时间:2023-06-25 16:23:45

关键词:杨辉三角;一题多解;实践环节;计算思维
中图分类号:TP311.1 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)26-5917-03
1 概述
程序设计类课程对于初学学生来说,是一门既有挑战,又有点难度的课程。学得好的同学就是高手,不能入门的连考个及格都困难。因此教师教授这类课程时,肯定不能照本宣科,也不能简单按模块教学,应该围绕培养学生的计算思维展开。
即以典型的专题为载体,用思维训练来贯穿整门课程。精选案例,对每个案例发散展开,精讲多练,并让学生进行自主的循序渐进的实践训练。
案例或载体的选择原则如下:应该选择一些基础性的综合的案例。这些案例蕴含了:1)基本知识如语法、丰富数据类型;2)凸现程序基本结构;3)能带有一定典型算法。举例来说,杨辉三角带有组合问题数学背景,蕴含了循环结构和二维数组操作的案例。斐波拉契数列蕴含了迭代或递归等多个循环算法的案例。润年就是一个蕴含一个逻辑结构、选择结构算法的案例。
我们对案例内的一些内容作一些约定,比如基础算法选择结构、基本循环、基本双重循环、简单的数据结构都成为原子的知识或技能点或能力点。比如输出一个长方形的*形图案,考核的是对双重循环的掌握,我们认为这个长方形的*形图案是简单的、原子的能力点。还有上三角*也是原子的能力。而棱形*图案,我们认为它是复杂的,它对循环控制的要求较高。举例来说,下三角的输出就是一个原子能力点,代码如下:
//空C文件也是原子的
#include "stdio.h"
main()
{}
//原子能力点,二维数组的输出
for(i=0;i
{ for(j=0;j< N;j++)
printf("%d ",a[i][j]);
printf("\n");
}
//原子能力点,完整的下三角*的输出
#include "stdio.h"
main()
{ int i,j;
for(i=0;i
{ for(j=0;j
printf("%c ",'*');
printf("\n");
}}
后续文中提到的原子能力点,大家就不会感到突兀了。
2 何谓一题多解
这里讲到的一题多解,可以是从分析—设计—实现过程中任何可能的变化都可以提取到解题方法,谓之多解。多解的思维的一定是发散性的,发散了那么多的思绪,得到那么多解,如何传授的完毕。因而,在操作前老师,其实,都已经结合课程的内容,来准备案例了,将一些无关C语言课程的思绪撇开,保持集中几个重点,从经典的方法中挖掘思维,授课。
但是,到此如何终止那么学生是得不到锻炼的,因而,留下思考的空间给学生还有其他的解法吗,自己去动脑筋,考虑的方向,依然是用C规范范畴,可以结合数据结构或者算法或者根据问题的定义去设计解法,得到答案,要反馈总结,如,逆向思考,自己做得C程序的解是否有数据结构的局限性,存储空间的局限性,方法本身的局限性。甚至C都弄清楚后,对于一般程序设计的解法是什么,又进行了合并、推理、推广,得到新一轮提升。
3 杨辉三角与一题多解的计算思维
以杨辉三角为例谈一题多解的问题。得到我们的第一步:
1)待求解问题。
我们会先考虑分析其数学背景,为多项式系数问题,得到第二步:
2)转换与替代:把求解问题抽象成数学问题,需要有高中的数学背景知识。
从数学的角度递进得到,系数与组合的关系。
每个具体的数字是[Cnm],就是三者阶乘(m!/(m-n)!)/n!,到此,一种计算杨辉三角的方法诞生了:编写原子的求阶乘的函数,用单重循环实现,数学问题被替代成自然杨辉的C语言编码:数学的三者相除,被替代成三次调用此阶乘函数,c(i,j)= f(j)/f(i-j)/f(j),得到杨辉三角的每个系数,下一步,
3)类比发现隐含的相似性,杨辉三角的形状同C原子能力点下三角*输出形状相似,输出方法可以调用前面学过的知识,完成,杨辉三角的每个数据的输出方法。
* for(i=0;i
* * {for(j=0;j
* * * 输出*
* * * * 回车}
类比得到:
for(i=0;i
for (j=0;j
{c(i,j)=f(j)/f(i-j)/f(j);
输出c(i,j);
回车}
4)对求解结果,总结反馈不难发现,大数值的阶乘计算用普通的C的数据类型比较麻烦,因为,C整数存储数据的空间小,导致数据范围小,这种方法在实际应用中可能会有瑕疵,因而,需要对阶乘函数进行修改。如何修改,我们说可以从组合的定义出发得到算法,因而,又要从定义出发重新思考,对C(i,j)的进行设计;引出新的编写代码的思维。
再进一步,把调用也跟学生讲了,补充课程的新知识,此为顺势而为,学生平稳接受;5行杨辉三角的每个元素直接输出
呼应了第二步设置;本步骤阶乘的实现方法借用了数学手算的方法,对过去知识的一种回顾,更能激起学生的思维。按理至此,就可以停了,但是,我们总是希望自己的知识能更上一层楼。因而,进一步观察杨辉三角形状不难发现更多的规律,得到下一步:
5) 从数据中,发现数据的规律。
此方法中,最左列全1,对角线全1,其他元素(如2),由其正上方的元素(如1)与左上角的元素(如1)相加得到。从算法中,我们看到有多个数的相加,需要存储数据,杨辉三角又要结合新的知识二维数组,一举多得。依据获得的规律编写C代码,具体如下:非常自然得到C代码,注意其中的语法,数据定义,数据的赋值,数据的计算,数据的输出。
6)留下想象的余地给学生思考。
杨辉三角是一个有数学背景的问题,对于杨辉三角的每个数据,就是一个多项式系数问题,系数问题可以用组合方法求解,也可以系数累加,程序迭代的方法得到。讲解的过程又可以分多种具体的实现方法。
学生可思考不用二维数组做存储空间,还要利用第5步的数据关系来实现,预告C语言中函数的递归,让学生探索,预习。同时,也允许学生创造性思维得到其他的解题方法。
4 总结
本文从教学和思考两个环节谈了用思维贯穿程序设计类课程的方法,其步骤一般包括:“分析-转换-替代-细化-优化-反馈”,希望同学们能真正理解思维方式,并利用好思维。
参考文献:
[1] 李小遐.高职《C语言程序设计》课程教学方法探析[J]. 陕西国防工业职业技术学院学报,2006,16(3)
今天会议的主要议题是传达、贯彻国家和省节能工作精神,分解落实国家和省下达我市的“十一五”期间节能降耗目标和任务。刚才,市经发局柯继安副局长传达了全国、全省节能工作会议精神,陈津局长介绍了我市搞好节能、循环经济工作的做法和今后的工作打算;市政府和各区政府、市经发局和七家重点耗能企业签订了节能责任状;企业的代表也在会上介绍节能工作经验,对完成节能目标表了态、作了承诺。现在国家、省政府下达我市“十一五”期间节能降耗的目标和任务已经明确,落实这一目标和任务,任重而道远,需要我们齐心协力,认真扎实地贯彻落实。现在已近年终,大家工作都比较忙,把节能工作和循环经济工作两个会议合在一起开,工作一起布置,也是体现一种节约。下面,我就节能工作和循环经济工作谈几点意见:
一、强化节能观念,加强组织领导,建立健全责任制
节能是基本国策,是关系经济社会可持续发展的重大问题,也是一个国家和地区的经济结构、增长方式、科技水平、管理能力、消费模式以及国民素质的综合反映。实现节能目标,任务切实很艰巨。国家提出“十一五”实现节能20%左右的节能降耗目标,今年上半年不降反升、势必加大以后年度的节能工作压力。我市从上世纪90年代开始,十多年如一日,持之以恒积极推进节能工作。2005年我市万元GDP综合能耗0.65吨标准煤,居全国先进水平(全国平均为1.22吨标准煤),取得这一成果,与我市各区各部门、各企事业单位共同努力是分不开的。特别是我市在节能法制建设、节能社会宣传、节能队伍建设、节能技术推广、节能企业监测等方面做了大量的工作,不少工作卓有成效,并得到省政府、国家发改委的肯定。但是,我们也要清醒地认识到,在此较低的能耗水平基础上“十一五”期间要再降低12%,任务也是很艰巨,降耗的空间比较小。此外,厦门的能耗水平与国际先进水平相比,还有明显差距。我市的节能工作与上海、广东等先进地区相比还有不少差距。为此,市政府要求各级领导干部首先要充分认识做好节能工作的重要性、紧迫性,增强责任感和使命感,要按照科学发展观的要求来统揽全局,特别是在开展节能工作方面,各区各部门、各企事业单位要明确各自的责任。
市政府已经决定成立节能工作领导小组,内设节能办公室,挂靠在市经发局;同时明确各部门的责任分工:市经济发展局(市节能办)牵头负责全市节能工作,重点抓工业节能工作;市建设与管理局负责建筑节能工作;市交通委负责交通领域节能工作;市旅游局负责宾馆酒店、旅游行业节能工作;市贸易发展局负责商贸企业节能工作;市机关事务管理局负责全市机关事业单位节能工作;市国资委负责市属国有企业节能工作,主要以国企干部考核角度来推动国企节能工作;市教育局、卫生局等部门负责本系统节能工作。各区政府负责推动本区节能工作。市科技、财政、统计、规划、环保、土地房产、工商管理、质量技术监督等部门按照职责,协同做好相关工作。大家要围绕目标,明确责任,各负其责,协同努力,形成合力。各级党委、政府要把节能降耗作为发展循环经济、建设节约型社会的重要内容纳入议事日程,加强组织领导,指定部门和人员负责,建立健全目标责任制,领导带头抓,经常研究部署,常抓不懈。同时要建立年度考核检查工作,要提出节能目标,落实节能措施,加强节能目标的日常跟踪和考核。
二、抓好重点行业重点企业节能
节能是全社会、全过程、全方位的系统工程。生产环节是节能潜力最大的环节。我们要认真抓好国家确定的厦门翔鹭石化公司、省政府下达的7家重点企业和我市确定112家重点耗能企业的节能降耗。这120家都是年耗能量在3000吨标煤以上的单位,是我市重点管理对象和重点节能工作对象,要加强组织引导和监督管理。各企业要围绕我市下达的“十一五”期间节能降耗的目标,编制节能规划,制订分年度的节能降耗工作计划,分解和落实目标,实施目标管理责任制和节能技改,并将实施成效与工作人员的奖惩相挂钩。
三、建立长效节能机制
首先要加强节能法制建设,加快厦门市节约能源工作的立法进度,并纳入依法行政的轨道,加强法律普及和节能执法检查力度,营造依法节能的良好社会氛围。其次是培育一批先进节能示范企业和示范项目,发挥其典型示范和带动效应。要大力宣传、表彰、奖励节能降耗做出优异成绩的企业领导和分管部门。机关、企事业单位要积极探索实行节能奖励制度,落实节奖超罚措施。第三,要在全市推行能效标识管理和节能产品认证。加强新上项目的节能评估和审查,把住用能入口关。第四,市统计局要牵头建立全社会能耗统计体系,完善能源统计制度,建立万元生产总值综合能耗指标公报制度,每半年公布一次单位GDP能耗、单位GDP电耗、工业增加值能耗数据。各主管部门要对能耗下降目标的执行情况进行监测分析,建立工作通报制度。第五是完善招商引资制度,各区、各开发区管委会、各招商中心在开展招商引资工作时要始终坚持优选“两高两低”(高效益、高附加值,低能耗、低污染)项目。
政府将加大节能降耗工作的支持力度,市、区财政局要依照《节能法》的规定和国务院、省政府的文件要求,今后每年安排一定数额节能专项资金支持全市节能工作。同时,营造全民节能氛围,着力推进建筑、交通、商贸、宾馆饭店、学校、医院、居民住宅等全社会节能工作。
四、开拓节能新领域,扩展节能降耗的空间。
除了狠抓工业领域的节能工作外,我们还要大力加强建筑节能工作。据测算,目前我国大中城市中建筑用能约占城市用能总量的20%。建筑节能大有潜力可挖。我们要把建筑物视为能耗产品,在设计、施工建设和节能材料的使用等全过程中进行节能管理和节能改造。市建设局在推进我市建筑节能工作方面已做了大量工作并取得一些成效。“十一五”期间每年全社会固定资产投资比重大,增长迅速,下一步要按照建设部的要求,继续做好新建筑物节能工作;突出抓好公共建筑节能工作。建立健全新建大型公共建筑执行节能强制标准从设计、施工建设到节能材料使用的全过程的监管机制,达不到节能强制性标准的不得投入使用,从源头上把住高能耗建筑的准入。对高能耗的大型公共建筑逐步实施节能工程。积极推进建筑节能技术进步。要在居民区加快推广太阳能热水器,鼓励房地产开发企业和宾馆、酒店建设太阳能供热设施和管网。厦门是建设部选定的建筑节能示范城市,一定要在建设节能方面走在全国全省的前列,展示厦门特区的水平和形象。
五、推动政府机构节能工作
要突出强化日常管理工作来实现节能,各级机关及事业单位要在节能方面率先垂范。细化机关事业单位节能目标分解,建立能耗统计分析、监测考核制度,加强公共建筑物及空调、照明系统节能改造,推广使用高效节能产品,将节能产品优先纳入政府采购目录。落实机关事业单位采购和使用节能产品的有关规定,要求政府采购、工程招标要优先采购国家发改委、财政部下发的节能、节水目录内产品,尤其是目录的我市产品。
下面我就循环经济工作谈几点意见:
一、对发展循环经济的重要性要再认识、再提高
通过近几年的工作实践和这一年多来的大力推动,我市已经初步形成了发展循环经济的良好氛围。市委、市政府提出我市的循环经济工作要力争走在全国的前列,市人大、市政协对我市开展循环经济工作十分关注,积极倡导和推动。这就要求我们各级政府和各部门、各企事业单位深刻理解发展循环经济的内涵,正确把握循环经济在厦门发展中的定位,根据厦门新一轮跨越式发展的新形势、新机遇、新任务,从更高的层次、更宽的视野,增强发展循环经济的责任感、使命感和紧迫感,进一步加强厦门整体竞争力,发挥厦门在海峡西岸经济区中的领先优势。各区、各部门要根据循环经济系统性、长期性及战略性的特征,扎实推进循环经济发展,努力使厦门成为投资成本最低,经济效益最好,生态环境最佳的资源节约型、环境友好型城市。
二、对具体工作上要抓分工、抓落实
去年11月市人大常委会出台了《关于发展循环经济的决定》,日前,市循环办根据《决定》精神,制定了《贯彻〈厦门市人民代表大会常务委员会关于发展循环经济的决定〉实施意见》,提出了我市发展循环经济的工作目标、重点领域和主要工作措施,并对循环经济工作领导小组各成员单位的工作责任做了具体的分工。各成员单位要进一步认真理解国家提出发展循环经济的深刻内涵,把循环经济工作纳入议事日程,根据工作计划,扎实有序地深入开展工作。不仅要有发展规划,还要有阶段目标,有了阶段目标,还要有具体的实施方案,有具体的实施方案,就要落实到位。
市循环办是市发展循环经济工作的牵头和联络机构,要切实牵好头,做好组织协调工作,抓好各项工作的落实,同时要起到沟通各成员单位的作用,有一些责任交叉的工作,要落实到具体牵头单位。要跟踪各项工作实施情况,定期将各单位的工作完成情况进行汇总和通报,对没有按时完成工作计划的要主动了解情况,做好督办工作。各部门也要加强与市循环办的联系,配合和支持市循环办开展工作,定期将工作计划和工作情况报送市循环办汇总。
循环经济的很多具体工作要依靠区级部门推动和实施。去年10月市人大常委会议通过的《关于发展循环经济的决定》中,规定了“区人民政府负责组织实施本区域内发展循环经济的具体工作”;市政府在去年6月份出台的《厦门市发展循环经济,建设资源节约型社会工作意见》中,要求各有关部门、各区政府应加强对循环经济发展工作的组织领导,确定专门机构和专人负责,做到层层有责任,逐级抓落实。各区回去后,要根据市人大的决定和市里的工作意见,认真对照检查,及时补缺补漏,循环经济这项工作不是一蹴而就,需要持之以恒地推动,因此要按照有关文件的精神和要求,每年都要制定工作方案和计划,还没有成立专门工作机构的,要尽快把机构成立起来。循环办和各成员单位要帮助、指导和督促各区及区级部门做好有关工作。
三、在工作推进方面要抓重点、抓典型
首先,要从行业上重点突破。从提高产业的竞争力入手,从走新型工业化道路入手,从行业、产业典型示范入手,来带动全社会走节约型的路子。各级、各有关部门要按照中央和国家提出的有关发展循环经济方面的要求,跟准国家各个时期的重点工作,从大的角度抓住切入点。要依靠创新抓好资源节约的典型,站在行业的角度来考虑节水、节电、节地、节材和清洁生产工作,努力使我市的企业在国内同行业中做到以最低的消耗产生最大的经济效益,同时兼顾环境保护,做同行业中的先进。同时要了解和借鉴其他城市好的做法,结合厦门实际,找到各个行业发展循环经济的切入点,一些其他城市没做过的,没有先例的,只要符合国家的大方向,符合循环经济的要求,我们都可以先行先试,大胆创新,走出具有厦门特色的发展循环经济之路。
其次,要抓好典型示范工作。我市在资源综合利用方面有不少成功的案例,最近厦门电视台等新闻媒体连续宣传报道了我市循环经济的先进企业,比如说特种废纸的资源化利用、PTA污泥的资源化利用、废钨的回收利用等项目,都拥有国际、国内先进技术水平的自主知识产权,可作为创新模式的循环经济项目予以宣传和推广。此外,我市还有餐厨垃圾资源化利用、废弃食用油回收利用、利用废石粉制砖等一些与环境保护和人民生活息戚相关的好项目。
国家和省里都有评选循环经济示范项目,这项工作很有意义,我市也要开展评选活动。市循环办要组织有关单位,认真梳理我市的典型和案例,突出重点,分门别类进行评估,尤其要树立先进性和示范性。在评定典型示范项目时,要认真分析,看看项目是不是有推广价值。抓好典型和重点,既是要总结成功案例,也是要推广先进经验。做好这项工作,循环办任务很重,要认真做好组织协调工作,各区、各部门要积极配合,主动做好相关工作,特别是一些基础性工作。
一、传播学在中国发展的现状与教学中存在的问题
面对新的形势,目前的传播学本科教学工作仍然存在一些问题,总结如下:教学深度难以把握;理论教学的主导地位导致“学而无用”;教学与学术研究分离导致学科发展缓慢。
首先,教学深度难以把握。一般的院校在专业设置上都把传播学作为理论基础课程,安排在第一或者第二学期,这是十分必要的。但是,对于刚刚入学的学生来说,很难在入学之初就对这个专业有一定了解,甚至有的学生反映“不知道要学什么?”。因为这个学科需要一定的理论与专业基础,所以授课过程中也会遇到一些困难,这就要求教师根据学生的实际情况,适当的调节课程的难度,逐步的深入,必要时调整教学的进度,做到教学相长。
其次,理论教学的主导地位导致“学而无用”。传统意义的传播学课程是讲授式的理论教学课程,在这样的课程安排下,学生在课堂上主要接受的是理论教学,可能在一节课的时间里面学了很多类似“概念、特点、分类、意义、功能等”这样的内容,考试也是理论考察的方式以记忆为主。然而,在这样的授课方式下,理论教学居于绝对的主导地位,造成学生“学完就忘记了”,根本无法和实际建立联系,更不能建立合理的实际联想,学生感觉学习之后在工作中根本“用不上”,造成教学资源巨大的浪费,甚至是“学而无用”。面对这样的困惑,后面的章节会提出一些解决问题的思路与方法。
再次,教学与学术研究分离导致学科发展缓慢。上个问题中已经提到传统的授课方式,那么除了学生缺少实践联想之外,传统的教学方式还使学生失去很多思考问题的条件,没有理论与实践的结合,学生很难有所探索。这样就造成一种现象:目前的传播学研究,往往仅陷于少数学者的范围内,而大量的传播学专业学生毫无科研能力。如果能充分调动在校学生的科研热情,培养学生的科研能力,善加利用学生的科研成果,相信传播学专业会发展的更好。
二、传播学本科教学的教学理念与模式探索
鉴于目前传播学本科教学过程中一些问题的存在,同时结合几年来传播学本科教学实践的一点思考,笔者认为:传播学本科教学应该坚持“实用教育+延续教育”的教学理念。具体的说,就是在正常的课堂教学与理论教学的基础上,重点培养学生对传播学具体实务的联想能力、应用能力、创新能力;同时尽可能的帮助那些在理论与科研方面有更深层次要求和更高潜质的学生,构建完备的理论体系,设计有效的研究方法,启迪前沿的学术思想。这一教学理念,旨在培养可担当专业教学,可适应大众传媒要求,又可进行科研探索的复合型传播人才,适应全球化信息社会的要求。
为配合上面提出的“实用教育+延续教育”的教学理念,下面介绍一个传播学本科教学的“渐进循环”教学模型。在“渐进循环”模型中,传播学的教学包括了四个不同的阶段,分别是:1、经典理论的解析阶段。2、相应案例的引入阶段。3、传播实务的实践阶段。4、学术前沿的启迪阶段。
01
这四个阶段可以看作是由课堂的理论教学开始,结合教师经验的案例分析承接,以学生亲身的专业实践配合,最后启迪学生思考并研究学术问题为步骤的逐渐教育过程。而这四部分之间的循环则体现在,经过学生亲身调研、设计实验,论证之后对传统、经典理论的验证、深入、乃至发展之上。这样的“渐进式”教学,可以深入浅出的把学生逐步引入对人类传播活动的理解与研究过程中,解决以往教学中“学生认为过难”的问题。而由学术研究到理论发展的“循环”又为我国的传播学研究提供了来自大学生的新鲜血液,能有效的解决前面提到“传播学学科发展缓慢”的问题。下面分别解释每一个教学阶段的含义、教学内容、教学方法以及应注意的问题。并以讲授“议程设置”功能为例,分步骤的逐一说明每个阶段教学的具体方法。
1.经典理论的解析阶段
理论教学是传播学教学的重要任务之一。因此,传播学教学的第一阶段,或者说基础阶段,就是对传播学理论体系下的经典理论与模型做深入的解析。这里所说的解析,不仅仅是对教材中关于传播学的理论的讲解说明,更重要的是对这些经典理论的研究历史、研究方法、适用范围、对实践的指导作用等做细致的归纳总结。
无论是中国还是外国的传播学研究者,都编著了很多关于传播学概论性的著作,比如:麦奎尔的《McQuail’sMassCommunicationTheory》(2000);③郭庆光的《传播学教程》(1999)。④虽然这些著作的编写思路不尽相同,但是不难看出传播学教学主要包括下面一些内容:传播的概念、传播学的研究范围、传播的不同分类、人类传播的过程、传播学的研究方法等。其中关于传播过程的研究内容尤其丰富,包括了对传播者的控制研究、对传播内容的符号学思考、对受众角色的分析、对媒介功能的研究和对传播效果的深入论述。
在上述的每个研究领域中,都含盖了大量了概念、经典理论和模型,仅仅以传播效果研究为例,在著名传播学研究学者麦奎威尔的传播学导论中,收录的关键词就有几十个之多。因此,教学的重点不仅仅只是告诉学生“什么是这个理论?”,更重要的是让学生弄清楚这个理论是“为了解决什么问题的?”,是“以什么为研究对象,用什么样的方法研究的?”,在这个领域内“目前用这个理论能解决什么问题?”,“还有哪些问题无法解决?”。比如教师要讲解大众传播的宏观效果“议程设置”功能。首先,应该简述理论的具体内容(这一理论用来衡量一种媒介的影响。在传播过程中,公众脑海中的新闻事件、议题、或者人物的相关重要性,受到新闻报道呈现次序或者显著性的影响)。⑤然后要逐一解释其中的关键点:议题和显著性。更重要的是,要重点交代这个理论的研究历史,交论中涉及到的媒介议程(mediaagenda)-公众议程(publicagenda)-政策议程(policyagenda)的关系。⑥
2.相应案例引入阶段
在第一个环节的理论教学中,学生已经对经典理论的体系与研究历史有了深入了解。因此,根据上面的解析,选取大量典型的传播案例进行形象的分析说明就显得尤其重要。这里需要注意的是:在选择典型的案例的过程中,要注意不同案例之间的比较,以此引导学生找到理论应用于实践的一些规律。
仍然以讲授“议程设置”功能为例,要引入大量的新闻议程设置案例,同时分不同的媒体类型进行分析。比如通过对当日〈新闻联播〉新闻议程的设置分析当天的重要事件;通过连续几日〈新闻联播〉新闻的议程设置分析最近一个时期的重大事件;通过分析不同时间的〈人民日报〉头条新闻的设置来分析近一段时间媒体新闻议程的变化等等。
3.传播实务的实践阶段
在这个环节中,学生需要亲自参加到各种传播机构或组织的传播活动之中去,以亲身的实践验证理论与实际结合的重要性,积累更多的实践经验,同时探索理论与实践结合的新思路。虽说这个环节的主体是学生,教师仍然需要做相应的指导。要在学生亲身实践之前拟订详尽的指导书,内容包括:说明实践的意义,列出实践的步骤,建议实践的方法,同时要求学生在实践后做认真的总结,必要时要求学生上交亲身实践的作品进行讲评。
为了更好的了解媒体“议程设置”的功能,教师可以带领学生到当地的电视台或者报社进行一个短期的实践,比如让学生跟踪该媒体一天新闻编排的整个过程,指导学生注意分析电视媒体新闻的编排顺序,每条新闻长度的不同要求;报纸每条新闻所在的版面和字数要求等等。同时让学生对受众进行一个问卷调查,分析一下受众看了当天的电视新闻或者阅读了报纸新闻以后,认为什么是最近的“大事”,从而对照媒体新闻传播的预期效果,验证议程设置的功能。
4.学术前沿的启迪阶段
在开篇我们已经谈到过关于中国传播学发展的现状,其中谈到目前传播学研究发展比较缓慢的问题,那么这个教学环节的设计主要是在学生已经具备坚实的理论基础和丰富的实务经验的前提下,针对目前传播学业的问题进行学术的探索,以发展我国的传播学研究事业,同时学生也为完成自己的毕业设计做大量的积累工作。在这个阶段,教师的任务主要是启迪学生思考目前的传播学学术前沿问题,指导设计研究方法,提供适当的文献支持等。这里需要注意的是:学生往往不具备系统的科研思维,因此教师指导的首要任务是培养学生科研的系统化、逻辑化、科学化、数据化。
以“议程设置”的不同功能相互作用为例,教师可以指导学生研究一些实际的问题。对于研究政策议程转化为媒体议程,可以启发学生研究一些对国家重大的政策、法规、或者决定的媒体宣传作用,比如“论两会报道中央视的重要角色”;对于研究公众议程转化为媒体议程,可以启发学生结合目前网络媒体中“BBS,Blog”等个人媒介的作用,分析“个人媒介议程对大众媒介议程的影响”。
三、在探索中不断完善传播学教育
关键词:典型案例;plc课程;教学设计;案例整合
plc的应用日益广泛,技工学校电工、机电一体化类专业大多都开设了plc课程。如何在技工学校教好这门课程,一直以来都是课程教学改革的重点问题。
plc的编程控制指令有三种:基本逻辑控制指令、步进顺序控制指令和功能控制指令。各种指令又属具体的门类。大部分教材在各种类控制指令的应用上选择了各不相同的教学案例,其内容缺乏前后的连贯性,教学效果事倍功半。在教学实践中,笔者发现选择典型案例贯穿plc课程教学,不失为一条事半功倍的教学途径。现以《plc原理与应用》中 “交通灯控制课题”为例,对plc课程教学设计加以研究。
对plc课程的教学设计
教材在基本控制指令、步进顺序控制指令和功能控制指令三个方面分别阐述了不同的编程思想方法,各种类控制指令是并列关系,而教材在应用案例选择上的“散”,使得教师往往限于对各个案例功能的剖析,弱化了控制指令应用的教学,而学生在对新控制指令一知半解的情况下,却要花大力气弄懂弄通案例本身所要实现的功能,无形中增加了教与学的难度。
在本课程教学上,笔者设计的以“交通灯控制课题”为主线的案例,贯穿plc的三种控制指令编程教学,让学生通过分别用三种不同的控制指令编程实现其控制功能,达到一题多解的教学效果。WWw.133229.CoM实践证明,此法使得plc课程教学的整体性和系统性大幅提升,教学难度有效降低,趣味性和实用性的增强,也使学生的学习热情得到明显提高。现将具体教学设计及过程简述如下。
交通灯控制要求:设计交通灯白天与夜间的控制程序(见图1)。
(一)基本控制指令编程
1.引导学生将已具备的继电控制知识迁移到梯形图语言,使得学生获取plc基本控制指令知识。
2.引导学生编程、接线,实现交通灯控制功能(强调交通灯白天和夜间的控制功能的差异性,为后续步进顺序控制指令教学埋下伏笔)。
3.引导学生反思基本控制指令编程存在的问题:(1)工艺动作表达繁琐;(2)梯形图涉及联锁,关系复杂,处理麻烦;(3)梯形图可读性差,难以看出具体控制工艺过程(见图2)。
(二)步进顺序控制指令编程
1.承上启下,指出为解决基本控制指令编程存在的问题,引入更为直观简便的步进顺序控制编程方法,运用程序设计工具——顺序控制状态流程图来实现,其特点是:(1)将复杂的控制任务或工作过程分解成若干个工序;(2)使各工序的任务明确而具体;(3)使各工序间的联系清楚,工序间的转换条件直观。
2.说明步进顺序控制的种类:有单流程顺序控制和多流程顺序控制。多流程顺序控制常见的有选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、选择性分支与并行性分支的组合等。仍以交通灯时序控制为例,进行分析比较,解决如何分别用单流程、选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、选择性分支与并行性分支的组合这四种顺序控制方法编程实现其控制要求。
3.单流程顺序控制编程一体化教学。经过前期对基本控制指令编程的学习,学生已经掌握了交通灯控制功能,无需再对案例本身进行功能解析。此时的教学重点是要教会学生掌握单流程顺序控制状态流程图设计方法,引导学生将交通灯时序控制过程时序分解成若干个工序,明确各工序中哪些灯工作,找出工序间的转换条件。突出顺序控制编程的六个设计步骤:一是i/o分配;二是将整个过程按任务要求分解,其中,每个工序均对应一个状态;三是弄清每个状态的功能、作用;四是找出每个状态的转移条件;五是画出状态流程图(sfc图);六是对应状态梯形图,列出语句表程序;最后引导学生学习sfc图编程和调试方法,实现交通灯控制功能。
4.选择性分支与汇合顺序控制编程一体化教学。首先引导学生分析上述单流程控制编程的缺陷。缺陷在于夜间控制的实现必须是在执行白天控制以后,不符合实际控制要求,需要改进,进而引入选择性分支与汇合顺序控制。在选择性分支与汇合顺序控制编程教学中,重点突出如何设计交通灯白天、夜间控制选择分支,其次是选择性分支状态的编程方法:从驱动、转移、汇合三个方面分别阐述。最后引导学生学习sfc图编程和调试方法,实现交通灯控制功能(见图3)。
5.并行性分支与汇合顺序控制编程一体化教学。首先,从交通灯时序控制角度说明东西向、南北向信号灯是满足交通时序条件要求同时执行的两个并行分支,引导学生比较上述单流程控制、选择性分支与汇合顺序控制编程,会发现将东西向、南北向信号灯设计在一个流程中,容易引起混淆。指出须用一个更为合理的编程方法——并行性分支与汇合顺序控制,从而引入并行性分支与汇合顺序控制编程教学。在并行性分支与汇合顺序控制编程教学中,首先,突出如何设计东西向、南北向信号灯分支;其次,采用比较法强调并行性分支、汇合状态、转移条件的编程与选择性分支、汇合状态、转移条件编程的区别,以及并行性分支与汇合的驱动、转移、汇合编程方法;再次,引导学生掌握区别于选择性分支与汇合的并行性分支与汇合的编程、调试方法,实现交通灯控制功能(因与组合流程顺序控制相近,故此程序图略)。
6.组合流程顺序控制编程一体化教学。引导学生综合比较上述各编程方法的优劣,采用选择性分支与并行性分支的组合编程、调试,实现交通灯时序控制功能(见图4)。
从这里看出,仅在步进顺序控制指令教学设计中,交通灯时序控制编程就达到一题四解。(参见表1及图4)
(三)功能控制指令编程
通过以上基本控制指令、步进顺序控制指令编程教学,学生对plc编程已经入门,但对于复杂的控制系统,则需要运用功能指令和功能模块共同完成教学。在学到传送比较指令及其应用时,引导学生掌握以触点比较指令编程、调试,实现交通灯控制。接下来鼓励学生积极思考用传送指令编程,实现交通灯控制。
通过这段教学,让学生进一步体会到plc是一种数字运算操作的电子系统,plc的控制方式是存储逻辑,是一种专为在工业环境下应用而设计的一种计算机。从而激发学生进行更高层次学习的积极性,为后续学习各类功能指令打下良好的基础(见图5)。
以典型案例为主线贯穿plc课程教学特点
(一)引导学生进行建构性学习
以典型案例贯穿课程教学,从而实现知识构建梯次、整合教学内容,营造学习情境、引导学生进行建构性学习。
通过选择“交通灯时序控制”这样一个生活中常见的课题,能够激起学生的学习兴趣,带动学生积极思考,主动探索。通过应用该典型案例贯穿课程教学,能够达到三个教学目的。一是实现学生知识构建上的从继电控制的逻辑控制指令入门,到步进顺序控制指令编程的简便直观,再到功能控制指令实现的循序渐进、由繁到简,最后深入提高的过程。二是从简单到复杂层层引导,加强了控制指令之间应用的有机联系,促进了学生的理解,保证了学生学习思维的连贯性和学习内容的系统性,使学生通过教学不断地发现问题、提出问题、解决问题,在比较中学习,在比较中鉴别,在比较中掌握,在比较中融会贯通,在循序渐进中提高,培养学生的独立精神,通过教学使学生具有判断能力、行动能力和自发的继续学习能力。三是使学生初步掌握了基本控制指令、步进顺序控制指令、功能控制指令的编程方法。
需要指出的是,以典型案例贯穿课程教学只是实现了教学的基本目标:领会掌握不同的控制指令的编程方法。在其后的教学中还要完成教学大纲的总体要求,即拓展到其他案例,引导学生针对不同案例的控制要求,运用恰当的控制指令编程,做到各个击破,分步掌握。
(二)教学案例内容典型化
教学案例内容的典型化,可以尽量多地涵盖知识点,实现多种控制指令编程,达成一题多解,有助于达成教学目标,提高学生的综合能力。
《plc原理与应用》教材提供的主要案例有工作台自动循环控制,y-降压启动,双速电动机控制、三速电动机控制、带式输送机、彩灯控制、液体混料、工业洗衣机、恒压供水控制等。在教学设计上,需要将教学案例进行整合。如将工作台自动循环控制、y-降压启动、双速电动机控制、三速电动机控制等归为一类,在教学中设计要求分别采用基本控制指令、单流程顺序控制指令、传送比较功能控制指令编程。另外,应尽量设计贴近生产实际的案例,这样的案例具有综合性特征,从而也使得编程必须具备综合性。如设计带式输送机案例在原有顺序启动传送功能基础上,增加当其中任一电动机发生故障情况下均能合理逆序停止的控制要求,达成将原本只需要用单流程顺序控制指令编程的单一功能案例,提升到必须要用组合流程顺序控制指令来完成的复杂功能案例,这样可以有意识地锻炼提高学生综合分析问题和解决问题的能力。
仍需要指出的是,典型案例的设计整合,必须根据教学目标要求,侧重能力培养和实际应用。本课程主要培养学生掌握plc在电气控制工作领域的应用,案例内容必须与实际应用技术的发展水平相适应,具有控制电路技术革新与改造的特征。
以典型案例贯穿教学,一定要让学生在“任务驱动”下手脑并用,学做合一,梯次完成操作训练、进行控制功能实现的验证和先后学习成果的比较,真正实现以“学生为中心”和“在评价中学习”。
教材内容:人教版五年级上册第二单元第27-28页。
案例背景:2012年9月27日,我市教体局教研室教研员到我校进行学期初关于道德课堂实施情况的调研,其中很重要的一项内容就是听课,时值我校正在进行级段研讨课,根据老师们上报的上课时间,一行人走进了张老师的课堂。她执教的课题是《循环小数》。
课堂实录:
第一环节:游戏引入,初步感知“循环”的意义。
师:我们一起来做个拍手游戏,我先拍,你们再拍。
生:好。
师拍手:X XX 生:X XX X XX X XX
师: XXX 生:(急不可待) XXX XXX XXX
师:老师还没拍完你们就知道怎么拍了,如果一直拍下去会怎么样?(生:拍不完。)从刚才的拍手游戏中你发现了什么?
生1:循环生2:无限
师不置可否,随机板书循环。
师:你能从生活中找出这种现象吗?
生:1、一年四季,春夏秋冬。
2、电扇
3、呼吸(师解释:一呼一吸)
4、植物生长(师解释:种子发芽、生长、开花、结果)
……
师:看来生活中的这种现象真不少。其实数学中也有这种现象,例如:出示已提前准备在黑板上的题目:
1、
2、4 3 7 4 3 7 4 3 7……
学生手举得高高的,纷纷说出循环的图形或数字,老师一一肯定。接着问:为什么要用省略号,不用行不行?
生:不行,省略号表示有很多,写不完。
接着老师说了,数学中有一种数叫循环小数,今天我们一起来学习循环小数。板书课题。然后出示了学习目标,生齐读、自读各一遍。
案例分析:
第一环节到此结束。仔细审视以上环节,我有以下几个思考:
第一、这是一节概念课,概念的引入是概念课教学的关键环节,这一步做得如何将直接关系到学生对概念理解情况的好坏。小学生掌握概念是一个主动而复杂的认知过程,只有为他们提供大量丰富典型的感性材料,通过直观对比、分析等方法教学,才能逐步抽象内化为概念。本节课老师从学生喜欢的游戏引入新知,之后学生举出生活当中循环的例子帮学生理解什么是“循环”,这个教学设计是非常不错的,给学生理解概念提供了熟悉的、丰富典型的感性材料,同时这个环节的设计符合学生的思维特点和生活实际。从学生回答问题的情况看,应该说大部分学生知道“一直不断的重复出现”的意思了,例子举得也很丰富多彩,远远超出了我的思维,在此也可以看出孩子的想象力、思维能力是不可低估的,而老师虽然比孩子接触知识时间早、了解的也更多,但往往会受定式思维的影响。即所谓:给孩子一个思考表现的空间,他会还你一个意想不到的精彩。
第二、通过拍手游戏引出“循环”的意义显得比较仓促,包括后面举的数学题的两个例子都没有很准确的让学生理解“循环”,或许老师以为学生已经明白了,处于只能意会而不能准确用语言表达的阶段。但我认为,老师在这两个小环节里,都只弄清楚了循环的其中一层含义“一直不断的重复出现”,例如有学生用“无限”来说拍手的特征,而对于“依次不断”这个关键点没有抓住并且没有明确说出来,因为师生一直都没有提到按什么样的顺序出现,这个顺序前后有没有变化,而这也是“循环”的关键点之一。
关键词:比喻法程序设计教学多媒体课件
随着现代化进程的加快,学校的教育设施也得到了飞速的发展,笔记本电脑和多媒体教室被广泛应用,大多数教师在教学过程中更倾向于利用已经设计好的多媒体课件进行教学,却忽视了在整个教学过程中运用形象生动的比喻法。
所谓比喻法,是常用的一种修辞方法,就是利用两种不同类的事物之间的某些相似的地方,以形象的事物作喻体去描述一个抽象的事物,它能化平淡为生动,化深奥为浅显,化抽象为具体。“精彩的比喻就像童话中的魔棒,碰到哪里,哪里就会发生神奇的变化”。在教学过程中,学生经常会碰到某些课程的理论性强,枯燥、难懂,不容易掌握。如果教师通过比喻教学,把内容和现实中非常接近我们的事情联系起来,可使学生较好的理解某些比较抽象的知识内容,以便他们能进一步掌握并能应用这些知识、原理来分析、解决某些相关的问题。
笔者就以计算机专业必修课《C程序设计语言》课程为例,结合自己的教学心得,谈谈如何用比喻法开展教与学的活动。
在一般高校都把《C程序设计语言》课程设置在大学一年级,主要面向新生,新生本身对大学的适应就需要一个过程,再加上C语言牵涉的概念复杂,规则繁多,目前各高校在C语言程序设计课程教学模式上仍采用传统的教学方法,导致学生刚接触C语言就觉得抽象、深奥,使用起来不得心应手。如算法概念、顺序程序设计、选择程序设计、循环程序设计,指针等知识更考验着学生的思维和耐心。
典型案例1:程序的灵魂――算法
[案例呈现]算法的概念是什么?
[分析]在《C程序设计》教学中,最大的困难正是对一些抽象的理论和概念的理解。算法是为解决某一问题而采取的方法和步骤。在教学中,我做了如下的处理,充分应用比喻的魅力,达到较好的教学效果。
打个比方,厨师制作菜肴,需要有菜谱。菜谱上一般包括使用的配料和用这些配料按规定的步骤加工出不同风味菜肴的操作步骤。没有配料是无法加工成所需菜肴的,面对同一些原料可以加工出不同风味的菜肴。设计一个好的程序,就像是做一道美味的菜肴,既要用到类似于配料的数据结构,又要有类似于做菜步骤的算法。没有数据结构是无法制作程序的,面对同一些数据可以设计出不同的程序。可见,算法从广义上来讲,就是操作步骤,就是为解决一个问题而采取的方法和步骤。当然我们学习计算机,关心的是计算机能解决的算法。
如著名数学家华罗庚“烧水泡茶”的两个算法。
算法一:烧水――水烧开后,洗刷茶具――沏茶。
算法二:烧水――烧水过程中,洗刷茶具――水烧开后沏茶。
大家可以看到这两个算法的区别在什么时间洗刷茶具,因为第二个算法应用了“统筹方法”,节约时间,所以效率更高。可见为了有效地进行解题,不仅要保证算法正确,还要用到科学的方法,考虑算法的质量,选择合适的算法。
算法的概念及特点如果只凭老师反复讲述定义,学生只会听得昏头昏脑,索然无味,教学效果很差。而比喻教学法的应用,可以使抽象的知识变得形象化、趣味化,起到“一语道破天机”的作用。
典型案例2:C程序设计的三种基本结构及各自的语句分析
1.顺序结构
顺序结构是C程序设计中最简单的一种基本结构。它就像人的一生,从出生、长大、上幼儿园、小学、初中、高中、大学、工作、结婚生子,再到“夕阳无限好,只是近黄昏”。顺其自然、顺顺利利度过一生。
2.选择结构
它就像在人的一生中会遇到的好多选择,有人生道路的选择、世界观的选择、事业的选择、爱情的选择,等等,但任何的选择都需要当前实际条件的成立。例如,考大学,假设成绩大于500分就考上了,否则未考上。此结构中必包含一个成绩大于500的判断框,根据给定的条件是否成立而选择执行“考上”或“未考上”。
if(成绩>500) printf(“考上”);else printf(“未考上”);
3.循环结构
循环即周而复始,花开花谢,月圆月缺,循环无尽。人生像生老病死就是一个循环不息的过程。我生病了,医生叮嘱我每天吃药,连续吃7天病就好了。很显然吃药是每天必做的事情,也是必循环的事情,7天后就可以不吃药了(如图所示)。在不少实际问题中有许多具有规律性的重复操作,因此在程序设计中就需要重复执行某些语句。一组被重复执行的语句称为循环体,能否继续重复,决定循环的终止条件。所以循环语句是由循环体及循环的终止条件两部分组成的。循环语句是最能体现计算机解决问题优越性的语句。
While(天数
可见,这种利用一个个发生在身边的实例做比喻,再加上理论讲解相结合的方法,使学生能感性地理解循环。
在《C程序设计语言》课堂教学中,尝试用比喻的方式来剖析计算机教学中的概念,选用恰当的生活事例,用已知来发掘未知,提高教学效果,增强学生学习的兴趣,是一种非常有效的教学方法。但是,运用教学比喻,并不是以粗浅的事例代替科学精准的理论,更不是用随便的玩笑代替细致准确的讲解,而是要求我们紧扣教学目标和要求,把握物理概念的本质和特点。根据具体问题,做到言之有理,言之有物,言之有据。《学论》中说:“君子之教,喻也。”作为教师,在日常教学中,一定要认真钻研教材,准确把握所教学生的思维水平和特点,从日常生活和学生已掌握的知识中找到恰当的比喻,运用比喻的时机和技巧,使课堂妙喻精彩纷呈。
参考文献:
[1]顾建东.生活:程序设计教学的本质回归[J].中国教育信息化.
[2]盛美勤.让比喻这一古老的修辞焕发新的教学生命力[J].中国.
[3]许文芳.类比法在《C语言程序设计》教学中的运用[J].电脑知识与技术.
一、推广农业循环经济模式需要现实抓手
(一)从农业循环经济实践看其必要性
在农业领域对循环经济模式的探索,可追溯至上世纪80年代初开展的生态农业建设。1990年初,全国已建成生态农业县、乡、村/农场遍布除外的全国各省市。在实践中,按照“依源设模,以模定环,以环促流,以流增效”方式,已成功摸索出各具特色的集种植、养殖、能源三位一体的典型模式,如“猪―沼―果(菜)”模式等。农业循环经济是以生态学和经济学的原理为指导、遵循“减量化、资源化、再利用”原则的新型农业发展模式。当前开展试点示范是实践循环经济的切实有效方式。2005年和2007年,由国家发展改革委等六部委推出了两批国家级循环经济试点,其中农业领域试点单位包括有新农村建设乡镇/县市、农业生态园区、各类农产品加工企业,具体类型如“农林废弃物高附加值再利用型县域循环经济模式”等。
十七届三中全会提出,到2020年,资源节约型、环境友好型农业生产体系基本形成,农村人居和生态环境明显改善,农业可持续发展能力不断增强。在这一战略目标下,当前需要不断完善、推广循环经济典型模式及其经验。从农业循环经济实践可知,循环经济发展主要采取从个案出发、以点带面的方式。“十二五”规划中,更应采取点面结合的方式,在已有发展基础和条件下,从宏观上设定发展思路和框架,并结合近年来模式探索经验,以及在农牧业方面的科研成果,由面到点将相关模式在更广大范围内推广实施。
(二)从农村改革发展现状看其可能性
扩大推广和深入发展农业循环经济需要一定的经济基础和社会条件。“十一五”时期,各级政府把“三农”问题作为首要任务,坚持“多予少取放活”方针,健全强农惠农政策体系,推动资源要素向农村配置。近年来,农村经济社会发展取得较大成绩,农村体制改革成效显著,农民的经济收入提高、知识和政策水平均有很大提升,为保增长保民生保稳定提供了基础支撑,同时也为进一步发展农业循环经济提供了条件。
与此同时,循环经济领域的发展也为继续探索、推广农业循环经济模式提供了保障。当前,我国正逐步建立起较完善的发展循环经济的法律法规体系、规划指标体系、政策支持体系、技术创新体系和激励约束机制等。资源利用效率显著提高,废物最终处置量明显减少,建成一批符合循环经济发展要求的典型企业和园区;不断推进绿色消费,完善再生资源回收利用体系,建设一批资源节约型、环境友好型城市。形成了有利于循环经济发展的整体环境和社会氛围。
二、草叶系统工程和生态种养殖业的有机结合
(一)草叶系统工程的相关基本情况
合理种植优良牧草有利于发展高效农牧业生产,是调整农业产业结构、建立良好农业生态系统的重要战略举措之一。为最大限度利用好土地资源,根据各地不同的发展条件和发展需要,确定最适宜生长的草种进行种植至关重要。草种区划就是这样一项基础性工作,它通过对一定区域的气候、土壤等条件的研究,结合现有牧草生产经验和生物学特性等,为这一区域确定适宜的牧草品种。而在一个自然气候相对稳定的地区,需要的草种并不很多,且一经科学严谨地确定后可长期不变,这些被确定为最适合种植草种称为当地的当家草种。
早在1984年,农业部畜牧总局下达了“全国主要多年生栽培草种区划研究”的重点项目,经3年全国350多个单位千余人的工作,完成了《中国多年生栽培草种区划》的研究成果。由此将我国栽培草种划分为9个栽培区和40个亚区。而一些省市根据当地的环境条件、农牧业特点、利用目的结合草种生物特性等,开展更进一步的草种区划。
(二)以草叶系统工程科研成果发展生态种养殖
在草种区划科研成果的基础上,草叶系统工程把种植业和养殖业结合起来,基于动物营养、牧草植物特性、草与畜动态关系等,系统地对一地主要牧草资源的饲用价值、利用方式及饲料组合优化等进行研究。许多地方的科研单位取得了诸多研究成果,例如,“南亚热带丘陵山地草、果、牧和食用菌综合配套技术”、“‘猪、沼、草’生态猪生产模式及可持续循环经济研究”等。
以福建地区养殖户实践的“猪―沼―草”循环经济发展模式为例。该模式的核心是狼尾草选育、利用技术。狼尾草是热带、亚热带地区广泛种植的牧草,经多年全国性科研协作攻关,选育出高产优质的杂交狼尾草。围绕狼尾草发展生态养猪模式的基本运作流程为:养猪所需饲料使用杂交狼尾草和中草药添加剂加入传统饲料中;养猪过程中产生的粪便和污水进入沼气池进行微生物转化处理;沼气用作牧草加工能源,沼液用于灌溉牧草等,沼渣用来制作生物肥料。由此将料源、肥源、能源紧密结合,达到产业链内废物的资源化转化利用,最终实现生产绿色产品、防治养殖污染、缓解人畜争粮、节本增效等诸多目的。
三、以现实抓手推动农业循环经济发展的对策建议
以草叶系统工程结合生态种养殖、完善和推广农业循环经济模式,是“十二五”时期扩大发展农业循环经济的一个现实而有效抓手。
(一)典型案例模式的全方位完善
首先,是关键技术环节的完善。循环经济模式项目在建设和运营时,通过对先进技术的引进、消化、吸收、改造、集成等,力争形成适用的循环经济技术体系。这些技术包含在产业链各环节中,如上例中的牧草优选复壮、牧草建植利用、畜禽品种改良、疫病综合防治、饲料配制生产、废物处理利用、集约化饲养等,它们在促进项目本身节能减排、资源再生、污染治理的同时,也为相关产业/企业的发展提供可以借鉴的技术经验。未来,应加强科技投入、科研协作,对各项技术进一步改进和完善,不断优化相关技术支撑体系。
其次,是产业共生关系的发展。循环经济模式要在科学评估论证基础上,加强产业链各环节的有机结合,不断优化和完善产业链条;并在这一过程中,力争对一定区域内产业的良性互动发展起到促进作用。为此,应按照“集团化、基地化、链条化”原则,围绕支柱产业和主产业链开展招商引资和运营合作,充分发挥产业聚集优势和共生效应。在农业领域,可以农业废弃物资源多级循环利用为目标,以一定农业区域为整体,发展“种养加”一条龙、“农工贸”一体化的模式,如上例中发展集生态养殖、食品加工、清洁能源、有机肥料、有机种植为一体的循环经济产业链。
第三,是标准化、规模化建设。循环经济模式项目要注重开展生产标准体系建设,确立相应的基础标准、技术标准、管理标准、工作标准等;还要注重建设与循环经济直接有关的节能、节水、节材、节地以及资源综合利用等的定额标准、生态环境质量标准、无害化和回收利用标准、清洁生产管理标准等。此外,在模式项目规模化建设中,应以环境容量和资源承载力为依托,探索产业化发展与生态环境相协调的途径。如对上例来说,要根据当地条件综合考量,甄选出最优种植、养殖和其他产业发展的规模组合。
(二)推广模式经验的思路和构想
首先,要制定切实可行、经济与环境相结合的农业循环经济发展总体规划、推进计划和实施方案,并把相应的典型模式完善、模式经验推广作为重要内容融入其中。
其次,要继续加强相关基础性科研工作。如对上例来说,要继续开展牧草适应性的区划研究和引种比较研究等。此外,要促使典型模式既具有标准化的模式结构、框架、流程等,又具有能结合实际、因地制宜进行调整的灵活性。以上例来说,杂交狼尾草是适合南方生态养殖场栽种的优良牧草,而围绕其已构建起“猪―沼―草”典型模式,相关地方可根据模式经验,结合自身的资源条件、环境容量等,构建既包含共性又体现个性的循环经济模式。
目前,需按照统筹城乡发展要求,在农村体制改革关键环节取得突破,进一步放开搞活农村经济,强化农村发展制度保障。其中,要稳定和完善农村基本经营制度,如坚持以家庭承包经营为基础、统分结合的双层经营体制;赋予农民更加充分而有保障的土地承包经营权;加快农业经营方式转变,着力提高组织化程度,形成多元化、多层次、多形式经营服务体系。以上例来说,可构建起公司加合作社加农户、生产加科研、养殖加种植、农业加工业加商贸的循环经济发展网络体系。
社会服务是现代大学的三大职能之一,高职院校作为高等教育机构,以直接为社会经济发展服务、为产业部门培养各类劳动力为办学宗旨,与普通教育相比,其服务社会的功能更为突出。因此地方高职院校必须紧紧围绕地方或行业经济发展需求、大力推进教学建设与改革,全力培养高层次、高水平、高质量的生产、管理、经营、服务一线需要的实用型、技术型、技能型应用人才。
《书籍设计与制作》课程是本校广告设计专业的一门核心课程,是一门实践性和应用性都极强的学科专业课,旨在培养学生全面掌握书籍设计与制作的方法与技能,并不断提高设计的创意能力和实际操作能力,在整个课程体系中起到承上启下的关键性作用。
课程改革设计理念
《书籍设计与制作》课程改革应以就业为导向,以“校企合作,工学结合”为切入点,基于工作过程的理念进行设计,以职业能力培养为重点,以岗位工作任务为依据,采用企业真实项目,整合序化教学内容。以湖南商贸旅游职业教育集团校企合作为平台,创新教学方法与手段,实现教学与工作、理论与实践深度融合,提高职业能力。
1.校企联合开发,体现职业性、实践性和开放性
为了体现以职业能力培养为重点,实现职业性、实践性和开放性的要求,课程改革的设计将建立在基于工作过程的教学内容、教学模式等方面的改革上。
(1)职业性
教学过程中以企业实际工作场景为参照组织教学,采用案例教学法,让学生扮演职业角色,进行真实项目的策划设计,突出本课程的职业特点。在实训环节中,安排学生在校外实训基地进行轮岗实习,参与公司设计部的日常管理和设计工作,获得真实的职业体验。
(2)实践性
按企业工作的实际过程,知识和能力循序渐进的原则,将书籍设计与制作这一典型工作任务目标转化为菜单、楼书、画册3个设计类别,火宫殿精装菜单等6个典型项目,封面设计等10项基础支持,这些案例来自于企业合作项目等一系列真实工作任务。将学生的作品转化成产品,产品转化为产值,教学中体现“教学做”一体,构建基于工作过程导向的一体化教学,实现课程的实践性。
(3)开放性
课程团队将建设课程网站,对学生全面开放,学生可以通过课程网站进行有效的学习,线上线下融为一体,提供课程相关的丰富学习案例、学习视频,课内课外自由转换,由此来体现课程的开放性。
2.以项目为载体,以学生为主体
传统课堂教学主要是老师讲解示范案例,布置设计任务,学生自由创作,提交作业。作业的案例是虚拟的,没有工作环境、客户要求,也没有检验标准,更加不能进行设计实施,学生很难获得真实的工作经验而具有成就感。为调动学生的积极性,以真实的设计任务为载体设计学习情境,以学生为主体,老师起到引领、指导的作用。真正体现工学结合,让学生能够学中做,做中学。
课程改革设计思路
课程改革贯彻服务区域经济的思想,立足长沙,服务“三湘”,对接“四企”,实现“五改”,基于湖南商贸旅游职业教育集团平台的校企合作项目,全方面改革我校《书籍设计与制作》课程。
1.立足长沙有特色,服务“三湘”
结合学校自身办学特色和优势专业,自足长沙,辐射周边,服务三湘即“湘菜、湘商、湘旅”,教学案例选取餐饮为代表的“湘菜”行业企业如长沙饮食集团等与我院签订了紧密型校企合作协议的单位,选取百货、地产、金融为代表的“湘商”行业企业如湖南友阿集团公司,选取酒店、旅游为代表的“湘旅”行业企业如华天酒店集团有限公司,为他们提供设计服务如产品目录,楼书、招商手册、旅游指南、美食手册等设计需求。
2.校企合作有定位,对接“四企”
从“湖南人爱吃辣椒会出书”到“出版多劲旅,无湘不成军”。厚重的湖湘文化沉淀出了“出版湘军”的美名。目前,“出版湘军”的一些主要经济指标总量,如增长额和增长率均居全国前8名,一些重要指标位居全国前5位,我省已成为全国重要的出版基地。校企合作紧抓“出版湘军”的优势背景,围绕“湘菜、湘商、湘旅”,对接四类型企业,深入课程改革方方面面。
3.课程改革有步骤,实现“五改”
课程改革循序渐进有步骤,一改教学团队、二改教学模式、三改教学内容、四改教学资源、五改教学考核。课程改革过程中更加注重教学内容的针对性;更加强调校企合作的深入性;更加落实教学改革的完整性;更加发挥产教融合的效益性。
【关键词】算法;学习兴趣;案例;流程图;创新能力
【中图分类号】G512 【文章标识码】B 【文章编号】1326-3587(2012)06-0157-01
算法与程序设计是高中信息技术的选修教程,旨在培养和提高学生的逻辑思维能力,以及用计算机去分析问题,解决问题的能力。算法与程序设计对高中学生而言比较枯燥,理论过于抽象,对学生的要求比较高,并且不是高考科目,学生的重视程度不够,所以教学过程中往往难以把握。为了引发学生的兴趣,把这节内容跟高中数学的必修3中的算法结合起来,培养学生的探究精神和创新能力。在教学中总结了以下几点:
一、激发学生对算法的学习兴趣
算法的第一节课,跟学生一起玩几个跟算法相关的小游戏,例如:交换青蛙,传教士与野人过河,狼羊菜过河问题。调动学生学习兴趣,引出算法的概念,然后分析过河游戏的解决方法,尝试用自然语言和示意性程序描述上述游戏的算法。并通过带领学生进行计算机解决问题的实例分析,帮助学生了解使用计算机解决问题的经历三个阶段:分析问题、寻找解决问题的途径和方法和用计算机进行处理 ,了解算法流程图表示,理解算法的基本特征。
二、案例联系实际
比如在讲解算法的三种基本结构的时候,就从学生的实际生活出发,简化问题,抽象的问题变的具体化。每种结构用一典型案例做代表,顺序结构用“A,B杯中饮料交换”流程图如图一,分支结构用“交换大小两数”流程图如图二,循环结构用“求n!”算法用流程图表示如图三。
在这个循环结构的讲述过程中,我从数学习题中提出问题,激发学生的,学习兴趣,从而引入循环结构,然后在引入变量累加,和计数器的概念,从一个生数学实际问题,引入到计算机的算法教学中的知识中。
三、理论用实践检验
给出一问题,要求学生用流程图把算法表示出来,然后用程序描述,最后用Visual Basic应用软件为载体,让学生能够动手实践自己地算法。
例:编写程序,计算一个学生语文、数学、英语三门课程的总成绩和平均成绩,并输出。
算法用流程图表示如图四所示:
程序:
INPUT “数学,语文,英语”;a,b,c
PRINT “总分=”;a+b+c
PRINT“平均分=”;(a+b+c)/3
END
关键词:实习教学设计;工程教育;CDIO;项目驱动法
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0195-02
电工电子实习,亦称电子工艺实习,是高校开设的公共基础实训课程,涉及专业较多,在工科专业人才培养中占有重要地位。随着国家的发展转型,业界对人才的需求,已从学术型人才转向工程型人才,[1-3]传统的技能培训模式已不能适应新形势下人才培养的需要,教学改革势在必行。现代工程教育模式为集中性实践教学环节的改革带来了先进理念,[4-6]根据CDIO理念改革电工电子实习平台,模块化的方案设计和教学设计非常关键,围绕能力的培养,从科研成果转化为教学内容入手,结合项目驱动法和最新的虚拟仿真技术,进行实习内容的组织和教学设计,采用模块化设计,将工程案例与实习课程具体特点结合,在保障技能训练的基础上,强化系统性的工程能力培养,重点提升了学生的自主学习能力、设计开发能力和应用创新水平。
一、教学设计
智能车作为创意机器人设计的参考原型,是高校进行跨学科创新的典型工程案例,也是实现课赛结合的理想主题,在各类赛事和学科创新活动中获得了较多成果。CDIO理念下的电工电子实习教学改革,将智能车成果转化为教学内容,依据教学需要进行模块化设计,完成教学适配,[7]以智能车主题贯通实习教学的各个环节,增加了课外自学内容,结合虚拟仿真开发技术,使学生在实践中循序渐进,具备安全用电、电子制作、电子设计与应用创新的各项能力,实现了系统性的工程能力培养目标。教学设计方案见表1,下面从安全用电、电子制作、电子设计、进阶引导四个方面进行介绍。
表1 CDIO理念下的电工电子实习教学设计
实习模块 主要内容 智能车工程案例 能力目标 适用范围
安全用电 用电常识、用电规范
照明电路、室内配电 电源模块 安全用电技能
看图接线能力 必做
动力线路、PLC自动化 驱动模块 信息获取利用能力 选做
电子制作 焊接、调试、装配 循迹模块 电子制作技能
分析解决问题能力 必做
电子设计 PCB设计、制板、焊接、调试 车灯模块 设计开发能力 选做
电路仿真、整车调试 显示模块、整车 工程系统能力 电类
进阶引导 实结、扩展应用、编程 MCU模块及扩展 自主学习能力
应用创新能力 电类
1.安全用电
学生具备安全用电常识和解决日常用电问题的能力,是电工电子实习的最低要求。安全用电是工程实践的基础,须克服心理障碍,熟悉用电常识与操作规范,防患于未然,主要内容有安全用电常识、常用工具的使用、单相电路、三相电路。需要注意强弱电、交直流的结合对照,做好与后续实习内容的关联,融会贯通,培养学生的信息获取与利用能力。
单相电路侧重培养安全用电技能和看图接线能力,主要内容是照明用电和室内配电实训,了解交流市电的使用,在此基础上加入智能车直流电源课外自学内容。电源作为电子产品系统的供配电部分,是系统调试和故障多发的重点区域,也是安全用电和电路检修的关键环节,智能车电源模块使用了7.2V电池,对外供电采用双电源,7.2V直接为显示模块、循迹模块和驱动模块供电,变换为5V电压后为MCU模块供电,初学者容易接错电源,造成元器件烧坏或者人体烧伤,须提示安全用电。
三相电路侧重培养看图接线能力和信息获取与利用能力,有动力用电和PLC自动化两个实训项目,主要内容是电机的继电控制和PLC电气自动化,在此基础上通过智能车的驱动模块了解直流继电器及直流电机的控制,了解H桥驱动原理,智能车的驱动模块用于运动控制,通过两路控制信号分别对开关管和继电器进行控制,以实现电机的速度、转向等动作。达林顿管驱动电机进而控制速度、晶体管驱动继电器进而控制行进方向。因为该部分属选作内容,内容较多,比较实用,有助于培养学生的信息获取与利用能力。
2.电子制作
学生具备课外科技制作的能力,是电工电子实习的最低培养目标。电子制作包含仪器的使用、元器件的识读检测、焊接工艺、电路调试和整机装配五个部分。其中仪器的使用和元器件的识读要结合焊接具体电路来教学,尊重学生在实训中的主体地位,边讲边操作,考虑学生信息的获取与利用能力和效率,有的放矢避免泛泛而谈。
焊接工艺是电子制作的基本功,主要内容有立方体的焊接、万用板的焊接、印刷电路板的焊接和拆焊练习,其中立方体的焊接是焊接基础,采用“准备-加热-加锡-去锡-去烙铁”五步训练法教学,要求学生握持烙铁要稳,养成焊前对烙铁头和引脚进行预处理的习惯,避免虚焊;万用板的焊接推荐引脚直连法或者用单支线,训练实例为智能车电源模块,要求学生养成“先检测,再焊接,焊前预布局”的习惯;印刷电路板的焊接训练实例为智能车循迹模块,学生通过印刷电路板的焊接对PCB结构和标识有一个初步的了解,为后续设计PCB奠定基础。
通电调试前,使用万用表对照原理图检测电路,发现元件焊反或焊错的,须进入拆焊环节,拆焊可用热风机或加锡拆焊法,均匀预热避免长时间加热某个焊点,以免焊盘脱落;调试时沿电流方向依次检测,查找虚焊或问题元件,掌握离线检测电路的方法。通过智能车循迹模块掌握运放的典型应用和运放电路在线调试的方法,初步具备依据电路原理进行调试分析与解决问题的能力。电子制作教学环节,学生多为初学者,要求指导老师“多演示、多巡视、多指导、严验收”,拆焊练习属于选作内容,方便学有余力的同学自我提升。
3.电子设计
电子设计是是工程型人才培养的关键,是电工电子实习的重点内容,直接关系到培养学生的自主学习能力、设计开发能力和工程系统能力培养质量,主要内容包含电路仿真、原理图绘制、电路板设计、电路板制作和整车调试。电路仿真是进行电子设计与验证的便捷途径,学生通过Multisim电子电路设计与仿真软件,仿真智能车车灯模块或显示模块,分析电路原理,了解集成运放电路典型应用与调试技巧,掌握电路设计的可行性仿真分析和虚拟仪器在电路验证中的应用,为后续电路板设计奠定基础。
使用Altium Designer 绘制电路原理图,或进行原理图修改,是进行电路板设计的前提,应注意易读性和效率,学生在绘制智能车车灯模块原理图的过程中,要提前发放元器件,自然而然地了解软件界面、元件与封装。Altium Designer 进行PCB电路板设计之前,利用前面焊接的循迹模块PCB成品,使学生对PCB电路板有个感性认识,然后通过刚绘制的车灯模块原理图快速上手,初步掌握PCB设计流程和使用技巧,布置一些课外内容,例如布局原则、布线技巧、批量修改和机电匹配、帮助学生迅速掌握软件[8],提高自主学习能力。
通过热转印工艺,了解印刷电路板制作流程,每个环节建议设置简短提醒,完成车灯模块PCB的制作,在读懂电路原理的基础上独立完成焊接与调试。
最后是整车调试环节。利用已制作并调试成功的五个模块,配上智能车底座和单片机最小系统板成品,要求学生分组完成整车调试,通过检测跑道(或地图)的黑线来自动调整小车前进的方向,使小车不脱离黑线跑完全程,从而实现小车的自动循迹,提高学生的工程系统能力和团队合作能力,通过对电子设计因果的反思总结,提高学生的设计开发能力。
4.进阶引导
进阶指导是实习课程的课外拓展,是课外创新的新起点。实习课程结束后,进行一次完整的梳理总结,便于知识结构的系统化,利于后续的课外创新实践。围绕智能车工程案例,总结单片机电路,梳理电子技术知识的典型应用;科普单片机编程和控制算法,引导学生以智能车为原型,进行创意智能车/机器人的扩展设计与创新,组织学生参加相关赛事,提升学生的应用创新能力。
二、成效
电工电子实习是校级公共实践平台,教研组根据现代工程教育理念,采用“分批次多层次多模块”的方式,逐步推进教学改革,满足了各个专业的需要。通过模块化设计的智能车,实现了已学电子技术与后续单片机课程的对接;以单片机电路梳理电子技术典型应用,打通了实习教学各模块和环节,从传统的技能培养成功过渡到系统性的能力培养,提高了人才培养水平。制作的“电工电子实习课件(CDIO版)_跟我学做智能车”系列课件,在2014校多媒体教育课件大赛中获奖,根据5个专业的教学测试,以及教学问卷反馈,完善了教学设计,取得了阶段成果。
在此基础上,探索了课赛结合教学模式(图2)。智能车项目的模块化设计,考虑了与后续赛事的对接与关联,预留了MCU编程、创意设计和硬件扩展等内容,把智能车成功打造为学生未来工程实践的创新起点和参考范例,打通了实习与课外创新环节,引导学生提前进入了课外创新阶段,通过组织学生参加智能车、机器人和飞行器等赛事,以竞赛带动学生参加课外创新活动,提高了学生的工程能力和就业竞争力。
三、结论
CDIO理念下的电工电子实习,通过模块化设计的智能车项目,实现了以能力培养为目标的教学设计,适配了各专业人才培养课程体系,提升了工程人才培养水平;通过虚拟仿真技术的应用和成果的转化,进一步提高了学生的设计开发能力和工程系统能力;课赛结合的探索,打通了实习与课外创新实践,取得了阶段成就,但开支也相应加大,如何取得规模与经费之间的平衡,例如通过虚拟仿真技术进行人才选拔降低耗材消耗等措施,还需要进一步探索。
参考文献:
[1]顾佩华,沈民奋,李升平,等.从CDIO到EIP-CDIO―汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008,(1):12-20.
[2]胡志刚.工程型本科人才培养方案及其优化―基于CDIO-CMM的理念[J].高等工程教育研究,2010,(6):20-29.
[3]高林.以工程应用能力为主导 提高工程教育人才培养质量[J].中国大学教学,2013,(1):27-29.
[4]曹海平,管图华.基于CDIO理念的电工电子实训教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2013,(1):140-142.
[5]刘琳,苏寒松,李昌禄.电子工艺实习工程教学改革的探索[J].实验室科学,2011,14(2):63-65.
[6]汪敬华,赵春锋,王佳,等.引入CDIO工程教育理念的电子实习教学改革与实践[J].中国教育技术装备,2012,(10):132-134.
关键词:人工水景 水景维护 水景问题
中图分类号:S611文献标识码: A
一、引言
冰霜雪雨,江河湖海,水的万般形态总是众多艺术审美中的点睛之笔。古典园林中“一勺则江河万里”,凡尔赛的阿波罗水池,泰姬陵的十字水渠,水景始终是人工造景的主角,是意境与游赏的中心。
现代景观设计中,水景依然保持着重要的地位。居住区绿地与城市公共绿地的设计,人工水景几乎是必不可少的部分。绝大多数以硬质铺装为主的城市广场也会有适当人工水景出现;或是喷泉,或是水池,似乎水可以在空旷暴晒的花岗岩地面上保留一处清凉。而水景之处,往往成为公共活动的焦点。从更深刻的层面来说,生态公园的定义似乎总与湿地公园伴生,人工湿地更成为景观生态技术的典型代表。
但是,在小规模人工水景方面如广场喷泉,居住区水系等,始终面临维护成本高,维护效果差的种种问题,最终形成的视觉景观与设计初衷大相径庭。
二、水景设计阶段存在的问题
由于部分设计人员对于水景设计的理解过于片面,导致了水景的维护工作变得极其困难。有些设计虽然打着生态和水景可以调节小气候的旗号,但是并不认真落实。导致这种误区以及使后期维护工作变得困难是由多方面原因造成。
从设计角度剖析,水景设计不仅仅需要从视觉美观出发,更需要考量水景是的运行是一个动态的生命体。水景不能只是无生命的人工建造,依赖机械设备,化学药剂来维持自身的活力。水景设计是一项与水的自然生态息息相关的工程技术,需要大量的理性经验,并提出合理的技术方法。好的水景设计需要能够自律运行的水循环净化系统。要清楚水不仅是为游览使用者设计,更是为运营维护者设计。
水景设计必须考虑水源的质量。随着环境问题的日益突出,保持符合标准的水源成为解决水景设备失效的关键。空气中悬浮颗粒使循环水体难以保持清洁,沙尘天气带来的大面积风沙更加剧了这一现象。在一些地区气候反常造成,蒸发量变大,水分流失造成了水中溶解物质的饱和,与沙尘杂质一起,对整个水景机械系统造成了巨大的负担。
同时,水景的最终效果依赖于设计水量得以保持。广泛存在的地下水水位下降更使得绝大多数水景过分依赖人工补给,景观水体内的外加水源完全依赖于基础防渗保持。一旦防渗层的施工与后期维护出现纰漏,所以使得水景的后期效果与设计之初大相径庭。
三、人工水景设计的案例分析
(一) 景观水体的自我生长
人工水体的重大局限在于后期维护成本高,维护效果差。而自然界中的水,却能依赖精妙的循环系统来维持自身生长。
因此在一些需要低维护成本的人造景设计中,在设计之初就应该充分利用水的自然生态的问题。”居住区水景生态规划的总原则应是:Reduce(减少) Reuse(回用) Recycle(循环),既尽可能节约、回收、循环使用水资源、提高水资源的利用率,减少废水排放和对环境的污染,实现水环境的持续利用和发展”。[1] 一些设计师已经自觉遵循了这一原则,出现了仿照自然界循环模式与辅助技术手段形成的有机人工水体。
以某大学景观水体为例。校园水系如同绝大多数人工景观,没有条件结合到自然循环当中去,这样的水景大多是孤立与天然水系的一潭死水。该校园水体由于缺乏流动和有机物不断沉积,经年累月,水质严重恶化。最初尝试的改善方法是建造爆氧设备、定期清理水面落叶与杂物并清淤。但是这样的措施效果并不明显,水系不断处于略微改善而后再度恶化的循环中。
经过全面规划,该学校重新设计了整个滨水的景观系统,把人工湿地技术与水处理技术结合进来,形成了一个实现自我生长的景观水体,取得了良好的治理效果。
这个水系主要增加了两大类内容。首先是推动水体循环的叠水与水泵,其次是调节水质的人工湿地系统与设备。水体由河道和池塘两部分组成,水循环从池塘水流出口开始,经过砾石过滤进入人工湿地,通过一系列植物生态作用改善水质,再经由人工设备进一步调节水成分,完成水体净化。在这个循环外部,有公共浴室景观区的水处理系统提供水源补给,平衡景观用水的蒸发和渗透。
水景要立足与自身的发展。这个人工循环体系统,通过对水流过程的设计,模仿自然环境完成了水质的净化循环,并且有稳定合理的水源补给。在水质循环的过程中,把技术需要与视觉需要统一于人工湿地景观与叠水。通过这样简单易行的方法达到了良好的景观效果与自律的水景生长。
(二)充分考虑水循环各要素
居住区水景要立足与自身的发展。[2]水体是一个群落的灵魂,部分水的问题不是来自于水本身,而是来自于环境、气候、动植物生长与人类活动。解决水的问题,也要从周围众多要素入手,那是水的源头和去路,影响着水质,水的形态,水体成分的多种改变。
以德国某办公楼为例,该设计从如何利用自然降水出发,使其作为灌溉与景观用水的水源。尽量减少地面的硬质铺装,使自然降水尽可能地渗入到土层中,形成良好的涵养水源,为地下水循环做出贡献。同时屋顶和硬质地面,如主要道路或水泥铺面,利用地面坡度和设置雨水口使自然降水在景观需水处得到收集。对屋顶进行植被覆盖储存部分降水,并经过蒸腾作用回到大气中去。
为使办公楼景观更具自然特色,设计师为屋面雨水收集处,配植桦木林灌丛以此形成半湿润的小生态环境;项目中的水渠,由储存的自然降水补充。而一组水池的设计更是充分利用了自然水源在季节上的不均衡分布,雨水充足时,形成小瀑布景观;雨水不足时,则是镜面池塘,形成动静有致的季节景观。
四、总结
城市公共空间的人工水景在一定程度上起到了美化环境、吸尘、降噪、调节小气候的作用。但是由于一些项目在设计中缺乏对水景工程技术的理解,使其难以达到预期的效果,反而对城市环境和生态造成了破坏。因此,在设计中应遵循生态原则,尽量提高水体的自然净化能力,同时考虑地域气候特色,以合理的设计选择保障水景在运营中的稳定。
TPCQT循环教学法是由教师结合长期的教学实践以及与相关学生座谈后提出的一种新的针对CAD教学的教学方法。T(teaching)―教学P(practise)―练习C(case)―案例Q(question)―问题T(teaching)―教学。
二、TPCQT循环教学法教学组织
由于CAD自身实践性较强,结合TPCQT循环教学法的核心思想,可以将CAD教学分为两个阶段即入门阶段、实例教学阶段以及上机操作阶段。
入门教学阶段即TP阶段:要求教师根据本次课程教学内容准备几个典型的例题,结合CAD中的具体命令进行讲解,采取从具体到抽象,从个别到一般,从零散到系统的做法,使学生掌握各指令“有何用”“在何种场合用”。为了起到警示学生的作用,教师可以适当加入一些错误的操作,从反面教育学生。同时教师可以掩饰几个简单的案例,然后要求学生模仿教师做出同样的实例,完成后要求学生对使用过的指令的用法进行归纳、总结。
C阶段建立在学生对CAD基础命令以及绘图步E有一定了解的基础之上,并结合具体案例采用互动式教学。在这个阶段教学时,要做的是给学生演示制图的过程。在绘制之前,先给学生分析图形的构成,一个复杂的图形通过分析将其解构成一些简单的图形,引导学生结合所学专业分析道路如何绘制、建筑如何绘制、景观如何绘制等。分析完成之后,由教师将制图的过程演示出,在绘制过程中利用提问的方式来加深学生对图形制作的理解,演示完毕后,立即要让学生对案例图纸进行绘制,实际感受绘图过程。这个阶段要求充分发挥学生的主观能动性,由教师针对案例中可能出现的问题进行提问,然后根据学生的回答进行操作,观察操作结果。针对结果进行分析,如果操作正确则引导学生进行总结经验,并告知学生是否有更为简单的方法进行绘制,如果操作错误则带领学生找出错误的根源,进行总结并告知正确的操作。
QT阶段学生是主体,教师仅仅作为观察者,且建立在学生已经充分掌握CAD绘图命令和绘图步骤的基础之上的,主要培养的是学生的独立思考能力和解决实际问题的能力。让学生学会自己读图分析,自己去想如何使用工具去实现,在学生独立制图的时候,他们才会发现各种各样的问题,从而引发其思考,这时候老师所要做的是启发学生,帮助学生解答遇到的各类问题,并提出各种可能,纠正一些不正确的方法。同时要求学生遇到问题尽量自己解决或寻求同学帮助,通过讨论和互联网解决操作中的问题。
三、TPCQT循环教学法的基本要求
首先是教学地点的改变,传统的CAD教学一般是由理论教学加实践教学两部分组成。这一教学组织决定了传统CAD教学在普通教室讲授理论,在实验室进行计算机辅助设计实践教学。而TPCQT由于没有明显的理论和实验教学的界限,实验教学和理论教学是相互穿插教学,因此教学地点要求在实验室进行。其次是教学内容的改变,由于TPCQT教学强调学生的动手能力和实际操作能力,要求我们在教学过程中通过与学生专业相关、生活相关的案例进行讲解。最后是教学主体的改变,由于CAD较强的实践性使得在TPCQT教学过程中教学主体必须由教师转向学生,充分发挥学生的主体地位,使学生充分参与到教学过程中。
参考文献:
[1]孙江宏.计算机辅助设计:AutoCAD 2009实用教程[M].北京:中国水利水电出版社,2009.