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工程問題的概念范文，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)

一、注重重要概念的比較，揭示概念的本質(zhì)屬性

概念在數(shù)學(xué)中具有較強(qiáng)的抽象性，然而小學(xué)生在進(jìn)行數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)時，通常只關(guān)注與自身生活緊密相連的屬性，教師在進(jìn)行概念教學(xué)時如能有效應(yīng)用比較教學(xué)法，就能幫助學(xué)生更好的理解概念的內(nèi)涵，從而揭示概念的本質(zhì)屬性。那么應(yīng)該如何確保應(yīng)用的有效性呢？

1.求同比較

很多概念雖然不同，但也具有一定的共性，只要經(jīng)過精心分析就能找出二者的關(guān)聯(lián)，從而更好地掌握概念間的聯(lián)系。

例1.小明家今年喂養(yǎng)了10只雞，每只雞的平均重量為3.5千克，總共賣得910元，雞的單價是多少錢一斤？

分析：在這一問題中，千克與斤的概念不同，但二者共性都是重量單位，且1千克等于2斤。通過這一問題的設(shè)計(jì)，學(xué)生不僅溝通了千克與斤之間的關(guān)系，而且與實(shí)際生活緊密相連，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.求異比較

數(shù)學(xué)中很多概念、題目、公式看似相同且存在較大的差異。一旦觀察不仔細(xì)、分析不認(rèn)真，則會產(chǎn)生混淆。因而在數(shù)學(xué)中更多的是尋求不同概念的異同點(diǎn)，但這必須確保比較教學(xué)法應(yīng)用的有效性，從而更好的引導(dǎo)學(xué)生理解概念的本質(zhì)屬性。

例2.（1）剪掉一根繩子的1/4后剩下4米，這根繩子有多少米？

（2）剪掉一根繩子的1/4米后剩下4米，這根繩子有多少米？

在這一組例題中，“1/4”和“1/4米”所表達(dá)的含義截然不同，前者表示是繩子的1/4，而后者則是繩子的1/4米，即0.25米。學(xué)生如果不注意區(qū)分二者的概念，那么就會出錯。因而應(yīng)在解題之前引導(dǎo)學(xué)生注重概念的求異比較，才能更好的提高解題的正確率。

二、注重結(jié)構(gòu)比較以體現(xiàn)解題的規(guī)律

1.厘清應(yīng)用題結(jié)構(gòu)變化規(guī)律

學(xué)生學(xué)習(xí)每一種新的應(yīng)用題型，通常會與已經(jīng)學(xué)過的應(yīng)用題產(chǎn)生混淆。因而在教學(xué)設(shè)計(jì)時教師應(yīng)注意新舊應(yīng)用題的比較，使其更好地掌握新學(xué)應(yīng)用題的特點(diǎn)。

例3.（1）超市運(yùn)來了大米1000千克，第一天就賣了1/4，請問賣了多少千克的大米？

（2）超市運(yùn)來了大米1000千克，第一天就賣了1/4，請問還剩下多少千克的大米？

在這一組例題比較過程中，題2是對題1的升級，這就需要對題1到題2的變化進(jìn)行講解，使學(xué)生明白在沒有明確給出簡單條件的同時還隱藏了一個中間問題，將問題變得更復(fù)雜，如上述例題中要解答題2，必須解答出題一中的“賣了多少千克的大米”才能進(jìn)行題2的解答，而這一比較過程中，通過引導(dǎo)學(xué)生分析比較能找出新舊知識的結(jié)合，從而更好的掌握應(yīng)用題結(jié)構(gòu)

2.洞察應(yīng)用題的數(shù)量關(guān)系

小學(xué)生在初學(xué)應(yīng)用題時，往往只能淺顯地理解表面而對本質(zhì)的理解且相對缺乏。因而在幫助其弄清應(yīng)用題的數(shù)量關(guān)系時，應(yīng)將數(shù)量與內(nèi)容相同但關(guān)系不同的應(yīng)用題擺在一起來比較用于區(qū)別和比較，從而在比較中幫助學(xué)生掌握應(yīng)用題中的數(shù)量關(guān)系，從而掌握正確的應(yīng)用題解題辦法。

例4.（1）A、B兩地的距離為100公里，某汽車從A地開往B地，當(dāng)走完全程的4/5時，汽車行駛了多少公里？

（2）某汽車從A地開往B地，當(dāng)走完全程的4/5時，剛好行駛了100公里，那么A、B兩地的距離是多少公里？

在上面兩道例題中，題1給出的條件是全程長度，要求就行駛的公里數(shù)，題2則只給出行駛的公里數(shù)，而需要求兩地的距離。分別給出的條件和求解對象均不同，因而在教學(xué)過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較和分析，才能得出總行程乘以分率等于所行駛公里數(shù)的數(shù)量關(guān)系，從而根據(jù)這一數(shù)量關(guān)系進(jìn)行題1和題2的計(jì)算。從這一組例題中，通過引導(dǎo)學(xué)生分析比較，掌握應(yīng)用題的基本結(jié)構(gòu)，再逐步掌握此類行程問題的解題規(guī)律，最終提高學(xué)生的解題速率。

3.區(qū)分關(guān)鍵詞的含義促進(jìn)理解

小學(xué)生在進(jìn)行應(yīng)用題解答時往往由于不細(xì)心而出錯，甚至根據(jù)某句話、某個詞就草率的得出解法。因而在教學(xué)時，為提高學(xué)生的審題能力與水平，應(yīng)將內(nèi)容大致相同卻極易混淆的應(yīng)用題擺在一起并讓學(xué)生進(jìn)行比較。

例5.（1）一輛汽車由A地駛往B地，當(dāng)行駛至全程的1/4時，汽車離終點(diǎn)還剩下100公里，A、B兩地的距離是多少公里？

（2）一輛汽車由A地駛往B地，當(dāng)行駛至全程的1/4時，汽車離中點(diǎn)還剩下100公里，A、B兩地的距離是多少公里？

在這一組例題中，兩道題只有一字之別，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自解，當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生由于不細(xì)心將“終點(diǎn)”和“中點(diǎn)”混為一談，那么就不可能得出正確的答案。因而教師在教學(xué)時應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析比較，讓學(xué)生在分析和比較過程中找出二者的不同點(diǎn)所在，只有這樣才能更加及時地發(fā)現(xiàn)真正的題意，以便提高學(xué)生的審題能力和水平。

三、通過變式比較提高綜合運(yùn)用能力

因應(yīng)用題結(jié)構(gòu)發(fā)生變化導(dǎo)致學(xué)生一時找不出正確的解題思路。應(yīng)采取變式教學(xué)策略比較拓展學(xué)生解題思路。因而在變式教學(xué)時，可以設(shè)置一組由復(fù)習(xí)題和變式題組成的案例，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。

例6.（1）一項(xiàng)工程如果由A、B兩隊(duì)獨(dú)立完成，分別需要8天和12天，若A、B兩隊(duì)合作要多少天完成這項(xiàng)工程？

（2）一項(xiàng)工程如果由A、B兩隊(duì)獨(dú)立完成，分別需要8天和12天，若A隊(duì)先做3天后再由B隊(duì)做剩下的工程，需要多少天完成這項(xiàng)工程？

（3）一項(xiàng)工程如果由A、B兩隊(duì)獨(dú)立完成，分別需要8天和12天，若B隊(duì)先做3天后再由A隊(duì)做剩下的工程，需要多少天完成這項(xiàng)工程？

（4）一項(xiàng)工程如果由A、B兩隊(duì)獨(dú)立完成，分別需要8天和12天，若A隊(duì)先做若干天，剩下的工程由A、B兩隊(duì)在3天內(nèi)完成，那么A隊(duì)先做多少天？

（5）一項(xiàng)工程如果由A、B兩隊(duì)獨(dú)立完成，分別需要8天和12天，若由A、B兩隊(duì)合做若干天，剩下的工程由A隊(duì)在3天內(nèi)完成，那么A、B兩隊(duì)合做多少天？

從這一組遞進(jìn)式的例題來看，其隨著條件的變化，

解題的難度也在逐漸地加大。因而在教學(xué)過程中，作為教師只要引導(dǎo)學(xué)生通過分析比較找出其中的解題規(guī)律（即工作時間始終由工作總量和效率決定），才能拓展學(xué)生的解題思路，活躍學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維，提高學(xué)生的應(yīng)用題解題能力。

“咬文嚼字見精神”，這個精神就是語言形式所表征的思維實(shí)質(zhì)，是學(xué)好數(shù)學(xué)的基本前提，而比較法則是實(shí)現(xiàn)這一精神內(nèi)核的重要方法。作為新課改背景下教育工作者，應(yīng)在日常教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生注意分析和比較不同知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別，從而確保學(xué)生具備良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和過硬的數(shù)學(xué)知識，在促進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升的同時為新課改教學(xué)目標(biāo)的順利實(shí)施注入強(qiáng)勁的動力。

參考文獻(xiàn)：

＼[1＼]李進(jìn)枝.淺談比較法在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用＼[J＼].新課程（小學(xué)），2008，（8）.

篇(2)

關(guān)鍵詞：軟件工程；概念和術(shù)語；實(shí)例；實(shí)踐

中圖分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)06-10ppp-0c

Designing a Software Engineering Teaching Scheme

WEN Zhi-xiong,CHEN Zhen-ting

(Brief Introduction of Kunming Metallurgy College, Kunming 650033, China)

Abstract: This paper proposes a teaching scheme based on the idea of software engineering, which is teaching together with examples, attaching importance to convey the key concepts, persisting in engineering awareness cultivating and practice training during all the school period.

Key Words: Software Engineering; Concepts and terminology; Example; Practice

1 引言

高職軟件技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是：“能夠從事軟件企業(yè)桌面應(yīng)用開發(fā)、軟件生產(chǎn)企業(yè)編碼、系統(tǒng)支持、軟件銷售與應(yīng)用開發(fā)、非IT企業(yè)事業(yè)單位信息化等工作?！?/p>

軟件工程是專業(yè)培養(yǎng)方案核心課程之一，它是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與維護(hù)的一門工程學(xué)科。

計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)之后，無論從事軟件開發(fā)、維護(hù)還是銷售，都離不開軟件工程的知識?？梢哉f，軟件工程概論課是他們參加工作后馬上就要直接應(yīng)用的一門專業(yè)課。

但是，由于下述原因：

（1）由于為了推進(jìn)就業(yè)，各學(xué)校都采取最后一個學(xué)期進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和就業(yè)實(shí)習(xí)的做法，所以，學(xué)制三年的高職，課堂學(xué)習(xí)時間兩年半；作為國家緊缺人才培養(yǎng)工程的二年制軟件技術(shù)專業(yè)，課堂學(xué)習(xí)時間一年半。而學(xué)習(xí)軟件工程涉及的前驅(qū)課程比較多，學(xué)習(xí)時間緊。

（2）計(jì)算機(jī)高職學(xué)生對動手解決實(shí)際問題的能力較強(qiáng)，但對《軟件工程》理論學(xué)習(xí)，普遍感到內(nèi)容比較抽象，不易理解，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性很難調(diào)動起來。

因此，如果沒有一整套科學(xué)、合理的教學(xué)方案設(shè)計(jì)，就不可能在短時間內(nèi)，培養(yǎng)出具有較強(qiáng)工程能力的軟件人才。

2 教學(xué)方案設(shè)計(jì)的依據(jù)

（1）在軟件工程的理論學(xué)習(xí)中，有些概念、術(shù)語反復(fù)出現(xiàn)，它們對內(nèi)容的理解起著至關(guān)重要的作用，所以，我們的教學(xué)要重視這些概念的傳達(dá)。

（2）Jennifer Niederst Robbins在他的廣受讀者歡迎的著作《學(xué)習(xí)Web設(shè)計(jì)》一書中寫到：“很多人通過讀書和理解并修改存在的例子自學(xué)JavaScript”[1]，等。所以，實(shí)例軟件工程教學(xué)是一種好方法。

（3）L.G.Alexander在其編著的《新概念英語》教程中，就外語學(xué)習(xí)的基本原理，致教師和學(xué)生：“學(xué)習(xí)語言與學(xué)習(xí)樂器十分相似”。同樣，“軟件設(shè)計(jì)是一個創(chuàng)造性的過程。從書本上學(xué)不會設(shè)計(jì)，只能經(jīng)過實(shí)踐，通過對實(shí)際系統(tǒng)的研究和實(shí)踐才能學(xué)會”[2]。所以，我們的軟件工程教學(xué)要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。

總之，通過重視關(guān)鍵概念、重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的講解，實(shí)施實(shí)例教學(xué)以及加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生成為教學(xué)的主體，通過自主學(xué)習(xí)來了解、掌握相關(guān)知識和技能。

3 教學(xué)方案設(shè)計(jì)

3.1 重視幾個重要概念和術(shù)語的傳達(dá)

在軟件工程中有幾個出現(xiàn)頻率非常高的術(shù)語，理解掌握它們對促進(jìn)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)將起到一兩撥千金的作用。

3.1.1 模型

（1）定義：模型就是為了理解事物而對事物做出的一種抽象，是對事物的一種無歧義的書面描述。通常，模型由一組圖形符號和組織這些符號的規(guī)則組成[3]。

（2）建立模型的一般步驟：1）客觀、正確地調(diào)查和分析所要解決的問題；2）在明確問題的性質(zhì)和關(guān)鍵所在后，根據(jù)知識進(jìn)行歸納和總結(jié)；

（3）抽象地建立起求解問題的模型；4）考察和證實(shí)模型是否準(zhǔn)確地反映了實(shí)際問題運(yùn)行的規(guī)律。

結(jié)構(gòu)化分析主要建立功能模型和數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)流圖是建立功能模型的基礎(chǔ)，實(shí)體－聯(lián)系圖是用于建立數(shù)據(jù)模型的圖形。軟件設(shè)計(jì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)出所要開發(fā)的軟件的模型，等等。

3.1.2 抽象

人類在認(rèn)識復(fù)雜現(xiàn)象的過程中使用的最強(qiáng)有力的思維工具是抽象。人們在實(shí)踐中認(rèn)識到，在現(xiàn)實(shí)世界中一定事物、狀態(tài)或過程之間總存在著某些相似的方面（共性）。把這些相似的方面集中和概括起來，暫時忽略它們之間的差異，這就是抽象?；蛘哒f抽象就是抽出事物的本質(zhì)特性而暫時不考慮它們的細(xì)節(jié)，即在解決問題的過程中集中考慮與當(dāng)前目標(biāo)有關(guān)的方面，忽略與當(dāng)前目標(biāo)無關(guān)的方面。

軟件工程中從軟件定義到軟件開發(fā)要經(jīng)歷多個階段。在這個過程中每前進(jìn)一步都可以看作是對軟件解法的抽象層次的一次細(xì)化。抽象的最低層就是實(shí)現(xiàn)該軟件的源程序代碼。

3.1.3 逐步求精

逐步求精是一種求解問題的技術(shù)。Miller在他于1956年3月發(fā)表的著作"The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Procession Information"中指出，一個人在任何時候只能將注意力集中到7+-2的信息塊上。

1971年，Wirth在他的"Program Development by Stepwise Refinement"中首先提出了逐步求精的開發(fā)技術(shù)。他指出，逐步求精可以幫助工程師將精力集中到當(dāng)前的開發(fā)階段，而忽略其他細(xì)節(jié)問題。Miller規(guī)則是人類的智力限制，我們不可能戰(zhàn)勝我們的自然本性，所以我們要與之共存，接受自身局限，并在這個前提下盡我們的最大努力。

所以，逐步求精是一種“為了求解重要問題而盡量推遲對細(xì)節(jié)進(jìn)行考慮”的基本解題方法。

3.1.4 演繹、歸納

歸納和演繹是人們認(rèn)識過程中的兩種推理形式。歸納是從個別事實(shí)走向一般的結(jié)論、概念的思維方法。演繹法是從一般原理、概念走向個別結(jié)論的思維方法。

3.2 在校期間持續(xù)培養(yǎng)工程意識

針對學(xué)制短、時間緊的情況，在前驅(qū)的課程中就要讓學(xué)生了解軟件工程框架、熟悉模型元素。如在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中堅(jiān)持用用流程圖表達(dá)算法思想，在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程中，表達(dá)面向?qū)ο蟮乃枷霑r使用UML圖和圖素（基本圖素如角色、用例、類、接口等）；在對應(yīng)的課程設(shè)計(jì)中，教師以軟件工程框架（目標(biāo)、過程和原則）來指導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計(jì)，并要求同學(xué)使用相應(yīng)的開發(fā)工具（如C，VC#.NET）來實(shí)現(xiàn)老師給出的（或與同學(xué)一道做出的）軟件模型?？傊笸瑢W(xué)要具有按“圖”（模型）施“工”（編碼）的能力，為更深入地學(xué)習(xí)和今后從事軟件工程打下良好的基礎(chǔ)。

篇(3)

論文摘要:本文主要從水力學(xué)課程教學(xué)和實(shí)臉教學(xué)兩個方面探討了提高水力學(xué)教學(xué)質(zhì)的方法。

1水力學(xué)課程特點(diǎn)

水力學(xué)是給排水等非力學(xué)專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是一門理論性、實(shí)踐性、運(yùn)用性均較強(qiáng)的課程。水力學(xué)課程中的基本概念和理論推導(dǎo)比較多，在學(xué)習(xí)中需要對基本概念、基本公式及其運(yùn)用條件有比較清楚的了解，才能對整個課程的知識有系統(tǒng)而連貫的認(rèn)識;實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)本課程的重要環(huán)節(jié)，其對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力以及對理論知識的進(jìn)一步認(rèn)識起到至關(guān)重要的作用;水力學(xué)課程與《排水工程》、《水泵與泵站》等后續(xù)專業(yè)課程聯(lián)系緊密，在實(shí)際工程運(yùn)用中許多環(huán)節(jié)都需要《水力學(xué)》知識，這些對該課程的實(shí)際運(yùn)用提出了較高的要求。

在水力學(xué)教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)水力學(xué)教學(xué)中還存在一些問題:水力學(xué)研究的是以水為代表的液體，由于水流運(yùn)動多變，研究邊界條件復(fù)雜，水力學(xué)基本理論通常借助許多假定來簡化復(fù)雜的問題，因此公式中往往有許多系數(shù)待定，這給水力學(xué)教學(xué)帶來許多學(xué)生難以理解、感到疑惑的地方;水力學(xué)課程內(nèi)容安排中實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容不太突出，習(xí)題和例題與工程實(shí)際聯(lián)系不十分緊密，章節(jié)中相應(yīng)的工程實(shí)例應(yīng)用問題較少，也沒有專門的課程設(shè)計(jì)或綜合練習(xí)，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力及向工程設(shè)計(jì)過渡起不到積極作用;目前開設(shè)的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和演示型實(shí)驗(yàn)，限制了學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力，不利于學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，也不適應(yīng)工程實(shí)際對工程技術(shù)人員的培養(yǎng)要求。

培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力是當(dāng)前水力學(xué)教學(xué)改革的重要任務(wù)之一?；谒W(xué)教學(xué)的以上特點(diǎn)，本文就如何提高水力學(xué)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了研究分析，并且在實(shí)際教學(xué)過程中進(jìn)行了實(shí)施，認(rèn)為采取多樣化的教學(xué)方法、加強(qiáng)課程與實(shí)際工程的聯(lián)系以及重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革是切實(shí)可行的措施，可以取得較好的教學(xué)效果。

2理論教學(xué)改革

2 .1采取多樣化的教學(xué)方法

在教學(xué)過程中采用多種教學(xué)方法相結(jié)合的方式，不同的內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法。對不涉及難以理解的基本概念，主要是公式推導(dǎo)的教學(xué)內(nèi)容，例如能量方程、動量方程等的推導(dǎo)和應(yīng)用，采用傳統(tǒng)板書和講授的方式進(jìn)行教學(xué)，這樣有利于學(xué)生跟隨教師思路，逐漸理解掌握方程的推導(dǎo)過程，同時也可根據(jù)推導(dǎo)過程鍛煉其分析問題和解決問題的能力。

對于某些抽象的概念，僅僅依靠板書和教師的口頭解釋是難以讓學(xué)生順利理解的，如真空的概念、氣穴的現(xiàn)象、急流與緩流的區(qū)別等，則采取多媒體輔助教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)的動畫演示。

在實(shí)驗(yàn)條件允許的條件下，讓學(xué)生自己進(jìn)行一些流動演示實(shí)驗(yàn)，如邊界層分離，漩渦，射流紊亂擴(kuò)散等，這樣使得非常抽象的流動概念變得十分具體而容易接受。

課堂教學(xué)中，積極實(shí)施啟發(fā)式、互動式教學(xué)，為使學(xué)生注意聽講和主動思考問題，常采用教師主講與課堂討論相結(jié)合的方法，并將每節(jié)課的最后幾分鐘留作專題討論，增強(qiáng)學(xué)生敢想、敢問及敢于動手實(shí)踐的信心和勇氣。

課后結(jié)合實(shí)際生活中碰到的水力學(xué)問題布置思考題，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，同時也加深學(xué)生對課堂知識的理解。例如在講解伯努利方程時，讓同學(xué)思考為什么足球運(yùn)動中高速飛行的球能夠在水平方向做曲線運(yùn)動，即所謂的香蕉球;在講解氣穴的時候讓學(xué)生思考為什么潛水員每次深潛上岸后，需要在減壓艙內(nèi)呆幾個小時以防止?jié)撍?在講解層流紊流的時候考慮心血管疾病的成因及其防治等。通過這些與生活緊密相關(guān)的水力學(xué)問題的思考，學(xué)生學(xué)習(xí)水力學(xué)的興趣大為增加。

2.2充實(shí)教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)課程相結(jié)合

學(xué)生上水力學(xué)課前沒有參加過工程實(shí)習(xí)，缺乏對工程的感性認(rèn)識，對抽象的理論在理解土有一些困難，為此在授課的過程中經(jīng)常為學(xué)生補(bǔ)上這部分的內(nèi)容。在學(xué)生進(jìn)行一段時間的課程學(xué)習(xí)、有了一定的基本概念后，組織學(xué)生觀看水力學(xué)原型水流錄像片，并進(jìn)行詳細(xì)的講解，畫面中的水流現(xiàn)象真實(shí)可信，并清楚的展示了實(shí)際水流現(xiàn)象與理論描述的差異，讓學(xué)生對實(shí)際水流現(xiàn)象有直觀的認(rèn)識，利于其對基本概念的理解。對常用的一些工程應(yīng)用問題，著重在原理上進(jìn)行深人講解，如能量方程的應(yīng)用，讓學(xué)生能夠靈活運(yùn)用。

將水力學(xué)課程的知識點(diǎn)與專業(yè)課相結(jié)合，并在教學(xué)中結(jié)合專業(yè)課的特點(diǎn)深化和豐富水力學(xué)課程的內(nèi)涵，使教學(xué)內(nèi)容更加充實(shí)，更加結(jié)合工程實(shí)際，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。例如結(jié)合隧洞、涵管、給水管道講授管流的水力計(jì)算;結(jié)合渠道、排水管道等的水力計(jì)算講授明渠均勻流;結(jié)合閘門、擋土墻的設(shè)計(jì)講靜水壓強(qiáng)及其分布規(guī)律及靜水總壓力的計(jì)算等。

3實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是水力學(xué)教學(xué)的重要組成部分，它獨(dú)立于理論教學(xué)體系又和理論教學(xué)密切相關(guān)，在理論知識的驗(yàn)證和理解方面有著理論課程無法替代的作用，是實(shí)現(xiàn)知識與能力，理論與實(shí)踐相結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)證明，要培養(yǎng)高質(zhì)量人才，必須加強(qiáng)基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)技能和基本知識的教育，重視能力的培養(yǎng)。學(xué)生主動深入的鉆研理論，認(rèn)真深入實(shí)驗(yàn)，是提高自己動手能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。如何充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動性和創(chuàng)造性、提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的首要問題。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，安排形式多樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，包括驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)等，使學(xué)生在水流現(xiàn)象的觀察、理論的驗(yàn)證和量測水位、流量、流速、壓強(qiáng)等基本技能上獲得足夠多的經(jīng)驗(yàn)，提高動手能力。對于驗(yàn)證性試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中不直接回答學(xué)生提出的問題，只是多引導(dǎo)、多啟發(fā)、提出分析問題的方法，指出解決問題的方向，并強(qiáng)調(diào)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理分析;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和自主設(shè)計(jì)能力為目標(biāo);綜合性實(shí)驗(yàn)在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維，如水面曲線實(shí)驗(yàn)、堰流實(shí)驗(yàn)等，把實(shí)驗(yàn)任務(wù)布置給學(xué)生后，在老師的指導(dǎo)下，各個實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行可行化分析，研究和解決在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，通過定期組織實(shí)驗(yàn)競賽等活動來激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和動手能力。

篇(4)

關(guān)鍵詞：及時教學(xué)法；軟件工程；設(shè)計(jì)模式

1軟件工程理論課程教學(xué)中存在的問題

軟件工程是國內(nèi)大多數(shù)高校計(jì)算機(jī)本科專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，著重培養(yǎng)學(xué)生在軟件開發(fā)過程中獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。軟件工程課程體系涵蓋技術(shù)方法、工具環(huán)境、過程管理等多個領(lǐng)域，尤其是需求分析、設(shè)計(jì)模式、項(xiàng)目管理等環(huán)節(jié)，一般需要授課對象具備較高層次的抽象思維能力，且有一定的實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。然而多數(shù)國內(nèi)在校本科生缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決工程問題的能力[1-2]，難以對軟件工程內(nèi)在的邏輯關(guān)系進(jìn)行整體把握，從而學(xué)習(xí)效果普遍不佳。（1）概念比較抽象。軟件工程中存在大量的概念、原理和模型，導(dǎo)致多數(shù)主題和章節(jié)的理論性很強(qiáng)。盡管結(jié)合案例的教學(xué)方法可對部分概念的理解起到一定的輔助作用，但受課時所限，很難將實(shí)際的龐大工程背景與復(fù)雜上下文環(huán)境在課堂上描述完整。對軟件系統(tǒng)的分析、測試、模式設(shè)計(jì)的精髓等，往往只能點(diǎn)到為止，多數(shù)學(xué)生都無法在短時間內(nèi)深入理解。（2）教學(xué)手段陳舊。軟件工程是一門實(shí)踐性和綜合性都比較強(qiáng)的課程，但在實(shí)際教學(xué)過程中，師生之間缺乏有效的信息交流和溝通手段。既缺少課上針對授課主題的分析討論，也較少使用網(wǎng)絡(luò)化的交流平臺和手段，因此，很容易陷入傳統(tǒng)的模式化和程式化的教學(xué)循環(huán)。（3）學(xué)習(xí)效率不高。軟件工程中概念和理論層面中需要學(xué)生識記的較多，真正動手去做的較少，容易導(dǎo)致理論和實(shí)踐脫節(jié)。此外，學(xué)生的主動性和參與性無法充分調(diào)動，也導(dǎo)致教學(xué)效果與期望目標(biāo)相差較大。

2JiTT方法簡介

及時教學(xué)法（just-in-time-teaching,JiTT）[1]強(qiáng)調(diào)基于網(wǎng)絡(luò)的、活動/任務(wù)導(dǎo)向的、自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。JiTT從20世紀(jì)末提出以來，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)[2]、控制[3]、語言[4]等領(lǐng)域的教學(xué)活動。現(xiàn)將JiTT理念引入軟件工程理論教學(xué)，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，結(jié)合課前預(yù)習(xí)、分組學(xué)習(xí)、課后實(shí)驗(yàn)等教學(xué)活動，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，改善教學(xué)效果。JiTT基于一系列在線和課堂的教學(xué)活動，為教師和學(xué)生提供有效的互動教學(xué)策略，其主旨思想和核心理念，是通過將一部分學(xué)生評測活動移到課前，讓學(xué)生在課堂活動之前有比較充分的時間閱讀并在線完成預(yù)熱（warm-up）問題，教師可提前查看這些問題的回答情況，并適當(dāng)調(diào)整課堂教學(xué)重點(diǎn)，從而取得較好的教學(xué)效果。同時，輔以課堂分組討論、課后實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，將課堂教學(xué)內(nèi)容和課外延伸活動有機(jī)結(jié)合，形成及時反饋。一般的，對于一個專題（章節(jié)），教師提前1周開始準(zhǔn)備課前閱讀材料和預(yù)熱問題，學(xué)生閱讀預(yù)習(xí)材料后在上課前2天在線提交預(yù)熱問題的答案，教師提前1天根據(jù)學(xué)生答題情況對課堂教學(xué)活動重點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)，并針對錯誤或問題集中的知識點(diǎn)，強(qiáng)化課堂活動內(nèi)容。軟件工程理論課程，尤其是概論和導(dǎo)論類課程，課時偏少，課程容量很大，另外，國內(nèi)多數(shù)高校采取合班授課，針對這種情況，結(jié)合JiTT活動對傳統(tǒng)的課堂分組方式進(jìn)行了調(diào)整，如圖2所示。分別布置A、B兩組不同話題（知識點(diǎn)）的預(yù)熱問題，學(xué)生隨機(jī)選擇一組，在課前進(jìn)行充分預(yù)習(xí)和思考，課堂教學(xué)過程中，兩組學(xué)生分別進(jìn)行交換問答與討論，既節(jié)省課堂時間，又可使學(xué)生充分了解了另一分組中的相關(guān)知識。

3JiTT在軟件工程教學(xué)中的應(yīng)用

本節(jié)以設(shè)計(jì)模式這一主題為例，描述JiTT各環(huán)節(jié)在軟件工程教學(xué)中的具體應(yīng)用。軟件體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)模式是軟件工程理論體系中的一個重要組成部分。這個主題要求學(xué)生在掌握基本的面向?qū)ο螅╫bjectoriented,OO）編程思想和程序語言的基礎(chǔ)上，針對軟件設(shè)計(jì)過程中的某一類常見問題，提供一般性的解決方案。對多數(shù)本科生而言，盡管對多態(tài)、繼承、封裝等OO概念有所了解，但由于缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，往往對設(shè)計(jì)原則和模式的意圖、演化過程和適用場合無法深入理解和靈活應(yīng)用。1）課前預(yù)習(xí)階段。嘗試讓學(xué)生完整地解決一個編碼問題，為此，采用一組案例引入設(shè)計(jì)模式主題，并不斷地進(jìn)行代碼重構(gòu)和設(shè)計(jì)演變，最終給出一個特定模式的解決方案。圖3所示為“策略（strategy）模式”中的一個課前預(yù)熱問題。這個環(huán)節(jié)要求學(xué)生通過一個“憤怒的小鳥”游戲，掌握“策略模式”的設(shè)計(jì)原則。學(xué)生在閱讀并了解游戲的基本需求后，根據(jù)給出的設(shè)計(jì)框架填充相關(guān)代碼，完成相應(yīng)的功能。通過3~5個類似的問題，可使學(xué)生進(jìn)一步了解后續(xù)設(shè)計(jì)的逐步改進(jìn)的過程。2）問題評價階段。教師對預(yù)熱問題的難度和學(xué)生回答情況進(jìn)行評估。將學(xué)生分為A、B兩組，分別閱讀“策略模式”和“觀察者（observer）模式”的相應(yīng)材料并回答問題。其中，“策略模式”的預(yù)熱問題平均得分89.73%，“觀察者模式”預(yù)熱問題的平均得分91.02%。將針對學(xué)生的評測移到課前，可以發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生能夠理解這個案例游戲的基本設(shè)計(jì)需求，即便在尚未掌握設(shè)計(jì)模式時，也可以通過此前掌握的手段完成部分功能的實(shí)現(xiàn)，OO和UML基礎(chǔ)普遍較好。3）課堂討論階段。在這個階段，大部分學(xué)生已經(jīng)對兩類設(shè)計(jì)模式中提出的案例問題比較熟悉，也能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中存在的問題（如代碼重復(fù)、無法高效應(yīng)對需求變化等）。在此基礎(chǔ)上，通過交叉分組討論，最終給出兩種設(shè)計(jì)模式的一般解決方案，從而強(qiáng)化學(xué)生對這類復(fù)雜概念的理解。評估結(jié)果（見表2）表明，超過85%的學(xué)生認(rèn)為，此前的閱讀和預(yù)熱問題有效提高了課堂討論的效率，90%以上的學(xué)生認(rèn)為一系列課堂活動基本解決了課前階段所存在的疑惑和問題。4）課后評估階段。通過補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，學(xué)生有機(jī)會分別利用兩種設(shè)計(jì)模式最終完成兩個案例問題的程序編寫，并查看實(shí)際運(yùn)行效果。為此，在實(shí)驗(yàn)和作業(yè)中，給出了部分超類和接口的定義，要求學(xué)生填寫相應(yīng)的代碼，所有問題和答案均通過在線方式。

4效果評估

為對JiTT在軟件工程設(shè)計(jì)模式主題中全過程應(yīng)用的教學(xué)效果進(jìn)行評估，設(shè)計(jì)了一組調(diào)查問卷，問卷分為3組共31個問題，包括對JiTT過程的評價、對原理和概念的理解，以及對學(xué)習(xí)效果的評估（見表3），評估結(jié)果如圖4所示。本科三年級的133名學(xué)生參與了問卷調(diào)查評估。結(jié)果顯示，90.98%的學(xué)生認(rèn)為，與傳統(tǒng)的授課方式相比，JiTT活動可以有效幫助其理解比較復(fù)雜和抽象的概念；93.23%的學(xué)生表示，通過在線的課前閱讀和預(yù)熱問題，提高了課堂討論的針對性和效率，對課后作業(yè)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)的完成有明顯幫助；88.72%學(xué)生愿意將JiTT方法應(yīng)用在軟件工程的其他理論課程中。

5結(jié)語

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，通過拓展閱讀和預(yù)熱問題使學(xué)生提前介入相關(guān)概念的學(xué)習(xí)；通過分組討論、課堂講授和課后實(shí)驗(yàn)等，使學(xué)生對兩類設(shè)計(jì)模式的理解更加深入。我們對本科三年級百余名學(xué)生的實(shí)際評估結(jié)果，發(fā)現(xiàn)JiTT模式和活動對設(shè)計(jì)模式的教學(xué)有積極影響，有利于將理論知識與開發(fā)實(shí)踐相結(jié)合，可顯著提高教學(xué)效果。當(dāng)然，軟件工程領(lǐng)域的課程特點(diǎn)差異較大，本文主要將JiTT方法應(yīng)用于設(shè)計(jì)模式等理論難度較大的主題，未來將探索該方法在數(shù)據(jù)庫原理、軟件測試等其他核心主干課程中的應(yīng)用。

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篇(5)

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)法；數(shù)字邏輯；創(chuàng)新意識

隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，硬件可編程芯片人才的社會需求日益增大。作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件基礎(chǔ)課，數(shù)字邏輯一方面需要為學(xué)生硬件課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，另一方面需要培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的硬件工程素質(zhì)和對硬件課程的強(qiáng)烈興趣。然而，目前數(shù)字邏輯的教學(xué)效果并不理想，學(xué)生多停留在理論學(xué)習(xí)和習(xí)題解答上，對工程問題缺乏思考和解決能力[1]。事實(shí)上，隨著數(shù)字邏輯課程建設(shè)的發(fā)展，包括我院在內(nèi)的很多高校在數(shù)字邏輯教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上增加了基于硬件描述語言的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，內(nèi)容隨著技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了更新。然而，這并沒有在實(shí)質(zhì)上激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，沒有在教學(xué)過程中為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問題、獨(dú)立思考問題、解決問題的空間，影響了學(xué)生主動性的發(fā)揮，阻礙了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因而，探索如何改進(jìn)傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，重視討論式、研究式學(xué)習(xí)方式的培養(yǎng)，在數(shù)字邏輯課程教學(xué)過程中加以實(shí)施，對提高教學(xué)效果，培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新性人才具有重要意義。

案例教學(xué)自1920年在美國問世以來，被認(rèn)為是一種卓有成效的教學(xué)方法。運(yùn)用案例教學(xué)法組織經(jīng)濟(jì)管理類課程的教學(xué)活動，并用案例分析來考核和評價學(xué)生學(xué)習(xí)成績的優(yōu)劣，己收到良好的效果。具有明顯的目的性、啟發(fā)性和客觀性，案例教學(xué)符合當(dāng)前教學(xué)方法改革的要求[2-4]。作為為培養(yǎng)未來計(jì)算機(jī)工程師奠定重要硬件基礎(chǔ)的數(shù)字邏輯課程，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)，更需要培養(yǎng)學(xué)生樹立很強(qiáng)的工程意識，養(yǎng)成良好的工程素質(zhì)。面向這一需求，我們在課程教學(xué)中引入案例式教學(xué)方法，階段性地設(shè)計(jì)一些具有工程性質(zhì)的案例，鼓勵學(xué)生面向案例解決方案加以討論，分析方案的設(shè)計(jì)架構(gòu)、思路，根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識提出改進(jìn)方案，并對其方案的可行性展開廣泛討論和驗(yàn)證。下面筆者從案例設(shè)計(jì)和考核方法等幾個方面，對基于案例教學(xué)法在數(shù)字邏輯課程中的應(yīng)用方法加以探討，力圖為應(yīng)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)教學(xué)模式研究提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1案例教學(xué)法內(nèi)涵分析

案例式教學(xué)模式是研究型教學(xué)的模式之一，在管理、金融等學(xué)科的課程教學(xué)中得到了成功應(yīng)用。其本質(zhì)在于基于真實(shí)案例展開深入討論、分析，通過學(xué)生共同參與，提升其對理論和實(shí)踐的認(rèn)知水平，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

案例教學(xué)法目前常見的幾個典型定義有：①教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的需要，采用案例進(jìn)行講解及組織學(xué)生對案例進(jìn)行研討，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際案例中學(xué)習(xí)、理解和掌握一般規(guī)律、原則、方法及操作實(shí)驗(yàn)，從而有效地將理論知識和實(shí)踐技能相互結(jié)合。②在教師的精心策劃和指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容的需要，運(yùn)用典型案例，將學(xué)生帶入特定事件的現(xiàn)場，深入分析案例，以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。③利用以真實(shí)事件為基礎(chǔ)所撰寫的案例進(jìn)行課堂教學(xué)，讓學(xué)生對案例進(jìn)行分析、討論、交流，充分表達(dá)自己的見解，以達(dá)到高層次的認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)。④通過一組案例提供高度擬真的情境，讓學(xué)生嘗試在分析具體問題中獨(dú)立作出判斷和決策，以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論解決實(shí)際問題的能力[5]。

從上述定義可以看出，與傳統(tǒng)的以教師為核心的教學(xué)方法相比，在案例教學(xué)法中，學(xué)生是教學(xué)過程的主體，通過學(xué)生自主對案例的分析、討論和參與，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。因此，案例教學(xué)法中案例的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，正確引導(dǎo)學(xué)生參與，則是教師在整個教學(xué)過程中所起的作用。在基于案例的教學(xué)法中，重要的基礎(chǔ)就是案例的選擇和設(shè)計(jì)，以及教學(xué)過程引導(dǎo)方法的設(shè)計(jì)。

2階段性引入案例，建立理論與工程概念的橋梁

在多年的教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)，理論方法的掌握并不是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要障礙，其主要問題是缺乏理論知識和實(shí)踐問題認(rèn)知的溝通。雖然實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程對此可以有所改善，但課堂的理論化教學(xué)仍然分割了學(xué)生對理論和實(shí)踐聯(lián)系的認(rèn)識。因而，在教學(xué)過程中引入工程性問題，從問題中抽象出概念，可使學(xué)生更容易理解理論概念，有益于培養(yǎng)他們更強(qiáng)的工程意識，將理論很好地應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中。在教學(xué)過程中，主要引入兩類案例。一類是一開始引入開篇案例，幫助學(xué)生理解抽象概念；另一類是在一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上引入綜合性較強(qiáng)的案例，建立完整的知識體系，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新意識。

2.1設(shè)計(jì)開篇案例，幫助學(xué)生理解抽象概念

在學(xué)習(xí)組合邏輯的功能電路的設(shè)計(jì)階段，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對譯碼器、編碼器等邏輯功能接受比較困難。抽象的功能表描述，往往使學(xué)生不知所云，很難理解功能表中表述的輸入和輸出的邏輯功能具體含義。因此，在課程教學(xué)工程中，我們結(jié)合實(shí)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)選擇了下面的一個案例，力圖從學(xué)生熟悉的日常生活概念中抽象出邏輯概念，提出問題，進(jìn)而學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)方法，收到了比較好的效果。以編碼器的學(xué)習(xí)為例，本課程選用競賽用搶答電路設(shè)計(jì)為案例。該案例描述如下：設(shè)計(jì)一個多人搶答器電路，應(yīng)用于知識比賽中，假設(shè)有八個組，每組一個搶答按鍵，搶答器電路能夠識別哪個參賽組最先按下按鍵，并將該組的編號顯示在數(shù)碼管上。其示意圖如圖1所示。在編碼器介紹的開篇，首先給學(xué)生引入該案例，讓學(xué)生圍繞該案例思考幾個問題。

1) 搶答器電路的輸入和輸出是什么？

2)輸入和輸出在數(shù)字電路中的表示形式是什么？

3) 輸入轉(zhuǎn)換為輸出的內(nèi)涵是什么？

4) 這種類型電路還有哪些可能的應(yīng)用？

顯然，學(xué)生根據(jù)生活常識，很容易確定輸入是“按鍵按下”的狀態(tài)。即有否按鍵按下，哪個按鍵最先被按下。電路的作用就是響應(yīng)最先搶答方的按鍵按下狀態(tài)，對其他按鍵則不予響應(yīng)，輸出則為搶答方的編號。這種形式抽象為數(shù)字電路中的邏輯變量，就構(gòu)造出如表1所示的真值表。具有類似功能的電路還有數(shù)字鍵盤電路，實(shí)現(xiàn)10個數(shù)字按鍵對應(yīng)按鍵的數(shù)字碼輸出。不同的應(yīng)用功能具有相似的邏輯表述，而實(shí)現(xiàn)這種輸入到輸出的轉(zhuǎn)換功能就是編碼器。圖2為其邏輯符號，左邊為輸入I0，I1……In，即參賽各方的按鍵；右邊線表示輸出，即搶答成功組的編碼。進(jìn)一步圍繞該案例，很自然地可以將輸入輸出的物理形式和邏輯表示形式問題呈現(xiàn)給學(xué)生。通?？梢栽O(shè)計(jì)在課堂上提出這一問題，并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合前面介紹的碼制和數(shù)制進(jìn)一步探討該問題。

案例的引入將原本抽象的編碼器具體化，學(xué)生一方面比較容易理解編碼器的含義，另一方面又能體會編碼器的應(yīng)用。在學(xué)生將抽象的編碼器功能表理解后，再圍繞該功能展開基于門級設(shè)計(jì)介紹內(nèi)部電路，基于中規(guī)模芯片實(shí)現(xiàn)功能電路設(shè)計(jì)，并學(xué)習(xí)基于硬件描述語言的設(shè)計(jì)方法。多層次、多方位的引入將實(shí)際工程問題抽象并轉(zhuǎn)換為邏輯電路設(shè)計(jì)問題，最后選用相應(yīng)的方法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

總之，在案例式教學(xué)模式中，實(shí)例設(shè)計(jì)是一個關(guān)鍵點(diǎn)。引入具有工程性的實(shí)例作為開篇，通過實(shí)例分析，確定待解決問題的目標(biāo)、任務(wù)，可讓學(xué)生明確可能存在的知識點(diǎn)，帶著問題去聽課，在掌握相應(yīng)理論和工程方法基礎(chǔ)上，對實(shí)例的解決方案加以總結(jié)。

數(shù)字邏輯課程實(shí)例的設(shè)計(jì)是一個難點(diǎn)。作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，由于學(xué)生尚未具有足夠的知識積累思考復(fù)雜的設(shè)計(jì)任務(wù)，因此實(shí)例設(shè)計(jì)不能過于復(fù)雜，但也不能停留在一般的例題形式，這樣無法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，不利于工程意識的培養(yǎng)。因而在課程建設(shè)中，教師要以課程大綱為目標(biāo)，選擇適當(dāng)案例進(jìn)行簡化、裁剪，在開始章節(jié)要選擇接近日常生活的問題規(guī)劃案例，隨著知識學(xué)習(xí)的積累，再逐步選擇專業(yè)性較強(qiáng)的案例，由易到難、由簡到繁。

2.2設(shè)置開放性案例，引導(dǎo)學(xué)生主動探究問題

案例教學(xué)法是在學(xué)習(xí)了一定專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，通過學(xué)生獨(dú)立思考、相互討論和教師啟發(fā)獲得案例問題的解決方案。這里問題求解的自主思考能力和方案可行性分析、判斷能力是培養(yǎng)的主要目標(biāo)。因而在教學(xué)的一定階段，需要規(guī)劃具有綜合性的題目，引導(dǎo)學(xué)生采用不同的解決方案，鼓勵學(xué)生通過課下習(xí)題、仿真實(shí)驗(yàn)，對方案加以驗(yàn)證，適當(dāng)?shù)亟M織一些課堂討論。對某些案例中學(xué)生提出的較好方案，教師要安排學(xué)生在課堂上進(jìn)行論述，并廣泛展開討論，通過學(xué)生之間的經(jīng)驗(yàn)分享加深其對知識點(diǎn)的掌握，提高學(xué)生的自主探究意識。

該類案例設(shè)計(jì)的要點(diǎn)是對基于不同方法的設(shè)計(jì)加以比較。以搶答器的設(shè)計(jì)為例，在開篇中，該案例幫助學(xué)生理解編碼器的邏輯功能；在學(xué)習(xí)了編碼器的功能和引入芯片的概念后，教師可以給學(xué)生提出問題：如何用編碼器來實(shí)現(xiàn)該功能？同時利用硬件描述語言又如何實(shí)現(xiàn)？如何應(yīng)用門電路加以實(shí)現(xiàn)？在學(xué)生提出解決方案后，教師將不同的設(shè)計(jì)方案加以比較，組織學(xué)生對方法的異同、優(yōu)劣展開討論，尋找規(guī)律。在學(xué)生主動參與的過程中，激發(fā)其探究問題的興趣。

另外，設(shè)計(jì)這類案例的重點(diǎn)是要綜合多個知識點(diǎn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。例如，在學(xué)習(xí)完計(jì)數(shù)器后，可以針對搶答器設(shè)計(jì)進(jìn)一步提出設(shè)計(jì)要求，增加搶答時間倒計(jì)時的功能。如果規(guī)定時間內(nèi)未有人搶答，則問題無效，繼續(xù)下一個問題。顯然，這要通過增加減法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。進(jìn)而可以提出增加記分器的設(shè)計(jì)，將加法器與寄存器的概念融入案例中。這種案例的設(shè)計(jì)可使學(xué)生對所學(xué)功能模塊在實(shí)際工程問題中的應(yīng)用以及系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)方法有更為清晰的認(rèn)識，有助于學(xué)生建立系統(tǒng)的概念，避免知識點(diǎn)的孤立，從而建立更強(qiáng)的工程意識。

3建立有效激勵機(jī)制，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用

3.1完善備課計(jì)劃

由于多年來養(yǎng)成面向高考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)生并不太習(xí)慣自主學(xué)習(xí)，討論課比較難以展開；同時由于學(xué)生知識面和經(jīng)驗(yàn)的欠缺，在以學(xué)生為主體的討論課堂中，教師不僅不能完全放手，而且更要全程參與，通過對課堂的控制和有效引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生思考和推進(jìn)討論氣氛。這種參與建立在教師扎實(shí)的知識基礎(chǔ)上。在備課過程中，教師要建立更為詳實(shí)的教案，就可能出現(xiàn)的問題加以羅列，規(guī)劃、啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生開展開放性思維活動的命題，引導(dǎo)學(xué)生提出不同的方案，特別有意識地引導(dǎo)學(xué)生注意知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，啟發(fā)學(xué)生對不同的方案加以分析，研究和設(shè)計(jì)一些討論場景，從而引發(fā)學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)興趣與主動性。

3.2培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的多元考試方案和評分方法

合理地設(shè)置考核方案，也是鼓勵學(xué)生討論積極性的有效方法。案例教學(xué)法有助于培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)分析、綜合及評估能力等高級智力技能，因而設(shè)置評價體系的時候，要綜合采用多元的評價體系，結(jié)合傳統(tǒng)的筆試，增加方案設(shè)計(jì)報告評價；同時對過程要給予獎勵， 不僅評價其設(shè)計(jì)方案，對學(xué)生參與討論的積極性以及能夠提出有價值的評判問題和歸納出有價值的結(jié)論，也要給予鼓勵。具體在設(shè)計(jì)評分標(biāo)準(zhǔn)時，要充分考慮各種因素，包括關(guān)鍵問題、問題相關(guān)性等。

4結(jié)語

數(shù)字邏輯是一門傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，有很多經(jīng)典的內(nèi)容，隨著現(xiàn)代電子制造技術(shù)、可編程器件和EDA平臺的發(fā)展，又發(fā)展了許多新的內(nèi)容。面對豐富的教學(xué)內(nèi)容，如果孤立地講授，會讓學(xué)生不知所措。因而在具體教學(xué)過程中，教師應(yīng)結(jié)合實(shí)際引入和簡化一些工程問題，幫助學(xué)生將繁多、抽象的概念、方法具體化，由淺入深地將知識點(diǎn)結(jié)合起來，幫助學(xué)生建立更強(qiáng)的工程概念。面向案例的自主學(xué)習(xí)和討論，可培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維方式和面向?qū)嵺`的工程意識，通過階段性引入案例，達(dá)到較好的教學(xué)效果。在后續(xù)的教學(xué)過程中，我們還有待建立更多案例，并根據(jù)教學(xué)實(shí)踐編寫相應(yīng)教材，同時完善教案和評價體系，進(jìn)一步提高學(xué)生的工程創(chuàng)新意識。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 尹子民,張彩虹. 案例教學(xué)方法的探討與應(yīng)用[J]. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2008,10(5):93-96.

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Discussion on Case Study Approach Application in Digital Logic Course

JIA Xibin

(College of Computer Sciencs, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

篇(6)

【關(guān)鍵詞】CDIO 概念車制作 課程 教學(xué) 設(shè)計(jì)

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）10-0107-02

一、引言

據(jù)麥肯錫咨詢公司（ McKinsey Global Institute） 的研究報告統(tǒng)計(jì)[1]，我國的工科畢業(yè)生只有不到 10% 適合在跨國公司工作。高素質(zhì)工程技術(shù)人才的缺乏是不適合跨國公司工作的關(guān)鍵。與歐洲等國家工程類大學(xué)畢業(yè)生相比，中國高等教育在培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才方面存在三大弊端：一是教育重理論、輕實(shí)踐，工程教育的師資隊(duì)伍普遍缺乏行業(yè)背景，二是課程設(shè)置僵硬，缺乏知識的融合與交叉，創(chuàng)新教育不足；三是缺乏對工程科技與創(chuàng)新的興趣培養(yǎng)，缺少職業(yè)能力及職業(yè)道德教育。這樣的狀況導(dǎo)致培養(yǎng)的工程技術(shù)人才創(chuàng)新能力不足，缺乏動手和解決問題的能力，團(tuán)隊(duì)合作意識和人際溝通能力不強(qiáng)。中國提出在2020年前完成建立創(chuàng)新型國家的目標(biāo)，這就需要培養(yǎng)出基于工程實(shí)踐的新型工程技術(shù)人才，因此，更新教育觀念、實(shí)施工程教育改革成為第一要務(wù)[2]。實(shí)現(xiàn)第一要務(wù)要從最基本的課程教學(xué)改革和創(chuàng)新開始，課程創(chuàng)新是教育改革的關(guān)鍵，沒有課程教學(xué)創(chuàng)新，教育改革就是空中樓閣。

2000年，美國愛德華?克勞利教授研究組開始對工程教育改革進(jìn)行研究。經(jīng)過四年探索和實(shí)踐，他們合作苑⒊雋說囊桓魴灤偷墓こ探逃模式――CDIO[3]。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）、運(yùn)行（Operate），以CDIO教學(xué)大綱和標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)和獲取工程能力。CDIO模式為國際工程教育提供了一個新的思路和研究方向，也為我國的工程教育改革提供一些有益的借鑒[4]。

將CDIO模式應(yīng)用到課程教學(xué)上進(jìn)行改革和創(chuàng)新，是課程改革和創(chuàng)新的新嘗試。“概念車制作”是新開設(shè)校級綜合性專業(yè)校選課程，所涉及的內(nèi)容是概念車制作的整個過程，教學(xué)方法采用學(xué)生主動研究和學(xué)習(xí)，教師指導(dǎo)方式。將CDIO模式應(yīng)用到“概念車制作”課程中，以學(xué)生團(tuán)隊(duì)在工作室（課堂）針對概念車為情境的理論學(xué)習(xí)、分析、思考為重點(diǎn)，構(gòu)建一個“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行”的重理論又重實(shí)踐的工程教育環(huán)境。

二、課程設(shè)置的目的

設(shè)置“概念車制作”課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識的能力；培養(yǎng)學(xué)生思考問題的邏輯性、靈活性與廣泛性，培養(yǎng)和提高學(xué)生的科研素質(zhì)、工程意識和創(chuàng)新精神。該課程要求學(xué)生樹立工程的概念，同時了解在完成工程的過程中，所涉及到的相關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生了解作為一名工程技術(shù)人員，不僅需要具有相關(guān)的技術(shù)技能，同時更重要的是具有良好的職業(yè)道德、團(tuán)隊(duì)合作能力、書面及口頭交流能力、資料的使用及查閱能力等，還有自我學(xué)習(xí)和管理等相關(guān)能力。使學(xué)生在系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、信息處理、文檔寫作和團(tuán)隊(duì)合作等方面的能力都有一個質(zhì)的飛躍，為從事技術(shù)和管理工作積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為造就出高素質(zhì)工程技術(shù)人才打下良好的基礎(chǔ)。

三、課程的組織

“概念車制作”是一個復(fù)雜的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試的過程，將概念車制作分成多項(xiàng)目（或系統(tǒng)）。該課程分成五組，每組學(xué)生 3～5人，包括車身組、傳動組、轉(zhuǎn)向及車架組、發(fā)動機(jī)組以及電器組。要求汽車服務(wù)工程和車輛工程專業(yè)學(xué)生基本安排在傳動組、轉(zhuǎn)向及車架組、發(fā)動機(jī)組以及電器組，成型專業(yè)學(xué)生安排在車身組，機(jī)械制造及自動化專業(yè)分派到各組承擔(dān)零部件的制作。

四、CDIO模式下的課程

1.課程的構(gòu)思（C）

概念車就是最先進(jìn)、前衛(wèi)、環(huán)保、最能代表造車工藝的技術(shù)與科技發(fā)展設(shè)計(jì)的未來汽車。教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)思是以概念車制作為平臺，課程教學(xué)內(nèi)容包括技術(shù)和管理兩個方面。

該課程技術(shù)內(nèi)容構(gòu)思是概念車的制作項(xiàng)目，制作概念車要求每循環(huán)教學(xué)都有創(chuàng)新，在汽車節(jié)能、環(huán)保，輕量化等方面進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。概念車主要包括發(fā)動機(jī)、底盤、電器和車身四大部分，每循環(huán)教學(xué)創(chuàng)新都要從這四個方面考慮?；诒荣惡徒虒W(xué)規(guī)律的考慮，每循環(huán)教學(xué)項(xiàng)目都在變化，構(gòu)思概念車的系統(tǒng)創(chuàng)新是關(guān)鍵，這就是項(xiàng)目任務(wù)書。如2015年是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)化，2016年是發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的開發(fā)。

該課題管理內(nèi)容構(gòu)思以質(zhì)量管理體系ISO9001進(jìn)行管理，使學(xué)生團(tuán)隊(duì)受現(xiàn)代企業(yè)管理方式的熏陶。

2.課程的設(shè)計(jì)（D）

根據(jù)構(gòu)思的項(xiàng)目任務(wù)書，對構(gòu)思課程教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（1）教學(xué)過程的設(shè)計(jì)

“概念車制作”教學(xué)過程的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的課程教學(xué)過程有很大差別，時間不固定，按照項(xiàng)目計(jì)劃時間運(yùn)行。主講教師不站在講臺上將知識或技術(shù)灌輸給學(xué)生，深入到學(xué)生團(tuán)隊(duì)中去，引導(dǎo)學(xué)生去思考和解決問題。學(xué)生團(tuán)隊(duì)按照項(xiàng)目計(jì)劃書去學(xué)習(xí)和研究，推動項(xiàng)目逐步接近技術(shù)指標(biāo)。

（2）教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

“概念車制作”授課在 CDIO 模式框架內(nèi)進(jìn)行，需將 CDIO 精神靈活地貫穿于教學(xué)活動中，突出以學(xué)生為中心的觀念。采用以學(xué)生動手和自行思考為主，教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)方式。在整個教學(xué)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)、研究和思考自行完成，遇到問題，教師引導(dǎo)學(xué)生思考研討，和學(xué)生一起尋找解決問題的方法和手段，最后解決問題。在教學(xué)過程中教師不僅要引入工程的概念，而且還要按照ISO9001質(zhì)量管理體系嚴(yán)格要求學(xué)生。

（3）教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容包括技術(shù)方面和管理方面的教學(xué)內(nèi)容。技術(shù)方面包括，調(diào)研、構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試和比賽（若有比賽）或總結(jié)等內(nèi)容；管理方面包括大學(xué)生日常管理、經(jīng)費(fèi)管理、數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理以及基地管理等。

（4）實(shí)訓(xùn)基地的設(shè)計(jì)

實(shí)訓(xùn)基地設(shè)計(jì)是按照ISO9001管理體系進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)計(jì)，將占地面積500平方米制作基地劃分為車身成型區(qū)、學(xué)習(xí)區(qū)、加工區(qū)、組裝臺架調(diào)試區(qū)以及設(shè)備存放區(qū)。

3.課程的實(shí)施（I）

（1）技術(shù)方面的實(shí)施

實(shí)施過程按照項(xiàng)目計(jì)劃時間進(jìn)行。制作過程主要在實(shí)訓(xùn)基地。首先，學(xué)生團(tuán)隊(duì)調(diào)研和檢索材料，了解和掌握該任務(wù)的技術(shù)動態(tài)和發(fā)展趨勢。如2016年的主要任務(wù)是發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的開發(fā)，就要了解發(fā)動機(jī)電控知識和技術(shù)，掌握電控技術(shù)動態(tài)和發(fā)展趨勢。學(xué)生團(tuán)隊(duì)要出去調(diào)研，記錄和撰寫調(diào)研報告。

根據(jù)比賽和教學(xué)的要求，撰寫項(xiàng)目任務(wù)書。首先，設(shè)定本學(xué)期概念車需要解決的關(guān)鍵問題。如2016年關(guān)鍵技術(shù)是發(fā)動機(jī)電控部分，其他系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。其次，對概念車進(jìn)行總體布局，如2016年概念車采用三輪行駛系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用阿克曼轉(zhuǎn)向方式，車架采用前一字后井字結(jié)構(gòu)以及車身采用錐形流線型等。第三、零部件設(shè)計(jì)采用CAI設(shè)計(jì)并進(jìn)行仿真車身強(qiáng)度、剛度進(jìn)行有限元分析和計(jì)算。第四、按照已經(jīng)學(xué)過的《機(jī)械零件》的知識，對零部件選型。

按照零部件的要求以及計(jì)算分析結(jié)果，對零部件進(jìn)行繪制，設(shè)計(jì)零部件的加工工藝和工裝夾具。根據(jù)圖紙的內(nèi)容進(jìn)行制作，制作大部分都是學(xué)生團(tuán)隊(duì)在學(xué)院加工中心自行完成。

零部件全部制作完畢進(jìn)行組裝，組裝后進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試先進(jìn)行臺架測試，臺架測試通過后，再進(jìn)行路試，如果有問題或效果不理想，再進(jìn)行零部件優(yōu)化，然后再調(diào)試，直到達(dá)到比較理想狀態(tài)為止。學(xué)生團(tuán)隊(duì)在計(jì)算分析、制作以及調(diào)試過程中遇到技術(shù)問題查資料或看講義以及教師指導(dǎo)。

課程技術(shù)內(nèi)容講義總計(jì)九章，主要包括車架設(shè)計(jì)與制作、車身設(shè)計(jì)與制作、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作、制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選型、傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選型、電動車動力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇、燃油車動力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇、電動車測試過程以及燃油車測試過程。

（2）管理方面的實(shí)施

大學(xué)生日常管理、經(jīng)費(fèi)管理主要管理者是學(xué)生輔導(dǎo)員承擔(dān)。數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理、以及管理實(shí)訓(xùn)基地的管理按照ISO9001質(zhì)量管理體系實(shí)施，主要管理者由主講教師或其助教承擔(dān)。

4.課程的運(yùn)行（O）

逐步建立較完善的“概念車制作”教學(xué)體系和實(shí)訓(xùn)體系，構(gòu)建與現(xiàn)代企業(yè)較為一致的行業(yè)質(zhì)量管理體系（ISO9001），使“概念車制作”課程能夠正常運(yùn)行，并逐步完善，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和人文素質(zhì)的目標(biāo)。

五、課程考核方法

考核方式按照平時考核、平時記錄情況、月匯報情況、會議紀(jì)要、以及總結(jié)報告相結(jié)合考核方法實(shí)施。即每階段或過程都有記錄，記錄作為考核的依據(jù)（20%）；不定期或定期討論問題和措施有會議紀(jì)要，紀(jì)要也作為考核的依據(jù)（20%）；每月有各組匯報，匯報情況也是考核依據(jù)（20%）；最后總結(jié)報告也是考核依據(jù)（20%）。平時有考核記錄（20%），平時考核成績由學(xué)生輔導(dǎo)員確定，其他考核由主講教師確定。

六、結(jié)語

“概念車制作”課程經(jīng)過2015年的試驗(yàn)，取得了一些成績和效果，積累了一些課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，為2016年正式確定校級選修課程打下良好的基礎(chǔ)。2016年開課已經(jīng)開始，制定了教學(xué)大綱和考試大綱，自編了課程講義，制定了課程考勤管理辦法以及定期匯報制度，基本建立了課程教學(xué)體系和實(shí)訓(xùn)體系，構(gòu)建與現(xiàn)代企業(yè)較為一致的行業(yè)質(zhì)量管理體系（ISO9001）。僅一年的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)只是雛形，持續(xù)的改進(jìn)并逐步完善“概念車制作”課程，才能培養(yǎng)出更多的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 麥肯錫.Addressing China's Looming Talent Shortage，McKin-sey Global Institute，October 2005

[2] 查建中. 論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的 CDIO 模式[J].武漢：高等工程教育研究，2008，（3）.

篇(7)

論文關(guān)鍵詞： 力學(xué)課程 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié) 科學(xué)素養(yǎng) 創(chuàng)新能力

論文摘要： 力學(xué)課程是工程技術(shù)人才所必須學(xué)習(xí)的課程之一，由于課程的概念性強(qiáng)、抽象性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，課程中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)置是必不可少的，而且實(shí)驗(yàn)對課程的學(xué)習(xí)有著非常大的促進(jìn)作用，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)工程技術(shù)人才科學(xué)素養(yǎng)，創(chuàng)新能力的有效途徑，我們在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)加深對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)的探索，提高實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的課時比率，提高力學(xué)教學(xué)水平，促進(jìn)教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新。

1前言

力學(xué)課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，大部分的工科專業(yè)的學(xué)生都要進(jìn)行學(xué)習(xí)。按照學(xué)生層次、專業(yè)類別、力學(xué)知識深度的不同，力學(xué)課程包括《建筑力學(xué)》、《工程力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《理論力學(xué)》等。對于建筑，機(jī)械，航空等這些與工程結(jié)合密切的專業(yè)來說，力學(xué)課程是及其重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是這些專業(yè)學(xué)生學(xué)好專業(yè)課的一個重要前提。力學(xué)課程的特點(diǎn)就在于它所研究的問題都是與工程實(shí)際相結(jié)合的，是在生產(chǎn)生活中實(shí)實(shí)在在所遇到的問題。我們知道，實(shí)驗(yàn)也是解決實(shí)際工程問題的方法之一，因此力學(xué)課程的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)就有了不可分離的關(guān)系。在力學(xué)課程中加開實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，就成了學(xué)好力學(xué)課程的有效方法。力學(xué)課程的學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，加入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是學(xué)好力學(xué)課程的最直觀，最有效的方法。所以，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在力學(xué)課程中的作用是十分重要的。

2實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)課程的興趣

興趣是推動人認(rèn)識活動行為的重要動機(jī)，在課堂上，如果學(xué)生對所學(xué)的知識懷有興趣，便會抱積極的態(tài)度、以愉快的心情去參與進(jìn)去，從而體驗(yàn)到學(xué)習(xí)是一種無窮的樂趣。而力學(xué)理論的學(xué)習(xí)是枯燥無味的，課程內(nèi)含力學(xué)相關(guān)基本概念和術(shù)語，有很多易混淆的名詞，力學(xué)作用情景抽象，實(shí)際應(yīng)用性強(qiáng)，如果不加以正確有效的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，會很容易讓學(xué)生知難而退，放棄對課程的學(xué)習(xí)。因此必須針對力學(xué)課程概念性強(qiáng)、抽象性強(qiáng)，應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)對學(xué)生進(jìn)行一步一步的引導(dǎo)，這就需要力學(xué)實(shí)驗(yàn)的配合進(jìn)行。力學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包括材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)，結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)課程的重點(diǎn)難點(diǎn)設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，達(dá)到幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的目的。比如在材料力學(xué)部分，材料的拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)等內(nèi)力的概念在學(xué)生中有很多疑點(diǎn)，必須給予明確而有說服力的解釋，否則不利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、思維能力。講解每一概念后，到實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行詳細(xì)的指導(dǎo)，對實(shí)驗(yàn)后的試件破壞形式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，使學(xué)生對相關(guān)的內(nèi)力概念有一個深刻的理解。從而解決了力學(xué)課程概念性強(qiáng)，情景抽象的問題。對于力學(xué)課程實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)這個特點(diǎn)，這就要求在講課過程中必須加入工程實(shí)際問題的舉例。比如說，在材料的軸向拉伸和壓縮試驗(yàn)中，做實(shí)驗(yàn)的目的是什么，在工程實(shí)際中的作用是什么，這個實(shí)驗(yàn)可以對機(jī)械零件，建筑材料進(jìn)行檢測，是研究材料性能，設(shè)計(jì)新零件等所必須要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，比如說:起重裝置中載重件的設(shè)計(jì)、減速器中傳動軸的設(shè)計(jì)等都需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，都需要經(jīng)過周密的科學(xué)的計(jì)算才能設(shè)計(jì)尺寸選取材料。在力學(xué)課程的教學(xué)中根據(jù)課程的這些特點(diǎn)，有針對性的開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生們對力學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成從實(shí)驗(yàn)方面解決問題，在快樂中學(xué)習(xí)的習(xí)慣，教師應(yīng)充分利用力學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)條件為課程服務(wù)，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，解決學(xué)生在力學(xué)學(xué)習(xí)中的問題。

3實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)素養(yǎng)(ScientificLiteracy)主要包括人們對于科學(xué)知識達(dá)到基本的了解程度;對科學(xué)的研究過程和方法達(dá)到基本的了解程度;對于科學(xué)技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的影響達(dá)到基本的了解程度等三方面，科學(xué)素養(yǎng)是公民基本素質(zhì)的一部分。當(dāng)今培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)已成為時代呼喚高科技人才的需求，已成為今后社會進(jìn)步、國家生存發(fā)展對公民綜合素質(zhì)的普遍要求。現(xiàn)在努力培養(yǎng)掌握科學(xué)技術(shù)的新世紀(jì)的公民就意味著將來提高國家的國際地位和綜合國力。科學(xué)教育的目標(biāo)有兩個特點(diǎn):一方面是把如何學(xué)習(xí)科學(xué)納人科學(xué)教育的目標(biāo);另方面是強(qiáng)調(diào)學(xué)生個性和潛能的發(fā)展。因此為了適應(yīng)國家建設(shè)、科技事業(yè)發(fā)展的需要，創(chuàng)新型人才應(yīng)該具備良好的科學(xué)素養(yǎng)，應(yīng)該具備必要的科學(xué)知識，科學(xué)的思維方式，對科學(xué)的理解，科學(xué)的態(tài)度與價值觀，以及運(yùn)用科學(xué)知識和方法解決問題的意識和能力 [1] 。力學(xué)知識作為工程技術(shù)人才的所必須具備的知識，力學(xué)課程的教學(xué)也就顯得格外的重要，在教學(xué)過程中，必須要把對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高作為教育的一個基本目標(biāo)。學(xué)生經(jīng)過高等學(xué)校的學(xué)習(xí)，理工科的學(xué)生應(yīng)該具備良好的道德品質(zhì)、豐富的知識和技能、具有創(chuàng)造性思維和分析問題解決問題的能力，具有誠信的態(tài)度和健康向上的精神，成為國家建設(shè)的棟梁。為了達(dá)到教育目標(biāo)，需要靠教育過程中的各個教學(xué)環(huán)節(jié)來體現(xiàn)，而實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)起著重要作用。對于理工類的許多學(xué)科和專業(yè)，力學(xué)是主修骨干課程，它既有一條發(fā)展的主線，又與其它課程有著密切聯(lián)系。 通過對力學(xué)專門知識的系統(tǒng)的深入的鉆研和專業(yè)工程中的應(yīng)用訓(xùn)練，學(xué)生逐步掌握廣博深入的力學(xué)知識，學(xué)會正確的思維方法，獲得分析和解決工程中與力學(xué)有關(guān)問題的能力。實(shí)驗(yàn)又在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)過程中處于承上啟下的重要階段。力學(xué)實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)至關(guān)重要。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行過程中讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行有意義的建構(gòu)，通過使用先前所學(xué)的力學(xué)理論去進(jìn)行有意義的建構(gòu)當(dāng)前試驗(yàn)內(nèi)容，如果遇到問題需要課后找資料自學(xué)，這就培養(yǎng)了學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力，即學(xué)會學(xué)習(xí);同時在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過一個完整的科學(xué)研究過程的訓(xùn)練，初步瞳得如何從事科學(xué)研究，培養(yǎng)了實(shí)踐能力，即學(xué)會做事;在實(shí)驗(yàn)中，與指導(dǎo)老師的溝通，與同組同學(xué)的溝通與合作，在全班同學(xué)面前的表達(dá)能力等，既學(xué)會協(xié)作;同時，學(xué)會力學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐操作技能，掌握技術(shù)，適應(yīng)生存。在這一系列的過程中，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)在慢慢的培養(yǎng)起來。

4力學(xué)實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際結(jié)合緊密，是培養(yǎng)工程技術(shù)人才的必要手段

實(shí)驗(yàn)在各個學(xué)科中的地位都是十分重要的，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，離不開實(shí)驗(yàn)，不經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的理論，也僅僅是空頭理論。力學(xué)課程的教學(xué)過程更是離不開實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在力學(xué)發(fā)展的道路上，許多科學(xué)家的發(fā)明、創(chuàng)造都是靠大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)而得到的結(jié)果，因而實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ谂囵B(yǎng)現(xiàn)代工程技術(shù)人才中，占有重要的地位。在力學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程中，肯定會遇到很多困難，結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)是一個十分有效的方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種智力與能力，理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)活動。其功能是鞏固加深對力學(xué)基本概念，基本理論的理解，并使學(xué)生在接觸和熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的使用過程中掌握基本測試技能，了解科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論綜合分析問題和解決實(shí)際問題的能力，有利于養(yǎng)成學(xué)生手腦并用，細(xì)心觀察事物的習(xí)慣，讓學(xué)生了解進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是解決工程問題的有效手段。所以，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，與理論教學(xué)是相輔相成的。要培養(yǎng)出優(yōu)秀科技人才，離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

5力學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)

創(chuàng)新能力是能夠創(chuàng)造出具有社會價值的新理論和新事物的各種心理特點(diǎn)的綜合，是指能獨(dú)創(chuàng)性解決問題的能力。主要包括創(chuàng)造性思維與創(chuàng)造性想象，而以創(chuàng)造性思維為創(chuàng)造性心理的核心。創(chuàng)造性思維是人類思維的綜合，是智力發(fā)展的高級表現(xiàn)形式。當(dāng)人類進(jìn)入了21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是日新月異，國家之間，行業(yè)之間的競爭越來越激烈，其中，人才的競爭更是愈演愈烈，說到人才的競爭歸根結(jié)底是創(chuàng)新能力的競爭。在培養(yǎng)工程技術(shù)人才的教育過程中，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分必要和重要的。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是各個學(xué)科教育的重要目的，學(xué)科發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開創(chuàng)新能力[2]。力學(xué)學(xué)科的教育更是應(yīng)該注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這就要求在教學(xué)過程中通過多方面的訓(xùn)練提高學(xué)生的思維能力，發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。力學(xué)實(shí)驗(yàn)就是一個很好的訓(xùn)練手段。工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)作為工程力學(xué)課程的組成部分，它對學(xué)生實(shí)際操作技能的訓(xùn)練，動手能力的培養(yǎng)，創(chuàng)新思維的形成等都有重要作用。在力學(xué)實(shí)驗(yàn)包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)等，學(xué)生通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)熟練掌握了儀器、設(shè)備的使用方法和工作原理，完成教學(xué)大綱要求的基本實(shí)驗(yàn)技能。之后，再通過進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生把相關(guān)的知識用實(shí)驗(yàn)的方法結(jié)合起來去解決問題，提高學(xué)生對知識的綜合認(rèn)知水平。最后，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，此類實(shí)驗(yàn)才是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵所在，實(shí)驗(yàn)者的設(shè)計(jì)思想和動手能力將在這一階段集中地體現(xiàn)出來。讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)所用儀器，實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)原理等，在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生將成為實(shí)驗(yàn)研究的主角，通過專業(yè)基礎(chǔ)知識與工程實(shí)際相結(jié)合，一定能激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng)造性，尤其是提供了所學(xué)知識的縱向和橫向擴(kuò)展與創(chuàng)新的舞臺，既加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用又訓(xùn)練了學(xué)生解決問題，處理問題的能力，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

6小結(jié)

力學(xué)教學(xué)具有理論性、工程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是教學(xué)過程中必不可少的，實(shí)驗(yàn)對教學(xué)的作用也是十分明顯的，但是，現(xiàn)階段我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)還不是很成熟，有些院校對力學(xué)實(shí)驗(yàn)課時比率設(shè)置較低，或者借課改減少其所占比率。我希望廣大的力學(xué)教育工作者繼續(xù)加深對力學(xué)教學(xué)方法的探索，尤其是對實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，提高力學(xué)教育的水平，多多培養(yǎng)出具有良好科學(xué)素養(yǎng)，創(chuàng)新能力強(qiáng)的新時代工程技術(shù)人才!

參考文獻(xiàn)