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精品课程建设基础范文1
关键词:程序设计基础;精品课程;教学改革;实践
“程序设计基础”是计算机科学与技术专业的主干专业基础课,是所有后续软件专业课的基础和支撑,在计算机整个课程体系中起着举足轻重的作用。本课程是一门实践性很强的学科基础课,不仅要学习基本理论知识,更要注重上机实践,通过上机实践掌握高级语言的特征,巩固所学的理论知识。“程序设计基础”经过多年的教改实践,取得了令人满意的成绩,2004年被评为校级精品课程,2005年入选首批自治区级精品课程[1-2]。
本课程开设以来,课程教学团队一直致力于教学改革,通过多年的探索和实践,确立了课程建设的指导思想―既要培养学生解决问题(算法与程序设计)的能力,又能比较熟练地掌握一种程序设计语言(C/C++)。本课程以程序设计方法为纲,较为系统全面地介绍了程序设计发展和程序设计的基本方法,其目的是让学生掌握程序设计的基本理论和基本方法。在讲授过程中,教师特别注意介绍有关独立于任何特定编程语言的算法概念和结构,强化训练程序设计的经验和相关技术,把重点放在程序设计实践及培养学生分析问题和解决问题的能力训练方面。
1课程建设方案
1.1完善程序设计类课程的课程体系
程序设计基础包含两方面教学内容:程序设计的基本方法和程序设计语言入门。因此,教师在课程讲授中,既要培养学生解决问题(算法与程序设计)的能力,又使他们能比较熟练地掌握一种程序设计语言(C/C++)。本课程以程序设计方法为纲,较为系统全面地介绍了程序设计,其目的是让学生掌握程序设计的基本理论和基本方法。同时,以C/C++作为典型的程序设计语言,介绍结构化程序设计和面向对象程序设计两种编程思想。教师在讲授过程中,特别注意介绍有关独立于任何特定编程语言的算法概念和结构,强化训练程序设计的经验和相关技术,把重点放在程序设计实践方面,以培养学生分析问题和解决问题的能力方面。
程序设计基础课程的学习效果直接关系到许多后续课程的学习,在课程改革与建设的过程中不但要关注这一门课程,还要考虑到与其关联的许多课程,甚至覆盖到与其有内在联系的整个课程群。所以,软件类课程的发展方向必然是从单一走向系列,进一步建立完善的课程体系,发挥其整体优势。笔者以“程序设计”为主线,从程序设计基础、数据结构、可视化编程、网络编程等相关的课程入手,进行课程体系改革,逐步完善程序设计类课程体系。
1.2改革教学方法和教学手段
我们围绕程序设计的关键技术,采用“精讲多练”的教学方法,并辅以多种媒体进行教学,将PowerPoint课件与专业教学软件相结合,大大降低教学难度。
此外,我们在教学中使用网络教学平台,通过平台提供教学大纲、实验大纲、课件、学生参考书和例程源代码等教学资源,学生可以随时下载教学资源、软件工具以及辅导材料等,了解课程学习的各项信息,提交作业,查看作业情况和成绩等。课程网络平台还提供了自测题和留言板,方便师生课外的交流与互动。
1.3加强实践教学环节
计算机科学与技术专业不同于传统意义上的理学各专业,计算机技术更接近于工程技术科学,把解决实际问题放在首位。因此,对我国大多数学校的计算机科学与技术专业人才培养目标,应更加注重培养学生的动手实践能力[3]。为了加强学生的动手实践能力,我们在以往的课程实验的基础上,又增加了课程设计,以便更好地加强实践教学环节。
课程实验的侧重点是将讲授的原理与实际应用相结合,使学生将书本上学到的知识运用于解决实际问题,培养他们的动手实践能力,能够活学活用书本知识,从而深化理解和灵活掌握教学内容。而课程设计的工作量则大得多,相当于是对软件综合设计的一次训练,它的整个过程完全等同于软件工程的一次完整训练,包括问题分析、总体设计、详细设计、编码、测试等阶段,这其中还涉及到用户界面的设计、进行多人合作、分析程序的效率、软件工作规范和科学作风的培养与训练,为学生学习后续的软件类课程、理解和掌握程序设计相关技术、编写大型程序打下良好的基础。
1.4建立新的考核评价方法
为了体现程序设计基础这门课程的工程实践性,我们以机试取试作为考核评价方法。早期,教师需要对机试的结果进行事后检查,不但工作量相当大、效率低,而且人为因素较多,造成成绩评定不够客观、公平。此外,在程序设计课程的教学中还存在一个不能回避的问题,即使在一些学风良好的大学,在上机考试或平时作业中互相抄袭程序代码的现象也较为普遍[4]。当一个程序被几个或者十几个同学抄袭,要发现抄袭,进而要证明谁是原创,谁是抄袭,都比较困难,十分耗费精力。因此,通过多年的教学实践,我们发现,考核评价方法既要保证能够考查出学生的实际学习水平(编程能力),又要对那些考试抄袭的学生进行认定和制裁,因此,我们采用了在线评测与抄袭检测两种方法。
1) 在线评测。
在线评测[5](OnlineJudge,简称OJ)是个基于WWW的服务器端软件系统,其主要功能包括:用户注册和管理、题库管理、在线提交和实时评测、网上考试、讨论、邮件服务等。该服务器上有一个丰富的题库,题目包括ACM/ICPC(ACM 国际大学生程序设计竞赛)所公布的赛题和我院师生自创的与教学内容紧密结合的问题。将ACM/ICPC的训练思想引入程序设计的教学,鼓励同学们多动手、多动脑、多实践,大有裨益。
我们将OJ上公布的题目作为平时的实验与作业题,以往学生们完成的上机作业,由于缺乏OJ这样的程序代码评测工具,老师人工评测时只能保证学生的程序没有编译错误、能够运行、运行结果大致正确即可,而且人工评测的效率可想而知。而OJ这种高效、客观的评测工具不仅能够客观、公正地评测学生的程序,而且大大减轻了老师的工作量。此外,在OJ上做题,学生们会有成就感,看到自己的排名在解决一个又一个问题的过程中在不断上升时,他们就会主动地去完成更多、更难的题目,这是多么自然和愉快的学习过程。
2) 抄袭检测。
检测抄袭就是检测一个程序是否通过对另一个程序的修改而来的。对提交的程序代码进行相似性检测,能够对这一批程序中的所有程序进行两两比较,找出程序对之间可能存在的相似性代码,并给出两个程序之间相似度的值。通常,相似度越高程序之间进行抄袭的可能性越大。但是,毕竟抄袭是一件严肃的事情,所以在认定抄袭的过程中不能只看抄袭检测的结果,这个认定的过程一般分为以下3个阶段[6]进行。
(1) 收集阶段。我们先将OJ上的题目布置给学生,要求他们在规定的时间内完成。然后把学生提交的同一题目的代码放在同一文件夹中,采用抄袭检测的工具进行检测。
(2) 分析阶段。抄袭检测工具对学生的程序代码进行两两比较,将雷同的部分标注出来,并且给出每对程序的相似度,从而为抄袭认定提供了部分依据。
(3) 确认阶段。对存在抄袭可能的学生进行确认,进一步核实是否真的属于抄袭。这个过程其实非常容易,只要询问一下其结题思路或结题过程,或者查看一下其平时练习情况即可得出结论。
这种将在线评测与抄袭检测相结合的方法,不仅对于程序设计基础这一门课程有效,其实可以推广到整个程序设计类课程当中。这样做既能加强学生的动手实践能力,又能考查出学生在编程方面的真实水平,还可以对抄袭的学生起到一定的震慑作用,减少抄袭现象的发生,同时大大减轻了老师的工作量。
1.5注重学生实践创新能力的培养
我们在教学模式、教学方法和教学手段改革等方面进行了大胆探索,使学生的实践创新能力得到了很好地锻炼[7]。
1) 改革了各种实验指标。解决了教师设计多、学生主动创新少,大型实验与课程设计限定条件多、学生自主发挥独立思维余地少的问题。
2) 探索符合国情的大学生培养模式。推动开辟第二课堂,使学生尽早接触工程实际问题,增强创新意识与能力。
3) 改善程序设计类、算法类课程的实践教学模式。采用在线评测系统,进行经典算法的验证型实验和小规模设计型实验训练;设计与学科前沿研究相结合的大项目进行设计型和综合型实践训练;作业题和实习题应融合当前最新理论和技术,使其具有前瞻性。
4) 推进大学生科研训练和学科竞赛。2006年我们首次将ACM/ICPC国际大学生程序设计竞赛引入到的大学内,通过学校、学生和社会的积极参与,使我校大学生研究性、探索性学习得到全面展开。
2课程建设的基本理念
课程改革与建设是人才培养活动中的一项基础性、长期性工作,决定了人才的培养质量。在程序设计基础精品课程建设中,我们总结了以下基本理念。
1) 以点带面,完善课程体系建设。
在教学改革与课程建设中,我们以程序设计基础课程作为试点,由于程序设计课程并不是孤立的某门课程,而是一个整体,该课程的学习效果直接关系到
许多后续课程的学习。因此,在课程改革与建设的过程中不但要关注这一门课程,还要考虑到与其关联的许多课程,甚至覆盖到与其有内在联系的整个课程群。所以,软件类课程的发展方向必然是从单一走向系列,应该建立完善的课程体系,发挥其整体优势。因此,我们以“程序设计”为主线,对与程序设计相关的一系列课程进行课程体系方面的改革,从程序设计基础、数据结构、可视化编程、网络编程等相关的课程入手,逐步完善程序设计类课程的课程体系。
2) 教学研究与科学研究相结合,运用技术手段解决教学问题。
在教学实践的过程中,我们一方面将在线评测与抄袭检测相结合进行程序设计基础课程的考核评价;另一方面,从教学工作中抽取出部分具有科研价值的问题进行科学研究。我们先后针对程序代码的在线评测和抄袭检测问题进行深入研究,并获得了多个项目的资助。因此,我们的教师队伍既是教学团队又是科研团队,不仅积累了大量程序设计类课程教学经验,并通过硕士生培养,形成了一支稳定的科研队伍。
3) 赛课结合,以赛促教,以赛促学。
我们把程序设计大赛的许多理念引入相关课程的教学当中,对课程的教学进行了有益的改革与调整。将课程的实验模式从过去的验证型向综合设计方向转变;将学生进行分类教学,更好地发现和培养人才,实现因材施教;为学校非计算机专业但又酷爱编程的学生们开设了算法与程序设计这类选修课,使得更多的学生得到这方面的培养和训练。竞赛的影响经几年来的积淀,无疑从某些侧面触动了原有的专业课程教学体系,对计算机专业课程实践教学体系、内容、方式的改革以及实验室建设都起着推动作用。
3结语
通过多年的教学实践,我们针对程序设计基础精品课程进行了教学改革和课程建设,包括课程体系、教学方法和手段、实践教学、考核评价、实践创新能力培养等一整套课程改革与建设方案。程序设计基础既是计算机专业重要的基础课程,同时也是各类非计算机专业的公共课程之一,该课程的教学成果经过专业课和公共课的教学实践检验,符合教学实际,影响面大,开创性强,受益面广,具有一定的示范性、先进性与推广意义和应用价值。
参考文献:
[1] 张丽萍,刘东升. 程序设计精品课程建设的研究与实践[J]. 内蒙古师范大学学报:教育科学版,2007(1):109-111.
[2] 张丽萍,刘东升. 关于精品课程“程序设计”的建设方案[C]//大学计算机课程报告论坛组委会.大学计算机基础课程报告论坛论文集(2007). 北京:高等教育出版社,2007:415-419 .
[3] 刘东升,孟繁军,张丽萍,等. 程序设计类课程实验环境的研究[C]//大学计算机基础课程报告论坛程序委员会.大学计算机基础课程报坛论文集(2006 ) . 北京:高等教育出版社,2006:157-161 .
[4] Georgina C, Mike J. Source2code plagiarism: A UK academic perspective[R]. Research Report RR-422, Department of Computer Science, University of Warwick, 2006.
[5] 郭玮,李文新. 程序设计类实习课程如何准确考查学生学习情况[J]. 吉林大学学报,2005(8):99-103.
[6] 张丽萍,刘东升,王春晖. 程序设计类课程考核评价方法的改革与实践[J]. 计算机教育,2010(2) :17-20.
[7] 刘东升,孟繁军,张丽萍,等. 程序设计基础创新型教学模式的构建与实践[J]. 计算机科学,2007(8):400-402.
Construction of Programming Fundamentals Exquisite Course
ZHANG Li-ping, LIU Dong-sheng, WANG Chun-hui
(Computer & Information Engineering College, Inner Mongolia Normal University, Huhhot 010022, China)
精品课程建设基础范文2
精品课程是教育部正在实施的“高等学校教学质量和教学改革工程”的重要内容之一，是建设一支具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。[1]《护理学基础》是一门实践性很强的学科，也是护理专业课程体系的重要组成部分，对学生形成专业基本概念、掌握基础知识和基本技能起着重要作用[2]。我校自2012年开始创建《护理学基础》精品课程，历经两年，现将课程建设过程中的问题与思考总结归纳如下。
一、《护理学基础》精品课程建设中遇到的问题
1.教学理念陈旧、创新意识不强
在课程建设中，虽然课题组的教师也能认识到课程建设的重要性，能充分运用自己的专业知识、教学经验积极投身于课程建设中去，但是却存在教学理念陈旧、不敢创新，依然习惯性的用现有的教学方法、教学内容进行课程建设，这必然导致课程建设的结果差强人意，不能体现以精品课程建设来提高教学质量、促进教学改革的重要目的。
2.建设队伍师资力量薄弱
精品课程建设是教师的学术素养、科研能力、人格魅力的综合体现，形成一支力量强大的教师建设队伍对我们现有的护理教研室的教师来说还有一定的差距。我们自身建设团队教师的职称、学历、年龄结构和教学水平都有待提高和改善。
3.教学方法与手段不够灵活
《护理学基础》的教学目标是使学生掌握现代护理的基本理论和概念，树立整体护理观念，学会科学的思维方法和工作方法，应用于临床护理工作中去[3]。传统的教学方法，如板书授课、教师示范、学生模拟等已不能满足社会对新型护理人才的需要，因为传统的教学方法在激发学生学习兴趣、主动探究问题、独立思考、解决问题以及培养学生的自主学习能力、创新能力方面存在一定的弊端[4]。因而要想打造《护理学基础》精品课程，必须优化教学方法和教学手段。
4.教学内容落后及与其他课程内容的重复
虽然近年来《护理学基础》出版的教材版本很多，但是内容基本相同，没有明显的变革，存在教材内容相对落后与临床实际脱节，教材编写速度赶不上知识更新速度等问题。而且《护理学基础》的内容与其他相关学科《内科护理学》、《急救护理学》等有重复的概念和知识，这在精品课程建设中也是需要调整和整合的。
二、《护理学基础》精品课程建设的精品化应对策略
1.提升教师的课程建设理念
首先，作为护基教研室课程建设队伍的教师要充分认识到《护理学基础》精品课程建设的重要意义，增加教师的责任感和使命感。其次，组织教师深入临床工作，使其深刻的认识到现有的教学模式已不能满足当前社会对复合型护理人才的需求，所以必须改革和创新，进行课程精品化建设。再次，可以参考同类院校的精品课程建设成果，资源共享，让教师了解创建一流示范性精品课程的必要性。
只有使课题组成员的理念提升，才能发挥团队意识，共同创新，用于改革，实现课程精品化，提高我校护理专业的教学质量。
2.强化建设队伍师资力量
师资队伍建设直接关系到课程精品化的结果。结合我校护基组教师的现有情况，可以从以下几方面来加强《护理学基础》精品课程的师资队伍建设：①注重“双师型”教师队伍的培养，“双师型”教师能够在传授学生理论知识的同时把临床病例结合起来，取得事半功倍的教学效果；②依靠高资历中年教师，培养少经验青年教师，中年教师的经验丰富可以作为主导力量，青年教师应该注重学习，提高学历、参加学术会议、青年骨干教师培训等来逐渐提高专业素质；③利用假期时间组织教师进入临床实践，学习先进的医疗技术，丰富教师的专业知识底蕴；④注重创新改革，很抓教师科研，提高教师的科研水平；⑤从学历、职称、年龄方面构建合理教师梯队。
3.运用多样灵活的教学方法和教学手段
先进的教学方法和手段也是精品课程的重要标志。结合教学内容不同，有针对性的采取不同的教学方法：①充分利用现代化教学手段：因其具有趣味性、生动性、前沿性、信息量丰富等特点，便于学生观看、模拟接收新知识。②演示法：演示的直观效果有助于内容的记忆，使复杂的操作变得容易理解，并能激发学生兴趣，获得丰富的感性知识。③情境教学法：可以调动学生的参与热情，激发学习潜能并增强学生的专业记忆。④角色扮演法：有助于学生理论和实践相结合，培养其社会交往能力和团队合作精神，并且有助于学生情感、态度和价值观的教育。⑤小组合作学习法：培养团队合作精神，改善人际关系，提高语言表达能力并有助于形成正确的竞争意识和能力，提高学习能力。综合运用以上教学方法，可以恰当的处理知识传授与能力培养的关系，既教会学生获取知识的思维方法，同时还加强了学生实践能力和创新能力的培养。
4.精选、重组、优化教学内容
精品课程建设基础范文3
【关键词】汽车电工与电子基础； 精品课程； 课程教学模式； 课程评价模式； 课程实践条件
我校的《汽车电工与电子基础》精品课程紧紧围绕教学内容、教学方法和手段、教学梯队、教材建设、教学效果等几大方面来进行建设。经过一段时间的建设，取得了一定的成效。现将此门精品课程的建设过程呈现以此，以供同仁参考和雅正。
1 课程设置
（1）课程教学模式：本课程的教学采取“理――实”一体化教学模式。分别进行理论讲授、实践操作的教学和辅导，让学生有充足的实践操作时间。
（2）课程内容设计：根据国家汽修专业设置标准与职业能力标准将课程总教学时数设置为56学时，分成8个项目：安全用电、汽车常用工具量具、汽车电路常识、汽车电子半导体元器件、交流电路与发电机、磁路与电磁器件、直流电动机、汽车电路图识读。以工作任务为载体将8个学习项目中分别设置了23个学习项目，每个学习项目中设置不同的工作任务。
（3）课程内容组织形式。教材：以专业人才培养方案和国家职业技能要求为标准，汽修组专门编写了《汽车电工与电子基础》教材，教材采用项目化、任务化的编排模式，该教材由从事汽修专业教学的一线教师和企业的一线技术人员编写。
教学设计方案：具体包括教学目标的选取、教学重难点的突破、教学过程的设计，职业能力目标的要求，学情分析、学习情境的描述，教学环境的分析，教学方法的选用，教学过程中的组织安排以及考核方法等。
学案：在每一情景实施中，注重学生综合能力的培养（包括专业技能、与人沟通等能力、分析能力和终生学习的能力）。
PPT课件：每一课时的教学PPT课件，可指导教师的教育教学，同时也可作为学生自学的材料。
学习任务单（任务工作单）：在每一个任务中都设置有任务工作单，工单的设计按照“项目教学法”注重和实际工作过程中的操作流程、操作工艺等的一致性，用于引导学生养成自主学习的能力。
习题集：每一个项目设置项目习题，用于检测学生项目的学习效果，达到查漏补缺的目的，同时配备有教材的复习题、技能考工练习题等，供学生的学习。
资源库：资源库中配有汽车维修电工手册、汽车维修电工学习指导手册、汽车电路大全、汽车电气维修短片、汽车仿真教学软件等资源，方便教师和学生的课外与课内学习。
实训指导书：主要对学生的实训目的、实训注意事项、实训操作要领与步骤、实训效果评价等进行指导。同时也可作为实训教师的教学指导材料。
2 教学团队
（1）本课程的教学团队建设分别是从课程负责人、课程主讲教师、课程实训指导教师和兼职教师4个方面着手进行建设。
（2）本课程是一门以培养学生专业技能为主的专业课程，我们积极从汽车维修企业中吸收一部分能工巧匠加入到该课程的师资队伍中，让企业培训学生和教师的同时，我校汽修专业也对这些企业人员进行了教学教法的指导和培训，让他们具有一定的教学能力，为本门课程的教学和研究打下坚实的人力资源基础。
3 课程实践条件
（1）校内现有条件：根据教学要求，汽车运用与维修专业需配备理实一体化专业教室、汽车电器实训室、汽车发动机实训室、汽车底盘实训室、汽车整车实训室、仿真实训室等。
（2）《汽车电工与电子基础》课程依托专业，先后与省内外多家汽车服务与维修企业签订了校外实训基地，让学生和教师共同实践和进步。
4 课程管理
在本课程的管理上实行三级管理模式，分别是学校教学督导组管理、专业部管理、学科组管理的模式，对课程的教育和教学进行多方位的管理模式，达到对课程的教学质量进行多方面的监控。
5 特色与创新
（1）校企合作共同开发建设课程：我校汽修专业与多家汽修企业建立深度合作，校企合作进行专业建设，根据企业需要制定人才培养的具体目标。根据岗位需求共同开发课程，共同确定教学内容，制订教学标准、教学计划。
（2）构建突出实践教学的理论实践融为一体的专业技能培养体系；本课程教学学时为56学时，其中实践教学2时，保证了教学中一半以上的时间来进行实践操作，充分体现了“理――实”一体化的教学模式。
（3）任务引领，灵活运用多种教学方法：以基于工作过程的任务驱动教学法为主，辅以角色扮演法、案例教学法、小组学习法、项目教学法等，充分发挥了各种教学方法的特点，培养了学生的综合职业能力。
（4）建立以职业能力为标准的评价体系：本课程的考核评价主体：由校内老师、校外企业人员、学生考核评价相结合的方式。 建立以形成性评价、终结性评价集平时考核、期末考核、校内外实训考核的考核评价方式。
参考文献
[1] 乌仁图亚.关于高校如何建设精品课程的理解和感悟.内蒙古师范大学传媒学院.2007年
[2] 孔七一.精品课程建设规划实施方案.湖南交通职业技术学院.2007年
[3] 侯治富、金祥雷.精品课程建设目标及实现途径的研究与实践.中国大学教学.2006年
精品课程建设基础范文4
关键词:图像处理技术;精品课程;建设;改革实践
图形图像处理技术是计算机应用中最广泛的一种技术,它不仅应用于专业的平面设计、排版印刷、装饰设计、动漫设计、多媒体制作、网页设计、摄影等诸多领域,而且也越来越得到广大普通电脑用户的喜爱。图像处理技术是我校图形图像制作、动漫设计与制作、广告设计与制作、艺术设计、装潢艺术设计等专业的主要专业基础课,在专业课程体系结构中起基础支撑作用,主要培养学生图形图像设计与制作的创新能力,为后继课程更深入的学习,也为培养学生的探索精神和创新思维打下良好的基础。本文拟通过探讨图像处理技术精品课程建设的内容与方式,推进人才培养模式与专业教学改革。
1加强精品课程建设的领导和规划
有力的领导是精品课程建设顺利开展的保证。精品课程建设是一项复杂的系统工程,涉及到学科、教师队伍、学生、教材、课程体系、教学内容、教学手段、教学方法、教学思想以及教学管理等方面的建设和改革,而且其内部各因素之间相互联系、相互影响、相互制约,只有通过广大教师和学生的广泛参与和共同努力,精品课程建设才能形成合力,创造精品。为此,我校成立校、系两级精品课程建设领导机构,全面负责精品课程建设的领导协调,组织召开精品课程建设会议,制定学校和系精品课程的综合规划以及有关制度文件和激励政策,对精品课程建设进行检查与评估,确保精品课程建设有序进行[1]。
根据图像处理技术课程在专业中的定位和目标,为突出课程建设的计划性、目标性、阶段性、整体性及层次性,在全面、认真分析的基础上,我们从教学内容、教学方法及考核、教师队伍、教学资源与研究、实践教学条件建设5个方面制定了科学的课程建设目标及具体措施,并确定了5年内该课程资源上网时间表。
2精品课程建设的实践
2.1整合课程内容和结构体系
1) 课程设计的理念。以学生为中心,以就业为导向,以学生岗位能力培养为根本,以培养创新精神为灵魂,以职业能力为主线,将“知识学习、能力训练和素质培养”贯穿于教学全过程,按照“工学结合、职业导向、能力本位”的理念,以典型案例和真实项目为教学内容,以一体化教学环境为教学情境进行课程开发与设计,同时考虑软件版本的更新和行业发展,充分体现职业性、实践性、开放性和时代性的要求。
2) 课程设计的思路。依托职业岗位群,结合专业培养目标、职业技能要求,梳理出与本课程内容相关的知识目标、技能目标和素质目标,由此形成理论教学任务与实践教学任务,以完成这两项教学任务来组织课程教学体系。在教学实施中以案例教学、项目驱动、行业标准牵引,紧密结合工作过程设计课程教学内容;采用理论与实践并进的教学模式,运用一体化的教学设施,充分利用网络资源,以完善的学习资料、丰富的课程资源、真实的实践环境作为课程的基础和支撑;创新教学方法和手段,实现课程教学融理论与实践、职业能力与素质为一体的教学形式,以职业资格认证、行业企业及客户认可作为评价标准。
根据对行业和我校近几年图形图像制作专业毕业学生就业职业岗位的调查,我们确定了专业面向的岗位群以及各岗位对应的主要工作任务,详见表1。
3) 教学内容的选取。依据图形图像制作、动漫设计与制作专业人才培养目标,行业各岗位群对知识、技能、素质的要求,行业职业资格认证、技能标准考核内容,跟踪软件版本的更新,选取行业发展的新技术、新设备、新方法。
4) 教学内容的划分。图像处理技术是一门应用性强的专业基础课,知识点划分为9个模块,整个课程按照模块围绕核心知识与技能点展开,理论与基础实践融合交叉,纵向上前后衔接、横向上相互沟通。
采用“分阶段、分层次、加认证”的递进型实践教学模式,包括课堂演示、学生实验、课程设计、校内专业综合实习结合职业资格认证、校外毕业实习与顶岗实习5个阶段。除课堂演示外,每个阶段分“基础、提高”两个层次进行,充分体现因材施教,量力而行的教学原则。
5) 教学内容的组织。遵循以项目实例为载体、以工作过程为导向,对各模块与知识点用实例贯穿,理论与实践交融推进,按照赏评、学习、模仿、创新、实现等层次式发展,符合学生循序渐进的学习特点。整个实践教学采取“项目驱动”进行训练,实现与实际工作过程的任务对接。
2.2改革教学方法和手段
教学方法的改革与教学手段的现代化是精品课程建设的必然要求和主要内容。本课程采用灵活多样的教学方法,着力培养学生的专业技能。在教学方法的选择上,采用案例教学、项目驱动、实践过程阶段化、考核方法立体化,以及“教学做三位一体”和“学用一体”的综合教学方法,贯穿启发、讨论、点评以及视频辅导等教学方法,工学结合,多方位为学生提供实践机会,激发学生的学习兴趣,提高教学效率。
通过运用一体化的教学设施、开发网上教学平台、充分利用互联网资源等开展教学活动,实现资源的优化和共享。目前,本课程全部内容在多媒体一体化教室和多媒体机房进行教学,基本教学资源已全部上网,课程教学网站建设已初具规模,并能经常更新。通过课程教学网站和互联网,为学生构建了一个“全天候、立体化”的学习平台。不仅锻炼学生自主学习、合作学习的能力,同时还开拓了学生的视野,提高了技能,为学生创作优秀作品,提高图像处理技巧提供思路。通过加强日常教研交流、进行职业资格认证、改革考核方式等措施进一步完善教学活动。另外,依托计算机协会组织学生开展第二课堂,积极参加课外创新实践活动。
2.3抓好师资队伍建设
教师队伍建设是精品课程建设的关键要素。校、系紧紧围绕建设高水平“双师型”师资队伍这一目标,通过选送中、青年教师到高校进修或到企业锻炼,积极参加专业学术会议,聘请企业专业技术人员担任兼职教师,“产学研”相结合,积极参加各类竞赛活动等多种方式来培养和提高教师的专业素质和学术水平。课程组以青年教师为主,通过培训获得高校教师、NIT教师、考评员、广告设计师、平面设计师等职业资格证书,“双师型”教师达80%。校级教学效果测评获得优秀的教师占70%,基本上已建成一支高水平的“双师型”师资队伍。
2.4积极创造条件开展实践教学
高技能人才的培养离不开充足的实训条件和实训过程,离不开真实的生产环境。近几年,学校加大对图形图像制作专业的支持力度,新建和改造校内计算机实训基地,新建多媒体一体化教室、动画一体化教室、艺术设计制作中心、摄影工作室,购置了包括HP图形工作站、迪生网络线拍系统、苹果电脑机、电脑刻绘机、彩色喷墨写真机、冷裱机、手写数位板、非线性编辑系统、摄像机、照相机以及专业灯光器材等数字媒体方向的专业设备,同时建成数字媒体(教师)工作室一个,有效地改善了实验条件,保证了图像处理技术项目式教学的顺利进行。同时,我们加强与本地众多广告公司、图文设计公司、出版印刷公司、婚纱影楼、影视传媒公司等企业的合作,加强现场教学,力争让所有学生参加校外实训与顶岗实习,目前已经建立包括世通华纳移动电视传媒集团有限公司、兰州铁路局电视台等13家校外实训及产学研基地,使本专业的学生在正式就业前就得到较好的锻炼。
2.5重视教材建设
2008年,系上组织课程组编写数字媒体技术系列教材,目前《图形创意设计与实现》、《视频后期编辑》、《Flas设计》、《多媒体作品创意设计与实现》等6部教材已由北京大学出版社和北京师范大学出版社出版,并已在我校使用。同时为与精品课程建设相配套,优化教学过程,提高教学效率和教学质量,课程组已开始编写《图形图像处理技术》教材,并利用计算机软件技术和多媒体技术的强大功能,开发CAI课件。
2.6完善精品课程的评价体系,建立切实有效的激励机制
精品课程从开设到成熟、从完善到精品,需要经历一个较长的时期。我校已构建了包括学生成绩,学生和督导对该课程建设及教学方法、教学手段的评价,社会和同行评价3个方面的一套完整、科学、合理的精品课程评价体系,学校先后出台了12个关于加强、推动、规范和支持精品课程建设的文件。精品课程从最初申报、审核立项、到校级评审,每一环节都由主管教学的校长和教务处组织召开由精品课程建设领导小组、系部主任、教学督导、学术委员会成员参加的专题会议,特别在学校评审阶段,竞争很激烈,以2009年精品课程建设为例,学校审核立项建设的共有13门,经过评审淘汰了5门,评选出8门作为校级精品课程,并确定了包括图像处理技术在内的3门课程参与省级精品课程评审。
在完善精品课程评价体系的同时,学校还建立了相应的激励机制,对于精品课程建设过程中涉及教学、科研、人事、财务、实验实训、信息技术、网络等各部门时,学校统筹协调,大力支持;对获得省级和校级的精品课程给予资金奖励和颁发证书,这些激励措施极大地鼓舞了全校师生员工。
3精品课程建设的成效
在学校高度重视和软件系的大力支持下,课程组全体教师通过几年的努力,已将图像处理技术课程建设成为“2009年甘肃省高等学校精品课程”,基于该课程的“‘内容项目化、过程实战化、制作产品化’的图形图像制作专业教学改革”获2009年甘肃省教育厅教学成果厅级奖,另外在课程改革方面也已取得一定的成效[2]:
1) 构建了一支业务能力强,年龄、职称结构合理,专兼结合的“双师型”教师队伍;多人参加专业进修、国内学术交流、与企业合作进行项目开发。
2) 实施了课程体系和内容改革,主编了由北京师范大学出版社、北京大学出版社出版的数字媒体技术系列教材。
3) 精品课程专题网站建设已取得阶段性成果,自主开发了多媒体教学课件,按知识点录制了全部视频教学辅导,有内容丰富的各种资源库,并设有课程交流论坛,解决了教学过程中的师生互动性问题,有效地提高了教学效率。
4) 实训基地建设成果显著,满足实践教学需求。
5) 近5年来,课程组教师及指导学生参加各类大赛共获得省级以上大奖20项。
6) 积极进行工学结合的人才培养模式改革,教学改革已初具成效。
4改进方向与实现途径
在精品课程的建设中,有以下几点需进一步改进:
1) 教师队伍需进一步完善,在教学方法上进行不断改革和创新,使我们的教学方法更加贴近实际、贴近我们学生的实际水平。
2) 针对学生培养的层次,充分应用现代化教学手段和相关的计算机软件,动态更新和完善多媒体课件等网络教学资源,用3年时间建成CAI教学系统、网络试题库以及实现网上考试;维护好精品课程网站,提高精品课程资源共享性。
3) 进一步密切产学研的关系,加大工学结合、工学交替的力度,进一步加强课程的对外宣传和交流。
4) 进一步将设计创意思维和行业标准要求贯穿始终,让学生在该课程的学习中不是为学习软件而学习,而是将设计创新的理念融入其中,同时始终考虑行业需求。
5) 进一步加大对精品课程后续建设的投入。
精品课程建设是一个长期积淀、不断改革创新的过程,是一项系统工程,需要教学管理部门和课程组教师密切配合,结合专业定位、办学思想、办学理念及专业特色,做好精品课程建设规划,我们的目标是力争在现有省级精品课程的基础上申报国家级精品课程。
参考文献:
精品课程建设基础范文5
为了提高教育质量，教育部启动国家级精品课程建设，就是建设一批具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程，并借助现代化信息技术手段，将精品课程的相关内容上网免费开放，实现优质教学资源共享，以缓解优质教学资源不足的矛盾，为不断提高教学质量奠定重要的基础。
我们认为，精品课程建设首先要有明确的定位，要符合所在学校的办学理念，适应社会的发展和科学技术的变革，并在教学实践中不断发展进步。要逐步形成一套科学完整的课程体系，包括教学内容、教学方法、教学手段和考核方式的改革。不但有知识的教育，更要体现对学生认知能力的培养，培养他们自主创新的能力。同时通过精品课程的建设，形成一支优秀的教师队伍。还要研究如何建设和利用网络支撑环境，促进课程建设，利于通过网络共享教学资源。
在本课程的建设中，我们根据课程的特点，以先进的教学理念为指导，抓住核心问题，调动教师的积极性，在教学实践的过程中不断完善提高。
1 以先进的教学理念为指导，强化实践教学，激发自主学习，充分应用网络化手段
针对现有的程序设计课程教学中存在的一些弊端，特别是重教轻学，重理论轻实践的传统教学理念，我们从革新思想入手，将教学重点放在培养学生的编程能力上，教学模式从传授知识转为培养能力，考核更侧重对学生编程水平的测试，比比真本事。
在课程建设中，强化实践教学，形成了一套比较完整的实践教学体系与方法，构建了一个由多种网络化教学平台和丰富的教学资源组成的强有力的教学支持环境，保证了教学的顺利实施。同时，将激发学生的学习自主性、增强主体意识作为培养和提高学生能力的途径，贯穿整个教学过程。
通过提供丰富的教学材料和练习机会，让学生自主学习，使不同基础的学生都能有相应的发展空间；通过倡导合作和营造自主探究创新氛围，激发学习的兴趣，增强学生的综合能力。
网络教学平台上丰富的教学资源与工具软件为学生自主学习和开发研究提供了一个理想的数字化学习环境，它支持研究型学习、案例式学习、发现式学习、资源型学习、协作型学习等多种学习模式，有利于学生创新能力培养和个性化发展。
2 课程建设的核心是建立科学完整的课程体系
一套科学完整的课程体系，包括教学内容、教学方法、教学手段和考核方式。它和课程的目的、性质和特点密切相关。
在程序设计课程的教学中，学生不但要掌握相关的基本知识，更重要的是掌握程序设计的方法和技能，即培养程序设计能力。知识可以通过传授获得，能力必须靠训练获得。所以，在教学中必须强调实践训练，学生只有通过大量的练习，才能真正掌握语言知识，培养程序设计的能力，逐步理解和掌握程序设计的思想和方法，能利用计算机解决实际问题。因此，本课程的建设以“实践”为中心，形成了一套比较完整的实践教学体系。
2.1 教学内容及组织方式
教学内容以基础为主，但要考虑前沿性，以适应时代的发展。
本课程的教学内容包括语言知识和程序设计两条主线，以程序设计为主，语言知识为辅。程序设计包括问题分析、建立数学模型、算法设计和编码、测试等方面，重点讲授程序设计的思想和方法以及程序设计风格，使学生能从更高的角度认识该课程的学习目的，不局限于对语言本身的学习和编程技巧的掌握，更看重对语言应用能力的培养，并在第一门程序设计课中引入软件工程的思想，指导学生编写规范的程序。而语言知识则以程序设计语言必须具备的功能(数据表达和流程控制)为重点。
为了更好地实现教学内容的组织思路，在教学过程中，采用案例驱动的主题式教学和基于问题的教学相结合的方式。
(1) 案例驱动的主题式教学：将课程内容分为若干个主题，以程序设计作为贯穿各主题的主线。每个主题的教学过程由“要点讲解”、“自学/上机实践”和“疑难解答”三个阶段组成，通过案例分析，重点讲解程序设计的思想和方法，辅以语言知识的介绍；然后通过大量的上机练习，包括基本训练和综合训练，使学生在实践中掌握知识，培养程序设计的能力，逐步理解和掌握程序设计的思想和方法，明确学习语言的目的是为了应用；在学生的学习过程中，教师针对暴露出的问题，答疑解惑。
(2) 基于问题的教学：要真正掌握程序设计的思想和方法，运用语言解决实际问题，综合训练是不可或缺的，要求学生应用软件工程的思想和方法编写大型程序。学生以组为单位(2～3人)，自由选题，然后围绕要解决的问题，进行分析和研究，查阅、自学相关的文献资料，确定技术路线和实施方案，组内分工，合作完成，最后分组答辩评分。整个过程以学生独立完成为主，教师只提供必要的辅导。经过这样的模拟实际软件开发的演练，不但提高了学生的学习兴趣，培养了问题求解和编程能力，还有利于培养探索创新能力，为他们今后的学习和研究打好基础。
2.2 实践环节
《C程序设计基础及实验》课程的学习有其自身的特点，听不会，也看不会，只能练会。为了实现课程的教学目标，培养学生的问题求解、编程和探索创新能力，在教学中必须强调实践训练，使学生在大量的练习中掌握知识，培养能力。
为了培养学生的编程能力，我们设计了“3种作业/2类训练”供学生平时练习，即自测作业、主题作业和大型作业，基本训练(自测作业、主题作业)和综合训练(大型作业)。这些作业或训练可以帮助学生分别从知识点、内容主线和应用面3个层次上逐步提高编程能力、掌握语言知识。
根据知识点布置的自测作业，偏重基本知识和能力，学生在能自动评判的上机测试系统上完成；难度稍大的主题作业，帮助学生将语言知识和程序设计的内容串成两条相互呼应的主线；大型作业是为优秀学生设计的，要求应用软件工程的思想和方法编写大型程序，解决实际问题。学生要以小组为单位，独立选题、设计、自学高级编程技术、编程实现和参加答辩。
经过这样的实践训练，学生不但学会了编写程序，从简单程序到复杂程序，从小程序到大程序，而且会编“好”的程序，为他们今后的学习和研究打下扎实的基础。
在实践教学中，考虑多样性和灵活性，为学生提供选择的余地，鼓励自主学习。例如，自测作业的题量是50－70，要求必做50题，其余选做；4类主题作业中，一般每类主题包括8题，要求学生选做其中的4题；而大型作业则由学生自由选题，学生最后完成的程序(并提交相关文档)一般有1000行左右，最多的学生达到6000多行。我们鼓励学生根据自身水平和兴趣选择适合的训练方式、数量和难度，自主安排学习进程，在达到课程基本要求的前提下，使自己得到充分的发展和提高。
2.3 考核方式
精品课程的考核方式也要体现精品意识，体现对学生能力的培养，而不光有知识的教育。
我们采用多种形式考核学生的知识掌握程度和实践能力，包括笔试(英文试卷)和实验考核，两者的比例是1：1，强调实验考核的重要性，比比真本事，如果学生没有通过实验考核，课程成绩直接记为不及格。
实验考核包括上机考试和平时练习成绩，上机考试使用能自动组卷和评分的考试平台；平时练习包括自测作业、主题作业和大型作业的完成情况，利用“考试指挥棒”引导和督促学生平时多编程，编好程。
2.4 网络化教学手段
在精品课程建设中运用现代教育技术，不但有利于改革教学模式，带动教学现代化，还有利于教学资源的共享，供教师学习借鉴，使更多的学生享受到优质教育。
在本课程的建设中，我们多方位应用现代教育技术手段，尤其是网络化辅助教学手段，提供了很好的教学支撑环境。
(1) 课堂教学使用多媒体教室，采用多媒体电子教案、程序案例和网上教学资源。
(2) 开发和应用一系列网络化辅助教学平台，包括课程学习平台、作业平台和考试平台，辅以配套的教学资源，为学生营造了一个良好的自主学习氛围。
(3) 改革实验考核方式，由于使用了上机测试系统作为作业平台和考试平台，利用系统的自动评判功能，平时上机作业和上机考试评分难的问题迎刃而解，还能将日常的教学过程与考核有机结合，引导学生加强平时的学习和训练。在早期程序作业批处理系统基础上开发的能自动组卷和评分的考试平台已有7届2万多名学生使用。
3 建设一支优秀的教师队伍
精品课程建设的成败，教师起着决定性的作用。一门精品课程，其实是每一位教师的理念、追求、人格和经验、知识的综合体现，应该通过精品课程的建设，形成一支优秀的教师队伍。
课程负责人要有充分的热情带头做好课程建设工作，积极争取各级教学研究项目的支持，注重培养中青年教师。
近年以来，我们承担了“世行贷款21世纪初高等教育教学改革”等省部级项目，以及一系列校级重点教学改革项目，为教学研究和实践提供了有力的保障和支持。
我们的教学队伍知识结构好，年龄结构合理，朝气蓬勃，充满活力和创新意识，教学效果普遍很好。主讲教师都是中青年骨干教师，职称均为副教授以上，还有2位教授和博士生导师，具有博士学位以及四十岁以下的教师约占80%。除了课程组教师以外，还由博士生或硕士生担任助教，为学生提供学习辅导和实验指导。
随着本科生规模的扩大，不断有年轻教师加入课程组，我们通过试讲、观摩、资源共享和经验交流等方式提高他们的教学水平；并带动他们参加教材建设，开展教学研究，取得了很好的效果。他们学历高，专业水平好，年轻而有朝气，在教学中能引入最新的研究成果，与学生互动沟通，深受学生的欢迎。
4 不断提高课程建设的质量和水平
随着计算机技术的发展和社会需求的变化，我们在教学实践中不断总结与完善课程建设的成果，与时俱进，从未间断改革的步伐。
自浙江大学计算机系成立以来，本课程作为入门课程，历经了BASIC、PASCAL、C等教学语言。1995年起选用原版C语言教材，尝试双语教学。课程负责人在1988年作为助教就自发设计了用于学生编程作业评判的批处理系统，十几年来，一直坚持课程的教学改革。
在课程建设中，最具特色的是实践教学(如实施大型作业)、考核方法(如机考)和教学手段的改革，并将计算机系的改革成果逐步在全校推广。
例如，我们适时引入先进的教学手段，为课程的教改提供良好的支撑环境，先后开发应用了上机测试系统、多媒体课件制作系统、网络化教学平台等。
以上机测试系统为例，1988年设计并使用上机作业自动评判软件(基于UNIX)；后移植到NOVELL环境(1994年获教育部第一届CAI软件一等奖)；1997年开发基于C-S的上机测试系统，并在全校大规模推广，到2001年共有4届近1万名学生使用(1999年获校一等奖并通过省级鉴定)；2001年开发基于Web的上机测试系统，已有3届1万2千多名学生使用。
1995年利用我们自己开发的多媒体写作系统(97年获第二届教育部CAI软件二等奖)开发了程序设计基础课件，成为浙江大学首个投入多媒体教室应用的教学课件。
我们在教学实践的过程中，注重总结提高，以论文、教材、成果奖励等形式体现各个阶段的改革成果。先后获得国家级和省级教学成果奖3项，6篇，出版教材6本。其中国家“十一五”规划教材《C语言程序设计》(高教出版社，2008年1月出版)和《C程序设计基础课程设计》(浙江大学出版社，2007年9月出版)是本课程改革成果的展示和总结提高。前者与一般教材的编写思路不同，不是按照语言自身的体系展开，而是以程序设计为主线、以案例为引导来组织教学内容，并采用“快速入门、分散难点”等思想，对传统的C教材编写进行了较大的改革与创新。后者的编写目的就是指导学生编写大型程序，是浙江大学出版社出版的“计算机专业课程综合实验系列规划教材”中的一本。该系列教材是浙江大学计算机学院专业课程综合实践10多年经验的总结，也是国内首部由研究型大学独立编写的课程设计系列教材。
5 课程建设的成效和目标
通过本课程的建设，形成了一套比较完整的课程教学体系，建设了一支优秀的教师队伍，锻炼了学生，提高了学校的声誉。教学改革成果已经逐步推广到浙江大学各专业的程序设计课程的教学中，扩大了受益面，正在向国内其他高校辐射推广。
从我们实施的效果看，由于强化了实践教学，特别是大型作业的实施，改革不但使学生在实践中学习和应用软件工程的思想和方法，在学习上得到充分的发展，还培养了学生的自主学习能力和探索创新能力，为他们今后的学习和研究打好基础。课程教学还大大提高了全校学生学习程序设计的积极性，已经举办7届的“浙江大学计算机程序设计竞赛”，吸引了校内40多个专业1000多名学生参加，参赛人数逐年递增；浙大代表队在国际竞赛中佳绩频传，继亚洲赛区多次夺冠、摘金取银，在第27、28届世界总决赛上，也获得了很好的成绩。
具有自动评判功能的上机测试系统的应用，极大地方便了教师对编程题的批阅，同时也有利于激发学生的学习兴趣，培养实际动手能力。
本课程的建设目标是成为最受学生欢迎的课程，并做好推广，为培养创造性人才做出贡献。为了达到这个目标，我们要继续适时更新教学内容，不断改进教学方法；继续完善上机测试系统，扩充题库，并出版发行，使更多的师生能共享我们的成果；进一步完善网络化教学平台，争取面向校外开放；研究如何对学习困难学生因材施教，进行小班辅导和开发相应的辅助教学软件，帮助基础差的学生学习。
精品课程建设基础范文6
关键词：电气工程及其自动化专业；电力工程信号处理及应用；精品课程；建设实践
信号处理技术是随着信息学科和计算机学科的发展而快速发展的一门学科，它的重要性日益在各个领域的应用中彰显出来。[1]随着信息技术的不断发展和信息技术应用领域的不断扩展，“数字信号处理”课程已经从电子信息工程类专业的专业基础课程扩展成电子信息、自动控制、电子技术、电气工程、计算机技术、生物医学工程等众多电类专业的专业基础课程。电气系统和自动化系统都广泛地涉及信号分析和处理技术，自动化系统中按一定的控制规则得出的控制信号，系统状态的估计，控制对象数学模型的确定，系统测量噪声的剔除，直至自适应控制、智能控制等都通过信号的分析与处理来实现。电力系统的故障分析和诊断、电力系统的微机保护，谐波抑制等更是信号分析与处理技术直接应用的例子。随着电力系统的进一步发展，信号处理技术对它的作用和影响必将越来越大。昆明理工大学电力工程学院就是在信号处理技术日益重要的前提下率先开设了“电力工程信号处理及应用”国家级精品课程。[2]在不突破总学时的前提下，根据人才培养要求以及各门课程所包含的知识结构、层面和相互关联，对原有课程进行科学地整合和取舍，拓宽课程设置范围，并适当增加反应科学技术发展的新知识。
一、课程内容改革的必要性
“数字信号处理”课程在电气工程专业的教学中有着很重要的地位，是“自动控制原理”等课程的非常重要的先修课程。它的教学目的是让学生掌握信号和线性系统分析的基本理论、基本原理和方法，能够在后续课程的学习和工作中灵活应用这些方法解决学生遇到的问题。它在电气电气工程专业的教学体系上起到了非常重要的作用，其重要性是其他课程不可替代的。“数字信号处理”是通信和其他电子电气工程专业本科生的专业基础主干课程，课程主要内容为：离散时间信号和系统在时域、频域和z域的分析；离散傅里叶变换的概念、计算及其应用；信号的取样理论及其应用；数字滤波器的结构、设计原理和常用数字系统；数字系统的有限字长效应分析等，内容涉及大量的数学课程。对于电气工程专业来说，系统的时域、频域、复频域分析方法和设计方法等内容在其他的课程中都有涉及，传统的“数字信号处理”课程中信号与系统部分的内容并重就造成了教学内容之间的重叠，很容易导致知识体系的混乱。而且电气工程专业开设的“数字信号处理”课程并没有强调其在电力系统中的应用，大部分都是大篇幅讲述数学内容，学起来没有针对性，更加不懂得应用在所学的专业知识上。所以对于电气工程专业“数字信号处理”课程内容的改革迫在眉睫。
二、课程内容的改革实践
“电力工程信号处理应用”是昆明理工大学电力学院（以下简称“我院”）首先提出的针对电气专业高年级本科生和研究生的国家级精品课程，它是“数字信号处理”和“信号分析与处理”的后续课程。电力系统暂态量中包含非常丰富的信息，在电力系统的各个领域都有极高研究和应用价值，但是，信息提取与区分的难度随着信号的复杂程度明显增大，没有先进的数学工具作为支撑，显然非常困难。所以对于电气专业的高年级本科生来说只是学习了信号处理的各种方法是远远不够的，更应该掌握信号处理各种方法在电力工程中的应用。所以我院提出了“电力工程信号处理应用”课程来帮助高年级本科学生和研究生学习和应用信号处理技术。
课程开设之初，主要介绍傅氏算法、最小二乘算法、卡尔曼滤波、相关分析法、Prony算法、数学形态学以及分形理论等及其在电力系统中的应用，包括傅氏算法在微机保护、故障测距、频率跟踪检测等方面的应用；最小二乘算法用于实现故障测距和负荷预测；卡尔曼滤波算法在负荷预测、变压器保护等方面的应用；相关分析用于配电网故障选线、输电线路故障选相、变压器励磁涌流鉴别等相关方面；利用Prony算法完成参数辨识、低频振荡曲线的拟合等工程应用问题；数学形态学在电能质量检测、故障选相以及设备局部放电信号检测等方面的应用；分形算法来实现电力系统中的配电网故障选线、输电网故障选相、变压器涌流鉴别、电力电缆局部放电信号检测以及负荷预测等应用问题。
通过总结多年来的教学实践和科研心得，研究同行学者成果，补充了小波变换、相量测量单元（Phasor Measurement Unit，PMU）、希尔伯特-黄（Hilbert-Huang Transform HHT）、S变换等内容，主要包括小波变换用于电力系统在线检测、故障诊断、变压器保护、负荷预测等工程课题；希尔伯特-黄变换在配电网故障选线、电力系统低频振荡检测、设备局部放电信号检测等问题的算法实现步骤和算例分析；S变换其在电力系统的应用研究主要集中在对电能质量扰动特征的提取、（间）谐波检测、配电网故障选线、低频振荡模态分解、行波波头识别等范围。
“电力工程信号处理应用”是数字信号处理和信号分析与处理的后续课程，只占用少量课时，所以我院在信号处理技术的理论与公式的讲解方面进行了适当简略，突出讲解一些在电力工程中应用广泛、且在信号处理课程中也较重要的部分。例如，典型的滤波算法有傅里叶变换、最小二乘法和卡尔曼滤波。卡尔曼滤波中又包含着相关分析、s变换、HHT变换、小波分析、数学形态学、分形和PRONY方法等。这样电气专业的本科生以及研究生的学习就很有明确性，不会对一大堆的理论与公式感觉无从下手。
我院开设的“电力工程信号处理应用”课程安排了32个学时，占2个学分。在少课时少学分的情况下要做到让学生有兴趣，学习有目的就要重点突出，精选教学内容。具体在课程内容安排上，我院把重点放在信号分析方法在处理电力工程信号方面的实际应用上。例如，在线检测技术，远动与自动化技术，继电保护，电能质量分析与控制，PMU数字算法等。这样学生既不会感觉内容枯燥难懂还节省了学习时间，学习更有针对性，更具实际价值。
三、教学理念和教学手段的改革实践
“电力工程信号处理应用”课程的难点在于：该课程将电气工程专业知识、信号分析与处理知识紧密结合，要求学生具备较为扎实的专业知识；含有大量公式，其物理含义较难理解。针对本门课程的重点和难点，在教学中采用如下方法予以解决：
1.采用以问题中心的讲授脉络
本着以问题为中心的教育理念，以电力工程信号为教研对象，以电力工程信号处理算法原理和实现为着力点，以电力工程信号处理应用为落脚点，以电力工程实际应用问题为中心，系统讲授电力工程信号、电力工程信号处理算法原理以及电力工程信号处理应用三个层面的内容。每一独立章节讲述清楚概念、方法、结论和主要应用等四个层面内容，既启迪思路，又解决实际问题，理论联系实际。
2.积极引入教研和科研成果，优化课程体系，更新教学内容
将课题组创新的科研成果应用于教学中，更新教学内容，优化课程体系，如将形态学-小波检测、HHT、S变换等综合应用于行波波头检测和初始波头到达时刻标定；采用小波能量熵，S变换能量熵和形态谱等方法进行缆-线混合线路的故障选线；创造性地提出变压器励磁涌流鉴别的形态结构判别方法以及动态电能质量扰动检测的形态谱方法、分形方法和广义S变换法。
3.进行教学方法改革
对一些复杂、烦琐的数学推导和证明，尽可能用简朴的方式及其应用示例表述，应用Matlab程序，把抽象的概念形象化，增强理解上的直观性、生动性和紧凑性，努力做到即学即练即会。
在教学过程中，将框架式教学、支架式教学、比较式教学、随机访问教学、实例教学、讨论式教学、理论与实验结合教学等教学方法相融合。
4.采用多媒体技术辅助进行教学
在教学过程中，辅以多媒体教学，用形象直观的演示来提高教学效果，充分利用声音、图像、视频、影片等资源，加深学生对知识点的理解和记忆。
5.注重实验环节
以Labview为实验平台，学生可自主设计实验内容，课堂实验与开放性实验有机结合，协同共进，着重培养学生创新精神与实践能力。
四、教材建设
几年来课程负责人束洪春教授带领课程组不断探索和发现先进的教学理念与方法，进行“电力工程信号处理应用”课程的建设和改革，加强教材建设，积极引入教研和科研成果，实时更新教学内容，优化课程体系。
在教材使用及教材建设方面，最初采用束洪春教授主编的《电力工程信号处理应用讲义》，通过总结多年来的教学实践和科研心得，研究同行学者成果，现已由科学出版社出版了《电力工程信号处理应用》。此书系统性强，根据电气工程及其自动化专业的特点，对电力工程信号处理应用进行了课程体系改革，已经获批为国家级“十二五”规划教材。以该课程为线索，从电力工程实际问题出发，将电气工程专业知识、信号分析与处理知识紧密结合，使学生所学知识融会贯通，既启迪思路，又解决实际问题。实验教学教材采用束洪春教授主编的《电力工程信号处理应用讲义实验指导书》，根据理论教学内容的不断更新实时调整，已进行了5次较大幅度的更新，现在积极准备实验教材的正式出版。此外，根据教学的实际需要，研制开发了“电力工程信号处理应用”多媒体教学软件配合教学。
五、结论
“电力工程信号处理及应用”于2009年获国家精品课程称号。我校长期立足云南，辐射全国及东南亚，培养高层次科技人才和应用人才，与云南电力行业紧密合作。该课程一直是我校电气类本科主干专业课，有效提高了学生用信号处理方法解决电力工学实际问题的能力。课程教学实践的效果显著，本科学生先后获挑战杯国家二等奖，全国电子设计大赛一、二等奖各3项，数学建模竞赛国家二等奖，节能减排社会实践与科技竞赛国家二等奖等多项国家级奖励；申请专利29项，授权17项，获国家大学生创新性实验计划6项，省大学生创新性实验计划1项，课程的教改与建设以及科研应用成果丰硕。“面向工程校企结合三方互动的电力本科人才培养改革与实践”、“校企合作增强办学实力提高人才培养质量的探索”先后获省教学成果一、二等奖；电气工程及其自动化专业被评为国家级特色专业；校企“订单+联合”的专业-专项-岗位电力专业人才培养模式获得省人才培养模式创新实验区，并建立了省本科教学实验示范中心。课程建设中大量的科研及工程应用，先后获得省技术发明奖一等奖1项，省科技进步一等奖1项，省科技进步三等奖2项。相信在校领导关心和支持下，通过课程组全体教师的艰苦努力，该课程建设将在我院的教学改革中不断取得进步。
参考文献：
