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理財務(wù)關(guān)系”這一概念特征決定了財務(wù)管理學(xué)的研究應(yīng)從財務(wù)的二重性:經(jīng)濟屬性(財務(wù)活動)與社會屬性(財務(wù)關(guān)系)相結(jié)合來進行考察。但現(xiàn)實情況是,傳統(tǒng)財務(wù)管理學(xué)僅從數(shù)量層面來對財務(wù)的經(jīng)濟屬性進行分析和論述,而對財務(wù)的社會屬性——財務(wù)關(guān)系的處理這一財務(wù)管理的本質(zhì)問題卻一帶而過。而財務(wù)管理作為一種綜合管理,企業(yè)內(nèi)部各種權(quán)利的制衡、責(zé)任的分擔(dān)以及利益的劃分,最終將以財務(wù)的形式體現(xiàn)。但這些問題的解決,光靠加強日常財務(wù)管理是不夠的,應(yīng)注重公司各利益相關(guān)者財務(wù)權(quán)利和責(zé)任的明晰界定和有效行使,以及在公司治理中的財務(wù)行為規(guī)范等財務(wù)治理的問題。現(xiàn)在的問題是,當人們過于注重研究財務(wù)管理學(xué)的具體內(nèi)容時,卻忽視了一個對推進公司財務(wù)理論發(fā)展至關(guān)重要的問題,這就是從財務(wù)治理的角度把握財務(wù)管理學(xué)的特征。
從財務(wù)治理的角度來觀察,筆者認為,傳統(tǒng)財務(wù)管理學(xué)存在以下的缺憾:第一,把企業(yè)財務(wù)行為視為一種把非經(jīng)濟動機排除在外的純經(jīng)濟行為,較少關(guān)注制度與財務(wù)文化等社會因素對財務(wù)行為和財務(wù)效率的影響,而是把影響財務(wù)行為的制度看作是一既定的前提而加以認同,致使制度無法納入財務(wù)行為的解析框架,對兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系也缺乏深入的分析,從而使財務(wù)管理學(xué)的構(gòu)建日趨保守乃至封閉。第二,沒有進行相關(guān)財務(wù)治理影響分析,因而產(chǎn)生對“財權(quán)配置”問題的輕視及與此相關(guān)的“內(nèi)部人控制財務(wù)”,導(dǎo)致企業(yè)外部利益相關(guān)者對企業(yè)財務(wù)監(jiān)控的弱化及其財務(wù)利益的受損,致使理論與實踐相背離。第三,以理性經(jīng)濟人假設(shè)作為理論前提,必然形成對經(jīng)濟屬性(財務(wù)活動)的過度關(guān)注而輕視其社會屬性(財務(wù)關(guān)系),從而加劇財務(wù)沖突和財務(wù)道德的失落。
三、財務(wù)管理學(xué)再造:基于財務(wù)治理的創(chuàng)新
公司財務(wù)理論構(gòu)建于特定的企業(yè)假設(shè)基礎(chǔ)之上,企業(yè)的不同界定和企業(yè)特征的現(xiàn)實變遷都會對公司財務(wù)理論產(chǎn)生決定性影響。現(xiàn)有的公司財務(wù)理論構(gòu)建于傳統(tǒng)的企業(yè)特性之上,從總體上屬于價值管理理論。誠然,企業(yè)作為系列契約的聯(lián)結(jié)現(xiàn)象是一個客觀事實,但我們同樣不能忽視一個更為重要的事實,即企業(yè)的本質(zhì)特征并不在于這種聯(lián)結(jié)以及實現(xiàn)這種聯(lián)結(jié)的契約本身,而是在于形成這種聯(lián)結(jié)之后的企業(yè)財務(wù)活動以及在活動中產(chǎn)生的財務(wù)關(guān)系。隨著公司制企業(yè)的出現(xiàn)和現(xiàn)代企業(yè)理論對成本、信息不對稱等問題的研究,由所有權(quán)與控制權(quán)分離帶來的公司治理問題便成為當前公司財務(wù)理論的主要議題。現(xiàn)實表明,單純從各自的學(xué)科出發(fā)獨立研究財務(wù)管理或財務(wù)治理問題,已經(jīng)不能滿足學(xué)科發(fā)展和現(xiàn)實經(jīng)濟的需要。因此,財務(wù)管理學(xué)需要拓寬研究視野和豐富理論內(nèi)涵,就必須與財務(wù)治理進行交叉性融合研究。
(一)財務(wù)管理目標的重新界定與企業(yè)財權(quán)的有效配置
合理界定和選擇財務(wù)目標,建立和完善財務(wù)的導(dǎo)向機制,是保證財務(wù)治理和財務(wù)管理高效運行并實施有效對接的前提。近年來,財務(wù)管理目標的定位經(jīng)過了企業(yè)利潤最大化、股東財富最大化和企業(yè)價值最大化等發(fā)展階段。但就我國目前的企業(yè)組織形式主流為非上市公司、資本市場的弱勢有效、法治建設(shè)處于起步期、商業(yè)倫理有所缺失、公司治理結(jié)構(gòu)不太完善等現(xiàn)實背景下,新《企業(yè)財務(wù)通則》將企業(yè)財務(wù)管理目標界定為“企業(yè)價值最大化”,既反映了市場經(jīng)濟條件下企業(yè)為其資源供給者創(chuàng)造財富的受托經(jīng)濟責(zé)任,也是當代財務(wù)管理學(xué)教材普遍接受的觀點,具有較強的理論邏輯性和實踐有用性。但也應(yīng)清醒地看到,這些過分強調(diào)股東或企業(yè)價值的財務(wù)管理目標,勢必會將非價值性的社會責(zé)任排除在財務(wù)管理目標之外。結(jié)合我國公司法改革局限于“股東至上”的邏輯和利益相關(guān)者的參與權(quán)被弱化的現(xiàn)狀,以及企業(yè)是在復(fù)雜的、充滿競爭的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中開展經(jīng)營活動的現(xiàn)實,筆者認為“利益相關(guān)者的利益均衡”應(yīng)成為企業(yè)財務(wù)管理的終極目標。這一目標不僅有利于協(xié)調(diào)各利益相關(guān)者的矛盾,而且還使企業(yè)的經(jīng)濟性目標和社會性目標得以有機結(jié)合,保證了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。企業(yè)的經(jīng)濟性目標就是追求自身經(jīng)濟利益的最大化,這是由企業(yè)的本質(zhì)所決定的,因此,企業(yè)財務(wù)管理目標并不總是與宏觀社會的要求保持絕對的一致性。于是,國家往往利用法律手段來強制企業(yè)必須履行社會責(zé)任。但是,企業(yè)應(yīng)當承擔(dān)的社會責(zé)任在許多場合無法完全進行硬性規(guī)定。這就需要企業(yè)的社會性目標,注重企業(yè)的社會責(zé)任,追求社會效益的最優(yōu)化,這是由企業(yè)所處的社會環(huán)境決定的。任何企業(yè)都不可能獨立于社會而存在,若過分強調(diào)企業(yè)的經(jīng)濟性目標而忽視社會性目標,將會失去社會的支持,從而使企業(yè)的生存與發(fā)展舉步維艱。特別是隨著SA8000在全球范圍的推廣和實施,企業(yè)重視社會責(zé)任、推動社會責(zé)任以及落實社會責(zé)任便有了最佳保證。這一堅持多邊主義的理財目標,是與公司財務(wù)治理的思想和目標相適應(yīng)的。按照利益相關(guān)者共同治理理論,企業(yè)財權(quán)配置不能只考慮股東和經(jīng)理層的利益,每個利益相關(guān)者在企業(yè)財權(quán)配置中都有權(quán)享有相應(yīng)的財務(wù)權(quán)利,有不同的財務(wù)利益訴求。此外,利益相關(guān)者對企業(yè)的相機財務(wù)治理,也應(yīng)在財務(wù)管理學(xué)再造中占有一席之地。
(二)重視制度因素在財務(wù)管理學(xué)中的地位
內(nèi)生于公司財務(wù)行為的制度因素可按財務(wù)活動的關(guān)系分為財務(wù)本體性制度和財務(wù)關(guān)聯(lián)性制度。但目前在我國的財務(wù)管理學(xué)中,只是企業(yè)財務(wù)通則、公司法、稅法等財務(wù)本體性制度散見于籌資、投資、收益分配和資產(chǎn)重組及清算等財務(wù)活動中,而對在性質(zhì)上并不是財務(wù)性的卻會對公司財務(wù)行為及利益相關(guān)者的財務(wù)網(wǎng)絡(luò)起約束和限制作用的財務(wù)關(guān)聯(lián)性制度(如產(chǎn)權(quán)制度、社會保障制度和倫理道德等)閉口不談,這不僅背離現(xiàn)實而且還會把財務(wù)管理學(xué)引入歧途。財務(wù)管理學(xué)的再造,除繼續(xù)重視和完善財務(wù)本體性制度對公司財務(wù)行為的規(guī)范約束,還應(yīng)當重視財務(wù)關(guān)聯(lián)性制度與企業(yè)財務(wù)行為之間關(guān)聯(lián)性研究,這是基于我國的基本國情所決定的。引入財務(wù)關(guān)聯(lián)性制度的研究,將有利于擺脫現(xiàn)有財務(wù)管理學(xué)“就財務(wù)論財務(wù)”的思維偏差,使財務(wù)管理學(xué)再造更具動態(tài)調(diào)整性和環(huán)境適應(yīng)性。超級秘書網(wǎng)
(三)注重激勵和監(jiān)督機制構(gòu)建的研究
財務(wù)管理學(xué)如果只關(guān)注具體的資金運動而忽視在這一過程中的激勵與監(jiān)督問題,勢必會導(dǎo)致資本運營的效率低下和利益相關(guān)者的利益受損。因此,財務(wù)管理學(xué)再造就必須注重激勵和監(jiān)督機制構(gòu)建的研究。目前的財務(wù)管理學(xué)中在闡述企業(yè)財務(wù)活動時,本能地運用了諸如企業(yè)財務(wù)通則、公司法、會計法等財務(wù)本體性制度來約束與制衡管理者,而對于內(nèi)部控制這一影響企業(yè)命運的制度安排卻沒有片言只語,這與企業(yè)財務(wù)治理與財務(wù)管理的本質(zhì)要求極不相稱。2008年6月28日,財政部、證監(jiān)會、審計署、銀監(jiān)會、保監(jiān)會聯(lián)合了《企業(yè)內(nèi)部控制基本規(guī)范》,這為企業(yè)內(nèi)部控制的內(nèi)容融入財務(wù)管理學(xué)再造提供了絕好的契機。公司的成本問題,僅僅靠制衡是不能解決問題的。恰當?shù)募顧C制能夠通過委托人設(shè)計的一系列制度安排促使人采取適當?shù)男袨椋畲笙薅仍黾游腥说男в谩=陙恚载攧?wù)治理的觀點考察薪酬對公司財務(wù)業(yè)績的敏感性漸成潮流。因此,許多學(xué)者認為,我國上市公司應(yīng)采用股票期權(quán)激勵制度。但股票期權(quán)的應(yīng)用是有條件的,需要有比較健全的法人治理結(jié)構(gòu)、比較健全的資本市場和透明度高的公司信息披露及相關(guān)的法律框架等,而這些條件我國目前并不完全具備。我們在財務(wù)管理學(xué)的再造中,對于這些問題的研究必須緊密結(jié)合中國的國情,關(guān)注中國特殊的文化和社會背景,不能掉進“國際大廚房陷阱”而食洋不化。
(四)關(guān)注財務(wù)文化對解決財務(wù)沖突和財務(wù)敗德行為的作用
目前的財務(wù)管理學(xué)較為強調(diào)和崇尚“工具理性”,致使社會責(zé)任和道德品質(zhì)等人類的一些基本價值在現(xiàn)代企業(yè)理財中倍受蹂躪而變得支離破碎,企業(yè)與其利益相關(guān)者之間的財務(wù)關(guān)系也日趨惡化,使企業(yè)無法實現(xiàn)全面、健康的可持續(xù)發(fā)展。財務(wù)管理學(xué)關(guān)注資本、成本、利潤等本是應(yīng)有之義,但影響和決定這些物化因素的人及其行為也不應(yīng)該忽視,因為這有利于解決財務(wù)沖突和財務(wù)敗德行為。企業(yè)財務(wù)文化是一種“內(nèi)隱文化”,是企業(yè)為了實現(xiàn)財務(wù)目標而一貫倡導(dǎo)、逐步形成、不斷充實并為全體成員所自覺遵循的理財價值標準、道德規(guī)范、工作態(tài)度、行為取向和生活觀念,以及由這些因素融會、凝聚而形成的整體財務(wù)管理精神風(fēng)貌。財務(wù)準則有形而財務(wù)文化無形,但財務(wù)文化對企業(yè)的影響卻無處不在。鑒于財務(wù)文化對企業(yè)競爭力所具有的原生性決定作用以及它所蘊涵的更為深刻的企業(yè)本質(zhì)特征,要求人們在財務(wù)管理學(xué)再造過程中必須高度關(guān)注這一問題。財務(wù)管理學(xué)再造關(guān)于企業(yè)財務(wù)文化研究,其最終成果是要拿出具有中國企業(yè)特色、與中國企業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的財務(wù)文化發(fā)展戰(zhàn)略模式,從而更好地指導(dǎo)企業(yè)財務(wù)管理實踐。
【主要參考文獻】
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理財?shù)母拍罘段?
一、邊際資本成本在企業(yè)財務(wù)管理中的應(yīng)用
不論是計劃創(chuàng)建一個新企業(yè),還是維持現(xiàn)有企業(yè)的正常運轉(zhuǎn);或者開發(fā)新產(chǎn)品、進行技術(shù)改造都必須預(yù)先籌集一定數(shù)額的資金。但是企業(yè)在籌集資金的過程中,無法以某一固定的資本成本來籌措無限的資金,當其籌集的資金超過一定限度時,原有的資本成本就會增加。當面對籌資額存在不確定的變動區(qū)間或者追加籌資時,企業(yè)需要知道籌資額在不同的區(qū)間變動,在什么數(shù)額上變化會引起資本成本怎樣的變化。這就需要使用邊際資本成本的概念。
邊際資本成本是指在各個投資量水平上,每多獲得一元投資需要支出多少成本,是企業(yè)追加籌資時的成本。通過邊際資本成本的計算,能對追加籌資量就單一籌資或組合籌資方式的資本成本進行比較,從而確定追加籌資的方案,并進一步考慮投資的方案。
在分析邊際資本成本時,必須權(quán)衡個別資本成本,綜合資本成本。這是因為邊際資本成本實際上也是綜合資本成本,而綜合資本成本又以個別資本成本為基礎(chǔ)計算得到的。個別資本成本是比較各種籌集資金方式優(yōu)劣的一個重要尺度。綜合資本成本則是企業(yè)進行資本結(jié)構(gòu)決策的基本依據(jù)。分析綜合資本成本的目的是確定最佳資本結(jié)構(gòu),從而降低平均資本成本,獲得收益,實現(xiàn)企業(yè)稅后收益最大化,達到財務(wù)管理的目標。
企業(yè)籌資是為了滿足投資的需要,企業(yè)在籌集資金進行投資項目時應(yīng)主要考慮資本成本,也就是考慮邊際資本成本。只有當投資項目的預(yù)期報酬率高于資本成本率時,投資者才有利可圖。所以邊際資本成本經(jīng)常用于確定投資規(guī)模和篩選投資機會,通常的做法是將投資項目按照投資報酬率的由高到低進行排序,按照經(jīng)濟原理,當投資報酬率與資本成本率相等時的投資規(guī)模為最優(yōu)投資規(guī)模。
二、邊際貢獻在企業(yè)財務(wù)管理中的應(yīng)用
眾所周知,企業(yè)即使其產(chǎn)銷量為零,其成本總額也不一定為零,因為每個企業(yè)總存在著為保持其生產(chǎn)能力而必須發(fā)生的、最低限度經(jīng)營能力成本,如折舊費、管理人員工資等。也就是說,企業(yè)生產(chǎn)和銷售產(chǎn)品所取得的收入除了彌補生產(chǎn)和銷售產(chǎn)品而發(fā)生的成本外,還要彌補這些最低限度的經(jīng)營能力成本。由此而引入“邊際貢獻”概念。
邊際貢獻也稱邊際利潤、臨界收益或創(chuàng)利額,它是銷售額減去變動成本后的差額,由固定成本和利潤構(gòu)成,它體現(xiàn)企業(yè)銷售產(chǎn)品的初步創(chuàng)利能力。銷售單價減去單位變動成本的差額稱單位邊際貢獻。邊際貢獻占銷售額的百分比或單位邊際貢獻占銷售單價的百分比稱為邊際貢獻率。
邊際貢獻與邊際貢獻率不僅是本—量—利分析中的兩個重要概念,而且由于兩者可分別從絕對數(shù)或相對數(shù)角度反映產(chǎn)品的創(chuàng)利水平,因此在企業(yè)決策中也常常被用做方案選優(yōu)的依據(jù)。此外,若將邊際貢獻的概念引入本—量—利分析的基本方程式,可以揭示邊際貢獻與目標利潤和固定成本三者之間的關(guān)系。依據(jù)本—量—利的基本方程式,有:目標利潤=邊際貢獻總額-固定成本總額。從上式可以看出,企業(yè)實現(xiàn)的邊際貢獻首先需要用于補償固定成本。當邊際貢獻總額大于固定成本總額時,企業(yè)就會形成利潤;反之,就會發(fā)生虧損。同理,若邊際貢獻總額等于固定成本總額,則企業(yè)將進入不盈不虧的臨界狀態(tài)。
除了可進行盈虧臨界點和本—量—利分析,預(yù)測和規(guī)劃目標成本與目標利潤外,邊際貢獻在企業(yè)管理與決策中的作用還體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)測算經(jīng)營風(fēng)險和財務(wù)風(fēng)險
一般地,經(jīng)營杠桿=息稅前收益變動率/銷售變動率=基期邊際貢獻總額/(基期邊際貢獻總額-固定成本總額);財務(wù)杠桿=每股收益變動率/息稅前收益變動率=息稅前收益/(息稅前收益-利息)=(基期邊際貢獻總額-固定成本總額)/(基期邊際貢獻總額-固定成本總額-利息)。
由此可見,企業(yè)經(jīng)營的特有風(fēng)險取決于產(chǎn)品邊際貢獻、固定成本總額、利息總額,后兩者在相關(guān)范圍內(nèi)是常量,故產(chǎn)品邊際貢獻直接決定公司特有風(fēng)險。它為企業(yè)管理提供了事前規(guī)劃風(fēng)險和分解風(fēng)險的最優(yōu)途徑--盡可能地提高產(chǎn)品的邊際貢獻。
(二)分析生產(chǎn)能力的利用與開發(fā)
利用邊際貢獻測算生產(chǎn)能力利用程度。邊際貢獻以銷售作為考慮問題的出發(fā)點使其在企業(yè)利潤預(yù)算編制中發(fā)揮重要作用,它以100%生產(chǎn)能力利用水平時的邊際貢獻為基礎(chǔ)既易于編制又可滿足多品種條件下編制預(yù)算的要求,較適合大企業(yè)的情況。
另外可利用邊際貢獻測算剩余生產(chǎn)能力的利用情況。它主要解決在期間成本總額保持不變條件下生產(chǎn)決策問題,例如:非特殊條件下追加訂貨決策,直接以單位貢獻邊際與訂價之差為判斷標準;增產(chǎn)對象的選擇,以貢獻邊際總額的大小為判斷標準;特殊條件下追加訂貨問題在考慮了機會成本后依然以邊際貢獻為判斷標準;虧損產(chǎn)品應(yīng)否繼續(xù)經(jīng)營,視其提供邊際貢獻的大小。
(三)考核部門經(jīng)理職責(zé)
當經(jīng)濟規(guī)模化、社會化、股份化后,產(chǎn)業(yè)組織形式的重要作用就會凸現(xiàn)出來。產(chǎn)業(yè)組織形式發(fā)揮作用的一個重要基礎(chǔ)是對部門及其負責(zé)人的準確考核。邊際貢獻用于共同性成本的分解比較科學(xué),可應(yīng)用于部門預(yù)算的編制;在一個既可控制收入又可控制成本的預(yù)算單位,用兩者的差額來考核業(yè)績才能說明問題,在邊際貢獻基礎(chǔ)上衍生出分部經(jīng)理邊際(邊際貢獻總額-部門經(jīng)理可控制的可追溯固定成本)和分部邊際(分部經(jīng)理邊際-部門經(jīng)理不可控而高層部門可控的可追溯固定成本)合理地解決了這一問題。
(四)邊際收益法在企業(yè)財務(wù)管理中的應(yīng)用
邊際收益法通常應(yīng)用于流動資金管理中,可以用來分析最佳的現(xiàn)金持有量、應(yīng)收賬款的信用政策的確定以及存貨的管理。我們可以應(yīng)收賬款的信用政策為例來加以說明。企業(yè)發(fā)生應(yīng)收賬款的主要原因是擴大銷售,增強競爭力,那么其管理的目標就是求得利潤。應(yīng)收賬款是企業(yè)的一項資金投放,是為了擴大銷售和收益而進行的投資,而投資肯定要發(fā)生成本如機會成本、管理成本等,這就需要在應(yīng)收賬款信用政策所增加的收益和這種政策的成本之間作出權(quán)衡。只有當應(yīng)收賬款所增加的收益超過所增加的成本時,也就是當邊際收益大于零時,才應(yīng)當實施應(yīng)收賬款賒銷。當外界條件發(fā)生變化時,企業(yè)可能面臨應(yīng)收賬款信用政策的改變,只有當改變信用政策時企業(yè)仍有良好的收益前景,也就是邊際收益大于零時,才應(yīng)改變現(xiàn)有的信用政策。
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關(guān)鍵詞 材料力學(xué) 應(yīng)用能力 CDIO理念 三級項目
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.08.051
Abstract The characteristics of CDIO Engineering Education are introduced in this paper, and is presented, based on the concept of CDIO is the basic train of thought of the teaching reform of mechanics of materials, and from the contents of the curriculum reform, the concrete implementation method and implementation effect, and several other aspects of mechanics of Materials Engineering Education are explored. Practice has proved that the reform has achieved good teaching effect, cultivate students' engineering professional quality, teamwork spirit, but also accumulated valuable experience for the engineering education reform.
Key words material mechanics; application ability; CDIO concept; three-level project
0 引言
材料力學(xué)是應(yīng)用型本科院校機械專業(yè)一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。從近幾屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計及學(xué)生工作后反饋的情況看,學(xué)生雖然較好地掌握了力學(xué)相關(guān)概念、理論知識,但是遇到工程中的實際問題,則無從下手,不知如何解決,即學(xué)生的應(yīng)用能力還有較大的欠缺。一方面是因為教學(xué)中例題、習(xí)題多為抽象的計算簡圖,相對簡單,而工程實際問題,首先需要建立力學(xué)模型,然后才能進一步分析計算,而力學(xué)模型如何建立一般教材很少提及;另一方面,學(xué)生缺少綜合性的、基于任務(wù)的交叉訓(xùn)練,因此學(xué)生的綜合能力沒有得到很好的培養(yǎng)。
筆者結(jié)合多年的教學(xué)實踐,基于CDIO理念對材料力學(xué)教學(xué)過程進行設(shè)計如下:
1 課程改革思路
CDIO是由美國麻省理工學(xué)院等幾所世界著名大學(xué),歷經(jīng)四年時間構(gòu)建的一種先進的工程教育理念。CDIO(Conceive- Design-Implement- Implement)表示構(gòu)思、設(shè)計、實施和運作四個階段,以培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維為目標,是“做中學(xué)”的具體應(yīng)用。
從2009 年起,沈陽工程學(xué)院機械學(xué)院開始學(xué)習(xí)、探討CDIO 工程教育模式。CDIO項目一般分為三級:一級項目是指包含專業(yè)主干核心課程和能力的項目;二級項目是指由若干相關(guān)課程組成的項目;三級項目是針對單門課程設(shè)置的項目,用來增強和培養(yǎng)相關(guān)能力。
CDIO教育理念與材料力學(xué)的教學(xué)目標相吻合。CDIO 工程教育模式的核心思想是項目教學(xué)法,非常重視在實踐中進行知識和能力的學(xué)習(xí)和提高,然后將學(xué)習(xí)到的內(nèi)容進行升華轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚撝R,最后通過完成一個項目和具體的產(chǎn)品來實現(xiàn)教學(xué)目標。
材料力學(xué)課程改革具體設(shè)想是在課程中設(shè)立一個三級項目。借助項目來實現(xiàn)這樣幾個目的:第一,項目內(nèi)容提前安排給學(xué)生,學(xué)生帶著問題聽課,學(xué)習(xí)目標更加明確,學(xué)習(xí)效率更高,對相關(guān)概念、理論的理解更加透徹;第二,每一個項目都是生活或工程實際問題,首先需要將研究問題抽象成力學(xué)模型,然后進一步分析,研究、設(shè)計方案,最后進行計算,寫報告。極大地提高了學(xué)生分析問題、解決實際問題的能力;第三,三級項目都是綜合性非常強的問題,一般涉及到多個章節(jié)的很多知識點,有學(xué)過的,也會遇到?jīng)]有學(xué)過的新知識,學(xué)生需要查閱資料或自學(xué)一些內(nèi)容,很好地培養(yǎng)了學(xué)生的查閱資料能力與自學(xué)能力。
2 課程改革內(nèi)容
2.1 項目內(nèi)容
在選擇項目之前應(yīng)明確專業(yè)培養(yǎng)目標及對力學(xué)知識、素質(zhì)和能力培養(yǎng)的要求,分析相關(guān)后續(xù)課程所涉及的知識點,構(gòu)建力學(xué)課程職業(yè)能力培養(yǎng)方向。所選項目基本是生活中或工程中實際問題,一般綜合性較強,涉及知識點較多,重點培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)建模能力、分析能力、計算能力和工程實踐能力。表1是部分項目名稱及教學(xué)目標。
2.2 項目安排與要求
項目以小組為單位進行。每個項目小組由4~5人組成,設(shè)組長1人。項目題目在學(xué)完第一章(軸向拉伸壓縮)就下發(fā),因為學(xué)生已初步了解材料力學(xué)的學(xué)習(xí)目的及設(shè)計方法。提前下達任務(wù)使學(xué)生學(xué)習(xí)目標更加明確,更能有針對性地學(xué)習(xí),進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性。項目安排兩學(xué)時課堂輔導(dǎo),兩學(xué)時答辯,
主要工作學(xué)生需要利用課后時間進行。各小組應(yīng)根據(jù)項目題目及課程的進度,按時進行資料的查閱、制定項目計劃、設(shè)計項目方案、項目設(shè)計與計算、撰寫項目報告。每組要定期匯報項目進展情況,每次由組內(nèi)成員輪流匯報,這樣增加每一個同學(xué)的參與意識和責(zé)任感。最后組織學(xué)生答辯,答辯結(jié)束后,學(xué)生需及時上交項目研究報告和個人總結(jié)。
2.3 項目實施
首先提出項目要求,即構(gòu)思階段,學(xué)生需要弄清楚已知什么,需要解決什么問題,涉及哪些知識點,哪些內(nèi)容是學(xué)過的,還需要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容。為保證學(xué)生順利完成本項目,教師首先要充分了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識和相關(guān)能力,教師可以通過提問方式進行,然后講授與項目相關(guān)的理論。學(xué)生帶著問題聽課,效果非常好,可以起到事半功倍的效果。當然還要留一些內(nèi)容讓學(xué)生自己研究。在這過程中學(xué)生互相討論,充分發(fā)揮主觀能動性,大大調(diào)動了積極性。第二,設(shè)計階段,學(xué)生充分研究討論,根據(jù)目標制定具體計劃,包括人員分工計劃、工作計劃、實施方案等。然后進入設(shè)計階段,包括建立力學(xué)模型、計算、繪圖、反復(fù)校對等等。第三,實現(xiàn)階段,即學(xué)生整理項目報告,作答辯PPT。學(xué)生需要分工合作,充分發(fā)揮各自的特長。最后,運作階段,即老師檢查,進行答辯,評價。學(xué)生在這個過程中,還需要互相提問題,互相評價,指出不足。整個項目由組長全權(quán)負責(zé),依據(jù)組員的特點進行分工及項目工作進度安排。
2.4 項目評價
項目成績主要依據(jù)每一名學(xué)生在項目執(zhí)行期間的工作表現(xiàn)進行評定,由平時成績、撰寫研究報告、答辯情況、組內(nèi)互評四部分組成,由于最后答辯環(huán)節(jié)最能反映學(xué)生的研究水平、參與情況、工作態(tài)度,因而答辯環(huán)節(jié)占成績比重較大,為40%。組內(nèi)互評包括小組成員之間的成績互評和組員與組長間的成績互評,在項目研究中表現(xiàn)突出的學(xué)生應(yīng)給予一定獎勵。成績評定標準和具體內(nèi)容見表2。
項目成績評定是整個項目實施中的最后一個環(huán)節(jié)。成績評定一方面要考察每個項目小組的整體表現(xiàn)情況,同時還要對每個小組成員的貢獻情況有所掌握,這樣既能培養(yǎng)團隊合作精神,又能充分調(diào)動每一個同學(xué)的積極性,避免個別同學(xué)總想依賴他人的惰性思想。
3 課程改革效果
從項目的實施結(jié)果來看,三級項目的內(nèi)容合理,每個小組都按時完成全部內(nèi)容。多數(shù)學(xué)生反映,經(jīng)過這次三級項目的鍛煉,能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論知識應(yīng)用到實際工程設(shè)計中,充分將理論知識與工程應(yīng)用相結(jié)合,增強了感性認識。例如機制11級兩組同學(xué)的題目是“箱包斜拉桿的強度計算”。這種工程實際問題有一定難度,計算量也較大。學(xué)生需要參閱資料,了解設(shè)計方法。首先將工程中的實際問題進行力學(xué)建模,然后分析變形方式,繪制內(nèi)力圖,找出危險點,進行計算。兩組同學(xué)經(jīng)過反復(fù)研究、校驗,很好地完成工作,解決實際問題的能力明顯提高。同時在具體的項目實施中發(fā)現(xiàn)自己知識的欠缺,主動學(xué)習(xí),進行彌補,完善知識結(jié)構(gòu)。另外,項目小組的工作方式也培養(yǎng)了學(xué)生的團隊意識和溝通能力。利用PPT進行項目匯報和答辯提高了學(xué)生的表達能力。
在取得一些效果的同時,也發(fā)現(xiàn)了一些不足,例如由于學(xué)生過多,工程實際題目相對較少。每組4~5人,因而有少數(shù)同學(xué)出工不出力,缺乏參與意識。個別學(xué)生的任務(wù)量偏少,沒有得到鍛煉和發(fā)揮。在今后的教學(xué)實踐中將進行適當?shù)恼{(diào)整,使每個學(xué)生得到充分鍛煉。
4 結(jié)語
通過這次三級項目的實施,改變了原有的教學(xué)方式。從原來零散的、碎片化的知識的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)槔庙椖孔鲆龑?dǎo),學(xué)生在完成一個具體項目中學(xué)習(xí)新的知識、新的理論,不僅體會到了“做中學(xué)”的樂趣,而且大大提高了學(xué)生的工程意識和實踐能力,為學(xué)生以后的工程實踐奠定了扎實的基礎(chǔ)。同時,這種“做中學(xué)”極大調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,實現(xiàn)了從被動學(xué)習(xí)到積極自學(xué)的轉(zhuǎn)變,學(xué)生們普遍表示,這種基于項目的學(xué)習(xí)真正體現(xiàn)了從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,通過具體的項目鍛煉,增強了設(shè)計能力和工程實踐能力。學(xué)生不僅學(xué)到了理論知識,同時學(xué)會了分析問題、解決問題的方法。
在整個項目進行過程中,教師要啟發(fā)、鼓勵學(xué)生進行學(xué)習(xí),帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,因此對教師的教學(xué)水平提出了較高要求。作為教師在教學(xué)中一定要不斷探索與實踐,發(fā)現(xiàn)不足,加以改進,不斷完善,提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻
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理財?shù)母拍罘段?
行為導(dǎo)向教學(xué)是根據(jù)完成某一具體教學(xué)任務(wù)的需要,制定相應(yīng)的環(huán)節(jié)和評價機制的教學(xué)活動,又稱行動導(dǎo)向或?qū)嵺`導(dǎo)向。行為導(dǎo)向教學(xué)可以引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí),達到教與學(xué)的有機互動,讓學(xué)生自行完成學(xué)習(xí)任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。通過行為導(dǎo)向教學(xué),能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中善于發(fā)現(xiàn)問題并探尋解決問題的途徑與方法。
行為導(dǎo)向教學(xué)理念源于德國,主要應(yīng)用于職業(yè)教育領(lǐng)域,是一種先進的、科學(xué)的教學(xué)理念。在教學(xué)中,教師不是知識的灌輸者,而是行為的指導(dǎo)者;教學(xué)方法不是單向灌輸,而是雙向互動;效果控制不是分數(shù)激勵,而是成就體驗。借鑒行為導(dǎo)向教學(xué)理念,對水彩教學(xué)改革將起到積極的促進作用。
二、行為導(dǎo)向教學(xué)理念在水彩教學(xué)中的運用
水彩是色彩造型的基礎(chǔ)課程,是訓(xùn)練學(xué)生色彩造型語言的組織與表現(xiàn)的重要手段。水彩課程集色彩理論與表現(xiàn)技能于一體,具有很強的實踐性,要求學(xué)生既要學(xué)好色彩理論知識,同時還要掌握水彩的表現(xiàn)技巧。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,往往采用應(yīng)試教學(xué)法,即教師理論教授與示范,學(xué)生被動模仿練習(xí)。如果采用以職業(yè)行動為導(dǎo)向,以學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展為本位的行為導(dǎo)向教學(xué)方法,將教學(xué)設(shè)計成職業(yè)活動中的項目或任務(wù),指導(dǎo)學(xué)生主動探究,將有效解決存在的問題。
1.明確任務(wù)
不同的課程,教學(xué)目標不同,任務(wù)也不同;同一門課程,教學(xué)內(nèi)容不同,教學(xué)任務(wù)也不同。如水彩臨摹教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析優(yōu)秀作品,掌握表現(xiàn)技巧,提高審美素養(yǎng);水彩寫生教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的色彩觀察、分析和表現(xiàn)能力;水彩創(chuàng)作教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生收集素材、概括分析與綜合表達能力。在傳統(tǒng)的水彩教學(xué)中,一般課程的總體目標都比較清晰,而階段性目標與任務(wù)都很模糊或不受重視,教學(xué)的機動性比較大。只有認真區(qū)分不同的教學(xué)內(nèi)容,明確階段性教學(xué)目標,才能合理安排教學(xué)任務(wù),提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。
在水彩課程的行為導(dǎo)向教學(xué)中,要在課前將班級劃分幾個小組,每組4―5人,每組確定一名組長,再向每組布置教學(xué)任務(wù),由組長組織完成。如在水彩靜物寫生教學(xué)中,要求每組先探討寫生主題,根據(jù)主題選擇相關(guān)靜物,然后設(shè)計靜物的布局與擺放,再進行寫生。通過這種明確任務(wù)的教學(xué)方法,取得了很好的教學(xué)效果,每組靜物寫生都主題明確,色彩豐富,靜物的擺放也很科學(xué),克服了傳統(tǒng)教學(xué)中靜物由教師布置,學(xué)生不假思索地機械寫生的狀況。
2.自主探究
自主探究是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,采用自主性的學(xué)習(xí)態(tài)度和探究式的創(chuàng)新精神,通過能動的創(chuàng)造性學(xué)習(xí),發(fā)揮自身潛能,自主獲得知識和掌握技能,實現(xiàn)自主性發(fā)展。
水彩以水為媒介,繪畫方法較簡單,但要想畫好一幅作品卻很難,因為水彩材料具有清透性,沒有水粉和油畫材料的覆蓋能力,所以一旦畫錯很難修改。在繪畫過程中使用水量的多少、色彩之間的銜接時機等都有很高的技術(shù)要求,所以,畫好水彩既要經(jīng)過長期的實踐,掌握一般的表現(xiàn)方法,同時還要有一定的探究意識,才能將水彩的藝術(shù)特征表現(xiàn)出來。
運用自主探究教學(xué)方法組織教學(xué),首先要給學(xué)生營造一個輕松的情境。如在水彩基本技法教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生進行技法實驗,通過干濕不同的紙張,運用不同濃淡的筆法進行練習(xí),還可運用留白、噴水、撒鹽等多種特殊技法進行試驗,給學(xué)生以新奇的感覺,讓每組學(xué)生嘗試運用不同材料與方法進行練習(xí),體驗自主探究的樂趣。在寫生教學(xué)過程中,針對不同的寫生對象,提出不同的作業(yè)要求。如作品中物體的遠近、虛實、主次等關(guān)系,通過怎樣的方式才能表現(xiàn)出來,為自主探究創(chuàng)造條件,鼓勵每組學(xué)生積極討論、試驗完成,有效克服了傳統(tǒng)教學(xué)中教師示范、學(xué)生機械臨摹的弊端。
3.展示交流
水彩教學(xué)是一種綜合性實踐教學(xué)活動,需強調(diào)教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的合作與交流,交流的目的是引導(dǎo)學(xué)生對活動的組織與安排、方法的選擇與運用、過程的體驗與感受等進行全面的總結(jié)與反思,通過交流深化活動體驗,取得經(jīng)驗共享,增強小組合作能力,達到取長補短的目的。
水彩是一種造型藝術(shù),又是視覺藝術(shù),學(xué)生通過綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)成果最終體現(xiàn)在作品中,只有展示出來,才能體現(xiàn)出最終的藝術(shù)效果。因此,展示與交流是促進學(xué)生全面發(fā)展的重要方法。
水彩課程展示交流的方式很多,如課程隨機性展示交流、課程結(jié)業(yè)展示交流等。水彩在作畫過程中具有很多偶然性,水在紙面上的流動性很難控制,會出現(xiàn)意想不到的藝術(shù)效果,水與色碰撞出現(xiàn)特殊肌理,增強了水彩的藝術(shù)特色。在教學(xué)過程中針對學(xué)生出現(xiàn)的問題,及時提供交流機會,讓學(xué)生將成功的方法或經(jīng)驗與其他同學(xué)共享,鼓勵學(xué)生發(fā)揮自己的個性,施展自己的才能。課程結(jié)業(yè)展示交流可以采用組內(nèi)交流和分組交流,針對學(xué)生結(jié)業(yè)作品取得的成績,交流創(chuàng)作心得或作畫體驗,針對作品的不足,提出問題,找出缺點,以利于進一步發(fā)展。
4.評價考核
傳統(tǒng)的水彩課程考核只根據(jù)畫面的最終效果評定學(xué)生成績,如重慶文理學(xué)院美術(shù)學(xué)院水彩作業(yè)評分標準為:構(gòu)圖合理(10分)、造型準確生動(20分)、色彩關(guān)系協(xié)調(diào)(20分)、綜合運用水彩的基本技法(30分)、整體效果能夠體現(xiàn)水彩的特性(20分)。這種評價考核方式只注重測試結(jié)果,具有片面性,對學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)、認知程度等缺乏系統(tǒng)的反映。另外考試范圍狹窄,只注重作業(yè)成績,對學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力等沒有客觀真實地反映出來。
以行為導(dǎo)向教學(xué)法組織水彩教學(xué),整個教學(xué)過程是按項目或任務(wù)進行設(shè)計,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是多元互動的。傳統(tǒng)的以最終作業(yè)為主的評價考核方式已不適應(yīng)人才培養(yǎng)需要,隨著實踐項目的流程與進展的不同,每一階段都要有客觀評價,實現(xiàn)立體綜合的考核轉(zhuǎn)變。水彩教學(xué)評價考核體系可概括為以下幾個部分:(1)過程評價。內(nèi)容包括學(xué)習(xí)表現(xiàn)、項目進展程度、分析問題的能力和解決問題的能力等;(2)結(jié)果評價。內(nèi)容包括作業(yè)完成數(shù)量與質(zhì)量、作品的最終展示效果等;(3)合作評價。內(nèi)容包括小組的團隊分工與協(xié)作能力、溝通能力、組內(nèi)探究意識等。
結(jié)語
將行為導(dǎo)向教學(xué)理念應(yīng)用于水彩教學(xué)之中,打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,為學(xué)生提供了科學(xué)有效的學(xué)習(xí)情境,提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究的能力,使學(xué)生得到全面發(fā)展。這種教學(xué)模式不僅發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用,同時也體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用,極大地提高了水彩教學(xué)的質(zhì)量。
理財?shù)母拍罘段?
關(guān)鍵詞:IPR-CDIO;計算機圖形學(xué);做中學(xué);教材建設(shè)
CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate,即構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運行)是國外高等工科教育的一種創(chuàng)新模式。它以產(chǎn)品從研發(fā)到運行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間存在有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[1]。CDIO因其具有與社會需要一致性、國際先進性、實踐可操作性、全面系統(tǒng)性和普遍適應(yīng)性等特點而被國際上多所院校所采納,其先進的教育理念已被中國高等工程教育界所接受,有近40所高校正在中國化試點,浙江萬里學(xué)院是其中之一。我們學(xué)習(xí)CDIO教育理念,結(jié)合多年的改革實踐,創(chuàng)新地提出了IPR-CDIO(Interest、Perseverance、Responsibility,即興趣、毅力、責(zé)任)教育思路,即將學(xué)生的探索熱情與興趣、持之以恒的精神和社會責(zé)任感的培養(yǎng),融入到不同級別項目研發(fā)過程[2]。通過項目構(gòu)思和設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維,通過項目的實現(xiàn)和測試運行,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能,同時借助項目團隊式組織形式、角色化任務(wù)分工,激發(fā)學(xué)生的參與興趣,鍛煉其團隊合作和溝通交流能力,培養(yǎng)其責(zé)任感。IPR-CDIO教育宗旨與國家教育方針一致,與“十二五”高等教育重點工作、卓越人才培養(yǎng)目的是完全吻合。
課程是人才培養(yǎng)的基本單元,IPR-CDIO教育理念必須通過各門課程來實施,因此課程設(shè)計非常關(guān)鍵。根據(jù)課程地位和性質(zhì)整合知識點,我們設(shè)計出能培養(yǎng)學(xué)生知識學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練、素質(zhì)成長于一體的小項目,設(shè)計為完成項目、訓(xùn)練IPR素質(zhì)而采用的教學(xué)方法,并使課程知識內(nèi)容、項目實施、教學(xué)方法、教材選擇有機融合,形成一體化的課程教學(xué)體系。下面以計算機圖形學(xué)為例,說明如何基于IPR-CDIO理念進行課程設(shè)計、教學(xué)實施及教材建設(shè)。
1基于IPR-CDIO理念的課程設(shè)計
IPR-CDIO強調(diào)以興趣為先,社會責(zé)任與工程能力訓(xùn)練為本。計算機圖形學(xué)作為高年級學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用性課程,因其算法較為繁雜、學(xué)科交叉性強、編程技術(shù)需求高而成為計算機專業(yè)學(xué)生的難點課程,加上后續(xù)的畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、就業(yè)等因素影響,教與學(xué)都難以實施。但是課程本身的實用性和趣味性比較強,如果設(shè)計與引導(dǎo)好,既可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,又對后續(xù)的實習(xí)、設(shè)計或就業(yè)產(chǎn)生積極推進作用。
課程前端基礎(chǔ)是具有“程序設(shè)計基本能力”,目標是“圖形算法原理理解、編程實現(xiàn)及綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)”,體系以實現(xiàn)目標為主線,借助知識框架構(gòu)建知識體系,通過項目實施過程完成能力培養(yǎng)途徑,使得知識學(xué)習(xí)、項目訓(xùn)練、能力培養(yǎng)融為一體。其教學(xué)體系如圖1所示。
圖1基于IPR-CDIO理念的計算機圖形學(xué)教學(xué)體系
其中,課程教學(xué)內(nèi)容抽取了核心知識框架:課程概述(地位、性質(zhì)、用途、目標)、二維圖形核心知識、三維圖形設(shè)計核心知識、真實感圖形處理原理等。這些知識的理解是支撐CDIO項目實施的基礎(chǔ)。同時,課程設(shè)計了兩個綜合性項目:一是“計算機圖形學(xué)的應(yīng)用研究與綜述”,鼓勵學(xué)生以小組為單位查閱文獻資料,對圖形技術(shù)在某一領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展情況進行綜述,撰寫提交綜述報告。目的是激發(fā)學(xué)生對某領(lǐng)域的研究興趣,同時鍛煉文獻綜述的寫作能力,為畢業(yè)設(shè)計中的文獻綜述奠定基礎(chǔ);二是“基于圖形技術(shù)的作品設(shè)計”,要求每組完成一個完整的CDIO項目過程,即從需求分析(C)、方案設(shè)計(D)、代碼編寫(I),到作品測試(O)、答辯驗收。目的是訓(xùn)練學(xué)生按照軟件工程的思想經(jīng)受一次項目研發(fā)歷程,并體會過程中的合作精神、責(zé)任意識及成就感。
課程項目設(shè)計是IPR-CDIO教學(xué)實施的核心,針對不同性質(zhì)和級別的課程,項目內(nèi)涵不一樣,前沿領(lǐng)域的研究、核心算法的分析與實現(xiàn)、模擬小項目實施、綜合課程知識的作品等,均可成為項目;課程級項目也要有研究的內(nèi)涵,具有啟發(fā)引導(dǎo)的目的和意義,而且要大小適中,太大了難以完成,會挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,太小了又起不到訓(xùn)練的作用。科學(xué)合理的項目設(shè)計一定是經(jīng)過課程組精心研究、多輪實踐而逐漸形成。
2教學(xué)實施
教學(xué)方法是激發(fā)學(xué)生興趣的源泉。CDIO倡導(dǎo)“做中學(xué)”教學(xué)法,目的是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)新性。美國著名哲學(xué)家、教育學(xué)家和心理學(xué)家杜威指出:“從做中學(xué)是比從聽中學(xué)更好的學(xué)習(xí)方法”,“學(xué)與做相結(jié)合的教育將會取代傳授他人學(xué)問的被動的教育[3]”。CDIO項目設(shè)計的目的就是將學(xué)生分成小組置于“做項目”的情景之中,為了完成課程學(xué)習(xí)任務(wù),他們必須去做,去學(xué)習(xí)探索,去討論解決問題,在堅持完成整個項目生命周期的過程中,達到項目實施能力和IPR素養(yǎng)的鍛煉與提高。
在第一次課堂教學(xué)中要講述課程教學(xué)目標、布置項目任務(wù)、公布評價指標、設(shè)計學(xué)生分組等環(huán)節(jié),充分展示課程學(xué)習(xí)藍圖,激發(fā)學(xué)生想“做”的愿望和興趣,抓住興奮點。該課程在項目實施過程中,設(shè)有幾次大討論:應(yīng)用綜述、需求分析、方案設(shè)計、作品預(yù)演、結(jié)果匯報等,使所有學(xué)生都有展示、表達的機會,特別是最后的作品匯報中,完全模擬畢業(yè)設(shè)計答辯過程,全體課程組教師和部分學(xué)生代表作為評委,目的是鍛煉學(xué)生對問題的描述水平,口頭表達及應(yīng)變能力。
CDIO把“不求人人成功,但求人人進步”作為教學(xué)所追求的一種境界,同時也將之作為教學(xué)評價的目標和尺度[2]。以各個小組在達成目標過程中的表現(xiàn)與效果作為評價與獎勵的標準,這種機制可以把個人之間的競爭轉(zhuǎn)化為小組之間的競爭,從而促使小組內(nèi)部的合作,增強成員的責(zé)任感。
計算機圖形學(xué)設(shè)計了如表1所示的多元評價指標,即評價內(nèi)容、主體及方法都是多元化的。從表中看出項目合作過程的成績占總成績的70%,有50%的成績是對整個小組進行評價,促進學(xué)生增強團隊協(xié)作精神和集體榮譽意識。
這種多元評價方式,杜絕了部分學(xué)生靠投機取巧獲取高分的現(xiàn)象,有利于促進學(xué)生自覺地參與小組項目合作過程,腳踏實地完成自己的任務(wù),有利于增強學(xué)生的自信心和小組集體榮譽感,促進學(xué)生反思不足、認識差距,不斷進步與發(fā)展。
教師(或工程師)在課程項目實施過程中,主要起引導(dǎo)或指導(dǎo)作用。針對項目實現(xiàn)中涉及的數(shù)學(xué)知識、編程技巧、藝術(shù)修養(yǎng)等,教師首先鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組討論,或與相關(guān)專業(yè)同學(xué)協(xié)作等方式去解決問題,通過做中學(xué)、在討論中成長的教學(xué)方法,鍛煉學(xué)生自主解決問題的能力,最后教師要給予評價、總結(jié)與后續(xù)提升的引導(dǎo),促進學(xué)生向更高的目標邁進。
3教材建設(shè)
課程教學(xué)改革的最好成果是教材,良好的教材又能喚起學(xué)習(xí)欲望、提示探究課題、引導(dǎo)學(xué)習(xí)方法、促進個性發(fā)展、鞏固知識掌握等。教材內(nèi)容必須具備“易用、時新、精煉、適用”的特點。即教材內(nèi)容能反映本學(xué)科基本原理、思想、技術(shù)和方法在相關(guān)現(xiàn)實領(lǐng)域的典型應(yīng)用,展示具體環(huán)境、條件、方法和效果,培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)實問題選擇合適的科學(xué)理論、概念、思想、技術(shù)和方法去分析、解決實際問題的意識和能力[4];教材內(nèi)容要及時反映本學(xué)科的最新發(fā)展、最新技術(shù)成就及其最新應(yīng)用,保證學(xué)生“學(xué)以致用”;教材內(nèi)容要精煉,緊密結(jié)合人才培養(yǎng)及課程教學(xué)目標的需求,精選有益于學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)與發(fā)展的核心知識和技能要點,優(yōu)化整合、去粗取精、詳略得當;教材內(nèi)容與課程教學(xué)目標、教學(xué)改革思路以及教學(xué)對象相適宜,例子要具體實用,而且具有引導(dǎo)啟發(fā)性,使學(xué)生能夠“看得見、摸得著”,且能促進學(xué)生“深下去、見成效”。
多年來,老師對計算機圖形學(xué)教材的選擇一直比較困難。最早是從國外引進原版教材,然后是由孫家廣教授編寫、清華大學(xué)出版社的《計算機圖形學(xué)》一版、二版、三版、新版,幾乎統(tǒng)領(lǐng)了國內(nèi)該課程的教材,直至現(xiàn)在還是考研的參考書,后有潘云鶴院士的《計算機圖形學(xué)――原理、方法及應(yīng)用》經(jīng)典教材等等,這些教材普遍特點是內(nèi)容非常系統(tǒng)、內(nèi)容描述全面,頁碼較多。其主要思想是以理論原理、算法分析為重點,較少的算法實現(xiàn)例子也是偽碼說明,使得數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差、編程能力不強的普通高校學(xué)生望而生畏,不適合作為他們的教材使用。后來有一些薄本教材面市,但大多以算法實現(xiàn)為主,書內(nèi)大多是程序代碼,相當于程序設(shè)計類教材,也不適用。
課程組編寫的講義經(jīng)過幾年使用后,于2008年由機械工業(yè)出版社正式出版,書名為《計算機圖形學(xué)基礎(chǔ)及實用教程》,被多所院校所選用。目前,借助于寧波市特色教材項目資助,我們正在對這本教材進行改編,知識點更加優(yōu)化,將前期不太系統(tǒng)的案例進行集成等。該書特點是基于CDIO工程教育理念,設(shè)計一個完整的案例――圖形學(xué)算法實現(xiàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)以分散的形式貫穿于整個章節(jié),串起課程的核心理論知識點及算法實現(xiàn)的技術(shù)要點;學(xué)生通過實驗訓(xùn)練,又可將分散的系統(tǒng)進行集成。每章的知識與算法實現(xiàn)自成一體,目的是使學(xué)生借助于教材的引導(dǎo)進行“學(xué)中做”,將主要章節(jié)的實驗都完成時,系統(tǒng)的完整性就體現(xiàn)出來了,使得學(xué)生體會到“做中學(xué)”所帶來的成就感。而且在每章之后都有帶提示和引導(dǎo)的“超越與提高”,目的是啟發(fā)學(xué)生深入探究下去,鍛煉其自主學(xué)習(xí)意識與創(chuàng)新能力。
該教材有效推進了以CDIO教育理念指導(dǎo)的課程教學(xué)改革,有效地將理論知識與實驗項目、知識學(xué)習(xí)與項目研發(fā)、自主學(xué)習(xí)與小組研討有機結(jié)合。對基于項目的一體化教學(xué)起到了有力的支撐作用,學(xué)生從簡單的模仿、模擬入手,由少及多地對原系統(tǒng)進行改進,最后達到自主設(shè)計,完成一個獨立的系統(tǒng)研發(fā)作品,并作為課程學(xué)習(xí)考核的主要依據(jù),大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)作熱情,取得了良好的教學(xué)成效。
4結(jié)語
CDIO式項目化訓(xùn)練在計算機專業(yè)已經(jīng)實施五年,教學(xué)效果明顯,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識、項目研發(fā)與設(shè)計能力等都得到加強,極大地鍛煉了學(xué)生的合作意識、溝通交流能力,畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量普遍提高。就計算機圖形學(xué)課程而言,我們將IPR-CDIO
項目融入課程教學(xué)的全過程已經(jīng)4屆,在畢業(yè)設(shè)計中有40余人次選擇與圖形學(xué)相關(guān)的課題,做出了30余件畢業(yè)設(shè)計作品,有的作品成為教學(xué)案例,有的作品成為學(xué)生就業(yè)的敲門磚,有作品獲得了省、市級學(xué)科競賽獎,有的學(xué)生在教師指導(dǎo)下發(fā)表了論文等。大多數(shù)畢業(yè)生在上海、杭州等大型軟件公司做游戲開發(fā)、動畫設(shè)計工作,有些已經(jīng)成為項目經(jīng)理、部門負責(zé)人,還有已遠涉日本從事外包軟件設(shè)計等工作。
計算機圖形學(xué)教學(xué)改革,不僅挖掘了課程本身的效力,培養(yǎng)出高質(zhì)量的學(xué)生,而且也促進了該課程的有效建設(shè)。課程性質(zhì)從選修到必修,再到核心;課程立項為校級精品建設(shè);課程組成員職稱與學(xué)歷不斷提升,科研和教研能力較強,主持國家級自然科學(xué)基金項目1項、省級和市級3項,主持省教學(xué)成果二等獎1項、科研成果三等獎1項。該課程改革大力推進了計算機專業(yè)的改革與發(fā)展,在學(xué)校創(chuàng)新實驗區(qū)的基礎(chǔ)上,我院計算機專業(yè)被立為教育部CDIO課題組的試點專業(yè)、浙江省軟件服務(wù)外包試點專業(yè)。
總之,IPR-CDIO教學(xué)思想已經(jīng)深入到多門課程教學(xué),計算機圖形學(xué)只是其中的一例,隨著課程教學(xué)改革的深入開展,基于能力和素質(zhì)培養(yǎng)為目標的IPR-CDIO教學(xué)理念必將體現(xiàn)出其科學(xué)性、實用性、先進性與推廣性,我們將堅持不懈,為探索培養(yǎng)社會必需的優(yōu)秀人才而努力。
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Reform of Curriculum and Textbooks Based on IPR-CDIO
――An Example of Computer Graphics
WANG Renfang, LI Jifang, CHAI Bencheng
(College of Computer Science and Information Technology, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China)
Abstract: Computer Graphics teaching is difficult. According to IPR-CDIO education concept, the methods have been maked a detailed analysis by this article in teaching system design, teaching process implemened and corresponding textbooks construction. This teaching pattern has achieved good teaching effect .
理財?shù)母拍罘段?
(石家莊經(jīng)濟學(xué)院勘查技術(shù)與工程學(xué)院,河北 石家莊 050031)
【摘要】結(jié)合土木工程專業(yè)材料力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題,從卓越工程師的培養(yǎng)目標出發(fā),把CDIO教學(xué)理念引入到材料力學(xué)教學(xué)體系中,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法、考核評價等方面提出來了有效的教學(xué)改革措施,建立了基于CDIO理念的材料力學(xué)教學(xué)模式。該教學(xué)模式對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐和創(chuàng)新能力有積極意義,是解決目前土木工程專業(yè)在力學(xué)教學(xué)中遇到問題的一個很好的借鑒途徑。
關(guān)鍵詞 CDIO教育理念;材料力學(xué);教學(xué)改革;課程考核體系
基金項目:石家莊經(jīng)濟學(xué)院教學(xué)改革研究項目(2012J28)。
作者簡介:賈磊(1978—)男,碩士,主要從事土木工程專業(yè)的教學(xué)與科研。
0引言
材料力學(xué)是土木工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,是研究各類工程結(jié)構(gòu)中普遍存在的受力和變形現(xiàn)象的學(xué)科,著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、分析能力和解決實際問題能力。一直以來,我國大學(xué)中所講授的力學(xué)課程內(nèi)容大多由前蘇聯(lián)引進的內(nèi)容,內(nèi)容陳舊、枯燥、抽象、重理論輕實踐。教學(xué)方法多采用灌輸式教學(xué),造成課堂氣氛死板,有時甚至枯燥無味,大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。這些問題不但加劇了學(xué)生的學(xué)習(xí)惰性,也影響到其它課程的學(xué)習(xí)狀況。
針對以上問題,如何為實際工程提供合格的力學(xué)人才;如何在材料力學(xué)教學(xué)中充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性;在目前有限的課時下,如何對舊有材料力學(xué)課程體系進行合并、篩選等工作已經(jīng)成為教學(xué)改革工作不可回避的事實。CDIO工程教育理念提倡在實踐中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中實踐,這為該問題的解決提供了一種思路。
1CDIO工程教育模式
CDIO模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO模式強調(diào)與社會大環(huán)境相協(xié)調(diào)的綜合的創(chuàng)新能力,同時更關(guān)注工程實踐,加強培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,因此CDIO工程教育模式是提高大學(xué)生的創(chuàng)新和動手能力、推進產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及加強學(xué)生參與交流與合作能力的有效途徑。
2基于CDIO模式的材料力學(xué)教學(xué)大綱設(shè)計
CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達到預(yù)定目標。材料力學(xué)課程既包括專業(yè)知識學(xué)習(xí),又強調(diào)應(yīng)用能力的提升,根據(jù)這一教學(xué)目標設(shè)計的教學(xué)大綱如表1所示。
3改革方案設(shè)計
3.1教學(xué)內(nèi)容的改革
對于傳統(tǒng)教學(xué)中的基本概念、原理和方法,我們在教學(xué)中應(yīng)該重視,可為了拓寬學(xué)生的視野和運用力學(xué)知識建模的能力,我們又應(yīng)該對教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的理論、新的學(xué)科、新的計算工具和計算方法、新的試驗方法不斷涌現(xiàn),在教學(xué)內(nèi)容中適當增加這方面的介紹和練習(xí),可以拓寬和增強學(xué)生系統(tǒng)解決實際工程的能力。此外,學(xué)生普遍對繁瑣的理論推導(dǎo)缺乏熱情,因此有必要在教學(xué)中加入實習(xí)環(huán)節(jié)或模型演示環(huán)節(jié),實現(xiàn)教學(xué)與實踐的結(jié)合,從而提高學(xué)生對力學(xué)課程的興趣。
3.2教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
如何調(diào)動學(xué)生的主動思考,如何加強學(xué)生獨立解決問題的能力,如何實現(xiàn)“在實踐中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中實踐”?顯然單純的課堂教學(xué)很難實現(xiàn)這些目的。首先,材料力學(xué)應(yīng)把課堂教學(xué)與案例教學(xué)或現(xiàn)場教學(xué)結(jié)合起來,并配合一定形式的課堂討論。這樣學(xué)生就能比較生動地、直觀地去學(xué)習(xí)基本理論,并且可以明確學(xué)習(xí)的目的性。例如:彎曲問題可以在施工現(xiàn)場結(jié)合梁的配筋布設(shè)講解;組合變形可以在實驗室用模具演示教學(xué)等等。
另一方面,CDIO教育理念重視個人能力及技能的同時,強調(diào)團隊協(xié)作與交流,因此可以在教學(xué)過程中開展分組專項研討。專項研討任務(wù)以小組為單位,每組3~5人,讓學(xué)生到施工現(xiàn)場進行調(diào)研,結(jié)合工程實際確定材料力學(xué)研討主題,然后針對工程實際問題建立力學(xué)模型,通過小組探討解決工程問題,從而鍛煉學(xué)生收集信息、主動獲取新的知識、解決問題和創(chuàng)新的能力。再一方面,還可以在教學(xué)過程中開展自主實驗設(shè)計,推動學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
在教學(xué)手段上也應(yīng)結(jié)合新技術(shù)、新方法的發(fā)展,在傳統(tǒng)的板書基礎(chǔ)上,融入PPT、flash動畫、仿真數(shù)值模擬等教學(xué)手段。一方面加強學(xué)生對傳統(tǒng)力學(xué)知識的理解,另一方面,新的教學(xué)手段可以豐富教學(xué)內(nèi)容,貼近工程實踐,拓寬學(xué)生的視野。例如:PPT相對于板書,可以發(fā)揮信息量大的優(yōu)點,讓學(xué)生在有限時間內(nèi)完成更多的課上練習(xí);Flash動畫可以在課堂上展現(xiàn)一些實驗現(xiàn)象或者工程實際現(xiàn)象,這有助于學(xué)生對抽象力學(xué)概念的理解等等。
4課程評價體系改革
課程的考核評價體系和考核方法主導(dǎo)著學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和方向,其改革必須匹配材料力學(xué)課程的CDIO教學(xué)大綱,起到引導(dǎo)學(xué)生有意識開展專業(yè)能力鍛煉的目的。材料力學(xué)課程成績包括三部分:書面理論考試、匯報答辯、實驗報告,權(quán)重為0.4、0.4、0.2。書面理論考試主要以基本概念、基本理論、基本技能為主。匯報答辯要求學(xué)生對小組研討專項做成PPT,圖文并茂的在講臺上向老師和同學(xué)做報告,并回答老師和同學(xué)對改組項目提出的問題,考核重點在:調(diào)研的充分性、CDIO綜合能力的展現(xiàn)性、技術(shù)和理論的結(jié)合度、團隊的協(xié)作能力等方面。實驗報告要體現(xiàn)自主實驗設(shè)計的選題調(diào)研、方案設(shè)計、實物開發(fā)和交流評比等環(huán)節(jié)。
5結(jié)束語
基于CDIO的材料力學(xué)教學(xué)模式著手改革課程體系和教學(xué)模式、創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)手段、調(diào)整教學(xué)考核體系,從而調(diào)動學(xué)生的主動思考動力、培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作和交流能力、加強學(xué)生獨立解決問題的能力,讓學(xué)生“在實踐中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中實踐”。
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