發(fā)布時(shí)間：2024-03-28 11:10:17
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)課樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：PBL；本科統(tǒng)計(jì)學(xué)；數(shù)學(xué)建模；教學(xué)實(shí)驗(yàn)
中圖分類號(hào)：G642.421文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2012）01-0196-02
1 高校統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)存在的問題
統(tǒng)計(jì)學(xué)作為高等教育的一門基礎(chǔ)學(xué)科，在理、工、農(nóng)、醫(yī)以及經(jīng)管、教育類專業(yè)是一門廣泛性的基礎(chǔ)平臺(tái)課，包括概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)（統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論型基礎(chǔ)部分）和專業(yè)統(tǒng)計(jì)學(xué)（統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用型實(shí)踐部分）。但長(zhǎng)期以來，統(tǒng)計(jì)學(xué)沒有像其他公共課，如高等數(shù)學(xué)、大學(xué)外語等基礎(chǔ)平臺(tái)課那樣得到充分的認(rèn)識(shí)和應(yīng)有的重視。
與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)大中專院校統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)幾乎還沿循傳統(tǒng)的LBL（Lecture-Based-Learning）講述式教學(xué)方式，如今高校教師已經(jīng)慢慢的淡化了單純的舉例講解教學(xué)模式，推廣和發(fā)展了CAI多媒體輔助教學(xué)手段，不過基本的教學(xué)方式還是典型的填鴨式教育，其本質(zhì)并未隨著社會(huì)的進(jìn)步而有更為顯著的發(fā)展。
2 PBL教學(xué)模式簡(jiǎn)介
2.1 歷史發(fā)展
以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法PBL（problem-based learning），是基于現(xiàn)實(shí)世界中以學(xué)生為中心的教育方式，1969年由美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)，目前已成為國(guó)際上較為流行的一種教學(xué)方法。
與傳統(tǒng)的以講述為基礎(chǔ)的LBL教學(xué)法有很大不同，PBL強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主；PBL將學(xué)習(xí)與更大的任務(wù)或問題掛鉤，使學(xué)習(xí)者投入于問題之中；設(shè)計(jì)真實(shí)性任務(wù)，強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜、有意義的問題情景中，通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作協(xié)調(diào)來解決問題，從而感知隱含在問題背后的社會(huì)科學(xué)知識(shí)，形成自主學(xué)習(xí)的能力、協(xié)作配合的精神和解決問題的技能。
2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及問題
PBL教學(xué)法在西方的教育中已取得良好的教學(xué)效果，是西方主流教學(xué)模式之一。以此類教學(xué)法出名的包括荷蘭頂級(jí)大學(xué)馬斯特里赫特大學(xué)等世界著名院校。在我國(guó)，自20世紀(jì)90年代以來，國(guó)內(nèi)多所院校在本科生和研究生教學(xué)中對(duì)PBL教學(xué)法進(jìn)行了卓有成效的嘗試和探索，首先是從醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域開展，然后漸漸的推廣到了其他課程，同樣也取得了較好的效果。
與此同時(shí)，PBL教學(xué)法在教學(xué)實(shí)踐中存在的一些問題也逐漸被提出，如PBL教學(xué)法不能完全適應(yīng)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行高等教育這一國(guó)情，大學(xué)新生因長(zhǎng)期受應(yīng)試教育和分本位等因素的影響，對(duì)新興教學(xué)模式的認(rèn)知以及對(duì)師生角色轉(zhuǎn)換的適應(yīng)性上存在一定的障礙，這也使得PBL這種具有先進(jìn)理念的教學(xué)模式的效果大打折扣。但隨著近年來大學(xué)生數(shù)學(xué)建模的深入人心，高校本科生廣泛參與隊(duì)員選拔、知識(shí)培訓(xùn)和活動(dòng)競(jìng)賽，有了這樣一個(gè)良好的平臺(tái)，在本科統(tǒng)計(jì)學(xué)課程中引入PBL教學(xué)法是值得教學(xué)實(shí)驗(yàn)和探索研究的。
2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中PBL可行性問題
作為課程的主題，人們的日常生活和一切社會(huì)生活都離不開統(tǒng)計(jì)。英國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家哈斯利特說：“統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用是這樣普遍，在我們的生活和習(xí)慣中，統(tǒng)計(jì)的影響是這樣巨大，以致統(tǒng)計(jì)的重要性無論怎樣強(qiáng)調(diào)也不過分?！鄙踔劣械目茖W(xué)有還把我們的時(shí)代叫做“統(tǒng)計(jì)時(shí)代”。
而統(tǒng)計(jì)學(xué)課程體系中所包含的概率論知識(shí)以及數(shù)據(jù)分析就與日常生活息息相關(guān).本科生受中學(xué)概率的熏陶，以及數(shù)據(jù)庫和計(jì)算機(jī)的吸引，由教師合適的設(shè)定案例和身邊問題的啟發(fā)下，PBL的教學(xué)方式就水到渠成。
數(shù)學(xué)建模是在20世紀(jì)60年代進(jìn)入西方大學(xué)的，我國(guó)幾所大學(xué)也在20世紀(jì)80年代初將數(shù)學(xué)建模引入課堂。數(shù)學(xué)建模強(qiáng)調(diào)的就是發(fā)現(xiàn)問題、探索問題、分析問題和解決問題，在三個(gè)同學(xué)的小組配合中發(fā)揮更大的作用，和PBL學(xué)習(xí)方式是一樣的，而作為數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)和參與方式也和PBL如出一轍。隨著高校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽知名度的提高，參賽隊(duì)伍也隨之迅猛擴(kuò)大，而這種教學(xué)和學(xué)習(xí)方式也會(huì)深入人心，也為在普通的教學(xué)中進(jìn)行PBL模式的推廣作了前期的宣傳和鋪墊。
筆者有幸作為數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的參與人，從2006年開始一直持續(xù)參與統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)和數(shù)學(xué)建模的助教工作，所以對(duì)于數(shù)學(xué)建模比賽的模式和賽題有了更多的思考，是否可以借助這個(gè)平臺(tái)，相應(yīng)的學(xué)習(xí)認(rèn)知方式來改進(jìn)或者更新現(xiàn)有的高校統(tǒng)計(jì)學(xué)公共課的教學(xué)方式和教學(xué)效果。這樣的可行性實(shí)踐是值得探索和嘗試的。
2.4 開展PBL教學(xué)的實(shí)踐方式
開展具體的PBL教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)主要包括問卷調(diào)查及班級(jí)選擇、問題設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)考核及效果評(píng)價(jià)三個(gè)階段。
2.4.1 問卷調(diào)查及班級(jí)選擇
在課程開始之前，我們選擇了即將開始統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的本科二年級(jí)土木工程專業(yè)、通信工程專業(yè)和金融數(shù)學(xué)專業(yè)的487人進(jìn)行了問卷調(diào)查，見表1。
通過問卷調(diào)查，可知46.41％的學(xué)生“不了解統(tǒng)計(jì)學(xué)”，46.0％的學(xué)生“了解大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”，82.14％的學(xué)生“希望教師補(bǔ)充社會(huì)案例”，73.92％的學(xué)生“希望進(jìn)行互動(dòng)式學(xué)習(xí)”。
測(cè)試的教學(xué)班最終選擇為2010級(jí)土木工程方向的124人，2個(gè)教學(xué)班。
2.4.2 問題設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)踐
統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的內(nèi)容主要包括問卷設(shè)計(jì)、概率分布、假設(shè)檢驗(yàn)和應(yīng)用分析四部分，下面簡(jiǎn)單給出幾個(gè)部分的問題設(shè)計(jì)。
在統(tǒng)計(jì)學(xué)的第一部分：?jiǎn)柧碚{(diào)查的設(shè)計(jì)，可以在課程起初留下作業(yè)，讓大家每三人一組設(shè)計(jì)一個(gè)有關(guān)大學(xué)生旅游消費(fèi)方式的問卷調(diào)查，要求自我完成問卷制作和數(shù)據(jù)搜集，然后進(jìn)行匯總和評(píng)比，然后在正式的課堂上，利用理論教材對(duì)問卷設(shè)計(jì)的基本要求和順序進(jìn)行一一說明，讓大家逐漸的理解自己設(shè)計(jì)的問卷的缺陷，為什么同樣的問卷調(diào)查結(jié)果卻良莠不齊、響應(yīng)率差別大、樣本是否具有代表性等疑問。通過互動(dòng)交流和自我審視，學(xué)生會(huì)逐漸明白問卷設(shè)計(jì)的重要性和關(guān)鍵點(diǎn)，也體會(huì)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)的有趣和難度。
在統(tǒng)計(jì)學(xué)的第二部分:概率知識(shí)，這部分相比較而言是易懂的，在課程開始之前留下任務(wù)，發(fā)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行生活中的概率常識(shí)的搜集和展示工作，來鼓勵(lì)大家對(duì)高中知識(shí)的回憶和再利用，并且增加概率知識(shí)和社會(huì)生活的關(guān)聯(lián)度理解，其中老師可以推薦幾個(gè)搜索的渠道，比如網(wǎng)絡(luò)、紀(jì)錄片和書籍等。在正式的課堂中，可以組織一部分準(zhǔn)備比較充分的學(xué)生進(jìn)行課堂演示，還可以通過情景劇表演來展示自己所搜集或發(fā)現(xiàn)到的概率常識(shí)。而老師也可以適時(shí)的播放Discovery系列紀(jì)錄片“現(xiàn)實(shí)生活中的概率知識(shí)知多少？”，在充分的刺激和誘因下，學(xué)生的潛在學(xué)習(xí)能力和探索能力會(huì)不斷的被挖掘出來。
在統(tǒng)計(jì)學(xué)的回歸分析部分，可以首先提出疑問：“什么是回歸？”“GALTON先生是怎樣的一個(gè)人？”“生活中還有什么問題可以用回歸來解決呢？”鼓勵(lì)大家利用各種方式進(jìn)行查詢，來了解回歸分析的定義、由來、數(shù)學(xué)原理、案例分析和計(jì)算機(jī)的操作，同樣通過GALTON先生的生平和貢獻(xiàn)，可以進(jìn)一步進(jìn)行美育和德育熏陶，塑造青年學(xué)生的社會(huì)良知和培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)真理的科學(xué)精神。
2.4.3 教學(xué)考核及效果分析
通過測(cè)試班一個(gè)學(xué)期的統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)，在課程結(jié)束的最后進(jìn)行了第二次問卷調(diào)查，見表2，可以發(fā)現(xiàn)有91.79％的學(xué)生“肯定PBL探索教學(xué)方式”，79.88％學(xué)生“希望以后繼續(xù)使用這種教學(xué)方法”，84.39％的學(xué)生“對(duì)授課教師滿意”，57.08％“愿意參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”。
同時(shí)，期末2個(gè)教學(xué)班的統(tǒng)計(jì)學(xué)考核成績(jī)基本呈現(xiàn)正態(tài)分布，和其他仍然采用LBL教學(xué)方式的對(duì)照組教學(xué)班成績(jī)大同小異，沒有顯著差異，這也說明雖然PBL的教學(xué)方式比較生動(dòng)有趣，但是作為新生的課堂名詞，在初期探索階段仍有很大的改良和進(jìn)步空間，另外一方面，我們慣有的考核方式仍然是以筆試為主，而采用PBL教學(xué)所獲得的動(dòng)手和實(shí)踐能力并沒有得到驗(yàn)證，這個(gè)仍需要進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)和分析。
3 總結(jié)
PBL教學(xué)法為學(xué)生們提供了一個(gè)從不同角度觀察問題的機(jī)會(huì)，不僅提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也利于職業(yè)探索、社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)，彌補(bǔ)了應(yīng)試教育在高校人才培養(yǎng)中的缺陷和不足，易獲得本科生及社會(huì)的認(rèn)可。
總之，PBL教學(xué)法是一種嶄新的教育理念，它的先進(jìn)性、科學(xué)性值得借鑒，但如何與我國(guó)現(xiàn)有的本科生教育模式相融合，進(jìn)一步建立符合我國(guó)本科生教育特點(diǎn)的教學(xué)新模式將是PBL 研究的重要課題。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)系統(tǒng);仿真實(shí)驗(yàn);EDA
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和深入,很多文科院校都開辦了計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè),如信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)和電子商務(wù)專業(yè),雖然這些專業(yè)有的隸屬于管理學(xué)院,有的以獨(dú)立學(xué)院的形式出現(xiàn),但無論以何種形式存在,計(jì)算機(jī)類課程都是其教學(xué)的主要內(nèi)容。在本科教育從精英人才培養(yǎng)向普及型教育轉(zhuǎn)變的時(shí)代,人才培養(yǎng)的目標(biāo)已從過去培養(yǎng)造就研究型人才向具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)和豐富實(shí)踐能力的應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)變。為此,文科院校開設(shè)的計(jì)算機(jī)課程越來越多,這種以實(shí)驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)的課程看不見、摸不著,完全靠實(shí)驗(yàn)來了解其內(nèi)部工作過程的課程令文科院校學(xué)生十分困惑,因此,在文科類院校建立計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境就是迫切需要解決的問題之一。
1文科類院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)所面臨的問題
眾所周知,計(jì)算機(jī)類課程屬于理工類課程,而理工類課程的學(xué)習(xí)就離不開實(shí)驗(yàn)室,這對(duì)理工類院校的專業(yè)來說不是什么問題,但對(duì)文科類院校,由于過去多年形成的慣性思維和基礎(chǔ)環(huán)境,對(duì)實(shí)驗(yàn)課理解的偏差,把計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)片面理解成計(jì)算機(jī)軟件的使用,把流程的模擬軟件當(dāng)作了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)。因此,文科院校幾乎沒有像理工院校那樣的實(shí)驗(yàn)室,所謂的實(shí)驗(yàn)室就是幾個(gè)計(jì)算機(jī)房,安裝一些常用軟件或模擬軟件,如Microsoft Office、EVIEWS、QSB等,學(xué)生無法完成探索性實(shí)驗(yàn)。這一方面是由于人文科學(xué)的實(shí)驗(yàn)受主觀因素影響比較大,過去以定性研究為主,即使現(xiàn)在大量引入了定量分析,也主要是借助統(tǒng)計(jì)學(xué)理論進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,其對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求也不像理工科那么直觀。在這種大背景下,文科院校很難建立像理工科院校那樣的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室也是情理之中。這對(duì)需要掌握計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)知識(shí)的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè),如信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的基礎(chǔ)教學(xué)影響很大。由于計(jì)算機(jī)底層知識(shí)(如數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程)需要大量實(shí)驗(yàn)支撐,致使這些課程的教學(xué)缺乏直觀性、可操作性,嚴(yán)重影響了教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,本來比較直觀、深受學(xué)生喜愛的實(shí)踐應(yīng)用型課程就完全變成了理論課,沒有實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)課,給學(xué)生的理解帶來很大困難,結(jié)果是學(xué)生不喜歡上這些課程。
事實(shí)上,在文科院校建立像理工類院校的實(shí)驗(yàn)室也不現(xiàn)實(shí)。首先是利用率問題,相比理工院校,在文科院校的理工類專業(yè)學(xué)生人數(shù)少,使用這類實(shí)驗(yàn)室的也只有本專業(yè)的學(xué)生和極少數(shù)選修二學(xué)位的其他專業(yè)學(xué)生。人數(shù)少,專業(yè)單一,這就很難保證實(shí)驗(yàn)室的利用率。其次是認(rèn)識(shí)問題,這類院校中信息管理、電子商務(wù)等專業(yè)都不是學(xué)校的主流學(xué)科,既然不是主流學(xué)科,當(dāng)然也不是投資重點(diǎn),能保證對(duì)其他學(xué)科的支撐保障作用就足以,投入“巨資”發(fā)展是很難的。
正確認(rèn)識(shí)自己的地位和環(huán)境之后,我們應(yīng)該學(xué)會(huì)在夾縫中尋求發(fā)展,探索一條適合文科院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的新思路。我們探索了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模擬化方法,這也許是一條在機(jī)房建立實(shí)驗(yàn)室的可行之路。
2當(dāng)前實(shí)驗(yàn)和模擬教學(xué)軟件的發(fā)展現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)教學(xué)軟件分為模擬教學(xué)軟件和實(shí)驗(yàn)軟件,模擬教學(xué)軟件近年有了飛速的發(fā)展,但應(yīng)用領(lǐng)域很不平衡,在中小學(xué)電子輔導(dǎo)材料中深受學(xué)生歡迎的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)演示軟件直到近年教育部提出重點(diǎn)發(fā)展實(shí)踐教學(xué)以后才引起高校的重視。事實(shí)上,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的程度,只要看看在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中大量使用的軟件,在電子游戲中大量使用的參與型操作軟件,就能想象到這些技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)和模擬教學(xué)中會(huì)產(chǎn)生多大影響。相對(duì)而言,現(xiàn)在財(cái)經(jīng)類大學(xué)深受歡迎的各種操作實(shí)務(wù)型過程模擬軟件,在代替學(xué)生直接參與企業(yè)實(shí)踐方面發(fā)揮了有效的作用,是培養(yǎng)學(xué)生掌握某一特定技能的高效模擬軟件。如上海育文公司的“科榮電子商務(wù)模擬教學(xué)軟件”、網(wǎng)絡(luò)證券、期貨、外匯、財(cái)會(huì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和電子銀行模擬軟件、上海遠(yuǎn)恒電子工程有限公司的“YHLog物流模擬實(shí)習(xí)平臺(tái)”實(shí)驗(yàn)室教學(xué)軟件等都得到了很好的應(yīng)用,特別是一些主要軟件提供商,像用友和金蝶等也推出了教學(xué)版軟件。
應(yīng)用在計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的教學(xué)模擬軟件近幾年發(fā)展迅速,有思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院推出的各種模擬器(如Routersim CCNP),OPNET Technology公司的OPNET Modeler,UC Berkeley開發(fā)的NS2,Cadence公司的SPW仿真軟件,以及華為公司的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M器軟件,這些實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)都是網(wǎng)絡(luò)公司針對(duì)自己產(chǎn)品特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的,推出的目的是配合網(wǎng)絡(luò)管理人員學(xué)習(xí)本公司產(chǎn)品的使用方法,很難作為學(xué)生學(xué)習(xí)一門課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件。這類軟件重視操作,對(duì)學(xué)生理解掌握原理和研究探索作用不大,屬于培養(yǎng)技能的教學(xué)軟件。
在計(jì)算機(jī)方面可以作為仿真實(shí)驗(yàn)的主要是一些功能比較完善的EDA軟件,如Altera的QuartusII,Xilinx的 ISE,Lattice的ispLEVER等數(shù)字電路設(shè)計(jì)仿真軟件,這些軟件為用戶提供了各種門器件、編碼器、譯碼器、加法器、觸發(fā)器、組合邏輯器件、時(shí)序邏輯器件等數(shù)字電路常用器件,用戶可以用這些器件自由地搭建各種數(shù)字電路,構(gòu)建計(jì)算機(jī)。軟件提供的仿真工具可以讓用戶方便地進(jìn)行數(shù)字電路仿真分析,這些軟件作為輔助工具應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)課的模擬教學(xué),作為沒有硬件實(shí)驗(yàn)室院校學(xué)生教學(xué)實(shí)驗(yàn),可以大大提高這類院校學(xué)生對(duì)相關(guān)課程的理解和興趣。
3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案
沒有配備計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境的文科院校,計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)以理論講授為主,缺少實(shí)驗(yàn)支持,學(xué)生學(xué)習(xí)硬件缺乏興趣,對(duì)內(nèi)容的理解不深刻,學(xué)習(xí)主要靠死背硬記,教學(xué)效果欠佳。在教育部關(guān)于提高教學(xué)質(zhì)量的1、2號(hào)文件精神指引下以及利用計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)的呼聲日漸受到教育主管部門的重視的大背景下,我們嘗試了用Altera公司的QuartusII作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M工具,收到了良好效果。
課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置分為三個(gè)層次階段,第一階段是基礎(chǔ)電路實(shí)驗(yàn)階段,學(xué)生完成組成計(jì)算機(jī)單元電路的設(shè)計(jì)和仿真實(shí)驗(yàn);第二階段是計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn)階段;第三階段是控制器設(shè)計(jì)和運(yùn)行實(shí)驗(yàn)階段。
3.1電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
基礎(chǔ)電路實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生掌握各模塊功能,重點(diǎn)理解邏輯電路和時(shí)序電路的差異,實(shí)驗(yàn)包括加法器、譯碼器、寄存器的設(shè)計(jì)和仿真。加法器實(shí)驗(yàn)從1位加法器開始,把邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換成邏輯電路,實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。把設(shè)計(jì)好的電路封裝后組成4位加法器,并通過功能仿真實(shí)驗(yàn)觀測(cè)設(shè)計(jì)的正確性。例如,被加數(shù)Ai(i=0,1,2,3)的值為0010,加數(shù)Bi為0101,輸出和Si(i=0,1,2,3)為0111,學(xué)生可以從仿真波形圖中直接讀出結(jié)果。
圖1一位全加器電路
3.2CPU組成實(shí)驗(yàn)
第二層次階段是計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn),這一階段的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握功能模塊的輸入/輸出控制機(jī)制和總線概念。實(shí)驗(yàn)包括算術(shù)邏輯運(yùn)算器ALU實(shí)驗(yàn),存儲(chǔ)器MEMORY,累加器Accumulator,計(jì)數(shù)器COUNTER等?？刂破骱椭噶钭g碼器不在這個(gè)階段實(shí)驗(yàn),把它以一個(gè)黑匣子代替,由老師給定。ALU實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)學(xué)習(xí)、觀測(cè)各運(yùn)算部件的連接,建立總線概念,了解三態(tài)門的作用。存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)重在理解地址譯碼器的選擇功能和輸入輸出控制信號(hào)的作用。而累加器實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)關(guān)注其內(nèi)容判斷功能,如為零,為負(fù)等。這些部件的仿真在功能仿真基礎(chǔ)上要以時(shí)序仿真為主。
在掌握功能模塊輸入/輸出控制之后,進(jìn)行基本CPU組裝實(shí)驗(yàn),為此,需要提供具有給定指令集的控制器電路,我們?cè)O(shè)計(jì)了用只讀存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)控制器的電路。這部分相對(duì)較難,在作實(shí)驗(yàn)時(shí),可以由教師提供現(xiàn)成的模塊由學(xué)生引用。學(xué)生按照馮•諾依曼思想,把各部件組成CPU。
作為計(jì)算機(jī)課程的入門硬件課,到此實(shí)驗(yàn)已經(jīng)足夠了。如果學(xué)生已經(jīng)學(xué)過匯編語言,或者有足夠的課時(shí),可以考慮指令系統(tǒng)和控制器的設(shè)計(jì)。
3.3指令集和控制器實(shí)驗(yàn)
本控制器采用ROM存儲(chǔ)器的微指令方式來實(shí)現(xiàn)?？刂破髟O(shè)計(jì)首先是指令集設(shè)計(jì),由于指令設(shè)計(jì)不是本課程的內(nèi)容,可以由教師給定,然后把指令按時(shí)鐘節(jié)拍分成多個(gè)微指令,確定每個(gè)節(jié)拍所涉及的控制信號(hào),每個(gè)控制信號(hào)占用1條控制總線,如計(jì)算機(jī)CPU有15個(gè)控制信號(hào),基本指令31條,指令最多節(jié)拍為6個(gè)節(jié)拍,則需要作為控制器的存儲(chǔ)器容量為31×6×15bit,我們選擇256×16存儲(chǔ)器作為控制器,指令操作碼作為存儲(chǔ)器高位地址,節(jié)拍序號(hào)(6進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出)為低位地址,這樣每條指令就需要占用8個(gè)存儲(chǔ)單元(其中2個(gè)為空),每單元16位輸出。使用Altera 公司的QuartusII 直接把微指令代碼文件寫入ROM模塊即可。
3.4系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)好后,可以把系統(tǒng)下載到FPGA仿真版
進(jìn)行運(yùn)行實(shí)驗(yàn),Altera 公司開發(fā)板種類很多,我們自己開發(fā)了PMC110計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),學(xué)生可以把自己設(shè)計(jì)的CPU下載到該實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行運(yùn)行,同時(shí),可以按照自己的指令集設(shè)計(jì)匯編語言程序在該CPU上運(yùn)行。
4結(jié)論
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫
中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)26-6304-02
Design and Implementation of the Experimental Teaching System for Computer Programming Courses
TANG Tao
(Information Network Center,Anhui University of Architecture,Hefei 230022,China)
Abstract: At present, in colleges and universities continue to promote the teaching reform process, the traditional teaching meth? ods of computer program design experiments in urgent need of reform, how to improve the students’ enthusiasm, improve the abilities of students, reduce teacher workload, improve teaching effectiveness, computerprogram designed experimental teaching an important problem to solve these problems, this article on college computer program designed experimental teaching process analysis, design and experimental teaching system for computer programming courses.
Key words: computer program design; experimental teaching system; database
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程是高校學(xué)生的公共基礎(chǔ)課，課程分為課堂理論教學(xué)和上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)二個(gè)環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步掌握所學(xué)的知識(shí)，提高實(shí)際操作能力。我校目前還是采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，即授課老師把實(shí)驗(yàn)任務(wù)布置給學(xué)生，學(xué)生上機(jī)完成，并把運(yùn)行結(jié)果和相關(guān)程序?qū)懙綄?shí)驗(yàn)報(bào)告中，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出學(xué)生本次實(shí)驗(yàn)成績(jī)。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式很難真實(shí)反映學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握情況，也不能很好地反映出學(xué)生的實(shí)際操作能力，且教師的工作量大，教學(xué)效果差。因此，開發(fā)一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，能真實(shí)反映學(xué)生的知識(shí)掌握情況和實(shí)際操作能力就顯得尤為重要，本文主要對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。
1系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用客戶端和服務(wù)器端結(jié)合的兩層C/S與B/S結(jié)構(gòu)，包含系統(tǒng)維護(hù)模塊、系統(tǒng)管理模塊、學(xué)生管理模塊、題庫管理模塊、實(shí)驗(yàn)過程管理模塊、實(shí)驗(yàn)成績(jī)管理模塊、作業(yè)生成等功能模塊、，系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)見圖1。
1）系統(tǒng)維護(hù)模塊：主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置(權(quán)限設(shè)置等)、系統(tǒng)初始化、修改口令、信息的定期安全備份等功能。
2）系統(tǒng)管理模塊：主要是對(duì)用戶進(jìn)出系統(tǒng)的管理。
3）學(xué)生管理模塊：實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息的導(dǎo)入和錄入學(xué)生數(shù)據(jù)庫，學(xué)生信息包括學(xué)號(hào)、姓名、班級(jí)、專業(yè)、所在院系。
4）題庫管理模塊：完成試題信息的錄入、添加、修改、刪除等維護(hù)工作。題庫管理模塊要根據(jù)需要設(shè)置不同的權(quán)限。
5）作業(yè)生成模塊：按照本次實(shí)驗(yàn)的要求，由實(shí)驗(yàn)教師先進(jìn)行相關(guān)的設(shè)定，包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、屬性(驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型或綜合型)、難度等，然后由系統(tǒng)從試題數(shù)據(jù)庫中自動(dòng)抽題組合，生成本次實(shí)驗(yàn)作業(yè)。
6）實(shí)驗(yàn)過程管理模塊：實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)的全程管理，包括上機(jī)實(shí)驗(yàn)的登錄、驗(yàn)證、下載實(shí)驗(yàn)作業(yè)、作業(yè)提交等。
7）實(shí)驗(yàn)成績(jī)管理模塊：實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)自動(dòng)評(píng)判，給出學(xué)生的本次實(shí)驗(yàn)成績(jī)，并寫入學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫，同時(shí)生成本次實(shí)驗(yàn)的班級(jí)成績(jī)表，實(shí)驗(yàn)教師可將該成績(jī)表作為平時(shí)成績(jī)的一部分保留存檔，課程實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束后，這些成績(jī)表就構(gòu)成了學(xué)生該門課程的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。以C語言為例，實(shí)驗(yàn)教學(xué)共分10次完成，內(nèi)容為：簡(jiǎn)單的C程序設(shè)計(jì)、選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)、循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)、數(shù)組、函數(shù)、預(yù)處理命令、指針、結(jié)構(gòu)體、共用體與枚舉類型、位運(yùn)算與文件。
2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)是采用B/S結(jié)合C/S模式，C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)層采用同一數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server2000，它是一種易用、可伸縮的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織分三個(gè)部分：
1）試題數(shù)據(jù)庫：用于存放各次實(shí)驗(yàn)的題目（包括改錯(cuò)、選擇、填空、程序設(shè)計(jì)等類型）及其相關(guān)信息，可通過事先設(shè)置的權(quán)限對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的錄入、添加、修改、刪除、抽題組卷等工作。
2）學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫：用于存放學(xué)生的信息，同時(shí)記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)的答卷和實(shí)驗(yàn)成績(jī)，通過設(shè)置的權(quán)限實(shí)現(xiàn)學(xué)生數(shù)據(jù)的維護(hù)，統(tǒng)計(jì)學(xué)生人數(shù)，并存放本次實(shí)驗(yàn)的班級(jí)成績(jī)表。
3）實(shí)驗(yàn)作業(yè)及參考答案：用于存放本次實(shí)驗(yàn)生成的作業(yè)及參考答案，實(shí)驗(yàn)作業(yè)直接顯示在界面上，參考答案用于系統(tǒng)的自動(dòng)評(píng)分。
3系統(tǒng)特點(diǎn)
1）適用范圍廣：本系統(tǒng)可用于多種程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過建立不同課程的試題數(shù)據(jù)庫，完成各課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2）功能全，使用方便：實(shí)驗(yàn)作業(yè)及作業(yè)評(píng)判都由系統(tǒng)自動(dòng)完成，并生成本次實(shí)驗(yàn)的班級(jí)成績(jī)表。
3）安全可靠：系統(tǒng)采用了大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用戶權(quán)限分級(jí)管理，客戶端所需權(quán)限需申請(qǐng)獲準(zhǔn)后才能操作，具有較高的安全性。
4）可維護(hù)性強(qiáng)：可根據(jù)需要設(shè)置不同的權(quán)限錄入、添加、修改、刪除題庫中的題目，生成的實(shí)驗(yàn)作業(yè)還可以進(jìn)行修改或手動(dòng)方式更換部分題目。
4結(jié)束語
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)環(huán)節(jié)的一個(gè)重要組成部分，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生才能真正掌握所學(xué)課程的內(nèi)容，本系統(tǒng)應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可大大提高學(xué)生的動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，減輕教師的工作量，提高工作效率，對(duì)學(xué)校的教學(xué)改革有積極的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：系統(tǒng)；運(yùn)籌學(xué)課程；教學(xué)系統(tǒng)
系統(tǒng)是由若干個(gè)相互區(qū)別、相互聯(lián)系、相互制約的元素為了特定的目的組成的有機(jī)集合，現(xiàn)代系統(tǒng)論的研究對(duì)象是系統(tǒng)內(nèi)部整體與部分的關(guān)系問題，它把研究對(duì)象當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)，研究系統(tǒng)、要素、環(huán)境三者的相互關(guān)系和發(fā)展的規(guī)律。運(yùn)籌學(xué)是考慮整體優(yōu)化、多學(xué)科配合及模型方法應(yīng)用的一門綜合學(xué)科，是用數(shù)學(xué)思維和方法將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型進(jìn)而求解的科學(xué)方法。運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)，但是，目前關(guān)于運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)改革研究大多局限于某一個(gè)點(diǎn)上，如教學(xué)方法的改進(jìn)、教學(xué)手段的提升、教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)等，即使研究教學(xué)體系也缺乏整體全局的思考。因此，從系統(tǒng)角度研究運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)是十分必要的。
一、運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.運(yùn)籌學(xué)是考慮整體優(yōu)化、多學(xué)科配合及模型方法應(yīng)用的一門綜合學(xué)科，是經(jīng)濟(jì)管理類學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)該因材施教。但在實(shí)際教學(xué)中，既沒有按專業(yè)進(jìn)行教學(xué)，也沒有分層次進(jìn)行教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容基本同質(zhì)。
2.運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)不能適應(yīng)市場(chǎng)需要。由于受到傳統(tǒng)教育體制和專業(yè)教育模式的慣性思維局限，培養(yǎng)方式和培養(yǎng)目標(biāo)與市場(chǎng)化時(shí)代背景下面向企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的現(xiàn)實(shí)需要相矛盾。運(yùn)籌學(xué)的實(shí)際教學(xué)體現(xiàn)的理念是毋庸置疑的，但理論教學(xué)培養(yǎng)出來的學(xué)生已遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的需要。
3.運(yùn)籌學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的科學(xué)，但一些教師在教學(xué)過程中忽視了運(yùn)籌學(xué)實(shí)踐技能，使理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)比重不匹配?，F(xiàn)行的教學(xué)大綱中明確規(guī)定學(xué)生必須掌握基本理論與相應(yīng)的算法，但由于學(xué)生層次比較復(fù)雜，對(duì)運(yùn)籌學(xué)的前續(xù)知識(shí)如線性代數(shù)等掌握不足。究其原因，除了學(xué)生自身，主要就是教學(xué)內(nèi)容過于強(qiáng)調(diào)理論與算法，忽略了運(yùn)籌學(xué)實(shí)際上是一門實(shí)踐科學(xué)。
4.考核方式過于單一。一般都是以試卷考試為主考核理論知識(shí)，忽視了實(shí)踐考核，造成運(yùn)籌學(xué)教學(xué)過程中存在著偏重優(yōu)化理論推導(dǎo)證明與解題技巧的傳授。
5.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降。運(yùn)籌學(xué)的學(xué)習(xí)需要較扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，學(xué)生一旦數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不牢，就會(huì)逐漸失去學(xué)習(xí)的興趣，上課無精打采，下課無所適從。
二、運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)系統(tǒng)
運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)，具有整體性、穩(wěn)定性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性等屬性。
1.運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)的整體性。運(yùn)籌學(xué)教學(xué)不是孤立的，既受教師教學(xué)水平、教學(xué)內(nèi)容等內(nèi)部因素的制約，又受企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐等外部環(huán)境的影響。因此，運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)必須從整體出發(fā)，充分協(xié)調(diào)內(nèi)外部各種因素，將運(yùn)籌學(xué)教學(xué)和內(nèi)外部環(huán)境等作為一個(gè)整體進(jìn)行教學(xué)。
2.運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性。運(yùn)籌學(xué)是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，是用數(shù)學(xué)思維和方法將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型進(jìn)而求解的科學(xué)方法，包括線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖論等理論知識(shí)，具有一定的穩(wěn)定性。運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)定位于面向企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)為面向企業(yè)培養(yǎng)學(xué)生具備理論基礎(chǔ)和實(shí)踐動(dòng)手能力相結(jié)合的分析問題、解決問題的能力。因此，只有和企業(yè)實(shí)際相結(jié)合才能發(fā)揮運(yùn)籌學(xué)方法的作用，而實(shí)際情況又是動(dòng)態(tài)變化的，這就要求運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)也要?jiǎng)討B(tài)變化。因此，運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)具有穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性。
3.運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)的相關(guān)性。運(yùn)籌學(xué)是經(jīng)濟(jì)管理類學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課。在運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)過程中，要根據(jù)學(xué)生的素質(zhì)分層級(jí)進(jìn)行教學(xué)，即“二表生”的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好，可適當(dāng)講解理論基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)建模及算法求解；對(duì)“三表生”的教學(xué)不僅要側(cè)重于數(shù)學(xué)建模和算法求解，更要和專業(yè)、企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行授課，這是運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)系統(tǒng)的相關(guān)性決定的。
4.運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)的目的性。運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)，它有一個(gè)統(tǒng)一的功能目標(biāo)，就是傳授知識(shí)、訓(xùn)練技能、繼承文化、培養(yǎng)人才。運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)從屬于社會(huì)系統(tǒng)，培養(yǎng)的人才應(yīng)該適應(yīng)社會(huì)的需要。因此，運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)定位于面向企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，是以滿足社會(huì)需求為目的的教學(xué)活動(dòng)。
三、基于系統(tǒng)視角的運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)
運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)是由一般要素、基礎(chǔ)要素、功能要素和支撐要素構(gòu)成，這四種要素相互聯(lián)系、相互制約。
1.一般要素。一般要素是由教師和學(xué)生構(gòu)成。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，由于學(xué)生專業(yè)、層次等的不同，就需要教師有針對(duì)性地進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，如分層次教學(xué)方法和專業(yè)相結(jié)合的教學(xué)方式等；通過游戲教學(xué)、案例教學(xué)等措施提升學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的興趣。案例教學(xué)是學(xué)生生產(chǎn)實(shí)踐的演練，能夠鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力，即建模求解的能力。
2.基礎(chǔ)要素?；A(chǔ)要素是由教材和參考資料、教學(xué)方式和實(shí)踐教學(xué)基地等構(gòu)成。教材和參考資料的選用要緊扣時(shí)代的發(fā)展，教學(xué)方式有理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)，理論教學(xué)方面，可分層次進(jìn)行教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)方面，在灌輸學(xué)生運(yùn)籌學(xué)思想和建模方法的同時(shí)，運(yùn)用LINDO、LINGO等運(yùn)籌學(xué)專業(yè)軟件，對(duì)多數(shù)的建模及算法求解進(jìn)行講解。無論是理論教學(xué)還是實(shí)踐教學(xué)都要和學(xué)生的層次、專業(yè)及企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，而實(shí)踐教學(xué)是鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的最好方式。
3.功能要素。功能要素包括教學(xué)方式和考核方式等。通過板書和PPT相結(jié)合，運(yùn)用案例教學(xué)、游戲教學(xué)等方式進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生感受到運(yùn)籌學(xué)并不是一門枯燥乏味的課程，而是一門嚴(yán)謹(jǐn)而有趣的課程。學(xué)習(xí)的效果通過考核方式進(jìn)行檢驗(yàn)，而單一的考核方式難以適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化，因此應(yīng)該從多角度進(jìn)行考核，可采取“實(shí)踐能力+課程設(shè)計(jì)+基礎(chǔ)知識(shí)”的考核模式。實(shí)踐能力的考核，目的是增強(qiáng)學(xué)生建模及軟件求解的能力；課程設(shè)計(jì)考核學(xué)生從問題的描述、分析到建模、求解及確定最優(yōu)方案整個(gè)過程的能力；基礎(chǔ)知識(shí)的考核是針對(duì)學(xué)生掌握基本概念、基本算法等知識(shí)點(diǎn)的考核。
4.支撐要素。支撐要素是由教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)、學(xué)校給予的支持、企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐等構(gòu)成。運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)改革與發(fā)展離不開學(xué)院與學(xué)校的支持，要與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐動(dòng)態(tài)協(xié)同，其過程和效果可以通過教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)體現(xiàn)。
運(yùn)籌學(xué)是經(jīng)管專業(yè)的基礎(chǔ)課，是后續(xù)課程的支撐，是與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐動(dòng)態(tài)協(xié)同的一門課程。以整體性、穩(wěn)定性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性等為原則完善運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)系統(tǒng)，一般要素、基礎(chǔ)要素、功能要素和支撐要素四種要素相互聯(lián)系、相互協(xié)同，可以使運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)發(fā)揮“1+1>2”的整體效用。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：科研實(shí)力 評(píng)估系統(tǒng) 研制
1.系統(tǒng)目標(biāo)
本系統(tǒng)結(jié)合兩次相對(duì)比較歸一化的數(shù)學(xué)處理評(píng)估方法和確立的評(píng)估指標(biāo)體系，開發(fā)基于windows平臺(tái)的重點(diǎn)醫(yī)學(xué)院?？蒲袑?shí)力評(píng)估系統(tǒng)。系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)錄入、統(tǒng)計(jì)、分析的方法取代手工整理科研信息，提高工作效率和工作質(zhì)量。該功能易操作，系統(tǒng)完善、可靠性強(qiáng)、易于維護(hù)，便于推廣。
2.系統(tǒng)環(huán)境
（1） 系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)為Windows2000，只要會(huì)Windows操作，就可以使用。
（2）系統(tǒng)采用Microsoft Visual Basic 6.0 和 ACCESS數(shù)據(jù)庫為開發(fā)工具，報(bào)表功能強(qiáng)大，管理功能完善，系統(tǒng)維護(hù)功能完整。
3.系統(tǒng)開發(fā)過程提要
（1）與軟件開發(fā)人員溝通，仔細(xì)分析評(píng)估指標(biāo)體系。
（2）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。
（3）根據(jù)評(píng)估指標(biāo)體系內(nèi)容，應(yīng)用兩次相對(duì)比較歸一化的數(shù)學(xué)處理方法，建立基于ACCESS 的評(píng)估數(shù)據(jù)庫，同時(shí)建立了相關(guān)數(shù)據(jù)表和關(guān)系。
（4） 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的基本信息操作，如：查詢、修改、添加、刪除等。
（5）設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)過程，將數(shù)學(xué)算法程序化，得出科研實(shí)力評(píng)估結(jié)果。
（6） 打印評(píng)估結(jié)果
4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫共有10個(gè)數(shù)據(jù)表，分五個(gè)層次，第一層是學(xué)校信息表college；記錄學(xué)校名稱和代號(hào)；第二層是學(xué)?？蒲腥藛T信息表member，記錄成員的基本信息和一些個(gè)人統(tǒng)計(jì)信息；第三層是關(guān)鍵層，是本系統(tǒng)的核心部分，記錄本系統(tǒng)的所有細(xì)節(jié)信息，比如表detail用來記錄更細(xì)節(jié)的成員的科研信息，表discourse專門用來記錄成員的學(xué)術(shù)專著等信息；第四層是采用兩次相對(duì)比較歸一化的數(shù)學(xué)方法對(duì)第三層的信息進(jìn)行處理，得出某一個(gè)重點(diǎn)醫(yī)學(xué)院校的各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)，即評(píng)估體系中的二級(jí)指標(biāo)分值；第五層采用兩次相對(duì)比較歸一化的數(shù)學(xué)處理方法對(duì)第四層的信息進(jìn)行處理，即得出評(píng)估體系中的一級(jí)指標(biāo)的分值。下面是本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)：
下面介紹表member和表detail，這兩個(gè)表用編號(hào)bianhao來關(guān)聯(lián)，表member只是記錄成員的基本統(tǒng)計(jì)信息，更細(xì)節(jié)的信息在表detail里記錄，用字段leibie來標(biāo)注，同時(shí)用字段school 和demo作輔助標(biāo)注。
5.程序設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)，所以前面的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)好了，接下來的程序設(shè)計(jì)工作比較容易實(shí)現(xiàn)，本系統(tǒng)大致分5個(gè)模塊，下面逐個(gè)介紹：
（1）主界面
根椐數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，主界面的菜單分三部分：添加學(xué)校、添加科研人員信息、評(píng)估指標(biāo)統(tǒng)計(jì)。
（2）添加修改學(xué)校
點(diǎn)擊主界面的“添加學(xué)校”按鈕或菜單“首頁”―>“添加學(xué)?！?/p>
為方便操作界面各功能按鍵，設(shè)有快捷鍵Tab，若要?jiǎng)h除信息，除了點(diǎn)擊“刪除”按鈕外，可在表中選中要?jiǎng)h除的記錄，按Delete鍵即可刪除。
（3）添加科研人員信息：
點(diǎn)擊主界面“添加人員”按鈕，或點(diǎn)擊菜單“科研人員信息”――>錄入即可
科研人員的信息比較多，為了能全面顯示信息，本系統(tǒng)采用“點(diǎn)—面”的顯示結(jié)構(gòu)，界面里的表用來顯示各科研人員的統(tǒng)計(jì)信息，下面用SSTab控件來分頁顯示人員的細(xì)節(jié)信息，在表中選擇一個(gè)記錄，下面的SSTab控件中對(duì)應(yīng)顯示此人的細(xì)節(jié)信息，同時(shí)對(duì)于某一細(xì)節(jié)的修改或添加，都設(shè)有功能鍵，最后統(tǒng)一用保存按鈕來保存剛才修改或添加的細(xì)節(jié)信息。
同樣為方便操作界面各功能按鍵，設(shè)有快捷鍵Tab和Delete。若用戶在查詢信息，可點(diǎn)擊界面下方的查詢按鍵，彈出查詢對(duì)話框。
（4）指標(biāo)統(tǒng)計(jì)
點(diǎn)擊主界面的“開始統(tǒng)計(jì)”，或點(diǎn)擊菜單“統(tǒng)計(jì)”――>“開始統(tǒng)計(jì)”。這時(shí)需要統(tǒng)計(jì)人員輸入一些必要的統(tǒng)計(jì)信息，比如：當(dāng)輸入經(jīng)費(fèi)之后，在國(guó)家級(jí)科研經(jīng)費(fèi)占課題總經(jīng)費(fèi)的百分?jǐn)?shù)和橫向課題經(jīng)費(fèi)占課題總經(jīng)費(fèi)的百分?jǐn)?shù)這兩個(gè)信息框中就會(huì)自動(dòng)顯示，這是系統(tǒng)自動(dòng)完成，原理是兩次相對(duì)比較歸一化的數(shù)學(xué)處理方法。
下面是兩次相對(duì)比較歸一化的數(shù)學(xué)處理方法的程序代碼：
'------經(jīng)費(fèi)投入-----
MaxVal.Close
MaxVal.Open ("select max(HXFS) from ThirdNum "), cn, 1, 3
rs.Open ("select * from ThirdNum where school='" & School & "'"), cn, 1, 3
ThirdFS("HXbaifenbiNUM") = 100 * rs("HXFS") / IIf(MaxVal(0) = 0, 1, MaxVal(0))
rs.Close
MaxVal.Close
（5）評(píng)估結(jié)果界面
該界面的結(jié)構(gòu)是參照評(píng)估指標(biāo)體系設(shè)計(jì)，給出了每一級(jí)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)，點(diǎn)擊任一個(gè)三級(jí)指標(biāo)，彈出該指標(biāo)的具體信息，同樣點(diǎn)擊任一個(gè)二級(jí)指標(biāo)，會(huì)彈出各學(xué)校的該指標(biāo)的比較信息。
（6）打印
點(diǎn)擊打印，即可出來打印預(yù)覽某一學(xué)校的科研實(shí)力評(píng)估信息或各學(xué)校之間的科研實(shí)力排名。
6.系統(tǒng)的成果及展望
本系統(tǒng)用自己獨(dú)特的數(shù)學(xué)處理評(píng)估方法，不僅可在學(xué)校之間實(shí)現(xiàn)科研實(shí)力評(píng)估，而且也可根據(jù)評(píng)價(jià)目的不同，對(duì)評(píng)估指標(biāo)體系權(quán)重重新賦值，實(shí)現(xiàn)學(xué)校內(nèi)部各學(xué)科之間的實(shí)力評(píng)估，既可以對(duì)一個(gè)重點(diǎn)醫(yī)學(xué)院校進(jìn)行靜態(tài)評(píng)估，又可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，在比較范圍的縱向方面實(shí)用性更強(qiáng)，且系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，方便許多事務(wù)管理，節(jié)省人力和財(cái)力。
同時(shí)本系統(tǒng)也是個(gè)覆蓋面廣、信息量大的課題，成員基本信息的準(zhǔn)確性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的評(píng)估結(jié)果很關(guān)鍵，所以須到各大重點(diǎn)醫(yī)學(xué)院校作調(diào)研工作，才能確保評(píng)估結(jié)果可行。
參考文獻(xiàn)：
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1.代表性發(fā)達(dá)國(guó)家的學(xué)前兒童科學(xué)教育
美國(guó)是一個(gè)非常重視科學(xué)教育的國(guó)家，自20世紀(jì)80年代開始就不斷對(duì)其科學(xué)教育進(jìn)行改革和完善。從美國(guó)學(xué)前兒童科學(xué)教育的具體實(shí)施來看，主要有以下幾方面的特點(diǎn)：學(xué)前兒童科學(xué)教育的目標(biāo)，不僅在于掌握一些知識(shí)，而是重視教給學(xué)前兒童學(xué)習(xí)自然科學(xué)的方法；強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)該幫助兒童理解科學(xué)，不僅包括認(rèn)知體系，還包括探索過程和科學(xué)活動(dòng)所持的價(jià)值觀。因而美國(guó)科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)計(jì)劃“hands-on”也得到其他國(guó)家的效仿和推行。
隨著日本學(xué)前兒童教育事業(yè)的發(fā)展，日本的學(xué)前兒童科學(xué)教育也發(fā)生了很大的變化。一是重視幼兒興趣、情緒情感和態(tài)度的培養(yǎng)。二是幼兒和環(huán)境相互作用，獨(dú)立地發(fā)展。三是五個(gè)領(lǐng)域的教育內(nèi)容是通過游戲綜合進(jìn)行的。日本的學(xué)前兒童科學(xué)教育特別重視培養(yǎng)兒童的興趣，他們認(rèn)為在進(jìn)行有關(guān)知識(shí)方面的教育時(shí)，應(yīng)將孩子的興趣、情緒情感和態(tài)度擺在第一位。日本在進(jìn)行科學(xué)教育的同時(shí)是與游戲相結(jié)合的，十分重視游戲的作用。
在法國(guó)，3歲的幼兒就開始接觸科學(xué)教育了。其目的就是為了從小培養(yǎng)孩子對(duì)事物的獨(dú)立看法，進(jìn)行有根據(jù)有條理的思考。法國(guó)科學(xué)教育把科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀的形成放在了極重要的位置。他們力圖通過培養(yǎng)孩子對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋能力，發(fā)展對(duì)事物進(jìn)行縝密而有邏輯的思考，增進(jìn)科學(xué)推理的能力。
2.各主要發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)前兒童科學(xué)教育的相同點(diǎn)
（1）以孩子為中心，以孩子的體驗(yàn)為主線。各主要發(fā)達(dá)國(guó)家都特別強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育要培養(yǎng)孩子自主探究能力，引起孩子對(duì)科學(xué)探究的興趣。要求教師積極引導(dǎo)，為孩子創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境，激起孩子們的好奇心和探索心理，而不是以教師傳授科學(xué)知識(shí)為主。孩子是整個(gè)活動(dòng)的主體，教師只是一個(gè)引導(dǎo)者，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行一些指導(dǎo)。
（2）遵循“做中學(xué)”的體驗(yàn)原則。從美國(guó)開始實(shí)驗(yàn)，我國(guó)和其余國(guó)家也相繼推行。這種通過觀察―提出問題―教師判斷是否有價(jià)值―猜想和假設(shè)―做實(shí)驗(yàn)―得出結(jié)果―記錄實(shí)驗(yàn)表格―分享交流的過程，不僅有利于培養(yǎng)孩子良好的學(xué)習(xí)方法和態(tài)度，也讓他們能夠擁有良好的生活方法和態(tài)度。這種基本原則強(qiáng)調(diào)科學(xué)實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)從周圍生活中取材，讓孩子更關(guān)注生活，更善于從生活在發(fā)現(xiàn)各種問題和有趣的現(xiàn)象。
（3）注重體驗(yàn)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)。各主要發(fā)達(dá)國(guó)家的學(xué)前兒童科學(xué)教育都比較注重體驗(yàn)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)。他們都為孩子提供了實(shí)驗(yàn)用的各種材料，使得孩子能全面的進(jìn)行探究和實(shí)驗(yàn)。同時(shí)又為孩子們提供觀察和接觸大自然的充分機(jī)會(huì)和一些社會(huì)教育機(jī)構(gòu)，如兒童博物館、科學(xué)博物館、兒童科學(xué)發(fā)現(xiàn)中心、水族館、牧場(chǎng)、電視、廣播、圖書館等，也為學(xué)前兒童學(xué)習(xí)科學(xué)提供了條件。因而形成了一個(gè)學(xué)校、家庭和社會(huì)相結(jié)合的兒童科學(xué)教育網(wǎng)絡(luò)。
（4）科學(xué)教育內(nèi)容分領(lǐng)域教學(xué)?？茖W(xué)教育的內(nèi)容很多，包括各個(gè)方面。發(fā)達(dá)國(guó)家在進(jìn)行教學(xué)時(shí)也注意到為了全面發(fā)展孩子的科學(xué)探索能力，讓孩子獲得更全面的科學(xué)知識(shí)，對(duì)各個(gè)領(lǐng)域都有所涉及，有所了解。能關(guān)注到不同方面的問題，不是僅僅局限于一個(gè)方面的探求，他們基本將其劃分為六個(gè)領(lǐng)域，雖然有些出入，但基本涵蓋在其中了。
3.對(duì)我國(guó)學(xué)前科學(xué)教育的啟示
（1）完善環(huán)境創(chuàng)設(shè)。在我國(guó)，幼兒園的一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材還是挺多的，但我覺得在高科技材料的引進(jìn)還是挺欠缺的。隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也越來越先進(jìn)。我們的孩子也應(yīng)該跟隨時(shí)代的步伐，對(duì)先進(jìn)的高科技產(chǎn)品和技術(shù)多加了解。在國(guó)外這方面做得比較好。雖然我國(guó)也提供了一些社會(huì)教育機(jī)構(gòu)，也開放了一些博物館、海底世界，但還不夠齊全，涉及的范圍比較狹窄。在很多小城市還沒有普及，對(duì)兒童應(yīng)該盡量采取免費(fèi)開放制。
［關(guān)鍵詞］ 全互動(dòng)式； 統(tǒng)計(jì)學(xué)； 信息化； 改革
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 18. 061
［中圖分類號(hào)］ G64 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1673 - 0194（2012）18- 0107- 05
1 選題背景與現(xiàn)狀分析
1．1 選題背景
1969年12月由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局ARPA出資與計(jì)算機(jī)公司和大學(xué)共同研制出的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)——遠(yuǎn)程分組交換網(wǎng)ARPANET，最終導(dǎo)致了一個(gè)時(shí)代——互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來。雖然它的到來只有不足50年的時(shí)間，進(jìn)入中國(guó)的時(shí)間更是不足25年的時(shí)間，但是它已經(jīng)深深地影響了全人類的生活、工作和思維方式。
高等教育除了具有傳播知識(shí)的功能外，還有培養(yǎng)下一代的任務(wù)，特別是它還有創(chuàng)新新知識(shí)、創(chuàng)造新手段、創(chuàng)出新方法，為正在培養(yǎng)的學(xué)生提供4年或更長(zhǎng)遠(yuǎn)的時(shí)期能用到的理論知識(shí)與實(shí)踐技能的光榮使命。
統(tǒng)計(jì)學(xué)是統(tǒng)計(jì)工作的理論總結(jié)，它來源于統(tǒng)計(jì)實(shí)踐，又高于統(tǒng)計(jì)實(shí)踐，它的最終目的是科學(xué)地指導(dǎo)統(tǒng)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)。
筆者從事統(tǒng)計(jì)學(xué)類教學(xué)已經(jīng)27年了，在這27年里，筆者及項(xiàng)目組其他成員一直在思考這樣一些問題，在統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的授課過程中，如何實(shí)現(xiàn)教與學(xué)有機(jī)的結(jié)合，如何實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的良性互動(dòng)，如何找到能體現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程特色、適應(yīng)時(shí)代特點(diǎn)和未來發(fā)展方向的授課方式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與考試方式及方法。
截止到2012年7月9日星期一，筆者收集到統(tǒng)計(jì)學(xué)課程共采用過7種授課方式和方法。第一種是普通教室授課方式和方法；第二種是多媒體教室但不能與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的授課方式和方法；第三種是多媒體教室但能與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的授課方式和方法；第四種是計(jì)算機(jī)房教室但不能與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的授課方式和方法；第五種是計(jì)算機(jī)房教室能與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的授課方式和方法；第六種是利用計(jì)算機(jī)房教室和我校教務(wù)處的網(wǎng)上輔助教學(xué)平臺(tái)的授課方式和方法；第七種是利用計(jì)算機(jī)房教室和中國(guó)數(shù)字大學(xué)城網(wǎng)上輔助教學(xué)平臺(tái)的授課方式和方法。
截止到2012年7月9日星期一，筆者收集到統(tǒng)計(jì)學(xué)課程共采用過7種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。第一種是Excel的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；第二種是SPSS的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；第三種是SAS的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；第四種是Excel加SPSS的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；第五種是Excel加SAS的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；第六種是Excel、SPSS加SAS的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；第七種是Eviews的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
截止到2012年7月9日星期一，筆者收集到統(tǒng)計(jì)學(xué)課程有11種考試方式和方法。第一種是期末筆試考試方式及方法；第二種是期中加期末筆試考試方式及方法；第三種是平時(shí)考核、期中加期末筆試考試方式及方法；第四種是平時(shí)考核加期末筆試考試方式及方法；第五種是計(jì)算機(jī)房局域網(wǎng)機(jī)上期末考試方式及方法；第六種是平時(shí)考核加計(jì)算機(jī)房局域網(wǎng)機(jī)上期末考試方式及方法；第七種是計(jì)算機(jī)房互聯(lián)網(wǎng)期末考試方式及方法；第八種是平時(shí)考核加計(jì)算機(jī)房互聯(lián)網(wǎng)期末考試方式及方法；第九種是平時(shí)考核、期中考試加計(jì)算機(jī)房互聯(lián)網(wǎng)期末考試方式及方法；第十種是平時(shí)考核加期末考試方式及方法全部采用計(jì)算機(jī)房互聯(lián)網(wǎng)方式完成的；第十一種是平時(shí)考核、期中考試加期末考試方式及方法全部采用計(jì)算機(jī)房互聯(lián)網(wǎng)方式完成的。
那么，哪種授課方式更值得推廣，哪種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更能讓學(xué)生受益，哪種考試方式方法更科學(xué)，筆者及項(xiàng)目組所做的這項(xiàng)改革、探索與研究能否體現(xiàn)出時(shí)代的特征，能否促進(jìn)教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量，能否更好地實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合，能否更好地實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的良性互動(dòng)，能否體現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)課程特色和適應(yīng)時(shí)代特點(diǎn)的授課方式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與考試方式方法，筆者及項(xiàng)目組所做的這項(xiàng)改革、探索與研究是否是統(tǒng)計(jì)學(xué)課程授課方式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與考試方式方法的未來發(fā)展方向，哪種授課方式將是未來若干年內(nèi)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的主流授課方式，筆者及項(xiàng)目組其他成員想通過過去、現(xiàn)在對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程授課方式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與考試方式方法的實(shí)踐、思考及對(duì)該研究項(xiàng)目的研究過程，尋找到最佳解答方案。
1．2 現(xiàn)狀分析
東北財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程在1999年以前采用的授課方式和方法全部都是第一種，從1999年開始，筆者在統(tǒng)計(jì)學(xué)授課過程中嘗試采用第二種授課方式和方法；從2001年開始，筆者在統(tǒng)計(jì)學(xué)授課過程中嘗試采用第三種授課方式和方法，目前，東北財(cái)經(jīng)大學(xué)所有統(tǒng)計(jì)學(xué)課程都采用了這種或這種以上形式的授課方式和方法。從2002年開始，筆者在統(tǒng)計(jì)學(xué)授課過程中嘗試采用第四種授課方式和方法，目前，我校有部分教師在統(tǒng)計(jì)學(xué)課程授課過程中采用這種或這種以上的授課方式和方法；從2003年開始，筆者在統(tǒng)計(jì)學(xué)授課過程中嘗試采用第五種和第六種授課方式和方法，目前，我校也有部分教師在統(tǒng)計(jì)學(xué)課程授課中采用這兩種授課方式和方法。從2010年開始，筆者在統(tǒng)計(jì)學(xué)授課過程中嘗試采用第七種授課方式和方法。截止到2012年3月1日為止，我校只有筆者一人在統(tǒng)計(jì)學(xué)課程授課中采用這種授課方式和方法。
關(guān)鍵詞：體驗(yàn)式教學(xué)；情境創(chuàng)設(shè)；新課改
古人所謂“感之于物，受之于心”，即強(qiáng)調(diào)用心去感悟。同樣新課改的《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中亦指出，技術(shù)課程應(yīng)立足于學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和親身經(jīng)歷，立足于“做中學(xué)”和“學(xué)中做”，而這些要求與美國(guó)體驗(yàn)式學(xué)師大衛(wèi)?庫伯20世紀(jì)80年代初提出的體驗(yàn)式教學(xué)不謀而合。庫伯認(rèn)為有效的學(xué)習(xí)應(yīng)從體驗(yàn)開始，進(jìn)而發(fā)表看法，進(jìn)行反思，再總結(jié)形成理論，最后將理論應(yīng)用于實(shí)踐。在體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的循環(huán)過程中，要求學(xué)習(xí)者必須親身經(jīng)歷，通過感覺器官或自己身體行為直接感知客觀現(xiàn)象，并開動(dòng)思維機(jī)器認(rèn)識(shí)現(xiàn)象本質(zhì)，自動(dòng)地完成反饋與調(diào)整。我根據(jù)庫伯的理念，設(shè)計(jì)整理了體驗(yàn)式學(xué)習(xí)形成圖。由圖中可知，學(xué)生在活動(dòng)中可以得到充分參與，并獲得個(gè)人體驗(yàn)，提升認(rèn)識(shí)。
體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的方式是多種多樣的，但是如何在技術(shù)課中進(jìn)行體驗(yàn)式教學(xué)，在目前的資料中卻鮮有見到。因此，筆者進(jìn)行了大膽的嘗試，讓學(xué)生在體驗(yàn)中質(zhì)疑，在操作中體驗(yàn)，在體驗(yàn)中思考，在體驗(yàn)中創(chuàng)造，以期獲得較好的教學(xué)效果。
一、利用多媒體創(chuàng)設(shè)情境，展開技術(shù)體驗(yàn)
人對(duì)知識(shí)的獲取，總是在一定的情境中進(jìn)行的。利用好情境教學(xué)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生親自去感悟，可以提高他們自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)探究的能力，最終實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的和諧統(tǒng)一。在技術(shù)課體驗(yàn)式教學(xué)的實(shí)踐與研究中，我借助多媒體技術(shù)直觀形象的特點(diǎn)，利用聲音、圖像和視頻等入情入境的表現(xiàn)方式，從聽覺、視覺、感覺等多方面喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們積極主動(dòng)參與課堂教學(xué)，從而提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。
案例一：《模擬試驗(yàn)法》的教學(xué)
情境設(shè)計(jì)：中央電視臺(tái)《我愛發(fā)明》欄目曾經(jīng)介紹過娛樂風(fēng)洞的設(shè)計(jì)，這段視頻形象直觀，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)的熱情，也增加了對(duì)技術(shù)的想象力和創(chuàng)造力。
反思：課堂情境創(chuàng)設(shè)，就是要給學(xué)生營(yíng)造真實(shí)的技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景。學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)的目的在于應(yīng)用，所以技術(shù)課堂教學(xué)所選擇的案例要盡可能貼近學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)經(jīng)歷。本來與學(xué)生生活經(jīng)歷毫不相關(guān)的風(fēng)洞試驗(yàn)，我卻通過娛樂風(fēng)洞的設(shè)計(jì)來引入，學(xué)生就容易接受。
案例二：《虛擬試驗(yàn)法》的教學(xué)
在介紹虛擬試驗(yàn)法時(shí)，教材只是展示了一張“勇氣號(hào)”火星探測(cè)器的圖片，我從網(wǎng)上下載了“勇氣號(hào)”“好奇號(hào)”火星探測(cè)器的虛擬視頻，全程模擬登錄及探測(cè)的場(chǎng)景。由此引出關(guān)于技術(shù)的原理、技能、技術(shù)方法、技術(shù)思想等，讓學(xué)生明白技術(shù)課不是紙上談兵，是生動(dòng)的，有活力的。
總之，創(chuàng)設(shè)良好的情境有助于學(xué)生產(chǎn)生積極的情感，激發(fā)對(duì)技術(shù)的求知欲，使“理”通過“情”滲入學(xué)生的心靈。學(xué)生在情境的體驗(yàn)中提升了技術(shù)素養(yǎng)，更好地感受和理解技術(shù)的設(shè)計(jì)。
二、組織課堂活動(dòng)，參與技術(shù)體驗(yàn)
課堂活動(dòng)的體驗(yàn)是讓學(xué)生在真實(shí)或模擬環(huán)境中的具體活動(dòng)，獲得親身體驗(yàn)和感受，并通過與同學(xué)之間的交流去反思、總結(jié)提升為理論，最后將理論應(yīng)用到實(shí)踐中。在教學(xué)中，教師要精心設(shè)計(jì)活動(dòng)，“以身體之，以心驗(yàn)之”，從而產(chǎn)生體驗(yàn)。
案例一：《技術(shù)的專利性》
活動(dòng)設(shè)計(jì)：知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)、專利的申請(qǐng)等這些真實(shí)的場(chǎng)景在日常生活中是不容易見到的。我們完全可以讓學(xué)生編演，模擬一個(gè)經(jīng)濟(jì)法庭，審一審知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，演示申請(qǐng)專利的過程等。這樣一堂課，教師不用講什么，在專利申請(qǐng)的實(shí)踐中學(xué)生就掌握了、增強(qiáng)了保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的意識(shí)，同時(shí)又使他們的個(gè)性得到了發(fā)展，受到了深刻的思想教育。
案例二：《控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》
活動(dòng)設(shè)計(jì)：課前布置學(xué)生觀察街頭紅綠燈，尋找需要布置設(shè)計(jì)或改建的地方，并形成反饋的意見。上課時(shí)再讓他們分組探討，提出自己的解決方案。我根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，分成六人一個(gè)小組，要求每組都拿出一個(gè)設(shè)計(jì)方案，然后結(jié)合所掌握的設(shè)計(jì)基本原則，進(jìn)行組間交流評(píng)價(jià)并分析設(shè)計(jì)得是否合理，學(xué)生看到自己也能參與學(xué)校的事情，學(xué)習(xí)熱情得到升華，同時(shí)還激發(fā)了他們探究的欲望。
體驗(yàn)有時(shí)可能是薄弱的、片面的，隨時(shí)都可能消逝。因此教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生，讓他們及時(shí)把自己的體驗(yàn)表達(dá)出來，強(qiáng)化他們的這種體驗(yàn)。教師要讓學(xué)生在參與活動(dòng)的過程中感受技術(shù)，體驗(yàn)技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)踐的過程，引發(fā)學(xué)生對(duì)技術(shù)進(jìn)行深入探究的內(nèi)在沖動(dòng)，并通過設(shè)計(jì)與制作來解決生活中的技術(shù)問題，不斷拓展學(xué)生能力，提高學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)。
三、以“動(dòng)手試驗(yàn)”去體驗(yàn)
技術(shù)課程立足于“做中學(xué)”和“學(xué)中做”。“做中學(xué)”就是讓學(xué)生在各種各樣的操作探究、體驗(yàn)活動(dòng)中，去參與知識(shí)的生成過程，培養(yǎng)主動(dòng)獲取知識(shí)的能力。試驗(yàn)就是不斷地嘗試和驗(yàn)證，親身試驗(yàn)對(duì)于體驗(yàn)的形成具有特殊的意義。
案例一：《流程與設(shè)計(jì)》
試驗(yàn)設(shè)計(jì)：我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目――紙質(zhì)手提袋的設(shè)計(jì)和制作。教師要引導(dǎo)學(xué)生去體會(huì)設(shè)計(jì)的過程，形成良好的技術(shù)情感態(tài)度和價(jià)值觀，更重要的是發(fā)展學(xué)生掌握技術(shù)思想和方法的能力。如果照本宣科地講述流程的概念、設(shè)計(jì)和優(yōu)化等內(nèi)容，學(xué)生對(duì)流程的理解難以深入，更難以有直觀的體會(huì)。
案例二：《結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》
試驗(yàn)設(shè)計(jì)：紙的結(jié)構(gòu)樣式不同，其承重力大小也不同。我們分別準(zhǔn)備了若干木塊、砝碼以及A4紙，驗(yàn)證平鋪、拱形、雙拱以及瓦楞形這幾種不同的結(jié)構(gòu)及其承受力的大小。在試驗(yàn)過程中，學(xué)生用眼睛去看，用耳朵去聽，用手去做，用大腦去思考，用心靈去感悟。在真槍實(shí)彈的演練中，學(xué)生施展著自己的才華，并在運(yùn)用中提高了解決實(shí)際問題的能力，加深了對(duì)知識(shí)的理解，使學(xué)生主體化、學(xué)習(xí)主動(dòng)化。
總之，在實(shí)施教學(xué)時(shí)，通過引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題──應(yīng)用技術(shù)──解決問題──發(fā)現(xiàn)新問題的過程，最終使學(xué)生學(xué)會(huì)帶著問題來，又帶著問題走；理解技術(shù)來源于生活，最終又回到生活的本質(zhì)。
俗話說，久病成良醫(yī)，體驗(yàn)式教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立、自主、創(chuàng)新等精神為目標(biāo)，以營(yíng)造教學(xué)氛圍、激發(fā)學(xué)生情感為主要特點(diǎn)，以學(xué)生自我體驗(yàn)為主要學(xué)習(xí)方式，力求在師生互動(dòng)的教學(xué)過程中，達(dá)到認(rèn)知過程和情感體驗(yàn)過程的有機(jī)結(jié)合。以學(xué)生為中心、需求為驅(qū)動(dòng)、體驗(yàn)為舞臺(tái)的體驗(yàn)學(xué)習(xí)不僅充分展現(xiàn)了以人為本的教育理念，而且它使我們的學(xué)習(xí)進(jìn)入了嶄新的狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)：
[1]大衛(wèi)?庫伯.體驗(yàn)學(xué)習(xí)：體驗(yàn)――學(xué)習(xí)發(fā)展的源泉.中學(xué)報(bào)，1984.
