[关键词]卓越工程师自动化专业一级项目
本文的研究成果来源于陕西高等教育教学改革研究项目重点攻关项目——“构建自动化专业卓越工程师培养创新实践教学体系的研究与实践”（No.11BG08）。
引言
为贯彻落实党中央、国务院作出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等重大战略部署，教育部联合有关部门和行业协会共同组织实施“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”），我校被批准列入首批61所试点高校，自动化专业是我校第一批加入“卓越计划”的专业之一。
根据“卓越计划”的要求，我们制订了自动化专业卓越工程师培养方案和培养矩阵。同时，结合对自动化专业课程建设与改革探索的经验，以“卓越计划”为契机，对我校自动化专业的课程体系进行了系统的改革。
新的培养计划结合我校交通运输行业背景，以培养拔尖创新性人才为目标，在充分研究和吸收CDIO国际工程教育理念[1]的基础上，将课程体系组织划分为三级：一级项目贯穿于每个学年，以若干专业实践课组成多个设计和研究项目，使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练；二级项目以自动化专业相关课程群为基础，作为一级项目的支撑，主要培养学生综合应用相关课程知识的能力，特别注重学生的创新思维能力和终身学习能力的培养；三级项目基于具体的单门课程，根据教学需要设立小规模实践项目，使学生加深对课程知识的理解与应用。
针对传统课程体系在低年级阶段实践环节缺失的问题，在“卓越计划”的课程建设中面向一年级新生设计了“企业自动化实践入门”一级项目。该项目以引导学生主动研究、分析解决问题，激发学生的专业学习兴趣为目的，初步培养学生专业实践的基本能力，为进一步促进学生工程能力的提高打下基础。
面向一年级新生的专业课程体系建设目标
根据自动化专业培养体系的特点[2]，结合“卓越计划”对卓越工程师培养的通用标准要求[3]，“企业自动化实践入门”课程项目的主要目标是初步建立学生的工程职业道德、工程质量意识，初步培养交流协作能力，使学生初步学会如何应用理论知识解决实际问题，锻炼在实践中发现问题、分析问题、解决问题的能力
“企业自动化实践入门”将围绕自动化专业领域内理论知识要求低、入门较容易的低压电器、电气控制系统和电气可编程序控制器等相关知识点展开，设置相应的实践课程，组成贯穿整个学年的课程体系。
“企业自动化实践入门”一级项目内容
依据课程体系的建设目标，结合自动化专业知识体系的特点和多年教学经验，在充分尊重低年级学生对专业知识探索过程的认知规律基础上，我们在一年级阶段设计了四门相关实践课程，第一学期的自动化学科概论和自动化实践初步，作为一级项目的基础准备课程；第二学期的电气系统设计与实践入门和企业自动化综合实验，作为一级项目的重点深化实践课程。
自动化学科概论以概述性的讲授为主，计22学时，主要从自动化科学与技术学科的层面来审视、介绍本科自动化专业所要学习的内容，使学生在刚刚走入学校大门后便逐步对自己的专业和领域有所了解，激发学生对自己专业的学习兴趣，以此为契机逐步引导他们主动发掘自己在本专业领域的发展方向。
自动化实践初步是一门新设计的以学生动手实践为主的课程，计48学时，其中基本知识讲授不超过18学时，剩余30学时要求学生亲自动手完成实验。课程内容紧密围绕“一个软件”、“两个系统”和“三个基础”展开。其中，“三个基础”是指电子元器件的基础知识、低压电器的基础知识和常用电子仪器的基本使用方法；“两个系统”是指典型电气控制系统和典型温度控制系统；“一个软件”是指CAD电气设计软件。自动化实践初步旨在提高学生的动手能力，通过有代表性的实践环节训练，使刚入校的新生能够初步具备自动化控制系统的设计和调试能力，为后续四年的专业学习打下实践基础。
电气系统设计与实践入门是以自动化专业传统课程体系中的PLC原理及应用课程为基础改革而来的新课程，计36学时，其中知识讲授不超过10学时，实验26学时。课程重点强调“入门”和“实践”，在PLC原理及应用课程基础上，摒弃了与后续理论课程相关性较大的知识点，精炼出关于电气系统控制的入门知识。课程结合第一学期两门基础准备课程的知识和实践的铺垫，使学生在不必掌握过深的理论知识前提下先进行动手实践，在一年级就能接触到较为简单的电气控制系统，学会编写一些简单的PLC程序，在实践中体会发现问题、分析问题、解决问题的过程。
企业自动化综合实验是一门新设计的独立实验课程，学时2周。课程没有理论讲授内容，2周时间全部在实验室进行。企业自动化综合实验是在前三门课程基础上的深化，也是“企业自动化实践入门”一级项目的核心。课程的内容是要求学生自行完成一个典型电气控制系统的方案设计、线路设计、程序设计、模拟调试、实践验证、结果分析和总结报告。要求学生3人组成一个小组，以小组为单位分工协作。
课程采取典型案例导向式教学模式，在学期一开始就布置综合实验项目选题，让学生能够利用课余时间对选题进行深入分析和资料收集，以充分理解选题的背景，并且锻炼对专业项目课题分析的能力。在集中的2周时间内，完成设计、模拟调试、实验和总结等内容。作为一门综合性很强的课程，使学生通过一段时间集中地训练深刻体会一个系统从想法变成现实的全过程，培养卓越工程师的基本素养；通过团队协作完成课程任务可以初步锻炼学生的沟通和协作能力，为后续多项综合实验课奠定基础；虽然一年级阶段所能完成的系统相对简单，但学生经过项目的锤炼，尤其是项目组织、文档整理等专业外工作的过程，逐步深化他们的工程意识。
多位一体的教学形式
为了充分实现“卓越计划”提出的“宽厚、复合、创新、实践”的人才培养模式[4]，改变以往教学手段单一的弊端，我们为课程一级项目设计了以讲座参观为铺垫、课堂实验与课后实验相促进、总结交流与教师点评再升华的多位一体的教学形式。讲座贯穿于自动化学科概论的课程教学，同时在“企业自动化实践入门”一级项目中会专门就资料的检索与利用、技术报告、交流技巧、团队合作、实验结果分析等内容为学生开设几次专题报告。参观安排在自动化实践初步和电气系统设计与实践入门两门课程的初期阶段，包括学校供配电系统、电路板制作生产系统、工厂电气控制系统等项目。除了传统的课堂实验外，在自动化实践初步中安排学生课下完成一个小电子产品（如直流稳压电源、简易功放音箱、收音机等）的制作，通过自己购置元器件、利用开放实验室自己动手焊接，亲自体会产品生产的过程。总结交流和教师点评阶段性的穿插于各实践环节中，尤其在企业自动化综合实验中，每天安排1～2个小组向全班做工作汇报，由教师对典型问题作有针对性的点评。“企业自动化实践入门”一级项目内容组织和教学形式如图1所示。
图1“企业自动化实践入门”一级项目内容组织和教学形式
考核评价体系
由于“企业自动化实践入门”一级项目面向的是一年级的新生，为了使他们能够转变传统教育模式下考试决定一切的考核模式，逐步接受工程人才的评价模式以适应将来社会的要求，我们设计了多元的考核评价体系，采取以平时综合表现为主线、综合考评为重点、笔试考核为辅助，个人自评、学生互评和老师总评相结合的模式。
平时综合表现包括出勤情况、实践环节的参与程度、心得体会等；综合考评主要考查实验报告、设计报告、实验完成情况、答辩情况等，对于企业自动化综合实验还要对项目文档、汇报表现、团队合作等方面重点考查。笔试主要针对自动化学科概论，采取开卷形式，主要考查学生通过听讲座和报告对专业背景知识和信息的获取情况。同时，在所有实践课程中都设置有个人自评环节，学生在答辩时根据所学知识、能力锻炼和实践效果做自我评价；在小组答辩时要求进行学生互评，互相指出他人在团队协作项目中的作用、优点与不足；最后，有指导教师给出总评，对学生知识掌握和实践技能作出评价，提出改进的方向。图1给出了企业自动化综合实验课程的考评体系架构[5]。
教学实践效果总结
自我校2010年开展“卓越计划”以来，“企业自动化实践入门”一级项目已开设2年，根据卓越工程师培养要求，经过对项目中相关课程的教学内容、教学形式、典型案例和考核方式的不断探索与改革，已经形成了较为完整的课程体系，从学生反馈的体会与总结来看也收到了很好的效果，具体总结如下：
1.贯穿于一个学年的专业课程，改变了以往学生刚入学对专业的茫然，通过专业实践的锻炼激发了学生对专业的学习兴趣。
2.课程内容多样而不失简单，每门课程点到为止，重在实践，锻炼了实践能力，培养了工程意识。
3.教学方式丰富，重在能力培养，改变了“纸上谈兵”的传统模式。“在填写问卷调查时，看到桌上厚厚的实验报告，我都不敢相信这是我做的，撰写实验报告提高了我书面交流的能力。”
4.考核体系完善，弱化了传统的笔试考核，重点考核能力与素质；“专业考试的时候，老师让我们演示并介绍自己的项目，这样的考试不仅不会让我们紧张，还能向其他人学到很多东西。”“我们靠团队分工协作获得了很好的成绩，这让我们深刻体会到团队合作的重要。”
参考文献
[1]顾佩华.重新认识工程教育——国际CDIO培养模式和方法[M].北京：高等教育出版社，2009.
[2]张慧平，戴波，刘建东，纪文刚.自动化专业卓越工程师培养计划的思索与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（10）：268-271.
[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010（4）：21-29.
[4]韩璞等.自动化专业卓越工程师课程体系的改革与实践[J].实验室研究与探索，2011（10）：262-264，271.
关键词：初中生物理；初步实验；设计能力；培养浅议
初中生的初步实验设计能力指的是在探究学习过程中，学生按照一定的实验目的，为自己的实验学习选择最恰当的探究方式和所需的器材工具，采用适当的物理知识和实验技巧，对其进行灵活、综合的运用，并拟定出具备可行性方案的能力。这不仅需要学生具备创新意识，而且还要扎根于厚实的专业基础之上。
1.物理初步实验设计能力培养原则与策略
1.1培养原则
初步实验设计能力培养原则的确立能够为教学效果的实现奠定基础。首先是循序渐进，教学工作中必须遵循知识教学逻辑，要充分考虑到学生自身的心理发展顺序，让学生能够更加有序的、系统完整的接受学科教育，促进身心健康发展。在教学中不可以急于求成，要慢慢的潜移默化，让学生边学边用，体会知识的乐趣，阶段性的解决学术中的难题。第二个是因材施教的原则，从学生的实际情况出发，让教学层面的深广度以及进度都能够符合学生的知识能力水平，充分结合学生的个性特点，让学生的才能品行都能够充分发展。第三为激励性原则，作为一种动力因素的存在，教师要争取能够利用多种方式去激励学生获得前进的动力，逐步形成热爱学习的习惯，挖掘学生潜能，提高教学的实际质量，加快培养人才的步伐。第四为主体性原则，充分强调教师的主导作用，进而引导主体人员——学生，学会充分结合社会环境以及自然环境的有利因素，放心尝试，主动进行探索追求，同时尊重学生在学术思想上的无限追求和创造力，教会其如何去独立思考。最后为反馈内化原则，学生在教师的引导下认识到自身在学习及其它活动中的表现，再通过参与和选择，不断将教师的要求转变为自身的一种自觉行为，获得持续性的发展。
1.2教学策略
实验设计环节是物理实验当中最为高级的层次，同时也是学生探索新知识的最佳途径。教师可以帮助学生创造更多实验设计的机会，体会到设计的重要性所在，认识最基本的原则，掌握具体的设计方法。可以从加强开展实验探究教学开始，充分利用课本中出现的探究性实验案例，不再是一味的跟从教师的思路走，学生可以适当活用自己所掌握的知识，或者将某些属于验证性的实验转化为探究性实验，到处找实验内容。
例如对于二力平衡的条件探索、阿基米德原理等的实验。将验证性变为探究性，不断扩大学生的实践空间、提高思维分析能力。教师也可以主动将一些疑难问题，列为探究性实验的主要内容。在解答某些较难理解的问题时，如果具备探究的条件，可以让学生尝试设计方案来动手进行实践，通过分析归纳最后得到结论，对于学生来说是一种能力上的提高。也可以将生产或者生活的具体素材投放到实验教学中来，物理学科本来就来源于生活，回到生活也是理所应当，让学生在生活中走进物理。不断规范实验设计的思路，教师要充分挖掘教材资源，教授学生分析设计的方法，有意识的将规范性的设计方案交与学生。把握好实验设计的基本原则问题，不仅需要科学的思维能力，还要掌握正确的方法步骤，最后还要用精准的语言来描述现象的发生，记录下所有的一切。
此外也要培养良好的品质思维，此为核心环节。可以通过一些实验解决新奇现象来激发学生的发散思维，举一反三、一题多变，要逐步培养学生的逻辑缜密与思维收敛。同时，也要不断地规范学生的物理用语，教师最初就要使用规范的语言，而学生也要在潜移默化的条件下，提高答题规范的能力。
2.物理初步实验设计能力培养的实践分析
案例举隅：《欧姆定律》
教学目标：掌握电压电流表测量技术，认识电流、电压以及电阻三者的关系，学会收集数据并对数据进行有效的分析。
教学器材：开关、电流电压表各一个、滑动变阻器、不同规格的电阻器各一个、干电池若干、导线若干、多媒体PPT课件、投影仪。
教学设计：从“如何让灯泡发光或者变暗”的问题入手，引导学生主动进行实验探索，激发学生进一步学习的欲望。让学生合理猜想电流、电压以及电阻三者之间的关系。教师提示：针对物理问题，仅靠猜想是不行的，应该勇敢进行实验、进行验证，教会学生采用控制变量法来进行实验。此后进行实验设计环节，询问学生需要准备什么实验的器具，保持什么要素不变，如何改变电阻两端的电压。利用投影显示出滑动变阻器的作用，画出起先准备好的电路图。继续围绕该电路的形式，探讨能否进行电流与电阻的探究，根据学生各自设计的方案，表格填写完整，将所有数据如实记录。接着是交流讨论的时间，教师通过投影展示学生们的实验数据以及图像，分析实验结果。实验应用表格如图1、图2所示：
（图1：探究电流与电压的关系）（图2：探究电流与电阻的关系）
最后对课堂实验进行总结，引出欧姆定律的来由和公式，投影介绍欧姆的故事，课后再针对欧姆定律的具体内容布置作业练习，以达到巩固复习的目的。
论文关键词:信息技术教育艺术教育整合
一、引言
信息时代的到来,使信息技术成为一个现代人必须具备的生存技能之一。如今,信息技术已渗透到了各个行业和领域,对我们的学习、生话、工作、思维等方式都产生了深远的影响。信息技术是一种工具式的可在其它学科得以充分应用,与其它学科完全结合的一门跨学科的课程科目,这种结合衍生出了许多新兴的技术和职业。如电子美工、动漫设计,电脑谱曲等。教育应面向未来,面向社会实际需求,培养真正有用,有实用技能的人才,这也是素质教育的宗旨,有基于此,我们应该在信息技术教育的启蒙、基础阶段让学生了解信息信息技术的社会性应用,认识到其与其它学科交融一体,让学生形成这种意识,培养其适应未来需要,社会就业需求的整合式信息技术技能,有基于此,笔者力图改观过去单一的,单纯化的信息技术教学方式和内容,根据初中课程学习和社会应用实际,探讨信息技术与艺术整合的方式和内容。
二、整合的科目类别和初步设想
信息技术与美术的整合。二者整合主要基于现今电脑美术的广泛应用和盛行,及由此产生的对电脑美术人才的需求,包括电子美工,动漫设计,游戏场景制作和影视视觉电脑加工等。由此整合的内容体现于四个方面,电脑美术背景知识和应用领域介绍,电脑美术作品颀赏,信息技术与美术的嫁接和常用电脑美术工具软件的学习使用。其中,前三者为基础内容部分,重在将学生带入电脑美术的世界,让学生形成对电脑美术的基本认识,引发其兴趣,最后者为基本技术也为整合学习的重点,将培养学生电脑美术制作的基本技能、技术,为以后的专业电脑美术学习打下良好基础,其作为一种启蒙,就如画画对画笔的使用一样,主要包括电脑平面美工、三维制作基本工具软件的认识,主要包括Photoshops、3DMax等主要电子美工工具软件的认识和使用。
信息技术与音乐艺术的整合。初中信息技术与音乐艺术的教育整合,主要体现在四个方面,即电脑音乐背景知识传授、音乐颀赏、音乐信息传播工具和音乐信息制作工具认识与感受。其中,音乐颀赏包括传统音乐能过信息技术的演绎表达和信息手段制作的音乐的颀赏;音乐信息传播工具主要介绍一些常用的代表性音视频播放工具,介绍其使用背景和效果,同时介绍音频文件的格式构成知识等,对于音乐信息制作工具的认识与感受,可通过对制作歌曲的软件认识和操作予以实现,如国产软件作曲大师V6.0将中国人常用的简谱、五线谱进行同时处理,实现音乐电脑化。可实例介绍作曲大师V6.0歌谱制作过程和效果。
三、初中信息技术教育与艺术教育整合的必要性和可行性
1.必要性
我国初中信息技术教育陷入了“教者无心,听者无奈”的困境之中。部分教师对信息技术教学积极性不高,学生的学习积极性缺乏。在这种情形下,将初中信息技术教育与艺术教育进行整合,既能增强初中信息技术教育的丰富性和吸引力,又能使学生的综合素质得到提升,造就适应社会发展的复合型人才。因此,将初中信息技术教育与艺术教育进行整合是十分必要的。
2.可能性
随着基础教育改革的不断深入,中小学素质教育进一步发展。在初中教育的低年级(包括初中一年级和初中二年级上半学年),学生们的学习负担和压力并不算很大,可以在素质教育的大背景下,充分利用这段时间开展信息技术教育。因而说信息技术教育与艺术教育进行整合在教学时间安排上是可行的。同时,将信息技术教育与艺术教育进行整合,可以为部分学生初中毕业后进入中专、职高进行相关专业的学习打下一定的基础。例如,近年来,大学生就业率不是十分理想。另一方面,社会对从事电子美工的专业人员的需求大增,导致了电子美工的人员异常缺乏(齐鲁晚报等诸多报刊杂志都曾大篇幅报道),不少企业虽高薪求才,却无才可用的。在我国,电子美工人员的培养数量有限,国内从业人员的业务素质水平也大幅低于国外,症结在于电子美工需要双向复合型技术(美术和计算机作图相关知识),而我国在双向复合型技术人才的培养上存在诸多问题。为了使进入大中专院校的学生能更快更好地掌握电子美工的知识,可以在初中阶段的信息技术的课程里面加入相关的美术知识,提升日后学习电子美工专业的效率。由此可见,将信息技术教育与艺术教育进行整合,在促进初中生今后的发展方面是可行的。
四、初中信息技术教育与艺术教育整合的途径
1.学习新的教学理念,提高教学水平
现在的信息技术课不同于以往的计算机课,不单讲计算机知识,练习计算机相关操作,现在的信息技术课比以往的计算机课更正规化了。信息技术在中学阶段要以计算机技术为主,但绝不是以计算机科学知识为主,而是以应用计算机为核心的信息技术收集信息、处理信息为主。所以,要实现信息技术教育与艺术教育的整合,信息技术教师除了要掌握满足教学所需的信息技术技能和知识,还要提
升自己的艺术修养和文化底蕴,学习新的教学理念,掌握现代教学思想和模式,结合学科特点,具备教学组织、教学设计能力以及灵活的教学策略。信息技术教师自身能将两者整合好,具备新的素质教育理念和较高的教学水平,才能在教学中自觉将信息技术教育与艺术教育进行有机整合,达到预期的教学目标,培养出高素质的人才。
2.精心设计,拓展思维
信息技术课更主要的是培养学生利用微机解决实际问题的能力。因此,为了实现信息技术教育与艺术教育整合,我们应当在原有课程基础上,充分利用学校现有的资源,进行拓宽知识面的教学。例如,将网络曲库应用于音乐课中,达到音乐鉴赏的目的;将美术教学的相关内容融汇与信息技术课程之中,使学生在电脑上完成绘画要求,教师将一些常用的绘图软件的使用方法传授给学生,这样既能兼顾美术教学的要求,又能增强吸学生们信息技术的应用能力,从而实现了信息技术教育与艺术教育的完美整合。
将信息技术教育与艺术教育进行整合,不仅能巩固学生们所学知识,还能促进学生们各种基本操作及适应能力的发展,将所学的知识与生话和社会更加紧密联系起来,提高了学习的积极性,增强了动手操作能力,为学生以后进入社会,从事相关的职业打下了坚实的技能基础。