机电一体化课程设计案例范文
时间：2023-10-11 17:24:44
导语：如何才能写好一篇机电一体化课程设计案例，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2017.04.056
Abstract The students' innovation consciousness and innovation ability in mechatronics system design were improved by introducing the case teaching method into the course of "mechatronics system design" for solving the question in cultivating students' innovation consciousness and innovation ability in the traditional teaching mode. It is proved that case teaching method was introduced into the curriculum was effective to stimulate students' learning interest and improve students' in the design of mechatronic system innovation consciousness and innovation ability by the result of teaching practice case of the development of branch pipe welding system.
Key words Case teaching method； mechatronics； system design； innovation consciousness
0 前言
“C电一体化系统设计”是机械制造专业的一门主要专业课程，其任务是通过机械本体结构、控制原理、伺服系统和检测系统等诸方面基本知识的学习，使学生掌握机电一体化系统设计的主要步骤、过程和方法，它是机械专业中总结性较强的课程，对提高机电专业类毕业生的综合专业素养及专业创新能力十分重要。在教学过程中，传统教学存在难以对学生机电系统设计创新能力进行有针对性的培养的问题。
1 将案例式教学法引入“机电一体化系统设计”课程教学的可行性
高等学校应面向国家经济发展要求，培养具有创新意识、创新能力的工程技术人才。在机电一体化设备地位愈来愈重要的今天，培养具有设计创新意识和创新能力高校毕业生是高等学校教育任务的必然要求。
案例教学，是一种开放性、互动性较强的教学方式。在课堂教学前要进行周密的策划和准备，选择特定的案例并指导学生提前阅读；课堂上要组织学生开展讨论或争论，形成反复的互动、交流、辩论，通过各种信息、知识、经验、观点的碰撞来达到启示理论和启迪思维的目的。案例教学法的主要优势在于给予学生较大程度的自主发挥、自由创造的空间，能够有效实现学生由注重知识向注重能力方向的转变，适用于有一定的专业基础背景知识学生。案例教学的不足主要是相关课程知识不易有效地、系统地进行传授，如何保证学生学习效果考核的客观性存在一定程度的困难等。
而传统教学模式中注重知识系统传授、考核明确客观是其突出的优点，但在培养学生的当前所必备的创新能力方面有一定程度的欠缺。两种教学模式存在一定程度的互补性。如何在有限的课时内既实现知识的系统传授，又实现案例教学的各个过程，有着相当的困难。但在机电一体系统设计课程中，将此两种方式进行有机融合有一定的有利条件：机电一体化系统设计课程通常是安排在机械、机电专业类学生在大学生四年级上半期进行，学生的基础课、专业基础课均已修完，具有一定的专业基础知识。当然，有些学生课程欠帐较多，基础知识较弱，需要教师运用相当的方法去鼓励、激励他们补上欠账并完成新任务，在大四学生心思相对较散的情况下，这是有较大难度的。
2 案例式教学法在“机电一体化系统设计”课程教学的具体实施
2.1 教学案例的选取
机电一体化系统设计强调的是机电专业知识在系统设计中的综合运用，强调设计者站在机电一体化的全局角度去设计和优化机电一体化的系统。同时，也要考虑教学主体学生的理解和接受能力。因而所选择的案例要兼顾知识的综合性、实用性、创新性与系统的复杂程度适中相结合。经考虑，选用便携式插管焊接设备开发作为案例教学的基本案例。
确定此案例作为机电一体化系统设计课程的主讲案例是基于以下几点考虑：插接管道焊接系统的便携化、工作现场化、价格低廉化、操作便利化是插管焊接相关各行业的迫切要求，因而此案例为较强的工程实践背景；此案例在机械结构设计方面，包括控制电机选择、传动机构选择与设计等内容；在电气方面包括基本电路设计、电气元器件选择与搭配，传感器的选择等；在系统设计方面，包括硬件平台的搭建，也包括软件系统的设计，其内容涵盖了机电一体化系统设计的绝大部分内容；难度适中且有一定的基础，先期已通过大学生创业项目“便携式插接管道焊接系统开发”对此案例内容进行研究，从项目完成过程看，学生通过努力可以较好地完成此案例的全部工作。
2.2 教学案例与传统教学具体内容融合步骤
在课堂教学前，要进行如下准备工作：由于机电产品设计方案的提出有其自身的特点，它总是在一定的基础上提出然后不断改进形成的，所以针对每个子案例，教师都要准备一至两套简要技术方案路线来为学生作为参考，使得学生能够按时提出较为合理的技术方案；根据五个子案例内容做好学生的分组工作，共十组，每两组负责一个子案例，对每个子案例给出几种技术可能实现方案，由各组学生在课下完成相关方案选择与细化，并完成相应的辩论预案。
在课堂进行中，一次课堂教学完成一个子案例的教学任务。教师只是负责情景导入及必要的启发工作，由负责此子案例的两组学生自主完成案例完成方案设计、讨论与辩论任务。经试验，课堂上比较合适的安排如下：
（1）设计方案讲述：每次由负责同一个子案例两个小组根据各自预先完成的PPT阐述各自的设计方案，每个小组讲5-10分钟，共需要10-20分钟。
（2）两小组成员相互辩论环节，先就A组方案进行讨论， 由B组同学主要指出其方案的不足，A组同学就本组方案进行辩论，此过程安排15～20分钟。然后按同样方法就B组方案进行讨论，两种方案的讨论共需30～40分钟。
（3）班内其他同学对两种方案评论环节：由班内同学自由发言对两种方案进行评论，最后选择出最优方案或提出其他设计思路，对于各小组方案的不足可提出补救或改进意见。此过程安排20分钟左右。
（4）教师评论启发环节：教师应从以下几个方面对本节案例课程进行总结，首先对两组学生准备方案的态度、由所设计方案和答辩过程中所体现的专业素质进行评价；然后对学生所提出方案的本身优、缺点进行评价，并根据情况对已经提出设计方案改进或补救意见进行结；最后根据具体情况对学生设计思路进行启发，如可以提出其他设计思路等。
3 两种教学模式下学生的教学效果对比
在两届学生中进行实验，通过学生问卷和试卷成绩测评来比较不同教学模式下的教学效果。分别对两届学生进行调查，统计结果对比如见表1，其中2015届是按传统教学法讲授课程，2016届学生引入案例教学法讲授本课程，同时将课程成绩统计结果也列入表1中。
在表1中：
F1：机械结构优化理论掌握程度（%）
F2：机械结构选择掌握程度（%）
F3：电气元件选择掌握程度（%）
F4：硬件平台选择掌握程度（%）
F5：对软件编程的掌握程度（%）
F6：对于案例与传统教学相结合的满意度（%）
注：对于F1至F5，0%为完全不能掌握，100%为完全掌握。对于F6，0%为完全不能满意，100%为完全满意。
从表1可以看出，学生在对于新的教学模式是比较认可的，且从客观上看，其成绩也有较大的提高，因而此种方式对于专业综合类课程是比较适合的。从学生进行案例各部分的内容制作来看，学生热情很高，同时确实涌现了许多较新想法，其中有些想法已经成功申请了国家专利。通过两届学生的对比教学，可以看出，在“机电一体化系统设计”课程中引入案例教学法能够提高学生对于本课程的学习兴趣，引发学生对机电一体系统设计进行较深入的思考，提高了其对机电一体化系统的创新设计能力。
参考文献
[1] 方华，童新海，陆溪平等.例式教学方法初探[J].科教导刊，2015.12：117-118.
[2] 齐睿，徐燕英.案例教学在金融学教学中的应用研究[J].中国地质大学学报（社会科学版），2014.5：49-51.
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关键词：会计电算化；教学；思考
中图分类号：F232-4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 22-0000-01
众所周知，会计电算化是一门实践性、专业性非常强的课程，需要学生在掌握扎实的专业基础知识的同时，还要熟练的掌握计算机技术，也就是说由计算机进行自动登记明细账目、自动结账、编制会计报表，代替人工进行会计信息分析、决策等整个过程，然而，目前高校作为培养人才的摇篮，担负着为我国输送一批批优秀复合型技能人才的重大责任，在会计电算化教学方面仍然还存在着很多需要完善的问题，对此，本文就阐述了关于对教学的几点思考，仅供各位同行老师参考。
一、会计电算化教学现状
首先院校在专业课程的设置上缺乏科学性，也就是说会计电算化课程实际上应该建立在会计学、计算机基础和系统开发学等课程之上来进行设置，但是实际上目前大多数的院校在计算机基础课程上和会计专业课程上给予的课时是不够充足的，都知道，学好会计电算化课程就必须要有较高的计算机基础技术技能，如果学生掌握的计算机技术不够熟练，势必会影响到会计电算化的整体教学水平和效果的。例如，在会计报表的模块之中，其中报表的定义公式是必须要求学生不但掌握比较扎实的专业知识的同时，还得掌握计算机语言和了解Excel。所以，在课程设置方面不能只是单单停留在技能操作上，还要对计算机技术进行兼顾。然后是普遍存在教学环境较差的情况，这样是不利于学生提高实践技能的，一直以来，会计电算化的教学效果都不理想，其中没有足够的时间进行实验和实践就是主要的因素之一，目前有大多数的院校并没有对财务专业设置专业的实践机房，在这样的情况下，就直接将财务软件的使用带来限制，另外，还有每个学生的素质是不一样的，出现人为破坏的情况，在不经意间就将应用的程序软件删除，给计算机的使用带来严重的影响，促使计算机不能正常工作，作为学校方面也只是重新安装或进行系统还原，那么最终给财务专业的实践连续性的教学造成较大的影响。其次是在教学模式上比较单一，在以往的会计电算化教学中，都只是采用传统的上课模式和上机实践教学模式两种，在上课过程中，还是沿用老师在讲台上将，学生在下面听、记笔记的形式在进行，上机实践也还只是按照老师在课堂上的内容反复操作，以学生熟练作为主要教学目标，那么在这样的教学模式下，久而久之，老师和学生之间缺乏互动性，课堂氛围枯燥，势必会给学生带来厌烦情绪，致使失去学习兴趣的，另外，随着科学技术的快速发展，会计专业的课程内容也在不断的加深和繁杂，呆板、单一的教学模式已经不能适应当代学生的需要了，并不利于学生掌握会计信息。
二、解决的对策
（一）在课程的设置上一定要结合本校的具体情况和学生自身的专业方向来制定，必须要达到学生能够适应未来社会工作中的实际需要为主，那么，在会计电算化课程设置上可以设立相关的会计公共基础课程、计算机基础课程、高级语言程序设计、会计工具的软件开发课程、管理信息等多方面的课程，另外，还要满足现代企业要求和网络的要求，在会计电算化的专业选修课程中还要学习相关的内部控制的设计、数据库原理知识、财务信息化等系统的设计和分析等
（二）建议高校根据本校的实际情况来建立会计电算化的实验室，确保学生拥有专业的的实践基地环境，由于大多数的高校在实验室方面环境都比较简陋，导致实践教学环节的效果不理想，因此。建议高校让学生实训网络通用财务软件有关的操作过程，每次实作课都要将实践操作结果保存在教师机上，下次上课再从教师机分发给学生，使学生继续上次的操作，效果较好
（三）提倡“以学生为中心”的教学方法。在会计电算化实践教学中，应逐步加强“以学生为中心”教学方法的应用。学生是学习的主角，教师应打破常规教学模式，创造环境，使学生变被动为主动学习。具体来说，课堂上，教师应设计丰富多彩的教学活动让学生积极主动参与，采取“启发式”提问方式引导学生思考，如案例分析，角色扮演等；在软件演练中，把学生分成若干小组，结合学生在企业内部审计、会计师事务所审计等实训的经验，自己撰写案例，在课堂上公开展示自己的案例并提出解决问题的办法，增强学生的应用实践能力。
（四）教师应充分调动学生学习的主动性，采用案例教学法。案例教学法是一种具有启发、诱导、决策等功能的新型教学法。所谓会计电算化案例教学法，即在学生学习和掌握一定的会计电算化理论知识的基础上，通过剖析案例，让学生把所学理论知识运用到会计电算化中去的“实践活动”。它可以分为三个步骤：（1）由教师根据会计电算化的教学内容、重点、难点、目的编制一定的案例。（2）案例在课堂上由学生讨论，教师引导、提示、总结。（3）由学生撰写报告，对案例的认识和所学到的知识等进行总结。案例教学也可以采用小组学习、模拟实验、辩论、公开演示课等形式，对案例进行分析，培养学生科学的学习方法和积极的学习态度，扩大和提高学生的表达技能、知识运用技能、人际交往技能以及信息技术运用技能等综合技能。因此，会计案例可以大量地应用在会计电算化模拟实验中。
三、结束语
总之，通过以上阐述的观点可以看出，会计电算化的教学要在不断的改革中进行完善，是需要我们高校和老师之间共同协调配合的，只有这样，才能培育出真正优秀的专业技能人才，最终推动我国的会计电算化的发展。
参考文献：
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篇3
[关键词]会计电算化；实践技能；实践性教学
[作者简介]张惠英，新疆供销学校讲师，新疆 乌鲁木齐830013
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1672-2728(2010)02-0177-03
中等职业教育旨在培养高素质的应用型人才，培养学生的综合职业能力。这在目前中职教育中已成为共识。那么，如何实现这一教育宗旨?具体到会计电算化教学中，一个重要方面就是加强会计电算化的实践性教学。
会计电算化的实践性教学环节应该包括以下几个方面：上机模拟实训、案例分析、深入企业进行社会调查、学生岗前实习、操作技能考核等。目前，在中职会计电算化教学中，实践性教学环节总体所占比例不到50％，大部分学校几乎没有案例分析课和社会调查。在课程学习中，学生从事的主要是理论学习和简单的上机实验，课程考察也主要以理论知识为主。结果是学生虽然通过专业课程的学习拿到了毕业证书、计算机二级证书、电算化初级证书等证书，但缺乏实际操作技能，到工作单位后适应不了工作需求。究其原因，就是在会计电算化教学中忽视了实践技能的培养。
一、加强会计电算化专业教师的实际操作技能和电算化系统管理技能
教师要培养学生的实践能力，自身一定要有实践能力，这样才能更好地组织、指导学生实践。会计电算化是一门应用型学科，实践性极强。这就要求专业教师不仅要具备系统丰富的理论知识，而且要具有扎实熟练的实际操作技能和会计电算化的系统管理技能。具体包括三个方面：第一，熟练掌握常用电算化软件系统各个模块的操作，并能够解答使用过程中出现的操作问题；第二，熟悉会计电算化系统安装、调试和维护；第三，具有管理信息系统(MIS)的管理技能，如区域网的管理、数据库的管理。
以上这些实践技能是作为会计电算化专业教师必须具备的。那么，如何获得这些技能呢?笔者认为，主要从以下几个方面：第一，教师要认真备好实验、实训课。长期以来，教师普遍重视理论课的备课，但对于实验课，几乎普遍缺乏充分认真的备课过程。造成自己对软件操作不够熟练，对操作过程中学生存在的一些问题不能作出确切的答复，最终造成实验、实训课程效率不高。教师要备好实践课，首先自身不能脱离实践，要针对实践内容反复上机操作，在操作过程中随时记录有关问题。然后，在备课本上安排上机内容、流程、目标等内容。第二，会计电算化的专业教师要定期接受软件公司的培训或专业进修。我们知道，随着计算机技术、网络技术、会计核算技术等的不断发展，会计电算化商品软件的发展可以说日新月异。以用友公司为例，从UCDOS下的账务处理系统、报表处理系统到WINDOWS下的相应系统，从单机版到网络版，从单一核算系统到集核算、管理于一体的软件系统，到系统化的ERP系统，到独立性极强的小型管理系统，如CRM客户关系管理系统、WFW员工管理系统、网络电话系统等，都是在不断发展和创新。与会计软件开发业的迅速发展相比，电算化教学却存在明显滞后的现象，除课程设置和教材选择不当等原因外，专业教师的知识结构老化、知识更新太慢、实践技能不强也是一个重要原因。专业教师只有深入软件生产或营销公司，接受前沿专业知识的培训学习，才能更好地进行教材的选择和编写、教案的组织和准备以及实践课程的操作和指导。第三，专业教师应该深入企业实际，考察了解会计电算化软件在企业中的实际应用情况。例如操作人员在实际应用中容易出现哪些问题?企业在实施会计电算化过程中存在哪些障碍?只有这样，才能有的放矢地组织实践教学，更好地指导学生。
二、强化案例教学和社会调查活动，将教学活动的理论和实践有机结合起来
案例教学和社会调查活动是实践教学的重要方面。长期以来，在会计教学过程中，人们对于案例教学没有给予足够的重视，这对于激发学生思维，增强其分析问题、解决问题的能力，促进学习的主动性都有一定的束缚。
案例教学法是一种具有启发、诱导、决策等功能的新型教学法。所谓会计电算化案例教学法，即在学生学习和掌握一定的会计电算化理论知识的基础上，通过剖析案例，让学生把所学的理论知识运用到会计电算化中去的“实践活动”。它可以分为三个步骤：首先由教师根据会计电算化的教学内容、重点、难点、目的编写案例；其次是在课堂上由学生讨论案例，教师只是引导和提示；最后由学生撰写报告，对案例的认识和所学到的知识等进行总结。案例教学也可以采用小组学习、模拟实验、辩论、公开演示课等形式，以此培养学生科学的学习方法和积极的学习态度，扩大和提高学生口头表达、知识运用、人际交往以及信息技术运用等综合能力。
会计电算化案例可以大量应用在会计模拟实验中。首先，将教师所提供的会计案例在手工会计模拟实验室中利用凭证、账簿、报表等实验工具进行实验，从而使理论与实际有机结合在一起，不断发现问题和解决问题，达到举一反三的目的，并且提出最优解决方案。其次，把手工会计中所用到的会计案例在电算化模拟实验室中利用财务软件再次重演，使学生进一步了解会计实行电算化的必要性以及电算化给会计领域带来的变革。会计案例应依据会计电算化专业的培养目标、课程内容和教学目的以及会计案例教学法的特点进行选定。在选择会计案例时应遵循实用性、典型性、综合性原则。案例的来源主要通过以下几个渠道：第一，教师深入企事业单位和会计师事务所参加社会实践活动，在实际工作中收集整理有关资料，编成会计电算化教学案例。第二，教师根据教学内容，参考有关资料结合社会经济的实际状况，设计教学案例。第三，从有关资料中收集教学案例，如从网上下载。第四，建立校际之间的合作，相互交流教学案例。
在会计电算化教学中，社会调查不是可有可无的，而是应该将其作为教学活动的重要环节。调查报告可作为学生课程考察的一个方面。调查内容由任课教师根据课程内容进行宏观上的安排，学生根据自身实际情况作具体选择。不管是会计电算化的系统管理方面，还是具体操作方面，只要做了深入细致的调查工作，都能收到非常好的效果。一方面有利于学生实践能力的提高，另一方面可以提供一些好的教学案例，充实教学资源。在时间安排上，社会调查可放在节假日进行。由于目前会计电算化软件或相关软件在企事业单位和行政管理中使用得比较普遍，学生进行这样的社会调查是完全可行的。
三、合理设置实验、实训课程，加大实
验、实训力度
会计电算化作为一门实用性、针对性很强的应用学科，必须以培养学生的职业能力为中心来设计课程内容。特别是中职电算化专业的教学，要加强会计电算化实践设施的建设，强化实验性的模拟教学；适当增加实训课时；选择或自编实用的电算化模拟教材；重视岗前培训，真正提高学生的综合职业能力。
(一)合理安排会计电算化的实训课程、课时和内容
在中职会计电算化专业的课程安排上，目前存在的问题是：第一，电算化课程所占比例太低。在专业课程中，手工会计占到50％，计算机课程占到35％～40％，会计电算化课程所占比例不到15％。大多数学校仅设一门会计电算化课程，课时70～80学时。在有限的教学时间内，学生只能学到一些基本原理和简单操作，根本谈不上系统掌握和熟练操作。第二，缺乏系统、实用的电算化模拟教材。
针对存在的问题，应做到以下三点：第一，增加电算化课程比例。会计电算化是一门新兴的应用性学科，它涉及到会计电算化原理、常用商品化软件的应用、会计电算化系统管理和开发，这些内容绝非一门课程所能包含。电算化课程至少应达到3门，比例在30％以上。第二，扩充会计电算化实训科目。例如基础会计、成本管理、财务管理、财务报表分析等以前都是手工模拟实训，作为会计电算化专业，必须实行电算化模拟实训。第三，完善电算化实践教学内容。系统合理的电算化实践教学内容应该包括以下几个方面：(1)会计软件的使用，电算化专业学生应掌握至少两种软件的使用。(2)数据库语言的基础应用，学生应具备用Foxpm数据库语言编写简单程序的能力。(3)EXCEL操作和使用，学生应掌握使用EXCEL动态图表的操作。(4)会计电算化系统的管理。(5)会计电算化模拟实践。
(二)选择或自编合适的会计电算化实践教材
实践课教材是决定实践教学质量的关关键因素之一，当前市场上电算化会计实践教学教材很少，高质量的更少，而适用中职学生使用的则是少之又少。为了保证教学质量，应立足于“自编为主，购买为辅”。教材建设可分为两个阶段进行。首先选择一种较好的手工会计模拟资料，在此基础上进行手工向电算化的转换，使之应用于电算化实践教学；其次是在积累了一定经验后，组织一线教师编写实训教材，最好是系列化教材。
(三)加强会计电算化模拟实验室的建设，保证学生具有良好的实践基地
大部分经济类中职学校都有会计电算化专业，而且几乎都具有电算化实验室，但实验能力、实验效果却差异很大。应该说，真正能够完全满足教学需求的并不多。软硬件滞后、没有完整的会计电算化模拟数据系统、实践过程缺乏系统性等问题并不少见，从教学设施上就无法保证实训需求。
在会计电算化实训室的建设上，应突出仿真性。对学生进行课程实训的主要目的是为了提高其操作技能，提高职业能力。如果实训室能够做到全方位模拟日后的工作流程、工作环境、职业岗位，会非常有利于实践教学。因此，会计电算化实训室要从软硬件系统、数据系统、运作过程全真模拟企业。同时，还要考虑实训设备功能的全面性和前瞻性、运行的稳定性、结构的开放性、性价比等因素。
四、加强校企合作，拓宽中职教育的办学思路
学校与企业合作，能够全方位地拓宽中等职业教育办学之路，同时有利于企业的发展。具体到会计电算化的实践教学中，体现为：第一，校企结合有利于学校了解企业对电算化人才的需求状况，进一步有目的地培养人才。从教育产业的角度来看，学生就是学校的“产品”，而企业是这些“产品”最终的消费市场。学校必须时时明确来自“市场”的需求。在建设会计电算化模拟实训室的过程中，学校要走访企业，了解目前企业对于会计电算化人才的需求状况；企业目前会计电算化的发展状况；企业对学校建设会计电算化实训室的宝贵意见。第二，与企业开展合作，有利于开辟多种办学途径，使中职学校的学历教育和职业社会培训相辅相成地同时蓬勃发展。通过社会培训可以及时反馈社会需求，以便及时调整学历教育的教学内容和方法，促进特色课程和教材的完善，并推进专业结构的优化和新专业的设置。学历教育的系统性和规范性，可以不断提高社会培训的职业教育层次，使学生不仅掌握熟练的职业技能，而且具备适应职业变化的能力。
校企合作有以下几种途径：第一，学校与软件生产或经销公司合作，利用学校的教育资源和实习基地，进行会计电算化初、中、高级培训。生源除本校学生外，还可以面向社会招生。第二，企业合作。学校可以派专业教师深入企业实际，进行学科调研，及时了解电算化软件在实际应用中存在的热点问题，以便更好地组织教学；同时，教师可以将收集到的资料编写成案例，进行案例教学；或者以一个企业的电算化业务为实例，编写系统的实验教材。第三，学校可以定期聘请一些在企业工作的会计电算化专业人员给学生进行案例讲座和实践指导，或者提供一些来自用人单位的需求信息，以利于教学和学生日后的就业。
据有关专家预计，到2010年，80％以上的基层单位要实现会计电算化。会计电算化事业的蓬勃发展需要大量的人才，而实践技能是电算化工作最基本也是最重要的技能，这一技能的重要源泉就是会计电算化的实践教学。所以，对会计电算化实践教学的探索是一项长期的任务。
[参考文献]
篇4
关键词： 机电系统设计；工程实践；教学改革
0 引言
随着制造业和计算机软硬件技术的发展，传统的加工手段已经不能满足现在设备的高精度、高智能化要求。传统制造技术不断地吸收计算机技术、数控技术、测量传感技术、伺服传动技术、自动控制技术等，而且只有各部分之间相互结合，则产品的性能和功能就越好，只有实现多种技术的有机结合，才能实现整体最佳。这些技术就构成了机电一体化技术，因此，运用机电一体化技术设计机电设备或产品，改变机械产品与机械工业的面貌，满足社会和生活的物质要求，已成为工程设计人员的使命。要学好机电系统设计这门课不仅需要掌握多门学科的理论，而且需要把这些课程融汇通，有机结合。
1 机电系统设计课程教学中存在的问题
1.1 教材的问题 目前存在很多机电系统设计教材，内容不同，侧重点不同，深浅不一。由于该课程涉及机械、电子、计算机、伺服传动及检测技术等多项内容，教材中存在内容选定、案例安排、基本概念界定等方面是否科学、合理也值得商榷；甚至大量内容堆砌，把各种技术割裂开来讲，不能从整体性、关联性、集合性及环境适应性等方面入手，以系统工程的方法为指导，综合运用机、电、控等各学科的技术设计新型产品，造成和微机控制、数控技术、伺服驱动、检测技术等课程内容的简单重复，不能将这些技术有机结合，使这门课缺乏新鲜感，导致学生失去学习兴趣。另外，教材内容缺乏新颖性，例如，当前精度要求高的机电设备中的伺服驱动元件大都采用交流伺服电机或直流伺服电机，而教材中却重点在讲解步进电机的原理、驱动控制，对伺服电机草草带过，不作为重点讲解内容，教学内容严重滞后，和实际工程应用脱节。
1.2 教学方法的问题 长期以来，在机电系统设计的教学活动中，教师习惯运用的是“满堂灌”式的传统讲授教学法。注重具体技术的理论分析和讲解，忽视了所讲内容在工程实际的联系、培养学生解决实际问题的能力和实际操作的技能，不能使学生深切感受到机电一体化技术和日常生活中的机电产品的密切关系，感受机电系统学科的博大精深以及这门学科中处处蕴含的技术之美，严重影响了学生的学习兴趣和学习效果。
随着计算机、投影仪等先进设备在教学中的普及，使用多媒体教学成为课堂教学的大势所趋、必然选择，知识量明显加大，加之该课程设计内容广，容易造成教学速度过快，导致学生和老师互动较少，不利于调动积极性。
1.3 教师存在的问题 机电一体化技术具有的实践性、科学性、综合性、创新性的特点，意味着讲述这门课的教师也要具备实施工程教育的能力和素质。只有教师自身具备工程实践能力，才能用工程的视野去教学，才能将机电产品的开发、设计过程以系统的建造能力与讲授的课程相融合，为学生提供相关的案例，培养学生的工程意识，增强学生的工程实践能力，从而培养出更多未来的工程技术人员[1]。据统计，我国普通高校专任教师中符合“双师型”教师仅占16.3%[2]，其余青年教师大都从学校到学校，偏重理论知识的学习，从事工程实践的经历较少，因此在授课中不能引用在工程实践中积累的案例，更难讲授在工程中如何解决实际问题的过程。这些情况严重束缚了本学科多样性、实践性的发展。
2 机电系统设计教学改革思考
2.1 优化讲解内容，建立合理的课程内容体系 针对当前教材中存在内容堆砌、各种技术割裂、各模块安排杂乱的现象，在讲述课程中将内容重新安排，这重讲解机电系统的总体设计。总体设计是机电系统设计中的最重要环节，它的优劣直接影响系统的全部性能及使用情况，尤其是总体设计理论还处于经验状态时，如何使总体设计最佳化，充分体现现代设计方法成为重点。按照原理方案设计、结构方案设计、总体布局与环境设计这条主线延伸，进而对机电一体化系统的各组成要素、相关技术（如：机械技术、计算机信息技术、控制技术、传感器与检测技术、伺服传动技术等）及各组成部分之间通过什么接口有机的联系在一起进行重点分析讲解，重构了课程的内容体系和知识结构，使课程知识结构体系内容更具条理性、科学性。
2.2 实施多元化的教学方法
2.2.1 理论讲授与实践教学相结合 对机电系统中相关的基本概念、原理、设计方法主要采用讲授的方式讲解，提高学生的理论水平。另外，引导学生对日常生活中的机电产品进行设计，由学生查资料、制订方案，然后由师生讨论方案的可行性并加以修改，最后由学生完成产品设计，这样不仅培养了学生包括查文献、方案设计、方案修改的能力，还提高了学生的自学能力、分析设计能力。
2.2.2 案例法 在讲授的过程中通过“举例”，使用一些工程案例说明问题。使用案例的目的是为了说明所要阐述的理论，帮助学生理解，增强课堂讲授的趣味性。学生能通过对案例的“思考—分析—讨论—判断”，进而掌握所学理论如何在工程中应用，如何把理论和实际有机的结合起来，如何分析工程中环境的复杂性带来的干扰，采用什么方法加以解决，这些都是教材中很少提到，但在工程中常常遇到的问题，通过这些典型案例加深理解，增强理论联系实际的能力。
2.2.3 报告式教学 对一些教师自己参与过的典型案例作专题报告，同时邀请本校老专家走进课堂，把自己如何设计机电产品的过程以及亲身感受与学生分享，增强学生学习兴趣。
2.2.4 增加实践教学环节，以科研促教学 在实验教学内容中，大大增加了综合设计性实验和创新性实验的比例。对综合设计性实验，要求学生自行设计一个产品，既要反映出机电系统的各要素，又要反映出各要素之间的相互关系；对创新性研究实验，先由学生提出设计方案，教师审查确定其方案合理与可行后，由学生自行设计完成。
2.3 加强教师工程实践能力 机电系统具有很强的实践性，教师如果只具备扎实的理论知识而缺乏实践的经历是难以胜任这门课的教学工作的。因此，加强教师工程实践能力势在必行。可以通过校企合作，鼓励青年教师在具有丰富经验的老教师的带动下，以项目为驱动，积极参与企业的攻关课题，促进科研成果向生产力的转化，并且在参与工程实践项目的同时，拓展工程视野，提升团队合作能力[1]。
2.4 参与教师科研，提高学生实践能力 吸收学生参加教师的科研工作，充当科研助手，接受教师科研思想熏陶和科研方法的锻炼，通过参与提高从事科研的能力，培养作为一个科技工作者应具备的良好素质，为学生走向工作岗位奠定坚实的基础[3]。
3 结束语
在机电系统的教学过程中应通过各种形式让学生更深、更广、更远的了解本专业的特点、内容、发展。充分调动学生的主动性参与到工程实践中，才能在实践中培养出分析解决问题的能力，才能从系统的角度出发，深刻理解机电系统的各个部分之间是如何有机的联系在一起的，设计出更加优质的机电产品。
参考文献：
[1]惠效丽等.高等工科院校青年教师工程实践能力培养问题研究[J].教育科学，2010，6，[26]6-8.
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一、引言
《机电一体化系统设计》课程可以使学生建立机电产品的一体化设计思想，把电子技术、传感器技术，自动控制技术、计算机技术和机械技术有机地结合起来，并且能运用所学知识对机电一体化产品进行分析或设计，使学生具备解决生产过程中机电设备的运行、管理、维护和改造等实际问题的初步能力。这门课程既涉及理论知识的学习，又强调学生的实际动手能力，因此非常适合运用案例教学法。通过设计合适的教学案例及实训教学装置来引导学生自主探索、分析、理解案例中所包含的多学科问题和相关技术，采取即学即用、理论与实践无缝对接的教学方法，掌握案例中的科学知识和分析解决问题的工程实践能力，形成一个为解决问题学习，带着任务探索实践的学习氛围，最终达到教学目标。学生通过自导引小车案例，完成从机械本体设计、装配、电控系统搭建、程序框图及程序代码编写的全部过程，培养学生设计、调试及研发的能力，提高学生解决工程实践问题的能力。
二、自导引小车案例教学内容设置
1.理论教学内容。自导引小车是工业生产中得到广泛应用的典型车间自动设备，此系统从单片机控制系统硬件及运动轨迹算法、软件编程等方面锻炼学生的实际应用能力。自导引小车理论教学内容包括：介绍自导引小车简介及应用场合；自导引小车的工作原理；导引方式分类；路径规划；单片机控制系统；直流电机脉宽调速知识及实现方法；轨迹识别传感器原理及应用；双电机驱动行驶系统策略分析；Keil C单片机软件编程及调试。讲授时与案例相关的内容重点讲解，将已经学过的分散知识融合到一个案例，让学生体会到所学知识之间联系，对机电一体化的五大组成部分有更加明确的认识，掌握该实际工程应用中所涉及的内容和设计方法，实现系统地运用所学知识指导实际工程的目的。
2.工程实训内容。自导引小车案例实际操作环节为4周时间。在这4周中，首先完成机械结构设计；利用Proteus进行自导引小车控制系统硬件原理图设计和软件仿真；进行自导引小车运动轨迹设计；在采购来的电子元件和自制的一些零部件的基础上，组装自制自导引小车模型和搭建电路板实物；利用Keil C编程软件进行控制系统软件程序开发；自导引小车设备循迹、调试、运行等主要环节。（1）自导引小车机械系统设计，包括传动系统、转向系统。要求：自导引小车模型载重50kg。（2）自导引小车控制系统设计。主要电气元件包括：AT89C系列单片机、直流电机、直流电机驱动器、循迹元件、避障元件等外围芯片。（3）控制系统软件程序开发。要求实现按照预设轨迹运动并能实现调速。（4）自导引小车系统调试。上述四部分内容基本控制在每周完成一项内容，各项任务完成之后，总结并整理相关资料。
三、案例实施过程中注意事项
案例教学的目标是否实现，主要依赖两方面：（1）教师指导作用的实现；（2）学生自身重视程度。鉴于上述两点，笔者认为在进行自导引小车案例教学过程中，需要注意以下几方面的内容。
1.充分了解学生的动向。这个案例学生积极性比较高，但是忽略控制知识要求较高，机械结构也要兼顾的特点。教师要了解并根据这情况，从内容设置上要强调机械部分的重要性，在控制电路原理上要多提高，不能只满足小车能跑起来的外在现象，对于深层次的理论知识也要掌握，这样才算真正学懂单片机控制的机电一体化系统。
2.充分发挥学生之间的带动作用。在案例实施过程中，教师每天到场进行指导。但是大部分时间学生之间的交流更方便，学生在遇到各种各样的问题，学生之间互相切磋问询更能提高学习的效率和兴趣。出现共性问题时，教师要进行指导。学生还自发建立了QQ群，有问题都可以在群里商量讨论，教师也可以参与到其中。学生在整个案例实施过程中，教师和学生、学生和学生的互动交流，把主动权交给学生。
3.严格把关考核环节。这一案例教学是在本科生教育中应用的，学生人数较多，鉴于案例实训资源有限，学生分组进行，一组学生共用一套实训设备，共同完成整个设计任务。因此，教师要严把考核环节，在案例实施过程中，通过平时考勤、观察，最后，了解每个学生学习动手情况，根据学生承担的任务内容进行答辩提问，以杜绝学生没有认真参与现象的出现。最终目的是要让选择这一案例的每个学生都能有所收获。
四、自导引小车案例考核方法
由于教学分理论与实践两个部分内容，因此考核方式将分为笔试试卷和工程实训两个部分。其中，笔试考核部分，本案例理论知识考核占《机电一体化系统设计》试卷总分数的20%；工程实训部分分组完成，每组需要完成以下内容：（1）案例设计说明书1份；（2）机械结构三维模型图1张（电子版），二维设计装配图1张及主要零件图；（3）电气系统原理图1张；（4）程序框图及程序清单；（5）演示视频。每项内容占20分，工程实训总分数为100分。最后以小组为单位进行答辩，以设备能够调试运行为通过主要指标，同时对每个人对设备的总体方案和主要内容进行陈述，对其负责的部分内容进行答辩询问，回答问题完整且正确才算通过。这个可以督促每个人认真训练，达到培养其工程实践能力的目的。
五、案例教学实施效果分析
案例教学在机械2012级、2013级机电方向本科生中进行，《机电一体化系统设计》课程共40学时理论教学，共讲述5个案例，该案例占6个学时。教师通过积极备课，完善自导引小车案例教学内容。理论教学多以图片和视频形式展示给学生，让学生有更直观的感性认识，提高学生的兴趣和注意力。从实践效果看，效果比以往单纯文字讲述要好很多。自导引小车案例工程实训共有20名学生选择该案例。20名?W生分成4组，每一组都动手装配调试一套自导引小车设计和工程实训过程，每一组的设计方案要求和参数不一样，小车所行走的轨迹不一样，最后提交要求的全部资料。通过对本次工程实训教学实施过程的观察和思考，结合学生的实际实施情况和最后答辩考核情况，效果分析如下。
1.对于自导引小车机械系统设计任务，实训装置是小车模型，机械结构较简单，要求学生根据工厂使用的自导引小车，增加机械结构的强度进行结构设计计算，进行三维图、二维图、零件图的绘制。该环节主要训练学生机械结构设计、计算校核关键部件以及?C械制图能力。由于学生进行过机械设计课程设计，对于机械图具有较好的基础，比较容易完成。主要是要学习三维软件的使用。同学们根据未来各自希望从事的专业，选取了不同的三维软件来进行制图。
2.对于电气控制系统设计任务。学生们对实际电气控制系统和电气元件了解有限，前续课程缺乏电气控制系统的课程设计，学生通过自学所用开发软件Proteus和编程软件Keil C，掌握了实际工程中电路原理图设计，增强了学生自主学习的意识和能力。通过硬件电路图的实物实现环节训练了学生线路板的印刷、实物连线及硬件系统检测能力。从效果来看，学生们在实训过程中掌握了控制系统硬件原理图及其电气元件，了解了实际工程中的接线方法，加深了对机电一体化控制系统的认识，培养了他们运用已学知识理论与实际的结合解决工程实际问题的实践能力。
篇6
关键词：卓越计划；电工电子类课程；教学改革
作者简介：王业琴（1980-），女，黑龙江肇东人，淮阴工学院电子与电气工程学院，讲师；陈亚娟（1967-），女，江苏泗阳人，淮阴工学院电子与电气工程学院，副教授。（江苏 淮安 223003）
基金项目：本文系淮阴工学院教学改革项目“基于实施卓越工程师教育培养计划的电工电子类课程教学改革研究与实践”（项目编号：JYC201106）的阶段性研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0063-02
2010年6月，教育部出台了“卓越工程师教育培养计划”，为我国高等工科院校教育教学改革指明了方向。[1，2]国内高校针对卓越计划制定了人才培养方案，进行了相关教学改革与研究。天津大学孟昭鹏教授指导学生在对国外成功案例分析基础上，构建了基于卓越工程师培养的产学研合作教育的新模式。宁波工程学院，傅越千副教授对电类应用型卓越工程师培养途径进行了研究。[3]山东大学王勇教师发表文章对培养机械专业卓越工程师进行探讨。[4]重庆交通大学林军志老师，对“卓越工程师教育培养计划”下的工程地质课程教学改革进行了研究。[5]湖南工程学院康颖安对“卓越工程师”培养目标下的理论力学教学改革进行了研究。[6]
作为地方应用型高校应紧抓机遇，积极筹备卓越计划人才培养工作，淮阴工学院机械学院和生化学院顺利获批教育部第二批卓越计划试点专业，电工电子类课程作为机械、生化、交通等工科专业基础课程，包括“电工基础”、“电工电子技术”、“电工电子实习”、“电工实习”课程，是高等院校工科非电类专业必修课程和部分文科专业的选修课程，在教学培养体系中占有重要地位，卓越计划强调按照行业标准培养工程应用型人才，因此基于卓越计划的专业基础课程改革具有重要的实践价值。[7]
一、明确培养目标，优化教学内容
本校基于卓越计划人才培养要求，成立电工电子课程组，组织授课教师、专业教师、聘请企业工程师，根据课程特点、专业特色，以企业需求为导向，制定课程教学大纲，根据学校总体人才培养方案要求，组织教师主编或参编卓越计划电工电子学教材，在授课内容上体现专业特色，根据专业特点要求分配学时学分。
化学工程与工艺，食品科学与工程、交通工程、物流工程、交通运输、车辆工程、汽车服务工程、环境工程、制药工程、生物工程、金属材料工程专业，开设“电工电子技术2”，48学时，包含8学时实验。使用高等教育出版社叶挺秀主编《电工电子学》教材，授课内容为教材前五章内容，主要包括电路和电路元件、电路分析基础、分立元件基本电路、数字集成电路、集成运算放大器。信息与计算科学专业、信息技术方向开设“电子技术基础”，56学时，包括8学时实验，采用秦曾煌主编的《电工学》（下册）为教材。
计算机科学与技术专业，包括软件工程方向、网络工程方向，分为上下两个学期授课，第一学期开设电工部分，命名为“电工基础”，40学时，其中含有8学时实验，第二学期开设电子部分，命名为“电子技术基础”，56学时，包含16学时实验。车辆工程、材料成型及控制工程，分为两个学期授课，第一学期开设电工部分，命名为“电工电子技术1”（上），40学时，6学时实验，第二学期开设电子部分，命名为“电工电子技术1（下）”，40学时，4学时实验。机械设计制造及其自动化专业，分为两个学期授课，第一学期开设电工部分，命名为“电工基础”，40学时，8学时实验，第二学期开设电子部分，命名“电子技术基础”，80学时，12学时实验，采用秦曾煌主编的《电工学》（上下册）为教材。
二、成立课程组，创新教学方法
高水平师资队伍建设是培养创新应用型人才的根本，学院非常重视电工电子技术课程教师队伍的建设，成立课程组，创造条件丰富校内专任教师的工程实践经验。构建了相对稳定的教学团队，职称结构合理，教师通过互相听课，取长补短。在教学考核中总体成绩优秀，教学方法得当，教学手段先进，在校青年教师教学大奖赛中，多位教师获奖。
1.教学中引入多媒体、仿真软件网络技术
课程组组织教师完成多媒体课件制作，在教学中引入MATLAB、MULTISIM等仿真软件，以虚拟+实物的方式提高教学效果，利用多媒体技术，借助生动的图像、形象的动画，增强学生对基本原理、基本概念和基础知识的理解。
2.采用项目驱动和案例教学方法
教师采用“项目驱动”教学方式，创新教学方法，以“项目”为形式，“成果”为目标，采取团队合作的方式，指导学生完成与教学内容密切相关的大作业。项目的创意、方案的设计、项目的实施及最终的评价，都由学生自己负责，教师只起咨询、指导与解答疑难问题的作用。学生通过该项目的进行，学习和掌握每一环节的基本知识和了解所需的必备能力。案例教学可以为学生提供一个逼真的具体实例，使学生有了理论结合实际、锻炼和提高自己独立思考能力的机会，团队式讨论所特有的课堂气氛能充分调动学生的学习积极性。选择和设计适当的工程案例是保证案例教学成功的前提和基础，要求教师结合专业背景选择合适的工程案例，例如机械专业选择数控机床电机控制案例；交通工程可以引入交通信号灯设计案例；车辆工程专业可以引入简单的汽车电子电路设计、故障诊断案例。通过案例分析和研究，强化对学生的综合设计训练，培养其工程应用能力。
三、实践环节教学改革
1.采用开放实验教学系统，增加选做实验项目
教师登陆实验中心，利用开放实验教学系统实验项目和实验时间，学生登陆系统，根据课程总体安排情况、专业背景、兴趣，网上预约实验时间、选做实验项目、选择指导教师，打破了传统的整班预约模式，克服了教师统一安排实验时间从而出现课程冲突等问题，最大限度地提高了实验资源的利用率和学生的学习效率。
2.发挥仿真软件作用，做到虚实结合
学生登陆远程虚拟实验教学系统，浏览虚拟实验指导书，据此完成电工电子课程的实验线路的搭建、仪器仪表的选择，得出仿真结果，网上提交实验报告，也可以与教师在线交流，设置留言板块，教师及时解答学生提出的问题，通过虚拟实验教学系统，完成实验的预习，将虚拟仿真实验技术与动手操作实验相结合，做到虚实结合、虚实互动。既提高了学习兴趣，又可以节省实验时间，提高了学生的自学能力、计算机应用能力、独立思考能力、实践动手能力。有利于顺利地完成实际实验，解决实验学时短与实验教学内容多的矛盾，促进电工电子实验课程教学质量和教学水平的全面提高。
3.优化实践教学内容，完善考核方式
课程组按照卓越计划培养应用型人才培养定位，制定了符合各专业人才培养目标的实验教学大纲，编制相应的实验指导书，在确保实验教学质量的同时，增加提高型（综合性、设计性、应用性等）、研究创新型实验的比例。请企业工程师参与指导电工电子类实习，实习内容与企业紧密相关，例如车辆专业电工电子课程设计项目可以考虑汽车电子电路设计。实验考核既是检查学生对知识掌握情况的有效工具，又是评估教师教学水平的重要手段。教师把抽查课程实验项目作为对学生的考核内容，从实验操作、实验结果、数据分析几个方面，综合给出考核成绩，纳入学生平时成绩，计入期末考试总分。
四、教学质量监控措施
教学质量是高校教育教学能力和教学水平的根本标志，加强教学质量监控，是推动电工电子课程的建设和改革，保证教学质量的有力措施。
1.教学检查制度
该制度覆盖教学材料、课堂讲授、作业批改、实验实习实训、辅导答疑、考试、阅卷、试卷分析、毕业设计、毕业论文等教学全过程。学校应建立教学质量检查制度，定期公布教学检查结果。
2.评教评学制度
学校应建立学生、教师、同行教学评教评学体系，通过学生评教、教师评学、督导同行评教及专业教学委员会考核，对教学、课程建设和教研工作做出合理的评价。
3.学生跟踪调查制度
由学工办向往届毕业生、高年级在校生了解教学内容与企业需求及后续课程的紧密程度，学校根据反馈的信息及时调整教学内容并进行教学改革。
五、结束语
通过优化教学内容、创新教学方法和实践环节的改革，最大限度调动了学生学习积极性，使学生的实践能力、工程应用能力得到很大提高，通过一系列监控措施，保证教学质量，推动教学改革顺利进行。
参考文献：
[1]周英.落实卓越工程师教育培养计划大力培养工程科技创新人才[J].中国大学教学，2011，（8），11-13.
[2]叶树江，吴彪，李丹.论“卓越计划”工程应用型人才的培养模式[J].黑龙江高教研究，2011，（4），110-112.
[3]傅越千，楼建明.电类应用型卓越工程师培养途径的研究[J].宁波工程学院学报，2010，22（4），67-71.
[4]王勇，李剑峰.培养机械专业卓越工程师的探讨[J].现代制造技术与装备，2010，（6）：69-70.
[5]林军志，莫丽华.“卓越工程师教育培养计划”下的工程地质课程教学改革探讨[J].科技咨询2011，（4）：99-100.
篇7
一、会计电算化实践教学中的问题
1、课程设置不合理，实践教学目标不明确。目前，高职院校的会计专业或会计电算化课程设置中，大部分学校只有一门会计电算化课程，教学内容大体为计算机基础知识、会计电算化的基本理论和原理、财务软件的应用以及一些简单的实训操作。在较短的课程安排中，学生只能掌握一些基本的原理和简单的操作，基本上上完课就已经忘记了。
另外，目前许多高校尚未明确会计电算化实践教学目标，其实践教学仍停留在传统的会计电算化教学阶段，在教学上只侧重会计核算软件的应用。在这种教学模式下所培养出来的学生，缺乏与电算化相关的基本理论知识，无法从现有的会计学理论上来弄懂电算化记账原理，只是简单地把会计电算化教学等同于用电脑和会计软件完成另一种方式的会计实验，更谈不上在当前信息化环境下对会计信息系统应用的掌握程度。
2、会计电算化课师资培训滞后。与会计软件业的迅速发展相比，电算化的教学存在明显的滞后现象。其原因固然是多方面的，但专业教师的知识结构老化，知识更新太慢，实践技能不强也是一个十分重要的原因。长期以来，大家对会计专业课程的普遍认识是理论性强，变化缓慢，通过授课教师的潜心自学就已足够完成充电任务，但是随着计算机技术、网络技术、相关管理学理论等的不断发展，会计电算化软件的开发也可以说是日新月异。以用友软件公司的产品为例，从单机版到网络版，从单一的账务核算系统到集核算、管理于一体的管理型软件系统，从单一的财务系统到集成化的ERP系统，仅用了几年时间。再加上会计电算化是一门高度复合的理论性、实践性俱强的课程，对于一名称职的会计电算化教师来说，仅计算机方面就需要精通或掌握操作系统、网络、数据库、编程等多方面内容，这仅凭教师自身潜心攻读书本是远远不够的。
3、实践组织方式不合理。目前，大多数院校，电算化实验的组织方式只采用混岗方式，即要求每一位学生充当不同的角色，如系统管理员、账套主管、制单员、出纳、审核员、会计主管等，各自单独完成模拟企业账套的全部实验内容。混岗方式虽然可以让学生在整个实验过程中，对各项专业技能得到系统的、全面的掌握，但是操作员换来换去，大多数学生容易犯错误，经常出现出纳制单或主管制单，导致出纳签字和审核凭证进行不了，也无法使学生感受到企业实际工作中会计岗位分工与内部牵制制度，以及会计凭证在各岗位之间的传递过程。
4、缺乏接近企业实际的、全面的案例。目前，在财会专业中，手工会计模拟实验实训教材较多，而适合高职高专会计电算化实验实训的教材很少，多数来源于软件公司的培训资料，这些资料对于项目管理、采购管理、存货管理、成本及销售管理等方面涉及的很少，经济业务过于简单，有时与实际不符，不能充分使用软件所提供的各项功能，直接影响实验实训的教学效果，甚至会影响教学和学习进度。这种状况如果长期存在下去，将很难达到会计电算化人才培养的目标。
二、提高会计电算化教学质量的建议
1、合理设置课程与实践教学目标。在课程设计方面，把理论讲述与实践操作相结合。在会计电算化的基本理论如概念、发展情况、数据处理做简单的介绍，让学生做一般性了解。对于会计电算化软件的应用会结合实训操作课程做进一步的介绍和说明，使得学生能把基本原理的知识与实际运用的操作相结合起来。
会计电算化实践教学方案的设计坚持以就业为导向，以培养会计信息化领域高技能人才为根本，以培养学生实践动手能力为目标的指导思想，以会计电算化模拟实验室和财务软件为载体，结合课程考核与职业资格证书考试，实行双证书制，充分体现能力为本、素质为先，实现学生学习与职业岗位零距离，毕业生零库存，提高学生的社会认可程度。通过实践教学：一是使学生掌握会计核算软件的工作原理。二是能熟练应用典型会计核算软件完成会计电算化工作；熟悉基层单位实现会计电算化的主要工作内容，具备组织实施各项会计电算化工作的知识和必要技能。三是取得财政部门颁发的初级会计电算化合格证书。
2、提高会计电算化教师的实践技能。要培养学生的实践能力，会计电算化教师要从自身做起，才能更好地组织、指导学生实践。这就要求教师提高自己的教学能力：第一，教师要认真备好每一次课。会计电算化教学一般采用理实一体化教学模式；教师要上好每一次课，则自身不能脱离实践，首先针对实践内容，上机反复实践，实践过程中随时记录有关问题，然后在备课本上安排上机内容、流程、目标等内容。这样防止自己对软件操作不够熟练或对操作过程中学生存在的一些问题不能做出确切的答复，最终导致课程教学效率不高；第二，会计电算化教师要定期接受软件公司的培训，或是专业进修。在学院财力状况允许的情况下，应把相关教师送到财务软件公司学习，或聘请财务软件公司的技术经理经常来校给会计电算化教师举办技术讲座；也可以参照软件公司对技术人员的技术资格认证办法对相关教师进行定期的培训认证工作，从而使教师把理论知识和实践能力很好地结合起来；第三，采用 “走出去、请进来”的方式培养“双师型”教师，提高会计电算化的实践水平。专业教师应该深入企业实际，考察了解会计电算化软件在企业中的实际应用情况。如操作人员在实际应用中容易出现哪些问题？企业在实施会计电算化过程中存在哪些障碍？只有这样，才能有的放矢地组织实践教学，更好地指导学生。
3、采用分岗和混岗二者结合的实践组织方式。改变实践组织方式，在教学中首先采用分岗实践教学，使学生先明确各岗位的权限与职责，理清自己需要干什么。以三人为一组，分别赋予财会主管、出纳和制单员的角色，学生轮换扮演不同的角色，来分工完成实验中的相应任务。这样，既可以使学生身临其境地感受不同岗位的工作与职责，同时也可以充分调动学生学习的积极性，提高学生的合作学习意识和团队合作精神，再让学生进行混岗实践，增强他们的业务能力。
篇8
关键词：硬件基础课程；实验改革；多元化；一体化
0.引言
计算机硬件基础课程是所有计算机类或通信类专业所必修的专业基础课程。当然不同的院校对于计算机硬件基础课程的开设都不尽相同，但是一般都会包括数字逻辑（或称数字电路）和计算机组成原理这两门课程。以湘南学院计算机科学系为例，该系设有计算机科学与技术、计算机科学与技术师范、网络工程、通信工程4个专业。对于不同的专业，硬件基础课程的开设也有所不同，例如，通信工程专业还会开设电子与电路这门硬件基础课程，而网络工程专业会加开汇编语言课程，而数字逻辑与计算机组成原理却是所有专业都必修的硬件基础课程。因此，针对这两门通用的硬件基础课程的实验环节，笔者提出了教学改革方案。
1.硬件基础课程实验改革的必要性
湘南学院是地方应用型本科院校，其培养目标是培养适应地方经济和社会发展需要的基础扎实、专业突出、实践创新能力强的应用型高级专门人才。实践能力与创新能力以及应用型人才的培养在课程的教学过程中主要是注重实验课程的实践教学。
实践出真知，创新源于实践。如何在实践教学中培养大学生的创新能力与动手能力一直是各高校关注的问题，也是计算机及其相关专业迫切需要解决的问题，而且也直接关系到学生的就业与发展。
目前IT产业技术日新月异，知识的更新换代比起其他学科更加迅猛。虽然目前从重点本科院校到地方性本科院校，从职业技术学院到中等专科学校都有开设计算机相关专业，但是不管哪种层次的计算机类专业的毕业生，与目前新兴IT企业人才需求之间都或多或少存在一定的差距，这个差距主要来源于实践动手能力。如何尽量地缩短这个差距，让学生一毕业就能上岗，是实验教学培养中的一个主要目标。
计算机类学科中的一个基础就是硬件基础，在硬件的基础上才能开发各种软件，在硬件的基础上才能有各种网络或者通信方面的应用，因此学好硬件的基础课程是整个专业的基石。而如何进一步理解枯燥的硬件基础知识，如何提高学生对硬件基础课程的兴趣与爱好，如何在硬件基础课程中培养学生的动手实践能力与创新能力，都需要从硬件基础课程的实验中去寻求答案。为了适应时代的需求，培养出具有实践创新能力的应用型人才，对于计算机专业中的硬件基础课程的实验改革势在必行。
2.硬件基础课程实验现状分析
实验教学是计算机硬件基础课程教学不可或缺的重要组成部分。实验课程是理论课程的重要补充。对于一些难以理解的理论知识，通过实验可以让学生更好地掌握。但是目前，硬件基础课程的实验环节还存在着许多的不足，不能满足课程培养目标的要求，主要表现在以下几个方面：
（1）实验课时不足。对于计算机硬件基础课程，根据硬件技术的发展对于每门课程所能开设的实验课程数量相对于以前都有所增加，但是实验课时却一直没有变化，显然课时不足已经影响实验内容的更新。
（2）实验内容单一。在传统的实验课程中，实验项目大多是验证型实验，设计型和综合型实验相对较少，学生只需要根据实验指导进行操作，然后观察实验结果即可，无法调动学生的积极性与创造能力。
（3）实验方式单一。在传统的实验课程中，大多数的硬件实验课程都是在已经固化好一些所需芯片的实验面包板上进行的，所有的实验过程与实验结果都是固定的，学生能自己更改的部分很少。对此，目前有部分院校在硬件基础实验课中引入了基于EDA+PLD（电子设计自动化+可编程逻辑器件）技术的实验方式。这种实验方式不仅需要仿真软件，而且需要掌握某种硬件描述语言，实验过程相对比较复杂，但比传统的实验箱更能发挥学生的设计能力和创新能力，对学生的要求相对比较高。
（4）各门硬件基础实验课之间缺少相互的联系。计算机类专业课程之间都有着或多或少的联系，特别是硬件课程之间都有着比较紧密的联系。例如，数字逻辑主要介绍构成器件的基本部件门电路，以及组合电路时序电路等的分析与设计，而计算机组成原理主要介绍计算机的组成部件及其相关原理。计算机组成部件的本质都是一些组合电路或时序电路。因此这两门课程间有着一些必然的联系，而在传统的实验课程中，这两门课程的实验课根本没有联系起来考虑，实验课程设置上也都是各上各的，没有考虑到相关性。
3.硬件基础课程实验改革方案
考虑到上述计算机硬件基础课程实验环节的各种不足，笔者提出从实验内容和实验方式两个方面对硬件基础课程实验环节进行改革实践。
1）实验内容方面。
（1）在硬件基础课程的实验项目设置上，减少验证型的实验项目，增加设计型与综合型的实验项目；在实验课时上，保证设计型与综合型实验的课时量。湘南学院计算机科学系2011版的培养方案中对各门功课的实验项目都做了一定的调整，并要求保证设计型和综合型的实验占所有实验课时的40%。调整后的培养方案保证了一定数量设计型与综合型的实验，有利于提高学生自身的设计能力与综合应用所学理论知识的能力。例如，在数字逻辑课程的实验项目设置中，共有16个实验课时，其中14个为实验课时，2个为实验考核课时；在14个实验课时中，设置了5个实验项目：实验一――门电路、实验二――译码器与编码器、实验三――半加器与全加器、实验四――触发器、实验五――计数器。其中实验一、实验二和实验四3个实验项目都是验证型实验，并且都只有2个课时；实验三是组合电路的设计型实验，给出一定的门电路和特定实验要求，让学生自己设计完成一个半加器和全加器的组合电路，占4个课时；实验五是一个时序电路的综合性实验，给出一定的实验要求，让学生自己综合所学知识设计一个计数器，也占4个课时。在计算机组成原理实验项目设置中，共有16个实验课时，其中2个为实验考核课时，而其余的14个课时分给了5个实验项目，实验一――运算器，实验二――存储器，实验三――微处理器，实验四――基本模型机，实验五――复杂模型机。其中前3个实验都是单元实验，也都是验证型的实验，每个实验都只占2个课时；而第4个实验，是要运用前3个实验，组合成一台简单的有基本计算机功能的模型机，是属于设计型的实验，占4个实验课时；第5个实验，是在第4个实验的基础上，增加一些复杂的计算机功能，组成一台复杂的模型机，此实验是综合型的实验，占用4个实验课时。
（2）在现有实验课时的基础上，增加各门硬件基础课程的课程设计环节，以课程设计作为实验课的一个有利补充和综合运用。而课程设计的命题可以紧跟当下IT技术的新发展，在课程设计中尽量让学生接触最新的技术与应用，也可以让学生自主选择感兴趣的相关命题，指导其设计与实现。例如，数字逻辑课程设计中可以综合所学的知识，结合实际应用，设置汽车尾灯控制器、简单交通灯控制器、电子密码锁、智力竞猜抢答器等设计课题供学生选择学习；计算机组成原理课程设计中可以设置多功能ALU设计、RAM故障诊断设计、使用硬连线控制器的CPU设计等综合应用型的课题供学生选择。
2）实验方式方面。
（1）实现实验方式的多元化。把单一的、传统的用实验箱做实验的方式变为多种实验方式结合，实现实验方式的多元化。例如，验证型的实验，用实验箱实现，直观易懂，而复杂些的设计型和综合型实验，试验箱就有了一定的限制，不能充分发挥学生的自主设计能力。这时，可以考虑使用其他方式来实现。例如，前面介绍的EDA+PLD方式，当然这种方式实现起来比较复杂，还可以考虑用更加方便的电子设计软件，如Multisim。Multisim是美国国家仪器有限公司（NI）推出的NI电路设计套件，是目前最先进、功能最强大的EDA软件之一，它可以实现对电路原理图形输入、分析、仿真、测试等应用，是一个完整的电路设计和仿真工具软件。应用Multisim实现数字逻辑实验课程中的设计型和综合型实验是比较简便和易操作的，而应用Multisim实现计算机组成原理实验课程中的实验相对来说比较复杂些，但也是可操作的，文献中有相关叙述。而对于非常复杂的、综合型较强的计算机组成原理中的整机实验，可以应用自主开发的实验平台根据需求进行设计开发实现。例如，湘南学院计算机科学系在VS平台上开发了基于浏览器客服端技术实现的计算机组成原理的虚拟仿真实验平台，这个平台在2013年上半年已投入试运行，极大地增加了学生对计算机组成原理实验课程的兴趣与自主设计创新能力，从实验课程的效果来看，比较理想。应用多元化的实验方式，有利于提高实验课程的吸引力，进一步提高学生对实验课程的兴趣。不同实验方式的比较也可以让学生从不同的方面更好地理解理论知识，进一步提高学生的设计创新能力。
（2）相关硬件基础课程实验一体化。由前文分析可知，硬件基础课程之间是有一定联系的，在设计实验项目时，应该考虑到相关课程实验项目之间的联系和衔接，让学生体会到相关的专业知识是一个整体，从而能更好地、前后联系地学习相关的专业知识。例如，数字逻辑课程中的某些实验可能会在计算机组成原理课程中有所应用，这时就不要重复设计相同的实验项目，只需在设置实验项目时把数字逻辑与计算机组成原理当作一门整体硬件基础课程看待，进行一体化设置，便能避免相同知识的重复设置，又体现出专々业知识结构本身的规律，有利于学生对知识的整体理解和把握。同时在统一设计实验项目的时候要遵循从简单到复杂、从部分到整体、从验证型到设计综合型，这样一个循序渐进的过程，在实验过程中慢慢地增加实验难度，这样做更加有利于学生对知识的理解与接受。
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关键词:C语言;程序设计;建材建设;教学方法;
C语言程序设计是程序设计类课程的基础,是计算机专业和相关专业的核心课程,是“数据结构”、“软件工程”等后续专业课的基础课程。由于扩招和社会实际需要,很多高校都加大了对“C语言程序设计”课程教学的投入,包括教材的编写,课件的开发,实验室建设等。渤海大学是省属二本院校,鉴于生源状况和社会需求,从2003年开始,我们着手“C语言程序设计”课程的教材建设和教学方法研究。依据多年教学经验,综合考虑了课程内容的多学科、教学对象的多层次、表现形式的多样化、解决问题的多角度等不同层面的要求,综合运用了各种媒体并发挥其各自优势,形成媒体间的互动,强调各种媒体的立体化教学模式,注重激发学生的学习兴趣,构建了C语言程序设计立体化教材体系,提出了多元化的教学方法。五年的教学实践表明,C语言程序设计立体化教材体系的构建和多元化教学方法的实施,满足了多样化、个性化和实用化的教与学的需求,激发了学生的学习兴趣,提高了学生分析问题和解决问题的能力,为课程改革中的基础教育提供了一体化的解决方案。
1教材建设与教学方法研究的必要性
传统的C语言程序设计教材是一种根据培养目标和实际需要,按照教育规律编写的供教学人员使用的知识信息符号载体,教材内容围绕语言自身的语法,很少涉及应用,造成理论与实际脱节,忽略了给予学生自主学习与探究的机会,忽略了与学生的沟通与交流,忽视了对学生综合素质和创新能力的培养。另外,教材的体系结构、内容深度和例题习题配置上,使大多数学生感到不适应。其主要原因是实例少,例题和习题的配置过于数学化,理解起来有一定难度。教学过程虽使用多媒体课件作为教学手段进行讲授,但很多课件都是教材内容的复制,讲授的内容还是围绕语言自身的语法,不能调动学生学习的主动性和积极性。因此,依据“C语言程序设计”课程特点、生源状况和实际需要,编写有利于学生素质教育和创新能力的培养,注重激发学生的学习兴趣的教材,采用灵活有效、可充分发挥学生的主动性和能动性的教学方法是非常必要的。
2教材建设与教学方法研究的指导思想
根据“C语言程序设计”课程在课程体系中的地位、作用和任务确定教材内容;正确处理新理论、新技术与旧内容的关系,坚持先进性与实用性相结合、少而精的教材建设原则;以知识结构为主线,以程序设计为中心,融入科学的教学方法,理论与实际相结合。
3立体化教材建设
立体化教材是指以形成教学能力为目标,以传统纸质教材为基础,以学科课程为中心,以多媒介、多形态、多用途及多层次的教学资源和多种教学服务为内容的结构性配套教学出版物的集合。立体化教材主要包括:主教材、教学参考书、电子教案、试题库、多媒体课件及网络课程等。
3.1主教材建设
在立体化教材建设中,主教材建设通常是重点建设内容。2003年,依据课程特点和生源实际出版了《C语言程序设计教程》,对常规的C语言教材体系结构[1-2]进行了适当调整,将指针部分分散到相应的章节中分别进行讲授,增加了C语言图形绘制和C程序与DOS、BIOS接口两部分内容。强调学练结合、注重实践,与汇编语言课程形成紧密联系,便于学生掌握低级语言与高级语言的接口。依据同行专家、主讲教师和学生的意见,在此基础上进行了相应的修改,2005年,编写了《C语言程序设计》,并由清华大学出版社作为普通高校本科计算机专业特色教材出版。该教材整合了C语言程序设计课程和数据结构课程的重叠内容,结合经典案例,以设计为主线,以提高学生的理论水平、实践技能和创新能力为中心,在知识结构、内容安排、文字表述和习题配置等方面都根据生源做了反复认真地推敲,达到了教材难度与学生接受能力的最佳平衡[3-4]。增强了学生的自信心,激发了学生的学习兴趣。已被多所高校选作教材。
3.2实验指导书建设
依据主教材结构和实际需要,出版了《C语言程序设计习题解答和上机指导》。根据教学内容结合实际应用设计了16组具有代表性实验题目。要求学生每周完成一个与当前教学内容有关的实验题目,写出实验报告并演示程序。设计了10个综合性的实验题目,目的是要求学生对所学的知识进行综合利用,检查分析问题和解决问题的能力。该书的特点是体现教材的重点的难点,注重基础知识、基本技能和实际应用,强调对学生分析问题和解决问题能力的培养。
3.3电子教案建设
依据主教材内容,编写了与纸质教材配套的电子教案。电子反映了教师的教学思路、对知识点的把握及明确的教学方法,体现教材内容的精华, 也是学生复习的重要指南。
3.4多媒体课件建设
依据主教材内容,设计开发了“C语言程序设计教学演示系统”,其特点是采用了虚拟现实技术,功能强大、内容丰富完善、互动性好,能显著改善教学效果,对于学生逻辑思维方法的培养和训练具有显著的促进作用。2005年由大连理工大学电子音像出版社出版,已被省内外多所高校使用。
3.5网络资源建设
开发了“C语言程序设计”课程网络辅助教学平台,包括课程学习、电子教案、辅导答疑、网上考试、在线讨论、素材检索、重点难点、实验实训、习题与答案等大量功能模块及丰富的教学资源。学生可利用此网络资源进行自主学习和自主评价。C语言程序设计网络资源内容丰富完善,信息量大,特色鲜明,能满足现代教育技术中的交互性、个性化、及时反馈、学习者控制、协作学习等原则,能有效激发学生的学习兴趣,符合网络课程先进性、科学性、系统性、多样性的基本要求,为师生创设了一种全新的教学环境,使学生的学习完全突破了传统的时空限制而变得轻松、灵活,为课程的教学研究和教学改革提供了一个实施性强、操控性好的教学平台。
3.6试题库建设
为了做到既客观又公平,据教学大纲和实验大纲,建立了试题量大、覆盖面全、难易程度符合生源素质的笔试试题库和上机试题库。试题库按章节进行分类,试题类型以程序设计和分析为主,笔试题型包括单项选择、程序分析、程序填空、程序改错和程序设计,上机题型包括为程序改错、程序填空和程序设计。设计开发了笔试考试系统和上机考试系统,2005年由大连理工大学电子音像出版社出版,已被多所高校使用。试题的抽取和评卷都由计算机完成,使之科学化、现代化。保证了组卷、评卷的科学性和客观性。
4多元化教学方法
多元化教学方法是指以设计为主线,以提高学生的实践技能和创新能力为中心,依据教学内容灵活地使用任务驱动式、案例式、类比式、讨论式、引导式和启发式等教学方法,特别是多种教学方法的有机组合,并借助网络和多媒体课件等教学手段使这些方法得以有效实施[5-9]。
理论与实际相结合。例如,在讲授C语言概述时,通过几个典型案例介绍C语言的特点和功能。使学生感到学有所值、学有所用,增强了学生学好C语言的欲望。在多年的教学实践中,我们已经积累了大量具有代表性的案例,确保案例教学法的有效实施,有效地激发了学生的学习兴趣。
讲解与多媒体演示相结合。依据生源理解能力和接受能力,在教学过程中,借助动态的多媒体课件进行讲解。例如,将排序过程和函数递归调用过程形象地用课件展示,将抽象的问题具体化、复杂问题简单化。为教学过程注入了新的活力和生机。
教师讲授与学生讨论相结合。根据教学内容的重点和难点,设计讨论题目,组织学生进行讨论。例如,在讲授函数的参数时,要求学生讨论普通变量和指针变量作为函数的参数的区别。通过学生讨论,印象会更加深刻,理解会更加透彻。
教室课堂与网上课堂相结合。将电子教案、多媒体演示系统和项目案例都放在校园网上,供学生复习和自学。
面对面答疑和网上答疑相结合。规定时间和地点组织学生进行答疑,开发了网络答疑系统,开设了专题BBS,对观点不一致的问题定期进行面对面讨论并讲解。有效地调动了学生的学习积极性,促进了学生的积极思考,激发了学生的潜能。
5结语
经过5年的不懈努力,我们在主教材建设、实验指导书建设、电子教案建设、多媒体课件建设、试题库建设、网络课程建设和教学方法等方面都取得了较好的成果。2006年,“C语言程序设计”课程被评为辽宁省精品课程。2004年,“C语言程序设计教学法研究”获渤海大学优秀教学成果二等奖。2005年,《C语言程序设计》被评为渤海大学精品教材。2008年,“C语言程序设计课程教材建设与教学方法研究”获渤海大学优秀教学成果一等奖,2009年,获辽宁省优秀教学成果二等奖。
具有专业特色和适合人才培养的立体化教材体系优化了课程体系,整合了教学内容,反映了当前程序设计的主流技术和发展趋势。强调学练结合、注重实践、可操作性强。教师易教、学生易学。多元化的教学方法保证了整个教学活动以程序设计为主线,提高了学生的理论水平、实践技能和创新能力为中心。立体化教学平台保证了学生进行自主式学习、发现式学习、探究式学习、协作式学习等, 激发了学生的学习兴趣,增强了学生分析问题和解决问题的能力。培养了学生掌握在信息化社会中的自主学习能力。我校学生的程序设计水平有了显著提高,程序员考试合格率连续5年均超过了50%。在毕业实习中和毕业以后,大多数学生都能迅速胜任应用软件的设计与开发,学生就业率提高了21%。为其他课程的教材建设和教学方法研究起到了示范作用。
参考文献:
[1] 谭浩强. C程序设计[M]. 北京:清华大学出版社,1999.
[2] 何钦铭. C语言程序设计[M]. 北京:高等教育出版社,2008.
[3] 马靖善,秦玉平. C语言程序设计[M]. 北京:清华大学出版社,2005.
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Teaching Material Construction and Teaching Method Research on C Language Programming Course
QIN Yu-ping, MA Jing-shan
(College of Information Science and Technology, Bohai University, Jinzhou 121000,China)
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关键词:高等数学;机械设计;教学研究
1高等数学在机械设计专业中的应用
通过翻阅专业课书籍、与专业课老师座谈、网上查阅文献等多种渠道，笔者对机械设计专业(本科)所开设的大部分课程进行了调查，共调查公共基础课、专业基础课与专业课近20门．其中，与高等数学有密切关系的有10余门，分别为《大学物理》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》、《机械制造技术基础》、《数控技术》、《液压与气压传动》、《电工电子技术》、《公差与测量技术》、《机械设计》、《机械工程测量技术基础》等．下面以“导数的概念”与“微分方程”为例，说明了高等数学在部分专业课中的应用，调查发现，机械设计专业对高等数学的应用，主要集中在“导数”的概念、“微分”的概念、“积分”的概念等几个方面，要求学生会将一些科学量表示为“导数”或“积分”，会在实际问题中建立微分方程．关于计算导数、计算积分、求解微分方程等，掌握基本方法即可，涉及复杂计算的很少．所以，对“导数”、“微分”、“积分”等概念要重点讲授，尤其是应用背景与思想方法，而对于可导性与可积性等严谨性问题不必过多展开．对计算环节，讲授基本方法即可，不必刻意深入，钻研太多高难度的复杂的计算问题．对于微分方程，不能只讲求解微分方程的方法，建立微分方程更是重中之重，要利用应用案例多加练习．等等．明确专业需求之后，高等数学老师就可以对教学侧重点有更准确的把握，知道往哪个方向用力，达到深入浅出、融会贯通的教学效果．
2将专业应用案例融入高等数学课堂
2．1引入专业应用案例的必要性
引进专业应用案例，是高等数学与专业协作最直接的途径．引入专业应用案例可以一举多得:(1)强化学习动机．按照建构主义理论，学生学习动机的强弱，会直接影响学习的主观能动性．引进专业应用案例，可以强化学生学习的主观能动性，激发学生的内有动力与潜能，有利于高等数学知识经验的建构;(2)理解数学本质．数学中的概念来源于实践，应用于实践．结合实践应用的数学知识可以“活”起来，而不是高度抽象的、枯燥无趣的纯数学理论．例如，“导数”这个概念，利用“瞬时速度”问题与“切线斜率”问题引入，归纳总结出导数概念，其内涵是瞬时变化率(平均变化率的极限)．然后利用“导数”概念，可以表示一些科学量，如电流是电量对时间的导数，角速度是转角对时间的导数等，这些案例可以帮助学生真正理解“导数”的本质;(3)培养应用能力．大学生数学应用能力，通常是指应用高等数学知识和数学思想解决现实世界中的实际问题的能力．在应用型人才的培养过程中，从高等数学这一门课程考虑，加强学生数学应用能力的培养无疑是课程改革的重中之重．培养数学应用能力需要合适的载体，数学在专业中的应用无疑是最好的载体．
2．2专业应用案例举例
以“定积分的应用”这一章为例，具体列举若干专业应用案例．“定积分的应用”是机械设计专业应用很多的一部分内容，主要集中在将科学量表示为积分，即“元素法”．例如，在《材料力学》中，“元素法”贯穿始终，在计算直杆内力、圆轴扭转时的应力、圆轴扭转时的变形等科学量时，总是先求出所求量的“元素”，然后将所求量表达成积分．在《液压与气压传动》中，在计算液体的流量时，先求出通过微小截面的流量，即流量“元素”，然后将所求流量表达成积分．所以，高等数学讲授的重点应该是“元素法”，不要将大量时间花费在积分的计算，而应该讲透“元素法”的思想，反复练习用“元素法”的三个步骤将所求量表示为定积分，进而解决实际问题．笔者收集和设计了不少的应用案例可供课堂教学．高等数学与大学物理的关系十分密切，关于定积分在物理学上的应用，一般的高等数学教材上都设置了专门的小节，这里不再赘述．下面列举了几个案例，分别来自电工电子技术、理论力学、材料力学、机械原理、液压与气压传动等课程．例1［1］(电工电子技术)已知电阻的功率p(t)=Ri2(t)，请将电阻在时间T内消耗的能量表达示为积分．解微小时间dt内，消耗的能量dw=p(t)dt=Ri2dt，则时间T内消耗的能量w=?T0Ri2dt．例2［2］(理论力学)刚体的转动惯量是刚体转动时惯性的度量．刚体对任意轴z的转动惯量定义为．Jz=∑mir2i．r表示质点到z轴的距离．如图1所示，均质细直杆绕z轴转动，设杆长为l，单位长度的质量为ρl，求该杆对于z轴的转动惯量．解取杆上一微段dx，其质量m=ρldx，则此杆对于z轴的转动惯量为Jz=?l0x2．ρldx=ρll33．杆的质量m=ρll，于是Jz=13ml2．例3［2］(理论力学)刚体的转动惯量是刚体转动时惯性的度量．已知均质薄圆环对于中心轴的转动惯量Jz=∑miR2=mR2．如图2所示，均质圆板，半径为R，质量为m，求圆板对中心轴的转动惯量．解将圆板分为无数同心的薄圆环，任一圆环的半径为ri，宽度为dri，则薄圆环的质量为mi=2πridriρ，其中ρ=mπR2，是单位面积的质量．因此圆板对于中心轴的转动惯量为J=?R02πrρr2dr=12mR2．例4［3］(材料力学)生产实践中经常遇到承受拉伸或压缩的杆件，如活塞的杆，需要分析直杆轴被拉伸或压缩时横截面上的内力与应力．在拉杆的横截面上，与轴力FN对应的应力是正应力σ，若以A表示横截面面积，请将FN表示为积分．解在面积元素dA上的内力元素为σdA，整个面积A上的内力FN=?AσdA．说明:若横截面上各点的正应力σ相等，即σ等于常量，则FN=σ?AdA=σA．例5［4］(液压与气压传动)液体流动时受粘性的影响，所以通流截面上各点的流速u一般不相等．计算流过整个通流截面A的流量．解在通流截面A上取一微小截面dA，由于通流面积很小，所以可以认为在微小面积dA内各点的速度u相等，则流过微小截面的流量为dq=udA．对上式积分，可得流过整个通流截面A的流量为．q=?AudA例6［5］(机械原理)在机械上，研究轴端接触面上S所受的压力F，先从接触面S上取微小的面积ds，ds上的压力dF，然后，压力F=?sdF．值得注意的是，在收集专业应用案例时，必须考虑学生的接受能力．高等数学在大学一年级开设，专业课程一般在二年级及以后开设，对于案例中涉及到的专业概念或公式，学生还没有接触到，理解和接受起来有一定难度．所以，案例要慎重选择，并且一定要适当处理，做到既体现专业应用背景，又体现数学思想，以便于在数学课堂上使用，达到良好的教学效果．上面的案例是经过慎重选择和精心处理的，充分考虑学生的知识基础，确保在学生可接受范围内．例如，在例2和例3中，涉及到《理论力学》中的“转动惯量”这一概念，所以，在例题开头部分便对“转动惯量”进行说明，使学生能够大致理解，然后在专业背景下考虑积分的应用问题．
