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实验课程设计论文优选九篇

时间:2023-03-25 11:24:56

实验课程设计论文

实验课程设计论文第1篇

当前物流管理实验实训教学已经成为各个学校重点建设领域,从中国知网的相关文献检索来看,据不完全统计,截止2013年,已有160篇涉及物流实验教改的学术论文。内容涵盖课程体系建设;仿真模拟,实验平台设计。对于高校物流管理专业实验实训课程问题的分析既有类同性,也有各自学校的不同特点。本文结合上海第二工业大学物流管理专业实验实训课程建设过程中存在的问题,经过深入分析后总结如下:

(1)课程问题。包括数量与质量两个维度,从数量维度而言,尽管实验实训课程学时有限。实验实训课程通常安排在学期最后三周以及一些任课教师的课程实验,由于学生数量较多,学时数、实验场地受限等因素,个人缺乏足够的动手机会与时间。学生对于实验仅存在初步感性认识,缺乏深刻的理性思考。从质量维度而言,实验实训课程最大的问题并非内容多为验证性实验,而是缺乏设计,不同实验之间缺乏逻辑性,与实际企业应用脱节明显。从而直接导致学生在实验过程中的目的性不清,并不了解为何要做这项实验,当然也无法发挥学生的主观能动性。

(2)参与主体问题。包括教师与学生两个维度。从教师维度而言,由于化工物流实验实训课程的专业性较强,仪器设备使用较多,因而对于教师的理工类理论实验能力要求较高。此外实验设备由于使用损耗而导致测试性能不佳也会增加教师的授课难度。这都要求开设实验实训课程的教师团队制定完整的实验教学手册,对于相关设备原理以及现场操作过程中问题有所了解。从学生维度而言,物流管理专业属于经管领域的学科,学生中文科生占比较高,化学基础本身就比较薄弱,而前置课程中化学实验教学的作用并未完全体现。这也导致了部分学生对于学习难度的估计存在过度现象。

(3)考核问题。实验实训课程的考核方式历来是个难点问题。在实验教学中通常按照出勤率、教师的主观评判给定学生最终考核结果,因此偶有同学因缺勤导致课程不及格,而通过率还是很高。这种考核体制客观上也使得学生对于实验实训课程的重视程度远低于理论考试课程。

2实验实训课程设计实践的思路

结合本院物流管理专业(化工物流方向)正在开展的专业实验实训课程教改实例,对本专业实验实训课程设计思路进行探讨与分析,包括课程设计、教学手段、考核方法、信息反馈四项模块,其中又以课程设计为重中之重。

2.1课程设计模块—基于事件逻辑的发展原理

实验实训课程中最大的问题存在于不同实验之间逻辑性不强,割裂明显。学生在实验课程中对于开展的几项实验并不明确其目的。因此在本次实验实训课程改革中,重点放在了课程设计模块上,设计原理基于事件逻辑的发展顺序。本团队通过测定某种待运物资运输前后基本理化性质,让学生了解到该物资在运输过程中涉及化工物流安全的相关知识点。本文以某一组实验群为例进行说明,整个实验的步骤、测试内容以及所需实验设备,如图2所示,可以清楚的看到该化工物流全过程实验具备清晰的逻辑性特征。考虑到实验室设在中外运化工物流公司中,基于安全环保健康的因素,因此选择了实验样品为普通某类油品。将该油品先行测定粘度指标后,放置于振动平台,通过水平垂直双轴振动,模拟实际路况。在振动过程中,采用积分平均声级计对该样品在机械振动中噪音进行测定;利用非接触式温度测量等设备对于振幅过程中的热辐射进行定量测试;利用手持式挥发性有机化合物检测仪对于振动过程中局部受热而释放的气体进行定性测定;振动结束后可采用静电仪和氧指数测试仪对实验对象进行验证性实验,同时对于模拟路况振动后的原样进行粘度测定,通过两次的粘度值的比较,了解并分析物流运输过程对于样品的影响因素。图2的实验群具有清晰的逻辑顺序,学生在实验实训过程中目的性将得到了有效的提升,对于危化品物流过程中存在的安全隐患也有了深刻印象。这一类的实验群设计,不仅仅可应用于常规的实验实训课程,也可以纳入到多门主干课程的理论学习中,包括物流化工基础、安全科学原理、环境健康安全等课程。

2.2教学手段模块—结合实验与实地的“双实”教学方式

物流管理专业是一门实践性比较强学科,化工物流管理又是将管理学、工学、理学多学科融合的一个方向。在本科阶段的学习中,实验实训课程的重要性尤为明显。然而当前不仅仅是学生,包括部分教师在内存在着重理论、轻实验的传统教育思想,与本专业的特性与发展存在差距。本团队在深刻探究物流管理专业的发展规律,特别是结合本校化工物流这一特色专业,提出了结合实验与实地教学的“双实”方式:即通过学院长期产学研合作单位中国外运化工物流有限公司的现场建设本专业的实验实训基地。实验实训基地的建设不仅仅完善了物流管理专业学生现场教学培训机制,更有利于促进提高本专业学生的实践能力。让学生在企业现场看到见、摸得着,从而对于企业发展过程中实际的问题深入思考。在双实的教学方式下,实验实训基地的发展能及时吸纳企业层面的意见与建议,逐步增加新的实验项目,包括新建的物流振动试验平台以及物联网信息技术中心。此外,双实的教学方法也有利于教师进行特殊品运输安全的科学研究。

2.3考核方法模块—培养教师及学生的团队考核策略

过去的实验实训课程作为考核课程,考核对象是本专业的学生,并且未采用试卷的方式,纳入到学校考试周。本团队尝试将考核对象拓展到课程的主客体,即包括授课主体(教师)以及上课对象(学生)。一方面,教师层面将现有的实验设备进行汇总,要求每位教师根据自己课程选择若干项实验项目,进行针对性学习;同时教师间进行课程设计,构建关联性实验群。另一方面,学生层面根据学生文理学科背景、性别等因素进行分组,以组的形式完成设计好的某一项或者几项实验群。这是考虑到本文中设计的实验群中实验项目数量与质量并不低,学生以组的形式,发挥团队协作精神,也有效提高时效性,避免一位学生一台设备,其他人边上排队的现象发生。

2.4信息反馈模块—收集企业学生教师的反馈意见

在实验实训课程的设计与推进过程中,能否及时收集并吸纳企业、学生以及教师的反馈意见是教改重要保障。过去的实验实训课程,对于授课主体(教师)以及授课对象(学生)的考量因素占据主要地位,而企业信息反馈稍显不足,这与实验实训课程的定位与培养目的存在偏差,这也是学生在此类课程中目的性不强,重视程度不够的因素之一。在教学手段模块中采用了“双实”的方法,让企业与教师、学生呈现零距离,有利于本团队及时了解企业一线员工对于实验实训课程中开展的项目的意见与建议。此外,教师通过上海市教委产学研项目,深入企业一线,当企业、学生与教师三大主体的意见出现相交,便是实验实训课程需要重点修正的地方。当然,企业更关注的是当前实际碰到的问题的解决方式,即怎么做的问题,学生则关注的是通过实验实训课程能够学到哪些知识,即为什么要做的问题,而教师需要兼顾到理论与实际,既要有学科研究的超前性,也要体现出实际应用性,兼顾到学生与企业两者的需求。信息反馈模块正是为我们提供课程设计优化的重要一环。

3结论

实验课程设计论文第2篇

大学物理实验是面向高等院校理工科专业学生开设的一门必修课程,也是对学生进行科学实验基本训练的一门基础课,旨在使学生获得基本的实验知识、方法和技能方面的训练,激发学生学习物理的兴趣,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生积极探索、团结合作的精神[1].随着多媒体技术和互联网技术的发展和普及,传统的教学方式已不再适应时代要求.教育部印发《教育信息化“十三五”规划》,明确提出“以教育信息化引领教育现代化”的要求,各高等院校正在加快教育信息化基础设施和数字教育资源建设,提高教师信息化应用水平,促进信息技术与教育教学深度融合,不断提高大学物理实验教育教学质量[2].笔者根据学校提供的moodle网络教学平台,设计了符合大学物理实验教学特点的网络课程,并应用于日常教学和管理中,起到较好的教学效果.

2大学物理实验教学存在的问题

大学物理实验的教学对象是大学一、二年级的学生,是物理专业学生进入大学后的第一门实验课程,所以学好大学物理实验对后续其它实验课程的学习至关重要.在多年的传统教学模式下,大学物理实验的教学现状存在以下几方面的问题.(1)教学计划学时数少.受新教学计划和新教学大纲的影响,大学物理实验的学时数减少,实验理论课堂讲授的时间更少,教师与学生的互动很难进行,启发性和探究性教学难以实施[3].(2)学生物理实验基础水平参差不齐.来自城市优质学校的学生动手能力较强,基本上都能够在规定的时间内完成实验.而来自边远农村地区或城市部分面上中学的学生动手能力相对较差,由于这些学校的实验设备不足,学校无法开展物理实验基本技能的训练,所以这些学生很难在规定的时间内完成实验,有些同学连最基本的测量仪表如电压表、电流表都没见过.(3)实验教学效果差,学生做完实验就忘记.由于受实验时间的限制,教师一般采用传统的教学模式,即先集中简要介绍实验原理、实验步骤、仪器操作规程、原始数据记录及数据处理与分析,再让学生独立完成实验操作和实验记录.教师讲授完这些教学内容后,留给学生独立完成实验的时间少,学生怕无法按时完成,产生紧张情绪,对老师的启发性提问不屑一顾,对一些实验现象缺乏思考.虽然按要求完成了实验数据的记录,也只是对老师的实验演示的重现,对实验理解不透彻,做完实验就把操作忘记.等到期末操作考试时,面对曾经做过的实验束手无策.(4)学生实验报告书写潦草,不规范,提交不及时.近年来,随着高校扩招,学生数多,教师队伍建设跟不上,教师的教学工作量大,实验报告无法及时批改,堆积如山.(5)考核制度落后,有待改革.目前的考核方式是根据不同专业采用纸质笔试或操作考试.有了网络课程的试题库后,就可以采用网上抽题网上笔试和网上抽题现场操作考试相结合的方式.

3基于Moodle网络教学平台的优势

Moodle(ModularObject-OrientedDevelopmentLearningEnvironment)是一套公开源代码的网络课程管理系统,Moodle翻译成中文就是“面向对象的模块化开发动态学习环境”.Moodle是以建构主义为教学依据,采用与我国新课程类似的模块教学,它的基本模块有:站点管理模块、用户管理模块、课程管理模块、作业模块、论坛模块、资源模块、测试模块等.Moodle作为网络教学平台具有以下几点优势[4-5]:(1)界面设计简单、高效、安全,绝大部分教学内容、资源等可即时添加、即时显现.(2)支持多种课程形式和灵活多样的学习活动,例如Booking、ForumNG、Journal、Technical、wiki、协作程序教学等.教师能够随时选择合适的标准进行教学评价,并根据学生的学习情况调整生成新的课程目标.(3)教师可以查看成员日志,统计每个学生的活动细节如最后访问时间、阅读次数,汇编每个学生的详细报告.一般访问次数多的学生,学习比较认真,学习成绩也比较好.(4)教师可以布置作业,平台可以自动记录学生上传作业的时间,教师可以随时查看学生的作业,并在平台上进行评定,了解教学效果.平台即时把评判结果反馈给学生,使学生能及时修改并再次提交.(5)支持教师的混合式教学和学生的个性化学习,帮助教师与学生在协助的在线环境中交流.有多种类型的论坛如聊天室、课程新闻讨论区、教学讨论区等供选择,促进了教师与学员、学员与学员、学员与课程之间的交互.(6)支持多种格式文件资源的上传,如Word、Powerpoint、Flash、视频和声音等电子文档.

4《大学物理实验》网络课程的设计

基于大学物理实验的教学特点和Moodle网络教学平台的优势,设计的大学物理实验网络教学课程,可以弥补传统大学物理实验教学中存在的不足.该网络课程的总体设计如图1所示,网络课程主界面截图如图2所示,各主要功能模块介绍如下:(1)用户管理.用户成员包括管理员、课程创建者、教师、无编辑权教师、学生、访客等.教师可以手动添加学生名单,也可以设置“选课密码”让学生自己选课成为该课程学员.(2)课程设置.教师可以对课程名称、课程简介、课程开始时间和结束时间、课程格式、外观、命名角色进行设置.(3)实验教学资源.包括课程基本信息、实验项目、实验讲义下载、实验教学视频、虚拟仿真实••105验、基于Excel的数据处理系统、实验仪器介绍、优秀学生实验报告展示等.课程基本信息:包括课程介绍、实验教学大纲、实验考试大纲、教师队伍介绍、互联网上的其它教学资源链接.实验项目:根据学校开展的实验项目力热、电磁、光学等实验,分别进行独一介绍,介绍内容包括实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、数据记录及处理.实验讲义下载:教师每学期都会对教学内容做适当的修改,提供最新电子版的实验讲义和其它网络上的优秀教材供学生参考.实验教学视频:将教师的课堂教学视频、实验操作视频等通过采集录制、剪辑、字幕后期处理,或针对具体某一实验操作流程、实验现象的观察等制作成微视频、微课上传到该模块,供学生课前预习,课后复习.支持多种视频格式如MP4、FLV等,但为了保证视频能兼容各类终端(如PC、安卓、苹果)系统的各种浏览器,实现视频的在线播放,教师在上传视频之前,应先将视频转换成MP4格式(采用AVC720p或者AVC480p),视频上传后将视频文件名称改为英文名称.虚拟仿真实验:该模块添加了由中国科学技术大学基础物理中心研发的霍尔效应、双臂电桥测电阻、热敏电阻温度特性等部分物理仿真实验和由学校师生自行开发的基于LabVIEW的虚拟示波器、虚拟信号发生器等虚拟仪器.利用虚拟实验或仿真实验辅助实验教学,可以打破传统实验教学的束缚,有利于学生能动性的发挥,让学生有更多的时间讨论和解释实验结果、反思实验过程,同时也能促进同学之间的合作与互动,减少实验设备与空间,节约资金,改善实验条件[6].实验数据处理系统:利用Excel、Origin等软件制作实验数据处理模板,输入原始数据后,便能直接计算出实验结果.该功能应用于实验室,提供给学生检查实验数据是否正确,能减少实验数据处理的时间.实验仪器介绍:该部分包含实验仪器图片和仪器使用说明及注意事项.让学生在做实验之前,先了解和熟悉实验仪器的使用方法,减少实验时间,提高实验质量.优秀学生实验报告展示:教师可以挑选一些优秀的学生实验报告进行展示、表扬,起到示范作用.一些典型错误的学生实验报告,也可以经教师批改指正后展示,防止学生重复错误.教学课件下载:提供教师的课件及教学资料,方便学生自学.基础较差的学生能重新学习掌握基本知识,而优等生则能发现更深层次的问题[7].(4)实验室开放预约:该功能有利于开放实验室的科学管理和方便想补做实验或提高实验的同学预约实验时间.(5)网上考试系统:教师可以对每个实验项目直接添加小测验,也可以利用MQE试题编辑软件制作试题库后,再添加到该模块中.小测验用于课程的正式考试、每一实验项目的测验、使用以往旧题目做练习性测验、提供学生表现立即反馈、让学生自我评价.学生期末考试方式,采用网上随机抽题,网上笔试和实验室现场操作考试,省去了人工纸质抽题的麻烦.(6)实验教学活动.该模块包括实验报告提交、教学讨论区和教学信息.实验报告提交模块:对于部分实验项目,鼓励学生利用计算机软件进行数据处理,并完成一份完整的实验报告,通过作业提交功能提交,教师可以随时随地利用移动终端网络设备进行批改和评价.教学讨论区模块:该讨论区的类型有博客形式的标准讨论区、单个简单话题、单个人发表一个话题、问题及解答讨论区和一般问题的标准讨论区.教师提出一些实验中出现的问题,供学生进行讨论、探究.随着学生应用手机微信的普及,教师可以利用微信的群聊功能,在微信中建立群聊,将“群二维码名片”到网络课程中,学生通过微信“扫一扫”就能加入群聊,进而开展基于微信的教学互动.教学信息模块:利用新闻讨论区普通新闻与通告,把学生实验安排表、实验分组情况表,考勤统计表、成绩统计表等到网络课程上,方便学生及时掌握课程教学信息.还可以本学科学术讲座、学术交流活动、学科最新研究动态、物理实验设计大赛和学生获奖新闻等信息.(7)实验教学评价.评价的类型有反馈、互动评价和投票.反馈可建立自定义的问卷调查;互动评价允许收集、查看以及评价学生的工作;在投票模块中,教师提出一个问题,并给出多个应答选项,由学生在线投票.

5结束语

利用基于Moodle网络教学平台进行物理实验教学,能够有效弥补传统实验教学之不足,能够充分运用以教师为主导和学生为主体的教学活动,有利于加强教师与学生之间的交流和互动,也有利于加快推进学校教育信息化管理和提高实验室信息化管理水平.

作者:黄贤群 石燕飞 刘秋武 单位:韩山师范学院

参考文献:

[1]文亚芹.大学物理实验[M].西安:西安电子科技大学出版社,2010:1-5.

[2]教育部科技司.2016年12月教育信息化工作日报[EB/OL].[2017-02-06]./xxh/focus/201702/t20170206_1486426.shtml

[3]肖立娟.大学物理实验教学的现状与教学改革的探究[J].大学物理实验,2015,6(28):114-116.

[4]谢幼如,柯清超.网络课程的开发与应用[M].北京:电子工业出版社,2005:208-211.

[5]张豪峰,葛晨光.信息技术及其教育应用[M].北京:科学出版社,2008:130-161.

实验课程设计论文第3篇

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

实验课程设计论文第4篇

用Authorware绘制数学图像,制作教学演示课件,非常简洁直观,尤其用在抽象的数学教学中,能有效地提升教学效果和质量。Authorware只提供了简单的绘图工具,Math类函数也只能绘制出简单的图像,在数学教学中,绘制图像通常采用描点法,即在坐标系中标出主要的点,再用曲线把这些点连接起来。本实验要求:在Authorware7.02中文环境下,用几何描点法演示正弦三角函数。

1实验课程设计任务分析

本实验主要是利用计算机演示出代表正弦值的线段平移过程,并演示正弦曲线的描绘过程。根据屏幕来确定坐标系,默认情况下可以取(200,200)为坐标原点。在Y轴的左侧绘制单位圆,圆心在X轴上,半径为R,设圆上任意点与圆心的连线和水平方向的夹角为α,则该点的坐标为(Rcosα,Rsinα)。

2实验课程设计实现

(1)画单位圆新建一个文件,命名为“正弦曲线.a7p”;向流程线上添加一个计算图标,命名为“坐标”,输入如图2所示代码:再添加两个计算图标,分别命名为“画圆”和“画线”,输入图3和图4所示代码:此时,在(200,200)坐标处绘制了一个单位圆。

(2)描点在流程线上添加一个交互图标,命名为“开始”,拖动两个群组图标作为它的交互分支,分别命名为“演示”和“退出”,选择按钮交互类型。双击“演示”群组图标,按图5所示添加相应的图标并输入代码。运行程序,出现如图6所示效果。

(3)连线双击打开图5所示的“演示”群组图标,在流程线上添加一个计算图标,命名为“画轮廓线”,输入图7所示代码。关闭计算图标,重新运行程序,便可直观的显示正弦曲线的绘制过程,效果图如图8所示。

3结语

实验课程设计论文第5篇

关键词:试验设计;实验;实践;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)40-0040-02

一、引言

试验是考察某事的结果或者某物的性能而从事的活动,合理科学地制定试验计划,编制试验方案,在试验过程中控制试验干扰,并对试验结果进行科学有效地处理,关乎着从事试验活动的工作者能否获得切实有效的试验信息。《试验设计》课程主要是讲授如何降低因为干扰因素带来的试验误差,如何用尽可能少的试验量获得全面可靠的试验信息,课程所讲授的试验设计方法是一个全过程、多目标的现代优化方法,在技术领域如系统设计、药品工艺改进、技术改造、质量管理和非技术领域如市场动态分析、产品试销、民意测验、用户使用跟踪中都有极广泛的应用。该课程是一门理论和实践结合比较紧密、实用性很强的工具课程,基于试验设计方法的实用性,本课程应该设有针对实际生产科研的实践环节。通过课程的实践性教学改革,重视实验课环节,能够从根本上加深学生对理论知识的理解和应用,加强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的科研能力和创新兴趣。

二、《试验设计》实验课存在问题

《试验设计》相关课程在国内很多高校均已展开,过去教师在教学过程中往往以知识教育为主,教学重理论轻实践,重知识轻能力;学生在学习过程中往往由于缺乏实践体验的机会或者与个人关联性不大,而在学习过程中多以结课获取学分为目的,缺乏学习的主动性和积极性。课程“教”和“学”环节与实际脱离状况的存在,实践环节和实践环节创新举措不足,直接导致学生在毕业以后,虽然经过了本课程的学习,但依旧缺乏作为一名工程技术人员或者科研人员所应具备的综合运用知识能力,有违设置本课程的目的,因此国内各高校对《试验设计》相关课程的实践环节进行了大量的探索与尝试,取得了显著的效果。但目前为止,单独开设《试验设计》相关课程实验课的学校相对较少,一是由于《试验设计》课程总学时数不够,导致无法占用更多的学时安排实验课程;另一个原因是传统实验课都是在一定的实验场所,由固定人员采用一定的仪器设备才能完成,而《试验设计》课程实验不同于化学或物理实验可以单次实验,一般是多个试验点进行的试验,有试验周期或者试验次数要求,没有太多实验资源让学生做实验。因此,如何合理地设置与安排实验课,对于《试验设计》课程的完整体系构建,培养好学生的实践能力和让学生真正掌握试验设计方法至关重要。

三、《试验设计》实验课改革

《试验设计》实验课的改革主要是从课程的实用性和适用性特点出发,通过课程的设计、教学模式的探索、教学体系的构建等手段实现培养学生学习能动性和实践能力的目标。

(一)改革课程规划设置

增加《试验设计》课程实验教学环节学时,由于《试验设计》课程总学时为24学时,总学时数不变的情况下,为避免过多占用理论教学学时,积极申报吉林大学开放性创新实验项目,将《试验设计》的实验课作为开放性创新实验项目。该环节作为实验课的课外学时环节,将该环节的考核成绩纳入《试验设计》课程的考核体系;而课内学时主要是依据教学大纲设置,设置为2学时。课内实验和课外实验环节的设置,可以确保足够的学时数进行实验教学。在学时有保障的基础上,将实验教学课程设置为三个模块,分别为:①DPS软件讲授与操作模块;②试验设计案例查找及分析模块;③试验设计案例探讨模块。第一模块以DPS软件为载体,在介绍DPS数据处理系统的基本功能、基本操作的同时,通过软件认知操作,进一步强化试验设计原理、设计方法和试验结果分析方法等相关理论课知识;第二模块是利用网络资源和建立的实验课数据库,让学生查找与农业机械化专业相关的案例,进行案例整理与计算分析;第三模块是让学生按照试验设计程式化的步骤进行案例分析,并进行试验方案及结果展示。

(二)实验教学模式与方法

实验课教学过程中以学生实践为主,教师进行辅助指导,构建一种以学生为主体的开放性实验教学方式。结合《试验设计》课程实用性强、应用范围广、实物实验受条件限制实施不易等特点,指导学生进行网络自主化学习与非实物试验设计相结合,学生个体自主实验与小组协作训练相结合。网络自主化学习主要是让学生通过文献资料搜集,寻找试验设计应用的案例,在此基础上进行试验方案编制与结果处理,完成非实物实验要求。在个体自主实验环节,学生可自主选题,主要是让学生在非实物实验过程中加深对试验设计方法的掌握;小组协作训练环节选题必须为与农业机械领域相关的试验设计应用案例,要求学生分组实验,进行案例分析,并以报告形式陈述展示,激活和唤醒学生的主体意识,提高学生的自我组织能力和表达能力,更重要的是,可以通过试验设计技术与农业机械专业相结合的实际实践案例分析,培养学生的专业意识和试验优化意识。

(三)构建与完善试验教学体系

结合实验教学目标与要求,《试验设计》实验课设计为认知性实验与专业综合性实验两个层次,以此逐步建立并完善实验教学体系,如图1所示。在实验教学体系构建与完善过程中,编写实验手册,建设实验课案例库,实验课案例库按照与农业机械专业的相关性分为一般性实验案例库与专业案例库。在实验教学软硬件环境建设方面,改善现有的机房上机条件,包括网络资源获取环境,购置共享版数据处理分析软件,为学生进行非实物试验提供软件和硬件。

四、结束语

《试验设计》课程的实验课改革要想取得实效,必须重视试验实践环节,以学生为主体,通过试验实践环节,让学生体会试验设计方法的普遍性和实用性,充分调动学生上课的热情和积极性,通过实践夯实学生的理论知识,培养学生的实践意识与实践能力,锻造学生的实践精神。

参考文献:

[1]任露泉.试验设计及其优化[M].北京:科学出版社,2009.

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[3]田为军,丛茜,任露泉.广义试验设计方法在试验设计课程教学中的实践[J].教学研究,2013,36(3):68-71.

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[5]田为军,丛茜,任露泉.《试验设计》课程实践性教学改革探索[J].实验科学与技术,2013,11(2):120-122.

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[8]王骥月,丛茜,田为军.《试验优化设计》教学改革――实验课[J].教育教学论坛,2013,(30):246-247.

[9]马萍,郑丽娜,曹冬梅.试验设计与数据处理课程教学改革初探[J].农产品加工(学刊),2010,(5):93-94.

实验课程设计论文第6篇

关键词:环境生物学 课程改革 实验设计

中图分类号:X17-4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(c)-0158-01

《环境生物学》是环境工程和环境科学专业重要的专业基础课,环境生物学的基本理论为《水质工程学》、《固体废弃物处理与处置》等专业课程打下良好的基础。实验是学生理解和掌握环境生物技术的有效途径,与理论教学相辅相成[1]。为了提高环境生物学课程的整体教学质量,借鉴了其他院校的教改经验,调整了现有理论和实验教学内容,并增设一周的《环境生物学实验设计》,在该校环境工程专业部分学生和环境科学专业中进行了连续三年的实践探索。

1 《环境生物学》课程现状分析

(1)课程现状:我校《环境生物学》总学时为48学时,其中理论32学时,实验16学时。由于课时限制,理论教学内容集中在微生物结构、营养、代谢等基础内容,而微生物生态与环境生态工程中微生物的作用等内容不能详细讲授,因此要使学生深刻理解本课程并熟练地用于实践,难度较大。

2 教改思路与目标

针对我校《环境生物学》课程中存在的问题,在现有理论和实验教学基础上,调整理论教学内容,拓宽学生视野,在理论和实验教学环节结束后增设一周的实验设计环节,以加深学生对理论知识的理解,并提高学生综合素质与科研创新精神及能力。

3 调整教学内容

在理论教学内容上,针对我校工科背景的特点,改变了以往的一本教材为主的固定教学内容,选取面向21世纪教材《环境工程微生物学》[2]为主讲教材,补充了水处理生物学[3]、环境生物学[4]等相关微生物学知识。限于学时限制,在讲授内容的组织上,既考虑到教学大纲必须完成的教学内容,讲授多数学生能够接受的基础知识,还深入讲解较有深度的内容,以满足报考研究生同学的求知欲。以此为契机,购买了一批如《微生物学》(第5版中文版,普雷斯科特著,沈萍等译)等一大批优秀的微生物学图书及电子资料,为拓宽同学们的微生物学基础理论知识打下良好的基础。

针对实验教学中存在的问题,环境生物学实验课程内容也做了相应调整使其内容更贴合我校同学的工科背景。实验课程安排在三年级的第一学期与理论课程同步完成,在完成验证性实验教学内容后,提供足够的学时让学生们自行思考,完成一次综合性实验,加深对理论课学习内容的理解和掌握。

4 增设《环境生物学》实验设计

实验设计是实验研究的重要环节,可架设起理论教学和实验教学之间的桥梁,使学生能更系统、深刻的理解课程内容。为此,理论和实验课程都完成以后,我们又专门抽出一周时间,让学生自主查阅资料、自行设计、动手完成一个设计性实验,并撰写提交实验设计说明书。学生们通过亲历实验,调动了参与实验的积极性,拓宽了知识面,提高了动手操作能力,观察分析问题和解决问题的能力,提高了实验课的教学质量。在撰写实验设计说明书的过程中,学生能运用课程的基本概念和原理,规范使用专业术语,为以后毕业论文的写作打下良好基础。

4.1 实验设计及预答辩

为了有充足的准备时间,上理论课的后期,即给学生发放《环境生物学实验设计指导书》,并提前分组,每组3~4人,遵照各组的兴趣,每组查阅选择合适的实验设计题目,并围绕自己的实验设计题目,独立动手完成预答辩课件。实验设计周的第一天为预答辩时间,每组围绕自己的实验设计题目讲述5~10 min,主要内容为实验设计的原理、内容、步骤及实验进行的可行性等,指导教师和学生同为评委,指出实验设计中存在的问题及解决方法,并为讲座同学打分,最后指导教师再总结。灵活的讲授形式,加深了学生对所学内容的印象,调动学生的积极主动性,让学生参与教学,发挥学生主体作用和教师的主导作用[5]。

4.2 实验实施

实验实施过程中,打破以往实验教师为学生准备好各种实验用品的格局。各组根据自己的实验设计内容需要,领取药品,仪器设备,并独立完成标准液配置,玻璃器皿清洗、灭菌、无菌操作、计数、结果记录等一系列实验过程。指导教师在此期间只是指正学生实验操作存在的问题,不参与任何实验准备及操作活动。实验结束后,各组进行实验设计的答辩,针对实验设计及操作中出现的问题进行总结与提高。

4.3 实验设计总结

实验设计结束时,每组提交实验设计说明书一份,实验设计说明书封面及格式由指导老师统一指定,并要求用黑或蓝黑墨水工整书写。

4.4 考核方式与评价方法

《环境生物学》和《环境生物学实验设计》分别独立进行考核。环境生物学总成绩为100分,考试成绩包括期末成绩(占总成绩的80%),实验课成绩(占总成绩的10%)和平时成绩(占总成绩的10%,包括出勤情况,学习态度,课堂纪律等),期末考试采取闭卷考试形式。

《环境生物学实验设计》成绩评定一般按五级分制评定。总成绩分三部分,设计成果占60%,实验动手操作占20%,平时检查及答辩占20%。

5 课程改革效果

本次实验设计在我校2009级环境工程专业,2010级、2011级环境科学专业连续实施了三年,经过上述实验教改措施的实施,有了显著成效。主要总结为以下三个方面:

(1)深入理解理论知识:学生们普遍反映,实验设计环节的设立,使他们对理论知识的理解深度有了很大的提升,很多平时没有注意的知识点,通过查阅资料,自己答辩,倾听其他组的答辩以及独立的实验过程,有了很深入的认识。

(2)实验动手能力,应用专业知识解决问题的能力,表达能力都有了不同程度的提高。主要表现在:学生们在做相关的毕业论文时,能够思路清晰地自行设计实验方案,准备实验材料和仪器设备,独立完成科研任务的质量,写作水平及答辩质量比以前有了明显地提高。相关的毕业论文指导教师也反映,这几届学生的毕业论文指导起来省力了。

(3)实验教学的改革,也提高了学生对科学研究的兴趣,很多学生主动要求参与学生科研,报考研究生的学生也在逐年增多。有的学生反馈说:实验设计环节的设立,使我们能够参与到实验的整个过程,所以我们在研究生入学面试的时候不至于太慌乱。

参考文献

[1] 张长平,刘晓宁.环境工程微生物学实验教学的探讨[J].中国校外教育, 2009(1):87.

实验课程设计论文第7篇

1.1专业实验课程

除了公共课实验及实践内容如计算机文化基础、体育、毕业见习实习、毕业设计或论文等外,各院校确定的现代教育技术专业的实验课与实践内容。

1.2实验课的比重

各院校确定的现代教育技术专业的实验课共计100门,占整个课程的65%,即有65%的课程设置了相应的实验,但各院校不尽一致。大部分院校现代教育技术专业含有实验的课程中理论讲授学时所占比重较大,而实验学时较少,只有武威职业学院和郧阳师专的培养方案中实验学时超过了理论讲授学时;相对于整个专业的总学时,含有实验的课程学时(理论讲授学时+实验学时)所占比重较小,即大部分院校现代教育技术专业课程大部分还是理论讲授为主。

1.3实验课程类型

从上述各院校确定的现代教育技术专业实验课程,作者将其分为以下几类:基础类试验、视听类实验、计算机类实验、教育技术类实验。各院校确定的现代教育技术专业实验课程共计100门,但从表2可以看出,所有实验课程计算机类实验课程比例超多了50%,有些计算机专业不开设的课程现代教育技术专业开设,有些课程重复开设(如编程课程就有8门:C程序设计、VB程序设计、ASP编程、PHP编程、JSP编程、面向对象的程序设计(JAVA技术)、高级语言程序设计、Vb-script);而真正属于教育技术类实验并不成熟,像教育传播学、现代教育技术理论、学与教的基本原理等课程本来是纯将理论基础的课程,偏偏加上了实验学时。

2现代教育技术专业实验课程存在的问题

2.1“失重”的实验课程

无论是作者所调查的全国部分院校现代教育技术专业,还是通讯作者所在的学校———甘肃民族师范学院现代教育技术专业,它们的实验课程可以用“失重”来形容,这种“失重”现象体现在两个方面:一是相对于理论课程来说,实验课程比重较小,并且大多依附于理论课程;二是从实验课程类型、实践内容来看,计算机类实验课程明显偏多,真正属于教育技术类的实验并不成熟。根据教育部对高职高专教育人才培养工作的意见,“实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力,并在教学计划中占有较大比重”、“实践教学要改变过分依附理论教学的状况,探索建立相对独立的实践教学体系”,现代教育技术专业的实验课程体系的改革,特别是实验课程教材的建设势在必行。

2.2“依附”、“演示”的实践教学

在作者所调查的全国部分院校现代教育技术专业的课程体系中,相对于整个专业的总学时,含有实验的课程学时(理论讲授学时+实验学时)所占比重较小,大部分院校现代教育技术专业课程大部分还是理论讲授为主。在甘肃民族师范学院进行实地调研时,作者发现,由于专业教学人员缺乏、设备及实验室面积较小等诸多原因,只能开展一些设备操作、演示的项目,真正综合的实验项目无法开展,所以实践教学效果较差。从所有课程设置的实验项目中可以看出,大部分都是设备使用项目,学生学完这些项目之后很少安排进一步进行综合运用、教学应用的实验项目,个别设置了的课程恰恰又没有开设,以《教育电声系统》为例,该课程实验开出率为80%,实际开出的实习项目是“话筒、录音卡座、数码录音笔等电声器件的操作使用;调音台构造及操作使用;声音素材采录;录音节目的编制”等设备操作、演示型的项目,该课程设置了“利用语言学习系统进行教学”的项目,通过对该课程任课老师的访谈发现:全校有一套语言学习系统在外语系,现代教育技术专业所在系没有电声系统相关设备,该实验项目并没有开展。

3现代教育技术专业实验实践课程设计

3.1设计原则

3.1.1丰富的实践教学体系

培养学生的学生动手操作能力、技术应用能力,不能单靠实验实训课程,所以必须丰富现代教育技术的实践教学体系,包括实验课程体系、校内外实训体系、分散见习与集中实习体系等,形成了完整的培养体系。

3.1.2“依附”“独立”并存,分方向设置的实验实践课程体系

与以往实验课程比重较小、实验课程依附于理论课程的情况相比,作者提出“依附”“独立”并存,分方向设置的实验实践课程体系的设想,即个别演示型实验依附于理论课程外,需要学生亲自动手的实验均安排为独立的实验课程,并且除公共性质的实验实践课程如实习、计算机基础上机实验外,专业实验实践课程除基础实验外,按不同的专业方向单独设置。上述实验实践课程体系,使得实践教学在教学计划中占有较大比重,形成了基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践教学体系,有利于及时吸收科学技术和社会发展的最新成果,有利于培养实用型、应用型专门人才。

3.2实验实践课程设计

现代教育技术专业的实验实践课程除个别演示型实验依附于理论课程外,需要学生亲自动手的实验均安排为独立的实验课程,整个课程体系可分公共实验实践课程、专业实验实践课程和见习实习等模块,不包含公共选修课中含有的实验实践课程。

3.2.1公共实验实践课程主要包括信息技术实验、大学体育、军事训练等。

3.2.2专业实验实践课程

实验课程设计论文第8篇

    针对唐山师范学院体育教育专业2009级本科生选题结果进行统计,关于调查研究的选题占82.5%,与往年基本一样。特定的选题内容决定了后面的研究方法,绝大多数学生的论文中尽管有文献资料法、问卷调查法、访谈法、实验法、数理统计法等,实际上绝大多数人仅仅使用了文献法和问卷调查法,其余方法并未真正使用,流于形式。出现以上情况有学生的主观原因也有客观原因。主观方面的原因的学生研究方法能力掌握极少,平时学习中教师没有教给学生一些常见研究方法,仅有极个别学生参与到任课教师课题研究项目,经历一些研究学习,掌握一些科研方法和技巧,而绝大多数学生对研究方法仅仅从体育统计学等课程中零星掌握一点,且缺乏实践训练,因此自身论文设计中只能选择文献资料法及问卷调查法,而文献资料法是学术论文研究最基本的基础性研究方法,因而学生论文主要使用的是问卷调查法,研究论文也是对调查数据做一个简单归类,进行定性描述,缺乏精确的统计分析。研究方法能力的不足反过来也限制了毕业论文的选题,运动生理学、运动生物力学等内容很少涉及,实验法、测量法、统计法应用偏少。客观方面,地方院校体育师资力量相对薄弱,教师本身科研能力有限,在毕业论文的选题和研究方法上缺乏有效指导,另外学校毕业论文规范中对综述性文章比例有一定限制,因此学生更多选择调查性研究论文,但本科生具备的理论水平有限,难以在拟定选题中采用各种研究方法进行深层次挖掘与分析,单一的研究方法限制了毕业论文的质量。

    2“体育科研方法”课程的局限性

    直到1991年,国家教委出台的第三套体育教育专业《教学计划》中,才在限制选修的课程模块中,设置了“体育方法学”课程,并明确规定在第8学期安排“科学研究与毕业论文”这一环节,其目标是“培养学生的科学思维和文字表达能力”[4]。2003年教育部出台新课程方案中“体育科研方法”规定为一般必修课程,但不硬性规定学分、学时,明确其为研究方法的入门课程,其宗旨是让学生掌握基本科研方法,培养体育科研的能力[5]。“体育科研方法”课程的学习对学生科研能力的掌握,撰写毕业论文至关重要,但目前唐山师范学院相应课程教学存在一定问题。第一点,对课程的重视度不够,体育教育专业培养大纲虽然将“体育科研方法”列为必修课,但考核性质安排为一般考察课,平时和期末考核比较松散,学生简单完成一个考核作业即完成任务,大纲修订时学分、学时的调整比较频繁,效果不理想。第二点,课程安排和“体育统计学”重合较多“,体育科研方法”课程和“体育统计学”课程学时都安排为32学时,两门课程在研究方法的章节教学中重合较多,较多内容重复教学,而且两门课程都是以课堂理论面授为主,内容枯燥,课后实践较少。第三,教师执教能力有待完善,同其他院校类似“,体育科研方法”课程教学由本专业科研能力突出的教师担任,该课程需要教师有丰富的跨学科知识,不但要掌握一定扎实的统计学知识,对本学科科研特点及学术前沿要有深入理解,但近几年教学工作以青年教师为主,教师缺乏系统的科研方法学习,只是根据自身优势科研方向对“体育科研方法”进行一定角度的阐述,而且以理论性灌输为主,与体育科研实践结合较少。结果就是授课内容与学生毕业论文需要不相符合,如教师讲授很多调查性研究方法,一旦学生选择应用实验法相关题目,论文如何撰写就将极大困扰学生,不得不求教指导教师。

    3体育教育专业毕业论文引入实验研究的可行性分析

    3.1选题内容可行性分析

    体育学属于交叉性学科,各专业均涉及大量文科及理科课程。根据黄汉升[3]对2004-2009届全国优秀本科毕业论文的调查,认为运动人体科学类论文是学士论文中总体质量较高的文章,选题能够反映该学科热点问题,实验设计较严谨,仪器比较先进,学生独立操作的能力较强,优秀论文多集中在运动生理、生化方向。体育教育专业和运动人体科学专业虽然培养方向不一样,但体育教育专业课程方案中依然保留大量自然科学类必修课程,可以从理科方向选题去探索体育实践问题,分析动作技术特点,可以从运动生物力学方向选题,涉及人体机能评定,研究评价方法可以从运动生理等角度选题。但体育教育专业选题一大问题就是大量重复,选题困难,无新意和亮点,实验方法应用太少,唐山师范学院体育专业近几年学生毕业论文选题也存在同样问题,学生选题追求简单、易写,以学校体育调查类选题为主,运动人体科学类选题极少。原因是多方面的,首先,学生理论基础极为薄弱,缺乏应用多种研究方法去深度挖掘运动人体科学类论文的内容,不敢有质疑,不了解通过何种渠道去获取文献资料,因此对此类选题不敢涉及,实践访谈中有学生对大学生减肥方法感兴趣,但考虑到要进行实验设计,使用体成分仪进行测试获取数据,还要进一步统计分析,感觉困难,选择放弃。此类情况不少见,实际上对于本科毕业论文的实验设计和要求对于体育教育专业学生并不复杂,需要相关课程教师,尤其是理论课教师教学中引导学生多思考,扎实掌握理论基础。其次,教师的实验教学工作不足,学生实验课学习不够扎实,不能利用现有条件去设计实验思路,还有一个常见原因,那就是学生有良好的实验基础,但不了解此类选题而遗漏,个别地方院校教学和毕业工作思路较为保守,墨守成规,学生毕业论文工作以稳为主,很多指导教师并未引导学生在自然科学方向去选题,一届照搬一届,选题内容上无新意,没有突破。唐山师范学院体育系针对以上情况,2010年开始引导学生选择运动人体科学类选题,并进行精心指导,帮助学生充分利用实验室,进行合理实验设计,个别学生毕业论文质量明显提高,同时也带动了其他学生学习,取得不错效果,证明利用实验室,进行实验设计完成运动人体科学类毕业论文是可行的。例如,有学生对运动性疲劳评价感兴趣,设计体育课后各类恢复手段对疲劳消除影响的实验,测定不同方式恢复方式后人体心率、血压和血乳酸的水平,实验采用重复测量设计,取得良好效果,观察到了积极性恢复手段的应用起到加速心率和血压恢复的过程,学生通过论文的完成也加深了对相关理论的学习。另有学生选择应用性研究,比较不同力量训练方式对跆拳道大学生运动员下肢肌肉爆发力的影响差异,取得预期效果,论文均入选本校优秀本科毕业论文。以上表明,体育教育专业学生采用实验性、测量性等方法,充分利用实验室条件,可扩大选题范围,提高毕业论文的研究价值和质量。

    3.2研究方法可行性分析

    毕业论文引入实验性工作,一个前提是必须具备相应的实验条件,教育部2005年颁布的《高等学校基础课教学实验室评估标准表》及大学实验室评估标准明确了高校实验室应具备的条件,目前我国体育类院校、师范类体育院系均不同程度建有实验室,唐山师范学院自2007年迎评以来,实验室经过扩建,添置先进设备和仪器,条件满足现有教学和师生的科研要求。实验室条件满足需要,但部分师生对实验重视不够,实验课程没有形成独立的教学体系,实验教学方法不够灵活,考核评价体系不健全,仪器利用率不高,实验教学师资队伍薄弱。这些问题影响了实验室的利用,这也是学生毕业论文利用实验室较少的原因。理论课教师和实验室相关人员要高度重视实验教学,首先思想上予以重视,不能把理论课实验边缘化,改进实验教学方法,增加综合性、设计性实验,让学生主动利用实验室发现问题,解决问题,大力鼓励学生参与到教师科研工作中,使其熟悉实验,喜欢实验,有能力完成运动人体科学选题论文。学院可以制定各种政策鼓励师生充分利用实验室现有的仪器设备,提高科研水平。以前学生毕业论文大部分是问卷调查类型,实验室先进仪器设备利用率不够,实质上与院系整体科研业务水平不高相关。不但实验教学人员科研业务水平要提高,其他理论教学人员也需要熟悉专业理论知识,对实验室加深了解,熟悉相关仪器的原理和用途,形成普遍能够指导学生在自然科学领域选题的能力,建议定期培训师生了解实验室具备的条件和功能定位,也可通过运动人体科学领域学术讲座给师生提供相关信息,要鼓励师生积极学习实验理论。

实验课程设计论文第9篇

关键词:实验教学;数据库

中图分类号:G642.477

数据库技术自计算机产生以来,其发展十分迅速,并广泛应用于社会各个领域,高校很多个专业都开设了该课程,并受到多个专业的高度重视。数据库课程理论性强、应用实践要求高,具有很强的应用性和工程性。信息与计算科学专业是以信息领域为背景数学与信息、管理等科学相结合的交叉性专业,数据库原理与技术课程作为本专业的核心主干课程,许多理论必须通过实践才能获得更深入的理解,因此数据库实验教学就十分重要。但是由于本专业属于理学,往往更加重视课程的理论学习,容易轻视了数据库等工程性、应用性较强的课程的实验教学,

1 信息与计算科学专业数据库课程实验教学现状

信息与计算科学专业是1998年新增设的数学专业,是由数学、计算机科学、信息工程交叉渗透而形成的一门新的专业。本校信息与计算机科学专业于2001年由理学院开设,其办学时间短,由于专业教师多数从事数学方面的研究和教学,在数学方面理论教学水平较高,而对于交叉渗透的计算机科学、信息工程等工程型学科的工程应用型教学经验较少,在数学与计算机科学、信息工程的交叉融合方面的教学经验就更少。由于本专业人才培养的特点,学生在学习数据库技术之前,仅进行了少数高级编程语言基础及一些计算机基础课程的学习,对软件开发、软件工程、信息系统设计与开发等知识还为涉及或涉及较少,导致学生对数据库系统的设计与开发的积极性不高,学习兴趣降低。在本专业的数据库课程实验教学中,主要存在以下几个问题:

1.1 实验内容相对孤立

传统的数据库实验教学作为理论教学的补充,将理论教学中的若干重要知识点以实验的形式构成,让学生在实验中巩固理论知识,增强其数据库系统的开发能力,在教学过程中起到了一定的积极作用。但是,这些实验较为独立,实验内容之间缺少联系,不能体现整个数据库知识点之间的脉络关系。这也造成学生虽然能较好地完成单独的实验内容,但是在实际项目开发中却缺乏分析问题、解决问题的能力。同时,独立的数据库实验难以培养学生的知识综合应用能力,导致学生陷入将数据库看成一门编程语言的误区,也不利于提高学生对数据库学习的积极性。

1.2 实验脱离工程应用

在数据库实验中,学生只对知识点进行验证,而不知如何运用知识点,未能直接与信息系统软件开发结合起来,课程的实践性体现不强,不利于毕业设计、实习等后续环节的教学。

1.3 实验课时相对不足

由于数据库的实践性,在教学过程中应安排更多的实验学时,以锻炼学生的实际操作能力。然而在实际教学过程中,由于该课程同时具有很强的理论性,安排了更多的理论教学学时。以我校本专业为例,数据库原理与技术共56学时,理论课时48学时,实验课时8学时,在有限的实验学时内,需要利用一种DBMS软件(如SQL server2008)完成数据库技术的多个实验内容,诸如数据库的创建和连接、表、视图、索引、触发器、存储过程、数据库的维护、数据库的优化以及数据库系统设计等,由于实验学时较少而容易造成实验效果不理想。

1.4 考核方式单一

数据库作为一门实践性非常强的课程,要求学生利用其解决实际生活面临的问题,数据库技术的实践能力应作为考核的重点。然而在实际教学过程中,数据库实验作为数据库课程教学的一部分,数据库课程成绩主要以期末卷面考试成绩为主,而数据库课程实验所占比例较少。通常,数据库实验的考核以实验报告成绩加上平时成绩,考核方式较为简单,缺少过程管理,不易体现学生的实际能力,实验报告也容易出现抄袭现象。

2 信息与计算科学专业数据库课程实验教学对策探讨

根据本专业人才培养方案,结合数据库技术课程的教学目标和数据库实验特点,笔者结合自身的教学实践经验,将项目教学法[1-2]贯穿实验教学的始终,针对专业教学中的若干问题对提出了对策,首先构建基于项目的数据库实验教学体系,然后根据该教学体系制定明确的考核办法。

2.1 构建数据库实验教学体系

实验教学是巩固理论知识、强化实践操作能力的重要手段。通过实验教学,使得理论与实践紧密相连,是高等教育培养工程型创新型人才的重要一环。为提高实验教学质量,达到人才培养的目标,构建科学合理的实验教学体系就变得至关重要。数据库实验教学既要保证知识的基础性,也要突出工程应用;既要突出知识重点,也要保证其内容的整体性和连贯性;同时,也要体现出一定的创新性。按照上述原则,数据库实验教学体系构建如下:

(1)认知性实验

认知性实验的任务是让学生熟悉当前主流的商业DBMS系统,能正常使用某种行业的数据库应用系统软件,了解数据库应用系统软件的行业需求,了解某种具体的数据库应用软件的功能模块与数据库的设计。结合具体实际,认知型实验主要包括以下两个实验:SQL Server2008的安装与配置;用友财务软件的安装与使用。通过认知性实验使得学生了解一种或多种DBMS系统,对数据库应用系统软件有一个感性的认识,激发学生的学习热情;另一方面,让学生了解行业知识,培养其职业素养。

(2)基础性实验

基础性实验的任务是对理论教学知识点内容进行实践,利用一种DBMS对理论教学中知识点进行验证从而熟悉SQL。本模块主要结合理论教学内容与传统的实验教学模式展开,其具体实验内容包括:数据库的建立、删除与备份;数据表的建立、修改、查询与删除;视图和索引的建立与使用等。 在本部分实验教学中,采用项目教学法,其主要方法是在一个确定了需求与功能的软件中,完成数据库部分,该软件已完成大部分编码,在软件中预留出实验内容部分;学生在实验上机时按照需求分析文档和系统详细设计文档建立数据库、数据表、建立视图与索引等实验内容。利用此方法的优点是让学生在做基础性实验时候就开始树立工程意识,初步了解软件开发的需求分析、设计、编码、调试等步骤,学会利用技术文档进行开发。

(3)设计性实验

设计性实验的主要任务是使学生掌握数据库设计的整个过程,熟练使用数据库设计辅助工具,学会使用帮助手册。在此阶段实验中,掌握数据库设计过程包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和数据库的实施与维护,学会撰写需求分析文档、设计文档等,能熟练在数据库设计各个阶段使用辅助工具(如Power Designer)。具体方法为,让学生选择一个熟悉的背景,提出一个具体的课题,例如图书管理系统、学生成绩管理习题、超市零售管理系统等,学生自己确定需求分析,使用E-R图进行概念结构设计,进行逻辑结构的转化,最后建立数据库及数据表,并且撰写技术文档。

(4)综合性实验

综合性实验主要任务是综合运用多门计算机专业知识完成数据库应用系统的设计与开发。此阶段会涉及软件工程、数据结构、程序设计语言、数据库等多种技术,对学生的要求相对较高,且需要更多的实验教学时间,综合实验可与数据库课程设计同时进行。学生自行组建4~6人的项目团队,选定一个熟悉的课程,制定工作计划和任务分配方案,各司其职,按照软件工程和数据库设计过程的规范进行软件的设计与开发。综合实验的优点在于锻炼学生的团队意识,提高其工程能力。

(5)数据库实验教学体系的实施方法

教师首先准备好认知性实验所需要的DBMS软件和一种商业数据库应用软件,学生可先自行完成安装配置,熟悉软件及其功能,教师就认知性实验内容的重点和难度进行讲解,学生进行操作;进行基础性实验之前,教师拟定好实验项目,完成实验项目的应用系统开发及数据库设计的各种技术文档,设计出实验内容,学生按照技术文档和数据技术理论教学知识点进行相对应的实验,从而达到基础性实验与项目开发相结合的目的,实验内容的连贯性和工程实践性增强;进行设计实验前,教师拟定一些学生熟悉的课题,进行实验时教师示范数据库设计流程,介绍撰写各个阶段的技术文档要求,学生选题后,按照需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施等过程展开系统设计,撰写每个阶段的技术文档包括项目说明书、需求分析报告、系统设计文档、测试文档等;综合实验阶段,将学生进行分组,组建模拟项目团队,选择实验题目,按照软件工程和数据库设计流程进行实验,综合运用所学知识,培养工程能力及工程意识。按照如下方法分配实验课时,认知性实验、基础性实验、设计性实验、综合性实验的课内教学时间可按1:3:3:2的比例进行分配,可酌情安排适当的课外学时,其形式可采用开发实验室的方式进行。

2.2 建立科学的实验考核标准体系

针对实验教学考核的问题,采用结构化评分方式,对认知性实验、基础性实验、设计实验和综合实验采用不同的方式且在总成绩中占相应的比例,重视实验过程。对于认知性实验,采用上机操作进行考核,根据其操作熟练程度给予不同的分数,占实验总成绩的10%;基础性实验采用上机操作和实验报告的方式考核,根据实验给予的技术文档完成规定的实验任务,在实验过程中实时管理,对有一定创新的给予适当的加分,此部分占实验总成绩的25%;设计实验采用答辩和技术文档的方式考核,学生就选择的设计实验进行开题答辩和结题答辩,同时提交需求分析报告、进度计划、数据库设计文档等技术管理文档,根据数据库设计过程,视系统设计完整性程度给予不同的分数,占实验总成绩的35%;综合实验以汇报和最终软件作为考核,考查学生软件工程、程序设计、数据设计等知识的综合运用能力和解决实际问题的能力,根据学生在项目团队中的不同作用和贡献,对项目有重大贡献者和创新者给予适当的加分,此部分占总成绩的30%。

3 结论

为适应社会对工程型创新人才的需要,达成专业人才培养要求,进行课程实验教学探索拥有重要意义。基于项目的数据库实验教学,让学生从一开始就树立工程意识,明确数据库在信息系统中的作用与地位,熟悉数据库设计与开发的基本流程以及软件工程思想,不仅能巩固本门课程的理论教学,而且锻炼学生的综合素质。

参考文献:

[1]苏丹.项目教学法在数据库课程实验教学中的应用[J].黑河学院学报,2012(3):39-41.

[2]刘婷,胡玉娟.项目教学法在计算机教学中的应用研究[J].长春教育学院学,2011(2):125-126.

[3]常志玲,伍临莉,常国虎.非计算机专业数据库实验探究实验室研究与探索.2012(5):114-116.

作者简介:张鹏(1983-),男,四川南充人,助教,硕士,从事数据库与数据挖掘的研究和教学工作。

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