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数学微课程设计论文模板(10篇)
时间：2022-04-20 09:58:10
导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇数学微课程设计论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
篇1
1.面向学科知识的信息技术课程
以学科逻辑为根据、围绕知识结构组织起来的学习内容体系，即为面向学科知识的课程组织。20世纪70年代末，微型计算机的快速普及引发了教育学界的广泛关注，为占得信息化社会发展的先机，世界发达国家纷纷开设中小学计算机课程，程序设计成为当时计算机教育的主要内容。1981年，前苏联计算机教育学家叶尔肖夫(A.P.Ershov)在第三届世界计算机教育应用大会上作了《程序设计———第二文化》的报告，提出了“程序设计文化”的观点，他认为“是否具有编排与执行自己工作的程序的能力是人们能不能有效完成各种任务的关键。现代人除了传统的读、写、算能力以外，还应该具有一种可以与之相比拟的程序设计能力”。该观点反映出计算机程序学习的理念：希望学生通过程序原理的学习，了解计算机知识，掌握计算机操作过程，以适应计算机时代的生活。受程序设计观念的影响，我国中小学计算机教育初期也将“发展学生程序设计技能”作为主要教育目标。设计了掌握基本的BASIC语言，并初步具备读、写程序和上机调试的学习内容。从实施过程来看，程序设计课程为青少年创造了接触和了解计算机的机会，推动了计算机文化的普及。但是，从学生心理发展和学习过程来看，脱离了具体生活情境、忽视学生自身学习特点、抽象地向学生灌输计算机程序知识，无疑也是对青少年身心成长的一种摧残。此外，面对不断变化的信息化世界，计算机课程并不是要把每位学生培养成程序设计专家，而是希望学生能够具有信息技术学科的思维方式，正确理解计算机、人与社会的关系。因此，如何调动学生学习积极性、激发学生学习兴趣、发展学生独特的学科思维就成为信息技术课程设计所面对的新挑战。
2.面向学科工具的信息技术课程
20世纪80年代，计算机操作系统和应用软件日趋成熟，一些数据库管理系统（如Dbase）、电子报表系统（如Visculc）、文字处理系统（如WordStar）开始安装到微型计算机上，越来越多非专业的人员开始从事计算机应用工作。社会对计算机应用的现实需求促使中小学计算机教育从“程序设计”向“工具应用”转型，学习内容从前期的BASIC程序设计发展为计算机基础知识、计算机基本操作与使用、计算机常用软件介绍、计算机对现代社会的应用等主要内容。例如，美国东田纳西州大学科尔教授在第四届计算机教育应用大会上发表的《面向职员的计算机课程》中将计算机教育的目标界定为应用者能够在自己的教学科研、管理服务中把计算机作为一种有效的工具使用，其教学内容应该包括文字处理、电子报表处理、数据库、图像处理等应用软件的使用。这种“技术学以致用”的观点有着其存在的合理性，能够激发学生学习动机，特别是对即将毕业寻找工作的高年级学生来说，他们也非常希望学习一些实用的操作技能。但是从教育发展来看，基础教育毕竟不能等同于社会职业教育，其最主要的任务还应是促进学生综合素质的全面发展。事实上，如果过于强调信息技能操练，忽视信息技术本身所特有的解决问题的思维方法与应用策略，随着信息工具的快速发展，“当学生离开学校进入社会之前，他们所学的工具技能就已经落后于信息化社会的现实需要了”。
3.面向学科思维的信息技术课程
面向学科思维的课程设计强调学科知识与学科思维（DisciplinaryThinking）发展的结合，其目的是帮助学习者在知识学习的过程中形成独特的学科思维方式，全面理解生活中的世界。近年来，信息技术的革新推动了全球信息化的发展。随之，大众传媒摆脱了传统的单向、线性、控制的信息传播模式，进化为多元、互动、开放的信息化环境。信息受众也从被动的“接受者”成为信息“者”。在此充满新奇、变幻乃至诱惑的信息环境中，中小学信息技术课程就不应局限于信息知识掌握和信息技能操练上，甚至也不应停留于生活问题的解决上，而是更需要帮助青少年用信息技术学科思维方式理解信息世界，正确认识技术、个人、社会的内在关系，发挥信息技术的积极因素。多元智能专家霍化德•加德纳教授(Gardner,H.)在对学生多元智能发展研究中指出，“只限于学科知识（Subject-Matter）的学习虽然可以暂时增加学生的信息量，但过于强调知识记忆也会导致学生丧失解释新问题的能力，这就需要寻求一种新的教育设计方式，即面向学科思维”。美国教育技术协会在《学生教育技术标准》的修订版中就反映了信息技术学科思维的理念，增加了“批判性思考”和“数字化公民”的指标，指出学生要批判性地选择工具和资源，理解与技术相关的人、文化、社会的相关问题，安全、合法、负责任地使用信息和技术。面向学生思维发展的信息技术课程摆脱了“纯技术”教育的狭隘观念，从社会生态学的视角来理解信息环境中各要素的关系，希冀帮助青少年在“学技术”、“用技术”的基础上，能够从现实情境中，批判性地认识技术变革给信息环境带来的整体影响，并应用学科思维解决信息生活中的现实问题。综上可看出，信息技术课程开发的三种取向并不是截然对立的，而是随着研究者对信息技术课程认识的深入，从一个阶段向另一个阶段的发展。面向学科思维的信息技术课程是在继承信息知识、技术工具课程取向的基础上，关注学生内在思维发展，希望学生能够像“信息技术学科专家”那样深刻地思考信息化世界。
二、信息技术课程的学科思维：本质与特征
加涅（RobertMillsGagne）在认知心理学研究中将认识领域的学习结果分为三大类，即言语信息、智力技能和认知策略。其中，认识策略是指学生学习后形成的对内控制能力，以及调控认知活动的特殊认知技能，是学生内在价值的学习结果。就学科教育而言，其认知领域的教育意义既体现在外显的知识与技术学习方面，也反映在内隐的认识策略学习上。因此，信息技术课程在合理安排信息知识与技能、强调学生信息技术解决问题的应用行为时，更需要关注学生利用信息技术处理问题的内在思维发展，形成利用信息技术认识世界的独特思维方式，即计算思维、设计思维和批判性思维。
1.信息技术课程需关注学生的计算思维
算法是应用于计算机中产生特定结果的一种精确、系统的方法。从技术实现来看，它直接体现着计算机解决问题的方法与过程。近年来，随着信息技术工具的普及与推广，算法思想已广泛渗透于人们的日常生活、工作与学习之中。2006年，卡耐基梅隆大学周以真教授（JeannetteM.Wing）在计算机科学协会（ACM）年会报告中，明确提出发展学习者以算法为核心的计算思维（ComputationThinking），她认为“信息化社会的思维方式应是涵盖了计算机科学领域中所采用的最广泛的心理工具，是对问题解决、系统设计、人类行为理解的综合能力反映。发展学生计算思维就是要‘像计算机科学家’那样去思考信息化问题。当然，这些问题绝不只是应用于计算机科学领域，它适合信息技术所渗透的每一个角落。”显然，高度信息化社会的思维方式已超越了传统计算机环境中“为计算而思维（ThinkingforComputing）”的学术观念，而是将其放在信息化社会大背景下进行研究，形成“用计算而思维（ThinkingwithComputing）”的数字化生存的普适理念，以“算法”为核心的、关注人机互动的计算思维已成为信息化社会中处理问题的一种重要思维方式。2011年美国计算机科学教师协会（CSTA）研制的《中小学计算机课程标准》和2012年英国学校计算课程工作小组（ComputingatSchoolWorkingGroup，CAS）研制的《学校计算机和信息技术课程》都将计算思维作为课程的核心内容。发展学生“数据抽象、模型建构、回归验证、数字实现”的计算思维方式、提高学生利用信息技术解决问题的能力是信息技术课程的一种重要的内在价值。
2.信息技术课程需关注学生的设计思维
“设计”是一种创造性的规划活动，其目的是为事件、过程、服务以及在整个活动周期中所构成的系统建立一个高效的组织方式。西蒙（Simon）在《人工科学》中分析了“设计科学”的内容体系，认为设计不仅是技术教育的专业要素，更应是每个知书识字的人的核心素养。1990年，马奇（March.S）和史密斯(Smith.G)等人在西蒙理论的基础上系统阐述了设计科学的“概念、结构、模型与方法”，强调设计者要通过建立行为、形成知识、使用知识、评价知识来实现设计，并突出说明“构造与评价”作为设计科学特有的活动与思维方式。由此可见，设计思维（DesignThinking）正是设计者经过相应的设计活动或学习相应的设计知识后，所具备的擅长于设计的专业技巧，是一种特殊的思维形式，表现在处理问题上包括有“现象分析”、“问题识别”、“事实表征”、“概念产生”、“方案形成”、“方案评价”的过程。从表现形式来看，设计思维更强调通过形象化、结构性的方式来表示设计进程中的模糊属性，以此来明确所需设计的作品和研究过程的方案。如今，随着越来越多的信息技术应用于人们的生存空间，怎样区分复杂的信息现象、如何基于现实需要合理选择技术工具，怎样制定与验证应用信息技术解决问题的可行方案，这都是对信息化社会成员设计思维的考查。通过信息技术课程发展学生的设计思维，也就有益于学生将所学习的信息知识与技能迁移于解决实际的设计问题之中。
3.信息技术课程需关注学生的批判思维
所谓“批判思维（CriticalThinking）”是指人们对于某种事物、现象和主张能发现其问题所在，根据特有的思维逻辑作出的理性思考。早在20世纪初，美国哲学家约翰•杜威(JohnDewey)就在对个体反思研究的基础上概述了“批判思维”的概念，认为它是反思过程中所表现出来的解决问题的思考方式。1990年，范西昂（PeterFacione）等人开展了“批判思维特征”的研究，研究报告指出，“个体批判思维的培养并不完全在于是否知道一个批判思维的概念，最主要的还应该是明确批判思维的度量标准和习性特征。基于此，他们提出了‘澄清意义、分析论证、评估证据、推理判断’的批判思维分析维度和真实情境下合理运用批判思维的‘心智习惯（MentalHabit）’”。近年来，青少年接触信息技术和媒体信息的频度和时间迅速增长，也引发了“迷恋电视”、“沉迷网络”等严峻的社会问题。媒体文化研究者波兹曼（NeilPostman）就曾尖锐地指出“教育的目的本应是让学生们摆脱现实的奴役，学会独立地思考。然而，纷繁复杂的媒介信息却使得年轻人正竭力朝着相反的方向努力———为适应现实而改变自己，失去独立思考的意识”。因此，青少年缺少了对信息及信息工具的批判意识与分析能力，将个人陷于信息技术固有的程序控制之中，也就很有可能成为信息技术的“奴隶”，为技术所“异化”。2008年，国际教育技术协会（ISTE）分析了学生使用信息技术工具中的现实问题，重新修订“面向学生的教育技术标准（NETS•S）”，将批判思维作为一项重要内容标准，明确提出要“发展学生批判思维的技能，引导学生合理地使用数字化工具和资源作出信息选择与判断，解决具体问题”。因此，发展学生的批判思维，提高学生对信息应用的自控能力是中小学信息科技教育的内在价值之一。
三、面向学科思维的信息技术课程设计：框架与结构
面向学科思维的课程设计是知识技能学习与应用情境的结合，它不仅关注学生需要学习哪些内容，同样也引导学生理解为什么要学这些内容、怎样学习这些内容以及如何用这些内容进行专业交流，即发展学生“了解学科专业的基本目的，理解学科专业的知识结构、掌握学科专业的探究方法、懂得学科专业的交流方式”等四项基本能力。由此可见，面向学科思维的信息技术课程设计与开发，既不能脱离“知识”而孤立地谈“学科思维”，也不能忽视“学科方法”讲普遍性的“思维方式”，而是在综合分析学科结构、学生特点、社会需要的基础上，对学科课程的学习缘由、知识内容、探究方法和交流方式进行一体化的架构。
1.树立科学、技术与社会（STS）三元课程观
科学技术革命引发了生产工具的变革，同样也使得整个“科学范式(Paradigms)”发生了根本性的转换。在此过程中，如果人们缺少了对人、科学技术、社会一致性的思考，忽视技术生态“范式”的重新建构，就很有可能会引发人类生存环境的潜在危机。当前，社会存在的青少年“网络上瘾”、“沉迷手机”等社会问题，也时时提醒着信息技术课程设计者“不仅要关注信息知识与技能的学习，也要帮助学生理解技术本身与社会发展的内在关系，通过批判性思维技能分析信息现象，作出合理决定，解决信息化问题”。STS课程观以综合、多样化的方式描述科学技术与社会的关系，将学生的个人生活、科学技术和社会发展有机结合起来，实现人、科学技术和社会的一体化教育。正如亚格尔（R.E.Yager）指出的那样：STS教育为学习者学习科学技术提供了一个真实的社会情境，其中既包含了各个理论上的认识，也融入了其他方面的许多因素，其课程理念本身也就具备发展学生创造性的教学环境特点。因此，承担着培养数字化公民的中小学信息技术课程就需要树立STS的科学课程观，从而实现知识学习、技能掌握、思维发展的统一。
2.融合原理、方法与工具三类知识
一门充分发展的学科课程应有其独特的核心概念、逻辑结构和表达方式，以此反映学科课程的本体价值。中小学信息技术作为一门基础性课程，同样需要明晰知识结构，辨清逻辑关系，融合课程本身所固有的原理、方法、工具三类知识。2008年，俄罗斯联邦教育部重新修订中小学“信息与信息交流技术”课程标准，从信息过程、信息技术和信息对象等三个方面构建知识体系。其中，信息过程的内容包括信息表征、信息传输、信息加工等；信息技术的内容涵盖信息交流技术主要设备的原理特征、评价指标、应用过程与方法等；信息对象的创建与处理的内容包括多媒体信息化数字化、数据库、编程和建模等，以此构成课程的知识技能体系，突出“计算（Computing）”在本学科的核心地位。再如，华盛顿大学LawrenceSnyder教授按照美国国家自然科学基金会研发的“通晓信息技术（BeingFluentwithInformationTechnology）”的内容要求，从信息技术技能、算法和数字化信息、数据和信息、程序设计等四个方面分析信息技术的学习内容，将计算机和网络原理知识、应用方法和工具特征融合到知识体系之中，发展学生的信息通晓能力。可见，当前无论国外教育研究部门还是专家学者，都希望通过对信息技术的原理、方法与工具三类知识的融合，构建信息科技课程内容体系，明确核心概念，理顺要素关系，通过引导学生理解信息技术学科的本体价值，发展学生独特的信息技术思维方式。
3.渗透信息技术学科方法与探究过程
学科课程的本质特征既取决于它特有的学科逻辑体系，也表现在它独特的研究方法和话语体系。斯卡特金（M.H.CKATKNH）在对学科结构的研究中指出，“科学的学科课程既要包括重要的学科事实、概念、法则、理论，也要反映出它探究方法、认知活动的逻辑操作和思维方式”。中小学信息技术课程同样需要帮助学生了解信息技术学科的话语体系和探究方法，引导学生能够用信息技术的学科方法和研究过程去理解信息现象，思考信息问题。1990年，艾森堡（MikeEisenberg）和博克曼（BobBerkowitz）博士在对信息技术探究过程和应用方法中发现信息能力不同于技术工具的操作技能，如果缺少了应用方法与策略的学习，这些特定的技能也不能为学生提供不同情形下的技术应用迁移，也就无法实现问题的解决。据此，他们开发出发展学生批判思维和设计思维的信息问题解决的Big6技能方案，将信息能力的发展贯穿于任务确定、策略分析、信息检索与获取、信息应用、信息生成、过程与结果评价的学习过程中。2013年，英国教育部对中小学信息技术课程进行了改革，将“计算思维”和“设计思维”的发展作为信息技术学习的关键过程，要求学生通过“交流”与“合作”的方式，体验利用信息技术获取、分析、判断、加工、综合、创新、信息的过程，引导学生尝试使用“结构分析”、“模型设计”、“程序开发”和“调试完善”的学科方法进行信息交流。显然，这种具有学科特征的、调控思维的过程与方法，也正是我国当前课程改革非常看重的学习目标。
四、面向学科思维的课程开发：高中信息技术课程的重构
随着现代信息技术的发展，我国高中信息技术课程得以建立与实施，同样随着信息技术应用的“傻瓜化”和“日常化”，信息技术课程也面临着重重困惑。一方面信息技术工具的普及提高了学生的信息技术应用能力，另一方面机械的操作练习也限制了学生对信息技术课程本质特征的理解。实现知识技能与方法过程的统一，发展学生信息技术学科的思维能力，就成为信息技术课程重构的关键环节。
1.建立信息技术学科思维的表现性标准
表现性标准（PerformanceStandards）解释了在一定学习水平层次上学生应表现出来的行为特征，是一种可操作性的、具有等级特征的标准体系。从应用效能来看，它既可以把抽象的学习目标细化为可操作性的具体要点，也可以表述这些具体要点之间的相互关系，保持学习目标的整体特征。在面向学科思维的课程设计中，为了能明确学科思维的具体学习结果，知道学习结束后所应具备的信息技术的学科能力，就有必要建立与之相对应的表现性标准。例如，美国计算机教师协会（CSTA）制定的“学校计算机课程标准”，建议10年级学生要能够“聚焦于真实世界问题，应用计算思维和批判思维完成解决问题的方案，通过信息技术工具实现这些方案”。为了达到这种学科思维的要求，他们制定了与之相对应的表现性标准：分辨利用计算科学能处理的、难处理的、不能处理的问题；对于难以解决的问题，能够解释启发式算法（HeuristicAlgorithms）的近似方案；批判性地检测分类算法，并执行原算法；通过模型和模拟分析数据来确认方案。可见，建立一套清晰、具有可操作性的信息技术学科思维的表现性标准，既有利于师生对学科思维的理解，也便于组织教学内容，有针对性地开展教学。如同CSTA研究报告所言，“面向计算思维的计算机教育的表现性标准，不仅明确了对教师和学生教与学的期望，也建立了一个根本的等级体系，影响着教育管理者怎样选择、分配和利用教学资源。”
2.设计与表现性标准相一致的学科知识结构框架
学科思维之所以能对学科规律作出间接的、概括的反映，一定程度上在于它是以学习者自身的知识经验为基础的。没有足够的知识经验，学科思维也难以很好地发挥作用。信息技术课程的重构也需要按照信息技术科学的内在逻辑体系和学科思维的表现性标准建构与之相对应的知识结构和内容框架。2012年，英国计算课程工作小组从“语言、机器、计算；数据与数据表示、信息交流与合作；抽象与设计；宽泛的计算情境”等方面构建计算（Computing）学习的知识框架。近年来，无论国外的专家学者还是教育研究部门，在中小学信息技术课程建构过程中都开始关注信息技术的本体内容，并将此贯穿于课程设计之中。借鉴国际先进研究成果和国内经验，笔者通过分析信息技术自身的原理、方法和工具特征，梳理了其中的核心概念和内在关系，从计算、通信、控制等三个领域建构了促进高中学生信息技术学科思维发展的知识结构框架，将此融合于学科活动情境之中，为学生提供了解决信息问题的知识支撑。
篇2
基金项目：江苏省“十二五”高等学校重点专业资助项目（2012139）；江苏高校优势学科建设工程资助项目（PAPD）；课题组成员：王郑、黄新、荆肇乾、薛红琴、曹世玮、林少华
中图分类号：G64 文献标识码：A
收录日期：2017年1月13日
一、前言
给排水科学与工程专业作为一个有着60余年历史的专业，目前全国高校的办学点达到156个，年招生超过万人。随着“生态文明建设”纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局，给排水科学与工程专业的任务也从主要解决城市和工业用水的供给和排放，即以满足“量”的需求为主，转变为以改善水质为中心、水量与水质问题并重，满足实现水的良性社会循环的目标。南京林业大学给排水科学与工程专业设置在土木工程学院，2001年开设土木工程专业（给水排水工程方向），2007年以给水排水工程专业独立招生，2011年通过江苏省教育厅组织的给水排水工程学士学位授权点审核。我校给排水科学与工程专业结合学校在资源、环境、生态学科的优势和特色，创办具有林业大学特色、产学研紧密结合的江苏省重点专业。
二、南京林业大学给排水科学与工程专业人才培养目标与定位
南京林业大学给排水科学与工程专业紧密围绕高等教育立德树人的根本宗旨，按照“德育为先，能力为重，全面发展”的人才培养理念，面向国家、市政给排水行业与地方经济社会发展需求，以创新创业教育改革为引领，以品牌专业建设为契机，以内涵建设为重点，以专业规划为抓手，做强优势，补齐短板，努力提升专业的整体实力和综合竞争力，为培养人格健全、基础扎实、善于创新、勇于担当、开放胸怀的高素质人才，推动高水平特色大学建设奠定专业基础。
本专业培养适应我国社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，具备扎实的自然科学与人文科学基础、计算机和外语应用能力，掌握给排水科学与工程专业的理论知识，获得工程师基本训练并具有创新精神的高级工程技术人才。毕业生应具有从事给水排水工程有关的工程规划、设计、施工、运营、管理等工作的能力，并具有初步的研究开发能力。在加强数学、化学、力学等基础理论教育的基础上，突出实践环节，提高学生的工程素质、培养学生解决复杂工程问题的能力，使其获得注册工程师的基本训练，并具备相应的生态文明建设理念。
三、给排水科学与工程专业理论课程体系构建
南京林业大学给排水科学与工程专业的理论课程体系建设上以《高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范》为基础，2016版人才培养方案中课内教学总学时为2，076学时，总学分为127学时，学生毕业总学分要求为175.5学分。其中，通识平台课内学时为660学时，其中必修课为468学时、选修课为192学时，课内学分为40学时，其中必修课为28学分，选修课为12学分；专业教育平台课分专业基础课和专业特色课，其中专业基础课必修和选修学时分别为728学时和192学时，专业特色课必修和选修学时分别为368学时和128学时。2016版人才培养方案理论课时从数量到对应的课程知识点涵盖了《高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范》116个知识单元、485个知识点和429个核心学时的要求。
在具体的课程设置上，将原二年级开设的专业基础课《理论力学》和《材料力学》合并成《工程力学》（B）（64学时），将原二年级和三年级开设的《土力学》、《土木工程材料》、《给排水工程结构》合并成《土建工程基础》（48学时），将原三年级开设的核心专业课《给水工程》、《排水工程》（上、下）调整为《水资源利用与保护》（32学时）、《水质工程学》（1、2）（48学时、64学时）和《给水排水管网系统》（48学时），将《建筑给水排水工程》的学时从32学时增加到48学时。开设《城镇防洪与雨洪利用》、《水工艺设备基础》和《城市水系统运营与管理》等R堤厣课程。在《水质工程学》（1、2）、《污水深度处理与回用》和《景观水工程》等专业课程教学过程中增加生态水处理的教学内容。课程教材尽量做到选用“十三五”出版的国家级规划教材以及高等学校给水排水工程学科专业指导委员会要求的教材，同时进一步按照“十三五”期间出版的规划教材组织教学内容。
在理论课程教学过程中，教师要围绕学生的需求发挥教学的主导作用，激发学生对专业知识的学习兴趣，促使学生积极主动地思考，进而促进他们将外在的知识内化为自己的素质和能力。积极开展双语课程、微课、MOOC等尝试，目前相关专业老师已经建设有双语课程《水力学》与《水处理生物学》、《建筑给水排水工程》与《水力学》微课，新颖的教学方法对于提升学生对于专业知识的理解和掌握，起到了积极的作用。
为科学考察学生理论课程的学习效果，教师对学生的考查也从单一的考试向综合测试转变。在课程考查过程中，教师不仅要测评学生的知识学习状况，而且要考查他们对新知识的认识能力、探求能力和实际动手能力。因此，教师按照一定的比重，分别考查课程学习中学生的知识理解和记忆效果、相关专业知识的计算能力、课堂参与情况，促进学生更加积极主动投入到新的学习之中。通过此举，极大地提高了学生参与课堂互动。学生平时作业成绩不计入学生总评成绩，这样能避免平时作业成绩不能反映学生真实的学习情况，在一定程度上能防止作业的抄袭。
四、给排水科学与工程专业实践教学体系构建
（一）加强实验室建设。建立比较完善的分课程实验室和综合实验室，实验教学做到小班教学，使人人都能动手参与实验。在满足《高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范》对实验环节基本要求的基础上，我校将《水分析化学》课程改为32学时的理论学时和32学时的实验实训课，分别计2学分和1学分（实验实训课程32学时，计1学分），对于高中阶段化学知识掌握比较薄弱的学生，对于提高他们的实际操作能力起到积极的作用。将水质工程学实验并入《水处理实验技术》（32学时），使用任课老师参与编写的出版教材，按照水质工程学的实验环节让学生实际参与操作，强化水质工程处理方面的知识。
（二）实习方面。进一步建设校内外实习、实训基地，按照给排水科学与工程专业培养方案的要求，做到所有专业基础课、重要专业选修课及专业特色课都在校内外建有对应的实习、实训基地，满足学生对取水工程、给水处理工艺、污水处理工艺、工业废水处理工艺、建筑给水排水工程、消防工程等的认识实习和实训实习的需要。
（三）创新创业训练方面。鼓励学生进入专业学习以后就能联系老师进行创新课题实验，对于高年级同学在学校的引导下，鼓励他们进行创新创业尝试，结合江苏省及学校每年组织的申报和资助的大学生创新创业训练计划项目，鼓励大二、大三的学生积极申报，构建部分优秀本科生的科研训练平台。通过创业创新训练，促进人才培养模式和教学方法的创新，鼓励和支持大学生尽早参与科学研究、技术开发和社会实践等创新活动，不断提高大学生的创新精神和实践能力。
（四）毕业设计（论文）方面。鼓励将本科毕业设计（论文）与各类大学生科研训练课题相结合，让学生在原有课题基础上进行深入研究。如果不是科研类的论文研究，学生尽量选择毕业设计，且毕业设计要有针对性，最好是针对具体工程（或者假题真做）。对于双向选择选题模式，备选题目一般应多于学生数的10%，确保一人一题。对于毕业设计，从图纸数量和说明书页数上做了最低工作量的要求（在学校规定排版格式基础上）。鼓励本专业和其他专业的学生组成毕业设计（论文）团队，进行带有交叉性质的毕业设计（论文）。
（五）课程设计方面。将《水质工程学》（1、2）的课程设计均设置为2周时间，加大课程设计工作量，如在给水厂设计中，就要求学生使用V型滤池，而不是使用教科书中讲述的普通快滤池，锻炼学生查阅设计手册和计算案例书籍的能力，从而使设计更贴近工程实际。将《给水排水管网系统》的课程设计分成《o水管网课程设计》（1周）和《排水管网课程设计》（1周），对于两类管网的计算提出具体的计算要求。在学生课程设计过程中，他们的学习潜质和积极性都被极大地调动起来，通过完整的课程设计，能显著提高学生对理论知识的实际应用能力。
五、适应给排水科学与工程专业人才培养的要求完善课程教学大纲
南京林业大学给排水科学与工程专业人才培养体系对于专业教师的知识结构提出了更高的要求，任课教师要在人才培养模式的指导下对课程内容进行系统优化，哪些内容是学生要掌握的，哪些是要理解的，哪些是要了解的，不能因课程的合并或者教学时数的减少，而简单地将教学内容进行随意的删减，应该采取改革教学方法、改进教学手段，在规定的学时内完成教学大纲规定的内容。为此，我校土木工程学院按照新的给排水科学与工程专业人才培养方案修订了38门课程的课程教学大纲，每门课由一位任课教师执笔，一位老师审核，再集体对所有课程的教学大纲进行讨论，然后进行修改后再进行讨论，经过反复的讨论修改，最后确定下来。教学必须完成教学大纲规定的内容，教学效果达到大纲标准要求，课程的评价指标体系也在教学大纲里面进行了明确。
主要参考文献：
[1]高等学校给水排水工程学科专业指导委员会.给排水科学与工程（给水排水工程）专业的建设与发展[J].给水排水，2013.39.4.
篇3
【中图分类号】G434 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384（2016）07-0036-04
引 言
针对如何合理利用和共享现有的教学资源，使学习资源可重复使用和具有互操作性等问题，1997 年美国ADL（Advanced Distributed Learning Initiative）提出了可共享内容对象参考模型SCORM[1]课程对象结构标准。SCORM是对于数字内容教材的制作、内容开发提供一套共通的规范，SCORM标准的学习内容对象具有高水平的可访问性、互操作性、适应性、重用性等[2]。微课程是具有明确教学目标，围绕教学目标进行教学设计，集中说明一个知识点或解决一个问题，学习时间在5分钟～15分钟的小课程[3]。一节完整的微课应该包括指导教师的教学设计单、课件和学习者学习使用的微视频、学习指导单、测试题和辅助资源（可选）[4]。当前，学习者行为网络化成为发展趋势。学习SCORM标准微课程时，每个学习者的学习进度、学习成绩、学习状态、学习时间以及学习交互等可以被非常详细地跟踪和记录[5]。通过跟踪记录学习者行为并对数据进行分析有利于教育资源开发，支持教师更好地组织和改进课程设计，并且对学习资源及学习者做出有效评价[6]。和云教育服务平台相结合，把微课程应用于资源共享课的建设中，真正在教学中得以运用，可以给教学带来真正的效果。本研究基于微课程的六要素，以九年级上册数学“一元二次方程根与系数的关系”为例，浅析SCORM微课程的设计与开发。
SCORM标准微课程
1. SCORM标准微课程的概念界定
SCORM标准微课程是利用SCORM课件开发工具，将教学设计单、课件、微视频、学习指导单、测试题、辅助资源（可选）即同微课程相关的所有文件，以PIF（Package Interchange Format）的格式形成的ZIP课程包。
2. SCORM课程包分析
SCORM标准微课程的课程包结构如图1所示，课程包内包含与微课程内容相关的所有物理文件和一个清单文件。每个文件资源与结构性资源独立存储，便于根据名称或关键字查出所有相关信息。物理文件包括微课程的六要素文件、图片声音等多媒体素材文件及其他文件，清单文件是一个XML文件，用它来描述整个课程包中课程内容的详细结构和内容如何组织的各种关系信息。清单是一个可重用的单元，可以包含所有的子元素和子清单，用来封装元数据（Metadata）、组织（Organization）和资源（Resource）。元数据主要用于SCO（可共享内容对象）的查询和定位，它以统一的形式描述微单元、可共享内容对象、内容组织结构、内容聚合，通过识别、分类、查询和获得在平台中或平台之间共享和重用。SCO是课程中最小的并可以和平台互通数据（被跟踪）的元素，它集合了一个或多个asset。asset是课程最小的不可分割的元素，不能和平台互通数据。asset和SCO构成了微课程的Resource集合，它们只是资源，要想学生利用资源开展学习活动，必须有相应的教学活动，表现为资源的顺序。在SCORM中，每一个项目（Item）是一个小的教学活动，通过形成一系列活动有序组织，形成内容组织（Content Organization），即学习路线。各种学习路线及资源集合形成内容聚合（Content Aggregation）。
SCORM标准微课程的设计
SCORM标准是教学过程设计、学习者学习方式设计等教育新理念与分布式服务技术紧密结合的产物，其提供的数据模型是诸多网络教学平台所遵循的实际规范和课程组件设计编写标准[7]。SCORM实现了资源重用与平台迁移，与知识内容本身并没有太大关系。符合SCORM标准的微课程，不一定是质量好的微课程。一个好的SCORM标准微课程，重点在于课程的设计。
1. SCORM标准微课程的设计原则
资源的内容聚合，直接关系着能否根据不同教学设计重新组织与包装。在进行SCORM标准微课程设计时，要遵循以下原则：（1）各类资源的独立保存粒度要小，但又能整体性地呈现微课程资源：既能查询组成微课程的文件类资源，又能查询具有完整教学设计的微课程资源；（2）根教学内容和教学目标，合理根据需求设定SCO 或 asset。一般来说，交互程度低的内容组合可以定义为 asset，以节约系统开销；反之则定义为 SCO。（3）SCO 的设计必须考虑与平台的传递数据等交互功能。对于特殊的参数传递和功能实现，需要设计页面内脚本或调用特定的标准 API 函数来处理。（4）每个微课程须有独立的且以 imsmanifest.xml 命名的清单文件，用于定义课程结构，并将其包装成为有组织结构的课程。
2. SCORM标准微课程的设计操作程序
基于SCORM的模块化思想与微课程的六要素，本研究以迪克・凯瑞教学设计模型为基础，试图给出如图2所示的一个SCORM微课程的设计操作程序，帮助教师逐步完成与微课程相配套的教学设计单、课件、微视频、学习指导单、测试题、辅助资源，进而通过SCORM课件工具开发出SCORM课程包。
从图中可以看出，SCORM标准微课程设计的操作程序可分为三大部分：设计、开发、打包。第一步，根据学科课程标准确定学习目标，在分析学习内容、学习者与情境的基础上，拟定学习目标，根据学习目标开发出本微课程相对应的内嵌式测试题或独立测试题，设计一系列有序的学习活动；第二步，根据实际教学需求，选择合适的课件开发工具，经过对课件的知识结构、界面等设计后，开始制作直观简洁、美观、交互性强的课件，进而制作出微课程的核心要素――微视频，当有需要拓展相关知识时，制作出配套的辅助资源；第三步，利用SCORM课件工具编辑已有内容，制作出完整的SCORM微课程。
SCORM标准微课程的开发
基于SCORM标准的课件开发工具有：（1）Camtasia Studio；（2）Articulate Storyline；（3）Adobe Captivate；（4）Lectora；（5）iSpring；（6）Reload Editor；等等。 本研究以九年级上册数学“一元二次方程根与系数的关系”知识点为例，探讨如何使用Reload Editor软件开发符合SCORM标准（以SCORM1.2版本为例）的微课程。
第一步，准备好教学设计单、学习指导单、课件、微视频、辅助资源、测试题。此微课程的课件使用Prezi软件开发，使用屏幕录制软件Camtasia Studio制作成微视频，在微视频中嵌入了测试题，如图3所示。
第二步，选择课程包保存位置。启动软件后，点击菜单栏的【File】，在【New】的下拉选项中选择【ADL SCORM 1.2 Package】，在弹出的选项中为新包选择保存位置，生成图4所示的文件，其中左侧为物理文件，右侧为内容包结构。
第三步，导入资源。这里的资源既包括asset，又包括SCO。通俗地说，微单元就是课件或视频等可共享内容对象对应的素材，设计制作后成为可共享内容，即课件、微视频、辅助资源、教学设计单、学习指导单、测试题。点击【Files】选项卡中的图标，选择所有素材及文件，点击【打开】按钮，所有文件即导入。
第四步，设计学习活动，建立课程结构。右键单击【Content Package】选项卡中的【Organizations】，选择【Add Organization】。右键单击【Organization】，选择【Add Item】。“一元二次方程根与系数的关系”SCORM微课程的课程组织结构如图5所示。学习者登录网络平台学习时，根据课程组织结构，依次打开微课程学习指导单；观看微视频，学习该知识点的辅助资源；学习结束后完成相应的测试题（注：测试题可以内嵌在视频中，也可独立添加在学习平台上）；最后的教学设计单主要用于教师引用其他教师的微课程资源时，帮助理解设计思路，在短时间内产生不同教学设计版本的微课程。
第五步，添加元数据，包括微单元元数据、可共享内容对象元数据、内容组织结构元数据等，实现内容包及其组件的重用和共享。以添加“可共享内容元数据”为例，右键单击【微课程学习单】，选择【Add Meta-data】，右键单击【Metadata】，选择【Edit Metadata】，编辑好后点击【OK】，数据直接写入imsmanifest.xml清单文件。“微课程学习单”元数据部分内容如图6所示。如有需要，也可点击【Export】输出元数据，生成.xml后缀文件。
第六步，所有内容编辑好后，生成SCORM微课程。点击工具的图标，在弹出的选项中为课程包选择保存位置，“一元二次方程根与系数的关系”SCORM微课程开发完成。
篇4
0 引言
目前，工科类的高职院校在完成机械制图、工程力学、机械设计等专业课程后，为了加强学生对基础理论课程的深入理解, 综合检测学生的学习情况，总要安排1~2周的课程设计[1]。而在课程设计中所进行的课题大多是围绕传动系统中轴的结构及强度设计展开，由于时间短，工作量大，使得学生产生畏惧感、厌倦感，东拼西凑、东抄西抄，应付了事，失去了搞课程设计的真正意义。
近年来，计算机技术的迅速 发展 及其在机械设计中的广泛应用，使得机械设计越来越方便、快捷。针对高职 教育 的特点，笔者认为在机械课程设计中应该尽可能多的利用计算机进行辅助设计，一是让学生掌握 现代 化的设计理念，适应新形式下的职业需求；二是通过引入相对较容易上手的软件，引起学生的兴趣，让学生自主地去学习[2] [3]。经过详细的比较研究，笔者选择了功能全面且界面友好、人机交互的软件——matlab[4]。
1 matlab软件的特点
matlab是“矩阵实验室（matrix laboratory）”的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，是专门针对 科学 和工程中计算和绘图的需求而开发的一种科学计算软件。与其它计算机语言相比，其特点是使用方便，输入简捷，运算高效，内容丰富，并且很容易由用户自行扩展。
2 应用研究
机械课程设计中的轴类零件大部分受空间力系作用，发生弯扭组合变形，而解决弯扭组合变形的轴强度设计问题对高职学生来说，相对复杂，其原因是计算量和作图量都极大。下面就以减速箱传动轴零件的强度设计问题为例，来探讨matlab在机械课程设计中的应用方法和技巧。
2.1 基于matlab分析工程实际问题的基本步骤
2.1.1 根据工程实际问题进行建模 ①为工程结构或构件选择合适的简化平面，画出其平面简图；②确定研究对象，取分离体，画其受力简图；③列平衡方程。
2.1.2 编写matlab程序 ①matlab程序编制方式：matlab程序编制的方式有两种方式：第一种是行命令方式，这就是在命令窗中一行一行地输入程序，计算机每次对一行命令作出反应，像计算器那样。这只能编简单的程序，在入门时可以用这种方式。第二种是m文件方式，当程序稍复杂一些时，就把程序写成一个由多行语句组成的文件，通过在matlab的命令窗中输入文件名回车来执行这个文件。②matlab程序编制框架：matlab程序编制的框架分三部分：a已知数据输入程序段。一般采用input函数输入数据。其格式是z＝input（’屏幕上显示的提示信息’）。当执行该函数时，系统等待从键盘输入数据后按回车键，输入的数据就存入变量z中。b相关表达式编制程序段。把建模中的表达式按matlab规定格式进行编制。此时的程序语句基本上与其数学表达式一致。c结果数据输出程序段。一般采用fprintf函数输出数据微。其格式是fprintf(' 屏幕上显示的提示信息 变量名=%数据输出格式单位\n',变量名)。在编写程序时，在程序开始处先输入已知条件（给已知参数赋值），这样得出的程序具有一定的普遍性，若需要修改参数，只需修改头几行的数据即可。③matlab程序运行。
2.2 应用举例 例：设计带式输送机减速器的输出轴直径。已知该轴传递功率为p=5km，转速n=140r/min，齿轮分度圆直径d=280mm，螺旋角β=14°，法向压力角an=20°。作用在右端联轴器上的力f=380n，方向未定。l1=200mm，l2=150mm，载荷平稳，单向运转。轴的材料为45钢调质处理。
2.2.1 建模 首先，根据力学概念确定轴为研究对象。其次，画出轴的空间受力图， 根据空间力系的平面解析法，画出各平面及f支反力受力图以及轴上作用力偶的受力图；最后，根据各平面受力图，通过静力平衡方程，列出各参数的表达式。
圆周力
径向力
轴向力
水平面支反力
水平面弯矩
……
2.2.2 编程
%轴的设计 计算 （弯扭组合）
%输入参数
sigmab=input(‘σb='); %材料的强度极限值
sigmabb=input(‘[σ-1]bb=');
%材料的对称循环状态下的许用弯曲应力
p=input('p='); %轴传递的功率（kw）
……
%进行计算——将前面对应的建模表达式输入
%齿轮上作用力的计算
t=9.55*10^6*p/n; %齿轮所受的转矩——t=9.55×106
ft=2*t/d; %齿轮上作用的圆周力——
fr=ft*tan(alphan*hd)/cos(beita*hd); %齿轮上作用的径向力――——
fa=ft*tan(beita*hd); %齿轮上作用的轴向力——
……
%输出计算结果
fprintf(' 轴的直径 dd=%3.3fmm\n',dd) %输出轴的直径dd
fprintf(' 水平面弯矩 mcy=%3.3fnmm\n',mcy) %输出轴c处的水平弯矩
fprintf(' 垂直面弯矩 mcz1=%3.3fnmm\n',mcz1) %输出轴c处左侧的垂直弯矩
fprintf(' 垂直面弯矩 mcz2=%3.3fnmm\n',mcz2) %输出轴c处右侧的垂直弯矩
……
%轴的弯扭强度设计作图
%画水平弯矩图
title('水平弯矩图')
%确定图形的标题
xlabel('x') %确定x轴的标签
ylabel('my') %确定y轴的标签
x=[0 100 200 350]; %给出x轴的坐标值
y=[0 mcy 0 0]; %给出y轴的坐标值
figure(1); %图形排序
plot(x,y,'*',x,y,'-b') %绘制曲线是实线，蓝色
hold on %保持当前图形
……
2.2.3 运行结果 matlab输出的 计算 结果和如图3 matlab输出的水平弯矩图、垂直弯矩图、f力作用下的弯矩图、扭矩图及合成弯矩图。
通过上述编制的程序段和相应的程序语句的说明，我们可以看出matlab 编程特点，只要掌握的输入输出语句的固定格式，对于中间的表达式的输入，形式基本上类似于数学符号的直接应用。不用过多的去记忆大量程序指令，使编程易于上手完成。
3 结论
matlab软件具有强大的计算、绘图及仿真功能，把它应用于工科机械课程设计中，不但可以激发学生的学习兴趣，培养学生独立思考问题的能力，还能真正让学生掌握一些 现代 化的设计手段。matlab软件简单易学、方便快捷，希望它能在职业院校中也真正地广泛开展起来，促进现代高职 教育 的教学思想和教学模式的改革创新。
参考 文献 ：
[1]柴鹏飞.机械设计基础[m]. 北京：机械 工业 出版社，2007.203～206.
篇5
所谓数学“课题学习”，就是将研究性学习的思想和方法体现在数学学科教学中，使教学过程变成一种“科研”或者“微科研”的过程，让学生在获得数学知识的同时，参与体验研究性学习的过程。初中数学“课题学习”是《全日制义务教育数学课程标准》（实验稿）（以下简称《课标》）中最富特色的新增内容，在“实践与综合应用”部分的7～9年级以“课题学习”的方式来进行，强调了以“课题”为标志的研究性学习方式。《课标》中的“课题学习”反映了数学课程与教学改革的要求，因此，理解和把握“课题学习”的意义，对于开展数学课题学习将是非常必要的。
1.有利于培养学生学习数学的兴趣和自信
兴趣是学习的源泉，然而资料显示，我国学生一般都欠缺对数学学习的兴趣。以“课题”形式呈现数学学习内容，会使数学走出传统的“抽象与玄妙”，而与学生的日常生活实践紧密联系在一起，使得传统抽象的数学学习变成有意义的活动参与，数学知识不再仅仅是一个具体的对象、一个客观的事实、一打抽象的公式，而是一种由学习共同体建构的、基于情境的、有意义的活动。通过对课题的探究，学生将在一定程度上感受到两个重要的基本观念：数学是一个整体——其各部分之间是相互关联的；数学与其他学科、人类生活也是紧密相关的，数学的研究课题可以来源于不同的学科领域和生活实际，数学知识与方法又能够被用来解决其他领域中所面临的许多问题，这无疑有助于学生对数学及数学学习形成一个较为客观、合理与全面的认识。数学课题学习的这种以“问题解决”为中心的学习方法，能激发学生的求知欲和对数学的兴趣，学生随着它进入数学的世界，感到新奇与兴奋，必然会以最高的热情投入到数学知识的发现和学习中去，在数学实验中感叹数学的奇妙并加深对数学的深刻理解；在数学建模中感受数学应用的广泛，体验学习数学带来的自信和成就感。
2.有利于学生形成自己的学习策略和方法
数字时代的知识时刻在更新，学校和教师显然不可能为学生准备足够的生存与发展所需的知识，必须使学生具备不断获取新知的能力，即学习的能力。因此，教学不仅要让学生“学会”，而且还要“会学”，即学会学习，为终身教育和可持续发展做准备。就数学学习而言，应更注重于要求学生具备正确的数学观念和应用数学的意识，具备在未来的工作和生活中科学地提出问题、探索问题、创造性地解决问题的能力，并具有坚忍不拔，顽强进取的良好个性品质。要使学生学会学习，就必须使他们具有自主学习的实践。数学课题学习是在教师的指导下学生进行自主学习的活动，通过数学课题学习，学生可以学会搜集资料、利用信息，学会制定方案、实施计划、学会自我调整和自我评价并形成自己的学习策略。
3.有利于转变学生的数学学习方式
“有效的数学学习不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索、合作与交流是学生学习数学的重要方式。”改变学生的学习方式，就要致力于把数学学习过程之中的发现、探究、猜想、质疑等认识活动凸显出来，让学生成为学习的主人，使学生的主体意识、能动性和创造性不断发展，培养学生的创新意识和实践能力。课题学习是以研究性学习为基本学习方式的活动设计，数学课题学习的过程就是学生经过自主探索和合作交流，综合运用已有的知识、方法和经验等解决对学生来说具有一定挑战性和综合性的问题的过程。而综合应用数学解决问题必将给学生的学习方式带来改变，因为解决问题的过程需要他们亲自实践，并在实践中多角度的认真思考；需要他们互相合作，并在合作中准确表达各自的想法；需要他们不断尝试，并在尝试中寻找策略或提出新的问题；需要他们运用各种工具（包括技术手段），并且对这些工具进行合理的选择；需要他们互相鼓舞，共同坚持完成。因此，开展此类活动有利于转变学生固有的单一学习方式，使学生单纯的接受性学习转变为接受性学习和研究性学习相结合，使研究性学习成为学生数学学习中一种常规的学习方式。
4.有利于培养学生的创新精神和实践能力
在当今时代，人们需要随时接受新观念，适应新变化，发现新模式，解决新问题，这就需要创新意识和能力。就数学学习来说，由于课题学习不一定有常规解法和唯一的结论，不能靠简单的模仿套路去解决，这就有助于培养学生的观察、分析、综合、类比、归纳、猜想等综合解决问题的能力；有利于发展学生思维的灵活性、广阔性、深刻性和独创性，开阔学生的视野，为学生的创新意识和能力的形成奠定基础。另外，在课题学习中，学生会更多的接触实际问题或现实课题，对这些问题的研究解决，使学生用数学的意识和能力得到加强，更重要的是培养了学生解决实际问题的能力和实践能力。
5. 结束
“课题学习”追求的目标不仅仅是知识的获得和问题的解决，更重要的是使学生通过数学学习活动获得数学活动的经验或创造性数学活动的经验，学会数学的思维，掌握数学思想方法，感悟数学的精神，使学生进一步体会数学知识之间以及数学与外部世界之间的联系，初步学习研究问题的方法，提高学生的实践能力和创新意识，形成正确的数学态度。因此，数学课题学习活动的有效开展必将对学生的全面发展起到促进作用。
参考文献
［1］张思明，白永潇.数学课题学习的实践与探索［m］.北京：高等教育出版社，2003，13～14.
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所谓数学“课题学习”，就是将研究性学习的思想和方法体现在数学学科教学中，使教学过程变成一种“科研”或者“微科研”的过程，让学生在获得数学知识的同时，参与体验研究性学习的过程。初中数学“课题学习”是《全日制义务教育数学课程标准》（实验稿）（以下简称《课标》）中最富特色的新增内容，在“实践与综合应用”部分的7～9年级以“课题学习”的方式来进行，强调了以“课题”为标志的研究性学习方式。《课标》中的“课题学习”反映了数学课程与教学改革的要求，因此，理解和把握“课题学习”的意义，对于开展数学课题学习将是非常必要的。
1.有利于培养学生学习数学的兴趣和自信
兴趣是学习的源泉，然而资料显示，我国学生一般都欠缺对数学学习的兴趣。以“课题”形式呈现数学学习内容，会使数学走出传统的“抽象与玄妙”，而与学生的日常生活实践紧密联系在一起，使得传统抽象的数学学习变成有意义的活动参与，数学知识不再仅仅是一个具体的对象、一个客观的事实、一打抽象的公式，而是一种由学习共同体建构的、基于情境的、有意义的活动。通过对课题的探究，学生将在一定程度上感受到两个重要的基本观念：数学是一个整体——其各部分之间是相互关联的；数学与其他学科、人类生活也是紧密相关的，数学的研究课题可以来源于不同的学科领域和生活实际，数学知识与方法又能够被用来解决其他领域中所面临的许多问题，这无疑有助于学生对数学及数学学习形成一个较为客观、合理与全面的认识。数学课题学习的这种以“问题解决”为中心的学习方法，能激发学生的求知欲和对数学的兴趣，学生随着它进入数学的世界，感到新奇与兴奋，必然会以最高的热情投入到数学知识的发现和学习中去，在数学实验中感叹数学的奇妙并加深对数学的深刻理解；在数学建模中感受数学应用的广泛，体验学习数学带来的自信和成就感。
2.有利于学生形成自己的学习策略和方法
数字时代的知识时刻在更新，学校和教师显然不可能为学生准备足够的生存与发展所需的知识，必须使学生具备不断获取新知的能力，即学习的能力。因此，教学不仅要让学生“学会”，而且还要“会学”，即学会学习，为终身教育和可持续发展做准备。就数学学习而言，应更注重于要求学生具备正确的数学观念和应用数学的意识，具备在未来的工作和生活中科学地提出问题、探索问题、创造性地解决问题的能力，并具有坚忍不拔，顽强进取的良好个性品质。要使学生学会学习，就必须使他们具有自主学习的实践。数学课题学习是在教师的指导下学生进行自主学习的活动，通过数学课题学习，学生可以学会搜集资料、利用信息，学会制定方案、实施计划、学会自我调整和自我评价并形成自己的学习策略。
3.有利于转变学生的数学学习方式
“有效的数学学习不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索、合作与交流是学生学习数学的重要方式。”改变学生的学习方式，就要致力于把数学学习过程之中的发现、探究、猜想、质疑等认识活动凸显出来，让学生成为学习的主人，使学生的主体意识、能动性和创造性不断发展，培养学生的创新意识和实践能力。课题学习是以研究性学习为基本学习方式的活动设计，数学课题学习的过程就是学生经过自主探索和合作交流，综合运用已有的知识、方法和经验等解决对学生来说具有一定挑战性和综合性的问题的过程。而综合应用数学解决问题必将给学生的学习方式带来改变，因为解决问题的过程需要他们亲自实践，并在实践中多角度的认真思考；需要他们互相合作，并在合作中准确表达各自的想法；需要他们不断尝试，并在尝试中寻找策略或提出新的问题；需要他们运用各种工具（包括技术手段），并且对这些工具进行合理的选择；需要他们互相鼓舞，共同坚持完成。因此，开展此类活动有利于转变学生固有的单一学习方式，使学生单纯的接受性学习转变为接受性学习和研究性学习相结合，使研究性学习成为学生数学学习中一种常规的学习方式。
4.有利于培养学生的创新精神和实践能力
在当今时代，人们需要随时接受新观念，适应新变化，发现新模式，解决新问题，这就需要创新意识和能力。就数学学习来说，由于课题学习不一定有常规解法和唯一的结论，不能靠简单的模仿套路去解决，这就有助于培养学生的观察、分析、综合、类比、归纳、猜想等综合解决问题的能力；有利于发展学生思维的灵活性、广阔性、深刻性和独创性，开阔学生的视野，为学生的创新意识和能力的形成奠定基础。另外，在课题学习中，学生会更多的接触实际问题或现实课题，对这些问题的研究解决，使学生用数学的意识和能力得到加强，更重要的是培养了学生解决实际问题的能力和实践能力。
5. 结束
“课题学习”追求的目标不仅仅是知识的获得和问题的解决，更重要的是使学生通过数学学习活动获得数学活动的经验或创造性数学活动的经验，学会数学的思维，掌握数学思想方法，感悟数学的精神，使学生进一步体会数学知识之间以及数学与外部世界之间的联系，初步学习研究问题的方法，提高学生的实践能力和创新意识，形成正确的数学态度。因此，数学课题学习活动的有效开展必将对学生的全面发展起到促进作用。
参考文献
［1］张思明，白永潇.数学课题学习的实践与探索［M］.北京：高等教育出版社，2003，13～14.
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高校图书馆作为高校人才培养的第二课堂，支撑着高校的教学、科研工作。为满足高校师生知识信息的需求，高校图书馆既要坚守传统的业务，又要高度关注“互联网+”高校图书馆服务工作创新的趋势，促进图书馆信息服务模式的变革，使“互联网+”高校图书馆读者服务成为高校图书馆事业可持续发展中新的增长点，以更新迭代的创新服务满足师生的细致化、差异化、个性化的信息需求。
1 “互联网+”高校图书馆服务创新的含义
1.1 “互联网+”的含义
“互联网+”是指以互联网作为交互平台，大量采用最新的技术手段（如云计算、物联网、移动互联网、大数据）来促进互联网与传统行业的无缝衔接，将互联网的创新成果融合于相对较成熟的传统行业之中，以形成传统行业的全新的业务体系，使之在新兴“互联网+”的沃土中更加繁荣昌盛。
1.2 “互联网+”高校图书馆服务创新的含义
“互联网+”高校图书馆服务创新是指高校图书馆在“互联网+”环境下，积极运用互联网思维，与互联网碰撞融合、互联互通，以解决目前高校图书馆服务与用户不相匹配的僵持、被?泳置婕捌渌?面临的信息技术问题。通过“互联网+”高校图书馆服务理念创新、服务平台创新、服务内容创新和服务模式创新，使高校图书馆这一“生长着的有机体”所提供的服务始终保持常变常新的能力，更好地发挥作用、履行使命。
2 “互联网+”高校图书馆服务创新的路径
2.1 服务理念的创新是先导
在“互联网+”时代，高校图书馆要实现服务的创新，服务理念的创新是先导。服务理念的创新，就是要摒弃消极被动的传统服务理念，树立积极主动的服务理念，以用户为中心。高校图书馆应主动了解高校师生的兴趣爱好，根据用户对图书馆资源的搜索、浏览痕迹，通过计算机对数据进行分析，针对用户建立个性化移动阅读行为模型。高校图书馆要根据用户的个性化移动阅读行为模型为用户提供个性化的信息定制、阅读推送、信息检索等[1]，为他们提供快速、细致、精准、个性化的服务。
2.2 服务平台的创新是重点
传统高校图书馆的服务平台是建立在纸质文献服务架构上的，受其文献资源数量、场地大小、开馆闭馆时间等条件的制约，只能接待有限读者，且师生需要任何文献资料都必须到图书馆才可以查询、借阅，费时费力，这种服务的低效率与“互联网+”高校图书馆服务的创新极不协调。但是，高校图书馆要独自打造一个新的服务平台，发掘新用户，拓展服务空间均需要耗费大量的人力和物力。因此，要实现“互联网+”高校图书馆服务平台的创新，可以借助移动互联网迅猛发展之力与社交平台融合互通，以手机、平板电脑等移动终端为服务载体，以用户数庞大的社交平台为服务阵地，高校图书馆介入其中提供服务。如：借助“二维码读者证”让高校师生及校外用户用手机替代借书证通过图书馆“门禁”并查阅资料、借还图书；借助微信、支付宝平台推出高校图书馆“借还图书查询”功能，用户通过登录微信就能了解到自己所借图书是否超期，并能在手机上办理图书“续借”手续，大大节约了用户的时间；借助微信让用户可以免费预订图书馆的展览、讲座、培训、娱乐互动等入场券，既便于图书馆组织者事先了解参与图书馆活动的人数，从而妥善地做好统筹安排工作，也有利于用户方便、快捷地利用图书馆，拓展图书馆的服务空间；而借助“微阅读”则可以让高校师生和校外用户能够用手机随时随地阅读图书馆的电子书，使之成为用户获取高校图书馆信息资源的重要途径。高校图书馆借助“手机+社交平台”的服务创新，不仅吸引了现实用户和潜在用户，大大增强了用户与图书馆之间的黏合度，还提升了图书馆的服务空间和社会效益。通过借助“手机+社交平台”的服务创新，使高校图书馆服务不再受时间、地点、空间的限制，真正实现了中山大学程焕文倡导的任何用户在任何时间、任何地点都能获得任何图书馆的任何信息资源。更值得称道的是，这类服务属于“自携载体（BYOD，Bring Your Own Device）模式”，图书馆既因无须配备电子阅读器等终端设备而节省大量经费，也无须在平台建设、维护和宣传上费力费钱，还可借助社交平台的种种优势将服务资源直接推送到读者的手机，使阅读和服务推广获得更高的效能[2]。
2.3 服务方式的创新是关键
“互联网+”高校图书馆服务方式的创新，除常用的电子邮件、电话、面对面的交流、QQ、MSN等即时交流的服务方式外，高校图书馆服务方式的创新应着力微服务、嵌入式服务两个方面。
2.3.1 微服务。高校图书馆的微服务，是指高校图书馆依托微媒体技术，通过微博和微信等平台，将微服务传播打造成信息交流、共享的公众平台，加强与高校师生的信息交互，提供细致化、个性化、多元化的信息服务，从而满足微时代背景下高校师生的信息需求。高校图书馆微服务以用户为中心，因贴近用户需求提供服务而深受师生喜欢，它是一种高效、新型的服务模式。高校图书馆微博、微信平台的服务功能主要划分为四个方面，即用户信息、资源检索、信息快递、互动咨询。用户信息主要关注为用户提供图书查询、荐购、预约、提醒等功能；资源检索则包括期刊数据库检索、电子资源阅读等；信息快递侧重于图书馆提醒、通知服务，如图书馆开放时间、借阅规则、新闻公告、资源推介、讲座培训、娱乐互动等；互动咨询涵盖用户互动咨询、答疑、建议、留言等[3]，如：在清华大学图书馆、复旦大学图书馆、武汉大学图书馆、南京大学图书馆等20个将“服务”项目单独列出的大学图书馆新浪微博中，提供的服务包括新书推荐、培训通知、楼层导视、访问官网、本馆概况、通知、开放时间、移动图书馆、知识库、图片素材、数字校园、趣译、阅读、团队介绍、科研工具、学术链接等[4]。高校图书馆微服务的实践证明，微服务可使图书馆与用户无缝对接，建立良好的馆读关系，有利于方便用户利用图书馆的信息资源，提升图书馆的服务效率和服务质量，微服务正在成为“互联网+”环境下高校图书馆服务的创新品牌和新增长点。高校图书馆要实现高质量的微服务，应加大图书馆微服务的宣传力度，通过宣传让更多的师生了解并关注微服务，吸引更多的现实用户和潜在用户。高校图书馆可在主页上将本馆的微信平台二维码、微博账号放置在醒目的位置，以便于用户查询、利用；通过图书馆大厅的电子屏幕滚动宣传微服务的内容，在微博、微信平台上邀请移动通信、互联网领域的专家学者与用户进行互动交流，从而使图书馆的微服务吸引更多的现实用户和潜在用户参与其中。高校图书馆要实现高质量的微服务，还应主动了解高校师生的服务需求，针对高校师生的服务需求构建清晰的服务目标。图书馆应围绕服务目标，根据高校师生的阅读习惯灵活制订微信时间，在使用微平台的高频时段之前推出信息的更新。高校图书馆可进行问卷调查、短信互动、语音调查，根据用户的兴趣个性、阅读痕迹，分析高校师生的阅读倾向，贴近其阅读需求，增设其感兴趣的热点内容，提升高校师生参与互动的积极性。高校图书馆要实现高质量的微服务，应采取多元化的信息获取方式来丰富微服务的内容，可利用先进的多媒体技术，通过精美的图片、鲜活的视频、生动的音频、灵活的对话方式和互动的参与方式相结合，使微服务方式更加多元化、人性化，以提升高校图书馆微服务内容的生动性、趣味性，使微服务的内容更丰富多彩，更具有生命力，从而满足高校师生的个性化、差异化的信息需求，为高校师生充分利用图书馆的信息资源提供便利条件，推进高校图书馆微服务平台建设的良好发展。高校图书馆要实现高质量的微服务，应优化微服务人员的素质。高校图书馆微服务平台的建设需要具备多学科知识储备的复合型专业人才的参与，工作人员不仅要具有图书情报专业素养，还要具备其他学科背景知识，同时还要熟练掌握计算机操作技能，具有针对移动终端提供信息推荐的能力，能够了解特定学科领域的用户需求，根据其学科专业、研究方向、科研项目，提供专业化、深层次的信息服务。
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一、工程教育理念与方法
工程教育包含构想（conceive）、设计（design）、实施（im－plement）、操作（operate），教育深入到工业产品从构思、设计、实施、运行到结束生产周期整个过程，是麻省理工学院和和几所瑞典大学在瓦伦堡基金会的资助下，经过4年的跨国研究和探索后于2004年提出的一个工程教育理念。工程教育首先定位培养什么人和如何培养人这两个方面出发探索工程教育问题。工程教育的是为让学生尽快进入企业工程环境而将学生置身于在企业真实产品生产周期中，在产品的构思、设计、实施和运行过程的工业环境中接受工程教育，将学生在工程环境下，快速掌握工程应用的实际的技术、深入研发新产品和新系统的开发和运行、理解技术的研究发展周期。工程教育工程是教育改革一种较好的思路，能够掌握现代工业系统开发的主要技术的现代工程师所需要具备的知识、能力，以工程实际开发设计为背景环境，建立的课程体系相互联系、相互支撑，让学生在实际工程应用的实践环境中取得丰富的设计、制作和主动学习的经验，促进学生能力和素质的综合成长。CDIO工程教育模式可以在课堂上有效建立互动的、启发式的和探究式的学习方式，能引导学生提出问题，找到解决问题的方法。实践教学课程的教学改革既要遵循该课程的传统理论知识，又要符合CDIO工程教育模式对项目支撑课程的要求。
二、工程教育培养模式的探索
工程教育培养模式是一种建立在架构教学理论基础上的新方法。架构理论认为：传统的教育模式是通过教师传授得到，工程教育模式是让学习者在一定的工程情境下，利用必要的学习资料，借助他人的帮助，自主学习快速成长的经历。在企业提供工程环境下，获得的充分实践的探究式学习模式。在这种环境下，企业安排的项目，驱动着学生，在遇到不懂的知识需要通过查询资料文档和上级领导进行沟通，这种方式极大地激发学生的学习兴趣和求知欲望和调动了学生的积极性和主动性，从而培养学生自主分析问题、解决问题的能力，以及团队协作能力和探索、创新的精神。同时还可以提出了导师负责制的项目开发驱动教学模式，根据企业对软件技术人才的需求，以教师承担的项目为教学课题，以分组团队协作的模式，由带队导师负责学生的项目任务的安排，技术培训和监督管理。此外，还可以通过校外软件实习基地为教学研发场所，委托师资力量强的教学机构以专题培训、技术讲座、实战项目辅导等多种教学模式相组合的方式为教学手段，使得学生在项目的驱动的环境下进行学习和开发。以上的工程教育教学模式是在项目开发为主线的情况下，鼓励学生自主学习，相互学习，培养团队协作，让学生学会与项目主管沟通，使得学生在工程环境下快速成长。CDIO工程教育改革是一个系统、全面的改革。它具有明确的培养定位、详细的培养目标和全面、系统的培养方法指南。众所周知，教育改革绝不可能一蹴而就，需要长期努力、逐步提高。有明确目标的系统性的改革为改革少走弯路、提高效率、持续改进提供了重要的基础。
1．构建完善课程体系
根据工程化思想，从专业知识的结构和所需能力培养入手，建立科学的工程化的课程体系是十分必要的。课程体系大纲包括专业知识、职业能力、团队合作和工程综合能力四个层面，对现代企业工程师应该具备的知识和能力，以课程体系的方式逐级细化设置，形成具体对教师和学生都具有明确意义的课程体系，提高实践教学的比重。比如可以在计算机相关专业的教学计划中，设置以下的编程语言的教学计划。对于大一、大二的低年级新生，设置《C语言程序设计》课程、《C＋＋面向对象程序设计》、《高级C＋＋应用程序设计》（包括WIN32SDK和MFC框架应用的高级应用设计），在大三、大四高年级的学生根据个人的爱好可以就多个工程应用级的C＋＋学习方向进行学习，可以是游戏DirectX方向、GDI图形图像设计、dotnet框架的管理信息系统、驱动程序的开发等企业级应用开发，和企业进一步沟通，确定订单式培养计划，将企业应用需求引入到培养计划中来。因此，为每一门课程（包括每一个项目）制定课程教学大纲，课程大纲明确学生应掌握的知识和能力，规划如何使学生学到这些知识和能力，如何考查学生的知识和能力，并明确教学、实验、作业／项目的安排。大纲中除了列出本门课程的知识点之外，还根据本课程所承担的能力目标。以教学大纲的形式具体细化专业培养目标，将培养目标根据专业的知识、能力和素质的培养分配到每门课程，各门课程根据自身特点承担相应的知识、能力和素质的培养。通过改革教学方法给予学生一体化的学习经验、构建他们的知识和能力体系。
2．教学方法的转变
在教学方法上，引导教师更新教学观念，从以教师为中心转向以学生为中心，引导学生自主学习，摆脱对老师的依赖，提高自我思考能力，突出通过实践动手来分析问题和解决问题，增强创新意识，巩固知识概念。鼓励老师进行教学改革，增加实践环节的比重，将课程设计和实验课并入相关的课程内，使得代课老师承担一定比重的实验课，任课老师也成为了实验课的教师之一，对于实验课的内容要认真规划和企业工程实践尽量结合，让学生在校园里就处在工程教育氛围中，教师尽可能统筹安排课程内的实验，做到大纲详尽，实验细节细致入微。从大一开始就注重对缺少实践动手能力学生的培养，针对课程安排丰富的综合性实验和课程设计，让每一位学生自己动手、自主完成并全身心投入。适当的压缩教师授课学时，改革教学方法，设立场景教学，鼓励学生采用一边听一边实验一边讨论的方式，让学生成为课堂上的主角。设置丰富的设计－实现项目，利用课堂和现代学习场所或实验室加强学生学习的主动性、实践性和团队合作精神。
3．课程设计与项目开发紧密结合
针对一些专业课程，增加课程设计环节，可以巩固学生的理论知识，培养学生科研和自主学习的能力。基于CDIO培养模式是将所学知识和实际的工程项目相结合，对于核心课和专业选修课的的课程设计中引入工程教育的理念，通过贴近工程应用的课程设计可以让学生接触实际工程应用开发的方法，尽量提高学生对所学知识的综合应用能力。因此，从教师的角度，搞好课程设计的关键，应设计好题目并做好课程设计的准备工作，引导学生自主学习，积累储备知识，跟踪主流技术。教师出课程设计题目的时候，选择贴近企业实际工程项目，同时结合所学课程、学生掌握的知识情况，为了提高课程设计的质量，总结以往学生的课程设计的过程中常出现的问题，提出循序渐进式的课程设计指导教学方法，将往届学生中课程设计中的优秀作品和设计思路去启发应届学生，本届学生在往届学生的基础上进一步深入设计开发。
4．通过竞赛提高学生的实际应用能力
每年举办各种大学生应用技能竞赛包括“创新杯计算机应用能力大赛”、“CAD计算机辅助设计大赛”、“全国大学生数学建模比赛”、“全国大学生电子设计大赛”和“全国大学生机器人大赛”等竞赛，提供了培养学生应用能力的一个舞台。比赛的题目注重实际问题的解决和实践动手能力的提高，旨在培养学生分析问题解决问题的能力和参赛团队协作精神。竞赛给学生提供了充分的自我发挥平台，对于学生个人综合实力的全方位考核，同时挖掘学生的个人潜质。针对比赛各二级学院积极组织、认真准备，分别进行赛前培训、集中训练和赛前选拔工作。同时，根据大赛的项目和内容，对于现有的教学计划进行修订，对于课程内容也要不断优化，改进教学手段和教学方法，使得教学内容贴近工程应用，对于日常考核方法进行改革，采取灵活多样的考试方法，积极申请专项资金建设特色实验室，通过加强实践动手能力的培养，对现有课程体系进行改革和优化，为培养学生的实际应用能力创造良好条件。通过参加比赛，不仅培养了大学生对科技活动的参与兴趣，锻炼了学生根据已经掌握的知识解决实际问题的综合能力，也培养学生的团队协作精神和创新能力。教师在指导学生参加竞赛时，积极做好赛前准备，进行赛前训练和选拔工作，在指导过程中善于激发学生的创新意识，努力提高学生的自主学习能力，同时营造宽松的研讨氛围，使学生在良好的学术氛围中，共同提高，互相促进，团结协作，争取取得好的成绩。
5．毕业实习实践环节对学生的培养
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我国高校为提高人才培养质量，先后经历了10多年的研究性教学改革探索。从2005年起开始尝试研究性教学改革，到如今研究性教学的理念已得到师生的广泛认同；从个别教师自发的“试水”探索，到当下学校通过设立教学改革试验区等形式不断推进；从少数课程入手尝试，到目前拓展到专业层面上的探索，通过积极推进研究性教学，已逐步实现了从传统的灌输式教学转变为启发式、问题导向式教学，引导学生从被动学习转变为主动学习等改革目标，在努力培养学生的学习兴趣、学习方法和学习能力方面取得了实质性的突破。目前，一些高校开始从专业层面开展研究性教学方面的尝试。而专业层面的研究性教学改革有其自身的特点与要求，只有坚持注重师生互动、注重自主学习、注重实践环节、注重个性塑造等原则，把握好培养方案、课程设计、教学内容与教学评价等改革要点，充分发挥学生主体与教师的主导作用，才有可能达到预期目标。
一、专业层面研究性教学改革的基本原则
“专业”是按照社会职业需求，依托相关学科设置的。可以说，专业是人才培养的基本依托，而“专业又是课程的一种组织形式”，一些不同的课程组合会形成不同的专业。在我国，专业是作为专门教育的重要体现和高等教育结构的基本单元存在的，其核心的落脚点就是高等教育的首要任务――人才培养，或者说“提高人才培养质量，满足社会对人才培养的专业要求”是专业设置及其建设水平的核心任务与最终归宿。因此，推进专业层面的研究性教学改革，其改革目标和课程设计必须是具体而有针对性的，学生要有明确的自主学习课程知识的逻辑思路；学生的自主学习和探究内容必须要有明确的范围和确切的目标，不能只是提供笼统的、学生根本不可能去完成的阅读书目和相关资料；要求学生完成的研究任务、课题的内容和方法必须是专业的、科学的，而不能是感想式的。通过研究性教学改革，要教会学生掌握获取知识和解决问题的方法，激发其创新思维和培养创新能力。因此，开展专业层面的研究性教学必须注意把握以下四个原则。
1.注重师生互动：避免从“唱独角大戏”变为“演独幕话剧”
师生是教学活动中的一对矛盾体。在传统的教学模式框架下，学生往往处于被动地位。教学过程中，教师可以全然不顾学生的反应与感受，“我讲你听”地唱着“独角戏”。学生也心安理得地适应了这一模式，“你可以不懂，但未必要发问；你可以不听，但未必要互动”，以致湮没了学生的质疑意识与学习的主动性。研究性教学理念的引入，颠覆了这一怪象，但我们不难发现在一些所谓的“研究性教学课堂”上，这一怪象却反转地表现在学生身上。如今一些课堂变成了学生作秀般表演的舞台，有的课堂从过去的唱“独角大戏”变为现在的演“独幕话剧”，只不过表演者由教师换成了学生。因此，开展专业层面的研究性教学，更加需要教师与学生都要适应这一新的教学模式。推进专业层面的研究性教学，不仅要激发学生的学习兴趣，培养其发现与解决问题的能力，努力建构起自主学习的模式，从而不断提高自主学习的能力，积极参与到教学活动之中，努力培养和提升自身的创新能力；而且教师也要在其中发挥积极的主导作用，要通过精心设计，激发学生的学习兴趣，强化主体意识，引导和启发他们转变学习方式。因此，在教学设计上，既要注意营造自由民主的学习环境、师生平等的互动环境，又要注重发挥教师在教学活动中的主导作用，引导学生强化自身在教学活动中的主体地位。
2.注重自主学习：避免从课堂的“听众”变为表演的“木偶”
传统教学模式比较注重课堂教学，研究性教学不仅重视课堂教学，而且更加注重课外学习，于是翻转课堂等现代教育模式应运而生。在课堂教学活动中，改变过去学生只是课堂上“听众”的角色地位，精讲、少讲、注重启发引导是研究性教学的基本要求，其目的在于培养学生自主学习的能力。因此，教师要通过精心设计课堂教学，改变以往独“霸”课堂的做法，还学生以学习的主体地位。包括明确的课程教学目标和要求；掌握知识的背景、形成过程和目前应用情况；引导学生查阅文献和组织讨论；引导学生提升认识的过程；指导撰写调研报告、小论文或其他成果等方式，使课程整体设计思路符合专业特点和学生需要，注重培养学生发现、提出与解决问题的能力。要充分发挥学生的聪明才智，培养他们善于充分利用学校教学条件与网络平台资源等进行自主学习与探究的能力。尤其是在推进专业层面的研究性教学改革的过程中，教师要耐心而又精心地引导学生适应翻转课堂的转变，而不能仅仅是布置学生查找一些资料，尔后在课堂上如同作秀般地让他们“表演”了事，就如同“木偶”（学生）虽在台上表演，但举手投足却是由幕后人（教师）操纵的一般。
3.注重实践环节：避免从“黑板上种地”变为“田园里上课”
由于办学条件等因素的制约，过去戏称一些实践教学环节为“黑板上种地”“教室里养猪”。但学生学习和掌握专业理论与技术，不仅需要一定的理论体系作支撑，更是离不开实践训练，开展研究性教学则更加需要加强对学生实践能力的培养。无论是文科课程还是理工农医类课程，无论是基础课还是专业课，都离不开对实践能力的要求。这些能力可能因专业的差异而有所侧重，但在提高学生发现、分析与解决实际问题等方面的要求是一致的。各相关专业应根据学科特点、知识背景，在每个实践教学环节中安排一定量的体现问题性、自主性、探究性实践教学的内容。但这些实践环节必须落到实处，不能只是将课堂从教室搬到田野或者车间，依然是“在田园或者厂房里上课”。如此，学生的实践能力则很难得到增强。因此，专业层面的研究性教学设计在理论教学和实践教学的安排上，要尽量减少只是从理论到理论的讲授，而要尽量安排一些让学生可以探究，以及通过合作解决实际问题的教学环节；要尽量减少验证性或者只有唯一答案的实践性问题，而要尽量安排一些综合性、设计性或者有着多种可能性答案的发散性问题。可以借助“暑期社会实践”“大学生实践创新训练项目”“大学生学科竞赛”等实践性训练平台，以各种方式增加学生的专业实践、社会实践和综合实`的课时数。
4.注重个性塑造：避免从教师“满堂灌”变为学生“满堂彩”
鉴于学科、课程、教师与学生等因素的差异和研究性教学本身的特点，学校对研究性教学改革的模式不宜搞一刀切。各专业、课程应根据自身特点灵活采用不同的教学方式，也可以组合多种方式开展教学，以有助于学生个性的塑造。可以采用主题活动、社会调查、课题研究、项目设计等多种研究性教学组织形式，运用发现式、探究式、讨论式、问题导向（PBL）式等多种教学方法，构建培养学生发现和提出问题、探究和解决问题等能力类的课程。学生在自主学习的过程中，既要能够学会小组合作学习，又要能够独立完成相应的学习任务。在小组合作学习过程中，要能够流畅地进行书面交流和口头表达，小组成员要养成相互交流、相互帮助、共同提高的意识和行为习惯；在自主学习过程中，学生要学会对资料的收集、整理、分析、归纳，要能独立制作书面研究报告。在研讨课上，学生要养成自信白行、平等沟通、善意质询、敏锐反应、冷静分析、阐述富有逻辑等行为方式。在教学活动中要注意发挥每一位学生的主观能动性，而不是将任务集中在一两个学生身上。不能看起来改变了原先教师“满堂灌”的现象，而实质上却变为由少数学生“表演”博得大多数学生“满堂彩”的怪象，这同样不利于学生个性的塑造与创新能力的培养。
二、专业层面研究性教学改革的关键要素
一个专业办得如何？决定于专业的培养目标、课程体系和师资水平。培养目标是对专业培养人才的定位、规范与设计，课程体系又直接关系到人才培养的规格与发展，师资水平则决定着人才培养的质量高低。因而一个专业的课程体系及其教学模式的确定，尤其是研究性教学的改革设计，对于人才培养具有重要意义。在推进专业层面的研究性教学时，需要着重把握好以下四个关键性要素。
1.培养方案：为专业层面研究性教学改革指引方向
人才培养方案是办学主体根据不同专业的培养目标以及培养规格，所制定的实施人才培养活动的具体方案，是专业人才培养活动的逻辑起点、内容与方法、条件与保障、达成的目标与规格等，它是对整个人才培养过程及其方式的总体描述与设计，是引领人才培养活动的纲领性文件。因此，人才培养方案的修订是推进研究性教学专业改革的前提和基础。要根据研究性教学的特点和理念精心设计人才培养方案，进一步压缩课程的数量和总学分，增加实践课时数和自主学习时间。注重专业课程的逻辑性，突出专业学习的方向性，着力培养具有较高综合素质并有专业素养、专业技能和专业思维的创新型人才。在合适的学期分别开设专业入门引导性课程、各类讨论和研讨课程，以及有关研究性实践教学的内容、跨学科的综合性专题研讨课程等。
2.课程设计：为专业层面研究性教学改革布局谋篇
课程设计是课程教学的基础性工作，它是由为培养专门人才而有目的、有计划地制定教学计划、形成教学大纲、编写教材以及课外读物等一系列活动组成的。加强课程设计是为了帮助课程教学的组织者提高教学效果、课程教学的接受者更好地掌握课程内容的加工过程，一般包括课程目标的确定、课程内容的安排、课程教学的实施和课程教学效果如何评价等若干环节。课程设计做得如何？直接关系到课程教学能否顺利进行、能否取得预期的效果。因此，课程设计是实施研究性教学专业层面改革的核心环节，加强课程设计则是推进研究性教学的关键。因此，在实施研究性教学专业改革的过程中，参与改革的专业要根据人才培养方案，重新制订各门课程的教学大纲，并且督促教师修改教案，重新设计课堂教学，提倡创造性地设计有利于学生能力培养的课程教学内容。凡参加研究性教学专业改革的专业（或系），所开设的课程都要合理压缩课堂讲授的课时数，增加实践课时数和学生自主学习时间。理工农医科专业学生课程自主学习的时间应不少于课程设置总时数的25%，其他专业课程学生自主学习时间则不少于课程设置总时数的50%。同时，注重专业课程的逻辑性，突出专业学习的方向性，着力培养具有较高综合素质并有专业素养、专业技能和专业思维的创新型人才。
3.教学方式：为专业层面研究性教学改革注入活力
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[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2011)06-0060-04
众所周知，我国的高等教育已经进入了大众化教育阶段，与此同时，数学与应用数学专业的规模与要求也发生了很大的变化，如何确定数学与应用数学专业的培养目标，调整教学计划，提高教学质量等是迫切需要解决的问题[1]。而应用性本科教育在我国的发展是近几年的事，它是随着社会经济发展，随着高等教育转为大众化教育应运而生的。发展应用性本科教育既是社会经济、科技发展的要求，也是教育发展的要求，有利于更加合理地调整高等教育的结构。因此，为了培养适合社会与市场需要的应用性本科人才，在专业方面下功夫是必不可少的，而其中作为体现专业发展方向的实践性教学环节也是至关重要的，对学生实践动手能力和创新能力的培养起着重要的作用。
1 修订应用性人才培养方案，改革课程体系
2009年6月运城学院各专业制定了应用性人才培养方案，以“大教育、大教学、大学习、大实践”的现代教育理念为指导，体现“夯实基础，拓宽知识，强化能力，提高素质，发展个性，激发潜能”的基本要求，通过“全程育人、全员育人、全方位育人”，达到全面提高学生素质的教育目的。应用性人才培养方案把学生的德、智、体全面发展和知识、能力、素质教育纳入学校教育的全过程，通过第一课堂与第二课堂、课内培养与课外培养统筹计划与安排。应用性人才培养方案由专业教学计划和素质拓展计划两部分构成。专业教学计划是人才培养方案的主体，按照通识教育、专业教育、职业技能教育三大模块来设计课程与教学进程。素质拓展计划是在专业教学计划的基础上，为培养和提高学生的综合素质而设计的素质拓展项目。二者互为依托，共同支撑培养目标的实现。应用性人才培养方案总体培养目标是：培养德、智、体全面发展，基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有一定创新精神和创新能力的高级应用性人才。培养目标体现三方面特点：（1）地方性特点，突出专业为地方经济发展服务的特色。（2）应用性特点，突出学生实践动手能力和综合素质的培养。（3）时代性特点，突出学生创新精神和创新能力的培养。
应用性人才培养方案遵循六个基本原则，强化实践教学，突出对学生实践能力的培养。从人才培养的总目标出发，按照有利于培养学生实践能力的原则，对实验、实习、实训、社会实践、课程设计、毕业论文（设计）和课外科技活动等实践性教学环节进行整体、系统的优化。以能力培养为主线，实现校内实践教学资源与校外实践教学基地的结合，专业教育实践与综合教育实践的结合，课内实验与课外实践的结合，验证性实验与综合性、设计性、创新性实验的结合。
随着数学与应用数学专业的迅速发展，一般院校必须对本专业的培养方案、培养目标与培养规格进行深入研究。重点院校数学与应用数学专业，因其深厚的办学底蕴、强大的师资阵容和较高的生源质量而具有一般院校无可比拟的办学优势，而对于一般院校的数学与应用数学专业，多数教师只从事过基础数学或数学基础课的教学，很多教师仍然沿用培养基础学科人才的模式来培养应用性专业人才，不注意培养他们实践和动手能力，毕业的学生很难适应社会的需要。这些问题如不尽快解决，将会制约本专业的建设与发展。运城学院作为地方性新建本科院校，数学与应用数学专业的生存与发展正面临着严峻的考验与挑战。如何办好这一专业，如何对专业进行科学定位，科学合理地设置课程体系，增强学生的专业技能，加大实验课程的课时与比例，加强实践教学的各个环节，探讨应用性人才培养模式等等，使之符合“夯实基础，拓宽知识，强化能力，提高素质，发展个性，激发潜能”的人才培养理念等等，这些都是数学与应用数学专业建设值得探究的问题。加强地方性新建本科院校数学与应用数学专业应用性人才培养，既要强调基础，又要注重实践能力的培养，更应该加强面向未来的基础教学，使培养出的人才具有发展后劲。因此，在确定专业的定位为“培养应用性人才”的基础上，针对往年的教学计划，增加了专业技能模块、调整部分课程体系（如将《数学建模与数学实验》分为《数学建模》与《数学实验》），加大实践教学环节，增加实验课学时。同时为进一步体现应用性，采取各种有效措施，如降低必修课比例、加大选修课比例、减少课堂讲授时数；进一步加强课程体系改革与构建，建立与社会经济发展相适应的课程体系；进一步加强与改进实践环节的教学模式，加强实践基地建设、改革毕业论文的方式、加强数学建模能力的培养等等。为此，对数学与应用数学专业的培养目标、课程设置、实验课程、实践环节、毕业论文等方面进行探讨和研究，围绕应用性人才培养的主题对本专业进行全方位的教学改革。
2 以应用性人才培养为目的，确立实践教 学体系
2.1 改革应用性人才培养方案实践教学体系
数学与应用数学专业的培养目标随着当前社会经济的发展对人才的需求由过去单一的专业人才的培养向高级应用性人才培养的目标转变。建立科学合理地实践教学体系是实现培养高级应用性人才目标的重要保证[2]。数学与应用数学专业学生的培养目标之一，要求学生在主要学习数学和相关学科的基本理论、基础知识与基本方法的基础上，具有运用数学知识和使用计算机解决实际应用数学问题等方面的基本能力。实践教学对提高学生的综合素质，培养学生的创新精神和实践能力有着理论教学不可代替的重要作用。
针对数学与应用数学专业实践教学存在的问题，结合学院对本科专业人才培养方案的修订工作，对实践课程体系作了调整，加大了实践教学比重，改革了实践教学体系。数学与应用数学专业的主要实践教学环节包括：军事训练、公益劳动、课程实验、教育见习与教育调查、中学数学课程教学技能训练、中学数学竞赛、教育实习、毕业论文及课外科技创新训练等，共安排40周。在学生毕业要求完成的166个学分中，主要实践环节占总学分的18%以上。对专业课的实验进行重组，加强综合性或设计性的实验。紧跟当前数学学科科技的发展，满足学生对新技术、新技能的求知欲望，发挥学生的主观能动性和创新能力，注重学生的主体地位。增加开放性实验项目，通过参与实验项目提高学生对实验课的兴趣。积极组织并指导学生参加全国大学生数学建模竞赛和全国大学生数学竞赛,因为学生参加此类科技活动，是直接培养创新思维、实践动手能力和创新能力的有效途径。近几年运城学院在组织本科在校二三年级学生参与全国大学生数学建模竞赛中取得了显著的成效，这也是不断提高实践教学水平的有效体现。今年，由数学与应用数学专业教师指导的全国大学生数学建模竞赛计划报15~20个参赛队，参加全国大学生数学竞赛数学类专业学生达60~100人。
2.2 专业基础课体现应用性、实践性
坚实的专业基础理论、基础知识以及宽广的知识面是创新的“基石”。因此，要加强专业理论基础课程，注重学科内容的系统性和内在的联系，促使学生打下坚实宽厚的基础，在专业基础课程学习中培养学生的应用研究和应用能力，能够为培养应用性本科人才打下坚实的理论基础。
注重专业基础课在后续课程学习中的应用性，把握专业方向的特点，有针对性地加强专业相关知识应用方面的训练[3]。教学过程强调应用性，理论教学的侧重点突出“学以致用”。在教学模式上强化基础、加强应用，着力培养学生的创造能力和创新能力。在课程设置方面强调实践性，培养过程中注重实践性，重视专业技能的训练。加强课程教学过程的实践性环节，把它作为培养学生分析问题和解决问题的重要部分。作为地方性新建本科院校，为了培养学生的应用能力和创新能力，更应加大实践教学在课程体系中的比重，并不断更新其内容。适当调整课程中的实验内容，注重培养学生的应用性、创新思维，为把学生培养成为应用性人才提供良好的理论与实践上的基础。
2.3 专业教育主干课程、选修课程和职业能力教 育课程注重应用性、实践性
数学与应用数学专业培养方案中专业教育主干课程和选修课程是从事数学教师职业岗位或教学管理工作必备的课程，该课程注重数学基础理论知识传授与基本能力培养。专业教育主干课程和选修课程应充分体现应用性的特点，专业教育主干课程注重实践性和应用性可以使学生更加深入透彻地了解本专业的发展过程，了解任何理论都是来源于实践，再进一步为实践服务。专业选修课的应用性则可以使学生深入了解最新的专业方向，通过应用进一步感受到本专业的实用性和实践性。特别是在专业选修课中应开设部分适应地方经济社会发展的特色课程。专业教育主干课程和选修课程占总学分的30%左右。
数学与应用数学专业培养方案中职业能力教育课程包括汉字书法及训练、心理学、教育学、中学数学课程教学论、现代教育技术、中学数学课程教学技能训练等。安排204学时，占总学分的5%。这些职业能力教育课程本身就具有很大的实践性，所以学生在学习的过程中就必须注重实践性和应用性。通过实际的操作和练习，学生可以增强职业观念，了解职业特点，提高职业素质。
2.4 加强教学实习基地建设，提高学生实践能力
数学与应用数学专业培养方案修订的人才培养模式改革的关键是强化学生的实践能力。为提升本专业学生的教学实践能力，必须把学生送进一线的课堂，使学生在“全真”的教育情景下得到训练，学生实现角色转换。因此，选择适宜的实习单位，建立稳定的校外实习学校是提高实践教学的必由之路。为此，近两年运城学院对学生实施了集中教育见习、集中教育实习的方式。截至目前，本专业已有两届196名学生进行了集中教育实习，涉及盐湖区9个县市的39所中学，并与实习中学签订了长期的合作协议。集中教育实习受到校内师生和实习校师生的高度认可和热烈欢迎。
3 强化实践性教学环节，提高教学质量的 几点思考
3.1 加强实践教学管理
实践教学的质量与效果，受制于诸多因素。建立健全实践教学各项规章制度，是做好实践教学工作的关键。要提高实践教学管理水平，应更新实践教学管理理念，进一步完善管理体制，并不断深化实践教学改革[4]。由于实践教学有课程实验、教育见习与教育调查、中学数学课程教学技能训练、教育实习、毕业论文及课外科技创新训练等多种类型，所以根据实践教学类型的不同，其过程及不同阶段有其自身的特点，完善与健全实践教学的管理制度，使得实践教学工作更加科学、规范和合理。要做好实践教学工作，一方面要充分体现以人为本、强化质量意识的教育思想观念，调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维、创新意识以及创新兴趣，提高创新能力。另一方面要通过制度的实施，充分保障整个教学秩序的有效运行，并注重制度的落实和严格执行。
3.2 提高实践教学队伍的素质
高水平实践教学队伍建设是保持实践教学高质量的有力保障。数学与应用数学专业实践教学队伍主要包括主任、教学副主任、学生管理人员、指导教师和班级辅导员，他们是实践教学、科学研究、科技活动和社会服务的主力军，是提高实践教学质量和实践教学管理水平的重要基础，国家、社会、教学的要求，促使必须建立一支高素质、相对稳定和结构合理的实践教学队伍。建设高素质实践教学队伍，首先要加强思想道德建设，培育爱岗敬业的精神。培养主动钻研、积极进取的工作作风，使教师能够自觉遵守各项管理制度，积极主动采取有效的实践教学手段和方法。其次，根据实践教学需要，安排教师进行培训、学习，不断提高他们管理和业务水平。要有计划地组织实践教学人员进行学习培训，让他们开阔眼界，汲取新知识和方法。
3.3 加强实验教学
实验教学的目的是培养学生的实验基本技能、综合应用理论知识能力、创造性思维能力和解决实际问题的能力[5]。通过实验教学，不仅能帮助学生解决理论上的一些难题，让理论和实际相结合，而且能够培养学生的实践动手能力和科研能力。因此，从以下两方面对实验教学进行改革。
1）增加实验课时和实验项目，给学生更多的动手机会和选择范围。按照由简到繁、由低到高的认识规律，合理设置实验课程和实验项目，明确实验课程和实验项目的教学目的和技能培养要求。鼓励开设开放性实验项目和大学生创新型实验项目，以学生自主做实验为主，在实验教师的指导下完成实验课程的学习和实验项目。根据实验课程和实验项目的完成情况，评定学生的实验成绩和学分。
2）加大实验室开放的力度。实验室的开放包括两个方面：一是时间的开放；二是实验内容、手段和方法的开放。前者是实验室开放的基本要求，后者是实验室开放的本质目的。
3.4 完善教育见习与教育实习
教育见习和教育实习的主要目的是将学生学到的专业知识应用到实际工作中，通过再认识的方法，将感性知识和理性知识结合起来，进行深层次的专业强化。教育见习和教育实习是数学与应用数学专业实现应用性人才培养目标不可缺少的重要环节。
1）加强实习基地建设，完善实习过程。为了改变教育见习和教育实习时间的有限性，改变学生难以全面了解实习工作过程的局面，避免实习工作流于形式，将实习时间由原来的8周改为16周，实习基地由原来的10所中学增加到39所，并且将继续拓宽实习基地，使学生在实习教学过程中真正接触中学数学教学的全过程，体会实际工作的特点和所学理论知识在工作中的使用价值，真正达到实习的效果和目的。
2）严格实结和考核。实习的主要目的在于帮助学生将所学的数学理论知识运用到实践中去，真正发挥理论知识的作用，帮助学生更好地理解和掌握数学理论知识。学生要带着问题去进行教育见习和教育实习，在完成教育见习和教育实习任务的同时，对自己的问题进行深入的研究。在教育见习和教育实习的全过程中实行严格总结和考核，要求实习校和实习指导教师对学生见习和实习工作进行认真鉴定和考核，要求学生自己对见习和实习工作进行认真总结，并写出3000字左右的书面总结。最后，根据鉴定和考核情况，评定实习成绩，评选优秀和模范实习生。
3.5 加强毕业论文管理
毕业论文是本科生大学四年中最具有综合性的实践教学环节，是培养学生专业基本理论和应用技能，提高学生科研和综合素质的重要实践过程，是学生掌握本专业知识的重要环节。它可帮助学生把所学专业的相关内容整合在一起，形成一个完整、全面的专业知识体系；它也可以针对一些专业问题进行专题研讨，从而培养学生的初步研究能力，为今后更进一步地做好科研打下基础。因此，做好毕业论文工作，就必须加强对毕业论文各环节过程的管理。从毕业论文任务书、学生选题并确定指导教师、开题答辩、中期检查、初稿形成、定稿形成、一直到答辩、成绩评定等，对每一环节都进行细化、规范。这些措施的有效实施，能够使毕业论文的质量得到明显提高。
4 结束语
高等学校专业教育要适应社会发展，满足社会对人才素质的多元化要求，必须重视实践性教学环节在专业教育中的作用。因此，强化实践性教学环节，探索实践教学体系改革，不断培养学生的创新思维和综合运用知识能力，已成为培养合格应用型人才的关键问题。要切实提高数学与应用数学专业的实践教学质量，培养学生的实践动手能力和创新能力，一定要转变教育观念，加强实践教学建设和管理，积极促进实践教学改革，与时俱进，努力营造有利于学生实践能力和创新能力培养的环境，调动学生的学习主观能动性，把学生培养成既适应社会需要、又能迎接挑战的高素质应用型人才。
参考文献
[1]吴世锦.数学与应用数学专业大众化教育值得注意的几个问题[J].高教论坛,2009,(12):17-19.
[2]王雪莲,江萍,王炳举,等.强化实践教学培养应用型林业人才[J].安徽农学通报,2009,15(13):190-191.
