课程设计调试分析十篇

时间:2023-10-07 18:08:23

课程设计调试分析

课程设计调试分析篇1

关键词:生物统计与田间试验设计;理论与实践教学;教学效果

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)21-0283-02

生物统计与田间试验设计不仅是植物保护、农学、园林及生物技术等专业的专业必修课程,也是科学研究过程中的重要环节,在科研工作中发挥着重要的作用。然而,该门课程理论性相对较强,教学内容相对抽象和枯燥,生物统计理论部分的数学符号相似度高、概念抽象、理论性强、计算公式复杂多变。如若对这些公式背后的原理不能理解,仅仅依靠死记硬背很难达到理想的教学效果。而目前,部分学生对该门课程具有畏惧心理,如果老师没有正确、及时地进行引导,将对该门课程的学习造成不利影响。笔者认为形成这种局面的原因不仅仅是该门课程内容抽象、枯燥等原因引起的,而且与教师的教学思维与教学模式具有更密切的关系。如果教师对课程内容的逻辑性没有深刻的认识和理解,对重难点的把握模糊不清,对实践教学的重要性没有引起足够的重视,那么将很难到达理想的教学效果。首先,理论教学应突出重点和难点。该门课程试验设计部分和统计分析部分的概念和原理较多,并且很多原理与高等数学的内容息息相关,一些原理往往需要进行逻辑推理。因此,在教学过程中,应该突出对基本概念和原理的剖析,向学生强调基本原理和数据分析方法的重要性。在教学过程中如果教师避重就轻,不重视基本概念和统计学原理的讲授,那么大部分学生在面对统计问题时只能照搬公式,很难进行灵活运用和举一反三,很难达到预期的教学效果。因此,老师在备课和教学的过程中,应该力求将抽象的概念具体化,将复杂的公式简单化、将枯燥的原理形象化,这样教师和学生之间将产生紧密的互动和交流,老师乐于教,学生乐于学。其次,该门课程各章节内容之间具有严密的逻辑关系,课程内容是相互衔接、紧密联系的。生物统计与田间试验设计课程包含生物统计和试验设计两部分内容,这两部分密不可分。例如,一般前面章节主要介绍课程中的一些常用名词、术语和一些常用的试验设计方法,学生只有在对试验设计方法与抽样技术深刻理解的前提下,才能系统掌握统计分析的理论和原理。此外,试验设计是试验研究过程的依据和获得高质量数据资料的重要环节。而目前,大多数老师只重视统计原理和分析方法的讲解,而对试验设计部分的内容却讲授不多,这种教学模式无法阐述和分析试验设计和统计分析的逻辑关系,很难使学生能够正确地将这些统计原理与方法应用于实践。第三,将实践教学放在更加突出的位置。笔者通过调查同类型院校该门课程学时分配的情况之后发现,目前,与该门课程的理论教学相比,实践教学的学时数量要少得多。而该门课程是植物生产类专业的一门重要的基础课程,很多统计学原理与方法的讲解必须借助于实践来完成,才能让学生真正理解生物统计的原理。仅仅依靠教师在课堂上讲述试验的设计方法、抽样调查技术以及分析统计的方法,很难让学生在有限的课堂时间内去掌握该门课程的主要内容。要让学生能够扎实地掌握并运用这些统计原理,任课教师应该将理论教学与实践教学结合起来。因此,必须加大实践教学的学时数量,要求学生根据所学统计理论知识,结合自身专业知识,自己动手设计试验、调查数据,并分析试验中调查得到的数据,从而让学生加深对理论知识的认识和理解,培养学生科学的思维能力和严谨的科学态度。

笔者通过梳理该门课程内容之间的逻辑性及重难点问题,结合自身对该课程教学的实践经历,就如何提高该门课程的教学效果提出了几点体会与思考。

第一,教师应该加深对该课程内容之间逻辑性的认识和理解。该门课程主要内容包括试验设计、抽样调查和数据的统计分析。这三部分内容具有严密的逻辑关系,这些内容看似独立,实则有着紧密的联系。试验设计是基础,抽样调查是关键,数据分析是重点。我们在理论教学时,并没机械地按照课本的先后顺序依次为学生讲解,而是结合学生具备的专业知识,应用实例将各部分联系起来,加深学生对统计学理论与原理的理解。比如毒力测定是植物保护专业学生必须掌握的实验技能之一。当要求学生去评价某种杀虫剂对某种农业害虫的致死浓度和田间防治效果时,我们会让学生分组自己动手设计实验,这可以将试验设计、抽样调查和数据分析很好地结合起来。毒力测定实验时,学生必须清楚完全随机设计和随机区组设计的区别以及这两种设计方法的适用情况,按照当时的限定条件正确选择试验设计方法。而在评价田间防治效果时,学生必须理解抽样调查的原理,清楚取样的方法和样本的大小,才能制定出正确的抽样方案。在讲到统计分析方法时,每组同学必须根据自己的设计方案选择正确的分析方法。最后采用小组讨论的形式,比较各组之间结果的差异,分析原因,这样才能让学生认识到选择正确的分析方法的重要性,例如U测验、T测验、卡平方测验以及方差分析的应用条件,成对T测验和成组T测验有什么区别。学生通过自己动手设计试验和分析自己调查得到的数据,才能认识到这些内容并不是孤立存在的,它们之间存在着相互影响,这样才能真正掌握该门课程的核心内容。

第二,优化课程设置,重视实践教学。该门课程课教学的目的在于使学生能够根据研究的需要来设计试验,能够分析和解决科学试验中常见的统计学问题。因此,应开设与该门课程理论教学对应的实验课程,或加大该门课程实验学时的数量。目前,与理论教学相比,对该门课程实验教学的重视程度还远远不够,部分农林院校该门课程没有设置实验学时或学时数很少,这在一定程度上影响了学生对统计原理和方法的理解。因此,在课程设置上,必须安排相应的实验学时。实验课上,应该紧密结合专业研究方向,让学生了解和认识专业相关的经典实验。实验完成之后,必须要求学生撰写完整的实验报告。实验报告内容必须具体详尽,它是考察学生是否真正掌握试验设计方法和统计分析原理。例如,我们要求学生研究不同棉花品种对主要棉花害虫及其天敌种群动态的影响时,在学校的试验田内,要求学生按照实验条件,根据研究目的进行试验设计,对区组和小区进行正确的划分,选择合适的重复数,以及调查过程中的注意事项等。调查完毕之后,进行数据的统计分析,要求学生注重数据的真实性和可靠性。在这个过程中也能够进一步让学生理解田间试验的特点。数据的统计分析方法必须依据当时的试验设计来进行,获得的数据也要严格按照理论课教学上的统计原则来处理。获得结论之后,各个小组再进行相互比较,找出相同点和差异,分析其中的原因。只有这样,学生对整个实验过程才能有清晰的认识和了解。除此之外,教师应该为学生介绍当前主要的统计学软件的使用方法。仅仅依靠计算器和笔算,不仅枯燥乏味,也不能满足当前科学试验对数据处理的要求。在实验课上可为学生介绍SPSS、SAS等常用统计学软件,这样不仅能使学生了解和认识这些常用统计软件的使用方法,还能使学生进一步理解数据结构与统计结果的相互联系,进一步加深学生对这些统计原理的理解。让学生认识到这些统计学软件在科研工作中的重要性。统计分析结果的可靠性往往与试验设计方法、数据的转换等紧密相关,因此,学生亲自操作统计学软件的过程,也能够对理论课堂上所学到的知识进行吸收和理解。同时,这些统计软件也可以作为学生检验自己课后作业正确性的工具,通过比较自己演算的结果和统计软件运行的结果,找出容易出错的地方,从而再次加深对统计原理与方法的理解。

第三,创新考核方式。考试是衡量教学效果和学生学习情况的重要工具。笔者调查了同类型院校该课程的考核方式,结果表明,针对该门课程的考核,大部分院校仍以闭卷笔试为主,试题一般只注重于对概念、原理和公式的背诵和记忆,而缺乏一些推理性的主观试题。此外,该门课程的总评成绩主要取决于期末考试成绩。这在一定程度上导致学生不重视平时的积累,每逢期末考试,便开始突击复习,应付考试的现象非常普遍。这起不到考试应有的作用,更不利于学生对该门课程的掌握和应用。为此,笔者在教学过程中对考核方式进行了改革探索。首先,考试试题要更注重解决实际问题,而不仅仅局限于对概念和原理的理解。其次,学生的总评成绩不仅仅由期末考试成绩来决定,还包括对平时表现和实验过程的考察。平时表现主要包括出勤情况、回答问题的情况和随机的课堂小测验。实验成绩主要由实践课上学生的表现来评定,例如学生自己设计试验的积极性,调查抽样方法的正确性,数据分析结果的准确性和可靠性等。这种考核方式势必会引导学生在平时加强对知识的积累和运用,也可以让学生认识到该门课程在科学研究过程中的重要性。

综上所述,生物统计与田间试验设计课程作为植物保护、农学和生命科学领域中重要的基础课程,对学生的毕业设计和专业研究具有重要影响。教师应该重视教学内容之间的逻辑和衔接,优化课程设置,加强实践教学,建立合理的考核机制,引导学生注重解决实际问题的能力,培养学生独立和严谨的科学精神,这样才能营造该门课程良好的学习氛围,从而提升教学效果。

参考文献:

[1]盖钧镒.试验统计方法[M].北京:中国农业出版社,2000.

课程设计调试分析篇2

关键词:植物营养研究方法;教学改革;课程体系;实践教学与实验教学

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2017.05.026

Abstract: Plant nutrition research method as a main course for agricultural resources and environments major in agricultural university, the reforms of course system and teach method are very important for increasing of teaching effectiveness for teacher and the innovative practice ability training for students. The scientific course orientation, aim, reform and exploration on the course system, teaching method, teaching process, time arrangement, examination method and so on, can outstand the practice teaching and experiment teaching and improve teaching effect.

Key words: plant nutrition research method; teaching reform; course system; practice teaching and experiment teaching

国家教委在《关于深化改革高等理科教育的意见》中指出:“高等理科本科教育的培养目标是,适应我国社会主义建设实际需要,德智体全面发展,具有良好科学素养,受到基础研究或应用研究初步训练的科技研究开发能力和组织管理能力……”[1]。其涵义用一句话概括就是培养本科阶段学生基本的科研能力,包括发现问题、分析问题以及解决问题的能力。

植物营养研究方法作为农业院校农业资源与环境专业的一门主干专业课程,属于植物营养学和肥料科学与统计学的交叉领域,包含植物营养研究中的各个方面[2],承担着培养本科阶段学生基本科研能力培养的重要任务。课程的主要内容包括田间试验方法、培养试验方法、调查试验方法、描述统计、平均数差异的显著性检验、方差分析、回归与相关分析、科研总结的撰写等。通过该课程的学习不仅要求学生掌握植物营养研究的基本方法,还要求学生掌握实验设计、小区布置和数据获取、试验数据的统计分析等方法和技能,为进行后续专业课程学习、毕业设计及今后的科研工作奠定良好的基础。

1 准确进行课程定位,确定培养目标

在植物营养新大纲修订过程中,对本课程进行准确定位。即通过学习植物营养方法课程所涉及的常规研究方法(包括植物室内培养研究方法、田间研究方法、试验数据的生物统计方法等),让学生在了解植物营养学研究的最新进展的基础上,提高学生的试验设计水平、田间管理技能和试验数据的获取与统计处理能力[3-4],从而培养本科学生的基本科研能力。该课程定位不仅要求对学生进行科学思维的训练,而且让学生经历从选题、设计、实施、总结等科研活动的系统科研训练,从而达到培养理论知识扎实、专业技能全面、试验实践能力强的应用型人才的目标。

2 进行教材建设改革,完善课程知识体系

在教材建设上,结合学校新一轮教学大纲修订计划,对课程知识体系进行重新架构,强化试验设计与统计分析部分内容,将描述统计、平均数差异的显著性检验、方差分析、回归与相关分析等统计分析的原理与方法、科研总结的撰写等内容分别单独作为一章进行设计,对施肥模型、机理模型、根系与根际等内容进行弱化,从而突出本课程针对本科学生教学的重点内容。同时,根据教学目标要求,将课程的学时数由原来的32学时调整为48学时。在部分章节教学内容上,根据课程定位与教学目标进行完善或细化。如在绪论内容中从钱学森老先生的“世纪之问”入手,增加科学研究及其方法的介绍,激发学生对科学研究的兴趣;增加科学研究的基本程序等相关内容,从科研选题、设计、实施、总结各个环节进行讲解,增加学生对科学研究的感性认识;在田间研究方法中增加“田间试验数据获取方法设计”,具体包括基于不同研究目的的测定项目选择、测试方法选择以及土壤与植物样品的采样方法等内容,提高学生对数据获取的科学性与准确性。

3 进行相关实验与实践课程改革,增强动手能力

单纯的理论教学往往因为要求学生掌握大量的基础理论及繁杂的计算公式,内容枯燥无味,无法激发学生学习的兴趣和提升学生解决实际问题的能力。为进一步巩固课堂知识,增强学生实验、实践和动手能力,本课程新一轮大纲修订时,配套安排了16个学时的实验课程和为期1周的实习实践课程。实验课程主要结合教材田间实验与培养试验内容,分别设置了田间试验、土壤培养试验、溶液培养试验、砂砾培养试验各1个,根据不同类型试验的特点、目的和任务,分别设置肥料利用率试验、肥料效应试验、缺素症试验和元素营养功能试验等。实习与实践课程则主要设置了田间试验小区的设计与划分、大田试验施肥方法、田间试验的收获与计产方法、肥料试验的田间调查与数据获取、长期定位试验的田间观察与记载、试验数据的统计分析与计算机实现等内容。不但让学生在试验与实践过程中得到系统的科研训练,而且通过后续的数据处理环节,提高学生对试验数据统计分析相关内容的理解程度与应用水平,初步掌握利用电脑实现对科研统计的整理、统计分析、绘图、差异检验等基本操作方法;同时,结合科研总结的撰写过程,锻炼学生对科研数据与科研成果的总结能力。更为重要的是,学生在实习与实践过程中可亲身感受科学研究的艰辛与严谨,培养他们脚踏实地、团结协作、吃苦耐劳的科研精神。

4 改革教学方法,增强课堂效果

以往的教学习惯往往将基本概念、计算公式及推导步骤作为讲授重点,而这些公式的推导往往涉及繁杂的概率论和数理统计等基础知识,而且内容环环相扣,一旦某一环节学生跟不上课堂进度,则可能增大对后续知识学习的难度,无法激发他们的学习兴趣。同样,重视公式的推导而忽略课程的实用性,也会导致学生对知识的理解和具体运用模糊,导致学生解决实际问题的能力低下。因此,本课程课堂上注重对不同统计分析方法思路的讲解,减少对各类统计分析原理与公式的推导过程,减轻学生在统计原理与公式推导方面的时间与精力投入,帮助学生尽快理清各类统计分析方法的脉络思路,提高课堂教学效果。此外,适当增加课堂练习与统计分析习题课的课时,让学生及时消化课堂讲授内容,同时针对不同统计方法设置相应的习题,适当布置课下作业,让学生在下课后通过做习题巩固课堂知识。

授课手段上沿用传统的板书与现代多媒体相结合的方式。对植物营养方法这门课程来讲,相当一部分内容如基本公式的推导、试验数据的统计计算等,仅仅依靠多媒体授课形式进行教学是不够的,还应结合传统板书教学才能达到理想的教学效果。传统的板书虽然费时费力,但老师在板书过程中,可以给学生充足的时间对所讲内容进行理解和思考,从而引导学生随着老师的思路一步一步向前推进,更利于学生对基本公式与计算过程的理解和领会。因此,在植物营养研究方法课程教学中,理论与概念部分应倡导以多媒体教学为主,而对于统计分析部分应提倡多媒体结合传统板书为辅的教学方式。利用多媒体增加课堂教学的信息量,利用板书提高学生对公式推导与计算过程的理解力,将两者有机结合,达到事半功倍的效果。

5 调整教学时间安排,提升教学质量

本课程还结合生产实际对课程开设时期进行调整。旧的教学大纲将本课程全部安排在第三学年的第二学期进行,其优点是此时期学生已基本修完土壤学、植物营养学、农田施肥原理等课程,具备了一定的土壤与植物营养学专业基础;但其弊端是本课程开设学期,导致课程试验和实习课程与部分作物的生长季节相矛盾,不利于试验和实习教学。因此,新大纲修订时,将本课程前四章内容,包括绪论、田间研究方法、培养研究方法和调查研究方法约20个学时的内容,由第三学年的第二学期调至第三学年的第一学期开设。同时,结合理论课教学,安排冬小麦肥料利用率田间试验,甘薯肥料试验的田间收获和计产和冬小麦肥料效应的土培试验等相关实验和实习内容,解决实验和实习安排与作物生育期相矛盾的问题;将其余章节内容,包括描述统计、平均数差异的显著性检验、方差分析、回归与相关分析、科研总结的撰写等内容,安排在第三学年的第二学期开设。本学期再次充分利用作物生长季,安排相应溶液培养试验和砂砾培养试验以及相关实习内容等,同时结合实验和实习的数据,进行统计分析方法的教学与上机练习,提高学生对统计分析相关内容学习的积极性。

6 完善考试考核制度,提高学生学习自觉性

植物营养研究方法课程是一门具有较强实践性和实用性的课程,单纯的概念记忆与公式推导的考核就显得相当不合时宜,也违背了该课程教学的初衷。我们采取多种方式综合进行考核,包括课堂考勤、课下作业和期末考试等。同时,结合分阶段上课情况,将课程期末考试分两部分进行。第三学年的第一学期前四章内容结课后,随即进行本部分的期末考试,此次考试以对基本概念的记忆和基本方法的把握为重点,以此督促学生及时对课堂内容进行复习,巩固对概念与一些基本试验设计方案、方法的掌握,同时减轻下半学年复习的压力;第三学年第二学期结课后,重点针对统计分析方法的理解与应用进行考试,以此强化学生对基本统计分析方法的理解和应用程度,考试内容以分析和解决具体问题为主,激励学生加强利用各类统计分析方法解决实际问题的能力,强调对所学知识的`活运用。此外,实验报告、实习报告也是考核中重要的依据,引导和培养学生以科技论文的形式对试验资料进行整理、分析和提炼,由以往单纯注重学生实验技能的提高转变到对数据处理及科研总结撰写水平的提高上来。

7 结 语

植物营养研究方法是一门应用性、实践性很强的课程,传统的教学方法仅重视了学生对基础知识、基本概念、基本理论的记忆和掌握,在学生利用所学知识解决实际问题以及实践动手能力的提高等方面已显得无能为力。因此,探索新的教学方法与教学模式,改革教学内容与教学重点势在必行。同时,任课教师在教学过程中也应根据教学反馈多总结、多思考,提高自身的综合素质与教学水平,以实践教学和实验教学贯穿于整个过程,增强课堂效果。同时,改革教学评价与考核方式,提高学生学习的积极性、主动性和课程教学质量,达到学生实践能力提高与创新意识增强的双重目的。

参考文献:

[1]国家教委.关于深化改革高等理科教育的意见[J].大学化学,1990,5(6):1-2.

[2]申建波,毛达如.植物营养研究方法[M].3版.北京:中国农业大学出版社,2011.

[3]张耀鸿,高文丽,周晓冬.植物营养研究方法课程教学改革与实践[J].中国科教创新导刊,2011(28):63.

[4]任涛,谭启玲.植物营养研究方法课程教学实践探讨[J].安徽农业科学,2013,41(18):8061-8062.

[5]宋美.基于培养应用型药学人才的生物化学教学改革初探[J].畜牧与饲料科学,2015,36(1):26-27.

课程设计调试分析篇3

【关键词】自动化生产线 安装 调试 课程改革

一、课程改革的原则及思路

《自动化生产线安装与调试》课程贯彻校企一体、工学结合课程理念,针对陕西包装、军工生产、医药、船舶等企业中自动化生产设备的安装、运行调试、检测维护的需求,按照自动化设备安装员、设备调试员的行业标准,融入中高级维修电工职业标准,以简易组装件生产自动线的控制程序设计,气动回路设计及仿真、运行调试到正常运转的工作过程,设计教学内容、安排教学顺序。

在对自动化设备安装员、设备调试员岗位能力充分调研与分析基础上,选择MPS操作手站调试与运行,MPS各工作站气动系统设计,加工站调试与运行,安装站调试与运行,搬运分拣站调试与运行, MPS各工作站组态监控为教学项目。教学项目安排从简单到复杂、从单一到综合,通过所有项目的学习,把我们的学生从设备调试员,维护员的生手培养成熟练工。整个课程为104课时,设计六个项目。项目一 MPS操作手站调试与运行;项目二 MPS各工作站气动系统设计;项目三 MPS加工站的调试与运行;项目四 MPS安装站调试与运行;项目五 MPS搬运分拣站调试与运行;项目六 MPS各工作站组态监控。

二、课程教学改革的实施方法及过程

本课程采用理实一体化教学模式,课程以工作任务为导向,主要采用项目化教学方法。根据确定的学习情景,学生以团队的形式,制定工作任务计划,教师与学生协作,完成项目教学任务。

以“以项目为主线”并进行分解,以若干“任务”为支撑,在将新知识融入其中,由浅入深,层层展开。将知识点和操作技能要点穿插到各个学习情境中进行学习。在以工作过程为中心的教学模式,教师是工作过程的组织者和协调人,学生是学习工作的主体。在整个学习过程中,教师要引导学生清晰地知道所学知识有什么用,怎么学,怎么学得更好。在“资讯――决策――计划――实施――检查――评价”完整的“六步骤”方法组织教学,六步骤具体如下:第一步,布置团队工作任务。第二步,利用各种教学资源独立学习,收集整理解决方案的资料,然后小组讨论确定解决方案。第三步,小组讨论确定工作计划。第四步,按照既定的解决方案实施,记录实施过程的现象和数据。第五步,按照职业标准进行检查,小组讨论进行评价工作完成过程中较好和不足的部分。第六步,组织学生自评和互评,教师对学生的评价。

下面以项目一操作手站的调试与运行的第五个子情景――操作手站运行过程的控制的实施过程为例,介绍以上六步是怎样具体实施的。实施该子情景的工作任务时学生已经完成操作手站执行元件的基本控制,时序控制,顺序控制等子情景的工作任务,该子情景的工作任务是在完成前面子情景工作任务的基础上,综合应用前面子情景的工作成果对操作手站的整体运行进行控制,培养学生面对复杂设备运行过程时的PLC控制程序设计与调试的能力,为后续自动线的整体控制与调试做好铺垫。

本次任务设计6个教学步骤:

一步:资讯。老师:交代工作任务---设计MPS操作手站PLC控制程序并调试通过,要解决这一问题,讲授PLC顺序功能图的画法,顺序功能图转换为梯形图程序的方法,梯形图程序的编写与调试方法,给出操作手站的I/O分配及操作手站的运行过程,操作手单元上位机与下位机间的PLC程序传送方法。学生:认真学习顺序功能图的设计方法,PLC指令的使用方法,顺序功能图转换为梯形图的方法,学习西门子STEP7开发环境的使用方法及程序调试的方法与技巧。

二步:决策。老师:观察和记录小组对操作手站运行过程的分析情况,顺序功能图的设计情况,PLC控制程序的设计情况,解答学生讨论时提出的问题,对不能正确设计顺序功能图及梯形图程序的小组予以引导。学生:小组成员展开讨论,分析操作手站的运行情况,据此设计描述操作手站运行情况的顺序功能图,通过分析对比确定控制程序编写方法及流程。

三步:计划。老师:观察和记录小组设计的MPS操作手站的顺序功能图及由此得来的梯形图程序,对学生制定的方案合理与否不给予校正,让学生自行摸索。学生:根据小组的讨论分析的结果,共同制订使操作手站正常运行的工作计划,做到人员合理分工,目标明确。

四步:实施。老师:观察和记录各小组进行操作手站运行过程PLC控制程序设计与调试的工作步骤等情况,引导不能正确设计与调试操作手站PLC控制程序的小组重新制定方案,对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正。学生:按照上一步制定的计划,团队成员各司其职,完成描述操作手站运行过程的顺序功能图的设计,编写操作手站PLC控制程序,在操作手站上调试PLC程序,使得操作手站按照要求运行

五步:检查。老师:检查程序的运行是否使得操作手站各个执行元件按照动作要求动作,若发现问题,分析原因,指导学生修改并重新调试。学生:各小组对调试好的PLC控制程序进行检查,检验程序的运行是否使得操作手站按照规定的动作顺序动作,针对检查结果对程序进一步优化。

六步:评估。老师:组织小组进行操作手站PLC控制程序设计与调试工作汇报,互评,并对每组进行考核评价,再引导学生自行总结。学生:小组派代表汇报,演示程序的运行,对其他小组进行评价,小组总结。

三、课程改革未来的展望

《自动化生产线安装与调试》课程的改革经过几届学生的教学实践,受到学生的普遍欢迎,学生认为新的教学模式及方法极大调动了学生的学习积极性,提高了学习兴趣,收到了良好的教学效果,今后,我们将根据技术的发展趋势,不断调整更新教学内容,不断改进教学方法,探索新的教学模式,持续不断的推动教学改革深入进行,将本课程打造成为机电专业的核心课程,为专业建设贡献力量。

参考文献:

[1]自动化生产线安装与调试参与式教学课程开发 田红彬 北京电力高等专科学校学报 2012.24

课程设计调试分析篇4

关键词:测试技术 工程案例 设计性实验 综合性实验

测试技术是获取信息、分析和处理测量数据的关键技术与手段,是从事科学研究、产品质量检验与控制不可缺少的手段。机械工程测试技术是机械专业重要的专业基础课,实践性很强,尤其是对于应用性本科教育,更应突出实践操作能力的培养。教学内容包括测试信号分析理论、传感器原理和测试技术应用三大部分。受课时压缩和实验条件限制,主要侧重课本内容讲授,实践性环节偏少,学生普遍反映信号分析理论部分深奥、难懂,传感器部分没有实物对象、枯燥无味,测试技术应用部分空洞。因此,学生学习热情普遍不高,严重影响了教学质量。

为改变过去重理论、轻实践的教学方式,对该课程的教学方法与手段进行改革势在必行,特别是实践教学环节尤其要加强。根据应用性本科教育注重学生工程实践能力和创新能力培养的特点,充分利用课程组成员承担的科研项目,挖掘综合性实验项目。在教学方法上提出了“案例和实验并举”的教学模式。在课堂理论教学中,以工程案例为主线,激发学生的学习兴趣。在实验教学方面,将经典的验证性实验与综合性、设计性实验相结合,不断优化实验教学内容,强调实验教学的效果,培养学生的科学研究精神。“案例和实验并举”的教学模式既注重基本概念及物理意义的理解与消化,又强调实践能力和科学素养的培养,必将大大提高教学质量。

1 工程案例为主线的课堂教学

1.1 案例教学法

案例教学法于1870年由美国克里斯托弗·哥伦姆布斯·朗道尔教授创立[1]。所谓案例教学,是指教师根据教学要求,设计相应工程案例,组织学生针对案例内容,运用所学知识进行思考、分析、讨论和交流等教学活动,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。案例教学有利于充分调动学生的主动性,生动具体、直观易学。案例教学在课堂教学过程中的作用和地位已在教育界达成共识,并被引入到工科类课程的教学当中。因此,案例教学越来越受到高校的重视和欢迎,成为教学方法改革的重要内容之一。

1.2 课程案例设计与实施

将案例教学法运用到机械工程测试技术课程的教学过程中,有助于正确建立工程测试与应用的整体概念,引导学生运用多学科知识去分析和解决工程实际中的具体问题[2]。工程案例应充分结合机械专业人才培养计划,紧扣课程教学大纲,要有较强的典型性、综合性及真实性。案例主要取材于3个方面:科研项目、企业生产和学生实践项目。结合当前机械工程测试技术课程的实验条件和学时数情况,案例设计与教学内容和授课安排紧密结合,力求在每一个教学单元和知识点中都有工程案例。从大的方面来看,可以将机械工程测试技术各章节划分为“信号获取”“信号转换”“信号分析”以及“测试技术应用”4个教学模块。这4个教学模块案例的具体分布如图1所示。

将案例合理引入课堂教学是案例教学的关键。一个好的工程案例实施,将为学生提供一个可以发挥想象力、创造力和展现才能的空间[3]。案例教学应提出实际测试问题,合理组织实施,充分调动学生的主动性,积极参与讨论问题,提出合理解决方案,得出相应结论,并及时对案例教学出现的问题进行总结。

1.3 案例教学实例—油膜涡动故障分析

本案例取材于教师科研项目—柔性转子故障机理与诊断研究。根据研究内容,提炼工程案例:油膜涡动故障分析,本案例安排在信号分析教学模块中讲解。案例背景是柔性转子常会因不平衡等原因而偏离其转动中心,致使轴承油膜合力与载荷不能平衡,从而引起油膜涡动。因此,可以提出以下问题供学生思考:①什么是油膜涡动;②采用什么信号分析方法;③如何检测信号;④如何避免油膜涡动。这些问题涉及传感器、信号分析以及振动测试等知识,综合性较强。

油膜涡动是油膜承载压力波动的反映,主要表现为轴的振动。因此可以分析转子振动信号,由此来获取油膜轴承故障情况。电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力测量金属导体距探头表面的距离,在大型旋转机械状态监测与故障诊断中得到广泛应用。所以选用电涡流位移传感器测量振动信号。因为转子的实际振动是涡动,其涡动轨迹通常为不规则的椭圆,因此需要配置两个相互垂直的探头才能较为准确地测出转子真实的振动。涡流位移传感器安装如图2所示。将两路信号经滤波处理后进行合成,得到轴心轨迹图(如图3所示)。可以看出油膜涡动的轴心轨迹是由基频(1×)与半速涡动频率(0.5×)叠加成的双椭圆,较稳定。

油膜涡动转子会产生强烈的振动现象,故障持续会对转子系统造成严重的危害,因此应采取措施加以消除。这些问题可以让学生在课后查找资料进行总结。显然,案例教学把理论与工程实际结合起来,能够引起学生的好奇心,激发学习的主动性,从而提高课堂教学质量。

2 综合性、设计性实验为主线的实验教学

机械工程测试技术是一门实践性较强的课程,必须要加强实验教学环节。实验教学是提高学生综合素质的一种最有效的教学形式[4],通过实验环节,可以加深理论知识的理解,培养学生的动手能力、综合应用能力和创新意识。传统的实验教学中实验类型单一,只是一些验证性实验,缺少综合性和设计性实验,不利于激发学生的学习兴趣和积极性,更谈不上创新能力的培养[5]。而综合性、设计性实验对于加强学生创新思维、创新能力和综合素质的培养,充分调动学生学习的主动性和创造性有着重要的意义。因此,在经典的验证性实验基础之上,积极推进综合性、设计性实验的开展十分必要。

2.1 综合性实验教学

综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程知识的实验,是学生在掌握一定的基础理论知识和基本操作技能的基础上,运用本课程或多门课程知识,对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验。主要目的在于培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理能力等。

针对实际情况,对实验室能够开设的实验按实验目的进行分类,将相互联系较强、涉及本课程以及多门课程的多个知识点的实验综合在一起,使之融合成综合性实验。为此,设计了5个综合性实验项目:①力传感器制作及其动态特性测试;②振动与控制实验系统模态综合实验;③旋转机械轴承故障综合分析实验;④小型板带轧机齿轮箱故障分析;⑤振动控制综合实验。这些实验涉及传感器及其处理电路、数据采集及信号分析、机械制造工艺以及数据处理等综合知识,涵盖了机械工程测试技术所有章节知识点。例如力传感器制作及其动态特性测试实验,要求学生掌握力传感器的原理及其制作工艺,并对自己设计制作好的传感器进行标定和性能测试;训练学生合理选择钢试件,正确清洗和处理试件;运用电桥电路和差特性,合理布片,焊接成电桥,完成力传感器的制作;最后搭建实验装置,对力传感器进行性能测试,以获得部分性能参数。由此可见该实验具有较强的实践性、操作性与综合性。

2.2 设计性实验教学

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。设计性实验是一种探索性实验,它不但要求学生综合多学科知识和多种实验原理来设计实验方案,还要求学生能运用已有知识去发现问题、分析问题、解决问题。着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力以及组织管理能力。设计性实验一般是在学生常规或综合性实验训练的基础上,经历了一个由浅入深的过程之后开设。

在机械测试的工程解决方案或开发试验项目中,虚拟仪器技术越来越受到大家的重视。LabView图形化编程语言是一种面向最终用户的工具,它提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用LabView进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时,可以大大提高工作效率,因此广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受。根据实验室现有资源,提炼出4个基于LabView的设计性试验:①振动实验台固有特性测试系统设计;②基于声卡的振动测试系统设计;③轴承故障诊断系统设计;④农业大棚温度监测系统设计。学生利用课余时间,分析设计任务及要求,系统复习、总结实验涉及的理论知识,搜集有关资料。从指定的若干类型传感器、信号调理、信号采集和分析仪中设计、选择和组建数据采集与分析系统,实际测试振动实验台、转子实验台或旋转机械故障模拟实验台的振动,对测试结果的进行时域和频域分析。

例如设计性实验——基于虚拟仪器技术的振动实验台固有特性测试。本实验要求学生掌握振动系统固有特性的测试方法,构建虚拟仪器应用软硬件,完成对振动系统的固有频率、阻尼比、振动烈度等特性参数的测试、计算和分析。又如“基于声卡的振动测试系统设计”实验,利用声卡和LabView技术,提出了一种基于声卡的数据采集与分析的廉价方案,要求实现振动信号的采集分析、数据存盘、信号分析(时域分析和频域分析)等多种功能。在此项目中,学生分析了声卡的特点,对声卡进行了必要改造,使之能与传感器相接,选择压电式加速度计为传感器,最后进行了实测验证。这些设计性实验,把有关传感器、数据采集、信号调理、信号处理及动态信号分析仪等理论知识加以系统化整合,并能应用于工程实际。

开设时可由教师出题目、给方案、给实验要求和实验条件,由学生自己拟定步骤、选定仪器设备。对有条件的学生,可以考虑在指导教师出题后,全部由学生自己组织实验,甚至可以让学生在教师的指导下自己选题、自己设计,以最大限度发挥学生学习的主动性。

3 结束语

课堂上用具有实际工程应用背景的案例来激发学生的学习兴趣,课后鼓励学生自己通过综合性、设计性实验来验证和领会所学知识,这种“案例和实验并举”的教学模式既注重动手、实践能力的培养,又注重基本概念及物理意义的理解与消化,同时又培养学生的科研能力和创新能力,这必将大大提高机械工程测试技术的教学质量。

参考文献

[1]张润莲,张向利,叶进.案例教学法及其运用[J].桂林电子工业学院学报,2004(8):102-105.

[2]欧俭平,马爱纯,蒋绍坚.工程案例教学法在热能与动力工程专业课教学改革中的实践[J].高教论坛,2006(5):131-132,135.

[3]喻红,黄弢,王俊峰.基于案例的工程测试技术基础实验教学[J].实验室研究与探索,2008(2):104-106.

课程设计调试分析篇5

[关键词]应用统计学;教学;思考

[中图分类号]C8-4;G6424[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2013)37-0144-02

1应用统计学课程教学目的

应用统计学教学目的,实际上要解决的是“培养具有什么技能的人”的问题。一是“实用型”。即要求学生能够立即顶岗,能够立即在企业进行工作,其角色就是一个数据处理员或市场调查员。二是“发展型”。即要求一个毕业学生在取得一定的工作年限和工作经验后,具有负责更高层次数据搜集、处理和分析方案策划能力。其角色已不再是一个仅仅完成个人任务的数据调查处理员,而已转变成为完成更高层次的数据调查处理主管或经理。我们将应用统计学教学目的确定为:①初级目标:培养企业所需的数据调查处理方面的“实用型”初级人才;②高级目标:培养企业所需的数据处理方面的“发展型”高级人才。

2应用统计学课程教学方法和内容

21案例引导教学法在应用统计学教学中应用

传统的案例教学方法是由理论到案例的过程,讲解理论知识,举出案例,运用理论知识分析案例内容,容易导致老师讲课单调、枯燥,学生注意力不集中,影响学生对理论知识的理解和掌握。案例引导教学法是由案例到理论的过程。先提出案例,再讲解理论,进行案例分析。首先,老师设计好的应用统计学讲解的理论知识问题并提出,引起学生的思考;其次,老师给出精心准备的与所要讲解的应用统计学理论知识紧密相联的案例,供学生思考,不提醒,不分析,让学生带着问题进入下一步;再次,老师详细讲解理论,突出重点,突破难点,得出准确结论;最后,老师组织对上述案例进行讨论、辨析。

22注重实际应用安排应用统计学教学内容

应用统计学教学内容、教学重点安排的一个重要原则是实际需要,充分强调实际应用效果。应用统计学教学内容存在三个重点:统计调查、统计整理和统计分析。传统的应用统计学的教学是从理论体系角度安排教学内容、教学重点,统计分析是重点中的重点,占用比较多的教学时间,结果许多学生统计调查、统计整理和统计分析一样也没有学会,实际应用效果不好。以实际需要安排应用统计学教学内容,学生能够进行统计调查,能够进行统计整理和统计分析。统计调查、统计整理需要增加教学时间,学生不但需要理解统计调查和统计整理,还需要去做,在实践中感受学习。学生在真正掌握统计调查、统计整理的基础上,才能学习统计分析,统计调查、统计整理是基础,统计分析是提高。学生毕业走向社会首先要做的是统计调查、统计整理基础工作,没有这个基础工作就不可能做统计分析工作。

23小中大相结合安排应用统计学作业

应用统计学课后作业是不可缺少的。学生通过课后完成布置的作业可以达到巩固和提高对教学内容的认识、理解,是课堂教学的延续过程,是传统教学没有真正重视的过程。小中大相结合安排应用统计学课后作业。小型作业是指应用统计学教学过程中具有较强针对性的、学生完成工作量小、没有难度的作业,如每章每节教学完成后安排的作业,实际上是传统意义上的课后作业。小型作业的特点是强调针对性、没有综合性。中型作业是指某一章教学内容完成后安排的作业,如调查方案设计、调查方法实际应用、整理方案设计、统计分组方案设计、抽样调查方案设计等。中型作业的特点是具有一定的综合性、针对性,学生完成作业难度与工作量为中等。大型作业是指应用统计学完成某一阶段教学后安排的作业,如应用统计学静态分析作业(如利用构建统计指标体系进行评价与分析)、动态分析作业(如利用时间序列、指数或相关回归分析方法进行分析研究问题)。大型作业涉及几章教学内容,具有较强的综合性。学生完成大型作业难度、工作量比较大,当然收获也是最大的。大型作业一般宜安排一至两个,数量和质量均需要控制,努力达到数量少、质量高的效果。

3应用统计学课程教学考核

31应用统计学课程考核模式——考核学生学习全过程

应用统计学传统考核模式为:轻平时(过程)考核、重期末(结果)考核。学生学习平时成绩一般仅占30%,期末考试占70%之多(无课程实验)。部分学生平时不重视课程学习,不独立完成作业,靠最后复习阶段突击复习也能考出一个及格的成绩,显然这与应用统计学教学目的是相背离的。学生应用统计学最终成绩应该是学习过程的综合考核结果,过程与结果并重。从实际应用统计学教学考核情况看,期末考核比较重视,需要加强的是学生学习过程的考核,让学生更加重视学习过程,这样才能保证有一个好的学习效果。学生学习过程考核主要分为两个部分:常规考核和效果考核。常规考核主要考核学生出勤、小型作业完成等,常规考核是对学生学习的基本考核,是能否取得最终成绩的条件,学生没有通过常规考核不能参加课程期末考试。效果考核主要考核学生中型、大型作业完成质量、期中考试、课堂提问、讨论发言等,效果考核成绩是最终成绩的一个重要组成部分,效果考核、期末考试各占50%为宜。

32应用统计学考核方式——无纸化考试

无纸化考试是考试发展的必然趋势,现代大学教育传统考试形式必将被无纸化考试所取代。无纸化考试是利用计算机来存储试题、组卷、考试和评分的一种新型考试形式,它可以利用网络的无限广阔空间,随时随地的对学生进行考试,加上数据技术的利用,大大简化了传统考试的过程。无纸化考试的优势主要有以下几个方面:

①灵活组卷。题库中的题目依照难易程度分在不同的模块中,随机产生的试卷可以满足不同要求不同层次的学生,难易程度可以由组卷人设定好参数随时调整,相对人工组卷,计算机可以随机快捷的组合出数套难度相当的试卷。②客观公正。无纸化考试能通过技术手段来实现考生考题选择的随机性,这样即使一个考场的所有考生,试题都会有相对比例的不一致,避免传统笔试考试中相互抄袭的可能性。高校采用这种考试形式可以大大减少了考试的作弊行为,体现了高等院校教育的公平性。③提高工作效率。无纸化考试通过已有的数据库按照不同的要求可以自动组卷、评分、分析试卷,极大提高阅卷的速度,同时评分和登记成绩、做试题分析也可很快完成,大大减轻了教师的工作,大大提高考试效率。另外,试卷保存在性价比高、占地空间小的磁介质上,也节省了学校的财力、物力。

33应用统计学考试形式

331知识型考试形式

知识型考试形式主要考试内容是应用统计学理论知识。主要适合两类学生:统计专业学生——高难度型、非统计学专业对应用统计学一般了解学生——低难度型。低难度知识型考试形式主要是考核非统计专业对应用统计学一般掌握的学生。考试题型主要是选择题,选择题数量250个左右,考试时间90分钟。选择题应该是应用统计学最基本的知识,难度需要控制。低难度知识型考核形式在试卷提交后考试成绩可立即显示。高难度知识型考核形式主要是考核统计专业的学生对应用统计学理论掌握情况。在考试题型上应该包括:单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、简答题和计算题。高难度知识型考核形式考试结束提交后考试成绩一般不会立即显示,有些考核题型需要教师在机器阅卷后进行进一步复核,如简答题和计算题。这种形式最大特点是难度大、知识覆盖面广。

332知识+应用型考试形式

知识+应用型考试形式,主要包括两个部分:理论基础知识考核和数据处理与分析考核。主要适合非统计专业学生考试。这是一种应用范围比较大的一种考试形式。知识部分主要考核学生应用统计学基本理论知识掌握情况。考核题型应该涉及单项选择题、判断题,考试时间为45分钟,考核题目数量、难度需要适当控制。考试结束提交后成绩可以立即显示,考试题型标准化。应用部分主要考核学生常用统计方法进行数据处理和分析的能力。数据处理与分析考核主要是提供学生几种类型数据,学生选择一种类型数据利用应用统计学分析方法进行数据处理、计算和分析,要求以表、图形式表示,并进行一定文字的分析,要求使用Excel计算与制图,考试时间75分钟。这部分考核结束提交后考试成绩无法立即显示,应用部分考核机器阅卷难度比较大,基本需要教师进行逐个人工批阅。

333应用型考核形式

应用型考核形式是数据处理分析一种高级模式考核形式。主要是针对统计学专业学生设计的方案,也是鼓励非统计专业学生选择的考核形式。这种考核形式对学生提出了比较高的要求,如何将应用统计学理论知识、方法灵活恰当在实际中应用是目前学生最大的难题。目前学生做毕业论不好,理论应用实际难题是一个重要影响因素。应用统计学培养高级目标是学生能够在实践中进行数据处理分析。数据处理分析考核涉及必要的资料搜集、处理以及分析,能灵活运用各种统计软件如SPSS、SAS。考核需要设计几个主题供学生选择。考试系统需要提供一个资料库(如某几个地区多年的统计年鉴)供学生资料查找。考试结果就是有数据、有计算、有图表和分析。考试时间设计为120分钟。应用型考核形式进行无纸化考试最大优势是相关统计软件的应用,制图制表比较方便,方便搜集需要的资料。但这种形式批阅比较困难,同传统考试形式相比较,在批阅上没有工作量的减轻,甚至可能增加。这种考试形式没有标准答案,学生考试结束提交后成绩不可能立即显示,机器批阅比较困难。

参考文献:

[1]黄应绘.改革《统计学》课程考核模式提高学生素质[J].统计教育,2008(5).

[2]冯变英,张春枝.案例引导教学法在数理统计课程中的应用[J].运城学院学报,2012(2).

[3]时涛,等.关于统计学课程采用计算机无纸化考试的思考[J].泰山乡镇企业职工大学学报,2006(13).

[4]陈欣,张增荣.网上考试系统的评价研究[J].现代教育技术,2004(2).

课程设计调试分析篇6

关键词:软件工程;实验;软件开发;实践

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1672-5913 (2007) 20-0015-03

1软件工程实验教学的意义

软件工程是一门理论与实践并重的基础课程,教学内容紧密围绕软件开发过程中的各种工程化方法、技术和思想。软件工程从工程意义上讲是指软件开发、维护、管理等活动的总体,从学科意义上讲包括软件开发相关的理论、原理、方法、技术[1]。

软件工程课程一般安排在本科三年级开设,此时的学生经过一二年级的学习和实践已经掌握了一定的计算机知识和编程能力,但分析解决复杂软件问题的能力以及工程化软件开发的意识还比较弱。而软件工程课程设计的目标是使学生系统地掌握软件工程及软件管理的过程、方法和工具,为学生将来从事软件的研发和管理奠定基础[2]。软件工程教学内容中的需求分析、设计和软件测试等软件开发技术以及工程化的开发过程(例如软件过程、配置管理、项目管理等)必须通过实际软件问题求解过程以及团队合作进行体验,而综合的软件开发能力更是需要通过一个完整的软件项目开发过程进行锻炼和培养。因此,软件工程课程实验是巩固课堂教学成果、培养学生软件工程实践能力的重要手段。

2总体思路

作为研究工程化软件开发方法和技术的学科,软件工程课程的课程实验主要以课程实践项目的形式进行,从实验目的看主要分为三类:方法性实践、实现性实践、创新性实践。其中,方法性实践是在软件工程课程教学中讲述某种软件开发方法后安排的实践,主要目的是加深对方法的理解。实现性实践的主要目的是让学生参与软件项目的开发全过程,一方面将学得的理论知识运用于实践中,另一方面培养学生的工程能力(包括软件工具的使用)和团队协作精神。而创新性实践的主要目的是培养学生的创新能力,通过在实践项目设计中,有针对性地引入开放性问题和不确定问题,启发学生在探讨中寻找合理的、创造性的解决方案。

2.1三个实验阶段

根据学生的知识和能力基础以及教学目标,软件工程课程实验可以按照由浅入深的顺序分为三部分,即:认知性导入实验、方法性实验和综合实践。而方法性实践、实现性实践、创新性实践三类实践内容又以不同的形式体现在这三个实验阶段中。

认知性导入实验通过一个很小的程序开发案例完成认知性导入,引导学生思考软件工程的基本思想和原则,体会规范化分析、设计、实现、测试的意义和必要性。方法性实验紧贴软件工程教学内容,以结构化分析设计和面向对象分析设计为主要的实验内容。综合实践以面向对象的开发方法和统一软件过程RUP为基础,引导学生完成一个完整的软件项目开发过程,包括需求获取、需求分析、系统设计、实现以及测试等基本步骤,同时强调数据库、网络等开发技术的综合运用以及相关CASE工具的使用,在此基础上还鼓励学生尝试一些新的软件开发方法和技术。

三个课程实验阶段具有各自明确的目的和定位:认知性导入实验完成认知导入,方法性实验帮助学生巩固课堂中所学习到的知识,而综合实践则培养学生综合运用各种软件开发方法和技术的能力。此外,三个阶段的课程实验中还穿插着创新性实践要求,通过各种开放性问题和不确定问题鼓励学生运用自己的思考能力寻找合理的、创造性的解决方案。

2.2课时安排

三个实验阶段中,前两个紧密围绕软件工程课程的教学内容,而综合实践则是对学生工程化软件开发能力的全面训练。因此在课程安排上可以将认知性导入实验和方法性实验穿插在一个学期的软件工程课程中进行,而在后续的软件实践类课程中安排第三个阶段的综合实践性实验内容。

3认知导入、方法性实验和综合实践

3.1认知性导入实验

通过软件工程课程之前的程序设计相关课程的学习和实践,学生已经掌握了一定的问题分析、算法设计、编程和调试能力,但分析解决复杂软件问题的能力以及工程化软件开发的意识还比较弱。认知性导入实验的目标是从软件工程实践的角度完成认知导入,引导学生完成从程序设计到软件开发的第一次跨越。

认知性导入实验通过一个算法小程序(例如日期到星期的转换等)开发案例完成认知性导入,引导学生思考软件工程的基本思想和原则,体会规范化分析、设计、实现、测试的意义和必要性。认知性导入实验一般可以在一学期的第一次软件工程课上布置,要求学生用1-2周时间独立完成一个算法程序的规范化分析、设计、开发和测试过程并提交实验报告,内容包括问题分析、数据结构、算法及界面设计、完整的程序清单、测试过程及结果记录、心得与体会等。

本次实验采用简单的算法程序作为题目,是为了降低学生的认知难度并且通过规范化开发与以前程序设计时的对比加强学生对软件工程基本思想和原则的体验。实验以开发过程的规范性、个人体验和开放问题的思路为主要评价指标,不以算法和程序本身的正确性为主要的评判标准。

本次实验一般安排在一学期第一次软件工程课上布置,与之配套的课堂教学内容是 “软件工程概论”。课堂教学通过对软件工程基本思想和软件开发基本过程的介绍,使学生初步理解软件工程和工程化软件开发的含义,特别强调本次实验与程序设计作业的区别,即强调开发过程的工程性而不是算法和实现本身的正确性。此外,配套教学内容还对系统可用性、可维护性、可扩展性、测试自动化等开放性问题进行了铺垫,希望可以引导学生在完成基本功能之余能够加以思考和探究。

3.2方法性实验

软件工程的课程教学内容覆盖了完整的软件需求分析、设计、实现以及测试过程,对本科学生而言,主要讲述结构化方法和面向对象方法两部分。因此,这部分课程实验与相关教学内容同步进行,分为结构化分析设计和面向对象分析设计两个部分。方法性实验要求学生自由组合,分组完成,每组3人。每个小组从候选项目中选择一个完成结构化分析设计和面向对象分析设计两部分实践内容。本阶段实验可在导入性实验结束后布置。

本阶段实验以结构化及面向对象分析和设计方法以及UML基本表示法的掌握为主要评价指标,同时考查学生理解实际问题需求、解决具体问题的能力。本次实验与教学内容中的“结构化分析与设计”以及“面向对象分析与设计”配套。为了保证本次实验的顺利开展,相应的课堂教学需要着重强调以下内容:明确软件系统分析(做什么)和设计(怎么做)的区别,体会数据流图、系统结构图以及UML各类图的含义;在具体的系统分析和设计中需要综合各种具体要求和约束(例如可复用性、物理分布等)以及各种指导性原则进行系统分析和设计。

3.2.1结构化分析设计部分

这部分实验要求各小组使用结构化分析和设计方法完成实践项目的需求分析和设计过程,并在此基础上撰写实验报告(包括结构化分析和设计文档)。结构化分析阶段要求学生按照结构化分析的基本思想和步骤完成实践项目需求分析过程,将分析结果表示为相应的描述形式(主要包括数据流图、数据字典和加工小说明),并根据相关原则和判定方法保证数据流图的一致性和完整性。结构化设计阶段要求学生在结构化分析结果的基础上运用结构化设计的基本思想和步骤完成实践项目的结构化设计,包括初步的结构图映射以及后续的结构图优化。要求提交的结构化分析文档的内容包括总体需求概述、分层数据流图、数据字典、加工小说明等,结构化设计文档的内容包括总体设计说明、初始结构图、改进的结构图以及各模块说明等。

在完成基本实验要求的基础上,要求学生对一些开放性问题进行思考,并根据自己的理解在实验中加以体现:数据流图中文件的识别;对于数据流图分解程度的把握;对于系统模块物理分布的考虑;模块之间的交互设计,例如通信协议、数据格式等;对于系统可复用性的考虑等。

3.2.2面向对象分析设计部分

这部分实验要求各小组使用面向对象分析和设计方法完成同一个实践项目的需求分析和设计过程,并在此基础上撰写实验报告(包括需求分析和系统设计文档)。面向对象分析阶段要求学生按照面向对象分析的基本思想和步骤完成实践项目需求分析过程,将分析结果表示为相应的描述形式(包括领域模型、用例模型以及用例的详细描述等)。面向对象设计阶段要求学生在面向对象分析结果的基础上完成实践项目的面向对象设计,包括系统体系结构、结构设计、面向对象类设计等。

在完成基本的实验要求上,要求学生对一些开放性问题进行思考,并根据自己的理解在实验中加以体现:层次体系结构等体系结构风格的运用;面向方面(Aspect)、关注点分离的设计思想;系统可维护性和可扩展性的考虑、面向对象设计模式的运用;对于系统边界之外的外部接口的设计考虑等。

3.3综合实践

综合实践一般安排在软件工程课程后进行,此时学生已经学习并掌握了软件工程、程序设计、数据库等方面的基本方法和技术,而且即将走出校门参与软件开发实践。因此,综合性实验突出强调贴近实际软件项目的实践性以及相关软件开发能力的综合运用。实践性实验一般安排在软件工程课程后续的软件开发实践课程中,成绩评定完全根据课程实践情况。

综合实践以面向对象的开发方法和统一软件过程RUP为基础,引导学生完成一个完整的软件项目开发过程,包括需求获取、需求分析、系统设计、实现以及测试等基本步骤,同时强调数据库、网络等开发技术的综合运用以及分析、设计、测试等CASE工具的使用,在此基础上还鼓励学生尝试构件技术、AOP、Web Service等新的软件开发方法和技术。学生自由确定项目团队组成方式,每组设项目经理1名,项目组成员3~5人。每个小组从候选项目中选择一个完成整个开发过程,分需求分析、系统设计和系统实现与测试三个阶段提交文档、代码等实验结果,并提交最终的可运行软件系统进行检查。

与前面几个软件工程实验阶段相比,实践性实验具有以下特点:

1) 完整的软件开发过程。整个实验以一个实际项目的完整开发过程为主线,覆盖了需求获取、需求分析、概要设计、详细设计到实现和测试的整个开发过程。

2) 综合性与真实性。实验中要求完全实现所选择的实践项目,因此学生需要综合运用数据库设计、网络编程等知识,同时相关需求都来自于真实的管理信息系统项目,使学生能够体会到真实的软件开发过程中的一些问题(例如外部交互接口、第三方软件构件等)。

3) 开发过程的规范性。强调每个项目组的开发过程都应该遵从软件过程规范,同时在开发过程中引入基本的项目管理机制。

4) 学生的主体性体现得更见明显。实践项目的开放性更强,学生可以得到更多的自由发挥,例如学生自主参与需求调研确定详细需求、自由决定项目组组成模式和管理方式等。

4软件工程实验教学实践

我们在复旦大学计算机科学与工程系的软件工程相关课程体系建设中对这套三阶段的实验教学方法进行了实践。我们在第六学期安排软件工程课程,而在第七学期安排配套的软件实践课程,这样就使得软件工程实验教学具有很好的延续性和系统性。三个实验阶段中,前两个与软件工程课程配套进行,两个实验阶段作为软件工程课程配套实践占学生总成绩的40%。其中,认知性导入实验持续1~2周,另外安排1个课时进行讲解,方法性实验持续15周左右,另外安排3~4个课时进行讲解。综合实践安排在软件实践课程中进行,持续16周(共48个课时)左右,其中18个课时用于课堂教学、讲解和点评,30个课时用于实践(需求调研、项目讨论等)及上机,成绩评定完全根据课程实践进行。

这种三阶段的软件工程实验教学方法为学生提供了一条从编程序到软件项目开发的渐进式发展之路。通过这种系统的软件工程实践能力训练,学生可以将所学的各种软件开发方法和技术转化为综合的软件开发和管理能力,同时也对软件开发的一些现实困难(例如需求的不确定、测试覆盖度和效率、构件化开发和集成的困难等)有了初步认识,这些都为他们今后参加软件研发和管理打下了良好的基础。目前,复旦大学软件工程课程已经被评为上海市精品课程,在此基础上我们正在进一步推进软件工程课程体系建设。

参考文献

[1] 朱三元, 钱乐秋, 宿为民. 软件工程技术概论[M]. 北京:科学出版社,2002.

[2] 王志英. 实践教学:计算机人才培养的重头戏[J]. 计算机教育,2004,(9).

作者简介

彭鑫(1979-),男,博士,复旦大学计算机科学与工程系讲师,主要研究方向为软件构件技术、软件产品线、软件维护与再工程。

赵文耘(1964-),男,复旦大学计算机科学与工程系教授,博士生导师,主要研究方向为软件工程与电子商务。

钱乐秋(1942-),男,复旦大学计算机科学与工程系教授,博士生导师,主要研究方向为软件工程。

课程设计调试分析篇7

关键词:程序设计;调试技术;课程教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)29-0196-02

一、引言

程序设计课程是计算机相关专业的专业基础课,学生对该课程的学习掌握情况将直接影响其对后续诸多课程的学习。因此,各高校对该课程的教学都相当重视,选配了教学经验丰富、工作认真负责的教师承担该类课程的教学。同时,各高校都不同程度地支持授课教师开展针对程序设计课程的教学改革,探索适应本校学生特点的教学模式,试图通过教学改革、探索出更为有效的教学方法来帮助学生激发学习兴趣、提高学习成绩、为后续课程的学习打下坚实基础。我们三明学院信息工程学院对C语言程序设计课程的教学改革也在探索之中,该项教学改革探索从2011年开始已经坚持了6年,一定程度上提高了学生的程序设计水平,但也发现一些问题。我们在教学过程中发现,学生的程序调试能力亟待提高,我们需要对学生进行程序调试技术的针对性训练,以进一步提高教学效果。

二、讲授和学习调试技术的必要性

有调查表明,教师在程序设计课中主要讲授问题分析的有10.62%,主要讲授算法分析的有23.01%,主要讲语法结构的占61.95%,强调程序调试技巧的只占4.42%。我们学院在《C语言程序设计》课程上的教学也有相似的情况,在教学中教师和学生都强调对问题的分析、算法的设计以及程序设计语法知识的讲授和学习,而忽视了对程序设计中的调试技术的讲授和学习。这就造成学生在学习程序设计过程中当程序运行出现问题时往往不知错误在哪里、也就不知道应该如何解决程序运行时出现的问题。我们在教学过程中发现,学生在完成程序设计练习过程中的错误主要是编译错误和逻辑错误。对于编译错误,编译器能够给出提示,这样的错误学生都能够很好地自己解决。而对于逻辑错误,我们的学生因为不懂程序调试技术对很多的逻辑错误问题都不知如何寻找错误位置,往往对该类错误一筹莫展,坐等教师来帮忙解决问题,从而形成了依赖教师来解决逻辑错误。这对于学生的程序设计能力的提高相当不利,进而影响教学效果。我们知道,程序设计课程是一门实践性很强的课程,需要投入大量的时间进行练习,但如果在练习过程中遇到问题不会解决,会导致学生自信心丧失,以至于对程序设计课程的学习失去兴趣。因此,在程序设计课程中有意识地、系统地教会学生程序调试技术、让学生学会自己解决问题是很有必要的。

三、通过调试技术学习程序设计

调试技术有助于我们的教学,不仅能够帮助学生找到逻辑错误,而且能够帮助我们向学生更为直观地讲授相关的概念,帮助学生理解这些概念。在程序设计课程的学习中,有一些概念的理解对于初学程序设计的学生来说是抽象和困难的,比如变量、数组、函数、作用域、指针等概念。在学习程序设计过程中,学生通过调试其所编写的程序能够看到程序的执行过程,从而理解程序的3种基本结构是如何执行的、函数是如何调用的、指针是如何指向另一个变量等,使得学生真正从数据在内存中的表现的层次来理解程序,进而帮助学生理解程序的本质,引导学生在出现问题时从内存的角度来分析问题的原因,更快地找到问题的源头,进而解决程序出现的问题。

1.常用的调试技术。在程序设计过程中,通过调试程序学生可以了解程序执行的过程。常用的调试技术主要有设置断点、单步执行、观察变量的内存地址和值的变化、进入函数内部执行以观察函数的调用过程等。其中断点的设置又有多种,分为条件断点、地址断点等。在教学过程中,教师提供对调试技术的讲授要使学生能够使用最简单的方法查看关键语法,在调试时设置断点进行调试,指导学生在调试中运用单步执行进行调试,能够在调试中运用输出关键信息进行检查错误。

2.调试技术帮助理解数组的概念。刚接触程序设计课程的学生对数组的理解是存在一定困难的,学生对数组是一段连续的空间、数组的初始化、数组的访问、数组的下标越界等,尤其是对数组名是个地址的理解都或多或少地存在困难。所有这些知识的理解如果不借助调试技术想把它们都解释清楚都会有一定的困难,而通过调试程序、让学生看看内存里面是个什么样则能够很好地帮助学生理解它们。

3.调试技术帮助理解函数参数的传递。函数是程序设计中另一个难以理解的概念,在函数中涉及的参数传递方式、函数的调用、递归函数的调用等也是一个教学难点。通过程序调试技术直观地查看函数的调用过程,了解函数参数传递过程和局部变量的概念。借助程序调试技术可以让学生更加深入地理解参数传递时的传值、传引用和传地址的区别,以及函数的调用包括递归函数的调用。

比如,对于如下一段程序:

int main()

{

int i,j;

i = 1;j = 2;

swap(i,j);

return 0;

}

对于函数的传值调用程序:

void swap(int a,int b)

{

int c;

c = a;a = b;b = c;

}

从watch窗口我们可以发现实参和形参的地址是不同的,从而能够解释传值调用时的特点:数据传递时是复制了一份副本的。如图1、2所示,在main函数中调用swap(i,j)时传递过去的变量i,j的地址是0X0012ff7c和0X0012ff78,而在实际执行swap(a,b)时,参数a,b的地址是0X0012ff24和0X0012ff28,@就说明传值调用时是复制副本来进行的,因此该swap函数并不能实现将i,j的值交换过来。

而对于函数的传引用程序:

void swap(int &a,int &b)

{

int c;

c = a;a = b;b = c;

}

从watch窗口可以发现,传引用调用时形参和实参的地址是相同的,因此在函数调用完成后两个变量的值也就能够交换过来。

四、结束语

调试技术是学习程序设计课程必须要向学生讲授的基本技能,学生掌握了程序的调试技术后就能够在遇到问题时通过调试程序来寻找其中的错误,从而找到解决问题的办法,这有助于学生保持对程序设计的兴趣,进而促进我们的教学。

参考文献:

[1]刘应成.新升本科院校学生程序调试能力的调查研究[J].现代计算机(专业版),2010,(05):120-122.

[2]张秀美,赵旭霞.程序调试技术在C语言函数教学中的应用[J].教育教学论坛,2014,(11):85-86.

课程设计调试分析篇8

关键词: 工作过程课程;学习情境;学习情境设计;学习情境实施

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)07-0142-02

0引言

基于工作过程课程即行动体系课程,又称为学习领域课程,属于工学结合课程,是与传统的学科体系课程相对应的一种课程类型,是国内外高职教育界所公认的培养学生实践能力的一种较好的课程类型。所谓工作过程教学,就是参照企业生产环境和生产过程,在教学实施过程中采用“资讯-计划-决策-实施-检查-评价”六步骤教学,同时以项目导向、任务驱动的教学模式,以学生为中心,小组合作为基础,真实产品为载体,完成课程的学习性工作任务。

1基于工作过程的《电子电路安装与调试》课程设计理念

《电子电路安装与调试》课程设计时,合作企业(金山电子有限公司)全程参与本课程开发,以电子企业生产一线操作和技术岗位(包括电子产品装接工、调试工、检验员、维修工等)的知识和技能为目标,以电子产品生产过程为主线,针对典型作业流程和作业项目,根据技能类型的层次,构建岗位技能链。采用工作过程导向的课程教学理念,合作企业提供电子产品套件和典型案例作为载体引入到教学过程中,基于工作过程构建教学过程(学习情景),进行系统化的课程设计,形成“教、学、做”一体化的特色课程。

2基于工作过程的学习情境设计

2.1 课程开发流程企业调研确定就业岗位群职业分析,典型任务分析确定专业课程体系、《电子电路安装与调试》课程标准教材编写、开发项目专家论证课程实施反馈、修改完善。

2.2 《电子电路安装与调试》学习情境设计《电子电路安装与调试》学习情境设计时,尽可能选择完整的电子产品为学习载体,这个载体本身应能够尽可能多地包含课程目标要求的学习性和实践性工作任务,按照电子产品工作流程分解成若干单元工作任务,按照由简单到复杂,从单一到综合的逻辑关系排序,学生每学完一个单元就将该单元电路板与前面所学过的单元电路板拼装在一起,当各个单元工作任务完成后,一个完整的整机项目(即综合性学习任务)也就制作完成,从第一堂课起,学生自始至终都投入到对这个载体(实例产品)的学习、安装、调试和不断改进的实践中,学生的知识和能力也随着产品成果的形成而形成。

合作企业(金山电子有限公司)全程参与本课程开发,提供行业标准、企业规范与大量工程案例、作业指导书、检验规范,管理规范,企业培训资料,设备操作手册、设备维护手册等技术工艺文件,构建组编教学资料。合作企业提品套件,直接作为教学项目载体。

本课程内容分为三个部分:模拟电子技术部分,数字电子技术部分,电子工艺部分。①《电子电路安装与调试》——模拟电路部分的情境设计。模拟电子技术部分设计的情境以音频放大器为主分解了四个学习情境,如图1所示。②《电子电路安装与调试》——数字电路部分的学习情境设计。数字电子技术部分设计的学习情境以频率计为主分解了四个情境,如图2所示。③《电子电路安装与调试》——电子工艺实习部分构建情境9,数字调谐收音机安装与调试。

3教学内容的组织与安排

3.1 教学环节设计教学环节包括企业岗位认知实习、“理实一体化”情境教学、校内工艺实训和校外企业顶岗实习。两头在外,中间在内的模式。①企业岗位认知实习:依据课程学习需要到合作企业咸阳金山电子有限公司见习,感知各种电子产品生产系统环境、岗位工作内容和企业管理文化特点等。②理实一体化教学:以学习性工作任务为载体,通过八个学习情境,重点培养学生在电子电路安装调试等方面的专业能力。③校内综合工艺实训:重点培养学生独立工作能力。通过综合性学习情境,在校内电子工艺实训基地,学生分组轮岗,自主完成实际电子产品加工的全过程。

3.2 教学情境设计构建集实训设备、理论教学设施、多媒体设备于一体的“教学做一体化”的职业情境教学场所,共构建九个学习情境,即九个完整的工作过程,完成知识传授、小组工作、实训操作等教学、实训与实习功能,使教学模式中的“学生、教师、教学情境、教学内容、教学手段”等几大要素融为一体,实现职业环境中的教、学、做一体化。

3.3 学习情境实施以“任务驱动”形式,在教学实施过程中采用“资讯-计划-决策-实施-检查-评价”六步骤教学(情境六步法实施流程如图3),以学生自主学习为主,使学生有计划的学习,有目的的学习,有评价过程的学习,由简单到复杂的完成工作任务,逐步形成职业能力。

资讯环节:首先由教师布置情境任务,下发任务书,在任务书中提出情境的各项技术指标,教师组织学生分组,推举组长,明确职责;同时教师描述工作场景,布置工作任务,分析工作任务;下发任务单等学习资料,提供参考学习资料和引导文。学生分析工作任务,收集整理资料。

计划环节和决策环节:每组组长组织学生讨论;每个学生交流对工作任务的认识及相关知识的分析;分解学习任务难点;制定学习计划和组员分工。各组成员按照计划完成各个学习任务后,组织学习交流讨论;确定解决方案;编写具体实施计划;编制检查单。教师负责组织、答疑。

实施环节:学生决策后,确定试验方案,并提交试验具体实施计划,经过老师审核后,分组进行实施。

检查环节和评价环节:学生组织讨论实施的完成情况和完成质量;总结工作任务相关的知识、技能点;制作汇报文件。学生自评;小组互评;教师对小组、对学生评价。学生整理资料。

4课程考核评价的设计

《电子电路安装与调试》课程教学考核评价注重职业能力考核,根据任务完成、项目实施情况等综合评定。主要包含以下几方面:①学生学习积极性和阶段学习效果评价(考勤、课堂表现、单元考核成绩);②自主学习能力评价(独立完成作品);③表述能力评价(课堂发言、讨论);④团队合作及协作学习能力评价(项目合作);⑤综合能力评价(操作考试)。

5总结

采用工作过程教学,在传承传统教学模式优点的基础上,同时对传统教学模式进行改革、创新,设计出基于电子产品生产过程的情境教学模式,通过情境设置、行为活动,引导学生在认知中去体验,去实践,使学生经历完整的工作过程,从“学会”到“会学”,培养他们的专业能力、方法能力和社会能力。基于工作过程经过在我院三届应用电子技术专业试点,学生的电子技能普遍较好。

参考文献:

[1]姜大源.工作过程导向的高职课程开发探索与实践—国家示范性高等职业院校课程开发案例汇编[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2]卢庆林.模拟电子技术[M].重庆大学出版社,2008,3.

课程设计调试分析篇9

关键词: 高职;课程体系;计算机网络专业

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)23-0274-02

0 引言

课程体系设置是专业设置的核心要素之一,是实现人才培养目标的着眼点。目前职业院校计算机网络专业的课程体系中,开设的某些课程只是普通高校课程的简化,仍然于注重理论知识的培养,而脱离了技能培养和企业实际需求。本文主要对高等职业院校计算机网络技术专业的定位及核心能力进行了分析,在多年专业改革的基础上,以我院计算机网络技术专业建设为例,给出一种基于工作过程、能力递进的计算机网络专业课程体系。

1 计算机网络专业现状和改革思路

1.1 专业现状 计算机网络技术是计算机技术和通信技术相结合的产物,它的内容非常广,不仅涉及到网络和通信理论,在实践中还有硬件组网、网络工程及网络的维护等工作。由于受传统教学思想的影响,存在着课程体系与教学方法陈旧,教学内容不能及时更新,不能适应计算机技术的发展,校企合作不够等问题。

1.2 课程体系开发的思路 课程开发是专业改革的重点。基于工作过程设计教学过程是以企业的工作任务及工作环境为基础,设计教学化的工作过程、工作任务和教学化的工作环璋。课程体系开发的总体思路主要有三步:首先是专业调研,通过对行业企业、毕业生等进行调研,确定毕业生岗位与就业方向,从而明确网络专业的人才培养目标。其次,构建课程体系。召开专家访谈会,归纳出网络技术专业的典型工作任务,分析其知识和能力要求,从而构建课程体系框架。最后是课程开发阶段,通过每门课程的学习情境的设计实施工学结合课程的教学。

2 职业岗位分析及人才培养目标定位

课程体系开发的首要问题是调查当地行业企业对网络人才的需求,了解岗位设置和岗位工作流程,从而确定专业的人才培养目标。通过企业调查、毕业生跟踪调查与回访、网络调查等方式,归纳出企业对计算机网络人才的要求可以分为用网、管网和建网,对应的职业岗位有网络管理方向、网站开发维护方向和网络系统集成方向,如表1所示。

由此确定了计算机网络技术专业的人才培养目标:面向中小型从事网络管理、网站开发、网络组建与网络系统集成等职业岗位,培养德、智、体全面发展,掌握计算机系统知识,具有一定的软硬件操作及维护能力,熟悉计算机网络系统的结构,掌握中小型网络建设技术,能从事网络系统安装与维护,并能实现网站建设和网络编程的高端技能性专门人才。

3 构建基于工作过程的课程体系

3.1 岗位工作任务与能力分析 为了更好地贴近企业,我们邀请了企业技术人员共同参与课程体系设计。在岗位工作过程调研与典型工作过程归纳、课程内容设置等方面,征求行业企业专家意见并进行论证。以企业中“网络组建安装”工作岗位为例,其主要的工作任务与能力要求如下:

工作任务:①进行网络布线;②网络设备的安装与调试;③网络设备综合测试;④安装网络操作系统并配置服务器;⑤完成各客户端的安装调试。

对应的知识和能力要求:①计算机网络知识、综合布线知识、电工基础知识。要求能制作各种网络接头,有基本的建筑施工布线和安全用电能力。②调试过交换路由设备,对常见网络设备的安装调试均可通过说明书独立完成;对于网络故障能迅速定位与处理。③熟悉设备的调试命令与功能实现;掌握各种网络诊断工具的使用,如Sniffer、PC网络命令集等。④网络操作系统安装,IP地址规划与管理,完成Windows/Linux平台下网络服务器的配置(含FTP、DHCP、IIS、APACHE、DNS等)。⑤具有计算机网络知识,对设备的调试命令与功能实现。

依次对专业的其它岗位能力进行分析,形成各自岗位工作任务与职业能力分析表。然后,根据知识与能力要求,把相近要求的知识进行归纳、整合,形成课程。

3.2 “模块化”的课程体系 基于工作过程的模块化课程体系的特点是:每个模块相对独立,每学完一个模块可以获得一项技能、知识或能力;模块的内容依据职业岗位工作过程的实际情形确定,根据模块专业方向,围绕工作过程组织课程内容,强调技能训练或能力培养;模块之间可以灵活组合,以专业任选课的形式构成扩展能力模块,使学生知识结构更加完善。

我院在专业指导委员会指导下,根据“工学交替”人才培养模式,构建基于工作过程的模块化课程体系。以“基础课+专业基础课+专业课”三个层次为支撑,以素质教育贯穿教学全过程,突出网络技术应用,构建理论教学体系。根据就业方向的不同,对于专业课程,按照模块化的设计思想,可分为如下几个专业课程模块:网络管理模块、网站建设模块、网络组建与集成模块。

在计算机网络技术专业核心能力的基础上,经过充分研究、分析本专业职业岗位群的能力要求,按照两大方向:一个方向是计算机网络的组建、管理与维护(偏硬方向),另一个方向是网站建设及网络环境下应用软件的编程(偏软方向),来设置核心专业课程,用“用网——管网——建网”这一主线贯穿于整个教学过程,形成了基于工作过程的计算机网络技术专业的核心课程体系。

3.2.1 理论课程体系 理论课程体系结构见表2。

3.2.2 实践课程体系 为了突出网络技术职业技能的培养,搭建了实践教学体系,如表3所示。

3.3 课程安排与课程开发 按照能力进阶规律,逐步递近,安排课程开设顺序。第一阶段是学习技术基础,主要以计算机组装以及认识计算机网络为主,学习网络基础知识。第二阶段是核心能力培养,主要以网络设备使用为主。第三阶段培养综合能力,通过网络组建、服务器的配置及综合实训,加深对基础知识的理解,同时可灵活地进行创新。第四阶段是扩展能力培养,可看作是岗位适应训练,通常以顶岗实习为主。整个过程贯穿素质教育。

在课程开发阶段,通过设计课程的学习情境,选择合适的任务载体,实施工学结合课程的教学。

4 结束语

自2009年起,在毕业生跟踪调查结果分析、行业调研及企业专家建议的基础上,本专业与联想天工网络西北分公司合作,按照行业的人才需求标准,实施“订单班”人才培养模式。把职业教育过程分为在校学习和到企业工作两部分,两者交替进行。第一、二学年,学生在校内学习基础理论;第三学年,邀请企业老师授课,通过顶岗实习,学生可以在真实企业环境中提升岗位技能。总之,课程体系构建主要是通过校企合作、依据工学交替、注重课程开发来实现的。在构建课程体系时,处理好工、学、岗之间的关系,使它们和谐地融入课程体系中。

参考文献:

[1]姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯,2006.1.

[2]邱清辉.高职计算机应用专业课程体系构建探讨[J].职业教育研究,2008.4.

课程设计调试分析篇10

关键词: 《生物统计学》教学改革教学效果建议

生物统计学是把数学语言引入具体的生命科学领域,运用数理统计的原理和方法对生物有机体开展调查和试验的学科,目的是以样本的统计数据估计总体的参数,对所研究的总体进行合理的推论[1]。

生物统计学研究的对象是生物有机体,与非生物相比,它具有特殊的变异性、特殊性和复杂性。随着生物学研究的不断发展,该学科逐渐成为生物学领域科学研究和实际工作过程中必不可少的工具学科,是高等院校生物学各专业必修的专业基础课。近几年来,随着本科教学培养方案的不断修改,学生的数学课程学时比例下降,数学基础不扎实。而生物统计学要求学生具有扎实的数学基础和较强的逻辑思维能力。因此,生物统计学一直被认为是生物学各专业难度最大的课程之一。我们在多年的生物统计学教学实践过程中,结合本校学生数学基础薄弱这一具体特点,不断摸索,从以下四个方面进行教学改革,取得了很好的教学效果。

1.合理编排教学内容,注重理论与实践的结合

生物统计学学科是在研究生物现象的过程中,与数学的发展相伴随逐渐发展而来的。它把生命科学中的某些具体问题抽象为数学问题,以数学中的概率论为理论基础。这其中就必然会涉及很多复杂的数学知识。而许多学生由于自身的数学功底比较薄弱,对生物统计学这门课程产生心理畏惧,甚至讨厌这门课程。若要解决这一问题,就必须在选择好深浅适度教材的同时,编排好课程内容,注重理论与实践的结合。

本课程可以大致分为统计分析和试验设计两部分,试验设计部分需要以统计分析为基础,大量通过试验得到的数据又为具体的分析提供了数据资料,两者相互依存、不可分割。但是,在实际教学过程中,很多教师用大量授课时间讲授统计分析方法、原理及应用,而对于试验设计部分讲解较少,使学生觉得这部分内容不重要,导致在具体实践过程中无法设计合理试验,走弯路,甚至得不到正确的分析结果。为此,在课程内容的编排上,必须试验设计和统计分析讲授并重,尽可能把抽象的统计学原理变为具体事例,并对统计分析的结果做出科学的判断和解释。通过实践发现,教学内容更新了,学生的学习兴趣也提高了,还培养了学生在生产实践中寻求最优技术路线的意识,达到了理论联系实际的目的。比如,在讲解假设测验的过程中,不要仅仅讲授假设测验的过程,而要结合授课当时周围的环境,以学生看得见、摸得着的生物现象为实例,深入浅出,更容易理解。

2.教学方法和教学手段的改革

教学方法是教师和学生为实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。教学方法包括教师教的方法(教授法)和学生学的方法(学习法)两大方面,是教授方法与学习方法的统一[2]。教学手段更是多种多样,它们各具特点、功能不同、要求各异,这就需要教师根据教学内容的特点和性质,选择不同的教学手段,并对各种手段进行优化组合,以取得更好的教学效果[3]。

首先,生物统计学不同于生物学专业其他课程,它并不是唯理论的,在很大程度上强调理论与实践的结合,强调学生在面对千变万化的生物现象时的动手和逻辑思维能力。教师在讲授的过程中,要将具体的理论、繁杂的公式与实践相结合。比如,我们在讲解统计的假设测验这部分内容时,如果单单把假设测验的步骤教授给学生,学生就会觉得晦涩难懂,无法理解。但是,如果把生产实践中的真实案例教给学生,他们就会产生非常强烈的感性认识,从而提高学习效率。其次,伴随着理论知识的学习,实践教学也应该同步进行。要经常带领学生到生产实践中,让学生亲自设计试验,亲自动手搜集数据,整理数据,根据数据作出分析并最终作出推断和结论。这样,在强化理论知识的同时,能大大激发学生的学习兴趣。最后,多媒体技术已成为当代教育技术的一个重要手段。我们在改革教学内容和方法的同时,应该注意将现代化教学手段引入生物统计学课堂,也引入统计分析软件加强直观教学。教师在授课过程中可以根据需要,直接利用Excel、SPSS、SAS等统计分析软件演示案例的分析过程与结果,使统计数据的整理、分析和推断变得快速而简单,从而实现教学与软件应用的有机结合。

3.不断提高自身综合素质

在现代教学模式中,教师既是知识的传授者,又是教学活动的组织者[4],在教学过程中起主导作用,直接关系到教学效果。生物统计学课程教学要求教师具备高等数学、概率论等基础理论和较强的逻辑思维能力。该门课程与生产实践和科学试验关系也十分密切。随着计算机科学的发展,与该课程相关的各种统计分析软件也得到了大力开发和应用。这就要求任课老师具有较高的理论水平和科研实践能力。教师要想讲好这门课,就必须提高自身的综合素质。首先,紧跟时代步伐,转变教学观念,努力钻研教学规律,探索改革该课程教学体系,建立与之相应的教学手段和教学方法,充分发挥教师的教学主导作用和学生的学习主体作用。其次,深入钻研教学内容,并紧跟该门课程的发展趋势,不断学习新内容,掌握当代统计学新的理论和方法及各种统计软件的应用,不断完善教学内容。最后,加强自身科研观念和专业实践能力。《生物统计学》是一门在科研和实践工作上应用性极强的课程,要求任课老师在教学过程中将科研工作和生产实践贯穿教学内容中。只有这样才能讲出该门课程的精髓,增加学生的学习兴趣,形成对该课程教学的促进作用。

4.建立更加合理和完备的考核机制

本门课程传统的考核方式以闭卷笔试为主,主要强调书本理论知识的考核,用一次期末考试完全决定这一个学期的成绩,最终造成很多学生高分低能,无法客观准确地评定学生的成绩和能力。我们认为,学生的总成绩应由平时成绩、实践成绩和笔试成绩三部分构成。平时成绩主要考查作业完成情况,出勤情况和平时课堂表现,占总成绩的20%;实践成绩主要考查学生在实践过程中试验设计的合理性,推理的完整性和应用统计软件的能力,占总成绩的30%;笔试成绩主要考核学生对基本知识的掌握程度和灵活应用知识解决实际问题的能力,占总成绩的50%。

综上所述,在生物统计学教学中,教师要改革教学内容、教学方法和教学手段,注重将理论与实践相结合,更要主动提高自身的素养,顺应时代潮流。在提高学生综合素质的大前提下,建立更加合理和完备的考核机制,培养学生的学习兴趣,提高学习能力,增强动手意识,提高教学效率,从而提高专业技术人才的培养质量,以满足社会发展的需要。

参考文献:

[1]李春喜.生物统计学.北京.科学出版社,2008:1-3.

[2]陈柄灿.《食品试验设计与统计分析》课程教学设想[J].西南农业大学学报(社会科学版),2008,6,(1):211-213.

[3]王永立.生物统计学课程教学改革探索与尝试[J].周口师范学院学报,2011,28,(5):82-84.