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实验课程设计范文1
一、实验教学在金融数学专业培养中的地位和作用
金融数学,是利用数学理论与工具定量分析金融市场上风险资产的交易,以揭示金融学的内在规律并用以指导人们进行投资管理的一门学科,它是最新发展起来的一门交叉学科,数学与金融学的交叉[1]。1952年,马柯维茨(Markovitz)的均值方差投资组合理论第一次用均值、方差等数学理论和工具探讨了以何种投资方式使投资人收益可能最大的问题,具有重大的理论与实践意义。随着金融数学近半个世纪的不断发展与完善,人们逐渐意识到金融数学是 “国际化金融” 的重要组成部分,是研究金融领域复杂问题至关重要的工具。金融数学在中国和世界金融市场有着巨大的应用前景[2,3]。在高校教学中,金融数学课程主要是运用概率论、随机分析以及数值计算等数学方法处理银行、保险、股票、期货等领域的问题,如证券投资、寿险精算、风险控制、保险理财等[4]。
实验教学在金融数学专业本科生培养中起到知识和技能的承接的作用,是学以致用,数学理论与实际应用相结合的关键环节。通过实验教学,学生可以进一步吸收消化数学和统计学科相关基础知识,转化成自己的专业理论基础,同时可以锻炼自己的动手能力,培养独立思考和解决实际问题的能力,为将来实践操作打下坚实的基础。
广州大学金融数学专业的课程设置,主要参考了国内各大高校相关专业设置,传统上还是以理论课程为主,除了数学基础课程,还有多元统计分析,回归分析等专业基础理论课,而实践操作性的课程相对缺乏,数学模型实验课缺乏本专业针对性。因此,我们针对广州大学地方高校的特点和专业特色,结合用人单位的需求,适当增加了若干实验课程,如计算机编程语言,统计软件和数理金融实验等。金融数学由于其交叉学科的特点,十分重视数学理论与应用的结合。因此在完成数学专业课的基础上,开设了很多实验课程,包括数学模型,统计软件,数据库,程序设计语言等,涵盖了证券投资模拟软件,统计建模分析软件,会计模拟软件等上机实际操作模块。这些实验课程是理论与实际的有机结合,有效地衔接了数学与金融学两大不同类型的课程,集中体现了金融数学交叉学科的特点。做好实验课程建设,强化实验课程教学的针对性和适应性,是金融数学专业本科生培养十分重要的环节[5,6].
几年的教学实践表明,这些实验课程起到很好的效果,大大增进学生的学习兴趣,并在理论学习与实践应用之间架起了一座桥梁。广州大学的学生有自己显著的特点,动手能力比较强。实验课程教学有助于广州大学学生的发挥自己的优势。
二、金融数学专业本科实验课程设计的若干指导原则
根据金融数学专业实验课程多年的教学经验和学生反馈,课堂评估等综合考虑,总结出实验课程设计应该遵循的若干指导原则。
(一)实用性原则。
这是实验课程设计的首要原则。实际应用是实验课的出发点和最终归宿,因此实验课程设计应该始终贯穿这一指导思想。实验教学是金融数学培养的重要环节,应根据因地制宜,因材施教的原则[7],合理取舍教学内容,重点突出应用性,把它们作为培养学生创造性的重要渠道。在概率与统计中有很多经典的分析方法,与迅速发展起来的计算技术互相结合,日益焕发出新的生命力,很多已经成了金融和其他应用领域必不可少的基本方法,如蒙特卡罗方法,回归分析方法,主成分分析和因子分析方法。然而在专业基础课上,学生主要学习了这些方法的基本原理和基本步骤,在遇到实际问题时还是无从下手,这正为实验课程留下很大的发挥空间。在课程设计上,我们把这些分析方法与一两个具体的问题相结合,贯穿到数据的整理,计算和结果的分析过程,希望学生通过实际参与和具体操作,能够举一反三,熟练掌握有关统计分析方法及其实际应用。根据这一指导原则,我们设计了随机数的的产生,随机模拟计算方法,多元线性回归,方差分析,主成分分析和因子分析等综合性实验项目。
(二)趣味性原则。
增加实验课程的趣味性,可以大大提高学习的效率,并给学生留下深刻的印象,能够起到事半功倍的效果。而实验课本身具有很强的直观性,对于课程趣味性的开发有很大的潜力空间,这正是教师需要特别留意和加于关注的方面。因此,实验操作的方法和手段在严谨的基础上尽可能多样化,避免单一和过于详细的规定,给学生留下一定的自由发挥空间。在案例的选择上,要注意适用性和时效性,尽量选取学生比较感兴趣的新兴行业领域和热点问题,寻求专业性,针对性和学生兴趣的结合点。
此外特别是要注意挖掘学科本身的趣味性,让学生在生动活泼的气氛中潜移默化的接受严谨的态度和科学精神。概率论和统计学科是近年来发展迅速的新兴学科,具有很强的应用性,很多深刻的概念和原理都可以通过具体的图形来直观的展示。因此教师要充分发挥计算机作为辅助教学的手段,通过实验项目的设计把抽象的概念和规律转化成具体可见的结果,并启发学生去深入思考,同时结合采用分组讨论的形式,让学生重新去“发现”这些规律,引导学生积极主动的探索,在学习中获得成就感,养成自觉主动学习专业知识的良好习惯,以适应金融数学专业快速发展的趋势[8]. 金融理论不断更新,金融产品不断开发,金融理念不断发展使得金融业始终处于快速更新的状态[9-10]. 在实验教学中,我们要始终体现金融数学作为交叉学科的特点,通过潜移默化让学生接受新的学习理念.
(三)可操作性原则。
实验项目设计要考虑学生是否可行,容易操作,计算量是否适当,计算时间会不会过长,这些都需要自己先做一遍。对于那些计算次数过多的情况,教师可以对一些参数进行调试,减少计算量。有些较复杂的问题,可以通过化简来进行近似模拟,关键是抓住问题的本质,尽量避开繁琐步骤和重复操作。
此外要考虑到是否会出现一些意外情况。金融数学的实验项目经常都会涉及到随机实验,随机实验的特点是结果具有不确定性,并非每次操作都会出现相同结果,有时候可能会出现完全不相符的结果,甚至进入死循环,因此要充分估计到这种情况,采取一定的预防措施,及时终止,避免出现意外的状况。
(四)规范性原则。
实验目的和内容明确,实验步骤清晰有条理,紧扣主题,哪些要做哪些不做,都清楚的列出来。实验最后要能够得出明确简洁的结果,最好是能够对每个学生都个性化分派数据,这样每个学生都有不同的实验结果,可以确保每个学生独立完成实验项目。同时从返回结果的设计上,要让教师容易快速地判断学生的实验结果是否正确,可以在主要结果中附带返回一些辅助图表,辅助数据,以便于判断学生的实验方法和结果是否正确。此外,应该让学生做一些文字性的阐述,对实验过程和结果做进一步分析,从而判断学生是否正确的理解实验的原理,方法,便于教师评估本实验项目的教学效果。
三、金融数学专业本科实验课程设计案例分析
我们以实验课《数理金融实验(统计软件)》的几个实验项目为案例,阐述实验课程设计如何贯穿上述指导原则,取得较理想的效果。第一个案例是实验项目《统计计算基本原理》,本项目主要是用数学软件实现基本的统计分析和计算。实验的目的是:1. 领会方差分析、线性回归分析、假设检验等基本统计方法的综合运用. 2. 学会应用Excel 进行简单的统计分析. 要求学生通过本次实验能够了解方差分析、线性回归分析、假设检验的基本知识,熟悉Excel 基本操作. 实验内容和步骤主要有:
1). 学生使用 Excel 创建一组数据 x:1,2,…,25.
2). 教师给每位同学分配一组数据y:y1,y2,…,y25,学生在Excel 数据文件(实验数据一.xls)中按自己在班里的序号找到自己的一组数据.
3). 用 Excel 软件对数据进行简单的统计分析,求出y的均值、方差和中位数,以及x与y协方差和相关系数,将结果写在实验报告上.
4). 用 Excel 画出x与y 的散点图,观察x与y的函数关系,建立线性回归模型.
5). 应用 Excel 对数据x与y 作一元线性回归,如有必要,可对x进行函数变换后再回归. 将回归分析结果写在实验报告上.
6). 作回归方程的方差分析,进行显著性检验.
在本实验项目中,我们给每个学生分派一组数据,让学生进行基本描述统计分析和一元线性回归分析。实验结果应该包含:(1)基本统计量(均值和方差等);(2)回归方程;(3)方差分析表;(4)显著性水平;(5)显著性检验的结论. 实验步骤1-3是基本操作,主要侧重规范性,而实验步骤4-5是训练和考察学生的观察、分析能力,以及对线性回归方法的灵活应用。最后第6步是考察学生对于回归分析结果的理解和显著性检验。通过这些操作我们可以启发引导学生把线性回归方法应用到曲线拟合问题上,经过画图观察对原始数据进行适当的变换。更重要的是这样一些训练可以培养学生形成良好的分析处理实际问题的习惯:先做简单的描述统计,画图观察,有了直观印象以后再进一步做统计分析,数据统计分析要服从实际问题需要,充分发挥人的主导作用,避免生搬硬套和僵化的思维模式。
下面一个设计案例是《随机数的产生》,作为一个重要的基础性实验项目,是蒙特卡洛方法和随机模拟数学实验的基础。项目主要是让学生掌握随机数的产生方法,随机数的变换以及随机数分布的判断,理解不同分布随机数之间的转化关系. 实验原理是随机变量的函数的分布的导出;均匀随机数与其他分布随机数之间的变换关系. 本实验的主要内容有:
1). 产生一组服从[0,1]上均匀分布的随机数u:u1,u2,… u400 ;并构造另一组随机数 v:vi=Φ-1(ui),i=1,2,…,400,这里Φ为标准正态分布的分布函数. 画出v的直方图.
2). 产生一组服从正态分布 N(μ,δ2)的随机数x:x1,x2,… x400 ;构造另一组随机数y:yi=Φ[(xi-μ)/δ],i=1,2,…,400 . 其中μ和δ由数据文件:实验数据三.xls 给出. 同样画出 y 的直方图.
在本实验项目中,我们让学生熟悉基本方法以后,引导学生在做实验过程中来发现规律。通过分布函数及其反函数的作用,均匀分布随机数可以和任何其他分布的随机数相互转化,例如正态分布、指数分布等等都可以转化成均匀分布,反之亦然。这一原理是产生不同分布随机的重要依据,其证明方法在理论课教材中都可以找到,但往往没有引起学生的足够重视。在本实验项目中,我们让学生通过自己动手自己注意到这种现象。通过实际教学,我们发现学生对这种情况感到很好奇,很多人都来提问,互相自己也有很多讨论。这时候教师再来和学生一起探讨,重新“发现”背后的规律,可以大大增加学生的学习兴趣,同时给学生留下很深刻印象,能起到事半功倍的学习效果。
四、结束语
广州大学是国内创办金融数学本科层次教育较早的地方高校,已经走过十余年艰苦办学历程。现已初步形成了较为稳定的办学和培养模式,为地方银行、证券公司、保险公司、投资实业公司及财务部门培养了数以千计的金融数学人才。广州大学的金融数学方向经过十多年的发展,在课程设置的有效性、合理性,教材的选编,课程教学环节的有机设计,学生实践能力的培养等诸多方面作了积极探索,特别是理论教学与实验教学并重,两者互相促进,形成了自己宽基础、重实践的教育教学特色[6].我们相信,不断改进金融数学专业实验课程教学,积极探索实验课程教学新思路,必定会越来越好地为广州大学培养理论与实践相结合的全面的专业型优秀人才服务。
参考文献:
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[2] 陈国华,廖小莲,杨笃庆.数学与应用数学专业方向建设教学改革探索―浅谈在高校数学系开设金融数学本科专业[J]. 科技咨询导报. 2007,13:198-199.
[3] 郝华宁,孙晓群. 金融数学的教学与研究[J]. 辽宁工学院学报. 2004,2:98-99.
[4] 朱福国. 新建地方院校金融数学专业本科人才培养探讨[J]. 河西学院学报. 2009,25(2):109-111。
[5] 王达布希拉图. 金融数学专业课程体系分析[J]. 金融教学与研究,2011,3:78.
[6] 王达布希拉图,梁达宏,蓝国烈. 金融数学专业课程设置与人才培养质量分析[J]. 金融理论与教学,2014,3:125.
[7] 姜礼尚,徐承彪. 金融数学课程体系、教材建设及人才培养的探索[J]. 中国大学教学,2008,10:11-13.
[8] 孙群,张剑湖,李俊民. 数学专业设置交叉学科课程的研究[J]. 高等理科教育. 2007,2:29-31.
[9] 蒋海,刘少波. 我国金融人才培养模式改革研究[J]. 南方经济,2004,4:22-28.
实验课程设计范文2
大学物理实验(设计性实验)
实验报告
指导老师:王建明
姓 名:张国生
学 号:XX0233
学 院:信息与计算科学学院
班 级:05信计2班
重力加速度的测定
一、实验任务
精确测定银川地区的重力加速度
二、实验要求
测量结果的相对不确定度不超过5%
三、物理模型的建立及比较
初步确定有以下六种模型方案:
方法一、用打点计时器测量
所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.
利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.
方法二、用滴水法测重力加速度
调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面
重力加速度的计算公式推导如下:
取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:
ncosα-mg=0 (1)
nsinα=mω2x (2)
两式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,dy=ω2xdx/g,
y/x=ω2x/2g. g=ω2x2/2y.
.将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.
方法四、光电控制计时法
调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法五、用圆锥摆测量
所用仪器为:米尺、秒表、单摆.
使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t
摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得:
g=4π2n2h/t2.
将所测的n、t、h代入即可求得g值.
方法六、单摆法测量重力加速度
在摆角很小时,摆动周期为:
则
通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。
四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度
摘要:
重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值,随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北两极,重力加速度的值越大,最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况,在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器,仔细测绘各地区重力加速度的分布情况,还可以对地下资源进行探测。
伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动,用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间,他发现连续摆动的圣灯,其每次摆动的时间间隔是相等的,与圣灯摆动的幅度无关,并进一步用实验证实了观察的结果,为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。
应用单摆来测量重力加速度简单方便,因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质,即决定于重力加速度g和摆长l,只需要量出摆长,并测定摆动的周期,就可以算出g值。
实验器材:
单摆装置(自由落体测定仪),钢卷尺,游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线
实验原理:
单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆锥质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。
f =p sinθ
f
θ
t=p cosθ
p = mg
l
图2-1 单摆原理图
摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力,f指向平衡位置。当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为l,小球位移为x,质量为m,则
sinθ=
f=psinθ=-mg =-m x (2-1)
由f=ma,可知a=- x
式中负号表示f与位移x方向相反。
单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a= =-ω2x
可得ω=
于是得单摆运动周期为:
t=2π/ω=2π (2-2)
t2= l (2-3)
或 g=4π2 (2-4)
利用单摆实验测重力加速度时,一般采用某一个固定摆长l,在多次精密地测量出单摆的周期t后,代入(2-4)式,即可求得当地的重力加速度g。
由式(2-3)可知,t2和l之间具有线性关系, 为其斜率,如对于各种不同的摆长测出各自对应的周期,则可利用t2—l图线的斜率求出重力加速度g。
试验条件及误差分析:
上述单摆测量g的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的,否则将使测量产生如下系统误差:
1. 单摆的摆动周期与摆角的关系,可通过测量θ<5°时两次不同摆角θ1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内,验证出单摆的t与θ无关。
实际上,单摆的周期t随摆角θ增加而增加。根据振动理论,周期不仅与摆长l有关,而且与摆动的角振幅有关,其公式为:
t=t0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]
式中t0为θ接近于0o时的周期,即t0=2π
2.悬线质量m0应远小于摆锥的质量m,摆锥的半径r应远小于摆长l,实际上任何一个单摆都不是理想的,由理论可以证明,此时考虑上述因素的影响,其摆动周期为:
3.如果考虑空气的浮力,则周期应为:
式中t0是同一单摆在真空中的摆动周期,ρ空气是空气的密度,ρ摆锥 是摆锥的密度,由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关,当摆锥密度很小时影响较大。
实验课程设计范文3
该探索方向的目的为确定产品的灭菌剂量(SterilizationDose),即令产品达到灭菌要求的最小辐照剂量。实验过程分为以下几个步骤:选择产品,了解产品信息;获取产品样品;辐照产品;对辐照后产品进行菌检实验;对实验结果进行评价,确定灭菌剂量。
2产品剂量分布测定
该探索方向的目的为确定产品的剂量分布(DoseMapping),即在辐照容器内一定装载模式下产品所接受剂量的空间分布。实验过程分为以下几个步骤:选择产品,了解产品信息;获取产品样品;确定产品装载模式;布置剂量计;将产品装入辐照容器;辐照产品;测量剂量计得到剂量分布;找出剂量分布中最大最小剂量值及剂量点位置;计算常规监测点剂量和最大最小剂量的转换系数。
3探索性实验课程的实施步骤
探索性实验课程的具体实施可以分为“学生分组”“方案制订”“实验操作”及“报告编制”4个步骤。学生分组:将需要做实验的学生按比例分成多个小组,每个小组产生一个组长,由组长负责内部分工。方案制订:各小组在“产品最大可接受剂量设定”“产品灭菌剂量设定”以及“产品剂量分布测定”中选择一个探索方向。方向选定后各小组选择感兴趣的产品,了解产品信息和灭菌工艺,制订出实验方案。实验操作:各小组根据制订好的方案进行具体的实验操作,获得实验数据。报告编制:各小组分析实验结果得出结论,并编制正式的实验报告。由于每个学生小组选择不同的产品进行实验,完成一个探索方向只相当于完成该产品“性能鉴定”的一部分。对于能力比较强的学生,可以将多个探索方向组合起来,完成产品“性能鉴定”的多个部分或全部,这样可以提升探索的难度。
4探索性实验课程指导教师的职责
在辐射加工探索性实验课程的实施过程中,只有所有过程应由学生主导,才能实现“探索”的目的,培养学生的主观能动性和创新性。但这并不意味着该实验课程不需要教师来指导,指导教师的职责主要是为学生提供咨询、协调实验条件以及评价实验结果。这些工作非常重要,应当由有经验的、有责任心的教师来负责。
5结论及展望
实验课程设计范文4
论文摘要:通过对相关课程设计与开发能力在教育技术人才培养中核心地位的论证,总结出课程设计与开发实验中心在教育技术实验室中所起的作用—功能,并依此对课程设计与开发实验中心的组成模块做了大致的功能性分析.
课程建设是高学校深入开展教育教学改革、提高教学质量的重要环节.面对教育技术专业在全国遍地开花的景象,一个能够适应社会的前进和发展、体现自己特色的教育技术专业课程体系就成为各高校教育技术学科科研人员研究的重点.对于教育技术学科来讲,教学系统设计在教育技术理论中具有核心的地位,相应的课程设计与开发能力也应该成为教育技术专业学生能力培养中的重点能力的培养,离不开一个完善的实践环境.对于开发类课程来说,一个理想的实验室更是可以起到强大的支持作用.根据教育技术的学科性质及教育技术学实验室在高校中的地位,课程开发实验室的功能不仅仅是支持本专业学生的实验教学,它还要能够支持其它师范类专业学生的实验教学;同时还要具有科研功能,支持相应的课程建设研究仁作.由此,笔者提出了教育技术学实验室建设的一个分实验模块—课程设计与开发实验中心,用以支持与课程设计开发有关的教学和科研任务
1课程设计与开发实验中心的功能分析
结合AECT’94定义,教育技术有五大研究范畴即设计、开发、运用、管理和评价.而设计和开发的对象里面都包含一个重要的因素—教学系统,按照-I匕京师范大学出版社出版的2002年版《教育技术学》里的描述,教学系统开发和课程开发具有相同的理论基础,都要依据学习理论、教学理论所提供的基本原理,可以将教学系统引中为课程,课程的设计与开发在教育技术研究中同样具有核心的地位,针对教育技术人才培养来讲,课程的设计与开发能力培养更是重中之重.一切对学习过程和学习资源的设计、开发、运用、管理和评价工作都包含在对课程的设计与开发里面,因为一个完整课程的成型都少不了这五个方面.设计与开发技能具有实践性强的特点,除了一定的课程设计理论的讲授外,锻炼实际动手能力也应成为教学计划的一部分.
参照教育部高等学校实验教学指导委员会倡导的建设具有产学研功能的高校实验室的思想,结合本学科性质和教育技术学实验室在高校实验室建设中的地位,笔者认为,课程设计与开发实验中心应该具有四大主要功能:支持教育技术研究人员进行教育技术学专业课程开发、支持教育技术专业学生进行课程设计实验、支持师范类学生教学技能实验、支持学校开展精品课程建设.实现了这四大功能,才能真正实现教育技术实验室在高校实验室中应该发挥的作用,完成对本校教育技术学科发展的支持作用.在研究过程中,笔者还对西北师范大学、华南师范大学、北京师范大学、华中师范大学、东北师范大学、江西师范大学等六所国内开办教育技术专业较早的师范类院校的实验室建设情况进行了调研,发现这五所高校都设置了与课程设计相关的实验项日,成立了相关的配套设施,但功能不完善,除了华中师范大学成立了专门的教育技术课程设计实验室外,其它学校都将这些实验项目安排在微格教学实验室进行,目标定位在对学生教学技能的培养上,基本没有体现科研这一功能.综合以上分析,笔者将与课程设计有关的实验室统一命名为课程设计与开发实验中心,包括两个模块:课程设计与开发实验室、数字化微格教学实验室.
2模块系统分析
2.1课程设计与开发实验室
该分实验室土要具有两大功能:为教育技术人员进行教育技术学专业课程开发提供环境;为教育技术专业学生进行课程设计实验提供实践环境.
作为一门迅速“发展”起来的学科,当人们看到教育技术专业教育呈现繁荣景象的同时,也发出了许多反思性的声音,其中最显著的问题就是专业设置方面的问题,如一些高校设置庞杂的教育技术专业课程体系;教育技术专业课程体系老化和僵化;教育技术专业课程设置缺乏自身的特色等,这些问题不由得让我们感受到了高校教育技术专业课程体系建设的紧迫压力,这似乎成了目前各高校教育技术专业发展最急需解决的问题.教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高脾005] 2号)明确指出,高校课程建设要以加强师资队伍建设、改革教学内容、教学方法和教学手段为重点;以加强教学基础条件建设与课程评估体系为保障;通过系统的课程建设,达到有利于加强学生的自学能力,分析问题、解决问题的能力,促进教育教学质量不断提高.分析文件精神,不难发现,课程建设不仅需要一个强大的师资队伍,更需要完善的教学基础设施做保障.因此,作为教育技术实验室一部分的课程设计与开发实验室必须具有支持教育技术人员进行教育技术学专业课程开发提供环境的功能。
该分实验室的另外一个功能就是为教育技术专业学生进行课程设计实验提供实践环境它可以为教育技术专业大部分专业课或专业基础课提供综合性、设计性、研究性实验环境,为教育技术专业学生学生提供课程设计、毕业设计、各类计算机应用竞赛提供学习、研究、实验、培训及参赛的实验环境,培养学生高水平实验能力.
参考华中师范大学对课程设计实验室的功能定位,该分实验室可以承担三方面的实验任务:信息技术与课程整合研究;CAI课件设计与开发;网络课程的设计与开发.该实验室是一个教学与科研并重的实验室,不仅承担针对教育技术专业学生的课程设计教学任务,而且承担教育技术人员进行课程设计研究的任务,甚至可以利用这个环境开发一些可以投放市场的教学产品,真正实现实验室的产学研并进发展.
整个系统的组成要体现高度的资源共享性、充分的协作性,具备多媒体教学网的各种功能,方便教师进行个别化教学、小组教学和团体教学,各电脑终端连入校园资源中心和互联网.大致如下,硬件:多媒体计算机、服务器、防火墙等网络一设备;软件:操作系统、网络课程开发软件、课件开发软件、媒体素材处理软件等一系列课程开发所需的辅助应用软件.
2.2数字化微格实验室
微格教学是一种建立在现代教学理论和现代教学技术基础上系统培训师范生和在职教师基本技能的方法冈.随着以多媒体计算机和网络通信技术为代表的信息技术的发展,有效地实现信息技术与课程的整合成为现代教育技术促进教育改革所关注的重点,于是数字化微格实验室就成为了教育技术学实验室建设的一部分. 数字化微格教学实验室承担教育技术专业的教学设计实验和师范专业的教育技能公共课教学,以及为相关的研究工作提供支持.针对教育技术学专业本专科层次学生,其毕业后很有可能走上初高中教学工作岗位,这就对他们的教学技能提出了更高的要求,特别是能熟练地将信息技术应用到学科教学当中去.通过微格实验室提供的教学模拟环境及先进的现场录播设备,学生可以直接在教学实践中发现问题,进而解决在教学当中存在的问题.另外,微格实验室还支持相关信息技术与课程整合的研究工作,例如基于信息技术,对现代教育教学理念和方法论的研究;对基于信息技术教学的数字化评价的研究;基于课堂的网络教学研究;信息化教学的实验对比研究等.教师和学生都可以利用实验室进行现代教学的研究工作,为师生提供把书本知识转化为实践能力的机会,并且在实践活动中还能够培养学生的创新思维和精神.学生利用这块基地,进行自主学习和协作学习,自己制作课件,自己使用课件教学,充分体现了学生是教学过程中的主体.
为了推动高等学校教育质量的提高,现在全国的高校都在开展国家精品课程建设评比工作.网络精品课程建设都有教学录像这一栏目,如果只是一些讲授性的课程,就可以将课程直接安排在微格实验室进行.利用该实验室先进的录播设备,可以实现最佳的录制效果,满足国家精品课程对录象品质的高质量追求.另外,现在流行的课程教学录播设备都支持网络直播,而且可以同时进行多场景切换,均采用国际标准ASF流媒体文件格式,只要学生的终端接入了互连网,学生就可以通过IE浏览器和流媒体播放器直接观看.如上海卓越睿新电子有限公司研发和生产的SMART-PR全自动录播系统.当然,如果不是一些纯粹的讲授性课程,如电子技术实验、化学实验等一些需要在实验室进行的实验课程教学,微格实验室就需要配备一套便携式精品课程录播设备,工作人员将其带到教室或实验室进行现场录播,只要实验室接进了校园网,照样可以方便的实现精品课程输出,并且质量不减.如可以选用现代中庆公司生产的育港便携式精品课程工作站,该工作站具有两大突出功能:精品课程直播:将教师的多媒体课件、讲解实况、教室实况合成一个画面,同步压缩,同步网络传输,现场直播;精品课程实录:将精品课程的教师视频、学生视频、多媒体课件的VGA图像三流合一,录制成一个文件,供网络点播,或分别录制成二个文件供课后编辑.
系统大致组成:共分成两部分,微格教学室和控制室.微格教学室:各种教学媒体(白板、投影、视频展视仪、录像机、DVD机、多媒体计算机等)、一整套全自动录播系统等;控制室主要设备有:多媒体与网络教学控制平台、彩色四画面分割器、彩色电视机、视频切换器、录相机等.另外,再配备一套便携式精品课程工作站.
实验课程设计范文5
论文摘要:通过对相关课程设计与开发能力在教育技术人才培养中核心地位的论证,总结出课程设计与开发实验中心在教育技术实验室中所起的作用—功能,并依此对课程设计与开发实验中心的组成模块做了大致的功能性分析.
课程建设是高学校深入开展教育教学改革、提高教学质量的重要环节.面对教育技术专业在全国遍地开花的景象,一个能够适应社会的前进和发展、体现自己特色的教育技术专业课程体系就成为各高校教育技术学科科研人员研究的重点.对于教育技术学科来讲,教学系统设计在教育技术理论中具有核心的地位,相应的课程设计与开发能力也应该成为教育技术专业学生能力培养中的重点能力的培养,离不开一个完善的实践环境.对于开发类课程来说,一个理想的实验室更是可以起到强大的支持作用.根据教育技术的学科性质及教育技术学实验室在高校中的地位,课程开发实验室的功能不仅仅是支持本专业学生的实验教学,它还要能够支持其它师范类专业学生的实验教学;同时还要具有科研功能,支持相应的课程建设研究仁作.由此,笔者提出了教育技术学实验室建设的一个分实验模块—课程设计与开发实验中心,用以支持与课程设计开发有关的教学和科研任务
1课程设计与开发实验中心的功能分析
结合aect’94定义,教育技术有五大研究范畴即设计、开发、运用、管理和评价.而设计和开发的对象里面都包含一个重要的因素—教学系统,按照-i匕京师范大学出版社出版的2002年版《教育技术学》里的描述,教学系统开发和课程开发具有相同的理论基础,都要依据学习理论、教学理论所提供的基本原理,可以将教学系统引中为课程,课程的设计与开发在教育技术研究中同样具有核心的地位,针对教育技术人才培养来讲,课程的设计与开发能力培养更是重中之重.一切对学习过程和学习资源的设计、开发、运用、管理和评价工作都包含在对课程的设计与开发里面,因为一个完整课程的成型都少不了这五个方面.设计与开发技能具有实践性强的特点,除了一定的课程设计理论的讲授外,锻炼实际动手能力也应成为教学计划的一部分.
参照教育部高等学校实验教学指导委员会倡导的建设具有产学研功能的高校实验室的思想,结合本学科性质和教育技术学实验室在高校实验室建设中的地位,笔者认为,课程设计与开发实验中心应该具有四大主要功能:支持教育技术研究人员进行教育技术学专业课程开发、支持教育技术专业学生进行课程设计实验、支持师范类学生教学技能实验、支持学校开展精品课程建设.实现了这四大功能,才能真正实现教育技术实验室在高校实验室中应该发挥的作用,完成对本校教育技术学科发展的支持作用.在研究过程中,笔者还对西北师范大学、华南师范大学、北京师范大学、华中师范大学、东北师范大学、江西师范大学等六所国内开办教育技术专业较早的师范类院校的实验室建设情况进行了调研,发现这五所高校都设置了与课程设计相关的实验项日,成立了相关的配套设施,但功能不完善,除了华中师范大学成立了专门的教育技术课程设计实验室外,其它学校都将这些实验项目安排在微格教学实验室进行,目标定位在对学生教学技能的培养上,基本没有体现科研这一功能.综合以上分析,笔者将与课程设计有关的实验室统一命名为课程设计与开发实验中心,包括两个模块:课程设计与开发实验室、数字化微格教学实验室.
2模块系统分析
2.1课程设计与开发实验室
该分实验室土要具有两大功能:为教育技术人员进行教育技术学专业课程开发提供环境;为教育技术专业学生进行课程设计实验提供实践环境.
作为一门迅速“发展”起来的学科,当人们看到教育技术专业教育呈现繁荣景象的同时,也发出了许多反思性的声音,其中最显著的问题就是专业设置方面的问题,如一些高校设置庞杂的教育技术专业课程体系;教育技术专业课程体系老化和僵化;教育技术专业课程设置缺乏自身的特色等,这些问题不由得让我们感受到了高校教育技术专业课程体系建设的紧迫压力,这似乎成了目前各高校教育技术专业发展最急需解决的问题.教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高脾005]2号)明确指出,高校课程建设要以加强师资队伍建设、改革教学内容、教学方法和教学手段为重点;以加强教学基础条件建设与课程评估体系为保障;通过系统的课程建设,达到有利于加强学生的自学能力,分析问题、解决问题的能力,促进教育教学质量不断提高.分析文件精神,不难发现,课程建设不仅需要一个强大的师资队伍,更需要完善的教学基础设施做保障.因此,作为教育技术实验室一部分的课程设计与开发实验室必须具有支持教育技术人员进行教育技术学专业课程开发提供环境的功能。
该分实验室的另外一个功能就是为教育技术专业学生进行课程设计实验提供实践环境它可以为教育技术专业大部分专业课或专业基础课提供综合性、设计性、研究性实验环境,为教育技术专业学生学生提供课程设计、毕业设计、各类计算机应用竞赛提供学习、研究、实验、培训及参赛的实验环境,培养学生高水平实验能力.
参考华中师范大学对课程设计实验室的功能定位,该分实验室可以承担三方面的实验任务:信息技术与课程整合研究;cai课件设计与开发;网络课程的设计与开发.该实验室是一个教学与科研并重的实验室,不仅承担针对教育技术专业学生的课程设计教学任务,而且承担教育技术人员进行课程设计研究的任务,甚至可以利用这个环境开发一些可以投放市场的教学产品,真正实现实验室的产学研并进发展.
整个系统的组成要体现高度的资源共享性、充分的协作性,具备多媒体教学网的各种功能,方便教师进行个别化教学、小组教学和团体教学,各电脑终端连入校园资源中心和互联网.大致如下,硬件:多媒体计算机、服务器、防火墙等网络一设备;软件:操作系统、网络课程开发软件、课件开发软件、媒体素材处理软件等一系列课程开发所需的辅助应用软件.
2.2数字化微格实验室
微格教学是一种建立在现代教学理论和现代教学技术基础上系统培训师范生和在职教师基本技能的方法冈.随着以多媒体计算机和网络通信技术为代表的信息技术的发展,有效地实现信息技术与课程的整合成为现代教育技术促进教育改革所关注的重点,于是数字化微格实验室就成为了教育技术学实验室建设的一部分.
数字化微格教学实验室承担教育技术专业的教学设计实验和师范专业的教育技能公共课教学,以及为相关的研究工作提供支持.针对教育技术学专业本专科层次学生,其毕业后很有可能走上初高中教学工作岗位,这就对他们的教学技能提出了更高的要求,特别是能熟练地将信息技术应用到学科教学当中去.通过微格实验室提供的教学模拟环境及先进的现场录播设备,学生可以直接在教学实践中发现问题,进而解决在教学当中存在的问题.另外,微格实验室还支持相关信息技术与课程整合的研究工作,例如基于信息技术,对现代教育教学理念和方法论的研究;对基于信息技术教学的数字化评价的研究;基于课堂的网络教学研究;信息化教学的实验对比研究等.教师和学生都可以利用实验室进行现代教学的研究工作,为师生提供把书本知识转化为实践能力的机会,并且在实践活动中还能够培养学生的创新思维和精神.学生利用这块基地,进行自主学习和协作学习,自己制作课件,自己使用课件教学,充分体现了学生是教学过程中的主体.
为了推动高等学校教育质量的提高,现在全国的高校都在开展国家精品课程建设评比工作.网络精品课程建设都有教学录像这一栏目,如果只是一些讲授性的课程,就可以将课程直接安排在微格实验室进行.利用该实验室先进的录播设备,可以实现最佳的录制效果,满足国家精品课程对录象品质的高质量追求.另外,现在流行的课程教学录播设备都支持网络直播,而且可以同时进行多场景切换,均采用国际标准asf流媒体文件格式,只要学生的终端接入了互连网,学生就可以通过ie浏览器和流媒体播放器直接观看.如上海卓越睿新电子有限公司研发和生产的smart-pr全自动录播系统.当然,如果不是一些纯粹的讲授性课程,如电子技术实验、化学实验等一些需要在实验室进行的实验课程教学,微格实验室就需要配备一套便携式精品课程录播设备,工作人员将其带到教室或实验室进行现场录播,只要实验室接进了校园网,照样可以方便的实现精品课程输出,并且质量不减.如可以选用现代中庆公司生产的育港便携式精品课程工作站,该工作站具有两大突出功能:精品课程直播:将教师的多媒体课件、讲解实况、教室实况合成一个画面,同步压缩,同步网络传输,现场直播;精品课程实录:将精品课程的教师视频、学生视频、多媒体课件的vga图像三流合一,录制成一个文件,供网络点播,或分别录制成二个文件供课后编辑.
系统大致组成:共分成两部分,微格教学室和控制室.微格教学室:各种教学媒体(白板、投影、视频展视仪、录像机、dvd机、多媒体计算机等)、一整套全自动录播系统等;控制室主要设备有:多媒体与网络教学控制平台、彩色四画面分割器、彩色电视机、视频切换器、录相机等.另外,再配备一套便携式精品课程工作站.
实验课程设计范文6
关键词:体验式语言教学;课程设计
中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)14-018-01
程度
领域 进步很大 有进步 无进步 有退步 退步很大
人数 百分比 人数 百分比 人数 百分比 人数 百分比 人数 百分比
健康领域 94 63.09 55 36.91 - - - - - -
语言领域 120 80.54 29 19.46 - - - - - -
社会领域 118 79.19 31 20.81 - - - - - -
科学领域 102 68.46 47 31.54 - - - - - -
艺术领域 95 63.76 54 36.24 - - - - - -
辽宁是东北老工业基地的中心,经济发展迅速,教育条件在东北地区也较为优越,英语教育近年来也一直在蓬勃发展。儿童时期是语言发展的关键时期,因此很多家长与机构都十分重视儿童英语语言的学习。但是什么方式才是适合儿童英语语言学习的方式呢?幼儿园的英语语言课程设计应该如何进行呢?这将是本文即将探讨的问题。
十分满意 满意 一般 不满意 十分不满意
人数 85 60 4 - -
百分比 57.05 40.27 2.68 - -
课程设计为教学管理部门提供教学目标管理和质量管理的依据;为教师提供教学目标、内容和要求;为学生提供学习任务和努力方向[1]。外语教育专家David Nunan提出语言课程设计的“三段论”:计划、实施和评价[2]。外语课程设计专家Jack Richards把语言课程设计的内容和过程归纳为教学原则、教学实施、教学管理、教学评价四个方面,以及分析需求、设定目标、制定纲要、设计教法、设计试题、评价教学效果六项工作[3]。而Fraida dubin和Elite Olshtain则进一步把设计教材和校外活动列入课程设计的范围[4]。
本研究以沈阳市一家独特的幼儿园为语言教学实验基地,探索幼儿园体验式英语课程设计方案。该幼儿园的儿童主要来自中国和德国,还有一小部分来自于西班牙、法国等国,母语主要有中文、德语、西班牙语等十几种,形成了独特的多母语背景、多文化交融的环境。由于孩子们来自不同的国家,说着不同的语言,师生交流以及孩子之间的交流都会受到影响,英语作为世界各国较为通用的语言,特别受到各国家长的青睐,英语也是这个幼儿园工作人员与学生家长沟通的主要语言,因此本研究尝试利用这种独特的环境特点,将英语选用为组织日常儿童活动和学习的唯一语言,将英语语言教学与这所幼儿园的儿童所处的生活环境巧妙融合,让儿童完全沉浸在自然的英语语言环境之中,在完成生活学习任务的同时,自然而然地提高他们的英语运用水平。
从《儿童在五大领域进步情况统计表统计表》的统计结果可以看出,在接受生活体验式语言教学以后,儿童在语言领域的发展最为突出,有80.54%的孩子语言有了很大进步。而语言能力的提高使得他们能够更加准确地理解他人意图和表达自己的意愿,因此孩子们的社会交往能力也相应地大幅度提高,在受试中有79.19%的儿童在社会领域的能力有很大进步,其进步程度比例仅次于在语言领域的进步程度。虽然在科学领域、艺术领域和健康领域的发展程度与语言和社会领域的进步相比相对较小,但也取得了很好的进展,分别有68.46%,63.76%和63.09%的孩子在以上领域取得了很大进步,均已超过半数。而且其余的孩子也都有进步。可见,在多语种环境下开展生活体验式语言教学模式能够有效促进儿童在五大领域的全面发展。《家长满意程度调查表》调查结果表明家长们对生活体验式语言教学模式满意度较高。我们共分发了155份调查问卷,收回153份,整理出149份有效问卷,其中有85份问卷表明家长对该教学模式十分满意,占有效问卷总数的57.05%,表示满意的有60份问卷,占总体的40.27%,表明一般的只有4人,仅占总体的4%,没有人表示不满意或十分不满意。
表1-儿童五在大领域进步情况统计表
3. 表2-家长满意程度调查表
社会与经济的发展使国际间人口的流动不断加大,中国是世界上最大的社会经济文化迅猛发展的国家之一,当今社会的发展离不开国际间的交流与合作,无论是经济发展还是文化交流,国家间的交融已经无疑是无可争辩的事实,而且注定会继续交融。在这种大环境下,来我省和我市工作和居住的外国人也会增多,这部分人的子女受教育问题已经日益凸显,我们急需有相应的教育机构来满足这类人员的需求,已维护社会稳定,促进经济发展。另外,本国人也要走出去看世界、学技术、服务祖国,很多人开始注重从娃娃抓起,让孩子从小就与机会接触多元文化,开阔思维和视野,但从小就把孩子送到国外并非易事,因此可以利用国内现有的外国人资源来营造多元文化环境,打造中外交融、和谐发展的局面。类似沈阳市东陵区欧瑞思幼稚园的教育机构营运而生,在某种程度上满足了以上人员的需求,但仍需不断改进、日趋完善。生活体验式语言教学模式在该园的试行取得了较为满意的结果,目前已经制定了运行较好的教学大纲和教学计划,形成了一定的教学机制、监督机制和反馈机制,组建了一定的教科研师资队伍。但是由于时间、规模有限,本研究仍有很多不足之处,还需要长期的跟踪调查等。
参考文献:
[1] 夏纪梅.现代外语课程设计理论与实践[M].上海:上海外语教育出版社,2003:9-10.