計算機仿真課群教學(xué)體系的改革與實踐探索

張洋

【摘要】在計算機仿真課群教學(xué)體系中，由于教學(xué)模式較為落后、理論與實踐之間的結(jié)合性較差以及專業(yè)能力較低的原因，使得計算機仿真課群體系尚存在許多的不足。計算機仿真類課程需較強的理論知識與實踐能力，為了使得計算機仿真相關(guān)學(xué)科能夠培養(yǎng)出更多有用的人才，一定要對課程自身的教學(xué)手段進行相關(guān)改進，根據(jù)現(xiàn)行的教學(xué)教材進行整改，在考核方面也要著重考核學(xué)生們的鍛煉實踐能力，有針對性地提出基于計算機仿真技術(shù)的課程教學(xué)改革措施與對策，以期為以專業(yè)素養(yǎng)提升和創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)為目標的計算機類課程教學(xué)改革與實踐提供有價值的參考。

【關(guān)鍵詞】計算機仿真 課群教學(xué)體系 教學(xué)模式改革與實踐

【中圖分類號】TP391.9-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）06-0031-01

1.引言

計算機仿真這類課程需要學(xué)生們在學(xué)習(xí)的過程中具備很強的理論知識基礎(chǔ)和實踐能力基礎(chǔ)，既與數(shù)學(xué)模型有關(guān)又與電氣自動化專業(yè)知識相關(guān)。在學(xué)習(xí)這類課程之前，學(xué)生們對于電氣類專業(yè)有很深的知識基礎(chǔ)，例如計算機系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和相關(guān)的測試系統(tǒng)等，學(xué)生們要深入了解這些系統(tǒng)的使用原理和使用方法，利用較短的課時安排完成學(xué)習(xí)和記憶。然后在這類課程主要是對以前所學(xué)習(xí)的理論知識進行加強鍛煉，將這些系統(tǒng)的真正使用方法鍛煉熟練，在理論知識的配合下，加以熟練地練習(xí)，提高課程學(xué)習(xí)效率。

2.計算機仿真課群教學(xué)體系的改革與實踐

2.1加強以創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)為目標的專業(yè)課程建設(shè)

從計算機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)的能力培養(yǎng)為目的，完善計算機類專業(yè)課程體系建設(shè)，可以從以下兩個方面入手。一是，在專業(yè)課程體系中的基礎(chǔ)課程模塊，增設(shè)與計算機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計相關(guān)的模塊，結(jié)合高等數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)內(nèi)容，利用科學(xué)計算語言Mathematica的編程實現(xiàn)技能，以培養(yǎng)學(xué)生能夠主動地獨立運用建模和仿真技術(shù)去開發(fā)與設(shè)計的創(chuàng)新實踐能力。二是，將各類專業(yè)仿真軟件引入到相關(guān)的計算機類專業(yè)課程教學(xué)中，作為現(xiàn)有理論教材知識的有益補充和延伸，然后采用任務(wù)教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生運用專業(yè)仿真軟件設(shè)計與分析系統(tǒng)的實踐能力。具體來說，在保證課程知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性和完整性的前提下，通過課程教學(xué)資源的匯總、整合和重組，適當(dāng)壓縮理論性的教學(xué)內(nèi)容，給開展仿真項目實踐預(yù)留課時。既可以達到優(yōu)化理論和實踐的教學(xué)學(xué)時，又能實現(xiàn)項目任務(wù)教學(xué)法，從而達到培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新能力的多重效果。

2.2建設(shè)有特色的計算機類實踐課程仿真教學(xué)資源

依據(jù)專業(yè)課程體系中的實踐教學(xué)內(nèi)容需求，結(jié)合現(xiàn)有的實驗、實訓(xùn)條件，按照實用和優(yōu)化原則，遴選和整合已有的項目成果。更重要的是，以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)要求為目的，通過自主建設(shè)，或與企業(yè)合作開發(fā)等多種形式，開發(fā)計算機類的虛擬仿真實驗系統(tǒng)，可以再現(xiàn)真實實驗和實訓(xùn)的環(huán)境，豐富了實踐課程的教學(xué)資源，積累了一批能夠符合學(xué)科發(fā)展方向、體現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)特色和具有較高推廣應(yīng)用價值的計算機類實驗、實訓(xùn)項目，真正為專業(yè)的實踐教學(xué)效果助力。

特別地，在當(dāng)前教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)共享的大環(huán)境下，開發(fā)的仿真教學(xué)資源必須體現(xiàn)出本學(xué)校的專業(yè)和課程特色。比如，我校建成的Android應(yīng)用程序開發(fā)實驗室，在Android程序設(shè)計與開發(fā)方面獨具特色，能夠體現(xiàn)依托其建設(shè)的專業(yè)培養(yǎng)特色。為此，我們開發(fā)了一系列關(guān)于Android程序開發(fā)、設(shè)計和變換技術(shù)的仿真實驗系統(tǒng)，獲得學(xué)生自主學(xué)習(xí)使用的較高評價，課程實踐教學(xué)效果良好。

2.3發(fā)揮計算機仿真技術(shù)在理論課程教學(xué)的優(yōu)勢

對于傳統(tǒng)的計算機仿真課程教學(xué)而言，主要的教學(xué)手段便是教師利用自身知識基礎(chǔ)加之實踐能力功底來為學(xué)生們進行操作演練。對計算機仿真課群教學(xué)體系進行改革創(chuàng)新以后，在課程教學(xué)中將各類專業(yè)仿真軟件適當(dāng)?shù)囊耄鳛榻滩幕A(chǔ)知識的有益補充和延伸，然后采用項目任務(wù)教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生運用專業(yè)仿真軟件設(shè)計與分析計算機系統(tǒng)的實踐能力。使用案例式教學(xué)法作為計算機仿真課群教學(xué)的有益補充，例如在MATLAB的教學(xué)當(dāng)中，可以清晰呈現(xiàn)工作路徑、命令窗口、工作空間以及編輯器等操作界面要素，再進行教學(xué)總結(jié)。此外，在課堂教學(xué)中還應(yīng)積極運用計算機仿真技術(shù)，在涉及數(shù)值仿真、信息技術(shù)和模型等較難理解的內(nèi)容時，可采取翻轉(zhuǎn)課堂，以Visual C++作為媒介將抽象化的計算機仿真理論物化為直觀可見的結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的興趣點，有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

3.結(jié)束語

2012年，教育部發(fā)布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（（2011-2020年）》，標志著教育信息化在我國教育現(xiàn)代化發(fā)展進程中的重要地位，給計算機專業(yè)及課程的建設(shè)帶來了機遇與挑戰(zhàn)。圍繞計算機仿真課群的教學(xué)模式創(chuàng)新實踐，以計算機仿真技術(shù)在計算機類理論和實踐課程教學(xué)中的應(yīng)用為抓手，從創(chuàng)新教學(xué)模式、完善課程體系、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和豐富課程教學(xué)資源等方面進行教學(xué)改革，將對提高計算機專業(yè)技術(shù)人才的專業(yè)綜合素養(yǎng)產(chǎn)生積極的推動作用。

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