前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的虛擬仿真教學(xué)案例主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
論文關(guān)鍵詞:國際貿(mào)易;模擬課程;教學(xué)案例;特點(diǎn)
近年來,大學(xué)實(shí)踐類課程的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)模式探討成為熱點(diǎn)。借鑒國外職業(yè)教育的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),比如德國的“雙元制”即教學(xué)活動的一元是在學(xué)校教學(xué)另一元是在企業(yè)實(shí)訓(xùn),加拿大的CBE(CompetencBasedEducation)模式即能力本位教育,結(jié)合我國大學(xué)教育的人才培養(yǎng)功能、社會對于人才的實(shí)際工作要求在國際貿(mào)易課程中開始越來越重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。但是,招生規(guī)模的擴(kuò)大與外貿(mào)企業(yè)的減少矛盾突出,商業(yè)機(jī)密和工作效率導(dǎo)致外貿(mào)公司不愿接納學(xué)生實(shí)習(xí)…,使得企業(yè)作為實(shí)踐教學(xué)資源并不能完全配合學(xué)生規(guī)模、訓(xùn)練強(qiáng)度和教學(xué)時(shí)間等,擬景教育引已成為實(shí)踐類課程廣泛應(yīng)用的新教學(xué)模式。因此教學(xué)內(nèi)容不能僅僅依賴于原先的教材,而是需要根據(jù)真實(shí)交易資料和課程訓(xùn)練要求來設(shè)計(jì)制作一些教學(xué)案例,并配以良好的軟件和硬件環(huán)境來運(yùn)行,探究實(shí)踐教學(xué)案例的特點(diǎn),能讓教師在設(shè)計(jì)、制作、應(yīng)用、優(yōu)化這類新型教學(xué)資源的工作中進(jìn)一步明確基本原則和理論依據(jù)。
一、充分認(rèn)識教學(xué)案例應(yīng)切合課程目標(biāo)
國際貿(mào)易模擬TMT(TeachMeTrade)課程就是為了培養(yǎng)學(xué)生國際貿(mào)易實(shí)際操作能力而開設(shè)的仿真實(shí)習(xí)依托精心設(shè)計(jì)的課程平臺,學(xué)生進(jìn)入一家虛擬的中國貿(mào)易公司,以公司實(shí)習(xí)生身份親身體驗(yàn)一筆出口貿(mào)易的全過程,動手完成各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)操作,通過“做中學(xué)”,來實(shí)現(xiàn)“熟悉貿(mào)易流程、掌握操作技能的課程目標(biāo)。因此,高質(zhì)量、仿真度高的教學(xué)案例設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的關(guān)鍵。TMT課程的教學(xué)案例區(qū)別于其他課程教學(xué)案例的最大特點(diǎn),就在于它已經(jīng)成為教學(xué)內(nèi)容的主體部分。
從教學(xué)角度來看它就是通過網(wǎng)絡(luò)平臺呈現(xiàn)的電子版的動態(tài)開放式的國際貿(mào)易實(shí)務(wù)訓(xùn)練教材;從實(shí)習(xí)角度來看它就是一份完整的出易業(yè)務(wù)資料,包括從交易磋商、合同簽訂、合同履行到交易善后的全過程中出口商與進(jìn)口商或相關(guān)機(jī)構(gòu)的所有業(yè)務(wù)往來文件。教師在設(shè)計(jì)、制作、應(yīng)用教學(xué)案例前充分認(rèn)識關(guān)鍵兩點(diǎn):第一、學(xué)生在TMT課程中能學(xué)習(xí)到什么?國際貿(mào)易的業(yè)務(wù)流程和操作技能。第二、學(xué)生該如何參與TMT課程的學(xué)習(xí)?利用網(wǎng)絡(luò)平臺自主訓(xùn)練、“做中學(xué)”、發(fā)現(xiàn)問題時(shí)與同學(xué)或教師交流以解決問題。這完全區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)中“教師主動講授、學(xué)生被動接受”的教學(xué)方法。
在充分認(rèn)識上述兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上,TMT課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過數(shù)十年來的不斷思考和實(shí)踐,共制作教學(xué)案例20多套,全部以擬景操作形式呈現(xiàn)于課程平臺www.scicib.conl,已有近萬名本科學(xué)生利用TMT課程教學(xué)案例進(jìn)行模擬實(shí)習(xí)。
二、全面把握教學(xué)案例應(yīng)具備的特點(diǎn)
在實(shí)踐和總結(jié)中,T課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)對于該課程教學(xué)案例的特點(diǎn)有了全面透徹的認(rèn)識和把握,不斷優(yōu)化教學(xué)案例,以更符合課程目標(biāo)、更利于學(xué)生自主訓(xùn)練、更切合實(shí)際工作要求。TMT課程的教學(xué)案例具備以下四個(gè)突出的特點(diǎn):
(一)完整性
一方面,為了讓學(xué)生熟悉國際貿(mào)易業(yè)務(wù)流程,教學(xué)案例的設(shè)計(jì)不能只是出口業(yè)務(wù)涉及的某個(gè)方面、某個(gè)階段或某個(gè)片段,而是一筆出口業(yè)務(wù)完整的操作流程及涵蓋的全部操作文件。教學(xué)案例的設(shè)計(jì)內(nèi)容完整地涵蓋實(shí)際業(yè)務(wù)中的每~個(gè)操作環(huán)節(jié),包括l2周次的實(shí)習(xí)任務(wù),按照此筆交易的進(jìn)程依次完成,從而使得學(xué)生對于一筆出易的全部流程和各環(huán)節(jié)具體操作有了直觀的體驗(yàn)和整體的把握。另一方面,除了在整體上把握流程外,課程要求學(xué)生在每個(gè)操作環(huán)節(jié)中根據(jù)業(yè)務(wù)信息制作每個(gè)具體文件,共20個(gè)操作文件涵蓋了國際貿(mào)易專業(yè)人才所需的六大操作技能:商務(wù)信函擬寫、出口價(jià)格核算、出口合同填制、信用證操作、出口貨物托運(yùn)報(bào)關(guān)、出口單據(jù)填制審核。
(二)仿真性TMT教學(xué)案例盡可能地與實(shí)際的外貿(mào)業(yè)務(wù)相符合,包括遠(yuǎn)程實(shí)習(xí)的平臺環(huán)境及現(xiàn)場實(shí)習(xí)的辦公環(huán)境、交易商品、費(fèi)用信息、客戶、出口履約中各受理機(jī)構(gòu)的辦事程序及機(jī)構(gòu)文件的樣式和內(nèi)容等等,讓學(xué)生在模擬實(shí)習(xí)中仿佛置身于一場正在進(jìn)行的貿(mào)易實(shí)戰(zhàn)。這種高度的仿真性會讓學(xué)生更投入公司實(shí)習(xí)生這一角色,感受學(xué)習(xí)樂趣的同時(shí)從一個(gè)貿(mào)易理論的學(xué)習(xí)者向外貿(mào)工作人員過渡。而在整個(gè)教學(xué)案例的編寫過程中,始終以真實(shí)的出口業(yè)務(wù)資料為參考,結(jié)合模擬實(shí)習(xí)的需要進(jìn)行整理、設(shè)計(jì)和編寫,以交易進(jìn)程為主線,從實(shí)際業(yè)務(wù)的角度去考慮各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的合理性和必要性,讓教學(xué)案例盡可能地呈現(xiàn)出客觀真實(shí)性。
比如在進(jìn)行出口認(rèn)證時(shí),出口商應(yīng)根據(jù)客戶的要求去申領(lǐng)不同的認(rèn)證文件,若客戶要求的是普惠制原產(chǎn)地證明格式A,學(xué)生則應(yīng)在課程平臺下載相應(yīng)格式的申請文件,填制好后交由上海出入境檢驗(yàn)檢疫局認(rèn)證簽署,隨后會收到受理機(jī)構(gòu)反饋的已簽署的淺綠色底的普惠制原產(chǎn)地證明格式A。這就充分體現(xiàn)了該履約過程的高度仿真性:第一、辦理流程、受理機(jī)構(gòu)及提交文件完全與實(shí)際業(yè)務(wù)相符合;第二、即使是同一個(gè)履約環(huán)節(jié),由于客戶的要求不同,其辦理的相關(guān)文件也不同,這也與實(shí)際業(yè)務(wù)相符合;第三、上述兩種原產(chǎn)地證明的樣式、顏色、填制內(nèi)容與實(shí)際業(yè)務(wù)完全相符。
(三)實(shí)踐性
TMT課程利用教學(xué)案例運(yùn)行教學(xué)過程,全過程模擬實(shí)習(xí)淋漓盡致地體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。學(xué)生登錄課程平臺,按照課程平臺的“操作要求”結(jié)合自己的思考判斷去跟進(jìn)業(yè)務(wù),理解每個(gè)環(huán)節(jié)“做什么”,通過自己動手完成每個(gè)操作文件并在線提交,將學(xué)習(xí)的理論知識運(yùn)用于實(shí)踐。而教師在學(xué)生實(shí)踐過程中也有其不可忽視的引導(dǎo)作用,通過課程平臺的“操作示范”提供每份操作文件的示范樣本,讓學(xué)生查看后反思自己的文件“做得如何”,同時(shí)通過階段講座、在線討論等多種形式和學(xué)生交流,引導(dǎo)他們思考“為什么要這么做”和“如何做得更好”。這樣讓學(xué)生收獲的不僅是知識和技能,還有學(xué)習(xí)的方法和工作的態(tài)度。
比如客戶需要產(chǎn)品插頁,教學(xué)案例中已通過課程平臺為實(shí)習(xí)公司建立了相應(yīng)的商品信息庫。學(xué)生在課程平臺的“商品查詢”欄目中根據(jù)商品類別查詢,然后在下載的實(shí)習(xí)公司信紙上自行制作各種直觀生動的產(chǎn)品插頁以提供給客戶,待學(xué)生提交文件時(shí)間截止后教師會在課程平臺的“操作示范”中提供一份規(guī)范的產(chǎn)品插頁供學(xué)生參考,讓學(xué)生在自己動手操作后通過查看示范明確自己制作的產(chǎn)品插頁是否符合要求,包括信息是否齊全、格式是否工整、圖片是否清楚美觀。
(四)可控性
TMT課程的教學(xué)案例是依托精心設(shè)計(jì)的課程平臺和先進(jìn)的教學(xué)軟件來呈現(xiàn)的。盡管學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)不受時(shí)空限制地參與模擬實(shí)習(xí),但教師可通過課程平臺的管理端、教師端、學(xué)生端來控制業(yè)務(wù)的進(jìn)展,并且平臺各模塊設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)的指標(biāo)體系的5個(gè)一級指標(biāo)即課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、課程交互設(shè)計(jì)、課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、課程導(dǎo)航設(shè)計(jì)及學(xué)習(xí)評價(jià)設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】:仿真實(shí)驗(yàn);軟件;教學(xué)案例
一、軟件特點(diǎn)
1 器件的仿真性。
軟件提供與真實(shí)器件完全相同的虛擬實(shí)驗(yàn)儀器,如電流表、電壓表、電阻箱、燈泡、電鍵、電鈴、干電池、蓄電池等,還提供了一些設(shè)置物理情景時(shí)常用的構(gòu)件,像帶電粒子、斜面、長直木板、彈簧、連接細(xì)繩、磁場、電場、重力場等,使用時(shí)構(gòu)建出的實(shí)驗(yàn)及問題情景視覺效果非常逼真。
2 操作的簡易性。
軟件使用時(shí),只需用鼠標(biāo)將要利用的器件從工具欄中拖進(jìn)界面即可,然后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)或情景的需要來設(shè)置器件之間的物理聯(lián)系,運(yùn)行后,軟件會依據(jù)你的設(shè)定表現(xiàn)出問題的動態(tài)變化過程。圖1所示是演示電容充放電的實(shí)驗(yàn)電路圖,圖2中的藍(lán)色曲線是電容上的電壓隨時(shí)間變化關(guān)系,紅色曲線是充電時(shí)回路中的電流。
3 文件的多樣性。
軟件提供了三種文件保存方式,分別是可執(zhí)行文件、網(wǎng)頁文件、仿真實(shí)驗(yàn)室文件(.ele文件),這樣可以在軟件支持下運(yùn)行、也可以脫離軟件運(yùn)行、還可以在瀏覽器中顯示,非常方便。
4 內(nèi)容的模塊化。
軟件將整個(gè)中學(xué)物理分成了主模塊、電學(xué)模塊、光學(xué)模塊、熱學(xué)模塊、初中模塊,由于各個(gè)模塊中構(gòu)建物理情景的獨(dú)特性,所以各個(gè)模塊可以獨(dú)立運(yùn)行,這樣減少了工具欄中器件的數(shù)目,使用時(shí)更加方便。
二、應(yīng)用類型
1 輔助探究學(xué)習(xí)活動。
比如探究點(diǎn)電荷的場強(qiáng)分布特點(diǎn),可以設(shè)置一個(gè)源點(diǎn)電荷放置在坐標(biāo)原點(diǎn),用蘭球表示,電荷量設(shè)置為0.003c,另設(shè)置一個(gè)試探電荷,用綠球表示,電荷量設(shè)置為0.001c,實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置成不考慮電荷間的庫侖力,并用箭頭顯示庫侖力矢量。當(dāng)用鼠標(biāo)拖動試探電荷在源電荷附近移動時(shí)就可以動態(tài)看到庫侖力矢量的變化過程,也可以在源電荷周圍不同距離的地方放置一組試探電荷,對比這些電荷的庫侖力矢量就可以了解電場的分布,非常的直觀、形象。
2 現(xiàn)場模擬虛擬情景。
比如帶電粒子在磁場中的圓周運(yùn)動,先建立一個(gè)勻強(qiáng)磁場,b=1t,方向向外,設(shè)置一個(gè)帶電小球,電量為q=1c,初速度為10m/s,將小球設(shè)置成用閃照記錄,實(shí)驗(yàn)設(shè)置中考慮庫侖力,并箭頭顯示小球的速度、洛倫茲力矢量。如果將小球放在磁場的邊界處,則小球離開邊界后將做勻速直線運(yùn)動,如圖1、2所示的情況。
3 糾正操作性實(shí)驗(yàn)問題中的錯(cuò)誤。
比如在一次關(guān)于“伏安法測電阻”的電路圖的練習(xí)中,學(xué)生中出現(xiàn)四種比較典型的錯(cuò)誤,概括起來主要有“電流表的內(nèi)外接”、“變阻器的限流和分壓”兩個(gè)方面不能很好的區(qū)別。用“仿真實(shí)驗(yàn)室”就可以實(shí)現(xiàn)“手把手”的矯正有關(guān)錯(cuò)誤,而且連接的電路還可以進(jìn)行動態(tài)操作,演示電路中仿真的數(shù)據(jù)變化競效果。
三、教學(xué)案例展示
下面以“電阻串并聯(lián)規(guī)律”的教學(xué)為例,展示“仿真實(shí)驗(yàn)室”在虛擬性探究性活動中的應(yīng)用。
1 課案簡介。
首先為這節(jié)課設(shè)計(jì)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)課案,將“仿真實(shí)驗(yàn)室”開發(fā)的小積件有機(jī)的嵌入網(wǎng)絡(luò)課案中,突出的一點(diǎn)就是靈活運(yùn)用了探究性工具軟件,它為學(xué)生營造了一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),學(xué)生只需要用鼠標(biāo)拖動實(shí)驗(yàn)器件,就可以完成電路的設(shè)計(jì)、測量等步驟,是一次適合于在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下展開的自主學(xué)習(xí)活動。
2 電阻串聯(lián)規(guī)律。
(1)定性研究。
將一個(gè)電阻與滑動變阻器串聯(lián),拖動滑動頭,通過數(shù)字式歐姆表觀察串聯(lián)電阻值的變化趨勢:串聯(lián)時(shí),當(dāng)一個(gè)電阻變大時(shí),總電阻變大
(2)定量研究。
任選提供的兩個(gè)電阻,用歐姆表(可以是數(shù)字式、也可以是機(jī)械式)測出串聯(lián)的總電阻,并記錄結(jié)果,可以選取6種組合
3 電阻并聯(lián)規(guī)律。
(1)定性研究。
將一個(gè)電阻與滑動變阻器并聯(lián),拖動滑動頭,通過數(shù)字式歐姆表觀察并聯(lián)電阻值的變化趨勢:并聯(lián)時(shí),當(dāng)一個(gè)電阻變大時(shí),總電阻變大。
(2)定量研究。
任選提供的兩個(gè)電阻,用歐姆表(可以是數(shù)字式、也可以是機(jī)械式)測出并聯(lián)的總電阻,并記錄結(jié)果,可以選取6種組合。
4 規(guī)律總結(jié)。方法一:觀察實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),通過計(jì)算總結(jié)規(guī)律;方法二:利用“幾何畫板”用圖像的方法處理數(shù)據(jù),得到規(guī)律。
5 思維類比。將力學(xué)中兩個(gè)彈簧的串并聯(lián)問題與電阻的串并聯(lián)類比,可以看到兩者有相同的規(guī)律。
(1)電阻的并聯(lián)規(guī)律:1/r1+1/r2=1/r,電阻的串聯(lián)聯(lián)規(guī)律:r=r1+r2
(2)彈簧的串聯(lián)規(guī)律:1/k1+1/k2=1/k,彈簧的并聯(lián)規(guī)律:k=k1+k2
四、教學(xué)反思
1 利用網(wǎng)絡(luò)課案組織教學(xué)活動,應(yīng)該充分發(fā)揮其他工具軟件的功能與之優(yōu)勢互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)交互性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間。
(一)團(tuán)隊(duì)原則成立組織的目的在于實(shí)現(xiàn)既定的目標(biāo),而虛擬企業(yè)就是為了一個(gè)特定的目標(biāo)而組成的面向制造性或服務(wù)性的虛擬組織。組織存在的意義在于幫助個(gè)人實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo),因而個(gè)人需要組織這個(gè)平臺。面對當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)全球化,經(jīng)濟(jì)形勢改變之快的現(xiàn)實(shí),團(tuán)隊(duì)合作就顯得尤為重要。通過虛擬企業(yè)這種形式,讓學(xué)生時(shí)刻以團(tuán)隊(duì)為主,團(tuán)隊(duì)成員及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分析管理中所出現(xiàn)的問題,并集中大家的智慧尋求解決問題對策。
(二)系統(tǒng)原則虛擬企業(yè)是一個(gè)系統(tǒng),要產(chǎn)生整體大于局部的效果。虛擬企業(yè)中每個(gè)部分都有各自的分工,就像一盤棋一樣,每個(gè)棋子都應(yīng)該有它的用處,缺一不可。虛擬企業(yè)工作流程一環(huán)套著一環(huán),如果少了一個(gè)環(huán)節(jié),勢必導(dǎo)致企業(yè)無法正常運(yùn)營下去。
(三)權(quán)變原則權(quán)變一般是指在企業(yè)管理中要根據(jù)企業(yè)所處的內(nèi)外條件隨機(jī)應(yīng)變,沒有什么一成不變、普遍適用的管理理論和方法。企業(yè)內(nèi)外條件的變化一般無法準(zhǔn)確預(yù)期,領(lǐng)導(dǎo)者就要根據(jù)企業(yè)內(nèi)外環(huán)境的變化,改變管理方式,而員工要能適應(yīng)各種環(huán)境,來增強(qiáng)自己的應(yīng)變能力。教師的一對多教學(xué)對于學(xué)生而言只做到了聽與學(xué),沒有真正理解,而虛擬企業(yè)這種模式,通過團(tuán)隊(duì)中不同成員的磨合,面對不同企業(yè)之間的問題學(xué)習(xí)適應(yīng),對學(xué)生的應(yīng)變能力有很強(qiáng)的提高,對知識的掌握能力也相對容易的多。
(四)實(shí)踐原則面對當(dāng)今社會不斷變化的市場,企業(yè)需要的是具有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)、多元化等特點(diǎn)的復(fù)合型人才,而不是紙上談兵的書生。這就需要學(xué)生能夠在學(xué)的過程中進(jìn)行角色扮演,通過虛擬實(shí)踐讓學(xué)生盡早適應(yīng)企業(yè)競爭、就業(yè)壓力環(huán)境等,對企業(yè)內(nèi)部的操作有一定的了解。虛擬企業(yè)構(gòu)建不能僅有形式,更要有內(nèi)容的安排,每個(gè)企業(yè)的運(yùn)營管理工作要有質(zhì)有量的要求,學(xué)生要帶著管理任務(wù)去體驗(yàn)與學(xué)習(xí)。
二、虛擬企業(yè)在管理學(xué)教學(xué)中的構(gòu)建與運(yùn)作
管理學(xué)教師在明確了管理意識與管理職能在管理學(xué)課程教學(xué)中的目標(biāo)與要求后,以一定的組建原則,積極鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行虛擬企業(yè)的構(gòu)建。通過一學(xué)期的虛擬企業(yè)的模擬練習(xí),通過企業(yè)不同角色的管理者之間的管理活動交流,使同學(xué)們的管理意識不斷強(qiáng)化,管理能力不斷提高。教師以組織為初始概念,以構(gòu)建組織(主要是企業(yè)組織)為教學(xué)活動出發(fā)點(diǎn),要求學(xué)生以小組為單位組建虛擬企業(yè),進(jìn)行產(chǎn)品策劃、設(shè)置組織結(jié)構(gòu)等模擬企業(yè)運(yùn)作環(huán)境,學(xué)生運(yùn)用管理學(xué)基本原理嘗試開展虛擬企業(yè)經(jīng)營管理,達(dá)到學(xué)以致用的效果。
不同的學(xué)生所組建的虛擬企業(yè)各有特色,以“動感浴室”虛擬企業(yè)為例,首先,要進(jìn)行虛擬企業(yè)的命名與使命闡述?!皠痈性∈摇碧摂M企業(yè)由6名學(xué)生自由組合。該團(tuán)隊(duì)以滿足消費(fèi)者基本生活需求基礎(chǔ)上的享受性需求為切入口,通過討論決定發(fā)展浴室產(chǎn)品一條龍開發(fā),以滿足人們的休閑需求為主要目的。企業(yè)要讓人記住,命名很重要,企業(yè)命名要響亮、新穎、有寓意,更要讓人印象深刻。該團(tuán)隊(duì)由“動感地帶SIM卡”進(jìn)行大膽聯(lián)想,在頭腦風(fēng)暴之后,將企業(yè)命名為“動感浴室”,寓意像“動感地帶”一樣闖出一片天地。同時(shí),團(tuán)隊(duì)推出“使你一塵不染”的廣告語吸引顧客眼球,一塵不染,顧名思義就是讓顧客在使用企業(yè)的產(chǎn)品后能夠干干凈凈,保持良好的狀態(tài),另一深層意義就是希望顧客有一個(gè)健康的身體,無細(xì)菌的侵入,這些也成為虛擬企業(yè)的最初使命。
其次是虛擬企業(yè)的目標(biāo)設(shè)定與產(chǎn)品設(shè)計(jì)?!皠痈性∈摇碧摂M企業(yè)的宗旨是讓顧客在使用其產(chǎn)品后可以心情愉悅,放松身體,讓顧客感受企業(yè)產(chǎn)品的獨(dú)特魅力,打造出國內(nèi)一流的品牌,這也是“動感浴室”的主要目標(biāo)?!皠痈性∈摇碧摂M企業(yè)在開始之際主要生產(chǎn)和銷售馬桶和浴缸等洗浴產(chǎn)品,同時(shí)設(shè)計(jì)部在原有款式上加以設(shè)計(jì),顧客不同的品味設(shè)計(jì)獨(dú)特的產(chǎn)品,如顧客還有其他要求,企業(yè)會為其提別改動直到顧客滿意為主。經(jīng)過創(chuàng)意大激發(fā),企業(yè)決定設(shè)計(jì)一款從未出現(xiàn)的洗澡機(jī),預(yù)計(jì)在一年內(nèi)研發(fā)出來,讓顧客可以不用動手也可以舒服的沐浴。再次是虛擬企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)與角色扮演。為了更好的完成組織任務(wù),就要進(jìn)行一定的組織安排,進(jìn)行人員的配置與安排?!皠痈性∈摇边x擇較為傳統(tǒng)的職能部門的組織形式,主要設(shè)總經(jīng)理、財(cái)務(wù)部經(jīng)理,設(shè)計(jì)部經(jīng)理、采購部經(jīng)理、銷售部經(jīng)理和裝修部經(jīng)理等崗位與角色。根據(jù)6人的各自特點(diǎn)分配職務(wù),使得“動感浴室”虛擬企業(yè)能集合核心能力與能源,使虛擬企業(yè)在管理中能正常運(yùn)作。為了讓每個(gè)成員能親身體會到這種仿真企業(yè)的氛圍,根據(jù)教師的情景假設(shè)方案,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)作情景短劇進(jìn)行情景表演,通過編劇、排練以及最終表演這樣的過程,使團(tuán)隊(duì)學(xué)會隨機(jī)應(yīng)變,增強(qiáng)處事和溝通能力,總經(jīng)理則體會到了作為企業(yè)的高層領(lǐng)導(dǎo)的那種應(yīng)有的責(zé)任感,提高了面對突發(fā)事件所應(yīng)具有的危機(jī)處理能力。
最后是虛擬企業(yè)的學(xué)習(xí)管理?!皠痈性∈摇笔钦鎸?shí)的學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì),在企業(yè)運(yùn)作之余團(tuán)隊(duì)要開展結(jié)合實(shí)際的理論學(xué)習(xí),要以構(gòu)建學(xué)習(xí)型組織為目標(biāo),開展團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)。在創(chuàng)建初始,根據(jù)各成員提議“動感浴室”制定以下計(jì)劃:每學(xué)年讀完兩本管理學(xué)名著,增加自己的理論知識;每人準(zhǔn)備有關(guān)管理理論的寓言故事,增強(qiáng)思考能力;每學(xué)期出游兩次,增進(jìn)成員之間的感情;每學(xué)期進(jìn)行一次情景劇表演,增強(qiáng)成員的默契;學(xué)期期末由總經(jīng)理對小組成果進(jìn)行總結(jié)并制成學(xué)期報(bào)告書。在執(zhí)行過程中也會發(fā)生一些無法預(yù)料的問題,比如在去參觀紀(jì)念館時(shí),由于時(shí)間掌握不當(dāng),錯(cuò)過第一班車,耽誤太多時(shí)間,團(tuán)隊(duì)及時(shí)反思總結(jié),在回來時(shí)加強(qiáng)了時(shí)間控制。課堂上,在教師提出問題后,團(tuán)隊(duì)成員根據(jù)“動感浴室”管理現(xiàn)狀,帶著問題進(jìn)行討論,體悟其中的管理科學(xué)與藝術(shù)。
三、虛擬企業(yè)案例在管理學(xué)教學(xué)中的分析與評價(jià)
案例教學(xué)法,被廣泛運(yùn)用在管理類課程中,但以學(xué)生自行組建的虛擬企業(yè)作為教學(xué)案例則更具有針對性與趣味性。教師以虛擬企業(yè)為教學(xué)案例,運(yùn)用管理學(xué)基本原理與知識分析虛擬企業(yè)中的種種管理現(xiàn)象,與學(xué)生共同解決管理難題。在對“動感浴室”的分析評價(jià)過程中,學(xué)生結(jié)合組織環(huán)境分析方法,對該團(tuán)隊(duì)的宏觀一般環(huán)境、行業(yè)環(huán)境、目標(biāo)市場進(jìn)行了認(rèn)真分析,并對企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品價(jià)格等進(jìn)行了評估。學(xué)生充分地認(rèn)識了組織環(huán)境對于開展組織管理活動的意義,深刻了解了產(chǎn)品設(shè)計(jì)與市場開發(fā)對于企業(yè)應(yīng)對競爭的意義。虛擬企業(yè)構(gòu)建與運(yùn)作這種新型的教學(xué)方式,容易讓學(xué)生有興趣參與進(jìn)去,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生從中鍛煉、提高自己的創(chuàng)新、實(shí)踐能力外,也讓學(xué)生有信心嘗試做更多的事。
四、結(jié)論
仿真實(shí)驗(yàn)是一種虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,它借助計(jì)算機(jī)和仿真軟件完成實(shí)驗(yàn).仿真實(shí)驗(yàn)使用虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備,是一種比較理想的實(shí)驗(yàn)過程,它不但可以為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)平臺,還能節(jié)約社會資源.針對仿真實(shí)驗(yàn)在電工電子實(shí)驗(yàn)中的作用,筆者以自己學(xué)校2011級電子工程專業(yè)1班為例進(jìn)行了分析.該班正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課改革,學(xué)校已提出新的教學(xué)方案,且教學(xué)改革初見成效.具體如下:本學(xué)期共有6次電工電子實(shí)驗(yàn),包括3次基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、1次綜合實(shí)驗(yàn)和2次創(chuàng)新實(shí)驗(yàn).基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)由教師確定實(shí)驗(yàn)題目,前者以教材中的各課程專題為理論基礎(chǔ),后者以教材的綜合知識為基礎(chǔ).創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)由學(xué)生擬定題目,經(jīng)教師確定其可行性后進(jìn)行.所有實(shí)驗(yàn)必須由學(xué)生進(jìn)行仿真,其中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)還包括以小組為單位的實(shí)物實(shí)驗(yàn).現(xiàn)分析仿真實(shí)驗(yàn)的作用.
1.1有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在上面的教學(xué)案例中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)必須由學(xué)生進(jìn)行仿真,由此可見仿真實(shí)驗(yàn)的重要性.在仿真實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生通過設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)電路圖完成實(shí)驗(yàn),并在較短時(shí)間內(nèi)展示實(shí)驗(yàn)全過程.該過程不但能夠增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,更能增加學(xué)生的成就感和學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣.
1.2有利于體現(xiàn)電工電子知識的實(shí)用價(jià)值
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是電工電子知識實(shí)用價(jià)值的體現(xiàn),學(xué)生通過尋找以實(shí)際應(yīng)用為背景的實(shí)驗(yàn)課題,結(jié)合電工電子理論知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.該方法能夠引導(dǎo)學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合,將知識的能量最大化.
1.3有利于體現(xiàn)教師與學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)
在上面的案例中,教師與學(xué)生均參與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì),該模式有利于提高師生的專業(yè)水平.在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)而學(xué)生驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),學(xué)生處于被動狀態(tài),該模式不利于提高學(xué)生的專業(yè)水平.因此只有師生共同參與設(shè)計(jì)學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)課題才能真正意義上體現(xiàn)兩者的專業(yè)素質(zhì).
1.4傳統(tǒng)教學(xué)與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合有利于提高課堂效率
在多媒體教學(xué)中,教師需將傳統(tǒng)教學(xué)與仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合,即實(shí)現(xiàn)理論知識、仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)物實(shí)驗(yàn)三者的統(tǒng)一,形成理論指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐驗(yàn)證理論的教學(xué)思維.在上面的案例中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)便是傳統(tǒng)教學(xué)與仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,它包括傳統(tǒng)教學(xué)中的理論教學(xué)和實(shí)物實(shí)驗(yàn)教學(xué),同時(shí)也包括仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué).將傳統(tǒng)教學(xué)與仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式有利于加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識,簡化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高課堂效率.
1.5傳統(tǒng)教學(xué)與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合更能體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和意義
學(xué)生通過仿真實(shí)驗(yàn)更能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo).在仿真實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需借助理論知識去解決遇到的問題,解決問題便是仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo).因此,只有結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)中的理論教學(xué)方法才能為學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),使問題得以盡快解決.
2電工電子實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題
2.1鼓勵(lì)學(xué)生構(gòu)思實(shí)驗(yàn)課題
教師在教學(xué)過程中需跳出教師講學(xué)生聽的傳統(tǒng)教學(xué)模式.教學(xué)的主體是學(xué)生,教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的能力,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性.故在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生參與構(gòu)思實(shí)驗(yàn)課題,發(fā)揮學(xué)生的主體地位.
2.2鼓勵(lì)學(xué)生參與以多媒體課件和仿真實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的輪流講課
在學(xué)習(xí)實(shí)踐能力較強(qiáng)的課程時(shí),學(xué)生容易形成一種錯(cuò)誤的思想:學(xué)習(xí)能力與動手能力比表達(dá)能力重要.因此,教師在教學(xué)過程中還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生注重培養(yǎng)自己的表達(dá)能力,即鼓勵(lì)學(xué)生參與以多媒體課件和仿真實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的輪流講課.在備課過程中,學(xué)生能夠提高自身的學(xué)習(xí)能力和動手能力,而講課過程能提高學(xué)生的表達(dá)能力和教學(xué)水平.
2.3增加學(xué)生到電力公司參觀實(shí)習(xí)的機(jī)會
當(dāng)今高校教育存在一個(gè)普遍問題———畢業(yè)生與社會所需人才具有一定差距.針對這一問題,學(xué)校可以利用自身的社會資源為學(xué)生創(chuàng)造更多的社會實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),縮小與社會所需人才的差距.在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)??梢耘c電力公司合作,為學(xué)生提供到電力公司參觀實(shí)習(xí)的機(jī)會,增加學(xué)生將理論知識與社會實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會.同時(shí),該政策有利于學(xué)生更快適應(yīng)社會,體現(xiàn)自身的社會價(jià)值.
3結(jié)語
1.1某校虛擬實(shí)訓(xùn)中心的組成
某校虛擬實(shí)訓(xùn)中心的實(shí)訓(xùn)汽車主要包括大眾、本田、豐田及別克四大車系;其常用的故障診斷設(shè)備包括發(fā)動機(jī)綜合診斷儀、傳感器模擬器等設(shè)備;并采用遠(yuǎn)程音視頻采集及傳輸系統(tǒng);其實(shí)訓(xùn)平臺模塊包括診斷設(shè)備、仿真教學(xué)、遠(yuǎn)程控制、模擬排故實(shí)訓(xùn)及實(shí)訓(xùn)示范課程庫等;并采用了信息資源庫、數(shù)據(jù)傳輸通道及模擬排故數(shù)據(jù)庫與建設(shè)多媒體計(jì)算機(jī)教室。
1.2虛擬實(shí)訓(xùn)中心的特點(diǎn)
(1)以各類汽車作為實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的基本模式,在教學(xué)的過程中可根據(jù)實(shí)訓(xùn)的要求對車系進(jìn)行變換;(2)汽車故障模擬以電控系統(tǒng)類為主,可獲得汽車在冷車或熱車情況下準(zhǔn)確的故障數(shù)據(jù),從而對汽車故障進(jìn)行分析與排除故障訓(xùn)練;(3)可對典型車型的故障進(jìn)行模擬,以起到有效的參考作用;(4)對于以原理分析為主的電氣排除故障實(shí)訓(xùn)課程應(yīng)先在多媒體教室進(jìn)行,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將汽車的故障信息通過聲音、圖像等形式傳達(dá)給學(xué)生,并通過仿真、模擬及結(jié)果評估等方法使學(xué)生形成良好的操作技能;(5)對于機(jī)械操作類故障,可調(diào)用實(shí)訓(xùn)平臺資源以獲得專家系統(tǒng)模塊及仿真軟件的技術(shù)支持,使學(xué)生能在觀摩的同時(shí)進(jìn)行操作,以提高操作的準(zhǔn)確性;(6)按照教學(xué)實(shí)訓(xùn)課程的要求重新組合設(shè)備,完成設(shè)備使用、維護(hù)保養(yǎng)、波形分析以及整車排故等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目;(7)保存全部實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)作為模擬練習(xí)的參考數(shù)據(jù),有效降低設(shè)備的使用率,并降低實(shí)訓(xùn)的成本;(8)能有效緩解實(shí)訓(xùn)場地不足、實(shí)訓(xùn)設(shè)備單一、數(shù)量較少以及非正確操作造成的設(shè)備損傷等情況;(9)由于實(shí)訓(xùn)中心的設(shè)備具有靈活組合等特點(diǎn),有利于拓展到職后的培訓(xùn)中。虛擬實(shí)訓(xùn)中心的建立能將理論教學(xué)與技能培訓(xùn)有效結(jié)合,有效滿足實(shí)訓(xùn)中理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)要求。而理論教學(xué)的內(nèi)容可以在虛擬實(shí)訓(xùn)的現(xiàn)場中應(yīng)用,而在實(shí)踐中所遇到的問題可在虛擬實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場中采用數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,使學(xué)生在現(xiàn)場實(shí)踐前獲得與真實(shí)環(huán)境相同的模擬訓(xùn)練,且在仿真專家系統(tǒng)的支持下進(jìn)行,能有效滿足實(shí)訓(xùn)示范課與工藝課的開設(shè)要求,并能獲得實(shí)時(shí)的汽車信息資源,滿足學(xué)生進(jìn)行模擬操作的需求,使學(xué)生能充分利用有效的實(shí)訓(xùn)時(shí)間,提高學(xué)生對設(shè)備、工藝及流程等方面的熟悉程度,并養(yǎng)成正確的操作習(xí)慣,最終形成流水線式的實(shí)訓(xùn)模式。
2虛擬實(shí)訓(xùn)中心的應(yīng)用與教學(xué)案例
在實(shí)訓(xùn)工藝課中應(yīng)用虛擬實(shí)訓(xùn)中心,如在FSA740發(fā)動機(jī)分析儀中的應(yīng)用(。1)應(yīng)用的目的與要求:了解該分析儀的界面、功能及使用方法;利用觀摩、示范及模擬操作,使學(xué)生熟悉設(shè)備的連接要求,使其能進(jìn)行獨(dú)立操作,并順利完成模式實(shí)訓(xùn)練習(xí);并通過現(xiàn)場操作,使學(xué)生完成完整、正確的操作流程(。2)實(shí)訓(xùn)課時(shí):將實(shí)訓(xùn)課時(shí)劃分為4個(gè)課時(shí),其中教師講解1個(gè)課時(shí),學(xué)生模擬訓(xùn)練1.5個(gè)課時(shí),現(xiàn)場分組操作1.5個(gè)課時(shí),在學(xué)生考評時(shí)參考《實(shí)訓(xùn)記錄》,并將分?jǐn)?shù)記入學(xué)生的實(shí)訓(xùn)總成績。(3)實(shí)訓(xùn)過程:先在多媒體教室由教師向?qū)W生講解該分析儀的功能,通過視頻觀看該分析儀的外觀及結(jié)構(gòu);并采用仿真平臺講解設(shè)備的規(guī)格及接口部位,通過視頻展示正確的探頭連接方式及堅(jiān)持過程;通過遠(yuǎn)程啟動實(shí)訓(xùn)汽車,在遠(yuǎn)程操作下完成分析儀對汽車的檢測過程,而學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行觀摩;啟動模擬實(shí)訓(xùn)平臺,由學(xué)生在平臺上根據(jù)正確的操作流程完成實(shí)訓(xùn),并在教師的指導(dǎo)下對分析儀進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,通過真實(shí)與虛擬的變換,使學(xué)生能熟練地掌握該分析儀的操作;最后對本次實(shí)訓(xùn)過程進(jìn)行記錄與總結(jié)(。4)實(shí)訓(xùn)延伸,在遠(yuǎn)程操作中,通過改變實(shí)訓(xùn)汽車的運(yùn)行狀態(tài),并舉例向?qū)W生說明檢測數(shù)據(jù)的變化及采用該分析儀對汽車的故障進(jìn)行發(fā)現(xiàn)與判斷,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對分析儀的使用印象。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺;MIS系統(tǒng)課程;學(xué)習(xí)效果
中圖分類號:TP311.52
1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)現(xiàn)狀分析
我國的網(wǎng)絡(luò)教育起步于1994年實(shí)施“中國教育科研網(wǎng)示范工程”,直至今日,各高校都已大規(guī)模實(shí)施,同時(shí),課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺也是國外、國內(nèi)長期關(guān)注和實(shí)施的焦點(diǎn),也是高校數(shù)字化校園建設(shè)中一項(xiàng)重要的工程。因此,各高校大多數(shù)課程都已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中予以實(shí)施,并得到有效的開展,如通過網(wǎng)絡(luò)課程通知、公告、課程項(xiàng)目實(shí)施流程、在線交流、學(xué)習(xí)討論等功能。同時(shí),教師也可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上傳教學(xué)資源,便于學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。但經(jīng)過多年的發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的優(yōu)化,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺仍無法完全適應(yīng)高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需要,其存在以下幾個(gè)方面:
1.1 網(wǎng)絡(luò)課程的構(gòu)建。大多數(shù)課程都基于簡單的資源整合,并沒有考慮到網(wǎng)絡(luò)平臺的適用性,不適合學(xué)生在線訪問。同時(shí),也不能有效地實(shí)現(xiàn)學(xué)生與課程的人機(jī)交互,且構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)課程界面、操作、風(fēng)格單一,個(gè)性化不突出,大多數(shù)也不支持教師與課程平臺的協(xié)同工作,以及日常教學(xué)工作和組織與開展,導(dǎo)致無法建設(shè)成一個(gè)有效的基于WEB的網(wǎng)絡(luò)課程。
1.2 課程教學(xué)管理和在線教學(xué)活動組織。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)管理都是基于遠(yuǎn)程教育模式,并沒有科學(xué)地結(jié)合本校學(xué)生的實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行教學(xué)管理;在線教學(xué)活動的組織方面也比較薄弱,如在線測試、在線考試、在線答疑、在線作業(yè)布置和批改等內(nèi)容。
2 課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)特點(diǎn)及意義
基于WEB的網(wǎng)絡(luò)課程在實(shí)際的組織課程教學(xué)應(yīng)用中,與傳統(tǒng)的組織教學(xué)模式存在著本質(zhì)的區(qū)別,也與傳統(tǒng)的CAI輔助教學(xué)課件存在著差異。網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺不僅增強(qiáng)了師生之間的交流和互動,同時(shí)也打破了在時(shí)間和空間上的局限性,如學(xué)習(xí)交流論壇、網(wǎng)上在線測試、在線答疑等等,便于學(xué)生能更好地從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),可從以下幾個(gè)方面體現(xiàn):
2.1 突破時(shí)間空間的局限性。網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺可以做到24*7小時(shí)不間斷地提供資源,因此,不同層次學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的實(shí)際情況在任何時(shí)間任何地點(diǎn)瀏覽網(wǎng)絡(luò)課程,下載相關(guān)學(xué)習(xí)資源和與老師、同學(xué)之間進(jìn)行交流互動和答疑。
2.2 學(xué)習(xí)信息資源的豐富。無論從形式上、內(nèi)容上和效用上,都能通過網(wǎng)絡(luò)課程提供大量的信息資源,如素材、動畫、視頻、教案等資源,同時(shí),也提供實(shí)效的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),為學(xué)生提供人機(jī)交互功能,更有效地為學(xué)生提供多層次、全方位、有效地教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源,讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)課程平臺進(jìn)行有效地學(xué)習(xí)。
2.3 課程任務(wù)評價(jià)的實(shí)效性。教師可以通過網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺有效地對課程任務(wù)和學(xué)生進(jìn)行快速地測評,打破了原有在對學(xué)生和課程進(jìn)行實(shí)效評價(jià)過程中大量浪費(fèi)的人力和物力,不僅教師能在第一時(shí)間及時(shí)掌握學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)動態(tài)和掌握的知識技能情況,也能第一時(shí)間了解學(xué)生對課程提出的建議和不足,為教師及時(shí)改善課程內(nèi)容和教學(xué)平臺提供依據(jù)。
3 構(gòu)建MIS網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺
通過網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供在線學(xué)習(xí)和交流的課程教學(xué)平臺,就需要設(shè)計(jì)出大量的能為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的資源,并能有效地為自主學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)進(jìn)度參考和提升自主學(xué)習(xí)能力及提升自主思維創(chuàng)新的平臺。在《MIS系統(tǒng)》課程中,基于WEB網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要由課程情境、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)、電子課件、教學(xué)視頻庫、案例庫、作品庫、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、習(xí)題庫、在線答疑、自評評價(jià)等十個(gè)部分組成,如下圖所示。
圖1
教學(xué)情境模塊中,針對MIS系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)分層遞進(jìn)關(guān)系的教學(xué)情境,分別從MIS系統(tǒng)課程的基礎(chǔ)知識技能點(diǎn)、實(shí)用功能知識技能點(diǎn)到項(xiàng)目工程知識技能點(diǎn)三層遞進(jìn)關(guān)系設(shè)計(jì)教學(xué)情境,讓學(xué)生通過教學(xué)情境的學(xué)習(xí)能由淺入深、由局部到整體、由細(xì)節(jié)到系統(tǒng)地學(xué)習(xí)MIS系統(tǒng)課程各個(gè)知識技能點(diǎn)。
實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)模塊中,針對MIS系統(tǒng)課程各個(gè)知識技能點(diǎn)設(shè)計(jì)出合理的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)書,學(xué)生可以根據(jù)實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)內(nèi)容、任務(wù)描述、技術(shù)要求、教學(xué)要求和任務(wù)實(shí)施幾個(gè)方面順利的完成各個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,讓學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)模塊更好地去理解和掌握MIS系統(tǒng)課程各個(gè)知識技能點(diǎn)。
電子課件、教學(xué)視頻模塊中,將MIS系統(tǒng)課程所有知識點(diǎn)通過文字、圖片、視頻、聲音等形式展現(xiàn)出來,讓學(xué)生通過電子課件和觀看視頻就能掌握課程中的各個(gè)知識技能點(diǎn)和重難點(diǎn)知識。
教學(xué)案例、作品庫模塊中,是提供MIS系統(tǒng)課程中典型的教學(xué)案例或者是實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)用案例以及優(yōu)秀作品,讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)案例和對作品的鑒賞和學(xué)習(xí),能大大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和學(xué)習(xí)興趣。
虛擬實(shí)驗(yàn)室模塊中,學(xué)生可以有效地利用虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行人機(jī)交互,也可利用虛擬實(shí)驗(yàn)室對各個(gè)知識技能點(diǎn)進(jìn)行有效地實(shí)踐操作,加深對知識技能點(diǎn)的深入理解。
習(xí)題庫、在線答疑模塊中,學(xué)生可以不受時(shí)間和空間的局限,隨意地進(jìn)行在線做作業(yè)和隨時(shí)向老師提出問題,并能隨時(shí)地了解自己對課程知識技能點(diǎn)掌握程度,和得到問題的解決,從而及時(shí)彌補(bǔ)自己的不足。
學(xué)生自評評價(jià)模塊,一是學(xué)生通過這個(gè)模塊對自己課程的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行一個(gè)綜合性地評價(jià);二是學(xué)生可以對課程各個(gè)項(xiàng)目任務(wù)知識技能點(diǎn)進(jìn)行評價(jià)。教師通過自評評價(jià)模塊不僅能及時(shí)地掌握學(xué)生對課程的掌握程度,也能及時(shí)地掌握學(xué)生對課程提出的不足和缺點(diǎn),便于教師及時(shí)地完善和改革課程提供有效性依據(jù)。
總之,基于網(wǎng)絡(luò)的課程教學(xué)平臺是不受時(shí)間、空間和地域的限制,在這種新型的教育體制下,教學(xué)與學(xué)習(xí)完全溶為一體,這是目前乃至將來發(fā)展的必然趨勢,也是真正意義上的自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的終身教育,是人工智能和協(xié)作系統(tǒng)有效結(jié)合,我們應(yīng)看到未來網(wǎng)絡(luò)資源教育的發(fā)展方向,加大研究力度,促使基于網(wǎng)絡(luò)資源的課程教育應(yīng)用盡快邁上一個(gè)新的臺階。
參考文獻(xiàn):
[1]謝揚(yáng).基于網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)的探究[D].華中師范大學(xué),2005.
[2]劉魯平.基于J2EE的高職院校課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺[D].電子科技大學(xué),2008.
[3]唐光艷.利用網(wǎng)絡(luò)資源提升高職學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的研究[J].遼寧高職學(xué)報(bào),2009.
作者簡介:代飛(1982-),男,江西九江人,碩士,研究方向:計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù);張瑩(1984-),女,江西九江人,碩士,研究方向:電子信息工程。
關(guān)鍵詞:仿真技術(shù);計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ);教學(xué)案例
中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)01-0146-02
1 《計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)》課程介紹
《計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)》課程是高職計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程。對于高職學(xué)生來說,該門課程內(nèi)容繁多,枯燥;再者,他們基礎(chǔ)薄弱,自控能力差,學(xué)習(xí)方法不當(dāng)?shù)仍?,?dǎo)致課堂聽課效率低,進(jìn)而對該門課程產(chǎn)生反感。實(shí)踐課堂上,由于沒有很好的理論支持,對實(shí)踐器材和實(shí)踐內(nèi)容不清楚、不了解,只是應(yīng)付老師,互相抄寫實(shí)踐報(bào)告,使得該門課程教學(xué)效果差,成為教師和學(xué)生都很頭疼的一門課程。
2 仿真技術(shù)的作用
上個(gè)世紀(jì)80年代開始,隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,電子電路的分析與設(shè)計(jì)方法發(fā)生了重大變革,出現(xiàn)了電路仿真軟件。通過這些軟件,對電路進(jìn)行仿真分析,不必構(gòu)造具體的物理電路,也不必使用實(shí)際的測試儀器,就可以基本確定電路的工作性能。
本研究將該技術(shù)引入到《計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)》課程的課堂教學(xué)中,該技術(shù)起到如下作用:
2.1提高教學(xué)效果
通?!队?jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)》課程都是以板書為載體,教師講授為主,學(xué)生記筆記,對電路分析主要基于手動計(jì)算,運(yùn)算復(fù)雜枯、難懂,教學(xué)效果差。將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)引入到該課程的課堂教學(xué)中,可以使用多媒體教室,在課堂上直接演示電路的功能,使學(xué)生能夠?qū)χR有個(gè)直觀的理解,能夠使得復(fù)雜難懂的電路原理變成可以看到效果的電路仿真圖及測量結(jié)果和波形圖,提高理論知識的直觀性和實(shí)用性,進(jìn)而提高教學(xué)效果。
2.2節(jié)約實(shí)驗(yàn)器材
仿真實(shí)驗(yàn)相對于實(shí)物實(shí)驗(yàn)最大的優(yōu)勢就是節(jié)約資源,在電路仿真時(shí),可以多次嘗試多種參數(shù)的電路組合結(jié)果,可以節(jié)約時(shí)間,而且即使元件選擇不當(dāng),也不會造成元件的損毀和浪費(fèi),這樣就會在很大程度上節(jié)約了資源。對于缺少測量儀器或元器件的學(xué)院來說,仿真軟件更是一種不錯(cuò)的選擇,而且可以無地點(diǎn)和時(shí)間限制的免費(fèi)使用。
2.3輔助學(xué)生學(xué)習(xí)
當(dāng)教師將仿真技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)時(shí),學(xué)生在學(xué)會電路知識的同時(shí)也學(xué)會了仿真技術(shù),并將這種技術(shù)自覺地應(yīng)用于課后作業(yè)或復(fù)習(xí)。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力,也培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力。他們由原來的不愿意學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性,并且養(yǎng)成了獨(dú)立思考的能力和科學(xué)探索精神。
3 仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用案例
當(dāng)前比較流行的仿真技術(shù)有Multisim,Protel,Proteus等,其中Multisim有較強(qiáng)的模擬/數(shù)字電路的設(shè)計(jì)功能,它包含了電路原理圖的繪制,電路硬件描述語言輸入方式,各種電路檢測需要的虛擬的儀器儀表,并且有很強(qiáng)的仿真分析能力;Protel主要用途在于電路原理圖的輸入和PCB板的設(shè)計(jì);Proteus側(cè)重于單片機(jī)的仿真。綜上所述,本研究決定選用Multisim,以下是教學(xué)中的應(yīng)用案例,這些案例中的電路圖及儀器測量結(jié)果均使用Multisim10.0仿真軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究的。
3.1基爾霍夫定律的驗(yàn)證
基爾霍夫定律是分析與計(jì)算電路的基本定律,它由兩個(gè)定律組成,分別是電流定律和電壓定律。學(xué)生對這種單純的理論學(xué)習(xí),不能很好理解定律的內(nèi)涵及作用,可通過使用仿真軟件加強(qiáng)學(xué)生對定律的理解深度,另外也可以從視覺上刺激學(xué)生,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)效果。使用Multisim10.0設(shè)計(jì)基爾霍夫電壓定律驗(yàn)證的仿真電路如圖1所示,仿真結(jié)果萬用表顯示如圖2所示。
圖1 基爾霍夫電壓定律仿真電路
圖2 萬用表仿真結(jié)果
3.2整流電路仿真
橋式整流電路利用四個(gè)二極管,兩兩對接。當(dāng)輸入正弦波的正半部分時(shí),其中的兩只管導(dǎo)通,得到正的輸出;當(dāng)輸入正弦波的負(fù)半部分時(shí),另兩只管導(dǎo)通,由于這兩只管是反接的,所以輸出還是得到正弦波的正半部分。橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。需要特別指出的是,二極管作為整流元件,要根據(jù)不同的整流方式和負(fù)載大小加以選擇。如選擇不當(dāng),則或者不能安全工作,甚至燒了管子;或者大材小用,造成浪費(fèi)。該電路的仿真電路圖如圖3所示,輸入和輸入信號波形圖如圖4所示。通過該仿真波形,可以從視覺上使學(xué)生明白橋式整流電路的作用,而且即使選擇元件不當(dāng),也不會造成元件的浪費(fèi),可以多次嘗試。
圖3 橋式整流仿真電路
圖4 橋式整流電路波形
3.3數(shù)碼管顯示電路仿真
數(shù)碼管顯示器常用來顯示各種數(shù)字或符號,由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點(diǎn),因此使用非常廣泛。數(shù)碼管顯示仿真電路圖如圖5所示。本仿真電路能夠?qū)⑹M(jìn)制數(shù)經(jīng)過74LS48譯碼,輸出數(shù)碼管字形碼驅(qū)動數(shù)碼管顯示。該電路仿真能夠加深學(xué)生對數(shù)碼管顯示原理的及74LS48譯碼器的功能的理解。
圖5 數(shù)碼管顯示仿真電路
4 結(jié)束語
通過將仿真技術(shù)應(yīng)用到《計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)》課程中,極大地活躍了課堂學(xué)習(xí)氛圍,使得計(jì)算機(jī)電路理論不再復(fù)雜、枯燥,相反變得生動有趣,學(xué)生也由原來的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c課堂教學(xué),積極思考。此外更重要的是,由于仿真技術(shù)沒有場地限制,也沒有實(shí)驗(yàn)器材約束,學(xué)生可以在課堂外的時(shí)間里,自己使用仿真技術(shù)來探索、學(xué)習(xí)電路知識,培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力和創(chuàng)新探索精神。
參考文獻(xiàn):
[1]勞志鴻.仿真技術(shù)改進(jìn)電大工科課程教學(xué)方法之探討[J].安徽廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2010(2):57-60.
[2]王琰.基于Multisim仿真軟件優(yōu)化《計(jì)算機(jī)電路》課堂教學(xué)[J].教育與人才,2012(8):80-82.
[3]程思寧.虛擬仿真技術(shù)在電類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2013(7):94-97.
【關(guān)鍵詞】三維設(shè)計(jì) 培養(yǎng)模式 教學(xué)方法
【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)18-0005-03
隨著三維設(shè)計(jì)和先進(jìn)制造方法在機(jī)械行業(yè)中的廣泛應(yīng)用與迅猛發(fā)展,三維設(shè)計(jì)技術(shù)和制造方式已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工制造的核心,企業(yè)越來越需要會使用三維設(shè)計(jì)的人才。三維設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)可直接進(jìn)行三維設(shè)計(jì)和交流,即現(xiàn)代工程設(shè)計(jì),能完成工程圖樣信息的生成、處理和傳遞,可實(shí)現(xiàn)以產(chǎn)品的幾何模型為核心,CAD/CAE/CAM一體化乃至虛擬制造產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理,以優(yōu)化設(shè)計(jì)促進(jìn)產(chǎn)品改善,以智能設(shè)計(jì)促進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新。三維設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化設(shè)計(jì)平臺的基礎(chǔ),是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要手段,對高等院校制造業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容提出了新要求,必須將現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和現(xiàn)代設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)貫穿到整個(gè)教學(xué)過程中。哈爾濱工程大學(xué)利用數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造實(shí)驗(yàn)室的師資與設(shè)備優(yōu)勢,為本科生開設(shè)了UG與三維設(shè)計(jì)實(shí)踐課程,以UG軟件為平臺,培養(yǎng)學(xué)生的三維設(shè)計(jì)能力,探索教學(xué)過程中的模式和方法。
一 三維設(shè)計(jì)概述
將人們頭腦中思考的物體變成實(shí)際物體形式,為此而做出全部信息數(shù)據(jù)的工作就是設(shè)計(jì)。三維設(shè)計(jì)是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)過程數(shù)字化,包括以下幾部分內(nèi)容。
1.建立三維設(shè)計(jì)理念
將產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)模型進(jìn)行數(shù)字化模仿。通過造型方法的選擇、創(chuàng)建基于特征的三維模型、圖形圖像理論、模型的數(shù)字化和參數(shù)化等方式,充分了解三維模型的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
2.建立三維模型
應(yīng)用相關(guān)的工程軟件對產(chǎn)品進(jìn)行三維模型的創(chuàng)建,創(chuàng)建模型的同時(shí)要考慮生產(chǎn)制造過程,規(guī)劃產(chǎn)品對象的功能要求、材料的選用、校核、加工工藝結(jié)構(gòu)合理性、經(jīng)濟(jì)性評價(jià)等多方面因素,對人力、物力、財(cái)力、時(shí)間、場所、信息進(jìn)行綜合審議。
3.對產(chǎn)品進(jìn)行功能分析及仿真
利用三維模型對產(chǎn)品的功能進(jìn)行分析,可以進(jìn)行有限元計(jì)算分析、裝配檢驗(yàn)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真,并對分析結(jié)果進(jìn)行工程實(shí)際應(yīng)用的可行性分析,通過快速修改設(shè)計(jì)方案,最終獲得滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果。
二 三維設(shè)計(jì)培養(yǎng)模式的研究
UG與三維設(shè)計(jì)實(shí)踐課程在學(xué)生的不同學(xué)習(xí)階段,有針對性地安排不同的教學(xué)內(nèi)容,循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的三維設(shè)計(jì)能力。為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo),教學(xué)模式應(yīng)按照建立設(shè)計(jì)理念——模擬性設(shè)計(jì)——?jiǎng)?chuàng)新性設(shè)計(jì)的全過程培養(yǎng),使教學(xué)內(nèi)容符合學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律。
1.培養(yǎng)三維設(shè)計(jì)理念
提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及其創(chuàng)造力,必須讓學(xué)生掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段、感受三維設(shè)計(jì)的魅力、牢固專業(yè)志向。在UG與三維設(shè)計(jì)實(shí)踐課程教學(xué)階段,精心安排好第一堂課,使學(xué)生一開始就對三維設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和強(qiáng)大功能有直觀而全面的認(rèn)識,通過展示歷屆學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)例,使學(xué)生從感性上理解三維設(shè)計(jì)的主要功能,激發(fā)起學(xué)習(xí)的濃厚興趣。通過實(shí)例展示開闊學(xué)生的設(shè)計(jì)思路,樹立學(xué)生的三維設(shè)計(jì)理念,使學(xué)生從中學(xué)會思考,體會設(shè)計(jì)的樂趣,為學(xué)生的思維、表達(dá)、設(shè)計(jì)和創(chuàng)造能力的提升打下更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
UG與三維設(shè)計(jì)實(shí)踐課程教學(xué)內(nèi)容主要涉及軟件的基礎(chǔ)模塊,如曲線繪制、實(shí)體建模、裝配、工程圖等。通過教師對基礎(chǔ)模塊的講解,重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生掌握三維設(shè)計(jì)基本技能。學(xué)生根據(jù)教師提供的練習(xí)題庫,利用UG軟件完成各模塊的實(shí)踐練習(xí),零件的特征建模,零件裝配以及工作過程的動態(tài)模擬。在完成三維零件設(shè)計(jì)及其裝配的過程中,學(xué)生不僅提高了二維工程圖的讀圖能力,還加強(qiáng)了對零件功能、結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系的理解,使學(xué)生具備了三維設(shè)計(jì)的基本能力。然后,學(xué)生在所學(xué)建模方法的基礎(chǔ)上,根據(jù)自己的興趣,完成個(gè)性化的作品創(chuàng)新設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出了如自行車、飛機(jī)、汽車、手機(jī)等作品。通過不同的訓(xùn)練,加深了學(xué)生從理性上對何為設(shè)計(jì)、如何設(shè)計(jì)的理解,使學(xué)生能綜合運(yùn)用三維設(shè)計(jì)技能,掌握三維設(shè)計(jì)技術(shù),提高三維設(shè)計(jì)能力。
2.培養(yǎng)模仿性三維設(shè)計(jì)能力
通過軟件模塊化實(shí)踐操作,培養(yǎng)學(xué)生模仿性三維設(shè)計(jì)能力。在UG軟件基礎(chǔ)模塊理論講解后,針對各模塊進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐操作練習(xí)。學(xué)生可利用UG軟件自頂向下的設(shè)計(jì)方式和其強(qiáng)大的參數(shù)化功能,完成已知零件的設(shè)計(jì)和裝配。實(shí)踐操作是在已知各零件尺寸和各零件裝配關(guān)系的情況下,學(xué)生進(jìn)行零件設(shè)計(jì)和裝配,主要培養(yǎng)學(xué)生的模仿性三維設(shè)計(jì)能力。零件設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行虛擬裝配,學(xué)生檢驗(yàn)零件干涉與否,可方便地修改設(shè)計(jì)參數(shù),使設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)效果,提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。在UG軟件中對某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核、修改時(shí),只需修改零件的某個(gè)參數(shù)的數(shù)值即可完成整體修改,能使學(xué)生形象地理解零件的形狀及其加工工藝,清晰地了解零件間的裝配關(guān)系,對裝配的技術(shù)要求也有深刻地理解。學(xué)生還可應(yīng)用UG的機(jī)械運(yùn)動功能,直觀地觀察各零件的運(yùn)動狀態(tài)。通過模塊化實(shí)踐,使學(xué)生熟悉軟件的運(yùn)用,掌握建模和裝配的設(shè)計(jì)過程。
3.培養(yǎng)創(chuàng)造性三維設(shè)計(jì)能力
UG與三維設(shè)計(jì)實(shí)踐課程采用“課題式”教學(xué)模式,設(shè)計(jì)課題由學(xué)生自主選擇,教師給予學(xué)生技術(shù)指導(dǎo),本過程是對學(xué)生所學(xué)知識的應(yīng)用及能力的綜合訓(xùn)練過程。學(xué)生自主選
題培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,更好地挖掘了學(xué)生的潛能。三維設(shè)計(jì)可進(jìn)行單機(jī)的設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、過程的模擬仿真等,所涉及的知識面更寬、綜合性更強(qiáng),因此,學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中,綜合能力可得到極大地訓(xùn)練和提高。三維設(shè)計(jì)不僅能使學(xué)生直觀地看到自己的設(shè)計(jì)成果,增強(qiáng)學(xué)生的成就感,而且能大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。學(xué)生在完成三維設(shè)計(jì)后,還要將其直接轉(zhuǎn)換生成二維的零件圖和裝配圖,最終完成課程設(shè)計(jì)所要求的圖紙。這樣,學(xué)生對三維設(shè)計(jì)與二維工程圖之間關(guān)系的理解會得到進(jìn)一步地加深。整個(gè)設(shè)計(jì)過程使學(xué)生從感性和理性上能更加深入地理解設(shè)計(jì)內(nèi)涵,能更好地增強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計(jì)想象力。
三 培養(yǎng)三維設(shè)計(jì)能力的教學(xué)方法
1.以傳授方法為主,傳授知識為輔
古人云:“授人以魚,不如授人以漁。”在課堂教學(xué)中應(yīng)以傳授方法為主,傳授知識為輔,通過傳授知識的過程,達(dá)到傳授方法的目的,做到“少而精”的教學(xué)原則。不能單純?yōu)榱藢W(xué)軟件而學(xué)軟件,要培養(yǎng)學(xué)生舉一反三、觸類旁通的能力。由于UG軟件具有多個(gè)模塊,在學(xué)時(shí)有限的課堂上,不可能面面俱到地將軟件中的所有知識都講到,所以必須培養(yǎng)學(xué)生自主利用軟件的設(shè)計(jì)能力和分析能力。使學(xué)生在進(jìn)行三維設(shè)計(jì)時(shí),能分析出零件的建模思路,并將零件的建模思路轉(zhuǎn)化為可用的具體命令,完成零件的三維設(shè)計(jì)。如對彈簧進(jìn)行建模時(shí),首先要建立螺旋線作為引導(dǎo)線,再建立端面曲線(圓、正方形)為截面線,最后利用掃描功能完成彈簧的實(shí)體建模。只要學(xué)會建模思路,在任何三維設(shè)計(jì)軟件中都能行得通。
本課程中的實(shí)體設(shè)計(jì)模塊采用參數(shù)化的、全新的思維和方式來進(jìn)行模型的創(chuàng)建和修改,參數(shù)化是用約束來表達(dá)模型的形狀特征的方法,通過調(diào)整參數(shù)來修改設(shè)計(jì)模型,是本課程建模設(shè)計(jì)的精髓,也是后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),是本課程的重點(diǎn)內(nèi)容之一。在講解實(shí)體設(shè)計(jì)模塊時(shí),不僅要講建模所需命令的概念和用法,更要將建模手段傳授給學(xué)生,側(cè)重介紹平時(shí)容易忽略但很重要的問題,以及遇到問題的處理技巧和解決辦法。如基于特征的建模,建模過程實(shí)質(zhì)是仿真零件加工過程,從生成毛坯到對毛坯的粗加工,最后進(jìn)行精加工的過程。
2.以上機(jī)實(shí)踐為主,理論授課為輔
由于三維設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性很強(qiáng),理論教學(xué)只能為學(xué)生提供理論知識,實(shí)踐操作技能必須通過上機(jī)操作才能得到提高,為此數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造實(shí)驗(yàn)室全天為學(xué)生開放,提供上機(jī)實(shí)踐操作的良好環(huán)境。學(xué)生通過填寫申請表并辦理門卡便可隨時(shí)到實(shí)驗(yàn)室上機(jī)學(xué)習(xí)。在實(shí)踐過程中教師隨時(shí)解決學(xué)生遇到的問題,做到問題隨時(shí)解決,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。通過大量的實(shí)際上機(jī)訓(xùn)練,不僅能快速地培養(yǎng)學(xué)生熟練操作軟件的能力,更有利于增強(qiáng)解決實(shí)際問題的能力。
在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)背景和興趣愛好,以4~6人的小組為單位自選課題,在進(jìn)行三維設(shè)計(jì)的同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。每組在開課2~3周后,開始進(jìn)入三維設(shè)計(jì)課題研究。學(xué)生可選擇各種模型作為三維設(shè)計(jì)的載體,如自行車、直升機(jī)、遙控車等。確定小組研究對象后,首先要查閱相關(guān)資料,撰寫開題報(bào)告,教師利用1~2堂課為學(xué)生舉辦開題報(bào)告會,幫助每個(gè)小組分析課題的可行性,確定課題的實(shí)施方案。學(xué)生在進(jìn)行課題的研究過程中,以小組為單位充分發(fā)揮每位成員的主觀能動性,互相協(xié)助、取長補(bǔ)短,通過分工和合作共同完成課題的研究。在學(xué)期末,每小組要對完成的課題進(jìn)行答辯,答辯成績作為學(xué)生期末成績考核指標(biāo)。結(jié)果表明,以小組為單位進(jìn)行三維設(shè)計(jì),大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動手能力、觀察能力、分析能力和創(chuàng)新能力,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。
3.運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)手段
軟件類的課程都離不開投影儀和大屏幕,利用投影儀教師可以在課堂上“現(xiàn)身說法”,現(xiàn)場操作應(yīng)用程序,演示零件設(shè)計(jì)的操作過程,不僅有利于課堂教學(xué),更有助于學(xué)生對理論授課內(nèi)容的理解和消化?,F(xiàn)代化教學(xué)手段的運(yùn)用,節(jié)約了大量的板書時(shí)間,增加了課堂教學(xué)的信息量,提高了教學(xué)效率。在教學(xué)過程中,如果僅講述命令的概念和用法,學(xué)生的認(rèn)識只能停留在理解上,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)很難達(dá)到學(xué)了即用的效果。通過多媒體操作UG軟件,讓學(xué)生看到命令的操作過程、看到教師操作時(shí)的細(xì)節(jié),從而提高教學(xué)質(zhì)量。課前提前做好教學(xué)案例設(shè)計(jì),授課過程中穿插講解案例制作過程還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如在講授曲線操作時(shí),以工程制圖中的二維圖為例,給學(xué)生演示如何利用曲面操作命令繪制二維圖;在介紹裝配模塊時(shí),演示各零件是如何裝配的,各零件之間的相互位置關(guān)系、裝拆順序,讓學(xué)生不僅學(xué)會了如何使用UG軟件,還明白了裝配時(shí)應(yīng)注意的問題。這樣能在較短時(shí)間內(nèi)給學(xué)生提供正確示范,培養(yǎng)學(xué)生合理的設(shè)計(jì)思維,也能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)與教師的雙重作用。
4.運(yùn)用多種手段,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
在教學(xué)過程中采用多種手段,激發(fā)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
第一,充分利用緒論課。在緒論課上讓學(xué)生觀看用三維設(shè)計(jì)軟件繪制出的各種機(jī)械零件、裝配動畫和模擬仿真加工等教學(xué)資料,使學(xué)生一開始就對這門課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。如圖1是發(fā)動機(jī)的三維裝配模型,圖2是可變軸銑仿真過程圖。
第二,利用學(xué)科前沿知識。每節(jié)課前給學(xué)生觀看三維設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域前沿技術(shù)的視頻資料,如快速原型技術(shù)、寶馬車的制作過程、產(chǎn)品檢測軟件、FreeForm觸覺式設(shè)計(jì)系統(tǒng)等,并在講課過程中穿插講解一些先進(jìn)技術(shù)知識,拓展學(xué)生的知識面、滿足學(xué)生的好奇心、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
第三,合理利用教學(xué)案例。課堂上將常用機(jī)械零件的三維設(shè)計(jì)過程作為教學(xué)案例,如齒輪、軸承、彈簧等。通過學(xué)生比較熟悉并有感性認(rèn)識的零件作為切入點(diǎn),逐步完成設(shè)計(jì)過程,使學(xué)生掌握各命令的使用方法,為課后學(xué)生自主練習(xí)奠定基礎(chǔ)。
第四,適當(dāng)利用視頻錄像。通過案例視頻錄像,幫助教師突破教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),使教學(xué)的難點(diǎn)更加清晰、生動、形象。并為學(xué)生提供示范標(biāo)準(zhǔn),調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。將軟件的操作過程錄制成視頻,讓學(xué)生邊學(xué)邊練,沒有掌握的內(nèi)容可反復(fù)播放。在講“裝配模塊”時(shí),把發(fā)動機(jī)、摩托車等的零件裝配過程做成動畫,使學(xué)生看到形象、動態(tài)的拆裝過程。
四 結(jié)論
三維設(shè)計(jì)是工業(yè)發(fā)展的必然。通過課程實(shí)踐表明,學(xué)生明顯提高了零件設(shè)計(jì)空間思維能力、設(shè)計(jì)表達(dá)能力、綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。開設(shè)UG與三維設(shè)計(jì)實(shí)踐課程,培養(yǎng)學(xué)生的三維設(shè)計(jì)能力,這種培養(yǎng)模式更有利于提高學(xué)生的
實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,有利于提高學(xué)生就業(yè)的競爭力。
參考文獻(xiàn)
[1]馬金英.數(shù)字化CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢展望[J].機(jī)床與液壓,2009(4):159~161
[2]王全先.機(jī)械類專業(yè)人才三維數(shù)字化設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的研究[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007(3):114~115
Abstract:In view of the current problems in the network security experiment teaching, such as limited time, single environment and scattered topics, taking the SYN Flood attack and defense experiment as a teaching case and proposing a multi scene and combined teaching design. Based on the PC end and the mobile phone end, a modular approach was adopted to achieve a comprehensive offensive and defensive experiment in both real device and simulation environment, which has applied value to the information reform of computer experiment teaching in colleges and universities.
Key words: combination; SYN Flood; network security; experimental teaching; teaching reform
隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,DOS攻擊和DDOS攻擊是目前網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域最嚴(yán)重的問題之一。DOS攻擊不同于木馬攻擊,它不會損害攻擊目標(biāo)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù),而是通過對目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)發(fā)起持續(xù)“合理”的服務(wù)請求?硨木》?務(wù)器有限的資源,或造成服務(wù)器崩潰、癱瘓無法響應(yīng)正常用戶的請求。SYN Flood攻擊是目前DOS和DDOS主要的攻擊手段之一,它利用TCP協(xié)議在建立連接時(shí)需要“三次握手”的缺陷對目標(biāo)服務(wù)器惡意發(fā)起大量偽造源地址的TCP(SYN置位)請求[1,2],而不給予后續(xù)的確認(rèn)包。因此三次握手無法完成,目標(biāo)服務(wù)器會在SYN Timeout時(shí)間內(nèi)重試(再次發(fā)送SYN+ACK包,并將這種半連接狀態(tài)存儲在TCP連接隊(duì)列中,服務(wù)器端將忙于處理攻擊者偽造的TCP請求,此時(shí),從正常客戶的角度來看,服務(wù)器失去響應(yīng),即服務(wù)器受到了SYN Flood攻擊。
在高校網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于SYN Flood對促進(jìn)學(xué)生理解和應(yīng)用TCP連接控制過程作用明顯,因此SYN Flood的攻擊和防御實(shí)驗(yàn)通常是網(wǎng)絡(luò)安全類課程的教學(xué)重點(diǎn),如何利用信息技術(shù)和先進(jìn)的教學(xué)設(shè)計(jì)理論推動SYN Flood的攻擊和防御實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革值得關(guān)注。
1 SYN Flood攻擊和防御的原理
TCP(傳輸控制協(xié)議)是一種面向連接、可靠的傳輸層協(xié)議,面向連接是指客戶端與服務(wù)器在傳輸數(shù)據(jù)之前需要建立起特定的虛電路連接。該連接過程被稱為TCP的“三次握手”。第一步:客戶端向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)SYN置位的TCP報(bào)文,包含客戶端使用的端口號與初始序列;第二步:服務(wù)器收到客戶端的SYN報(bào)文后,回復(fù)一個(gè)SYN+ACK的報(bào)文,并對客戶的請求進(jìn)行處理;第三步:正常情況下,客戶端在收到服務(wù)器的SYN+ACK報(bào)文后,向服務(wù)器發(fā)送ACK報(bào)文,此時(shí)三次連接建立[3,4]。此時(shí)若出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞等原因使服務(wù)器在一定時(shí)間內(nèi)沒有收到第三次的ACK報(bào)文,則服務(wù)器會不斷重傳SYN+ACK報(bào)文直至收到ACK或者SYN Timeout超時(shí)才會丟棄這種TCP半連接狀態(tài)并釋放資源[5,6]。
SYN Flood攻擊的原理就是利用TCP三次握手缺陷和IP欺騙惡意向服務(wù)器發(fā)送大量偽造源IP地址的SYN包,服務(wù)器為這些偽造的客戶端不斷開辟緩存將導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓,無法響應(yīng)正??蛻舻恼埱骩7,8]。而SYN Flood防御則可以通過升級路由器設(shè)備為防火墻,保護(hù)網(wǎng)站服務(wù)器,將可疑源ip地址發(fā)往目標(biāo)服務(wù)器tcp連接過濾,以保證正常客戶的訪問。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)總體上分為攻擊實(shí)驗(yàn)與防御實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多采用多個(gè)課時(shí),集中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室分別展開攻擊實(shí)驗(yàn)與防御實(shí)驗(yàn)。最后在結(jié)課時(shí),將兩者組合成綜合性網(wǎng)絡(luò)安全攻防大實(shí)驗(yàn)。這種的教學(xué)設(shè)計(jì)符合教學(xué)大綱,貼合階段主題。但其主題分散、場景單一、占用課時(shí)多等現(xiàn)實(shí)問題[9 ,10],不利于拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)、不利于促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。針對上述問題,本文采取模塊化的方法,提出一種具有靈活組合、場景開放、實(shí)用性廣的綜合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)如圖2所示:
在此教學(xué)設(shè)計(jì)中為了克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中場景單一、設(shè)備單一的弊端,在攻擊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中提出基于PC端和手機(jī)端的多場景實(shí)驗(yàn),在防御實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,提出真實(shí)設(shè)備與虛擬設(shè)備相結(jié)合的多設(shè)備實(shí)驗(yàn),以滿足不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)度要求。
3 基于SYN Flood攻擊與防御的教學(xué)案例
基于上述組合式的網(wǎng)絡(luò)安全綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì),本文選擇網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)中常見的SYN Flood攻擊與防御實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)案例來講解上述教學(xué)設(shè)計(jì)在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。
3.1 攻擊實(shí)驗(yàn)?zāi)K
3.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
華為ENSP(Enterprise Network Simulation Platform)是一款由華為提供的免費(fèi)的、可擴(kuò)展的、圖形化操作的網(wǎng)絡(luò)仿真工具平臺[11,12],有著完整的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境支持體系,完美呈現(xiàn)真實(shí)設(shè)備實(shí)景,支持大型網(wǎng)絡(luò)模擬。LOIC是一個(gè)開源的網(wǎng)站壓力測試工具,由C#語言開發(fā),其安卓漢化版可以在手機(jī)端發(fā)起拒絕服務(wù)攻擊。
本文使用上述工具搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在ubuntu虛擬機(jī)上安裝hping3工具作為攻擊源向同網(wǎng)段內(nèi)的ensp目標(biāo)服務(wù)器發(fā)起SYN Flood攻擊。在手機(jī)端使用LOIC軟件作為攻擊源,通過設(shè)定目標(biāo)機(jī)的IP地址、端口、設(shè)定與手機(jī)性能相適應(yīng)的線程數(shù)向阿里云服務(wù)器發(fā)起跨網(wǎng)段的SYN Flood攻擊。實(shí)驗(yàn)拓?fù)淙鐖D3所示:
3.1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目標(biāo)
3.1.3 數(shù)據(jù)分析
(1)抓包分析
當(dāng)ubuntu虛擬機(jī)向同網(wǎng)段內(nèi)的目標(biāo)服務(wù)器發(fā)起SYN Flood攻擊時(shí),在虛擬機(jī)上開啟wireshark抓取報(bào)文。當(dāng)其攻擊為不含源地址欺騙時(shí),虛擬機(jī)會相應(yīng)收到目標(biāo)服務(wù)器響應(yīng)的ACK報(bào)文如圖4所示:
而當(dāng)其攻擊為含源IP欺騙時(shí),由于所有的源IP地址都是隨機(jī)偽造的,所以虛擬機(jī)上不會收到目標(biāo)服務(wù)器給予的任何ACK報(bào)文,如圖5所示:
Hping3在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出大量40字節(jié)、TCP Segment Len為0、SYN位被置1的請求數(shù)據(jù)包如圖6所示,此時(shí)目標(biāo)服務(wù)器忙于處理這些SYN?求而耗費(fèi)大量資源,無法及時(shí)響應(yīng)正常用戶的請求,我們在另一臺電腦上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連通測試,對目標(biāo)服務(wù)器進(jìn)行ping操作,如圖7所示其TTL值隨之增大,甚至發(fā)生丟包現(xiàn)象。
(2)資源使用率與網(wǎng)絡(luò)占用率
由于阿里云服務(wù)器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測其網(wǎng)站流量變化,當(dāng)在手機(jī)端使用LOIC向其發(fā)起SYN Flood攻擊時(shí),在阿里云客戶端實(shí)時(shí)監(jiān)測服務(wù)器資源占用率和公網(wǎng)入流量變化,結(jié)果看到當(dāng)服務(wù)器受到SYN Flood攻擊時(shí),其入流量與CPU使用率都顯著增長如圖8所示:
3.2防御實(shí)驗(yàn)?zāi)K
3.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
由于路由器只具有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的作用而不對數(shù)據(jù)包的內(nèi)容做相應(yīng)處理,所以其不具有安全防護(hù)功能。而防火墻既能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包又可以對非可靠源的發(fā)來數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾等處理,可以有效保證服務(wù)器的正常工作。本文將上述網(wǎng)段內(nèi)攻擊實(shí)驗(yàn)中的路由器設(shè)備替換為防火墻設(shè)備,通過合理配置,使其有效阻斷攻擊源惡意發(fā)起的TCP半連接。同時(shí),由于任何服務(wù)器系統(tǒng)中均有抵御SYN Flood的相關(guān)措施,本文以LINUX操作系統(tǒng)為例,通過配置、優(yōu)化系統(tǒng),加固協(xié)議棧等操作進(jìn)行防御攻擊,實(shí)驗(yàn)拓?fù)淙鐖D9所示。
3.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與配置
(1)防火墻阻斷攻擊
(2)優(yōu)化目標(biāo)服務(wù)器系統(tǒng)配置
3.2.3 抓包分析
完成上述配置后,在正??蛻魴C(jī)和虛擬攻擊機(jī)端同時(shí)對目標(biāo)服務(wù)器發(fā)起ping操作測試網(wǎng)絡(luò)連通性。此時(shí),Trust域的正??蛻艨梢灾鲃釉L問目標(biāo)服務(wù)器,而Untrust域的攻擊機(jī)則無法通過防火墻訪問目標(biāo)服務(wù)器,如圖10所示:因此虛擬攻擊機(jī)也無法對目標(biāo)服務(wù)器發(fā)起SYN Flood攻擊。
4 總結(jié)
級別:部級期刊
榮譽(yù):中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):百種重點(diǎn)期刊
級別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級別:部級期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級別:CSCD期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊