序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇防災減災教學設計范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

（一）課堂教學的組織能力

對于高校教師來說，要具有組織好教學內容的能力。因為大學課堂中的所有學生幾乎都已接近成年，相比于中學生來說，他們具有更強的自我意識，這時就要求大學教師要對所講的課堂內容有一個充分的準備，講課時要有一定的邏輯性，深入淺出地對課堂知識進行講解。

（二）多媒體的運用能力和創(chuàng)新能力

如今的高校教學需要教師具備一定的創(chuàng)新能力。通過對各高校進行調查得知，學生對于創(chuàng)新性課程有著濃厚的興趣，因此需要高校教師具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質。隨著信息技術的不斷發(fā)展，各大高校都引進了多媒體教學設備，這就對教師的信息技術應用能力提出了更高的要求。

（三）良好的教學心態(tài)和溝通能力

身為一名合格的高校教師要具備良好的教學心態(tài)，要盡最大的努力和學生建立一種融洽的師生關系。高校教師要勇于摒棄傳統(tǒng)的教學方法，要將學生放在教學的核心地位，虛心接受學生提出的建議和問題，多與學生進行溝通，只有這樣才能創(chuàng)建一種良好的學習氛圍。

二、高校教師在教學技能方面存在的問題

（一）教學觀念落后

就當前我國高校教師的教學水準來說，很多教師仍然停留在傳統(tǒng)的教學理念之上，大多數(shù)教師認為從事教學工作的時間越長，所具有的經(jīng)驗就越豐富，從而不愿意接受新鮮的事物，并且認為所有的教育都是一成不變的，這就是高校教學觀念落后的表現(xiàn)。對比國外的教學分析得知，我國大多數(shù)教師都需要轉變傳統(tǒng)的教育觀念，學習和掌握國外先進的教學方式，以便更好地促進我國教育事業(yè)的發(fā)展。

（二）專業(yè)知識匱乏

高校教師通常需要具有較高的綜合素質，尤其是在自己本專業(yè)領域研究范圍內。且隨著社會的發(fā)展，人們對已有知識水平的要求越來越高，這時就更需要大學教師不斷豐富自己的專業(yè)知識。但由于受到教學觀念和教學背景的限制，大多數(shù)教師缺乏相應的擴展能力。除此之外，我國教育體制還缺乏一個完整的技能考評機制，很多教師未經(jīng)受過嚴格的教育和培訓就已上崗，從而造成教師徒有很強的專業(yè)知識卻缺乏課堂教學技能。

三、高校教師教學技能的改進措施

（一）對高校教師定期進行教學技能的培訓

首先學校要為高校教師營造一個交流合作的氛圍。各高?？蓞f(xié)同創(chuàng)建一個教師相互交流學習的平臺，以促進教師之間的相互學習與共同進步。其次，定期開展教師技能培訓，聘請知名教授實施現(xiàn)場培訓，言傳身教，以便從根本上提高教師的教學技能。最后，利用先進的教學設備，針對多媒體課件的制作等技能對教師進行培訓，通過資源共享來提高教師的教學技能?？傊?，提高教學技能是一個長久的任務，身為教師要不斷學習、不斷努力，從一點一滴中提高自身的專業(yè)技能。

（二）高校教師應著力提高自身的專業(yè)技能

首先，教師應轉變觀念，樹立終身學習的教學觀念，及時學習掌握先進的專業(yè)知識，不斷學習，不斷實踐，在教學實踐中不斷取得進步。平時工作中，教師要注意教學的每一個環(huán)節(jié)，多學習同行的優(yōu)點，課程設置得要新穎，發(fā)人深省，給學生以啟迪。其次，掌握先進的多媒體操作技能，學習精美、豐富的課件的制作方法，以提高學生的審美能力。最后，開展講解與互動的新式課堂，加強師生互動。在與學生的交流中，要能發(fā)現(xiàn)課堂中所存在的問題并及時改進，同時還要關注學生的思想，掌握學生的思想動態(tài)，及時總結經(jīng)驗。

綜上所述，目前我國各大高校的教師，尤其是醫(yī)學外科方面的教師，存在著嚴重的專業(yè)性不足的問題，很多教師對醫(yī)學外科知識掌握得不夠熟練，有的甚至并非出自醫(yī)學專業(yè)，自身能力很難滿足日益發(fā)展的醫(yī)療衛(wèi)生需求。同時，在醫(yī)學行業(yè)，目前還沒有一個成熟的教師考評制度，這嚴重影響到了教師醫(yī)學素質的培養(yǎng)和提高。通過對我國高校的教學現(xiàn)狀進行分析得知，高校教學方法和教學理念的轉變對教師的技能提出了新的要求和方向，這就要求相關部門應盡最大的努力提高教師的技能水平，尤其是青年教師，并為他們編寫培訓教材，建立實踐資源庫，努力培養(yǎng)一批專業(yè)知識過硬的教師團隊。

篇（2）

【中圖分類號】 G421 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962（2012）09（b）-0035-01

前言

目前，隨著計算機技術、信息技術、自動化技術在制造業(yè)中的廣泛應用，所形成的先進制造技術日益引起各國的重視，它是提高企業(yè)國際競爭力和創(chuàng)新能力的根本途徑，而先進制造技術又以數(shù)控技術為主要標志。所以，在全國各地的高職院校，都開設了數(shù)控編程與加工技術類課程，除了沿海和少數(shù)內地職業(yè)院校有條件進行理論實踐一體化教學之外，大多數(shù)院校實訓條件極差，學生十多人共用一臺數(shù)控機床，有的學校甚至沒有數(shù)控機床，學生連動手的機會都沒有。

數(shù)控機床非常昂貴，少則十幾萬，多則幾百萬，對于經(jīng)費緊張的學校來說，只能“望床興嘆”，但是由于就業(yè)率很高，很多學校沒有條件開設專業(yè)，也硬著頭皮開設，造成了教學質量低下，學生動手能力差。

1 數(shù)控加工仿真軟件介紹

數(shù)控仿真軟件是通過計算機的編程和建模，將加工過程用三維圖形或者二維圖形的方式演示出來的軟件。目前比較常見的上海宇龍、南京宇航、北京斐克、廣州超軟等數(shù)控仿真軟件，它們都有以下幾個優(yōu)點：它能全面的仿真數(shù)控加工的過程，包括機床設定（支持多種數(shù)控系統(tǒng)）、定義毛坯、刀具準備、基準測量、G代碼處理、面板操作等；配置要求低，只需要仿真軟件和要求不是很高的微機，并與多種計算機操作系統(tǒng)兼容；操作的安全性很高，不會因為學生的錯誤操作而造成人身傷害，更不會損壞機床；不需要原材料，投入資金少，占地小，不會造成資源的浪費；利用網(wǎng)絡可以搭建交流的平臺，為師生的交互提供了方便等。

2 教學中的問題

我院機械工程技術系機電一體化專業(yè)和模具專業(yè)都開設了數(shù)控編程與加工類課程，設置48左右學時理論課和3-6周的實訓課程。

我院數(shù)控實訓室有數(shù)控車床4臺、數(shù)控銑床2臺，配備的是杰比克系統(tǒng)，功能落后，與社會主流系統(tǒng)脫節(jié)，在理論教學中安排的實驗課程，學生在進入社會參加工作后還需要重新學習新的數(shù)控系統(tǒng)。所以，很難進行編程和加工教學。

常州科教城現(xiàn)代工業(yè)中心數(shù)控基地是國家級實訓基地，擁有數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控銑床各20多臺，常州大學城內各高職院?？梢怨蚕硎褂?。由于使用的學校過多，安排也非常緊張。另外，只接受整周實訓教學，所以本專業(yè)的數(shù)控加工實訓課程就安排在數(shù)控基地。但是，數(shù)控編程與加工理論課程的實驗課就不能安排。這全憑黑板和多媒體很難給學生帶來直觀的感受，給教學帶來了很大的問題。

3 理論與實訓課程一體化設計

數(shù)控仿真軟件，在理論課程與實訓課程中建立起了“橋梁”。

在理論課程的教學整體設計中，總共安排了6個項目，以國家職業(yè)標準中級為教學范圍，含括各個知識點。每個項目的任務總共分為：

STEP1：編制數(shù)控加工工藝方案；

STEP2：編制數(shù)控加工程序；

STEP3：軟件仿真加工；

STEP4：編程與加工問題歸納；

STEP5：思考題。

這樣，學生就有了在電腦上操作數(shù)控機床的機會。目前由于我院沒有數(shù)控加工仿真實訓室，同學們可以在課堂上使用個人筆記本電腦，或者使用教師機進行操作練習。仿真軟件的教學目前還處在使用盜版軟件的階段，會出現(xiàn)一些問題，比如：加工的零件表面會有鋸齒狀；在使用刀具半徑補償?shù)臅r候，刀路非常詭異等等。

實訓課程可以理解為理論課程的實踐化，把電腦上的仿真操作，映射到實際的數(shù)控機床操作加工。當然，雖然整個流程相仿，但是實際加工有很大的區(qū)別，如下。

（1）仿真加工的切削參數(shù)無論合適與否，都不會影響加工，學生無法看到切削效果。

（2）工件的安裝與找正，在軟件上無法模擬實現(xiàn)操作過程。

（3）刀具的裝卸與調整，在軟件上無法模擬實現(xiàn)操作過程。

（4）半成品和成品的檢驗，軟件上無法精確檢驗，達不到訓練效果。

（5）學生長時間使用模擬軟件，會造成粗心和不嚴謹?shù)牟僮髁晳T。

雖然數(shù)控仿真加工軟件存在著這樣那樣的問題，但是它帶來的優(yōu)勢更加明顯。

4 教學效果

在教學中，筆者采用了數(shù)控加工仿真軟件，在第一次課上，首先給學生播放了一些精選的數(shù)控加工的視頻，然后就直接打開軟件，學生一個個睜大眼睛，瞪著屏幕。筆者從事本課程的理論教學工作多年，第一次感受到幾乎所有學生有如此高的興趣。

大部分高職學生在高考中分數(shù)偏低，學習興趣差，素質參差不齊，每個班都有3-5人對理論課程毫無興趣，屬于完全的被動學習，給老師也造成了很大的壓力。

但是數(shù)控加工仿真軟件的使用，給沉悶的理論課堂帶來了生機。在課堂的編程練習中，效果明顯好于以前，一些“后進”學生也能編出數(shù)控程序。

當然，如果能建立數(shù)控加工仿真實訓室，人手一臺電腦，教學效果將再上一個臺階。一個數(shù)控仿真加工實訓室的建設，如果已經(jīng)具備機房，就只需要購買軟件，但是價格也不便宜。

參考文獻

篇（3）

對高血壓患者和有高血壓病家族史者進行有關高血壓疾病知識的講座，使其掌握高血壓病的相關知識，提高自我保健意識，改變不良的生活方式，可預防和減少高血壓病的發(fā)生。因此，社區(qū)健康教育是減少高血壓病發(fā)生的有效途徑。

社區(qū)高血壓健康教育有利于高血壓病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療。高血壓大多起病緩慢、漸進，一般缺乏特殊的臨床表現(xiàn)，而常常被人們疏忽，有高血壓病家族史、肥胖、高脂血癥或有頭暈、頭痛等人群應經(jīng)常監(jiān)測血壓，以盡早發(fā)現(xiàn)高血壓病人。

社區(qū)高血壓健康教育有利于高血壓病人的早期治療和規(guī)范化治療。

高血壓病人可通過健康教育了解高血壓高血壓病及其并發(fā)癥對人們的危害及可治療性，長期控制好血壓對提高生活質量的重要性，使高血壓患者在醫(yī)生的指導下自覺、長期地堅持體育高血壓鍛煉，合理飲食，規(guī)范用藥，積極主動地參與治療，將血壓控制在理想水平，減少或延緩并發(fā)癥的發(fā)生，有效的提高高血壓患者的生活質量。

2 社區(qū)健康教育的對象、方式和內容

社區(qū)高血壓知識健康教育的對象：主要是中、老年人中易患高血壓的人群、高血壓病人極其家屬等。

社區(qū)高血壓知識健康教育的方式：根據(jù)具體情況采取多種形式如集中講座、看科教影視片、發(fā)放相關的健康教育知識手冊、醫(yī)患個別交談以及病人之間相互交流等。

社區(qū)高血壓健康教育的內容：首先見解高血壓病的發(fā)病原因、臨床特點、并發(fā)癥的嚴重危害性，使病人了解高血壓病的相關知識，引導病人對該病的治療，調動其主觀能動性，從而做到在醫(yī)生指導下規(guī)范用藥、定期復查；對已發(fā)生并發(fā)癥的高血壓病人要鼓勵其樹立戰(zhàn)勝疾病的信心，積極配合治療，使病情得到最佳控制。其次講解高血壓病防治的基本知識，如低鹽、低脂飲食、戒煙、控制體重、適當?shù)捏w育鍛煉和保持良好情緒對防止高血壓病在重要意義及使用降壓藥物可能出現(xiàn)的毒副作用、注意事項和長期規(guī)范用藥的重要性，使其掌握有關藥物的知識，達到正確用藥和長期堅持用藥的目的，將血壓控制在理想水平，減少或延緩并發(fā)癥的發(fā)生，有效的提高高血壓患者的生活質量。

3 小結

篇（4）

當今世界范圍內科學技術的迅猛發(fā)展和綜合國力的激烈競爭，歸根結底就是知識的競爭，人才的競爭，尤其是創(chuàng)新人才的競爭。我國正面臨著教育改革的艱巨任務，如何在大眾教育的背景下培養(yǎng)出合格的設計人才，滿足工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，是工業(yè)設計教育發(fā)展和改革需要深入研究和討論的重要課題。對于工業(yè)設計專業(yè)來說，認清形勢，更新教育觀念，轉變教學方式是重中之重。

二、三段式教學的特點和方法概述

課堂教學是工業(yè)設計教學中的重要環(huán)節(jié)，如何提高課堂教學效果，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新及綜合思考能力，這就需要工業(yè)設計教育工作者開拓思路，在教學方法上做新的嘗試。

“三段式”教學法主要由課前問題自學、課中講解討論和課后動手實驗三部分構成，強調學生在學習過程中的主體地位。學生根據(jù)各自的課前自學狀況，帶著問題進課堂，在教師有針對性的講解下，進行同學間、師生間的互動和網(wǎng)狀交流研討。掌握教學內容后再進行實驗，鞏固理論知識，訓練操作動手能力。該教學方法的亮點是在課堂充分激活學生的思維，點燃學生的思維火花和學習興趣；給學生展示的機會，學生帶著問題上課，教師主要從各個角度對疑難問題進行解答和引導；課后通過課題實驗，鞏固所學知識，驗證自我推論的正確性。

三、工業(yè)設計專業(yè)中應用三段式教學法的必要性

工業(yè)設計專業(yè)的特點決定了三段式教學法的可行性和必要性。

首先，工業(yè)設計是個創(chuàng)造性的學科。創(chuàng)造性是工業(yè)設計的靈魂和核心，也是工業(yè)設計教育的靈魂和核心。這就要求在教學過程中培養(yǎng)學生的思考分析能力，創(chuàng)新意識和批判精神。在以往的教學過程中，教師在講臺上滔滔不絕，生怕學生聽不懂學不會，內容越講越細，例子越舉越多。設計類的課程內容更新快，老師天天忙著查找最新的資料，課件容量逐年增加，總是覺得課時太少，不夠講。而臺下的學生，開始還能認真聽課，時間一長就昏昏欲睡。課堂缺少了學生的參與，只剩下老師在唱獨角戲。到了提問時間，老師發(fā)現(xiàn)學生并沒有完全掌握學習內容，以為是自己教的不夠，再次詳講精講，惡性循環(huán)繼續(xù)。其實大學生有著很好的自學能力，課本上的內容基本上都可以自學掌握。老師可以放開手，讓學生自我學習，把課堂的時間拿來講解難點和提高討論，剩余的時間根據(jù)課程內容進行實驗，讓學生親自去驗證自己的分析結論正確與否。不僅提高了講課的效率，還鍛煉了學生的思考分析能力、動手能力和團隊協(xié)作能力。

四、工業(yè)設計教學中運用三段式教學法實踐與效果分析

改變傳統(tǒng)的學習模式，就要改變單一被動的學習方式，引導學生“自主學習、合作學習、探究學習”。老師的主要作用是指導合作探究，點撥方法規(guī)律。

根據(jù)工業(yè)設計不同年級學生的思想狀況和對專業(yè)課掌握的程度，分別進行不同的“三段式”教學和創(chuàng)新思維訓練，要在有限的課時和資源內進行多次教學方法的嘗試，分別以分組競賽，挑戰(zhàn)幸存者、角色扮演等等方式進行改革。

以改良與開發(fā)設計課程為例，把教學分成三個階段。

第一階段：課前問題先梳理?，F(xiàn)代心理學認為，“一切思維都是從問題開始的”。“問題梳理”即是由老師設計出自學的問題和任務，學生帶著問題在實踐中找答案。比如，在講解“無障礙公共設施設計”的內容前，先讓學生分組進行弱勢群體生活模擬。一個學生蒙上眼睛體驗居住在城市里的盲人如何完成過馬路、乘坐交通工具、買東西、打電話、上網(wǎng)等日常事務，同組的同學跟在旁邊記錄。其他組的學生有的體驗聾啞人的生活，有的借來輪椅體驗殘疾人的生活。城市里許多不同功能的無障礙設施我們平日并不在意，當學生進行實地模擬調研時，才發(fā)現(xiàn)很多無障礙設施都有問題，甚至是嚴重的設計缺陷。他們進行實地測量，畫圖分析，互相討論，然后制作講解說明。

第二階段：課中講解討論。老師先提出課程內容，課本中直接明了的部分由學生根據(jù)課前的自學情況快速

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解決，教師不做過多的講解。課堂的重頭戲是學生在自學中解決不了或調研后形成的難點議題。師與生之間、組與組之間、師生與多媒體之間多維互動式學習，通過模擬實驗的切身感受，提出切實可行的改進方案，力爭突破難點，解決重點。整個教學過程中教師是引導者的身份，在遇到難以解決的問題時，給予學生及時的幫助和指導。學生才是教學的主體，一切可以由其自學或經(jīng)過討論分析解決的內容教師都不要過多參與，要相信學生的自學能力。

第三階段：課后動手實驗。課后實驗是檢驗學習效果，鞏固所學知識，化知識為能力的主要手段。學生根據(jù)各組的分析報告和討論交流的結論，利用實驗室的設備自己動手制作“無障礙設施”的實地模型。在實際的操作中，又復習了材料工藝學、機械加工等課程。因為學生參與了整個課題的始終，看著自己的設計方案一點一點變成現(xiàn)實，很有成就感，積極性很高。有時課后還會主動要求延時，甚至雙休日都待在實驗室里，這種熱情和主動性是以往以講解為主的課程模式不曾有過的。

五、三段式教學法在實踐中的總結與反饋

在利用“三段式”教學法提高教學效果之前，任課教師一定要充分的準備，在圍繞教學大綱的前提下，有針對性的提出問題，整理重點題目和核心內容，引導學生深入到每個問題的內涵里，培養(yǎng)學生對問題進行本質性的了解和全面的思考分析，讓學生有的放矢，有據(jù)可查。在課堂討論時，要控制好每一組學生的發(fā)言時間，讓學生學會用簡明扼要的語言闡述自己的觀點，著重培養(yǎng)學生思維的靈活性和創(chuàng)新性、知識面的廣泛性和實用性，以提高學生獨立解決問題的能力。在實驗驗證階段，教師要做好設備的維護及安全措施，在結構設計、材料工藝等方面給予支持。

在實際教學工作中“三段式”教學法確實能收到不錯的教學效果，但是并不是唯一的教學方法，一些大一的基礎課就不太適用，初入大學的新生們對所學專業(yè)不甚了解，專業(yè)知識結構也一無所知，基本的專業(yè)技能也沒有掌握，貿貿然進行“三段式”教學，會讓他們無所適從，認為老師不負責任，甚至喪失對專業(yè)的興趣。所以這種教學方法應該在大二大三的專業(yè)課程中開展。

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[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634（2013）03-0068-04

0 引言

《試驗設計》課程主要研究如何科學、合理地編制試驗計劃，制定試驗方案，并統(tǒng)計其試驗結果，從而使試驗工作達到好且省的效果。試驗設計從不同優(yōu)良性出發(fā)，合理設計試驗方案，有效控制試驗干擾，科學處理試驗數(shù)據(jù)，全面進行優(yōu)化分析，直接實現(xiàn)優(yōu)化目標[1]。試驗設計技術具有設計靈活、計算簡便、試驗次數(shù)少、優(yōu)化成果多、可靠性高、適用面廣等特點，已成為現(xiàn)代優(yōu)化技術體系中一種先進的優(yōu)化方法，它對于提高生產(chǎn)率、創(chuàng)造利潤起著巨大的作用，已廣泛應用于各個領域。例如，采用試驗優(yōu)化設計優(yōu)化了苯酚液化和化學鍍銅工藝[2，3]，提高了汽車的平順性[4]，改進了渦輪增壓器渦殼的結構[5]，獲得了綠茶提取以及甜葉菊甙提取液絮凝的工藝[6，7]。此外，我國作為正在大步前進的發(fā)展中國家，無論是科學研究、技術開發(fā)，還是工程設計、經(jīng)營管理，都應大力推廣和應用試驗優(yōu)化技術，這是加快我國建設與發(fā)展步伐的客觀需要。根據(jù)社會需求，各個學校都開設了試驗設計相關課程。如何提高試驗設計教學質量，促進試驗設計教學內容與實踐以及科研的緊密結合，調動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，使試驗設計的教學內容更豐富，涉及更多專業(yè)領域，更具有實用性，是各個高?！对囼炘O計》課程教學面臨的挑戰(zhàn)。本文將對廣義試驗設計這一新的教學方法進行闡述，以促進《試驗設計》課程教學質量的改善。

1 高?！对囼炘O計》課程中存在的問題

目前，高?！对囼炘O計》課程教學中普遍存在的一個問題就是試驗設計未得到充分重視，把較多的課時放在了統(tǒng)計分析方法的應用和原理的理解上[8]。同時，多數(shù)高?！对囼炘O計》課程教學內容都是實物試驗設計。實物試驗是指由專門人員，在確定的條件下，利用某些儀器、設備和一定的測試技術進行的實地試驗。實物試驗耗費大量的人力、物力、財力，而且受某些條件的限制，實施困難。例如，考察某個縣各鄉(xiāng)去年工業(yè)生產(chǎn)情況及規(guī)律，由于其規(guī)律系統(tǒng)是歷史性的，無法進行實物試驗；而飛船、導彈、航天飛機等大型貴重試驗，其物力和財力花費較大，在一定程度上限制了試驗的順利進行，影響了試驗設計的通用性、適用性及其技術推廣。

其次，多數(shù)學校的《試驗設計》課程僅僅針對食品、化工、農業(yè)等某一個專業(yè)或領域開設，教學過程中所采用的教材以及案例也僅針對某一專業(yè)，這在一定程度上限制了試驗設計在不同專業(yè)及領域的應用和推廣。

因此，如何豐富《試驗設計》課程的教學內容，改進教學方法，擴大試驗設計技術的應用范圍，提高學生的學習創(chuàng)造力是亟待解決的問題，而廣義試驗設計則能較好的解決這個問題。

2 廣義試驗設計的定義及內涵

廣義試驗是為了察看某事的結果或某物的性能而從事的某種活動，是實物試驗與非實物試驗的總稱。從數(shù)理統(tǒng)計上理解，隨機抽樣就是試驗，一次抽樣就是一次廣義試驗，一次抽樣結果就是一個隨機事件，就是一個試驗指標值，因此關于樣本的研究就是試驗設計，且是廣義試驗。進行抽樣使用的種種手段和方法，包括實物試驗的方法都屬于廣義試驗方法的范疇。從信息科學理解，廣義試驗就是獲取信息的某種活動。凡是獲取信息而進行的種種手段與方法都屬于廣義試驗方法的范疇；對廣義試驗進行設計就是廣義試驗設計；廣義試驗就是關于信息的量的科學，是研究如何既快又省地獲取既多又好的信息的一門學科。

廣義試驗設計具有三個基本特點：（1）廣義試驗設計作為一門通用技術，其通用性更強、應用范圍更廣，是對傳統(tǒng)試驗設計方法的一種擴展。除實物試驗和技術領域以外，非實物試驗領域以及非技術領域，如生產(chǎn)編制、產(chǎn)品經(jīng)銷、市場預測、領導決策、社會調查、日常事務等，凡是需要抽樣獲取信息的場合，都有可能應用廣義試驗設計。例如，運用數(shù)理統(tǒng)計的方法，對港作拖輪油耗隨船齡增長而發(fā)生變化的情況進行相關性分析[9]，對軍隊轉業(yè)技術人才的考評方法[10]、交通意向調查[11]、提高課程教學效果[12]、大學生英文報刊使用效果與影響因素的分析[13]等均是廣義試驗設計范疇；（2）廣義試驗設計的試驗方法靈活多變，除實物試驗方法外，如觀察、調查、統(tǒng)計、一般測量、數(shù)學計算、銷售、考核、民意測驗等，一切獲取信息的方法都是廣義試驗設計的試驗方法；（3）廣義試驗設計不受實物試驗的條件限制，既可以滿足實際需要，又能提高實驗效率，提高經(jīng)濟效益。

3 《試驗設計》課程教學中的廣義試驗設 計實踐

廣義試驗設計在教學中的目的是引導學生突破實物試驗設計的思維限制，開闊思路，從而拓寬試驗設計的實際應用。廣義試驗設計的設計原則、分析方法及步驟都與普通的試驗設計基本相同，主要區(qū)別在于試驗方法和思路。因此，廣義試驗設計教學方法在《試驗設計》課程教學中的實踐體現(xiàn)在教學內容改革上，在實際教學中針對不同學科和領域，結合我國企業(yè)界人士、工程技術人員、研究人員和管理人員等對試驗設計技術需求的具體情況，增加不同學科及領域的相關教學內容，并為每一種試驗設計方法配上一個廣義試驗設計案例，包括實物試驗設計和非實物試驗設計?！对囼炘O計》課程教學以講授設計思路為主，向學生灌輸試驗設計的“廣義”概念，強調廣義試驗設計不同于傳統(tǒng)試驗設計的設計思路，激發(fā)學生的學習熱情。

3.1 故障辨析設計

產(chǎn)品零件很多，但只要一兩個零件出現(xiàn)問題就會出現(xiàn)產(chǎn)品故障，而且故障原因不易查出；同時當產(chǎn)品的故障率很低時，要尋找產(chǎn)生問題的原因尤其困難。因此針對故障率非常低的產(chǎn)品采用試驗設計技術尋求隱藏在眾多零件中的缺陷原因。

教學時以典型試驗設計方法——齒輪箱故障辨析試驗設計為例[1]，在搜集的有缺陷的齒輪箱中任選一定數(shù)目的產(chǎn)品，將產(chǎn)品中的可疑零部件作為考察因素的一個水平；從好產(chǎn)品中取出相同數(shù)目的產(chǎn)品，將同樣的零部件作為考察因素的另一水平，然后按照正交表將之重新組裝，進行試驗，獲取試驗數(shù)據(jù)并進行分析，尋找對故障具有高度影響的一個或多個零件，實現(xiàn)對少量組合進行產(chǎn)品質量檢驗，達到大量零件狀況調查的目的。傳統(tǒng)實物試驗設計方法進行故障辨析時，需要重新設計和制造加工變速箱從而進行故障辨析，而廣義試驗設計方法則只需采用常規(guī)檢測方法搜集缺陷產(chǎn)品即可實現(xiàn)故障辨析，極大降低了企業(yè)進行故障辨析的成本，提高了生產(chǎn)率。

3.2 壽命試驗設計

通過產(chǎn)品壽命試驗，提高產(chǎn)品設計壽命和使用壽命，是可靠性設計和質量管理中的一個重要內容。通常企業(yè)和科研單位專門組織，往往耗費大、時間長，且由于試驗條件的局限，使所得試驗結果適應范圍不廣、代表性不強。廣義試驗設計采用組織生產(chǎn)、銷售與使用三方進行壽命試驗，通過統(tǒng)計以及產(chǎn)品的實際使用獲取試驗數(shù)據(jù)。

講授《試驗設計》課程時以汽車輪胎壽命試驗設計為例[1]，從用戶處搜集試驗數(shù)據(jù)，壽命試驗對道路條件、行駛距離和駕駛習慣不作限制，考慮不同汽車的效應和同一汽車不同輪胎安裝位置效應，選擇正交表，將該正交表所形成的輪胎分別安裝在汽車的4個不同位置，隨意駕駛，測取試驗數(shù)據(jù)。

該試驗設計方法避免了因傳統(tǒng)試驗設計需選擇完全相同的汽車和道路條件而產(chǎn)生的費時費資以及代表性差、試驗數(shù)據(jù)不準等問題，既可以控制試驗干擾、使試驗數(shù)據(jù)更準確，而且輪胎壽命更接近實際使用條件，同時也可使生產(chǎn)和使用雙方的效益提高。

3.3 市場分析試驗設計

影響產(chǎn)品市場銷售的因素很多，且各因素影響程度各異。通過試銷以及對各因素影響程度的分析，可以依輕重緩急對這些因素進行處理，以使該產(chǎn)品快速穩(wěn)步占據(jù)市場。但怎樣去分析各種因素對試銷產(chǎn)品的綜合影響程度，以前并沒有一個較好的方法。采用試驗設計技術對各影響因素進行試驗，可以合理取舍，使產(chǎn)品快速打入并占有市場。

以皮鞋營銷試驗設計為例[14]，根據(jù)定性分析結果，消費者在選擇皮鞋時特別關注鞋底、鞋幫和價格，因此選擇鞋底、鞋幫和價格為試驗因素，對各因素設定水平，確定營銷組合方案，采用選擇法和打分法進行營銷方案的評價，依據(jù)調查結果確定各因素重要性順序，推斷最優(yōu)營銷組合方案，制定企業(yè)經(jīng)營發(fā)展戰(zhàn)略和市場營銷策略。該試驗與傳統(tǒng)實物試驗有所區(qū)別，無需進行實際銷售，而是通過訪問消費者的方式搜集試驗數(shù)據(jù)，調查分析方法簡單易行，分析結果的可信度高，具有較高的實用性。

3.4 數(shù)學試驗設計

數(shù)學試驗指不需要進行實物試驗而是通過數(shù)學計算獲取試驗數(shù)據(jù)的試驗，是非實物試驗中的一種典型試驗。采用試驗設計技術可以考察因素與試驗指標關系式中各因素的特點、變化規(guī)律，進而篩選因素，或者尋求最優(yōu)組合或極值。

以電磁繼電器觸點分段速度試驗設計為例[15]，繼電器的電壽命與電磁繼電器觸點的分斷速度變化有關，而觸點的分斷速度與銜鐵行程、返簧預壓力矩、靜合壓力、觸點間隙以及動合超程等調整參數(shù)有關。因此有必要研究影響觸點分斷速度的關鍵參數(shù)，以提高繼電器電壽命。以調整參數(shù)為因素、觸點分斷速度為指標進行正交試驗設計，根據(jù)因素水平表編制試驗方案，根據(jù)專業(yè)知識，用動態(tài)數(shù)學模型計算觸點的分斷速度，對計算試驗結果進行分析，得到影響觸點分段速度的主次因素，在確定關鍵調整參數(shù)的基礎上，對關鍵參數(shù)進行優(yōu)化，獲取最佳調整參數(shù)。整個試驗設計過程中都未進行實物試驗，而是通過數(shù)學計算的方法獲得試驗指標，若進行實物試驗，難度大、干擾多且時間長。數(shù)學試驗可以很好地解決傳統(tǒng)實物試驗存在的實際問題。

3.5 生產(chǎn)計劃試驗設計

約束理論認為，瓶頸控制著整個系統(tǒng)的運作，瓶頸上的產(chǎn)出率決定了整個系統(tǒng)的產(chǎn)出率，因此最大限度地提升瓶頸資源的生產(chǎn)能力是提高生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益的關鍵[16]?，F(xiàn)有的瓶頸識別方法大部分都是在生產(chǎn)系統(tǒng)運行一段時間后，通過對生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集、模擬和仿真分析進行瓶頸識別，都屬于事后的瓶頸識別方法。

針對現(xiàn)有瓶頸識別方法的不足，提出一種基于正交試驗的瓶頸識別方法。該方法利用正交表和多種分派規(guī)則構造試驗方案，以生產(chǎn)系統(tǒng)的所有機器為因素，以機器采用的調度規(guī)則為水平，以生產(chǎn)系統(tǒng)作業(yè)目標為試驗指標，安排正交試驗方案，并進行正交試驗，通過各因素的極差計算，確定各因素對指標影響的主次順序，尋找對生產(chǎn)系統(tǒng)作業(yè)目標影響最大的瓶頸機器，并優(yōu)選出最優(yōu)調度方案[17]。試驗優(yōu)化設計可以在生產(chǎn)任務執(zhí)行之前，預先給出瓶頸機器所在，指導生產(chǎn)計劃和相關生產(chǎn)準備，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

以案例教學為手段，以設計思路為主體，通過廣義試驗設計教學方法在《試驗設計》課程教學中的實踐，擴展了傳統(tǒng)試驗設計的教學方法和教學內容，突破了傳統(tǒng)試驗設計實物試驗設計方法和應用領域，使試驗設計通用性更強、應用范圍更廣。使不同學科領域的學生可以獲得相關領域的試驗設計方法，實現(xiàn)了廣義試驗設計的目的。

4 結束語

廣義試驗設計可以大大突破實物試驗應用領域的限制，使試驗設計應用范圍擴展到科研、生產(chǎn)、管理和日常生活等技術和非技術領域。廣義試驗設計在《試驗設計》課程教學中的實踐，突破了《試驗設計》課程的傳統(tǒng)實物試驗教學方法，將試驗設計作為一種數(shù)學工具，一種優(yōu)化思想，不僅拓展到非實物試驗領域，更重要的是將其提升到設計科學、管理科學的層面，使試驗設計作為通用技術的通用性更強、應用范圍更廣，可極大地調動學生的學習熱情和能動性，產(chǎn)生顯著的教學效果。

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篇（6）

一、仿真虛擬機器人軟件能提高小學生學習程序設計的興趣

興趣是影響教學活動的主要因素。人們一旦對某一事物產(chǎn)生濃厚的興趣，就會主動地去求知，去探索，去實踐。一般程序設計內容比較抽象，由于小學生的思維特點是以直觀形象思維為主，并逐步向抽象邏輯思維過渡。所以，小學生往往在學習傳統(tǒng)的程序設計時感到枯燥、難懂，大大降低學習的興趣。

圖1 圖形化編程界面

圖2 五角星路徑效果

仿真虛擬機器人軟件采用的是圖形化編程界面和直觀的流程圖編程（如圖1所示），學生不再是對著一些乏味的字母和符號。學生還可以利用仿真系統(tǒng)的仿真功能即時看到編程的效果（如圖2所示）。同時，仿真虛擬機器人軟件采用了生活化的情景主題任務，如2009年以“虛擬滅火”為主題，2010年以“虛擬火炬?zhèn)鬟f”為主題，2012年則以“虛擬校車”為主題，為程序設計的學習增添了趣味性。因此，仿真虛擬機器人軟件比起傳統(tǒng)的程序設計語言能夠大大提高小學生學習程序設計的興趣。

二、仿真虛擬機器人軟件有助于結構化程序設計思想的學習

學習程序設計最重要的是學習算法和結構化程序設計的思想。尤其是小學生，小學生學習程序設計重點應放在理解程序設計的基本概念和基本結構上，應重算法輕語法，注重運用算法思維和結構化程序的思想去分析問題、解決問題。在使用仿真虛擬機器人的程序設計教學中，仿真虛擬機器人軟件能夠為程序設計教學營造良好的程序實踐環(huán)境，學生在設計程序后，能從虛擬機器人的行為中得到即時反饋，學生再根據(jù)這些反饋修改程序。這樣，學生就經(jīng)歷了一個“思考—實踐—再思考—再實踐”的反復的人機交互過程，直到目標程序的實現(xiàn)。仿真虛擬機器人軟件在此過程中能夠幫助學生理解并形成程序設計的思想。

以機器人簡單巡線為例，在仿真虛擬環(huán)境下，機器人需要沿著白色引導線行走。實現(xiàn)方式是在機器人的前方左右各放一個光電傳感器，通過判斷光感的光值來決定執(zhí)行相應程序，沿著白線行走。學生需要先分析機器人巡線時會出現(xiàn)幾種情況，再運用算法思維解決，最后通過編寫程序實現(xiàn)。如圖3所示，車巡線時會出現(xiàn)4種情況，如果車右邊的光感器返回大于0的值，則右邊傳感器檢測到白線，在這種情況下有兩種可能性，一是車子方向向左偏了，二是車子到了十字路口，如何區(qū)分這兩種情況呢？我們可以通過第二個光電傳感器的數(shù)據(jù)來判斷。如果第二個傳感器返回大于0的值，說明車兩邊都壓線，來到十字路口了，則可以決定車是直走還是轉彎。如果第二個傳感器返回的是小于0的值，說明車左偏，則需要對車向右偏轉校正角度后再執(zhí)行直走程序。

圖3

如果左邊的光感器返回不大于0的值，在這種情況下有兩種可能性，車子方向向左偏了或者在線上正常行走。如何區(qū)分這兩種情況，我們需要車右邊光感器的數(shù)據(jù)，如果右邊的光感器返回大于0的值，則是右邊壓線了，也就是車子偏左，我們需要對車向右偏轉校正角度后再執(zhí)行直走程序。如果左右兩個光感器返回值都不大于0，則說明車是在線上行走的，執(zhí)行直走程序。

結構化程序設計的基本結構是順序結構、選擇結構和循環(huán)結構。這個虛擬機器人簡單巡線的程序主要用到的是循環(huán)結構和選擇結構，學生只有通過一步一步的邏輯分析，才能充分考慮各種情況，只有在理解這些程序設計的基本結構作用后，才能通過編程實現(xiàn)虛擬機器人巡線程序。因此，學生利用仿真虛擬機器人軟件學習程序設計，其圖形化的編程界面能幫助學生運用邏輯思維分析問題，其仿真虛擬的環(huán)境能形象直觀地引導學生用算法思維解決問題，從而有助于培養(yǎng)小學生結構化程序設計的思想。

三、仿真虛擬機器人軟件有助于激發(fā)學生的創(chuàng)新思維

創(chuàng)新是一個民族進步的動力?！吨行W信息技術課程指導綱要（試行）》明確指出：“努力創(chuàng)造條件，積極利用信息技術開展各類學科教學，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。”程序設計學習就是一種培養(yǎng)創(chuàng)新思維的學習。在程序設計中，達到目標任務的編程方法是多樣的，學生可以充分發(fā)揮創(chuàng)造性，以不同的編程方法去實現(xiàn)。即使是一個簡單程序的實現(xiàn)，從分析、設計、調試到最終實現(xiàn)，都是一個創(chuàng)造性的過程。

仿真虛擬機器人軟件在創(chuàng)新思維培養(yǎng)的設計上也有所體現(xiàn)。它提供了地圖編輯功能、虛擬機器人的編輯功能，使整個程序設計具有開放性。這有助于培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。例如2012年廣州市易時代3D虛擬機器人競賽，競賽的主題是智能校車接送學生，競賽的內容是使校車（虛擬機器人）在指定時間內從起點行駛到指定的車站接送“學生”，然后送往學校完成整個任務。任務包括：沿道路行駛，躲過道路上的障礙物，到指定（一個或多個）車站接“學生”，回到學校。在教學中，我們可以根據(jù)競賽的內容和規(guī)則，利用軟件的地圖編輯功能編輯出模擬競賽的地圖（如圖4所示），供學生訓練。學生看到地圖后，首先需要考慮虛擬機器人行走哪條路線才能最快到達終點。

圖4

經(jīng)過分析，可以走的線路有：第一，從第一個路口向右越過第一個路障后轉到車站1，然后經(jīng)過兩個路口轉向到達車站2，再經(jīng)過兩個路口轉向到達廢車，越過廢車后到達終點。第二，從第一個路口向右越過第一個路障后轉到車站1，然后經(jīng)過兩個路口轉向到達車站2，再直行一個路口到達路障，越過路障后右轉到達終點。第三，直行兩個路口到車站2，然后右轉兩個路口直行一個路口到達車站1，再掉頭直行兩個路口到達廢車，越過廢車后到達終點。

由于競賽規(guī)則還允許校車（虛擬機器人）離開白色軌跡線行駛，大大增加了程序設計的開放性，所以在競賽中，有的學生使用光電傳感器和超聲波來完成任務，有的學生使用指南針和GPS來完成任務，有的學生還想出了利用倒車的功能提高效率，充分體現(xiàn)了學生的創(chuàng)造性。因此，具有開放性特點的仿真虛擬機器人軟件在程序設計教學中能夠激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，讓學生創(chuàng)造性地運用程序設計知識去解決問題。

四、結束語

仿真虛擬機器人軟件能夠引起小學生興趣，符合小學生認知特點，把仿真虛擬機器人軟件應用到小學程序設計教學中，能夠提高學生學習程序設計的興趣，有助于激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。因此，仿真虛擬機器人軟件可成為小學信息技術程序設計教學的新載體。

參考文獻

篇（7）

一、程序設計課程的特點及建構主義理論

程序設計課程是高校計算機相關專業(yè)學生的專業(yè)基礎課程，同時也是非計算機專業(yè)學生的公共必修課程，在對學生的整體教學計劃和課程設計中占據(jù)著非常重要的地位。程序設計課程是對數(shù)學知識的延伸和應用，具有相當?shù)倪壿嬓?，學好程序設計課程對于提高學生的抽象思維能力和邏輯分析能力有極大的幫助。但由于各類程序語言均存在著概念抽象、語法繁多、數(shù)據(jù)結構復雜等特點，對于初學者來說學習起來有一定難度，尤其是在傳統(tǒng)的“以教為中心”的教學模式下，學生的學習興趣不高，知識再生能力較差。為了提高學生的學習效率、幫助學生牢固地掌握知識和技能、提升學生的信息素養(yǎng)，就需要轉變教學觀念，探索出有助于學生長久發(fā)展的教學方法。

建構主義學習理論認為學習是學習者在原有經(jīng)驗的基礎上，在一定的社會文化情境中，主動對信息進行加工處理、建構知識意義的過程。其核心是：學生是知識意義的主動建構者，而不是外部信息刺激的被動接受者；教師是學生在學習過程中主動建構知識意義的幫助者，而不是知識意義的灌輸者。在建構主義學習環(huán)境下，學生的知識不是通過教師傳授而獲得，而是自己在一定的情境下，借助于他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式獲得。建構主義學習理論有利于學生發(fā)散性思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，有利于學生創(chuàng)新精神和實踐能力的提升。

二、建構主義教學方法的應用

在建構主義學習理論指導下，在“以學為中心”的教學模式中，包含著兩種較為成熟的教學方法：拋錨式教學方法和支架式教學方法。

（一）拋錨式教學方法及其應用。這種教學方法要求建立在有感染力的真實事件或真實問題的基礎上，確定這類真實事件或問題被比喻為“拋錨”。建構主義認為，學習者要想完成對所學知識的意義建構，即達到對該知識所反映事物的性質、規(guī)律以及該事物與其他事物之間聯(lián)系的深刻理解，最好的辦法是讓學習者到真實情境中去感受（即通過獲取直接經(jīng)驗來學習）。拋錨式教學方法由創(chuàng)設情境、確定問題、自主學習、合作學習和效果評價等環(huán)節(jié)組成。

示例：冒泡排序法的教學設計。排序是處理數(shù)據(jù)時常用到的一種計算方法，在很多實際應用中都會涉及到排序。冒泡排序是一種經(jīng)典的排序，其基本思路為：依次比較相鄰的兩個數(shù)，將小數(shù)放在前面，大數(shù)放在后面。即首先比較第1個和第2個數(shù)，將小數(shù)放前，大數(shù)放后。然后比較第2個數(shù)和第3個數(shù)，將小數(shù)放前，大數(shù)放后，如此繼續(xù)，直至比較最后兩個數(shù)，將小數(shù)放前，大數(shù)放后，并重復以上過程。由于在排序過程中總是小數(shù)往前放，大數(shù)往后放，相當于氣泡往上升，所以稱作冒泡排序。

1、創(chuàng)設情境。用多媒體演示實際社會中某項比賽所采用循環(huán)賽的過程。模擬5個人參賽代表5個數(shù)，先從第5個人與第4個人開始第一場比賽，比賽后的勝者（即是二個數(shù)比較后較小的數(shù)）交換到前面，再與第3個人比賽，依此類推，直到最后勝者（第一名即最小數(shù)）交換到第一個位置為止；再對剩下的4個人重復上述比賽過程，直至所有人的名次排好為止。

2、確定問題。對上述實例進行講解，詳細闡述冒泡排序的含義和規(guī)則，提出問題：寫出5個數(shù)的冒泡排序程序代碼。在給出問題的基礎上，要對解決問題所用到的知識技能點加以講解，本例中需用用到數(shù)組、循環(huán)結構、分支結構等知識點。

3、自主學習。教師提供給學生某些線索，如每輪指定一個位置的數(shù)，依次和后方的數(shù)進行比較，如果比較中發(fā)現(xiàn)指定的數(shù)字較大，則交換位置，并且每輪比較的次數(shù)遞減一。

4、協(xié)作學習。在自主學習的基礎上，對學生進行分組，以小組為單位討論并寫出算法流程圖，并確定如何用循環(huán)和分支程序結構實現(xiàn)算法，最后編寫代碼。

5、效果評價?？梢杂猛瑯拥慕虒W方法解決另外一種排序方法，以此來檢驗學生對知識的掌握和遷移能力，來評定教學效果。

（二）支架式教學方法及其應用。這種教學方法是為學生建構對知識的理解提供一種概念框架。這種概念框架是為發(fā)展學生對問題的深刻理解所必需的，為此，事先把復雜的學習任務加以分解，以便于把學習者的理解逐步引向深入。支架式教學方法由確定主題、創(chuàng)設情境、獨立探索、合作學習、效果評價等環(huán)節(jié)組成。

轉貼于

示例：方法調用的教學設計。方法是面向對象程序設計中重要的知識點，其概念抽象，理解起來有一定難度，方法是函數(shù)和過程的統(tǒng)稱，近似于數(shù)學中函數(shù)的含義。通過支架式教學方法，幫助學生充分理解方法的含義與調用過程。

1、確定主題。首先對數(shù)學中函數(shù)的含義進行講解，尤其是自變量和因變量的理解。從而引申出方法中實參、形參、傳值、傳址等概念。

2、創(chuàng)設情境。利用多媒體演示數(shù)學函數(shù)的一般求解過程，例如假設x等于5，則f（5）=5+1；另外，演示程序實現(xiàn)方法的功能，其過程如下：

子過程：

Sub f（byval x，byref y）

x=x+1

y=y+1

End sub

主函數(shù)：

Sub main（）

Dim a=0

Dim b=0

Console.writeline（”a=”& a & ”b=”& b）

f（a，b）

Console.writeline（”a=”& a & ”b=”& b）

End sub

3、獨立探索。讓學生觀察上述兩種求解過程，獨立探索數(shù)學函數(shù)中自變量、因變量與程序方法中實參、形參的關系，獨立描述出方法調用的過程，并分析傳值和傳地址之間會產(chǎn)生的結果差異，拓展思考方法。

4、合作學習。在獨立思考和探索的基礎上，對學生分組，進行集體討論，并用圖文等手段描述出方法調用的過程，最終完成實參、形參、值或址的傳遞等概念的意義建構。

5、效果評價。通過對題目的理解，畫出流程圖，解釋出方法調用的相關概念和調用過程，評價自主學習能力、對小組協(xié)作學習所做出的貢獻以及是否完成對所學知識的意義建構等。

三、教學過程的控制設計

教學效果的優(yōu)劣取決于教學過程的控制，影響教學過程的因素有很多，并且教學評價要針對教學過程中的每個環(huán)節(jié)進行，因此有必要對每個教學環(huán)節(jié)進行職責劃分。表1為各個教學環(huán)節(jié)中職責的具體劃分。（表1）

四、總結

程序設計課程中，知識的內在聯(lián)系緊密，在教學過程中既要對教學內容進行篩選，還要精選教學方法。建構主義教學方法以情境項目為載體、以學生為中心、以培養(yǎng)能力為導向，強調學生的學，整個學習過程中充分調動學生學習的積極性和主動性；學生在教師的輔導和幫助下通過自主學習、協(xié)作學習來完成對知識的意義建構。對于以上方法筆者進行了一定的實踐應用，教學效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的教學方法。教學方法的改革是一個漫長的過程，教學過程中的每個環(huán)節(jié)都還有待改進，每個教育者都任重道遠。

主要參考文獻

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篇（8）

程序設計類課程是高校計算機專業(yè)開設的一類主要的專業(yè)課程，通常至少開設一門，此類課程多為實踐性內容較多。程序設計類課程注重實踐動手能力的培養(yǎng)，因此課程的教學和實踐環(huán)節(jié)具有同等重要的地位。本文針對程序設計類課程的特點，提出了在教學過程中應用任務引導的方法，從而在提高學生學習主動性的同時，增強他們的實踐動手能力和團隊協(xié)作精神。 

1.任務引導式方法 

1.1任務引導式方法的主要內容 

所謂任務引導式教學是指在教學過程中，教師布置相關任務，學生依照任務要求逐步完成對教學內容的學習及實踐的過程[1，2]。在傳統(tǒng)教學方法中，學生處于被動接受知識的狀態(tài)，對新技術的掌握完全局限于教師講授的內容，而任務引導式教學方法強調，以教師提供的任務作為引導，學生在完成任務的過程中主動地學習知識，教師在整個教學過程中的作用不再僅限于對知識的講解，更多的是對學生所學知識正確性的確認及糾正。 

任務引導式教學方法主要包括以下幾個主要內容： 

教師布置學習任務，教師在課前將學習任務通過交流平臺（公共電子信箱或E-class等）布置給學生，學生通過分組討論的方式學習，然后撰寫并提交學習報告。 

教師以布置的學習任務為主線，以解決任務中的問題為目標，講授知識點，重點講解學生討論后提出質疑的問題。 

學生上機完成學習任務中的實踐部分，這是針對計算機相關技術課程設計的環(huán)節(jié)，學生通過實踐進一步對所學知識進行鞏固，教師在此環(huán)節(jié)中起到輔助指導的作用。 

教師通過學生在完成任務過程中提交的學習報告和上機情況，對學生進行考核。 

1.2程序設計類課程中應用任務引導方法的必要性 

目前，在程序設計類課程的教學過程中存在一些問題，表現(xiàn)為： 

程序設計語言類課程，通常由基本語法入手，層層遞進，對于初學者而言不熟悉的術語和關鍵知識點較多，對沒有任何編程經(jīng)驗的學生而言具有一定的難度。 

教師采用傳統(tǒng)教學模式，填鴨式地講解，學生處于被動接受的狀態(tài)，學習過程枯燥無味，嚴重缺乏學習主動性。 

程序設計語言雖然自身語法簡單，但涉及內容廣泛，教學內容離散性較強，知識點太多，且應用領域廣泛，僅靠課上教師講解，往往事倍功半。 

針對以上這些問題，應用任務引導式教學方法，可以使得學生在完成任務的過程中完成學習。在課前的分組討論中充分地打開視野，了解相關領域知識，通過按照學習任務要求整理學習報告，進一步對這部分知識進行理解，同時將問題帶入課堂，帶著問題接受教師的講解；教師依照任務實現(xiàn)的過程講解知識點，使得知識的離散性問題得以解決，同時學生學習時有備而來，教學過程不再是單方向的活動，增加了教學的互動性可能；在實踐環(huán)節(jié)中，學生通過動手實現(xiàn)任務，了解實踐過程中的知識要點，鞏固課堂教學內容；教師在任務結束后，對學生的學習過程和結果做出點評并進行考核，及時糾正學生學習中存在的問題。 

在任務引導式教學過程中，通過任務的完成，幫助學生掌握各個知識點，培養(yǎng)學生的自學能力和獨立分析問題、解決問題的能力。 

2.任務引導式教學的實施 

本文以C語言為例，討論如何在程序設計語言課程中實施任務引導式教學方法。在C語言課程教學過程中，通過參考多本教材和大量中英文文獻，整理出符合課程教學需要的相關知識點[3]，針對這些知識點設計出相關學習任務，共計九項，任務的概要說明如下： 

數(shù)據(jù)類型、運算符和表達式的計算：給出表達式，設計程序完成計算過程； 

順序程序設計：實現(xiàn)華氏溫度與攝氏溫度間的轉化； 

分支結構程序設計：（a）實現(xiàn)三角形形狀的判斷，（b）求解水仙花數(shù)； 

循環(huán)控制：（a）打印二維圖案，（b）求最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)； 

數(shù)組的應用：（a）檢驗并打印魔方矩陣，（b）判斷字符串是否回文； 

函數(shù)的使用：（a）設計實現(xiàn)漢諾塔游戲，（b）顯示斐波那契數(shù)列； 

指針的運用：（a）冒泡排序，（b）二維數(shù)組元素求和； 

結構體、共用體的使用：實現(xiàn)學生多門課程成績打印輸出； 

文件的應用：磁盤文件復制。 

本文以任務3為例，介紹任務引導教學方法的實施過程。 

2.1布置任務 

針對了解并掌握分支結構程序設計方法及其用途的教學目標，在課堂教學開展之前，為學生布置相關任務，如下： 

了解if語句和switch語句； 

了解如何設計條件表達式； 

設計一個實現(xiàn)程序可以輸入三角形的三條邊，判斷是否是一個合法三角形； 

設計程序分解一個三位整數(shù)。 

學生通過交流平臺接到任務信息后，按預先分組開始學習和討論。分組學習討論有以下優(yōu)點：首先，可以集思廣益，新的知識需要從不同的角度去理解和學習，小組交流可以增加知識吸收的數(shù)量，提高知識吸收的速度；其次，小組交流可以取長補短，學生作為學習的個體，每個人對這一領域知識的接受能力都是不同的，討論可以使得學生相互促進；最后，小組討論還可以培養(yǎng)學生的參與和協(xié)作意識。 

每組在討論后，將相關內容整理為學習報告，每組提交一份。小組成員按不同的任務輪流撰寫，培養(yǎng)對知識的總結、歸納、表述和整理的能力。 

2.2課堂教學 

課堂教學圍繞任務中的要求展開，分別介紹相關知識點：　了解if語句和switch語句。知識點：if語句的3種形式及對應的語法規(guī)則、執(zhí)行流程，switch語句的語法規(guī)則、執(zhí)行流程。 

了解如何設計條件表達式。知識點：6個關系運算符、3個邏輯運算符的基本概念、基本屬性、運算規(guī)則。 

介紹分支結構程序設計的基本過程。知識點：算法分析，確定問題可以利用哪種分支語句實現(xiàn)，以判斷三角形形狀的問題為例，講解整個程序設計過程。 

在整個教學過程中，對知識點的講解及資料的組織，都圍繞任務中的三部分內容進行，同時允許學生在講解過程中隨時提出問題，因為學生在此之前對相關知識已經(jīng)有一定程度的了解，所以提出的問題相對比較有代表性；同時，前期的學習過程，讓學生對相關內容產(chǎn)生興趣，使得課堂教學效果事半功倍。 

2.3上機實踐 

依據(jù)課程開始之前布置任務的內容，結合上課講解的知識點，對原有任務進行修改細化，讓學生通過實際動手完成任務，對知識點加深理解。細化后的任務概述如下： 

2.3.1輸入三角形的三邊長，判斷這個三角形是否是直角三角形。 

2.3.1.1算法分析：直角三角形斜邊最長，要先找出三邊中最長的邊，判斷最長邊的平方是否等于其余兩邊的平方和，若相等就是直角三角形。 

2.3.1.2源程序： 

#include 

void main（ ） 

{ 

int a，b，c，t； 

/* 三邊設為a，b，c，t是用于交換的中間變量 */ 

scanf（"%d，%d，%d"，&a，&b，&c）； 

if（a

{/* a中放a，b中較長邊 */ 

t=a； a=b； b=t； 

} 

if（a

{ /* a中放a，b，c中的最長邊 */ 

t=a； a=c； c=t； 

} 

if（a*a==b*b+c*c） 

printf（"Y"）； 

else 

printf（"N"）； 

} 

2.3.1.3在VC++編輯環(huán)境下編輯源程序。 

2.3.2輸入一個三位數(shù)，若此數(shù)是水仙花數(shù)輸出“Y”，否則輸出“N”，若輸入值不是三位數(shù)輸出“data error”。 

2.3.2.1算法提示：水仙花數(shù)是一個三位數(shù)，組成這個三位數(shù)的三個數(shù)字的立方和與這個三位數(shù)相等。如：153=13+53+33。判斷是否是水仙花數(shù)需把構成三位數(shù)的三個數(shù)字分離出來并存入變量。 

2.3.2.2源程序： 

#include 

int main（） 

{ 

int i，j，k，n； 

printf（"水仙花數(shù)：＼n"）； 

for（n=100；n<=999；n++） 

{ 

i=n/100； 

j=n/10%10； 

k=n%10； 

if（n==i*i*i+j*j*j+k*k*k） printf（"%d＼n"，n）； 

} 

} 

細化后的任務以實驗手冊的形式提供給學生，具體的操作細節(jié)在實驗手冊中都會進行詳盡的說明。學生可以在這一環(huán)節(jié)，將之前所學習的知識點，在實踐過程中進一步鞏固，并且真正了解技術的應用領域。 

2.4學習效果考核 

實踐環(huán)節(jié)結束的同時，教師要針對學生的學習情況進行點評和考核?？偨Y學生遇到的問題，進一步講解強調，同時客觀地評價學生的學習效果。 

教與學是教學過程中兩個重要的有機部分，為激勵大學生學習的積極性，最大限度的提高教學質量，程序設計類課程考核方式將平時教學任務的完成與期末實踐開發(fā)設計考核相結合，真正檢驗出學生的學習效果。具體實施方法為： 

每次任務中的學習報告成績，記錄為該任務分數(shù)的50%； 

每次任務的實踐環(huán)節(jié)考核成績，記錄為該任務分數(shù)的50%； 

7次任務考核總分，最終換算為100分，占期末總成績的40%； 

學期期末以課程設計進行考核，記錄為期末成績，滿分100分，占期末總成績的60%。 

3.教學效果分析 

任務引導式教學方法在程序設計類課程中的實施是逐步展開的，到目前為止，已在本專業(yè)的三個年級學生當中開展過實踐。該方法在教學過程中，體現(xiàn)出來的優(yōu)勢有如下幾個方面： 

3.1提高了學生主動學習的能力 

本科學習階段的學生，由于剛剛由接受型為主的高中教育，過渡到大學學習階段，許多學生的主動性學習能力相對較弱，對未知領域知識的接受，帶有很強的畏懼心理。通過為學生提供課前的學習任務，讓他們在發(fā)散的、寬松的學習氛圍中，對知識有初步的了解，為進一步的教學過程打好基礎，避免出現(xiàn)因為對教師所講內容完全沒有接觸過，而產(chǎn)生的厭學情緒大大提高了學生的學習積極性。 

3.2培養(yǎng)了學生團隊協(xié)作的能力 

以小組為單位討論學習，并總結撰寫學習報告，讓學生深刻體會到團隊合作解決問題的樂趣。布置的任務如果單個人在短時間內完成可能存在很多困難，但是，經(jīng)過合理分工后，分解后的任務實現(xiàn)的難度大大降低。同時，在團隊中，各個成員相互取長補短，“先進帶后進”，讓許多學生的問題在小組討論階段就得以解決。 

3.3擴大了學生接受知識的范圍 

傳統(tǒng)的教學方式，由于課時的限制，對細節(jié)知識點和實踐中的操作細節(jié)不能做詳細的講解，造成學生對某些問題存有疑問。任務引導式教學方法，在課堂教學之前就提供給學生學習的空間，使學生在不受教師講解內容限制的情況下，對相關的知識就有了初步的掌握，再經(jīng)過教師在授課過程中強調和補充，進而在實踐環(huán)節(jié)就可以完成對更多問題的驗證，大大擴寬學生的知識接收范圍。 

3.4增強了學生的實踐動手能力 

學生以完成教師布置的課程任務為目標，參與任務中相關內容的設計和最終實現(xiàn)，在實踐過程中，掌握了課程知識點的同時，也增強了操作能力。 

當然，在教學方法的實施過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些需要進一步改進的環(huán)節(jié)，例如課前布置任務進行小組討論時，由于教師未參與學生討論，各小組討論的效果差別較大，要在今后的教學過程中采取一定的控制措施，例如提供基本的討論目標。 

4.結語 

任務引導式教學方法在程序設計類課程中的成功實施，為同類課程的教學提供了參考。對于一些應用性較強、領域較新的課程，調動學生的學習主動性是非常必要的，而任務引導式教學通過提供需要學生完全參與的學習任務，使得學生成為整個教學過程的主體，教師的主要作用調整為引導和糾正，同時學生之間的學習互助潛力被充分挖掘出來。教學實踐充分證明，學生對這種教學方式非常認可，認為在課程的學習過程中，自身主動思考的能力增強，通過討論獲得的知識比單純教師講授的內容更容易理解和記憶，同時小組合作完成任務也鍛煉了每個學生表達思想、相互合作的能力，促進了合理學習習慣的養(yǎng)成，在學生中間形成了良好的學習氛圍。總之，任務引導式教學方法，充分發(fā)揮了學生學習的主動性和創(chuàng)造性，符合以學生為本的現(xiàn)代教育理念。 

參考文獻： 

[1]張曉海.任務驅動法在PLC教學中的實踐[J].實驗技術與管理，2009，26（11）：131-132. 

篇（9）

中圖分類號TN7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2010）33-0123-01

模擬電路是普通高職院校電類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課，是一門實踐性和工程性很強的課程。傳統(tǒng)的模電理論教學模式多采用板書，同時配以多媒體課件，課后通過實驗教學鞏固所學知識鍛煉實際動手能力。這種教學模式存在的不足是教師授課主要對電路工作原理進行講解，學生是被動接受知識，不能完全理解電路的工作過程和運行結果，不利于培養(yǎng)高職學生的動手能力和創(chuàng)新能力。如果將電子仿真和EDA等新技術引入到教學中，學生在接受理論知識的同時，通過仿真軟件運行觀察電路的工作過程，加深對電路的理解，更容易掌握所學的內容，從而提高學習興趣，收到很好的教學效果。

本文以教學中的具體內容為例，詳細說明Multism 10仿真軟件在模擬電路教學中的應用。

1 Multisim10概述

Multism10軟件的作用就是在原理圖設計過程中進行仿真、調試，設計出符合功能需求的電路原理圖。Multism 10屬于新一代的電子工作平臺（Electronics Workbench）,它的試驗區(qū)就好像是一塊“面包板”，在上面可以建立各種電路進行仿真實驗。軟件提供了13 000多種的常用元器件庫（包括常見3D軟件），用戶設計和實驗時可以任意調用。同時軟件還提供了19種常見儀表，用戶可以根據(jù)設計的需求任意調用。Multism 10還提供了19種對電路不同的分析方法，包括對電路基本參數(shù)的分析、電路特性的分析、電路結果誤差的分析，還可以進行參數(shù)掃描、溫度掃描、極零點等其他參量進行分析。

2基于Multisim10的模擬電路課程設計應用實例

現(xiàn)以仿真分析放大電路的靜態(tài)工作點Q為例來說明軟件在課程教學中的應用。

1）首先調節(jié)放大電路正常進行工作，電路原理圖如圖1所示。

電路正常進行放大時，電路的工作狀態(tài)如圖2所示。圖中藍色波形為輸出信號波形，紅色為輸入信號波形，由圖可以看出放大電路對信號進行了不失真放大。需要說明的是放大電路的放大對象為低頻小信號，輸入信號的幅度過大會使三極管工作于非線性區(qū)引起波形的失真。同時輸入信號的頻率過高，會超過三極管的特征頻率，同樣會引起波形畸變。這里設置10mv輸入信號幅度為，頻率為1000Hz。

2）調節(jié)放大器正常工作，應用萬用表對此時電路的靜態(tài)工作點進行測量，測量電路原理圖如圖3所示。

由萬用表的讀數(shù)可知該放大電路的靜態(tài)工作點為 ，,。

3）應用Multism 10的分析功能進行靜態(tài)工作點分析

練習使用直流工作點分析來分析電路的靜態(tài)工作點（以分析為例）。分析結果如圖4所示。

篇（10）

〔文章編號〕 1004―0463（2014）11―0060―01

隴南是全國四大滑坡、泥石流多發(fā)區(qū)之一，同時位于我國地震頻發(fā)的南北地震帶上。近年來，隴南連續(xù)多次出現(xiàn)幾十年甚至百年一遇的特大自然災害。從2012年秋季學期開始，成縣一中開展了“‘隴南自然災害’校本課程開發(fā)與應用研究”省級課題研究。該校本課程的開發(fā)與實施，不僅有利于加深學生對選修模塊五知識的理解，而且貫徹了“學習對生活有用的地理”的理念，提高了學生的防災減災意識。

一、開發(fā)構想

1.開發(fā)基礎。開展災害教育活動是減輕人類遭受自然災害損失的重要手段。我校學生在學完選修五模塊后，對自然災害及防災減災知識已有一定的了解，加之對“成縣地理”校本課程的學習，他們對家鄉(xiāng)的自然環(huán)境也有了一定的認識，在親身經(jīng)歷了多次自然災害的情況下，其學習“鄉(xiāng)土自然災害與防治”知識的愿望非常強烈。學生的需求，開展災害教育的緊迫性成為開發(fā)“隴南自然災害”校本課程的強大動力和基礎。

2．校本課程標準的制定。“隴南自然災害”校本課程標準主要由“內容”和“活動建議”兩部分組成。其中，內容包括：隴南自然災害的特點、類型及分布；人類活動對隴南自然環(huán)境的影響；成縣主要自然災害的類型；隴南和成縣在防災減災中取得的主要成就?；顒咏ㄗh包括：通過多種途徑，收集各種資料，了解隴南及成縣自然災害類型與分布；列舉當?shù)匕l(fā)生的氣象災害和地質災害各一例，分析隴南主要自然災害的形成機制；實地參觀學校或家鄉(xiāng)附近的自然災害現(xiàn)場和治理現(xiàn)場，初步了解自然災害的成因、危害及治理措施；利用當?shù)乜破震^、氣象局等校外地理課程資源，組織一次防災、減災科普教育活動；利用板報、展板等展示隴南減災的成就和災害防治措施；開展研究性學習，對近年來隴南發(fā)生的重大自然災害的成因、危害及應對措施等進行初步探討。

二、實施途徑

1．課程實施前的師生準備。校本課程實施前，教師下發(fā)“隴南自然災害”調查問卷，了解學生對隴南及成縣自然災害的關注程度與防災減災知識的掌握情況。參考人教版、中圖版、湘教版等“自然災害與防治”模塊編寫內容，收集資料，編寫教材，制作多媒體課件，進行教學設計。學生在課前要做好以下準備：一是填寫“隴南自然災害”調查問卷，增強對隴南自然災害與防治現(xiàn)狀的了解；回顧選修模塊五中的相關內容；撰寫令自己印象最深、親身經(jīng)歷的有關自然災害的短文。二是以小組為單位，通過網(wǎng)絡、報紙、書籍等收集隴南及成縣自然災害與防治資料。

2．合理開展課堂教學?！半]南自然災害”校本課程主要采用“問題―閱讀―課堂探究” 方式組織課堂教學。即先以問題引入新課，如，用“2013年隴南發(fā)生過哪些較大的氣象災害”引入“隴南主要氣象災害”這一學習內容。然后，引導學生閱讀有關隴南某次重大自然災害或防災減災成就的內容，師生共同歸納某種災害的危害、時空分布特點或防災減災成就及應對措施。最后，開展課堂探究，組織學生思考、討論。

3．實地參觀考察。在“隴南自然災害”校本課程實施過程中，我們充分發(fā)掘校外地理課程資源，帶領學生走進大自然，組織學生參觀成縣防震減災科普館，考察5?12地震后隴南農村的變化，與受災群眾及災害治理人員進行座談。學生通過參觀考察，親身感受到自然災害的危害，提高了學習這門課程的積極性和防災減災的意識。