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關(guān)鍵詞:管理信息系統(tǒng);實(shí)驗(yàn);部件庫(kù)最小系統(tǒng);課程建設(shè);教學(xué)改革
信息社會(huì)尤其需要既懂技術(shù)又通管理的復(fù)合型人才。管理信息系統(tǒng)課程綜合計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信技術(shù)、運(yùn)籌學(xué)、管理科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等學(xué)科的相關(guān)知識(shí),形成了一門獨(dú)具特色的綜合性邊緣學(xué)科以培養(yǎng)社會(huì)所需的復(fù)合型人才。鑒于此,大多經(jīng)濟(jì)類院校都將管理信息系統(tǒng)課程列為了經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,這充分說(shuō)明了管理信息系統(tǒng)課程的重要地位。但在實(shí)際的管理信息系統(tǒng)課程教學(xué)中,卻出現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、學(xué)習(xí)被動(dòng)以及課堂教學(xué)效果不佳等令人尷尬的一面[1]。筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐,認(rèn)為這種社會(huì)需求與管理信息系統(tǒng)課程教學(xué)的反差問(wèn)題與實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。學(xué)生沒(méi)有社會(huì)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),尤其是管理經(jīng)驗(yàn),因此難以聯(lián)系實(shí)際主動(dòng)地學(xué)習(xí)。實(shí)際教學(xué)中,可以用部件庫(kù)最小系統(tǒng),快速搭建管理系統(tǒng)原型,讓學(xué)生身入其境,進(jìn)入管理信息系統(tǒng)開發(fā)者的角色,融會(huì)貫通,從而取得良好的教學(xué)效果[2-3]。
1管理信息系統(tǒng)課程基本特點(diǎn)及目前教學(xué)中的問(wèn)題
1.1基本特點(diǎn)
(1) 要求學(xué)生具備多個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。管理信息系統(tǒng)課程涉及的知識(shí)不僅涵蓋了管理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等各專業(yè)前期課程的基礎(chǔ)知識(shí),還包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、系統(tǒng)工程等方面的知識(shí)。
(2) 實(shí)踐性強(qiáng)。課程包含的很多概念和方法需通過(guò)實(shí)驗(yàn)和課題設(shè)計(jì)等才能深刻理解和掌握,需要學(xué)生了解企業(yè)具體業(yè)務(wù)流程,能動(dòng)手利用軟件工具做出模擬系統(tǒng)[4]。
1.2目前教學(xué)中的問(wèn)題
1.2.1培養(yǎng)目標(biāo)定位不明
社會(huì)既需要管理信息系統(tǒng)的分析人員和開發(fā)人員,也需要系統(tǒng)維護(hù)人員和實(shí)際操作人員。經(jīng)濟(jì)類院校開設(shè)管理信息系統(tǒng)課程的各專業(yè),在規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容時(shí),應(yīng)認(rèn)識(shí)到本專業(yè)的人才培養(yǎng)方向。經(jīng)濟(jì)類院校不能忽視與管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)工程等知識(shí)的整合,而把管理信息系統(tǒng)變成簡(jiǎn)單的開發(fā)課程。
1.2.2教學(xué)內(nèi)容滯后
目前國(guó)內(nèi)的管理信息系統(tǒng)教材內(nèi)容、理論相對(duì)比較陳舊。
例如國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,管理信息系統(tǒng)的研究方法主要以原型法和面向?qū)ο蠓椒橹髁?而我國(guó)的大多數(shù)教科書仍以傳統(tǒng)的生命周期法作為主線,對(duì)原型法和面向?qū)ο蟮姆椒ㄖ蛔饕话愕慕榻B??梢哉f(shuō),教材內(nèi)容在一定程度上限制了教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),造成了課程學(xué)習(xí)內(nèi)容嚴(yán)重滯后于當(dāng)前管理信息系統(tǒng)的發(fā)展水平。這就使得學(xué)生掌握的開發(fā)工具與社會(huì)的需求嚴(yán)重脫節(jié)[1,5]。
1.2.3實(shí)驗(yàn)安排不合理
由于經(jīng)濟(jì)類院校學(xué)生編程能力普遍有限,有些學(xué)校只能安排一些認(rèn)識(shí)性的實(shí)驗(yàn),流于管理類課程的范疇;有些學(xué)校采取案例教學(xué)法,以要求學(xué)生能獨(dú)立完成一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為全部目標(biāo)。這種安排過(guò)于偏重理工、偏重軟件開發(fā),由于學(xué)生在程序設(shè)計(jì)方面耗費(fèi)過(guò)多精力,忽視了WEB-MIS、ERP、DSS等新內(nèi)容,不能為全面學(xué)習(xí)管理信息系統(tǒng)的基本理論與基本知識(shí)服務(wù),無(wú)法讓學(xué)生全面掌握管理信息系統(tǒng)的開發(fā)技能。
2經(jīng)濟(jì)類院校管理信息系統(tǒng)課程教學(xué)建議
經(jīng)濟(jì)類院校應(yīng)充分利用資源和學(xué)科優(yōu)勢(shì),借助經(jīng)濟(jì)和管理類學(xué)科的支撐,開設(shè)有自己特色的管理信息系統(tǒng)課程。對(duì)經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)本科學(xué)生來(lái)說(shuō),他們的目標(biāo)是成為能夠適應(yīng)現(xiàn)代信息化社會(huì)需要的、具備現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)管理理論基礎(chǔ)、掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)知識(shí)及應(yīng)用能力的具有寬基礎(chǔ)、強(qiáng)能力的復(fù)合型優(yōu)秀經(jīng)濟(jì)管理專門人才[1,5],這就要求本課程要與時(shí)俱進(jìn)、定位明確。
2.1教學(xué)目標(biāo)
經(jīng)濟(jì)類院校經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)本科學(xué)生應(yīng)具備以下能力:
(1) 應(yīng)當(dāng)掌握管理信息系統(tǒng)所涉及的基本概念知識(shí),例如管理信息系統(tǒng)的意義與功能、一般管理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成、設(shè)計(jì)過(guò)程與一般設(shè)計(jì)方法、某些典型系統(tǒng)的特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)、管理信息系統(tǒng)的實(shí)施與維護(hù)知識(shí)等。
(2) 應(yīng)具有信息意識(shí),具備在信息化環(huán)境下收集信息、處理信息和有效利用信息的能力。
(3) 利用軟件工具,以原型法為研究方法做出一個(gè)系統(tǒng),真正弄明白管理信息系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)。
但是,要實(shí)現(xiàn)這些能力決不是將本課程變成代碼設(shè)計(jì)課程,而應(yīng)該掌握系統(tǒng)的科學(xué)思想和管理信息系統(tǒng)的規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)的技術(shù)方法,并能將信息管理,管理信息系統(tǒng)規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施、管理、評(píng)價(jià)和維護(hù)等方面的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際經(jīng)濟(jì)管理工作中。
2.2引入部件庫(kù)最小系統(tǒng)輔助教學(xué)
部件庫(kù)最小系統(tǒng)是在總結(jié)大量信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)普遍規(guī)律的基礎(chǔ)上,抽取其共同特征,研究設(shè)計(jì)的一套信息系統(tǒng)即插即用型軟部件,可以用于多種應(yīng)用系統(tǒng),使原來(lái)極為煩瑣的一些程序代碼設(shè)計(jì)工作幾乎無(wú)須時(shí)間就可以完成;使得原來(lái)必須專業(yè)人員才能做的編碼與系統(tǒng)維護(hù)工作,普通未經(jīng)特別訓(xùn)練的人員也能進(jìn)行。在管理信息系統(tǒng)教學(xué)上使用這種軟件,可以使學(xué)生從代碼設(shè)計(jì)中解放出來(lái),更好地對(duì)管理信息系統(tǒng)有一個(gè)整體的概念。
傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)教學(xué)往往在與實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系不夠緊密的情況下用大量時(shí)間講解管理信息系統(tǒng)的基本理論、基本概念。內(nèi)容枯燥,學(xué)生學(xué)了不知有什么用,也不知道在計(jì)算機(jī)上如何操作。
引入部件庫(kù)最小系統(tǒng)制作范例教學(xué),第一次課就結(jié)合學(xué)生比較熟悉的學(xué)生管理,先由老師提出相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu),讓學(xué)生利用部件庫(kù)最小系統(tǒng)中的部件自己動(dòng)手構(gòu)建一個(gè)具體的管理系統(tǒng),并具體對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作,使學(xué)生了解什么是管理信息系統(tǒng),它是做什么用的,是怎樣構(gòu)成的,一般功能要求有哪些。這樣學(xué)生對(duì)本課程就建立了一個(gè)整體的概念,了解了課程的基本要求。
接著,教師和學(xué)生一起討論與上機(jī)實(shí)踐:通過(guò)對(duì)部件庫(kù)中各個(gè)部件的使用,了解管理信息系統(tǒng)常見界面的設(shè)計(jì)需求以及對(duì)性能的一般要求。學(xué)會(huì)利用ROSE完成一個(gè)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的需求分析與概要設(shè)計(jì),并根據(jù)需求分析的內(nèi)容利用部件庫(kù)建立一個(gè)具有自適應(yīng)性的管理系統(tǒng)??梢赃M(jìn)行ERP和電子商務(wù)系統(tǒng)模擬,了解ERP系統(tǒng)構(gòu)成及其基本原理以及電子商務(wù)系統(tǒng)的一般體系、結(jié)構(gòu)、流程。
在教學(xué)全過(guò)程中,我們準(zhǔn)備了數(shù)十個(gè)課程設(shè)計(jì)題,要求學(xué)生隨著教學(xué)進(jìn)程實(shí)地進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)[4]。設(shè)計(jì)工作由模仿逐步轉(zhuǎn)向創(chuàng)新,開始時(shí)由教師指定數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)與功能要求,學(xué)生自選部件建造系統(tǒng)。隨著教學(xué)的深入,進(jìn)一步提出實(shí)際課題的工作過(guò)程與數(shù)據(jù)要求,放手讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)管理信息系統(tǒng)。
在關(guān)于系統(tǒng)功能要求、性能要求、數(shù)據(jù)模型、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)特性、函數(shù)依賴、范式、數(shù)據(jù)完整性與安全性、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等理論教學(xué)中,我們都提供一些典型的實(shí)例,要求學(xué)生使用部件建造系統(tǒng),并總結(jié)體會(huì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念與設(shè)計(jì)理論的具體含義。
經(jīng)濟(jì)類院校經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)本科學(xué)生本身已經(jīng)具有一定前導(dǎo)經(jīng)濟(jì)、管理專業(yè)知識(shí),通過(guò)部件庫(kù)最小系統(tǒng)范例教學(xué),可以使學(xué)生將以前所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到管理信息系統(tǒng)中,看到一個(gè)具體的系統(tǒng),而不是枯燥的理論,既增加了學(xué)習(xí)興趣,又更好地理解了前序課程,真正達(dá)到管理信息系統(tǒng)課程開設(shè)的要求。
論文摘要:舒爾曼提出的“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”推動(dòng)了教育研究與實(shí)踐的向前發(fā)展。高?!锻ㄐ旁怼氛n程學(xué)科教學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)與內(nèi)容框架主要包括通信原理課程教學(xué)模式等七個(gè)方面,對(duì)《通信原理》課程教學(xué)策略的知識(shí)應(yīng)用進(jìn)行論述,具有較強(qiáng)的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
一、教師的學(xué)科教學(xué)知識(shí)
在20世紀(jì)80年代的西方教師專業(yè)化運(yùn)動(dòng)中,美國(guó)斯坦福大學(xué)的Shulman教授,針對(duì)當(dāng)時(shí)在對(duì)教師的資格認(rèn)證中,將教師的教學(xué)能力簡(jiǎn)單理解為教師具備的學(xué)科知識(shí)和教學(xué)知識(shí)的問(wèn)題,指出對(duì)教師知識(shí)的分析是推動(dòng)我們對(duì)教師行為分析的最主要的因素,提出了“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”(pedagogical content knowledge/PCK,也有人譯為教育學(xué)內(nèi)容知識(shí)、教學(xué)學(xué)科知識(shí)、教學(xué)專業(yè)知能、學(xué)科內(nèi)容教學(xué)知識(shí)等)這一重要概念。舒爾曼認(rèn)為,學(xué)科教學(xué)知識(shí)是學(xué)科知識(shí)和教育學(xué)知識(shí)的特殊混合體,是教師對(duì)學(xué)科知識(shí)獨(dú)特的專業(yè)理解,為教師所特有,是“教師對(duì)如何幫助學(xué)生理解具體學(xué)科內(nèi)容而做出的理解”。學(xué)科教學(xué)知識(shí)使教師學(xué)會(huì)如何組織和呈現(xiàn)具體學(xué)科的主題、問(wèn)題、結(jié)果,使之與學(xué)習(xí)者多樣的興趣與能力相適應(yīng),從而組織教學(xué)。學(xué)科教學(xué)知識(shí)的提出,為教師的專業(yè)化發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。
學(xué)科教學(xué)知識(shí)是教師在教學(xué)中將特定的學(xué)科教學(xué)內(nèi)容加工轉(zhuǎn)化而形成的能為學(xué)生接受的知識(shí)。學(xué)科教學(xué)知識(shí)的形成需要教師對(duì)學(xué)科知識(shí)、教學(xué)知識(shí)、學(xué)生知識(shí)、情景知識(shí)等進(jìn)行整合,并對(duì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不斷歸納、總結(jié)與調(diào)整。因此,學(xué)科教學(xué)知識(shí)具有實(shí)踐性、情景性和個(gè)體性。學(xué)科教學(xué)知識(shí)的形成揭示了教師教學(xué)能力發(fā)展的復(fù)雜過(guò)程,使對(duì)教師教學(xué)能力的研究更為深人與科學(xué)。
舒爾曼提出的“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”概念引起了學(xué)者們對(duì)與教師教學(xué)實(shí)踐相關(guān)知識(shí)的重視,學(xué)者們進(jìn)行了大量的論述與研究,“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”理論成為教師教育、課堂教學(xué)行為分析、科學(xué)教育等學(xué)科教育研究的重要內(nèi)容與基礎(chǔ)框架。后經(jīng)過(guò)修改和補(bǔ)充,舒爾曼又進(jìn)一步闡釋了學(xué)科教學(xué)知識(shí)的框架。以此為基礎(chǔ),學(xué)者根據(jù)自己的理解,提出了學(xué)科教學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵;盡管不同的學(xué)者有不同的見解,但大同小異,基本上都認(rèn)為學(xué)科教學(xué)知識(shí)包括:教師教育信念、學(xué)科知識(shí)、教育學(xué)知識(shí)、關(guān)于學(xué)生的知識(shí)、教學(xué)情境知識(shí)等幾個(gè)方面。
二、《通信原理》課程教師的學(xué)科教學(xué)知識(shí)
現(xiàn)代社會(huì)是信息社會(huì),電子與通信類專業(yè)從而也成為極為熱門的專業(yè)。在電子與通信類專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)中,《通信原理》是極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。此課程的主要任務(wù)在于研究通信系統(tǒng)中的基本概念和基本原理,讓學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的基本組成、理論原理、實(shí)現(xiàn)方法和系統(tǒng)性能,能夠在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和工作中靈活應(yīng)用,并激發(fā)他們對(duì)通信學(xué)科方面的學(xué)習(xí)興趣和熱情,使他們有足夠的自信和能力來(lái)適應(yīng)這一日新月異的領(lǐng)域。該課程內(nèi)容涉及隨機(jī)過(guò)程、復(fù)變函數(shù)與積分變換、信息論、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理等多方面的知識(shí)。高等教育是人才培養(yǎng)的主渠道,而教師則是決定學(xué)校教育質(zhì)量的關(guān)鍵。在創(chuàng)新人才教育的大背景下,有必要對(duì)《通信原理》課程教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行分析、研究。
對(duì)于教師學(xué)科教學(xué)知識(shí)框架,除理論研究之外,也要進(jìn)行實(shí)證研究,如調(diào)查分析、測(cè)量、比較等;而教師知識(shí)結(jié)構(gòu)必然會(huì)涉及學(xué)科和專業(yè)。以往的研究多涉及基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的教師;近年來(lái),高等教育專業(yè)的教師學(xué)科教學(xué)知識(shí)也開始受到重視。筆者在理論分析、聽課、親歷教學(xué)的基礎(chǔ)上,提出了高?!锻ㄐ旁怼氛n程教師的學(xué)科教學(xué)知識(shí)框架。高?!锻ㄐ旁怼氛n程教師的學(xué)科教學(xué)知識(shí)應(yīng)該包括如下主要內(nèi)容:
(一)《通信原理》課程教學(xué)模式知識(shí)
《通信原理》課程教學(xué)方法因課程中具體內(nèi)容的性質(zhì)而有所不同,常用的教學(xué)模式有:仿專家思考模式,是要求學(xué)生像通信專家一樣思考,強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn),以傳授專業(yè)知識(shí)為主的教學(xué)模式。概念轉(zhuǎn)換模式,是通過(guò)使學(xué)生產(chǎn)生情景上的沖突,改變學(xué)生原有的概念,幫助他們建立通信科學(xué)概念的模式。探究模式,包括一般意義上的探究和以學(xué)習(xí)共同體為中心、分工負(fù)責(zé)、利用實(shí)驗(yàn)室條件進(jìn)行研究的“小組合作學(xué)習(xí)”或“合作探究”模式?;陧?xiàng)目或課題的教學(xué)模式,即以“導(dǎo)向”性的問(wèn)題為中心,圍繞一個(gè)主題組織概念、原理,指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和調(diào)查得出解決方案等。
在熟悉《通信原理》課程教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,應(yīng)根據(jù)本科和高職??频摹锻ㄐ旁怼氛n程教學(xué)目標(biāo)的不同和學(xué)生基礎(chǔ)的不同,采用不同的課程教學(xué)模式。根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn),本科教學(xué)中適合采用仿專家思考模式、概念轉(zhuǎn)換模式、探究模式;高職??平虒W(xué)中,則宜運(yùn)用基于項(xiàng)目或課題的教學(xué)模式和探究模式。這些模式在教學(xué)中還需要靈活交替使用。不論采用何種教學(xué)模式,《通信原理》課程的教師都應(yīng)當(dāng)具備體現(xiàn)《通信原理》課程特點(diǎn)的教學(xué)策略。筆者在教學(xué)中大量使用了理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)相結(jié)合,以及案例教學(xué)的策略。
(二)通信專業(yè)課程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)知識(shí)
通信專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)一批具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、很強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力的人才,主要培養(yǎng)德智體全面發(fā)展、基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、素質(zhì)高、富有創(chuàng)新意識(shí)、在通信領(lǐng)域內(nèi)獲得專業(yè)訓(xùn)練的高級(jí)技術(shù)人才,以適應(yīng)國(guó)家加速信息化發(fā)展對(duì)人才的需要。專業(yè)是以通信技術(shù)為主,結(jié)合計(jì)算機(jī)應(yīng)用的寬口徑專業(yè)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo),我們應(yīng)該重點(diǎn)圍繞通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能信息處理、無(wú)線通信及測(cè)控、現(xiàn)代交換技術(shù)、光通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)與圖像處理等展開教學(xué)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
只有從總體上理解了通信專業(yè)課程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo),才能在課程教學(xué)中處理好《通信原理》和其他課程的關(guān)系,達(dá)到預(yù)期的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。為此,我們需要根據(jù)創(chuàng)新人才教育的大思路,從高等教育特點(diǎn)和各學(xué)校具體條件出發(fā),結(jié)合各個(gè)專業(yè)的特點(diǎn),加強(qiáng)專業(yè)理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。
(三)《通信原理》課程目標(biāo)與內(nèi)容知識(shí)
為了適應(yīng)新世紀(jì)的需要,《通信原理》課程的培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)具有厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力,特別是具有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的科技人才。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得必要的信息通信與傳輸方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本技能,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和動(dòng)手能力;使學(xué)生在模擬和數(shù)字通信方面建立清晰的系統(tǒng)概念,掌握通信系統(tǒng)的一般分析方法,并具備一定的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力;使學(xué)生了解通信技術(shù)的最新發(fā)展方向,從而把握通信學(xué)科發(fā)展脈絡(luò),激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)新性,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)能夠解決挑戰(zhàn)性問(wèn)題的新一代工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
《通信原理》課程內(nèi)容具體包括:通信的概念、通信系統(tǒng)基本組成、數(shù)字通信系統(tǒng)、信道簡(jiǎn)介;信息嫡的基本概念;AWGN信道下香農(nóng)信道容量理論;信號(hào)的頻域分析方法,自相關(guān)函數(shù)與功率譜密度,互相關(guān)函數(shù)與互譜密度;Hillbert變換,解析信號(hào),等效基帶分析;隨機(jī)信號(hào)與平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào),窄帶平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào),高斯白噪聲過(guò)程;模擬調(diào)制;模擬信號(hào)的數(shù)字化;高斯白噪聲信道中的數(shù)字傳輸;帶限AWGN信道下的數(shù)字傳輸?shù)?。?duì)這些內(nèi)容的深入了解和精深掌握是做好《通信原理》課程教學(xué)的前提條件。
除了對(duì)這些基礎(chǔ)知識(shí)的牢固掌握以外,教師還應(yīng)該對(duì)通信的研究史和發(fā)現(xiàn)史、學(xué)科研究與開發(fā)最新進(jìn)展,特別是光電子通信有較多的了解,并在教學(xué)中適當(dāng)進(jìn)行最新研究與開發(fā)成果介紹。
(四)學(xué)生對(duì)本專業(yè)知識(shí)的理解能力知識(shí)
通信專業(yè)教師應(yīng)該了解學(xué)生對(duì)具體專業(yè)知識(shí)的理解能力,包括學(xué)生學(xué)習(xí)需要和學(xué)習(xí)困難的知識(shí)。所謂學(xué)生學(xué)習(xí)需要的知識(shí)指的是學(xué)生在學(xué)習(xí)某個(gè)通信原理課程內(nèi)容之前必備的專業(yè)知識(shí)和技能。學(xué)生的學(xué)科理解能力是影響教學(xué)效果的重要原因。只有深人了解學(xué)生學(xué)習(xí)《通信原理》課程需要哪些預(yù)備知識(shí)、難點(diǎn)是哪些等,才能有的放矢,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高教學(xué)效果。學(xué)生學(xué)習(xí)《通信原理》課程時(shí),較難理解和接受的知識(shí)包括通信的抽象概念、隨機(jī)過(guò)程概念、信息熵、Hillbert變換,教師教學(xué)中應(yīng)該努力讓學(xué)生掌握這些方面的內(nèi)容。
(五)通信安全意識(shí)
通信安全涉及國(guó)家、單位,以及個(gè)人的通信秘密保障,關(guān)乎國(guó)家、社會(huì)征集、經(jīng)濟(jì)、軍事等各方面的安全?,F(xiàn)有的《通信原理》課程教材都不涉及通信安全教育,這是一個(gè)很大的缺陷。《通信原理》課程教師不僅自己應(yīng)該具有一定的通信安全知識(shí)和相關(guān)思考,更應(yīng)該將其滲透于《通信原理》課程的教學(xué)之中。
三、《通信原理》課程學(xué)科教學(xué)知識(shí)的運(yùn)用
《通信原理》課程教師應(yīng)該具備上述學(xué)科教學(xué)知識(shí),并能熟練地運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中。作者在自己的教學(xué)實(shí)踐中對(duì)《通信原理》課程學(xué)科教學(xué)知識(shí)進(jìn)行了靈活運(yùn)用。下面對(duì)其中的教學(xué)策略知識(shí)的運(yùn)用舉例說(shuō)明如下:
(一)學(xué)科知識(shí)傳授方面,教學(xué)重點(diǎn)放在數(shù)字通信系統(tǒng)部分
《通信原理》內(nèi)容包括通信的基本理論、模擬調(diào)制、數(shù)字傳輸、編碼技術(shù)幾個(gè)大部分。由于現(xiàn)代通信的發(fā)展方向是數(shù)字通信,因此,教學(xué)重點(diǎn)在數(shù)字通信系統(tǒng)部分。在課程的開始階段,讓學(xué)生準(zhǔn)確把握數(shù)字通信系統(tǒng)的組成、各模塊的功能,使得學(xué)生能夠把本課程的內(nèi)容有機(jī)地組合起來(lái),在學(xué)習(xí)具體知識(shí)點(diǎn)時(shí)能明確它們?cè)谕ㄐ畔到y(tǒng)中所起的作用,收到“既見樹木,又見森林”的效果?!锻ㄐ旁怼肥且婚T理論和實(shí)踐并重的課程,在理論教學(xué)方面,要讓學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的基本組成、理論原理、分析方法。為了提高教學(xué)效果,在課堂上采用設(shè)問(wèn)思考和逆向思考提問(wèn)等教學(xué)方法,啟發(fā)學(xué)生思考、誘發(fā)學(xué)生的思維、激起學(xué)生的求知欲望。在教學(xué)過(guò)程中注重考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和接受能力,在備課時(shí),采用換位思考方法,感受學(xué)生的困惑,考慮講解的技巧,以在最短的時(shí)間內(nèi)收到最佳的教學(xué)效果。同時(shí)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象,注意將學(xué)生自學(xué)和精講重點(diǎn)、難點(diǎn)結(jié)合起來(lái)。在每章及每小節(jié)結(jié)束時(shí),注意進(jìn)行課程總結(jié),讓學(xué)生及時(shí)鞏固所學(xué)內(nèi)容,便于繼續(xù)學(xué)習(xí)新的內(nèi)容。
(二)通過(guò)介紹新技術(shù)進(jìn)展,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
《通信原理》是通信專業(yè)的基礎(chǔ)課程,涉及的最新技術(shù)不多,而本院電子信息與科學(xué)技術(shù)專業(yè)通信方面的后續(xù)課程也不多。而且,在中國(guó)的高等教育中,工科教育的一個(gè)較明顯的缺陷是最新科研與開發(fā)成果很難及時(shí)在教材中體現(xiàn),用什么教材講什么內(nèi)容的傳統(tǒng)也使得最新科研與開發(fā)成果很難在教師的授課過(guò)程中被包括進(jìn)來(lái)。通信的發(fā)展日新月異,新技術(shù)層出不窮,如何在有限的課時(shí)里讓學(xué)生掌握通信基本理論的同時(shí),盡量了解更多關(guān)于通信方面的新理論和新技術(shù)是教學(xué)中需要解決的問(wèn)題之一。作者在教學(xué)中采用課內(nèi)附帶介紹最新進(jìn)展的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,在講解基本內(nèi)容的同時(shí),附帶介紹了移動(dòng)通信的發(fā)展?fàn)顩r、移動(dòng)通信中常用多址方式、3G技術(shù)及其現(xiàn)狀等內(nèi)容,既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開拓其視野,也能為他們將來(lái)從事這方面的研究和開發(fā)指明方向。
(三)通過(guò)CAI和仿真輔助教學(xué),加深對(duì)理論的理解
大量使用多媒體進(jìn)行教學(xué),并在課件設(shè)計(jì)上注意突破簡(jiǎn)單的演示型模式,體現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程,重視知識(shí)要點(diǎn)的剖析,提高學(xué)生主體的參與程度;在課堂講解上,注意將重點(diǎn)內(nèi)容在黑板上列出,避免讓學(xué)生有看電影的感覺(jué),同時(shí)便于學(xué)生理解掌握原理,從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)各自的不足;同時(shí),利用仿真軟件對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真觀察,提高了學(xué)生對(duì)理論的理解能力,培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)觀念。
(四)加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐,鞏固所學(xué)內(nèi)容
《通信原理》是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的課程,為了幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的內(nèi)容,加深理解,筆者在教學(xué)中采用兩種方法來(lái)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。其一,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用本系現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;其二,利用MATLAB仿真軟件,編寫仿真程序,采用課堂演示的方法。比如,通過(guò)仿真實(shí)現(xiàn)多種解調(diào)方式的誤碼率曲線,可以讓學(xué)生們直觀地了解它們的性能差異,體會(huì)“面對(duì)面”交流的樂(lè)趣。而編程基礎(chǔ)比較好的同學(xué)可以開發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字通信系統(tǒng),重點(diǎn)讓學(xué)生練習(xí)使用信源編碼信道及接收機(jī)的仿真實(shí)現(xiàn)等。這樣,既提高了學(xué)生的編程能力,也加深了其對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)的理解。
【關(guān)鍵詞】通信原理 數(shù)字化教學(xué) 教學(xué)模式 資源建設(shè)
【基金項(xiàng)目】本文系2012校教改項(xiàng)目《通信專業(yè)基礎(chǔ)課程群的建設(shè)與改革》(項(xiàng)目編號(hào):201227)支持。
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)02-0250-02
《通信原理》是通信工程、電子信息工程以及計(jì)算機(jī)等本科專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是眾多高校通信與電子信息類專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試或復(fù)試的必考科目之一[1]。課程的主要目標(biāo)是為學(xué)生建立現(xiàn)代通信技術(shù)的基本框架,培養(yǎng)學(xué)生分析能力、創(chuàng)新能力和深入研究問(wèn)題的能力,使學(xué)生能夠在今后的學(xué)習(xí)工作中按其個(gè)性化需要解決所在特定專業(yè)工作崗位中可能面臨的問(wèn)題。因此,該課程在通信和電子信息類專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中占有十分重要的地位。
然而,因?yàn)檫@一課程概念繁多且抽象、數(shù)學(xué)功底要求高、通信技術(shù)更新過(guò)快等特點(diǎn)致使諸多專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中倍感吃力。因此,如何能夠讓繁雜的概念條理化,枯燥的推導(dǎo)有趣化,更新的技術(shù)簡(jiǎn)單化,已成為了《通信原理》授課教師多年來(lái)努力的目標(biāo)。隨著多媒體通信的快速發(fā)展,數(shù)字化教學(xué)在各大高校中蓬勃開展,本文針對(duì)《通信原理》課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中的種種弊端,結(jié)合數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn),提出了《通信原理》課程數(shù)字化的教學(xué)模式,幫助學(xué)生輕松而扎實(shí)地學(xué)好這門課程。
1.傳統(tǒng)《通信原理》教學(xué)模式
教師主動(dòng)講授,學(xué)生被動(dòng)接受的“填鴨式”教學(xué)依然是現(xiàn)在大多數(shù)高校理論課程教學(xué)的主要模式?!锻ㄐ旁怼氛n程的教學(xué)通常由兩部分組成,一部分為理論課,以教師講授為主;另一部分為實(shí)驗(yàn)課,以學(xué)生動(dòng)手為主,在實(shí)驗(yàn)室完成。然而,由于受實(shí)驗(yàn)條件限制,許多高校開設(shè)的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏創(chuàng)新性,很難激發(fā)學(xué)生的興趣。而以講授為主的理論課程,也因以下種種原因很難取得好的教學(xué)效果。
(1)先修課程較多,使學(xué)生因基礎(chǔ)不扎實(shí)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)吃力。學(xué)習(xí)這門課程,需要先修高等數(shù)學(xué)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、高頻電子線路、信號(hào)與系統(tǒng)、隨機(jī)過(guò)程[2]等課程,這些課程幾乎涵蓋了大學(xué)一、二年級(jí)所有的工科理論課程,任何課程設(shè)置上的不合理或某一課程理論基礎(chǔ)的不牢固,都會(huì)給本門課程的學(xué)習(xí)來(lái)帶一定的障礙。例如,“確知信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)”這兩章內(nèi)容,涉及多門先修課程的知識(shí),對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)功底要求非常高,因此,學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)感到很吃力,老師也常常會(huì)需要大量的時(shí)間在數(shù)學(xué)推導(dǎo)上。
(2)概念繁雜、內(nèi)容抽象,使學(xué)生覺(jué)得枯燥乏味[3]而失去對(duì)該課程學(xué)習(xí)的興趣?!澳M調(diào)制系統(tǒng)”這一章中涉及的線性調(diào)制方式有AM、DSB、SSB、VSB 這4種,每一種調(diào)制方式又有各自的相干解調(diào)和非相干解調(diào)方法;而非線性調(diào)制涉及概念更加瑣碎,什么是調(diào)頻、調(diào)相、窄帶調(diào)頻、寬帶調(diào)頻、瞬時(shí)頻偏、瞬時(shí)相偏等這些瑣碎的概念使學(xué)生覺(jué)得雜亂、難記、枯燥從而失去學(xué)習(xí)的興趣。
(3)通信新技術(shù)發(fā)展迅速,教材和實(shí)際脫節(jié)使學(xué)生覺(jué)得書本知識(shí)太過(guò)陳舊而失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力。比如,第三代移動(dòng)通信的相關(guān)技術(shù)在很多教材當(dāng)中依然被作為通信的發(fā)展前景被展望,然而現(xiàn)實(shí)中該技術(shù)已經(jīng)成熟應(yīng)用。這難免會(huì)使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生抵觸情緒,認(rèn)為書本上的知識(shí)太陳舊而失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式過(guò)于重視知識(shí)的傳授,忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體性,也忽略了對(duì)學(xué)生能力特別是創(chuàng)新能力的培養(yǎng),只注重對(duì)學(xué)生的知識(shí)記憶儲(chǔ)存,而不注重發(fā)展其綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。因此,這一陳舊的教學(xué)模式既不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、發(fā)散性思維、批判性思維,也不利于適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的“創(chuàng)新人才”的培養(yǎng),不能適應(yīng)新時(shí)期教育的需要。
2.數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn)
數(shù)字化教學(xué)融合計(jì)算機(jī)、通信、多媒體以及傳統(tǒng)教學(xué)技術(shù)為一體,形成以數(shù)字形式的教學(xué)環(huán)境[4]。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,數(shù)字化教學(xué)有著以下幾方面的特點(diǎn):
(1)數(shù)字化教學(xué),打破了傳統(tǒng)的以“黑板+課本”為主的枯燥的授課方式,以生動(dòng)的教學(xué)資源為學(xué)生提供一個(gè)“鮮活”的教學(xué)平臺(tái),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生能夠在一個(gè)輕松愉快的氛圍中獲得知識(shí)。
(2)數(shù)字化教學(xué),打破了傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式,學(xué)生在教學(xué)中能積極發(fā)揮其主動(dòng)性,使教師能夠更清楚地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,大大提高教學(xué)效果。
(3)數(shù)字化教學(xué),打破了傳統(tǒng)的“課堂授課”教學(xué)模式。傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師課堂授課,課余很難有時(shí)間給學(xué)生輔導(dǎo)。然而,數(shù)字化教學(xué)模式中,教師和學(xué)生可以通過(guò)互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行交流,使學(xué)生學(xué)習(xí)效率大幅度提高,教師教學(xué)效果也能得以保證。
3.數(shù)字化《通信原理》教學(xué)模式
《通信原理》是一門理論性、綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。傳統(tǒng)的教學(xué)模式很難取得好的教學(xué)效果,因此必須結(jié)合數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn),逐步改革和探索《通信原理》課程的數(shù)字化教學(xué)模式,以提高教學(xué)質(zhì)量。
3.1數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)
3.1.1數(shù)字化教學(xué)資源的內(nèi)容
數(shù)字化教學(xué)資源是指經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理或者經(jīng)過(guò)再加工和制作的,可以在多媒體計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的、能夠展現(xiàn)相關(guān)知識(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)容的教學(xué)材料[5]。其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛:常包括多媒體課件庫(kù)、多媒體教材庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)課程庫(kù)、虛擬實(shí)驗(yàn)庫(kù)、試題庫(kù)、習(xí)題庫(kù)等方面(如圖1所示)。
圖1 通信原理數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)框圖
(1)多媒體課件庫(kù)提供教師教學(xué)常用多媒體課件及電子教案,同時(shí)也可以提供一些具有參考價(jià)值的優(yōu)秀課程課件或鏈接,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供一些輔助作用。多媒體課件是提高教學(xué)效果的重要途徑,開發(fā)高質(zhì)量的教學(xué)課件也是構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)資源的重要環(huán)節(jié)。因此,多媒體課件應(yīng)該支持PowerPoint、Authorware、Director、Flash等多媒體開發(fā)平臺(tái),創(chuàng)建豐富的多種媒體元素,(如圖片、動(dòng)畫,且配有相應(yīng)的解說(shuō)、音效等),從而改善教學(xué)媒體的表現(xiàn)力和交互性,促進(jìn)課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程的全面優(yōu)化,提高教學(xué)效果。
(2)多媒體教材庫(kù)、視頻資源庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)課程庫(kù),利用開放的網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生收集豐富的學(xué)習(xí)資源,使學(xué)生利用這些資源實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí),充分提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
(3)虛擬實(shí)驗(yàn)庫(kù)是基于Web技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的開放式網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。它為開設(shè)各種虛擬實(shí)驗(yàn)課程提供了全新的教學(xué)環(huán)境。由于受實(shí)驗(yàn)條件的限制,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不可能獨(dú)立完成課程內(nèi)所有的實(shí)驗(yàn),不利于學(xué)生對(duì)概念的理解。然而虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制,只要有電腦和網(wǎng)絡(luò),學(xué)生就可以通過(guò)虛擬的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自己動(dòng)手配置、連接、調(diào)節(jié)和使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備來(lái)完成所需的實(shí)驗(yàn),這一環(huán)境的提供,可進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(4)題庫(kù)可以分習(xí)題庫(kù)和試題庫(kù)兩類。習(xí)題庫(kù)主要是為學(xué)生提供課堂例題、課后習(xí)題以及詳細(xì)的求解過(guò)程,方便學(xué)生課后復(fù)習(xí);試題庫(kù)則偏向于提供歷年的考試題目、歷年各高校的考研題目以及詳細(xì)的求解過(guò)程,為準(zhǔn)備考研的同學(xué)提供幫助。
通信原理資源庫(kù)的建設(shè)中,尤為重要的是課件庫(kù)和虛擬實(shí)驗(yàn)庫(kù)的建設(shè)。教學(xué)課件的質(zhì)量直接影響到授課的教學(xué)效果,生動(dòng)的課件可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生因興趣而學(xué),而不是為考試而學(xué)。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用可以激發(fā)學(xué)生積極思考的主動(dòng)性,使學(xué)生帶著好奇心去動(dòng)手實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如,通信原理課程中,眼圖是通過(guò)用示波器觀察接收端的基帶信號(hào)波形,從而估計(jì)和調(diào)整系統(tǒng)性能的一種方式。傳統(tǒng)的教學(xué)方式中,無(wú)法讓學(xué)生直觀的觀察到眼圖,教師授課的過(guò)程中也只能照本宣科地講解概念。而在數(shù)字化教學(xué)模式中,教師可以通過(guò)flash等多媒體動(dòng)畫軟件,模擬眼圖的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,讓學(xué)生體驗(yàn)“眼見為實(shí)”的真切感。課余實(shí)踐,學(xué)生們也可以通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)庫(kù)親自動(dòng)手,進(jìn)一步加深對(duì)概念的理解。
3.1.2數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的方法
數(shù)字化教學(xué)資源使用的主體是教師,教師通過(guò)這一資源的充分利用可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的思考意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的探究及創(chuàng)新能力。因此,數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)應(yīng)該遵循以下原則: (1)以學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和需要為前提,結(jié)合課程知識(shí)、學(xué)生興趣和前沿技術(shù),系統(tǒng)地設(shè)計(jì)教學(xué)資源體系。
(2)數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)該能夠適用于不同層次的學(xué)生群體和不同的教學(xué)情境。
(3)數(shù)字化教學(xué)資源中呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容要涵蓋教學(xué)大綱的所有內(nèi)容,配合教學(xué)的模擬實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫等都應(yīng)符合科學(xué)的原理。
《通信原理》課程理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)瑣碎,因此建立該課程的數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)的工作量巨大,教師無(wú)法獨(dú)立完成這一工作,需要借助單獨(dú)的資源開發(fā)部門協(xié)作完成。同時(shí),學(xué)生作為數(shù)字化教學(xué)資源的受益者,也應(yīng)參與到該課程的數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)中來(lái),從自身出發(fā),多提意見和建議,這樣多方協(xié)作,建設(shè)全方位、立體化、開放性的課程教學(xué)數(shù)字化資源庫(kù)[6]。具體建設(shè)的方法如下:
(1)平臺(tái)的搭建。數(shù)字化教學(xué)資源平臺(tái),應(yīng)該涵蓋教學(xué)資源庫(kù)的全部?jī)?nèi)容,因此,平臺(tái)建設(shè)應(yīng)遵守“共建共享、邊建邊用”原則,采用“總體規(guī)劃,逐步實(shí)施;資源整合,合理投資;穩(wěn)定可靠,擴(kuò)展方便”的設(shè)計(jì)思路,逐步建設(shè)并完善教學(xué)平臺(tái)。
(2)教學(xué)資源的整合。在數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)過(guò)程中,教師僅有的教學(xué)課件和電子教案資源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的,因此,要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上,按照資源平臺(tái)的整體框架,補(bǔ)充、完善、整合通信原理的各種理論和實(shí)踐教學(xué)資源,形成完善的教學(xué)資源庫(kù)。同時(shí),在試題庫(kù)的資源建設(shè)中,要遵守“分層對(duì)待”的原則,以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。在資源整合的過(guò)程中要注意規(guī)范化、規(guī)劃性和協(xié)調(diào)性。
(3)系統(tǒng)的調(diào)試。數(shù)字化資源建設(shè)初步完成后,需要教師在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下試運(yùn)行,同時(shí),學(xué)生作為數(shù)字化資源的受益者,也應(yīng)積極參與系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行,并提出意見和建議,以便教師能夠不斷改進(jìn)和完善資源建設(shè)。
(4)資源的更新和維護(hù)。數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,教師在使用該平臺(tái)的過(guò)程中,需要根據(jù)實(shí)際教學(xué)狀況及學(xué)生的建議對(duì)教學(xué)資源不斷地改進(jìn)和更新,這樣才能極大的拓寬課程教學(xué)空間,最大化的發(fā)揮數(shù)字化教學(xué)資源的優(yōu)勢(shì)。
依托數(shù)字化教學(xué)資源平臺(tái),可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,鼓勵(lì)學(xué)生勇于思考,積極交流,做到“敢想,敢說(shuō),敢實(shí)踐”,從而大大改善學(xué)生的思維活動(dòng)水平,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。
3.2 培養(yǎng)教師的信息素質(zhì)
教師信息素質(zhì)的提高,有利于數(shù)字化教學(xué)資源的充分利用,是進(jìn)一步提高“通信原理”課程教學(xué)質(zhì)量的有力保證。
通信新技術(shù)發(fā)展迅速,因此教師應(yīng)該緊跟通信技術(shù)更新的步伐,積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)最新的通信技術(shù),將新技術(shù)與基礎(chǔ)理論有機(jī)地結(jié)合在一起,并結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,在教學(xué)中不斷創(chuàng)新,以達(dá)到最好的教學(xué)效果。
3.3 培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力
完善的數(shù)字化教學(xué)資源可以為學(xué)生提供一個(gè)不受時(shí)間、地域限制的學(xué)習(xí)環(huán)境。而學(xué)生在傳統(tǒng)的教學(xué)中早已習(xí)慣被動(dòng)學(xué)習(xí)的模式,因此,教師要積極引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念,充分利用現(xiàn)有的豐富資源,主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)、運(yùn)用知識(shí),以提升自己地學(xué)習(xí)能力,提高自身綜合素質(zhì)。
4.結(jié)語(yǔ)
《通信原理》是通信、電子信息類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,該課程因其理論深、難度大、應(yīng)用廣、發(fā)展快等特點(diǎn),教師在授課過(guò)程中,很難取得好的教學(xué)效果。因此,通過(guò)數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā),教師授課過(guò)程中能靈活地運(yùn)用數(shù)字化教學(xué)模式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,引導(dǎo)學(xué)生勤思考、勤提問(wèn)、勤動(dòng)手,從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,以達(dá)到最好的教學(xué)效果。
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關(guān)鍵詞:系統(tǒng)節(jié)能原理;課程改革;教學(xué)實(shí)踐;石化特色
作者簡(jiǎn)介:馬利敏(1978-),女,遼寧西豐人,中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院,講師;姬忠禮(1963-),男,山東汶上人,中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院,教授。(北京 102249)
基金項(xiàng)目:本文系“2010年中國(guó)石油大學(xué)(北京)校級(jí)重點(diǎn)教學(xué)改革項(xiàng)目”及“2012年中國(guó)石油大學(xué)(北京)青年教師專項(xiàng)培養(yǎng)基金”(項(xiàng)目編號(hào):KYJJ20120415)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)35-0106-02
一、系統(tǒng)節(jié)能原理課程改革的背景
在強(qiáng)調(diào)節(jié)能、注重環(huán)保的今天,使從事與能源開發(fā)、利用與轉(zhuǎn)化緊密相關(guān)工作的學(xué)生掌握系統(tǒng)節(jié)能原理的精髓并能夠?qū)W以致用有著非常重要的社會(huì)意義。系統(tǒng)節(jié)能原理是中國(guó)石油大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)能源與動(dòng)力工程專業(yè)一門重要專業(yè)課,32學(xué)時(shí)。其基礎(chǔ)理論部分,以工程熱力學(xué)基本定律為基礎(chǔ)。工程熱力學(xué)重點(diǎn)講授熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的熵分析法,引入分析法。在本課程中,上述內(nèi)容仍是重點(diǎn),需重復(fù)介紹。基礎(chǔ)理論是晦澀與枯燥的,如只是重復(fù)介紹,不易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,難以獲得滿意的教學(xué)效果。因此,研究如何組織教學(xué)工作,使本課程與工程熱力學(xué)做好銜接,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,幫助其加深對(duì)基礎(chǔ)理論的理解,提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力,是十分必要的。同時(shí),本課程還缺乏適合的教材,需要編寫課程講義。目前,缺乏能夠同時(shí)將經(jīng)典及新興能量分析法進(jìn)行全面介紹的教材,而在能量分析法的應(yīng)用部分,也需要結(jié)合我校行業(yè)特點(diǎn)、畢業(yè)生就業(yè)去向,針對(duì)石油石化領(lǐng)域工程應(yīng)用背景設(shè)置教學(xué)案例。我校于2010年批準(zhǔn)了該課程的教學(xué)改革計(jì)劃,經(jīng)過(guò)近幾年的努力,該教改計(jì)劃已經(jīng)初步完成。
二、課程教學(xué)內(nèi)容體系建設(shè)
教學(xué)內(nèi)容改革是教學(xué)改革最核心、最基本的問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容主要由熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律熵分析法和分析、新的能量系統(tǒng)分析評(píng)價(jià)方法介紹組成。其中,根據(jù)教學(xué)目的與任務(wù)有效組織教學(xué)內(nèi)容,要與基礎(chǔ)課程工程熱力學(xué)第一定律、第二定律知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合,既避免教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù),又要使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)對(duì)第一定律、第二定律有更為深刻的認(rèn)知,并使學(xué)生能夠利用兩個(gè)熱力學(xué)基本定律熟練進(jìn)行能量系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)、以及高效學(xué)習(xí)和應(yīng)用新的分析、評(píng)價(jià)與優(yōu)化方法。
1.熱力學(xué)第一定律
熱力學(xué)第一定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn),主要講授閉口系統(tǒng)與穩(wěn)流開口系的熱力學(xué)第一定律能量方程式的表達(dá)式及應(yīng)用。在本課程中,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)第一定律的一般表達(dá)式即:“進(jìn)入系統(tǒng)的能量-離開系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)總儲(chǔ)存能的變化”的正確靈活應(yīng)用,重點(diǎn)介紹如何分析、列出非穩(wěn)態(tài)充、放氣熱力過(guò)程的能量方程式,幫助學(xué)生進(jìn)一步增強(qiáng)利用第一定律進(jìn)行能量分析的能力。同時(shí),通過(guò)對(duì)節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等熱力過(guò)程分析來(lái)幫助同學(xué)們對(duì)第一定律的局限性有更為深入的理解。
2.熱力學(xué)第二定律熵分析法
熱力學(xué)第二定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)與難點(diǎn),主要講授熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,具體包括:卡諾循環(huán)+卡諾定理、克勞修斯積分不等式、閉口系及開口系統(tǒng)熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。在本課程中,考慮到判斷一個(gè)熱力循環(huán)是否可行、可逆的數(shù)學(xué)判據(jù)容易理解而且是熱力過(guò)程的特例,故重點(diǎn)講述閉口系及開口系熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。
在該部分從以下四個(gè)方面進(jìn)行介紹:對(duì)于狀態(tài)參數(shù)熵的辨析:辨析熵是狀態(tài)參數(shù)與過(guò)程無(wú)關(guān),強(qiáng)調(diào)判斷一個(gè)熱力過(guò)程能否進(jìn)行、可逆的參量不是過(guò)程熵變而是過(guò)程熵產(chǎn),引出后面由熵方程及孤立系統(tǒng)熵增原理計(jì)算過(guò)程熵產(chǎn)的知識(shí)點(diǎn);重點(diǎn)講授熵方程的一般表達(dá)式,即:“進(jìn)入系統(tǒng)的熵-離開系統(tǒng)的熵+過(guò)程熵產(chǎn)=系統(tǒng)熵變化”,通過(guò)典型例題幫助同學(xué)能夠利用熵方程列出閉口及開口系熵方程,并求取過(guò)程熵產(chǎn);重點(diǎn)解析孤立系統(tǒng)熵增原理的實(shí)質(zhì)及解題特點(diǎn),并通過(guò)典型例題幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到孤立系統(tǒng)熵增原理與熵方程的一致性:孤立系統(tǒng)熵增即熵方程中的熵產(chǎn);作功能力損失方面除了介紹計(jì)算公式、通過(guò)計(jì)算熱力過(guò)程熵產(chǎn)及作功能力損失,還著重結(jié)合對(duì)節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等具體熱力過(guò)程分析讓學(xué)生體會(huì)第一定律與第二定律之間的聯(lián)系及第二定律的獨(dú)有貢獻(xiàn)。
3.熱力學(xué)第二定律分析法
由于學(xué)時(shí)有限并且概念抽象難以理解,分析法在工程熱力學(xué)中屬于選講內(nèi)容,即便講授,也多是簡(jiǎn)要介紹。本課程中,分析法是授課重點(diǎn),從以下四個(gè)方面進(jìn)行講授:第一,概念及計(jì)算公式,包括機(jī)械、熱量(冷量)、內(nèi)能、焓和化學(xué)。第二,重點(diǎn)講授方程的一般表達(dá)式“進(jìn)入系統(tǒng)的-離開系統(tǒng)的-過(guò)程損=系統(tǒng)變化”,通過(guò)典型例題幫助同學(xué)能夠利用方程列出閉口及開口系方程,并求取過(guò)程損。同時(shí),在分析典型例題時(shí),引導(dǎo)學(xué)生同時(shí)用熵分析法來(lái)計(jì)算過(guò)程的作功能力損失,讓學(xué)生自覺(jué)地認(rèn)識(shí)到分析法中所得到的損失即熵分析法中計(jì)算的作功能力損失、體會(huì)兩種分析法的一致性及分析法的優(yōu)勢(shì)。第三,效率、損系數(shù)的概念及公式,以及在典型熱力設(shè)備、過(guò)程及熱力循環(huán)中的計(jì)算。第四,針對(duì)本學(xué)科領(lǐng)域典型的火力發(fā)電裝置、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置和低溫制冷裝置、LNG液化裝置、天然氣凈化裝置、油田聯(lián)合站等,設(shè)置工程背景很強(qiáng)的案例,教師與同學(xué)們一起分析循環(huán)裝置及各組成設(shè)備的效率、損失及損系數(shù)等,讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到分析法在進(jìn)行系統(tǒng)能量分析時(shí)的重要性及提高利用該方法解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。
4.新發(fā)展起來(lái)的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法
介紹能級(jí)分析法、經(jīng)濟(jì)學(xué)、夾點(diǎn)技術(shù)、全生命周期分析法、能值理論等新發(fā)展起來(lái)的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法的基本理論及應(yīng)用,鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲取更多知識(shí)。這部分內(nèi)容與留給學(xué)生的學(xué)習(xí)報(bào)告緊密相關(guān),將在下文介紹。
目前還沒(méi)有適合于本專業(yè)本科教學(xué)的系統(tǒng)節(jié)能方面的教材,本課程教學(xué)內(nèi)容主要參考自沈維道等[1]主編《工程熱力學(xué)》、朱明善等[2]編著《工程熱力學(xué)》、傅秦生[3]編著《能量系統(tǒng)的熱力學(xué)分析方法》和馮霄[4]編著《化工節(jié)能原理與技術(shù)》、何雅玲[5]主編《工程熱力學(xué)精要分析典型題解》等教材及專著,結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年來(lái)收集整理的工程案例編寫成講義供教師及學(xué)生使用。
三、教學(xué)方式改革
教學(xué)中的主體是學(xué)生,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,提高其學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果是教學(xué)方式改革的目的。學(xué)生們對(duì)于國(guó)際上最新的、與未來(lái)工作緊密相關(guān)及實(shí)用性強(qiáng)的知識(shí)以及確實(shí)能提高自身素質(zhì)與能力的教學(xué)環(huán)節(jié)更感興趣。
1.采用多媒體與板書有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式
充分利用多媒體教學(xué)信息量大,圖像、視頻生動(dòng)形象的特點(diǎn),同時(shí)結(jié)合傳統(tǒng)板書講解復(fù)雜推導(dǎo)更容易被學(xué)生掌握的優(yōu)點(diǎn)以提升教學(xué)效果。這種授課方式既可以增大授課信息量、有效吸引學(xué)生注意力,同時(shí)又能使學(xué)生通過(guò)與老師一起板書推導(dǎo)對(duì)所學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)有更為深刻的認(rèn)知。
2.提高課堂教學(xué)吸引力
通過(guò)針對(duì)每一個(gè)重要概念及知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)的系列典型例題、思考題吸引學(xué)生注意力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)其積極參與到教學(xué)中來(lái)。而且教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)和科研積累,收集并提煉出與石化工程緊密關(guān)聯(lián)的工程案例,通過(guò)案例的討論和分析,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的興趣,提升課堂教學(xué)的互動(dòng)效果,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析并解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
3.布置作業(yè)形式靈活多樣
對(duì)于重要的基本概念,以讀書筆記的作業(yè)形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本課程涉及眾多抽象概念和公式,追溯熱量、溫度、熵、熱力學(xué)第二定律、等重要基本概念的由來(lái)、發(fā)展歷程,可使學(xué)生在搜集資料的過(guò)程中對(duì)這些概念有一個(gè)直接的感性認(rèn)知,同時(shí)也有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些知識(shí)在本學(xué)科發(fā)展中的重要作用。
要求學(xué)生組成2~3人的學(xué)習(xí)小組,除常規(guī)課下作業(yè)外,課上作業(yè)以小組為單位完成。課上作業(yè)為教師針對(duì)每次課的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的多為填空、選擇和問(wèn)答形式的練習(xí)題,課前打印好分發(fā)給每個(gè)學(xué)習(xí)小組。在講課過(guò)程中,留出適合時(shí)間讓學(xué)生及時(shí)完成。教學(xué)實(shí)踐表明課上作業(yè)非常利于學(xué)生把握住和消化吸收重難點(diǎn)知識(shí),且能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力,達(dá)到良好的教學(xué)效果。
四、課程考核方式的教學(xué)改革
本課程考試采用閉卷+學(xué)習(xí)報(bào)告的形式。在閉卷考試中,只有一種類型題,即計(jì)算題。本課程一個(gè)重要教學(xué)目的就是使學(xué)生能夠熟練、正確應(yīng)用第一、第二定律尤其是分析法分析實(shí)際裝置的用能情況,所以考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果應(yīng)用型計(jì)算題是較為合適的。
學(xué)習(xí)報(bào)告要求每個(gè)學(xué)習(xí)小組(2~3人組成)圍繞與本學(xué)科緊密相關(guān)的實(shí)際裝置進(jìn)行國(guó)內(nèi)外能量分析與優(yōu)化方面的調(diào)研,提交1份不少于4000字、有5篇以上參考文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)報(bào)告,并根據(jù)報(bào)告內(nèi)容制作ppt,每小組選派1名學(xué)生進(jìn)行報(bào)告,匯報(bào)10分鐘,討論5分鐘。報(bào)告題目憑學(xué)生興趣自選。學(xué)習(xí)報(bào)告這種考核形式不僅促使學(xué)生自主學(xué)習(xí),開闊視野,加深認(rèn)知,而且可以鍛煉和提高學(xué)生多方面的能力。學(xué)生們自選的題目有:超臨界及超超臨界蒸汽動(dòng)力裝置;燃?xì)廨啓C(jī)裝置;燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)裝置;冷熱電三聯(lián)供裝置;地源熱泵裝置;低溫磁制冷裝置;煤制油裝置;燃料電池;低溫地?zé)岚l(fā)電裝置;天然氣壓氣站燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用;天然氣凈化裝置;油田聯(lián)合站;LNG接收站冷能利用等等。
近4年的教學(xué)實(shí)踐也表明學(xué)生們非常接受和歡迎這種考核形式,并且每一年都會(huì)有讓教師感到驚喜的學(xué)習(xí)報(bào)告,這也說(shuō)明要想學(xué)生切實(shí)提高學(xué)習(xí)能力、扎實(shí)掌握專業(yè)知識(shí)確實(shí)也需要教師有意識(shí)地去創(chuàng)造機(jī)會(huì)及科學(xué)引導(dǎo)。
五、教學(xué)效果
經(jīng)過(guò)近4年的教學(xué)實(shí)踐,團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)歷年學(xué)生評(píng)教、學(xué)生考試成績(jī)分析以及學(xué)生在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)及成為本校研究生后所選與系統(tǒng)節(jié)能原理相關(guān)方向課題的表現(xiàn)等進(jìn)行了調(diào)研,證明該課程改革是卓有成效的。學(xué)生對(duì)工程熱力學(xué)及系統(tǒng)節(jié)能知識(shí)的接受能力增強(qiáng),學(xué)習(xí)興趣明顯提高。靈活適宜的授課方式、作業(yè)形式以及考試方式受到學(xué)生的普遍歡迎??傊ㄟ^(guò)課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮了主體作用,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的綜合能力,教學(xué)效果良好,達(dá)到了既定教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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[3] 傅秦生. 能量系統(tǒng)的熱力學(xué)分析方法[M]. 西安:西安交通大學(xué)出版社,2005.
關(guān)鍵詞:機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng) 教學(xué)方法 反思 總結(jié)
機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng)是集多個(gè)學(xué)科知識(shí)為一體的專業(yè)課程,對(duì)于提高學(xué)生的理論水平與專業(yè)素養(yǎng)有重要作用。筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從教學(xué)過(guò)程、學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程、知識(shí)應(yīng)用等方面進(jìn)行反思,形成一些教學(xué)心得,總結(jié)出在該課程教學(xué)過(guò)程中“教”、“學(xué)”、“思”、“用”四環(huán)節(jié),如下圖所示。在兩個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,所教班級(jí)取得較好的教學(xué)效果。
教學(xué)四環(huán)節(jié)
一、用
用,即學(xué)生的應(yīng)用能力。專業(yè)教學(xué)就是要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力,在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)以后,達(dá)到學(xué)以致用的效果。機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng)課程是要學(xué)生了解并掌握數(shù)控機(jī)床的各種系統(tǒng)及基本工作原理,包括CNC系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、插補(bǔ)原理、檢測(cè)原理、故障診斷方法等,通過(guò)這些知識(shí)的掌握,更好的使用數(shù)控技術(shù)完成工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。
教學(xué)過(guò)程要始終圍繞如何提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解掌握、熟練使用來(lái)展開,想方設(shè)法來(lái)提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度、熟練程度,并能夠?qū)@些知識(shí)加以靈活應(yīng)用;幫助學(xué)生加深對(duì)數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識(shí),提高技能水平,解決實(shí)際問(wèn)題;引導(dǎo)學(xué)生在使用專業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程中去發(fā)現(xiàn)、去思考,進(jìn)行知識(shí)鞏固,查漏補(bǔ)缺,完善自己的知識(shí)體系。
二、教
學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高是在專業(yè)課教學(xué)過(guò)程中,尤其是中、高職專業(yè)課教學(xué)中所面臨的重要問(wèn)題。學(xué)生對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí),特別是對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣不大。學(xué)生求知欲望不是很高、知識(shí)基礎(chǔ)比較薄弱、專業(yè)難度使他們望洋興嘆、教學(xué)方法滯后等等,這些原因最終都會(huì)造成學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,專業(yè)課程學(xué)習(xí)打不起精神,投入精力較少。面對(duì)這些問(wèn)題可采用以下方案。
一是加強(qiáng)與學(xué)生的交流和溝通,了解學(xué)生所感所想,幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)上的一些障礙,或者幫助學(xué)生梳理思路,建立良好的學(xué)習(xí)態(tài)度。這是學(xué)好專業(yè)課的基礎(chǔ)。
二是多種教學(xué)手段相結(jié)合。機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng)課程牽涉知識(shí)面極廣,有些章節(jié)可以利用實(shí)物進(jìn)行直觀教學(xué),帶領(lǐng)學(xué)生觀看真實(shí)的機(jī)床部件,有些則不行,比如在講解插補(bǔ)計(jì)算的時(shí)候,則沒(méi)有辦法進(jìn)行實(shí)物直觀教學(xué),需靈活運(yùn)用,教會(huì)學(xué)生原理,利用模擬系統(tǒng)讓學(xué)生去分析。
三是選用學(xué)生樂(lè)于接受的教學(xué)形式針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容,合理選擇一體化教學(xué)模式、多媒體教學(xué)模式、生產(chǎn)參觀模式等,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握,并激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望。
四是以用促學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。比如在機(jī)床故障診斷這種實(shí)際問(wèn)題中,結(jié)合學(xué)生在操作過(guò)程中遇到的各類型故障進(jìn)行講解,激發(fā)學(xué)生求知、解決問(wèn)題的內(nèi)驅(qū)力,提高學(xué)習(xí)興趣。
三、學(xué)
要幫助并引導(dǎo)學(xué)生建立自己的知識(shí)體系。比如在講解檢測(cè)元件的時(shí)候,如果拋棄了知識(shí)的前后連貫,學(xué)生會(huì)覺(jué)得莫名其妙。此時(shí)需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)框架的建構(gòu),在學(xué)生腦海中建立數(shù)控機(jī)床的整體系統(tǒng),分析檢測(cè)元件在這一系統(tǒng)中的作用與地位,這個(gè)時(shí)候?qū)W生會(huì)覺(jué)得學(xué)習(xí)這些元件是有意義的,才會(huì)有進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。
課程各個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)過(guò)程,就是將數(shù)控機(jī)床這個(gè)大的框架逐一豐滿充實(shí),在學(xué)生的知識(shí)體系中建立數(shù)控機(jī)床的各個(gè)系統(tǒng)框架,并進(jìn)一步完善每個(gè)部分,從而在大腦里形成一套完整的數(shù)控機(jī)床各個(gè)部分的工作原理知識(shí)體系。
四、思
教學(xué),不僅是教知識(shí),更重要的是教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí),教會(huì)學(xué)生去思考,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,提高學(xué)生的能力,建構(gòu)學(xué)生自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)課堂練習(xí)、提問(wèn)等都是使學(xué)生認(rèn)真思考問(wèn)題的方法,這些方法需要學(xué)生的積極配合,方能達(dá)到較好的效果。教學(xué)過(guò)程中還可采用一些創(chuàng)新方法提高學(xué)生思考問(wèn)題的動(dòng)力。比如在機(jī)床故障診斷里,可以實(shí)地練習(xí),根據(jù)機(jī)床出現(xiàn)的故障,先讓學(xué)生進(jìn)行分析并闡述原因,教師在聽取各種見解后進(jìn)行評(píng)述,并指導(dǎo)學(xué)生自己去查找問(wèn)題,幫助同學(xué)分析造成故障的原因都有哪些,解決的方案有哪些,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)排查與解決。
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