课程与教学论范文
关键词：材料学；教学内容；教学模式；课程考核
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）23-0151-02
《材料学概论》是我校无机非金属材料专业开设的入门基础课程。该课程内容较多，涵盖金属、无机非金属、高分子和复合材料等传统四大材料的基础理论知识，同时又包括各种层出不穷的新兴功能材料。开设该课程的主要目的是让学生对自己所学的专业有初步的认识，同时拓宽学生的知识面，激发学生的兴趣，从而引导学生进行更深层次专业知识的学习。因为是概述性课程，多为陈述性知识，不像其他材料专业课程有其核心的理论体系，该课的课程内容连贯性不强，教学过程中容易让学生感到枯燥，教学难度较大。因此，探索和实践本课程的教学内容、教学模式、课程考核对于提高课程教学质量，挖掘学生对所学专业知识的深入学习具有重要意义。
一、教学内容的选材
该课程的教学内容主要包括金属、无机非金属、有机高分子、复合材料和日新月异的新兴功能材料。课程设置仅为24课时，这要求我们必须突出重点，同时能为后续专业课的学习作前期铺垫。在教学内容的选材方面，首先，我们先介绍传统四大材料的知识点，同时兼顾后续主干课程的教学内容，如无机材料科学基础等，在具有这些知识的基础上，再介绍相关材料在现代工农业生产和国防军工等方面的应用，这样学生们就比较容易理解和感兴趣；其次，结合现在的就业情况及研究热点，教学过程中我们将学科内容与学科前沿相结合，既考虑了学生们以后的就业，也考虑到想进一步深造读研究生的学生们的研究兴趣，如将炙手可热的新能源动力汽车电池、碳家族材料、光电功能材料的发展现状及面临的挑战引入课堂教学，在拓宽学生视野的同时，潜在地激发了学生的科研兴趣。
二、教学模式的探索
除传统的金属、无机非金属、有机高分子、复合材料外，新兴功能材料日新月异，这就要求授课教师应及时跟踪掌握最新的研究进展，及时更新课件内容，使得教学内容能够跟上最新的研究成果，也能让学生及时了解学习最新的材料知识。
传统的教学方法主要以黑板樵靥澹对于想要讲授功能性各异的材料知识体系来说显然已不能满足，这就需要借助各种新方法、新手段。多媒体教学能将文字、图形、动画和声音等各种资源有机整合，在视觉上能够让学生很直观地学习知识，有助于激发学生学习的兴趣。比如：锂离子电池的工作原理，我们可以在多媒体上给出锂离子电池工作原理示意图，然后再结合扣式电池的组成构件给学生详细讲解其原理，加深学生对其内容的理解和掌握。再比如，在讲解金属催化CVD法制备石墨烯工艺流程时，可以通过动画演示，让学生很直观地了解催化原理及石墨烯的形成过程。值得注意的是，在整个的教学过程中，我们一定要重视学生的参与和互动。如采用启发式及提问式的教学方法，通过设置难度适宜、范围适中的问题或课外作业，启发学生自主思考、查阅相关资料、分组讨论，提高学生的专业积极性。
三、课程考核方式的选择
为充分调动学生学习的积极性和主动性，加强学生查阅专业资料和有效整合专业知识的能力，提升学生的逻辑思维和科研素养。该课程的期末考核方式较为新颖，让学生自主选题、自由组成小队，完成一个关于材料某相关领域的研究进展课题，并最终答辩的方式。该课题从开学初就布置，这样能让学生有充分的时间选题、组团、查阅和整理资料、制作PPT、组织答辩，通过这种考核方式不仅最大程度上提高了学生的主观能动性，拓展了学生的知识视野，加深了对课题的认识和理解，还培养了学生良好的科研素养和科学态度。
同时，我们还通过出勤率、上课积极性、课后作业、网上教学互动等方面进行平时成绩的考核。课堂提问可以考查学生对上节课内容的掌握程度，还可以考查学生是否认真听讲、是否认真思考问题。课后作业主要是对课堂内容的考查和巩固，同时也是对课外知识的拓展，督促学生课后自主查阅相关文献，以培养学生的学习能力。
四、需要改进的地方
《材料学概论》作为一门概述性课程，授课难度较大，在教学的探索与实践过程中难免会有一些不足，这需要我们不断去改进和提升，具体包括以下几个方面：
1.网络教学课堂的互动有待进一步加强。随着新兴教学手段的出现，网络教学作为教学的辅助部分还没有得到充分认识和重视，学生课后很少在网上课堂查阅老师上传的文献和资料，这会延长教师和学生有效沟通的时间。
2.在教学的过程中，我们还应该出示实物，让学生能够直接接触，加深印象。如展示新能源动力汽车电池用模型，让他们对新能源汽车之芯有直接的感性认识。
3.在教学过程中，我们还应该适当地引入专业英文资料，以提高学生掌握专业知识和运用英语的综合能力。
五、结语
本文从教学内容、教学模式及课程考核等三个方面对我校无机非金属材料专业入门基础课《材料学概论》课程教学进行了初步探索、思考与实践。认识到充分调动学生主观能动性和让学生参与到教学过程中来的重要性。另外，合理利用网络教学平台和有效提取网络资源也非常关键。同时，我们还对课程教学过程中需要改进的地方进行了分析，希望在以后的教学中能够取得更好的效果。
参考文献：
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[9]孔祥富.探析素质教育下中职体育教学改革的对策[J].中国市场，2015，（40）.
"IntroductiontoMaterialsScience"ExplorationandPracticeofCurriculumTeaching
DUANJun-fei
（CollegeofMaterialsScienceandEngineering，ChangshaUniversityofScience&Technology，Changsha，Hunan410114，China）
课程与教学论范文篇2
关键词：信息论；编码；教学效果；启发式
作者简介：马杰（1978-），男，满族，山东泰安人，河北工业大学信息工程学院，副教授；张志伟（1977-），女，河北秦皇岛人，河北工业大学信息工程学院，讲师。（天津300401）
基金项目：本文系2012河北工业大学教改项目“PBL教学法在信息论与编码课程中的应用研究”的研究成果。
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）16-0090-02
信息论是描述现代信息传输和表示方法的基本理论，是电子信息类专业基础课程之一。[1]人类社会的高速发展时时刻刻都离不开信息，尤其在高度信息化的21世纪，其重要性更是不言而喻。自20世纪80年代后，我国大学本科阶段逐渐开设“信息论与编码”课程，实践表明该课程可以进一步完善学生的知识结构，开阔学生的视野，增强学生解决实际问题的能力，为后续专业课程的学习奠定基础。但是在教学实践中，发现该课程教学中存在一些共性问题，导致学生学习兴趣不高，教学效果不佳。因此，探讨“信息论与编码”课程教学改革与实践研究，对于培养学生的应用能力和创新能力，改善课程的教学质量和提高学生培养质量具有重要意义。
一、教学中存在的问题
当前，几乎所有高校的通信、电子及信息类专业都开设了“信息论与编码”这门课。[2]我们在多年的教学经验的基础上，通过对教学现状的分析，将课程教学过程中存在的共性问题总结如下。
1.内容枯燥，学生难以理解
“信息论与编码”是应用概率论、随机过程和数理统计等数学方法，阐释信息的存储、传输、处理、控制基本原理和普遍规律的学科。课程涵盖了大量的应用数学知识，其中有些数学概念复杂、抽象，甚至在研究生阶段才涉及，从而使工科学生感到学习过程枯燥，理论太多，难度很大。
2.理论多，应用少，学习积极性差
“信息论与编码”课程理论性极强，课程讲授中如果不能具体联系实际中的应用，学生容易因为弄不清该课程的学习目的而使学习的积极性受挫，长此以往会导致学生厌学的情绪出现。此外，如果在教学中以教师为主的理论讲解占据课堂的绝大多数时间，非常容易造成理论和实际缺乏联系的困境，让学生感觉到就是理论课，没什么用处。反过来，如果能将枯燥理论知识与学生感兴趣的应用或日益发展的信息前沿结合，让学生在学习过程中既接触到信息领域的尖端技术，又对乏味的信息基础和编码理论产生浓厚兴趣，则可有效提升教学效果。
3.教学实验手段单一
实验是“信息论与编码”课程教学的重要环节，目前在高校中，验证性实验是信息论实验课的普遍教学模式。实验内容多为验证课程所授基本理论知识，验证所学定理和编码结论。这种方法偏重于知识点的掌握，但是却减少了系统概念及其应用的介绍，即是所谓的“只见树木，不见森林”现象。
4.考核方法不灵活，不能反映学生正常学习状况
教学实践已经表明，在课程教学中规范的考核评价体系对于准确衡量教学效果至关重要。“信息论与编码”课程普遍采用的是传统考核方法，学生在规定的时间里进行闭卷测试，用卷面考分的高低来衡量学习效果的好坏。该考核方式以得高分为导向，容易引起学生盲目追求高分数，而轻视学习过程和应用能力的锻炼。同时还会助长部分平时不认真学习的学生在考前突击复习，功夫没有用到平时，教学效果大打折扣。实际情况也说明考分最高的学生往往并不是该课程掌握最扎实的学生。
二、教学改革措施
针对前述问题并结合自身的授课实践经验，在对现有课程培养体系进行充分分析的基础上，从课程规划调整、课堂授课方式、实验教学、考核方式四方面对该课程进行了改革尝试，对学生的知识应用与水平创新能力进行重点培养。
1.调整教学大纲和教学内容，弱化理论教学环节
在“信息论与编码”本科教学中，香农信息论是它的核心阐述内容，其中无失真变长信源编码定理、有噪信道编码定理和保真度准则下的限失真信源编码定理等定理是“信息论与编码”教学内容的主线。基于这些定理，可以将教学内容分成五部分[3]——信息论的基本概念、信源、信道、信源编码、信道编码。在这些教学内容中，对概率论、随机过程和数理统计的知识有多处应用，往往工科本科生面对繁多的定理、公式证明会不知所措，我们尝试在教学过程中对课程内容做适度调整：将大部分精力用于讲授基本概念和含义，适当简化甚至省略那些繁琐枯燥的数学定理证明过程，可以推荐学有余力的学生阅读相关参考材料。
在这五块内容中，信息论的基本概念是学习其他章节的基础，在讲授这部分内容时，把侧重点放在物理意义的讲授方面，让学生从具体的物理现象来理解抽象概念。比如在讲授“信息熵”这一基本概念时，在理论分析的基础上，辅以“掷骰子”这个实例代替理论推导和证明。
在讲授信源与信道章节时，鉴于数字处理方法是当今的信息处理及编码技术的主流，且模拟部分的大规模集成化也从另一个方面降低了对模拟信号处理的要求，因此教学中选择性将离散信源与离散信道部分作为重点来讲解，同时弱化教学大纲内容中涉及连续信源与连续信道部分的讲解，可以避免学生因缺乏随机过程、信号检测等基础知识储备而耗费大量精力去理解连续部分的理论。
在教学内容上还需要做到与时俱进，信息理论和编码技术是在不断发展和丰富的，在上述基本内容之上，可以适量引入信息技术的部分前沿内容，像Turbo码、LDPC码、多天线MIMO系统、稀疏编码和压缩感知理论等。在讲授这些新技术时，不从理论上过多分析，重点讲述新技术的用途和影响。比如压缩感知技术利用信号稀疏的可压缩性进行采样，突破了奈奎斯特抽样定理的限制，已被应用到超光谱成像、地理数据分析、雷达和通信领域。通过实验中仿真无线通信系统，多方面介绍信道编码技术，可以帮助学生对这些技术原理有更好的认知和理解，在兴趣的驱使下学生就会乐于探寻新的知识。
2.实际问题为导向的课堂教学模式（PBL）
教学过程设计中，多调动学生的积极性和主动性，教师主动引导，让学生多思考、勤思考，试着自己去寻求问题的答案。为此，通过“向学生提问—学生解决问题—教师对学生的解答做引申”这样三步，将“信息论与编码”中晦涩难懂的理论知识转化为具有工程背景的实际问题，让学生在简单轻松的实例中去寻求问题的答案。
例如讲述重复编码时，可以先向学生提出一个实际问题——当两个人在嘈杂的环境中、远距离对话时，由于噪声的存在，可能会听不清楚，该怎么解决？当学生说出解决方案时，引导学生将“让喊话者再重复一遍”这种解决方案和信道重复编码相对应起来，由此引出对重复编码提高通信系统可靠性的理论说明。此外，教师还可以针对工程实际，提一些相对较为复杂的问题，让学生通过课下查找资料来回答。比如率失真理论比较抽象，学生们普遍感觉对D失真允许试验信道概念难以理解把握。而该理论在视频编码中应用得非常广泛，如视频编码标准H.264，中国制定的音视频编码标准AVS等。因此在讲授率失真函数时，可以先从神州八号的视频传输系统说起，让学生课下查找视频压缩的相关资料，教师在课堂上给学生演示H.264参考代码JM，[4]让学生在实际应用中理解率失真理论。
教学实践和学生的反馈表明，启发式互动教学能够有效调动学生学习的积极性和主动性，同时锻炼学生提出、分析、解决问题的能力。尽量避免将直接的理论结论教授给学生、让学生死记硬背，鼓励学生思考和发表不同的见解，激发学生的自我学习意识。
3.搭建实验教学平台
实验是“信息论与编码”课程教学的重要环节，设计一个科学的实验教学平台也是“信息论与编码”课程教学改革的重要内容。验证性教学模式是目前“信息论与编码”课程实验教学的普遍模式。具体操作模式为以巩固所学理论知识为目的，学生在教师指导下对学习过程中的公式、定理、结论进行验证。
实验平台以“信息论与编码”课程的基本内容为出发点，在验证性实验基础上引入研究性实验，将课程实验划分成三个层次。第一个层次为验证性实验，主要为具体算法的验证，根据学生的实践经验和能力有针对性设计实验内容，在综合考虑学生理解能力、动手能力和专业特点的基础上，设计若干个经一定的努力可以实现的、对促进课程内容理解吸收有帮助的、有助于培养学生创新意识和应用能力的实验。第二个层次为课堂演示实验，是教师在课堂上给学生演示的实验项目，主要以理论的验证为主，例如对信源变长编码定理的演示实验。第三个层次为综合应用实验，由学生利用课余时间执行，包括图像编码的综合应用、语音编码在3G环境下的实现以及综合应用保密编码技术三个实验模块，实验的软件内容结束后，学生可以借助通信实验箱，实现其硬件电路，真正做到为了应用而实验，改变了传统为了验证而实验的模式。学生完成综合应用实验后，让他们将实验报告写成论文的形式，组织学术讨论会，让学生在会上宣读结果，总结经验得失，增强学生的科技创新能力。
4.采用全程式考核方式
为了更好地检验学生的学习效果，在“信息论与编码”课程考核中一改传统的一份试卷定结果的考核方式。在课程考核方面重视学生的平时成绩和实验考核成绩。平时成绩以作业完成质量和参与教学效果为主，为鼓励学生积极参与课堂教学，对学生提出问题和回答问题等情况分别予以加分，教师将其量化记录在平时成绩册中。实验考核方式：综合平时考勤，平时学生对实验的态度，实验报告评定成绩，以及最后的实验论文宣读情况对学生进行考核。
考试试题中不能只要求学生熟练使用公式进行机械计算，还应该注重考核学生对基本概念、原理和方法的掌握情况，考查学生综合分析问题的能力。控制考试成绩在学生的期末综合成绩中所占比重为70%，余下分值由平时成绩和实验成绩构成。该方式可以在不增加学生期末复习和备考压力的同时，促使他们加强对日常课程的复习与知识总结，功夫用在平时，收到事半功倍的效果，学生普遍乐于接受。
三、结论
由教学实践可知，“信息论与编码”的基础理论和应用实践作为课程教学的两个方面，均应得到重视。“信息论与编码”课程的教学改革必须从转变教育观念、整合教学内容、改善教学方式和优化教学手段等方面出发，强调以培养学生理论基础和综合运用能力为课程目标，不断提高和改进教学方法和质量，为信息社会培养更多有用人才。
参考文献：
[1]傅祖芸.信息论——基础理论与应用[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2]邓家先.信息论与编码教学改革探讨[J].电气电子教学学报，2007，（2）：111-114.
课程与教学论范文
关键词：课程与教学论；教育资源；和谐统一
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1671―1580（2015）11―0113―02
一、课程与教学论的内涵及其影响
1.课程与教学论的含义
课程有广义与狭义之分，广义的课程是指学校为了实现教学培养目标，有针对性地选择教育课程与内容以及教学进程，包括了各学科的教学计划、教学目的及有针对性地组织教学活动。狭义的课程就是指某一门学科，通常情况下我们所说的课程都是狭义的。综合广义与狭义的含义可以得出，课程是指学生所应学习的所有学科和保证教学进程顺利完成的总和。
教学论又称教学理论，是研究教学规律的学科。由教学在整个教育活动中的计划、目标、地位、实施方法、教学手段等一系列相关的内容组成。是教学实施的理论基础，为课程的实施提供方向与建议，也确保其顺利完成。
目前高校的各专业本科、硕士段基本都开设了“课程与教学论”专业，从理论上研究教材教法内在规律，试图寻找一条适合中国特色的教育教学方式。作为教育学的二级学科，课程与教学论更加注重研究其涵盖的各专业的教学理论，肩负着将理论运用到具体教学中的使命。
2.课程与教学论的发展历程
我国的学科教育培训由来已久，学位制建立之初国内重点师范院校就开始培养数学教育、物理教育等专业的硕士研究生。主要研究方向是中学的教材教法，由于学科没有具体划分开来，研究的方向较为笼统，自然出现了学术层次偏低的局限性，而且课堂的具体操作性不大。
到了1983年，国务院第二届博士授予点学科评议会议召开，决定将各学科的理论研究称为“学科教学论”，各学科的教法更名为“学科教学论”，研究方向也更加偏向于各学科。到了1997年，教育部明确地将学科教学论与课程论、教学论统一调整为“课程与教学论”，研究对象更加明确，涵盖了各专业的教材教法和教学规律，以及本学科与其他学科的相互联系性。
3.课程教学论研究对教学的影响
我国在过去相当长的一段时间里只有零散的课程与教学论思想，缺少系统的、具体的理论体系的支撑。后来引进了不少国外的教学理念与思想，无论是“构建主义”“经验主义”，还是后来的“社会改造主义”教学论都对教育观念的更新、教学模式的改进都起到一定积极作用。
在国内教育思想缺乏的情况下，国外的教育理念正好填补了这一空缺，但是一段时间后又出现了“水土不服”等现象，急需发展的中国教育已经不满足于现状了。因此在上世纪国家教育部队教育进行了较大的改革，将课程与教学论进行细分，就是希望通过行政手段的划分，促生出更适合中国市场的教育教学理论，以更好地指导课堂教学。
二、课程与教学论研究的统一性
1.研究对象的统一性
课程与教学论的研究对象是有区别的，课程主要研究各学段所设置课程的合理性、必要性，以及与之前学段和其他学科的联系性。不同的学科、不同的学段课程的设置要体现独特性和必要性，比如中文专业开设“中学语文教材教法”，数学专业开设“中学数学教材教法”。为什么要在不同的专业中开设类似的课程，是由教学理论决定的，不同学科的教学方法是不同的，不能统一而论，区分开来是很有必要的。而“教材教法”则是从具体学科出发，充分考虑学科的不同点设置的。但是两者的研究对象都要从实际出发，考虑到学生的个体特征、接受情况以及特定年龄段的学情情况。课程与教育理论都要在研究上回归本质，从个体的学生入手，做到研究方向不同，研究方法不同，但是研究对象是统一的。
2.评价标准的统一性
任何事物的好与坏都要有评价的标准，而且不能脱离实际，评价课程与教学论是否统一也是这样的。课程设置是否合理，要看学生的整体接受情况，以及对课程的满意度，并通过试卷检测、问答检测等多种方式了解学生的掌握情况。教学理论指导着教学方法，教学方法是否得当检验的最好方式就是课堂。学生在课堂上的反映及接受情况，与教师利用什么教学方法是分不开的。
将学生作为检测的标准，是课程与教学论评价统一性的要求，以不脱离课堂为前提，以增强学生接受能力为目的，努力寻找二者的融合点，是新时期课程与教学论评价统一性的前提。
3.本土化与外来化的统一性
我们曾经接受过很多的外来教育思想，这些“洋化的”“外来的”教育观点、理念在经过传播后来到中国，生存的土壤发生改变，面对学生的个体情况发生改变，国家的国情发生改变，能否摸索出一条课程与教学论本土化的标准显得很重要。
学习他国的教育思想，研究他国的教育方式，目的也是取其精华去其糟粕，为我所用。无论是本土传统的教育思想（以儒家教育思想为主）还是“洋化”的教育思想，必须要结合当下的时代特点，遵循社会发展的规律，尊重学生个体特征，才能产生互补的效果。
三、课程与教学论两者统一性的重大意义
1.探索适应课程与教学论专业发展新需要的研究生培养模式
如何参照以往的课程与教学论专业所取得的成果，根据我国现在基础教育大力改革的国情，针对曾经培养过程中存在的与课堂教学脱节等不足，采取有力的措施，进一步提高课程与教学论专业的研究水平，更好地培养出具有更高专业水准的毕业生显得非常迫切。
从高等院校来看，各学科的教学论专业都是分散在自己的院系，其操作方式也是彼此独立的，各学科间缺少必要联系，研究方向也比较单一。如果以课程与教学论的统一性为前提，让各学科间的交流与研究更频繁，在彼此的研究间兼顾到各学科间的关联性，必然能有更大的收益。
2.形成具有中国特色的学术流派
课程与教学论流派是在各自学科发展过程中，借鉴其他学科、其他国家的教育理论体系逐步形成自身学科的理论特点的。教学改革以后，各学科不断加大课程与教学论的自我反思，在反思自身不足中寻找新的出发点，已经逐步摆脱来了理论“洋化”的现象，一批立足中国本土教育体系、有世界水准的教学理论相继产生，这与课程与教学论的统一性研究是分不开的。国内不少研究团队对情景教学、主体教学、交往教学等方面进行了深入、细致的研究，并将课堂作为具体研究场所，从而研究出具有宝贵价值的，既有理论性又有操作性的课程与教学论体系，并在各自学科得到广泛的运用与推广，对教育改革起到推波助澜的作用。
3.课程与教学论是教育改革的先行军
教育改革制度的实施，需要有强大的理论作为依托，需要有具体的教育践行者用自己亲身教育感受检验教学改革的合理性，需要社会综合检测教育改革是否合理，是否起到了推动教育发展和教学水平提升的作用。很好地利用当下教育改革的有利机会，努力研究出具有中国特色的教学理论，让课程与教学理论相互促进、相互指导，必定能够起到教育改革先行军的作用。
[参考文献]
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