【大学】实验课程体系建设
加强实验教学课程建设
加强实验教学课程建设
加强实验教学课程建设是当前教育教学改革中非常重要的一部分。
首先，我们需要关注实验教学的目标和定位。
实验教学应该旨
在培养学生的实践能力、创新思维和问题解决能力。
其次，课程内
容的设计是至关重要的。
我们需要确保实验教学课程内容与学科知
识相结合，既能够满足学科发展的要求，又能够激发学生的学习兴趣。
此外，教学方法也需要得到重视。
我们可以采用案例教学、问
题驱动式教学、探究式学习等多种教学方法，以激发学生的学习热
情和培养其实践能力。
另外，实验教学设施和设备的完善也是非常
重要的。
学校需要投入资金，更新实验室设备，提高实验教学条件，为学生提供良好的实践环境。
最后，教师队伍建设也不可或缺。
教
师需要不断提升自身的实验教学能力，加强与学科前沿的联系，不
断更新教学理念和方法，以更好地指导学生进行实践探究。
总之，
加强实验教学课程建设需要全方位的努力，包括课程目标的明确、
内容的设计、教学方法的改进、设施设备的完善以及教师队伍的建设。
只有这样，才能够更好地促进学生的全面发展和提高教学质量。
【大学】实验课程体系建设
人才培养基地的建设
ppt课件
1
实验课程体系建设
华中科技大学积极参与电子设计竞
赛，将竞赛对实验教学从观念、管理到
教材、课程等方面所带来的积极影响，
努力转化为课程建设的现实成果，将实
验课程资源整合优化，对实验教学内容
进行分层次组织，加强实验教材建设，
并对实验教学模式及实验教学评价模式
ppt课件
9
重视教学设备的研制和推广
• 自行研制了电子综合实验箱 • 自行研制了EDA综合实验系统 • 开发了微机系统实验平台 • 自行研制了通信电子线路实验箱 • 自行研制了DSP实验系统 • 自行研制了ARM嵌入式实验系统
ppt课件
10
创新人才培养基地建设
在全面推进实验课程体系建设的基 础上，参照电子设计竞赛在组织形式等 方面的成功经验，华中科技大学成立了 电工电子科技创新中心，以探索科技创 新活动的有效方式，为学有余力的学生 提供创新设计的舞台，培养和提高学生 的创新实践能力 。
ppt课件
13
成立领导小组
由主管教学和学生工作的各级领导 组成，其主要职责是对中心的建设和发 展进行宏观指导、制定并完善课外创新 教育的配套政策、检查和督促中心的工 作。
ppt课件
14
成立电工电子科技创新中心
中心是领导小组下设的常设机构，设专职 主任一名，其余均为兼职。中心拥有独立的实 验室、实验设备、实验器材及文献资料，有固 定的经费拨款渠道，主要负责落实领导小组下 达的任务、制定并落实中心的培训计划，组织 学生参加各类科技竞赛，做好中心的日常管理 工作。
中心采用专职教师与兼职教师相结 合的，教师与研究生助教相结合，专职 管理人员（主要是教师）和业余的管理 人员（主要是学生）相结合，面向全校 选聘任课及辅导教师等方式，构建开放 式的师资结构努力扩大辅导的受益面。
专业实践课程体系及其建设方案
专业实践教学课程体系及其建设方案一、专业实践教学课程体系根据本专业的培养目标和分层分级分类训练的原则，为培养学生的基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能，设计、建立了与本专业培养目标相适应的、循序渐进的实践课程教学体系：图1 机电一体化技术专业实践教学体系图为了保证实践教学的效果，要进一步加强校内实践教学环节建设，提高实践教学环节的比重，把实践教学环节与职业资格证书的考试结合起来。
在实践教学过程中，一要强调教学内容和素材尽可能来自生产第一线，创造工程实际环境，让学生直接参与工程实践项目；二要强调学生创新思维、创新能力与工程实际能力的培养。
使实践教学体系更完备、更科学、更有利于学生技术应用能力的培养和适用性、竞争力的提高。
二、专业实践教学课程体系建设方案（一）实践教学课程体系建设阶段性目标初步实现以工作任务为线索——确定实训设置；以职业能力为依据——组织实训内容；以典型产品（服务）为载体——设计实训活动；以职业技能鉴定为参照——强化技能训练。
构建符合职业岗位和职业能力要求的实践教学体系。
（二）实践教学课程体系建设措施派专人深入相关企业，广泛调研，认真分析，确定制造类各专业职业能力要求；咨询企业专家、职教专家，确定实践教学课程体系构建步骤；按职业能力要求修改各专业实践教学课程体系；修（制）订实践教学课程教学大纲；组织专家对课程体系和教学大纲进行评审，根据专家意见作必要的修改。
（三）实践教学课程体系建设方法在强化对技术型和技能型人才的培养过程中，国际上普遍推行双证书并举的制度，即作为一名合格的技术型、技能型人才，不仅需要有高等学校的毕业证书，而且还需有相应的职业资格鉴定证书。
推行职业资格鉴定证书的目的是为建立一个对学生的技术和技能水平进行客观认定的质量评价体系。
从高职院校的定位、本质与特征来看，高等职业教育实行双证书制度是确保高职院校人才培养目标实现的有效途经。
与“双证”相吻合的教学计划是保证双证书实施的前提与基础。
实践教学课程体系设计(3篇)
第1篇一、引言实践教学是高等教育的重要组成部分，是培养学生综合素质和创新能力的重要途径。
实践教学课程体系设计旨在构建一个科学、合理、系统的实践教学体系，以培养学生的实践能力、创新精神和综合素质。
本文将从实践教学课程体系的设计原则、课程设置、教学方法和评价体系等方面进行论述。
二、实践教学课程体系设计原则1. 实践性原则：实践教学课程体系应以培养学生的实践能力为核心，注重理论联系实际，提高学生的动手能力和实际操作能力。
2. 综合性原则：实践教学课程体系应涵盖不同学科领域，培养学生多方面的实践能力，实现知识、技能和素质的全面发展。
3. 层次性原则：实践教学课程体系应根据学生的年级、专业和兴趣，设置不同层次、不同难度的实践课程，满足不同学生的需求。
4. 开放性原则：实践教学课程体系应具有一定的灵活性，鼓励学生自主选择实践项目，激发学生的创新意识和自主学习能力。
5. 可持续性原则：实践教学课程体系应注重资源的合理利用，提高实践教学效益，实现实践教学活动的可持续发展。
三、实践教学课程设置1. 基础实践课程：包括实验课、实习课和实训课等，旨在培养学生的基本实践技能和综合素质。
2. 专业实践课程：根据不同专业特点，设置相应的专业实践课程，如设计、制作、分析、实验等，提高学生的专业实践能力。
3. 跨学科实践课程：以跨学科项目为载体，培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。
4. 创新实践课程：鼓励学生参与科研、竞赛等活动，培养学生的创新精神和实践能力。
5. 社会实践课程：组织学生参与社会实践活动，提高学生的社会责任感和公民素养。
四、实践教学教学方法1. 案例教学法：通过分析典型案例，引导学生思考问题，提高学生的实践能力。
2. 项目教学法：以项目为载体，让学生在实践中学习和掌握知识，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
3. 产学研结合法：与企业、科研院所等合作，将理论知识与实际生产相结合，提高学生的实践能力和就业竞争力。
大学学科建设及实验室建设工作总结
大学学科建设及实验室建设工作总结引言学科建设和实验室建设是大学发展的重要组成部分，它们直接影响着学校的教学、科研水平以及人才培养质量。
本年度，我们学院在学科建设和实验室建设方面取得了显著成绩，现将相关工作进行总结。
学科建设学科定位与规划我们学院明确了学科发展方向，制定了详细的学科建设规划。
通过整合资源，优化学科结构，我们学院的学科竞争力得到了显著提升。
师资队伍建设在师资队伍建设方面，我们引进了多位高水平的教授和青年教师，同时加强了现有教师的培训和学术交流，提升了教师的教学和科研能力。
课程体系与教学改革我们对课程体系进行了优化，增加了多门与学科发展紧密相关的新课程。
同时，我们推行了教学改革，采用了案例教学、翻转课堂等新型教学模式，提高了教学效果。
实验室建设实验室设施更新本年度，我们对实验室的设施进行了全面更新，引进了先进的实验设备和软件，为师生提供了良好的实验条件。
实验室管理与服务我们加强了实验室的管理和服务，制定了严格的实验室管理制度，提高了实验室的使用效率和安全性。
实验室开放与共享我们推动了实验室的开放与共享，鼓励跨学科、跨学院的合作，充分发挥了实验室的资源优势。
成果与影响教学成果通过学科建设和实验室建设，我们学院的教学成果显著。
学生的专业素养和实践能力得到了显著提升，学生的就业率和升学率均有所提高。
科研成果我们的教师在科研方面取得了丰硕的成果，发表了多篇高水平的学术论文，获得了多项科研项目和奖励。
社会服务我们的学科建设和实验室建设也服务于社会，为地方经济发展和行业进步提供了技术支持和人才培养。
存在问题与改进措施存在问题在学科建设和实验室建设过程中，我们也遇到了一些问题，如部分学科方向的发展不够均衡，实验室的利用率有待提高等。
改进措施针对这些问题，我们计划采取以下措施：一是进一步优化学科结构，加强学科间的交叉与融合；二是提高实验室的开放度，鼓励更多的师生参与实验室的建设和使用。
结语学科建设和实验室建设是一项长期而艰巨的任务，需要我们持续的努力和投入。
实验教学体系建设
实验教学体系建设实验教学体系建设是指在高校或其他教育机构中建立健全的实验教学体系，以提高学生实验能力和创新能力。
下面将对实验教学体系建设的整体流程进行详细描述：一、需求分析在实验教学体系建设之前，首先需要对目标群体的需求进行分析，包括学生的实验能力和创新能力现状、教师的实验教学水平及设备资源状况等。
通过需求分析，确定实验教学体系的建设目标和重点。
二、课程设计在确定了实验教学体系的建设目标后，需要进行课程设计。
课程设计包括实验教学内容的选择、实验教学大纲的编制等。
在这个环节中，需要根据教学目标和学生的实际情况，选择合适的实验课程，并确定每门课程的教学内容和难易程度。
三、教学方法选择在实验教学体系建设中，选择合适的教学方法对于培养学生的实验能力和创新能力至关重要。
在这个环节中，可以采用多种教学方法，如讲授实验原理、演示实验操作、实验报告的写作等。
还可以引入探究性实验、创新性实验等，培养学生的实验设计和解决问题的能力。
四、设备资源配备实验教学体系建设中，需要配备合适的实验设备和实验器材，以保证实验教学的顺利进行。
为了提高教学效果，可以采购一些先进的实验设备，搭建实验室，增加实验室的数量和面积。
还需建立实验设备管理制度，确保实验设备的安全和长期可用。
五、师资队伍建设师资队伍的建设是实验教学体系建设的重要环节。
需要加强教师的培训和提高教学水平，确保教师具备较强的实验能力和实验教学经验。
还可以引进高水平的实验教师，进行实验教学团队的建设，促进教师之间的交流与合作。
六、质量保障与评估实验教学体系建设完成后，需要进行质量保障和评估工作。
可以通过学生的实验成绩、实验报告的完整性和质量等指标，对实验教学的效果进行评估。
还可以进行学生和教师的满意度调查，获取更多的反馈信息，优化和改进实验教学体系。
实验教学体系建设需要从需求分析开始，逐步进行课程设计、教学方法选择、设备资源配备、师资队伍建设和质量保障与评估等环节。
通过建设健全的实验教学体系，可以提高学生的实验能力和创新能力，培养优秀的科研人才。
大学化学实验课程体系的建设
ｐ ｅ ｅ ｓｖ ｈ ｍｉａ ｘ ｅ ｉ ｅ ． Ｔｈ ｕｒｉｕｕ ｙ ｔ ｍ ｅ ｔ ｅ ｉ ｉｔ ｒ ｓｉｇ，ｌ ｎ ｒ ｈ ｎ ｉｅｃ ｅ ｃ ｌｅ ｐ ｒｍ ｎｔ ｅ ｃ ｒｃ ｌｍ ｓ ｓｅ ｆ ａｕｒ ｓ ｎ ｅ ｅ ｔｎ ｉ ｇ， ｃｅ ｎ，ａ ｄ ｍ ｉｒ ｍａ ｉｎ． ｖｉ ｌａ ｎ ｃ ｏ ｔｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｕｎｖｅ ｓｔ ｈｅ ｉａ ｘ ｒｍ ｅ ；ｃ ｒｃ ｌ ｍ ｙｓ ｅ ；ｔ ａ ｈ ｎ ｅ ｏｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉ ｒ ｉｙ ｃ ｍ ｃ ｌｅ ｐｅ ｉ ｎｔ ｕｒ ｉｕ ｕ ｓ ｔｍ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｆ ｍ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭａ ｅｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｃ ｉａＵｎｖ ｒ ｉ ｆＧｅ ｓ ｉｎ ｅ ，Ｂｅ ｉｇ １ ０ ８ Ｓ ｈ ｏ ｔ ｒ ｓＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈｎ ｉｅ ｓｔ ｏ ｏ ｃｅ ｃｓ ｏ ａ ｙ ｉｎ ０ ０ ３，Ｃｈｎ ） ｊ ｉａ
ＣＮ１ —２ ３ ／ １ ０４Ｔ
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ａ ａ ｅ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｍ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ
高校大数据实验室及实验体系的规划与建设
高校大数据实验室及实验体系的规划与建设①吴湘宁1, 彭建怡1, 罗勋鹤2, 刘远兴1, 李 敏31(中国地质大学(武汉) 计算机学院, 武汉 430074)2(中国地质大学(武汉) 实验室与设备管理处, 武汉 430074)3(荆楚理工学院 计算机工程学院, 荆门 448000)通讯作者: 彭建怡, E-mail: ****************摘 要: 大数据产业已上升至国家战略, 建立大数据实验室及实验课程体系是培养大数据技术人才的必要条件. 本文对大数据的知识体系进行了梳理, 分析了“数据科学与大数据技术”专业和“大数据技术与应用”专业的培养目标及职业定位, 明确了大数据专业的学生应该掌握的关键知识和需要重点培养的专业技能, 介绍了主流的大数据生态系统, 选取了最通用的大数据架构, 提出了在单机环境、单机虚拟化环境、共享大数据集群环境、云计算环境下建设大数据实验室的不同方案, 并设计了大数据实验课程体系及实验项目.关键词: 大数据实验室; 大数据实验课程体系; 大数据生态系统; 实验室建设; 云计算引用格式: 吴湘宁,彭建怡,罗勋鹤,刘远兴,李敏.高校大数据实验室及实验体系的规划与建设.计算机系统应用,2020,29(11):47–56. /1003-3254/7663.htmlPlanning and Construction of Big Data Laboratory and Experiment System in Colleges and UniversitiesWU Xiang-Ning 1, PENG Jian-Yi 1, LUO Xun-He 2, LIU Yuan-Xing 1, LI Min 31(School of Computer Science, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, China)2(Office of Laboratory and Equipment Management, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, China)3(School of Computer Engineering, Jingchu University of Technology, Jingmen 448000, China)Abstract : Big data industry has risen to the national strategy. The establishment of big data laboratory and experimental curriculum system is necessary for training big data technical personnel. This paper combs the knowledge system of big data, analyzes the training objectives and career orientation of the major of “data science and big data technology” and the major of “big data technology and application”, and clarifies the key knowledge that big data students should master and the professional skills that need to be cultivated, introduces the mainstream big data ecosystem, selects the most general big data architecture, proposes different plans to build big data laboratory in single machine environment, single machine virtualization environment, shared big data cluster environment and cloud computing environment, and designs the big data experiment curriculum system and experiment projects.Key words : big data laboratory; big data experiment curriculum system; big data ecosystem; laboratory construction; cloud computing1 引言自2012年以来, 我国开始步入全新的大数据时代.海量数据的生产已经成为经济与社会生活中的一个普遍现象, 利用数据改善决策、合理配置资源已成为企业创造价值的重要方法. 党中央、国务院高度重视大数据在经济社会发展中的作用, 2015年11月3日发布计算机系统应用 ISSN 1003-3254, CODEN CSAOBNE-mail: ************.cn Computer Systems & Applications,2020,29(11):47−56 [doi: 10.15888/ki.csa.007663] ©中国科学院软件研究所版权所有.Tel: +86-10-62661041① 基金项目: 中国地质大学(武汉)中央高校教改基金(本科教学工程)(2019G51); 中国地质大学(武汉)实验技术研究项目(SJ-201825)Foundation item: The Central Universities Education Reform Fund of China University of Geosciences (Wuhan) (Undergraduate Teaching Project)(2019G51); Experiment Technique Research Project of China University of Geosciences (Wuhan) (SJ-201825)收稿时间: 2020-03-31; 修改时间: 2020-04-24; 采用时间: 2020-05-10; csa 在线出版时间: 2020-10-29的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》第二十七章“实施国家大数据战略”提出:把大数据作为基础性战略资源, 全面实施促进大数据发展行动[1]. 国务院印发《促进大数据发展行动纲要》, 全面推进大数据发展, 加快建设数据强国[2]. 工业和信息化部也印发了《大数据产业发展规划(2016–2020年)》, 指出数据是国家基础性战略资源, 是21世纪的“钻石矿”, 提出到2020年我国要建成技术先进,应用繁荣, 保障有力的大数据产业体系[3].“十三五”期间, 随着我国信息产业的迅速壮大, 积累了丰富的数据资源, 大数据技术创新取得了明显突破, 已从2012~2013年的启动期, 再经过2014~2017年的高速发展期, 逐渐进入了2018年至今的成熟发展期.大数据技术的商业模式已经得到了市场印证, 并已进入市场细分的时代. “十三五”期间也正是全球新一代信息产业的加速变革期, 大数据技术和应用不断创新突破期, 国内市场需求集中爆发, 我国大数据产业面临着前所未有的发展良机. 据统计(图1), 2017年中国大数据产业规模从2016年的2840.8亿元迅速增长至2019年的5386.2亿元, 预计2020年还会继续增长22.6%[4,5]. 大数据领域的投融资规模也从2014年的303.75亿元升至2018年的1581亿元, 随着大数据在各行业的融合应用不断深化, 包括数据挖掘、机器学习、数据资产管理、信息安全等大数据技术及应用领域还将继续突破, 成为推动经济高质量发展的新动力[6].2840.83549.84384.55386.26605.88070.615003000450060007500900020162017201820192020E2021E大数据产业规模 (亿元)图1 2016~2021年中国大数据产业规模及预测然而, 与大数据行业快速增长形成鲜明对比的是大数据人才的短缺. 根据猎聘网发布的“2019年中国AI&大数据人才就业趋势报告”, 中国大数据领域的人才需求呈现快速增长态势, 2019年企业对大数据人才的需求约为4年前的12倍, 人才缺口高达150万.为了有效缓解大数据人才供给的缺乏, 教育部加快大数据人才培养布局, 2016年增设“数据科学与大数据技术”本科专业及“大数据技术与应用”高职专业. 全国各地院校也积极做出响应. 根据教育部发布的历年“普通高等学校本科专业备案和审批结果”, 截至2019年底, “数据科学与大数据技术”专业新增备案学校数量达631所, 尤其是2017年通过审批的学校数量同比增长近10倍[7,8]. “大数据技术与应用”高职专业的增长势头同样迅猛, 有时甚至是成倍增长, 截至2020年底,已有1354所高职院校获批该专业[9], 具体可见图2、图3.图2 教育部审批的开设“数据科学与大数据技术”专业高校数目图3 教育部审批的开设 “大数据技术与应用”专业职业院校数目虽然我国高校的大数据人才培养经过几年的发展已经有了一定基础, 但是仍然存在着一些问题, 如专业师资紧缺、缺少系统化的权威教材等, 而其中最为紧迫的问题是许多院校还没有专业的大数据实验室, 甚至只是将普通的计算机实验室改造, 临时充当大数据实验室, 此外, 也没有比较系统的实验体系和实验项目,这在很大程度上影响了大数据专业毕业生的质量, 并造成高校对大数据人才的培养与企业对人才专业技能需求的脱节. 尤其是随着第一批入学的学生开始进入专业课程和实习环节, 这个问题变得愈发严重. 因此,建设大数据实验教学和实训环境, 并构建结构合理的大数据实验课程体系就成为了开设大数据专业的院校急需解决的问题.计算机系统应用2020 年 第 29 卷 第 11 期2 大数据专业的培养目标、职业定位及知识结构2.1 大数据专业的培养目标“数据科学与大数据技术”本科专业是一个软硬件结合、以计算技术为基础、以数据科学与大数据技术为特色的宽口径专业, 以计算机科学、数学和统计学为三大基础支撑(图4), 并向经济、农业、生物、医学、地质、环境、社会、管理等应用领域拓展的, 典型的多学科交叉的新工科专业[10].计算机科学大数据科学统计学数学图4 大数据科学的三大基础虽然不同高校“数据科学与大数据技术”本科专业的人才培养目标侧重不同, 但仍可归纳出一些共同点: 培养适应社会与经济发展需求的大数据相关领域的, 具备较扎实的计算机科学、数学和统计学基础知识, 掌握大数据相关技术, 能够从事一定应用领域(如金融、商务、农业、公安)的大数据采集、存储与管理、分析处理、服务等相关工作, 具有扎实专业基础、很强的实践能力, 并具有广泛适应性的高素质理学或工学人才[11].出于对师资力量和教师知识结构的考虑, 高校通常将“数据科学与大数据技术”专业放在计算机、信息科学、数学等学院, 或新兴的大数据科学学院. 由于各高校的优势学科、学科结构不同, 在专业的人才培养目标上自然也各有侧重. 部分偏理学的高校强调毕业生应具有一定的大数据科学研究能力及适应数据科学家岗位的基本能力, 但是大多数的高校更倾向于培养能够满足不同行业需求的应用型、复合型工学人才.“大数据技术与应用”高职专业人才的培养更重视技术技能型人才的培养, 其培养目标可以归纳为: 培养具有精益求精工匠精神, 具有较强就业能力和可持续发展能力, 掌握大数据技术基本理论和基本技能, 面向软件与信息服务行业, 能够从事大数据平台运维、数据采集、数据清洗、数据加工、数据可视化、系统开发、系统实施等工作的高素质技术技能型人才[12,13].可见, “数据科学与大数据技术”本科专业与“大数据技术与应用”高职专业在人才的专业知识和专业技能上具有一定的差异, 但是也具有明显的互补性.2.2 大数据专业的职业定位及知识结构大数据相关的职位可以分为: 数据产品经理、数据架构师、算法设计及数据挖掘工程师、大数据应用系统研发工程师、数据分析师/工程师、运维工程师(如表1所示). “数据科学与大数据技术”专业的毕业生比较适合前4种职位. “大数据技术与应用”专业的毕业生则比较适合后3种职位, 但是在累积一定的工作经验和知识以后, 亦可胜任前3种职位. 有时, 这些职位之间的界限并不明显, 比如算法设计及数据挖掘工程师也可从事大数据应用系统的研发工作.表1 大数据相关职位的职责及知识要求职位名称角色主要职责需具备的关键知识数据产品经理管理团队项目管理、质量管控.大数据技术、软件工程、成本管理、人际沟通.数据架构师设计、创建数据管理系统,整合、集中数据资源大数据平台架构设计、创建和优化. 数据相关应用系统架构设计.数据建模、数据治理、分布式计算框架、系统备份与恢复、负载均衡、信息安全、统计学理论方法、机器学习及人工智能理论.算法设计及数据挖掘工程师业务逻辑建模、数据建模、数据挖掘及预测业务理解并深挖、高级算法设计与优化、API设计与实现.统计学理论方法、大数据技术、机器学习及人工智能算法、高级语言编程.大数据应用系统研发工程师应用系统开发用编程方式实现业务逻辑.数据库、数据仓库及OLAP(联机分析处理)、大数据技术、可视化技术、高级语言编程.数据分析师/工程师数据采集、加工、预处理及管理运用工具采集、提取、分析,初步呈现数据商业意义.数据库、数据仓库及BI(业务智能)、大数据技术、统计学理论方法、数据ETL(抽取、转换、加载)、数据清洗、可视化技术.运维工程师技术支持及运行维护大数据平台搭建、运维.计算机硬件及操作系统、数据库、数据仓库及OLAP、大数据技术、云计算技术、系统备份与恢复.2020 年 第 29 卷 第 11 期计算机系统应用图5是大数据相关的知识体系, 不同的大数据职位, 所需具备的关键知识会有所不同, 但是均属于此知识体系的子集. 院校可以有针对性地开设不同的课程来为学生补充相应的专业知识, 并设置不同的实验项目来提高学生的实践技能. 例如: 对“数据科学与大数据技术”本科生除了要具备计算机科学、数学、统计学知识以外, 需有意识地加强大数据、数据库及数据仓库、机器学习与数据挖掘、可视化等方面知识的学习和技能训练. 而对于“大数据技术与应用”专业的学生除了需要具备必要的计算机科学、统计学知识以外,需要有目的地加强大数据、数据库及数据仓库、云计算、可视化等方面知识的学习和技能训练.大数据相关知识体系计算机科学数学统计学大数据技术数据库、数据仓库机器学习及数据挖掘云计算可视化技术项目管理计算机组成及系统结构操作系统计算机网络数据结构高级语言编程软件工程高等数学线性代数离散数学概率论与数理统计分布式存储分布式并行计算流数据实时处理关系数据库数据仓库及 BI、OLAPNoSQL 数据库机器学习与数据挖掘深度学习迁移学习虚拟化技术网络存储技术二维可视化三维可视化GIS 可视化质量管理图5 大数据相关知识体系3 大数据实验室的架构3.1 主流大数据技术生态环境在大数据领域, Hadoop已经成为当前的主流框架,它是Apache旗下开源分布式计算平台, 提供了底层细节透明的分布式大数据存储基础架构, 基于Java语言开发, 具有很好的跨平台特性, 并且可以部署在廉价的计算机集群中. Hadoop以其实用、成本低廉、开源等优点受到了业界的欢迎.Hadoop经过不断完善和发展, 已经形成一个种类丰富的生态系统(如图6所示). 其核心是Hadoop分布式文件系统HDFS (Hadoop Distributed File System)和分布式计算架构MapReduce. 同时也提供了资源管理调度器YARN、ETL工具Sqoop、日志采集工具Flume、分布式NoSQL数据库Hbase、分布式数据仓库Hive、类SQL语言Pig Latin、分布任务协调工具Zookeeper、分布式消息发布订阅系统Kafka、流计算框架Storm、工作流管理系统Oozie、机器学习库Mahout、大数据集群部署及管理工具Ambari等组件. Hadoop可通过Java、R、Python等语言的API (Application Program-ming Interface, 应用程序接口)访问.......Zookeeper(分布式协调服务)Ambari(安装部署工具)Hbase(分布式数据库)Hive Pig Hive2Pig2MapReduce(离线计算)Tez(DAG 计算)Mahout(机器学习)YARN (分布式计算框架)HDFS (分布式存储系统)Sqoop(数据库ETL工具)Oozie(作业流调度系统)Flume(日志收集)图6 Hadoop的生态系统除Hadoop之外, 近年来还比较流行大数据快速并行计算引擎Spark. Spark可以同HDFS很好地结合, 也可以同Amazon的S3等云平台结合. 不同于MapReduce 的是, Spark计算作业的中间输出结果保存在内存中,不像MapReduce那样需要频繁读写HDFS, Spark采用RDD(Resilient Distributed Dataset, 弹性的分布式数据集)作为数据交换结构, RDD代表一个不可变、只读的, 被分区的数据集, Spark会根据 RDD 的依赖关系生成DAG (Directed Acyclic Graph, 有向无环图), 并从DAG的起点开始优化并执行. 正是由于这些特殊机制,计算机系统应用2020 年 第 29 卷 第 11 期使得Spark 比MapReduce 计算性能更佳, 甚至能够提升百倍, 可用于替代MapReduce 来实现一些需要迭代的数据挖掘与机器学习算法. Spark 也拥有自己独立的生态体系(如图7所示), 包括流计算Spark Streaming 、机器学习库MLlib 、数据库查询语言Spark SQL 、数据仓库Shark 、图计算GraphX 等一整套分布式计算组件.Spark SQL Shark Apache SparkRDD DAG Mesos YARNMlib GraphXScala Java . . .Spark Streaming本地运行模式独立运行模式EC2HDFS Amazon S3, Hypertable, HBase 等图7 Spark 的生态系统以及与其他平台的关系Spark 和Scala 语言紧密集成, Scala 可以像操作本地数据一样轻松操作分布式数据集. 但是Scala 语言的面向对象和函数式编程的混搭风格, 使得学习Scala 语言存在一定的门槛.高校的大数据实验课程及实验项目大多可以基于Hadoop 生态系统及Spark 生态系统这两种主流框架来设计, 挑选其中的一些常用的核心组件的使用来设置实验内容. 例如: Hadoop 环境下对HDFS 、HBase 、Hive 的访问, 基于Flume 的日志数据采集、基于Storm 的流式数据处理、基于Sqoop 的数据抽取、基于Spark 的大数据并行分析等.3.2 Hadoop 社区版与发行版Apache Hadoop 社区版(也称原生版)虽然完全开源免费, 社区活跃. 但是也存在版本管理混乱、部署过程繁琐、升级过程复杂、运维难度大、组件之间兼容性差、安全性低等不足, 手工安装和配置一个Hadoop 集群往往耗费大量时间.Hadoop 发行版衍生自社区版, 由第三方简化并提供Hadoop 部署、安装、配置工具, 大大提高了集群部署的效率, 可以在几个小时内完成集群的部署. 而且提供了配置修改、监控、诊断的管理工具, 管理配置方便, 定位故障快速准确, 使运维工作变得简单有效. 发行版经过大量测试和众多部署实例验证, 在兼容性、安全性、稳定性上有所增强, 可部署到生产环境. 目前常用的开源发行版主要有Cloudera 的CDH (Cloudera’s Distribution including Apache Hadoop), 以及Horton-work 的HDP (Hortonworks Data Platform).院校的大数据实验环境建议使用Hadoop 发行版,让学生将更多精力放在分布式大数据应用的开发上,而不是放在大数据系统的安装配置上, 此外, 让学生在实验中使用业界认可的商业版本, 也有利于将来毕业后很快适应工作岗位.3.3 单机环境大数据实验平台开展大数据实验不一定只能在具有一定规模的计算机集群环境中才能实现, 其实大多数大数据实验在单机环境下就可以完成. Hadoop 已经考虑了大数据开发环境、测试环境和生产环境的不同, 分别提供了3种运行(启动)模式:(1)单机模式(Local/Standalone Mode, 也称为独立模式): 不需要对配置文件进行修改. 程序运行时使用本地文件系统, 而不是HDFS. Hadoop 不会启动NameNode 、DataNode 等守护进程, 此模式主要用于对MapReduce 程序的逻辑进行调试, 确保程序的正确.(2)伪分布式模式(Pseudo-Distrubuted Mode):Hadoop 的NameNode 、DataNode 等守护进程运行在本机上, Hadoop 使用的是HDFS, 用来模拟大数据集群, 是完全分布式模式的一种仿真, 此模式常用来测试开发的Hadoop 程序执行是否正确.(3)全分布式模式(Full-Distributed Mode): Hadoop 的守护进程运行在由多台主机搭建的集群上, 是真正的生产环境.同样, Spark 也支持3种分布式部署方式:(1)独立模式(Standalone): 自带完整的服务, 可单独部署到一个小型集群中, 无需依赖任何其他资源管理系统.(2)基于Mesos 模式(Spark on Mesos): 利用Mesos 做资源管理, Spark 在开发之初就已考虑了和Mesos 的兼容, 所以两者存在天然的血缘关系, Spark 运行在Mesos 上会比运行在YARN 上更加灵活、自然.(3)基于YARN 模式(Spark on YARN): 利用Hadoop 平台的YARN 做资源管理. 好处在于可以将Spark 与Hadoop 兼容. 又可进一步细分: 生产环境可选择yarn-cluster 模式, 调试程序则选择yarn-client 模式.Spark 计算框架的一般开发模式为: 为了快速开发, 先不需要考虑服务(如master/slave 环境)的容错2020 年 第 29 卷 第 11 期计算机系统应用性, 直接在Standalone模式下开发, 之后再开发相应的wrapper, 将Stanlone模式下的服务原封不动地部署到资源管理系统YARN或者Mesos上, 由资源管理系统来负责服务本身的容错.在单机环境下要开展大数据实验, 只需要配置Hadoop的单机模式就可以开展MapReduce程序的逻辑调试. 如果想看一下HDFS的实际效果, 以及分布式环境下多个守护进程协调运行的效果, 则可以在单机的Hadoop伪分布式模式下进行测试. 但是如果数据量很大, 且需要验证分布式处理的效果, 则需要采用Hadoop 全分布式模式, 理论上Hadoop生产环境至少需要1个NameNode, 1个Secondary NameNode, 以及3个DataNode.如果想在单机上开展Spark的实验, 可以在Spark Standalone模式下在主机上同时启动Master进程和Worker进程, 也就是在主机上实现Spark伪分布式部署, 便可以开展Spark程序的逻辑调试. 但是如果要在Hadoop分布式环境下测试程序, 则必须采用Spark on YARN模式实现Spark与Hadoop平台的对接.3.4 基于虚拟化技术的单机大数据实验平台在开展Hadoop全分布式模式实验时, 需要数台计算机构成集群来实现大数据平台. 然而, 为每个学生配备几台物理机来做实验并不现实, 主要是因为成本过高、维护不易, 而且资源利用率很低. 此时, 可以在单机上采用虚拟化技术, 从一台物理机中虚拟出好几台虚拟机, 并将这些虚拟机通过虚拟网络连接成大数据集群.图8是基于虚拟化技术的单机大数据实验平台架构. 虚拟化技术就是指将宿主物理主机上内存、CPU、存储、网络等硬件资源通过虚拟化管理程序(hypervisor)统一调度, 并分配给多台虚拟机使用, 虚拟机之间虽然共享宿主机上的硬件资源, 但是相互之间却互不干扰,在逻辑上相互独立. 虚拟化技术实现了物理资源到逻辑资源的转化, 解决了物理资源使用效率低、成本高等问题.单机上常用的虚拟化软件有商业软件VMware workstation, 以及开源的Oracle VM VirtualBox等. 虚拟机可以通过拷贝文件或文件夹的形式在物理机之间相互复制, 因此只需要制作一套虚拟机即可在所有的物理机之间共享, 可以节省大量的系统安装时间.由于所有虚拟机实际上都在使用宿主机的资源,因此如果想在宿主机上仿真一个集群, 宿主机的配置必须高于所有虚拟机配置的总和, 例如: 如果同时启动5台虚拟机, 每台平均分配内存4 GB、硬盘50 GB、1个CPU核, 则宿主机的配置应是内存不少于24~32 GB、硬盘不少于300 GB、CPU不少于6~8核.……虚拟网络虚拟Hadoop集群Namenode虚拟机SecondaryNamenode虚拟机Datanode虚拟化软件计算虚拟化存储虚拟化网络虚拟化虚拟化软件 (VirtualBox、VmwareWorkstation等)物理机图8 基于虚拟化技术的单机大数据实验平台架构3.5 共享大数据集群的实验平台如果实验的内容不是侧重于大数据平台的安装、配置和运维, 而是侧重于大数据平台的使用及分布式应用程序的开发, 就没有必要为每个学生配置一套大数据集群, 只需要所有学生共享一套大数据集群即可(如图9所示). 大数据集群向所有学生终端机提供包括HDFS、NoSQL数据库、Spark计算的各类大数据服务, 学生终端机只需要安装客户端软件及IDE (集成开发环境), 用指定的用户账号登录, 即可通过Hadoop CLI (Command-Line Interface, 命令行界面)或API访问大数据集群.3.6 基于云计算的共享大数据实验平台虽然单机上的虚拟化技术可以很好地用物理机虚拟出大数据实验集群, 但是在这种方式中, 所有的负载均由宿主机承担, 因此对宿主机的配置要求比较高. 然而, 许多高校使用的电脑并没有那么高的配置, 无法在单机上实现虚拟机集群, 此时, 应采用云计算技术来实现共享大数据实验平台.云计算的核心技术也是虚拟化技术, 但是与单机虚拟化不同的是, 其后台是由云平台管理系统统一管理的物理机集群共同充当提供资源的宿主机, 生成的虚拟机也是在物理机集群上运行, 客户端通过网络来访问云平台中的虚拟机(如DataNode虚拟节点), 或访问云平台提供的服务(如NoSQL数据库).计算机系统应用2020 年 第 29 卷 第 11 期……学生终端机管理机管理控制服务器共享存储管理及存储服务器大数据集群图9 共享大数据集群的实验平台云计算可以分为公有云、私有云和混合云. 公有云通常指第三方提供的、一般需通过 Internet 访问的云. 私有云是企业内部单独建立和使用的云, 通常部署在企业数据中心的主机托管场所, 位于防火墙内. 私有云极大地保障了云平台的安全, 但是需要稳定的云平台部署场地, 以及一支比较专业的云平台硬件、软件维护队伍.高校在建设大数据实验室的时候需根据自己的经费预算和实际需要, 来选择是使用公有云还是自建大数据私有云. 如果是一两个月就可结课的短期课程, 有移动性需求(如疫情期间开展网络实验), Internet速度和稳定性能够得到保证的情况下, 可以从公有云租借Linux服务器或Hadoop集群开展大数据实验. 公有云服务商有阿里云、百度云、腾讯云、华为云、亚马逊云等. 而有固定实验场所以及服务器机房的院校可搭建大数据私有云.云平台的虚拟化通常采用应用容器引擎Docker 来实现, Docker容器是当前最主流的云服务解决方案.与KVM、Xen等云平台生成虚拟机时会包括完整操作系统不同, Docker容器是建立在操作系统上的轻量级虚拟化技术, 直接和宿主机的操作系统内核交互, 性能损耗较少, 容器的创建和启动都很迅速. 使用Docker容器打包和快速运行大数据集群, 可以节省大量的安装、配置系统、设置参数及运行的时间. 为了便于管理, 常采用大规模容器编排管理框架Kubernetes 来统一规划和部署Docker容器.图10是大数据云平台的体系结构, 底层是云平台物理集群的物理硬件资源, 包括CPU运算资源、阵列存储资源、网卡网络资源. 再上一层便是虚拟化管理程序, 负责将所有的硬件资源虚拟化并放入统一管理和分配的虚拟资源池, 然后通过虚拟机来对用户需要的计算资源、存储资源、网络资源进行定制和封装,并通过网络提交给终端用户使用.存储图10 大数据云平台的体系结构相关的软件及特定的配置以容器镜像的形式存储,在上实验课之前, 可快速地从容器镜像中克隆出大量的虚拟机并供学生使用, 每个学生可根据需要得到一个实验虚拟机集群, 集群间相互隔离、互不干扰, 实验结束后, 所有虚拟机被回收, 其资源被重新放回云平台的资源池供下次分配使用.云计算从低到高分为IaaS (Infrastructure as a Service,基础设施即服务)、PaaS (Platform as a Service, 平台即服务)、SaaS (Software as a Service, 软件即服务) 3层. IaaS 是最底层云服务, 提供一些基础资源服务, PaaS 提供软件研发平台, SaaS将软件的开发、管理、部署都交给第三方, 用户不需要关心技术问题.大数据实验云平台可以提供纯的Linux云服务器(IaaS级, 需学生自己进一步安装Hadoop、Spark各类组件), 或是已经预装不同组件的大数据云服务器(PaaS级, 已经预装了各类组件, 直接提供HDFS、Hive等服务), 或具体的大数据应用(SaaS级, 如大数据实训项目).大数据私有云由一台管理服务器、若干计算服务器, 以及众多学生实验终端机构成. 表2是60人大数2020 年 第 29 卷 第 11 期计算机系统应用。
构建重庆理工大学高等数学实验课程体系的立体规划
ＺＨＡＮＧ ａ ． ｉｎ ， ＣＨ ＥＮ ｚ ｉ Ｘｉｏ ｑａ ｇ Ｙｕ．ｈ ，ＺＨＡＯ ｅ ｈ ａ Ｚｈ ｎ． ｕ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｔ ｅ ｔ ｓ ｎ ｔ ｔ ｔ ｓＣ ｏ ｇ ｉｇ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙＣｈ ｎ ｑｎ ０ ０ ０ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｈ ｍａ ｉ ｄ Ｓ ａｉ ｉ ， ｈ ｎ ｑｎ ｉｅ ｓ ｙｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ， ｏ ｇ ｉｇ ４ ０ ５ ） Ｍａ ｃ ａ ｓｃ ｔ Ｔ
高 等数学实验 课程与 高等数 学理论课程 之 间是 相互联
系 、 相 互 补 充 的 ，只 有 高 等 数 学 理 论 课 程 与 实 验 课 程 完 美 结 合 ， 高 等 数 学 教 学 才 是 完 整 的 。高 等 数 学 实 验 课 程 体 系 应 该 怎 样 构 建 ？ 构 建 的 课 程 体 系 是 否 合 理 直 接 关 系 到 培 养 人 才 的 质 量 。 为 配 合 重 庆 理 工 大 学 高 等 数 学 理 论 课 程 分 级 、 分 层 次 教 学 ，我 们 提 出 以 下 的 高 等 数 学 实 验 课 程 体 系 的立 体 规 划 ：高 等 数 学 实 验 课 程 分 层 次 （ 向 ）规 划 、 高 纵
数学软件使学生具有初步的建模能力及综合实验 能力。
第—学期 章次 第一童
实验 １
授獯内馨 函数与校豫
曩论零对 １ ４
２
撼 ＝童 实 验２ 第三 煮 实验 ３ 息掌 时 ：
一 元函 数搬 转学
３ ２ ２
等数 学实验课程 多方 向 （ 向） 划 、高等数学 实验课程 多 横 规
第七章 第八童
第 九囊
实 验６
熏积分 曲蟪积分与曲西积分
无穷 级数
建立实验教学课程体系培养学生独立实践能力
绝 大 多 数 学 生 更 是 没 有 思 路 ，根 本 不 能完 成 。 拆 除 实验 系统 。
． ２ 训练计 ３ ｔ ， Ｊ 我 是 专 业 课 实 验 教 师 ，至我 任 课 时学 生 已是 大 三 年 ２ 该 规 律 贯穿 实 验 课 的始 终 ，作 为 每 个 实 验 项 目的指 级 或 大 四年 级 ， 已经 学 过 很 多 课 程 ，做 过 较 多 实 验 ，为
为 了 培 养 出 具 有 高 素 质 及 综 合 能 力 的人 才 ，多 年 来 这 一 点 恰 是 实 验课 更 重 要 的 任 务 。 各 高等 院 校 一 直 在 探 索 着 教 学 体 系 的 调 整 和 改 革 ，各 种 实 习 、实 践 课 程 占总 课 程 的 比重 不 断 增 大 ，各 学 科 理 论
教 学 课 程 的课 内 实 验 学 时 增 加 了许 多 。然 而 独 立 设 课 的
２ 实 验 课 独 立 教 学 体 系 的 建 立
高 校 的 实 践 教 学 环 节 包 括 两 种 ：一 是 独 立 设 课 的 实
实 习 、实 践 课 总 归有 限 ，因 此 ，理 论 课 的 课 内 实 验 教 学 习 、实践 课 程 等 ，这 些 课 程 都 有 其 独 立 的 知 识 和 教 学 结
，找 出其 相 各 门理 论 教 学 课 程 的 课 内 实 验 课 （ 以 后 简 称 实 验 用 仪 器不 同所 导致 的 实 验 操 作 过 程 不 同 等 ） 课 ） 设 置 多 是 为 本 门课 程 的理 论 教 学 服 务 的 ，是 为 验 证 同 的 共 同性 ，归纳 总结 出设 计 实 验项 目的 一 般 遵 循 的 规
学校实验课程建设方案
学校实验课程建设方案一、课程建设的背景与目的近年来，随着社会的不断进步和科技的不断发展，传统的教育方式已经无法满足学生综合能力的培养需求。
为了提高学生的实践能力和创新思维，学校决定开展实验课程建设，以满足学生的个性化需求和未来发展的要求。
二、课程建设的原则和思路1. 多元化：在课程建设中注重多学科融合和跨学科的特点，打破传统学科的壁垒，提供多元化的学科选择。
2. 实践导向：鼓励学生进行实践探索与实际操作，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
3. 创新意识：培养学生的创新精神和创新意识，鼓励学生在实验中寻找新颖的思路和方法。
4. 团队合作：通过实验课程建设，培养学生的团队合作精神和协作能力，使他们在合作中取得更好的成果。
三、课程内容和设置1. 实验科学课程：包括物理、化学、生物等基础科学课程，让学生在实验中感受科学的魅力。
2. 创客课程：设置电子制作、机器人编程等实践项目，培养学生的创造力和工程思维。
3. 社会实践课程：组织学生参加社区服务和志愿活动，增强学生的社会责任感和公民意识。
4. 艺术实践课程：设置音乐、舞蹈、绘画等艺术实践课程，培养学生的审美能力和艺术创造力。
四、实验设备和资源的保障为了确保实验课程建设的实施效果，学校将增加实验室设备和资源的投入。
同时，与企业合作，引进最新的科研成果和实验设备，提供更好的学习条件和资源保障。
五、教师培训和团队建设教师是课程建设的关键，学校将组织教师参加相关培训课程，提高他们的实践能力和创新意识。
学校还将建立实验课程指导团队，为教师提供定期指导和交流，加强团队合作和专业交流。
六、评价体系和反馈机制学校将建立科学的评价体系和反馈机制，从课程设置、学生表现、师生互动等多个方面对实验课程进行评估。
通过反馈机制，及时发现问题和不足，提高实验课程建设的质量和效果。
七、实验课程的衔接与延展学校将通过实验课程的衔接与延展，使其与传统学科课程相互融合，形成有机的整体。
在实验课程中培养的能力和素养能够在传统学科中应用，提高学生的综合能力和学科水平。
应用型本科高校化学化工类专业基础实验模块课程体系的构建
应用型本科高校化学化工类专业基础实验模块课程体系的构建本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！围绕为地方或行业培养化学化工领域应用型人才，当前地方应用型本科高校设置有化学、应用化学、化学工程与工艺、高分子化学与工程、材料化学等化学化工类本科专业。
这些本科专业培养目标定位基本可以描述为：培养具有厚实的基础理论知识，扎实的基础实验技能，较强的科研开发能力，较高的综合素质，富有创新精神和竞争意识、德智体全面发展的理科与工科相结合的化学化工领域专业技术人才。
纵观化学化工类专业课程体系，理论课程与实验课程是构成专业教学的两大支柱。
在实施现代化学原理与基本实验技能的教学过程中，全程贯穿实验设计思想意识的培养、实验能力的综合训练，已成为培养学生创新能力过程中非常重要的组成部分。
所以根据地方应用型高校的办学定位与培养应用型及创新性人才的要求，如何改革化学化工类专业课程体系特别是实验课程体系，是当前地方应用型本科高校转型发展背景下化学化工类专业急需研究的重要课题。
专业实验教学改革的内容有：实验课程体系与教学内容、实验教学资源建设、实验教学方法、管理制度及组织机构建设等四个方面。
其中首要的是实验课程体系与教学内容，它处于专业实验教学改革的核心地位，是影响专业实验教学改革成效的重要内容。
针对当前地方应用型本科高校化学化工类专业实验教学体系改革的焦点，我们课题组曾以应用化学专业为例，构建了以实验技术要素为主线、以创新能力培养为核心的“三阶段三层次”应用化学专业模块实验课程新体系，即：专业基础实验课程（第一阶段第一层次）、专业综合实验课程（第二阶段第二层次）与专业设计实验课程（第三阶段第三层次）等三个模块。
基础实验课程模块包括无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验和仪器分析实验等教学内容，侧重于化学实验基本操作技术的分类训练及基本化学原理的应用；专业综合实验课程主要训练各类化学实验技术的综合应用；专业设计实验主要培养化学实验设计思想、分析问题与解决问题的能力[1]。
实验实践教学课程体系(3篇)
第1篇一、引言实验实践教学是高等教育的重要组成部分，是培养学生实践能力、创新精神和综合素质的重要途径。
构建科学合理的实验实践教学课程体系，对于提高教育教学质量、培养高素质人才具有重要意义。
本文将探讨实验实践教学课程体系的设计原则、课程设置、实施策略等方面，以期为我国高等教育改革提供参考。
二、设计原则1. 科学性原则：实验实践教学课程体系应遵循教育教学规律，以培养学生的实践能力、创新精神和综合素质为目标，注重理论与实践相结合。
2. 系统性原则：实验实践教学课程体系应涵盖不同学科、不同层次，形成层次分明、结构合理的课程体系。
3. 实用性原则：实验实践教学课程体系应紧密结合社会需求，培养学生的实际操作能力，提高学生适应社会的能力。
4. 开放性原则：实验实践教学课程体系应不断调整、完善，以适应时代发展和教育教学改革的需要。
5. 可持续发展原则：实验实践教学课程体系应注重培养学生的环保意识，培养学生的可持续发展能力。
三、课程设置1. 基础实验课程：主要包括基础化学实验、基础物理实验、基础生物实验等，旨在培养学生的实验基本技能和科学思维。
2. 专业实验课程：针对各专业特点，设置相应的专业实验课程，如机械设计实验、电子技术实验、计算机应用实验等，培养学生的专业实践能力。
3. 综合实验课程：结合多个学科，设置跨学科的综合性实验课程，如材料科学与工程实验、环境科学与工程实验等，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力。
4. 创新实验课程：以学生为主体，鼓励学生自主设计实验方案，培养学生的创新精神和实践能力。
5. 实习课程：根据各专业特点，设置相应的实习课程，如企业实习、社会实践等，使学生将所学知识应用于实际工作中。
6. 实验技能培训课程：针对实验技能薄弱的学生，开设实验技能培训课程，提高学生的实验操作水平。
四、实施策略1. 加强师资队伍建设：提高实验实践教学教师的业务水平和综合素质，确保实验实践教学的质量。
2. 优化实验资源：加强实验室建设，提高实验设备的更新换代速度，确保实验实践教学的需要。
创建新的实验技术课程体系
创建新的实验技术课程体系创建新的实验技术课程体系需要考虑很多因素，包括目标人群、课程内容、教学方式、评估机制等。
首先，确定目标人群，是否是高中生、大学生还是研究人员，这会对课程内容和教学方式产生重要影响。
其次，确定课程内容，应该包含基本理论和实际操作，并且要保证课程的前瞻性和实用性。
再次，确定教学方式，可以采用传统的课堂教学和实验室操作，也可以采用在线学习和视频教学等新型教学方式。
最后，确定评估机制，应该综合考虑学生的理论考试成绩和实验技能考核成绩。
在创建新的实验技术课程体系时，还应该考虑课程的可持续性和升级性。
应该确保课程的内容和教学方式能够随着科学技术的发展而更新和升级。
并且应该建立起课程的评估机制，以确保课程的质量和效果。
另外，在创建新的实验技术课程体系时，还应该考虑课程的资源配置问题。
课程需要合理配置教学资源，包括教学环境、设备和实验材料等。
应该确保学生在课堂上有充足的机会进行实验操作，并且能够获徖所需的实验数据。
在创建新的实验技术课程体系时，还可以考虑采用多种教学模式来满足不同学生的需求。
例如，可以采用小组合作学习、自学辅导、实践项目等模式，来增加学生的参与度和自主学习的机会。
此外，在创建新的实验技术课程体系时，应该借鉴先进的课程设计理论和方法，并结合本地的实际情况进行设计。
可以通过课程的评估和改进来不断完善课程体系。
最后，在创建新的实验技术课程体系时，应该建立起良好的师生沟通机制和反馈机制，以便及时了解学生的学习需求和课程效果，并及时调整课程设置。
还有,在创建新的实验技术课程体系时，应该注意培养学生的创新能力和研究能力。
可以通过实验项目、科研项目等形式，让学生在课堂上进行独立的研究和实验，并通过课程考核来评估学生的创新能力和研究能力。
另外，在创建新的实验技术课程体系时，应该注重学生的安全教育。
应该在课程中讲解实验室的安全规则和操作规程，并确保学生在实验室中的安全。
总之，创建新的实验技术课程体系是一个复杂的过程，需要全面考虑课程目标、内容、教学方式、评估机制、可持续性、资源配置、教学模式、课程设计理论、师生沟通、安全教育等因素。
实习基地专业实践课程体系的构建
实习基地专业实践课程体系的构建随着社会的不断发展和教育教学模式的不断改革，实习基地已成为大学生进行专业实践学习的重要载体。
在实习基地中，学生可以通过实际操作，感受职业岗位的工作环境和工作内容，从而提高自己的实际操作能力和解决问题的能力。
而为了更好地帮助学生进行实践学习，构建一套完善的实习基地专业实践课程体系显得尤为重要。
本文将探讨实习基地专业实践课程体系的构建，并提出一些建议。
一、理论与实践相结合，注重实践环节的设计实习基地专业实践课程体系的构建首先应该注重理论与实践相结合的原则。
课程体系的设计应该综合考虑专业的理论知识和实际操作技能，让学生在实践中学习理论，在理论中指导实践，形成理论与实践相互贯通的学习模式。
在课程设计中，应该充分考虑实践环节的设计，尽可能地让学生参与到真实的工作中，亲身体会专业实践的重要性，从而提高专业能力。
在医学实习基地中，学生应该参与到临床科室的日常工作中，亲自参与诊疗和护理工作，从而更加深入地了解专业知识和实践技能。
二、课程内容全面，注重实践操作实习基地专业实践课程体系的构建还应该注重课程内容的全面性和实践操作的重要性。
在课程设计中，应该充分考虑到专业实践所需的各个方面的知识和技能，确保学生能够全面掌握专业知识和实践技能。
在工程实习基地中，课程内容应该涵盖工程设计、制图、施工工艺等方面的知识和技能，并且要求学生进行实际的工程设计和施工操作，从而全面提高学生的专业实践能力。
三、注重实践教学方法的改革实习基地专业实践课程体系的构建还需要注重实践教学方法的改革。
传统的实践教学方法主要以教师讲授和学生观摩为主，缺乏灵活性和针对性。
而现代教学方法则更加注重学生的主体地位和实践活动的开展，更加灵活多样。
在实习基地专业实践课程体系的构建中，应该借鉴现代实践教学方法，注重学生的实际参与和操作能力的培养。
在医学实习基地中，可以采用病例分析、模拟手术等教学方法，让学生亲自参与到病例诊断和手术操作中，从而更好地提高他们的实践能力。
实验实践教育课程体系
摘要：随着我国教育改革的不断深入，实验实践教育课程体系作为一种新型的教育模式，越来越受到教育界的关注。
本文旨在探讨实验实践教育课程体系的概念、特点、实施策略以及在我国教育体系中的应用前景。
一、引言实验实践教育课程体系是一种以学生为主体，以实验和实践为核心，注重培养学生的创新精神、实践能力和综合素质的教育模式。
与传统教育模式相比，实验实践教育课程体系更加注重学生的动手操作能力、问题解决能力和团队合作能力。
本文将从以下几个方面对实验实践教育课程体系进行阐述。
二、实验实践教育课程体系的概念实验实践教育课程体系是指在课程设置、教学内容、教学方法、评价方式等方面，以实验和实践为核心，注重培养学生的创新精神、实践能力和综合素质的教育体系。
该体系强调学生在学习过程中的主体地位，鼓励学生通过实验和实践来探索知识、解决问题。
三、实验实践教育课程体系的特点1. 以学生为主体：实验实践教育课程体系强调学生的主体地位，让学生在实验和实践过程中主动探索、主动学习。
2. 注重实验和实践：实验实践教育课程体系将实验和实践作为教学的核心，通过实验和实践培养学生的动手操作能力、问题解决能力和创新能力。
3. 综合性：实验实践教育课程体系涵盖多个学科领域，培养学生的综合素质。
4. 开放性：实验实践教育课程体系鼓励学生跨学科学习，拓展知识面。
5. 评价多元化：实验实践教育课程体系采用多元化的评价方式，关注学生的全面成长。
四、实验实践教育课程体系的实施策略1. 课程设置：根据学生年龄特点和兴趣，设置多样化的实验和实践课程，如科学实验、艺术创作、社会实践等。
2. 教学内容：结合教材和实际生活，设计具有挑战性和趣味性的实验和实践项目，激发学生的学习兴趣。
3. 教学方法：采用探究式、讨论式、合作式等教学方法，让学生在实验和实践过程中自主学习和探究。
4. 教师培训：加强对教师的培训，提高教师的实验实践教学能力。
5. 资源配置：加大实验实践教育资源的投入，为实验和实践课程提供充足的设备、场地和经费保障。
大学生数字素养通识实验课程体系建设
大学生数字素养通识实验课程体系建设
冯欢;涂俊
【期刊名称】《实验室科学》
【年(卷),期】2022(25)5
【摘要】根据新文科建设和人才培养需求的数字素养指标体系,积极建设通识实验课程成为了一条培养大学生数字素养的有效途径。
从“文字-图形-图像-影像-
VR/AR”等不同数字应用范畴搭建通识实验课程群,提升大学生的数字表达与沟通能力。
实践表明,在实验教学过程中不断探索数字素养课程群的建设方法,开设数字素养校级通识实验课程群,分层次、分阶段解决数字素养教育方面的问题,能够有效地培养学生获取、交流、创建数字信息,以及利用数字手段进行表达和解决问题的能力。
【总页数】5页(P95-99)
【作者】冯欢;涂俊
【作者单位】南开大学文学国家级实验教学示范中心
【正文语种】中文
【中图分类】G482
【相关文献】
1.关于大学生数学素养的培养和数学通识选修课建设的一点思考
2.基于提高大学生核心素养理念的通识课程建设
3.高等艺术院校通识教育改革初探——以吉林艺术
学院通识课程体系建设为例4.大学生财经素养通识课程体系的研究5.高校健康素养课程体系建设探索——以武汉大学健康教育通识课程群为例
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
.
11
创新人才培养基地建设
1 构建责、权、利统一的课外科技创新 教育管理机制。 2 制定循序渐进的课外科技创新教育培 养方案。 3 课外科技创新教育实践。
.
12
1 构建责、权、利统一的课外科技创 新教育管理机制
• 成立领导小组 • 成立电工电子科技创新中心 • 成立中心专家指导组 • 构建开放式的师资结构 • 实行多元化的经费筹措策略
焊接、安全用电， 帮助学生掌握 元器件识别及性能测试，电工电子工程实践 印制板设计，电子线路 的基础知识 。 设计工具软件，电子制 作。
中心采用专职教师与兼职教师相结 合的，教师与研究生助教相结合，专职 管理人员（主要是教师）和业余的管理 人员（主要是学生）相结合，面向全校 选聘任课及辅导教师等方式，构建开放 式的师资结构努力扩大辅导的受益面。
.
17
实行多元化的经费筹措策略
仪器设备维护及添置费：由设备处按年度拨付给 心。实践性选修课培训费：由教务处按学期拨付。竞 赛费：与大学生电子竞赛有关的竞赛经费由教务处拨 付；ACM竞赛、机器人竞赛、“挑战杯”及由知名公
.
9
重视教学设备的研制和推广
• 自行研制了电子综合实验箱 • 自行研制了EDA综合实验系统 • 开发了微机系统实验平台 • 自行研制了通信电子线路实验箱 • 自行研制了DSP实验系统 • 自行研制了ARM嵌入式实验系统
.
10
创新人才培养基地建设
在全面推进实验课程体系建设的基 础上，参照电子设计竞赛在组织形式等 方面的成功经验，华中科技大学成立了 电工电子科技创新中心，以探索科技创 新活动的有效方式，为学有余力的学生 提供创新设计的舞台，培养和提高学生 的创新实践能力 。
参与电子竞赛 促进实验课程体系与创新
人才培养基地的建设
.
1
实验课程体系建设
华中科技大学积极参与电子设计竞
赛，将竞赛对实验教学从观念、管理到
教材、课程等方面所带来的积极影响，
努力转化为课程建设的现实成果，将实
验课程资源整合优化，对实验教学内容
进行分层次组织，加强实验教材建设，
并对实验教学模式及实验教学评价模式
.
19
培养方案第一阶段
选修课程名称
学时数 学分数 教学时间
电工电子工程基础Ⅰ 32
2
第1学期
电工电子工程基础Ⅱ 32
2
电工电子工程基础Ⅲ 32
2
第2学期 暑假
电工电子工程基础Ⅳ 32
2
第3学期
电工电子工程基础Ⅴ 32
2
第4学期
电工电子工程基础Ⅵ 32
2
暑假
.
20
电工电子工程基础Ⅰ
教学内容
教学目标
.3整合优化实验课资源• 将“低频电子线路”、“高频电子线
路”、“脉冲与数字电路”三门课程 的内容进行整合和优化，集成为“电 子线路设计·实验·测试”。
• 将“微机原理实验”课程独立设课，
编写独立的教学大纲和教材。
• 创建通信原理、现代交换技术和移动
通信实验课程。
.
4
分层次组织实验教学内容
• “电子线路设计·实验·测试”课程分为基
.
15
成立专家组
中心聘请知名教授、学科带头人组成，主 要负责拟定与本科生能力相适应的各学科前 沿研究方向，指导中心学生开展各种高新技 术的应用研究，担任中心组织的各种科技竞 赛的学术顾问或评委，对参加国际国内竞赛 的课题给予指导，根据学生的个性有目的地 定向培养拔尖人才 。
.
16
构建开放式的师资结构
• 2003年《电子线路设计·实验·测试》
课程被评为湖北省精品课程
.
8
因材施教，鼓励创新，培养拔尖人才
• 在实践教学环节中，对有创新设计思
想，能力较强的优秀学生，可以免做 普通实验的内容，安排难度较大的实 验课题或学生自定课题，要求他们自 拟设计方案，实验室提供所需的特殊 器件。对实验课题完成较好的学生可 以免考，并给予较高的成绩 。
础型——设计型——综合型——研究型 实验四个层次。
• “微机原理实验” 分为基础型实验、提
高型实验、综合性系统设计三个层次。
• 通信系列课程实验分为基础型和综合型
实验两个层次。
.
5
改革实验教学模式
• 教学时间开放 • 教学内容开放 • 实验元器件开放 • 网络式的辅助教学
.
6
改革实验教学评价模式
司 组织的竞赛经费由校团委拨付。学生创新项目经费： 以项目形式申报设备处的国家教学基地创新基金和校 团委的大学生创新基金给予解决。
.
18
2 制定循序渐进的课外科技创新 教育培养方案
根据电子竞赛要求，电工电子科技创新中心结合创新人 才课外培养目标，对历届竞赛培训经验予以总结，并汲取多 年课外科技活动教学改革的成果，制定了循序渐进的课外科 技创新教育培养方案。该方案分为两大阶段，第一阶段是工 程实践基础培训阶段，主要加强工程实践基本技能的学习和 培训，构筑知识创新的工程实践平台；第二阶段是工程实践 应用阶段，即在第一阶段充分训练的基础上，结合专业和个 人特点，使学生从单纯模仿到个人创造，从依赖辅导到独立 设计，从被动接受项目到主动发现项目，实现个人创新能力 的飞跃。
• 根据学生实验的综合能力进行评定 • 考试方法采取实验与笔试相结合，平
时实验成绩与现场实验考试成绩相结 合的多种考试方式。
• 注重实际，鼓励创新
.
7
注重教材和课程建设
• 《微型计算机原理及应用》、《微机
技术实践》（修订版）；“九五”国 家级重点教材 《电子线路设计·实 验·测试》（第一、二版）；《在系统 可编程技术实践教程》。
.
13
成立领导小组
由主管教学和学生工作的各级领导 组成，其主要职责是对中心的建设和发 展进行宏观指导、制定并完善课外创新 教育的配套政策、检查和督促中心的工 作。
.
14
成立电工电子科技创新中心
中心是领导小组下设的常设机构，设专职 主任一名，其余均为兼职。中心拥有独立的实 验室、实验设备、实验器材及文献资料，有固 定的经费拨款渠道，主要负责落实领导小组下 达的任务、制定并落实中心的培训计划，组织 学生参加各类科技竞赛，做好中心的日常管理 工作。
予以改革，初步建立起富有新世纪特色
的电子信息类实验课程体系。
.
2
实验课程体系建设
• 1 整合优化实验课程资源 • 2 分层次组织实验教学内容 • 3 改革实验教学模式 • 4 改革实验教学评价模式 • 5 注重教材和课程建设 • 6 因材施教，鼓励创新，培养拔尖人才 • 7 重视教学设备的研制和推广