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统计学原理教案优选九篇

时间:2023-05-25 15:09:18

统计学原理教案

统计学原理教案第1篇

【关键词】统计学原理;比较法;案例教学法

【中图分类号】G642【文献标识码】A

【基金项目】1.河池学院硕士专业学位建设基金课题(2015YTB005);2.河池学院课程教学模式改革项目(2015KTJY11);

3.广西高校中青年教师基础能力提升项目(KY2016LX279)

引言

比较法教学[1]是指在教学过程中,利用教学内容的相互联系和区别,促使学生掌握和巩固所学内容,从而达到教学目标的一种逻辑思维方法.正如著名教育家乌申斯基所说的那样:“比较是一切理解和思维的基础,我们正是通过比较来了解世界上的一切的.”适当地运用比较法,可使学生触类旁通、温故知新.因此,对于概念较多、理论性较强的课程,比较法教学是必不可少的.

案例教学法[2]是指按照一定的教学目的,在教师的指导下,通过对案例的研究、思考、剖析和辩论,并就问题做出判决的一种模拟性的教学活动.正如著名教育家叶圣陶所说的那样:“教材无非是个例子.”巧妙地运用案例教学法,可使学生达到主动参与、事半功倍的效果.因此,对于内容晦涩难懂、易感枯燥乏味又应用性较强的课程,应采用案例教学法.

《统计学原理》是统计学专业的一门专业基础课程,其对学生统计意识的形成和后续课程的掌握都有较大的影响.它应用性广、理论性强、内容晦涩难懂,常让学生无从下手,甚至产生厌学心理.可为了提高考试通过率,在现行的统计学原理教学中,教师和学生往往采用死记硬背的方式,这无疑不利于学生的发展.为此,我们结合该课程的特点及培养目标,将比较法和案例教学法应用于统计学原理的教学过程中.

一、统计学原理比较法

统计学原理的比较法教学,是指教师在统计学原理课程的教学过程中,根据教学内容的共同点和不同点,让学生由此及彼、温故知新,从而加深对统计学概念、原理的理解和逻辑思维能力的培养.

通过比较法,可使学生温故.例如,在学习完相对指标时,让学生将所学的结构相对指标、比例相对指标、比较相对指标、动态相对指标、强度相对指标及计划完成程度相对指标这六种相对指标进行比较,加深学生对知识框架的掌握和所学内容的理解,从而达到温故的目的.

通过比较法,可使学生知新.例如,在学习环比发展速度时,可将环比发展速度与逐期增长量进行比较.通过比较,可使学生发现这两个概念的相同点是均涉及报告期水平和前一期水平,不同的点是前者是进行除法运算,后者则是减法运算,从而体会新旧概念的内在联系,达到知新的目的.

二、统计学原理案例教学法

统计学原理的案例教学法,是指教师在统计学原理课程的教学过程中,通过引入一定的实际案例,并加以研究、思考、剖析和辩论,进而加深学生对统计学概念的理解、增强学生学习的主动性和积极性及处理问题的能力.

通过案例教学法,可加深学生对基本概念与基本原理的理解.例如,在学体、总体单位和标志、指标这两组概念时,可通过列举学生熟悉的情境,将生硬的概念转化为形象的生活情境,从而达到理解基本概念与原理的目的.

通过案例教学法,可增强学生学习的兴趣,培养其解决问题的能力.例如,在学习统计调查问卷时,可通过让学生自己设计、实施问卷的方式来增强学生的兴趣;又如,在学习相关和回归分析时,可指导学生运用一些常用的统计软件,如Excel、SPSS等,来解决一些实际问题,从而培养其解决问题的能力.

三、比较法和案例教学法的教学实例

在本节,我们引入文献[3]中的例子,介绍比较法和案例教学法在统计学原理教学过程中的应用.

数据:2005年全国各省市城镇居民人均可支配收入和人均支出情况,资料来源:《中国统计年鉴――2006》.

问题:(1)试分析城镇居民人均可支配收入与人均支出之间的相关关系;

(2)试建立一元线性回归方程,并解释参数的经济意义.

分析首先运用比较法,让学生比较函数关系和相关关系的区别,以明确问题的处理方向.然后运用案例教学法,让学生运用SPSS软件亲自录入数据、处理数据、分析结果,以达到最终目标.

解答(1)根据经济学理论,人均可支配收入与人均支出之间是有相关关系的,且人均可支配收入为自变量,人均支出为因变量.

将数据输入SPSS中,通过选择“图形旧对话框散点/点状简单分布”来绘制简单散点图,所得图形如下:

人均支出与人均可支配收入散点图

从图可以看出,居民的人均支出与人均可支配收入之间呈现正线性相关关系.

(2)在SPSS中,通过选择“分析回归线性”,进入线性回归操作界面.然后将

人均支出选入“因变量”框,而人均可支配收入选入“自变量”框.有关结果如下:

由表1和表2可知,相关系数R=0.978,两变量呈现高度相关,且人均可支配收入对人均支出产生了显著影响,故可建立一元线性回归方程.

由表3可得到一元线性回归方程为:

y^=346.046+0.728x.

该方程表明,人均可支配收入每增加1元,人均支出将平均支出0.728元.当人均可支配收入为0元时,人均支出为346.046元,于是从经济学的角度,可认为2005年全国城镇居民平均的最低生活保障线是346.046元.

结束语

《统计学原理》是一门理论性和应用性均较强的课程,本文结合该课程的特点及培养目标,探讨了《统计学原理》教学过程中的比较法和案例教学法,以进一步推进该课程的教学方式,让学生能由此及彼、温故知新、掌握对概念原理的理解的同时,增强学生学习的主动性、提高对其逻辑思维能力和处理问题能力的培养.综上,教师在《统计学原理》的教学过程中,应结合该课程的特点及培养目标,巧妙地运用比较法和案例教学法进行教学.

【参考文献】

[1]王群,王振林.“比较法”在《统计学原理》中的初探[J].科技资讯,2007(04):122.

统计学原理教案第2篇

【关键词】指挥信息系统 案例教学 案例设计

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)09-0209-01

我院承担的本科“指挥信息系统分析与设计”课程面向陆军典型炮兵/防空指挥信息系统,重点介绍其基本概念和原理以及系统设计、分析与评估的一般方法,是学习指挥信息系统装备的重要理论基础,在培养学员系统分析问题的能力和创新意识等方面具有重要作用。在课程教学模式改革过程中,教学组建立了案例式教学模式,创新了教学方法,改善了教学效果。

一、课程案例体系

由于本课程教学内容涉及指挥信息系统的基本原理、设计方法、分析方法、评估方法等各个方面,对各类案例需求量较大,经过一期建设,形成数量30个的案例体系,详见表1。

表1 “指挥信息系统分析与设计”课程案例体系

二、案例设计原则

1.案例类型

根据素材情况和所反映问题性质,可将案例分为问题型、经验型、设计型、印证型等。

(1)问题型案例着眼于装备设计使用过程中的具体问题,分析原因,提出解决办法。

(2)经验型案例立足于装备设计使用过程中一些好的思想和做法,提炼总结经验。

(3)设计型案例提供一些系统的设计方案,将其与实际系统对比,发现其中存在的问题。

(4)印证型案例主要截取装备研制和使用过程中的一些片段,作为相关理论教学的支撑。

2.案例要素

一个完整的案例应该包含教学所需的各种要素:案例目的、案例内容、案例思考、案例分析、案例配套材料等。

(1)案例目的:说明本案例设计的目标以及期望反映出的问题。

(2)案例来源:案例出处,反映案例的真实性。

(3)案例内容:案例的主体,主要以记述的方式说明事件的发展过程,可以配合一些图片、表格、数据来详细阐述,确保描述的生动性、准确性、具体性。

(4)案例思考:由案例引发出的启发性问题,便于学员结合案例开展分析。

(5)案例分析:从不同角度说明案例反映出的问题本质,可作为学员案例分析的参考答案。

(6)案例配套材料:一些不便于在案例内容中展现的案例素材,如照片、幻灯片、音频、视频、程序、数据等,配合案例内容说明案例事件。

3.设计原则

考虑到本课程的特点,在设计案例过程中要把握以下几个原则:

一是案例与理论要高度贴合,通过案例切实能够引发或印证相关理论教学内容,二者相得益彰。

二是案例要具有真实性和启发性,只有真实案例才能还原出实际情景,通过情景教学促进学员思考,启发学员思维。

三是案例要具有多要素多视角,可以是大型综合案例,可以包含文字、图片、图表、音频、视频、实物、程序等多种要素,便于从多个角度发散性思维。

三、案例设计流程

案例的设计是一项多方协作、循序渐进的过程,大致可分为四个步骤:

1.拟定方向

案例设计的首先步骤,对后续各步具有重要影响,主要由课程教学组完成。根据教学内容和目标要求初定案例的对象、内容、来源、素材等。方向确定不好,难以找到合适教学内容的案例。

2.材料收集整理

材料收集整理是一项长期和繁琐的基础性工作,主要由教员组织案例来源单位相关人员共同完成。教员根据所初步拟定的方向,结合来源单位具体情况,列出案例所需具体材料。这一过程中,可广泛采用座谈、问卷、查档等方式,确保材料收集的针对性、全面性和系统性。对于多方收集的材料,教学组要集中进行分类筛选,去粗取精,优化组合,形成优质的原始资料。在整理过程中可能发现遗漏和错误,此时需要进一步核实或者重新收集,因此材料收集是一个反复进行的过程。

3.案例设计

案例设计是案例制作过程中的关键环节,主要由教员单独或合作完成。设计过程中,首先根据需要以第一或第三人称描述事件的发展过程,对于与教学内容相关的部分,要详细准确的说明。描述过程中可配合图片、图表、数据等素材。事件主体描述完毕之后,可适当记录当事人的一些想法或观点。

4.试用和修改

案例设计完成之后,可在教学过程中进行试用,根据学员的反馈情况进行适当修改,以达到更好的效果。

案例设计是案例教学的根本。实践表明,好的案例能够极大改善教学效果,提高课堂效率。教学组将再接再厉,进一步规划设计更多更好的教学案例。

参考文献:

[1]钟志贤.信息化教学模式――理论构建与实践例说[M].北京:教育科学出版社,2005.

[2]关秋,陈梅.案例教学的理论研究综述[J].教育与职业,2011(20中):145-146.

[3]王灵芝,王文秀,贾向军.对我军现职干部继续教育教学案例编写的思考[J].继续教育,2015(3):30-31.

[4]崔争艳.工商管理案例教学中的案例编写[J].职业教育,2013(5中):178-179.

作者简介:

统计学原理教案第3篇

关键词:案例教学;高职统计学;实践教学

中图分类号:G4

文献标识码:A

文章编号:16723198(2013)01012502

高等职业教育是以培养经济建设和生产一线高级应用型人才为目标。为了适应社会发展需求,高职统计学教学必须以就业为导向,实现理论与应用的有机结合。因此,在统计学课程中进行案例教学是开展实践性教学的有效途径。《统计学原理》是高职院校经管类专业的专业基础课,其教学目的是教会学生宏观地、直观地、有条理地去观察问题、分析问题和解决问题。通过《统计学原理》的学习,了解和掌握几个概念和原理是远远不够的,而应加大分析、判断力度,突出实用特色,注重统计工作能力的培养。案例教学本质上创造了一种模拟实践的环境和过程,在统计理论和统计实践之间架起了一座桥梁,对激发学生的专业学习兴趣,培养学生的专业素质,提高学生的综合实践能力起非常重要的作用,能有效地将专业知识转化为专业技能。

1案例教学的内涵和特点

1.1案例教学的内涵

案例教学,又称情景教学法,是教师根据一定的教学目的和教学内容的要求,在学生掌握有关知识和方法的基础上,使学生经历或体验模拟的具有一定典型意义的事物发生、发展的过程,引导学生对这些特殊情景进行分析和研究,并运用所学理论知识和方法提出各种解决问题的方案,从而提高学生分析问题和解决问题能力的一种理论联系实际的启发式教学方法。

1.2案例教学的特点

(1)以基本知识点为核心。

案例教学的目的是通过案例帮助学生掌握统计学课程中的要点和难点。基本的知识点是案例教学的支撑点,一个案例可能涉及到一个或多个知识点,因此,案例和知识点之间应该做到明确对应。例如高职《统计学原理》课程的讲授内容包括:统计数据的采集方法;数据的整理与显示方法;统计数据的描述;时间序列分析法;相关与回归分析法;指数分析法;简单统计推算方法等。教师在编写和讲解具体案例时,应根据课程的章节与内容要求,紧密结合课程中的基本理论和重要知识点,提出问题,收集数据,使每一个案例尽可能包含本所章节所有知识点。

(2)以现实环境为背景。

案例教学以现实环境为背景,案例多取材于现实问题,是实际存在或曾经发生过的典型事例,通过研究现实世界中群体现象数量表现出的内在规律,将抽象的概念、原理具体化,使学生的知识得到内化,同时也最大限度地激发了学生的学习积极性。由于统计学原理和定理取材于丰富的现实世界,在教师的引导下,通过真实而典型的素材分析研究和总结规律,从而能够增强学生的认识能力,提高学生的动手实践能力。

1.3以亲身实践为过程

相对传统的理论教学法,案例教学法是在实践活动中去进行真实的模拟。在案例教学中,教师是主导,学生是主体,其着眼点在于使学生从“被动的听众”转变为“积极的参与者”, 是师生共同参与的交互式教学过程。对于兼容理论与实践的统计课而言,案例教学是一种基于实践性教学活动的教学方法,通过具体情境的创设和模拟,有效地缩短了教学情境和实际工作情景之间的差距。

1.4以能力培养为目标

现代职业教育强调应用性,以“行为导向”为理念的案例教学法遵循了职业教育的特点。案例的功能是提供情景、体验过程、积累经验,其着眼点在于培养能力。在学生主动参与和共同合作的过程中,在分析问题、讨论问题以及充分交流意见的过程中,大家各抒己见,集思广益,各种观点相互碰撞,既锻炼了学生独立思考问题、解决问题的能力,又逐步培养了一定的学习能力、实践能力和职业能力,最终实现了统计学案例教学的目的。

2高职统计学案例教学的几点建议

2.1选取合适的统计案例

选取合适的、有针对性的案例是案例教学的基础。统计案例应将统计理论知识融于具体实例之中,并且与课本知识点紧密结合。具体的教学目标、内容及学生应掌握的知识和技能是构建案例教学的基础。首先,从教学功能的角度来看,案例教学适合内容比较复杂、专业性比较强的知识。其次,从形式与内容的统一性来看,案例要与教材内容密切联系。脱离了教材内容,偏离了教学主题,就无法达到帮助学生掌握基本概念和原理的教学目的。同时,案例选择一定要有现实性和趣味性,贴近学生生活实际、活生生的案例,才能吸引学生,激发他们的探究热情,促使他们不断思考。例如对于抽样推断、假设检验、方差分析等基本思想,可以选择控制产品质量等方面的案例来讲解,从而做到深入浅出,通俗易懂。此外,统计学的案例教学中要明确问题,案例选取应当具有明显的问题导向性,这样才能有利于学生通过统计分析做出明确的判断。

2.2适当应用统计分析软件

在进行统计调查和案例教学的过程中,不可避免地会碰到大量的实际数据,适当地在高职统计案例教学中辅助以统计分析软件,会起到事倍功半的效果。在案例实践教学中,有很多可供选择的统计软件,比如Excel、SPPS、SAS等应用较广的统计软件。这些统计软件功能非常强大、普及程度很高、而且本身拥有完整的统计分析工具,如描述统计分析工具,方差分析工具,回归分析工具等,这些分析工具可以非常方便地对现有数据进行处理;另外,上述统计软件都带有很强的模拟工具。大多数概率统计公式都比较抽象,如果需要生动地展示其原理,就可以进行各种数据模拟和试验,可以处理和分析大量案例数据。除此之外,这些统计软件都具有强大的制图功能,以图表的形式展现许多统计分析结果,有利于更加直观地进行案例讲授,从而加深学生对统计功能的理解,帮助学生完成统计的定量分析和定性分析。在统计教学中,将统计软件、统计案例和传统的统计理论教学有机结合起来,是一种行之有效的教学方法。

2.3强调学生的实践参与活动

应用性和实践性是高职统计学教学的一个突出特征,学生运用统计学中所学基本知识点,通过亲自搜集数据,亲自尝试编写案例,进而在教师的引导下分析案例,是案例教学达到良好效果的途径之一。例如可以组织学生到本地大型超市和电器商场进行大型的统计调查实践,通过搜集有关消费者数据和产品数据,对当地的消费市场进行调查和分析。这些调查都以问卷的形式进行,问卷的设计、分发、回收和数据的汇总工作都由学生来完成,而教师负责指导和整体把关。教师则根据每个同学的兴趣,成立学习小组,通过布置课外作业的形式,鼓励学生完成数据的整理工作和统计案例的编写。一方面,学生通过实地调查获取的丰富数据,可以为教师编写教学案例提供丰富的素材。另一方面,由于学生从始到终参与了整个案例数据的调查和数据的分析和研究过程,对案例的背景知识有比较清楚的了解,而且渴望知道他们搜集到的数据有没有实际价值;如果数据有应用价值,通过数据的整合,能发现什么样的问题,进而得出什么样的结论。因而对于这样的案例讲解,学生的学习兴趣往往会很浓厚,学习效果也会更佳。除了鼓励学生组织研究合作小组之外,还可以由任课教师牵头,组织大型的统计调查活动,就他们所感兴趣的现实问题进行实地调查和研究,内容可以涉及校内和校外生活的方方面面,如大学生网恋情况调查研究,大学贫困生生活现状调查等。由于所研究的问题贴近他们的实际生活,同时又在运用所学知识解决实际问题,并且整个学习过程学生全程参与,因而可以极大地激发学生的学习热情,极大地调动学生学习统计方法的积极性。在整个研究过程中,针对实验设计,问卷的设计,异常数据的处理,软件操作等问题,学生查阅资料,与老师和同学相互探讨,从而找到解决问题的途径,大大提高了他们自学的能力,使学生获得很高的成就感。

2.4注重与所学专业的交融

在当今信息时代,数据的收集、管理与分析不仅是统计学研究的核心问题,经济学、工程学、管理学、计算机科学等也都涉及到统计技术。一个完整的统计学案例往往还包含了许多其它相关学科的内容知识,教师应在明确不同专业教学目的的前提下,调整不同专业统计学课程的教学目的、重点和难点,本着“服务专业、突出应用”的原则,并结合学生所学案例,精心选择教学案例。例如,对于金融专业的学生,可以设计用单利和复利两种形式在银行存款,利用算数平均数和几何平均数计算平均年利率的多少,来判断投资的平均收益率;利用变异指标来考察投资的风险大小。所以,随着科技的发展,各个学科融合交叉已成为一种趋势。在统计学的案例教学中融入其他学科知识,不仅会扩展学生的知识面,而且有利于加深学生对统计学实用价值的进一步理解。

总之,案例教学是对传统统计教学的一种重要补充。一方面,案例教学将理论与实际紧密结合起来,将抽象、枯燥的统计理论知识和具体、形象的现实案例有机地结合起来,培养了学生综合运用所学知识去解决实际问题的能力;另一方面,在案例教学中,教师起引导的作用,而学生是活动的主体,通过学生积极参与和主动思考,有利于发挥学生的主观能动性,使学生对统计方法有更加透彻的理解,熟练掌握渗透在统计方法里的统计思想。同时,统计理论、统计案例和统计软件三者的有机结合,能够使学生在掌握统计理论和统计方法的同时,更加熟练的运用现代化的数据处理工具,进一步提高统计学课程的实用价值和现实效益。

参考文献

[1]周晓宏.管理专业统计学教学模式研究[J].价值工程,2009,(2).

[2]张英华,凌培全.案例教学法创新研究与应用[M].北京:经济科学出版社,2006,(5).

统计学原理教案第4篇

    大多数高等院校计算机本科专业涉及的硬件教学课程主要有“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,在新形势下部分课程内容设置显得不够合理,部分教学内容与实际应用脱节,影响了教学效果,无法完全满足教学大纲中要求的动手能力培养,更无法有效培养同学们的创新意识。目前,作为计算机教学重要专业基础课程的“数字逻辑”,要求学生掌握组合逻辑、时序逻辑电路的分析和设计方法,研究对象主要是分立元件、通用中小规模集成电路及基本的可编程器件等,介绍的方法也以传统方法为主,已无法适应目前应用的需要;作为专业主干课程的“计算机组成原理”、“计算机系统结构”,主要内容是讨论计算机的结构、各功能部件原理及设计方法,同时介绍当前的新技术、新方法,目的是让同学们熟悉计算机的结构,为以后应用和设计计算机系统打下基础。目前大家普遍采用的教材在部件设计中讨论的方法主要是硬布线逻辑或微程序设计方法:硬布线逻辑运行速度高,但缺乏灵活性;微程序设计方法有一定的灵活性,但资源占用多,运行速度慢。尽管这两种方法对于理解计算机组成原理不失为一种较好的选择,但由于缺乏实际应用背景,学生学习兴趣受到影响,教学效果也大打折扣,提高学生的动手能力、培养创新意识更是无从谈起。“汇编语言程序设计”课程也存在类似尴尬,讨论以16位个人计算机为背景的汇编语言程序设计知识,适合入门和了解基本原理,但与“计算机组成原理”、“计算机系统结构”课程一样,由于缺乏实际应用背景,教学目标无法完全实现。随着电子设计自动化(EDA)、系统编程(ISP)、片上系统(SOC)等技术的发展,32位个人计算机的应用已很成熟,多核64位计算机应用也将逐步成为主流。嵌入式系统设计需要较强的软硬件知识综合应用能力,因此在计算机硬件课程的教学中应加大相关新技术的比例,并根据实际及时调整教学内容。国外许多知名高校本科专业的教学内容已经作了适时调整,如麻省理工学院非常注重学生的设计能力的培养,为此专门开设了“计算机系统设计”课程,要求学生在实践环节中自主设计ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水线32位MipsCPU和Cache;斯坦福大学也有相似的课程和实验环节;加州大学伯克利分校和杨百翰大学在基于可编程逻辑的超级计算机研制方面也有大量成果。当前在国内,案例教学已被越来越多的人所接受,尤其是在一些法学、工商管理类高校已经开始广泛运用。案例教学法是一种动态的、开放的教学方法,目标是解决学生如何用更有效的方式获得知识以提高应用能力的问题。案例教学法具有综合性、交互性、启发性、针对性和可操作性等多种特征,它的使用大大缩短了教学理论与实际应用之间的差距,同时对教师的教学观念产生了重大的影响。鉴于计算机专业知识与实际应用结合紧密的特点,教学中尤其适合案例式教学。目前在国内计算机课程的教学中,案例教学还处于一个起步阶段,主要表现在:案例教学比例不够,没有形成完整的体系;案例数量不足,质量欠缺;许多高校尽管重视案例教学的应用,但是在案例的搜集、整理与分析等方面相对滞后;案例陈旧,缺乏代表性等。

    2以ISP技术为主线改革计算机专业硬件课程教学体系和教学内容

    计算机本科专业涉及的硬件教学课程按合理教学顺序一般为“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,一些课程可以在时间上重叠,如“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”等。由于ISP、EDA技术可以灵活地开发出具有自主知识产权的硬件产品,是目前工程实践领域和芯片设计领域运用最广泛也是最有应用前景的技术,因此在计算机硬件课程的教学中应该把相关技术列为重要内容,即以ISP、SOC技术为主线,使相关课程形成一个完整的体系,达到培养创新性人才的目的。为了实现这一目标,在“数字逻辑”课程中,应大幅增加可编程逻辑技术的比重,重点讨论用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计IP核的方法,使学生对相关技术的应用及发展趋势有一个全面的理解,并具备基本的实践能力;在“计算机组成原理”课程中增加计算机设计原理和实践的内容,也可考虑再单独增加一门计算机设计课程以替代目前“计算机组成原理”课程设计,在该课程中重点讨论如何采用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计计算机各部件如CPU、Cache等,通过实际应用和实践进一步加深对相关技术的理解和掌握。在“微机原理与接口技术”课程可以考虑以16位计算机应用知识入门,以讨论32位计算机的应用为重点。相应的,作为“微机原理与接口技术”课程的先行课程,“汇编语言程序设计”课程也应把相应的内容整体提升到32位,考虑到学习过程的先易后难,可以先介绍16位汇编语言程序设计知识作为入门,再对32位汇编语言程序设计相关内容展开。单片机系统本质上也是嵌入式系统,嵌入式系统是针对应用或用户定制的完整、高效的计算机系统,嵌入式系统设计需要较强的操作系统原理、应用程序设计和硬件设计方面知识的综合应用能力,其中特别是硬件系统设计能力可以通过以上几门硬件课程的系统学习逐步培养,因此相关课程的教学内容应注意衔接,同时遵循先易后难的原则,面向实际应用,以提高动手能力、增强创新意识为目的。针对实践教学,目前相关课程的实验教学的实验项目及内容固定,大多为验证性实验,实验步骤程式化,许多同学按教学实验计划做完实验,仍然无法充分理解课程的主要内容,无法真正拥有教学大纲所要求的动手能力。更重要的是计算机技术一直处于高速发展中,高等院校的计算机教学理应不断地适应这种要求,相关的实验教学应适时地调整教学内容。解决问题的一个好思路是利用ISP、SOC技术开发出一种内容可定制的硬件课程教学实验平台,由于作为控制对象的电路是相同或相近的,可以设计为通用模块,而实验平台控制部分则可以利用可编程逻辑改变,以适应不同的课程。如控制部分设计为基本CPU即可做“计算机组成原理”课程的相关实验;控制部分设计为单片机即可做“单片机”课程的相关实验;甚至控制部分可以设计为个人计算机CPU,配合有关的接口电路,即可做“微机原理与接口技术”课程的相关实验等。在我院的计算机本科专业相关硬件课程教学实践中,我们已作出了一些有益的探索,如我院“数字逻辑”教学大纲已在近年作过相应调整,EDA技术、可编程技术的理论和实践教学内容的比例从原来的20%增加到60%以上,经过多年的建设,“数字逻辑”课程在今年被评定为“湖北省精品课程”;在“计算机组成原理”课程中引入利用ISP技术设计CPU软核等教学和实践内容;“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”课程中也增加了32位计算机相关内容的学习和讨论,新的实验设备可以进行32位的相关实验等,这些安排增强了学生的学习兴趣,学生学习的主动性也明显提高了。

    3采用案例教学法作为计算机专业硬件课程教学的主要方法

    案例教学法是一种事半功倍的教学方法,在教学过程中围绕事先精选的典型的、具有工程背景的实际案例进行讨论,可以为同学们模拟实际应用的场景,获得近似于实战的经验。为完成设计目标,同学们自然会自己主动学习,在这一过程中掌握知识,并学会应用知识,提高解决问题的能力;也能通过用不同的途径解决问题,培养创新意识。这样教师在授课中可以把精力集中于教学内容的总体把握上,而不需要过分在知识细节上消耗时间,提高了教学效率。案例教学法关键在于选择合适的案例,案例首先必须有代表性和实时性,必须是实践中的典型应用实例。在实践中应用的几率高,具有普遍意义,这样的实例在教学过程中值得花费精力讨论和设计,才是有意义的。同样重要的是案例需具有实际工程背景,学生可以面对具体的实际问题和特定的环境,有针对性地通过自主学习和思考进行设计,培养实际解决问题的能力。案例还应该形成相对固定的案例集,并具备一定的开放性,应定期对案例集进行评估,剔除一些过时的案例,增加一些新的典型应用实例。这样就保证了案例的典型性、实时性及工程背景。在教学实践中,我们把案例教学法作为主要方法,并把案例分为4类:一是问题评论型,给出问题和解决问题的方案,让学生去评价;二是分析实现型,不给出解决方案,要求学生讨论分析以提出方案;三是实际模拟型,是指在教学过程中依据教学内容,让学生分别充当不同的角色,进行模拟性的实践活动;四是发展开放型,通过案例发现新的理论生长点,讨论相关理论的发展趋势。我院在相关课堂教学中采用的部分案例如表1所示。在“数字逻辑”、“计算机组成原理”等课程的重点章节教学中,我们通过采用上述案例法,调动学生成为积极参与者,而不是消极被动的听众,在案例学习和讨论中,鼓励学生提出更多解决问题的办法,在课堂上营造出积极发表意见和争论的气氛。这样提高了学生的学习兴趣,教学效果有明显改善,学生的动手能力有了显着增强。

统计学原理教案第5篇

关键字:一体化;层次式;双轨案例式教学;Java体系课程;教学方法改革

一、大学中的专业体系课程群面临的教学问题

在目前大学的计算机专业教学中,拥有着像Java这样:课程科目多、学习周期长、知识量大、体系范围广的体系课程群。这些课程群一般由十多门包含基础、过渡及应用,既独立又联系的课程组成,在长达四年的学习期间,作为初学者的学生对这类课程群学习最容易产生各课程之间的知识联系和学习方向把握不清,课程间学习脱节,知识遗忘严重的问题。作为教师也由于不同的教学方法、案例使用、教学风格及考核内容也容易造成各课程间知识衔接少、教学进度把握困难,课程教学合力性差、专业总体目标实现难以实现的问题。

二、案例化教学在专业体系课程群教学所需体现的新原则

分析原因我们发现,传统案例教学法研究的重点是课程及章节内容的引入,分析和实现,它主要关注课程的点而非面。而类似Java的体系课程群则更需要关注课程与课程间知识的衔接和过渡,章节目标到课程目标到专业总体目标的推进和实现。这就要求课程的案例教学必须站在整个Java专业体系目标的高度,从全局的角度出发,紧扣课程内在联系,在案例式教学方法设计时采用以下新原则:

1、一体化原则要求案例设计必须面向整个专业体系总体目标,案例内容涵盖专业课程群中的每一个课程及其绝大多数章节知识内容。各课程专业教师必须在一个总体案例的框架下来分析设计各自的课程内容、引入案例、考核内容及目标。

2、层次化原则要求案例应根据课程根据内容层次化和知识发展特点进行层次化分析与设计。例如总体教学案例框架中的数据库管理和SQL语句部分应该由《数据库设计原理》来承担,项目案例中的网页设计部分由《网页编程基础》来承担。而程序课程中的结构化编程、面向对象编程、MVC模式等体系思想和知识,又需要将案例在不同课程、不同阶段中做递进式的层次化目标和内容设计。

3、双轨型原则要求案例必须配以大任务量的一体化层次式同步项目实践课题。课题可以由教师开题小组进行拟定,每个学生各不相同。在不同的课程中,项目课题的层次化阶段目标及其任务需以案例在课程的层次化设计内容相匹配,以便学生通过课题任务实现知识再现和实践巩固,也提供了教师对于学生课程知识掌握程度的考核及教学质量评估依据。

三、对Java课程群的一体化层次式的双轨案例教学模式及内容设计

1、以Java的WEB方向为例。基于一体化原则,按据Java体系最终培养目标设计出基于JavaWeb技术的酒店客房和机票查询订购系统(以下简称系统)的总体案例作为整个课程群案例的实现目标和内容主干。

2、将总案例根据层次化原则,基于不同课程实施层次化的阶段性案例分解,如Java程序设计阶段,课程《Java程序设计基础》实现系统利用数组、函数的结构化程序设计,《数据库设计原理》实现系统的数据库设计与管理,以及数据操作的SQL准备;在Java面向对象程序设计思想和数据库编程阶段,课程《Java面向对象程序设计》实现系统基于三层架构,JDBC技术的面向对象程序设计,课程《网页编程基础》实现酒系统的简单静态HTML页面设计;在Java网站编程技术基础阶段,课程《网页重构技术》,实现系统HTML网页的复杂CSS+DIV的页面美化设计,课程《网页脚本技术》,实现系统网页中的脚本处理,课程《JSP编程技术》实现系统基于JSP+ JavaBean+ Servlet+EL、JSTL技术的MVC模式JSP网站设计和改版、过程;在Java企业级应用进阶阶段,课程《SSH框架技术应用》实现系统运用敏捷开发、架构和模式基于SSH框架技术的改版,课程《ExtJS界面应用技术》完成酒系统的后台管理,掌握B/S系统后台的设计和开发,学习ExtJS技术的应用。

通过以上的一体化层次案例,我将所有的Java专业体系课程以先整体、后部分的方式进行了任务化分解和串接,使各个课程的目标明确、任务分配合理、课程间教学结构紧密。使学生对Java体系知识的产生兴趣和动力,给予了自主学习方向,让学生在漫长的Java课程学习期间始终以该案例作为主线进行知识的不断推进、再线和巩固,极大提高体系知识学习质量,也为类似的专业体系教学提供了一个更好的案例式教学方法。

参考文献:

[1] 孙阳 基于案例的网络工程课程群实训教学体系建设 《价值工程》 2011 年 第 30 卷 第 8 期

统计学原理教案第6篇

【关键词】 《统计分析软件》 案例库 实验课程

一、引言

《统计分析软件》是统计学专业(本科)的必修课程,财管类专业(本科)的选修课程,其先修课程包括《概率论》《数理统计》《统计学》《市场调查》《多元统计分析》等。课程特点是应用性、实践性,将选修课程所学的理论知识通过现代化的软件工具加以实现,使学生在掌握和理解概念、方法的基础上,学会软件操作并分析结果,进而得出相应的结论,是一门理论与实际、技术与实践紧密结合的课程。《统计分析软件》研究如何有效地利用统计方法和操作工具实现的统计全过程,包括数据的搜集、整理、分析以及数据资料的管理等,从而对所涉及问题进行统计推断与预测,为科学决策提供依据和建议。其中涉及的主要方法包括数据文件的建立、多选项数据录入、数据的转换与整理、数据的描述分析以及包括均值比较、方差分析、回归分析、聚类分析、因子分析在内的推断统计。

分析数据的统计软件种类较多,包括EXCEL、SPSS(Statistical Product and Service Solutions)、E-Views、SAS(Statistical Analysis System)、R等,而在课程教学中主要讲授SPSS软件。该软件相对于其他软件具有明显的优势,操作简便、功能强大、数据接口宽、针对性强,大多数命令都是完全可以通过菜单操作完成的,软件具有完整的数据输入、编辑、统计分析、报表、图形制作等功能,从简单的统计描述到复杂的多因素统计分析方法都可以实现,针对初学者、熟练者及精通者都比较适用。因此,SPSS软件已成为该课程的首选软件。

《统计分析软件》是实践课程,需要结合专业内容、配合大量的案例进行案例法教学。因此,如何选择合适的案例使该课程的教学满足专业的需求,成为该课程的教学的重点和关键。通过多年的该课程的教学以及与其他同行教师的沟通,作者发现,课程讲授的案例往往不能引起学生的兴趣,且与所学专业关联性不强,这样导致教学效果不好,学生对软件的掌握和应用不够熟练。在此背景下,本文将对目前《统计分析软件》教学中现存的案例选择问题进行分析,并提出案例库建设的基本思路,以期提高该课程的教学效果。

二、案例库建设的现状

案例是教学中有效的辅助工具,是激发学生学习兴趣、巩固学生学习效果的重要手段。《统计分析软件》课程的教学更是需要大量的实践数据,作为教师演示、学生实践和课后练习的素材,通过实际案例教学能让学生更好地理解统计分析方法,以及熟练使用软件操作,提高学生分析问题、解决问题的能力。

一个质量高的教学案例必然要体现以下几个特点:一是数量充足,能够满足教学、实践以及课后练习多方面的需求;二是目的性明确,案例要反映教学内容和目的,具有较强的针对性,与具体教学环节相吻合;三是专业性强,SPSS作为数据分析工具,分析的对象要体现专业特色,以激发学生的学习兴趣,提高专业素养;四是时效性强,要密切联系当前专业热点和社会热点,提高学生参与案例的积极性;四是案例难易度适中。案例的难易度应掌握在既能说明教学的重点和难点,又能达到培养学生分析问题的能力的尺度。

案例的质量直接决定了教学效果的好坏,而目前《统计分析软件》案例库建设仍存在很多问题,主要表现在以下几个方面。

(一)案例数量不足

《统计分析软件》教学中,案例数量不足、资源匮乏问题较为显著。主要原因有两个方面。第一,案例来源渠道单一,教师选用案例多数来自所用教材,而统计学专业的SPSS教材多侧重对方法原理的讲解,案例内容一般较少且偏难;非统计专业类教材往往软件操作展示内容过多,案例数量偏少。因此,选用教材案例直接导致用于教师演示、学生练习的案例数量不足。第二,编写案例难度较大,SPSS案例数据一般是大样本数据,需要实际的案例背景,因此编写案例就需要耗费相当的人力、物力和财力,需要经费支持、团队合作、资源共享,仅靠一人的力量是无法完成的,加上个别老师的积极性和专业素养限制,自行开发案例就基本不能实现。两个方面的原因导致了课程学习中案例数量不能满足教学要求。

(二)案例质量不高

案例数量不足必将导致案例质量不高。案例质量主要体现在两个方面,一是案例的针对性,二是案例分析的系统性,三是案例的时效性。

1.针对性不强

《统计分析软件》在统计学专业课程体系中属于专业必修课,在经管类专业课程体系中属于专业选修课。针对不同的学科专业和课程性质,课程内容和选用案例应该是有所区别的。

作为统计学专业必修课,案例应当侧重与统计思想、方法原理的结合。根据各种方法不同的使用条件,案例数据应当具有针对性。比如,交叉列联分析中,有适合定序、定距变量相关性检验的Spearman相关系数,有适合定类变量以熵为标准的Uncertainty coefficient,有适合定序变量的参数检验如γ值和非参数检验方法如Kendall'tau-b值等,这些方法都需要特定的变量配合使用,而现有案例大多不能满足需要。

对于经管类专业的教材上的案例不能体现专业案例要求,许多教师仍利用教材案例进行讲解,案例内容与经济管理实践要求脱节,如教材上的生物医药案例、农业生产案例等与学生专业大相径庭,这会导致学生在学习中无法与专业结合,在今后实际应用中对选择统计分析方法又感到盲目,最终无法达到预期的教学效果。

2.系统性欠缺

现有教材以及案例教学中,普遍存在分析过程的割裂,欠缺系统性。从数据文件的建立、数据整理、数据的描述统计、推断统计以及数据的管理和报告的呈现,统计分析是一个前后连贯的过程。在实践教学中,也应当注重学生对统计分析的全过程的训练。而现有案例大多是豆腐块式的,也就是说讲到不同的过程环节提供不同的案例,案例之间不具有连贯性,使得学生对统计分析的全过程缺乏全面的、系统性的认识,整门课程学下来也只是会使用方法,实际应用中遇到数据仍然无从下手,降低了学生对实践教学的体验。

3.时间滞后

教学中使用的案例大多比较陈旧,所反映的案例背景或案例主题已不适应社会和专业发展的需要,比如,有些案例采用的是2002年的《统计年鉴》数据,有些案例仍在研究降雨量、温度与产量的关系。学生自然对案例的兴趣低下,无法达到案例教学的目的。显然,这是由于教师对案例的更新迟缓。

三、案例库建设方案的建设思路

(一)案例库建设基本原则

1.数量丰富

案例来源渠道可以多样化。首先是间接来源案例, 根据公开发表的资料和相关网络文件, 按照一定的教学目的, 结合统计分析方法的应用条件,对现存案例进行组织和加工;其次是直接来源案例,由案例作者亲自去调研、访谈, 结合调研背景和相关资料编写案例,或者教师从其研究课题中总结、提炼案例,这种方式获得的案例往往有明确实际的背景,切实可靠的数据资料,解决实际问题的现实意义。所选案例如果是实际发生的,案例所提供的数据资料基本上可以满足学生作为实战者进行分析和策划的需要,也就是说,教师通过案例教学、学生通过案例的分析,近似于实战操作,可以获得将理论应用于实践的能力,通过案例的分析而具备创新意识。

2.分专业建设

在收集大量案例之后,可以按照不同的学科专业建立不同的案例库,也可按照同一专业的不同内容建立案例库。要想充分发挥案例库的作用,提高案例教学的效果,就必须建立相应的案例库应用管理系统,系统可以根据需要设计案例导入、案例显示、案例检索、案例审核、案例删除等模块。根据专业课程要求,案例要难易适中,太简单难以提起学生的学习兴趣,太难则超出学生的知识水平和理解力,学生无从入手分析,会打击其学习积极性。

3.注重系统性、时效性

从统计流程角度,选择具有可操作性的案例,使学生从搜集资料开始到最终资料的管理,将一个案例从头做到尾,这样使学生对软件的操作流程有系统性认识,不会割断各环节、各方法之间的联系。同时,及时更新数据库数据资料,不断更换选择补充新鲜的案例,将陈旧案例及时删除,确保案例的时效性。

(二)案例库建设流程

案例库建设是一项复杂的系统工程,需要一套紧密的流程。一个科学的案例库建设流程应分为四个阶段。

1.制订计划阶段

案例库建设者需要根据教学需要制定一个案例库建设的总体规划。一个成功的案例库需要一个周全的事前计划。其内容包括建设的目标、建设的主要原则、建设团队的分工与职责、建设经费预算、建设进度安排等。在总体规划下首先要拟定编写提纲,根据专业要求确定课程案例库的题量、难度、格式和类型。

2.收集素材阶段

收集素材是编写案例的基础性、前提性工作。高质量的案例需要有充足、翔实的素材。实践表明,开发一个案例的大部分时间和精力往往用于前期的素材收集,而不是后期的案例编写。

3.撰写案例阶段

在收集素材的阶段建设者已经掌握了丰富的资料,对于这些资料需要进行深入分析,去伪存真、去粗取精,使其达到案例编写的需要。利用这些素材撰写案例初稿。这些初稿需要按照标准格式撰写,包括案例背景、分析目的、课程要求、报告格式等。案例初稿完成之后,应该首先由案例编写者自己进行修改,然后再交由案例库建设团队评阅。在听取他人的意见并对案例进行修改后,最后将案例交给团队负责人审阅,并进一步完善。

4.调整修正阶段

一个案例正式入选案例库前应该有一个试用过程,即将案例用于正式的案例教学,使之接受实践检验,然后由案例编写者根据教学过程中,教师和学生的反馈总结经验、教训,不断改进提高,同时据此调整修正案例库。

四、结语

《统计分析软件》案例库建设是当前课程建设的重要内容,也是课程建设的薄弱环节。作为实践课程,当前的案例库存在数量不足、质量不高的问题,根据课程建设的原则,依据建设流程,按步骤实施案例库建设,对于提高教学质量产生重要影响。

【参考文献】

[1]王美霞,王永明.经济管理类专业SPSS软件实验教学改革研究[J].北方经贸,2013(6):129-133.

[2]徐拥军,宋扬.管理案例库建设的组织与流程[J].管理观察,2008(8):201-202.

[3]杨洁,刘娟.《统计分析软件应用》课程教学方法及教学实践的探讨[J].沈阳师范大学学报,2013(4):257-259.

统计学原理教案第7篇

关键词:案例教学;任务驱动;数据库

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)45-0161-03

一、绪论

数据库技术是信息和计算科学领域的基础及核心技术之一,《数据库原理及应用》是计算机、信息管理专业本科教育的一门核心课程。《数据库原理及应用》课程的主要内容包括:(1)数据库原理相关的基础理论,比如:关系型数据库系统的体系结构、关系模式、函数依赖理论以及范式理论等。(2)数据库设计的方法和内容,包括需求分析、数据库的概念设计、数据库的逻辑结构设计、数据库的物理设计以及实施和应用等整个数据库设计的生命周期,在此过程中需要完成E-R图的绘制、关系模式的转换以及应用范式理论和函数依赖理论进行规范和约束。(3)与数据库系统相关的开发和应用,包括如何应用DBMS有效的管理数据库、如何应用SQL语言以及其他开发工具进行数据库编程和开发等内容。目前,数据库课程的教学方法大多还是以传统的“灌输式”模式为主,这种教学模式以课程内容为中心,以教师讲授为主导,学生被动接受。传统教学方法注重该学科知识的全面性、系统性和严谨性的特点,对于学生掌握理论基础具有重要意义,但是,这种教学方法不仅制约了学生的主动性和创造性,而且忽视了学科之间的关联性。

案例教学法由哈佛大学法学院Langdell教授于1870年首创,是一种以案例为基础内容,以学生对真实事件和情境的分析、思辨为教学重点,以提升学生掌握基础理论并解决实际问题的能力为目的的教学方法。它通过模拟或者重现现实生活中的一些场景,让学生把自己纳入案例场景,通过讨论或者研讨来进行学习[1]。与“灌输式”的传统教学模式不同,案例教学法更加注重通过组织研讨的方式引导学生自主思考[2]。案例教学法最初应用于管理类[3]和法学类的专业课教学中,但随着其在课堂气氛、学生参与的积极性以及教学效果等方面的优异表现,逐渐被广泛关注,包括政治[4]、医学[5]、农业[6]、计算机科学[7]等各类学科都开始探讨如何设计适合本学科的案例教学法。案例教学法作为一种全程参与式的教学方法,一般包括课前预习、课堂讨论和课后总结等三个基本阶段。它要求学生在课前做好预习,掌握案例相关的基础理论,课堂上积极参与小组讨论,要求教师课前选好合适的案例,课堂上合理地引导学生开展小组讨论,保证讨论效果并做好点评工作,课后进行总结[2]。

鉴于《数据库原理及应用》课程具有较强的实践性,培养学生的应用能力是该课程的核心任务,而传统的教学方法在这方面存在明显缺陷,因此,不少的学者对案例教学法在数据库课程教学领域的应用进行了探讨[7,8]。张海燕等强调,作为一种全程参与式的教学方式,数据库课程的案例教学法,在教学过程中要求学生课前做好准备.课堂上积极参与小组讨论,教师在整个教学过程中把握案例准备和小组讨论的效果,并指出教师要通过循序渐进的讲解、演示和实验,让学生理解数据库的基本概念、理论和技术[7]。刘畅[1]结合数据库课程的特点,提出了一种项目驱动式的“数据库原理”课程案例教学法,该方法以数据库课程中的内容为主线,以项目为核心,将数据库课程分块零散的知识和技能,通过实践教学串联起来,让学生像在做数据库开发工作那样,不断地发现新问题、解决新问题,从而经历一个完整的项目开发研究过程,达到熟练掌握和应用知识的目的。实际上,数据库的基础理论较为抽象难懂,自学起来较为困难。因此,在设计案例教学法时,无法沿袭传统的案例教学法步骤,因为,无论是安排学生课前预习还是课堂讨论,都比较困难,教师有必要在开展案例讨论之前,进行适度的讲解。本论文将根据计算机原理及应用这门课程的特点,在传统案例教学法的基础上,提出一种基于任务驱动的案例教学法。

二、学科特点及教学现状

《数据库原理及应用》课程具有以下特点:首先,需要掌握很多基础理论,比如:函数依赖、范式、三层结构两级映射等,这些内容都比较抽象,学生在短时间内难以理解和掌握。其次,数据库课程中的前后内容关联性较强,比如:数据库的设计需要参照三层结构两级映射的结构体系进行,关系模式的构建需要符合范式要求,要消除不合理的函数依赖关系等。最后,数据库课程的实践性较强,所有的基础理论最终都要应用于包括数据管理、数据库编程等在内的实际工作中。由于教学内容抽象难懂、传统教学模式枯燥乏味加上数据库课程的教学领域理论学习和实践应用脱节严重等问题,导致学生的学习热情和兴趣不高,教学质量和教学效果难以保证。而且,由于教学内容零散、孤立,学生很难达到系统化了解和综合运用的境界,学生只能通过死记硬背的方式来应付考试,很多学生虽然成绩很好,但是动手能力很差,不知道如何应用这些基础理论解决现实问题,从而出现高分低能的现象。

三、任务驱动式的案例教学法设计

针对以往教学方法的不足,本论文依据《数据库原理及应用》课程的特点,设计了一种基于任务驱动的案例教学方法,该方法具体步骤如下。

1.问题设计及案例准备。《数据库原理及应用》课程的案例教学法与管理、法律等文科类课程的案例教学法不同,不需要广泛收集和整理大量高质量的案例形成丰富的案例库,不需要适时更新和补充新的案例,不需要强调案例形式多样性和案例内容的广泛性,而是要针对核心教学任务设计一个科学的问题,并围绕着问题进行案例准备,要求所设计的案例,在纵向上能体现出数据库系统设计和开发的完整生命周期,在横向上能覆盖《数据库原理及应用》课程要求掌握的所有基础理论。

比如我们要求学生应用《数据库原理及应用》课程所涉及的基础理论,设计和开发一个学生管理系统,该系统能完成以下任务:查询出有哪些学生选修的课程中至少有两门以上由教授开设。要完成该任务,学生需要完成的工作以及应用到的理论包括:(1)描述教学关系,需要绘制E-R图;(2)将E-R图转换成合理的关系模式,并编制数据表,需要应用范式理论和函数依赖理论;(3)将数据文件保存在物理磁盘上,要求占用较少的存储空间并能进行高效检索,需要应用物理结构设计理论;(4)客户从操作终端检索所需要的信息,形成视图,需要应用SQL语言;(5)保证数据视图―数据表―存储结构之间的相互独立、相互关联的关系,需要依赖数据库系统的三层结构和两级映射。案例需要围绕着上述内容进行设计,不能遗漏。

2.基础理论的讲解。由教师进行精练的理论知识讲解,讲解过程最好能结合解决实际问题的步骤,介绍在哪些环节需要用到它,这样有助于将零散的知识串联起来。《数据库原理及应用》课程需要重点讲解的知识点见表1。

3.问题分解及教学过程控制。案例教学的目的是充分发挥学生的主观能动性,让学生独立思考、分析和处理案例设计阶段所布局的问题,引导学生将核心问题分解成若干个子问题,在依次解决子问题的过程中主动的学习《数据库原理及应用》课程中的基础理论,并将其应用于实践。教师可以根据教学内容、进度以及学生的掌握情况,适时地进行讲解和点评,确保学生对核心内容的掌握和灵活应用(表2)。

4.总结和评价。对案例教学法的全过程进行回顾,对重点和难点问题进行分析和讲解,确保学生对所学知识的理解、掌握和应用,并从以下三个维度评价任务驱动式案例教学方法的总体效果:(1)案例维度,包括案例项目的构思、任务的分解以及问题的设计;(2)教学过程维度,包括课前的准备、课中的引导和控制、课后总结等;(3)绩效维度,包括教师表现、学生成绩、课堂反映等。

四、结语

基于任务驱动的案例教学法,要求教师围绕着课程的教学任务和课程内容进行案例设计,案例由若干个问题构成,学生在解决问题的过程中,主动学习课程的理论知识,并达到灵活应用的效果。在案例探讨的过程中,教师扮演的是引导和辅助的角色,一方面,引导学生按照设计的流程和步骤进行案例的分析和探讨,另一方面,负责讲解学生学习过程中遇到的重点、难点问题。笔者在长期的教学过程中,虽然验证了该方法的有效性,但是,随着各种先进的教学手段的进步以及教学方法的不断完善,《数据库原理及应用》课程的教学模式将不断趋于合理。

参考文献:

[1]刘畅.案例法和项目驱动法在“数据库原理”教学实践中的应用探索[J].计算机教育,2009,(19):75-77.

[2]郭忠兴.案例教学过程优化研究[J].中国大学教学,2010,(1):59-61.

[3]李文武.工商管理专业本地化案例教学研究[J].民族教育研究,2011,22(1):49-52.

[4]杨慧民.高校思想政治理论课案例教学资源共建共享模式的探索与思考[J].思想理论教育导刊,2010,(6):23-28.

[5]汪斌,陈晰辉,赵志青,等.案例教学结合任务驱动教学法在骨科临床带教中的应用[J].中国医学教育技术,2013,27(5):592-594.

[6]冯永忠,韩新辉,任广鑫,杨改河.案例教学方法在农业资源与区划课程教学中的应用[J].安徽农业科学,2012,40(21):11133-11134.

[7]张海燕,陈志泊,王春玲.《高级数据库技术》课程教学改革的探讨[J].教育教学论坛,2011,(9):126-127.

[8]冯少金.《高级数据库技术》案例教学探讨[J].中国教育信息化,2013,(14):53-55.

统计学原理教案第8篇

关键词:ISP技术;课程体系;质量工程;创新意识;案例教学法

中图分类号:G642 文献标识码:A

随着计算机及相关技术的快速发展,新技术与方法已在工程实践中广泛应用,但目前许多高等院校计算机硬件课程的教学内容与实际脱节,教学体系设置和教学方法无法完全满足培养创新型人才的要求。在我国高校计算机相关专业学生的培养中,普遍存在重视计算机软件方面知识的学习和培养,忽视对计算机硬件方面知识的学习和实践,特别是在硬件工程方面,学生得到的训练更少,培养学生的实际能力更无从谈起;尽管目前许多硬件课程的设置与欧美等计算机技术发达国家的课程设置接近,但教学知识体系、内容及教学方法等有许多需要斟酌的地方,教学内容无法适应时代的需求,有些与现实严重脱离,学生的学习积极性不高,学习效果不好。

目前正在高校实施的高等教育质量工程,重点在于提高学生的动手能力、增强创新意识,为我国转变为创新性国家打下基础。为了实现这一目标,有必要对高等教育课程的教学内容和教学方法进行改革,以适应新形势下培养创新性人才的需要。由于计算机领域发展迅速,各种新技术和方法不断涌现,计算机专业的教学内容及教学方法更应不断地调整和更新。

1现状及发展趋势

大多数高等院校计算机本科专业涉及的硬件教学课程主要有“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,在新形势下部分课程内容设置显得不够合理,部分教学内容与实际应用脱节,影响了教学效果,无法完全满足教学大纲中要求的动手能力培养,更无法有效培养同学们的创新意识。

目前,作为计算机教学重要专业基础课程的“数字逻辑”,要求学生掌握组合逻辑、时序逻辑电路的分析和设计方法,研究对象主要是分立元件、通用中小规模集成电路及基本的可编程器件等,介绍的方法也以传统方法为主,已无法适应目前应用的需要;作为专业主干课程的“计算机组成原理”、“计算机系统结构”,主要内容是讨论计算机的结构、各功能部件原理及设计方法,同时介绍当前的新技术、新方法,目的是让同学们熟悉计算机的结构,为以后应用和设计计算机系统打下基础。目前大家普遍采用的教材在部件设计中讨论的方法主要是硬布线逻辑或微程序设计方法:硬布线逻辑运行速度高,但缺乏灵活性;微程序设计方法有一定的灵活性,但资源占用多,运行速度慢。尽管这两种方法对于理解计算机组成原理不失为一种较好的选择,但由于缺乏实际应用背景,学生学习兴趣受到影响,教学效果也大打折扣,提高学生的动手能力、培养创新意识更是无从谈起。“汇编语言程序设计”课程也存在类似尴尬,讨论以16位个人计算机为背景的汇编语言程序设计知识,适合入门和了解基本原理,但与“计算机组成原理”、“计算机系统结构”课程一样,由于缺乏实际应用背景,教学目标无法完全实现。

随着电子设计自动化(EDA)、系统编程(ISP)、片上系统(SOC)等技术的发展,32位个人计算机的应用已很成熟,多核64位计算机应用也将逐步成为主流。嵌入式系统设计需要较强的软硬件知识综合应用能力,因此在计算机硬件课程的教学中应加大相关新技术的比例,并根据实际及时调整教学内容。国外许多知名高校本科专业的教学内容已经作了适时调整,如麻省理工学院非常注重学生的设计能力的培养,为此专门开设了“计算机系统设计”课程,要求学生在实践环节中自主设计ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水线32位Mips CPU和Cache;斯坦福大学也有相似的课程和实验环节;加州大学伯克利分校和杨百翰大学在基于可编程逻辑的超级计算机研制方面也有大量成果。

当前在国内,案例教学已被越来越多的人所接受,尤其是在一些法学、工商管理类高校已经开始广泛运用。案例教学法是一种动态的、开放的教学方法,目标是解决学生如何用更有效的方式获得知识以提高应用能力的问题。案例教学法具有综合性、交互性、启发性、针对性和可操作性等多种特征,它的使用大大缩短了教学理论与实际应用之间的差距,同时对教师的教学观念产生了重大的影响。鉴于计算机专业知识与实际应用结合紧密的特点,教学中尤其适合案例式教学。目前在国内计算机课程的教学中,案例教学还处于一个起步阶段,主要表现在:案例教学比例不够,没有形成完整的体系;案例数量不足,质量欠缺;许多高校尽管重视案例教学的应用,但是在案例的搜集、整理与分析等方面相对滞后;案例陈旧,缺乏代表性等。

2以ISP技术为主线改革计算机专业硬件课程教学体系和教学内容

计算机本科专业涉及的硬件教学课程按合理教学顺序一般为“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,一些课程可以在时间上重叠,如“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”等。

由于ISP、EDA技术可以灵活地开发出具有自主知识产权的硬件产品,是目前工程实践领域和芯片设计领域运用最广泛也是最有应用前景的技术,因此在计算机硬件课程的教学中应该把相关技术列为重要内容,即以ISP、SOC技术为主线,使相关课程形成一个完整的体系,达到培养创新性人才的目的。

为了实现这一目标,在“数字逻辑”课程中,应大幅增加可编程逻辑技术的比重,重点讨论用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计IP核的方法,使学生对相关技术的应用及发展趋势有一个全面的理解,并具备基本的实践能力;在“计算机组成原理”课程中增加计算机设计原理和实践的内容,也可考虑再单独增加一门计算机设计课程以替代目前“计算机组成原理”课程设计,在该课程中重点讨论如何采用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计计算机各部件如CPU、Cache等,通过实际应用和实践进一步加深对相关技术的理解和掌握。

在“微机原理与接口技术”课程可以考虑以16位计算机应用知识入门,以讨论32位计算机的应用为重点。相应的,作为“微机原理与接口技术”课程的先行课程,“汇编语言程序设计”课程也应把相应的内容整体提升到32位,考虑到学习过程的先易后难,可以先介绍16位汇编语言程序设计知识作为入门,再对32位汇编语言程序设计相关内容展开。

单片机系统本质上也是嵌入式系统,嵌入式系统是针对应用或用户定制的完整、高效的计算机系统,嵌入式系统设计需要较强的操作系统原理、应用程序设计和硬件设计方面知识的综合应用能力,其别是硬件系统设计能力可以通过以上几门硬件课程的系统学习逐步培养,因此相关课程的教学内容应注意衔接,同时遵循先易后难的原则,面向实际应用,以提高动手能力、增强创新意识为目的。

针对实践教学,目前相关课程的实验教学的实验项目及内容固定,大多为验证性实验,实验步骤程式化,许多同学按教学实验计划做完实验,仍然无法充分理解课程的主要内容,无法真正拥有教学大纲所要求的动手能力。更重要的是计算机技术一直处于高速发展中,高等院校的计算机教学理应不断地适应这种要求,相关的实验教学应适时地调整教学内容。解决问题的一个好思路是利用ISP、SOC技术开发出一种内容可定制的硬件课程教学实验平台,由于作为控制对象的电路是相同或相近的,可以设计为通用模块,而实验平台控制部分则可以利用可编程逻辑改变,以适应不同的课程。如控制部分设计为基本CPU即可做“计算机组成原理”课程的相关实验;控制部分设计为单片机即可做“单片机”课程的相关实验;甚至控制部分可以设计为个人计算机CPU,配合有关的接口电路,即可做“微机原理与接口技术”课程的相关实验等。

在我院的计算机本科专业相关硬件课程教学实践中,我们已作出了一些有益的探索,如我院“数字逻辑”教学大纲已在近年作过相应调整,EDA技术、可编程技术的理论和实践教学内容的比例从原来的20%增加到60%以上,经过多年的建设,“数字逻辑”课程在今年被评定为“湖北省精品课程”;在“计算机组成原理”课程中引入利用ISP技术设计CPU软核等教学和实践内容;“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”课程中也增加了32位计算机相关内容的学习和讨论,新的实验设备可以进行32位的相关实验等,这些安排增强了学生的学习兴趣,学生学习的主动性也明显提高了。

3采用案例教学法作为计算机专业硬件课程教学的主要方法

案例教学法是一种事半功倍的教学方法,在教学过程中围绕事先精选的典型的、具有工程背景的实际案例进行讨论,可以为同学们模拟实际应用的场景,获得近似于实战的经验。为完成设计目标,同学们自然会自己主动学习,在这一过程中掌握知识,并学会应用知识,提高解决问题的能力;也能通过用不同的途径解决问题,培养创新意识。这样教师在授课中可以把精力集中于教学内容的总体把握上,而不需要过分在知识细节上消耗时间,提高了教学效率。

案例教学法关键在于选择合适的案例,案例首先必须有代表性和实时性,必须是实践中的典型应用实例。在实践中应用的几率高,具有普遍意义,这样的实例在教学过程中值得花费精力讨论和设计,才是有意义的。同样重要的是案例需具有实际工程背景,学生可以面对具体的实际问题和特定的环境,有针对性地通过自主学习和思考进行设计,培养实际解决问题的能力。

案例还应该形成相对固定的案例集,并具备一定的开放性,应定期对案例集进行评估,剔除一些过时的案例,增加一些新的典型应用实例。这样就保证了案例的典型性、实时性及工程背景。

在教学实践中,我们把案例教学法作为主要方法,并把案例分为4类:一是问题评论型,给出问题和解决问题的方案,让学生去评价;二是分析实现型,不给出解决方案,要求学生讨论分析以提出方案;三是实际模拟型,是指在教学过程中依据教学内容,让学生分别充当不同的角色,进行模拟性的实践活动;四是发展开放型,通过案例发现新的理论生长点,讨论相关理论的发展趋势。我院在相关课堂教学中采用的部分案例如表1所示。

在“数字逻辑”、“计算机组成原理”等课程的重点章节教学中,我们通过采用上述案例法,调动学生成为积极参与者,而不是消极被动的听众,在案例学习和讨论中,鼓励学生提出更多解决问题的办法,在课堂上营造出积极发表意见和争论的气氛。这样提高了学生的学习兴趣,教学效果有明显改善,学生的动手能力有了显著增强。教学改革后前后数据比较如表2所示。

4总结

为实现面向实际应用提高学生动手能力、增强创新意识、培养创新型人才、确定完整合理的计算机本科专业硬件理论教学和实践教学体系的目的,我们提出了以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革方案。它的主要内容为两方面:一是调整现有教学体系和教学内容,如在“数字逻辑”、“计算机组成原理和系统结构”、“嵌入式系统设计”等课程中以“数字逻辑”课程为先导,以ISP、SOC技术为主线贯穿于各相关课程教学过程中;在“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”等课程中把主要内容全面提升到32位等。二是在教学中运用案例法,使学生成为教学活动的主体,形成学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放型学习氛围。充分发挥案例教学有利于提高学生分析问题和解决实际问题的能力、有利于促使学生学会学习、有利于促使学生学会沟通与合作的优势。

实践表明以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革,符合国家高等质量工程建设中培养创新性人才的规划,有效地增强了学生的动手能力和创新意识。我们也意识到计算机工程教学是一个复杂的过程,牵涉到许多方面,我们将在实践中探索教学规律,不断提高教学水平,进一步改善教学效果。

参考文献:

[1] 赵若阳,李宁,库少平. 计算机硬件课程体系及内容改革的思考[J]. 计算机教育,2006(3):47-49.

[2] 龚声蓉,杨季文,朱巧明. 强化实践能力,培养计算机科学与技术专业工程型人才[J]. 计算机教育,2006(2):18-20.

[3] 陈语林. 创新型“三性”实验教学模式的探索与实践[J]. 黑龙江高教研究,2005(1):154-155.

[4] 潘松,潘明. 现代计算机组成原理[M]. 北京:科学出版社,2007.

Exploration and Practice of Innovative Training Model Related to Computer Engineering

GAO Xiao-qing

(College of Computer Science, Wuhan University of Science and Engineering, Wuhan 430073, China)

统计学原理教案第9篇

关键词:机械原理课程设计;机械系统运动方案设计;机构尺度综合;机构仿真

《机械原理》是高等工科院校机械专业必修的一门重要的专业技术基础课[1,2],《机械原理课程设计》则是使学生较全面系统地掌握及深化机械原理课程的基本原理和方法,培养学生综合运用所学知识,提高分析和解决工程实际问题的能力的重要实践环节。

一、问题的提出

我校《机械原理课程设计》所选用的设计题目以往多为针对不同类型的连杆机构进行运动分析及动态静力分析。机构的类型机构及尺寸由教师指定,一般为平面六杆机构。班级各学生所需分析的机构类型或机构的尺寸不同。

随着科技的进步与发展,对高等教育的要求也在不断提高。培养具有创新精神和实践能力的人才,提高工科学生的综合能力已成为机械工程教育工作者的共识。在此大环境下,对《机械原理课程设计》进行改革,将以分析为主的《机械原理课程设计》改变为“机械系统运动方案设计[3,4]——型综合——尺度综合——运动动力分析”的设计型《机械原理课程设计》,势在必行。

二、设计型《机械原理课程设计》

课题组首次在大三詹天佑班及车辆专业部分学生中试点,进行了设计型《机械原理课程设计》的探索与实践。

课题组在充分调研查阅的基础上,选用文献[5]作为主要参考教材,并自编了与之配套的任务书等教学资料。

1.设计的目的及任务。设计型《机械原理课程设计》的目的在于:使学生巩固理论知识,并使其对于机械的组成结构、运动学以及动力学的分析与设计建立较完整的概念;掌握机械运动方案设计的内容、方法和步骤,培养机构选型与组合和确定运动方案的能力;培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。其任务为:针对某种简单机器(它的工艺动作过程比较简单)进行机械运动简图设计,包括机械系统运动方案的设计与评定,机构尺度综合等。

2.设计题目。本次《机械原理课程设计》选择了“圆盘型自动包本机进本系统”、“水稻插秧机”等六种机械系统作为设计与分析的对象。各个机械系统由多个能够完成具体工作的机构组成,其各组成机构必须动作协调,方能实现预期要求的功能。教师根据各机械系统所包含的具体工作机构的数目,将学生分为2~4人一组,每位学生在完成所要求的整体机械系统运动方案设计的前提下,还须独立完成该机械系统中的指定工作机构的型综合、尺度综合及其运动分析(动力分析部分为选作)。因此,任意一名学生的工作均需各自完成,不可能“拷贝”他人成果。

3.设计内容及要求。设计型《机械原理课程设计》要求学生根据教师下达的任务书完成:①全组讨论及提出两个以上系统设计方案;②经比较、选优,确定系统最终方案;③每个学生设计分析总体系统中的一个机构;④每个学生对自己设计的机构运用解析法完成机构运动分析;运用解析法选作机构受力分析;⑤每个学生运用软件选作机构的仿真与验证;⑥完成设计说明书。

三、《机械原理课程设计》指导方法的改革

1.《机械原理课程设计》前期工作。《机械原理课程设计》为期两周,为使学生能够有充分的时间消化理解《机械原理课程设计》的内容,做好先期准备工作,我们提前一周半进行《机械原理课程设计》授课。许多学生听课后即开始查阅资料,重温课程设计中所用到的相关先修课程的知识,讨论方案,主动找老师答疑等,教师也插空到班级辅导,收到良好的效果。

2.集思广益,确定机械系统运动方案。各组学生拟定出两个以上机械系统运动设计方案。所有参加设计型《机械原理课程设计》的六十多名学生一起进行讨论,集思广益,优选机械系统运动方案。具体做法为:每组选派一名学生主讲,其他学生补充,借助PPT介绍本组初定的几种设计方案,指出各方案的优缺点及筛选原因,其他学生提出问题及建议。通过讨论,学生对许多概念、基本理论有了新的认识和理解,巩固了课堂教学中学到的知识,并且各组学生取长补短,相互学习,开阔了思路,对本组原有的设计方案又有了许多新的设想。

3.理论联系实际,完成机构设计。由于所承担的任务不同,每个学生必须独立完成总体系统中一个机构的设计,难度较大。指导教师与实验室老师一道,带领学生参观各类机构模型,演示各类机构动画,讲解各类机构的优缺点及适用场合,一一解答学生的各种问题。指导学生运用solidworks软件对自己设计的机构进行仿真与验证。

4.综合运用知识,对机构进行运动分析和力分析。教师对运用解析法对机构进行运动分析和动态静力分析进行了较为详细的讲解,对运用solidworks软件和ADAMS软件进行机构的运动分析和力分析的方法及常见问题的解决进行了辅导,使得学生在求解机构的运动过程中即“知其然”又“知其所以然”。

5.在课程设计的各环节中强化学生综合素质的培养。教师在课程设计整个过程中注重对学生查阅文献、基础理论知识的掌握、各科知识的融会贯通、理论联系实际、独立思考、综合运用所学知识解决实际问题、动手能力、克服困难、创新意识、团队协作精神等多方面的能力进行培养,并在对每位学生单独进行答辩的过程中加以考核。强化了对学生综合素质的培养,效果较为理想。许多学生感慨,这次课设虽经历了许多困难,但收获了知识,获得了成功的喜悦。

四、结束语

开展“设计型《机械原理课程设计》”,收效明显:

1.使学生进一步巩固和加深了对理论知识的理解,并逐步掌握了工科学生应具备的理论联系实际的学习方法。

2.调动了学生学习的主动性和积极性,使学生动手实践能力、创新设计能力、团结协作精神和综合素质得到了提高。

3.促进了师资的培养,教师自身的业务水平得到提高,队伍得到了锻炼。

参考文献:

[1]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].第七版.北京:高等教育出版社,2006.

[2]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理[M].第二版.北京:高等教育出版社,2010.

[3]孟宪源,姜琪.机构构型与应用[M].北京:机械工业出版社,2004.

[4]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,1998.