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课程开发及设计

课程开发及设计

课程开发及设计范文第1篇

关键词:电力自动化教学;励磁调节器;虚拟仪器设计

中图分类号:G4

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)21-0253-01

1 引言

在电力相关高等职业教育课程中,电力系统自动化课程是一门综合性技术很强的课程,这是因为该课程的教学及其实践环节涉及了电力系统运行理论、通信技术、计算机技术、自动控制理论等多学科多领域的知识。高等职业教育中的电力系统自动化课程要求学生们对安全控制和电力系统中的断路器控制、电压和无功功率自动控制、电力系统频率和有功功率自动控制等专门知识有一定的了解和掌握。同时,对于高职学生来说,实验教学环节是整个教学中最为重要的一个环节,重视实验教学环节有利于培养和提高学生的动手能力和实际操作能力、也有利于提高其分析问题和解决问题能力。此外与高职专业技术能力培养直接相关的实验课程还有助于学生综合运用所学的专业知识和基础知识,最大程度地激发和培养学生的创新能力。然而现在的电力自动化教学实验普遍存在以下主要问题:

(1)常用的电力自动化教学仪器均采用比例控制方法,用电容、电阻、晶体管等分立器件组成。实验教学过程中主要进行验证性的实验,该教学过程对于学生动手能力的培养和对基本电路的认识是起不到积极作用的;

(2)在教学实验过程中,仪器设备的控制方式单一,能够用于调试的可变参数有限且为预先按照实验过程预先设定,整个实验不够灵活,因此不能充分调动学生的主观能动性;

(3)现有的教学实验不能对电力自动化动态特性进行观测,也不能在实验过程对其进行控制;

(4)高职教育作为教育改革的重要组成部分,近年来随着招生规模的不断扩大,已经导致实验设备严重不足,并不能保证每个学生都拥有丰富的实验资源;因此必须通过采取新的教学方法和教学手段来弥补这些不足,切实解决这一普遍现实问题。基于此,本文提出了在教学过程中自行开发电力自动化教学用励磁调节器虚拟仪器的教学思路,在给出了电力自动化教学用调节器的设计思路的基础上,进行了励磁调节器虚拟仪器的设计和开发。

2 虚拟调节器的设计思路

本文选择进行电力自动化教学用调节器虚拟仪器的开发。电力系统中励磁调节器的选择,主要依据机组容量等级和所在电力系统的重要性,目前主要的数字励磁调节器的硬件组成形式有多通道、双通道和单通道微机结构。数字励磁调节器核心控制器目前主要有32位和16位两种类型,常有的控制及调节方式包括:PLC、DSP、通用型工控机、嵌入式工控机、单片机等类型。

针对教学过程所要仪器制作简单,可靠;结合数字式励磁调节器的特点,提出电力自动化教学用调节器虚拟仪器的设计思路如下:

(1)虚拟仪器硬件构成结构简单、可靠、便于实现调节过程。采用调节器专用的高速可编程控制器或高速微处理器作为输入输出电路的主要构成形式,这样一来,不仅能省掉了选用大量的逻辑控制继电器的复杂程度和对各器件原理的了解,同时减少了电子元器件数量,对整个结构组成实现了冗余设计,其可靠性显著得到提高。

(2)虚拟仪器软件已编制,并能实现各种调节控制功能。软件的编制是开发本励磁调节器的重要组成部分,其中涉及的各种励磁限制功能、逻辑控制、PSS等均能由软件实现,同时要着重分析和设计可用于实现多种调节规律的选择切换功能。这部分的软件实现,将有指导教师完成,对学生来说,重点是掌握其基本原理。

(3)虚拟仪器具有友好通用的人机交互界面、同时便于后期维护。虚拟模拟显示将被用作实现在实际中的励磁系统调节和人机接口。目前,对于外部接口,国内外基本都采用小键盘和LED或LCD显示器。因此虚拟仪器的制作中需要显示正常运行时励磁系统的常规测量数据;这些数据包括:转子电压、无功功率、电流、机组电压、温度等。此外,对调节器的励磁系统的可进行各种故障监测,还包括自动初始化、故障报警、自动检测等。

(4)实现虚拟仪器和控制系统的通讯。虚拟系统根据用户的要求设置串行通讯或网络通信接口,这样可以方便地实现励磁系统与电站计算机监控系统的控制及数据交换。发展此类型的虚拟仪器系统,还有助于学生更好地了解远程励磁系统的监测及其运行情况,通过对励磁系统的参数的修改和适当设置,有利于电力自动化教学过程中减少老师的参与情况,使得学生更好地成为实验的参与者。

综上所述,随着数字式装置在实际中大量的工业应用,针对数字式励磁调节器的了解和学习对于学生更好地了解工业需求具有重要意义。针对虚拟仪器的设计实现过程,研制和开发这样的虚拟仪器更能有利于学生的学习过程及学习水平的提高,有利于学生掌握工作原理,理解和消化课堂知识和锻炼操作能力的目的。

3 教学用调节器的虚拟仪器开发过程

虚拟仪器的开发过程选择开发集成电路型励磁调节器,设计的集成电路型励磁系统的硬件电路图及其总体结构框图如图1所示。具体的单元组成及虚拟仪器选用分析如下:

3.1 测量单元模块

测量单元实现的过程为:将测量变压器二次电路通过三相整流滤波电路。实现过程所需要的给定电压通过对直流电压源的分压过程得到的,直流电压源是对三相同步信号经过整流滤波后利用三端稳压电源7812和7912得到的。

3.2 PID控制模块

实现对测量比较单元输出的电压偏差信号分析和控制,分别经过比例、微分和积分环节后,再经过一个运放综合各个信号。其P、I、D和最后的求和单元都是由运放LM324扩展一些电阻、电容来实现。

3.3 同步及移相触发模块

主要由TC787A、三相同步信号电路和出口电路组成。同步电压信号是由励磁功率单元的三相电源经过变压器降压,然后经过滤波、分压和直流偏置形成的。移相及触发脉冲形成由集成电路TC787A来完成,它可单电源工作,亦可双电源工作,主要适用于三相晶闸管移相触发和三相功率晶体管脉宽调制电路,以构成多种交流调速和变流装置。

3.4 励磁功率模块

励磁功率单元由三相交流电源和全控可控硅整流桥电路构成。

4 结语

(1)克服了电力自动化教学实验课时紧张和实验教学资源不足的缺点。利用开发的虚拟仪器可以在计算机上就能完成对整个实验过程的仿真实验。

(2)开发的虚拟仪器将具有先进的图形显示功能,可以直接显示仿真波形。同时具备良好的可扩展性和可维护性,满足多年级教学需求。

(3)通过学生和老师共同参与实验过程,进行设计及虚拟仪器零件的选择,可以让学生加深对已经学习过专业知识的理解和实际应用能力,同时有助于激发学生的学习兴趣。

参考文献

[1]程志平,陈书立,卢宜.电力电子实验观察相位的新方法[J].实验室科学,2006,(1):51-52.

[2]李贵红.电力拖动实验教学创新及改革实践[J].甘肃科技纵横,2005,34(6):171-171.

[3]杨君,石勇等.直流斩波电路实验装置的研制[J].实验室研究与探索,2002,21(6):90-92.

[4]邓小云.电力系统自动装置的教学探讨[J].中小企业管理与科技,2009,(24):205-205.

[5]张杰.电力电子技术教学内容改革探讨[J].中国电力教育:下半月,2009,(3):37-38.

课程开发及设计范文第2篇

关键词:计算机游戏设计;计算机基础教学;教学内容;教学实践

近年来,计算机游戏得到飞速发展,国内高校相继开设了一些游戏设计开发类课程,主要可归纳为如下几种情况:①高校自己设置游戏美术设计与游戏程序设计相关的专业,培养游戏设计与开发的专门人才,如北京航空航天大学软件学院较早开设了计算机游戏设计方向,北京电影学院动画学院动画专业游戏设计方向、清华大学美术学院、广东商学院、湖南大学东方科技学院等设置了游戏相关专业。②将职业培训与高校学历教育相结合,联合开办游戏开发设计专业,如北京汇众益智公司与湖南大众传媒学院在内的十几所高校合作,联合开办游戏开发设计专业,加强高校人才培养模式与中国游戏产业实际需求的接轨,另外像首都师范大学、北京邮电大学、西安电子科技大学以及华南师范大学等学校就联合社会培训机构,开设动漫游戏设计或游戏软件开发专业。③一些高校在开设的动画专业或计算机专业中尝试开设游戏类的选修课程,如中国美院成立了传媒动画学院,浙江理工大学成立了动画系,深圳大学艺术设计学院也成立了动画系,均包含有游戏设计课程;而山东大学齐鲁软件学院在2004年第1学期面向三年级学生开设“游戏软件设计”课程,浙江大学计算机图形国家重点实验室2004年第1学期面向计算机专业学生开设“计算机游戏设计”课程[1-4]。

从上述情况可看到,目前多数高校所开设的游戏类课程,均为在学生已具有一定专业知识(程序开发能力或美术动画设计能力)的基础之上开设的,课程开设的主要目的是培养学生进行专业游戏开发或设计的能力。在现有的计算机基础教育中,游戏开发与设计类课程基本上处于空缺状态。事实上,为普通在校大学生开设游戏类课程,对于提高学生的知识结构和综合素质,帮助学生进一步了解和掌握最新的数字娱乐技术,以及扩展和深化计算机基础教育都具有重要意义。

作为大学计算机基础教育的有益尝试,深圳大学计算机系于2007年秋季首次面向普通在校大学生开设普及型的“计算机游戏设计”课程。该课程的开设引起学生的极大兴趣,目前已开设两次。由于选修该课程的多数学生并不具备程序开发或动漫设计的基础,因此如何定位该课程的教学目标,如何安排课程的教学内容、采用何种教学方式、如何确定该课程与其他计算机基础课程之间的关系,需要不断探索与实践。

1课程教学内容探索

计算机基础教育是面向非计算机专业的计算机教学,其总体要求是培养学生具有一定的计算机基础知识、方法和技能,以及利用计算机解决本专业领域中问题的基本能力。随着计算机的普及和互联网的发展,游戏产业已形成完整的产业链,为了让在校学生了解计算机游戏的制作过程,熟悉游戏设计开发的原理与方法,我校于2007年秋季开始面向普通在校学生开始“计算机游戏设计”课程,并将其纳入我校的计算机基础教学体系中,如表1所示。

由于游戏是一种集剧情、美术、音乐、动画、程序等为一体的复合技术,在整个游戏设计开发过程中,会涉及到游戏策划、游戏内容编辑、游戏美工、音频制作、游戏开发、游戏测试等多种角色[2-3]。而选修该课程的多数学生并不具有很好的程序开发或动漫设计基础,因此,在安排教学内容时,本课程突出介绍游戏开发与设计中的原理和方法,并注重基于Flash软件介绍游戏开发和设计的具体实现,主要的教学内容及目的如下:

1) 计算机游戏概述。主要包括计算机游戏的概念及发展历史;计算机游戏的特点;游戏的分类方法及类型(包括动作游戏、冒险游戏、角色扮演游戏、策略游戏、模拟游戏、竞速游戏、智力游戏、运动游戏等);游戏运行平台介绍。本部分内容将加深学生对计算机游戏的发展过程、特点等基本知识的了解,掌握游戏的分类方法,树立学生正确的游戏观念。

2) 游戏开发周期。主要介绍游戏的生产周期;游戏的开发团队组成;游戏开发过程中的进度和预算。本部分内容将使学生从比较宏观的角度了解计算机游戏的整个开发过程、游戏开发过程中涉及的人员角色及其分工,了解游戏开发过程中的进度安排和预算,具备有关游戏开发的整体知识,有利于后续章节内容的理解。

3) 游戏创意文档化。主要内容包括游戏设计中需注意的要素;如何将游戏设计思想转化为文档;游戏设计文档撰写。本部分内容将使学生了解游戏设计中需要注意的问题,掌握游戏设计文档的撰写方法,加强学生将游戏创意转化为游戏设计的能力。

4) 游戏实现基本技术。主要内容包括游戏编码的组成部分和实现流程(Flas、ActionScript编程基础);游戏可视化(Flash中游戏交互的实现);游戏听觉化(Flash中声音的播放)。通过本部分的内容学习,学生将掌握利用Flash设计并制作游戏的基础知识,包括Flas制作的基础知识、ActionScript编程基础、以及Flash游戏交互方式、声音播放等的实现,为利用Flash制作游戏奠定技术基础。

5) 游戏设计的实现元素。主要内容包括游戏界面设计及故事叙述;游戏中的数学和人工智能;原型化方法以及游戏场景构建;游戏的完成。通过本部分的学习,学生将了解游戏界面设计、故事叙述的基本知识,理解游戏中的数学和人工智能,并通过一些实例分析Flash游戏的具体实现,使学生掌握将有创意的游戏设计转变为可玩的Flash游戏的方法。

6) 游戏的商业层面。主要介绍游戏营销;游戏行业中的经济学。通过本部分内容的学习,学生将了解游戏的营销方式和市场行为,了解游戏的赚钱和花钱之道。

上述教学内容的学时分配如表2所示。

2课程教学方法探索

“计算机游戏设计”是面向全校学生开设的公共选修课,由于不同年级不同专业的学生知识结构和能力差异较大,因此在教学中应该兼顾各个能力层次的学生,使每个同学均能有所收获。考虑到该课程在每个教学年度的第二学期开设,此时学生已具备一定的软件使用和网络应用能力,而且选修该课程的学生对于游戏的设计与制作均有浓厚的兴趣,我们通过不断探索与实践,针对本课程知识点多、内容覆盖范围广、学生能力差异较大等特点,形成一套较完整的以任务驱动为主的混合学习模式的教学体系。

2.1建立立体化的教学环境

为加强课程的教学效果,我们已逐步建立起“课堂教学+实验教学+网络教学”的立体化教学环境。

1) 课堂教学。课堂教学的内容主要可以分为两部分:一部分是有关计算机游戏的基本概念和基本知识的介绍,这部分内容比较好理解,主要结合当前比较流行的游戏(如开心网、魔兽世界等)进行讲解,以提高学生的兴趣;另一部分是有关Flash游戏制作的技术,考虑到选修该课程的主要是非计算机专业的学生,大多数学生的编程能力较差,因此在简单介绍Action Script语法规则的基础上,结合实际的Flash游戏实例进行讲解。

2) 实验教学。只有让学生动手,才会使他们感到有成就感,进而才会对课程产生兴趣,学起来才会变得比较从容。因此本课程安排了三个比较大的实验,通过实验,使学生完成动画制作、Flash游戏编程和游戏制作的整个过程。学生带着老师的问题进行实验,老师在指导过程中搜集和归纳学生遇到的问题,并在下一次课堂教学中及时进行总结和强调。形成课堂――实验――课堂的循环信息刺激,有利于学生加深对知识的理解,并强化记忆。并且,考虑到有些实验难度较大,因此每个实验都提供了相应的实例和制作视频,使学生可以通过类比对照的方法完成实验。

3) 网络教学。利用学校的网络教学平台,向学生提供课程教学的相关资料、课程信息,以及丰富的网上教学资源,以便于学生在课后自主学习。

2.2综合利用多种教学方法

课堂教学是整个教学活动的另一重要环节,课堂组织是否科学合理直接影响学生学习的质量和效果。笔者非常注重课堂教学方法,总结出了一些有效的措施。

1) 明确学习目的,激发学习兴趣,采用启发式教学。兴趣是促进学习的巨大动力,教师有义务激发学生的学习兴趣。所以,在课程之初就清楚地告诉学生学习该课程的目的。如通过演示一些Flash游戏,告诉学生学习完本课程以后,自己也可以动手去做,从而激起学生的兴趣。

2) 根据教学内容,合理安排教学进度,把握教学节奏。该课程涉及内容多,多数同学又不具备相关基础知识。因此在课程进度方面采用“慢快结合,实例示范”的方式。“慢”是为了让学生有充足的时间消化接收新概念;“快”是当讲授日常接触的内容时,使学生理清知识强化记忆即可,避免让学生产生“我知道,没意思”的情绪。

3) 巧设任务(案例),妙用分组讨论,突出探究式教学。该课程要求理论与应用并重,并希望同学能够掌握Flash制作游戏的方法。而在讲解游戏制作时,如果单纯讲程序设计的语法,多数学生都没有兴趣,因此,主要采用案例教学法,结合已设计制作好的Flash游戏进行讲解,既解释语法规则,又剖析了游戏的设计制作过程,从而调动学生进行积极思考和探究,强化理解。课程不要求学生掌握所有的内容,而是根据学生兴趣,有选择性地学习。最后,学生可以通过分组合作完成所设定的任务。

2.3基于CDIO理念开展实践教学

“计算机游戏设计”课程实验教学的设计思想是:通过增加实践性环节(如验证型实验、设计型实验)来促进学生对Flash游戏设计制作相关概念的了解和掌握,使得学生能够利用Flash工具软件和Action Script脚本编程语言,设计并制作Flash游戏作品,激发学生的学习主动性,培养学生的游戏设计创作能力,巩固课堂教学效果。课程安排有18学时的课内实验,包括3个比较大的实验项目,具体安排如表3所示。

实践教学内容注重培养学生使用Flash设计与制作游戏作品的能力,鼓励和支持学生利用业余时间创作计算机小游戏作品,切实提高学生游戏设计与创作的能力。除了提供课内实践内容,学校机房和多媒体实验室在课外时间均向学生开放,为学生的自主学习创造了条件。主要措施如下:1)根据学生实际和现有条件,教师自行设计实验内容,力争使实验具有可操作性,同时也体现出趣味性。2)积极开展小组实验,提高学生的合作能力,锻炼学生解决复杂问题、难度较大问题的能力。3)开展学生创新实验,老师根据知识点,提出要求;学生自己选择问题,最后完成实验,提交实验作品。4)课内实验教学与课外实验教学相结合,开放实验环境和网络教学资料,鼓励学生进行自主式实验。

通过实践教学,达到了如下效果:1)通过实践教学,加深了学生对游戏设计与制作过程的理解;2)多数学生掌握了Flas制作、基本的Flash游戏编程技能;3)通过分组,学生可以协同分工,完成小型Flash游戏的制作。

2.4结合实验和游戏项目进行考核

本课程的实践性较强,因此课程考核摒弃了笔试方式,采用实验考核和项目考核相结合的方式。实验考核主要考察学生平时对相关知识的掌握程度,由3次实验组成。项目考核要求学生分组,完成一个比较完整的游戏项目。学生自由分组(每组不超过3人),利用Flash或其他工具软件,设计并制作一款可玩小游戏,要求提交设计制作文档、源代码、可执行文件、PPT演示文稿等材料。游戏项目分数评定采用共同打分方式:每个小组公开演示自己设计制作的游戏,由教师和其他小组成员组成评审团对其进行评分。评分标准主要考虑所制作游戏的可玩性、交互性、实现难度以及演示效果等。部分学生作品如下。

图1为来自信息与计算科学专业、动画专业的3位学生设计制作的“吸血鬼角色扮演游戏”。学生采用“RPG游戏制作大师”制作了地图、人物、武器等,然后利用Flash的Action Script脚本语言将各个游戏元素关联集成,实现游戏逻辑、游戏交互和关卡。

图2为数学学院的3位学生完成的“古堡迷踪”游戏,该游戏采用Flash软件制作进行制作开发,并且加入了自己的创意,与传统的走迷宫玩法不同,具有较好的可玩性。在实现方法上,其最大特点是所有的代码均基于面向对象的程序设计开发方法完成,全部以类的方式进行编写,并且在main函数中没有采用帧,主要的迷宫界面采用程序代码进行绘制。

图3为艺术设计学院的2位学生完成的“亲亲美人鱼”游戏,其主要对已有的一个Flash游戏进行了改编,沿用了已有游戏的Action Script游戏代码,但对角色和场景进行了重新设计和制作。

通过本课程的学习,多数学生能深刻理解计算机游戏的设计与开发过程,掌握计算机游戏的相关基础知识,并通过小组合作,完成比较简单的游戏设计与制作。

3结语

“计算机游戏设计”课程面向全校大学生的公共课,与面向专业的计算机游戏设计类课程相比,本课程并不强调游戏设计与制作专业技能的培养,其目的是使学生紧跟数字娱乐技术的发展,了解计算机游戏的设计与开发过程,并掌握简单的游戏制作工具和技术。在全国高校中,我校较早地将该课程引入计算机基础教育,使其成为计算机基础教育的重要组成部分,对于计算机基础教育的扩展与深化具有重要意义。

不过,由于该课程刚开设2个学期,开课班级的学生规模也限制在100人以下,目前还存在许多的不足之处。由于课程涉及游戏美术设计、软件开发等多个方面的知识,如何针对具体选修课程的学生,合理裁剪教学内容,改善提高教师的知识结构,如何编写适合该课程的教材都是当前亟需解决的问题。

参考文献:

[1] 陈义冰. 动漫游戏专业教育结构现状的产业化探索[J]. 浙江传媒学院学报,2006(3):27-19,36.

[2] 付志勇. 数字娱乐设计与复合型人才的培养[J]. 装饰,2007(6):18-21.

[3] 郑宏霖. 论游戏专业人才的培养[J]. 装饰,2007(6):22-23.

[4] 陈少波. 中国动漫游戏专业教育现状和发展策略[J]. 浙江学刊,2007(2):221-224.

[5] 王志强,傅向华. 计算机基础课程群及其教学内容的探索与实践[J]. 计算机教育,2008(15):78-83.

Exploration on Popular Computer Game Design Teaching

FU Xianghua, ZHOU Hong, WANG Zhiqiang

(College of Computer Science and Software Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China)

课程开发及设计范文第3篇

关键词:软件工程 教学改革

“软件工程”是一门理论与实践并重的基础课程,在教学实施方面存在较大的难度。现有的软件工程课程存在着体系不统一、定位不明确、知识与现实脱离等问题,课程内容比较庞杂和抽象,教学实践环节薄弱。因此,如何使教学内容先进、讲授生动实际、实践效果良好,一直是软件工程课程教学需要解决的难点问题。

1.软件工程课程教学改革现状

普通高校传统的实验教学过于强调理论知识的积累,这限制了学生个性的发展、技能的培养和创新素质的形成。其课程设置与实践教学内容都严重滞后,实践教学学时占总学时也很少;在实践教学内容方面对理论内容进行验证的实践教学环节占较大比例,而有利于培养应用能力的综合性、设计性实验等实践性教学比例偏少;在实践教学安排上仍采取先理论,后实践的顺序来确定实践教学环节。特别是对实践教学内容、方法及过程与创新性应用型软件人才的培养目标是否相适应等问题的研究还相当不够。具体体现在:

(1)实践教学体系设置不够完善,缺乏对实践教学的过程管理,没有建立配套的质量监控与评价体系。

(2)对实践教学的认识不到位,存在着重理论,轻实践;重课内,轻课外的倾向,缺乏对实践教学内容的总体设计,实践教学的内容及形式陈旧。

(3)实践教学教学方法单一,仍旧采用以教师为主以灌输为主的教学方法,使学生的主观能动性、动手能力和创新精神的培养受到了很大的限制。

(4)不重视工程化思想的培养,普遍缺少对学生工程能力和职业素质的训练,没有很好利用先进的实践教学管理平台跟踪管理学生实践项目。

(5)实验设备和计算机专业教师严重不足,目前的实验室设备与管理模式已很难满足实践教学的要求,缺乏具备行业工程领域背景和国际化背景的高水平创新实践教学团队。

2.改革教学方式

在计算机科学与技术专业的四个专业方向中“软件工程”课程都是重要的专业必修课,该课程的教学效果直接影响到专业的发展,因此有必要从课堂教学、实验教学、实践教学这三个环节入手探索“软件工程”课程的一种新的教学模式。

2.1案例辅助教学

“软件工程”课程主要内容涉及指导软件开发的原理、方法、工具。若脱离了软件开发实践,这些原理、方法、工具会变得枯燥、难懂。在“软件工程”课程教学中引入案例辅助教学能有效地提高教学质量。课程中的每个重要知识点都应配备若干相关案例。在整个课程的教学中应有1到2个贯穿始终的综合案例。综合案例应为一个较为实际的软件系统的开发过程,包括问题定义、可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、编码、测试。综合案例中应包含各开发阶段中涉及的任务、技术、方法及工具。学生应在课余时间认真阅读案例,并进行分析,老师同步在课堂上讲授案例,然后学生在实验课中,按照案例中的步骤重视案例中的系统开发过程,最后总结归纳。

2.2实训式实验

实训式实验是通过实例演示及模拟、课堂练习、课后作业这三个环节使学生通过实验训练很好地掌握相关技术及方法。实训式实验包含如下三个环节:

(1)实例演示及模拟

每个实验,教师应先讲解实验步骤及要求。之后教师讲解并演示一个案例,在此过程中学生同步模拟每个实验步骤。教师做一步,学生跟一步,若有学生出现问题,教师及实验员应及时辅导使其能跟上大家的进度。

(2)课堂练习

案例讲解演示之后,教师应布置1到2个类似练习题学生参照前面所讲解的案例,按步骤完成这些练习。学生练习过程中教师应全程指导,实验课结束时学生应将实验结果以电子邮件形式发给教师,并书写实验报告。

(3)课后作业

实验课结束时,教师应布置一个相关作业,学生在课下参照教师讲解的实例及课堂练习完成作业,以巩固相关知识。

2.3综合实践

“软件工程”课程的教学中应注重综合实践环节的建设。综合实践环节包括以下三个方面:

(1)“软件工程”课程设计

“软件工程”课程应设置两周左右的课程设计。课程设计的目标是让学生体验软件开发的全过程,且学会与他人合作,培养团队精神。课程设计过程中,学生分成若干小组,每个小组选择一个项目,该项目的规模应与课程综合案例的规模类似。每个小组应完成项目的问题定义、可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计这些阶段。各个小组由组长负责组织、分工、控制进度等,对小组成员的最终课程设计成绩有一定的分数浮动调整权;组长带领全组顺利完成任务,总评可加一定分数。小组完成项目之后,应提交项目开发各阶段文档及课程设计报告。

(2)与其它课程的课程设计相结合

计算机专业的很多课程(如数据库原理、信息系统开发、数据结构、C语言等)的课程设计都与软件开发相关,可将这些课程的课程设计作为“软件工程”课程的辅助课程设计。在这些相关课程的课程设计中,可通过恰当地选择设计题目,将软件工程的原理、方法、工具应用于这些课程设计中,使学生体会到软件工程方法与各种软件开发的关系。

(3)与毕业设计相结合

计算机专业的毕业设计主要是进行实际的软件开发。目前毕业设计中学生一般面临全新的题目,设计过程中学生既要分析研究系统又要熟悉开发工具,这样很多学生会觉得头绪太多,忙不过来,最终不能完成一个理想的系统。鉴于此可将毕业设计作为“软件工程”课程设计的延续,延用课程设计中的分组,每个小组延用课程设计中的题目。由于课程设计时间较短,课程设计时各小组只进行了粗略并且简化的项目开发,在毕业设计的半年中,各小组可在课程设计的基础上进一步完善扩充已有成果,按照软件工程的步骤最终得到比较理想的系统。

参考文献:

课程开发及设计范文第4篇

关键词:微课程;设计;开发

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)29-0093-02

微课程相关概念最早于1960年诞生于美国,由美国阿依华大学附属学校首次提出,随后在世界各个国家成为研究的热点课题。我国对微课程的研究起步较晚,但也得到了各个阶段教育工作者的广泛参与。虽然国内外对微课程的研究已有五十多年的历史,但至今未形成一个统一、标准的理论概念界定,最重要的一点就是未得出系统、完整的实践设计方法。因此,如何明晰微课程的相关概念,以及如何通过设计与开发将微课程整合到具体实践教学中,将是微课程未来重要的研究方向。

1 微课程的概念界定

关于微课程涵义的界定,国内外广大研究者可谓是众说纷纭,目前还未有一个标准性、统一性的概述,但各种观点之间有很多相似之处,进而可以得出一个普遍性、广泛性,而具有代表性的微课程相关概念界定。由于微课程与微课仅一字之差,很多教育工作者在初次接触时容易混淆,因此,在界定微课程的内在涵义之前,首先应该正确区分微课程与微课之间的差别,微课的核心内容是教学视频,是对课堂教学活动的现场记录和存档;而微课程是以一定教学资源为基础,策划、组织成主题突出、规模较小的课程体系。本文的研究重点是微课程,而非微课,突出的是以教学资源为主体的课程教学整体过程。笔者根据诸多文献对微课程相关概念的界定,结合微课程的主要特征,得出微课程的涵义为:微课程是教师根据教学需要,以解决学生实际学习需求为目标,借助计算机、手机等网络教学平台,自主开发的、短时间的、小规模的新型教学工具。

2 微课程的设计与开发原则

由于对微课程内涵的界定较为笼统,且微课程应用于教学的时间较短,因此,为了保证微课程整体教学功效的发挥,在微课程设计与开发过程中,必须遵循一定的原则。笔者结合微课程主要特征,考虑实际教学需求,总结出微课程的设计与开发应以短小精悍、以生为本、定位学科、合理适度为原则。

2.1 短小精悍

微课程的一个明显特征就是时间较短,根据国内外微课程实践教学相关经验,微课程的时间最好控制在十分钟以内,而且微课程的主要内容应只有一个知识点,通过利用微课程对这个知识点的自主学习,学生能够顺利掌握,并加以应用。相关研究表明,人们集中维持注意的时间一般在二十分钟以内,然后呈下降趋势,因此,为了保证学习效果,微课程的教学内容应尽量少。与传统课程设计相比,微课程则更加短小精悍,力求突出教学主题、把握教学重难点,直接反映教学过程中的某一具体关键性的教学环节或者教学活动。

2.2 以生为本

微课程的设计与开发应以学生为本,突出学生在微课程学习过程中的主体性地位,因此,在微课程设计与开发前期,应充分了解学生的专业基础知识构成以及网络自主学习能力,以保证微课程整体设计在学生的接受范围内。以生为本要求教师在微课程的设计与开发过程中转变传统灌输式的教学理念,通过各种教学方法或手段去引导学生自主学习、激发学生学习兴趣。多媒体学习生成理论及规律表明,多元化的微课程呈现形式对学习的自主学习能产生明显的积极作用,因此在微课程的设计与开发过程中,应针对不同的教学主题和教学内容,选择一项或者多项较为适当的多媒体技术,从而吸引学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力,使微课程成为学生自主学习的重要工具。

2.3 定位学科

在微课程的设计与开发环节中,还应充分考虑学科本身的知识构建及人才培养定位,唯此才能保证微课程的使用价值。笔者认为,微课程设计与开发应定位于:充分考虑学生实际学习需求及学生自主学习能力,以学科人才培养目标为依托,以专业课程教学目标为主线,以具体学科教学内容为依据,设计与开发出较高实用价值的优质微课程。

2.4 合理适度

微课程作为一种新型的教学资源,其设计与开发是以教学实际需求为基础的,因此,微课程本身具有针对性、系统性等特征。这就意味微课程在设计与开发时不能随意拆分、重构相关教学内容及知识点,否则将会导致学生知识体系的残缺不全。这就要求微课程的设计与开发必须合理适度的选择、分解、重构相关教学核心内容,既要考虑量又要追求质,力求二者的统一,这样才能最大化发挥微课程的内在效益。

3 微课程的设计与开发方法

微课程设计与开发是一个整体性的过程,包括诸多细节,笔者在参考上文所述微课程设计与开发原则的基础上,基于单个微课程设计与开发实践,从各个环节提出以下具体方法。

3.1 知识单元建立

知识单元即微课程的具体知识点,知识单元的建立是微课程设计与开发的首要环节,知识单元建立过程中应注意以下几个方面。首先是梳理教学目标与知识单元之间的关系。由于微课程本身所容纳的知识单元较小,这就决定了知识单元不能承载太多、太大、太复杂的教学目标。其次是在分析教学目标的基础上,考虑微课程的容量及知识点的难度,将其分解成单个知识单元目标,同时考虑是否补充额外知识单元,是否设置成独立知识单元。若微课程只是辅的课堂教学补充,则无需将所有知识单元都纳入到微课程中。若微课程是开放性的课程教学补充,则需增加一些其他知识点。这说明微课程在知识单元建立过程中应按需筛选和设计。

3.2 序列结构确立

由于每个学科的知识单元之间存在着很强的连续性、渐进性及逻辑性,基于学生知识结构完整性考虑,不可完全割裂各个知识单元之间的联系,这就要求建立知识单元之后,需组织成一定的序列结构。序列结构确立时应把握完整性和灵活性这两个要点,完整性要求微课程的知识内容是彼此联系的一个整体,并考虑大部分学生的接受能力及认知水平,使他们能够实现连续性的自主学习。同时考虑学生个体差异实际情况,序列结构应该是灵活的,可供学生根据自我需求选择性的学习。

3.3 教学内容设计

教学内容设计是微课程设计与开发的关键部分,主要目的是形成微课程资源包,具体表现形式为微视频的设计,包括以下几个方面:

(1)主题设计。微视频主题设计的要点在于把握知识单元内容的重难点。对于以知识掌握为主题的认知型微课程,重点在于概念、原理的理解,难点则为复杂概念、原理的掌握;对于以情感、态度、价值观培养为主题的情感型微课程,重点在于学生的情感体验,可多采用与生活紧密相连的具体案例。通过案例的讲解或展示,向学生传达正确的价观;对于以实践技能掌握为主题的技能型微课程,重点在于技术操作要领、流程、规范等操作事项的讲解和示范;对于以多个培养目标为主题的混合型微课,可根据主次培养目标对微视频主题进行混合式设计。

(2)过程设计。微视频其实就是对课堂教学的再现,只不过其时间更短,要求整个过程更简洁。课题引入最好采用开门见山的方式,时间控制在一分钟以内。而内容的讲解要求主干清晰、立论简明精要、逻辑严谨,可充分利用精且筒的案例来吸引学生的注意力。虽然微课程有时间限制,但笔者认为课程的结尾总结阶段还是不可舍去,是帮助学生梳理脉络、查缺补漏、巩固知识的关键部分,具体比重可根据实际情况而定,一般也不应超过一分钟。

3.4 教学交互设计

师生交流是任何教学活动必不可缺的一个环节,而依托于通信网络的微课程恰好能实现较为便捷、强大的师生交流互动。最有效的途径就是交互问答的设计,可以充分利用网络平台来设计教学问答系统,增强师生之间的互动。在微课程中应用问答系统需注意以下几点:符合教学主题;多用趣味性提问;问题难度层层推进;问题答案灵活调整;问题回答及时反馈。保证问答的有效性才是问答系统应用的基本目标。

3.5 微视频开发制作

微视频开发制作是微课程设计与开发过程中一个偏向于技术性的环节,目前微视频开发制作的方案灵活多样,如PPT+解说词+录课软件的方案,绘图板+电子白板软件+解说词+录课软件的方案,课堂实录+双机位的方案等等。教师在实际微视频录制过程中,可综合考虑时间、效率、经济、技术等要求,选用较为灵活的方案。其实在这个环节中主要是对一些微视频开发制作软件的掌握和应用,如PPT、屏幕录像大师、camtasia studio、premiere、edius、photoshop等等,教师可结合自身需要,通过短期培训,来掌握和应用这些微课程制作软件。

3.6 微课程实施设计

微课程在高校的实施过程中,比较普遍的是与翻转课堂教学相结合,但随着移动终端的普及以及云平台技术的发展,笔者认为与移动学习相结合是未来微课程实施过程中的主要方向。Web技术及app应用软件技术可让移动终端展示丰富的资源及强大的交互能力,极大地为学生的自主学习及资源选择提供了便利,学生可通过移动终端随时随地利用零碎时间去学习。

4 结语

微课程的设计与开发是一个系统性的过程,文章只是结合微课程实际特征及真正功效,提出了具体的原则和方法,具有一定的借鉴价值,在微课程教学实践过程中,还需结合课程特点、学生实际加以开发和应用。

课程开发及设计范文第5篇

【关键词】基于工作过程;典型工作任务;游戏软件;课程体系

1998年~2007年10年间,我国高等职业教育取得了令人瞩目的成绩,为社会经济领域的各行各业生产和工作第一线培养了大批高素质技能型人才。在多年高等职业教育课程改革的实践和探索基础上,在吸收国外先进课程开发思想,和中国特色的高等职业教育发展新模式的指导下,我国提出了职业竞争力导向的“工作过程——支撑平台系统化的课程模式”。基于工作过程的课程开发方法的核心内容是“典型工作任务分析”和“工人专家访谈会”。使用该方法,职业教育课程开发者可以对现代职业实际工作过程中的典型工作任务进行整体化的深入分析,并将分析结果应用在随后的教学设计中,最终准确确定和描述典型工作任务对应的学习领域、职业教育的学习目标和学习内容,从而开发出基于工作过程的系统化的职业教育课程体系。

1.确定专业的职业和职业岗位

基于职业能力系统化和工作过程的学习领域课程,开发的第一步就是确定专业面向的职业和职业岗位,从而明确专业培养目标。一般需要召开技术工人专家访谈会和专业教学工作委员会会议。技术工人专家访谈会的参加人员有来自企业的技术专家、本专业全体教师,会议目标是对人才需求、专业定位、岗位群进行论证,从而确定工作岗位、职责、任务、流程、对象、方法、所需知识、能力和职业素养等。通过会议达成一致认识,游戏开发工作岗位按照游戏开发生命周期以及市场定位分为以下几类:

(1)游戏策划类:包括游策划师、分策划以及市场策划专员等。

(2)程序设计类:引擎设计人员、程序设计师以及游戏测试人员。

(3)美术设计类:游戏场景设计师、游戏道具设计师、游戏人物设计师。

(4)市场运营类:游戏运营架构设计人员、游戏技术支持及维护人员等。

游戏软件从程序设计角度又可以分为2D网络游戏程序开发、3D网络游戏程序开发、手机游戏程序开发等多个领域。游戏软件专业面向的职业岗位及其简要说明如下:

职业岗位:游戏策划工作岗位、手机游戏设计工作岗位、J2ME手机游戏开发工作岗位、网络游戏开发工作岗位、游戏测试工作岗位、美术设计工作岗位以及技术支持工作岗位。

岗位能力描述:明确网络游戏和手机游戏应用领域,对网络游戏和手机游戏文化、玩家心理有深入的了解和认识,进行游戏程序和美术策划的能力;具有一定的美术基础,能够进行网络游戏美工设计的能力;熟悉手机游戏开发环境,进行手机游戏设计与开发的能力;掌握一门常用的网络游戏开发语言及工具,能够进行网络游戏软件的设计与开发能力;根据市场情况进行游戏软件产品营销、售后技术及支持的能力。

就业方向:在游戏公司从事游戏策划、游戏软件开发、游戏软件测试等方面的工作;各级类游戏动漫公司从事美工设计、制作等工作;各级类游戏软件公司从事逻辑程序员、2D网游程序员、手机游戏程序员、网络游戏美工设计员、游戏软件销售、普通C++、Windows程序员等工作;游戏软件产品营销、售后技术及支持的工作。

专业培养目标:本专业主要为内蒙古及周边地区培养拥护党的基本路线,适应社会主义市场经济需要,德、智、体、美等方面全面发展,面向游戏软件策划、设计、开发、管理和服务第一线,牢固掌握网络游戏软件职业岗位(群)所需的基础知识及网络游戏策划、美工设计、网络游戏软件编程等专业技能,并具有较强网络游戏软件美工设计及网络游戏软件开发综合职业能力的高技能应用型人才。

2.确定典型工作任务及支持典型工作任务的理论知识和技术

职业教育课程开发的起点是职业分析,基于职业能力系统化和工作过程课程的开发,也是从职业分析入手,根据以上游戏软件专业对应的职业分析,确定游戏软件专业的典型工作任务有游戏策划、手机游戏程序开发、网络游戏程序开发、二维平面美术设计、三维动画设计、音乐音效设计、游戏运营架构设计、游戏技术支持和维护等八个任务。支持以上八个典型工作任务的理论知识和技术有游戏策划及架构知识、游戏二维平面美术知识、游戏三维美术知识、手机游戏程序设计知识、网络游戏程序设计知识等。

3.确定典型工作任务难度和课程学习链路

根据步骤2确定的典型工作任务,依照职业成长模式理论,继续对典型工作任务进行归类,原则上应将典型工作任务分为4个难度等级范围,分别对应于初学者、有能力者、熟练者和专家。依据知识和技术的难度等级,高等职业院校学生的学习规律和熟练掌握这些知识与技术的过程,构建课程链路,一般分为三个阶段,阶段1:入门,了解理论知识与技术的概貌,并学会最基本应用,重整体、正确方法,而不是细节。阶段2:基础,基本的理论知识、技术理论基础和主要应用。阶段3:熟练掌握,通过行业专家的指导,实际任务模块反复训练,直到熟练掌握理论知识和技术的实际应用和主要技巧。游戏软件专业课程学习链路图如图1所示。

4.制定课程体系结构图

根据步骤3,确定了典型工作任务难度和课程学习链路后,制定基于职业能力系统化和工作过程的学习领域课程的课程体系结构。制定课程体系结构图,需要综合考虑学习领域课程的难度,和课程学习链路的阶段,使它们有机地结合起来。

5.设计学习领域

确定了典型工作任务难度后,一般需要由专家组对每个典型工作任务所应对的工作岗位,工作过程等7个要点进行工作分析,形成典型工作任务分析记录表,并设计学习领域。游戏软件专业学习领域课程教学计划如表1所示。

基于工作过程的课程设计以典型工作任务为载体,其教学内容指向职业的工作任务、工作的内在联系和工作过程知识。课程建设作为教学活动的系统,其构建要遵循一定规则和程序,要把思想上、观念上的东西加以具体化,经过若干过程和步骤,最终形成所期望的课程体系和结构。高等职业教育的课程应使学生能够获得结构完整的工作过程中所涉及的程序性知识、职业技能和相关的职业体验,以促进综合职业能力的形成为目的。

基于工作过程专业课程体系设计和学习领域课程开发是人才培养模式的一种改革探索,将极大地提高学生的动手能力,提高学生的就业竞争力,通过典型工作任务引领课程设置,创建基于工作过程的具有高等职业教育特点的人才培养模式。

参考文献

[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2010.

[2]高林,鲍洁.高等职业教育专业课程体系改革与创新[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[3]黎明,张兵.高职游戏专业人才培养模式研究与课程体系设计[J].课程开发,2008.