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時(shí)間:2023-06-29 09:32:22
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所謂的綠化化學(xué)主要指的就是能夠?qū)Νh(huán)境不會(huì)造成污染,同時(shí)也能夠十分有利于保護(hù)環(huán)境的化學(xué)工程。簡(jiǎn)單的一點(diǎn)來(lái)說(shuō)主要是采用化學(xué)的技術(shù)以及方法來(lái)有效的減少或者是消除一些對(duì)于人類有害以及防治社會(huì)安全發(fā)展的不利的因素。綠色化學(xué)主要就是將污染從源頭進(jìn)行有效的消除,其中也包括了含有原子經(jīng)濟(jì)性以及高選擇性的一些反應(yīng),同時(shí)綠化化學(xué)能夠生產(chǎn)出來(lái)對(duì)于環(huán)境有利的一些材料,并且也能夠經(jīng)過(guò)回收廢物進(jìn)行循環(huán)利用的科學(xué)。
1.2關(guān)于新的分離技術(shù)
從廣義的角度來(lái)看,所謂的分離強(qiáng)化首先就是要對(duì)設(shè)備進(jìn)行不斷的強(qiáng)化,然而在對(duì)生產(chǎn)的工藝進(jìn)行強(qiáng)化,進(jìn)而從整體上來(lái)說(shuō)就是只要能夠?qū)⒃O(shè)備變小以及能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)變?yōu)榛瘜W(xué)的分離技術(shù)強(qiáng)化的結(jié)果。這樣做不僅僅能夠更好的有利于可持續(xù)發(fā)展的理念,同時(shí)也是化學(xué)分離技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。但是,傳統(tǒng)的化工分離技術(shù)主要是根據(jù)沸點(diǎn)的不同,把一些不同組成成分的物質(zhì)進(jìn)行分析,然而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及對(duì)于該項(xiàng)工作的不斷研究,進(jìn)而得出該項(xiàng)技術(shù)具有著十分廣闊的發(fā)展前景,但是在應(yīng)用的過(guò)程中還是存在著很多的問(wèn)題,主要是這項(xiàng)技術(shù)的研究對(duì)分子蒸餾的基礎(chǔ)理論研究相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較少,并且在理論方面也沒(méi)有能夠得到充分的說(shuō)明。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,分解技術(shù)也得到了不斷深入的研究,并且也取得了不錯(cuò)的效果,并且也漸漸的把信息技術(shù)引入到了分離技術(shù)的研究以及開(kāi)發(fā)當(dāng)中,進(jìn)而在對(duì)熱力學(xué)以及傳遞的性質(zhì)進(jìn)行的研究,對(duì)于分子模擬大大的提高了預(yù)測(cè)熱力學(xué)的平衡等,因此在進(jìn)行研究以及開(kāi)發(fā)的過(guò)程中對(duì)于分離技術(shù)具有著十分深遠(yuǎn)的意義。
2在熱傳導(dǎo)過(guò)程中的研究進(jìn)展以及方向
2.1關(guān)于微細(xì)尺度傳熱的研究
所謂的微細(xì)尺度主要是從空間尺度以及時(shí)間尺度微細(xì)的研究以及對(duì)傳熱學(xué)規(guī)律的研究,目前在傳熱學(xué)當(dāng)中已經(jīng)是成立了一個(gè)分支,并且其發(fā)展的前景也是十分的廣闊。在物體的特征尺寸要大于載體離子的平均尺寸的時(shí)候,就是連續(xù)的介質(zhì)便依然是成立的,然而因?yàn)槌叨仁俏⒓?xì)的,并且以前的假設(shè)影響因素也將會(huì)隨著發(fā)生著改變,進(jìn)而將會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)以及傳熱的規(guī)律出現(xiàn)一定程度的改變。當(dāng)前隨著納米以及微米的技術(shù)得到了不斷的發(fā)展,并且已經(jīng)是受到了人們十分廣泛的關(guān)注,在很多的領(lǐng)域當(dāng)中也都在是圍繞著微細(xì)尺度傳熱學(xué)進(jìn)行不斷的研究,并且已經(jīng)是在不少的領(lǐng)域當(dāng)中取得了不錯(cuò)的成果,比如在微型熱管以及高集成的電子設(shè)備當(dāng)中。
2.2關(guān)于強(qiáng)化傳熱過(guò)程中的研究
對(duì)于這項(xiàng)研究主要是從改進(jìn)換熱器的設(shè)備方面進(jìn)行入手的,其研究開(kāi)始的目的主要是為了能夠更好的提高傳熱的效率,同時(shí)也是為了能夠改進(jìn)設(shè)備的持續(xù)對(duì)外放熱,對(duì)于這項(xiàng)研究的改進(jìn)主要是包括了傳熱材料以及生產(chǎn)工藝的改進(jìn),同時(shí)將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)度優(yōu)化等內(nèi)容。
2.3關(guān)于傳熱的理論研究
在最近的幾年來(lái),該項(xiàng)工作的研究人員主要是在滴狀冷凝在生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,但是一直到目前也沒(méi)有能夠得到實(shí)現(xiàn)。其主要的問(wèn)題便是怎樣的獲得實(shí)現(xiàn)的滴狀冷凝,以及如何的是冷凝的表面壽命得到延長(zhǎng)。目前其主要的問(wèn)題就是如何改變冷凝界面的性質(zhì),以及怎樣才能夠?qū)⒗淠龖?yīng)用到工業(yè)當(dāng)中進(jìn)行傳染改造。在沸騰傳熱的過(guò)程中,其傳熱的方式不僅僅在機(jī)械以及石油化工行業(yè)當(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用,同時(shí)也在航天行業(yè)當(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。長(zhǎng)期以來(lái)人們也一直對(duì)于液體出現(xiàn)核態(tài)沸騰的主要原因進(jìn)行著不斷的研究。
為了保證土地工程行業(yè)精品工程順利實(shí)施,應(yīng)從以下幾方面考慮:首先,充分發(fā)揮集團(tuán)公司在施工、設(shè)備、資金等方面的優(yōu)勢(shì)[1];其次,不斷完善質(zhì)量管理機(jī)制,走質(zhì)量效益型發(fā)展之路;最后,不斷加大科研投入,以科技保質(zhì)量,以科技求發(fā)展[2~3]。近年來(lái),集團(tuán)公司把學(xué)術(shù)價(jià)值和企業(yè)價(jià)值統(tǒng)一起來(lái),把科研水平和行業(yè)發(fā)展結(jié)合起來(lái),充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)在提高工程質(zhì)量中的作用,走產(chǎn)學(xué)研的道路,以“項(xiàng)目+人才+平臺(tái)”的產(chǎn)學(xué)研合作模式,通過(guò)集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化再創(chuàng)新[4],不斷提升工程施工水平,解決土地工程建設(shè)中的實(shí)際問(wèn)題,促進(jìn)土地工程學(xué)科建設(shè)的發(fā)展和工程質(zhì)量的同步提高。
2.人才是創(chuàng)精品工程的關(guān)鍵
“功以才成,業(yè)由才廣”。工程科技人才是推進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用、促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化的主力軍[5],是創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富的重要資源,是智力與技術(shù)的載體,是效益與財(cái)富的加速器。一個(gè)企業(yè)只有擁有人才,重用人才,才能創(chuàng)造出精品工程,也才能使企業(yè)不斷向前發(fā)展。那么,如何擁有、培育、使用創(chuàng)建精品工程的人才呢?應(yīng)從以下三方面考慮[6]:第一是聚才。聚才是基礎(chǔ),只有基礎(chǔ)牢了,才能為人才搭設(shè)成長(zhǎng)的舞臺(tái),通過(guò)多種途徑,大膽地招賢納士,按照德才兼?zhèn)涞臉?biāo)準(zhǔn),本著“唯才是用,選賢薦能”的原則,廣泛地吸引各類工程技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理等方面的人才。第二是育才。育才是用才的前提,是企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的根本方針。把理論聯(lián)系實(shí)際作為培養(yǎng)青年人才的基本原則,可以將新員工安排到工程一線,使他們?cè)趯?shí)踐中增長(zhǎng)才干。第三是用才。用才是創(chuàng)精品工程的關(guān)鍵一環(huán)。首先,為各方面人才提供展示自己才能的平臺(tái),對(duì)干部的選用堅(jiān)持量才授用的原則,堅(jiān)決打破論資排輩、求全責(zé)備的傳統(tǒng)做法。其次,從各方面關(guān)心愛(ài)護(hù)人才,在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)上,讓他們有很大的自,對(duì)做出成績(jī)、取得成果、解決了重大科技問(wèn)題的技術(shù)人員給予精神和物質(zhì)量方面的獎(jiǎng)勵(lì)。
3.施工新科學(xué)技術(shù)是創(chuàng)精品工程中的手段
新科學(xué)技術(shù)應(yīng)用是一項(xiàng)綜合性的整體工作,在實(shí)際中應(yīng)用并不是一件容易的事,尤其每個(gè)工程的具體情況存在差異,施工企業(yè)的施工水平也不一樣。這就要求在營(yíng)造過(guò)程中必然要結(jié)合自身情況和工程特點(diǎn),從材料、工藝到具體安裝施工都需要進(jìn)一步完善配套,更需要嚴(yán)格把關(guān),特別是在工期緊、材料短缺、生產(chǎn)設(shè)備條件受限制的情況下很容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。因此,必須要有一套行之有效的管理體制和制度,保證應(yīng)用過(guò)程不走樣,保證新技術(shù)的先進(jìn)性和取得預(yù)期成果。因此,建議應(yīng)做好以下幾方面工作:
(1)集中一段時(shí)間重點(diǎn)推廣應(yīng)用一批技術(shù)上成熟、量大面廣,對(duì)改變行業(yè)面貌有重大影響的新技術(shù)、新產(chǎn)品。
(2)充分發(fā)揮示范工程的帶動(dòng)作用,促進(jìn)土地工程行業(yè)整體技術(shù)進(jìn)步。試點(diǎn)引路、示范推動(dòng)是現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)條件下加強(qiáng)新技術(shù)推廣和成果轉(zhuǎn)化的有效形式。
(3)為做好新技術(shù)推廣工作,施工企業(yè)要根據(jù)自身的情況,結(jié)合工程的特點(diǎn),加強(qiáng)施工人員的技術(shù)培洲工作,認(rèn)真編制好施工組織沒(méi)計(jì),把實(shí)施新技術(shù)落實(shí)到技術(shù)方案和控制措施上。
根據(jù)《河北省醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)醫(yī)學(xué)裝備管理實(shí)施辦法》第2章第8條“醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員與床位的配比不少于1:200”的規(guī)定,6家三甲級(jí)醫(yī)院共有床位15000張,應(yīng)配備醫(yī)工人員75名,實(shí)有32名,只占規(guī)定人數(shù)42.7%。其中人員最短缺的醫(yī)院醫(yī)工人員只有2名,僅占規(guī)定人數(shù)的16%。人員的短缺使分工不細(xì),常常一個(gè)人負(fù)責(zé)多方面的工作,只能在繁重的工作中,疲于應(yīng)付,沒(méi)有時(shí)間去鉆研新業(yè)務(wù),學(xué)習(xí)新知識(shí)。因此,技術(shù)含量較低,只能維修一些小設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)備,工作效率不高。
(2)專業(yè)人員少,職稱普遍不高。
在32名醫(yī)工人員中,有高級(jí)職稱的僅6人,占總?cè)藬?shù)的18.7%;醫(yī)學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)的有18人,占總?cè)藬?shù)的56%,其他的都是從后勤部門(mén)調(diào)配過(guò)來(lái)的或者是部隊(duì)復(fù)員轉(zhuǎn)業(yè)人員,當(dāng)中也包括沒(méi)有任何學(xué)歷的電工、機(jī)修工等。這些人員雖能掌握某一方面、某一專業(yè)的實(shí)踐知識(shí),但因缺乏必要的基礎(chǔ)理論,缺少跟蹤先進(jìn)醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的潛能,致使技術(shù)單一,發(fā)展后勁不足,難以具備維修大型儀器設(shè)備所需要的技術(shù)能力。
(3)從業(yè)人員年齡老化,結(jié)構(gòu)不合理。
在32名從業(yè)人員中,年齡<35歲的,僅有7人,占總?cè)藬?shù)的21.8%。容易出現(xiàn)人才斷檔現(xiàn)象。
(4)維修手段落后,設(shè)施不完善。
由于醫(yī)院長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)醫(yī)學(xué)工程技術(shù)不重視,致使技術(shù)手段落后,設(shè)備陳舊?,F(xiàn)在大多數(shù)醫(yī)院給醫(yī)學(xué)工程技術(shù)部門(mén)配備的工具非常簡(jiǎn)陋,基本上是鉗子、螺絲刀加萬(wàn)用表,在維修過(guò)程中多數(shù)是憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷故障所在。隨著醫(yī)療設(shè)備的集成化、模塊化、計(jì)算機(jī)程度越來(lái)越高,很多設(shè)備使用了大規(guī)模集成電路、貼片元件、多層電路板等元器件,單靠這樣的維修設(shè)備和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)已遠(yuǎn)不能適應(yīng)實(shí)際需要了。三甲級(jí)醫(yī)院的情況已不容樂(lè)觀,其他醫(yī)院的情況更糟。綜上所述,石家莊地區(qū)醫(yī)院的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人力資源短缺,技術(shù)水平低,不能有效地保證醫(yī)療設(shè)備的安全運(yùn)行。
2形成現(xiàn)狀的原因
(1)醫(yī)院對(duì)醫(yī)學(xué)工程技術(shù)工作重視程度不夠。
大多數(shù)醫(yī)院“重采購(gòu),輕醫(yī)工”,領(lǐng)導(dǎo)層往往把提高經(jīng)濟(jì)效益作為主要目標(biāo),認(rèn)為采購(gòu)管理人員能夠帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)收益,可以給醫(yī)院節(jié)約大量資金,而醫(yī)學(xué)工程技術(shù)工作既需要人力,又需要財(cái)力,工作成效還不明顯,還不如請(qǐng)廠家或第三方維修更方便快捷。因此,常把其當(dāng)做后勤班組來(lái)管理,對(duì)醫(yī)工人員的培養(yǎng)、使用、晉升、工資待遇等方面都不夠重視,使醫(yī)工人員產(chǎn)生了強(qiáng)烈的不平等感。另外,醫(yī)院也沒(méi)有很好的激勵(lì)機(jī)制,干多干少一個(gè)樣,干好干壞一個(gè)樣,嚴(yán)重挫傷了醫(yī)工人員的積極性。
(2)優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人才流失嚴(yán)重。
目前醫(yī)學(xué)裝備市場(chǎng)發(fā)展迅速,醫(yī)療器械公司(含醫(yī)療器械維修公司)如雨后春筍般地冒了出來(lái),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),石家莊市每年新增此類公司達(dá)200家之多,因此,需要大量的專業(yè)人才。他們可以提供更為優(yōu)厚的條件,比如高出醫(yī)院幾倍的薪酬,提供更多學(xué)習(xí)、進(jìn)修甚至出國(guó)深造的良好機(jī)會(huì)等。醫(yī)院內(nèi)外待遇的強(qiáng)烈反差,造成了醫(yī)院很多優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人才的流失。
(3)醫(yī)學(xué)工程市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。
隨著醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的白熱化,各生產(chǎn)廠家對(duì)售后工作的重視程度越來(lái)越高,再加上眾多第三方維修公司的加入,使醫(yī)學(xué)工程市場(chǎng)逐漸規(guī)范和成熟,他們有高素質(zhì)的維修隊(duì)伍、完善的工作制度、合理的獎(jiǎng)懲機(jī)制、維修響應(yīng)時(shí)間快、維修價(jià)格也趨于合理。而醫(yī)院的很多醫(yī)工人員沒(méi)有危機(jī)意識(shí),缺乏學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技術(shù)的動(dòng)力和精神,工作懈怠、服務(wù)態(tài)度差、技術(shù)水平低。因此,很多醫(yī)院寧愿選擇廠家或第三方維修公司,也不愿意多增加醫(yī)工人員。
3對(duì)策
(1)醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)要高度重視醫(yī)學(xué)工程技術(shù)工作。
醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到,很多醫(yī)療設(shè)備雖然都能使用,但是否符合國(guó)家規(guī)定的使用標(biāo)準(zhǔn),它的參數(shù)、功能等是否符合要求,僅僅靠出了故障找廠家或第三方公司維修,是解決不了所有問(wèn)題的,要想徹底解決只能靠醫(yī)院自己的醫(yī)工隊(duì)伍。因此,醫(yī)工人員理應(yīng)成為醫(yī)院建設(shè)中一支不容忽視的技術(shù)生力軍。醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)要重視部門(mén)建設(shè)、學(xué)科的發(fā)展和人員的培養(yǎng),盡快改變醫(yī)學(xué)工程技術(shù)落后的局面。要改變目前的局面,醫(yī)院應(yīng)該做好以下幾點(diǎn)工作:①配備足額的專業(yè)人員,使他們可以細(xì)化分工,實(shí)施精細(xì)化管理。在配備人員時(shí),要盡量選擇高學(xué)歷、高能力的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)專業(yè)人員,同時(shí)要注重人員梯隊(duì)建設(shè)和培養(yǎng),不可急于求成;②加大資金投入,配備先進(jìn)的維修設(shè)備和質(zhì)控設(shè)備。要學(xué)會(huì)用質(zhì)量控制設(shè)備檢測(cè)日常使用的醫(yī)療設(shè)備參數(shù)、功能等是否符合規(guī)定的要求;③重視醫(yī)工人員的繼續(xù)教育和再培訓(xùn)。醫(yī)院應(yīng)將醫(yī)學(xué)工程技術(shù)做為一門(mén)專業(yè)學(xué)科來(lái)發(fā)展,使其享有同臨床醫(yī)技科室一樣的地位,在教育和培訓(xùn)方面與醫(yī)護(hù)人員一視同仁,給他們提供足夠的學(xué)習(xí)、進(jìn)修和參加各種專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)機(jī)會(huì),以提高醫(yī)工人員的技術(shù)水平和管理水平;④提高待遇,建立健全激勵(lì)機(jī)制。醫(yī)工人員服務(wù)于臨床,要求隨叫隨到并且快速準(zhǔn)確地解決問(wèn)題,技術(shù)含量高、工作壓力大,醫(yī)院應(yīng)該提高他們的收入,并在職稱晉升、人才使用與培養(yǎng)等方面予以照顧。同時(shí)通過(guò)崗位職責(zé)、勞動(dòng)績(jī)效、勞動(dòng)態(tài)度、技能等指標(biāo)對(duì)他們進(jìn)行動(dòng)態(tài)考核,并與待遇掛鉤,以加強(qiáng)工作責(zé)任心,充分調(diào)動(dòng)工作積極性。
1.選擇案例。
教師在上課前要精心選擇與本節(jié)課知識(shí)相關(guān)的案例,選取案例時(shí)還要考慮其目的性、趣味性、代表性、真實(shí)性和實(shí)用性,由案例引出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生理解案例。
2.分析案例。
在引導(dǎo)學(xué)生理解案例的基礎(chǔ)上,老師要提出一些有針對(duì)性的問(wèn)題來(lái)引發(fā)學(xué)生去思考,還要注意引導(dǎo)學(xué)生的思路,讓學(xué)生按照老師的想法去思考。
3.解決案例。
和學(xué)生討論討論,并引導(dǎo)學(xué)生歸納出解決問(wèn)題的思路和方法,然后建立數(shù)學(xué)模型并求解,得到問(wèn)題的答案。
4.歸納推廣案例。
在完成前面一個(gè)案例之后,老師再列舉一些類似的案例,分析這些案例解決的思想方法,通過(guò)案例之間的對(duì)比找到其共性,老師歸納知識(shí)點(diǎn)并要求學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)概念和方法解決其他的相關(guān)類似案例。工程數(shù)學(xué)的教學(xué),是要讓學(xué)生更多地了解數(shù)學(xué)知識(shí)在其專業(yè)課和實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中重要的是選擇好案例,老師在教學(xué)案例的選取時(shí)要結(jié)合實(shí)際,盡可能貼近專業(yè)。例如:在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,用微積分的理論和方法建立模型,用高等數(shù)學(xué)的語(yǔ)言解釋發(fā)生在我們周?chē)囊恍┤粘,F(xiàn)象成因,我們可以選取如下實(shí)際案例:核軍備競(jìng)賽,影子為什么那么長(zhǎng),易拉罐的形狀,資源的合理開(kāi)發(fā)與利用,蛛網(wǎng)問(wèn)題等;線性代數(shù)的教學(xué)過(guò)程中可以舉的實(shí)際案例有:小行星的軌道問(wèn)題,受教育程度的依賴性,快樂(lè)的假期旅游,基因的距離等。概率統(tǒng)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中可以舉求職面試問(wèn)題、配對(duì)問(wèn)題、人壽保險(xiǎn)問(wèn)題等。這樣不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,也使學(xué)生更了解了學(xué)習(xí)工程數(shù)學(xué)的重要性和其在實(shí)際生活的應(yīng)用,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在科研和生活中的應(yīng)用,這樣更能激發(fā)學(xué)生利用數(shù)學(xué)思想和原理解決實(shí)際問(wèn)題的潛力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
二、案例教學(xué)法在工程數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)施
在案例選取時(shí),老師可以根據(jù)每節(jié)課理論知識(shí)的內(nèi)容特點(diǎn)及學(xué)生所學(xué)專業(yè),選擇專業(yè)案例或貼近日常生活有趣味性的案例。例如:在講授第二個(gè)重要極限的時(shí)候可以舉金融中的復(fù)利、連續(xù)復(fù)利與貼現(xiàn)的例子,講授矩陣的性質(zhì)的時(shí)候可以舉不同城市之間的交通問(wèn)題的例子,講授全概率公式的時(shí)候可以舉敏感性調(diào)查問(wèn)題的例子等。以下以“金融中概率問(wèn)題”為例介紹工程數(shù)學(xué)中案例教學(xué)的使用。
1.選擇案例。
在現(xiàn)代信息膨脹的時(shí)代,不確定的信息隨時(shí)存在,不確定的事件隨時(shí)發(fā)生,而在股票行業(yè),股票信息更是瞬息萬(wàn)變。為了判定這些不確定信息在某一動(dòng)態(tài)區(qū)間是否完全一致或者近似一致,從而提供一種最優(yōu)的股票組合排序策略。我們?cè)?ldquo;概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”的教學(xué)中,講到相關(guān)系數(shù)的時(shí)候可以舉在股票中的運(yùn)用。
2.分析案例。
股票組合投資是對(duì)股票投資風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的主要方法,其中對(duì)各種股票組合投資策略的優(yōu)劣評(píng)價(jià)是其關(guān)鍵?,F(xiàn)對(duì)二級(jí)市場(chǎng)上同一行業(yè)內(nèi)的不同股票進(jìn)行投資價(jià)值分析是一個(gè)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題。利用“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”中相關(guān)系數(shù)可以對(duì)股票組合進(jìn)行相關(guān)性分析。
3.解決案例。
利用相關(guān)性,經(jīng)過(guò)對(duì)于股票投資選擇策略的分析,我們可以得到投資方向和大多數(shù)股民的投資意愿。即得出清楚的分類:關(guān)于哪些股票適合投資,哪些股票較適合投資,哪些股票較不適合投資,哪些股票不適合投資等。但是這些結(jié)論都只是理論的結(jié)果,它還需要經(jīng)受現(xiàn)實(shí)的檢驗(yàn)。
4.歸納推廣案例。
給學(xué)生講解利用Vague加權(quán)相似度量?jī)?yōu)化模型求解指標(biāo)偏好權(quán)系數(shù)的方法;并通過(guò)實(shí)例對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)得到股票的最優(yōu)選擇策略,并與相關(guān)性分析得到的結(jié)果進(jìn)行比較。在此基礎(chǔ)上,要求學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí),把本節(jié)課所學(xué)的方法應(yīng)用到期權(quán)、債券、期貨等其他衍生品當(dāng)中。課后可以給學(xué)生留些相關(guān)的思考題如:利用本節(jié)所講的知識(shí)讓學(xué)生在其他金融衍生品中實(shí)踐。通過(guò)前面的案例,我們給出了案例教學(xué)法在工程數(shù)學(xué)課程中的應(yīng)用的一個(gè)具體應(yīng)用,通過(guò)這個(gè)案例給出了案例教學(xué)的一般步驟和教學(xué)中需要注意的問(wèn)題。我們?cè)谌粘=虒W(xué)中,運(yùn)用貼近生活的案例教學(xué)增加了教學(xué)的趣味性,毫無(wú)疑問(wèn)這更調(diào)動(dòng)了學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)積極性。在案例教學(xué)的實(shí)施中,要注意案例教學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,師生之間要有共同的合作活動(dòng),要不斷地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。老師的指導(dǎo)一定要有目的、有計(jì)劃、有組織,這樣學(xué)生才能更系統(tǒng)地掌握該課題所講的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,從而發(fā)展為能力,并形成自己的東西。我們學(xué)校是一所應(yīng)用性的大學(xué),在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中,我們學(xué)校比較注重培養(yǎng)的是學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。我們學(xué)校已經(jīng)長(zhǎng)期堅(jiān)持把案例教學(xué)在課堂中應(yīng)用,通過(guò)在課堂上所設(shè)計(jì)的一些案例教學(xué)的使用,我們總結(jié)了如下幾點(diǎn)建議:(1)老師在進(jìn)行案例選擇時(shí),應(yīng)準(zhǔn)備與實(shí)際生活比較密切的案例,這樣可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣;(2)在進(jìn)行案例教學(xué)時(shí),教師先介紹案例,使學(xué)生能夠?qū)?wèn)題有充分的理解。再講理論,盡量把相關(guān)知識(shí)給學(xué)生復(fù)習(xí)一下,或者將二者技巧性地結(jié)合起來(lái);(3)在采取互動(dòng)方式進(jìn)行案例教學(xué)時(shí),老師應(yīng)多鼓勵(lì)學(xué)生參加,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性;(4)在案例的討論中,可以分小組討論,要注意師生互動(dòng)、幻燈片放映等過(guò)程穿插著的形式進(jìn)行案例教學(xué),這樣學(xué)生不會(huì)視覺(jué)疲勞。
1.2課外拓展鑒于課堂教學(xué)的局限性,高職院校應(yīng)大力提高藝術(shù)教育現(xiàn)代化水平,促進(jìn)藝術(shù)教育與信息技術(shù)的有效整合:第一,網(wǎng)站建設(shè)。開(kāi)發(fā)專門(mén)的公共藝術(shù)校園網(wǎng)站,設(shè)置政策文件、藝術(shù)風(fēng)采、藝術(shù)知識(shí)、資源下載、藝術(shù)沙龍等板塊。讓學(xué)生充分了解校內(nèi)外藝術(shù)信息,學(xué)習(xí)先進(jìn)的藝術(shù)理論知識(shí),并通過(guò)留言板塊建立學(xué)生與教師的互動(dòng)群,及時(shí)幫助學(xué)生答疑解惑,交流學(xué)習(xí)心得。第二,微課建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和移動(dòng)終端設(shè)備的日益普及,微課程作為一種新型教學(xué)資源應(yīng)運(yùn)而生。其以流媒體形式展示了圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng),短小精悍、活潑新穎的特點(diǎn)使學(xué)習(xí)者可以達(dá)到自我學(xué)習(xí)的最佳效果。藝術(shù)實(shí)踐活動(dòng)不能僅依靠有限的課堂時(shí)間,也需要課內(nèi)外的緊密結(jié)合,使實(shí)踐與理論相對(duì)接,做到學(xué)以致用。藝術(shù)社團(tuán)是藝術(shù)教育中培養(yǎng)學(xué)生特長(zhǎng)、發(fā)展學(xué)生個(gè)性的有效組織,同時(shí)也是帶動(dòng)其他學(xué)生參加藝術(shù)訓(xùn)練的主力。教師要引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生積極參與藝術(shù)社團(tuán)活動(dòng),對(duì)于在藝術(shù)社團(tuán)中有突出貢獻(xiàn)者可以在三好學(xué)生及各類獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定中獲得優(yōu)先推薦。此外,豐富多彩的校園文化活動(dòng)也是開(kāi)展藝術(shù)教育的重要手段。
2構(gòu)建評(píng)價(jià)體系,完善管理制度
藝術(shù)教育的評(píng)價(jià)和管理制度是學(xué)校藝術(shù)教育的保障。課程評(píng)價(jià)有狹義和廣義之分。狹義的是指對(duì)課程過(guò)程的評(píng)價(jià)。廣義的是以課程評(píng)價(jià)來(lái)分析教學(xué)的有效性、學(xué)習(xí)環(huán)境、課程合理性、學(xué)生取得的進(jìn)步以及教學(xué)成果等內(nèi)容,涵蓋課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、課程需要評(píng)價(jià)、教材教學(xué)成果評(píng)價(jià)、課程教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)、學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)等方面。由于公共藝術(shù)課程有理論與實(shí)踐、課內(nèi)與課外幾方面的教學(xué)工作,這種特定的教學(xué)形式就需要學(xué)校加強(qiáng)管理,采取自我評(píng)價(jià)、師生互評(píng)、督導(dǎo)部門(mén)評(píng)價(jià)等多元化評(píng)價(jià)模式。以教師的職業(yè)技能水平、課堂教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)反饋情況、教學(xué)思路創(chuàng)新等方面為基本依據(jù),同時(shí)結(jié)合學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的掌握程度、審美能力和創(chuàng)新能力的提高水平,通過(guò)綜合角度考核公共藝術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。
3外引內(nèi)培,建立高素質(zhì)師資團(tuán)隊(duì)
建立一支高素質(zhì)的公共藝術(shù)師資團(tuán)隊(duì)是藝術(shù)教育內(nèi)涵建設(shè)的核心。當(dāng)前高職院校公共藝術(shù)師資隊(duì)伍存在數(shù)量不足、結(jié)構(gòu)分布不合理、教師待遇不高等問(wèn)題,一定程度上影響和制約著高等教育的發(fā)展和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此,各院校要按照省教育廳要求配備足額的專職公共藝術(shù)教師,并充分利用校外資源,聘請(qǐng)社會(huì)藝術(shù)團(tuán)體和外校藝術(shù)專家到學(xué)校開(kāi)設(shè)講座,形成公共藝術(shù)課程專任教師、校內(nèi)兼課教師和校外兼職教師“三位一體”的師資隊(duì)伍。高職院校的公共藝術(shù)課程從傳統(tǒng)教育向創(chuàng)新教育發(fā)展,必然要依托于科研工作,在科研中完善教學(xué),使教學(xué)和科研共融共進(jìn)、互補(bǔ)發(fā)展。因此,學(xué)校要積極動(dòng)員和組織專兼職教師開(kāi)展公共藝術(shù)課教學(xué)科研工作,積極撰寫(xiě)論文、申報(bào)課題,并將科研成果迅速轉(zhuǎn)化成推進(jìn)公共藝術(shù)課教學(xué)動(dòng)力,及時(shí)解決教學(xué)工作存在的問(wèn)題,結(jié)合學(xué)院實(shí)際,凸現(xiàn)辦學(xué)特色。
二、移動(dòng)教學(xué)在建筑工程技術(shù)專業(yè)的建設(shè)
移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種技術(shù)特征鮮明的學(xué)習(xí)方式和技術(shù)。其中,無(wú)線通信技術(shù)是解決移動(dòng)學(xué)習(xí)通信的要素;軟件技術(shù)是保證移動(dòng)學(xué)習(xí)能夠進(jìn)行的必要條件;建模工具的正確選擇為移動(dòng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基于以上條件,以建筑工程技術(shù)專業(yè)中“建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)”課程為 例,筆者主要構(gòu)建在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下微信平臺(tái)與網(wǎng)盤(pán)相結(jié)合的移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。系統(tǒng)功能模塊主要有教師與學(xué)生功能模塊、提醒與討論空間模塊、資料下載模塊。
1.教師與學(xué)生功能模塊。
此模塊主要實(shí)現(xiàn)方式為微信公眾平臺(tái),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化、公開(kāi)化、形式多樣化、自動(dòng)回復(fù)化特點(diǎn)。動(dòng)態(tài)化表現(xiàn)為每天可1-5條或更多信息,其內(nèi)容可涉及教學(xué)各個(gè)方面,并且每天更新,實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài),例如,“建筑工程常規(guī)做法及估算價(jià)格”,“如何做好公路工程計(jì)量”,“造價(jià)算量順口溜”等。公開(kāi)化表現(xiàn)為其展現(xiàn)的內(nèi)容不僅可以是在校學(xué)生,社會(huì)上任何人如果想對(duì)此方向?qū)W習(xí),只要加入“關(guān)注”即可接收信息,方便易懂。形式多樣化表現(xiàn)為其內(nèi)容形式可以以文字形式表示,也可以其他更具直觀性的方式,如圖片、視頻等。自動(dòng)回復(fù)化表現(xiàn)在學(xué)生(或讀者)可以回復(fù)提示文字或數(shù)字,系統(tǒng)自動(dòng)回復(fù)已設(shè)定好的內(nèi)容解答。例如“回復(fù)數(shù)字1,查看習(xí)題1答案”,回復(fù)后即會(huì)出現(xiàn)答案或答案的鏈接網(wǎng)址?;谝陨蟽?yōu)點(diǎn),可完全實(shí)現(xiàn)知識(shí)的表達(dá)與學(xué)習(xí),但它還有一些缺點(diǎn)與不足。微信公眾平臺(tái)上的新信息沒(méi)有聲音提醒功能,如果有新信息時(shí)怎樣提醒?如果學(xué)生有系統(tǒng)自動(dòng)回復(fù)以外的問(wèn)題怎樣解答?如果要展現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容過(guò)大,而在公眾平臺(tái)上無(wú)法上傳時(shí)怎么辦?針對(duì)以上問(wèn)題筆者提出討論空間和資料下載兩大模塊。
2.提醒與討論空間模塊。
新信息的提醒功能及學(xué)生有疑問(wèn)需要教師解答或?qū)W生間的討論功能,都可以通過(guò)此模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體表現(xiàn)為在微信中建立微信群,由群主(或管理員)維持秩序,并將公眾平臺(tái)的信息和信息提醒同時(shí);對(duì)群討論問(wèn)題可有針對(duì)性地進(jìn)行。討論形式亦可多樣化,如文字、語(yǔ)音、圖片、視頻等。
3.資料下載模塊。
當(dāng)資料過(guò)大在公眾平臺(tái)上無(wú)法上傳時(shí),課程內(nèi)容的各類學(xué)習(xí)資源,可以通過(guò)多種移動(dòng)學(xué)習(xí)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在該模塊中,學(xué)生可以通過(guò)兩種方式和系統(tǒng)進(jìn)行交互。一種是通過(guò)移動(dòng)終端進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí),一種是通過(guò)連接互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)或筆記本等進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。例如,建筑工程技術(shù)課程的核心內(nèi)容、最新規(guī)范等,我們將提供文檔、PDF文件、課程錄音、課程錄像等多種媒體格式、適合多種移動(dòng)終端的學(xué)習(xí)資源,滿足學(xué)習(xí)者不同的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)習(xí)慣。可以在微信公眾平臺(tái)上給出鏈接,學(xué)習(xí)者通過(guò)鏈接下載到自己的移動(dòng)終端上,手機(jī)、電腦、iPad等均可,當(dāng)他們?cè)诮淌彝饷?、公共汽?chē)等地方時(shí),都可以通過(guò)移動(dòng)終端來(lái)瀏覽這些教學(xué)文檔、圖片序列、音視頻教程等,充分享受移動(dòng)學(xué)習(xí)的便捷與方便,而且不需要承擔(dān)高昂的移動(dòng)通信費(fèi)用。
三、應(yīng)用結(jié)果
按計(jì)劃在建筑工程技術(shù)學(xué)院2012級(jí)學(xué)生教學(xué)中開(kāi)展教學(xué),覆蓋學(xué)生100人以上。項(xiàng)目最終研究成果,對(duì)移動(dòng)教學(xué)的應(yīng)用和開(kāi)展,具有一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。
1.實(shí)施前
學(xué)生對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)了解很少,但他們?cè)敢鈪⑴c這種學(xué)習(xí)方式。
2.在整個(gè)實(shí)施過(guò)程中
學(xué)生更多喜歡的移動(dòng)學(xué)習(xí)途徑是通過(guò)下載學(xué)習(xí)文檔到手機(jī)、電腦上進(jìn)行學(xué)習(xí),而且音/視頻資源、圖片更受歡迎。
3.實(shí)施后
學(xué)生對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果普遍認(rèn)可,大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為移動(dòng)學(xué)習(xí)是課堂教學(xué)有益的補(bǔ)充,87%的學(xué)生認(rèn)為移動(dòng)學(xué)習(xí)幫助他們獲得了更好的成績(jī)。其原因主要有以下三個(gè)方面:一是學(xué)習(xí)者對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)還是很好奇,對(duì)其形式的追求要高于內(nèi)涵,因此,移動(dòng)學(xué)習(xí)方式更好地激發(fā)了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的積極性。二是學(xué)生可以通過(guò)微信公眾獲得更加豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容,可以獲得課堂以外的知識(shí)更加深刻地理解課程知識(shí)。三是學(xué)生在群內(nèi)討論非常積極,可利用閑散時(shí)間,隨時(shí)隨地,隨需學(xué)習(xí),受到學(xué)生的普遍歡迎。
《電工技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)秉持“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的素質(zhì)教育理念,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,改變傳統(tǒng)教學(xué)中教師的“中心”地位;激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位;緊扣“崗位為導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)目標(biāo),“高等職業(yè)教育實(shí)質(zhì)上就是‘就業(yè)教育’”。[2]課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)定要緊扣學(xué)生的就業(yè)崗位特點(diǎn)與崗位需求,以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用技能為本位,重在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)為基本核心,滿足崗位對(duì)高職多層次人才的需求,構(gòu)建理論與實(shí)踐為一體的教學(xué)模式。
(二)《電工技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)思路
課程教學(xué)模式研究將在設(shè)計(jì)理念的引導(dǎo)下,改革《電工技術(shù)應(yīng)用》課程體系,重點(diǎn)調(diào)整理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的比例,打破目前重視理論教學(xué)、淡化實(shí)訓(xùn)教學(xué)的教學(xué)模式;根據(jù)“崗位為導(dǎo)向”的目標(biāo)設(shè)計(jì)理念,調(diào)整與優(yōu)化《電工技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容,使課程教學(xué)緊緊圍繞學(xué)生的就業(yè)需求;改革教學(xué)方法,通用校企結(jié)合、案例分析、項(xiàng)目推進(jìn)、任務(wù)引領(lǐng)等教學(xué)方法,充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)地位與學(xué)生的主體地位,構(gòu)建理論與實(shí)踐一體化教學(xué)模式。
二、高職院?!峨姽ぜ夹g(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)模式實(shí)施
(一)重構(gòu)《電工技術(shù)應(yīng)用》課程體系
《電工技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)模式實(shí)施首先要調(diào)整課程體系,根據(jù)理論課與實(shí)踐課的關(guān)系,調(diào)整理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)的比例?!耙虼巳绾渭訌?qiáng)實(shí)踐教學(xué)便成為高職教育的關(guān)鍵,而如何處理理論課與實(shí)踐課的關(guān)系,則是解決理論先導(dǎo)與觀念更新的前提”。[3]理論教學(xué)要夯實(shí)基礎(chǔ)理論,著重提升應(yīng)用理論教學(xué)與新理論教學(xué);實(shí)訓(xùn)教學(xué)主要突出應(yīng)用技能培養(yǎng),突出崗位能力培養(yǎng)目標(biāo)。目前,高職院?!峨姽ぜ夹g(shù)應(yīng)用》課程理論教學(xué)主要存在兩個(gè)問(wèn)題,一是理論教學(xué)所占課程教學(xué)比例過(guò)大,嚴(yán)重制約了實(shí)訓(xùn)教學(xué);一是理論教學(xué)難度過(guò)大,嚴(yán)重脫離應(yīng)用實(shí)踐,不能有效引導(dǎo)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。為此我們要調(diào)整高職院?!峨姽ぜ夹g(shù)應(yīng)用》課程理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)比例,形成理論與實(shí)踐互相促進(jìn)的課程教學(xué)體系。1.調(diào)整理論與實(shí)訓(xùn)教學(xué)比例。理論教學(xué)是開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)的基礎(chǔ),是不容忽視的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。但每一門(mén)課程理論的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)以“應(yīng)用”為最終目的,否則理論教學(xué)就成了一句空話。目前高職院?!峨姽ぜ夹g(shù)應(yīng)用》課程理論教學(xué)過(guò)于深入,一味強(qiáng)調(diào)理論教學(xué),理論教學(xué)過(guò)深過(guò)難。這種現(xiàn)象使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣,學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性,而且高職院校培養(yǎng)出來(lái)的人才成為高理論、低能力的“無(wú)用人才”,嚴(yán)重脫離了市場(chǎng)需要。高職院校要調(diào)整《電工技術(shù)應(yīng)用》課程體系,適當(dāng)?shù)乜s減電子技術(shù)應(yīng)用理論教學(xué),提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)所占比例,尤其要提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)效性。2.以理論支撐實(shí)訓(xùn)教學(xué)。目前高職院校電子技術(shù)應(yīng)用理論教學(xué)采用單線教學(xué)方法,理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)各自一條線,不能互相融合、互相促進(jìn)。這種將理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)相隔離的教學(xué)體系,使電子技術(shù)理論與實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫離,制約了學(xué)生利用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力。為此,我們要將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來(lái),構(gòu)建理論實(shí)訓(xùn)一體化課程體系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位,使學(xué)生“在學(xué)中做,做中學(xué)”。理論教學(xué)要密切聯(lián)系實(shí)訓(xùn)教學(xué),形成“理論服務(wù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)促進(jìn)理論提升”的教學(xué)體系,使學(xué)生既能牢固掌握理論知識(shí),也能靈活地運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,且在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中促進(jìn)理論的理解與把握。
(二)優(yōu)化調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容
高職院?!峨姽ぜ夹g(shù)應(yīng)用》課程實(shí)施必須要加強(qiáng)市場(chǎng)調(diào)研,了解現(xiàn)階段電子技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)電工技術(shù)應(yīng)用人才的需求現(xiàn)狀,在充分分析市場(chǎng)需求現(xiàn)狀基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)宏觀分析,把握電工技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)人才需求形勢(shì)。根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整與優(yōu)化課程教學(xué)目標(biāo),使課程教學(xué)與學(xué)生崗位需求相結(jié)合,尤其要根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整與優(yōu)化理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的權(quán)重。理論教學(xué)的內(nèi)容始終要圍繞“實(shí)訓(xùn)”教學(xué)展開(kāi)設(shè)計(jì),遵循基礎(chǔ)性與適度性原則?;A(chǔ)性原則就是在設(shè)計(jì)理論教學(xué)內(nèi)容時(shí)要凸顯“基礎(chǔ)理論”,如基本概念、基本原理等,這些理論教學(xué)的內(nèi)容是學(xué)生“必需”要掌握的基礎(chǔ)理論,是開(kāi)展其他理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)的基礎(chǔ)與前提。適度性原則。目前高職院校《電工技術(shù)應(yīng)用》課程理論教學(xué)不能切合高職院校人才培養(yǎng)的特點(diǎn),過(guò)于追求理論的高度與深度。殊不知高職院校教學(xué)直接面向市場(chǎng),面向企業(yè)。因此高職院校人才培養(yǎng)要注重實(shí)踐應(yīng)用型人才培養(yǎng)。理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)要適度,理論教學(xué)的內(nèi)容“夠用”就行,能夠滿足學(xué)生的實(shí)際需求,并且具有一定的前瞻性。實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)要以“崗位”為導(dǎo)向,尋找理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的銜接點(diǎn)、切合點(diǎn),將理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái),兩者相互滲透,相互促進(jìn),提升學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容一體化。
(三)豐富教學(xué)方法
目前《電工技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)方法較為單一,理論教學(xué)以課堂講授為主,實(shí)踐教學(xué)主要通過(guò)“工學(xué)交替”。這種程式化教學(xué)嚴(yán)重制約了《電工技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)進(jìn)一步提升。因此高職院校《電工技術(shù)應(yīng)用》課程要不斷創(chuàng)新教學(xué)模式,在傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上不斷豐富教學(xué)方法,綜合運(yùn)用校企結(jié)合、案例分析、項(xiàng)目推進(jìn)、任務(wù)引領(lǐng)等多種教學(xué)方法。1.校企結(jié)合?!案呗毥逃写嬖谛畔⒉粫?、教學(xué)內(nèi)容滯后、專業(yè)布局不合理、人才定位不準(zhǔn)確等問(wèn)題,這都與校企之間缺乏緊密的聯(lián)系和溝通有著直接關(guān)系”。[4]目前高職院校與企業(yè)的結(jié)合主要體現(xiàn)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)上,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)在理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)上的全面結(jié)合。因此高職院?!峨姽ぜ夹g(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)要嘗試探求校企結(jié)合的新路徑,真正實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)的一體化。“校企結(jié)合”可以遵循“請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去”的思路和方法。高職院??梢匝?qǐng)企業(yè)人才到高職院校任兼任教師,發(fā)揮他們的輻射作用,改變傳統(tǒng)理論教學(xué)現(xiàn)狀,教師站在“實(shí)踐”的高度進(jìn)行理論教學(xué),使理論教學(xué)更貼近實(shí)踐。也可走出去,包括教師與學(xué)生兩個(gè)層面。高職院校可以派教師到結(jié)合企業(yè)參與企業(yè)實(shí)踐與管理,在實(shí)踐中提升教師的理論水平,同時(shí)提升教師實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平。在條件允許的情況下,高職院校可以借助企業(yè)真實(shí)的工作情境,使學(xué)生在真實(shí)的工作情境中開(kāi)展理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)。通過(guò)校企結(jié)合,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)一體化。2.案例分析。案例是寶貴的教學(xué)資源之一,它包含著豐富的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)資源,既有成功的經(jīng)驗(yàn),也有不足的啟示,高職院?!峨姽ぜ夹g(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)要重視案例教學(xué)法的運(yùn)用。案例教學(xué)法的關(guān)鍵在于案例的選擇與運(yùn)用,教師要根據(jù)教學(xué)任務(wù)選擇具有典型意義的案例,教學(xué)案例要具有豐富的理論要素,同時(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)踐啟發(fā)價(jià)值。在進(jìn)行案例分析時(shí),教師要加強(qiáng)目標(biāo)導(dǎo)向,使案例分析朝著預(yù)期推進(jìn);案例分析不能停留在分析層面,教師要引導(dǎo)學(xué)生做好案例分析報(bào)告與策略優(yōu)化。學(xué)生通過(guò)撰寫(xiě)案例分析報(bào)告能夠有效整合理論,提升自身理論高度。通過(guò)案例策略優(yōu)化,引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)案例尋找優(yōu)化的策略,并且進(jìn)行可行性驗(yàn)證,推進(jìn)理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)的一體化。3.任務(wù)引領(lǐng)、項(xiàng)目推進(jìn)。傳統(tǒng)教學(xué)中,教師常常將任務(wù)引領(lǐng)與項(xiàng)目推進(jìn)作為兩種獨(dú)立的教學(xué)方法,我們可以嘗試將這兩種方法合二為一,將任務(wù)滲透在項(xiàng)目中,以項(xiàng)目任務(wù)推進(jìn)作為實(shí)施教學(xué)的載體,發(fā)揮任務(wù)的驅(qū)動(dòng)作用,同時(shí)將任務(wù)物化。該方法以項(xiàng)目為載體,以任務(wù)為引領(lǐng),以項(xiàng)目推進(jìn)的實(shí)踐活動(dòng)為核心,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。學(xué)生擺脫傳統(tǒng)單純的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)模式,將理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)有機(jī)融為一體,“做中學(xué)、學(xué)中做”,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)訓(xùn)教學(xué)的一體化。
三、高職院?!峨姽ぜ夹g(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)效果
(一)教師層面:促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)
在推進(jìn)理論與實(shí)訓(xùn)一體化教學(xué)模式實(shí)踐中,教師的教學(xué)改革意識(shí)得到進(jìn)一步增強(qiáng),許多教師將教學(xué)改革作為一種自覺(jué)行為。他們拓展教學(xué)思路,在教學(xué)模式方面展開(kāi)有益探索。最為重要的是教師改變傳統(tǒng)單線教學(xué)模式,將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融為一體,從理論“教書(shū)匠”成長(zhǎng)為專業(yè)技能型教師。教師在做中學(xué),在學(xué)中做,在學(xué)做中教,建立起較為科學(xué)的課程視野。
(二)學(xué)生層面:改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式
理論與實(shí)訓(xùn)教學(xué)一體化模式使《電工技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變,不論是學(xué)習(xí)場(chǎng)所還是學(xué)習(xí)方式。學(xué)習(xí)場(chǎng)所從傳統(tǒng)的課堂向更為廣闊的空間拓展,走向?qū)嵱?xùn)室、走向企業(yè)等,學(xué)生在更為真實(shí)或真實(shí)的情境中學(xué)習(xí);從被動(dòng)接受學(xué)習(xí)到積極參與課堂學(xué)習(xí),將學(xué)做結(jié)合起來(lái)。這些改變有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也提升了學(xué)生的理論積淀與實(shí)踐技能。
軟件工程中逐步求精的思想是指現(xiàn)實(shí)問(wèn)題通過(guò)抽象(細(xì)化)處理,最后解析出相對(duì)明析簡(jiǎn)單的算法描述和算法實(shí)現(xiàn)。將面對(duì)的問(wèn)題按功能進(jìn)行層次分解,每個(gè)層次再繼續(xù)不斷的細(xì)化為簡(jiǎn)單且易實(shí)現(xiàn)的模塊,其核心本質(zhì)是“細(xì)化”。在VFP數(shù)據(jù)庫(kù)中將自頂向下分解后的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化,逐步細(xì)化的過(guò)程就是對(duì)整個(gè)教學(xué)內(nèi)容中的關(guān)鍵性知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理和描述的過(guò)程。通過(guò)細(xì)化構(gòu)建起嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)系統(tǒng),精確的表述出知識(shí)的內(nèi)涵和外延。在VFP數(shù)據(jù)庫(kù)中是在分解框架下對(duì)教學(xué)內(nèi)容的細(xì)化,教學(xué)內(nèi)容按知識(shí)關(guān)聯(lián)程度細(xì)化分為六大個(gè)部分,分別是:數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)構(gòu)建、數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)查詢、編碼、交互界面。對(duì)每個(gè)部分再按知識(shí)關(guān)聯(lián)程度進(jìn)一步細(xì)化,數(shù)據(jù)基礎(chǔ)模塊細(xì)化為基礎(chǔ)概念、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)運(yùn)算;數(shù)據(jù)構(gòu)建模塊細(xì)化為項(xiàng)目管理、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)表間關(guān)聯(lián);數(shù)據(jù)維護(hù)模塊細(xì)化為數(shù)據(jù)庫(kù)與表的修改、添加、刪除,記錄的相關(guān)操作;數(shù)據(jù)查詢模塊細(xì)化為索引與排序、查詢、視圖、標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL;編碼模塊細(xì)化為過(guò)程化程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì);交互界面模塊細(xì)化為表單、菜單、報(bào)表與標(biāo)簽。每一個(gè)小的細(xì)化模塊再進(jìn)一步細(xì)化為一個(gè)個(gè)的知識(shí)點(diǎn)。
1.2模塊化
軟件工程思想中的模塊化方法是指在解決相對(duì)復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題時(shí)自頂向下、逐步細(xì)化把問(wèn)題系統(tǒng)分成若干模塊,每個(gè)模塊完成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的特定功能,模塊內(nèi)高內(nèi)聚,模塊間低耦合,所有模塊按照一定組織方式組成在一起成為一個(gè)整體后可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的所有功能要求。其本質(zhì)核心是“復(fù)用”。具有代表性的模塊化的教育模式有“MES”和“CBE”兩種。MES(ModulesofEmployableSkills,模塊式技能培訓(xùn))是以技能培訓(xùn)為核心的教學(xué)。它以崗位任務(wù)為根據(jù)來(lái)確定模塊,以實(shí)際崗位工作的完成流程作為主線,可稱之為“任務(wù)模塊”。CBE(CompetencyBasedEducation,能力本位教育)是以知行能力為根據(jù)確定模塊,以實(shí)際崗位工作所需要的認(rèn)知能力和活動(dòng)能力為主線,可稱之為“能力模塊”。這兩種模塊教育模式都強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和能力化。在《VFP數(shù)據(jù)庫(kù)》中,我們將教學(xué)內(nèi)容的次序按軟件工程思想以“MES”模塊重新進(jìn)行組織。按軟件工程原理實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)需要完成需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)試、測(cè)試、、維護(hù),在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)采用一體化案例,將這些軟件工程流程貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。需求分析對(duì)應(yīng)細(xì)化過(guò)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)模塊;概要設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)構(gòu)建模塊,詳細(xì)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)維護(hù)與數(shù)據(jù)查詢模塊,編碼對(duì)應(yīng)編碼和交互界面模塊。調(diào)試與測(cè)試則貫穿在整個(gè)的教學(xué)過(guò)程中,每一模塊任務(wù)案例在完成過(guò)程中隨時(shí)都需要調(diào)試與測(cè)試,最后將所有模塊的任務(wù)案例組成在一起就是一個(gè)完整的小整數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。這樣一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程也是一個(gè)基于軟件工程原理的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程。在每個(gè)軟件工程的流程中,將“CBE”模式靈活應(yīng)用于其中,比如數(shù)據(jù)構(gòu)建模塊中按學(xué)生所學(xué)的專業(yè),要求學(xué)生建立一個(gè)與專業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目,項(xiàng)目中至少包含一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),庫(kù)中至少包含三個(gè)具有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表。例如旅游專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)建“旅游線路管理”項(xiàng)目,項(xiàng)目中有“報(bào)名管理”數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)中分別有“旅游線路”、“報(bào)名情況”、“交費(fèi)管理”三個(gè)表。通過(guò)模塊化培養(yǎng)學(xué)生解析問(wèn)題的能力,動(dòng)手解決問(wèn)題的能力,團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。
《電工電子技術(shù)》是高職院校非電專業(yè)的一門(mén)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠獲得有關(guān)電工電子技術(shù)的基本概念、基本理論和基本技能,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及未來(lái)從事的相關(guān)工程技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。《電工電子技術(shù)》課程包含“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”兩部分內(nèi)容,涵蓋了電路分析、電機(jī)及電氣控制、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等多方面內(nèi)容。《電工電子技術(shù)》課程作為工科專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,在我學(xué)校主要服務(wù)于制造大類專業(yè),如數(shù)控設(shè)備使用與維修及機(jī)電一體化、汽車(chē)檢測(cè)與維修等專業(yè),由于各非電類的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)不同,人才培養(yǎng)方案中對(duì)《電工電子技術(shù)》課程的內(nèi)容廣度和深度的要求都有所不同,要求《電工電子技術(shù)》課程既要體現(xiàn)出專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程的“基礎(chǔ)平臺(tái)性”特征,還要體現(xiàn)出非電各專業(yè)的“專業(yè)性”特征,《電工電子技術(shù)》課程不能再以一個(gè)同樣的課程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對(duì)非電各專業(yè)的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),必須體現(xiàn)為專業(yè)服務(wù)?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程教學(xué)要以學(xué)生為本。堅(jiān)持工學(xué)結(jié)合,強(qiáng)化教學(xué)、學(xué)習(xí)相融合的教育教學(xué)活動(dòng)。推行項(xiàng)目教學(xué)、工作過(guò)程導(dǎo)向教學(xué)等教學(xué)模式。要求課程的《電工電子技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等不斷進(jìn)行改革與優(yōu)化,努力提高教育教學(xué)效果。如何更好的開(kāi)發(fā)與實(shí)施《電工電子技術(shù)》這類專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)工作,如何系統(tǒng)地把基礎(chǔ)課的知識(shí)講解給學(xué)生,讓學(xué)生對(duì)電工電子專業(yè)有個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和統(tǒng)一的學(xué)習(xí),完成《電工電子技術(shù)》“基礎(chǔ)平臺(tái)性”要求,為學(xué)生將來(lái)的可持續(xù)學(xué)習(xí)能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將電工基礎(chǔ)理論與非電各專業(yè)緊密結(jié)合,讓枯燥的理論在實(shí)際應(yīng)用中獲得生機(jī),變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,這些都是電工基礎(chǔ)課教師密切關(guān)注和積極思考的問(wèn)題。
一、存在的主要問(wèn)題
從課程本身的發(fā)展來(lái)看,隨著科技的進(jìn)步,電工和電子技術(shù)的信息量日漸增加,如脈沖功率技術(shù)、新型電源技術(shù)等,另一方面,以就業(yè)為導(dǎo)向的專業(yè)人才培養(yǎng)方案的不斷調(diào)整與修訂,《電工電子技術(shù)》的學(xué)時(shí)數(shù)進(jìn)一步減少,傳統(tǒng)《電工電子技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容不能適應(yīng)非電各專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)。從學(xué)生方面來(lái)看,《電工電子技術(shù)》不是非電類學(xué)生的專業(yè)課,部分學(xué)生認(rèn)為所學(xué)的專業(yè)與電工電子無(wú)關(guān),以后工作生活也不會(huì)涉及電工電子方面的知識(shí),因此這些學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性都不高,再加上傳統(tǒng)《電工電子技術(shù)》的理論知識(shí)多且比較難,大部分高職學(xué)生的物理、數(shù)學(xué)等文化基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱,對(duì)學(xué)好這門(mén)課程即缺少興趣又缺乏信心,這些思想直接影響了教學(xué)效果。從教師方面來(lái)看,高職的很多教師缺乏企業(yè)經(jīng)驗(yàn),從本科院校畢業(yè)后直接從事教學(xué),將本科院校里學(xué)習(xí)本課程的教學(xué)模式照搬到高職院校的課堂里。在理論教學(xué)中,采用單一的講授法,以“一言堂”教師為主體的方式進(jìn)行枯燥的理論推導(dǎo),這樣就使得電學(xué)基礎(chǔ)差的學(xué)生聽(tīng)不懂,逐漸形成厭學(xué)、怕學(xué)的心理。在不多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生只是機(jī)械地按照實(shí)驗(yàn)步驟與要求進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)操作,缺乏自己動(dòng)心動(dòng)手動(dòng)腦設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié),這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程,使理論知識(shí)與實(shí)踐操作相脫離,達(dá)不到相輔相成、互相促進(jìn)的教學(xué)效果。
二、“面向?qū)W生、服務(wù)專業(yè)”,建構(gòu)《電工電子技術(shù)》模塊化課程教學(xué)內(nèi)容
《電工電子技術(shù)》是我院工程實(shí)訓(xùn)中心電工電子基礎(chǔ)教研室,面向全院的工科非電各專業(yè)授課的一門(mén)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,服務(wù)的專業(yè)面較廣,如數(shù)控設(shè)備使用與維修、機(jī)電一體化、汽車(chē)檢測(cè)與維修、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等,由于各個(gè)專業(yè)對(duì)該課程的要求不完全相同,如果采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授課,會(huì)導(dǎo)致《電工電子技術(shù)》課程不能有效支撐后續(xù)課程的學(xué)習(xí),極大地影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。為此,工程實(shí)訓(xùn)中心電工電子基礎(chǔ)教研室老師和各系部專業(yè)教師、行業(yè)企業(yè)專家經(jīng)過(guò)三年多的對(duì)接調(diào)研,深入了解不同專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和對(duì)本課程內(nèi)容的要求,形成了電工電子課程模塊化的體系結(jié)構(gòu),并開(kāi)發(fā)了系列教學(xué)載體,以期表征相關(guān)專業(yè)的特征。《電工電子技術(shù)》課程模塊化是源自于學(xué)科體系的《電工電子技術(shù)》知識(shí)與技能內(nèi)容,即對(duì)電路基礎(chǔ)、電機(jī)及電氣控制、電子技術(shù)三部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)加工,同時(shí)結(jié)合國(guó)家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)“中級(jí)維修電工”技能鑒定要求,以工作過(guò)程中的能力要求對(duì)接學(xué)習(xí)過(guò)程中的能力培養(yǎng),序化知識(shí)結(jié)構(gòu)。電路基礎(chǔ)、電機(jī)及電氣控制、電子技術(shù)三個(gè)模塊下分子模塊,共有14個(gè)子模塊,即安全用電,直流電路的安裝、測(cè)試與分析,正弦交流電路的安裝、測(cè)試與分析,三相交流電路的安裝、測(cè)試與分析等模塊,各個(gè)模塊既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系,其中4個(gè)為必選子模塊、10個(gè)為選修模塊。通過(guò)各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)這些模塊進(jìn)行選擇,從而實(shí)現(xiàn)專業(yè)《電工電子技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容廣度的選擇,體現(xiàn)“必需、夠用”原則;通過(guò)對(duì)模塊中的教學(xué)載體的選擇完成對(duì)教學(xué)內(nèi)容深度的選擇,體現(xiàn)“實(shí)用”原則,凸顯其“專業(yè)性”特點(diǎn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?;A(chǔ)模塊和差異化模塊見(jiàn)圖1?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程的模塊化教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的區(qū)別教育,見(jiàn)圖1。如計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生對(duì)“電”知識(shí)的要求以實(shí)用為主,趨向于科普化,沒(méi)有國(guó)家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)“中級(jí)維修電工”的職業(yè)資格考證的要求,因而選擇了電路基礎(chǔ)部分的四大基礎(chǔ)模塊,以及“常用電子器件的測(cè)試與辨別”、“基本放大電路”、“直流穩(wěn)壓電源的分析與設(shè)計(jì)”、“基于觸發(fā)器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器分析與設(shè)計(jì)”4個(gè)選修模塊。體現(xiàn)了“1+X”,即“基礎(chǔ)平臺(tái)性+差異性”。授課教師在課程的講授過(guò)程中,以趣味的、日常接觸到的計(jì)算機(jī)用電實(shí)例為教學(xué)載體,更多地偏重于知識(shí)性和應(yīng)用性,刻意淡化電工理論的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算過(guò)程。如此一般,能夠降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,通過(guò)趣味性、實(shí)用性引導(dǎo)學(xué)生掌握電的相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)的“1+X”化,有助于實(shí)現(xiàn)《電工電子技術(shù)》課程開(kāi)發(fā)的開(kāi)放性,從而不斷開(kāi)發(fā)帶有各非電專業(yè)特色的教學(xué)載體,使《電工電子技術(shù)》具有基礎(chǔ)與應(yīng)用的雙重性。如汽車(chē)檢測(cè)與維修專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)“變壓器使用與維護(hù)”時(shí),除了學(xué)習(xí)常用的變壓器外,還會(huì)以汽車(chē)上使用的變壓器“點(diǎn)火線圈”為教學(xué)載體進(jìn)行教學(xué),力圖將電工電子技術(shù)基本知識(shí)與技能直接應(yīng)用到汽車(chē)維修實(shí)踐中?!懊嫦?qū)W生、服務(wù)專業(yè)”,建構(gòu)《電工電子技術(shù)》模塊化課程教學(xué)內(nèi)容的核心是為了改變傳統(tǒng)的學(xué)科式的《電工電子技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式,開(kāi)發(fā)出符合高職院校學(xué)生思維特點(diǎn)“先動(dòng)手、再思辨”的特點(diǎn),以能夠?qū)嶋H操作的教學(xué)載體為課堂導(dǎo)入,通過(guò)完成任務(wù)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)做中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》模塊化設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是以職業(yè)需求為基礎(chǔ),以提高技能為目標(biāo),以能力的培養(yǎng)為劃分模塊的依據(jù),將理論知識(shí)進(jìn)行巧妙加工在教學(xué)載體中,從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際操作技能的有機(jī)結(jié)合,整個(gè)教學(xué)過(guò)程貫穿工程素質(zhì)的養(yǎng)成,體現(xiàn)職業(yè)技術(shù)教育的特色。
三、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目引領(lǐng)”,系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計(jì)
《電工電子技術(shù)》模塊化課程教學(xué)內(nèi)容是整合相關(guān)的理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、操作技能以及活動(dòng)方式、方法、方案的理實(shí)一體化的教與學(xué),以實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論知識(shí)的掌握與應(yīng)用、操作技能的領(lǐng)悟與習(xí)得,工程素養(yǎng)的學(xué)習(xí)與內(nèi)化。因此課程是”任務(wù)驅(qū)動(dòng)、理實(shí)一體”的系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計(jì),按照職業(yè)能力培養(yǎng)、工程素養(yǎng)養(yǎng)成和學(xué)生個(gè)性要求構(gòu)建“學(xué)習(xí)與工作任務(wù)相結(jié)合”的教學(xué)范式,有針對(duì)性地采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向、課論與實(shí)踐一體化等行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)形式。傳統(tǒng)的《電工電子技術(shù)》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)指的是為了配合本課程的理論教學(xué)而設(shè)置的實(shí)驗(yàn),目的是使學(xué)生熟悉常用儀器儀表的使用方式,掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法,如驗(yàn)證經(jīng)典的疊加原理、戴維南定理等。這樣的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一般需要到實(shí)驗(yàn)室完成,由于硬件資源的限制,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的課時(shí)量不可能開(kāi)設(shè)太多。這就與實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化的教與學(xué)形成沖突,這也是《電工電子技術(shù)》課程改革的瓶頸之一。為有效突破這一瓶頸,以任務(wù)驅(qū)動(dòng),項(xiàng)目引領(lǐng)為主體結(jié)構(gòu),完成任務(wù),整合相應(yīng)的知識(shí)、技能,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一,電路基礎(chǔ)部分大模塊的課程教學(xué)設(shè)計(jì)如圖2所示。圖2電路基礎(chǔ)部分大模塊的課程教學(xué)設(shè)計(jì)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)是在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上構(gòu)建新知識(shí)的過(guò)程,強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、情境性,主張以學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn)為主構(gòu)建知識(shí)。《電工電子技術(shù)》課程以關(guān)注學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)為起點(diǎn),通過(guò)教學(xué)載體,通過(guò)完成任務(wù),把學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)與新知識(shí)進(jìn)行有效銜接,學(xué)生不僅提高學(xué)習(xí)興趣,縮短電工理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活之間的距離,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、自覺(jué)性與主動(dòng)性。以“電的認(rèn)知與安全用電”模塊的教學(xué)為例,這是本課程的第一個(gè)學(xué)習(xí)模塊,學(xué)生在高中物理中學(xué)習(xí)過(guò)歐姆定律,能夠繪制簡(jiǎn)單的電路,這是學(xué)生已有知識(shí),作為本次學(xué)習(xí)的邏輯起點(diǎn);本模塊的目標(biāo)是掌握安全用電常識(shí),具有安全用電意識(shí)。根據(jù)起點(diǎn)與目標(biāo),我們引入教學(xué)載體“試電筆”,設(shè)計(jì)學(xué)生行動(dòng)任務(wù):(1)用試電筆測(cè)出教室內(nèi)的插座上是否有電?判斷零線、火線?(2)繪制出用試電筆測(cè)量教室內(nèi)的插座上是否有電的電路圖。(3)用歐姆定律計(jì)算此回路中的電流。學(xué)生通過(guò)完成上述任務(wù),掌握人體電阻,試電筆氖管電路結(jié)構(gòu),電流對(duì)人體的危害、安全電流等安全用電常識(shí)。把握學(xué)生學(xué)習(xí)的邏輯起點(diǎn),找準(zhǔn)新舊知識(shí)的連接點(diǎn),把握好新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn),才能幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。再以學(xué)習(xí)模塊七:“基本控制線路的裝接”為例,學(xué)生已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)是已經(jīng)掌握了低壓電器各元器件的元件識(shí)別、電氣圖形符號(hào)認(rèn)知、簡(jiǎn)單電氣控制原理圖識(shí)讀與繪制知識(shí)與技能,是本次學(xué)習(xí)的邏輯起點(diǎn);本模塊的目標(biāo)是完成具有電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制功能的線路設(shè)計(jì)與裝接。根據(jù)完成任務(wù)的要求和環(huán)境等條件,選取適合的各種行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法,例如項(xiàng)目教學(xué)法、案例教學(xué)法、任務(wù)設(shè)計(jì)法、小組工作法等,教學(xué)資源為任務(wù)單、工作單、評(píng)價(jià)單、技術(shù)資料手冊(cè)、技術(shù)網(wǎng)站的網(wǎng)址等。圖3驗(yàn)電筆的使用及其電路圖根據(jù)起點(diǎn)與目標(biāo),我們引入教學(xué)載體“正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖、正反轉(zhuǎn)控制線路實(shí)物等”,設(shè)計(jì)學(xué)生行動(dòng)任務(wù):(1)識(shí)讀電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖邏輯起點(diǎn),溫故知新(2)資訊并設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路資訊(3)確定正反轉(zhuǎn)控制線路設(shè)計(jì)方案與實(shí)施方案計(jì)劃與決策(4)實(shí)施作業(yè),完成檢查并評(píng)價(jià)實(shí)施、檢查與評(píng)價(jià)(5)總結(jié)學(xué)習(xí)單元,明確課后任務(wù)知識(shí)歸納與內(nèi)化在上述任務(wù)的設(shè)計(jì)中,體現(xiàn)了完成任務(wù)的6個(gè)行動(dòng)基本步驟,即“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)。”同時(shí)根據(jù)學(xué)生的邏輯起點(diǎn),找到聯(lián)系新舊知識(shí)的連接點(diǎn),即通過(guò)分析電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖,經(jīng)過(guò)資訊,設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的實(shí)物裝接圖,包括元器件的選擇,元器件的布局布線等;教師幫助學(xué)生選擇設(shè)計(jì)方案,確定實(shí)施方案;教師在學(xué)生的實(shí)施環(huán)節(jié)中,觀察學(xué)生的實(shí)施情況,并及時(shí)做出示范及引導(dǎo);針對(duì)學(xué)生的作品,進(jìn)行多種形式的評(píng)價(jià),包括學(xué)生自評(píng),小組互評(píng),老師評(píng)價(jià)等;最后,教師總結(jié)本學(xué)習(xí)單元,布置課后作業(yè),讓學(xué)生反思行動(dòng)的知識(shí)并進(jìn)行知識(shí)的歸納、總結(jié)與內(nèi)化,構(gòu)建形成新的知識(shí)。圖4“電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路”的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)“載體導(dǎo)入、激發(fā)興趣;操作體驗(yàn)、溫故知新;建構(gòu)新知,拓展延伸”是檢驗(yàn)學(xué)生靈活應(yīng)用本課程的理論解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力,是理論與實(shí)踐相融合的關(guān)鍵。學(xué)生根據(jù)課堂已學(xué)過(guò)的理論知識(shí),按照要求通過(guò)自主或小組討論確定任務(wù)完成方案并實(shí)施,得出操作結(jié)果,再?gòu)膶?shí)踐結(jié)果來(lái)分析所應(yīng)用的理論知識(shí)。經(jīng)過(guò)學(xué)生在實(shí)踐與理論融合的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生不但從中鍛煉了動(dòng)手能力,而且培養(yǎng)了分析和解決問(wèn)題的能力,加深了對(duì)本課程相關(guān)理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)了工程素養(yǎng)。
四、以“電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路裝接與調(diào)試”單元為例,看教學(xué)實(shí)施效果
通過(guò)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn),任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種比較適合電工電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法。運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué),教師要精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù),創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),探究新知識(shí)、掌握新技能的教學(xué)情境。在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí),教師要緊扣本模塊的重點(diǎn)、難點(diǎn),從模塊的知識(shí)特點(diǎn)以及學(xué)生的具體實(shí)際出發(fā),遵循由簡(jiǎn)到難、循序漸進(jìn)的原則。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,分解模塊的學(xué)習(xí)任務(wù),將學(xué)習(xí)任務(wù)具體化,以完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)為線索,把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在任務(wù)中,讓學(xué)生帶著任務(wù)去完成學(xué)習(xí)。“電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路裝接與調(diào)試”單元是子模塊七基本控制線路的裝接中的學(xué)習(xí)單元2,學(xué)生已經(jīng)熟知了低壓電器以及電動(dòng)機(jī)的工作原理等,能識(shí)別、檢測(cè)各低壓電器,能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)-連續(xù)控制線路進(jìn)行連接、排故等。結(jié)合學(xué)情及教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)進(jìn)行本單元的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施,如下圖所示。圖5“電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路”的教學(xué)組織與實(shí)施(1)下發(fā)工作單,明確初步任務(wù)———即電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖的識(shí)讀。教師以班級(jí)授課的形式,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已有知識(shí),分析電氣原理圖,識(shí)別各低壓元器件及控制線路的工作原理。(2)設(shè)計(jì)方案并明確工作過(guò)程,明確具體任務(wù)———即工作流程。學(xué)生以小組的形式進(jìn)行討論,對(duì)電動(dòng)機(jī)控制線路的連接過(guò)程進(jìn)行任務(wù)分配,確定所需的元器件、工具及其檢測(cè)方案、線路連接方案和故障檢測(cè)與排除方案。(3)實(shí)施工作,按照所確定的方案進(jìn)行作業(yè),明確各流程中的具體小任務(wù)———即①工具準(zhǔn)備和元器件檢測(cè);②完成電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的裝接;③完成線路檢測(cè),故障排除,并進(jìn)行通電試驗(yàn)。在各階段,同組成員需團(tuán)結(jié)并分工合作,積極主動(dòng)動(dòng)心、動(dòng)腦、動(dòng)手,按照電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作;鑒于學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)心理,學(xué)生都會(huì)踏實(shí)、努力完成任務(wù)。在此過(guò)程中,教師需從旁協(xié)助,密切關(guān)注各組的完成情況,并對(duì)安全用電知識(shí)進(jìn)行普及,確保各組成員有效、安全的完成任務(wù)。(4)總結(jié)學(xué)習(xí)單元,明確課后任務(wù)———即完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在此階段,學(xué)生需將自己的作品進(jìn)行呈現(xiàn),并做簡(jiǎn)要說(shuō)明與總結(jié),最后將自己的認(rèn)識(shí),理解通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式呈現(xiàn)。通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的認(rèn)識(shí),以及線路檢測(cè)、排故方面都會(huì)有所認(rèn)知,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生勤動(dòng)手、愛(ài)動(dòng)腦、愛(ài)設(shè)計(jì)的習(xí)慣。
五、結(jié)束語(yǔ)
《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)的改革并非盲目的改變現(xiàn)有的教學(xué)模式,我們結(jié)合學(xué)生的學(xué)情以及非電各專業(yè)對(duì)本課程的要求,在教學(xué)內(nèi)容的選擇,教學(xué)載體的確定以及教學(xué)形式的選取上進(jìn)行了系統(tǒng)化建構(gòu)與設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)《電工電子技術(shù)課程》教學(xué)內(nèi)容與載體上的“1+X”化,體現(xiàn)出該專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程的“基礎(chǔ)平臺(tái)性”特征與“非電類各專業(yè)接口”特征;以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目引領(lǐng)為主進(jìn)行系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計(jì),突出“教、學(xué)、做、練‘一體化特色,遵循了由淺入深,循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律,通過(guò)教學(xué)改革探索與實(shí)踐,授課教師明顯感覺(jué)到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高漲,極大提高了教學(xué)效果。
作者:龍海燕 龔 雪 單位:成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
1)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖悄P臀募?,其傳輸量遠(yuǎn)小于視頻圖像;
2)由渲染引擎對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染并動(dòng)態(tài)顯示;
3)具有無(wú)限的交互性。Web3D的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要分為三部分,即建模技術(shù)、顯示技術(shù)和三維場(chǎng)景中的交互技術(shù)[1]。三維模型的實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)是Web3D技術(shù)的基礎(chǔ),該技術(shù)可以分為兩類:
1)基于幾何模型的實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)顯示;
2)基于圖像的實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)顯示。交互技術(shù)是Web3D技術(shù)的關(guān)鍵,Web3D軟件能夠直接實(shí)現(xiàn)常用的交互功能,復(fù)雜的交互功能則可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)。
2常用的Web3D技術(shù)
2.1Cult3D
Cult3D是一種基于Java內(nèi)核的Web3D技術(shù),由瑞典的Cy-core公司開(kāi)發(fā),用戶可以將第三方開(kāi)發(fā)的Java類嵌入其中,極大地增強(qiáng)了Cult3D的交互性和擴(kuò)展性。為了提高開(kāi)發(fā)效率,Cult3D的操作簡(jiǎn)單直觀,開(kāi)發(fā)環(huán)境十分人性化和條理化。Cult3D包括Cult3DExporterPlug-in,Cult3DDesigner和Cult3DViewerPlug-in三個(gè)程序模塊。Cult3DExporterPlug-in用于將3DSMAX,MAYA等三維設(shè)計(jì)軟件制作的三維模型轉(zhuǎn)換為Cult3DDesigner支持的格式。Cult3DDesigner用于為模型加入交互功能,如縮放、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等,導(dǎo)出后嵌入到網(wǎng)頁(yè)或其他應(yīng)用程序當(dāng)中。Cult3DViewerPlug-in是顯示插件,安裝該插件后,用戶即可在網(wǎng)上瀏覽采用Cult3D技術(shù)制作的三維模型,并進(jìn)行實(shí)時(shí)交互操作。
2.2ViewpointViewpoint
是一種基于XML構(gòu)架的Web3D技術(shù),由美國(guó)的Viewpoint公司開(kāi)發(fā),它能夠十分方便地與數(shù)據(jù)庫(kù)和瀏覽器進(jìn)行通信,因此得到了廣泛的應(yīng)用。用戶僅需安裝一個(gè)免費(fèi)的插件,即可在網(wǎng)上瀏覽采用Viewpoint技術(shù)制作的三維模型,并進(jìn)行實(shí)時(shí)交互操作。與Cult3D技術(shù)不同的是,Viewpoint自己制作三維模型,而不是導(dǎo)入其他軟件制作的三維模型。Viewpoint模型的三維多邊形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有可伸縮性和流傳輸性??缮炜s性即采用Viewpoint技術(shù)開(kāi)發(fā)的Web3D模型能夠自動(dòng)地依據(jù)用戶電腦的性能和網(wǎng)絡(luò)速度調(diào)整模型的精度及相關(guān)技術(shù)參數(shù),以確保用戶獲得最佳的體驗(yàn);得益于這種特性,一個(gè)高精度的Web3D模型就能夠滿足用戶對(duì)不同精度的需求,同時(shí)還可以大大減少設(shè)計(jì)者的開(kāi)發(fā)工作量。流傳輸性允許用戶在下載模型數(shù)據(jù)的同時(shí)瀏覽Web3D模型,并與之交互?;谶@兩種優(yōu)越的特性,Viewpoint技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。
2.3Java3DJava3D
是Java語(yǔ)言在三維圖形領(lǐng)域的應(yīng)用編程接口(API),由美國(guó)的SUN公司(2010年被Oracle公司收購(gòu))推出,利用Ja-va3D提供的API,可以快速開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)頁(yè)的三維動(dòng)畫(huà)、各種計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件和三維游戲等。采用Java3D開(kāi)發(fā)Web3D程序時(shí),開(kāi)發(fā)者僅需調(diào)用這些API進(jìn)行編程,而客戶端只需要安裝標(biāo)準(zhǔn)的Java虛擬機(jī)即可瀏覽,而無(wú)需安裝額外的插件。Java3D把OpenGL和DirectX等底層3D技術(shù)封裝在Java3DAPI中,提供了一個(gè)高層的面向?qū)ο蟮木幊棠P?,從而?D技術(shù)不再繁瑣,并且可以加入到J2SE,J2EE的整套架構(gòu)中,這些特性使得Java3D技術(shù)具有強(qiáng)大的擴(kuò)展性。Java3D作為Java語(yǔ)言的擴(kuò)展,具有平臺(tái)無(wú)關(guān)性,即“一次書(shū)寫(xiě),隨處運(yùn)行”;采用Java3D開(kāi)發(fā)的Web3D程序可以訪問(wèn)所有的Java類,因此能夠很好地與In-ternet集成。Java3D支持運(yùn)行時(shí)裝載器,因而能夠兼容多種文件格式,包括各種廠商的自定義格式。
2.4X3D
X3D(Extensible3D)是新一代的Web3D國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),由Web3D協(xié)會(huì)(Web3DConsortium)于2003年,它在VRML97的基礎(chǔ)上發(fā)展進(jìn)化而來(lái),更加成熟和完善。X3D整合了正在發(fā)展的XML,Java,流技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),包括更強(qiáng)大、更高效的3D計(jì)算能力、模型渲染質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。X3D采用XML(ExtensibleMarkupLanguage)———可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言描述三維實(shí)體及其行為,XML是平臺(tái)無(wú)關(guān)的并且得到了廣泛的支持和應(yīng)用,XML具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì):擁有自定義的標(biāo)記語(yǔ)言來(lái)描述結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、易于編程者和計(jì)算機(jī)理解;具有有效的數(shù)據(jù)約束等。X3D的組件化體系結(jié)構(gòu)使其具有良好的可擴(kuò)展性和可定制性,它可以根據(jù)市場(chǎng)應(yīng)用和服務(wù)的需求添加組件以擴(kuò)展其功能,并且可以定制一系列標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展組件以滿足特定應(yīng)用的要求。X3D支持開(kāi)發(fā)廣播/嵌入式應(yīng)用,可以用于從手機(jī)到超級(jí)計(jì)算機(jī)的各種設(shè)備。
3Web3D技術(shù)在土木工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
土木工程專業(yè)的主干課程包括混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)抗震等,這些課程的實(shí)踐性很強(qiáng),且構(gòu)造要求很多,從而導(dǎo)致學(xué)生難學(xué)、教師難教。因此,如何幫助學(xué)生加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,提高學(xué)習(xí)效率,提升教學(xué)質(zhì)量,長(zhǎng)期以來(lái)一直都是土木工程專業(yè)教學(xué)改革的熱點(diǎn)。將這些課程中涉及的各種結(jié)構(gòu)組成,尤其是一些節(jié)點(diǎn)構(gòu)造制作成Web3D模型,用戶可以任意縮放、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)模型,實(shí)現(xiàn)360°全景瀏覽,還能夠?qū)δP椭懈鞣N構(gòu)件的顯示或隱藏進(jìn)行控制。如此讓學(xué)生直觀且互動(dòng)地學(xué)習(xí),有助于解決教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題,從而提高教學(xué)效果。下面以采用Cult3D制作鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造模型為例說(shuō)明Web3D模型的制作方法及流程。
1)三維模型的建立和輸出。在AutoCAD中建立三維模型,導(dǎo)入3DSMAX中進(jìn)行渲染,最后由3DSMAX輸出為Cult3DDesig-ner可以接受的.c3d文件格式。
2)為三維模型加入交互功能。在Cult3DDesigner中加入各種觸發(fā)事件和動(dòng)作控制,以實(shí)現(xiàn)三維模型的交互功能。3)三維模型的導(dǎo)出和。將完成的三維模型輸出為.co文件格式,嵌入到網(wǎng)頁(yè)當(dāng)中。
例1若a、b、c為互不相等的實(shí)數(shù),且x/(a-b)=y(tǒng)/(b-c)=z/(c-a),求x+y+z.
解:由等比定理得
x/(a-b)=y(tǒng)/(b-c)=z/(c-a)
①
=(x+y+z)/[(a-b)+(b-c)+(c-a)].
②
但是,②式的分母為零
(a-b)+(b-c)+(c-a)=0,
③
我們的解題努力失敗了.
評(píng)析:這是一個(gè)失敗的解題案例,文[3]談到了調(diào)整解題方向后的一些處理,其實(shí)都用到③式.所以,失敗的過(guò)程恰好顯化了題目的一個(gè)隱含條件,這是一個(gè)積極的收獲,當(dāng)我們將不成功的②式去掉,把目光同時(shí)注視①式與③式時(shí),①式使我們看到了兩條直線重合:
xX+yY+z=0,
④
(a-b)X+(b-c)Y+(c-a)=0.
⑤
而③式又使我們看到了直線⑤通過(guò)點(diǎn)
X=1,
Y=1.
作一步推理,直線④也通過(guò)點(diǎn)(1,1),于是
x+y+z=0.
與文[3]相比,這是一個(gè)不無(wú)新意的解法,其誕生有賴于兩點(diǎn):
第1,從失敗的解題中獲取一條有用的信息,即③式.
第2,對(duì)①式、③式都作“著眼點(diǎn)的轉(zhuǎn)移”,從解析幾何的角度去看它們.
有了這兩步,剩下來(lái)的工作充其量在30秒以內(nèi)就可以完成.
2.個(gè)案2—尚未成功不等于失敗
設(shè)f(n)為關(guān)于n的正項(xiàng)遞增數(shù)列,M為大于f(1)的正常數(shù),當(dāng)用數(shù)學(xué)歸納法來(lái)證不等式
f(n)<M(n∈N)
①
時(shí),其第2步會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:假設(shè)f(k)<M,則
f(k+1)=f(k)+a(a=f(k+1)-f(k)>0)<M+a,
②
無(wú)法推出f(k+1)<M.
據(jù)此,許多人建議,用加強(qiáng)命題的辦法來(lái)處理,還有人得出這樣的命題(見(jiàn)文[4]P.32及文[5]P.12):
命題設(shè){f(n)}為關(guān)于n的正項(xiàng)遞增數(shù)列,M為正常數(shù),則不等式f(n)<M(n∈N)不能直接用數(shù)學(xué)歸納法證明.
評(píng)析:不等式①?zèng)]能用遞推式②證出來(lái),有兩種可能,其一是數(shù)學(xué)歸納法的功力不足,其二是數(shù)學(xué)歸納法的使用不當(dāng).把“不會(huì)用”當(dāng)作“不能用”,其損失是無(wú)法彌補(bǔ)的.
我們分析上述處理的“尚未成功”,關(guān)鍵在于遞推式②,這促使我們思考:f(k+1)與f(k)之間難道只有一種遞推關(guān)系嗎?
確實(shí),有的函數(shù)式其f(k+1)與f(k)之間的關(guān)系很復(fù)雜,無(wú)法用數(shù)學(xué)歸納法來(lái)直接證明;而有的關(guān)系則較簡(jiǎn)單,僅用加減乘除就可以表達(dá)出來(lái).但無(wú)論是“很復(fù)雜”還是“較簡(jiǎn)單”,其表達(dá)式都未必惟一,文[6]P.278給出過(guò)一個(gè)反例,說(shuō)明上述“命題”不真:
例2用數(shù)學(xué)歸納法證明
f(n)=1+(1/2)+(1/22)+…+(1/2n-1)<2.
講解:當(dāng)n=1時(shí),命題顯然成立.
現(xiàn)假設(shè)f(k)<2,則
f(k+1)=f(k)+(1/2k)<2+(1/2k),
由于2+(1/2k)恒大于2,所以數(shù)學(xué)歸納法證題尚未成功.
然而,這僅是“方法使用不當(dāng)”.換一種遞推方式,證明并不困難.
f(k+1)=1+(1/2)f(k)<1+(1/2)×2=2.
下面一個(gè)反例直接取自文[4]的例2.
例3求證(1/1?。?/2?。?/3?。?/n?。?.
證明:當(dāng)n=1時(shí),命題顯然成立.
假設(shè)n=k時(shí)命題成立,則
(1/1?。?/2!)+…+(1/k?。?/(k+1)!]
=1+(1/2)+(1/3)·(1/2?。?/k)·[1/(k-1)!]+[1/(k+1)]·(1/k?。?+(1/2){1+(1/2!)+…+[1/(k-1)?。荩?/k!)}<1+(1/2)×2=2.
這表明n=k+1時(shí)命題成立.
由數(shù)學(xué)歸納法知,不等式已獲證.
3.個(gè)案3—對(duì)尚未成功的環(huán)節(jié)繼續(xù)反思
文[7]有很好的立意也有很好的標(biāo)題,叫做“反思通解·引出簡(jiǎn)解·創(chuàng)造巧解”,它贊成反思“失敗”并顯示了下面一道二次函數(shù)題目的調(diào)控過(guò)程:
例4二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(-1,0),是否存在常數(shù)a、b、c使不等式
x≤f(x)≤(x2+1)/2
①
對(duì)一切實(shí)數(shù)x都成立?若存在,求出a、b、c;若不存在,說(shuō)明理由.
講解:作者從解兩個(gè)二次不等式
(x2+1)/2-f(x)≥0,
f(x)-x≥0.
開(kāi)始(解法1),經(jīng)過(guò)數(shù)形結(jié)合的思考(解法2)等過(guò)程,最后“經(jīng)學(xué)生相互討論后得到巧解”(解法4):由基本不等式
(x2+1)/2≥(x+1)/22≥x
②
對(duì)一切實(shí)數(shù)x都成立,猜想
f(x)=(x+1)/22.
③
經(jīng)檢驗(yàn),f(x)滿足條件f(-1)=0,所以f(x)存在,a=(1/4),b=(1/2),c=(1/4).
我們不知道命題人的原始意圖是否只考慮“存在性”,按慣例,“若存在,求出a、b、c”應(yīng)該理解為“若存在,求出一切a、b、c”.從這一意義上來(lái)看上述巧解,那就存在一個(gè)明顯的邏輯疑點(diǎn):誠(chéng)然,③式是滿足①的一個(gè)解,但是在x與(x2+1)/2之間的二次函數(shù)很多,如
f1(x)=(1/2)x+(1/2)(x2+1)/2,
f2(x)=(1/3)x+(2/3)(x2+1)/2,
f3(x)=(1/4)x+(3/4)(x2+1)/2,
……
這當(dāng)中有的經(jīng)過(guò)點(diǎn)(-1,0),有的不經(jīng)過(guò)點(diǎn)(-1,0),巧解已經(jīng)驗(yàn)證了f1(x)經(jīng)過(guò)點(diǎn)(-1,0)從而為所求,我們的疑問(wèn)是:怎見(jiàn)得其余的無(wú)窮個(gè)二次函數(shù)就都不過(guò)點(diǎn)(-1,0)呢?
也就是說(shuō),“巧解”解決了“充分性”而未解決“必要性”,解決了“存在性”而未解決“惟一性”.究其原因,是未找出x與(x2+1/2)之間的所有的二次函數(shù).抓住這一尚未成功的環(huán)節(jié)繼續(xù)思考,我們想到定比分點(diǎn)公式,①式可以改寫(xiě)為
f(x)={[(x2+1)/2]+λx}/(1+λ)(λ>0),
④
或f(x)=λ(x2+1)/2+(1-λ)x(0<λ<1).⑤
一般情況下λ應(yīng)是x的正值函數(shù)(文[8]默認(rèn)λ為常數(shù)是不完善的;同樣,2000年高考理科第20題(2),對(duì)cn=an+bn設(shè)
an=cncos2θ,
bn=cnsin2θ
是錯(cuò)誤的),但由于f(x)為二次函數(shù),λ只能為常數(shù).為了在④中求出λ,把f(-1)=0代入④即可求出λ=1(或⑤中λ=1/2).
②式與④式的不同,反映了特殊與一般之間的區(qū)別,反映了“驗(yàn)證”與“論證”之間的區(qū)別.其實(shí),原[解法1]出來(lái)之后,立即就可以得出②式,與是否應(yīng)用“基本不等式”無(wú)關(guān).同樣,原[解法1]中作者思考過(guò)的“推理是否嚴(yán)密”在“巧解”中依然是個(gè)問(wèn)題.這種種情況說(shuō)明,我們不僅要對(duì)解題活動(dòng)進(jìn)行反思,而且要對(duì)“反思”進(jìn)行再反思.下面一個(gè)解法請(qǐng)讀者思考錯(cuò)在哪里?
解:已知條件等價(jià)于存在k<0,使
[f(x)-x][f(x)-(x2+1)/2]=k≤0,
把x=-1時(shí),f(x)=0代入得k=-1,
從而[f(x)-x][f(x)-(x2+1)/2]=-1,
即f2(x)-[(x+1)2/2]f(x)+(x3+x+2)/2=0.
由此解出的f(x)為無(wú)理函數(shù),不是二次函數(shù),所以本題無(wú)解.
作為對(duì)反思進(jìn)行再反思的又一新例證,我們指出文[9]例2(即1997年高考難題)第1問(wèn),可以取λ=a(x2-x)∈(0,1)(λ是x的函數(shù)),則
f(x)=a(x1-x)(x2-x)+x
=λx1+(1-λ)x,
據(jù)定比分點(diǎn)的性質(zhì)有x<f(x)<x1.
1羅增儒.解題分析—解題教學(xué)還缺少什么環(huán)節(jié)?中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,1998,1~2
2羅增儒.解題分析—再談自己的解題愚蠢.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,1998,4
3羅增儒.解題分析—人人都能做解法的改進(jìn).中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,1998.7
4李宗奇.調(diào)控函數(shù)及其應(yīng)用.中學(xué)數(shù)學(xué)雜志(高中),2000,3
5王俊英.一類數(shù)學(xué)歸納法能否使用問(wèn)題的判定.中學(xué)數(shù)學(xué),1987,9
6羅增儒.?dāng)?shù)學(xué)解題學(xué)引論.西安:陜西師范大學(xué)出版社,1997,6