系統科學原理
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系統科學原理范文第1篇
關鍵詞:管理信息系統;實驗;部件庫最小系統;課程建設;教學改革
信息社會尤其需要既懂技術又通管理的復合型人才。管理信息系統課程綜合計算機科學、通信技術、運籌學、管理科學、統計學、系統科學等學科的相關知識,形成了一門獨具特色的綜合性邊緣學科以培養社會所需的復合型人才。鑒于此,大多經濟類院校都將管理信息系統課程列為了經濟管理類專業的專業基礎課,這充分說明了管理信息系統課程的重要地位。但在實際的管理信息系統課程教學中,卻出現了學生學習積極性不高、學習被動以及課堂教學效果不佳等令人尷尬的一面[1]。筆者根據多年的教學實踐,認為這種社會需求與管理信息系統課程教學的反差問題與實踐環節設計有很大關系。學生沒有社會實踐的經驗,尤其是管理經驗,因此難以聯系實際主動地學習。實際教學中,可以用部件庫最小系統,快速搭建管理系統原型,讓學生身入其境,進入管理信息系統開發者的角色,融會貫通,從而取得良好的教學效果[2-3]。
1管理信息系統課程基本特點及目前教學中的問題
1.1基本特點
(1) 要求學生具備多個學科的基礎知識。管理信息系統課程涉及的知識不僅涵蓋了管理學、運籌學、統計學、系統科學等各專業前期課程的基礎知識,還包括計算機技術、網絡通信技術、系統工程等方面的知識。
(2) 實踐性強。課程包含的很多概念和方法需通過實驗和課題設計等才能深刻理解和掌握,需要學生了解企業具體業務流程,能動手利用軟件工具做出模擬系統[4]。
1.2目前教學中的問題
1.2.1培養目標定位不明
社會既需要管理信息系統的分析人員和開發人員,也需要系統維護人員和實際操作人員。經濟類院校開設管理信息系統課程的各專業,在規劃教學內容時,應認識到本專業的人才培養方向。經濟類院校不能忽視與管理學、經濟學、系統工程等知識的整合,而把管理信息系統變成簡單的開發課程。
1.2.2教學內容滯后
目前國內的管理信息系統教材內容、理論相對比較陳舊。
例如國外發達國家,管理信息系統的研究方法主要以原型法和面向對象方法為主流,而我國的大多數教科書仍以傳統的生命周期法作為主線,對原型法和面向對象的方法只作一般的介紹。可以說,教材內容在一定程度上限制了教學目標的實現,造成了課程學習內容嚴重滯后于當前管理信息系統的發展水平。這就使得學生掌握的開發工具與社會的需求嚴重脫節[1,5]。
1.2.3實驗安排不合理
由于經濟類院校學生編程能力普遍有限,有些學校只能安排一些認識性的實驗,流于管理類課程的范疇;有些學校采取案例教學法,以要求學生能獨立完成一個系統設計的實驗為全部目標。這種安排過于偏重理工、偏重軟件開發,由于學生在程序設計方面耗費過多精力,忽視了WEB-MIS、ERP、DSS等新內容,不能為全面學習管理信息系統的基本理論與基本知識服務,無法讓學生全面掌握管理信息系統的開發技能。
2經濟類院校管理信息系統課程教學建議
經濟類院校應充分利用資源和學科優勢,借助經濟和管理類學科的支撐,開設有自己特色的管理信息系統課程。對經濟管理類專業本科學生來說,他們的目標是成為能夠適應現代信息化社會需要的、具備現代經濟管理理論基礎、掌握計算機科學技術知識及應用能力的具有寬基礎、強能力的復合型優秀經濟管理專門人才[1,5],這就要求本課程要與時俱進、定位明確。
2.1教學目標
經濟類院校經濟管理類專業本科學生應具備以下能力:
(1) 應當掌握管理信息系統所涉及的基本概念知識,例如管理信息系統的意義與功能、一般管理信息系統的基本構成、設計過程與一般設計方法、某些典型系統的特點與關鍵技術、管理信息系統的實施與維護知識等。
(2) 應具有信息意識,具備在信息化環境下收集信息、處理信息和有效利用信息的能力。
(3) 利用軟件工具,以原型法為研究方法做出一個系統,真正弄明白管理信息系統的實質。
但是,要實現這些能力決不是將本課程變成代碼設計課程,而應該掌握系統的科學思想和管理信息系統的規劃、分析、設計的技術方法,并能將信息管理,管理信息系統規劃、分析、設計、實施、管理、評價和維護等方面的知識應用于實際經濟管理工作中。
2.2引入部件庫最小系統輔助教學
部件庫最小系統是在總結大量信息系統結構普遍規律的基礎上,抽取其共同特征,研究設計的一套信息系統即插即用型軟部件,可以用于多種應用系統,使原來極為煩瑣的一些程序代碼設計工作幾乎無須時間就可以完成;使得原來必須專業人員才能做的編碼與系統維護工作,普通未經特別訓練的人員也能進行。在管理信息系統教學上使用這種軟件,可以使學生從代碼設計中解放出來,更好地對管理信息系統有一個整體的概念。
傳統的管理信息系統教學往往在與實際問題聯系不夠緊密的情況下用大量時間講解管理信息系統的基本理論、基本概念。內容枯燥,學生學了不知有什么用,也不知道在計算機上如何操作。
引入部件庫最小系統制作范例教學,第一次課就結合學生比較熟悉的學生管理,先由老師提出相應的數據庫結構,讓學生利用部件庫最小系統中的部件自己動手構建一個具體的管理系統,并具體對系統進行操作,使學生了解什么是管理信息系統,它是做什么用的,是怎樣構成的,一般功能要求有哪些。這樣學生對本課程就建立了一個整體的概念,了解了課程的基本要求。
接著,教師和學生一起討論與上機實踐:通過對部件庫中各個部件的使用,了解管理信息系統常見界面的設計需求以及對性能的一般要求。學會利用ROSE完成一個實際應用系統的需求分析與概要設計,并根據需求分析的內容利用部件庫建立一個具有自適應性的管理系統。可以進行ERP和電子商務系統模擬,了解ERP系統構成及其基本原理以及電子商務系統的一般體系、結構、流程。
在教學全過程中,我們準備了數十個課程設計題,要求學生隨著教學進程實地進行設計應用系統[4]。設計工作由模仿逐步轉向創新,開始時由教師指定數據庫結構與功能要求,學生自選部件建造系統。隨著教學的深入,進一步提出實際課題的工作過程與數據要求,放手讓學生自行設計管理信息系統。
在關于系統功能要求、性能要求、數據模型、關系數據庫特性、函數依賴、范式、數據完整性與安全性、數據庫設計等理論教學中,我們都提供一些典型的實例,要求學生使用部件建造系統,并總結體會數據庫的概念與設計理論的具體含義。
經濟類院校經濟管理類專業本科學生本身已經具有一定前導經濟、管理專業知識,通過部件庫最小系統范例教學,可以使學生將以前所學知識運用到管理信息系統中,看到一個具體的系統,而不是枯燥的理論,既增加了學習興趣,又更好地理解了前序課程,真正達到管理信息系統課程開設的要求。
系統科學原理范文第2篇
論文摘要：舒爾曼提出的“學科教學知識”推動了教育研究與實踐的向前發展。高校《通信原理》課程學科教學的知識結構與內容框架主要包括通信原理課程教學模式等七個方面，對《通信原理》課程教學策略的知識應用進行論述，具有較強的理論和現實意義。
一、教師的學科教學知識
在20世紀80年代的西方教師專業化運動中，美國斯坦福大學的Shulman教授，針對當時在對教師的資格認證中，將教師的教學能力簡單理解為教師具備的學科知識和教學知識的問題，指出對教師知識的分析是推動我們對教師行為分析的最主要的因素，提出了“學科教學知識”(pedagogical content knowledge/PCK，也有人譯為教育學內容知識、教學學科知識、教學專業知能、學科內容教學知識等)這一重要概念。舒爾曼認為，學科教學知識是學科知識和教育學知識的特殊混合體，是教師對學科知識獨特的專業理解，為教師所特有，是“教師對如何幫助學生理解具體學科內容而做出的理解”。學科教學知識使教師學會如何組織和呈現具體學科的主題、問題、結果，使之與學習者多樣的興趣與能力相適應，從而組織教學。學科教學知識的提出，為教師的專業化發展提供了理論基礎。
學科教學知識是教師在教學中將特定的學科教學內容加工轉化而形成的能為學生接受的知識。學科教學知識的形成需要教師對學科知識、教學知識、學生知識、情景知識等進行整合，并對教學經驗不斷歸納、總結與調整。因此，學科教學知識具有實踐性、情景性和個體性。學科教學知識的形成揭示了教師教學能力發展的復雜過程，使對教師教學能力的研究更為深人與科學。
舒爾曼提出的“學科教學知識”概念引起了學者們對與教師教學實踐相關知識的重視，學者們進行了大量的論述與研究，“學科教學知識”理論成為教師教育、課堂教學行為分析、科學教育等學科教育研究的重要內容與基礎框架。后經過修改和補充，舒爾曼又進一步闡釋了學科教學知識的框架。以此為基礎，學者根據自己的理解，提出了學科教學知識的內涵;盡管不同的學者有不同的見解，但大同小異，基本上都認為學科教學知識包括:教師教育信念、學科知識、教育學知識、關于學生的知識、教學情境知識等幾個方面。
二、《通信原理》課程教師的學科教學知識
現代社會是信息社會，電子與通信類專業從而也成為極為熱門的專業。在電子與通信類專業的課程結構中，《通信原理》是極為重要的專業基礎課程。此課程的主要任務在于研究通信系統中的基本概念和基本原理，讓學生掌握通信系統的基本組成、理論原理、實現方法和系統性能，能夠在后續課程的學習和工作中靈活應用，并激發他們對通信學科方面的學習興趣和熱情，使他們有足夠的自信和能力來適應這一日新月異的領域。該課程內容涉及隨機過程、復變函數與積分變換、信息論、信號與系統、數字信號處理等多方面的知識。高等教育是人才培養的主渠道，而教師則是決定學校教育質量的關鍵。在創新人才教育的大背景下，有必要對《通信原理》課程教師的知識結構框架進行分析、研究。
對于教師學科教學知識框架，除理論研究之外，也要進行實證研究，如調查分析、測量、比較等;而教師知識結構必然會涉及學科和專業。以往的研究多涉及基礎教育領域的教師;近年來，高等教育專業的教師學科教學知識也開始受到重視。筆者在理論分析、聽課、親歷教學的基礎上，提出了高校《通信原理》課程教師的學科教學知識框架。高校《通信原理》課程教師的學科教學知識應該包括如下主要內容:
(一)《通信原理》課程教學模式知識
《通信原理》課程教學方法因課程中具體內容的性質而有所不同，常用的教學模式有:仿專家思考模式，是要求學生像通信專家一樣思考，強調學術嚴謹，以傳授專業知識為主的教學模式。概念轉換模式，是通過使學生產生情景上的沖突，改變學生原有的概念，幫助他們建立通信科學概念的模式。探究模式，包括一般意義上的探究和以學習共同體為中心、分工負責、利用實驗室條件進行研究的“小組合作學習”或“合作探究”模式。基于項目或課題的教學模式，即以“導向”性的問題為中心，圍繞一個主題組織概念、原理，指導學生通過實驗和調查得出解決方案等。
在熟悉《通信原理》課程教學模式的基礎上，應根據本科和高職專科的《通信原理》課程教學目標的不同和學生基礎的不同，采用不同的課程教學模式。根據作者的經驗，本科教學中適合采用仿專家思考模式、概念轉換模式、探究模式;高職專科教學中，則宜運用基于項目或課題的教學模式和探究模式。這些模式在教學中還需要靈活交替使用。不論采用何種教學模式，《通信原理》課程的教師都應當具備體現《通信原理》課程特點的教學策略。筆者在教學中大量使用了理論教學與實驗、實習相結合，以及案例教學的策略。
(二)通信專業課程專業培養目標和教學目標知識
通信專業的培養目標是:培養一批具有堅實的理論基礎、很強的創新意識和動手能力的人才，主要培養德智體全面發展、基礎扎實、知識面寬、素質高、富有創新意識、在通信領域內獲得專業訓練的高級技術人才，以適應國家加速信息化發展對人才的需要。專業是以通信技術為主，結合計算機應用的寬口徑專業。根據教學目標，我們應該重點圍繞通信系統設計、智能信息處理、無線通信及測控、現代交換技術、光通信技術、計算機視覺與圖像處理等展開教學應用型人才的培養。
只有從總體上理解了通信專業課程專業培養目標和教學目標，才能在課程教學中處理好《通信原理》和其他課程的關系，達到預期的專業培養目標。為此，我們需要根據創新人才教育的大思路，從高等教育特點和各學校具體條件出發，結合各個專業的特點，加強專業理論教學、實驗教學、實踐教學活動。
(三)《通信原理》課程目標與內容知識
為了適應新世紀的需要，《通信原理》課程的培養目標是:培養具有厚基礎、寬口徑、高素質、強能力，特別是具有工程實踐能力和創新能力的科技人才。通過本課程的學習，使學生獲得必要的信息通信與傳輸方面的基礎理論知識和基本技能，為后續專業課程的學習打下扎實的理論基礎和動手能力;使學生在模擬和數字通信方面建立清晰的系統概念，掌握通信系統的一般分析方法，并具備一定的通信系統設計能力;使學生了解通信技術的最新發展方向，從而把握通信學科發展脈絡，激發學生的主動性與創新性，提高學生的綜合素質和創新能力，為培養能夠解決挑戰性問題的新一代工程師打下堅實的基礎。
《通信原理》課程內容具體包括:通信的概念、通信系統基本組成、數字通信系統、信道簡介;信息嫡的基本概念;AWGN信道下香農信道容量理論;信號的頻域分析方法，自相關函數與功率譜密度，互相關函數與互譜密度;Hillbert變換，解析信號，等效基帶分析;隨機信號與平穩隨機信號，窄帶平穩隨機信號，高斯白噪聲過程;模擬調制;模擬信號的數字化;高斯白噪聲信道中的數字傳輸;帶限AWGN信道下的數字傳輸等。對這些內容的深入了解和精深掌握是做好《通信原理》課程教學的前提條件。
除了對這些基礎知識的牢固掌握以外，教師還應該對通信的研究史和發現史、學科研究與開發最新進展，特別是光電子通信有較多的了解，并在教學中適當進行最新研究與開發成果介紹。
(四)學生對本專業知識的理解能力知識
通信專業教師應該了解學生對具體專業知識的理解能力，包括學生學習需要和學習困難的知識。所謂學生學習需要的知識指的是學生在學習某個通信原理課程內容之前必備的專業知識和技能。學生的學科理解能力是影響教學效果的重要原因。只有深人了解學生學習《通信原理》課程需要哪些預備知識、難點是哪些等，才能有的放矢，提高學生學習的積極性，提高教學效果。學生學習《通信原理》課程時，較難理解和接受的知識包括通信的抽象概念、隨機過程概念、信息熵、Hillbert變換，教師教學中應該努力讓學生掌握這些方面的內容。
(五)通信安全意識
通信安全涉及國家、單位，以及個人的通信秘密保障，關乎國家、社會征集、經濟、軍事等各方面的安全。現有的《通信原理》課程教材都不涉及通信安全教育，這是一個很大的缺陷。《通信原理》課程教師不僅自己應該具有一定的通信安全知識和相關思考，更應該將其滲透于《通信原理》課程的教學之中。
三、《通信原理》課程學科教學知識的運用
《通信原理》課程教師應該具備上述學科教學知識，并能熟練地運用于教學實踐活動中。作者在自己的教學實踐中對《通信原理》課程學科教學知識進行了靈活運用。下面對其中的教學策略知識的運用舉例說明如下:
(一)學科知識傳授方面，教學重點放在數字通信系統部分
《通信原理》內容包括通信的基本理論、模擬調制、數字傳輸、編碼技術幾個大部分。由于現代通信的發展方向是數字通信，因此，教學重點在數字通信系統部分。在課程的開始階段，讓學生準確把握數字通信系統的組成、各模塊的功能，使得學生能夠把本課程的內容有機地組合起來，在學習具體知識點時能明確它們在通信系統中所起的作用，收到“既見樹木，又見森林”的效果。《通信原理》是一門理論和實踐并重的課程，在理論教學方面，要讓學生掌握通信系統的基本組成、理論原理、分析方法。為了提高教學效果，在課堂上采用設問思考和逆向思考提問等教學方法，啟發學生思考、誘發學生的思維、激起學生的求知欲望。在教學過程中注重考慮學生的學習方法和接受能力，在備課時，采用換位思考方法，感受學生的困惑，考慮講解的技巧，以在最短的時間內收到最佳的教學效果。同時根據不同的教學內容和教學對象，注意將學生自學和精講重點、難點結合起來。在每章及每小節結束時，注意進行課程總結，讓學生及時鞏固所學內容，便于繼續學習新的內容。
(二)通過介紹新技術進展，提高學生學習的興趣
《通信原理》是通信專業的基礎課程，涉及的最新技術不多，而本院電子信息與科學技術專業通信方面的后續課程也不多。而且，在中國的高等教育中，工科教育的一個較明顯的缺陷是最新科研與開發成果很難及時在教材中體現，用什么教材講什么內容的傳統也使得最新科研與開發成果很難在教師的授課過程中被包括進來。通信的發展日新月異，新技術層出不窮，如何在有限的課時里讓學生掌握通信基本理論的同時，盡量了解更多關于通信方面的新理論和新技術是教學中需要解決的問題之一。作者在教學中采用課內附帶介紹最新進展的形式來實現。例如，在講解基本內容的同時，附帶介紹了移動通信的發展狀況、移動通信中常用多址方式、3G技術及其現狀等內容，既能提高學生的學習興趣，開拓其視野，也能為他們將來從事這方面的研究和開發指明方向。
(三)通過CAI和仿真輔助教學，加深對理論的理解
大量使用多媒體進行教學，并在課件設計上注意突破簡單的演示型模式，體現知識的建構過程，重視知識要點的剖析，提高學生主體的參與程度;在課堂講解上，注意將重點內容在黑板上列出，避免讓學生有看電影的感覺，同時便于學生理解掌握原理，從而彌補了傳統教學和多媒體教學各自的不足;同時，利用仿真軟件對通信系統進行仿真觀察，提高了學生對理論的理解能力，培養了學生的系統觀念。
(四)加強教學實踐，鞏固所學內容
《通信原理》是一門實驗性很強的課程，為了幫助學生鞏固所學的內容，加深理解，筆者在教學中采用兩種方法來進行教學實踐。其一，精心設計實驗，利用本系現有的實驗設備，設計實驗內容;其二，利用MATLAB仿真軟件，編寫仿真程序，采用課堂演示的方法。比如，通過仿真實現多種解調方式的誤碼率曲線，可以讓學生們直觀地了解它們的性能差異，體會“面對面”交流的樂趣。而編程基礎比較好的同學可以開發一個簡單的數字通信系統，重點讓學生練習使用信源編碼信道及接收機的仿真實現等。這樣，既提高了學生的編程能力，也加深了其對整個通信系統的理解。
系統科學原理范文第3篇
【關鍵詞】通信原理 數字化教學 教學模式 資源建設
【基金項目】本文系2012校教改項目《通信專業基礎課程群的建設與改革》（項目編號：201227）支持。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）02-0250-02
《通信原理》是通信工程、電子信息工程以及計算機等本科專業開設的一門重要的專業基礎課程，也是眾多高校通信與電子信息類專業碩士研究生入學考試或復試的必考科目之一[1]。課程的主要目標是為學生建立現代通信技術的基本框架，培養學生分析能力、創新能力和深入研究問題的能力，使學生能夠在今后的學習工作中按其個性化需要解決所在特定專業工作崗位中可能面臨的問題。因此，該課程在通信和電子信息類專業的教學計劃中占有十分重要的地位。
然而，因為這一課程概念繁多且抽象、數學功底要求高、通信技術更新過快等特點致使諸多專業學生在學習過程中倍感吃力。因此，如何能夠讓繁雜的概念條理化，枯燥的推導有趣化，更新的技術簡單化，已成為了《通信原理》授課教師多年來努力的目標。隨著多媒體通信的快速發展，數字化教學在各大高校中蓬勃開展，本文針對《通信原理》課程傳統教學模式中的種種弊端，結合數字化教學的特點，提出了《通信原理》課程數字化的教學模式，幫助學生輕松而扎實地學好這門課程。
1.傳統《通信原理》教學模式
教師主動講授，學生被動接受的“填鴨式”教學依然是現在大多數高校理論課程教學的主要模式。《通信原理》課程的教學通常由兩部分組成，一部分為理論課，以教師講授為主；另一部分為實驗課，以學生動手為主，在實驗室完成。然而，由于受實驗條件限制，許多高校開設的實驗大多是驗證性實驗，缺乏創新性，很難激發學生的興趣。而以講授為主的理論課程，也因以下種種原因很難取得好的教學效果。
（1）先修課程較多，使學生因基礎不扎實而導致學習吃力。學習這門課程，需要先修高等數學、概率與數理統計、高頻電子線路、信號與系統、隨機過程[2]等課程，這些課程幾乎涵蓋了大學一、二年級所有的工科理論課程，任何課程設置上的不合理或某一課程理論基礎的不牢固，都會給本門課程的學習來帶一定的障礙。例如，“確知信號和隨機信號”這兩章內容，涉及多門先修課程的知識，對學生的數學功底要求非常高，因此，學生學習時會感到很吃力，老師也常常會需要大量的時間在數學推導上。
（2）概念繁雜、內容抽象，使學生覺得枯燥乏味[3]而失去對該課程學習的興趣。“模擬調制系統”這一章中涉及的線性調制方式有AM、DSB、SSB、VSB 這4種，每一種調制方式又有各自的相干解調和非相干解調方法；而非線性調制涉及概念更加瑣碎，什么是調頻、調相、窄帶調頻、寬帶調頻、瞬時頻偏、瞬時相偏等這些瑣碎的概念使學生覺得雜亂、難記、枯燥從而失去學習的興趣。
（3）通信新技術發展迅速，教材和實際脫節使學生覺得書本知識太過陳舊而失去學習的動力。比如，第三代移動通信的相關技術在很多教材當中依然被作為通信的發展前景被展望，然而現實中該技術已經成熟應用。這難免會使學生在學習過程中產生抵觸情緒，認為書本上的知識太陳舊而失去學習的動力。
傳統的教學模式過于重視知識的傳授，忽略了學生在學習中的主體性，也忽略了對學生能力特別是創新能力的培養，只注重對學生的知識記憶儲存，而不注重發展其綜合素質和創新能力。因此，這一陳舊的教學模式既不利于培養學生的創造性思維、發散性思維、批判性思維，也不利于適應知識經濟時代的“創新人才”的培養，不能適應新時期教育的需要。
2.數字化教學的特點
數字化教學融合計算機、通信、多媒體以及傳統教學技術為一體，形成以數字形式的教學環境[4]。與傳統的教學模式相比，數字化教學有著以下幾方面的特點：
（1）數字化教學，打破了傳統的以“黑板+課本”為主的枯燥的授課方式，以生動的教學資源為學生提供一個“鮮活”的教學平臺，充分調動學生學習的積極性，使學生能夠在一個輕松愉快的氛圍中獲得知識。
（2）數字化教學，打破了傳統的“填鴨式”教學模式，學生在教學中能積極發揮其主動性，使教師能夠更清楚地了解學生的學習情況，大大提高教學效果。
（3）數字化教學，打破了傳統的“課堂授課”教學模式。傳統的教學中，教師課堂授課，課余很難有時間給學生輔導。然而，數字化教學模式中，教師和學生可以通過互動平臺進行交流，使學生學習效率大幅度提高，教師教學效果也能得以保證。
3.數字化《通信原理》教學模式
《通信原理》是一門理論性、綜合性、實踐性很強的學科。傳統的教學模式很難取得好的教學效果，因此必須結合數字化教學的特點，逐步改革和探索《通信原理》課程的數字化教學模式，以提高教學質量。
3.1數字化教學資源的建設
3.1.1數字化教學資源的內容
數字化教學資源是指經過數字化處理或者經過再加工和制作的，可以在多媒體計算機或網絡環境下運行的、能夠展現相關知識節點內容的教學材料[5]。其涵蓋的內容十分廣泛：常包括多媒體課件庫、多媒體教材庫、網絡課程庫、虛擬實驗庫、試題庫、習題庫等方面（如圖1所示）。
圖1 通信原理數字化教學資源庫框圖
（1）多媒體課件庫提供教師教學常用多媒體課件及電子教案，同時也可以提供一些具有參考價值的優秀課程課件或鏈接，為學生的學習提供一些輔助作用。多媒體課件是提高教學效果的重要途徑，開發高質量的教學課件也是構建數字化教學資源的重要環節。因此，多媒體課件應該支持PowerPoint、Authorware、Director、Flash等多媒體開發平臺，創建豐富的多種媒體元素，（如圖片、動畫，且配有相應的解說、音效等），從而改善教學媒體的表現力和交互性，促進課堂教學內容、教學方法、教學過程的全面優化，提高教學效果。
（2）多媒體教材庫、視頻資源庫、網絡課程庫，利用開放的網絡為學生收集豐富的學習資源，使學生利用這些資源實現課前預習、課后復習，充分提高學生自主學習的能力。
（3）虛擬實驗庫是基于Web技術和虛擬現實技術構建的開放式網絡化實驗教學系統。它為開設各種虛擬實驗課程提供了全新的教學環境。由于受實驗條件的限制，學生在學習過程中不可能獨立完成課程內所有的實驗，不利于學生對概念的理解。然而虛擬實驗系統不受時間、地點的限制，只要有電腦和網絡，學生就可以通過虛擬的實驗平臺自己動手配置、連接、調節和使用實驗設備來完成所需的實驗，這一環境的提供，可進一步促進學生學習的積極性，同時培養了學生的創新能力。
（4）題庫可以分習題庫和試題庫兩類。習題庫主要是為學生提供課堂例題、課后習題以及詳細的求解過程，方便學生課后復習；試題庫則偏向于提供歷年的考試題目、歷年各高校的考研題目以及詳細的求解過程，為準備考研的同學提供幫助。
通信原理資源庫的建設中，尤為重要的是課件庫和虛擬實驗庫的建設。教學課件的質量直接影響到授課的教學效果，生動的課件可以充分調動學生學習的積極性，使學生因興趣而學，而不是為考試而學。虛擬實驗平臺的使用可以激發學生積極思考的主動性，使學生帶著好奇心去動手實踐，培養學生的創新能力。例如，通信原理課程中，眼圖是通過用示波器觀察接收端的基帶信號波形，從而估計和調整系統性能的一種方式。傳統的教學方式中，無法讓學生直觀的觀察到眼圖，教師授課的過程中也只能照本宣科地講解概念。而在數字化教學模式中，教師可以通過flash等多媒體動畫軟件，模擬眼圖的實驗過程，讓學生體驗“眼見為實”的真切感。課余實踐，學生們也可以通過虛擬實驗庫親自動手，進一步加深對概念的理解。
3.1.2數字化教學資源建設的方法
數字化教學資源使用的主體是教師，教師通過這一資源的充分利用可提高學生的學習興趣，激發學生的思考意識，培養學生的探究及創新能力。因此，數字化教學資源的建設應該遵循以下原則： （1）以學生的學習興趣和需要為前提，結合課程知識、學生興趣和前沿技術，系統地設計教學資源體系。
（2）數字化教學資源應該能夠適用于不同層次的學生群體和不同的教學情境。
（3）數字化教學資源中呈現的教學內容要涵蓋教學大綱的所有內容，配合教學的模擬實驗、動畫等都應符合科學的原理。
《通信原理》課程理論性強、知識點瑣碎，因此建立該課程的數字化教學資源庫的工作量巨大，教師無法獨立完成這一工作，需要借助單獨的資源開發部門協作完成。同時，學生作為數字化教學資源的受益者，也應參與到該課程的數字化教學資源建設中來，從自身出發，多提意見和建議，這樣多方協作，建設全方位、立體化、開放性的課程教學數字化資源庫[6]。具體建設的方法如下：
（1）平臺的搭建。數字化教學資源平臺，應該涵蓋教學資源庫的全部內容，因此，平臺建設應遵守“共建共享、邊建邊用”原則，采用“總體規劃，逐步實施；資源整合，合理投資；穩定可靠，擴展方便”的設計思路，逐步建設并完善教學平臺。
（2）教學資源的整合。在數字化教學資源庫的建設過程中，教師僅有的教學課件和電子教案資源是遠遠不足的，因此，要充分利用網絡資源，在現有資源的基礎上，按照資源平臺的整體框架，補充、完善、整合通信原理的各種理論和實踐教學資源，形成完善的教學資源庫。同時，在試題庫的資源建設中，要遵守“分層對待”的原則，以滿足不同層次學生的學習要求。在資源整合的過程中要注意規范化、規劃性和協調性。
（3）系統的調試。數字化資源建設初步完成后，需要教師在網絡環境下試運行，同時，學生作為數字化資源的受益者，也應積極參與系統的調試運行，并提出意見和建議，以便教師能夠不斷改進和完善資源建設。
（4）資源的更新和維護。數字化教學資源的建設是一個循序漸進的過程，教師在使用該平臺的過程中，需要根據實際教學狀況及學生的建議對教學資源不斷地改進和更新，這樣才能極大的拓寬課程教學空間，最大化的發揮數字化教學資源的優勢。
依托數字化教學資源平臺，可以充分調動學生學習的積極性，鼓勵學生勇于思考，積極交流，做到“敢想，敢說，敢實踐”，從而大大改善學生的思維活動水平，提高學生的創新意識和能力。
3.2 培養教師的信息素質
教師信息素質的提高，有利于數字化教學資源的充分利用，是進一步提高“通信原理”課程教學質量的有力保證。
通信新技術發展迅速，因此教師應該緊跟通信技術更新的步伐，積極主動地學習最新的通信技術，將新技術與基礎理論有機地結合在一起，并結合自己的教學實踐，在教學中不斷創新，以達到最好的教學效果。
3.3 培養學生主動學習的能力
完善的數字化教學資源可以為學生提供一個不受時間、地域限制的學習環境。而學生在傳統的教學中早已習慣被動學習的模式，因此，教師要積極引導學生轉變傳統觀念，充分利用現有的豐富資源，主動學習知識、運用知識，以提升自己地學習能力，提高自身綜合素質。
4.結語
《通信原理》是通信、電子信息類專業非常重要的專業基礎課程，該課程因其理論深、難度大、應用廣、發展快等特點，教師在授課過程中，很難取得好的教學效果。因此，通過數字化教學資源的開發，教師授課過程中能靈活地運用數字化教學模式，充分調動學生學習的積極性，引導學生勤思考、勤提問、勤動手，從而提高學生的創新能力，以達到最好的教學效果。
參考文獻：
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系統科學原理范文第4篇
關鍵詞：系統節能原理；課程改革；教學實踐；石化特色
作者簡介：馬利敏（1978-），女，遼寧西豐人，中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院，講師；姬忠禮（1963-），男，山東汶上人，中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院，教授。（北京 102249）
基金項目：本文系“2010年中國石油大學（北京）校級重點教學改革項目”及“2012年中國石油大學（北京）青年教師專項培養基金”（項目編號：KYJJ20120415）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0106-02
一、系統節能原理課程改革的背景
在強調節能、注重環保的今天，使從事與能源開發、利用與轉化緊密相關工作的學生掌握系統節能原理的精髓并能夠學以致用有著非常重要的社會意義。系統節能原理是中國石油大學（以下簡稱“我校”）能源與動力工程專業一門重要專業課，32學時。其基礎理論部分，以工程熱力學基本定律為基礎。工程熱力學重點講授熱力學第一定律和熱力學第二定律的熵分析法，引入分析法。在本課程中，上述內容仍是重點，需重復介紹。基礎理論是晦澀與枯燥的，如只是重復介紹，不易激發學生學習興趣，難以獲得滿意的教學效果。因此，研究如何組織教學工作，使本課程與工程熱力學做好銜接，激發學生學習興趣，幫助其加深對基礎理論的理解，提高解決實際問題的能力，是十分必要的。同時，本課程還缺乏適合的教材，需要編寫課程講義。目前，缺乏能夠同時將經典及新興能量分析法進行全面介紹的教材，而在能量分析法的應用部分，也需要結合我校行業特點、畢業生就業去向，針對石油石化領域工程應用背景設置教學案例。我校于2010年批準了該課程的教學改革計劃，經過近幾年的努力，該教改計劃已經初步完成。
二、課程教學內容體系建設
教學內容改革是教學改革最核心、最基本的問題。教學內容主要由熱力學第一定律、熱力學第二定律熵分析法和分析、新的能量系統分析評價方法介紹組成。其中，根據教學目的與任務有效組織教學內容，要與基礎課程工程熱力學第一定律、第二定律知識點的學習有機結合，既避免教學內容的簡單重復，又要使學生通過本課程的學習對第一定律、第二定律有更為深刻的認知，并使學生能夠利用兩個熱力學基本定律熟練進行能量系統分析與評價、以及高效學習和應用新的分析、評價與優化方法。
1.熱力學第一定律
熱力學第一定律是工程熱力學教學內容的重點，主要講授閉口系統與穩流開口系的熱力學第一定律能量方程式的表達式及應用。在本課程中，進一步強調熱力學第一定律的一般表達式即：“進入系統的能量-離開系統的能量=系統總儲存能的變化”的正確靈活應用，重點介紹如何分析、列出非穩態充、放氣熱力過程的能量方程式，幫助學生進一步增強利用第一定律進行能量分析的能力。同時，通過對節流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等熱力過程分析來幫助同學們對第一定律的局限性有更為深入的理解。
2.熱力學第二定律熵分析法
熱力學第二定律是工程熱力學教學內容的重點與難點，主要講授熱力學第二定律的數學表達式，具體包括：卡諾循環+卡諾定理、克勞修斯積分不等式、閉口系及開口系統熵方程、孤立系統熵增原理。在本課程中，考慮到判斷一個熱力循環是否可行、可逆的數學判據容易理解而且是熱力過程的特例，故重點講述閉口系及開口系熵方程、孤立系統熵增原理。
在該部分從以下四個方面進行介紹：對于狀態參數熵的辨析：辨析熵是狀態參數與過程無關，強調判斷一個熱力過程能否進行、可逆的參量不是過程熵變而是過程熵產，引出后面由熵方程及孤立系統熵增原理計算過程熵產的知識點；重點講授熵方程的一般表達式，即：“進入系統的熵-離開系統的熵+過程熵產=系統熵變化”，通過典型例題幫助同學能夠利用熵方程列出閉口及開口系熵方程，并求取過程熵產；重點解析孤立系統熵增原理的實質及解題特點，并通過典型例題幫助學生認識到孤立系統熵增原理與熵方程的一致性：孤立系統熵增即熵方程中的熵產；作功能力損失方面除了介紹計算公式、通過計算熱力過程熵產及作功能力損失，還著重結合對節流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等具體熱力過程分析讓學生體會第一定律與第二定律之間的聯系及第二定律的獨有貢獻。
3.熱力學第二定律分析法
由于學時有限并且概念抽象難以理解，分析法在工程熱力學中屬于選講內容，即便講授，也多是簡要介紹。本課程中，分析法是授課重點，從以下四個方面進行講授：第一，概念及計算公式，包括機械、熱量（冷量）、內能、焓和化學。第二，重點講授方程的一般表達式“進入系統的-離開系統的-過程損=系統變化”，通過典型例題幫助同學能夠利用方程列出閉口及開口系方程，并求取過程損。同時，在分析典型例題時，引導學生同時用熵分析法來計算過程的作功能力損失，讓學生自覺地認識到分析法中所得到的損失即熵分析法中計算的作功能力損失、體會兩種分析法的一致性及分析法的優勢。第三，效率、損系數的概念及公式，以及在典型熱力設備、過程及熱力循環中的計算。第四，針對本學科領域典型的火力發電裝置、燃氣輪機發電裝置和低溫制冷裝置、LNG液化裝置、天然氣凈化裝置、油田聯合站等，設置工程背景很強的案例，教師與同學們一起分析循環裝置及各組成設備的效率、損失及損系數等，讓同學們認識到分析法在進行系統能量分析時的重要性及提高利用該方法解決實際工程問題的能力。
4.新發展起來的能量系統分析與優化方法
介紹能級分析法、經濟學、夾點技術、全生命周期分析法、能值理論等新發展起來的能量系統分析與優化方法的基本理論及應用，鼓勵學生查閱相關文獻獲取更多知識。這部分內容與留給學生的學習報告緊密相關，將在下文介紹。
目前還沒有適合于本專業本科教學的系統節能方面的教材，本課程教學內容主要參考自沈維道等[1]主編《工程熱力學》、朱明善等[2]編著《工程熱力學》、傅秦生[3]編著《能量系統的熱力學分析方法》和馮霄[4]編著《化工節能原理與技術》、何雅玲[5]主編《工程熱力學精要分析典型題解》等教材及專著，結合教學團隊多年來收集整理的工程案例編寫成講義供教師及學生使用。
三、教學方式改革
教學中的主體是學生，調動學生學習主動性，提高其學習興趣和學習效果是教學方式改革的目的。學生們對于國際上最新的、與未來工作緊密相關及實用性強的知識以及確實能提高自身素質與能力的教學環節更感興趣。
1.采用多媒體與板書有機結合的教學模式
充分利用多媒體教學信息量大，圖像、視頻生動形象的特點，同時結合傳統板書講解復雜推導更容易被學生掌握的優點以提升教學效果。這種授課方式既可以增大授課信息量、有效吸引學生注意力，同時又能使學生通過與老師一起板書推導對所學重點、難點有更為深刻的認知。
2.提高課堂教學吸引力
通過針對每一個重要概念及知識點設計的系列典型例題、思考題吸引學生注意力，激發學生學習興趣，引導其積極參與到教學中來。而且教學團隊經過多年的教學和科研積累，收集并提煉出與石化工程緊密關聯的工程案例，通過案例的討論和分析，增強學生學習理論知識的興趣，提升課堂教學的互動效果，增強學生運用理論知識分析并解決工程實際問題的能力。
3.布置作業形式靈活多樣
對于重要的基本概念，以讀書筆記的作業形式激發學生學習興趣。本課程涉及眾多抽象概念和公式，追溯熱量、溫度、熵、熱力學第二定律、等重要基本概念的由來、發展歷程，可使學生在搜集資料的過程中對這些概念有一個直接的感性認知，同時也有助于學生認識到這些知識在本學科發展中的重要作用。
要求學生組成2～3人的學習小組，除常規課下作業外，課上作業以小組為單位完成。課上作業為教師針對每次課的重點和難點內容設計的多為填空、選擇和問答形式的練習題，課前打印好分發給每個學習小組。在講課過程中，留出適合時間讓學生及時完成。教學實踐表明課上作業非常利于學生把握住和消化吸收重難點知識，且能提高學生學習的注意力，達到良好的教學效果。
四、課程考核方式的教學改革
本課程考試采用閉卷+學習報告的形式。在閉卷考試中，只有一種類型題，即計算題。本課程一個重要教學目的就是使學生能夠熟練、正確應用第一、第二定律尤其是分析法分析實際裝置的用能情況，所以考查學生的學習效果應用型計算題是較為合適的。
學習報告要求每個學習小組（2～3人組成）圍繞與本學科緊密相關的實際裝置進行國內外能量分析與優化方面的調研，提交1份不少于4000字、有5篇以上參考文獻的學習報告，并根據報告內容制作ppt，每小組選派1名學生進行報告，匯報10分鐘，討論5分鐘。報告題目憑學生興趣自選。學習報告這種考核形式不僅促使學生自主學習，開闊視野，加深認知，而且可以鍛煉和提高學生多方面的能力。學生們自選的題目有：超臨界及超超臨界蒸汽動力裝置；燃氣輪機裝置；燃氣蒸汽聯合循環裝置；冷熱電三聯供裝置；地源熱泵裝置；低溫磁制冷裝置；煤制油裝置；燃料電池；低溫地熱發電裝置；天然氣壓氣站燃氣輪機余熱利用；天然氣凈化裝置；油田聯合站；LNG接收站冷能利用等等。
近4年的教學實踐也表明學生們非常接受和歡迎這種考核形式，并且每一年都會有讓教師感到驚喜的學習報告，這也說明要想學生切實提高學習能力、扎實掌握專業知識確實也需要教師有意識地去創造機會及科學引導。
五、教學效果
經過近4年的教學實踐，團隊通過對歷年學生評教、學生考試成績分析以及學生在本科畢業設計及成為本校研究生后所選與系統節能原理相關方向課題的表現等進行了調研，證明該課程改革是卓有成效的。學生對工程熱力學及系統節能知識的接受能力增強，學習興趣明顯提高。靈活適宜的授課方式、作業形式以及考試方式受到學生的普遍歡迎。總之，通過課程建設與教學實踐，使學生在學習過程中發揮了主體作用，激發了學生學習興趣，提高了學生的綜合能力，教學效果良好，達到了既定教學目標。
參考文獻：
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系統科學原理范文第5篇
關鍵詞：機床數控原理與系統 教學方法 反思 總結
機床數控原理與系統是集多個學科知識為一體的專業課程，對于提高學生的理論水平與專業素養有重要作用。筆者結合教學經驗，從教學過程、學生學習過程、知識應用等方面進行反思，形成一些教學心得，總結出在該課程教學過程中“教”、“學”、“思”、“用”四環節，如下圖所示。在兩個學期的教學實踐過程中，所教班級取得較好的教學效果。
教學四環節
一、用
用，即學生的應用能力。專業教學就是要培養學生對專業知識的應用能力，在學習專業知識以后，達到學以致用的效果。機床數控原理與系統課程是要學生了解并掌握數控機床的各種系統及基本工作原理，包括CNC系統、驅動系統、插補原理、檢測原理、故障診斷方法等，通過這些知識的掌握，更好的使用數控技術完成工業生產任務。
教學過程要始終圍繞如何提高學生對知識的理解掌握、熟練使用來展開，想方設法來提高學生對知識的掌握程度、熟練程度，并能夠對這些知識加以靈活應用；幫助學生加深對數控機床的認識，提高技能水平，解決實際問題；引導學生在使用專業知識解決問題的過程中去發現、去思考，進行知識鞏固，查漏補缺，完善自己的知識體系。
二、教
學生學習興趣不高是在專業課教學過程中，尤其是中、高職專業課教學中所面臨的重要問題。學生對專業課的學習，特別是對理論知識的學習興趣不大。學生求知欲望不是很高、知識基礎比較薄弱、專業難度使他們望洋興嘆、教學方法滯后等等，這些原因最終都會造成學生的學習興趣不高，專業課程學習打不起精神，投入精力較少。面對這些問題可采用以下方案。
一是加強與學生的交流和溝通，了解學生所感所想，幫助學生克服學習上的一些障礙，或者幫助學生梳理思路，建立良好的學習態度。這是學好專業課的基礎。
二是多種教學手段相結合。機床數控原理與系統課程牽涉知識面極廣，有些章節可以利用實物進行直觀教學，帶領學生觀看真實的機床部件，有些則不行，比如在講解插補計算的時候，則沒有辦法進行實物直觀教學，需靈活運用，教會學生原理，利用模擬系統讓學生去分析。
三是選用學生樂于接受的教學形式針對不同的教學內容，合理選擇一體化教學模式、多媒體教學模式、生產參觀模式等，促進學生對知識的理解與掌握，并激發學生強烈的學習欲望。
四是以用促學，激發學生學習動力。比如在機床故障診斷這種實際問題中，結合學生在操作過程中遇到的各類型故障進行講解，激發學生求知、解決問題的內驅力，提高學習興趣。
三、學
要幫助并引導學生建立自己的知識體系。比如在講解檢測元件的時候，如果拋棄了知識的前后連貫，學生會覺得莫名其妙。此時需要引導學生進行知識框架的建構，在學生腦海中建立數控機床的整體系統，分析檢測元件在這一系統中的作用與地位，這個時候學生會覺得學習這些元件是有意義的，才會有進一步學習的興趣。
課程各個章節的學習過程，就是將數控機床這個大的框架逐一豐滿充實，在學生的知識體系中建立數控機床的各個系統框架，并進一步完善每個部分，從而在大腦里形成一套完整的數控機床各個部分的工作原理知識體系。
四、思
教學，不僅是教知識，更重要的是教會學生學習，教會學生去思考，進而發現問題、解決問題，提高學生的能力，建構學生自己的知識結構。
傳統課堂練習、提問等都是使學生認真思考問題的方法，這些方法需要學生的積極配合，方能達到較好的效果。教學過程中還可采用一些創新方法提高學生思考問題的動力。比如在機床故障診斷里，可以實地練習，根據機床出現的故障，先讓學生進行分析并闡述原因，教師在聽取各種見解后進行評述，并指導學生自己去查找問題，幫助同學分析造成故障的原因都有哪些，解決的方案有哪些，進行現場排查與解決。
