教案与作业设计数学范例6篇

教案与作业设计数学

教案与作业设计数学范文1

1 问题的提出

大多数地方高校本科教育的培养目标是:培养高素质应用型人才。而应用型人才的重要特征是:学生的专业素质能够适应市场的需要。通信工程的学生要想适应市场需要,必须坚持“软硬兼通”的培养模式[1]。据统计,通信领域70%以上的增长靠软件,在一定的硬件设施基础条件上,软件业务是通信产业的主要业务增长点。因为硬件基础设施是相对稳定的,而软件业务的发展变化是非常快的,他既要满足客户的需求,还要满足现如今的发展趋势。因此通信软件的发展带动了整个通信行业的发展,进而成为推动整个IT行业向前发展的主要动力。目前,在大学教育扩招的背景下,对于纯硬件职位,用人单位在招聘本科人才时,几乎都要求有相关工作经验。也就是说,站在公司的利益上讲,没有公司肯愿意让应届毕业生来直接介入到硬件工作中去。而单纯懂软件,不懂硬件也不利于系统搭建。事实上,约有80%的行业应用软件是由非计算机专业的人编写的。而既掌握本专业知识,又掌握相当计算机应用知识,已经成为各行企业对各高校培养人才的要求。在此背景下,C语言程序设计和软件设计基础作为计算机软件的基石成为我校通信工程专业的必修课[2]。

为了更好地加强通信工程专业学生的软件编程能力,课程教研组编写《计算机软件基础实验及课程设计指导书》,充分利用动态链接库的优越性提出“跳跃性分级设计任务”,把验证型实验和设计综合型实验相结合[4],促进了学生软件学习的兴趣。尽管上述教改工作取得一定的成效,但是在毕业设计中,教研组发现学生对于软件设计类课题仍然缺乏认知度,对教师下达的任务无从下手,大部分学生都是靠“百度”和“google”完成毕业设计,这使我们反思,为什么学生还是这么惧怕软件呢?

教研组深入调研了市场上相关的计算机培训机构,发现他们在授课时具有小班上课,灵活机动,以案例教学为基础,用任务驱动教学等特点,这种授课方式对于有一定基础的学生来说,可以更好地聚焦他们的注意力,激发他们学习软件设计的兴趣。因此课程组提出《软件设计基础》课程案例式教学设计,试图引入20-30个案例,把基础理论与应用实践紧密结合,把案例和应用任务作为教学内容的主线,力争在4个学时内讲完案例(当然需要学生课下配合),最终提高学生的软件编程能力。

2 案例设计原则与实践

通信工程专业与计算机软件相关的课程主要为:计算机基础(1)C语言程序设计(1)Visual Basic程序设计(3)软件设计基础(4)Matlab及其应用(4)单片机原理与应用(5)DSP技术(5)软件无线电技术(5)嵌入式系统及应用(6)数据通信网(6)通信系统课程设计(7)。其中括号里的数字表示开课的学期。《软件设计基础》是计算机软件的核心课程,其主要内容包括数据结构,操作系统,数据库系统概论。开设这门课程的目的是让学生具有初步的软件编程能力,掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作。为了培养学生的软件素质,此课程也有相当数量的常规上机实验练习,但是这些练习缺少连贯性和系统性,一般都是以章节为主,学生所练习的题目范围比较小。更为突出的是:上机内容仅仅从计算机专业的角度加强学生的软件素质,并没有结合通信工程的专业特点,以至于在大四进行的通信系统综合课程设计中,学生对硬件有较好的掌握,但对串口编程等通信软件知识所知甚少,影响课程设计的进度。由此可见,结合通信工程专业的特点,科学有效地培养学生的软件素质,把案例教学引入到软件设计基础课程中,对于培养应用型人才起着至关重要的作用,具有现实意义[3]。

案例教学因其在美国哈佛大学商学院的成功应用而闻名于世,被教育界所广泛推崇。我国于20世纪80年代开始引入案例教学,但多年来一直主要用于法学、医学、经济学和管理学等学科领域,在工科类课程的教学中, 采用案例教学的偏少。案例教学法是运用案例进行教学的一种方法,通过对一个包含有问题在内的具体情境的描述,引导学生对这些特殊情境进行讨论的一种教学方法,是一种教师和学生直接参与共同对案例或疑难问题进行讨论的教学方法,其目的是培养学生批判性、分析性的思维能力和信心,论证和说服的技能,以及解决不同实际问题的应变能力。

软件设计基础课程的教学对多媒体的依赖性需要借助案例教学来吸引学生的注意力,并促使学生同步思维[5]。计算机软件的使用必须在计算机上进行,为加强直观性,提高教学效果,软件设计基础课程的教学就离不开多媒体设备。软件设计基础的教学,主要是要求学生掌握软件的各项功能和各种算法操作,对于一个较复杂的软件来说,其功能是很强大的,操作也非常多,且各种操作之间并无明显的联系,因此,单纯地向学生讲授零散的知识点,不利于学生的深入理解和联系记忆。可见,软件设计基础课程知识点的零散性需要利用案例来建立各知识点之间的联系,以利于学生理解和深入。

软件设计基础与其他课程的关联图如图1所示,案例式教学的例子尽可能与信息论、数据通信网、通信原理等通信老牌基础课相关。主要培养学生如下能力:问题分析能力、查阅新技术新资料的能力、工程实践能力、编写代码,撰写文档能力。具体实践如下:

(1)编写《软件设计基础》案例式教学实施方案,关键是要选择典型而准确的案例。因为案例教学法就是运用具体案例进行教学,如何选择案例,选择什么案例,对案例教学有着决定性的意义。故所选择案例应该是“准确”而又“典型”,“准确”是指案例内容与有关理论相吻合,“典型”是指该案例具有代表性,具体选择哪一个案例取决于教学的内容和目的。只有通过一个个精选的案例使学生轻松地掌握各个知识点的实际应用及其差异,才能达到预期的教学目的和教学效果。学生在学新课时,总是会问:“这门课程的知识到底有什么用?”这是学习过程中常常困扰学生的一个问题。案例教学将理论和实践引入特定的教学环境,从不同的角度审视两者的关系,在理论和实践之间架起了一座桥梁,使理论与实践有机结合在一起。案例分析促使学生对理论运用的方式、原因等作更深入的思考,在思考过程中,学生可以将有关的理论知识融会贯通, 并与实际应用联系起来,这样就使学生在学习知识的过程中记忆更加牢固。案例教学是把学生到社会去实践的过程提前到教学过程中, 让学生在学习的过程中, 就具有一定的实战经验。例如“约瑟夫环问题”是一个很好地讲述队列的案例,在讲完队列基本原理后,引导学生用队列解决“约瑟夫环问题”,具体编程时,根据学生的学习能力,可以采用分层次教学,例如对于接受能力快,编程基础好的同学可以引导他们用VC或C++Builder实现可视化编程。对于其他同学只要求编写控制台程序即可。当然为了方便学时学习,可以事先把相关接口做成DLL,这样使学生把精力都放在队列技巧的应用上。

(2)尝试探究式课程学习。所谓探究式课程学习是指在课程讲授中,以学生自主学习和合作讨论为前提,以案例指导书为基础,在教师的启发诱导下,学生自由表达观点、质疑探究问题,并通过个人、小组、集体等多种形式,结合自身的知识来解决疑点和难点。探究式课程学习特别重视培养学生的自学能力,发展创造性思维,开发学生智力,并通过自我探究,掌握科学方法和学会学习,为终身学习奠定基础。教师作为探究式课程学习的引导者,其任务是调动学生的积极性,促使他们自己去获取知识、发展能力,做到自己去发现问题、提出问题、分析问题、解决问题;与此同时,教师还要为学生的学习创设探究的情境,营造探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度,评价探究的成效。学生作为探究式课程学习的主人,根据课程学习的条件,明确探究目标,思考探究问题,掌握探究方法,敞开探究思路,交流探究内容,总结探究结果。课程学习结束后,可通过让学生自发组织小组答辩,课堂现场测试评定最后的成绩[6]。

凡是教过程序设计的教师都有这样的体会:语句教到一定的程度,学生会渐渐感觉到编程过难,无法继续学下去的想法。语句相当于程序设计的工具,只有大量的掌握好语句,才能在编程上如鱼得水。导致上述反常现象发生的原因有很多,其中最重要的一点就是长期以来程序设计的观念不是以如何处理好对象为出发点,而是以如何使用好语言为基点。受这种思想的影响,传统的程序设计教学是以讲解语法规则和语句格式为目标,而不是以解决问题为重点。也就这样导致学生在拿到任务后首先想的是该有哪条语句,而不是怎样把任务进行合理的解析。因此课题组尝试使用问题驱动的教学方法,先提出问题,然后介绍解决问题的方法,最后归纳总结其一般步骤。在讲述软件基础相关课程时,把每节的内容用案例引出,然后分析解决。这样学生容易明白本节的内容,增强其学习的积极性。

(3)探索“案例式作业”综合实训。在传统的授课中,都是按部就班地进行讲授―作业――点评――讲授……,学生在做作业时,基本上失去了兴趣,很多教师都反应目前学生作业的雷同度太高,实际上就是几个“作业范本”在学生中传来传去……。实际中可以采用“案例式作业”,所谓“案例式作业”指的是教师直接把一个综合案例项目作为作业,一门课程若交5次案例作业,每次教师准备4个案例,例如2009级第1次作业使用案例1-1,2010级第1次作业使用案例1-2,就可在某种程度上防止师兄学弟间的“作业交流”。实训时,教师将之前已经完成的实训项目运行给学生看,让学生对实训作业项目的结果有个感性认识,同时,在作业指导书中,对项目的功能、性能提出进一步的要求,学生可以参考运行项目的外观和功能特性,对项目进行改观、优化和创新。教师则以学生对项目的功能完成情况、性能指标达到情况、项目外观改观情况、优化情况和创新情况作为实训作业结果的考核指标对学生进行考核。由于软件类所需的主要设备――计算机已经非常便宜了,所以软件类的课程作业实训可以脱离实验室,在宿舍,在教室,只要有一台2000元的笔记本就可以完成实训作业,而教师也可以从批改“雷同”作业的烦恼中解脱出来,重点考察学生的软件编程能力[7]。

在布置实训作业时,要在框架程序中预设问题。在实训之前展示实训项目的运行框架,并不是预先实现项目的所有部分,而是将学生必须要掌握的知识部分和通过学生查阅资料可以解决的问题部分,在所展示的项目中将其空出来,并以文字的形式注明学生必须自行完成该部分的设计和编码。在展示实训项目时,可以有意识的将问题分类,例如,分类为一般难度、中等难度和高难度的问题,并对不同难度的问题在考核评分时赋予不同的分值,这样,可以督促学生解决预设,同时还可以激发较为优秀的学生解决高难度的问题的欲望,进而使得各种层次的学生在作业实训时都能有所作为,同时避免了作业抄袭。

3 案例设计示例

在传统的软件设计基础课堂上讲授时间复杂度知识点时,往往仅强调时间复杂度的概念及数学表示,学生能从教师简单的示例中大概知道时间复杂度的含义,但缺乏对其本质理解。如何设计与之匹配的案例,让学生不仅深刻的理解时间复杂度,而且能够有意识地运用时间复杂度解决实际问题呢?授课时,首先向学生提问,大家用的手机是如何存储照片的?存储照片的格式是什么?运用的数学原理是什么?多年授课经验表明,与生活常识密切相关的问题,往往会引起学生的注意,并踊跃回答问题。这样很自然地引出了二维离散余弦变换(简称2D-DCT),由于学生之前学习过高等数学,信号与系统,熟悉傅里叶级数分解,简单说明DCT与傅里叶级数的关系后,就会引起学生的思考,这个与信号系统相关的概念与时间复杂度有什么关系呢?2D-DCT公式列出如下:

(1)

(2)

接下来提问,如何利用C语言编程求出?如何简化运算,降低时间复杂度?

为了节约课堂时间,提出问题后,请学生在课下自觉编程,尝试独立解决问题。课下,教师可以通过课程博客与同学们在网络上互动。上课时,教师提问,2D-DCT编程需要多少重循环?常规算法需要的乘法次数是多少?降低时间复杂度的解决方案是什么?信号与系统课程中是否有相关算法的提示?在引发学生深入思考的同时,给出下列公式:

(3)

(4)

(4)

通过引导学生复习信号与系统函数组正交的概念,启发学生把式(3)看做式(1)的等价形式,进而提示学生可以把2D-DCT看做2个1D-DCT运算的组合,若N=8,传统直接的2D-DCT需要的乘法次数为64*64=4096,需要4重嵌套循环;若把2D-DCT按照式(3)分解,则可以看做是2个3重嵌套循环的组合,需要乘法的次数为64*8*2=1024,可见简单的数学变换可以节约4倍的计算量。学生听到这里一定兴趣盎然,没有想到时间复杂度会与考研重点课程《信号与系统》密切关联,进而会迫不及待地尝试编写程序,实现上述思想。

接着再次提问,实际编程中如何组织数据呢?学生经过思考,基本上都能给出利用数组实现,

设一个大小为8的数组SL(8),先读取一个8*8块的第一行资料值,赋给SL(8),对SL(8)进行一维DCT变换后得到一个新的SL(8)数组,再把SL(8)数组覆盖到原来的8*8块中相应的地方去。做完第一行后再做第二行,一直做完8行,一个8*8块的一维DCT即告完成,然后再做列方向的第二维DCT变换,变换公式一样,只是由SL(8)取8*8块的行资料变成取列数值。做完后覆盖回原值,即得到一个8*8块的DFT系数块,再重复这两个过程做第二个8*8块......。上述过程实现后,如何验证算法的正确性呢?当然,仿真工具Matlab是一个验证的好工具,学生会马上调出它,验证上述算法。

从上述案例可见,一个时间复杂度问题引出了《信号与系统》和《Matlab及其应用》两门课程的知识点,充分调动了学生的学习兴趣,使学生深刻地认识到学习软件编程知识是有用的,能够解决大问题,进而增强他们的好奇心和学习的动力。事实上,笔者认为,案例式教学是一种使学生快速理解知识点,增强学习兴趣的手段,在这个原则下,可以尝试编写多个案例,尽可能与通信的主干课联系起来,最终增强电子信息类专业学生的软件编程能力。

4 结语

教案与作业设计数学范文2

关键词:面向对象程序设计;案例驱动;教学方法

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2013) 01-0278-02

1 引言

《面向对象程序设计》是信息与计算科学专业本科生的一门必修课程,是一门与实际结合非常紧密、实用性非常强的课程。面向对象软件开发方法集抽象性、封装性、继承性和多态性于一体,面向对象思想是基于抽象数据类型的,在编程过程中将数据类型和结构与其操作绑定成模块,该思想已经应用到程序设计和软件开发、数据库系统、人工智能等很多领域。程序设计的核心是数据结构和算法,面向对象方法的核心是封装、继承和多态,学生需要掌握用面向对象方法定义类,然后定义必要的数据成员,然后再定义成员函数来实现一个软件系统的可维护性和可复用性。通过解决面向对象的核心问题,数据的抽象化和继承关系使得概念和定义可以复用,多态性使得实现和应用可以复用,抽象化合封装可以保持和促进系统的可维护性。面向对象程序设计是把一个复杂的问题分解成多个能够独立的功能对象,然后通过提供了封装、继承和多态等特性,使得一个系统可以在更高的层次上提供可复用性。C++既是设计工具,又是实现工具;既可抽象概念,描述实际问题,又兼顾效率,能很好地实现底层的系统软件。由于概念比较抽象,多数学生感到上课似乎听懂了,但编程应用起来有很大困难,普遍缺乏综合应用所学知识解决实际问题的能力,影响了整体的教学效果。迫切需要找到一种既能变学生的被动学习为参与性和主动性学习,又能切实提高学生学习兴趣和能力的教学方法。

2 案例驱动教学思想的引入

应用面向对象的方法有助于提升认识问题的能力,可以很快地洞察问题的实质,建立起问题域的逻辑模型,并以此为依据解决一些看似复杂的问题。

面向对象程序设计课程引入案例驱动教学法,以学生为主体、案例为主线,教师主导课堂,对案例所提供的材料和问题进行分析,学习案例所涉及的相关知识点,针对问题需求相互探讨提出见解,做出决策相互合作进行上机实践。

3 案例驱动教学内容的实施

3.1 案例的选取

面向对象的编程语言最大的特色就是能让程序更容易的应对需求变化,用哪种语言来编写程序不重要,要考虑的是如何针对抽象编程。结合C++语言的特点,教师选取的案例要是学生在编程工作中学会如何去设计和考虑问题,更好的应用面向对象技术来创建可维护、可扩展、可复用并灵活性好的程序,学生与教师的关系要从师生关系演变为项目负责人与程序员的关系。

案例的选取首先应结合讲授,覆盖多个相关知识点。第二,案例应具有实践性,是学生熟悉的题材,能够在日常生活中反应。第三,案例难度适中,循序渐进,具有一定的综合性。

3.2 案例的实施

面向对象程序设计语言很多,C++语言兼容C语言,并且具备C语言的性能。如在讲授类与对象章节,选用的是学生管理系统,结合这个案例,首先讲解目必须的知识点——类的定义,将数据的操作归入数据结构中,数据内部结构的改变不会影响使用数据包的程序部分,用类来实现封装机制,共有成员和私有成员;然后分析学生管理系统,假设实现如果发现某班级中的一位同学犯错误,则全班同学都扣除一分的需求;根据案例先识别出类,在识别出类的属性、方法、关系;根据不同的业务规则,结合设计模式设计实体类,设计客户端,设计业务类。将学生合理的划分为5至6人一组,提供案例后指导学生分工合作完成学习任务。A组学生设计实体类,完成学生与班级的定义,如图1所示;B组学生设计客户端,需要一个公开的惩罚方法;CDE组学生实现惩罚方法的算法,通过某个学生得到该学生所在的班级,通过班级得到该班级的全部学生,循环所有学生扣除每个学生一个小红花如图2所示;FG组学生设计业务类,业务中有两个方法需要学生业务类去实现如图3所示,一个方法需要班级业务类去实现如图4所示。

案例驱动法改变了以往教师讲、学生听的学习习惯,通过案例的选取以及对案例的分析与讨论,学生真正参与到互动学习中,理解案例所涉及的知识;通过教师的指导学生能建立正确的编程思想,有效完成各自小组上机实践任务,最后进行分析讲述,形成创造型学习形式。

3.3 案例驱动教学法的推动

首先,理解面向对象程序设计基础概念:类与对象、继承与组合、虚函数与多态,有助于案例驱动教学法的推动。面向对象程序设计的重点是类的设计,而不是对象的设计。设计孤立的类是比较容易的,难的是正确设计基类及其派生类。在设计类时“以行为为中心”,即首先考虑类应该提供什么样的函数。C++的“继承”特性可以提高程序的可复用性。除了继承外,C++的另一个优良特性是支持多态,即允许将派生类的对象当作基类的对象使用。C++用关键字virtual来声明一个函数为虚函数,派生类的虚函数将(override)基类对应的虚函数的功能。

其次,良好的编程风格是产生高质量程序的前提。学生划分为5至6人的“学习小组”,根据案例需求分工合作进行上机实践。指导学生不要编写过分复杂的语句,不要编写集多种功能于一身的函数,不要将BOOL值TRUE和FALSE对应1和0进行编程。

再次,将案例驱动教学的上机实践引入学生成绩考核。

4 案例驱动教学成果的展示

在将案例驱动教学思想引入面向对象程序设计的调查问卷中,82%以上的同学认为通过小组合作学习提高了自我课堂参与性,41%的同学对整体程序设计具备了一定的分析与处理能力,89%的同学认为掌握章节中的基本概念及其应用,93%的同学感到小组成员对他学习的帮助。

5 结束语

面向对象是一组思维方法、分析方法和编程方法的集合,可以将一个复杂问题迅速简化,第一步解决最小的简单模型;第二步解决复合的常规模型;第三步解决扩展的推广模型。把案例驱动的教学思想引入面向对象程序设计课堂,选取有代表性的案例,切实提高学生的程序设计水平显得尤为重要。

参考文献:

[1]陈帼鸾.“项目驱动”教学法在C++教学中的应用[J].中国科技信息,2009,7:200-201.

[2]肖明.案例教学法在“C++语言程序设计”教学中的应用[J].计算机教育,2010,6:83-86.

教案与作业设计数学范文3

《市场调查与预测》课程强调培养学生理论分析和实践操作的综合能力。本文首先分析传统案例教学方法中存在的问题,然后提出综合案例教学法,有效地将理论知识学习、分析问题思维培养和操作技能训练结合起来,融为一体,使学生在理解和掌握市场调研的理论知识和方法的同时,具备解决问题的实践技能。

关键词:

市场调查与预测;综合案例教学法;SPSS

一、引言

管理类市场营销专业的骨干课程有经济学、管理学原理、统计学、市场调查与预测、市场营销、推销及商务谈判等。其中,市场调查与预测是这些骨干课程的核心,该课程以经济学、管理学和统计学为前期课程,同时又是市场营销策划、推销及商务谈判等课程的基础。该课程的培养目标着重于理论与实践相结合,要求学生不仅理解和掌握市场调研的理论方法和相关知识,而且能够投入到市场调研的实际运作中,学会市场数据的收集和分析方法,得出有效的结论。该课程大多采用案例教学法。常用的案例教学法采用如下教学流程:教学前教师挑选或写作案例,教学中引导学生讨论案例,讨论后,教师总结学生的观点与方案并加以点评。这种案例教学法存在如下教学质量问题:(1)案例内容不全面。案例来自教材和学习资料,内容主要是情景问题的叙述和解析,没有同步的问卷设计和调研数据,因此该类案例授课往往只能覆盖市场调研的理论方法剖析方面,无法延伸到实践操作部分,从而对学生实际解决问题能力的培养不够;(2)案例分析主要采用分组讨论的形式,对学生独立解决市场调研问题能力的培养达不到好的效果。(3)忽略市场调查与预测中数据分析能力的培养。忽略对于学生技能的训练、数据分析、高级软件如SPSS等的教授和应用。这一点尤为重要,中国市场调查行业发展急需具备市场调查与预测综合能力的人。经济管理专业的学生不仅要掌握市场调研的理论和方法,而且更应掌握数理统计方法和软件分析技术在解决实际问题中的应用。而在实际教学中涉及的软件仍然停留在EXCEL阶段,错误的认为高级软件是研究生阶段才需掌握的技能。现阶段,本科毕业设计也会涉及到市场调查数据的整合分析问题,掌握SPSS等先进软件,可以减少市场调查的统计工作量,提高分析结果的准确性。此外,市场调查机构对从业人员的职业要求不仅仅局限于掌握基础的办公软件,而是必须熟练运用SPSS或SAS等专业的市场研究统计软件。综合以上三点,笔者提出综合案例教学法,弥补了现有案例教学法的缺点。

二、何为综合案例教学法

综合案例是指附带研究问卷和相应市场调查数据的整体案例。这种案例不仅可以为学生讲述一个市场调研情景问题,同时带有相应的问卷设计和调查数据,供学生操作。学生在理论分析和策划市场调研后,可通过问卷设计和发放过程提高市场调研实施能力,运用统计软件SPSS做调研数据分析,在掌握SPSS软件操作技能的同时,得出市场调查分析结果。综合案例教学法意味着是在每一个教学知识点中都选取综合案例为学生们讲解和练习。这种案例需要较长时间的准备工作,首先是案例情景市场调研问题的分析环节。学生需要提出切实可行的调研方案,就需要认真负责且充分分析案例问题,找出可行的对策;其次,市场调研的策划和实施,包括相关问卷设计和收发。该部分对学生的实践能力要求较高,在短暂时间内收发一定数量的有效问卷,要求学生积极参与,缜密的策划和安排;最后是调研结果分析,调研数据分析。该环节要求学生掌握先进的统计软件分析技能,如SPSS,快捷的完成调研数据的分析、汇报。综合案例教学法坚持以学生为主体,教师为主导的教学理念,将理论和实践联系的极为密切。每一个市场调研环节都是以学生积极参与为前提。从市场调研策划、相关问卷设计到最后的调研数据分析,学生的主体地位在这一系列的实践操作中体现出来,学生参与市场调研的过程即是小型的实际市场调研工作的模拟。综合案例教学法中教师的主导作用体现在激发学生利用专业知识和软件技能解决市场调研的实际问题的能力,回答案例分析和后期实践操作中遇到的问题以及审核最终的市场调研分析报告,组织学生讨论和总结综合案例调研的实践经验。

三、综合案例教学法的教学内容

综合案例教学法的课程内容主要有理论知识讲授和实践操作两大模块。

1.首先讲解和分析市场调研基本知识点并结合案例引导学生思考其应用情景。同时进行实践操作环节:市场调研策划。市场调研的策划要求学生根据自身的可支配时间和能力策划出具体详细的调研方案,例如何时何地访问,访问多长时间,参与人员和访问主线等等。这个过程教师的作用主要是激发学生的创新能力,不断引导学生运用市场调研的理论知识和方法寻找可实施题材,并做好市场调研的策划部分。

2.讲解市场调研方法,包括问卷设计类型、方法、原则等。问卷设计实践考核学生运用问题设计的方式解决实际市场调研问题的能力。学生需要手脑并用、根据市场调研的具体操作题目科学的设计问题。然后根据市场调研策划的时间、地点、进度安排等,合理组织小组发放和回收问卷。问卷调查的方法有抽样调查法、询问调查法、观察调查法和实验调查法等。具体选择哪种调查法,需要根据调查的对象和环境决定。

3.高级统计软件的功能介绍主要是指SPSS等软件在市场调查统计分析的应用讲解,有统计描述、假设检验和量表分析。对应的该操作部分主要是对调研数据的录入和高级软件的运用:建立数据文件,将调查问卷编码,在SPSS中录入问卷数据;根据市场调研的研究目标,运用SPSS功能模块,进行数据分析和建立相关图表。最后,根据SPSS分析结果撰写报告。高校开展综合案例教学法无需经费支持,未增加教师的工作量。唯一的实施要求是高级统计软件SPSS。而今,很多高校已经具备这个条件:具有安装SPSS高级软件的实验室。因此,综合案例法具有可行性。

四、结语

本文介绍了较为新颖的《市场调查与预测》课程授课方法:综合案例教学法。针对《市场调查与预测》课程特殊的实践要求,综合案例教学法注重培养学生的创新能力和实践能力。该教学方法实施一年后,教学效果显著,具统计,95%的学生承认该授课方法有助于调动学习兴趣,同时市场分析能力、问卷设计能力、统计知识运用和SPSS软件操作能力都得到良好的锻炼,对毕业设计和以后的工作有极大的帮助。但是,综合案例教学法的改进和完善还需努力,如运用网络问卷发放或网络访谈;增加高级统计软件的应用,同时教授SPSS,SAS两种分析软件,提高学生的软件操作技能等。

作者:宋连莲 单位:南京航空航天大学经济与管理学院

参考文献:

[1]曹扬.市场调查与预测课程教学的研究与实践[J].现代教育科学,2004,(3):66-68.

[2]段晓梅.基于SPSS软件的《市场调查与预测》实验课程教学研究[J].教育教学论坛,2014,(9):58-60.

教案与作业设计数学范文4

关键词:软件设计基础 案例式教学 案例式作业

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)03(c)-0155-03

1 问题的提出

大多数地方高校本科教育的培养目标是:培养高素质应用型人才。而应用型人才的重要特征是:学生的专业素质能够适应市场的需要。通信工程的学生要想适应市场需要,必须坚持“软硬兼通”的培养模式[1]。据统计,通信领域70%以上的增长靠软件,在一定的硬件设施基础条件上,软件业务是通信产业的主要业务增长点。因为硬件基础设施是相对稳定的,而软件业务的发展变化是非常快的,他既要满足客户的需求,还要满足现如今的发展趋势。因此通信软件的发展带动了整个通信行业的发展,进而成为推动整个IT行业向前发展的主要动力。目前,在大学教育扩招的背景下,对于纯硬件职位,用人单位在招聘本科人才时,几乎都要求有相关工作经验。也就是说,站在公司的利益上讲,没有公司肯愿意让应届毕业生来直接介入到硬件工作中去。而单纯懂软件,不懂硬件也不利于系统搭建。事实上,约有80%的行业应用软件是由非计算机专业的人编写的。而既掌握本专业知识,又掌握相当计算机应用知识,已经成为各行企业对各高校培养人才的要求。在此背景下,C语言程序设计和软件设计基础作为计算机软件的基石成为我校通信工程专业的必修课[2]。

为了更好地加强通信工程专业学生的软件编程能力,课程教研组编写《计算机软件基础实验及课程设计指导书》,充分利用动态链接库的优越性提出“跳跃性分级设计任务”,把验证型实验和设计综合型实验相结合[4],促进了学生软件学习的兴趣。尽管上述教改工作取得一定的成效,但是在毕业设计中,教研组发现学生对于软件设计类课题仍然缺乏认知度,对教师下达的任务无从下手,大部分学生都是靠“百度”和“google”完成毕业设计,这使我们反思,为什么学生还是这么惧怕软件呢?

教研组深入调研了市场上相关的计算机培训机构,发现他们在授课时具有小班上课,灵活机动,以案例教学为基础,用任务驱动教学等特点,这种授课方式对于有一定基础的学生来说,可以更好地聚焦他们的注意力,激发他们学习软件设计的兴趣。因此课程组提出《软件设计基础》课程案例式教学设计,试图引入20-30个案例,把基础理论与应用实践紧密结合,把案例和应用任务作为教学内容的主线,力争在4个学时内讲完案例(当然需要学生课下配合),最终提高学生的软件编程能力。

2 案例设计原则与实践

通信工程专业与计算机软件相关的课程主要为:计算机基础(1)C语言程序设计(1)Visual Basic程序设计(3)软件设计基础(4)Matlab及其应用(4)单片机原理与应用(5)DSP技术(5)软件无线电技术(5)嵌入式系统及应用(6)数据通信网(6)通信系统课程设计(7)。其中括号里的数字表示开课的学期。《软件设计基础》是计算机软件的核心课程,其主要内容包括数据结构,操作系统,数据库系统概论。开设这门课程的目的是让学生具有初步的软件编程能力,掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作。为了培养学生的软件素质,此课程也有相当数量的常规上机实验练习,但是这些练习缺少连贯性和系统性,一般都是以章节为主,学生所练习的题目范围比较小。更为突出的是:上机内容仅仅从计算机专业的角度加强学生的软件素质,并没有结合通信工程的专业特点,以至于在大四进行的通信系统综合课程设计中,学生对硬件有较好的掌握,但对串口编程等通信软件知识所知甚少,影响课程设计的进度。由此可见,结合通信工程专业的特点,科学有效地培养学生的软件素质,把案例教学引入到软件设计基础课程中,对于培养应用型人才起着至关重要的作用,具有现实意义[3]。

案例教学因其在美国哈佛大学商学院的成功应用而闻名于世,被教育界所广泛推崇。我国于20世纪80年代开始引入案例教学,但多年来一直主要用于法学、医学、经济学和管理学等学科领域,在工科类课程的教学中, 采用案例教学的偏少。案例教学法是运用案例进行教学的一种方法,通过对一个包含有问题在内的具体情境的描述,引导学生对这些特殊情境进行讨论的一种教学方法,是一种教师和学生直接参与共同对案例或疑难问题进行讨论的教学方法,其目的是培养学生批判性、分析性的思维能力和信心,论证和说服的技能,以及解决不同实际问题的应变能力。

软件设计基础课程的教学对多媒体的依赖性需要借助案例教学来吸引学生的注意力,并促使学生同步思维[5]。计算机软件的使用必须在计算机上进行,为加强直观性,提高教学效果,软件设计基础课程的教学就离不开多媒体设备。软件设计基础的教学,主要是要求学生掌握软件的各项功能和各种算法操作,对于一个较复杂的软件来说,其功能是很强大的,操作也非常多,且各种操作之间并无明显的联系,因此,单纯地向学生讲授零散的知识点,不利于学生的深入理解和联系记忆。可见,软件设计基础课程知识点的零散性需要利用案例来建立各知识点之间的联系,以利于学生理解和深入。

软件设计基础与其他课程的关联图如图1所示,案例式教学的例子尽可能与信息论、数据通信网、通信原理等通信老牌基础课相关。主要培养学生如下能力:问题分析能力、查阅新技术新资料的能力、工程实践能力、编写代码,撰写文档能力。具体实践如下:

(1)编写《软件设计基础》案例式教学实施方案,关键是要选择典型而准确的案例。因为案例教学法就是运用具体案例进行教学,如何选择案例,选择什么案例,对案例教学有着决定性的意义。故所选择案例应该是“准确”而又“典型”,“准确”是指案例内容与有关理论相吻合,“典型”是指该案例具有代表性,具体选择哪一个案例取决于教学的内容和目的。只有通过一个个精选的案例使学生轻松地掌握各个知识点的实际应用及其差异,才能达到预期的教学目的和教学效果。学生在学新课时,总是会问:“这门课程的知识到底有什么用?”这是学习过程中常常困扰学生的一个问题。案例教学将理论和实践引入特定的教学环境,从不同的角度审视两者的关系,在理论和实践之间架起了一座桥梁,使理论与实践有机结合在一起。案例分析促使学生对理论运用的方式、原因等作更深入的思考,在思考过程中,学生可以将有关的理论知识融会贯通, 并与实际应用联系起来,这样就使学生在学习知识的过程中记忆更加牢固。案例教学是把学生到社会去实践的过程提前到教学过程中, 让学生在学习的过程中, 就具有一定的实战经验。例如“约瑟夫环问题”是一个很好地讲述队列的案例,在讲完队列基本原理后,引导学生用队列解决“约瑟夫环问题”,具体编程时,根据学生的学习能力,可以采用分层次教学,例如对于接受能力快,编程基础好的同学可以引导他们用VC或C++Builder实现可视化编程。对于其他同学只要求编写控制台程序即可。当然为了方便学时学习,可以事先把相关接口做成DLL,这样使学生把精力都放在队列技巧的应用上。

(2)尝试探究式课程学习。所谓探究式课程学习是指在课程讲授中,以学生自主学习和合作讨论为前提,以案例指导书为基础,在教师的启发诱导下,学生自由表达观点、质疑探究问题,并通过个人、小组、集体等多种形式,结合自身的知识来解决疑点和难点。探究式课程学习特别重视培养学生的自学能力,发展创造性思维,开发学生智力,并通过自我探究,掌握科学方法和学会学习,为终身学习奠定基础。教师作为探究式课程学习的引导者,其任务是调动学生的积极性,促使他们自己去获取知识、发展能力,做到自己去发现问题、提出问题、分析问题、解决问题;与此同时,教师还要为学生的学习创设探究的情境,营造探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度,评价探究的成效。学生作为探究式课程学习的主人,根据课程学习的条件,明确探究目标,思考探究问题,掌握探究方法,敞开探究思路,交流探究内容,总结探究结果。课程学习结束后,可通过让学生自发组织小组答辩,课堂现场测试评定最后的成绩[6]。

凡是教过程序设计的教师都有这样的体会:语句教到一定的程度,学生会渐渐感觉到编程过难,无法继续学下去的想法。语句相当于程序设计的工具,只有大量的掌握好语句,才能在编程上如鱼得水。导致上述反常现象发生的原因有很多,其中最重要的一点就是长期以来程序设计的观念不是以如何处理好对象为出发点,而是以如何使用好语言为基点。受这种思想的影响,传统的程序设计教学是以讲解语法规则和语句格式为目标,而不是以解决问题为重点。也就这样导致学生在拿到任务后首先想的是该有哪条语句,而不是怎样把任务进行合理的解析。因此课题组尝试使用问题驱动的教学方法,先提出问题,然后介绍解决问题的方法,最后归纳总结其一般步骤。在讲述软件基础相关课程时,把每节的内容用案例引出,然后分析解决。这样学生容易明白本节的内容,增强其学习的积极性。

(3)探索“案例式作业”综合实训。在传统的授课中,都是按部就班地进行讲授―作业――点评――讲授……,学生在做作业时,基本上失去了兴趣,很多教师都反应目前学生作业的雷同度太高,实际上就是几个“作业范本”在学生中传来传去……。实际中可以采用“案例式作业”,所谓“案例式作业”指的是教师直接把一个综合案例项目作为作业,一门课程若交5次案例作业,每次教师准备4个案例,例如2009级第1次作业使用案例1-1,2010级第1次作业使用案例1-2,就可在某种程度上防止师兄学弟间的“作业交流”。实训时,教师将之前已经完成的实训项目运行给学生看,让学生对实训作业项目的结果有个感性认识,同时,在作业指导书中,对项目的功能、性能提出进一步的要求,学生可以参考运行项目的外观和功能特性,对项目进行改观、优化和创新。教师则以学生对项目的功能完成情况、性能指标达到情况、项目外观改观情况、优化情况和创新情况作为实训作业结果的考核指标对学生进行考核。由于软件类所需的主要设备――计算机已经非常便宜了,所以软件类的课程作业实训可以脱离实验室,在宿舍,在教室,只要有一台2000元的笔记本就可以完成实训作业,而教师也可以从批改“雷同”作业的烦恼中解脱出来,重点考察学生的软件编程能力[7]。

在布置实训作业时,要在框架程序中预设问题。在实训之前展示实训项目的运行框架,并不是预先实现项目的所有部分,而是将学生必须要掌握的知识部分和通过学生查阅资料可以解决的问题部分,在所展示的项目中将其空出来,并以文字的形式注明学生必须自行完成该部分的设计和编码。在展示实训项目时,可以有意识的将问题分类,例如,分类为一般难度、中等难度和高难度的问题,并对不同难度的问题在考核评分时赋予不同的分值,这样,可以督促学生解决预设,同时还可以激发较为优秀的学生解决高难度的问题的欲望,进而使得各种层次的学生在作业实训时都能有所作为,同时避免了作业抄袭。

3 案例设计示例

在传统的软件设计基础课堂上讲授时间复杂度知识点时,往往仅强调时间复杂度的概念及数学表示,学生能从教师简单的示例中大概知道时间复杂度的含义,但缺乏对其本质理解。如何设计与之匹配的案例,让学生不仅深刻的理解时间复杂度,而且能够有意识地运用时间复杂度解决实际问题呢?授课时,首先向学生提问,大家用的手机是如何存储照片的?存储照片的格式是什么?运用的数学原理是什么?多年授课经验表明,与生活常识密切相关的问题,往往会引起学生的注意,并踊跃回答问题。这样很自然地引出了二维离散余弦变换(简称2D-DCT),由于学生之前学习过高等数学,信号与系统,熟悉傅里叶级数分解,简单说明DCT与傅里叶级数的关系后,就会引起学生的思考,这个与信号系统相关的概念与时间复杂度有什么关系呢?2D-DCT公式列出如下:

(1)

(2)

接下来提问,如何利用C语言编程求出?如何简化运算,降低时间复杂度?

为了节约课堂时间,提出问题后,请学生在课下自觉编程,尝试独立解决问题。课下,教师可以通过课程博客与同学们在网络上互动。上课时,教师提问,2D-DCT编程需要多少重循环?常规算法需要的乘法次数是多少?降低时间复杂度的解决方案是什么?信号与系统课程中是否有相关算法的提示?在引发学生深入思考的同时,给出下列公式:

(3)

(4)

(4)

通过引导学生复习信号与系统函数组正交的概念,启发学生把式(3)看做式(1)的等价形式,进而提示学生可以把2D-DCT看做2个1D-DCT运算的组合,若N=8,传统直接的2D-DCT需要的乘法次数为64*64=4096,需要4重嵌套循环;若把2D-DCT按照式(3)分解,则可以看做是2个3重嵌套循环的组合,需要乘法的次数为64*8*2=1024,可见简单的数学变换可以节约4倍的计算量。学生听到这里一定兴趣盎然,没有想到时间复杂度会与考研重点课程《信号与系统》密切关联,进而会迫不及待地尝试编写程序,实现上述思想。

接着再次提问,实际编程中如何组织数据呢?学生经过思考,基本上都能给出利用数组实现,

设一个大小为8的数组SL(8),先读取一个8*8块的第一行资料值,赋给SL(8),对SL(8)进行一维DCT变换后得到一个新的SL(8)数组,再把SL(8)数组覆盖到原来的8*8块中相应的地方去。做完第一行后再做第二行,一直做完8行,一个8*8块的一维DCT即告完成,然后再做列方向的第二维DCT变换,变换公式一样,只是由SL(8)取8*8块的行资料变成取列数值。做完后覆盖回原值,即得到一个8*8块的DFT系数块,再重复这两个过程做第二个8*8块......。上述过程实现后,如何验证算法的正确性呢?当然,仿真工具Matlab是一个验证的好工具,学生会马上调出它,验证上述算法。

从上述案例可见,一个时间复杂度问题引出了《信号与系统》和《Matlab及其应用》两门课程的知识点,充分调动了学生的学习兴趣,使学生深刻地认识到学习软件编程知识是有用的,能够解决大问题,进而增强他们的好奇心和学习的动力。事实上,笔者认为,案例式教学是一种使学生快速理解知识点,增强学习兴趣的手段,在这个原则下,可以尝试编写多个案例,尽可能与通信的主干课联系起来,最终增强电子信息类专业学生的软件编程能力。

4 结语

实践中尝试使用案例式教学对《软件设计基础》课程进行改革,提出“案例式作业”,通过案例给学生展示作业实训项目的运行框架,使学生对作业实训项目有一个感性认识,对项目的功能、性能和逻辑有一个初步的了解,为学生对作业项目进行设计和对项目元素进行创新奠定了基础,通过设定项目难度系数,有效避免了作业抄袭。

设计符合通信工程专业特点的《软件设计基础》案例,把精讲原理与精选案例相结合,尝试探究式课程学习,把基础理论与应用实践紧密结合,把案例和应用任务作为教学内容的主线,进而提高学生的软件编程能力。

参考文献

[1] 王良成,王科明.普通高校通信工程专业的教学改革探讨[J].新课程研究(高等教育),2010(12):97-98.

[2] 胡永祥,杨伟丰,蒋鸿.应用型通信工程专业实践教学体系的构建[J].湖南工业大学学报,2011,25(3):105-108.

[3] 周云,辛华,姚新宇.案例教学在“计算机软件技术基础”课程中的尝试[J].高等教育研究学报,2007,30(3):57-59.

[4] 曹林,缪,樊文波.计算机软件基础课程设计的探索与实践[J].中国科教创新导刊,2008,30(10):133-135.

[5] 吴绍根.基于案例再现的软件开发综合实训项目设计[J].计算机教育,2009, 7(7):104-106.

教案与作业设计数学范文5

[关键词]高职;软件工程;实践课程;应用研究

一、引言

软件工程实践课程具有较强的理论性,而在专业技能上又表现出更高的操作性。从学科特色来看,软件工程是计算机科学与技术专业的融合,其内容围绕软件需求、系统分析、软件设计、技术实践等环节,强调高素质技能型人才的培养质量。然而,传统的软件工程实践课程教学效果并不理想,教学内容往往单一、枯燥,学生的学习积极性受到抑制。如软件开发中的数据流程无法提供应用环节,学生难以从中发现数据关联性问题,导致执行效率较低;在现代软件开发环境下,难以满足多层分布式架构设计要求。

二、软件工程实践课程内容的拓展

(一)软件工程建模应用设计

传统教学中软件工程实践课程建模设计,主要采用数据流程图方式,其优势在于从数据流程图的绘制上展现软件设计过程。然而,在绘制软件设计流程图过程中,往往导致学生产生畏难心理。同时,由于对整个软件需求、软件功能分析不到位,导致数据来源不统一、数据需求不清晰、数据存储出现异常、数据冗余度等问题,也在一定程度上影响了学生对知识和技能的掌握。所以,有必要改进软件工程实践课程的教学模式,有针对性地拓宽教学方案,特别是在流程图设计分析上,需要从软件工程分析、软件数据分析、软件功能分析等方面适当延伸和拓展。如在软件功能分析上,需要借助于软件数据流程图进行顶层设计,抽象出各软件功能子系统及相关单元的功能;在软件数据分析上,需要区分软件实体、属性及关联性,并对相关数据库进行识别,引导学生理解和应用不同的数据信息结构建立E-R模型。

(二)软件工程建模设计拓展

传统建模设计主要从系统功能上确定不同的模块,比较适宜面向过程的设计环境。但对于面向可视化、面向对象、面向事件驱动下的程序设计环境,则显得不相适宜。因此,需要从建模设计上进行扩展,保留原来软件过程类模块设计的主要内容,围绕软件结构、软件数据、软件界面等进行扩展。如在系统结构设计上,可以采用集中式结构、分布式结构,还可以采用集中-分布式结构;在确定软件应用模式上,可以采用B/S结构,也可以采用C/S结构;在确定数据设计上,可以采用逻辑数据集关系进行规范化处理,也可以采用物理数据集关系进行编码和命名;在界面设计上,根据软件功能及业务需求,来组织输入、输出,从而满足不同软件设计的开发需要。

三、软件工程类课程实践教学模式

软件工程类课程实践教学模式的重点,在于从教学内容的组织与优化上,联系软件工程设计实际,突出教学方法的创新性、实践性、应用性。根据软件工程类课程特点,在改革实践教学模式上,围绕实践教学纲要目标,融入多种实践教学方法。如案例驱动教学法、任务驱动教学法、典型案例分析法等,逐渐深入、细化软件工程理论知识与应用的展开。

(一)进销存C/S案例分析与应用

C/S软件结构基于客户、服务器关系,适用于业务流程复杂、对软件响应速度较高的软件开发项目。在C/S结构中,用户根据角色权限来操作相应功能模块,并实现进货、销货、库存汇总及各类报表的输出功能。在数据库设计上,要从软件执行效率、处理异常及满足业务需求等方面,设计系统数据库表、E-R图和数据视图。在数据库表结构设计中,根据不同数据字段项的使用特点,来优化系统后台数据库结构。如在SQLServer2008数据库中,可以定义员工名称表、商品基本信息表、客户基本信息表、仓库部门信息表、进货商品信息表、用户权限表、退货商品信息表、销售商品信息表、库存信息表等,以满足进销存管理系统设计中不同业务信息的统计与关联。在数据库视图设计上,常用的有标准视图、索引视图、分区视图三种,利用Select语句进行视图检索,确定入库视图v-GoodIn、v-ReGoods、v-UserSell、v-Use-rView基本视图。针对C/S结构中软件表单编码的设计,要从信息交换、处理、传输、共享等方面来优化编码规则。如在进货商品基本信息格式上,以“系统当前日期+‘JH’+7位数字编码”为规则,来提升商品信息识别效率。在系统触发器设计上,要保证商品信息数量一致性。如在t-Goods触发器设计上,对于某商品信息没有历史记录者,则触发入库信息表tb-Stock;若该商品在库存信息表中,则将该余量进行及时相加,保障库存信息实时更新。

(二)进销存B/S模型设计与应用

B/S模式是基于多层应用结构,将原来的表示层、业务逻辑层进行分离,便于开发人员提供简洁的功能操作界面。下面以ASP•Net为例来探讨软件工程实践教学。ASP•Net三层应用结构中,第一层是用户表示层USL,封装了人机交互的表单与组件,满足业务逻辑层与系统用户之间的信息传输需要,并通过简单的校验后传送给浏览器进行显示。第二层是业务逻辑层BLL,主要是对不同应用业务规则和逻辑的封装,便于用户通过业务逻辑层进行多种功能的调用,以及访问数据库等;第三层是数据访问层DAL,通过与数据库进行交互来获取查询记录、插入、修改、删除数据库记录等操作。在B/S软件工程模型中,数据访问包括业务实体访问和数据操作两部分,业务实体是反映现实生活的各类业务数据,而数据操作是基于对数据库的检索来完成的信息传输服务。Model业务实体层主要存储与业务实体相关的数据属性值;DBUtility公共类主要是从Web.congfig配置信息库中获取类库,满足对数据库相应操作的访问;DAL数据访问层主要是记录数据库的表结构,满足增删、修改等功能;BLL业务逻辑层主要是满足创建数据库类,以及对数据库进行访问调用。

四、软件工程实践课程案例实施要点

软件工程实践课程在案例教学实践中还要注意几个问题。一是对于典型案例的选择与应用,要贴近软件工程实践需求,特别是接近行业软件开发现状,体现案例的实践性、应用性。二是在引入典型案例进行讲授与实践操作时,要注意多种教学方法的统合。如对于一些结构化程序设计方法,可以选择面向对象的综合性案例,让学生能够从结构化模型分析中,了解和认识不同功能模块的设计要求和方法;还可以让学生从项目讨论中,自己动手来设计程序,激发学生的创新意识和探索精神。三是要优化典型案例的教学方案,不同案例的导入要与教学目标相适应。要让学生从案例实践中,明确为什么这样设计,懂得为什么要撰写不同的设计任务,根据软件工程生命周期来细化程序设计要求,解决什么样的问题,具备什么样的功能等,多从程序设计案例分析上加深理解。四是案例分析要融入师生互动与参与,特别是通过对程序设计不同功能、不同环境的变化,如何从运行时效性上来优化程序设计;通过分组探讨等方式,来共同编写执行程序,来对各小组程序进行分析,让学生参与提问与改进,从具体的程序设计开发中积累经验,增强学生的合作意识、团队协作能力。五是强调案例导入分析与总结归纳,特别是教师要鼓励学生在案例分析中,对错误和不解进行归纳,来分析成因和问题所在,积极总结改进思路和方法,尊重学生的独特见解,引领学生创新意识的培养。另外,软件工程类课程实践教学具有特色性,不同教学内容、不同课程在实践应用中还有差异。如对于当前流行的软件开发语言及程序设计,NET与J2EE架构具有相似性与差异性,在典型案例导入中,要结合企业需求、教学分析、学生实际来选择,体现软件工程类课程实践教学的可操作性,满足学生从案例分析到职场应用的有效过渡。

五、结语

高职软件工程实践课程教学,是增强毕业生软件应用能力的必然选择。面对人才市场需求的变化,应该从软件工程类课程实践教学体系建设上,把握好“教”与“学”的关系,激发学生的软件应用热情和主动性,着力以典型案例导入与具体程序设计任务驱动,锻炼学生的动手能力、实践能力、应用能力、创新能力,真正为社会、为企业培养高素质的软件设计人才。

参考文献:

[1]陈中育,吕振洪,叶荣华等.软件工程专业课程建设的思考与实践[J].计算机教育,2013(10):48-51.

[2]李净,郭洪禹,红春.程序开发类课程群框架下“数据结构与算法分析”实践教学研究[J].工业和信息化教育,2016(11):61-65.

教案与作业设计数学范文6

关键词:卓越工程师教育计划;数控;教育教学改革;工程实践

2010年,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》出台,其宗旨是促进我国工程教育由大变强,“卓越工程师教育培养计划”正是在这样的大背景下应运而生的重大改革项目。我校机械工程及自动化专业已将该计划的申请提交教育部。在已制订的机械工程及自动化专业卓越工程师培养方案中,《数控技术》课程是一门重要的专业课程。本专业一直坚持以提高学生动手能力、培养学生工程意识为主线的教学理念,对高年级学生在创新型工程人才的培养过程中起举足轻重的作用,这与卓越工程师的培养目标相吻合。

一、实施典型案例或项目教学,强化学生的工程能力

《数控技术》课程是现代先进制造技术的基础,是一门新兴的机械制造及机电控制类专业必修的技术课,培养学生应用多学科知识分析问题的能力及机电系统综合设计应用能力,从而提高学生解决实际问题和自主分析问题的能力。“卓越工程师教育培养计划”的核心内容是培养学生基于问题、项目、案例的研究性学习方法。如:“项目教学法”就是以现代认知心理学思想、自适应学习理论和探索性学习架构为基础,促进学生主动学习、自主发展的一种新型的教学方法。让工程教育回归工程,提高学生的工程能力是工科类学校实施卓越工程师计划的主要目标。因此,本专业旨在以强化工程实践能力为核心,重构专业课程体系和专业教学内容,注重完成项目的全过程,形成一种以互动式学习与探索为特征的教学方式。理论与实践教学有机结合充分体现在项目教学过程中,以此发掘学生的创造潜能,培养学生的综合能力。课程教学中选择来自企业生产一线的工程案例作为教学内容,呈现实际生产所存在的问题和需求。因此,对《数控技术》课程教学内容进行更新,将工程实例作为案例教学的内容之一,对增强学生的工程能力大有裨益。在《数控技术》课程中实施以案例教学法为主要特征的教学方法改革,在实际生产中精选典型工程案例,指导学生如何运用所学知识解决这些案例问题。如:《数控技术》中的“数控加工工艺”部分应用性很强,课堂上单纯灌输的理论知识还不足以讲清楚相关内容,通过大量的案例讲解才能解决问题。案例教学的互导式教学方法体现了课程的亮点,学生的学习兴趣浓厚、积极性逐渐提高,学习效果也大大改善。

二、实施创新实践教学,培养学生的创新能力

实验和实践是培养工科学生创新能力的主要途径,但是理论教学课程中一般不可能设置太多的实验或实践环节。这样,《数控技术》课程根据教学内容的需要,采用两种独特的方式:一是开设开放型选修类实验,包括“数控车床加工非圆曲线零件”、“数控钻铣零件加工(综合类零件编程加工)”等实验项目,作为理论课程实验的补充,学生根据自己的兴趣爱好和自身实际需要自愿进行选修,成为人人可以参与的实践活动;二是修订新的培养计划,开设出创新实践环节,配合教学计划中的专业课程设计,同时利用教师的科研项目开发“数控加工工艺研究”方面的研究性课题供学生选择,这些课题均来自于教师的科研项目,需要综合运用多门机械自动化专业理论课程。2012年修订的培养方案中,实践教学在教学计划中的比重提高,实践教学内容更新补充,实践教学体系进一步完善。学生自主查阅文献并确定方案、自己选用合适的工艺方法、编程设计、加工过程实施加工、检测、评定和改进加工产品的质量,这样,学生可以提高实践操作和动手能力,掌握科学的研究方法。

1.建立“现代制造系统”的校内专业化实验室。购置了数控车床、镗铣加工中心、线切割机床、数控焊接机、内外雕刻机、三坐标测量仪、机械手、数控加工刀具、夹具等硬件。建设了CAD/CAM机房,配齐了UG、Pro/Engineer、Solidworks、数控加工仿真等软件供学生上机实习。

2.学生在上机床操作前,使用数控加工仿真软件、三维CAD/CAM自动编程与加工模拟软件,先在电脑上模拟仿真加工过程,以此验证加工的正确与否,有助于提高加工操作的正确性和效率。

3.学生在现代制造系统实验室学习操作数控设备、拟定加工方法和巩固加工工艺知识,同时,学生在参与教师科研项目中掌握其研究过程。在适当时机教师再指导学生申请校级、市级和部级大学生科研创新计划项目。学生能充分发挥自主的创造性能力,展示自己的创造性思维,实现卓越计划的人才培养目标。

4.参与教师科研项目,实现产学研结合。为学有余力的学生提供直接参加或独立完成科研项目的机会,引导学生进入科学前沿、了解科研发展动态、启发创新意识、提高动手能力。

5.联合大型机械装备及制造企业,建立校外实习基地。从企业选拔实习指导教师,可以是工程技术人员或资深技师。

三、打造校外实习基地建设的创新模式

作为数控人才培养基地的高等院校,在教学中必须随着数控设备和企业先进生产方式的发展而改革,许多新设备、新方法和新工艺的出现,使得高校相关课程的教学内容必须随之更新和完善。实习基地建设发展的本质和核心问题是有效沟通,针对目前工科专业校外实习基地建设过程中普遍存在的问题,建立一套科学的组织沟通机制,构建合理的实习组织管理模式,建立一支有经验的导师队伍是成功开展实习的保证。

1.建立有效的沟通机制。实习学生、专业院系、生产企业是与校外实习基地密切相关的三个方面,其中院系处于核心位置。打造一支既有实践经验又有理论高度的实习指导教师队伍,建立实习基地激励机制,学校和企业制定的教学计划和实训方案具有针对性、实用性和柔性,才能更好地发挥实习基地作用。

2.强化实习的过程管理。实习基地管理模式包括实习前准备、实习中监管、实习后评估。实习由指导教师带队,委托企业进行日常管理。实习结束后进行效果全面评价,提高实习基地建设与管理水平。实习基地构件一个过程监控平台,包括:①信息系统;②实习计划设置;③实习岗位管理;④过程监控;⑤实习评价反馈;⑥统计分析。

通过在《数控技术》课程中实施案例教学、创新实践、实验教学、开设开放型实验和创新实践训练环节,可以在一定程度上提高学生工程能力、激发学生的创新思维,同时,着力打造校外实习基地建设的创新模式,为培养卓越机械工程师奠定基础。

参考文献:

[1]宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育,2011,(7):25-27.

[2]王雷,凌雪.机械专业卓越工程师培养实施的思考[J].中国现代教育装备,2012,(1):50-52.