构成设计基础知识总结范文

时间:2024-02-07 11:41:16

构成设计基础知识总结

构成设计基础知识总结篇1

中图分类号:G642

摘要:针对软件体系结构课程内容理论性和抽象性较强,且学生大都没有大规模软件开发经验的现实问题,分析“做中学”理念在软件体系结构课程中的应用必要性,提出“做中学”理念指导的软件体系结构课堂讲授内容和实验教学环节的设计方法,说明通过强化课程实践环节教学,促进学生对课程理论知识和方法的理解,并培养学生掌握切实可用的体系结构分析和设计能力。

关键词:做中学;软件体系结构;实践教学

0 引言

软件体系结构(Software Architecture)是根植于软件工程发展起来的一门新兴学科,目前已经成为软件工程研究和实践的主要领域。软件体系结构是一种抽象的软件系统规范,主要包括用其行为来描述的功能构件和构件之间的关联关系,是研发较大规模复杂软件的基础和核心。完成有效、合理的软件体系结构设计能够极大提高软件研发效率和最终软件系统的质量,并且,优秀的软件架构师也是我国软件行业迫切需要的高端人才,因此,在高校开设软件体系结构课程,使学生真正具备进行软件体系结构分析和设计的基础知识和实际应用技能,对我国软件行业的快速、健康发展具有重要的现实意义。

软件体系结构是高校软件工程专业本科生的一门核心课程,通常在本科高年级开设。该课程知识覆盖面较广,依据软件设计经验总结出来的理论知识抽象程度较高,因此,面对刚刚接触软件项目研发、非常缺乏大规模软件实际开发经验的本科生,选取哪些内容进行本科教学,让学生在理解课程内容的基础上,掌握实际软件体系结构的设计方法,完成抽象理论知识与实践应用能力的有效结合,是软件体系结构课程教学中值得深入研究并亟待解决的关键问题。已有高校教师从教学内容选取和教学经验分析、案例驱动的教学方法、基于能力本位的课程开发方法等方面对该问题进行了教学实践和探讨。为进一步强化实践训练在课程中的重要作用,并推进以学生能力培养为主体的教学方式,笔者从加强软件体系结构实践教学、培养学生软件体系结构实际分析和设计能力的角度出发,充分利用“做中学”教学理念在工程实践类课程教学中的方法优势,提出了“做中学”理念指导下的软件体系结构课堂讲授内容和实验教学环节的设计方法,并从教学目标、课堂教学内容、实践环节设计、教学考核与评价等方面阐述了该方法的实施过程,有效改善了之前困扰教学的课程内容抽象程度高、教师讲授过于书本化、实验内容较复杂等实际问题。结合内蒙古大学计算机学院本科生软件体系结构课程的教学实践,在“做中学”理念指导下的课程教学取得了较好的教学效果,更利于学生理解抽象的课程理论知识,掌握在实际软件研发中设计软件体系结构的应用技能。

1 软件体系结构课程教学面临的问题

软件体系结构课程教学的核心问题是如何让学生更好地理解软件体系结构设计在软件研发生命周期中的作用,并掌握重要的软件体系结构分析和设计方法。然而,该课程涵盖的基本概念、原则和方法通常是对大量不同领域软件研发的共性特征和经验的总结与精化,具有很强的理论性和抽象程度。当授课对象为非常缺乏大规模软件开发经验的本科生时,教学难度较大,很容易导致照本宣科、理论远离实际,使学生认为软件体系结构是高深但没有实际应用价值的课程。

软件体系结构课程教学面临的具体困难和现状主要表现在3个方面。

(1)软件体系结构概念抽象,体系结构设计的必要性和优势很难在设计阶段得以直观体现。如果单纯讲授体系结构概念和基本原理方法,对还没有接触过较大规模软件项目实际研发的本科生而言,没有任何感性认识,非常难以理解,势必缺乏进一步学习的主动性。

(2)计算机专业本科生更习惯于先理解课堂知识、再编些小程序验证的学习方法,例如,高级语言程序设计课程可以让学生直接编写示例程序,数据结构与算法课程可以让学生编程实现算法等。而学生在学习软件体系结构课程时,很难做到在有限的课时内,通过实现多个完整的较大规模软件系统来理解体系结构设计的重要性,并掌握各种不同软件体系结构风格的设计方法。

(3)课堂教学多以教师对基本概念和基本原理的讲授为主,互动j生较差。课程教材缺乏贴近学生实际且趣味性强的软件案例库,学生对软件架构分析与设计方法缺少正确的感性认识。

为克服上述教学难题,进一步改善教学效果,软件体系结构课程教学必须立足于加强实践环节教学和考核,防止课堂知识讲授与课后实践应用脱节。为此,笔者强化“做中学”理念对软件体系结构课程教学的指导与驱动,在课堂结合实例对核心知识点的发展过程、原理及应用方式进行讲解的基础上,引导学生参与有针对性、由实际案例驱动的课程实践环节,并控制实践环节的难度和实验工作量,使学生切实体会并掌握体系结构的实际分析和设计方法。

2 “做中学”理念指导的教学设计

我国教育先驱陶行知先生曾提出:教学做是一件事,不是三件事,我们要在做上教,在做上学,不在做上用功夫,教固不成为教,学也不成为学。可见,“做中学、做中教”的理念并不是一种新出现的教育方式,但将“做中学”的理念应用于高校软件体系结构课程的教学实践仍然具有重要意义。原因在于:首先,“做中学”的目标是引导学生参与以思考和探究为中心的学习活动,学习知识的实践过程是学生亲自参与的主动过程,而不是教师向学生灌输知识的被动过程,这恰可以有效改善因课程内容理论性和抽象性强而容易造成的照本宣科、理论远离实际等不良教学效果;其次,“做中学”使学习过程变为学生提出问题、动手操作、思考讨论、得出结论、表达交流的过程,并且在此过程中培养学生的科学态度及发现、分析和解决问题的能力,这对非常缺乏大规模软件开发经验的本科生而言,利用课程实践环节辅助理解和掌握课堂知识,培养切实可用的体系结构分析和设计能力,可以在一定程度上很好地弥补他们参与实际软件研发项目经验的不足,为学生今后的学术深造或工作奠定良好的知识和能力基础。

2.1 教学目标

软件体系结构是为软件工程专业开设的一门必修课程。课程教学目标是秉承“做中学”的教学理念,强化对“3种基础知识”的学习和“2种基本能力”的培养,使学生通过实践环节理解“3种基础知识”,掌握“2种基本能力”。具体而言,课程重点讲授软件体系结构的概念与作用及软件构件化的概念与应用方式、典型的软件体系结构风格及模型描述、基于软件体系结构的软件开发方法等3个方面的基础知识。通过课程讲授与实践教学,使学生能够有意识地从软件体系结构的角度审视软件系统,培养学生的“软件体系结构分析能力”,即能够对一个具体的已有软件系统分析其体系结构的优势和不足,并提出改进意见和建议;培养学生的“软件体系结构设计能力”,即选择适合的软件体系结构风格、利用软件构件技术、设计满足软件需求的软件体系结构的能力。最终,通过本课程的学习和实践,为学生今后设计并实现较大规模的复杂软件项目奠定扎实的知识和能力基础。

2.2 教学内容安排

2.2.1 课堂教学内容

内蒙古大学计算机学院采用张友生等编写的《软件体系结构:原理、方式与实践》作为课程教材,杨芙清等编写的《构件化软件设计与实现》作为主要参考教材。为更好地在整个教学过程中贯彻“做中学”的理念,课堂教学将按照表1所示的课堂讲授内容及学时安排对核心知识点的发展过程、原理及应用方式进行重点讲授,并通过后续实践环节使学生深入理解这些知识。

2.2.2 实践环节设计

实践环节是“做中学”理念的核心,是整个教学活动的重心。表2给出了内蒙古大学计算机学院软件体系结构课程实践环节的内容设计及用时安排。实践环节要充分调动学生的积极性,使学生通过这些实践活动来深入理解课堂知识,掌握切实可用的软件体系结构分析和设计方法。

从表2所列的实践环节内容设计可以看到,内蒙古大学计算机学院软件体系结构课程实践环节的设计具有知识点覆盖广、针对性强、实用性高、学生易上手等特点,并且课程实践活动贯穿了整个学期的16个教学周,更利于学生持续、全面理解抽象的课程理论知识,并切实掌握如何对一个具体的软件系统进行体系结构分析和设计的方法,完成教学目标中“3种基础知识”的深入学习和“2种基本能力”的实际培养。

2.3 考核方式

“做中学”理念指导的软件体系结构课程教学强化了实践环节是整个教学过程的基础和核心,所以在学生成绩考核方式上,同样需要突出实践环节所占的比重。内蒙古大学计算机学院软件体系结构课程考核中,学生总成绩=期末考试成绩(30%)+实践环节考核成绩(70%)。其中,实践环节的考核方式、要求及成绩所占分值百分比如表3所示。

在内蒙古大学计算机学院软件体系结构课程教学实践过程中,表3给出的实践环节的总成绩是按照“基础分+提高分”的方式进行评定的,其中基础分对应于该项实践内容的基本要求,而对完成情况好的学生作品可以适当加上提高分,但总成绩不超过该项实践内容基础分的1.5倍。例如:对实践内容p3,如果实现了一个基本的Struts+Hibernate的软件系统就可以得到基础分,而如果实现了完整的基于SSH的软件系统就有机会得到l。5倍的基础分(超出基础分的部分就是提高分);对实践内容p4,如果实现了demo例程就可以得到基础分,而如果自行编写了实现新功能的软件就有机会得到1.5倍的基础分。此外,程序代码规范、课堂汇报精彩、文档结构合理且论述有条理的学生作业都可以适当地加上一些提高分。这样既可以要求所有学生完成“3种基础知识”的巩固和“2种基本能力”的锻炼,又可以使思考深入、动手能力强的学生脱颖而出,培养他们更加全面和深入的体系结构分析和设计能力。

2.4 教学效果分析

内蒙古大学计算机学院已连续多年为三年级本科生开设软件体系结构课程,并在近两年的教学过程中逐步深入和完善本文提出的“做中学”理念指导下的软件体系结构课堂讲授和实验环节的设计方法,取得了越来越好的教学效果,主要表现在两个方面。

从“教”的角度而言,教师通过实践环节的实训可以更直观地发现哪些知识和方法需要详细讲授(如:基于构件的软件运行机制、MVC的工作原理、CORBA标准等),而哪些知识学生可以以自学为主(如:C/S和B/S混合风格、EJB环境部署、体系结构评估等),这样使课堂讲授更加具有针对性和含金量,而不会导致照本宣科、理论远离实际。

从“学”的角度而言,学生在实践环节作业多的压力下,在灵活考核机制的激励下,能够更好地发挥其主观能动性和创新能力,很多学生的软件作品具有较好的创新性和技术含金量。实践环节学生成绩分布情况如图1所示,平均1/3的学生能够获得至少在一次实践作业中得到1.5倍的基础分,而将近80%的学生能够至少在两次实践作业中获得不同程度的提高分,这充分说明学生的学习积极性得到很好的调动。此外,通过期末考试成绩分析发现,在实践环节得到高分的学生,课程总成绩也较高,这也说明学生通过不断的实践能够更好地理解并掌握在课堂上讲授、在期末考试中考察的抽象理论知识和方法。通过作品交流和讲评能够发现学生确实掌握了有用的体系结构分析和设计方法,并极大提高了分析和解决问题的能力,这样,即便他们暂时缺乏大规模软件开发经验,但也为今后的学术深造或工作奠定了扎实的知识和能力基础。

3 结语

在为缺乏大规模软件开发经验的本科生讲授软件体系结构课程时,为防止学生产生该课程理论性强、内容抽象但没有实际应用价值的错误认知,笔者从加强软件体系结构实践教学、培养学生切实可用的软件体系结构分析和设计能力的角度出发,提出了一种在“做中学”理念指导下的软件体系结构课堂讲授和实验环节的设计方法,给出了具体教学目标、课堂讲授内容和实践环节安排以及成绩考核方式,并在内蒙古大学计算机学院本科生的课程教学过程中深入实施了该方法,取得了很好的教学效果。在“做中学”理念指导下的软件体系结构课程教学更利于学生通过不断的实践理解抽象的理论知识和方法,更深入、全面地掌握实际软件研发中所需的软件体系结构分析和设计能力,为学生今后设计并实现较大规模的复杂软件系统奠定扎实的知识和能力基础。在今后的教学工作中,我们会根据教学效果和学生的反馈逐步加强课堂教学的引导性和针对性,更重要的是不断完善、更新实践环节的内容设计,切实将“做中学”的理念贯穿于软件体系结构的完整教学过程中。

参考文献:

[1]梅宏,申峻嵘.软件体系结构研究进展[J].软件学报,2006(17):1257.1275.

[2]路纲,裘国永.软件体系架构课程本科教学探讨[J].计算机教育,2010(24):128-131.

[3]陈长青.软件体系结构课程教学探讨[J].计算机教育,2008(22):134-135.

[4]覃征,邢剑宽.软件体系结构课程教学:抽象与实践的协调与统一[J].中国大学教学,2009(7):14-15.

[5]路纲,刘侍刚.软件体系架构案例教学:连珠软件开发[J].计算机教育,2011(16):81-85.

[6]朱鹏程,管致锦.基于能力本位的“软件体系结构”实践教学环节[J].计算机教育,2011(17):39-42.

[7]马健、“做中学”:高等学校教学改革的新方向[J].高等理科教育,2009(3):9-12.

[8]黎忠文,向兆山.“做中学”模式在计算机教学中的探索[J].计算机教育,2006(10):30-32.

[9]张友生,李雄.软件体系结构:原理、方法与实践[M].北京:清华大学出版社,2009:30-241.

构成设计基础知识总结篇2

关键词:全国计算机等级考试;二级公共基础知识;重点与难点;应对策略

中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)05-11457-03

1 引言

2004年教育部考试中心对全国计算机等级考试(NCRE)的考试科目设置、考核内容、考试形式进行了全面调整,编制了新大纲。二级考试除了考试科目有所增减外,还统一增加了公共基础知识部分。

新大纲出台后,从2005年开始,二级公共基础知识是所有二级考试科目必考的内容,考试大纲、试题内容完全相同。本文将根据新大纲的要求,结合近年来的考题,归纳总结了公共基础知识部分涉及的每一章的考核重点和难点,阐述了顺利通过考试的复习方法和应试技巧,以供考生参考。

2 考试内容及题型分布

公共基础知识的考试内容包括数据结构与算法、程序设计基础、软件工程基础和数据库设计基础等四方面内容,采用笔试形式,占二级笔试全卷的30分,其中选择题10题20分,填空题5空10分。近两年公共基础知识考试的题型及分值分布如表1所示。

表1 2005-2006年公共基础知识题型及分值分布

3 复习方法及应试对策

3.1 紧扣新大纲,选好复习资料

从整体上分析,新大纲规定的公共基础知识涉及面广,但难度不大,考试涉及的内容都是基本概念、基本方法和基本运算,考核以概念和认识性内容为主,理解性、应用性内容极少,考点也相对集中些。往往有考生认为这部分知识在考试中只占30分,而涉及的面太广,花了时间也不一定能有好的收效,与其这样,还不如放弃,这种想法是不可取的。

另外,建议考生选用由教育部考试中心指定,高等教育出版社出版的《全国计算机等级考试二级教程――公共基础知识(2004年版)》,该教程按考点进行复习,针对性强,配套的课后习题,非常实用。

3.2 考试重点与难点剖析

复习的关键是准确判断和掌握常见考点,结合教材,回顾历年试题,总结出公共基础知识的重点和难点至关重要。

3.2.1 数据结构与算法

数据结构与算法是公共基础部分的重点,在历年考试中试题比较灵活,所占分值较大。复习本章的内容必须进行理解,死记硬背是无效的,要注意各个知识点之间的联系和区别。

3.2.1.1 数据结构

3.2.1.1.1 逻辑结构和存储结构的概念及其区别

逻辑结构是反映元素之间的逻辑关系,可分为线性结构和非线性结构。存储结构,也称物理结构,可分为顺序存储、链式存储等。数据的逻辑结构与数据的存储结构不一定相同。该考点一般以两种方式出现:

(1)直接考概念,例:2005年4月(1),数据的存储结构是指

。A)存储在外存中的数据;B)数据所占的存储空间量;C)数据在计算机中的顺序存储方式;D)数据的逻辑结构在计算机中的表示。另外,2005年9月(4),要求考生判断逻辑结构与存储结构的区别;

(2)数据结构分类问题。这一考点出现的频率较高,先后出现在2005年9月[5],2006年4月[5],2006年9月[5]。

3.2.1.1.2 栈和队列

栈和队列是一个必考的知识点,在学习过程中,要深刻理解和掌握栈和队列的特点,包括逻辑结构特点和不同的存储结构的特点,了解进栈、退栈和入队、退队时指针的变化。

2005年4月[2],2005年9月[3],2006年4月[4]及2006年9月[4]都涉及到了这一考点,4次的考题非常相似,主要考查栈的特点:(1)栈是一种特殊的线性表,只能在一端插入或删除元素;(2)按照“先进后出”(“后进先出”)原则组织数据。

3.2.1.1.3 树

二叉树是考核的重点也是本章的难点。二叉树的性质和遍历规则要牢记并灵活运用。

(1)二叉树的性质,即二叉树的结点问题。例:2005年4月[1],某二叉树中度为2的结点有18个,则该二叉树中有____个叶子结点;2006年4月(7),在深度为7的满二叉树中,叶子结点的个数为____。两道试题都是给出条件然后求叶子结点个数,考生只要掌握了二叉树性质,就可以轻松答题;

(2)二叉树的遍历问题:给图求遍历序列,给出两种遍历求第三种遍历等。例:2006年4月(6)和2006年9月(10)给出一棵二叉树后,分别要求后序遍历和前序遍历的结果。

3.2.2 算法

3.2.2.1 算法的基本概念

包括算法的定义、特征、组成要素、算法复杂度,其中算法复杂度是考试重点。这一考点分布在2005年4月[5],2005年9月[2],2006年9月[7],此处不再累述。

3.2.2.2 查找:顺序查找和二分法查找

主要以计算最好/最坏/平均查找次数的方式进行考核。例:2005年4月[4]对长度为n的线性表进行顺序查找,在最坏情况下所需要的比较次数为_____。A)log2n;B)n/2;C)n;D)n+1。而2005年9月(8)的考题与此基本相似。

3.2.2.3 排序

掌握教材中涉及的几种常用排序方法,主要以比较各种排序在最坏情况下的比较次数的形式考核。例:2005年4月(3)对于长度为n的线性表,在最坏情况下,下列各排序法所对应的比较次数中正确的是。A)冒泡排序为n/2;B)冒泡排序为n;C)快速排序为n;D)快速排序为n(n-1)/2。相似的题目出现在2006年4月【1】。

考生对查找和排序往往无从下手,实际上,在复习过程中,只要牢记各种排序和查找的时间复杂度,学会比较,真正答题时,还是能轻松应付的。

3.2.3 程序设计基础

程序设计基础主要是一些记忆性的知识点,这部分内容在历年的考试中所占比分很小,复习时只要对这部分内容细读后理解即可。

3.2.3.1 面向过程设计方法

熟悉程序设计方法与风格,结构化程序设计原则等。该考点出现在2006年4月(1),2006年9月(1)中。

3.2.3.2 面向对象的程序设计方法

理解并掌握一些基本概念和术语:对象(类的实例)及其特点、属性、方法、事件、消息、类(对象的抽象)、封装、继承、多态等。例:2005年4月[2]在面向对象方法中,类的实例称为_____。2006年4月[2]在面向对象方法中,_____描述的是具有相似属性与操作的一组对象。

3.2.4 软件工程基础

软件工程基础的知识点以记忆为主,但不同于其他科目的记忆;专业的名词术语要牢记,而相关的技术和概念解释则应理解并熟记。

3.2.4.1 软件工程基本概念

主要考查软件的定义;软件工程的定义、要素、核心思想;软件生命周期及其三个阶段的主要活动和任务。这一考点,在每次的考试中都有涉及,具体分布在2005年4月(8),2005年9月(5),2005年9月(7),2006年4月(3),2006年9月(3)。

3.2.4.2 结构化分析方法

了解结构化分析的几种常用工具,重点掌握结构化数据流程图(DFD)的表示方法及主要图形元素的功能含义。

3.2.4.3 结构化设计方法

(1)软件设计的原则:抽象、模块化、信息隐蔽、模块独立性。其中模块独立性是重点,耦合性和内聚性是两个度量标准。一般的优秀软件应做到高内聚,低耦合(2005年4月(7)的考点);

(2)概要设计和详细设计。熟悉结构图的基本图符含义;掌握结构图的相关术语:深度、宽度(2006年9月【1】的考点)、扇入与扇出等;了解常用的设计过程设计工具(流程图、N-S图、PAD图及PDL)的表示法。

3.2.4.4 软件测试和程序调试

(1)测试与调试的区别:测试的目的是为了发现错误,这一过程贯穿整个软件生命周期;而调试的任务是诊断并改正程序中的错误,主要在开发阶段。例,2005年4月(6)与【3】就分别涉及到了测试的目的与调试的任务。同一考点又出现在2006年9月【2】;

(2)静态测试与动态测试。例:2006年4月【4】程序测试分为静态分析和动态测试。其中____是指不执行程序,而只是对程序文本进行检查,通过阅读和讨论,分析和发现程序中的错误;

(3)白盒测试与黑盒测试:白盒测试是内部的结构测试,黑盒测试是外部接口的功能测试。这一知识点,尽管在历年试卷中未曾出现,但考生也应引起重视。

复习这部分内容时,建议通过比较来掌握。

3.2.5 数据库设计基础

数据库设计基础也是考核的一个重点,涉及面较广,但除了关系运算会考一些简单的计算问题外,其余的都是以概念题的形式考核。

3.2.5.1 数据库系统的基本概念

分析历年试卷发现这一部分内容涉及的考题量较大,考点也是面面俱到。

(1)数据库系统组成。例:2006年4月(10):数据库DB、数据库系统DBS、数据库管理系统DBMS之间的关系____ 。2005年9月(10):数据库系统的核心是____。数据库设计的根本目标则分别出现在2005年9月(8)和2006年9月(9)中;

(2)数据库系统的发展。考生要熟知数据库系统发展的三个阶段,了解不同阶段的特点。例:2005年9月【1】数据管理技术发展过程经过人工管理、文件系统和数据库系统三个阶段,其中数据独立性最高的阶段是____;

(3)数据库系统的特点。在2005年4月(9)和2006年4月(5)的考题都考了数据独立性这一特点;

(4)数据库的内部体系结构。三级模式与二级映射构成了数据库系统内部的抽象结构体系。例:2006年9月(4)在数据库系统中,用户所见的数据模式为____。A)概念模式;B)外模式;C)内模式;D)物理模式;

3.2.5.2 数据模型

(1)E-R模型。要会分析两个实体集间的联系并会E-R图示法。对于这一考点,不能死记硬背,考生应通过分析大量实例,通过练习来理解并掌握。考生可参见2006年9月(4),2006年4月(9)考题;

(2)层次模型与网状模型。了解这两种模型的基本结构即可。例:2005年4月(10)用树形结构表示实体之间联系的模型是____;

(3)关系模型。这是考核的重点,要求掌握关系模型中的一些常用概念,例:2005年4月【4】,2006年4月【3】的考题相似:每一个二维表称为___。2006年9月【3】一个关系表的行称为____。

3.2.5.3 关系运算

包括关系模型的基本运算和扩充运算。应熟悉各种运算的过程和结果,重点掌握交、并、笛卡尔积、除等运算。例如,2006年9月(6)和2005年9月(9)的试题,就分别涉及了交、笛卡尔积运算。对于以上信息,考生应引起充分重视,复习时应通过多次练习掌握各种操作间的规律。

3.2.5.4 数据库设计

重点掌握数据库设计的四个阶段,即需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计,具体过程了解即可。这一考点在历年试题中只出现在2006年9月(5)的试题中。

3.3 把“知识点”连成“知识链”

二级公共基础知识内容零散,知识点之间的跳跃性大,似乎没有连续性。考生往往觉得难以掌握,似懂非懂,对知识点处于模糊认知状态。因此在学习过程中,应把“知识点”连成“知识链”。例如,在复习数据结构这部分内容时,应将每种逻辑结构和其对应的不同存储结构进行分析、比较和总结,将内容零散,跳跃性大的知识点串成“知识链”。

3.4 切忌题海战术

对二级考试公共基础知识,没有必要做大量的题目,更不能为了应付考试记住一大堆错误答案。

3.5 答题时,不要拖延时间

公共基础知识考题的难度不大,一道题在两分钟内如果没有任何思路,就应该跳过此题,把时间让给后面的题目,这是考生应该考虑的一个“成本/效果”关系。

4 结束语

全国计算机等级考试以应用能力为主,划分等级,分别考核,用于提供最具权威的资质证明。本文介绍的二级公共基础知识的复习方法和解题技巧,能够为参加全国计算机等级考试(各类二级)的考生提供一些帮助和参考。

参考文献:

[1]全国计算机等级考试二级教程――公共基础知识(2004年版)[M].教育部考试中心 高等教育出版社,2004(5).

[2]黄庆宏,丁为民.全国计算机等级考试真题(笔试+上机)详解与样题精选(二级公共基础知识+Visual Basic).清华大学出版社,2005(2).

[3][EB/OL].

构成设计基础知识总结篇3

[关键字]汽车维修 UG 覆盖模具

[中图分类号] U472.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-283-1

1汽车维修中对覆盖模具结构的认识

传统的汽车覆盖件模具设计方法已经无法满足结构越来越复杂的汽车维修需求,不仅工作效率低下,而且设计周期长。为了缩短传统建模汽车维修的时间,减轻工作量,笔者将根据传统典型模具实例进行修改演变,以UG平台为基础建立一套智能标准件库,将模具设计简单化、创新化,提高汽车维修效率。汽车覆盖模具的层次性结构,要求应用层次描述的方法设计其功能结构,通过分解,从而满足覆盖模具具体功能的要求。覆盖模具的分解不仅有利于模具结构的标准化,还能以模具功能部件为单位展开智能标准件的选取和装配,使得模具总体的结构和功能能够在更抽象的层次上得以清晰展示,为汽车维修的智能化发展创造实现的可能性。汽车覆盖模具具有冲裁、修边、拉深、翻边、整形等功能。总体上看,汽车覆盖模具的结构设计分为主体和辅助两部分。前者主要是凸模和凹模结构设计,后者是定位结构、导向结构、起重结构和其他结构等子结构的设计。子结构作为独立的单位,我们通过确定标准件型号、宽度、长度、高度、位置、定位等,最终将子单位细化分解成为公式和规则等知识。我们还可以看出,模具具备层次化和模块化的特点。我们从设计的角度可以将其视为知识数据单位,而每个单位之间都是联系在一起的,方便汽车覆盖模具的划分,在实现每个单位层次的功能结构过程中,可以直接修改或者使用,将以往复杂的设计简单化,大大提高工作的效率。综上分析,以UG基础的汽车覆盖模具设计,能够在技术层面上体现出各种知识推理的优势,为汽车维修应用标准库提供智能化的环境。

2智能标准库件模板技术应用方法研究

汽车覆盖件模具结构智能化的具体表现是将每一个智能化结构看做一个单位模块。建模的时候,利用UG装配的功能组合所有单位模块,实现总体模块的智能化。但是,模块的设计一定要结合实际的生产情况和经验。

2.1建立标准件库和划分模块

汽车覆盖件模具的标准件包括螺栓、螺钉、模柄和导校导套等。建立标准件库,是为了在模板生成具体模具并需要交换标准件规格的时候,能够从标准件库中快速生成。工程草图的形式是利用计算机绘画出来的,草图以参数形式标出尺寸,并对参数赋予不同比例的数,建立一套相同形状,不同规格的标准件。这种方法适用于在汽车维修中确定汽车零配件综合比例参数,并根据比例快速找出由于故障而比例失调的位置,迅速排除故障。

模块制作的关键是正确划分模块。模块的划分要注意两个方面的内容:

第一、模具整体结构与单元结构的联系;

第二、模块的划分是否有利于实现智能化。

模块划分的方法是:深入分析所有模的结构特点,汇总分析结果体现的共同特点,然后统一起来划分模块。以结构为划分标准,压形模具分为上模和下模;而从智能化的角度划分,压形模包括模架专用型两种。

2.2建立知识库

智能化标准库的形成,将赋予标准库计算和推理的能力,即我们所说的汽车覆盖件模具的知识库功能。建立知识库的标准如下:

(1)知识库的建立必须满足三要素:一是获取知识,获取知识是前提,通过以下文献、网络数据和专家分析等途径获取。二是表示知识,表示知识是关键,以确定知识符号化为描述法则,以便于计算机描述和处理。常用的表示方式是框架表示、产生式规则表示、实例表示等等。三是运用知识,运用知识是目的,通过知识的获取和表示,我们最终的目的就是要将这些知识运用于实际,解决实际的问题,运用的方法有推理、搜索、管理和维护等等。

(2)标准件库。覆盖件模具结构和标准库知识表示,需开发在UG平台基础上的标准件知识库,除了明确模具设计知识的特点之外,还要重点考虑:模具知识推理与特点的总结;模具功能知识和机制表达的实现;将功能结构知识与其他设计知识的结合起来。

2.3标准库件的框架

标准库件的框架分为三个层次,第一个层次是初始化模块和信息管理模块,第二个层次是系统界面,第三个层次是系统界面分解的结构功能识别、实例推理、规则推理、知识管理等,其中知识管理模块分为功能结构单元库、设计实例库、结构特征库、综合数据库、领域规则库,知识管理模块通过功能结构单元库和领域规则库与实例推理机制和规则推理机制建立起纵向联系。标准库件具备知识化、智能化的标准,并具备分析和推理的能力,框架的构建要注意以下几点:第一、综合考虑覆盖件模具的总体功能和子单元功能的联系、共同实现。第二、设计人员选取其中一种结构,实现该结构的功能,同步实现标准库相同或者相似结构的功能。第三、结合覆盖件模具设计知识的特点,分析模具的功能导向,将功能结构与设计知识特点为单位存储起来,实现标准库的框架。

3结束语

结合上文分析,为了缩短传统建模汽车维修的时间,减轻工作量,笔者将根据传统典型模具实例进行修改演变,以UG平台为基础建立一套智能标准件库,将模具设计简单化、创新化,提高汽车维修效率。以UG为基础汽车覆盖件模具在汽车维修中的应用,一是要体现智能化设计的理念,以模块化的形式提现模具的功能结构,再根据UG开发平台的特征和UG提供的草图约束、装配功能,监理覆盖件模具智能化的模板;二是在汽车维修中应用汽车覆盖模具的智能化模块技术,实现一套智能标准件化模板,经过对压形模设计的实际应用,验证技术是否简单化,从而提高汽车维修的工作效率。

参考文献

[1]陈延伟,杨晓红,路红伟.基于UG的汽车覆盖件拉深模具设计[J].机械设计与制造,2008,(12):217-219.

[2]王志峰,高锦辉,赵维民.基于UG的汽车覆盖件模具的模板化设计[J].模具工业,2007,33(5):8-11.

[3]曹宇芳,詹捷.UG参数化设计在汽车覆盖件模具设计中的应用[J].重庆工学院学报(自然科学),2008,22(1):28-31.

构成设计基础知识总结篇4

【关键词】知识拓扑;问题驱动;《计算机网络》

1.引言

《计算机网络》课程是高等院校计算机相关专业的专业基础课,在计算机相关专业的课程体系中占有重要位置。如何提高该课程的教学质量,达到理想的教学效果对计算机相关专业的教学具有重要意义,这也是广大从事《计算机网络》课程教学的教师十分关心的问题。目前,就该课程的教学过程和内容来看,主要存在以下问题。

(1)由于计算机网络是由通信技术与计算机技术相结合而产生,因此,该课程预备知识较多且无统一体系,导致该课程教学内容与课程拓扑紧密相关。不合适的课程拓扑将影响该课程教学过程的正常开展。

(2)目前,该课程的教材内容大多基于网络体系结构线形排列,知识结构较松散,在未建立全局知识体系的前提下,不利于组织逻辑严密的教学过程,这给学生理解课程的内容增加了困难。

(3)计算机网络历史问题较多,在不能明确这些问题的前提下,不利于实现清晰、流畅的教学过程。

(4)计算机网络是一个动态和活跃的领域,知识和技术更新较快,而教材内容相对滞后,导致基础理论与工程实践有差异,教学过程中需要适当的解释。

在充分考虑到计算机相关专业课程体系特点、《计算机网络》课程知识点构成以及各种教学方法的基础上提出了一种基于知识拓扑、采用问题驱动主导教学过程的教学方法,力求彻底解决(1)、(2)问题,进而解决(3)、(4)问题,探索出一条行之有效的《计算机网络》课程教学途径。

2.知识拓扑和课程拓扑确定知识结构

基于知识拓扑的《计算机网络》教学方法的核心是基于课程拓扑和知识拓扑构造该课程的知识结构。通过合理划分知识域来确定每次教学过程的教学内容,确保教学内容从结构和规模上与教学过程相适应,为创造良好的教学效果奠定基础。为准确描述该教学方法,首先对课程拓扑和知识拓扑以及相关的概念进行定义。

定义1:课程拓扑:所谓的课程拓扑是指在一个专业方向完整的知识背景下,在专业培养目标的约束下,构成该专业培养方案各门课程之间的逻辑关系的全部。

定义2:知识拓扑:所谓的知识拓扑是指在构成一门课程完整知识结构的背景下,知识结构中的各知识点以及各知识点之间逻辑关系的全部。

定义3:知识域:是知识拓扑的一个划分,该划分是以知识拓扑中一个主要知识点节点为中心,该中心和所有与该中心节点相邻的节点构成了知识域。以该主要知识点的预备知识节点为教学内容的中心节点构成的知识域,称为该知识域的父域。该知识域为父域的子域,相同父域的子域互为兄弟域。

因此教学过程选择知识域时可遵循以下原则。

(1)力求一次教学时间内对应一个知识域,一次教学时间内如出现多个知识域,则一定属于同一个父域;

(2)相邻教学过程所选择的知识域最好是父域和子域关系,如不能实现,则一定是兄弟域关系。

3.问题驱动主导教学过程

针对问题驱动的讨论,主要从问题设计、解决问题途径设计、课堂设计和教学实施四个方面展开。

(1)问题设计

采用基于知识拓扑的《计算机网络》课程教学方法的经验和教训,初步确定该教学方法问题设计需要遵循的原则。

问题设计必须以课程拓扑和知识拓扑为约束;

每一个教学过程必须从知识域的中心节点开始,力求在本次教学过程中完成该知识域的所有教学内容节点的教学任务。未完成的教学内容可以课后把问题留给学生,为下一次教学过程做好铺垫;

可采用提问、回顾上次教学过程遗留的问题引出本次教学过程涉及知识域的中心节点;也可采用直接提出中心节点作为目标,引入预备知识节点进行推导,然后在解决问题的基础上,提出中心节点的教学内容节点;

无论采用哪种方式,问题提出设计必须严格按照知识域要求进行;

问题提出设计需要服从解决问题方式和途径的需要。

(2)问题求解过程设计

问题求解过程设计(简称求解设计)与问题设计一样是一个科学与艺术相结合的产物,不同形式解决问题的途径在教学过程中产生的效果差异巨大,必须遵循如下原则。

必须明确解决问题提出的目的和问题求解的各种路径;

必须选择合适的问题切入点,使解决问题的过程逻辑严密,环环相扣;

各环节问题解决的结论必须明确和必然,避免结果不清晰和牵强。

问题解决后必须有解决问题总体思路和关键点以及前提、条件的总结和讨论。

(3)教学过程设计

教学过程设计(简称过程设计)是在问题设计和解决问题途径设计基础上完成的。教学过程必须充分考虑学生的背景,只有这样才能保证问题驱动能调动学生的积极性、激发学生的兴趣,使学生在解决问题的同时能体验成就感。

(4)教学实施

教学实施是将问题设计、解决问题途径设计以及课堂设计具体实施的过程。一般遵循以下步骤。

在教学过程开始,首先明确该此教学过程要解决的问题、达到的目标;

接下来需要明确要达到解决问题、达到目标需要遵循的途径;

利用设计好的问题切入点展开教学过程;

在教学过程中,利用设计的问题引导学生思考、演算、推理以至得出阶段性结论,既一个问题的解决;

教师需要对问题的解决给予必要的提示,对阶段性结论进行分析、总结,避免偏离事先设计的问题解决途径;

按知识域结构进行总结和讨论,为下一次教学过程预留问题,埋下伏笔。

图1 问题驱动实施流程示意图

在采用问题驱动主导教学过程的实施过程中,必须采用闭环控制策略。严格按照图1所示的流程开展问题驱动设计。

4.基于知识拓扑、问题驱动主导教学过程的《计算机网络》教学方法的基本思想

基于知识拓扑的《计算机网络》教学方法的基本思想包括以下几个方面:

(1)该教学方法是一个具有反馈修正特点的闭环动态过程。

(2)以课程拓扑为约束条件,知识拓扑为基础的《计算机网络》课程知识结构的,该知识结构由知识拓扑中的父域和知识域以及它们相互的关系表示出来,用于指导教学内容与教学过程的统一安排。

(3)以知识结构为基础,教学资源为约束条件,问题驱动为动力,问题求解为目标的教学过程设计,力求提供结构完整、过程严谨、内容流畅的教学过程。

(4)以学生背景为先决条件,发挥教师自身综合素质的优势,按照设计好的教学过程开展教学活动。

(5)最后是以教学效果评估反馈为手段的教学过程设计修正,即通过教学实施对该课程的知识结构、教学过程的有效性进行评估。然后,按照评估的结果对该课程的知识结构以及教学过程的设计进行修正。

上述五个方面相互支撑,形成了一个具有闭环控制特征的完整过程。因此,该过程是基于知识拓扑的《计算机网络》教学方法的基本思想,也是该教学方法的核心内容。

基于知识拓扑的《计算机网络》课程教学方法的体系结构,该体系结构将指导该教学方法的实施。但在该方法的具体实施时,还需要讨论以下几个方面的问题。

(1)《计算机网络》课程第一次教学过程

《计算机网络》课程的第一次教学过程十分重要,是实施该教学方法的起点。在该教学过程中,需要向学生明确以下几个问题。

本课程在专业体系中的地位,既课程拓扑;

本课程教学目的,既知识拓扑中的原点;

要实现教学目的可遵循的路由,既实现知识拓扑的路由。

(2)采用问题驱动主导教学过程的开展

在采用问题驱动的教学过程中,问题提出、问题求解途径以及教师综合素质的发挥都是影响教学效果的关键因素,在充分考虑这些因素的同时,需要严格遵循以下原则。

自顶向下明确目标、解决问题的途径和需要解决的问题;

自底向上解决问题中的具体问题。

(3)严密的问题求解过程

在基于知识拓扑的《计算机网络》教学方法中要实现问题求解过程的严密性。需要注意以下几个问题:

明确处于知识域父域中的必要知识点,可通过预习和提问等手段做准备;

必须十分清楚问题求解的背景、上下文关系;

严格遵守逻辑思维原则,充分运用好归纳和演绎的方法,努力实现用数学语言描述和解决问题;

问题解决后,一定要进行详细的讨论。对问题的推论、性质、发展以及限制必须讨论清楚。

(4)问题提出、问题求解过程设计过程中必须充分考虑教学资源的局限性

在基于知识拓扑的《计算机网络》教学方法中教学资源的使用要遵循以下原则:

在缺乏充分的理论基础支撑以及必要的理论设计的前提下,不宜在实验室开展理论和实验教学;

在进行严密的推理教学过程中,不宜采用多媒体等影响推理思路的教学手段;

要充分使用网络数字化教学资源,促使学生利用教学资源探索问题,寻求问题求解途径;

教学资源的使用要以有利与学生获得直接经验为原则。

(5)教学实施过程中,必须充分考虑学生的背景

通过长时间的教学活动,笔者认为以下几个问题需要在教学过程中重点关注。

学生的专业。应充分利用学生的专业背景开展教学过程。

学生的层次。在实施教学过程中要考虑学生的层次,注意推理、解释的合理搭配。

注意搜集当前的热点问题。将热点问题有机地与教学实施过程结合是一个非常好的选择。

注意教学效果评价。根据评价效果改进教学事实过程。

5.结语

采用该教学方法可在《计算机网络》课程教学过程中采用逻辑严密的问题求解方法主导教学过程,创造学生参与问题求解的机会,使教学过程更具交互性,从而极大调动学生学习的积极性。让学生体验到成就感,激发学生深入学习的欲望,培养问题求解能力,使学生形成努力学习的良性循环。该教学方法对教师的要求较高,是一个长期、整体的过程。该教学方法也为其他课程教学方法的改革开拓了思路。事实上,在充分结合专业特点、课程特点和知识结构特点的基础上,对该教学方法进行改进,则该方法也适用于其他课程的教学。

参考文献:

[1]王璐,肖丽.计算机网络课程教学方法的探索[J].重庆教育学院学报,2009,22(6)1-2.

[2]张金颖.计算机网课程络教学方法研究[J].潍坊教育学院学报,2012,25(1):2-3.

[3]夏承谊,李文杰,孙世温.问题驱动的“C++程序设计”教学方法研究[I].计算机教育,2010,1:1-2.

[4]Andrew S.Tanenbaum David J.Wetherall,严伟,潘爱民.计算机网络(第5版)[M].北京:清华大学出版社,2012:285-288.

[5]谢希仁.计算机网络(第5版)[M].北京:电子工业出版社,2008:36-40.

[6]汤代炎.运筹学[M].长沙:中南大学出版社,2002:192-193.

[7]胡学发.“问题驱动,多元导学”教学法研究[J].当代教育科学,2012,20.

构成设计基础知识总结篇5

关键词:机械设计基础;课程设计

近几年,高职学生学习基础薄弱,对《机械设计基础》学习兴趣不浓,对课程设计缺乏学习积极性和主动性。《机械设计基础》课程设计由于理论性强,内容综合,学生对此感觉更加乏味。在教学上以教师为中心,以知识传授为主,教学手段单一,没有探讨出分层的、体现个性化的、灵活的教学方法,更没有将考核、评价体系进行及时更新,仍然采用旧的过时的标准去考核学生,因而面对众多高职学生,感到无所适从。教与学的各自为阵,相互脱节,势必影响《机械设计基础》课堂设计质量,最终导致学生学习信心、兴趣的进一步丧失,教师教学成就感的丧失。所以,如何进一步研究《机械设计基础》融入课程设计显得尤为重要。

1《机械设计基础》融入课程设计的教学原则

《机械设计基础》融入课程设计,针对教育对象的掌握情况,按照个体差异的不同,要求学生有针对性地进行设计区分,个体化设计,扬长避短,之后进行综合设计,总结提升。课程设计实施之前,教师要结合班级特点,研究学生基础情况,对接受能力强的和比较弱的进行区分,对学生的设计能力充分了解,做到胸有成竹。在课程设计初期收集视频资源,尤其要深入研究课程设计理论方法,先摸清编写思想、编排结构,理出其中的设计过程,通过知识架构进行分类,将课程设计分为基础研究和创新研究。再通过平时的实践,学生的动手能力满足课程设计的需求。

2《机械设计基础》融入课程设计的分层次实施

对于成绩较好、接受能力较强的学生,主要采取积极引导的方式,应时刻想到如何拓宽和加深问题的难度。例如,在《机械设计基础》课程设计教学内容的选择上应以实际应用为依托并结合学生的认知水平而定。对于《机械设计基础》课程设计中学过的简单知识要尽量少讲,避免出现知识的重复回炉,使学生厌烦;初期设计方案,传动方案,设计计算,结构设计,齿轮的装配,轴承的选用及寿命计算,整体结构的合理性,适当的时候还应添加一些课外的知识,如电动机的选择等,拓宽学生的知识面。对于成绩中等、接受能力一般的学生,应当采取巩固完善的方式,应时刻想到要扎实知识基础和努力完善知识的能力。充分指导则主要面向这样的学生,之后的设计要让学生充分掌握,对课程设计的步骤要充分了解,结合实例进行有效的设计选用,激发学生的实践能力,扎实肯干,并要了解各构件之间的联系,培养学生理论联系实际,用理论指导实践的设计过程。如减速器的基本构成,课程设计简单计算等,使他们能真正学以致用。对于成绩一般,接受能力不强的学生,应当采取培养兴趣的方式,应时刻想到要努力提升学生的学习兴趣,让学生爱学习,爱设计。引导这部分学生积极面对课程设计,严格要求自己、认真设计的学习态度,对于不求甚解的同学,教师应积极引导,树立学生的自信心,独立完成简单的设计,良好关系的形成需要教师和学生互相交流,教师树立榜样,认真指导学生,启发学生思维,培学生养自己解决问题的能力。平时经常播放视频,是课程设计形象化,降低学生由于空间想象能力不足产生的压力、形成良好互动的设计氛围。在《机械设计基础》课程设计中,轴的机构设计,齿轮的传动方式,减速器的基本样式等通过视频的讲解,学生的感性认识增强,提高了学生的理解能力和学习兴趣。对于一些实践性强的教学内容,如轴的结构设计,轴承的拆装,能让学生自己动手实践的实践教学更为恰当,使教师的枯燥讲解变得生动易懂,从而培养了学生课程设计的学习兴趣。

3总结语

《机械设计基础》融入课程设计的研究是正视学生的个体差异,使学生在自己原有基础上得到发展,在课程设计的每个环节都能获得成功的喜悦,从而激发学生的学习兴趣,渐渐实现从要我设计变成我要设计的学习目的。

参考文献:

[1]娄建国.机械零件课程设计的思考与实践[J].绍兴文理学院学报,2003,23(11):47~49.

[2]莫海军,黄华梁,徐忠阳等.《机械设计课程设计》教学方法改革与探索[J].装备制造技术,2009(7):188~190.

[3]张慧.《机械设计课程设计》教学改革探析[J].装备制造技术,2011(07):205~206.

[4]周先军.机械设计课程设计改革思考[J].吉林省教育学院学报,2010,10(26):140~141.

构成设计基础知识总结篇6

关键词:高职;钢筋混凝土结构;课程教学

高职院校的建筑工程技术专业培养的是面向建筑施工企业、工程监理公司等企业,培养“懂技术、会施工、能管理”的生产一线技术人员和管理人员,钢筋混凝土结构作为本专业的主干课程,对学生职业能力培养和职业素养养成起着主要的支撑作用,如何做好钢筋混凝土结构课程教学的组织与设计成为教师们思考问题,本文从课程特点、课程设计理念、具体表现形式等方面进行分析和阐述。

一、钢筋混凝土结构课程的特点

本课程是一门实践性强,与现行的规范、规程等有关的专业技能课。通过本课程的学习,使学生掌握混凝土结构构件受力特点、计算原理和设计方法等基本理论和基本知识,培养学生运用混凝土基本理论,解决混凝土结构构件设计计算的能力,为后续课程学习及毕业后在混凝土结构学科内学习提供坚实的基础。

本课程具有如下的特点:

(一)综合性。作为建筑工程专业的专业技能课,钢筋混凝土结构融合了材料力学、结构力学、建筑材料等课程的内容,可以说是涵盖了本专业内各专业课的大部分内容,具有很强的综合性。

(二)技术性。我们的培养目标是在具有必备的理论基础知识和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域工作的基本能力和基本技能,具有较快适应建筑业生产、管理等一线岗位所需要的实际工作能力和素质的应用型技术人才。因此,课程教学更侧重与技术和技能教育,在内容上与行业内的先进技术接轨。

(三)应用性。“精施工须先通设计”,在高职类院校。我们开设《钢筋混凝土结构》主要的目的不是为了让学生毕业后能够从事结构设计的工作,而是为了让学生明白各种结构形式的原理和功能,以便他们在实际的工作中灵活应用。

二、钢筋混凝土课程的设计理念与思路

钢筋混凝土结构课程内容应以职业活动为导向,以工程实际为载体,基于工作过程进行课程开发,以行动导向进行教学设计,以实训为手段,以学生为主体,设计出知识、理论、实践一体化的课程内容,目的是培养学生的综合能力。

(一)以职业活动为导向

高等学校教学活动的目标就是培养出具备一定专业能力、符合经济社会发展需要的高技能专业人才,而学生的择业、就业、工作等就是这一目标的具体体现,我们在进行教学的设计与开展过程中,应充分考虑到学生毕业后的职业行为,为学生奠定从事职业活动的坚强基础。

(二)以工程实际为载体

钢筋混凝土结构课程具有较强的工程背景,所研究的问题都是通过工程实践总结提炼而来,是进行工程设计、施工等活动的基础。而且各个问题之间互相联系、互相影响,共同构成了钢筋混凝土结构的理论体系。

(三)培养学生的综合能力

通过为学生提供实验实训环境,将课程教学的重点放在基本概念的正确树立和基本原理的科学运用上,培养学生分析解决工程问题的能力以及创新能力,从而提高学生的综合素质。

三、钢筋混凝土结构课程的具体表现形式

(一)教学内容的针对性与适用性

课程根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力素质要求,选取教学内容。

1、在教学内容的选择上,充分体现知识“够用”的原则,按照职场中岗位能力标准所需的知识和技能进行有机的融合。

2、在教学内容的逻辑排序上,按照岗位需要及工程规律安排各教学内容的顺序,循序渐进。

3、在教学内容的学时分配上,充分考虑到学生以后的工作性质,适量增加实训课程的比重。

(二)教学模式的设计与创新

本课程主要采用教、学、做结合,理论实践一体化的教学模式,针对不同阶段课程内容,在充分利用课堂讲授的同时,采用现场教学、实训教学等教学模式,提高教育教学的效果,培养学生的职业能力和职业素养。

(三)多种教学方法的运用

1、多种教学方式相结合

为了提高教学效果,在实际的教学过程中我们应采用多种教学方式——多媒体、模型、图片和板书等相结合。譬如在讲解绪论时采用多媒体授课,介绍学生比较熟悉的一些有代表性的建筑物,更直观地了解钢筋混凝土的应用,从而吸引学生的注意力。在讲解基本原理和公式时,宜采用板书教学,这样既可以让学生有充分时间理解从而调动学生参与到课堂教学中来。总之,我们要根据授课内容的不同,选择合适的教学方式,以调动学生学习积极性,达到事半功倍的效果。

2、理论教学与实践相结合

高职教育培养的是面向生产一线、掌握本专业领域内实际工作的基本能力和基本技能的学生。为了让学生更好地理解、消化理论知识,掌握必需的专业技能,应尽可能地让学生在经过一段时间理论学习之后能进行实践练习。例如,学习完梁或板的配筋之后,可以给学生一些实际资料,让学生进行受力计算,确定构件的纵向受力配筋、腹筋,并确定钢筋下料长度。在实训教师的指导下绑扎钢筋笼,从而让学生明白受力筋、架力筋、弯起筋和箍筋的位置关系,了解《混凝土结构设计规范》中一些构造要求。

3、丰富授课内容

现代社会技术突飞猛进,每时每刻都有新的技术产生,因此,在授课时要尽量做到课程的内容更新,尽量地结合学生比较熟悉的实例讲解授课内容,这样便于学生理解。同时,也要求专业教师不断学习本专业领域的新知识和新技术,通过各种方式来不断充实和提高自身的专业技能。只有教师自身具备扎实地专业功底,才能更好的向学生传授知识。另外,在授课时尽量和其他课程相联系,使学生知识系统化。

4、将技术规范意识贯穿于教学的全过程

技术规范作为国家的强制标准,是在大量工程实践经验的基础上作出了理论总结,对实际工作具有报强的指导和约束作用。因此,在课程的教学过程中,我们必须重视和加强引导学生树立技术规范意识。主要包括让学生理解和掌握强制性条文和技术术语、技术符号等专业知识与规范。

5、做好课程设计

课程设计是继“钢筋混凝土梁板结构”理论教学之后重要实践教学环节。通过课程设计,使学生了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容,促使学生把理论知识与实际工程相结合,并能按标准要求绘制结构施工图,从而使学生在工程实践、基础理论和计算能力等3个方面建立系统的知识结构,提高学生的职业素质和综合素质,满足高职教育的特色要求。

6、改革成绩判定方法

为了提高学生学习积极性,克服学生旷课、抄袭作业等现象,我们在进行成绩评定的时候可采取一些灵活的方法,具体如下:(1)理论课程的成绩由作业成绩、考勤成绩、卷面成绩三部分组成。其中作业成绩占10%,出勤占10%,卷面成绩80%:

(2)实验实训、课程设计的成绩,采取设计成果评定和答辩相结合的方法。在课程设计成果合格的基础上,通过答辩来确定其最终的课程设计成绩。

四、结束语

构成设计基础知识总结篇7

“大众创业,万众创新”是现时代的鲜明主题,创业创新离不开扎实的工科基础,高等工程教育则为创业创新提供理论基础和人才储备。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。如何将这个工程教育界的最新成果引入国内,并本土化服务于我国的工程教育,国内学者做了大量的研究和工作。潘柏松等提出的S-CDIO培养模式,该教育模式是基于协同理论的CDIO工程教育模式,参与各方必须通力协作,在合作共赢的基础上致力于学生工程知识和能力的培养。吴鸣等提出以工程能力培养为导向的CDIO培养模式,认为工程能力是工科毕业生最重要、最基本的素质之一,工程教育从内容组织、培养方式、实施过程都要着力于培养学生的工程能力,借以提高工科学生的就业适应面。以上的研究成果对CDIO工程教育模式的本土化起了很大的引领作用,加速了CDIO工程教育理念在我国的进程和发展,推动了我国工程教育的发展。但是,纵观以上的研究成果,只就CDIO工程教育模式本土化过程提出相应的框架、课程体系、实施过程以及评价体系,鲜有将CDIO工程教育模式与具体专业知识、专业技能传授过程有机结合的本土化CDIO培养模式,因此,在我国CDIO工程教育模式本土化进程中,有必要研究CDIO工程教育理念与具体专业教学内容的深度融合。笔者在深入研究CDIO工程教育模式的理念、内涵和实施过程后,将CDIO工程教育模式与机械本科专业的基本知识与基础理论传授过程深度融合,提出了机械工程领域的CDIO(Mechanical CDIO,简称M-CDIO)项目教学体系,并对M-CDIO项目教学体系的内涵、特征以及实施过程进行了详细的阐述。

一、CDIO工程教育模式与机械本科专业教学的嵌合

1.CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式是由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的工程教育改革团队提出、并持续发展和倡导的全新工程教育理念。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、和运作(Operate),它是以工程能力培养为目标,将工科毕业生的能力分为工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面,涵盖17种不同的主要能力,在执行操作层面细分为更具体的73种不同的技能。国外高等工科院校的实践证明:实施CDIO工程教育模式的学校,这4个层面得到充分培养和训练的工科学生,就业前景普遍看好,大都供职于大型的跨国公司。

2.机械工程本科专业的CDIO项目教学体系。以“厚基础,强能力”为人才培养目标的应用型技术大学,更重视学生工程能力的培养。CDIO工程教育模式的实施必须与专业教学内容深度融合,赋予它新的内涵与特色,图1(见下页)表示了CDIO工程教育模式与机械本科专业的有效嵌合。

由图1可知:机械领域产品开发的四个环节(模糊前端、设计阶段、制造阶段和产品销售)与CDIO工程教育的四个阶段(构思阶段、设计阶段、实施阶段和运作阶段)不谋而合。这样,在机械本科专业的教学中,以CDIO工程教育模式为纲领,以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体,以学生为中心,以工程能力培养为目标,以“项目”、“微项目”为手段,将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思,装配图、零件图设计,零件制作实施和产品销售、售后四个阶段,赋予CDIO工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵,实现CDIO工程教育模式与机械领域教学的有机结合,形成了机械工程领域的CDIO(Mechanical CDIO,简称M-CDIO)项目教学体系,并具有以下特征。

1.良好的工程能力培养。在M-CDIO项目教学体系中,随着糅合了机械领域的基本知识和基础理论的“项目”、“微项目”实施,学生的工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练,培育满足现代社会和现代工程需要的、具有较强工程能力的工程技能型人才,符合我国应用型高校的办学定位和人才培养目标。

2.“情境式”、“体验式”学习工程理论知识的环境。在M-CDIO项目教学体系中,学生组成学习小组,通过相互分工、协作完成“项目”、“微项目”的形式学习机械领域基本知识和基础理论,改变了传统以“记忆、考试、拿证”为目的的工程理论知识学习模式,为学生提供了在学中用,在用中学的情境,实现理论与实践的有机联系和良性互动,使知识从实践中来,又回到实践中去,符合哲学领域的认识实践观。

3.“学生中心,教师主导”的授课模式。在M-CDIO项目教学体系中,需以学生为中心,以“项目”、“微项目”为抓手,针对机械工程专业每门课程的特点,设置若干个糅合了课程的基础知识和基本技能不同的“项目”、“微项目”。课程的学习,先通过教师授课,讲解本课程的基本概念、知识点,然后让学生完成这些“项目”、“微项目”来再现、巩固课程知识,使一些抽象的概念具体化,使过去从实践中抽象而获得的知识、理论重新回到工程实践中,指导实践,学生在实践中主动、积极地学习课程知识。

二、M-CDIO项目教学体系在机械工程本科专业的实施过程

机械系统一般由动力系统、传动系统、执行和控制系统等子系统组成。机械类本科专业毕业生应该具备根据机械系统的功能,能够独立地完成机械系统构思、设计、制造和运作的基本能力,为社会、企业提供优质高效、物美价廉的机械产品。如果将机械系统功能、结构的完整呈现看作是一个大“项目”,则系统中的子系统功能、结构的呈现可以看作是一个“微项目”。M-CDIO项目教学体系的实施,关键在于对“项目”、“微项目”的具体落实和完成,大致要经过以下过程。

1.“?目”总体方案原理设计。根据机械系统的功能要求,确定机械系统的基本工作原理,进而获得完成该功能的技术系统,确定总体的主要参数和结构布局设计,形成机械系统总体方案设计图和结构布局图,同时编写总体设计报告及技术说明书,为“项目”的顺利实施和完成奠定基础。

2.“微项目”方案原理设计。根据图的机械系统组成,设计实现各个子系统功能的方案原理,确定实现各个功能的具体机构,形成机构原理图,编写“微项目”方案设计报告及技术说明书。比如原动机采用电动机还是内燃机,传动系统、执行系统采用什么样的机构来实现,是集中驱动还是分散驱动等。“微项目”的功能原理与结构设计服务于“项目”的总体功能,受“项目”的总体结构布局约束。

3.“项目”、“微项目”的工程图设计。根据前面二步形成的图纸和设计报告,对“项目”、“微项目”进行详细的技术设计和结构设计,最终得到“项目”、“微项目”的总装配图、子装配图和零件图及设计技术说明书等资料。

4.“项目”、“微项目”制造工艺、工装设计。根据现有的制造工艺水平和设计的技术要求,设计零件的制造工艺和装配工艺以及相应的工装夹具。形成“项目”、“微项目”完整的制造工艺过程,并编写制造工艺规程及技术文件,比如绘制工序图,制定工序卡,确定切削参数等。最终得到能完成预定功能的机械产品。

5.“项目”、“微项目”过程管理与运作。由于团队的分工和协作,上述过程离不开“项目”、“微项目”的过程管理与运作。过程管理与运作可以使“项目”、“微项目”按顺序、有步骤、有目的地齐头并进,而不至于出现“短腿”现象,缩短“项目”、“微项目”进程。同时,过程管理与运作还与机械产品后期的营销与售后服务等业务流程有关,也与学生个人的组织、沟通、交流与协作能力息息相关。

上述过程中,第一、二步为“项目”的方案设计阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的C阶段,即构思阶段;第三步为“项目”的图纸结构设计阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的D阶段,即设计阶段;第四步为“项目”的生产制造阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的I阶段,即实施阶段;第五步为“项目”的营销与售后服务阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的O阶段,即运作阶段。在M-CDIO项目教学体系中,随着糅合了机械专业基础知识和基本技能的一系列“项目”、“微项目”的实施和完成,学生不仅在工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练,而且熟悉了“项目”、“微项目”的操作流程,模拟企业项目的运作过程,使学生毕业后能更好的了解和融入企业,寻找到理想的工作。

三、机械本科专业实施M-CDIO项目教学体系的成效

自我校成为全国首批试点学校以来,机械学院在教学上始终坚持CDIO工程教育模式,经过七八年的摸索和实践,形成了自己特色的M-CDIO项目教学体系,具体体现在学生补考率、参加学科竞赛和学生就业率等硬指标上。机械专业自从实施了M-CDIO项目教学体系,专业基础课比如理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等都是学生补考率很高的科目,近4年来学生补考率逐年下降,学生组队参加学科竞赛获奖数逐年增加,获奖质量也得到改善,2012年部级获奖为0,2013年获得0的突破,到2015年获得部级奖项7项,省级获奖也在逐年增加,2015年达到52项,历年最高;机械工程本科专业毕业生的平均就业率不仅从2012年的86.6%上升到2015年的95.69%,提高了近10个百分点,成效相当可观。

四、总结

构成设计基础知识总结篇8

艺术设计专业传统的基础课教学过于强调描绘性的机械练习,实践与理论知识的结合不够紧密,常出现将造型基础课等同于“画画课”的认识误区,而设计色彩、设计素描、平面构成、立体构成、色彩构成等基础课分立开设,使得原本完整的知识体系被分割传授,教学过程较为僵化,难以使学生学以致用。应用型高校艺术设计专业基础课的教学,应将学生的理论学习与技能训练更加紧密地结合起来,打破原有的课程界线,以学以致用为目标,构建起一个模块化的、具有充分升级空间的专业基础知识体系。这是一个建立在横向发展的基础知识平台之上,并根据学生的专业差异,向着不同的方向进行纵向延伸的模块化知识体系。这里的基础知识平台,是在对艺术设计专业基础知识进行综合分析的基础上,将其与史论类课程相联系并进行有机的整合,从而使学生能够通过对基础知识的学习,掌握自主地根据艺术规律进行创作的方法,并在造型基础教育的同时进行审美教育,提高学生的审美品位。纵向延伸的知识模块,是在基础知识平台上根据环境艺术、视觉传达等专业方向的不同,通过情境式教学等手段,有侧重地组织课程,从而培养学生的能力和特长,使学生构建完整的技能体系。应用型高校艺术设计专业的课程设置,应根据学生学习阶段的不同进行单元划分,并设置难易适当的基础知识平台和技能发展方向,使整个课程体系呈现完整的网格状结构。这样的课程结构强调基础知识与技能的综合应用,模糊传统课程的边界,以作品的创作为载体,以知识与应用为导向。

按照这一思想,在设置艺术设计专业的课程体系时,可改变原有的设计素描、设计色彩、色彩构成、平面构成、立体构成五门基础课程依次进行的开课方式,将形式基础课与造型基础课相融合,整合课程知识,使之变成一门综合的进阶课程,并以由易到难、由简单到复杂的作品制作为载体,以情境教学为主要手段,将技能与知识的传授紧密地结合起来。同时,在教学准备与教学评价环节,可穿插美术史及美术理论类课程知识,通过与美术史、美术概论等美术类通识课程的横向联系,使学生获得更专业的艺术素质培养,提升审美品位,获得进一步更新知识的能力,以区别于普通职业院校的单一技能教育。在黄淮学院艺术设计专业原有的课程体系中,造型基础一(设计素描)、造型基础二(设计色彩)、设计基础一(平面构成)、设计基础二(色彩构成)、设计基础三(立体构成)五门基础课程是分别开设的,可尝试将其整合为由三级模块构成的课程体系:一级模块包括形态结构分析、形态结构表现、形态表象分析、形态材料表现等内容;二级模块包括基础形态结构主观构建、基础形态全因素创作、复杂形态结构主观构建、复杂形态全因素创作等内容;三级模块包括情境空间综合形态创作(室内陈设、灯光等)、视觉综合表现(主题设定、广告模拟、包装)、工业产品形态创作(日常用品基础结构、外观、材料质感)、建筑形态创作(基础空间结构创作、表面形态处理)等内容。整合后的课程体系由简入繁,结构更为清晰。

二、教材的改编与应用

作为教学活动开展的重要依据,教材的编选与使用在整个教学过程中起着举足轻重的作用。由于教材的适用性不强,编撰方式过于守旧,导致在艺术设计专业实践内容较多的造型等基础课的教学中,教师重课件、轻教材,绝大部分学生极少看教材,教材逐渐被边缘化。因此,编写更为适用的教材就成为艺术设计专业基础教学应用型改革中的重要环节。根据新的课程体系编写教材,要根据艺术设计专业各阶段的教学目标,尽量增强教材的应用性;应根据新的基础课程构架整合教学内容,以过去的设计素描、设计色彩、平面构成、立体构成、色彩构成等基础课教材为蓝本,以示例作品制作的完整工作过程为基本单元,并融合制作过程中涉及的造型基础技能以及形式基础知识,根据不同工作对象的不同工作内容、工作方法组织教材内容。例如,在“彩色装饰画制作”单元中,应以发现和解决问题为主线,对制作过程中涉及的造型、色彩以及构成知识进行归纳编排,突出真题实作。根据新的课程体系编写教材,课程载体和教学范例的选择要具有典型性,并力求简单,使知识与技法要点一目了然。这样便于教师运用教材传授基本知识与技能,同时充分利用扩展空间,引导学生逐渐加大制作的难度与复杂度,以促进学生充分发挥创造力,提高自主学习能力。在教材的应用上,在用好主干教材的同时,应引导学有余力的学生主动学习相关辅助教材,以提高学生的理论知识水平和自学能力,为学生继续深造打下扎实的专业理论基础。辅助教材的选取,类型不应有局限,可包括学术专著、论文、新闻等,但应注意与课程知识的联系,并以教材为主线由浅入深地展开知识。另外,教师在教学中应引导学生浏览相关网站,使学生在充分利用馆藏图书资源的基础上接触无纸化阅读,从而提高学生的资源获取能力和自学能力。

三、课堂组织形式和教学方法的变革

传统的造型基础课教学一般是将理论教学与画室实践练习相结合,先理论后实践,“讲一讲画一画”。这样看似符合认知规律,但它对学生的理解力与专业基础要求较高,基础素质较差的学生很难有理想的学习效果。应用型教育要求学生有自主理解与更新知识技能的能力和合作交流能力。艺术设计专业人才在项目设计团队中承担着一定的工作角色,能否胜任角色,不仅要看其知识储备和技法的掌握情况,更要看其能否合理、熟练地选择和运用知识技能。而这一人才培养目标,采用传统的“一人一板、画完收工”的课堂组织方式与教学方法是难以达成的。因此,根据新培养目标革新教学方法势在必行。为了增强学生的交流与合作能力,可根据课程内容的复杂程度,将学生分成若干制作组或讨论组并扮演具体的角色,从制定创意计划到创意的实施和总结评价,让学生畅所欲言地交流思想,或通过小组互评查漏补缺,从而不断地完善创意计划。

在这一教学过程中,教师要注重学生的自主学习和小组合作学习,注重学生学习的目的性,并逐渐淡化自己的主导作用;教师要注意通过细心观察发现并及时帮助解决学生在学习中的思路和技术问题,同时归纳典型问题留待下一教学环节重点解决。在布置任务和讲解任务范例时,教师应使用规范的方法与步骤,运用多媒体图片和3D模型,尽可能全面地阐释范例的工作过程及采用的方法,进而使学生明确任务的目标要求。在创意阶段,应以小组为单位让学生将各自的创意以多媒体等形式进行展示,经过小组反复讨论、修改后确定最符合任务目标的设计方案,然后投入作品的制作。作品制作完成后,教师应指导学生构建作品的评价指标,组织学生阐释作品中基础知识与技能的应用情况、作品的组织方式和创作理念等,通过讨论评选出优秀作品,并将典型案例的创意制作过程以视频等形式备案。更新课堂组织方式和教学手段的目的,是为了使学生了解专业工作团队基本的工作与交流方式,加强理论与实践的联系,让学生真正做到“在学中练,在练中学”,同步提高认识能力和实践能力。

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