关键词：有限元法；课程；案例教学
中图分类号：G642.4？摇文献标志码：A？摇文章编号：1674-9324（2013）46-0093-03
当前中国高等教育面临两个紧迫局面：一个来自“全面建成小康社会”，另一个来自高校人才培养自身。党的十提出的“2022年全面建成小康社会”的发展目标，使得以培养人才、服务社会为己任的高等教育，倍感责任重大，情势急迫。目前，大学本科生已全为“90后”。“90后”在校大学生一方面善于求新求变，不断扩大信息量和知识面，另一方面却更注重实际、利害、功用[1]。如何根据“90后”大学生的特征，将他们培养成为国家急需人才，这是高等教育迫在眉睫的现实课题。
现代先进设计制造技术（CAE/CAM）是我国实现从制造业大国向制造业强国跨越的关键。有限元法作为计算机辅助工程分析（CAE）的先进方法之一，是工程结构设计不可缺少的重要手段。有限元法基于先进的数字模型，通过数值模拟技术能够在产品设计阶段预测产品各方面性能，避免了加工物理样机并通过试验测试产品性能所带来的高成本低效率问题，大大缩短了产品的研发周期和研发费用。在我国实现从制造业大国向制造业强国跨越的趋势下，企业对具备有限元分析能力的毕业生需求越来越大。有限元法课程作为机械、土木等工程本科专业的重要选修课之一，对于培养高素质、高质量的高级专门人才有着重要作用。根据“90后”大学生的求知特征，开展有限元法课程教学改革，是培养和提高学生解决实际问题能力的重要途径，也是实现高等教育人才培养战略必然要求。
一、有限元法课程的教学特点
有限元分析技术涉及数学力学基础、单元技术、计算机应用技术、工程中的应用四个方面。“数力基础+单元技术+软件工具+应用对象”是工程有限元法课程的四个主要特征[2]。有限元法课程的教与学必须抓住“理解基础理论，熟练掌握软件工具应用，广泛涉猎工程应用对象”这一主线。
二、有限元法课程教学中的问题
有限元法的基本思想是离散和分片插值，其理论涉及泛函分析、矩阵理论、数值计算、计算机技术以及各应用领域（结构、热、电、磁、光等）基本理论。有限元教学如果只是一味强调理论分析，就无法使既“求新求变”又“注重实际、利害、功用”的“90后”大学生切实感受到先进方法的魅力，反而因为繁琐的公式推导而对有限元法产生望而生畏的感觉[3]。当前有限元法课程教学的主要问题有两个方面。一方面是，过分强调有限元分析的基础理论教学，却又局限于课程学时少、学生数学力学基础不足而流于形式。学生觉得理论深奥、晦涩难懂，半生不熟，事倍功半。另一方面，实践环节片面地强调对有限元分析软件的掌握，对工程应用对象涉猎不足，上机实验根据指导书按部就班完成，学生缺少自主性、探索性实践锻炼。使学生觉得上手容易，用起来茫然，无法自主完成实际问题的研究、探索性分析过程。
1.对有限元法基础理论理解不透彻。目前有限元法教材及课程教学内容，大多以大量篇幅和课时讲授有限元法和各种单元的力学原理。课堂讲授花费很多时间进行数学力学推导，而用很少时间讲授应用。实践表明，教学效果很差，多数学生感觉深奥难懂，枯燥乏味且不懂应用。
2.对分析对象的工程背景不熟悉。有限元课程教学的最终目标就是引导学生“广泛涉猎工程应用对象”，提高学生对实际问题进行研究、探索性分析的能力。实现这一目标的途径就是做实实践环节。目前有限元课程实践教学环节主要形式有：⑴课堂实例分析演示；⑵上机实验；⑶课外工程实例研究分析。这些实践过程基本都是学生根据指导书完成，缺少自主性、探索性实践锻炼。由于缺少自主性，多数学生对分析对象的工程背景不熟悉。不清楚研究对象模型如何简化，导致分析过程中不能合理的设置参数，对分析中出现的问题找不出原因予以解决或者对分析结果不能做出合理的解释。无法培养和有效提高学生用有限元法分析实际问题能力。
3.对分析软件功能模块应用不熟练。对于复杂的实际问题，很少有学生能够通过直接编程完成对结构的分析过程。利用商业软件进行工程问题有限元分析，“熟练掌握软件工具应用”是目前有限元课程实践教学的基本要求。目前教学实践环节存在的问题是，上机实习题目少，涉及的工程问题较简单，使得学生对软件功能模块的应用不熟练。在遇到实际问题时，不清楚先后步骤；不会合理的设置参数，导致问题不能求解或求解结果不正确。分析解决实际问题的能力受到限制。
三、有限元法课程教学改革实践
教学过程中如何贯彻“理解基础理论，熟练掌握软件工具应用，广泛涉猎工程应用对象”这一主线，是有限元法教学成与败的关键。加强基础理论教学理解性教学，强化实践教学环节，增强学生分析解决工程实际问题的能力是教学改革的大方向。因此，针对目前有限元课程教学中的问题，我们对课程教学内容与教学方法进行了改革。
1.基础理论教学化繁为简，虚实结合。基础理论从平面杆系结构开始，再到弹性体平面问题，把有限元法基本原理和分析过程循序渐进、完整、清晰地讲授出来。简化理论推导过程，提高了学生的理解和接受程度。讲授平面杆系结构有限元分析过程时，以图1所示的简单静定桁架内力分析为例；讲授弹性体平面问题时，以图2所示的两端固定平面深梁为例。用这些实例，把结构离散，单元分析，整体刚度矩阵集成，整体结点平衡方程，位移边界条件应用，有限元最终解等完整的分析过程展现给学生。虚实结合，这一方法有效地提高了学生对基础理论的理解和接受程度。
2.采用案例教学，广泛涉猎分析对象的工程背景。基于ANSYS软件平台，精选机械工程中应用实例，如齿轮、飞轮、主轴等零部件进行课堂有限元分析演示，广泛涉猎分析对象的工程背景，使学生认识到该课程的广阔应用前景。讲授单元类型时，结合具体工程实例来介绍轴对称单元、板壳单元、实体单元等类型单元的应用。讲授单元位移模式和结构分析的h方法与p方法时，结合工程实例分析演示，采用讨论式、启发式的教学方式，让学生从中体会不同分析方法的优缺点。案例教学法，使学生逐步体会到如何将一个工程实际问题转换为有限元求解模型，树立了牢固的工程观。
3.强化实践教学环节，使学生对分析软件“练中学，学中用”。“练中学”。安排16学时的课程上机实习环节，提供8个左右的实际问题有限元分析题目，使学生在上机练习中逐步熟悉和掌握ANSYS软件的功能模块应用。同时，通过这些练习，使学生逐步学会将一个工程实际问题转换为有限元求解模型的技能，初步具备解决实际问题的能力。“学中用”。课程教学的终极目标是使学生学以致用。因此，课程实践环节考核的最有效指标就是学生能否“学中用”。在教学实践环节改革中，我们在上机实习之外增加了课程论文考核环节，同时增大这一自主实践环节的考核权重。课程结束时，教师给出15个左右工程实际问题题目，让学生按小组选题并完成分析过程，提交课程论文。学生也可以自己寻找工程中实际问题作为课程论文题目，藉此可以锻炼学生发现问题、分析解决问题的能力。通过几年教学改革实践，效果显著。学生利用课程论文这个实践环节，熟练、系统地对所学知识和分析软件进行应用。一部分学生结合教师的科研项目，自找题目完成课程论文。例如，有学生自拟“不同筋板结构井盖的有限元分析”题目并以优异成绩完成课程论文；也有学生结合教师科研项目开创性地完成“马铃薯覆膜穴播种机机架有限元分析”课程论文。“学中用”的目标，通过课程论文题目这一实践环节得到充分体现。
通过几年来有限元法课程教学改革实践，本科生对有限元法基础理论理解加深，软件的操作应用熟练掌握。同时，通过课程论文环节的实践锻炼，学生对有限元法有了更深刻的认识，达到了“学中用”的教学目标。通过有限元课程教与学，极大提高了学生的数值计算应用能力，为将来从事CAE相关研究工作打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]高文兵.聚焦90后——高校当前的人才培养[N].光明日报，2012-12-5（14）.
[2]向家伟.机械类工程有限元法课程新体系的建设与实践[J].桂林电子科技大学学报，2008，28（2）：150-152.
[3]于亚婷，杜平安.有限元法课程实践教学方法探索[J].实验科学与技术，2008，（2）：108-110.
关键词：Access课程；任务驱动；专业课程
中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）21-4895-02
1概述
Access是当今关系数据库管理系统的主流产品，尤其是应用于中、小型数据库，支持面向对象的可视化编程，实用性强。Access课程是非计算机专业学生非常重要的一门计算机公共课程，通过本课程，可以使学生了解数据库的基本理论，熟悉Access的使用方法，树立数据管理的基本方法，此外，还可以培养学生分析问题、解决问题的逻辑思维能力。
随着近年来计算机等级考试重要性的提高，越来越多的学生报名参加考试，这对Access教学提出了新的要求，如何在提高学生计算机二级考试通过率的同时提高学生使用Access的解决实际问题的能力，成为新的课题。目前，在Access教学中，一般采用的是“教师讲解、学生模仿”的教学方式，缺乏创新意识，课程与学生专业的结合度比较低，造成学生学与用的脱节。
2Access教学中存在的问题
2.1知识点内容不紧凑
Access课程主要有三部分内容构成：1）数据库基础知识，包括数据库模型、关系运算、db、dbms等；2）Access数据库的基本操作，包换对数据库、表、窗体、查询、报表、数据访问页、宏等对象的操作以及sql语句的应用；3）使用Vba和模块编程。各个知识点之间的耦合程度不高，往往会出现学习后面知识的时候忘记前面内容的情况，最终导致学生不能从整体上掌握课程的脉络，不能融会贯通，在实际应用需要学生解决问题的时候，学生往往无从下手。
2.2学生学习积极性不高
教师授课一般按照循序渐进的原则，先讲解数据库基础知识，然后再学习数据库的基本操作，由于数据库基础知识这部分内容抽象枯燥，导致学生在课程的开始就对Access课程有畏难情绪；而到后面的Vba和模块编程，要求学生具有一定的逻辑思维能力，对文科学生而言，难度较大，故学生学习的积极性不高，这也是计算机等级考试二级笔试通过率低于机试通过率的原因之一。此外，教师授课时没有很好的把Access课程与专业课程结合起来，学生不了解该课程对未来就业的帮助，认为学习该课程没有什么用处，因此学习的积极性也就不高。
2.3学生使用Access解决实际问题的能力不高
Access课程是一门实践课程，其主要目的是培养学生的使用Access解决实际问题的实践能力，完成课程的学习后，学生应该可以独立开发小型的数据库。一方面由于社会对计算机等级考试认同度越来越高，导致教与学的重点都放在如何提高二级考试的通过率上，而不是在如何提高学生的应用能力上；另一方面，“教师讲解、学生模仿”的教学方式缺乏创新意识，往往导致学生课内的习题会做，但遇到实际问题就不知道如何分析、解决。
3对策
3.1采用“任务驱动法”激发学生的主观能动性
“任务驱动教学法"不同于以往以传授知识为主的传统教学理念，而是以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念。教学不再是简单的知识再现而是要求学生深入探讨，积极思考，其目的是使每一位学生都能运用所学的知识对实际问题进行分析、设计方案直至解决问题。
任务驱动教学法首先要明确学生的任务目标，把每一堂课的教学目的与任务巧秒的结合起来，教师通过问题情景的设置，在解决任务的过程中，把本堂课的知识点科学的传授给学生，这样不仅能激发学生的求知欲和学习兴趣，变被动学习为主动学习，而且在融洽的教学情景下，可以采用更为灵活的教学手段：如小组讨论、师生讨论等，取得良好的教学效果。
任务驱动教学法的关键是任务合理、合理分解任务。任务合理是指设计的任务要符合学生的水平、与学生专业的关联度高、具有一定的实用性。合理分解任务是将一个大的任务合理的分解成多个小任务。Access课程教学最终目的是要求学生根据实际需要，设计实现一个数据库系统。数据系统设计和是实现的过程是将任务不断分解的过程，随着任务的不断深入，使整个系统的功能不断完善，使学生树立整个课程清晰的结构。我们可以把这个大任务分解到每堂课的小任务中去，随着这些小任务的一步步解决，大任务也不断解决直到完成。在课程结束的时候，一个完整的数据库系统就完成了。
任务驱动法教学法的落脚点在于课后任务的完成。课后任务也是由多个小任务组成的，要求学生从数据的搜集、整理到系统的设计与实现，自主学习完成。在自主学习过程中，要求学生发挥主观能动性，将所学的知识应用到课后任务中去，通过实践发现问题，然后解决问题，在这个过程中，教师可以加以引导和指点。对于复杂的任务，可以通过协作学习完成，通过小组内和小组之间的协商、讨论，可以拓宽学生的视野，开拓思路，找出解决问题的不同方法，激发学生学习的兴趣。
3.2加强Access课程与专业课程之间的联系
Access课程是针对非计算机专业开设的计算机公共课，与专业课程之间的联系并不紧密，学生不了解Access课程在所学专业中的作用或不知道如何在专业工作中利用Access来简化工作，从而造成学生对该课程的重视度不够。因此，需要加强Access课程与学生所学专业之间的联系，结合实际，对各个专业进行调研，根据实际情况因材施教。
授课教师首先要了解所教授学生的专业背景知识，加强与专业教师之间的沟通，获取与专业相关的案例，设计成课程任务，并把其应用到Access课程的教学任务中。如对于学前教育专业的学生，毕业后主要是到幼儿园工作，可以针对幼儿园的情况，设计教学任务，要求学生进行社会调研、搜集资料、建立数据模型，然后建立幼儿园的数据库管理系统，通过前后对比，使学生感受到数据库管理的优点与便捷，从而增加学生对本课程的认同度。
其次，授课教师要深入了解所教专业学生应该具备的计算机知识，在教学内容上有所侧重。对于学前教育专业、社会工作、法律等专业的学生来说，学习的侧重点在于数据库、表的建立以及报表、查询等对象的应用；对于金融、会计专业而言，宏、窗体、VBA及模块也是学习的重点。
最后，授课教师要加强与学生的交流，了解学生的需要，更好的从学生角度设计教学任务，把专业知识贯穿在Access课程教学的整个过程中。
4结束语
Access课程教学侧重于培养学生的综合应用能力，使之能开发一个小型的数据库管理系统。在教学的过程中采用任务驱动教学法，加强本课程与专业之间的联系，提高学生学习的积极性，增加课程认同度，为应用型人才的培养提供计算机知识的储备。
参考文献：
[1]孙丽娜，张莉.Access教学改革探讨[J].北京：计算机教学与教育信息化，2012（16）：259.
【关键词】课程体系教学理念教学创新人才培养
一、引言
中国现代大学教育中，课程设置过分注重各自学科的系统性和完整性，而忽视学生应当接受的知识理论和能力结构需求。对在传统教育模式下形成的课程体系及教学模式方法进行彻底改造，是推进高等教育教学改革的关键所在，在课程体系的设置上，不仅要处理好内容上的交叉、渗透、整合、综合，更重要的是使其形成一种新的教育理念，满足学生真正有用的逻辑要求，这种要求在高等教育教学中，需要教学改革和教学创新。它区别于创造和革新，是将已有的“事物”(如知识的掌握与应用等)引入教学的领域，重新组合，带来新的思想、方法，产生新的效益，即产生高质量的学生人才。
二、课程体系设置应以实现学生学业标准为基础
高等教育法规定了各个层次的高等学历教育应当符合的学业标准，就本科教育而言，是指“应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必需的基础理论、基本知识，掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识，具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力”。因此，构建大学教育课程体系，不是简单的组合或相加，也不是被动的融入，而是高层次的主动适应，它将带来课程内容、知识结构、课程实施、课程评价和课程资源的变革。对于本科教育的课程体系设置，应当且必须满足以下几点：首先，要把综合的学科知识和科技成果融入课程体系，要让学生了解本学科的前沿技术与发展动向，拓宽学生的视野；其次，创建以学生创新能力为基础的实践教学体系，既要追踪课程内容的更新，又要加强对学生的创新思维和综合能力的培养，以培养学生的创新精神和实践能力为主，提高学生的综合素质；最后，为学生自主学习、发展个性提供空间，激发学生的创造热情，培养学生的创新意识和能力。
三、建立优化的课程体系结构
有效的课程整合是构建一种符合学生知识、能力、素质协调发展的、具有全新交互式的教学互动机制和丰富教学资源的学习环境与学习体系，这种环境和体系必须支持真实的情境创设、有效的资源共享、灵活的信息获取、平等的师生互动、无局限的协作交流以及有利于培养学生创造性的自主发现和探索，最终实现一种既能发挥教师指导作用、更保证学生自主学习的全新学习方式，促使学生的学习质量与效率的提高，促进高校教学内容与教学结构的深层次改革。
有效的课程整合的核心要素分析是全新的教学思想与教育目标、全新的教学结构、全新的教学评价方法与评价体系等。课程体系结构优化的核心是人才培养方案，“厚基础、宽口径、强能力、全素质”的人才培养模式是课程整合的目标。课程整合的基本思路可以概括为：以先进的教育思想、教学理论为指导，注重学科教学资源的建设、配置和应用，构建一种高效率的教学结构，体现以学为主，学、教并重的教学设计思想。通过确定的课程教育目标，将教学内容与培养目标联系起来；依据所确定的标准进行测量与评价，并按评价结果对整合方式作出相应的调整，以便更有效地达到目标。
四、理顺教与学的关系，形成正确的教学观念
教学过程是由教师、学生、教学内容与教学技术手段等要素及其相互关系和活动构成的系统。教学观念实质上就是对教学过程的基本要素在教学过程中的地位与作用等问题的认识。在教学过程中，以学为主，学、教并重的教学设计思想，首先是树立以学为本的观念。“教”虽然重要，但毕竟是外在的东西，“学”才是教学的目的所在。学生要获得知识、培养能力、养成素质、发展身心，归根结底要依靠学生的主观能动性和自己的努力。
在教与学关系上，改变重视教师的教、忽视学生的学的观念，教会学生学习，是有效教学过程不可缺少的要素。长期以来，我国专业教育的教学过程就是单一的教的过程，缺乏对学生主体作用的发挥和引导，所以，必须改变重教轻学的观念，把学生置于教学过程的主体，激发学生学习的积极性和主动性，使学生主动参与教学活动并成为教学活动的主人。
五、突出高等教育教学创新，培养高质量人才目标
贯彻教育“以人为本”的思想，需要教学创新；增强人才培养的适应性，呼唤着教育创新。
1.高等教育必须提高人才能力、素质要求的教育目标
适应当前科技进步、社会经济发展和日益激烈的国际竞争对人才的要求，是高等教育的首要任务。高质量人才应具有良好的素质、复合知识结构、综合能力、较强的创新精神及创新能力。大力推进高等教育创新，树立新的教育教学思想和教育目标，对于进一步深化高等教育改革，全面提高高等教育质量，造就大批具有丰富创新能力的高素质人才，具有非常重要的理论和现实意义。
2.教学创新要集中体现在教学内容、方法和手段
通过教学内容的创新，激发学生的学习积极性。注意课程在整个课程体系中的地位和作用，分层次、按模块，加强课程间的衔接，形成合理的课程体系；通过实践环节的合理设计和组织实施，培养学生科学的观察能力、分析和解决问题的能力、思维能力和严谨的工作作风，培养和提高学生的基本综合能力、创新能力；教学过程是教学的双边活动，以灵活的教学形式、先进的教学方法和现代化的教学手段，保证教学过程的高效运行。
六、结论
总之，在教学过程中，应充分发挥学生的主体作用，采取灵活多样的教学形式，因材施教，大力提倡启发式教学，鼓励学生主动参与教学，加强教学互动，充分保证师生之间、学生之间的多向交流，激发学生的求知欲，培养学生的团队精神，发掘学生的创造力。充分应用现代教育技术手段，将计算机辅助教学、多媒体教学、网络信息技术应用于教学中，为广大师生较早地参加科学研究和创新活动，接受初步的科研能力的训练，使用现代信息技术提供良好的条件。
参考文献：
[1]邱崇光.教学结构和“教学模式”辨析.电化教育研究，2002，(2).
[2]魏云丽.新课程改革下高中生物教师角色转换问题的研究.硕士学位论文，2007，(06).
[3]胡华南.高校课程改革应遵循的几个原则.理工高教研究，2003，(4).