它包含了Ch控制系统工具包类,使程序可以在本地使用CCST成员函数。接下来的几行对程序中随后用到的变量进行了初始化。
intmain(){
doublenum[1]={200};
doubleden[3]={1,10,200};
classCPlotplot;
classCControlsys;
变量“num”和“den”都是数组,表示传递函数的分子和分母。变量“plot”是CPlot类的一个实例(对象),用于生成图形阶跃响应。变量“sys”是Ch控制系统工具包类的一个实例(对象)。随后的一行初始化了系统模型。
sys.model("tf",num,den);
其中第一个参数“tf”表示这个模型类型是传递函数,随后的两个参数“num”和“den”表示传递函数的分子和分母。
下一行生成图形化的阶跃响应:
sys.step(&plot,NULL,NULL,NULL);
第一个参数“plot” 是之前初始化的CPlot类的一个实例。最终这个程序生成了如图2所示的阶跃响应。
3基于Web的控制系统设计和分析
在CCST的基础上,开发了基于Web的控制系统设计和分析系统WCSDAS[13]。这一工具的完整功能见参考文献[14]所示的网址。图3显示了WCSDAS索引页面的部分内容。有了WCSDAS,任何人只要能上互联网,不管其电脑是否内存不足或CPU超载,均可以进行控制系统的设计和分析,这就为学生提供了在Web上学习控制理论和设计控制系统的好机会。Web界面简单易用,用户可以在Web浏览器中选择设计方法和分析方法,指定系统模型类型、系统类型和系统参数。WCSDAS对用户的输入进行检查,如果输入信息无效,则会提示用户;接着数据被传送到Web服务器进行数值计算,仿真结果通过Ch的CGI接口反馈给Web客户端。基于Web控制系统的独特之处在于它的设计、分析和认证控制策略是通过Internet来完成的,无需安装软件,也不必进行系统配置和编程。由于计算纯粹在服务器上执行,计算时间就不会受到服务端和客户端连接速度的干扰,用户可以把精力集中到控制系统问题上,并通过服务器客户端的交互获取结果。
下面的例子说明了如何使用WCSDAS来解决控制问题。
例2:绘出图4所示系统的根轨迹。
点击图3所示索引页面的“根轨迹”超级链接,会弹出如图5所示页面。选中“零—极点—增益模型”并点击“继续”按钮,会出现如图6所示的控制对象定义页面。可以看到页面所提供的控制对象的零极点数量跟所需要的不匹配,因此必须重新定义控制对象的零极点数量。设定一个零点和四个极点,并点击“提交”按钮,会出现如图7所示的新页面,用户可以在这个页面上输入零点、极点和增益来定义控制对象。完成输入后,点击“运行”按钮,WCSDAS会自动显示系统的根轨迹,如图8所示。通过上述步骤,用户解决控制问题时无需编写任何程序代码。
图5根轨迹首页
图6默认plant定义页面
4总结
基于C/C++解释环境开发的Ch控制系统工具包CCST和基于Web的控制系统设计和分析系统WCSDAS,已经用于一门工程系统自动控制的大学本科课程[15]。所有软件包、辅助文档及课余作业答案均张贴在参考文献[16]所示的该课程网页上。使用CCST,学生只需编写几行C/C++代码即可完成复杂控制系统的设计与分析。WCSDAS是与计算机平台和场地无关的。使用WCSDAS可以随时随地解决复杂的控制问题,而无需编写任何代码。CCST和WCSDAS都是开源的,可从网上免费下载。使用过这些工具的学生对它的反映较好,学生特别喜欢这款基于Web学习工具简洁的界面风格。
参考文献:
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[3]“Mathematica’sControlSystemProfessional”,http://www.wolfram.com/products/applications/control/index.html.
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[5]C.C.Chan,R.KwanandS.F.Chan,“LearningControlSystemsontheWeb”,inProceedingsInternationalConferenceonComputersinEducation,2002,pp.894-5vol.2|2vol.xliii+1580.
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[7]“ChControlSystemToolkit”,http://www.softintegration.com/products/toolkit/control/.
[8]H.H.Cheng,“Ch:AC/C++InterpreterforScriptComputing”,C/C++User'sJournal,vol.24,pp.6-12,Jan.2006.
[9]H.H.Cheng,“ScientificComputingintheChProgrammingLanguage”,ScientificProgramming,vol.2,pp.49-75,Fall1993.
[10]“Ch-anEmbe 摘要:加强专业群建设,是解决高职教育发展内在需求的切入点,也是提升高职院校核心竞争力的重要途径。本文结合我院专业建设实践情况,提出了对高职计算机技术专业群建设的几点具体认识。
关键词
本文来自:计算机毕业网:计算机技术;专业群;高职院校
1引言
近年来,围绕培养高技能型人才这一目标组织实施专业结构调整特别是专业群的整合,已成为高职院校发展的一个热点问题。强调校企合作,工学交替,坚持以就业为导向,使专业改革与经济社会发展相适应。高职教育既要培养学生的通用能力和职业能力,又要为学生提供未来职业迁移所需要的知识和能力,因此应该在大的专业领域里设置公共技术平台和多个专业方向,将多个专业有机地综合集成,调整和优化专业结构,整合成一批专业群,规范和加强专业的建设。每个专业群都要围绕核心专业,建立自己的教学资源库,也就是要建设好专业梯队、优质课程、教材和课件以及真实工程环境的实训基地,凸显核心专业的示范与辐射效应。从2003年起,我院信息工程系以“结合相关职业背景横向发展计算机应用技术类专业,依托计算机软件技术交叉开拓数字艺术设计类专业”为主线,着力抓好计算机技术专业群的建设,夯实基础,提升内涵,取得了一定的成效。本文根据信息工程系的专业建设具体情况,对高职计算机技术专业群建设工作谈几点认识。
2 计算机技术专业群的构建
对高职教育来说,所谓专业群就是由一个或多个办学实力强、就业率高的重点建设专业作为核心专业,若干个工程对象相同、技术领域相近或专业基础相近的相关专业组成的一个集合。专业群中的各专业或专业方向面向企业中的岗位链,均能在同一个实训体系中完成基本的实践性教学。因此,专业群建设对高职院校建设有着重要的意义。
(1)计算机技术专业群及其设置
根据教育部颁发的《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录(试行)》(教高[2004]4号文),高职高专专业目录坚持“以职业岗位群或行业为主,兼顾学科分类的原则”进行划分,分设19个大类,下设78个二级类,共532种专业。其中,计算机类专业共分设10个专业,主要包括计算机网络技术、软件技术、计算机多媒体技术、计算机应用技术等。专业大类中的二级类专业体系可称为专业群,但高职院校专业群如何规划和建设则应该根据学院的行业背景、地方经济社会发展程度、学院自身的办学条件和专业发展过程来确定。
计算机技术专业群是指与计算机及网络设备的运行、维护与管理以及软件开发与服务、网站建设与维护职业群相对应的,有共同资源基础、技术基础和社会关联基础的相近专业,主要有计算机网络技术、软件技术、计算机多媒体技术和计算机信息管理等专业,它是依据产业技术特色及企业岗位需求设置的。专业群内各专业在学生的能力需求和课程设置等方面有许多的重合,人才能力结构具有一定的互补性,可形成良好的合作和学习关系,互相学习,共同发展,促进专业群整体水平的提高。建设目标如下:
·以工学结合人才培养模式的实施为切入点,全面推进教育教学改革;
·开展项目式教育教学管理模式改革,丰富高职院校院系二级管理内涵;
·立足教学改革和课程建设,加强校内生产性实训基地和校外实训基地内涵建设;
·建设一支结构合理的“双师”素质教学团队,带动教学改革与学生创新教育;
·进一步推行“双证书”制度,完善专业技能认证培训和社会服务功能。
(2)计算机技术专业群的核心专业建设
计算机网络技术专业是我院首批重点建设专业之一,并已组织完成江苏劳动和社会保障厅“双证融通” 试点专业申报以及省级特色专业申报工作。以计算机网络技术专业为重点建设专业,在人才培养模式、课程体系、实验实训条件和师资队伍等方面实现共享,辐射带动计算机技术专业群的整体发展。
该专业现有教师总数33人,其中专职教师21人,兼职教师12人。专职教师中,硕士7人,高级职称的教师8人,中级职称的教师11人,“双师”素质教师15人,形成了一支结构较合理的教学团队,并取得了丰硕的教科研成果;
该专业现有省级精品课程1门,院级精品课程5门,教育部“十一五”规划教材1本,正式出版教材8本,江苏省高校第三届“天空教室杯”多媒体教学课件竞赛二等奖1项、三等奖1项、多媒体教学好课件奖2项;
该专业现建有校内实训中心10个,校外实习基地6个。另外,该专业是江苏欧普高校软件人才培训基地、江苏LINUX公共技术服务中心培训基地;目前正与福建星网锐捷网络有限公司筹建锐捷网络学院,计划实施“一考双证”认证培训体系。
3 专业建设与工学结合模式改革
专业群建设要以提高人才培养质量为目标,以一个或若干个重点建设专业为龙头,以人才培养模式构建、实训基地建设、教师团队建设、教学资源库建设为重点,深化职业教育工学结合人才培养模式改革,重视学生职业技能和就业能力的培养。
(1)计算机技术专业群的工学结合模式改革
工学结合模式的实践要做到“一元”、“多样”、“多赢”。“一元”是指高职教育工学结合必须体现职业性,以就业为导向,以职业能力培养为主要目的;“多样”是指形式应该是多样的,不能简单地“拿来就用”,不同专业有不同的行业背景和需求。工学结合模式的推进,必须使企业、学校和学生三方参与者找到校企合作的结合点,都能从中得到利益,体现“多赢”,这是工学结合模式能否顺利进行的关键。
根据各自专业特点,探索工学结合教学模式,办出自己的专业特色,是当前高职院校专业内涵建设的重要任务。我们要主动与行业、企业加强联系,根据各专业不同要求,设计工学结合方案,同时要对学校进行配套制度改革,以适应工学结合人才培养模式的需要。高职计算机专业人才的培养与一般的研究型或操作型人才培养都不一样,在培养目标、课程设置、培养方法和师资建设等方面有着自己的特点。目前,高职计算机专业开展工学结合教学模式改革,从三个工作层面作为切入点,具备较好的基础条件。
1.突出专业培养目标多元化,面向对象实施工学结合教学。高职学生生源的基础差异很大,社会对计算机人才所要求的规格也有所不同,计算机职业岗位批量化集中需求的很少,计算机技术发展面广、更新快,针对这种情况,高职院校计算机专业按照同一目标要求培养就很难适应。因此,计算机专业要提出分方向模块化教学目标,可以通过专业群内整体互动建设,便于学生自主学习,便于学生就业分流,便于开展校企对接,为工学结合教学改革提供外部实施条件。
2.加强项目式课程资源建设,立足校内开展工学结合教学。当前,职业教育实施项目课程改革取得了很好的成效。项目课程要求将企业的实际工作过程、工作任务和职业活动的真实场景引入到教学中来,并以学生胜任工作
任务为核心形成学习项目或课题,并将之根据职业能力形成的规律进行组合和顺序编排、构建项目课程,这就体现了就业导向的方向。但改革过程中有很多困难和问题要解决,其中教学设备和环境制约也是因素之一。对计算机专业教育,项目课程开发、理实一体化教学、学习项目与职业标准衔接、教学场地建设等方面基础条件很好,教学资源共享性好,教学成本较低,组织教学相对方便,全面实施项目课程教学大有作为,为工学结合教学改革提供了成熟的内部条件。
3.引进嵌入式校企合作教育,围绕技能认证促进就业服务。国内外很多主流IT企业都在寻求与职业教育合作办学,大力促进了计算机专业教育的发展。这种模式主要是通过课程置换——嵌入式教学,突出对学生进行专业技能、项目经验和职业素质等三个方面的训练,共建学生专业实习基地,将企业专业技能认证体系引入专业教育,教学内容与市场需求保持同步,强调“在校即做准职业人”。课程内容注重实践经验和行业背景,既能体现技术发展趋势,又能准确定位人才培养目标,并能带动“双师”素质教师队伍建设。
(2)计算机技术专业群的“工学结合”平台建设
工学结合是一种将学习与工作相结合的教育模式,充分利用学校内外不同的教育环境和资源,把以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的校外工作有机结合起来,给学生带来很多利益。改革以课堂为中心的传统人才培养模式,加强校企合作、工学结合。从我们现有的基础条件来看,搭建三个“工学结合”平台,是继续深化这项改革的重要任务。
1.工学结合课程开发平台建设。有效实施工学结合教学模式改革,必须开发专业群的优质核心工学结合课程,并以职业群作为专业计划编制的出发点和基础。对众多不同的企业,工作任务具有很大的不确定性,要总结出具有典型意义的工作任务,并以此作为项目设计的基础。设计学习项目的标准应该是学生通过项目的实施,能掌握基本胜任企业工作任务的专业知识和操作技能,体验经历企业生产和工作过程,提升对职业工作的感悟,增强对企业生产、管理工作的计划、组织和统筹能力。学习项目既要贴近企业,具有很强的实践性和针对性,又要贴近学生和学校实际,具有可行性。这种课程模式有两个优点,一是学生具有较大就业弹性,二是学生具有较大适应性。根据计算机技术发展特点,计算机专业课程开发维度多、频度高,但项目要求相对单一、投入成本低,具备全程系统开发条件。
2.专业教学资源共享平台建设。发挥计算机专业群的整体技术优势和资源优势,建设专业与合作企业的开放式数字化教学资源,为教师提供一个专业教学和研究的共享平台,为学生学习提供一个优秀的虚拟课堂。从“点”到“面”搭建三层专业教学资源(数字化教学资源、精品课程、专业群管理网站),实施全面质量管理的五个“渗透”(渗透德育教育、渗透专业建设、渗透教学管理、渗透学习管理、渗透就业指导)正确看法教员的主导作用,有效发扬教员的主导作用,是优化课堂教学、提高教学质量的一个重要要害。那么在课堂教学中,教员在何处,如何有效地施导呢?我结合实际谈谈一些做法和体会。
一、“导”在设疑激趣,创设良好的学习气氛
兴味是学生探求新知的直接动因。兴味高,学生才干学得积极自动,思想才会矫捷灵敏。我十分留意在新课前几分钟采取各种方式激起学生剧烈的求知愿望,引导他们迅速进入最佳学习形状。例如教学“能被2、3、5整除的数”一课时,我首先组织了一次别开生面的师生“竞猜” 活动:依次由学生恣意罗列一些整数,大家来判别它们能否被2、3或5整除,看谁答得快。结果每次都是我取胜。我的“神速”判别使学生大惑不解,猎奇心使他们刻不容缓地要知道我的“妙法”。我顺势引入新课:“能被2、3、5整除的数都有一定的特征,依据这些特征来判别就会迅速而又准确。这节课,我们就专门来学习这个内容。只需大家仔细学,以后一定能胜过教员!”在教学中,我还结合教学内容给学生讲一个数学故事,或引见一位数学家,或出一道兴趣数学题,或提出一个使学生感到迷惑而又迫切需求处置的效果来引发学生的留意,使他们在兴味盎然的心思气氛中,跟着我进入新知的探求学习进程中。
二、“导”在以旧引新,促使知识的迁移
数学知识系统性很强,前面的知识往往是前面所学知识的扩展或延伸。因此,要引导学生充沛应用已有的知识和技艺去学习新知识,构成新技艺,就要靠教员充沛运用知识的迁移规律,引导学生在新旧知识的衔接点或共同点上充沛展开思想,探求规律。例如在教学“异分母分数加减法”一课时,我设计了这样一组口答基础练习题:
①1厘米+0.3分米=?4元-3角=?
②2/3表示();它的分数单位是()。
③口算:5/8+7/8=?7/12-5/12=?7/9-1/1=?
④将下面分数通分(题略)。
第一道题温习整、小数在数量单位不同时的计算方法(必需先一致单位),为学生了解异分母分数不能直接相加减的道理作了辅垫。前面几道题经过“分数单位”、“通分”,以及“同分母分数加减法规律”等旧知识的再现,为学生了解和把握异分母分数加减法的计算规律搭了桥、引了路。学生只需在此基础上停止迁移类推,便自求得知了。教员以旧引新的“导”,留意练习题既要有利于学生充沛运用已把握的旧知识点“穿针引线”,使学生学得积极自动,又要思考到学生思想“最近开展区”,不能过于降低学习和探求思考效果的坡度,使他们觉得兴味索然。
三、“导”在学法提示,提高数学学习才干
经过数学教学,教员不只要使学生长知识,而且要使学生长聪明。教员要有目的、无看法、有方案地指点学生在学习进程中领悟,并及时提示他们把握相应的学习方法,使他们逐渐由“学会”到“会学”,不时提高数学学习才干。例如指点学生逐渐学会阅读数学课本的方法,从中年级末尾,我用顺序思考题引路,提示阅读方法和重点。在拟定阅读思考题时,我十分留意:①契合学生的看法水平;②契合教材的知识结构;③契合数学学科特点,即重概念,重算理,重思绪。学生依照思考题提出的效果、要求、方法、步骤去看课本(插图)、理思绪、找难点、抓重点、想疑点。例如在教学列方程解运用题的例3时(相遇效果),我拟定了以下一组思考题:①看例3和表示图,想相向是什么意思?②看课本中列出的方程,想它是依据怎样的等量关系列出的?③看解题的进程,想列方程解运用题的步骤和要害是什么?④你还能依据什么样的等量关系列出别的方程?⑤比拟一下,这些不同的方程中哪种最简便?这组思考题从审题入手,较好地引导学生把握自学运用题的方法。学生经过看,弄清了思绪;经过想,找到了解题的要害是应用速度、时间、路程之间的等量关系列方程;经过做,把握了列方程解这类运用题的规律及方法。在此基础上,思考题④又进一步引导学生展开思绪,从不同角度去寻求处置效果的途径,并挑选出最佳方法,使学生的思想素质及思想才干均失掉了培育。用思考题引路,指点学生学法是一个较长时间的练习进程。学生从中年级到高年级阅历了教员拟定思考题、师生共同拟定思考题到最后基本上由学生自己独立看课本这三个阶段。
四、“导” 在重难点打破,加深知识的了解
每章节知识都有重难点,而往往一些知识的重点也就是难点。关于小学生来说,“难”就“难”在知识的笼统性上,它与儿童思想的具体笼统性是一对矛盾。为了将这一对矛盾很好一致同来,我在学习的重难点处施导时留意:①以丰厚的理性资料作为引导的终点;②抓住打破难点的要害;③引导学生初步运用观察、剖析、判别、联想的方法停止推理。
例如“分数的意义”一课,正确了解分数意义是教学的重点,而单位“1”的笼统性又使它成为把握分数意义的一个难点。为了处置这一难点,我从观察图形入手,停止以下四个环节的引导:①观察。课本中的前六幅图形作第一组,后两幅图为第二组,让学生从第一组到第二组按顺序边观察边说出图中各将什么当成单位“1”,其中的阴影局部各表示几分之几。②对比。让学生将两组图对比,找出它们的异同点。③概括。经过观察和对比,单位“1”在学生的头脑中树立了比拟明晰的表象,再进一步引导学生停止概括,即:单位“1”不只可以表示一个物体,一个计量单位,而且可表示由一些物体组成的全体。④运用。实践运用是检验学生能否真正了解的一种手腕。于是我又启示学生举出日常生活中的例子来说明单位“1”的意义。由于以具体生动的直观图形作为认知的终点,在向笼统思想过渡进程中,又十分注重引导学生将观察、言语,以及思想三者严密结合起来,学生对单位“1”含义有了较明晰而又准确的了解,顺利打破难点。
五、“导”在规律的归结概括上,培育笼统思想才干
数学中的公式、规律、定律、概念等都是笼统概括的结果,将具体直观的表象概括成规律性知识,是学生学习进程中最重要的一环,也是他们感到最困难的一点。因此,我十分留意依据不同的教学内容,采取不同的方法停止引导:①关于有关概念的概括,留意引导学生从有关诸多要素中,抽取出表现其实质特征的要素停止概括。②对有关计算规律引导学生依据计算的进程及步骤去归结概括。例如:关于“分数除法的计算规律”,教员就可以引导学生依据前面学习的“分数除以整数”和“一个数除以分数”的计算进程去归结概括。③关于有些计算公式,如几何图形的面积、周长,以及体积计算,引导学生参与公式的推导进程,无看法地引导学生阅历由操作思想到笼统思想最后到笼统思想的进程,使学生不只知其然,而且知其所以然,知识了解深、记得牢、用得活。同时,我还使学生初步把握了一些归结、概括数学知识的基本方法,提高了他们学习数学知识的才干。
综上所述,教员要充沛发扬主导作用,就要留意从思想的兴味、目的、方法、进程,以及广度和深度等方面对学生停止引导,并留意把握“导”的机遇,把握“导”的方法,如此才干到达优化数学教学的目的。