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時(shí)間:2023-03-23 15:23:18
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綜合仿真實(shí)習(xí)不同于其他課程的教學(xué),參加綜合仿真實(shí)習(xí)的學(xué)生來(lái)自于不同學(xué)科不同專(zhuān)業(yè),因此需要不同學(xué)科不同專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)教師形成教學(xué)團(tuán)隊(duì),相互取長(zhǎng)補(bǔ)短來(lái)完成教學(xué)工作。然而,在教學(xué)指導(dǎo)工作中,指導(dǎo)教師職責(zé)不明確,互推責(zé)任,不能及時(shí)解決學(xué)習(xí)實(shí)習(xí)中存在的問(wèn)題。
2.缺乏相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系
綜合仿真實(shí)習(xí)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系包括評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)主體等。而目前對(duì)綜合仿真實(shí)習(xí)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)主要是看是否按時(shí)到位,是否參與了實(shí)習(xí)指導(dǎo),完成教學(xué)任務(wù),至于任務(wù)完成質(zhì)量如何,并沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)。即使有相關(guān)的評(píng)價(jià)制度,也因各種主觀或是客觀原因?qū)е码y以真正落實(shí)。對(duì)于實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的教學(xué)效果評(píng)價(jià)只是一種形式上的定性評(píng)價(jià),就算是某些實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師能認(rèn)真地完成教學(xué)任務(wù),按時(shí)到位,受到學(xué)生的好評(píng),對(duì)其教學(xué)效果評(píng)價(jià)也難以真正體現(xiàn)出來(lái),更談不上評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容、方法等。
3.沒(méi)有相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制,影響指導(dǎo)教師的積極性
綜合仿真實(shí)習(xí)由學(xué)校、教務(wù)處、教學(xué)單位等部門(mén)共同管理。在管理中,對(duì)綜合仿真實(shí)習(xí)的指導(dǎo)沒(méi)有形成完善的管理制度,也沒(méi)有相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制,從而難以全面而正確地評(píng)價(jià)綜合仿真實(shí)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。另外,綜合仿真實(shí)習(xí)由許多不同專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)教師共同完成指導(dǎo)任務(wù),在完成共同的教學(xué)任務(wù)時(shí),各指導(dǎo)教師又有明確的分工,如果采用學(xué)校常規(guī)的評(píng)價(jià)方法對(duì)指導(dǎo)教師作出評(píng)價(jià),不能公平合理的作出客觀評(píng)價(jià),難以促進(jìn)教師之間的團(tuán)隊(duì)合作,從而影響指導(dǎo)教師的工作積極性。
二、綜合仿真實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)的意義
1.有利于提高綜合仿真實(shí)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量
通過(guò)建立科學(xué)的綜合仿真實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系,可為綜合仿真實(shí)習(xí)教師指導(dǎo)效果提供統(tǒng)一的可操作的依據(jù),推動(dòng)指導(dǎo)教師間的相互學(xué)習(xí)和交流,同時(shí)可以調(diào)動(dòng)指導(dǎo)教師提高指導(dǎo)效果的積極性,從而增加指導(dǎo)教師工作壓力,使壓力轉(zhuǎn)化為工作的動(dòng)力,從而有利于提高綜合仿真實(shí)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量。
2.有利于推進(jìn)綜合仿真實(shí)習(xí)教學(xué)改革
綜合仿真實(shí)習(xí)主要培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技術(shù)實(shí)踐的能力、跨專(zhuān)業(yè)知識(shí)復(fù)合運(yùn)用能力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)與決策能力、團(tuán)隊(duì)組織與協(xié)作能力、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力。通過(guò)建立合理、有效的指導(dǎo)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系,能科學(xué)地評(píng)價(jià)綜合仿真實(shí)習(xí)批導(dǎo)教師的教學(xué)質(zhì)量,提高指導(dǎo)水平,促進(jìn)應(yīng)用科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色的形成和教學(xué)改革的深入與發(fā)展。
3.有利于促進(jìn)綜合仿真實(shí)習(xí)教學(xué)管理的科學(xué)化
通過(guò)建立科學(xué)的指導(dǎo)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系,可以較為準(zhǔn)確地掌握綜合仿真實(shí)習(xí)的基本情況,獲得綜合仿真實(shí)習(xí)的具體信息。通過(guò)對(duì)信息的分析與研究,明確必須采取的相應(yīng)措施,從而實(shí)現(xiàn)綜合仿真實(shí)習(xí)教學(xué)管理的科學(xué)化。
三、評(píng)價(jià)原則
1.多方位原則
綜合仿真實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的教學(xué)效果,應(yīng)該從不同角度多方面作出客觀評(píng)價(jià)。綜合仿真實(shí)習(xí)是參與實(shí)習(xí)的學(xué)生、指導(dǎo)教師之間教與學(xué)的互動(dòng)過(guò)程。評(píng)價(jià)主體也是評(píng)價(jià)的客體,通過(guò)主體與客體之間的互評(píng),就可以形成教與學(xué)的評(píng)價(jià)效果互動(dòng)。評(píng)價(jià)主體與客體互換互動(dòng)。
2.定期與不定期相結(jié)合原則
為了保障綜合仿真實(shí)習(xí)全過(guò)程的各個(gè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)都能得到及時(shí)的評(píng)價(jià)與反映,就需要參與教學(xué)評(píng)價(jià)的主管部門(mén)的評(píng)價(jià),參與指導(dǎo)的同行教師的互評(píng),還需要實(shí)習(xí)學(xué)生的評(píng)價(jià)。對(duì)于同行教師和實(shí)習(xí)學(xué)生的評(píng)價(jià),可以采取定期評(píng)價(jià)的方式,對(duì)于教學(xué)主管部門(mén),可采取不定期抽查的方式。
3.量化與質(zhì)化
評(píng)價(jià)相結(jié)合原則為了能對(duì)綜合仿真實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的實(shí)際教學(xué)情況用出科學(xué)公正的評(píng)價(jià),對(duì)指導(dǎo)教師的教學(xué)效果作出充分肯定,對(duì)指導(dǎo)教師的評(píng)價(jià)應(yīng)采取量化與質(zhì)化相結(jié)合的方式,即通過(guò)分?jǐn)?shù)加評(píng)語(yǔ)的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。
四、綜合仿真實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系構(gòu)建
1.構(gòu)建原理
對(duì)于綜合仿真實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建,主要從課前、課中和課后三方面來(lái)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。具體指標(biāo)包括:工作態(tài)度、教育引導(dǎo)、指導(dǎo)答疑、指導(dǎo)效果、作業(yè)批改、實(shí)習(xí)紀(jì)律及課堂管理等方面。確定評(píng)價(jià)指標(biāo)后,然后針對(duì)每個(gè)指標(biāo)制訂評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。再根據(jù)每個(gè)指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的重要性,確定各指標(biāo)的比重。在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制訂中,盡量將評(píng)價(jià)指標(biāo)量化,客觀化。
2.評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
(1)工作態(tài)度:要求積極主動(dòng)參與實(shí)習(xí)指導(dǎo)工作,態(tài)度認(rèn)真,保證在現(xiàn)場(chǎng)巡回指導(dǎo)。(2)教育引導(dǎo):教師在指導(dǎo)實(shí)習(xí)的過(guò)程中,教育學(xué)生有意識(shí)地培養(yǎng)自己的素質(zhì)和能力,提升職業(yè)素養(yǎng);有意識(shí)地指導(dǎo)學(xué)生提升專(zhuān)業(yè)水平,提高綜合素質(zhì)和能力。(3)指導(dǎo)答疑:在指導(dǎo)實(shí)習(xí)的過(guò)程中,指導(dǎo)答疑耐心細(xì)致;妥善解決學(xué)生提出的疑難問(wèn)題。(4)指導(dǎo)效果:深入公司主動(dòng)提供專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)和業(yè)務(wù)指導(dǎo):掌握各公司(機(jī)構(gòu))業(yè)務(wù)活動(dòng)進(jìn)度;主動(dòng)參與學(xué)生的各種討論,以幫助學(xué)生尋求各種問(wèn)題的解決方案;指導(dǎo)學(xué)生各種比賽活動(dòng)。(5)作業(yè)批改:認(rèn)真批改實(shí)習(xí)學(xué)生的實(shí)習(xí)日記和實(shí)習(xí)報(bào)告,督促學(xué)生按時(shí)填寫(xiě)實(shí)習(xí)日記;指導(dǎo)教師每周批改實(shí)習(xí)日記一次,并作好批改記錄;及時(shí)解決學(xué)生反映的各種問(wèn)題;認(rèn)真批改實(shí)習(xí)過(guò)程中提交的資料成果,對(duì)成果評(píng)價(jià)客觀、合理。(6)實(shí)習(xí)紀(jì)律:遵守各項(xiàng)實(shí)習(xí)紀(jì)律。在指導(dǎo)實(shí)習(xí)期間無(wú)擅自離崗行為,無(wú)故遲到早退或缺課。(7)課堂管理:加強(qiáng)課堂考勤管理,嚴(yán)格實(shí)習(xí)紀(jì)律,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并妥善處理學(xué)生日常秩序中存在的問(wèn)題。
五、綜合仿真實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)的實(shí)施
1.教師自我評(píng)價(jià)
組織綜合仿真實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師每學(xué)期對(duì)自己的指導(dǎo)效果作出評(píng)價(jià),及時(shí)發(fā)現(xiàn)自身實(shí)習(xí)指導(dǎo)中的不足之處,客觀地評(píng)價(jià)自己。通過(guò)填寫(xiě)《綜合仿真實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)表》(教師用)。其評(píng)分占綜合評(píng)分的10%。
2.實(shí)習(xí)指導(dǎo)部評(píng)價(jià)
為了發(fā)揮實(shí)習(xí)指導(dǎo)部的監(jiān)督作用,實(shí)習(xí)指導(dǎo)部通過(guò)定期或不定期地對(duì)綜合仿真實(shí)習(xí)情況進(jìn)行檢查。檢查內(nèi)容包括工作態(tài)度、指導(dǎo)效果等評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的項(xiàng)目。其評(píng)分占綜合評(píng)分的比重為20%。
3.學(xué)生評(píng)價(jià)
學(xué)生是綜合仿真實(shí)習(xí)參與的主體,學(xué)生的評(píng)價(jià)在指導(dǎo)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)中起到主要作用。因此,在評(píng)價(jià)中學(xué)生的評(píng)價(jià)占主要部分,其比重可為70%。學(xué)生評(píng)價(jià)由綜合指導(dǎo)部組織學(xué)生進(jìn)行,對(duì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的各內(nèi)容進(jìn)行打分并作出總體評(píng)價(jià)。根據(jù)教師自我評(píng)價(jià)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)部評(píng)價(jià)及學(xué)生評(píng)價(jià),即可計(jì)算出指導(dǎo)教師的綜合評(píng)分,其綜合評(píng)分=教師自我評(píng)價(jià)總分×10%+實(shí)習(xí)指導(dǎo)部評(píng)分×20%+學(xué)生評(píng)分×70%。實(shí)習(xí)指導(dǎo)部以為評(píng)分作為考核教師績(jī)效的重要依據(jù)。
二、在實(shí)踐環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在電子的實(shí)踐中,采用實(shí)物操作和仿真軟件相結(jié)合的原則,可以使得事半功倍,使得學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握更加牢固,同時(shí)極大程度上提高了學(xué)習(xí)效率。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.利用仿真技術(shù)減少了實(shí)物實(shí)驗(yàn)的故障率,使得實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)。當(dāng)學(xué)生裝配好電路板后,開(kāi)始進(jìn)行調(diào)試時(shí),一般要對(duì)實(shí)物電路板進(jìn)行短路檢測(cè),確認(rèn)沒(méi)有短路故障后再進(jìn)行調(diào)試。而實(shí)訓(xùn)的具體檢測(cè)和調(diào)試都是帶電操作,帶有一定的風(fēng)險(xiǎn)性和不確定性。因此在開(kāi)始操作的過(guò)程中,在學(xué)生開(kāi)始調(diào)試之前,先通過(guò)仿真軟件演示整個(gè)調(diào)試過(guò)程,這樣學(xué)生不僅對(duì)調(diào)試過(guò)程有很清晰的認(rèn)識(shí),而且可以避免實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的一些誤操作,減少了調(diào)試過(guò)程中產(chǎn)生的故障。仿真軟件演示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際調(diào)試的數(shù)據(jù)相差不大,學(xué)生可以比較數(shù)據(jù),進(jìn)行自檢。另一方面,如果要設(shè)計(jì)一塊電路板的時(shí)候,需要對(duì)電路的參數(shù)反復(fù)的調(diào)試,在實(shí)物電路板上實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難,利用仿真軟件可以反復(fù)調(diào)試,并可以尋找到最佳的方案,再去進(jìn)行實(shí)物的設(shè)計(jì),非常便捷。另外,仿真實(shí)驗(yàn)沒(méi)有任何干擾信號(hào)的存在,更加能夠真實(shí)的反映出實(shí)驗(yàn)的本質(zhì),做到精準(zhǔn)、真實(shí)、完美。
2.利用仿真技術(shù)可以順利進(jìn)行故障的分析,并順利找到故障點(diǎn)。在電工電子的實(shí)訓(xùn)中,學(xué)生不僅要熟練掌握電路的調(diào)試能力,還要有一定的電路排故能力。有時(shí)候安裝一塊電路板需要的時(shí)間可能并不長(zhǎng),但往往查找故障點(diǎn)需要花費(fèi)大量的時(shí)間。另外如果在電路板上人為設(shè)定一個(gè)故障,比如元器件的接反或某處電路出現(xiàn)短路故障時(shí),部分元器件可能會(huì)出現(xiàn)擊穿、損壞、甚至出現(xiàn)電氣短路等現(xiàn)象,這樣在操作的時(shí)候非常危險(xiǎn)。而我們?cè)谑谡n的時(shí)候,如果利用仿真軟件去講解電路時(shí),可以隨意地將元件焊反或?qū)⒛扯坞娐范搪?,學(xué)生可以很直觀的看到故障的數(shù)據(jù)及波形,提高了學(xué)生的分析能力以及解決問(wèn)題的能力。同時(shí)也提高了學(xué)生思考的能力。
3.利用仿真技術(shù)可以進(jìn)行反復(fù)練習(xí),大大降低了成本。對(duì)于電子線路的板子,很多時(shí)候裝配完后進(jìn)行調(diào)試,往往是只能使用一次,或者僅能對(duì)單一功能進(jìn)行調(diào)試,不能夠進(jìn)行反復(fù)練習(xí),尤其是在現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高速發(fā)展,許多新型器件、集成塊、貼片元件的大量使用,使得裝配和拆裝都不那么容易,另外成本也相對(duì)來(lái)說(shuō)很過(guò)。仿真技術(shù)的使用,使每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)根據(jù)自己的實(shí)際情況,揚(yáng)長(zhǎng)避短,并進(jìn)行反復(fù)練習(xí)。而且仿真實(shí)驗(yàn)不需要真實(shí)環(huán)境的介入,軟件中有取之不盡、用之不竭的電氣元件,而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也沒(méi)有元件的損耗,實(shí)驗(yàn)室維護(hù)管理將更加方便。總之,將仿真軟件應(yīng)用于教學(xué)有很多的優(yōu)點(diǎn)。另外由于現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷更新,往往使得實(shí)驗(yàn)室中實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)資源相對(duì)短缺,一些設(shè)備不能及時(shí)更新和維護(hù),實(shí)踐耗材昂貴,而帶來(lái)了很多的局限性。利用仿真實(shí)訓(xùn)軟件后,不僅使得實(shí)訓(xùn)具有完整性、系統(tǒng)性、交互性、智能型。極大程度上彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)資源的不足。如在進(jìn)行電力拖動(dòng)的授課時(shí),當(dāng)講授到三相異步電動(dòng)機(jī)的時(shí)候,我們除了可以介紹電機(jī)的基本知識(shí),結(jié)合實(shí)驗(yàn)室有的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用方法外,我們還可以使用仿真軟件,給同學(xué)們展示形式多樣的、不同用途的其他電機(jī)。同時(shí)我們可以利用仿真技術(shù)對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行通過(guò)動(dòng)態(tài)模擬,提高課堂效果。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式教師是課堂的主導(dǎo),教材是授課的唯一依據(jù),學(xué)生在被動(dòng)接受的情況下無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情和激發(fā)學(xué)習(xí)潛能。案例教學(xué)以仿真案例為突破口,寄理論于案例之中。在引導(dǎo)學(xué)生分析案例之前,有必要先向?qū)W生講解專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),在學(xué)生具備一定理論和方法的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行案例分析和設(shè)計(jì),這樣則避免了案例教學(xué)的盲目性。
(二)有利于提高學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力
在高度關(guān)注學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的今天,增強(qiáng)學(xué)生的這一能力已成為評(píng)價(jià)各高校教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)。提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力是各高校進(jìn)行教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn)和動(dòng)力,在這種出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)的指引下,各高校的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和課時(shí)都得到了增加,實(shí)驗(yàn)設(shè)備得到更新,學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)增多。問(wèn)題的根源在于如果教學(xué)方法陳舊老套,教學(xué)內(nèi)容一再重復(fù),教學(xué)質(zhì)量很難看到根本性的提高?!督Ec仿真》案例教學(xué)正是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的有效途徑,學(xué)生通過(guò)本課程的案例學(xué)習(xí)能夠初步運(yùn)用仿真模型分析和診斷生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的瓶頸,并通過(guò)優(yōu)化措施的實(shí)現(xiàn),提高學(xué)生的分析、動(dòng)手和創(chuàng)新能力。
(三)有利于提升學(xué)生在未來(lái)社會(huì)工作中的勝任力
仿真課程的理論教學(xué)比較抽象,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃,造成該門(mén)課程教學(xué)效果不佳的原因無(wú)外乎該門(mén)課程應(yīng)用性強(qiáng),與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系比較緊密,學(xué)生缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn),難以正確理解抽象實(shí)際系統(tǒng)?!督Ec仿真》課中案例,取材于社會(huì)實(shí)踐中真實(shí)系統(tǒng)和制造流程,而每一個(gè)系統(tǒng)或流程都有自身亟待解決的問(wèn)題,對(duì)問(wèn)題的解決實(shí)際上就是提前進(jìn)入社會(huì)實(shí)踐的一種排演。這種案例教學(xué)方法與以往教師為課堂主導(dǎo),學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)方式相比,體現(xiàn)出它尊重學(xué)生、尊重社會(huì)、尊重知識(shí)、尊重教育的極大優(yōu)勢(shì)。
二、案例教學(xué)在《建模與仿真》中的應(yīng)用
(一)案例選擇
在教學(xué)過(guò)程中,案例一定是經(jīng)過(guò)教師深入調(diào)查研究后由教師預(yù)先設(shè)計(jì)好的,應(yīng)來(lái)源于實(shí)踐,為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)。
1.選擇的案例要貼緊理論。
選編合適的案例是順利實(shí)施案例教學(xué)的前提,案例模型在課程中的教學(xué)不是越難越好,也不是可以籠統(tǒng)形式或信手拈來(lái),而要圍繞教學(xué)的理論知識(shí)點(diǎn)和難易梯度認(rèn)真選擇,精心選擇出與理論知識(shí)結(jié)合緊密的案例,做到一針見(jiàn)血。這樣通過(guò)案例分析后可以對(duì)理論知識(shí)理解更加深刻。這就要求一方面,教師首先要在仿真前就把與案例相關(guān)的基礎(chǔ)理論、重點(diǎn)難點(diǎn)講授給學(xué)生;另一方面,學(xué)生可以運(yùn)用理論指導(dǎo)實(shí)踐,同時(shí)在實(shí)踐中檢驗(yàn)理論加深理解,這樣避免了僅靠案例無(wú)法搭建完整知識(shí)體系的問(wèn)題。
2.選擇的案例要貼近生活。
入門(mén)案例仿真可以選擇與學(xué)生身邊常見(jiàn)事件系統(tǒng)作為的典型仿真案例,這樣學(xué)生會(huì)更感興趣。例如,教師在編寫(xiě)排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例時(shí),可以將學(xué)生日常會(huì)遇到排隊(duì)現(xiàn)象首先納入進(jìn)來(lái),如銀行辦理業(yè)務(wù)排隊(duì)現(xiàn)象、顧客到商場(chǎng)購(gòu)物結(jié)算排隊(duì)現(xiàn)象、病人到醫(yī)院掛號(hào)現(xiàn)象等。學(xué)生對(duì)熟悉的事件會(huì)有身臨其境之感,也對(duì)其中邏輯規(guī)則比較熟悉,分析起來(lái)比較容易,深入分析數(shù)據(jù)也會(huì)容易上手,從而很好地邁出分析復(fù)雜系統(tǒng)的第一步。
3.選擇的案例要貼合專(zhuān)業(yè)。
《建模與仿真》是工業(yè)工程和物流工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的主干課程之一,這些專(zhuān)業(yè)的研究對(duì)象大多為制造、物流或服務(wù)系統(tǒng),因此,教師編寫(xiě)案例時(shí)也要選取一些典型的制造工藝、流程或系統(tǒng)作為研究案例,如排隊(duì)系統(tǒng)、流水線生產(chǎn)組織、看板管理、裝卸作業(yè)等多個(gè)與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的典型案例,通過(guò)運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)對(duì)這些與企業(yè)、專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)案例進(jìn)行思考、分析,從而解決企業(yè)實(shí)際問(wèn)題。
(二)以排隊(duì)系統(tǒng)仿真為例實(shí)施案例教學(xué)
排隊(duì)系統(tǒng)教學(xué)是《建模與仿真》課程中十分重要的教學(xué)內(nèi)容,下文以“銀行業(yè)務(wù)辦理排隊(duì)系統(tǒng)”為例介紹案例教學(xué)法在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。
1.專(zhuān)業(yè)知識(shí)講解。
在這個(gè)環(huán)節(jié)里面,教師要詳細(xì)講解排隊(duì)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí),如排隊(duì)系統(tǒng)活動(dòng)類(lèi)型、顧客到達(dá)特性、顧客服務(wù)時(shí)間分布特點(diǎn)等。在專(zhuān)業(yè)知識(shí)講解的基礎(chǔ)上再做案例導(dǎo)入,可以避免案例導(dǎo)入的冒失感和盲目性,做到有的放矢。
2.案例導(dǎo)入。
在這個(gè)環(huán)節(jié)里,教師可采用多媒體演示“銀行業(yè)務(wù)辦理排隊(duì)系統(tǒng)”過(guò)程,可以使用文字加視頻組合方式,直觀、生動(dòng)地展示此排隊(duì)系統(tǒng)的每一個(gè)細(xì)節(jié),讓學(xué)生們有身臨其境的感覺(jué),排隊(duì)系統(tǒng)從顧客到達(dá)到顧客離開(kāi)有清晰的了解,避免案例只通過(guò)課本、文字、口頭等方式導(dǎo)入造成興趣乏味、理解模糊等問(wèn)題,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,為下一步分小組導(dǎo)論打下學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)。導(dǎo)入過(guò)程一般控制在10分鐘。
3.分小組討論。
分小組討論環(huán)節(jié)是案例課堂教學(xué)的重點(diǎn),分組方式可以是隨機(jī)分組或是學(xué)生自行搭配組合等形式將學(xué)生按學(xué)生總數(shù)比例分成若干組,每小組需制定一名小組長(zhǎng)。然后,各小組根據(jù)第一環(huán)節(jié)講解的專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)案例進(jìn)行討論分析,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)各小組要出一份本小組成員結(jié)論一致、言簡(jiǎn)意賅的討論結(jié)果,并由小組長(zhǎng)宣讀。小組討論一般控制在15分鐘。
4.案例剖析。
在大家積極討論并對(duì)案例深入了解的基礎(chǔ)上,教師可在這一環(huán)節(jié)將案例關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行剖析,如要給出學(xué)生準(zhǔn)確的銀行業(yè)務(wù)辦理排隊(duì)流程、明確指出客戶、收銀臺(tái)、取號(hào)機(jī)、排隊(duì)隊(duì)列的實(shí)體類(lèi)型,并讓學(xué)生對(duì)照教師剖析結(jié)果比對(duì)自己的小組討論結(jié)果,相當(dāng)于對(duì)分小組討論做一次總結(jié)和點(diǎn)評(píng)。這樣避免了分組討論熱火朝天、討論結(jié)果不知對(duì)錯(cuò)的問(wèn)題,讓大家可以檢驗(yàn)自己的討論結(jié)果,也為下一步正確地進(jìn)行案例實(shí)踐做好準(zhǔn)備。案例剖析一般控制在10分鐘,從而一至四環(huán)節(jié)大概控制在一堂課內(nèi)完成。
5.案例仿真。
這一環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是教師指導(dǎo)與學(xué)生仿真同步進(jìn)行。隨著案例教學(xué)前四個(gè)環(huán)節(jié)的展開(kāi),學(xué)生已基本了解“銀行業(yè)務(wù)辦理排隊(duì)系統(tǒng)”的實(shí)體類(lèi)型、業(yè)務(wù)辦理排隊(duì)流程等仿真要素,此時(shí),教師就可以引導(dǎo)學(xué)生建模仿真。仿真分為三個(gè)步驟:元素定義(實(shí)體定義名稱(chēng)和類(lèi)型)、元素可視化(將定義的可視實(shí)體以二維或三維的圖形顯示出來(lái))、元素詳細(xì)定義(將實(shí)體間聯(lián)系活動(dòng)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言表述出來(lái))。在案例教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生常常在將邏輯流程轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言時(shí)遇到困難,建模水平需要在不斷練習(xí)中得以提高,因此,教師在這一過(guò)程中需要實(shí)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生完成。案例仿真一般控制在30分鐘。
6.案例總結(jié)。
首先,教師要對(duì)搭建好的模型進(jìn)行分析講解,利用模型解決實(shí)際系統(tǒng)中的問(wèn)題,例如如何改變參數(shù)可以找到柜臺(tái)設(shè)置數(shù)的最佳配置可使客戶等待時(shí)間最短、以及分析每個(gè)柜臺(tái)的使用率和每天銀行接待客戶數(shù)量。其次,教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本案例的應(yīng)用范圍、適用系統(tǒng)、仿真目的、重點(diǎn)難點(diǎn)、包含的知識(shí)點(diǎn)沖洗吸收消化,進(jìn)而讓學(xué)生對(duì)案例仿真過(guò)程形成整體認(rèn)知,具備仿真類(lèi)似排隊(duì)系統(tǒng)仿真的能力。案例總結(jié)一般控制在10分鐘。
7.案例遷移。
教師要給學(xué)生留下課下思考的時(shí)間和空間,案例教學(xué)最顯著的特點(diǎn)之一就是引導(dǎo)學(xué)生由淺入深、舉一反三。通過(guò)案例總結(jié),學(xué)生對(duì)排隊(duì)系統(tǒng)的整體認(rèn)知有了掌握,可在課下找一些相似案例,按照課堂講授的方法對(duì)類(lèi)似排隊(duì)系統(tǒng)進(jìn)行“案例遷移”,學(xué)生從中將感受到“學(xué)以致用”的成就感。最后的案例遷移思路講解一般控制在5分鐘左右,具體遷移實(shí)踐課下完成。則四至七環(huán)節(jié)控制在一堂課內(nèi)完成?!督Ec仿真》一般是一大節(jié)兩小堂課,按照此節(jié)奏和時(shí)間把握可將案例教學(xué)很好地開(kāi)展。
8.案例效果評(píng)估。
案例教學(xué)方法實(shí)施后,需要教師定期對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行調(diào)查評(píng)估,評(píng)估主要針對(duì)學(xué)生對(duì)案例的興趣程度、學(xué)生案例教學(xué)組織的滿意度等。調(diào)查方式可采用采訪調(diào)查法、論文調(diào)查法、問(wèn)卷調(diào)查法等方式進(jìn)行,通過(guò)學(xué)生的及時(shí)反饋不斷調(diào)整。評(píng)估總結(jié)范圍由細(xì)微到全局,由單堂案例授課上升至整門(mén)課程的調(diào)整。
在我國(guó)的傳統(tǒng)教育模式的影響下,很多高校對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性認(rèn)識(shí)不上去,不能充分地實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)的有效意義。很多高校教育在進(jìn)行會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)時(shí),對(duì)于會(huì)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程安排得較少,學(xué)生缺乏實(shí)際操作的機(jī)會(huì),在教學(xué)過(guò)程中,教學(xué)內(nèi)容也具有一定的局限性,不能充分地進(jìn)行知識(shí)面的拓展。另外在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),其涉及的經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)過(guò)于簡(jiǎn)單和單一,導(dǎo)致整個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏完整性和系統(tǒng)性。
1.2忽略手工實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合
一般的會(huì)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要有手工實(shí)驗(yàn)教學(xué)和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué),這兩者的相互補(bǔ)充能夠使會(huì)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生一定的效果。但是很多高校在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中,手工實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)不能有效地結(jié)合,甚至完全沒(méi)有關(guān)聯(lián),使手工實(shí)驗(yàn)不能發(fā)揮其為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)的作用,也不能在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生全面、系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)會(huì)計(jì)理論以及實(shí)務(wù)。還有一些高校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,根本就沒(méi)有設(shè)立手工實(shí)驗(yàn)課程,而是以計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行替代,影響剛剛接觸會(huì)計(jì)行業(yè)的學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解和掌握,導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐操作能力不高。所以對(duì)于會(huì)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)說(shuō),手工實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)這兩者缺一不可,而且必須相互補(bǔ)充、相互作用。
1.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核形式單一
實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)是在仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度以及操作表現(xiàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)說(shuō)是必不可少的環(huán)節(jié)。當(dāng)前很多高校在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核時(shí),只是看學(xué)生的出勤和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,忽略了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中所表現(xiàn)出來(lái)的態(tài)度、各項(xiàng)能力等的考核,對(duì)于與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的交流和討論更是少之又少,這樣就導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,過(guò)于注重實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、忽略實(shí)驗(yàn)過(guò)程,以至于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)出現(xiàn)抄襲的情況。
二、高校會(huì)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論與實(shí)踐的探討
2.1優(yōu)化會(huì)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)作為一門(mén)系統(tǒng)性較強(qiáng)的學(xué)科,教師應(yīng)注重仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的規(guī)劃,將專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)和時(shí)間課程教學(xué)有效地結(jié)合,形成一個(gè)科學(xué)、規(guī)范的教學(xué)模式,讓學(xué)生通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及實(shí)習(xí)基地,真實(shí)的體驗(yàn)和操作案例,提升學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的感性認(rèn)識(shí),從而為日后的工作奠定基礎(chǔ)。另外教師也要注重仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)性和層次性,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中得到專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的提升和拓展,促進(jìn)學(xué)生業(yè)務(wù)能力以及分析和解決問(wèn)題能力的提高。
2.2將手工實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
對(duì)于會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō),手工實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)兩者是相輔相成、相互促進(jìn)的,兩者的有機(jī)結(jié)合能夠使實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果更為顯著。教師在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),可以讓學(xué)生對(duì)同一套數(shù)據(jù)進(jìn)行手工實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)兩種方式操作,對(duì)比兩者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù),使學(xué)生在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程中,感受兩者不同的數(shù)據(jù)處理方式,將兩個(gè)進(jìn)行結(jié)合形成一個(gè)綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,從而提升學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)操作水平。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生從準(zhǔn)備階段到實(shí)際的操作階段的各項(xiàng)工作,最后讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行整理總結(jié)和歸納,以使仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在質(zhì)量上得到保障,也能夠促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和實(shí)務(wù)操作水平。
2.3完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系
考核體系是教學(xué)過(guò)程中一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié),高校對(duì)于仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系應(yīng)予以重視。在考核方法上,高校充分地考慮會(huì)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)以及學(xué)生的實(shí)務(wù)操作能力,對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、能力以及素質(zhì)進(jìn)行全面的考核,制定一個(gè)科學(xué)、合理的考核體系??己说捻?xiàng)目也要細(xì)分,綜合每一個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作上,教師要對(duì)學(xué)生操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性進(jìn)行客觀、全面地觀察和評(píng)定,并鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立解決實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。最后教師應(yīng)對(duì)考核結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié),通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作成績(jī),對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行修改和完善,從而進(jìn)一步提升仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
首先將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)及注意事項(xiàng)認(rèn)真講解,讓學(xué)生以理論知識(shí)為指導(dǎo)開(kāi)展實(shí)際操作。按照教學(xué)大綱要求及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,積極準(zhǔn)備相關(guān)操作所需耗材。
1.2實(shí)施細(xì)則
每人一臺(tái)多媒體仿頭模擬操作系統(tǒng),首先由實(shí)訓(xùn)教師串講本次實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容,在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)并示教,通過(guò)實(shí)時(shí)圖像傳輸系統(tǒng)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)及實(shí)際操作修正,方便學(xué)生掌握模擬臨床的操作過(guò)程。在仿頭模型的口內(nèi)按照醫(yī)院實(shí)際臨床接診時(shí)做詳細(xì)的口腔檢查,這樣能夠讓學(xué)生初步習(xí)得接診的方法和醫(yī)院口腔科室的工作內(nèi)容與順序,學(xué)習(xí)如何正確采集相關(guān)病史,系統(tǒng)的口腔檢查,正確書(shū)寫(xiě)臨床病歷,最終做出正確診斷以及確定修復(fù)或治療方案。帶教老師通過(guò)教學(xué)電腦或?qū)嶋H觀看,適時(shí)糾正不規(guī)范操作,并進(jìn)行充分講解,示范。加強(qiáng)學(xué)生間的交流,讓學(xué)生反復(fù)多次操作,直到完全掌握為止。
2結(jié)果
此種教學(xué)方法最大的特點(diǎn)是利用口腔仿真人頭模型的實(shí)體性、逼真性和方便的互動(dòng)性,能夠最大限度地幫助學(xué)生建立一個(gè)綜合視覺(jué)多維系統(tǒng)知識(shí)體系,一些難以理解的抽象理論更加形象、具體的展示出來(lái),增加了教學(xué)灌輸量,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)高等教育受前蘇聯(lián)模式的影響,以及人才匱乏、教學(xué)資源緊缺的現(xiàn)實(shí),存在著偏重理論知識(shí)的傳授而忽視學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手能力、綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的問(wèn)題,統(tǒng)一培養(yǎng)口徑、重“學(xué)”輕“術(shù)”、偏重課堂教學(xué)、忽視實(shí)踐鍛煉等做法,使得我們培養(yǎng)出的人才實(shí)踐能力嚴(yán)重不足,創(chuàng)新能力嚴(yán)重欠缺。當(dāng)今世界,各主要國(guó)家無(wú)不把競(jìng)爭(zhēng)與創(chuàng)新上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。美國(guó)從2004年推出了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的國(guó)家戰(zhàn)略,強(qiáng)調(diào)將仿真作為核心技術(shù)手段,推動(dòng)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步。也是從2004年起,我國(guó)政府把自主創(chuàng)新從一般性號(hào)召提升到國(guó)家戰(zhàn)略高度,也非常重視仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用,創(chuàng)立了若干與仿真有關(guān)的國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室與工程技術(shù)中心,以響應(yīng)科技發(fā)展需求。以創(chuàng)新型國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)為衡量標(biāo)準(zhǔn),就必須關(guān)注高校教育的創(chuàng)新問(wèn)題[1]。
2.CDIO理念成為教育創(chuàng)新的最佳模式
CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate,構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)行)是一個(gè)新型的工程教育模式,它由美國(guó)麻省理工學(xué)院、瑞典查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、瑞典林克平大學(xué)、瑞典皇家技術(shù)學(xué)院等4所工程大學(xué)發(fā)起,全球23所大學(xué)參與,合作開(kāi)發(fā)的一個(gè)國(guó)際工程教育合作項(xiàng)目。CDIO在當(dāng)前得到了國(guó)際高等工程教育的共識(shí),這種人才培養(yǎng)模式的理念主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面:具有國(guó)際先進(jìn)性、具有實(shí)踐可操作性、具有全面系統(tǒng)性及具有普遍適應(yīng)性。
二、基于CDIO理念的仿真新概念的提出
1.仿真的基本定義
1961年,G.W.Morgenthater首次將“仿真”定義為“在實(shí)際系統(tǒng)尚不存在的情況下對(duì)于系統(tǒng)或活動(dòng)本質(zhì)的實(shí)現(xiàn)”。這一定義忽略了實(shí)際系統(tǒng)存在時(shí)仍然需要做仿真的情形,對(duì)此,Korn在其1978年出版的著作《連續(xù)系統(tǒng)仿真》中,將“仿真”定義修正為“用能代表所研究的系統(tǒng)的模型做實(shí)驗(yàn)”。這一概念從研究角度強(qiáng)調(diào)了仿真是一種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)。Spriet認(rèn)為模型是仿真的基礎(chǔ),于1982年將“仿真”定義為“所有支持模型建立與模型分析的活動(dòng)即為仿真活動(dòng)”??紤]到仿真已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與技能培訓(xùn)等眾多方面,Oren于1984年建立了仿真的基本概念框架“建模-實(shí)驗(yàn)-分析”,并在此基礎(chǔ)上定義“仿真是一種基于模型的活動(dòng)”,并從此開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代仿真技術(shù)。但是,如果將所有基于模型的活動(dòng)都定義為仿真,而不對(duì)“活動(dòng)”加以界定,則難免忽略了仿真過(guò)程的完整性,比如,不能認(rèn)為“基于模型的評(píng)估活動(dòng)”為仿真,那只是仿真過(guò)程中的一個(gè)階段。
2.仿真新概念的提出
我國(guó)教育工作者引入CDIO以來(lái),取得了諸多成果。本文作者參照CDIO“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)行”這一主線,認(rèn)為仿真首先要“構(gòu)思”目的、手段、步驟及結(jié)果的分析等,然后有針對(duì)性地“設(shè)計(jì)”某項(xiàng)活動(dòng),并按照設(shè)計(jì)要求,為活動(dòng)的“實(shí)現(xiàn)”做好充分準(zhǔn)備,并按一定的步驟和方法實(shí)施活動(dòng),繼而“運(yùn)行”所實(shí)現(xiàn)的模型系統(tǒng),對(duì)獲得的結(jié)果進(jìn)行分析,研究是否達(dá)到了仿真目的,如果達(dá)到了,則仿真成功,如果沒(méi)有達(dá)到,則重新進(jìn)行一個(gè)新的CDIO過(guò)程?;谏鲜龇治?,本位提出“仿真是一種基于模型的CDIO活動(dòng)”,該概念將仿真和CDIO緊密結(jié)合起來(lái)了,既適應(yīng)于實(shí)驗(yàn),又適應(yīng)于技能培訓(xùn)等其他活動(dòng),而且突出了仿真的過(guò)程特性,具有鮮明的指導(dǎo)意義,優(yōu)點(diǎn)明顯。
三、仿真新概念的教學(xué)實(shí)踐
1.控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教學(xué)面臨的問(wèn)題
(1)教學(xué)內(nèi)容問(wèn)題。該課程現(xiàn)行的教學(xué)內(nèi)容主要包括系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、連續(xù)系統(tǒng)仿真、離散事件系統(tǒng)仿真、仿真工具介紹及仿真的應(yīng)用等,相關(guān)內(nèi)容與《自動(dòng)控制原理》、《現(xiàn)代控制理論》、《數(shù)值計(jì)算》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》、《數(shù)學(xué)建?!?、《參數(shù)估計(jì)與檢測(cè)》、《系統(tǒng)辨識(shí)》等課程有交叉和重疊。有關(guān)“數(shù)學(xué)模型”及“狀態(tài)空間方法”在《自動(dòng)控制原理》、《現(xiàn)代控制理論》中有詳細(xì)講述,“數(shù)值積分法”的內(nèi)容在《數(shù)值計(jì)算》中有詳細(xì)講述,“建模方法”在《數(shù)學(xué)建模》、《參數(shù)估計(jì)與檢測(cè)》、《系統(tǒng)辨識(shí)》等課程中有詳細(xì)講述,仿真工具介紹及仿真的應(yīng)用等在《Matlab/Simulink程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用》課程中有大量講授等。當(dāng)主要教學(xué)內(nèi)容限定為上述內(nèi)容時(shí),不可避免地出現(xiàn)與其他課程內(nèi)容交叉和重疊的現(xiàn)象,令教師和學(xué)生無(wú)法準(zhǔn)確界定和掌握仿真課程的核心內(nèi)容,使得教學(xué)效果不佳。
(2)教材選用問(wèn)題。《控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真》課程的教學(xué),曾經(jīng)采用過(guò)的教材達(dá)8種之多。對(duì)教材進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),有一類(lèi)近似于以Matlab為基礎(chǔ)講述自動(dòng)控制原理,有一類(lèi)主要講述仿真的算法與實(shí)現(xiàn),不涉及具體工具,還有一類(lèi)屬于仿真技術(shù)綜述的,尚不足以支持仿真課程體系建設(shè),難以滿足實(shí)踐需求。
(3)教學(xué)方法問(wèn)題。就教學(xué)方法來(lái)說(shuō),本課程的教學(xué)主要還停留在傳統(tǒng)的教學(xué)理念與方法上,通常是按照教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容或者教材內(nèi)容,結(jié)合多媒體進(jìn)行按部就班的教學(xué)。如上所述,由于本課程在教學(xué)內(nèi)容和教材選用方面存在的問(wèn)題,常規(guī)教學(xué)方法面臨諸多弊端,難以把握仿真的核心概念,更難以培養(yǎng)實(shí)踐能力,嚴(yán)重滯后于時(shí)展和科技進(jìn)步的步伐。
2.仿真新概念下的教學(xué)改革實(shí)踐
有些高校研究了控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真課程教學(xué)改革問(wèn)題,但依托核心理念的改革尚顯不足,對(duì)CDIO實(shí)施的關(guān)鍵問(wèn)題,尚不有不同的認(rèn)識(shí)。作者負(fù)責(zé)的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的課程教學(xué)和改革中,借鑒同行方法,以先進(jìn)CDIO理念為指導(dǎo),采用案列教學(xué)方式,著眼于培養(yǎng)仿真專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新型人才,進(jìn)行了教改研究與實(shí)踐,簡(jiǎn)要介紹如下:
(1)教學(xué)大綱的運(yùn)用與修改。教學(xué)工作通常要遵守教學(xué)大綱的規(guī)定,不能隨意更改,但是對(duì)于教學(xué)改革項(xiàng)目可以適當(dāng)放寬??傮w而言,以遵守教學(xué)大綱的指導(dǎo)性原則為主,以遵守具體內(nèi)容的限制為輔,以掌握核心概念、掌握課程精髓為基本原則,以實(shí)踐為基礎(chǔ),以創(chuàng)新為目標(biāo),適當(dāng)安排基于課題的“研討式”教學(xué)內(nèi)容。增加課外實(shí)驗(yàn)課時(shí),增加任課教師和實(shí)驗(yàn)員,通過(guò)第二課堂引導(dǎo)學(xué)生從事一個(gè)完整的“仿真項(xiàng)目”,以教學(xué)團(tuán)隊(duì)的方式完成教學(xué)任務(wù),改革教學(xué)考核方式。
(2)研討式教學(xué)方式。結(jié)合學(xué)生的興趣點(diǎn)與能力培養(yǎng)目標(biāo),課題組設(shè)計(jì)了若干個(gè)研討項(xiàng)目,鍛煉學(xué)生設(shè)計(jì)、構(gòu)思能力,限于篇幅,本文簡(jiǎn)要介紹一項(xiàng)。安全帽佩戴方式問(wèn)題。安全帽是工程施工人員在工作現(xiàn)場(chǎng)最重要的勞動(dòng)防護(hù)用品,其佩戴方法有標(biāo)準(zhǔn)方法和經(jīng)驗(yàn)方法。利用所學(xué)的仿真知識(shí),比較兩種方法中是否存在較優(yōu)的方法,并給出佩戴建議。這一課題誘導(dǎo)學(xué)生提出了仿真人的概念,通過(guò)不同的高空墜物方式,檢驗(yàn)仿真人的受傷程度,進(jìn)而檢驗(yàn)安全帽的佩戴方式。本項(xiàng)討論在教學(xué)上結(jié)合采用多媒體教學(xué)、實(shí)際軟件編程過(guò)程展示、課堂研討小型項(xiàng)目、課外實(shí)踐大型項(xiàng)目等多種方式,以掌握CDIO核心概念、仿真課程精髓為目標(biāo),以是否能在實(shí)踐中靈活運(yùn)用為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),面向優(yōu)秀創(chuàng)新型人才培養(yǎng),引發(fā)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情,并取得了若干優(yōu)秀的成果,并且其影響力已擴(kuò)展到大學(xué)畢業(yè)后的一生。
二、案例教學(xué)在飛行程序設(shè)計(jì)課程中面臨的問(wèn)題
在教學(xué)實(shí)踐中,將案例教學(xué)引入飛行程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域,主要存在以下幾個(gè)難點(diǎn)。
1.理論教學(xué)內(nèi)容與案例存在大量交叉和重復(fù)。教材內(nèi)容組織較為系統(tǒng)完善,按部就班,課堂講解時(shí)條理清楚;而實(shí)際應(yīng)用的飛行程序則內(nèi)容龐雜,頭緒繁多,極易混亂,課堂掌控難度較大。
2.案例質(zhì)量不高,匹配度較低。教材理論主要進(jìn)行原理性的介紹,飛行程序設(shè)計(jì)環(huán)境簡(jiǎn)單,程序內(nèi)容單一易懂,與理論匹配度較高;而實(shí)際應(yīng)用的飛行程序針對(duì)具體應(yīng)用環(huán)境,不僅考慮到機(jī)場(chǎng)條件、凈空條件、氣象環(huán)境,還要綜合考慮航空公司以及機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行效益,設(shè)計(jì)復(fù)雜,與教材理論內(nèi)容匹配度較低,甚至存在矛盾。
3.啟發(fā)式教學(xué)難度大。僅依靠案例進(jìn)行課程講解,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的作用有限,難以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)、創(chuàng)造性的思維,與實(shí)際飛行應(yīng)用關(guān)聯(lián)不緊密。
三、案例教學(xué)和仿真實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)模式
針對(duì)以上問(wèn)題,在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)圍繞這些問(wèn)題,克服不足,從以下幾個(gè)方面著手,設(shè)法解決難題,努力提高教學(xué)質(zhì)量。
1.根據(jù)教學(xué)目標(biāo)確定教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。每堂課都要明確教學(xué)目標(biāo),圍繞該目標(biāo)進(jìn)行可行的課堂設(shè)計(jì),根據(jù)目標(biāo)選取典型且盡可能簡(jiǎn)單的案例,融入飛行程序設(shè)計(jì)的理論知識(shí),并且在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)需要引導(dǎo)學(xué)生深刻理解案例所包含的飛行程序設(shè)計(jì)原則,使學(xué)生在案例教學(xué)中更深刻地掌握基本的理論和方法。例如在介紹RNP程序時(shí),引入拉薩機(jī)場(chǎng)的RNP程序和精密進(jìn)近程序進(jìn)行對(duì)比,可以顯著的體現(xiàn)出RNP程序的特點(diǎn)。總體來(lái)說(shuō),教學(xué)目標(biāo)越具體,意圖越明確,案例教學(xué)越能增強(qiáng)針對(duì)性并具有啟發(fā)意義。
2.案例選擇要滿足實(shí)踐性、典型性和針對(duì)性。設(shè)計(jì)案例要考慮本堂課的教學(xué)重點(diǎn),案例分析要增強(qiáng)針對(duì)性。例如,要使學(xué)生透徹地理解目視盤(pán)旋進(jìn)近中的PANS-OPS標(biāo)準(zhǔn)與TERPS差異,選取韓國(guó)釜山空難視頻案例,并基于現(xiàn)場(chǎng)示意圖,引導(dǎo)學(xué)生從事故鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)理解忽略不同標(biāo)準(zhǔn)的差異所造成的嚴(yán)重后果。
3.飛行程序仿真實(shí)驗(yàn)與課程理論相結(jié)合。飛行學(xué)院具有多款飛行模擬機(jī),為飛行專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供了良好的飛行程序仿真實(shí)驗(yàn)。飛行仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴瓜嚓P(guān)的理論教學(xué)生動(dòng)化、形象化。課堂理論教學(xué)和飛行仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)設(shè)計(jì)并驗(yàn)證飛行程序,可以有效提高學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和實(shí)踐的能力。飛行程序設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐背景比較強(qiáng)的課程,啟發(fā)動(dòng)手設(shè)計(jì)并進(jìn)行仿真飛行驗(yàn)證將有助于學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
4.注重課堂組織學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式討論。啟發(fā)式教學(xué)是指教師在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律,從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),采用多種方式啟發(fā)學(xué)生的思維,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,促使他們生動(dòng)活潑地學(xué)習(xí)的一種教學(xué)指導(dǎo)思想。在飛行程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中,可以根據(jù)課程內(nèi)容特點(diǎn),采用討論、提問(wèn)、案例啟發(fā)、實(shí)踐互動(dòng)等教學(xué)方式來(lái)增強(qiáng)師生互動(dòng)。目前學(xué)生對(duì)飛行實(shí)踐活動(dòng)缺乏深入地理解,這就要求教師要調(diào)動(dòng)學(xué)生課前準(zhǔn)備的積極性,課前安排查閱相關(guān)資料,組織課堂討論,注重學(xué)生課堂及實(shí)踐教學(xué)互動(dòng),在分析案例過(guò)程中,注意觀察和了解學(xué)生的反應(yīng)和表現(xiàn),及時(shí)啟發(fā)學(xué)生以飛行程序設(shè)計(jì)課程知識(shí)為切入點(diǎn)進(jìn)行思考,聚焦到核心問(wèn)題上,引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立自主學(xué)習(xí)的理念,克服長(zhǎng)期以來(lái)被動(dòng)獲取知識(shí)的學(xué)習(xí)方法,主動(dòng)把握案例教學(xué)的流程,促進(jìn)學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變,以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)員思維能力和創(chuàng)新精神的目的。
5.充分利用課程網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)。建立《目視儀表與飛行程序設(shè)計(jì)》網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái),將教案、課件、視頻資料、習(xí)題材料、拓展資源等上傳到共享目錄,進(jìn)一步開(kāi)拓了課堂教學(xué)范疇,為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的環(huán)境,使學(xué)生可以在網(wǎng)站上找到所需的各種學(xué)習(xí)資料。制作專(zhuān)題課程視頻專(zhuān)題,方便學(xué)生根據(jù)自己的需求有針對(duì)性的自我學(xué)習(xí),并建立師生互動(dòng)平臺(tái),及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,收到一個(gè)更廣闊的師生交流平臺(tái)的效果。
中圖分類(lèi)號(hào):G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2013)12-237-01
當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,信息傳媒現(xiàn)代化的進(jìn)步,使得報(bào)紙、雜志、書(shū)籍、電視、電影、廣播、廣告、多媒體軟件、信息高速公路等傳媒作用,在人們的生活中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充輔射,幾乎把整個(gè)世界的古往今來(lái)都呈現(xiàn)在人們面前,所有這些構(gòu)成了“大語(yǔ)文”環(huán)境。
小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,就是從“大語(yǔ)文”環(huán)境出發(fā),以“大語(yǔ)文觀”為指導(dǎo),實(shí)施多方位、多起點(diǎn)、多層次、多聯(lián)系的立體化的語(yǔ)文教學(xué)。
一、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化的意義
1、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化是時(shí)展的需要
社會(huì)發(fā)展一日千里,突飛猛進(jìn)。社會(huì)的調(diào)整發(fā)展,對(duì)人們語(yǔ)文素質(zhì)的要求越來(lái)越高.僅僅識(shí)一些字,能讀一些書(shū)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,甚至連能說(shuō)會(huì)寫(xiě)的要求已日漸有了新的內(nèi)涵。社會(huì)的發(fā)展不僅要求人們能說(shuō)會(huì)寫(xiě),更要求人們能夠分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,說(shuō)到點(diǎn)子上,說(shuō)到關(guān)鍵處,卓有成效地快速解決問(wèn)題,提高辦事效率;社會(huì)的發(fā)展更要求人們能寫(xiě)出有價(jià)值的書(shū)面語(yǔ)言,做好本職工作,促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。這就要求語(yǔ)文教學(xué)必須改變少慢差費(fèi)的現(xiàn)狀,實(shí)施全方位、立體化,提高語(yǔ)文教學(xué)效益。
2、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化是語(yǔ)文教學(xué)改革的需要
傳統(tǒng)教育是建立在舊經(jīng)濟(jì)體系之上的,而教育改革提倡新的教育,應(yīng)該建立在新的經(jīng)濟(jì)體系之上。因此,舊經(jīng)濟(jì)的教育是以傳授知識(shí)、傳授技能為目的;而新經(jīng)濟(jì)的教育是以終生學(xué)習(xí)為目的。 “教師的職責(zé)現(xiàn)在已經(jīng)越來(lái)越少地傳遞知識(shí),而越來(lái)越多地激勵(lì)思考,除了他們的正式職能以外,他將越來(lái)越成為一位顧問(wèn),一位交換意見(jiàn)的參加者,一位幫助發(fā)現(xiàn)矛盾論點(diǎn)而不是拿出現(xiàn)成真理的人。他必須集中更多的時(shí)間和精力去從事那些有效果的和有創(chuàng)造性的活動(dòng),互相影響、討論、激勵(lì)、了解、鼓舞。如果教師與學(xué)生之間的關(guān)系不按照這個(gè)樣子發(fā)展,它就不是真正民主的教育?!?/p>
3、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化是適應(yīng)人才任用制度改革的需要
現(xiàn)在用人制度雖然還沒(méi)有徹底地改革,但是,引人公平、公正的競(jìng)爭(zhēng)制度勢(shì)在必然。例如,招考公務(wù)員要考試;律師證、注冊(cè)會(huì)計(jì)師證、英語(yǔ)等級(jí)證、各類(lèi)計(jì)算機(jī)證的取得都要通過(guò)考試。這些考試,都要求應(yīng)試者有較好的語(yǔ)言運(yùn)用和表達(dá)能力,這就對(duì)語(yǔ)文教學(xué)提出了更高的要求。小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,重在通過(guò)多種途徑,培養(yǎng)和提高學(xué)生的語(yǔ)文能力,這正好適應(yīng)了人才選拔制度的改革,符合社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的需要。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,升學(xué)考試制度、考試形式也在不斷改革,改革的趨勢(shì)就是對(duì)學(xué)生讀寫(xiě)綜合能力與語(yǔ)文實(shí)踐能力提出了更高的要求。表現(xiàn)在升學(xué)考試中,就是讀寫(xiě)所占的比例越來(lái)越大。小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,非常重視培養(yǎng)學(xué)生閱讀、寫(xiě)作、口語(yǔ)交際與實(shí)踐活動(dòng)能力的培養(yǎng),適應(yīng)升學(xué)考試改革的需求。
二、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化的實(shí)施辦法
1、轉(zhuǎn)變語(yǔ)丈教學(xué)觀念
實(shí)施小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,不僅在于要使學(xué)生識(shí)多少字、讀什么程度的文章、寫(xiě)多少字的作文,更要注意從根本上解決問(wèn)題,即以人為本,著眼于人的發(fā)展,“授之以漁”,幫助他們學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí),養(yǎng)成良好自學(xué)習(xí)慣,提高他們對(duì)語(yǔ)文學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力,使學(xué)生主動(dòng)發(fā)展,以達(dá)到低耗高效的目的。也就是說(shuō),語(yǔ)文教學(xué)要建立“大語(yǔ)文觀”,不能僅僅局限在課本上,而要讓學(xué)生自覺(jué)自愿地?cái)U(kuò)大視野,多渠道學(xué)習(xí)語(yǔ)文,多渠道獲得信息,多讀、多想、多說(shuō)、多寫(xiě),提高學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)效率。
語(yǔ)文課堂教學(xué)要改革教師講、學(xué)生聽(tīng)的單向信息傳遞方式,要實(shí)施師與生、生與生多向的信息傳遞方式,提倡主動(dòng)自學(xué)、小組學(xué)習(xí)、分組討論甚至辯論,變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),變要我學(xué)習(xí)為我要學(xué)習(xí),變學(xué)會(huì)為會(huì)學(xué),變?cè)u(píng)價(jià)學(xué)生單看考試分?jǐn)?shù)為看全面發(fā)展、是否學(xué)有個(gè)性。要實(shí)施語(yǔ)文教學(xué)立體化,首要的條件就是轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,把語(yǔ)文學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生,以學(xué)生的發(fā)展作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿,按照學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律進(jìn)行教育和教學(xué)。
2、改革教學(xué)方法
轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念要落實(shí)到改革教學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生能力上。改革語(yǔ)文教學(xué)方法,實(shí)施小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,適應(yīng)了教改形勢(shì)的需要,符合教育發(fā)展的要求。教育部頒布的《小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)大綱》,制訂了《語(yǔ)文課程標(biāo)準(zhǔn)》,大綱精神的落實(shí),語(yǔ)文課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn),都需要改革教學(xué)方法。以傳授知識(shí)為核心的傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不適應(yīng)今天社會(huì)發(fā)展的需要,必須在改革中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中發(fā)展。要建立以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)自學(xué)觀念、主動(dòng)自學(xué)能力為核心的語(yǔ)文課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法?!爸鲃?dòng)式”教學(xué)、“自學(xué)輔導(dǎo)法”、“導(dǎo)探教學(xué)法”等,體現(xiàn)了新教育思想和使學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的教學(xué)主旨。
在高頻電子線路教學(xué)內(nèi)容中,概念多、難點(diǎn)多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多,同時(shí)還會(huì)涉及到非線性分析法,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)覺(jué)得枯燥、難學(xué)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)展示可以使教學(xué)中的難點(diǎn)得到化解。但在實(shí)際教學(xué)中,因?yàn)槭艿娇臻g和時(shí)間條件的限制,在實(shí)際教學(xué)中實(shí)物演示受到了制約。在高頻電子線路教學(xué)中要找到教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)難點(diǎn)、抽象點(diǎn),要準(zhǔn)備例如振蕩器平衡的調(diào)制系數(shù)、穩(wěn)定條件等多個(gè)仿真實(shí)驗(yàn),在課堂情境教學(xué)中應(yīng)用,為學(xué)生在認(rèn)識(shí)上提供更加便利的條件,提高教學(xué)效率。
1.2課程統(tǒng)籌教學(xué)
通常情況下,在高頻電子線路教學(xué)中,理論課與實(shí)驗(yàn)課是分開(kāi)的,兩者相互獨(dú)立,這樣在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)理論與實(shí)踐脫節(jié)情況,主要表現(xiàn)在時(shí)間和內(nèi)容上脫節(jié),教學(xué)過(guò)程中的驗(yàn)證性試驗(yàn)無(wú)法在及時(shí)的加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,導(dǎo)致了教學(xué)效果大大降低。在教學(xué)過(guò)程中為了完整性經(jīng)常會(huì)對(duì)一些操作簡(jiǎn)單、結(jié)論明顯的實(shí)驗(yàn)也安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),這浪費(fèi)了實(shí)驗(yàn)課程。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行合理改革,對(duì)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌,課堂教學(xué)結(jié)束后,應(yīng)當(dāng)安排相應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn);部分理論課程可以在實(shí)驗(yàn)課程上進(jìn)行,可以一邊做實(shí)驗(yàn)一邊傳授理論知識(shí)。針對(duì)每個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)相應(yīng)的仿真預(yù)習(xí),利用計(jì)算機(jī)仿真代替實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,通過(guò)預(yù)習(xí)報(bào)告的方式完成。通過(guò)實(shí)踐證明,采用此種教學(xué)方式不僅解決了教學(xué)時(shí)間,而且提高了學(xué)生在自我學(xué)習(xí)中的管理能力。此外,計(jì)算機(jī)仿真通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境進(jìn)行了模擬,學(xué)生可以進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),并且可以對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的參數(shù)進(jìn)行自行修改,這樣不僅縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間,而且對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備也起到了一定保護(hù)作用,避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而給設(shè)備造成損傷。
2仿真教學(xué)應(yīng)用實(shí)例
Multisim11是高頻電子線路教學(xué)中經(jīng)常被應(yīng)用的一種軟件,仿真分析具體步驟如下:依據(jù)設(shè)計(jì)和原理創(chuàng)建電路原理圖,然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)情況對(duì)電路圖選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置,開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān),使電路運(yùn)行,再借助仿真儀器,獲取理想的仿真結(jié)果。解調(diào)、調(diào)制電路是組成通信設(shè)備的重要部分,解調(diào)和調(diào)制方式對(duì)系統(tǒng)的性能有著巨大影響,同時(shí)也是在高頻電子線路學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。
2.1普通AM(調(diào)幅)信號(hào)波形仿真
調(diào)幅是振幅調(diào)制的簡(jiǎn)稱(chēng),調(diào)幅包括:抑制載波、普通調(diào)幅等,普通調(diào)幅是其中最基本的一種,其余調(diào)幅都是有普通調(diào)幅演變來(lái)的。依據(jù)調(diào)幅信號(hào)形成的基本原理,在Multisim11下創(chuàng)建普通調(diào)幅電路,開(kāi)啟仿真后可以可在雙蹤示波器上看到低頻調(diào)制信號(hào)與普通調(diào)幅信號(hào)波形對(duì)比圖。對(duì)直流電壓V3進(jìn)行調(diào)整,使電路調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行改變但V3與1V相等時(shí),調(diào)幅系數(shù)將超過(guò)1,則為方正波形,發(fā)生調(diào)幅現(xiàn)象,已調(diào)波在經(jīng)歷檢波后將無(wú)法恢復(fù)到原有的形態(tài),屬于嚴(yán)重失真,因此在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)當(dāng)盡量避免此現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2二極管包絡(luò)檢波器仿真波形
二極管構(gòu)成的包絡(luò)檢波器性能強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因此被廣泛應(yīng)用與檢波電路教學(xué)中,經(jīng)過(guò)解調(diào)后輸出的信號(hào)能夠?qū)斎胄盘?hào)的包絡(luò)進(jìn)行合理反映,仿真電路如圖4所示。開(kāi)啟仿真,對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,便可得到獲得調(diào)解后信號(hào)與輸入信號(hào)兩者的對(duì)比。但在對(duì)電路參數(shù)調(diào)整過(guò)程中,如果沒(méi)有對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行正確選擇,二級(jí)管包絡(luò)檢波器在實(shí)際工作中極有可能發(fā)生負(fù)峰切割失真和惰性失真。因此,在實(shí)際操作過(guò)程中要注重電路參數(shù)的調(diào)整。
3計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用需要做好輔助工作
(1)整合教學(xué)內(nèi)容對(duì)課堂、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,在使用計(jì)算機(jī)仿真前,教師需要做大量工作。首先,教師要對(duì)教學(xué)中的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)籌。例如,在教學(xué)過(guò)程中,哪些部分課堂講解的內(nèi)容需要利用計(jì)算機(jī)仿真代替,哪些教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真演示,又有哪些內(nèi)容使需要通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。
(2)編制輔助教學(xué)手冊(cè)對(duì)高頻電子線路教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合后,教學(xué)應(yīng)當(dāng)精細(xì)編制輔助教學(xué)手冊(cè),對(duì)進(jìn)行過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)。輔助教學(xué)手冊(cè)中的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)通俗易懂,計(jì)算機(jī)仿真的思路、目的、步驟等內(nèi)容要言簡(jiǎn)意賅,便于學(xué)生理解和運(yùn)用。
(3)改革考核制度考核是檢驗(yàn)教學(xué)成果的主要手段,既然在高頻電子線路教學(xué)中引入了計(jì)算機(jī)仿真,那么在考核中也應(yīng)當(dāng)有所體現(xiàn)。在考核過(guò)程中不僅要涵蓋大綱的教學(xué)要求,同時(shí)也要加入計(jì)算機(jī)仿真考核。在考核上應(yīng)當(dāng)做出合理的改革,主要體現(xiàn)在總成績(jī)的構(gòu)成上。通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用表明,合理的考核結(jié)構(gòu),不僅能夠使計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)在高頻電子線路教學(xué)中起到更好的作用,同時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了一定督促作用。
1.引言
移動(dòng)無(wú)線自組網(wǎng)(Mobile Ad Hoc Network, MANET )是由一組帶有無(wú)線收發(fā)裝置的移動(dòng)終端組成的多跳自組織、自管理網(wǎng)絡(luò)。MANET網(wǎng)絡(luò)不需要固定的基站,加上MANET網(wǎng)絡(luò)具有生存性極強(qiáng)、創(chuàng)建與移動(dòng)極為方便的特點(diǎn),彌補(bǔ)了蜂窩系統(tǒng)與有線網(wǎng)絡(luò)的不足,可方便、靈活組網(wǎng),在公共服務(wù)、緊急搜救、智能交通等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
MANET網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)既是通信終端,又具有路由器的功能,可自由移動(dòng)。在MANET網(wǎng)絡(luò)中,無(wú)線信道變化的不規(guī)則性、節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)、加入、退出等原因?qū)е铝司W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)經(jīng)常發(fā)生變化,而且由于節(jié)點(diǎn)無(wú)線覆蓋范圍的有限性,兩個(gè)無(wú)法直接連接的節(jié)點(diǎn)需要借助于其它節(jié)點(diǎn)的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)才能通信,路由協(xié)議的作用就是在這種環(huán)境中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化,交換路由信息小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)論文,定位目的節(jié)點(diǎn)位置,產(chǎn)生、維護(hù)和選擇路由,并根據(jù)選擇的路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),提供網(wǎng)絡(luò)的連通性,它是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)互相通信的基礎(chǔ),是移動(dòng)MANET網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要和核心的問(wèn)題。
目前已經(jīng)提出了十幾種MANET網(wǎng)絡(luò)單徑路由協(xié)議,根據(jù)路由建立的方式不同,可以把路由協(xié)議分為先驗(yàn)式路由協(xié)議、反應(yīng)式路由協(xié)議。DSDV[1]是比較典型的先驗(yàn)式路由協(xié)議,DSR[2]、AODV[3]和TORA[4]是比較典型的反應(yīng)式路由協(xié)議。研究表明,在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的情況下,反應(yīng)式路由協(xié)議具有較低的路由開(kāi)銷(xiāo),其性能優(yōu)于先驗(yàn)式路由協(xié)議;在反應(yīng)式路由協(xié)議中,AODV協(xié)議具有適度的路由開(kāi)銷(xiāo)和快速收斂性,優(yōu)勢(shì)較明顯,是MANET網(wǎng)絡(luò)中有前途的路由協(xié)議之一并已成為多徑協(xié)議的擴(kuò)展基礎(chǔ)[5]。
2.AODV協(xié)議
AODV協(xié)議本質(zhì)上是DSDV和DSR兩種協(xié)議的結(jié)合,是在DSDV協(xié)議的基礎(chǔ)上,結(jié)合DSR的按需路由機(jī)制改進(jìn)而提出的,不同之處在于AODV采用了逐跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式而不是DSR的源路由方式以提高帶寬利用率。
AODV是一種純粹的按需路由獲取機(jī)制,只有需要相互通訊的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)才會(huì)進(jìn)行路由查找與維護(hù),中間節(jié)點(diǎn)可以提供轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)[6]。AODV協(xié)議假設(shè)無(wú)線鏈路是雙向的,其路由協(xié)議機(jī)制可以概括為路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)2個(gè)過(guò)程。
(2)路由維護(hù):結(jié)點(diǎn)通過(guò)MAC層周期性廣播hello消息來(lái)判斷鏈路狀態(tài),如果該結(jié)點(diǎn)連續(xù)3次未收到hello響應(yīng)消息,就認(rèn)為鏈路已經(jīng)斷開(kāi),刪除包含該鏈路的路由信息,并發(fā)起路由錯(cuò)誤RRER報(bào)文小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)論文,通知相鄰結(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的上游結(jié)點(diǎn)刪除因鏈路斷開(kāi)而導(dǎo)致目的結(jié)點(diǎn)不可達(dá)的路由信息。
3.NS2仿真軟件的擴(kuò)展
在NS2[7]仿真軟件上,AODV協(xié)議路由發(fā)現(xiàn)及路由表建立策略主要與sendRequest、recvRequest、forward、sendReply、recvReply等5個(gè)函數(shù)有關(guān)。為了更好的研究工作分析其路由發(fā)現(xiàn)與路由表項(xiàng)目的建立過(guò)程,本文對(duì)NS2仿真軟件進(jìn)行必要的擴(kuò)展論文提綱怎么寫(xiě)。
(1) 在sendRequest、recvRequest、forward、sendReply、recvReply等5個(gè)函數(shù)的相應(yīng)位置添加fprintf()函數(shù),以便仿真后能從控制臺(tái)上讀出路由發(fā)現(xiàn)、轉(zhuǎn)發(fā)及路由回應(yīng)等信息。如在sendRequest函數(shù)中添加
fprintf(stderr, "%f-Node%2d-%s->Node%2d\n", Scheduler::instance().clock(), index, __FUNCTION__,rt->rt_dst);
(2)在aodv.h頭文件中,聲明路由表項(xiàng)目打印輸出的函數(shù)如下:
void rt_print(nsaddr_t node_id);
(3)在aodv.cc中,定義路由表項(xiàng)目打印函數(shù)為:
void AODV::rt_print(nsaddr_t node_id){
aodv_rt_entry *rt;
for (rt=rtable.head();rt; rt =rt->rt_link.le_next) {
fprintf(stderr, "%fS=%i,D=%i,N=%i, H=%i, seqno=%i \n",CURRENT_TIME, node_id,rt->rt_dst, rt->rt_nexthop, rt->rt_hops, rt->rt_seqno);
}
}
如果需要打印其它信息,如時(shí)間戳、路由有效標(biāo)志等,可按此方法增加。
(4)在sendRequest、recvRequest、forward、sendReply、recvReply等5個(gè)函數(shù)的相應(yīng)位置添加打印函數(shù)rt_print(index),以便在路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程中將各節(jié)點(diǎn)建立的正向或反向路由表打印出來(lái)。
(5)重新編譯NS2。
4.NS2仿真參數(shù)說(shuō)明
采用winXP+Cygwin+NS2.29仿真平臺(tái),對(duì)MANET網(wǎng)絡(luò)的AODV協(xié)議進(jìn)行模擬分析。使用node-config配置函數(shù)配置移動(dòng)節(jié)點(diǎn),配置的選項(xiàng)包括:路由協(xié)議、協(xié)議棧、通道、拓?fù)洹鬏斈P鸵约笆欠翊蜷_(kāi)有線路由(如果需要有線-無(wú)線場(chǎng)景),是否打開(kāi)各層的Trace(Router,Mac,Agent)等。
本文采用的仿真場(chǎng)景是在600m×600m的空間中配置3個(gè)節(jié)點(diǎn),仿真時(shí)間為100s。各節(jié)點(diǎn)在仿真過(guò)程中保持靜止。仿真選擇CBR業(yè)務(wù)源,每個(gè)CBR源每秒發(fā)送2個(gè)CBR數(shù)據(jù)包,每個(gè)數(shù)據(jù)包512B。如圖1(a)所示:
圖1 RREQ及RREP的傳送過(guò)程
N0為源節(jié)點(diǎn),N1為中間節(jié)點(diǎn),N2為目的節(jié)點(diǎn),源節(jié)點(diǎn)N0在20.0s時(shí)向目的節(jié)點(diǎn)N4發(fā)送數(shù)據(jù)包。詳細(xì)的模擬參數(shù)記錄于表1。
表1 仿真參數(shù)列表
參數(shù)類(lèi)型
參數(shù)值
simulation time/s
100
simulation terrain/m2
600*600
number of nodes
3
Traffic
CBR
radio frequency/MHz
914
channel bandwidth /(Mb/s)
2
Mac protocol