課程教學與改革范文

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課程教學與改革

篇1

關鍵詞 課程地圖 實驗課程 教學改革

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.12.054

Curriculum Map and Teaching Reform of Experiment Course

REN Guangchao, YANG Deli

(College of Economics and Management, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306)

Abstract Curriculum Map and the experimental teaching are similar with convergent idea and consistent goals, and similar methods. They fit very high. It is possible to use curriculum map in experiment course. It is feasible to use curriculum map in practical application with career planning. The revelation that curriculum map to experiment course teaching reform mainly reflected three aspects in improving experiment teaching quality, promote teachers' development and meet the demand of students.

Key words curriculum map; experiment course; teaching reform

實驗教學是高等學校教學的重要組成部分,而實驗課程建設則是實驗教學工作的核心,直接關系到高校教學質量的優劣和高素質人才的培養。課程地圖概念由西方課程研究專家Hausman在上世紀70年代提出,并由Eisenberg首先將其引入課程的計劃過程中。它是指教師將課堂的實際教學活動,用一種類似路標的工具,將各種課程要素――授課內容、教學場所、教學材料、課程目標、評估手段等,向學生、教師、評估者、協調者進行描述、提供指導。我國高校進行課程地圖應用的歷史非常短,主要以系或專業進行課程地圖設置,以實驗課程為中心的課程地圖設置尚屬空白。隨著我國對創新型人才需求的不斷增大,如何進一步整合和開發試驗課程資源,提高實驗課程教學質量,課程地圖無疑是一劑良方。

1 課程地圖與實驗教學的契合點分析

一種教學理念或方法能否在實際教學過程中成功植入,關鍵在于兩者之間是否有共同點,即理念的趨同性、目標的一致性、方法的相近性。

1.1 學生本為理念

課程地圖設置的出發點是學生的全面發展,讓學生能夠根據自身的特點和職業生他規劃進行課程的自主選擇,充分尊重學生的發展需要。在課程地圖的運行過程中,教師更多的是作為一個引導者的角色,幫助學生進行職業規劃,分析學習過程中遇到的各種問題,完成課程方案的調整等等。課程地圖將課程與學習融為一體,為每一個學習者提供了個性化學習的可能。

實驗教學與理論教學的最大區別在于學生能力的全面培養。通過實驗教學,學生不僅對理論知識有了更為深刻的理解,同時也提高了動手能力、交流能力、組織能力等。在實驗教學過程中,教師往往只給出一個問題或者命題,讓學生自主解決,充分發揮學生的自主解決問題的能力,當然由于學生思考的角度和解決的辦法各不相同,因此實驗教學往往沒有固定的答案,可以最大限度地發揮學生的潛能。

1.2 企業需要理念

課程地圖設置的第二個出發點是滿足企業需要,使畢業生的個性特征與企業的需要充分吻合,實現畢業后就業即可上手的無縫銜接。課程地圖的運用不是為了解決就業率,而是為了提升就業質量,盡可能減少畢業生對自己要做什么工作的茫然感,需要很長時間才能適應工作的痛苦感,以及上班之后認為自己選錯職業的失敗感。通過德爾菲法建立起來的課程地圖,可以有效填補畢業生在學校所學與企業需求之間的落差,使畢業生具備企業所需的核心能力和專門能力。

高校設置實驗課程,一方面是為了完善教學體系,另一方面也是為了幫助學生更好地實現就業。目前畢業生最大的問題在于無法將所學的知識運用于實際生產、生活之中,企業招收畢業生不得不花時間成本和金錢成本對其進行再培訓。實驗課程就是給學生創造模擬企業的真實環境,讓學生通過各種實驗學習如何將所學進行靈活運用,提高學生發現問題、解決問題、總結問題的能力。通過實驗課程,也使學生對未來可能從事的職業、工種有一定的了解。

1.3 合作開發理念

課程地圖不是教師或專業負責人主觀臆造的產物,而是學校、企業、學生、教師、輔助者共同合作的結果。一張卓有成效的課程地圖,需要學校領導層面的政策支持和教育理念的引導;需要企業提供人才需求的信息及行業發展的最新動態;需要學生提供學習需求的信息以及學習后的及時反饋;需要教師對整個專業培養目標、課程設置、培養方案的良好把握;需要教輔人員提供及時的教學支持與配合。

一門成功的實驗課程,一堂出彩的實驗教學,同樣需要多方面的配合與互動。第一,學校領導領導層面必須給予實驗教學足夠的重視,將其放在必不可少的地位;第二,實驗教學必須與企業緊密聯系,將企業最新的生產技術、最普遍的問題引入實驗教學;第三,學生必須認識到實驗課程的重要性,積極自覺地投入到實驗課程的學習之中;第四,教師必須理解實驗教學的意義,掌握實驗教學的特殊方法;第五,教輔人員必須做好實驗準備,懂得實驗設備的原理及操作。

1.4 持續改進理念

課程地圖并不能一次性達到盡善盡美的程度,需要通過不斷的修正,才能實現學生、企業、課程之間的完美銜接。課程地圖的完善是一個非常艱難的歷程,它必將隨著企業需求的發展而不斷發生變化,也正是在這種漸進式的前進中,課程地圖才能實現永久有效。

實驗教學與理論教學相比,第一具有更大不可控性,相同的問題不同的學生在解決過程中會出現不同的狀況,這就需要教師不斷完善教學預案,使教學過程更加順暢;第二具有更快得更新性,實驗教學的內容隨著企業需求的變化不斷更新,這是一個與實驗課程生命周期相伴隨的永恒過程,或者說倘若實驗課程不更新,那么也就失去了真正的意義。

2 課程地圖在經管類實驗課程中的應用

2.1 課程地圖的設置步驟

(1)教師將實際課程內容輸入;(2)教師將課程地圖按不同課程進行分類匯總;(3)形成某一專業的總得專業地圖;(4)對課程地圖內容進行討論;(5)根據討論結果對課程設計進行修改。

2.2 課程地圖的呈現方式

課程地圖的呈現方式多種多樣,例如以年級進行呈現、以學習領域進行呈現、以課程編碼進行呈現。筆者認為,根據實驗教學貼近就業的特點,可以按照職業規劃或者工作崗位進行呈現。下面以物流管理專業為例進行說明。

通過以上物流管理專業的實驗課程地圖,學生可以更直觀地了解每一門實驗課程所對應的物流行業中不同的崗位,能夠使學生結合自己的職業生涯規劃進行有的放矢的實驗課程選擇。當然實驗課程地圖并不是將課程完全割裂開來,而是試圖在物流這一大框架內幫助同學更有重點地進行學習,提高學習質量。

需要特別說明的是,以上只是物流管理專業實驗課程地圖的一個草圖,一份完整的實驗課程地圖還應當包括:授課教師的信息,實驗室軟硬件的配備情況,實驗課程預期達到的效果,實驗輔助人員的配備等。

3 課程地圖對經管類實驗課程改革的啟示

3.1 提高實驗課程教學質量

近年來隨著高校的擴招,接受高等教育機會增加的同時,教育質量下降也越來越為人們所詬病。高等教育從精英教育向大眾教育轉變是大勢所趨,期間必然可能發生人才的大批量化生產與企業對人才個性化需求的矛盾。通過構建實驗課程地圖,可以保證學生在掌握基礎知識的情況下,對某一類企業、某一個工作崗位有更深入的認識,有助于教師將實際教學活動與學科課程設置標準從職業生涯發展的角度進行剖析與延展,從而改善實驗教學方法,合理配置實驗教學資源,豐富實驗教學內容與形式,確保實驗教學能夠真正成為理論課程與企業需求之間的轉換橋梁與催化劑。實驗課程地圖可以促進教師不斷反思教與學、學與用之間的關系,從而不斷開發出符合企業需求的實驗課程。

3.2 促進教師自身發展

課程地圖是一種先進的教學工具,同時也是一種幫助教師發展的工具。實驗教學往往處于比傳統教學更為寬松的環境之中,教師與學生、教師與實驗人員、教師與教師之前的互動與合作大量增加,實驗課程地圖能夠實現資源共(下轉第132頁)(上接第117頁)享,使教師站在課程體系的角度思考所授的課程,通過參考課程地圖來調整和改進課程內容、技巧和評估手段。同時教師與實驗人員、教師與教師之間的橫向溝通也被加強,以課程地圖為線索,使構建實驗課程教學團隊、打造精品實驗課程變得更加容易。

3.3 滿足學生需求

與傳統的學年制相比,目前高校普遍實行的學分制能夠較好地滿足學生個性化發展的需要。但是學分制在執行過程中也存在一定的誤區,將給予學生自主選擇權等同于學生個性化發展。這就可能導致學生大量選擇相對簡單易學的課程,或者根據自己的主觀臆斷隨心所欲地選擇課程,即便學校將課程劃分為基礎課程、選修課程、專業必修課程、專業選修課程等門類,絕大多數的學生也無法做到自己選擇的不同性質的課程具有一定的邏輯性和連貫性。這就導致了學生畢業容易就業難,因為自始至終學生都不清楚自己究竟在學什么。實驗課程地圖幫助同學按圖索驥,讓學生直觀了解要成為某一領域的從業者或者專家需要掌握哪些知識與技能,這不失為在大眾教育背景下培養精英的一種行之有效的方法。滿足學生的需求不是單純地賦予學生自主選擇課程的權利,而應當是引導學生實現自我發展,自主選課只是副產品罷了。

*楊德利為本文通訊作者。

參考文獻

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[3] 湯堯.臺灣高等教育學科專業建設之探究[J].三峽論壇,2010(5):109-111.

篇2

關鍵詞:軟件工程教學;案例教學法;問題式教學模式;層次化實踐教學

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)02-0042-03

軟件工程是計算機科學與技術專業開設的一門核心課程,學生掌握軟件開發過程和主流的軟件開發方法是軟件工程課程教學的基本目標。受教學資源、既定培養方案、學生個人條件等諸多因素的影響,軟件工程課程教學中還存在一系列問題。我們根據軟件工程課程特點,在近幾年的教學實踐中,對軟件工程課程的教學內容、教學方法、實踐教學方式等進行了逐步調整和改進,解決了軟件工程課程教學中存在的部分問題。

一、軟件工程教學中的問題

軟件工程是一門伴隨著軟件危機的出現而發展起來的、集工程性和應用實踐性為一體的課程。由于軟件規模不斷擴大、軟件環境更迭頻繁、軟件危機的表現形式多樣,致使軟件開發的新方法、新技術層出不窮,軟件工程課程的內容處于一種不斷改進和發展的狀態。但目前軟件工程教材內容相對滯后,且多以軟件開發理論和設計原則的形式呈現,軟件開發案例等應用性內容偏少。在教學過程中,受教材內容影響,教師習慣從軟件開發理論、軟件設計原則出發安排教學內容,忽視軟件開發案例在教學中的支撐作用,教學內容與實際應用脫節。軟件開發過程包括軟件體系結構設計、數據庫系統設計、應用程序設計、軟件系統實施等多個環節,所以軟件工程教學內容還涉及除軟件工程之外的其他多門軟件類課程。受教學資源和課程計劃學時等因素的制約,軟件工程的教學內容往往缺乏相關軟件類課程之間的實質性聯系,且實踐教學內容和時間相對不足。加之學生少有軟件項目開發的機會和經歷,致使學生感覺軟件工程課程內容難以理解、不夠實用,缺乏整體感和系統性。針對上述問題,我們將新的教學內容注入軟件工程課程;通過案例教學強化軟件工程課程的實用性特色;以層次化方式組織實踐教學,使學生在軟件開發基本技能、綜合分析問題能力、軟件系統開發經歷、團隊協作意識培養等方面得到系統訓練。

二、軟件工程教學的改革思路

1.調整教學內容、注入教學案例。在教學內容方面,對較陳舊的教材內容進行精簡,并增加與現代軟件開發方法和技術緊密相關的教學內容。針對軟件工程教材內容普遍重視理論、實用案例不足的狀況,將案例教學法[1]引入課堂教學中,通過案例分析對抽象內容進行詮釋,幫助學生理解軟件開發理論和原則。

2.貫通學科知識、突出綜合特色。軟件工程課程內容覆蓋面較寬,與數據庫系統原理、程序設計語言、算法設計與分析等軟件類課程內容交織,為了實現相關課程之間內容的貫通、拓展學生的學科知識、提高學生綜合分析和解決問題的能力,將專題學習(Project-Based Learning)[2]、任務學習(Task-Based Learning)[3]和基于問題的學習(Problem-Based Learning)[4]等教學方法不同程度的引入課程教學中,突出軟件工程課程的綜合性、實踐性特色。

3.拓展實踐環節、培養工程能力。軟件工程實踐教學直接影響學生的軟件開發能力,學生軟件開發能力的提高是一個循序漸進的過程。在常規的軟件工程課程培養方案中,主要安排了基礎實驗內容,對學生的工程化意識和綜合實踐能力的培養重視不夠。采取分層次、分步驟安排實踐教學內容,由基礎實驗逐步過渡到綜合實踐的教學方式,可以將軟件工程學科概念和學生的軟件項目研發能力逐步整合在一起,使學生在軟件工程實踐過程中逐步掌握學科知識、提高軟件項目的分析設計和實施能力。

三、軟件工程教學改革的實踐

1.課堂教學中的案例教學。案例教學可以強化軟件工程理論與實際應用問題的結合。通過典型案例分析,可以對抽象的軟件工程原理和準則進行直觀詮釋,幫助學生理解課程內容。

教學案例通常不是孤立的個案,一組精心設計的教學案例可以幫助學生理解基礎知識、掌握基本技能、提高運用知識的能力。以軟件需求建模為例,在講述軟件系統行為模型的描述工具狀態轉換圖時,使用幾個不同的教學案例,由淺入深地分析狀態轉換圖的作用、使用規則以及如何描述系統的行為三個方面的問題。首先,以學生比較熟悉的操作系統中的一個進程為例,通過狀態轉換圖形象的描述了進程的就緒、運行、等待和完成四個狀態及其轉換關系,著重說明狀態轉換圖的作用。第二個案例是機票預訂系統的行為模型創建,介紹狀態轉換圖的畫法規則。機票預訂系統行為涵蓋機票查詢、機票預訂、訂單支付等幾個分支,比較完整地展現了狀態轉換圖中的圖符及使用規則。實際的軟件項目通常比較復雜,軟件需求建模要考慮多種條件、各種異常狀態,所以將復印機控制程序作為第三個案例,其狀態轉換圖包括復印機正常工作流程、中斷處理流程(比如復印過程中復印紙用完等情況)、硬件故障處理流程等幾種系統行為。

2.問題式教學模式的運用。軟件開發過程是一個綜合性的系統工程。軟件工程課程內容與多門先修的軟件課程密切相關,軟件開發項目是一個多學科貫通的綜合實踐問題。對于軟件工程課程,從教學內容到教學形式都應該倡導調動學生的主動學習情緒,即學生能夠基于自己的思考和實踐解決問題。我們在軟件工程教學改革實踐中,提出了一種主動式、知識探究型的教學模式——問題式教學模式。問題式教學活動中,教師依據課程內容和學生的知識結構、設計具備一定挑戰空間的非良構問題;將學生組織成學習團隊;學生通過分析、解決緊密聯系實際的非良構問題來探究問題背后隱含的概念和原理、拓展學科知識、提高實踐能力、培養團隊協作意識。[5]問題式教學方法注重教學內容的實用性,在一定程度上激發了學生的學習主動性、強化了學生的軟件開發實踐能力。

3.實踐教學環節的調整。從學生運用軟件工程基礎知識的能力、系統化的個人職業技能訓練、軟件項目的開發能力和團隊協作意識四個層面出發,將軟件工程實踐教學劃分為基礎實驗和綜合實踐兩個層次。

基礎實驗培養學生對軟件生命周期組成階段的理解,重點訓練學生對需求分析、軟件設計和軟件測試階段相應開發技能和工具的掌握。基礎實驗的內容偏重于設計型,實驗形式又具有驗證型的特征?;A實驗是課堂教學中案例教學法的延伸和應用,教師在課堂上通過教學案例闡述如何運用軟件工程理論、技能和工具;學生在實驗過程中,模擬解決與教學案例類似的軟件問題,以實踐的方式體會和鞏固軟件工程知識?;A實驗強調對每個學生進行軟件工程基本技能的完整訓練,學生通過實驗獲得軟件開發過程的認知、掌握軟件工程的理論和方法,提高個人的軟件項目能力。

軟件工程綜合實踐側重對學生軟件項目開發能力和團隊協作意識的培養,是一個系統化的工程實踐活動,實踐內容涵蓋軟件項目開發的完整過程。學生可以通過綜合實踐環節獲得較真實的軟件項目開發經驗。

在綜合實踐環節,教師要為學生提供兼具普適性和創新性特色的綜合實踐題目。普適性意味著實踐題目要具備明確的可操作性,學生能夠通過綜合實踐活動體驗軟件項目開發的基本規范、經歷軟件開發的完整過程、鞏固軟件工程理論知識和技能。所以綜合實踐題目應該與現實中的實際需求密切相關,這類需求明確具體,學生的感性認識深刻??紤]到學生組織成不同的軟件開發團隊、每個團隊要完成各自獨立的軟件項目開發工作,實踐題目還應該具備在知識需求上基本相同、但應用背景不同的特點,使學生容易借鑒類似的軟件開發案例、從中汲取直觀具體的軟件設計和實現經驗。題目的創新性特色體現在軟件開發技能方面引導學生溫故知新、舉一反三;即對滿足普適性要求的實踐題目,進行適當的需求擴展和功能延伸,要適當保持問題的非良構性、保留一定的不確定性和疑點,留給學生思考空間。在綜合實踐題目的創新性層面上,學生需要在問題的牽引下去適當學習專業以外的知識、搜集提煉信息、補充項目本身缺失的條件,最終制定可行的軟件項目實現方案并解決軟件實施問題。綜合實踐題目的創新性特點,可以在一定程度上激發學生的創造性思維潛力、擴展學生的專業視野。

軟件工程綜合實踐環節是學生對軟件開發過程的模擬體驗,現代軟件開發工作多以團隊協作方式進行。所以對學生而言,需要組建軟件項目開發團隊并進行成員角色分配。組建項目團隊時要考慮學生的認知優勢、學習習慣、學習興趣、動手能力、邏輯思維能力,性格特點等因素,引導學生按照既發揮個人特長、又優勢互補的原則進行團隊組建和工作分工。

四、結語

將精心設計的典型教學案例注入軟件工程教學內容中,可以有效改善軟件工程教材內容偏重軟件開發理論和軟件設計原則、弱化軟件開發實踐的狀況。知識探究型為主要特點的問題式教學模式可以激發學生的學習主動性、拓展學生的學科知識、提高學生綜合分析和解決問題的能力?;A實驗與綜合實踐相結合的層次化實踐教學方式,將學生的軟件工程基本技能和軟件項目研發能力整合在一起,使學生在軟件項目的分析設計和實施能力的訓練、團隊協作意識的培養方面獲得完整體驗。

參考文獻:

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[5]盧瑩,林蔭.問題式教學模式研究[J].計算機教育,2011,(14):98-101.

篇3

(1)優化教學內容與方法

社會和科技都在不斷進步,要求巖石與土壤學教學內容信息要不斷更新。設置合理的教學內容是提高教學質量的重要保證。教學過程中,我們不拘泥于教材內容和結構,盡可能地將本學科領域的研究進展以及生產實際中與地質學、土壤學相關的常見問題融入課堂;并采用大量的照片、圖表和動畫等來闡釋一些抽象的理論問題,制作的課件圖文并茂、深入淺出。我們廣泛收集了生產建設中有關地質學、土壤學的實際問題,并把這些內容充實到相應的理論課教學中,以形成具有鮮明的、突出的地方特色的教學內容,達到良好的教學效果。傳統的教學方法一般是老師站在講臺上講,學生在下面聽,易形成“滿堂灌”和“填鴨式”教學,教學效果不太理想。我們在巖石與土壤學課程教學方法改革中,多采用討論教學法和案例教學法等多種教學方法,充分調動學生學習的積極性,提高教學效果。同時通過利用google、百度、cnki數據庫、萬方數據庫、維普數據庫、地質學、土壤學論壇或圖書館查閱資料,使學生發揮自己的創造性和創新性開闊視野、激發興趣,培養學生自己動手能力,活躍本課程的學術氛圍,有利于師生共同探討、發現和研究。

(2)強化和完善實踐教學實踐

教學是培養學生實踐能力的重要環節,探索學生實踐技能的培養、提高學生動手能力是十分迫切的問題。教學改革過程中,我們采用多種形式的課程實踐教學,主要包括:

1)第二課堂:鼓勵學生參與到學科相關教師科研項目中,在實踐過程中領悟理論和實踐的相互關系,培養學生實踐應用能力,提升學生解決問題和從事科研工作的能力。

2)研究式教學:由學生自己設計實驗項目內容,并通過申報各類大學生科技創新項目,并親自實施項目來達到知識綜合應用和能力培養的目的。增加實踐教學內容,根據不同專業課程特點設計有針對性的實驗內容和方法,建立以學生為主體、以教師為主導、以學生自我訓練為主的實驗教學模式,增加綜合性、設計性實驗,依托學科優勢。針對原來實驗操作較少的問題,適當調整增加了實驗內容,新修訂的巖石與土壤學教學實驗包括:常見礦物與巖石識別、土壤有機質測定、土壤顆粒組成測定等方面。

3)完善課程考核評價體系針對課程考核評價單一的弊端,教學改革過程中,進行以下嘗試,以促進課程考核評價的多元化。首先,改革筆頭測驗試卷形式與內容。改革試題結構、回答要求、評價標準等方面,改進與完善現有題目來增加其靈活性、現實性和可操作性,使試卷題目更加靈活多樣,更富創造性。另外一方面,建立“筆試、實驗設計、課堂討論”相結合的考試評價方式,豐富考核評價方法與指標。同時在進行課程設置時應對于課程的考核評價方式做出一些明確與合理的規定,使教師和學生在考核和被考核的過程能夠做到有章可循,使這些評價方式更具操作性和可行性。

二、結語

篇4

【關鍵詞】數控:教學改革;實訓

數控技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎;是提高產品質量、提高勞動生產率必不可少的技術手段;數控技術是國防現代化的重要戰略物質;是關系到國家戰略地位和體現國家綜合國力水平的重要基礎性產業。而《數控編程與操作》課程又數控專業最核心的一門課程?,F代制造產生對數控專業的中職生的要求是,從事生產管理、機械產品設計,數控編程與加工操作,數控設備安裝、調試與操作,數控設備故障診斷與維修、改造及售后服務等工作。目前,該門課程的教學主要采用的是傳統的以講為、練為輔的教學方法,存在著與生產脫節、學生能力不強、不適應生產實際需要等等問題和缺點,教學方法的改進迫在眉睫。

一、課程的傳統教學過程中存在的問題

通過不同的學校,以及與實際的工業生產過程相比較,就能夠很輕易的發現出傳統的教學模式當中所在的問題:

二、教學理論過多,實操內容過少

從真正的生產過程來說,這門課程應該完全是一門實踐類課程,相應的理論教學應該在實操的教學過程中進行適時地補充。然而,實際教學過程中的實際情況是,數控理論和實操教學被切分成了兩個學科,有的中職類學校甚至是只學理論,拋開實操教學的過程。這樣的教學方法完全地有悖于現代的生產制造的過程。

另外,針對目前中職類學校的生源的學習能力不強和學習興趣不高的普遍現狀,教學內容的靈活安排顯得尤為重要,理論如果過多的話,會使得課程的學習難上加難。如果能夠安排大量的實操學習的話,會對中職類學生的學習效果的提高起到很好的幫助。

三、課程內容過多,有用的不多

數控專業的教學內容和計劃,也應該緊跟現代生產技術的步伐,與時俱進,而不應該停留在解放前的年代。教學內容陳舊,與實際應用嚴重脫節。很多學校廣開課程,從一年級,到二年級,充斥了各種各樣的理論課程,有互換性,機械原理與機械設計,液壓與氣壓技術,材料與工程力學,流動力學等課程,與數控專業有直接相關的內容并不是很多,甚至有很多課程學生在學習了之后,一輩子的工作實習過程中可能都不會用到。課程內容的調整也應該馬上進行。

四、教學方法陳舊,教學效率低下

現代信息技術的廣泛應用使得現今的教學方法也起了翻天覆地的變化。黑加白的傳統工具已經正在被社會淘汰,多媒體、CAD/CAM、編程模擬軟件等教學工具的應用也應該在數控專業的教學過程中廣泛地推廣。很多學校的教學設備陳舊,設備更新速度太慢,另外,數控設備的更新速度之快,價格之昂貴,使得很多中職類學校無法滿足實操學習的需要。而如果因為這樣,使得數控編程的學習僅僅限于課程的理論教學和學習者的手動編程,一行一行地編寫NC代碼的話,會使得數控編程的學習枯燥無味,教學效率低下。

五、教學方法的改革初探

更新課程內容,與實際應用接軌

課程教材的編寫應該與實際的生產應用充分結合,教學內容均應該來自于實際的生產過程。3軸以上的加工設備正在被廣泛地采用,而關于4軸、5軸生產設備的教學資料相當稀少,所以,在編程教材的同時,應該充分地考慮實際生產需要,而老教材當中又沒有的內容。

六、突出內容的次重點,著重提高實操能力

《數控編程與操作》應該將數控基礎知識、制造設備、CAD/CAM技術、手動編程、軟件操作與仿真和加工中心的操作等教學內容有機地整合在一起,突出主次,將操作的學習放在首位和安排大量課時進行學習。

七、充分地利用多媒體設備和仿真軟件

在進入車間參加實際生產之前,應該已經具備了數控專業相關的基礎知識之后,并且很好地掌握了CAD/CAM技術。這些內容的教學應該充分地利用好多媒體設備和仿真軟件,這樣不僅能夠在學習實操之間,將整個的加工生產過程生動地展現在學習者面前。仿真軟件不同于實際的生產過程,不會發生撞刀、飛件、斷刀等生產事故,學習者可以在仿真軟件上無所畏懼地學習和進行實操模擬。其實,數控編程和操作仿真軟件有著較多的功能,學習如果能夠充分地利用好仿真的話,能夠使得專業的學習事半功倍,比如,數控編程和實操軟件有程序調試和檢測功能,它能夠自動發現編程者所編程序當中的語法和工藝錯誤,并且還能夠準確地告訴學習者錯誤發生在哪一段哪一個地址上。這種軟件使得數控課程的學習能夠做到一目了然,立竿見影,學習興趣和效果都會大大提高,也大大提高了教師在教學過程中的樂趣,最主要的是能夠大大地降低生產事故的發生率。

八、教學效果反饋

實際的教學實踐效果顯示,這種改革之后的教學方法能夠更好地適用現代生產技術的發展,課程內容及學習順序的安排也都符合實際的數控生產過程,并且多媒體技術及仿真模擬軟件的使用能夠大大地調動學生的學習興趣,很大程度上的提高數控專業的教學和學習效率。

參考文獻:

篇5

微生物學開設在大二第一學期,學生剛剛開始學習專業課,對于微生物學整個學科感到很陌生,不知道從何下手,比較被動地接受課堂上老師的講授。本科階段微生物學課程本身內容不算多,但其中各種名詞和概念的理解對于學好該門課至關重要。例如如何講清楚并讓學生理解“微生物中包含細菌、病毒、酵母”,“微生物的五大共性”,“真核細胞和原核細胞的區別”這些問題并不容易。在過去的課堂教學過程中,一般都是以教師為主體,以教材為核心,單純地進行知識傳授的教學方法。但是由于微生物課程內容涉及面廣,知識點繁多瑣碎,很多概念很難用語言來講述,教師以為講清楚了,學生也認為已經聽明白了,但當學生面對考試或者實驗時,才感到對知識的掌握和理解遠遠不夠,在這種情況下,教學效果不佳,教學質量難以保障。

1.1在“教”方面存在問題

在過去的課堂教學中,由于教學條件限制和課程安排,以課堂教師講授為主,教學方法單一,與實踐環節相脫節,很多理論知識和概念很難講清講透,影響了教學效果。

1.2在“學”方面存在問題

在舊的教學模式下,由于課程自身的內容零散和抽象,學生對于《微生物學》的內容感到陌生和難學,缺乏學習的積極性,很容易陷入“不會學習,學了不會,不會更不想學”這個惡性循環,往往為了應付考試,“臨時抱佛腳”,到考試前突擊,考完以后全部還給老師,意識不到該門課的重要性和實用性。

1.3教學體系上的分離

教學上理論課程和實驗分段實施,理論教師和實驗教師各負其責,造成互相脫節,難以實現教學目標、教學內容的有機結合,教材之間的內在聯系得不到統一與協調,教學內容得不到合理統籌。學生也很難將兩個環節進行相互結合,在后續的專業實驗和畢業實踐環節中遇到微生物相關的問題時候顯得很茫然,缺乏對學習過的基本理論知識和實驗技能靈活運用的能力。

2微生物學課程教學改革的實施

2.1理論課堂的創新與充實

南陽理工學院生物工程專業沿用周德慶主編的《微生物學教程》,該教材難易程度適中,涵蓋面廣,但對于大二剛剛接觸到專業基礎課的學生而言,還是有相當大的難度。為了激發學生學習興趣,授課教師要投入大量精力進行備課,選取學生容易接受的事例引入課程內容,從而調動學生學習的積極性。例如在講授緒論這一章時,從紀錄片《舌尖上的中國-轉化的靈感》引入,介紹日常生活中大家所食用的腐乳、酸奶等食品的制作過程是通過微生物的發酵而來,微生物種類繁多,無處不在,可以為人類所利用;同時,再以當前的新聞熱點“埃博拉病毒”為例,介紹微生物在造福人類的同時也有些微生物對人類的健康造成威脅。通過以上兩個一正一反例子,揭下“看不見,摸不著”的微生物神秘的面紗,讓學生對于“什么是微生物”“微生物跟人類的關系”有了深刻的理解,并且激發了學生對于學習微生物的興趣,學好微生物,可以去利用微生物為人類所善加利用。

2.2實踐環節的有機整合

微生物學所研究對象都是微觀的,很多概念也是抽象的,通過課堂上的講授很難將這些知識講明白講透徹,實驗課程的開設就是為了讓學生理解相關知識點、更好更深入了解微生物。我院近些年來微生物學理論課程和實驗環節經過幾次的分合,理論課程和實驗課由不同的教師進行授課,往往是各上各的課,教師之間缺乏溝通和交流,造成理論和實踐嚴重脫節,教學效果較差。目前我院將理論和實驗整合成為一門課程,要求授課教師集體備課,調整原有教學大綱中實驗中各個項目的實施時間,與理論課程進行緊密配合。例如在講授“原核微生物的形態、構造和功能”這一部分內容時,同時進行“細菌的單染色法、革蘭氏染色法”這一實驗,通過課堂和實驗的有機結合,讓學生不僅觀察到細菌的三種基本形態:球菌、桿菌、螺旋菌,而且把革蘭氏染色的原理與革蘭氏陽性菌、陰性菌的細胞壁結構相互印證,不是依賴機械記憶,而是真正理解了這些相關知識。

2.3多種教學活動的開展

以往的課程往往以教師為主體,學生缺乏對課程的參與感。為了激發學生對課程的興趣,開展各種教學活動。例如以微生物為主題,讓學生以自己感興趣的題目進行分組,按照所選擇題目查閱資料,制作powerpoint,以做小報告的形式跟大家交流學習。有的學生關注時事新聞,圍繞“埃博拉病毒”進行小型的學術報告和討論互動。通過此類活動,不僅明確了病毒的概念:“嚴格寄生于活細胞,病毒中只有一種核酸(DNA或者RNA)”,加深了對書本知識的理解,而且向大家介紹了如何預防埃博拉病毒感染等日常知識。另外,在學期中期,當學生對于微生物學有了一定程度的認識和了解以后,給學生劃定方向,查閱相關文獻,了解微生物學學科相關最新進展,并提交小型綜述。有的學生選擇了“超級細菌的抗藥性從何而來”這一主題進行綜述的撰寫,通過查閱文獻和歸納總結,學生不僅鞏固了微生物對于環境的適應性而產生抗藥性,而且了解到濫用抗生素的弊端。這些教學活動經過近兩屆學生的實踐,受到學生的廣泛歡迎,拓寬了學生的知識面,學生們查閱文獻、總結歸納、表達能力都得到了鍛煉和提高,為今后的畢業實踐環節打下了良好的基礎。

3微生物學課程教學改革初步成效

3.1有利于教學效果的提高

作為專業課教師,都希望自己所講授的知識學生能夠消化吸收并牢固掌握,但往往在教學實踐中,不同的教學方法卻有不同的教學效果,例如在講授“微生物的代謝條件與發酵生產”時,結合本地實際,以亞洲最大的潔霉素生產企業—南陽普康集團為例,向學生講授我們使用的抗生素藥物是通過微生物發酵得來的,并聘請廠方工程師向學生授課,激發了學生學習的興趣,并使學生意識到專業課程與實際生產的聯系,對學習微生物有了更強的目的性。學生們普遍反映微生物課是一門聽得下去、學得進去的課程。

3.2有利于促進教師專業素質的提高

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關鍵詞:傳熱學;多媒體教學;啟發式教學

中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)19-0038-01

教學改革是高等學校本科教學中一項重要的工作,對于提高教學水平和教學質量具有深遠的意義?!皞鳠釋W”是能源機械類及其相關專業的專業基礎課,是一門理論性強、基礎性強、應用性強的課程。[1,2]開展“傳熱學”課程教學改革,對提高專業型人才培養質量有著重要的意義。[3,4]

“傳熱學”課程是上海電力學院(以下簡稱“我?!保闊崮芘c動力工程專業以及其他相關專業開設的重要的專業基礎課,主要面向本科教育。課程的教學目標是培養學生運用傳熱學的基本理論和研究方法進行分析、解決實際工程中熱量傳遞問題的能力,為學生學習后續課程和以后從事熱能的合理利用、熱工設備效能的提高及換熱器的設計等方面的工作打下必要的基礎。該課程的教學質量對本專業學生專業素質的提高有著重要的影響。但是,“傳熱學”課程組成員在近幾年的教學過程中發現,教學方法死板、教學手段陳舊等問題往往會導致學生聽課興趣不高,在一定程度上影響了課程的教學質量。為此,課程組針對在教學中發現的問題,進行教學方法、教學手段的改革,激發了學生的學習興趣,提高了教學質量。

一、“傳熱學”課程教學中存在的一些問題

“傳熱學”是一門理論性強、基礎性強、應用性強的課程,學生反映學習難度較大,具體表現在:學生對本課程的學習和理解感覺比較困難;課堂內容學完后,學生很難將知識貫通使用。與此同時,教師在教學中也體會到存在的一些問題。一是學生對先修課程(如高等數學、流體力學等)的知識有所忘記,而“傳熱學”是一門承上啟下的專業基礎課,對先修基礎課程的要求較高,因此導致學生學習起來就有些吃力;二是傳統的教學方法較為死板,教師講,學生聽,“一言堂”式的上課模式讓學生覺得上課枯燥無味,學生上課興致不高;三是教學手段落后,教師難以在黑板上表達工程中復雜的傳熱問題,單憑“粉筆+黑板”和教師的口述,學生很難想象和理解復雜的傳熱關系。

二、教學改革的思考與實踐

上述問題的存在促使課程組不斷思考,尋求解決問題的方法。經過思考、討論以及教學中的實際實踐,在以下幾方面進行了教學改革的嘗試。

1.脫節知識的彌補

在長期的教學實踐中,課程組體會“傳熱學”是一門專業基礎課,在基礎課、專業基礎課、專業課整個課程體系中處于承前啟后的地位,教學中應該注重該課程與前、后課程的關系,注意彌補學生知識的脫節。盡管課程中涉及的高等數學、流體力學等知識已經學過,但是多數同學已有所忘記,因此在教學中有必要進行適當的復習,喚起學生對這部分知識的深層記憶。同時,在教學中還要注意加強基礎理論與工程實踐結合,適時地引出傳熱學知識在鍋爐、空調、制冷、通風等專業方向中的用途和重要性,激發學生的學習興趣。

2.啟發式教學方法的使用

盡管“傳熱學”課程還是以課堂講授的教學方式為主,但要避免“填鴨式”的講授方式。課程組對課堂教學方法進行了研討和交流,為了提高學生的聽課興趣,對任課老師提出了以啟發式講授為主的建議?!皢l式”教學方法在教學過程中要做到以下幾個注重:

(1)注重按照先易后難、循序漸進的原則展開。譬如:先將傳熱過程與電路相類比,由熱流=驅動力/熱阻,引出導熱熱阻、對流換熱熱阻以及輻射換熱空間熱阻和表面熱阻的概念,使學生一下子掌握了傳熱的計算。

(2)注重教思路,教方法。課堂教學中對于教學內容中理論、定律、公式不是簡單地列出,滿足于講授某些具體的內容,而是在理論、定律、公式的引出、物理意義及應用的整個過程中啟發學生思考,鍛煉學生的思維能力,學會舉一反三、活學活用。

(3)注重引導學生圍繞課程內容,提出傳熱問題。如:身邊的哪些物理現象屬于傳熱現象?本專業領域哪些地方用到傳熱學的知識?是如何應用的?哪些學科領域涉及傳熱的強化、削弱問題?哪些學科領域涉及對溫度場的控制?如何解決?

3.多媒體教學手段的引入

“傳熱學”是一門重要的專業基礎課,基本概念和基礎理論部分內容較多,涉及的公式、圖表和復雜的傳熱現象也比較多,傳統的“黑板板書”的教學手段對教學信息的處理和呈現都比較單一,造成學生對于傳熱學內容的理解和掌握有一定的難度。隨著計算機輔助教學技術的發展,課程組覺得將具有生動性、直觀性和簡明性等特點的多媒體教學手段引入課堂能夠使教學更加生動,諸如煩瑣的公式推導、難以描述的傳熱問題等教學問題通過多媒體手段的展現可以得到較好地解決。為此,課程組以教材為藍本進行了多媒體電子課件的制作。制作完成的電子課件具有以下特點:教學內容詳盡,對需要學生重點理解的內容,增加公式推導的細節和步驟,并輔助圖片說明,有利于學生對內容的深入理解;圖片穿插于電子課件中,加強學生對傳熱現象的感性認識;電子課件顯示具有節奏感,教師講到哪里,內容顯示到哪里,有利于學生緊跟教師的講課思路;文字的字體大小適中,使每位學生都能清晰地觀看屏幕內容;畫面整體布局合理,整齊有序,避免分散學生注意力。制作完成的多媒體電子課件已供任課老師引入到課堂教學中,并且已上傳至教學網頁上供學生課后參考使用。

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《采礦學》是高等學校采礦工程專業的“標志”與“招牌”課程,是培養目標中“具有專業素質與技能、理論知識、實踐能力與創新意識”的核心專業課程,也是采礦本科生就業的“看家本領”課程。通過“寬采礦”課程的學習,使學生具備固體礦床(煤礦、金屬礦)開采(露天、井工)的基本知識、原理和掌握基本技能,了解學科的現狀及發展趨勢,具備根據礦床地質條件選擇及設計合理的開拓方法、開采方法和開采工藝的能力,為從事礦業工作打下堅實基礎?!恫傻V學》是一門較為抽象又具體的、課程內容多又偏重實踐的課程。“寬采礦”課程的明顯特點為:(1)課程領域覆蓋面廣,其涵蓋礦床開采、爆破工程、井巷工程等多課程知識。(2)專業性強,可能一個概念、工藝、方法,需要歷經很長時間講授、學習,且初學者不易入門和接受。(3)學科知識交叉性、綜合性強,需應用多學科知識綜合分析、解決采礦問題。(4)實踐性強,采礦理論依托采礦工程實踐。(5)時空關系強,在時間上,采掘工序相互依存,周而復始;在空間上,工作場所不斷移動,以致形成錯綜復雜的生產系統。(6)學科發展變化快,設備、技術、采礦方法、工藝和理論不斷更新。授課內容多而課時有限,因此,《采礦學》課程特點決定講授及學習具有相當難度性。

二“、寬采礦”采礦學課程體系面臨的挑戰

基于新疆礦產資源優勢、發展需求以及高等工科教育發展要求,培養高起點、高素質且具有創新能力的采礦專業人才,課程體系建設主要面臨四大挑戰。1.面向“寬采礦”教材建設的挑戰。目前采礦教材內容已落后于新技術的發展,而有關新疆采礦的教材很少,更沒有體現出新疆采礦技術的特質內容,如巨厚煤層高效開采(世界上最大的整裝煤田———準東煤田單層厚度可達80m,平均厚度為43m)、急傾斜厚煤層安全開采(小紅溝煤礦煤層平均65m,傾角83°~87°);生態環境保護性開采(新疆煤田,金屬礦全部處于干旱半干旱地區);高海拔、嚴寒地區和嚴重干旱條件下開采等。2“.寬采礦”課程教學銜接的挑戰。我?!恫傻V學》課程是將資源開采(煤、金屬)及開采方式(地下、露天)融合在一起教學,因此面臨課程內容“寬”、“精”,教學內容銜接緊密,課程體系系統、科學,并滿足寬口徑專業人才的學習需求的挑戰。3.面向“寬采礦”教學方法的挑戰。學生對礦山工程了解甚少,主觀的感性認識缺乏而實際工程較為復雜,傳統的單向灌輸“填鴨式”的教學方法敘述性枯燥,易使學生失去學習興趣,導致教學效果差。因此,為提高學生學習興趣,需對教學方法進行革新的挑戰。4.先進開采技術與面向“大學生實踐創新能力”培養的挑戰。近年來,神華、博地和紫金等60多家國內外大型企業集團來疆開發礦產資源,帶來了先進的開采技術與裝備,技術的消化吸收,以及集成應用與再創新,對大學生的實踐與創新能力培養帶來了挑戰。

三、面向“寬采礦”采礦學課程教學改革與實踐

根據自治區對采礦專業人才的需求和學校新的目標定位,以“基礎扎實、知識面寬、素質高、能力強”為原則,著力培養專業人才,初步構建了具有新疆特色的“寬采礦”《采礦學》課程體系(見圖1),以促進學生知識、能力和素質全面發展。

(一)引入模塊化教學,聯合備課,強化教學銜接,初步構建“寬采礦”人才培養的課程體系

1.根據教學教改實踐,以“寬采礦”為目標,以“寬”“、精”為核心,調整采礦學課程教學內容。將目前礦業類高校多選用杜計平主編的《采礦學》、解世俊主編的《金屬礦床地下開采》和高永濤主編的露天采礦學內容綜合,保留教材主干部分,避免各章節內容前后之間重復,對教材中專業術語進行取舍、統一,對教材的科學性、銜接性和邏輯性進行調整;及時補充新型采礦技術和方法,如礦床連續開采、階段充填采礦法等。教學內容進行拓寬、充實和精練,落后和現場應用較少的陳舊知識進行刪減和精練,并精簡《井巷工程》、《鑿巖爆破》、《采掘機械》和《礦井提升與運輸》等相應課程的內容。為此,不僅需要補充或更新教材內容,往往還要打亂教材現有結構,梳理講授內容,重新形成條理清楚、邏輯性強的系統化知識并傳授給學生。2.合理分配課時,建立模塊化教學方法。原培養計劃將《采礦學》分為金屬地下開采、煤礦井工開采結合露天開采三門課程講授,學時分別為84學時、84學時、42學時;新版計劃將課程調整為一門課,84學時講授,為了更好地講授將課程分為三大模塊:煤礦井工開采模塊,金屬礦床地下開采模塊,露天(煤、非煤)礦床開采模塊。知識模塊順序及對應的學時。3.聯合備課,加強課程銜接。備課是教學的首要環節,對教學質量有很大影響。目前課程教師是從原各類采礦工程方向專業畢業的,本身的知識面能勝任專業模塊教育,但相關模塊教學能力有一定的局限性,為了適應課程知識面拓寬的需要,按模塊聯合備課很好地彌補了該方面的不足,拓寬課程教師的知識面。備課的重點是將知識交叉部分綜合講授,減少重復講授,加強銜接。綜合講授內容主要包括:開拓、回采巷道布置、礦床劃分、井底車場及硐室等。根據授課總學時數、教料,將內容重新組合,分模塊講授,從而突出了教學的重點、難點、熱點,教學實踐表明,取得了很好的教學效果。

(二)引入案例式教學,培養學生自主學習能力、綜合運用知識能力和工程意識

課程涉及的內容繁雜、枯燥,易使學生感覺知識空洞,較難深入理解,不易與實際融會貫通,與工程實踐脫節等突出問題,將典型工程案例應用到教學中,結合課堂傳授與自學指導,能實現課程的理論與實踐相結合,培養綜合運用知識能力和工程意識。1.課堂上將重難點的內容引入國內外典型開采案例教學。針對本課程強實踐特點及課堂教學進展狀況,選擇有代表性的礦山案例,如贊比亞謙比希銅礦、國內神東大柳塔煤礦、神新五彩灣露天礦、喀拉通克銅鎳礦等多個案例為典型教學案例應用到教學中,適時邀請企業礦業工程師對工程案例進行詳細講解。案例教學重點講授各類開拓方法、金屬礦山多種采礦方法綜合應用、露天開采轉地下開采、急傾斜厚煤層開采等。將課堂教學與實際工程案例緊密結合,增強課程學習的針對性,提高學生分析和解決實際工程問題的能力。2.以疆內典型礦床案例為作業,引導學生提高自主學習能力、綜合運用知識能力。作業案例教學在組織和實施過程,首先精心準備新疆典型的煤礦地采礦山(小紅溝煤礦)、金屬礦山(阿舍勒銅礦)、露天開采礦山(五彩灣露天煤礦區)等多個案例,使學生充分了解案例的內容和要求,分組交流、討論、啟發,調動學習主動性提出完善的開采方案,推薦2名同學參加集體討論;課堂集體討論分析中,老師對小組間差異的地方要深入討論和講解;老師以總結的形式對小組設計方案進行分析評價,以提升案例式教學效果。兩種案例式教學法的應用,突出了學生的主體地位,引導學生主動參與教學活動,是提高學習效率、培養學生工程素養和實踐能力的良好途徑。3.采用互動教學方法,激發學習興趣,有助于提高學生的認知能力?;咏虒W法指在教學過程中充分發揮學生和教師雙方的主觀能動性,從而形成師生之間相互對話、交流并促進的一種教學方法。在教學實踐中,課程采用兩種互動式教學模式:(1)以開拓方式為例,學習基本的概念及方法,采用“個人自學—教師講授—問題驅動—討論學習”模式。課前,教師針對教學任務、目標,精心備課、準備講義,講義分發給學生,讓學生有充足時間自學、小組討論學習內容,教師進行講授,雙方以問題驅動的方式學習、交流,進而深層次把握課程內容的關鍵所在。(2)學習類似開拓方式時,采用“個人自學—小組討論—學生主講—教師點評”模式。老師將開拓方式分成若干知識點,學生分成若干學習小組。老師將有關專題資料發給各個小組,要求各小組利用各種途徑查閱相關資料,制作課件,課堂上各小組講述各自開拓專題,教師根據講述內容進行補充、點評,進一步完善學生知識體系。依據課程特點采用兩種相結合的互動教學方法,有效解決了互動模式單一、互動深度不夠的問題。教師由單邊互動向多邊互動轉變,構建多樣化的互動形式,并積極引導學生由教材向學科拓展,形成開闊的互動內容;突出了學生的主體地位。4.通過實驗課程學習,加深對知識實踐性的訓練及理解。采礦學是一門實踐性很強的課程,為增強學生對知識的理解和掌握,實驗課教學是必不可少的環節。我院的實驗平臺有自治區級“地質與礦業工程實驗教學示范中心”、采礦工程模型實驗室、多功能數字礦山實驗室和采礦工藝實驗室,應用虛擬操作軟件、多樣化的實驗方法與手段,使實驗教學向“以學生為主體、教師為主導”的教學模式轉變。為了切實提高實驗教學水平,將教師的科研經驗應用到實驗教學上,豐富實驗內容,活躍實驗氣氛,提高學生做實驗的積極性,鍛煉學生科學的思維方式,加強了對知識實踐性的訓練。5.以“寬采礦”為基礎,結合啟發式教學,將科技競賽、創新訓練計劃項目等作為課程延伸,建立大學生創新精神培養途徑。以啟發式教學結合老師自身風采來感染、激發學生的創新思維,消化吸收國內外礦業企業先進的開采技術與裝備,使“寬采礦”授課極具創新優勢,如三大類開采結合創新,可將煤礦的連續開采工藝應用到金屬礦開采;露天開采工藝應用到地下采場;充填工藝應用到煤礦的綠色開采中;煤礦的巷道支護技術應用到金屬礦山;液壓支架應用到金屬礦山開采和充填法法應用到煤礦的開采中等。通過課程的學習,以科技競賽、創新訓練計劃項目等作為課程延伸,在提升學生的創新能力方面已取得了一些成果,獲得與課程直接相關的國家級、校級“大學生創新訓練計劃項目”1項和4項,及各類學術競賽獲獎18項等。

四、結語

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量子力學課程是工科電類專業的一門非常重要的專業基礎課程。通過該課程的學習,使學生初步掌握量子力學的基本原理和基本方法,認識微觀世界的物理圖像以及微觀粒子的運動規律,了解宏觀世界與微觀世界的內在聯系和本質的區別。量子力學課程教學質量的好壞直接影響后續的如“固體物理學”、“半導體物理學”、“集成電路工藝原理”、“量子電子學”、“納米電子學”、“微電子技術”等課程的學習。

量子力學課程的學習要求學生具有良好的數學和物理基礎,對學生的邏輯思維能力和空間想象能力等要求較高,因此要學好量子力學,在我們教學的過程中,需要充分發揮學生的學習主動性和積極性。同時,隨著科學日新月異的發展,對量子力學課程的教學也不斷提出新的要求。如何充分激發學生的學習興趣,充分調動學生的學習主動性和能動性,切實提高量子力學課程的教學質量和教師的教學水平,已經成為擺在高校教師目前的一項重要課題。

該課程組在近幾年的教學改革和教學實踐中,本著高校應用型人才的培養需求,強調量子力學基本原理、基本思維方法的訓練,結合物理學史,充分激發學生的學習積極性;充分利用熟知軟件,理解物理圖像,激發學生學習主動性;結合現代科學知識,強調理論在實踐中的應用,取得了良好的教學效果。

1 當前的現狀及存在的主要問題

目前工科電類專業普遍感覺量子力學課程難學,其主要原因在于:第一,量子力學它是一門全新的課程理論體系,其基本理論思想與解決問題的方法都沒有經典的對應,而學習量子力學必須完全脫離以前在頭腦中根深蒂固的“經典”的觀念;第二,量子力學的概念與規律抽象,應用的數學知識比較多,公式推導復雜,計算困難;第三,雖然量子力學問題接近實際,但要學生理解和解決問題,還需要一個過程;由于上述問題的存在,使初學者都感到量子力學課程枯燥無味、晦澀難懂,而且隨著學科知識的飛速發展,知識的更新周期空前縮短,在有限的課時情況下,如何使學生在掌握扎實的基礎知識的同時,跟上時代的步伐,了解科學的前沿,以適應新世紀人才培養的需求,是擺在我們教育工作者面前的巨大挑戰。

2 結合物理學史激發學生學習興趣

興趣是最好的老師,在大學物理中,談到了19世紀末物理學所遇到的“兩朵烏云”,光電效應和紫外災難,1900年,普朗克提出了能量子的概念,解決了黑體輻射的問題;后來,愛因斯坦在普朗克的啟發下,提出了光量子的概念,解釋了光電效應,并提出了光的波粒二象性;德布羅意又在愛因斯坦的啟發下,大膽的提出實物粒子也具有波粒二象性;對于物理學的第三朵烏云“原子的線狀光譜,”玻爾提出了關于氫原子的量子假設,解釋了氫原子的結構以及線狀光譜的實驗。后來還有薛定諤、海森堡、狄拉克等偉大的物理學家的努力,建立了一套嶄新的理論體系-量子力學。在教學的過程中,適當穿插量子力學的發展歷史以及偉大科學家的傳記故事,避免了量子力學課程“全是數學的推導”的現狀,這樣激發學生的學習興趣和學習熱情,通過對偉大科學家的介紹,培養刻苦鉆研的精神。實踐表明,這樣的教學模式大大提高了學生的學習主動性。

3 結合熟知軟件化抽象為形象

量子力學內容抽象,對一些典型的結論,可以用軟件模擬的方式實現物理圖像的重現。很多軟件如matlab、c語言等很多學生不是很熟練,而且編程較難,結合物理結論作圖較為困難;Excell是學生常用的軟件之一,簡單易學卻功能強大,幾乎每位同學都非常熟練,我們充分利用這一點,將Excell軟件應用到量子力學的教學過程中,取得了良好的效果。

如在一維無限深勢阱中,我們用解析法嚴格求解得到了波函數和能級的方程。而波函數的模方表示幾率密度。我們要求學生用Excell作圖,這樣得到粒子阱中的幾率分布,通過與經典幾率的比較(經典粒子在阱中各處出現的幾率應該相等)和經典能級的比較(經典的能量分布應該是連續的函數),通過學生的自我參與,充分激發了學生的求知欲望;從簡單的作圖,學生深刻理解了微觀粒子的運動狀態的波函數;微觀粒子的能量不再是連續的,而是量子化了的能級,當n趨于無窮大時微觀趨向于經典的結果,即經典是量子的極限情況;通過學生熟知的軟件,直觀的再現了物理圖像,學生會進一步來深刻思考這個結論的由來,傳統的教學中,我們先講薛定諤方程,然后再解這個方程,再利用邊界條件和波函數的標準條件,一步一步推導下來,這樣的教學模式有很多學生由于數學的基礎較為薄弱,推導過程又比較繁瑣,因此會逐步對課程失去了興趣,這也直接影響了后面章節的學習,而通過學生親自作圖實現的物理圖像,改變了傳統的“填鴨式”教學,最大限度的使學生參與到課程中,這樣的效果也將事半功倍了,大大提高了教學的效果。

4 結合科學發展前沿拓寬學生視野

在課程的教學中,除了注重理論基礎知識的講解和基礎知識的應用以外,還需介紹量子力學學科前沿發展的一些動態。結合教師的教學科研工作,將國內外反映量子力學方面的一些最新的成果融入到課程的教學之中,推薦和鼓勵學生閱讀反映這類問題的優秀網站、科研文章,使學生了解量子力學學科的發展前沿,從而達到拓寬學生視野,培養學生創新能力的目的。例如近年興起并迅速發展起來的量子信息、量子通訊、量子計算機等學科,其基礎理論就是量子力學的應用,了解了這些發展,學生會反過來進一步理解課程中如量子態、自旋等概念,量子態和自旋本身就是非常抽象的物理概念,他們沒有經典的對應,通過對實驗結果的理解,學生會進一步理解用態矢來表示一個量子態,由于電子的自旋只有兩個取向,正好與計算機存儲中二進制0和1相對應,這也正是量子計算機的基本原理,通過學生的主動學習,從而達到提高教學質量的目的。另外我們還要介紹量子力學在近代物理學、化學、材料學、生命學等交叉學科中的應用,拓寬學生的視野。

篇9

伴隨著改革制度的不斷發展,無論是經濟、生物科技還是計算機等各方面的領域對統計的需求是越來越大,統計學中的數據統計方法是適合所有學科領域分析和研究客觀事物,是一種強有力的武器。統計學科是一門應用性非常強的學科,甚至成為高等院校中非統計專業學生的一門重要科目,統計學課程的開設目的是為了培養學生的數據分析和統計處理的能力。為了迎合社會市場經濟對專業統計人才的需求,統計學課程教學應該進一步的改革和完善,使之滿足社會對統計人才的渴求。

二、現階段統計學課程的教學現狀

統計學科是一門應用性非常強的學科,教學的重點是讓學生運用統計學中的原理和方法處理實際的經濟問題與管理問題?,F階段,大部分的統計學教學都是側重于概念理論,比如如何進行指標的設計和計算方面,統計的方法也是側重于純手工運算。教師實際教學中,在講解關于統計方法時缺乏針對性,通常是從公式定理著手講解統計的理論和方法,而沒有從實際的經濟管理問題針對性的講解統計方法的實際運用條件,造成了學生適應工作的能力較差,無法運用所學的統計知識解決實際的工作問題。課程上采用的教學案例也與實際不相符。教材中設計的案例通常相對簡單,與實際會出現的統計案例還有很大的差距。統計的案例分析不能很好的與統計軟件相結合,像Excel、SPSS等數據處理分析非常強的軟件也很少運用。

三、改善課程內容,適應現實統計工作需要

伴隨著經濟社會的不斷發展,市場經濟對專業化數據統計人才的渴求不斷擴大,將經濟現象中對數據的收集、整理、分析和判斷的方法作為教學課程的主要方向。改善統計學課程的內容應該以“實用、合理”為原則,可以適當的擴展知識領域,增加梳理統計學的課程內容。大部分工作中主要是采用統計實證進行研究,因此在實際講授統計基礎理論知識的同時,應加強統計的實際考察、統計推測和判斷和假設檢驗等各類統計方法的學習和運用,增加實例教學、模擬統計實驗和上機操作等課程內容側重培養學生統計分析能力。因此在統計學的課程內容中,大體上必須包含的內容有基礎理論、實際案例、模擬實驗、將實驗結果結合統計學軟件進行實際上級操作等四個大內容,通過這樣調整,進而適應現實統計工作的需要。

四、將統計軟件與教學有機聯合,加強學生實際應用能力

統計學是將數據進行收集、分析,進而使用科學合理的方法進行推斷的全過程。在實際教學中,都要處理大量的數據??茖W技術的不斷發展,使得軟件也能很好的應用到統計學中。統計軟件的合理應用可以使得統計數據的運算變得非常的簡單和準確,而且改善了統計學教學以往出現的繁瑣抽象問題。因此,在實際統計學教學中,將統計學中的基本理論、公式、定理解釋分析清楚后,可以運用統計軟件進行實際的數據處理,通過客觀的方法將計算結果進行科學合理的分析。統計的軟件有很多種,有Excel、SPSS、SAS等,每個統計軟件他們統計分析處理數據的功能都是不相同的。在教學過程中,可以依據學生應用的各個軟件的水平層次進行選擇,通過結合統計學軟件可以將書籍的分析結果清楚、直觀的展現,為加強學生的應用能力做了很大的鋪墊。例如在學到《數據分布特征的描述》和《方差分析》等此類課程時,教師可以結合統計學軟件中中圖表的展示功能直觀的講解相關的理論知識。

五、將課程實際案例結合統計軟件具體分析,加深學生對案例的印象

在實際統計學教學課程中,結合案例進行教學是必不可少的部分。案例教學是教師結合實際數據,引導學生參與實分析,讓學生在實踐中理解和掌握理論知識,以此達到理論結合實踐的目標。教師在案例教學中,應充分激發學生積極性,結合實際案例培養學生分析和應用理論知識的能力。案例教程的主要目的是讓學生分析思考實際問題的能力。在案例教程中,要將課程中大量的數據進行分析、處理和計算,而這些操作通過手工運算是不可能完成的,所以必須借助統計軟件,將數據分析的結果用統計圖表展示出來,更能直觀的進行案例教學。例如在《抽樣與抽樣估計》這一課程中,教師可以直接將抽樣的數據結合統計軟件進行授課講解,通過軟件的操作和數據的真實性,直觀、準確的展示出來,加深了學生對統計學中的統計分析、處理方法的印象,從而提高了統計教學的質量。

六、結束語

篇10

關鍵詞:字體設計;項目化;共贏模式

一、高職院校人才培養的特點

國內高職院校的學制普遍是3年制,生源大致可以分為普高生和中職生兩類。普高生經過高考階段的系統學習,大部分思想活躍,有一定的理論知識基礎和學習方法,但自控能力較差。中職生在中職階段有一定的技能基礎,動手能力較強,但文化基礎知識較為薄弱。相對于本科院校以培養學術型人才為主而言,高職院校教育偏重于培養高等技術應用型人才。因此生源的多樣化和高職院校的定位確定了高職院校人才培養的基調,即通過三年的學習,獲得一技之長,能夠走上技術類或者專業相關的崗位工作。

二、字體設計課程現狀分析

字體設計課程是藝術設計類院校、科系常見的專業基礎課程,隨著藝術設計專業之初而產生,悠久的歷史和積淀為教師提供了豐富的教學內容和教學模式。選擇越多,越容易造成教學問題。目前,字體設計課程教學中主要存在以下幾個問題:1.課程概念化。一些教師在講授字體設計課程的時候,教學設計和內容過于概念化,形式單一。例如,花費過多課時講解文字的起源、演變、發展歷程等內容,學生感到枯燥、乏味。再如,過于強調手繪臨摹字體的重要性,花費較多課時進行手繪設計,忽略字體思路的拓展訓練和軟件操作技巧的講授,針對不同專業類別,采用相同的教學設計和講授案例,模糊不同專業對字體設計課程的訴求,同類化現象嚴重。2.市場脫節化。傳統字體設計課程教學中,注重傳統手繪練習,忽略練習的終端是靈活運用字體設計表現手法與形式。當下設計軟件的使用必不可少,很多畢業學生在實際工作崗位中遇到創意想法輸出難的困境。因此企業不得不開展內部培訓,引導畢業學生參與企業真實項目研發。對企業方而言,這降低了企業運營的效率,提高了企業運營的成本。

三、項目化導向課程體系的特點

1.符合高職人才培養目標。高職人才的培養目標是通過三年的學習獲得一技之長,能夠走上技術類或者專業相關的崗位工作。通過在日常教學中導入企業項目,學校以課程為單位,進行小任務,大項目的銜接,讓學生在學習中練習,在練習中實踐。此外,學生可以在項目化教學中熟悉未來工作崗位的工作流程,掌握崗位所需技能。學生經過大學3年的精心培養,能迅速進入企業,完成角色轉變,展示優秀的專業素質和職業素養,這是校企雙方的一致訴求,符合學生、企業、高職院校三方共贏的意愿。2.豐富課程體系。傳統字體設計課程授課方式和內容過于枯燥、乏味,基于項目化導向的課程教學改革具有很多優勢。首先,項目化導向的課程體系中實踐比例加重,對學生的動手實踐能力提高有所幫助。其次,基于項目化的課程教學,會使學生充滿好奇。當學生看到自己獨立完成的項目被企業采用時 會激發學習的能動性與自豪感。再次,基于項目化導向的課程教學改革,在課程之初會先給學生一個項目的總體展示,給學生一個明確的目標,讓學生的學習目的更加精確。

四、教學改革的具體方法

以杭州職業技術學院數字媒體藝術設計專業的《字體設計》課程教學改革為例:1.教學內容改革?;诙嗉覕底置襟w企業實地調研,學校分析目前國內藝術設計產業現狀,以項目化導向為依據,確定《字體設計》課程的教學改革內容。根據字體設計在企業項目類別中的比重,學校將課程教學內容進行分類。在企業實際項目中,針對字體設計的項目可以分為標志字體設計、影視字體設計、包裝書法字體設計、電商字體設計,共4大門類,每一個門類都各有側重點。例如,標志字體設計,主要是掌握字體間/內連接的規律,能運用字體順位連接變形技巧,掌握字體意義和圖形形式的表現方式,能運用代替法、圖形化設計等技巧。學校通過引入“奶茶店”logo字體設計、“主題餐廳”logo字體設計和logo設計比賽等項目講解,鍛煉學生的實踐能力。企業真實項目限時作為期末考核內容,增加課程進度的節奏感。同時,教師在授課期間采取“游走式”的指導模式,圍繞在學生周圍,根據學生掌握程度,分類指導。2.教學評價改革。轉變傳統單一的評價模式,綜合測評學生能力。傳統的教學評價方式通常以授課教師一人來決定學生的作品成績。隨著多元化設計技術的發展,字體設計的表現形式是多種多樣。包括教師在內,個人的知識儲備與技能很難涵蓋整個設計產業領域?;谶@些因素,學校加入學生互評和企業專家點評的制度,使學生作品得到更多層面、更多角度的點評與反饋。通過作品匯報與展覽的形式,學生有更多表現自我的機會,增強學生的成就感與自信心。企業專家的點評有助于加強學生對企業崗位需求的認識,同時有助于學生找準自己職業規劃的方向與定位。

五、結束語

課堂是教師的職業舞臺,上好每一門課是為人師表的使命?;陧椖炕瘜虻淖煮w設計課程教學改革與實踐,基于高職院校人才培養的特點,對現行字體設計課程中存在的問題進行總結,提出基于項目化導向的課程教學改革方法,在日常字體設計課程教學中進行實踐,探索企業急需的應用型人才培養模式。

參考文獻:

[1]張薛梅.論高職院校項目化教學評價體系的有效構建[J].職業技術教育,2013