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关键词: 双语教学 环境科学导论 创新能力本位教育 教学改革
引言
教育部于2001年8月印发了《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》,鼓励高校“积极推动使用英语等外语进行教学”,各高等学校各专业纷纷开设了双语课程。经过十多年的努力与发展,我国高校双语课的开课数量均有大幅度提高。虽然各个高校对双语教学的重视程度和投入力度不断加大,但是受到教师、教材及学生英语水平等众多因素的限制,我国高校双语课的教学质量和效果仍然存在有待提高的空间。为了切实提高双语课程的教学质量,让学生以中文理念掌握专业知识的同时,从英文思维角度掌握同样的专业知识,有必要从教师、教材、学生、教学模式等方面全方位开展专业基础课或专业课(专业选修课)的双语教学改革研究,从质和量的角度全面提高课程的双语教学水平。鉴于此,我们对海洋资源开发技术专业的《环境科学导论》课程实行了双语教学试点改革,将ICBE教学模式应用到《环境科学导论》双语课程教学过程中,探索该模式如何应用到双语教学中,构建最优的双语教学模式,培养学生使用英文理解及表达相关专业知识的能力,同时提高学生的创新意识和创新应用能力。
1.ICBE教学新模式
CBE(Competency-Based Education)即能力本位教育,是一种以能力培养为中心的教育模式,强调学生“做中学“,并通过学生在相关技能或活动上的表现来评价教学和学习效果。依据海洋资源开发技术专业培养计划的特点,以及当下创新意识和能力的培养要求,将能力本位教育(CBE)和创新相融合,提出一种全新的教学新模式ICBE(Innovation and Competency-Based Education),将ICBE教学模式贯穿教学整个环节,从而探索出一套适合海洋资源开发技术专业学生学习“环境科学导论”(双语)课程的教学体系。
2.厘清“环境科学导论”教学改革目标
作为海洋资源开发技术专业的入门学科,“环境科学导论”是引导学生接触和认识本专业的指明灯,为学生的后期专业主干课程和专业拓展课程的学习奠定基础,因此,课程的重要性不言而喻。海洋资源开发技术专业旨在培养具有在海洋油气资源勘探与开发、风能(兼顾海洋能)开发技术,以及在海洋资源开发过程中环境管理、保护与监测修复方面的技能,能在科研机构、高等学校、企事业单位及行政部门等从事科研、教学、海洋环境立体监测与生态修复、海洋环境保护和管理等工作的高级专门人才,要运用地学、测绘科学与技术、物理海洋学、工程学、数学及环境学、地球物理学等多种学科的知识。“环境科学导论”作为海洋资源开发技术专业的一门专业基础课程,内容涉及面广,因此教学改革需要结合整个专业的培养目标,厘清“环境科学导论”开展双语教学的重要性,同时要明确双语教学改革的目标是让学生能从两种语言角度掌握专业学科知识;达到增加学生专业词汇量,提高学生口语表达能力的双重目的。
3.基于ICBE教学模式的“环境科学导论”(双语)教学改革实践
3.1“环境科学导论”(双语)教材改革
对现有海洋资源开发技术专业在校生的英语水平进行广泛调查,结果表明:海洋资源开发技术专业的学生大多数都是第一志愿考进淮海工学院,海洋资源开发技术专业是他们的第一志愿专业。因此,他们的英语基础较好,在第二学年四级通过率平均达到90%。而“环境科学导论”课程在培养计划中安排在第四学期,绝大多数学生的英语水平完全能胜任该课程的双语教学。经过两年中文教材授课发现,第二语言在双语教学过程中的体现度不够,学生在了解当前国际前沿知识、提高专业词汇量和英语口语水平方面存在不同程度的不足。因此,2014年授课时,选用全英文教材“Introduction to Environmental Science”,该教材是国际上比较经典的环境科学导论英文书籍,书中各个章节语法较为简单,容易理解;每章最后面还有小结,容易掌握每章重点。
3.2“环境科学导论”(双语)教学内容改革
“环境科学导论”主要运用自然科学和社会科学的有关学科的理论、技术和方法来研究环境问题,形成与有关学科相互渗透、交叉的许多分支学科。在教学过程中,由于课程学时所限(32学时),不可能讲授所有相关知识,因此就因材施教。根据海洋资源环境开发技术专业学生的关注点和培养方向,有针对性地进行详略选择,尽量做重要教学知识点的专题讲授,突出海洋环境科学中的重点、热点和难点。表1列出了2014年新修订的环境科学导论教学大纲中的讲授内容。这些内容在讲解过程中主要侧重海洋方面,尤其海洋在能量流和物质流中的重要作用,海洋生态系统与环境的变化、海岸带人口的变化对海洋经济的影响、海洋在水循环中的重要角色、温室效应、大气污染、废物倾倒、濒临物种、海岸带土地利用格局变化,以及如何保持海洋环境的健康和可持续发展。当然,随着科学与技术的进步与快速发展,原有教学内容章节中列举的案例已无法匹配当前的环境科学发展,因此教学过程中,案例及最新发展趋势均需要通过互联网、期刊、书籍、微信等方式,将新的环境污染问题案例、新的应对海洋环境问题的理论和技术搬到课堂,从而吸收学生的注意力,激发学生的学习热情,同时培养学生对海洋资源开发技术专业的认识度,增强专业学习与研究的信心。
表1 “环境科学导论”所授内容一览表
3.3“环境科学导论”(双语)教学过程跟踪检测改革
《环境科学导论》自开课以来,课程考核主要包括两大方面,一是平时成绩,占总评的30%,二是期末考试成绩,占总评的70%。平时成绩主要依据课堂考勤和平时作业来评定,且平时作业一般都来自于教材,并无任何难度。因此,这样的考核方式忽略了学生的学习过程,仅仅强调了学生的学习结果。针对教学考核问题,在《环境科学导论》双语教学过程中,为体现学生的学习过程,我们采用阶段性测验的手段跟踪检测学生平时学习情况和对已学内容的掌握程度。通过一学期的试验,结果表明:绝大部分学生对《环境科学导论》这门课在思想上引起了足够的重视;养成了课前预习和课后复习的良好学习习惯;也更好地掌握了环境科学领域的常用专业词汇和常用的语言表达方式。
3.4“环境科学导论”(双语)教学方法改革
在《环境科学导论》双语教学过程中,能否处理好教与学之间的关系对课程教学的成功起着极其重要的作用。作为海洋资源开发技术专业的一门专业基础课,除了让学生了解和掌握环境学基础知识和理论之外,还需要让学生侧重了解海洋环境科学的基本知识理论;增强学生对日益严重的海洋环境问题的关注,以及对“蓝色海洋”环境保护的参与和海洋环境立体监测的重要性。通过理论与实践相结合的教学,让同学们意识到海洋环境保护的重要性,激发其对海洋资源开发技术专业学习的动力,培养出全面、创新、有责任感的新型海洋环保人才。
3.4.1合理布局多媒体和板书教学比例
当前,高等学校的课堂已经进入多媒体教学时代。很多老师已经彻底遗忘传统的“板书”教学,而有些青年教师由于缺乏“板书”练习,黑板字不堪入眼。绝对的多媒体和绝对的“板书”教学都让学生生厌,如何合理布局多媒体和板书教学之间的比例,对教学效果有很大的推动作用。《环境科学导论》是一门理论性很强的学科,在介绍一些通过数学模型和图形来表述的理论知识,我们可以采用多媒体手段,用声音和动态的图像演示理论知识形成的整个过程,形象又直观,学生比较容易接受。《环境科学导论》双语教学过程中,专业环境科学词汇选择“板书”形式使学生加深对这些词汇的认识和拼写。
3.4.2互动式教学
在《环境科学导论》双语教学过程中,通过教学内容组织、最新研究专题报告、案例分析等方式,将学生分成若干学习小组,利用课余时间查阅文献、制作PPT,并在讨论课上由每个小组讲解,营造一种师生平等交流、无缝沟通的学习氛围。讨论课上,每个小组上台双语演讲,其他同学双语提问,教师适当点评,为学生提供创新型的学习空间和环境。实践表明,这种教学方法深受学生点赞,增强了学生的主动参与,激发了学生自主学习热情,提高了学生查阅文献的能力,提高了学生制作PPT的水平,还大大提高了学生的口语水平。
3.4.3理论与实践紧密结合
课堂教学对于“环境科学导论(双语)”教学的重要性不言而喻。除课堂教学外,该课程教学还引入一些野外参与和环境行动、环境竞赛参与等方式,促进课堂教学与实践教学的紧密结合,进一步展示“环境科学导论(双语)”课程教学方法改革的成效。在授课期间,我带学生参观连云港市环境监测中心和资源环境保护处,了解这两单位在海洋环境保护、资源开发和环境监测方面的在研项目和日常工作,进一步增强学生对海洋资源开发技术专业学习的信心。课堂之外,我经常鼓励学生积极参与各种海洋环境保护的社会实践活动,海资121学生组织的2015年暑期社会实践“蓝色海洋,保护环境”活动被评为省级优秀实践活动。海资131学生积极参加江苏省环境保护大赛,也取得了较好的名次。一些学生在参与这些与海洋环境保护密切相关的社会实践过程中,充分认识环境问题的存在性、实际解决途径及资源开发与环境保护之间的平衡性,深刻实现了实践和理论的有效结合,为今后学习海洋环境监测与保护方向技能打下了坚实基础。
3.5“环境科学导论”(双语)教学的共享平台构建
受课题经费的限制,课题组成员主要利用QQ群构建《环境科学导论》双语教学的共享平台,在该群的共享文件中,主要包含“环境科学导论”(双语)教学的基本材料如教学大纲,课程进程表及考核说明等;“环境科学导论”(双语)教学的授课材料如教学PPT(以PDF格式上传)、全英文教材的扫描电子版、课外阅读材料等;“环境科学导论”(双语)教学的互动教学材料如分组情况、专题研究报告或国内外网站、制作PPT技巧、国内外环境科学导论相关开放或精品课程视频等材料。学生可随时下载群共享中的文件资料;也可以针对某一问题,随时与我沟通、交流,开展网络互动教学。基于QQ群构建的“环境科学导论”双语教学的共享平台为师生在课余时间进行网络零距离互动学习提供了一种很好的交流平台。在这种网络平台中,老师与学生之间、组员与组员之间的交流变得十分方便,加快了学生学习速度,也增强了学生之间的友谊。
4.“环境科学导论”双语教学改革效果评估
以上提出的《环境科学导论》双语教学的教学改革方案自2014年教学大纲开始修订之日起实施,将全英文教材选用和教学内容的设计在修订的教学大纲中完全体现;此外,考核方式还体现了教学过程检测的重要性。在2014-2015学年第二学期,对于海洋资源开发技术专业2013级学生开设“环境科学导论(双语)”课程,在有限的课时中,通过多媒体与板书相结合、互动式教学、阶段性测验、理论与实践相结合(参观实习、暑期社会实践和竞赛等活动)的教学改革实施,效果显著,成绩斐然。期末总评统计结果表明:本班学生成绩在80分以上的比例占到了82.15%。此外,针对“环境科学导论(双语)”教学改革,我做了一份详细的调查问卷,让每位学生参与问卷调查,结果表明:班级有71.4%的学生已过英语四级,35.7%的学生已过英语六级,89.3%的学生都认为“环境科学导论”这门课有必要开设双语课;82.14%的学生认为“环境科学导论”(双语)选用的教材合适,71.43%的学生同意“环境科学导论(双语)”设置阶段性测验,71.43%的学生认为教师在“环境科学导论(双语)”教学过程中合理设计板书与多媒体教学的比例;64.3%的学生喜欢教师设计的学生分组、查阅文献、PPT制作、双语演讲等教学改革环节;100%的学生都喜欢教师为这门课设置的参观实习;82.14%的学生很满意教师对该课程期末考试试卷的考核方式改革;17.86%的学生参加过环境类的社会实践或竞赛。以上数据表明:这些教学改革措施产生了较好的教学效果。
综合分析学生对“环境科学导论(双语)”教学改革的建议,结果显示:教学改革建议共分为三类,第一类是师资英语水平能力有待提高;第二类是关于“环境科学导论(双语)”课程课时增加问题;第三类是关于“环境科学导论(双语)”全英文教材中的专业词汇问题。双语教师不仅要具有较高的外语水平,能够用外语流利讲解双语课程,还需掌握环境科学方面的专业知识。担任“环境科学导论(双语)”教学的专业课教师往往英语口语表达能力有待加强。“环境科学导论(双语)”课程课时为32,一般8周就结课;学生在短短8周时间里需要掌握课内的理论知识和教材中的环境专业词汇量,课后完成的工作量非常大,占用学生太多课余时间。
结语
“环境科学导论”双语教学在海洋资源开发技术专业培养计划中是唯一的一门双语教学课程,一切都在不断的探索和摸索中,还有待更多的教育者进行实践和探讨。实施双语教学是实现高等教育国际化,面向现代化、面向未来、面向世界的复合型人才的有效途径。在淮海工学院这样一个普通高校实施《环境科学导论》双语教学过程中,需通过更多教育者的教学研究与实践,以期建立一套规范的双语教学模式,从教学大纲的编写、原版教材的引进、双语教师的培养,到教学方法的更新完善、考核方式的认定。
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关键词:高等学校;海洋科学导论;教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)50-0165-02
扬州大学环境科学与工程学院2010年首次开设了《海洋科学导论》,笔者认为该课程完全有条件作为全校性公选课开设,甚至可以建议在全国高校普遍设置为公选课,以加强全民海洋意识,树立海洋强国的观念,为能更好地响应党的十提出的建设海洋强国的国家战略服务。以下讨论《海洋科学导论》课程开设的必要性、紧迫性、可能性,教材的编排体系、内容的创新等方面以及我校在该课程教学上的探索和总结。
一、开设《海洋科学导论》的必要性、紧迫性、可能性
海洋科学是研究地球上海洋的自然现象、性质及其变化规律,以及开发与利用和海洋有关的知识体系。海洋科学所涉及的内容在现实和潜在领域,都有着重要的意义。它涉及工业、农业、医药、食品及环保等各个领域。当今世界,人口、资源和环境已经成为现在面临的三大问题,而我国由于人口多,资源相对稀缺,且环境问题突出导致这三大问题的挑战更为严峻。海洋科学所涉及的问题却对这三大问题都有着或多或少的解决途径,可以说海洋科学是最重要的学科之一。海洋科学涉及的许多领域都有着发展迅速、应用面广等特点。面对海洋科学众领域的高速发展,如果大学生对此没有全面的了解,将难以满足社会的需求。
根据我国当代大学生知识理论的学习要求,开设《海洋科学导论》课程可使学生及时了解海洋学科的前沿、了解当代海洋科学与技术的发展和成果、了解海洋对人类生活、了解海洋对环境保护和社会发展的影响等有重要的意义。同时还可以在满足学生对海洋科学知识饥渴的同时,为海洋科学的未来储备人才,引领学生向着这一领域学习。目前我校开设的《海洋科学导论》课程所讲述的内容涉及:海底科学、海水化学、海洋环流、海洋波动和潮汐、大气和海洋、海洋生物、海洋资源、海洋卫星遥感、海洋环境等内容。这些内容的学习能拓宽学生的知识领域,加强学生灵活运用所学的知识来提高分析问题、解决问题的能力,并与实际紧密联系。
以海洋生物的讲述内容为例,丰富的海洋生物海龙、海马、石决明、珍珠粉、龙延香、鹧鸪菜、羊栖菜、昆布等,很早便是中国的名贵药材。当前海洋生物作为医药资源早已超出了传统的采集范畴,从海洋生物中提取蛋白质及氨基酸、维生素、麻醉剂、抗菌素等方面取得进展。海洋生物还是重要的工业原料。海藻的提取物,特别是褐藻胶和琼胶在工业上也有广泛的用途。鲸油既可食用又是重要化工原料及剂等。以贝壳、珍珠、珊瑚加工为代表的海洋工艺品已在我国成为一种行业。
所以在高校作为公选课普遍开设《海洋科学导论》课程有其必要性。在中学阶段,学生已经接触到海洋科学的相关基础知识,积累了一定的物理、化学、生物知识,所以在高校本科生中开设是有可行的。高等学校是国家培养各行各业建设和管理人才的专门场所,因此,在高等学校普遍开设《海洋科学导论》为公选课,对培养大学生的海洋意识和海洋强国观念,对我国的现代化建设至关重要。每一个大学生,不管学什么专业,将来从事什么工作,都应当了解海洋科学。
二、《海洋科学导论》的教学内容、体系的编排和创新性
海洋科学覆盖面广,除了上文提到的内容外,还可以包括:古海洋学、海水的物理学、大洋的层化结构、海洋潮汐、化学海洋学、中国近海的区域海洋学等方面。自《海洋科学导论》首先在我校环境科学与工程学院作为院内本科生自选课开设以来,我们从实用、扩展学生知识面的角度出发,编排课程的章节。采用系统教学和专题专论的形式,力争能较全面地探讨海洋科学各个领域。如何在有限时间内使学生最大限度地了解海洋科学的方方面面是最重要的问题。教材是教学知识体系的载体,所以基础和新颖兼备的教材是确保学生能够全面了解该学科的关键。由于海洋科学的教学在国内开展较少,所以可供选择的中文教程寥寥可数。尚未有现成的难易适当的教材能完全覆盖上述内容,所以现有教材的基础上。给学生增加了相应的专题讲座,如:海洋防污染、海洋浮游生物、海水养殖等,以便能增加学生对海洋科学的兴趣。
海洋科学既是一门古老的学科又是一门新兴的学科,是地球科学的分支,在教学内容和体系方面既要和地球科学相结合,更要以自身体系为主线,介绍海洋科学的基本概念和理论以及研究的成果。同时还要注意介绍海洋科学各领域的内在联系、相互作用、交叉渗透。海水化学、海洋生物、海洋环境等章节,由于内容和工农业生产结合非常紧密,可以结合生产实际重点的介绍应用。海洋与大气、卫星海洋遥感、海底科学、古海洋学等章节由于比较枯燥,可以重点介绍这些领域近年来的主要进展和最新成果。其他的一些章节也可以根据实际适当地编排讲授内容。由于目前《海洋科学导论》可供挑选的教材很少,另外各校教师的知识背景以及学生结合自身专业兴趣点不同,所以需要教师广泛收集相关资料、参考海洋科学各方面的有关书籍和最新文献,结合自身的知识背景以及学生兴趣点进行教学。
三、《海洋科学导论》的公选课教学探索和总结
在进行《海洋科学导论》的学习前,我们曾问卷调查学生对海洋的认识。海洋旅游、海洋生物资源、海底矿产、海水资源、海洋污染是学生对海洋的通识,但这些认识往往来自于网络、电视、杂志等。而对海洋的物理特性、化学组成、海岸类型、大洋环流、海洋与大气、中国近海的概况等认识相当模糊。而这门课学习的前提之一就是学生对海洋应该有较形象的认识。除了来自于沿海地区的学生外,很多学生甚至都没有见过大海。这就使得教学中许多具体形象的内容变成抽象的内容。为了使海洋科学导论的教学内容充实、具体、全面,从而最大限度地激发学生对本课程的兴趣,我们在教学中采用了如下的一些教学措施。
1.把抽象的知识形象化。尽量采用多媒体教学方式。多媒体教学已经在各高等院校普遍采用,通过多媒体教学,不仅可以增大信息量,更重要的是可以产生图文并茂的效果,增加学生的学习兴趣。多媒体教学手段的采用对于海洋科学导论的教学尤为适用。教师在准备课件时,为了使学生对海洋的认识由模糊抽象转变为清晰实际,由常识性了解转变为专业性关注,可以把搜集到的关于海洋生态、海洋物理现象、海洋调查项目、海洋生物种类等的图片和相关视频,结合课程的讲授,通过多媒体手段展示给学生。另外带领学生参观海洋馆以及到海边见习、参观生产基地等,更能使学生实际地了解海洋的各个方面。
2.由若干教师分部共同完成本课程的教学。海洋科学导论涉及到的领域覆盖面非常广,尽管海洋学的各个研究领域相互交叉,联系密切,但任何一位教师都不可能面面俱到,这导致找到熟悉所有领域的专业教师基本不可能。
为了把海洋学各个领域的基础知识和最新进展最大限度地让学生掌握和了解,我们在教学中采用以一位教师为主,几位教师辅助专题讲述的教学方式共同完成这门课程的教学。每位教师分别讲授与自己研究领域相关章节内容。但要注意讲座教师不宜过多,三到四个为最佳。
3.做好师生间的交流与沟通。任课教师和学生之间不仅仅要做好课堂上的,也要注重课间和课下的交流与沟通。在课堂上的教学过程中,教师与学生要加强教与学的互动,及时观察学生对所讲授内容的兴趣度,以提问或课上讨论的形式,活跃课堂气氛,吸引或迫使学生把注意力放在课堂上,增加学生学习的主动性和积极性。在课间或课下,利用课间或课余时间,主动与学生交流沟通。观察他们在书本等处的记录,了解他们对教学内容的看法,吸纳他们对课程的建议。逐渐地改进教学内容,形成既有利用于课程教学又适合学生兴趣的教学模式。
以上,讨论了《海洋科学导论》课程在高等学校开设为公选课的必要性、紧迫性、可能性;课程教材的编排体系、内容的创新;我校在该课程教学上的探索和总结等。在此,谨希望通过本文能对唤起高等学校对该课程的重视。
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关键词:软件工程;课程体系;双语教学
中图分类号:G642 文献标识码:B
目前,在软件工程专业的双语教学实践中普遍存在一些困惑。首先,对什么是双语教学认识不清。从学校到授课老师都不清楚到底什么是双语教学,外语要表达到怎么样的程度才算是双语。其次,对适合采用双语教学的课程不明确。每种课程的课程性质、教学方式等是否适合双语教学需要慎重考虑,否则只会适得其反。再次,认为双语教学是立竿见影的事情。双语教学的成功涉及到很多环节,比如优秀的教材、教师的外语水平和学生的接受能力等等,想要在一个双语课程项目通常三年以内的建设周期完成真的很难。
1软件工程专业双语课程设置
南京邮电大学计算机学院软件工程专业的课程体系是在ACM和IEEE/CS联合推出的CC2005/SE2004的基础上提出了一种强调系统认识的课程体系,我们重新构造了部分软件基础课程,加强学生对于计算机系统的系统级认识和对于工程化软件开发方法的认识,简化了计算机科学核心课程的数量,既有利于学生学习的有效性程度,又有利于学生对知识的掌握程度。改进后的核心课程设置方案如图1所示,核心思想概括为三条线索,如图中虚线所示,分别为软件工程核心课程、计算机基础及模块课程,程序与算法设计课程。
该课程体系主要有以下几个特色:
(1) 新增设入门课程:软件工程导论。建立完整的计算概念以及软件工程的基本概念。建设一门新课程:计算机组织结构。建立计算机软硬件系统的系统级认识。它以硬件环境为主,操作系统为辅,关注系统软件的构造技术。
(2) 从计算机科学专业继承来的重要核心课程3门。包括面向对象程序设计、数据结构与算法分析与设计。改建三门新计算机科学与技术专业的原有课程:操作系统、计算机通信、数据库系统。操作系统课程以小型的嵌入式操作系统为核心,培养学生嵌入式系统及应用的开发能力。计算机通信课程强调网络软硬件系统的系统级认识,培养学生局域网与广域网的组网能力和网络环境下的软件开发能力。数据库系统课程强调利用网络环境下的关系数据库设计和开发数据库应用系统,培养学生数据库管理与信息系统的应用开发能力。
(3) 建设3门软件工程专业核心必修课程以及多门选修课程:以统一建模语言,软件开发方法和软件项目管理三门为核心必修,辅以形式化方法、人机交互技术、软件测试、软件体系结构等多门软件工程专业选修课程。
该课程体系彻底抛弃原有计算机学科所依托的电子类课程,包括电子电路、数字电路等,同时加强与现有的计算机科学与技术专业课程的区分度。增强了多层次的双语训练,在核心课程中将软件工程导论、软件工程、统一建模语言和网络应用开发设置为双语授课,如图1中的灰色部分所示。在综合实践性选修课程中训练学生实践能力,融合SE2004推荐的工程经济学、团队动力与沟通、软件工程职业实践等教学内容。
2双语教学的三个关键问题
2.1双语课程的定位
如前所述,我们将软件工程导论、软件工程、统一建模语言和网络应用开发四门课程设置为双语授课,形成一个层次化的、连续的双语教学环节。在这几门课程的教学实践中我们发现,要想最大程度地发挥双语教学的功效,必须处理好下列问题。
课程的目标定位:四门双语课程各自的课程定位并不一样。软件工程导论课程是一门引导性的课程,课程的教学目标是使得学生对软件工程专业所依托的信息技术行业形成一些基本的感性认识。课程侧重与大信息技术学科的概念性认识。软件工程课程是一门专业基础课,课程的教学目标是使得学生掌握软件工程专业领域中的基本原理、方法、技术和应用。课程侧重于软件工程的理论学习。统一建模语言是一门专业必修课程,课程的教学目标是使得学生掌握使用UML语言进行软件项目的分析与设计。课程侧重于软件工程的关键技术实践。网络应用开发以目前发展最迅速的Web应用开发为主要内容,课程目标是使得学生的软件开发与实际需求紧密集合。课程侧重于软件开发的整体项目实践。四门课程分布与整个教学计划的不同阶段中,使得学生的双语训练能保持一个比较适当的强度和节奏。
教学模式选择:对处于不同教学阶段的课程采用不同的双语教学比例。根据学生的英文学习能力,逐步提高英文授课所占比例,在阅读的基础上理解和把握专业知识。在软件工程专业的四门双语课程中,软件工程导论和网络应用开发的课程内容相对于大一和大四的学生而言更比较容易接受,因此偏向于沉浸式的外语教学;而软件工程和统一建模语言相对而言专业术语更多,内容比较晦涩,因此更多偏向于过渡式的外语教学。同时,我们还在一门课程的不同教学内容上采用不同的双语教学比例,集中主要时间段讲解专业理论知识和实践环节,避免在教学过程中花费过多的精力讲解英文本身,从而出现本末倒置的现象。
与基础英语、专业英语的关系:基础英语是通过不断扩大词汇量和学习语法,加强读、写、听和说的能力以便掌握英语这门语言。专业英语则是在基础英语学习完毕后,集中学习专业词汇以便于学生在将来的专业研究中可以轻松阅读本专业英文文献。双语教学正是用英语来理解和解决专业问题,它体现对英语的应用,在应用中来加强英语学习。所以双语教学不是以学习语言为主要目标,而是以应用语言为主要目标。
2.2教材的选择
教材的选择很大程度上决定着双语教学课程的教学效果,在多次双语教学实践活动,我们总结出以下几点经验。
各门课程的教材:精选原版教材,重视专业内容建设。优先选择国外软件工程专家专著类英文原版教材,内容方面要相对涵盖较广,教材内容与实践工程结合紧密。其中符合我们课程体系的软件工程导论原版教材较为少见,因此我们自编教材,在计算机科学导论原版教材的基础上增加软件工程专业中最基础的概念。软件工程课程的教材我们选用了Ian Sommerville编著的Software Engineering(8th Edition),该教材经过多轮建设,内容相对成熟。统一建模语言的教材我们选用了Mark Priestley编著的Practical object-oriented design with UML (second edition)。这两本教材均有对应的中译本,也方便部分英文欠佳的学生选为参考书。网络应用开发Robert Sebesta编著的Programming The World Wide Web。
教学内容的取舍:由于国内外高等教育教学模式的差异,原版英文教材往往并不能很好的适应我国的大学教育,同时教学学时的约束也使得我们经常需要对原版教材的教学内容进行一定的取舍,通常我们将教材中的一些高级课题布置为学生的课外作业。
辅助材料的选取:为了对原版教材进行一定的补充,同时也为了达到更好的教学效果,我们要求教师选取一些辅助材料,比如印刷讲义、教学录像、多媒体课件、教学网站、参考网络资源等等。调查显示讲义的教学效果最为明显,通常这种90%左右英文,10%中文注释的讲义既能浓缩教学内容,又能很好的调动学生的学习积极性。
2.3教学方式的改革
由于双语课程的特定教学需求,以及软件工程专业的专业特色,需要训练学生实践能力,融合SE2004推荐的工程经济学、团队动力与沟通、软件工程职业实践等教学内容。因此在软件工程专业双语教学实践中,我们进行了大量的教学实验和改革,实践表明这些改革有效的提高了教学效果,部分抑制了双语教学本身所带来的语言障碍。
(1) 增强团队的锻炼:通常在课程的开始阶段让学生自由结合为小组,互相交流并派代表用英语参与班级讨论;在实验中,要求学生以小组为单位自选题目,与指导教师研讨最终完成小组任务。调动了学生的学习热情,培养他们的协作精神。
(2) 采用案例式教学模式:典型的案例融合在教材中,新知识以案例形式引入,然后展开分析、建立理论、提出方法和工具,最后描述解答、讨论其局限,这预示着对新理论和技术的下一轮解读。案例式教学尤其适合软件工程和统一建模语言课程中的软件需求分析、多种软件设计的权衡以及系统开发过程等教学内容。
(3) 提高解决问题的能力:在软件工程导论和网络应用开发课程中设置略微超前的科研课题或者软件技术,仅仅给出课题名称,要求学生分组共同搜索相关知识点,然后分析并解决实际问题。最后设置一定的讨论和答辩等互动环节,既能提高学生的双语表达能力,也能增强解决客观现实问题的能力。
3双语教学调查分析
为研究双语教学的影响和效果,我们设计了一套“双语课程教学问卷调查表”,包括教师素质、教学质量与内容、学习态度与影响、教材和综述,以及问题和建议共30个选择性科目,每个科目取值是1~5,表示“非常不满意”到“完全满意”。调查问卷反映了软件工程专业双语课程的问题主要体现在以下三点:(1)师资未能满足双语教学的需求:很多教师虽然在本专业内是专家,但是却面临较为严重的英语表达障碍。学生参加这样的双语课程很难产生融合型外语学习倾向和动机。(2)后进学生存在身份认同问题:部分英语基础相对较差的理工科学生很难适应全英文的环境,课前预习和课后复习没读懂教材,从而导致他们丧失学习的信心和兴趣。(3)双语教材有待改进:目前大学双语教学所用的教材主要采用的是国外原版教材的影印本。从实践的结果来看,大多数学生认为教材太难,以至于教师不得要求学生同时购买对应的中文教材。
关键词: 大气科学(水文气象)专业 水文气象导论 水文学原理 课程建设
近年来,全球各地出现了很多极端水文气象事件和破纪录事件,包括欧洲和俄罗斯的热浪、美国的卡特里娜(Katrina)飓风、缅甸的纳尔吉斯(Nargis)热带气旋、巴基斯坦的水灾和亚马逊盆地、澳洲及东非的旱灾,以及我国的泥石流和山体滑坡[1]。为解决洪涝、干旱、台风、山洪、泥石流等种种极端水文气象事件,拥有“气象人才”摇篮美誉的南京信息工程大学凭借在大气科学方面的雄厚实力,于2011年9月率先成立了大气科学(水文气象)本科专业,并开始招生,成为我国首家培养大气科学(水文气象)专业本科生的高校,同时也是目前我国唯一具有大气科学(水文气象)专业的高校。大气科学(水文气象)专业的成立,在国内外引起了广泛的关注。现本专业有3届本科生,总人数160人。
课程建设是教学建设的基本内容、教学质量的中心环节,是落实教学计划、提高教学质量、实现培养目标的奠基性工程。对于年轻的大气科学(水文气象)专业来说,迫切需要开展课程建设并完善研究。本文就大气科学(水文气象)专业水文气象导论和水文学原理课程建设和完善等方面,提出了一些思路和观点与各位同仁共同探讨。
1.水文气象导论课程的建设和完善
1.1课程设置的必要性
刚进大学的新生对所学专业及就业去向普遍感到比较迷茫和困惑,如果在学习基础课程阶段不及时引导,则会使学生学习动力不足,学习起来甚为被动,产生消极情绪,甚至可能会直接导致4年大学生活缺乏规划,得过且过。因此在大学一年级上学期开设专业导论课,甚为重要。它可以帮助学生了解所学专业的背景和基本概念,熟悉专业知识链的构成,掌握大学时期的学习方法,从而激发学生的学生兴趣[2]。水文气象导论是大气科学(水文气象)专业的入门课程,它是一门面向大学新生、引导学生了解大气科学(水文气象)专业的入门课程,是解决新生对未来大学生活疑问与困惑的课程。水文气象导论的开设,对大气科学(水文气象)专业的大学新生起着启蒙和指导作用,它在整个专业教学体系中占据着举足轻重的位置。
1.2课程知识体系的构建及授课方式探讨
水文气象导论课程主要回答学生对大气科学(水文气象)专业最关心的三个问题:大气科学(水文气象)专业是干什么的、学什么的和做什么的。其最终目的是让学生意识到:(1)大气科学(水文气象)专业是“最好的”;(2)大气科学(水文气象)专业很有用。以问题激发兴趣,以兴趣唤起求知欲,以求知欲带动学习,在一个个具体的水文气象问题案例中引发思索。
目前尚未有正式出版的《水文气象导论》书籍可以直接借鉴。构建水文气象导论课程知识体系时,首先,应通过一个个具体水文气象极端事件案例及前沿信息,使学生深有感触,通过分析和关键问题的延展式探讨,启发学生思索和了解大气科学(水文气象)专业是干什么的及为什么要学气科学(水文气象)专业,即使学生意识到作为大气科学(水文气象)专业学生的无比光荣的使命;其次,通过讲述水文气象学的发展简史,引申亟须解决的问题是什么,让学生了解为什么气象和水文相结合往往有助于更好地解决一些工程建设和实际生产课题,并对大气科学(水文气象)专业的科学研究方法有一个初步了解。在此节的讲述过程中,除了讲述水文气象学科发展过程中的重要发现和重要人物及当时的自然和社会背景之外,还应当重点剖析在这个发展过程中,科学思维所起到的重要作用。以本学科的重大发现激励学生,以学科奠基人的故事吸引学生,以科学家对待实验的态度引导学生,从而使学生树立科学的世界观、人生观和价值观;接下来以现在亟须解决的问题为引子,让学生积极主动地查阅文献,相互探讨教学方法,从而刺激学生求知欲与探索欲,达到训练思维的目的,培养学生初步的科研能力;最后在探讨结果的基础上,总结大气科学(水文气象)专业所需要学习的知识,使学生对本专业整体框架有一个了解。
2.水文学原理课程的建设和完善
2.1课程设置的必要性
大气科学(水文气象)专业主要的研究方向是水循环要素监测、精细降水预报、可能最大降水、防洪设计标准和水文气象集合预报和流量概率预报。水文学原理主要阐述水文现象的成因和机理,通常涵盖的主要内容有水文循环过程、蒸发及下渗过程与机理、土壤水形与运移、洪水波运动、产汇流机理等[3]。水文学原理具有鲜明的专业特征和基础特征,是大气科学(水文气象)专业的基础课程之一,考虑到本课程对学生前期知识体系的要求(此课程需要开设在高等数学、大学物理、水力学等先行课程之后),目前将其安排在大学二年级下学期开设。水文学原理起着联系基础课和专业课之间的桥梁作用,为专业课的学习奠定必要的基础。如果不打好该基础,不能牢固掌握灵活应用它,学生就无法学好工程水文学、水文气象集合预报等相关课程,因此,水文学原理在整个大气科学(水文气象)专业课程中起着承上启下的作用,在大气科学(水文气象)专业人才培养中占有重要的地位和作用。
2.2课程知识体系的构建及授课方式的探讨
目前南京信息工程大学大气科学(水文气象)专业所使用的水文学原理的教材是芮孝芳教授著的,中国水利水电科学出版社出版的《水文学原理》。该教材章节内容丰富、涉及知识广,难度相对较高。在教学计划中,本课程计划学时只有48学时,而水文学原理具有理论性较强的特点,仅仅从理论上进行分析和灌输,会使整个课程显得枯燥、乏味。水文学原理课程的特点,决定了在教学过程中,应当重视实践教学环节,采用提问及互动探讨授课法等多元化的教学方法;加上学时的限制,则要求教师除了认真钻研、精心备课外,还有一个重要的环节,就是准确构建本课程知识体系。
大气科学(水文气象)专业是一个新生的专业,构建水文学原理课程知识体系时,不能直接照抄照搬,复制克隆其他相关专业的课程知识体系,应根据自身专业的特点,敢于突破,搭建具有本专业特色的知识体系。譬如第九章地下水流、第十章地表水流第八节湖水运动、第十四章冰雪水文和第十五章水质及河流生态环境章节可以不做讲解;第八章产流机制和第十二章流域产流都是产流部分,可并做一章讲解;第十章地表水流和第十一章洪水演算也可并做一章讲解;鉴于天气学原理、雷达气象学、卫星气象学的开设,第四章降水第二节降水类型及影响因素,第五节雷达测雨可简单带过。“教学的艺术不在于传授本领而在于激励、唤醒、鼓舞”[4]。在每章的讲解中,以问题为先导,带动好奇,然后以好奇带动求知,各章节主线问题见表1所示。
表1 水文学原理课程章节主线问题
3.结语
针对大气科学(水文气象)专业学生,本文给出了水文气象导论和水文学原理课程建设和完善的一些建议。另外,建议教师可以尝试每次快结束时课预留10分钟做Q-A环节(questions and answer)。大部分美国教授讲课,每讲完一个问题,教授就要问“Any questions”?有问题立即解决。在我国则不能照搬,但Q-A环节的增加对学生和教师都有很大益处。“石本无火,相撞方显灵光。水本无华,相荡方显涟漪”。
参考文献:
[1]World meteorological organization,The global climate 2001-2010 a decade of climate extremes summary report[R].Published by WMO,2013.
[2]李莉.导论课程在专业教学体系中的定位与作用[J].集美大学学报,2013,14(2):117-120.
[3]芮孝芳.水文学原理[M].北京,中国水利水电出版社,2004.
[4]侯立柱.“水文学原理”课程创新性教学研究[J].中国地质教育,2011,(4):92-94.
关键词:物联网技术导论;实验教学;实验考核
中图分类号:TP393;G642 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)03-0091-02
0 引 言
物联网被认为是继计算机、互联网之后的第三次信息浪潮。2009年8月总理在无锡考察传感网产业发展时提出“感知中国”后,物联网的探索逐渐成为国家战略。2010年3月底,教育部批准30所高校第一批开设物联网工程专业,没有物联网专业的学校也相继开设了物联网相关的课程。我校于2010年招生时就将物联网及相关课程加入了计算机科学技术、网络工程专业的培养方案,并于本学期首次开设了《物联网技术导论》课程。本课程的特点是理论性强,通过实验课加强学生对于物联网理论内容的理解,才能很好地培养学生分析问题、解决问题的能力和专业实践能力,加强实践教学是培养应用型人才的重要途径。研究《物联网技术导论》课程的实验内容,对培养物联网应用人才具有重大的意义。
1 研究现状及存在问题
《物联网技术导论》是本学期为2010级计算机科学技术专业新开设的一门专业任选课。课程的目标是使学生可以对物联网技术的相关知识有一个全面、系统的认识;具备规划设计与构建出一些简单的物联网应用系统的能力;具备运用理论知识解决实际问题的基本素质。
现在开设物联网课程的学校很多,主要从理论上讲解物联网中的无线传感器网络、RFID(射频识别)技术等,项目组对市面上的物联网技术课程及实验的教材及几个学校的实验教学做了调查,主要发现有以下几个问题:
1.1 课程内容差异很大,实验内容不统一
物联网是一个相对比较新的技术,很多理论还没有完全沉淀下来,形成非常统一的理论体系。不同的学校不同的教材讲授的内容有很大差异,相对于实验内容也就有不同的安排。
1.2 开设的专业不同,实验内容的重点不一
物联网技术是一个综合性比较强的新技术,涉及到计算机技术、通信技术、自动控制技术等,造成了不同专业都开物联网课程的现状。通信技术相关专业讲解的重点在于物联网通信传输、通信协议分析等,自动控制相关专业讲解的重点在于物联网芯片的研究设计等。计算机相关专业讲解的重点在于物联网相关算法、应用开发等。开设专业的不同,导致了实验内容的重点不一。如北京科技术大学王志良教授出版的实训教程[1]有大量的硬件设计指导等。
1.3 不同学校配备的实验箱不同,实验操作不一致
对于物联网课程的实验大部分都是基于实验箱进行操作的,不同的学校配备的实验箱基本都不同。每种实验箱都有不同的核心板,不同的程序,操作起来都有自己的步骤[2]。本系关于物联网的实验箱共有3套,即使是同一种类型的实验,软硬件环境,实验效果也都不同,这也给实验的选择、融合带来一定的难度。
1.4 学生层次不同,实验内容的难易度设置问题
物联网实验需要大量的硬件编程基础,这些基础都是通过以前课程的学习积累的。有的学生基础好些,如果实验内容过浅,就不能满足学生对知识的渴望,设置过难又使基础不好的学生失去信心。
基于以上问题的分析,我们在实验内容的选择上要以符合专业需求为主要方向,找出实验教学的重点,体现实验的层次性等,为培养物联网方向的应用人才奠定基础。
2 实验内容研究
主要研究《物联网技术导论》课程的基础实验与应用实验内容,以符合专业需求为导向,整合现有实验箱实验的基础上,在各个实验中拟设置选学内容,以满足不同层次学生的要求,同时为学生深入学习物联网相关课程打下坚实基础。
拟选取以下6组实验:
(1)建立实验环镜
实验为1学时,主要是认识实验设备,安装配置IAR、KeilC开发环境。
(2)数据感知实验
实验为3学时,主要物联网感知层的实验,包括温湿度传感器、超声波传感器、酒精传感器的实验,使学生通过各种传感器感知信号及编程方法。选学内容设置为光电传感器、压力传感器。
(3)ZigBee组网实验
实验为4学时,主要是让学生熟悉ZigBee协议栈原理、工作流程,掌握点对点、星状网通信原理及相关程序应用分析。选学内容为树状通信实验等。
(4)网关通信实验
实验为2学时,使学生掌握网关上各种通信接口如串口,网口、GPRS的使用及程序分析修改。
(5)认识RFID系统实验
实验为2学时,使学生掌握RFID 的基本原理,学会RFID 模块的使用方法及相关程序分析。选学内容为超高频RFID模块分析等。
(6)物联网应用实验
实验为4学时,是物联网应用层的实验,主要是对智能家居系统、智能超市系统和智能仓储系统从系统功能、架构、原理上进行分析,并通过各种模拟系统进行实际分析等。选学内容为智能农业等。
实验的总学时为16学时,我们的重点放在无线传感器网和物联网应用上。
3 实验教学方法与手段
3.1 启发式教学
为了培养学生的创新能力,激发学生学习兴趣,改变以往填鸭式教学方法,在实验中,先讲解实验内容和实验要求等基本内容后,再将本次实验的结果展示出来,然后引导学生观察、发现问题,由教师以点拨、提问和探讨的方式加以解决。实验中根据学生的实际情况,这种变学生被动为主动参与的教学方法在调动学生的学习主动性及创新能力的培养上均收到了良好的效果。
3.2 层次教学
根据实验教学的进度和实验深度要求的不同,把实验分成不同的层次,有助于引导学生由浅入深地学习。在物联网实验教学中分成两个方面的层次。
第一个层次,是从必学到选学将实验内容分成必学和选学,必学是所有学生都要学习的内容。选学内容是对本实验更有兴趣的学生学习的内容。
第二个层次,是将必修实验再分为使用、验证分析、综合设计3个层次。
在教学前期适合于做一些使用层次要求的实验,如建立实验环镜、传感器和ZigBee网等, 通过全面使用物联网系统使学生对传感器、ZigBee等操作有全面的感性认识。 在有一定的操作和理论基础时可做验证分析层次的实验,从外部观察验证传感器、ZigBee的原理、编程、实现过程。如学完进程就可通过在实际的操作系统上编程使用系统调用来观察操作系统的进程调度结果,并根据结果分析不同的调度策略。 在验证分析的基础上就可做设计实现层次的实验,要求学生在模拟操作系统上自己编程实现操作系统的功能模块,并观察自己所设计的功能模块的工作情况。让学生对物联网功能有一个使用、探索验证、自己设计逐步深入的学习过程。
4 实验考核
考试是引导学生学习、了解教师教学效果的一个重要方法。许多高校计算机科学技术专业硬件课程实验教学和课堂教学的比例超过20%,但学生的成绩仅凭试卷考试来确定,忽略了实验教学成绩,这是不全面的。因此需要完善学生成绩评定,充分调动学生对实验教学的积极性,达到学生实验动手能力的成绩在总评成绩中占一定比例。在平时的实验教学中,应该告知学生实验成绩在总评成绩中的比例,要求学生重视实验报告,启发学生创新思维,鼓励学生认真总结实验经验,杜绝抄袭他人现象。几年来在计算机科学技术专业硬件实验教学成绩占课程总评成绩的20%~30%是比较恰当的。
5 结 语
本文对《物联网技术导论》实验课程的内容、实验教学方法与手段、实验考核等方面所作的分析,可为高校建设物联网技术导论课程提供一些参考。物联网技术导论的实验教学是培养实用性和创新性的高素质物联网技术人才的重要途径和手段。因此,实验教学是当前需要认真研究和探讨的问题。
参 考 文 献
[1]王志良,王新平. 物联网工程实训教程:实验案例和习题解答[M].北京:机械工业出版社,2011.
[2]魏晓宁. 物联网实验教学初探[J]. 计算机时代, 2011(10):49-53.
[3]刘云浩. 物联网导论[M].北京:科学出版社, 2010.
[4]吴功宜. 物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,2012.
[5]徐勇军. 物联网实验教程[M].北京:机械工业出版社,2011.
【关键词】CDIO 自动化 人才培养方案 项目化课程
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)04-0016-02
1.引言
自动化专业是涉及理、工、文、管等多学科的“宽口径”的专业,其“控管结合,强弱并重,软硬兼施”的特点,使得在对本专业的人才培养过程中注重理论与实践结合、跨学科培养显得尤为重要。CDIO教育理念是近年来国际上在工程教育中取得的重要成果,它强调在高等教育过程中采用“构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)”理念[1],以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。这正好符合自动化专业的教育特点。因此广东白云学院在2010年就启动了基于CDIO教育理念的教学改革,经过两年的改革探索,各专业从人才培养方案的制定、教学大纲的编撰到课程设置及实施都取得了一定的成果。我们在对企业用人需求进行深入调研的基础上,考察了相关兄弟院校的教学改革,总结相关经验,重新制定了人才培养方案,并在近两年的教学中总结出一套行之有效的项目化课程教学方法。
2.自动化专业课程体系的重构
我们根据专业大纲的4个一级指标和17个二级指标推导出本专业的课程,使其形成符合培养目标要求的课程体系。在整个课程体系中,我们强调在整个专业教育阶段的工程能力的培养。
自动化专业的人才培养模式重构是为了培养具有扎实的理论基础和较强动手能力的工程师,使其能适应未来工业发展对于自动化专业人才的需求。因此在整个人才培养过程中按照CDIO教育理念设置相关的工程培养环境,通过多个项目生命周期的完整训练,能够帮助学生进行知识学习和技能培养,而且使其现代国际工程师素养得以锻炼。以工程能力培养为核心的自动化专业课程体系设置应该充分体现CDIO 环境教学,如图1 所示是自动化专业课程体系鱼骨图,即以三级项目体系为育人环境。
从图1可以看出,在新的人才培养模式下,对自动化专业的专业基础课和专业课进行了分类总结,针对相近课程设立了二级项目课程,通过各学期由浅入深的、建立在工程环境下的项目课程的教学实践,使学生掌握整个专业课程体系的相关知识,并获得一定的工程经验。与传统的课程体系相比,在总学分不变的情况下,每门课程的授课学时减少了15%~25%,用于学生在项目环境中自学与合作研讨,增加了团队设计项目,以提升学生的自主学习能力、团队协作能力及工程项目的驾驭能力。
3.项目课程的实施
在对自动化专业人才培养模式的重构过程中,我们将重点放在一级、二级项目课程的实施上,希望探索一条适合广东白云学院的课程改革的新路。从两年来的项目课程实施的过程来看,取得了一定的成果,也为以后的课程改革积累了一些经验。下面以《自动化专业导论》一级项目课程为例,对CDIO项目的教学进行剖析。
《自动化专业导论》是针对大一新入校的学生开设的一门课程,主要包括理论和实践两部分。其中理论课程以2~3次讲座的形式完成,实践则以项目课程的形式完成。这门课程的主要目的是为让学生对于本专业有一个初步认识,并且通过小项目的制作激发学生的学习兴趣,同时使学生获得进行科学研究的基本方法。
3.1实行导师制,近距离培养学生的整体素质。
在学生新入学起,按照4:1的比例给四名学生配备一名专业导师,形成导师指导下的多名学生自主学习的团队。这个团队在导师的近距离指导下,完成整个四年的项目课程的教学任务。导师不但在课程上、专业上对学生言传身教,而且对团队的组织活动、学生合作精神的培养都非常有帮助。这样做贴近了教师与学生的关系,使学生获得了许多在课堂上无法获得的知识和技能。
3.2 以工作任务形式布置学生在整学期的课程要求。
在《自动化专业导论》课程中,专业指导教师在学期初以任务书的形式将本学期的项目任务、学生需要完成的工作、应达到的知识和能力的要求给学生。学生在整个学期内在专业导师的指导下完成项目任务工作,在学期末按照任务书的要求进行验收考核。
3.3 项目课程的学时在课余实践完成,不占用课堂时间。
针对学生课堂学时较多的情况,结合项目课程的特点,《自动化专业导论》的学习以课余时间为主。学生们在课后按照任务书的要求,通过专业导师指导及网络学习,自主地进行项目研究。这样做使学生具有更大的自由度,培养了他们的自学能力和自制能力,不仅使学生的学习兴趣和专业素质得到提高,而且培养了他们的综合素质。
3.4采用学校与个人相结合的形式保证资金与设备。
由于《自动化专业导论》课程采用的是项目化形式,通过学生的课余时间完成,因此对于元件的采购和实验设备的使用就不能像普通课程实验一样管理。我们在此期间采用的是学校与个人相结合的形式。对于在项目中需要用到的主要元器件和实验设备主要通过学校统一采购、统一调配,而对于在项目中用到的个性化、小金额的元件则让学生自主采购,这样不仅可以节省时间,而且可以让学生参与采购过程,使其了解一个完整的项目设计的各个环节。
3.5采用灵活多样的考核方式。
在整个项目课程的教学过程中,考核方式是最重要的,这是检验学生知识、素质的关键环节,也是课程顺利进行的重要保证。《自动化专业导论》课程考核采用的是专业导师考核与项目验收相结合的方式。专业导师对学生整个学习过程进行考核。在学期末由专门的课程验收小组组织学生进行项目答辩,课程验收小组针对学生的答辩情况,结合学生的实际成果进行考核。学生的最终成绩则是由两部分成绩的加权平均成绩。这样可以全面的考核学生在整个学习过程中各项能力的提高。
4.初步的教学成果
遵循CDIO教育理念,经过两年的教学实践,我们获得了一定的教学成果,不仅是对过去工作的检验,也是将来教学工作的借鉴。
(1)CDIO教育理念强调以产品的研发、运行周期为载体,使学生获得整个产品周期的所有知识和素质。我们对这种教育理念在自动化专业课程教学过程中的运用进行了研究。
(2)全面重构了自动化专业的人才培养模式。分析了自动化专业应具备的专业能力与各课程之间的关系,合理的设置专业理论课,改变了过去教师糊涂开课、学生糊涂学习的局面。同时我们也针对本专业的特点,将各门理论课分类,设置相应的项目课程环节进行实践能力的锻炼,使学生在理论学习的基础上重点培养工程师的综合能力。
(3)通过两年的项目课程的教学工作获得了一套行之有效的教学方法。在项目教学过程中秉承CDIO教育理念,将“构思、设计、实现和运作”贯穿至整个教学过程,制定了相关的教学档案,探索了课程实施的资金设备保障,改革了课程的考核方式,使整个教学更有利于培养学生的学习兴趣和综合素质。
5.结论
自动化专业的特点决定在教学过程中贯彻CDIO教育理念可以更好的培养学生卓越工程师的各项能力。通过两年的教学改革的实情来看,学生从入学初至现在不仅获得了自动化专业的专业基础知识,而且在英文使用能力、论文撰写能力、团队精神等方面都有了很大的进步。同时,通过项目课程的学习激发了学生的学习兴趣,为以后的学习打下了坚实的基础。
参考文献:
[1]査建中、何永汕 《中国工程教育改革三大战略》,北京理工大学出版社,2009.
[2]顾佩华、陆小华 《CDIO工作坊手册》,汕头大学出版社,2008.
作者简介:
熊宇,男,1972年生,江西南昌人,硕士,讲师,主要研究方向:电力电子与开关电源
一、制约材料科学与工程导论双语教学开展的现状
长期以来,我国高等院校理工专业课程教学一般仅使用母语授课,只在有限的公共英语课和专业英语课上采用英语教学。造成这种局面的主要原因一方面是高校对双语教学重视不够,另一方面是专业课教师的英语水平有限。尽管理工专业课教师多数具备很强的专业知识背景,并且在长期跟踪领域前沿的过程中形成了较优秀的英语读写能力,但由于缺乏英语交流环境,其英语口语能力普遍较弱,甚至有的发音还不够标准。这就导致了教师在授课时不敢或是不愿说英语,从而限制了双语教学的开展。另外,学生们长期以来普遍重视读写,忽略听说,一定程度上给双语教学带来了困难此外,相关外文课外参考资料也不够丰富,虽然互联网上知识繁多,但是内容散乱,无法形成系统的教学资料。尽管可以采用引进国外优秀教材的方式弥补这一缺陷,但是由于地方院校的学生英语水平参差不齐,若直接使用引进的原版教材,大部分的学生都会感觉理解困难,甚至失去学习的信心和兴趣。这样不仅难以达到提高学生英语能力的目的,而且会导致学生失去本该轻松掌握的专业知识。因此,编写结构合理、详略得当、有所侧重的中英文对照教材显得尤为重要。
综上所述,传统的教法、学法和教材都制约了双语教学的开展,但开展材料科学与工程导论双语教学仍势在必行。材料科学与工程导论是湖南科技大学金属材料工程专业本科生的必修学位课,于大三第一学期开设,在金属材料专业(本科)的教学中,材料科学与工程导论既涉及到材料的发展和各种材料的特点,又需要讲述材料科学与材料工程的基础知识。其主要特点如下:
(1)覆盖面广——涉及史学、物理学、化学、材料学、工程学等多种学科知识的综合;
(2)内容新——尽管人类使用材料已有几百万年的历史,但材料科学与工程在2O世纪五六十年代才形成一门完整的学科,目前仍处在高新技术的前沿领域,内容日新月异;
(3)教学时间短——实际理论教学时数只有32课时。随着现代科学技术的高度发展,材料科学与工程导论课程的教学逐渐显露出一些与之不相适应的地方,主要表现在:内容没有更新,教学手段比较落后,教学体系的调整缺乏系统性,理论与实践结合不够紧密。因此,笔者认为必须对本课程进行教学改革,推行双语教学。
二、多媒体双语教学的实践效果
通过对2003级和2004级金属材料专业的2轮材料科学与工程导论的教学实践,我们逐步完善了授课方案,为实行双语教学做了充分准备。在对2003级学生授课的过程中,采用的是传统的板书教学形式。由于在板书书写过程中花费了大量的时间和精力,加上教学时间又比较短,为了完成教学任务,无法对课程内容在深度和广度上进行拓展。因此,在对2004级学生授课的过程中,采用了多媒体教学,对电子教案进行了充分准备。大量的图、表、动画的展示,一方面增强了学生学习的兴趣,另一方面也使学生对材料科学与工程学科的内涵和发展趋势有了更为深刻的认识。但是由于目前材料学科发展很快,大部分新的研究成果都是用英文表述,仅仅通过翻译介绍最新的成果无法让学生理解材料科学与工程学科的奥妙与趋势,并且学生在接触到原汁原味的英语资料时也会感觉生涩。在这种情况下,我们提出了双语教学改革方案,并申请到学校的支持。在湖南科技大学教研课题《材料科学与工程导论双语教学研究与实践》的支持下,我们根据前期的准备工作和教学实践中发现的问题,挑选了合适的参考书,并重新对课件进行了修改和完善。首先,将原部分章节的双语内容扩展到整个课程;其次,增加了扩展学生视野的专题讲座部分和锻炼学生思考分析能力的讨论部分。2007年下半年正式在2005级金属材料1~2班实施了双语教学计划。在课程讲授到1/3的时候,我们对班级所有学生进行了关于双语教学效果的小调查。从反馈的结果来看,几乎所有的学生都表示喜欢这种双语教学的模式,大部分的同学反映,双语教学对专业词汇的学习有一定的帮助,75%的学生认为增加英语表达不会影响正常教学的容量,相反它更能为深奥而又枯燥的专业知识增添乐趣,加深学生对抽象名词的理解,提高学生的学习兴趣和积极性。同时,学生们也提出了一些意见和建议,如单词量大,英语基础不够,很多同学建议多媒体课件应该对重点内容配上中文对照,并配上录制的声音文件,给同学们展示标准化语音、语调等。根据反馈意见,我们对课程内容进行了调整,增加了中英文对照部分,增加了图片,并给每个同学发放了该课程相关的单词表,从而增强了学生参与课程的积极性,提高了教学效果。在教学过程中也发现了一些问题需要改进,如学生的英语基础相差比较大,部分同学跟不上课程;教师的英语口语有待进一步提高。经过一年左右的实践,我们对材料科学与工程导论双语教学过程中获得的经验和教训进行了总结。尽管取得了一些成绩,积累了一定的双语教学经验,但我们发现,仅靠一轮教学的实践就找到适合我们学校的双语教学方案还很不够。因此,一方面,我们决定延长该课题的研究期限,更加深入的进行本课题的研究:由于原计划主要参照了一些重点大学的教学实践方案,而我们的学生与重点大学的学生相比,英语基础较差,主动学习能力较弱,所以我们主动调整了教学内容中的中英文比例,最大限度地提高学生参与课程的积极性,并计划在2006级金属材料专业实施,对比效果。另一方面,也希望通过本课题的实施,将双语教学扩展到金属材料专业的其他专业课程,如笔者讲述的《粉末冶金原理》。为了尽快摸索出适合我校特色的双语教学模式,我们进行了对比教学实验H]。为了找到较为平衡的双语教学方式,在对2006级金属材料专业教学的过程中,我们采用了较多的中文内容,并在教学过程中及时调整中英文比例。从学生反馈的信息来看,中英对照的讲授方式应该是比较适合我校学生的双语教学方式,既有利于学生接受专业知识,又有利于学生英语水平的提高。
三、关于双语教学的思考
我校是一所地方性综合性大学,与双语教学起步较早的重点大学相比较,虽然取得了一些进展,但目前仍处于摸索和起始阶段,存在着一些问题,比如对双语教学的认识、双语师资队伍的建设和学生的外语水平、教材的选择、资金投入以及双语教学的评价一等问题。针对我校的具体情况,笔者认为可从以下几个方面进一步加强和推广双语教学。
(一)加强师资培训力度,积极引进人才优秀的师资是双语教学成功的保证。一方面,要抓好在职教师再培训工作,如选派教师到外国语学院培训,以提高英语应用特别是英语口语水平。同时,应该积极组织承担双语教学的教师到英语母语国家进行短期进修,或鼓励本校有海外留学背景的教师尽量采用双语教学。而本校培训是我校教师培训最切实可行的办法,学校可以聘请本校外国语学院的教师对非英语专业教师进行英语培训,切实提高教师的英语口语能力。另一方面,学校应制定优惠政策、开辟绿色通道,积极引进国外留学人员和国内高级人才,促进双语教学的开展。
(二)科学选用教材。引进与自编结合教材是教学之本。实施双语教学首先要有合适的外文教材。一是内容要合适,既能简明扼要的叙述基本理论,又能展示学科的研究前沿,以符合课程教学的基本要求;二是语言规范,文笔流畅,简明易读,便于中国师生使用。目前,国内大多数高校采用的英文教材都是国外的原版教材。这类教材语言规范,内容较新颖,信息量大,但其篇幅往往很长,内容与我国现行教学基本要求有较大偏差;并且由于这类教材编写的对象是英语为母语的学生,文字中有一些中国师生不大熟悉的标准和约定,增加了理解的难度,直接用于教学多有不妥。因此,我们在选择英语原版教材进行双语教学时,应参考和对比国内同类教材,既要注重本课程所需的基础理论,又要对比教材内容、逻辑结构;既要考虑跟踪学科前沿,又要分析其叙述方法和特点。避免教材选用出现偏差,影响教学效果。同时我们应鼓励高水平教师自主编写英文或中英文对照教材,并争取正式出版,以满足双语教学的需求。
(三)因材施教,区别对待地方院校的学生英语水平参差不齐,实施双语教学应该采取分阶段、分专业、有重点的方式进行推广。首先,在师资条件较好的某一专业、某一课程进行双语教学试点,可以全年级学生全选,也可部分选,要充分考虑学生的个体差异、外语水平等,优化多媒体课件中的中英文比例和授课过程中英文讲述比例;其次,也可以根据学生的外语基础,尝试将同一专业或者相近专业外语基础较好的学生集中在一个班级里,教师根据学生的实际情况实施双语教学。
关键词:协作学习;计算机科学与技术;程序设计
作者简介:靳雁霞(1973-),女,山西太原人,中北大学电子与计算机科学技术学院,副教授;蔺素珍(1966-),女,山西太原人,中北大学电子与计算机科学技术学院,副教授。(山西?太原?030051)
基金项目:本文系山西省教育厅教改项目“协作学习中激励机制的研究与实践”、山西省教育厅教改项目“计算机类相关专业培养方案及课程体系改革研究”、山西省教育厅教改项目“学分制条件下的本科生导师制的研究与实践”的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)29-0070-02
一、计算机科学与技术专业的人才培养定位
在社会需求和学科发展的推动下,1978年中北大学(以下简称“我校”)恢复招生以后,于1981年开始招收计算机应用专业本科生。1998年根据国家教育部对专业调整的要求,调整为宽口径专业——计算机科学与技术专业,经过二十余年来的不断建设,我校计算机科学与技术系于2006年获得了“计算机科学与技术”一级学科硕士学位授予权。2006年,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》,提出了以“规格分类”为核心思想的计算机专业发展建议。[1]在规格分类的思想指导下,根据我校及计算机科学与技术专业的定位,旨在将本专业的学生培养为工程型人才。
随着计算机学科的发展,招生规模由前几年的扩招到这几年的缩减招生,说明计算机人才在一定程度上达到了饱和状态。在这样一个严峻的形式面前,对学生的培养提高到一个新的层面上。其不仅要具有最基本的工程技术能力、业务能力,同时还应具备团队协作能力、创新实践能力。为了突破学生的各种协作能力,本专业先从程序设计类课程体系中进行改革,不断地创新,走一条符合我校、本专业学生的培养之路。这种能力的培养,不仅是我校本专业存在的问题,全国所有高校计算机科学与技术专业都应有这样一个难点,需要攻破。
二、在协作学习中寻求突破点
协作学习在世界各国得到了高度重视,我国各级各类学校也鼓励协作学习等新型教学模式和方法的开展。如何提高本专业学生的就业率、考研率,让学生在当今社会中占有一席之地并有一个好的取向,除了培养和提高学生的工程设计能力、业务能力之外,最重要的是培养学生的团队精神和协作学习的能力。只有在团队中不断地互相学习,分工合作,才能创造出意想不到的成果。本专业在程序设计类课程体系改革中,重点强调协作学习中的协作精神,协作学习通常由四个基本要素组成,即协作小组、成员、辅导教师和协作学习环境。[2]
为了在协作学习中寻求突破点,主要从它的四个基本要素中一一突破。为了更好地在程序设计类课程改革中得以应用,做了如下工作:首先,咨询已毕业的学生,尤其是对在公司做项目开发的毕业生进行调研,让其总结好的经验,对自己的不足进行总结,其中最重要的一点就是协作学习;其次,针对在校学生进行调研,学生提出的最明显的问题就是实践环节欠缺,导致协作能力、编程能力得不到锻炼,另外学生学习的主动性太差,如果他们在协作学习中运用得当,那学习的主动性一定会有所提高;最后,派出部分老师去其他院校调研,与重点院校的专家进行座谈,学习别人的长处。总结上述经验,认为只有更好地把协作学习运用到实践教学和理论教学中,让学生在学习中互相帮助、共同进步、取长补短,这样,培养出的学生才能真正在社会上立于不败之地。
三、改革的过程与研究
协作学习首先在程序设计类课程中得以实验,并将程序类课程体系进行改革,改革的过程与运用如下:
1.程序类课程体系的改革
程序类课程体系可以分为三条主线:第一,算法的设计与实现,主要包括计算机科学导论、C语言程序设计、数据结构、算法分析与设计;第二,数据库的设计与实现,主要包括Java程序设计基础、软件工程、数据库原理及应用;第三,嵌入式应用开发技术,主要包括:面向对象程序设计、VC程序设计、C语言程序设计、嵌入式体系结构及应用开发技术。下面逐一介绍改革方法。
关键词:计算机导论;实验教学;能力培养
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
“计算机导论”是计算机专业(包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程等专业)的核心课程之一,作为第一门专业基础课程,一般安排在一年级的第一学期。该课程的主要任务是比较全面地、概括性地介绍计算机科学技术的基本知识,使学生对本专业的知识体系有一个基本的了解。计算机导论课程涉及的内容比较多,涵盖计算机科学与技术的各主要分支领域,广度优先是该课程的特点,同时也有一定的深度。
“计算机导论”的教学包括理论和实验两部分。理论教学的定位是:了解计算机的发展简史,激发学习兴趣;掌握计算机的基本知识,建立专业知识体系框架;了解计算机科学技术的最新发展,促进研究性学习;掌握计算机学科的思维方法,培养综合素质与创新能力。实验教学的定位是:通过拆装计算机,深入理解计算机的基本组成及工作原理,熟练掌握常用计算机软件的操作技能,掌握互联网的接入方法和应用,掌握常用杀毒软件的使用,提高计算机应用能力和实践能力。总之,经过一个学期的计算机导论课程的学习,使学生掌握计算机专业的基本理论知识和操作技能,初步具备计算机专业人员的知识和技能素养。
2目前存在的主要问题
实验教学作为整个“计算机导论”课程教学的重要组成部分,既能培养和提高学生的实践技能及应用能力,激发学生的学习兴趣,也有助于深化对理论教学内容的理解。但目前的实验教学在实验内容、实验教学模式、综合应用能力培养和考核方式等方面还存在一些问题。
2.1实验内容特色不明显
虽然大多数学校的计算机专业都开设了“计算机导论”课程,可选的教材也比较多,但专门的“计算机导论”实验教材却很少,多是选用非计算机专业的计算机应用基础类实验教材。这类实验教材偏重于常用软件(Windows、Word、Excel、PowerPoint等)的操作使用,而对计算机的基本组成、网络连接、病毒查杀等内容的介绍比较少,甚至没有。课程学完以后,计算机专业学生所掌握的操作技能和非计算机专业学生没有什么区别,体现不出计算机专业的特点。因此对计算机专业学生来说,计算机导论课程的实验教学仅仅包括常用软件的一般应用性操作是不够的。
“计算机导论”的实验教学内容要突出专业特色,学生除熟练掌握常用软件的操作技能外,还要掌握拆卸计算机和组装计算机的技能,具备基本的联网、环境配置、工具软件的安装与卸载、杀毒软件的安装与查杀计算机病毒等能力。除此之外,对于一些学有余力的学生,还可以安排一些开放性实验,如程序设计实验、数据结构实验、数据库实验等,深化对相关内容的理解。
2.2实验教学模式单一
由于学生来自于不同的地区、学校和家庭,受物质条件、重视程度及学习时间等各种因素的影响,新入学的大学生对计算机知识的认识和计算机操作技能的掌握有着比较大的差异:有的同学可能连最基本的键盘、鼠标操作都不是很熟悉;而有的同学可能已制作过幻灯片,会熟练地使用互联网,甚至能够编写一些简单的程序。
而现行的教学模式大多是统一授课,讲授相同的教学
本文得到河北省教育科学“十一五”规划课题(06020330)和河北大学教改项目的资助。
作者简介:王苗(1975-),女(汉),河北保定人,硕士,讲师。
内容,布置相同的实验题目,教师难以对基础不同的学生进行个性化的、有针对性的指导和帮助。这就可能导致一些基础较差、一时还不适应计算机课程学习方式的学生产生畏难情绪,影响其学习的积极性和信心。而对于已经具备一定的基础知识和应用技能的学生,会觉得所讲内容过于简单,对实验内容没有兴趣,影响其学习的主动性。实验教学要考虑学生初始基础的不同,要适应不同层次学生的各自所需。
2.3强调综合应用能力不够
目前的实验教学强调单项操作技能比较多,例如,学生了解计算机的基本组成,却没有拆装计算机的技能;会使用Windows、Word、Excel、PowerPoint等常用软件,却不会安装和卸载软件,不会进行系统配置;会简单的录入和排版,却不会制作图文并茂的文档和美观大方的幻灯片;会上网浏览网页、收发邮件,却不会进行联网设置等。实验内容多为实现单一功能的单元实验,以完成某项实际任务为目标的综合性实验较少,强调综合应用能力不够。
2.4考核方式死板
考试作为检验学生学习效果的手段,在整个教学过程中占着重要的地位,对于学生的学习态度起着一定的导向作用。目前,计算机导论实验的考核包括平时考勤、实验报告和期末考试等。考勤虽然能督促学生按时间到实验室,但却不能保证学生把心思都用在实验题目上;由于都是一些操作性实验,实验报告也难以全面反映学生实验技能的掌握;期末考试由于时间有限,做的题目比较简单,不容易考察出学生的综合应用能力。
3实验教学改革
基于对存在问题的分析,计算机导论课程的实验教学要不断改革和完善:充实教学内容、改进教学方式、多样化考核,以此提高计算机导论实验教学质量,提高学生的综合应用能力和实践能力,进而促进计算机导论理论教学的质量提高。
3.1充实教学内容
作为计算机专业的入门专业基础课程,计算机导论有两个方面的重要作用。一是使学生对计算机的发展历史、计算机专业的知识体系、计算机学科方法论及计算机专业人员应具备的业务素质和职业道德有一个基本的了解和掌握;二是熟练掌握常用软件的操作技能并具备一定的组装计算机能力。前者通过理论教学来实现,后者通过实验教学来实现。主要实验内容包括计算机的基本组成、Windows操作系统、Word文字处理软件、Excel电子表格软件、PowerPoint演示文稿软件、互联网应用、FrontPage网页制作、计算机安全等。如表1所示,每部分内容分为基本操作和高级功能两部分,以适应不同程度学生的需要和分层次教学的需要。
表1计算机导论主要实验内容
实验内容 基本操作 高级技能
计算机的基本组成 认识计算机的基本组成、键盘和鼠标操作 计算机拆装、熟悉各种主要硬件设备
Windows操作系统 文件和文件夹管理、文件搜索、创建快捷方式 磁盘操作、系统管理、常用软件的安装与卸载
Word文字处理软件 文本的录入和编辑、格式设置与页面设置、简单的表格操作 表格的高级功能、绘制图形、图文混排、特殊排版
Excel电子表格软件 数据录入与编辑、自动填充、记录排序、格式化、页面设置 公式、函数、记录筛选、分类汇总、创建与编辑图表、数据透视表
PowerPoint演示文稿软件 简单幻灯片制作、超级链接、应用设计模板、动态效果 幻灯片放映设置、配色方案、动画设置、插入声音及图片、插入切换特效
互联网应用 信息检索、文件下载、收发电子邮件 互联网接入、网络设置、浏览器配置、编辑多媒体电子邮件
FrontPage网页制作 创建站点、设计站点风格、简单网页的编辑与 设计框架结构的网站、制作图文并茂的个人主页
计算机安全 杀毒软件、防火墙软件的基本功能 杀毒软件和防火墙软件的配置、升级、启动扫描、定时查杀、访问规则和流量监控等高级功能
3.2改进教学方式
由于受到中小学阶段的学校环境、家庭条件等因素的影响,刚进入大学的大学生对计算机知识的认识和操作技能的掌握有较大的差异。为满足不同学生的不同需求,应采取分层次的教学方式:在每部分实验内容前设置一些分层次的测试,通过低层次测试者,直接进入高层次内容的学习,这样每个学生可以根据自己的实际情况,个性化地选择实验内容。
分层次教学的具体实现可以有两种方式:一种方式是在测试的基础上将学生按层次分成AB班,A班学生(有一定的操作水平)直接进行高级操作技能的练习,强化实际应用技能的提高。B班学生(操作基础差一些)从基本操作练习开始,在熟练基本操作的基础上再进行高级操作技能的练习。第二种方式(如果不便于分班)是根据学生的实际情况,对不同程度的学生提出类似于AB班学生的不同要求。除了课上时间外,应给学生提供一定学时的实验室开放时间,对于基础差一些的学生,使其有比较充足的实验时间完成学习任务,对于基础比较好的学生,使其能够根据自己的兴趣自主设计完成一些具有比较强的综合功能的实验题目。
分层次教学可以照顾到学生的不同情况,使其各有所学,既能够达到基本的教学要求,又能够激发基础较好的学生的学习兴趣,提高学习质量。
3.3注重培养综合应用能力
实验教学的目的是提高学生的综合应用能力,能够用所学知识解决实际问题。计算机基本组成实验的目的是使学生能够自行组装计算机;Windows操作系统实验的目的是使学生能够合理地建立文件夹和各种文件,有效管理自己的外存资源(硬盘、U盘等);Word实验的目的是使学生能够建立包括文字、图片及一些特殊效果的实用文档;Excel实验的目的是使学生能够熟练完成各种基于电子表格的统计、排序和筛选等功能;PowerPoint、互联网应用、计算机安全等实验也都类似,都是要训练学生完成实际工作、满足实际需要的技能。所以,实验教学一定要着眼于学生综合应用能力的提高,而不只是掌握一些单一的操作技能。
综合应用能力的培养要有良好的教学设计支撑。例如,在学习Word文字处理软件时,可以首先向学生演示几篇事先编辑好的风格各异、图文并茂的Word文档,让学生感受Word软件的强大功能,引起学生的求知欲望,促使学生思考如何去实现这些功能。然后进行如查找、替换文本,设置字体格式、文字效果,创建目录及分栏等一些简单的操作演示,展示Word软件易学、易用的特点,打消学生的畏难情绪,引导学生主动学习。还需要设置一些综合性的有一定实用背景的题目,如制作个人理财的电子表格、自我介绍的幻灯片、某一主题的网站等,留给学生用课外的实验时间来完成,并要求学生在规定的期限内将实验成果发到教师的邮箱或上传到指定FTP服务器上。这能够充分调动学生的主动性和创造性,引导学生利用互联网搜索自己需要的素材,寻求解决问题的办法;借此也可使得学生逐步积累与本专业相关的知识资源。
3.4多样化考核方式
考核对于评价学生的学习效果和教师的教学质量具有重要作用,计算机导论实验教学的考核要重在考核学生的综合应用能力,不要只是在局部的细节上考察。实际教学情况表明,学生可能在某些细节上很熟悉,但仍然不能解决实际问题的情况还是比较普遍的。
在坚持考勤、实验报告和期末考试的基础上,使考核方式多样化一些,布置一些综合性题目供学生完成并根据完成情况评定成绩,表现突出的,可以免去期末考试。例如,对于计算机的基本组成部分,布置一份设计计算机装机方案的题目,要求学生给出分别适合家庭娱乐、日常办公、图像处理等不同需求的配置方案。这就需要学生利用业余时间去了解市场,关注新技术、新产品,了解不同配件的性能、价格等,经过分析、比较,才能给出符合需求的、性价比高的配置方案,借此锻炼学生的解决实际问题的能力。
对于Windows、Word、Excel、PowerPonint、杀毒软件等常用软件的学习及互联网应用、网页制作等内容的学习,要注重考察学生多个软件的综合应用能力。可以让学生在上网搜索图、文、音、像素材的基础上,制作一个图文和表格混排的文档、就某个主题制作一个幻灯片、设计一个小型网站等。这样的工作能够反映出学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。这对于学以致用、提高学生的学习兴趣和学习积极性是非常有益的。
4结论
文中提出的关于计算机导论实验教学的改革思路在我们的实际教学中得到落实并取得了一定的成效,但仍需要不断提出新的改革方案,不断完善各教学环节,以保证实验教学质量的不断提高,并促进理论教学质量的提高。
参考文献: