前言：中文期刊网精心挑选了课程与教学研究范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
课程与教学研究范文1
关键词:算法设计与分析;教学研究;教学质量
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
“算法设计与分析”是计算机科学与技术学科的核心课程之一,受到越来越多的重视。对于一个计算机专业的学生,学好算法课是必要且是必须的。“算法设计与分析”这门课程的主要目的不仅是讲授计算领域中不同问题的标准算法,更重要的是分析其算法复杂度,并且在诸多可行算法中选择一种时间或者空间效率最高的方法。美国著名算法大师Donld Knuth认为“计算机科学就是算法的研究”,他主持设计的TeX排版系统被誉为是“不存在Bug的系统”,这是以大师严密的算法设计基础为保证的。前微软高级副总裁李开复博士认为“计算机科学实质是人工智能”,而人工智能则是模拟人类思维的一种算法科学。计算机算法的应用已经遍及人类社会的各个领域,包括计算机软硬件机器学习、电信及互联网、一般制造业、经济与金融业等。算法技术不仅在计算机领域,而且在其它理工及社会科学领域都有极其广泛的应用。任何问题的求解,都离不开一般性的算法设计原则,在笔者执教的学校,数学和信息安全两个非计算机专业已将该课程列为必修课程。因此,提高“算法设计与分析”课程教学水平有着极其深远的意义和重要的作用。
2教材选择
近年来,国内引进了一些优秀的国外教材,其中的《算法导论》是国际上被引用频率最高而且知名度也最高的专著,但是由于它篇幅过长,在国外多用于两个学期的教学课程,因此难以将该教材系统地用于学时有限的本科教学;《算法设计与分析》是美国工程院院士UIIman等三位大师合著的优秀教材,该书的目的是将算法领域的基础研究结果进行综合,重点在于对算法思想过程的理解,而不是算法的实现细节和具体的编程技巧。但是该书内容和习题难度都较大,因此更适合作为研究生教材。国内的专家王晓东和周培德所编写的教材也很优秀。这些教材都被我们重点推荐给学生作为参考书。
出于上述考虑,我们最终选择了沙特学者M.H.Alsuwaiyel所著的《算法设计技巧与分析》作为教材,该书基本覆盖了传统算法设计的主要内容,此外还包含了概率算法和近似算法等一些基本内容,这些内容在传统教材中并不多见,是一些高端算法经常使用的方法。虽然该书不是欧美传统名校教材,但作者在南加州大学攻读获得硕士和博士学位,因此该书吸收了欧美优秀教材的风格,且文笔简洁流畅。该书的内容及习题难度适中,便于课堂教学及自学,是一本适合本科教学的好书。
如果一个本科生能够学好本教材,并在后面的硕士阶段,学好UIIman的《算法设计与分析》,之后再将《算法导论》学习好,则必将打下坚实的算法理论基础,为终身的职业生涯所受用。
3兴趣培养
本课程的教学对象是大学理工科三年级学生,要求他们不仅具备数学分析、概率及线性代数的基础,而且具备离散数学和数据结构等计算机专业基础知识。很多学生刚学过数据结构,翻开算法教材,有似曾相识的感觉。教材中确实有部分章节如数据结构,排序算法,图的遍历等取材于数据结构课程。因此会有些学生学习热情不高,认为是在学习重复的课程。
针对这一情况,首先我们会教育学生两课程的目的是不一样的。数据结构的目的是教会学生如果对现实世界中的事物及对其信息处理过程建立数据模型;而算法设计课程的重点是算法的效率问题,其主题是算法的空间和时间复杂度,主要论述如何运用算法技术改进已有一些算法的效率,或者对复杂问题进行求解。
近年来,计算机硬件和软件技术发展迅速,CPU、外存、内存的性能在持续提高,价格却大幅度下跌。因此有很多人认为,软件的效率已经不再重要了,只要提高计算机系统的配置就足够了。这种观点显然是错误的。
我们在第一节的绪论课中引用《算法导论》的例子,深入浅出地阐明了算法效率的重要性。设有两个排序算法:其一是插入排序,时间复杂度为c1 n*n, c1是一个不依赖于n的常数;其二是归并排序,时间复杂度为c2 nlog n,c2是一个不依赖于n的常数,一般情况下c1< c2。n是待排序数列的长度。对于这两个实质上属于不同数量级的算法,很多人并未真正感觉到log n比n优化多少,甚至当n较小时,插入排序比归并排序还要快速一些。但是我们必须认识到,当n逐渐增大到一定数值以后,无论c1比c2小多少,归并排序均比插入排序快速。在大规模数据集上排序结果的对比,则效果更为显著。假若在高性能计算机A(10亿指令/秒)上运行插入排序,而在低速计算机B(1千万指令/秒)上运行归并排序。此时硬件条件是机器A比机器B快了近100倍;软件先决条件是 c1值为2, c2值为50;数据集的规模n为100万。
计算得到:
机器A运行时间为2*(100万*100万)/10亿=2000秒
机器B运行时间为 50*100万*lg(100万)≈100秒
结果是惊人的,用了快100倍的机器处理相同的数据集,反而慢几乎20倍。如果数据集大10倍为1000万,那么机器A要算2.3天,机器B只要20分钟,这一差距是令人震惊的。
事实上,算法技术的发展没能跟上硬件的发展,其发展空间还很大,盲目崇尚硬件建设而忽视算法技术的观点是错误的。
在电信应用中,虽然硬件和软件技术发展很快,但是用户的需求更是呈爆炸式增长。一个国家网内就可能有成百万实时在线用户,每秒几十万次用户交互发生,夜间有成千万的话单记录要处理。当一台内存中存放近百万用户资料,则浪费16个字节就是浪费16M空间。如果记录的数据结构及处理算法设计不合理,则内存很容易不够用,大量工作任务会被抛弃。要在这样的平台软件上构建软件,必须对每个字节空间、每个计算机指令的使用优化到位。否则,即便有先进的计算机系统,一般的软件技术是无法承受高性能、高容量计算的需要的。算法技术能支持开发人员在软件设计阶段从理论层面保障系统的效率达到最优。
经首次引论性教学,绝大多数同学认识了算法课程重要性,明确了学习目的,获得了较好的教学效果。
4理论教学
课程教学组在教材内容上选择了以下内容:
(1) 算法分析基本概念,数学预备知识。这些都是本课程工具性方法。
(2) 堆和不相交理论。介绍了能有效实现优先队列的数据结构。
(3) 归纳法、分治、动态规划。介绍了计算机技术中十分重要的递归为主题的设计技术,递归要求能够将待解问题抽象为递推表达式,确定初试值和递推终止条件后就能将复杂问题化解为嵌套的简单问题。
(4) 贪心算法。介绍了如何求解最优化问题。
(5)NP完全问题。介绍不确定性图灵机在P时间内能解决的问题,这类论题对于培养学生将来思考问题复杂度是个导论。
(6) 回朔法。介绍有组织的穷尽搜索算法,对一些问题尤其是解空间很大的问题有效。我们介绍了3着色、8皇后等经典问题。
(7) 概率算法和近似算法。一般性介绍近20年来算法研究迅猛发展的领域,以扩展学生知识面,但不做考核要求。
其他内容如数据结构、图遍历等是数据结构和图论课的内容,本课程内不做讲解,供学生预习课程时选读;对于域指定问题的迭代改进和计算几何技术等高级课题,推荐学生根据兴趣自学。
近年,越来越多的国内高校主张双语教学。我们也有这样的规划,但是考虑课程有一定深度,三年级本科生英语运用还有限,为此达到最好的教学效果,在教学中先采用中文教学。但是我们鼓励学生同步阅读英文版教材,以更好地适应未来科研和国际化软件研发的需要。
5科研方法及实践能力培养
科研式教育并不是新生事物。在二十年前,我国清华大学、中国科技大学等名校就对高年级学生讲授研究生课程,并进行导师制研教结合型教学,使得很多学生读研时就能取得优秀的成果。作者所执教的是重点工科院校,有很多有利的因素便于我们展开科研式教学:一是有超过60%的学生主观上有本科毕业后继续深造的愿望;二是学校有丰富的图书馆资源,能全文检索CNKI、硕博士论文、IEEE、ACM、ELSERVIER、SPRINGER等中外优秀电子数据库。在教学中,作者也将在科研中读到的一些新颖实用且难度适中的论文摘录下来介绍给学生,并将自己研究生阶段的学习方法介绍给学生。除了阅读教材,我们还鼓励学生读一些高端的杂志,例如计算机学科领域的四大学报,ACM期刊,Software Experience and Practice,Information Processing Letter等刊物,从其中检索感兴趣的论题。读核心期刊有几点好处:这些刊物审稿严格,文章无论是学术性、前瞻性、理论正确性及写作水平都有保证;减少检索的开销。读者可以先在这些高水平杂志中找到自己感兴趣的主题后,再广泛检索与主题相关的其它刊物或会议文章。引导学有余力的本科生读高水平论文并不是过高要求,算法设计及数据结构教材中大部分章节内容其实也都是来源于前二十至五十年的国际知名算法学术期刊,其中选择ACM、IEEE及ISAM杂志内容的比例最高。现在的一些学术期刊中刊出的优秀算法,过几年就会被大量的引用或实际应用,也许再过十至二十年后就会被引入未来的教材之中。
我们认为,在本科高年级展开研究式教学对学生长远发展有好处。对打算深造的同学,可以潜移默化地引导他们思索自己未来的发展方向,有很多成功的学者就是在大学受到某门课程老师的影响而走上科研道路的。科学研究是一个漫长的过程,很多工科博士生学习到第三、四年后才开始发表一级论文,很多硕士生毕业前才急忙撰写可发表成果。而同时有些博士生入学两年就能取得丰硕的成果,很重要的因素是他们在本科高年级阶段就培养了研究型思维,为以后深造明确了方向并作好了理论准备。如果本科阶段就培养研究型学习方法,那么在日后深造过程中多出成果就是水到渠成的事。而如何培养学生良好的研究习惯,正是我们教师要不断探索的论题。
重视理论而实践不足,是我国高校普遍存在的问题。
在国际上,知名的软件鲜有来自中国人的原创。所以我们要更加重视培养学生实践能力。
实验环节,我们布置了基本的排序、递归、贪心、回溯等论题的实验,鼓励学生用不同的编程语言实现,不仅仅是单纯的算法实现,最好能够编制出实用美观的界面,将算法更友好地呈现出来。无论以后的工作或者深造,目标是可应用或者可发表的成果,都需要研发者具有较高的实践能力。我们认为实践与理论教育是并重的。
6结束语
通过四年的教学实践,学生对此课程实践的参与度越来越高。通过教育方法的不断改进,学生的课程成绩也一届好于一届。更为重要的是,通过启发引导式教育,很多同学开始萌发研究型思维,课余经常向老师提问,有的问题有较高难度,老师都要回去研究资料才能解答。在来自本校新入学的硕士生中,不少同学反映受益于此课,有些同学读研究生后不久就在一级学报上发表了算法类论文,这也正是我们当初所期待的。我们教师仍然要不断提高自身科研水平,并将研究成果及方法引进课堂,提高教学效果和质量。
教学中,还发现一个现象,数学系的学生比计算机系的考试成绩要高一些。最简单的因素,是他们理论思维能力更强,如何因材施教,改进教学方法及增强工科学生学习本课程能力,是我们课程教学组今后要探索与研究的方向。
参考文献:
[1] M.H.AlsuwAIyel. 算法设计技巧与分析[M]. 北京:清华大学出版社,2004.
课程与教学研究范文2
[关键词]CAD 工程软件 工程设计
一、引言
对于工科学生而言CAD课程的一个重要教学目的就是培养学生的工程设计能力，即为产品设计、工艺设计、工装设计等实践环节服务。围绕着工程设计这一主题，国内外的高校对工程制图课程设置、教学模式、教学内容和方法等进行了广泛研究。如从上世纪80年代末美国就开始研究有关教学改革问题，并形成了现代工程设计图学的教学新模式。北京航空航天大学创建了以设计和三维为核心的现代工程设计图学（MEDG）的新课程体系。
工程图学课程是学生入学后接触的第一门技术基础课，为了便于学生的学习、理解、有利于读图、制图、造型设计的能力的培养。从一开始就引入了分段式教学模式，在第一阶段，即以传统图学课程为主的阶段；应注重构型、表达、制图和读图能力的培养；在第二阶段，即CAD教学阶段，在CAD教学阶段，很多高校缺少实际应用的训练，同时二维CAD与三维CAD分开授课。但从目前实际工程应用情况看，更多的用户是将二维设计与三维设计共同应用于工程设计当中。
可见，在新的教学体系当中，首先应将传统二维CAD技术、三维CAD技术有机地结合在一起，形成一个集CAD二维设计及CAD三维设计的新教学体系。同时以应用技能为核心，注重实践教学环节，探索出一套适应社会需求的人才培养方案。
二、人才培养中的CAD教学现状
在二维CAD方面，绝大多数学校开设了该课程，其中90%的学校开设了二维AutoCAD，也有些学校开设了CAXA等软件。但大多停留在基本指令的讲解及简单图形的绘制，缺少实际图样的绘制，这也就使学生进入企业后要重新学习该技术，造成教育的浪费。
同时在二维CAD的实际应用过程中，AutoCAD系统成为图板的代替品，设计人员借助CAD来摆脱传统的手工制图，将工程设计图的绘制提高到一个相当高的水准，大大地提高了绘图效率和质量。但CAD系统的深层次应用不到位，不能对设计意图进行捕捉，不能表达或提取完整的技术和生产管理信息，不能为设计人员提供设计过程的指导，不能提供其生命周期的各个阶段中的各种实践经验、专家知识以及其他相关的信息。
中国制造业信息化2010年度报告，我国中型制造业企业中，应用二维CAD的已超过90%，但其中结合使用三维CAD＼CAPP＼PDM的企业只有34%，随着技术的发展三维CAD技术会在企业中应用将越来越广泛。
所以三维CAD的实体造型、基于特征造型应引入教学中，尽管也有许多高校将三维CAD引入制图教学中，但最终的教学效果只是提供一个三维演示，怎样将三维CAD与传统的二维CAD有机融合，形成一套成熟的培养适应社会需求的产品设计师的教学方案，目前还存在很多问题。
三、面向应用型人才培养的CAD教学研究
1.CAD课程教学的内容和结构体系
建立一套科学合理的课程体系，是顺利实现教学理念和目标的前提与保证。以我校机械类44学时CAD教学为例，原CAD课程教学主要侧重于二维命令讲解和单项上机练习，其内容和结构体系如表1所示。
表2：CAD课程原内容及结构体系
此教学结构体系，内容相对独立，缺少综合训练。不注重实际应用，缺少三维设计内容。结合制图课的整体教学特点，确定新的CAD课程的内容和结构体系二如表2所示。
该课程体系包括基本知识和技能、上机训练及设计实践等三个模块。基本知识和技能包括计算机绘图基础和三维实体造型方法；上机训练分成专题训练和综合设计两个模块，其中的综合设计是两个开放性的实践专题。
表2：CAD课程新内容及结构体系
2.CAD课程教学方法的实践
与以前侧重于命令讲解和单项练习的教学体系比较，面向应用的CAD课程教学方法有明显的特点。
（1）从机件的绘制入手综合练习平面图形的绘制、编辑及尺寸、文本标注等相关内容。大多数CAD教材都是从命令的用法讲解人手，教学过程中用近l/2的学时比例介绍常用的绘图、编辑、尺寸标注及图层、图块及文本等基本命令和基本操作。当完成一个单元的教学内容后，再进行综合练习。这样教学使得命令的讲解与练习都是单个进行的，没有及时与绘图实例相结合，学生往往只能做到能听懂、会练习，但到真正绘制完整的部件和零件时，却不能根据实际条件灵活运用已学过的命令。造成这种情况的主要原因就是由于讲课时没有结合实例，学生听课积极性不高，练习时也缺少兴趣，教学效果不是很理想。实践证明，这种手把手从零学起的方法并不适合高校在校学生，因为学生在CAD课程学习之前，已经系统地学习了工程图学的基本知识，对投影理论和表达方法有了比较深刻的理解，并经历过手工绘图的训练。所以新体系一开始就从机件入手，结合平面图形绘制及编辑命令，以及常用的精确绘图方法，直接绘制机件的视图及剖视图等。将平面图形表达、尺寸及技术要求的标注等内容综合讲解并进行上机练习。这样做不仅效率上能够事半功倍，而且知识体系上能够融会贯通。
（2）增加三维实体造型的内容。传统的机械设计及制造过程是以二维图形为核心的，所以三维图形在教学及应用中始终起辅助作用以至于许多学校对三维CAD技术只是作简介。但随着信息技术与传统工业日益结合，三维实体造型设计方法将逐渐普及。这就要求工程技术人员要全面，掌握CAD/CAE/CAM一体化技术。所以对于现代CAD教学，必须向学生传授新技术、新观念，以培养学生现代工程设计的基本能力。新课程体系大幅增加了三维CAD的教学内容，主要讲解三维实体建模的方法，包括三维实体命令的运用、二维对象的拉伸与旋转等。同时介绍特征造型、曲面设计、动画模拟及仿真功能等，并通过综合设计阶段进行专题实践。
（3）面向应用的专题实践。这一过程可与零件及装配体测绘结合起来，将原来单一的模仿画图转变为综合设计实践专题的训练。通过两次有针对性 的设计专题，要求学生以真正的设计者的角色去完成任务，包括徒手图绘制、CAD三维建模、CAD平面图绘制等任务。采用共同讨论、分组研究、自学为主等开放性学习方式。主要目的是让学生运用所学知识解决实际问题，强化学生对工程产品设计阶段的理解，培养现代工程设计能力。
四、结束语
CAD不应仅用于辅助绘图，而应充分发挥其辅助设计的作用。而现代及未来设计方法是从三维模型开始至三维产品结束的一个全三维过程。教学实践表明，该教学方法，学生听课的主动性明显提高，扩展了学生的学习方法和思路，锻炼学生了的动手能力和团队协作能力。总之，应用型本科CAD课程的教学改革与实践是一个长期的过程，教师需要不断丰富自己来推进这一过程。
[参考文献]
[1]陈新，李平，修立威.基于“设计”和“三维”的AutoCAD教学研究.黑龙江教育学院学报.2008（07）.
[2]焦永和，张彤，陈军.近两年我国高校图学教育现状的调查与研究[J].工程图学学报，2006.
[3]郭士清，龙泽明，姜庆昌.应用型本科机械CAD/CAM教学研究与实践[J].长沙铁道学院学报（社会科学版）.2009（04）.
课程与教学研究范文3
关键词：烟草工程；卷烟烟气化学；教学方法；教学实践
《卷烟烟气化学》是烟草工程专业的核心专业课之一，内容涉及烟草原料学、烟草栽培学、烟草调制学、烟草化学、卷烟工艺、烟叶发酵陈化等内容，包括卷烟烟气的形成及其理化性质、烟草的化学成分怎样影响卷烟的品质、烟气中有哪些危害成分以及降低卷烟危害有哪些途径和低焦油卷烟设计原理等内容，涉及的知识面较宽，知识点繁多，知识层次复杂，实践性和应用性强。我们在教学中尝试了卷烟烟气化学课程的教学方法与实践，现将卷烟烟气化学课程教学方法与实践进行探讨。
一、课程体系的研究与实践
《卷烟烟气化学》课程是一门比较新的学科，并且每年都有大量文献报道有关烟气的内容，但目前专门教材也只有一本，是2002年郑州轻工业学院编写的《卷烟烟气化学》。该教材部分内容已经陈旧，不能使学生了解最新的动态。所以教学过程中需要查阅大量文献，不断更新内容。而这门课程计划学时只有30学时，并且现在是我校国家级精品课程《烟草化学》的一部分，学生无法系统全面地掌握这门课程所要求掌握的内容，所以其课程体系需要认真讨论，科学构建知识体系，使学生在有限的学时内能更好地学习、掌握应具备的基础理论、基础知识和基本技能。烟草行业是一个比较特殊的行业，而开设烟草专业的高校相对较少，郑州轻工业学院的烟草工程专业也是国内比较有名的本科专业之一，学生就业直接面对烟草行业，就业面相对较窄。所以需要通过对卷烟企业需求专门人才进行详细的调研，如需要的相关烟气分析人员应该掌握哪些基本知识和基本技能，对仪器的熟练程度如何，对烟气成分的分析、烟气中的有害物质的分析方法是否了解等等，从而分析烟草工程专业学生学习《卷烟烟气化学》课程应掌握的知识范围，认真讨论，解决内容多、知识面广的问题，达到了解一般，掌握重点，突破难点的目标。
二、教学内容的研究与实践
随着人们对卷烟烟气危害程度的认识，烟气的指标也是在不断进行变化，如烟气焦油量的变化就是随着年代的变化，卷烟标准对盒标焦油量的限制也是在变化的；还有对烟气常规成分分析时的平衡湿度，新的标准也是有所变化的，此类的例子还有很多。对于这些知识如果不加更新，不去查阅新知识，就会对学生产生误导。在实际教学过程中，广泛收集国内外21世纪的最新研究成果，包括新理论、新知识、新技术、新方法，进行归纳整理、合理筛选，作为教学内容，解决知识理论陈旧、技术落后的问题，以达到少而精、概念清楚、理论先进、知识成熟、理论联系实际的目标。
三、教学方法的研究与实践
教学方法是构成教学活动的主要因素之一，是教学过程中的一个重要组成部分，直接关系着教学工作的成败、教学效果的好坏和教学效率的高低。教学方法是完成教学任务的必要条件，也是提高教学质量的重要保证，因此，在教学中选用科学的教学方法至关重要。根据卷烟烟气化学课程的教学目标、教学内容，运用多媒体互动教学、讲授与讨论相结合、理论教学与实践教学相结合、课堂与课外相结合、校内与校外相结合，引导学生利用网络资源学习，解决了卷烟烟气化学解决了教学方法单一的问题。运用多媒体技术进行互动教学，可以有效增加讲授信息量，并结合大量的图片、数据、表格等，有助于激发学生的兴趣，加深学生对知识的理解。如卷烟燃烧时的温度分布结合图片一目了然，烟气由什么物质组成，每种物质的含量等用表格列出，简洁易懂。在授课过程中，讲授法是课堂教学中最主要、最常用的方法之一。教师通过语言向学生系统连贯地传授知识、技能，能够理清思路，突出重点、难点和关键点。讲授的同时，可以适时向学生提出问题、进行讨论，进行互动教学，这样可以引导和促进学生学习。如给学生讲授烟气中有哪些害物质及其这些有害物质对人的健康的影响时，引导学生先讨论，后回答问题，调动了学生的积极性。在理论教学的过程中，实践教学环节仍然少不了。实践教学在教学中的地位十分重要，在加强学生素质教育、培养学生创新能力及个性的过程中有着举足轻重的地位。实践能力的培养在课堂、课外、校内、校外都可以进行，可以贯穿于教学过程的始终。卷烟烟气化学实践教学校内课堂主要是在实验室完成的，如卷烟烟气分析的准备、烟气中总粒相物的测定、烟气总粒相物中水分和烟碱的测定，其目的是通过实践训练巩固和提高学生对知识的理解，培养学生综合运用所学知识、学会观察和思考、分析和解决问题的能力。课外教学实践可以让学生抽烟观察烟支在抽吸时是否旁通区最亮（说明抽吸时此处温度最高），主、侧流烟气的颜色变化情况（说明烟气气溶胶的颜色和颗粒的大小有一定关系）。校外教学实践主要是工厂实习，让学生参观企业的烟气分析室等。除此之外，学校的网络教学实施平台，也为教师提供了教学助手和工具，给学生提供了探究平台。教师可以充分利用学校的网络资源，把所学课程的相关内容如教学大纲、教学计划、电子教案、课件、习题等有关素材放在网上，实现资源共享。教师鼓励和引导学生课外利用网络资源学习，学生利用网络查阅卷烟烟气化学的相关知识，更加全面了解和巩固专业知识。另外，学生还可以针对学习中遇到的问题给老师留言、提问，教师进行网上答疑，师生交流呈现双向互动性，突破了教学的时空限制，具有灵活性，极大地激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果。
四、结束语
卷烟烟气化学课程组教师经过不懈努力和研究实践，大胆改革课程理论体系、教学内容和教学方法的实践教学，积累了丰富的教学经验。在教学过程中运用各种各样的教学方法进行教学，引导学生利用网络资源学习，对于培养卷烟烟气化学分析方面人才具有重要意义。
参考文献：
[1]汪耀富，刘国顺，时向东，等.产学研结合，促进烟草学科教学和科研跨越发展[J].高等农业教育，2005，（3）：63-66.
[2]李佛琳，赵正雄，杨焕文，等.适应新形势下烟草行业人才需求的思考[J].高等农业教育，2008，（4）：51—53.
[3]黄道颖.寄情烟草，让行业优势更加突出——郑州轻院产学研工作纪实[J].河南教育（高校版），2006，（9）：52-53.
[4]陈刚，许传华.重视实践教学环节，提高课程教学质量J].合肥工业大学学报（社会科学版），2000，14（2）：72-74.
[5]胡建华.大学教学改革与创新型人才培养[J].中国高等教育，2009，（9）：43—44.
[6]陈波，孙冰雷.谈网络教学实践与探索[J].吉林省教育学院学报，2006，22（9）：29—30.
课程与教学研究范文4
关键词：信号与系统 教学改革 实践教学
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098x（2014）01（a）-0164-02
1 我校信号与系统教学现状
《信号与系统》是我校电子信息工程、通信工程、电子科学与技术等电子电气类专业本科生的专业基础主干课程，其中的概念和分析方法广泛应用于通信、自动控制、信号与信息处理、电路与系统等领域，又与工程实际有着密切联系，目前许多高校研究生入学考试专业课中都包含有该课程内容。该课程以《高等数学》、《电路分析》及《复变函数》等课程为基础，同时又是学习后续《数字信号处理》、《通信原理》等必修课的基础课程，在教学环节上起到承上启下的作用，其教学质量的好坏直接影响到学生对信号和系统的时频分析掌握，关系到后续课程的教学质量。该课程由于对数学有一定要求，理论性较强，概念抽象，公式多，学时少，所以一直存在“学生难学，教师难教”的问题，学生在学习过程中很容易钻牛角尖，对内容也不是很理解。在理论教学过程中往往容易围绕着数学推导进行，而忽略课程与实验相结合的教学方法。如何提高学科的效果，看老师对学生的了解。作者从事这门课程教学九年，依托我校广东省名牌专业电子信息工程专业、中央与地方共建电子资讯工程基础实验室信号与系统实验室这个平台，对信号与系统课程的教学内容、课程体系和教学方式上进行了调整，不仅提高了学生的学习兴趣，而且教学效果也是突出。
2 运用多种教学方法和现代教学手段，提高课堂教学，提高教学成果
2.1 采用多媒体手段授课，提高学生学习兴趣
信号与系统涉及很多公式、推导繁、概念抽象且不易理解与掌握，利用现代多媒体手段教学，将各种技术组合在一起，用计算机色彩、动画、视频、等有效地结合起来，形象的展示在学生面前，从而提高学生的学习兴趣，也提高课堂效果，让学生更容易记住并理解所学的内容，多媒体教学带给学生的既有量的积累，也有质的飞跃[1]。
2.2 突出物理意义，淡化其数学推导，注重基础课与后续专业知识点的结合
该课程涉及傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换及Z变换等内容，学生感到内容多且关系复杂，因此在推导公式时，一定要注意将公式的来源讲清楚。另外，同学们也注意到傅里叶变换、拉普拉斯变换的性质大多是相似的，可大学生不明白是什么道理，他们心里有所疑惑，但如果让学生理解傅里叶变换、拉普拉斯变换的共同前提就是正交变换，这两个变换性质相似的根源是它们都是以指数函数为完备正交集的正交变换，只是指数的取值不同而已。这就是从全局上把握所学知识中最本质的东西，即寻找事物的共同点，从而起到事半功倍的效果[2]。
注重基础课与后续专业知识点的结合，例如在讲授信号与系统概念的过程中，引出通信系统和控制系统以及稳定性等概念。使学生用辩证发展的思维看待基础课程中知识的学习，形成发散的思维；使学习的知识构成有机的整体。有利于学生对后续专业课程的学习和培养学生的能力。
2.3 利用网络平台，建立信号与系统课程网站
教学网站是网络课程有效的载体和支撑平台，是网络课程的最佳的表现形式。网络课程的教学网站是学生自主学习、个性发展、教学互动、学习交流、信息反馈、自我评价的重要平台，对于实现传授知识、培养能力、提高素质的协调发展将起到重要作用。为了提高信号与系统的教学质量，本着便于学生学习课程内容、查阅教学资料原则，利用软件Dreamweaver设计和建立了信号与系统课程网站。该课程网站包括电子教案、作业习题、试卷样题、实验指导、课程复习、教学动画等等学习资料，又包括供同行参考用的课程介绍、教学大纲、教学计划、教师介绍等教学资料。让学生边学习、边实践、边研讨。通过相关连接把最新的发展、方法、概念、技术、器件展示给学生。网络化的学习环境能改善学生“死读书，读死书”的状况。
2.4 利用Authorware工具软件，研究和开发信号与系统多媒体教学系统
信号与系统多媒体教学系统以Authorware为开发平台，综合运用图像、文本、视频、音频等结合在一起，把抽象东西形象的表现出来，以大量视听信息、高科技表现手段来冲击学生的思维兴奋点，加上虚拟现实技术和图形、图像、三维动画使教学内容表现得丰富多彩、形象生动，让学生通过多个感觉器官来获取相关信息，提高教学信息传播效率，增强教学的积极性、生动性和创造性，从而有效地提高《信号与系统》课程的教学质量，在今后教育教学中势必发挥更大的作用[3]。
2.5 开设综合性实验
依托专业实验室，利用现有仪器设备，结合教学内容开发综合性和设计性实验，学生以团队合作的方式积极参与综合性和设计性实验，描述自己的方案并与其他小组讨论。通过开设综合型实验，不断开阔学生思路，使其对现有的各类信号与系统原理和方法有较全面的认识，提高学生综合分析和运用知识的能力。通过开设设计型实验，主要锻炼学生独立思考和解决问题的能力，拓宽就业渠道[4]。
2.6 利用MATLAB软件改进课堂教学
信号与系统课程中的理论和结论大都是经过数学推导得来的，对学生来说比较抽象、也较难理解，同时作业也具有较多计算量，单纯的笔算较为繁琐。MATLAB语言能对信号产生、信号关于时间尺度变换、卷积和相关等时域运算，傅里叶变换和拉普拉斯变换的频域计算，以及诸如调制、抽样定理、信号无失真传输、滤波器设计等一系列的关于该课程的概念理解和计算问题都可通过图形建模、数值计算使之具有可视化功能。因此，课堂上将多媒体教学与MATLAB图形和动态演示结合起来，会使得课堂教学更加直观、生动、紧凑，使学生易于加深对课堂抽象概念的理解，巩固课堂上所学的理论知识，帮助他们很好掌握信号课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法[5]。
2.7 注重对学生知识运用能力的考核，重构考核评价体系
为了加深学生对课程知识的学习和掌握，注重对学生知识运用能力的考核，重构考核评价体系。课程考核成绩，由期末考试成绩与平时成绩综合评定。该课程期末考试成绩占总评成绩的50%（以前为70%），平时成绩占50%（以前为30%）。平时成绩考核内容包括对学生课堂考勤、随堂测验（至少三次）、课程作业、实验成绩等的综合评定。通过两年的考核实践，学生普遍认为通过平时测验和加大平时成绩比重，有利于学生平时对知识的积累，可以有效避免部分学生期末考试前临时抱佛脚的心理。
3 结语
信号与系统作为专业基础课能够在培养学生的工程能力和素质方面发挥相当的作用。通过九年来对信号与系统的教学和教学经验的积累，本文论述了采用灵活的教学方法和手段培养学生的创新能力；突出物理意义淡化其数学推导、注重基础课与后续专业知识点的结合；利用网络平台建立信号与系统课程网站；利用Authorware工具软件研究和开发信号与系统多媒体教学系统；开设综合性实验；利用MATLAB软件改进课堂教学；注重对学生知识运用能力的考核，重构考核评价体系等七个方面对《信号与系统》课程和教学内容体系改革和整体优化研究与实践进行了探讨，提高信号与系统的教学质量，为学生们学习后续专业课打下扎实的基础。
参考文献
[1] 胡金敏，谢双维，丁振军.工程光学教学中培养学生创新能力模式探析[J].中国成人教育，2010（2）：151-152.
[2] 马红梅，，黄成玉.提高《信号与系统》教学质量的探讨[J].高校理科研究，2010（3）：480-480.
[3] 郭婧.运用现代教学手段，改进工程光学教学[J].中国现代教育装备，2010（1）：57-59.
课程与教学研究范文5
关键词：信息与计算科学；计算机类课程；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）29-0237-02
信息与计算科学专业是教育部在1998年颁布的一个新专业，教育部调整了数学学科专业的数量与名称，将原来的七个专业合并为两个专业，即数学与应用数学专业、信息与计算科学专业。信息与计算科学专业是以信息领域为背景，数学与信息管理相结合的交叉学科专业，该专业培养的学生具有良好的数学基础，能熟练地使用计算机，初步具备在信息与计算科学领域的某个方向上从事科学研究、解决实际问题和设计开发有关软件的能力[1]。信息与计算科学专业涵盖或涉及了信息科学、计算数学、运筹学和控制论四个主干学科。由于信息与计算科学专业成立时间短，全国各大专院校的信息与计算科学专业在课程设置上还存在一些问题，本文就专业课程设置中计算机类课程的设置和教学策略等方面阐述自己的观点。
一、信息与计算科学专业计算机类课程的设置
信息与计算科学专业培养计划的制定是依据该专业的课程体系、教学内容和课程结构的，培养计划包括学生的理论课程、实践课程和毕业设计等内容。目前有很多人认同这样的观点：信息与计算科学专业是以计算机知识、数学知识和网络知识三者相融合的一个专业，所以该专业在教学内容的设置上和计算机科学与技术专业、计算数学专业应有一些本质的区别，而不是简单的“一部分数学课”+“一部分计算机课”+“一部分管理科”+“其他部分课程”的组合。在教学过程中，教学内容应满足企业和社会用人的实际需要，并且要体现计算机网络和数学等知识的特征。
根据2003年《信息与计算科学专业教学规范（试行稿）的说明》要求培养出的信计专业学生：（1）具有良好的数学基础，掌握信息与计算科学的基本理论和基本方法；（2）具备熟练的应用计算机（包括常用语言、工具及专用软件）的基本技能，具有较强的算法设计、算法分析与编程能力；（3）能运用所学的理论、方法和技能解决信息技术和科学与工程计算中的某些实际问题[2]。而计算机正是利用数学理论解决实际问题的必备工具，因此做好计算机类课程的教学对加强学生专业素养的培养尤其重要。因此，信息与计算科学的专业定位与计算机科学技术专业是有区别的，信息与计算科学的专业应突出现代计算工具和信息技术的课程设置。国家教育部规定信息与计算科学专业应开设一门程序设计语言，但具体开设哪门高级语言没有规定，所以各大高校都根据自身的需求和发展，开设了C语言程序设计、Java语言程序设计、VC++等课程。第二学期开设了C语言程序设计这门课程，通过C语言结构化编程思想的学习，使学生掌握基础的语法知识，理解系统内部的细节，更有利于比较结构化和面向对象编程思想的不同，为学习面向对象编程语言打下基础，第五学期和第六学期，分别开设了VC++和Java这两门目前在广泛应用的程序设计语言，使学生掌握目前流行的面向对象程序设计语言。对于计算机类专业基础课，开设了离散数学和数据结构两门课程。在课程设置上面，尤其要注意课程之间的连续性，在课程的安排要有效衔接。例如，离散数学是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科，主要是研究基于离散量的结构和相互间的关系，是程序设计语言、数据结构、操作系统、数据库等必不可少的先行课程。因此，在制定教学计划的时候，一定要充分考虑课程之间的连续性，达到预期的教学目标。对于计算机类专业课，我院开设了数据库原理、软件工程、计算机操作系统、图像处理。
二、计算机课程基本理论和实际应用紧密结合
在信息与计算科学计算机类课程的授课过程中，要结合教师的项目经验，将理论和实际应用紧密联系起来，达到学以致用、事半功倍的效果。有些教师在授课时只讲教材中的内容和基本理论，而对产生理论的历史背景和应用领域知之甚少，导致了理论和实际脱钩，学生不知道学习这门课程的目的，也不知道怎么样应用，逐渐失去了学习的兴趣。因此，在讲授理论课程的时候，把理论和实际问题结合，扩大学生的知识面[3]。例如讲授高级程序设计语言类课程的时候，教师可以结合自身的项目经验，用目前流行的软件作为辅助平台，向学生讲授曾经开发过的项目。例如，利用VC++和SQLServer数据库，给学生讲解酒店管理系统，通过实际案例的演示，逐步启发学生学习计算机类课程的兴趣。
在计算机类课程的教学过程中，要求教师有一定的实际项目经验，这就需要有一支具有丰富理论知识和实践经验的教师队伍。支持和鼓励计算机类教师参与企事业单位的实际项目，提高自身的实践能力，掌握更多的素材，积累经验；鼓励教师继续深造，加强中青年教师的培养，可以让有经验的教师以老带新。
三、加强计算机类课程的实践教学
许多信息与计算科学专业教师只是强调该专业学生的数学基础而忽略了该专业学生的工科特点，计算机类课程的实践性很强，经过系统的理论学习，掌握一定的编程技术，但解决实际问题的时候，就不知从何处下手，因此，加强实践教学，强化动手能力，培养学生的计算机应用能力十分重要。但目前来看，实践环节的教学还存在一些问题。例如，不重视实践教学，有些课程没有单独开设课程设计，验证实验偏多，创新实验较少，实验效果不理想，实践环节与实际问题脱节[4]。鉴于计算机类课程实践环节的种种问题，急需对实践教学予以加强。
首先，要对实践教学加以重视，保证实践课程的学时，而且上机的课题不应该全是验证实验，还应该包含一定比例的设计性实验和综合性实验，另外，指导教师的数量和参加实践教学的学生数量之比应该在1∶15左右，不应该太小，最小也应该大于1∶20。其次，进行课程设计的时候，可依照课程的实际情况，多个同学组成一个开发小组，例如，进行Java集中周的时候，根据国家软件开发规范的要求，让学生去上机实践，开发课题可由教师精选，尽量贴近企事业单位的实际开发项目，在集中周期间，指导教师要为学生答疑解惑，指出学生在开发过程中的问题和不足，做到因材施教，给学生创造更大的学习空间，通过实训，加强学生的动手能力和团队协作精神，为今后就业增加砝码。再次，根据信息与计算科学专业的特点，加强学校与企事业单位的合作，建立实习实训基地，加强与本专业相关的企业、事业单位和培训机构的联系。
本科毕业设计是本科教学的最后一个实践环节，要求学生针对某一课题，综合运用本专业有关课程的理论和技术，做出解决实际问题的设计，是实现本科培养目标的重要阶段，是培养学生创新能力、实践能力和创业精神的重要环节，是学生综合运用所学知识与技能解决具体问题的体现。因此，加强毕业设计的过程管理，对提高毕业设计的质量有重要的意义。毕业设计所选题目尽可能的和生产实践相结合，每届题目的更新率要达到80%。过去，一般都是指导教师给出毕业设计的题目，由学生自由选择，学生的自由度不是很大，应该进一步进行毕业设计选题工作的改革，鼓励和允许学生进行自己拟定合适的毕业设计题目，选择老师对其进行指导，兴趣是最好的老师，感兴趣才有动力，学生自己选做自己提出的毕业设计题目一定会促进学生毕业论文质量的提高，也能促进指导教师的自我学习的积极性，增加指导毕业设计的竞争性。最后，答辩委员会对每一个学生单独答辩，且答辩时间不得少于30分钟。
综上所述，信息与计算科学专业中的计算机类课程设置要符合该专业的培养目标和要求，根据社会发展和用人单位的实际需求合理设置计算机类课程，在教学中，基本理论和实际应用紧密结合，充分发挥教师实际项目经验的优势，强化计算机实践教学，加强毕业设计过程管理，在教学过程中不断总结和改革，培养更多的实用型人才。
参考文献：
[1]，王吉波，王晓远.信息与计算科学专业计算机类基础课程设置研究[J].林区教学，2013，（5）：85-86.
[2]邢远秀.信息与计算科学专业计算机类课程教育浅析[J].吉林省教育学院学报，2013，29（2）：144-145.
课程与教学研究范文6
关键词 信息化教学 互动教学 建构主义
中图分类号：G424 文献标识码：A
1信息化教学设计理论概述
教学设计是一线教师需要不断思考和改革的重要课题，教学设计是在教学理论的指导下，基于教学对象（特定学习者）的特征，组织教学内容和教学资源，设计教学活动和学习环境，最终支持学习者有效达成学习目标的系统活动。教学设计以解决实际的教学问题为宗旨，是连接教学理论与教学实践的桥梁。
回顾教学设计的历史，一直可以追溯到杜威（Dewey，1900）提出的将学习理论与教学实践联系起来，建立“链接科学（Link Science）”的设想。进入21世纪，在新一代信息技术、建构主义和社会教育系统理论以及国际开放教育资源运动的影响下，翻转课堂（Flipped Classroom）、混合学习（Blending Learning或Blended Learning））、适时教学（Just in Time Teaching，JITT）等成为教学设计领域新的热门议题，其特点是强调以学习者的学习活动为中心，除了在教育系统内部组织教学资源外，更要利用信息化环境中优质的资源与服务支持学习者的线上线下学习和课内课外活动。
在此大环境下，随着信息化技术的蓬勃发展和广泛应用，信息化教学设计成为课堂教学改革的主要方向之一。信息化教学设计指的是运用系统方法，以学为中心，充分利用现代信息技术和信息资源，科学地安排教学过程的各个环节和要素，以实现教学过程的优化。应用信息技术构建信息化环境，获取、利用信息资源，支持学生的自主探究学习，培养学生的信息素养，提高学生的学习兴趣，从而优化教学效果。诸多优秀的信息化教学设计用事实证明了改革的必要性和重要性，本文是针对经贸英语课程开展的信息化教学研究。
2经贸英语课程教学现状及问题
当前高职院校基本都开设了经贸英语课程，大部分教学还是遵循传统的教学模式，学生学习效率和效果都存在较多提升空间。教学主要面临以下问题：
2.1学生英语基础知识薄弱
虽然经贸英语课程属于专业英语范畴，但是除了掌握专业术语与表达外，最重要的还是英语基础知识，这才是语言表达和应用的关键基石。但是高职学生在基础英语方面存在较多问题，从高职学生的大学英语四六级通过率可见一斑。商贸专业四级通过率不足50%，六级通过的人数更是凤毛麟角。从语言基础来看，大部分学生没有单词变形的概念，对最基本的句型也欠缺理解，所以，即使可以背诵翻译相关专业术语，也很难与外商沟通交流，不管是书面的还是口头的，均存在相当难度，更不用谈用英语交流的信心了。
2.2教学内容陈旧形式单一
经贸英语课程使用的教材虽然都是高职专用，但是从内容和结构上来看，都是大同小异，基本以外贸流程为线索，开篇介绍外贸定义、总流程，再分解过程。教材课后再附上传统考试的习题，比如单选题、填空题、判断题等等。在授课过程中，很少有教师会思考补充教学资源，因为就教学内容量来讲，教材包含的已经足够多了，习题库也很丰富。但是，这样的教学内容是否能激起学生的学习兴趣，是否能达到人才培养的目标，实在是一个值得商榷的问题。单一的教材、单一的练习，很容易产生疲劳感，而且，传统应试的习题早已显露弊端，对学生英语应用能力的提高并没有太多效果。
2.3教学模式传统方法固化
常用教学方法和手段主要是多媒体课堂，有些院校还有语音教室，教师讲课内容主要通过PPT展示或广播，课后以教材习题为主，也有英语专题汇报等练习。这是目前最常见的教学模式，这种模式基本固化，专业老师讲授也得心应手，但是最大的弊端是缺乏与学生的互动，导致课堂成为极少数成绩好的学生的表演场，大部分学生只要安静混时间，就可以蒙混过关，考前再突击一下，争取60分低空分过。同时，学生学习兴趣和积极性都不高，课堂参与程度低，也就是说，教学效果并不乐观。
3外贸英语课程信息化教学设计
针对以上问题，在教学实践基础上，结合信息化教学理念，并遵循建构主义教学理论，本人对该课程信息化教学提出了以下设想：
3.1建设信息化教学资源
教学内容是一门课程的灵魂，经贸英语课程的教学目标在于培养学生英语应用能力，了解经贸常识与当前热点问题，培养学生独立思考和创新精神。基于此，教学内容要注重时效性，并符合当前教育的新潮流。信息技术的发展已经让教学模式产生了巨大的变化，现在的学生如果想要获得某种专技知识，甚至不用来学校，通过网络开放课程，就可以自主学习。
鉴于此，本课程需要整合各类教学资源，包括网络课程资源、慕课资源等，及时补充最新经贸咨询，并合理分解内容，制作微课视频，采用活泼又严谨的风格介绍章节要点。同时采用翻转课堂理念，让学生在课前观看微课视频，课内加强技能训练。此外，还可以利用免费网络资源，比如开发微信公众号，将教学要点、课前课后任务等通过图文、语音等形式广播。在此基础上，还可以逐步开发慕课，利用现有的成熟的慕课平台开展教学。有条件的院校还可以独立开发慕课平台，当然这种方式牵涉面较广。
各院校教师可以根据目前自身情况，选择合适的阶段展开教学改革，逐步完善信息化教学资源。完整的信息化教学资源应当具有教学、互动、考评等功能。
3.2增强教学互动性质
针对当前课程教学缺乏足够互动性的问题，本人通过实践，总结了以下几种方法：
3.2.1善用微信公众号
微信公众号有许多免费功能可以为我们教学所用，除了每天可以群发一条图文、音频信息外，还可以设置关键词回复、自主菜单设置、私信回复、投票、音乐相册等功能。教师可以充分利用这些功能，展开教学设计，与学生增强互动。
课堂内，可以要求学生将问题答案直接通过手机，通过公众号消息回复，发送到公众号后台，并在大屏幕实时展示；课后，还可以设计语音题，比如要求学生就某一主题发表观点，并将语音发送回平台，教师可以通过私信方式与之互动；合理应用投票功能，让学生更有参与感，比如可以决定某期主题、评选最佳发言人等等。
以上实时的师生互动对老师的时间要求太高，只能在部分教学环节采用，但是学生与学生的互动设计方面可以多下功夫。
3.2.2采用视频形式任务
现在是个人自媒体时代，学生都喜欢自拍，制作微视频，教师可以充分利用这些心理，改变任务的形式，多采用视频或图片等形式上交最终任务。比如： 布置任务“请用英语就跨境电子商务对传统外贸的影响发表观点，拍摄3-5分钟的演讲视频”，收到学生提交的视频后，选择部分或全部视频，在网络课程平台或其他平台，组织学生观看并点评。这样既可以保证每个同学认真参与任务，这也是师生、生生互动的一种有效手段，可以极大地提高学生学习的热情。
3.2.3制作微课完善慕课
现在已经有许多成熟的慕课平台开发了较多互动的功能，比如论坛、视频内题目等等。慕课建设需要大量的资源，其中最基本的单元就是微课，有了大量视频资源后，就可以在慕课平台开发适合课程的互动功能。比如在视频中插入问题，包括选择、判断等题型，虽然不是实时的师生互动，但是人机互动也能让学生有一种成就感，而且也可以监督自主学习的过程。
3.3设计过程性考评方案
结合本课程的教学目标，包括知识目标、技能目标、素质目标，考核也要体现对三者的重视，并注重过程。根据以上信息化的教学设计，考核过程也可以加入相信的信息化手段：比如，观看微视频的时间、视频作业的质量、作业质量的投票结果、音频作业的完成时间和质量等等。这些过程性考评结果还可以通过图表的方式直观展现排名、完成进度情况，让学生在学习的每个阶段都能看到自己取得的进步，并与其他学生对比发现自己的不足。
4结语
信息化时代给了我们诸多选择和挑战，如何选择合适的工具和手段，设计适合课程的教学方法，需要全体高职教师的共同探讨。本课程的信息化教学设计选择了我们平时常用的工具比如微信、手机，也探索了高要求的微课、慕课制作等途径，希望能为本课程教学提供值得借鉴的地方。
参考文献
[1] 王冬梅.基于网络环境的外贸英语函电多模态互动教学模式[J].湖北广播电视大学学报，2014（9）.
[2] 张佐成，陈瑜敏.多模态话语分析三大理论方法述[J].中国英语教育，2011（1）.
