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航空航天概論知識點范文1
關鍵詞 飛行技術 飛行學員 課程建設 課程考核
中圖分類號:G423 文獻標識碼:A
Analysis of Flight Technical Professional Course Construction
Abstract Flight technology professional course construction is an important guarantee for high-quality flight talent to improve China's civil aviation industry. For student pilots training mode, the internal characteristics of the professional characteristics of the student pilots and flight career, reasonably optimize the construction of the professional courses and curriculum system; curriculum planning, curriculum-building measures, curriculum construction standards, effectively rationalize flight technology courses implementation of the construction process, and the establishment of a reasonable course construction assessment mechanism.
Key words flight technology; student pilots; course construction; curriculum assessment
0 引言
目前,在國內、外,針對普通大學生進行的課程建設研究較多,但是,就飛行技術這個特殊專業而言,可行、有效的,符合我院實際的課程建設研究比較少見,主要是因為,飛行技術專業所培養的大學生是為民航系統輸送高素質的飛行員,①其特殊的身份就決定了這方面的研究資料較少。
研究飛行技術專業課程建設改革的原因在于,通過近幾年的飛行學員的教學工作可知,來自這兩種模式的飛行學員的基礎參差不齊,學習興趣②不是很濃。分析這些學員的專業特點,據統計,來自“2+2”模式的飛行學員的原學專業大多不相同,他們的飛行基礎知識相對短缺,由此,會造成學員的學習興趣不濃,其根源在于缺少一個比較完善的課題體系建設,因此,開展這方面的研討,使得任課教師具有一個完整的課程建設目標,從而有助于教學工作的順利開展。
盡管國內外存在一般大學生的課程建設等方面的研究資料,但是,對行員的特殊大學生來說,已有的研究不能夠完全照搬到飛行技術專業的理論課程的教學之中,這就需要我們自己的飛行技術專業教師,根據自己學生的專業特點,研究適合行員教育的課程建設,只有這樣,才能做到為我們的民航運輸業輸送高素質的飛行人才。
1 飛行技術專業課程建設的必要性
飛行技術本科專業是一個綜合性、跨學科的技術應用型專業,其主要任務是為航空運輸業培養航線運輸機職業飛行人才。飛行技術專業既為學歷教育,又要符合行業對飛行員的職業要求,同時由于民航是一個高新技術應用日益廣泛的行業,因此,對飛行員這種專業技術人才在知識結構、技術應用能力、綜合素質、身心素質等方面都具有較高的要求。為此,在飛行技術專業人才培養的過程中,必須處理好基礎理論教育、專業知識與技能教育和實踐訓練之間的關系,不斷完善符合本科層次人才培養要求、滿足行業規范和與國際接軌的具有鮮明特色的師資隊伍、課程體系、實驗設施和人才培養模式。
課程建設是保證教育質量最基礎的工作之一,也是教學建設中最基本的內容之一。根據飛行技術專業人才培養目標的要求,構建與培養高素質飛行技術專業人才相適應的富有特色、水平先進、整體優化的教學內容和課程體系。目前飛行技術專業的課程設置特色不夠鮮明,課程體系需要進一步梳理、規范,課程內容與行業執照考試內容銜接不夠緊密,有必要進一步優化該專業的課程設置,建立合理的課程體系,為任課教師指出明確的教學目標。
2 飛行技術專業課程建設的實施過程
2.1 課程建設規劃
飛行技術專業的課程體系分為:公共基礎課、專業基礎知識課程、專業知識課程、專業實踐課程。以提高人才培養質量的目的,以飛行技術專業規范為指導,根據學科領域、知識點以及教學內容和方法,不斷優化課程體系,梳理課程內容的銜接,構建涵蓋飛行技術專業的專業基礎知識課程、專業知識課程的五個課程群。
(1)飛機基礎知識(理論)課程群:飛機結構與系統、航空動力裝置、民航飛機電氣儀表及通信系統、飛行氣象學及其應用。(2)飛行基礎知識課程群:航空醫學、航空運輸地理、飛行技術概論、基礎飛行模擬訓練、飛行員職業素質與能力概論、民航概論、民航運輸系統概論、航空公司的經營與管理、航空公司機隊規劃。(3)航行基礎知識課程群:空中領航學(I)、空中領航學(II)、儀表飛行與航圖、空中交通管理基礎、現代導航技術。(4)飛行理論與管理課程群:飛行原理、飛行性能與飛行計劃、安全飛行原理與事故案例分析、飛行法規、飛行心理學與人為因素、駕駛艙資源管理、飛行運行與安全管理基礎、飛行資料與手冊(5)飛行英語課程群:飛行英語(I)、飛行英語(II)、飛行英語(Ⅲ)、飛行英語(Ⅳ)、英語無線電陸空通話、ICAO英語。
2.2 課程建設措施
重點建設幾門核心課程,建成校內、行業內有影響力、有特色的優質課程、精品課程。以提高培養質量為重點,加強教學內容、教學方法和教學手段改革,實現課程建設的整體優化。同時,加強教材建設,在參考國、內外優秀教材的同時,不斷加強高質量自編教材的比例,爭取五年內具有鮮明特色的、符合行業和國際化需求的高質量的自編教材比例不低于60%。實踐教學資料齊全、科學、實用,實驗項目全部具有指導書。
課程建設涉及到教育思想、教育理念、教學過程等諸多方面內容,課程建設的內容主要包括:師資隊伍建設、教學內容改革、教學方法改革、教學手段改進、實踐教學改革、教學文件與資料建設、教材選用與編寫等幾個方面??紤]到飛行技術專業的培養目標、學歷教育與職業教育相結合、培養模式多樣性等特點,課程群內的課程之間以及不同課程群的課程之間必須相互關聯、緊密銜接,保障課程建設的科學性和系統性。
2.3 課程建設基本標準
每門課程以局方執照考試大綱、執照題庫、相關規章、飛行技術專業規范等為依據,學習借鑒國內外相關院校的經驗。
2.4 特色課程的建設
重點圍繞核心課程加強雙語課程、模塊化課程建設。為適應飛行技術專業培養模式的不同,加強模塊化課程建設。為了適應民航發展的要求和與國際接軌,切實提高學生的英語應用能力,開展雙語教學課程。③
3 飛行技術專業課程建設的考核
課程考核是課程建設的一個重要環節,它所特有的評定、檢測、診斷、反饋和激勵功能,是其他環節難以替代的,可以檢驗課程建設的成功與否。課程考核工作的質量是教學質量的一個重要方面,并對教學質量、教風和學風產生直接的重要影響。為使課程考核更加綜合化、制度化、科學化,需制定相應的考核管理辦法。
另外,在教學過程中,教師要根據自己課程特點和教學風格采用多種恰當的課程考核方式,針對飛行學員的自身特點,加強對飛行學員日常學習過程的考核,改變課程結束時“一考定成績”的做法,防止“考前突擊”的行為,促進學生的研究性學習。
注釋
① 劉星. 高校教師如何應對高等教育大眾化的挑戰[J]. 南京航空航天大學學報(社會科學版),2001 增刊:66-67.
航空航天概論知識點范文2
關鍵詞:復合材料;教學內容;方法手段;設計規劃
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)16-0205-02
材料是人類賴以生存和發展的物質基礎。復合材料對現代科學技術的發展,有著十分重要的作用。復合材料注重各組分材料之間相互取長補短、協同作用,具有組元選擇可設計性和結構可設計性[1]?!稄秃喜牧稀肥琴F州大學針對礦物資源工程本科專業所設置的一門專業選修課程,意在擴展學生的專業知識。本文在近年來對該課程教學實踐的基礎上,從教學內容、教學方法和手段以及課程考評方式等方面提出自己的一些設想,以供相關同仁參考。
一、課程背景及基本概況
調查發現,國內高校針對相關專業設置的與復合材料相關的課程除了《復合材料》之外,還有《復合材料學》、《復合材料學基礎》、《復合材料概論》等,單從課程名稱上看,前兩者屬于系統講授的必修類大課,后者屬于概論類課程。本校礦物資源工程專業所設置的《復合材料》僅32學時,具體講授中按照概論的思路開展,務求做到對相關基本概念和知識點都能夠講到。
當前我校的專業選修課還沒有像其他公共選修課那樣按照個人興趣真正地自主選擇,而是根據專業培養方案要求,在限定的學分數及課程范圍內以專業、班級為單位,按照指導性原則有針對性地集體選擇。這樣就會出現部分學生對所“強制”選修的課程不感興趣、缺乏學習主動性等現象。另外,我校礦物資源工程專業原本非材料類專業,近年來雖然對課程設置體系有所調整,但在學分數限定下,對于材料學科的課程無法系統化,所設置的課程無法全面覆蓋學生在學習《復合材料》時所要求先修的材料科學與基礎、材料合成與制備、高分子材料、材料物理、材料化學、金屬材料、無機非金屬材料、材料界面等材料學科主要基礎課程[2],這就給《復合材料》課程的授課帶來了一定困難,經常會遇到學生對于相關基礎知識空缺的現象。當前筆者課題組正在進行礦物資源工程專業創新創業教育教學研究,如何開展好專業選修課程的教學工作并達到預期目標也是需要亟待解決的問題,值得我們認真研究和思考。
二、對本課程的教學內容的設計規劃
《復合材料》課程涵蓋的知識體系寬廣、內容豐富,是一門實用性非常強的課程[3]。作為一門選修課,要在培養方案中所限定的32學時內系統地完成全部課程內容教學任務幾乎不可能,因此必須對教學內容根據專業培養目標要求進行合理調整。本課程主要內容包括復合材料的定義及發展歷史、分類及基本性能、基體和增強體的結構與種類、復合材料界面、復合材料的制備及應用等。結合近年的教學實踐,擬按照下述思路著手教學內容的調整和設計。
1.按照專業定位和人才培養目標確定教學重點。在教學之初,首先制定課程教學大綱,明確教學目標及要求,確定教學內容及重點。確定教學重點是實現有效教學的前提,只有在明確了教學目標的前提下才能在教學過程中抓住重點、突破難點。針對礦物資源工程專業偏向礦物材料的特點,在課程內容中對于金屬基復合材料部分作簡要概述,而對于聚合物基復合材料,由于其增強材料大多為礦物顆粒、纖維以及晶須,應該和陶瓷基復合材料等進行重點、詳細介紹。
2.結合專業目標要求合理設計課程講授體系。雖然在各類教材中,復合材料的各章節看似獨立,但實際上章節內容之間聯系非常緊密,在教學中要特別注重各章節之間的銜接以及知識點之間的內在邏輯和關聯,讓學生在學習中從整體上把握課程學習方向,最終能形成一個完整的知識體系。比如課程概述部分關于復合材料組成的基體和增強體,在后續各類型復合材料的教學中都有所涉及,并且都可以按照基體材料、增強材料、界面性能、加工制備、復合材料性能的邏輯次序來展開,前四個方面都會對復合材料最終的性能及用途有所說明。所以,在整個教學過程中,都要嚴格把握材料組分、結構與性能以及性能決定應用等關系,把每章節的內容和整門課程的內容聯接為一個知識整體。
3.教學中注重理論聯系實際。隨著復合材料在日常生活和社會生產實際中的應用領域不斷發展擴大,使得平時我們在衣、食、住、行各方面能夠看得到、摸得著的東西都能夠和復合材料搭上關系,甚至還是親密關系,比如我們所穿的衣服布料、吃飯用的碗碟和水杯、各類建筑材料等,都可分別歸類為課程中相應的聚合物基復合材料、陶瓷基復合材料等大類。在課程講授中時常穿插這些生活中的實例有助于加深學生對課程內容的記憶和提高學習興趣,學生對此也非常喜歡。
4.及時更新與課程相關的知識和內容。復合材料自從研究發現以來,一直處于迅速發展的態勢,每時每刻都會誕生新的復合材料,涌現出新的研究成果。因此在教學內容中也要不斷地推陳出新,將之前的陳舊內容進行更新換代,時常添加一些在復合材料領域發表的最新研究成果,尤其是把新型復合材料在航空航天、新能源、醫療、環境等尖端領域中的應用實例貫穿到課堂教學中。
5.筆者目前正攻讀材料學礦物材料方向的博士學位,在課程內容講解中,可以結合攻讀博士期間的研究內容、方法以及所查閱的大量文獻資料等對課堂知識點進行補充完善。
三、教學方法及教學手段的豐富和創新
現在的教學大多都采用多媒體方式教學,但是多媒體教學過程也不僅僅就是做個PPT給學生演示講解一下就完事了,在教學中要不斷豐富和創新自身的教學方法和教學手段。
1.精心制作多媒體課件。當今高校課堂,PPT課件已經是最基本的要求了。即便如此,我們對這個最基本的PPT也要認真對待。我們要做到課件美觀精練、圖文并茂,盡量避免大段文字堆積和由于粗心大意而產生的錯別字等小問題,還要避免為圖省事而隨意在網上下載別人現成的課件,即使是教材隨帶的課件,也得按照自己設計的教學內容和思路精心調整和修改,還要將好的視頻和音頻等素材融入到演示課件中。在計算機多媒體技術快速發展的今天,還要將已經很成熟的計算機輔助教學(CAI)系統引入到自己的教學過程中,增大教學信息,給學生創造一個有經歷感的學習環境。
2.調整和創新教學方式。首先,在教學過程中開展教師指導學生自主學習,讓學生真正成為教學環節的主題。總體而言,該課程多為陳述性內容,以往的“灌注式”教學模式使得課堂氣氛沉悶,學生也覺得枯燥乏味[4]。因此課堂教學中無需做到面面俱到,針對設計的重點內容進行詳細講解,對于容易理解的內容讓學生在教師指導下自學,進行學生匯報或提問式檢查等。其次,采用討論式教學,加強課堂互動,鼓勵學生提問,引導學生思考,讓學生主動參與到教學中去。最后,每一章教學中期給學生布置題目,讓學生自主查閱文獻資料,在課堂上進行分組報告,也鼓勵學生針對自己感興趣的主題或內容進行報告,報告后其他同學進行提問、點評和討論,此舉可以鍛煉學生利用各種媒介進行文獻查閱和語言報告表達能力,使學生了解復合材料的最新發展動態,接觸學科前沿領域,并提升自身綜合能力。同時也要借鑒國內外其他高校在相同課程教學中好的思路和方法。
四、采取多元化的課程考評機制
課程考核是教學質量管理體系中的一個重要環節。傳統的純知識記憶考試方式在很大程度上約束了學生的思維,也會對學生造成一定的壓力,最終的結果就是造成學生整天為了通過考試而學習,缺乏學習的積極性和主動性[3]。教學中,我們要意識到考試從來都只是衡量和評價學生對所學課程知識掌握情況以及使用所學知識理解問題、分析問題和回答解決問題能力的一種手段,并非教學的最終目的。鑒于此,本課程開始之初就倡導學生輕松學習,最終采取多種形式相結合的考查方式,主要包括開卷筆試、課堂報告、課程論文等,同時在很大程度上還兼顧考查學生平時的學習態度、學習能力等綜合素質。這種多元化的考評機制既達到了學生對課程知識的掌握情況,也注重對整個學習過程、創新思維以及綜合素質的考查,符合學生在學習上的心理要求,也達到了預期的教學效果,學生對此也表示滿意和贊同。
五、結語
教學過程是一個日積月累、不斷完善和熟練的過程。課程教學改革并非只是口頭上的說詞,還是一項長期的系統工程,需要在長期的教學過程中不斷探索和總結。我們要改變選修課曾不被很多老師和同學所重視的不良現象。通過不斷的學習和總結,提高自身的教學水平,培養學生的學習興趣、學習積極性和主動性,最終達到提高學生綜合能力、培養社會所需的綜合素質人才的目標。
參考文獻:
[1]尹洪峰,魏劍.復合材料[M].北京:冶金工業出版社,2010:2.
[2]馬慶宇.《復合材料概論》教學改革淺析[J].教育教學論壇,2013,(2):48-50.
航空航天概論知識點范文3
關鍵詞:應用型本科;嵌入式軟件;課程體系
中圖分類號:G 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913 (2007) 07-0035-03
嵌入式系統已被廣泛地應用于工業控制系統、信息家電、通信設備、醫療儀器、智能儀器等眾多領域,“嵌入式無處不在”已成為現實。而社會對掌握嵌入式技術人才的大量需求,使嵌入式軟硬件工程師成為未來幾年最為熱門的職業之一。2004年6月,美國電氣及電子工程師學會計算機協會(IEEE-CS)和美國計算機學會(ACM)公布了“計算教程2004”(Computing Curriculum 2004,簡稱CC2004)。CC2004對原“計算教程CC2001”四個專業方向進行了修改和擴充,并給出了新的評述,其中在計算機工程專業課程中將嵌入式系統作為一門核心課程,分兩個學期進行學習??梢?,國內外將嵌入式技術人才的培養已經作為一個重點方向。本文根據江蘇技術師范學院以培養應用型本科人才的教學體系,對在計算機科學與技術專業中增設嵌入式軟件專業方向進行探討。
1 增設嵌入式軟件專業方向的可行性
20世紀70年代,隨著微處理器的出現,計算機的發展出現了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點,迅速應用在智能化控制領域中,這使計算機失去了原來的形態與通用計算機功能。為了區別于原有的通用計算機系統,把嵌入到對象體系中,實現對象體系智能化控制的計算機,稱為嵌入式計算機系統,簡稱嵌入式系統。
嵌入式系統所涉及到的知識有電子工程、通信工程和計算機技術等多種學科。在嵌入式系統應用領域中,人才可分為兩類,一類主要是搞硬件設計,他們大多數在本科階段學習電子類或通信類專業;另一類主要從事嵌入式操作系統和應用軟件的開發,他們大多數在本科階段學習計算機專業。嵌入式產品硬件設計完成后,后期工作主要靠軟件技術人員進行開發與設計,不同的軟件體現不同的功能,在嵌入式系統設計中軟件開發與設計占總工作量的80%左右,所以在嵌入式系統設計和開發中需要更多的嵌入式軟件開發人才。
目前,我校從事嵌入式應用方向研究的教師有16人,其中副高以上5人,講師5人,助教6人,獲得碩士以上學位的教師有8人,在讀研究生4人。與嵌入式相關的實驗室有計算機組成、接口實驗室,以51序列為主的嵌入式實驗室,以ARM7為主的嵌入式實驗室,正在籌備的以ARM9為核心的嵌入式實驗室。
從社會需求、師資力量、實驗室建設等多方面可得出,在我校計算機科學與技術專業中增設嵌入式軟件專業方向是可行的。
2 嵌入式軟件人才培養目標與規格
2.1 培養目標
嵌入式軟件專業方向是以應用為主的專業,其培養目標是:德、智、體、美全面發展,掌握計算機基礎理論和軟件開發的過程,掌握必需的嵌入式軟件理論、主流嵌入式系統硬件架構,和嵌入式軟件編程的技術、方法和工具,基本具備本領域分析問題解決問題的能力,具備一定的工程實踐能力,并具備良好外語運用能力,從事嵌入式軟件設計與開發的應用型人才。
2.2 培養規格
計算機科學與技術專業(嵌入式軟件方向)的學制一般為4年,授予工學學士學位。學生在專業知識的學習、實踐能力以及職業素質的培養過程中,逐步提高自身的獲取知識的能力、應用知識能力、創新能力以及團隊合作的能力。
(1)職業素質
現代企業需要的人才是職業化的專業人才,企業選拔、考核人才主要從德、能、勤、績四個方面考核,德排在首位,因此,職業素質是培養嵌入式軟件人才的基礎。在計算教程CC2004報告中,各專業方向的知識領域中都包含社會和職業生涯方面的知識,涉及與計算相關的哲學、歷史、社會、職業和道德責任、知識產權、隱私和公民自由、計算機犯罪等內容。通過這些知識體培養學生的思想品德、職業道德和社會責任。一個合格的人才首先要具備良好的職業素質。
(2)專業能力
嵌入式系統專業方向知識結構比較龐大,為了在本科階段培養出合格的嵌入式軟件專業人才,需要將計算機知識、嵌入式系統知識、相關交叉學科(電子、通信)基礎知識結合起來,形成嵌入式軟件專業方向領域知識。
(3)實踐能力
培養嵌入式軟件人才,工程實踐能力非常重要,因為嵌入式系統是以應用為中心,要求學生能借助于硬件開發平臺進行實際的研究與開發,并且要求學生具有獨立設計產品的能力,同時也要求學生具有團隊合作的能力,這就需要在實踐技能訓練過程中,加強學生的動手能力、團隊合作能力的培養。
3 課程體系結構
從企業實際用人需求出發,分析現階段嵌入式相關產業領域、行業人才需求特點及發展趨勢,合理地安排課程,是培養優秀人才的關鍵。根據培養嵌入式人才的能力構成將所學課程歸納為如下五個模塊:
人文社科模塊(A模塊):在于強化學生的思想道德素質、文化素質和職業素質,讓學生對社會環境有所認識和了解??砂才耪嗡枷?、形勢與政策、法律等人文社科方面的課程,大學語文、英語、體育、心理學、經營管理等方面的課程,以及培養學生團隊合作精神和溝通能力相關的課程也放在該模塊中。
基礎學科模塊(B模塊):在于為學生打下扎實的基礎知識,主要安排高等數學、大學物理、計算機基礎等方面的基礎課程。
專業知識模塊(C模塊):是體現本專業業務能力和素質的核心、涉及專業基礎課程、專業核心課程。
專業基礎課程主要有離散數學、電路與電子學、邏輯設計、計算機組成原理、匯編語言程序設計、高級語言程序設計、數據結構、嵌入式系統概論和學科前沿講座。
專業核心課程主要有操作系統、數據庫系統原理、嵌入式微處理器原理與接口技術、計算機網絡、算法設計與分析、軟件工程方法學、Java 語言程序設計。
實踐教學模塊(D模塊):培養學生實際工作能力和操作技能,主要安排為實驗、實習、課程設計、實訓、畢業設計、職前培訓或案例分析等環節。
專業擴展模塊(E模塊):是培養學生專業知識和職業適應能力,該模塊課程設置為選修課程,可分為專業必修課程和專業任選課程。必修課程主要有嵌入式實時操作系統、嵌入式網絡技術、嵌入式系統設計方法、嵌入式系統體系結構、DSP軟件開發技術、單片機原理與應用。專業任選課程可安排多種不同要求的選修課,任選課有 Windows 環境與編程、面向對象技術、無線局域網、計算機控制系統、計算機安全技術、J2ME、移動通信、家庭網關技術、計算機系統結構、WinCE 操作系統、嵌入式Linux操作系統、傳感器概論等。
4 實驗室建設
為了讓學生能夠深入地理解和掌握嵌入式軟件開發與設計技術,必須建立嵌入式軟件實驗室,在建立嵌入式軟件實驗實之前,首先要對嵌入式實驗課程內容、實驗體系、實驗室師資隊伍等諸多方面進行詳細設計和規劃,以保證嵌入式軟件實驗室能夠滿足學生掌握嵌入式軟件開發與設計的要求。根據培養目標,實驗室要配備相應的硬件開發環境和軟件。硬件包括開發板、仿真器等必須的硬件設備,最好采用以ARM9為核心的實驗開發平臺,軟件包括常用的Linux、μC/OS、VxWorks、WinCE等常用操作系統,以及相應的軟件開發工具。實驗室要有經驗豐富的、具有項目開發經驗的教師進行實驗指導。
5 結束語
在計算機科學與技術專業中設置嵌入式軟件專業方向是可行的,它符合社會發展的需要。由于嵌入式系統將多種學科交織在一起,所以在制訂教學計劃,專業知識結構和課程體系時要充分考慮各學科的知識點,形成嵌入式軟件專業方向人才培養的獨特體系。
參考文獻:
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航空航天概論知識點范文4
關鍵詞:智能交通運輸系統;課程改革;案例式教學;國際化
中圖分類號:G642.0;U491 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)41-0087-03
引言
隨著社會的不斷進步與發展,交通運輸業得到了很好的發展,無論是從人們的日常生活還是整個國家發展的角度上來看,交通運輸這個行業都扮演著日益重要的角色??梢哉f,構建一個安全、便捷、高效、經濟的交通運輸體系,已經成為一個國家能否實現又好又快發展的先決條件。
與大多數其他的行業發展軌跡類似,交通運輸業的發展也是緊跟著時展的步伐,融入了各個時期最頂尖的科學技術。從最初的狹義的僅僅針對于人的交通,到人、車、路的結合,再到海陸空三位一體的全方位立體式的交通運輸布局,交通運輸不斷的向前發展。當下的交通行業正在進行一場新的科技變革--智能化,這個全新的概念,正在逐步滲透進交通運輸的各個方面。毫無疑問,智能化將是21世紀交通運輸行業的發展方向,全面實現智能化將是所有交通人都為之努力奮斗的目標。正是在這樣的背景之下,《智能交通運輸系統》這個學科應運而生,并且很快就成為了各大高校以及研究所的研究熱點。
北京航空航天大學作為國家重點的985、211高等院校,自然就該時刻把握住前沿的科學技術發展方向,而交通科學與工程學院作為北航專業于交通運輸行業的院系,對于交通運輸智能化的研究也自然也就責無旁貸了?!吨悄芙煌ㄟ\輸系統》這門課的開設也正是學院推崇智能交通的一個舉措,是學院緊跟科學前沿,大力發展智能交通研究的一個縮影。
只是隨著教學的深入,《智能交通運輸系統》這門課的一些問題也逐漸暴露了出來,作為一門涉及了車輛、交通、運輸、道路、通信、控制等多學科交叉的課程,它的特點可概括為“概念多、理論多、內容多、無法理論聯系實際”,而由于國內的對于智能交通的研究起步相對較晚,各方面的技術與理論研究都不是很成熟,國內已有教材往往無法反映該領域國外發展的最新進展,且宏觀研究介紹偏多,實用案例偏少,使學生無法直觀的對課本內容進行理解。而在考核方式上,很多時候都過于單一,很多學生沒有真正理解智能交通系統的核心。因此,傳統的教學內容和教學手段以及考核方式已無法滿足《智能交通運輸系統》的教學要求,有必要對《智能交通運輸系統》課程進行一次全方面的梳理。
“物競天擇,適者生存”,如果人總以固定不變的思維去思考不斷變化的事物,是不適合生存在這個瞬息萬變的社會的。高等教育的國際化是世界高等教育發展的三大趨勢之一,其中最典型的例子就是美國,作為一個移民國家,國際化是美國研究生教育的一個顯著特點,也是其研究生教育成功的關鍵因素。作為本方案的兩大亮點,案例式教學以及學科國際化,具有很強的時代特征,有針對性地解決了如今的教學中脫離實際、無法與國際接軌的問題,符合智能交通運輸系統的課程特點。
為此,本文從教材課件、教學方式、考核模式3方面入手,提出綜合案例式教學以及國際化教學的課程改革方案。
一、智能交通教材及課件改革
前文提到,由于我國對于智能交通的研究起步要比國外晚,所以如果繼續采用原有的國內的教材會導致教學內容與國際研究成果脫軌,這對于一門新興的學科來說,影響是巨大的。所以,在原有的教材之外,應該不定期的給學生印發最新的關于智能交通運輸系統的研究成果,與課本相互配合,讓學生在學習基本知識的同時也能時刻把握住該行業最新的前進方向,激發學生探索知識的熱情。
同時,由于智能交通運輸系統是一個綜合的平臺,融合了很多當下最前沿的科學技術以及新的概念,這些是這門課的重點與難點所在。因此,在教學中,需要強調交通大數據、車聯網及人工智能等先進技術及概念在智能交通系統中的地位以及作用,同時在日常的教學中可以常穿插這些新技術實際運用的視頻資料,讓學生能夠對這些新技術新概念有一個更加直觀的認識,有利于教學的開展。
除此之外,為了使學生能更加準確的對國外的研究成果進行學習,課程中應該加大英語教學的比重,采用全英文的PPT對課程進行講授,同時在講課中穿插口語,加強學生對各個專業術語的熟悉程度,實現雙語教學,這無論是對于學生英語水平的提高還是課程的深入開展都有很大的好處。
二、教學方式的改革
完整的智能交通運輸系統,由很多不同的模塊組成,涵蓋了大量的軟硬件設施,而實現智能化的關鍵就在于對產生的海量的數據的收集、處理以及分析。傳統的教學模式中,僅僅從宏觀的角度對整個數據處理過程進行概括性的介紹,學生很難真正理解智能化的含義,教學顯得過于機械化,降低了學生的求知欲望,教學效果大打折扣。因此,對于教學方式的改革就變得很有必要。
首先,教學內容不要僅僅拘泥于課本,可以采用已經結題或者正在進行的一些項目為例,結合課本的知識進行案例式教學,這是整個課程改革最為核心的部分。每堂課上,根據顯示案例,讓學生自己發現問題,討論問題,直到最終解決問題,充分發揮學生的自主能動性。這樣就彌補了課本上教學事例不足的缺陷,通過實例加深了學生對于很多基本概念以及技術應用的理解,實現了理論與實際的結合。案例式教學的整個教學流程如圖1所示。
其次,作為一門工程性質的學科,《智能交通運輸系統》更加強調的是學生的動手能力,而實驗教學就是提高學生動手能力最好的方式。在平時的教學中插入實驗課,讓學生對一些軟件進行學習,例如R語言、Java、TransCAD等,可以讓他們親身體會到很多數據的具體處理流程,有利于他們更容易的理解智能交通的內涵。
最后,在教學中可以充分利用學校的地緣優勢,定期組織學生到各個與智能交通相關的單位以及企業進行參觀學習,讓學生在實踐中學習,對比課堂知識與實踐運用的共同點與差異,激發學生的學習以及研究熱情。
三、優化課程考核模式
考核模式是檢驗學生對于課程掌握程度的重要手段,能否因地制宜地選擇考核模式是課程能否成功開展的重要環節。
《智能交通運輸系統》是一門新興的大融合的學科,無論是教學內容還是教學方式都和以往的傳統學科存在著很大的區別。而在考核模式上,傳統的僅僅依托最終考試的考核模式對于這門學科是不適用的。首先是因為《智能交通運輸系統》所涉及的知識面太廣,它本身就是一門涉及多門學科的課程,如果僅僅依靠考試對最終的成績進行評定,這會造成題目的跨度過大,題目的深度也不好把握,而若是主要針對于基本概念的考核的話,又不利于學生對智能交通的深層次的理解。其次,傳統的考試方式很容易使學生死記硬背知識,帶來的結果往往是“分數高,理解少”,不利于學生對于知識的掌握。而對于另外一種依托論文的考核模式,由于目前的網絡檢索很發達,容易造成抄襲的現象,使課程考核往往流于形式。因此,針對《智能交通運輸系統》這門課的特點,尤其是增加了案例式教學內容后,對考核模式進行優化變得非常有必要。
在充分考慮了該門課程的特點之后,我們決定采取開放式課程設計形式,在傳統考試的基礎上,加上課堂展示以及課堂互動評分兩部分,這樣在考察了學生對于基礎知識的掌握的情況下還能考察他們對于所學知識的應用水平,最大程度地提高了學生的自主能動性。具體的方案為:首先,在平時的案例教學中,老師根據同學對于所提問題給出的答案的正確與否以及討論問題時的課堂參與程度給出相應的課堂分數;其次,最終的課堂展示,其實這也算是案例式教學的一種特殊的體現形式,教師把通用數據(如交通事故數據,交通流量數據)發放給學生,不對題目作過多的要求,學生可以自由發揮,運用所學的知識去完成一個小型的項目,例如利用統計方法找出事故成因,或預測交通擁堵,在項目完成時,每名學生都要通過做英文匯報的形式在課堂上展示其研究成果,并由老師及其他學生針對所作項目進行提問,指出其優缺點,并共同進行打分;最后,在課堂展示完成之后,再針對智能交通的一些重點知識點以及概念進行考試,題目形式可以相對開放自由,學生可以結合自己對于智能交通的理解以及所學的知識進行作答。最終的考核分數由以上幾項綜合評定,而其中的課堂展示的部分將是所有考核的重中之重。這樣的開放式的課程設計模式不僅可以增強學生的學習積極性,使學生能將理論知識應用于實踐,同時還可以培養學生的團隊合作精神,提高學生專業英語能力。
四、結語
《智能交通運輸系統》是一門綜合性的工程性質的學科,傳統的教學模式并不完全適用,結合課程的自身特點以及交通運輸專業學生的知識結構特點對課程的教學模式進行改革是非常有必要的?;诖耍疚奶岢隽藦闹悄芙煌ń滩募罢n件的改革、教學方式改革、優化課程考核模式3個方面著手的改革思路,其中的重點就在于提升課程的國際化水平以及大力實施案例式教學,在把握住整體知識架構的基礎上,緊跟國際智能交通的發展潮流,充分將理論知識與實踐相結合,最大程度發揮了學生的學習和思考問題的自主性與積極性,取得的教學效果符合預期。
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Making a Case-based and International-oriented Reform in an Lntelligent Transport Systems Course
MA Xiao-lei
(BeiHang University,Beijing 100191,China)