中國制造2025背景下“誤差理論與數(shù)據(jù)處理”課程改革與實踐

于宏濤 張玉艷 包妍 張娜

【摘要】中國制造2025對高等教育提出了培養(yǎng)高素質技能型人才的新訴求，誤差分析和處理能力是新形勢下必備的基本技能。針對《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》目前教學模式，教學內容和教學方法存在的問題，以中國制造2025為導向，提出對其進行改革和實踐，全面提高人才培養(yǎng)素質。

【關鍵詞】中國制造2025 誤差理論與數(shù)據(jù)處理 教學模式 教學方法

2015年5月19日，我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領一《中國制造2025》正式發(fā)布，中國制造2025為應用型本科院校轉型提供了良好的機遇，同時也提出了挑戰(zhàn)。應用型本科院校急需對培養(yǎng)方案，培養(yǎng)目標，教學模式及教學方法等進行改革。《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》是測控技術與儀器專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課，以此為例，對其進行教學改革。

一、教學模式改革

加州大學伯克利分校MOOC Lab的課程主任Armando Fox教授于2013年提出了新的概念一SPOC（small Private onlineCourses），按照字面意義理解為“小規(guī)模限制性在線課程”。SPOC與MOOC相比，面向學生規(guī)模較小，一般在幾十人到幾百人，但其講授內容、講授方法更具有針對性，充分考慮學生的層次和學生的接受能力，因此，教學效果更好。目前，我國無線網絡及智能手機都高速迅猛發(fā)展，使得移動工具的選擇具有多樣性，可以使用QQ，微信，超星移動慕課平臺等，這為SPOC提供了良好的基礎。在中國制造2025背景下，為了培養(yǎng)高素質技能型人才，需要對《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》課程進行教學模式改革，單純依靠傳統(tǒng)的課堂教學無法滿足教學要求。鑒于SPOC在移動端的選擇上的靈活性及教學內容的針對性，采用基于SPOC環(huán)境的傳統(tǒng)課堂教學和網上教學相結合混合式教學模式。網絡教學環(huán)境可將教學內容前移，即學生可以通過移動端自行觀看教學視頻，預習所學知識點，同時網絡教學環(huán)境也可將教學內容后移，即學生可以通過移動端答疑，鞏固所學知識點。采用混合式教學模式，傳統(tǒng)課堂教學可留出更多時間注重提高學生的實踐動手能力，實現(xiàn)線上教學和線下教學的優(yōu)勢互補。

二、教學內容改革

在教學內容方面，在中國制造2025背景下，既要注重理論教學，更要注重實踐教學，而目前對于《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》這門課程，主要進行理論講授，因此，需要對教學內容改革，引入現(xiàn)代化工具對數(shù)據(jù)進行處理，提高計算準確性和計算效率。

Microsoft Office軟件是最常用的辦公軟件，其中Microsoft Office Word和Microsoft Office Excel應用最為廣泛，Microsoft Office Word和Microsoft Office Excel中的統(tǒng)計功能可以應用到該課程。在《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》這門課程中，最常求取的是差值，求和，平均值和標準差等，Microsoft Office軟件提供了這部分常用函數(shù)。具體如下：①求和：SUM（）;②平均值;AVERAGE（）;③單次測量標準差：STDEV（）。

Matlab（MATrix LABoratory，矩陣實驗室）最早是由Moler博士開發(fā)的，他在講授線性代數(shù)課程時發(fā)現(xiàn)應用c語言等感高級語言對其進行求解十分繁重，于是開發(fā)了Matlab軟件。《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》這門課程和線性代數(shù)具有一定的共性，都需要大量的運算，因此，可以應用Matlab對數(shù)據(jù)進行處理。常用命令具體如下：①平均值：mean（）;②MATLAB計算標準差的函數(shù)std（），其調用格式為s=std（x，flag），flag-0計算總體的標準差;flag-1計算樣本的標準差;③畫圖：plot（）。

除了傳統(tǒng)課堂教學，即線下教學要引入現(xiàn)代化工具對數(shù)據(jù)處理外，線上也要給出現(xiàn)代化工具對數(shù)據(jù)處理相關資料，實時更新最新相關研究成果，作為課堂教學的有力補充及拓展。

三、教學方法改革

《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》傳統(tǒng)的教學主要是采用講授法，學生是被動的接受式學習，學習效果較差，“任務驅動法”是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學方法，采用任務驅動法，學生轉變?yōu)樽灾魈剿鲗W習和有意義的學習。任務驅動法以工程項目為引導、任務來驅動的方式來組織教學，即以一個項目作為主體由多個具體的任務作支撐，學生通過對這些任務的完成來達到學習新知識、提高實踐能力的目的。這樣將教學內容與工作崗位對專業(yè)人才的知識要求、能力要求結合起來。

四、結語

實現(xiàn)中國制造2025的宏偉規(guī)劃就需要一批高端技能型人才支撐，這就需要應用型本科院校對傳統(tǒng)教學進行改革，本文以《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》為例，在教學模式方面，采用了基于SPOC環(huán)境的傳統(tǒng)課堂教學和網上教學相結合混合式教學模式，充分發(fā)揮學生主觀能動性，在教學方法方面，采用了任務驅動法，使學生真正成為學習的主體。在教學內容方面，提出了引入現(xiàn)代化工具對數(shù)據(jù)處理，與日后工作緊密結合，以便學有所用。