隊基層管理情景匯編》、《領導管理技能訓練方案》以及《軍隊基層管理案例集》等。
3.2 考核評價模塊
考核評價模塊的設置使學員能夠通過網絡自主式學習的方法來完成學習任務,以每講知識點為源頭,設置問答題、簡答題、名詞解釋、填空題、案例分析題等題目,可以自組卷進行自測自評,對出現的問題可通過討論交流模塊來進行答疑,也可使教員對學員的學習情況有一個總體的把握,以便更好地開展教學活動。
3.3 討論交流模塊
討論交流模塊是“軍隊院校網絡教學應用系統”提供的強大的互動教學方式,利用平臺提供的電子公告牌、教師信箱、問答天地、疑難解答等和學員進行實時或非實時的交流,使問題解決的途徑更高效,實現網上與學員進行交流,產生互動,提高網絡課程教學效果。討論交流模塊鼓勵學員拓寬視野學習,多渠道獲取、豐富領導科學和管理科學的理論知識。學員可把從電子書籍、電子期刊、數字圖書館、教育網站和電子論壇等獲得的信息資源拿到討論交流模塊用于研討和交流,培養自主學習、資料查詢等能力。
3.4 學習導航模塊
學習導航模塊是“軍隊院校網絡教學應用系統”提供的強大的自主學習的手段。《領導科學概論》網絡課程建立了本課程的內容檢索、路徑指引以及內容展示、相關資源等,通過左面章、講目錄樹,學員可以清楚地了解該課程完整的知識體系結構和現在所學的內容在整個知識體系中的位置,便于學員掌握教學內容間的內在聯系。學習提示部分為學員提供了本課程的重點、難點和學習方法,以及每一講相關的知識點,使學員能夠有的放矢地進行學習。
4 結束語
領導科學課程教學改革對于人才模式轉型輸出非常重要。通過改革,一是能夠堅持以提升學員領導管理實踐能力為本位,通過案例分析、研討交流、模擬實踐等教學方法,設置情境讓學員思考和解決實際問題,加強學員的主體性和積極性;二是能夠以部隊領導管理實踐驅動教學進程,建立多渠道、多形式的開放教學方法體系,培養和鍛煉學員的領導管理技能和團隊協作能力。
參考文獻:
[1]劉銀花,姜法奎.領導科學[M].三版.遼寧:東北財經大學出版社,2011.
[2]夏良華,榮麗卿,齊偉偉.關于研究生課程教學模式的思考與探索[J].價值工程,2011(7):267-268.
關鍵詞:運籌學;課程建設;教學研究;教學方法;教學改革
中圖分類號:G6420文獻標識碼:A文章編號:1674-120X(2016)17-0076-02收稿日期:2016-04-21
基金項目:本文系“中國傳媒大學教學改革項目”(2014 No32)的研究成果。
作者簡介:朱永貴(1964―),男,北京人,中國傳媒大學理工學部教授,博士,研究方向:運籌學、信息處理。
運籌學主要研究系統最優化問題,從實際問題出發,應用數學理論和方法建立數學模型,然后給出求解這些數學模型的各種最優化方法[1]。運籌學主要研究的是線性最優化問題,其內容有線性規劃、目標規劃、整數規劃、動態規劃、圖與網絡分析、排隊論、存儲論、對策論、決策論和啟發式方法[2]。運籌學是信息與計算科學、數學與應用數學、統計學和其他相關專業的專業基礎課,其目的是培養學生綜合各學科知識,利用運籌學的方法對實際問題進行定量分析和數學建模,通過本課程的學習為大學生進一步學習專業課程奠定理論基礎,使其具有系統優化的思維方法和邏輯推理能力,從而全面提升大學生應用運籌學解決實際問題的能力[3]。通過對“運籌學”課程的調研和課程教學的親身體會,發現目前“運籌學”教學過程中存在許多問題亟待解決,還有很多方面達不到“運籌學”課程的培養目標。為此我們探索和研究了“運籌學”課程教學的規律和特點,找出了解決問題的一些積極有效的方法。下面從“運籌學”課程培養目標、教學現狀和存在的問題、教學改革措施、教學改革方法幾個方面討論了“運籌學”課程教學改革研究的重要性。
一、“運籌學”課程建設目標
“運籌學”課程的實際應用非常廣泛,涉及很多專業知識,要求學生系統掌握運籌學的基本數學模型、基本概念、基本理論、基本算法和數據處理的基本能力。本課程建設的具體目標如下:
(1)要求學生掌握“運籌學”課程中的線性規劃與單純形法、對偶理論和靈敏度分析、運輸問題的數學建模和表上作業法、目標規劃的數學模型和解目標規劃的單純形方法。
(2)要求學生系統地掌握整數規劃求解的分支定界法和割平面法,掌握0-1型整數規劃數學模型及其求解方法,能夠熟練求解指派問題。
(3)要求學生掌握動態規劃方法、圖與網絡優化方法,系統掌握排隊論、存儲論、對策論、決策論的基本概念和求解方法。
(4)培養學生能夠從實際問題中抽象出運籌學問題,并借助于計算機得以解決,提高學生分析和解決實際問題的能力。
(5)培養學生的創新性意識,讓他們善于發現問題、分析問題和解決問題。
二、“運籌學”課程教學現狀和存在的問題
1教學內容過于陳舊和教學重點不突出
在目前高等學校教學改革的大環境下,現階段開設的“運籌學”課程教學內容偏重于經濟管理專業所使用的“運籌學”,而且內容主要是線性最優化問題。線性優化問題對非線性科學不再實用。隨著科學技術的發展,特別是信息科學的發展,非線性問題越來越多,與此相適應則需要非線性最優化方法去求解非線性最優化問題。只有這樣才能適應高等學校的教學改革要求,才能使“運籌學”課程教學富有活力,進而實現“運籌學”的課程建設目標。
2教學手段過于單調,沒有創新性
目前“運籌學”課程教學以多媒體教學授課方式進行,缺少板書教學。利用多媒體教學,僅僅顯示PPT的內容,沒有有針對性地對部分定理給出一些數學推導過程。學生們獲得的信息非常枯燥、非常有限,講課的速度過快,學生很難跟上主講教師的思路與節奏,同時也沒有更多的時間去獨立思考,最終導致課堂教學效果比較低。比如單純形法求解線性規劃問題、表上作業法求解產銷平衡運輸問題、分支定界法求解整數線性規劃問題,在講解過程中過于重復,缺乏創新性的內容。
3教學內容的取舍與側重點不明晰,主次選擇不恰當
講授“運籌學”課程的大多數教師是數學出身,不太熟悉計算機軟件的使用,教學過程中偏重于理論分析與解題方法的講解,不注重算法的實現和程序的編寫,也很少安排上機實習。結果大部分學生認為“運籌學”課程比較抽象,對本課程的學習缺乏興趣。目前“運籌學”課程中的主要教學內容有線性規劃、整數規劃、運輸問題、目標規劃和動態規劃、圖論與網絡等,而大部分高校設置的教學課時是48學時。由于受教學課時的限制,在教學中不可能講完所有的內容。對于不同專業、不同學科和不同類型課程的學生如何選取教學內容,以滿足教學改革和教學內容創新的需求,需要我們進一步探索。
4教學方法需要更新,考核方法要科學合理
如何在本課程的教學過程中更多地激勵學生去主動積極地學習課程內容,提高課堂的教學效果是值得探討的一個重要問題。為此,我們教師要突破傳統的教學理念,改變以往的教學方法,引進和學習國內外具有創新思想的教學理論和方法。對學生學習情況進行合理的考核是提高學生學習積極性的重要環節。“運籌學”課程主要培養學生創造性地分析問題、建立模型并解決問題的能力,但教學結果的考核常采用傳統的閉卷筆試的模式,主要考查一些概念和定理與計算方法,致使學生死記硬背“運籌學”的理論、概念和方法,這導致多數學生考完試后就忘記所學內容,談不上“運籌學”的實際應用能力的提高。為此,我們要對“運籌學”采取閉卷考試和上機實驗環節測試的考核方法,其目的在于尋找更科學、更適合學生們的教學方法。
三、“運籌學”課程教學改革措施
1優化“運籌學”課程教學內容
不同專業的培養目標一般是不同的,不同專業的學生對“運籌學”課程知識點的需求也是不一樣的。因此,我們對教學內容的選取要按照不同的專業進行取舍。選取以學生需求為導向的教學內容,這樣不僅滿足了不同專業學生的培養目標要求,而且還做到了因專業施教,提高了“運籌學”課程的教學效果。
2建立科學合理的“運籌學”課程體系
選擇教學內容是教學過程的重要環節,在這個重要環節中,我們要注重引進新的教學內容、教學理念與教學方法,建立合理的課程體系。我們應該按照“運籌學”課程的培養目標,力求使課程內容的設置和難度的確定符合大學生的認知規律。“運籌學”應用范圍廣,涉及專業多,不同專業學生的知識基礎千差萬別,對“運籌學”的要求也有所不同。對信息與計算科學、數學與應用數學兩個專業的本科生開設“運籌學”課程,要較系統地講解“運籌學”的理論知識和應用方法,使他們掌握基本的數學規劃方法,線性規劃、整數規劃、0-1規劃的數學模型、基本概念、基本理論、基本算法和實際應用。而對于統計學專業的本科生來說,所開設的“運籌學”課程要與“經濟數學實驗”課程相結合,介紹經濟管理和生產管理實際問題建模的案例及Matlab、Lingo等計算軟件的使用和編程的技術和方法,增加實踐教學過程,使學生能夠解決經濟領域中的現實問題,同時也為學生從事該方向的繼續學習與深入研究打下基礎等。
3優化“運籌學”課程教學手段
合理使用多媒體教學,多增加板書內容。例如,在講解圖解法求解線性規劃問題、整數規劃問題時,應該使用多媒體課件技術將目標函數的等值線在約束域中沿著梯度方向平移,恰好離開約束域時即得到線性規劃問題的最優解和最優值。用單純形法求解線性規劃問題時,不斷更新單純形表的過程是一個非常煩瑣的過程,所以應該使用黑板講解單純形法的數學思想是Gauss迭代過程,從理論上要讓學生明白單純形方法是怎么得到的。這有助于學生在上機編程實現單純形方法求解線性規劃問題。在“運籌學”課程的教學過程中,合理運用多媒體技術,將黑板板書與其結合使用,讓學生及時理解、消化課堂知識,從而提高教學質量。在“運籌學”課程的教學過程中, 合理應用案例教學。案例教學模式可以通過教師引導、學生參與,培養學生的分析問題和解決問題的能力。適當加入實驗教學環節,“運籌學”課程中的數學模型問題涉及的決策變量數目一般比較多,約束條件也比較復雜,從而會使問題求解的計算量增加。為此可考慮利用計算機進行實驗教學,使得學生掌握基本的計算工程軟件如Matlab的操作。這樣不但可以減少手工計算的煩瑣性,而且節約了計算時間,將更多的時間和精力應用到數學建模、結果分析等方面,進而培養和提高學生解決實際問題的能力。
四、“運籌學”課程教學改革方法
運籌學的教學內容與教學方法,要滿足數學與應用數學、統計學、信息與計算科學以及非數學類專業學生的需求。要突破傳統的教學方法和教學模式,不斷改革、不斷創新,要在“運籌學”課程實踐教學過程中探索新的教學規律和教學方法,進一步修訂、完善教學課件,根據本課程的教學特點采用板書與課件有機結合的方式,增加新的教學內容,全面提高教學效果。要循循善誘、因材施教,不拘泥于呆板的教學方式,從各類專業的學生基礎出發,激發所有學生的學習興趣。主講教師要積極主動地與學生形成一個互動式教學氛圍,提高課堂的教學效率。要開發“運籌學模型求解教學輔助軟件”,用來幫助指導學生掌握運籌學模型的求解方法和思路。要適當吸納國際化課程教學方法,可以以英語教材為輔助教學材料,插入一些雙語教學。
在課后定期開展一些專題講座,講座的形式可以多種多樣,可以由學生來講,也可以由與“運籌學”課程有關的教師來講。第一階段可以介紹運籌學領域的發展歷史和發展現狀,第二階段主要介紹“運籌學”在經濟領域的企業管理、生產管理、庫存管理、物流管理、科學管理工程等中的應用,第三階段主要介紹“運籌學”領域的前沿問題和最新動態。通過系列學術講座活動,能夠讓學生了解如何應用“運籌學”工具解決實際生活問題,同時可以拓寬學生的學術視野,激發學生的學習興趣,提高學生的研究能力,激勵他們利用“運籌學”知識解決實際問題,從而提高他們理論聯系實際的能力。
參考文獻:
[1]朱永貴“運籌學”課程建設探討教師,2012,(11):31―32.
關鍵詞:《軟件工程》;課程教學;教學改革;教學方法
中圖分類號:G433
文獻標識碼:A 文章編號:1672-7800(2014)003-0178-02
基金項目:河南省教師教育課程改革研究項目(2012)
作者簡介:朱變(1982-),女,碩士,周口師范學院計算機科學與技術學院助教,研究方向為云計算、可信計算。
0 引言
《軟件工程》是高等院校計算機科學與技術專業的一門專業必修基礎課,該課程與數據結構、數據庫原理和操作系統等課程相互聯系和影響。它涉及到計算機、經濟學、管理學、工程學等多個領域的知識體系,在一定程度上,軟件工程最早是為了解決“軟件危機”問題而提出的。1968年,NATO(北約)科技委員會召集幾十名專業編程人員、計算機科學家和工業界知名人士,討論如何擺脫“軟件危機”帶來的危害。在商討會上,軟件工程的概念首次被提出,即軟件工程[1]是指導計算機軟件開發與維護的工程學科,它采用工程的概念、原理、技術和方法來開發與維護軟件,把已經證明正確的管理流程和當前成熟的技術相結合以經濟高效地開發出高質量的軟件并保證后期維護。
實踐教學中,作為一名《軟件工程》任課教師,發現《軟件工程》課程的教學效果不如人意,與教學目標相差很遠。針對《軟件工程》課程本身具有的抽象性和應用性特點,學生很難記住講授的知識點,即使記住也只是從理論方面死記硬背,這樣導致學生眼高手低——理論強、實踐差。學生畢業后不能和社會很好地接軌,即使學過《軟件工程》課程也不能滿足市場對學生的技術要求。如何搞好《軟件工程》課程教學,如何培養學生用軟件工程的思想開發軟件是擺在教師面前的一道難題。
1 《軟件工程》課程特點
《軟件工程》的先修課程有高級語言程序設計、數據結構、數據庫系統原理、操作系統、計算機網絡等。《軟件工程》貫穿于軟件開發的整個過程,該課程的體系結構有軟件可行性研究、軟件需求、軟件設計、軟件實現、軟件測試、軟件維護等相關知識點。
《軟件工程》課程的知識體系結構如圖1所示。《軟件工程》課程的教學目標是要求學生掌握利用軟件工程的基本思想、工具、技術、過程和方法,為今后從事計算機類相關工作打下良好的基礎;培養學生綜合運用大學四年所學的專業知識訓練和提高軟件開發能力;鍛煉學生的交流和溝通能力與團隊合作的能力。
2 《軟件工程》課程存在的問題
根據《軟件工程》課程特點和筆者對該課程的教學心得,發現學生在學習這門課程時難以提起興趣,大多感覺學習內容太過枯燥。具體表現如下:
2.1 課程內容抽象、理論性強
《軟件工程》課程主要介紹軟件開發常用的原則和方法,邏輯性不強,不涉及軟件算法。因此,學生只能被動地接受理論性知識,這樣他們的智力得不到充分發揮,讓沒有開發經驗的學生將課程中講授的理論和實踐知識相聯系更是不現實。久而久之,學生的興趣和熱情漸漸喪失。
學生在學習過程中,只能想像用軟件工程的思想開發軟件,很少有時間能真正參與軟件開發。對于教師布置的作業,學生也都是為了應付檢查才做。每個階段的文檔都必須付諸行動后才有內容可寫,由于學生沒有實踐,因而只能從網上搜集資料想像別人是怎么做的。對于學生上交的系統一般都不能使用,因為這些系統沒有接受真正的測試,也存在一些錯誤的代碼,學生如果檢查不出這些錯誤,就不能深刻地體會到用《軟件工程》開發軟件的流程和重要性。
2.2 教師教學水平有限
任課教師大多數任教時間不長,教學經驗不足,沒有軟件開發經驗。教師講授《軟件工程》課程時也只能以課本知識為主,或者借助視頻授課,教學方法較單一,影響了《軟件工程》課程的教學效果。
2.3 學生基礎差
《軟件工程》與其它專業課緊密相聯,一些學生存在著自卑心理,即他們認為自己有很多先修課程沒有掌握好,這門課肯定也學不好。大部分學生對理論性課程的積極性不高,學生的基礎普遍較差(高級語言程序設計、數據結構、數據庫原理等掌握不好),許多知識不能運用自如,這也給《軟件工程》課程教學帶來了困難。
2.4 考核方式
《軟件工程》課程考核一般采用書面考試和平時成績相結合的方式。對于這種考核方式,學生們平時不學習,到期末復習時,只要背一些基本概念也能考出好成績。這種為了考試而學習的學習方式容易使學生放縱自己,不利于學生的學習。
3 《軟件工程》課程教學效果提升措施
3.1 教學過程引入實際案例
針對《軟件工程》課程內容的抽象性特點,教學中要采用案例法。列舉生動具體的案例來詮釋抽象復雜的概念和原理,這樣學生就能深刻體會到軟件工程的思想、方法和技術,更利于達到教學目標。例如,在講課時教師可以以“學生成績管理系統”為案例,給學生介紹詳細的開發過程和相關文檔寫作。案例教學法是使用最多的教學方法,它適合于所有課程的講授。案例教學法還可以以公司的實際項目為案例講解或者抽取項目某一部分,讓學生在課堂上看到項目的實際環境,從而在復雜的條件下學會如何解決問題。要使用案例教學法,還必須從教學備課、教學課堂過程設計、教學小結與討論這幾個環節進行準備。在教學實踐中,需考慮以下幾個問題:
(1)使用案例是為了讓學生更好地理解《軟件工程》的理論內容,所以在設計和選擇案例時,要考慮案例的針對性、復雜性與理論內容的結合程度,案例最好與所講《軟件工程》的生命周期完全一致。
(2)教師可以布置案例,學生們以團隊的形式組成開發小組,每個小組進行“討論式”學習。學生是學習的主體,教師只是起到引導、組織的作用。
3.2 組織課堂討論,形成教學互動
“授人以魚,不如授人以漁”。它是對教學中教師和學生的重新考慮。傳統教學中教師高高在上,學生們處于被動接受地位。要改變這種教學現狀,必須讓學生成為教學過程中的主體,這就要求教師在課堂中調動學生的積極性,讓學生由“要我學”的被動心理轉變為“我要學”的主動心理,最終讓學生掌握一種會學的能力。
想讓學生得到這樣的轉變,教師在教學時需注意以下幾點:
(1)表揚每一位主動發言的學生,讓他們對自己充滿信心,并且讓學生掌握一些關于自學的技巧,同時從實踐中得到體會。
(2)教師在教學過程中所要表達的語言要有利于學生的主動式學習。比如,“請大家一起來思考這個問題”、“大家可以針對前面同學的發言來表達自己的想法”等。
(3)教師轉變“教師講解”為“學生講解”。整個教學過程設計分為哪幾部分、每部分都涉及到哪些內容、如何安排等都由學生自主決定,教師只是起到引導和維護課堂秩序的作用。這樣,學生才能真正成為教學過程中的主人。
3.3 加強實踐教學
《軟件工程》課程教學想要取得良好的教學效果必須把教學內容和實際項目、學生已有知識相結合。以實際項目為基礎可以激發學生的興趣,帶動學生學習的積極性和主動性。具體實施過程如下:
(1)分組。教師根據班級人數分為幾個小組,每個小組的人數以4~7個人為宜,每組指定一個組長,由組長來協調各個成員的工作及其它事情。
(2)選題。學生可以在教師已擬好的題目中選擇,也可以自擬題目,但是學生自擬的題目一定要具有完整性、真實性和可行性。項目開發工具根據實際情況自行選擇。
(3)項目實施。項目的開發過程要與教學內容進度一致,即項目開發有可行性研究、需求分析、概要設計、詳細設計、編碼、測試幾個過程。每個階段教師都要求學生提交相應的文檔報告,報告格式要按照國家標準要求。
(4)總結評價。教師要對學生提交的報告認真批改,并在課堂中進行總結,提出需要修改的問題以便學生改正。教師還要對學生提交的報告給出成績。學生的成績可以由“小組成績”(50%)和“個人在小組(50%)中的貢獻成績”兩部分構成。
教師要對學生選題的實踐內容由簡單到復雜地加以引導,要把握好尺度,以便給學生留下足夠的時間去思考和解決問題。
3.4 教師參加企業項目實踐
學校的《軟件工程》教師大多是青年教師,實際項目開發經驗較少,把《軟件工程》課程教好有一定的難度。想把課教好,又為學校節省開支,《軟件工程》任課教師可以利用暑假到公司里參與項目的實際開發。這樣不但教師自身能力可以得到提升,實踐開發的具體項目也可以在教學中作為案例來驅動教學。
3.5 改革考核方式
考核是檢查教學質量的重要手段。它檢驗學生對所學知識的綜合運用而不是考查學生對這門課的掌握情況。傳統的考核方式偏重書本中的理論內容,容易出現高分低能的現象,不利于學生的長遠發展。《軟件工程》課程主要是為培養學生的軟件開發能力,針對這一特點,需改革考核方式,可以從3個方面來考核學生的最終成績:出勤和課堂表現(20%)、項目實踐(30%)和筆試成績(50%)。采取這種考核方式既能檢驗學生對理論知識的掌握情況,也能兼顧到知識的靈活運用和創新。
4 結語
《軟件工程》是一門實踐與理論緊密聯系的學科,其教學目標是讓學生運用軟件工程的基本知識進行軟件開發,在實踐中加深對過程的理解和方法的掌握。《軟件工程》課程教學中除了使用常規的教學方法,還要注重學生興趣的提高和教師教學水平的培養。
參考文獻:
[1] 陳明.《軟件工程》導論[M].北京:機械工業出版社,2011.
關鍵詞:軟件工程 實例化教學 項目實踐
中圖分類號:G462 文獻標識碼:A 文章編號:1674-2117(2014)16-00-02
1 前言
軟件工程是一門研究用工程化方法構建和維護有效的、實用的和高質量的軟件的學科。它涉及程序設計語言、數據庫、軟件開發工具、系統平臺、設計模式以及管理、標準、個人技能、團隊協作和專業實踐等多方面的知識和技能。它是一門理論性和實踐性并重的重要學科。
軟件工程課程是計算機專業重要的專業基礎課。通過軟件工程課程的學習,學生能夠了解和掌握軟件工程的理論、技術和方法,具備作為軟件工程師所需的專業能力。由于軟件工程的課程特點,傳統的教師課堂授課為主、學生被動聽講為輔的教學模式在實踐環節上存在很大不足,軟件工程的理論和方法是從眾多軟件開發實踐中總結出來的。但是對于缺乏軟件開發實際經驗的本科生來說,單純地講授理論知識往往使學生感到枯燥無味且難以理解,這嚴重影響了課程的教育質量和教學效果。近年來,部分學校采用了案例化教學的方式改革軟件工程課程教學,在案例化教學中收集和總結了若干典型的軟件開發案例,將這些案例貫穿于理論知識的講解中;同時引入“做中學”教學模式,讓學生在實際的項目開發中進一步理解理論知識,取得了很好的教學效果。[1-4]
我們在軟件工程的授課過程中,也引入了案例化教學模式。總體來講,學生的反應是積極的,不過也發現了一些問題。
(1)任課教師本身缺乏使用軟件工程方法開發一個完整系統的經驗,僅限于照本宣科地介紹基本原理和實際案例,不能將當前實際案例和軟件工程方法有機地結合在一起,與實際的軟件工程實踐有明顯的差距。
(2)大學階段的課程實踐基本以個人編程完成為主,軟件工程方法起到的作用有限。即使面對需要團隊協作的作業,也因為規模小、從頭開發和無需維護的特點,使得學生感覺到使用軟件工程方法作用不大,除了增加工作量外,沒有明顯的益處,無法激發他們進一步學習的興趣。
(3)現有的軟件實驗環境偏重于提供編程工具的支持,缺少一個完整的軟件工程支持環境,缺少適合教學使用的實驗環境和資料,學生得不到真正的鍛煉。
2 教學改革
針對現存的問題,結合ACM和IEEE聯合的CCSE2005的相關內容[5],我們進一步改革課程體系框架和教學內容,本文將著重介紹我們在軟件工程課程教學中的經驗和成果。
IEEE的軟件工程知識體系包括10個知識領域:軟件需求、軟件設計、軟件構造、軟件測試、軟件維護、軟件配置管理、軟件工程工具和方法、軟件工程過程和軟件質量。參考這10個領域知識,根據教學目標,結合理論知識、軟件工具和工程實踐等方面組織整個課程內容,在理論、應用、實踐三個層次上建立了軟件工程的課程體系。
理論部分以當前流行的統一開發過程RUP和UML語言為核心,覆蓋IEEE的軟件工程知識體系。包括軟件需求、軟件設計、軟件實現、軟件測試、軟件演化、軟件質量和軟件配置管理等內容。
應用部分結合實際案例,覆蓋IEEE的系列軟件工程標準,學習RationalRose、ClearCase、ClearQuest、JUnit、MicrosoftProject等常見軟件工程工具和環境。
實踐部分要求學生以團隊的方式協作開發具有一定規模的軟件系統,并且在實踐過程中能夠熟練使用軟件工程工具。實踐部分著重培養學生應用軟件工程的思想和現代技術解決軟件開發問題的能力。
2.1 理論知識
理論部分的教學仍采用教師授課為主的模式,向學生講述軟件工程的基本理論,內容力求少而精,目的是在較短時間內讓學生了解現階段最廣泛使用的軟件工程技術的理論基礎,為下一步應用部分的學習奠定基礎。在具體的授課過程中,為避免單純理論學習的枯燥性,授課內容圍繞典型的軟件開發案例展開。學生學習的注意力和興趣是影響教學質量的重要因素。我們使用的案例是從國內著名的軟件開發公司得到的真實案例,學生可以完整地看到項目的全景,這樣既幫助學生認識到學習課程的必要性,又調動起學生的學習興趣。
2.2 應用技術
軟件工程與其他計算機課程不同,學生需要面對的不只是單一的軟件工具,而是一組軟件工具組成的軟件支持環境。為了增強軟件工程課的真實性,我們選用了一組業內流行的軟件工程工具,營造一個適合軟件工程課程項目實踐的軟件工程環境。使用RationalRose完成需求分析與系統分析和設計,使用ClearCase完成源代碼管理,使用ClearQuest完成缺陷管理,使用MicrosoftProject完成項目資源調度等。考慮到相關軟件工具的復雜性,為避免學生陷入單純學習軟件功能的誤區,我們堅持“用中學”的方針,不要求學生面面俱到掌握軟件功能,而是從實用角度出發,以完成項目為目的,掌握軟件的常用功能。我們會首先演示如何使用相關軟件完成典型案例,然后要求學生模仿示例,自行創作設計。
2.3 項目實踐
大學階段,大部分計算機課程實踐通過學生的獨立編程即可完成,軟件工程課程實踐則不同,軟件工程方法和技術的作用必須在完成項目的過程中通過團隊合作才能體現出來。
我們剛剛開始教這門課的時候,為了便于管理,選擇的項目偏小,一般適合3~5人完成。不過通過幾學期的實踐,發現效果不佳。因為規模不大,通常只會有1~2人來承擔主要開發工作,其他學生通常只起到輔助作用。在開發過程中,由于核心開發人員少,口頭溝通遠要比書面溝通簡單有效,沒有認真準備項目文檔的動力;而且項目是從頭做起,不需要利用以前文檔來了解項目情況,無法體會到項目文檔的重要性。在此種情形下,學生感覺到引入軟件工程只是額外增加了工作負擔,并沒有明顯的益處。
為了更好地幫助學生認識到這門課的重要性,我們在實踐階段做了若干改進。
(1)有意識地擴大了項目的規模,開發團隊的人數也相應增加,通常開發團隊人數在10人左右。人數的增多使得單純的口頭交流很難保證項目的順利進行,從而促使學生撰寫項目文檔。
(2)分組時,根據學生的能力和水平,明確學習任務,進行合理有效的分工。在一個項目組內,應該有項目經理、系統分析師、軟件工程師、配置管理員、測試工程師等角色。同一名學生在不同的開發階段可能會承擔不同的角色。
(3)項目開發也分為兩個階段,第一階段完成后,我們會再提出一份更新的需求,要求在第一階段的成果上繼續開發。項目組的成員也不是一成不變的,第二階段時每個項目組至少更換50%的成員。
在項目開發過程中,我們會監控項目的開發過程,參與項目階段成果的評審工作。項目開發過程盡可能模擬真實軟件企業的開發過程,最終使學生完成需求分析、設計、代碼編寫、測試、部署全過程,培養學生的合作意識、責任感和集體榮譽感。學生在開發過程中遇到問題,我們也不會直接給出答案,會建議他們自行討論來解決,提高他們的溝通交際能力,培養其團隊合作精神。
在教學過程中,理論部分、應用部分和實踐部分并不是相互獨立,而是有機地結合在一起。我們在該課程教學初期,首先給學生若干項目課題進行選擇,題目選定后,以自主結合的方式完成分組。這樣做可以有效地增強學生學習時的目的性。在重要章節的教學過程中,遵循先理論知識、再應用技術、最后實踐部分的次序進行。完成某章節的學習后,就應該在規定時間內提交項目相應階段的工作成果。例如,需求分析章節的理論知識學習安排在第2周、應用技術部分安排在第3周、需求分析說明書要求在第5周提交;系統分析的理論知識學習安排在第4周、應用技術部分安排在第5周、系統分析報告要求在第7周提交。我們會及時對每一部分的工作成果進行評講,指出缺陷和不足,保障項目開發的順利進行。在期末考試結束之前,結束第一階段的開發工作。隨后,我們會給出項目的新增需求,并調整項目成員,開始第二階段的開發工作。由于第二階段是在所有課程考試結束之后,學生有條件在固定地點集中上機,因此第二階段的工作將盡可能模仿軟件公司的開發模式。首先,項目經理必須和組員共同討論出一份可行的項目開發計劃。我們將根據該計劃監控項目進展過程,并在重要節點抽查該項目的進展情況。項目計劃的重大變化,必須及時更新項目開發計劃。其次,在項目進展過程中,每個開發階段的工作成果都必須經過評審。不評審或者評審不合格,不可以開始下一階段的工作。最后,每個項目成員必須每天提交工作進展報告,內部會議也要有會議記錄。所有這些項目管理相關文檔和項目本身的文檔都需要在項目結束時一并提交。評定成績時結果和過程并重,項目管理相關文檔是過程的重要體現。
3 考核方法和教學效果分析
為突出實踐環節的重要性,我們將項目實踐部分的考核比例增加至總成績的50%,即成績標準為項目實踐成績(50%)+筆試成績(30%)+平時成績(20%)。其中第一階段的項目實踐成績占20%,第二階段占30%。在對學生的實踐環節考核中,我們更側重于對學生的實踐操作能力、文檔編寫能力、團隊合作和溝通能力的考核。為避免渾水摸魚,在評定成績時,根據貢獻不同,組中的不同成員會有不同的權重,每個學生的最終成績是團隊成績和權重的乘積。采用新的考核方法后,極大地調動了學生參與項目實踐的熱情,取得了良好的學習效果。在隨后的畢業設計和程序設計比賽中學生都體現出較強的團隊開發能力。
4 結語
軟件工程是一門理論和實踐并重的課程,只有加強實踐環節的訓練,理論知識才能得到有效鞏固。我們在教學過程中,始終把項目實踐放在突出的地位,通過增大項目規模和引入兩階段項目開發,讓學生主動認識到軟件工程課程的重要作用。實踐證明,現階段軟件工程的教學改革工作,有效地提高了學生的學習興趣,增強了學生使用軟件工程方法和技術解決實際問題的能力,培養了學生團隊合作精神。下一步我們準備通過“校企合作”,增強項目實踐的真實性,使軟件工程的項目實踐更加合理、完善。
(上海海洋大學信息學院,上海201306)
參考文獻:
[1]張劍波,方芳,袁國斌.軟件工程專業實踐教學體系改革[J].計算機教育,2013(12):37-41.
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[3]湯淼.軟件工程專業“項目驅動”實驗教學模式研究[J].實驗技術與管理,2012(4):267-271.
[關鍵詞]預防醫學;就業導向;教學改革
農村醫學是河源市衛生學校(以下簡稱“學校”)開設的一個特色專業,由政府資助開辦,旨在緩解農村醫療人才緊缺以及農村醫療水平落后的問題。本專業培養的畢業生主要面向農村醫療機構、社區衛生服務機構、城鎮醫療機構保健科、基層企事業衛生機構等,從事鄉村常見病防治、衛生保健、防疫和健康教育咨詢工作,擔任鄉鎮醫療保健人員。鄉鎮衛生院沒有健全的科室。鄉鎮醫生既要治病救人,又要開展預防保健工作,肩負著全科醫生的職責。預防醫學是農村醫學專業的課程之一,是醫學生必不可少的一門學科。它是研究預防和消滅病害,講究衛生,增強體質,改善和創造有利于健康的生產環境和生活條件的科學,對鄉鎮醫生實用性很強。預防醫學能彌合臨床醫學與公共衛生的“裂痕”,加強學生的預防保健能力,使培養出來的醫生既有較強的臨床技能,又能夠結合病人、家庭、社區的需求,開展適宜的預防保健[1]。
1學校預防醫學課程教學現狀
預防醫學目前在學校只在農村醫學專業開設,課程定位為考查課,目前使用的是人民衛生出版社出版的第三版全國中等衛生學校教材。該教材包括七大方面內容:環境衛生,職業衛生,流行病學,衛生統計,營養與食品衛生,傳染病,社區衛生。課程安排為每周4節課,總課時72學時。其中,理論課56學時,實踐課16學時。授課方式以理論教學為主,實踐課主要采取案例討論的方式進行。
2預防醫學教學存在的問題
2.1預防醫學課程不受重視
我國對于健康和身體的關注多數還是停留在生病看醫生的被動階段,預防保健還沒有深入國人的內心。預防醫學無論在醫院還是在學校并不被重視。該課程目前是考查課。學生對考查課一直停留在有興趣就了解,沒興趣就忽略的認識上,思想上沒有重視這門課程的學習,認為這門課可有可無,被當作業余拓展課。而農村醫學學生畢業后面向的是鄉鎮,學好預防醫學,在日后在鄉鎮衛生服務過程中非常實用。
2.2教學內容繁雜與實際需求脫節
本教材將預防醫學七大學科濃縮成一本書,內容之間缺少聯系,跨度大,部分內容難度較大。而中職院校的學生大部分是初中畢業生,基礎薄弱,自學理解能力較差,教師教得辛苦,學時學得辛苦。教材內容跟日后鄉鎮醫生工作相脫節,不能學以致用。
2.3授課方法單一缺乏實踐和實驗課
課程基本以理論教學為主,重理論輕實踐。純學院式的教學使學生不了解鄉鎮的公共衛生現狀,缺乏應對突發性公共衛生事件的能力。考核內容不夠全面,未能引導學生全面復習及系統掌握本門學科。
3預防醫學教學改革探索
為了全面鄉鎮醫生的醫療知識,提高學校農村醫學學生的就業率,筆者結合多位教師的教學經驗,以就業為導向,提出了農村醫學專業預防醫學教學改革的探索。具體可從以下幾個方面進行。
3.1提高預防醫學課程的地位
鄉鎮的預防保健是鄉鎮衛生事業很重要的一個部分。預防醫學環境衛生部分系統講解了農村生活飲水污染、住宅衛生、糞便管理、生活垃圾管理,流行病學部分講到流行病學調查基本方法,營養與食品安全部分講到食物中毒、肥胖、高血壓等,社區衛生部分講了鄉鎮衛生保健與健康教育的內容。這些都是目前鄉鎮普遍面臨的問題,對農村醫學學生日后從事預防保健及醫療工作非常適用。因此,這門課程首先應被提升為考試科目。只有學校重視了,才會引起大部分學生的注意并給授課教師提供一個重視的平臺。中職生對待考試課的態度和考查課的態度就像大學生對待必修課和選修課的態度。不僅是學生態度不一樣,授課教師也是如此。授課教師對考試課和考查課的授課目標明顯不一樣。只有學校、教師和學生都從思想上重視預防醫學這門課程了,才能從行動到認真對待。
3.2改革教學內容
目前所選的預防醫學教材內容太多,內容之間缺乏互相的聯系,與鄉鎮實際相互脫節,缺乏針對性,而學生基本來源于本市鄉鎮并最終回到鄉鎮服務。據劉禎[2]等對某市部分社區衛生服務機構的調查,現有教材中自然環境與健康、流行病學、預防保健的戰略等內容,學生在工作中接觸應用較少,而生活方式與健康、慢性病的預防、飲食與健康、社區衛生保健服務等內容在工作中應用較多,一部分工作人員甚至回到學校進行進一步的學習。針對這種情況,學校預防醫學課程應以就業為導向,適當調整教學內容,逐步編寫并完善預防醫學校本教材。在環境衛生部分減少生態環境、生產環境的相關內容,保留生活飲水污染、居住環境衛生、生活垃圾管理等與鄉鎮衛生保健聯系密切的章節。在職業衛生部分重點講解粉塵與塵肺、農村主要勞動衛生問題和防制對策。在流行病學部分重點介紹病例對照調查、隊列調查及現況調查方法。由于澩校學生基本是初中畢業,統計學對于這樣一個起點的學生而言,難度較大,故衛生統計學盡可能安排在日后的繼續教育的學習中,在本課程中不作保留。隨著人口老齡化的到來,鄉鎮居民患慢性病的比率不斷增大,慢性病的防治應保留并更新。營養與食品衛生重點介紹鄉鎮常見食物中毒,如每年都有發生的毒蘑菇中毒。社區衛生保健方面保留健康教育、自我保健與群體保健部分,其余刪減。傳染病防治因農村醫學專業有單獨的傳染病學這門課程,故在此刪除。
3.3改革教學方法
在課堂理論及實驗課教學過程中,應改變目前純學院式的教學,盡可能采用學生主動參與型教學方式。理論課適當增加以問題為導向的PBL教學法,改變傳統教學中的以教師講授為主,應重點突出以問題為中心。如以鄉鎮近期發生的食物中毒案例為先導,將內容設置到復雜的、有意義的情景問題。學生通過的自主探究和合作來解決問題,進而學習隱含在問題背后的科學知識,培養學生解決問題的技能和自主學習的能力。實驗課可適當采用項目教學法。師生共同討論確定項目的題目。學生在教師的幫助下開始設計自己的活動。教師啟發和幫助學生設計項目活動中要調查和解決的問題并根據實際條件開始實地工作和實地考察。項目不在于大,而在于貼近生活,如生活飲用水調查、農村糞便管理、地方病的防治等。學生大部分來自鄉鎮。這些項目均方便學生進行實地考察,盡量利用現有的天然的實踐基地,最大限度地激發和調動學生的學習積極性,逐漸轉變由被動學習為主動學習。通過一系列的教學方法改革,提高學生應用理論知識、解決實際問題、主動獲取知識的能力,加強人際交流與溝通的技能。
3.4改革考核內容與考核方式
對于學生來說,考試是最好的鞏固知識的契機。一門課程,學生最認真的階段便是考試前的復習階段。利用好這一個非常學習階段,能有效提高學生的理論知識及實踐技能。目前,學校預防醫學考核內容多側重大體概念、、籠統的預防方法。農村醫學學生在日后實際工作中面臨的更多是鄉鎮的個體事件應急處理、慢性病的個體預防保健方案、傳染病的報告制度等。結合就業實際,改革考核內容,能有效地將學生的精力引導到實用的領域,掌握更多實用性強、應用頻率高的知識。此外,目前預防醫學考試試題單一,或單純以病例討論形式性的考核,或全部以選擇題形式出題,不利于考核學生分析解決問題的綜合能力。應適當豐富考試題型,集選擇、判斷、簡答、分析為一體,適當增加案例分析的比重。考核方式應多樣化。在傳統期末理論考核的基礎上,增加平時實踐課方案設計、課堂抽查等考核方式,培養學生在條件簡陋的情況下對突發事件的應急處理能力。中職衛校要全面貫徹“以服務為宗旨,以就業為導向”的宗旨,樹立新的教育教學觀念,以就業為導向,深化開展教學改革,以職業、崗位、工作為基本依據改革教學模式,實施工學結合,建立結構合理的、就業導向的課程體系,最大限度地促進學生就業。
參考文獻
[1]肖煥波,趙玉玲,魯楊,等.以社區為導向的3年制臨床醫學專業《預防醫學》教學改革探索[J].現代預防醫學,2008,35(4):716-717.
關鍵詞: 公共藝術設計課程 教學改革 創新能力
一、引言
公共藝術設計課程是一門綜合類的學科,它是面向公眾融入與社會和生活的藝術,將藝術創作與公共場所中的使用要求相互結合,形成現代設計中的“視覺,環境,產品”三位一體的造型。同時,其內容形式特別豐富,包括壁畫、雕塑、水景、綠化、公共設施等。由于公共藝術涉及面廣,要想提高學生的藝術修養和設計水平,需要涉及許多學科,如建筑、歷史、文學、繪畫、雕塑等,對于此課程來說,這就要求我們在教學內容和課程體系方面,朝著面寬的方向發展。在教學過程中,對專業課程進行不同程度和形式內容上的改革,在教學中寬知識、厚基礎、強技能,從各個層面、各個環節上進行革新,積極改善教學條件,堅持科學發展觀,全面育人,全方位育人,為學生們創造良好的教學環境,提高教學質量,提供為培養本專業學生科研、社會實踐有機結合的人才培養模式。
在培養模式的過程中必須加強對創新能力的培養,對不適合創新能力培養的教學模式進行研究、創新和改革。陳舊的教學模式和內容不可能培養出面向社會的具有高素質能力的設計人才,所以對教學模式的改革勢在必行。
二、課程教學現狀分析與研究
國內的公共藝術設計課程教育,長期以來存在重技藝輕實踐,導致了在教學過程中只注重了對設計技巧的掌握,忽視了對學生創新能力的有效開發和利用。
從對高校研究生的教育分析看,除了強調學生的實踐教學,還應強調教師自身的實踐和經驗的積累,在對實踐的教學中,不能僅停留在思想觀念上,應多方面地研究實踐教學,做到設計實踐與課程理論教學相結合。
另外,要從多方面進行教學改革。比如對教學大綱的修訂,教材的更新,教學內容的豐富化、時代化、國際化,教學成果的公開化,對授課模式及教學方法進行革新,全力打造公共藝術課程在學習中的創新意識和實踐能力,打破傳統的、單調的對專業課程的學習方式、授課形式,改變學生學習專業課的被動現象,培養學生獨立思考學習的觀念和創新能力,以及提升團隊的合作精神和工作效率。
三、公共藝術設計教學改革目標與內容
(一)教學改革目標。
以提高培養學生創作能力和藝術鑒賞能力為教學改革的目的,遵循課程教學規律,大膽加以改革,加強在公共藝術設計課程中的創新思維能力和實踐能力的培養,形成獨具特色的研究生教育人才培養模式。
(二)課程模式方面的改革與創新。
學生創新能力的培養需要通過課程的實踐來完成,對于未來公共藝術的教育,課程的安排也要更加合理化、科學化。
1.結合本校地域特點,規劃與實施“產、學、研”一體化模式。
針對設計市場的需求,系統的規范設置專業課程,使之能適應社會市場的需求,還要結合本地域的實際情況,如結合陶瓷文化、陶瓷元素進行創作設計,培養出既有專業知識又有實踐能力,既能夠適應社會需求又具有超強競爭力的學生。
2.加強公共藝術理論課在整體課程中的比重設置。
當代公共藝術設計是時尚與文化、藝術與科學密切結合的設計,它要求設計師除了必備一定的設計專業技能以外,還需要有豐厚的理論知識作為后盾。這就要求在教學課程設置上,加強美學、文學等理論的學習,只有這樣才能夠使他們站在歷史、文化的角度上,設計出符合大眾心理和融合本地域文化的優秀公共藝術作品。
3.對教學大綱進行調整,突出創新能力和工作技能的培養。
教學大綱及其具體的課程內容都是培養目標的體現,不僅要體現其應用性,更應加強創新能力和工作技能的培養,教學大綱是各種教學的依據,每門課程都應規范化、系統化,尤其在實踐教學環節,一定要服務于教學培養目標。
四、實踐教學體系與教學方法的改革
設計實踐的教學是立足于市場公眾需求,培養實踐者從事創造性思維的設計活動,它不僅是教學的重要環節,而且是檢驗理論課程教學效果的方法。由于設計的技能性特點,要求教學中理論與實踐的結合,使學生所學的理論知識能在實踐的過程中進行消化和吸收。在實踐過程中使學生形成自己的設計思想,以及對公共藝術設施在其區域內的價值觀和審美觀,在課程體制設置中采用多樣化的教學手段是非常重要的。
第一,模擬課外實踐教學,包括對公共藝術設計的實際項目進行介紹、分析和設計等教學內容。
第二,專業課程采用雙方客戶案例進行教學,在分析案例的時候,結合將要進行的項目闡述設計的一般流程、規律和方法。
第三,在課程設置中,要實地進行考察勘測,熟悉設計地域的環境情況、文化特色,熟知設計的制作流程,對設計思路進行分析,并制作效果圖等。
第四,現代科技的發展為多媒體教學提供了豐厚的條件,要鼓勵教師制作各種多媒體教學課件,使課堂變得更加生動、形象、直觀,從而提高學生的學習興趣,提高教學效率和質量。
五、公共藝術課程教學改革的形式
為了能夠培養出適應社會市場需求、具有創新能力和實踐能力強的學生,在教學環節中一定要營造一個與市場相聯系的教學氛圍,將教學與設計市場需求相結合,有目的地組織學生了解市場、分析市場,使學生通過實踐不斷提高自身的專業技能和創新能力,使學生在實踐中豐富設計理念,使學生所設計的產品更適應市場需求,通過市場檢驗設計效果,促進學生創新思維和實踐能力的提高。
關鍵詞:雨課堂;城鄉規劃;教學改革
1課程設計
選取專業主干課程進行改革,使用“雨課堂”插件,以培養規劃學生應具備的軟能力和硬能力為導向,從課前、課堂、課后三方面進行課程設計,重點關注對學生學習的自我效能的培養和形成個人知識體系的塑造。
1.1課程簡介
隨著國土空間規劃體系的重構,社會對規劃人才的專業素養和綜合素質有了更高層次的要求。這就意味著,城鄉規劃專業也要將變革目標聚焦于學生,對相應的人才培養方案做出一定的創新與調整。而作為城鄉規劃專業的基礎理論課程之一,“城市規劃原理”幾乎涵蓋了學生整個規劃生涯的方方面面,是專業教學的核心部分,其對培養學生興趣、引導學生了解整個行業發展現狀,從而進行規劃設計的實踐具有重要作用。“城市規劃原理”這門課程包括基礎設施、道路與交通、公共空間等多方面內容,具有理論性強、復雜度高和綜合性強的特點,導致學生理解及運用有一定難度。而目前“城市規劃原理”的教學仍遵從老派的教學框架,整體的課程安排為每周1~2次課程進行概括性的理論講解,學時短、學習模式與方法落后。這不僅難以激發學生的積極性,還使學生難以充分理解城鄉規劃的相關原理以及培養學生結合知識點分析問題、解決問題的能力。從這個角度來說,把“雨課堂”模式引入城市規劃原理的教學,細分龐大的規劃原理體系,將其融入到課前認知、課程理解、課后內化的學習過程中,讓學生更好掌握課程知識點,對培養學生主動學習的能力,增加學生對專業的理解與熱情,達成高水平教學目的與要求,從而全面提升學生的專業素養來說具有重要意義。
1.2課前
“雨課堂”依托于PPT與微信,對教師與學生雙方而言,使用環境都十分簡單。教師將前沿性、綜合性的規劃理念與課本中基礎性、寬泛性的知識點相結合,精心設置課程內容,確定每個教學單元目標,量化學習內容。將每節課程相關的預習資料通過“雨課堂”發送到學生端,便于學生下載查閱。在這個過程中,將問題發給學生,引起學生對課程內容的興趣,做好課前準備,提高課程效率。其中,預習資料的選擇并不局限于需要上課講解的重要內容,還可包含多元化的思想,以供學生全方位感知城市。學生在微信端打開預習資料,根據自身情況,充分利用課下時間,對課程內容進行簡單分析,進行碎片化學習,形成自己獨立的觀點,培養獨立思考的能力。預習資料后,可上傳疑惑點至教師端,等待教師回復或上課講解,增加課下師生之間的互動。
1.3課堂
教師通過點擊PPT進入“雨課堂”,隨機點名提高學生專注力、抬頭率,增強學生的參與感。以學生為中心,針對在課前預習過程中學生端發送的疑惑點以及教學任務中的難點進行深入講解,對于核心知識點引導學生積極討論、表達。根據學生的疑惑點,深化課程目標,適度調整課程進度,強化學生對課程的理解力。學生通過微信的“掃一掃”進入虛擬課堂,考勤簽到,在手機端查看課件,改善聽課體驗;依靠雨課堂的彈幕、“不懂”按鈕等功能與教師有效互動,提高課堂活力,增強學習趣味性;重要知識點可點擊“收藏”按鈕,將繁瑣的筆記整理簡化為一鍵記錄,便于課后復習;在課堂答題環節,學生通過手機端答題,教師可以即時掌握學生答題效果、錯誤率,更高效掌握學生對課程內容的接受程度,對癥下藥,提高學習效率;在“雨課堂”分組匿名討論模式中,學生大膽表達對課程內容的理解,活躍的思想交流更能激發意想不到的靈感與思潮。
1.4課下
教師可以下載課堂數據,了解學生真實的學習效果。依托“雨課堂”平臺,進行多元化的作業布置——單選、多選、主觀題等,從不同維度幫助學生理解知識點,進行有針對性的課程輔導。將整體的課程學習落到平時,準確跟蹤學生在學習過程中遇到的難點,作為平時成績的考核內容之一,改變傳統的臨考學習模式,而不只是一考定終生。學生在經歷了課前認知、課堂理解后,以對課程知識點有了大致理解。將課上學習的知識點與教師的案例進行結合分析,通過多元化習題的練習,完成知識與自身的融合,利用“雨課堂”中留言板等功能學習心得,塑造并形成自己的理論知識體系。
2課程評價
在學生和教師兩方面對課程設置進行審視和反思,開展系統的檢驗和進一步討論。
2.1學生評價
為順應現代化新經濟、新業態的發展,高校教育進入全面改革時期,加強課程效果,發揮學生在課程中的核心作用,培育出創新能力高、應用能力強的復合型人才。在學生方面,“雨課堂”教學模式注重對學生知識內容的吸收、實踐與內化,側重主動性學習的培養,是課程效果評價的重點之一,也是培育人才重要保障之一。
2.2知識理解
不同學生深入理解知識的方式不同,為保證每個同學都能領悟課程內容,教師將教學內容細化,分布在“雨課堂”的不同功能中。如城市規劃原理課中,學生對城市布局形態的特點及優缺點記憶不足,教師在課上明晰城市布局特點,學生課下結合“雨課堂”中的典型城市例子,加深對城市布局形態的理解和記憶,將課外知識不斷擴充進自己的知識系統中,把書讀厚。首先,就課程活動而言,通過課前碎片化的預習、課上深度學習、課下測試與實踐等,不同層次地幫助學習理解。其次,教師將量化課程數據,使學生根據自身情況制定個性化學習,鍛煉扎實的基本功,由此培養學生自主學習、獨立思考的能力,激發學習積極性,掌握學科最新發展動態,高效率完成學習任務,最大限度地釋放教與學的能量。
2.3課內實踐
在學生對城鄉規劃各方面理論知識有一定理解后,課程中教師便可深入引導學生從城市的表象問題入手,利用“雨課堂”進行規劃模擬訓練,溯源其在經濟、社會等方面的深層次原因,將理論與實踐相結合,達到活學活用的境界。培養學生提出問題,針對問題,從宏觀視角對城市綜合分析的能力,從而使學生對城市各子系統之間如何協同發展具有一定判斷,能夠提出完整解決方案,培養學生展望未來的創新思維。“雨課堂”的課程活動將這些可遷移能力的培養融入課程教學中,將現代網絡技術融入到傳統的課程教學中,不受限于時間和地點,注重實踐能力的培養,有效演示和拓展傳統教學模式下“面對面”的課堂教學。這種模式與傳統的模式相比,學生更能積極參與教學,達到預期的教學效果。除更好促進了師生之間、生生之間的交流外,還在解決同一城市問題上,各抒己見,,從而有序推進團隊工作,展示出專業的團隊協作能力。
3課程內化
處在一個知識爆炸的時代,學生如何內化知識為自己所用,形成自己的知識體系,是一個亟待解決的難題。而通過“雨課堂+線下”混合式模式的學習,學生在提出問題、解決問題的實踐過程中,留下最精華的部分,歸納總結,把書讀薄,重構并形成獨屬于自己的知識理論體系。這個過程可能存在一定瑕疵,但經過不斷地深入學習,升級迭代,對學生長遠發展自己的知識內化過程具有重要意義。“雨課堂”教學模式打破教學時間固化,為學生加工內化的知識、輸出知識、傳播知識提供平臺且提高了能效。
3.1教師輔助
“雨課堂模式”對教師在課程內容,課程評價方面的幫助不言而喻。而真正能夠起到決定作用的還最終掌握在教師手中,無論什么樣的科技最終還得依靠人的情感進行輸出,這是機器所不能取代的,所以說,軟件的輔助加之教師的理解才能真正使課程日臻完善,而不是單單地依靠課上的習題搶答,紅包試題,主觀討論。情感的輸出之下有高效輔助工具配合,可縮短課程時間,還能減少課程中那些因課上作業而造成的拖堂、節奏亂、秩序差的情況發生。
3.2課程內容
“雨課堂”模式使教師的課程內容不再局限于教材,反而更專注于與學生的連接,與學生實時互動,以此來增加課程吸引力。除此之外,教師可以進一步歸納總結學生學習過程中遇到的難點,及時更新教學內容,為做好日后教學規劃,課程改革奠定基礎,保障課程效果。課程內容的變革與時代的知識應該接軌,那些書本中難免會有陳舊的知識,而城鄉規劃本身就是一個緊跟時代的前沿型綜合專業,對于知識和時事政治的把握應該有良好的敏銳判斷。所以在課程內容的選擇上,也應該遵循與時俱進的原則。3.3課程轉變以往城市規劃原理課程的成績由30%平時成績和70%期末考試成績構成,可以對學習效果排序,缺少對學生學習過程中重難點的關注,難以使教師及時調整教學計劃。傳統考核中,整個考核過程偏向總結性的評價,評價效能低,而雨課堂恰恰提高了學生的自我效能,課程從被動轉向主動,學生融入課堂,老師融入學生。“雨課堂”學習模式應用新技術,助力評價體系,實現由表面化、單一化向深層次地完成教學目標、客觀化地轉變。值得一提的是,本研究中同樣難度的試卷,運用雨課堂前后的分數上連續有了平均分的提高。這種教學方法的改善,實現了師生之間教學活動全互動,發揮教師在學生學習過程中及時的指導作用,提高教師對教學內容的整體掌控能力,保障學生對隱含知識的理解,提升學生的學習效果以及學習的主觀能動性。
4結語
國土空間規劃的進程正逐步向前,產業結構進一步升級,而城鄉規劃專業教學模式的體系構建尚未形成自身的優勢,唯有培育出多方位發展的復合型人才才能更好滿足社會需要。“雨課堂+線下”的教學模式在課程設置中充分強調學生本身,轉變學生的上課狀態,健全學生考核評價體系,提升學生多元發展的能力。將教師從傳統的教學模式種解放出來,注重教學內容與課程設計,授人以魚不如授之以漁;學生學習也從被動向主動轉變,不再死讀書而見微知著,迸發更多靈感;教師與學生共同學習,教學相長,共同進步。培養適應時展的專業能力,實現師生共同進步是新時展對高校教育提出的內在要求,是教育改革的必然趨勢,仍需不斷探索。
參考文獻:
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關鍵詞:模具設計;非模具專業;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)26-0083-02
模具是機械、汽車、電器、通訊、家電等工業產品的基礎工藝裝備。由于模具成型具有高精度、高復雜性、高一致性、高生產率和低消耗等優點,使得工業產品中60%~80%的零部件都要依靠模具成型。現代模具工業有“不衰亡工業”之稱[1],在國際上被稱為“工業之母”,對國民經濟的發展起著毋庸置疑的關鍵作用。模具工業受我國制造業快速發展的需求拉動,也得到了快速增加。1996―2005連續10年增長率超過20%;在今后5―10年內仍會有不低于10%的增長速度。然而各地模具企業普遍遇到了人才短缺的問題,人才短缺已成為制約模具技術水平進一步提高、模具行業進一步發展的瓶頸。因此,許多高校開設了模具課程,以適應社會需要。《模具設計基礎》是一門綜合性很強的課程,其任務是培養學生掌握模具工藝編制并運用所學知識進行模具設計。通過該課程的學習,學生應掌握模具設計與制造、模具裝配調試與維護、模具標準化設計等方面的知識與技能,具有一定程度的工藝編制與模具設計能力[2]。授課內容多且較抽象,系統性不強[3]。和模具專業的課程相比較,有很多薄弱環節。本文詳細介紹了非模具專業如何更好地結合本專業特點,運用先進的教學手段和方法,開展教學工作,以達到事半功倍的效果。
一、本課程教學現狀
1.教學模式單一。一般的《模具設計基礎》主要是以教師教授課程為主線,采用“填鴨式”教學方式[4],使用理論性比較強的教材對學生進行教學,教授內容如下:沖壓成型工藝及沖壓模設計、塑料成型工藝及塑料模設計、模具制造工藝學、模具CAD/CAM/CAE等。教學內容很抽象,不容易調動學生學習模具方面知識的興趣,不利于學生綜合能力的培養。
2.重視理論教學,輕視實踐教學。以前的教學模式是先學習理論知識,再進行實踐教學。理論知識接受得比較多,而實驗和課程設計等實踐教學進行得比較少。對于《模具設計基礎》一些學校該門課程只設置了4學時的實驗,個別學校甚至還沒有開設實驗,這對培養學生的動手能力是不利的。
3.教學內容對模具新技術不夠重視。授課內容對模具新技術不夠重視。課程總課時少,而傳統的模具類型和設計方法的講解往往又會花去大多數課時,導致模具新技術只是簡單介紹。因此,學生的模具新技術知識相對缺乏,設計思路也很難跟上模具新技術發展的步伐,培養出來的模具設計人員也不能在畢業后很快勝任工作崗位。
二、本課程教學改革
1.教學模式改革。(1)《模具設計基礎》涉及很多結構復雜模具,通過板書和掛圖無法清晰表達模具結構及其運動原理,因此,在課堂教學中,采用板書與多媒體課件相結合的方式授課,多播放一些視頻、動畫,比如對沖壓模具和塑料模具的典型模具結構,利用Pro/Engineer、UG、SolidWorks等軟件建立三維模型,從各個角度展示模具的裝配體以及各個零件,還可提供裝配圖及零件圖,認識模具的結構更方便,提高他們的識圖和空間想象能力。通過軟件制作成仿真動畫輸出,將復雜結構模具的工作過程形象地展示出來。(2)可以創建模具教學中“制件―制件”的教學模式,教師給學習這門課程前給學生生產實際中的沖壓或塑料制件,讓學生帶著這個制件學習模具專業知識和技能;當學生掌握了全部模具基礎理論知識和技能后,根據給定的沖壓或塑料制件設計出模具的裝配圖和各個零件的零件圖;并根據模具零件圖,操作電火花成型機、數控電火花線切割機床和加工中心等模具加工機床加工出全部模具零件,其中有一些標準零件可以單獨購買;然后學生再根據模具裝配圖,將模具零部件組裝成為一套完整的模具;最后,學生把模具安裝在壓力機或塑料注塑成型機上,通過試模,加工出制件。通過制件質量的好壞評判學生成績。
2.實踐教學改革。本課程實踐性較強,要求有一定的動手能力,因此對于實踐教學一定要引起重視。根據教學目標、學校實驗條件開設一系列的實驗項目,如沖壓模具在壓力機上的安裝、典型沖壓模具的拆裝、沖壓模具工作零件凸、凹模的電火花加工、沖壓模具的試模及調試、塑料模具在注塑機上的安裝、塑料模具的注射成型、典型塑料模具的拆裝、塑料模具的型腔及型芯的電火花加工、塑料模具的試模調試等項目。另外增加設計性、綜合性實驗項目,其實驗內容與就業崗位技能要求緊密結合,采用任務驅動、具體項目為導向、行業規范為指導等進行綜合性的“實用性”、“實戰型”訓練。
為了強化學生的模具設計能力,教學計劃中安排了4周的課程設計。從工程實踐中直接選題,每人做一套沖壓模具設計和一套塑料模具設計。希望充分利用課程設計,使學生掌握所學Pro/E、UG、SolidWorks等軟件進行沖壓、塑料模具的設計,沖壓模具中單個零件的繪制,零件如何裝配成整個實體,對實體進行運動仿真,塑料模具中如何分模,找好分型面,繪制出整個實體裝配圖。然后生成模具的工程圖及各個零件件的零件圖,編寫設計說明書,還可以編制工作零件的加工工藝。
建立以行業為背景,以企業為載體的校外實踐基地,保證人才培養與工程實際的接軌。在實習教學中制定了實習教學工作規程,由專門教師負責執行。校外實踐教學的訓練側重于專業綜合能力和創新能力,應充分體現專業特色,一定程度上需要與今后的就業方向掛鉤。
3.教學內容改革。(1)教材選擇。目前,市場上模具設計基礎教材種類較多,但真正適合本科學校的并不是很多,而且內容參差不齊,每一本書上的內容都有一些區別,側重點不一樣。書中內容雖然大部分來自于實踐,但一般是理論偏多,實際案例很少。因而,在選擇教材時,要充分調研,選擇內容較新、案例分析較多且符合現代先進工業裝備要求的教材,在精練傳統知識的基礎上,擴充模具新技術的相關內容,總之,教學內容要緊跟科學發展的步伐,做到傳統與先進的完美結合,促使學生較好地掌握傳統模具和新型模具的知識,可使他們將來更快地適應企業工作。(2)教學資料的準備。要結合在調研過程中企業工程師的意見,準備充實的教學資料,用企業中設計的實際案例來給學生進行講解。在模具認知過程中,學生在企業參觀時,見到的金屬模具一般體積大、重量大,對于模具外部的整體結構能夠看得很清楚,但對于內部結構,沒有自己動手進行拆裝,就無法準確識別模具內部結構。要解決這個問題,學校可將多媒體電腦教室、模具陳列室、模具拆裝實驗室融為一體,并購買一批來自生產一線的小型模具,每一副模具都配備總裝圖和各個零件圖,定期向學生開放。同時,購買透明式的教學模具和專用的沖模壓力機和塑料成型注塑機,透明教學模具克服了模具體積較大、油污多的問題,使學生對模具內部結構了解深入。
4.改革考核方式。考核是看同學們對所學內容掌握得好不好,它的結果對教學內容、教學方法等起到導向作用。要順利實施課程教學改革方案,就必須對考核方式采取改革,由原來的只是閉卷的考核方式,改選用綜合考核方式。整門課程總成績可由考試卷面成績(50%)、實驗成績(30%)和平時成績(20%)組成。而且考試方式由閉卷改為開卷,閉卷只能考核學生對一些基礎知識和簡單計算的掌握,而開卷考試是對學生對知識的綜合掌握的考核。例如試題采用一個簡單的沖壓件或塑料件,給學生準備好一定的參考資料,要求學生在一定的時間內進行零件的工藝分析、設計模具設計方案,進行模具相關的設計計算,工作零件和模架以及其他等零件的設計,繪制模具裝配草圖及工作零件的零件圖。卷面成績根據工藝計算的準確性、設計方案及模具結構是否合理、模具工作零件設計是否正確及裝配草圖的質量和零件圖的完整性等來進行評定。實驗成績根據學生完成實驗的預習、做實驗的動手能力及實驗報告冊書寫的質量來綜合評定。平時成績則根據出勤情況、課堂上的表現、對待學習的態度以及課后作業完成的情況等來進行評定。
5.優化教學團隊。在教學當中,教師水平的高低直接影響教學效果。因此,要求教師要不斷提高專業知識和實踐經驗,這樣才能將課堂激活并引起同學們更大的學習興趣。目前,高校教師大多是碩士、博士畢業,理論教學一般沒問題,但是實踐教學經驗缺乏。因而,學校要求新來的老師下企業實踐,一般一年下相關企業一個月,提高教師們的實踐經驗。經過幾年的培養,最終,教學團隊中的教師基本上都具備模具設計課程開發能力與教學實踐實施能力。能根據專業培養目標和崗位任職要求來選取與組織課程內容,能更新教學觀念,綜合運用多種教學模式,切實提高學生的專業綜合能力。
三、結語
結合非模具專業的課程特點和我校的實際情況,分析了本課程存在的問題,提出了針對非模具專業的《模具設計基礎》課程教學改革方法。實踐證明此方法能夠提高教學效果,有利于復合型、應用型人才的培養。社會在進步,教育在發展,課程教學改革也要與時俱進。
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關鍵詞:信號處理;教學方法;教學改革
信號處理課程包括信號與系統、數字信號處理兩大主干課程,是電氣信息類專業的主要專業基礎課,此類課程的主要特點是內容抽象、理論性強、公式多,是學生較難掌握的一類課程。如果教學方式不當,很容易使學生感到枯燥無味,失去學習興趣。因此,如何在教學中激發學生的學習興趣、給學生打下堅實理論基礎的同時強化學生的實踐動手能力和創造能力是信號類課程教學所要解決的關鍵問題。
一、信號處理課程教學現狀
目前,信號處理課程教學主要存在以下幾方面問題:課程內容抽象,很多重要公式、定理和性質所涉及的數學知識比較多,這些繁瑣的理論分析和推導,在具體教學中給學生的理解和掌握帶來了一定的困難,使學生疲于數學推導而弱化了對實際物理意義的理解,甚至因此對這類課程的學習感到乏味,教學效果得不到很好的保證。[1]課程教學方法比較單一,教師板書授課為主,講解理論,公式推導,變換性質等,學生只是被動接受知識,主動性學習不足,創新意識、創新能力不足。實驗教學內容,驗證性實驗較多,設計性實驗偏少,致使學生應用所學知識發現問題和解決問題的實際能力偏低。
二、信號處理課程教學改革具體內容
針對信號處理課程教學中存在的問題,我校對電氣信息類專業的信號處理課程進行了教學改革,并在具體教學過程中予以實施,經過最近幾年的嘗試,教改效果比較滿意。能夠從根本上解決問題,全面提高學生綜合能力。
(一)修改教學大綱,適當修改教學內容
為了解決信號處理課程內容抽象、公式多學生不好理解掌握的問題。要不斷修改和更新教學大綱,適應日益發展的信號處理技術。具體說可以在教學中刪減純理論內容,注重聯系實際,讓復雜難懂的公式以及性質推導變得簡單,重點讓學生掌握結論性的內容,并且讓結論性的理論指導學生以后的實驗和實訓。復雜難懂的知識簡單化可以減少學生對枯燥理論內容的畏懼感,充分調動學生的學習積極性和主動性。
(二)改革信號處理課程的課堂教學方法
1.采用啟發式教學
在講這門課之前,教師應該向學生介紹這門課在人們生產、生活中的作用。讓學生知道信號處理技術的實際應用價值和應用方向。學生對信號處理技術的實際應用有了一定了解之后,可以帶著興趣帶著問題去學習。此外,在授課過程中教師應該引入相關課程的知識,注意各門交叉學科之間的聯系,把此課程與其它課程的聯系傳達給學生。
以往的理論課教學多采用“概念——原理——例題——練習”的講授模式,這往往使學生難以理解,因此在教學中,不是單純將書本內容簡單重復,而是在整個教學過程中,始終貫穿由實際應用出發,激發引導學生逐步掌握解決問題的一般方法,使學生深化知識內容,提高解決問題的能力。講授過程中采取“啟發式教學、研究性教學和主動性學習”相結合的教學方法[2]。從研究問題入手,首先提出問題,讓學生帶著問題聽課,將信號處理的一些重要理論構建過程展現出來,以便學生思考和研究。同時變單向傳輸式教學為雙向互動式教學,變灌輸式講授為引導式講授,授課過程中充分調動學生的學習積極性,引導學生的創新思維。
2.在教學中引入多媒體和網絡化教學手段
利用計算機多媒體教學,電子教案的好壞直接影響著教學的效果。所以需要教師課前做好高質量的電子教案。要防止出現授課內容僅僅是課本內容重現,授課方式僅僅是播放幻燈片。由于信號處理課程的自身特點,授課時教師應該采取傳統板書和多媒體相結合的教學手段。在必要的時候,還要利用黑板、粉筆這些傳統的教學工具。也要注意學生上課時的信息反饋,通過觀察學生的表情、動作等行為,領會學生的理解程度,及時調整授課速度,防止教學變成“加倍的灌輸”。只有保持認真的教學態度并充分利用先進設備才能達到滿意的教學效果。[3]講解基本理論和性質定理時可以采用多媒體,對于某些定理的驗證,教師可以提前用MATLAB和LabVIEW編程,課上運行程序,讓學生更好的加深對定理的理解。但是在講解例題、習題時,最好使用傳統的板書方法,方便學生理解練習題的求解過程。
為了實現課堂教學內容資源共享、時空開放、增強學生學習互動性,應該建立信號處理課程的網絡教學平臺,實現師生教育資源共享,完成知識構建。這樣可以使學生信息獲取的途徑從單一性向多樣性轉變,由課堂教師灌輸式教學向學生自主探究知識轉變。教師將自己的電子版授課教案,收集的與信號處理技術相關的資料文獻,可以服務于該門課程的應用軟件等放置在網絡教育平臺上,方便學生隨時學習使用。
3.建設一個高水平的信號處理綜合實驗室
學好信號處理技術的理論基礎是根本,掌握了扎實的理論就可以指導學生實踐了。當然,理論學習與實踐鍛煉是相互促進相互補充的過程。我校經過多年的積累已經建設起了比較完善的信號處理綜合實驗室。該實驗室既包括傳統的硬件實驗設備也包括可以服務于信號處理課程的強大的軟件平臺。硬件實驗設備主要包括信號與系統實驗箱,DSP實驗平臺,傳感器檢測信息群綜合實驗平臺等。軟件實驗平臺包括MATLAB和LabVIEW等先進的實用軟件。在信號處理課程實驗教學過程中引入MATLAB和LabVIEW軟件加以輔助教學,可以使學生加深對抽象概念的理解,鞏固課堂上所學的理論知識,并能很好地理解與掌握課程中的基本概念、基本原理、基本方法,方便地對實驗結果進行分析,從而激發學生的學習興趣,提高教學效果。有了功能強大的信號處理綜合實驗室,學生的學習興趣和實踐動手能力大大提高。對于傳統硬件實驗室的應用在此不做詳細論述,本文只以將LabVIEW軟件應用于信號處理課程教學作為教改實例。
LabVIEW是由美國國家儀器公司(National instruments,NI)創立的一個功能強大而又靈活的儀器和分析應用開發工具,是目前應用最廣、發展最快、功能最強大的圖形化軟件開發集成環境。該軟件具有通用的編程系統,有一個完成復雜編程任務的龐大函數庫。函數庫包括數據采集、GPIB、串口控制、數據分析、數據顯示及數據存儲等。
理論課中求解信號卷積是學生必須掌握的問題,實驗課可以讓學生用LabVIEW軟件編程,做出信號卷積實驗。該實驗可以實現的功能:通過兩個波形發生器產生兩個波,y波和x波。y波和x波可以通過參數調解頻率、幅值、以及相位,也可以自主選擇信號類型。確定好y波和x波后,將y波和x波卷積并輸出。
三、結論
本文結合我校應用型人才培養的辦學目標,針對信號處理課程教學面臨的問題,從改革教學內容、改革教學方法、實驗室建設等方面具體探討了信號處理課程教學改革措施。經過幾年的教改探索,我校信號處理課程教學模式不斷完善,取得了較好的教學效果,提升了學生綜合能力。如何更有效地提高教學效果和教學質量,是每一位任課教師應該努力完成的任務,這就需要我們不斷努力探索,開拓創新。
參考文獻
[1]黃亞飛,曾喆昭,王創新.信號類課程教改的實踐與思 考[J].中國電子教育,2010,(3).