(3)典型性。教学案例应具有代表性,不能把所有的问题都作为案例,必须有目的的选择一些典型案例,对学生能起到举一反三、触类旁通的作用。
(4)思考性。教学案例要有一定的难度,不能过于简单,要有的放矢的设置一些问题,让学生思考。
(三)课堂案例分析。案例分析是进行审计案例教学的主要环节,它是以学生为主体对案例进行分析、评价并得出结论的一种创造性教学活动。在进行审计案例分析时,教师只是对案例的重点、难点问题做一些必要的分析解释。在教师的指导下,通过对审计案例广泛地讨论,要求学生独立进行案例分析,从而掌握正确处理和解决问题的思路和方法。在案例分析的过程中,教师要善于引导学生对案例进行分析。教学案例可以是正面的,也可以是反面的;可以是完整的,也可以是有缺陷的。即教师有时故意把教学案例中的一些已知条件去掉,让学生观察思考,充实案例的内容。学生在这种是与非、正与反、点与面、此与彼、表与里的状态中学习,才能真正学会思考,变“死学”为“活学”。
(四)教师总结。在学生对审计案例进行讨论,做出分析和评价结论之后,教师要进行归纳总结,做出恰如其分的评判。点评案例分析的重点和难点问题,指出学生分析评价结论中的优缺点,对于学生新颖意见的独特之处要给予肯定,同时提出需要深入思考的问题,促使学生进行广泛地调查研究,自觉运用所学的理论知识,重新进行认识,达到学以致用、融会贯通的效果。实施案例教学法可以激发学生的开拓性思维,增强学生独立思考和独立决策的能力,而且可以使学生将所学的理论知识直接应用于实践中,增强学生的实际工作能力。
二、采取各种手段,为实施审计案例教学创造条件
(一)建立审计教学案例库。实施案例教学要运用大量教学案例,教师要十分重视收集和整理教学案例,按课程建立内容丰富的教学案例库。教师可以通过参加社会实践活动,深入企业收集案例;也可动员学生参加社会实践活动收集教学案例;或依据教学内容,参考有关资料,自己设计教学案例;也可以建立校际之间的合作,互相交流教学案例。
(二)完善审计实验室。近年来,一些学校对审计实验室的建设已开始得到重视,但还存在不少问题:一是仍停留在手工记账程序上,电算化审计项目有待开发;二是行业审计的实验项目单一,大多是制造业企业审计的实验项目,其他行业审计的实验项目有待开发;三是实验项目基本上局限在财务审计上,预算审计、基建审计等实验项目有待开发;四是实验室硬件简陋,如场地面积小、实验设施落后,有待提高实验室硬件的档次;五是没有配备专职的实验员。
[关键词]教学改革;分子对接;AutoDockvina软件;虚拟筛选;药物化学
1教学案例的设计
1.1软件介绍
1.2AutoDock分子对接方法的建立
1.3AutoDockvina虚拟筛选
根据以上建立的分子对接模型,将对接参数写进AutoDockvina的配置文件conf.txt,这个文件里面写上用于对接的详细参数。然后通过win+R进入运行窗口,输入“cmd”进入命令行窗口,进入AutoDockvina工作文件夹。输入“vina--configconf.txt”,回车,运行该程序完成对接的虚拟筛选。所得对接结果如表1所示。对接结果显示Ser1084、Gln1019、Gly620、Leu618等关键氨基酸分别与化合物4上与氮原子直接相连的羰基、羟基及六元环上氧原子存在氢键相互作用;而其他氨基酸如Val1466、Trp1038、Val1037、Glu1034、Leu619、Asn617、Lys621、Ile1467等与该化合物有疏水作用。
2教学效果及学生反馈
3结语
关键词:交互式;电子白板;教学应用;教学参与
一、交互式电子白板教学应用简介
二、交互式电子白板在课堂教学中的应用价值
1.创设教学互动场景,增进学生教学参与度
交互式电子白板使我国的课堂教学在技术领域的突破上迈出一大步,教师通过对电子白板的灵活使用,不但可以在已有师生关系的基础上,适当创设供二者进行课堂交互的互动情景,而且还能借助这些多样化的情景活动帮助学生更快更好地完成对课堂知识体系的建构过程,极大程度上为学生提升学习效率以及学习效果。而且,在使用电子白板期间,教师还能够积极鼓舞学生参与到情景对话中,开阔学生看待事物和认识事物的思维方式以及学习视野,为学生对课堂问题的探讨和摸索,提供相对广阔的思考空间。这样既培养和锻炼了学生的思维深度,同时也激发学生在学习中的主观能动性,从而形成良好的学习习惯,以保证教学质量。
2.生动娱乐化教学内容,降低教学难度
一般来说,如果是正处于低年龄段的学生,他们往往会在跟随老师思路学习的过程中,很难理解教学课本中相对更抽象且难度较大的概念性问题。但是往往教师因为缺乏合适的演示平台,难以达到该教学效果。而在有了交互式电子平板以后,教师很容易利用白板中的图形切换功能,让两者的面积求解过程以动态可感的动画形式呈现在学生面前,这样既方便教师运用转化法来演示两者计算过程中的联系和区别,还能使学生在理解该问题的过程中思路更清晰,对其中的逻辑推理过程把握得更透彻,同时还增强了学生对于抽象类问题的思维能力以及空间想象能力,从而降低教师在教学中的讲解难度。
3.实时捕捉教学重点,方便课堂素材记录与整理
教师与学生展开情景互动以及在课堂中为学生解答疑问时,必然会面临需要及时记录学生重难点的问题,及时给予反馈回答,并将其记录到课后教学改进方案的过程中,这种教学需要在交互式电子白板的互动教学环境下得以满足和解决。因为教师在实际演示课件的过程中,可以随时在课件中对其进行相应批注,同时还能根据本次课程记录的回放内容对该课堂的教学效果进行总结,捕捉其中的精华内容,并保存和归档到系统内,让学生学会自我总结和独立思考,从而提升课堂的整体教学质量。
三、交互式电子白板的教学案例分析
1.教学案例
笔者在这里选取小学三年级数学课程中的“平移和旋转”作为本次分析的教学案例,本次课程的主要教学目标是帮助学生在观察平面几何物体的过程中,学会辨别几何物体,再分别进行旋转和平移运动的区别,了解两者之间的运动特征以及变化规律。在本次教学中,教师不仅充分利用交互式电子白板的技术优势,而且还利用平移与旋转各自的特点来设计丰富有趣的课堂互动活动,引导学生主动参与到活动中,并帮助其在实践活动中建立对本次教学知识点的认知与理解,同时对其产生浓厚的学习兴趣,从而达到良好的教学效果。
2.教学效果
“平移和旋转”是北师大版小学数学三年级下册内容,对于学生来讲比较抽象。本节课王颖老师能从学生年龄特征与认知发展规律出发组织教学,为学生提供了丰富的学习素材,组织有效的探究活动,发展了学生的空间观念,体验学习“空间与图形”的乐趣,增强学生对数学学习的好奇心、自信心。
本节课教学中教师从大量感性、直观的生活实例入手,让学生在以往生活经验的基础上,感知平移和旋转的运动特征。学生兴趣浓厚,能很好理解平移和旋转,能分辨出平移和旋转的特征,并举出生活中的例子,也体验到平移和旋转的不同之处。同时,整节课注重在练习中拓展,练习设计由浅入深,突出变化,培养学生观察思考能力。在教学重难点上,大胆放手,让学生操作、动手画、到交互式电子白板前演示,把课堂回归给学生,让学生真正感受到生活中有数学,体会学习数学的快乐!
参考文献:
[1]石映辉,杨宗凯,杨浩,刘三(女牙).国外交互式电子白板教育应用研究[J].中国电化教育,2012.
思考之一:从课堂教学反馈的主体出发,织好教师讲解与学生感悟的关系网。
众所周知,在教学活动中,学生作为课堂学习活动的主体,必须能动地参与学习活动的全过程,把课堂获得的信息“内化”为自身的认识系统,教师的教是为学生的学服务的,教学是教师与学生的双边活动,不是教师一人的活动。因此,课堂教学要重视激发学生的主动参与、主动思考的能动性,以调动学生学习的积极性,这就要求教师重视学生的反馈,把信息反馈贯穿于教学过程的始终。
【教学案例一】“可能性的大小”的教学
为了让学生进一步体验到可能性有大有小,有教师设计了“分组摸球”的活动:每个小组的袋子里都有8个球,分为黄、白两色,但黄球、白球的个数不同。小组活动完毕,各小组争相汇报活动情况,教师在黑板上展示,但到第五小组汇报时,出现了袋里有5个黄球,3个白球,但该组学生摸到白球的次数反而比摸到黄球的次数多的情况,因此该组学生坚决不同意“袋里什么颜色的球多,摸到这种颜色的球的可能性就大”的说法。于是教师反复向学生解释为什么会出现这种情况,力求以理服人,使学生认同自己的看法。但教师费了不少口舌,学生却拒不接受。教师最终无奈地说了句“以后你会明白老师说的是正确的”,然后继续后面的教学……
【剖析】
对于“统计与概率”方面的知识,本身就容易受到样本的多少以及实验操作规范方面的影响。第五小组学生的实验数据中出现摸出的白球次数比摸出的黄球次数多的情况,有可能是黄球和白球的数量之间相差不大造成的,也有可能是实验操作时,摸出一个球后没有摇匀造成的。对于这样的结果,光靠教师讲解显然是不行的,因为学生实验的结果就是这样,此时教师的苦口婆心往往会适得其反。
【对策建议】
在课堂教学中,如果出现了和正确的知识点相悖的反馈信息时,教师首先应弄清出现这样错误信息的原因是什么,可以让学生说一说这个信息得到的过程和细节,教师根据学生的描述和回答判断他们有可能是在哪个环节出现了问题;也可以让学生按照正确的方法重新进行实验,通过多次实验最终得到正确的结论;还可以让其他小组的学生说一说他们的实验过程以及对实验结论的理解,通过学生间的交流让学生用自己的语言来引导产生错误论点的学生自主修正观点。在这个过程中,教师应该做的是适时的引导,而非灌输式的传递。在经历了这样的修正、感悟的过程之后,有收获的将不止是产生错误的学生,对其他学生而言,他们认识问题的角度会更全面,头脑中认知结构会更合理。总之,教师首先应该认识到学生是发展中的人,心智尚未成熟,受年龄特点和已有知识水平的限制,在自主探究、合作交流中难免会出现这样或那样的错误,作为教师要倾听学生的反馈,理解学生在反馈中所包含的信息,剖析学生产生这一信息的思维过程,这将有利于学生对知识更深层次的理解与应用,也将有利于教师对课堂教学的有效把握。
思考之二:从课堂反馈的目的出发,织好学习结果与学习过程的关系网。
著名的数学教育家斯托利亚认为:“数学教学是数学思维活动的教学,而不是教学活动的结果的教学。”因此,在教学实践中,教师不仅要注重学生学习的结果,更要重视学生学习的过程,织好学习结果与学习过程的关系网。
【教学案例二】“三角形面积的计算”的教学
师:今天学习三角形面积的计算,请同学们翻开书。你能从书上学到什么?大家可以互相交流,不懂的地方进行讨论。
生1:我知道三角形的面积计算公式是面积=底×高÷2。
生2:我知道三角形面积的字母公式是S=ah÷2。
生3:我知道两个三角形可以拼成一个正方形或平行四边形。
……
师:下面我们利用所学的公式来求三角形面积。
上述教学案例中,教师片面地认为三角形的面积计算公式可以让学生通过自学获得,殊不知,学生只知道公式推导出来的最终结果,只了解其中直观的部分。如果教师进一步提问,你们知道三角形的面积公式是怎么来的吗?估计会回答的学生就很少了。这就说明,大多数学生对于推导公式的过程是很难通过静态的课本来理解的,而是要经过动手实践、动脑思考等一系列的思维活动才能逐渐内化。
思考之三:从课堂反馈的范围出发,织好面向全体与个别指导的关系网。
【教学案例三】“用字母表示数”的教学
1只青蛙1张嘴,2只眼睛4条腿。
2只青蛙2张嘴,4只眼睛8条腿。
3只青蛙()张嘴,()只眼睛()条腿。
()只青蛙()张嘴,()只眼睛()条腿。
师:你还能念下去吗?你能用今天学习的新方法来表示吗?(让学生写在草稿本上)
教师让四位学生板演反馈。
生1:a只青蛙a张嘴,a只眼睛a条腿。
生2:a只青蛙a张嘴,b只眼睛c条腿。
生3:a只青蛙b张嘴,c只眼睛d条腿。
生4:a只青蛙a张嘴,2×a只眼睛4×a条腿。
师:同学们能用2a、4a表示眼睛和腿,这种方法很好!
此时,还有学生举手要发表意见,但教师视而不见,开始进入下一个环节的教学。
上述教学案例中,教师对于学生所反馈的信息没有加以分析,没有弄清每个出现的信息中所蕴含的思路,对于很多学生反馈的信息,尤其是与自己预设的思路不符合的信息重视不够,没有引导学生对反馈的信息进行整合、沟通,比如生2、生3的信息有可取的一面,能想到用不同的字母来表示青蛙眼睛的只数和腿的条数,教师要通过分析比较,用字母表示眼睛和腿的时候究竟是用多个字母还是一个字母来表示更能看出眼睛和腿的数量与青蛙只数的关系,让学生对信息进行比较,弄清这些信息之间的异同点。
关键词现代控制教学方法实践教学
中图分类号:G642文献标识码:ADOI:10.16400/ki.kjdkx.2017.02.042
AbstractAccordingtothecharacteristicsofthecourseofmoderncontroltheoryandapplicationrequirementsoftheUniversity,basedonclassroomteaching,experimentteachingandassessmentmethodsarediscussed.Somemethodsofmoderncontroltheoryteaching,putsforwardsomeopinions,andappliedtotheactualteachingwork,andachievedgoodteachingeffect.
Keywordsmoderncontrol;teachingmethods;practiceteaching
1F代控制课程特点及现状分析
现代控制理论这门课程是高等工科院校自动化专业的一门重要的专业核心课程。[1,2]它以高等数学,线性代数,复变函数,自动控制原理为基础,理论性强,内容丰富,概念抽象,数学推理与矩阵运算多,导致学生要掌握难度很大。长期以来,该课仅有以教师为中心的课堂教学模式,没有实践教学环节,导致学生难以应用。尽管如此,近几年,随着各种大学生科技竞赛(如“恩智浦杯”智能汽车竞赛,电子设计大赛,机器人大赛)受到应用型大学的重视与参与,也随着我国产业升级,机器人在各行各业开始大量出现,现代控制理论知识的掌握与应用已越来越重要。
作为培养创新创业应用型人才的五邑大学,近几年已开始在教学大纲设计上侧重大学生工程应用能力的培养,如增加实训环节。同时也鼓励各学院进行教学改革,成立各种综合实验班。与此同时,理论教学课时受到挤压,导致目前现代控制理论课程教学越发难以实现教学目标。
2课堂教学的改革
2.1变革课程教学方式
传统的教学方式多数为以教师为中心的填鸭式教学。面对现代控制理论这种涉及到繁琐的数学推导,较多抽象的概念,这种方式极易使学生产生恐惧心理和厌学情绪,也不能有效提高学生的创新性思维和实际应用能力。而应用型大学教学强调“应用型”教学,在教学中增加更多的实际案例环节和互动环节,积极引导学生自觉深入挖掘有用知识,强调学生自主学习与应用能力培养。[3]教师在现代控制理论教学中应将应用型与传统型教学方式合理结合,既侧重基础知识讲授,同时也要引导学生置身案例背景和角色中,积极思考、勤于应用,为以后成为应用型工程师打下坚实理论基础。
2.2充分利用网络资源
2.3在现代控制理论课程教学中引入MATLAB软件
3实践教学内容的改革
现代控制理论课程实践性和应用性很强,对学生的综合素质要求高,因此教学上不仅要精心设计教学内容,培养学生具备扎实的理论基础,还要注重实践教学,精心设计实验内容,培养学生动手能力和应用能力。
3.1合理安排实验内容
3.2加强课程设计环节,提高系统设计能力
3.3引导学生参加科技竞赛
3.4完善考核方式
3.5极点配置课堂教学举例
由刘豹,唐万生主编的“现代控制理论”的第5章极点配置课堂教学中,[5]传统教学着重在理论上证明能控性是采用状态反馈任意极点配置的充要条件,能观性是采用输出到的线性反馈实现任意极点配置的充要条件。在状态反馈极点配置控制器设计和观测器设计过程中,虽然能够强调控制系统的性能主要取决于系统闭环极点在根平面上的分布,但在应用举例中,一般强调设计过程和步骤,对于极点的设计,往往只是随意取一组具有负实部的极点,保证闭环系统的稳定性。这种教学方式对于理论教学是可以的,但作为应用型大学教学,需要强调在实际中的应用。教学过程中可以设计案例,以MATLAB仿真课堂教学和实验或课程设计,来检验极点配置方法在实际应用中是否真的可以被任意配置。
笔者近年来设计的四旋翼无人机控制为多输入多输出系统,具有干扰大,控制难的特点,非常适合被用于检验极点配置控制器设计和观测器设计的效果,学生从中也可以认识到为什么在实际中不能任意配置极点,如建模不准确,测量干扰大等原因都使得无法任意配置极点。课堂上也可以将实际数据结合MATLAB仿真来直观地显示极点配置控制器或观测器的设计效果。图1-2即是四旋翼无人机高度信息测量与极点配置观测器设计后高度和速度估计MATLAB仿真结果。从中可以看出,观测器设计不仅将速度估计出来,而且高度估计结果相对测量具有去除高频干扰的效果,即具有滤波效果。课堂上,教师还可以现场调整配置的极点来观测不同的结果,从而更直观地让学生w会配置的极点和观测的结果的关系,也就能理解为什么不能任意配置极点的原因。实际教学应用中,学生反映积极,教学效果得到极大提高。
4结语
作为应用型大学,针对现代控制理论教学中课堂教学、实验教学和考核方式等方面,我系控制理论课题组的老师在近几年进行了一系列的努力与探索。从教学效果看,这些方面的改革激发了学生学习的兴趣,提高了学生实践和综合应用能力,改善了教学质量。当然,在探索实践过程中,也遇到了很多新问题,这就要求我们教师还需要在教学实践中不断总结、改进和完善,为持续提高教学质量贡献力量。
基金项目:广东高校优秀青年创新人才培养计划项目(2014KQNCX157),五邑大学2015年青年科研基金项目(2015zk12)
参考文献
[1]陈峰.CDIO模式下《现代控制理论》课程教学改革的探讨[J].成都:实验科学与技术,2012(10).
[2]姜顺,张相胜,潘丰.《现代控制》课程教学改革的思考与探索[J].石家庄:教育教学论坛,2015(41).
[3]王华荣.以案例教学推动大学课堂教学模式改革的实践与探索[J].中国大学教育,2011(4).