時(shí)間:2023-09-06 17:26:57
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇防災(zāi)減災(zāi)教學(xué)設(shè)計(jì)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
(一)課堂教學(xué)的組織能力
對(duì)于高校教師來說,要具有組織好教學(xué)內(nèi)容的能力。因?yàn)榇髮W(xué)課堂中的所有學(xué)生幾乎都已接近成年,相比于中學(xué)生來說,他們具有更強(qiáng)的自我意識(shí),這時(shí)就要求大學(xué)教師要對(duì)所講的課堂內(nèi)容有一個(gè)充分的準(zhǔn)備,講課時(shí)要有一定的邏輯性,深入淺出地對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)行講解。
(二)多媒體的運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力
如今的高校教學(xué)需要教師具備一定的創(chuàng)新能力。通過對(duì)各高校進(jìn)行調(diào)查得知,學(xué)生對(duì)于創(chuàng)新性課程有著濃厚的興趣,因此需要高校教師具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質(zhì)。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,各大高校都引進(jìn)了多媒體教學(xué)設(shè)備,這就對(duì)教師的信息技術(shù)應(yīng)用能力提出了更高的要求。
(三)良好的教學(xué)心態(tài)和溝通能力
身為一名合格的高校教師要具備良好的教學(xué)心態(tài),要盡最大的努力和學(xué)生建立一種融洽的師生關(guān)系。高校教師要勇于摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)方法,要將學(xué)生放在教學(xué)的核心地位,虛心接受學(xué)生提出的建議和問題,多與學(xué)生進(jìn)行溝通,只有這樣才能創(chuàng)建一種良好的學(xué)習(xí)氛圍。
二、高校教師在教學(xué)技能方面存在的問題
(一)教學(xué)觀念落后
就當(dāng)前我國(guó)高校教師的教學(xué)水準(zhǔn)來說,很多教師仍然停留在傳統(tǒng)的教學(xué)理念之上,大多數(shù)教師認(rèn)為從事教學(xué)工作的時(shí)間越長(zhǎng),所具有的經(jīng)驗(yàn)就越豐富,從而不愿意接受新鮮的事物,并且認(rèn)為所有的教育都是一成不變的,這就是高校教學(xué)觀念落后的表現(xiàn)。對(duì)比國(guó)外的教學(xué)分析得知,我國(guó)大多數(shù)教師都需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育觀念,學(xué)習(xí)和掌握國(guó)外先進(jìn)的教學(xué)方式,以便更好地促進(jìn)我國(guó)教育事業(yè)的發(fā)展。
(二)專業(yè)知識(shí)匱乏
高校教師通常需要具有較高的綜合素質(zhì),尤其是在自己本專業(yè)領(lǐng)域研究范圍內(nèi)。且隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)已有知識(shí)水平的要求越來越高,這時(shí)就更需要大學(xué)教師不斷豐富自己的專業(yè)知識(shí)。但由于受到教學(xué)觀念和教學(xué)背景的限制,大多數(shù)教師缺乏相應(yīng)的擴(kuò)展能力。除此之外,我國(guó)教育體制還缺乏一個(gè)完整的技能考評(píng)機(jī)制,很多教師未經(jīng)受過嚴(yán)格的教育和培訓(xùn)就已上崗,從而造成教師徒有很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)卻缺乏課堂教學(xué)技能。
三、高校教師教學(xué)技能的改進(jìn)措施
(一)對(duì)高校教師定期進(jìn)行教學(xué)技能的培訓(xùn)
首先學(xué)校要為高校教師營(yíng)造一個(gè)交流合作的氛圍。各高??蓞f(xié)同創(chuàng)建一個(gè)教師相互交流學(xué)習(xí)的平臺(tái),以促進(jìn)教師之間的相互學(xué)習(xí)與共同進(jìn)步。其次,定期開展教師技能培訓(xùn),聘請(qǐng)知名教授實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn),言傳身教,以便從根本上提高教師的教學(xué)技能。最后,利用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備,針對(duì)多媒體課件的制作等技能對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn),通過資源共享來提高教師的教學(xué)技能??傊?,提高教學(xué)技能是一個(gè)長(zhǎng)久的任務(wù),身為教師要不斷學(xué)習(xí)、不斷努力,從一點(diǎn)一滴中提高自身的專業(yè)技能。
(二)高校教師應(yīng)著力提高自身的專業(yè)技能
首先,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,樹立終身學(xué)習(xí)的教學(xué)觀念,及時(shí)學(xué)習(xí)掌握先進(jìn)的專業(yè)知識(shí),不斷學(xué)習(xí),不斷實(shí)踐,在教學(xué)實(shí)踐中不斷取得進(jìn)步。平時(shí)工作中,教師要注意教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié),多學(xué)習(xí)同行的優(yōu)點(diǎn),課程設(shè)置得要新穎,發(fā)人深省,給學(xué)生以啟迪。其次,掌握先進(jìn)的多媒體操作技能,學(xué)習(xí)精美、豐富的課件的制作方法,以提高學(xué)生的審美能力。最后,開展講解與互動(dòng)的新式課堂,加強(qiáng)師生互動(dòng)。在與學(xué)生的交流中,要能發(fā)現(xiàn)課堂中所存在的問題并及時(shí)改進(jìn),同時(shí)還要關(guān)注學(xué)生的思想,掌握學(xué)生的思想動(dòng)態(tài),及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
綜上所述,目前我國(guó)各大高校的教師,尤其是醫(yī)學(xué)外科方面的教師,存在著嚴(yán)重的專業(yè)性不足的問題,很多教師對(duì)醫(yī)學(xué)外科知識(shí)掌握得不夠熟練,有的甚至并非出自醫(yī)學(xué)專業(yè),自身能力很難滿足日益發(fā)展的醫(yī)療衛(wèi)生需求。同時(shí),在醫(yī)學(xué)行業(yè),目前還沒有一個(gè)成熟的教師考評(píng)制度,這嚴(yán)重影響到了教師醫(yī)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。通過對(duì)我國(guó)高校的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析得知,高校教學(xué)方法和教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變對(duì)教師的技能提出了新的要求和方向,這就要求相關(guān)部門應(yīng)盡最大的努力提高教師的技能水平,尤其是青年教師,并為他們編寫培訓(xùn)教材,建立實(shí)踐資源庫,努力培養(yǎng)一批專業(yè)知識(shí)過硬的教師團(tuán)隊(duì)。
【中圖分類號(hào)】 G421 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1006-5962(2012)09(b)-0035-01
前言
目前,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,所形成的先進(jìn)制造技術(shù)日益引起各國(guó)的重視,它是提高企業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新能力的根本途徑,而先進(jìn)制造技術(shù)又以數(shù)控技術(shù)為主要標(biāo)志。所以,在全國(guó)各地的高職院校,都開設(shè)了數(shù)控編程與加工技術(shù)類課程,除了沿海和少數(shù)內(nèi)地職業(yè)院校有條件進(jìn)行理論實(shí)踐一體化教學(xué)之外,大多數(shù)院校實(shí)訓(xùn)條件極差,學(xué)生十多人共用一臺(tái)數(shù)控機(jī)床,有的學(xué)校甚至沒有數(shù)控機(jī)床,學(xué)生連動(dòng)手的機(jī)會(huì)都沒有。
數(shù)控機(jī)床非常昂貴,少則十幾萬,多則幾百萬,對(duì)于經(jīng)費(fèi)緊張的學(xué)校來說,只能“望床興嘆”,但是由于就業(yè)率很高,很多學(xué)校沒有條件開設(shè)專業(yè),也硬著頭皮開設(shè),造成了教學(xué)質(zhì)量低下,學(xué)生動(dòng)手能力差。
1 數(shù)控加工仿真軟件介紹
數(shù)控仿真軟件是通過計(jì)算機(jī)的編程和建模,將加工過程用三維圖形或者二維圖形的方式演示出來的軟件。目前比較常見的上海宇龍、南京宇航、北京斐克、廣州超軟等數(shù)控仿真軟件,它們都有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):它能全面的仿真數(shù)控加工的過程,包括機(jī)床設(shè)定(支持多種數(shù)控系統(tǒng))、定義毛坯、刀具準(zhǔn)備、基準(zhǔn)測(cè)量、G代碼處理、面板操作等;配置要求低,只需要仿真軟件和要求不是很高的微機(jī),并與多種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)兼容;操作的安全性很高,不會(huì)因?yàn)閷W(xué)生的錯(cuò)誤操作而造成人身傷害,更不會(huì)損壞機(jī)床;不需要原材料,投入資金少,占地小,不會(huì)造成資源的浪費(fèi);利用網(wǎng)絡(luò)可以搭建交流的平臺(tái),為師生的交互提供了方便等。
2 教學(xué)中的問題
我院機(jī)械工程技術(shù)系機(jī)電一體化專業(yè)和模具專業(yè)都開設(shè)了數(shù)控編程與加工類課程,設(shè)置48左右學(xué)時(shí)理論課和3-6周的實(shí)訓(xùn)課程。
我院數(shù)控實(shí)訓(xùn)室有數(shù)控車床4臺(tái)、數(shù)控銑床2臺(tái),配備的是杰比克系統(tǒng),功能落后,與社會(huì)主流系統(tǒng)脫節(jié),在理論教學(xué)中安排的實(shí)驗(yàn)課程,學(xué)生在進(jìn)入社會(huì)參加工作后還需要重新學(xué)習(xí)新的數(shù)控系統(tǒng)。所以,很難進(jìn)行編程和加工教學(xué)。
常州科教城現(xiàn)代工業(yè)中心數(shù)控基地是國(guó)家級(jí)實(shí)訓(xùn)基地,擁有數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控銑床各20多臺(tái),常州大學(xué)城內(nèi)各高職院校可以共享使用。由于使用的學(xué)校過多,安排也非常緊張。另外,只接受整周實(shí)訓(xùn)教學(xué),所以本專業(yè)的數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程就安排在數(shù)控基地。但是,數(shù)控編程與加工理論課程的實(shí)驗(yàn)課就不能安排。這全憑黑板和多媒體很難給學(xué)生帶來直觀的感受,給教學(xué)帶來了很大的問題。
3 理論與實(shí)訓(xùn)課程一體化設(shè)計(jì)
數(shù)控仿真軟件,在理論課程與實(shí)訓(xùn)課程中建立起了“橋梁”。
在理論課程的教學(xué)整體設(shè)計(jì)中,總共安排了6個(gè)項(xiàng)目,以國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中級(jí)為教學(xué)范圍,含括各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。每個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)總共分為:
STEP1:編制數(shù)控加工工藝方案;
STEP2:編制數(shù)控加工程序;
STEP3:軟件仿真加工;
STEP4:編程與加工問題歸納;
STEP5:思考題。
這樣,學(xué)生就有了在電腦上操作數(shù)控機(jī)床的機(jī)會(huì)。目前由于我院沒有數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)室,同學(xué)們可以在課堂上使用個(gè)人筆記本電腦,或者使用教師機(jī)進(jìn)行操作練習(xí)。仿真軟件的教學(xué)目前還處在使用盜版軟件的階段,會(huì)出現(xiàn)一些問題,比如:加工的零件表面會(huì)有鋸齒狀;在使用刀具半徑補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候,刀路非常詭異等等。
實(shí)訓(xùn)課程可以理解為理論課程的實(shí)踐化,把電腦上的仿真操作,映射到實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作加工。當(dāng)然,雖然整個(gè)流程相仿,但是實(shí)際加工有很大的區(qū)別,如下。
(1)仿真加工的切削參數(shù)無論合適與否,都不會(huì)影響加工,學(xué)生無法看到切削效果。
(2)工件的安裝與找正,在軟件上無法模擬實(shí)現(xiàn)操作過程。
(3)刀具的裝卸與調(diào)整,在軟件上無法模擬實(shí)現(xiàn)操作過程。
(4)半成品和成品的檢驗(yàn),軟件上無法精確檢驗(yàn),達(dá)不到訓(xùn)練效果。
(5)學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間使用模擬軟件,會(huì)造成粗心和不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髁?xí)慣。
雖然數(shù)控仿真加工軟件存在著這樣那樣的問題,但是它帶來的優(yōu)勢(shì)更加明顯。
4 教學(xué)效果
在教學(xué)中,筆者采用了數(shù)控加工仿真軟件,在第一次課上,首先給學(xué)生播放了一些精選的數(shù)控加工的視頻,然后就直接打開軟件,學(xué)生一個(gè)個(gè)睜大眼睛,瞪著屏幕。筆者從事本課程的理論教學(xué)工作多年,第一次感受到幾乎所有學(xué)生有如此高的興趣。
大部分高職學(xué)生在高考中分?jǐn)?shù)偏低,學(xué)習(xí)興趣差,素質(zhì)參差不齊,每個(gè)班都有3-5人對(duì)理論課程毫無興趣,屬于完全的被動(dòng)學(xué)習(xí),給老師也造成了很大的壓力。
但是數(shù)控加工仿真軟件的使用,給沉悶的理論課堂帶來了生機(jī)。在課堂的編程練習(xí)中,效果明顯好于以前,一些“后進(jìn)”學(xué)生也能編出數(shù)控程序。
當(dāng)然,如果能建立數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)室,人手一臺(tái)電腦,教學(xué)效果將再上一個(gè)臺(tái)階。一個(gè)數(shù)控仿真加工實(shí)訓(xùn)室的建設(shè),如果已經(jīng)具備機(jī)房,就只需要購買軟件,但是價(jià)格也不便宜。
參考文獻(xiàn)
對(duì)高血壓患者和有高血壓病家族史者進(jìn)行有關(guān)高血壓疾病知識(shí)的講座,使其掌握高血壓病的相關(guān)知識(shí),提高自我保健意識(shí),改變不良的生活方式,可預(yù)防和減少高血壓病的發(fā)生。因此,社區(qū)健康教育是減少高血壓病發(fā)生的有效途徑。
社區(qū)高血壓健康教育有利于高血壓病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療。高血壓大多起病緩慢、漸進(jìn),一般缺乏特殊的臨床表現(xiàn),而常常被人們疏忽,有高血壓病家族史、肥胖、高脂血癥或有頭暈、頭痛等人群應(yīng)經(jīng)常監(jiān)測(cè)血壓,以盡早發(fā)現(xiàn)高血壓病人。
社區(qū)高血壓健康教育有利于高血壓病人的早期治療和規(guī)范化治療。
高血壓病人可通過健康教育了解高血壓高血壓病及其并發(fā)癥對(duì)人們的危害及可治療性,長(zhǎng)期控制好血壓對(duì)提高生活質(zhì)量的重要性,使高血壓患者在醫(yī)生的指導(dǎo)下自覺、長(zhǎng)期地堅(jiān)持體育高血壓鍛煉,合理飲食,規(guī)范用藥,積極主動(dòng)地參與治療,將血壓控制在理想水平,減少或延緩并發(fā)癥的發(fā)生,有效的提高高血壓患者的生活質(zhì)量。
2 社區(qū)健康教育的對(duì)象、方式和內(nèi)容
社區(qū)高血壓知識(shí)健康教育的對(duì)象:主要是中、老年人中易患高血壓的人群、高血壓病人極其家屬等。
社區(qū)高血壓知識(shí)健康教育的方式:根據(jù)具體情況采取多種形式如集中講座、看科教影視片、發(fā)放相關(guān)的健康教育知識(shí)手冊(cè)、醫(yī)患個(gè)別交談以及病人之間相互交流等。
社區(qū)高血壓健康教育的內(nèi)容:首先見解高血壓病的發(fā)病原因、臨床特點(diǎn)、并發(fā)癥的嚴(yán)重危害性,使病人了解高血壓病的相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)病人對(duì)該病的治療,調(diào)動(dòng)其主觀能動(dòng)性,從而做到在醫(yī)生指導(dǎo)下規(guī)范用藥、定期復(fù)查;對(duì)已發(fā)生并發(fā)癥的高血壓病人要鼓勵(lì)其樹立戰(zhàn)勝疾病的信心,積極配合治療,使病情得到最佳控制。其次講解高血壓病防治的基本知識(shí),如低鹽、低脂飲食、戒煙、控制體重、適當(dāng)?shù)捏w育鍛煉和保持良好情緒對(duì)防止高血壓病在重要意義及使用降壓藥物可能出現(xiàn)的毒副作用、注意事項(xiàng)和長(zhǎng)期規(guī)范用藥的重要性,使其掌握有關(guān)藥物的知識(shí),達(dá)到正確用藥和長(zhǎng)期堅(jiān)持用藥的目的,將血壓控制在理想水平,減少或延緩并發(fā)癥的發(fā)生,有效的提高高血壓患者的生活質(zhì)量。
3 小結(jié)
當(dāng)今世界范圍內(nèi)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和綜合國(guó)力的激烈競(jìng)爭(zhēng),歸根結(jié)底就是知識(shí)的競(jìng)爭(zhēng),人才的競(jìng)爭(zhēng),尤其是創(chuàng)新人才的競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)正面臨著教育改革的艱巨任務(wù),如何在大眾教育的背景下培養(yǎng)出合格的設(shè)計(jì)人才,滿足工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,是工業(yè)設(shè)計(jì)教育發(fā)展和改革需要深入研究和討論的重要課題。對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)來說,認(rèn)清形勢(shì),更新教育觀念,轉(zhuǎn)變教學(xué)方式是重中之重。
二、三段式教學(xué)的特點(diǎn)和方法概述
課堂教學(xué)是工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),如何提高課堂教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新及綜合思考能力,這就需要工業(yè)設(shè)計(jì)教育工作者開拓思路,在教學(xué)方法上做新的嘗試。
“三段式”教學(xué)法主要由課前問題自學(xué)、課中講解討論和課后動(dòng)手實(shí)驗(yàn)三部分構(gòu)成,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。學(xué)生根據(jù)各自的課前自學(xué)狀況,帶著問題進(jìn)課堂,在教師有針對(duì)性的講解下,進(jìn)行同學(xué)間、師生間的互動(dòng)和網(wǎng)狀交流研討。掌握教學(xué)內(nèi)容后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),鞏固理論知識(shí),訓(xùn)練操作動(dòng)手能力。該教學(xué)方法的亮點(diǎn)是在課堂充分激活學(xué)生的思維,點(diǎn)燃學(xué)生的思維火花和學(xué)習(xí)興趣;給學(xué)生展示的機(jī)會(huì),學(xué)生帶著問題上課,教師主要從各個(gè)角度對(duì)疑難問題進(jìn)行解答和引導(dǎo);課后通過課題實(shí)驗(yàn),鞏固所學(xué)知識(shí),驗(yàn)證自我推論的正確性。
三、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)中應(yīng)用三段式教學(xué)法的必要性
工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的特點(diǎn)決定了三段式教學(xué)法的可行性和必要性。
首先,工業(yè)設(shè)計(jì)是個(gè)創(chuàng)造性的學(xué)科。創(chuàng)造性是工業(yè)設(shè)計(jì)的靈魂和核心,也是工業(yè)設(shè)計(jì)教育的靈魂和核心。這就要求在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的思考分析能力,創(chuàng)新意識(shí)和批判精神。在以往的教學(xué)過程中,教師在講臺(tái)上滔滔不絕,生怕學(xué)生聽不懂學(xué)不會(huì),內(nèi)容越講越細(xì),例子越舉越多。設(shè)計(jì)類的課程內(nèi)容更新快,老師天天忙著查找最新的資料,課件容量逐年增加,總是覺得課時(shí)太少,不夠講。而臺(tái)下的學(xué)生,開始還能認(rèn)真聽課,時(shí)間一長(zhǎng)就昏昏欲睡。課堂缺少了學(xué)生的參與,只剩下老師在唱獨(dú)角戲。到了提問時(shí)間,老師發(fā)現(xiàn)學(xué)生并沒有完全掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容,以為是自己教的不夠,再次詳講精講,惡性循環(huán)繼續(xù)。其實(shí)大學(xué)生有著很好的自學(xué)能力,課本上的內(nèi)容基本上都可以自學(xué)掌握。老師可以放開手,讓學(xué)生自我學(xué)習(xí),把課堂的時(shí)間拿來講解難點(diǎn)和提高討論,剩余的時(shí)間根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親自去驗(yàn)證自己的分析結(jié)論正確與否。不僅提高了講課的效率,還鍛煉了學(xué)生的思考分析能力、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
四、工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中運(yùn)用三段式教學(xué)法實(shí)踐與效果分析
改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式,就要改變單一被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生“自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)”。老師的主要作用是指導(dǎo)合作探究,點(diǎn)撥方法規(guī)律。
根據(jù)工業(yè)設(shè)計(jì)不同年級(jí)學(xué)生的思想狀況和對(duì)專業(yè)課掌握的程度,分別進(jìn)行不同的“三段式”教學(xué)和創(chuàng)新思維訓(xùn)練,要在有限的課時(shí)和資源內(nèi)進(jìn)行多次教學(xué)方法的嘗試,分別以分組競(jìng)賽,挑戰(zhàn)幸存者、角色扮演等等方式進(jìn)行改革。
以改良與開發(fā)設(shè)計(jì)課程為例,把教學(xué)分成三個(gè)階段。
第一階段:課前問題先梳理。現(xiàn)代心理學(xué)認(rèn)為,“一切思維都是從問題開始的”。“問題梳理”即是由老師設(shè)計(jì)出自學(xué)的問題和任務(wù),學(xué)生帶著問題在實(shí)踐中找答案。比如,在講解“無障礙公共設(shè)施設(shè)計(jì)”的內(nèi)容前,先讓學(xué)生分組進(jìn)行弱勢(shì)群體生活模擬。一個(gè)學(xué)生蒙上眼睛體驗(yàn)居住在城市里的盲人如何完成過馬路、乘坐交通工具、買東西、打電話、上網(wǎng)等日常事務(wù),同組的同學(xué)跟在旁邊記錄。其他組的學(xué)生有的體驗(yàn)聾啞人的生活,有的借來輪椅體驗(yàn)殘疾人的生活。城市里許多不同功能的無障礙設(shè)施我們平日并不在意,當(dāng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)地模擬調(diào)研時(shí),才發(fā)現(xiàn)很多無障礙設(shè)施都有問題,甚至是嚴(yán)重的設(shè)計(jì)缺陷。他們進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,畫圖分析,互相討論,然后制作講解說明。
第二階段:課中講解討論。老師先提出課程內(nèi)容,課本中直接明了的部分由學(xué)生根據(jù)課前的自學(xué)情況快速
轉(zhuǎn)貼于
解決,教師不做過多的講解。課堂的重頭戲是學(xué)生在自學(xué)中解決不了或調(diào)研后形成的難點(diǎn)議題。師與生之間、組與組之間、師生與多媒體之間多維互動(dòng)式學(xué)習(xí),通過模擬實(shí)驗(yàn)的切身感受,提出切實(shí)可行的改進(jìn)方案,力爭(zhēng)突破難點(diǎn),解決重點(diǎn)。整個(gè)教學(xué)過程中教師是引導(dǎo)者的身份,在遇到難以解決的問題時(shí),給予學(xué)生及時(shí)的幫助和指導(dǎo)。學(xué)生才是教學(xué)的主體,一切可以由其自學(xué)或經(jīng)過討論分析解決的內(nèi)容教師都不要過多參與,要相信學(xué)生的自學(xué)能力。
第三階段:課后動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。課后實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,鞏固所學(xué)知識(shí),化知識(shí)為能力的主要手段。學(xué)生根據(jù)各組的分析報(bào)告和討論交流的結(jié)論,利用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備自己動(dòng)手制作“無障礙設(shè)施”的實(shí)地模型。在實(shí)際的操作中,又復(fù)習(xí)了材料工藝學(xué)、機(jī)械加工等課程。因?yàn)閷W(xué)生參與了整個(gè)課題的始終,看著自己的設(shè)計(jì)方案一點(diǎn)一點(diǎn)變成現(xiàn)實(shí),很有成就感,積極性很高。有時(shí)課后還會(huì)主動(dòng)要求延時(shí),甚至雙休日都待在實(shí)驗(yàn)室里,這種熱情和主動(dòng)性是以往以講解為主的課程模式不曾有過的。
五、三段式教學(xué)法在實(shí)踐中的總結(jié)與反饋
在利用“三段式”教學(xué)法提高教學(xué)效果之前,任課教師一定要充分的準(zhǔn)備,在圍繞教學(xué)大綱的前提下,有針對(duì)性的提出問題,整理重點(diǎn)題目和核心內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生深入到每個(gè)問題的內(nèi)涵里,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行本質(zhì)性的了解和全面的思考分析,讓學(xué)生有的放矢,有據(jù)可查。在課堂討論時(shí),要控制好每一組學(xué)生的發(fā)言時(shí)間,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)明扼要的語言闡述自己的觀點(diǎn),著重培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和創(chuàng)新性、知識(shí)面的廣泛性和實(shí)用性,以提高學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段,教師要做好設(shè)備的維護(hù)及安全措施,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料工藝等方面給予支持。
在實(shí)際教學(xué)工作中“三段式”教學(xué)法確實(shí)能收到不錯(cuò)的教學(xué)效果,但是并不是唯一的教學(xué)方法,一些大一的基礎(chǔ)課就不太適用,初入大學(xué)的新生們對(duì)所學(xué)專業(yè)不甚了解,專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)也一無所知,基本的專業(yè)技能也沒有掌握,貿(mào)貿(mào)然進(jìn)行“三段式”教學(xué),會(huì)讓他們無所適從,認(rèn)為老師不負(fù)責(zé)任,甚至喪失對(duì)專業(yè)的興趣。所以這種教學(xué)方法應(yīng)該在大二大三的專業(yè)課程中開展。
[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634(2013)03-0068-04
0 引言
《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程主要研究如何科學(xué)、合理地編制試驗(yàn)計(jì)劃,制定試驗(yàn)方案,并統(tǒng)計(jì)其試驗(yàn)結(jié)果,從而使試驗(yàn)工作達(dá)到好且省的效果。試驗(yàn)設(shè)計(jì)從不同優(yōu)良性出發(fā),合理設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,有效控制試驗(yàn)干擾,科學(xué)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù),全面進(jìn)行優(yōu)化分析,直接實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)[1]。試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)具有設(shè)計(jì)靈活、計(jì)算簡(jiǎn)便、試驗(yàn)次數(shù)少、優(yōu)化成果多、可靠性高、適用面廣等特點(diǎn),已成為現(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)體系中一種先進(jìn)的優(yōu)化方法,它對(duì)于提高生產(chǎn)率、創(chuàng)造利潤(rùn)起著巨大的作用,已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如,采用試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化了苯酚液化和化學(xué)鍍銅工藝[2,3],提高了汽車的平順性[4],改進(jìn)了渦輪增壓器渦殼的結(jié)構(gòu)[5],獲得了綠茶提取以及甜葉菊甙提取液絮凝的工藝[6,7]。此外,我國(guó)作為正在大步前進(jìn)的發(fā)展中國(guó)家,無論是科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā),還是工程設(shè)計(jì)、經(jīng)營(yíng)管理,都應(yīng)大力推廣和應(yīng)用試驗(yàn)優(yōu)化技術(shù),這是加快我國(guó)建設(shè)與發(fā)展步伐的客觀需要。根據(jù)社會(huì)需求,各個(gè)學(xué)校都開設(shè)了試驗(yàn)設(shè)計(jì)相關(guān)課程。如何提高試驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐以及科研的緊密結(jié)合,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,使試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容更豐富,涉及更多專業(yè)領(lǐng)域,更具有實(shí)用性,是各個(gè)高校《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)。本文將對(duì)廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)這一新的教學(xué)方法進(jìn)行闡述,以促進(jìn)《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)質(zhì)量的改善。
1 高?!对囼?yàn)設(shè)計(jì)》課程中存在的問題
目前,高校《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中普遍存在的一個(gè)問題就是試驗(yàn)設(shè)計(jì)未得到充分重視,把較多的課時(shí)放在了統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用和原理的理解上[8]。同時(shí),多數(shù)高?!对囼?yàn)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)內(nèi)容都是實(shí)物試驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)物試驗(yàn)是指由專門人員,在確定的條件下,利用某些儀器、設(shè)備和一定的測(cè)試技術(shù)進(jìn)行的實(shí)地試驗(yàn)。實(shí)物試驗(yàn)耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力,而且受某些條件的限制,實(shí)施困難。例如,考察某個(gè)縣各鄉(xiāng)去年工業(yè)生產(chǎn)情況及規(guī)律,由于其規(guī)律系統(tǒng)是歷史性的,無法進(jìn)行實(shí)物試驗(yàn);而飛船、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)等大型貴重試驗(yàn),其物力和財(cái)力花費(fèi)較大,在一定程度上限制了試驗(yàn)的順利進(jìn)行,影響了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的通用性、適用性及其技術(shù)推廣。
其次,多數(shù)學(xué)校的《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程僅僅針對(duì)食品、化工、農(nóng)業(yè)等某一個(gè)專業(yè)或領(lǐng)域開設(shè),教學(xué)過程中所采用的教材以及案例也僅針對(duì)某一專業(yè),這在一定程度上限制了試驗(yàn)設(shè)計(jì)在不同專業(yè)及領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。
因此,如何豐富《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,擴(kuò)大試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用范圍,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造力是亟待解決的問題,而廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)則能較好的解決這個(gè)問題。
2 廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義及內(nèi)涵
廣義試驗(yàn)是為了察看某事的結(jié)果或某物的性能而從事的某種活動(dòng),是實(shí)物試驗(yàn)與非實(shí)物試驗(yàn)的總稱。從數(shù)理統(tǒng)計(jì)上理解,隨機(jī)抽樣就是試驗(yàn),一次抽樣就是一次廣義試驗(yàn),一次抽樣結(jié)果就是一個(gè)隨機(jī)事件,就是一個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)值,因此關(guān)于樣本的研究就是試驗(yàn)設(shè)計(jì),且是廣義試驗(yàn)。進(jìn)行抽樣使用的種種手段和方法,包括實(shí)物試驗(yàn)的方法都屬于廣義試驗(yàn)方法的范疇。從信息科學(xué)理解,廣義試驗(yàn)就是獲取信息的某種活動(dòng)。凡是獲取信息而進(jìn)行的種種手段與方法都屬于廣義試驗(yàn)方法的范疇;對(duì)廣義試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)就是廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì);廣義試驗(yàn)就是關(guān)于信息的量的科學(xué),是研究如何既快又省地獲取既多又好的信息的一門學(xué)科。
廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)具有三個(gè)基本特點(diǎn):(1)廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)作為一門通用技術(shù),其通用性更強(qiáng)、應(yīng)用范圍更廣,是對(duì)傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的一種擴(kuò)展。除實(shí)物試驗(yàn)和技術(shù)領(lǐng)域以外,非實(shí)物試驗(yàn)領(lǐng)域以及非技術(shù)領(lǐng)域,如生產(chǎn)編制、產(chǎn)品經(jīng)銷、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、領(lǐng)導(dǎo)決策、社會(huì)調(diào)查、日常事務(wù)等,凡是需要抽樣獲取信息的場(chǎng)合,都有可能應(yīng)用廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)。例如,運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法,對(duì)港作拖輪油耗隨船齡增長(zhǎng)而發(fā)生變化的情況進(jìn)行相關(guān)性分析[9],對(duì)軍隊(duì)轉(zhuǎn)業(yè)技術(shù)人才的考評(píng)方法[10]、交通意向調(diào)查[11]、提高課程教學(xué)效果[12]、大學(xué)生英文報(bào)刊使用效果與影響因素的分析[13]等均是廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)范疇;(2)廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法靈活多變,除實(shí)物試驗(yàn)方法外,如觀察、調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、一般測(cè)量、數(shù)學(xué)計(jì)算、銷售、考核、民意測(cè)驗(yàn)等,一切獲取信息的方法都是廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法;(3)廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)不受實(shí)物試驗(yàn)的條件限制,既可以滿足實(shí)際需要,又能提高實(shí)驗(yàn)效率,提高經(jīng)濟(jì)效益。
3 《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中的廣義試驗(yàn)設(shè) 計(jì)實(shí)踐
廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)在教學(xué)中的目的是引導(dǎo)學(xué)生突破實(shí)物試驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維限制,開闊思路,從而拓寬試驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用。廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則、分析方法及步驟都與普通的試驗(yàn)設(shè)計(jì)基本相同,主要區(qū)別在于試驗(yàn)方法和思路。因此,廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)方法在《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中的實(shí)踐體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容改革上,在實(shí)際教學(xué)中針對(duì)不同學(xué)科和領(lǐng)域,結(jié)合我國(guó)企業(yè)界人士、工程技術(shù)人員、研究人員和管理人員等對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)需求的具體情況,增加不同學(xué)科及領(lǐng)域的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,并為每一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法配上一個(gè)廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)案例,包括實(shí)物試驗(yàn)設(shè)計(jì)和非實(shí)物試驗(yàn)設(shè)計(jì)?!对囼?yàn)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)以講授設(shè)計(jì)思路為主,向?qū)W生灌輸試驗(yàn)設(shè)計(jì)的“廣義”概念,強(qiáng)調(diào)廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
3.1 故障辨析設(shè)計(jì)
產(chǎn)品零件很多,但只要一兩個(gè)零件出現(xiàn)問題就會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品故障,而且故障原因不易查出;同時(shí)當(dāng)產(chǎn)品的故障率很低時(shí),要尋找產(chǎn)生問題的原因尤其困難。因此針對(duì)故障率非常低的產(chǎn)品采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)尋求隱藏在眾多零件中的缺陷原因。
教學(xué)時(shí)以典型試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法——齒輪箱故障辨析試驗(yàn)設(shè)計(jì)為例[1],在搜集的有缺陷的齒輪箱中任選一定數(shù)目的產(chǎn)品,將產(chǎn)品中的可疑零部件作為考察因素的一個(gè)水平;從好產(chǎn)品中取出相同數(shù)目的產(chǎn)品,將同樣的零部件作為考察因素的另一水平,然后按照正交表將之重新組裝,進(jìn)行試驗(yàn),獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,尋找對(duì)故障具有高度影響的一個(gè)或多個(gè)零件,實(shí)現(xiàn)對(duì)少量組合進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn),達(dá)到大量零件狀況調(diào)查的目的。傳統(tǒng)實(shí)物試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行故障辨析時(shí),需要重新設(shè)計(jì)和制造加工變速箱從而進(jìn)行故障辨析,而廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法則只需采用常規(guī)檢測(cè)方法搜集缺陷產(chǎn)品即可實(shí)現(xiàn)故障辨析,極大降低了企業(yè)進(jìn)行故障辨析的成本,提高了生產(chǎn)率。
3.2 壽命試驗(yàn)設(shè)計(jì)
通過產(chǎn)品壽命試驗(yàn),提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)壽命和使用壽命,是可靠性設(shè)計(jì)和質(zhì)量管理中的一個(gè)重要內(nèi)容。通常企業(yè)和科研單位專門組織,往往耗費(fèi)大、時(shí)間長(zhǎng),且由于試驗(yàn)條件的局限,使所得試驗(yàn)結(jié)果適應(yīng)范圍不廣、代表性不強(qiáng)。廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用組織生產(chǎn)、銷售與使用三方進(jìn)行壽命試驗(yàn),通過統(tǒng)計(jì)以及產(chǎn)品的實(shí)際使用獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
講授《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程時(shí)以汽車輪胎壽命試驗(yàn)設(shè)計(jì)為例[1],從用戶處搜集試驗(yàn)數(shù)據(jù),壽命試驗(yàn)對(duì)道路條件、行駛距離和駕駛習(xí)慣不作限制,考慮不同汽車的效應(yīng)和同一汽車不同輪胎安裝位置效應(yīng),選擇正交表,將該正交表所形成的輪胎分別安裝在汽車的4個(gè)不同位置,隨意駕駛,測(cè)取試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
該試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法避免了因傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)需選擇完全相同的汽車和道路條件而產(chǎn)生的費(fèi)時(shí)費(fèi)資以及代表性差、試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)等問題,既可以控制試驗(yàn)干擾、使試驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確,而且輪胎壽命更接近實(shí)際使用條件,同時(shí)也可使生產(chǎn)和使用雙方的效益提高。
3.3 市場(chǎng)分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)
影響產(chǎn)品市場(chǎng)銷售的因素很多,且各因素影響程度各異。通過試銷以及對(duì)各因素影響程度的分析,可以依輕重緩急對(duì)這些因素進(jìn)行處理,以使該產(chǎn)品快速穩(wěn)步占據(jù)市場(chǎng)。但怎樣去分析各種因素對(duì)試銷產(chǎn)品的綜合影響程度,以前并沒有一個(gè)較好的方法。采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)各影響因素進(jìn)行試驗(yàn),可以合理取舍,使產(chǎn)品快速打入并占有市場(chǎng)。
以皮鞋營(yíng)銷試驗(yàn)設(shè)計(jì)為例[14],根據(jù)定性分析結(jié)果,消費(fèi)者在選擇皮鞋時(shí)特別關(guān)注鞋底、鞋幫和價(jià)格,因此選擇鞋底、鞋幫和價(jià)格為試驗(yàn)因素,對(duì)各因素設(shè)定水平,確定營(yíng)銷組合方案,采用選擇法和打分法進(jìn)行營(yíng)銷方案的評(píng)價(jià),依據(jù)調(diào)查結(jié)果確定各因素重要性順序,推斷最優(yōu)營(yíng)銷組合方案,制定企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展戰(zhàn)略和市場(chǎng)營(yíng)銷策略。該試驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)物試驗(yàn)有所區(qū)別,無需進(jìn)行實(shí)際銷售,而是通過訪問消費(fèi)者的方式搜集試驗(yàn)數(shù)據(jù),調(diào)查分析方法簡(jiǎn)單易行,分析結(jié)果的可信度高,具有較高的實(shí)用性。
3.4 數(shù)學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
數(shù)學(xué)試驗(yàn)指不需要進(jìn)行實(shí)物試驗(yàn)而是通過數(shù)學(xué)計(jì)算獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)的試驗(yàn),是非實(shí)物試驗(yàn)中的一種典型試驗(yàn)。采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)可以考察因素與試驗(yàn)指標(biāo)關(guān)系式中各因素的特點(diǎn)、變化規(guī)律,進(jìn)而篩選因素,或者尋求最優(yōu)組合或極值。
以電磁繼電器觸點(diǎn)分段速度試驗(yàn)設(shè)計(jì)為例[15],繼電器的電壽命與電磁繼電器觸點(diǎn)的分?jǐn)嗨俣茸兓嘘P(guān),而觸點(diǎn)的分?jǐn)嗨俣扰c銜鐵行程、返簧預(yù)壓力矩、靜合壓力、觸點(diǎn)間隙以及動(dòng)合超程等調(diào)整參數(shù)有關(guān)。因此有必要研究影響觸點(diǎn)分?jǐn)嗨俣鹊年P(guān)鍵參數(shù),以提高繼電器電壽命。以調(diào)整參數(shù)為因素、觸點(diǎn)分?jǐn)嗨俣葹橹笜?biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),根據(jù)因素水平表編制試驗(yàn)方案,根據(jù)專業(yè)知識(shí),用動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型計(jì)算觸點(diǎn)的分?jǐn)嗨俣龋瑢?duì)計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,得到影響觸點(diǎn)分段速度的主次因素,在確定關(guān)鍵調(diào)整參數(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,獲取最佳調(diào)整參數(shù)。整個(gè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中都未進(jìn)行實(shí)物試驗(yàn),而是通過數(shù)學(xué)計(jì)算的方法獲得試驗(yàn)指標(biāo),若進(jìn)行實(shí)物試驗(yàn),難度大、干擾多且時(shí)間長(zhǎng)。數(shù)學(xué)試驗(yàn)可以很好地解決傳統(tǒng)實(shí)物試驗(yàn)存在的實(shí)際問題。
3.5 生產(chǎn)計(jì)劃試驗(yàn)設(shè)計(jì)
約束理論認(rèn)為,瓶頸控制著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作,瓶頸上的產(chǎn)出率決定了整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)出率,因此最大限度地提升瓶頸資源的生產(chǎn)能力是提高生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵[16]?,F(xiàn)有的瓶頸識(shí)別方法大部分都是在生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后,通過對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集、模擬和仿真分析進(jìn)行瓶頸識(shí)別,都屬于事后的瓶頸識(shí)別方法。
針對(duì)現(xiàn)有瓶頸識(shí)別方法的不足,提出一種基于正交試驗(yàn)的瓶頸識(shí)別方法。該方法利用正交表和多種分派規(guī)則構(gòu)造試驗(yàn)方案,以生產(chǎn)系統(tǒng)的所有機(jī)器為因素,以機(jī)器采用的調(diào)度規(guī)則為水平,以生產(chǎn)系統(tǒng)作業(yè)目標(biāo)為試驗(yàn)指標(biāo),安排正交試驗(yàn)方案,并進(jìn)行正交試驗(yàn),通過各因素的極差計(jì)算,確定各因素對(duì)指標(biāo)影響的主次順序,尋找對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)作業(yè)目標(biāo)影響最大的瓶頸機(jī)器,并優(yōu)選出最優(yōu)調(diào)度方案[17]。試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以在生產(chǎn)任務(wù)執(zhí)行之前,預(yù)先給出瓶頸機(jī)器所在,指導(dǎo)生產(chǎn)計(jì)劃和相關(guān)生產(chǎn)準(zhǔn)備,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
以案例教學(xué)為手段,以設(shè)計(jì)思路為主體,通過廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)方法在《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中的實(shí)踐,擴(kuò)展了傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容,突破了傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)物試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用領(lǐng)域,使試驗(yàn)設(shè)計(jì)通用性更強(qiáng)、應(yīng)用范圍更廣。使不同學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)生可以獲得相關(guān)領(lǐng)域的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)了廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的。
4 結(jié)束語
廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以大大突破實(shí)物試驗(yàn)應(yīng)用領(lǐng)域的限制,使試驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍擴(kuò)展到科研、生產(chǎn)、管理和日常生活等技術(shù)和非技術(shù)領(lǐng)域。廣義試驗(yàn)設(shè)計(jì)在《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中的實(shí)踐,突破了《試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程的傳統(tǒng)實(shí)物試驗(yàn)教學(xué)方法,將試驗(yàn)設(shè)計(jì)作為一種數(shù)學(xué)工具,一種優(yōu)化思想,不僅拓展到非實(shí)物試驗(yàn)領(lǐng)域,更重要的是將其提升到設(shè)計(jì)科學(xué)、管理科學(xué)的層面,使試驗(yàn)設(shè)計(jì)作為通用技術(shù)的通用性更強(qiáng)、應(yīng)用范圍更廣,可極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和能動(dòng)性,產(chǎn)生顯著的教學(xué)效果。
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一、仿真虛擬機(jī)器人軟件能提高小學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的興趣
興趣是影響教學(xué)活動(dòng)的主要因素。人們一旦對(duì)某一事物產(chǎn)生濃厚的興趣,就會(huì)主動(dòng)地去求知,去探索,去實(shí)踐。一般程序設(shè)計(jì)內(nèi)容比較抽象,由于小學(xué)生的思維特點(diǎn)是以直觀形象思維為主,并逐步向抽象邏輯思維過渡。所以,小學(xué)生往往在學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)時(shí)感到枯燥、難懂,大大降低學(xué)習(xí)的興趣。
圖1 圖形化編程界面
圖2 五角星路徑效果
仿真虛擬機(jī)器人軟件采用的是圖形化編程界面和直觀的流程圖編程(如圖1所示),學(xué)生不再是對(duì)著一些乏味的字母和符號(hào)。學(xué)生還可以利用仿真系統(tǒng)的仿真功能即時(shí)看到編程的效果(如圖2所示)。同時(shí),仿真虛擬機(jī)器人軟件采用了生活化的情景主題任務(wù),如2009年以“虛擬滅火”為主題,2010年以“虛擬火炬?zhèn)鬟f”為主題,2012年則以“虛擬校車”為主題,為程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)增添了趣味性。因此,仿真虛擬機(jī)器人軟件比起傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語言能夠大大提高小學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的興趣。
二、仿真虛擬機(jī)器人軟件有助于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想的學(xué)習(xí)
學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)最重要的是學(xué)習(xí)算法和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的思想。尤其是小學(xué)生,小學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)重點(diǎn)應(yīng)放在理解程序設(shè)計(jì)的基本概念和基本結(jié)構(gòu)上,應(yīng)重算法輕語法,注重運(yùn)用算法思維和結(jié)構(gòu)化程序的思想去分析問題、解決問題。在使用仿真虛擬機(jī)器人的程序設(shè)計(jì)教學(xué)中,仿真虛擬機(jī)器人軟件能夠?yàn)槌绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)營(yíng)造良好的程序?qū)嵺`環(huán)境,學(xué)生在設(shè)計(jì)程序后,能從虛擬機(jī)器人的行為中得到即時(shí)反饋,學(xué)生再根據(jù)這些反饋修改程序。這樣,學(xué)生就經(jīng)歷了一個(gè)“思考—實(shí)踐—再思考—再實(shí)踐”的反復(fù)的人機(jī)交互過程,直到目標(biāo)程序的實(shí)現(xiàn)。仿真虛擬機(jī)器人軟件在此過程中能夠幫助學(xué)生理解并形成程序設(shè)計(jì)的思想。
以機(jī)器人簡(jiǎn)單巡線為例,在仿真虛擬環(huán)境下,機(jī)器人需要沿著白色引導(dǎo)線行走。實(shí)現(xiàn)方式是在機(jī)器人的前方左右各放一個(gè)光電傳感器,通過判斷光感的光值來決定執(zhí)行相應(yīng)程序,沿著白線行走。學(xué)生需要先分析機(jī)器人巡線時(shí)會(huì)出現(xiàn)幾種情況,再運(yùn)用算法思維解決,最后通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)。如圖3所示,車巡線時(shí)會(huì)出現(xiàn)4種情況,如果車右邊的光感器返回大于0的值,則右邊傳感器檢測(cè)到白線,在這種情況下有兩種可能性,一是車子方向向左偏了,二是車子到了十字路口,如何區(qū)分這兩種情況呢?我們可以通過第二個(gè)光電傳感器的數(shù)據(jù)來判斷。如果第二個(gè)傳感器返回大于0的值,說明車兩邊都?jí)壕€,來到十字路口了,則可以決定車是直走還是轉(zhuǎn)彎。如果第二個(gè)傳感器返回的是小于0的值,說明車左偏,則需要對(duì)車向右偏轉(zhuǎn)校正角度后再執(zhí)行直走程序。
圖3
如果左邊的光感器返回不大于0的值,在這種情況下有兩種可能性,車子方向向左偏了或者在線上正常行走。如何區(qū)分這兩種情況,我們需要車右邊光感器的數(shù)據(jù),如果右邊的光感器返回大于0的值,則是右邊壓線了,也就是車子偏左,我們需要對(duì)車向右偏轉(zhuǎn)校正角度后再執(zhí)行直走程序。如果左右兩個(gè)光感器返回值都不大于0,則說明車是在線上行走的,執(zhí)行直走程序。
結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)是順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。這個(gè)虛擬機(jī)器人簡(jiǎn)單巡線的程序主要用到的是循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu),學(xué)生只有通過一步一步的邏輯分析,才能充分考慮各種情況,只有在理解這些程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)作用后,才能通過編程實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)器人巡線程序。因此,學(xué)生利用仿真虛擬機(jī)器人軟件學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì),其圖形化的編程界面能幫助學(xué)生運(yùn)用邏輯思維分析問題,其仿真虛擬的環(huán)境能形象直觀地引導(dǎo)學(xué)生用算法思維解決問題,從而有助于培養(yǎng)小學(xué)生結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的思想。
三、仿真虛擬機(jī)器人軟件有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維
創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的動(dòng)力。《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要(試行)》明確指出:“努力創(chuàng)造條件,積極利用信息技術(shù)開展各類學(xué)科教學(xué),注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?!背绦蛟O(shè)計(jì)學(xué)習(xí)就是一種培養(yǎng)創(chuàng)新思維的學(xué)習(xí)。在程序設(shè)計(jì)中,達(dá)到目標(biāo)任務(wù)的編程方法是多樣的,學(xué)生可以充分發(fā)揮創(chuàng)造性,以不同的編程方法去實(shí)現(xiàn)。即使是一個(gè)簡(jiǎn)單程序的實(shí)現(xiàn),從分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試到最終實(shí)現(xiàn),都是一個(gè)創(chuàng)造性的過程。
仿真虛擬機(jī)器人軟件在創(chuàng)新思維培養(yǎng)的設(shè)計(jì)上也有所體現(xiàn)。它提供了地圖編輯功能、虛擬機(jī)器人的編輯功能,使整個(gè)程序設(shè)計(jì)具有開放性。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。例如2012年廣州市易時(shí)代3D虛擬機(jī)器人競(jìng)賽,競(jìng)賽的主題是智能校車接送學(xué)生,競(jìng)賽的內(nèi)容是使校車(虛擬機(jī)器人)在指定時(shí)間內(nèi)從起點(diǎn)行駛到指定的車站接送“學(xué)生”,然后送往學(xué)校完成整個(gè)任務(wù)。任務(wù)包括:沿道路行駛,躲過道路上的障礙物,到指定(一個(gè)或多個(gè))車站接“學(xué)生”,回到學(xué)校。在教學(xué)中,我們可以根據(jù)競(jìng)賽的內(nèi)容和規(guī)則,利用軟件的地圖編輯功能編輯出模擬競(jìng)賽的地圖(如圖4所示),供學(xué)生訓(xùn)練。學(xué)生看到地圖后,首先需要考慮虛擬機(jī)器人行走哪條路線才能最快到達(dá)終點(diǎn)。
圖4
經(jīng)過分析,可以走的線路有:第一,從第一個(gè)路口向右越過第一個(gè)路障后轉(zhuǎn)到車站1,然后經(jīng)過兩個(gè)路口轉(zhuǎn)向到達(dá)車站2,再經(jīng)過兩個(gè)路口轉(zhuǎn)向到達(dá)廢車,越過廢車后到達(dá)終點(diǎn)。第二,從第一個(gè)路口向右越過第一個(gè)路障后轉(zhuǎn)到車站1,然后經(jīng)過兩個(gè)路口轉(zhuǎn)向到達(dá)車站2,再直行一個(gè)路口到達(dá)路障,越過路障后右轉(zhuǎn)到達(dá)終點(diǎn)。第三,直行兩個(gè)路口到車站2,然后右轉(zhuǎn)兩個(gè)路口直行一個(gè)路口到達(dá)車站1,再掉頭直行兩個(gè)路口到達(dá)廢車,越過廢車后到達(dá)終點(diǎn)。
由于競(jìng)賽規(guī)則還允許校車(虛擬機(jī)器人)離開白色軌跡線行駛,大大增加了程序設(shè)計(jì)的開放性,所以在競(jìng)賽中,有的學(xué)生使用光電傳感器和超聲波來完成任務(wù),有的學(xué)生使用指南針和GPS來完成任務(wù),有的學(xué)生還想出了利用倒車的功能提高效率,充分體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)造性。因此,具有開放性特點(diǎn)的仿真虛擬機(jī)器人軟件在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,讓學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用程序設(shè)計(jì)知識(shí)去解決問題。
四、結(jié)束語
仿真虛擬機(jī)器人軟件能夠引起小學(xué)生興趣,符合小學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn),把仿真虛擬機(jī)器人軟件應(yīng)用到小學(xué)程序設(shè)計(jì)教學(xué)中,能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的興趣,有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。因此,仿真虛擬機(jī)器人軟件可成為小學(xué)信息技術(shù)程序設(shè)計(jì)教學(xué)的新載體。
參考文獻(xiàn)
一、程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)及建構(gòu)主義理論
程序設(shè)計(jì)課程是高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程,同時(shí)也是非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的公共必修課程,在對(duì)學(xué)生的整體教學(xué)計(jì)劃和課程設(shè)計(jì)中占據(jù)著非常重要的地位。程序設(shè)計(jì)課程是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的延伸和應(yīng)用,具有相當(dāng)?shù)倪壿嬓?,學(xué)好程序設(shè)計(jì)課程對(duì)于提高學(xué)生的抽象思維能力和邏輯分析能力有極大的幫助。但由于各類程序語言均存在著概念抽象、語法繁多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn),對(duì)于初學(xué)者來說學(xué)習(xí)起來有一定難度,尤其是在傳統(tǒng)的“以教為中心”的教學(xué)模式下,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,知識(shí)再生能力較差。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、幫助學(xué)生牢固地掌握知識(shí)和技能、提升學(xué)生的信息素養(yǎng),就需要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,探索出有助于學(xué)生長(zhǎng)久發(fā)展的教學(xué)方法。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者在原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在一定的社會(huì)文化情境中,主動(dòng)對(duì)信息進(jìn)行加工處理、建構(gòu)知識(shí)意義的過程。其核心是:學(xué)生是知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者,而不是外部信息刺激的被動(dòng)接受者;教師是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義的幫助者,而不是知識(shí)意義的灌輸者。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下,學(xué)生的知識(shí)不是通過教師傳授而獲得,而是自己在一定的情境下,借助于他人的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過意義建構(gòu)的方式獲得。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論有利于學(xué)生發(fā)散性思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的提升。
二、建構(gòu)主義教學(xué)方法的應(yīng)用
在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下,在“以學(xué)為中心”的教學(xué)模式中,包含著兩種較為成熟的教學(xué)方法:拋錨式教學(xué)方法和支架式教學(xué)方法。
(一)拋錨式教學(xué)方法及其應(yīng)用。這種教學(xué)方法要求建立在有感染力的真實(shí)事件或真實(shí)問題的基礎(chǔ)上,確定這類真實(shí)事件或問題被比喻為“拋錨”。建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)習(xí)者要想完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu),即達(dá)到對(duì)該知識(shí)所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其他事物之間聯(lián)系的深刻理解,最好的辦法是讓學(xué)習(xí)者到真實(shí)情境中去感受(即通過獲取直接經(jīng)驗(yàn)來學(xué)習(xí))。拋錨式教學(xué)方法由創(chuàng)設(shè)情境、確定問題、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和效果評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)組成。
示例:冒泡排序法的教學(xué)設(shè)計(jì)。排序是處理數(shù)據(jù)時(shí)常用到的一種計(jì)算方法,在很多實(shí)際應(yīng)用中都會(huì)涉及到排序。冒泡排序是一種經(jīng)典的排序,其基本思路為:依次比較相鄰的兩個(gè)數(shù),將小數(shù)放在前面,大數(shù)放在后面。即首先比較第1個(gè)和第2個(gè)數(shù),將小數(shù)放前,大數(shù)放后。然后比較第2個(gè)數(shù)和第3個(gè)數(shù),將小數(shù)放前,大數(shù)放后,如此繼續(xù),直至比較最后兩個(gè)數(shù),將小數(shù)放前,大數(shù)放后,并重復(fù)以上過程。由于在排序過程中總是小數(shù)往前放,大數(shù)往后放,相當(dāng)于氣泡往上升,所以稱作冒泡排序。
1、創(chuàng)設(shè)情境。用多媒體演示實(shí)際社會(huì)中某項(xiàng)比賽所采用循環(huán)賽的過程。模擬5個(gè)人參賽代表5個(gè)數(shù),先從第5個(gè)人與第4個(gè)人開始第一場(chǎng)比賽,比賽后的勝者(即是二個(gè)數(shù)比較后較小的數(shù))交換到前面,再與第3個(gè)人比賽,依此類推,直到最后勝者(第一名即最小數(shù))交換到第一個(gè)位置為止;再對(duì)剩下的4個(gè)人重復(fù)上述比賽過程,直至所有人的名次排好為止。
2、確定問題。對(duì)上述實(shí)例進(jìn)行講解,詳細(xì)闡述冒泡排序的含義和規(guī)則,提出問題:寫出5個(gè)數(shù)的冒泡排序程序代碼。在給出問題的基礎(chǔ)上,要對(duì)解決問題所用到的知識(shí)技能點(diǎn)加以講解,本例中需用用到數(shù)組、循環(huán)結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)。
3、自主學(xué)習(xí)。教師提供給學(xué)生某些線索,如每輪指定一個(gè)位置的數(shù),依次和后方的數(shù)進(jìn)行比較,如果比較中發(fā)現(xiàn)指定的數(shù)字較大,則交換位置,并且每輪比較的次數(shù)遞減一。
4、協(xié)作學(xué)習(xí)。在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,以小組為單位討論并寫出算法流程圖,并確定如何用循環(huán)和分支程序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)算法,最后編寫代碼。
5、效果評(píng)價(jià)??梢杂猛瑯拥慕虒W(xué)方法解決另外一種排序方法,以此來檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和遷移能力,來評(píng)定教學(xué)效果。
(二)支架式教學(xué)方法及其應(yīng)用。這種教學(xué)方法是為學(xué)生建構(gòu)對(duì)知識(shí)的理解提供一種概念框架。這種概念框架是為發(fā)展學(xué)生對(duì)問題的深刻理解所必需的,為此,事先把復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)加以分解,以便于把學(xué)習(xí)者的理解逐步引向深入。支架式教學(xué)方法由確定主題、創(chuàng)設(shè)情境、獨(dú)立探索、合作學(xué)習(xí)、效果評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)組成。
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示例:方法調(diào)用的教學(xué)設(shè)計(jì)。方法是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中重要的知識(shí)點(diǎn),其概念抽象,理解起來有一定難度,方法是函數(shù)和過程的統(tǒng)稱,近似于數(shù)學(xué)中函數(shù)的含義。通過支架式教學(xué)方法,幫助學(xué)生充分理解方法的含義與調(diào)用過程。
1、確定主題。首先對(duì)數(shù)學(xué)中函數(shù)的含義進(jìn)行講解,尤其是自變量和因變量的理解。從而引申出方法中實(shí)參、形參、傳值、傳址等概念。
2、創(chuàng)設(shè)情境。利用多媒體演示數(shù)學(xué)函數(shù)的一般求解過程,例如假設(shè)x等于5,則f(5)=5+1;另外,演示程序?qū)崿F(xiàn)方法的功能,其過程如下:
子過程:
Sub f(byval x,byref y)
x=x+1
y=y+1
End sub
主函數(shù):
Sub main()
Dim a=0
Dim b=0
Console.writeline(”a=”& a & ”b=”& b)
f(a,b)
Console.writeline(”a=”& a & ”b=”& b)
End sub
3、獨(dú)立探索。讓學(xué)生觀察上述兩種求解過程,獨(dú)立探索數(shù)學(xué)函數(shù)中自變量、因變量與程序方法中實(shí)參、形參的關(guān)系,獨(dú)立描述出方法調(diào)用的過程,并分析傳值和傳地址之間會(huì)產(chǎn)生的結(jié)果差異,拓展思考方法。
4、合作學(xué)習(xí)。在獨(dú)立思考和探索的基礎(chǔ)上,對(duì)學(xué)生分組,進(jìn)行集體討論,并用圖文等手段描述出方法調(diào)用的過程,最終完成實(shí)參、形參、值或址的傳遞等概念的意義建構(gòu)。
5、效果評(píng)價(jià)。通過對(duì)題目的理解,畫出流程圖,解釋出方法調(diào)用的相關(guān)概念和調(diào)用過程,評(píng)價(jià)自主學(xué)習(xí)能力、對(duì)小組協(xié)作學(xué)習(xí)所做出的貢獻(xiàn)以及是否完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)等。
三、教學(xué)過程的控制設(shè)計(jì)
教學(xué)效果的優(yōu)劣取決于教學(xué)過程的控制,影響教學(xué)過程的因素有很多,并且教學(xué)評(píng)價(jià)要針對(duì)教學(xué)過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行,因此有必要對(duì)每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行職責(zé)劃分。表1為各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中職責(zé)的具體劃分。(表1)
四、總結(jié)
程序設(shè)計(jì)課程中,知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系緊密,在教學(xué)過程中既要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選,還要精選教學(xué)方法。建構(gòu)主義教學(xué)方法以情境項(xiàng)目為載體、以學(xué)生為中心、以培養(yǎng)能力為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué),整個(gè)學(xué)習(xí)過程中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性;學(xué)生在教師的輔導(dǎo)和幫助下通過自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)來完成對(duì)知識(shí)的意義建構(gòu)。對(duì)于以上方法筆者進(jìn)行了一定的實(shí)踐應(yīng)用,教學(xué)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的教學(xué)方法。教學(xué)方法的改革是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,教學(xué)過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都還有待改進(jìn),每個(gè)教育者都任重道遠(yuǎn)。
主要參考文獻(xiàn)
[1]周玲玲,尹觀海.基于建構(gòu)主義的“復(fù)雜學(xué)習(xí)”課堂教學(xué)設(shè)計(jì)[J].教育與職業(yè),2010.12.
程序設(shè)計(jì)類課程是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的一類主要的專業(yè)課程,通常至少開設(shè)一門,此類課程多為實(shí)踐性內(nèi)容較多。程序設(shè)計(jì)類課程注重實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng),因此課程的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)具有同等重要的地位。本文針對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程的特點(diǎn),提出了在教學(xué)過程中應(yīng)用任務(wù)引導(dǎo)的方法,從而在提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的同時(shí),增強(qiáng)他們的實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
1.任務(wù)引導(dǎo)式方法
1.1任務(wù)引導(dǎo)式方法的主要內(nèi)容
所謂任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)是指在教學(xué)過程中,教師布置相關(guān)任務(wù),學(xué)生依照任務(wù)要求逐步完成對(duì)教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)及實(shí)踐的過程[1,2]。在傳統(tǒng)教學(xué)方法中,學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài),對(duì)新技術(shù)的掌握完全局限于教師講授的內(nèi)容,而任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)方法強(qiáng)調(diào),以教師提供的任務(wù)作為引導(dǎo),學(xué)生在完成任務(wù)的過程中主動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí),教師在整個(gè)教學(xué)過程中的作用不再僅限于對(duì)知識(shí)的講解,更多的是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)正確性的確認(rèn)及糾正。
任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)方法主要包括以下幾個(gè)主要內(nèi)容:
教師布置學(xué)習(xí)任務(wù),教師在課前將學(xué)習(xí)任務(wù)通過交流平臺(tái)(公共電子信箱或E-class等)布置給學(xué)生,學(xué)生通過分組討論的方式學(xué)習(xí),然后撰寫并提交學(xué)習(xí)報(bào)告。
教師以布置的學(xué)習(xí)任務(wù)為主線,以解決任務(wù)中的問題為目標(biāo),講授知識(shí)點(diǎn),重點(diǎn)講解學(xué)生討論后提出質(zhì)疑的問題。
學(xué)生上機(jī)完成學(xué)習(xí)任務(wù)中的實(shí)踐部分,這是針對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)課程設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié),學(xué)生通過實(shí)踐進(jìn)一步對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固,教師在此環(huán)節(jié)中起到輔助指導(dǎo)的作用。
教師通過學(xué)生在完成任務(wù)過程中提交的學(xué)習(xí)報(bào)告和上機(jī)情況,對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。
1.2程序設(shè)計(jì)類課程中應(yīng)用任務(wù)引導(dǎo)方法的必要性
目前,在程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)過程中存在一些問題,表現(xiàn)為:
程序設(shè)計(jì)語言類課程,通常由基本語法入手,層層遞進(jìn),對(duì)于初學(xué)者而言不熟悉的術(shù)語和關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)較多,對(duì)沒有任何編程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生而言具有一定的難度。
教師采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,填鴨式地講解,學(xué)生處于被動(dòng)接受的狀態(tài),學(xué)習(xí)過程枯燥無味,嚴(yán)重缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
程序設(shè)計(jì)語言雖然自身語法簡(jiǎn)單,但涉及內(nèi)容廣泛,教學(xué)內(nèi)容離散性較強(qiáng),知識(shí)點(diǎn)太多,且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,僅靠課上教師講解,往往事倍功半。
針對(duì)以上這些問題,應(yīng)用任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)方法,可以使得學(xué)生在完成任務(wù)的過程中完成學(xué)習(xí)。在課前的分組討論中充分地打開視野,了解相關(guān)領(lǐng)域知識(shí),通過按照學(xué)習(xí)任務(wù)要求整理學(xué)習(xí)報(bào)告,進(jìn)一步對(duì)這部分知識(shí)進(jìn)行理解,同時(shí)將問題帶入課堂,帶著問題接受教師的講解;教師依照任務(wù)實(shí)現(xiàn)的過程講解知識(shí)點(diǎn),使得知識(shí)的離散性問題得以解決,同時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)有備而來,教學(xué)過程不再是單方向的活動(dòng),增加了教學(xué)的互動(dòng)性可能;在實(shí)踐環(huán)節(jié)中,學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)現(xiàn)任務(wù),了解實(shí)踐過程中的知識(shí)要點(diǎn),鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容;教師在任務(wù)結(jié)束后,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和結(jié)果做出點(diǎn)評(píng)并進(jìn)行考核,及時(shí)糾正學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題。
在任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)過程中,通過任務(wù)的完成,幫助學(xué)生掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。
2.任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)的實(shí)施
本文以C語言為例,討論如何在程序設(shè)計(jì)語言課程中實(shí)施任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)方法。在C語言課程教學(xué)過程中,通過參考多本教材和大量中英文文獻(xiàn),整理出符合課程教學(xué)需要的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)[3],針對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)出相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù),共計(jì)九項(xiàng),任務(wù)的概要說明如下:
數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符和表達(dá)式的計(jì)算:給出表達(dá)式,設(shè)計(jì)程序完成計(jì)算過程;
順序程序設(shè)計(jì):實(shí)現(xiàn)華氏溫度與攝氏溫度間的轉(zhuǎn)化;
分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì):(a)實(shí)現(xiàn)三角形形狀的判斷,(b)求解水仙花數(shù);
循環(huán)控制:(a)打印二維圖案,(b)求最大公約數(shù)和最小公倍數(shù);
數(shù)組的應(yīng)用:(a)檢驗(yàn)并打印魔方矩陣,(b)判斷字符串是否回文;
函數(shù)的使用:(a)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)漢諾塔游戲,(b)顯示斐波那契數(shù)列;
指針的運(yùn)用:(a)冒泡排序,(b)二維數(shù)組元素求和;
結(jié)構(gòu)體、共用體的使用:實(shí)現(xiàn)學(xué)生多門課程成績(jī)打印輸出;
文件的應(yīng)用:磁盤文件復(fù)制。
本文以任務(wù)3為例,介紹任務(wù)引導(dǎo)教學(xué)方法的實(shí)施過程。
2.1布置任務(wù)
針對(duì)了解并掌握分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法及其用途的教學(xué)目標(biāo),在課堂教學(xué)開展之前,為學(xué)生布置相關(guān)任務(wù),如下:
了解if語句和switch語句;
了解如何設(shè)計(jì)條件表達(dá)式;
設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)程序可以輸入三角形的三條邊,判斷是否是一個(gè)合法三角形;
設(shè)計(jì)程序分解一個(gè)三位整數(shù)。
學(xué)生通過交流平臺(tái)接到任務(wù)信息后,按預(yù)先分組開始學(xué)習(xí)和討論。分組學(xué)習(xí)討論有以下優(yōu)點(diǎn):首先,可以集思廣益,新的知識(shí)需要從不同的角度去理解和學(xué)習(xí),小組交流可以增加知識(shí)吸收的數(shù)量,提高知識(shí)吸收的速度;其次,小組交流可以取長(zhǎng)補(bǔ)短,學(xué)生作為學(xué)習(xí)的個(gè)體,每個(gè)人對(duì)這一領(lǐng)域知識(shí)的接受能力都是不同的,討論可以使得學(xué)生相互促進(jìn);最后,小組討論還可以培養(yǎng)學(xué)生的參與和協(xié)作意識(shí)。
每組在討論后,將相關(guān)內(nèi)容整理為學(xué)習(xí)報(bào)告,每組提交一份。小組成員按不同的任務(wù)輪流撰寫,培養(yǎng)對(duì)知識(shí)的總結(jié)、歸納、表述和整理的能力。
2.2課堂教學(xué)
課堂教學(xué)圍繞任務(wù)中的要求展開,分別介紹相關(guān)知識(shí)點(diǎn): 了解if語句和switch語句。知識(shí)點(diǎn):if語句的3種形式及對(duì)應(yīng)的語法規(guī)則、執(zhí)行流程,switch語句的語法規(guī)則、執(zhí)行流程。
了解如何設(shè)計(jì)條件表達(dá)式。知識(shí)點(diǎn):6個(gè)關(guān)系運(yùn)算符、3個(gè)邏輯運(yùn)算符的基本概念、基本屬性、運(yùn)算規(guī)則。
介紹分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的基本過程。知識(shí)點(diǎn):算法分析,確定問題可以利用哪種分支語句實(shí)現(xiàn),以判斷三角形形狀的問題為例,講解整個(gè)程序設(shè)計(jì)過程。
在整個(gè)教學(xué)過程中,對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解及資料的組織,都圍繞任務(wù)中的三部分內(nèi)容進(jìn)行,同時(shí)允許學(xué)生在講解過程中隨時(shí)提出問題,因?yàn)閷W(xué)生在此之前對(duì)相關(guān)知識(shí)已經(jīng)有一定程度的了解,所以提出的問題相對(duì)比較有代表性;同時(shí),前期的學(xué)習(xí)過程,讓學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容產(chǎn)生興趣,使得課堂教學(xué)效果事半功倍。
2.3上機(jī)實(shí)踐
依據(jù)課程開始之前布置任務(wù)的內(nèi)容,結(jié)合上課講解的知識(shí)點(diǎn),對(duì)原有任務(wù)進(jìn)行修改細(xì)化,讓學(xué)生通過實(shí)際動(dòng)手完成任務(wù),對(duì)知識(shí)點(diǎn)加深理解。細(xì)化后的任務(wù)概述如下:
2.3.1輸入三角形的三邊長(zhǎng),判斷這個(gè)三角形是否是直角三角形。
2.3.1.1算法分析:直角三角形斜邊最長(zhǎng),要先找出三邊中最長(zhǎng)的邊,判斷最長(zhǎng)邊的平方是否等于其余兩邊的平方和,若相等就是直角三角形。
2.3.1.2源程序:
#include
void main( )
{
int a,b,c,t;
/* 三邊設(shè)為a,b,c,t是用于交換的中間變量 */
scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);
if(a
{/* a中放a,b中較長(zhǎng)邊 */
t=a; a=b; b=t;
}
if(a
{ /* a中放a,b,c中的最長(zhǎng)邊 */
t=a; a=c; c=t;
}
if(a*a==b*b+c*c)
printf("Y");
else
printf("N");
}
2.3.1.3在VC++編輯環(huán)境下編輯源程序。
2.3.2輸入一個(gè)三位數(shù),若此數(shù)是水仙花數(shù)輸出“Y”,否則輸出“N”,若輸入值不是三位數(shù)輸出“data error”。
2.3.2.1算法提示:水仙花數(shù)是一個(gè)三位數(shù),組成這個(gè)三位數(shù)的三個(gè)數(shù)字的立方和與這個(gè)三位數(shù)相等。如:153=13+53+33。判斷是否是水仙花數(shù)需把構(gòu)成三位數(shù)的三個(gè)數(shù)字分離出來并存入變量。
2.3.2.2源程序:
#include
int main()
{
int i,j,k,n;
printf("水仙花數(shù):\n");
for(n=100;n<=999;n++)
{
i=n/100;
j=n/10%10;
k=n%10;
if(n==i*i*i+j*j*j+k*k*k) printf("%d\n",n);
}
}
細(xì)化后的任務(wù)以實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的形式提供給學(xué)生,具體的操作細(xì)節(jié)在實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中都會(huì)進(jìn)行詳盡的說明。學(xué)生可以在這一環(huán)節(jié),將之前所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn),在實(shí)踐過程中進(jìn)一步鞏固,并且真正了解技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
2.4學(xué)習(xí)效果考核
實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)束的同時(shí),教師要針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和考核??偨Y(jié)學(xué)生遇到的問題,進(jìn)一步講解強(qiáng)調(diào),同時(shí)客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
教與學(xué)是教學(xué)過程中兩個(gè)重要的有機(jī)部分,為激勵(lì)大學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,最大限度的提高教學(xué)質(zhì)量,程序設(shè)計(jì)類課程考核方式將平時(shí)教學(xué)任務(wù)的完成與期末實(shí)踐開發(fā)設(shè)計(jì)考核相結(jié)合,真正檢驗(yàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。具體實(shí)施方法為:
每次任務(wù)中的學(xué)習(xí)報(bào)告成績(jī),記錄為該任務(wù)分?jǐn)?shù)的50%;
每次任務(wù)的實(shí)踐環(huán)節(jié)考核成績(jī),記錄為該任務(wù)分?jǐn)?shù)的50%;
7次任務(wù)考核總分,最終換算為100分,占期末總成績(jī)的40%;
學(xué)期期末以課程設(shè)計(jì)進(jìn)行考核,記錄為期末成績(jī),滿分100分,占期末總成績(jī)的60%。
3.教學(xué)效果分析
任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)方法在程序設(shè)計(jì)類課程中的實(shí)施是逐步展開的,到目前為止,已在本專業(yè)的三個(gè)年級(jí)學(xué)生當(dāng)中開展過實(shí)踐。該方法在教學(xué)過程中,體現(xiàn)出來的優(yōu)勢(shì)有如下幾個(gè)方面:
3.1提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力
本科學(xué)習(xí)階段的學(xué)生,由于剛剛由接受型為主的高中教育,過渡到大學(xué)學(xué)習(xí)階段,許多學(xué)生的主動(dòng)性學(xué)習(xí)能力相對(duì)較弱,對(duì)未知領(lǐng)域知識(shí)的接受,帶有很強(qiáng)的畏懼心理。通過為學(xué)生提供課前的學(xué)習(xí)任務(wù),讓他們?cè)诎l(fā)散的、寬松的學(xué)習(xí)氛圍中,對(duì)知識(shí)有初步的了解,為進(jìn)一步的教學(xué)過程打好基礎(chǔ),避免出現(xiàn)因?yàn)閷?duì)教師所講內(nèi)容完全沒有接觸過,而產(chǎn)生的厭學(xué)情緒大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.2培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力
以小組為單位討論學(xué)習(xí),并總結(jié)撰寫學(xué)習(xí)報(bào)告,讓學(xué)生深刻體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作解決問題的樂趣。布置的任務(wù)如果單個(gè)人在短時(shí)間內(nèi)完成可能存在很多困難,但是,經(jīng)過合理分工后,分解后的任務(wù)實(shí)現(xiàn)的難度大大降低。同時(shí),在團(tuán)隊(duì)中,各個(gè)成員相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,“先進(jìn)帶后進(jìn)”,讓許多學(xué)生的問題在小組討論階段就得以解決。
3.3擴(kuò)大了學(xué)生接受知識(shí)的范圍
傳統(tǒng)的教學(xué)方式,由于課時(shí)的限制,對(duì)細(xì)節(jié)知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐中的操作細(xì)節(jié)不能做詳細(xì)的講解,造成學(xué)生對(duì)某些問題存有疑問。任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)方法,在課堂教學(xué)之前就提供給學(xué)生學(xué)習(xí)的空間,使學(xué)生在不受教師講解內(nèi)容限制的情況下,對(duì)相關(guān)的知識(shí)就有了初步的掌握,再經(jīng)過教師在授課過程中強(qiáng)調(diào)和補(bǔ)充,進(jìn)而在實(shí)踐環(huán)節(jié)就可以完成對(duì)更多問題的驗(yàn)證,大大擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)接收范圍。
3.4增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力
學(xué)生以完成教師布置的課程任務(wù)為目標(biāo),參與任務(wù)中相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和最終實(shí)現(xiàn),在實(shí)踐過程中,掌握了課程知識(shí)點(diǎn)的同時(shí),也增強(qiáng)了操作能力。
當(dāng)然,在教學(xué)方法的實(shí)施過程中,也發(fā)現(xiàn)了一些需要進(jìn)一步改進(jìn)的環(huán)節(jié),例如課前布置任務(wù)進(jìn)行小組討論時(shí),由于教師未參與學(xué)生討論,各小組討論的效果差別較大,要在今后的教學(xué)過程中采取一定的控制措施,例如提供基本的討論目標(biāo)。
4.結(jié)語
任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)方法在程序設(shè)計(jì)類課程中的成功實(shí)施,為同類課程的教學(xué)提供了參考。對(duì)于一些應(yīng)用性較強(qiáng)、領(lǐng)域較新的課程,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性是非常必要的,而任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)通過提供需要學(xué)生完全參與的學(xué)習(xí)任務(wù),使得學(xué)生成為整個(gè)教學(xué)過程的主體,教師的主要作用調(diào)整為引導(dǎo)和糾正,同時(shí)學(xué)生之間的學(xué)習(xí)互助潛力被充分挖掘出來。教學(xué)實(shí)踐充分證明,學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方式非常認(rèn)可,認(rèn)為在課程的學(xué)習(xí)過程中,自身主動(dòng)思考的能力增強(qiáng),通過討論獲得的知識(shí)比單純教師講授的內(nèi)容更容易理解和記憶,同時(shí)小組合作完成任務(wù)也鍛煉了每個(gè)學(xué)生表達(dá)思想、相互合作的能力,促進(jìn)了合理學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成,在學(xué)生中間形成了良好的學(xué)習(xí)氛圍。總之,任務(wù)引導(dǎo)式教學(xué)方法,充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,符合以學(xué)生為本的現(xiàn)代教育理念。
參考文獻(xiàn):
[1]張曉海.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在PLC教學(xué)中的實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2009,26(11):131-132.
中圖分類號(hào)TN7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2010)33-0123-01
模擬電路是普通高職院校電類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門實(shí)踐性和工程性很強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)的模電理論教學(xué)模式多采用板書,同時(shí)配以多媒體課件,課后通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)鞏固所學(xué)知識(shí)鍛煉實(shí)際動(dòng)手能力。這種教學(xué)模式存在的不足是教師授課主要對(duì)電路工作原理進(jìn)行講解,學(xué)生是被動(dòng)接受知識(shí),不能完全理解電路的工作過程和運(yùn)行結(jié)果,不利于培養(yǎng)高職學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。如果將電子仿真和EDA等新技術(shù)引入到教學(xué)中,學(xué)生在接受理論知識(shí)的同時(shí),通過仿真軟件運(yùn)行觀察電路的工作過程,加深對(duì)電路的理解,更容易掌握所學(xué)的內(nèi)容,從而提高學(xué)習(xí)興趣,收到很好的教學(xué)效果。
本文以教學(xué)中的具體內(nèi)容為例,詳細(xì)說明Multism 10仿真軟件在模擬電路教學(xué)中的應(yīng)用。
1 Multisim10概述
Multism10軟件的作用就是在原理圖設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行仿真、調(diào)試,設(shè)計(jì)出符合功能需求的電路原理圖。Multism 10屬于新一代的電子工作平臺(tái)(Electronics Workbench),它的試驗(yàn)區(qū)就好像是一塊“面包板”,在上面可以建立各種電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。軟件提供了13 000多種的常用元器件庫(包括常見3D軟件),用戶設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)時(shí)可以任意調(diào)用。同時(shí)軟件還提供了19種常見儀表,用戶可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需求任意調(diào)用。Multism 10還提供了19種對(duì)電路不同的分析方法,包括對(duì)電路基本參數(shù)的分析、電路特性的分析、電路結(jié)果誤差的分析,還可以進(jìn)行參數(shù)掃描、溫度掃描、極零點(diǎn)等其他參量進(jìn)行分析。
2基于Multisim10的模擬電路課程設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例
現(xiàn)以仿真分析放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q為例來說明軟件在課程教學(xué)中的應(yīng)用。
1)首先調(diào)節(jié)放大電路正常進(jìn)行工作,電路原理圖如圖1所示。
電路正常進(jìn)行放大時(shí),電路的工作狀態(tài)如圖2所示。圖中藍(lán)色波形為輸出信號(hào)波形,紅色為輸入信號(hào)波形,由圖可以看出放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行了不失真放大。需要說明的是放大電路的放大對(duì)象為低頻小信號(hào),輸入信號(hào)的幅度過大會(huì)使三極管工作于非線性區(qū)引起波形的失真。同時(shí)輸入信號(hào)的頻率過高,會(huì)超過三極管的特征頻率,同樣會(huì)引起波形畸變。這里設(shè)置10mv輸入信號(hào)幅度為,頻率為1000Hz。
2)調(diào)節(jié)放大器正常工作,應(yīng)用萬用表對(duì)此時(shí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量電路原理圖如圖3所示。
由萬用表的讀數(shù)可知該放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)為 ,,。
3)應(yīng)用Multism 10的分析功能進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)分析
練習(xí)使用直流工作點(diǎn)分析來分析電路的靜態(tài)工作點(diǎn)(以分析為例)。分析結(jié)果如圖4所示。
〔文章編號(hào)〕 1004―0463(2014)11―0060―01
隴南是全國(guó)四大滑坡、泥石流多發(fā)區(qū)之一,同時(shí)位于我國(guó)地震頻發(fā)的南北地震帶上。近年來,隴南連續(xù)多次出現(xiàn)幾十年甚至百年一遇的特大自然災(zāi)害。從2012年秋季學(xué)期開始,成縣一中開展了“‘隴南自然災(zāi)害’校本課程開發(fā)與應(yīng)用研究”省級(jí)課題研究。該校本課程的開發(fā)與實(shí)施,不僅有利于加深學(xué)生對(duì)選修模塊五知識(shí)的理解,而且貫徹了“學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理”的理念,提高了學(xué)生的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)。
一、開發(fā)構(gòu)想
1.開發(fā)基礎(chǔ)。開展災(zāi)害教育活動(dòng)是減輕人類遭受自然災(zāi)害損失的重要手段。我校學(xué)生在學(xué)完選修五模塊后,對(duì)自然災(zāi)害及防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)已有一定的了解,加之對(duì)“成縣地理”校本課程的學(xué)習(xí),他們對(duì)家鄉(xiāng)的自然環(huán)境也有了一定的認(rèn)識(shí),在親身經(jīng)歷了多次自然災(zāi)害的情況下,其學(xué)習(xí)“鄉(xiāng)土自然災(zāi)害與防治”知識(shí)的愿望非常強(qiáng)烈。學(xué)生的需求,開展災(zāi)害教育的緊迫性成為開發(fā)“隴南自然災(zāi)害”校本課程的強(qiáng)大動(dòng)力和基礎(chǔ)。
2.校本課程標(biāo)準(zhǔn)的制定。“隴南自然災(zāi)害”校本課程標(biāo)準(zhǔn)主要由“內(nèi)容”和“活動(dòng)建議”兩部分組成。其中,內(nèi)容包括:隴南自然災(zāi)害的特點(diǎn)、類型及分布;人類活動(dòng)對(duì)隴南自然環(huán)境的影響;成縣主要自然災(zāi)害的類型;隴南和成縣在防災(zāi)減災(zāi)中取得的主要成就。活動(dòng)建議包括:通過多種途徑,收集各種資料,了解隴南及成縣自然災(zāi)害類型與分布;列舉當(dāng)?shù)匕l(fā)生的氣象災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害各一例,分析隴南主要自然災(zāi)害的形成機(jī)制;實(shí)地參觀學(xué)?;蚣亦l(xiāng)附近的自然災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)和治理現(xiàn)場(chǎng),初步了解自然災(zāi)害的成因、危害及治理措施;利用當(dāng)?shù)乜破震^、氣象局等校外地理課程資源,組織一次防災(zāi)、減災(zāi)科普教育活動(dòng);利用板報(bào)、展板等展示隴南減災(zāi)的成就和災(zāi)害防治措施;開展研究性學(xué)習(xí),對(duì)近年來隴南發(fā)生的重大自然災(zāi)害的成因、危害及應(yīng)對(duì)措施等進(jìn)行初步探討。
二、實(shí)施途徑
1.課程實(shí)施前的師生準(zhǔn)備。校本課程實(shí)施前,教師下發(fā)“隴南自然災(zāi)害”調(diào)查問卷,了解學(xué)生對(duì)隴南及成縣自然災(zāi)害的關(guān)注程度與防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)的掌握情況。參考人教版、中圖版、湘教版等“自然災(zāi)害與防治”模塊編寫內(nèi)容,收集資料,編寫教材,制作多媒體課件,進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生在課前要做好以下準(zhǔn)備:一是填寫“隴南自然災(zāi)害”調(diào)查問卷,增強(qiáng)對(duì)隴南自然災(zāi)害與防治現(xiàn)狀的了解;回顧選修模塊五中的相關(guān)內(nèi)容;撰寫令自己印象最深、親身經(jīng)歷的有關(guān)自然災(zāi)害的短文。二是以小組為單位,通過網(wǎng)絡(luò)、報(bào)紙、書籍等收集隴南及成縣自然災(zāi)害與防治資料。
2.合理開展課堂教學(xué)?!半]南自然災(zāi)害”校本課程主要采用“問題―閱讀―課堂探究” 方式組織課堂教學(xué)。即先以問題引入新課,如,用“2013年隴南發(fā)生過哪些較大的氣象災(zāi)害”引入“隴南主要?dú)庀鬄?zāi)害”這一學(xué)習(xí)內(nèi)容。然后,引導(dǎo)學(xué)生閱讀有關(guān)隴南某次重大自然災(zāi)害或防災(zāi)減災(zāi)成就的內(nèi)容,師生共同歸納某種災(zāi)害的危害、時(shí)空分布特點(diǎn)或防災(zāi)減災(zāi)成就及應(yīng)對(duì)措施。最后,開展課堂探究,組織學(xué)生思考、討論。
3.實(shí)地參觀考察。在“隴南自然災(zāi)害”校本課程實(shí)施過程中,我們充分發(fā)掘校外地理課程資源,帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)大自然,組織學(xué)生參觀成縣防震減災(zāi)科普館,考察5?12地震后隴南農(nóng)村的變化,與受災(zāi)群眾及災(zāi)害治理人員進(jìn)行座談。學(xué)生通過參觀考察,親身感受到自然災(zāi)害的危害,提高了學(xué)習(xí)這門課程的積極性和防災(zāi)減災(zāi)的意識(shí)。