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毕业设计重点难点范文1
关键词:新建工科专业;毕业设计;课题类型;工程化
作者简介:李智超(1965-),男,辽宁本溪人,常熟理工学院电气与自动化工程学院副院长,副教授,高级工程师。(江苏 常熟 215500)
基金项目:本文系常熟理工学院教育教学改革项目“新建工科专业毕业设计课题类型工程化的实现途径研究”(项目编号:CITJGGN201128)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0196-02
对于工科专业来说,毕业设计是学生在高校的最后一个综合性、实践性教学环节,目的是锻炼学生运用理论和技能分析和解决工程领域实际问题的能力,培养求真的科学态度和严谨的工作作风,为学生圆满完成学业到顺畅进入企业进而胜任技术工作打下坚实的基础。这个教学环节完成的状态是检验教学质量的重要指标之一,能否以工程为背景指导学生开展毕业设计是衡量高校办学理念、办学资源和办学水平的重要标志。新建地方型本科院校为满足区域经济和社会发展需要,近年来新建许多工科专业,在这方面遇到的问题比较突出。
一、新建工科专业毕业设计课题存在的问题
新建地方型本科院校根据生源状况和学校资源条件,普遍将学生的培养目标定位于满足企业需要的应用技术型人才。毕业设计选题应紧密结合生产和工程实践,并体现专业方向和专业特点的要求。但是,青年教师受到工作经历的影响,从校门到校门,缺乏工程实践能力,对企业现场不熟悉,以至相当多的毕业设计课题脱离工程实际应用,题目空泛,有的局限于理论研究。同时,扩招后学生规模加大,教师人数的补充滞后于学生规模的增长,教师还需承担大量的课堂教学任务,势必造成大多数教师主动联系企业深入实际的动力不足,毕业设计课题多数是教师虚拟的,缺乏真实的工程背景,难以选出合适的结合实际的毕业设计课题。这两种情况造成学生毕业设计的内容与企业技术工作差距较大,无法达到培养学生工程实践能力和工程师素质的目标,与应用技术型人才培养定位严重偏离。新建地方型本科院校的新建工科专业,在实现毕业设计课题类型工程化方面存在课题数量和质量的双重压力。在师资、科研和教学资源相对不足的条件下,新建工科专业应积极探索毕业设计课题类型实现工程化的途径,这是有效保证工科类本科毕业设计总体质量的前提条件。
二、新建工科专业毕业设计课题工程化的途径
1.发挥存量——以教师科研课题为背景派生本科毕业设计课题
部分教师承担各级科研课题和各类企业项目,在指导毕业设计过程中,可以将学生的毕业设计与教师的科研工作结合起来。由于教师对研究性科研项目的具体研究内容、技术路线和重点难点心中有数,可以让学生承担研究性课题中的应用性部分并将其作为毕业设计题目,这样教师指导学生时可以做到有的放矢。面向企业的科研课题可以为本科生毕业设计提供丰富的选题来源,将与企业签订的横向项目进行分解,遴选相应的子项目让学生积极参与,并作为毕业设计课题加以指导。本科生作为助手协助教师开展科研工作,毕业设计课题来源于科研课题,能够充分发挥学生的主观能动性,自主进行承担的子课题调研和文献检索,以及方案设计和实施。在这个过程中,学生的创新意识和解决实际工程问题的能力将会有很大提高。在利用现有科研资源的基础上,需要加强“产学研”合作,扩大项目总量,为学生找到更多的结合企业实际的有价值的选题。
2.创造增量——以教师深入企业为载体催生本科毕业设计课题
积极鼓励青年教师或企业经验不足的教师到企业锻炼,体验应用性人才的内涵,了解企业实际需要和社会对人才培养的要求。去对口企业集中实践的时间可以安排二、三个月或半年,充分利用假期。在这期间,教师积极参与企业的生产和科研实践,与设计部门和生产车间的技术人员充分交流,缩短产学研之间的距离,积累宝贵的工程经验。对大多数无法有集中完整的一段时间到企业学习的教师,可以采取定期与不定期的形式走访企业,在生产现场“采风”,“捕捉”合适的工程案例,积累毕业设计素材。将素材进行整理与提炼,提出工程化毕业设计课题,指导学生进行研究。
3.激发能量——以学生的创新活动为动力孕育本科毕业设计课题
从学生心理出发,按照引导学生“想创新”、“能创新”和“乐创新”的步骤开展工作。
(1)舆论宣传引导。一是将参观创新实验平台作为新生入学教育的一课;二是利用校园网络媒体及时宣传学科竞赛获奖学生的消息;三是利用学生科技节充分展示学生科技创新作品,组织学生以身边先进典型作为学习样板。
(2)技术学业引导。首先,经常邀请企业专家到学校做讲座,与学生进行交流互动,激发学生创新实践的欲望;其次,精心设计实践教学体系,搭建学生创新实践的阶梯,构建学生自主学习的学分认可通道。
(3)学生自我管理。实验平台开放运行,鼓励学生在实验平台通过建立兴趣小组进行自我管理,在课余时间参加开放式实验教学、科研和各类创新实践活动。
(4)重视学科竞赛对学生开展创新活动的外向牵引作用。一方面在校内组织举办各类学科竞赛,另一方面投入资金鼓励和支持广大学生参加全国、省市各类科技创新竞赛活动。
(5)建立学生创新实践活动与毕业设计的有效联系。如学生开展的实验设备利用开发项目、大学生创新计划训练项目和学科竞赛活动等,教师可引导学生将其进一步提炼升华为毕业设计课题。
4.利用余量——以校企多方合作为平台产生本科毕业设计课题
企业和社会中蕴含的丰富实践资源有待挖掘,通过校友、教师的社会关系以及合作企业,可以获得工程化的毕业设计课题。
(1)聘请往届毕业生指导本科毕业设计。通过毕业生就业质量跟踪调研,聘请在企业从事工程技术工作的往届毕业生担任毕业设计的企业导师。结合他们现有的工程资源,设计出相应的毕业设计课题,利用他们丰富的技术知识和工程实践经验指导学生毕业设计,训练学生从事工程设计研究的初步能力。此外,在帮带的过程中,往届毕业生向学弟学妹传授经验,并以自己严肃认真的科学态度、严谨求实和勇于实践的工作作风感染学生。
(2)充分利用社会资源,服务本科毕业设计工作。发动教师充分利用社会关系,例如成教学生、短训班学员、教师同学等,他们有的具有企业工程项目研发经验,通过他们工作上的优势和条件,获取有利的工程资源,设计学生毕业设计课题。同时,组织学生在就业签约企业开展毕业设计,可使学生提前上岗,学以致用,得到实际工作的锻炼,这能有效地缓解学生毕业设计和就业实习的矛盾。
(3)广泛开展各种形式的校企合作,多方面、多层次、多角度引入企业技术资源和创新文化。企业对工科专业的发展方向和前沿技术非常敏感,对人才知识和能力的需求把握准确。因此需要千方百计使合作形式走向深入,及时跟踪科技发展,向学生提供动态信息。通常选择在行业内有影响的大型企业作为校企合作教育伙伴,如果学校所处区域缺乏在行业内有影响力的大型企业,中小型企业很多,可以结合自身的实际情况,因地制宜,联系多家科技含量高、对人才培养有社会公益心和责任感的企业,共同组建校企合作教育联盟。校企合作的具体形式有:共同制订人才培养方案,共同开展课程建设,共建实验平台,开展技术讲座,以及共同指导学生毕业设计。与合作企业技术人员联合指导学生毕业设计可以采取两种形式:一是在有深度合作的企业开展“3+1”培养模式,学生累计一年在企业开展课程学习、现场实习和毕业设计;二是按“双导师”形式直接安排学生在合作单位进行毕业设计,学生在最后一个学期进入企业,教师与企业技术骨干协商拟定毕业设计课题,学生在完成企业实际课题的过程中,校内导师负责指导和审核学生撰写的技术文件,企业导师负责指导学生在现场进行设计、安装和调试。
三、结论
新建地方本科院校培养适用于企业的应用技术型人才,承载着历史发展的必然结果,担负着满足经济社会人才需求的现实使命。应用技术型工科学生的毕业设计教学客观上需要着重培养学生解决实际工程问题的能力,课题内容应来自于生产实际,这样做有利于学生理论联系实际,使学生对毕业设计任务有真情实感,从而提高毕业设计的质量。
本文立足于新建地方本科院校的新建工科专业,力求以系统化的方法,建立全方位的毕业设计课题类型工程化实现体系。因此从教师和学生、学校和企业等多个视角全面集成资源,包括教师科研、青年教师至企业锻炼、学生创新活动和校企合作等,提出了一些建设性新设想,如教师像作家深入生活一样深入企业“采风”,寻找毕业设计素材,以及充分利用社会资源,服务本科毕业设计工作。只要准确把握应用技术型人才培养的定位,坚持不懈地多方探索和勇于实践,新建地方型本科院校的新建工科专业一定能够化解资源不足的困扰,找到适合自己的毕业设计课题类型实现工程化的途径,使毕业设计工作在选题这一起点上首先创造良好的开端。
参考文献:
[1]张学洪,等.基于科研及工程项目的毕业设计模式[J].中国高校科技,2012,(6).
[2]孔祥强,等.工科类本科毕业设计强化教师指导作用的研究[J].中国电力教育,2012,(1).
[3]刘黎虹.基于应用型人才教育特色的毕业设计能力培养[J].长春教育学院学报,2012,(10).
毕业设计重点难点范文2
在软件工程专业教学实践中,绝大多数院校采用了下列两种授课方式:一是课堂讲解辅以实验。但是,软件工程专业的课程普遍具有应用性、操作性较强的特点,课堂讲解形式枯燥,而大部分实验是对知识点的演示和验证,缺乏综合性,与企业实际应用脱节。二是案例驱动的授课方式。但是软件工程专业大部分课程细节繁多,案例教学法很难对细节部分讲全讲透;而且大多数案例在设计上难以连贯,很多学生感觉各部分知识联系不起来,整体感较差。从卓越工程师的视野出发,教学方法的改革应该着眼于培养学生的工程实践能力和工程创新能力。
1教师引导下的学生自学
为了培养学生的实践能力,大部分高校增加实践学时,缩减理论课时,要想在有限的时间内取得更好的授课效果,引导学生自学是一种很好的方法。适合学生自学的知识大约有2类:一类是较为简单的基础知识或者从某知识点出发的扩展知识;另一类是围绕某重点问题的细节知识。鼓励学生自学一是要相信学生的自学能力,二是要进行适当的引导,三是要及时检查自学效果。以XML课程为例,XML课程涉及内容广泛,细节繁多,很多内容适合引导式自学。比如在XML规范性问题,课题授课时先向学生讲解XML文档的基本组成部分;然后以什么是规范性、有哪些规范性约束条件、如何检验文档是否规范三个问题作为纲要,引导学生自学,时间为15分钟;随后检查自学结果,要求学生分析XML实例的规范性;最后总结、强化重点难点。结果表明,绝大部分学生理解了XML规范性的含义,能够准确的分析实例的规范性。
2任务驱动式教学
目前的教学体系下,受课时和教学大纲的约束,大部分课程内很难组织综合性、系统性的大型实验。可以引进实际项目管理中“任务”的概念,要求学生在课程的每一个阶段完成一项阶段性任务,最终完成一项综合性任务。任务驱动式教学过程中要注意阶段性任务的合理性、连贯性;要对阶段性任务进行验收、评比;任务在实施时,可以让学生组成团队,一方面加强团队合作意识,另一方面团队内部的分组讨论是重要的学习途径。仍然以XML课程为例,课程的最终任务是:开发一个基于web电子简历系统,允许用户输入个人简历信息,并进行有效性验证、查询、修改、打印等工作。其中的阶段性任务分为:制作规范的XML形式的个人简历文档,添加有效性约束,制作样式表,对文档进行解析,进行数据交换等,直至完成最终任务。这一系列阶段性任务分别不同的教学内容相关,要求学生分组实施。每次阶段性验收选择3-5组进行汇报展示,评比优秀的给予一定奖励。结果表明,大部分学生都能够积极参与到任务实施的过程中,较好地理解并运用了XML的核心内容。有些小组在某些细节上还展现出了一定的创造力。
改革教学评价方法
教学评价是教学过程中的重要一环。高校对课程的教学评价传统做法是进行笔试,依据笔试成绩给出最终的评价结果。从卓越工程师的角度出发,这种评价方法显然过于片面。改革后的教学评价包括四个部分:理论环节的评价,实践环节的评价,自学能力的评价,创新能力的评价。理论环节的评价可以延续传统的笔试方法,但是在题目的设计上应当以基础理论为主,避免过多的繁枝末节。实践环节的评价主要是上机考试辅以即时答辩,其中的答辩环节可以更好的评价学生的实践能力,还可以有效避免抄袭现象。自学能力和创新能力的评价不应再以考试的形式进行,它们在平时的学习过程中更能够体现,也可以在笔试或者上机考试的时候设置相关内容,要求学生自学后作答或者自由创新。四种评价内容在评价体系中所占的比重应当合理设置,实践中设置的比例系数为:4:4:1:1。
其它相关问题
1强调企业深度参与
企业深度参与到卓越工程师的培养过程中,是“卓越工程师培养计划”中明确指出的,这种参与对高校和企业都有好处。目前,高校已经普遍开展了校企合作,形式包括企业教师授课、学生到企业参观、实习等。从近2届学生的企业实习情况来看,企业的学习内容更具有实用性,学习形式以自学和讨论为主,更具有挑战性,但是也更能够激发学生的学习热情。从卓越工程师的视野来看,企业深度参与还应当寻求更多的合作形式。毕业设计是一个很好的合作平台,从选题,到指导、答辩,都可以吸引企业深度参与。有条件的企业可以将一部分实际工程任务作为毕业设计的题目,交由学生完成,按照企业的管理方式由校企双方对毕业设计过程进行指导、审查,最终的答辩也应当有企业人员参与。据调研的情况,有些高校采取企业现场招聘的形式进行毕业答辩,每年都有学生和企业当场签约,大大提高了毕业设计的质量,也更好地促进了学生就业。
2师资的培训与补充
从卓越工程师的培养目标来看,培养学生的工程实践能力和工程创新能力,显然需要教师本身具有一定的工程实践经验,能够为学生提供有效的实践方面的指导。这与目前高校在引进教师方面重学历和科研、轻实践的做法产生了一定的矛盾。就软件工程专业而言,高校中具有博士学历的教师很多,但是具有一定年限的实际项目经验的教师却非常少。很多高校已经认识到了这一问题,加大力度培养“双师型”人才。同时,为了弥补教师实际项目经验的不足,高校也采取了各种措施。一是让企业人员参与授课,直接向学生提供更多的与企业相关的应用知识;二是适当降低学历要求,引进具有企业经验的师资;三是组织分享和学习企业的各种案例;四是派教师到企业挂职锻炼或者参加企业组织的教师培训。
总结
毕业设计重点难点范文3
关键词: 《控制系统仿真》 课程内容体系与教学方式改革 实践教学环节改革
1.引言
仿真技术已经是当下工程师们必须掌握的基本技能之一。《控制系统仿真》是一门讲授仿真的基本原理、算法和计算机实现的课程,是工业电气自动化、自动控制、过程控制和机电工程等专业课程体系中一门重要的专业课,是沟通现实与理论必不可少的桥梁。该课程作为一门联系自动控制理论/系统/设计、课程设计和毕业设计等教学环节的仿真基础类课程,以《计算机基础》、《Matlab语言及应用》、《自动控制原理》等课程为前期先修课程,也作为同期或后续课程如《电力拖动与自控系统》、《运动控制系统》、《计算机控制技术》、《现代控制理论》的工具课程,其目的是指导学生掌握解决控制系统分析与设计的一种有效的计算机辅助设计手段,提高学生的实践能力和综合解决问题的能力[1]、[2]。为了在有限的学时内使学生尽快掌握该知识,并且在理论分析与实践仿真两个方面的能力都有所提高。我们对其课程内容体系与教学方式进行了一些探索研究与实践。
2.课程内容体系与教学方式改革
该课程的具体内容包括仿真的基本方法与原理,建模,数值计算,优化问题求解方法,Matlab与Simulink基础。在该课程的授课过程中对原理性的内容逐步进行分析讲解,并且利用仿真工具演示加深学生对知识的理解。
2.1课程重点内容归纳
授课时的重点内容归结如下:该课程开设的必要性、意义,以及其基本概念控制系统建模的基本方式方法数值计算方法及仿真计算Matlab基本使用技术及程序设计和Simulink基础控制系统设计仿真及其优化工程举例等。该课程实际安排课时为32课时,其中理论知识的讲授课时安排为24学时,上机实践课时安排为8学时。围绕该重点内容通过对相关知识的讲解与实践,使学生初步具备建模、设计、仿真这一过程。
2.2理论知识授课部分的改革
理论知识讲授的部分主要讲解该课程的背景、应用及其发展趋势,控制系统的实验方法,控制系统建模的基本方法及其实例,常微分方程和差分方程基本的数值积分求解方法,Matlab与Simulink基础及其作为工具在控制系统仿真过程中的使用和控制系统仿真的具体实现。
该部分知识主要使学生对控制系统仿真这门课程有一定的感性认识,配合实践课时使其能够对控制系统的建模、设计、仿真这一系列过程有一定的理性认识。该部分知识主要以仿真方法及其如何使用仿真工具来实现为重点难点进行详细讲解。
其中,仿真工具部分的课时安排占了一定的比重,为实践教学环节作了必要的铺垫[3]。主要是讲述Matlab的基本运行环境,及其Simulink模块的基本操作,使学生具备实现控制系统仿真的能力。该部分教学内容安排如下:Matlab的基本操作与使用、矩阵运算与操作、二维三维图形绘制、控制工具箱等;基于Matlab的各种模型的实现、转换、串并联及反馈的构建;利用Matlab编程方式实现多项式的处理,便于控制系统模型的建立和描述,实现基于数值积分方法的微分方程求解仿真,实现数据分析等功能;还有实现基于离散相似法的仿真,以及实现基于Simulink的控制系统的模型的构造,数值仿真和系统分析,等等。
通过对该课程内容的归纳,围绕重点难点知识合理安排各部分的授课课时,理论联系实际,列举实际案例帮助学生更好地理解理论知识和掌握仿真工具的使用。
2.3教学方式改革
该课程的内容既涉及仿真算法等一些理论知识,又涉及仿真工具,知识面较广。
为了能够得到较好的教学效果,在教学方式方面该课程授课采用了多媒体的方式,加强互动环节,一面讲授理论知识,一面使用仿真工具演示,并且说明理论知识的使用方法和适用场合,将理论和实际相结合,将实际案例融入到课堂教学当中。并且详细介绍仿真的工具的使用,一步步演示,使每个学生都能够在课堂上对仿真工具的使用有一个初步的认识。
作业的形式都以实验报告的形式给出,让每个学生都能通过实践教学过程巩固自己所学的知识,验证自己的算法。
考试的形式以上机操作结合理论知识考试得出,既加深了学生对理论知识的理解和掌握,又加强了学生的动手能力。
3.实践教学环节改革
该课程的实践教学环节安排的课时数为8学时,根据教学过程中发现的问题,可以灵活地进行调整。认识类的实践课时为2个或者4个,如:Simulink工具箱的使用及操作、PID工具箱的应用;验证及工程仿真类的实践课时为4个或者6个。如:基于二容水箱系统的算法验证、平面倒立摆的建模与仿真,直流电机双闭环调速系统的参数仿真优化,等等。
4.结语
我们对教学内容及其方式的改革,使学生在课堂上与老师有很好的交流,增强了互动,通过案例演示激发了学生的兴趣,加深了学生对授课内容的理解。大多数学生都能够独立自主的完成实验和大作业。实验和作业的范围涉及运动控制和过程控制等自动化专业相关的课程,收到了良好的教学效果。
参考文献:
[1]张晓华.控制系统数字仿真与CAD[M].北京:机械工业出版社,2005.
毕业设计重点难点范文4
关键词:计算机操作系统;精品课程;实践教学;教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:B
1基本情况
“操作系统原理”是计算机学科最重要的专业基础课程之一。该课程介绍操作系统的基本原理和实现技术,是理解计算机系统工作、用户与计算机系统交互和设计开发应用系统等基本知识结构的重要途径。通过本课程的学习,要求学生理解操作系统在计算机系统中的地位、作用和特征,能够熟练掌握和运用操作系统原理中的软硬件资源管理中的概念、思想、策略和算法等,能结合实际操作系统开展应用系统开发,了解操作系统的发展方向和趋势。
我校计算机系于1985年开始开设“操作系统原理”课程,是湖北地区较早开设本课程的高校之一。在计算机软件专业的第一个教学计划中,即将操作系统原理列为专业必修课,采用了当时西北电讯工程学院的汤子瀛教授编著的教材,由于当时操作系统资料相对较少,实验资料主要是翻译学校引进设备时随机所带的系列资料,如根据MV6000机操作系统资料翻译的相关的操作系统使用手册,对操作系统及其他课程的教学起到了积极的促进作用。1987年开始,我系采用以UNIX操作系统为主的新版《操作系统基础教程》。1992-2006年期间,本课题组在操作系统教学中,根据当时教学需要,相继采用过华中理工大学庞丽萍教授编著的《操作系统原理》(1版-3版)、清华大学张尧学教授编著的《操作系统教程》、北京大学陈向群教授编著的《操作系统原理》,以及陈向群教授等人翻译的《现代操作系统》等国内外著名教材。
从80年代末,在“操作系统原理”教学中引入了操作系统使用和算法实验。从1996年开始设置了“操作系统原理”实验,1998年开始设置“操作系统课程设计”课程,为此我们编写了内部用的操作系统原理实验教材,包括教师指导书和学生实验指导书。这些实践环节的加入,大大加强了学生的实践动手能力。同年本课题组开始采用多媒体设备进行“操作系统原理”教学研究,为此制作了操作系统课堂教学软件,后该软件获得了湖北省组织的CAI课件比赛三等奖。从2000年起,本课题组初步开发并建设了操作系统题库和考试系统。
1999年本课程组所申请的“操作系统原理”课程列为校级主干课建设行列,在课程组全体老师的共同努力下,经过不断的努力和建设,于2004年通过学校验收,并被评为校级优秀主干课,2005年本课程进入校级精品课程建设。
该课程经过20多年的建设,逐步形成了一个知识结构和年龄结构合理的教学团队,从1986年起,先后有5位教授、7位副教授和多名年轻教师先后担任过“操作系统”课程的主讲教师或实验课程教师。通过科研与教学相结合,形成了一支学术造诣高、知识与年龄结构合理、勇于探索且具有团结协作精神的教学团队。
2“操作系统原理”课程中的若干问题及其解决方案
操作系统是计算机系统中最底层的系统软件,其重点是并发性、调度与分派、内存管理、设备管理、安全与保护和文件系统等内容。“操作系统”课程主要讲授对计算机资源控制与管理的实现原理及方法、系统的设计思想、系统设计优劣的效率分析。
从资源管理的观点出发,该课程的核心知识单元包括:
(1) 操作系统的基本概念(3学时):操作系统定义与组成,操作系统的发展历程,操作系统的功能和特征,操作系统的类型及特点,操作系统性能,常用操作系统介绍,操作系统的硬件基础;
(2) 进程管理(21学时):进程的概念、进程的表示和调度状态、进程的控制、进程调度、进程同步、信号量、进程通信、死锁;
(3) 内存管理(12学时):存储管理的基本概念、内存映射机制、早期的存储管理、分页存储管理、虚拟存储管理、请求分页存储管理、分段存储管理、段页式存储管理;
(4) 文件管理系统(12学时):文件管理系统、文件结构和存取法、文件的目录结构、文件存储空间的管理、文件的存取控制、文件系统与用户的接口;
(5) 设备管理(6学时):设备管理、输入输出系统结构、设备驱动与驱动调度、设备分配程序、I/O设备处理程序。
我们认为,该课程的重点包括:
(1) 操作系统中的基本概念、原理、算法与策略;
(2) 系统调用接口及其使用;
(3) 计算机系统中的处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理方法;
(4) 计算机死锁的检测与预防;
(5) 操作系统实例研究,如UNIX/ Linux系统。
该课程的难点包括:
(1) 并发程序设计、进程创建、进程撤销、进程间的同步与互斥;
(2) 存储管理策略与实现方法;
(3) 文件系统及其实现方法;
(4) 设备驱动程序设计。
对于以上各类重点难点、本课程在组织理论课程教学中,主要采取以下几种解决办法:
(1) 备课等各类教学活动,对重点、难点进行研讨,根据学生实际,提出解决方案;
(2) 采用案例教学,提倡启发式、交互式的教学方法,教师的讲解要点、方法、思路、原理与策略,层层剖析。从抽象到具体,在从具体到抽象,引导学生积极思考,提出问题,激发学生的求知欲和学习主动性;
(3) 将传统教学手段和多媒体技术结合起来,采用多媒体课件和网络课件等辅助教学手段,结合板书进行教学,增强教学效果;
(4) 倡导学生的自学精神,使学生从“听懂”到“学会”,最后达到“融会贯通”与提高学生的动手能力。
与此同时,我们将“操作系统原理”实践教学设计为四个层次,即预备层、概念层、原理层和应用层。预备层为流行操作系统的主要命令使用及其上的程序设计;以及以Linux的基本Shell程序设计方法;概念层主要涉及操作系统原理中的相关概念实现,如PCB和信号灯等;原理层为“操作系统原理”中的主要算法、策略和原理的验证性实验和部分综合性实验,包括进程的创建和撤销、内存空闲块管理策略、作业与进程调度策略、分区分配管理、内存淘汰策略等基本算法的设计与实现;应用层是以上述算法为基础的课程设计,以体现学习操作系统原理后的应用价值,例如实现火车票网上订购系统等。前两个层次的内容,要求全体学生均要参加,第三、四个层次的内容供部分学生在课程设计和毕业设计时选择。
在课程设计时,我们强调学生在实际操作系统环境下,进行系统核心算法的设计与调试,学生在完成这些内容时,必然涉及系统程序设计的诸多问题,在解决这些问题的过程中,培养了学生的系统程序设计能力,使学生真正学到了操作系统的实现技术和系统程序设计方法。学生们通过操作系统多个教学环节,不仅真正学懂了操作系统的原理和理论,还掌握了剖析实际操作系统、实现并扩充操作系统功能模块的基本技能。学生学到了多方面的知识,培养了综合能力,有很大的收获。
3 “操作系统原理”精品课程建设中的若干问题及其解决策略
在“操作系统原理”精品课程建设过程中,我们遇到了一系列有待解决的具体问题,主要涉及如何分层次进行理论和实践教学;教学研究项目的申报和研究;课堂多媒体教学研究与实践;课程及其资源建设;在夯实基础教学的同时,如何培养学生的综合能力;师资队伍建设和青年教师培养,等等。下面就解决这些问题进行一些探讨。
针对上述教学改革和研究中出现的相关问题,我们主要采用了如下解决策略或方案。
(1) 构建分层次的理论教学内容。建立了层次化的“操作系统原理”课程体系,改革了传统的“操作系统原理”课程体系,在原有课程的基础之上,根据培养层次,增加了先导课程“基于Linux程序设计”,提出了“操作系统”课程群思想,该课程群主要包括“C语言程序设计”、“数据结构”、“汇编语言程序设计”、“基于Linux的程序设计”、“计算机组成原理”、“操作系统原理”和“操作系统课程设计”等课程,并在研究生层次上开设了“分布式操作系统”等课程。课程内容体系建设已初见成效,使得该课程不再是一个点,而是一个以点带面,以面促体的活体。这个点就是“操作系统”理论课程,这个面就是操作系统算法实验,这个体就是以操作系统算法实验为基础的课程设计和毕业设计。
(2) 构建分层次的实践教学内容。课程组长期坚持教学改革,其宗旨在于在传统单一传授专业知识的基础上,注重培养学生正确的学习方法和良好的自学能力,培养学生的科学精神和健全人格,使学生具备适应快速变化的社会环境的综合素质和能力。课程组改革了“操作系统”实验课程体系,重点研究了课程实践教学环节,在原有“操作系统原理”实验的基础上,增加了“操作系统课程设计”,并将相关实验按难易程度划分为初、中、和课程设计四个层次,形成了课程实验、应用实验和综合实验层次。在实施过程中,充分发挥师生互动的作用,完成相应实践过程,达到能力训练和启发创新的目的。试行结果表明,学生开放实验室对促进学生个性发展、培养学生的创新能力起到了积极的作用。学生创新能力明显增强,学风有了较大好转,使得学生每年参加的ACM等各类比赛中,均获得了好成绩。
(3) 重视教学研究项目的申报和研究。课程组一贯重视参与、申报、建设各级教学改革项目,先后主持或参与湖北省以及华中师范大学校级等各级各类教改项目数项,有的已顺利完成,通过了验收。阶段性成果已多次获奖。具不完全统计,近三年中,课程组教师获得“湖北省高等教育教学成果奖”各2项、“多媒体教学课件奖”1项、“湖北省科技进步奖”1项(三等奖)、“武汉市科技进步奖”2项(二等奖和三等奖各一项)。
(4) 对“操作系统”的教学大纲和实验大纲进行了重组和整体优化。完善了教学大纲和实验大纲,编写了实验指导书和实验报告书,建立了以“操作系统原理”为核心,以“操作系统算法实验”、“操作系统课程设计”为突破口,以带动毕业设计选题和考研为目标的层次课程体系;在该课程的培养效果上,由单一化发展为多样化;由单纯的课堂教育走向包括课程设计、毕业设计在内的多种形式教学;从近三年我系毕业生考研中的“操作系统原理”考试效果分析看,平均及格率达到70%,其中平均优良(85分以上)率达35%,这充分说明了该课程教学的效果。
(5 )建立了以多媒体、网络为核心的教学平台,将现代教育技术和手段应用到教学过程中。开发了以“操作系统原理”为核心的多媒体教学软件、多媒体课件、多媒体远程课件、网上答疑系统、网上在线考试系统和试卷(题)库系统在内的一系列软件,形成了本课程体系的特色项目,这样不仅提供了网络课堂,而且实现了对包括作业布置、批阅、成绩记载等教学环节在内的整个教学过程的有效管理。
(6) 教学研究和课程资料建设。具不完全统计,近年来,课程组教师共编写编译出版4部教材。这些教材均由国内有影响的出版社正式出版发行,并被许多高校选为教学用书或教学参考书。在本课题建设过程中,我们共发表教学科研论文50篇以上,其中教学研究方面的论文17篇以上;教材教法、课堂教学、实验教学和双语教学等论文2篇以上,教学实践方面的论文2篇以上;教学管理及其相关研究方面的论文近2篇以上。
(7) 在加强基础的前提下,就如何培养学生的资料收集能力、归纳总结能力、发散思维能力和创新能力进行了探索,并取得了可喜的成绩。这从我系大学生在ACM比赛(2006-2008年中,在ACM亚洲区中国赛区的系列比赛中,共获得6块铜牌,其中的很多比赛算法都利用到操作系统原理中的相关算法思想)、挑战杯、数学建模大赛和大学生科研获奖人数上可以得到佐证。
(8) 采取有力措施,持续加强师资队伍建设。这一点将从我们采用的青年教师培养措施和执行情况上进行说明。
① 培养措施
本课程组一向重视教师队伍建设和对青年教师的培养和提高,通过采用积极鼓励措施提高其业务知识和科研能力,如青年教师教学导师制度、教师上岗前的试讲制度、每年一次的青年教师授课比赛制度等,同时我们分期分批安排主讲老师利用暑期时间参加短期师资培训(参加暑假计算机骨干教师课程培训,以及参加Sun公司的Solaris操作系统实验培训等)和参加全国操作系统学术会议(如从2005年以来,我们先后安排多位教师参加了第八届全国操作系统教学和第九届全国操作系统教学会议),积极鼓励教师攻读博士学位,近3年来,课程组先后有5人在职攻读博士学位,其中有2为教师获得了工学博士学位。坚持青年教师深入教学第一线,让青年教师独立承担一门课程,使他们尽快成长;积极开展教学研究和研讨活动,尽快提升青年教师的教学水平;鼓励青年教师参加教材讲义编写,提高教学总结和写作能力;努力创造环境,加速提高青年教师的科研能力。
② 执行情况
本课题组根据系里的规定,坚持青年教师教学导师制度,对每位新上岗的青年教师指派一位有经验的教师作为教学导师,导师将在为人、工作态度、教学规范和教学经验多方面给予指导。在教师相互听课制度的基础上,我们还利用教研室活动时间,组织有经验的老师对青年教师的教学进行点评,以及开展青年教师之间相互评课的活动,有效地提高了青年教师的教学质量。我系还坚持新教师上岗前的试讲制度等一系列措施保证教师课堂教学的质量。
本课题组根据我系每年组织一次青年教师授课比赛的传统,积极推荐青年教师参加比赛,将比赛获胜者推荐到学校参加校级青年教师教学大赛,对在青年教师大赛中的获奖者给与相应的奖励,并规定只有获得学校青年教师大赛的获奖者才能取得资格担任主干课的教学工作,这样有力地确保了本课题组的教学质量。根据学科发展形势,本课程组专门设置了实验课程教师,由具有副教授职称的教师具体负责和实施,吸收了具有博士学位的青年教师参加本课题组建设,使得课程理论与实验教学后继有人。
4结束语
从教学效果上看,从1997年起,本科生参加“操作系统原理”课程的算法实验和课程设计综合实验,有多届学生选择了与操作系统选题相关的毕业设计和毕业论文题目。这些实验、课程设计、毕业设计和论文,极大提高学生的程序设计能力、动手能力。很多同学在毕业后从事的开发工作中,感到了“操作系统”等课程对其动手能力提高所带来的潜移默化的作用;部分学生攻读研究生期间,深感本科阶段的“操作系统”系列课程,对其研究能力的提高所带来的影响和帮助。
参考文献:
毕业设计重点难点范文5
[关键词]远程教育 工科 实践教学 回顾 展望
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)13-0120-02
现代远程教育是依托开放式教学网络,以构建全民“终身教育体系”为宗旨,以培养面向基层的创新型和应用型人才为目标,有别于传统教育的教学形式。而实践性教学的实施正是实现远程教育教学目标、提高远程教育教学质量的必要环节,其和理论教学相辅相成,在远程教育体系中发挥着同等重要的作用。
一、实践教学在开放教育工科专业教学中的作用
(一)课程实践在工科专业教学中的作用
课程实践在工科教学中的作用具有单一性和服务性的特征。单一性是指课程实践在整个专业系列课程中,只是根据课程教学的要求,在真实或模拟环境下围绕某一门课程开展的实验和实践活动,各个课程实践的内容可以是相互独立的,其目的是加强对该课程基本原理、方法和技能的理解,并在此基础上提高利用基本原理和方法分析和解决问题的能力。服务性是指在整个专业培养过程中,课程实践是为以后开展集中性实践环节并达到最终专业技能和专业培养目标服务的,对于整个专业而言,课程实践又是环环相扣的有机整体,学员只有循序渐进地完成专业开设的各个课程实践环节才能为专业实践教学的开展打下坚实的基础。
(二)集中性实践环节在工科教学中的作用
集中性实践环节在专业教学过程中的作用具有综合性和系统性的特征。综合性是指集中性实践环节是根据专业教学的要求,对所学的所有知识和理论进行综合运用的培训,[1]旨在培养学员的专业综合技能,使学员的创新意识和专业素养得到有效提升。系统性是相对于课程实践的服务性而言的,学员通过亲自参与集中实践环节可以对所修专业所有课程及理论知识进行系统的梳理和应用,对所学专业有近距离的接触和理解。
二、西部地区开放教育工科实践教学回顾
实践性教学环节一直是远程开放教育教学的难点和薄弱环节。[2]自1999年以来,开放教育经历了中期评估和总结性评估两次检验,实践教学的受重视程度、教学方式、资源建设和质量管理体系等都有了很大改善。
(一)工科实践教学由不重视到重视的转变
由于受传统的“重理论,轻实践”的教学理念影响,多数学员长期以来形成了“实践性教学可有可无”的看法。因此,多数实践教学流于形式,没有收到实际效果。中期评估后,办学单位对实践性教学的重视程度有了很大提高,主要表现在:各级电大成立了毕业工作领导小组和毕业作业指导委员会,制订了实践教学的具体措施,制定和完善了专业实践环节教学实施方案以及课程实践环节的教学实施细则,使得实践性环节的教学不断规范。通过对陕西电大系统开办工科专业的六所分校及教学点的问卷调查,笔者发现,90%以上的学员及教学管理人员认为实践教学在工科专业教学中具有很重要的作用,实践教学对学员所从事的工作很有帮助。这也从另一个侧面反映了学员和教学管理人员对实践教学的重视程度。
(二)课程实践教学资源和教学形式由单一化向多样化的转变
实践教学资源是保证实践教学质量的重要因素之一,随着网络和媒体技术的普及以及近年来工科实践教学打破了以往以文字教材为主的传统教学资源使用方式,逐步形成了以包括音像、CAI课件、多媒体课件等为主体的各种媒体资源供学生使用。
工科专业传统的现场集中实践教学形式能够在同一要求下对学生进行形成性考核,但教学活动的开展受到具体硬件和软件条件的限制,同时和远程教育的远程性相矛盾,也没有充分考虑远程教育学员大多分散在各行各业的工作岗位的现状。通过近几年的摸索,我省电大实践教学根据远程教育教学的特点,形成了多样化、针对性的实践教学形式。针对基础课程实验采用以过程为主的现场教学来实现,如计算科学与技术专业的计算机操作系统课程的实验内容就采用现场教学的形式来实现,在课程实验中主要采用的是“讲解扫清障碍、指导落实过程、考核强化结果”的三部曲教学方法。[3]为了适应开放教育学生分散性的特点,有条件的分校和教学点还成立了开放实验室,学校专门配备实验教师,学员可以自主安排课程实践的时间。对于综合性或研究性的实践内容采用以学生为主的分散式教学形式来完成。学生自主选定实验课题,选择仪器设备,制定实验步骤,处理和分析实验结果、实验数据。实验教师只是提供实验资料,解答实验问题。这样使学生在自主学习过程中可以充分运用自己所掌握的知识和技能,对学生综合实践能力的培养起到了很好的促进作用。
(三)实践教学的管理体系由常规化管理到个性化管理的转变
现代远程教育的实践教学有很长一段时期都沿用传统的高等教育实践教学管理体系,而没有考虑远程教育师生时空分离的现实,从而使实践教学过程流于形式,没有真正达到实践教学的目的。近年来开放教育的教学管理形成了包括信息资源管理、教学过程管理和支持服务管理等符合远程教育特色的全面质量管理体系。信息资源管理是基础,为实践教学建立了各种资源的质量标准和管理规范,规范资源建设流程,并严格进行质量审查。教学过程的管理是核心,教学过程中实施督导制,对教学过程进行跟踪督导。支持服务管理是保障,主要是对学生的学习支持服务的管理,包括教师与学生互动助学,学生学习这种媒体资源的支持服务等方面。
三、西部地区开放教育实践教学展望
(一)课程实践资源将最大限度实现开放性和共享性
长期以来,西部地区由于受到地域经济发展的限制,与东部发达地区相比,实践教学资源存在严重不足和不均现象,低水平重复开发现象严重。这就需要有机整合网络资源,避免基础实践教学资源重复开发。在今后工科专业实践教学实施过程中,实现网络资源最大限度的共享是解决以上矛盾的有效途径。随着西部经济的发展和网络的普及,实践教学资源共享将不再是遥不可及的梦想。
(二) 实践环节的实施将更加多层次和多元化
开放教育是为了满足高等教育大众化和教育终身化的需要而产生的一种人才培养模式,其主要实行测试入学,同一年入学的同专业学员之间的学习基础相差较大。这决定了对学员实践教学要求不能“一刀切”,而应多层次和多元化。多层次主要是指同一专业不同教育层次(如本科和专科)实践性教学的教学目标、教学要求、教学重点和难点上应有明确的界定。多元化是指根据学生的入学测试,针对不同专业水平的学生制定不同的实践教学内容、教学要求和教学考核方式。在综合性实践教学环节中,建立毕业设计资源库,为不同层次的学生提供丰富的素材也是实践教学层次性和多元性的体现。
(三) 高标准、高起点建设实践基地,为实践教学的开展创造良好条件
在开放教育工科教学中,一些基础实践教学活动必须在校内完成,这就需要高标准、高起点、高质量的校内实训基地。这种具备“三高”标准的校内实训基地和传统实验室的区别在于其功能性,其不仅具备实现人才培养目标的功能,还具备实训教师技能培训、生产和技术服务的功能。[4]这四个功能的集体实现也是保证校内实训基地可持续发展的必要途径。
校外实训基地是为了满足学员专业技能实训和毕业设计需要而设立的,校外实训基地的建设需要充分利用接受远程教育的学员多数是在岗员工这一优势,选择实力较强、对我校实训内容有帮助的企业作为校外实训基地。同时,校企双方还需要建立深层次的合作关系,企业为学校人才培养作出贡献的同时,学校也为企业在技术革新、技术开发和推广等方面提供帮助。建立校企合作的产学研联合体、实现校企双赢是校外实训基地建设可持续发展的前提。
中期评估以来,西部地区远程教育工科实践教学环节的教学方式、资源建设和质量管理体系等方面都有了很大改善,但由于受区域经济、文化等的限制,还存在实践教学师资力量薄弱、资源分布不均等现象。随着计算机网络技术的普及和人们知识水平的提高,西部地区实践教学将迎来资源的更加开放和共享、教学过程的区别化实施和“三高”标准实训基地的建设,从而为工科实践性教学环节的实施提供更有力保障。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 郑宁国.远程开放教育实践教学贵在“实”[J].现代远距离教育,2005,(1).
[2] 张建华,陈富坤.论现代远程教育实践教学的重点难点[J].湖北广播电视大学学报,2002,(2).
毕业设计重点难点范文6
关键词:远程控制 多线程 客户端
中图分类号:G724 文献标识码:A
从我国远程教育发展的历史来看,随着CERNET等计算机网络技术和卫星数字压缩技术的发展和普及,计算机远程教育作为一种全新的教育方式,正在被广大教育工作者所认识,它以其巨大的潜能,丰富着现行教育的内容,对改变传统教学,提高素质教育起着非常重要的作用。
一、发展计算机远程教育,有利于促进高职院校明确培养目标
目前,我国教育的发展模式正在由外延式向内涵式过渡,外延式发展注重规模和数量,内涵式发展注重质量和效率,因此,高职教育必须把培养重心转移到提高质量上来。
计算机远程教育的应用给高职院校课程设置和教学内容带来明显变化,而课程设置和教学内容的改革是相应的教学模式改革的基础。这些变化对于实现教学目标的改革产生一定的影响。利用计算机远程教育之后,课程设置更加灵活、更加多样化。学生完全可以根据自己正在或即将从事的职业选择学习内容,自主能力大大加强,这使得高职院校在课程设置和教学计划方面具有更多的实用性和多样性。计算机远程教育本身开放性的特点完全可以满足这种教学形式。因此,大力发展计算机远程教育,有利于这种教学目标的实现。
二、发展计算机远程教育,有利于推动高职院校课程体系改革
高职院校的培养目标决定了高职教育的重点是培养学生的实践能力,其教学内容与课程体系强调的也应当是在掌握理论知识的基础上为技术应用能力的培养积极做准备。因此高职院校的教学内容与课程体系应当摆脱学科系统性、完整性的束缚,建立以实践为基础的教育体系,即从职业能力入手,改革单一的学科型课程模式,以职业能力为本位来开发课程,并将学生综合职业能力和全面素质的培养系统地贯穿于教学过程的始终。
学生掌握知识,是发展其能力的基础。我们强调能力培养并不是忽视掌握基础理论的必要性,而是要在掌握基础理论的基础上及时更新知识结构,使得培养的学生与社会接轨,成为实用的职业技术人才。当今社会,新的科学理论和实用技术不断地涌现,国内外一些新的政策法规、技术标准也不断出台。如果我们仅仅停留在几年甚至是十几年的统编教材上,很快就会过时。使用计算机远程教育可以改善这种状况,它能够尽快地反映专业领域里的最新成果,建立起活的教材体系,因而它特别适宜新知识的传授,适宜以各种方式来传播完整的系统的专业知识。
三、发展计算机远程教育,有利于提高高职院校教师的专业素质
高职院校教师要想成为合格的计算机远程教育教师,必须完成自身的角色转变、学会合作、熟悉远程教学规律以及担当高强度的教学劳动等任务,这仅仅依靠一般的师范性职业训练是不够的。远程教育的特点要求远程教育教师要具有更高的专业化水平,具体表现在知识结构、专业技能和专业情感等方面。
四、发展计算机远程教育,有利于推动高职院校教学模式的改革
深化教学模式改革是人才培养模式改革的核心,是计算机远程教育的根本任务。改革过程中必须遵循“以学生为中心,以学生自主学习为主、教师导学为辅”的指导思想,[4]充分发挥学生主体地位和教师主导地位的作用,重点从三个方面推进教学模式改革。
积极改革教学组织形式,加强学生利用网络资源开展自主学习和小组合作学习的自主性加强网上教学活动的组织与实施,积极开展网上实时与非实时相结合的教学活动,包括课件点播、在线答疑、网上考试等方式,积极开展教师与学生的网上交流,增强教师与学生之间的沟通,帮助学生完成学习任务。在此基础上可以以课程为单位,组织必要的面授辅导。
深化课程教学方法改革教师在辅导中变传统的灌输式教学为引导式教学,注重对学生进行学习思路、学习方法的指导,向学生介绍课程的知识体系和重点难点,着重进行答疑解惑,增强教学的主导性。
按照培养应用型人才要求,切实加强实践教学高职院校应逐步完善实践环节的教学文件和管理制度,确定各专业下各门课程实践教学的目的内容、组织形式、实施办法、考核标准等;认真落实课程实验、实习、课程设计等实践教学环节,积极开展专业实习活动,有效的提高学生的实际工作能力。多数学生可以在集中实践环节中结合工作实际选题,在调查研究的基础上完成毕业论文(毕业设计)。
五、发展计算机远程教育,有利于提高学生自主学习能力
建构主义(constructivism)的提出者瑞士学者让・皮亚杰(Jean.Piaget)认为:智慧本质上是一种对环境的适应,智慧的适应是一种能动的适应。一定的刺激只有被主体同化于认知结构之中,主体才能作出反应。因此我们认为,教育过程是以学生为主体的。学生在教师的指导下,自主学习,主动构建自己的知识体系,从而获得充分的发展。
在计算机远程教育环境下,学生按照教师事先设计好的教育资源进行学习,然后同化、加入到原有的知识结构中去。在学习的过程中,学生会经常提出问题,教师可以根据学生的不同实际情况进行有针对性的指导,这种学习过程往往能够激发学生的学习兴趣,使学生的学习情绪处于最佳状态,极大地调动学生渴求知识,探索究竟的主观能动性,从而提高学生的自主学习能力,这一过程就是建构主义理论所说的知识的建构过程。
综上所述 发展计算机远程教育,探求新的职业教育模式,能够进一步提高高职院校的教学效果和教学效益,为社会主义建设事业培养出更多更好的职业技术人才。
(作者单位:湖北工业大学 计算机学院)
参考文献:
[1]邢晓春,王海竹.对远程教育教师专业化的思考.现代远距离教育,2005.