數學建模的實際應用范文

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數學建模的實際應用

篇1

關鍵詞:應用型人才;數學建模;教學平臺

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)06-0035-03

一、對應用型人才內涵與數學建模實踐活動的深入認識

應用型人才是一種能將專業知識和技能應用于所從事的專業社會實踐的一種專門的人才類型,是熟練掌握社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能,主要從事一線生產的技術或專業人才。在知識結構上,應用型人才更強調復合性、應用性和與時俱進,具有復合性和跨學科的特點。在能力結構上,應用型人才強調發現問題和解決問題的能力,要求具備解決復雜問題的實踐能力;在素質結構上,應用型人才直接服務于各行各業,更強調社會適應性和與社會的共處能力。應用型人才的特點:強調實踐,突出應用;終身學習,知識復合;科學態度,敢于創新;責任意識,團隊協作。

數學建模就是通過對現實問題的抽象、簡化,確定變量和參數,并應用某些“規律”建立起變量、參數間的確定的數學問題;然后求解該數學問題,最后在現實問題中解釋、驗證所得到的解的創造過程。數學建模過程可用下圖來表明:

因此,數學建模活動是一個多次循環反復驗證的過程,是應用數學的語言和方法解決實際問題的過程。數學建模是一種聯系數學與實際問題的橋梁,它突出了實踐活動的重要特點,強調人才的培養應從側重知識教育轉向側重應用能力培養。

二、應用型人才培養模式下數學建模活動在人才培養過程中的作用

應用型人才培養模式下,數學建?;顒硬粌H包括學習數學知識,展示各應用領域中的數學問題和建模方法,提高學生學習數學的積極性,更重要的是培養學生應用數學知識解決實際問題的能力,創造有利于提高學生將來從事實際工作能力的環境。數學建模活動的教學內容和教學方法是以應用型人才培養為核心,內容取材于實際、方法結合于實際、結果應用于實際,對學生能力的培養體現在多個方面。

(一)培養學生分析問題與解決問題的能力

數學建模競賽的題目一般由工程技術、經濟管理、社會生活等領域中的實際問題簡化而成,在數學建模活動中,要求首先強調如何分析實際問題,如何利用所掌握的知識和對問題的理解提出合理且簡化的假設,如何將實際問題抽象為數學問題,即將實際問題“翻譯”成數學模型。其次是如何建立適當的數學模型,如何利用恰當的方法求解數學模型,以及如何利用模型結果解決實際問題。對數學模型求解后,還要用數學模型的結果解釋實際現象。這是一個雙向“翻譯”的過程,通過這個過程,讓學生體驗數學在解決實際問題中的作用,培養學生應用數學知識的意識和能力,從而提高學習數學的興趣和應用數學解決實際問題的能力。數學建模本身就是一個創新的過程并且為培養學生創新精神和創造能力提供了環境。

(二)培養學生的創造精神和創新能力

創造精神和創新能力是指利用自己已有的知識和經驗,在個性品質支持下,新穎而獨特地提出問題、解決問題,并由此產生有價值的新思想、新方法、新成果。數學建模問題的解決沒有標準答案、不局限于唯一方法,不同的假設就會產生不同的模型,同一類模型也會有很多不同的數學求解方法。數學建模的每一步都給學生留有較大的空間,在數學建?;顒又?,要鼓勵學生勤于思考、大膽實踐,不拘泥于用一種方法解決問題,嘗試運用多種數學方法描述實際問題,鼓勵學生充分發揮想象力、勇于創造新方法,不斷地修改和完善模型,不斷地積累經驗,逐步提高學生創新能力,數學建模本身就是一個創新的過程并且為培養學生創新精神和創造能力提供了環境。數學建模是培養學生創造性思維和創新精神的良好平臺。

(三)培養學生的學習探索能力

心理學家布魯納指出:探索是數學教學的生命線。培養學生的探索能力,應貫串數學教學的全過程。這一點在普通的數學課堂上往往做不到。但在數學建模的教學過程中,通常會有意識地創設探索情境,引導學生以自我為主,進行調查研究、查閱文獻、制定方案、設計實驗、構思模型、分析總結等方面獨立探索能力的訓練,促進學生創新精神、科研能力和實踐技能的培養。

(四)培養學生的洞察力和抽象概括能力

數學建模的模型假設需要根據對實際問題的觀察和分析,透過現象看本質,將錯綜復雜的實際問題簡化,再進行高度的概括,抽象出合理、簡化、可行的假設條件。數學建模促進了對學生的洞察力和抽象概括能力的培養。

(五)培養學生利用計算機解決實際問題的能力

在數學建模中,很多模型的求解都面臨著復雜的數學推導及大量的數值計算,同時所建模型是否與實際問題相吻合也常常需要通過計算或模擬來檢驗,能熟練使用計算機計算數學問題是對學生的必要要求。數學建模將數學、計算機有機地結合起來,逐步培養學生利用數學軟件和計算機解決實際問題的能力。

(六)培養學生論文寫作和語言表達的能力

數學建模的考核內容一般包括基本建模方法的掌握、簡單建模問題的求解和實際問題的解決,考核方式往往采取閉卷與開卷相結合、理論答卷與上機實驗相結合、筆試與答辯相結合的方法。因此,數學建模答卷需要學生具有一定的描述問題的能力、組織結構的能力以及文字表達的能力。而數學建模競賽成績的好壞、獎項的高低,其評定的唯一依據就是數學建模論文,假設是否合理,建模方法是否有特色,重點是否突出,模型結果是否正確,論文撰寫是否清晰等是對論文成績評定的主要標準。通過數學建模確實能培養學生的論文寫作能力和語言表達能力。

(七)培養學生的交流與合作能力和團隊精神

數學建模中的實際問題涉及多個學科領域,所需知識較多,因此集體討論、學生報告、教師點評是經常采用的教學方式。數學建模競賽活動是一個集體項目,比賽要求參賽隊在3天之內對所給的問題提出一個較為完整的解決方案,具有一定規模的建模問題一般都不可能由個人獨立完成,這就需要三個人積極配合,協同作戰,要發揮每個人的長處,互相彌補短處,是培養學生全局意識、角色意識、合作意識的過程,也是一個塑造學生良好個性的過程。在此過程中,既要發揮好學生各自特點,又要有及時妥協的能力,目的是發揮整體的最好實力。作為對學生的一種綜合訓練,除了三個人都要有數學建模的基礎知識外,成員之間的討論、修改、綜合,既有分工,又有合作。只有充分的團隊合作,才能取得成功,凡是參加過競賽的每一個人都能深刻體會到這種團隊精神的重要性,認識到這一點對學生以后的成長是非常有幫助的。

數學建模在以上九個方面培養了學生的能力,促進了學生應用能力的養成。有目的、有計劃、有針對性地開展數學建模教學將會使其對應用型人才的培養更具實效性。

三、應用型人才培養模式下數學建模三級教學平臺的構建與實施

(一)將數學建模思想方法融入工科數學基礎課,實現數學建模教學常態化

我們在開設《數學建?!愤x修課及必修課的基礎上,積極探索將數學建模的思想方法融入到工科數學基礎課教學之中,并進行了有益的教學實踐。在相關課程的教學中,適當引入一些簡單的實際問題,應用有關方法,通過建立具體的數學模型,利用模型結果解決實際問題。以向學生展示某些典型的數學方法在解決實際問題中的應用及應用過程,既鞏固了相關知識又提高了處理問題的能力,比單純的求解應用問題更有效。

1.在《高等數學》課程中,講授函數的連續性時,引入方桌平穩問題,把實際問題轉化為連續函數的零值點的存在問題;曲面積分時引入“通訊衛星的覆蓋面積問題”,建立在距地面一定高度運行的衛星覆蓋地球表面面積的曲面積分公式,并通過計算面積值確定為了覆蓋地球表面所需衛星的最少數目;講授微分方程時引入“交通管理中的黃燈時間問題”,通過簡單分析黃燈的作用、駕駛員的反應等,建立汽車在交通路口行駛的二階微分方程,通過求解方程計算給出應該亮黃燈的時間;在講授無窮級數時,引入銀行存款問題。

2.在《線性代數》課程中,講授矩陣有關知識時引入“植物基因分布問題”,在簡單地了解基因遺傳的逐代傳播過程基礎上,引入基因分布狀態向量,建立狀態轉移模型,通過矩陣運算求出狀態解,進而分析基因分布變化趨勢,確定植物變化特征。

3.在《概率論與數理統計》課程中,講授隨機變量時引入“報童的策略問題”,設定隨機變量(購進報紙份數)、建立報童收益函數的數學期望、求數學期望的最大值,給出報童購進報紙的最佳份數。引導學生從實際問題中認識隨機變量,并將其概念化,進而解決一定的問題。另外,還是學生認識了連續型和離散型隨機變量在描述和處理上的不同。

總之,通過一些簡單的數學建模案例介紹,讓學生了解相關知識的實際應用,解決學生不知道所學數學知識到底有什么用,以及該怎么去用的問題;另一方面,使學生初步了解運用數學知識解決實際問題的簡單過程和方法,并鼓勵學生積極地去學數學、用數學。通過將數學建模思想融于低年級數學主干課教學中,培養學生的建模興趣。激發學生科學研究的好奇心、參與探索的興趣,培養學生學數學、用數學的意識。

(二)廣泛開展學生數學建模課外科技活動,實現數學建模實踐經?;?/p>

在數學建模課程教學和數學建模競賽培訓的基礎上,以數學建模實驗室為平臺開展經常性的學生數學建模課外科技活動,包括教師講座和問題研究。在每年三月初至五月初,開設《數學建?!氛n程,進行數學建模方法普及性教育;在五月下旬至六月末,開設數學建模講座,內容主要包括一些專門建模方法講解、有關案例介紹和常用數學軟件介紹;在七月下旬至八月上旬,進行建模競賽培訓,準備參加全國競賽。

全國競賽之后,組織學生開展數學建模問題研究。問題來源于現有建模問題和自擬建模問題,其中自擬題目來自學生的日常生活、專業學習以及現實問題和教師研究課題等,針對自擬問題,建模組教師進行集體討論,形成具體的建模問題;然后,教師指導學生完成問題研究,并嘗試給出實際問題的解決方案。把這一活動與大學生科技立項研究項目結合起來。數學建模課外科技活動期間,實驗室對學生開放、建模問題對學生開放、指導教師對學生開放。

從建模課程、建模講座、競賽培訓、參加競賽,到建模研究、學生科技立項等,數學建模活動從每年三月初開始至下一年的二月止,形成了以一年為一個周期的經常性的課外科技活動,實現了數學建模實踐的經?;:芏鄬W生從大一下學期開始連續一年半或兩年參與建?;顒?,在思維方法、知識積累和建模能力等方面獲得了極大的提高,為其后期的專業學習與實踐打下了良好的基礎。

(三)將數學建模思想方法引入專業教學與實踐,實現數學建模應用專業化

無論是數學建模課程教學、數學建模講座、建模競賽培訓,還是數學建模研究,所有過程大多定位于數學建模思想的傳授、數學建模方法的應用,所針對的問題多數來自于社會生活、經濟管理、工程管理等領域,專業背景不強。如何培養學生應用數學建模解決專業應用領域中的實際問題,這是數學建模應用的深層次研究問題,也是理工科專業學生創新型能力培養的重要內容,需要結合專業教學與實踐得以實現。

首先,需要理工科專業教師的積極參與。數學建模教師主要承擔數學建模和數學實驗的課程教學、數學建模競賽的培訓與指導,教師隊伍的構成基本上都是單一的數學專業教師,很少有其他專業的教師參與進來。教師隊伍在知識的結構、實踐動手能力上都有相當大的局限性,教師很難做到既了解實際問題、懂得專業知識,又熟悉有關算法與程序。因此,數學建模教師隊伍需要在專業結構上多元化發展,吸引理工科專業的教師對數學建模的興趣,引導其他專業教師的積極參與。

其次,要實現數學建模融入學生培養的各個環節和各個階段,就必須在專業課教學、課程設計及畢業設計指導等階段注重數學建模思想與方法的運用,注重對學生建模能力的培養。因此,通過一定的途徑,比如,交叉學科教師間的交流活動、針對一些具體問題的教師共同探討、建模教師幫助專業教師解決一些科研問題等,在專業教師中傳播數學建模的思想與方法,使其了解數學建模的作用,并掌握一些數學建模知識。通過專業教師指導進入專業課學習、課程設計及畢業設計階段的學生,去解決一些具有一定專業背景的實際問題,將數學建模的思想方法融入到工科專業領域,以實現數學建模應用的專業化。在問題解決的過程中,學生在專業領域的數學建模應用能力得以提高,專業教師對數學建模有了更深入的認識和了解,數學建模教師對專業理論知識也有了較多的理解,促進了數學建模向專業領域的應用拓展,并能逐步實現數學建模教學對創新型人才培養從通識性教育向專業性教育轉換的目標調整。與專業老師相配合,實現在多學科教師共同研究指導下培養學生在專業領域中的數學建模能力的目的,也可逐步改善數學建模教師隊伍的知識結構,為數學建模在專業領域中的深入應用探索思路。

四、結論與展望

數學建模在大學生創新能力培養中的重要作用已得到廣泛共識,如何使這種作用得到充分發揮還需要深入探討,本文從數學建模教學常態化、實踐經常化和應用專業化的角度出發,我們探討了數學建模教學的三級模式,更多的細節工作還有待于進一步探討。

參考文獻:

[1]姜啟源,謝金星,葉俊.數學模型[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2]錢國英,本科應用型人才的特點及其培養體系的構建[J].中國大學教學,2005,(9):54-56.

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【關鍵詞】 數學建模 數學教學 應用與思考

【中圖分類號】 G633.6 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1674-4772(2014)04-004-01

隨著國家基礎課程改革的不斷深入,課堂教學方法與教學模式發生很大的變化,不僅要求學生掌握必要的科學知識,而且還要具備一定創新精神和實踐能力,并能提出問題、分析問題、解決問題。這無疑告誡我們,數學教育的目標不僅僅是使學生學會解數學習題,更重要的是使他們能夠認清數學在現實世界中的作用,從而能夠適應未來生活。把數學建模思想潛移默化于數學教學之中,是實現這一目標的有效途徑之一。數學新課程改革的一個重要目標就是要加強綜合性、應用性內容,重視聯系學生生活實際和社會實踐。本文先論述數學建模的內涵,然后從概念教學、問題解決教學兩方面談談建模思想的運用。

1. 數學建模的內涵

何謂模型? 簡而言之,模型就是一種結構,它是通過對原型的形象化或模擬與抽象而得到的一個不失真的相似反映,例如地球儀、建筑模型。數學模型是一種符號模型,是為了一種特殊目的而對部分現實世界所作的一個抽象化、簡化的數學結構。建立數學模型的過程就稱為數學建模。它經歷了對實際問題的抽象、簡化、確定變量和參數, 并應用某些“規律”建立起變量與參數間的確定的數學問題(一個數學模型) ,求解這個數學問題,解析并驗證所得到的解,從而確定能否用于解決實際問題的多次循環、不斷深化的過程。可見,數學建模在現實的、非正規的數學與正規的數學系統之間扮演著橋梁的角色,是數學在各個領域廣泛應用的一種手段與橋梁。

2. 在概念教學中融入數學建模思想

數學概念是數學教學的重要內容之一,下面以指數函數的概念教學為例,淺談建模思想在教學中的應用。

設計如下教學過程:

(1)實際問題 a. 要測定古物的年代,可以采用放射性碳法:在動植物的體內都有微量的放射性14c.動植物死亡過后,停止了新陳代謝,14c不再產生,且原有的14c會自動衰變,經過5730年(14c的半衰期),它的殘余量只有原始量的一半。若14c的原始量為a,則經過n年后的殘余量是多少?b. 在古印度有一個人非常聰明,國王要獎賞他,問他需要什么,他說:“你只需要在象棋的第一格放1粒小麥,在第二格里放4粒小麥,以后按比例每一格是前一格的兩倍,一直放到第64格,這就是我的要求。”國王心想這有什么難的,下令照辦,結果全國的糧食都不夠用的。你能用數學知識幫助這個國王嗎?聰明人共需要多少粒小麥?

(2)指數函數是新接觸的函數,要著眼于學生的自主學習的能力,注意讓學生多動手操作,體會該函數問題研究的方法和過程,從現有的知識基礎出發,探索問題,得到問題a的表達式為: ;類似的得到b的表達式為: ;c的表達式為: 。

(3)揭示如上定性模型的思維牽連與內在的聯系,從表達式的關系上的共同特性,可以抽象成數學模型: 為某一常數,從而引出指數函數的定義。

3. 在日常問題解決教學中融入數學建模思想

在數學課堂教學中,教師應該逐步培養學生數學建模的思想,掌握建模的方法,形成學生良好的思維習慣和數學應用能力。下面談談在數學解題教學中幾種常見的建模思想。

3.1 方程思想

新課標要求能夠根據具體問題中的數量關系列出方程,體會方程是刻畫現實世界中的一個有效的數學模型。這即是方程的思想在中學數學中的應用,它要求我們能夠從問題的數量關系入手,運用數學語言將問題中的條件轉化為方程(組),然后通過解方程(組)使問題獲解。

3.2函數思想

新課標提出,能用適當的函數表示法刻畫某些實際問題中變量之間的關系變化,結合對函數關系的分析,嘗試對變量的變化規律進行初步預測,能用一次函數,二次函數等來解決簡單的實際問題。在學習了正、反比例函數、一次函數和二次函數后,學生的頭腦中已經有了這些函數的模型。因此,一些實際問題就可以通過建立函數模型來解決。

例:某中學要印刷本校高中錄取通知書,有兩個印刷廠前來聯系制作業務。甲廠優惠條件是每份定價1.5元,八折收費,另收900元制版費;乙廠的收費條件是每份定價1.5元的價格不變,而制版費900元則六折優惠,且甲、乙都規定,一次印刷數量至少是500份,如何根據印數數量選擇比較合算的方案?若印刷數量為2000份,應選擇哪個?費用是多少?

解:設印刷份數是x份,收費為y元,依題意得

且 為整數 且 為整數 若 即解得 ;

若 解得 ; 若 解得。當時,選擇乙廠;當時選擇甲廠,當時,兩廠費用相同。顯然,當時,選擇甲廠,費用為3300元。

方案設計題是基礎知識與基本技能結合比較緊密的一類應用題。此題不僅充分運用了函數的思想,又用到分類討論思想。其形式上表述生產、銷售、規劃等模型十分貼近生活,是近年來中考熱點的問題。

總之,只要在日常教學中,把數學教學與數學建模有機地結合起來, 在教學的各個環節中注意加強建模意識的培養, 就能使學生自覺地應用現有知識、方法去觀察、分析、解決實際問題,促使學生由知識型向能力型轉變, 為推進素質教育作貢獻。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉貴濂.把數學建模思想潛移默化于數學教學的認識與實踐

[J].

[2] 楊作義.寓數學建模于課堂教學之中[J].

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【 關鍵詞 】對外漢語 多媒體技術 教學建模應用 探微與思考

在日新月異的科技信息時代,多媒體技術和網絡資源的作用日益明顯,不僅體現在社會觀念的逐步開放,而且促進各個領域取得了快速有效的發展。在對外漢語教研方面,多媒體以其圖文并茂、音像和諧、儲量豐富和快捷便利等優勢功能,開發了廣闊的發展思路和應用前景,形成了先進獨特的教學模式,為促進教學改革和實踐創新提供了良好的支撐。如何進一步運用現代教育技術,積極有效地提高實際教學水平,這應是對外漢語教學在未來一段時間內所面臨的戰略戰術任務。本文就多媒體在對外漢語教學中的運用情況試簡要闡述之。

一、多媒體技術的應用意義及其范圍

隨著中國在全球引領力的不斷增強,世界漢語教學的發展作用越來越大,從某種意義上說,它肩負著強國夢和民族振興的偉大使命。無論“讓中國更快地走向世界”,還是“讓世界更多地了解中國”,對外漢語運用是其中不可或缺的主要承擔者之一。所以,如何在最短時間內讓外來留學生和愛好者學好漢語,盡快提高實際交往能力,始終是人們予以重視和關注的發展性課題。目前,已經使用多媒體課件輔助教學的對外漢語課型,主要有口語課、聽力課、漢字課、報刊課、寫作課和綜合課等;教學研究上,亦從生詞語法教學、閱讀文段操練、對外漢語練習以及課件形式設計等四方面,取得了多媒體在對外漢語綜合課教學中的實踐運用成果。本文認為,多媒體的主要特征有信息處理的綜合性及集成性、信息控制的交互性及雙向性、信息顯示的同步性及即時性,這些可為構建多媒體教學模式提供技術性支持,促使現有對外漢語教學體系得以精進完善,以更好地適應發展需要。

二、對構建多媒體對外漢語教學模式的應用思考

1、多媒體對外漢語教學模式的有效提出。教學模式是教學論中的一個重要概念,它在連接理論和實際教學中發揮著架橋鋪路的聯系性作用。對外漢語教學模式是教學模式理論在特定領域里的一種表現形式。所謂多媒體對外漢語教學模式,顧名思義,就是堅持在現代教育技術、建構主義學習理論、多媒體認知理論和對外漢語教學理論的指導下,以學生為中心,采用相應的多媒體技術手段,優化和整合相關教學資源與學習環境要素,并運用以學為主的教學策略,有效地形成一種比較系統化且具有可操作性的教學活動程序,從而達到培養漢語言交際能力的目標。它又是對外漢語教學模式的一種具體體現,其中內含有四個“突出”,即突出了以生為本的主體論,突出了以學為主的策略方向,突出了多媒體技術的作用,突出了要素組合的必要性。

2、多媒體對外漢語教學模式的主要功能。一是主導教化功能。多媒體技術把各種教學媒體和手段融為一體,具有多功能性的屬性特征,從圖文、音響、視頻和動畫等多個角度給予學習者全方位的支持和幫助,從而把原本由教師掌握的輔助教具轉化為由學生主動認知的學習工具,一方面極大地豐富了課堂教學的功能,教師可用多媒體軟件進行漢字、詞匯等教學;另一方面有效地激發并調動了對外漢語學習的積極性、主動性和創造性,充分發揮教學引導功能,促進了學習者綜合學習能力和學習效率的提高。二是角色滿足功能。無論教師還是學習者,都可通過多媒體技術擴充教學知識量,從中學習課本內外的更多內容,有助于開智益能、發展創新。尤其能夠讓對外漢語學習者從學習情境和資源中獲得極大的滿足需求。三是持續開發功能。無論學習對象和教學內容如何復雜多樣,以多媒體為核心的超文本技術,其新陳代謝能力較強,新興技術的利用和傳播較快,并具有與時俱進的持續開發功能,可以為對外漢語地教學雙方不斷提供多元化、豐富性和優質量的有效輔助資源。這是目前無可比擬的獨特優勢。

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應用型人才生物技術實驗教學近幾年來,隨著生物醫藥產業的迅速發展,生物技術領域的新方法、新技術不斷應用到生產企業中,這就要求醫學院校生物技術專業的學生必須不斷自我提高,具有較強的實驗能力和科研素質,適應行業的高速發展。因此,強調應用型人才對于醫學院校的生物技術專業顯得尤為重要。實驗教學是生物技術專業教學的重要組成部分,對于培養學生實驗能力、創新能力、獨立工作能力有不可替代的重要作用。近年來,對應用型生物技術人才的需求不斷增多。因此,建立應用型醫學生物技術實驗教學更加重要。

吉林醫藥學院依托基礎醫學、臨床醫學、檢驗醫學的特點與相關學科優勢,適應生物醫藥產業經濟迅速發展的需求,建立了具有醫學背景的應用型生物技術人才的培養模式。探索與實踐了應用型生物技術專業人才的實驗教學方法,重點培養學生對實驗的應用能力,取得了一些成果,更好地滿足了社會對應用型醫學生物技術人才的需求。

一、醫學生物技術專業的特點

醫學生物技術主要是由生物學、醫學等學科交叉而成的一種應用型很強的新興學科,是集醫學、生物學、藥學、實驗方法等為一體的綜合技術,這就要求學生不但具有生物學和醫學基礎知識,而且還要具有生物學和醫學的實驗技能。形成符合國家對應用型醫學生物技術人才的需求,培養具有現代生物技術和醫學背景的,滿足我國醫學生物產業發展需要的應用型生物技術高級專門人才。

二、生物技術專業實驗教學現狀

吉林醫藥學院原先是一所軍隊院校,2004年移交給地方辦學,是一所醫學類本科院校。生物技術專業是我校新辦專業,在實驗教學方面比較薄弱。在生物技術實驗室建設方面,主要存在基礎儀器設備數量不夠,而且有的儀器設備比較陳舊,缺少一些與生產實踐相結合的一些儀器設備;在教師隊伍建設方面,缺少具有醫學背景的應用型實驗教師;在實驗教學內容上,實驗內容脫離時代前沿,和生產實際結合不夠,教學模式比較單一,一般采用教師講解學生操作的教學模式;另外在實驗考核方面,還缺乏科學合理性。

三、實驗教學改革與實踐

基于以上問題和不足,我校生物技術專業以醫藥生物技術產業的發展趨勢和人才的需求為導向,制定了應用型生物技術人才的培養模式,轉變教育理念,對醫學生物技術專業實驗教學進行了改革與實踐。

1.通過更新整合資源,建立生物技術實驗教學中心

在我院實驗室原有的儀器的基礎上,進行了資源整合,又購進了PCR儀,凝膠成像系統,二氧化碳培養箱,熒光倒置顯微鏡,發酵罐,蛋白質純化系統,高效液相色譜,多功能酶標儀等先進的實驗設備。在臨床生物化學檢驗實驗室、細胞培養室的基礎上,建立了具有醫學背景的生物技術實驗教學中心。中心包括分子生物學實驗室、發酵實驗室、蛋白質純化分析室、藥物篩選實驗室,并且還做到對學生完全開放,學生可以申請畢業論文和大學生科研創新項目等。通過教學中心的建設,既促進了學科的發展,又順應了醫藥生物技術產業對人才培養的需要。

2.引進優秀實驗教師

醫學生物技術實驗課具有醫學和生物技術多學科交叉融合的特點,實踐性很強,實驗室技術人員不僅要具備扎實的醫學和生物學的基礎知識,還要有高水平的醫學和生物學相關的實驗技術。我們實驗室對人才的引進,要求具有醫學相關學科背景的碩士研究生,優先錄用具有醫學和生物技術交叉學科背景的人才。并且由科研骨干教師考核,考核期合格才能被錄用。并且新入職的實驗教師還要進行生產實訓,到醫藥生物技術公司進行系統培訓。

3.改革教學方法和實驗內容

改變傳統的實驗課的教學方法,將多媒體先進的教學手段運用到實驗課中。它可以將一些陌生、抽象的知識直觀化、形象化,激發學生主動學習的積極性。例如,對于一些抽象的實驗,如PCR實驗,可以用動畫講解整個實驗過程,將抽象的原理變得形象化,并可活躍課堂氣氛,加深學生對整個實驗過程的理解和記憶。在實驗內容上,減少一些陳舊性的實驗內容,多開設一些設計性、應用型實驗,與醫藥生物技術公司生產緊密結合,如基因工程疫苗的制備,蛋白質藥物的純化,基因工程菌的高密度發酵等綜合性實驗。

4.改革實驗考核制度

改變評分標準主要依據實驗報告的傳統實驗教學考核方式,我們制定了一套完整的實驗考核制度。在學期實驗結束后,除了考核學生對基本原理、基本操作的掌握程度外,還要考察學生綜合實驗能力和團結協作精神,對其進行量化打分。讓學生自主選擇課題,指導教師對學生的實踐動手能力、分析問題解決問題的能力、創新能力進行綜合評價。其中,實驗數據20%,實驗操作50%,解決問題的能力20%,創新能力10%。突出了應用型人才培養的實驗教學地位,轉變了學生重理論、輕實踐的觀念。

四、結束語

經過幾年的探索,我們在應用型生物技術專業人才培養模式下,在生物技術實驗教學中不斷地進行改革探索,初步建立了以培養學生的實驗動手能力、分析問題和解決問題的應用型人才培養方案。但是還存在一些問題,比如實驗室的開放管理,大學生實驗創新平臺建設方面還不夠完善,醫學生物技術實驗教學改革是一項長期而艱巨的工作,要想培養社會需要的應用型醫學生物技術人才,需要我們不斷地去探索與嘗試。

參考文獻:

[1]姜勇,王會巖,張磊.等.普通醫學高校生物技術教學改革[J].中國醫藥科學,2013,3(2):147-148.

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【關鍵詞】 初中物理教學 信息技術

【中圖分類號】 G622 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)07(b)-0038-01

教育部頒發的《國家基礎教育課程改革綱要》(試行)中明確地提出:“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用,促進信息技術與學科課程的整合,逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革,充分發揮信息技術的優勢,為學生的學習方式和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具?!痹诔踔形锢斫虒W中應用信息技術是新課改的要求,也是時代的要求,對于培養有創新能力、實踐能力和有信息素養的新世紀綜合性人才有重要的作用。

1 運用信息技術建立新型的探究式教學模式

教和學是一個互動的過程,教師的教是外化的過程,目的是對學生的學習起到促進和幫助作用,教師充當的只是引導者,學生才是主導和中心,學習是一個內化的過程,強調學生學習的自主性。物理的教學過程也應當貫徹這一教學理念,然而實際的教學情況并非如此,由于應試的壓力,教師多注重對知識的灌輸,即使是實驗課,也是參照教科書依樣畫葫蘆,對學生的創新能力和實踐能力培養不足,而信息技術的介入可以有效地彌補傳統物理課堂教學的缺陷,建立探究式的新型課堂教學模式。

從教師的角度來看,在探究式教學的模式下,教師的任務不是知識的灌輸,而是創設出良好的學習情境,作為課堂的引導者,激發學生主動學習。通過信息技術,教師可以通過圖片、影視、案例、實驗等各種手段,引導學生發現問題,激發學生探究的興趣,在學生分析討論問題的過程中,教師可以對學生進行相應的指導,提供一些信息資料。從學生的角度來看,由于受條件的限制,學生的探究欲望不能得到滿足,而信息技術為學生的探究式學習提供了很好的條件。依托信息技術,學生可以自主地進行猜想、實驗驗證、數據分析、討論交流,通過自己的親身體驗獲得知識。

1.1 創設情境,導入課題

教師可以利用多媒體技術創設一個特定的學習情境,如一個小實驗、一個影視片段等,激發學生的興趣,引導學生提出問題,積極思考問題。例如在講解浮力的時候可以播放關于死海的影像,在講解凸透鏡的聚焦作用時,可以演示凸透鏡聚焦太陽熱量將紙片燃燒的實驗。情境的設置大大激發了學生求知欲望,引發學生的探究興趣。

1.2 大膽猜想,實驗驗證

探究式學習的核心就是在于學生的自我探究,希望學生能夠扮演科學者的角色,提出猜想,然后用實驗來驗證自己的猜想,所以這一環節是培養學生創新實踐能力的重要一環。學生可以根據自己以為的知識,對現象進行合理的推測解釋,然后在教師的幫助引導下設計出實驗方案步驟,來驗證自己的猜測,并在實驗的基礎上不斷完善自己的認識。

1.3 交流討論,得出結論

信息技術有強大的信息數據處理技術,學生可以用信息技術來分析處理實驗的數據,得出結論;還可以通過網絡合作學習,在網絡平臺上交流各自的猜想、實驗設計和結論,以便于互相啟發,得出更加合理的結論。

1.4 教師小結,自我測試

在這一階段,學生將自己的實驗過程,實驗結論向教師匯報,教師對學生的探究過程和結果做出評價,對學生的探究活動表示鼓勵,提出建設性的意見,并對學生結論進行補充完善,對課堂重難點、研究方法等進行總結。課堂內容結束后,學生可以自行登錄網上習題庫進行自我測試,對所學知識進行強化。

2 信息技術在物理課堂上運用應注意的問題

信息技術在初中物理教學中的運用,大大地提高了物理教學的質量,但是在實際的運用中存在一些問題,如用數字化的實驗完全取代傳統實驗;過度使用多媒體教學手段等等,因此在運用信息技術時必須注意以下兩點:

2.1 傳統實驗和信息技術模擬實驗的關系

數字化實驗有傳統實驗無法比擬的優越性,但是并不能完全代替傳統實驗。傳統實驗有助于培養學生正確選擇使用儀器的能力,計算和作圖能力等動手操作能力,而數字化實驗是在虛擬的環境中完成的實驗,對于培養學生的思維探究能力有余,而對于培養學生的動手操作能力則不足。因此只有將傳統實驗和數字化實驗結合起來才能是物理實驗教學相得益彰。

2.2 對于多媒體教學手段的使用要適度

在教學中過度使用多媒體手段會使教師對多媒體產生依賴心理,板書、知識點的講解都借助多媒體,弱化了教師引導者、組織者、參與者的作用。同時由由于多媒體強大的信息容量,在擴展課堂容量的同時也給學生的學習帶來了負擔,學生在一節課中根本消化不了那么多的內容,這樣反而降低了課堂效率,因此,在使用多媒體的同時,我們也不能拋棄傳統的教學手段。

信息技術在初中物理中的運用為物理實驗教學提供了便利的條件,對于培養學生自主探究問題,分析和解決問題的創新能力和實踐能力的培養發揮著重要的作用。在運用的過程中,注重信息技術教學手段和傳統教學手段的結合,使二者優勢互補,在充分培養學生的思維能力的同時也提高了學生的動手操作能力,只有這樣才能提高學生的綜合能力。

參考文獻

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[關鍵詞]中藥廢棄物;資源化;膜分離與集成技術;適宜性

中藥廢棄物的資源化是中藥行業形成現代、環保、集約新產業的必然選擇[1]。中藥廢棄物主要來源于中藥材生產過程產生的非藥用部位、加工過程形成的下腳料,以及中藥材深加工產業過程中形成的大量廢渣、廢水、廢氣等。中藥材大多來源于植物,我國中藥行業每年要消耗植物類藥材70萬噸左右,每年產生的植物類藥渣高達數百萬噸,而中藥廢棄物的綜合利用技術尚處于初級階段,研究領域具有明顯局限性,資源化研究主要集中于將廢棄物用于栽培食用菌、發酵生產,用作飼料、生物質能源、造紙原料等,對廢棄物中仍含有的大量有效組分的再利用研究較少。

中藥廢棄物由粗纖維、粗蛋白、粗脂肪以及多種微量元素等組成,不同途徑的廢棄物,其理化特征各異,有效組分主要包括以某些一次代謝產物作為起始原料,通過一系列特殊生物化學反應生成的小分子次生代謝產物,如萜類、甾體、生物堿、多酚類等;亦包括多糖、蛋白質等大分子物質。在制藥分離過程工程化設計中,“清潔工藝”是中藥制藥行業升級的必然選擇。中藥廢棄物資源化的過程也是利用現有的分離技術對不同類型的有效組分進行提取富集的過程,為此,需要在對中藥廢棄物主要化學組成及理化特征開展系統研究的基礎上,發展“無廢或少廢工藝”,根據可資源化的要求,采用過程集成技術,優化中藥廢棄物再利用工藝系統,實現中藥廢棄物資源化的循環利用經濟模式,促進中藥資源產業化過程中由傳統工藝向生態工藝轉化。

1膜科學技術用于中藥廢棄物資源化的意義

膜科學技術是材料科學與過程工程科學等諸多學科交叉結合、相互滲透而產生的新領域。其中利用壓力梯度場的膜分離技術主要指微濾(MF)和超濾(UF),系篩效應的一種,即利用待分離混合物各組成成分在質量、體積大小和幾何形態的差異,借助孔徑不同的膜而達到分離的目的;利用溫度場、化學勢梯度場及電位梯度場(電壓)的膜分離技術,則包括膜蒸餾(MD)、反滲透(RO)、氣體膜分離(GS)以及電滲析(EDR)等,依賴的是膜擴散機制,即利用待分離混合物各組分對膜親和性的差異,使膜親和性較大的組分能溶解于膜中,并從膜的一側擴散到另一側,從而實現與其他組分的分離[2]。

膜科學技術自20世紀60年代開始工業化應用之后發展十分迅速,其品種和應用領域不斷發展,目前已廣泛應用于水處理、石油化工、制藥、食品等領域。日本自20世紀80年代起應用膜分離技術生產漢方制劑[3],近年來,我國中藥制藥行業也開始采用膜分離技術對傳統提取、分離技術進行改良,并已取得了重要進展[4-5]。中藥廢棄物為組成與性質十分復雜的物質體系,“分離”過程的科學、有效是其再利用領域的技術關鍵。膜科學技術所具有的節約、清潔、安全等優勢,符合建設資源節約型和環境友好型社會,以及循環經濟的發展思路,當然也是中藥廢棄物資源化的重要選擇之一。當前高分子科學、分析技術的快速發展以及環境友好戰略的實施使膜科學技術步入了新的發展階段,從而為中藥廢棄物的提取、分離、濃縮、純化一體化工程集成技術的研究提供了機遇與保證。

2膜分離技術用于中藥廢棄物資源化的原理與方法

制藥工業的現代化進程,特別是中藥制藥的產業升級,使傳統的工業技術面臨著挑戰。以中藥藥效物質回收或精制為目標的中藥廢棄物資源化體系,其原料液濃度低、組分復雜,且回收率要求較高,現有的建立在既有化工分離技術基礎上的中藥分離技術,往往難以滿足這類分離任務的要求。

2.1膜材料用于中藥廢棄物資源化的優勢

與傳統的分離技術比較,膜分離技術具有以下特點:①無相變,操作溫度低,適用于熱敏性物質;②以膜孔徑大小特征將物質進行分離,分離產物可以是單一成分,也可以是某一相對分子質量區段的多種成分;③分離、分級、濃縮與富集可同時實現,分離系數較大,適用范圍廣;④裝置和操作簡單,工藝周期短,易放大;⑤可實現連續和自動化操作,易與其他過程耦合。

其中,膜家族的重要成員無機陶瓷膜,因其構成基質為ZrO2或Al2O3等無機材料及其特殊的結構特征,而具有如下的優點:①耐高溫,適用于處理高溫、高黏度流體;②機械強度高,具良好的耐磨、耐沖刷性能,可以高壓反沖使膜再生;③化學穩定性好,耐酸堿、抗微生物降解;④使用壽命長,一般可達3~5年,甚至8~10年。這些優點,與有機高分子膜相比較,使它在許多方面有著潛在的應用優勢,尤其適合于中藥物料的精制。因而無機陶瓷膜分離技術在我國中藥行業廢棄物資源化領域具有普遍的適用性。

2.2膜技術集成用于中藥廢棄物資源化的優勢

從中藥廢棄物化學組成具有多元化的特點來看,采用過程集成,即將2個或2個以上的反應過程或反應-分離過程相互有機地結合在一起進行聯合操作,有助于提高目標產物的收率或提高分離過程產品的純度,可以解決許多傳統的分離技術難以完成的任務。過程集成通常采用2個獨立的設備,通過物流(可以是氣、液或固態)在2個設備間流動來完成,耦合過程可充分發揮各自的優勢,互補對方的不足。因此,集成分離技術可成為中藥廢棄物精制的一種基本方法。過程集成還具有簡化流程、降低消耗等優點,符合現代制藥工業的發展趨勢,因而對于實現中藥廢棄物的資源化和產業化有著廣闊的應用前景。

膜科學技術可為過程集成提供寬闊的平臺。為使整個生產過程達到優化,可把各種不同的膜過程集成在一個生產循環中,組成一個膜分離系統。該系統可以包括不同的膜過程,也可包括非膜過程,稱其為“集成膜過程”。進入21世紀以來,膜集成工藝日益成為膜技術領域的新生長點,如由膜過程和液液萃取過程耦合所構成的“膜萃取”技術,可避免萃取劑的夾帶損失和二次污染,拓展萃取劑的選擇范圍,提高傳質效率和過程的可操作性,該集成技術已用于麻黃水提液中萃取分離麻黃堿[6]。

3膜科學技術用于中藥廢棄物資源化的應用實踐

3.1膜分離技術在分離、富集中藥廢棄物中有效組分的應用

利用中藥的目標成分和非目標成分相對分子質量的差異,可用截留相對分子質量適宜的超濾膜將兩者分開;利用膜蒸餾技術對水分子的氣化作用,可由制藥廢水中精制藥效成分。吳庸烈等[7]采用膜蒸餾技術對洗參水進行濃縮處理,成功的回收了其中90%以上的皂苷,而其中主要微量元素和氨基酸的含量也提高了近10倍。李博等[8]采用PVDF超濾膜自制藥廢水中富集青皮揮發油,精油的截留率可達到67.5%;通過GC-FID對膜過程前后樣品化學成分的比較發現,超濾法富集的揮發油與原揮發油近乎一致。

3.2膜集成技術在分離、富集中藥廢棄物中有效組分的應用

采用膜法脫色取代傳統的活性碳脫色,再利用膜法濃縮取代傳統的苯提取或減壓蒸餾,從麻黃中提取麻黃素,經一次處理就可得到麻黃堿98.1%,色素除去率達96.7%以上。與傳統工藝相比,收率高,質量好,生產安全可靠,成本顯著降低,且也避免了對環境的污染。對一個年產30噸的麻黃堿廠來說,膜法可至少增加5噸麻黃堿產量,同時避免了污水排放[9]。徐萍等[10]采用超濾和反滲透串聯的膜集成技術富集中藥揮發油。實驗體系選取當歸、川芎、肉桂、麻黃、丹皮經水蒸氣蒸餾法得到的含油水體,以5萬相對分子質量PS超濾膜與復合反滲透膜集成后進行分離、濃縮。結果表明,該集成技術在壓力1.2 MPa、溫度30 ℃條件下,當歸、川芎、肉桂、麻黃、丹皮等含油水體超濾液中指標性成分阿魏酸、川芎嗪、桂皮醛、鹽酸麻黃堿、丹皮酚的保留率分別為95.80%,96.01%,95.41%,96.89%,97.01%,實現了中藥揮發油的有效富集。

3.3膜與其他分離技術集成在分離、富集中藥廢棄物中有效組分的應用

膜分離過程與其他分離技術的集成,如膜與吸附樹脂技術的集成、膜與萃取技術的集成、膜與蒸餾技術的集成等,均是以提高目的產物的分離選擇性系數并簡化工藝流程為目標。

3.3.1 膜與大孔吸附樹脂分離技術的集成 從中藥廢棄物的分離原理與單元操作角度來看,膜分離過程的篩效應和擴散效應均需在中藥多元成分的水溶液狀態下進行,即利用待分離混合物各組成成分在質量、體積大小和幾何形態的差異,或者待分離混合物各組分對膜親和性的差異,借助壓力梯度場等外力作用實現分離,此分離過程選擇性較低。而大孔吸附樹脂是吸附性和分子篩原理相結合的分離吸附材料,大孔吸附樹脂技術的實踐應用表明,它對中藥或復方定組分具有較強的選擇吸附性。膜分離與樹脂吸附技術的集成,可充分體現“平衡、速度差與反應”、“場-流”等分離理論的技術優勢,促使中藥廢棄物中的多元組分在選擇性篩分效應的作用下,實現水溶液狀態下的定向、有效分離。周昊等[11]采用陶瓷膜與大孔吸附樹脂集成技術分離油茶餅粕提取液中茶皂素,結果表明,茶皂素不僅純度高、顏色淡,且該技術生產成本低,污染小,可以成為工業上生產茶皂素產品的一種新技術。

3.3.2 膜與離子交換色譜分離技術的集成 離子交換色譜是以離子交換劑為基本載體的一類分離技術。離子交換的過程即是溶液中的可交換離子與交換劑上的抗衡離子發生交換的過程,該過程遵循“平衡、速度差與反應”分離原理。離子交換法是分離和提純中藥及天然產物中化合物的有效手段之一,如采用陽離子交換樹脂富集季銨型生物堿。由于離子交換法省時省力,而且還可以節約大量的有機溶媒,適合于工業化生產。張育榮[12]利用膜與離子交換色譜分離技術集成從章魚下腳料中提取天然牛磺酸,其工藝流程見圖1。研究結果表明,采用膜與離子交換色譜分離集成技術處理中藥廢棄物,可以使中藥多元組分實現水溶液狀態下的定向分離。

3.3.3 膜與分子蒸餾分離技術的集成 分子蒸餾是一種在高真空度(0.133~1 Pa)條件下進行的非平衡蒸餾。分子蒸餾適用于不同物質相對分子質量差異較大的液體混合物系的分離,特別是同系物的分離。近年來,分子蒸餾技術及其集成技術在中藥揮發性成分的分離中已突顯出其技術優勢,如已用于白術、香附等揮發油中有效成分的提取分離[13]。依據分子蒸餾基本原理,對于中藥廢棄物中高沸點、熱敏性組分的揮發性成分,采用分子蒸餾工藝,可以依據揮發性多組分中分子運動平均自由程的差異,使各組分在遠低于其沸點的溫度下從混合物中一次性、迅速得到分離[14]。

由于分子蒸餾是在極高的真空度下進行,該技術所用設備投資較大,適合于把粗產品中高附加值的成分進行分離和提純[15]。對于中藥廢棄物中高沸點、熱敏性組分的揮發性成分,采用傳統的提取方法如水蒸氣蒸餾、浸提法等,不僅易引起分子的重排、聚合等反應,而且在后續的處理中還要加入溶劑萃取、離心分離、濃縮等工藝進一步純化?;谀ぜ杉夹g的中藥揮發油高效收集成套技術,可用于中藥含油水體中揮發油及其他小分子揮發性成分的富集[16];在分子蒸餾工藝流程后,采用膜分離技術進行定向分離,可成為中藥廢棄物中揮發性成分定向分離的優勢技術。

3.3.4 膜與超臨界流體萃取分離技術的集成 以超臨界液體為萃取劑的萃取操作稱為超臨界流體萃取。在超臨界流體萃取中,高的萃取能力和選擇性通常不能同時兼得。如果將超臨界溶劑的溶解度提高,能夠增加萃取量,但也會增加其他組分的溶解度,萃取選擇性反而會降低,導致分離的困難[17]。而超臨界流體與膜過程耦合,既可以降低膜分離阻力又可以選擇性的透過某些成分,在降低能耗和提高選擇性上多方面獲益。超臨界流體萃取與膜分離的技術集成,也可為復合型新工藝的開發和應用提供廣闊空間,達到降低過程能耗、減小操作費用、實現精細分離、利于環境保護等目的[18-19]。

鄭美瑜等[20]采用超臨界CO2萃取魚油得到三酸甘油脂,再采用納濾技術得到三酸甘油脂中最有價值的長鏈不飽和脂肪酸。目前的研究報道[21],采用此種集成技術還可將蘿卜籽、胡蘿卜油中的β-胡蘿卜素進行精制;將超臨界CO2應用于黏性液體的超濾工藝,還可顯著降低錯流過濾的阻力,提高滲透通量;與納濾技術集成使用,還可提高超臨界溶劑循環使用的效率,確保超臨界萃取過程的經濟性。

4膜科學技術應用于中藥廢棄物資源化過程的展望

近年來,膜分離與反應過程集成技術,如膜生物反應器技術在制藥工業廢水回收方面的應用已得到廣泛應用[22],膜領域面臨的國家重大需求日益彰顯,歐洲和日本明確提出在21世紀的工業中,膜分離技術扮演著戰略角色[23]。而膜分離也被視為我國中藥制藥工業亟需推廣的高新技術之一[24-25]。

膜科學技術用于中藥廢棄物資源化過程具有廣闊的前景,但目前需要優先解決的問題是:①以膜集成技術為重點的中藥膜技術標準化與工程化;②膜與大孔吸附樹脂等分離技術集成的系統優化;③膜技術在中藥制藥工業節能減排方面的應用推廣。上述3個問題既是膜科學技術全面進入中藥廢棄物資源化領域的重要保障,也是膜科學技術在中藥廢棄物資源化領域的應用模式,其研究成果具有普遍適用性,廣泛適用于中藥廢棄物加工利用各個單元操作,對實現中藥廢棄物資源化行業可持續發展,推動中藥產業升級具有重要意義。

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Optimization theory and practical application of membrane science

technology based on resource of traditional Chinese medicine residue

ZHU Hua-xu1,2 , DUAN Jin-ao1*, GUO Li-wei1,2*, LI Bo2,

LU Jin2, TANG Yu-ping1, PAN Lin-mei2

(1.Jiangsu Collaborative Innovation Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization,

Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China;

2. Jiangsu Botanical Medicine Refinement Engineering Research Center, Nanjing University of

Chinese Medicine, Nanjing 210023, China)

[Abstract] Resource of traditional Chinese medicine residue is an inevitable choice to form new industries characterized of modern, environmental protection and intensive in the Chinese medicine industry. Based on the analysis of source and the main chemical composition of the herb residue, and for the advantages of membrane science and technology used in the pharmaceutical industry, especially membrane separation technology used in improvement technical reserves of traditional extraction and separation process in the pharmaceutical industry, it is proposed that membrane science and technology is one of the most important choices in technological design of traditional Chinese medicine resource industrialization. Traditional Chinese medicine residue is a very complex material system in composition and character, and scientific and effective "separation" process is the key areas of technology to re-use it. Integrated process can improve the productivity of the target product, enhance the purity of the product in the separation process, and solve many tasks which conventional separation is difficult to achieve. As integrated separation technology has the advantages of simplified process and reduced consumption, which are in line with the trend of the modern pharmaceutical industry, the membrane separation technology can provide a broad platform for integrated process, and membrane separation technology with its integrated technology have broad application prospects in achieving resource and industrialization process of traditional Chinese medicine residue. We discuss the principles, methods and applications practice of effective component resources in herb residue using membrane separation and integrated technology, describe the extraction, separation, concentration and purification application of membrane technology in traditional Chinese medicine residue, and systematically discourse suitability and feasibility of membrane technology in the process of traditional Chinese medicine resource industrialization in this paper.

篇7

關鍵詞:概率統計;數學建模;應用實例

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2014)010-00-01

引言

隨著社會的發展,科學技術的進步,在教學中,傳統的教學方法已經不能適應當前的人才培養需求,概率統計在日常工作和生活中,應用的范圍較廣,也越來越重要,為了更好的實現概率統計教學,提高學生的學習興趣和學習能力,需要創新教學方法。在概率統計教學中,應用數學建模思想,是教學方法的創新,在教學中引入新的教學元素,可以提高學生的學習興趣,提高學生的動手能力,加深學生對概率統計知識的理解和掌握,所以本次從數學建模思想在概率統計教學中的應用實例進行分析研究。

一、數學建模思想在概率統計教學中的應用意義

概率統計是一門理論性、實踐性等較強的學科,在統計學、經濟學等方面的應用,越來越廣泛和深入,隨著科學技術的發展,在概率統計教學中,傳統的教學方法和教學模式已經無法使用時代的發展和社會對人才培養的需求,為此需要對概率統計教學的方法進行創新改革。

數學建模思想在概率統計教學中的應用,可以幫助學生運用數學思想,將概率統計教學相關的內容與實際問題結合,有助于培養學生的概率統計應用能力。在概率統計教學中,應用數學建模思想,可以加深學生對知識的理解[1]。例如在指數分布教學中,以飛機的等待時間為例進行分析,在某個機場的飛機跑道上來了一架飛機之后,跑道就在等待下一輛飛機的到來,設在(0,t)時間內,該跑道上飛機道路的架數,為 ,求第二架飛機到來的等待時間h的分布函數?

在概率統計教學中,數學建模思想的應用,可以提高學生的學習興趣,同時又將學生的知識面擴展,實現了理論與實踐的結合,實現概率統計教學的目的。在教學中還有很多例子可以應用,可以讓學生學會舉一反三,對學生的創新能力、思維能力進行培養和鍛煉。

在概率統計教學中,應用數學建模思想,可以引用先進的教學技術、開展教學實驗課,增強學生的動手能力,例如運用計算機技術、統計軟件等,讓學生參與其中,動手運用,在增強學生概率統計的理論知識的同時,也增強了學生的應用實踐能力。

我國傳統的教學方法,已經無法適應社會的發展和人才培養的需求,所以將數學建模思想融入在概率統計教學中,是概率統計教學方法的創新,在教學中引入性的教學元素,可以提高學生的學習積極性,進而加深學生對教學知識的理解[2]。概率統計教學中,數學建模思想的引入,有重要的作用,適應當前人才培養計劃,適應學生理論知識與實踐結合等。

二、數學建模思想在概率統計教學中的應用實例

1.會面問題。在概率統計教學中,幾何模型的應用,利用會面問題進行實例分析。兩個人的約會,在什么時候會出現永遠不會相見?在學生產生疑問之后,可以開展討論研究,之后建立數學模型,確定約會對象、地點、時間、等待時間,架設A、B學生約定在公園長椅處5~6點見面,先到者等待20分鐘,如果約會對象沒有到,即可離開,通過建立數學模型,計算兩個人見面的概率。

架設A同學為x,B同學為y,達到約會地點的時間以分鐘計算,想,找出x、y的取值范圍。兩個人可以會面的概率為P(A)= ,在數學模型的幫助下,計算得出A、B同學可以見面的概率為P(A)=0.56,反之兩位同學不會見面的概率則為P(B)=0.44。通過數學模型,加深學生對概率統計的認識,提高其學習興趣,積極主動的進行研究學習,加強理論知識與實踐的結合。

2.中獎概率。在日常生活中,彩票無疑是一個熱門的話題,如何統計出自己所買彩票的中獎概率,就可以利用數學建模思想。在搖號的過程中,每一個號碼搖出的概率是相等的,利用不同的數學統計、概率統計知識,對不同類型彩票的中獎概率進行統計計算[3]。

圖1 兩種樂透彩票的中獎等級、說明

第一種,有特別號碼中獎概率計算:

從圖1中的信息可以得出,在m個數字中選出n個,其一、二、三、四、五、六、七等獎的中獎概率分布可以計算為:

一等獎中獎概率為:P(一)=;二等獎的中獎概率為:P(二)+;三等獎的中獎概率為:P(三)=;四等獎的中獎概率為:P(四)=;五等獎的中獎概率為:P(五)=;六等獎的中獎概率為:P(六)=;七等獎的中獎概率為:P(七)=。

第二種,無特別號碼中獎概率計算:

同樣是從m和號碼中選出n個號碼,一、二、三、四、五等獎的中獎概率分別為:

一等獎中獎概率:P*(一)=;二等獎的中獎概率為P*(二)=;三等獎的中獎概率為:P*(三)=;四等獎的中獎概率為:P*(四)=;五等獎的中獎概率為:P*(五)=。

三、小結

在社會不斷發展,科技不斷進步的影響下,學校的教學方法、教學內容也需要不斷難度創新,適應時代的發展,滿足社會對人才培養的需求。在概率統計教學中,教學內容需要從課本擴展到課本之外,加強學生理論知識與動手實踐的結合,將學生的知識面擴充。在概率統計教學中,應用數學建模思想,有多種作用和重要的意義,本文以兩個數學建模思想在概率統計中的應用實例,分析數學建模思想的作用,以及在概率統計教學中的重要性,由此證明數學建模思想的應用,具有重要的意義,在概率統計教學中,要有效的利用數學建模思想,發揮其真正的作用,實現概率統計教學的目的。

參考文獻:

[1]郭林濤.數學建模思想在概率統計教學中的應用[J].科技創新導報,2013(10):182.

篇8

關鍵詞:專業群;教學內容;實踐能力;業務水平

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)26-0161-02

技能競賽是對學生學習的一種檢驗,通過競賽可以對學生的綜合能力以及素質進行全方位的考察,競賽可以促進教學,教學成果也能夠通過競賽成績體現出來。遼寧輕工職業學院計算機系的物聯網應用技術專業是東北地區開設較早并招生的高職院校,我校連續參加了兩屆全國職業技能大賽物聯網應用技術賽項并取得了較好的成績,該賽項參加人數為3人,是一個團體賽項,不僅在專業技術上要求較高,在團隊合作上也要默契,因此要求參賽選手不僅在知識技能上要掌握熟練,同時也考察選手的綜合素質。在組織和培訓學生參加和訓練的兩次經歷中,探索出一些依托物聯網技能競賽對促進物聯網專業群建設,以及以賽促教、以賽促學的心得,下面進行詳細說明。

1 促進專業群建設

物聯網是一個典型的交叉學科,涉及的技術比較雜,具體有網絡技術、傳感技術、通信技術、RFID智能識別技術等核心技術。因此物聯網應用技術專業群涵蓋計算機網絡技術、電子信息技術、通信技術、軟件技術等多個專業。課堂講解的內容大多是所在學科的專業知識,是單獨的,沒有和其他學科進行交叉,要對這么多的學科和專業的知識進行融合和貫通,最有效的方法就是讓學生參與到技能競賽活動中。

物聯網技能大賽考核的知識點比較多,該競賽涉及工程部署;局域網的搭建和配置;無線傳感器網絡參數的配置;物聯網上層應用軟件的開發,其中包括利用C#語言或Android完成RFID設備的讀寫、一維及二維條碼的識度及生成;數據庫的操作;網站及建立;拓撲圖的繪制等諸多方面,總體來說,一次物聯網賽項的知識點涵蓋了不僅物聯網,更包括電子、計算機網絡、通信、軟件技術等物聯網相關專業的各種方面,通常在競賽中,對于知識點的考察大多是跨專業的知識運用。 通過技能競賽,不僅提升了物聯網應用技術專業建設,更是帶動了關聯學科的專業群的建設和發展。

2 優化教學內容

由于是交叉學科,因此學生學習的內容比較多,而各個領域的學科不是所有的知識點對于物聯網技術都是有用處的,如何進行區分就顯得比較重要。技能競賽對于各個知識點的考察都有明確的要求,教師可以參照競賽題目對于所講授的課程進行二次重組,對于物聯網技術關聯比較大的部分進行詳細講解,對于關聯小的可以少講或者不講,這樣對課程做到重點突出,有的放矢,最大程度的優化教學內容,賦予教學全新的生命力。

拿C#程序設計課程為例,技能競賽中涉及對RFID設備的讀寫,那么在教學中就要著重講解如何引入動態鏈接庫、如何調用類庫上,并且熟悉數據庫操作,熟悉硬件的基本知識,熟悉軟件和硬件信息交互。

3 提高學生的實踐操作能力

對于高職學生而言,實踐操作能力是非常重要的。在課堂教學中融入實踐操作,可以提高學生解決問題的能力,學生也積極參與,如何設計實踐題目就顯得比較重要了。物聯網技能大賽以實踐操作為主,并且是多學科交叉運用,因此把競賽題目提煉出來,作為每門課程的實訓題目,既可以鍛煉學生的綜合運用知識的能力,同時也為競賽選拔優秀人才做鋪墊。具體可以采用分組的形式進行,每組之間進行比較,互相檢查,互相監督,通過這種方式既提高了學習,又加強了學生的團隊意識。課堂教學就在輕松愉快的氛圍中度過,學生也不會覺得枯燥和乏味。

4 提升教師業務水平

技能大賽不僅能考察學生的水平,同時對于教師也是一種考驗。由于教師通常對于某個知識領域熟悉,但是對于物聯網技術這樣的交叉學科而言,全面掌握才是關鍵,要想有效地指導學生參加比賽,必須要求教師提高自身業務水平,努力學習涉及的相關學科,同時在知識的掌握上要理解透徹,能夠進行深入研究,否則是無法勝任的。因此,通過技能大賽不僅能考查學生運用知識的能力,同時對于教師而言也是一種競賽,要想取得好成績,提升教師水平非常重要。

以上是這兩年的物聯網技能大賽總結的一些心得體會,并且在教學內容上已經運用,實踐證明,效果明顯,尤其是以競賽題目講解理論知識部分和實踐操作部分更被學生歡迎,課堂教學效率顯著提高,因此值得推廣應用。

參考文獻:

[1] 肖?;郏?“以賽促學、以賽促訓、以賽促教”教學模式的應用[J].中國成人教育,2013(6).

篇9

關鍵詞:CDIO;軟件技術專業;高職

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)02-0406-02

Application of CDIO Mode in Teaching Reform of Software Technology Major in Vocational College

TANG Bao-yan,FENG Na

(Weifang Engineering Vocational College,Weifang 262500,China)

Abstract: CDIO is a kind of advanced engineering education concept and personnel training mode,this article Explores the reform and practice of software technology Major course in vocational college based CDIO teaching ideas,proposes some concrete measures for teach? ing innovation, according to software technology course characteristics. This mode has made good effect in the training of the students’oc? cupational qualities of engineering and teamwork spirit and could acquire better teaching effect.

Key words: CDIO; software technology; vocational college

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果,是構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Oper? ate)四個英文單詞的縮寫[1],它是“做中學”和“基于項目教育和學習”(Project based education and learning)理論的集中體現。它以工程項目從研發到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程[3]。CDIO模式通過工程項目的團隊開發過程,培養工程設計能力、協同工作能力和組織能力。

軟件技術專業的培養目標是為IT企業培養軟件開發人員。現代IT企業需要具有較高專業技能、職業素質和團隊協作能力的實用性、復合型人才,但是,目前高職院校的軟件人才培養與企業需求之間存在很大的差距。高職教學中,往往只注重專業知識而忽略職業能力和綜合素質的培養。高職學生普遍缺乏學習主動性和團隊合作意識,存在重理論輕實踐、重視知識學習而輕視開拓創新能力等問題。

CDIO模式作為當今國際高等工程教育的一種創新模式,注重培養既有過硬的專業技能,又有良好的職業能力和綜合素質的工程人才。應用CDIO工程教育模式,進行高職工程院校的教學模式改革,將有助于培養現代企業所需要的高素質技能型人才,真正做到與企業“零距離對接”。

1基于CDIO模式的課程改革嘗試

結合軟件技術專業課程的教學目標和高職學生的具體情況,參照CDIO模式所提出的“系統的能力培養、全面的實施指導、實施過程和結果檢驗的12條標準”[2],設計基于CDIO的軟件技術專業課程的教學模式,將CDIO模式的教學理念融入到教學活動中,對教學進行改革嘗試。

1.1設計集成化教學過程

CDIO模式讓學生在學習知識的同時又培養能力,這就需要把項目的前后關聯性和專業學科的系統性結合起來。采用靈活的課程架構,對課程內容進行精心組織,劃分模塊和項目,建立課程之間的關聯,使多門課程共同支持專業目標,按照工程項目全生命周期來組織教學。把相關課程進行關聯,避免不必要的重復,使學生掌握各門課程知識之間的聯系,用于解決綜合的問題。

CDIO模式下所有學習的知識和掌握的技能都圍繞“項目設計”這個核心,形成一個有機的整體。根據計算機軟件專業課程的特點,把項目劃分為二級:

一級項目以整個專業的相關核心課程(如包括數據庫技術、編程語言、軟件工程等)和相關能力要求為基礎,通過若干個綜合性的項目,加強本專業核心課程的學習與應用,掌握軟件技術專業的完整知識結構。學生按照項目開發的完整規范流程來完成一個項目,親身感受軟件開發的全過程,了解軟件開發的規范和標準,獲得項目經驗。學會在工作中與其它人合作,養成良好的溝通、協調能力,培養良好的分析問題和解決問題的能力。

二級項目以單門課程為基礎,根據課程教學需要設立小規模實踐項目,加深和強化學生對課程內容的理解與應用。

1.2科學的設計和選取項目

項目的設計和選取是教學的關鍵,選擇項目要符合以下要求:

1)項目要有典型性、實用性和先進性的特點,項目的設計和選取要便于學生學習、掌握有關的知識和方法。項目所涉及的知識和技能、所涉及的內容應符合行業的最新技術和標準,應從實際問題出發,結合就業崗位的實際需求,精心選擇應用廣泛的、現在比較流行的熱門問題的項目,最好是源于企業的真實工作項目。

2)設計的項目要具有可操作性。應根據學生的現有知識水平、技能基礎等實際情況,教師指導學生選取難易程度適合的任務。避免由于任務的過于簡單或復雜而影響學生的學習積極性。

3)項目設計要具有專業的復合性。在進行項目設計時,要充分關注各門核心課程,加強課程之間的橫向聯系,實現課程整合。

1.3創建CDIO工程環境

建立學生網絡化的工作空間,便利合作學習和交互。工作空間包括學生學習的情景與環境,課堂情景與環境是工作空間的一部分,我們以極限編程等手法,來幫助學生改變其工作空間,進而影響學習習慣。把課堂發展為學習的互動空間。CDIO模式的第一準則就是要將對產品、流程、系統的構思、設計、實施和操作過程作為工程教育的環境,即在工程職業實踐環境的基礎上建立工程教育的環境。在學習的過程中營造工程的氛圍,使思考、工作、教學都是在其所熟知的工程研究環境中。

1.4采用小組協作方式

CDIO模式要求通過集成化教學過程使學生獲得專業知識,同時培養團隊合作精神,而軟件項目的開發必須通過團隊合作完成。讓學生以小組協作、主動學習的方式開發項目,每個小組承擔一個項目。教師負責指導和監督,指定項目崗位、指導學生制定軟件開發計劃、對項目進度和質量進行監督和控制,以保證項目按期完成。

每個小組選出一名組織能力較強的同學做組長,組織和帶動本小組的同學完成任務。小組成員經過協商討論,根據小組成員的個人技術特點進行合理分工,使得每個學生各盡所長,技術和能力互補,每個成員必須至少擔任一種角色。

1.5建立基于過程的評價方式

CDIO能力評價標準要求對學生在CDIO模式的教學中獲得的成效進行評估驗收[2],由于CDIO是一種產品導向的探究式教學模式,強調工程類學生要關注“課題”而并非“課程”,學業評價方法也該與時俱進[3],對學生在項目進行過程中進行評價。

在項目開發過程中,分階段按項目任務、完成的進度進行評價,每一個評價階段教師應對學生的完成情況及時作出評價,讓學生在得到教師的肯定及指導后,興趣更濃,學習的勁頭更足,或者分析不足的方面、制定改進的方案等

在每個項目完成后,邀請本專業的教師和每個項目小組的代表組成評審小組,組織項目答辯,公平評價學生的項目成果,教師進行針對性的點評,幫助學生找出不足,整理思路和總結經驗。另外,通過交流,讓大家互相學習,對其他同學做的項目和方法也有所了解。

2結束語

通過課程改革實踐我們發現,基于CDIO模式下的課程體系明顯優于傳統的教學模式,CDIO模式不但重視知識和技能的學習,更為重視從具體工程實踐中抽象出來的能力和方法,突出知識、素質、能力的全面發展。CDIO模式提出了系統的能力培養標準、教學大綱及評估標準,更具系統性和可操作性,因此CDIO工程人才培養模式的實踐必將帶來不同于以往教學改革的實質性成效。

基于CDIO模式下的軟件技術專業課程教學,激發了學生的學習興趣,培養了軟件開發能力,提高了職業技能、團隊協作能力等綜合素質??梢奀DIO模式可以適用于高職學校的工科學生培養,相信CDIO模式在軟件專業中的成功應用可以給其它專業提供一些思路。

參考文獻:

[1]徐兵.試論高職教學中基于CDIO的“軟技能”訓練[J].教育與職業,2008(12):191-192.

篇10

關鍵詞:工學結合;移動互聯應用技術專業;實訓基地;建設;探索與實踐

中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0144-02

一、移動互聯應用專業實訓基地建設的背景

2014年12月,在全國職業教育工作會議上明確指出:職業教育是國民教育體系和人力資源開發的重要組成部分,要堅持產教融合、校企合作,堅持工學結合、知行合一。所以為響應號召,加強“校企合作、工學結合”已然成為職業教育人才培養的主要模式,其目的就是要培養面向生產、建設、服務、管理等第一線所需的高技能人才。

作為人才培養模式改革的基礎,實訓基地的建設對人才培養質量水平的提高有著直接有效的作用。而且越來越多的高職院校開始重視起對實訓基地的建設,因此如何建設實訓基地、如何有效地利用實訓基地有針對性地培養專業高技能人才已成了各高職院校亟待解決的問題。

以常州信息職業技術學院的移動互聯應用專業為例,該專業自建設以來,一直緊跟移動互聯行業發展的趨勢,在校企合作、工學結合實踐教學等方面積極探索,逐步形成了擁有自己特色的模式。在專業實訓基地建設方面,移動互聯專業與行業企業合作,分別建設了Android、IOS兩個實訓基地,為學生的專業技能培養提供了平臺。

二、移動互聯應用專業實訓基地的建設目標

實訓基地的基本任務是服務于專業課程教學、實訓實踐教學,移動互聯應用技術專業實訓基地適用于本專業的各門課程,包括移動軟件開發基礎、移動應用軟件設計、移動軟件UI設計、移動游戲開發、移動網絡通信編程、智能手機維護、移動開發綜合項目實踐等實訓課程,以及軟件技術專業的相關Android、IOS開發專業課程和實訓等較多方面。

1.實訓環境真實化。在工學結合模式中,人才培養方案的制定、課程標準的建設以及實訓項目的建設等方面都需要行業企業與校方的共同參與建設,但是作為承載著為學生提供職業素質培訓和專業技能訓練的重要場地,實訓基地需要讓學生處于真實的工作環境中,完成實際工作任務。實訓基地需要讓學生無時無刻地都可以感受到企業文化氛圍,只有這樣才能更加有利于學生綜合素質的提高,為學生將來的發展奠定良好基礎。

2.服務對象多元化。實訓基地在人才培養方面同樣也有著不可比擬的優勢。其不僅可以用于專業課程的講授,同時還可以應用于與興趣小組、競賽等相結合,充分利用基地的移動互聯設備、移動終端設備等進行移動應用服務器和客戶端程序的開發,從而達到充分培養學生興趣、鍛煉學生動手能力、激發學生的創新意識等一系列目的。

另外實訓基地還將服務于師資培訓等項目,通過企業共同申報移動軟件開發等國培項目,能更好地發揮實訓基地在移動應用開發方面的優勢,實現資源的充分有效利用。

3.師資高素質化。通過常州市信息產業園、常州信息職業技術學院軟件學院的工程中心等,在實訓基地的建設過程中,將培育出一支專兼結合的高素質師資隊伍。教師作為實訓基地的軟硬件建設主體,在整個建設過程中需要從實訓室設計、移動互聯課程體系開發、需要與實訓項目開發與企業的工程師進行深度合作,同時了解目前企業中對于一線人才的需求、開發流程、規章制度等,建設符合企業要求的人才培養方案,開發適應企業需要的課程體系和實訓項目。在整個建設過程中普通教師將與企業工程師進行深入合作,使得整個師資隊伍既能滿足專業發展、課程開發的要求,也能適應企業的移動軟件開發的要求。

三、移動互聯應用專業實訓基地的建設思想

移動互聯應用專業的實訓基地作為學校在移動互聯應用開發領域方向搭建的一個重要實踐平臺,只有從教學實訓、產品展示、項目實訓、創新創業、科研等多方面綜合考量進行建設,才能達到保證實訓基地的高效運轉的目的。

1.結合國家級教學資源庫的建設。2011年,常州信息職業技術學院軟件學院參與并主持了軟件技術專業國家級教學資源庫的建設工作。截至目前,該資源庫已經基本完成建設環節。但是仍需要持續的完善工作,比如資源信息的及時更新,同時保證每年完善或更新率達到資源總量的百分之二十。作為新興的移動互聯應用開發技術,移動互聯應用已經成為資源庫的相關的十二門課程之一,同時也被列為拓展課程之一。因此移動互聯應用專業的實訓基地建設既滿足了專業的需要,同時也符合國家級資源庫的后期建設方向。

2.校企共建,取長補短。實訓基地的建設是由學校與常州信息產業園內多個相關行業企業共同研討建設而成的,這些行業企業內均有十分專業的移動互聯應用開發團隊,分別從事政府、教育、銀行、通訊等行業的應用開發,培養了大量的開發工程師,也在實際應用項目中積累了豐富的開發經驗。學校通過與信息產業園的合作共建項目,既可以得到行業對一線人才的需求信息,同時也可以在科研、培訓、實訓項目的建設等方面的實現過程中充分利用企業的資源,實現真正的校企共建,從而達到真正意義上校企取長補短的效果。

在學生實訓實踐環節中,合作企業將安排一批具有豐富開發經驗的企業工程師作為兼職教師。教師將通過實訓基地的實際建設活動,帶領學生進行真實的移動應用項目的開發實戰,讓學生在真切全面地了解完整的移動設備的基礎上,參與軟件的開發過程,進而使學生學會根據軟件開發文檔編寫符合工程規范的程序,以期實現提高學生軟件開發能力,培養其團隊協作精神,逐步積累移動互聯應用技術開發經驗的效果,同時為學生今后從事移動互聯相關工作打下夯實的實踐基礎。

另外作為移動互聯應用技術專業實訓基地的一部分,常州信息產業園也承擔了綜合項目的部分實踐環節,這樣,學生能進一步與企業一線開發環境接觸,了解企業開發規范、企業開發氛圍、團隊合作的重要性。另外特長生、興趣小組學生,也可利用周末、暑期等閑暇時間在企業中進行鍛煉實踐,讓有潛力的學生能夠得到更快、更大的進步。

四、移動互聯應用專業實訓基地的建設成效與特色

1.校內配備齊全的硬件設施,校企共享。目前學院內已投入建設了江蘇省嵌入式工程中心、Android移動應用開發實訓室、蘋果移動應用開發實訓室,其中,蘋果移動開發實訓室是集iMAC、蘋果服務器、蘋果路由器、Apple TV、蘋果終端于一體的專業實訓環境。Android移動應用開發實訓室可以支持40人同時進行Android移動應用開發的教學實施,配備了Android開發的軟硬件環境,并配備了智能家居設備,能與Android終端配套實現智能家居實訓環境,同時還構建了Windows Phone的特有智能終端。這些實訓室不僅可以滿足移動互聯網專業學生開展各種Android、IOS相關課程的實訓,也充分地考慮了興趣小組、特長生工作室的需要,也可以承擔對外培訓的工作。例如蘋果實訓室的硬件條件完全能滿足對外培訓的需要,同時實訓基地通過與江蘇點逸網絡等企業合作,在人員、項目等多方面進行資源共享。

2.校外拓展實訓合作基地,培養學生的職業技能和綜合素質。校外實訓基地除了對教師工作有著較大的積極影響外,還是學生進行實踐能力訓練,培養學生職業技能和綜合素質的重要場所。目前移動互聯應用專業校外實訓基地與常州科教城、常州信息產業園開展合作,這些校外實訓基地都安排了一些具有相關豐富經驗的企業指導教師,并為其提供規范的教學場地,同時讓學生在校外的生產實訓和頂崗實習階段中能夠充分了解企業的文化、企業中的項目管理與開發流程,進一步培養開發能力、團隊合作能力和語言表達能力。

這些校外的實訓基地的管理采取兩級管理辦法,由合作單位負責實訓基地的建設維護、日常管理和實踐教學活動的組織實施,而學院指定學生校外實踐實訓的管理辦法,與合作單位簽訂協議,明確學生實訓實習的任務、管理流程、校企雙方指導老師、考核評價等具體合作細則。

3.建立行之有效的基地管理制度。目前,為有效促進學生職業素養的培養以及實訓基地的維護,移動互聯應用技術專業實訓基地的管理均采用6s管理模式,在很大程度上提高了教師在實訓準備環節和指導過程的工作效率以及學生的訓練效率,同時也能對學生的職業習慣起到潛移默化的影響。這樣既有利于學生職業意識的提高,也有利于其職業道德的培養,為學生日后就業創造一個良好的開端。

參考文獻:

[1]韓太東,王振國,朱健.工學結合模式下的實訓基地建設研究與實踐[J].遼寧高職學報,2009,(8).