時間:2022-02-12 16:05:37
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇調度課程設計總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]嵌入式 教學改革 課程設置
[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A
一、引言
在上個世紀七十年代前后,出現了嵌入式系統的概念,當時,還沒有出現操作系統(OS),僅有監控系統及匯編語言,隨著計算機技術的發展及應用需求,將OS引入了嵌入式系統,嵌入式的編程以C語言為主,并有了強大的嵌入式開發平臺。我國嵌入式軟件應用規模為世界第三,在中國軟件前10家企業中,嵌入式軟件產品生產企業占了6家。數字化、智能化、網絡化的趨勢將使傳統設備逐漸轉變為嵌入式設備,因此嵌入式軟件對改造和提升傳統產業有重大作用。 中國工程院院士倪光南強調,我國IT行業應大力發展嵌入式軟件,提升我國IT產業的核心競爭力。
嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎,其軟硬件可配置,對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格約束的一種專用系統。所使用的計算機為嵌入式計算機。嵌入式系統一般可由嵌入式微處理器、硬件設備、嵌入式操作系統及應用程序四部分組成,嵌入式系統一般嵌入到應用系統中[1]。
廣義而言,可將計算機技術作為一種技術,嵌入到應用系統中,計算機技術又經常是一種核心技術。對一般用戶而言,嵌入式系統是透明的。
對于處于高速發展時期的嵌入式技術及物聯網技術時代,嵌入式系列課程的教學也在各大院校中開展起來。要設置適應社會需求的嵌入式技術人才,在設置嵌入式系列課程時,需要解決以下問題:
1.課程體系設置
嵌入式課程目前開展最多的還是在研究生階段,但隨著嵌入式市場需求的增加,一些高校在本科階段開始設置嵌入式方向體系課程。那么怎樣設置適合本科在校生學習的課程是現在亟需解決的問題。
2.實驗教學環節設置
嵌入式技術對學生動手能力要求很高,而且嵌入式系統是軟硬件結合的產物,對學生能力要求很高,既要會硬件設計又要會軟件設計。
二、嵌入式系統基本結構
1.嵌入式處理器
(1)嵌入式微處理器:對應通用計算機CPU。
(2)嵌入式微控制器:對應用單片計算機。
(3)嵌入式DSP:應用于數字信號處理,數字濾波,FFT譜分析,圖象處理等領域。
2.微內核結構
微內核結構是指僅提供基本的功能,任務調度,通信及同步,內存管理,對外管理等。嵌入式系統一般配有操作系統。OS分為內核層與應用層兩個層次。內核僅提供基本功能,建立及管理進程,I/O、文件系統由應用層完成。其它屬于應用組件,如網絡功能,文件系統,GUI等,工作在用戶,系統可裁剪,即用戶可選擇需要的組件。
3.任務調度
在嵌入式系統中,任務即線程,大多數嵌入式OS支持多任務。
多任務運行是指靠CPU在多個任務之間切換、調度,每個任務有優先級。不同任務的優先級不同,調度方式可分為三種方式:
(1)不可搶占式調度:一旦某個任務獲得CPU,就獨占CPU,除非某種原因(任務完成、等待資源),它才放棄CPU。
(2)可搶占式調度:基于任務優先級,當前運行的任務,隨時可讓位于優先級更高的處于就緒態的任務。
(3)時間片輪轉調度:當兩個以上的任務,優先級相同,一個進程在用完自已的時間片,就將cpu讓位于同優先級的另一個進程。
嵌入式系統大多數OS采用優先級不同時用搶占式和優先級相同時間片輪轉調度法。
4.硬實時系統與軟實時系統
一般嵌入式系統對時間要求較高,即要求在較短的時間內,對提交的任務作出響應,稱之為實時系統(μS級)。
硬實時系統對響應時間有嚴格要求,軟實時系統可在較寬時間范圍內完成。
5.內存管理
用MMU,使用虛擬存儲器概念,大多數嵌入式系統MMU,從而采用實地址管理模式,這樣,存儲保護技術也相應降低。然而,隨著嵌入式技術的發展及需求的牽引,近來不少嵌入式系統中也在加強存儲管理,引入虛擬存儲器概念,引入MMU,同時也在加強存儲保護。
6.內核加載方式
OS內核既可在FLASH中運行,也可在片內RAM中運行,一般而言,在片內RAM中運行,可獲得更快的速度,但RAM是易失性的,故無論內核還是應用程序,都應放在FLASH中,以免揮發。故在實際加載時,就存在兩種方式,一是在FLASH中直接運行;另一是運行在@FLASH中的加載程序,將內核裝入片內RAM,然后再運行裝入RAM的內核。
7.嵌入式系統開發的有關技術
嵌入式系統的開發技術,比一般在Windows下開發要復雜一些,它與硬件平臺有關。
開發平臺分為宿主機與目標機。
(1)宿主機(一般用通用PC機):主要功能是編譯、鏈接、定址,還進行調試期間的運行控制。
目標機(硬件平臺-目標板):運行嵌入式軟件。
第一過程:用交叉編譯器。所謂交叉,是在一個計算機平臺,為另一個計算機平臺產生代碼的編譯器。
第二過程:鏈接,將所有目標程序鏈接為一個目標文件。
第三過程:定址,將目標文件分配到物理存儲器的相應地址。
這一過程與目標機硬件結構有關,即與各存儲器的起始地址有關。
(2)宿主機的調試功能
宿主機的第二個功能為支持調試目標機上的應用程序。應用交叉調試器,采用宿主機與目標機聯合調試。首先下載,將宿主機中的內核及應用程序下載至目標板;然后,分別對目標板源碼級、匯編級進行調試。
目標監控器是對目標機上的應用程序進行控制的,它事先被固化在FLASH中,宿主機與目標監控器相聯接,完成調試控制過程,其步驟為:下載程序至目標板,控制其運行,并隨時檢測返回狀態[2]。
三、嵌入式系統課程設計
嵌入式技術在中國的發展已經有十幾年的歷史,根據嵌入式系統基本結構,其涵蓋的課程非常廣泛,有《嵌入式操作系統》、《嵌入式系統及其應用》、《嵌入式組件設計》,《嵌入式Linux設計》等,目前這些課程基本是各大院校電子類相關專業的必修或選修課程。通過這些課程的學習,使學生能夠獨立完成嵌入式系統的硬件系統設計和軟件設計。
《嵌入式操作系統》主要介紹實時內核原理、多個常用OS(UCOS、UCLinux、WIN CE、VXWorks、Nucleus)的比較、實時時效的分析與提高、實時OS的設計方案。
《嵌入式軟件設計》主要結合匯編、C(C++)、JAVA等語言的嵌入式實現精華,體現實時OS的移植,低、高級語言的集成應用。
《嵌入式系統及其應用》講解嵌入式系統的定義、發展、分類、組成、特點、開發調試方法、嵌入式處理器等概念性的介紹,幫助建立系統的概念和特征,完成應用層編程。
《嵌入式Linux設計》涉及嵌入式Linux驅動程序的設計,包括I/O口、CAN總線、觸摸屏、IIC、PS/2、異步串口、音頻、顯示、USB、以太網及Flash的使用及驅動程序的編寫。在ARM Linux的中斷處理、BootLoader和內核上電啟動過程。
為了更好的體現嵌入式門課的實用性,在課程之后配有一個為期兩周的課程設計《嵌入式系統及應用課程設計》。在前面實踐能力基礎上,面向某一領域的應用,以嵌入式系統基礎設計實現相應功能系統。提高了學生的實際動手能力與綜合能力。學生要將嵌入式操作系統移植到智能手機中,并在此基礎上進行二次開發,完善智能手機的功能。包括電話簿、記事本、日程、計算器、日歷和時間顯示、游戲軟件(包括俄羅斯方塊、五子棋、拼圖、高爾夫球、沙壺球等)、音頻功能(包括播放MP3等歌曲)、手機攝像頭以及手機通訊功能(包括GPS通訊、GPRS通訊、紅外通訊、藍牙無線通訊等)。我校電子信息科學與技術專業嵌入式方向自2002年創建至今,已有六屆畢業生。由于創建之初嵌入式還是個新興的技術,所以無論從課程內容設置、教學順序設置以及教學環節的配合都很不成熟,師資和實驗設備嚴重短缺。但在不斷探索和調整中我們總結出一套嵌入式課程體系建設的方案,科學合理設置教學內容、從實際出發調整教學順序、各教學環節相互配合。
由于嵌入式相關課程涉及的范圍甚廣,尤其隨著現在物聯網及許多新技術的興起,針對嵌入式課程體系的建設,包括教學內容的體系化建設和教學環節的體系化建設,是教學過程中需要解決的問題,需要提出相應的解決方案[3]。
由于嵌入式系統面向應用的主要特點,在課程設置別強調培養學生動手實踐的能力。以教師科研環境和專業實驗室為基地,開展課外學習方式培養學生的綜合實踐能力;知識講解與主流嵌入式系統實例結合,搞好課程教材體系的配套建設;配有課程設計,加強學時在工程設計方面的能力;多位教師授課,充分發揮每位教師優勢,使新技術能貫穿在教學中;與學生實際相結合,對學生畢業找工作和再學習有很大幫助;設計了多種等級實驗,學生通過循序漸進設計能提高綜合設計實驗能力。
基于嵌入式系列課程的教學改革與探索能解決好課程間的聯系、銜接問題。從理論教學、實驗教學到課程設計、畢業設計統籌安排,形成一個整體,使學生的學習層次化、階梯化。建立嵌入式實驗平臺,提高學生參加相關競賽的積極性,培養學生對嵌入式相關課程的學習興趣,促進學生自學能力和解決問題能力的提高,突出學生的能力建設、知識探究和人格養成。
四、嵌入式系統研究方向
嵌入式系統有著廣泛的市場前景。市場需求方面:中國具有世界最大嵌入式技術市場。手持儀器設備、信息家電、城市建設、工業控制、軍事應用等,嵌入式技術無處不在。企業人才需求方面:軟硬件設計人才,應用開發人才,綜合性人才,培訓增加,工資待遇逐漸上升。技術發展趨勢要求方面:8位單片機到16位單片機主要用于不需要操作系統的只需要處理簡單任務的控制系統,但現在的手機、智能家居等系統已經不能滿足于簡單的控制了,多個任務并發出現時,需要具有實時操作系統的32位嵌入式微控制器的解決。圖1概況了現在嵌入式系統的主要研究方向。
圖1 嵌入式系統研究方向
五、總結
未來幾年,市場對嵌入式人才尤其是嵌入式Linux人才的需求旺盛。而目前熟練的嵌入式Linux應用人才只有幾千名。這意味著各大跨國公司及國內消費類電子巨頭企業都面臨著人才嚴重短缺的挑戰。所以設置好嵌入式系列課程,培養出優秀的具有嵌入式技術人才是迫在眉睫的事情,希望我們的努力能對我國嵌入式市場帶來新的生機與活力。
基金項目:本文系“北京市教委科技發展計劃面上項目”(項目編號:KM201110772018)的研究成果。
[參考文獻]
[1]李金芳.嵌入式教學的案例分析與分享[C].圖書館聯盟建設與發展,2012-10-01
[2]梁志遠,鄒曉敏,勞有蘭.面向嵌入式課程群建設的《微機原理》課程教學探討[J].高教論壇,2008年04期
關鍵詞:計算機操作系統;精品課程;實踐教學;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1基本情況
“操作系統原理”是計算機學科最重要的專業基礎課程之一。該課程介紹操作系統的基本原理和實現技術,是理解計算機系統工作、用戶與計算機系統交互和設計開發應用系統等基本知識結構的重要途徑。通過本課程的學習,要求學生理解操作系統在計算機系統中的地位、作用和特征,能夠熟練掌握和運用操作系統原理中的軟硬件資源管理中的概念、思想、策略和算法等,能結合實際操作系統開展應用系統開發,了解操作系統的發展方向和趨勢。
我校計算機系于1985年開始開設“操作系統原理”課程,是湖北地區較早開設本課程的高校之一。在計算機軟件專業的第一個教學計劃中,即將操作系統原理列為專業必修課,采用了當時西北電訊工程學院的湯子瀛教授編著的教材,由于當時操作系統資料相對較少,實驗資料主要是翻譯學校引進設備時隨機所帶的系列資料,如根據MV6000機操作系統資料翻譯的相關的操作系統使用手冊,對操作系統及其他課程的教學起到了積極的促進作用。1987年開始,我系采用以UNIX操作系統為主的新版《操作系統基礎教程》。1992-2006年期間,本課題組在操作系統教學中,根據當時教學需要,相繼采用過華中理工大學龐麗萍教授編著的《操作系統原理》(1版-3版)、清華大學張堯學教授編著的《操作系統教程》、北京大學陳向群教授編著的《操作系統原理》,以及陳向群教授等人翻譯的《現代操作系統》等國內外著名教材。
從80年代末,在“操作系統原理”教學中引入了操作系統使用和算法實驗。從1996年開始設置了“操作系統原理”實驗,1998年開始設置“操作系統課程設計”課程,為此我們編寫了內部用的操作系統原理實驗教材,包括教師指導書和學生實驗指導書。這些實踐環節的加入,大大加強了學生的實踐動手能力。同年本課題組開始采用多媒體設備進行“操作系統原理”教學研究,為此制作了操作系統課堂教學軟件,后該軟件獲得了湖北省組織的CAI課件比賽三等獎。從2000年起,本課題組初步開發并建設了操作系統題庫和考試系統。
1999年本課程組所申請的“操作系統原理”課程列為校級主干課建設行列,在課程組全體老師的共同努力下,經過不斷的努力和建設,于2004年通過學校驗收,并被評為校級優秀主干課,2005年本課程進入校級精品課程建設。
該課程經過20多年的建設,逐步形成了一個知識結構和年齡結構合理的教學團隊,從1986年起,先后有5位教授、7位副教授和多名年輕教師先后擔任過“操作系統”課程的主講教師或實驗課程教師。通過科研與教學相結合,形成了一支學術造詣高、知識與年齡結構合理、勇于探索且具有團結協作精神的教學團隊。
2“操作系統原理”課程中的若干問題及其解決方案
操作系統是計算機系統中最底層的系統軟件,其重點是并發性、調度與分派、內存管理、設備管理、安全與保護和文件系統等內容。“操作系統”課程主要講授對計算機資源控制與管理的實現原理及方法、系統的設計思想、系統設計優劣的效率分析。
從資源管理的觀點出發,該課程的核心知識單元包括:
(1) 操作系統的基本概念(3學時):操作系統定義與組成,操作系統的發展歷程,操作系統的功能和特征,操作系統的類型及特點,操作系統性能,常用操作系統介紹,操作系統的硬件基礎;
(2) 進程管理(21學時):進程的概念、進程的表示和調度狀態、進程的控制、進程調度、進程同步、信號量、進程通信、死鎖;
(3) 內存管理(12學時):存儲管理的基本概念、內存映射機制、早期的存儲管理、分頁存儲管理、虛擬存儲管理、請求分頁存儲管理、分段存儲管理、段頁式存儲管理;
(4) 文件管理系統(12學時):文件管理系統、文件結構和存取法、文件的目錄結構、文件存儲空間的管理、文件的存取控制、文件系統與用戶的接口;
(5) 設備管理(6學時):設備管理、輸入輸出系統結構、設備驅動與驅動調度、設備分配程序、I/O設備處理程序。
我們認為,該課程的重點包括:
(1) 操作系統中的基本概念、原理、算法與策略;
(2) 系統調用接口及其使用;
(3) 計算機系統中的處理機管理、存儲管理、設備管理和文件管理方法;
(4) 計算機死鎖的檢測與預防;
(5) 操作系統實例研究,如UNIX/ Linux系統。
該課程的難點包括:
(1) 并發程序設計、進程創建、進程撤銷、進程間的同步與互斥;
(2) 存儲管理策略與實現方法;
(3) 文件系統及其實現方法;
(4) 設備驅動程序設計。
對于以上各類重點難點、本課程在組織理論課程教學中,主要采取以下幾種解決辦法:
(1) 備課等各類教學活動,對重點、難點進行研討,根據學生實際,提出解決方案;
(2) 采用案例教學,提倡啟發式、交互式的教學方法,教師的講解要點、方法、思路、原理與策略,層層剖析。從抽象到具體,在從具體到抽象,引導學生積極思考,提出問題,激發學生的求知欲和學習主動性;
(3) 將傳統教學手段和多媒體技術結合起來,采用多媒體課件和網絡課件等輔助教學手段,結合板書進行教學,增強教學效果;
(4) 倡導學生的自學精神,使學生從“聽懂”到“學會”,最后達到“融會貫通”與提高學生的動手能力。
與此同時,我們將“操作系統原理”實踐教學設計為四個層次,即預備層、概念層、原理層和應用層。預備層為流行操作系統的主要命令使用及其上的程序設計;以及以Linux的基本Shell程序設計方法;概念層主要涉及操作系統原理中的相關概念實現,如PCB和信號燈等;原理層為“操作系統原理”中的主要算法、策略和原理的驗證性實驗和部分綜合性實驗,包括進程的創建和撤銷、內存空閑塊管理策略、作業與進程調度策略、分區分配管理、內存淘汰策略等基本算法的設計與實現;應用層是以上述算法為基礎的課程設計,以體現學習操作系統原理后的應用價值,例如實現火車票網上訂購系統等。前兩個層次的內容,要求全體學生均要參加,第三、四個層次的內容供部分學生在課程設計和畢業設計時選擇。
在課程設計時,我們強調學生在實際操作系統環境下,進行系統核心算法的設計與調試,學生在完成這些內容時,必然涉及系統程序設計的諸多問題,在解決這些問題的過程中,培養了學生的系統程序設計能力,使學生真正學到了操作系統的實現技術和系統程序設計方法。學生們通過操作系統多個教學環節,不僅真正學懂了操作系統的原理和理論,還掌握了剖析實際操作系統、實現并擴充操作系統功能模塊的基本技能。學生學到了多方面的知識,培養了綜合能力,有很大的收獲。
3 “操作系統原理”精品課程建設中的若干問題及其解決策略
在“操作系統原理”精品課程建設過程中,我們遇到了一系列有待解決的具體問題,主要涉及如何分層次進行理論和實踐教學;教學研究項目的申報和研究;課堂多媒體教學研究與實踐;課程及其資源建設;在夯實基礎教學的同時,如何培養學生的綜合能力;師資隊伍建設和青年教師培養,等等。下面就解決這些問題進行一些探討。
針對上述教學改革和研究中出現的相關問題,我們主要采用了如下解決策略或方案。
(1) 構建分層次的理論教學內容。建立了層次化的“操作系統原理”課程體系,改革了傳統的“操作系統原理”課程體系,在原有課程的基礎之上,根據培養層次,增加了先導課程“基于Linux程序設計”,提出了“操作系統”課程群思想,該課程群主要包括“C語言程序設計”、“數據結構”、“匯編語言程序設計”、“基于Linux的程序設計”、“計算機組成原理”、“操作系統原理”和“操作系統課程設計”等課程,并在研究生層次上開設了“分布式操作系統”等課程。課程內容體系建設已初見成效,使得該課程不再是一個點,而是一個以點帶面,以面促體的活體。這個點就是“操作系統”理論課程,這個面就是操作系統算法實驗,這個體就是以操作系統算法實驗為基礎的課程設計和畢業設計。
(2) 構建分層次的實踐教學內容。課程組長期堅持教學改革,其宗旨在于在傳統單一傳授專業知識的基礎上,注重培養學生正確的學習方法和良好的自學能力,培養學生的科學精神和健全人格,使學生具備適應快速變化的社會環境的綜合素質和能力。課程組改革了“操作系統”實驗課程體系,重點研究了課程實踐教學環節,在原有“操作系統原理”實驗的基礎上,增加了“操作系統課程設計”,并將相關實驗按難易程度劃分為初、中、和課程設計四個層次,形成了課程實驗、應用實驗和綜合實驗層次。在實施過程中,充分發揮師生互動的作用,完成相應實踐過程,達到能力訓練和啟發創新的目的。試行結果表明,學生開放實驗室對促進學生個性發展、培養學生的創新能力起到了積極的作用。學生創新能力明顯增強,學風有了較大好轉,使得學生每年參加的ACM等各類比賽中,均獲得了好成績。
(3) 重視教學研究項目的申報和研究。課程組一貫重視參與、申報、建設各級教學改革項目,先后主持或參與湖北省以及華中師范大學校級等各級各類教改項目數項,有的已順利完成,通過了驗收。階段性成果已多次獲獎。具不完全統計,近三年中,課程組教師獲得“湖北省高等教育教學成果獎”各2項、“多媒體教學課件獎”1項、“湖北省科技進步獎”1項(三等獎)、“武漢市科技進步獎”2項(二等獎和三等獎各一項)。
(4) 對“操作系統”的教學大綱和實驗大綱進行了重組和整體優化。完善了教學大綱和實驗大綱,編寫了實驗指導書和實驗報告書,建立了以“操作系統原理”為核心,以“操作系統算法實驗”、“操作系統課程設計”為突破口,以帶動畢業設計選題和考研為目標的層次課程體系;在該課程的培養效果上,由單一化發展為多樣化;由單純的課堂教育走向包括課程設計、畢業設計在內的多種形式教學;從近三年我系畢業生考研中的“操作系統原理”考試效果分析看,平均及格率達到70%,其中平均優良(85分以上)率達35%,這充分說明了該課程教學的效果。
(5 )建立了以多媒體、網絡為核心的教學平臺,將現代教育技術和手段應用到教學過程中。開發了以“操作系統原理”為核心的多媒體教學軟件、多媒體課件、多媒體遠程課件、網上答疑系統、網上在線考試系統和試卷(題)庫系統在內的一系列軟件,形成了本課程體系的特色項目,這樣不僅提供了網絡課堂,而且實現了對包括作業布置、批閱、成績記載等教學環節在內的整個教學過程的有效管理。
(6) 教學研究和課程資料建設。具不完全統計,近年來,課程組教師共編寫編譯出版4部教材。這些教材均由國內有影響的出版社正式出版發行,并被許多高校選為教學用書或教學參考書。在本課題建設過程中,我們共發表教學科研論文50篇以上,其中教學研究方面的論文17篇以上;教材教法、課堂教學、實驗教學和雙語教學等論文2篇以上,教學實踐方面的論文2篇以上;教學管理及其相關研究方面的論文近2篇以上。
(7) 在加強基礎的前提下,就如何培養學生的資料收集能力、歸納總結能力、發散思維能力和創新能力進行了探索,并取得了可喜的成績。這從我系大學生在ACM比賽(2006-2008年中,在ACM亞洲區中國賽區的系列比賽中,共獲得6塊銅牌,其中的很多比賽算法都利用到操作系統原理中的相關算法思想)、挑戰杯、數學建模大賽和大學生科研獲獎人數上可以得到佐證。
(8) 采取有力措施,持續加強師資隊伍建設。這一點將從我們采用的青年教師培養措施和執行情況上進行說明。
① 培養措施
本課程組一向重視教師隊伍建設和對青年教師的培養和提高,通過采用積極鼓勵措施提高其業務知識和科研能力,如青年教師教學導師制度、教師上崗前的試講制度、每年一次的青年教師授課比賽制度等,同時我們分期分批安排主講老師利用暑期時間參加短期師資培訓(參加暑假計算機骨干教師課程培訓,以及參加Sun公司的Solaris操作系統實驗培訓等)和參加全國操作系統學術會議(如從2005年以來,我們先后安排多位教師參加了第八屆全國操作系統教學和第九屆全國操作系統教學會議),積極鼓勵教師攻讀博士學位,近3年來,課程組先后有5人在職攻讀博士學位,其中有2為教師獲得了工學博士學位。堅持青年教師深入教學第一線,讓青年教師獨立承擔一門課程,使他們盡快成長;積極開展教學研究和研討活動,盡快提升青年教師的教學水平;鼓勵青年教師參加教材講義編寫,提高教學總結和寫作能力;努力創造環境,加速提高青年教師的科研能力。
② 執行情況
本課題組根據系里的規定,堅持青年教師教學導師制度,對每位新上崗的青年教師指派一位有經驗的教師作為教學導師,導師將在為人、工作態度、教學規范和教學經驗多方面給予指導。在教師相互聽課制度的基礎上,我們還利用教研室活動時間,組織有經驗的老師對青年教師的教學進行點評,以及開展青年教師之間相互評課的活動,有效地提高了青年教師的教學質量。我系還堅持新教師上崗前的試講制度等一系列措施保證教師課堂教學的質量。
本課題組根據我系每年組織一次青年教師授課比賽的傳統,積極推薦青年教師參加比賽,將比賽獲勝者推薦到學校參加校級青年教師教學大賽,對在青年教師大賽中的獲獎者給與相應的獎勵,并規定只有獲得學校青年教師大賽的獲獎者才能取得資格擔任主干課的教學工作,這樣有力地確保了本課題組的教學質量。根據學科發展形勢,本課程組專門設置了實驗課程教師,由具有副教授職稱的教師具體負責和實施,吸收了具有博士學位的青年教師參加本課題組建設,使得課程理論與實驗教學后繼有人。
4結束語
從教學效果上看,從1997年起,本科生參加“操作系統原理”課程的算法實驗和課程設計綜合實驗,有多屆學生選擇了與操作系統選題相關的畢業設計和畢業論文題目。這些實驗、課程設計、畢業設計和論文,極大提高學生的程序設計能力、動手能力。很多同學在畢業后從事的開發工作中,感到了“操作系統”等課程對其動手能力提高所帶來的潛移默化的作用;部分學生攻讀研究生期間,深感本科階段的“操作系統”系列課程,對其研究能力的提高所帶來的影響和幫助。
參考文獻:
關鍵詞:CDIO;操作系統;課程群;教學改革
作者簡介:邱劍鋒(1979-),男,安徽桐城人,安徽大學計算機科學與技術學院,講師。(安徽 合肥 230039)
基金項目:本文系安徽省省級教學研究項目(項目編號:2012jyxm383)、安徽大學本科教學工程教研項目(項目編號:JYXM201305)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)05-0097-02
“操作系統”是計算機學科的重要分支之一,同時也是計算機科學與技術專業、軟件工程專業的核心課程,在計算機、軟件等相關專業人才培養中占有重要的地位。近年來,隨著計算機技術的飛速發展,操作系統領域的新理論、新技術層出不窮,但未能及時地反映在教科書中。同時,傳統的以理論教學為主的教學方式,如“教師講,學生聽”,給學生真正理解操作系統中一些抽象的知識點造成一些困難,使學生很難將學習到的知識應用到實際工作中。這種過于重視理論教學,忽視學生的工程實踐和綜合素質培養的教學方式已經不能適應我國信息化發展的迫切需求,影響到對創新型人才的培養。因此,“操作系統”課程設置的合理與否,將直接影響到學生對操作系統內涵的理解以及其自身實踐能力、創新能力的提高。
本文通過對“操作系統”課程建設中存在的一些問題的分析,提出在操作系統課程群建設中引入CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)教育模式,以期利用該模式對“操作系統”課程的設置、能力培養及考核方式進行探討。
一、操作系統課程群的教學現狀及存在的問題
目前,安徽大學(以下簡稱“我校”)操作系統課程群包括“操作系統”、“操作系統課程設計”2門課程,其中“操作系統”側重對操系統基本概念和基本原理的介紹,包括進程管理、處理機管理、存儲器管理、文件管理和操作系統接口等方面。“操作系統”課程設計作為一個實踐性教學環節,是在操作系統理論教學的基礎上,側重與對學生進行工程設計和系統分析等實踐能力的培養,為后續工程實踐打下良好的基礎。從整體上看,整個課程群可以分為兩個環節:一個是由“操作系統”構成的“理論”環節,一個是由“操作系統課程設計”構成的“實踐”環節。而在“操作系統”課程中又設置“上機實驗”部分,因此在目前的操作系統課程群的設置中充分認識到了實踐的重要性。但問題在于,盡管有上機實驗和課程設計,但是學生對操作系統的理解僅僅還停留在對概念的理解以及對一些算法的仿真上,對利用基本概念去解決一些實際問題有一定的困難,與計算機產業界的需求還存在一定的距離。教學效果,尤其是學生實踐能力,有待進一步加強。究其原因,目前計算機專業“操作系統”課程教學現狀主要存在以下幾個方面的問題:
第一,操作系統課程群中課程內容上的重復性。操作系統課程群中的每門課程,無論是從教材的編寫,內容的安排上都力求完整,各成體系。“操作系統課程設計”中,在介紹實踐環節之前,必然需要對操作系統的基本原理做一闡述,而這些內容已經在“操作系統”課程已經講述過。而在“操作系統”中為了加深對基本概念的理解,必須要引入一些與應用相關的內容。因此,在操作系統課程群中存在內容重復、交叉的現象,也影響課時的有效利用。
第二,重理論,輕實踐。“操作系統”課程知識點繁雜,原理抽象,教師需要花大量的時間去幫助學生理解、構建其知識框架,學生也需要去熟悉、掌握、理解其內涵,久而久之降低了學生的學習興趣。能力的提高固然需要扎實的理論基礎,但更需要在實踐中去應用理論,如果忽視了知識向能力轉化的過程,將會影響到學生的自主性、創造性、學習能力及適應能力的提高。
第三,目前的操作系統課程群中無論是“操作系統”課程中的上機實驗環節,還是“操作系統課程設計”,基本上都是以操作系統原理和實現方法的模擬或驗證,重點考查了學生對知識點的理解,忽略了對學生創新能力、工程實踐能力和團隊協作能力的培養。
二、CDIO的教育理念
CDIO模式是近年來國際工程教育改革的最新研究成果。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)與運行(Operate),它是“在實踐中學習”(Learn by doing)和“基于項目的教育和學習”(Project based education and learning)的集中表現,以工程項目從產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程,培養他們的工程實踐能力、綜合的創新能力、與社會大環境的協調發展的能力。[1]這種能力不僅包括其學術能力、團隊能力,更重要的是他們的終身學習能力。為了適應新形勢下建設創新型國家的目標,加強對創新型人才的培養,在CDIO工程學科培養目標能力結構框架下,本文借助CDIO的教育模式,結合操作系統課程群特點及教學現狀,對操作系統群的課程建設和教學進行改革和實踐。
在整個計算機系統中,操作系統作為資源的管理者,不僅需要管理計算機內的各種軟硬件資源,同時也需要為各種軟件的運行提供高效的環境。因此,在“操作系統”的教學過程中,以課程群為單位,整體謀劃,注重在整個學習過程中結合具體案例引導學生深入理解操作系統的基本理論。在實踐階段,以“項目”為中心,培養學生的工程實踐能力,通過項目驅動的教學引導學生發現問題、分析問題和解決問題,最終實現學生的自我學習和創新能力。這些能力的培養與CDIO的教育理念是一致的,因此,結合操作系統課程群的教學現狀,以CDIO的教育理念去改革操作系統課程群,提高“操作系統”課程教學質量,提高學生的綜合素質是非常具有現實指導意義的。
三、面向CDIO的操作系統課程群教學改革
1.引入操作系統案例,進一步加強理論教學
“操作系統”的教學內容是理論教學的基礎。以往“操作系統”教學由于涉及的知識點多,難點多,以教師講、學生聽為主。受學時的影響,所采用的教材也是對操作系統基本原理的概述,缺少對具體實際的操作系統案例分析,盡管采用了多媒體教學方式,但是真正對提高學生的應用能力收效不大,學生對操作系統的理解還是比較模糊,更談不上去靈活運用。[2]借鑒CDIO的理念,在“操作系統”的教學中引入操作系統案例分析,幫助學生理解操作系統的概念,以及算法在實際的操作系統當中是如何實現的,使操作系統的理論教學不再“騰云駕霧”,而是落到實處,接了“地氣”。同時,安排一部分學時,引導學生自主學習,通過閱讀,分析源代碼,進而深入理解操作系統的基本概念,提高操作系統理論教學的效果。筆者以操作系統中的“進程調度”為例,說明其教學過程,如圖1所示:
筆者以操作系統中“進程”概念為例,“操作系統”課程中關于進程的基本狀態與具體到Linux操作系統中進程的狀態,在概念和具體實現上存在一定的差別。[3]例如:操作系統基本概念中進程的基本狀態中有個“就緒”狀態,而在Linux系統中,“就緒”狀態的概念被合并到一個稱之為“可運行狀態(TASK_RUNNING)”,處于該狀態的進程,要么正在運行、要么正準備運行,其中“正在運行”對應“操作系統”中的進程的“運行態”,而“正準備運行”代表了“操作系統”課程中進程的“就緒態”。在教學中,充分注意理論和實踐中概念上的差異,有助于學生實踐能力的培養。
2.優化實踐課程,培養學生的創新和實踐能力
相對于理論教學,“操作系統課程設計”作為一門實踐課程,是培養學生的實踐能力,提高分析問題和解決問題的一個重要的教學環節。在以往的教學中,在“重理論,輕實踐”的知識本位的影響下,淡化了對課程設計的要求,影響了操作系統實踐課程的教學效果。[3]對實踐能力的培養是CDIO教育模式別強調的能力之一,因此,在“操作系統課程設計”中,以CDIO的理念去改革設計實踐課程,以項目驅動的方式,以期提高“操作系統課程設計”這一操作系統課程群中對實踐能力提高最為重要的一個教學步驟。
“操作系統”作為一門專業核心課程,其實踐教學環節對培養學生的動手能力,分析問題、解決問題的能力至關重要,是整個教學環節重要的組成部分。在CDIO教育模式的指導下,理論和實踐相結合,構建“基礎—項目—系統”的三階段實踐教學體系,其整個教學過程可分為幾個層次,如圖2所示:
操作系統實踐教學的第一個層次屬于驗證型實驗,主要是對操作系統中的一些經典算法進行仿真、模擬。這一階段的實驗內容單一,學生在學習理論知識的同時可以完成上述第一階段的實驗,因此可以放在“操作系統”理論教學中的上機實驗的環節來完成。“項目實驗”和“系統實驗”這兩個階段的目的在于培養學生分析問題、解決問題的能力以及自主思考并進行創新性探索的能力,這兩個階段可以安排在“操作系統課程設計”課程中。“項目實驗”通過Linux源碼的分析,設計一些小的綜合性實驗,是學生從理論到實踐的過度階段。“系統實驗”在前述實驗環節的基礎上,進一步培養學生自主學習、自主創新的能力。
3.建立CDIO模式下的操作系統課程考核評價體系
長期以來,操作系統課程的考核評價體系重理論,輕實踐,將學習的過程變為追求分數和應付考試的過程。學生能力的獲得不僅需要有扎實的理論基礎,跟需要在實踐中培養出來的自我學習能力。因此需要對現行的考核方式進行調整,變單純對結果的考核為對學生整個學習過程中各個階段的考核,這也是提高實踐教學質量的一種有效措施。[4]
表1 考核內容及所占比例
考核項目 考核內容 分數比例
分比例 總比例
項目研發過程評價 出勤率 50% 10%
參與度 50%
代碼運行結果評價 運行結果的正確性 50% 30%
代碼書寫的規范性 50%
課程設計報告 文獻綜述及調研 15% 40%
技術原理概述 15%
關鍵技術總結 30%
所承擔的任務 40%
答辯過程評價 表達和總結能力 50% 20%
團隊合作 50%
根據“操作系統課程設計”的課程要求,學生在完成第三個階段的“系統實驗”的實踐教學之后,需要提交的內容包括:以組為單位完成的項目的源程序,可執行程序和課程設計報告。在課程結束前安排各個項目小組針對課程的任務進行課程交流和分組答辯,考核評價的內容和比例見表1所示。指導教師根據每個小組的完成情況、實驗結果的正確性、現場答辯情況進行小組評分,作為該小組成員的最高得分;對組內各個成員評分,結合學生小組分工情況和組內評價進行評分,加權后確定個人成績。
四、總結
CDIO教育模式在構思、設計、實現和運行的指導下,在繼續強化對學生理論基礎知識學習的同時,更加注重其理論知識的應用能力,整個團隊的協作能力及自主學習、自主創新能力的培養。在建設創新型國家、創新型人才的背景下,將CDIO的理念引入到“操作系統課程群”建設中,以CDIO的教育模式去改革操作系統課程的實踐教學環節是切實可行的。通過改革,在操作系統教學實踐中,以“項目”為核心,鼓勵學生發揮主觀能動性,在實踐的過程中自我學習,自我創新,實現課程的教學目標,提高學生的學習興趣,為“操作系統”后續課程的學習打下扎實的理論和實踐基礎,取得了較好的教學效果。
參考文獻:
[1]雷環,湯威頤,Crawley E F.培養創新型、多層次、專業化的工程科技人才[J].高等工程教育研究,2009,(5):29-35.
[2]邱劍鋒,謝娟,李龍澍,等.操作系統課程之“讀者—寫者”問題教學探討[J].計算機教育,2011,(22):16.
在筆者多年指導物流管理專業本科畢業設計的過程中發現,學生們具有較好的分析問題的能力,也具有較好的對物流優化問題的建模能力,但是在對問題的求解能力以及詳細深入的數據采集、處理能力方面稍顯不足。例如,針對物流當中普遍存在的優化問題———物流配送車輛調度、庫存控制、生產計劃等。學生在經過管理運籌學及物流系統工程等專業基礎課程的學習后,基本能夠獨立完成問題的分析及建模,但是在問題優化求解時還停留在手工計算(這對于稍大規模的優化問題顯然不切實際)或者基于C/C++程序設計語言進行結構化程序設計來求解。但是在教育部要求減少學分、壓縮學時的大背景下,學生對于計算機文化基礎,C/C++程序設計語言,大型數據庫開發等計算機相關課程學習明顯欠深入。這些課程的學時基本都在48學時,甚至32學時,因而學習內容篇幅可能存在不完整或者實踐環節偏少的情形。此外,對于C語言而言,諸多數據結構的程序細節都需要學生獨立完成,而C++雖然有設計好的模板類可以調用,但這些基本屬于C++高級部分,在少學時的課程中一般沒有介紹。這就造成非計算機類的物流管理專業學生在學過之后,難以理論指導實踐———將這些知識付諸實踐,用于解決實際問題時顯得力不從心。
此外,導致學生動手解決問題能力弱的原因是有些偏向開發的課程往往是需要很多交叉知識的,例如大型數據庫開發往往需要學習很多面向對象軟件程序設計知識及可視化軟件開發工具本身,那么這些承上啟下的課程知識如果交由學生自學尚有一定的難度。因此,筆者認為作為管理類專業的學生應該去掉傳統的結構化程序設計課程C/C++程序設計,改為具有友好的可視化界面的軟件工具,例如VisualC#、基于JCreator或JBuilder或Eclipse的JAVA,這些相對新穎的工具基本具有現成的成熟的數據結構,例如java.util包中包含了諸如數組排序等諸多函數的功能模塊,從而減輕非計算機類專業學生開發這類程序功能的負擔。與此同時,學生在學型數據庫開發及物流信息系統課程時就具備了可視化軟件開發的基本理念和一定的軟件開發自學能力,學生完成簡單的物流信息系統的分析、設計、開發及實現的能力或自學能力將會有一定的提高。這就是筆者所倡導的循序漸進、承上啟下的課程設置理念。這樣對于專業核心課物流信息系統,我們可以形成如下的循序漸進教學課程體系:JAVA→基于SQLServer的大型數據庫開發→物流信息系統(嵌入JAVA中學習過的面向對象分析與設計的概念及新的UML建模教學內容)→物流信息系統課程設計(利用物流信息系統中所需知識進一步實踐以強化學生面向對象分析、設計及程序設計的能力)。
為了培養學生具有物流優化建模的能力,以管理運籌學、物流系統工程作為物流管理專業的核心專業基礎課程,以使學生在學習物流中心設計與運營、倉儲管理、企業采購與供應管理、多式集裝聯運、供應鏈管理等專業課程當中具備相應地基礎建模及優化知識。同時為了提高學生動手解決問題的能力,在管理運籌學等專業基礎課程開設之前開設“MATLAB基礎及應用”這樣的課程以及在相關專業基礎課程中開設諸如LINGO、CPLEX等教學模塊,并進一步在專業課程中布置設計實用軟件使用的課外作業以強化學生的實用軟件使用技能。此外,為了培養學生管理科學的知識,設置了這樣一條學習主線:管理學原理→經濟學原理→物流經濟學→計量經濟學(含Eviews軟件教學模塊)→電子商務(重點包含商務信息檢索,存儲,商務信息處理及分析)。
最后,對于物流管理專業學生,筆者更傾向于開設模塊化能力非常好的成熟的通用軟件,例如MATLAB,SPSS,R,Eviews,LINGO,CPLEX,Flexsim,Extend,Witness,Arena,Netlogo等成熟的科研軟件,既讓學生學會了基本的解決問題的方法,也讓學生種下了科研分析的意識種子,從而很好地引導他們更多地主動學習新領域的新知識,同時也為將來有一部分學生走上研究生學習之路做了更好地鋪墊。例如,數學規劃軟件LINGO(嵌入了分支定界算法)對于一個整數規劃問題,可以利用簡短的幾行語句完成求解及靈敏度分析,這樣學生就不用從頭開始寫經典的分支定界算法的程序,從而在減輕學生負擔的同時也讓學生體會到成功求解的樂趣,進而增強學生學習及進一步自學的興趣。綜合以上分析,針對物流管理類專業學生在畢業設計及在課程設計中所表現出的動手解決問題———給出定量結果及分析能力不足的現象,提出物流管理類專業實用軟件技能培養目標及新的組合式實用軟件技能培養模式。
二、物流管理專業學生實用軟件技能的培養目標
(一)信息搜索能力
在日常學習及畢業設計過程中,如果學生具備非常好的搜索技能,那么學生能在非常短的時間內找到解決問題的資料、工具、方法,從而提高解決問題的可能性。對于信息搜索能力,首先,學習常用的搜索引擎(Google,Baidu,Sogou),了解每個搜索引擎的優勢及特點,例如,Google搜索引擎提供的子功能GoogleScholar可以提供學術資源的查找與搜索,尤其是英文學術資源的查找;其次,了解學校電子圖書館提供的電子資源概況,以及如何獲取和使用這些資源,包括學習使用一些常見的文獻管理軟件如NoteExpress,EndNote等;最后由專業課教師在平時上課的過程中或者在新生專業介紹會上列出與物流管理專業相關的常用社區、論壇或微博網址,如了解與管理、經濟等物流管理專業相關的大型學術網站———人大經濟論壇。
(二)信息存儲技術
21世紀已經進入大數據的時代,如何采集數據,利用數據挖掘出數據背后的有用信息是非常有潛力的一種管理模式。例如著名的尿布—啤酒故事就是典型的購物籃分析所帶來的好處,而沒有大量歷史數據的使用與存儲,購物籃分析又談何容易。而大量的數據從各種鏈接、免費數據庫、商業數據庫采集時,需要考慮采用何種方式存儲這些數據,以及如何管理并利用這些數據,因此,我們應該學習有關信息存儲技術。學習數據庫技術可以實現對一些分散的數據進行集中統一管理。
(三)信息處理能力
在收集好數據之后,對數據信息進行合理的處理是獲取信息價值的必要途徑,給學生介紹相關數據信息處理軟件:Excel,MATLAB,SPSS,R,EViews等。這些軟件都比程序設計語言處理數據要更加易于學習和使用,而且對于數據的可視化都較其他程序設計語言工具方便得多。此外,對于海量數據的處理還可以借助諸如Or-acle、SQLServer這樣的大型數據庫。
(四)問題建模及求解能力
對物流管理專業類學生而言,物流作為第三利潤源的概念已經通過很多專業基礎課程及專業課程的學習而深深映入腦海,那么思考的一個問題便是如何挖掘第三利潤源,也就是采取何種策略降低物流成本,使得物流冰山下的成本得以不斷減少,從而達到追逐并獲得第三利潤源的目的。這個過程其實就是優化問題,即如何建立優化模型,例如建立模型優化生產調度策略,優化車輛配送路徑,優化物流配送車輛裝載率,優化供應鏈的庫存,對供應鏈訂單進行排序等,這些優化模型構建的相關基礎知識在物流管理專業核心課程———管理運籌學里都有詳細的介紹,但是對于求解的方法基本都是介紹的經典理論且是對非常小規模的問題進行處理,然后用手工計算的方式進行求解。為此,我們提出介紹一些建模優化軟件如LINGO、CPLEX、MATLAB等來對問題進行求解,從而實現所解決的問題更接近實際情況。
(五)結果展示能力
當對一個問題進行分析,建模并求解之后,需要對結果進行展示,其中包括數據可視化的展示,即圖形化表示,為此學生需要具備一定的繪圖能力,這個任務可以通過學習MicrosoftVisio及Excel的繪圖功能來完成。此外,我們需要對相關結果形成正式的報告或文檔(畢業設計論文,課程設計報告),這個任務可由微軟辦公軟件WORD來完成,即學習WORD中的一些高級排版技巧(自動生成目錄,自動公式編號等)。最后,學生可能需要在一些公開場合(例如參加全國大學生物流設計大賽的答辯會)展示自己解決問題的成果,這時需要使用到PowerPoint多媒體功能。
三、物流管理專業學生實用軟件技能的培養模式
(一)單獨開設相關課程
對于某些應用范圍大、處理能力強的通用軟件或開發軟件應單獨開設系列課程,例如對于在諸多場合(優化、數據處理等)都非常實用的軟件MATLAB可以考慮單獨開設課程來講授,以使學生在后續課程當中可以不斷地使用該軟件解決課程作業及進一步解決更加實際的問題。這些軟件技能的培養對于其他課程能起到承上啟下、循序漸進的紐帶作用。
(二)依托相關專業基礎課或專業課設置教學內容模塊
對于某些學習難度不是太大的實用軟件技能,采用隨堂教學的方式依托相關課程設置一定學時的教學內容模塊來實現軟件的普及入門。例如EXCEL、WORD、VISIO的學習可以放在校必選基礎課———“計算機文化基礎”課程里,而對于LINGO可以放置在“管理運籌學”課程里,而且從2012年開始,蘭州交通大學物流管理專業選用由李引珍教授編著的國家級精品課程教材《管理運籌學》已經將LINGO列入了每一章的講授內容。此外,基于Logware軟件的供應鏈仿真建模分析也在相關課程設計中得以運用,即對于依托相關課程實施實用軟件技能培養已邁入了實質性的教學階段。
(三)設置引導型教學模塊
考慮到總學時的限制,教師在講授某些主干課程的同時,指出要求學生自學的實踐內容,即開展引導型教學模式,以培養學生的自學意識和自學能力,達到延伸、擴展課堂教學內容的目的。這部分內容可以由教師指出學生自學的提綱,內容,自學的方式、方法以及自學的資源(推薦書籍,推薦學習的工具、學習網址),由學生課后業余時間主動學習。而且對于引導型教學模塊的內容,還可以設置自學應該達到的目標,考核的方式(例如做一次匯報)及手段。
四、總結
這次物流實習分為兩個階段進行,第一階段是模擬訓練,第二階段是參觀考察。第一星期的實習在管理系的商務實驗室進行,主要是利用第三方物流軟件,模擬物流公司的運營,以便讓我們掌握物流公司內部運營的程序和細節;第二個星期是在指導老師的帶領下去宅急送快運股份有限公司哈爾濱分公司、哈爾濱鍋爐廠有限責任公司以及東北林業大學物流實驗室進行參觀實習,實地了解物流公司的操作過程與方法,了解大型企業內部生產物流的操作。
通過兩個星期的實習我的收獲頗豐,不僅接觸和了解到了許多物流課本上所沒有的東西,也學習到了許多專業的、實用的物流知識,豐富了生活閱歷,這將是我們走向社會的一筆最為寶貴的財富。以下是我就本次實習的總結。
一、實習時間
XX年年7月9日—XX年年7月20日
二、實習地點
管理系綜合實驗室、北京宅急送快運股份有限公司哈爾濱分公司、哈爾濱鍋爐廠有限責任公司、東北林業大學物流實驗室
三、實習目的
大三的這一年,我們學習了大量的專業課知識,包括物流的、營銷的、電子商務的,但是這些也就只是在理論上的學習,而沒有運用到實踐中去。這次學校安排我們進行物流管理實習的目的,就是要我們將所學到的專業知識和具體實踐相結合,以提高我們的專業綜合素質和能力,當然也為了讓我們對物流公司的運營狀況有一個整體的了解,對中國物流行業的發展狀況有一個比較全面的認識,增強同學們對所學專業的認識,提高學習專業知識的興趣,以便即將邁入社會的我們能夠更好的適應以后的學習和工作,為以后的學習和工作打下堅實的基礎。
四、實習單位簡介
(一)管理系綜合實驗室
管理系綜合實驗室是本系各專業學生及教師進行教學實踐、科研活動的基地,現有面積520平方米 ,資產總值142萬元,由商務實驗室、管理信息系統實驗室、會計實驗室、管理決策分析實驗室組成。綜合實驗室主要承擔會計學、市場營銷、旅游、財務管理、國際貿易等本科專業和管理系各專科專業的各項實踐教學任務;為教師開展科研活動提供基礎條件,讓教師利用綜合實驗室對相關行業的業務流程進行研究,進行業務流程再造,提高模擬實驗的仿真程度;培養實踐教學師資力量,使實踐教學教師達到相應行業高層管理人員水平;建立各行業案例庫,為教學、科研、項目個案研究提供參觀、交流、實踐基地;利用綜合實驗室,積極開展政府管理人員、企業管理人員、當地院校師資培訓,并承擔工商企業高層管理人員、外校學生培訓和教學實驗任務等。
(二)宅急送快運股份有限公司
宅急送快運股份有限公司成立于1994年,1998年,宅急送在上海、廣州成立了子公司,1999年,全資分支機構增加到30余家,包括哈爾濱的分公司。到XX年,宅急送總公司成立,并且在全國范圍內按區域完成七大子公司建立。在XX年,公司建立了電子商務平臺,之后在北京、上海、廣州三地建立了物流基地,實現了全國信息互聯共享,京滬、京沈、京廣、滬漢物流班車開通。XX年,公司實行三級城市發展戰略,網絡發展到地級城市,并且成立了航空處,上海分公司實行了飛機包艙運輸,拉開了宅急送包機上天的序幕。XX年10月30日,宅急送國內快遞、綜合物流、國際業務三大事業部發展模式拉開序幕,宅急送從單一國內快遞向現代綜合物流轉型,開通全國統一客服熱線,總公司正式更名為“北京宅急送快運股份有限公司”。
(三)哈爾濱鍋爐廠有限責任公司
哈爾濱鍋爐廠有限責任公司的前身是哈爾濱鍋爐廠,1954年建廠,1994年10月經企業股份制改制,是在香港發行h種股票并上市的哈爾濱動力設備股份有限公司的核心成員,是中國最大的電站鍋爐制造企業,首批國家一級企業,目前經營并批量生產600mw、300mw、200mw、125mw、100mw、50mw機組電站鍋爐,工業鍋爐及余熱鍋爐,配套輔機和高中壓閥門,大型石化容器,核能設備等產品,部分產品出口朝鮮、巴基斯坦、菲律賓等22個國家。
在新的發展時期,哈爾濱鍋爐廠有限責任公司開了發超臨界直流鍋爐、大容量清潔煤燃燒鍋爐、核電承壓設備等新產品,拓展生產能力和市場競爭能力,并多方位與國外著名廠商和公司進行廣泛的技術交流與合作,向各用戶提供一流的產品和周到的服務,滿足國內外市場對電力設備的不同需求。
(四)東北林業大學物流實驗室
東北林業大學物流實驗室總投資近200萬元(不包括房屋建設費),包括物流工程實驗室和物流裝備實驗室。物流工程實驗室使用面積260平方米,物流裝備實驗室使用面積300平方米。實驗室的建立之初,林大組織老師到北京、上海等地考察,進行兩輪招投標,最后完成了實驗室的規劃和設計。經過一年時間,完成了物流工程實驗室的建設,相繼購進了一些物流設備,包括叉車、托盤、平板車、拖車、牽引車等等,使林大物流實驗室具有了相當大的規模。
五、實習過程和內容
本次實習分兩個階段進行,第一階段是物流管理課程設計實習,第二階段是物流參觀實習。
(一)物流管理課程設計 共2頁,當前第1頁1
物流管理課程設計實習是在管理系綜合實驗室之一的商務實驗室進行的,主要是根據指導老師提供的第三方物流教學模擬平臺這個軟件進行第三方物流公司的模擬運營。在正式操作運營之前,我們需要在系統中注冊一個物流公司,并且設定好模擬公司的管理中心、調度中心、運輸中心、倉儲中心等幾個主要部門的角色,在我的模擬公司里,我選擇了自己一個人承擔了所有的角色。公司注冊完畢后,就可以進行模擬運營了,在這個模擬的公司里,管理中心、調度中心、運輸中心、倉儲中心這四個部門是需要我們管理和協調的,管理中心主要是接受訂單和資源管理,調度中心是對貨物的分揀和調度,運輸中心要對車輛進行管理并對按調度中心的貨單調派車隊運輸,倉儲中心主要是負責貨物的進出倉管理和倉儲貨物的安全管理。我們通過在物流市場購買資源,承接定單,管理貨物進出倉,調度運輸等環節實現物流運輸,從而實現贏利的目的。
注冊并申請登記以后,就可以進入物流主頁面,操作運營公司了。我們主要要做公路、鐵路、海運、航空等方面的報價,訂單的受理,貨物的分揀和調度,運輸工具的選擇和發貨,倉庫的出入庫運單的處理,財務的上報和結算等等幾個步驟。公司運營之初,首先要做的就是去物流市場購置資源,完善公司的基礎設施,這主要是購買運輸車輛、購買和租借倉庫、招聘人員等,招聘人員包括招聘司機、倉庫保管員、搬運工。在完成公司基礎建設后,就可以進行物流報價了,報價是必不可少的一個步驟,它是公司接受定單的前提。我按照系統的提示對公路運輸,鐵路運輸,海運,空運以及倉庫租賃等幾方面進行了報價。公司的運營中還有一系列的問題需要我們處理,這包含了廣告的,人員的安排,倉庫的選址等。還有一些特殊情況的處理,如倉庫貨物被盜,車輛事故等等的處理。
在進行了一系列的處理后,我便開始承接定單運營公司了,在公司的戰略上我實施了規模經營的戰略,在全國各地的主要城市都分別購買和租賃了倉庫設施,并且在物流市場按照發運地和目的地尋找定單,在同一線路上承接大批量定單,然后進行統一的配送和運輸,以降低運營成本。在承接定單的時候我發現,有一些物流公司的報價相當的低,按報價計算的話根本就不夠成本,當然這類的定單我就沒有接。
一個星期的實習,我對整個公司的運營情況一直有一個很好的把握,特別是到了后階段,公司的運營呈現一片繁榮的景象,當然最主要的是我在其中學到了很多細節上的知識。
(二)物流參觀實習
7月17、19、20號這三天我們參觀了宅急送公司,哈爾濱鍋爐廠和東北林大的物流實驗室。
認識實習是本專業學生的一門主要實踐性課程。是學生將理論知識同生產實踐相結合的有效途徑,是增強學生的群眾性觀點、勞動觀點、工程觀點和建設有中國特色社會主義事業的責任心和使命感的過程。
通過認識實習,使學生學習和了解發電廠、變電站、調度中心等電力系統知識,培養學生樹立理論聯系實際的工作作風,以及生產現場中將科學的理論知識加以驗證、深化、鞏固和充實。并培養學生進行調查、研究、分析和解決工程實際問題的能力,為后繼專業課的學習、課程設計和畢業設計打下堅實的基礎。通過認識實習,拓寬學生的知識面,增加感性認識,把所學知識條理化系統化,學到從書本學不到的專業知識,并獲得本專業國內、外科技發展現狀的最新信息,激發學生向實踐學習和探索的積極性,為今后的學習和將從事的技術工作打下堅實的基礎。
認識實習是與課堂教學完全不同的教學方法,在教學計劃中,認識實習是課堂教學的補充,認識實習區別于課堂教學。課堂教學中,教師講授,學生領會,而認識實習則是在教師指導下由學生自己向生產向實際學習。通過現場的講授、參觀、座談、討論、分析、作業、考核等多種形式,一方面來鞏固在書本上學到的理論知識,另一方面,可獲得在書本上不易了解和不易學到的生產現場的實際知識,使學生在實踐中得到提高和鍛煉。
實習要求
1)需提前準備實習資料收集、整理。
2)完成實習報告一份。
實習內容
3.1 實習形式和內容
①在發電廠工作人員、工程師的親自帶領下,我們參觀了發電廠的各個部門和設備儀器;了解發電廠人員如何做好日常的管理工作、電廠的發電流程、了解到了設備儀器的基本工作原理、如何對設備異常、事故進行判斷和處理等
②通過分組跟班、工程師現場介紹,了解一線工作人員的工作情況;了解發電廠的一次設備和二次設備;了解了發電廠的各類監控系統;了解調度員的工作環境、使用的專業軟件以及需要掌握的專業知識。
③在工程師現場介紹調度中心的設備、工作情況的時候,學生要要求作好筆記。
④將搜集學習到的相關知識與參觀發電廠的實踐相結合,對理論知識進行深化理解,總結收獲。
⑤運用所學知識,對生產實際中存在的問題作出一定的分析,進一步提高分析問題和解決問題的能力。
3.2 實習前準備
(1)火力發電廠主要概念
火力發電廠的生產過程實質上是四個能量形態的轉換過程,首先化石燃料的化學能經過燃燒轉變為熱能,這個過程在蒸汽鍋爐或燃汽機的燃燒室內完成;再是熱能轉變為機械能,這個過程在蒸汽機或燃汽輪機完成;最后通過發電機將機械能轉變成電能。
(2)了解發電廠的三大系統
汽水系統
關鍵詞:工學結合;倉儲與配送;課程開發
中圖分類號:G423 文獻標識碼:A 文章編號:(2012)01—0079—05
近年來,我國高職教育改革取得的成就在一定程度上反映在基於工作任務的項目課程開發上,然而,無論在理論認識層面,還是在實踐應用層面,對基於工作任務的項目課程開發的理解都存在一定的偏差(如:把工學結合等同於頂崗實習)。本文以高職《倉儲與配送管理》課程為視角,對基於工作任務的項目課程開發進行再思考,進一步厘清其具體應用范式和方法借鑒。
一、課程開發的思路
課程開發的思路(見圖1)是在工學結合前提下,“基於工作崗位進行職業能力分析,通過職業能力的分析確定典型的工作任務,根據典型的工作任務確定若干個學習的領域,每個學習領域又由若干個學習情境構成”。每個教學單元通過小組的合作訓練、企業工作崗位和工作任務仿真再現等設計具體學習環境,在教中學、學中做、做中學,實現教、學、做的統一。
依據上述課程開發的思路就必須摒棄以往先理論后實踐、理論與實踐相隔離的模式,形成理論與實踐融合互動、理論教學與實踐教學互為一體,實現學習就是工作、工作就是學習的教學過程。學生一上課就進入教師精心設計的模擬企業工作環境,課程學習全部在模擬企業工作環境中進行,職業活動的真實元素滲透到整個教學過程中。當然模擬企業工作環境可以在學校的實訓室或可移動教學設施的教室中進行,前提是授課教師要精心設計和布置學習情境所需的課程教學環境。
二、基於工作崗位進行職業能力分析
《倉儲與配送管理》課程定位的工作崗位為倉庫管理員和配送員,按照專業能力、社會能力和方法能力進行具體的職業能力分析。
(一)倉庫管理員職業能力分析
1.倉庫管理員的專業能力包括:能夠正確地進行訂單分析和訂單處理;正確地設置和填制各種倉庫單證;在規定的時問內,以經濟的方式按照專業要求,完成待出入庫貨物的出入庫準備、出入庫操作、單證流轉、賬卡登記、存貨管理、訂貨補貨;能以小組合作或獨立工作的形式,使用專用工具、設備和業務操作資料等,按照技術規范對出入庫貨物和存貨進行操作和管理;能對出入庫的數量、金額能夠運用統計的工具進行簡單的統計和分析;能應用現場管理的知識保持安全作業環境和現場的整潔。
2.倉庫管理員的社會能力包括:良好的職業道德,較強的計劃、組織、決策、執行的能力,工作中與人交流、協商、合作能力,創新能力。
3.倉庫管理員的方法能力包括:能通過網絡資訊獲取信息的能力,運用辦公自動化中的WORD和EXCELL軟件進行數據輸入、統計和分析的能力,制定工作計劃、評價工作結果的能力,通過自學獲取新知識和新技能的能力,基本的進銷存軟件操作的能力。上述能力具體見圖2。
(二)配送員職業能力分析
1.配送員的專業能力包括:能夠正確地進行訂單分析和訂單處理;正確地設置和填制各種配送單證;在規定的時間內,以經濟的方式按照專業要求,根據客戶訂單進行車輛調度、線路優化,安排相關人員進行點貨上車,并按照事先的配送路線進行配送作業,并正確進行信息資料回傳的能力;能妥當處理配送事故;對配送的數量、金額能夠運用統計的工具進行簡單的統計和分析。
2.配送員的社會能力包括:良好的職業道德,較強的計劃、組織、決策、執行的能力,工作中與人交流、協商、合作能力,創新能力。
3.配送員的方法能力包括:能通過網絡資訊獲取信息的能力,運用辦公自動化中的WORD和EXCELL軟件進行數據輸入、統計和分析的能力,制定工作計劃、評價工作結果的能力,通過自學獲取新知識和新技能的能力,基本的配送管理軟件操作的能力。
上述能力具體見圖3。
三、根據職業能力的分析
確定典型的工作任務
本課程教學開發設計是以工作過程為導向,以工作任務為核心,因此在完成職業能力分析后,就需要根據職業能力的分析,結合倉庫管理員和配送員的崗位工作過程,確定典型的工作任務。倉儲與配送管理主要圍繞“貨物入庫作業與管理——在庫儲存作業和管理——貨物出庫作業和管理”與“訂單處理——車輛調度——點貨上車——配送——交單收班”的工作過程,相應完成設置和填制各種倉儲、配送單證的一系列表單的工作任務。具體見圖4。
四、學習領域教學內容的組織與安排
1.學習的目標:讓學生在完成課程設計的十二個項目過程中,掌握能勝任第三方物流企業或制造企業、商品流通企業中倉儲與配送管理部門職業工作的專業能力——具有商品在庫儲存作業與管理以及設計出入庫作業流程能力,具有配送訂單處理與執行控制能力;通過發現問題和解決問題培養方法能力;通過小組合作、自主管理式學習和滿足客戶要求,培養嚴謹的作業習慣、良好的團隊合作精神,提升學生分析問題和正確、快速解決問題的能力,從而滿足倉儲與配送職業工作的綜合職業能力。
學習完本課程后,學生應當能夠合作或獨立進行貨物方面的收發貨、出入庫、集拼和分撥、盤點與商品養護、包裝與流通加工、配貨與送貨作業、庫存控制與績效改善等工作。包括:
(1)熟悉倉庫作業、配送作業的基本流程,具有設計出入庫作業流程、最優配送線路能力。
(2)具有商品分類與編碼、倉庫分區與儲位規劃、商品養護能力。
(3)具有按客戶要求,進行備貨、配貨、補貨作業、車輛配裝、送貨作業、車輛管理能力。
(4)能夠進行異動、循環、全面盤點,并具有盤點差異分析能力。
(5)有相應的客戶服務技巧,良好的成本控制、績效改善的能力和愛崗敬業的職業操守。
2.總學時:48
3.具體的內容:(1)認識倉儲;(2)倉儲合同;(3)倉儲、配送作業流程;(4)貨物入庫業務操作;(5)貨物在庫業務操作;(6)倉庫5s管理與倉儲安全;(7)庫存管理與控制;(8)貨物出庫業務操作;(9)訂單處理作業;(10)配貨與送貨作業;(11)車輛調度、線路優化作業;(12)貨物跟蹤作業
4.教學方法:
(1)項目教學法、角色扮演教學法。
適合於此種方法的學習領域教學內容是:倉儲合同,貨物入庫業務操作,貨物在庫業務操作,倉庫5s管理與倉儲安全,庫存管理與控制,貨物出庫業務操作,訂單處理作業,配貨與送貨作業,車輛調度、線路優化作業,貨物跟蹤作業。
(2)引導文本教學法、案例教學。
適用於此種方法的內容是:認識倉儲。
(3)講座、企業參觀討論教學。
適用於此種方法的內容是:倉儲、配送作業流程。
5.教學媒體:
(1)自主開發與編寫課業文本教材,全部文本由兩部分組成:教學的課程設計方案、學生的學習材料——學生作業指導書(包括企業工作表單)。
(2)參考資料:《學生手冊》、《教師手冊》、《福建省高職高專職業技能大賽項目——儲配方案的規劃與執行》、《全國高職高專職業技能大賽項目——儲配方案的規劃與執行》
(3)實訓的實施設備、教師自制道具
6.教師的執教能力要求:能熟練掌握倉儲與配送實際工作技能,能結合具體的教學法設計學習情境,能正確進行教學引領和指導。
7.考核方式:
(1)課程考核的內容包括個人性考核和小組性考核,其中個人性考核為30%,小組性考核為70%,個人性考核為個人操作單據結果。小組性考核主要包括:①個人參與程度(20%);②個人承擔的任務(20%);③小組項目作業成果(30%)。
(2)評價標準:①可展示結果及課程作業時間、表單、報告等;根據具體質量和評分標準確定分數。②軟件操作根據操作情況和最終報表的輸出。
(3)具體的評價標準根據具體的項目模塊的內容進行確定。
五、學習情景的設計
結合職業能力要求和工作任務,將學習領域的具體教學內容設計成12個學習情境,并根據需要,對個別學習情境按教學單元分別設計為若干個子情景。具體見表1。
六、子情景的設計
(以4~7入庫操作綜合實訓為例)
1.布置任務:教師根據入庫操作綜合實訓內容事先布置好實訓的情景,并把相應的單證(如:客戶訂單、入庫任務單、入庫單)發給相應的組別(事前進行分組),布置工作任務并說明要求和能力目標。
2.任務相關資訊的講述:教師通過多媒體課件講授完成本工作任務所需的理論知識和職業技能,包括:入庫的基本流程、入庫的作業技術規范、入庫突發事件的處理、相應的軟件操作要求、相應的辦公系統軟件操作要求,并說明任務操作過程中可以借助的資訊獲取工具(如:上網計算機的位置、相關書籍的放置位置)。同時闡述作業過程的要求:在碰到作業上的問題時,團隊討論并提出解決的方案,并試圖從網絡資源和書籍中尋求幫助,只有團隊和相關資訊都無法解決時,才可以向教師提出指導的幫助,教師的指導也是提供資訊或采取引導的方式參與討論,不得直接告知答案。
3.工作實施:首先,各組根據入庫任務單要求從初始區選出需要入庫的商品,放入相應的周轉箱中,根據儲位指示信息或儲位編制原則迅速判斷儲位的位置。利用手推車把貨物推至相應的貨架區、正確存放到指定的儲位上,做好相應的標識。其次,根據入庫任務單的相關信息填寫入庫單。最后,將相應的入庫信息錄入至進銷存管理系統中,打印相應的資料,歸檔。
4.評價反饋與總結:學生工作過程中,教師巡回指導,及時糾正學生不規范的操作,在指導中要避免直接的演示,而應該先指出操作不當,讓學生自己查找資料進行分析、交流,通過查找資料和學生問的交流還不能解決的,教師才能給予明確的答案。實訓結束時,由每組推選1~2名學生進行交流,教師對學生的工作結果進行評價。依據學生在學習中的工作表現、出現的問題和完成時間并按個人性考核為30%,小組性考核為70%(其中小組考核評分標準按表2進行)對學生進行考核。
七、結語
基於工作任務的項目課程開發目標不僅僅是傳授事實性的知識或操作技能,更重要的是讓學生盡量在真實的職業情景中學習“如何工作”,這包括學習專業知識和技能、正確地使用工具、與工作人員(包括下屬、上司、顧客等)進行合作與溝通。這就需要遵循課程開發的基本原則:職業能力分析——確定典型工作任務——描述學習領域——設計學習情境。確定了學習情境后,應對這些學習情境做一個內容和時間結構上的安排。在傳統的學科課程中,學習內容的排序是以某個專業學科內容的知識邏輯來確定的,而基於工作任務的項目課程學習情境的排序和學習內容的安排沒有必要強調學科知識本身的系統化,因為學科知識是為完成工作任務服務的,職業成長的規律是遵循“初學者、高級初學者、有能力者、熟練者和專家”發展過程的。當然,學習內容和學習目標有一定的對應關系,每一個學習目標應有獨立的學習內容支撐。在完成學習目標時,要提高職業學習的有效性,在每一個學習情境中要強調“思維”和“行動”的統一,重視“案例”和“發現”以及學生的自我管理式學習。在理論上,基於工作任務的項目課程教學與“知識導向”的教學并不完全對立,因此教學方法不是專門或唯一的,許多傳統的教學方式方法仍然行之有效,如:探究式學習和解決問題式的學習等。這里最重要的是:要留給學生嘗試新的行動方式的實踐空間。這也使得教師的角色由傳統的教學“主角”變成“主持”,即以學生為中心。在學習情境的設計中,還應考慮學業評價的環節和方式,改變傳統的“知識導向”的教學的評價方式——側重教師對學生知識重現能力的評價和教師一方評的單一模式。基於工作任務的項目課程評價方式包括:自評、兩人互評、小組自評、組間互評和教師評等;評價的內容與標準,包括專業能力和關鍵能力,以及他們相互合作水平要求;評價的時間應考慮過程性評價和學業成績總結性評價的關系。
關鍵詞:數據結構;實踐教學;教學方法
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2007)12-21712-01
Research on the Practice Teaching of Data Structure
CHEN Lan, GU Xiang
(School of Computer Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, China)
Abstract: The data structure is one of the most important core courses in computer science and technology. It is also a difficult course for a student to study. Aimed at the characteristics of data structure, such as strong logic, higher degree abstract etc., problems in practice teaching are set out. And the corresponding solved scheme is also discussed.
Key words: Data structure; Practice teaching; Teaching Method
1 引言
數據結構作為計算機學科中一門核心專業課程,綜合了數學、計算機程序設計、軟件開發等課程的眾多知識,該課程為理解、應用和開發計算機應用程序提供了技術和方法支持,是計算機軟件開發的基礎。實踐教學對于數據結構這門課程,有著十分突出的意義和價值。只有在實踐的過程中,才能使學生的編程能力得到切實鍛煉,讓他們在不斷的練習與嘗試中,把理論運用于實踐,設計編寫出結構清晰明了、可讀性強、高質量、高效率的計算機程序。最終使學生在用計算機解決實際問題時能有效地組織、存儲和處理數據,為后續課程打下良好的理論基礎和實踐基礎。然而,在實際教學中,學生對該門課程的掌握并不理想,實踐環節不到位是其中一個重要的原因。
2 實踐教學中的問題
分析起來,在課程實踐教學中的問題可以歸納為教材、教師教學方法和學生這三個方面。
2.1 教材方面的問題
數據結構實踐教學的教材較少,現有的一些實驗教材所設計選取的實驗題目難度較大,不適合學生使用。因為對于大多數剛剛學過一門程序設計語言的學生來說,將教材中用偽碼書寫的算法轉換成完整無錯的可以運行的程序代碼,都是一件相當困難的事情,更不用說自己設計數據結構和算法去解決實際問題了。因此上機實驗的失敗便比比皆是,幾次實驗課下來,學生就會對這門課程的學習失去了興趣和信心,從而嚴重影響了教學效果。
2.2 教師的教學方法
一些教師在教學過程中,由于各種主客觀原因,往往會高估學生的高級語言程序設計的基礎。在大多數高等學校的教學計劃中,學生一般是在學完C語言(C++語言)后的學期里接著學習數據結構的,他們的語言基礎并不牢靠。倘若僅按照教材而不顧及學生的現實水平,只會使學生越學越枯燥。
另外由于高校擴招,學生規模很大,一個教師同時上四個班(120人左右)的課是很常見的事情,這也使得實驗課中教師指導作用弱化,學生遇到問題不能及時得到解決。實踐教學的效果便也受到直接影響。
2.3 學生方面的問題
學生在學習數據結構時,先修課程――程序設計語言的基礎相對薄弱。對C(C++)語言中的難點,如結構體(類)、指針、函數(方法)等等內容,理解不透徹,掌握不充分。而這些內容恰恰是數據結構的基礎。
其次,學生的編程能力與經驗不足。多數學生僅僅學習過一門程序設計語言,并且也沒有很多的實際編寫程序的機會。他們沒有能夠很好的理解、掌握程序設計的方法和理論。
再有,學習上的困難導致學習熱情的缺乏。數據結構這門課程理論性強,內容枯燥,不大好學。學生學了不知道有什么用、怎么用。這樣,學習時間越久,越覺得辛苦,逐漸磨滅了學習興趣。
3 數據結構實踐教學題目的設計要點
針對上面所提出的問題,在現有條件下,只有通過精心設計、選取實踐教學題目,編寫能夠針對所教學生特點、適合他們自學、使用的實驗指導講義,才能在一定程度上彌補教材、教師教學和學生學習三個方面的缺陷,提高數據結構的教學效果。
我們通過實際教學的不斷嘗試,逐步總結了在設計實踐教學題目時應該注意的幾個要點,簡要說明如下:
3.1 選擇典型算法,做到以點帶面
在選擇實踐教學題目時,應該盡量選擇一些典型算法。這些典型算法應該具有一定的代表性,能夠系統的體現某個數據結構的基本特征;難度應該適中,能被絕大多數學生理解和掌握;還要有一定的綜合性,具備一定的理論深度,通過算法的實現,不僅能幫助學生更好的學習和掌握數據結構,還能提高學生編寫程序的水平。表1中,給出了對應于某種數據結構的一些可以選用的典型算法。
表1 數據結構課程中的典型算法
3.2 注重示例程序,起好示范作用
把實驗中每種數據結構的第一個算法的源程序提供給學生,使得他們能對該種數據結構的實現有更好的理解,同時還有一個可以參考模仿的范本。實踐表明,這樣做能夠極大地提高程序的成功率,增強學生的學習信心,提高了實驗效率。
3.3 與現實相結合,提高學生學習興趣
在設計實驗題目時,應力求與相關課程、實際生活相聯系。把理論和實際聯系起來,使得實驗題目生動、接近學習和生活實際,學生容易接受和理解,容易調動學習積極性。
比如消防武警選址實例:給定5個縣之間的交通網,現要在5個縣中選擇一個縣建一個消防武警中隊,使得離消防隊最遠的縣到消防隊之間的路程最短。問這個消防隊應建在哪個縣?實際上,這個問題就是從5個縣中選出一個縣,使得它到其他4個縣的最短距離的最大值最小,而問題的關鍵就是頂點與頂點之間的最短路徑問題。解決該問題的經典算法是弗洛伊德算法。
3.4 與學生實際水平相結合,設計不同層次的實驗題目
在設計實驗的過程之中,需要考慮學生的專業水平以及編程功底。由于不同的人對新知識的接受能力和認知能力存在差異,所以不可能用一兩個實驗就要學生們在對知識的了解程度上達到相同的層次。一個有效的辦法是,在一個實驗題目中,提出不同層次的任務要求,難度由低到高。這樣可以充分的調動所有同學的積極性,使得不同層次的學生可以在各自的層次上進行思考,并獲得收獲,提高學生的學習興趣并增強自己對學習這門課程的信心。
例如在堆棧這一實驗中,按照難易程度從低到高,可以設計出堆棧的實現(構建堆棧、入棧操作、出棧操作)、使用堆棧模擬停車場、使用堆棧模擬鐵路調度站、算術表達式求值等四個難度不同的題目,供學生選用。
3.5 設計綜合實驗(課程設計),提高學生對所學知識的靈活掌握程度
綜合實驗的設計是將書本中多個知識點整合在一個實驗中,是對學生能力水平上的一種較高層次上的要求。學生在課程設計中,綜合的運用自己所學過的基礎知識,使用軟件工程的方法指導和要求整個實驗過程。在整個過程中,學生可以以兩到三個人為一個開發小組共同進行實驗。使得學生在相互學習相互促進中進一步掌握數據結構的應用,提高學生分析問題,組織數據,組織編程解決實際問題的能力。并在次過程中可以提高團隊意思,培養協作精神。當然,在題目的選取上,也可以設計難度層次不同的實驗,以適合不同需要的小組或個人。例如迷宮問題,教學計劃,校園導游咨詢等。
4 數據結構實踐教學的實施
實踐教學題目設計完成以后,教學的組織實施是下一個重要的環節。在實施的各個階段,都必須向學生提出明確的要求,并進行必要的檢查。否則,依然會達不到預期的效果。
4.1 實驗預習
學生在上機實驗時臨時現編代碼是常見的事情。為此,在預習階段,就應該要求學生根據自己的情況,選擇一個適合的題目,并對完成此題目的算法進行較為透徹的研究:設計出算法所必需的數據結構,給出具體的函數聲明(如果是C++,則應給出類的定義)及函數實現流程。對于掌握得較差的學生,還應要求他們事先編寫好源程序。所有這些內容構成預習報告。
在實驗開始時,教師應該對學生的預習情況進行檢查,對于沒有很好完成實驗預習的學生,要直接取消其實驗資格,實驗成績記零。課程開始時,學生可能會不適應,但當養成習慣以后,他們就會深刻體會到預習工作的重要。
為了更好的調動學生的積極性,作為鼓勵,前次實驗完成得較好的學生,可以不作預習檢查。
4.2 實驗實施
教師在實驗進行中,所扮演的角色不應當是程序調試者,而應當是引導者。當學生在代碼執行中發生錯誤而向教師求助時,教師只需指出可能導致此問題的原因即可,更多的工作應該留給學生自己去完成。這樣一方面可以節約教師的時間,從而能為更多的學生解決問題;另一方面也可以解除學生的依賴思想,鍛煉他們的代碼調試能力。
教師在實驗進行中的另一項重要工作,是觀察并提示學生的代碼書寫是否規范。從某種意義上說,代碼的規范比編程技巧更為重要。在課程前期,這將是教師在指導實驗時工作量最大的工作。
4.3 實驗報告
實驗完成后,學生必須撰寫實驗報告,實驗報告應附預習報告。實驗報告一般包含的內容是[放參考文獻]:實驗題目、實驗目的、實驗任務和要求、實驗步驟(源程序)、實驗總結。
特別要強調的是實驗總結,必須討論在實驗中遇到的問題以及是如何解決的,即使是語法錯誤也應該報告。這樣可以促使學生對錯誤不斷反思,從而逐步提高編程能力。可以明確告訴學生,這部分將是成績評定時最重要的考察因素。
4.4 成績評定
成績評定以鼓勵為主,只要學生確實付出了努力(這從實驗報告的實驗總結中可以看出),那就可以適當給以高分。另一個要考慮的因素是學生所選題目的難度,但這不應該是主要的。
5 結束語
文中所討論的是我們在數據結構課程實踐教學中的一些成功經驗的總結。實踐表明,這些經驗對于提高實踐教學的效果是有益的,這也進一步促進了課程的理論教學。當然,這些經驗還是初步的和粗淺的,還需要在實際教學中作進一步的研究。
參考文獻:
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關鍵詞:實踐教學;教學效果;教學方法;教學導向;階段目標控制
計算機專業課程,如操作系統,數據結構等,其理論性強、概念比較抽象,學生在學習過程中普遍感覺難學且乏味,缺乏趣味性。但如果在課程理論學習的同時,進行必要的課程實踐,則能夠使學生對課程所學的知識進行全面的綜合訓練,合理地應用書本上學到的知識來解決社會生活中的實際問題。因此,實踐教學不僅可使學生對專業課程的內容有直觀的感受,而且可有效地提高學生對專業課程的學習興趣。更為重要的是,課程的實踐教學過程能夠使學生不斷加深對這些理論知識的理解和體會,培養動手實踐能力,包括問題分析、系統設計、編碼的基本技能和技巧、一整套軟件的集成和測試方法以及團體協作精神。總之,實踐教學的作用巨大,它是計算機專業的教學過程不可缺少的一個環節,是實現理論與實踐相結合的最重要的一步。這其中最為關鍵的問題是選擇科學的教學方法,以提高實踐教學的效果。
本文從計算機專業實踐教學的特點和存在的基本問題出發,探索如何提高計算機專業實踐教學的教學效果,提出了一種基于導向的實踐教學的教學方法。通過這種科學的教學方法,使學生真正理解并掌握本專業的精髓。
1實踐教學的特點
計算機專業的實踐教學包括課程實驗、課程設計、生產實習以及畢業設計等,除課程實驗完成的任務相對簡單外,其他的實踐課程綜合性均相對較高。本文討論主要面向綜合性較強的實踐教學。根據我們多年的實踐教學經驗,總結出計算機專業實踐教學的幾個基本特點:
(1) 教學內容偏重實際操作。以練習為主,以教為輔,教與練結合。不像理論課的教學,偏重于介紹課程中抽象的概念和原理,實踐教學是在學生理解相關的概念、原理基礎之上,以學生動手實踐為主要內容,教師主要是給出大致的實踐目標與方法供學生在實踐過程中參考。
(2) 目的性強。實踐教學中,通常都要求學生利用已學的知識來解決一個具體問題。如操作系統中的進程管理、文件管理等問題的實現,數據結構中結合實際的應用網絡查找關鍵路徑等問題,都要求學生在實踐教學結束時提交具有較高的完整性、正確性、可靠性、一致性的系統。
(3) 學生的自主性與教師的導向性。每個大學生都是有意識的和理性的個體,其行為具有自主性的特點。在實踐教學中要充分發揮其自主性,包括實踐過程中所采用的技術路線、設計目標的內容和表現形式都有其選擇的自由。但同時,教師的導向作用是不可或缺的,主要包括學生的個體特征分析和教學目標分析。一方面,教師可針對學生個體的差異,結合計算機專業和課程的實際,針對教學內容選用適當的教學方式(如講解、討論等),根據學生的個人情況因材施教,促使能者多學,以充分發掘每個學生的潛在能力;另一方面,可有效防止學生在實踐過程中偏離了所需解決問題的本質。并通過對實踐階段性目標的把握,使實踐過程循序漸進,逐步深化呈螺旋式上升。結合學生的個人情況和一系列階段性目標控制的教學方法,達到培養學生特長,發掘學生潛力的目的。
(4) 教學時間、地點相對集中。計算機專業的理論教學的時間相對分散,便于學生慢慢消化那些相對抽象的原理和概念,而實踐教學的時間相對集中,要求學生在相對較短的時間內進行系統的、綜合的訓練,對某門課程(如操作系統課程)或專業主要課程(如畢業設計)的內容有直觀的、全面的認識。另外,與其他專業不同,計算機專業的實踐教學的地點也更加集中,一些軟件開發和硬件設計之類的實踐一般都在機房或實驗室進行(因為學生參與現場施工、布線之類的機會較少)。
2實踐教學中面對的主要問題
由于實踐教學的這些特殊特點,導致絕大數學生都認為“實踐課程難,不知如何下手”。為了使學生克服這樣的心理問題,循序漸進地進入設計狀態,通常我們都對學生的設計過程進行分階段控制,因此,教師在實踐教學中面對的主要問題是階段目標的控制。
教師對于實踐課程中每個階段目標控制的效果對最終的教學效果會產生直接的影響。計算機專業的實踐過程和軟件開發一樣,是一個具有生命周期分階段的過程。該專業的實踐過程通常分為問題分析、系統設計、編碼和測試等幾個基本階段。在實踐的每個階段都要得出最終結果的一個或幾個組成部分(以文檔資料形式或程序模塊形式存在),一個實踐結果必須有完整的配置組成。要充分認識到每個階段都是必要的,且前一個階段的完成質量對后一個階段的質量有較大的影響,不同階段的修改所付出的代價也是不同的,這種修改的代價隨著階段的深入而呈放大趨勢。因此,計算機實踐教學中階段目標的控制是教師一個非常重要的任務,良好的階段控制既可以使學生按時按質完成實踐,又可以使學生在實踐過程中少走彎路,充滿信心地去解決實踐課程中所遇到的問題。
3實踐教學中兩種教學導向
根據實踐教學中教師必須面對的主要問題,這里我們提出基于提高學生動手能力和提高學生理論研究能力兩種導向的分階段教學方法。
3.1以提高學生動手能力為導向
在實踐教學中,為切實提高計算機專業學生的動手能力,我們按照問題分析、系統設計、編碼和測試等幾個基本階段對學生進行指導,嚴格控制每個階段的進程和目標。下面以文獻[1-2]中的銀行家算法解決軟硬件資源的安全分配問題為例進行說明。
3.1.1問題分析
這個階段不是具體地解決問題,而是準確地確定“為了解決這個問題,目標系統必須做什么,它必須具有哪些功能”。要避免學生一開始就考慮問題怎么做,不進行細致的分析就考慮怎么做,思路肯定比較混亂,這必然影響學生解決問題的自信心。
這個階段要求學生結合問題,查閱相關文獻,對問題進行細致的分析。文獻閱讀分析能力是所有同學必須具備的,這個階段可以充分發揮理論學習能力強的同學(圖1中A類型和B類型的同學)的優點,通過他們帶動其他同學克服實踐課程中的畏難情緒。如資源分配問題要求學生通過分析理解產生死鎖的4個必要條件,了解實現的模擬系統應包括資源設置、進程設置、資源分配和資源動態申請等幾個方面。
4.1.2系統設計
計算機專業實踐教學的目標通常是要求學生根據相關原理設計出對應的模擬系統。在系統設計階段要求學生根據問題分析階段的結果給出解決問題的方案,且解決方案盡可能有幾種,以便通過比較選擇出一種更為合理的方案執行,并給出相應的系統總流程圖和系統的詳細流程圖等文檔資料。例如用銀行家算法實現資源分配問題,要給出相應的銀行家算法的所要使用的數據結構、算法的偽碼過程、模塊的數據流圖以及系統的流程圖。這個階段學生可充分發揮自己的自主創造性。
3.1.3編碼
在較好地完成前兩個階段后,學生就可以動手編寫程序代碼。學生可根據目標系統的性質和實驗環境,自主選擇一種高級語言將前一個階段的結果翻譯成對應的程序。在實際的實踐教學中,采用這種分階段的方法,大多數同學發現編碼實現階段不像他們想象的那么難了。這有幾方面的原因,一是通過前兩個階段的透徹分析,學生的自信心有了一定提高;二是通過對編碼詳細準確的資料的對照,達到動手能力強和理論能力強的同學互相取長補短的作用。
3.1.4集成、測試
這個階段是非常重要的一個階段,因為本階段是系統的高可靠性、正確性的保證,但往往被大多數同學們忽視。很多自稱動手能力強的同學也缺乏系統測試能力,因此,在實踐教學中,首先要告訴學生對設計的系統按照一定測試方法對系統進行測試,然后通過教師的現場測試(及相應的調試)對系統進行進一步完善。
這種分階段的教學,既能使學生掌握了系統開發的基本過程,更重要的是它能夠使學生在充分鞏固理論知識的基礎上,動手能力有很大程度的提高。
3.2以提高學生理論研究能力為導向
在實踐教學中,雖然以提高動手能力為導向的分階段教學有較好的教學效果,但仍然存在一部分同學側重于理論研究,他們有較強理論研究興趣。對于這部分同學,為充分發揮學生的主觀能動性,我們順應學生的偏好,采用不同的教學方法,以提高理論研究為導向。基于這種導向的教學方法我們也將其分為不同的幾個階段。下面以操作系統課程中的磁盤調度算法[3]研究為例進行說明。
3.2.1問題分析
對所需研究的問題做深入分析,通過查閱資料了解問題的研究意義、背景與現狀。例如對磁盤調度算法的研究,分析該算法對當前海量信息存取的意義、主要有哪些相關的算法以及它們的優缺點、時間復雜度等。包括一些經典調度算法先來先服務、最短尋道時間優先、掃描算法、LOOK算法[4]、循環掃描算法、磁盤性能模型的優化調度算法[5] 以及智能網絡磁盤調度算法[6]。
3.2.2理論創新
在完成問題的背景、現狀分析后,引導學生從某一個角度去對現有的理論進行修改或合并等,以達到新的調度算法在時間性能或空間性能上的優化,也可以對算法性能結果作理論推導研究。如對于磁盤調度算法,我們可以從基于平均尋道時間的角度去分析現有的算法,綜合應用SSTF和LOOK算法的優劣[3],給出新的算法優化策略。
3.2.3正確性驗證
對于理論創新的結果需要通過實驗(實踐過程)驗證其正確性。如果是理論推導,則需要清晰的證明,并設計實驗方案,通過實驗測試算法所涉及到的各個參數在不同情況下的數值;如果是對現有算法進行修改或合并,使時間性能或空間性能有所提高,則需要做詳細的對比實驗方案設計,通過對比實驗以圖形等形式明確給出性能提高的比例。
通過這種教學方法,在保證學生養成嚴謹的研究作風的基礎上逐步提高理論研究能力。
4結語
文章根據計算機專業實踐教學的特點,分析了計算機專業實踐教學中存在的主要問題:教師對實踐教學過程的階段控制問題。并提出以培養學生動手能力為導向和培養學生理論研究能力為導向的新型教學方法,該方法可有效避免學生在面對實踐課程時的心理懼怕問題,并給出基于兩種導向的階段目標控制方法,在實踐教學中取得較好的效果。
參考文獻:
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Exploring Guiding-based Teaching Methods in Computer Professional Practice
ZHANG Shun-xiang, ZHU Guang-li
(Institute of Computer Science and Engineering, Anhui University of Science&Technology, Huainan 232001,China )
高職院校《物流管理》課程項目化教學改革具有重要的意義。本文針對《物流管理》課程特點,提出項目化教學設計思路,并根據自身的教學經驗,總結了項目化教學的實施過程。
關鍵詞:
項目化教學;物流管理;課程改革
1《物流管理》課程項目化教學的含義
項目化教學以工作流程和工作任務為導向組織教學內容,師生通過共同實施完整的項目而進行教學活動,是“行為導向”教學法的一種。項目化教學的主要內容來自于真實工作情景中的典型職業工作任務,注重知識的積累和專業技能、職業綜合素質的提升。
2高職院校《物流管理》課程項目化教學的重要性分析
2.1高職院校《物流管理》課程項目化教學有助于提高學生上課積極性。傳統的教學方法以老師授課為主,枯燥的教學內容很容易使學生失去興趣,出現上課玩手機、溜號、睡覺等現象。項目化教學方法根據工作過程設計課程項目,采用多樣化的教學方式,通過學生在課堂上整理信息、小組討論、項目匯報等方式,讓學生成為課堂的主體,把課堂還給學生,更容易引起學生的興趣,提高學生上課的積極性。2.2高職院校《物流管理》課程項目化教學有助于培養學生的職業技能。傳統的教學方式重理論而輕實踐,在課堂上通過老師的講解給學生灌輸大量的理論知識,但是學生卻很難將理論知識應用到實踐過程中,存在著理論與實踐脫節的現象。
3高職院校《物流管理》課程項目化教學的設計思路
基于項目化教學的《物流管理》課程設計思路包括以下幾個方面。首先任課老師根據物流人才的崗位發展以及企業對于物流專業學生能力要求設計課程項目;在項目具體實施環節,任課老師先在班級內分組,并根據項目內容任務,學生根據任務要求制定計劃并實施,最后學生通過項目匯報的方式展示小組的解決方案,老師進行點評。
4高職院校《物流管理》課程項目化教學的實踐過程
4.1任課教師制定課程項目單元。在上課之前任課教師首先要制定課程項目單元,制定出好的、合理的項目單元是項目化教學成功的基礎。任課老師在制定項目單元時不但要考慮物流崗位的工作流程和物流企業的人才需求,同時還要結合課程的教學內容。作者通過與企業的一線員工和部門主管探討,認為物流人才的崗位發展分為三個階段。高職院校物流專業學生畢業后首先被安排到倉管員、運輸調度員、配送員、分揀員、包裝員等入職崗位中;通過一到兩年的基層鍛煉,如果具備的一定的崗位工作經驗和能力,則可以晉升為倉儲組長、運輸組長、配送中心經理等崗位;之后則可以繼續發展為整個物流部門的經理,負責供應鏈管理、物流系統規劃等。《物流管理》課程作為物流專業學生的專業基礎課,課程內容分為七章,分別是物流概述,物流功能,物流網絡、第三方物流、逆向物流、冷鏈物流與物流管理。通過以上分析,作者將《物流管理》課程分為四個項目單元。首先根據經濟市場上不同形式的物流過程制定了快遞行業的物流過程、制造企業物流———好利來面包店物流過程、流通企業物流———沃爾瑪物流過程,最后回歸到物流管理的方法上,制定了物流管理———京東商城的物流管理方法這一項目。四個項目囊括了物流管理的主要理論知識點,第一個項目中快遞流程涵蓋了物流的功能,在這一項目中主要學習物流的概念以及物流功能等理論知識點;第二個項目結合案例中面包制造企業的特點,主要學習物流功能、逆向物流、冷鏈物流等理論知識;第三個項目中主要學習沃爾瑪物流網絡和第三方物流等知識點;第四個項目主要學習物流管理等理論知識。4.2學生分組并制定項目實施計劃。為調動課堂氣氛,使學生積極參與到教學中,任課老師在上課前可以先對班級同學進行分組,每組選取一個組長,負責組織小組同學一起完成項目。老師和學生講明項目內容,并項目任務后,學生需要先制定項目實施計劃,即要完成這些任務,需要儲備哪些理論知識,需要了解企業哪些工作流程。4.3項目實施。在明確了項目任務內容,并制定計劃之后,小組同學按照各自的分工進行準備工作,學習理論知識,進行企業調研或上網查詢企業資料,然后在課堂上進行小組討論和知識分享,集思廣益,小組同學一起來解決項目任務。任課教師在各小組項目實施的過程中,根據各組的實際情況加以指導。4.4小組項目匯報。經過小組同學的共同學習和討論,最后要將項目解決方案以PPT等方式呈現出來,并且由一到兩名同學進行項目匯報。要求匯報方案以企業實際情況為基礎,具有一定的合理性。每組匯報完之后由其他組的同學和老師根據匯報內容進行提問,小組成員解答。4.5任課教師進行評價與總結。在項目完成的最后環節由任課老師進行評價和總結。首先對各組同學的匯報方案進行打分和評價,指出各組在項目完成各環節的優點和缺點,幫助同學明確自己的優點,完善不足之處。然后任課老師對整個項目進行總結,對同學們匯報中的不足之處進行補充,給整個項目的完成畫上一個圓滿的句號。
參考文獻:
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[2]葛穎波.高職院校物流管理基礎課程項目化教學改革初探———以清遠職業技術學院為例[J].物流工程與管理,2016.
摘 要:為了加強高職院校高技能人才培養工作。落實《高技能人才隊伍建設中長期規劃(2010-2020年)》和《國家高技能人才振興計劃實施方案》要求,結合各院校“十二五”專業建設目標,大力推進專業課程建設工作勢在必行。高職課程建設應從職業教育的特點入手,按職業崗位的要求培養學生必需的知識和能力。以知識應用為主線,能力培養為核心,對課程進行內容優化和整合,系統科學地構建知識模塊。同時注重師資水平與教學資源庫的建設。
關鍵詞:課程 建設 規劃
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(b)-0209-01
1 課程現狀
《數控機床編程及操作》是數控技術專業的核心專業課程,是針對數控技術專業職業崗位中核心崗位職業―― 數控機床操作工、數控程序員、數控工藝員要求而開設的重要專業課程之一。目前,根據《數控機床操作工國家職業標準》對應核心職業能力的培養,在內容選取上,普遍實行的是通才教育模式,即數控車、數控銑、加工中心都要進行學習,使得每位學生對于三種機床操作都具有一定的基礎,然而使得學生在畢業后不能直接勝任職業崗位,往往還要在企業培訓或師傅的帶領下才能勝任崗位;在專業課程體系中,該課程在《工程圖學》、《機械制造基礎》、《數控加工工藝》等課程之后實施教學,同時也是《數控機床操作與加工實訓》、《數控中級認證強化實訓》等課程的前導課程,該課程建設中已經取得了階段性成果,我系《數控加工編程及操作》校內精品課程網站已成功上線,也受到了廣大師生的一致好評,然而在課程資源、教學實施手段等方面與省級精品課程建設標準上還有一定差距,為此我們將繼續推進對該課程建設。
2 建設目標與建設項目
為了切實推行機電工程專業群建設和學院的教學改革,實現優質教學資源共享,進一步提高教育教學質量和課程建設水平,將加大課程建設力度保證課程建設持續發展。以省級精品課程為標準,在通過合理的教學內容安排、科學的教學方法實踐、先進的教學手段來培養高素質的技術人才。在教學方法上以調動學生積極性為目的,充分強調理論與實踐并重,重視在實踐中培養學生的動手能力和創新能力,力求具有鮮明的教學特點和顯著地教學效果。深化課程改革,構建以任務為導向的模塊化課程體系、以社會化考證和行業認證為主的專業考核體系和以用人單位反饋為主的能力素質考評體系。不斷改革教學方法和教學手段,加快推進教學資源庫建設和自主學習網絡平臺,進一步強化“雙師型”師資隊伍,提高師資水平(見表1)。
3 保障措施
為了確保在規劃期內將我校《數控加工編程及操作》課程建成省級精品課程標準要建立嚴格的工作制度。堅持每期期初召開一次領導小組和工作小組全會,研究部署課程建設工作,每月進行一次檢查,每季度召開一次調度會,解決課程建設中遇到的具體問題,期末進行檢查總結。在精品課程建設中,要讓課程建設指導委員會當好參謀,唱好主角。要嚴格落實工作制度,確保項目建設在制度的規范下實施。建立項目建設監督機制。要實行領導監督,群眾監督,課程建設指導委員會監督;要堅持全程監督,全面監督,讓課程建設在監督機制的制約下進行,確保精品課程建設質量;建立獎懲機制,學校把精品課程建設納入相關責任人年度考核內容,與政治、經濟待遇掛鉤,實行獎懲;確保項目經費能確保按時足額到位,課程建設專項經費要具有嚴格的計劃性、監控性,不僅能投入到位,還能產生良好的效益。
參考文獻
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【關鍵詞】實踐教學法;物流運輸管理;實施方法
一、實踐教學法綜述
教學是一種創造性活動,選擇與運用教學方法和手段要根據各方面的實際情況統一考慮。萬能的方法是沒有的,只依賴于一二種方法進行教學無疑是有缺陷的常言道“教學有法,但無定法”,每個教師都應恰當地選擇和創造性地運用教學方法,表現自己的教學藝術和形成自己的教學風格。
現代運用的教學方法主要有講授法、談話法、練習法、演示法、討論法、研究法、問題-發現教學法、實踐教學法等。
實踐教學法以豐富學生的直接經驗和培養學生的綜合探究能力為目的。實踐教學活動強調學生活動的自主性、探究性,鼓勵學生的自主選擇,將學生的需要、動機和興趣置于核心地位,為其個性的充分發展創造空間。教師的指導作用體現在幫助學生完善其自主選擇意識和能力,而不是代替學生選擇。學生通過參與活動,獲得各種感性認識,在感性認識不斷豐富的過程中,實現理性認識的鞏固和升華。
實踐教學法與國家“十一五”規劃提倡的“工學結合、校企合作的培養模式”精神相符合。在國外,實踐教學法體現了學習與工作的相互結合與滲透,即學習中有工作,工作中有學習。它的主要形式是英國的“三明治”(Sandwich Education),美國的“合作教育”(cooperative Education),德國雙元制模式以及目前世界合作教育協會(World for cooperative Education)提倡的“與工作相結合的學習”(Workintegrated Learning)。它的主要功能是提高學生的職業素養,使學生從學校步入職業生涯時就有一定的工作經歷和經驗,具有一定的社會適應能力。如,德國雙元制模式的理論課程設計是以職業活動為中心選擇課程內容的,理論課覆蓋了專業所需的所有理論, 知識面廣, 深淺適度, 綜合性強, 有利于培養學生的綜合分析問題和解決問題的能力。由于與國外的學分制、彈性學制、師資等教學資源的社會共享、職業證書與學校課程的融合等等相比,我們缺少管理體制、人員結構、教學制度、課程體系等方面的有力支撐。因此,我們的實踐教學與國外相比具有更多的內容和任務,不僅是學生的學習與工作相結合,還包括專業建設,尤其是專業建設中的課程教學改革。
二、物流運輸學課程介紹
物流運輸作為“第三利潤源泉”的主要源泉,日益受到人們的重視。但長期以來我國物流運輸組織管理水平不高,運輸能力落后于交通基礎設施的建設,重建設輕管理,重效益輕服務,運輸服務質量不能令人滿意是當前物流運輸行業的突出現象,物流運輸未來可持續發展的潛在障礙之一是缺乏現代服務理念好、素質高、技能熟練的人才。所以培養這方面的人才成為物流運輸學課程的目標。
物流運輸學課程的主要內容可分為三個模塊,一基礎理論知識篇,含運輸概念、功能、原理,各種運輸方式的技術經濟特征,運輸市場、運輸合理化、智能化、綠色物流運輸等基礎內容;二崗位實踐知識篇,含各種運輸方式作業的業務流程及工作任務,此篇內容是職業能力培養的重點內容;三職業拓展知識篇,含物流運輸管理政策、運輸合同、運輸保險、及與各種運輸方式相關的法律法規。
物流運輸學是一門實踐性很強的學科,具有抽象和難以理解的特點,只限于理論知識的學習,影響學生的感性認知和理性理解,因此在《物流運輸學》的教學實踐中堅持“理論夠用、實踐為重”的教學理念,對教學內容,教學方法、教學措施實行一些變革,重點采用基于工作過程系統化理論的實踐教學法,著重培養學生的實踐能力,促進學生知識、能力、素質綜合提高,從而切實有效地提高教學水平和教育質量。
三、實踐教學法的實施
(一)任務驅動式教學
教師通過設計學習任務,提供學習資源,通過項目化活動組織和指導學生開展學習,使學生從理論知識的存儲轉向職業素養和能力的培養。如在物流運輸管理的基礎知識中講解發展綜合運輸體系,若老師一味的講,學生被動的學,學生根本提不起興趣,教師的做法是:密切聯系經濟社會發展,特別是區域特色經濟,區域交通地理,依托福建省交通運輸廳提出建設海西“大港口、大通道、大物流”的思想,鼓勵學生主動了解身邊的公路運輸網路、鐵路運輸網路、福州港開辟的近洋、遠洋航線與國際基本港知識,使他們熟知區域的交通運輸網絡。教師將學生分成學習小組,任務一,查詢道路運輸網路,福建省有哪些國道、哪些高速公路?途經那些市、縣?為鼓勵學生興趣,可補充問題,你們家鄉有何國道和高速經過?任務進一步細化,學校周圍有什么國道、高速公路,對同學們出行起何作用?任務二,查詢鐵路干線運輸網,福建省鐵路運輸網絡(特別是近幾年新修的鐵路線路)等。這些任務作為初識物流運輸的實踐任務,要求學生課后完成,同時要求學生在福建省交通地圖上進行標注學校周邊的沈海高速和104國道,回到課堂上借助多媒體教學和三維交通地圖,使學生熟知區域運輸網路,為今后在物流運輸公司工作提供了良好的職業技能知識儲備。
(二)學生課外調查課堂匯報法
物流運輸學內容涉及專業面廣、寬泛,教材對有些專業點知識,業務操作流程未進行深入的詳細闡述。針對教材的諸多缺陷,在教學中采用學生課外調查課堂匯報法。此方法彌補了學校聯系物流企業,大規模組織學生參觀的困難。如在學習物流運輸市場一章時要求學生分成調研小組利用周末時間主動去了解本區域的物流運輸市場情況,然后到課堂上相互交流。為促進學生進行課外調查,教師設計了如下問題:某公司老總想投資籌建一現代第三方物流公司,想了解所在的區域未來的物流運輸市場狀況,要求新進物流公司的小李做一份區域市場調查,那小李該如何做進行運輸市場調查呢?
就上述問題,學生討論熱烈并提出要調研的內容,教師進行補充、歸納、和總結,得出物流運輸市場調查表(表略)。這種方法要求學生不僅實地了解本區域的工礦企業數量、規模、生產產品種類、銷路情況,還要了解本區域的交通體系構成、物流運輸企業的數量、規模、市場占有率等情況之后才能獲得相應的結果。
(三)角色虛擬
參照企業具體崗位而設定,以實際工作流程和真實操作活動為載體,為學生提供更為接近物流企業實際工作過程的真實學習環境。設定某公司有批貨物交由某道路物流運輸公司(甲小組同學)承運,甲小組同學要設定哪些崗位?需具備哪些業務知識與操作技能?首先讓學生了解道路運輸作業流程,然后在模擬的工作中任務中將所學知識加以運用,有助于記憶,加深理解并創造性思維。
(四)模擬綜合實訓
加強模擬綜合實訓,在校內實訓中心,通過運輸管理系統軟件綜合模擬訓練,完成對客、貨運輸服務生產全過程的模擬。包括客、貨源組織運作子系統模擬、調度運作子系統模擬、整車運輸業務系統模擬、零擔運輸業務系統模擬、集裝箱運輸業務操作模擬等5個模塊。通過本訓練使學生了解和掌握貨物運輸服務生產全過程業務流程和運作規律;整合和提升所學的專業理論知識;提高學生的運輸生產組織、調度、線路優化等實際操作能力。實訓環節不僅鞏固了所學的專業知識,還掌握了企業用管理軟件處理業務的操作技能,掌握運輸生產運作基本信息的建立和維護技能。
(五)企業頂崗實習
與校外實習基地企業(如福建盛豐物流公司、福建萬集物流公司、福州馬尾青州港務有限公司)實現“二元主體”通力合作合作,以學校作為其中“一元”,企業為另“一元”。學生到運輸企業生產的各管理崗位工作學習,提高學生職業綜合素質。
上述實踐教學環節的設計,較好地解決了學生由書本走向就業崗位的無縫對接問題。不僅使學生掌握運輸業務各環節的操作規范及信息處理方法,并能夠根據實際業務熟練地完成整個運輸流程的操作同時對運輸業務運作全貌加深了了解,同時培養了學生未來崗位上應具備的職業能力。
四、實踐教學法改進方法
(一)以實踐能力為本位
《物流運輸學》實踐教學法的教育模式不僅有利于物流管理專業學生畢業后能迅速適應工作崗位,而且能消除或縮短學生在實際工作中的培訓、磨合、適應過程,盡快為用人單位和社會創造經濟效益。
(二)以與企業和行業合作為著力點
物流行業企業的發展與高職物流培養單位是相輔相成的,物流管理專業培養單位要為物流行業企業提供真正有用的人力資源,也需要物流行業企業的支持和幫助。對接教育模式的實施主要通過訂單式培養方式以及工學結合等方式來實現,這種教育方式在物流管理專業的實施有利于培養單位調整專業方向,確定培養方案。
(三)以學生為主體,實現教學過程行動化
學生是學習活動的主體,學生的主體性必須得到充分的、有效的體現。同時實現教學過程行動化,教學活動以學生為中心,教師只是學習過程的策劃者,課程設計者,學習過程中的指導者。
參考文獻
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