创新意识典型案例
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇创新意识典型案例范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
创新意识典型案例范文第1篇
关键词:ISP技术;课程体系;质量工程;创新意识;案例教学法
中图分类号:G642 文献标识码:A
随着计算机及相关技术的快速发展,新技术与方法已在工程实践中广泛应用,但目前许多高等院校计算机硬件课程的教学内容与实际脱节,教学体系设置和教学方法无法完全满足培养创新型人才的要求。在我国高校计算机相关专业学生的培养中,普遍存在重视计算机软件方面知识的学习和培养,忽视对计算机硬件方面知识的学习和实践,特别是在硬件工程方面,学生得到的训练更少,培养学生的实际能力更无从谈起;尽管目前许多硬件课程的设置与欧美等计算机技术发达国家的课程设置接近,但教学知识体系、内容及教学方法等有许多需要斟酌的地方,教学内容无法适应时代的需求,有些与现实严重脱离,学生的学习积极性不高,学习效果不好。
目前正在高校实施的高等教育质量工程,重点在于提高学生的动手能力、增强创新意识,为我国转变为创新性国家打下基础。为了实现这一目标,有必要对高等教育课程的教学内容和教学方法进行改革,以适应新形势下培养创新性人才的需要。由于计算机领域发展迅速,各种新技术和方法不断涌现,计算机专业的教学内容及教学方法更应不断地调整和更新。
1现状及发展趋势
大多数高等院校计算机本科专业涉及的硬件教学课程主要有“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,在新形势下部分课程内容设置显得不够合理,部分教学内容与实际应用脱节,影响了教学效果,无法完全满足教学大纲中要求的动手能力培养,更无法有效培养同学们的创新意识。
目前,作为计算机教学重要专业基础课程的“数字逻辑”,要求学生掌握组合逻辑、时序逻辑电路的分析和设计方法,研究对象主要是分立元件、通用中小规模集成电路及基本的可编程器件等,介绍的方法也以传统方法为主,已无法适应目前应用的需要;作为专业主干课程的“计算机组成原理”、“计算机系统结构”,主要内容是讨论计算机的结构、各功能部件原理及设计方法,同时介绍当前的新技术、新方法,目的是让同学们熟悉计算机的结构,为以后应用和设计计算机系统打下基础。目前大家普遍采用的教材在部件设计中讨论的方法主要是硬布线逻辑或微程序设计方法:硬布线逻辑运行速度高,但缺乏灵活性;微程序设计方法有一定的灵活性,但资源占用多,运行速度慢。尽管这两种方法对于理解计算机组成原理不失为一种较好的选择,但由于缺乏实际应用背景,学生学习兴趣受到影响,教学效果也大打折扣,提高学生的动手能力、培养创新意识更是无从谈起。“汇编语言程序设计”课程也存在类似尴尬,讨论以16位个人计算机为背景的汇编语言程序设计知识,适合入门和了解基本原理,但与“计算机组成原理”、“计算机系统结构”课程一样,由于缺乏实际应用背景,教学目标无法完全实现。
随着电子设计自动化(EDA)、系统编程(ISP)、片上系统(SOC)等技术的发展,32位个人计算机的应用已很成熟,多核64位计算机应用也将逐步成为主流。嵌入式系统设计需要较强的软硬件知识综合应用能力,因此在计算机硬件课程的教学中应加大相关新技术的比例,并根据实际及时调整教学内容。国外许多知名高校本科专业的教学内容已经作了适时调整,如麻省理工学院非常注重学生的设计能力的培养,为此专门开设了“计算机系统设计”课程,要求学生在实践环节中自主设计ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水线32位Mips CPU和Cache;斯坦福大学也有相似的课程和实验环节;加州大学伯克利分校和杨百翰大学在基于可编程逻辑的超级计算机研制方面也有大量成果。
当前在国内,案例教学已被越来越多的人所接受,尤其是在一些法学、工商管理类高校已经开始广泛运用。案例教学法是一种动态的、开放的教学方法,目标是解决学生如何用更有效的方式获得知识以提高应用能力的问题。案例教学法具有综合性、交互性、启发性、针对性和可操作性等多种特征,它的使用大大缩短了教学理论与实际应用之间的差距,同时对教师的教学观念产生了重大的影响。鉴于计算机专业知识与实际应用结合紧密的特点,教学中尤其适合案例式教学。目前在国内计算机课程的教学中,案例教学还处于一个起步阶段,主要表现在:案例教学比例不够,没有形成完整的体系;案例数量不足,质量欠缺;许多高校尽管重视案例教学的应用,但是在案例的搜集、整理与分析等方面相对滞后;案例陈旧,缺乏代表性等。
2以ISP技术为主线改革计算机专业硬件课程教学体系和教学内容
计算机本科专业涉及的硬件教学课程按合理教学顺序一般为“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,一些课程可以在时间上重叠,如“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”等。
由于ISP、EDA技术可以灵活地开发出具有自主知识产权的硬件产品,是目前工程实践领域和芯片设计领域运用最广泛也是最有应用前景的技术,因此在计算机硬件课程的教学中应该把相关技术列为重要内容,即以ISP、SOC技术为主线,使相关课程形成一个完整的体系,达到培养创新性人才的目的。
为了实现这一目标,在“数字逻辑”课程中,应大幅增加可编程逻辑技术的比重,重点讨论用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计IP核的方法,使学生对相关技术的应用及发展趋势有一个全面的理解,并具备基本的实践能力;在“计算机组成原理”课程中增加计算机设计原理和实践的内容,也可考虑再单独增加一门计算机设计课程以替代目前“计算机组成原理”课程设计,在该课程中重点讨论如何采用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计计算机各部件如CPU、Cache等,通过实际应用和实践进一步加深对相关技术的理解和掌握。
在“微机原理与接口技术”课程可以考虑以16位计算机应用知识入门,以讨论32位计算机的应用为重点。相应的,作为“微机原理与接口技术”课程的先行课程,“汇编语言程序设计”课程也应把相应的内容整体提升到32位,考虑到学习过程的先易后难,可以先介绍16位汇编语言程序设计知识作为入门,再对32位汇编语言程序设计相关内容展开。
单片机系统本质上也是嵌入式系统,嵌入式系统是针对应用或用户定制的完整、高效的计算机系统,嵌入式系统设计需要较强的操作系统原理、应用程序设计和硬件设计方面知识的综合应用能力,其别是硬件系统设计能力可以通过以上几门硬件课程的系统学习逐步培养,因此相关课程的教学内容应注意衔接,同时遵循先易后难的原则,面向实际应用,以提高动手能力、增强创新意识为目的。
针对实践教学,目前相关课程的实验教学的实验项目及内容固定,大多为验证性实验,实验步骤程式化,许多同学按教学实验计划做完实验,仍然无法充分理解课程的主要内容,无法真正拥有教学大纲所要求的动手能力。更重要的是计算机技术一直处于高速发展中,高等院校的计算机教学理应不断地适应这种要求,相关的实验教学应适时地调整教学内容。解决问题的一个好思路是利用ISP、SOC技术开发出一种内容可定制的硬件课程教学实验平台,由于作为控制对象的电路是相同或相近的,可以设计为通用模块,而实验平台控制部分则可以利用可编程逻辑改变,以适应不同的课程。如控制部分设计为基本CPU即可做“计算机组成原理”课程的相关实验;控制部分设计为单片机即可做“单片机”课程的相关实验;甚至控制部分可以设计为个人计算机CPU,配合有关的接口电路,即可做“微机原理与接口技术”课程的相关实验等。
在我院的计算机本科专业相关硬件课程教学实践中,我们已作出了一些有益的探索,如我院“数字逻辑”教学大纲已在近年作过相应调整,EDA技术、可编程技术的理论和实践教学内容的比例从原来的20%增加到60%以上,经过多年的建设,“数字逻辑”课程在今年被评定为“湖北省精品课程”;在“计算机组成原理”课程中引入利用ISP技术设计CPU软核等教学和实践内容;“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”课程中也增加了32位计算机相关内容的学习和讨论,新的实验设备可以进行32位的相关实验等,这些安排增强了学生的学习兴趣,学生学习的主动性也明显提高了。
3采用案例教学法作为计算机专业硬件课程教学的主要方法
案例教学法是一种事半功倍的教学方法,在教学过程中围绕事先精选的典型的、具有工程背景的实际案例进行讨论,可以为同学们模拟实际应用的场景,获得近似于实战的经验。为完成设计目标,同学们自然会自己主动学习,在这一过程中掌握知识,并学会应用知识,提高解决问题的能力;也能通过用不同的途径解决问题,培养创新意识。这样教师在授课中可以把精力集中于教学内容的总体把握上,而不需要过分在知识细节上消耗时间,提高了教学效率。
案例教学法关键在于选择合适的案例,案例首先必须有代表性和实时性,必须是实践中的典型应用实例。在实践中应用的几率高,具有普遍意义,这样的实例在教学过程中值得花费精力讨论和设计,才是有意义的。同样重要的是案例需具有实际工程背景,学生可以面对具体的实际问题和特定的环境,有针对性地通过自主学习和思考进行设计,培养实际解决问题的能力。
案例还应该形成相对固定的案例集,并具备一定的开放性,应定期对案例集进行评估,剔除一些过时的案例,增加一些新的典型应用实例。这样就保证了案例的典型性、实时性及工程背景。
在教学实践中,我们把案例教学法作为主要方法,并把案例分为4类:一是问题评论型,给出问题和解决问题的方案,让学生去评价;二是分析实现型,不给出解决方案,要求学生讨论分析以提出方案;三是实际模拟型,是指在教学过程中依据教学内容,让学生分别充当不同的角色,进行模拟性的实践活动;四是发展开放型,通过案例发现新的理论生长点,讨论相关理论的发展趋势。我院在相关课堂教学中采用的部分案例如表1所示。
在“数字逻辑”、“计算机组成原理”等课程的重点章节教学中,我们通过采用上述案例法,调动学生成为积极参与者,而不是消极被动的听众,在案例学习和讨论中,鼓励学生提出更多解决问题的办法,在课堂上营造出积极发表意见和争论的气氛。这样提高了学生的学习兴趣,教学效果有明显改善,学生的动手能力有了显著增强。教学改革后前后数据比较如表2所示。
4总结
为实现面向实际应用提高学生动手能力、增强创新意识、培养创新型人才、确定完整合理的计算机本科专业硬件理论教学和实践教学体系的目的,我们提出了以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革方案。它的主要内容为两方面:一是调整现有教学体系和教学内容,如在“数字逻辑”、“计算机组成原理和系统结构”、“嵌入式系统设计”等课程中以“数字逻辑”课程为先导,以ISP、SOC技术为主线贯穿于各相关课程教学过程中;在“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”等课程中把主要内容全面提升到32位等。二是在教学中运用案例法,使学生成为教学活动的主体,形成学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放型学习氛围。充分发挥案例教学有利于提高学生分析问题和解决实际问题的能力、有利于促使学生学会学习、有利于促使学生学会沟通与合作的优势。
实践表明以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革,符合国家高等质量工程建设中培养创新性人才的规划,有效地增强了学生的动手能力和创新意识。我们也意识到计算机工程教学是一个复杂的过程,牵涉到许多方面,我们将在实践中探索教学规律,不断提高教学水平,进一步改善教学效果。
参考文献:
[1] 赵若阳,李宁,库少平. 计算机硬件课程体系及内容改革的思考[J]. 计算机教育,2006(3):47-49.
[2] 龚声蓉,杨季文,朱巧明. 强化实践能力,培养计算机科学与技术专业工程型人才[J]. 计算机教育,2006(2):18-20.
[3] 陈语林. 创新型“三性”实验教学模式的探索与实践[J]. 黑龙江高教研究,2005(1):154-155.
[4] 潘松,潘明. 现代计算机组成原理[M]. 北京:科学出版社,2007.
Exploration and Practice of Innovative Training Model Related to Computer Engineering
GAO Xiao-qing
(College of Computer Science, Wuhan University of Science and Engineering, Wuhan 430073, China)
创新意识典型案例范文第2篇
关键词：FLASH;兴趣;应变能力;创新意识
FLASH动画以其优美的视觉效果、形象的动画设计和震撼的听觉效果风摩全球，其应用领域也越来越广泛，是职业学校网页动画制作中一门非常重要的专业型课程。如何在flas课程的教学过程中让学生掌握课程要求知识技能的同时，又让学生收获较强的学习能力、创新能力、实践能力等综合能力的提升呢？本人在动画教学实践中，体会到要做好学生动画设计和创新意识能力的培养，必须从以下几个方面着手：
一.课前精心准备范例，认真选取素材，通过展示增强学生的学习欲望。
首先，通过让学生欣赏大量的flash作品，激发学生学习flash的兴趣和热情。
Flas作品展示时，学生们会看得很认真，对这个动画是如何做的有强烈的兴趣，从而对flash的学习也产生了极大的内驱力。通过欣赏动画短片，使学生认识到，我们日常生活中在网络、电视中看到的生动有趣的动画很多都是用flash制作而成的，从而激发学生通过学习flas制作来表达生活的愿望。
二.合理的课堂授课方式：
1）理论讲解Flash是一门操作性很强的课程，我采用的教学方法是先实例后概念的方法，先不讲理论知识，而是通过一个个实例，调动起学生的学习积极性，再一步步的操作做给学生看，避免了单独讲理论的乏味。最后，学生自己试着做出特定的实例。制作完成后，成功的学生因能够直观的欣赏到自己的作品，没做出来的学生急切的想知道自己哪一步出了差错，在探讨中整个班级的学习气氛高涨，学习动力加强。
2）案例讲解在讲授每个知识点之前至少展示2个实例并进行制作讲解、分析，认识到优秀作品的制作方法，并尝试模仿其中的一部分。通过大量的实例使学生能够有效巩固，并且使学生在学习的过程中找到flash内在的规律。案例讲解本着由浅入深的方式进行。共分为三个阶段：第一阶段――基础，是指教师讲授为主。选用操作简单、结构明了的简单案例，能够涵盖且突出该课需掌握的知识点。目的在于让学生尽快掌握知识点的操作;第二各阶段――提高，制作能覆盖前面几个知识点的典型案例，目的在于强制学生巩固学过的知识;第三个阶段――综合，设计一些综合性强，有一定难度和深度的案例，学生只有认真思考后才能完成，借此培养学生运用所学知识解决问题的能力。这样由浅入深的授课，能够使学生分阶段分层次的进行更好的学习。
3）提出创造性的问题在导入Flash“形状合成动画”这一节课时，这样向学生提问：“自然界中‘鸡’能变成‘鸭子’吗？”学生听了哈哈大笑起来，都说：“不可能！”我又继续提问：“如果我们使用Flash知识，哪可不可以呢？”（学生根据以往所学知识，认真思考后），大家想了想说：“可以吧？”，“怎样实现呢？”“我们还能不能把‘猫’变成‘老鼠’，把‘电脑’变成‘人’呢？”，这样就很好的把学生的兴趣调动起来了。“好，今天我们就来学习‘形状合成动画’（板书标题）。”这样这节课同学们是带着强烈的好奇心和兴趣去学习知识的，课堂效果非常好。学生有了浓厚的学习兴趣，就会认真去分析、比较、研究认识对象，展现自己的智慧和水平，为学生打开了创新意识的大门。
三.加强驱动教学，培养学生实践应变能力
教师应该对学生授之以“渔”，而不是现成的“鱼”。教师可根据教学内容的特点，把抽象的概念、深奥的原理制作成生动活泼、深入浅出的实例动画，运用电化教学手段进行展示，实践课上让学生发挥自己的想象，灵活运用所学知识，全身心的亲手去设计、制作一个个作品，真正培养学生的实践能力和创造能力。
Flash的学习需要学生上机操作，我每次给学生讲解、演示完实例后，就让学生独立去上机操作，并且提倡和支持学生在掌握我所演示实例的基础上制作出不同的效果。例如学习遮罩的应用──“探照灯的制作”时，背景图片建议学生平日多搜集和网上下载，并且不必局限于建筑物、风景类图片，还可以是人物或文字、按钮等;探照灯的滚动方向也不必非得左右滚动，也可以上下滚动，还可以沿轨迹滚动等，一个题多种思路，多种效果。在课余时间有意识的将学生的作品进行收集并在学生上课前进行展示，看谁的作品有创意和美感，知识应用的灵活。我认为教师教给学生的是灵活的学习思路和好的学习方法，而不是一成不变的课本知识。把学习的时间和空间还给学生，让他们有比较充分的时间和空间进行自主学习，独立思考，反复改进。例如，在制作飞机翻转的飞行特技设计中，利用飞机图片分离出的飞机作为设计对象，这时我们必须要用魔棒和套索工具，进行分离，往往有的同学分离不干净，致使在转换元件之后，使运动无法实现。这样就要再次分离，这就要求学生要养成良好的制作习惯和耐心。在培养学生的整体构思作品的能力，要让学生把自已当作导演。创建任何一个动画前，首先要有一个大概的轮廓，既知道自己要作什么，就像拍mtv编剧写剧本一样，确定作品有哪几个镜头出现，每一个镜头有哪些演员和哪些场景等，以让学生在不断的去改变和修正自己的思维和做法，提升实践中的应变能力。
四.加强学科综合教学，开拓学生的创新意识
Flash是一门综合性很强的学科，它涉及到文字编辑、网络应用、图像处理、网页制作、动画设计、美术知识等许多学科。如果教师只注重本学科的学习，不重视学科的综合教学，就会使学生的思维受到局限，从而阻碍了学生思维的创新式发展，教师应在课堂教学过程中，尽量挖掘学生的记忆潜能，使得所学的各科知识融会贯通。
当然，加强学科综合教学，并不是面面俱到，不分主次，更不是不要基础知识的教学;创新意识不是异想天开，新知识的发现是在扎实的基础知识上，开拓运用创造思维能力，是通过艰苦的探索和努力才能获得的。这也要求改变教师的教学观念，在“术业有专攻”的基础上，积极学习、开拓视野，以适应要求。同时教师应把握好各学科之间的紧密联系，引导学生的综合思维能力，丰富课堂的教学方式，积极实行启发、讨论、演示、比较等教学方式，激发学生的独立思考能力，开拓学生的创新意识。
参考文献：
创新意识典型案例范文第3篇
传统教育观的基本特点是以知识的传授为中心，过分强调教师的作用，学生机械学习，参与意识淡薄，缺乏创新意识；而新的教育理念要求通过开展创新实践活动，对学生进行创新意识训练和创造方法的教育，把会计理论知识的传授与会计基本技能的培养相结合，在教学过程中体现“学生为主体，教师为主导，循循善诱为主线，开放思维为核心”的教学思想。由于应用型本科院校招收的多是本三批次的学生，自主学习的能力较弱，因此更需要教师加强“以人为本”的观念，“一切为了学生，为了一切学生，为了学生的一切”。尊重学生的人格及创造精神，把教学的中心和立足点转移到引导学生主动积极的“学”上来，引导学生想学、会学、善学。
2营造和谐氛围
在影响思维及思维方法的诸多因素中，最大的是环境。和谐、民主的教学氛围，有利于解放学生思想，活跃学生思维，使其创新精神得以发挥。教学环境应当为每个学生提供自由思想的空间，让学生大胆地想象甚至可以异想天开。学生能否具有一定的对学习内容自主选择的自由，也是在课堂教学中实现创新教育的关键。教师要为学生创设一个愉悦、和谐、民主、宽松的人际环境，并努力以自己对学生的良好情感去引发学生积极的情感反应，创设师生情感交融的氛围，使学生在轻松和谐的氛围中产生探究新知的兴趣，敢于遐思联想，以迸发出创造思想的火花。教师要充分相信学生的能力，保护每一个学生的独创精神，哪怕是微不足道的见解。应多为学生创造表现的机会，使学生在自我表现的过程中增强自信，提高创新能力。此外，教师应当鼓励学生大胆质疑，在求异中培养学生的创新能力。当今社会已进入了知识经济时代，数字信息网络化、科学技术产业化、知识信息资本化使得会计工作环境发生了巨大的变化，会计人员必须具备良好的判断能力和批判精神，以及自主解决问题的能力，以适应瞬息万变的经济环境。
3改进教学方法
传统的教学方法主要包括讲授法、对比法、演示法等，多为教师讲、学生听的“灌输式”，这种方式忽视了学生的认知主体作用，不利于激发学生的学习主动性与思维能动性，不利于学生创新思维和能力的培养。因此，必须结合发现式、启发式、讨论式、参与式等先进型教学方法，灵活运用，激发学生的求知欲，培养学生的自主学习能力，使学生能够举一反三，融会贯通，从而调动学生的创新欲望。
3.1运用案例教学，激发创新意识。案例教学是互动式的教学，学生是主角，教师是引导者。通过剖析会计案例，培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，从而激发学生的创新意识。在案例教学中，教师应准备具有实用性、典型性、综合性、理论性的会计专业案例，尽可能增加学生思考的容量；鼓励学生自己查阅资料，多角度、多方面地分析问题，积极参与课上讨论，大胆发言，充分发表自己的见解，对有创意、有独到见解的学生提出表扬，从而培养和锻炼学生的创新能力。
3.2注重模拟实验，训练创新思维。会计实验的过程，既是学生观察和操作的过程，也是调动学生的思维去想象、思考、推测和判断结论的过程，具有直观性和操作的非唯一性，对训练学生的创新思维具有重要的作用。模拟实验主要包括课程实验和综合实验两大部分。课程实验是与相应课程相匹配，可以在该课程理论内容全部结束后集中进行，也可以穿插在理论内容讲授过程中进行，如《基础会计》、《成本会计》、《中级财务会计》、《管理会计》等课程；综合实验是对学生进行以实际应用为目的的整体训练，着重使学生把理论知识和实际运用结合起来，接近实际工作，让学生体会自身知识、能力如何在实际工作中得到应用和发挥，培养学生的综合分析能力和创新能力，如《企业会计综合实验》、《ERP沙盘模拟实验》。特别是《ERP沙盘模拟实验》课程借助沙盘模具，基本再现了企业结构和经营管理的过程，企业的银行借贷、往来款项、物资采购、生产设备、产品库存等指标清晰直观，使学生在参与体验中完成从知识到技能的转化，提升学生的实践和创新能力。
3.3参与科研项目，锻炼创新品质。让学生参与教师的科研活动，由导师详细说明研究项目的理论意义和实践价值，学生在导师指导下进行科学学习、科学探索和科学实践。围绕某一项目的研究能让学生了解研究的程序、学习分析问题的方法；查阅文献、分析数据的过程能充分发挥学生独立思考和勇于开拓的精神。学生在科研活动中，不仅增加了会计专业知识，提高了会计职业素养，同时也启迪了思维，创新能力得到了有益的锻炼。
4完善教学评价
创新意识典型案例范文第4篇
大多数高等院校计算机本科专业涉及的硬件教学课程主要有“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等，在新形势下部分课程内容设置显得不够合理，部分教学内容与实际应用脱节，影响了教学效果，无法完全满足教学大纲中要求的动手能力培养，更无法有效培养同学们的创新意识。目前，作为计算机教学重要专业基础课程的“数字逻辑”，要求学生掌握组合逻辑、时序逻辑电路的分析和设计方法，研究对象主要是分立元件、通用中小规模集成电路及基本的可编程器件等，介绍的方法也以传统方法为主，已无法适应目前应用的需要；作为专业主干课程的“计算机组成原理”、“计算机系统结构”，主要内容是讨论计算机的结构、各功能部件原理及设计方法，同时介绍当前的新技术、新方法，目的是让同学们熟悉计算机的结构，为以后应用和设计计算机系统打下基础。目前大家普遍采用的教材在部件设计中讨论的方法主要是硬布线逻辑或微程序设计方法：硬布线逻辑运行速度高，但缺乏灵活性；微程序设计方法有一定的灵活性，但资源占用多，运行速度慢。尽管这两种方法对于理解计算机组成原理不失为一种较好的选择，但由于缺乏实际应用背景，学生学习兴趣受到影响，教学效果也大打折扣，提高学生的动手能力、培养创新意识更是无从谈起。
“汇编语言程序设计”课程也存在类似尴尬，讨论以16位个人计算机为背景的汇编语言程序设计知识，适合入门和了解基本原理，但与“计算机组成原理”、“计算机系统结构”课程一样，由于缺乏实际应用背景，教学目标无法完全实现。随着电子设计自动化(EDA)、系统编程(ISP)、片上系统(SOC)等技术的发展，32位个人计算机的应用已很成熟，多核64位计算机应用也将逐步成为主流。嵌入式系统设计需要较强的软硬件知识综合应用能力，因此在计算机硬件课程的教学中应加大相关新技术的比例，并根据实际及时调整教学内容。国外许多知名高校本科专业的教学内容已经作了适时调整，如麻省理工学院非常注重学生的设计能力的培养，为此专门开设了“计算机系统设计”课程，要求学生在实践环节中自主设计ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水线32位MipsCPU和Cache；斯坦福大学也有相似的课程和实验环节；加州大学伯克利分校和杨百翰大学在基于可编程逻辑的超级计算机研制方面也有大量成果。当前在国内，案例教学已被越来越多的人所接受，尤其是在一些法学、工商管理类高校已经开始广泛运用。案例教学法是一种动态的、开放的教学方法，目标是解决学生如何用更有效的方式获得知识以提高应用能力的问题。案例教学法具有综合性、交互性、启发性、针对性和可操作性等多种特征，它的使用大大缩短了教学理论与实际应用之间的差距，同时对教师的教学观念产生了重大的影响。鉴于计算机专业知识与实际应用结合紧密的特点，教学中尤其适合案例式教学。目前在国内计算机课程的教学中，案例教学还处于一个起步阶段，主要表现在：案例教学比例不够，没有形成完整的体系；案例数量不足，质量欠缺；许多高校尽管重视案例教学的应用，但是在案例的搜集、整理与分析等方面相对滞后；案例陈旧，缺乏代表性等。
2以ISP技术为主线改革计算机专业硬件课程教学体系和教学内容
计算机本科专业涉及的硬件教学课程按合理教学顺序一般为“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等，一些课程可以在时间上重叠，如“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”等。由于ISP、EDA技术可以灵活地开发出具有自主知识产权的硬件产品，是目前工程实践领域和芯片设计领域运用最广泛也是最有应用前景的技术，因此在计算机硬件课程的教学中应该把相关技术列为重要内容，即以ISP、SOC技术为主线，使相关课程形成一个完整的体系，达到培养创新性人才的目的。为了实现这一目标，在“数字逻辑”课程中，应大幅增加可编程逻辑技术的比重，重点讨论用EDA方法，利用ISP技术、SOC技术设计IP核的方法，使学生对相关技术的应用及发展趋势有一个全面的理解，并具备基本的实践能力；在“计算机组成原理”课程中增加计算机设计原理和实践的内容，也可考虑再单独增加一门计算机设计课程以替代目前“计算机组成原理”课程设计，在该课程中重点讨论如何采用EDA方法，利用ISP技术、SOC技术设计计算机各部件如CPU、Cache等，通过实际应用和实践进一步加深对相关技术的理解和掌握。在“微机原理与接口技术”课程可以考虑以16位计算机应用知识入门，以讨论32位计算机的应用为重点。相应的，作为“微机原理与接口技术”课程的先行课程，“汇编语言程序设计”课程也应把相应的内容整体提升到32位，考虑到学习过程的先易后难，可以先介绍16位汇编语言程序设计知识作为入门，再对32位汇编语言程序设计相关内容展开。
单片机系统本质上也是嵌入式系统，嵌入式系统是针对应用或用户定制的完整、高效的计算机系统，嵌入式系统设计需要较强的操作系统原理、应用程序设计和硬件设计方面知识的综合应用能力，其别是硬件系统设计能力可以通过以上几门硬件课程的系统学习逐步培养，因此相关课程的教学内容应注意衔接，同时遵循先易后难的原则，面向实际应用，以提高动手能力、增强创新意识为目的。针对实践教学，目前相关课程的实验教学的实验项目及内容固定，大多为验证性实验，实验步骤程式化，许多同学按教学实验计划做完实验，仍然无法充分理解课程的主要内容，无法真正拥有教学大纲所要求的动手能力。更重要的是计算机技术一直处于高速发展中，高等院校的计算机教学理应不断地适应这种要求，相关的实验教学应适时地调整教学内容。解决问题的一个好思路是利用ISP、SOC技术开发出一种内容可定制的硬件课程教学实验平台，由于作为控制对象的电路是相同或相近的，可以设计为通用模块，而实验平台控制部分则可以利用可编程逻辑改变，以适应不同的课程。如控制部分设计为基本CPU即可做“计算机组成原理”课程的相关实验；控制部分设计为单片机即可做“单片机”课程的相关实验；甚至控制部分可以设计为个人计算机CPU，配合有关的接口电路，即可做“微机原理与接口技术”课程的相关实验等。在我院的计算机本科专业相关硬件课程教学实践中，我们已作出了一些有益的探索，如我院“数字逻辑”教学大纲已在近年作过相应调整，EDA技术、可编程技术的理论和实践教学内容的比例从原来的20%增加到60%以上，经过多年的建设，“数字逻辑”课程在今年被评定为“湖北省精品课程”；在“计算机组成原理”课程中引入利用ISP技术设计CPU软核等教学和实践内容；“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”课程中也增加了32位计算机相关内容的学习和讨论，新的实验设备可以进行32位的相关实验等，这些安排增强了学生的学习兴趣，学生学习的主动性也明显提高了。
3采用案例教学法作为计算机专业硬件课程教学的主要方法
案例教学法是一种事半功倍的教学方法，在教学过程中围绕事先精选的典型的、具有工程背景的实际案例进行讨论，可以为同学们模拟实际应用的场景，获得近似于实战的经验。为完成设计目标，同学们自然会自己主动学习，在这一过程中掌握知识，并学会应用知识，提高解决问题的能力；也能通过用不同的途径解决问题，培养创新意识。这样教师在授课中可以把精力集中于教学内容的总体把握上，而不需要过分在知识细节上消耗时间，提高了教学效率。案例教学法关键在于选择合适的案例，案例首先必须有代表性和实时性，必须是实践中的典型应用实例。在实践中应用的几率高，具有普遍意义，这样的实例在教学过程中值得花费精力讨论和设计，才是有意义的。同样重要的是案例需具有实际工程背景，学生可以面对具体的实际问题和特定的环境，有针对性地通过自主学习和思考进行设计，培养实际解决问题的能力。案例还应该形成相对固定的案例集，并具备一定的开放性，应定期对案例集进行评估，剔除一些过时的案例，增加一些新的典型应用实例。这样就保证了案例的典型性、实时性及工程背景。在教学实践中，我们把案例教学法作为主要方法，并把案例分为4类：一是问题评论型，给出问题和解决问题的方案，让学生去评价；二是分析实现型，不给出解决方案，要求学生讨论分析以提出方案；三是实际模拟型，是指在教学过程中依据教学内容，让学生分别充当不同的角色，进行模拟性的实践活动；四是发展开放型，通过案例发现新的理论生长点，讨论相关理论的发展趋势。我院在相关课堂教学中采用的部分案例如表1所示。在“数字逻辑”、“计算机组成原理”等课程的重点章节教学中，我们通过采用上述案例法，调动学生成为积极参与者，而不是消极被动的听众，在案例学习和讨论中，鼓励学生提出更多解决问题的办法，在课堂上营造出积极发表意见和争论的气氛。这样提高了学生的学习兴趣，教学效果有明显改善，学生的动手能力有了显著增强。
创新意识典型案例范文第5篇
在教学过程中，充分利用实习基地和实验条件，在生产实习和认识实习的过程中，使学生掌握压力容器的组成、典型组件结构及组件与组件之间功能和结构联系。另外，还对过程设备设计教学大纲进行了修订，增加了培养设计、创新素质方面的规定。如对每一教学章规定一个教学训练环节，改变教学方法。教学中结合工程实例，采用理论和实际相结合的方法完成理论教学环节，改变粉笔黑板单一教学模式为课件加粉笔黑板模式，利用课件补充、增加工程实例图片、动画。在内容上，不仅要满足考试和考研要求，而且对实际设计和创新能力的培养也要有很好的促进作用。经过几年不断地进入企业实地调研和收集资料，并查阅收集大量的工程案例，把它们合理地加入所编制的过程设备设计课件中。又经过较长时间授课、辅导效果验证和多轮次的修改完善，目前已经形成了一套高标准课件。该课件已具有集教师授课、学生自学、研究生考试复习等功能于一体，重点在于对知识点的学习与考察。新课件还具有实际工程问题的分析与解决案例，通过对应章节的工程案例，将理论知识与工程实践相结合，至少要在每章教学内容前演示或提出一些适当的应用实例，或提出一些实际设计问题，让学生带着问题边思考边学习。在选择例题方面，适当增加设计类题目。在教学中，重点讲授各种壳体结构及部件的应用场合、条件，结合实际应用研究各种壳体结构的设计方法，改变以前只注重书本理论知识、不注重实际应用的传统教学方法，增强学生的工程实践意识，在理论教学中逐渐培养学生的工程实践能力及创新意识。
二、从实践教学方面进行改革
（一）完善实验环节
过程设备设计课程实验包含壳体应力测定、厚壁圆筒爆破和外压壳体失稳实验。此次改革在已有的过程设备实验的基础上，加设了常用壳体结构及其部件的认知实验和常用动设备的拆装实验，让学生在实验时，通过亲身观察常用压力容器和组成部件的结构和区别、它们在过程设备中的具体应用目的、安装位置以及工作过程，使过程专业学生都能对工程中常用压力容器及其部件的作用和工作原理有所了解，掌握相关的基本知识，增强对压力容器及其零部件的感性认识。同时对现有过程实验教程进行修订，使之更适合学生实践能力的培养，达到实验教学的目的。课程实验也是一个检验学生实践能力的重要环节。在实践中结合课程内容、性质，合理设定实验项目、实验内容，同时学时也能满足课程大纲的要求，使学生在实验中增强动手能力、实践能力及创新意识，且实验类型也很全面，如认知类实验、验证型、综合型和设计型实验，并且不断增加综合型和设计型实验比重，如增设浮阀塔盘结构创新设计实验，管壳式换热器导流方式创新设计实验等，以提高学生的创新设计意识。在未来的计划中，将增开常用过程生产装置操作运行实验，使学生对整个过程设备和课程内容有一总体的了解和认知，调动学生学习的积极性。
（二）对过程设备设计课程设计的改革
设计题目中大致包括动设备、静设备、设备控制系统三部分内容。设计内容应有以往课程设计要求的理论设计计算与结构设计内容,能体现综合运用以前学过的专业课程知识的设计方法。即过程设备设计的课程设计题目，要包括各种典型过程设备的设计方法，如选择板式精馏塔机械设计作为课设题目，该题目可选择筛板、浮阀、舌形等各种传质的组合，以完成过程所必要的传质要求。设计中还包含降液管的设计、溢流堰的设计、容器壳体材质和壁厚的选择以及内外压强度校核等各种知识，题目综合性较好，且灵活多变，可以较好地训练学生应用理论知识，解决实际问题的能力。锻炼了学生的实践能力和创新意识。在现有课程设计题目基础上,尽量丰富课程设计的题目，尝试将课程设计与机械创新大赛相结合，作为提高大学生创新能力的一个平台，以提高学生对课程设计的兴趣，并且根据学生的实际情况分层次进行。依据题目的难易程度,把题目分成不同的等级,学生依据自己的能力选择相应难度的题目,成绩的划定也跟难度有关。此亦为了避免现有课程设计存在的弊端,提高学生学习兴趣,加强学生独立进行过程设备设计的能力。课程设计是培养学生实践创新能力的重要环节。在过程中，为了加强实践环节,提高学生的工程设计能力，让学生接触工程实际,了解同类系列产品的性能、结构特点及制造过程，使学生懂得过程设备设计与过程工艺是紧密不可分割的,获得产品的有关工艺知识，我们在课程设计之前（或过程中）安排学生到相关工厂参观或者以多媒体的方式观看相关的工程案例,以此来开阔学生的视野,拓展设计思路,使设计与工程实际接轨。这样一来，既能扩大学生知识面,深化感性认识和理性认识,又使课程设计的效果上升到新的层次。在课设指导过程中，为了提高设计质量并使学生获得更好的设计素质训练，在设计过程中增加研讨环节，即在设计的过程中，按照进度依次提出一些议题，如换热器壳程气体出入口管直径较大，影响管束长度利用效率问题和夹套反应釜夹套加热面积达不到工艺要求等问题，让学生提出解决方案或答案。注重培养学生的动手能力、创造力和想象力，开发创新意识，启发和引导学生进行思考，引导学生如何更好地完成课程设计这一重要环节。依据以上改革措施，还应对课程设计的成绩评定体系做必要调整[2]。根据平时表现、设计能力、图纸质量、说明书内容和答辩情况综合评定成绩，并在这些方面修订教学大纲、教学指导大纲和质量规范标准，以规范学生重要实践环节的操作规程，提高课程设计教学质量。从制度层面保证提高学生创新实践能力训练的严格落实。
（三）探索过程设备设计应用能力竞赛新模式
为检查学生应用知识解决工程实际的能力，学生完成过程设备设计课程的学习之后，举行过程设备设计应用能力竞赛，真正考察学生的工程实践能力和创新能力。给出设计要求，让学生充分发挥想象力，设计出满足过程工艺要求的化工设备，以达到锻炼学生的能力和素质，并为学生参加省级以上各种大赛打下了坚实的基础。如我们曾经结合社会热点问题，提出设计热力牛奶杀菌器为竞赛设计题目，受到同学们的欢迎，征集了20多种设计方案并有三种方案还制作了透明设备模型。在实践中不断进行总结、分析和完善，探究一种适合学生实践能力培养和创新意识提高的新模式，从传统的纸面试题形式向实际设备模型，微、小型过程设备的设计转型，并建立起一系列的成绩评定体系。使学生通过参加竞赛，对实际工程产生兴趣，并使学生的理论知识与实际问题得到紧密的结合，使学生得到创新能力的锻炼，从而满足人才培养模式的需求。
三、结语
