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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇实验课程设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

中图分类号:G640 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2013)08-0097-03
管理信息系统课程实验与课程设计是信息技术类课程培养创新人才的必要性实践环节,理论课程的巩固、实践能力和创新能力的培养都需要通过实验与课程设计环节来实现。管理信息系统实验与课程设计长期以来对学生的培养起到了重要的作用。随着时代和网络的发展,传统的实验与课程设计模式很容易使这样一个重要环节流于形式,很难达到实验与课程设计的目的。因此如何提高实验与课程设计对学生的锻炼,真正达到实验与课程设计的目的,是一个摆在我们面前的重要课题。
一、存在的问题
1.学时少任务重。《管理信息系统》课程的学习,不仅需要理论上的深入探讨,而且需要通过实践上机,自己开发一个管理信息系统,才能真正理解书本知识,牢固掌握课堂教学内容。因此,本课程设计的目的就是要通过一个实际的管理信息系统的分析设计和开发,提高学生应用所学知识分析问题,解决问题和实际动手的能力,更加熟练地掌握管理信息系统开发的基本方法和工作步骤,对管理信息系统开发实践有进一步体会。在时间安排方面,通常采用理论教学在先,课程设计在后的串行方式,这种方式要学生在较短(通常36学时)的时间内完成从系统调研、分析、设计到编程实现的所有工作,同时还要编写出规范的课程设计报告,往往导致学生敷衍了事或下载抄袭,难免降低了课程设计对于理论理解、能力培养的作用。
2.重心偏离,学生只见树木不见森林。一个基于应用的信息系统对于刚学习了理论知识的学生而言,仅用30多个学时时间,连具体的业务流程尚不能梳理清楚,课程设计对系统的认识只能停留在一个模糊的轮廓上。因此,课程设计时间往往多数用于信息系统的细节开发与工具的熟悉,注重“微观”技术细节,而忽略系统“宏观”的构架,造成重心偏离、本末倒置。
3.组织和考核方式的不足。在人员组织方面,一般有一人一题或3~5名学生组成课程设计小组共同完成任务两种形式,一人一题方式存在时间过紧工作量大的问题;多人一题方式教师难以判断设计过程中每个学生的工作数量和质量并给出一个公正成绩,由此造成小组成员间相互依赖、学生缺乏压力和动力,不利于调动学生的积极性。
二、实验与课程设计改革方案
管理信息系统实验与课程设计创新首先确定目标,然后从课程选题,任务安排,设计过程监管和成绩评定几个方面入手进行改革,重塑人才培养模式。
1.精心选题。对课程内容和设计题目进行了精心设计。针对不同专业的学生特点、兴趣爱好,从案例库中选择相应的设计题目,对每一题目做出相应的描述,并按题目类型进行分类,整个教学过程和进度在教师的控制中,并按以往经验估计学生会遇到问题,提前做准备。
2.收集整理成熟案例,建立相应的资源库。从教学过程、实际项目开发和网络资料中不断积累成熟案例的资料,逐步形成案例库。在每届学生进行完课程设计后,都及时进行整理,把合适的案例加入案例库中。
3.学生自由组合,自由选题。将项目管理的思想应用于MIS课程设计,改变一人一题的做法,采取“项目小组”的形式,全面实行项目管理负责人制度。改革后以4~5人的规模让学生自由组合,由教师确认。具体明确各组设计题目内容、小组负责人、小组成员分工。小组长承担项目负责人的角色,负责计划制订、进度安排、过程监督和协调等工作,全面负责项目的实施和综合管理,对实验任务是否完成领导负责,扮演主要角色。在项目实施过程中小组成员有权利重新制定小组长,以实现民主化。指导教师的主要工作是起指导作用完成这个目标,起辅助作用。具体要求如下:①各小组制订计划和进度安排:依据“实验指导书”和“实验大纲”,在教师指导下,采用甘特图制订详细的项目实施计划;明确各阶段的进度、成员的任务分工和各阶段的目标要求。②各小组依据项目实施计划(甘特图)进行实施:实验与课程设计主要分为调研、分析、设计、实现等阶段,也有不少工作是并行的,其中团队内部监督和协调尤为重要。项目管理的成功很大程度上是团体努力的结果,团队中成员的平时成绩实现互评。③设计过程中,各小组首先要对项目进行深入和充分的调研,针对调查所了解到的业务流程,提出新的业务过程模式。这就要求学生要综合运用所学的管理知识,否则就无法发现问题、提出问题的解决方案。提出管理模型或业务流程改造之后,学生考虑采用何种信息技术和手段.来构造新的信息系统。教师在此过程中要给予适时指导。④系统实现时,采取分功能模块、自由组合,以发挥每个学生的特长和积极性,负责同一模块的学生必须分工合作才能完成设计,各模块设计完毕后,分别进行调试,通过后,全体再进行系统联凋,直至全体通过。在合作设计和调试过程中,学生的团结精神和协作能力得到了锻炼,由于各模块间存在密切联系,因而学生必须运用系统论的观点,分析自己模块在整个系统中的地位以及与其他模块的关系,这样才能顺利完成设计。小组必须在计划的指导下,分头负责,团结协作才能完成实验;如果某个人的任务不完成,不仅其个人成绩受到影响,小组进度也会受到影响。从试验情况来看,这种组织形式,比单独一个人完成设计的形式更接近实际环境(团队工作是实际信息系统开发的一个特点),不仅可以完成实验.还可以培养学生的组织、协作、协调能力和竞争精神。实验之所以这样设计,让学生得到较为真实和有效的训练,全面培养学生的多种能力和素质。通过实验与课程设计这门课,学生不仅要完成实验设计本身这个内容,也学习了如何进行项目开发和管理,以适应实际需要。
4.实验与课程设计的过程管理。实验与课程设计的指导,做到全程、多方位,并保证给学生留有足够大的自主和创新空间。设计过程控制,分为两个方面。一方面是老师指导,另一方面学生自己监督,负责。变依赖教师管理为学生自我管理为主在实验与课程设计过程中,坚持做到严而不死、放而不散。为了全面训练学生、完成设计任务,除了给予及时的指导时解决出现的问题之外,还必须加强监控,对学生的阶段性成果如需求分析、设计报告必须严格要求,中期检查也采取答辩汇报形式,不合格的一律要求重写。因此实验与课程设计指导书事先做到具体明确,一方面“集权”进行严格的要求、控制和考评,防止过去那种无人管无人问,让学生完全自由设计,到时间随便交个报告就行了的情况发生;另一方面,还是更多地“放权”让学生加强自我管理和自我控制,通过让学生参与课程考核,保证学生能在自我管理乃至自觉行动中,按质按量地完成各项任务,达到预期的教学目的。
5.实验与课程设计的考核改革。根据课程设计特点,考核方式宜以过程考核为主,课程的考核内容分三部分:设计文档完成情况、设计任务完成情况、团队评价情况。其中任务完成情况考核主要采用答辩的方式进行。答辩分为两次,第一次答辩主要是针对小组成员形成共识的系统方案、前期分析、设计和部分公共文档。后一次答辩针对学生个人在小组中承担的任务所应完成的内容进行答辩,要求进行系统演示。一般采用从小组成员中现场随机抽学生的方式,以检查每位同学对题目总体掌握情况和个人完成任务的程度。团队评价可以体现小组成员的个体差异,主要由小组组长评价和责任教师评价组成。考核成绩由答辩成绩(40%)+报告成绩(30%)+平时成绩(30%)。
管理信息系统课程设计作为课程实践性环节之一,是教学过程中必不可少的重要内容,使学生加深理解、验证巩固课堂教学内容;增强管理信息系统的感性认识;能够运用结构化的系统开发方法进行小型管理信息系统的开发。本课程在教学内容方面着重基本理论、基本知识和基本方法。在实践能力方面着重培养系统分析方法、系统设计方法与基本技能的训练。在实施的过程中,我们发现创新改革后的实验与课程设计效果理想。学生的积极性很高,学习态度非常端正:学生通过实践对复杂、抽象的管理信息系统理论和管理理论理解得更深,结合的更好;在能力培养方面,学生独立分析和解决问题的能力、实际操作能力和沟通协作能力都有一定增强,通过答辩,培养了学生的胆量和应变能力;在个性品质培养方面,学生的独立、务实、敢于创新的思维习惯,勤奋肯干、团结协作的行为习惯得到了锻炼。该实验与课程设计对培养学生的系统分析能力、研究能力、项目管理能力、团队协作精神以及综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力,提高学生的创新素质,起到了很好的促进作用,形成新的创新人才培养模式。
参考文献:
[1]黄梯云.管理信息系统(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]纪贤标,邵哲平.管理信息系统实验与课程设计教学改革研究[J].集美大学学报,2008,9(1):83-86.
【关键词】网络营销;实验教学;企业网站;诊断与评价
网络营销课程概述
网络营销是以互联网为主要手段的一种新型营销方式,是企业整体营销策略的一个重要组成部分。在现代企业经营中的重要地位和作用促使网络营销课程成为各大学电子商务专业争相开设的必修课程。
1.网络营销课程的内容体系
由于网络营销研究人员的研究视角和知识背景不同,对于网络营销的理解有较大的差异,因此对于网络营销内容体系的构建也大不相同。常见的网络营销教材的内容体系有:4P延伸模式(传统市场营销模式),互联网技术模式,消费者行为模式等。本文介绍冯英健教授所著的《网络营销基础与实践》教材中构建的内容体系结构。
该书以网络营销实践应用为导向,在归纳网络营销实践应用方法的基础上,总结出网络营销的方法体系及一般规律。其内容分为三个层次:网络营销的理论基础;网络营销的方法体系以及网络营销实践与管理。分别介绍了网络营销的职能、原理;网络营销基础环境和主要方法;网络营销职能的实现方法及网络营销管理。
2.网络营销课程特点
(1)综合性。网络营销的内容包括企业网站建设,搜索引擎营销,许可Email 营销,Web2.0营销,网络广告,网上销售,网上市场调研,网络营销效果评价等。涉及到市场营销学,经济学,管理学,计算机科学以及心理学等多门学科,是一门综合性很强的学科。
(2)实践性。网络营销的理论来源于网络营销企业的实践经验,具有较强的应用性。实践性和可操作性也是网络营销的一个重要特征。并且学习网络营销的最终目的也是将其用到实际企业营销中去,实现网络营销的各项具体职能。
网络营销实验教学
网络营销课程的特点决定了网络营销实验教学在教学过程中的重要地位和作用。然而由于种种原因,国内大部分院校对实验教学重视不够,实验课时不够。多数学校的实验课程都是依托电子商务实验室的模拟仿真系统,学生只能练习前台的部分操作,以虚拟实验为主,缺乏真实的商业环境和企业参与,无法提高学生实际市场运作能力。有的将网络营销实验变成计算机实验,要求学生编程序或建网站,或要求学生浏览网站和网页,在网上购物等,对实验内容缺乏统一认识。
在《网络营销课程实验教学研究》中,作者分析了当前网络实验教学中存在的问题,并提出了网络营销实验课程的内容设置,包括:企业网站的诊断与评价,搜索引擎优化,网络广告的分析与设计,企业客户服务分析,在线问卷调查的设计,网络营销综合实验等六部分。下面将以企业网站优化思想和原则为例,介绍以互联网为工具的网络营销实验课程设计。
基于Internet的网络营销实验课程设计
企业网站是网络营销的一种重要渠道。企业网站建设与网络营销效果有直接的关系,没有专业化的企业网站作为基础,网络营销的方法和效果将受到很大限制,因此网络营销策略的基本任务之一就是建立一个网络营销导向的企业网站。网络营销导向的企业网站建设是网络营销课程中的重要内容之一。其细节内容包括:企业网站建设的一般要素,网站建设对网络营销的影响,常见网络营销导向企业网站存在的典型问题,网站优化原则,网址评价与网站诊断。这些内容的实践性特别强,如果只采用讲授的方法,学生恐怕很难真正理解,更难具备实际操作能力。因此,在此处设计一节实验课程是十分必要的。
互联网是网络营销的主要手段,也是网络营销实现的前提条件。很自然,以互联网为工具,进行网络营销课程教学和实验是必要的、可行的方法和手段。
1.实验教学目的
让学生通过详细浏览一些企业网站,了解这些企业网站存在的普遍问题,并根据这些问题提出建设性意见和建议,也就是掌握网站优化的基本思想和原则。
2.实验教学准备
本次实验课在电子商务实验室进行,要求实验室具有接入互联网的计算机;有黑板,能够进行板书。
3.实验教学过程
(1)总体思路
在规定时间内,让学生自己浏览感兴趣的网站,并要求学生在浏览网页过程中完成预先设置的问题。归纳总结学生的答案,得出关于网站建设普遍存在的问题。针对这些问题,让学生去网上寻找解决策略,最终得出网站优化的原则和方法。
(2)具体环节设计
①要求每个学生预先写出自己最想了解的企业和最想了解企业的相关信息,并以此作为学生浏览企业网站的目的。这样做的目的是了解学生对那些网站感兴趣,同时了解这些网站是否便于浏览,学生能否在预定时间内找到答案,这也是考察网站是否具有良好的易用性。
②设置相关问题,作为浏览网页时的思考题目。这些题目的设置是必要的,并且是经过详细思考的,应该能够反映当前企业网站普遍存在的问题。一般可以设置以下问题:
――你所浏览的是哪个企业的网站?
――你对该企业网站布局的整体印象如何?哪些方面较好?哪些方面欠缺?
――网站栏目设置是否合理?是否能快速找到你所需要的信息?
――通过浏览该企业网站,你是否对该企业有了十分详细的了解?网站信息是否全面?
――你对该企业网站的顾客在线服务是否满意?
――你认为该企业网站是否具有促销意识?
――你认为网页下载速度快慢?
――你在该网站是否能看到其他企业网站的链接?
――企业网站上企业的联系方式是否可用?
③归纳总结学生提出的各网站普遍存在的问题。每个学生在浏览企业网站是肯定对该企业网站布局、结构、内容设置等有自己的看法。通过总结学生的看法和对以上问题的答案,归纳出目前多数企业网站普遍存在的问题。强调这些问题是影响网络营销的关键因素,必须作出相应的调整。
④针对企业网站存在的每一个问题,让学生提出解决办法,并找出在此方面做的比较好的其他企业网站。
⑤归纳总结出网站优化的原则和方法。针对以上具体操作和分析,由教师归纳总结出网站优化的基本思想和原则。
(3)课后作业
根据我们总结出的网站优化的思想和原则,为你课上所浏览网站设计一个优化方案,要提出具体措施和解决途径。
总结
互联网作为信息交流的工具,因其巨大的信息量和方便的交流形式,越来越受到人们的亲睐。将其用到教学中,它可以是学生主动学习的园地,师生交流的平台,教师授课的教学工具。作为一种教学工具或辅助教学手段,互联网将会发挥更重要的作用。应用计算机互联网辅助教学必将成为一种新颖和重要的形式。
参考文献:
[1]冯英健.网络营销基础与实践.北京:清华大学出版社,2007(8)
[2]孙玉玲.网络营销课程实验教学研究.全国商情,2009(20)
关键词:审计实验教学;目标定位;课程设计
本文系陇桥学院教学研究与改革项目:“审计课程实验室教学设计”
中图分类号:G64 文献标识码:A
收录日期:2014年5月13日
审计学专业要培养具有扎实的会计、审计专业知识,熟练掌握企业会计实务(手工和计算机)操作技能、审计技能,既有一定会计、审计理论水平,又有较强动手能力的应用型人才。从1983年,南京审计学院在全国高校中第一个开办审计学专业开始,至今不少财经类院校都开设了审计学专业。但是审计专业的课程是专业性,技术性很强的课程,高校的教师和学生们普遍认为审计学过于抽象,具有一定难度。究其原因,一方面审计理论和实务是建立在精通会计知识基础上的传承教育,要求学生具有较全面的会计知识并熟悉业务流程,而学生普遍缺乏社会经验又从未接触过真实的会计资料,对审计程序、岗位职能,审计技术等均缺乏感性认识;另一方面传统的审计教学模式一直拘泥于纸上谈兵.难以达到令人满意的教学效果。所以,审计实验教学要打破传统的审计教学模式,成为训练审计知识概念、培养审计基础技能和审计创新能力的课程,而在审计专业教育中处于核心环节。
一、审计实验教学的必要性
(一)审计专业学科建设的发展需要。随着审计在经济社会运行中重要性的提升,审计学专业教育受到社会广泛地重视,越来越多的高校设置了审计专业。审计学科的可持续发展要求培养既具有丰富的理论知识又具有实践技能的应用型审计人才。审计专业学科建设的发展不仅仅是在理论层面,更要体现在实践创新中。所以,审计实验教学是审计专业学科建设发展的内在需要。
(二)审计理论教学向实践转化的客观要求。审计学科知识的系统性、理论的完整性、概念之间的逻辑结构等等,在课堂上,由老师来讲解往往是枯燥乏味的,审计课堂的气氛总是沉闷的。学生在理论教学中难以理解审计的相关知识。同时,审计是一个充满大量职业判断的过程,这种职业判断有时似乎“只可意会不可言传”。审计实验教学以高度仿真的模拟实验情景,培养学生审计专业知识能力,特别是培养审计职业判断能力。所以,审计实验教学是学生获取审计知识能力的有效途径,也是审计教学理论联系实际的客观需要。
(三)衔接社会就业的有效捷径。信息化时代,知识更新速度加快,审计岗位对实践能力的要求比其他专业更强。目前的教科书和案例教材,不仅数量不多,而且缺乏客观业务依据,缺乏真实性,脱离生产实践,在校的学生仅凭审计课堂学习是无法掌握审计的实际操作技术和方法的。利用审计实验室进行实验教学,让学生有个比较直观的认识,理论联系实际地理解审计学的基本理论和方法,并通过审计实验教学,培养学生分析问题、解决问题的能力,真正实现应用型人才的培养目标。审计实验教学将成为衔接社会就业的有效捷径。
二、审计实验教学困境分析
(一)审计实验教学缺乏师资支持。审计实验教学缺乏一支既有丰富的审计理论知识又有审计实践经验的师资队伍。审计模拟实验教学的实施要求审计教师具有一定的审计实践经验,熟悉新的会计、审计准则、税法、经济法等相关知识,同时具备较强的分析、应变能力。而目前各高校的审计教师绝大部分是从学校到学校,担任的教学任务较单一,普遍缺乏实际工作经验,与审计实验教学模式所要求的复合型人才相距甚远,无法形成一支既有丰富的审计理论知识又有一定审计实践经验的师资队伍,为审计实验教学模式的研究开发以及实施提供强有力的技术支持。
(二)审计实验教学缺乏扎实的会计知识做铺垫。国家对学科专业设置改革后,在大学的专业教育中,审计已被纳入“大会计”专业教育的范畴。审计理论和实务必须建立在精通的会计知识基础之上,要求学生具有较全面的会计知识并熟悉业务流程,而学生普遍缺乏经验又从未接触过真实的会计资料,对审计更是缺乏感性认识。由于课时等因素限制,学生的会计知识不够扎实,缺乏会计实践经验,致使审计实验教学从某种程度上成为了“空中楼阁”。
(三)审计实验教学的软、硬件建设难度大。与会计模拟实验教学相比,审计实验教学涉及面广,起步较晚。通常实验教学中的实验资料比较单一,而在现实经济环境中实际实务操作相当复杂,这使得实验教学与实际工作脱节。而实验资料的设计难度大、投入人力、物力较多,相应的软硬件的配备成本高,所以组织审计实验教学的成本远远高于会计实验教学。
(四)审计实验教学中风险导向理念体现不足。现代风险导向审计是一种基于战略系统观的审计新理念,从企业的宏观层面着手,考虑其所处的经济环境、行业状况、经营目标、战略和经营风险都将最终对会计报表产生重大影响。这种全新模式要求审计人员从更广阔的视角,形成对被审计单位经营风险、财务风险的整体评价。而目前审计实验教学普遍还是从制度基础审计角度入手设计实验环节,模拟审计流程,风险导向理念没有充分体现。
三、审计实验教学目标定位
有研究表明,工作中所需的知识在大学专业学习阶段只能获得10%左右,其余90%都要在工作中不断学习才能获得。通过我们的教学实践认为,审计实验教学的目标不能单纯定位在胜任审计工作上。在实际工作中,会计造假手段不断推陈出新,会计舞弊行为越来越具有隐蔽性,所以,由于审计实验的单纯性和实际业务的复杂化,我们不能期待学生在校期间通过审计实验就能熟练运用审计的技术方法,更甚至具备审计职业判断的能力。
那么,审计实验教学的目标定位在何处?首先,审计实验教学通过设定实验情景,指导学生从复杂的经营管理流程、财务和业务数据中,发现问题,培养学生获取信息、加工处理信息、生成新信息的能力。所以,审计实验教学的目标定位一是通过审计实验培养学生的数据信息加工能力;其次,审计实验通过提供被审计单位基本情况、内部控制概况以及一定时期的会计报表、同期相关会计凭证、会计账簿及其他相关会计资料,指导学生运用所学的会计、审计知识,来发现问题,并完成工作底稿,编制审计报告。通过审计实验教学可以让学生熟悉整个审计流程,初步建立审计职业判断的思路。所以,审计实验教学的目标定位是通过审计实验搭建审计学习的基础框架,使学生产生感性认识;再次,在审计实验教学中,特别是在以审计小组的形式开展模拟教学的综合实验中,需要学生在审计小组中分工合作,交流信息,并在汇总审计发现的基础上出具审计报告,既培养了小组成员的团队工作意识,也培养了学生的交流沟通能力。
综上所述,审计实验教学的目标定位,应当以能力培养为核心,贯穿人文教育,奠定审计工作的基础知识,注重培养团队意识和严谨细致的工作作风。
四、审计实验教学课程设计思路
近几年“大会计”专业的就业形势经久不衰,审计专业需求也挤进了工商管理类专业排名的前十名之内。全国各大高校纷纷举办审计专业,目前开设审计学专业的国内本科院校有48所,但这与开设会计学专业的531所国内本科院校还是有很大差距的。目前大多数审计实验教学的研究集中在《审计学》或相关单一课程的实验教学设计。我们则力图建立一套适应审计学专业的实验教学课程体系,围绕审计学专业的实验教学提出一点设计思路。
由于各高校在落实审计人才培养目标的做法中各有特色,课程设计上也有差异,所以在此主要以我们现有的专业课程体系展开设计。从硬件上说,建立多媒体审计模拟实验室是开展审计实验教学的基础条件之一。从审计专业实验课程设计看,首先,为了夯实学生的会计专业知识,加大学生会计学相关课程的实验力度的,为审计相关课程奠定基础。其次,围绕《审计学基础》、《审计实务》、《计算机审计》等专业课程设置“嵌入式”实验,贯穿风险导向审计理念,运用审计实验软件,开展计算机仿真模拟实验教学,帮助学生掌握审计方法和审计程序。再次,设置《审计综合实验》课程,既安排手工模拟实验,又结合计算机仿真实验,使审计专业的学生通过动手操作,全方位多层次地感受审计实践教学,起到专业融会贯通的作用。另外,在条件具备的情况下,尽可能的加强课外专业实践,让审计学专业的学生有走出去的机会,增强学生应用审计方法解决实际问题的能力。
主要参考文献:
[1]邵世芳,戚振东.基于终身学习能力培养的审计实验教学改革研究[J].中国内部审计,2013.9.
关键词:广告;实验;摄影;摄像;拍摄
中图分类号:TP37文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)22-5419-02
Photography and Experimental Teaching Course Design
XIE Xiao-liang
(Institution of News and Dissemination, HAUT, Zhengzhou 450001,China)
Abstract: The experiments of advertisement photography and video recording are an important content of the course of Advertisement Photography and Video Recording. These experiments can help students develop the ability of advertisement photography and the ability of description and expression with picture language, then consolidate their technical operation and skill of photography and video recording, promote students’level of professional advertisement creation and the creation ability of advertisement photography and video recording.
Key words: advertisement; experiment; photography; video recording; shoot
1广告摄影与摄像实验课教学课的性质和目的
广告专业摄影与摄像实验课程的基本任务是在于指导学生通过一定理论基础知识,熟练的上机操作能力,能独立完成优秀的广告摄影作品和影视广告片的拍摄工作,为以后的广告设计和制作、策划打好基础。通过实际动手操作和使用照相机和摄像机进行广告图片的拍摄与影视广告画面创作的技巧、技能.
根据实验指导书《广告摄影与摄像基础实验》安排,通过课堂教学,使学生能够全面地掌握广告摄影与摄像的基本理论知识,再通过各项实验的表现方法,使学生能够充分掌握摄影与摄像的基本技能和基础操作。
2主要实验设备和器材的配置
广告摄影:专业单反数码相机(尼康D700)、普通数码相机(尼康P500,学生用机和普通三脚架每人一台)、测光表、静物灯具、静物台、三脚架、快门线等。
广告摄像:专业高清摄像机(索尼Z5C)、专业摄像机(索尼DSR-PD198P,学生用机和普通三脚架平均2人一台)、60分钟DV磁带若干、三脚架、Premiere操作系统非线性编辑工作站(平均2人一台编辑机)等。
3实验项目与内容提要
广告摄影实验共分六个实验项目:专业单反数码相机、普通数码相机的操作和使用;景深及其实际应用;摄影曝光的决定;摄影的一些常用技巧;测光表、摄影棚灯具的使用;常见题材的拍摄等内容。总课时32学时,广告摄影理论知识8学时,摄影棚及室外拍摄训练24学时。
广告摄像实验共分八个实验项目:各种型号摄像机的操作和使用;摄像的画面景别、角度的拍摄;摄像的画面构成;广告摄像的拍摄方式;广告摄像的用光和表现技巧;广告摄像的镜头蒙太奇意识;综合摄像训练以及后期编辑等内容,总课时32学时,广告摄像理论知识8学时,室内外拍摄训练12学时,后期编辑12学时。
4实验教学课程的基本要求
要求拍摄动作规范、图片聚焦清楚、构图合适、色彩适当;摄像画面清晰、匀稳、构图标准.
1)坚持由浅入深,由易入难,循序渐进的系统的教学方法。学生边学边实践。只有充分掌握照相机、摄像机的拍摄技巧,有了扎实的基本功,使用起来才能更加得心应手。
对于摄影与摄像课程来说,学生的认识水平参差不齐,一部分经济条件好的学生家里已有传统相机、数码相机甚至数码摄像机,对于这部分学生来说摄影与摄像课没什么可学的或学习不够投入;而对于一部分从未接触过或很少接触照相机和摄像机的学生来说却感觉这门课程深奥难懂,他们甚至连数码相机为什么不用胶卷都不知道!因此给摄影和摄像实验课带来较大的困难。
那么如何设计实验教学目标,改进教学方法,兼顾不同水平学生的不同需求,克服本实验课程概念抽象、知识点多、操作性强的教学困难,让绝大多数学生在有限的时间内掌握课程的基本概念、基本技能和操作水平。
首先要激励学生学习摄影和摄像的热情,鼓励那些操作熟练的学生和操作不熟练的学生自由组合,形成一帮一的模式,这样既能发挥那些操作熟练学生的特长,肯定他们的技能,挖掘他们的潜力,又能为他们的自由组合增加交流的机会而相互提高技能。其次,培养学生对摄影和摄像的应用意识和能力,以适应将来学习和工作的需要,因此实验教学应更多地从应用的角度出发,讲授有关的原理、概念和基本知识,使学生能熟练操作和使用照相机、数码相机和摄像机;从需要的角度提高学生的学习兴趣,消除学生对照相机、数码相机和摄像机的陌生感。
实践表明,恰当的实验教学方法使学生在短时间内就能掌握本课程的基本概念、基本技能和应用能力,激发学生对摄影和摄像技术的兴趣和热情,为学生学习摄影和摄像课程奠定了良好的基础。教师指导下的学生自主性学习改变了传统教学中以教师、教材为中心的教学模式,学生成为教学活动的主体,其自学能力、综合运用能力得到了极大的提高。形式多样的教学方法充分挖掘了学生的自身潜力,激发了学生的创新意识,培养了学生的研究精神和创新能力。
2)摄影与摄像实验课的重点在于培养学生的动手能力和观察事物的能力,也是培养学生创新思维和创新能力的重要方式。教学中注重教与学双向互动式的教学,让学生参与教学中的每一环节,自主选择拍摄题材,拍摄中遇到问题可单独进行交流解决,鼓励学生创造思维的发扬。
例如,在上摄影实验课时,可以通过以下几个方面来激发学生学习摄影的热情:
①将好的作品在多媒体教室通过展示台投影到大屏幕上进行展示,充分肯定学生作品的“闪光点”,使他们树立信心。
②举办照片形式的影像作品展,让学生更好地知彼知己,一比高低。由于这种作品展是面向全校数以千万的师生,每一位学生都会珍惜难得的展示自己才华的机会,将促使其在拍摄实验中倾注精力和热情。
③举办网上影像作品展,让学生面向世界大舞台展示。
④鼓励学生投稿发表。
⑤鼓励学生经常参加社会上的一些摄影比赛和摄影沙龙活动,这样就能和更多的摄影爱好者进行沟通、交流和学习,从而提高自己的摄影技巧。
以上措施无疑可调动学生学习的积极性、荣誉感、进取心,调动学生创作的欲望和热情,在实验教学中为他们搭起比武的大舞台。
3)广告摄影与摄像教学以课堂理论和实验操作相结合,辅以观赏优秀作品,完成作业时的交流和进一步解决实际拍摄中的问题。
例如,在上广告摄像实验课时,在学生基本了解和掌握摄像机的基础知识和摄像要领以后,就要求学生做一些广告拍摄的常规训练,比如景深的拍摄训练;角度的拍摄训练;画面构图的拍摄训练;运动物体的拍摄训练;长焦镜头、特写镜头、变焦镜头的训练;光线的训练;电视场面的调度训练和综合摄像练习等,在这些训练过程中要求学生用三脚架或肩扛,在室内外用不同角度和光线拍摄静物和运动物体。每人拍摄10个左右镜头,完成一个事件的叙述。
通过以上对摄像机的实际操作和训练,再利用多媒体教室,把学生的作品通过投影机大屏幕展示出来,教师现场分析效果并作指导点评。根据教学安排,播放几段经典广告影视作品,分别讲述这些广告片段在用光、景深、焦距、光圈、镜头、特写、蒙太奇意识和推、拉、摇、移、跟等各种表现手法以及广告策划的创意表现。同时要求学生在拍摄广告影视作品时,首先能够较好地运用画面进行叙述,表现自己的创意。能够较好地运用摄像的综合造型手段,完成画面的创作。学会写分镜头工作台本和拍摄提纲,要求提前写出创意策划、分镜头脚本、摄像阐述和拍摄计划。
通过本课程的学习和实验,使学生能够较好地将所学理论与实践技能融会贯通,掌握综合运用摄像造型的各种表现手法来独立完成影视广告创作的目的。
5实验成绩评定办法
广告摄影与摄像每次平时操作和完成的作业进行综合考评,按18-20分、15-18分、13-15分、8-13分、0-8分五个等级评定成绩,具体等级标准如下:
1)18-20分:平时能熟练掌握和运用照相机、摄像机、测光表等器材的基本功能,并在完成的作品中有较强的广告表现能力和创意。
2)15-18分:没有熟练掌握和运用照相机、摄像机、测光表等器材的基本功能,但完成的作品中有初步的广告摄影或摄像的创意意识。
3)13-15分:能够掌握和运用照相机、摄像机、测光表等器材的基本功能,但完成的作品中创意欠佳。
4)8-13分:器材的掌握一般,完成的作品中大量应用数码技术制作而成,成了设计作品,但有较好的创意表现。
5)0-8分:拍摄、制作、创意都一般。
6总结
1)通过实际操作练习,使学生能较好地掌握照相机、摄像机、感光材料、灯具和广告摄影艺术语言的应用能力,提高广告的审美修养,培养对广告的创意思维,熟练地掌握和运用摄影语言在表达物体的作用,达到传媒的作用。
2)实验中采取以理论为基础,以示范操作达到自己操作,结合完成作业时的实际问题,达到熟练使用器材,能较好地拍摄完成广告作品。辅以经典广告作品和影视广告作品,以激发学生的创意思维。
[论文摘要]文章分析了电子信息工程专业单片机原理与接口技术课程教学的现状,认为提高设计性实验开设的质量是教学改革的重点,指出设计性实验开设中要注意理论与实验的衔接、验证性实验与设计性实验的衔接、课堂与课外的衔接,并不断完善适合设计性实验的评价体系,提高人才培养的质量。
电子信息工程专业作为实践性、应用性非常强的理工科专业,学生必须具备扎实的基础理论知识,具有较强的实验技能,今后才能顺利地从事电子设备和信息系统的维护和研发。要实现这个目标,必须十分重视相关课程的建设,搞好实验教学改革。而单片机原理与接口技术课程作为电子信息专业的一门专业主干课程,其应用性非常强,设计性实验开设质量对于学生今后就业、工作至关重要。
一、教学现状
单片机原理与接口技术课程是电子信息工程专业核心课程之一,理论的重要性不言而喻,但在实验教学方面大都还是停留在传统的实验模式上,离培养学生实践动手能力和创新精神还有差距。很多学生反映,课程学习下来理论基本掌握了,验证性实验也能顺利完成,但要真正完成一个实际项目时,却无从入手。出现这种现象原因是多方面的,笔者认为主要有:
1.教学模式方面的原因。传统教学方式中,教师主要注重于理论的完整性和知识结构的完备性。理论上从单片机的结构讲起,然后讲汇编指令和C语言编程,再讲硬件接口及相关的程序编写,最后讲一两个实例,课时也就差不多用完了,再想讲其他东西就没有时间了。实验也注重基本原理和基本方法的训练,为了让学生认识单片机的基本组成和基本指令,所开出的实验就占了大部分实验课时,最后只能做几个综合性实验或做一个简单的设计,这样就结束了整个课程的学习。
2.教师方面的原因。自从高校扩招以后,学生的数量剧增,而教师并没有同比例增长,教师承担的课时量太大,教学压力过重。具体到单片机原理与接口技术这类专业性和实验性都非常强的课程,存在着精力投入不够的问题。如果要改革实验教学的模式,以设计性实验为主的话,教师就要投入非常多的精力。
3.评价体系方面的原因。就评价体系而言,目前通行的仍然是以分数的高低来评价学生学习成绩的好坏。一般采用平时成绩、实验成绩、考试成绩各占总成绩的一定比例来得到学生课程的最后得分。对有些课程来说这种方法是比较科学的,但对单片机原理与接口技术课程,就会存在这些问题:学生成绩不低,但一旦面临实际问题时,无从入手,没有达到本课程的教学目标。
二、解决对策
为提高单片机原理与接口技术课程教学质量,培养学生解决实际问题的能力,笔者认为,提高设计性实验开设的质量是教学改革的重点,应该从以下几点来改革:
1.教学模式。提出和采用新的教学模式,实验开设要特别注重开出的设计性实验质量。新的教学模式主要包含理论教学和实验教学两个方面。在理论教学中,单片机的结构和基本指令讲解要精,应通过实例来将相关的知识串起来,力求通过具体实例的讲解达到以较少的理论课时就让学生真正掌握单片机的结构和指令的目的。在实验方面,则采用以开设设计性实验为主、验证性实验为辅的方法,并提高实验课的课时数。适量开设验证性实验,在课堂内只做1~2个,而将大部分实验内容放在课堂外,由学生通过开放实验室单独完成。增加较多的设计性实验,供学生选做,在教师精心指导下,让学生在课外准备,课内完成,切实提高学生的实战技能。
2.教师自身的定位。教师应自觉提高自身做项目的能力,并保证足够的精力投入到教学中去。教师要注重平时积累,一方面,要自己动手,精心制作好几个作品。另一方面,也可以通过提出选题,指导学生去做,将完成后的作品及文档全部存档。只要通过2~3年的积累,就可以形成难度、层次区分较为合理的项目选题库和作品库,既为后续班级的教学创建了良好的条件,对后续学生的实验起到示范和引领作用,又为今后的教学工作减轻了负担。要做好这些,就要求教师充分明确自身职责,牢固树立以教学为中心的观念,保证有足够的精力投入教学中。
3.评价体系。作为评价体系,要改变传统的基本是以分数论英雄的模式。单片机原理与接口技术课程如果只是掌握了一些理论知识而没有实战能力,分数再高都不能算是学好。作为对学生的评价,笔者认为一定确立以实践能力为主体的评价体系,通过对学生做的项目难易程度、项目完成的效果等验收情况来给出合适的评价。
三、设计性实验开设与评价体系建立中要注意的几个问题
想搞好单片机原理与接口技术课程建设,提高学生的实战能力,就要以设计性实验的开设为重点来进行整体设计。笔者认为需要特别注意抓好以下四个衔接:
1.理论与实验的衔接。理论教学是单片机原理与接口技术课程教学中必不可少的组成部分,但其开设方式不能采用传统的教学方法,而应设计出一种项目教学或称为专题讲授的形式来进行。首先,要讲透基础部分,笔者认为可以分成单片机的内部结构、单片机的指令系统、程序编写的基本思想、硬件接口构建等四个专题进行。其次,要针对课程特点,做好五个简单项目,如外部中断的使用、定时器中断的使用、并口的扩展、串口通信、AD和DA转换。最后,要对相关知识点全面整合,综合演练,实战2~3个较为复杂的综合性项目,进行原理图分析、算法设计和程序分析,并制作出作品进行演示。按这种思路设计,理论教学大致课时数为36~48个课时,实验课时数为24~36个课时。
据此分析,实验教学则应充分重视设计性实验的开设。与理论教学相对应,每讲完一个项目,就要依托该项目开设一个设计性实验,每个实验3~5个课时。通过简单的5个项目和较复杂的2~3个项目的训练后,学生能掌握单片机开发和设计与实物制作的基本方法和技能。当积累了2~3年后,有了很多已成功的项目可参照时,不同的学生就可以选做不同的设计性项目。在进行单片机原理与接口技术的课程设计时,则应要求学生在设计性实验的基础上进一步深化,将多个部分综合在一起设计制作一个更复杂、具有较完备功能的实际系统。这是一个由理论出发,通过基础实验、简单的设计性实验、复杂的设计性实验,最后完成复杂的课程设计过程,符合循序渐进的教学规律,实现了该课程理论与实践的完美结合。在此过程中,设计性实验的开设基本覆盖了单片机原理与接口技术课程的所有知识点,使学生牢固掌握基本理论,熟练掌握基本设计思路,综合应用基本设计方法,从而达到学以致用的根本目的。
2.验证性实验与设计性实验的衔接。验证性实验是指为验证已经学习过的理论知识所设置的实验;设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。验证性实验作为一种传统的教学方法,在现在的实验教学中也还有一定的作用,可为设计性实验的开设提供一些必要的基础。现在的验证性实验一般是在相应的实验箱上完成,通过开设1~2个验证性实验可让学生了解单片机的基本构成和基本工作原理,所以在开设设计性实验前开设验证性实验是非常必要的。同时,一些设计性实验的开设可在实验箱上对验证性实验进行改造而成,特别是对于开始的简单的设计性实验更是如此。比如一些验证性实验,所有的电路硬件在实验箱中是现成的,同时给出相应的实验程序范例,学生就可以在实验箱上进行验证,对所做实验的功能进行分析。教师只需要在理论教学时将程序流程图和涉及的算法讲述清楚,最后要求学生去编写程序,然后再进行功能验证即可。采用这么一种由验证性实验作为基础并进行改造的方法对于以基本原理的掌握为目标的简单的设计性实验具有很强的可操作性,有利于验证性实验到设计性实验的自然衔接。
3.课堂与课外的衔接。设计性实验开设要做好课堂与课外的衔接。因为设计性实验是要学生自行设计实验方案并加以实现的实验,所有的实验方案不可能仅在几个课时的实验课上完成,主要工作要在课外完成。一方面,实验方案的制订、原理图的设计、实物的制作等主要在课外完成,实验课中主要是在教师的指导下进行调试和测试。另一方面,设计性实验很难一次性成功,往往需要多次尝试、反复修正才行,这些必须在课外完成。要使设计性实验真正达到较好的效果,除了在理论教学中要注重和实验教学衔接外,课外的衔接尤其重要,要做好实验室开放,让学生在课外能够较方便地利用实验室的资源,也应鼓励学生采购一些比较简单的单片机开发工具,如简易开发版、烧录器等。
4.评价标准的再定位与评价体系建立的思路。验证性实验往往只涉及一门课程的一个章节或一个知识点的内容,学生通过验证性实验,可以使所学理论知识具体化和形象化,加深对所学知识的理解与掌握,培养基本动手能力。设计性实验突出它的自主设计性,可以是单一知识的运用,也可以是多知识点的综合运用,给出实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现,所以设计性实验带有试探性、研究性,在时间上也需要课内与课外相结合。
由于验证性实验与设计性开设的目标不同,所以最终的考核方式也不同。对于验证性实验,教师可以直接根据学生所做的实验报告评判其实验成绩。传统的做法是百分制。一般每个实验成绩包括三个部分:实验预习(20分)、实验操作(40分)、实验报告(40分)。使用传统的百分制,可以评价学生是否掌握了基本理论和设计方法。但设计性实验所涉及的知识点数量不同,综合运用的效果不同,设计方案是否得当,步骤是否简易可行,实验的成本、效率是否令人满意等等,都不能一概而论,因此需要结合各方面进行综合的评定。设计性实验的考核要贯穿这样一个原则:淡化结果,注重过程。对于设计性实验我们更重视学生在整个设计过程中的表现,而测定结果只作为考核的次要因素。学生在设计方案中是否有独到新颖的想法,整个实验思路逻辑是否清楚,实验过程是细节严密还是顾此失彼,结果是否可信等都是评定设计实验成绩的重要因素。考核中要充分鼓励和肯定学生在设计过程中所表现出的敢于挑战、主动学习、大胆创新的精神,以及由此带来的思维水平和实践水平的全面提高。
因此,设计性实验不宜采用传统的百分制,笔者认为,宜采用优、良、中、及格、不及格5个档次来进行评定。首先明确“优”和“及格”的标准,在“优”的标准下,适当下降一点作为“良”的标准,“及格”标准高一点作为“中”,达不到“及格”标准的就判定为“不及格”。比如,每一个项目都设定多个指标,完全达到指标并有所创新的评为“优”;完全达到指标而无创新的可评为“良”;实现主要指标可评为“中”;实现部分指标,能体现设计者掌握了基本相关基础知识则可评为“及格”;没有实现任何指标,或没有做的评定为“不及格”。这样就应在设定实验指标上着手,针对具体的实验进行不同的设定,才能比较准确地定性评价学生的实验能力,这一点仍需在实践中不断探索和改进。
四、结语
单片机原理与接口技术课程是电子信息工程专业至关重要的专业核心课程之一,必须更加重视设计性实验教学的改革,提高设计性实验开设的质量,做好理论与实验的衔接,验证性实验与设计性实验的衔接,课堂与课外的衔接,完善设计性实验的评价体系,才能培养出符合社会发展需要的高素质人才。
【关键词】创新;实验;课程设计
《计算机结构与组织》课程是上海电力学院国际交流学院电气工程及其自动化专业(中外合作办学)学生培养计划中的一门学科基础课,在多年的教学过程中,很多学生反映该们课程理论性强、知识较抽象,纯理论教学的效果不理想。为了改变这一现状,让学生更好地理解和学习相关知识,自2014年开始,国际交流学院结合国家创新人才培养的理念,以教改项目的形式组织建设配套实验课程。项目组通过组织学生问卷调查等方式征求学生意见、研究英国合作大学相关课程的实验教学模式、制定课程教学大纲、组织授课、编订实验指导书等步骤,完成了实验课程的建设工作。
一、问卷调查,征求学生对于实验内容和方式的意见
教学的目的是为了让学生牢固和熟练地掌握所学知识,哪些内容难于理解、通过怎样的方式才能让大家更容易理解,这些问题学生最有发言权,因此,我们设计了调查问卷,学院2013、2014级240余位同学参与了调查。项目组经过整理归类,找到了学生学习过程中的知识难点,项目组邀请多年来参与这门课程授课的老师一起召开专题研讨会,大家集思广益,经过研究讨论,结合学生提出的建议,我们归纳了9大迫切需要通过实验环节帮助学生学习的内容。
二、研究和学习英方合作大学相关课程的实验教学模式
国家倡导在高校培养创新创业人才,培养学生的创新创业精神,对于中外合作办学项目而言,我们要充分利用中外合作办学这个平台,引进外方在创新创业人才培养方面的先进经验和教学模式。因此,项目组翻阅了英方合作大学相关课程实验教学的教学大纲、讲义,此外,一位该门课程的授课教师(也是项目组成员)利用赴英方大学学习进修的机会,重点关注和参与了相关实验课程。结合资料和学习体会,项目组针对上阶段总结的9大内容设计实验过程,以确保我们的实验过程能提起学生的学习兴趣、能培养学生的创新能力、能提高学生的动手实践能力、能有助于学生对理论内容的理解。
三、组织授课,不断修正和完善实验内容和教学模式
为了验证前期工作的效果,2014年10至12月份,课题组针对2013级学生开展实验教学,共进行3部分实验,每次实验分6批次进行,共计进行实验18批次,参与实验的学生555人次。此次实验结束后,我们通过发放问卷调查表和召开学生座谈会的方式收集学生反馈意见,了解学生对于实验效果的评价。经过对学生意见建议的总结和分析,结合授课过程中的感悟与思考,课题组调整了部分实验内容,着力改进了部分实验方法。2015年10至11月,我们又针对2014级学生开展实验教学,共进行4部分实验,每次实验分4批次,共计进行实验16批次,参与实验的学生404人次。通过此次实验过程,验证了经过修正和完善的实验内容和教学模式,为实验指导书内容的最终确定打下了坚实的实践基础。
四、以培养学生创新意识、提高学生实践动手能力为目标制定教学大纲
课程的教学大纲是一门课程的灵魂,课程的内容、目的等都要通过教学大纲得以确定和规范。该实验课程的开设除了帮助学生学习和理解理论知识的目的之外,我们希望通过这门实验课程培养学生的创新意识、提高学生的实践动手能力,因此,在进行课程教学大纲的编写过程中,我们着重进行了以下工作:
1.突出启发式教学。
现行的很多实验课都是这样一种上课模式“讲理论―讲实验步骤―学生自己动手实验―实验点评”,这种模式让学生养成了“等着听、照着做”的实验课上课习惯,使得学生丧失了学习的主动性。为了改变这一局面,我们的教学大纲突出了实验与理论知识点之间的关系,强调了每一部分实验设置的原因。比如对于第一部分实验“计算机硬件组装与调试”,在教学大纲中我们突出“电气工程及其自动化专业的学生整体缺少计算机相关基础知识,很多同学不认识主板、内存、CPU、硬盘等硬件,没见过数据连接线,理论课程前两章的计算机基础知识纯理论的讲解只能让学生各自发挥自己的想象,本次试验的目的就是要让学生通过拆装机亲眼看看这些计算机硬件……”。此外对于任课老师,我们强调避免“管家式教学”,不能把所有的实验步骤都清楚地展示给学生,而是将重点放在“注意事项”上,在保证实验器材和学生人身安全的前提下,我们只告诉学生拆机要拆到什么程度、装好的标准是什么就可以了,实验过程中,对于学生提出的问题,老师要引导学生自己寻找答案,而不是直接告诉学生该怎样做。
2.注重知识扩展。
创新,一方面要有与时俱进的思想,另一方面要求广阔的知识面。教师对于知识的教授不能只局限于课本,要结合理论前沿、行业需求、学术动态作出相应的发散和延展。在本门课程的教学大纲编订过程中,我们立足理论课程教材的知识难点研究实验内容,在实验讲解部分,我们注重对理论知识的拓展,如,在“电路模拟及仿真”实验部分,大纲中不仅包含了简单的逻辑门,还拓展到对大规模集成电路内容的讲解,让学生知道简单的逻辑门是基础,但在现实生活中,计算机系统、各种电子设备都使用的是大规模集成电路。又如,理论课程教材中以“一位二进制加法电路”为主要讲解内容,实验教学大纲中,这只是最基础的验证实验,我们拓展了“全加器”、“减法器”、“十六进制加法器”等内容,通过这种拓展,让学生灵活运用所学知识,通过设计不同功能的电路扩展知识面。
五、以实验教学大纲为指导,编写实验指导书
在实验指导书的编写过程中,我们阅读和借鉴了10余本同类型的实验指导书的内容,从以下几个方面着手编写:
1.实验的目的和与理论知识的关系。
实验的目的突出了实验本身和相关理论知识的关系,让学生明白这部分实验是为何而设置的,理论知识是如何通过实验得以验证的。
2.实验注意事项。
实验指导书注重培养学生的安全意识,注意事项强调学生的责任意识,引导学生树立保护实验器材、保证自身安全的严谨实验态度。
3.实验步骤。
指导书中的实验步骤改变了以往追求详尽的习惯,力求精简,避免过于细节的描述让学生养成过度依赖和不主动思考的习惯。
4.实验数据记录。
设计实验记录纸,让学生在实验过程中对关键数据、关键步骤做到及时记录,培养学生在实验结果与预期出现偏差时分析实验记录的习惯。
5.实验报告。
实验报告删除了以往要求书写“实验依据”的内容,增加“实验收获”部分,让学生能够更加自由地谈一谈自己的实验心得体会。
六、结束语
一门实验课程的设计是一个系统的工程,实验内容的选择、教学大纲的制定、实验指导书的编写,每一个过程都需要设计者以学生为本深入研究、仔细衡量,只有经得实践检验和得到学生认可的实验设计才是成功的。
参考文献:
[1]李学干.计算机系统结构[M].北京:电子工业出版社,2013.
[2]斯托林.计算机结构与组织[M],北京:高等教育出版社,2009.
[3]白中英,杨春武.计算机组织与结构题解、题库、实验[M].北京:科学出版社,2004.
课题项目:
本文是上海电力学院2014年度教改项目结题论文(项目编号:A-2014-014)。
基于校企联合的计算机网络工程课程设计的实施过程
近两年来,我系邀请了一些知名IT企业人员来校进行课程设计指导,其中,先后两次邀请了长沙“蓝狐网络技术培训中心”人员来校协助指导2007级、2008级网络工程专业学生“计算机网络工程”课程设计,公司派来了项目经理和技术人员,与我系的任课教师一起进行为期2周的课程设计指导工作。课程设计以“CDIO”(Conceive构思、Design设计、Implement实施、Operate运作)工程教育理念为指导[2],主要包括以下三个环节:课程设计题目的确定、课程设计的教学过程和课程设计的成绩评定。课程设计题目的确定。随着网络技术的发展,计算机网络工程课的内容不断更新和完善,内容很“泛”,且与其他课交叉的内容较多,不同的教材其内容大不一样[3-5]。我们目前使用的是石炎生主编、电子工业出版社出版的《计算机网络工程实用教程》(第2版)。
在选题时我们重点考虑了以下几方面:一是要体现“目标性”,从网络工程专业的培养目标上整体考虑该课程要培养学生哪些素质和能力;二是要体现“工程性”,计算机网络工程是名副其实的工程性质的课程,是需要在实验室动手操作的;三是要体现“可行性”,包括实验条件的可行性和学生知识能力的可行性;四是要体现“自主性”,对课程设计题目教师只划定一个大致框架,要求学生自主确定设计题目。最后,我们确定此次课程设计的主题是“XX公司/学校网络设计方案”,可以是一个校园网设计,也可以是一个企业网的设计。要完成该课题的设计任务需要综合运用所学的计算机网络原理知识和计算机网络工程知识,如网络需求分析、网络规划、设备选型、交换机/路由器的配置、网络安全、网络管理等。课程设计的教学过程。计算机网络工程课程设计教学过程包括选题、专题讲座、项目实验、规划方案撰写、答辩等几个环节。(在确定选题后,由公司人员进行5个专题讲座,每个讲座3~4课时,内容包括:①网络技术行业分析与企业网络规划,②企业远程接入网络解决方案,③企业分支本地网络解决方案,④企业总部本地网络解决方案,⑤广域网数据链路层协议HDLC与PPP。每一讲均有精致的PPT,图文并茂,站在企业的角度讲解,介绍大量工作经验和案例,传播企业文化。专题讲座并非理论课的重复,而是进一步扩展了教材内容,更加贴近社会实际,学生听了之后收获很大,初步了解了公司在做什么,社会需要什么样的人才,进而知道自己应该具备什么样的知识结构和能力素质。
(每一专题讲座之后,要进行1~2个项目实验。蓝狐网络技术培训中心结合实际编写了较详细的网络工程实验指南,还开发了用于实验的模拟器。每一专题讲座之后,需要在模拟器上完成1~2个项目实验,如“小型企业局域网项目实验”、“企业分支局域网项目实验”、“企业总部局域网项目实验”、“小型企业广域网项目实验”、“小型企业网OSPF项目实验”、“企业网Internet接入与NAT项目实验”等[6]。所有实验(包括模拟实验和真实实验)全部安排在网络工程实验室进行。学生可以在实验室的电脑上做模拟实验,也可以用真实的网络设备来做实验。在实验时我们加强了实验指导力量,公司技术人员和任课教师、实验教师一起来指导实验,保证了实验效果。如果课堂上没有完成实验任务或者需要巩固实验内容,学生还可以回寝室在自己的电脑上安装模拟器,继续做实验。(学生完成专题项目实验后,基本上掌握了构建企业网的技术要领,可以进行网络方案设计了。教师给学生提供几个网络设计案例参考,并简述其基本框架,使学生明了设计方案从结构上应包含哪些模块。我们按学号顺序分组,每4人一组,按学号顺序分组可避免成绩优秀的学生集中在几个组而成绩差的集中在另几个组。
设计方案完成后,学生需要进行公开答辩,4位同学分别扮演不同的角色,以模拟网络公司的形式设计一个网络规划竞标方案,并设“总经理”、“售前工程师”、“项目经理/技术总监”和“售后工程师”4个角色,每个同学扮演一个角色在讲台上演讲,并现场回答提问。学生充当上述角色时感到兴奋且有压力。他们积极性非常高,小组人员既分工又合作;既发挥各自的聪明才智,又发挥集体的力量,共同攻克难关,认认真真讨论技术要点,加班加点写设计方案。(方案初稿形成后,指导教师进行审阅,经反复修改后打印成册,参加课程设计答辩。每个小组答辩时间在20分钟以内,均要做好答辩PPT,4个人分别扮演不同的角色陈述各自的内容,并现场回答答辩组的提问,评委根据答辩情况给出答辩成绩。课程设计的成绩评定。课程设计的成绩是根据出勤、实验和规划方案撰写及答辩情况综合评定的。其中出勤占30%,实验情况占30%,网络规划方案的撰写及答辩情况占40%。成绩评定客观合理,较好地反映了学生课程设计的情况。
基于校企联合的计算机网络工程课程
设计的特色上面是我校基于校企联合的计算机网络工程课程设计的一些做法,从两届课程设计的实施过程来看,它体现了一些特色——“二一一”特色,即“二合”、“一作”、“一演”。“二合”是指“校企联合”和“虚实结合”,“一作”是指“小组协作”,“一演”是指“角色扮演”。校企联合,互利多赢。我系已在多门课程中实施校企联合式的课程设计,并取得了很好的效果。高校必须紧跟社会需求,请IT行业的公司来校指导课程设计,以达到校企双方多赢的目的。首先,它确保了课程设计的质量,切切实实使学生的知识、能力和素质得到提升,这是我们开展校企联合式课程设计的初衷。其次,学生足不出门就了解到IT行业的行情,了解项目开发的最新技术,从而能早一点看到自己存在的差距,明确该往哪些方面去努力。第三,高校教师有高学历高职称,但不一定有高技能。对于地方本科院校来说,需要一批“双师型”(“教师”和“工程师”)师资,像网络工程这样的工程型专业,需要教师具有工程能力,我们通过“走出去,请进来”提高这种能力。
#p#分页标题#e# 请企业人员协助指导课程设计也可以帮助我们的教师了解行情,改进教法,提高项目开发能力。第四,公司派人协助指导大学课程设计是一次宣传自己公司的好机会,公司可以物色优秀学生,也可以吸引学生去公司实习实训,带动经济效益。虚实结合,实验为本。计算机网络工程课程设计需要一个良好的实验环境。建一个中档次的网络工程实验室一般需要40~60万元,而且台件数受经费的限制不会太多。进行网络工程课程设计,需要用到大量的网络设备,建设多个网络工程实验室成本高。为此,我们通常采取“虚实结合”的办法来解决,“虚”是指用仿真软件来进行虚拟实验,“实”就是用真实设备来进行真实实验,两者结合可以构建出良好的实验环境。通过“虚”来解决台件数不够的问题,节约投资成本;通过“实”来解决一个真实可信的问题,使学生眼见为实。如Cisco公司的PacketTracer是一个很好仿真软件[7]。蓝狐网络技术培训中心也开发了一款很优秀的虚拟软件,在课程设计时我们用这款虚拟软件进行了专题项目实验,效果很好,由此构成的虚实结合的网络实验环境为课程设计的顺利开展创造了良好的条件。
小组协作,共同攻关。前面讲到,计算机网络工程课程设计是分组进行的,按学号顺序每4人一组,每组一个设计课题。小组同学之间共同探讨、取长补短,共同攻克难关。IT行业本身需要团队协作精神,而这种协作的机会在平时的学习中是不多的。课程设计的任务比较艰巨,要解决的问题比较多,需要小组成员一起协作,与个别化学习相比,协作学习有利于促进学生高级认知能力的发展,并有利于同学们健康情感的形成。从实施效果看,小组成员之间团结友爱,互相帮助,确实营造出了一种良好的协作学习的氛围。特别是平时学习积极性不高的同学,在课程设计中不甘示弱,热情高涨,以一种崭新的姿态参与课程设计。角色扮演,各显神通。课程设计结束时需要进行答辩,答辩时每个同学将扮演不同的角色,小组成员需要全程参与方案的形成过程,并从不同的角度进行讲解。“总经理”、“售前工程师”、“项目经理/技术总监”和“售后工程师”4个角色,小组成员可以“因人择岗”,选择一个更适合自己的角色,以便充分发挥各自的潜能。实践表明,尽管各组成员素质参差不齐,但每位同学都表现得相当突出,尽情施展自己的才华,过了一把“总经理瘾”,尝了一次“工程师味”,也长一次见识。
结语
我系2009年12月和2010年6月分别在2007级、2008级网络工程专业中进行了校企联合的计算机网络工程课程设计。学生积极性非常高,取得了较好的课程设计效果。2007级网络工程专业2个班(93人)部分学生在2010年上半年“全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试”中有23人过了“网络工程师”级别,还有1位同学考上了“系统分析师”;在2010年上半年全国计算机等级考试中,有2位同学获得“网络四级”证书,还有一批同学获得了“网络三级”证书,这表明学生对网络知识的掌握还是比较好的,同时,它也间接反映出计算机网络工程课程设计的效果良好。基于校企联合的课程设计得到学校的大力支持和充分肯定,学校给予政策支撑和经费保障,并取得了可喜成绩,深受师生欢迎,对地方本科院校来说,是一种值得推广的课程设计模式。(本文作者:陈代武 彭智朝 李曾妍 单位:湖南人文科技学院 计算机科学技术系)
一、存在问题及根源分析目前,国内各高校通信工程专业的实践教学体系均很健全,但实际教学效果大多不
明显,学生的实践动手能力及实践创新能力不能适应社会要求,严重影响学生的就业率和就业质量。其根本原因在于实验、课程设计、毕业设计等实践教学的模式存在问题。(一)实验教学负担重实验项目繁多,教师及学生负担过重,难以调动实验兴趣;实验内容以验证性为主,综合性、设计性实验所占比率较低,难以实现工程应用能力及创新能力的培养;专业课程实验内容之间关联度不高,学生不能有效认知专业课程内容之间的关联,难以建立系统的专业观。
(二)课程设计内容单一课程设计内容单一,设计题目采用随机分配形式,不能有效调动学生参与的主动性,学生参与设计的兴趣不浓。
(三)毕业设计不合理毕业设计题目来源比较单一,以教师立题为主,学生自主选题余地小。现在高校的毕业设计时间一般是在第8学期,而这段时间恰恰是学生就业实习的时间,传统的毕业设计教学模式要求学生在校作毕业设计,这就使学生就业实习与毕业设计之间产生时间上的冲突。迫于就业压力,学生一般都是以工作为重,而不重视毕业设计过程,这就严重影响毕业设计的教学效果和质量。
二、改革措施
(一)实验教学改革
1.压缩验证性实验学时,提高综合性、设计性实验开出比率。实验教学要改变以往大而全的实验开出模式,精简合并实验项目,并在教学计划允许的范围内,减少验证性实验数量,加大综合性、设计性实验的开出比率。对专业基础实验如“模拟电子技术”、“数字电子技术”等,实验项目设置要采取循序渐进的方式,使学生在认识基本电子元器件及集成芯片,会用示波器、信号发生器等基本仪器的基础上,掌握电路原理分析的基本方法;通过设置基础电路设计性实验项目,让学生掌握基本电路设计与测试方法,为专业课实验打下坚实的基础。综合性、设计性实验的学时应占到实验总学时的1/2以上。
2.建立专业课程群专题实验教学模式[2]。对专业课实验如“通信原理”、“信号与系统”、“数据交换原理”、“计算机通信原理与应用”等,实验项目应以综合性、设计性实验为主,并结合专业课程之间的内容联系,建立课程群专题实验[3]。专题实验指一种多学时、高难度、独立完成系统设计及测试的实验方式[4],是一种培养学生发现问题、解决问题能力及创新思维与创新精神的新的实验教学模式[5]。通信工程专业课程群专题实验的题目应该以培养学生理论联系实际的能力为目标,实验题目应该具有一定的科学性和时效性,采取学生自主选题,以两人或三人为一个实验小组。课程群专题实验的时间不低于6学时,其基本目标在于培养学生的工程应用能力、创新精神及团队合作精神。陕西理工学院在通信工程专业试点开设“局域网规划与设计”专题实验,该实验以“通信原理”、“数据交换原理”“、计算机通信网原理与应用”等课程内容为基础,要求学生在8小时内,以三人为一组,完成一个小型局域网的规划设计与性能仿真、网络构建、性能测试等实验内容。经过一年的实践证明,这种实验方式能够有效调动学生的参与兴趣,使学生明白专业课程内容之间的联系,对学生的实践动手能力、创新能力及团队合作精神等方面的培养具有非常显著的效果。
(二)课程设计教学改革
1.精简课程设计项目数量,设置综合课程设计环节。精简针对单一课程内容的课程设计数量,将内容之间存在关联的课程设计进行整合,针对不同专业层次设置综合课程设计,在保证课程设计总学时不变的条件下减少课程设计开出数量,提高课程设计的内容含量,确保课程设计的教学质量及效果。陕西理工学院在修订新版教学计划时把原来的“模拟电子技术课程设计”、“数字电子技术课程设计”、“微机原理课程设计”“、通信原理课程设计”等单一的课程设计内容进行整合,形成针对不同年级的综合课程设计。通信工程专业二年级设置“电子技术系列综合课程设计”,涵盖“电路分析”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等课程内容,设计时间为2周;通信工程专业三年级学生设置“计算机系列综合课程设计”,涵盖“微型计算机原理与应用”、“高级语言程序设计”、“单片机原理与应用”、“面向对象程序设计”等课程内容,设计时间为3周;通信工程专业四年级学生设置“通信工程专业综合课程设计”,设计内容涵盖通信专业所有专业方向课程,“通信工程专业综合课程设计”是学生毕业前的最后一次课程设计,把它作为毕业设计前的一次综合练兵,为毕业设计的正常实施打下良好的基础,设计时间为4周。
2.鼓励学生自主立题,提高学生参与的主动性。改变传统课程设计采用的教师立题、学生选题的模式,积极鼓励学生自主立题,指导教师对学生立题进行严格把关,确保题目质量符合课程设计要求。由于近几年学生参与大学生课外科技活动的人数逐年增加,相当一部分学生具有大学生课外科技立项任务,学院积极鼓励这一部分学生以科技立项作为课程设计题目,指导教师审核把关。通过这种方式能够有效提高学生对自我能力的认同感,充分调动其参与的积极性。经过近几年的实践证明,这种方式能够有效提高学生参与课程设计的积极性,在学生实践动手能力及创新精神培养方面的作用非常显著,这种方式已获得指导教师及广大学生的充分认可,自主立题学生人数逐年增加。表1为陕西理工学院近三年“通信工程专业综合课程设计”学生自主立题情况统计。表1近三年“通信工程专业综合课程设计”学生自主立题情况统计
课程设计是工程类本科教学的重要环节,是高校学生理论联系实践的桥梁,是学生综合运用本专业课程和已修课程的基础理论而进行的工程设计尝试,是让学生把课堂理论知识转化为实际工程设计能力的重要手段。课程设计是培养大学生创新能力和创新意识的关键过程。通过开展课程设计训练,能使学生掌握工程设计主要程序的使用方法和设计技巧;培养学生独立思考问题的能力,学习查阅资料的方法;培养学生分析和解决工程实际问题的能力和创新开拓的精神;培养学生掌握放射性测量、数据分析的基本方法,训练“分析、观察、判断、试验、再判断”的方法,提高学生独立解决实践问题的能力。课程设计实践教学是培养学生创新能力、实际动手能力和综合素质的一个重要环节,它在培养学生的科学思维方式、严谨工作作风、扎实的专业知识和实验技能等能力和素质中起着不可替代的作用。
南京师范大学教育科学学院借鉴美国高校学前教育专业本科课程设计理念,认为我国高校学前教育专业课程设计应建立开放性选课体系,增加基础性阅读与延伸性阅读,建构有效的学习小组,建构多元的课程实践渠道,增强服务社会的实践意识。
天津外国语学院英语学院借鉴了澳大利亚商科课程设计中的三个方面:学生的需求、教学过程和评估,并结合ESP课程的特点,将其运用到教学中,取得了良好的教学效果。
哈尔滨工业大学强盛等在自动控制原理课程设计过程中要求学生能用经典控制理论中频域法或根轨迹法对实际控制系统进行分析和设计,并借助计算机仿真软件Matlab进行辅助设计,绘制仿真曲线,满足性能指标的要求。可培养自动化专业学生将经典控制理论应用于实际工程项目中。
中国计量学院现代科技学院徐志玲等通过测控专业课程设计群的顶层设计与改革,改变原有课程设计只考虑单元设计能力的传统模式,将项目驱动教学法应用于课程设计群的教学,把一个完整项目分解成四个模块进行设计,不仅培养学生项目开发的设计能力,突出项目教学法实践与研究相融合的教学特点,而且提升学生工程应用能力,体现专业培养特点,整体实施效果好。
河南理工大学吴雪峰等结合“卓越工程师培养计划”的基本要求,针对“机械设计”课程设计中存在的问题,提出了课程设计改革的思路,确立了以培养工程师为目标的课程设计改革思想,对于提升学生的工程实践认识,培养学生的工程素质和工程实践能力有一定的意义。
高校电子类课程设计是学生将理论与实践相结合的一个重要环节,武昌工学院马华玲针对不同的电子课程使用相关的仿真软件(如multisim、proteus、keil、protel),可以预知设计的结果,方便设计中各种元器件参数以及错误设计的修改,能形象生动的跟踪过程,仿真测试通过后再进行实物的硬件和软件设计,将获得事半功倍的效果,有利于提高学生的设计兴趣和设计效率。
南华大学李小华等从选取课程设计实践教学硬件和软件、选题、教学过程、互动式指导、练习、成绩考核及总结等方面对反应堆工程课程设计教学进行了实践,初步探索出一种适合我国普通高等学校开展反应堆工程课程设计的实践教学模式。
该文作者研究了采用Multisim10虚拟仿真软件应用于核电子学课程设计,进行《核电子学》中各种电路的仿真和分析,可以验证核仪器研发过程电路设计是否有效,功能是否达标,判断电路的准确性及有效性,有利于培养学生综合分析、开发创新和工程设计的能力。
由于目前市场上没有正规出版发行的核工程与核技术课程设计教材,需根据不同课程设计内容,结合核专业特色,选择合适的课程设计项目。
1 核工程与核技术专业课程设计教学改革目标
根据核工程与核技术专业的培养目标,结合南华大学该专业的办学特色,从教学中存在的实际问题出发,本着“真题真做,环环相扣”的教学思路,与工程实际紧密结合,让学生掌握核工程计算设计与核仪器研制设计的基本方法,培养学生综合运用理论知识和解决实际问题的能力,使学生的理论知识得到深化,综合设计能力全面提升。
在完成教学任务的基础上,培养学生具有一定的自学能力、独立分析问题和解决问题能力,学会常用环境放射性测量仪器的正确使用方法;并通过严格的科学训练和工程设计实践,树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并培养学生具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。
结合该校核工程与核技术专业的多年课程设计经验,构建一个结构合理、特色鲜明的核工程与核技术专业课程设计实践教学体系;并编写核工程与核技术专业课程设计指导书一份。
2 核工程与核技术专业课程设计教学改革内容
为了完成核工程与核技术专业课程设计教学改革目标,具体改革内容如图1所示,调查分析国内核工程与核技术专业课程设计的现状,结合该校的实际情况明确课程设计改革实践的方向和重点;在已有核工程与核技术实践教学示范中心的基础上,开展包括硬件条件、软件设施、师资队伍在内的课程设计实践基地建设,及包括课程设计内容形式多样化和基于项目实践的教学方式改革等的课程设计实践教学体系建设;编写核工程与核技术专业课程设计指导书一份;最终构建课程设计实践教学体系。
2.1 课程设计实践基地建设
南华大学核工程与核技术实践教学示范中心包括专业基础和应用实验室,其中专业基础实验室包括核电子学、核辐射探测、放射化学实验室,应用实验室包括核技术及应用、核仿真、辐射剂量实验室。示范中心实践教学特色鲜明,具备核科学与技术一级学科硕士点、核技术及应用博士点、核科学与技术一级学科博士后科研流动站。
在已有核工程与核技术实践教学示范中心的基础上,开展包括硬件条件、软件设施、师资队伍在内的课程设计实践基地建设。
(1)软、硬件条件建设。
2014年8月,该校核能与核技术工程虚拟仿真实验教学中心,成为南华大学首个获批省级虚拟仿真实验教学中心,可推动课程设计教学改革与创新,提高南华大学核类及相关专业课程设计教学科研水平,增强科研成果转化能力,创新人才培养模式,提升学生的综合实践能力,进一步推动“产学研用”一体化进程。
2014年12月,南华大学核科学技术学院之核能与核技术工程虚拟仿真实验教学中心入选为2014年国家级虚拟仿真实验教学中心。国家级虚拟仿真实验教学中心将建成基于实验室局域网的虚拟仿真实验课程体系,基于校园网环境的虚拟仿真实验教学平台以及基于Internet网环境的虚拟仿真教学平台,完善已有虚拟仿真课程设计课程及项目,达到能在实验室局域网条件下满足专业课程设计教学要求,实现核能工程、核技术应用类虚拟仿真软件与云平台的有机结合,为将来该校以及其他高校核类及相关专业虚拟仿真课程设计教学起到示范和共享作用。
软件设施方面,已经具备课程设计相关Multisim、Proteus、Protel、Labview、Mcnp、Root、Matlab等软件。同时一方面将NJOY、CITATION、SCALE、DRAGON等核能与核技术工程方面的专业软件用于课程设计教学,让学生掌握最为实用的科研程序;另一方面又自主开发基于三角剖分的二维特征线程序TSMOC,可求解次临界系统高次Alpha本征函值HARMONY程序,可用于百万居里级大型钴源辐照装置快速优化排源程序SPA等软件系统。实现了课程设计教学与科研相辅相成,达到了科教相长的有益互补。
(2)师资队伍建设。
师资队伍建设方面,以引进、自培、在职进修方式提升师资队伍学历水平,并聘请国内著名核科学与技术专家为中心兼职教授。
一方面每年新进博士、博士后等人才;另一方面,学院与核工业相关单位展开密切合作,如与国家核电技术有限公司下设的国核大学签订了长期人才合作协议,定期委派教师外出参加培训和交流;鼓励年轻教师读博、出国深造、外出进修学习及参加学术会议;学院领导班子积极联系资深院士、研究员等来该校进行学术讲座与交流;同时鼓励教师写好中长期发展计划,提供良好的科研和教学平台;并结合实际,认真抓好德、能、勤、绩全面考核,考核结果与岗位津贴、职称评定、评先评优挂钩。
2.2 课程设计实践教学体系建设
(1)课程设计内容形式多样化。
核工程与核技术专业课程设计内容形式多样化。如基于Multisim/Proteus的核仪器电子学仿真,基于Protel的核仪器PCB制作、LabVIEW虚拟仪器设计、蒙特卡罗软件仿真计算,基于ROOT的数据分析与模拟计算、Matlab软件反应堆控制仿真、x射线产生截面计算与穆斯堡尔谱分析等。
(2)基于项目实践的教学方式。
理论教学与实验教学相结合,引入基于项目实践的教学方式,作为课堂教学与实验的有机补充。通过引入基于项目实践的教学方式,引导学生自主发现问题、解决问题,培养学生的创新能力、动手能力与团队合作精神。
基于项目实践的教学方式研究,确定不同课程设计内容的具体项目,如核仪器电子学仿真与制作,可选项目基于Multisim的电压前置放大器仿真与设计,基于Protel的单道脉冲幅度分析器制作,基于Proteus的定标器仿真等;蒙特卡罗软件仿真计算,可选项目基于Mcnp的反应堆堆芯模拟,基于Mcnp的NaI探测器探测效率计算等。
3 课程设计教材编定
参考其他相近工科专业比较成熟的课程设计指导教材(如电子技术、单片机课程设计指导书),根据课程设计过程基于项目实践的教学方式,采用不同的课程设计实践教学内容分章编写的方法,结合教师、学生对课程设计的反馈意见,经过“分工、整合、修正”一系列步骤,编写核工程与核技术专业课程设计教材一套。
结合课程设计老师的教学经历和模式,目前《“核工程与核技术专业”综合课程设计指导书》初版已经出炉,下设“基于Multisim的电路仿真”、“基于Proteus核仪器设计与仿真”、“基于ROOT的数据分析与模拟计算”、“基于MATLAB的核信号处理与仿真”、“穆斯堡尔谱拟合程序MSU8. EXE的应用”、“X射线产生截面的计算”、“压水堆单通道热工水力程序开发”、“基于MCNP的辐射屏蔽仿真与计算”、“基于MCNP的压水堆删元、组建、堆芯的中子学参数计算”九个章节。
课程设计教材的编订,使核工程与核技术专业学生在掌握理论知识的基础上加强动手实践及综合应用能力的培养,同时也是对教学内容做一定的扩充,要求掌握MCNP、MATLAB、Multisim、Proteus等工具软件的使用,提高和培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力以及编写应用程序的能力。
本文作者:蔡昌凤 唐海 徐建平 宫建龙 颜酉斌 周福来 魏翔 单位:安徽工程大学生物与化学工程学院
建立3+3+3实践课程新体系,优化环境工程专业培养方案
生产实习安排学生参观焦化联合企业大气污染综合治理工程、2~3种工业废水治理工程及城市垃圾填埋场、垃圾发电厂,和上机操作环境工程技术模拟实训系统[6],模拟污水处理厂管理,解决进企业蹲点实习难问题。毕业实习结合毕业设计或论文选题进行,由指导教师按选题涉及的具体行业、污染问题、技术方案进行安排。即环境监测基础型实验、水污染控制设计型实验与专业综合型大实验。环境监测实验安排COD、NH4-N、BOD、pH等水质监测,TSP、SO2等大气监测项目,要求学生掌握取样保存、试剂配制、仪器操作、数据处理、分析与评价等基本实验技能。水污染控制设计型实验给出几种污水水质和实验室已具备的实验条件:生物法、混凝法、离子交换法、Fenton试剂法、铁碳微电解法等,让学生自行分组选择处理工艺,设计实验参数,进行验证实验。专业综合大实验目前已开设的有:校园湖泊水质评价与治理、室内空气质量检测、纯净水制备、印染废水处理等综合型实验,进行工艺比选、实验设计、数据处理、分析总结等综合训练提高[7]。
即污水厂设计、大气污染控制工程设计、固废处理处置课程设计,均安排在主干专业课学习结束后。通过课程设计,对已学知识进行消化、扩展、应用,要求进行工程分析与源强计算,工艺选择与数质量衡算,主要设备设计(或选型计算)、辅助设备选型计算、管道与高程计算、工艺布置图纸绘制,以课程设计说明书和图纸提交课程成果。坚持将三门课程设计与工程实践紧密结合,鼓励在这些环节中学生直接参与环境工程项目设计,虽然环节时间短,但能够直接进入工程实践,对学生的帮助是非常显著,经过10届学生和老师的共同努力,课程设计已成为学生痛并快乐着、收获颇丰的实践教学关键环节。
3+3+3实践教学保障体系建设
通过积极争取,获得“化工与环境类专业教学实习中心”、“环境工程特色专业建设”、“院级重点建设课程资助经费”等各项省级、校级质量工程专项基金支持,加快了环境工程专业实验室与实训基地建设。目前环境工程专业实验室拥有TOC、TN、TP在线监测、紫外可见光分光光度计、移动式室内空气质量监测、快速水质监测等环境监测设备、污水处理实验装置、纯水制备系统等实验设备设备200多台套,为三大实验开设提供了硬件条件。投入25万元在学院建立了环境工程技术的模拟实训系统,包括:污水处理厂模拟管理等[8]。在皖维集团建立了学生实习实训中心、在芜湖垃圾填埋场、新鑫铸管、芜湖垃圾发电厂等建立实习基地。为学生实践能力的培养起了较大贡献,有效增强人才实践能力培养的实战型、针对性。教研室老师积极申报教研项目,每年均有立项:如省级教研项目有:“环境工程专业实践教学新体系的研究与实践”、“环境类本科生创新与实践能力培养体系的研究”等。发表教研论文1~2篇/人。将案例教学、启发教学、阅读教学、实践教学相结合[9],老师给出案例,剖解分析,给出选题,让学生自查文献、自主交流、自行设计实验方案和治理工艺,有效增强学生的学习兴趣与创新能力。
教研室老师为保障具有环境工程专业自身特色的实践教学新体系的实施,逐步积累污染源产排污系数[10]、源强计算公式等三门课程设计基础资料,缓解课程设计基础资料空缺严重现象。初步完成大气污染控制工程课程设计指导书系列:之一烟尘污染治理课程设计指导书、之二工业粉尘污染治理课程设计指导书、之三酸性气体污染治理课程设计指导书、之四有机气体污染治理课程设计指导书;和污水治理课程设计指导书系列:城镇污水处理厂课程设计指导书、工业废水处理站课程设计指导书;及固体废弃物处置与资源化课程设计指导书系列。填补了课程设计任务书、指导书空白。教研室老师积极申报课题,获得国家和安徽省自然科学基金及省教育厅、芜湖市科技计划科研经费支持,以及产学研合作项目。将课题研究内容分解成适合的本科毕业论文选题和硕士研究生学位论文题目,老师指导和带领学生将科学研究和社会实践穿插在实践教学中。即为实践教学耗材、检测提供了经费保障,也有效的保证了本科毕业论文质量。教师与学生创新能力显著提高;学生对教学实践的兴趣、参与度、完成质量大大改善。
结语
通过以上环境工程3+3+3实践课程新体系研究与实践,增加学生创新研究及创新实验的兴趣,培养了学生的独立工作能力和自主学习的能力。我校环境工程专业培养的学生在实验教学方面自愿参加设计型、综合型实验的数量增加;环境工程技术的模拟实训解决了学生进厂难的困境,对污水处理厂管理有一定认知;填补了课程设计资料空白、培养了学生的实战能力与实际工程技能。今后将进一步优化完善3+3+3实践课程新体系,对现有的课程内容和教学方法继续实践和调整;继续强化实践能力培养的措施,提高环境工程专业学生的基本实践能力、综合实践能力、创新实践能力;为社会提交优秀的、合格的、具有创新能力的高素质工程人才。
关键词:课程设计,教学,改革,实践
一、课程设计改革的意义
课程设计是教学过程中的一个重要环节,通过课程设计环节,使学生能够将课本上的理论知识和实际应用较好的结合起来,运用所学的理论知识解决工程中所遇到的实际问题。这样不仅大大提高了学生适应实际环境和实践编程的能力,也能培养学生独立、探索的能力,同时也是对学生所学理论知识和基木技能的全面考核。通过多年来的教学实践,笔者认为,课程设计虽然在学生掌握该课程上发挥了重要的作用,但因为传统教学观念带来的影响使课程设计仍然存在着诸多缺陷和不足。因此笔者认为深入分析和研究课程设计存在的问题是很有必要的。探讨这些问题并提出改进的思路和方法,使课程设计在该课程教学中发挥更大的作用。[1]
二、课程设计教学中存在的问题
以笔者所在电子科技大学计算机学院为例,在07级以前的学生所做的课程设计中,课程设计未放入课程体系内,课程设计的选题均由教师自己确定。由于每个学生在本科阶段需完成4次课程设计,这样无形中加重了老师的工作任务;而且由于教师所掌握的工程资料有限,因此,课程设计的选题往往是已使用多年且比较陈旧的题目。由于题目陈旧,学生无法通过课程设计来了解当前工程技术的最新动态,也无法学习最新的工程技术。这样将造成学生在今后的工作岗位上无法运用书本上所学知识来解决实际问题。此外,由于课程设计并未放入课程体系中,使学生做出来的课程设计与课堂上所学知识脱节,缺少重点、思路不清、脱离实际。
三、课程设计教学改进的思路和方法
以笔者所在电子科技大学计算机学院为例,08级课程设计做了较大改革。
在实施办法上,所安排的课程设计均在学生培养方案中有学时分配的课程内进行。课程设计负责教师为课程任课教师,负责拟定课程内容的课程设计,并制订具体考核办法。课程设计成绩需纳入学生期末总评成绩,学生以小组为单位完成课程设计,小组成员分工合作完成课程设计任务,课程设计可以以实验、项目等多种形式展开;课程设计的开展可以以集中或分散等多种形式进行,学院实验中心可以根据课程设计的情况安排上机时间和配备相应实验环境。[2]
在工作流程上,从课程设计指导教师库中征集指导教师--任课教师与指导教师开会拟定课程设计题目及相关安排--指导小组负责人每学期第三周将课程设计指导小组名单及题目、设计基本概要、工作量报送教务科--学生以小组为单位提交课程设计报告,交指导教师负责人汇总后报教务科存档。
在考核办法上,课程设计报告,指导教师应考虑课程小组以答辩形式或过程展示方式评定。以保证课程设计完成质量。课程设计成绩需根据小组成员对课程设计完成所作出的贡献大小依次递减打分,贡献最大者获得最高分,贡献最小者获得最低分。打分方式可规定为:由指导教师给出小组分,小组组长按递减原则(分数最高与分数最低者分值相差不低于10分或者每位学生分数相差3---5分以上)给出组员分。原则上小组组长得分为教师给出的最高分。最差分允许为不合格。
在课程设计开始前,要充分发挥学生自身的主动性和创造性,提高他们的实践能力,消除学生们的依赖心理。要让他们明确自己是这个实践活动的主体,从领会题目、查阅资料、确定实现方法到设计、计算乃至实验直至完成,都要亲历亲为,这样在今后遇到类似问题时,他们就会独立思考、找出解决问题的办法。 [3] 指导教师不能只满足于让学生学会,而是要引导学生会学习,要引导他们检索有关资料,加强学生的自学能力、独立分析能力以及解决问题的能力。对于学生在设计或实验中碰到的重点、难点,教师通过典型分析和讲解,巩固和深化学生对基本理论知识的理解,启发学生的思路。除此之外,教师还可以根据实际情况安排一定时间让学生讨论问题、交流经验,这样既可以集思广益,又可以培养学生们团结互助、协同作战的合作精神,引导学生钻研问题。改变教师交底,学生依样画葫芦的老方法,要激励学生敢于尝试别人没有尝试过的方法,敢于走前人没有走过的路,也就是要有创新精神;要激发学生锲而不舍、精益求精、不断奋进的工作作风和科学态度,教师的正确引导是学生圆满完成课程设计的关键。[4]
以笔者所在的计算机学院08级计算机操作系统课程设计为例,计算机操作系统的课程设计是在课程内开设,老师在课堂上公布参考题目,学生按要求自己组织小组,然后选择教师或分配教师。成绩评定规则:课程组必须答辩,答辩后由教师和学生(每组出1个)共同参与成绩评定,教师占总分的30%,学生占70%。评分按要求表打分,再总分,求平均成绩及每个人的成绩。通过学生答辩的方式,可以更好的调动学生的学习热情。由教师和学生共同评定成绩,避免偏差。还可以减轻教师的评阅工作量。课程设计与课程挂钩能更好的巩固所学的知识。
四、结束语
如何发现并改进课程设计教学中存在的问题,从而提高课程设计的教学效果是值得教学工作者共同研究和探讨的问题。本文仅就笔者在课程设计教学中遇到的几个问题进行了探讨,希望能为相应的教学改革起到抛砖引玉的作用。当然,课程设计教学是一个综合性的问题,仅教师一方面努力是不够的,它还需要学校、学生和社会的有关部门的共同努力才能达到最好的教学效果。
参考文献:
[1][4] 邵国霞,梁明学,课程设计教学的探讨,中国大学教学,2005(6)
关键词:本科实践教学;管理模式;开放实验室;创新
中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)16-0048-02
一、引言
大多数高校是以培养应用型人才为主的教学型院校,尤其是工科院校着重培养能适应社会发展需求的应用型技术人才。在这种大趋势下,高校对学生实践环节的培养是非常重视的,对学生的实践动手能力、分析问题的能力和解决问题的能力提出了很高的要求。近年来,我校在对学生创新能力的培养和管理方面做了不少探索性的工作,现以我校《单片机原理与应用》课程设计为例,介绍一下我院在提高实践教学的效果以及实践教学管理方面积累的一些经验。
二、传统的课程设计教学管理模式中出现的一些问题
传统的本科教育,过分于注重学生的理论考试分数而轻视对学生创造能力的培养,造成教师和学生对实践教学的轻视,实践教学效果一直不甚理想。
1.实践教学的课时不能保障。由于实行学分制以来,学生选修的课程越来越多,课程安排较满,不再允许学生通过整周停课来进行专门的课程设计学习,这使得大多数学生没有足够的时间和精力对课程设计进行前期准备和后期的调试。
2.实验实习场地受到限制。由于实验室场地紧张,每个实验室排课都很满,没有为实习设计安排专门的实验场所,只能利用实验室没课的时间进行,时间上的连贯性得不到保障,学生不能专心的投入到设计中去,严重影响了实习设计的质量。
3.指导教师和学生对实践教学不够重视。因为没有专门的课程实习场所和时间,同学们只能利用课余时间对设计题目进行资料的收集整理并设计完成。又由于受仪器设备和场地所限,指导教师也没法跟踪指导,完成的设计质量令人不甚满意,有些同学的设计报告还存在抄袭现象。
三、单片机课程设计全过程的管理模式
单片机课程设计管理模式包括四个过程:①制定教学目标及要求。单片机课程设计教学需要制定教学目标、教学要求、教学内容以及教学时间安排。②管理活动的全过程包括组织与职责,对设计团队、设计器件、实验设备等资源的管理,组织实习设计的完成。③实习的实施过程包括设计题目的选择、设计的运行、设计验收3个阶段,这是实习管理中的重点。④持续改进的过程,通过每一轮实习设计完成后的总结、分析、评价,提出改进的措施与方法,达到提高教学质量的目的。
1.组织与职责。单片机课程设计实训课程的顺利开展,必须要有严密的组织保障和制度保障。教师既是实训课程的指导者,也是直接管理者,因此必须制订详细的指导教师授课计划,然后提交实验中心主任批准,最后中心主任安排具体的实验场所和协助教师指导的实验员。
2.资源管理。①设计团队的组建。首先指导教师布置若干题目,学生自由选择想要设计的题目,然后根据选题情况将学生分组,以4~5人一组为宜,鼓励自由组合,并确定责任心强、创新能力强的学生作为团队负责人。②器件管理。根据选择设计题目的人数购买相应实验元器件与原材料的数量,由实验中心统一采购管理。同时,学校还应要求各科研实验室、实验教学示范中心、教学实验室要积极配合,为学生提供项目所需场地、设备、设施等必要的训练条件。学生在实验过程中,指导教师或实验室管理教师,要监督、记录实验室设备仪器的使用状况,保证实验设备的运行质量,避免因实验设备的错误操作带来的损失。
3.单片机课程设计的实施过程。课程设计的实施是实习实训环节中的关键、核心环节,决定着实习实训教学目标是否能够实现。课程设计的实施过程包括选题、运行和验收3个阶段。这3个阶段密切相关,哪一个阶段出现问题,都将会影响到实践教学的质量。选题直接关系到设计研究的成败,设计运行是实践教学管理的重点,设计结果的验收是对实习成果的检验,也是评分的依据。①设计选题。结合单片机课堂理论教学的内容,针对课程设计的目的,在规定的时间内,选择符合教学、符合学生水平、符合实验室条件的几个课题。题目既不能太难也不能太简单,太难则会使学生产生畏难情绪而失去信心,太简单则达不到提高学生动手能力和分析问题、解决问题的能力。同学们根据自己的能力和兴趣爱好选择设计题目,然后发挥自己的主观能动性,查阅文献资料,发现问题、提出问题、解决问题,最终完成设计选题。②设计运行。在设计运行过程中,要求学生在单片机课程结束前3周开始设计专项实训的准备工作安排,一周调研选题,一周设计软硬件,一周制作、焊接、调试电路板,完成设计作品。在课程设计过程中,教师积极对学生进行引导,最大限度地调动和发挥学生在设计中的主体作用。从实施方案的制订、硬件电路的设计、PCB板的设计与制作、电路板的焊接、软件编程与调试,到撰写设计报告,全程启发学生自己寻找解决方法,训练学生遇到问题(提出问题)─寻找方法(分析问题)─解决问题的方法和技巧,培养学生独立工作的能力,使课程设计更具有实践性和实用性。为了减少设备的损坏率和器件的消耗,要求先通过仿真软件仿真,通过之后才能进行PCB板的制作和电路的焊接工作。③设计验收。验收阶段是全面评审课程设计预期目标的实现情况、成果的质量,也是完善课程设计的最后阶段。通过对课程设计验收的管理,不仅可以促使学生端正实习态度、认真完成课程设计的任务,而且能帮助学生发现问题、解决问题,找到差距。
四、实验中心对开放实验室的管理模式
为了方便课程设计的顺利开展,实验中心为学生们提供了专门的创新室和机房,但由于课程设计时间紧张,学生们多是利用课余时间进入实验室完成,这就要求实验室能够全天开放,满足不同时间段学生的使用需求。因此,智能化实验室管理系统就成为开放实验室必不可少的辅助工具。
1.仪器设备的管理和使用。学生登陆校园网,通过实验中心固定资产管理系统能够显示设备数量、当前状态(运行、保养、维修、报废)、所有预约或排队情况,了解当前仪器设备谁在使用,哪些时间段有空余,方便同学查看并预约。学生可以在网上提出使用请求,管理员审核通过后,按照申请者的申请时间顺序和需求分配给申请者。对于简单的仪器设备,提供视频培训资料和说明书,对于复杂、贵重的大型仪器,由实验室管理人员提供专门的培训和指导。
2.实验室门禁的管理和考勤。实验室管理子系统是可以对学生的信息进行注册登记,学生进入实验室之前,只需持校园卡靠近读卡器,门禁系统自动识别是否为合法用户。如果是合法用户,门禁系统允许用户进入,同时系统智能的判断每张卡的使用期限,有效的进出时间,且系统可以自动分配座位号,接通座位电源。另外,系统还可以实时显示实验室座位的分配情况,以及每个座位人员的详细信息和进行何种实验等相应的信息。用户离开实验室前必须划卡注销,系统自动记录其使用的时间,作为考勤依据。
3.学生成绩考核的管理。实习设计结束后,统计学生实习成绩时,学生成绩客户端提交系统将统计出学生实习期间的考勤结果和实习报告的统计结果,然后再结合教师提交的根据课程设计验收成果所得的成绩提交给成绩考核管理系统,系统再根据教师提供的权值分配情况给出学生的课程设计的最终成绩。
五、结语
实践教学管理工作是本科实践教学的一个重要组成部分,也是培养高素质应用型人才的重要途径。经我校2011级、2012级电气工程、自动化两个专业学生的实践表明,通过实践教学管理模式的改革,学生对实践教学的态度更加端正,热情更加高涨,在后续进行的毕业设计和参加各种竞赛的时候,能够拥有更多的自信,将理论与工程实践更紧密的结合起来,不仅降低了设计成本,缩短了开发周期,提高了工作效率,而且扩展了学生的思路,提高了学生的学习兴趣,学生们一致反映教学效果很好。
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