课程教学改革实践

2022-10-07 版权声明 我要投稿

第1篇:课程教学改革实践

程序设计课程实践教学课程体系改革与实践

摘要:本文介绍了在实践教学课程体系的建设过程中我们所采取的步骤和方法,重点讨论了.NET课程体系、Java 课程体系、C++课程体系,同时给出了在教学中引入软件开发项目的流程。实践教学作为课程体系改革的一项重要的内容,从教学的实际情况现状出发,采取任务驱动、案例教学等教学方法,构建起基于工作过程的实践教学体系。

关键词:程序设计;实践教学;任务驱动

1引言

随着我国高校教学改革的不断深入,与之并重的实验教育与管理的改革也受到了越来越多的关注,尤其是高校的软件专业。程序设计课程的实践教学现状随着编程思想的不断完善及普及,越来越多的大中型软件采用工程的观点进行开发。许多计算机相关专业都将程序设计作为专业基础必修课程。由于该学科实践性很强,要求学生必须具有较高的实际操作能力和软件编程能力,而这些能力的培养,主要来自于实验课的教学。

实验教学的目的是培养学生的实践能力、动手能力、综合能力,它是全面提高学生综合素质的主要手段。但在以往的教学中,课程内容一般以语言体系教学为重点,主要培养学生对语言的基本运用能力。由于编程思想与学生以往学习方法差异较大,学生在学习上有一定难度。同时由于教学中用到的实例程序与实际工程应用联系不够紧密,学生在学习过程中仍然是“只见树木不见森林”,不能很好地将所学习到的知识融入到实际工作中。正因为如此,我们成立了课程建设与改革项目组,对实践教学课程体系进行积极探索和研究,让学生多在实践中去学习,发现问题,锻炼项目开发能力,并且营造企业环境,体会和熟悉工作环境,接受针对职业生涯的实践培训,构建基于工作过程的实践教学体系。由于实践教学在该学科中的地位显得尤为重要,因此,摸索出一套适合于高校软件专业实践教学与管理的模式,成为人才培养的关键。我们结合学校新一轮教学培养计划的修改,对程序设计类课程实践教学行了一系列的改革,其目的就是为了满足当前社会对软件人才的需求,培养出创新型和应用型人才。

2构建程序设计实践教学体系

2.1实践课程总体目标

程序设计课程的实践教学坚持以动手能力为本位的设计原则,使学生对相应的技术体系有深入的理解与掌握,能够使用体系中的技术独立开发的项目。倡导以学生为主体的教育理念,重点训练学生的分析问题、解决问题的能力。注重学生职业素质的培养和学习兴趣的培养。使学生对企业的项目的开发及管理模式有深入的理解及体验,具有更强的项目开发及团队合作能力

具体方法是采用企业项目开发管理模式,结合案例教学、项目驱动等教学方法。让所有学习者通过模块化的,循序渐进的学习,具备坚实的技术基础,获得良好的技术素质,优秀的技术应用能力。模拟企业工作模式和工作流程的软件项目开发,突出教师指导作用,培养学生利用各种手段独立解决问题的能力。让学生通过专业素养的熏陶及培训,获得良好的职业素养、规范的专业工作习惯以及较强的工作能力。进一步强化学生掌握基本知识和基本技能,增强学生学习编程语言的自信心,为后续课程的展开奠定基础。

2.2实践教学课程体系介绍

实践教学课程体系以企业真实开发需求为基础,从项目案例开发为主线,配合灵活的模块化课程设置,根据学员不同的起点,搭建合适的学习路线。在循序渐进的前提下保证任何阶段都相对完整地、有体系地训练学员的职业能力。实践教学课程体系如图1所示。

作者简介:李兰,女,青岛理工大学计算机工程学院,副教授,主任。

图1实践教学课程体系

(1) 基础课程。通过模块化,按照企业实际技能需求,设计了学员在开发中必须掌握的各种技术技能,学会知识的应用;

(2) 实战训练。通过覆盖相对应于基础模块的知识点,使学员理解所学知识、验证所学知识、利用所学技术实现相应难度的企业真实项目,并且通过体验完整项目开发逐步理解和掌握从需求、设计到实现、部署的整个软件生命周期过程。

(3) 考核体系。通过全程考核体系随时了解学员成长动态,并引入企业竞争机制,使学员真切体验真实工作状态,锻炼和培养良好职业素养。

2.3实践教学具体内容

按照“项目导向,任务驱动”教学模式设计实践项目,以程序开发技能训练为实践教学内容,强化知识与能力,在实训项目的选择上,根据技能型专业人才培养目标、岗位需求和前后续课程的衔接,以职业能力为主线,以岗位需求为依据,以工作过程为导向,针对软件开发的工作流程,进行相应的职业能力分解,精选企业真实项目。教师在教学过程中可以根据实践教学计划选择实训项目。实践教学内容主要包括以下三个方向:

(1).NET课程体系

课程体系阶段划分为三阶段。

第一阶段基础知识:通过该阶段的学习,应掌握坚实的技术基础,灵活的技术应用能力,逻辑思维能力,主动学习能力。通过该阶段的学习,应掌握坚实的技术基础,灵活的技术应用能力,逻辑思维能力,主动学习能力;历史地了解.NET技术的来龙去脉,通过回顾开发技术和语言等的发展,了解到.NET技术为什么会产生,它和以往的技术有什么不同;通过横向对比现有的其他各种技术,在更深的层面理解.NET框架技术; 掌握C# 2.0语言,深刻理解面向对象编程的基本原理及概念;学习并掌握最基本的.NET技术包括字符串处理、集合、ADO.NET 2.0、ASP.NET 2.0、XML与Web Service、Windows Form开发等;熟练使用最新的微软开发工具Visual Studio 2005及SQL Server 2005;编码量和动手练习达到一定量。亲手编写对应每一个技术要点的练习代码,达到一定的代码量,提升编码熟练度;学生能够自主学习,通过学习使用MSDN Library、微软官方网站提供的技术资源、其他网站提供的技术与资源,明了去哪里获得微软公司的产品和技术信息,包括最新的产品和技术信息,让他们可以拥有自己学习和跟踪微软技术的能力。

第二阶段项目开发:通过该阶段的学习,学生可以综合运用第一阶段所学的基础知识,掌握各种主流开发技能,具备独立思考和解决项目开发问题的能力,能够娴熟应用已掌握的各项技能。通过项目实例的分析及开发,使学生可对第一阶段所学基础知识以及高级的开发技能及概念有更综合的认识及运用;通过结构良好的项目实例的分析,学习良好的编码规范、系统结构以及技术的综合运用;通过项目实例的开发,使学生提升开发技能,可以独立开发智能客户端及Web等各种不同类型的项目;培养学员对于新技术的好奇心和对于技术的渴望感,激发他们用所学到的丰富多样的类库和技术去尝试编写属于自己的项目应用。

第三阶段项目实战:通过本阶段的学习,学员可以了解CMMI规范下的项目开发流程,以及企业中实际的项目开发及管理过程,能够很好的协助团队进行开发;面对大型企业项目开发,能获取和分析需求,掌握系统设计思想,掌握需求开发及需求管理的相关技能,熟悉面向对象的分析及设计以及UML等技术在企业及开发中的运用;能够很好的协助团队进行开发。订单式培训方向学员熟悉专业知识,掌握行业客户特点,并具备相应行业开发经验。

(2)JAVA课程体系

JAVA课程体系主要包括“JAVA程序设计”、“JSP开发技术”和“网络应用项目实践”等主干课程。“JAVA程序设计”是JAVA课程体系中的核心课程,它的教学效果直接影响到后续课程的教学。对JAVA教学从培养目标到课程定位,从课程体系到教学方式必须要进行全面的改革,以往的教学是以教师讲为主,学生听为辅,实验课是学生照着教材“敲代码”。这样培养出来的学生缺乏自主探索知识的能力,没有软件工程思想的体现,脱离了实际应用,缺乏运用知识解决实际问题的能力。因此,如何进行“JAVA程序设计”课程改革,使其适合学生学习的特点,符合教学的要求,是一个亟待解决的问题。

我们在教学中采取分阶段,逐级提升教学内容,让学生从做中学,学中做,达到课程的教学目标。

第一阶段基础知识:通过该阶段的学习,应掌握坚实的JAVA技术基础,灵活的技术应用能力,逻辑思维能力,主动学习能力以及对于面向对象编程的深刻理解。完整地了解JAVA技术的来龙去脉,通过回顾开发技术和语言等的发展,了解到JAVA技术在企业级开发上的优势所在;掌握JAVA语言,深刻理解面向对象编程的基本原理及概念;学习并掌握最基本的JAVA技术包括字符串处理、集合框架、JDBC、异常体系、多线程、I/O、泛型编程、网络编程等;学习并熟练配置和使用主流的JAVA开发工具Eclipse等;编码量和动手练习达到一定量。亲手编写对应每一个技术要点的练习代码,达到一定的代码量,提升编码熟练度;学员能够自主学习,通过学习使用开源项目库、国外JAVA技术站点提供的技术资源、其他网站提供的技术与资源,证明了如何获取有效的JAVA技术信息和资源,让他们可以拥有自己学习和跟踪JAVA技术的能力。

第二阶段主流开发技术与项目实践:通过该阶段的学习,学员可以综合运用第一阶段所学的基础知识,掌握各种主流开发技能,熟练使用Struts、Hibernate、Spring等J2EE开发框架,具备独立思考和解决项目开发问题的能力,了解企业级项目的架构知识。能够娴熟应用已掌握的各项技能;通过项目实例的分析及开发,使学员掌握当今企业开发的主流框架和技术,可对这些高级的开发技能及概念有更综合的认识及运用;通过结构良好的项目实例的分析,学习良好的编码规范、系统结构以及技术的综合运用;通过项目实例的开发,使学员提升开发技能,可以独立开发多框架整合的N层企业级项目;培养学生对于新技术的好奇心和对于技术的渴望感,激发他们深入研究用所学到的丰富多样的框架和形成有效的技术分析思维方式。

第三阶段项目实战:通过本阶段的学习,学员可以了解CMMI规范下的项目开发流程,以及企业中实际的项目开发及管理过程,能够很好的协助团队进行开发;面对大型企业项目开发,能获取和分析需求,掌握需求开发及需求管理的相关技能,掌握系统设计思想,理解企业及开发中的架构及模式等设计方法及技能;熟悉面向对象的分析及设计以及UML等技术在企业及开发中的运用;订单式培训方向学生熟悉行业知识,掌握行业客户特点,并具备相应行业开发经验。

(3)C++课程体系

学习C++编程技术,必须了解和掌握C++制订的各种规则,然后应用这些规则写程序,也就容易了。与Basic和C等语言相比,C++的规则确实多出许多,掌握它必须付出努力!然而一旦掌握了这些规则,对于学习掌握面向对象编程技术,乃至于学习JAVA,C#及VB.net之类的编程语言,也就容易多了。

第一阶段基础知识:通过该阶段的学习,应掌握坚实的技术基础,灵活的技术应用能力,逻辑思维能力,主动学习能力。介绍C++对象模型,熟练运用封装、继承、多态等方法,初步掌握C++语言,能运用代码进行窗口的编写;学习并掌握最基本的C++技术包括GDI、定时器、dll、注册表等;掌握TCP/IP协议基本概念;编码量和动手练习达到一定量。亲手编写对应每一个技术要点的练习代码,达到一定的代码量,提升编码熟练度。

第二阶段模拟演习阶段:由老师讲解,学习仿效。一方面稳固第一阶段的知识点,另一方面,学习编程规范,开拓思路。通过实际演练的方式分析讲解一个项目的具体实现,该项目主要的功能是开发一个在线棋牌游戏的一个构架,会使用到第一阶段的全部知识点。第二阶段的学习主要是通过一个具体的项目,消化吸收先前学过的知识。这个阶段的实践内容是参照联众网络游戏的一个构架。这个阶段学习的新内容是数据库的开发。通过项目实例的分析及开发,使学员初步了解网络游戏设计的需求说明、网络游戏User Case框图建立及游戏客户端类图设计。通过项目实例的开发,使学员提升开发技能,能进行游戏客户端设计及游戏服务器端数据库处理等方面的开发培养学员对于新技术的好奇心和对于技术的渴望感,激发他们深入研究用所学到的丰富多样的框架和形成有效的技术分析思维方式。

第三阶段实战演习阶段:通过本阶段的学习,学员可以了解CMMI规范下的项目开发流程,面对大型企业项目开发,能获取和分析需求,掌握系统设计思想,能够很好的协助团队进行开发。可以独立的使用C++技术开发游戏项目。让学生通过对棋牌游戏的了解,提出该游戏的需求,并在此基础上,制定出游戏要开发的大致模块。以文档的形式提交。老师在此过程中讲解如何进行需求分析。对于每个模块,在框架的基础上进行细分设计,并提交详细设计分析报告以及开发周期。需要老师讲解如何进行详细设计的,以及可行性分析。进行编码的编写和调试,并实现项目的总体功能。

3程序设计实践教学改革的效果

我们是从2007年开始采用这套实践教学改革方案,从2003级、2004级学生在校学习情况来看,情况良好,有75%的学生在毕业时直接进入软件公司,经过了两年多的实践教学,在课程开发组成员的共同努力下,学生了解企业级编程中的常用技术及必须掌握的难点、重点;了解企业级编程中所涉及到的知识在系统中的具体应用位置,及它们之间的相互关系;教师按照项目管理的要求及项目开发流程,以项目组的形式带领学生进行项目开发实战,让学生充分了解整个开发过程,在过程中掌握实用技术及方法,增加解决处理问题的能力及经验。改变了教师从传授理论为主,变为促进学生技能的形成为主,强化学生动手操作能力;学生则由被动学习转为主动学习,增强了自主学习意识和创新思维能力。

4结束语

为了培养应用型、创新型人才,课程教学的改革是必不可少的环节,对于程序设计类课程,实践环节非常重要,因此,采用“循序渐进”、“环环相扣”的方式组织教学内容,形成合理的知识链,不但使得学生初步具备了工作岗位需求的专业技能和职业素养,而且为学生在职场上的可持续发展打下坚实的基础。为“项目导向”、“任务驱动”、“案例教学”,成立“创新工作室”提供了学习平台,在实际的教学实践环节中发挥了巨大的作用。

Programming Practical Teaching Curriculum Reform and Practice

LI Lan, REN Feng-hua

(College of Computer Engineering, Qingdao Technological University, Qindao 266033, China)

Key words: programming; the practice of teaching; task-driven

作者:李 兰 任凤华

第2篇:“建筑设计课程”课程教学改革研究与实践

摘要:建筑设计课程是五年制建筑学专业主干课程,大学五年中有四年都有该系列课程。以往的教学采用教师讲,学生听课为主,为增加学生主体学习动力,采用新型教学模式进行研究。

关键词:建筑设计;主体动力;教学模式

一、 “建筑设计”课程概况

“建筑设计”课程是贯穿建筑学专业的一门系列课程,从一年级到四年级,共计8个学期,每学期有两个设计课题,每个课题有8个学分。每周8学时,每个学期16周,共计128学时。其中一年级还包括实践环节,主要是聘请行业专家来校评图。该系列课程的主要内容包括初步设计、深入研究和提炼、设计的进一步构思、基于数值模拟下的电脑精细化设计、适宜的建材和构造原理、手工及3D打印模型制作、Revit图形制作、场地研讨、施工图的绘制这些环节。

建筑设计系列课程过程繁杂、多学科的含量极高,地位在该学科中举足轻重,学好该课程需要掌握大量知识和技术原理,包括构筑物的结构原理、国内及国外的建筑历史理论、暖通理论、构思的表现能力、建筑给水和排水原理、生态环境知识、建筑构造应用能力等这一系列的知识体系,综上所述,建筑设计就是一门积极关键的课程。

二、 “建筑设计”课程教学改革的任务及目标

本次教研教改的团队成员有5名,项目主持人为高级职称,拥有十五年的一线教学经验,其中一人分别获得校微课大赛一等奖、省微课大赛二等奖,在本系列精品课程中担任主讲人之一。一名刚进校工作的助教在本系列精品课程中担任资料收集者,参与视频制作,还有一名教师为第14期校青年教师培训优秀教师。团队成员在近一年内指导省级大学生创新项目一项《被动式太阳能建筑结合相片墙体在苏北地区的应用研究》,主持校级教改项目一项《建筑学专业〈场地设计〉课程教学改革研究》,指导第五届全国高等院校斯维尔杯BIM软件建模大赛,并且獲得优秀指导老师奖。在江苏省微课教学比赛中荣获二等奖,在江苏省继续教育微课资源大赛中获得二等奖,并且获得校级微课教学比赛一等奖。

1. 内容选择(建设前后对比)

本课程是我校建筑学专业必修的一门专业课,系统且全面地介绍了建筑学专业知识,通过本课程的学习,使学生全面了解建筑学的概况,专业学习目的进一步明确,学习兴趣明显提高。该课程的建设将为整个《建筑设计及其原理1-5》课程的建设规划提供参考价值。建设前本课程内容为固定建筑类别设计,师生的积极性均不够高涨。建设后本课程内容主要围绕每年的大学生REVIT建筑竞赛开展。

2. 内容组织(建设前后对比)

建设前内容按照任务书按部就班的开展,以老师灌输式教学为主。

建设后内容按照每年更新的任务书开展,要求学生更多参与互动。教学内容是:人与自然——候鸟之家建筑方案设计。

(1)教学方法建设:积极探索符合本课程教学规律和特点的教学方法,如采用“黑板+PPT+网络课程”三维立体化多媒体教学模式、利用现代教育技术,积极开展网络教学;增加课堂上学生小组学习、大组讨论等形式,发挥教师的主导作用,激发学生的兴趣与潜能,培养学生的创造性思维和综合能力。(2)教学手段更新:将多媒体教学手段和传统教学方式结合起来,实现教学手段的现代化和多样化,课程教学中合理有效地应用多媒体等现代教育技术,提高教学效率。(3)建成一个基于学生自主学习的网络教学平台,将所有教学资料在校园网上公布,使开放课程网页实现优质教学资源共享,方便学生在网络中自主学习,并为建筑学专业教学资源库建设,提供资源共享的平台。(4)针对学生学习方式设计调查问卷,统计分析学生对教学方法与手段的需求。按照模块化的课程内容,设计采取相对应的课程教学方法与手段的选择建议

本次教改挑选三年级的《建筑设计及其原理4》为研究对象,《建筑设计及其原理4》是与《建筑设计及其原理》课程体系中承上启下的一个环节,对毕业生贡献巨大。该课程的建设将为整个《建筑设计及其原理1-5》课程的建设规划提供参考价值。是理论与实践密切结合的课程,是建筑学专业中的最重要一门课程,较全面地介绍了建筑学知识和国内外建筑技术的新发展。其目的是帮助学生在建筑学五年学习期间最迷茫阶段获得新突破、是未来本学科的发展方向以及目前的发展动态,以此来激发学生对本专业的热爱和兴趣,激励学生热爱本专业。《建筑设计及其原理4》课程主要为建筑学专业及与之相关的城市规划、景观园林、室内设计等专业学生而设计,但是由于本课程涉及面广,且专业深度适中,所以对于社会上与之相关的设计工作者及建筑学爱好者也是一门非常好的专业课程,具有较广的普适性。

三、 “建筑设计”课程教学方法改革研究与实践

教改过程拟将本课程教学的基本内容、课时、教学方法按照如下方式开展:

1. 绪论(1课时)

本章是对本课程的一个概括总结,通过对建筑的时空性、功能性、技术性和经济性、文化性及艺术性等基本属性的认识,把握建筑的含义和内容。教学方法:板书、PPT、趣味式提问、全班讨论

2. 建筑的意义(1课时)

建筑的基本属性建筑的基本属性及各种属性的含义,建筑的外在意义、建筑的内在意义,重点是如何从建筑的历史脉络中感性的认识建筑的这些属性,难点是分析产生建筑的不同属性的因素。教学方法:板书、PPT、视频教学、趣味式提问、全班讨论

3. 建筑的物质性(2课时)

建筑物质性的涵义:建筑的存在形式、构成手段及使用方式都是物质的。建筑与人的活动需求有关,深层地阐述了建筑的含义,重点是建筑应满足的功能要求和建筑形式美法则,难点是在实践中如何把握建筑的基本要素与建筑的深层含义。教学方法:板书、PPT、视频教学、趣味式提问、全班讨论

4. 建筑的社会、文化性(4课时)

社会作为建筑的一个重要属性,有它的民族性、地域性、历史性、时代性以及艺术特征诸方面表现出来。同时建筑又是一种文化,它强烈地外化着人和社会的种种历史和现实。建筑的社会、文化性丰富了建筑的含义。重点是学会从人文、社会的角度去欣赏古今中外著名建筑的表现形式,难点是如何引导学生将建筑的外观设计与当今社会文化融合在一起。

教学方法:板书、PPT、视频教学、趣味式提问、全班讨论

5. 中国建筑的沿革及其对建筑设计的引领作用(8课时)

中国古代建筑的基础知识包括古代建筑的发展与演变、古代建筑的基本结构与造型、古代建筑的空间布局,古代建筑的类型,不同历史时期的著名建筑及特征和意义、近现代中国建筑特征及其影响因素分析。重点是古代建筑的发展与演变历史及重要发展阶段的建筑特征、古代建筑的基本结构、中国古代建筑的重要类型及特征,难点是对中国多元化建筑的理解与把握及其中国未来建筑的走向。教学方法:板书、PPT、视频教学、趣味式提问、全班讨论

6. 外国建筑史对建筑设计启示(8课时)

外国建筑溯源、西方古典建筑的发展、西方古代晚期的建筑、外国近现代建筑的变革及其各个时期的社会文化背景与建筑发展的主要特征、主要建筑流派和代表人物与主要作品赏析。重点是对西方建筑的发展和变革的认识。难点是在实践中如何分析和赏析、鉴别建筑与建筑环境。教学方法:板书、PPT、视频教学、趣味式提问、全班讨论

7. 建筑设计方法与思考(8学时)

对建筑设计方法进行归类阐述,强调工业化的同时,不能忽略人的存在,人是生活的主体,生活方式对建筑设计的影响,国情对建筑设计的影响。重点是现代建筑的地域性、时代性、文化性。难点是建筑的和谐整体观、可持续发展观。教学方法:板书、PPT、视频教学、趣味式提问、全班讨论

8. 古今建筑案例分析(8学时)

中国古今建筑案例分析、外国古今建筑案例分析。重点是古今建筑案例分析对当今建筑的启示,难点是技术理性最突出的表現。教学方法:板书、PPT、视频教学、趣味式提问、全班讨论

9. 建筑设计的思维工具(8学时)

建筑是技术和艺术的结晶,艺术是人工创作的环境和物件。建筑学技术的释义、建筑设计教育背景、技术理性的设计思维。重点是建筑技术与艺术的结合,难点是技术理性最突出的表现。教学方法:板书、PPT、视频教学、趣味式提问、全班讨论

10. 建筑设计与分析(8学时)

建筑平面设计、场地设计、建筑立面设计、建筑剖面设计、建筑功能分区、流线设计、景观设计、建筑技术分析。重点是建筑功能分区和流线分析,难点是建筑技术分析。

教学方法:板书、PPT、视频教学、趣味式提问、全班讨论。

作者简介:王进,江苏省盐城市,盐城工学院土木工程学院。

作者:王进

第3篇:《VLSI设计综合实践》课程教学实践与改革

摘要:VLSI设计人才的培养对理论性和实践性要求都很高,国防科技大学自2012年起就开设了《VLSI设计综合实践》课程以提升所培养人才的VLSI设计工程实践能力。课程通过将理论讲授与实验环节交叉设置加深学生对理论知识的理解,提高学生的实践能力。针对业界最新发展趋势,教学团队持续对课程教学方法、教学内容、实验设置和实验环境进行改革,取得了良好的教学效果。本文对课程教学实践和改革情况进行总结。

关键词:VLSI设计;实践教学;BOPPPS;卷积运算加速器

一、引言

集成电路产业是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,也是工业经济的命脉产业。当前,我国已成为全球第三大集成电路产品制造国,正在从一个集成电路“消费大国”变成“生产大国”,形成了以集成电路技术为基础的集成电路设计、芯片制造、芯片封装协调发展的局面。目前我国集成电路专业人才培养取得一定成绩的同时,也面临着巨大的问题。我国虽然已成为集成电路产品的生产大国,但还不是强国,大而不强的特征反映在核心技术没有掌握在自己手中,造成这种局面的主要原因是传统的人才培养模式不能适应产业发展的需要。集成电路人才培养的一个显著特色是对理论性和实践性要求都非常高[1]。传统人才培养模式重理论轻实践,重讲授轻动手,造成所培养的人才理论研究能力较强,工程实践能力较弱,理论和实践相脱节,无法满足集成电路产业急速发展对工程实践人才的迫切需求。针对这种情况,教育部等七部门于2016年5月发布了“关于加强集成电路人才培养的意见”,重点强调了要提高集成电路人才培养过程中的实践实训水平。在产业界的推动和上级主管部门的重视下,我国很多高校都相继开展了集成电路实践课程的建设,其中国防科技大学计算机学院于2012年开始就面向微电子学与固体电子学专业的工程硕士研究生开设了《VLSI设计综合实践》课程,以提高研究生的集成电路设计工程实践能力。

课程教学目标是使学生理解VLSI设计流程中的各个环节的基本原理,熟悉和掌握VLSI设计流程中多种EDA工具的使用。课程内容涵盖了从前端RTL设计和验证,到后端布局布线和物理验证的VLSI设计完整流程。课程教学将理论讲授和实验环节交叉设置,通过实验环节提升学生对理论知识的理解和实践能力。在课程五年的发展历程中,教学团队不断提升课程教学水平,持续对课程的教学方法、教学内容、实验設置和实验环境等进行改革。首先,将国际前沿的BOPPPS教学模式[2-4]引入到课程教学中,将教学方式从“以教师为中心”转换到“以学生为中心”。其次,追踪VLSI设计领域最新发展趋势,将UVM验证方法学[5]引入到课程教学中;针对功耗已成为VLSI设计的首要限制因素[6],在教学中强调从RTL级到门级的低功耗设计技术。最后,针对近年各种神经网络加速器层出不穷的情况[7],课程将实现卷积运算加速器作为大作业。本文对课程五年来的教学实践和改革情况进行了总结。

二、国内外相关课程设置和教学情况

为提升所培养人才的VLSI设计实践能力,国内外知名大学均开设VLSI设计实践类课程。各所高校根据自身的专业设置和特色,在实践类课程方面各有侧重和不同,本节简要介绍美国斯坦福大学、加州伯克利大学、加拿大多伦多大学、英国南安普顿大学和复旦大学等国内外知名大学所开设的VLSI设计实践类课程的教学内容和方法。

1.美国斯坦福大学的《Design Projects in VLSI Systems》课程.该课程是斯坦福大学电子工程系(Department of Electrical Engineering)面向研究生开设的课程,教学目标是使学生掌握芯片流片前的完整设计流程,要求学生使用现代VLSI设计方法和EDA工具完成芯片从RTL设计到布局布线的完整流程,实验基于90nm工艺展开。教学内容包括:使用Verilog HDL语言对芯片进行RTL级描述,对设计进行测试验证,基于标准单元库对设计进行综合,对设计进行布局布线。课程鼓励学生设计模拟信号与数字信号混合芯片。

2.美国加州伯克利大学的《VLSI Systems Design》课程。该课程是加州伯克利大学计算机科技系(Department of Computer Science)面向本科生和研究生开设的课程。教学目标是使学生熟悉VLSI设计的标准流程,同时能对设计的面积/性能/能耗等方面进行权衡,并对设计的微体系结构进行探索。与其他大学使用Verilog HDL对硬件结构进行描述不同,课程使用伯克利大学自己开发的开源硬件构建语言ChiSel对设计进行描述。课程讲授内容包括CAD工具简介、ChiSel语言简介、ASIC设计流程、电路和系统时序、功耗和面积分析、存储单元设计。每名学生需单独完成4次实验,依次是:ChiSel语言的入门、面向SHA3加密算法的加速器实现及基于VCS软件的功能验证、SHA3加速器的流水化及基于Design Compiler的综合、SHA3加速器存储单元的设计权衡及基于ICC的布局布线。最后,课程要求学生以2人为一组,完成一个大作业,内容可以是实现专用加速器或对RISC-V处理器的微体系结构进行探索。

3.加拿大多伦多大学的《VLSI Systems and Design》课程。该课程是多伦多大学电子与计算机工程系(Department of Electrical and Computer Engineering)面向研究生开设的课程。教学目标是使学生掌握VLSI设计的原理和实现流程。授课内容涵盖深纳微米工艺下的设计、时钟和功耗控制、CAD工具和算法、集成电路的模拟、验证、测试和设计方法学。课程包含6个实验,两名学生一组完成实验,实验1是一个加法器的设计和布局布线,实验2-5完成一个四位微处理器的设计和布局布线,其中实验2和实验3使用定制设计方式完成处理器数据通路的设计,实验4使用标准单元库完成处理器控制通路的设计,并使用Synopsys Design Analyzer对设计进行逻辑综合,实验5将数据通路和控制通路整合在一起,并使用Cadence First Encounter对整体设计进行布局布线。实验6对设计进行静态时序分析。

4.英国南安普顿大学的《VLSI Design Project》课程。该课程是南安普顿大学电子与计算机科技系(Department of Electronics and Computer Science)面向研究生开设的课程。教学目标是使学生熟悉基于標准单元库的VLSI设计的完整流程。课程包括4次授课和10次实验,授课内容分别是逻辑综合、布局布线、布局布线后仿真和片上系统设计。实验以3—4名学生为一组,基于0.35 um工艺完成一个简单计算器芯片的设计。所实现的计算器要能支持加减乘除四则运算,支持16位、24位和32位数据精度。实验内容涵盖概要设计规划、行为级描述、逻辑综合、布局布线、布局布线后仿真。课程将选择部分最好的设计进行流片验证。

5.复旦大学的《专用集成电路设计方法实验》课程。该课程是复旦大学的《专用集成电路设计方法》课程的配套实验课程,是向集成电路设计方向的本科生重点推荐的一门课程。课程教学内容主要包括ASIC设计流程的描述、综合、深压微米设计方法、布局布线、可测性设计等。教学过程中学生需要完成的实验包括利用EDA工具对CMOS反相器进行电路设计和仿真,并对反相器进行版图设计和版图验证。从上述分析可以看出,国内外高校在开设VLSI设计实践类课程时都强调对VLSI设计完整流程的熟悉和掌握,实验内容涵盖从前端概要设计到后端布局布线的过程。但各所高校也结合自己的专业特色设计教学和实验内容。比如,伯克利大学有悠久的计算机体系结构研究传统,更重视微体系结构的探索,同时他们也要求学生使用该大学自己开发的开源硬件构建语言ChiSel,也希望学生在完成大作业时能着眼于优化该大学自己推出的开源RISC-V处理器。又如,各所高校的实验案例各有不同,多伦多大学要求学生实现一个完整的4位微处理器,南安普顿大学要求学生实现一个简单计算器,斯坦福大学鼓励学生设计模拟和数字信号混合的芯片,复旦大学通过对CMOS反相器的设计和仿真加深学生对专用集成电路设计方法的理解和掌握。国防科技大学的《VLSI设计综合实践》课程的设计充分借鉴吸收了上述多所大学相关课程的设置,并进行了符合自己特色的创新。

三、课程内容

(一) 教学目标

国防科技大学《VLSI设计综合实践》课程是该校计算机学院微电子与微处理器研究所面向微处理器设计专业和计算机体系结构专业的研究生开设的实践课程。课程教学目标是通过对VLSI设计流程从前端RTL设计到后端布局布线的学习和实践,使学生理解VLSI设计流程中的各个环节的基本原理,熟悉和和掌握VLSI设计流程中多种EDA工具的使用,一方面为从事科学研究的学生进一步在微处理器设计和计算机体系结构领域展开科学研究提供VLSI设计方面的理论和实践指导,另一方面为从事工程实践的学生下一步在VLSI设计领域就业奠定一定的工程基础。

(二)教学体系

图1描述了《VLSI设计综合实践》课程的教学体系,课程包括36个学时,分为四讲内容,分别是RTL设计与验证、逻辑综合与静态时序分析、全定制和半定制结合设计、布局布线和物理验证。课程总体将理论讲授与实验环节交叉设置,每一讲都是先进行理论知识讲授,之后进行相应的实验加深对理论知识的理解,课程以一个加法器阵列的设计贯穿所有四次实验环节。四讲的具体内容如下。

1.RTL设计与验证。主要讲授基于Verilog HDL语言的RTL设计方法学和覆盖率驱动的验证策略。由于选修本课程的学生已普遍具备一定的Verilog HDL语言的知识,因此课程不讲授Verilog HDL语言的基础知识,而是直接面向工程实践需求,集中讲授层次化设计方法,强调可综合的代码编写风格,指出代码编写中易犯的错误,如生成不必要的latch等。覆盖率驱动的验证主要讲授基于覆盖率的验证方法学。本讲配套实验是使用Verilog HDL语言编写一个具备特定功能的加法器阵列,要求采用流水线方式尽量降低加法器数量,实验使用Cadence公司的NC-Verilog模拟器对加法器阵列进行模拟验证,覆盖率驱动基于NC-Verilog自带的Incisive Comprehensive Coverage (ICC)工具进行。

2.逻辑综合与静态时序分析。首先讲授逻辑综合的原理,着重强调各种综合约束条件和环境变量的设置,其次讲授静态时序分析原理,着重强调基于路径的静态时序分析方法以及单元延迟模型和线延迟模型。本讲配套实验是使用Synopsys公司的Design Compiler工具对第一次实验实现的加法器阵列进行综合优化,之后使用Synopsy公司的PrimeTime工具对综合后网表进行静态时序分析。综合是基于一款商用0.13 um工艺库进行的。

3.全定制和半定制结合设计。讲授内容包括寄生参数提取、功能验证、几何视图LEF文件提取、时序视图LIB文件提取。本讲配套实验是设计一个全定制加法器,并将其应用到加法器阵列中。实验过程使用Synopsys公司的StarRC和NanoSim对全定制加法器进行LIB提取,使用Cadence公司的

4.布局布线与物理验证。讲授内容包括布局布线流程介绍、初始化布局、IO布局、宏单元布局、电源规划、标准单元布局、全局布线、布线后优化、物理验证等。本讲配套实验是使用Cadence公司的SoC-Encounter工具对前面得到的加法器阵列的逻辑综合网表进行布局布线,使用Mentor公司的Calibra工具对物理设计进行验证。

(三)教学团队和实验环境

本课程教学内容涵盖了从前端逻辑设计到后端布局布线的VLSI设计完整流程,涉及知识面广泛,使用的EDA工具较多,因此对本课程教学团队的水平和能力提出了较高要求。本课程教学团队由三名教师组成,其中一名教师负责第一讲和第二讲的内容,另外两名教师分别负责第三讲和第四讲的内容。教师都来自于学校微电子与微电子研究所的工程实践团队,均具有博士学历和丰富VLSI设计理论知识,同时长期从事军用DSP和CPU芯片的设计,具备丰富的VLSI设计实践经验,对设计流程和各类EDA软件非常熟悉。课程在课内安排了实验时间,但考虑到实验需使用的EDA软件种类众多,功能较复杂,课内实验时间远远不够。为方便学生课外实验,教学团队设计了基于VMware Workstation的虚拟机平台,在虚拟机内部安装了RedHat Linux操作系统,在该操作系统上安装了课程所需的多种EDA软件,包括NC-Verilog、Design Compiler、StarRC、NanoSim、

四、教学改革情况

自课程开设以来,为提升教学效果,教学团队不断借鉴吸收先进教学方法,紧跟VLSI设计的最新发展趋势,在教学方法、教学内容、实验内容和实验环境等方面进行了大量改革,本节对这些改革的具体情況进行描述。

(一)教学方法改革

长期以来,传统教学方法采用“以教师为中心”的教学模式,一味强调教师如何有效地传授知识,而忽略了学生的认知过程,导致教学过程中存在诸如教学目标不明确、学生参与度不够、对知识理解困难等问题。为此,本课程教学团队将国际上先进的BOPPPS教学模式引入到教学中。根据学生注意力只能持续集中约15分钟的自然规律,BOPPPS模式将课堂教学切割为15分钟左右的多个教学小单元,规划为六个阶段,如表1所示。

教学团队在开展理论授课时按照BOPPPS模式实施。每次授课前,教学团队都增加了导入环节。比如,课程第一次课的时候给学生讲授了从沙子变成芯片的过程,激发了学生的好奇心,调动了学生学习这门课程的积极性。又如,在讲授逻辑综合这一讲内容时,通过“抖包袱”的方式开始课堂的内容,先给出一段Verilog HDL语言的代码,提问这段代码是怎么变成实实在在可见的芯片的,让学生带着问题学习。通过在每次理论授课时增加导入环节,抓住了学生的注意力,提高了学生学习的主观能动性,课堂教学效果得到显著提升。基于参与式学习模式,教师在课堂教学过程中引入了研讨环节,具体分为两类,一是随机研讨,即在授课过程中教师随机抛出一个问题,组织学生现场进行研讨,之后进行讲评和总结。比如,在教授RTL设计这一讲时,教师随机抛出如何设计异步对接FIFO这个问题。随机研讨能很好地改善教学过程中教师与学生的互动,增强学生学习的积极性。第二类研讨是专题研讨,由于国防科技大学的研究生授课采用三学时制,在连续进行两学时的听课之后,学生已有所疲劳,注意力也难以集中,因此教学团队一般将第三个学时安排为专题研讨课,研讨内容在上次课时布置好,研讨题目包括:CRC校验码产生器的设计与实现、随机数产生电路的设计、Power-gating电路的设计等。教师鼓励所有学生参与研讨,允许听报告的学生随时打断正在报告的学生参与研讨,提高所有学生的参与度。由于本课程是一门实践类课程,在之前的教学模式中,基本没有布置课后作业。但是BOPPPS教学模式强调对学习内容进行后测试,检验教学成果,因此教学团队特意在每次理论授课环节设计了一些课后习题,考查学生对理论授课的掌握水平。这些习题包括Verilog HDL语言的常见错误的纠错、综合约束条件的设置、布局布线的端口摆放规则等。通过对学生答题情况进行评阅,教师能准确掌握学生对知识的接受水平和学习进度,并及时对后续教学内容进行调整。

(二)教学内容改革

VLSI设计是一个发展非常迅速的行业,新的设计方法和验证技术不断出现,同时设计也面临着各种新的挑战,教学团队紧跟业界最新发展趋势,对教学内容进行改革,具体如下。

首先,以UVM验证方法学为代表新型验证技术已成为业界事实上的验证标准[5],相比于传统激励测试反馈的验证模式,UVM验证方法学的效率更高,对代码的覆盖更为全面。因此课程教学引入了UVM验证方法学的内容,以工程实践中某军用DSP中DMA部件的UVM验证平台为案例向学生详细讲解了UVM验证的过程,并要求学生在实验环节增加UVM验证平台的实现。其次,随着VLSI集成度的提升,功耗已成为限制芯片规模的最重要因素,低功耗设计越来越受到业界的重视[6]。课程教学中增加了低功耗设计的内容,包括体系结构级的低功耗设计技术、RTL编码级的低功耗设计和逻辑综合中的低功耗设计。通过这些内容的学习,初步培养了学生进行低功耗设计的相关能力。最后,在课程早期教学中,比较重视对学生掌握EDA工具能力的培养,忽视了对设计的微结构进行探索的能力,为此,教学团队在课程教学和实验环节增加了对微结构进行探索的内容。比如,要求学生比较采用寄存器文件和Memory Compiler生成的存储单元实现不同规模FIFO的面积、功耗和延迟开销。又如,要求学生实现不同的加法器算法,并比较它们在各种不同综合约束条件下面积、功耗和时序的关系。

(三)实验设置改革

课程早期教学将课程分成四讲,每讲设计单独的实验环节,学生在做完每一讲的实验后,较难将其与以前的实验串联起来,导致知识视野缺乏全局观,理解掌握不牢固。为此教学团队在课程中引入了大作业环节。大作业内容的选取紧跟业界发展趋势,针对神经网络加速器设计已成为业界热点[7],教学团队2017年设计的大作业是要求学生实现一个卷积运算加速器,包括RTL设计验证、逻辑综合、布局布线和物理验证。在深度学习神经网络中,卷积运算占所有操作的绝大部分。比如,在图2给出的典型LeNet-5神经网络中,两个卷积层的运算占所有运算的85%[8]。卷积运算涉及到对大量数据的操作,如在图2的LeNet-5神经网络中包含大量的输入特征图、输出特征图和卷积核。因此,卷积运算加法器设计面临的主要挑战是存储体系和数据搬移机制的设计,通过完成这个大作业也提升了学生进行芯片体系结构设计的能力。

大作业以2人一组的方式进行,其中一人负责前端RTL设计验证以及逻辑综合工作,一人负责后端布局布线和物理验证。在第一次课的时候教师就将大作业题目布置给所有学生,学生按照自愿原则分组,在最后一次课之前每个组提交一份大作业报告,并在最后一次课的时候进行汇报和演示,教师和其他学生进行点评。从现场情况看,由于所选取的大作业是业界热点,学生参与积极性很高,讨论气氛热烈,参与报告的同学获得了一次在教师和同学面前展示自己学习成果的锻炼机会,其他同学也从中学习了更好的思路和方法,达到了以作业促学习的目的。对于做得比较好的小组,在课程结束后教师鼓励他们继续将工作完善,力争发表一篇学术论文或申请一篇国家发明专利。由于所选取的大作业题目是一个研究热点,与很多学生的研究课题有一定的吻合,因此大部分同学都完成得较好,其中有两个小组以大作业设计为基础发表了学术论文,有一个小组的同学将自己的设计申请了国家发明专利,较好地达到了教学目标。

(四)实验环境的改革

课程早期教学中使用基于VMware Workstations虚拟机的实验环境,虽然方便学生课外进行实验,但是安装的EDA软件版本普遍偏旧,同时受限于学生个人PC的性能,不能展开较大规模的设计。此外,虚拟机中包含的是0.13 um的工艺库,虽然足以用于课堂实验,但是用于大规模VLSI设计相对比较落伍,尤其是学生需要以大作业为基础发表学术论文时,工艺库的落伍会在一定程度阻止论文被接收。为了方便学生开展大作业实验,教学团队申请微电子与微处理器研究所开放了部分高性能EDA服务器的账号供学生使用,这些高性能服务器上安装了更为先进的EDA软件和更为先进的工艺库,足以满足学生完成大作业,甚至发表学术论文的需求,学生可以通过校园内部网连接到这些服务器上。

五、教学效果

课程通过将理论讲授与实验环节交叉设置的方式,既提升了学生从事VLSI设计的理论水平,又提高他们的实践能力。课程自开设以来受到越来越多学生的欢迎,选修该课程的学生数量也从最初2012年的30人左右增加到2017年的70人左右。选修该课程的学生类型从2012年最初开设时所面向的非军人工程硕士研究生扩展到军人和非军人工学硕士研究生,甚至部分低年级军人博士研究生也选修了这门课程。选修课程的学生专业类型也从微电子专业扩展到计算机科学与技术专业,甚至学院一些从事计算机体系结构研究的导师要求自己的研究生必须选修本课程。学生通过学习本课程收获了VLSI设计实践的第一手经验,也熟悉了大量EDA软件的使用方法,对于后续的工程实践和科学研究都有较大的帮助。比如,对于工程硕士而言,本课程的学习相当于进行了一个岗前培训。又如,对于从事计算机体系结构研究的学生而言,本课程使用的Design Compiler等工具是其从事研究时必须掌握的工具,通过学习本课程,提前熟悉了该工具的原理和使用方法,对于其后续科研工作很有帮助。教学团队持续对课程授课方式、授课内容等进行改革,课程教学团队每年都对选修本课程的学生进行调查,绝大部分学生都对课程的教学方式和教学内容表示出认同,也表示自己通过选修本课程学习到很多对自己今后学习工作有用的知识。

六、结语

本文对国防科技大学计算机学院开设的《VLSI设计综合实践》课程的教学实践与改革情况进行了描述。该课程着眼于提升学生的VLSI设计工程实践能力,课程内容涵盖自前端RTL设计与验证到后端布局布线的VLSI设计的完整流程,课程教学采用理论讲授与实验实践交叉设置的方式加深学生对理论知识的理解和运用。在5年的教学实践中,课程教学团队紧跟业界最新发展趋势,对课程教学方法、教学内容、实验设置和实验环境等多方面进行了改革,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]袁宇丹.集成电路设计人才培养之实践教学探索[J].常州工学院学报,2014,(4):87-89.

[2]Pat Pattison,Russell Day.Instruction Skills Workshop(ISW) Handbook for Participants[M].Vancouver.The Instruction Skills Workshop International Advisory Committee,2006.

[3]譚春娇,周海芳,刘越,等.结合加拿大模式开展我国教师教学技能培训[J].计算机教育,2014,(4):47-50.

[4]罗宇,付绍静,李暾.从BOPPPS教学模型看课堂教学改革[J].计算机教育,2015,(6):16-18.

[5]张强.UVM实战(卷1)[M].北京:机械工业出版社,2014:1-48.

[6]Nell H.Weste,David M.Harris. CMOS VLSI Design:A Circuits and Systems Perspective[M].Boston:Addison-Wesley,2011:181-210.

[7]杜子东.神经网络加速器研究[D].北京:中国科学院计算技术研究所,2016:1-140.

[8]Y.LeCun,L.Bottou,Y.Bengio,P.Haner.Gradient-Based Learning Applied to Document Recognition[J].Proceedings of the IEEE,1998,(86):2278–2324.

作者:马胜 李振涛 陆洪毅 王志英 刘必慰

第4篇:课程改革实践总结

XXXX年,课程改革的春风吹进了我校的校园。学校领导以科学的态度,饱满的热情引领全校教师外出学习,大胆实践,努力探索,走在课改的路上,探索适合我校校情的课改方案。随着课改的逐步深入,我们的观念,教学方式都随之发生着变化,在具体的教学实践中,也出现了许多值得我们反思交流的地方。

一、建立了民主、和谐的师生关系

美国著名心理学家杰斯雷耳指出:“赞许对温暖人类的灵魂而言,就像阳光一样。没有它,我们就无法开花生长。”所以,教师首先要善于鼓励孩子,发现并肯定每个孩子身上的闪光点,不要扑灭

孩子微小的希望之光。在教学中,应关注老师和学生、学生与学生这两种关系的处理,走出条条框框, 让全班每个学生各抒己见,老师则起到画龙点睛的作用。课改使学生开阔了思维,丰富了语言,课堂不再是教师讲学生听的被动局面,取而代之的是师生互动,生生互动的情景,学生在教师引导下主动、轻松、和谐地学习,课堂真正成为孩子们的乐园。在课堂上,他们可以尽情地展示自我,课堂上时而静如止水,时而波澜起伏,热闹非凡。每个环节都让学生亲自动手、动口、动脑,学生不仅获得了知识,而且真正让课堂“活”起来了,让学生“动”起来了,我为之欣喜。

二、应力求提高学生学习能力

在课改实施中,我常有一种感受,我和学生一起成长,课前我深入钻研教材,精心编写每节课的学案,制定出适合本班学生学情的学习目标,预习提示,这样,不仅学生的学习目标明确了,还培养了孩子们的自主学习能力。在课改

中,我也越来越感觉到课前预习尤为重要,它给学生创建了自主学习的良好平台,它完全放手让学生自读自悟,如果能再加上有效的学习方法的引导、明确要求、合理而有序的学习步骤就更好了。通过一系列尝试,在我心中“我要学,我要改”的课改意识更浓了。

三、应重视小组建设

如何在课堂中既要体现全员参与,又要把握好时间问题,小组合作无疑是一种有效的学习方式。小组成员应有明确职责,如小组应选发言人、板演者(可每次调换),在小组讨论过程中,发言人应认真听取组员意见,然后归纳总结,反馈给老师和同学,使课堂“形散而神不散”,形成热烈的学习氛围。

进入新一轮教育课程改革以来,我们的课堂教学都发生了可喜的变化,大部分老师已逐步认识到学生是学习活动的主体,认识到小组学习的重要性,但我们也同时遇到一些问题,相信通过不断学习实践,我们一定能创造出最适合

我们的教学模式。

第5篇:护理理论课程教学与实践教学改革的探索与实践

摘要: 医学技术发展日新月异,对护理教学的改革和创新提出了更高的要求。护理教研室结合临床实践,组织研究近年的护士资格考试大纲,参照该大纲修订教学大纲和教学计划,保障教学内容结合临床实践,适应护士资格考试的要求。注重知识的传授和技能的训练,不断优化教学内容,尽量做到医学护理临床理论和实践的结合,培养实用型护理人才。加强人文教育,提高护患沟通能力,在临床见习带教过程中,教师言传身教,强化"以患者为中心"服务理念,实施人性化优质护理。

关键词:护理学;教学改革;培养高素质教师;护患沟通

我院是攀枝花学院的附属医院,在培养医学护理生的教学课程中要充分体现理论联系实践,理论课教学的目的不仅仅是教会学生了解疾病及护理,更重要的是通过教学培养学生学习的能力,运用所学的知识分析问题、解决问题的能力。我院护理教研室正在对理论及实践教学课程进行改革探索。

1结合临床实践,修改教学大纲和教学计划

目前医学技术发展日新月异,教学内容往往滞后于现实医学科学的发展。在临床护理教学中,除以护理教材为基础,还应获取各种疾病的最新进展及临床指南的最新信息,以适应医学护理快速发展的需要。同时集中护理各专业骨干教师研究近年的护理资格考试大纲,参照该大纲修订教学大纲和教学计划,保障教学内容结合临床实践,适应护士资格考试的要求,注重知识的传授和技能的训练,尽量做到医学护理临床理论和实践的结合,培养实用型护理人才。

2教学模式的改革

2.1传统的教学模式及教学现状 目前,医学院校的护理教育多采用以"教师为主、课堂教学为主、教材为主"的教学模式即"以授课为基础的学习"教学方式大多采取以教师为主的灌输式、填鸭式的教学方法,以灌输知识为主要手段。这种教学模式把学生错误地放在教学从属地位而非主体地位,违背了教育的指导作用和导向作用,无法调动学生的积极性与创新能力,学生的综合分析、逻辑推理能力很少在教学中得到开发和提高。

2.2探索以授课为基础的学习教学法与以问题为基础(PBL)的学习教学法相结合方式的教育模式。这两种学习法,都存在各自的优缺点,国外在数10年前就已开始开展PBL教学。PBL教学法强调以学生的主动学习为主,提倡以问题为基础的讨论式教学和启发式教学,目的在于减少死记硬背,提高学生主动学习能力、分析和解决问题能力以及独立思考能力和逻辑思维能力。但是PBL教学运用给传统教学模式的教、学双方都带来新的挑战。因此,以授课为基础的学习教学法与PBL教学法相结合将逐渐成为我院护理学教育模式改革的趋势。

根据PBL教学模式,教学原理设计的一种"以病例为引导教学"的教学法,通过把真实、典型的住院病案与患者的一些影像资料搬到课堂上,帮助学生早期接触临床。并通过病例的引导、讨论分析,将基础理论与临床实践联系起来。教师据此病例提出问题:①患者主诉是什么?②该病的病因、发病机制是什么?让学生分析和回答提出初步的护理诊断,制定护理措施,从而引出本章重点教学内容,再按教学大纲要求系统传授内容。在理论教学中坚持"重点突出,难点讲透"的原则,将发病机制等难点用清晰的图片和动画演示展示给学生,即生动形象,又吸引学生的注意力,方便记忆。当学生对该病有初步了解后,再进一步提出问题:③为明确诊断还应做哪些检查?与哪些疾病鉴别?学生展开讨论并回答问题后,教师再展示患者相关的检查资料如视野检查、眼部B超、OTC检查等,继续运用理论联系实际的方法,进行归纳总结,分析出这类病例的临床特征、确诊的方法。

3培养高素质教师,提高教学质量

3.1注重教师选拔培养 采用分段教学方式,每个教师所选课目章节结合自己所在科室及专业所长,这样也便于结合临床案例,力求教学相长。我院理论课的讲授主要由有丰富教学经验的教师担任,辅以重点培养的青年教师。对青年教师不但要做到认真备课,组织预讲;还要以教学经验丰富的老教师为指导老师,通过讲座、集体备课和现场点评来培训青年教师,建立一支高水平的教师队伍。

3.2改进教学方法和教学手段 教师的教学方法的好坏直接影响到教学的效果。除了选择先进性、科学性的教学内容,还可以采用现代化的教学手段。在平时的临床工作中注意收集患者典型的临床表现、体征及辅助检查资料制作成图片再结合理论知识讲解,能更有效的激发学生的学习热情和积极性。多媒体教学关键的是制作优质的课件,课件文本叙述过多,不能突出重点和难点;动画杂乱,易分散学生的注意力;教师照"屏"宣科、课件播放太快,均达不到好的教学效果。我院护理教研室将每年进行一次PPT制作培训,以提高整体的课件制作水平。

4加强人文教育,提高护患沟通能力

良好的护患沟通能力是新形势下护士的必备素质,在临床见习带教过程中,教师言传身教,强化"以患者为中心"服务理念,实施人性化优质护理,以实际行动感染、带动学生。要求护士衣冠整洁,举止得体;对患者应使用礼貌性语言和安慰性语言,注重语言沟通技巧;要富有爱心和同情心,在临床实践中帮助学生提高护患沟通的能力,使学生生综合素质得到全面提高。

总之,现代医学教育模式的转变对于传统的临床护理教学提出了全新的要求,在人才的培养过程中,不但要强调知识的学习与掌握,更要结合课程的教学内容与特点,不断改进教学方式,才能培养出更多的既有"知识"、又有"能力",更有综合"素质"的应用型人才。

编辑/许言

第6篇:PLC课程教学改革与实践

摘 要: 作者根据职中生的能力特点,认为plc教学适宜采用“以案例为主线的教,以任务为驱动的学”的教学模式,并介绍了其在教学过程中具体的实施过程和方法,以及一些教学体会。

关键词: plc 案例 任务 教学改革

“兴趣是最好的老师”,也是教学的前提和归宿。如何激发和保持学生的学习兴趣是目前中职教育者普遍探索的热点问题。多年来,我根据plc(可编程控制器)课程的特点,以及教材的局限性,在plc的教学实践中进行了“以案例为主线的教,以任务为驱动的学”的教学模式的有益探索。这种教学模式涉及两个重要的因素,即案例与任务。前者侧重于教,指教师在教的过程中以案例为基础,以案例为蓝本;后者则侧重于学,指学生在学的过程中以任务为驱动,以解决问题为目标,在解决问题的过程中学习。采用这种教学模式进行教学,教师如何选取并运用好案例,如何设计任务,如何指导学生完成任务,将直接影响学生的学习兴趣和情绪,从而直接影响到教学的效果。

一、以案例为主线的教

plc的案例教学,就是教师根据教学目标和教学内容的需要,通过典型而实用的教学案例,引导学生参与分析、讨论、表达等活动,让学生在具体的问题情境中,积极思考,主动探索,以培养学生综合能力的一种教学方法。

由于案例教学的整个教学过程是以案例为主线,围绕着案例来开展整个课堂教学活动,因而案例设计与选择的质量,将直接影响到教学的效果。案例应是课程某一单元或环节的知识的概括,是引发学生学习动机与学习兴趣的重要手段。因此,教学案例的选取和设计应覆盖课程的基本知识点,抓住某阶段学习知识体系中重点和难点,精心选取有实用性和代表性的案例。例如,我在介绍plc梯形图编程方法时,选取了“plc控制电动机正、反转程序设计”的案例。这个案例简单、实用、典型,通过案例重点介绍了基本指令ld、ldi、and、ani、or、ori、out、end等的功能与用法,梯形图的绘制方法,难点是梯形图程序与指令表程序之间的转换。透过分析案例,学生比较容易掌握这部分内容。

另外,案例的运用是增强教学效果的保障。首先,要制订周密的计划。“凡事预则立,不预则废”,相对传统教学,案例教学是一种动态开放式的教学模式,虽然学生是主角,但不等于教师可以置身事外,无所作为。相反,为了保证案例教学效果,教师要事先花更多的精力做好各项准备工作,制订一个详细周密的案例教学计划,其内容包括根据本课程教学目标计划安排案例的个数,根据本学期教学进度安排各个案例实施的时间。在此基础上,给每个教学案例制订一个具体的实施计划,内容包括:案例类型、案例讨论的具体步骤,以及可能出现的问题与对策、相关设备的配备,等等。其次,教学中对所应用的案例不妨先演示,通过演示讲解,使学生明确学习内容与目标,激发求知欲望。

在职业中学,plc的教学侧重于实际的基础性编程设计,如果在教学中以传统的线性顺序进行,每一个问题先分析清楚再进行下一个问题,这对plc程序设计课程来说是非常困难的。一方面,一个个独立的概念、指令很枯燥。另一方面,plc指令的数量也非常大。但是如果我们把这些概念、指令融合到实际案例中,在分析案例的功能、实现方法等的过程中讲述相关的概念、指令,那么学生首先接触到的不是一个具体的指令知识,而是一个实用、典型的案例。在教学内容变得实例化后,学生学习的兴趣会有很大的提高。

二、以任务为驱动的学

任务驱动教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。所谓“任务驱动”,就是让学生在一个典型的plc程序设计“任务”的驱动下,展开教学活动,引导学生由简到繁、由易到难,循序渐进地完成一系列“任务”,从而构建真正属于自己的知识和技能。其中的任务,既蕴涵了学生应该掌握的知识与技能,又蕴涵了学生应该获得的能力训练。在完成“任务”的过程中,培养学生分析问题、解决问题的能力。

运用任务驱动教学法于plc教学,在形式上是:明确并提出任务→师生共同分析完成任务的方法和步骤→学生自学或协作完成任务→教师适时指导→交流及讲评。

用任务驱动教学模式进行教学,教师的教和学生的学都是围绕如何完成一个具体的任务进行的。首先教师明确教学任务即“任务”设计,在“任务”设计时要注意实用性、适宜性、渐进性等原则,要求把学生应掌握的知识、技能和能力的提高融入任务中。这就需要教师认真地分析教材,认真研究教学大纲,确定教学目标、教学内容、教学重点、教学难点,更要考虑学生的心理特征和兴趣所在。然后提出一个需要完成的具体任务,与学生共同分析解决该问题所需的知识、方法和步骤,由学生来完成任务,可以独立完成,也可以合作完成,目的是通过完成任务,掌握学习内容,学会学习,培养综合能力。在这个过程中,教师参与探索和指导,引导学生掌握教学内容,适时在班级交流,发现新思路,推广新思路,鼓励创新。教师进行比较、评讲、归纳,学生从中得出结论,引导交流,共同进步。

例如:在学习步进顺序图应用于plc程序设计教学时,在教学前先提出一个任务:“请你设计一个控制十字路口交通灯的程序。”围绕这个任务,讨论分析需要解决的问题,程序需要提供的功能,需要通过哪些途径来实现。

考虑学生知识接受能力的差异,从学生实际出发,对任务进行切分,从母任务中分解出一个子任务,即要求学生先完成控制十字路口东西或南北单方向交通灯程序的设计,然后进行十字路口两个方向的合成设计,从而引导学生由简单到复杂,循序渐进地完成整个设计任务,更好地激发并维持学生的学习兴趣。

要完成整个设计任务,必须正确了解十字路口交通灯的控制功能,否则无从入手。这时教师不要急于讲解,而应先让学生讨论,分析任务,提出问题。比如,学生阅读一段描述交通灯控制功能的文字说明后,普遍提出很难理解,这时教师应及时作适当的启发和引导:是否可以采用流程图或波形图来描述其控制流程?帮助学生通过更直观方法去解读其中的内容,为后续设计奠定基础,同时也给学生指明一种处理类似任务的方法和思路。

学生接受设计任务后,通过查阅有关资料,或者参照老师讲过的案例,独立或合作完成任务。在这个过程中,教师要适时指导,或参与一些学生的讨论或探讨。在完成设计的过程中,不同层次的学生会提出不同层次的问题,教师应随时随地解答学生提出的问题,个别问题个别回答,带有普遍性的问题在全班回答或讲解。

在大约一半的同学完成任务的时候,教师要召集学生进行任务讲评,具体做法是:教师将学生完成的程序浏览一遍,挑选出几位编程技巧较高而思路各异的学生的作品,让他们在课堂上展示自己的程序,谈谈各自的设计思路、编程技巧等,然后教师进行比较点评,指出各自的优缺点,引导其他学生吸取他人的长处,补己之短。《学记》中有句名言:“独学而无友,则孤陋而寡闻。”也可以借此培养学生相互切磋技艺,合作学习的团队精神。

教与学是相辅相成、不可分割的。案例是学生从中获取知识的载体,任务是学生巩固知识、掌握技能的手段。二者相互联系、相互配合。这种相互作用的双边活动构成了整个教学过程。

在实践性较强的plc教学过程中,采用“以案例为主线的教,以任务为驱动的学”的教学模式,始终把学生作为教学的主体,以案例为主线,以任务为驱动,让学生通过学习案例,上机操作,把书上死的理论变成活的应用,这种教学模式较好地解决了教与学的矛盾。

第7篇:陶艺实践课程的教学思考

【摘 要】雕塑专业的陶艺课程经过几年的调整,课程体系设置较为合理,已开设陶艺通识、陶艺基础、陶瓷装饰、现代陶艺、生活陶艺等课程。课程体系在强调造型原理和制作技巧的同时,更加注重培养学生的审美及艺术理念。为了给学生提供丰富的课程资源,设置了产、学、研相结合“第二课堂”。在不同知识的合作中引导雕塑专业的学生更好地运用专业知识,提高实践能力以及创新精神,从而培养出更加全面的陶艺方向人才。 【关键词】陶艺实践课程;合理;创新中图分类号:g642

文献标志码:a

文章编号:1007-0125(2016)06-0215-02雕塑专业的陶艺课程经过几年的调整,现在在大二开设理论课程陶艺通识,大三开设实践课程陶艺基础、陶瓷装饰、现代陶艺,大四开设总结性课程生活陶艺。课程主要目的是让学生了解陶艺的基本概念,通过实践课程的学习使学生掌握最基本的陶艺成型方式,装饰方法、烧成的技巧。在陶艺教学中对学生实践能力的培养是陶艺教学的一个重点,实践可以调动学生的学习积极性,并在实践中促使学生发现问题,在实践的过程中尝试着解决问题,并进而发挥学生的创造潜能。陶艺教育的实践,正是理论与实践的融合点。陶艺课程中,教师与学生相互作用,老师的职责主要是传授给学生相关的理论知识、创作的经验及技巧,为学生提供指导,让学生用所学的知识进行实践创作,并在实践中检测自己掌握运用知识的能力与程度,从而加以针对性的学习与提高。学生通过实践课程的学习,让学生对陶艺有更深刻的体验和了解,通过创作陶艺作品,对学生设计思维,基本操作技能的综合训练,强调开阔的设计思路、反复训练、学会技能、形成技巧,最终提高学生的综合素质能力。

一、实践课程需要艺术理念针对陶艺的特殊性,雕塑专业开设了陶艺通识课程,此课程为理论课,课程内容主要包括传统陶艺、近当代陶艺与陶艺技法三大部分:第一部分包括陶瓷概述、百花齐放的中国传统陶艺、博采众长的西方传统陶艺等;第二部分包括现代陶艺分类及风格流派、中国近当代陶艺;第三部分包括陶艺的成型技法、装饰技法、烧成技法。此课程使学生了解陶瓷艺术在中国美术历史上的发展,以及各个时期陶瓷艺术在世界发展的状态,了解不同艺术形态的变化,制作手法的进步以及装饰手法的发展。通过理论知识的学习使学生对日后的陶艺创作有一个铺垫,结合传统的艺术理论从而更好地理顺自己的创作思路。所有的实践课程都离不开理论方面的学习,而理论的学习必须规范化,整体化,即可指导实践又可与现代的艺术思潮发展水平接轨,同时弥补作者的创作修养的不足。因此,实践课程需要渗透理论学习,需要有生命力的艺术理念的介入。

二、实践课程的合理设置好的实验课程需要有合理的课程设置,我学院雕塑专业的陶艺课程内容涵盖了理论与实践,从设计到成型制作,到装饰再到烧成全方位的学习,通过系统的学习,使得学生们能综合运用陶艺的基本成型技法(诸如泥板成型,手捏成型,拉坯成型,泥条盘筑等)进行作品的创作,完成好基本坯体后再运用刻、划、画等各种坯体装饰手法以及运用釉色进行装饰,最后装窑进行烧制。陶艺方向课程的学习从大二开设理论课程陶艺通识为起始,而实践类课程为大三开设的陶艺基础、陶瓷装饰、现代陶艺,生活陶艺为大四开设总结性课程,为毕业设计做准备。各门实践课程层层递进,并各有侧重点。

(一)陶艺基础陶艺基础课程主要目的是让学生了解陶艺的基本概念,掌握最基本的陶艺成型方式,如泥板成型、泥条盘筑、拉坯成型等几种基本成型技法,教学的过程中帮助学生熟悉泥性,并解决立体的造型能力。

(二)陶瓷装饰陶瓷装饰是陶艺创作的一个重要环节,装饰课程现有设置主要包括彩绘装饰、雕塑性装饰、原料的装饰与火的装饰四大部分:第一部分包括釉上彩绘、釉下彩绘等;第二部分包括刻划、镂雕、堆雕、压印和粘贴;第三部分包括绞胎、色釉、泥浆;第四部分包括素烧、乐烧、盐烧及柴烧。通过对每一种装饰方法的实践学习,才能真正体会到每一种装饰方法的魅力,进而使学生学会自由运用并形成综合装饰的能力。

(三)现代陶艺现代陶艺课程在学生掌握陶艺的基本成型技法之后,要求学生能综合运用各种成型技法以及装饰方法,并且加以创作。创作是最能体现学生素质的关键,并贯穿于整个教学的始终。专业只有在设置好课程,预想所能达到的效果,有步骤地实践,才能摸索出科学的教学规律,逐步提高教学的内在质量。

三、设置产、学、研相结合的“第二课堂”在现代创新教学理论的指导下,我们合理利用多媒体和实践教学手段,为学生学习现代陶艺提供丰富的课程资源,以创作和生产工艺为主线,设置了产、学、研相的结合“第二课堂”。安排开放性的课程内容和开放性的实践过程,使学生以工学结合的方式主动地建构自己的审美情感、审美认知和创作与生产技能。

(一)校外实践基地窑炉烧制等一直是陶艺实践教学的重要组成部分,但因为考虑到安全和场地等因素,我专业于校外设立“东崖柴窑”。校外实践基地的设立主要是方便学生对于陶瓷烧制部分的学习,实践基地现有大小两个柴窑以及一个中型电窑,陶艺作品完成后,学生可以参与其中进行烧制的学习和实践,以此增加学生的学习兴趣与学习的趣味性。实践基地的设置同时方便了学生与陶瓷手工艺人的交流,我们经常会邀请当地的土陶艺人进行技艺传授,比如拉坯制作大缸花盆等等。同时也常邀请各地的陶艺爱好者来基地进行交流讲学,使得学生能集各家所长,更好地将学校与社会进行有效的链接,提高实践动手能力。

(二)“第三学期”的设置学校把每年暑期定为“第三学期”,设立了1―3年级学生每年为期一个月的暑期实习,以及大四学生的毕业实习。大三的“第三学期”为现代陶艺方向对的实习,通过暑期实习,利用暑期时间,由老师带领学生进入江西景德镇,深入产区进行教学实践,坚持产学研结合的教学模式,把教学与生产技术结合起来,把学生放到社会生产、技术应用中去培养,有利于启迪学生的创新思维,从而培养出了解社会,了解技术应用状况,能够服务社会经济第一线所需要的人才,并在此过程中激发学生对于陶艺课程的积极性。

四、总结在实践课程的学习中要注重全面发展,综合学习。陶艺本就是一个综合的,知识交叉的学科,在对人才培养的客观要求上需要集聚艺术理论、材料、设计、雕塑等领域人才的智慧,以及综合的实力来完成陶艺创作。在实践课程中就更力体会到陶艺需要涉及多方面的知识。学生在实践课程学习中培养的是综合创作能力,这就需要将不同课程的知识融合到行起,通过老师的指导重新组合,形成新的理念,新的创造,最终通过实践活动以淘艺作品的形式表达出来。因此综合学习可以更好地促进学生的实践学习,在不同知识的合作中引导学生更好地运用专业知识,提高分析问题、解决问题的能力以及创新精神,从而培养出务实、全面的陶艺人才。

第8篇:《概论》课程实践教学大纲

《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》

课程实践教学大纲

(2008年修订版)

教学学时:课内实践教学9学时(计划学时内) 社会实践学时9学时(计划学时内) 适用专业:2007级后所有专业 考核方式:调查报告或者实践心得

编写单位:人文社科学院(社科部)概论教研组

一、教学目的

本大纲为《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》课程教学大纲的子纲,是思想政治理论课实践教学改革重要文件资料的组成部分,是关于实践教学环节的具体指导意见。

在课程中开展实践教学的目的是为了切实落实理论联系实际的根本方法,使学生能够运用所学知识去认识社会、认识自身、指导人生实践,加深对理论知识的理解,使学生牢固树立马克思主义和中国特色社会主义信念,掌握运用中国化马克思主义理论观察世界、分析国情的思维方法,提高政治理论素养,激发全面建设小康社会、投身于现代化事业的积极性、主动性和创造性,培养学生热爱祖国、热爱人民、热爱中国共产党、热爱社会主义的爱国主义情怀。从而进一步提高课程的教学实效性。

二、教学形式

(一)组织学生观看中国近现代革命和中国社会主义建设题材及伟大革命家、建设家的纪录片或其他音像资料等。

(二)开展紧密围绕课程学习内容的知识竞赛或者专题研讨会。

(三)组织伟人思想与事迹读书活动,让学生写读书笔记或心得。

(四)组织学生参加公益性社团活动、参观爱国主义教育基地等社会实践活动。

三、教学要求

(一)组织学生观看长篇电影或录像,课堂教学时间不超过3学时,学生应遵守观看纪律,不得随意请假。学生观看电影或录像后,要求撰写心得体会或者由学习小组组织召开交流会议(一般不占用教学时间)。

另外,在条件允许前提下,概论教研组将协助任课老师利用课外时间为学生播放多部 1 中国近现代革命和建设题材及伟大革命家的电影或录像,以满足同学们渴望求知的更大需要。

(二)开展紧密围绕课程学习内容的知识竞赛或者专题研讨会,计划教学内学时为4-6节。

(三)根据具体情况可开展伟人思想与事迹读书活动,可采取读书笔记或读书心得形式在期末前交给任课教师。根据我院学生思想实际,遵循因材施教的原则,要求学生每人至少读两本该主题的书籍,而读书心得则要求同学自愿完成。递交读书心得的学生可以根据具体完成情况适当增加平时成绩。本项教学活动一般不占用教学时间。

(四)全面开展社会实践活动。12学时,按照目前两个学期授课的安排,平均每学期6学时,其中4学时用于学生外出开展社会实践,2学时用于堂上开展社会实践成果汇报和评比。组织开展思想政治理论课学生社会实践工作是一项系统工程,通过实践教学改革所获得的经验,我们将应用社会实践“四级教学管理”模式,即从教研室—任课老师--科代表—学习组长—组员学生五各层面四个层级具体落实,总体分工如下:

1.教研组:全面开展课程社会实践的研究和实施工作。包括:根据教学形势的变化,每学期制订或完善实践教学大纲和实施方案,制定社会实践教学学写小组活动计划书、总结报告书、综合测评加分册等文件,持续关注支持任课老师的组织指导工作,保证各个环节顺利开展。

2.教师:教研室开展课程社会实践的研究和实施工作的主体。要求按照实践教学大纲及实施方案开展实践教学。包括:向学生布置社会实践工作总体方案、审批各学习小组社会实践活动计划书、每学期亲自带领学生开展社会实践活动至少一次、批改各学习小组活动总结报告和学生个人社会实践心得或者报告、平定学生社会实践成绩和学生处综合测评学业成绩等。为了加大学生动力,增强实践效力。

3.科代表:协助任课老师组织实践教学和社会实践工作。包括:划分学习小组、推荐组长、按时分发和收取小组活动计划书、总结报告书、实践心得或报告、主持实践成果汇报和评比大会、协助老师评定学生课程实践成绩、综合测评加分及把实践行为记入《素质拓展证书》中。

4.学习组长:组织带领小组同学开展课内实践和课外实践工作。包括:带动小组同学积极学习,投入课堂小组实践活动中,制定社会实践活动小组计划书、撰写小组总结报告,制作PPT参与实践成果和评选汇报会。

5.学生:积极配合老师、科代表和组长的组织工作。包括:热情参加各种形式的实践

2 活动、按照要求撰写,

四、具体安排

任课老师在课程教学大纲和实践教学大纲指导下,根据学院和授课学生实际情况制定实践教学活动计划,在任课老师个人的教学计划及进度表和教案、讲义中要全面、系统地体现出来。其中社会实践调查由任课老师和相关工作人员和共同组织实施,要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,按照“教师提出选题及参考文献——学生阅读原著或文献、查阅资料——教师讲授社会调查的方法、要领和具体要求,指导学生拟定调查提纲——组织学生开展社会调查活动——学生写出调查报告—学习小组做课件汇报调查成果”六个环节展开。

整个社会调查活动要求运用中国化马克思主义理论实施开展,整个社会调查活动具体实施步骤如下:

(一)准备阶段。这一阶段主要任务:

1.教师提出选题及参考文献,设计好实施方案.

2.学生阅读原著或文献、查阅资料,拟定调查提纲,设计调查问卷. 3.对所有参与调查的学生进行集中培训,使其掌握基本调查方法。

(二)实施阶段。召开动员会,布置调查任务,并要特别强调加强组织纪律性,特别注意安全,此后参与调查的学生将分赴社会各地进行调查,教师要尽量参与其中为学生提供具体指导和力所能及的帮助。

(三)总结阶段。学生在老师指导下写出调查报告或心得,在规定的时间内上交,由任课老师根据学生参与实践教学过程的调查报告、态度或其他表现综合评定学生总成绩,最后由教师组织召开一场社会调查经验与成果交流会,总结座谈、系统汇报交流本次活动调查成果和体会,并制定下一步工作计划,巩固此次活动成果。

社会调查或他形式的实践活动开展期间,需要完成班级或者小组社会调查或其他形式实践活动计划、班级或小组社会调查或其他形式实践活动实施情况总结、实践活动成绩及综合测评加分登记等重要数据的录入工作。所有教学资料作为教师个人教学档案保存。

五、成绩考核

建议本课程课内实践教学成绩和考勤在总成绩中占10-20%,课外社会实践活动成绩占总成绩的10-20%。而期末考试成绩占总成绩的70%。任课老师可以根据具体情况适度把握比例,另外,学生参与(组织)社会实践活动也将获得学生处综合测评个人加分。

后附:

3 1.社会实践调查参考选题 2.社会实践参观地点 3.音像资料 4.参考文献 附1:参考选题

1.结合社会主义初级阶段理论,分析本地区的区情。

2.结合中国特色社会主义事业的10条基本经验,调查总结本地区社会主义建设的基本经验。

3.调查总结本地区是如何坚持党的“一个中心,两个基本点”的基本路线? 4.本地区 “三步走”战略的特点是什么? 5.本地区全面建设小康社会有哪些具体举措? 6.地区怎样走新型工业化道路?

7.如何优化本地区的产业结构和区域经济结构? 8.本地区如何落实科教兴国战略与人才强国战略? 9.本地区如何落实可持续发展战略?

10.本地区如何落实环境保护政策及计划生育政策? 11.本地区如何实施对外开放战略? 12.本地区发挥党内民主调查研究。

13.本地区党管人才问题和干部人事制度改革创新的调查研究。 14.本地区共产党先进性的时代特征和保持党的先进性问题调查研究。 15.本地区基层民主发展、基层组织建设的现状与问题的调查研究。

16.本地区如何建立健全教育、监督、惩治和预防腐败体系的思路、方法的调查研究。 17.现阶段党群关系问题调查研究。

18.本地区完善社会主义市场经济体制调查研究。 19.本地区公有制实现形式与股份制调查研究。 20.本地区“三农问题” 调查研究。

21.全面建设小康社会指标体系与本地区发展进程调查研究。 22.本地区中小企业发展调查研究。

23.科学发展观与本地区经济社会发展的政策思路调整。 24.本地区城镇化战略和农村劳动力转移问题调查研究。

4 25.本地区公共卫生体系建设调查研究。

26.本地区经济社会发展中的社会矛盾、社会冲突调查研究。

27.本地区城镇收入分配问题与完善城镇最低生活保障制度调查研究。 28.本地区农村贫困问题及完善农村最低生活保障制度调查研究。 29.本地区民办教育发展调查研究。

30.中国优良传统道德在当代公民道德建设中的现实价值调查研究。 31.本地区未成年人思想道德建设调查研究。 32.21世纪本地区中小学发展战略调查研究。 33.本地区农村医疗保障法律制度调查研究。 34.加强和健全我国的政务公开制度的调查研究。 35.本地区乡镇体制改革调查研究。

36.进一步加强和完善我国人民代表大会制的调查研究。 37.当代民间信仰的调查与研究。

38.社会转型期民族传统文化的继承与发展调查研究。 39.新世纪本地区宗教发展现状、趋势及对策调查研究。 40.本地区民族民间传统文化保护与发展调查研究。 41.基层党组织学习贯彻党的十六大会议精神情况的调查。 42.“三个代表”在基层的典型调查。 43.党员带领群众奔小康的先进事迹调查。 44.私营企业主入党发挥先锋模范作用的调查。

45.某基层党组织按照“三个代表”要求建设党的情况调查。 46.本地区近十三年来取得的显著成就及其经验的调查。 47.本地区全面建设小康社会的新思路、新举措的情况调查。 48.本地区以信息化带动工业化,实现跨越式发展情况的调查 49.基层干部与时俱进精神状态的调查研究。 50.对三资企业剥削现象的调查研究。

51.基层党团组织把发展作为第一要务的调查研究。

附2:供参考的广州及近郊爱国主义教育基地

1.孙中山大元帅府纪念馆(我院思想政治理论课教学实践基地)

5 2.毛泽东同志主办农民运动讲习所旧址(我院思想政治理论课教学实践基地) 3.广州起义烈士陵园

4.黄埔军校旧址纪念馆(及海军黄埔军事博览中心)

5.黄花岗七十二烈士墓园 6.中山纪念堂 7.广东革命历史博物馆

8.广东省博物馆 9.广州博物馆

10.三元里人民抗英斗争纪念馆 11. 十九路军淞沪抗日阵亡将士陵园

12.西汉南越王博物馆 13.洪秀全故居 14.洪秀全纪念馆

15.邓世昌纪念馆 16.增城博物馆 17.番禺莲花山

18.广东民间工艺博物馆(陈家祠) 19.广州解放纪念塑像及海珠广场

20.鲁迅纪念馆 21.中华全国总工会旧址 22.六二三路沙基惨案纪念碑及沙面岛 22.星海园

23.广州市银河烈士陵园 24.白云山风景名胜区

25.广州艺术博物院 26. 广州起义纪念馆 27.荔湾博物馆 28.廖仲恺何香凝纪念馆 28.三元里抗英斗争纪念公园

29.花都革命烈士陵园 30.番禺博物馆 31.从化博物馆

32.广州钢铁集团企业有限公司(爱国主义教育基地) 33.广州笑翻天乐园(广东省青少年生存能力素质训练基地) 34.广州太古可口可乐公司 35.广州啤酒厂 36.广州卷烟厂

附3:供参考的中国近现代革命和社会主义建设题材及伟大革命家的电影或录像:1.《走近毛泽东》 2.《孙中山》 3.《周恩来》 4.《朱德》 5.《刘少奇》 6.《宋庆玲》 7.《张学良》 8.《闪闪的红星》

9.《地雷战》 10.《地道战》 11,《平原游击队》

《洪湖赤卫队》 13.《百万雄师下江南》 14《南海长城》 15.《大决战》 16.《重庆谈判》

17.《土地改革》 18.《南京大屠杀》 19.《八年抗战》

附4:参考文献

1.著作类

1)《马列著作选编》,中共中央党校出版社,2002年版。

12.( (2)马克思恩格斯:共产党宣言

(一),1872年德文版序言,1883年德文版序言。

(3)恩格斯:社会主义从空想到科学的发展。

(4)列宁:苏维埃政权的当前任务。

(5)毛泽东:《毛泽东文集》,人民出版社1993年12月第1版。 中国社会各阶级的分析 湖南农民运动考查报告 反对本本主义 论人民民主专政

论十大关系

(6)邓小平:《邓小平文选》第

二、三卷,人民出版社1994年版. 建设有中国特色的社会主义

在武汉、深圳、珠海、上海等地的谈话要点

高举毛泽东思想旗帜,坚持实事求是的原则

社会主义必须摆脱贫穷

一切从社会主义初级阶段的实际出发

社会主义首先要发展生产力

科学技术是第一生产力

改革是中国的第二次革命

实行开放政策,学习世界先进科学技术

社会主义也可以搞市场经济

社会主义和市场经济不存在根本矛盾

党和国家领导制度的改革

精简机构是一场革命

建设社会主义的物质文明和精神文明

坚持四项基本原则

和平和发展是当代世界的两大问题

和平共处原则具有强大生命力

一个国家,两种制度

新时期的统一战线和人民政协的任务

组成一个实行改革的有希望的领导集体

7 (7)江泽民: 《论有中国特色社会主义》,中央文献出版社2002年版.

在学习《邓小平文选》第三卷报告会上的讲话

正确处理社会主义现代化建设中的若干重大关系

为促进祖国统一大业的完成而继续奋斗

深入学习邓小平理论(纪念邓小平同志逝世一周年)

在庆祝中国共产党成立八十周年大会上的讲话

江泽民同志“5·31”重要讲话

(8)胡锦涛: 《在“三个代表”重要思想理论研讨会上的讲话》,人民出版社,2003. (9)温家宝:政府工作报告—2004年3月5日在第十届全国人民代表大会第二次会议上的讲话。

(10)中央文件

十四大报告(江泽民):加快改革开放和现代化建设步伐 夺取有中国特色社会主义事业的更大胜利,人民出版社1992年版。

十五大报告(江泽民):高举邓小平理论伟大旗帜 把建设有中国特色社会主义事业全面推向21世纪,人民出版社1997年版。

十六大报告(胡锦涛):全面建设小康社会 开创中国特色社会主义事业新局面,人民出版社2002年版。

十七大报告(胡锦涛):高举中国特色社会主义伟大旗帜 为夺取全面建设小康社会新胜利而奋斗,人民出版社2007年版。

(11)中共中央文献研究室编:《三中全会以来重要文献选编》,人民出版社1982年版。 (12)丁俊萍、熊启珍主编:《中国化的马克思主义概论》,武汉大学出版社2004年版。 (13)高放等著:《历史的丰碑—从马克思主义到邓小平理论》,河南人民出版社1998年版。

(14)何萍、李维武:《马克思主义中国化探论》,人民出版社科2002年版。

(15)顾海良主编:《邓小平理论和“三个代表”重要思想概论》,中国人民出版社2003年版。

(16)郑永廷、杨菲蓉主编:《中国化马克思主义理论》,广东高等出版社2005年版。 (17)陈晓晖编著:《邓小平理论和“三个代表”重要思想概论教学案例》,中国人民大学出版社2004年版。

(18)杜广强编著:《当代世界经济与政治教学案例》,中国人民大学出版社2004年版。

8 (19)李培林等著:《中国社会分层》,社会科学出版社2004年版。 (20)章辉美著:《社会转型与社会问题》,湖南大学出版社2004年版。

(21)郑易生钱薏江著:《深度忧患---当代中国的可持续发展问题》,今日中国出版社1998年版。

(22)陶逾苏徐圻著:《人的解读与重塑—马克思学说与东西方文化》,重庆出版社2002年版。

(23)杨岚张维真著:《中国当代人文精神的构建》,人民出版社2002年版。 (24)王晓芹李友学主编:《传统文化与道德建设》,贵州民族出版社2004年版。 (25)许启贤主编:《中国共产党思想政治教育史》,中国人民出版社1999年版。 (26)[德]乌·贝克 哈贝马斯/等著王学东等译:《全球化与政治》中央编译出版社2000年版。

(27)张世鹏殷叙彝编译:《全球化时代的资本主义》,中央编译出版社1998年版。 (28)阎学通漆海霞编《国际形势与台湾问题预测》,北京大学出版社2005年版。 (29)[德]乌·贝克 哈贝马斯/等著:《全球化与政治》,中央编译出版社2000年版。 (30)王列杨雪冬编译:《全球化与世界》,中央编译出版社1998年版。 (31)胡元梓薛晓源主编:《全球化与中国》,中央编译出版社1998年版。

第9篇:关于“电机学”课程教学的改革与实践

摘要:“电机学”课程是一门理论性与实践性都很强的电气工程专业基础课。文章结合多年来的教学实践、教学改革以及课程系统建设所取得的初步成果,从课程特点、专业特点、教学实践、教材建设、教学改革、课程辐射、科研拉动等方面入手,总结了电机学课程教学改革的方法和实践经验,上述方法在多年的教学实践中取得了良好效果并获得了学生好评。

关键词:电机学;教学改革;课程建设;教学实践

“电机学”课程是电气工程专业的一门专业基础课。课程主要内容包括:变压器,交流电机绕组理论,异步电机和同步电机以及直流电机,共五篇。课程的特点是 理论性强、概念多,与工程实际联系密切。学生通过本课程的学习,将获得电机的基本理论知识、基本分析方法和基本实验技能,为进一步学习专业课和从事相关专 业工作打下坚实基础。

一、中国农业大学(以下简称“我校”)电气工程专业学习特点

在基于我校信息与电气工程学院国家级重点学科“农业电气化与自动化”的基础上,着眼于地方电网,从控制与运行的角度进行讲授。本专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发、经济管理、工程设计与施工以及电子与计算机 应用等领域工作的宽口径复合型高级工程技术人才。课程设置偏重于电力系统及其自动化,主要学习电力系统的运行分析、系统规划、自动化技术应用等方面的知 识。知识结构上体现了强电与弱电相结合,电工技术与电子技术相结合,软件与硬件相结合,工程与科技开发相结合的特点。

“电机学”课程在我校本科专业电气工程的培养计划中,是必修课程,目前按64学时课堂讲授,另有32学时的关联课程“电机学实验”,课程在大三上学期开设,属在前期修学普通物理、高等数学、电路原理等的基础上,为后续专业课作承上启下的专业基础课。

二、课程特点

本课程基于在电力系统中运行的各种电机进行分析与研究,因此电机的“功率”特征十分明显;着重于稳态分析,与先期课程衔接紧密,如普通物理、电路原理 等;因普遍涉及铁磁材料,故非线性(饱和)问题是必须面对的;一方面,课程在遵循经典电工与电磁理论的基础上,推导严密,教学严谨,逻辑性强,另一方面, 许多结论是在合理的忽略次要因素后得出的,因此工程意义上的允许偏差与数学意义上的精确,在学生课程学习中面临冲突;实验中,学生开始接触更加真实的电机 控制、运行与测量,结合实际紧密,是锻炼综合动手能力的很好机会。特别是在电力系统中运行的各种电机,彼此既相对独立又相互关联,这些在增加了学生课程学 习难度的同时,也打开了一扇帮助学生了解电机、电器以及电力系统知识的窗户。【期刊发表】较好的课程教学成果,不仅能够扩大学生的知识面,而且还能培养学生掌握基础理 论知识的能力、系统的分析方法以及综合运用所学知识解决具体问题的能力。另外,课程的实践性教学环节对理论联系实际、培养学生的动手能力、分析解决工程中 的实际问题和科学研究能力的培养尤为重要,是课程教学不可缺少的重要组成部分。

三、教学实践

多年来的本科“电机学”课程教学实践,基本形成了较为完整的教学思路与做法,主要体现出如下几点:

(1)课程内容讲授中,体现了加强基础,重点突出,注重启发,强调实践,综合评价。加强基础就是力求使学生掌握本课程要求的基本理论和分析方法,以及发展前 沿、技术焦点等问题;重点突出是指课程中的最重要的一些概念与结论,必须讲好、讲透,比如“T”型等效电路、磁势平衡、电枢反应等;注重启发包括课堂讲授 中的启发互动做法,以及实验、讨论中的语言与角色把握;强调实践是指注重实验教学与课程讲授之间互动以及相辅相成的有机联系;综合评价是全面评价学生课程 学习的整体表现,多年来,一直坚持平时成绩与期末考试成绩按比例计入总评成绩。

(2)课程内容组织上,注意结合本专业需求,在“基础与精髓不漏”的前提下,对一些涉及设计、制造及在少学时情况下较难理解的内容,如交、直流电机绕 组、时-空向量分析等,进行删减,适当精简或简化电机电磁理论的阐述及推导,注重结论的理解与应用。在每一篇的最后,讲授一些典型应用,比如变压器之后, 介绍互感器;异步电机之后,介绍单相异步电动机以及变频驱动;同步电机之后,介绍永磁同步风力发电机;直流电机之后,介绍无刷直流电动机等。这样,既巩固 了学生对本篇主要结论的印象,又避免了“通篇学完电机学,只知四种电机”的尴尬局面。

(3)注重语言表达和多媒体的合理应用。课堂上,介 绍概念需要表达准确,推导过程需要严谨,但好的课堂讲授效果,与表达方式有很大关系,这里不仅有语言表达和口齿的问题,更有良好的语言运用、知识积累和直 观形象展示的问题。如,介绍到变压器励磁电流性质时,会涉及到在铁芯磁路饱和时,正弦分布的基波励磁电流,会产生平顶形态的磁通波形,反之,欲获得正弦分 布的磁通波形,则需配合适当非正弦分布的励磁电流供给。【Q1138745058】这样的内容,学生第一次接触,难理解,不易记忆,用一句成语,“鱼翅与熊掌不可兼得”去概括,收效 很好;在讲授交流电机三相合成旋转磁势时,自制的Flash动画,直观、形象地演示出了驻波、行波以及合成等曲线图形,有助于学生理解和记忆。再比如,在 用电磁转矩物理公式,解释异步电动机起动电流大的现象时,需说明主磁通大幅减小,且转子回路功率因数很低,从而造成转子电流幅值很大的局面,用一句成语, “屋漏偏逢连阴雨”去描述,就很形象。在多媒体课件设计上,着重两个思路:循序渐进层层深入的思维过程的启发式引导,形象直观的物理过程可视化展示。显然 在课件中,大量的文字堆砌,无助于脱稿讲授,大量公式的粘贴,替代不了连贯的现场推导与演绎。多年的教学过程证明,良好的授课表达方式可有效地提高教学效 果和学生的学习兴趣。(4)努力使实验教学与课堂教学相得益彰。主要做法包括:以验证性实验,作为“规定动作”,用以强化对课堂中对应重要结论与概念的印证;以自选性实验,提 高学生实验的主动性与兴趣,其中的内容,既有教师引导形成的,也有学生自己思考提出的。为此,我们进行了实验课程的单独设课,增加实践教学的设计性、综合 性、趣味性;放手让学生自己去准备、设计、接线、调试、排除故障等。当学生在实验中的主动性被激发出来后,思考、兴趣、想法等会接踵而来,不仅会有效地促 进课程内容学习理解,还会激发出一些学生因动手能力强,而产生的自信心,一些学生就是因此而产生出许多创新性的想法与做法,我们所教的学生中就有许多这样 的实例。

(5)着力培养严谨的科学作风。科 学作风的培养,是可以也应该贯穿于课程教学始终的。课堂上,讲课的逻辑性,推导的缜密性,批改作业的严谨性,是一种基本体现,实验中的科学作风更应注重。 实际上,一次电机学实验,就是一次微型的、科学的、有工程意义的科学训练。学生们需课前认真设计实验内容,在实验中,正常、合理使用仪器设备操作,发现和 解决问题;实验后,对实验数据的分析整理,撰写实验报告。在这其中,学生得到的训练是较为全面的,其中任何一个环节出问题,都可能导致结论的不准确,这样 系统的科学训练,是课堂教学中不易找到的。

(6)坚持培养良好的学风。对学生要求严格,是“电机学”课程多年的传统。课上,我们坚持要求 学生不迟到,不无故缺席,不抄袭作业,保持良好的课堂秩序,并届届相传。多年来的教学实践表明,对学生的严格要求,并没有使我们失去学生的尊重,我们以严 以律己、一丝不苟的治学态度及对学生严与爱的统一之中,赢得了历年的好评。事实证明,我们的绝大部分学生是好学的、理智的、明辨是非的。我们认为,只要教 师的投入放在精通业务、全面了解本学科状况与动向、提高教学质量和水平上,把身段放在去了解学生,关心和帮助学生,严格要求学生,使学生在学习中健康成长 方面,学生心里的那杆称,是公平的。

四、教材建设

多年一线本科教学的实践体会和经验,具体体现到了作为主体编写兼统稿的普通高等教育“十一五”规划教材——《电机学》中。该教材的特点,得到了国内许多高校同行的认同,因此由中国电力出版社2008年7月第1次印刷的3000册,在发行一年多后,就已售罄,【教育学论文发表】于2010年1月第2次印刷后,再版发行。结合本校课程以及实验设备特点,在本校内印刷发行的《电机实验指导书》,自2000年以来,已修订过3版,共约发行1100册。

教材的系统建设,结合完整的专业培养计划、教学大纲,使教学内容、质量以及规范化水平都上了一个台阶。

五、教学改革

1999年,学校开展首批重点课程建设,课程团队参加了学校首批25门重点课程建设之一的“电机和电机与拖动”课程建设,并顺利通过了学校的验收。其中的三项主要内容,课程考核的综合评分公式,试题库的建设,网络版和课堂版教学软件,是较有特色的。多年来,各学期末学生给课程的教学评分,都位列在学院的前列。

电机学课程教学中,实验内容十分重要,因此多年来,虽然课程总学时一再缩减,但实验课时,一直坚持不减,并且从2010年起,在专业新修订的培养计划中,完善了教学大纲,实现了32学时的实验单独设课,独立考核。

六、课程辐射

课程主讲教师曾经的一个电机专业教学“一条龙”不间断培养的设想,在一些学生身上实现了。例如,一个电机课代表,对电机产生了浓厚的兴趣,在课程学习后 期主动找到主讲教师,要求参加科研项目,【职称论文发表】当时一个与电机相关的科研项目是小型离网风力发电,于是,学生从拧螺丝钉固定机组开始,到学习变频电动机控制、异 步发电机的并接电容器自励,到完整的进行科研实验测试、撰写文章,不到一年的时间,全面进入科研角色;在大四免试推荐研究生阶段,仅在最后一刻,与一所国 内一流大学失之交臂,但随后,被另一所首批国家 “985工程”的大学很快录取了,理由就是科研能力好(当然学习成绩也不差);在之后自然选择主讲教师作为指导教师的毕业设计中,由于题目的前期积累,也获得了学校百篇优秀本科毕业论文的奖励。一门专业基础课的内容,能够延续到毕业论文阶段,作为课程教师,我们深感欣慰。

近几年来,作为研究生导师,我们还主讲了与电机相关的研究生课程“电机专题”和“新能源发电技术”。教学实践中发现,教学所涉及的内容很宽泛,多学科融合与应用的发展异常迅猛,没有一本十分适用于学校本学科研究生教学的参考书,如果罗列参考书,将是10本以上的数量。在多年电机学的教学经验以及本科电机学教材编写的基础上,我们编写了一本学校研究生教材《电机与新能源发电技术》,已由中国农业大学出版社正式出版发行。

七、科研拉动

对于高校工科教师而言,教学与科研相得益彰。比如,结合与企业合 作设计生产双速自制动三相异步电动机的项目,直接参与了双速绕组、铁芯、磁场与性能校验等电磁设计,以及样机试制、实验,到批量生产的全过程。这些一手电 机设计与生产经验,不仅加深了对课程相关内容的理解和掌握,同时很大程度的丰富了教学内容,课堂以及实验教学实践中,自然心中有底,言之有物。又例如,在 我们所承担的有关农村新能源发电的国家“十一五”科技支撑项目子课题中,所涉及的内容较为繁多,但多年来电机学课程教学所积累的较为扎实的基本概念和学科知识,使我们能够与团队成员一起,交出了较为圆满的课题任务答卷,取得了多项具有自主知识产权的成果、技术与装备。

八、结束语

“电机学”课程是一门自动化、电气工程及其自动化专业等专业的传统课程,在新形势下,需要教师实际投入。从课程教学内涵而言,应该多思考,勤实践,不断 丰富和完善课程教学体系;从课程教学外延来看,应该从专业系统培养,工程应用需求,动手能力培养,后续课程拉动等多方面、多角度,去思考课程教学的改革与 内容的更新。

上一篇:厨房设备配置常识下一篇:小学教师素质提升