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一、基于FPGA技术的课程教学改革目标
针对课堂教学的局限性,鼓励学生养成课外积极收集相关专业知识的主动自学能力;鼓励学生积极参加各种设计竞赛,将所学知识灵活应用于实践,并使学生逐渐形成创新性思维,具有较高的工程素质和实践能力。
二、基于FPGA技术的课程教学改革策略
1.明确教学目标
即通过对集成电路相关企业进行调研,了解企业对集成电路专业学生在FPGA技术方面所需的应用技能,进一步明确FPGA技术的教学目标。往往每个企业的研究方向不同,所用的开发环境、仿真工具都各不相同。为了满足学生就业需求,教学目标应该重基础、求延伸。在基础扎实的基础上,在应用方向上寻求延伸,使学生多接触各种常用的典型开发环境。
2.整合与FPGA技术相关的课程,设计教学内容
生物技术实验教学平台为我校动物科学、生物技术、生物技术等本科专业开设实验课程,从教师的教,学生的学和考核机制三方面入手进行了研究。
1需要培养建设一支高素质的教师队伍高校教师的业务水平如何决定培养学生能力的高低。通过教师攻读在职学位、到高校进修,开展各方面的交流活动,教研室所有教师都要参与实验、实习、课程设计、大学生科技创新等实践教学环节,不断提高教师的业务素质和工作能力,将成为人才培养的保障。
2需要建立科学合理的实践教学计划根据具体培养要求,在培养计划中建立一个基本完整的实践教学模式。按照实践教学目标体系,整合实践项目和内容。在学生入学后的不同学习阶段,分别在各个实验室进行学习,按照循序渐进的教学原则,设置各个课程的验证型,综合型实验,另设置基础和专业课的实习和实训,虽然这些课程都有专门的培养方案和教学安排,但如何科学安排好各个课程的衔接,还需深入研究。
3需要研究实践教学体系的组成按照专业实践能力培养的自身规律性,首先针对本专业的培养目标,体现理论教学与实践教学相互联系,建立符合实际、具有科学性和操作性的实践教学体系,分别包括了实践教学基础训练(课程教学实验、专业教学实验)、实践教学的依托训练(毕业实习、科研训练)、实践教学核心训练(各种设计性实验、毕业论文实验)、实践教学补充训练(社会实践),这四个训练贯穿整个学程,构成培训学生基本能力、综合能力和创新能力的平台。教学实践环节可分为四大类进行:认知实践:结合基础阶段所学理论,激发学生对本专业后续课程的求知欲望,为学习专业基础课和专业课提供感性认识;课程实践:选择一些专业主干课程,根据每门课程的授课内容和教学进度,安排学生实习,加深学生对授课内容的理解;专业实践:使学生系统参与专业课的具体实践,培养应用与创新能力,团队协作和交流能力。落实到各个专业课程的实践中;综合实践:按本科培养方案的要求,撰写毕业论文,组织答辩。实验考核的效果能够反映平时实验课的成绩,考试的目的是为了促进学习,从而进一步保证实践教学质量的不断提高。
4改革实习环节,以社会实践为补充,充实第二课堂内容学生要能够综合运用所学知识了解实际问题、能够独立分析和解决实际问题的最好途径是实习。生物技术专业的课程包括教学综合实习、专业实习和社会实践三个方面。实践性较强的课程都加强了课程教学综合实习。按照专业培养目标的要求,有计划有组织地参与社会活动,了解现实社会、认识当今的国情、增强年轻人的学习使命感和社会责任意识,在实践中进一步完善知识体系,使学生增强适应社会的能力。第二课堂在培养学生综合素质等方面发挥着重要的作用,如组织课题组活动,参与大学生科技创新项目,到实践基地参观实习。在教学实践环节中实验考核的效果能够反映学生对待实验课的态度,进一步保证实践教学质量的不断提高。
5需要建立有效的实践教学考核体系实现教学目标的一个重要手段是在一定的时间内进行教学评价,它是教学工作的重要环节。学习尝试有些实验课作为单列的课程,根据各实验课程的要求及不同情况,采取各自不同的实验考核办法。实践证明实验考核可以调动学生的积极性,加强学生应对挑战的能力。总之,通过认真总结、借鉴国内外大学实验实践教学中可以采用的方式、方法和途径,增加交流学习的机会,认真研究高等院校学生的特点、调动同学们参与意识,进一步发挥教学平台的优势,创新实验、实践、模拟、见习等多种教学方法,为学生提供更多的实践机会。切实有效地加强大学教育的实践教学环节的组织和管理,提高实践教学环节的教学质量,使实践教学能真正发挥核心作用。
一、优化课程设置体系
构建科学合理的医药院校生物技术专业人才培养模式。首先必须调整和优化生物技术专业人才培养方案,突出医药院校生物技术专业医药应用型的特点。具体来说,在2013年新版培养方案中,我们优化了课程设置体系,适当减少了专业基础课程的学时,同时强化和突出了专业课程和毕业实习环节。根据我校的实际情况,我校生物技术专业的主干学科定位为生物学和基础医学。公共基础课由语言、法律、经济、管理等人文社科类课程和数、理、化、计算机等自然科学基础课程组成。主要专业课程有人体解剖学、物理化学、无机化学、有机化学、生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、免疫学、生理学、药理学、基因工程、酶工程、微生物工程、细胞工程、蛋白质工程、生物信息学等。在教材的选用上,原则上采用高等教育出版社、人民卫生出版社等出版的最新教材。在专业课程的整合方面,使其相互衔接,尽量避免重复,使学生系统而深入地掌握专业知识,以适应不同医药生物技术相关领域的需求。同时在一些条件较好的课程建设中,比如生物化学、细胞生物学等课程中,我们也加强了双语课程的教学和精品课程的建设。
二、强化实践教学体系
对生物技术专业应用型人才来说,具有较高的技术应用能力非常重要。实验、见习和实习等实践教学体系是生物技术专业技术应用型人才培养的重要手段。针对我校的实际,围绕生物技术专业技术应用型人才的培养目标,我们构建了分类设计、分层施教的选修与必修相结合的实践教学体系。具体来说,桂林医学院生物技术专业实践教学体系分为如下几方面:一是课程实验(见习)教学。课程实验(见习)教学安排在各门课程学习期间,通过实验室教学和校外企业参观,使理论与实践相结合,达到掌握实验技能的目的。为保障学生在课堂实验教学中有更多的动手机会,强化实践动手能力培养,在新的人才培养方案修订中,我们适当增加了各类课程的实验(见习)学时,加大了实践课程的比例。必修课程中理论课与实践课学时的比例:2010年培养方案中从1554∶755(2.1∶1)调整为2013年新版培养方案的1700∶1061(1.6∶1)。二是毕业实习,主要到生物、医药及生物制品研究机构、高等院校、疾病预防控制中心等相关企业和部门进行专题研究,在指导教师的指导下完成毕业论文。三是第二课堂,在2013年新版培养方案中,我们增加了早期接触专业、早期接触科研和早期接触社会实践的“三早”实践教学方案。此外,第二课堂也包括劳动教育、举办专业知识讲座和演讲等。四是其他实践,包括入学教育、军事训练、毕业教育及就业指导。
三、完善教学方法和手段
当前,一些传统的教学方法和手段已经不能满足培养应用型生物技术专业人才的需要,不能满足培养学生分析问题、解决问题能力的需要,也不能满足学生创造力培养的需要。因此,我们特别强调重视学生在教学活动中的主体地位,鼓励新的教学方法和手段的尝试,以充分调动学生的积极性、主动性和创造性。根据不同的教学目标、教学内容、教学对象,因材施教,采用启发式、讨论式、现场教学等教学方法,为学生自主学习创造更好的条件,培养学生分析问题、解决问题和创造思维的能力。为激发学生学习的兴趣,在教学中,我们注重使用多媒体技术等先进的教学手段,合理运用因特网来进行教学。同时加强优质教学资源如教学课件的共享,提高教学水平。为保证生物技术专业技术应用型人才培养目标的顺利实现,我们还采取引进、培养、聘请等途径加强师资队伍建设,尤其是加强具有医药生物技术领域企业工作经历的教师的培养和引进。
1.信息技术与通用技术概述
信息技术是利用计算机与通信技术相结合的方式来处理一些实际中的信息,在高中的教学过程中,信息技术主要体现在教学过程中利用的多媒体技术等教学方式上,包括对教学资源的收集、课件的编辑以及利用。利用信息化技术,可以将原本略显枯燥的课堂变得生动,也能将较为抽象的教学知识变得具体。另外,利用信息技术,实现了教学经验的共享,使得教学逐渐的脱离了封闭的状态,慢慢的走向开放。而通用技术是在日常活动中利用较为广泛的技术,具有很强的基础性以及通用性。在高中教学过程中,通用技术主要指的是一般的教学课程,并不是指单纯的对学生技能的训练,与一般高中教学中的劳动技术科具有本质的区别。通用技术教学,注重培养学生的实践能力,让学生在实践的过程中,培养自主创新的学习能力。
2.信息技术背景下高中通用技术教学优化策略
在信息技术背景下高中通用技术教学优化,就需要将通用技术与信息技术进行有机的整合,包括教学目标、教学内容、教学策略、教学资源以及教学评价与信息技术的整合。
2.1高中通用技术教学目标与信息技术的整合高中教学课程中的通用技术课程与信息技术课程在教学目标与教学要求上具有很大的相似性,都同属技术学科。高中通用技术课程主要是通过教学实践,来增强学生自主创新的能力,培养学生的技术素养,促进学生全面发展。信息技术课程算是一门辅助工具课程,可以通过信息技术教学,培养学生掌握信息技术,并利用其达到教学的目标。所以在高中教学过程中,在利用信息技术的同时,还应该加强对通用技术课程教学任务的完成,将信息技术整合到通用技术课程教学目标中。
2.2高中通用技术教学内容以及教学策略与信息技术的整合高中通用技术教学过程中,可以利用信息技术来丰富教学内容,是教学的方式向着多元化的方向发展,这样不仅可以丰富学生的知识,还可以全面的提升学生的学习效率,减少教学难度。关于高中通用技术教学内容与教学策略与信息技术的整合,主要体现了以下几个方面:第一,利用信息技术对通用技术教学内容进行整合,可以丰富高中教学的方式,并且能更加形象、直观的将教学的内容进行展示。利用信息技术手段,不仅仅在通用技术教学的课程设计上,还可以利用多媒体等信息技术手段进行各个阶段的通用技术课程教学。第二,高中通用技术课程中,有许多章节都是在教学实验室中完成的,这主要与通用技术课程注重实践能力的培养密不可分。在此过程中,利用信息技术可以实现学生之间的交流、讨论,并利用信息技术去解决实际的技术问题。学生要在通用技术课程中很好的掌握电子技术,就必须通过大量的实验,并通过讨论、总结,这样才能更好的掌握相关的知识,使掌握的知识更加的牢固。我们有很多高中学校,其实并不具备让学生进行大量实验的条件,所以可以用专业的仿真软件来进行模拟实验,这样也能达到原来的教学目的,这也是通用技术课程的教学策略、内容与信息技术的整合。通过信息技术对高中通用技术教学内容以及策略的整合,不仅简化了较为繁琐的课程,降低了教学的难度,而且能够让学生在更加生动、形象的氛围下学习知识,大大提升了学习的效率。
一、基于学生创新能力培养的教学改革方案
(一)改革目标通信工程是实践性很强的专业,必须要在实际动手操作过程中来加强记忆与理解课本知识。所以本专业课程的改革体现在加强实践教学环节,在课程教学中,结合教材的重点、难点,强化学生实际动手操作与应用能力,了解本专业的特点与研究方向。现代工程技术项目都是以团队为单位进行,因此还要强化我们的学生的实际工程应用能力与团队协作能力的培养,加强实践动手能力的培养。我们还要清晰认识到,由于我国通信技术起步较晚,本专业的先进技术主要由美国为代表的发达国家所掌握,所以许多专业文献都是以英文发表,这就需要我们的学生加强双语学习以及专业文献资料查找的能力。作为一名合格的大学生,除了注重培养专业能力外,还应提高自主学习能力,这样才能较快学习到科技飞速发展带来的新的知识。这点需要教师在平常教学与学生沟通中多多强调。
(二)改革方案1.课堂教学与实验室教学交叉进行,增加学生在实验室实际动手操作的机会,以培养他们的实际动手能力,以实际操作来代替黑板教学,增加学生学习主动性与积极性,适当安排实验任务,通过视觉教学与切身体验,巩固学生对知识的掌握,提高学生实际操作能力。2.强化工程应用能力与团队协作能力的培养,加强实践动手能力的培养。采用分组讨论及小组整体分工协作完成指定内容的测试的方式将理论学习与应用相结合的方式进行教学。3.培养学生双语学习以及专业文献资料查找的能力,除指定的必读教材以外,给学生推荐比较出色的英文原版书籍,根据推荐的原版参考书中的想关内容进行学习讨论,并鼓励学生自主推荐一名同学用英文PPT做英文发表;另外在课堂教学中结合知识点重的重点和难点部分的内容留一定量的思考题和扩展知识要求同学课后查找资料寻找答案,在第二次课堂上由老师随机指定同学上讲堂讲解,并将该环节记入平时成绩。4.提高学生自主学习能力以及运用现代电子设计技术进行系统设计的综合设计与应用能力。设计性、综合性实验要在规定的时间内完成几乎是不可能的,因此实验室的全面开放无疑起到了重要的作用。实验室开放后,学生可以随时利用自己的时间进入实验室,从事自己的实验。学生可以根据自己的兴趣和特长来选择实验项目,这些项目可以是教学规定性实验,也可以是大纲并未要求但学生自己感兴趣的实验项目。5.考试方式的变革。改变以往课程结业只看理论考试的现状,本课程结业成绩的构成将强化平时的综合训练和整体表现,引导学生重视实践和扩展知识面。
(三)改革方案实施1.第一次课时指导学生分组阅读指定原版英文教材,每隔一段时间要求学生组织一次阅读分享讨论,要求讨论时每组必须制作英文的PPT,并且用英文做发表,从而提高学生的外文阅读能力和查找资料的能力。2.要求学生以分散进行的形式在开放实验室完成自主实践训练,内容涉及双踪示波器COS5020的使用方法及应用;数字实时示波器TektronixTDS210de使用方法及应用;二极管的参数测试及基本应用;三极管的参数测试及基本应用;场效应管的主要参数测试与基本应用;集成运放主要性能参数测试及基本应用等,而且要写实践训练报告,以提高学生自主学习能力与文字总结能力。3.用muitisim或pspice对单管共射放大电路、差分放大电路、负反馈放大电路、OTL功率放大器电路进行仿真分析与测试,将仿真结果与理论分析与计算结果以及实验室实物调试的结果进行对比分析,给出相应的结论,通过实际动手操作以加强学生对知识的理解。4.用QUARTUSII软件结合本课程实验进行仿真分析与测试,将仿真结果与实验室实物调试的结果进行对比分析,给出相应的结论,并且根据老师指定的资料自由组队用VHDL编程仿真验证常用的中规模组合集成电路和常用的中规模时序集成电路的逻辑功能并给出相应的设计报告,通过这些实践训练提高学生的EDA设计能力。5.课程考核方式改革。前面所述的所有内容构成本课程的课程成绩。具体分配方案为:扩展分享阅读占10%,分散实践训练占10%,验证性及上机仿真设计占10%,自主仿真验证占10%,平时回答问题及课外作业与综合设计占20%;最后的理论考试占课程成绩的40%。通过上述改革能将枯燥的理论教学变得丰富多彩,一方面提高了学生自主学习的能力,同时扩大了同学们的专业词汇量和敢于表现自我的综合素质,另一方面强化了对同学们动手能力及计算机应用能力的培养,较好的实现了课程目标和专业培养目标,并极大地强化了实践教学。
二、教学改革的效果在进行
针对学生创新能力的培养的教育改革时,在设计培养方案中考虑了课群的教学关系,强调了课程之间的相关性和衔接性,开设了针对课群的实践教学环节,以强化学生专业应用能力。在实践教学中加强“点”和“面”的实践教学环节,体现多元化实践教学模式,形成了从基础课到专业课的“点”的实验室建设;通过所建设的综合实验平台,开设设计型和创新性实验,为学生提供一个“面”的实践环节。并且结合专业特点,对实践教学进行改革与优化。通过对电子设计竞赛、大学生科研创新计划项目和学生电子兴趣小组活动所获得成功的经验进行总结,突破旧的培养计划,构建创新的教学体系。在实践过程中,发表教学改革研究论文5篇,承担教学研究项目7项。通信工程的学生积极参加国家或省级的大学生电子竞赛、大学生机械创新大赛、大学生数学建模竞赛、大学生英语竞赛、“挑战杯”课外学术科技作品竞赛和“创业计划”大赛以及大学生节能减排竞赛等各类活动中,取得了一定的成绩。