分布式教学的概念汇总十篇
时间：2023-06-15 17:25:15
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇分布式教学的概念范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。
篇（1）
关键词：C++；基于对象；概念；事例；教学方法
中图分类号：G642
文献标识码：B
近年来，支持面向对象技术的C++语言越来越多地被高校选为计算机教学的入门教学语言。但是由于C++牵涉概念很多，语法比较复杂，内容十分广泛，作为入门的教学语言有其天然的困难，学生感到学习难度较大，难以入门，如果只是就理论讲理论，照本宣科只能使学生厌倦疲劳，昏昏欲睡，学生不但记不住，还会产生逆反心理。但好在程序设计语言是人们根据从现实生活实践中抽象出来的经验而创造的，C++更是如此，那么就是说，各种概念总能在现实生活中找到原型。若能在教学中运用最能反映概念本质的事例去解释看似复杂的概念，就能达到快速理解概念及其现实意义的目的，能使教学脱离枯燥的概念讲解，活跃课堂气氛、形象直观、易于理解、便于记忆，从而激发学生的学习兴趣，产生良好的教学效果。
C++基本编程的过程无非是根据实际需要创造出一系列类，安排好类与类之间的关系，由类去生成对象，然后指挥一个个对象去完成一系列任务。由此特点并通过教学实践，我一般用人(或人体)这个概念来讲解基于对象部分的一些概念，感觉是比较恰当的，可以使学生快速抓住这些概念的实质。当然也可以对每个概念分别用不同的事例去解释，但这样做可能会导致学生缺乏知识的连贯性和对总体的把握，最好的办法是用一个例子从始至终地进行讲解。下面对一些基于对象的概念进行初步讨论。
1类和对象
对象的类型称为类，类代表了某一批对象的共性和特征。类是对象的抽象，对象是类的具体实例。类是抽象的，不占用内存，而对象是具体的，占用存储空间。
对于人(体)来说。所有人都是属于人类这一概念的，人类这一概念具有每一个具体的人的共性和特征。人类这个概念是对每一个具体人的抽象，具体的一个人是人类这一概念的具体实例。人类这个概念是存在于人的头脑中的，可以认为不占现实空间，而作为具体的人是在现实中占空间的。这样讲解可以使学生明确类和对象的关系与区别。
2private、public、protected成员
private、public、protected主要是用来声明成员访问权限的关键字。一般做法是将需要被外界调用的成员指定为public，不准备为外界调用而是为本类中的成员函数所调用的，指定为private。基于对象部分暂时不讨论private和protected的区别。
对于人(体)来说。心脏，肺脏等等都可以认为是private成员，是不允许外界直接调用的。而耳、眼等感觉器官可以认为是public成员，因为它们可以被外界直接调用。上课时可以举个简单的例子，让学生深呼吸一下。然后解释，教师是通过学生的public成员(耳)来调用private成员(头脑和肺)，并且只能通过public成员来调用private成员，否则危险性是很明显的。或者和学生解释，课堂上教师就是通过调用每个人的耳朵和眼睛这些可以看作是公用部分的器官来调用大脑等这些可以看成私有部分的器官来达到授课目的的，并且显然通过公用部分调用私有部分比直接调用私有部分安全得多。这样的讲解可以使学生马上就能记住private、public等成员的区别和该如何划分。
3封装和信息隐蔽
将多个项目(比如变量和函数)合并到一个包(比如类的一个对象)中，这个过程称为封装。类的公用接口与私有实现的分离形成信息隐蔽。
对于人(体)来说，显然如果不封装起来那么是很危险的(别人看起来也是很恐怖的)。人体对外界开放的只是一些公用接口，这些接口(如各个感觉器官)的作用是把外界的信息(消息)转化成身体各部分能够接受和处理的信号，并且只有通过这些公用接口转化的信息才能够被人识别。得到消息之后人去做某件事的具体实现是不需要消息的人知道的，即如果让一个人去做某件事，没必要了解他(她)先迈哪一条腿，走多少步，到什么地方，如何做等各个细节。只需要告诉他(她)去做什么事情即可，如何去做是不需要关心的(前提是那个人知道如何做，即相对于程序来说就是“方法”已经事先编好了)。封装与信息隐蔽是比较抽象的概念，相信这样的讲解学生就能很好地理解了。
4对象、方法和消息
类的成员函数在面向对象程序理论中被称为“方法”，“方法”是指对数据的操作。外界通过发“消息”来激活有关的方法。所谓“消息”，其实就是一个命令，由程序语句来实现。
人体经过封装之后，成为了一个对象，他(她)能够做的事情取决于自身的各项能力(方法)，外界通过给他(她)一个命令任务(消息)，他(她)运用自己的能力(方法)去完成这个任务。这样就很容易理解三者之间的关系。
5构造函数的意义
构造函数是一种特殊的成员函数，处理对象的初始化，与其他成员函数不同，不需要用户来调用它，而是在建立对象时自动执行。
人体在出生时必须具有一些正常的生理机能，这就是人体生理方面的初始化，这由基因自行决定。或者说，在人步入社会开始工作之前，必需经过一定时间的学习培训，否则无法完成基本的工作，这就是人在知识技能方面上的初始化，这由所受的教育决定。构造函数可以看成是对象在使用前的一些必要的初始化。
6析构函数的意义
析构函数也是一个特殊的成员函数，它的作用与构造函数相反，当对象的生命期结束时，会自动执行析构函数。析构函数的作用并不是删除对象，而是在撤销对象占用的内存之前完成一些清理工作。只要对象的生命周期结束，程序就自动执行析构函数来完成这些工作。
这个概念解释起来可能会沉重一些。人在去世之后会有一些善后要做，这可以看成类似于析构函数的作用。区别只不过是程序中的析构函数是在对象被撤销之前执行，而人的善后主要是在人去世之后进行的，当然立遗嘱这件事是在去世之前完成的。
7调用构造函数和析构函数的顺序
基于对象部分中的调用构造函数和析构函数的顺序是先构造的后析构，后构造的先析构，相当于一个栈，先进后出。
调用构造函数和析构函数的顺序体现的是系统对对象的释放顺序。从而可以这样解释，单个人作为一个对象，他(她)可能参加一些组织，比如公司、小组等，一般创建这个小组的人是很重要的人，他(她)可能掌握很多重要的东西，如果想最安全地、避免混乱地撤销这个组织，最好的方法就是先撤销不重要的人，最后才撤销重要的人。这如同如果用手工的方式去拆毁一个大楼，选择的顺序肯定是由高层逐层向下拆除，否则危险性实在是太大了。
8友元
友元可以访问与其有好友关系的类中的私有成员。友元包括友元函数和友元类。
现实生活中，一个人对待不同来源的消息的态度是不同的。可能更相信某些消息渠道(可看作友元函数)或某些人(可看作友元类)的消息，而不会太相信不信任的渠道或人所提供的消息。这点可以说明一个人(对象)可以允许外界的某些事物(可靠的渠道或可靠的人)比较直接地访问自己的私有事物(比如头脑中对某件事的判断)。
篇（2）
【关键词】
通识教育；MOOC；设计学
通识教育旨在使学生通过对广博知识的了解，确立正确的人生观与世界观，实现理性与感性的均衡发展，进而形成完善的人格，提升解决问题的能力，以适应现代社会生活节奏，提高生活品位与个人修养。艺术设计鉴赏类课程作为高校通识课程的组成部分，能够提升学生设计水平，改善其学习和生活的态度，进而影响其处事方式，提升综合修养。
一、通识教育的概念及特点
（一）通识教育概述
通识教育最早由美国提出，讲求在专业教育与自由教育之外应有计划、有目的地对课程体系进行编排，打破原有的专业限制，是面向全民的教育。哈佛大学前校长詹姆斯•布莱恩特•科南特在《哈佛通识教育红皮书》中提到，“20世纪美国教育的创新之处就是将通识教育应用到了全民教育体系之中”。通识教育能够帮助学生形成较为完整的世界观，并借助感性与理性的均衡发展，形成完整的价值体系与完善的人格，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。通识课程的教育方式主要分为核心课程模式（CoreModel）和分布课程模式（DistributionModel）。核心课程模式多被专业院校采用，分布式教学模式多被综合类大学采用。综合类大学具有学科门类较为齐全的优势，开设的通识类课程门数众多、涵盖面广，学生的选择余地较大。不论是核心课程模式还是分布式课程模式的通识课程，其教学理念都是让学生在本专业的基础上涉猎社会科学、人文艺术、自然科学的知识，并将这些知识与专业知识进行系统的衔接，突破专业知识的局限，不断提升综合能力。
（二）通识课程的设置特点
通识课程的设置因不同的教育理念与学科背景区别较大。我国通识课程的设置主要集中于以下七个方面：一是中国的传统文化与当代社会文化，力求以发展的眼光审视中国传统文化的成就和不足，帮助学生建立民族自信与文化认同；二是世界文明历史，培养学生的国际视野和社会责任感，增强文化包容度，使学生具有正确的世界观与价值体系；三是伦理价值与思考方法，强调当代社会价值体系，陶治学生的人性与品格；四是系统介绍自然科学的重要理念，了解事物之间的基本规律，提升学生的科学素养；五是经济发展与社会问题，提升学生的主观判断能力、批判思维和解决实际问题的能力；六是文学艺术，提升学生的个人修养与审美趣味；七是跨文化沟通与人际交往，培养学生适应社会与团队合作的能力。由此可以看出，经过通识教育充实的专业教育，能帮助学生从深度学习走向广度学习，在接受良好的专业学术训练的同时，受到社会科学、自然科学与人文艺术方面的熏陶。这种综合素质与能力的培养，有助于学生形成正确的人生观与价值观，并不断完善自身的人格、知识与技能。文化艺术作为通识课程中重要的环节，对于学生个人修养、内涵、品位的提升有着积极的意义。设计类的通识课程作为文化艺术在现代技术条件下的延伸，可有效地将设计学科渗透至社会的方方面面。
（三）通识教育中的问题及对策
通识课程大多是作为教学范围相对较小的专业学科的辅课程，综合性大学多会采用分布式课程模式。该模式的优势主要是课程门数多，覆盖面广，学生选择余地较大；但缺点也比较明显，即难以有效整合课程资源。设计学专业课程强调对专业知识教授和应用，学生在自由选择主题的前提下，很难对相关的课程进行系统性选择。因此，应对课程核心内容进行优化和整合。然而，传统的授课方式较难在通识教育中形成教师团队式教学和课程模块式教学，难以实现通识教育中课程的自我优化。教师作为独立的个体，在课题组织、教学安排、师生互动模块的衔接方面存在一定不足。利用互联网平台有组织系统授课能对以上问题的解决起到积极的作用。近年来，网络MOOC教学在高校通识教育中具有示范作用，如通过网络平台建设和合理分配教学资源，可以有效解决分布式课程模式专业内容整合的问题。
二、MOOC的概念以及特点
（一）MOOC的概念
MOOC（MassiveOpenOnlineCourses，即大规模开放在线课程），起源于开放教育资源运动和连通主义思潮。美国麻省理工学院于2002年面向全球学习者开放的开放课程标志着开放教育资源运动的兴起。MOOC是在2008年由加拿大爱德华王子岛大学网络传播与创新主任戴维•科米尔与国家人文教育技术应用研究院高级研究员布莱恩•亚历山大首次提出，两位学者在加拿大曼尼托巴大学开设了新型大规模开放网络课程。MOOC在信息化平台中赋予学生更多的学习自由选择权。区别于传统的教学方式，MOOC作为开放式平台课程有更大的受众面，能够让专业学生选择更加优秀的课程资源，同时也是通识类课程的最佳传播途径。
（二）MOOC教学的形式与特点
MOOC授课内容以视频录播为主，辅助以其他图文、声像等资料。对比传统的课堂教学方式，MOOC的教学方式特点鲜明：第一，MOOC教学可以是单人授课的形式，也可以是多人访谈的形式。教学形式多样，学生在学习的过程中有代入感，有助于提高学习兴趣。第二，学生可以在平台上选择合适的课程进行修读，选课不再局限于班级与人数的限制，学生可选择自己认可的课程，扩大选择面的同时也促进相关学科教师不断完善课程内容、探索不同的教学方法、提高教学质量。第三，MOOC的授课平台建设推动了大学生素质教育和通识教育的发展，学生的人文素养、艺术审美能力等可通过MOOC平台得以提升。
（三）设计类MOOC在通识教育中的优势及意义
设计学作为艺术学门类下的的一级学科，包含服装与服饰设计、环境艺术设计、产品设计、视觉传达设计、数字媒体艺术等众多方向。设计学在通识教育中的重点与难点是如何将众多的设计内容进行逻辑性整合，将设计学不同专业方向的创意思维、设计理念以及设计中形而上的艺术表达展示在通识教育各环节之中。MOOC作为网络平台课程，首先可以引入各个设计专业的优秀师资，使其进入平台课程之中进行模块化、团队化的教学，贯彻分布式通识课程的理念。其次，作为一种新的教学手段，MOOC网络后台提供的大数据存储功能可以实现教师和学生之间的资源共享，扩充设计学通识教育内容。最后，MOOC平台的搭建与讨论区域的设置，提供了通识教育实时的理念交换空间，有助于启迪学生的设计思维。
三、设计学通识课程设置
深圳大学于2013年12月在深圳举办了全国地方高校MOOC发展研讨会，会上倡议组建UOOC联盟（UniversityOpenOnlineCourse），并得到了28所与会高校代表的积极响应。UOOC中的U有University（大学）和Union（联盟）两层含义。2014年5月，UOOC联盟成立大会召开，首批6门MOOC上线。作为综合性大学通识课程的试点，深圳大学取得了良好的效果。2015年11月，设计类通识课程艺术设计鉴赏上线，该课程将不同的设计学科进行整合，引入模块式教学团队任教，聘请知名设计师与专任教师，以讲述式、案例式、启发式、访谈式相结合的教学手段和通识教育的理念，规划设计学专业的教学内容。课程运用网络多媒体教学手段，鼓励学生进行设计交流与经验分享。设计学MOOC较之传统课程具有如下优势。
（一）课程内容与授课方式的创新
将不同的设计学科进行有机整合，需要不同学科背景的教师进行团队协作，传统教学模式受教学进度、学生选课等多重因素的制约，难于实现这一目的。基于网络平台的MOOC设置，便于教师、企业设计师等进入课堂教学，有利于任课团队的组建；而通过播放录制视频的授课方式，教师和学生不再受上课时间与地点的制约，更便于协调课程内容。通过创新授课方式，解决了以往困扰分布式通识课程任课团队建设的问题。
（二）大数据资源更加丰富
通识课程具有更广博的知识面，网络平台以及支撑平台课程的大数据资源尤为重要。如课程在介绍国际四大时装周时，相比于传统课件中的文字和配图，时装周现场的服装展演视频更有利于学生对于服装流行趋势的了解与研究。产品设计中，物件加工工艺与材料的视频介绍能更好地帮助学生体会优质产品的定义及其所能带来的良好效果等。这些通识课程中的实训实践内容在网络大数据平台下能够得到更好的实现。
（三）改善师生交互环境
在传统的课堂教学模式中，教师难以在课堂与学生进行充分互动。在通识教育中，学生数量远远多于专业课程教学，师生间的互动问题会更加突出。在艺术设计鉴赏课程中，深圳大学利用网络平台设置了讨论区并配备专职助教与学生进行互动。此外，学生还可以在网络交流区相互交流、共享课程素材与学习资源，在很大程度上解决了通识课程中的互动需求。
结语
高等教育中分布式通识教育需要整合学科资源，分布式通识课程的教学、目的是尽可能让学生在接受专业教育的同时了解自然科学、人文艺术、社会科学等学科内容。在大的学科背景中需要整合相关知识，防止学生学习知识的碎片化，体系完整的学科通识教育精品内容将更适应学生发展的需要。
作者：涂星 单位：深圳大学
参考文献：
[1]哈佛委员会.哈佛通识教育红皮书[M].李曼丽，译.北京：北京大学出版社，2010.
篇（3）
摘要：“中间件技术”是软件工程专业的核心课程，该课程学习企业级分布式系统开发所需的大量理论、技术和概念。传统讲授法令学生感觉课程内容繁杂、抽象、枯燥，难以掌握。探索将案例教学法和问题导入法有机结合，提出案例式问题导入法，并引入到“中间件技术”课程教学中，为“中间件技术”及类似课程的教学改革提供参考，并对案例式问题导入法的开展给出几点建议。
关键词：中间件技术；案例教学法；问题导入法；分布式系统
中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1002-4107（2015）09-0046-03
收稿日期：2014-12-17
作者简介：梁春泉（1981—），男，广西桂平人，西北农林科技大学信息工程学院讲师，博士，主要从事软件工程、数据挖掘研究。
基金项目：西北农林科技大学教改项目课题“案例式问题导入法在中间件技术课程教学中的探索与实践”（JY1302064）及“软件工程专业个性化能力培养模式研究”（JY1301009）
“中间件技术”是软件工程专业的主干课程，是全国各大高等院校软件工程专业本科生或研究生的必修课。中间件实质上是对企业级分布式系统开发中面临的共性问题进行提炼、抽象所形成的可复用软件部件，为企业级应用系统提供基础架构。该课程以计算机编程语言、面向对象技术、计算机网络等多课程交叉知识为基础，围绕五大类型中间件即远程调用、消息、分布对象、数据库和事务中间件开展，学习中间件技术的概念、原理及应用。课程强调学生对企业级分布式系统原理的掌握，同时注重学生解决实际问题的实践能力。
然而，各大高校在开设“中间件技术”课程时，普遍侧重于向学生灌输基本概念和原理，辅以简单孤立的、远离真实企业应用的程序示例进行讲解。部分高校甚至把对某一中间件产品的介绍，如J2EE或.NET，当成学习“中间件技术”的全部内容。造成学生对该课程中所涉及的大量知识难以融会贯通，对企业级分布式系统开发理论理解的广度和深度不够。同时，本科生由于缺乏软件项目经验，特别是大型企业级分布式系统项目经验，对中间件技术的应用角度和应用领域不理解，也不了解中间件技术在就业前景和职业生涯中的作用，学习兴趣不高。国内对“中间件技术”课程的教学改革探讨工作也非常少，据笔者查阅，只查到相关文献[1-2]，但这些文献仅探讨了J2EE中间件教学，并非真正意义上的“中间件技术”课程。
为了让学生能更好地把前期所学专业课知识、企业级分布式系统开发理论和实践结合起来，激发学生的学习兴趣和热情，提高“中间件技术”课程教学质量，本文尝试将案例教学和问题导入法融合起来，提出案例式问题导入法，并引入到“中间件技术”课程教学中。
一、案例式问题导入法的提出
（一）案例教学法的内涵及意义
案例教学是在学习者掌握相关知识基础上，在教学者的组织和指导下，根据教学目的和教学内容要求，借助于真实案例连接学习的内容与实际应用，把学习者带入具体场景进行案例分析，让学习者通过对案例相关资料的收集、研究及对案例的分析、讨论和交流，最终对问题予以解决，在此过程中加深学生对基本原理和概念理解的一种教学方式。案例教学最初源于英国的法学，后来被成功地用于法学、医学、经济学和管理学等学科领域。计算机专业课程的传统教学模式侧重于讲解基本概念和原理。由于学生缺乏对工程实践背景的了解，其结果是学生虽然掌握了单个原理，但却很难融会贯通并综合应用。为此，在计算机专业课程教学中，国内许多学者也引进了案例教学[3-4]，为学生在计算机理论与实践之间搭起一座桥梁。
本文在“中间件技术”课程教学中引入案例教学，避免学生孤立地学习各个概念，帮助学生理解如何将多课程理论知识融合成一个整体，深刻地理解企业级分布式系统理论如分布式事务、安全服务、负载均衡等，并提高运用前期所学知识的实践能力。同时，真实的案例还可以帮助学生了解中间件技术在就业前景和职业生涯中的作用，提高其学习兴趣。
（二）问题导入法的内涵及意义
问题导入法是启发式教学原则的一种具体教学方式，以解决问题贯穿整个教学。实施过程中，教学者为了让学习者掌握一个理论或方法，导入一个具体问题，以解答这个问题为导向，引发学习者思考解决这个问题，从而引入所需要学习的理论或方法，并在解决问题过程中掌握这些理论或方法。该方法能培养学生解决问题的能力，让教学变得灵活，有利于培养学生的学习兴趣；同时，由于学生在解决问题过程中可以提出不同的思想和方法，有利于培养学生的创新思维[5]。
中间件实质上是对企业级分布式系统开发过程中面临的共性问题进行提炼、抽象所形成的可复用部件。在“中间件技术”课程中应用问题导入法，引出并解决这些共性问题，可让学生自然地掌握中间件技术的概念和理论。再者，“中间件技术”课程涉及大量抽象的、难于理解的概念，直接讲授会令学生觉得枯燥无味，没有学习兴趣。问题导入法将学生带入问题的思考中，在思考中学习中间件技术知识并培养学习兴趣。最后，中间件技术是前期课程知识的综合。传统讲授法让学生简单孤立地理解各个概念，无法从整体上把握。问题导入法带引学生思考，在此过程中，学生自己将各种理论和技术联系起来，从而在宏观整体上理解中间件平台。
（三）案例教学与问题导入法的结合
案例式问题导入法将案例式教学和问题导入法有机结合，充分利用这两种启发式教学的优点，调动学生的积极性，启发学生思维，变被动为主动。传统问题导入法按问题的导入方式一般有情景式导入问题、任务式导入问题和案例式导入问题。本文也是在案例中导入问题，但“中间件技术”课程教学中的案例式问题导入法有其特殊性。传统的案例式问题导入法，围绕案例导入问题，学生通过解决这些问题，得到整个案例的解决方案。然而，在“中间件技术”课程中，学生需学习的是如何解决企业级应用系统开发中的共性问题，而不是开发整个系统。因此，对企业级应用案例，只需导入系统开发中的共性问题，让学生在解决这些共性问题中学习中间件知识。
“中间件技术”课程中案例式问题导入法的基本思路为：教师首先对真实的企业级应用案例作垂直层次分析，识别出开发共性问题，将案例分为业务层、中间件和部署环境；然后把所用到的中间件转变为开发中面临的共性问题，其他两层作为从已知引出未知的基础；最后组织学生讨论并解决这些问题，掌握中间件技术的原理和应用。
二、运用案例式问题导入法的策略
案例式问题导入法在“中间件技术”课程中的实施过程包含获取案例、分析案例、导入问题、设计教案、发放资料、组织课堂、案例实践、交流反馈、评价调整等九个步骤。
（一）获取案例
案例是开展案例式问题导入法的基础，案例获取和选择最终影响着教学效果。课程小组根据教学目标和教学内容的要求，通过网络或其他资源，收集国内外企业级应用系统案例，供案例式问题导入法教学实施或学生案例实习使用。案例不是简单举例，案例必须是真实的、完整的、典型的和具有启发性的[6]。
（二）分析案例
案例的解决方案，表面上是一个平面化的技术框架。在案例分析过程中，课程小组需要根据中间件的定义，将案例解决方案在垂直方向上划分为三个层次：业务层、中间件和开发部署环境。
业务层：应用系统包括哪些业务模块、业务子系统；哪些业务子系统给别的业务子系统提供服务，或哪些业务子系统需要别的业务子系统提供服务。
中间件：业务子系统间采取什么通信方式，如过程调用、对象调用或消息调用等；如何实现服务定位、安全机制、事务实施、多任务创建及负载均衡等。
开发和部署环境：分析硬件环境、网络类型、操作系统类型、开发语言、数据库系统等。
（三）导入问题
根据课程内容，以业务系统和部署环境为基础，假设中间件部分未知，把所需中间件转变为企业级应用开发面临的共性问题。例如对消息中间件提出业务子系统之间如何消息传递的问题；对对象调用中间件提出业务子系统之间如何调用彼此对象的问题；对CORBA提出业务子系统语言开发语言不同，如何调用彼此对象的问题；对事务中间件提出如何在子系统之间保证一系列操作满足事务特性的问题等。每个大的问题同时还可以拆分成一系列前后相关、有启发性的子问题。
（四）设计教案
围绕教学内容和教学目标，确定每次案例教学的重点和难点。特别是中间件概念、原理、结构、应用和作用。在教学方法中，引导学生讨论，激励他们参与和合作学习，注重启发思维和理论联系实际。在教学过程中，合理组织和使用案例分析得到业务系统组成、开发部署环境组成及导入的共性问题，考虑如何从业务系统、开发部署环境中提出问题，安排学生从一个问题的讨论过渡到另外一个的讨论。同时，教师还需要规划和控制好教学过程的时间。
（五）发放材料
课前，学生需要对企业级分布式应用案例有所了解。因此课前需要将案例相关材料发给学生。但给学生提供的不是完整的案例，而是除去中间件部分的案例分析材料。对中间件部分，可转变为初步的问题，如系统缺了什么，也提供给学生。同时还要将企业简介、业务背景、公司网址等参考资料交给学生，供学生提前准备。
（六）组织课堂
整个课堂组织以学生讨论为主。教师从业务系统需求、开发部署环境条件开始，将学生带入到共性问题中，组织学生分组讨论。在学生讨论过程中，要调动学生的积极性，尽量让所有学生参与讨论，避免出现冷场现象；注意观察和了解学生的反应和表现，加强个别辅导，鼓励学习有困难的学生参与讨论和发言。讨论中，教师需要在适当的时候加入评价、反馈矫正和归纳，突出重点和突破。
（七）案例实习
“中间件技术”课程的实习，不应该是简单地调用中间件运行库的API编程。在实习中，需要给学生提供一个新的、与学习内容相关的、完整的案例。首先让学生依据课堂所使用的案例分析材料，采用相同的案例分析方法，将案例垂直划分为业务层、中间件层及开发部署环境层，确定每层包含的内容。其次确定案例所采用的中间件产品。最后让学生编程部分实现中间件调用；对于优秀的学生，鼓励其实现简单的中间件。通过这样的实践，让学生从宏观到微观，从中间件的作用、地位到应用等多角度进一步学习。
（八）课后交流
课后的交流对改进教学过程、提高教学质量有着重要作用。课后，教师需要与学生交流对案例式问题导入法的感受，了解有哪些考虑不足的地方，学生对课程实施有什么意见。在笔者实施教学过程中，有许多学生会主动与教师交流。在反馈过程中，学生提出了许多建议，同时普遍认为，这种教学方式，让他们都可以参与，更能集中注意力；真实的企业级分布式应用案例中导入问题，能激发他们的兴趣和动力，能让他们从部分到整体深刻掌握中间件技术，同时更能理解中间件的作用及在系统中的地位。
（九）评价与改进
一轮案例式问题导入法教学实施之后，教师需根据学生实习过程和实习报告、课堂讨论、课后交流及考试等方面的情况，对该教学进行评价，总结可取之处，发现不足。针对不足地方，需要在案例分析、问题导入上进行适当调整，甚至修改教案和调整课堂组织。调整结果将应用到下一轮教学中。通过评价调整，持续改进案例式问题导入法，使其趋于完善。
三、反思
（一）建立高质量的企业级分布式应用案例库
实施案例式问题导入法的基础是建立完整、真实、典型和启发性的案例库。案例必须是真实的，是国内外知名企业的真实企业级分布式应用；案例必须是完整的，包括应用背景、技术方案和实施结果；案例必须是典型的，覆盖着一类或几类中间件技术，并且是这些技术的典型应用；案例必须具有启发性，能启迪学生思考，给学生足够的想象和自由发挥空间。
（二）解决企业级应用开发中的共性问题
传统的案例教学中，教师提供案例背景，导入面向整个案例问题，让学生围绕问题解决整个案例。在“中间件技术”课程教学中，学生不需要实现整个企业级分布式应用案例方案，如，不需搞清楚业务流程、如何实现业务模块，也不考虑如何选择底层部署环境。学生要解决的是系统开发中的共性问题，即中间件部分的问题。对业务实现方案和开发部署环境方案，教师分析后直接提供给学生，中间件部分转变为共性问题，让学生能在业务和部署环境的基础上解决这些问题，从而自然掌握中间件知识。
（三）注意提高学生的学习兴趣
兴趣是课堂组织过程中，让学生积极参与、避免冷场的关键。在笔者初步尝试案例式问题导入法时，从案例的业务需求和部署环境直奔导入的问题，让学生讨论，结果学生兴趣不高，课堂气氛不是很活跃。在这种情况下，笔者及时调整，以企业规模和地位、员工收入、业务背景等方面激发学生的兴趣，让学生感觉以后他们将会在这样的企业中发展，置身企业员工角色中。在评价和小结过程中，充分肯定每一位学生的见解和方案。通过这样方法，启发了学生的兴趣和动力，课堂变得活跃，学生开始积极发言，相互启发，取得较好教学效果。
（四）对师生的要求
教师作为教学的组织者，必须对所讲授的教学内容、学科知识体系有明晰、深刻的认识。同时教师最好具有在软件企业从业或进修的经历，有着丰富的软件工程项目经验。这样才可对企业应用背景、案例有深刻的理解，能对案例在垂直层次进行合理的分析。教师还要能根据学生已有知识结构基础、思维能力水平层次，针对中间件层，导入难度要适当，但又稍高于学生现有能力的问题。学生作为学习的主体，不需要具备全部的基础知识、概念、基本技能，因为讨论过程中，每位学生所擅长的知识可以弥补彼此的不足；但他们需要在教师引导下，能够主动地参与讨论，积极探索。
本文将案例教学和问题导入法相结合，引入到“中间件技术”课程教学中，以真实的企业级分布式应用案例驱动教学。对案例选取、案例分析、问题导入、课堂组织及案例实习等方面进行了讨论，指出了案例式问题导入法的要点。
参考文献：
[1]乔波.基于案例的“J2EE与中间件”教学改革初探[J].科技文汇，2011，(1).
[2]张伟娜.基于企业应用浅析中间件教学改革[J].科技信息，2011，(21).
[3]朱涛，马恒，刘强.专业技术课程案例教学方法研究[J].高等教育研究学报，2010，(1).
篇（4）
数学实验作为一门新实践课程被国内众多高等学府引入大学课程中，数学实验教学平台建设是研究热点之一。目前，各高校建设的数学实验室是主要数学实验教学资源平台[1]。传统数学实验室是将计算机软硬件、数学软件包、教学资源、课件制作、计算机辅助教学等有机融为一体，是基于局域网的数学实验环境，建设成本较高，学生必须到数学实验室――以微机为主体的机房进行实验，使数学实验受到空间上的限制，同时基础数学实验是面向所有专业学生开设的，实验资源紧张，导致学生上机实验时间受到限制。为了克服以上困难，本文提出了建设云计算环境下数学实验辅助教学平台，该平台有利于提高学生对数学实验的兴趣，显著提高实验设备的利用效率，降低硬件资源建设成本。
1.云计算在构建良好数学实验环境中的优点
云计算既指在互联网上以服务方式提供的应用系统程序，又指在数据中心用来提供这些服务的硬件和系统软件。云计算可理解为并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现[2]。云计算的理念是把基础设施、平台或者应用程序以服务的形式提供给用户，使云计算在远程实验室建设中具有许多优势。
云计算在构建数学实验环境中的主要优点体现在：第一，基于云计算技术构建的数学实验环境是放置在云端的，在高速互联网支持下，学生和教师可以随时随地进行数学实验，使数学探索过程更顺畅，同时教师可以通过云端实时在线指导；第二，云计算技术中主要的计算和存储由后端集群架构完成，前端设备可以最小化，学生和教师可以通过智能化终端如手机等进行数学实验，降低数学实验的准入门槛；第三，有利于构建协作式教学和实验环境，由于所有教学资源和学生学习文件都放置在云端，可以方便地进行集体式备课、异步教学探讨、分组实验和知识交流；第四，提高数学实验教学效率，海量的云存储空间可以为每一个学生建立一个个性化的实验空间，为每个教师建立教学空间，学生可以快速下载实验资料，教师能快速部署课程文档和程序；第五，高效利用数学实验室的软硬件资源，计算机和正版数学软件是数学实验室的主要资源，而这些资源只有在机房开放时才会被使用，在没有实验课时及假期尤其漫长的寒暑假基本处于闲置状态，云计算技术可以将这些廉价的PC整合成具有强大计算能力和存储能力的服务平台，提供不间断的服务并且通过网络将这种服务配送给广大师生；第六，满足特殊的数学实验和计算要求，一些数学实验任务涉及大数据的处理和耗时的计算，在单机上难以完成，云计算系统框架允许在短时间内灵活地集结实验室的计算机，使之完成大型实验任务。
2.数学实验云计算辅助教学平台的设计
2.1功能模块设计
数学实验云计算辅助教学平台是一个集成的数学实验环境，在此环境中主要的操作对象有教师、学生和平台管理人员和执行特殊科学计算任务的科研人员，因此将该平台分成四个子系统，分别是教师子系统、学生子系统、科学计算子系统和管理人员子系统，各个子系统之间相互联系，实现一个整体的数学实验教与学的环境。管理人员子系统主要负责对整个平台的运营管理，包括实验环境管理、平台的配置管理、运营数据管理和安全策略管理，并对教师、学生、科研人员的信息进行管理。教师子系统实现教师课程管理、部署实验任务、在线辅导、协作备课、作业布置及处理、测试管理和学生信息管理，还包括数学实验模块。学生子系统实现在线实验、协作交流、作业处理、资源共享、在线测试和实验心得分享等功能。科学计算子系统为科研人员提供大数据处理和高要求的数学计算功能，实现项目计算任务管理。
2.2基于Hadoop的数学实验云计算教学辅助平台的框架
Hadoop框架是Apache基金会基于Java语言开发的开源云计算框架，很多国内外知名互联网公司使用Hadoop框架开发出自己的云计算服务。Hadoop框架最核心的设计就是：分布式文件系统（Hadoop Distribution File System，HDFS）、分布式计算框架（MapReduce）、分布式数据库（HBase）和数据仓库（HIVE）。
由于Hadoop是采用Java语言开发的，因此基于Java平台开发Web层，这样web层能很好地与Hadoop相融合，web层主要接受用户请求并返回对用户的响应，包括教师子系统、学生子系统、科学计算子系统和管理员子系统。Web层数据交互模式有三种方式：与数据库交互网页信息数据、与HDFS交互资源文件数据、与数学软件通过webservice交互数据，处理用户的请求，如在线数学实验、教学资源上传下载，并将处理结果回馈给Web层，在线数学实验是本辅助教学平台提供的核心云端服务，该服务面向广大师生，经常会出现大规模的并发访问，因此在这一层将应用Hadoop的MapReduce并行计算框架，将多个数学实验服务请求发送给集群内不同的计算机并行处理，并将处理结果返回给Web层。这样不仅可以完成小型数学实验项目，还可以完成大数据处理和耗时的科学计算等特殊实验项目。数据层使用MySql和HBase结合的方式存储大量的数据，对外提供一致的数据接口。数学实验辅助教学平台的资源存储访问模块基于Hadoop的HDFS实现。
2.3数学实验云计算辅助教学平台的集群架构
云计算系统之所以具有超强计算能力和存储能力，是因为背后有集群计算机的支撑，云计算下的数学实验教学辅助平台通过Hadoop框架，可以将数学实验室的普通PC机组织成起来，以集群方式向广大师生提供高性能和高质量的服务，高效利用实验室设备，并可以进行大型的并行计算和分布式计算，如大数据处理。由于数学实验室的每台计算机上都安装了数学软件，在每台机器上部署Hadoop系统，则每台PC都可以成为一个计算服务器，并为Hadoop系统的调度器调用。
篇（5）
中图分类号：TP311.13 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）02-47-03
Analyzing the relationship between NoSQL and teaching database
Lou Ying
（Electronic Information Engineering College， Henan University of Science and Technology， Luoyang， Henan 471003， China）
Abstract： Because of the dominant position in database， the relational database has been always the main content in database curriculum of university. With the rise of Web2.0， in the huge data environment， NoSQL （not relational database） technology is used widely and the current database course teaching has been impacted deeply. NoSQL technology is introduced in this paper and then the challenges of NoSQL database technology to teaching database are analyzed. Finally， the teaching methods of database course are proposed.
Key words： relational database； NoSQL； massive data； teaching
0 引言
NoSQL指的是非关系型的数据库。随着互联网Web2.0网站的兴起，传统的关系数据库在应付Web2.0网站，特别是超大规模和高并发的社交网络类型的Web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露出了很多难以克服的问题。例如：关系数据库为了降低数据冗余，保证数据约束性，在数据查询时不得不使用多个数据表之间的连接操作，这极大地降低了查询效率，不能够满足当前Internet的高实时性的要求。而非关系型数据库对并发的大规模访问有着效率上的优势，因此，非关系数据库是在具体应用背景下得到了迅速的发展。
其实，NoSQL概念最早出现在1998年，当时的含义是反SQL技术革命运动，但并未引起太多的关注。直到2009年，NoSQL概念被来自Rackspace的Eric Evans再次提出，这时的NoSQL已经不是单纯的反SQL运动，指的主要是非关系型的分布式数据库，并且不支持原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）的数据库设计模式[1]。在亚特兰大举行的有关NoSQL的讨论会上，学者给出了NoSQL较为普遍的解释，即“非关系型的”。并且指出Key-Value存储和文档数据库是NoSQL的主要特点，本文认为NoSQL是一项新的与传统关系数据库有显著区别的新技术。
1 NoSQL的主要特点
1.1 Key-Value存储
Key-Value本身是一种数据结构的模式，其基本思想为：一个主键下有相应的值，在实现上可以通过哈希表或B树等不同的数据结构完成。Key-Value存储是以键值对的数据模型存储数据，并能提供持久化分布式存储系统，查询速度快、存放数据量大、支持高并发，非常适合通过主键进行查询机制和数据同步等功能[2]。
现有非关系型数据库采用不同的方式实现了Key-Value存储，并且拥有各自的优缺点。然而，性能优良的Key-Value存储需要满足下列条件：高可用性，即在Key-Value存储模式下可以提供不间断的服务；可扩展性，海量数据的处理要求存储模式能够具有可扩展性；故障恢复，要求该存储模式下能够对故障自动感知并能自动恢复。
在具体的实现上，多数非关系数据库采用单文件进行存储，虽然单个文件操作具有一定的方便性，但在数据量不断增大时，会遇到存储瓶颈。为了提高响应速度，Key-Value存储一般只支持数据的添加操作，而不是支持数据更新操作。为了实现故障可恢复，需要对数据进行备份，数据备份操作即从主端向从端的数据复制，应用系统的性能在备份过程中会受到影响，备份策略决定了影响程度。然而，数据可靠性和性能是一对平衡关系，越是可靠性高的数据保障，其性能相对会下降。
1.2 最终一致性
一致性是关系数据库中主要特点[3]，关系数据库为了保证一致性需要使用约束条件，从而影响了数据的读写效率。而非关系数据库只要求保证数据的最终一致性，基本思想是：在数据的读写过程中，对一致性的要求是松散的，而最终完成操作后的结果是一致的。
假设A为对数据库的写操作，而B和C都代表对数据库的读操作，且A，B和C之间是相互独立的。当执行了A，即向数据库中写入数据，若数据库系统能够保证随后B和C的读操作都能够读到最新的数据，则说明该数据库系统具有强一致性，关系数据库能够保证强一致性；当执行了A，B和C不能够立即读到最新的数据，而是需要经过一段时间才能获取更新的数据，则说明该数据库系统具备弱一致性，这段时间也叫做不一致性时间窗口；最终一致性属于弱一致性的特例，当执行了A，在该数据没有再被更新的条件下，B和C最终都读取到最新的数据，这就是最终一致性。
最终一致性是在高数据量（十几亿条记录、数TB数据）和高访问量（数千TPS、数万QPS）需求下的选择，在缺乏种种约束的情况下，最终一致性在一致性要求不高的应用场景下能够极大提高数据访问效率。
1.3 可扩展
这里的扩展性主要指的是水平扩展性，应用无关和容错性。关系数据通常通过读写分离，更换高性能的服务器来提高性能[4]，而在海量数据的环境下，这些方法仍然无法满足某些应用需求。非关系数据库具有水平扩展性的特点。
尽管现有的非关系型数据库采用不同的技术实现可扩展性，但其基本的目标是：在应用不间断的情况下，增加或删除数据节点，实现水平扩展；利用分布式计算的技术，通过节点之间的通讯，实现数据分布式处理，满足海量数据的读写性能要求。
2 NoSQL技术对数据库教学的影响
长期以来，普通高校计算机专业的数据库课程以关系数据库为讲授内容。作为当前数据库领域不可忽视的力量，NoSQL技术已经引起了许多高校的关注，它给传统的数据库教学带来了以下几个方面的挑战：
挑战一，教师的认知和讲授能力。长期以来，在讲授数据库课程时，往往认为关系数据库占主导和统治地位，忽略了对其他数据库的研究。当前高校与市场的联系远远不如想象的那样紧密，因此，当前高校教师面对着对NoSQL技术的认知能力，这里不仅包含对技术的掌握和熟悉，而更重要的是对该新兴技术的认可。
在授课的过程中，如何把握NoSQL技术和关系数据库的之间的关系，巧妙地融合两种技术，使学生有个全面和清晰的认识是数据库课程教师的重要工作之一。
挑战二，学生的接受水平。对于刚刚接触专业课程的学生，同时掌握两种具有对立性质的技术也是学生学习过程中的一个难点。
挑战三，学校的实验环境。实验一直是数据库课程教学的重要环节，现有大多数学校的实验条件和环境能够基本满足关系数据库技术的教学需要，对于NoSQL技术所在大规模数据处理下的优势，如何构建实验环境也是教学的一个重要挑战。
为了应对这些挑战，我们至少需要弄清楚两个方面的问题：①为什么要使用NoSQL；②NoSQL技术和关系数据库的联系和区别。
2.1 为什么要使用NoSQL技术
NoSQL技术不是实验室的产物，而是以实际需求推动的，这里的推动主要指的是互联网的发展在推动。Web2.0时代，用户每天使用网络的同时也在制造网络的内容。例如：用户在浏览微博网站的同时也会自己的信息。这种特点改变了对网站后台数据库的访问方式，从原先频繁的读操作变成了频繁的读写操作，这时，往往要达到每秒上万次读写请求，关系数据库还能同时勉强应付上万次的SQL查询，但是要同时应付上万次的SQL写数据请求，关系数据库系统就已经无法承受了，对数据读写操作需求的变化推动了新技术的发展。
社交网络是Web2.0的一个重要产物，近年来，社交网络用户的规模日渐增长，2011年8月，Facebook的活跃用户已经接近7亿，用户对Web的要求也逐步的提高，缩短用户操作的响应时间已成为提高网络质量的基本要求。关系数据库在保证数据的一致性方面有优势，而在大规模的用户操作下，严格的一致性对现实的需求来说并不是必须的，高效的数据响应才是最重要的，NoSQL在保证最终一致性的情况下能够实现高效的数据访问。
对于一个Web应用系统，在用户量和访问量不断增加的时候，该应用系统需要增加新的服务节点来提高性能和负载能力，在增加服务节点时，可以通过增加硬件设施在满足Web服务器和应用服务器的需求，而对于数据服务器，关系数据库模式下很难进行类似增加节点的水平扩展。因此，在关系数据库的模式下，进行节点增加时需要停机维护和数据迁移，这对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说是不方便的。可以看出，关系数据库无法满足应用的可扩展性和高可用性，而NoSQL技术具有水平扩展性的特点，可满足需求。
从上述分析可知，在互联网环境下处理海量数据时，关系数据库无法满足实际需求。一方面，关系数据库技术中的种种约束（事务管理、完整性约束等）对实际需求来说是没有必要的；另一方面，这种约束的保证影响了数据处理性能。在这种情况下，NoSQL技术就自然而然地成为了人们的选择并取得了快速的发展。
2.2 NoSQL与关系数据库的对比
通过上述分析可以看出，NoSQL数据库和关系数据库是根本不同的，两种数据库分别适应不同的需求。
关系数据库是以表来存储数据的，表的组织形式严格，表中的每一行代表一条数据记录，每一列代表特定方面的信息。在设计好表结构（表的列信息）后，修改的代价巨大，数据库表之间存在着联系和某种约束关系。所设计的数据操作（查询，添加，修改，删除）通常涉及对单张表和多个表，在对多个表的操作时需要使用到表之间定义的范式，消除数据冗余和保证数据一致性是关系数据库的基本要求。长期以来，关系数据库一直以简洁、规范和灵活占据着数据库领域的统治地位，现有关系数据库的产品主要有SQL Server，DB2，Oracle，MySqL等，这些产品都属于关系数据库管理系统，虽然功能有所不同，但基本思想都属于关系数据库的范畴。正是由于关系数据库的主导地位，在高校计算机学科数据库教学中，关系数据库也一直是该课程讲授的重点内容。
NoSQL数据主要有三种主流的数据模型，除了上面介绍的Key-Value以外，还有列式和文档两种。列式也主要使用Table这样的模型，但是它并不支持关系数据库中的多表连接操作，其主要特点是在存储数据时，主要围绕着“列”，而不是像关系型数据库那样根据“行”进行存储；在结构上，文档模式与Key-Value模式想象，不同的是，这里的Value对应的往往是一个文档。在查询时，NoSQL数据库往往只支持主键或者是单个列查询，不支持关系数据库多表复杂查询。在写操作时，NoSQL数据库对数据一致的要求并不是那么高。现有的NoSQL产品很多，主要有Cassandra，HBase，Memcached，Voldemort等。这些数据库的侧重点不同，虽然都具备NoSQL的特点，但一些也兼具关系数据库的功能。其中，许多产品是开源的，开源虽然能够使更多用户采用，但其可靠性和后期的维护也受到了用户的质疑。
关系数据库是否能被NoSQL数据库取代呢？答案是否定的。虽然关系数据库在处理Web2.0数据时明显遇到了瓶颈，但不代表它就能被NoSQL技术完全取代。不同的应用背景可有不同的选择，例如，在金融和电信领域，用户无法接受数据的不一致，因此，关系数据库的一致性对数据处理来说就尤为重要。而对一些非核心数据的处理，日志的管理和外部数据的集成来说，NoSQL技术就更能胜任。因此，应该根据实际的需求选择NoSQL技术或者是关系数据库。NoSQL技术是在新的需求下对关系数据库的补充和扩展。这就需要将NoSQL技术和关系数据库进行结合使用，各取所长，需要使用关系特性的时候使用关系数据库，需要使用NoSQL特性的时候使用NoSQL数据库。
2.3 采用启发式教学法
启发式教学的基本思想是：教师在根据教学任务和学习的客观规律，从实际出发，以启发学生的思维为核心，采用多种方式，调动学生的学习主动性和积极性，促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。
由于NoSQL技术是从实际应用需求产生而来的，具备实际的推动力。因此，教师在讲授时，可以首先介绍关系数据库的基本知识，在介绍关系数据库的性能指标，例如：每秒读写数据的次数，数据处理能力的极限等概念时，再描述现实需求。从现实中，学生可以发现关系数据库的不足，当它的某些优点不是必须时，就引出了NoSQL技术。启发学生从需求出发研究技术的思想，真正做到学以致用。
3 结束语
NoSQL技术的应用已经给市场带来了巨大的影响。本文总结了NoSQL的特点，对比了NoSQL与关系数据之间的区别，提出了NoSQL技术给高校计算机教学带来的挑战。面对计算机技术高速发展的时代，高校计算机的教学模式是否能够适应当前教育的需要，在数据库教学方面，如果仍然按照固定的教学模式，将关系数据库不可动摇地位的思想传递给学生，显然是不合理的。因此，我们需要在重视理论教育的同时，研究技术发展的动态，以更客观和合理的方法讲授课程。T技术是一项发展迅速的技术，在未来的教学工作中，知识的传播已经不是高等教育的主要任务，而启发式的引导才能丰富高校的教学成果。
参考文献：
[1] Thomas， R. H. A majority consensus approach to concurrencycontrol for multiple copy databases. ACM Transactions on Database Systems，1979.4（2）：180-209
篇（6）
关键词：同化理论；CDIO；电力工程基础；课程改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0078-02
《电力工程基础》是电气工程及其自动化专业的核心课程，在其课程体系中占有举足轻重的地位。为了满足中国工程教育专业认证协会制定的《工程教育认证标准（2015版）》中关于电气工程专业的补充标准，本课程组将“电力工程基础”更名为“电力系统分析”，同时为了适应大工程背景下应用型人才培养目标，课程组将从教学手段和方法、实践教学环节、考核评价方式、网络辅助教学等几个方面对该课程进行改革，使学生能够很好地掌握电能的生产、输送、变配等相关的工程基础理论和计算方法，能够应对电气工程领域的复杂工程问题，具备较强的工程计算能力和应用分析能力。
一、教学手段和方法的改革
以往的教学方法都是以教师为中心，以课堂讲授为主、验证型实验为辅的传统模式。教学手段过于单一，从书本到书本，采用教师讲、学生记的“填鸭式”教学模式，偏重于对概念、理论及计算方法的讲解而脱离实际应用。为了适应大工程背景下对应用型人才需求的现状，我们要不断地探索新的、有效的教学方法和手段，把传授学生知识改为传授学生学习知识的方法，让学生由“被动”变“主动”学习，才能为以后更长远的学习打下坚实基础。
1.同化理论的应用。1963年美国纽约大学研究院教育心理学教授奥苏泊尔提出“同化理论”概念，其核心思想是：学习者在学习新知识过程中对已有的认知结构进行重新改组，使自己原有的观念发生变化，这样才能有利于新知识的掌握和消化[1]。
引导W生在自己的头脑中建立已有的理论知识和框架，鼓励学生主动地去学习相关的新理论知识，并将新知识与自己头脑中原有的理论知识之间建立起实质性的联系，即新旧知识融合。比如，在讲完辐射状配电系统潮流计算方法后，若引入分布式电源到配电网，会使原有的潮流计算方法有何变化？如何解决含有分布式发电的配电网潮流计算？学生利用课余时间查阅课外资料，增长见识，使枯燥的理论在自己的头脑中变得生动起来，从而使课程学习变得有趣起来。变被动学习为主动学习，学生的积极性比传统的教学将显著提高，积极参加问题的讨论。
2.CDIO工程教育模式的应用。CDIO工程教育模式是以美国麻省理工学院为主导，采用构思、设计、实现和运作的模式，是“项目教学”的集中概括和表达。该模式可以让学生以积极主动的态度成为学习的主体，并在项目实践中获取工程能力[2]。CDIO工程教育模式与“同化理论”的教育理念相同，也是让学生变被动学习为主动学习，区别是它改变以往教学中重理论轻实践的弊端，培养学生的团队协作能力。
在CDIO工程教育模式下，可以采用分组法、任务法及项目法等多种方法，不仅提高学生学习的参与性、学习兴趣和创新能力，还可以培养学生解决问题能力及团队合作能力。以分组法为例，由于该课程是大班上课，授课人数为70多人，每个学生的水平差异较大，所以在第一次课上，以本课程应用到的先修课程像《高数》、《电路》、《工程电磁场》等部分知识点为考查目标，进行一次摸底考试，摸清学生基础知识的学习水平，并将他们按照高低相结合的方式进行分组，挑选分数最高的同学担任小组长，在整个学期中由他（她）带领全组同学，互帮互助，培养同学之间的团队协作能力。
二、实践教学环节的改革
传统的实验教学一般都处于从属地位，学时安排较少，实验教学的内容较为固定，一般都是针对一些原理和现象的验证。本课程的实验学时为8学时，占课程总学时的15.4%，实验内容主要是利用电力系统仿真软件EDSA进行潮流计算和短路计算。教学形式较为单一，学生都是按照教师的示范或指导书的步骤去操作，限制了学生创新思维能力的提高。
1.同化理论应用到实践环节。课程组考虑将奥苏泊尔的同化理论也应用到实践教学环节，要求学生有意义地进行发现式学习，发现问题，解决问题，从而避免被动式接受学习。一方面，调整课内实验内容及学时，依托电气实训平台将理论部分与实践环节有效地结合起来；另一方面，利用开放性实验、大学生创新项目等课外实践环节，扩展该课程的实践教学形式，提高学生的工程应用能力和创新能力。比如，讲完第一章电力系统的基本概念后，组织一次学生的认识实验，通过实验平台的使用了解整个电力系统的构成，摆脱以往只见理论，没有实物环节的缺陷，调动学生对理论学习的兴趣；同时，为了发挥实验环节的效果，提供实验思考题，让学生课后独立完成，培养学生的学习积极性和自学能力。
2.CDIO工程教育模式应用到实践环节。CDIO工程教育模式下的项目法可以很好地应用到实践环节，发挥项目组成员的动手能力、思考能力、团队协作能力等，完成从项目开题、项目实施到项目结题的全过程训练，将电气类专业知识与工程实际有效地结合起来，培养学生成为具有良好职业素质、坚实理论基础、较强实践能力的应用型技术人才。例如，安排一个开放实验项目为“含分布式发电的配电网潮流计算设计”，要求学生利用Matlab软件编写潮流计算程序，并与EDSA仿真软件结果进行对比，验证其正确性。这个项目就要求项目组成员必须弄清楚分布式发电节点的处理方法、潮流计算流程、Matlab软件的使用方法等，训练学生采用科学方法对电气工程领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论等。
三、课程考核评价方式的改革
现有的考核制度都较为死板，大多数高校学生关注的学习重点是老师要考什么内容，而不是什么对自身发展有用；考试前采用“刷夜”的复习手段，为了考试而考试，而不是平时去理解吸收；此外，平时成绩中的作业练习往往存在抄袭现象，导致总评成绩水分较大。因此，课程考核评价方式改革刻不容缓。
一方面，适当减少期末考试分数的比重，增加讨论小组的考评结果以及课程实践综合评分的比重，这样既能达到考核的目的，又能提高学生学习的积极性。另一方面，健全学生奖励办法，将实践项目成绩折算成相应的综合素质学分，在助学金、奖学金以及评优中优先考虑，这样学生就会以极大的热情和积极性去完成相关课程内容的学习[3]。最终形成了既重视基础理论知识又鼓励学生自主创新学习的多元化、综合性的新型考核机制，改变以往主要依靠卷面分数来衡量学生知识掌握能力的现状。
四、网络辅助教学的开设
充分发挥网络优势，构建网络辅助教学平台，建立“电力系统分析”课程教学资源网站，开展翻转课堂教学，拓展学习资源，进行混合式教学，其内容主要包括：学习资源、网上答疑、网上讨论等。学习资源以多媒体形式为主，如教学课件、电子教案、演示动画、常用软件、以及教材中没有涉及到的新知识、新技术和学科前沿问题等，既使学生复习课上所学内容，还可以扩展自己的知识面，完善自己的知识结构。网上答疑弥补了课后答疑不方便的缺陷，可以使学生对平时学习中遇到的问题和困难及时与教师沟通，扩宽了师生互动的时间和空间。网上讨论可以及时了解学生对某一知识点的大致掌握情况，从而在授课过程中更能做到有的放矢。学生们利用这个辅助平台，变被动式学习为主动式学习，增强了学生对课程学习的兴趣。
参考文献：
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人工智能是一门研究机器智能的学科，是在研究人类智能行为规律的基础上，利用人工的方法和技术，研制智能机器或智能系统来模仿、延伸和扩展人的智能，实现智能行为。在知识经济向智能经济高度发展的今天，人工智能具有重要的理论意义和社会价值。人工智能理论已经渗透到各个领域，人工智能技术也得到广泛应用，许多研究成果已经进入人们的生活。
人工智能课程是一门多学科交叉的课程，具有很强前沿性，涉及哲学、认知科学、行为科学、脑科学、生理学、心理学、语言学、逻辑学、物理学、数学等众多领域；涉及面宽，内容广泛，更新快。人工智能课程的开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力，培养学生对计算机前沿技术的前瞻性，提高他们的科技素质和学术水平[1]。
人工智能课程内容的广泛性、前沿性和应用性特点决定了授课方法的多样性。与本科生相比，研究生在教育目标和身心特征方面都有较大的区别。笔者多年从事研究生人工智能课程教学工作，现总结多年教学经验如下。
1研究生培养目标及其教学特点
研究生教育阶段的教育目标是使研究生形成具有个性化的研究品格、研究定向和研究视野，以具有独立思考并获得独创研究成果的能力[2]。从这一意义上讲，个性化是研究生教育培养目标的构成主体。尤其随着我国经济持续高速增长，社会对知识创新、新经济生长点的期望值增大，这就要求我国研究生教育在其培养目标的定位上不仅要重视人才培养的高层次性，更要重视创新能力、实践能力和创业精神的培养。并且，研究生身心发展已较成熟，具有较稳定的个性特征，思维力强，具有较高的专业性思维意识和创造力，为独立地进行专业研究活动提供了心理上和智力上的保证。而且，研究生已具备了基础理论和专业知识，特别是有一定工作经历的研究生，他们不仅有本科教育阶段的知识积累，也有应用这些知识的经验，对于扩大其专业知识领域并进行研究有着积极主动的态度。总之，从年龄构成及身心特征上讲，研究生适应高层次、跨学科知识领域的学习和研究。
研究生的特征及其教育目标决定了研究生教学不应该是由教师讲授已定论的知识，而应是以教学为基本依托，通过教学提出具有研究性、探索性、未确定性甚至是尚存争议性的课题，激励研究生独立思考和质疑，让他们在思考和质疑的过程中提出问题，培育他们发现问题、提出质疑的科学批判精神，训练并提高其创新能力、实践能力和创新精神。创新精神和创新能力主要表现在具有健全的人格、强烈的责任感、开放的心态、团结合作的精神、严谨科学的思维能力和创新思维方式。
个性是创新的源泉，研究生课程体系的设置应该具有一定的灵活性，依据研究生不同的知识基础和研究定向，设置具有弹性化的课程，使研究生的个性化得以凸显。另外，为提高研究生专业研究和创新能力，在课程教学中，也应凸显教学的研究性和专业性，重视专业领域背景知识和研究方法的讲授，开展跨学科、非专业知识的教学，教学内容应涵盖专业领域的研究热点、难点、争议问题和最新研究动态，还应包括交叉学科、边缘学科的研究趋势，以扩展学生的视野[3]。也就是说，研究生教学既要凸显研究生的个性化特点，又要凸显内容的学术性和研究的指向性。
2人工智能课程的特点
2.1多学科交叉，具有很强的前沿性
人工智能是一门多学科交叉的课程。课程内容的理解需要运用多学科知识和较强的逻辑思维能力，多学科的知识相互联系、相互交叉，融合形成新的知识，成为新的思维方法和综合能力的萌发点。通过课程学习，学生可以通过不同学科知识的融合来达到对原有知识的超越，用一种全新的思维方法来思考所遇到的问题，提出新的解决办法。这也是创造力的迸发和智能的飞跃。具有了知识的广度和深度才具有融会贯通、创新的可能，人工智能课程的开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力，为学生提供一种新的思维方法和问题求解手段。
2.2涉及面宽，内容广泛，更新快
人工智能课程是一门知识点较多的课程，它以概率统计、离散数学、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等课程为基础，涵盖了模式识别、机器学习、数据挖掘、计算智能、自然语言理解、专家系统等众多研究方向，内容涉及面广，概念抽象，不易理解。并且，人工智能课程内容更新快，近年来人工智能科学的快速发展，涌现出了大批新方法，研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。其中，计算智能主要涉及神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命等领域，在模式识别、图像处理、自动控制、通信网络等很多领域都得到了成功应用；Agent最早来自分布式人工智能，随着并行计算和分布式处理等技术的发展而逐渐成为热点。
在互联网上有大量最新的与课程内容相关的研究论文，为学生提供了很好的查阅文献的环境，使学生能够根据所学习的内容和所在课题组的研究方向阅读相应文献，提高学生的学习兴趣和独立提出问题、解决问题的能力。
2.3应用性强
人工智能理论已经渗透到科学的各个领域，当前，几乎所有的科学与技术分支都在共享着人工智能领域所提供的理论和技术。例如，自第一个专家系统DENDRAL研制成功以来，专家系统已成功地应用于数学、物理、化学、医学、地质、气象、农业、法律、教育、交通运输、军事、经济等几乎所有领域；数据挖掘技术是以一种更自动化的方式对具有大量数据的商业活动进行分析和预测，在市场营销、银行、制造业、保险业、计算机安全、医药、交通、电信等领域已有许多案例；语义Web让Web上的信息能够被机器所理解，实现Web信息的自动处理，成功地将人工智能的研究成果应用到互联网。另外，在机器视觉、自然语言理解、智能控制与智能制造等方面，人工智能技术也得到广泛的应用，有许多研究成果已经进入人们的生活。目前，从理论到技术，从产品到工程，从家庭到社会，智能无处不在，人工智能广泛的应用性给学生提供了大量的现实案例，使得人工智能不再是高深莫测的理论，而是现实中可以触及的内容。
人工智能课程的多学科交叉性、内容广泛性、概念抽象、不易理解以及前沿性和应用性特点决定了在该课程的讲授过程中应该采用多种授课方法。多种授课方法的采用一方面便于授课内容的理解，另一方面也能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力，提高他们的科技素质和学术水平。
3人工智能课程教学方法
3.1基于问题的启发式教学法
苏霍姆林斯基说：“唤起人实行自我教育，乃是一种真正的教育。”基于问题的启发式教学法是教师在深入了解学生心理特点和学习规律的基础上，设计适合教学的启发式问题，并采取灵活多样、生动活泼的启发方式，充分调动学生的学习兴趣，激发、引导学生进行科学思维，培养学生独立思考问题、提出问题和解决问题的能力。该教学方法强调的是过程，教师的主要任务是提出问题，依据举一反三的思路引导学生展开逻辑推理，通过逐层分析深入思考问题，最后综合学生观点阐述相关理论。
在课程教学中，有许多内容适合于采用启发式教学方法。例如，在知识表示方法的学习过程中，教师首先提出问题：“你是怎样进行数学定理证明的？”并在学生的回答过程中，引导学生认识到知识及其表示的重要性；随后，提出问题：“在计算机中如何表示知识？”引导学生逐步总结出不同知识表示方法在知识表达能力、推理效率、可实现性、可组织性、可维护性方面的区别。另外，在确定性推理的教学过程中，教师可以利用“某处发生盗窃案，公安局派出5个侦查员去调查，研究案情时，5个侦查员各给出了一句可信的结论，据此判断谁是盗窃犯”的问题[4]，让学生进行判断和讨论，引导学生认识到推理过程中可以使用多条规则进行推理，并且推理路线也可能存在多条，从而引出推理的两大基本问题：解决冲突消解等问题的推理策略，以及解决推理线路等问题的搜索策略。
启发式教学法的要点是设计适当的启发式问题和启发方式、安排能调动学生积极性的讨论环境、鼓励学生发表个性化观点。教师不仅用问题引发学生思考，更要鼓励学生让思维自由驰骋，主动提出问题，讨论问题，寻求问题解决方案。在探讨、研究问题中，不要以现有的结论和固定的程式束缚思想，鼓励学生的个性化观点。启发式教学是一种民主、科学的教学方法，其中包含诸多具体的教学方法，如激疑启发法、比喻启发法、类比启发法、联系启发法，等等。启发式教学在传授知识的同时，更注重的是对创新的孕育、萌芽、生成和壮大，它能促使学生自己获取知识、思考问题、提出问题、分析问题、解决问题，培养学生的自学能力。以问题为基础的启发式教学，利用问题引导学生学习，全方位深层次发展学生的创新思维和探究性学习能力。问题可以诱发出学生的求知欲，激发、唤醒了学生的主体意识；问题往往是面向生活世界的实践活动的，它使教学活动从以传授知识为中心转化为传授知识与培养能力并重，理论与实践相结合，提高了学生分析、综合、观察、想象等思维能力。
3.2基于案例的探究式教学法
基于案例的探究式教学法要求教师能够根据学生的认知水平和能力，创设引导学生进行探究活动的案例，以激发学生探究问题的兴趣，促进学生质疑、探求的创造性学习动机，通过选择与确定问题、讨论与提出设想、实践与寻求结果、验证与得出结论，发展学生的创造性思维，培养学生独立探究、研究能力和创新能力。探究式教学强调学生的积极参与，强调师生互动。对教师来说，必须转变传统的“传道”观念，以平等的心态与学生交流探讨。在课堂上，要努力营造民主、宽松、和谐的教学氛围，积极引导学生大胆设想，大胆探索。使学生树立研究型学习的观念，消除依附心理，养成勤于思考、善于思考的良好学习习惯，通过积极参与研讨培养学生自己获取新知、探求未知的能力，以及团队意识和合作精神。
我们在本课程神经网络部分的教学中，将基于BP神经网络的维吾尔文手写字母识别作为案例开展了探究式教学活动。在介绍了前馈多层感知器及标准BP算法之后，教师将科研项目中基于标准BP算法的维吾尔文手写字母识别实验及其结果详细地在课堂上进行演示，引导学生对实验提出质疑。在教学实践中，学生提出了大量问题，例如，输出层神经元个数如何确定，为什么输出层神经元个数对识别率会有影响？网络训练过程中出现震荡的原因是什么？如何解决？为什么有时误差较大，权值的调整量反而很小？等等。在教师事先准备好的实验演示的基础上，开展学生进行课堂讨论，让学生提出解决问题的各种方法，并现场通过实验进行验证，逐步让学生理解BP网络结构设计、输入输出数据的预处理、初始权值设计的必要性及其实现方法。课堂授课实践表明，这种方法极大地激发了学生的学习兴趣，使学生能够大胆设想，大胆探索，增加了学生的自信心和创新精神。本次课堂讨论结束后，教师根据学生的讨论以及实验结果演示，总结标准BP算法的局限性，例如，“易形成局部极小”，“训练次数多，学习效率低”，“训练时有学习新样本遗忘旧样本的趋势”等，并要求学生通过查资料、搜集必要的信息、积极地思索和实验验证提出解决上述问题的方法，将学生分组，让学生展开讨论，为下次讨论课作好准备。
传统教学方法是告诉学生怎么去做，在一定程度上损害了学生的积极性。而案例教学要求学生自己去思考、去创造，使得枯燥乏味的内容变得生动活泼，并且案例教学中，通过学生之间的交流既可以使学生取长补短、促进人际交流能力，也可以引导学生变注重知识为注重能力。
案例教学法的关键是案例的选择。案例是为教学目标服务的，因此它应该具有典型性，且应该与所对应的理论知识有直接的联系。案例最好是经过深入调查研究。来源于实践，不能只是一堆数据的罗列。教科书的编写应采用图片、表格、曲线等方式让学生看到算法的实验结果，启发学生思考。另外，案例应该只有情况没有结果，有激烈的矛盾冲突，没有处理办法和结论，由学生对案例提出质疑，从这个意义上讲，案例的情况越复杂，越多样性，越有价值。
案例教学法能够实现教学相长。教学中，教师不仅是教师而且也是学员。一方面，教师是整个教学的主导者，掌握着教学进程，引导学生思考、组织讨论研究，进行总结、归纳。另一方面，在教学中通过共同研讨，教师不但可以发现自己的弱点，而且从学生那里可以了解到大量感性材料。另外，案例教学法能够调动学生学习主动性。教学中，由于不断变换教学形式，学生大脑兴奋不断转移，注意力能够得到及时调节，有利于学生精神始终维持最佳状态。案例教学的最大特点是它的真实性。由于教学内容是具体的实例，加之采用是形象、直观、生动的形式，给人以身临其境之感，易于学习和理解。最后，案例教学法能够集思广益。教师在课堂上不是“独唱”，而是和大家一起讨论思考，学生在课堂上也不是忙于记笔记，而是共同探讨问题。由于调动集体的智慧和力量，容易开阔思路，收到良好的效果。
3.3加强研讨
鉴于研究生的培养目标和人工智能课程研究范畴的宽泛性、应用性、创新性和前沿性，根据我校计算机系硕士生指导教师的研究领域，我们在课堂教学中为计算智能、机器学习算法、机器视觉、自然语言理解部分增加了研讨会，要求学生上网进行文献检索、阅读和学术研讨，根据个人的研究兴趣和研究设想上台作报告。另外，我们还邀请相应专家和成果突出的各届研究生为学生做报告，介绍他们的研究实践、研究成果和心得体会。例如，在自然语言理解部分的课堂教学中，在介绍完自然语言理解的基本概念与原理之后，我们要求将来做这个领域的研究生在通过查资料了解所在研究小组工作的基础上，上台作报告。机器翻译研究组的同学在学习自然语言理解部分的内容之后，对其所在小组目前的工作及采用的技术、存在的问题做了分析，并通过阅读文献，提出了初步的解决问题的设想。与自己所在研究小组的科研相结合，开展文献检索和学术研讨，一方面让学生开阔了眼界，另一方面也提高了学生查阅文献、主动获取知识、独立思考的科研能力。
4结语
人工智能理论已经渗透到科学的各个领域，人工智能技术也得到了广泛的应用。人工智能课程具有多学科交叉、内容广泛、前沿性和应用性强等特点，课程开设能够很好地培养学生的创新思维和技术创新能力。教与学是教师与学生双方互动的过程，教学中要根据学生身心特征的实际情况采用相应的教学方法，并结合本校科研队伍的研究领域，不断地探索和提高，才能使教学工作更上一层楼，切实为国家、为社会培养具有创新能力、实践能力和创业精神的高层次人才。
参考文献：
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[4] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 4版. 北京:清华大学出版社,2010:113.
Exploration of Artificial Intelligence Course Teaching of Graduate Students
ZHAO Hui1, JIA Zhenhong1, WANG Weiqing2
(1.School of Information Engineering, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China;
篇（8）
P键词： 项目管理；信息化技术；教学研究；工业工程
Key words： project management；informatization；teaching reform；industrial engineering
中图分类号：G423.07 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）10-0181-05
1 概述
工业工程是关于系统设计和改善的学科，是管理科学与系统工程、制造科学等学科的综合交叉学科。在历经一个多世纪的发展过程中，工业工程学科对世界的经济建设起了不可估量的作用；美国著名质量管理大师朱兰认为美国正是由于工业工程才在世界经济格局中处于领头羊地位。工业工程学科教育在我国的发展，对于培养我国高素质的综合性管理人才，对于企业生产效率的有效提升，对于促进中国制造2025战略的具体实施等都具有重要意义。
在工业工程专业教育中，不仅要重视制造系统相关的基本专业技术技能的训练，而且要注重管理理念及技能的培养，力求使学生成为具备工程实际与管理能力的复合型人才。项目管理课程是工业工程学科教育的骨干课程，主要关注项目的有效规划管理、执行与控制等内容。课程的目标是使学生对项目的管控有较为全面的理解，掌握应用计划与控制的方法帮助企业实施项目时达成Q（质量）、D（时间）、C（成本）等多维相互制约且矛盾的目标。目前，我校工业工程专业学生毕业后，大都从事中小企业的管理运营改善等工作。据统计[1]，国内中小企业约占企业总数的99.3%，吸纳了75.5% 的就业人口，创造40.3%的利税。而企业的项目管控工作，对于企业新产品的开发，生产系统的新建、扩建、改善等都具有重要的意义。中小企业做好项目管理，可有效实现降低库存，缩短订单交货期，控制产品研发成本、生产成本，最终全面提升企业的核心竞的争力。因此，有效引导工业工程专业的学生学好项目管理课程，让学生具备应用相关理念方法解决企业实际生产中的问题的能力，是我们培养学生的重要目标。该课程的课程建设工作也被大多数院校列为工业工程专业建设的主要环节之一。
然而，在实际的课堂教学中，许多学生觉得课程理论性太强，学起来有些枯燥，兴趣不浓。这是因为传统的教学往往停留在填鸭式教学模式，学生被动接受知识；由于实验教学设施和手段的限制致使教师偏重理论的讲解，从而使得学生的主动思考能力和创造性学习能力都难以发挥；此外大多数学生对项目没有感性确切的认知，难以把所学的知识进行理论实际的联系，这也导致了学生学习难度的增加。
针对学生学习的积极性不高，教学效果不好等问题，许多教师做了相应的教学改革研究。赵浩宇[2]分析了高校项目管理教学中存在的问题，提出了一种基于案例和情景推演的教学方法；程敏[3]基于分布式认知视角对项目管理课程的学习活动的特质进行了分析，分别从师生关系、教学过程、教学媒介三个方面探讨了项目管理课程分布式教学观的转向及教学模式创新方法。吴振华等[4]通过比较《项目管理》课程在本科生和研究生中教学方式的差异，分析了研究生《项目管理》课程教学过程中存在的问题并从学生自主学习、加强案例教学和开展实践性教学三个方面提出了工业工程专业研究生《项目管理》课程的教学改革方案。董雄报等[5]分析了工业工程专业的特点及与项目管理的关系，总结了项目管理课程教学内容的选择、教学中存在的主要问题，指出运用启发式、案例式、实验式等教学方法提高学生课堂学习效果；楚岩枫等[6]分析讨论传统教学模式与研究性教学模式的区别，从《项目管理》课程的特点出发，在课程教学中实施研究性教学模式，深度发掘学生的自主学习与创新意识；袁华[7]指出了目前项目管理课程教学存在的问题，并进一步探析了从教师能力，教学团队，考核方式等几个方面着手的项目管理课程教学改革的有效策略。
以上教师的研究都对项目管理课程的教学改进具有积极意义，但同时针对工业工程专业特点和现代信息化技术两个角度出发的项目管理课程教学的研究比较少。本文参照已有教师的改革研究成果，结合现代数字化、信息化技术的发展，针对工业工程专业的学科特点和人才培养目标，对项目管理课程的教学体系及方法进行了探索实践，调查结果表明教学效果良好，学生学习的主动性、积极性大幅度提高。
2 项目管理课程体系分析设计及其与信息化技术的结合
2.1 项目管理信息化技术简介
信息管理的信息化技术是指应用先进的管理理念，借助先进的信息技术、数字化技术来整合项目现有的生产、物资、技术、设备、材料、财务、管理等资源及时有效的为项目管理者提供准确的数据信息，以便项目管理者对项目环境变化做出迅速反应，对干系人的需求及满意度进行及时的干预，以便最大限度地让各项目干系人的需求得到满足，促成项目的成功，加强企业的竞争力。
S着科技的发展，项目管理工作已经不再是简单的以人工劳动为主，现代信息技术对项目管理的传统方式造成了冲击，越来越多的企业认识到引进符合自身要求的信息化技术的重要性与迫切性。此外，项目管理作为企业管理的重要组成部分，项目的信息化管理有利于企业实现深化改革，促进企业效益的大幅提升，越来越多的企业借助项目管理信息化工具进行项目管理，达到了企业简化管理流程和提高项目成功率，最终提高了企业竞争力。基于项目管理信息化平台的可移植性及便利性，信息化技术可以和教学实际密切联系起来，可以把具体的项目信息化模型在课堂里完整呈现给学生，让理论教学有的放矢，克服传统理论教学空对空的填鸭式传授。
2.2 基于信息化技术的项目管理课程体系设计
工业工程专业的项目管理课程体系和一般管理类专业的项目管理课程（如“工程项目管理”、“会展项目管理”、“软件项目管理”）应做有效区分。我们认为应结合工业工程专业特点和专业培养目标对该课程的课程体系进行优化设计，以使该课程区别于其他专业的项目管理课程。工业工程专业的学生通过学习项目管理课程，最终应对项目及其管理技术形成深入认识并掌握应用计划与控制的手法改善项目管控绩效的相关技能。课程的体系设计应紧扣工业工程师的能力培养目标，应围绕工业工程师对项目的掌握、认知及管理改善相关能力的培养。基于以上考虑及未来智能制造、数字化、信息化的普及等远景目标，我们设计了课程体系内容，并制定了能力培养目标和课程体系内容对应表，如表1所示。
项目管理课程就是要在企业在面临项目多维度且互相矛盾的目标抉择时，提供恰当的管控技术与手段，尽最大可能满足各个目标，为企业创造最大的效益。学生要想掌握这一核心能力，必须构建必要的知识脉络体系。图1中，本文给出了由各知识点构建而成的工业工程专业学生的项目管理知识脉络体系。在该体系中，我们以对项目的基本认知和对项目管理的基本认知为基石，以项目外部环境的整体把控与分析及内部组织过程资产的使用及构建为支柱，以项目启动、规划、执行、控制及收尾各过程中所涉及的子过程为各层架，构筑了工业工程专业的项目管理知识体系屋，最终追求的目标是全面达成企业的项目管理目标Q（质量）、D（交期）、C（成本）及满足干系人的需求和期望。工业工程专业的学生，只要搭建了这样的知识体系脉络，就可以对项目管理有全面深入的了解认知，能够对项目管控过程进行调研分析，然后本着工业工程的问题意识，用工业工程的专业手法去发现问题，分析问题，解决问题，最终帮助企业提高项目成功率，提升核心竞争力。
基于工业工程专业特色的教学，一定要从分析与改善着手；所以在课程的理论教学中，理论一定要和分析与改善结合起来，让学生认识到所学的理论知识是真正有用的知识，是能为企业创造真金白银的知识，从而提升学生的学习兴趣和积极性。而信息化技术为该目标的实现提供了可行的路径，有了信息化技术，我们可以方便的把“项目”搬进课堂，可以对其分析，优化，改善，“实施”并确认改善效果。
2.3 信息化技术和项目管理课程的融合
信息化技术基于现代建模与仿真技术，可以快速的建立项目管控模型，可以方便的把“项目”搬进课堂，让理论教学言之有物。基于信息化技术的教学，可有效克服传统理论教学的空洞无物等缺点，让教学变得生动活泼起来，极大的提升学生的学习兴趣，强化学生的知识掌握及有效知识体系的构建。信息化项目管理模型构建完成后，基于该环境可以让学生充分理解掌握项目管控的关键知识点。可以让学生结合实际任意调整项目计划模型，验证改善效果，从而深化工业工程改善意识，建立工业工程意识的项目管理理念；同时可以让学生课下学习项目管理信息化软件，在实践环节中，布置具体的实践任务，让学生自己设置项目模型各环节参数，自己建模，自己分析问题，提出问题解决方案；在课程设计环节中，让学生尝试自己设计项目，制定计划，模拟执行，模拟改善，形成执行――模拟――改善的PDCA循环。最终形成基于信息化技术的理论教学、实践体验与课程设计的全方位体验式学习与实践，强化、固化关键知识点，形成具有工业工程专业特色的项目管理知识体系。
3 结合信息化技术的教学实践案例
本节我们结合信息化技术给出具体的教学实践案例。
在讲授项目管理的进度优化环节时，资源均衡一直是一个教学难点。我们结合信息化技术对该环节的教学过程进行了设计。首先在建立简单的项目模型（如图2所示），然后基于该模型进行现场资源分配，信息化管理软件会实时绘制出资源需求曲线（如图3所示），让学生实时的看到资源在各任务之间的参与程度，理解资源需求曲线的绘制方法及逻辑。
在图3中，可以明显的看到未经优化的资源需求波动距离，非常不利于项目的有效管控。在讲解了资源平衡的基本概念后，就可以在信息化软件窗口中实时调整甘特图中的任务开始时间，资源需求曲线随之马上发生变化（如图4，图5所示），学生可实时看到资源平衡的动态过程。因为学生有了充分的感性认知，以及基于信息化教学的兴趣激发，大部分学生在接受该部分理论知识时都会兴趣盎然，参与讨论资源平衡的基本原则，最终形成对理论知识的深入掌握。
通过对项目计划的动态调整，让学生充分对比各种进度计划下的资源需求情况，以及进一步讲解资源平衡的原则，从而让学生不仅掌握了资源均衡相关的理论知识，同时也掌握了相应的改善思路和方法，对进度优化中的关键概念也深入了解。
4 教学结果分析与讨论
笔者对传统的理论教学方法和与信息化技术相结合的教学方法的分别进行了问卷调查。问卷发放对象为前后学习该课程的工业工程专业学生，问卷调查结果显92%的同学认为基于信息化技术的教育方法比传统方法更容易接受，学习兴趣得到了提升。学生普遍反应，采用与信息化技术相结合的项目管理课堂，感觉言之有物，学之有用，兴趣很浓。此外，笔者也对前后两年的考试卷进行了详细分析，分别针对各知识点的得分率进行了统计，统计结果如表2所示。
从表2中可以看到，采用基于信息化技术的教学方法后学生在各知识点的得分率普遍获得提高。比较枯燥的环节各类计算部分，采用和信息化技术相结合的教育方法后，各知识点的得分率大幅度提高，这表明学生的学习兴趣得到了有效激发，知识体系的掌握深度和广度都得到了充分扩展。
5 结论
本文基于信息化技术对工业工程专业的《项目管理》课程体系进行全面的详细设计，教学体系和内容更加贴合工业工程专业的学科特点和人才培养方向。然后采用和信息化技术相结合的方法进行了理论教学研究与实践以及构建了基于信息化技术的实践体系和课程设计体系。实践结果表明，本文所采用的教学改革极大的激发了学生的学习兴趣，有效改善了学生学习的积极性和主动性，取得了较好的教学效果。
参考文献：
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[2]赵浩宇.高校《项目管理》课程教学的优化[J].中国科教创新导刊，2013，25：35-36.
[3]程敏.基于分布式认知的《项目管理》课程教学模式创新研究[J].项目管理技术，2016，8：27-28.
[4]吴振华，王亚蓓.工业工程专业研究生《项目管理》课程教学建议[J].大众科技，2015，4：82-84.
篇（9）
一、如何构建学习共同体
根据国内外对学习共同体研究的经验和报告，以及本校实际实验的情况，本人觉得打造学习共同体应该注意以下几点：
1.积极转变教育观念。（1）从用功学习转向认知学习；（2）从个体认知转向共同认知。从个体学习转向共同学习，从个体认知转向共同认知，“共同学习”是从“建立倾听关系”出发，通过组织对话流而实现的。
2.确定促进师生共同进步的发展指标。（1）学生的发展指标内容：构建学习共同体要关注学生提高学习效率，促进他们“三维目标”的达成度，同时增强他们的群体意识和社会适应能力，特别是自学能力和交往、协作、竞争等具有极强再生功能的能力。（2）教师的发展指标内容：构建学习共同体要关注使教师的教育观念和专业态度朝着合乎时代要求的方向转变，提高专业知识水平和能力水平。
3.开展学习共同体的学习评价。学习共同体的学习评价主要是助学者对学习者的知识建构、意义协商、身份形成三方面的评价：（1）学习者建构知识的正确性、建构过程的特点及建构的优势和障碍的评价。（2）学习者的意义协商程度的评价，即学习者和助学者在意义建构过程中进行协商，达成一致的程度。（3）学习者身份形成的评价，包括学习者身份的形成、变化和发展，正式与非正式参与，新手与熟手等身份的变化。
从个体学习转向共同学习，从个体认知转向共同认知，“共同学习”是从“建立倾听关系”出发，通过组织对话流而实现的。
二、如何设计学习共同体
1.确定学习共同体的目标。运用学习共同体的学习方式，其目标在于发展学习者终身学习、独立学习和学会学习的能力。
2.评价学习共同体成员已有的知识和技能。学习者已有的知识技能直接影响着学习者是否能从学习共同体的教学方式中受益。有效的学习共同体能使学习者明晰地呈现其思维过程，重视学习者的分布式技能。共同体并不要求学习者在相同的时间内学习相同的东西，每个学习者都可以学习不同的领域或专题。
3.确定学习共同体中要教学的内容。有效的学习共同体能使学习者投入到围绕某一真实的、复杂的主题中展开持续性的思考和讨论。在实际的教学操作中，通常采用基于问题的或基于项目的学习，并且使学习者保持4～16周的持续性学习时间。这样能让学习者形成一种良好的学习习惯，并持续地坚持下去。
4.确定学习共同体中的教学策略。在学习共同体中，常用的策略是组织学习者活动的策略。学习共同体的全部目标可以说是帮助学习者学会与同伴、教师进行互动，从互动中学习，在频繁的互动中实现观点、数据、意见的相互交流。目前，比较有意义的互动教学策略有交互式教学、拼图式教学和CSILE（计算机支持的有意图的学习环境）等。
5.学习共同体中的教学开发。考虑到灵活性的需求，学习共同体的教学内容不能由“缺席的课程开发者”来开发。指导学习共同体的教学内容开发，有些基本原则可以参考，例如运用抛锚式，给学习内容提供一个宏情境，学习者生成学习项目、交互式教学、拼图式教学和激励挑战等。无论如何，教学内容要尊重学习者的兴趣。
三、学习共同体取得的效果
篇（10）
一、云计算的概念
云计算（Clouds Computing）是并行计算（Parallel Comput
ing）、分布式计算（Distributed Computing）和网格计算（Grid Com
puting）等计算技术的新形式和进一步发展；是虚拟化（Virtual
ization）、效用计算（UtilityComputing）、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）等计算机概念的混合演进和跃升。通俗来讲，云计算就是把成千上万台，甚至上百万台普通的服务器或者廉价的个人计算机连接起来组成一个庞大的网络，并虚拟化为一台超级计算机。
二、云计算辅助教学
（一）概念。云计算辅助教学（Clouds Computing Assisted
Instruction，简称CCAI），是指学校和教师利用“云计算”提供的服务，构建个性化教学的信息化环境，支持教师的教学和学生的学习，提高教学质量，促进教师和学生之间的交流，促进学生协作学习的教学方式，是计算机辅助教学的延伸和新的发展。云计算辅助教学的观点是一切皆服务（everything as a service）、事事可在线（everything online）、更快更方便（everything easy and
quick）、更加个性化（everythingpersonal），这是教育领域使用计算机辅助教学走向社会化服务的趋势。
（二）云计算辅助教学优点。将云计算应用到教育教学领域内，在“云”环境下利用云服务平台构建个性化的教学环境，可以辅助教师教学，促进教师和学生之间的交流，促进学生协作学习、个性化学习和终生学习。学校和教师可以利用云计算支持的教育云服务，构建个性化教学的信息化环境，可以促进学生高级思维能力和群体智慧发展。学生可以利用这一平台开展学习、讨论、回答问题等一系列学习活动，非常有利于小组协作学习，同时可以降低学校购买硬件设备和软件的成本。
三、高职院校传统教学存在的问题
（一）填鸭式教学。教师们在实施教学中，考虑的是上什么教学内容，使用什么教学手段和方法，很少考虑学生的接受程度。教师上课讲授的时间较多，对学生灌输知识，学生与教师的互动活动少，学生只能被动地接受。教师成为了知识的灌输者，学生只能是接受知识的容器。这种教学方式，极大的压抑了学生学习的兴趣性.减弱了学生学习的主动性，剥夺了学生学习知识的灵活性。
（二）课堂教学呆板。有的教师课堂教学呆板，缺少实践教学环节。有的教师没有明确的教学目标，使得学生没有明确的学习目的，还有的教师教学内容安排不合理，造成了教学时间浪费，下课了还在滔滔不绝地讲授，没有时间进行课程小结。有的教师课堂教学缺乏计划性，想到哪讲到哪，使得教学组织不系统、不完整，没有突出教学重点和难点，教学目标不明确。
（三）没有充分运用现代教育技术辅助教学。现在很多学校都在建设精品课程、数字化校园、精品资源库、视频精品课程等等，目的是为了更好的促进教学活动的开展，但是这些资源的利用率低，使用的用户极少，没有很好的运用现代教育技术辅助教学手段，没有促进课堂教学的现代化发展。
四、云计算辅助教学对高职课堂教学影响
（一）云计算辅助教学的应用对教师的影响。在云计算时
代，教师需要掌握多项基本教育技能及常用工具，促使教师使用社会化的云服务来丰富教学内容和策略，更新教育理念，分享有效的教学设计以节约准备教学的时间。在未来的教学中，教师要教给学生怎样收集信息、整理信息、以及加工信息，而未来的信息来源就是“云”。除此之外利用云服务提供商提供的免费平台或者软件，可以构建学校教学环境、群体学习环境和学生个人自主学习环境。利用云计算平台可以实现跨校、跨地区、跨国的网络教研，可以让教师在交流的过程中拓展视野，提高教学水平，促进专业知识的发展。
（二）云计算辅助教学的应用对学生的影响。云计算辅助教学的应用，学生可以灵活选择多种学习方式，更好地满足学生在不同层次上的学习需要，使他们能以较少的精力和时间获得理想的学习效果。教师可以将教学内容放在云端，学生可使用手机、笔记本电脑、平板等终端随时随地登录到学习平台查看所需要的知识内容。这样不仅降低了移动学习的费用，而且增加了移动学习的多样性。
