時間：2023-09-14 16:43:50
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關(guān)鍵詞：質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)；教學(xué)體系；三位一體；教學(xué)改革
《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》作為2006年教育部批準我校新建的國防特色專業(yè)“質(zhì)量與可靠性工程（081508S）”的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容涉及質(zhì)量設(shè)計、質(zhì)量檢驗、質(zhì)量控制和質(zhì)量分析等諸多內(nèi)容，經(jīng)過分析和比較國內(nèi)外相關(guān)高校所開設(shè)的質(zhì)量工程類課程和出版的一些主要質(zhì)量工程類教材，認為這些教材的編寫滿足了管理工程專業(yè)和工業(yè)工程專業(yè)的教學(xué)需求，作為北京航空航天大學(xué)《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》精品課建設(shè)項目，經(jīng)過項目組2007年5月到2010年9月的建設(shè)，圓滿完成了課程建設(shè)的任務(wù)。本文系統(tǒng)地研究了適合于工科高等院校本科生質(zhì)量工程技術(shù)課程的教學(xué)體系，并立足于質(zhì)量與可靠性工程學(xué)科的建設(shè)研究了課程的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容，建立了“課堂講授、課堂討論、實驗驗證”三位一體的創(chuàng)新教學(xué)模式。
一、豐富內(nèi)涵，明確課程定位
1.課程特點。作為質(zhì)量與可靠性工程專業(yè)的唯一一門質(zhì)量方面的基礎(chǔ)核心課程，《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》承載著向?qū)W生講授質(zhì)量工程基本原理與技術(shù)的任務(wù)，同時幫助他們從總體上把握質(zhì)量與可靠性工程專業(yè)的內(nèi)涵，因此，就要求《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》課程在內(nèi)容上具有完備性，自成體系；在講授方面具有專業(yè)覆蓋性，從質(zhì)量與可靠性工程專業(yè)的角度向?qū)W生講述質(zhì)量工程技術(shù)的內(nèi)涵與內(nèi)容。
2.課程創(chuàng)新點。由于我們率先在本科專業(yè)開設(shè)《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》課程，國內(nèi)外相關(guān)高校大多從管理的角度開設(shè)《質(zhì)量管理》方面的課程，還沒有一門從總體上講述質(zhì)量工程技術(shù)原理與方法的課程，因此就要求《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》課程在內(nèi)容上具有創(chuàng)新性，需要借鑒以技術(shù)見長的可靠性工程技術(shù)構(gòu)成框架，構(gòu)建出以技術(shù)為主線的質(zhì)量工程技術(shù)體系，并能結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計與制造過程，闡述清楚質(zhì)量工程技術(shù)的內(nèi)涵與應(yīng)用途徑，強調(diào)質(zhì)量工程技術(shù)是與設(shè)計技術(shù)以及制造技術(shù)同等重要的基礎(chǔ)使能技術(shù)。
二、突出技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容
1.教學(xué)目的。需要引導(dǎo)學(xué)生對系統(tǒng)質(zhì)量工程基礎(chǔ)理論進行了解，這樣可以使學(xué)生掌握所必須的基本知識和基本技能。
2.教學(xué)內(nèi)容。本課程系統(tǒng)詳細地介紹質(zhì)量工程的基本理論、方法和技術(shù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代質(zhì)量工程新的進展與成果，是質(zhì)量工程師必備的知識。主要包括如下內(nèi)容：①第1部分，質(zhì)量工程技術(shù)概述，主要講授質(zhì)量工程的基本概念，包括質(zhì)量工程基本原理、質(zhì)量工程技術(shù)體系與產(chǎn)品全系統(tǒng)、全特性、全過程質(zhì)量管理等；②第2部分，設(shè)計質(zhì)量工程技術(shù)，主要講授設(shè)計階段質(zhì)量控制的基本原理與技術(shù)，包括質(zhì)量功能展開、系統(tǒng)設(shè)計、參數(shù)設(shè)計、容差設(shè)計等技術(shù)；③第3部分，制造質(zhì)量工程技術(shù)，主要講授制造階段質(zhì)量控制的基本原理與技術(shù)，包括：質(zhì)量檢驗、抽樣檢驗、統(tǒng)計過程控制、過程能力分析等技術(shù)；④第4部分，質(zhì)量分析技術(shù)，主要講授產(chǎn)品設(shè)計與制造過程質(zhì)量分析的基本原理與技術(shù)，包括質(zhì)量數(shù)據(jù)與質(zhì)量波動、定量分析技術(shù)與定性分析技術(shù)等。
三、積極探索實踐，構(gòu)建三位一體式教學(xué)模式
為能更好地展現(xiàn)出所講授課程的特色跟實際應(yīng)用的關(guān)聯(lián)，同時也為了給學(xué)生講解課程知識內(nèi)容，在課堂講授中構(gòu)建“課堂講授、課堂討論、實驗驗證”三位一體式的教學(xué)模式。
1.課堂講授，注重層次分明、循序漸進。在授課過程中引用多媒體進行知識講解，目的是使用這種比較生動的教學(xué)方法，讓抽象的知識點具象起來，學(xué)生也更容易理解這些課程內(nèi)容。本課程的課堂講授全部采用高水平多媒體課件，參考美國威斯康星大學(xué)（University of Wisconsin-Madison）、新加坡國立大學(xué)（University of Singapore）與天津大學(xué)等國內(nèi)外高校在QFD、穩(wěn)健設(shè)計、質(zhì)量檢驗、SPC等質(zhì)量工程技術(shù)方面課程的課件，吸收進來并加以利用，以教學(xué)內(nèi)容為中心，根據(jù)自身課程特色制作一套適合自己課程特點的高水平的多媒體教學(xué)課件，共計16講，32課時。
2.課堂討論，注重積極參與、教學(xué)互動。將課程內(nèi)容系統(tǒng)劃分成幾個單元，劃分的若干個單元環(huán)節(jié)均要以理論講解為基礎(chǔ)，充分與實際相聯(lián)系。所以在理論教學(xué)中，一些工程項目或者與實際相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量問題作為課堂討論的內(nèi)容，以此為基點了解相關(guān)的理論理念以及具體問題的處理與應(yīng)對。教學(xué)討論利用同期建設(shè)的教學(xué)專用網(wǎng)站（http：//），使課堂討論由課內(nèi)延伸到課外，形成良性互動。教學(xué)網(wǎng)站功能包括學(xué)習(xí)討論、參考資料、作業(yè)提交、課件提供、網(wǎng)上答疑等，達到面向北航本科學(xué)生的助學(xué)功能、面向北航任課教師的助教功能以及面向校外人員的對外教學(xué)服務(wù)與宣傳功能。
3.實驗驗證，強調(diào)工程實際、學(xué)以致用。實踐性強是質(zhì)量工程學(xué)科的一個明顯特性，學(xué)生在接觸這門課程中，不單單靠理論知識，更要以系統(tǒng)的實驗環(huán)節(jié)來輔助掌握其本質(zhì)，使學(xué)生學(xué)起來積極性提高，從而教學(xué)質(zhì)量也會有所提升。為此，結(jié)合我校國防特色專業(yè)建設(shè)項目，安排了如下3次實驗課程教學(xué)。①質(zhì)量特性識別與分解實驗。質(zhì)量特性的識別與分解實驗以某自動步槍設(shè)計為背景，讓學(xué)生熟練掌握質(zhì)量屋和QFD瀑布式分解技術(shù)。②穩(wěn)健性設(shè)計實驗。穩(wěn)健性設(shè)計實驗以某航空發(fā)動機參數(shù)穩(wěn)健設(shè)計為背景，實現(xiàn)對影響航空發(fā)動機關(guān)鍵質(zhì)量特性參數(shù)的穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計，讓學(xué)生熟練掌握穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計技術(shù)。③符合性控制實驗。符合性控制實驗以某彈用發(fā)動機制造質(zhì)量控制為背景，實現(xiàn)對制造過程關(guān)鍵控制參數(shù)的監(jiān)控與分析，讓學(xué)生熟練掌握控制圖與工序能力指數(shù)分析技術(shù)。
四、實踐與效果分析
本教學(xué)體系通過在北京航空航天大學(xué)可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院2006級與2007級兩屆共120名學(xué)生的教學(xué)實踐，期末教學(xué)質(zhì)量調(diào)查表明：學(xué)生滿意度達99%。本課程系統(tǒng)化地介紹了質(zhì)量、質(zhì)量工程、質(zhì)量工程技術(shù)定義、質(zhì)量工程技術(shù)體系與應(yīng)用，課堂較活躍，講解與討論同步，進而更好地引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其更好地自主學(xué)習(xí)、思考。課堂講解過程中需要注意理論與實際事例的相結(jié)合，在大量實例的列舉當中使得學(xué)生能夠更好地掌握相關(guān)理論及其技術(shù)上的實質(zhì)內(nèi)涵，相關(guān)專業(yè)理論的教學(xué)對于理工科本科生以后要參與的工作會有很大的幫助。同樣，在教學(xué)過程中充分發(fā)揮多樣性，既生動又形象并且易于理解，這樣便能很好地使學(xué)生融入其中。
通過以上一系列課程教學(xué)改革，建立了有關(guān)《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中的課程目的、內(nèi)容、模式等相關(guān)教學(xué)體系，能夠在教學(xué)計劃范圍內(nèi)高效地完成相關(guān)教學(xué)任務(wù)，使得學(xué)生可以更好地了解掌握相關(guān)理論知識，同樣能夠更好地培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力及其思考能力，解決實際當中的相關(guān)問題，進而能夠更好地投入到對于質(zhì)量工程技術(shù)的學(xué)習(xí)及研究當中，做到學(xué)以致用，為我國的國防科技工業(yè)和國民經(jīng)濟領(lǐng)域培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的人才。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞 飛行技術(shù) 飛行學(xué)員 課程建設(shè) 課程考核
中圖分類號：G423 文獻標識碼：A
Analysis of Flight Technical Professional Course Construction
Abstract Flight technology professional course construction is an important guarantee for high-quality flight talent to improve China's civil aviation industry. For student pilots training mode， the internal characteristics of the professional characteristics of the student pilots and flight career， reasonably optimize the construction of the professional courses and curriculum system； curriculum planning， curriculum-building measures， curriculum construction standards， effectively rationalize flight technology courses implementation of the construction process， and the establishment of a reasonable course construction assessment mechanism.
Key words flight technology； student pilots； course construction； curriculum assessment
0 引言
目前，在國內(nèi)、外，針對普通大學(xué)生進行的課程建設(shè)研究較多，但是，就飛行技術(shù)這個特殊專業(yè)而言，可行、有效的，符合我院實際的課程建設(shè)研究比較少見，主要是因為，飛行技術(shù)專業(yè)所培養(yǎng)的大學(xué)生是為民航系統(tǒng)輸送高素質(zhì)的飛行員，①其特殊的身份就決定了這方面的研究資料較少。
研究飛行技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)改革的原因在于，通過近幾年的飛行學(xué)員的教學(xué)工作可知，來自這兩種模式的飛行學(xué)員的基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)習(xí)興趣②不是很濃。分析這些學(xué)員的專業(yè)特點，據(jù)統(tǒng)計，來自“2+2”模式的飛行學(xué)員的原學(xué)專業(yè)大多不相同，他們的飛行基礎(chǔ)知識相對短缺，由此，會造成學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣不濃，其根源在于缺少一個比較完善的課題體系建設(shè)，因此，開展這方面的研討，使得任課教師具有一個完整的課程建設(shè)目標，從而有助于教學(xué)工作的順利開展。
盡管國內(nèi)外存在一般大學(xué)生的課程建設(shè)等方面的研究資料，但是，對行員的特殊大學(xué)生來說，已有的研究不能夠完全照搬到飛行技術(shù)專業(yè)的理論課程的教學(xué)之中，這就需要我們自己的飛行技術(shù)專業(yè)教師，根據(jù)自己學(xué)生的專業(yè)特點，研究適合行員教育的課程建設(shè)，只有這樣，才能做到為我們的民航運輸業(yè)輸送高素質(zhì)的飛行人才。
1 飛行技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)的必要性
飛行技術(shù)本科專業(yè)是一個綜合性、跨學(xué)科的技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)，其主要任務(wù)是為航空運輸業(yè)培養(yǎng)航線運輸機職業(yè)飛行人才。飛行技術(shù)專業(yè)既為學(xué)歷教育，又要符合行業(yè)對飛行員的職業(yè)要求，同時由于民航是一個高新技術(shù)應(yīng)用日益廣泛的行業(yè)，因此，對飛行員這種專業(yè)技術(shù)人才在知識結(jié)構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用能力、綜合素質(zhì)、身心素質(zhì)等方面都具有較高的要求。為此，在飛行技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中，必須處理好基礎(chǔ)理論教育、專業(yè)知識與技能教育和實踐訓(xùn)練之間的關(guān)系，不斷完善符合本科層次人才培養(yǎng)要求、滿足行業(yè)規(guī)范和與國際接軌的具有鮮明特色的師資隊伍、課程體系、實驗設(shè)施和人才培養(yǎng)模式。
課程建設(shè)是保證教育質(zhì)量最基礎(chǔ)的工作之一，也是教學(xué)建設(shè)中最基本的內(nèi)容之一。根據(jù)飛行技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標的要求，構(gòu)建與培養(yǎng)高素質(zhì)飛行技術(shù)專業(yè)人才相適應(yīng)的富有特色、水平先進、整體優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容和課程體系。目前飛行技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置特色不夠鮮明，課程體系需要進一步梳理、規(guī)范，課程內(nèi)容與行業(yè)執(zhí)照考試內(nèi)容銜接不夠緊密，有必要進一步優(yōu)化該專業(yè)的課程設(shè)置，建立合理的課程體系，為任課教師指出明確的教學(xué)目標。
2 飛行技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)的實施過程
2.1 課程建設(shè)規(guī)劃
飛行技術(shù)專業(yè)的課程體系分為：公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)知識課程、專業(yè)知識課程、專業(yè)實踐課程。以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的，以飛行技術(shù)專業(yè)規(guī)范為指導(dǎo)，根據(jù)學(xué)科領(lǐng)域、知識點以及教學(xué)內(nèi)容和方法，不斷優(yōu)化課程體系，梳理課程內(nèi)容的銜接，構(gòu)建涵蓋飛行技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)知識課程、專業(yè)知識課程的五個課程群。
（1）飛機基礎(chǔ)知識（理論）課程群：飛機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)、航空動力裝置、民航飛機電氣儀表及通信系統(tǒng)、飛行氣象學(xué)及其應(yīng)用。（2）飛行基礎(chǔ)知識課程群：航空醫(yī)學(xué)、航空運輸?shù)乩?、飛行技術(shù)概論、基礎(chǔ)飛行模擬訓(xùn)練、飛行員職業(yè)素質(zhì)與能力概論、民航概論、民航運輸系統(tǒng)概論、航空公司的經(jīng)營與管理、航空公司機隊規(guī)劃。（3）航行基礎(chǔ)知識課程群：空中領(lǐng)航學(xué)（I）、空中領(lǐng)航學(xué)（II）、儀表飛行與航圖、空中交通管理基礎(chǔ)、現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)。（4）飛行理論與管理課程群：飛行原理、飛行性能與飛行計劃、安全飛行原理與事故案例分析、飛行法規(guī)、飛行心理學(xué)與人為因素、駕駛艙資源管理、飛行運行與安全管理基礎(chǔ)、飛行資料與手冊（5）飛行英語課程群：飛行英語（I）、飛行英語（II）、飛行英語（Ⅲ）、飛行英語（Ⅳ）、英語無線電陸空通話、ICAO英語。
2.2 課程建設(shè)措施
重點建設(shè)幾門核心課程，建成校內(nèi)、行業(yè)內(nèi)有影響力、有特色的優(yōu)質(zhì)課程、精品課程。以提高培養(yǎng)質(zhì)量為重點，加強教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段改革，實現(xiàn)課程建設(shè)的整體優(yōu)化。同時，加強教材建設(shè)，在參考國、內(nèi)外優(yōu)秀教材的同時，不斷加強高質(zhì)量自編教材的比例，爭取五年內(nèi)具有鮮明特色的、符合行業(yè)和國際化需求的高質(zhì)量的自編教材比例不低于60%。實踐教學(xué)資料齊全、科學(xué)、實用，實驗項目全部具有指導(dǎo)書。
課程建設(shè)涉及到教育思想、教育理念、教學(xué)過程等諸多方面內(nèi)容，課程建設(shè)的內(nèi)容主要包括：師資隊伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革、教學(xué)手段改進、實踐教學(xué)改革、教學(xué)文件與資料建設(shè)、教材選用與編寫等幾個方面?？紤]到飛行技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標、學(xué)歷教育與職業(yè)教育相結(jié)合、培養(yǎng)模式多樣性等特點，課程群內(nèi)的課程之間以及不同課程群的課程之間必須相互關(guān)聯(lián)、緊密銜接，保障課程建設(shè)的科學(xué)性和系統(tǒng)性。
2.3 課程建設(shè)基本標準
每門課程以局方執(zhí)照考試大綱、執(zhí)照題庫、相關(guān)規(guī)章、飛行技術(shù)專業(yè)規(guī)范等為依據(jù)，學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外相關(guān)院校的經(jīng)驗。
2.4 特色課程的建設(shè)
重點圍繞核心課程加強雙語課程、模塊化課程建設(shè)。為適應(yīng)飛行技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)模式的不同，加強模塊化課程建設(shè)。為了適應(yīng)民航發(fā)展的要求和與國際接軌，切實提高學(xué)生的英語應(yīng)用能力，開展雙語教學(xué)課程。③
3 飛行技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)的考核
課程考核是課程建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié)，它所特有的評定、檢測、診斷、反饋和激勵功能，是其他環(huán)節(jié)難以替代的，可以檢驗課程建設(shè)的成功與否。課程考核工作的質(zhì)量是教學(xué)質(zhì)量的一個重要方面，并對教學(xué)質(zhì)量、教風(fēng)和學(xué)風(fēng)產(chǎn)生直接的重要影響。為使課程考核更加綜合化、制度化、科學(xué)化，需制定相應(yīng)的考核管理辦法。
另外，在教學(xué)過程中，教師要根據(jù)自己課程特點和教學(xué)風(fēng)格采用多種恰當?shù)恼n程考核方式，針對飛行學(xué)員的自身特點，加強對飛行學(xué)員日常學(xué)習(xí)過程的考核，改變課程結(jié)束時“一考定成績”的做法，防止“考前突擊”的行為，促進學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)。
注釋
① 劉星. 高校教師如何應(yīng)對高等教育大眾化的挑戰(zhàn)[J]. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2001 增刊：66-67.
Abstract: To improve vocational college students' theory and practice integrated capabilities, update teaching philosophy and optimize teaching strategies, the situation in the traditional universities and vocational colleges is investigated. With "capacity-building" as the dominant ideology, robot teaching in vocational colleges is explored and researched from the aspects of teaching contents and teaching methods.
關(guān)鍵詞：高職；機器人；教學(xué)改革
Key words: higher vocational; robot; teaching reform
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）12-0198-01
0 引言
機器人學(xué)是一門集機械學(xué)、電氣學(xué)、計算機學(xué)、人工智能、材料學(xué)等多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科，無論在在基礎(chǔ)理論方面還是在實踐應(yīng)用方面，都正在以驚人的速度發(fā)展。近年來，我國的機器人教育有了很大的發(fā)展，機器人課程逐步成為高校綜合性實踐課程。能否有效地開展機器人教學(xué)已經(jīng)成為直接影響學(xué)生綜合能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高的重要因素。因此，在高職院校對機器人課程的實驗教學(xué)探索與實踐是非常必要的。
1 機器人教學(xué)情況的調(diào)研
1.1 傳統(tǒng)高校機器人教學(xué)情況 本科院校以及傳統(tǒng)?？圃盒Ｒ话汩_始有“機器人學(xué)”、“機器人概論”等課程。開設(shè)的專業(yè)較廣，涉及機械工程、電子工程、航空航天、計算機科學(xué)等專業(yè)，開設(shè)方式多樣，如必修、專業(yè)選修、全校選修等。國內(nèi)高校選擇教材較集中，選用蔡自興 《機器人學(xué)》、熊有倫 《機器人學(xué)》的居多，部分高校的課外參考書為國外原版教材。實驗學(xué)時數(shù)相對較少 （實驗與講解的比例最高為1：3.2），半數(shù)以上高校的實驗課時數(shù)為零。
1.2 高職院校機器人教學(xué)情況 高職院校分為兩種類型，一類為原高專轉(zhuǎn)變而來，這類院校一般沿習(xí)傳統(tǒng)院校的教學(xué)方法；另一類為新型高職高專，以技能培養(yǎng)為核心，在機器人教學(xué)方面教學(xué)方法多元化，多數(shù)開展了機器人興趣小組等機構(gòu)，在少數(shù)學(xué)生中進行機器人技術(shù)的培養(yǎng)，或者開展公共選修課進行基礎(chǔ)知識普及。在高職院校工科專業(yè)實現(xiàn)機器人技術(shù)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，各院校都還處于嘗試階段，尚未找到行之有效的方法。
1.3 現(xiàn)存問題分析 在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，我國機器人教育普遍存在著重視知識傳授、輕視能力培養(yǎng)，重視理論教學(xué)、輕視實踐環(huán)節(jié)的問題，使得學(xué)生只滿足于死記硬背知識點，沒有注重學(xué)生獨立動手能力、綜合分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。而在高職院校，由于技能培養(yǎng)的目的性較強，對于機器人技術(shù)這種綜合性學(xué)科，開展普及性教學(xué)尚存在較多屏障。
2 高職院校開展機器人教學(xué)的可行性分析
2.1 高職院校機器人教學(xué)環(huán)境分析 高職院校一般在工科專業(yè)高年級開展機器人教學(xué)，此時教學(xué)對象已學(xué)習(xí)過本專業(yè)基礎(chǔ)課程，例如電工電子學(xué)、機械設(shè)計、程序設(shè)計、PLC技術(shù)、單片機等，儲備知識基本全面。而且，高職院校的特點是側(cè)重于技能培訓(xùn)，實訓(xùn)課程比例較高，學(xué)生普遍動手能力較強。這為我們進行機器人技術(shù)的學(xué)習(xí)提供了有利條件。但是，同時我們必須認識到，高職院校不強調(diào)教學(xué)的系統(tǒng)性和完整性，這將導(dǎo)致學(xué)生知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性差，綜合分析能力相對較弱，是機器人教學(xué)的瓶頸所在。
2.2 高職院校開展機器人教學(xué)的必然性 機器人技術(shù)涵蓋了工程技術(shù)幾乎各個方面，并且該技術(shù)處于高速發(fā)展階段。在高職院校開展該課程，不僅有利于增強學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)，更為學(xué)生后期發(fā)展和拓展性學(xué)習(xí)提供了良好的基礎(chǔ)。高職學(xué)生在具備了本專業(yè)必備的技能之后，必須將各種技術(shù)綜合運用，才能夠處理現(xiàn)實問題，而要將機械機構(gòu)設(shè)計、電路電子設(shè)計、程序設(shè)計、安裝調(diào)試等綜合運用，是任何一門基礎(chǔ)課程都無法實現(xiàn)的，只有機器人技術(shù)課程可以成為培養(yǎng)學(xué)生綜合運用專業(yè)知識的有效載體。
3 高職院校開展機器人教學(xué)的若干方案探討
3.1 將教育機器人與相關(guān)專業(yè)課程相結(jié)合 教育機器人將機器人應(yīng)用于教育領(lǐng)域，是由生產(chǎn)廠商專門開發(fā)的以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目標的機器人成品、套裝或散件。目前，教育機器人硬件技術(shù)方面已經(jīng)非常成熟，設(shè)備的可靠性、靈活性、耐用性等性能都已得到社會的廣泛認可。教育機器人的硬件配件多樣，技術(shù)支持能力強，價格也相對便宜。控制操縱機器人的關(guān)鍵問題之一是軟件設(shè)計，主要是通過C語言或Vc++等程序設(shè)計語言進行程序設(shè)計，通過編程對機器人進行控制。這就給學(xué)生提供了廣闊的開發(fā)平臺，通過編程對機器人進行操縱，使其完成各種任務(wù)，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。因此，我們可以在《C語言》和《單片機》課程的實驗環(huán)節(jié)引入機器人控制技術(shù)。用于實驗創(chuàng)新的教育機器人種類繁多，依據(jù)可編程控制機器人可以設(shè)計出各種機器人，創(chuàng)造空間巨大，例如使用慧魚機器人創(chuàng)新套件就能設(shè)計各種機器人，如搬運機器人、救火機器人、仿生機器人等。
3.2 開設(shè)《智能機器人制作》課程 面向工科類專業(yè)學(xué)生開設(shè)《智能機器人制作》選修課程，講解智能機器人的控制板、傳感器、輸出設(shè)備等硬件知識以及智能機器人控制程序的開展等軟件知識。通過項目教學(xué)法，讓學(xué)生在學(xué)完課程內(nèi)容后能獨立組裝并調(diào)試好智能機器人。最終了解智能機器人系統(tǒng)的軟硬件組成和工作原理，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新熱情。
3.3 有效利用畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生將所學(xué)知識綜合運用的體現(xiàn)，用具體的機器人項目指導(dǎo)相關(guān)專業(yè)學(xué)生進行畢業(yè)設(shè)計，將會使學(xué)生在訓(xùn)練中學(xué)會如何將知識應(yīng)用到生產(chǎn)實際中。例如機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計、智能機器人傳感器應(yīng)用、智能機器人驅(qū)動技術(shù)、智能機器人位置控制技術(shù)、編制控制智能機器人運動的軟件、智能機器人計算機控制系統(tǒng)等設(shè)計項目。
4 結(jié)束語
高職院校開展機器人教學(xué)活動對學(xué)生技能培養(yǎng)、科技的社會化具有重要的意義。它給高等職業(yè)教育尤其是工科類高等職業(yè)教育在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式及教學(xué)效果上都會帶來更多的驚喜與期待。
參考文獻：
[1]戰(zhàn)強，王東月.《機器人學(xué)》課程教學(xué)改革探討[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2010（3）.
[2]黃文愷,陳虹.機器人創(chuàng)新性教學(xué)平臺的實踐與探索[J].教育在線，2009（5）.
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)；雙語；多媒體課件
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）05-0233-02
為適應(yīng)我國加入WTO之后在科技和人才方面所面臨的日益激烈的競爭，在國家教育部的要求和推動下，國內(nèi)許多高校相繼開展了雙語教學(xué)工作。但是雙語教學(xué)在我國畢竟是剛剛起步，大量的理論和實踐方面的問題還有待解決和完善，尤其是缺乏必要的教學(xué)資源，影響了實際教學(xué)效果。與此同時，運用多媒體課件輔助教學(xué)已成為教學(xué)改革的熱點，傳統(tǒng)教學(xué)模式正在受到新的教育觀念和現(xiàn)代教育技術(shù)的挑戰(zhàn)。
大量實踐表明，將多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)，可以豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，節(jié)省教學(xué)時間，提高教育信息傳遞的效率和質(zhì)量。那么，將之進一步優(yōu)化，應(yīng)用于雙語教學(xué)，在發(fā)揮其優(yōu)勢的同時，也將鍛煉學(xué)生同時運用漢語和英語進行思維的能力，高效地實現(xiàn)雙語教學(xué)目標。那么，如何獲取并充分利用多媒體制作素材，充分發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢并將之用于雙語教學(xué)則是值得深入思考和探索的問題。
作為國內(nèi)新興教學(xué)模式，雙語教學(xué)的教學(xué)參考資料、必要的輔助資料匱乏，教師需要的一些背景材料、時事性資料和練習(xí)題等在圖書館和資料室比較難找到。而網(wǎng)絡(luò)上英文資料比中文還要多，完全可以在網(wǎng)絡(luò)上找到所需的中英文資料，另外一些圖片或動態(tài)資料也可以獲得。筆者認為，為更好地開展專業(yè)課雙語教學(xué)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體技術(shù)，是每一位任課教師能夠且必須做到的。本文將結(jié)合《催化化學(xué)基礎(chǔ)》英/漢雙語多媒體課件的制作實踐，談一下備課過程中利用網(wǎng)絡(luò)進行多媒體素材的網(wǎng)絡(luò)搜集和利用的經(jīng)驗體會。
一、多媒體素材的收集途徑
1.精品課網(wǎng)站。2003年4月，教育部下發(fā)了《教育部關(guān)于啟動高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品課程建設(shè)工作的通知》（教高[2003]1號），精品課程建設(shè)工作正式啟動，教育部、各?。ㄊ校┮约案叩仍盒６冀⒘司氛n程網(wǎng)站并且每年都進行各級精品課程的評審，這些精品課程網(wǎng)站提供了相關(guān)課程的大量教學(xué)資源，任課教師可以充分共享這些優(yōu)質(zhì)的教育資源。
筆者常用的精品課網(wǎng)站有：
（1）中國高等學(xué)校教學(xué)資源網(wǎng)。它是由全國高等學(xué)校CAI推廣中心創(chuàng)辦的一個致力于全國高等學(xué)校教學(xué)資源共建共享和優(yōu)秀教學(xué)成果軟件推廣的專業(yè)網(wǎng)站。就催化方面，該網(wǎng)站可查到大量教學(xué)課件、視頻素材、電子教案等等中文資料。在網(wǎng)站注冊后可以下載相關(guān)資源。
（2）國家精品課程資源網(wǎng)。該網(wǎng)站旨在使廣大高等院校師生方便快捷地享用優(yōu)質(zhì)的教育資源，促進高等教育教學(xué)質(zhì)量得以不斷提高。該網(wǎng)站提供了4000多門國家級精品課程和2400門國外視頻開放課程?？梢运阉鞯降拇呋惥氛n程有：湖南師范大學(xué)的《催化化學(xué)》，安徽理工大學(xué)的《工業(yè)催化》，華東理工大學(xué)的《工業(yè)催化》。
（3）“愛課程”網(wǎng)。2011年11月9日，該網(wǎng)站首次公布了由我國幾所高水平的大學(xué)建設(shè)的20門“中國大學(xué)視頻公開課”，這些課程以高校學(xué)生為主要服務(wù)對象，向社會公眾免費開放。任課教師在觀看視頻的同時可以從中學(xué)習(xí)授課藝術(shù)與方法。目前上線的課程以講授中國傳統(tǒng)文化的課程為主，如南開大學(xué)的《六大名著導(dǎo)讀》；還有傳播人類文明優(yōu)秀成果的課程，如武漢大學(xué)《古希臘文明的興衰》；也有解讀科技熱點問題的課程，如北京航空航天大學(xué)的《航空航天概論》、中南大學(xué)的《人工智能PK人類智能》等。據(jù)該網(wǎng)站介紹，首批“中國大學(xué)視頻公開課”推出以后，將陸續(xù)向社會推出內(nèi)容更加豐富的視頻公開課。
2.搜索引擎。隨著網(wǎng)絡(luò)傳媒技術(shù)的應(yīng)用不斷普及，使用搜索引擎，在互聯(lián)網(wǎng)海洋中快速查找所需多媒體制作素材，已成為當前任課教師普遍采用的一個高效方法。筆者常用的中文資源搜索引擎主要有中文谷歌、百度、搜狐、新浪、中文雅虎等。通過中文關(guān)鍵詞可以實現(xiàn)文字、圖片、視頻等資料的搜集。
主要的英文資源搜索引擎有Google、Scirus、Yahoo!、Youtube、AllTheWeb、Altvista、Excite、Infoseek、Lycos、Dogpile等。其中Google學(xué)術(shù)搜索（scholar.省略）功能強大，有中文操作提示，界面中文友好性較佳，文件格式可選，可以搜索圖書、圖片、視頻、pdf、word、ppt等資料，非常適合漢語言者使用。Youtube（省略）視頻搜索是一個很好的搜索英語類視頻資源的網(wǎng)站，其使用方法與Google類似。
3.其他中文網(wǎng)站。目前國內(nèi)多家知名網(wǎng)站開設(shè)了供網(wǎng)友在線分享文檔和視頻的開放平臺。比較常見的有百度文庫、新浪愛問、豆丁網(wǎng)、網(wǎng)易視頻公開課頻道等等。平臺所累積的文檔格式豐富，包括doc、ppt、xls、pdf、txt等。用戶可以在線閱讀和下載涉及課件、習(xí)題、考試題庫、論文報告、專業(yè)資料、名校公開課視頻和法律文件等多個領(lǐng)域的資料，不過需要扣除相應(yīng)的網(wǎng)站積分。
其中筆者常用新浪愛問共享資料，可以下載相關(guān)電子書、ppt等重要資料。如要下載視頻或動畫素材，可進入百度視頻、56視頻、優(yōu)酷網(wǎng)、土豆網(wǎng)等在線視頻網(wǎng)站，利用碩鼠下載器進行下載。具體操作是安裝碩鼠下載器后登陸“省略”網(wǎng)站，只需將打算下載的視頻網(wǎng)址輸入到網(wǎng)頁上的輸入框后點擊“GO”，右鍵點擊給出的鏈接即可下載。
二、素材的整合利用
一般來講，從網(wǎng)絡(luò)上獲取的素材可能會出現(xiàn)重復(fù)或多余的內(nèi)容，需要將這些素材進行編輯處理，進一步加以整合方能制作出內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)合理、易于教學(xué)的雙語多媒體課件。
筆者的經(jīng)驗是：各類資源下載后要按照文件類型、知識點類別進行歸類排序，每一份資料都要有自己的編號，便于在制作課件時查找利用，這能夠從一定程度上節(jié)約制作耗時。當然，在此基礎(chǔ)上，充分利用一些課件制作軟件對素材進行加工處理是必不可少的一項工作。
1.常用編輯整合工具。常用軟件有兩大類，一類是將各種媒體素材編輯整理為可用課件素材的編輯工具，即多媒體素材準備工具軟件，如Word、Adobe photoshop、Sound forge、Adobe premiere、3DSMax等；另一類是將處理后的課件素材編輯制作成多媒體課件的軟件，即多媒體創(chuàng)作工具軟件，如PowerPoint、Authorware、Director、Visualbasic等。此外，筆者還要用到化學(xué)專業(yè)軟件：Chemdraw、GaussView、ACD/ChemSketch等，這些化學(xué)結(jié)構(gòu)式制作及瀏覽軟件能很方便地實現(xiàn)化合物平面結(jié)構(gòu)式到二維立體結(jié)構(gòu)式的轉(zhuǎn)換，并從多角度、多方位顯示化合物真實二維立體結(jié)構(gòu)。
2.靜態(tài)素材的編輯整合。靜態(tài)素材包括文字、圖片等等，它們均能很方便地應(yīng)用至PowerPoint格式的文件中。筆者認為，出于美觀、直觀考慮，在雙語多媒體課件制作過程中盡量選用英文Google引擎搜索到的彩色圖片資料，為學(xué)生提供真實的語言環(huán)境。
3.動態(tài)素材的編輯整合。網(wǎng)絡(luò)視頻文件有多種格式，包括swf格式、flv格式等等。其中swf格式文件，既可以直接插入到ppt文件中，也可以進行再創(chuàng)作，但需要使用反編譯軟件將swf格式文件轉(zhuǎn)換為flv格式。常用反編譯軟件有碩思閃客之錘、Imperator Flv軟件、格式工廠等。將swf轉(zhuǎn)換為flv格式后可以直接用Flash軟件進行再創(chuàng)作。
筆者認為，視頻始終是課件中知識內(nèi)容最強有力的表達方式，課件制作過程中應(yīng)該注意視頻的添加。雙語課程授課的一個難點是教師口語表達的欠缺，如能利用好外語類視頻材料，適當添加到自制課件中，既能彌補教師在雙語教學(xué)中語言表達的不足，又能幫助學(xué)生更快更好地理解教學(xué)重點難點。從網(wǎng)絡(luò)上獲取的視頻文件后，可以根據(jù)具體需要使用繪聲繪影進行壓縮，或使用格式工廠將flv文件轉(zhuǎn)換為swf、rm或MPEG等主流媒體格式。另外，還可選用一些編輯軟件（如格式工廠，Realproducer）對文件進行剪輯、合并等操作，截取自己所需要的內(nèi)容使用。
三、結(jié)語
總之，任課教師完全可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，借助于各類多媒體制作技術(shù)和軟件，制作一套內(nèi)容豐富、易于操作、便于理解的英/漢雙語多媒體課件，這將使該課程由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，抽象知識形象化，英語描述可視化。采用自制多媒體課件進行雙語教學(xué)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高效形象地將專業(yè)知識傳授給學(xué)生，從而大幅度提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，達到事半功倍的效果，達到高校雙語教學(xué)目標。
參考文獻：
[1]《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》，2001．
關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；教學(xué)內(nèi)容；方法手段；設(shè)計規(guī)劃
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0205-02
材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。復(fù)合材料對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有著十分重要的作用。復(fù)合材料注重各組分材料之間相互取長補短、協(xié)同作用，具有組元選擇可設(shè)計性和結(jié)構(gòu)可設(shè)計性[1]。《復(fù)合材料》是貴州大學(xué)針對礦物資源工程本科專業(yè)所設(shè)置的一門專業(yè)選修課程，意在擴展學(xué)生的專業(yè)知識。本文在近年來對該課程教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段以及課程考評方式等方面提出自己的一些設(shè)想，以供相關(guān)同仁參考。
一、課程背景及基本概況
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)高校針對相關(guān)專業(yè)設(shè)置的與復(fù)合材料相關(guān)的課程除了《復(fù)合材料》之外，還有《復(fù)合材料學(xué)》、《復(fù)合材料學(xué)基礎(chǔ)》、《復(fù)合材料概論》等，單從課程名稱上看，前兩者屬于系統(tǒng)講授的必修類大課，后者屬于概論類課程。本校礦物資源工程專業(yè)所設(shè)置的《復(fù)合材料》僅32學(xué)時，具體講授中按照概論的思路開展，務(wù)求做到對相關(guān)基本概念和知識點都能夠講到。
當前我校的專業(yè)選修課還沒有像其他公共選修課那樣按照個人興趣真正地自主選擇，而是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案要求，在限定的學(xué)分數(shù)及課程范圍內(nèi)以專業(yè)、班級為單位，按照指導(dǎo)性原則有針對性地集體選擇。這樣就會出現(xiàn)部分學(xué)生對所“強制”選修的課程不感興趣、缺乏學(xué)習(xí)主動性等現(xiàn)象。另外，我校礦物資源工程專業(yè)原本非材料類專業(yè)，近年來雖然對課程設(shè)置體系有所調(diào)整，但在學(xué)分數(shù)限定下，對于材料學(xué)科的課程無法系統(tǒng)化，所設(shè)置的課程無法全面覆蓋學(xué)生在學(xué)習(xí)《復(fù)合材料》時所要求先修的材料科學(xué)與基礎(chǔ)、材料合成與制備、高分子材料、材料物理、材料化學(xué)、金屬材料、無機非金屬材料、材料界面等材料學(xué)科主要基礎(chǔ)課程[2]，這就給《復(fù)合材料》課程的授課帶來了一定困難，經(jīng)常會遇到學(xué)生對于相關(guān)基礎(chǔ)知識空缺的現(xiàn)象。當前筆者課題組正在進行礦物資源工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)研究，如何開展好專業(yè)選修課程的教學(xué)工作并達到預(yù)期目標也是需要亟待解決的問題，值得我們認真研究和思考。
二、對本課程的教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計規(guī)劃
《復(fù)合材料》課程涵蓋的知識體系寬廣、內(nèi)容豐富，是一門實用性非常強的課程[3]。作為一門選修課，要在培養(yǎng)方案中所限定的32學(xué)時內(nèi)系統(tǒng)地完成全部課程內(nèi)容教學(xué)任務(wù)幾乎不可能，因此必須對教學(xué)內(nèi)容根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標要求進行合理調(diào)整。本課程主要內(nèi)容包括復(fù)合材料的定義及發(fā)展歷史、分類及基本性能、基體和增強體的結(jié)構(gòu)與種類、復(fù)合材料界面、復(fù)合材料的制備及應(yīng)用等。結(jié)合近年的教學(xué)實踐，擬按照下述思路著手教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整和設(shè)計。
1.按照專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標確定教學(xué)重點。在教學(xué)之初，首先制定課程教學(xué)大綱，明確教學(xué)目標及要求，確定教學(xué)內(nèi)容及重點。確定教學(xué)重點是實現(xiàn)有效教學(xué)的前提，只有在明確了教學(xué)目標的前提下才能在教學(xué)過程中抓住重點、突破難點。針對礦物資源工程專業(yè)偏向礦物材料的特點，在課程內(nèi)容中對于金屬基復(fù)合材料部分作簡要概述，而對于聚合物基復(fù)合材料，由于其增強材料大多為礦物顆粒、纖維以及晶須，應(yīng)該和陶瓷基復(fù)合材料等進行重點、詳細介紹。
2.結(jié)合專業(yè)目標要求合理設(shè)計課程講授體系。雖然在各類教材中，復(fù)合材料的各章節(jié)看似獨立，但實際上章節(jié)內(nèi)容之間聯(lián)系非常緊密，在教學(xué)中要特別注重各章節(jié)之間的銜接以及知識點之間的內(nèi)在邏輯和關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中從整體上把握課程學(xué)習(xí)方向，最終能形成一個完整的知識體系。比如課程概述部分關(guān)于復(fù)合材料組成的基體和增強體，在后續(xù)各類型復(fù)合材料的教學(xué)中都有所涉及，并且都可以按照基體材料、增強材料、界面性能、加工制備、復(fù)合材料性能的邏輯次序來展開，前四個方面都會對復(fù)合材料最終的性能及用途有所說明。所以，在整個教學(xué)過程中，都要嚴格把握材料組分、結(jié)構(gòu)與性能以及性能決定應(yīng)用等關(guān)系，把每章節(jié)的內(nèi)容和整門課程的內(nèi)容聯(lián)接為一個知識整體。
3.教學(xué)中注重理論聯(lián)系實際。隨著復(fù)合材料在日常生活和社會生產(chǎn)實際中的應(yīng)用領(lǐng)域不斷發(fā)展擴大，使得平時我們在衣、食、住、行各方面能夠看得到、摸得著的東西都能夠和復(fù)合材料搭上關(guān)系，甚至還是親密關(guān)系，比如我們所穿的衣服布料、吃飯用的碗碟和水杯、各類建筑材料等，都可分別歸類為課程中相應(yīng)的聚合物基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等大類。在課程講授中時常穿插這些生活中的實例有助于加深學(xué)生對課程內(nèi)容的記憶和提高學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生對此也非常喜歡。
4.及時更新與課程相關(guān)的知識和內(nèi)容。復(fù)合材料自從研究發(fā)現(xiàn)以來，一直處于迅速發(fā)展的態(tài)勢，每時每刻都會誕生新的復(fù)合材料，涌現(xiàn)出新的研究成果。因此在教學(xué)內(nèi)容中也要不斷地推陳出新，將之前的陳舊內(nèi)容進行更新?lián)Q代，時常添加一些在復(fù)合材料領(lǐng)域發(fā)表的最新研究成果，尤其是把新型復(fù)合材料在航空航天、新能源、醫(yī)療、環(huán)境等尖端領(lǐng)域中的應(yīng)用實例貫穿到課堂教學(xué)中。
5.筆者目前正攻讀材料學(xué)礦物材料方向的博士學(xué)位，在課程內(nèi)容講解中，可以結(jié)合攻讀博士期間的研究內(nèi)容、方法以及所查閱的大量文獻資料等對課堂知識點進行補充完善。
三、教學(xué)方法及教學(xué)手段的豐富和創(chuàng)新
現(xiàn)在的教學(xué)大多都采用多媒體方式教學(xué)，但是多媒體教學(xué)過程也不僅僅就是做個PPT給學(xué)生演示講解一下就完事了，在教學(xué)中要不斷豐富和創(chuàng)新自身的教學(xué)方法和教學(xué)手段。
1.精心制作多媒體課件。當今高校課堂，PPT課件已經(jīng)是最基本的要求了。即便如此，我們對這個最基本的PPT也要認真對待。我們要做到課件美觀精練、圖文并茂，盡量避免大段文字堆積和由于粗心大意而產(chǎn)生的錯別字等小問題，還要避免為圖省事而隨意在網(wǎng)上下載別人現(xiàn)成的課件，即使是教材隨帶的課件，也得按照自己設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容和思路精心調(diào)整和修改，還要將好的視頻和音頻等素材融入到演示課件中。在計算機多媒體技術(shù)快速發(fā)展的今天，還要將已經(jīng)很成熟的計算機輔助教學(xué)（CAI）系統(tǒng)引入到自己的教學(xué)過程中，增大教學(xué)信息，給學(xué)生創(chuàng)造一個有經(jīng)歷感的學(xué)習(xí)環(huán)境。
2.調(diào)整和創(chuàng)新教學(xué)方式。首先，在教學(xué)過程中開展教師指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生真正成為教學(xué)環(huán)節(jié)的主題?？傮w而言，該課程多為陳述性內(nèi)容，以往的“灌注式”教學(xué)模式使得課堂氣氛沉悶，學(xué)生也覺得枯燥乏味[4]。因此課堂教學(xué)中無需做到面面俱到，針對設(shè)計的重點內(nèi)容進行詳細講解，對于容易理解的內(nèi)容讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下自學(xué)，進行學(xué)生匯報或提問式檢查等。其次，采用討論式教學(xué)，加強課堂互動，鼓勵學(xué)生提問，引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生主動參與到教學(xué)中去。最后，每一章教學(xué)中期給學(xué)生布置題目，讓學(xué)生自主查閱文獻資料，在課堂上進行分組報告，也鼓勵學(xué)生針對自己感興趣的主題或內(nèi)容進行報告，報告后其他同學(xué)進行提問、點評和討論，此舉可以鍛煉學(xué)生利用各種媒介進行文獻查閱和語言報告表達能力，使學(xué)生了解復(fù)合材料的最新發(fā)展動態(tài)，接觸學(xué)科前沿領(lǐng)域，并提升自身綜合能力。同時也要借鑒國內(nèi)外其他高校在相同課程教學(xué)中好的思路和方法。
四、采取多元化的課程考評機制
課程考核是教學(xué)質(zhì)量管理體系中的一個重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的純知識記憶考試方式在很大程度上約束了學(xué)生的思維，也會對學(xué)生造成一定的壓力，最終的結(jié)果就是造成學(xué)生整天為了通過考試而學(xué)習(xí)，缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動性[3]。教學(xué)中，我們要意識到考試從來都只是衡量和評價學(xué)生對所學(xué)課程知識掌握情況以及使用所學(xué)知識理解問題、分析問題和回答解決問題能力的一種手段，并非教學(xué)的最終目的。鑒于此，本課程開始之初就倡導(dǎo)學(xué)生輕松學(xué)習(xí)，最終采取多種形式相結(jié)合的考查方式，主要包括開卷筆試、課堂報告、課程論文等，同時在很大程度上還兼顧考查學(xué)生平時的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力等綜合素質(zhì)。這種多元化的考評機制既達到了學(xué)生對課程知識的掌握情況，也注重對整個學(xué)習(xí)過程、創(chuàng)新思維以及綜合素質(zhì)的考查，符合學(xué)生在學(xué)習(xí)上的心理要求，也達到了預(yù)期的教學(xué)效果，學(xué)生對此也表示滿意和贊同。
五、結(jié)語
教學(xué)過程是一個日積月累、不斷完善和熟練的過程。課程教學(xué)改革并非只是口頭上的說詞，還是一項長期的系統(tǒng)工程，需要在長期的教學(xué)過程中不斷探索和總結(jié)。我們要改變選修課曾不被很多老師和同學(xué)所重視的不良現(xiàn)象。通過不斷的學(xué)習(xí)和總結(jié)，提高自身的教學(xué)水平，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性和主動性，最終達到提高學(xué)生綜合能力、培養(yǎng)社會所需的綜合素質(zhì)人才的目標。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】 數(shù)學(xué)史；教師；滲透
“一門科學(xué)的歷史是那門科學(xué)中最寶貴的一部分，因為科學(xué)只能給我們知識，而歷史卻能給我們智慧. ”――傅鷹
數(shù)學(xué)史是研究數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)思想的起源與發(fā)展及其與社會政治、經(jīng)濟和一般文化的聯(lián)系的一門學(xué)科. 在初中數(shù)學(xué)新教材中出現(xiàn)的數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)文化內(nèi)容為教師教學(xué)提供了新的發(fā)揮空間，為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提供了新的契機. 在數(shù)學(xué)千年漫長的發(fā)展過程中，數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育的聯(lián)系已有很久的歷史了. 隨著教育事業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)學(xué)史越來越受到數(shù)學(xué)教育工作者的重視. 雖然我們初中現(xiàn)在還沒有開設(shè)與“數(shù)學(xué)史”相關(guān)的課程，但初中數(shù)學(xué)教材和教師用書上都提涉一些與初中數(shù)學(xué)知識點相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)史知識. 因而，數(shù)學(xué)史在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中加以適當?shù)臐B透是一種必然趨勢，也是提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑，它具有重要的作用.
如何滲透把握數(shù)學(xué)史的教學(xué)，這個問題可從如下幾方面加以注意.
一、豐富教師的數(shù)學(xué)史知識
什么是數(shù)學(xué)？我們?yōu)槭裁磳W(xué)數(shù)學(xué)？有些教師會回答，我們所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)是有用的，小到我們個人生活，大到計算機技術(shù)、航空航天、經(jīng)濟、生物等領(lǐng)域都要應(yīng)用數(shù)學(xué). 這樣的回答無疑是正確的，但不夠全面，它只提到了數(shù)學(xué)的兩個作用的其中一個. 可以這樣說，不了解數(shù)學(xué)史就不可能全面了解數(shù)學(xué). 廣大教師的數(shù)學(xué)史知識是缺乏的，對數(shù)學(xué)史的了解是極其不足的，造成這個現(xiàn)象有許多原因. 想一想，絕大多數(shù)的學(xué)生認為未來都不會從事與數(shù)學(xué)有關(guān)的工作，對這些學(xué)生來說小學(xué)的四則運算幾乎就足夠他們應(yīng)付日常的生活問題了，甚至連開方都用不到，如果僅從學(xué)以致用的角度來看，他們從小學(xué)到高中要學(xué)習(xí)12年的數(shù)學(xué)，不是浪費生命嗎？事實上并非如此. 初中數(shù)學(xué)課程中，對數(shù)學(xué)知識本身的學(xué)習(xí)還不足以使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與社會之間的深刻關(guān)系，為此要在數(shù)學(xué)課程中加入一些數(shù)學(xué)史的內(nèi)容，當然，教材中的這些內(nèi)容僅僅是冰山一角，教師應(yīng)該提高自己對數(shù)學(xué)發(fā)展歷程的了解，只有這樣才能更好地促進數(shù)學(xué)教學(xué). 盡管數(shù)學(xué)史作為一門學(xué)科開設(shè)的并不多，但這方面的書籍還是很充足的.
二、正確把握數(shù)學(xué)教學(xué)要求
教師豐富了自身的數(shù)學(xué)史知識以后面臨的一個問題就是如何在教學(xué)中處理這些知識. 數(shù)學(xué)史在初中數(shù)學(xué)教材中以各種方式的滲透，這在初中的數(shù)學(xué)教材中都有體現(xiàn). 滲透部分要潛移默化適可而止. 以人教版新課標初中數(shù)學(xué)教材為例，書中是以選修的方式在“閱讀與思考”欄目中呈現(xiàn)數(shù)學(xué)史內(nèi)容的. 這些內(nèi)容教師可以作為課外閱讀材料讓學(xué)生自學(xué)，也可以在教學(xué)時把它作為增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、啟迪學(xué)生數(shù)學(xué)思維的材料加以靈活運用. 教材中的數(shù)學(xué)內(nèi)容幾乎每一部分都有引人入勝的歷史典故，比如負數(shù)、無理數(shù)以及勾股定理的產(chǎn)生背后都有許多有趣的故事，而在以往，教師是不會注意滲透這些知識的產(chǎn)生背景的. 我們的數(shù)學(xué)教材主要是教授數(shù)學(xué)知識的，數(shù)學(xué)史的滲透要恰到好處，不必系統(tǒng)，以防止出現(xiàn)喧賓奪主的結(jié)果.
三、滲透數(shù)學(xué)史有關(guān)知識背景，開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
至于數(shù)學(xué)是什么，數(shù)學(xué)發(fā)展的動力源泉是什么，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的真正意義何在，如果這些問題不被學(xué)生理解，那么他們就對數(shù)學(xué)缺乏興趣，對數(shù)學(xué)就沒有一個系統(tǒng)的認識. 數(shù)學(xué)是教學(xué)的一門重要學(xué)科，具有理論的抽象性、邏輯的嚴密性和應(yīng)用的廣泛性. 數(shù)學(xué)固有的特性：單調(diào)，枯燥乏味. 對部分初中生進行數(shù)學(xué)興趣抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，“我不喜歡數(shù)學(xué)，但為了中考，我必須學(xué)好數(shù)學(xué)”的學(xué)生占被調(diào)查者的比例高達72%，而對數(shù)學(xué)“很感興趣”的只有13%. 從教學(xué)效果來看， 數(shù)學(xué)是多數(shù)學(xué)生成績提高的一個瓶頸. 數(shù)學(xué)教材是經(jīng)過了反復(fù)推敲的，語言十分簡潔. 為了保持知識的系統(tǒng)性，我們把教學(xué)內(nèi)容按定義、定理、證明、推論、例題的順序編排，這樣就缺乏自然的思維方式，對數(shù)學(xué)知識的內(nèi)涵以及相應(yīng)知識的創(chuàng)造過程介紹也偏少. 在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中插入數(shù)學(xué)史，可以啟發(fā)學(xué)生的思維方式，開闊視野，讓學(xué)生產(chǎn)生旺盛的求知欲，努力從各方面去思考證明思路. 教師雖然不是數(shù)學(xué)家，但卻可以培養(yǎng)出數(shù)學(xué)家. 事實證明，課堂授課時那些知識豐富、諄諄善誘的老師遠較那些授課時簡單乏味、就事論事的教師受學(xué)生歡迎.
四、滲透祖國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)，提高民族自豪感，增強學(xué)生的愛國情操
數(shù)學(xué)史是一部記載人類特別是數(shù)以千計的數(shù)學(xué)家艱苦奮斗的創(chuàng)業(yè)史. 我國古代數(shù)學(xué)是有著光輝的歷史，如劉徽的“割圓術(shù)”、祖沖之的圓周率、祖的祖公理、楊輝的楊輝三角、秦九韶的剩余定理、朱世杰的“招差術(shù)”“垛積術(shù)”和“四元術(shù)”等都具有世界影響，他們在數(shù)學(xué)方面的成就都是非常大的. 許多成果都比西方國家要早幾百年，如圓周率和楊輝三角等. 記載著中國古典數(shù)學(xué)最高成就的《宋元算書》，是世界文化的重要遺產(chǎn). 在元代以前，中國的許多成果處于世界領(lǐng)先位置. 可以說，數(shù)學(xué)是中國古代最發(fā)達的基礎(chǔ)科學(xué)之一. 僅以現(xiàn)在的初中數(shù)學(xué)知識為例，十進位制、線性方程組的解法、正負數(shù)運算、開平方開立方法則、圓周率的計算都是古代取得的輝煌成就. 數(shù)學(xué)是璀璨奪目的中國古代文化的重要組成部分，古代偉大的數(shù)學(xué)貢獻不僅是當今進行愛國主義教育的絕佳材料，而且古代數(shù)學(xué)家實事求是，敢于堅持真理、勇于攀登高峰的品德，也可以激勵學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣.
總之，數(shù)學(xué)史在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透是數(shù)學(xué)教育的一種創(chuàng)新，創(chuàng)新已經(jīng)成為時代的要求. 學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史可以了解數(shù)學(xué)的發(fā)展過程，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣. 因此，在教學(xué)過程中滲透數(shù)學(xué)史的教育和教學(xué)具有非常重要的意義.
關(guān)鍵詞：測控技術(shù)與儀器；CDIO；人才培養(yǎng)
作者簡介：張廣明（1965-），男，江蘇江都人，南京工業(yè)大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院院長，教授。（江蘇 南京 211816）
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0056-03
隨著信息工業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展，對高層次人才培養(yǎng)提出了新的要求。測控技術(shù)與儀器專業(yè)知識面覆蓋廣，強調(diào)動手能力和邏輯思維能力。從教學(xué)的經(jīng)驗來看，測控專業(yè)的學(xué)生需要加強實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)。CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的成果，以構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行為工程教育理念和實施體系，其教育模式提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施及檢驗測評的標準。本文以測控專業(yè)的培養(yǎng)目標為依據(jù)，按照CDIO的模式構(gòu)建一體化的專業(yè)人才培養(yǎng)模式，有效地提高了學(xué)生的實踐能力，同時對工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)起到了良好的指導(dǎo)作用。
一、專業(yè)現(xiàn)狀及要求
1.社會對專業(yè)人才需求的趨勢
（1）社會對本專業(yè)人才需求的趨勢。儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是信息工業(yè)的源頭，也是信息技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，涉及數(shù)據(jù)采集、信號傳輸、信號處理、自動控制等測控過程。進入21世紀以來，隨著計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、微納米技術(shù)的發(fā)展，測控與儀表技術(shù)呈現(xiàn)出虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化和微型化的發(fā)展趨勢。測控技術(shù)與儀器專業(yè)涉及國民經(jīng)濟各部門，是應(yīng)用十分廣泛的專業(yè)，人才需求旺盛。隨著以電子技術(shù)、信息技術(shù)和生物技術(shù)為代表的知識經(jīng)濟的發(fā)展，對測控技術(shù)與儀器學(xué)科專業(yè)的人才需求將進一步增加。南京工業(yè)大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)于2002年首次招生，依托機電專業(yè)學(xué)科群，以信息測量、信息控制為重點，以化工過程分析儀器設(shè)計和虛擬儀器設(shè)計為特色，具有較扎實的學(xué)科基礎(chǔ)。同時測控技術(shù)與儀器專業(yè)畢業(yè)生的一次就業(yè)率近年來呈現(xiàn)逐年提高的趨勢。
（2）國內(nèi)高校同類專業(yè)的發(fā)展狀況及趨勢。目前，我國已有近200所高校設(shè)有測控技術(shù)與儀器專業(yè)。由于各學(xué)校原來的相關(guān)專業(yè)情況不同，現(xiàn)有的辦學(xué)條件、專業(yè)規(guī)模以及教學(xué)水平也各不相同。一些 985 所屬高校該專業(yè)辦學(xué)時間長，辦學(xué)實力雄厚。如：天津大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京大學(xué)、南京理工大學(xué)等。各個學(xué)校服務(wù)的對象不同，如北京航空航天大學(xué)偏重于航空領(lǐng)域，長春理工大學(xué)偏重于光學(xué)領(lǐng)域，成都理工大學(xué)偏重于電子技術(shù)及核技術(shù)等。所以國內(nèi)各高校測控專業(yè)在專業(yè)方向、課程設(shè)置、實踐內(nèi)容等方面的設(shè)置存在著很大差異。
（3）本校測控專業(yè)現(xiàn)狀及社會對專業(yè)人才的需求。南京工業(yè)大學(xué)測控專業(yè)辦學(xué)時間較短，目前辦學(xué)實力不及以上各高校，但依托化工行業(yè)，辦學(xué)特色鮮明。從各高校的招生情況看，近幾年測控專業(yè)的學(xué)生構(gòu)成并不理想，主要原因是該專業(yè)的社會認知度不高。但測控專業(yè)涉及面廣、需求量大，各高校的就業(yè)率普遍較高，出現(xiàn)了分配熱的局面。所以加強測控專業(yè)人才培養(yǎng)是培養(yǎng)高素質(zhì)工科人才的質(zhì)量需求，也反映了工程師所應(yīng)具有的能力和素質(zhì)。
2.現(xiàn)行培養(yǎng)模式
目前高校提出了很多新型培養(yǎng)模式。有以培養(yǎng)卓越工程師為目標，依照國家和行業(yè)的培養(yǎng)標準，以工學(xué)交替為手段的“有創(chuàng)意、能創(chuàng)新、善創(chuàng)業(yè)”的人才培養(yǎng)模式；建設(shè)“高水平”、“雙師型”、科研能力強、工程經(jīng)驗豐富、教育教學(xué)水平高的師資隊伍；以企業(yè)需求為導(dǎo)向，以項目需求為載體，修訂教學(xué)內(nèi)容，采用“導(dǎo)師負責(zé)制”，鼓勵吸引優(yōu)秀本科生參與課題和項目；探索啟發(fā)式、探究式、討論式、互動參與教學(xué)模式；“以學(xué)生為中心”進行教學(xué)改革等等。這些對于本科生的培養(yǎng)模式改革、提升測控專業(yè)的學(xué)生就業(yè)競爭力起到了一定的作用，但這一方面仍是“通識教育”；另一方面，進行的一系列教學(xué)改革系統(tǒng)性差，目標不清晰，沒有形成可持續(xù)發(fā)展機制。CDIO模式則有所側(cè)重，對于本專業(yè)不同層次人才會有不同的側(cè)重點。本文對基于CDIO模式的測控技術(shù)與儀器專業(yè)集成化設(shè)計教學(xué)方案進行探討。
二、CDIO模式簡介
CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面。大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達到預(yù)定目標，包含12條標準與4種能力大綱。如表1所示。
基于CDIO的專業(yè)建設(shè)內(nèi)容的主要任務(wù)有：
（1）人才培養(yǎng)方案：基于標準2（CDIO的教學(xué)目標結(jié)果）和標準3（集成化的課程設(shè)置）。
（2）教學(xué)管理制度：基于標準1（CDIO關(guān)聯(lián)原則）和標準6（CDIO的工作環(huán)境）。
（3）教學(xué)資源建設(shè)：創(chuàng)建高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制、基于標準9（教師CDIO能力）和標準10（教師教學(xué)能力）。
（4）教學(xué)方式和方法：基于標準5（設(shè)計制作實踐）、標準7（集成化學(xué)習(xí)過程）、標準8（主動學(xué)習(xí)）和標準12（CDIO項目評價）。
（5）學(xué)習(xí)效果評價：基于標準11（學(xué)生CDIO能力評價）。
CDIO原則就是把工程師職場環(huán)境作為工程教育環(huán)境，基于CDIO模式進行專業(yè)建設(shè)不是強調(diào)“內(nèi)容”，是環(huán)境中的“關(guān)聯(lián)”；培養(yǎng)“做事”和“做成事”的能力，學(xué)以求知、致用、共處、做人。
根據(jù)CDIO原則制訂的測控專業(yè)的集成式、一體化人才培養(yǎng)模式主要包含三個方面的內(nèi)容：一是專業(yè)目標為細化、可落實、可觀測的目標，每一門課程可根據(jù)課程描述提煉專業(yè)目標。二是根據(jù)信息技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺馁|(zhì)量需求，把電子工程師職場環(huán)境作為工程教育環(huán)境，培養(yǎng)具有五種能力的高素質(zhì)的優(yōu)秀工科人才：獲取知識（自學(xué)）、運用知識（解決問題）、共享知識（團隊合作）、發(fā)現(xiàn)知識（創(chuàng)新）、傳播知識（交流溝通）。并以此為專業(yè)理念制訂培養(yǎng)計劃。三是培養(yǎng)計劃設(shè)置包括專業(yè)設(shè)置和課程大綱及課程描述，每一門課程根據(jù)知識點設(shè)置專業(yè)目標。
三、基于CDIO的測控技術(shù)與儀器專業(yè)集成化專業(yè)設(shè)計方案
1.課程設(shè)置與培養(yǎng)目標集成化教學(xué)設(shè)計
與傳統(tǒng)的學(xué)科導(dǎo)向課程體系不同，集成化課程體系以學(xué)科為主，把項目穿插其中；教師之間團隊合作，分工協(xié)調(diào)，實習(xí)、項目開發(fā)與授課穿行。
（1）以電子實習(xí)為起點，以測控技術(shù)概論為導(dǎo)向，將學(xué)生引入嵌入式系統(tǒng)世界，焊接實際的單片機開發(fā)平臺，培養(yǎng)學(xué)生電子設(shè)計的興趣，提高他們的動手能力。
（2）以嵌入式系統(tǒng)三門課程為主線，聘用具有工程背景的教授授課，系統(tǒng)地培訓(xùn)單片機、嵌入式系統(tǒng)、片上操作系統(tǒng)知識，沒有照本宣科。課程全部采用案例教學(xué)，每堂課要求每個學(xué)生在單片機開發(fā)平臺上分析2個案例并進行修改，以達到靈活運用的目的。一門課程對應(yīng)一個實習(xí)，每個實習(xí)完成12個簡單項目。
（3）最后將分析儀器設(shè)計、智能儀器設(shè)計、虛擬儀器設(shè)計三門課程作為課程體系的最終三大設(shè)計任務(wù)，將理論學(xué)習(xí)與工程實踐集成在這三門課程的課程設(shè)計中。
本課程體系共包含三門課程、三個實習(xí)，不少于24項實訓(xùn)項目。分成6大模塊，可根據(jù)需要自下而上進行組合，滿足不同層次、不同級別的教學(xué)、科研需求。
學(xué)生主動學(xué)習(xí)，動腦動手，全部課程體系結(jié)束后可成為適應(yīng)現(xiàn)代社會需求、具有扎實的理論基礎(chǔ)、豐富的電子知識和具有良好的電子電路分析和設(shè)計能力的電子工程師。
基于集成化的教學(xué)設(shè)計、一體化專業(yè)設(shè)計的思想進行課程設(shè)置的培養(yǎng)目標設(shè)計。本專業(yè)的培養(yǎng)目標為以光、機、電、計算機、化工分析一體化為特色，培養(yǎng)在信息技術(shù)領(lǐng)域（計量、測試、控制工程、智能儀器儀表、計算機軟件和硬件等高新技術(shù)領(lǐng)域）具有扎實的新型嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計能力，具有研究、設(shè)計、制造、應(yīng)用、維護、管理現(xiàn)代儀器儀表和測控技術(shù)裝備的能力，具有多元人文背景，有道德、善學(xué)習(xí)、勤思考、重實踐、富有創(chuàng)新意識、團隊合作精神和敬業(yè)精神的“研究開發(fā)型”和“工程應(yīng)用型”技術(shù)人才。
為使課程設(shè)計與培養(yǎng)目標一致，首先根據(jù)專業(yè)目的、專業(yè)理念設(shè)計教學(xué)計劃，根據(jù)教學(xué)計劃完成專業(yè)設(shè)計矩陣和相關(guān)課程描述，并編寫課程大綱。同時，以專業(yè)目標為核心對專業(yè)設(shè)計矩陣和設(shè)計的課程進行完善和補充，形成一體化專業(yè)設(shè)計方案。如圖1所示。
2.基于CDIO模式的課程知識能力矩陣和課程體系方案
根據(jù)課程目標制訂了專業(yè)設(shè)計矩陣，指明了課程與專業(yè)目標的對應(yīng)關(guān)系，使得學(xué)生在每門課程修完之后都會獲取一定的知識，提升相應(yīng)的能力。
由表2可看出，在入學(xué)初期以概論引導(dǎo)和基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)為主，旨在將學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)方式從高中階段轉(zhuǎn)變過來；學(xué)習(xí)中期以專業(yè)基礎(chǔ)培訓(xùn)為主、興趣導(dǎo)引為輔，一方面為進入專業(yè)學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，另一方面有目的地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)方向；本科學(xué)習(xí)后期，主要進行工程實訓(xùn)和大型的專業(yè)設(shè)計課程，為就業(yè)和進一步深造做好準備。整個課程內(nèi)容和開課時間按照CDIO模式進行設(shè)計、分配，合理、高效地利用學(xué)生的全部學(xué)習(xí)時間。
圖2為測控專業(yè)培養(yǎng)計劃與課程體系魚骨圖，體現(xiàn)了課程體系在四年大學(xué)教育中的培養(yǎng)進程，主干課程和輔助課程的關(guān)系一目了然，有助于師生在教學(xué)過程養(yǎng)成課程體系觀念，形成系統(tǒng)的培訓(xùn)思維。
3.建立持續(xù)改進機制，解讀CDIO標準
集成化教學(xué)設(shè)計的基本要求為課程設(shè)計、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法、考核方法與培養(yǎng)目標一致，并能夠持續(xù)改進，從而建立了圖3所示的集成化教學(xué)設(shè)計方案，實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。
測控專業(yè)基于CDIO模式的教學(xué)改革實行過程中注意了以下幾點：
（1）強調(diào)環(huán)境和關(guān)聯(lián)，提供各種機會而不是增加學(xué)習(xí)內(nèi)容。以案例、項目式教學(xué)方式把電子工程師職場環(huán)境作為工程教育環(huán)境：課堂的案例教學(xué)強調(diào)CDIO作為工程教育的環(huán)境，而不是作為工程教育的“內(nèi)容”；通過參與科研項目，培養(yǎng)學(xué)生的知識交流能力、團隊配合能力等，實現(xiàn)手段是實踐、重復(fù)、反饋的方式，而不是單純的講授。
（2）能力與素質(zhì)培養(yǎng)。培養(yǎng)實際的工程能力不是“軟能力”，交流和團隊工作需要技術(shù)知識的應(yīng)用和表達，所以技術(shù)交流能力、團隊工作能力、解決問題的能力、職業(yè)道德等都屬于工程能力。課堂教學(xué)一段時間后集中進行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，而不是附加能力課程，重點培養(yǎng)“做事”和“做成事”的能力，而非某一門課程知識，強調(diào)知識的運用而非知識本身。在實踐中鍛煉個人，人際、產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)構(gòu)建能力是應(yīng)用、表達技術(shù)知識的方法。工程能力是在這樣的技術(shù)環(huán)境中培養(yǎng)的。因此針對測控專業(yè)不同層次人才培養(yǎng)，CDIO更側(cè)重于嵌入式系統(tǒng)工程師的培養(yǎng)。
4.教學(xué)管理改革和教學(xué)團隊建設(shè)
在現(xiàn)有學(xué)校和學(xué)院教學(xué)管理制度的基礎(chǔ)上，為實現(xiàn)基于CDIO模式的教學(xué)改革，創(chuàng)建以學(xué)生為中心的教學(xué)管理改革模式并且有效利用現(xiàn)有機制。
首先，打造雙師型教師。對教師的基本要求是：具有較高的文化和專業(yè)理論水平，有較強的教學(xué)、科研能力和素質(zhì)；有廣博的專業(yè)基礎(chǔ)知識、熟練的專業(yè)實踐技能、一定的組織生產(chǎn)經(jīng)營和科技推廣能力及指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)業(yè)的能力和素質(zhì)。
其次，培養(yǎng)專業(yè)帶頭人與骨干教師，建立新型教學(xué)模式管理制度、監(jiān)控制度。并對教有所成和學(xué)有所成的師生采取一定的激勵措施。
最后，充分發(fā)揮現(xiàn)有測控專業(yè)教師的主動性，有效利用工科院校優(yōu)質(zhì)師資，聯(lián)合企業(yè)工程技術(shù)高級人才，在教學(xué)和科研上將理念與實際緊密融合，聘用實際工程經(jīng)驗豐富的授課教師，通過學(xué)科的橫向拓展和縱向深入實現(xiàn)綜合創(chuàng)新。
5.教學(xué)內(nèi)容、方式和方法改革
在授課方式上，以信息傳遞為主，經(jīng)驗授課為輔。圍繞嵌入式系統(tǒng)的專業(yè)知識，確定了“嵌入式工程師”的主要培養(yǎng)方向，在課程內(nèi)容建設(shè)和人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)狠下功夫，著重實施了以下措施：
（1）授課環(huán)境的改革。體系內(nèi)的課程全部在實訓(xùn)中心授課。為保證授課效果，人數(shù)不得超過80人。學(xué)生人手一臺電腦、一套學(xué)習(xí)開發(fā)系統(tǒng)，具有豐富實踐經(jīng)驗的教師將講授的全部例題當堂演示，學(xué)生當堂實驗，有問題現(xiàn)場解決，真正做到了聽講、練習(xí)、疑難解答一體化。學(xué)生課后也可以使用開發(fā)系統(tǒng)自行練習(xí)、設(shè)計、開發(fā)。
（2）授課內(nèi)容的更新。授課內(nèi)容精挑細選，自下而上，由淺入深，將學(xué)生從普通的電子愛好者培養(yǎng)成經(jīng)驗豐富的電子工程師。首先，電子實習(xí)焊接的開發(fā)板根據(jù)單片機授課內(nèi)容自行開發(fā)；其次，授課過程中的所有實例自行開發(fā)設(shè)計，且全部在開發(fā)板調(diào)試通過，示例代碼注釋詳盡，說明文檔參考資料豐富、可靠，方便學(xué)生自學(xué)；最后，在單片機實習(xí)和嵌入式系統(tǒng)實習(xí)中，要求完成實訓(xùn)項目結(jié)合工程項目實踐，極大調(diào)動了學(xué)生的積極性，提高了學(xué)生的動手能力。
（3）專業(yè)實驗室建設(shè)。依托中央與地方共建項目新建和改建了4個專業(yè)實驗室，其中包括1個實訓(xùn)中心和虛擬儀器實驗室、傳感器技術(shù)實驗室、智能工業(yè)檢測技術(shù)實驗室。
四、測控技術(shù)與儀器專業(yè)教學(xué)改革總結(jié)
針對測控專業(yè)學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)采用基于CDIO模式的集成式、一體化人才培養(yǎng)模式，將工程項目生命全周期引入工程教育環(huán)境；結(jié)合工程實踐，既開展通識教育，又培養(yǎng)了學(xué)生運用知識和發(fā)現(xiàn)知識的能力。具體措施有：學(xué)生邊學(xué)邊做，在課堂內(nèi)外進行實踐；做中促學(xué)，學(xué)生產(chǎn)生問題現(xiàn)場解決；實驗、實習(xí)創(chuàng)新，積極引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維，參加各類競賽和項目；以項目引導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。
測控專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)模式改革已實施一年，培養(yǎng)本科生近120名，參與各類學(xué)科競賽約20項，參與科研課題45項，撰寫論文5篇，發(fā)表專利3項，獲得省級以上獎勵8項，參與的課題和項目涉及嵌入式系統(tǒng)、虛擬儀器、智能儀器、分析儀器、過程控制、電氣控制等領(lǐng)域，培養(yǎng)的畢業(yè)生的就業(yè)前景普遍好于往屆畢業(yè)生，獲得了用人單位和校內(nèi)師生的一致好評。
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關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科；嵌入式軟件；課程體系
中圖分類號：G 文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913 （2007） 07-0035-03
嵌入式系統(tǒng)已被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、信息家電、通信設(shè)備、醫(yī)療儀器、智能儀器等眾多領(lǐng)域，“嵌入式無處不在”已成為現(xiàn)實。而社會對掌握嵌入式技術(shù)人才的大量需求，使嵌入式軟硬件工程師成為未來幾年最為熱門的職業(yè)之一。2004年6月，美國電氣及電子工程師學(xué)會計算機協(xié)會（IEEE-CS）和美國計算機學(xué)會（ACM）公布了“計算教程2004”(Computing Curriculum 2004，簡稱CC2004)。CC2004對原“計算教程CC2001”四個專業(yè)方向進行了修改和擴充，并給出了新的評述，其中在計算機工程專業(yè)課程中將嵌入式系統(tǒng)作為一門核心課程，分兩個學(xué)期進行學(xué)習(xí)?？梢?，國內(nèi)外將嵌入式技術(shù)人才的培養(yǎng)已經(jīng)作為一個重點方向。本文根據(jù)江蘇技術(shù)師范學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的教學(xué)體系，對在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中增設(shè)嵌入式軟件專業(yè)方向進行探討。
1 增設(shè)嵌入式軟件專業(yè)方向的可行性
20世紀70年代，隨著微處理器的出現(xiàn)，計算機的發(fā)展出現(xiàn)了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點，迅速應(yīng)用在智能化控制領(lǐng)域中，這使計算機失去了原來的形態(tài)與通用計算機功能。為了區(qū)別于原有的通用計算機系統(tǒng)，把嵌入到對象體系中，實現(xiàn)對象體系智能化控制的計算機，稱為嵌入式計算機系統(tǒng)，簡稱嵌入式系統(tǒng)。
嵌入式系統(tǒng)所涉及到的知識有電子工程、通信工程和計算機技術(shù)等多種學(xué)科。在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域中，人才可分為兩類，一類主要是搞硬件設(shè)計，他們大多數(shù)在本科階段學(xué)習(xí)電子類或通信類專業(yè)；另一類主要從事嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的開發(fā)，他們大多數(shù)在本科階段學(xué)習(xí)計算機專業(yè)。嵌入式產(chǎn)品硬件設(shè)計完成后，后期工作主要靠軟件技術(shù)人員進行開發(fā)與設(shè)計，不同的軟件體現(xiàn)不同的功能，在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中軟件開發(fā)與設(shè)計占總工作量的80%左右，所以在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)中需要更多的嵌入式軟件開發(fā)人才。
目前，我校從事嵌入式應(yīng)用方向研究的教師有16人，其中副高以上5人，講師5人，助教6人，獲得碩士以上學(xué)位的教師有8人，在讀研究生4人。與嵌入式相關(guān)的實驗室有計算機組成、接口實驗室，以51序列為主的嵌入式實驗室，以ARM7為主的嵌入式實驗室，正在籌備的以ARM9為核心的嵌入式實驗室。
從社會需求、師資力量、實驗室建設(shè)等多方面可得出，在我校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中增設(shè)嵌入式軟件專業(yè)方向是可行的。
2 嵌入式軟件人才培養(yǎng)目標與規(guī)格
2.1 培養(yǎng)目標
嵌入式軟件專業(yè)方向是以應(yīng)用為主的專業(yè)，其培養(yǎng)目標是：德、智、體、美全面發(fā)展，掌握計算機基礎(chǔ)理論和軟件開發(fā)的過程，掌握必需的嵌入式軟件理論、主流嵌入式系統(tǒng)硬件架構(gòu)，和嵌入式軟件編程的技術(shù)、方法和工具，基本具備本領(lǐng)域分析問題解決問題的能力，具備一定的工程實踐能力，并具備良好外語運用能力，從事嵌入式軟件設(shè)計與開發(fā)的應(yīng)用型人才。
2.2 培養(yǎng)規(guī)格
計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（嵌入式軟件方向）的學(xué)制一般為4年，授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。學(xué)生在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)、實踐能力以及職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)過程中，逐步提高自身的獲取知識的能力、應(yīng)用知識能力、創(chuàng)新能力以及團隊合作的能力。
（1）職業(yè)素質(zhì)
現(xiàn)代企業(yè)需要的人才是職業(yè)化的專業(yè)人才，企業(yè)選拔、考核人才主要從德、能、勤、績四個方面考核，德排在首位，因此，職業(yè)素質(zhì)是培養(yǎng)嵌入式軟件人才的基礎(chǔ)。在計算教程CC2004報告中，各專業(yè)方向的知識領(lǐng)域中都包含社會和職業(yè)生涯方面的知識，涉及與計算相關(guān)的哲學(xué)、歷史、社會、職業(yè)和道德責(zé)任、知識產(chǎn)權(quán)、隱私和公民自由、計算機犯罪等內(nèi)容。通過這些知識體培養(yǎng)學(xué)生的思想品德、職業(yè)道德和社會責(zé)任。一個合格的人才首先要具備良好的職業(yè)素質(zhì)。
（2）專業(yè)能力
嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向知識結(jié)構(gòu)比較龐大，為了在本科階段培養(yǎng)出合格的嵌入式軟件專業(yè)人才，需要將計算機知識、嵌入式系統(tǒng)知識、相關(guān)交叉學(xué)科（電子、通信）基礎(chǔ)知識結(jié)合起來，形成嵌入式軟件專業(yè)方向領(lǐng)域知識。
（3）實踐能力
培養(yǎng)嵌入式軟件人才，工程實踐能力非常重要，因為嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，要求學(xué)生能借助于硬件開發(fā)平臺進行實際的研究與開發(fā)，并且要求學(xué)生具有獨立設(shè)計產(chǎn)品的能力，同時也要求學(xué)生具有團隊合作的能力，這就需要在實踐技能訓(xùn)練過程中，加強學(xué)生的動手能力、團隊合作能力的培養(yǎng)。
3 課程體系結(jié)構(gòu)
從企業(yè)實際用人需求出發(fā)，分析現(xiàn)階段嵌入式相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、行業(yè)人才需求特點及發(fā)展趨勢，合理地安排課程，是培養(yǎng)優(yōu)秀人才的關(guān)鍵。根據(jù)培養(yǎng)嵌入式人才的能力構(gòu)成將所學(xué)課程歸納為如下五個模塊：
人文社科模塊（A模塊）：在于強化學(xué)生的思想道德素質(zhì)、文化素質(zhì)和職業(yè)素質(zhì)，讓學(xué)生對社會環(huán)境有所認識和了解?？砂才耪嗡枷?、形勢與政策、法律等人文社科方面的課程，大學(xué)語文、英語、體育、心理學(xué)、經(jīng)營管理等方面的課程，以及培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神和溝通能力相關(guān)的課程也放在該模塊中。
基礎(chǔ)學(xué)科模塊（B模塊）：在于為學(xué)生打下扎實的基礎(chǔ)知識，主要安排高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、計算機基礎(chǔ)等方面的基礎(chǔ)課程。
專業(yè)知識模塊（C模塊）：是體現(xiàn)本專業(yè)業(yè)務(wù)能力和素質(zhì)的核心、涉及專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程。
專業(yè)基礎(chǔ)課程主要有離散數(shù)學(xué)、電路與電子學(xué)、邏輯設(shè)計、計算機組成原理、匯編語言程序設(shè)計、高級語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)概論和學(xué)科前沿講座。
專業(yè)核心課程主要有操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、嵌入式微處理器原理與接口技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、算法設(shè)計與分析、軟件工程方法學(xué)、Java 語言程序設(shè)計。
實踐教學(xué)模塊（D模塊）：培養(yǎng)學(xué)生實際工作能力和操作技能，主要安排為實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計、職前培訓(xùn)或案例分析等環(huán)節(jié)。
專業(yè)擴展模塊（E模塊）：是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識和職業(yè)適應(yīng)能力，該模塊課程設(shè)置為選修課程，可分為專業(yè)必修課程和專業(yè)任選課程。必修課程主要有嵌入式實時操作系統(tǒng)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法、嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、DSP軟件開發(fā)技術(shù)、單片機原理與應(yīng)用。專業(yè)任選課程可安排多種不同要求的選修課，任選課有 Windows 環(huán)境與編程、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、無線局域網(wǎng)、計算機控制系統(tǒng)、計算機安全技術(shù)、J2ME、移動通信、家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、WinCE 操作系統(tǒng)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、傳感器概論等。
4 實驗室建設(shè)
為了讓學(xué)生能夠深入地理解和掌握嵌入式軟件開發(fā)與設(shè)計技術(shù)，必須建立嵌入式軟件實驗室，在建立嵌入式軟件實驗實之前，首先要對嵌入式實驗課程內(nèi)容、實驗體系、實驗室?guī)熧Y隊伍等諸多方面進行詳細設(shè)計和規(guī)劃，以保證嵌入式軟件實驗室能夠滿足學(xué)生掌握嵌入式軟件開發(fā)與設(shè)計的要求。根據(jù)培養(yǎng)目標，實驗室要配備相應(yīng)的硬件開發(fā)環(huán)境和軟件。硬件包括開發(fā)板、仿真器等必須的硬件設(shè)備，最好采用以ARM9為核心的實驗開發(fā)平臺，軟件包括常用的Linux、μC/OS、VxWorks、WinCE等常用操作系統(tǒng)，以及相應(yīng)的軟件開發(fā)工具。實驗室要有經(jīng)驗豐富的、具有項目開發(fā)經(jīng)驗的教師進行實驗指導(dǎo)。
5 結(jié)束語
在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中設(shè)置嵌入式軟件專業(yè)方向是可行的，它符合社會發(fā)展的需要。由于嵌入式系統(tǒng)將多種學(xué)科交織在一起,所以在制訂教學(xué)計劃，專業(yè)知識結(jié)構(gòu)和課程體系時要充分考慮各學(xué)科的知識點，形成嵌入式軟件專業(yè)方向人才培養(yǎng)的獨特體系。
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