序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇智能科學(xué)技術(shù)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞:智能科學(xué)基礎(chǔ);系列課程;國家級教學(xué)團(tuán)隊;改革;建設(shè)

在國家教育部質(zhì)量工程的支持下,中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院對國家級精品課程人工智能[1-2]和智能控制[3]、全國雙語教學(xué)示范課程人工智能和國家級智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊[4]等進(jìn)行持之以恒的改革與建設(shè),取得一些成果。

“智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊”的教學(xué)隊伍是一支由國家級教學(xué)名師領(lǐng)銜[5],知識結(jié)構(gòu)、梯隊結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)比較合理,具有明顯的學(xué)科優(yōu)勢、課程優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和教學(xué)科研優(yōu)勢的頗具特色與影響力的教學(xué)團(tuán)隊。該團(tuán)隊以中南大學(xué)智能科學(xué)研究中心為核心,主要承擔(dān)人工智能基礎(chǔ)、智能控制導(dǎo)論、機(jī)器人學(xué)、專家系統(tǒng)等本科基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程,碩士學(xué)位課程人工智能、智能控制和機(jī)器人控制技術(shù)以及留學(xué)生碩士學(xué)位課程Artificial Intelligence和博士生學(xué)位課程智能系統(tǒng)原理與應(yīng)用的教學(xué)。

教學(xué)團(tuán)隊在建設(shè)過程中,注重教學(xué)改革,加大課程建設(shè)和教材建設(shè)力度,不斷改進(jìn)教學(xué)方法,在課程改革、教材建設(shè)、教學(xué)手段、隊伍建設(shè)以及交流合作等方面取得一些進(jìn)展。本文擬就教學(xué)團(tuán)隊的改革與建設(shè)的相關(guān)理念與實踐問題加以總結(jié),談?wù)勎覀兊囊娊狻?/p>

1創(chuàng)新教學(xué)方法

教學(xué)是教師的本職和核心工作。本教學(xué)團(tuán)隊一直致力于教學(xué)方法與教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新,虛心學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗和方法,積極探索教學(xué)新路,形成了“以趣導(dǎo)課、以疑啟思、以法解惑、以律求知”的教學(xué)模式和教學(xué)方法[6-7]。充分激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,發(fā)揮獨立思考和創(chuàng)新思維,多方位培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。我們在教學(xué)過程中應(yīng)用了課堂演示、課堂互動、課堂辯論、課后網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)實驗等一系列現(xiàn)代化全方位的教學(xué)新模式。此外,為提高學(xué)生的動手能力和理論水平,讓學(xué)生直接參與部分教師課題,理論聯(lián)系實際,為畢業(yè)后的工作學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。具體措施如下:

1) 舉行課堂討論會,營造自由探索氛圍。

為調(diào)動學(xué)生的積極性,我們在授課過程中多次開展課堂討論會和辯論會等活動,讓學(xué)生自己查閱資料,分析整理,提出自己的觀點,使學(xué)生全方位地接觸所學(xué)課程,培養(yǎng)學(xué)生的研究能力,真正實現(xiàn)師生互動,并鼓勵學(xué)生用英語討論。學(xué)生對有些問題展開了激烈的爭論,激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能,明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)。課程中還經(jīng)常請來在科研工作中擔(dān)任主要任務(wù)的教授和博士生來給學(xué)生介紹最前沿的科學(xué)動態(tài),激發(fā)學(xué)生們對所學(xué)知識和科學(xué)研究的興趣。在研究生教學(xué)方面,我們更進(jìn)一步通過舉辦課程課堂學(xué)術(shù)研討會,讓學(xué)生在一年級就開始接觸學(xué)科前沿,自己查閱資料和動手寫科技論文,并在研討會上宣讀討論,培養(yǎng)獨立工作能力和從事學(xué)科前沿研究的能力,為將來的高層次研究打下基礎(chǔ)。

2) 倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

注意采用面向問題的啟發(fā)式方法進(jìn)行教學(xué),啟發(fā)學(xué)生求解問題能力,強(qiáng)化學(xué)生的參與意識,提高他們的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)中還注意采用了多種交互式策略,如課堂教師提問、鼓勵或指定學(xué)生用英語提問、學(xué)生就某個知識點進(jìn)行主題發(fā)言后老師點評等。此外,師生通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交互,方式包括Email、BBS和QQ談和交換文件等。

根據(jù)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新潛力,對有專業(yè)特長的本科生,在自愿情況下,挑選2～3名參與國家級項目研究工作,進(jìn)行中長期培養(yǎng)試點,實現(xiàn)本科培養(yǎng)過程與碩士、博士研究生培養(yǎng)過程的銜接。

3) 增強(qiáng)課程實驗教學(xué)環(huán)節(jié),籌建智能專業(yè)實驗室。

智能科學(xué)基礎(chǔ)課程的概念性較強(qiáng),初學(xué)者感到比較抽象,而實驗教學(xué)又是薄弱環(huán)節(jié)。因此,結(jié)合學(xué)生實際情況,我們對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)十分重視,設(shè)計了一些新的實驗項目,探索新穎的實驗方法。新開實驗項目包括人工智能實驗、智能控制實驗、專家系統(tǒng)實驗、機(jī)器人學(xué)實驗、人工智能課程設(shè)計等。對相關(guān)課程的原有實驗,我們也進(jìn)行了一些改革,增設(shè)了個性化的實驗,使得學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果分析既有格式要求,又給學(xué)生報告自己研究的過程和結(jié)果留有空間。這些做法能夠鼓勵學(xué)生進(jìn)行獨立性研究,滿足他們學(xué)習(xí)的需求。通過實驗教學(xué),學(xué)生能夠理論聯(lián)系實際,驗證所學(xué)理論知識和概念,加深理解,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造能力。

除課堂實驗外,我們還充分發(fā)揮虛擬實驗的優(yōu)點,設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗,讓學(xué)生在課外上網(wǎng)練習(xí)。通過虛擬實驗,學(xué)生可以了解算法的具體運行過程,調(diào)整參數(shù)和過程,并進(jìn)行驗證以加深對知識的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,從而達(dá)到教學(xué)目的。

結(jié)合科研,購進(jìn)和自制部分新設(shè)備、新系統(tǒng),計劃建設(shè)智能專業(yè)實驗室,為教學(xué)提供更多的優(yōu)良實驗設(shè)備。例如,已研制“中南移動一號”和“中南移動二號”自主移動機(jī)器人共7臺,已購進(jìn)RCB-1型教學(xué)機(jī)器人20套等。

教學(xué)團(tuán)隊教師還指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽活動、大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃及創(chuàng)新教育計劃項目等,取得優(yōu)秀成果。

2推進(jìn)課程改革

教學(xué)改革是課程建設(shè)和學(xué)科發(fā)展的生命線。我們把國家級精品課程和全國雙語教學(xué)示范課程放在優(yōu)先建設(shè)的位置,并以它們帶動其他課程建設(shè),完善系列課程建設(shè),同時新辦了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。

2.1搞好精品課程建設(shè),改進(jìn)雙語示范課程教學(xué),穩(wěn)步推進(jìn)系列課程建設(shè)

本團(tuán)隊著力搞好已有的2門國家級精品課程、1門全國雙語教學(xué)示范課程,更新精品課程網(wǎng)站,豐富課程內(nèi)容。為了及時反映上述課程中相關(guān)科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展,我們調(diào)整了教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,修訂了教學(xué)大綱,并對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步優(yōu)化和更新,極大充實了各課程教學(xué)內(nèi)容。同時,通過校際教學(xué)活動和網(wǎng)上資源共享對精品課程、雙語教學(xué)示范課程進(jìn)行交流和推廣,起到較好的輻射作用[8-9]。

為加強(qiáng)精品課程建設(shè),完善和拓展課程體系,在總結(jié)現(xiàn)有精品課程的建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,又建成省級精品課程1門,校級精品課程1門。

為提高學(xué)生的專業(yè)英語水平和學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生能夠開拓眼界,追蹤國際前沿科學(xué)研究,本團(tuán)隊長期對雙語教學(xué)進(jìn)行研究和實踐。除改進(jìn)人工智能雙語教學(xué)示范課程外,團(tuán)隊承擔(dān)的其他課程,如智能控制、機(jī)器人學(xué)、專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等也實行了雙語教學(xué),并為該課程引進(jìn)英文輔助教材。例如,對人工智能課程,我們先后采用Nilsson和Russell等編著的國外影響較大的英文原版教材作為主要教學(xué)參考書[10-11],供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。在雙語教學(xué)中,一般以漢語講授為主,英語為輔,并對一些關(guān)鍵詞同時用漢語和英語表示。對部分章節(jié)或某個專題,采用純英語教學(xué)或以英語為主漢語為輔的教學(xué)。對PPT課件的編寫分為純漢語、純英語和英漢混合幾種方式。英語教學(xué)比例要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生英語水平而定,其檢驗標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生的接受程度與學(xué)習(xí)效果,根據(jù)這一點來適時調(diào)整雙語教學(xué)中英語對漢語的比例。

通過教改實踐,我們承擔(dān)的智能科學(xué)基礎(chǔ)課程逐步形成為具有明顯特色的課程體系。我們講授的課程從智能科學(xué)的基礎(chǔ)課程到專業(yè)基礎(chǔ)課程,再到專業(yè)實踐課程,形成了配置合理、特色鮮明、循序漸進(jìn)、優(yōu)勢互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科從基礎(chǔ)到應(yīng)用的系列課程體系。

2.2新辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)

智能科學(xué)與技術(shù)是當(dāng)代科技發(fā)展的前沿學(xué)科和重要組成部分,其人才需求日益增加,超出了目前高校的培養(yǎng)能力[12]。我校的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科方向經(jīng)過近20年的發(fā)展,已形成了具有自身優(yōu)勢和特點的學(xué)科,在國內(nèi)具有一定的知名度和優(yōu)勢。為了促進(jìn)智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的發(fā)展,經(jīng)過多年積極準(zhǔn)備,我們于2009年申報了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)并獲得教育部批準(zhǔn)。通過向兄弟學(xué)校學(xué)習(xí)調(diào)研,了解該專業(yè)人才需求、專業(yè)建設(shè)規(guī)劃,設(shè)定適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)計劃與課程設(shè)置方案。雖然我們開辦“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)較晚,但我們從2002年開始,就一直關(guān)注和積極參與國內(nèi)智能科學(xué)的學(xué)科的討論與新專業(yè)籌備工作[13]。

我校于2009年申報獲準(zhǔn),在自動化專業(yè)增設(shè)了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向,目前已招收2屆學(xué)生共84人。我們?yōu)檫x讀智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)方向的每個學(xué)生選定指導(dǎo)老師。每個學(xué)生都可以參加指導(dǎo)老師的課題,指導(dǎo)老師也可以利用自己的學(xué)識、經(jīng)驗和責(zé)任心來更好地管理呵護(hù)學(xué)生。這一做法取得明顯效果,不僅受到同學(xué)們的普遍歡迎,也得到了學(xué)校的肯定。我們還多次召開師生見面會并通過指導(dǎo)老師走訪宿舍,了解每個人的情況。為了消除代溝,努力融入同學(xué)當(dāng)中,學(xué)習(xí)熟悉他們的語境和思維想法。我們的目標(biāo)就是不讓一個學(xué)生掉隊。

創(chuàng)建與建設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)新專業(yè),將為智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)建設(shè)提供一個更加寬廣的平臺,并對計算機(jī)、自動化和電子信息等學(xué)科的專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)提供一個新的增長點。我們將以智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)為契機(jī),虛心學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的專業(yè)建設(shè)的做法和經(jīng)驗,進(jìn)一步規(guī)范智能科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)課程教學(xué),讓智能科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)建設(shè)登上一個新的臺階。

3加強(qiáng)教材建設(shè)

教材是教學(xué)的重要工具和資源,其水平直接影響教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中,我們與時俱進(jìn),對教學(xué)內(nèi)容不斷優(yōu)化與更新,精益求精地編寫反映學(xué)科發(fā)展的教材[14]。

我們對原有編寫出版的教材進(jìn)行修訂,反映新世紀(jì)學(xué)科發(fā)展水平和發(fā)展趨向,以適應(yīng)教改需要。把這些最新內(nèi)容用于教學(xué),使學(xué)生了解到國際前沿動態(tài)和本學(xué)科的最新成果。

以相關(guān)系列課程為平臺,注重教材配套,服務(wù)因材施教,著眼長遠(yuǎn)教材建設(shè)。僅2007年以來我們已出版的相關(guān)教材及專著如下:

《智能控制原理與應(yīng)用》,國家級精品課程配套教材,2007;《智能控制導(dǎo)論》,國家級精品課程配套教材,2007;《未知環(huán)境中移動機(jī)器人導(dǎo)航控制理論與方法》,2008;《機(jī)器人學(xué)》,第二版,國家級教學(xué)團(tuán)隊配套教材,2009;《機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)》,國家級教學(xué)團(tuán)隊配套教材,2009;《人工智能及其應(yīng)用》,第四版,國家級“十一五”規(guī)劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《人工智能基礎(chǔ)》,第二版,國家級“十一五”規(guī)劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《移動機(jī)器人協(xié)同理論與技術(shù)》,2010。

4優(yōu)化隊伍結(jié)構(gòu)

師資隊伍建設(shè)是團(tuán)隊建設(shè)的源頭,沒有一流的教師隊伍就沒有一流的教學(xué)團(tuán)隊。在師資隊伍建設(shè)上,我們一直采取引進(jìn)優(yōu)秀人才和在職培養(yǎng)相結(jié)合的做法。對于人才的引進(jìn)主要通過辦專業(yè)和辦學(xué)科點等方式吸引人才,還通過創(chuàng)造教學(xué)和科研條件,穩(wěn)定教師隊伍,解決個人的發(fā)展問題。

采取有效措施,提高主講教師的學(xué)術(shù)積累和教學(xué)水平。一是教研組教師,特別是中青年教師積極參加重要科研項目,提高學(xué)術(shù)水平。二是派中青年教師赴國外研修訪問,了解和學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家同類課程的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗、相關(guān)課程設(shè)置情況與發(fā)展趨勢,將國外教學(xué)思想引入課程教學(xué)。

教學(xué)始終是教師的第一要務(wù),為了提高青年教師的教學(xué)素質(zhì),我們實施并完善了一系列管理措施和制度。

1) 設(shè)立名師工作室,實現(xiàn)名師資源共享形成多元化的帶教制度,安排高年資的教師對年輕教師進(jìn)行傳、幫、帶,可以有業(yè)務(wù)方面的指導(dǎo),也可以有認(rèn)識方面的交流。通過老教師對年輕教師全方位的指導(dǎo),使老教師的教學(xué)理念和經(jīng)驗得以繼承,加快了年輕教師的成長。

2) 有計劃地安排年輕教師虛心旁聽有經(jīng)驗教師的講課。通過聽課,不僅使年輕教師進(jìn)一步掌握課程的內(nèi)容,更重要的是使年輕教師學(xué)到了老教師的教學(xué)方法和經(jīng)驗,對其今后從事教學(xué)工作起到了積極的指導(dǎo)作用。

3) 對于第一次上課和第一次上某門新課程的年輕教師,團(tuán)隊都要在課前組織他們試講。試講前,安排老教師進(jìn)行指導(dǎo),傳授教學(xué)經(jīng)驗。試講時,由團(tuán)隊的教師參加聽課并對其進(jìn)行講評,肯定其優(yōu)點,指出其不足,幫助青年教師盡快掌握課程的重點,找到更合適的講授方法。此外,我們還備課,統(tǒng)一基本教案,幫助年輕教師成長。

近兩年來本教學(xué)團(tuán)隊獲得的主要教學(xué)獎勵就有徐特立教育獎、茅以升教學(xué)專項獎等。

5擴(kuò)大交流合作

我們在做好自身團(tuán)隊建設(shè)的同時,增進(jìn)與全國相關(guān)高校和教學(xué)團(tuán)隊的交流,學(xué)習(xí)兄弟團(tuán)隊的建設(shè)經(jīng)驗,在課程示范、教材推廣、網(wǎng)絡(luò)資源輻射等方面發(fā)揮積極作用。我們還開展校內(nèi)合作,聯(lián)合不同院系進(jìn)行教學(xué)和精品課程的申報與建設(shè),在校內(nèi)推廣改革成果;發(fā)表了一系列教改論文;發(fā)起籌備《全國智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會》;邀請企業(yè)界科技精英做本科生就業(yè)指導(dǎo)相關(guān)報告。

1) 增進(jìn)校際交流,發(fā)揮輻射作用。

我們經(jīng)常以講座報告形式在許多兄弟院校進(jìn)行教學(xué)與教改交流。例如,最近一年來就應(yīng)邀先后到上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、東華大學(xué)、東南大學(xué)、國防科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、清華大學(xué)等校就智能科學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)、教改和建設(shè)問題作專題報告,在兄弟院校師生中引起熱烈反響。已有數(shù)以百計的高等院校采用我們編著的教材和網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行教學(xué),國內(nèi)已有眾多的從事人工智能課程和智能控制課程教學(xué)的教師,來信來函索取我們開發(fā)的課程教案、課程演示和網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)資料等,我們一直盡力地搞好推廣和服務(wù)工作。

2) 撰寫課程改革論文,進(jìn)行國內(nèi)外交流。

本團(tuán)隊成員僅近一年多來,就在中國教育開放資源網(wǎng)、中國人工智能學(xué)會13屆年會、計算機(jī)教育、高等理科教育、計算機(jī)與現(xiàn)代化等會議及刊物上發(fā)表10篇教改論文,在國內(nèi)外進(jìn)行交流,起到介紹情況,交流信息和經(jīng)驗的積極作用。

3) 籌備全國相關(guān)課程教學(xué)研討會。

為了更好地交流經(jīng)驗,擴(kuò)大影響和輻射作用,我們發(fā)起并聯(lián)合中國人工智能學(xué)會教育工作委員會、中國計算機(jī)學(xué)會人工智能與模式識別專業(yè)委員會、中國人工智能學(xué)會智能機(jī)器人專業(yè)委員會、中國自動化學(xué)會智能自動化專業(yè)委員會、中國人工智能學(xué)會人工智能基礎(chǔ)專業(yè)委員會,籌備召開了首屆《全國智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會》[15]。圍繞各個學(xué)校在智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的課程改革與建設(shè)、課程和專業(yè)教學(xué)計劃制定和未來發(fā)展設(shè)想等方面進(jìn)行交流研討。通過交流研討,認(rèn)真學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的經(jīng)驗,并盡可能匯報我們的經(jīng)驗。我們相信,在與會全體代表的共同努力下,本次課程教學(xué)研討會一定能夠取得積極的成果。

注:本研究獲得教育部國家級精品課程人工智能(2003年)和智能控制(2006年)、全國雙語教學(xué)示范課程人工智能(2007年)、國家級智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(2008年)等項目支持。

參考文獻(xiàn):

[1] 中國高等教育學(xué)會. 中國高校國家精品課程,工學(xué)類,(上冊),2003-2007[M]. 北京:北京大學(xué)出版社,2008:433-436.

[2] CAI Zixing,LIU Xingbao,LU Weiwei,et al. Comparative Study on Artificial Intelligence Courses Between CSU and MIT[EB/OL]. [2010-5-1]. CORE (China Open Resources for Education),.cn/.

[3] 中國高等教育學(xué)會. 中國高校國家精品課程,工學(xué)類,(上冊),2003-2007[M]. 北京:北京大學(xué)出版社,2008:426-429.

[4] 國家教育部和財政部關(guān)于立項建設(shè)國家級教學(xué)團(tuán)隊、國家級精品課程、全國雙語教學(xué)示范課程的通知[EB/OL]. [2010-5-1]. http///轉(zhuǎn)高等教育司.

[5] 中華人民共和國教育部高等教育司. 名師風(fēng)采,第一屆高等學(xué)校教學(xué)名師獎獲獎教師集錦[M]. 北京:地質(zhì)出版社,2006: 152-153.

[6] 李廣川. 丹心育桃李,妙手譜春秋[M]//名師頌.北京:教育科學(xué)出版社,2007:397-401.

[7] 及立平. 篤定平和:訪國家級教學(xué)名師蔡自興[M]//春風(fēng)化雨:中南大學(xué)教師風(fēng)采. 長沙:中南大學(xué)出版社,2006:119.

[8] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強(qiáng),等. 樹立精品意識,搞好人工智能課程建設(shè)[J]. 中國大學(xué)教學(xué),2004(1):28-29.

[9] 陳愛斌,肖曉明,魏世勇,等. 智能控制的學(xué)科發(fā)展與學(xué)科教育[J]. 現(xiàn)代大學(xué)教育,2006(3):102-105.

[10] Nilsson N J. Artificial Intelligence:A New Synthesis[M]. New York:Morgan Kaufmann Publishers,1998.

[11] Russell S, Norvig P. Artificial Intelligence:A Modern Approach[M]. London:Prentice Hall Publishers,2005.

[12] 王萬森,鐘義信,韓力群,等. 我國智能科學(xué)技術(shù)教育的現(xiàn)狀與思考[J]. 計算機(jī)教育,2009(11):10-14.

[13] 蔡自興,賀漢根. 智能科學(xué)發(fā)展的若干問題[C]//中國自動化領(lǐng)域發(fā)展戰(zhàn)略高層學(xué)術(shù)研討會論文集. 自動化學(xué)報,2002, 28(增刊1):142-150.

[14] 蔡自興,謝斌,魏世勇,等.《機(jī)器人學(xué)》教材建設(shè)的體會[C]//2009年全國人工智能大會(CAAI-13). 北京:北京郵電大學(xué)出版社,2009:252-255.

[15] 2010年全國智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會征文通知[J]. 計算機(jī)科學(xué),2010,37(6):封3.

Construction of State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU

CAI Zi-xing, CHEN Bai-fan, LIU Li-jue

(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)

篇(2)

關(guān)鍵詞：本科生導(dǎo)師制；智能科學(xué)與技術(shù)；復(fù)合型人才；角色定位；質(zhì)量監(jiān)控

文章編號：1672-5913（2013）07-0038-04

中圖分類號：G642

本科生導(dǎo)師制為本科生配備學(xué)業(yè)導(dǎo)師，從而進(jìn)行因人施教、教與育結(jié)合的人才培養(yǎng)，是一項創(chuàng)新型的本科生培養(yǎng)模式。作為一種高效的、個性化的人才培養(yǎng)制度，其執(zhí)行效果不如想象中的那么好，特別是在我國實現(xiàn)高等教育大眾化的進(jìn)程中，大學(xué)生在校人數(shù)逐年增多，而大學(xué)教師相對較少，使得眾多的本科生得不到教師的直接指導(dǎo)和幫助，從而使本科生導(dǎo)師制的積極意義不能被完全發(fā)揮。因此，我們有必要研究一種切實可行的本科生導(dǎo)師制模式，以適應(yīng)新形勢下高等教育對培養(yǎng)優(yōu)秀人才的需要。

1 本科生導(dǎo)師制與復(fù)合型人才培養(yǎng)的內(nèi)涵

1.1本科生導(dǎo)師制及其發(fā)展現(xiàn)狀

本科生導(dǎo)師制（Tutorial System）是在師生雙向選擇的前提下，由愛崗敬業(yè)、品德高尚、知識淵博的教師擔(dān)任本科生的指導(dǎo)教師，對學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活、心理等方面進(jìn)行個別指導(dǎo)的教學(xué)制度。

本科生導(dǎo)師制最早在15世紀(jì)由牛津大學(xué)發(fā)明并實行。美國的普林斯頓大學(xué)于1902年引進(jìn)了導(dǎo)師制。1998年，美國研究型大學(xué)本科教育委員會在“重建本科生教育：美國研究型大學(xué)發(fā)展藍(lán)圖”報告中建議每個本科學(xué)生都要有一名導(dǎo)師，這種形式應(yīng)該在所有研究型大學(xué)中推廣開來。

就我國目前的大學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來看，導(dǎo)師制在傳統(tǒng)上只用于碩士和博士研究生層次。而在本科生層次上，只有少數(shù)院校的培優(yōu)班采用了導(dǎo)師制。例如，北京大學(xué)的元培計劃實驗班、北京郵電大學(xué)的葉培大學(xué)院等，在低年級實行基礎(chǔ)課程教育，構(gòu)建合理的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)；在高年級由學(xué)業(yè)導(dǎo)師因人施教，進(jìn)行個性化的專業(yè)教育及素質(zhì)教育。由于傳統(tǒng)教學(xué)管理方式及師生資源分配模式的影響，導(dǎo)師制未能充分發(fā)揮其積極意義，實施效果不是十分理想。

事實上，從中學(xué)進(jìn)入大學(xué)是一個跨越。在這個跨越中，中學(xué)的學(xué)習(xí)方法、生活環(huán)境等都與大學(xué)中的不同。同時，4年的大學(xué)正是大學(xué)生思維方法、學(xué)習(xí)能力、身心素質(zhì)等方面趨于成熟及穩(wěn)定的階段。由此可見，在大學(xué)生本科層次施行導(dǎo)師制，對于豐富學(xué)生的素質(zhì)教育、促使教書與育人有機(jī)結(jié)合、做到因材施教，顯得十分重要。

1.2智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特色及復(fù)合型人才培養(yǎng)

智能科學(xué)與技術(shù)是一門涉及數(shù)學(xué)、生命科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、信息科學(xué)、控制科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科，是信息科學(xué)技術(shù)的核心、前沿和制高點。我國新型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要大量的高層次智能科技人才，而智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科為復(fù)合型人才的培養(yǎng)提供了天然的良好環(huán)境。具體說來，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才的內(nèi)涵包含以下幾點。

1）基礎(chǔ)扎實，知識運用能力強(qiáng)。學(xué)生能通過深入學(xué)習(xí)，掌握智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)理論與技術(shù)，同時具備領(lǐng)域相關(guān)的多學(xué)科知識，包括計算機(jī)、自動化、信息、通信等，學(xué)會交叉融合，貫通多學(xué)科綜合知識，從而使本專業(yè)的畢業(yè)生有能力在未來知識激增的信息社會中適應(yīng)知識更新和淘汰的多種挑戰(zhàn)。

2）學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力強(qiáng)。學(xué)生通過參與專題討論、課程或?qū)W術(shù)報告、參加學(xué)科競賽等活動來調(diào)整、優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，提高采用智能科學(xué)技術(shù)與理論解決問題的能力，增強(qiáng)自我學(xué)習(xí)的意識和創(chuàng)新能力，能夠面對新的快速發(fā)展的智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，能夠適應(yīng)層出不窮的新環(huán)境、新問題，不斷更新知識體系。

3）綜合素質(zhì)高。學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備很強(qiáng)的社會及集體責(zé)任感，崇尚“真、善、美”，敢于堅持真理，具有理想與抱負(fù)，具備自信、樂觀、積極向上的心理狀態(tài)以及良好的面對困難與挫折的心理素質(zhì)。

基于此，我們將智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定為：培養(yǎng)具有科學(xué)創(chuàng)新精神和實踐能力、通曉世界知識、具有踏實的工作作風(fēng)和良好的語言文化交流能力的高質(zhì)量人才。學(xué)生僅掌握簡單的課本知識，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到智能科學(xué)與技術(shù)人才的要求，因此亟需探索一種能夠增強(qiáng)師生在培養(yǎng)過程中的深度互動與溝通的模式。本科生導(dǎo)師制為學(xué)生提供包括學(xué)業(yè)、思想、生活等在內(nèi)的全面指導(dǎo)，順應(yīng)了這種變化和要求。

北京郵電大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)于2006年開始正式招生，至今已完成了近6年的教學(xué)實踐，積累了很多寶貴的經(jīng)驗和教訓(xùn)。如何將自身經(jīng)驗與學(xué)科發(fā)展的趨勢和方向相結(jié)合，深入地研究復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，有助于高層次人才的建設(shè)，對人才培養(yǎng)活動具有調(diào)控、規(guī)范和導(dǎo)向作用。

2 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制模式探索

我們以北京郵電大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為試點，探索一種高效、可行的本科生導(dǎo)師制實施方案，為培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才提供真實可信的參考依據(jù)，從而有助于在未來形成適用范圍更廣、更具指導(dǎo)意義的本科生導(dǎo)師制可操作規(guī)范和導(dǎo)向。

2.1實施對象

該模式實施對象為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2年級到4年級的全部學(xué)生，共約90人。這與此前國內(nèi)高校注重本科學(xué)生精英的選擇與培養(yǎng)模式不同，而是全面覆蓋所有學(xué)生，挖掘所有學(xué)生可能的興趣和潛力，其培養(yǎng)過程更加大眾化、更具有公平性。本科生導(dǎo)師目前限定為負(fù)責(zé)本專業(yè)教學(xué)的智能科學(xué)與技術(shù)中心（以下簡稱中心）的教師，包括在職13人（其中教授2人、副教授6人、講師5人）及兼職教授6人。除專業(yè)導(dǎo)師外，為便于觀察和搜集導(dǎo)師制實施過程中的問題，還應(yīng)配備1名觀察員，隨時了解觀察實施情況并給予建議。

2.2實施辦法

本模式采用學(xué)生和教師雙向選擇的原則，結(jié)合成導(dǎo)師與學(xué)生組合。導(dǎo)師每人每年級指導(dǎo)2～4名學(xué)生。根據(jù)教師的具體情況，也可以實行以一位教師為主、多位教師為輔的指導(dǎo)模式。學(xué)生可以隨時根據(jù)自己的情況，在不影響初始組合的情況下，自愿申請得到多位教師的指導(dǎo)。導(dǎo)師組定期通過講座、專題報告、談心交流等形式與學(xué)生交流，豐富學(xué)生的第二課堂?？紤]到本科生相對于研究生知識視野和思維模式尚不是十分成熟，還不能一次性成功選擇到自己最滿意的導(dǎo)師或方向，本次試點研究首次提出導(dǎo)師輪換機(jī)制以及多教師輔助的模式，充分利用了各位導(dǎo)師的多樣性，采取每年輪換的方法，讓每位本科學(xué)生在校期間至少可以得到3位不同導(dǎo)師的指導(dǎo)，從而能夠幫助學(xué)生拓寬視野，更好地找到自己的興趣和創(chuàng)新意愿。

2.3本科導(dǎo)師角色定位

本科導(dǎo)師的角色應(yīng)該與學(xué)院和班級輔導(dǎo)員相輔相成，完全可以涵蓋某些專業(yè)課教師對部分學(xué)生所起到的課程和學(xué)業(yè)引導(dǎo)作用，而且較之更加全面和完善。導(dǎo)師不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)上的導(dǎo)師，還是學(xué)生的伙伴和引路人。導(dǎo)師通過觀察、交流，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)及生活中的表現(xiàn)，主要在以下方面發(fā)揮積極的幫助與激勵作用。

1）課程教育：重點指導(dǎo)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)，在低年級側(cè)重實行通識教育和大學(xué)基礎(chǔ)教育，幫助學(xué)生制訂學(xué)習(xí)計劃，了解專業(yè)方向及其應(yīng)用領(lǐng)域；在高年級針對個體在興趣、特長等方面的不同，實施個性化的專業(yè)素質(zhì)教育，幫助學(xué)生構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)。

2）學(xué)術(shù)能力培養(yǎng)：重點在于激發(fā)學(xué)生興趣，幫助學(xué)生挖掘他們的學(xué)術(shù)潛力和獨立從事研究工作的能力；指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽、從事合適的科研活動、撰寫學(xué)術(shù)論文和畢業(yè)論文等；注重學(xué)生的個性發(fā)展，增強(qiáng)創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質(zhì)。

3）發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)：針對學(xué)生個體給予具體指導(dǎo)，幫助學(xué)生認(rèn)清自我、完善自我，協(xié)助學(xué)生初步制訂個人中長期發(fā)展規(guī)劃并督促落實，盡可能為學(xué)生提供就業(yè)及考研信息。

同時，還要通過導(dǎo)師的言傳身教，幫助學(xué)生樹立崇高的人生理想，提升學(xué)生正確處理社會關(guān)系的能力，使其在學(xué)業(yè)和為人方面變得更加成熟。

上述內(nèi)容充分體現(xiàn)了本次導(dǎo)師制試點研究工作與實施過程的精細(xì)與全面，進(jìn)一步發(fā)展了已有的類似培養(yǎng)計劃的主要特點，同時將各方面的工作重點刻畫得更加清晰，對本科生導(dǎo)師的工作具有更具體的指導(dǎo)作用。

2.4學(xué)生與導(dǎo)師的溝通機(jī)制

本科生導(dǎo)師制的實施范圍包括課程學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)指導(dǎo)，以及將學(xué)生的思想、素質(zhì)與知識整合，幫助學(xué)生全面健康發(fā)展，使之更好地適應(yīng)社會工作和生活的需要。實施方式包括導(dǎo)師和學(xué)生個別溝通，以及電話、電子郵件、走訪等多種形式。

導(dǎo)師必須了解學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)程、心理動態(tài)，并對每位學(xué)生至少每學(xué)期做一次書面評價。根據(jù)課程性質(zhì)、不同學(xué)習(xí)階段、學(xué)生的獨立性等情況，決定見面討論的頻率，但不少于每月一次。

導(dǎo)師以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的方式對待學(xué)生呈交的研究成果，并為其進(jìn)步與繼續(xù)發(fā)展給予建議與幫助，提供富有啟發(fā)性的反饋意見，使學(xué)生知道他們在做什么。更為重要的是可以使學(xué)生根據(jù)其理想與現(xiàn)狀，明確需要在哪些方面加以改進(jìn)。

此外，本次試點研究工作首次引入了“主題班會”形式的學(xué)生與導(dǎo)師集體溝通的機(jī)制，這也是本文工作的創(chuàng)新點之一。針對學(xué)生共同關(guān)心的一些主題，導(dǎo)師與學(xué)生一起展開廣泛的討論，聽取各種不同的觀點和聲音，有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、生活等多方面的熱情，這從會后學(xué)生的反饋意見中得到充分的印證。同時，導(dǎo)師們也很認(rèn)同這樣的形式，普遍認(rèn)為有助于解決個人指導(dǎo)學(xué)生過程中所遇到的一些難題。

2.5導(dǎo)師制的監(jiān)督和評估機(jī)制

在人才培養(yǎng)過程中，智能科學(xué)與技術(shù)中心定期通過教師例會和觀察員對本科導(dǎo)師的工作情況進(jìn)行經(jīng)常性的檢查，特別是關(guān)于培養(yǎng)計劃的落實情況、教師日常的指導(dǎo)情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況（包括學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)等）及生活狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

我們通過組織學(xué)生座談會，了解學(xué)生對于導(dǎo)師制的意見和建議，改進(jìn)導(dǎo)師制的實施辦法；同時，也了解班主任或輔導(dǎo)員、學(xué)院學(xué)生黨委等對于導(dǎo)師制的意見。在我們收集的意見中，班主任或輔導(dǎo)員、學(xué)院學(xué)生黨委等都對我們的工作給予了高度的贊揚和充分的肯定；而學(xué)生們可能對各種細(xì)節(jié)提出自己的觀點或問題，但有一點是高度統(tǒng)一的，就是所有學(xué)生都很支持本科生導(dǎo)師制的實施，認(rèn)為與同屆的其他專業(yè)學(xué)生相比，自己能接受這樣的培養(yǎng)方式是極其自豪的。

畢業(yè)生就業(yè)后，我們分別對他們和用人單位進(jìn)行調(diào)查，收集各種反饋意見，并做出相應(yīng)的評估、調(diào)整或改進(jìn)。目前實施時間較短，上述計劃尚未得到實踐的經(jīng)驗。

3 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制的實施與思考

自2011年9月啟動智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制以來，導(dǎo)師與學(xué)生之間保持至少每月一次的溝通頻率。除此之外，導(dǎo)師組還針對學(xué)生反映的普遍問題，例如課程與課外活動的時間平衡、學(xué)業(yè)與未來規(guī)劃、學(xué)風(fēng)與考風(fēng)等，召開集體班會，進(jìn)行更廣泛和深入的交流。在堅持導(dǎo)師與學(xué)生日常溝通的同時，我們也十分注意加強(qiáng)導(dǎo)師與導(dǎo)師之間的日常交流，充分利用每周一次的教師例會時間，每次都辟出一段時間溝通討論近期導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生的心得或問題，尤其是觀察員充分發(fā)揮了“旁觀者清”的作用，經(jīng)常對各種細(xì)節(jié)提出直率而寶貴的意見和建議，對于各位導(dǎo)師統(tǒng)一思想認(rèn)識和提高工作方法起到了積極有效的作用。

通過導(dǎo)師對學(xué)生的全程指導(dǎo)，我們發(fā)現(xiàn)有很好的效果。首先，導(dǎo)師能動態(tài)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)、興趣、心理等方面的變動情況，并及時對學(xué)生加以引導(dǎo)，從而更有效地促進(jìn)學(xué)生成長和發(fā)展；其次，學(xué)生在學(xué)習(xí)或生活中遇到困惑時，能直接得到導(dǎo)師的引導(dǎo)或幫助，使個性培養(yǎng)與專業(yè)教育的內(nèi)容和形式更加豐富，有利于提高學(xué)生的積極性，增進(jìn)學(xué)生的自我認(rèn)識。

但是，在導(dǎo)師制的實施過程中我們也看到了一些問題，還需要進(jìn)行深入研究并解決。

1）導(dǎo)師的職責(zé)難以明確。

本科生階段的導(dǎo)師制側(cè)重由導(dǎo)師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我發(fā)現(xiàn)與成長，使學(xué)生樹立正確的“三觀”與高尚的道德情操，并培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決問題的能力。而導(dǎo)師在指導(dǎo)學(xué)生時，容易出現(xiàn)2個片面的方式：一是傳統(tǒng)的以課本為基礎(chǔ)的“傳授式”，指導(dǎo)本科生的課程學(xué)習(xí)；二是以科研項目為中心的“任務(wù)式”，管理本科生的科研工作。前者忽略了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自覺性，后者則忽略了本科生與碩士生、博士生在知識結(jié)構(gòu)、獨立科研能力、培養(yǎng)目的等方面的差異。在這個過程中如果缺少合理的引導(dǎo)和幫助，學(xué)生很容易產(chǎn)生消極的挫敗感。

2）教與育的尺度難以調(diào)節(jié)。

導(dǎo)師制所遵循的教育理念應(yīng)是培養(yǎng)智慧與理性全面發(fā)展的人才，提高學(xué)生探究知識和獨立思考的能力。同時，本科生導(dǎo)師制也強(qiáng)調(diào)人文關(guān)懷，不僅傳授知識和技能，在面對學(xué)生的各種問題時，包括考風(fēng)問題、個人感情問題、與人處事問題等，導(dǎo)師還要以自己良好的師德和品格影響學(xué)生，做到既教書又育人。

篇(3)

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)逐漸由高端實驗室走向大眾和實用化，尤其是在微軟公司推出名為HoloLens的商業(yè)產(chǎn)品后[5-6]。微軟公司在谷歌公司推出的GoogleGlass的基礎(chǔ)上引入全息影像技術(shù)，將虛擬世界與真實世界連接起來，創(chuàng)造出一種具有全新人機(jī)交互模式的虛擬現(xiàn)實交互設(shè)備。虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程作為進(jìn)入當(dāng)前最前沿科技領(lǐng)域的學(xué)科基礎(chǔ)，其課程性質(zhì)決定了該課程需要不斷實時更新教學(xué)內(nèi)容，及時與最新技術(shù)、最新發(fā)展方向保持一致?，F(xiàn)行的虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程教學(xué)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主要存在的問題是由于傳統(tǒng)教科書從撰寫到發(fā)行的周期較長，往往是課程教材一投入使用，其中的內(nèi)容已經(jīng)陳舊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于學(xué)科技術(shù)發(fā)展的速度。同時，課程教學(xué)方式和方法也還采用傳統(tǒng)單向交流的方式，互動不夠，不利于激發(fā)互聯(lián)網(wǎng)社交思想影響下的90后大學(xué)生群體的學(xué)習(xí)興趣。

2互聯(lián)網(wǎng)下教學(xué)新方法和舉措

2.1社交軟件

不管是獲取信息還是與他人交流，大部分人都能在社交軟件中找到適合自己需求的東西。社交軟件的特點就是包羅萬象、有不同的人和圈子、內(nèi)容符合人類的共性，并極有可能形成病毒性傳播的趨勢等。經(jīng)過長期與大學(xué)生群體的接觸及調(diào)查，筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前大學(xué)生群體尤其是90后在日常學(xué)習(xí)、生活中都十分喜愛如下的社交軟件。

（1）QQ。QQ是騰訊公司于1999年推出的基于Internet的即時通訊網(wǎng)絡(luò)工具。隨著時間推移，騰訊公司旗下的QQ軟件高速發(fā)展，逐漸發(fā)展成為影響大眾日常生活的重要社交軟件，其最大特點是不僅可提供點對點即時通訊，還能提供群通訊功能。

（2）微信。微信是騰訊公司于2011年推出的一個為智能手機(jī)提供即時通訊服務(wù)的免費應(yīng)用程序，其最大特點是可以跨通信運營商、跨操作系統(tǒng)平臺，用極少的網(wǎng)絡(luò)流量實現(xiàn)語音短信、視頻、圖片和文字交流，并具有共享流媒體內(nèi)容和基于位置的社交插件，在廣大年輕用戶群體中非常流行，尤其是在90后的大學(xué)生群體內(nèi)。

（3）貼吧。貼吧是百度公司于2003年推出的一款重量級產(chǎn)品，是基于關(guān)鍵詞的主題交流社區(qū)，可以與搜索緊密聯(lián)系，能夠準(zhǔn)確把握用戶需求，通過用戶輸入的關(guān)鍵詞自動生成討論區(qū)，使用戶可實時參加交流、自己感興趣話題的信息和想法，在各類學(xué)生興趣愛好團(tuán)體中極具人氣。

（4）知乎。知乎作為社交軟件中的后起新秀，是一個廣受各行各業(yè)精英所喜愛的實名制網(wǎng)絡(luò)問答社區(qū)，友好、理性和認(rèn)真的社區(qū)氛圍使其成為集求知、分享和社交為一體的UGC（usergeneratedcontent）平臺，在求知欲極強(qiáng)的90后大學(xué)生群體中也極具人氣。

通過對比分析，可以發(fā)現(xiàn)上述社交軟件具有共同的特點。

（1）社會關(guān)系鏈整合。社交軟件可以清晰地整合熟人圈，形成團(tuán)結(jié)程度甚高的小團(tuán)體，尤其在90后大學(xué)生群體中效果最為明顯。在這個相對密閉的小團(tuán)體空間內(nèi)，用戶傳播信息，可使該信息快速通過社交軟件得到擴(kuò)散，而且擴(kuò)散速度在與目標(biāo)群體相關(guān)的臨近群體中快得超乎想象，極具傳染性。

（2）聊天。社交軟件聚合大量同屬性的用戶形成群體，群體內(nèi)用戶對由群體成員發(fā)起的話題進(jìn)行及時討論，形成積極快速的討論氛圍。熱點話題通常會激發(fā)群體內(nèi)大多數(shù)用戶的積極性，擴(kuò)大討論的范圍，增加信息量。

（3）圖片/視頻/流媒體分享。社交軟件大都可以在智能手機(jī)/智能平板等終端上應(yīng)用，很便捷地上傳圖片/視頻/流媒體資料，并使之在目標(biāo)群體內(nèi)快速傳播。

（4）興趣聚合。社交軟件大多是通過興趣愛好聚合，即一個群體基本具有一定共同相關(guān)屬性的聯(lián)系，這類聯(lián)系可以使群體內(nèi)部用戶相互之間形成強(qiáng)烈的聚合效應(yīng)。90后大學(xué)生群體基本上都喜愛使用這些社交軟件，保持極高的刷屏率，基本貫穿在日常生活、學(xué)習(xí)中，極具黏性。這些社交軟件已經(jīng)儼然成為90后大學(xué)生群體日常生活中不可缺少的一部分。

2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程教學(xué)新方法和舉措

基于90后大學(xué)生對上述社交軟件的應(yīng)用程度，教師可提出如下課程教學(xué)新方法和新手段。

（1）針對教科書教學(xué)內(nèi)容較為陳舊的問題，使用貼吧讓學(xué)生自主瀏覽虛擬現(xiàn)實的主題社區(qū)關(guān)鍵詞。通過瀏覽主題社區(qū)，學(xué)生對于當(dāng)前國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展動向能夠有一個較直觀的認(rèn)知。由于貼吧每天都有新的話題出現(xiàn)，信息更新速率極快，因此學(xué)生通過對話題的瀏覽可在較短時間內(nèi)對當(dāng)前虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r有較深入的認(rèn)知。這樣就可以達(dá)到先導(dǎo)引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程基本概念的目標(biāo)，令學(xué)生對教科書上較枯燥的理論內(nèi)容有更直觀的認(rèn)知。

（2）在虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程開始至中期階段，適時建立相關(guān)主題QQ群，給學(xué)生一個對課程相關(guān)內(nèi)容自由發(fā)言的平臺。主講教師可以適時引入一些與課程相關(guān)的話題，發(fā)動學(xué)生討論并給予適當(dāng)?shù)闹敢?；及時回復(fù)和解答學(xué)生在群里的提問，形成師生間的良好互動；對于學(xué)生提問較多或疑惑較大的共性問題，可以作為重點內(nèi)容進(jìn)行課堂講解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，培養(yǎng)學(xué)生對問題本質(zhì)的探索精神；通過課堂教學(xué)和群內(nèi)討論，積極發(fā)現(xiàn)和挖掘具有一定潛質(zhì)的學(xué)生，使其成為二次傳播的源頭，為群內(nèi)其他成員答疑。

（3）虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗課開始后，教師可以利用群共享流媒體內(nèi)容，突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教學(xué)手段陳舊跟不上時代的問題，及時上傳與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的最新資料，供學(xué)生參考。學(xué)生也可以積極地把找到的學(xué)習(xí)資料傳到群中，實現(xiàn)資源共享；適時引入相關(guān)視頻公開課讓學(xué)生觀看及學(xué)習(xí)，導(dǎo)入基于VRML開發(fā)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的案例，引導(dǎo)學(xué)生從虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容入手，學(xué)會使用VRML類腳本語言進(jìn)行相關(guān)的應(yīng)用開發(fā)。由于基于VRML的程序調(diào)試及編寫簡單易學(xué)并可使用瀏覽器直接查看、易于掌握，因此能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（4）在虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程的最后，引導(dǎo)一些對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有濃厚興趣并學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)入知乎，在知乎上對他們感興趣的技術(shù)問題進(jìn)行提問，借助軟件平臺獲得其他專業(yè)人士的幫助和指導(dǎo)，為學(xué)生認(rèn)知策略的發(fā)展提供可行性。通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生逐漸從一個單純的提問者轉(zhuǎn)變成一個在提問的同時也能為新入門者解惑的專業(yè)人士，從而達(dá)到能力提升的目的。（5）虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程結(jié)束后仍保留QQ群，功能則轉(zhuǎn)換為主題興趣愛好群，成為一些對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有興趣的學(xué)生能夠持續(xù)交流的平臺。到最后畢業(yè)設(shè)計階段，又可以轉(zhuǎn)換為畢設(shè)主題群，方便選擇虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)畢業(yè)設(shè)計課題的學(xué)生進(jìn)一步交流，并借助QQ群的特點為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計提供幫助，達(dá)到能力提升的目的。

3教學(xué)實踐

3.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程實踐

武漢工程大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程開設(shè)在四年級秋季學(xué)期，自2012年以來，對該專業(yè)4屆共計260余名學(xué)生開展了課程教學(xué)方法和手段的改革實踐。實踐證明，學(xué)生成績均有所提高。暫不考慮2012級學(xué)生的情況，單純通過平均成績分析表中期末考試卷面數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)這幾屆學(xué)生的課程平均成績有顯著提升，而且2011級學(xué)生的成績提升幅度最大，平均已達(dá)到80分以上。通過對不及格人數(shù)的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過幾年的實踐，學(xué)生對課程的喜愛程度逐漸提高，不及格人數(shù)明顯減少，到2011級不及格人數(shù)為0。這說明不斷調(diào)整課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段后，學(xué)生對課程的重視程度和學(xué)習(xí)熱情都有明顯提高，通過課程學(xué)習(xí)起到學(xué)以致用、能力提升的作用，消除了不及格情況。所以說，對教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革取得了一定成效，具有積極價值。

3.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)畢業(yè)設(shè)計實踐

自2012年以來，武漢工程大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)4屆共計29位學(xué)生開展了與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計實踐，暫不考慮2012級學(xué)生選擇虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)內(nèi)容課題的情況，從最終獲得的評價來看，學(xué)生參加實踐改革后再進(jìn)入畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)的最新知識較為熟悉，在興趣驅(qū)動下能夠較好地完成課題并寫出較高質(zhì)量的畢業(yè)論文，而且成績逐年提高的趨勢非常明顯；還有2位同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計通過專家評審獲得湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文的榮譽。這說明教學(xué)改革實踐對于畢業(yè)論文質(zhì)量的提高有促進(jìn)作用，能夠為創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的形成提供可借鑒的思路和做法。

4結(jié)語

篇(4)

論文摘要：介紹了桂林電子科技大學(xué)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革方面的具體措施和方法。結(jié)合實際情況提出堅持“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，因材施教”的教學(xué)模式；采用“發(fā)現(xiàn)式”互動教學(xué)方法，引進(jìn)多媒體教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；重視實踐環(huán)節(jié)，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程教與學(xué)的互動平臺，理論與工程應(yīng)用并重。 

一、教學(xué)目標(biāo)定位 

“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是桂林電子科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)的核心專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一，也是電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等專業(yè)的專業(yè)限選課或任選課之一，通過該課程的教學(xué)使學(xué)生懂得網(wǎng)絡(luò)的總體框架結(jié)構(gòu)，能建立網(wǎng)絡(luò)的概念，重點是使學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)基本原理和核心協(xié)議，并熟悉最常用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)工具，了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展。 

教學(xué)目標(biāo)的正確定位是教學(xué)改革行之有效的前提和保障，即明確教學(xué)是為培養(yǎng)什么類型人才而服務(wù)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)目標(biāo)大致可分為三個層次：[1]網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)科學(xué)研究。其中，網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用目標(biāo)要求掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，在生活、學(xué)習(xí)和工作中可熟練利用各種網(wǎng)絡(luò)資源，如瀏覽新聞、收發(fā)電子郵件和查找資料等，適合于電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等非計算機(jī)專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)工程師目標(biāo)要求掌握網(wǎng)絡(luò)集成、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)編程等知識和技能，并對其中一項或若干項有所專長，可以勝任如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)、架設(shè)各種服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)等工作，適合于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)相關(guān)科學(xué)研究要求具備深厚的網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，今后主要從事科研和深層次開發(fā)工作，適合網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。 

二、“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中存在的問題 

傳統(tǒng)的“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)模式不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對新形勢下的培養(yǎng)目標(biāo)有一定的制約作用，主要問題表現(xiàn)在幾個方面。[2] 

1.教材知識結(jié)構(gòu)理論性偏強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容偏離實際應(yīng)用 

目前國內(nèi)的大多數(shù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材都是以osi/rm為索引，分層次展開，全方位介紹各個網(wǎng)絡(luò)層次的工作原理、相關(guān)協(xié)議、運行機(jī)制等，知識點較多且內(nèi)容抽象，學(xué)生理解起來比較困難，難以提高學(xué)習(xí)興趣。osi體系結(jié)構(gòu)是一個較為全面的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，但是在實際中并沒有得到廣泛應(yīng)用，實際中的網(wǎng)絡(luò)案例又不完全符合osi體系結(jié)構(gòu)，這往往會使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)感到困惑。 

2.教學(xué)模式落后 

最初的教學(xué)模式是以教師為中心，通過黑板板書和語言描述向?qū)W生傳授網(wǎng)絡(luò)知識。這種方式有利于教師組織和監(jiān)控整個教學(xué)過程，便于系統(tǒng)地傳授知識，但不利于學(xué)生認(rèn)知主體作用的發(fā)揮，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議這類較為抽象的理論知識，單純的板書和描述難以幫助學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行深入理解。 

3.實踐環(huán)節(jié)薄弱 

一方面，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)相對薄弱，實驗設(shè)備落后，與實際應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有較大差距，且數(shù)量不足，無法保證每名學(xué)生具有較好的實驗環(huán)境。另一方面，實驗課程的內(nèi)容過于流程化和簡單化，沒有突出對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 

4.忽視工程應(yīng)用 

課程的綜合性、設(shè)計性實驗缺乏與工程應(yīng)用相結(jié)合的內(nèi)容，與之相適應(yīng)的軟件建設(shè)滯后，難以將工程應(yīng)用融入到課堂。 

三、“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的改革與實踐 

針對以上不足，我們主要在五個方面進(jìn)行了改革和實踐。 

1.教材選用與內(nèi)容優(yōu)化 

不同的專業(yè)有不同的教學(xué)目標(biāo)，必須選擇相對應(yīng)的教材。對桂林電子科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)而言，“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一，除了要掌握一定的基本網(wǎng)絡(luò)理論和核心協(xié)議，還要求掌握更高一等的技術(shù)和技能。經(jīng)過課題組成員比較，選擇謝希仁教授主編的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》；在外文教材和雙語授課時選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。 

對電子信息工程、自動化、智能科學(xué)等專業(yè)而言，“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是專業(yè)限選課或任選課之一，側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)基本理論與應(yīng)用。經(jīng)過課題組成員比較，擬選擇喬正洪的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》。 

針對教材內(nèi)容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環(huán)節(jié)、與工程聯(lián)系不夠緊密等問題，在講授的時候略去了部分內(nèi)容，比如安全方面的內(nèi)容（另外一門課講授），增加了一些實踐相關(guān)的內(nèi)容，如winsock編程、路由器基本操作等。在教學(xué)內(nèi)容上力求推陳出新，引進(jìn)和精選當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新發(fā)展及新應(yīng)用作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的指向，在不斷更新教學(xué)內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代技術(shù)緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和發(fā)展意愿。 

2.堅持“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，因材施教”的教學(xué)模式 

（1）貫徹基礎(chǔ)課的教學(xué)必須和科學(xué)技術(shù)同步發(fā)展的教學(xué)觀念，[3]建立終身教育的觀念?？茖W(xué)發(fā)展與基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革相結(jié)合，以學(xué)科建設(shè)推動基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革?；A(chǔ)課程教學(xué)的改革又支撐新型專業(yè)建設(shè)與學(xué)科的發(fā)展，推進(jìn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。 

更新教學(xué)內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代通信技術(shù)緊密結(jié)合，將專業(yè)基礎(chǔ)知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育融為一體，實施知識結(jié)構(gòu)合理、基礎(chǔ)扎實、適應(yīng)能力強(qiáng)、有創(chuàng)新精神和實踐能力為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式。 

（2）教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，因材施教。改進(jìn)課堂的教學(xué)方法，以人為本，因材施教，充分發(fā)揮學(xué)生的潛力，提高教師的授課質(zhì)量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關(guān)系，處理好信號、數(shù)據(jù)、信息之間的關(guān)系和傳輸特點；研究重點理論和實踐知識點的教學(xué)方法，使教學(xué)內(nèi)容更貼近學(xué)生，引導(dǎo)和幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和基本技能。 

教師采用“發(fā)現(xiàn)式”互動教學(xué)方法，通過精心設(shè)計教學(xué)過程，采用“提出問題+要求解決方法”、“引導(dǎo)思考+適當(dāng)提示”、“找出學(xué)生思路正確部分引申”、“擴(kuò)充認(rèn)識解決問題的條件”等方式，把握課程的進(jìn)度，活躍課堂氣氛，開發(fā)學(xué)生的潛能，使學(xué)生在獲得知識的同時能從應(yīng)用的角度思考網(wǎng)絡(luò)通信中的問題和解決問題的思路，使學(xué)生建立科學(xué)的思維方法與創(chuàng)新意識。 

3.采用先進(jìn)的教學(xué)手段 

（1）把多媒體技術(shù)引入課堂教學(xué)中，使理論和協(xié)議架構(gòu)分析變得生動、形象、具體，同時解決了傳統(tǒng)教學(xué)中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現(xiàn)場概要線圖等，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)具體知識時心中有網(wǎng)絡(luò)體系大框架，便于知識定位。 

（2）建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。目前桂林電子科技大學(xué)已有四個相關(guān)網(wǎng)上資源供學(xué)生使用：“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程網(wǎng)站，使師生在任何時候都可以利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)；網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺（blackboard）：向?qū)W生提供資源下載口、作業(yè)提交口、討論區(qū)等；思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)網(wǎng)站（http：//cisco.netacad.net）作為思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)基地之一，目前為部分優(yōu)秀學(xué)生開放思科培訓(xùn)網(wǎng)站，讓學(xué)生參與全球交流，直接接觸最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；教師ftp：作為系統(tǒng)冗余，從教師ftp中學(xué)生也可以下載課件等。

4.加大實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重視實踐能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力 

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是理論和實踐結(jié)合非常緊密的一門課程。目前國內(nèi)外計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材一般都偏重于理論的講授，而忽視了動手實踐方面的引導(dǎo)，為此應(yīng)實驗單獨設(shè)課，獨立考試。實驗課學(xué)時占總學(xué)時的25%，并要求課外1∶1配套。實驗內(nèi)容根據(jù)學(xué)生的層次、學(xué)生的興趣分為基礎(chǔ)層、提高層、綜合應(yīng)用層三個層次。同時，補(bǔ)充了教材上沒有的相關(guān)內(nèi)容，如利用套接字進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信編程，培養(yǎng)實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學(xué)變成了以學(xué)生為中心，積極開展開放性實驗，延長實驗室開放時間，增加大量的設(shè)計性或綜合性實驗，為學(xué)生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。 

5.在課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)中大力開發(fā)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程教與學(xué)的互動平臺，理論與工程應(yīng)用并重 

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門理論和實驗實踐相結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)課程，教師在講授的過程中貫徹教學(xué)理念，引用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史背景故事和實際應(yīng)用具體案例來幫助學(xué)生理解理論知識，引導(dǎo)學(xué)生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和綜合專業(yè)素養(yǎng)。教學(xué)采用理論結(jié)合實踐教學(xué)法，通過實驗課程開設(shè)、實際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀和課程設(shè)計三個渠道將相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用充分融合到課程教學(xué)之中，使同學(xué)們接觸到真實的網(wǎng)絡(luò)世界，提高實踐運用能力，理論與工程應(yīng)用并重。 

實驗課程通過綜合設(shè)計性實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)新能力，是使學(xué)生獲得對網(wǎng)絡(luò)的工作原理與操作方法的感性認(rèn)識，加深理解、驗證、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。 

實際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參觀是在課程講授過程中安排并帶領(lǐng)學(xué)生參觀校園網(wǎng)、學(xué)院局域網(wǎng)和企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有感性認(rèn)識。 

課程設(shè)計要求學(xué)生獨立設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)或者分析企業(yè)已有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的問題，提出改進(jìn)方案，為企業(yè)設(shè)計滿足實際需求的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使學(xué)生理論聯(lián)系實際，加深對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識的能力。 

 四、結(jié)束語 

本課程已建立課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和工程應(yīng)用交叉融合的教學(xué)結(jié)構(gòu)，各教學(xué)環(huán)節(jié)相輔相成、互相交融，實現(xiàn)“加強(qiáng)基礎(chǔ)，注重實踐，因材施教，促進(jìn)創(chuàng)新”的目標(biāo)，形成了立體化的教學(xué)模式。通過這樣的互動平臺，使教與學(xué)進(jìn)入互動溝通的最佳狀態(tài)。不僅使教師實現(xiàn)了教懂、教準(zhǔn)、教活，學(xué)生達(dá)到了樂學(xué)、善學(xué)、活學(xué)，而且增強(qiáng)了學(xué)生日常使用網(wǎng)絡(luò)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。 

 

參考文獻(xiàn)： 

[1]王紹強(qiáng).應(yīng)用型本科計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革的研究與實踐[j].計算機(jī)教育,2009,(18):16-18. 

篇(5)

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)，振動，傅里葉變換，小波分析

 

1.前言

“設(shè)備故障診斷（Condition Monitoring andFaults Diagnosis）”是近年來發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，包含兩方面的內(nèi)容：一是對設(shè)備的現(xiàn)場運行狀態(tài)進(jìn)行檢測；二是在出現(xiàn)故障情況時對故障進(jìn)行分析與診斷。

汽輪機(jī)是電力企業(yè)中的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，對其開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測與故障診斷工作，保障設(shè)備安全可靠的運行，可以取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。汽輪機(jī)的故障診斷技術(shù)是借助機(jī)械振動、轉(zhuǎn)子動力學(xué)等理論深入研究和認(rèn)識設(shè)備的故障機(jī)理;運用現(xiàn)代測試技術(shù)、測量技術(shù)、測量與監(jiān)視伴隨設(shè)備運行的振動、噪聲、溫度、壓力、流量等參數(shù)；利用信號分析與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對這些參數(shù)的模擬或數(shù)字信息進(jìn)行處理；建立動態(tài)信息與設(shè)備故障之間的聯(lián)系，運用智能科學(xué)技術(shù)確定設(shè)備的診斷思想；以計算機(jī)技術(shù)為核心，建立故障監(jiān)測與診斷的系統(tǒng)。

2．汽輪機(jī)振動分類

轉(zhuǎn)子及軸系的振動是造成汽輪發(fā)電機(jī)組振動故障的主要原因。軸和軸系在機(jī)組內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動，其常見故障有不平衡、彎曲、油膜渦動、不對中以及由此而產(chǎn)生的變形碰摩等。。以下就各種情況的振動特征作簡要分析。。[1]

2.1不平衡軸的不平衡一般有:靜不平衡、雙面不平衡，動不平衡和動靜不平衡4種。在軸系存在靜不平衡的情況下，它是一個截面的不平衡，軸旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一個不平衡力矩M，并呈周期性變化，形成一階轉(zhuǎn)頻的振動。

其他三種不平衡狀態(tài)是多個截面的不平衡，每一個截面的不平衡所激發(fā)的橫向振動與靜不平衡是一樣的，只是各截面上振動相位和幅值大小有差異，其特征頻率仍然是。

不平衡故障特征：振動的時域波形為正弦波；頻譜圖中能量集中于基頻；當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度< (固有頻率)時，振幅隨的增大而增大;當(dāng)>時，增大時振幅趨于一個較小的穩(wěn)定值；當(dāng)接近時發(fā)生共振，振幅具有最大峰值；當(dāng)工作轉(zhuǎn)速一定時，相位穩(wěn)定；轉(zhuǎn)子的軸心軌跡為橢圓；轉(zhuǎn)子的進(jìn)動特征為同步正進(jìn)動；振動的強(qiáng)烈程度對工作轉(zhuǎn)速的變化很敏感。

2.2軸彎曲軸和軸系安裝不良、熱變形和自重都會引起軸的彎曲。軸的彎曲實質(zhì)上是軸的不平衡的又一種表現(xiàn)。在軸旋轉(zhuǎn)時這種不平衡會導(dǎo)致一階轉(zhuǎn)頻的橫向振動，同時還會產(chǎn)生一階轉(zhuǎn)頻的軸向振動和二階轉(zhuǎn)頻2的橫向振動。

軸彎曲的故障特征：特征頻率為1X，常伴頻率為2X；振動特性穩(wěn)定，振動方向為徑向、軸向；相位特征穩(wěn)定；軸心軌跡為橢圓；進(jìn)動方向為同步正進(jìn)動；振幅隨轉(zhuǎn)速變化較為明顯，隨負(fù)荷變化不明顯。。

2.3軸不對中與連軸節(jié)的故障軸系安裝中軸有彎曲并存在較大間隙等都會導(dǎo)致軸系不對中，從而在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生振動，使聯(lián)軸節(jié)處于不正常工作狀態(tài)。軸系不對中分為軸線平行且偏離一段距離、兩軸線交叉和兩軸線交錯等幾種形式。

軸系不對中在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生振動不對中會激發(fā)出一階轉(zhuǎn)頻. 的軸向振動，同時會產(chǎn)生二階轉(zhuǎn)頻2的橫向振動。

二階轉(zhuǎn)頻2橫向振動和一階轉(zhuǎn)頻的軸向振動是不對中故障狀態(tài)的特征。如果二階轉(zhuǎn)頻橫向振動的振幅是一階轉(zhuǎn)頻橫向振動的振幅的30%-75%時，則此不對中度(即不同軸度)聯(lián)軸節(jié)還可承受；若達(dá)到75%-150% 時，則聯(lián)軸節(jié)會產(chǎn)生故障；若超過150% 時，則會使聯(lián)軸節(jié)產(chǎn)生嚴(yán)重故障，加速磨損以至不能使用。

軸不對中故障特征：特征頻率2X，常伴頻率1X、 3X；振動特性穩(wěn)定，振動方向為徑向、軸向；相位特征較穩(wěn)定；軸心軌跡為雙環(huán)橢圓；進(jìn)動方向為正進(jìn)動；振幅隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷變化都較為明顯。

其他故障還有碰摩和油膜渦動[2]等。

3.振動信號分析

在振動信號分析中，通常采用的是傅立葉變換，雖然傅立葉變換能較好地刻劃信號的頻域特性，但幾乎不提供信號在時域上的任何信息。這樣我們在信號分析中面臨如下一對基本矛盾:時域與頻域的局部化矛盾。即我們?nèi)粝朐跁r域上得到信號足夠精確的信息，就得不到信號在頻域上的信息，反之亦然。

從原則上講，凡傳統(tǒng)使用傅立葉分析的地方，都可采用小波分析，小波分析優(yōu)于傅立葉分析的地方是，采用小波包技術(shù)后，它在時域和頻域同時具有良好的局部化性質(zhì)，而且由于對高頻成分采用逐漸精細(xì)的時域和空域取樣步長，從而可以聚焦到對象的任意細(xì)節(jié)，故小波變換符合高頻信號的分辨率較高的要求，而且小波變換適當(dāng)離散化后能構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)正交系，這無論是在理論上，還是在應(yīng)用上都是極其有用的。小波分析克服了傅立葉變換不適用于非平穩(wěn)信號分析、不能同時進(jìn)行時間一頻率局域性分析等缺點，代表了信號分析發(fā)展的一個新階段。[3]

小波分析是傅立葉分析思想上的發(fā)展和延拓。二者是相輔相成的，但有以下不同：

(1) 傅立葉變換的實質(zhì)是把能量有限信號分解到以{}上;小波變換的實質(zhì)是把能量有限信號分解到以 (j=1,2,…，J)和所構(gòu)成的空間上。

(2) 傅立葉變換的基函數(shù)為三角函數(shù)，具有唯一性；Wavelet變換的小波函數(shù)具有多樣性。

(3)在頻率分析中，傅立葉變換具有較好的局部化能力，特別是對于那些頻率成分較簡單的確定信號，傅立葉變換很容易把信號表示成各頻率成分的疊加;但在時域中，它沒有局部化能力。

4.結(jié)論 汽輪機(jī)振動是影響機(jī)組安全運行的一個重要指標(biāo)。產(chǎn)生振動的原因是多種多樣的，不同的原因有不同的振動特征。小波變換是近年來興起的信號分析手段。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域，它被認(rèn)為是現(xiàn)代付立葉分析的重大突破。小波變換優(yōu)于付立葉變換的地方在于它在時域和領(lǐng)域同時具有良好的局部化性質(zhì)，可以聚焦到信號的任意細(xì)節(jié)。因此，在汽輪機(jī)振動信號的處理中，比傅里葉變換更加有效。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮志鵬，宋希庚，薛冬新等.旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷理論與技術(shù)進(jìn)展綜述.振動與沖擊，2001,Vol. 20No. 4: 36-39

[2]陳進(jìn) 機(jī)械設(shè)備振動監(jiān)測與故障診斷[M].上海交通大學(xué)出版社，1999.71-74.

[3]劉貴忠等.小波分析及應(yīng)用.西安電子科技大學(xué)出版社，1995