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课程体系的概念范文1
关键词:工程师;工程造价;课程群建设
作者简介:陆红梅(1979-),女,江苏南通人,新疆石河子大学水利建筑工程学院,讲师。(新疆 石河子 832003)
基金项目:本文系石河子大学教育教学改革项目“《建筑工程概预算》课堂教学与实践教学的创新研究”(项目编号:JG-2010-051)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)25-0138-01
一、工程造价课程体系以往存在的不足
课程群建设是在以往单门课程建设的基础上对相关课程重新组合,达到资源优化配置,是目前高校教学工作的建设内容之一。工程造价系列课程是土木工程专业教学的方向之一,目前工程造价系列课程中部分课程配合必要的课程设计,使学生掌握并深刻理解设计流程及其理论和方法。笔者在近10年的教学中发现,目前该方向的相关课程体系在一定程度上存在一些不足,主要表现在以下几个方面:
1.相关课程内容上衔接不够,导致实践环节不能很好地体现课程之间的紧密联系
一般院校在土木工程施工和土木工程概预算课程理论教学之后安排了课程设计,这二者在课程设计上一般都会相互衔接。施工组织安排的数据来源于工程预算、工程计量的数据,定额来源与施工定额。同时工程计量的基础是建立在合理的施工方案的基础上,即实践环节注意了二者的衔接,但是在课程教学内容上,没有十分重视内容的衔接,诸如此类的问题对于没有实践经验的学生来讲,很难将相关课程系统联系起来。
2.有些课程缺乏相应的实践环节,导致无法统领学生建立整个课程体系的整体系统性
工程项目管理是工程造价系列课程很重要的一门课程,基于本门课程的内容——从工程项目前期、建设期及后期的施工、造价等管理工作,从整体上统领整个课程体系。但是一般院校缺乏本门课程的实践环节,而本门课程涉及的实践环节十分重要,比如招投标环节,学生仅通过课堂教学,对于复杂的招投标程序是不能完全领会的。对于工程项目管理课程中所涉及到的每一个环节,与工程造价管理工作联系紧密,学生如果缺乏对整体环节上的流程梳理,必然缺乏对整个专业体系的把握,因此很难建立专业整体系统性。
基于传统课程体系中存在的缺陷,笔者及其所在的教学团队提出以“重实践,夯基础”,以工程项目管理流程为主线,优化教学内容,以改促进,建立基于工程师培养理念的工程造价课程群。
二、工程造价课程群建设规划及实现
1.从工程造价教学内容上体现构建合理的教学体系,实现“三位一体”
工程师培养理念重在培养具有综合专业素质的学生,同时注重实践能力的培养。因此,在传统课程体系培养目标的基础上,培养具有“理论认知+实践应用+工程素质”的三位一体的毕业生,这就要求在教学内容上构建合理的知识模块:理论认知模块+实践应用模块。其中理论认知模块包括专业理论基础和专业应用知识;专业理论基础包括:工程构造、工程地质、工程材料、工程法律法规、工程经济、工程财务等课程;专业应用知识包括:工程项目管理、工程造价管理及其基本制度、工程施工技术与组织、工程造价确定与控制、工程计量。实践应用模块为“工程施工组织课程设计+工程计量课程设计+专业认识实习+专业生产实习+毕业设计”。
2.进行工程造价教材建设改革
传统课程体系无法实现课堂教学内容上的互相衔接,从很大程度上源自各个课程教材内容的相对独立性,因此,实现课程教学内容的互相衔接,教材建设改革必不可少。本课程群内的课程:工程项目管理、工程造价确定与控制、工程计量、土木工程施工技术与组织,属于具有实践性操作的课程,在这几门课程教材内容上,采用同一个工程项目实例,在不同的课程教材中实现不同的体系内容,实现教学内容的互相渗透,便于学生建立完整的知识体系。
3.分四步走强化工程造价实践教学
通过优化教学内容,引入实际工程实例图纸进课堂,为实践动手奠定基础;课后布置相关内容的习题,分步分项巩固课堂教学内容;系统课程设计,进行整体梳理;通过第二课堂,丰富学生的实践环节,用“分四步走”的模式强化实践教学。
引进实际工程案例,优化课堂教学:工程师实践性的加强,不仅依托于实践教学环节,巧妙利用课堂,有助于学生感性认识的加深。工程造价课程中,工程计量课程是实践性的理论基础,巧妙理论课堂,工程计量规则讲解依托于实际的工程案例图纸,具有事半功倍的效果。完成工程计量,不仅是单纯的计算规则应用,在很大程度上,还要读懂工程图纸的信息。因此,学生实践的另一方面体现在对图纸的解读上,包括找出各专业图纸之间的联系,对平面图、立面图、剖面图、大样图、设计说明及图集的解读。通过引进实际工程案例进课堂,引领学生统一工程计量的流程,并且使其在一定程度上建立相关课程内容之间的系统联系。
课后实例工程作业:作业内容主要考虑课程的基本理论和方法的结合,以加深对理论知识的理解与掌握。本课程课堂教学时间有限,应结合实际的施工图纸,让学生在课堂学习的基础上,自己动手,在此过程中发现问题,分析问题,讨论问题,解决问题,增强实践动手能力,同时锻炼他们的系统性思维,并提高主动查找资料和解决问题的能力。
实践性环节教学:随着本课程体系理论学习的不断深入,结合教学内容我们在不同的实践教学环节,加强学生对理论知识的训练和学习,同时从土木工程专业所需的知识结构出发,对课程的实践性教学环节进行内容整合,打破各实践性教学环节之间的界限,并与其他课程的实践性教学环节相结合,通过认识实习、课程设计、毕业设计等加强实践动手能力。
积极开展第二课堂:通过引导学生参与社会实践、SRP、科研实践等活动,“点、线、面”多角度丰富实践性环节教学,进一步提高实践能力。
三、工程造价课程群建设的意义
1.整合工程造价教学资源,达到优化高效使用
相关单门课程在教学内容上会有重复部分,在课程群基础上,能够避免教学内容的重复,比如本课程群中工程计量、工程造价确定与控制、工程项目管理在部分内容上重复,通过课程群建立,可以优化教学内容,同时补充最新的科研成果,和工程实践紧密结合,能最大程度上提高学生的学习积极性和主动性。另外,课程群内的各门课程内容互相协调,协同作用,能够发挥整体效益,从而达到最佳效果,使得各门课程通过建设都能得以提升,从而使整体教学质量得到提高。
2.建立完整工程造价课程体系,增加学生专业系统素养
工程造价课程群的建设实际上合理融合、分解各门相关课程,即时融入新的知识,设置与行业发展紧密结合的课程,课程功能更完善,有利于课程的有效实施和专业培养目标的实现。课程群中的课程之间具有密切的联系,相互之间的内容纵向有传承关系,横向有内在的联系,单门课程知识之间能够互补,互相融合,避免重复,帮助学生形成较为完整的专业知识体系,掌握适应新课程改革需要的技能。
3.拓展学生培养目标,奠定实践能力基础
对于应用性专业,实践性是很主要的一个环节,但是往往实践课与理论课教学相比有欠缺,实践能力培养达不到既想的效果,要按照课程的地位与作用,重新构建相关课程,建立课程群,多方面、多渠道强化实践教学,通过各种各样的实践教学,能够使学生从整体上开阔视野,从一定程度上能够拓展学生培养目标,提高实践能力。
参考文献:
[1]彭亚萍,张锡增,于衍真.工程结构课程群的建设构想与实践[J].理工高教研究,2002,21(4).
[2]齐宏伟,张瑞红.基于工程教育理念的结构工程课程群建设研究[J].教育与职业,2011,(6).
课程体系的概念范文2
关键词:电气自动化技术 工作过程 课程体系
中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.013
1 引言
以风电开发利用为龙头的新能源产业在“十一五”和“十二五”期间得到了快速发展,河北张家口地区的并网容量达到了550万千瓦。在风电行业发展的过程中,风电技术人员严重短缺。尽快培养专业人员满足新能源产业对人才发展的需要,是高等职业院校面临的迫切任务。
通过风电生产企业走访,调查企业员工的专业背景和企业员工的工作岗位,发现从事风电行业的人员大多数具有电气自动化技术、机电技术的学习背景。企业急需的人才素质要求与我校的电气自动化技术示范专业的培养目标和培养规格有很多相近之处,因此将电气自动化技术专业培养方向进行调整,重新构建课程体系,尽快培养满足风电行业需要的人才。
2 课程体系的建立
2.1 把握的几个概念
课程体系是职业能力培养的载体,课程体系直接决定了人才培养的质量。为了保证课程体系的科学性,必须把握好“职业技术教育”、“工作过程”、“学科课程体系”三个概念。这三个概念是职业教育课程体系建设的出发点和落脚点,同时也是课程大纲编写内容。
2.2 课程体系建设的思路
课程体系的建设基本思路是:通过企业行业专家走访、专业建设指导委员会研讨,分析电气自动化技术专业主要工作岗位和岗位工作任务,同时结合岗位职业能力,完成电气自动化技术专业的工作任务和职业能力分析,通过实践专家讨论提炼确定典型工作任务,根据典型工作任务确定课程,同时参照风力发电机的结构和维修电工的国家职业标准形成课程体系。
2.3 典型工作任务与职业能力分析
我校的电气自动化技术专业主要从事的工作岗位有电气设备安装运行维护工作和从事企业供配电企业的设备安装、调试和运行维护工作。对于风电设备的运行与维护等工作岗位属于供配电设备的安装、调试与运行维护。按照工作岗位,分析工作任务,确定典型工作任务确定好课程,同时兼顾职业能力分析。
2.4 电气自动化技术(新能源方向)课程体系
学科课程体系是按照学科系统化知识系统,按知识逻辑顺序排列课程,有利于知识的传授,但是缺少职业能力的培养,学习内容与职业联系不紧密。显然学科课程体系不能适应职业教育的要求。工作过程系统化的课程体系是以职业行为的工作过程所需要的专业能力、方法能力、社会能力组织课程,真对性较强。由于工作过程系统化课程的实施条件的限制,根据实际情况将二者有机结合,建立了课程体系。
整个课程体系按照课程的特点、课程在人才培养的地位和作用分为理论体系和实践体系。理论体系由公共基础课程、工作过程特性的课程和集中实践的理论课程。公共基础课程包括英语、数学、体育等课程;工作过程特性的课程是专业核心课程包括PLC系统的编程与调试、供配电系统的维护、风力发电机的运行与维护等课程;集中实践的理论课程包括电力拖动系统、过程控制系统、电机与拖动等课程。实践教学体系由独立实践课程、工作过程特性的课程和理论课程中的实践环节组成。独立实践课程包括金工实习、顶岗实习等综合实践课程;工作过程特性的课程是培养职业能力的主要课程;理论课程中的实践环节比如电子工艺实践、CAD实践等课程。
3 课程体系的特点
3.1 公共课程、职业课程交融互补的课程体系
公共课程是学生自主学习能力、职业道德、敬业精神培养的重要途径,是提高学生综合素质的手段。公共课程是为职业课程服务的,可以将公共课程与职业课程有机结合,改变学生对公共基础课的认识。例如:将英语教学过程与专业知识相结合,突出英语在专业课中的应用,吸引学生学习的兴趣,同时使学生明确学习英语的目的。
3.2 将职业资格内容课程化的课程体系
将高级维修电工职业证书考核的内容融合到专业课程之中,将职业资格内容课程化,并以课程方式进行组织教学。
3.3 以实践与理论交融的课程体系
工作过程系统化的专业课程体系是符合职业教育规律的课程体系,针对性较强,培养的学生的综合素质高,但是目前的教学条件都是从学科课程体系发展而来,还不适应工作过程系统化的课程要求。为此兼顾两种课程体系的优点,形成了实践与理论交融的课程体系。
3.4 具有工作过程特征的课程体系
根据课程的教学特点、课程在人才培养中的地位和课程的教学条件,将职业核心课程确定为工作过程系统化的课程,这些课程的课程标准、教学过程、教学方法,按照工作过程的六要素建立课程标准,采用行动导向的教学法实施工作过程的六个步骤。
3.5 以工作对象的结构开发课程的课程体系
由于新能源发展的起步较晚,可参考的资料少,在课程建设的过程中,以电气自动化技术专业的课程体系开发过程为依据,为了保证人才培养的素质满足风电行业岗位能力的需要,在职业能力分析的基础上,分析了风力发电机的结构。根据风力发电机的结构涉及的知识开设了风力发电机的结构与维护课程,同时开设了新能源概述课程。
4 总结
依据电气自动化技术专业的岗位工作任务分析、风力发电机的结构分析、岗位职业能力结合学科课程体系的优点,建立了具有工作过程特征的课程体系,为尽快培养满足新能源行业需要的人才,做出了积极的探索。
参考文献:
[1]姜大源.高等职业教育的地位[J].武汉职业技术学院学报,2008,(2).
[2]蒋庆斌,徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究[J].职业技术教育(教科版),2005,(22).
[3]徐国庆.项目课程开发的核心技术[J].职教论坛,2005,(7).
[4]马树超.职业教育大发展需要新的理念和行动[J].教育发展研究,2005,(12).
课程体系的概念范文3
一、《电路基础》课程内容的体系改革
随着社会需求和人才素质与结构的变化,我们对传统的课程体系提出了更合理的改革,所以现在出现了把《电路》与《电子技术》或其他课程以模块方式组合成一门课程,这是一种已经开始推行并被大家认可的课程体系改革。
职业技术人才的培养,对实践能力和动手能力的要求大大提高。随着科学技术的发展,学科间的交叉和渗透越来越明显,利用传统的《电路基础》课程体系,甚至模块式课程体系实现教学目标存在一定的困难。将《电子测量技术与仪器仪表》、《元器件及工艺》等融入《电路基础》课程,打破《电路基础》学科的单一性,将相关的学科知识和技能与电路分析基础知识有机地结合在一起,这样就能很好地给《电路基础》课程的实践教学环节提供相关的知识与技能。
二、《电路基础》教学大纲的改革
在教学大纲的修订上,应强调基本理论的学习,基本方法的掌握,基本概念的理解,以及因材施教的原则。教学重点应放在强调基础、弱化难度,强调基本概念、弱化解题难度,强化基本概念和基本方法的掌握,以及准确运用定律和公式,弱化某些推导和公式记忆上。比如,在讲授电路的基本分析方法这一块内容时,对于通信、微电子专业应该重点讲授电路的等效变换(如电阻的串、并联,两种电源模型的等效变换,戴维南定理,叠加定理等),网络方程法选择一两种讲授即可,且重点在“方法的运用”,而非“推导过程”。
三、课堂教学模式的改革
根据具体的教学目标和教学情境所选择合适的教学模式。
1.示范型教学模型
范例教学模型属于“概念获得”教学模式,目的是通过实例帮助学生有效地学习新概念、新知识。实例也可以是实验(如上述安排在相应理论教学内容之前的线性电阻的伏安特性测试实验、RC电路的充放电实验等)。比如,通过线性电阻的伏安特性测试实验,引出线性电阻和非线性电阻的概念,引出欧姆定律。应强调的是,在运用范例进行教学的过程中,不仅要呈现范例,而且要向学生示范在头脑中对信息进行加工的全过程,包括解决一个问题,或对复杂的信息进行归纳、重组时的心理活动,即着重于演示思维过程。教师呈现范例帮助学生学习新知识,还要让学生自己选择范例验证知识,最后能运用知识创造范例。
2.交互式教学模型
交互式教学模型在课堂教学中是一种非常重要的课堂教学模型,是以师生对话为背景构建的互动教学方式。
在互动教学中,教师的任务是精心设计课堂提问,利用提问吸引学生参与对话。通过对话,可对范例进行分析、归纳,形成概念,让学生真正参与其中。课堂提问可分为低层次――对新概念进行辨识和描述;高层次――引导学生用比较、应用、综合、评价等方法对信息进行加工。课堂提问根据需要,有些可设计成聚合性问题,有些可设计成发散性问题。
下面我以“电容器”这一章节内容为例,介绍在进行交互式教学时,如何通过设置问题来达到教学目的(详见下表)。
“电容器”的问题设置交互式教学模型的形式是对话和倾听。这就要求教师应在课堂上创设一个互相尊重、互相信任、互相平等的教学氛围。
3.团队合作学习模型
团队合作式主要体现在分工合作上。比如,在课程设计(或实训)中,有一个内容要求学生在某个时间段里完成查找元器件及电路图资料,进行元器件市场调查与模拟采购。因为时间有限,我根据学生的特长和意愿,安排一部分学生负责查元器件手册,一部分学生负责上网查资料,另一部分学生作市场调查与模拟采购。最后我让大家交流信息,探讨问题,分享成果。学生在这种多边互助互动与协作的集体活动中,增长了知识,发展了能力,培养了合作精神。
课程体系的概念范文4
关键词:核心素养;课程体系;课程改革
我国教育部于2014年3月颁布的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中首次提出了“核心素养体系”的概念,其中要求:要对各阶段的学生进行详细了解和分析,构建其科学合理的核心素养体系,明确学生在未来发展和适应社会所需要的能力和品格。以学生核心素养为基础,构建课程体系,是推动课程教学改革、落实立德树人目标的基础和关键。到目前,核心素养越来越被教育界关注和重视,已经成为教育界的一个重要研究课题。
西安市育才中学为了突出以学生核心素养为中心,彰显学校的办学思想,展现学校的个性特点,根据自身的发展实际(特别是管乐、美术、体育、击剑在全市乃至全省的地位),逐步建立“领域-学科-模块”的三级课程体系。按照“学校的一切活动都是课程”的要求,将学校的德育活动、学科教学、管乐合奏、美术写生、社团活动等一系列活动有计划纳入课程管理体系,构建以学生核心素养为中心,以活动为载体,以多元评价为纽带,以“开放性、选择性、综合性”为特征,适合学生发展的课程体系。
一、学生核心素养的定位
近年来,各国对课程改革研究的目标不约而同地转到了关注学生发展上来,以培养现代社会适应能力、增强学生素养、强调传统学科融合为主要内容,培养学生核心能力已经成了主流趋势。各国专家纷纷制定了关于学生核心素养的模式,以培养学生未来的生存能力和竞争能力为主要目标。1997年12月,经济合作与发展组织启动的“素养的界定与遴选:理论和概念基础”项目成为第一个学生核心素养的系统。该系统从广泛的跨学科视角对核心素养进行探讨,确定了一组核心素养,这些素养都是在现代社会中所必须具备的。
学生核心素养主要是教育目标的具体化,是教学实践的指导,是从发展的角度出发,促进学生全面发展,提高适应社会能力,这也提出了学生核心素养所要涉及的内容,包括知识、技能、情感态度等。
基于学生核心素养的课程体系旨在能够促进学生核心能力培养,其离不开与现行教育实践的结合,归根到底,基于学生核心素养的n程体系是为了促进教育模式转变,从传统的重视科学知识体系转向重视学生核心素养能力的培养,促进学生全面发展。
二、基于学生核心素养的课程体系构建
在确定学生核心素养的前提下,围绕核心素养构建课程体系就有了主要目标,如何将学生核心素养落实到课程体系中,是校本课程制定的核心思想。西安育才中学以本地区特色为指导,以传承文化、培养学生核心素养为目标制定了具有独自特色的学生核心素养课程体系。
1.构建自主成长课程体系
根据学生核心素养发展的需求,结合社会实践,构建了培养并发展学生核心素养为目标的自主成长课程体系,同时对国家和地方课程进行了科学的规划和整合。不断细化和调整学生核心素养课程体系的方方面面,将核心素养理念具体化,将理论转化为教师能够实施的教学内容,让核心素养完美地融合到课程里,力求把学生核心素养培养落到实处。
2.拓宽学习领域
为了让学生素养课程体系更好地发挥作用,进一步挖掘了具有关联的若干学习领域,包括人文社会、科学技术、艺术生活、健康体育等。随着社会的不断发展,还会根据学生的具体要求继续开发新的课程,为学生提供更加完善的核心素养课程体系,促进学生全面发展。在新拓宽的学习领域中,每一个领域都包含若干门课程,具体见表1。
3.推动课程实施
根据社会需求,将其转化为课程目标,再把这些目标融合到学生学习活动中来,构建学生核心素养为基础的课程体系,具体实施方法主要有三个方面:第一,基础课程,也就是国家和地方课程,要对这些课程进行校本化设计,围绕语文、数学、英语等学科进行二次开发;第二,设置选修课程,学生可以根据自己的兴趣爱好选择自己想要学习的课程,以走班的形式参加学习;第三,课程活动化,比如早操就是一门课程,每天早上有管乐团的同学吹响集合号,同学们整齐集合跑入操场,在独具特色的跑步音乐中开始锻炼身体,学校的校训、校风、学风等通过呼号深入头脑,最后在校歌声中走步调整。学生在此过程中获得生命成长,包括了知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观的全面发展,这种发展就体现在学生的日常体验中;另外,鼓励适当且大量利用科技媒体,协助学生由“知道”的层次,进入“理解”及“体验”的层次。提供体验与探索课程,使教学兼顾“知识能力”与“方法能力”的培养。还有“我爱我校”书法接力比赛、组建航模活动小组、校园学生微课堂活动、团报队报展览等活动,都是很有意义的。
三、结语
我国的课程建设体系中,校本课程留给学校自主开发的权利,是一项系统工程,也是一种创造性工作。在校本教材研发过程中,学生的核心素养发展是目标,教师的专业发展是条件,学校的特色形成是成果。
新课程改革以来,校本教材的研发工作不断推进,老师们为之付出了艰辛的劳动,建构适合学生核心素养发展的校本课程体系,为全体学生的全面发展提供了丰富的机会,同时也积累了宝贵的经验,收获了丰硕的果实。在开发学生核心素养课程体系的过程中,开发思路、理念要不断更新,在保证课程目标的同时,内容要更加科学可行,同时要精准地与核心素养对接落实,不断行走在校本课程建设的路上。
西安市育才中学校本教材的研发工作得到了市教育局的大力支持和指导,得到了延安保育精神研究会、校友会的很多帮助,也得到了退休老教师、学生家长和社会各界广泛的关注。校本教材既凸显了学校的特色,又体现了学校较高的师资水平。当然,校本教材和课程的开发,也遇到了很多困难,比如对学生的有效管理、评价等。但教育是慢的艺术,我们不能急功近利,更不能拔苗助长。我们将通过学习、实践,不断完善校本教材和以学生核心素养为基础的校本课程体系,走内涵式发展之路,提高学生的素养及能力,促进学生的全面发展。
参考文献:
[1]辛涛,姜宇,刘霞.我国义务教育阶段学生核心素养模型的构建[J].北京师范大学学报(社会科学版),2013(1).
课程体系的概念范文5
关键词:应用性教育;课程改革;数据库课程
数据库类课程是计算机科学与技术的专业基础课程,涵盖从基本原理到应用实践的多方面内容。数据库技术具有理论基础强、实践应用性突出、学科间知识综合性明显、学科内多层面内容交融、前沿新技术发展迅速等特征。如何改革、设计数据库课程,使之适应应用性教育的培养目标,是需要认真研究的问题。
1问题的提出
数据库技术是计算机科学的重要分支,数据库系统已经成为信息系统的核心和基础。随着数据库技术的成熟发展和系统产品的研制应用,数据库学科不断丰富和发展,知识点形成了一个立体化的学科体系。课程体系可以按照应用开发人员、数据库管理员(DBA)、数据库设计师、数据库管理系统(DBMS)软件设计人员所需的知识、理论、素质、能力等多类型、多视角构建。目前国内计算机课程与技术专业数据库类课程的问题如下:
(1) 教学目标不明确。教学仍以理论教学为主、实践教学为辅。学生毕业后没有工程实践经验,对软件平台不熟悉,既无法很快从事应用开发及数据库管理工作,又不具备参与数据库设计工作的能力,对概念、术语、理论都知道一些,对DBMS也略有了解,但不能真正进入工作状态。
(2) 按照理论体系构建课程体系。教学内容理论性强,模型抽象,实践教学多是针对SQL语言或某些技术环节进行的。学生完成课程学习之后,往往对抽象的理论有模糊印象,但没有建立起应用体系的概念,不具备数据库技术的应用能力。
(3) 学习效果不好。在学习过程中,学生首先接触到的概念和理论抽象难懂、逻辑性强,他们很难建立起数据库系统的概念,某些知识点,如安全性、完整性、范式理论、数据库恢复、并发控制等内容缺少具有代表性的实例,学生只能体会到概念和某些局部功能,无法深刻体会各个知识点在整个数据库系统中的位置和作用,导致学习效果不好。
2数据库课程的定位与目标
2.1课程定位
“应用性教育”与“学术性教育”的重要区别是,应用性高等教育培养直接为生产、生活、工作服务的一线应用性人才[1],主要类型有技术应用、复合应用、服务应用和职业应用。这种为社会生产一线服务的人才,一方面要掌握某一领域学科的基本知识和基本技能,另一方面又应具有较强的解决实际问题的能力。从培养目标的内涵来看,应用性高等教育既不同于普通高等教育,也不同于高等职业教育,是一种全新的教育类型。与普通高等教育相比,二者都以学科为基础,但应用性本科教育更强调面向工作的应用能力培养,与高等职业教育相比,应用性本科教育强调学科知识平台对培养应用能力的支撑作用。应用性本科教育是学科与应用并重的一类高等教育。
应用性本科教育的课程强调学科和应用两个方面,既强调学科基础,又重视应用能力。前者为培养学生的应用能力打好学科基础,使学生具备运用理论和原理解决实际问题的学术性知识,后者提高毕业生可能从事工作的应用能力。落实培养应用型人才的目标,课程体系的设计、建设是关键的环节之一。
设计应用性课程体系需要进行如下工作:第一,明确学生将要从事的工作所需的应用能力,包括通用能力和专门能力;第二,分析、确定与应用能力相关的学科性知识,包括经验性知识和工作过程性知识。
根据调查,我国目前数据库应用人才主要有三类角色:数据库应用系统开发人员、数据库管理员(DBA)和数据库设计师。应用开发人员是在DBMS上开发信息系统的一组专门技术人员,能够利用DBMS提供的接口开发应用系统。DBA负责维护系统,对于大型数据库系统,则需要非常有经验的高水平DBA来管理、维护数据库,包括日常的性能检测、故障排除、数据备份、安全审计、性能调优、系统升级等。中、大型软件系统的开发往往需要专门的数据库设计师,他们要掌握数据库设计的方法、技术,熟悉DBMS及开发平台的特性,需要有实际经验。DBA和数据库设计师都需要不断的经验积累和较深厚的专业功底,经过本科教育的学生难以达到DBA和数据库设计师的要求,这部分教学主要让学生掌握知识、概念,并通过简单的设计、数据库管理的实践,掌握知识、理论,初步积累对相关工作的认知和感受。学生参加工作后,一般以数据库应用系统开发或简单的数据库管理工作为起点,积累一定工作经验后才能够承担DBA和数据库设计师的工作。
需要说明的是,数据库知识理论体系中有一部分内容是对DBMS本身功能的设计与开发。DBMS是一个大型复杂的基础软件,对系统软件设计开发人员的要求非常高。现阶段,在服务北京市信息产业的定位之下,对这类人才的培养不是重点。
2.2课程目标
根据人才市场的需求及应用性本科计算机科学与技术专业的培养方向,数据库系统课程的教学目标是使学生具备对数据库系统的认知、分析、设计、应用能力和学科素质。具体而言,就是使学生较全面地掌握数据库系统的基本概念和基本原理,了解学科的发展前沿和发展趋势,学习、掌握数据库的基本理论、技术和方法,提高学生综合运用数据库系统的知识、技术和方法进行数据库应用系统的设计和实施能力,在掌握相关课程、技术的基础上具备开发数据库应用系统的能力,较熟练地从事应用系统的开发;能够进行数据库的日常管理;能够参与数据库设计工作。在有一定的工作积累后,能够承担DBA和数据库设计师工作。
3构建数据库课程体系
目前,数据库教材及课程教学基本都是以知识体系为顺序组织、编排的:前半部分集中介绍数据库的基础理论;后半部分介绍一种具体的数据库管理系统软件,也有一批研究型院校使用的教材以理论为主。随着数据库技术的不断丰富和发展,数据库学科的知识点形成了一个立体化的学科体系,研究领域涉及理论、方法、技术、应用多个方面。立体化的学科体系决定了我们的课程体系应该是多层次、多类型、多视角的。
面向应用性教育的数据库课程不能是研究型本科教学内容的简单删减,也不是以某个DBMS软件为核心的软件使用培训,而是要按照数据库应用人才的能力需求,从教学内容、形式、组织方法等多方面进行改革,重新构造课程体系。
表1是将数据库知识体系与相关能力重构后得到的课程体系,重构的依据是应用能力。
数据库课程改革不是简单按照角色的知识、能力要求重新组合课程单元,而是按照培养目标进行优化、取舍、重组。例如,在数据库理论体系中,数据库的安全性、并发控制、备份与故障恢复等内容是面向DBMS设计的,面向应用的教育可以简化这部分内容,只介绍基础概念,不必详细分析原理。
4课程教学设计
4.1教学方法
数据库技术的立体化对有效教学提出了更高要求。课程内容多,即有抽象概念,又有应用技术,学生在短期内接受并掌握课程的概念、理论、方法和技术,有很大困难。因此,不同类别的教学内容应采用不同的教学方法。
(1) 一般到抽象。根据思维与能力训练的循序渐进性,在教学过程中,改变先讲关系数据库模型,后讲SQL语言的惯例,先介绍SQL语言的查询,并在给定的具有良好结构的样例数据库上进行操作,引导学生理解查询的含义,再学习关系代数形式化描述,然后学习查询优化的一般方法。在这个过程中,还要引导学生观察、分析样例数据库,为学习数据库设计打下基础。
(2) 案例教学+任务驱动+课堂讨论。讲授数据库设计时,采用案例教学+任务驱动+课堂讨论的教学方法。通过分析与设计实际案例,讲授数据库设计的理论、方法及技术,学生以小组为单位接受任务,设计数据库,在完成设计的基础上进行讨论,阐述设计思路和方案。教师适当点评并予以引导,帮助学生从应用的角度建构数据库设计的方法和技术体系,深化对相关内容的理解。
4.2实践训练
数据库课程的实践教学对于学生巩固知识,提高实际动手能力和综合素质十分必要。实践教学体系包括课程实验教学和综合实践教学两部分。
课程实验是对理论知识的验证、吸收和消化,主要是使学生全面、系统地理解和掌握数据库的操作。综合实践教学是课程实践教学体系中最重要的一个环节,重点是建立数据库应用系统,包括从数据库设计到应用系统开发的全过程。综合实践教学能够帮助学生建立数据库系统的整体概念,有利于发挥和挖掘学生的潜能。实践教学体系与理论教学体系应融为一体,相互补充、相互发展。
4.3数据库课程教学方案设计
培养目标
通过本课程的学习,使学生掌握数据库系统的基本概念和基本原理,了解学科发展前沿和发展趋势,培养学生综合运用数据库系统的知识、技术和方法进行数据库应用系统的设计和实施的能力。使学生在掌握相关课程、技术的基础上,具备开发数据库应用系统的能力;能够进行数据库的日常管理;能够参与数据库设计的工作。在有一定的工作积累之后,能够承担DBA和数据库设计师的工作。
基本要求
基本素质:
具有工程意识和素质
具有团队合作的品质
具有良好的职业道德和品质
具有良好的身心素质
基本理论、概念、方法:
数据模型、关系模型
关系数据理论
关系的安全性、完整性、并发控制、故障恢复
数据库规范化理论
数据库设计方法
应用能力:
安装、配置、使用一种DBMS
使用SQL语言管理、访问数据库
通过接口访问数据库
数据库管理:安全性、备份与恢复
数据库设计
课程内容
数据库、数据库系统、关系数据模型
数据库与SQL语言
数据库的完整性
数据库编程
关系数据理论
数据库设计
数据库管理(安全,备份与故障恢复)
数据库技术的发展
教学策略
课堂授课:常规以班级为单位的教学组织形式
课程实验:学生个人独立完成SQL、安全性、备份与恢复的实验
开放设计与讨论:以小组为单位进行数据库设计,按照答辩和设计报告评定成绩
综合实践:以小组为单位开发小型数据库应用系统,撰写设计报告,以项目验收方式评定成绩
5结论
数据库课程是计算机科学与技术专业的核心课程。对于培养学生掌握数据存储和检索的原理方法、设计合理的数据库结构、掌握数据存储与前台应用的综合开发等具有十分重要的意义。笔者针对教学实践中的问题和发展应用性教育的要求,对课程的课程体系、课程内容进行了改革,加强学生理论联系实际的能力,培养学生发现问题、解决问题的能力,锻炼学生良好的职业规范道德、团队分工协作等素质,对推进应用性人才培养有着非常重要的意义。在今后的教学实践中,我们会继续丰富和完善课程体系,使之适应应用性教育的发展要求。
参考文献:
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Study on Reform of Application-oriented Curriculum in Database Courses
YUAN Mei, SHANG Xin-na
(School of Technical Information, Beijing Union University, Beijing 100101, China)
课程体系的概念范文6
摘要:本文介绍了我校对计算机硬件实验课程体系及实践教学环节进行的改革,建立了“基础层-应用层-提高层”三层体系结构的硬件课程群实验体系,并对多层次、系列化的硬件实践教学模式及训练模式进行了探讨。
关键词:硬件课程群;实验体系;实验内容;实践能力
中图分类号:G642
文献标识码:B
我校计算机专业自99级开始进行了较大规模的扩招,但由于师资力量跟不上、实验条件和实验内容相对落后等原因,造成计算机硬件教育存在层次单一、教学内容滞后、理论与实践脱节等问题,学生普遍存在着“重软怕硬”的现象,毕业后硬件设计能力差,软件开发缺少后劲。为提高学生的硬件动手能力,增强毕业生的社会适应性,学院自2002年开始进行计算机硬件课程群建设及相应的硬件课程群实验体系建设,包括“计算机组成原理”等九门硬件课程及5门相关的实践课程。本文对我院计算机硬件课程群实验体系建设及硬件实践教学环节的改革进行了探讨与总结。
1构建科学完整的硬件课程群实验体系
在原有的课程体系下,我院为本科生开设的硬件实验教学课程有“数字逻辑实验”、“计算机组成实验”、“微机接口实验”、“单片机实验”。由于实验条件的限制,各课程实验内容相对独立,综合性、系统性较差;尚有部分硬件主干课程没有对应的实验课程,如系统结构。实验课程体系存在诸多问题。
(1) 缺乏对学生系统设计能力的培养。传统的硬件设计和软件设计相分离的设计方法成为阻碍设计和实现复杂、大规模系统的关键因素。系统平台的搭建、软硬件的协同设计验证和软硬件功能模块的可重用性已成为现阶段设计方法的热点。培养学生具有系统设计的思想成为当务之急。
(2) 缺乏对学生可编程芯片设计能力及EDA技术的培养。可编程芯片与EDA技术是现代电子设计的发展趋势,将可编程芯片设计及EDA技术引入实验教学中是时展的需要。
(3) 缺乏综合性的实践课程,学生的创新能力发挥受限。由于实验条件限制,原有的多数实验是基于纯硬件逻辑设计的,只是在面包板上用器件构建小系统,功能扩展性差;并且只能开设数量有限、技术含量较低的实验,学生无法开展自主的综合性设计,无法进行创新能力的培养。
为此,经过充分调研和论证,我院首先从修改03级教学计划入手,对课程体系中的多门课程进行了调整,同时理顺各门课程间的关系,构建起了新的硬件课程体系。该课程体系由必修课程、选修课程及配套实践三部分组成。必修课包括“组成原理”、“接口技术”、“系统结构”等基础课程。为适应社会需求,在选修课中删去原有的“诊断与容错”等一些过时的课程,增加“数据采集”、“计算机控制技术”、“嵌入式系统”等社会需求较强、实用价值高的应用性课程,同时新开了“模型机设计与组装”、“硬件综合实践”等实践课程。在07版教学计划中,又新增了“DSP原理与应用”、“嵌入式系统实践”等新课程,保证课程体系的实用性与先进性。
硬件系列课程从体系结构上划分为三个层次:基础层、应用层和提高层,其课程间的关系如图1所示。基础层为“数字电路”与“组成原理”。“数字电路”课程虽然在教学体系上不属于计算机硬件系列课程,但它是计算机硬件系统的技术基础,是必修的前续课;“组成原理”介绍计算机的基本组成和工作原理,解决整机概念;通过“电工电子实习”与“模型机设计与组装”两门实践课程,强化学生的硬件动手能力。在应用层中,通过“接口技术”介绍应用层的接口和相关外设,以“嵌入式系统”等四门实用性强的课程作为选修课,每门课程都配有相应的实验环节,并通过“硬件综合实践”、“嵌入式系统实践”强化学生对基础知识的掌握和综合应用。提高层为“系统结构”及“性能测试与分析”实践课程,通过学习和实践,能够使学生比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法、基本设计方法和性能评价方法,并建立起计算机系统的完整概念。
在硬件课程群实验体系建设过程中,突出强调课程体系的系统性和完备性。从第1学期到第7学期硬件实验不断线,层次逐步提高,实验内容衔接连贯。注意各硬件实践的相互次序和互补,使硬件实践训练层次化、系列化,以此来系统强化学生的硬件动手能力。同时调整各课程的开设顺序,理顺每门课与前导课和后续课之间的关系,从而保证硬件课程体系的系统性和完备性。
注:所有必修课程与选修课程均开设课内实验,包括验证实验(20%)、设计实验(80%);实践课程单独开设,包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。
2改革实验教学内容与模式
计算机硬件系列课程的重要特点之一是工程性、实践性强。为了使学生在学过该系列课程后具备较强的实际动手能力和计算机应用系统的开发能力,应在实验教学内容的设置上体现出基础性、系统性、实用性和先进性,既要重视计算机硬件的基础内容,又要结合当今电子与计算机的最新发展。为此,我们对该硬件系列课程的实验教学内容和教学模式进行了改革创新。
2.1优化实验内容,引进实验新技术,提高硬件设计的效率和兴趣
随着计算机硬件技术的日益发展,各种各样的微处理器不断更新,功能不断增强,以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展,嵌入式系统设计也逐步成为主流。为了使学生跟上时代潮流,了解最新技术,需要不断引入新设备、新技术,提高硬件设计的效率和兴趣。如更新的“组成原理”和“系统结构”实验台,通过RS232串口与PC机相连,可在PC机上编程并向系统装载实验程序,还可在PC机的图形界面下进行动态调试并观察实验的运行,使学生像设计软件一样来设计硬件,做到了硬件设计软件化,大大提高了硬件设计的效率和兴趣。“模型机设计与组装”,将CPLD和FPGA等技术引入,用CPLD来设计复杂模型机。“汇编语言”和“接口技术”补充Windows下设备驱动程序的设计与实现,增加PCI、USB的应用等内容。“系统结构”通过局域网组建小型的微机机群,研究探索多处理机操作系统,试验并行程序的运行与任务分配调控等功能。为适应当前嵌入式芯片的迅速普及应用,新开设了“嵌入式系统设计”课程设计。针对学生已学过多门硬件课程,但仍不能完成一个完整的、可独立工作的计算机系统设计问题,新开设了“硬件综合实践”,使同学亲自体会设计一台微型计算机系统的全过程。
2.2建立“验证型-设计型-综合型-探索型”的多层次实践教学模式
在实验教学内容的改革上,本着“加强基础、拓宽专业、注重实践、提高素质”的方针,将实验项目分为4类,即验证型、设计型、综合型、探索型,实验项目由浅入深,循序渐进。在所有硬件必修和选修课程中,全部开设课内实验。课内实验由验证实验(20%)、设计实验(80%)组成。所有实践课程都单独开设实验,包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。这样,课内课程中开设“验证型”和“设计型”的实验,在后续课程设计中,开设“综合型”和“探索型”的实验,形成“验证型-设计型-综合型-探索型”的多层次实践教学模式,系统强化学生的综合设计和硬件动手能力。
在验证型实验中,注重使学生巩固基本理论,进一步掌握基本概念和基本技能。在设计型的实验中,注重培养学生的创新意识、设计能力和动手实践能力。在这一类实验中,以学生动手为主,教师辅导为辅,只给定实验的课题及达到的目的,中间过程需学生自己去查阅资料和设计方案,直至最后调试完成。在综合型实验中,注重培养学生综合运用所学知识的能力,使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。综合实验的特点是没有现成的模式可循,学生需要独立完成硬、软件设计和调试。在调试过程中,学生自己动手分析解决实验中出现的问题,虽然有一定的难度和深度,但对学生很有吸引力,能使学生从应付实验变为主动实验,不仅提高了基本操作技能,也发挥了学生的主观能动性和创造性。课程设计的部分内容属于探索型实验,学生可以自主选择感兴趣的课题及相关开发工具,写出设计书,交给指导教师审核后实施。在这一过程中,学生需要查阅大量的资料,培养了学生的自学能力、研究设计能力、独立分析问题及解决问题的能力和创新能力。
2.3确立“系列化硬件实践训练”方案
硬件实践训练由“课程实验-课程设计-综合训练-毕业设计”四个系列组成。课程实验――所有硬件课程都开设。课程设计――在“嵌入式系统”、“组成原理”等重点课程中开设,在这些课程的课内实验中进行部件或模块实验,在课程设计中进行综合性、创新性设计。综合训练――通过“硬件综合实践”展开。该课程安排在大四开设,是一门综合性设计实践课程,也是对前面所学课程的一个全面应用和总结,在硬件课程群建设中起着“总练兵”的作用。通过让学生亲自设计一台小型计算机控制系统,包括计算机的各个部件和功能,“麻雀虽小,五脏俱全”,旨在让学生真真切切感受到如何设计一个可独立工作的计算机系统,强化和提高学生的综合实践能力,培养学生的创新思维和创造能力。毕业设计――每年精选一定数量的硬件毕业设计题目,提供实验场所、设备及材料,让对硬件感兴趣的同学去实现自己的设计,放飞自己的理想。学生以接近于实际应用环境,完成高质量综合设计为训练手段,以掌握计算机硬件结构与应用系统设计作为主要训练目的,使学生对计算机的整个硬件系统有较全面、较系统的掌握。要求学生能够根据需要设计出一定规模的计算机硬件应用系统实例,从模板设计、制作、总线的走向、计算机部件选取、工作原理的分析、部件在模板上的部局、部件的焊接、运算能力的调试、结果正误的判断分析等流程的设计到具体的制作,直至最后写出毕业论文,使学生建立系统的概念与工程的概念。
3结束语
上述改革取得了令人满意的效果。大学生对计算机硬件实验课程学习的兴趣增强了,实验室开放期间,有更多的学生走进了硬件实验室。在毕业设计时,有更多的学生选择了与计算机硬件系统设计和开发相关的课题。学生做完硬件综合实习和硬件毕业设计课题后,普遍充满自豪感和成就感,感到硬件设计及底层软件开发不再可怕。通过这样的训练,提高了其综合设计能力和创新能力,同时也锻炼了他们的团队合作精神,步入单位就能直接胜任计算机应用系统设计、开发的工作,实现高校、学生、用人单位等各方面的多赢。同时我们也应该看到,随着新技术的不断发展,计算机硬件系列课程及其实验体系的建设和实验内容的改革是一项长期不懈的工作,需要不断完善。
参考文献
[1] 罗家奇,李云,葛桂萍等. 计算机硬件系统实验教学改革的研究[J]. 实验室研究与探索,2007,26(8):98-99.
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