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仿真教學論文范文第1篇

1．1硬件基礎

清華大學工業工程系人因工程實驗室自行研制了多通道寬屏幕固定式駕駛仿真系統，見圖1所示。該系統由真車改造，具有可用性、柔性、整體性好和成本低等特點。系統的多個模塊具有可配置性，能靈活地運用于各種駕駛仿真任務的模擬，可隨時根據實驗任務和研究對象的變化對系統的各個軟硬件進行調整，以適用不同研究課題或實驗教學的設計需要。

通過駕駛仿真系統可以對駕駛員在駕駛過程中的行為、感知、認知、決策和態度進行觀察、測量和分析，具有安全性、可控制性、可重復性、易于采集客觀數據等特點。

1．2軟件及仿真場景模型庫

駕駛仿真系統的主要構成部分之一是虛擬駕駛場景的仿真，它基于虛擬現實技術，具有沉浸、交互、構想的特性，使駕駛員身臨其境，與駕駛仿真的場景環境自然交互。駕駛場景的構建主要是根據科研或教學內容，構造交通場景的三維模型或再現真實的交通場景。可以采用MuhigenParadigm公司的Creator建模軟件或常見的3DSMAX造型軟件進行虛擬駕駛場景的建模，采用MuhigenParadigm公司Vega軟件構建模擬駕駛的仿真平臺。

我們目前已擁有具有一定素材，可用性強的仿真場景模型庫，如圖2所示，具有多種形象逼真的交通環境、車輛和行人模型，具備各種機動車輛等可配置交通模塊，還具備模擬特殊天氣下的交通環境，如雪天、霧天、夜間等駕駛環境。這些豐富的仿真場景設計元素大大增加了系統的柔性和可用性，方便研究人員及學生根據實驗目的，設計和開展各種有關駕駛員行為的研究。

1．3知識基礎

基于駕駛仿真的人因實驗教學要求學生已經具備一定人因工程基礎理論和方法的基礎，例如反應時的測定、標識的設計理念、人因設計的基本思路及應用的方法等。另外，還需學生具備一定的計算機軟件應用的基礎和經驗，以便能更快地學會相關模型軟件的使用。

2人因實驗教學的設計與實施

結合駕駛仿真所設計的人因教學實驗，使學生的實踐內容更加貼近實際應用，以培養學生的綜合素質、創新精神和實踐能力為目標，我們在設計實驗時，主要著重于以下幾個方面。

2．1發揮學生的自主性

以交通標志設計與評估實驗為例，交通標牌的字體大小、圖樣設計，直至放置實施均由學生以團隊的組織形式分工協作，獨立完成。要求交通標牌設計合理，易于道路使用者識別；模型設計后，可以直接使用駕駛仿真系統進行實車、實路駕駛；對設計成果進行有效、合理的評估。學生在做實驗的過程中充滿了挑戰性，因此大大地激發了學生的興趣和主動性。

2．2實驗的開放性

實驗室僅提供駕駛仿真系統及配套模型軟件，模型的設計以及對模型評估的方法和手段都由學生根據需要自行確定，這為學生的創造性思維發展提供了很大的自由度。例如，針對駕駛安全某個主題的研究，學生可以自行設計模型，自行設計調查問卷，組織實驗的實施，并分析實驗的結果。

2．3實驗內容的綜合性

實驗的設計思想是讓學生在課程學習的．同時，培養理論聯系實際，靈活應用人因工程理論解決實際問題的思路及方法的能力。正如學生在實驗報告里所說：“在整個實驗中，從發現問題、提出問題到解決問題，我們都遵循了在人因學中起核心作用的以人為本的思想。實驗中我們面對的是一個現實生活中的復雜問題，我們實踐了一個完整的應用人因學原理到實際系統設計的全過程，即確定設計目標和績效評價標準一系統定義一基本設計一界面設計一測試評估一方案改進的過程，課堂上學習到的理論知識在此得到了實踐與鞏固。”

2．4實驗教學模式的創新性

我們應用駕駛仿真系統的相關軟件和硬件，給予學生全新的集成體驗，加深理論知識的學習，并感知復雜的系統和理論。使學生的方案設計和改進措施更加符合實際，利于學生的實踐實施，使學生對實驗充滿興趣和積極性。學生在實驗報告中說到：“我們體會到了虛擬現實技術在系統研究中的巨大作用。就這次實驗來說，我們利用現有的模型，屏幕上談兵，就完成了系統的分析以及再設計。虛擬現實技術已經成為現在我們研究現實世界的有力工具。我們學習到了很多應用案例，也更加深入地理解了人因課上所講到的一些理論與原則性的知識。理論結合實踐，是學習知識的最佳方式。不過，我們的實踐，不是傳統意義上的實踐，而是在虛擬的現實世界中進行的實踐。”

我們針對不同的教學需求，可以開設如下不同類型、不同形式的人因教學實驗。

(1)體驗式教學。可以把復雜的難于理解的人因工程理論通過駕駛交互體驗來領會和學習。

(2)研究型教學。學生自主設計實驗場景或測試方案，開展針對特定理論或者原則的實驗研究。例如，有準備的反應模式與無準備的反應模式區別，有分神或者無分神的反應模式區別，疲勞和正常精神狀態下的反應模式區別等。

(3)專題教學。例如：交通險情專題實驗主要針對險情反應模式、反應時間的測定，學生也可進行交通險情的體驗；交通標識專題實驗可以對交通路標進行主觀、客觀的評估。

3實驗教學效果

基于駕駛仿真，我們已經開設了人機系統仿真體驗式實驗、汽車貼膜研究型實驗和以北京西直門為案例開展了交通標志設計與評估的專題實驗等。這些實驗貼近生活實際的應用，培養了學生綜合應用理論知識分析和解決實際問題的能力。教學實驗很好地達到了預期效果，受到了學生的肯定與好評。

(1)學生感受到人因理論方法與技術在實際生活中的重要地位，真正理解了人因工程的內涵，有助于學生在實踐中加深對理論知識的理解和運用，加強了對所學知識的感性認識。

(2)利于創新能力的培養，提高了學生的創新意識和創造性解決問題的能力。

(3)培養了團隊協作能力。實驗需要學生合理分工，相互協作，進行有效的團隊溝通，共同解決問題，才能成功地完成。

(4)提高了學習的興趣。實踐教學內容目的性強，貼近實際應用，給學生充分的自由度，學生學習熱情高，自主、積極地查閱資料，確定解決方法。

(5)提高了實踐教學效果。利用駕駛仿真系統使教學環境生動、逼真、安全，學生能夠多方體驗，吸引了學生學習和研究的興趣，也有利于學生對方案結果的檢驗和評估。

4結束語

基于駕駛仿真，我們開設了多種類型的自主性、綜合性、開放型的實驗，并得以順利實施讓學生有機會嘗試、體驗、研究并解決人因工程的實際問題，受到了學生的廣泛贊譽。實驗鍛煉了學生綜合運用理論和方法解決實際項目問題的能力，為他們后續的學習和去企業實習打下了良好的基礎。

今后，我們還將不斷總結實驗教學的經驗，不斷地完善和提高實驗教學的水平，不斷豐富實驗教學內容，為培養創新型、綜合型高素質人才而服務。

參考文獻：

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仿真教學論文范文第2篇

目前國內部分職業院校開展了護理仿真模擬教學，但多集中在本科高職層次，如郎雪南等發現通過ESC，本科護理學生能夠形成“Learningfromyourownmistakes”人性化學習模式[2]。向燕卿等對高職護生開展了高級綜合模擬人（ESC）仿真教學與傳統案例講解教學對比研究，運用OSCE考核比較發現仿真教學能顯著提高護理評估、技能操作和評判性思維[3]。而中職院校護理專業運用仿真教學較少，或雖引入器材卻缺乏有效的教學方式方法，或開展仿真訓練卻未結合實際深入研究，教學實效不高。究其原因是未能很好的分析探討護理仿真教學的切入點和落腳點。中職護理專業學生基礎差、理論知識掌握不牢固是實施仿真教學的阻礙首因。無論是使用ESC還是創設更為復雜的仿真教學情境，其基礎條件就是學生能夠扎實的掌握仿真教學過程和內容所涉及的護理學相關基礎理論知識，結合傳統課堂教學把握仿真訓練要點，但中職護理專業傳統教學還存在相當的問題未能有效的解決，進一步實施仿真訓練收效必定甚微，因此解決理論到實踐的過渡問題是第一切入點。大多數研究指出護理仿真訓練中的情境設置多采用分組開展、討論和反思的流程，對中職學生而言，團隊配合意識還有不足，在學生日常行為養成教育中還缺乏團隊文化的塑造。因此，培養學生團隊合作理念是第二切入點。對于仿真訓練的效果而言，目前最為流行的是使用OSCE模式進行綜合評價，但大多數中職教師由于工作繁重，并沒有機會接受相關培訓，因此在組織開展仿真訓練后缺乏對學生有效的指導和評價，解決該問題是第三個切入點。

2.嚴謹規劃中職護理教育實施仿真教學的流程

從以上分析的切入點入手，應當尊重教學規律，體現“精、廣、準”三個字。精，就是在實現理論學習向實踐學習的過程中，案例準備精致典型，能夠充分將課堂理論與臨床實際相貼近，內容不模糊、數據準確無誤；仿真情境設置要精細，不是一間訓練室，放置訓練假人讓護生操作，應該按照醫學病房要求建造和裝修，有標準病房有標準病房、護理站、治療室、重癥監護室等；分組訓練要精心，培養團隊意識，達到頭腦風暴的效果，在護生分組與指導教師配合上，應當注重性格互補、行為統一等要求。廣，就是讓學生在仿真實訓中能夠形成提高批判性思維，一個仿真實訓的項目要突出相關理論、實踐內容的衍生，在設置案例、提供器具時，要把在理論教學中的交叉點、混淆點提供給學生，在教師的引導下，學生學會認識-理解-發現-批判-掌握。準，體現教學、學習的評價流程、評價反饋中，開展對教師組織教學和學生綜合實踐能力的雙向考察評價，制訂科學合理的“綜合能力考核評價表”，包括教學環節中的課堂氣氛、知識面覆蓋等，學習環節中的與病患溝通能力、學習興趣、團隊意識、批判性思維等等，這些指標都應量化，有相應的心理行為佐證，并記錄備案，體現形成性。

3.精心開發中職護理教育實施仿真教學的外設功能

仿真教學論文范文第3篇

電力電子技術課程內容量大、知識點多、既有理論分析又有實際電路應用。以我校自動化專業為例，采用王兆安老師主編的《電力電子技術》第五版教材，課程內容將涉及電力電子器件、電力電子電路（AC-DC整流電路、DC-AC逆變電路、DC-DC直流-直流變流電路、AC-AC交流-交流變流電路）及電路控制技術（PWM、軟開關），課時安排為56學時，其中8學時為實驗教學。在48學時的理論教學內容中，除緒論、習題課和總復習占4學時外，電力電子器件占4學時，電力電子電路占34學時，PWM控制與軟開關技術占6學時。由上可見，電力電子電路占理論教學學時的70%，但是該部分的實際教學內容非常多，以整流電路部分為例，將主要涉及到兩大類（單相整流、三相整流）、四小類（單相半波整流、單相橋式整流、三相半波整流、三相橋式整流）、三種負載（電阻性、阻感性、反電動勢）及多種電路變換形式（如帶續流二極管），其中每種電路還要分析不同觸發角（如30度、60度、90度、120度等）控制下的電路工作原理、電壓和電流波形圖（如負載直流電壓、負載直流電流、晶閘管承受電壓、晶閘管流過電流、交流電流等）、電量參數計算（如直流平均值、交流有效值）。如此復雜的電路教學過程，若僅靠傳統黑板板書及幻燈片教學模式進行講解，將不能在有限的課時時間內，既完成教學內容，又讓學生深入理解各種電路的工作過程，其結果是學生沒能抓住電力電子電路學習的根本，不具有分析和設計電力電子電路的能力。電力電子技術的仿真教學改革就是要改變上述由于教學內容多、課程內容復雜、課時分配少而帶來的教學和學習問題，其改革的內容就是在有效的教學時間內，通過仿真軟件搭建電力電子電路并進行仿真波形分析與工作原理講解的教學模式，該模式不僅能把教學基本內容講授清楚，同時能大大提高學生對課程教學重點與教學難點的理解和把握，達到事半功倍的效果。仿真教學改革中采用MATLAB仿真軟件，其中的電力系統模型庫包含電源模塊庫、電器元件模塊庫、電機模塊庫、電力電子元件模塊庫、連接件模塊庫、測量儀器模塊庫和其他電氣模塊庫。通過使用Simulink模塊庫組成電力電子控制電路，使用電力系統模塊庫組成電力電子主電路和驅動電路，可以較為容易的分析和設計更為復雜的電力電子電路，可以深入的研究和觀察電力電子電路的動態響應和穩態響應。

二、仿真教學過程實例分析

由于電力電子技術課程中的各種電路形式復雜多樣，因此以三相橋式全控整流電路為例，來說明電力電子技術的仿真教學過程。三相橋式全控整流電路在工業生產中具有重要位置，大量用于電解、電鍍、直流電機傳動、勵磁等場合，因此該電路是電力電子技術課程的重點內容。三相橋式全控整流電路為如上所述教材的3.2.2節內容，主要包括電路原理圖、電阻性負載、阻感性負載工作情況三部分內容。該節課程的知識目標定位于掌握三相橋式全控整流電路的組成、特點及應用，理解三相橋式全控整流電路的工作原理；能力目標定位于能夠根據電路圖搭建相應電路并進行測量，同時能夠根據任務要求開展相關實驗。該節課程的仿真教學過程中首先讓學生掌握電路結構，然后針對不同負載情況下，讓學生理解工作原理并學會波形分析及參數定量計算，最后結合“自動控制原理”及“電機學”課程相關內容，給出仿真實驗任務，目的讓學生逐步進入狀態，逐步掌握學習這門課的方法，下面給出仿真教學中需要注意的教學重點，其它教學部分可參考相應教材，這里不再贅述。

1.三相橋式全控整流電路結構該部分首先介紹三相橋式全控整流電路是目前應用最廣泛的整流電路，它區別于單相整流與三相半波整流，具有功率大、直流脈動小等優點，同時采用幻燈片播放實際應用案例的形式，來增強學生對該部分內容的感性認識，并提高學生的學習興趣。其次，介紹該電路中包含六個晶閘管元件，是目前學習中器件最多的電路，需要學生們認真理解六個晶閘管器件的觸發工作過程。再次，采用MATLAB仿真軟件搭建三相橋式全控整流電路原理圖，如圖1所示。搭建的過程中，一定要強調以下幾點：①晶閘管器件編號務必為共陰極組內VT1、VT3、VT5，共陽極組內VT4、VT6、VT2；②晶閘管門極觸發脈沖順序務必為VT1-VT6；③晶閘管觸發脈沖相位間隔60度。

2.帶電阻性負載情況分析前面講解完三相橋式全控整流電路搭建后，真正進入到電路工作原理、波形分析及定量計算部分。進一步完善上面仿真電路原理圖，將負載選擇為電阻性負載，并增加若干示波器觀察點，其中三相電源設置為幅值100V、頻率50Hz，電阻負載2Ω，仿真參數設置為仿真起始時間0.0s，結束時間0.1s，算法選擇ode23tb。帶電阻性負載情況下的教學重點為：①不同觸發角下的波形分析；②負載電流的連續與斷續分析；③晶閘管的單觸發脈沖與雙觸發脈沖形式。其中難點內容為連續與斷續狀態下的脈沖形式。首先通過仿真詳細講解30度觸發角時的波形情況，要求學生在給定電源條件下能夠正確理解觸發脈沖、直流負載電壓、直流負載電流、晶閘管承受電壓和交流電源電流的波形。講授過程中需要注意：①觸發角的觸發時刻，由于三相整流電路的自然換相點對應A相電壓波形的30度位置，因此30度觸發角情況下的晶閘管VT1觸發時刻為60度位置，換算成時間為0.0033s；②將整個電源周期分成6段，每段先確定6個晶閘管的導通與關斷狀態，再分析其他電量；③特別注意強調線電壓波形及波形畫法。然后，利用仿真教學的優勢進一步講解如上教學重點要求，如圖3所示為60度和90度觸發角下的晶閘管觸發脈沖情況和直流輸出電壓波形情況。圖中可以清楚的看到60度觸發角為負載電壓和電流連續與斷續的臨界點，90度觸發角時清楚的看到負載電流為斷續狀態，同時各個觸發脈沖為保證電流斷續下正常工作而變成雙觸發脈沖形式。為了讓學生能夠更深入的理解電阻性負載時的工作情況，在仿真教學過程中，可以采取更小的脈沖角度間隔對多個觸發角進行多次仿真，這樣更能深入理解隨著觸發角的增加，直流負載電壓不斷降低的過程。

3.帶阻感性負載情況分析當三相橋式全控整流電路帶阻感性負載工作時，其特點就是能保證負載電流續流而不出現斷續的狀態，因此該部分的教學重點為：①讓學生能夠清楚的理解整個移相范圍內負載電流總是連續的工作狀態；②由于電感的作用，負載電壓會出現負的部分；③大電感狀態下，負載電流近似為一條直線。圖4為觸發角為90度時三相橋式全控整流電路的波形情況，與圖3中觸發角為90度情況進行對比，可以清楚的看出阻感性負載時的直流負載電壓波形既有正向波形，又有負向波形，負載電流波形始終處于連續狀態，同時還可以通過仿真教學清楚的展示電感為5mH和200mH時的直流電流波形，其中5mH時電流波形脈動較大，而200mH時電流波形脈動較小，近似為一條直線，這也充分說明當電感值為200mH時，感抗相對于阻抗來說充分大。

4.仿真實驗任務：直流電機閉環調速系統完成如上規定的仿真教學任務后，可以給學生布置相應的仿真實驗任務，結合直流電機原理和閉環控制原理，安排直流電機閉環調速系統的仿真實驗，可以安排在實驗課中完成或課后自行完成。仿真實驗任務如下：（1）仿真參數設置：仿真起始時間0.0s，結束時間5s，算法選擇ode23tb。（2）系統要求跟蹤恒值速度給定500r/min。（3）轉速調節器設定為比例控制，要求分析不同負載轉矩、不同轉速比例調節下的電機電壓、電流和轉速波形。這里給出用于教學參考的系統仿真結構圖及電機電壓和電流波形，如圖5和圖6所示。由于直流電機為阻感性負載，因此通過仿真實驗可以更深入的認識阻感性負載下的三相橋式全控整流電路的工作過程，直流負載電壓即電機供電電壓有正負波形，直流負載電流即電機電樞電流為連續狀態且近似為一條直線，轉速波形由學生在仿真實驗中自行觀察。

三、結論

仿真教學論文范文第4篇

論文關鍵詞：雙元制，高職，數字印刷教學，實踐

近年來，我國印刷工業以年增長率高于10％的速度發展，約占我國國民生產總值（GDP）2％。印刷業總的發展趨勢是：數字化、網絡化、多樣化、快捷化。政府已經確立了印刷業今后的發展目標：第一步是力爭在2010年把中國建設成為全球重要的印刷生產基地之一，第二步是到2020年，實現從印刷大國到印刷強國的轉變，加入世界先進印刷國家的行列。

數碼印刷作為一項科技含量頗重的新技術，其在中國剛剛結束了其概念普及推廣期。因此，數碼印刷技術的專業人才基本上處于空白。“十一五”時期，國家把發展職業教育擺在突出的位置教育教學論文，明確指出職業教育“以服務為宗旨，以就業為導向”，實現從計劃培養向市場驅動的轉變、從政府直接管理向宏觀引導的轉變、從傳統的以升學為導向向以就業為導向的轉變。現代制造業的迅速發展，需要大批素質優良的高技能人才。但是，國內目前的高職教育仍然不能滿足需要。特別是在湖北中部個東部地區，新型工業化加速發展，現代制造業所需要的人才成為緊缺人才。國家新聞出版總署制定了“十一五”期間印刷技術人才培養的具體目標：“三個一百，兩個一千”，人才目標全部指向了高技能人才。

目前國內開設數字印刷專業的高職院校只有3所，且其他院校大都以傳統印刷技術為主，很少涉及到數字快印技術。在數字印刷人才的培養上，大都以基本理論和仿真訓練為主，缺乏真實的職業環境培養和真實的操作鍛煉，畢業后不能真正適應社會及行業的認可。 而 “雙元制”的教學模式正好彌補了教學與實踐脫節的現象。“雙元制”，是指學生既在企業里接受職業技能和與之相關的專業知識培訓，又在職業學校接受職業專業理論和普通文化知識教育。學校和企業分別是“雙元制”職業教育中的“一元”中國學術期刊網。“雙元制”職業教育模式下職業院校主要負責學生的專業理論教育，企業負責學生的實踐與技能操作。

一、高職數字印刷專業人才培養模式。

（1）圍繞校內基地，建設以“雙元制教學、‘2+1’訂單式”的教學模式為特征的人才培養方式。

該模式即第一、二學年學生在校學習教育教學論文，學習內容的基礎課和專業理論基礎課為主，基礎課由學校負責，專業理論基礎課由企業負責，第三學年學生在企業學習專業技能，并安排頂崗實習。學習方式為：理論+實訓+實習+頂崗。使師生在實訓基地中接受企業化管理，在真實職業環境中學習實踐，培養學生職業能力。

（2）重構“項目式、情境式”課程體系。

圍繞工學結合的人才培養模式，依據工作過程系統化課程體系開發的理論，以國家精品課程標準為依據，召開實踐專家座談會，分析典型工作任務，確定崗位能力、素質要求，結合國家職業技能鑒定標準，校企合作，制定學習領域和教學內容，構建“項目式、情境式”課程體系。如下圖1。

情境1

實踐項目與流程

檢查

教學目標與項目

分析

仿真教學論文范文第5篇

“系統動力學基礎”是國防科學技術大學系統工程專業本科學員的專業選修課。系統動力學可以為復雜非線性系統的系統分析、系統規劃和系統預測提供一種基于因果關系的定性與定量相結合的理論和方法。課程有助于提高學員系統思維、整體思維、因果思維能力，以及利用建模仿真方法和工具解決實際問題的能力。課程主要教材為王其藩著的《系統動力學》，總計30學時，其中講授24學時，實踐4學時，考核2學時。

2“系統動力學基礎”課程教學準備

2.1了解授課對象的基本情況

想要上好一門課，首先必須了解授課對象的專業、人數、學科背景，以及專業的培養方案、課程體系等基本情況。可以采用集體座談、個別交流等方式到學員隊進行前期調研，了解學員對課程的預期時間精力投入情況，對課程的期望和需求以及學員的個性、情感等基本情況。明確本課程在人才培養體系中的地位、作用，梳理學科知識網絡，明確本課程相關的先導課程和后續相關課程。例如，與本課程密切相關的預修課程包括高等數學、計算方法、計算機程序設計、自動控制原理、系統工程原理。通過與學員前期交流，可以了解學員現有知識體系以及對先導課程的掌握情況，這樣在課程設計和講授時就能夠有的放矢，因材施教。

2.2教材選取

教材選取是前期準備的重要環節。系統動力學有一些國內外相關教材專著，其中王其藩的經典教材《系統動力學》內容充實，基礎理論方法闡述較全面系統，引入較新的Vensim系統動力學圖形化建模仿真軟件，理論實踐結合較好，比較適合作為基本教材。鐘永光等人編著的“十一五”國家級規劃教材側重培養系統思維主線，弱化微分方程式等數學知識，對動態系統的行為模式與結構、因果回路圖和存量流量圖的繪制原則，復雜系統基模等概念闡述較為清晰，是對基本教材的有益補充。其他相關教材可作為課程課外讀物，例如《系統動力學與計算機仿真》雖然教材內容和實驗軟件比較陳舊，但是教學實例非常豐富。《系統思考和系統動力學的理論與實踐》《社會系統動力學：政策研究的原理、方法和應用》《環境模擬：環境系統的系統動力學模型導論》《第五項修煉：學習型組織的藝術與實務》《增長的極限》等教材闡述了系統動力學在不同領域的應用實例，有利于開拓學員的視野。

2.3教學交流

教學交流是進行課程準備、提高教學水平的重要途徑。想上好本課程需要與學科和課程建設負責人、承擔相關學科方向（特別是系統工程、管理科學與工程、仿真工程）課程任務的老師、教學崗老師、教學督導專家等進行交流研討。作為新教員更需要積極參加各種教學培訓、教學觀摩活動，向有經驗的老師虛心請教。此外，還可以通過觀看國家視頻公開課、MOOC、與國內外一流大學的同類課程（例如美國MIT的系統動力學課程）進行對比分析，充分借鑒國內外優秀課程的先進理念、經驗，借鑒先進的建設成果。除了課前以外，整個教學過程中以及教學結束后都可以通過積極參加各類教學比賽、課件大賽、教學督導、撰寫教學論文、申報教學成果獎等方式與教育教學界同行進行教學交流。

3“系統動力學基礎”課程設計

3.1頂層設計

要想全面把握和上好一門課，需要從戰略上對課程進行整體設計，需要非常用心地按照系統工程的原理和思想進行系統動力學課程的頂層設計。本課程面向系統工程、仿真工程、管理科學與工程專業本科生，重點突出系統動力學的理論與方法、建模和應用。課程涵蓋系統動力學中的系統分析、建模、仿真、實驗分析各個環節。目的是培養學員采用系統動力學方法分析和解決問題的能力，使其能夠理解系統動力學的基本思想、建模原理、建模過程，能夠應用系統動力學建模方法及仿真環境建立宏觀層次的系統動力學模型，并通過仿真實驗解決宏觀層次的系統分析問題，從而提高學員解決實際問題的能力。在課程過程和方法設計上，除了進行基本概念方法講授外，還需要展示系統動力學在社會、經濟、生態、軍事等特定領域中的應用，加強學員對系統動力學應用的直觀認識。在此基礎上結合具體應用問題，組織學員從系統動力學和科學實驗角度認識世界和改造世界，形成科學的世界觀和方法論，并采用系統動力學建模仿真軟件開發相關的仿真模型，進行仿真實驗和分析，從而培養和提高學員分析和解決實際問題的動手能力。

3.2教學內容

在教學內容選取上，應根據學科之間的內在聯系、本課程在整個專業知識網絡中的地位作用和學員的認知規律，科學論證和選取課程核心內容和知識點、設計教學實踐環節等。需要特別注意與其他相關課程的聯系、呼應、分工、銜接。例如，一階負反饋的基本概念在以前的自動控制原理等課程講授過，本課程中就需要從系統動力學因果分析、定性定量建模、Vensim建模仿真實驗分析全新的角度進行講授。教學內容力求做到基礎性、系統性、科學性、實用性和先進性的統一。本課程理論教學內容包括：系統動力學基本概念、建模原理和步驟；系統動力學建模技術（因果回路圖、存量流量圖、狀態、速率、輔助變量和常數、參數、方程）；系統動力學分析技術（簡單和復雜系統結構和行為分析、振蕩、延遲、基模、靈敏度與強壯性分析、模型精煉與重構、政策/決策分析）。本課程實踐教學內容包括：系統動力學仿真實驗技術（Vensim軟件、函數、輸入輸出分析）；一階系統建模仿真實驗、二階系統建模仿真實驗、應用系統動力學分析解決復雜軍事問題。

3.3課程特色

每門課程都有其特殊性和獨有的特點，本課程需要重點把握以下兩個特點：一是突出理論與實踐相結合的“雙螺旋”主線。與一般的理論課或實驗課不同，本課程是一門理論性與實踐性結合非常緊密的課程。課程主要按照“案例引入—原理推導—軟件實驗—綜合應用”的思路展開。因此，教學方法側重于理論講解與應用案例結合、抽象的理論知識與Vensim系統動力學軟件實現相結合、培養學員綜合解決現實應用問題的興趣和能力。二是突出課程的系統特征、因果特征和動力學特征。通過課程學習，使學員能夠建立系統辯證觀，強調系統、整體的觀點，通過對因果特征和動力學特征的講解，使學員掌握聯系、運動與發展的辯證觀點。系統動力學與物理學中的動力學具有相似性，系統的結構相當于物理學中的“力”，系統狀態隨時間發展變化的系統行為相當于物理學中的“運動”。系統內部結構和反饋機制決定了復雜系統的行為模式和動態特征。系統動力學非常適合研究復雜系統隨時間變化的問題，例如人口、經濟、社會隨時間的發展、興盛與衰亡等。因此在課堂講授時可以適當采用具有多媒體動畫，仿真實驗時特別需要展示系統隨時間變化的動態特性。

4結語