统计学课程设计范文

导语：如何才能写好一篇统计学课程设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：中小学统计；课程设计；教育价值；教学

当今中小学数学增加了统计学和概率论的内容，这些内容是一种“不确定性数学”内容，与传统的“确定性数学”内容有较大区别。这使得数学教育工作者以及在教学一线的广大教师普遍感到不适应。

统计的基本思想方法是什么？解决统计问题的基本途径是什么？中小学统计课程、教学中应当突出的重点是什么？中小学统计的教育价值是什么？带着这些迷茫和困惑，我们进行了较长时间的专题访谈和深入研讨。

访谈对象：史宁中教授（以下简称史教授）。

访谈形式：专题访谈，三人对话以及多人参加的讨论班式的访谈；辅以资料查询。

一、统计及其基本思想与方法

（一）什么是统计学

问：一般认为，“统计学”这个词源于拉丁语的“国情学”，原是国家管理人员感兴趣的事情。《大不列颠百科全书》对统计学下的定义是：“统计学是关于收集和分析数据的科学和艺术。”陈希孺院士认为：“统计学是有关收集和分析带有随机性误差的数据的科学和艺术。”

史宁中教授，作为统计学家，您是如何认识统计学的？

史教授：我们先来简单地回顾统计学的历史是有益处的。正如拉丁语所说，统计原本就是收集和分析国家管理中需要的各种数据，比如国民收入、各种税收。为了直观，人们才发明了各种报表、直方图、扇形图等等。可以看到，这种传统意义上的统计学现在仍然是非常重要的，这也是我们现在小学统计教学中的主要内容之一。后来到了14世纪左右，随着航海业在欧洲兴起，航海保险业开始出现。为了合理地确定保险金与赔偿金，需要了解不同季节、不同路线航海出现事故的可能性的大小，需要收集相关的数据，根据数据进行分析和判断，这被称为是近代统计学的发端。到了19世纪末、20世纪初，人们把数学、特别是概率论的有关知识引入到统计学，构建了统计学的基础。与古典统计学相比，虽然二者都是对于数据的收集和分析，但是却有本质的不同，因为后者进行分析的基础是“不确定性”，我们称之为“随机”。

到了现代，人们发现，对于大量数据的分析，采用随机的方法不仅方便而且准确。比如，对于国民收入，我们可以动用大量的人力来收集数据，但是谁都知道这样的数据不可能是准确的，远不如我们依据某种原则划分出地区和人群，然后抽样、加权求和准确。再比如，对于股票市场，一天交易之后，可以得到精确的交易总量，但是人们宁可用部分核心企业的股票交易量来反映股票的变化，这便是“恒生指数”“上证指数”等等。特别是到了21世纪，银行、保险、电信，以及材料科学、基因组学等新兴学科的实验中涉及大量数据，其分析更需要借助随机方法了。我想，大概就是因为这些原因，国家才决定在现在中小学数学的教学中加入统计学的内容。

因此，你们谈到的关于统计学的定义都是可以的。但是，要把握统计学的根本思想方法却是非常困难的。

问：那么，您认为统计学的基本思想方法是什么呢？

史教授：这是一个不容易回答的问题。对于统计学的掌握很大程度上依赖于“感悟”，需要较长时间的理解与实践。我们先来回顾一下中小学传统数学的教学内容。这些内容主要是对日常生活中见到的图形和数量的抽象，研究的问题是图形的变化与计算法则，研究的基础是定义和假设，研究的方法主要是归纳、递归、类比和演绎推理。

统计学则不同。如我上面谈到的，统计学是通过数据来进行分析和推断的。因此，统计研究的基础是数据。这些数据的特点是，对于每一个数据而言，都具有不确定性，我们需要抽取一定数量的数据，才可能从中获取信息。因此，统计学的研究依赖于对数的感悟，甚至是对一堆看似杂乱无章的数的感悟。通过对数据的归纳整理、分析判断，可以发现其中隐藏的规律。因为可以用各种方法对数据进行归纳整理、分析判断，所以，得到的结论也可能是不同的。而且，我们很难说哪一种方法是对的，哪一种方法是错的，我们只能说，能够更客观地反映实际背景的方法要更好一些。比如，我们希望知道某公司员工的收入情况，可以用平均数也可以用中位数，很难说哪个方法对哪个方法错。事实上，如果收入比较均衡，用平均数要好一些；如果收入比较极端，用中位数要好一些。当然，最好的方法是对收入情况进行分类，但是分类的方法又有好坏之分。我们可以看到，统计学关心更多的是好与不好，而中小学传统数学关心更多的是对与错。

因此，统计学的基本思路是，根据所关心的问题寻求好的方法，对数据进行分析和判断，得到必要的信息去解释实际背景。

（二）统计学的研究对象

问：我们对于统计学有了一定的了解。从您的谈话中我们感觉到，统计学似乎是包罗万象的。那么，统计学到底研究什么呢？

史教授：是这样的，统计学的应用面非常广，凡是涉及数据分析的都可以成为统计学的研究领域。特别是到了近代，人们希望更加精细地了解实际背景，更多地借助数据分析，甚至人文科学也是如此，并且逐渐形成了专业的研究领域，比如计量经济学、计量社会学、计量教育学、计量心理学等等。这些研究领域分析方法的基础大体是统计学。统计学并不研究某一个领域的具体内容，在本质上只是研究数据分析的方法，这包括创造新的方法，也包括分析方法的好坏、分析方法的适用条件。

问：你能否结合中小学统计的内容谈得更具体一些？特别是，在统计教学过程中，应当把握的基本原则是什么呢？

史教授：可以。在统计研究中首先遇到的问题是如何获取“好”的数据。所谓“好”的数据是指那些能够更加客观地反映实际背景的数据，而要获取得好的数据则要依赖于“好”的方法。根据数据的不同，方法主要分两大类，一是通过调查收集数据，二是通过实验制造数据。中小学统计教学中涉及的主要是前者，称为抽样调查（而后者通常被称为实验设计）。抽样调查又包含两个方面，一个是对已经存在的数据的收集，称之为抽样，比如市场的物价、学生的身高、企业的产值等等；另一个是需要我们了解才能够获取的，称之为调查，比如美国总统的民意支持率、人们日常消费的主要项目、中小学生喜欢的歌手等等。

根据问题的不同，所要采用的方法也可能不同，但是要建立两个基本原则。第一个基本原则是，采用能够获取“好”的数据的方法。为了获取好的数据，我们需要尽可能多地利用对于实际背景已有的先验知识。比如，希望知道学生的身高，先验知识是“年龄之间差别很大”。因此，最好是根据年龄段学生数的多少按比例抽取样本，我们称这种方法为“分层抽样”。可以看到，统计方法的直观想法是很明显的。如果对于实际背景一无所知，那么，一定要随意抽取样本，这便是“随机抽样”。比如，希望知道学生喜欢的歌手，因这些学生年龄之间差别可能不大，就可以采取“随机抽样”。当然，也可以用“分层抽样”，但是要麻烦得多。第二个基本原则是，采用简单的方法。能够基于上述两个原则的方法就是一个“好”方法。我们不要小看第二个原则，一个好的方法往往能够节省很多调查经费。这就是为什么咨询公司非常欢迎统计学家的原因。

问：刚才你提到了“样本”，许多教师对这个概念总是感到费解。

史教授：是的，这个概念很难把握。样本实质上就是数据，但是，统计学中涉及的数据往往是具有随机性的。还是回到“学生的身高”这个问题上来。在抽样之前，我们并不可能知道具体数据的大小，这些数据对于我们是随机的；为了讨论出一个好的方法，我们假想能够得到这些数据，并且假想这些数据的出现是依据某种规律的，这种规律就是数据出现的可能性的大小，我们称之为“概率”。比如，高年级学生出现大数据（高个子）的可能性要大于低年级学生，就是说，出现大数据的概率要大。但是，只有当抽样之后，我们才能得到真实的数据，才能进行实质的计算与分析。这样，我们所要研究的数据既具有随机性又具有真实性。为了方便起见，我们称这样的数据为样本。

问：根据你的阐述，统计学怎么有一些哲学式的思考呢？

史教授：你们理解到了根本。这是统计学与中小学传统数学的最大区别。传统数学可以根据假设和规定的原则进行计算或者推理，但是统计学往往要问你所采用的方法是不是有道理，是不是还有更为合理的方法。不过，传统数学是统计学不可缺少的工具。

问：是不是因为统计学需要计算呢？

史教授：不仅仅如此，判断统计方法的好坏很大程度上也是依赖传统数学的。

问：你能不能结合中小学统计课程、教学，谈得更具体一些？

史教授：可以。假如我们得到了数据，由于数据看起来是杂乱无章的，就需要进行必要的整理，整理的实质是对大量的数据进行“压缩”。根据问题的不同，压缩的方法也有所不同。比如，希望知道学生的平均身高，称之为“总体均值”。我们可以计算样本的平均数，然后用样本的平均数去估计总体均值。样本平均数就是对于数据的一种压缩方法。当然还可以用其他的方法，比如计算中位数，或者计算最大数和最小数的平均数。那么，哪一个方法要好一些呢？虽然我刚才谈了平均数和中位数的使用条件，但这仅仅是一种描述性的。对于数据压缩也有一个原则，就是不能失去我们所要研究问题的信息，满足这个条件的压缩后的值被称为“充分统计量”。这个原则的数学表达需要借助“条件概率”，涉及很深的数学。因此，统计学需要哲学的思考，也需要严格的数学推理。事实上，对于总体均值，上面的三个压缩后的量中只有样本平均数是充分统计量。直观地想，样本平均数以局部的特征估计总体的特征，可能要好一些。这是因为，虽然样本平均数依赖样本的选取也是随机的，但是我们可以想象，当我们反复取样本计算时，这些样本平均数应当在总体均值附近摆动。当然，我们还可以建立其他的准则来判别方法的好坏，只要这个准则是合理的。比如，我们可以验证，样本平均数是使“与所有数据差的平方的和达到最小”的数；样本中位数是使“与所有数据差的绝对值的和达到最小”的数。这两个准则都是有道理的。

因此，作为教师，在统计课程实施的过程中，不仅仅需要知道如何去计算，还需要知道之所以这样计算的道理。只有这样，在讲课的时候才可能心里更有底，才可能根据学生的反应随时调节教学策略。再比如统计图表，是为了更直观地表达数据，这也是数据整理的一种形式。根据我们所要研究问题的不同，表达方式也可以有所不同。

（三）统计学研究方法的本质

问：严士健先生认为，统计学的研究方法与传统数学的研究方法有一个本质上的不同：统计学的研究方法是基于归纳，而传统数学是基于演绎。

史教授：我想，这是从思辨的角度来考虑的。一般来说，推理分为演绎和归纳。上面已经谈到，传统数学在本质上研究的问题是确定性的，基础是定义和假设，遵循约定原则进行严格的计算或者推理，因此更多的是演绎；统计学在本质上研究的问题是随机的，是非确定性的，通过较多的数据进行推断，也就是通过许多的个别来推断一般，可以认为是一种归纳。但是，正如我在上面也谈到过的那样，在许多情况下，哲学思考后的数学表达也是严格依赖于演绎的。

二、中小学统计课程设计的核心问题

（一）统计与概率课程设计的总体构想

问：《标准》《标准》指《全日制义务教育数学课程标准（实验稿）》。在总体目标中提出，要使学生能够“经历提出问题、收集和处理数据、作出决策和预测的过程，掌握统计与概率的基础知识和基本技能，并能解决简单的问题；经历运用数据描述信息、作出推断的过程，发展统计观念”。在课程实施中，许多在教学一线的教师，甚至学科教学的专家都感到统计的内容安排不好把握，甚至对《标准》关于统计的设计提出了一些质疑。

作为统计学家，你认为如何设计中小学各学段的统计课程内容更合理呢？

史教授：对中小学统计课程内容的设计，我没有进行过专门的研究。我想，在讨论这个问题之前，首先要清楚的问题是，除了知识之外，统计学的教育功能是什么？或者说，统计学的教育价值是什么？

问：在中小学阶段，统计学的教育价值是什么呢？

史教授：我在上面都已经谈到了，现在再总结一下。主要有三点。首先，养成通过数据来分析问题的习惯。其实质是通过事实来分析问题，当遇到问题时，应当去调查研究，应当去收集数据，在此基础上进行的推断才可能客观地反映实际背景。其次，建立随机的概念。有些事情可能发生，有些事情可能不发生，这在日常生活中是大量存在的。即便如此，只要我们掌握的信息多了，也能够合理地推断实际背景。第三，学习如何去判断事情的主要因素。我已经谈到，统计学能够在一堆看似杂乱无章的数据中提炼信息、寻找规律，这就需要抓主要因素。比如我刚才谈到的股票市场的例子，核心企业就是主要因素。在统计学中，可能还有其他方面的教育价值，但在中小学阶段统计的教育价值主要就是这三点。

问：如何通过这三点来说明中小学统计内容的课程、教学设计呢？

史教授：教育价值，或者说教育功能是进行课程、教学设计的灵魂，是课程、教学设计的核心目标。如果中小学统计学课程、教学设计的核心目标是培养学生“通过数据来分析问题”，课程、教学设计的总体框架就应当是，体现从收集数据到分析推断的全过程，并以这个过程为主线，抓住要点，循序渐进。我们以小学统计为例， 在第一学段（1~3年级），可以侧重于统计直觉的培养。首先，应该对数有一定的理解和感悟，这主要是数的大小的比较，以及对于数的分类。后者对于学习现代数学和现代统计学都是重要的，但是过去我们很少接触。比如，我们可以让学生“建立一个原则，在这个原则下给全班同学分类”。显然分类方法是多种多样的，这个原则可以是男女、出生月份、家庭区域等等。再比如，把全国各省的GDP统计数据提供给学生，让学生根据GDP的多少对各个省进行分类，并讲出分类的标准。其实，这里也涉及抓主要因素的问题，分类的标准就是抓主要因素。

其次，学习一些抽样的方法，最好针对身边的事情。比如，同学们的身高、脚的大小、睡觉的时间等等。在这其中可以得到一些趣味性的结果。可以学习平均数，也可以学习统计表、直方图等等。

最后，可以学习分层抽样，并且通过比较，领会分层抽样的好处。因为有了数据的分类的基础，学习分层抽样就比较自然了。

在第二学段（4~6年级），可以有一些具有背景的理性的思考。比如，再进行学生身高的调查，然后与以前的数据比较，看身高的变化，其中可以得到许多有趣的学习：可以作直方图或折线图，然后比较；可以分类比较；可以通过斜率来分析变化率；甚至可以通过变化率来预测未来。除此之外，还要进行社会调查，比如市场物价调查，评估物价的上升还是低落，这里也涉及抓住主要因素的问题。

在这个阶段，可以渗透随机和概率的思想，分清楚有些事情可以直接判断可能性的大小，有些事情则需要调查估计可能性的大小。可以涉及加权平均。中位数和众数的学习一定要结合具体的案例进行学习，并且与平均数比较，这是因为中位数和众数在日常生活中用得不多。

最好有一个案例能够贯穿小学统计教学的全过程，比如我刚才谈到的身高的调查分析，让学生积累调查记录，逐年比较，从而对统计的学习有一个整体的了解。

（二）处理统计与概率关系的策略

问：在中小学数学课程教学中，应当如何处理统计与概率的关系？

史教授：概率论与统计学有很大的差别。虽然二者都研究随机现象，但概率论的研究基础还是定义和假设，这与传统数学很相似，而统计学的研究基础是数据，它的研究要借助概率论的结果。比如我刚讲到的“分清楚有些事情可以直接判断可能性的大小，有些事情则需要调查估计可能性的大小”，前者是概率计算，而后者是统计推断。在小学阶段，概率所涉及的形式化数学知识很少，只需要很好地理解分数。我曾经在前面的访谈中讲到，真分数有两个含义：一个是0与1之间的实数，一个是比率。后者可以理解为概率。如果再懂得一些代数知识，就能够理解概率中的逻辑运算和计算的基本原理。

中学的统计教学也涉及分数，也是借助比率的含义，也是表示事件发生可能性的大小。但是，在统计的计算中，分数是基于样本计算出来的，是与样本量的大小有关系的，在计算的过程中必须注意到这一点。比如，希望了解学生对某一项活动的支持率，一班有50人，10人赞同，支持率为；二班有45人，15人赞同，支持率为，那么总体支持率是否为（+）÷2=呢？不是的。应当考虑样本量的比例和，则总体支持率为，大约为。这就是加权平均，权为样本量的比例。当然也可以用来进行计算。两个计算都是合理的，因为都考虑到了样本量。但是前一个式子已经不需要样本的具体数据了，因而是更为深刻的。

从知识的角度来看，统计学的研究需要以概率论为基础。但从认知的角度看，统计比概率更为具体，概念和定义用得更少，因此，在小学阶段应当以学习统计为主，到初中阶段可以学习一些概率的初步知识，但是仍然要注意结合生活背景和实验背景，对概念的表达要以描述性为主，不要出现太多的专业术语。我想，概率的全面学习安排在高中阶段更为合适。

（三）统计与现代信息技术的整合

问：从课程改革实验区的情况看，计算器、计算机的日益普及为学生学习统计与概率提供了更加方便的工具。你是如何看待计算机在统计课程教学中的作用的呢？

史教授：如我在上面谈到的那样，中小学统计的课程教学应当是一种直观的教学。什么是直观的教学呢？就是更多地依赖于学生的经验，特别是他们曾经亲身经历过的经验，从中去感悟、分析、理解、抽象，最后形成概念，学会判断。反复重复这个过程，直觉就建立起来了。直觉在本质上是不借助思维和理智的判断。而我们现在的教学，往往是从抽象开始的，没有重视从经验开始的前期过程，因而很难培养出学生的直觉。

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关键词 教学系统设计；网络课程；网络资源

中图分类号：G642.4 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2012）34-0034-01＼

网络课程就是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。其中，网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。

1 教学设计

对于任何一门网络课程，首先必须进行教学设计，即依据前端分析及课程学习目标设计出相对应的教学策略和教学活动。教学系统设计是教育技术学专业的专业核心课程。学习者分析主要考虑三个方面，即学习者的一般特征、学习的起点水平、学习风格。教学内容分析主要是以教学目标为基础，旨在规定教学内容的范围、深度和揭示教学内容各组成部分的联系，以保证达到教学最优化的内容效度。除此还应完成教学内容的编排，通过上述学习者分析得出的结论对教学内容进行选择。选择教学内容绝对不是单单照搬照抄书本上的内容，而是通过进行一定的删减、增加和重新组织，将教学内容呈现给学习者。

教学策略与教学活动设计包括两部分。

1）自主学习策略的设计。本网络课程学习策略设计主要根据维果茨基的最邻近发展区理论，在网络课程中的每一个章节都呈现出各章的学习目标、学法指导和本章的知识地图，让学生根据目标和指导，有目的地去学习。设计的相关资源栏目，主要进行与本网络课程内容相关的网站链接，方便学生查阅相关资料，理解学习内容，扩大知识面。自主学习策略的设计遵循“确立学习目标——提供学习资源——学生自学——评价——总结——联系巩固”的过程。

2）协作学习策略的设计。根据建构主义学习理论的观点，“协作”“会话”是学习环节四大要素中的两大要素，协作学习环境创设的好坏将直接影响到学习者对知识意义的建构。本网络课程主要采用留言本的形式体现出协作学习的设计，使学习者通过交互来完成协作学习。

2 系统设计

根据教学系统设计课程的特点，其网络课程首页呈现课程简介、教学大纲、教学内容、课间休息、交流讨论、在线测试、相关资源、使用帮助等相关版块。学习导航采取列表导航，即在教学内容栏目中，将各个章节列举出来，学习者可以根据学习需要，进行选择性学习。交互设计采用留言本的交互方式，为学习者之间进行交流讨论提供一个很好的平台，学习者可以就各方面的问题进行交流讨论，同时教师还可以通过留言对学生提出的疑难问题做出解答，进行学习双向反馈。界面设计简单明了，功能模块易于操作，引导学习者参与学习。

3 技术实现

采用ASP+ACCESS数据库进行网站的设计。前台设计采用Photoshop图像处理软件和Dreamweaver结合，通过主页上的链接点击进入相应的功能模块，通过前台设计，确定后台设计和实现功能，进而对数据库进行设计。后台与数据库的设计是通过前台要实现的功能来确定的，主要有管理登录界面、管理首页、常规设置、文章管理、用户管理、文件管理、数据库管理、在线调查与留言管理。本设计中用到多个数据表，对后台设计中所用到的数据表主要有admin后台管理员信息表、bigclass大类信息表、info网站配置信息表、jasys系统日志表、news上传内容信息表、smallclass小类信息表。最后进行数据库的连接，并添加数据库连接出错的提示功能。

4 几点思考

网络课程设计要体现教学的一般规律，特别要强化教学设计；丰富自主学习资源，尤其是一些专业性非常强的学科，学习者就非常需要相关知识的电子图书馆式的资源库；重视反馈，需要课程提供大量的相关案例，使学习者在解决案例的过程中进行知识的再次建构；关注教师的负担，网络课程学习中的师生教学交互给教师带来的负担较传统教学要大许多，有时甚至会使教师力不从心、难以应付。

参考文献

[1]余胜泉.网络课程的设计与开发[EB/OL].教育技术通讯，202.112.88.32/show/ysq/net_course.htm.

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【关键词】自主单元；程序教学；互连体；结构模型

随着计算机教育的不断发展，程序设计教学作为计算机基础教育的核心课程，正在受到越来越多的重视。本文根据程序设计教学的改革和发展要求，分析设计教学的各个任务和需求，把自主单元和互连体的理论知识和程序设计教学系统相结合。从系统的模型结构入手，研究自主单元和互连体在程序设计教学系统中的的模型结构，完成程序设计教学系统在各个任务和需求下的互连模型结构。在模型结构上解决程序设计教学系统无法适应程序设计教学的问题。有效解决程序设计教学系统所面临的新的任务和需要。

1.自主单元和互连体理论

系统结构中的自主单元和互连体理论是近年来系统模型中新出现的理论。每一个自主单元由一个目标，多组规则和一个控制条件所构成。这个目标就是这个自主单元所要完成的任务，规则就是自主单元为完成其目标所必须要完成的条件和步骤。自主单元通过控制条件来协调多组规则来完成其目标。目标和规则可以通过图形来模拟，控制条件可以通过数学公式来表示。

互连体是由多个自主单元为完成一个更大的目标通过互连结合在一起的一个有机的整体。在本文中，一个互连体的实例就对应着程序设计教学系统所整理出来的一个任务。

2.程序设计教学系统任务整理

程序设计教学系统建立的模型结构就是为了解决程序设计教学系统所面临的各个任务。程序设计教学系统的任务主要包括：试卷任务、用户任务、代码评判任务、提问处理任务、广播任务、排名任务和其他任务等。其中试卷任务包括制作试题、制作试卷、试卷加密、试卷下载、试卷解密等；用户任务包括用户信息注册、用户信息登陆、用户信息验证；代码评判任务包括代码调试、代码提交、代码评判、代码结果查询；提问处理任务包括用户提问，提问回复；广播任务包括发出广播任务，接收广播任务。

3.互连体的模型结构

3.1互连体的模型结构

互连体的模型结构包含多个自主单元，一个初始的环境结构和一个总体的目标。互连体的原模型主要包含六个类型的自主单元结构，它们分别是Submit，Proxy，primer，schedule，Judge and Query。互连体模型能够通过数学模型描述为Community={initEnvir，{Submit，Proxy，primer，schedule，Judge，Query，data}，Goal}。data是互连体中的自主单元所处理的数据。互连体的目标就是当Submit将data提交给互连体之后，data经过互连体处理后成为result，query能从系统中访问到result。

3.2互连体动态变化

互连体动态变化：自主单元Submit能够在互连体中选择一个自主单元Proxy，然后把数据datal传递到指定的自主单元Proxy。自主单元Proxy会检查是哪个自主单元发送了数据data1。如果发送的自主单元身份是合法的，那么数据会被传递给自主单元primer。自主单元schedule会从自主单元primer那里拿到数据datal，然后在互连体中选择一个自主单元Judge，把数据data1调度给这个选定的自主单元Judge。自主单元Judge根据自身的规则来处理数据data1，然后得到一个相应的数据data2，并将数据data2传递给自主单元schedule，schedule接收到数据data2后会将数据data2传递给自主单元primer。最后，自主单元Query能够从自主单元Proxy那里取得相应的数据data2。

文中有五条具体的规则，分别是submit，query，forward，respond，process。规则的命名是自主单元在程序设计评判系统的具体应用中抽象出来的。各种规则的含义：submit是自主单元A把数据data提交给自主单元B；forward是自主单元B把数据data传递给自主单元C；query是自主单元A向自主单元B查询数据data；respond是自主单元B把数据data返回给自主单元A；process是自主单元A对数据data1处理后得到数据data2。

4.程序设计教学系统模型的实例

引入自主单元和互连体的系统结构模型。把自主单元和互连体的理论知识和程序设计教学系统结合。从而研究自主单元和互连体在程序设计教学系统中的模型结构，这个模型结构包括互连体模型，自主单元模型，自主单元的规则模型，互连体的动态过程模型。所有的模型结构都是为了解决程序设计教学系统所面临的新的任务和需要。

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关键词:机电系统课程设计;实践教学;科技创新;能力培养

《机电系统综合设计》是本科机械专业继《机械设计课程设计》之后设置的，培养机电一体化技术复合型技术人才的另一个必修的、非常重要的综合实践环节。其内容主要是锻炼学生对所学自动控制、机电传动、传感检测和计算机控制的综合应用。

一、《机电系统综合设计》课程设计存在的问题

《机电系统综合设计》课程设计即机电一体化课程设计，可以锻炼学生的动手能力，让学生亲身体验设计和实现机械设备全自动化功能的过程。这类课程设计很少采用仿真方式完成，设计对象多为实际的机电设备。这种设备集成度较高，价格昂贵，体积比较庞大，所以可供学生实践的台套数少，设备更新周期较长，这样给课程设计带来以下不利的因素:(1)由于设备种类不多，造成课程设计的题目比较单一，而且由于设备相同，很难使得每个小组题目的侧重点不同。多个小组题目相同的结果，造成部分学生不做设计，只等其他小组调试成功后将程序复制过来，再根据自己设备的参数稍加修改，就可完成老师布置的任务。这种情况使得此实践环节对于某些学生来说学习效果很差。(2)由于设备更新周期长，也使得每年的课程设计题目都会重复使用。这样也给部分学生带来向已经留校读研的学生直接索取设计结果的机会，不能独立完成，使课程设计流于形式。(3)由于课程设计题目大部分都是指定性题目，学生基本上只要按照课程设计指导书按部就班的设计就能完成，学生自己发挥的空间少，缺少激励学生自主创新的评价机制，导致此实践环节不能成为对学生创新培养的重要平台。为此，本文提出了从教学模式与选题原则，以及方案实施两个方面对机电一体化课程设计的教学改革方案。

二、机电一体化课程设计教学模式的改革

1．改变设计任务布置的方法让学生有自主发挥空间课程设计的教学模式通常为首先给学生下达任务书，其次让学生根据课程设计指导书，查阅设计手册和资料，按部就班的进行设计，学生很少有发挥的空间，这样不利于调动学生的主动性和积极性，学生只忙于应付交差。为改变这种状况，首先在给学生布置任务时只列出某个项目应该完成的基本功能，让学生在完成基本功能的基础上自主添加3～4个功能，并根据自主添加功能的复杂程度给予评价。2．机电一体化课程设计选题原则(1)重视学生对软件工具的学习和掌握。对于机电一体化设计来说，常用的工具软件主要有用于机械结构设计和仿真的软件，如Solidworks、ABAQUS、ANSYS、和ADAMS等，以及用于机电控制技术开发的工具软件，如Proteus、Keil、PLC开发平台、HMI开发平台、VC++和虚拟仪器开发平台等。设计题目的选择要求学生至少能够用到1～2种这类的软件工具，才能完成设计任务。(2)课程设计的内容要与生产实际相联系。实际的机电产品常用的运动控制方式:PLC+驱动器、单片机+驱动器和IPC+驱动器等，构成机电一体化的运动控制部分。传动部分包括了气压与液压传动、电气传动、机械传动等。这些都是数控系统和工业机器人的组成要素。结合现有的实验设备和这些要素，为学生设计了如下的课程设计题目，完成的设计任务。这类任务的设备由于设备更新周期长，所以容易存在每年重复使用的情况。而且多个小组的题目相同，容易出现抄袭现象。为避免这种情况就需要减少题目相同的组数，但是这又带来学生人数多于题目数量的问题，为解决这个问题，丰富题目的数量，可将学生参加科技创新的作品引入课程设计。Robcon机器人大赛和全国机械创新设计大赛的设计题目，其要求学生提交的作品有很多可以设计成机电一体化装置。而且这种设计是从产品的设计方案做起，历经结构设计、加工制造、组装调试直至所有功能实现的机电一体化产品制造的全过程。这个过程使得教学更贴近实际，更好地发挥了学生的自主创新能力。以下是这几年学生申报的机电一体化课程设计的题目:①自动搬运机器人;②越障排爆机器人设计;③自动检测清障机器人设计;④爬杆机器人的设计与实现;⑤小型3自由度机械手臂的设计。以上作品学生都能在规定的时间里完成.(3)课程设计题目的工作量和难度应该以大多数学生能达到的知识能力范围为准，设计内容应属于先修机电控制系列课程的知识范围，不要超纲，既强调实践性又要兼顾知识性。

三、机电一体化课程设计改革的实施方案

1．抽签选题分组。由于课程设计所用的设备不一样，考查的知识侧重点也不尽相同，为避免因选题而出现的不和谐因素，学生首先自愿结合小组，然后每小组派出1人抽题，抽到题目后每小组还容许根据自身的优势与其它组交换题目，以便更好的发挥学生的个人所长。2．认识实验台总体构成及功能。学生抽完题目后，教师要给各个小组介绍设计所用到的设备结构及其工作原理，布置和解释设计任务，提供设计手册及相关设计资料的查阅方向。3．安排设计进度。对于设计进度的安排，发给学生的进度表要明确给出能够进行核查的，设计任务阶段性完成的指标节点，以便督促和监督学生的设计进程，保证课程设计能够顺利的完成。为保证设计质量还应让每个设计小组进行中期汇报。4．演示答辩与设计报告撰写。学生要通过现场演示和ppt汇报的形式完成课程设计成果的验收，并按要求提交设计报告。四、结束语通过几年的实践，逐渐规范了机电一体化课程设计的教学，部分地解决了课程设计教学中存在的问题，特别是将学生的科技竞赛作品作为课程设计的题目补充，既丰富了课程的题目，又使学生通过课程设计对题目的规范要求，重新认识了机电一体化设计的含义。

参考文献:

［1］袁冬梅．机电综合课程设计教学模式的研究与实践［J］．科教导刊，2012，(04):133－134．

［2］谭为民．机电一体化课程设计教学实践［J］．西南师范大学学报，2011，06):193－196．

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随着多媒体技术和网络通信技术的发展，基于Internet的计算机远程教学作为一种全新的教学手段，越来越受到人们的关注。计算机远程教学是指利用多媒体技术和网络通信技术，在网络环境下开展的教学活动。它有着传统教学模式所无可比拟的优点，它创造了一种全新的教学模式，打破了传统教学模式在时间、空间上的限制，采用了先进的教学手段和教学方法，大大提高了教学效率和教学效果，使教学活动上了一个新台阶。

作者所在单位承担我校除计算机系以外的所有系所的计算机基础公共课（包括《计算机应用基础》、《C语言》、《Foxpro》等课程）的教学任务，每学期平均有3000多学生，各教师均负责2~3个班共200~300多人的教学，教学任务繁重。为了使教师能通过先进的教学手段提高教学效率，增强学生应用Internet网络服务的能力，以此来加强和巩固对课程内容的理解和掌握，我们从1999年开始，开发了《计算机基础课程远程教学》系统（以下简称《远程教学系统》）。在Internet/Intranet环境下实现作业、考试、授课、答疑/辅导等功能，使用一年多来，取得了很好的教学效果，以下讨论该系统的设计与实现方法。

2．《远程教学系统》的体系结构

《远程教学系统》是在Internet/Intranet环境下实现的，是典型的浏览器/服务器模式。服务器以Windows NT 4/2000 Server为操作系统平台，Microsoft SQL Server 7.0为RDBMS，客户端通过浏览器访问系统提供的服务。系统不允许匿名访问，它要求用户提供帐号/密码，通过验证后才能进入系统主页，以此追踪用户身份。本系统将用户分为三类：系统管理员、教师、学生，他们都有各自的主页，访问系统的权限也不相同。其中权限最高的为管理员，其次为教师，最低为学生。权限高的能访问其下级所能访问的所有资源，反之则不然。例如教师能进入学生主页，而学生则不能访问教师主页所提供的功能（布置作业、批改作业等）。本系统可同时为不同课程的多组教师/学生（上一门课的教师及其学生为一组）提供服务，它们之间既有一定的隔离性（例如某个教师帐号不能批改属于另一个教师的学生的作业等），又有资源的共享性（例如公共作业、试题的共享等），很好地解决了本单位各个教师负责不同班级，课程也有所不同的问题。《远程教学系统》体系结构按用户角色的不同，划分如下：

图1 《远程教学系统》体系结构

2.1 管理员模块

由于《计算机基础课程远程教学》系统可同时为多组教师/学生提供服务，各组间的课程不尽相同，因此教师/学生组间应具有一定的隔离性。例如一门课程的教师对其学生具有管理权，但不能对属于其它教师的学生进行管理、某个学生只能访问其教师的作业等。因此系统主页需要教师或学生均以帐号/密码登录后才能访问，以此追踪用户访问系统资源的身份。而用户帐号的开设与删除、教师与学生的对应关系、课程名称、学生人数等信息，由系统管理员负责管理。这里，我们将系统资源访问帐号作为操作系统帐号开设，由Windows NT和Web服务器IIS负责进行用户验证。这样做的好处，一是可以充分利用操作系统的安全机制，使操作系统与数据库服务器（SQL Server）无缝集成；二是可同时为用户提供其它辅助服务，如：电子邮件、个人主页、FTP服务等。使系统应用与课程内容紧密结合，学生在应用系统的使用过程中可进一步加深对课程内容的理解。

2.2 教师模块

教师模块中包含了教师授课所需的各种功能。如：网上实时授课广播、布置作业、批改作业、出试卷、评卷、考试结果统计分析、网上答疑、课程资料（素材）制作、学生帐号管理（修改学生密码）、设置联机会议等。系统使用组件对象模型（COM）以及Office Automation技术自动批改《计算机应用基础》课程作业并登记成绩。教师可对作业结果进行查询、统计。教师可利用OutLook向系统请求联机会议，以此进行网上答疑、群体或个别辅导。

2.3 学生模块

学生模块包含查看教师布置的作业、（在网上或本地）做作业、测验（考试）、教师授课视频广播收看、点播、网上答疑、课程资源浏览、辅助服务等。学生使用浏览器访问系统主页时，需要提供帐号/密码进行用户验证，通过验证后，在浏览器关闭之前，均以该帐号身份访问系统资源。《计算机应用基础》课程的作业可直接在浏览器中完成并提交，对于《C语言》课程作业，为学生提供Web界面，完成作业程序的编辑、编译、链接、运行，一气呵成。远程考试功能既提供选择题形式的传统笔试试题，也提供实际操作形式的试题。考试通过WWW界面进行，有时间限制。学生在规定时限之前完成考试内容时可通过"交卷"按钮提交试卷；若考试时限到达时学生仍未交卷，则系统自动将考生当前的考试结果提交。试卷的批改、考试结果的统计均由程序自动完成。自我测验功能则提供测验试卷，不限时间，由学生自主选择进行，测验完毕后系统立即评卷并给出成绩及学生测验时的选项与正确答案的对照表，以便学生查阅。为了更好地提高学生对网络的应用能力，增强学生对教学内容的兴趣，本系统为每位使用《计算机公共课远程教学》系统的学生和教师提供Email、FTP、个人主页、BBS、联机会议（在线聊天Chat、应用程序共享、白板）、等功能。让学生在实际操作中提高对课程内容的理解以及对课程学习的兴趣。另外，本系统还配备资源库，内置与教学内容相关或与网络应用相关的多媒体资料，供学生课外浏览、学习。

3 《计算机基础课程远程教学》系统的特点

《计算机基础课程远程教学》系统功能涵盖了教学活动的各个方面，用户界面完全由浏览器提供，维护方便。其中采用了多项现时多媒体和网络的最新技术，如下所述：

3.1 组件对象模型（COM）技术

组件对象模型（Component Object Model，简称COM）是一个软件规范，它是基于对象的编程模型，只要遵循COM规范，应用程序和组件对象之间就可实现二进制代码级别上的重用，解决了对编程语言和环境的依赖。COM是Microsoft其它许多技术的核心，它允许用某种语言编写的位于二进制代码中的对象，为其它语言所访问（或称二进制兼容）。COM技术已经渗透到Microsoft的各个产品中，如：Windows NT/2000、SQL Server、Visual Studio、Office 97/2000、BackOffice等。《计算机基础课程远程教学》系统使用C++或ASP脚本、Perl脚本作为编程语言，其中大量采用了基于COM的技术，例如：

3.1.1 ADO（ActiveX Data Object）

ADO是数据库访问组件，应用程序通过ADO访问数据库的原理如下：

图2 ADO存取数据示意图

上图中OLEDB是Microsoft 继ODBC后新的数据访问机制，它不但可以访问数据库数据，而且还可以访问其它非数据库类型的数据，如Email、目录服务（LDAP）等。ADO是位于OLEDB上层的应用程序接口，操作较为简单。

《计算机基础课程远程教学》系统中作业、试卷、考试结果等信息都是保存在SQL Server数据库中，系统使用ASP脚本通过ADO对象访问数据库以及电子邮件、进行全文索引，如下图所示：

图 3 《计算机基础课程远程教学》系统数据存取示意图

3.1.2 Office Automation对象

《计算机基础课程远程教学》系统利用Office Automation对象，使教师利用程序自动批改学生提交的《计算机应用基础》课程（Word、Excel）的作业，以此提高教学效率。

3.1.3 ADSI

ADSI（Active Directory Service Interface）是Window NT/2000活动目录接口。利用该接口对象实现操作系统帐号的管理（开帐号、删除帐号、帐号属性设置）以及访问权限设置，简化帐号管理任务。

3.1.4 Developer Studio对象

Microsoft 的Visual Studio相信是广大程序员喜爱的开发工具，但大家都不太注意其中的Developer Studio对象：

Application Debugger

Breakpoint Project

使用他们，可以使程序的开发达到一定程度的自动化。许多在Visual Studio集成环境下通过菜单完成的命令或功能，都可以用Developer Studio组件对象的属性或方法来实现，如程序的语法分析、编译、链接、调试、表达式求值等。而这些都是教师批改C语言作业所要进行的操作。我们使用这些对象辅助教师批改C语言作业，减轻教师负担。

3.2 视频流技术

在Internet/Intranet环境下，文字、静态图像信息的传输是不成问题的。对于视频/音频信息的传送，则由于网络带宽等原因，需要进行特殊处理。而远程教学系统中的授课功能就要求在Internet/Intranet环境下传送大量视频/音频数据，以便实现教师授课的实时广播和视频点播（VOD）。在有限的网络带宽资源的限制下，视频/音频数据必须经压缩处理后才在网络中传输。以往多采用MPEG I等压缩技术，其特点是用户必须等待压缩文件完全下载到客户端后再播放，增加了客户等待的时间。目前，视频/音频数据采用经特殊算法处理的流技术，使视频/音频数据边下载边播放。流技术的典型代表是Microsoft 的Media Technologies（Netshow）和Real Network的Real Video/Audio。《计算机基础课程远程教学》系统主要采用了Media Technologies压缩技术，使用其Multibit功能在一个流文件中压缩适合多种网络带宽（从28.8Kbps~3Mbps）的视频/音频流（最多6个）。由视频服务器根据客户访问时的实际网络传输能力选择其中一种带宽流向客户传输。另外，还根据Netshow和Real Video/Audio支持多播（Multicast）的特点，在网上对教师授课场景进行直播（广播）。在授课功能中，单是教师的授课图像是远远不够的，还必须配有同步的教师授课演示文稿（Powerpoint或HTML网页），真正将课堂搬到网上。

图4 同步视频点播

3.3 网上实时交互

《计算机基础课程远程教学》系统中的一个重要的特点就是教师与学生之间、学生与学生之间在网络环境下通过文字、视频、音频的实时交互，以此实现课堂讨论、教师操作示范演示、学生个别辅导等功能。教师通过浏览器或Outlook向系统发出联机会议（Online Conference）请求，在联机会议持续时间内，学生可通过浏览器加入会议，并使用系统提供的聊天（文本）、白板（图画）功能与与会者进行讨论；教师可通过应用程序共享功能向全体与会者演示某个程序的操作过程，或（通过语音）要求指定学生完成某个操作（个别辅导）。客户端使用NetMeeting，还可以实现一对一的视频/音频交互、聊天、白板、文件传输等。

4 结束语

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关键词：交通工具设计；教学改革；理论课程；实践课程

一、引言

自上世纪70年代起，在多元化设计潮流的影响下，“后现代主义思想”、“高技派”、“绿色主义设计潮流”等众多设计思潮纷纷影响汽车造型设计。与此同时，随着中国综合国力的提升、百姓审美需求的提高、消费能力剧增与国外优秀设计人才的不断涌入等因素对中国本土汽车外观造型设计产生极大的积极影响。如今，可持续发展是社会发展的关键词，当代中国汽车工业逐渐向绿色环保与造型年轻化、运动化趋势发展；因此造型美观、比例协调、节能减排的“绿色汽车”已经成为民族汽车企业的名片，比亚迪、吉利等企业则是代表。未来的中国汽车在新能源与新材料广泛运用的同时，受到多元化设计的影响，如“高技派”、“后现代主义”等，中国本土品牌的汽车造型将是具有个性化与科技感的。在未来的十到二十年，中国的汽车品牌将逐渐形成完善的设计特征与符合国人审美的“中式家族基因”并得以保留与传承。未来的中国汽车造型设计将摆脱21世纪前后时期的山寨、设计粗糙、车身单薄的代名词，并形成一套系统的设计流程。在我国汽车发展的现状下，交通工具设计作为我国一门新兴的学科方向，在广州美术学院、武汉理工大学、南昌航空大学等众多大专院校已经成为一个专业方向，交通工具设计是一门融合了艺术美学、工程学、空气动力学、人机工程学等多学科交叉的专业学科，同时其又要求学生具有极强的动手实践与市场调研能力，如油泥模型的制作、汽车外观分析、汽车品牌分析等。因此，作为工业设计专业的一门课程，如何合理、有效地安排此门交叉学科众多的课程教学就显得更加紧迫。对此门课程的理论课程与实践课程的合理安排与创新的探索，以寻求交通工具造型设计在“源头创新”的解决办法。

二、交通工具造型设计理论课程先行的必要性

作为一个学科方向，了解它的历史才能够更加有效地进行后续的学习，因此在进行此课程理论教学的时候汽车设计史论于基本概念就显得尤为重要。如，汽车造型的发展分为几个发展时期，每个发展时期经历了几个造型阶段；汽车车身结构的重要性；汽车造型设计的先后顺序等。加之交通工具设计本身就是一门复杂的系统学科，就更加需要在学生学习之前充分了解这们课程的发展历史。对设计教育者来说，将“设计理论”与“动手实践”引入常规的以讲授为主的交通工具设计教学，可以让学生从了解历史开始提起学习的兴趣；从了解产品构造加深兴趣；可以从汽车发展百年来各式各样的汽车造型中产生设计的灵感；可以让学生在学习创意和表现创意的过程中从视觉、触觉及心理去感受设计作品所表现的情趣，体验模型制作设计所带来的个性化，激发学生的学习兴趣。因此，围绕培养创新应用型设计人才这一目标，对交通工具教学中加强“交通工具设计理论”的趣味案例引入，可以加强学生对交通工具设计创意的理解，对培养学生的创造性思维都具有重要意义。

三、交通工具造型设计实践课程的具体改革方法

三维建模技术在设计艺术领域广泛应用以来，使产品设计经历了新的革命。如今几乎所有的设计产业都依赖于计算机技术的发展，设计软件精细化的处理、快捷实用等特性，使建模渲染几乎成了产品设计师的标签，似乎懂一点设计软件，就能成为合格的产品设计师。但是实际上，设计作品过度依赖电脑制作、缺乏自我思考、设计手法形式化、图像素材雷同、僵化的机械意味导致了设计作品欠缺人情味，也就导致了设计作品严重缺乏创意，而创意和美学又是产品设计乃至交通工具设计中最为重要的方面之一。设计在这样的背景下，活跃学生思维；提高学生手绘能力；帮助学生选题；对差异化的知识背景实行“因材施教”等显得尤为重要。1.设计的选题来源与前期调研方式作为一门学科方向，交通工具设计专业在国内外实施比较成功的一些大专院校或者设计学院的教学模式一般是“产—学—研”、“校企联合办学”、“工作室模式”等方式。例如广州美术学院工业设计学院在学生的三、四年级阶段实施“工作室制度”的教学系统，以课题为主、课程为辅，以当地产业集群为基准，结合教师的理论知识进行专业教学。交通工具专业大三、大四的学生的设计课题通常来源于当地的产业集群。如，捷豹/路虎设计课题；广汽A级概念车设计；广汽电动城市MPV设计课题等等。这样的模式非常值得借鉴，它能够使对学生的教学更加有针对性、更容易融入当地的产业。但是对于广大普通地区的大专院校来说，产业集群资源匮乏，设计的选题来源可以延伸到众多的大型设计大赛，本文3.3将说明。作为一门实践性很强的课程，一旦课题确定后其前期调研至关重要，更好的指导学生进行社会调研是做好一项设计的基石。通过对一些大型车展的参观、街头拍照、网上搜集资料后，辅以理论教学，指导学生对产品级别进行细分、分析、横向比较、案例研究等形成一套完整的系统能够更加透彻的了解后续的设计工作。2.对学生知识背景的差异化“因材施教”在国外优秀设计院校，工业设计大多属于工科专业，但是我国广大院校设计类专业普遍存在工科生与艺术生并存的情况。针对此种情况，绝大多数的学校还是采用同样的教学大纲与培养方案。这样只会导致大批学生产生厌学的后果。工科学生普遍文化成绩较高，具有理性思维、三维空间感强；艺术类学生则更感性、思维活跃。针对具有不同知识背景的学生制定差异化的实践教学方法很有必要。如，工科类学生的课题选择可以侧重于更加偏向于市场的“可实现创新性设计”、前期调研能更加深入研究，在后期的模型制作、效果图渲染更加真实、理性；而艺术类学生的选题可以更加开放，侧重于“创新性概念设计”或者“前瞻型概念设计”，在后期的模型制作、效果图渲染更加概念化。根据学生知识背景的差异化进行“因材施教”可以一定的提升学生的学习兴趣、挖掘学生的设计潜能。3.“协同式创新”概念的引入“协同是创新”主要体现在交通工具概念设计这一部分。总所周知“概念设计”是工业、产品设计教学的重要一环，而交通工具概念设计主要是分为两个部分，即：展望式概念设计与针对交通工具本身的前期创意概念。两者截然不同，前者偏向于大胆化、可能脱离当代社会的概念；而后者更为实用、能够及时量产。两者看似极端，但实际上还是有共通之处。即，设计的本质与设计的方式共通。交通工具造型设计实践的方式一般会有几种情况：大部分学生所参加的设计竞赛往往要求学生具有前瞻性的概念设计，大赛所确定的主题通常希望在10年、50年能够引领生活，因此大部分学生在没有系统的教学后逐渐走向了“空想式”的设计；在底特律、日内瓦等一些大型车展出现的概念汽车则是更加偏向于量产、能够引领汽车行业、接受观众评判的“引领式”的设计，而这样的设计更加符合市场规律，学生也更加认可。所以，根据以上可以将交通工具设计课程的实践教学方式可以确定为由放到收的一种过程，以打通创想式概念设计与实用性概念设计之间的瓶颈。也就是课程初期让学生尽可能的头脑风暴、创想、展望；中期结合与交通工具设计相关的课程或者学科进行协同式的发展；后期经过协同式发展后逐渐冷静，形成更加理性、系统且具有艺术特征的设计方式。4.“模型制作”、“设计管理”等课程的衔接方法“协同式创新”概念的引入在教学中体现在与交通工具相关的课程或者学科进行协同式的发展，那么在一些先修课程或者实践课程的安排上就可以进行拆分与整合。如《设计管理》课程中的设计流程、项目管理、设计评估等章节可以整合到交通工具设计课程并加以实践训练；《界面设计》课程的设计原则等内容与《人机工程学》课程的大部分内容也可进行拆分融入到交通工具内饰设计整合讲授；《模型制作》课程作为一项实验课程必须与交通工具设计后期的方案制作衔接密切。通过前期的创想、展望；中期的相关课程协同式发展；后期的理性思考，制作模型从而达到了建构一个系统地、能够递进式启发学生发展、能达到科学训练的交通工具课程模块。将先修课程与实验课有效的拆分整合在一起，在一定程度上也能够避免理论脱离社会实践的弊端。

四、结语

交通工具作为一门新兴的交叉学科，其理论知识基础与实践动手能力同等重要。理论知识教学先行是学好这门课程的保障，趣味式的引入各种交通工具史与概念能够加深学生的印象，提升学习的兴趣；实践教学中，对学生“因材施教”、“协同式创新”概念的引入能够让学生更加轻松的适应社会。总之，交通工具设计不管作为一门课程还是一个学科方向其发展任重而道远，作为一名教育工作者需要不断摸索、研究出适合本国、具有特色的教育方式才能为国家培养出更多的交通工具设计人才。

参考文献

[1][美]诺曼.设计心理学[M].梅琼译.北京:中信出版社，2010.

[2]郑刚强、王晨宇.交通工具概念设计“协同式创新”实践教学研究[J].设计艺术（山东工艺美术学院学报），2015（6）.

[3]邓海山/潘子林.驰往未来-交通工具设计工作室教学实录[M].上海:上海人民美术出版社，2013.

[4]刘建军、宋明亮.模型制作课程与交通工具设计课程衔接的教学方法研究[J].美术大观，2014.

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[关键词]社会学；本科生；社会统计分析课程；教学

从近年的教学实践来看，一般本科生定量研究能力较差。在定量化操作环节，社会统计分析课程起着极为重要的作用。为了提升社会统计分析课程的教学质量，了解学生对该类课程的掌握及需求情况，笔者特做了前期问卷调查。

一、调查对象情况介绍

本次调查以社会学专业大三、大四学生为调查对象。共发放问卷100份，回收有效问卷100份，回收率为100%，所有变量均无缺失值。在100个有效个案中，有66名大三学生，34名大四学生，分别占总调查人数的66%和34%，年龄为19岁、20岁、21岁、22岁、23岁和24岁的分别占2%、11%、45%、29%、10%、3%，年龄基本上属于正态分布。11%的同学对社会学“毫无兴趣”，61%的同学“有一点兴趣”，28%的同学对社会学“非常感兴趣”。“坚决不考社会学的研究生”、“有可能考社会学研究生”和“一定会考社会学的研究生”的学生分别占33%、52%和15%。社会学专业第一志愿学生有13%，非社会学第一志愿学生为87%。

二、社会统计分析课程教学效果分析

（一）前期数理学基础普遍较差

社会统计分析的基础课程是高数和概率论。100名被调查的同学中，对概率论高数和概率论的掌握程度“非常差”和“很差”的分别占6%和14%，43%的人认为自己掌握得“一般”；认为自己掌握得“还行”和“挺好的”的人分别占27%和10%。这说明同学们对这两门课程的掌握程度还有待提高。究其原因，第一，这些同学在学社会学之前的学科背景均为文科，数学底子很薄弱；第二，在大一、大二期间，对高数与概率论公共课缺乏足够的重视。

（二）对社会统计分析课程具有畏难心理

通过在学习社会统计分析课程前后对该课程的难度印象来看，学之前对社会统计分析课程的印象是：超过一半的同学（51%）认为该门课程很难，33%的同学认为该门课程难度适中，仅有10%的同学认为该门课程较为简单。学习之后对社会统计分析课程的印象是：有3%的同学认为该门课程非常难，26%的同学认为很难，50%的同学认为该课程难度适中。认为容易的同学增长了7个百分点，认为非常容易的同学增长了1个百分点。可见，学生因为数理学底子差，普遍对社会统计分析课程具有畏难心理。

（三）对社会统计分析课程重要性的评价很高

调查中，仅有5%的同学认为统计学“非常不重要”，7%的同学认为“一般”，其他绝大多数同学都认为统计学“重要”（46%）和“非常重要”（42%）。被调查的同学中，85%的人认为统计分析课程非常有必要学，15%的同学认为学一点统计学有助于加深对社会学理论的理解。

（四）对社会统计分析课程内容方面的要求

调查显示，认为现阶段社会统计分析课程的 “内容太简单”、“内容合适”和“内容太难”的比例分别为13%、75%和12%，说明学生基本能够接受目前初级统计部分的内容安排。当问到“在本科阶段是否有必要开设高级统计学的内容”时，回答“非常没必要”、“没必要”、“无所谓”、“有必要”和“非常有必要”的同学分别占3%、11%、15%、53%、18%，说明较多同学认识到高级统计学知识的重要性，并且有学习的欲望，但是有半数的同学对高级统计软件的开设持较消极态度。由此可见，在本科阶段学生对高级统计软件的认识还不是很深，可能是由于没有接触过高级统计软件强大的数据处理功能，也可能是对高级统计的认识不足，还需要在课程内容方面添加一部分高级统计知识。

（五）对社会统计分析课程教师的要求

在对课程作业的期望方面，有近10%的同学希望“没有作业”，超过半数的同学（63%）希望“有少量作业”，有近三成的同学（28%）希望“在课后习题后附加作业”，这在一定程度上反映了同学们的学习积极性较高，对作业比较重视。82%的同学认为教师应该对课程习题进行“详细讲解”，而16%的同学希望教师“只给参考答案不讲解”，仅有2%的同学认为教师对习题“不用作任何处理”。在讲课手段方面，大部分同学（80%）认为统计软件的授课方式应该是“以操作演示为主，理论讲解为辅”，20%的同学认为应该“以理论讲解为主，而以操作演示为辅”，可见学生对教师的操作演示比较重视。

（六）对统计分析课程目标的定位

76%的同学希望能“熟练掌握数理统计理论知识，了解公式的推导、各类统计分析方法的具体运用及原理，精通统计软件的操作”；24%的同学希望在统计分析课程上能“解决一些简单问题，简单操作一些统计软件”。

三、结论与教改对策

由调查数据可以看出，社会学本科生对社会统计分析课程重要性有较为深刻的认识，他们有学好这门课程的愿望，希望通过学习熟练掌握数理统计理论知识，精通统计软件的操作，并解决一些现实中的简单问题。但是由于学生前期数理学基础普遍较差，因此对该课程产生了畏难心理。在课程内容的安排上，他们希望讲解比较初级的统计分析理论与实际运用案例，不愿意涉及高级统计部分的内容。他们还希望教师对作业进行详细讲解。

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关键词：高职；语文；课程教学；系统设计

2009年4月，教育部高教司司长张尧学在国家示范高职建设院校教学改革工作座谈会中提出了当前高职教育“两个系统”的课程体系设计与实施思想，“两个系统”是指系统的动手能力培养和系统的基础知识培养。高职语文课程教学要按照“两个系统”进行科学规划与设计，推动高职语文课程教学改革，促进语文教学持续健康发展。

课程教学目标的系统设计

从导向上设计高等职业教育的目标是培养拥护党的基本路线，适应生产、建设、管理、服务一线需要，德智体美等方面全面发展的高等技术应用型人才。高职语文课程教学目标要服从高职教育的总目标，要符合高职学院自身的人才培养目标定位,要与相应专业培养目标相一致。

从结构上设计高职语文课程教学的系统目标应包含知识目标、能力目标、情感目标三部分。（1）知识目标：了解鉴赏文学作品的方法和技巧，领会口语交际规则、策略、技巧及其他相关知识，掌握常用应用文写作知识。（2）能力目标：培养学生的阅读鉴赏技能、写作技能、口头表达技能，培养学生的感受能力、想象力、分析解决问题能力及思维判断能力。（3）情感目标：培养学生高尚的人格情操，提升学生的审美情趣，提高学生的人文修养，让学生养成良好的职业道德和求真务实的工作态度。

从功能上设计 高职语文课程应以职业活动为导向、以能力培养为本位、以学生为主体、以素质为基础、以项目为载体，形成知识、理论、实践一体化的课程体系。

课程教学内容的系统设计

课程教学内容系统的设计思路是：以专业培养目标为起点，以职业岗位需求为目标，根据语文课程在高职教育人才培养中所占的权重进行系统设计，构建一个开放式的高职语文课程教学平台。针对的专业不同，课程内容系统设计侧重点不同。例如旅游类专业着重培养学生的口头表达能力和对风土人情的了解，因此开设的必修课为《文学鉴赏》、《演讲与口才》、《中外风土人情》、《历史文化名人》等，选修课为《大学语文》、《公共关系》等。市场营销类专业着重“一副好口才”的训练，同时又不能忽视应用文写作和聆听归纳能力的培养。因此开设的必修课为《社交口才》、《演讲与口才》、《应用文写作》、《商务礼仪》等，选修课为《大学语文》、《普通话训练》、《社交礼仪》等。文秘专业类应重点掌握一般公用文体、日常文体、事务文体的写作技巧，同时要求字迹一定要漂亮。因此开设的必修课为《演讲与口才》、《应用文写作》、《商务文书写作》、《书法训练》等，选修课为《大学语文》、《文学鉴赏》、《商务礼仪》等。

课程教学模式的系统设计

教学模式是指在一定的教育理论基础上编制课程所采取的计划方式以及基本框架。高职教育要体现职业教育的特色，高职语文课程教学模式要体现“教学做合一”、理实合一、手脑并用等特点。高职语文课程教学模式的系统设计应包括以下四个方面。

课堂教学目标确立课堂教学目标的制定应与高职院校的人才培养目标、专业目标、语文课程目标相适应，突出职教特色、专业特色和语文课程特色。

教学过程设计教学过程应贯彻于整个课堂教与学互动过程，包括课文的导入、新知识的讲授、练习巩固、作业布置、课外辅导等各个环节，重点研究教学目标的实现。

教学过程设计教学方法和手段应根据不同的教学模式进行选择，与高职语文教学内容系统相对应，主要有三种教学模式，即互动式教学模式，延伸式教学模式，项目式教学模式。互动式教学模式即挑选一些比较易理解和掌握的章节，先让学生自学，上课时安排学生主讲，然后大家共同讨论，最后教师做总结评论。这样既学到了知识，也进行综合实训，形成了能力。延伸式教学模式即在语文教学实施过程中，依据不同专业属性与学习需求，找准与专业知识学习的关系以及与职业能力培养沟通的教学突破点，从语文出发，激发其专业技能的提升，实现语文教学与专业技能学习最大限度的交融。项目式教学模式即利用特定的项目驱动，以工作过程为导向进行教学。例如，在对学生进行语文应用能力训练时，可设定这样的项目：模拟求职招聘现场，可将学生分成几组，分别扮演求职者、考官等角色，完成个人简历、求职演讲、现场答辩等环节，通过实际的项目演练，不仅锻炼了学生的写作能力和口才，激发了学习兴趣，也引导学生提前适应社会、超越自我。

教学评价设计 高职语文课程教学评价的系统设计应改革传统的以一考定乾坤的高职语文课程考核评价方法，按照高职教育以能力培养为本位、以技能培养为重点、以提高素质为核心的价值标准，建立以基本理论和基本技能为基础，以综合应用能力、职业能力、创新能力为重点，以个人参与意识、团队合作精神为参照的综合考评体系。以“过程与结果考核相结合，定性与定量考核相结合，学生与教师考核相结合，课内与课外考核相结合”为原则，根据不同专业开设的课程，制定不同的考核目标，采用不同的考核评价方法。例如《大学语文》应该从考勤、课堂表现、课后作业、平时测验、期中考试和期末考试等方面进行综合考核。考勤占学期总成绩的10%，课堂表现10%，课后作业10%，平时测验10%，期中考试20%，期末考试40%。《演讲与口才》应该从考勤、课堂实训、课外社团活动、课后作业、期末测评等方面进行综合考核。考勤占学期总成绩的10%，课堂实训20%，课外社团活动参与（演讲比赛、辩论赛等活动）表现20%，课后作业10%，期末考试40%。下面以国际贸易专业开设的《大学语文》中“春江花月夜”一堂课为例，说明课程教学模式设计的方法。

1.教学目标。（1）知识目标：理解和把握好本诗的实质精神，掌握一些欣赏诗歌的方法和技巧，提高自身欣赏水平；（2）能力目标：培养学生的语言表达能力、分析思维能力和艺术审美能力，并能运用这些能力解决国贸专业的有关问题；（3）态度目标：培养学生热爱生活、热爱生命、珍惜一切美好东西的态度。

2.内容定位。本课是《大学语文》第四章面对自然的第二篇课文，前面已学习了人类栖居的家园，本堂课承上启下，为后面的人与自然的对话做好铺垫。

3.教学方法。问题驱动教学法，从培养学生职业能力的要求出发，按照工作过程系统化来组织教学。

4.教学过程。课前项目任务问题导入基础知识实际应用综合实训（项目作业）多元评价。（1）课前项目任务：请学生搜索整理古代诗歌中用“明月”、“江水”、“落花”为意象的诗句，寻找本堂课的切入点。（2）问题导入：播放三则有关中秋佳节、人们购买月饼来走亲访友的广告，提问三则广告能引起人们购买欲望的落脚点在哪来导入新课。（3）基础知识：通过看、听、读、品、说几个环节来分析主题、介绍作者、把握层次，然后讨论归纳本诗的艺术特点。（4）实际应用：中秋将至，请学生结合本诗所体现出来的情境作广告文案。（5）综合实训：课后项目作业，对本堂课的教学内容进行综合训练。（6）多元评价：课前项目任务完成情况占20%（学生相互打分），课堂随机测试占20%（教师当堂打分），课后项目作业占60%（教师批阅作业后打分）。

课外课外活动的系统设计包括以培养兴趣为导向的系统设计和以能力培养为目标的系统设计两方面。

为了培养学生的学习兴趣，需要构建全方位的课外语文活动系统 其主要形式有：知识墙报、演讲比赛、写作比赛、辩论会、文学知识大赛、诗歌朗诵、书法比赛、专题讲座、社会调查、校园征文、本土文化采风、语文小组等。各类活动由语文教研室负责组织实施，以学年为单位统筹安排。利用墙报介绍趣味语文知识，提高学生的学习兴趣。通过各种竞赛形式激发学生学习语文的积极性。通过专题讲座让学生了解语文的发展动态，拓宽学生的知识面。通过社会调查活动、校园征文、本土文化采风增强学生的应用意识。通过语文小组活动，培养学生的合作意识和沟通能力。

培养学生运用语文知识分析和解决实际问题的能力是高职语文教学的最终目标围绕这一目标开展课外语文活动，开展各种社团活动，例如组织文学社团、读书会、诗会、演讲会、辩论会、书画社等。这些社团活动能将学生的语文知识学习与应用能力培养有机地结合起来，从而培养学生的思维辨别能力、分析综合能力、语言表达能力、与人协作能力、创新能力等综合应用能力。

课程教学资源的系统设计

课程资源是指课程要素来源以及实施课程的必要而直接的条件。高职语文课程教学资源包括课堂教学资源和课外教学资源。课堂教学资源主要包括教学标准、教材、教学计划、教学大纲、纸质教案、电子教案、教学录像、多媒体课件等。课外教学资源包括课外实训大纲、课外实训指导、学习指南、学习手册、项目习题、网络课程、教学视频、测试题库等。高职语文课程应构建多功能立体化教学资源体系，为学生和教师提供丰富多彩的教学资源。

教育部目前还没有制定高职语文课程教学标准。各高职院校应根据本校教学实际，编写高职语文系列校本教材。教材编写时，要注意合理安排教材的诸要素，充分考虑专业教学的需要，学生未来职业岗位的需要，例如《应用文写作》、《口语训练》、《社交关系》等都要突出培养应用型人才的特点。以教材为基础，编制教学录像、实训指导、学习指南、项目习题，供学生使用，并编写比较详细的教学计划、教学大纲、纸质教案、电子教案和多媒体课件供教师使用。可利用校园网络资源，构建课程网络教学应用平台，教师把课程基本内容模块及结构模式等上传到网络平台上供学生自主学习。教师通过专门的聊天室、“bbs”、“e-m ail”、“blog（博客）”等和学生沟通，为学生在课上、课下遇到的有关问题能及时答疑解难。网络教学资源的有效利用，充分地发挥了教师的主导作用与学生的主体作用。同时，要充分利用各省高职语文学会这一平台，开发功能强大的高职语文网络课程学习系统，建立网络课程资源库，不断充实教学录像、教学视频、测试题库、教学课件等资料，为高职院校语文教学提供帮助。

笔者从构建高职语文课程系统的课程教学目标、课程教学内容、课程教学模式、课外活动、课程教学资源等五个方面对当前高职语文课程教学进行了系统设计。当然，高职语文课程的系统化建设还不完善，许多问题还需要在实践中进一步探索和深化。

参考文献:

[1]姜大源.学科体系的解构与行动体系的重构[j].教育研究，2005，（8）.

[2]曾庆柏.高职数学课程体系改革研究[j].中国职业技术教育，2008，（31）.

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同时，生物统计作为数理统计在生物学领域的应用，是教学难度较大的一门课程。因此，在生物统计学精品课程建设过程中，针对各专业培养目标的定位，因材施教，更新教育理念，加强实践训练，在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。

（一）新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展，在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组，基因芯片等实验科学产生出的巨量数据，需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合，较少侧重传统数理统计，而会更多注意数据分析，尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域，计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

（二）生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体，这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率，这是统计分析的基本特点，因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论，属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法，是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件，因此，生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学，更重要的还是大学生思维方式的培养，这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力，使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外，还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法，以揭示资料潜在的信息，达到研究的最终目的，从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革。

（一）加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科，而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度，加之课程学时的减少（由原来的60-70学时，降到现在的40学时左右）,如何深入浅出地引导学生入门，并使学生在了解概率统计思想的基础上，掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此，我们利用多媒体技术，制作了与教材配套的课件，通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化，收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台，现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目，免费向全校师生开放。

（二）将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合，用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合，多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如：（1）内容多，幻灯片变换快，由照本宣科变为照屏宣科，为新的“满堂灌”；（2）课件图片多，内容以展示为主，缺乏启发性；（3）教学内容常用满屏的方式显示（即所谓“死屏”）,老师照着屏幕上的内容给学生讲解，失去了传统教学方法，老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点，缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色，在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时，采用启发式教学方式，精炼教学内容，模仿传统教学书写板书的过程，根据教学内容的难易程度，采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中，老师仍然保持传统教学方法的教姿教态，在授课的过程中与学生保持互动，根据学生在课堂上接受知识的能力，掌握屏幕上显示内容的速度，必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点，又充分照顾到学生的认知规律，在内容没有缩减，学时减少近三分之一的情况下，仍然取得良好的教学效果。

（三）长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计，从这个层面上讲，它有非常浓的数学味道，但是它又有别于概率论与数理统计，生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解

统计学在生物学中的应用已有长远的历史，许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来，而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。

在课程建设中，随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容，增强课程的活力，提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学，注重学生能力培养。

生物统计学要不要开实验课，怎样开实验课，一直存在争议，在此认为生物统计学不仅应该开设实验课，而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上，让学生不仅掌握统计方法，而且加深对原理的认识，获得就业或升学的必备计算机统计技能，提高解决复杂问题的能力。

（一）开展统计软件的实习，扩大学生的视野，提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性，但由于计算工作量大，使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展，使得复杂的数据处理工作变得非常容易，所以充分利用现代计算技术，通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来，让用户直接看到统计输出结果与有关解释，从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中，各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此，可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面，扩大学生视野，提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑，并连接到校园网。实验室配备有指导教师，负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外，实验室还对优秀学生免费开放，鼓励他们结合教师的科研活动，应用所学生物统计学知识，学习新的生物统计学知识，掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

（二）全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度，必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外，开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间，主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中，根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后，由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同，但有一点是相通的，其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分，均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法，从不确定性数据中挖掘事物的客观规律，是实验科学工作者必备的技能。因此，我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业，结合实验课教学的改革，对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计，把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验，提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计，对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论，最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用，从专业基础课或专业课的角度看，改验证性实验为设计型、综合性实验，增强了学生解决实际问题的能力，培养了学生创新思维的能力；从生物统计学角度看，将课程的教学实践延伸到课程外，弥补了学时的不足，更重要的是学生将自己学到的统计学知识，转化为解决实际问题的能力，知识得到很好的内化。

此外，在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法，提升科技作品的档次；在毕业论文（设计）中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析，写出高质量的毕业论文（设计）。

通过这样的教学实践，训练了学生的统计思维能力，使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性，增强了学生学好用好这门工具的信心，提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体，应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比，我们在生物统计学精品课程的建设上，才刚刚起步，今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度，将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

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关键词：4G/5G；无线通信；协议栈；课程改革

中图分类号：G4

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.16723198.2017.02.078

1 前言

近年来，4G/5G通信技术成为了无线通信领域的研究热点，各个国家都在紧密部署4G/5G的无线网络，以提供更稳定，更高效的用户体验。在人才市场上，各大通信企业如华为、中兴、爱立信等均对熟练掌握4G/5G技术的大学毕业生伸出橄榄枝，且待遇丰厚。4G/5G技术从技术特点上大致可以分为物理层技术和协议栈技术。物理层技术包括《通信原理》课程所学的各项技术，如编码，调制等。协议栈技术包括资源调度、移动管理、数据加密等技术。长期以来，我国各大高校均开设了《通信原理》、《无线通信》等，涵盖了物理层技术的课程，培养了大批具有物理层知识技能的毕业生。然而，上述的通信课程对协议栈的知识涉及较少，因此在学生的协议栈技术知识培养方面一直是一个薄弱环节。

本文结合笔者以往的工作经历和所掌握的4G/5G协议栈知识，针对目前国内外通信企业的实际用人需求，对电子信息类专业的本科课程中《无线通信》课程内容和教学方法进行探讨，以弥补当前本科毕业生面临的技术短板，扩充学生的就业广度。

2 教学改革内容

2.1 课程目标

4G/5G无线通信技术内容多、覆盖广、技术难度大。传统电子信息类专业课程主要关注某一方面，如物理层技术和算法，而对通信系统的整体架构和协议栈等技术涵盖较少，因此学生在课程学习后仍然缺乏对通信系统的整体理解和对协议栈知识的掌握。其次，传统的《通信原理》等专业基础课在教学方法上主要以概念介绍与公式推导为主，数学性较强，而逻辑化解释不够，导致学生缺乏学习这门课的兴趣。

因此，该课程的目标主要有两方面：

（1）培养学生通信技术的整体架构知识和协议栈知识。通过在《无线通信》课程中添加通信架构知识和协议栈知识，帮助学生对无线通信系统和技术更加全面的理解。

（2）提高学生对通信知识的学习兴趣，培养学生的自学方法和能力。通过调整《无线通信》课程的教学方法和教授学生学习通信知识的途径和方法，提高通信知识的趣味性，调动学生学习的积极性，带领学生迈向通信领域的大门。

2.2 课程内容

对传统的《无线通信》课程内容进行全面调整，添加通信系统概述和协议栈知识。具体来说，遵循3GPP协议中关于系统架构和协议栈的相关文件，添加了如下内容：

（1）4G/5G通信系统架构和典型业务流程。

（2）MAC层技术，包括复用/解复用、传输模块调度策略、逻辑信道优先级策略、混合重传策略等。

（3）RLC层技术，包括连接控制、分段/重组、错误纠正等。

（4）PDCP层技术，包括安全、数据和信令的加密/解密和完整性保护、数据包头的压缩与解压缩等。

（5）RRC层技术，包括无线资源调度策略、无线承载管理、信令连接管理等。

（6）NAS层技术，包括移动管理、接入控制，回话管理等。

2.3 教学方法

4G/5G无线通信领域产业链较长，包括下游基带芯片设计、中游终端设备集成和网络设备制造，以及上游网络规划。其次，通信技术更新演进速度快、应用场景多，单纯的理论学习难以满足日益迅速的技术更新和市场变化。因此，该课程在强调专业知识培养的同时，还应该扩宽学生的知识面，培养学生的自学能力，以适应社会对通信人才的需求。由于针对协议栈的教学方法没有现成经验可遵循，笔者结合以往的学习经验设计了一套教学思路，具体包括：

（1）结合3GPP协议对4G/5G通信架构和协议栈知识进行课堂讲授。

（2）结合通信企业白皮书以及世界顶级专业技术期刊如IEEE Communication Magazine就4G/5G前沿技术和典型的应用场景进行课堂分析。

（3）结合通信行业资讯网站如EE Times就行业动态和学生进行课堂分享。

（4）培养学生的课外阅读习惯。

（5）就讲授的知识和学生提出的问题进行两周一次的课堂讨论会。讨论会先由学生进行问题的展示，然后大家进行讨论，最后由老师进行总结。

2.4 考核方式

传统的试卷形式的考核方式旨在考核学生对基础知识的掌握程度，主要适合基础理论课程如数学或者专业基础课程如信号与系统。本课程属于应用型课程，知识覆盖广、涉及行业多，传统的考核方式难以达到评估学生学习效果的要求。因此，该课程的考核采取了评估学生提交的三类报告：（1）4G/5G新技术论文评论，（2）4G/5G科技新闻评论，（3）结合4G/5G的应用场景对协议栈中典型信令流程进行分析。报告（1）旨在帮助学生紧跟最前沿的技术，培养学生的学习方法和总结归纳能力。报告（2）有利于拓宽学生的知识面和知识结构。报告（3）用于考核学生对通信系统和协议栈的学习效果。

2.5 教学效果

通过对湖北大学2013级电子信息工程和通信工程两个专业总计20名同学按照上述设计的《无线通信》课程进行教学，发现了同学们在以往通信知识学习方面存在片面性，并且及时的进行了协议栈知识的补充。同学们纷纷表示通过《无线通信》课程的学习，对通信系统和典型信令流程有了深入的理解，对通信知识有了更加宏^和全面的掌握。

3 结束语

本文对《无线通信》课程的教学内容、教学方法和考核方法提出了一系列新的思路。通过添加通信系统知识和协议栈知识，扩充了同学们的知识面。通过教学方法和考核方法的改革，培养了学生的学习能力。实验证明，该教学改革对电子信息类本科生有着较好的效果。

参考文献