数学建模课程改革范文

导语：如何才能写好一篇数学建模课程改革，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。

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关键词： 数学建模 课程改革

引言

数学建模，从宏观上讲是人们借助数学改造自然、征服自然的过程，从微观上讲是把数学作为一种工具并应用它解决实际问题的教学活动方式。数学建模通过建立数学模型解决各种实际问题，即用数学的语言刻画和描述实际问题，然后经过数学的处理得到定量的结果。数学建模教学与竞赛是提高学生运用所学知识解决实际问题的有效途径。随着数学建模的广泛应用，其重要性也得到认可，逐渐由非主干课转化为主干课，课时和实践环节也随之增加，但同时，在各种教学实践和参赛实践中，数学建模也暴露了许多问题，这就引发了数学建模的改革。

1.数学建模课程的存在的问题以及引起这些问题的原因

1.1数学建模存在的问题

1.1.1教学内容选择不合理，具有很大的随意性

目前数学建模在教学中还没有形成比较完整严密的教学体系，教学资料的编排也各不相同，有些教材以实际问题为主线编排，有些教材则以所使用的数学方法为主线编排。以实际问题为主线的编排体系，主要是罗列问题，过分突出问题的解决，教材中涵盖了大量难度较大的现成的数学模型，这些模型应用了大量的非数学领域的知识和方法，照搬这类教材进行数学建模教学，学生接受难，教师驾驭难。而以数学方法为主线的编排体系，则过分突出了数学知识的介绍，由于数学建模所用到的数学知识十分广泛，几乎涉及到数学的各个分支，因此对教师的知识结构提出了很高的要求；同时此体系还存在很多课程内容重复现象。

1.1.2教师教学方法不得当，模型讲解过于机械

高校开设数学建模课程的时间较短，缺乏应有的教学经验来借鉴，大多数教师仍然采用一般数学课程的教学方法，对各种模型按照所用数学知识机械讲解，对问题的形成背景，建模过程中可能用到的不同数学思想和方法很少顾及。实际上，数学建模课程和一般的数学课程有很大不同。在建模中，近似解也许比解析解更合理，穷举法也不再是笨办法。因此照搬一般数学课程中的教学方法是行不通的，数学建模的教学应该更灵活、更主动，否则会使得学生难以掌握数学建模的精髓。

1.1.3学生学习方法不灵活，学习过程过于死板

与教师在教学方法上的问题相似，学生在学习数学建模课程中也会沿用在学习其他数学课程中的方法，但到了数学建模，很多学生发现这些学习方法应多一线数学建模教师也不善于引导学生灵活地应用已掌握的基础数学知识求解建模问题，使得学生觉得数学建模过于复杂而产生畏惧。应付不了数学建模这门课程的学习，从而是学生学习起来非常吃力。

1.2引起这些问题的原因

根据多方面的了解以及研究，我们可以发现，引起以上这些问题的原因可以总结为以下几个几点：

第一、在日常的学习中，学生对于数学建模的学习热情不高，积极性也不高，总是抱着临阵磨枪的心态来应对数学建模课程的学习。

第二，在参加竞赛培训的学生中，学生的专业比较单一，数学建模课程没有在高校学生中得到广泛的推广，这些虽与宣传力度以及缺少必要的教学环节都存在或多或少的关系。

第三，高低年纪的学生参加比例与获奖人数不成比例。对于高年级的同学，特别是大四的同学来说，他们拥有较厚的数学基础，但由于面临着毕业，考研、工作、出国的等各种压力，参赛的学生较少，但获奖的比例却很大；而低年级的同学，参加的人数较多，且积极性很高，但成绩不突出，获奖的人数也很少。这些从侧面反映了低年级课程安排不合理，有些课程开设的太晚。

第四，还有很多人把数学建模课程的重点放在了具有复杂背景的实际问题的解决上，他们忽略了数学专业的特点以及培养目标，数学建模课程的重点应该放在树立信念、培养意识和能力上。

第五，数学建模课程的开设以及使用的教材也存在着很多不足。大部分的高校数学教育专业的数学建模课程照搬理工类专业数学建模教材，而这些教材主要存在以下问题：首先，教材中包含大量难度较大的现成的数学模型，要理解这些问题很困难，导致了大部分学生的死记硬背； 再者，这些教材主要是采用以问题为主线的块状编排体系，重点是问题的列，过分突出问题解决。可见，照搬这些教材给数学建模课程的教学带来了较大的负面影响，老师难以驾驭，学生也难以理解，更重要的是难以落实数学教育专业数学建模课程应使学生树立“数学具有广泛应用性”的信念，培养学生数学应用的意识和能力，使学生掌握一套数学建模方法等目标，难以适应高等学校数学教育改革的需要。

综上所述，我们可以看出，解决数学建模课程实施中所存在的问题是课程建设与改革的重中之重，建构符合数学教育专业实际和特色的教材以及形成一套与数学教育专业特点相适应的、科学的教学方法是当务之急。

2.数学建模课程的改革

数学建模课程在大学的日常学习中得到了广泛的应用，但同时也存在许多方面的缺点，为此，我们需要来改善数学建模课程中存在的问题，来方便学生日常生活的使用。我们可以通过以下途径来完成数学建模课程的改善：

首先，要精心设计教学案例，开展案例教学法。教学案例的选取要具有代表性、原始性、趣味性、创新性，要能使学生很好的融入这个案例中。对于案例的课堂教学，应该注重两方面，第一个方面要从实际问题出发，讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息，如何通过合理的假设和简化分析建立优化的数学模型。另外一个方面就是老师的讲授必须和学生的讨论相结合。

其次，把好课后建模实践训练关，巩固和深化课堂教学。为了是学生更好的学习，老师可以通过布置课后作业，组织同学们在课堂上讨论，让学生们上机操作，来熟练各种数学软件的具体使用，做到手和脑的结合使用，以及在学完一部分知识后给同学们做定时的小测试。

再者，就是不断提高数学老师自身的水平。为了提高老师的水平，一方面可以多派老师走出去进行专业培训学习和学术交流。另一方面可以多请著名的专家教授走进来做建模学术报告，使师生增长知识，拓宽视野，了解科学发展前沿的新趋势、新动态。另外，数学老师还必须更新教育理念，不断积累和更新专业知识，其中包括较宽广的人文和科学素养。数学老师只有不断创新，努力提高自身素质，才能适应新的形势，符合时展的要求。

3.结语

总而言之，数学建模的内容具有很实用的价值，对于提高学生综合的素质，培养学生分析问题、解决问题的能力具有重要的意义，它不仅为学生提供了一个参与实践、勇于创新的平台，也为学生的进一步发展打下了良好的基础。至于数学建模课程的推广以及进一步的改革始终是数学建模这门课程的关键，并有待大家进一步的思考和探索。

参考文献：

1.阮晓青，周义仓.数学建模引论[M].北京：高等教育出版社，2005：103-200.

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关键词：数学建模；经管类院校；课程改革；人才培养；数学素质

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）06-0103-02

随着计算机、数学软件的普及和大学生数学建模活动的广泛开展，越来越多的数学教育工作者认识到数学教学不仅要注重演绎思维、归纳思维和创造思维等基本能力的培养，而且更要注重于运用数学方法和计算机技术解决实际问题能力的培养。因此，将数学建模的思想和方法融入本科生培养的全过程是当前高等数学教育值得深入研究和大力实践的重要课题。

一、目前经管类本科专业的数学教育现状

近年来，我院先后对高等数学、线性代数等经济数学基础课程教学进行了一系列改革，在实践中取得了一定效果，但由于教学内容及传统的教学模式尚未有根本性的改变，制约了学生数学思维能力的养成和数学应用能力的提高。为了详细了解目前本科生数学学习的整体状况，以改进教学模式和促进学生数学素质的培养，我们参照文献[2]中的做法，于2013年底进行了问卷调查。调查涉及会计、金融、国际贸易、电子商务、工商管理等专业的500名学生。问卷设计了学生对数学课程的学习态度、对数学学习的根本目的、对现行数学教学的意见、对数学应用及数学建模的看法等4个方面的调查问题。回收后，对调查结果进行的统计分析如下表：

由上表分析：首先说明我校以文科生源为主，大多数同学对数学学习缺乏热情，学生数学素质普遍较差；同时对数学学习的根本目的也没有一个清醒的认识；相当一部分同学在中学形成的被动接受学习模式仍没有及时转变，缺乏主动学习的精神。当然，我们也看到大部分同学还是有着强烈的求知欲望，他们很愿意知道数学在专业课中的应用，希望学到有关这方面的相关知识，而经济数学基础课教学由于课时所限而很少涉及在这方面的内容，不能满足学生的需求；另外，有一半多的学生表示数学建模“太难”而不愿意参加数学建模活动，说明数学建模课程内容及辅导方式应该加以改进，按照因材施教的教学基本原则，适当降低建模所需要的数学方法的难度以适应不同专业学生的特点，努力提高学生参加数学建模活动的兴趣。

本文结合我院近几年来开展数学建模教育的实践和调查所得结果，较为系统地对经管类院校数学建模课程内容的结构体系进行了精心的设计，提出在本科阶段数学建模教育的六个板块及基本教学内容和实践环节，从而能使学生从低年级到高年级对数学建模的思想和方法有一个较为系统的认识，并运用建模的思想和方法去发现问题、分析问题，通过利用数学知识和使用计算软件解决实际问题。

二、经管类院校数学建模教育课程体系

通过教育教学实践，我们将数学建模课程内容的结构体系设计为六大板块，具体如下：在基础数学课程中融入数学建模思想：面向全校一、二年级学生；数学建模方法与案例：面向全校二年级学生；经济管理数学模型选讲：面向全校三年级学生；数学建模赛前培训：面向全体参赛学生；大学生科研指导：面向二年级或者二年级以上在校生；毕业论文指导：面向四年级毕业生。

1.在基础数学课程中融入数学建模思想。在必修的经济数学基础课程中加入有代表性的案例，向学生介绍数学建模的基本思想和方法，让学生尝试用数学的思维方式观察事物，用数学的方法分析和解决实际问题，培养学生应用数学的意识、兴趣和能力，激发学生学习数学知识并解决实际问题的激情，使学生从切身经历中体会到打好数学基础的重要性。比如，在介绍微积分中的“介值定理”时，可以用“椅子在不平的地面上能否放稳？”这一数学模型的讨论来举例；在讲解线性代数中的矩阵特征值、特征向量时，可介绍城乡人口的流动问题，等等。这些模型简单有趣，与数学基础课的知识联系密切，学生容易理解，可激发学生学习数学的兴趣和积极性。这样做的最大好处就是，数学建模的思想不但让少数参加数学建模的学生受益，而且使所有学习数学基础课的学生形成学数学、用数学的良好习惯。当然应该明确的是，将数学建模的思想要有机地而不是生硬地融入经济数学基础课教学中去。同时要注意建模思想的融入要以数学基础课教学为主，融入教学的数学建模内容应精心选择，简单有趣，与原有基础内容有机衔接，也不能占用过多学时。

2.经济管理中数学模型选讲。本课程主要内容来自经济、管理科学专著和各种专业教材中的典型数学建模案例，采取案例教学方法，使学生通过对问题的分析、作出合理假设、建立模型、分析结果、检验、总结等各个环节的学习和讨论，加深对专业知识的理解。该课程注重介绍数学模型以及建模的思想，弱化模型求解的数学推导过程，尽量采用各种软件求解模型，提高学生的计算机应用能力。在教学内容选择上，面向管理类学生，着重于管理决策分析中的数学模型方法，解决管理中的数学问题；面向经济类学生，则又着重于对经济问题的数学分析，强调将经济问题翻译成数学问题，学会建立经济数学模型的常用方法，能解释数学模型中的经济意义，使用数学软件对经济问题进行定量分析。

3.数学建模竞赛赛前培训。该课程的授课对象主要是有兴趣和意愿参加数模训练的同学。首先讲解常用的数学模型，指导学生掌握一定的建模理论；其次讲解一些综合应用多种知识建立模型的实际问题和部分全国竞赛试题，使学生的创新能力得到锻炼和提高。教学中采用教师讲授、学生讨论、实验室操作、小组活动等方式，强调学生的直接参与，强调动手能力的培养。在教师的引导下，组织学生对简化的实际问题进行讨论、经过查阅资料、收集数据、分析对比、形成解决问题的方案、建立数学模型、编程计算、撰写报告，体会解决实际问题的全过程。对经管类专业学生，在介绍基础数学知识的同时，侧重实际案例教学，着重分析如何从实际问题中提炼出数学问题。

4.大学生科研指导和毕业论文指导。通过数学建模课程的学习，不仅使学生所学的基础理论知识得到实际的应用，而且在分析问题、解决问题上受到很大启发，从而提高了学生解决实际问题的能力。通过“发现、探索、验证、交流”这一过程，培养和提高了学生查阅文献、收集资料及自学能力。对相关问题感兴趣的同学，老师将对其进一步地指导，帮助和指导学生撰写相关领域的论文，甚至将好的选题作为学生的毕业论文加以指导。

三、结语

数学模型在经济管理领域中越来越显示出巨大作用，如何在经管类院校开展有效的数学教育，这对培养当代经济管理类的大学生有着十分重要的意义。几年来的实践证明，经管类院校数学建模的教学与实践活动效果明显，对数学基础课教学已经产生了显著的影响。具体表现为：在学生方面，学生了解了数学鲜活的一面；在教师的教学方面，数学建模的教学改变了传统的教学方法。

今后，经管类院校数学建模活动的深化要将数学建模思想与数学基础课知识体系有机地结合起来，以数学基础课教学为主，数学建模思想融入经济数学基础课教学为方向，使数学课真正成为一门充满活力的课程，使每一个学生的数学素质和应用数学解决实际问题的能力得以切实提高。

参考文献：

[1]陈国华，黄勇，江慧民.数学建模与素质教育[J].数学的实践与认识，2003，（2）.

[2]郑永冰，财经类院校的数学建模活动与学生数学素质培养[J].鞍山师范学院学报，2011，（2）.

[3]李尚志.培养学生创新素质的探索[J].大学数学，2003，（1）.

[4]徐徐.面向非理科专业的数学建模课程改革探析[J].云南财贸学院学报：社会科学版，2007，（4）.

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【关键词】大工程观；教学改革；工程实践能力

0引言

大工程观作为一种新型工程教育理念体系，1993年由美国麻省理工学院（MIT）院长乔尔•莫西斯提出。大工程观教育理念更加重视工程实际以及工程教育本身的系统性和完整性，得到了国内外教育界的认可。在我国，2010年教育部启动卓越工程师教育培养计划，2014年国务院召开常务会议部署加快发展现代职业教育，进一步强调了以实践为基础的工程教育目标。由此可见，培养大工程观的工程教育理念已经成为高等工程教育改革的趋势。大工程观要求工程教育提供综合的知识背景，强调工程的实践性，培养学生的创造性。大工程观特别强调培养一名优秀的现代化工程师应该主要具备以下3个方面的能力：工程实践能力，多学科的背景以及多方面的能力和职业道德以及社会责任感。基于大工程观的高等工程教育理念，课程改革是核心，大工程观要在教学中通过各门课程加以落实。近年来，课程组对模拟电子技术课程贯彻大工程观理念，在教学内容、教学手段、教学方法等方面进行了一系列改革与实践，取得了初步成效，对其他课程起到了示范作用。

1模拟电子技术课程教学特点与改革思路

模拟电子技术是高等学校电子电气信息类专业的学科平台课程，是各相关专业十分重要的专业基础课程，具有自身的体系和很强的工程实践性。在大工程观背景下，模拟电子技术课程的教学存在着与高素质应用型人才的高等工程教育培养目标不适应的地方，主要体现在：（1）教学内容，一方面侧重于单元电路的工作原理，注重理论分析，忽略工程性和专业实践性；另一方面内容陈旧，多偏重于理论推导和公式计算的讲解，缺少对新技术、新器件的介绍及工程应用意识的引导。（2）实践教学模式单一，重单元轻系统、重装配轻工艺，缺乏对学生的工程设计能力的系统训练，不能满足大工程观对工程应用人才培养的要求。（3）教学手段，仍以课堂讲授为主，缺少与实践的紧密联系，教学手段贫乏，教学空间封闭，缺少“视觉传达”，不利于工程思维能力和创新能力的培养。模拟电子技术课程改革的主要思路是改革与大工程观理念的高等工程教育培养目标不相适应的地方，强调专业知识领域的系统性和完整性。在大工程观的背景下，模拟电子技术课程改革的主要内容有：教学内容突出专业应用目标，教学模式突出实践能力培养，教学手段突出形象化效果、建设好网络自主学习平台，为学生提供更好更多的学习资源。

2大工程观的教学内容，突出专业应用目标

大工程观重在强调器件外部特性，淡化器件内部工作原理，注重教学内容的实用性和工程性。因此，教学内容的改革应以工程应用为背景，结合各相关专业提炼的核心能力，吸取相关专业的合理建议，重构教学内容，进一步明确教学要求。合理删减工程实践中用得少或不符合电子技术发展方面的内容，注重新器件、新技术的应用。教学实例中注重与专业方向的结合，体现出实用性、适度性和专业性的教学要求，进一步提高学生对课程学习的兴趣。

3大工程观的实践教学模式，突出实践能力培养

模拟电子技术是一门工程性、实践性很强的课程，要使学生很好的弄懂“是什么、为什么、怎么用”。强化实践教学环节、改革实验教学模式，是课程教学改革的重中之重。“随堂实验和单设实验结合，硬件实验和软件仿真并重”的实践教学新模式为学生提供了多样化的实践学习平台。随堂实验是指随理论教学穿插的实验，针对一些比较抽象、难于理解的重点难点内容，适时安排验证性实验，使学生及时消化理论知识、固本强基，解决长期以来学生在学习过程中问题积重难返的现象；对于独立设课的实验内容则进行科学调整，突出综合和创新；软件仿真实验，将结合学科发展，针对不同专业，开发基于Multisim仿真软件的综合性电子系统的创新性设计，使学生能在第二课堂充分发挥自主学习积极性，更好的提升实践动手能力。以典型的生活化实例来带动学生入门，引导学生认识模电的重要性和应用性。例如，让学生自己焊接一个手机充电器，然后再引出模电的主要内容，如此使学生更清楚的知道该课程的学习内容、能做什么、有哪些工程应用，让学生更多的认识到课程知识点与相关专业领域、生活环境之间的联系。

4大工程观的教学手段，突出形象化效果，建设网络自主学习平台

将静态、抽象的教学内容动态化、形象化，不仅是提高教学效果的重要手段，也是培养学生工程应用意识的重要手段。在课堂教学过程中，拟引入多媒体技术和EDA技术加强视觉效果，强化抽象理论知识的讲授，帮助学生理解。拟利用Multisim软件制作一系列电路信号波形变化的仿真演示，使“看不见、摸不着”的电路信号波形变成“看得见、摸得着”，并引进实验模块或元器件实物，通过实物演示、实验验证等手段，增强学生的感性认识，取得形象化的视觉效果。以校园网为基础构建“模拟电子技术”课程开放式网络自主学习平台，较好的增强了学生的自学能力和自我管理能力。结合相关专业，开发一些综合性应用示例（如将某一单元或几个单元的教学内容设计成一个生活化、操作性强的工程应用任务），使学生能在第二课堂自主完成一些与专业相关的创新性实验，帮助学生建立电子系统的概念。学生则可以根据自己的认知水平、知识结构层次自由选择实验内容，自行规划、安排实验进程，达到实验个性化的目的。

5总结

实践证明，以大工程观教育理念为指导思想，对模拟电子技术课程进行课程建设和教学改革，极大的激发了学生的学习兴趣、提高了教学效果。大工程观教育体系有利于培养学生的工程实践能力和创新能力。

【参考文献】

[1]李培根.工程教育需要大工程观.高等工程教育研究.2011（，3）：1-3.

[2]赵婷婷,买楠楠.基于大工程观的美国高等工程教育课程设置特点分析---麻省理工学院与斯坦福大学工学院的比较研究.高等教育研究.2004,25(6):94-101.

[3]李润,关志强,邹刚明“.大工程观”研究综述.南方论刊.2011,(5):42-44.

[4]于军.基于CDIO模式下模拟电子技术课程教学改革与实践.教育与职业.2004,792（8）:129-131.

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摘 要：《建筑施工技术》课程是建筑工程技术专业的职业岗位核心课程，该课程对学生职业能力的培养和职业素质的形成起着至关重要的作用，为毕业后学生从事施工员、监理员等职业岗位打下坚实的基础。该文结合建筑施工技术课程的教学特点，针对《建筑施工技术》课程传统教学中存在的问题，从教学模式创设、课程内容整合、教学方法、实践教学、课程考核等方面对课程改革的思路和方法进行了研究和探讨，旨在探索出一条适用于《建筑施工技术》课程教学的新模式。

关键词：建筑施工技术 教学改革 教学模式

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（c）-0073-03

Discussion on Curriculum Teaching Reform and Teaching Model of "Construction Technology"

Lu Yanxia

（Lu’an Vocational Technical College The School of City Construction， Lu’an Anhui， 237158， China）

Abstract： "Construction technology" course is the core curriculum of profession on architectural engineering technology which plays an important role on students' vocational ability and quality and lays a solid foundation for graduates who will be engaged in construction， supervision and the other. We study and discuss the ideas and methods of course reform in this paper in view of teaching characteristics the problems of the traditional teaching on construction technology in view， the creation of teaching mode， the integration of curriculum content， teaching method， practical teaching， course assessment and the other in order to find a new teaching mode which is suitable for construction technology course.

Key Words： Construction technology； Teaching reform； Teaching model

《建筑施工技g》是建筑工程技术专业的职业岗位核心课程，又是工程管理、工程造价、工程监理等专业的职业技术基础课程。文章结合建筑施工技术课程的教学特点，针对《建筑施工技术》课程传统教学中存在的问题，从教学模式创设、课程内容整合、教学方法、实践教学、课程考核等方面对课程改革的思路和方法进行了研究和探讨。

1 课程特点

《建筑施工技术》课程主要讲授从基础施工到屋面施工涵盖整个建筑物建造的所有施工工艺，知识面广，施工工艺复杂，理论跨度大，具有很强的系统性、实践性和综合性[1]。有许多知识点仅仅通过课堂教学是不够的，只有通过大量的实践教学，学生对知识的掌握才会更加透彻，才能够深刻理解各工种施工工艺流程。

2 目前高职院校《建筑施工技术》课程教学存在的

问题

2.1 《建筑施工技术》教材知识陈旧，不能满足教学要求

《建筑施工技术》理论知识比较多，案例较少，知识内容过于陈旧，对目前建筑施工中出现的“四新”技术很少甚至没有涉及[2]，大多数教材主要讲施工工艺，而缺少施工质量检验、质量控制、施工质量验收规范的介绍。

2.2 教学方法单一

《建筑施工技术》课程实践操作性强，只有通过大量的实践教学，学生对施工工艺流程的掌握才能更加深刻。目前课程教学方法还停留在课堂讲授为主，以教师为中心，学生主体地位得不到发挥。先进的教学方法不能很好地应用，学生的学习兴趣不浓。

2.3 实践教学难以深度开展

目前建筑类每个班级学生人数均在60人左右。多数学校实践教学采用到施工工地现场参观实习[3]。这种方式均存在弊端：现场参观学生人数多，组织难度大，且在施工工地存在安全隐患，多数施工企业不愿意接受在校学生参观实习。

2.4 课程考核方式单一

《建筑施工技术》课程实践性强，传统的考核方式是以期末闭卷考试获取课程成绩，这种考核方式导致学生“纸上盖大楼、黑板种庄稼”，学生理论知识掌握牢固，实践技能欠缺，职业技能掌握不牢，职业素质不高。

3 《建筑施工技术》课程教学改革

针对上述《建筑施工技术》课程教学过程中出现的问题，课程组从多方面进行教学改革。

3.1 采用教学做一体教学模式

在教学过程中，采用教学做一体教学方法，将理论教学与实践教学合二为一，按照“资讯、决策、计划、实施、检查、评估”六步法组织教学，将理论教学内容和实践技能培养锻炼有机结合，引导学生在学习中研究，在研究中学习，激发学生的学习兴趣和自主学习的潜能。

3.2 基于建筑工程施工过程，整合教学内容，创设学习情境，提高学生职业素养

在广泛的市场调研下，根据建筑企业岗位需求，以学生职业岗位核心能力培养为目标，按实际的建筑工程施工工序，构建学习领域，确定工作任务。以“施工流程”为主线，以员工岗位职责为依据，进行任务分解，按照真实工作任务，整合、重构课程教学内容，创设了6个学习情境，即土方工程施工、基础工程施工、砌筑工程施工、混凝土主体工程施工、防水工程施工、抹灰工程施工，构建学生在校学习情景与实际工作情景的一致性。每个情境注重实训操作，增加了职业活动训练、施工案例分析、施工安全、环保措施、质量标准及质量验收等内容。

3.3 搭设课程技能竞赛平台，提高学生职业技能

为了适应建筑企业对高素质、高技能人才的需要，充分展示该课程人才培养成果，进一步巩固建筑施工技术课程实训内容，搭设了《建筑施工技术》课程院级技能竞赛平台，对2013、2014级建筑工程技术、建筑工程管理专业学生进行实施。学生踊跃报名参加，比赛竞争激烈。通过学生同台竞技，展现学生良好的精神风貌和故斓闹耙导寄埽进一步强化职业能力培养，以赛促学，以赛促教，以赛促管，深化教学改革，提高了教学质量。

3.4 实践教学改革

3.4.1 实践教学主推施工工艺虚拟仿真实训，降低实训成本

课程改革前，《建筑施工技术》课程实训项目主要在施工实训场开展，学生主要完成砌筑工程、模板工程、钢筋工程、扣件式钢管脚手架搭设、混凝土工程5个实训项目，其中混凝土工程、砌筑工程实训材料消耗均是一次性的，每学期实训结束后，学生砌筑的墙体、浇筑的混凝土构件均要推倒丢弃，耗材太大，浪费资源。建筑施工技术虚拟仿真教学软件解决了这个问题。

课程组保留了两个实训项目（扣件式钢管脚手架搭设和模板工程），其余3个耗材大的实训项目（钢筋工程实训、混凝土工实训、砌筑工程实训）均采用虚拟仿真教学软件，学生在虚拟仿真实训室独立完成主要工种的的施工工艺操作，解决了资源浪费、实训成本高的问题。

3.4.2 施工工艺虚拟仿真软件确保了课程理实一体教学的开展

由于《建筑施工技术》课程本身的特点，课程每个学习情境下对应的施工工艺操作不可能都在校内施工实训场完成，因此过去课程实训项目只开设了5个，其余项目（土方工程施工、基础工程施工、防水工程施工、预应力混凝土施工）的施工实训只能通过实习或教师播放施工录像来完成，没有真正意义上实现理实一体化教学。

建筑施工技术虚拟仿真教学软件投入使用，课程6个学习情境下的每个工作任务均能在施工虚拟仿真软件上完成。该施工虚拟仿真软件，以3D技术为依托，综合行业规范、贯穿教学重难点、实现施工场景仿真模拟及流程动态演示、人机交互式操作、成果实现智能考评等多项功能于一体的综合性专项仿真操作系统，施工场景形象逼真，学生上机操作如同在真实的施工现场操作，增强了学生动手操作的能力，提高了学生学习兴趣，教学效果好。

3.5 教学方法改革

打破传统的以课堂为中心，以教师为中心的传统教学模式， 采用案例教学法、任务驱动法、角色扮演等多种教学方法[3]。学生通过学与做的过程，实现对知识的理解和操作技能的固化，从而树立职业认同感，促进职业能力提升。例如讲完模板工程后，教师布置一个模板施工工程案例，案例背景中由于操作不当，导致施工出现质量问题，案例问题：为什么出现质量问题？说出正确做法。学生分组讨论，教师从旁加以引导启发，学生犹如在施工现场查找问题，大大激发了学生的探究兴趣，学生分析问题、解决问题的能力得以提升。又如在学习每个情境之前，教师会把与该情境相关的任务工单发给大家，以实际工作任务作为教学目标，课堂教学和实践教学围绕任务完成展开。如在学习脚手架工程之前，教师先把该学习情境下的任务工单布置给学生，针对工作任务目标，学生分组展开讨论：如何搭设、怎么保证安全。带着任务去学习，激发了学生的学习兴趣，收到了良好的效果。

4 课程考核注重过程化考核

课程改革之后，课程采取过程考核的方式[3]，针对每个学习情境中工作任务完成情况进行分段考核，最后进行累加得到课程总评成绩。课程总评成绩构成为：课程总评成绩=学习态度（20分） +学习情境1（10分）+学习情境2（10分）+学习情境3（20分）+学习情境4（30分）+学习情境5（10分）。其中学习态度包括学生出勤成绩和学生作业成绩。学生出满勤得10分，学生每旷一节课扣1分，直至10分扣完为止；课后作业为10分，该课程课后作业总次数为10次，每次作业按1分计算。每个学习情境设置的具体工作任务及分值分配见表1。

这种考核方式把理论与实践、结果与过程、技能与素养有机结合，综合评定学生成绩，突出了职业技能和职业素质的评价。

5 结语

综上所述，《建筑施工技术》课程通过对教学模式、教学内容、教学方法、实践教学、课程考核等方面的改革与实践，大大地提高了学生学习的积极性，强化了学生的职业能力和职业素质培养，教学效果大大提高。

参考文献

[1] 仲景冰.土木工程施工课程教学改革及思考[J].高等建筑教育，2002，43（2）：59-60.

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关键词：模拟电子技术；教学改革；创新设计

作者简介：郭华（1977-），女，山西忻州人，西安交通大学城市学院电气与信息工程系，讲师；申忠如（1946-），男，陕西米脂人，西安交通大学城市学院电气与信息工程系，教授。（陕西 西安 710018）

基金项目：本文系2011年西安交通大学城市学院第四批教改基金项目（项目编号：110022）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0147-02

模拟电子技术是电子类专业中一门重要的专业基础课，它课程内容多，理论性和实践性都较强，学习存在一定难度。这就要求教师在讲授知识的过程中结合实践教学方法，深化理论知识、进行科学训练、培养学生创新精神和实践能力。[1-5]

西安交通大学城市学院依据高素质应用型人才的基本培养目标构建了实践教学体系，针对模拟电子技术课程的实践教学可分为如下几个层次：基础实验、课程设计、综合实训。在这种训练下，从主动学习、自主测试到自主设计和创新设计逐步激发学生的求知欲望、创新欲望，取得良好的教学效果。

一、突出“应用型”特色是模拟电子技术实践教学改革的关键

根据独立学院的培养目标和学生的特点，在专业教育上不能过分强调“宽口径”，否则会造成学生“什么都学过，什么都不懂”；应突出独立学院“应用型”特色，重点在实践能力的提高。针对模拟电子技术实践教学环节，通过基础实验、课程设计和综合实训三个层次的培养模式，加强对模拟电子技术课程的掌握，使学生具备获取知识的能力，学习必要的基础理论知识，能够解释现象、分析问题，掌握学习方法，在需要进一步深造时具备再学习的能力；具有较强的实践动手能力、应用系统设计能力、发现问题和解决问题的能力，从而更好地完成后续课程。[6]

1.基础实验：验证课本知识

基础实验包括与课本章节相关的8个验证性实验：双踪示波器使用、共射极放大电路性能测试等，旨在加强学生对模拟电子技术基本知识的掌握，训练学生分析、设计与调试电路的基本方法。

教师结束课堂教学之后，根据理论内容给出实验题目要求，提出预习问题，要求学生通过查阅资料写出预习报告，熟悉实验内容；然后按照实验教材给出基本电路及其工作原理，学生自己搭建电路、测试其性能指标，验证理论知识的正确性；熟悉仪器设备的使用，学会利用仪器设备发现并找出电路的故障。

2.课程设计：培养动手能力

课程设计是课堂教学和课程实验结束后的综合应用实践环节。本项教学改革将模电课程设计分为两部分，一是为弥补实验设备不足而进行的仿真设计。仿真设计包括三个环节，首先进行常用单元模块电路仿真；然后结合课本知识，给定电路参数和设计要求，进行仿真电路设计；最后拓展内容，对一些实际应用广泛的应用电路仿真进行学习。三个环节对学生的要求层层递进，前两个环节为“必做”，第三个环节为“选做”。

二是从设计、制版、焊接直至调试全过程的综合设计制作选题。有两个题目供学生选择：MAX038函数发生器的设计和音频功率放大器的设计与调试。题目要求尽可能实用有趣。

3.综合实训：提升综合素质

模拟电子技术实践教学改革的最后一个环节是综合实训。这其中已经不只是模拟电子技术一门课程，它将与数字电子技术、单片机技术应用等课程综合开发设计题目，训练学生的系统设计的能力。在训练方法上通过主动学习、自主设计和创新设计三个步骤激发学生的求知欲望和创新意识。

（1）主动学习：根据实验系统需要实现的基本功能和达到的指标要求，学生通过查阅文献，确定自己的设计方案；利用软件仿真电路，并通过调试确定适合的参数；写出预习报告。

（2）自主设计：根据软件仿真电路搭建实际系统的硬件组件；完成系统程序设计；进行软硬件调试，通过查找错误、解决问题，达到锻炼提高的作用；测试系统的基本参数和功能。

（3）创新设计：完成实验系统的进阶指标：如增加功能或提高指标；对系统进行最终测试，给出误差分析；写出实验报告，提交实验作品。

综合实训使学生较系统地掌握电子系统设计过程的选题、立项、方案论证、电路设计、装配调试、系统测试、总结报告、文档整理等全过程，培养学生理论知识的综合运用能力。

二、进一步完善实践教学体系

1.严格考核制度

要想使模拟电子技术实践教学顺利地进行下去，必须进行严格的考核制度，以保证实践教学的良好效果。

（1）基础实验。根据学生每次做实验前的预习报告和实验中的操作表现、实验后的结果分析，给出实验成绩，占模拟电子技术课程总成绩的20%。模拟电子技术课程总成绩 = 70%的期末考试卷面成绩 + 20%的实验成绩 + 10%的平时成绩。

（2）课程设计。完成课程设计中常用单元模块电路仿真，成绩为“及格”；完成课程设计中常用单元模块电路和规定电路的仿真设计，成绩为“中等”；完成课程设计中全部软件仿真设计，成绩为“良好”；完成课程设计中全部软件仿真设计和一个综合设计制作选题，成绩为“优秀”。

2.完善实践教学体系的配套工作

除上述改革措施外，为进一步完善实践教学体系，实验室硬件设备和运行经费的投入是必要条件；编写相应教材，加强较适合学生之间的交流也十分重要。已经完成或正在进行的工作如下：

（1）吸取经典教材的宝贵经验和新的教学理念，结合独立学院的人才培养目标以及本院课程设置和课程大纲的要求，编写适用于应用型本科的教材——《模拟电子技术基础》[7]以及配套的实验及课程设计指导书。

（2）开设电子设计工程师认证考试（EDP），为学生就业增加砝码；指导优秀学生参加全国大学生电子竞赛、全国大学生专业竞赛等，促进“因材施教的个性化培养”。

（3）建立了模拟电子技术课程与实验的网站，实现了指导教师与学生、学生与学生之间的互动，拓宽了主动学习的空间。

三、结论

经过3年的试点，模拟电子技术实践教学的改革、探索和实施取得良好的效果。课程基础知识与实践教学环节进行了有效融合，学生的学习兴趣提高了，动手能力增强了；科学的实验思维、实验方法、实验步骤得到了训练；分析数据、讨论误差、撰写报告的能力得到提高；符合因材施教培养应用型人才的要求。实践证明：通过良好的训练，学生毕业设计及论文写作的完成质量明显提高；我院自2009年第一次参加全国大学生电子竞赛以来，除2011年获得1个三等奖外，每年都有1项一等奖。教学改革需要长期、系统地工作，还要继续努力，培养更加优秀的专业人才。

参考文献：

[1]何新华，陈志武.面向创新型人才培养的专业实验教学体系研究与实践[J].实验技术与管理，2009，26（10）：24-26.

[2]刘芬.对“模拟电子技术”课程中教学方法的探讨[J].电气电子教学学报，2008，30（2）：112-115.

[3]刘艳，朱昌平，宋凤琴，等.模拟电子技术实验教学中的学生实践能力培养[J].实验室技术与管理，2010，27（2）：110-112.

[4]张新安，熊文元，包本刚.电子技术专业实践教学改革的研究与实践[J].实验技术与管理，2011，28（7）：24-27.

[5]晏湧，蓝波.“任务驱动”教学法在模拟电子技术实验中的应用[J].实验技术与管理，2010，27（11）：253-254.

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关键词：模块化 模块整合 自主学习 考核方案

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（c）-0139-02

近几年来，本着培养适应市场需求的应用型人才目标，学院开展了模块化教学改革，据此数学与物理系对数学与应用数学专业进行了模块化改革工作。大数据时代背景下，数学与应用数学专业（师范类）的学生只是具备和掌握专业的数学知识是远远不够的，必要的计算机操作能力和应用计算机解决数学类问题的能力成为数学专业培养目标的能力要素之一，因此如何合理地设计计算机类课程并整合相关模块成为数学专业模块化改革所需要思考的问题。

1 该专业计算机类课程现状与背景分析

数学与物理系开展的模块化教学改革同步于学院模块化教学改革项目，已4年有余。在最初的改革中，通过具体的改革方案，建立健全了该系数学专业模块化人才培养方案和教学体系。针对该专业开设的计算机类课程，结合数学与应用数学的专业性质，建立了《计算机基础及其应用模块I》《计算机基础及其应用模块II》和《计算机基础及其应用模块III》，并根据模块化改革的要求编写了相应模块教学大纲。在模块建立初，计算机类模块主要包括两个模块，一个模块是专业基础模块――《程序设计》，一个是《数据结构与算法》模块，该模块属于专业拓展模块。模块实施后，发现学生对于拓展模块――《数据结构与算法》的学习效果非常不理想。通过多次追踪和分析发现，一方面，由于《数据结构与算法》模块课程内容比较抽象，课程目标是培养学生抽象的逻辑思维能力和创造能力。课程开始时，学生还能掌握课程内容一二，随着内容的深入，大部分学生觉得很难学习下去，这大大削弱了学生学习这门课程的积极性。另一方面，《数据结构与算法》模块是拓展模块，拓展模块是对学生能力的补充和扩展，被学生潜在地当作了选修课。于是针对该课程的关注程度和喜欢程度大大降低，学生们并没有考虑到《数据结构与算法》模块的实际意义和作用，因而学生对该模块课程的重视程度比较低。

2 计算机类课程模块整合的必要性

在传统的课程体系中，数学专业开设了《计算机文化基础》《程序设计》和《数据结构与算法》。通过分析，作为数学专业，课程体系中没有通过计算机使用数学软件解决相关数学问题的课程，而《计算机文化基础》作为单独的一模块，开设在大学一年级，显然不能充分完成知、情、能三位一体的教学目标。《程序设计》和《数据结构与算法》模块分布开设在大学二年级上学期和二年级下学期。由于两个模块课程独立教学且分不同学期，对于学生来说无法充分理解两门课程的内在联系。

因此，作为数学专业模块化改革的模块负责人，必须思考如何提高模块化教学的教学质量和水平，如何提高学生学习积极性，这对学生个人能力的培养及发展有着重要的意义。

3 计算机类课程模块化的具体实施

3.1 《计算机基础及其应用I》模块

3.1.1 模块化后的教学内容和学时分配

《计算机文化基础》模块课程在模块化课程体系框架中具体为《计算机基础及其应用I》，该模块在人才培养中处于基础的地位，模块教学由课程教学变成实训，如计算机基础实验，模K内容实施在计算机机房开展。按照培养方案该模块在第二学期完成。同时结合专业特性，模块内容增加了数学软件Matlab基础及应用。该模块课程的任务是使学生了解计算机文化及数学软件的一些基础知识，掌握操作系统使用、文字处理、电子表格、Matlab的使用等。并且通过相应上机实验引导学生自学，培养自学能力；培养合作的能力和方式方法；培养完成项目的能力和方式及正确撰写科技论文的写作能力和方法，课时为48学时。该模块的主要内容为字处理软件Word、电子表格Excel、数学软件Matlab。该模块课程的学量是84学时，其中：理论=24学时，实践24学时，自主学习36学时。

3.1.2 模块化后的考试方案

由于该模块课程在机房内完成，因此课程考核以实践考核为主，结合学生自主学习任务，考核方案如表1所示。

3.2 《计算机基础及其应用I》模块

3.2.1 模块化后的教学内容和学时分配

《程序设计》模块是数学与应用数学专业的专业基础模块，通过该模块的学习，应使学生掌握传统的结构化程序设计的一般方法，以C为语言基础，培养学生严谨的程序设计思想、灵活的思维方式及较强的动手能力，并以此为基础，让学生逐渐掌握复杂软件的设计和开发手段，为后续专业拓展模块――《数据结构与算法》的学习打下扎实的理论和实践基础。

将《程序设计》模块和《数据结构与算法》模块课程内容进行整合，成为新的模块《计算机基础及其应用II》，模块课程教学主要教学内容为程序设计，在此基础上逐渐将算法和数据结构的内容融入到程序设计的教学中，为了满足应用型本科院校教学的需要对教学内容进行了合理筛选和适当的删减。整合后的模块课程总学时为140学时，其中理论56学时，实验24学时，自主学习60学时。

3.2.2 模块化后的考试方案

应用型本科院校的培养目标是提高学生的应用能力，模块化后课程考核依然采用该校特有的N+2考核方案，同时增加了自主学习任务，具体考核方案如表2所示。

4 结语

该文从数学与应用数学专业（师范类）的计算机类课程入手，在学院模块化改革中，通过模块实践和应用，将模块进行了整合。在后续的教学研究中结合专业能力要素需求，将会适当地引入新兴模块，以此激发学生学习兴趣、提高学生学习积极性，进而夯实学生基本的计算机技术能力，以便学生进一步取得更高、更强的计算机专业技术水平和能力。

参考文献

[1] 叶潮流.大学计算机基础案例教程[M].北京：中国水利水电出版社，2014.

[2] 柳青，沈明.计算机应用基础[M].北京：高等教育出版社，2011.

[3] 谭浩强.C程序设计[M].清华大学出版社，2007.

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《?笛Ы?模与系统仿真》课程主要是基于数学建模的一门研究生数学基础课程，笔者学校于2013年在研究生开设这门课程。目前已有石油2012级、2013级、2014级和2015级研究生开设，以及安全2013级、2014级和2015级研究生开设。随着计算机的迅速发展和不断普及，在科学、技术、工程、生产、医学、经济和人文等领域中抽象出来的许多数学问题可以应用数学建模、计算机计算求解，它已成为各类研究人员和工程技术人员必须掌握的专门课程，它是学习后续课程和将来从事理论和实际工作的必备基础。然而，在应用技术大学背景下，研究生的培养因其有着特殊的需求，《数学建模与系统仿真》课程的开设，应和综合性学校或重点理工类学校的培养模式有所不同。

1 目前现状

数学教育是研究生教育的基础，在笔者学校的研究生教育中占有着非常重要的地位。目前， 由于笔者学校研究生教育起步较晚，对于研究生《数学建模与系统仿真》数学课程的设置，学校主要借鉴了其他兄弟工科院校和笔者学校本科教学的经验，并没有很深入地探讨和研究。在应用技术大学对应用型人才强烈的需求和笔者学校石油、安全工科特色背景的现实下，研究生数学基础课程的教学显然不能满足现实的需求。

目前笔者学校工科研究生数学教育存在以下几个主要方面问题。

（1）在应用技术大学背景下，目前没有将研究生数学教学及实验环节真正付诸于实践，很多只是停留在理论上。学生的数学工程化、实用化、创新性较差。

（2）数学课程的教学和实验环节没有针对该校工科研究生的特色探索和实践，没有与该校石油、安全特色专业有效地结合起来。

故文章试图在应用技术大学背景下，以该校工科2012级、2013级、2014级研究生为对象，基于《数学建模与系统仿真》教学和实践平台，通过重庆科技学院石油、安全工程硕士研究生数学教育，对《数学建模与系统仿真》课程进行探索和实践。

2 主要策略

在应用技术大学建设的背景下，面向笔者学校石油、安全特色专业，针对目前学校工科硕士研究生数学教学实验工程化、应用化的强烈需求，以该校石油、安全工科研究生2012级、2013级、2014级为对象，对“应用化、工程化授课的教学及实验”的培养模式进行探索和实践。将枯燥的数学知识工程化、应用化、案例化教学，同时提高研究生科研的积极性、创新性，并获得适合笔者学校研究生的教学案例库和实验工程库，并提高该校研究生数学建模成绩。以期找到一个非重点工科研究生教育的突破口，一条有效提高教育质量的途径，一个可以培养应用型科技人才的新模式。

（1）编写适合研究生教学的《数学建模与系统仿真》讲义及教材。

该校第一届研究生课程使用的是经典的姜启源的《数学模型》，但教材缺乏数学软件教学内容（Matlab，lingo等）以及缺乏适合该校研究生石油、安全方向的针对性案例，故学校组织老师积极编写《数学建模与系统仿真》讲义，将教师们多年经验积累融入其中，并在研究生2014级试用。书中包括研究生常用的数学软件、优化、统计、微分、差分、插值拟合、图论等，涉及案例包括石油、冶金、安全、机械、信息、化工、经管等方向，案例有五六十个。相比于原有教材，教材增加了数学软件部分以及专业所需的计算机仿真部分，并融合了石油、冶金、安全等近20余个小案例和2个综合性案例，适合该校的应用型及工程型研究生教育。讲义在石油2014、2015级，以及安全2015级中试用，并积极准备出版。数学实验课，通过数值计算、数据处理、绘图演示、动画模拟、观察验证、机器证明等方式，探索和发现数学规律，解决或证明某些数学问题，改变了传统的教学方式，让学生参与知识的探索发现，体验数学的创造过程，激发了学生的兴趣和求知欲，提高了教学效果。

（2）探索适合《数学建模与系统仿真》研究生课程的新方法和新手段。

《数学建模与系统仿真》采用程序展示性和案例化教学，注重方法应用，同时注意方法的实践和学生的理解能力。在讲解matlab和lingo程序时，教师采用边讲解、边运行、边解析的模式，不仅讲解程序，还要展示程序的运行和结果，更重要的是分析程序可能的问题，使学生更快掌握程序，做到“短-平-快”。同时数学建模授课中，采用案例化教学，案例贴近生活，包括学校特色方向石油、安全等，也包括其他如经管、信息、机械等方面的案例，使同学们掌握其工程方面对数学的需求，同时掌握相关资料。

（3）探索《数学建模与系统仿真》多元式教学模式。

目前国内绝大多数高校采用的是简单的理论教学与上机实习模式。而笔者学校完成了由课堂教学、上机实习、第二课堂、课外培训、综合性设计性实验，组成了完备的教学体系。教学实践证明该结构的教学效率和效果显著提高。教学中，将研究生数学建模培训与课堂教学相结合，课程作为培训的基础，培训作为课程的进一步升华和有益补充，使好学生有所提高和发展，甚至可以获得启发进行科研探索，同时一般学生学有所获，辅助教学提高。兴趣是学习的动力，是创新的源泉。为提高学生积极性，学校也开设了讨论课，既活跃了课堂气氛，又充分调动了学生学习的积极性。在建模实验中，采用了综合性设计性实验，实验接近实际问题，通过实际情况促进学生对案例的了解、对知识的掌握，使学生有机会不出校园就能够参与到实际的项目和案例中，通过了解社会的实际情况，激发学生的学习热情，培养学生将知识转化为生产力的能力。通过案例式的课堂教学，还原出石油、安全行业等的实际问题，带动学生在实际控制问题中掌握各知识点的应用，加深学生对问题的深度思考，激发学生兴趣及课后设计、仿真实现及创新的能力。

（4）建立适合不同层次的、与学校特色专业相关的教学案例库和实验工程库。

为了更好地适合教学、实验需求，应建立相应的案例库，即适合不同层次的教学案例库和实验工程库。内容偏向实用性、应用型，并且和学校主打方向相统一，如石油、冶金、安全等，并专门设立石油、安全数学建模案例库；建立了实验案例库和实验讲解案例库，案例库包括了目前开设的课程数值分析、数理方程、概率统计等内容，每套至少10套各种层次的相关案例，以便适应不同层次学生、不同层次讲解的需求，同时保证选取网上不易收到答案的题目，避免学生相互抄袭，影响实验授课效果；然后通过课程开设和学生反馈调整案例库内容和手段：在教学规范下，对现有班级进行案例式教学的应用，并根据学生的理解程度和兴趣，收集学生对案例式教学存在问题的建议，修改和完善案例的难度和厚度。

3 实验效果

通过上述《数学建模与系统仿真》教学改革，不但提高了笔者学校研究生课堂教学效果，而且调动了学生的学习积极性、主动性和创造性。

相比于第十届和第十一届数学建模竞赛，在第十二届“中关村青联杯”竞赛中，笔者学校39名研究生组成的13支队伍全部入围总决赛，并最终荣获全国一等奖1项、二等奖2项、三等奖1项，取得了自2013年参加此?赛事以来的最好成绩，获奖比例与获奖等级均创历史新高。其中，一等奖获奖团队的成绩还位列华为赛题全国第三名，被评为“华为专项奖”。

同时，参加该课程的学生在石油设计大赛、研究生创新项目等也获得了很好的成绩。

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【关键词】课堂教学；项目式；模块化；教学质量

《工厂供配电技术》课程是高职电气自动化技术专业的一门专业课程，它与企业供配电系统和变电所直接对应，主要介绍企业供配电系统和变电所设计运行维护与检修所必需的基本知识。其工程性和实践性都很强。传统的教学方法虽然有较强的可控性，但却不利于学生理解和接受，更不利于学生应用能力的培养。因此，为培养应用型专业技术人才的要求，创新工厂供配电技术课程教学模式势在必行。笔者结合自身多年供配电教学实践，探索了一套项目式模块化教学模式。

一、优化课程教学设计理念和思路

按照“课程体系工作过程导向化、课程内容项目化、课程教学一体化”的思路，遵循高职人才培养规律，分析课程主要就业岗位的工作任务，归纳课程所需人才的素质、能力和知识要求，听取浙江图维电力能多家单位意见，围绕供配电系统职业岗位的关键能力要求，从适用的角度出发，共同制订课程的典型工作任务，并形成具体工作任务。在教学内容上简化与生产实际应用关系不是十分密切的理论知识和繁杂计算，实现知识结构的重构，通过项目教学的形式把各章节教学内容有机融合到各个项目模块中，以真实工作任务及其工作过程为依据整合课程教学内容，突出实际应用。通过教学做一体的现场教学环境，使学生做到能说原理，会计算，知选择、会画图、熟运行操作，提高学生的岗位适应能力。

二、优化课程教学内容

本课程涉及内容广泛，知识量信息量很大，传统的教学方式不利于学生建构知识。以实际项目设计为主线，可以有效组织教学内容，同时增强内容间的逻辑性和可理解性。按照这样的思路，笔者提出二种做法，一种是从一次电路分析到二次电路，穿插补充供配电运行维护和检修的相关知识，电气设备的型号、结构和工作原理等内容，让学生掌握电气设计的一般方法和步骤，也有利于帮助学生建立供配电系统整体概念。并结合停送电操作、倒闸操作、继电保护、自动装置、课程设计等各个项目模块。另一种参照刘介才老师项目化教材内容安排将授课顺序调整为：供配电系统基本知识、变配电所主要电气设备、变配电所位置的选择结构与布置、负荷与短路数据计算、供配电所主要电气设备选择与校验、变电所主结线方案、供配电系统的保护及二次回路、供配电系统的运行维护与检修试验。

三、优化教学方法与手段

根据多元智能理论对职业学校学生分析的结果表明，职业教育的教育对象，一般来说，其逻辑数理方面的能力相对较差，而空间视觉、身体动觉及音乐节奏等方面的能力则较强，是具有形象思维的个体。教育研究和实践都表明，不同类型和不同智能结构的个体，对知识的掌握、学习情境的要求也具有不同的指向性。教学不应是普通理论的复制而应更多地表现为特定的个体的事情，应使学生在教学活动中，学会与自己、与教师、与他人、与情境对话，应突出学生的主体地位。

笔者认为大学教学应建立以学生能力发展为本的人才培养理念，注重学生潜能的开发、能力的培养和素质的全面发展。课程教学方法应改变过去过于强调接受学习、死机硬背、机械训练的现象，倡导学生主动参与、乐于研究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流合作能力。

（一）引导启发式教学法

在学生具有一定基础知识和实践经验能力后，通过教师引导和启发，促使学生自主分析、探索方法、解决问题。如此，既可节约课时，又可锻炼学生的思维能力，培养他们的探索精神，加强其自主学习的能力。

（二）任务驱动法

将项目分解成适合教学学时的几个子任务，分解工作量，使大部分学生可以通过努力在规定时间内完成。比如在变配电所主接线图设计阶段，要求学生根据指定的设计要求，设计不同的方案草图，并通过分析比较挑选出最佳的电路。

（三）现场考察法

让学生实地参观学院变配电房、综合楼、教学楼、实验楼等，使学生对配电室、配电柜、测量表计、进出线、配电线路、配电箱、配电电器、设备供电线路、用电设备及供电设备的工作有个直观形象的认知。然后要求学生画出变配电房、综合楼、教学楼、实验楼等位置分布简图，变配电一次接线简图，写出进出线电压、变压器型号规格、中性点接地方式等。

（四）情境教学法

有目的的创设良好的教学情境，促使学生在课堂教学中产生明显的情感倾向和意志倾向。例如：供配电系统的运行操作这个项目中，在讲解变配电所的送电操作时，引进一个教学情境：高压侧装有隔离开合和高压断路器，低压侧装有刀开关和低压断路电路中，为使开关的闭合电流减到最小，大家认为哪种送电操作方案是正确的呢？然后提出三种假设，让学生依据已有基础知识和经验分析判断。通过这样的教学情境促使学生产生竞争心理，激发学习兴趣和主动性，活跃课堂气氛，兴奋学生思维。

（五）适时转换课堂活动，维持高效的45分钟课堂

不管教学方法有多好，课堂分析有多精彩，学生集中注意力的时间是有限的，因此适时转换课堂活动十分必要。比如在短路计算及电器的选择校验模块中，在学生烦躁于繁琐的短路计算时，可以列举一个关于某继电保护设备所设置的整定值不合适，而导致的保护设备未能及时断开故障线路，从而导致整个干线全部停电，导致重大经济损失的案例，让学生从计算的抑制状态转换为兴奋状态，进而保持积极的心态进入“设备的选择校验”子任务，使教学活动有序有效进行。这里必须注意的是，转换课堂活动，不是转换教学内容，课堂上一切活动都必须围绕教学内容围绕教学重难点开展。

创新供配电课程教学理念，优化课程教学内容，运用任务驱动、启发引导、情境创设等多种形式的教学方法，有利于调动学生学习的积极性，培养学生能力和思维方式，激发学生创新探索能力，提高课堂教学有效性。

参考文献：

[1]刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社，2005.

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关键词：CDIO工程教育模式；数据库课程设计；教学改革

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0141-03

Reform and Practice of Course Design of Database based on CDIO

LU Lu， LING Jie

（School of Computer Science and Technology， Guangdong University of Technology， Guangzhou 510006， China）

Abstract： Aiming at the problems of the shortcomings of the traditional pattern of traditional course design of database，Based on the concept of the CDIO engineering education， combining with the present teaching situation of course design of database of computer-related specialty in an university of Guangdong， the specific measures on the teaching system and evaluation for course design of database is expounded. The practice results show the teaching reform expands the students' open minds，stimulates students' initiative and raises the students' practical abilities .

Key words： CDIO engineering education； Course Design of Database； teaching reform

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念。CDIO代表构思（conceive）、设计（design）、实施（im-plement）、运行（operate），它是“做中学”和“基于项目教育和学习”（Project based education and learning）的集中概括和抽象表达。它体现了现代工程师所应具备的服务于现代工业产品从构思、设计、实现到运行的全过程所必须拥有的基本能力。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、 个人能力、 人际团队能力和工程系统能力四个层面[1-2]。然而我国工科的教育实践中还存在不少问题，如重理论轻实践、忽视团队协作精神等问题。国内外的经验表明CDIO的理念和方法是先进可行的，适合于工科教育的教学改革。

1 数据库课程设计传统教学模式培养现状

数据库课程是计算机及其相关专业课程体系中的核心和基础；而数据库课程设计是数据库课程的实践科目，其特点是综合性强，对动手操作能力要求比较高。但是，传统数据库课程设计的教学模式，往往偏重理论，这会让学生处于课堂教育与实践操作严重脱节的尴尬境地。因此，针对计算机专业人才培养的现实需求，数据库课程设计教学改革势在必行。

2 数据库课程设计教学改革研究

为了达到让学生主动学习的目的，基于CDIO的模式理念，本文构建了数据库课程设计教学内容体系。该体系自始至终与数据库理论内容以及CDIO模式相结合，通过项目驱动，让学生参与其中，按照数据库设计的每个阶段由学生自发独立的发现问题以及解决问题，最终完成课程设计的各个内容。

2.1 数据库原理教学内容以及传统数据库课程设计教学安排

数据库原理针对计算机相关专业本科教学内容主要涉及关系数据库、关系数据库标准语言SQL，数据库安全性完整性、关系数据理论、数据库设计、查询优化、数据库恢复和并发技术[3]。

以广东某高校计算机学院为例，数据库原理理论教学56课时，授课时间为学期第1周至第16周。数据库课程设计16课时，课程设计准备工作主要集中在第13周到16周，设计完成以及检查时间为第17周。（教学内容与进度如图1所示）

这种传统教学的弊端主要体现在：

1）理论教学与实践操作相互脱节。学生不能发挥主动学习的积极性；

2）课程设计实践操作部分学时少，准备不够充分；

3）课时分布不均匀，前松后紧，学生动手实践部分大多放在学期末，容易造成学生在期末考试的压力中忽略动手能力的提高和培养，眉毛胡子一把抓；

4）单凭一个课程设计报告和程序很难衡量学生对知识的理解和掌握程度；

鉴于以上的内容，本文提出了基于CDIO模式的新的数据库课程设计教学体系。

2.2 数据库课程设计教学模式改革

数据库课程设计教学模式改革主要体现在：课程设计在理论教学中贯穿始终。基于CDIO的数据库课程设计教学改革内容如图2所示。

2.2.1 课前准备

CDIO模式不仅重视个人能力的培养，同时也关注团队协作的能力培养。因此，团队协作也作为数据库课程设计教学改革的一个重要内容。为了学生沟通方便，每个行政班中以寝室为单位（4个学生）组成若干个开发团队，选取组长，并且向老师上报各个组员的分工情况，之后各个开发小组可以根据老师给出的备选题目进行选题。

2.2.2构思（Conceive）

CDIO的精髓在于让学生“做中学”。但是对于没有任何数据库基础知识的学生来说，课程开始就投入到实践中是不现实的，所以范例教学十分重要。在理论教学开始时教师利用大概2周的时间，讲解数据模型、数据库系统结构、数据库系统的组成、数据库技术的研究领域以及前沿的知识体系、开发工具，让学生对该领域的知识产生浓厚的兴趣。然后，教师可以从典型案例着手――以学生管理系统为例，讲解如何进行业务流程分析、功能分析和数据需求分析，如何绘制用例图，在数据库设计过程中如何完成数据流图和数据字典分析，让学生在范例讲解中一步步的学会如何绘制ER图，如何设计数据字典中的各项内容。该阶段是构建系统蓝图的阶段，所以，教师要引导学生立足于不同项目的实际需求，通过调查问卷、查阅资料、客户走访等形式，深入探析软件的功能和性能，确定软件设计的限制和软件同其他系统元素的接口细节，定义软件各项有效的需求，与此同时，在确定需求过程中，团队成员之间的磨合与沟通也是必不可少的。通过各个成员的协调，才能最终确定该团队共同的软件需求以及数据库整体规划策略。该阶段的汇报成果即是各团队小组的需求分析报告。

2.2.3设计（Design）

数据库设计包括概念结构设计、逻辑机构设计和物理结构设计，所涵盖的理论知识点比较多。传统数据库原理教学和数据库课程设计在设计阶段几乎是相互脱节的，见图1。为了能让学生提高完成项目的主动性以及自我认知性，数据库课程设计调整幅度也相对比较大。

1）课堂学习关系数据库时，引导学生以课程设计中的选题项目为基础，编制相关的关系代数的演算

2）课堂学习关系型数据库标准语言SQL时，引导学生以课程设计为基础，利用SQL语句解决数据的增删改查的一系列问题，并且针对需求分析中不同的设计模块，设计不同的SQL操作，其中包括单表查询、多表查询、模糊查询、相关子查询、不相关子查询、多表更新操作、视图操作等。

3）课堂学习数据库的安全性和完整性时，通过一系列反例，例如违反实体完整性的数据操作会带来怎样的后果；违反了参照完整性的操作会有哪些危害等等，让学生强烈感知如何能设计出效率高、安全性较好的数据库基本表。此时，可以让学生根据项目选题设计出系统的各个分ER图并且形成初步ER图，在合并过程中找出冲突和问题所在，为后续内容做准备。

4）课堂学习规范化理论时，利用循序渐进的方法，举例说明，让学生利用范式的思想，对项目中的表格进行规范化分析，判断属于第几范式，有什么样的优缺点，能否进行优化。此时，课程设计的概念结构设计，逻辑结构设计已经初具雏形。

5）课堂学习第七章数据库设计时，结合实例，让学生独立完成概念机构设计中的消除冲突与优化，完成由基于项目的初步ER图到基本ER图的转变；同时结合需求分析中的数据字典，根据联系转换为关系表的知识点以及规范化理论，对初步的逻辑结构表进行修改和完善。

该阶段的汇报成果是各团队小组的概要设计报告。

2.2.4实现（Implement）

设计阶段其实是将任务离散化，那么实施阶段就是将项目综合化。该阶段中，书本上的重点内容已经基本结束，学生可以根据学过的基础知识自由发挥，将之前的需求文档以及概要设计文档进行拓展和完善，并且将自己设计的关系代数以及SQL语句转换成高级程序语言中的数据库操作的语句。这时候，有能力的同学也可以根据老师上课讲授的查询优化等内容针对具体项目实际进行查询算术优化和物理优化，并且对比执行效率，感受在不同的实际应用中对不同问题的处理方式。

该阶段的汇报成果是各团队小组成员的详细设计报告的综合文档。

2.2.5运作（Operate）

系统模型建立好之后，要进行软件的各项测试。学生可以通过学习恢复和并发控制等内容，对系统的完整性、安全性等性能进行进一步的改善，完善详细设计报告，补充系统测试内容以及使用系统安装使用说明。最后，通过小组的公开答辩，向老师和全班同学展示系统的设计思路、完成过程以及跟同学们交流心得和体会，并由其他非小组成员的同学作为评委进行点评。

2.3 课程设计考核评价改革

课程设计是一门衡量学生动手操作能力、综合运用能力的科目，所以这门课程更要体现对学生是实践能力的检验。数据库课程设计考核评价改革主要体现在：改变单一的评分标准为多角度综合性评价标准（如图3所示）。

2.3.1 项目文档（分数比例50%）

项目文档包括需求分析报告、概要设计报告、详细设计报告。

1）需求分析报告（分数比例10%），内容包括：

①可行性分析；

②拟采用的开发工具；

③用例图；

④数据字典，包括数据项，数据结构

⑤软件模块初步设想以及每个模块可能进行的操作。

2）概要设计报告（分数比例20%）：

①数据库设计方面：分ER图和总体基本ER图（标明各实体之间联系的类型）、逻辑结构设计（有完整性约束说明，标明主码、外码，分析范式类型）、物理结构设计（索引、存储路径等）、数据库完整性设计（违反实体、参照完整性时的解决办法，比如触发器、存储过程等）

②软件设计方面：功能结构图以及各功能模块主要功能（明确小组成员的分工）

3）详细设计报告（分数比例20%），内容包括：

①系统与后台数据库连接的执行过程；

②系统各模块的主要界面和UI接口；

③系统各个模块的流程图以及详细实现过程；

④关键问题的解决方案；

⑤总结系统后续有待优化和改善的方面。

2.3.2 项目成果演示（分数比例40%）

该类别主要考核的方面如下：

1）系统运行正确；

2）功能完善：有增、删、改、查功能，输入、输出功能；

3）有基本的统计、报表功能；

4）有多表连接查询、自身连接查询、字符串匹配查询、模糊查询、分组查询等；

5）工作量饱满，系统实现技术的难度；

6）是否符合软件开发规范；

2.3.3 团队综合素质（分数比例10%）

该类别主要通过系统演示、课题答辩以及团队的出勤和会议纪要等信息考核团队成员的协同合作的能力，而且，尤其要注意有些同学过分依赖他人的思想。所以答辩过程中要求每个小组成员都要对自己所做的内容进行阐述和说明。

3 结束语

通过一系列的基于CDIO模式课程设计教学改革，使得每一个同学都有公平的主动参与的机会，同学们从这门课程开始就主动思考项目中各种实际问题，由“学中做”转变为“做中学”，极大发挥了学生的积极性和创造力，从而使得数据库课程设计的实践教学取得了非常好的教学效果。很多同学都对数据库产生了浓厚的兴趣，而且也有一部分同学毕业之后选择了数据库相关的行业。

参考文献：

[1] E.F.Crawley. Creating the CDIO Syllabus， a universal template for engineering education， fie， vol.3，Pp.F3F8 -13， 32nd Annual Frontiers in Education （FIE’02）， 2002.

篇10

关键词：案例式；教学法；《数学建模》课程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）25-0067-02

一、学校《数学建模》课程进行教学改革的背景

1.《数学建模》课程的发展历史。《数学建模》课程是在20世纪中叶进入西方国家的一些大学里面，我国的几所著名大学也在上世纪80年代初将《数学建模》课程引入课堂教学。经过20多年的不断发展与创新，现在绝大多数本科院校和许多专科学校都开设了各种形式的《数学建模》课程和讲座，20多年来出版了数十本教材，1992年开始举办并迅速发展的全国大学生数学建模竞赛，更是极大的推动了数学建模教学及其课外活动在各院校的开展，为培养学生利用所学的数学知识与数学方法分析、解决实际问题，培养大学生的数学素质与创新的能力提供了实践的平台。

2.学校《数学建模》课程的现状。我校是1996年在兄弟院校老师的指导和带动下开始开设《数学建模》课程的，同年开始参加全国大学生数学建模竞赛，经过17年的建设，我校的《数学建模》课程已经被评为校级精品课，所在团队也被评为校优秀教学团队，经过整个活动的训练，我们锻炼了一支优秀的教师队伍，编写了《数学建模》、《数学建模与数学实验》等教材，学生的能力也在参赛的过程中得到了提高，数学建模获奖证书也成为一些学生求职的重要砝码。

3.《数学建模》课程改革的初衷。为了更好的开展数学建模竞赛活动，课题组的成员多次参加全国大学数学报告论坛，深入学生当中广泛征求意见，发现课程中有相当一部分内容与中学有重复，教学体系亟待调整；有一部分教学内容陈旧，理论体系与教学模式单一；课程体系结构不尽合理，内容与中学所学知识重复，不适应当前学时整体减少及高校扩招后学生的学习层次多样化的实际；教学内容与学生专业脱离，忽视对学生实践能力和数学素质的培养。

针对上述教学中存在的问题，结合我校人才培养和专业课程建设的总体要求，我们课题组成员进行了多次研讨，明确课程建设要按照以知识为基础、专业为核心、能力为主线、案例为载体的教学改革指导思想的要求，在《数学建模》课程进行教学顶层设计时，注重体现四个结合：一是结合学生学习实际。由于我校学生招生对象的不同，针对基础学生、中等学生和精英学生设置不同方案和培养目标。基础学生要做到基础理论扎实，实践能力强；中等学生要注重计算能力与应用能力的培养。二是结合学生所学习的专业。教师授课时要介绍数学概念与专业相关联的工程实际和工程背景，为学生后继课程的学习提供动力和基础。三是结合学生能力培养主线。按照学生分析问题的过程，培养学生发现、解决、创新和协作能力。四是结合多媒体和教师的现代教育技术。为此，在教材编写过程中，我们既注重学生基本能力的训练，又结合学生的专业实际，介绍体现专业特点的数学模型、素质能力的综合模型。

二、《数学建模》课程改革的应用案例

为了使学生更好地了解课程的工程背景和数学课在今后专业中的应用，我们在介绍相关数学理论的时候，以专业案例导入，激发了学生学习的主动性和学习兴趣，收到了较好的教学效果。

案例1：在给安全工程学院学生介绍定积分的概念时，我们以安全生产中的自然风压案例导入。

图为矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，重力之差就是该系统的自然风压。在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，系统产生的自然风压方向与冬季相反。自然风压的计算；在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。根据自然风压的定义，图所示系统的自然风压，可用下式计算：HN=■ρ1gdz-■ρ2zgd，

式中z为矿井最高点至最低水平间的距离；g为重力加速度；ρ1，ρ2分别为0-1-2和5-4-3井巷中dz段空气密度。

案例2：在给电子信息工程学院学生介绍定积分的理论时，我们以信号波形案例导入。

单位阶跃信号波形如图所示，定义为U（t）=0，t0 在t=0跳变点处函数值未定义。

任意形状的波形均可以表示成无限多个阶跃信号的叠加，即f（t）=f（0）U（t）+■f（1）（τ）U（t-τ）dτ.

案例3：在给机械工程学院学生介绍微分理论时以机械振动的案例导入。

经典控制理论研究的是单输入、单输出、线性定常系统，所以对非线性因素影响较小的系统，通常要先进行线性化，然后对其分析。

下图为单摆，在研究该系统时，首先要对其线性化，对质量m受力分析，列写微分方程，根据牛顿第二定律，有：

Ti（t）-[mgsinθ0（t）]l=（ml2）■

这是一个非线性微分方程，将sinθ0在θ0=0附近用■台劳级数展开，得：

sinθ0=θ0-■+■-…当θ0很小时，则sinθ0=θ0可近似为线性方程。

三、《数学建模》课程改革后的实际效果