時間:2022-05-01 03:00:18
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇課件設計論文范例,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。
前言
多媒體課件以豐富的視聽信息,生動的圖形、圖像,高科技表現手段使教學內容化繁為簡,化宏觀為微觀,形象生動,創設情境,論文使理論學習、問題輔助學習、激發興趣和協作學習等在教學中得以體現,使學生由被動學習變為主動學習,由個體獨立學習變為群體合作學習,由復制性學習變為創造性學習[1]。本文采用的Authorware7.0軟件,通過Fireworks8.0創作動畫輔助,將多種教學媒體和教學方法有機結合,完成《電子測量技術》課程的課件設計。
1課件的設計
《電子測量技術》課程是高等職業教育電子信息、應用電子、自動化等專業的專業基礎課,同時也是新知識點較多的一門課程。針對職業教育特點,我們主編了《電子測量技術》規劃教材,2003年由電子工業出版社出版,教材目前印刷7次,印數已達3萬冊。因此,從教學角度出發,考慮該教材已獲得廣泛承認,課件內容以該書為基礎,涵蓋《電子測量技術》全書12章節內容,并且借鑒原來基于PowerPoint課件的經驗,各章節自成體系,按教學大綱劃分出知識點;其次是課件應具有良好的用戶界面和視覺、聽覺效果,課件所使用的計算機硬件和軟件開發環境相對兼容,便于升級擴展。
1)腳本的編寫
編寫詳細的腳本,是整個多媒體課件開發過程中的一個重要環節,它把課件設計與制作緊密地聯系在一起,成為課件制作的重要依據。畢業論文編寫腳本包括界面設計、交互設計和風格設計3個方面[2]。
界面是教學信息在屏幕上的顯示區域及用戶操作區域,設計時我們主要突出“教為學”的思想,圍繞教學內容這一中心,既防止課件界面色彩、聲像效果等過分濃烈、喧賓奪主,影響學習內容;又考慮課程部分內容如儀器內部電路抽象、枯燥,而學生需要感官刺激,激發興趣的特點。
同時,我們體會多媒體課件的強大生命力主要體現在交互能力上,比如只需通過單擊屏幕上某個特殊的鏈接設置,方便實現不同對象之間的跳轉。本設計中創建了兩個導航結構,一種是利用“導航”圖標指向框架圖標中的某一頁,來實現程序內部的跳轉和調用。另一種是通過“框架”圖標內嵌的導航控件來實現不同頁面間的瀏覽、翻頁。除此之外還可以通過設置相應的超文本鏈接來實現交互性能。
在風格設計上主要體現界面、字幕和顯示對象上整體的和諧統一。
2)框架結構的設計
編輯之前考慮到有大量的文本的輸入,實現各個章節之間的翻轉如果只使用“交互”圖標,也是可以實現翻頁功能,但碩士論文制作起來比較麻煩,而且在查找頁和指定固定頁方面力不從心。因此運用“框架”圖標及“導航”圖標制作文本瀏覽,就方便多了[2]。
“框架”圖標和“導航”圖標密切相關,經常放在一起使用。導航結構提供了選擇路徑的方法,可以根據設置自動跳轉到指定的目標頁上;“框架”圖標可以方便地設計含有圖形、聲音、動畫等組件的頁面,最重要的是在“框架”圖標的內部內嵌了一整套導航控件,通過這一控件可以更容易實現頁面之間的來回翻轉。
基本框架結構設計后,對有的地方進行了編輯,如更改控制按鈕的位置和圖標、設置按鈕防止頁面回繞、編輯進入和退出畫面等,使其更適合課件的使用。
2多種媒體素材的使用
要實現多媒體課件的內容豐富多彩,使用多種媒體素材是必不可少的。其中文本、圖形、圖像是最基本元素,此外還有聲音、動畫、視頻等媒體信息。考慮到職業教育“淡化理論、夠用為度、培養技能、重在應用”的特點,我們認為對測量原理部分的講解應力求突出基本概念,通俗易懂,工作總結便于自學,因此課件這部分主要以文本、圖片形式,比較詳細;而測量方法則應突出操作應用,在設計時則主要以視頻演示為主;對測量儀器儀表則重點講清工作原理和組成框圖,在設計時主要以動畫、網頁內容為主,整個課件設計力求對多媒體資源的合理布局,使它們既符合教材要求,又突出多媒體特征。
1)文本的輸入
Authorware可以直接將外部的文本輸入到其內部,但是它有一特點就是在文本的輸入格式方面有一定的限制,它只能輸入TXT、RTF格式的文件[3]。對于不是這種格式的文檔如果采用常規直接進行輸入勢必會占用很多時間,不利于課件的開發。因此借助系統剪貼板使用復制、粘貼的方法來添加文本。當文本過長時,或者輸入的文本篇幅較大,采用滾動文本的輸入方式,這樣在預覽時會顯得更方便。
2)圖片的應用
使用系統本身的繪圖工具箱可以繪制出比較簡單的畫面,但對于《電子測量技術》這門課程僅僅依靠繪圖工具箱不能達到實際的要求,如大量的儀器原理圖、接線圖、儀器面板圖等,我們采取的第一個方法是采用Authorware7.0提供的插入外部對象的功能,將原來以Protel99SE、Word、LabVIEW等制作轉換為圖片形式,醫學論文使設計的原料變得更加豐富。
3)添加背景音樂
在Authorware7.0系統中可以支持多種類型的聲音文件格式,如WAV、SWA、AIFF、PCM、MP3等[3],在制作課件時,通過“聲音”圖標來插入音頻和設置聲音播放,如控制播放次數、設置播放時間、速率等,可以輕松引用這些聲音素材添加到課件中。在課件中導入背景音樂有它的優點,但是并不是每個人都喜歡有音樂,因此通過對“計算”圖標和按鈕響應的設置,編寫按鈕激活代碼使課件在播放時可以由使用者根據自己的意愿單擊相應的按鈕,實現有聲和靜音之間的轉換[4]。
4)動畫的調用
動畫是多媒體作品中不可缺少的一部分,也是設計中的一個亮點,但使用Authorware本身只能制作出二維的動畫,即動畫的對象只能在一個平面內運動,這樣使演示的效果大打折扣,然而這并不說明Authorware不能演示三維動畫,它可以通過文件插入的方式來演示其他軟件制作的三維動畫,同時系統本身也提供多種效果的頁面切換功能,對各種外部和內部資源加以利用同樣可以達到理想的效果。
制作動畫的軟件有很多,使用起來也各有特色。選擇合適的創作工具是設計成功的關鍵,通過查閱相關的資料,了解Authorware系統提供了對GIF動畫圖像的支持,可以將其應用到課件中。GIF動畫是一種特殊的圖像格式,其中包含了多幀圖像,這些圖像按照一定的時間頻率交替顯示,從而達到動畫顯示的效果,具體是通過MacromediaFireworks8.0來設計。在Fireworks中制作動畫的一種方法是通過創建元件并不停地改變它們的屬性來產生運動的錯覺。當按順序播放所有的幀時就成了動畫[5]。
5)智能對象與數字電影
智能對象就像一個插入Authorware作品的邏輯包,它是一個強有力的開發工具,它的不同之處在于它與向導的聯接,向導可以給Authorware作品提供設置界面,職稱論文并且可以在插入智能對象的位置添加各種變化、新的內容和邏輯關系。它能使看似繁瑣的工作變得更加容易完成,即使是沒有經驗的開發人員也更容易更有效地完成任務。實際上智能對象在多媒體編輯上做出了根本性的改革。比如智能對象與數字電影的結合應用[3]。在課件中引入數字電影如果只是采用之前的方法,就是在流程線上添加相應的圖標進行導入,在程序運行過程中當執行到該圖標,系統會直接彈出播放的窗口,不利于下一操作,但是通過MovieController智能對象可以容易實現播放進度的調節。
6)網頁鏈接
在課件設計時,考慮到有些儀器由于價格昂貴或者其他原因,學校無法購置,如數字通信測試用誤碼儀、邏輯分析儀等,課件設計中考慮實現網頁的鏈接,鏈接到知名企業的網頁上,已加強學生感性認識。這一功能是通過Fireworks中使用URL來實現,編輯選中的熱點并對其指定URL路徑,最后導出此URL即可實現指定網頁的鏈接。
課件的主界面如圖1所示,課件第1章界面如圖2所示。
3課件的調試與打包
課件主要是為《電子測量技術》教材而制作的,因此為方便發行和使用,課件的后期工作就是進行調試和打包處理。
由于課件發行打包后將不允許用戶再修改,打包之前應盡可能排除其中的錯誤,確認課件可以正常運行。英語論文調試可以通過兩種方法來實現。一種是利用區段標志(開始/停止標志),另外一種是通過控制面板的使用。通過使用調試工具可以控制程序流程執行的區段,逐個執行程序流程中的設計圖標。將制作好的課件與課件中的庫文件一起打包能夠提高文件的性能,減少文件的數量,使最后的作品的安裝、運行更為容易,并且增加了作品運行的可靠性,避免運行時因為找不到外來函數或庫文件而發生錯誤。
打包好的課件進行設置,可以運行在Windows95、Windows98、WindowsXP、或者是WindowsNT、Windows2000這樣的32位操作系統中。其中要求的CPU應該是Pentium166以上兼容機種、內存是64M以上、硬盤容量780M、支持DirectX的顯卡、光驅是8倍速以上的光驅,此外由于演示窗口大小設置為832*624像素,因此可以用于不低于16英寸顯示器。制作好課件并打包后,就可以,課件時必須隨同程序中用到的外部媒體文件或外部函數文件一同,Authorware7.0提供了作品的功能,該功能可以將運行作品所需的各種文件及外部函數輸出到指定的目錄中,從而形成用于發行的最終作品[3]。
4結論
隨著各種多媒體教學的推廣和普及,計算機輔助教學作為一種先進的教學手段,以其直觀性、靈活性、實時性、立體化的優勢,留學生論文越來越受到大家的青睞。要想運用好計算機輔助教學這一現代化的教學手段,其關鍵是要設計和制作出符合教學要求的多媒體課件[6]。我們的作品雖然完成了,但是在各院校使用過程中,一定還會發現很多不盡人意之處,我們將與時俱進,將作品更加完善,以更好的實現教學目的,達到教學效果。
參考文獻
[1]胡欣杰.時尚教師多媒體課件DIY[M].北京:中國宇航出版社,2005.14-18
[2]孫印杰,李春暉,封新亞.新世紀多媒體CAI課件制作培訓教程[M].北京:電子工業出版社,2004
[3]NaheedaRavjani.UsingAuthorware7[M/CD].Macromedia,Inc.600TownsendSt.SanFrancisco,CA94103,2003
多媒體課件的表現形式雖然豐富多樣,但其應用的目的是服從和服務于教學,所以不能牽強附會、畫蛇添足,以免沖淡教學主題。比如物理教材中有關內燃機運行過程的教學,只要用計算機的平面動畫演示,就可讓學生弄清楚來龍去脈,沒有必要再去制作三維動畫,否則,將會使學生的注意力放在計算機多媒體的神奇上,而忽視教學內容本身。
二、表現形式要簡潔明了,呈現信息的容量要適當
多媒體課件的表現形式要簡潔明了,不能繁瑣,更不能花哨,呈現信息的容量要適當。否則,就會造成學生注意力分散:一方面是對重要信息的選擇困難;另一方面會使容量有限的信息加工系統超載。筆者曾在小學見到這樣一個教學情景:一位小學數學教師教“加減混合運算綜合練習”時,設計了一個課件,其中運用大量的動畫、彩色圖形,并配以動聽的背景音樂,使整個課堂變成了一個多媒體展示會,盡管課堂熱鬧非凡,但學生最后做題時卻是"水中望月,霧里看花",并不知道哪里是"月",哪里是"花"。
三、藝術性、教育性、科學性的有機統一
在多媒體課件編輯合成過程中,要通過藝術性、教育性、科學性的有機統一,有效地突破教學中的難點和重點。比如中學生物《血液的循環》的教學,血液循環的途徑是其重點,學生理解血液在循環途徑中成分的變化是難點,為此,一位教師采用3DMAX設計了一個三維動畫效果的課件,真實地反映其變化過程:血液從左心室出發,通過血管再流回心臟,整個血液循環的過程十分清楚,血液成分的變化也一目了然。這樣,教師借助多媒體課件的模擬,使學生通過“引其觀、誘其思、導其問”,到“探其源、窮其理”,最后幫助學生“排其難、解其疑”。
基于網絡的多媒體課件的交互設計與實現
摘要:基于網絡的多媒體課件必須具備交互性的特點,以實現學生與計算機、教師與學生的交互功能,文章探討了課件人機交互、教學交互的幾種交互方式的設計思路和制作方法,并闡述了基于WEB的B/S模式體系結構的課件設計技術。
信息技術的迅猛發展和互聯網的普及,使得基于網絡的多媒體課件的開發成為網絡教育的關鍵。
教與學應該是互動的,所以網絡課件要體現出交互性的特點,以實現人機交互、教師與學生之間的互動。網絡課件要采用靈活多樣的交互式方法進行設計,實現課件強大的交互功能。
一、課件的交互設計
1.人機交互方式
鍵盤
鼠標
菜單、按鈕、目標區等
媒體
函數變量控制
交互
循環
人機交互方式主要體現在課件基于內容的交互。基于內容的交互設計可采用目前流行的可視化開發工具實現。比如:Authorware,Flash,Dreamweaver,Powerpoint等,基本上不必手工編寫程序代碼。
用Authorware編制課件,進行交互設計,可以選擇11種交互響應類型:按鈕交互響應、熱區交互響應、熱對象交互響應、目標區交互響應、下拉菜單交互響應、文本輸入交互響應、按鍵交互響應、條件交互響應、嘗試次數限制交互響應、時間限制交互響應、事件交互響應。后4種交互響應類型是使用系統(內部)函數(變量)、用戶自定義(外部)函數(變量),由數字驅動,滿足條件觸發交互響應。交互響應的觸發機制如圖1所示。在編制課件時,可以嘗試組合運用上述11種交互響應類型設計出豐富的人機交互效果,配合Authorware強大的跟蹤能力和語言編程能力,自動記錄用戶的交互與響應。交互圖標、框架圖標和導航圖標是Authorware交互設計的“三架馬車”,配合分支圖標,實現程序的三大結構控制:順序結構、循環結構和分支結構。使用框架和導航圖標可以設定翻頁結構,解決個別化學習中的迷航問題。
Flash提供強大的ActionScript指令,用來制作交互式動畫、網頁鏈接等,而且還可以調用JavaScript程序。如課件中習題庫的交互設計,借助Flash中的ActionScript指令的強大功能來實現。舉例說明:
對于習題庫中的判斷題,先新建兩個場景“ok”和“fail”,在兩個場景中分別制作較短的動畫來表示答對(笑臉)和答錯(哭臉)。在兩個場景的最后一幀加上動作指令:
gotoAndPlay(“Scene1”,1);
即可。
對于選擇題,我們可以在四個備選答案的下面加上隱藏按鈕(即僅有響應區域的按鈕),在正確的答案按鈕加上指令:
on(release){
gotoAndPlay(“答案場景”,1);
}
即可。
填空題稍微麻煩一點,要在添加答案的地方加一個InputText(文字輸入框),設定其變量名,如:x。在提交按鈕上加入ActionScript指令:
on(release){
if(x==(正確答案){
gotoAndPlay(“ok”,1);
}else{
gotoAndPlay(“fail”,1);
}
}
即可。
Dreamweaver中的行為Behaviors,在網頁中使用可以產生互動的效果,增強網頁的交互性。如Dreamweaver中有一個行為叫Draglayer(拖放層),用它可以設計出拼圖游戲等,將標準答案拖到正確的位置上,與javascript調用結合一起實現一定的功能,如彈出一個窗口,判斷對與錯。用Dreamweaver的擴展程序CourseBulider,創建交互式課件,如選擇題、填空題、拖放題、計時器等。
2.教學交互方式
(1)網上教室功能的設計
作為網上的教學系統,教師的子系統必須能夠隨時地獲取來自學生子系統的信息反饋,實現學生與教師的互動。具體設計思想及技術實現如下:
在初始化階段需要登記用戶身份(是教師還是學生),若是教師則啟動教師子系統并在后臺運行,添加一個“答疑”的按鈕。當有學生提問時,給出提示,并將此程序轉到前臺,最后給出應答;若是學生則會在登記后出現一個“提問”按鈕,每當有問題時按下此按鈕,便可以提問,并在出現的文本框中輸入要提問的問題即可。
此功能是通過調用外部程序實現的,而外部程序是利用VisualBasic6.0開發的,在VisualBasic6.0的IDE設計環境中,在窗體上加入Winsock控件即可實現通訊功能。在運行時,要求用戶輸入服務器的主機名,單擊“連接”按鈕后,子系統將與主機建立連接,雙方可以在對話框中輸入文字,然后,通過TCP/IP進行交流。在主機端,隨時檢測連接的狀態(監聽、連接、中斷等),當雙方的任何一方中斷,連接雙方均可以看到“連接已經中斷,請重新連接”的提示,這樣雙方可以隨時知道連接是否有效、是否可以交流。在運行過程中,只有當教師按下“答疑”按鈕時,學生才能請求與教師主機建立連接,因為學生不能在教師的講課過程中隨意與教師主機建立交流方式,不能隨意打斷教師的教學進度。
網上教室的設計是一種實時交互方式,還有在線討論,通常設計成在線聊天室的形式,教師和學生可以一起討論該課程學習中的疑難問題,這也是一種實時交互方式。
(2)答疑和導學功能的設計
答疑和導學功能的設計是在非實時交互方式下,交互雙方不受在線時間的限制,信息的發送和回復可在不同的時間內完成,雙方的交流具有更大的自由度。通常有兩種方式:
a.使用E-mail“一對一”式的非實時交互,網絡課件為每一個學生和教師建立一個電子信箱,如果學生有疑難問題,可以隨時點擊“答疑信箱”或“教師信箱”等功能按鈕,立即啟動outlook郵件系統,并切換到E-mail撰寫界面,學生完成后發送郵件,教師收到后分別作出回信解答。使用E-mail方式同樣可以實現學生之間互幫互助的通信。
b.應用Web技術建立一個電子公告板,通過它進行“一對多”的非實時交互。這種方式沒有時間限制,教師可以隨時將具有一定共性的問題或問題解答公布在公告板上,讓學生進行討論或讓學生關注。學生也可以向公告板上貼出自己需要解答的問題,向老師或其他人征求解答。在電子公告板的發言撰寫界面上,發言者一定要填寫發言人姓名、發言主題、發言內容,并可按照發言時間、姓名和發言主題查看發言內容。
二、Web下的課件設計技術
Web下的課件的設計技術可以采用Windows2000Server作為系統的開發平臺,IIS5.0WEB服務器,Dreamweaver4.0進行網絡課件的靜態頁面的制作,DHTML、javascript、Vbscript進行動態網頁的制作,MicrosoftAccess2000建立數據庫,ASP(ActiveSeverPages活動服務器腳本)技術實現WEB站點與數據庫的動態連接。
網絡課件是建立在基于WEB的瀏覽器/服務器(B/S)模式體系結構的基礎上,B/S模式是一種新型的數據庫信息系統的設計模式,這種基于WEB的模式是通過ASP技術,利用ADO對象來訪問數據庫的,它把傳統的C/S模式的服務器進行了進一步地分化,分解成一個數據庫服務器和一個WEB服務器。基于B/S結構的系統不需安裝專用的前端應用程序,各種平臺上的用戶只需通過瀏覽器便可訪問并處理相應信息,操作更加簡單,但存在安全問題與數據通訊的瓶頸問題。
三、小結
基于網絡的多媒體課件,必須要設計出很好的交互性,具有很好的交互功能。在課件設計技術上可以采取基于WEB的B/S模式體系結構,通過這樣一種新型的數據庫的信息系統模式,可以設計出交互性能良好、方便實用的網絡課件來。
參考文獻:
1羅輝.網絡課程的交互.中國電化教育,2002,12.
2劉繁華.網絡課程的設計與開發.中國電化教育,2002,11.
網絡課件的設計與制作
二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位。
(一)新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展,在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據,需要新工具來組織和提取重要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統數理統計,而會更多注意數據分析,尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統計學對大學生素質培養的作用。
生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統計分析的基本特點,因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件,因此,生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養,這對提高大學生的素質很有必要。
生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革。
(一)加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科,而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60-70學時,降到現在的40學時左右),如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統計思想的基礎上,掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺,現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內容多,幻燈片變換快,由照本宣科變為照屏宣科,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內容以展示為主,缺乏啟發性;(3)教學內容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內容給學生講解,失去了傳統教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發式教學方式,精煉教學內容,模仿傳統教學書寫板書的過程,根據教學內容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態,在授課的過程中與學生保持互動,根據學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規律,在內容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。
生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計,從這個層面上講,它有非常濃的數學味道,但是它又有別于概率論與數理統計,生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解
統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來,而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展,使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設中,隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養。
生物統計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業或升學的必備計算機統計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展,使得復雜的數據處理工作變得非常容易,所以充分利用現代計算技術,通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋,從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室。現共有50余臺電腦,并連接到校園網。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統計學知識,學習新的生物統計學知識,掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中,根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業,結合實驗課教學的改革,對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業基礎課或專業課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養了學生創新思維的能力;從生物統計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業論文(設計)中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析,寫出高質量的畢業論文(設計)。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客觀發展規律的能力。
1計算機技術基礎精品課程建設的基礎條件
(1)計算機技術基礎課在人才培養中的地位和作用不斷增強
自1985年以來,計算機技術基礎理論課和計算機技術基礎實驗課就被列為大連水產學院的重要基礎課。十多年來,修讀計算機技術基礎課的學生由最初的8個本科專業、5個專科專業的372人,發展到現在的30個本科專業1800多人。計算機技術基礎課不僅是計算機科學教育的前導課程,同時也是培養學生上機操作能力的基本途徑。該課程的教學不僅僅局限于理論知識的傳授,更加注重學生動手實踐能力的培養和素質的提高,培養學生在今后的學習生活工作中必要的計算機操作技能。今天,計算機技術基礎課程已經不僅僅是為后續課程打基礎,它已經成為一門自然科學的素質教育課,特別是在對大學生科學素質培養中起到了其它課程所無法替代的作用,課程教學的著眼點轉到了傳授知識、培養能力和提高素質上來,課程體系也由理論課和實驗課兩門,改為兩門必修課和多門選修課的形式。
(2)課程體系和教學內容隨著人才培養目標的變化、國家等級考試的變化、就業形勢的變化而不斷改革,適應了計算機技術基礎地位和作用的變化
計算機技術基礎教研室多年來一直進行教學研究和學術研究活動。自1985年開始組織規范的教學研究活動,每月一至二次。課程設置由原來的Basic語言、Fortrain語言發展到今天的C語言,由Foxpro發展到今天的VisualFoxpro。選修課程也由原來的一門單片機原理發展到今天的多門課程,如VC、VB、PowerBuilder程序設計、Java、網絡技術與應用等課程。課程組成員積極進行教學研究課題,“水產院校計算機教學模式改革的研究與實踐”2002年獲遼寧省優秀教學成果二等獎。“計算機基礎課程教學改革的研究與實踐”獲大連水產學院教學成果二等獎。教研室現在正在進行水院教改項目“計算機基礎教學的改革與實踐”和重點建設課程“計算機技術基礎”,通過教學研究和學術研究,不斷改革計算機技術基礎課教學,適應了人才培養目標的變化,提高了課程建設的水平。
(3)師資是課程建設的關鍵
自98年以來,計算機基礎課程組新進教師6人,其中研究生4人,本科2人。課程組8人中有2人在讀博士、正教授1人、副教授2人、講師3人、助教2人。教師隊伍年輕化,適合計算機發展日新月異的需要。課程組全體人員,既承擔理論課教學,又承擔實驗課教學,人均年教學工作量300多學時。旺盛的精力和飽滿的工作熱情,超額完成繁重的工作任務,得到了學生與老師的贊譽和好評。
(4)高度重視教材的使用與建設、保證實現教學改革和人才培養的目標
計算機技術基礎課使用的是新世紀計算機基礎教育優秀教材,符合國家教委的白皮書的要求,與國家等級考試緊密接軌。2002年,我們參加了農業出版社組織的十五規劃教材的教材編寫工作會議,進行了有關教材方面的深入研究與探討。2003年,我們參加了農業出版社組織的十五規劃教材《計算機公共基礎》和《計算機技術基礎》的編寫工作。2006年,我們作為副主編參與了十一五規劃教材《C語言程序設計》和《C語言程序設計實驗指導》的編寫工作。隨著科學技術的發展,實驗教材的內容老化逐年顯現,尤其計算機技術的概念和方法不能得到足夠的反映,不利于培養學生學習能力與創新精神,為此我們在多次討論和調研的基礎上,于2004年自編了《計算機技術基礎實驗》。
2多方位進行計算機技術基礎精品課程建設
(1)計算機技術基礎教學培養學生科學素質的研究,重新審視水產院校計算機技術基礎課程的地位和作用
通過進行“計算機公共基礎教學改革”教學研究課題,我們認為計算機技術基礎的作用不僅僅是為后續課打基礎,而且更應該在大學生科學素質培養中發揮更重要的作用。在教學過程中,任課教師能夠有意識地體現這一教學指導思想,從而提高了全校師生對計算機技術基礎課的認識。
(2)計算機技術基礎課程體系設置的研究
多年來,計算機技術基礎僅開出理論課和實驗課兩門課,已經不能滿足教學內容改革的要求。我們在原有課程體系的基礎上,增加了既對各專業學生學習專業課程有利、又對學生畢業設計有利的一些選修課程,如C++、PB、JAVA等。我們已申報校教改項目,在這個項目中,我們將對課程體系的設置進行大范圍的整改,這將對各院系學生的計算機學習產生重大的影響。現在已確立了以必修課為主,以若干門2或2.5學分的選修課為輔,因材施教的新課程體系。
(3)計算機技術基礎課教學內容改革的研究
確定了必修加選修的課程體系后,主要的任務就是必修課中講哪些內容、選修課中講哪些內容、必修課與選修課之間的“接口”如何設置。我們認真研究了計算機學科的發展歷史與趨勢,結合各專業對計算機技術基礎的要求,配合教學計劃及教學時數的調整,對計算機技術基礎課程的教學內容進行合理的調整及科學的組合,力求既要符合教學大綱的基本要求,又具有新時期教學改革的新特點。同時,介紹學科發展的新成果及新動態,激發學生的學習興趣,培養學生的創新意識。我們選用了適合國家計算機等級考試的21世紀優秀教材,將講課內容進行了改革,對等級考試和學生后續課程學習有利的內容多講、細講,對教材后面的新增的內容進行簡單的介紹,為選修課設置了必要的“接口”。
(4)教學方法和手段現代化的研究
計算機技術基礎中蘊含著很多科學的思維方法,而這些方法對學生學習其它學科的知識也是適用的,所以領會和掌握計算機技術基礎中科學的思維方法將使學生終身受益,這些方法的學習就是計算機技術基礎中培養學生科學素質的具體內容。為了實現知識——能力——素質一體化教學,在教學過程中我們針對不同的教學內容,選用不同的教學方法和手段,徹底摒棄“灌輸式”的教學方法,從傳統的“學到什么”向“如何學”轉變,從注重知識傳授向注重能力培養轉變。教學中運用問題教學法、啟發式教學法、討論式教學法、自學式教學法等方式,引導學生多思考,培養學生的創造思維能力;運用發現法教學,使學生把自己作為一個發現者,探索知識的來源,培養學生探索和發現問題的欲望及思考和解決問題的獨創性。
針對不同專業、不同基礎的學生,我們也采用不同的教學模式和方法。考慮到土木、船舶、機械類學生在畢業設計中,往往要進行大量的復雜的科學計算,我們在教學中,重點加強了學生在計算方法與數值分析中的教學,培養學生自己動手編寫相應的計算工具;對于電子、通信、自動化專業的學習,強化了學生在基本位運算、硬件地址等相關內容的教學,為學生在將來的電路系統專業課程學習打下基礎;對于海洋、環境學科,我們在教學中增加了統計分析、方差回歸等教學;外語系、經濟管理學院側重數據庫理論、圖形設計等教學。此外,為了滿足學生對于更高層次的教學要求,我們在教學中還穿行了關于本課程的提高版本C++以及相關熱點領域的介紹和講解,深受學生的關注和好評。對于部分能力出眾的學生采取單獨指導,讓他們借助參考資料學習更深一層的內容等。
針對目前課時緊張,教授內容較多的情況,我們要求教師充分備課,準備好電子教案,選擇恰當的例題、習題進行精講;盡量多的采用電子演示文稿、大屏幕多媒體聯機演示等先進教學方式,把計算機課程講得生動活潑、引人入勝,同時可省下大量的教學時間;在實現多媒體教學的同時,計算機技術基礎教學課件課件已放到校園網上,并指導學生進行自主學習;向學生公布主講教師郵箱,利用網絡資源隨時解答學生的問題;并即將開通BBS教師論壇供教師們討論交流,以提高學生的計算機整體水平。
(5)考試方法的研究
引進了考試系統,采取靈活多樣的考試方式,利用計算機網絡定期對學生進行模擬考試和期中期末考試。
計算機技術基礎包括兩部分,一個是理論課,另一個是實驗課。前者是考試課,后者是考察課。由于理論課講授中結合計算機等級考試知識,期末試卷測試中采用與二級等級考試相似的題型。成績劃分為平時成績、期中成績與期末考試成績。主要評分依據為學生課堂回答問題情況、作業完成情況及出勤情況等。這樣有效地調動了學生平時學習的積極性,避免了期末突擊學習現象的發生。實驗課考核分平時階段考核和期末考核,均利用考試系統進行。同時要求學生作關于課程的綜合設計的大作業,綜合所學程序設計的知識,提高學生對所學知識的整體運用能力。
3教學效果
近幾年,由于學校擴大招生規模,教研室老師嚴重短缺,每位老師承擔了大量的工作,基本上都處于超負荷工作。但是,由于教研室采用了先進的教學方法和教學手段,同時對教學內容進行了有效的改革,繁重的教學任務并沒有降低教學效果,相反,我們的課程受到了校內同事的一致好評和學生的歡迎。學生在遼寧省非計算機專業二級等級考試水平考試中多次取得較好成績,有些班級的通過率達100%。課程組全體教師在授課的過程中時時滲透國考的題型,將講課內容與國家教育部的白皮書及等級考試緊密結合在一起。雖然2005年我校等級考點剛剛申請下來,但經過短短的一年時間,我校學生等級考試的通過率提高了17.44個百分點,取得了非常好的效果。
校督導組多次對課題組成員進行聽課,給予了充分肯定。在近三年的期中教學檢查中,學生對計算機基礎課堂教師的評價很好,主講教師的學生打分的優秀率達100%。
兄弟院校的同行們對我校計算機基礎教學能在如此缺少課時的情況下,面對這么多的學生,超額完成教學任務,感到非常欽佩。
建筑用地呈梯形,北側短邊面對文化廣場,建筑做凹角,呈倒“八”字形,對廣場形成圍合感,強調了廣場及入口空間。同時建筑造型與大劇院形成呼應,與大劇院直接對話。將球幕影院的球體置于玻璃盒子之內,使整個文化廣場的建筑序列在省科技館處形成收尾。建筑南側與梯形南側長邊平齊,使整個文化廣場的邊界規整有序。
1.2造型設計
建筑造型源于“時間切片”的設計理念,用切片的形式來組織整個建筑,形成獨特的建筑語言。切片的形式處理也是在整體中求變化,整個建筑是一個被削切的整體,完整形體扭動、削減,石材與玻璃由中間至兩側漸變,使建筑從不同角度去看都有著不同的效果。頂層展廳內部傾斜屋面被切割出漸變的采光帶,彩釉玻璃與石材交錯,白天會有隱隱的光線射入展廳空間,傾斜的墻面、傾斜的屋面,給人帶來豐富的空間體驗。展廳空間方正完整,中部三層通高的共享大廳通過縱橫交錯的空中連廊將各個展廳聯系起來,空間利用優化,形式功能完美結合。整個建筑以簡潔的平切面切割,既簡單又凸顯了個性,展現了自身的力量美和韻律美。建筑風格虛實變換,剛勁硬朗,具有典型的北方建筑地域特征。
1.3球幕影院
常規的球幕影院都是在建筑形體外擺放,立面形式個性化太強,很難與文化島其他建筑和諧統一。而且,山西污染較重,把球體放在室外,很容易使其變臟而失去美感。設計將球幕影院置于入口處玻璃大廳內,巧妙地簡化了形式上的矛盾,為觀展者營造出虛實變幻、生動有趣的空間體驗。面向文化島晶瑩剔透的玻璃空間,生動地蘊含著穹頂球幕影院,其內部可觀展天體演示,外部則以地球的形態雕塑般地烘托了大廳的主題。球體表面采用鋁板飾面,按著地球的經緯線作鋁板的分割線,底層采用深藍色鋁板,象征海洋;外層采用咖啡色鋁板,象征陸地。在陸地的邊緣處安裝LED燈帶。罩在透明玻璃體內的球體,無論是室內還是室外,白天還是黑夜,都能成為建筑的亮點。
2功能分區
科技館功能以常設科普展覽為主,兼有科技培訓、學術交流、特效影視放映、科普展品研發及綜合服務。主要入口布置在建筑的北端,直接面向城市文化廣場,1層入口室外設置售票窗口,3層通高的共享大廳貫穿整個省科技館中央,將常設展廳、科普報告廳及辦公區等分隔成相對獨立的幾個功能區域;大廳中交錯布置扶梯、空中走廊等交通設施,成為連通各功能區的交通紐帶。科技館功能組成:主展區、穹幕影院、4D影廳、兒童樂園、天像臺、學術報告廳、科技培訓、業務管理與后勤保障服務用房。
1)主展區。科普展覽為建筑的主體部分,常設展廳位于2層~4層,均有獨立的出入口。展廳層高8m,主要采用10m×12m,10m×15m的靈活大跨柱網,以方便展位布置。展廳之間可分可合,共同組成靈活多變的展覽空間。主展區平面呈長方形,中間布置中庭、休息廳,中庭處有自動扶梯及客用電梯組織垂直交通,各展廳可以通過中廳或空中連廊相互連通,方便觀眾參觀。2,3層布置兒童活動中心,內部為兩層通高,便于展項布置;平臺下層為商品部,設有紀念品部、茶座等公共空間,為參觀的人群提供休息場所。商品部出售成品包裝食品及一次性餐具,設簡易電加熱工具,不設專用廚房,垃圾存放在售賣臺處由服務人員統一管理、處理。
2)穹幕影院、4D電影廳。穹幕影院位于建筑西北角水晶大廳中,面向北端的城市文化廣場、山西大劇院的視覺交匯處,體型完整,有很強的標志性。穹幕內半徑8.382m內設156座,4D動感電影廳內設52座,布置于平臺下層平面內,觀眾可通過影視共享大廳進入。
3)學術報告中心、科技培訓、貴賓接待。學術報告中心包括學術報告廳、音響控制室、準備室等。公眾可通過平臺下序廳進入。學術報告廳共設置310個普通坐席和2個輪椅坐席。科技培訓包括培訓教育、素質教育、實驗活動室等部分。貴賓接待室、科普培訓教室和實驗室布置于建筑西側,對外設有單獨出入口,避免與其他人流交叉。
4)天文館。位于南側建筑屋頂上,觀眾可直達天文館。天文圓頂直徑8m。
5)業務研究用房、后勤辦公用房。平臺下層建筑南側分別布置業務研究用房和后勤辦公用房,工作人員可由南側主入口進入。使用功能主要包括設計辦公室、會議室、資料室(閱覽室)、音像制作室等。
3交通組織
建筑主體面對中心主廣場和文化島平臺,參觀人流可以由平臺上的文化廣場經北側出入口進入常設科普展覽大廳,也可以由平臺下公共停車場進入室外展場和科技館穹幕影院共享大廳、影視中心及學術交流中心。貴賓及培訓人員由建筑西側平臺下進入,前設小型廣場。業務管理和后勤保障服務部分的人員由建筑南部平臺下進入,各部分人員的入口相對獨立,到達便捷、使用方便。內部機動車輛由平臺下的場地西側開口進入,車輛停放于建筑南側平臺下停車場。為便于消防撲救,平臺下場地內設有環形消防車道。貨運入口設在建筑東側平臺下,入口前設卸貨場地和回車場。由中心區公共停車場集中停放全部參觀科技館的公眾小汽車、大型客車和860輛自行車,參觀人員下車后步行進入科技館。科技館建設用地內設員工小汽車停車場1處,設置于主體建筑南側平臺之下,共停放92輛小汽車。自行車停車場1處,共可停放400輛自行車,停車場置于建筑東側平臺之下,停車場位置合理,減少了對場地整體環境的影響。
任何事情要辦好,都有它的規律,有它的基本要素。筆者以為,從創建第一個專業起,就應站在學科發展制高點來把握學科方向、學術梯隊、基地平臺、項目成果四要素。筆者所在院校從1987年開設第一個專業——“工業設計”起,看準了它是“一種創造”,要狠抓創新意識教育,不斷從理論與實踐結合的高度,強化學生的實踐能力與實干精神,這關系到學科與專業的生存和發展。
面對市場對人才培養的挑戰,高校設計人才培養的質量應突出表現為人才特質上的“三重”和“三性”,即“重素質、重能力、重實踐”和“適應性、可塑性、創造性”。設計藝術院校需要著重培養出一大批“創新意識強、適應能力強、實干精神強”的“三強”人才,以適應國家和社會的需要,這是設計藝術教育的趨勢。具體而言,教學應該根據社會對各專業人才培養的特殊要求,在主干專業教學內容設置、實驗條件建設、在思想政治教育和校園文化建設方面充分考慮設計行業所需的素質教育,使培養的學生有振興各設計專業所需的知識、能力和素質。設計藝術學院的發展加強與行業的共建合作、產學研結合,強化實踐教學,堅持把解決行業發展中的共性關鍵技術問題、輸送行業所需要的高級設計專門人才放在辦學的首要位置。
“三強”型人才把創新意識強擺在首位。在競爭中,特別是面對創意產業的迅猛發展,創新意識與原創意識更具優勢,充滿藝術與個性氣息的產品必將成為消費新追求。具有感性形象創造性的設計師和善于推理與分析進行技術結構創新的設計師,都是所需要的。設計教育努力培養具有兩種綜合素質的人才,這需要以搭建扎實的知識結構交叉平臺為基礎,奠定學生將來進行“越界”設計、“越界”溝通的能力。只有具備學科交叉的知識結構和善于“越界”設計的能力,才是成為合格設計人才的基礎。
“三強”型人才把適應性擺在關鍵的基礎位置,這與設計工作本身的性質緊密相關,設計工作具有靈活、協調和市場的偶然性,設計開發過程就是一個了解市場——調整適應市場——改進適應市場的過程。此過程可以借用設計原理中的“適應性系統”概念,設計藝術適應性系統是處于內在因素與外在環境之間的交界面處、具有一定目標與功能的系統。這個適應性系統需要從內外環境、因素兩個方面去考察,系統的復雜行為主要是其所處外部環境的復雜性表現,同時也受內在因素少量限定性質的制約。它的理論根據是人為創造的第二自然與第一自然協調形成天人合一的系統,這個系統針對環境規定具體的目的或意圖,具有適應環境的根本特征。適應性系統的行為具有復雜多變性,但這種復雜多變的行為主要是其所處外在環境復雜性的反映。它運用規范性、限定性的描述方法,即:從目的、手段適應環境的角度去討論“應當是何種方式”的問題。產品的內部因素、外部因素及目標也是適應性系統的三大組成要素。該系統的目的成功與否取決于它對內外環境之間的關系——特定方式的理解程度。因此,設計專業學生必須從入學就逐步建立“適應性系統”意識,無論是適應社會的強化協作意識,還是具體的設計開發和改良工作的開展本身,都要重視“適應力”。
現代社會真正需要的設計藝術人才是能吃苦、肯實干的人,設計工作與市場緊密相連,從市場調研開始就有大量繁重且要求細致嚴格的工作要做,而且在專業和社交技能上對設計人員提出了很實際的要求:現代社會需要的是能與他人合作、能不斷地發現市場中的空缺點并根據市場需求靈活地運用設計程序與方法;利用理性的設計思維分析和引導產品設計、熟練運用現代表現技能進行產品設計的設計人才,這些能力也都建立在實干精神的基礎上才能充分發揮,為企業認可。
二、“三強”人才培養的教學改革措施
為了多培養出“三強”人才,設計藝術教育和管理可采用以下措施。
1.以學術梯隊建設為關鍵,造就人才培養的高質量教師隊伍
堅持“人才強校”的原則,設立高水平教師隊伍建設專項,運行“高層次拔尖人才引進和培養工程”“中青年學術骨干培養工程”“中青年教師博士化工程”,支持杰出人才和創新團隊建設。通過與國際知名大學和科研機構建立合作關系,每年派出教學科研人員出國留學、學術訪問和參加國際學術會議,邀請外國專家、學者短期來校訪問、講學及合作研究,發起和主辦高水平國際學術會議,推動師資培養國際化。實現教師隊伍“四個轉變”,即以科研項目和教學為紐帶的松散組合轉變為以學術帶頭人為核心并具有內生凝聚力的科研和教學團隊為主體;以本科學歷為主體轉變為以博士學歷為主體;以中老年教師為主體轉變為以中青年教師為主體;偏單一血緣教師為主體轉變為血緣結構合理的教師為主體。梯隊的建設要做到:一方面,授課老師要有全面的知識結構、先進的教學程序和方法、實踐的經驗及能力,并能明晰有效地引導學生進入設計的殿堂;另一方面,教師要懂得因材施教,克服傳統中國教育的學生被動學習模式,激發學生智慧、創造能力,挖掘潛力,運用科學的方法活躍教學思想,啟發學生專業學習的熱情,釋放教與學的創造性能量。
2.以條件建設為基礎,實施人才培養的高起點教學質量工程
例如,武漢理工大學加大本科教學條件建設力度,在預算編制上“重點向教學傾斜”,2004至2006年用于教學4項經費總計達1.7億元,2006年4項經費占學費的比例達到31.31%,校園基本建設累計投資達到24億元以上。網絡學堂、網絡教學平臺為重點的數字化校園等基本辦學條件指標均超過國家規定標準。
與此同時,學校制定了一系列提高課堂教學質量、強化工程實踐能力訓練等教學質量標準和規范教學環節、規范教學管理的文件和規章制度,實施高起點的教學質量工程,使良好的教學條件充分發揮應有的效益,推行教學名師制度,啟動多級本科品牌專業建設,加強教學研究與改革,實施多級精品課程建設工程,支持精品教材建設。因此,筆者所在院校設計藝術學科的平臺建設有了明顯進展,擁有該學科本、碩、博和博士后層次,工業設計、動畫等專業成為國家特色專業,“設計概論”等課程成為國家級精品課程。
3.建設新的課程體系和培養模式創新
首先是按社會的需求安排教學內容和培養著重點,建設新的課程體系。以學科建設為核心,構建人才培養的高水平學科專業體系,通過制訂發展規劃、開展教育思想大討論、召開“兩代會”,確立學科建設在學校辦學中的核心地位。優化學科結構與專業布局,整體推動學科、專業建設,著力構建人才培養的高水平學科專業體系。
其次是培養模式創新,積極探索教改試點班,從教學內容、教學方式、評價方式和管理模式上強調因材施教、個性發展和綜合素質的培養,建立了“2+2”“3+1”等多種培養模式;同時營造創新氛圍,積極引導教師參與教育創新,開展教學研究,積極引導大學生課外科技活動,培養創新能力和實踐能力。學生在全國各類設計大賽中居先進水平,并率先在全國設立500萬元的研究生創新能力培養基金,培養學生的動手能力和創新能力。
4.積極共建合作,建立校外“三強”人才培養運行模式
斜齒輪可以通過兩種方式獲得:設計庫和基于SolidWorks二次開發的麥迪三維設計工具插件。通過設計庫設計斜齒輪根據課程設計的參數要求,適當地選取斜齒輪的模數、齒數、螺旋方向、螺旋角、壓力角、齒寬、標稱軸直徑、輪轂寬及鍵槽的形式,用SolidWorks中自帶的toolbox工具生成斜齒輪:(1)在SolidWorks右側設計庫工具欄中,點擊前的“+”號,選擇Gb,在下方會出現各種標準件的文件夾,點擊“動力傳動”中的齒輪文件夾。(2)選擇螺旋齒輪傳動,右鍵選擇生成零件。(3)在SolidWorks左側工具欄中會出現配置零部件,然后輸入斜齒輪的各參數。選擇好設計參數后,點擊確定,生成斜齒輪。此時的斜齒輪是實心的,然后對斜齒輪的齒寬端面為基準面陣列孔生成孔板式斜齒輪。通過邁迪三維設計工具生成斜齒輪邁迪三維設計工具集是濟南邁迪數碼技術有限公司開發的SolidWorks標準件庫,使SolidWorks軟件的功能大大增強。此插件安裝完成后,會在SolidWorks中出現相應界面。(1)在麥迪工具欄中,選擇設計工具,在彈出的對話框內輸入設計的參數,如圖1所示。(2)輸入參數后,點擊上方的【計算】,然后點擊生成齒輪2。(3)在彈出的對話框中,輸入齒輪的制造方法、要陣列圓的直徑和個數等參數,點擊確定,生成大齒輪。
1.2高速軸—凸臺拉伸法
一級減速器的高速軸是一個包含齒輪結構的軸類零件,可以利用【拉伸凸臺/基體】和【拉伸切除】等命令生成齒輪的基本模型。(1)利用Toolbox生成一實體斜齒輪后,分別以斜齒輪的左右端面為基準面,通過拉伸凸臺的方法,將不同直徑的軸段拉伸出所需要的長度。(2)在軸的最左側軸段上建立一基準面,在基準面上畫出鍵槽的投影尺寸,通過拉伸切除的方法繪出鍵槽,如圖2所示。一級減速器的低速軸除了可以用凸臺拉伸的方法繪制,也可以通過旋轉拉伸的方法進行。(1)在SolidWorks中創建一個新的零件文件,單擊【草圖】繪制,繪制出低速軸草圖。(2)點擊【旋轉拉伸】按鈕,旋轉軸選擇中心線,旋轉角度輸入360°,點擊確定,生成低速軸草圖實體。(3)在建立鍵槽的兩個軸段上建立基準面,在基準面上繪制鍵槽的草圖,通過拉伸切除的方法繪制出低速軸,如圖3所示。
2裝配體
2.1低速軸組件
低速軸組件包含軸,軸承,齒輪和擋油環,這些組件通過同軸心、面與面重合約束在一起。
2.2齒輪配合
直齒輪的嚙合是齒面與齒面的嚙合,而斜齒輪則是齒面上與分度圓重合的線嚙合,因此為了符合齒輪的機械配合關系,需要在兩個齒輪的端面畫出其分度圓,如圖4所示。點擊SolidWorks的配合按鈕,選擇【機械配合】,勾選【齒輪配合】,然后選擇齒輪的兩個分度圓,單擊確定,即可完成斜齒輪的配合。
2.3總裝配體
當減速器的所有零件及組件完成建模后,進行總體裝配。在SolidWorks中新建裝配體,將下箱體設置成固定于原點的零件,然后將高速軸組件和低速軸組件裝配到下箱體中,調整齒輪的嚙合情況。安裝上箱蓋、高低速軸的悶蓋和透蓋等各種零部件,完成總裝配體,如圖5所示。
2.4物理模擬及動畫
(1)單擊SolidWorks下方的【運算算例1】中的馬達按鈕,選擇旋轉馬達、轉速及方向,零部件選擇高速軸,然后點擊確定。(2)動畫運動完成后,單擊上圖中的保存按鈕,輸入文件名稱,默認為avi格式,單擊確定即完成減速器的物理模擬。這個動畫的時間很短,預想延長動畫時間,點擊動畫向導進行設置即可實現。
3減速器拆裝動畫制作
減速器的拆裝是通過【爆炸】與【解除爆炸】來實現的,下面以低速軸組件的拆裝為例。(1)打開低速軸組件,點擊【爆炸】,選取需要爆炸的零件,零件上出現一個XYZ方向的坐標軸,點擊X軸,拖動鼠標,零件可以左右移動,同理Y軸零件前后移動,Z軸零件上下移動。(2)解除爆炸:單擊設計樹右側的【配置】,在低速軸裝配上單擊右鍵,選擇解除爆炸即可恢復低速軸組件的安裝。(3)保存動畫:單擊【爆炸】與【解除爆炸】動畫控制器中的保存按鈕,輸入文件名稱,默認為avi格式,單擊確定即可將拆卸和安裝的動畫保存下來。
4工程圖的實現(以大齒輪為例)
打開齒輪零件圖,選擇【從零件圖制作工程圖】,選擇A3(GB)圖紙,將前視圖置于圖紙中,再對前視圖進行剖視,得到左視圖。由此生成的兩個視圖均不標準(如圖6a所示),故需要對工程圖進行處理。先對前視圖進行編輯,全選前視圖中的所有線條,安裝軸孔和鍵槽線除外,其余都隱藏,如圖6c所示。SolidWorks生成的左視圖有斜齒的輪廓,也不是標準的工程圖(如圖7a所示)。現將輪齒廓線和剖面線隱藏,畫一條齒根線,再重新添加剖面線,即生成標準的工程圖如圖7c所示。在此基礎上標注尺寸、形位公差、粗糙度、技術要求和明細欄等。其中齒輪明細表可以用SolidWorks的自帶表格來添加,但是上下標等復雜代號不好實現。因此,先在Excel文件里編輯好明細欄,然后在SolidWorks工具欄中點擊插入對象,選擇事先編輯好的Excel文件即可。
1、教育為主導
教育技術學首先說明“是什么”的問題。教育技術學根據教育學的基本理論、基本方法,解決教育教學中的問題。教學技術是關于學習資源和學習過程的設計、開發、利用、管理和評價的理論和實踐。所以,教育技術學的研究對象、研究范疇和研究領域都與教育教學過程及教育教學資源密切相關,主要是為了提高教育教學效率,培養高層次人才。離開了教育的主導地位,也就談不上教育技術學。社會在發展,任何形式的教育總是不能脫離教育這個根本主導。
2、技術為主體
“技術”是要解決“如何做”的問題。教育系統中技術是最活躍的因素,能夠保證教育的實現。教育技術學應該關注多種技術的教學應用。技術隨社會不斷發展創新,要將各種可能的技術轉化為教育的現實性,最終實現真正的教育技術。何克抗教授說,“教育中的技術”大部分技術還可應用于如錄音機、電視機、教學、娛樂,不僅僅只是用于教育方面,但其本質還是技術。技術為主體的“技術”,指廣義的技術。伴隨社會發展,內涵也不斷豐富。教育技術學具有時代特點。教學首先就要做好教學設計,例如,上課——上好課——怎樣上好課,說的就是上課的技術及藝術,所以,技術是離不開實踐的。
3、教育與技術有機整合方式與結果
要實現統一,只能以教育為主導,技術為主體,教育與技術有機整合,才能讓教育技術學科長足發展。如果只強調教育,忽視技術的應用,就會脫離時代特征,進入純理論研究的怪圈;相反,將教育與技術分開,只強調技術,忽視理論的指導意義,技術也只能是技術,無法實現教育的目的。例如,南國農先生的A×B=C,蕭樹滋先生的A+B=C(其中:A=現代教育思想理論,B=現代信息技術,C=成功的教育技術專業),這些都是教育與技術相融合例子。
二、教育技術學學科建設的原則
所謂教育技術學學科建設,是指教育技術學科主體把握教育技術學學科規律,緊隨社會發展,結合教學實際,采取各種措施促進教育技術學科進步發展的一種教學實踐活動。整個學科的發展是宏觀層面,教育技術學科是從微觀層面進行學科建設探討。
1、把握教育技術的規律和發展方向
此原則針對學科建設內容,首先要理解教育技術學科的特點和發展規律,增強團隊、平臺的建設和文化營造,努力培養人才,實現教育技術學科建設目標。團隊建設是學科建設最重要的方面。梅貽琦先生說,大學之大,不在于有大樓,而在于有大師。所以,大學管理的關鍵問題是組建教師團隊,建立有效的運行機制,搭建學科平臺。教育技術學科實踐性、交叉性強,以團隊模式開展管理是合理的。團隊的建設中學術帶頭人是核心,團隊的為人處世、文化、組織與激勵機制是主要因素。
2、結合學校實際,創造自己的品牌效應
每個學科建設都希望最終有自己的品牌效果。教育技術學科建設通過不斷調整,創造自己品牌最終會形成良性循環。首先,教育技術學科建設需要優化資源配置過程,也就是分析各種影響因素,找到自身的比較優勢,確定其學科發展重點,實事求是,辦出特色。其次,教育技術學科建設需要持之以恒,需要不斷探索和時間的積累,才會在學科發展中立于長青之地。
三、對教育技術學學科建設的展望
教育技術在時展大潮中不斷隨社會的發展而發展。在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中,“加快教育信息化進程”要求被特別提出來。我國各種教育技術會議中提出的新的理論、觀點、方法,都展現了教育技術學的交融性、時代性、創新性。眾多的教育技術在繁榮的教育理論基礎上被引入教育教學。教育技術學學科機遇與挑戰并存,教育與技術需要被有機的結合,才能促進教育技術的健康發展。新的歷史時期,不斷發展的教育技術學學科,還在逐漸借鑒吸收人文科學、自然科學、以及一些技術基礎、學科基礎、藝術基礎、哲學基礎、教育基礎等,并將其加以創新,使教育技術學科枝繁葉茂。教育技術學科應該涵蓋教育技術的學習過程、理論、學校教育實踐以及各分支層面,生生不息。在教育技術學發展中,創新應該是主導,并作為一條紅線橫貫其中;在教育理論的主導作用下,使教育技術學朝前不斷發展;技術是教育技術學發展的根基,技術的升華與縱橫拓展是教育技術學科建設的巨大工程;實現教育與技術的有機整合,讓技術不斷地為教育服務,加快教育技術學科的建設步伐和人的全面發展。
1.1在建筑創新方面缺乏理論的指導方向,系統性較差、隨機性也較大、智能化程度遠遠跟不上先進性的科學技術。
1.2對于創新的周期較長、效率低下、穩定性差,對于建筑的發展沒有很好地起到促進作用。
1.3創新的時候大多數依賴于突來的靈感,對于其的可靠性較差。
1.4在進行創新的時候由于現實的環境和創新需要存在矛盾,大大阻礙了創新的發展,另外很多建筑設計師在進行創新的時候依賴于感性與靈感或者建筑設計經驗,這些已經不能完全適應如今社會創新的發展。
2理性之選。在我們進行理論創新的時候必須有合適的創新思路,要是想有合適的思路必須有核實后的方法去思考,也就是我們常說的“工欲善其事,必先利其器”,只要是思路、方法正確才能事半功倍,達到想要的目標。如果沒有合適的方法去思考,那就不能形成科學化、理論化、智能化的科學理論體系。在這種條件下可拓學必定成為我們的理想選擇。
二、什么是可拓學與可拓建筑設計
可拓學是由廣東工業大學蔡文先生創立的一門學科這個學科是將傳統的自然科學和社會科學通過內部的結合來解決問題的方法論體系。它能很好的描述各個量之間的變化規律。在于建筑設計創新結合之后形成了一種新的理論思維框架,這個框架主要表現在以下三個方面。
1可拓論。可拓論是整個可拓學體系的基本理論主要有可拓邏輯、可拓集合和基元理論等三個部分,三個部分相互結合相互聯系相輔相成。
2可拓方法。可拓方法是可拓學中解決問題矛盾的方法,也是建筑設計創新的方法,他可以對建筑中的各項因素進行可拓分析,并根據分析的結果進行可拓變化。可拓方法主要包括拓展分析法、可拓變換法、共軛分析法、優度評價法和可拓思維法等。經過這些分析方法在建筑設計創新中的應用可以有效地形成創新思維框架,更加理性的設計創新建筑。
3可拓工程。可拓工程是在可拓學中的實際運用,在建筑設計創新中可拓工程主要表現在可拓建筑策劃、可拓建筑設計、可拓城市設計等方面。
三、創新與建筑設計創新
1創新。創新是對于一種事物的改進措施,通過改進可以形成一種在原來基礎之上或者更新型的超越原先的事物的新事物。這種創新包括新方案新設計新技術等等。
2建筑設計創新。建筑設計創新是一個比較大的概念包括人文、社會、生態、藝術等等,他把這些因素融入在一起形成符合這些因素的新的多體系、多層次、多維度的一種建筑。
四、可拓建筑設計創新與方法的研究內容
對于在建筑學中的可拓建筑設計創新主要是研究其范圍、方法。只有確定了在建筑設計中需要研究的方法才能更好的去尋找下手點,只有好好的研究其創新的方法,才能知道從哪一個點進行創新的研究工作。
在創新方法方面一般有四種創新方法
1基于原型借鑒的發散法。
2基于中介融通的傳導法。
3基于屬性變換的共軛法。
4基于要素充公的可拓法。
五、可拓建筑設計創新與方法的研究意義
在我們研究可拓學的時候發覺對于建筑設計的創新理論與方法與其存在著微妙的關系,可以成為建筑設計的創新理論與方法的理論基礎,通過其辯證邏輯和數理邏輯相結合的方法來促進建筑設計創新與方法的探究工作。從獨特的視角為建筑設計提供新的創新思路,具有較為重要的意義。
1促進三個交叉學科產生新的學科增長點。在我們進行建筑設計的創新的時候將可拓學引入其中,可以有效地豐富創新的理論體系,在進行理論創新的時候可以以可拓學為基礎,充分發揮理性思維的成分,為建筑設計創新鋪墊一條嶄新的道路,能夠大幅度提升我國建筑行業對于創新理論和方法的研究。在可拓學幫助建筑設計創新的同時也間接的開拓了可拓學和創新學研究的領域,促進了三個學科交叉增長。
2擴展建筑設計創新的思維框架。在進行建筑創新的時候關鍵是思維的擴展,可拓建筑設計就是為整體的建筑創新提供科學的思維方法的一個學科。它能夠讓我們的創新思維更加趨向于理性,整合整個建筑設計中的各項因素,捕捉到思維靈感,構建建筑設計創新思維的框架,實現建筑設計創新的理性思維,保證其穩定性和科學性。
3完善建筑設計創新的方法論體系。可拓建筑設計創新是建立在理性的基礎之上的,通過靜態和動態相互結合的方法,將內部各種關系和需要考察的事物之間的聯系再一次相互結合起來,進行方法、體系的構建,從而形成穩定的方法理論。因此將可拓學有選擇的放到建筑設計創新中去可以在其創新的過程之中給予指導作用。
4發展建筑設計創新的理性化方法。可拓學是在邏輯學和數學的基礎上發展而來的一門理性學科。她能夠用模型的方法將事、物間的關系聯系起來,并能將要進行的事和物描述出來,形成形式化、定量化的科學理論體系。這樣在與建筑設計創新等問題結合起來的時候就會用一種較為理性的方法去看待建筑設計創新。能夠按照這種方法將環境、資源、對象和目標有序的聯合起來形成一種非常實用的理性創新方法。