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云计算知识体系精选(九篇)

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云计算知识体系

第1篇:云计算知识体系范文

一、中职护理学生缺乏学习能力成因分析

1. 护理专业的特性

1.1 护理是研究和维护人类健康的专业,其基础理论抽象、深奥,临床护理逻辑性强、操作要求高,临床科目学习内容多,涉及面广。

1.2 对护理专业学生的学习要求高 要求护生不仅要有扎实的理论基础,熟练的技能操作,较强的理解能力和分析能力,还需具备较高的职业素养、沟通能力、解决问题的能力、理论与实践的结合能力。

2. 护理专业学生学习状况

2.1 缺乏学习兴趣 中职学生来源多数是没有上普高分数线的初中生,她们多数都经历了一个从弱到强的厌学心理过程,即成绩不理想得不到肯定丧失学习信心躲避学习丧失学习兴趣。加之护理专业学习科目繁多、枯燥、深奥,更加重了护理专业学生的厌学情绪。

2.2 缺乏学习方法 中职学生几乎没有课前预习、课堂认真听讲、课后复习的学习习惯,这就导致基础专业知识未掌握,临床知识弄不懂的学习局面,这种新旧知识衔接不上将进一步加重学生厌学的情绪。[2]

二、 云计算技术在中职护理学生中的应用

1.云计算背景

我国开始步入到云计算大数据时代。随着现代化教育发展的需要,学校对于教学能力的要求在不断提升,传统的教学模式和教学方法,存在不能适应教学规模扩大、新知识快速更新、教学资源共享、教学相互促进、教学资源便捷使用的问题,如何构建新型的教学平台、教学方法和教学资源体系;如何实现课堂教学和课外学习的协同;如何调动学生的自主学习积极性;提高学生的学习成绩和应试能力;是学校教改研究和需要解决的课题。

云计算的发展和应用,可以为学校构建一个以现代信息技术为基础的、可以整合各种教学资源的、多任务的教学平台,借助于信息化的手段,进一步提高学校的教学水平,尤其是建立与时俱进的基于云计算的创新型的教学系统,使学习和教学的效能倍增。

云计算教学的主要用户端是智能手机或平板电脑,是当前学生最喜欢、最方便的学习工具,智能手机普及,把计算的终端变成人人随身的一个器官,PC模式转变为智能手机,学校云计算教学系统的建设,能够很好的满足在校学生的学习需求。

2、云计算在护理专业教学中的实现

我校于2013年11月成功引进了“云计算智慧校园”。首期在我校核心专业-护理专业进行平台创建,截止目前为止,平台资源库已建成涵盖必修课、基础课、技能课、管理课、专科护理、执业考试、教学视频、实训视频、教辅资源、期刊资源、复习问答、护理研究、医口袋、讲课要点、强化练习模块,基础教材、专业教材一百多册,智能练习题库已突破1万题

学习平台集成在智能手机上和平板电脑,使用及其方便,具有已下特点:

① 视觉好、结构好、浏览效率高,特别适合学习阅读。技术上集成了多个智能引擎或程序,包括多视窗、智能数据API、图形视频API、知识树API、智能识别API等,形成独特的表现力;② 智能联想,点击一个知识点,即可自动联想出其他逻辑关联资源结构和内容,搜寻效率极高;③ 智能全息查询,只需输入关键词,就可对资源库进行全范围搜索,全面发现所需的信息;

④ 具有智能的逻辑记忆能力,学生学习时能够记忆知识点及所属结构的位点,可供下一次学习时直接打开,方便连续和回忆复习知识。

3、 云计算技术在护理专业教学中的实施

3.1 实施对象及实施时间 我校对护理专业一年级8个班级376人及二年级2个班122人进行了为期30天的试点学习,选择班级根据任课老师基本相同原则进行选择,选择学习阶段为第一学期及第三学期期末。

3.2 实施科目 一年级:健康评估、病原微生物、解剖学、生理学;二年级:内科护理学、儿科护理学、妇产科护理学、外科护理学、基础护理学

3.3 实施方法 教师通过云计算建立课堂练习题库及复习题库,课堂练习题库的题量控制在20题左右,每套复习题库的题量控制在50题以下。课堂练习是教师在教完新的章节后,学生立即用手机登录学习平台,并利用手机做该堂课的知识题库,任课教师可通过云计算后台了解学生该堂课的学习情况及知识掌握情况。复习题库是教师将本科目所有知识点按章节进行分类,学生在课后利用手机登录进行学习的一种知识复习及巩固方法。学生在做完每道课堂及复习题库后,云计算都会提示正确与否;在做完一套题库时,云计算会按学生所做题目的错误率进行重新排序,即错误率高的题目排在题库前面,这种智能排序方法有利于提高学生的学习兴趣及学习效率。[3]

3.4 实施效果 我们采用2种方法来评价实施效果,一种方法是通过云计算后台查看学生的点击做题率,另一种方法是问卷调查法。[4]

第一种方法显示:在30天时间里,学生点击做题率达200万人次。如此高的点击率充分肯定了云计算对提高中职护理学生的学习兴趣是合理而可行的对策。[5]

问卷调查法:对我校护理专业参加云计算学习的498名学生进行了问卷调查。收回调查表497份,有效问卷492份。

问卷设计:

1.你对运用云计算的课程更感兴趣吗?

A.非常有兴趣 B.一般 C.不太感兴趣 D. 没兴趣

2.你喜欢云计算支持下的新型教学改革吗?

A.非常喜欢 B.一般 C.不太喜欢 D.不喜欢

3.你觉得运用云计算进行学习,能提高你的学习兴趣吗?

A.能 B.一般 C.有点提高 D.不能

4.您觉得运用云计算进行学习,能帮助你改进学习方法吗?

A.能 B.一般 C.有点帮助 D.不能

5.在你运用了云计算进行学习后,你的理论知识提升了吗?

A.提升很多 B.一般 C.有点提升 D.没有提升

6.在使用云计算进行学习前,你觉得学习护理专业知识枯燥吗?

A.很枯燥 B.一般 C.有点枯燥 D.不枯燥

7.在使用云计算进行学习后,你觉得学习护理专业知识枯燥吗?

A.很枯燥 B.一般 C.有点枯燥 D.不枯燥

调查结果统计如下表

调查题1显示,护理专业学生对通过云计算来进行学习非常感兴趣;调查题2显示,护理专业学生非常喜欢云计算支持下的新型教学改革;调查题3显示,护理专业学生觉得运用云计算进行学习后,可以提高学生的学习兴趣;调查题4显示,,护理专业学生觉得运用云计算进行学习后,能帮助学生改进学习方法;调查题5显示,护理专业学生在运用了云计算进行学习后,理论知识明显道德了提升;调查题6显示,护理专业学生在使用云计算进行学习前,大多数觉得学习护理专业知识枯燥;调查题7显示,护理专业学生在使用云计算进行学习前,超过半数的学生觉得学习护理专业知识不枯燥了。调查结果也反映了云计算对提高中职护理学生的学习兴趣、改进其学习方法、提高其学习能力是合理而可行的对策。

第2篇:云计算知识体系范文

关键词:物联网工程 课程体系建设 技术体系结构 知识体系结构

中图分类号:G642.0 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.098

2005年11月17日,国际电信联盟正式提出了“物联网”(Internet of Things,IoT)概念[1]。“物联网”颠覆了人类之前将物理基础设施和IT基础设施截然分开的传统思维,将具有自我标识、感知和智能的各种物理实体基于通信技术连接在一起,并使政府管理、生产制造、社会管理以及个人生活等实现互联互通,被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。考虑到物联网技术对社会发展的重要影响,世界各科技强国都将物联网放在未来发展战略中的重要位置。我国“十二五”规划中也将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进。

为满足国家战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求,自2010年我国教育部首次批准30余所高校设立“物联网工程”本科专业以来,发展至今全国共有100多所高校获批开设“物联网工程”本科专业,并开始陆续招生。目前,“物联网工程”专业在我国各高校的开设处于刚刚起步的阶段,有关“物联网工程”专业的知识体系、课程体系、工程实践、师资建设和人才培养等方面都还是一片空白。一些高校在“物联网工程”专业的建设上也存在着专业定位不明确、学科知识体系认识模糊、专业特色不突出、实践教学体系缺乏层次性和系统性等问题。如何依据物联网技术的发展规律和特征,建立科学的专业人才培养体系,并使之能够快速适应战略性新兴产业的发展对人才培养的需要,是近期教学研究任务中一个重要的课题。本文通过分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域,力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础,提出构建物联网工程专业课程体系的主体思路,以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。

1 物联网体系结构

物联网涉及的关键技术很多,包括自动控制、通信、计算机、电子、测控等不同领域,是跨学科综合应用的典型代表。理解物联网的体系结构是搞清楚物联网知识体系的基础,也是建设物联网工程专业的基础。

物联网作为一种形式多样的聚合性复杂系统,涉及了信息技术的每一个层面。目前世界上还没有形成统一的物联网规范和标准。从物联网工程教学角度分析,本文更倾向于采取物联网四层结构模型[2]。如图1所示,物联网的体系结构自下而上依次包括感知控制层、信息传输层、服务支撑层和应用服务层四部分,此外还有物联网的安全隐私保护以及网络管理两大方面。

1.1 感知控制层

感知控制层包括数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层。数据采集子层通过各种传感器实现对物理对象的感知和数据获取,其中涉及传感器、射频识别(RFID)、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理,并通过具有自组织能力的短距离传感网接入广域承载网络。在有些应用中还需要通过执行器或其他智能终端对感知结果做出响应,实现智能控制。

1.2 信息传输层

信息传输层将来自感知控制层的各类信息通过基础承载网络传输给上层,并提供透明的数据传输能力。其中,基础承载网主要包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网及形成的融合网等。

1.3 服务支撑层

在高性能计算和海量存储技术的支持下,服务支撑层对网络获取的大量不确定信息进行重组、清洗、融合等处理,整合为相对准确的结论,并为上层行业应用提供智能的支撑平台。本层的主要特点是智慧处理,运用概率论、机器学习、数据挖掘、模式识别等理论,对多点网元感知信息高效综合,从而使物联网能够提供更加多样化、人性化的服务。

1.4 应用服务层

应用服务层主要将物联网技术与行业专业系统相结合,将信息转化为内容,实现广泛的物物互联的应用解决方案。

简单概括,物联网就是传感网、互联网、智能服务的综合体。与传统的互联网相比,物联网加进了感知控制层以降低互联门槛,实现非智能、弱智能设备的互联,同时这也给数据传输、信息处理、信息服务带来了新的挑战,使网络体系结构变得更加复杂。

2 物联网工程专业知识体系

物联网工程专业是学科交叉度高、理论体系尚未完全成型、市场应用又发展迅速的新兴专业,因此通过知识体系来梳理和指导课程体系的建设是非常必要的。按照一般工程专业划分,物联网工程专业可分为三大知识领域:通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域,本文主要讨论物联网工程的专业技术类知识领域所涉及的知识模块、知识单元和知识点。依据物联网技术及产业发展对人才培养的需求,物联网工程知识结构中的专业技术知识部分应能够覆盖物联网整体的结构框架并体现其关键技术,因此对应于物联网的体系结构,物联网工程专业的专业技术类知识领域主要涵盖感知识别、网络构建、智能信息处理和创新应用等四个知识模块[3]。其中,感知识别、网络构建知识模块属于物理基础层次,偏重于硬件技术;智能信息处理、创新应用模块则偏重软件技术。

物联网工程专业知识模块涵盖的知识单元较多,其中感知识别模块主要包括传感与控制技术、短距离无线通讯技术、射频识别技术、阅读器技术和智能终端设备等知识单元,涉及的关键知识点有EPC编码技术、标签技术、RFID技术、传感器技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用等;网络构建知识模块主要包括网络结构框架、通信协议、技术标准、信息安全等知识单元,涉及的关键知识点有数据通信网与路由交换技术、无线通信技术、组网技术、网络融合技术、网络管理与安全技术等;智能信息处理模块主要包括云计算系统、人工智能系统、分布智能系统等知识单元,涉及的关键知识点有数据融合技术、数据库技术、云计算技术、智能中间件技术等;创新应用模块主要包括工业物联网、智能电网、智能交通、智能家居、环境监测等知识单元,涉及的关键知识点有物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计等。

3 物联网工程专业课程体系

物联网工程专业课程体系的设置需要综合考虑相关学科的交叉融合,尽可能多地覆盖本专业的知识体系,并将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点,物联网工程专业课程体系可由通识教育模块、自然科学公共基础模块、专业基础模块、专业必修模块、专业选修模块等五部分构成。

3.1 通识教育模块

通识教育是高等教育的组成部分,它是“非专业、非职业性”的教育, 是关注人的生活、道德、情感和理智和谐发展的教育。通过学习这部分知识可增强学生接触知识的广度与深度,拓展学生视野,培养学生的政治思想素质和职业道德,以使学生兼备人文素养与科学精神,从而把学生培养成为全面发展的人。各高校的通识教育课程通常会贯穿第一至第四学期,主要涉及思想、政治、心理健康、英语、体育、经济与管理等方面。

3.2 自然科学公共基础模块

自然科学公共基础课是高等学校各专业学生共同必修的课程,通过学习这部分知识学生可以掌握作为一名大学生所要学习的源于中学又高于中学的理论性知识,从而为进一步学习专业知识提供方法论的基础支持。作为工科专业,物联网工程专业的自然科学公共基础模块主要包括大学物理、高等数学、复变函数与积分变换、概率论与数理统计、线性代数、计算机文化基础、C/C++语言程序设计基础等课程。

3.3 专业基础模块

专业基础课是高等学校中设置的一种为专业课学习奠定必要基础的课程,是学生掌握专业知识技能必修的重要课程。作为隶属计算机科学与技术一级学科下的工科专业,物联网工程专业的专业基础课主要包括电路分析、工程制图、电子技术、离散数学、C语言程序设计、面向对象程序设计、信号与系统概论、通信原理、数据结构、操作系统、计算机组成原理、微机原理与接口技术、计算机网络、数据库原理、软件工程、物联网工程导论、传感器原理与应用等。

3.4 专业必修模块

物联网工程专业的专业必修课是在专业基础课程之上对物联网的体系框架以及主要原理技术进行深入研究探讨,为进一步学习和发展打下基础。物联网工程专业的专业必修课程主要包括[4]物联网体系结构、无线传感器网络、射频识别技术、Zigbee原理与应用、嵌入式系统原理、数据通信网及交换技术原理、物联网信息安全、大型数据库应用技术、物联网技术与应用等课程。

3.5 专业选修模块

专业选修课程的设置体现了学科发展的专业特点,同时也指明了物联网工程专业学生的职业之路。作为新设专业,物联网工程专业的学生培养走向一直引人注意;作为一门学科,物联网工程专业可以从学科发展角度划分为三个方向:感知与控制方向、传输与网络方向、软件与服务方向;作为一门工程实践,物联网工程又可以从岗位需求角度划分为三种工作:系统综合工程师、产品研发工程师、设计规划工程师。各个学校可以根据本校的学科优势、特色及所处行业背景,构建有自己特色的可选专业课程,并将其融入到核心课程体系中。下面给出按照学科发展的方向设置的专业选修课参考内容。

感知与控制方向主要设置单片机原理及应用、DSP处理器及应用、数字信号处理、计算机控制技术、ARM结构与编程等选修课程;传输与网络方向主要设置下一代互联网技术、短距离无线与移动通信网络、网络融合技术、网络规划与设计、网络管理与安全、网络编程等选修课程;软件与服务方向主要设置云计算与服务计算、模式识别、数据挖掘与融合技术、Web应用开发技术、物联网应用系统设计等选修课程。

在具体设计课程体系时,各高校可根据本校的专业背景和学科优势,充分考虑物联网工程知识体系各领域、各模块、各单元的内容,依照不同的学科方向灵活调整课程开设时间和授课学时,增加或删减具体课程。

4 结束语

物联网工程是一个战略性新兴本科专业,它不是以理论为主导,重点在于工程应用[5],这就决定了其课程体系具有发展变化的动态特性。因此,在制定专业教学计划时,要以时刻服务于社会发展需要为根本依据,紧密结合当前物联网新技术及行业应用的时代需求,依托学校自身的学科优势和行业背景,设计出与时俱进的、科学合理的、可持续发展的专业课程体系,只有这样才能为国家战略性新兴产业发展所需高素质专门人才的培养做出更多贡献。

参考文献:

[1]ITU Internet report 2005:The Internet of Things[DB/OL]. http://itu.int/[dms_pub/itu-s/opb/pol/S-POL-IR.IT-2005-]SU

M-PDF-E.pdf.

[2]崔莉,刘强,李栋.物联网系统及核心设备[J].中国计算机学会通讯,2010,6(4):18-22.

[3]胡忠望.物联网工程新专业课程体系的设计[J].中国电力教育,2010,(22):109-110.

[4]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010,(16):1-3.

[5]马忠梅,孙娟,李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用,2011,(10):1-4.

作者简介:姜颖(1971-),女,硕士,河北廊坊人,讲师,研究方向为网络技术与信息安全、图像处理,河北工业大学廊坊分校,河北廊坊 065000

第3篇:云计算知识体系范文

【关键词】物联网 物联网应用技术 专业建设 课程体系

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)01-0012-03

一 前言

自2010年7月教育部首次批准多所高校(院系)建设物联网技术专业以来,教育部及相关部门一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索,国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系进行了探索。但物联网目前属于新兴产业,各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业,没有成熟的经验可以借鉴。福建信息职业技术学院(以下简称“我院”)成为首批获批物联网应用技术专业的高职院校之一。虽然专业设立起来了,但事实上,对于我院来说,如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何把控物联网人才的培养方向、物联网专业的核心课程如何设计等问题却成为困扰我们的难点。笔者近年来致力于物联网应用技术专业建设,分析物联网应用技术专业的知识体系及核心知识领域,力求归纳物联网应用技术专业建设的专业共性,并结合我院特色,构建了以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系,希望能通过我们的实践,给其他院校一些启发和借鉴,共同推动物联网应用技术专业及课程体系建设的健康发展。

二 物联网应用技术专业设置的必要性和可行性

物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,开发应用前景巨大。业内专家认为物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络(WSN)、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

《福建省建设海峡西岸经济区纲要(修编)》指出:海西建设的目标之一是“利用现代网络技术,加快宽带通信网、数字电视网和下一代互联网建设,推进‘三网融合’,建设宽带接入网和业务支撑网,统筹3G移动网络建设,积极发展物联网。”

福建的物联网产品在全国城市网络、网格管理、智能监控、食品追溯、水质监测等系统应用较为广泛;与此同时,在电子回执、2.4G射频识别、自助终端、物联网操作系统级中间件平台、智能家居系统等领域的技术研发位居国内领先水平。依托厦门大学、集美大学、福建信息职业技术学院,已经成立了3个RFID应用研究中心,并将技术研发与市场运用紧密地结合在一起。200多亿的销售额使这一产业成为福建新兴产业中的老大,而备受各方的重视。

物联网用途广泛,主要涉及十大重点领域,包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。未来十年物联网重点应用领域投资可达到4万亿,产出8万亿,形成就业岗位2500万个。产业发展,人才先行,物联网人才需求将急剧增加,需要高校开设并发展物联网相关专业。

作为首批开设物联网应用技术专业的院校之一,我院在近两年的时间里,在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作,为办好“物联网应用技术”新专业打下了良好基础。我们认为新专业将以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南,以智能化的物联网系统为载体,围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向,紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略,整合我校及校内外合作团队的优势资源,建立符合我院特色的“物联网应用技术”专业,为实现福建省政府颁布的《福建省加快物联网发展行动方案(2010~2012年)》目标,为促进信息产业的发展做出贡献。

三 物联网的技术体系

1.感知层

感知层是物联网的“皮肤和五官”,主要功能是识别物体、采集信息。感知层通过传感器、条码识别、射频识别、无线定位等手段感知与采集物理世界中发生的物理事件和数据,这些数据包括各类物理量、标识、音频、视频数据等;

2.网络层

网络层类似于人体结构中的神经系统,主要承担着把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,实现更加广泛的互联功能。它主要是建立在现有的通讯网(包括有线和无线通信网)、广播电视网和互联网基础上。物联网感知层通过各种接入设备与上述网络相连,它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内,尤其是远距离的传输问题。

3.应用层

应用层位于感知识别和网络传输层之上,是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称,如智能电网、智能交通、智能家居等,其中的智能就来自这一层。应用层解决数据如何存储(数据库与海量存储技术)、如何检索(搜索引擎)、如何使用、如何不被滥用(数据安全与隐私保护)以及设备的智能控制等问题。

应用层是物联网发展的目的,通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术,实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能,从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。

物联网各层次间既相对独立又紧密联系。公共技术与物联网技术架构的感知层、网络层和应用层都有关系,其包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理等,不属于物联网技术的某个特定层面。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用,各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的,也不一定所有层次的技术都需要采用;即使在同一个层次上,对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。

四 物联网应用技术专业知识体系

专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网应用技术专业的知识体系,物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此,物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为:对应于感知层为射频识别(RFID)技术、传感器技术与无线传感器网络技术等;对应于网络层为通信与网络技术、网络设备配置与管理等;对应于应用层为数据存储与处理技术、应用系统开发和云计算等;对应于物联网整体的框架为信息管理技术、物联网工程布线技术等。

根据上述分析,物联网应用技术专业的知识体系要能实现这样的培养目标:培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统开发技术等相关专业知识;主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位,在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作;并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养,能适应国家战略性新兴产业建设需要,具有职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。

五 物联网应用技术专业课程体系建设基本思路

本专业课程体系建设充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念,以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体,建立“做中学”的教育模式,研究开发符合本地区特色的物联网应用技术专业课程体系,培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,并能系统地掌握物联网应用技术。

第一,校企深度合作,面向市场需求,培养学生具备“智能家居、智能交通、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力,从初学到熟练的成长过程,以培养职业岗位技能为目标,基于工作过程进行物联网应用技术专业课程体系的建设。

第二,通过充分的社会调研,联合企业,聘请专家,找出上述三个领域中所有的代表性工作任务,选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务,从中提炼出典型的工作任务,再对所需的职业能力进行教学分析,研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的课程体系。

第三,通过“校企合作,工学结合”办学模式,进一步了解当前物联网企业的人才需求规格,培养满足企业实际需求的高技能人才,基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式;“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导思想,建设“教、学、做”三位一体的课程体系。

通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体的教学模式”的深入研究,结合本地区企业发展方向及学院实际情况,研究建设“三线并重”的物联网应用技术专业课程体系。

物联网应用技术专业课程的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点,应尽可能多地覆盖本专业的知识体系,将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑,打破学科体系的约束,遵循职业教育的特点,根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类见附表。

七 结束语

物联网应用技术专业是以应用为驱动的专业,专业人才的培养根据专业共性知识和福建省物联网领域的区域特色,发挥我院在计算机网络技术等学科的传统优势,使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识,逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。在课程设置中,把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中,形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的课程体系。该课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导,夯实基础教学,为学生的未来发展创造条件,以方向选修课为平台,拓宽学生的知识和认知视野,妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。

参考文献

[1]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1~3

[2]揭秘北京邮电大学物联网工程专业课程体系[EB/OL]. http://:8080/zgwlcyw/mainnews/szyw_zw.jsp?NewsID=107705&Classid=23

[3]朱金秀、韩光洁、、吴迪.物联网工程专业课程体系的研究与探索[J].中国电力教育,2012(16)

[4]崔艳荣、陈勇.物联网工程专业课程体系设置探究[J].长江大学学报(自然科学版),2010(2)

第4篇:云计算知识体系范文

[关键词]任务引领教学法;项目驱动;FMCS;创新能力

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)06-0146-02

传统教学系统设计主要以“知识点”为中心构筑的知识体系逐层逐次地教授给学生。在这个过程中,学生只能被动接受学习,其学习思维与创新能力等主体作用被忽视,不能得到充分发挥,不利于学生创新能力、实践能力和工程解决问题能力的培养,也不能使学生对知识构筑体系和理论进行深度思考,切实掌握课程知识。

任务引领式教学方法式现代教育理论指导下的一种新的教学理念,更是一种教学方法与模式。[1]这种方法对传统教学方法进行了根本性变革,改变传统知识讲授体系,以提出问题、解决问题、完成任务为主的互动式教学为主线,以项目驱动为线索,将传统知识点结构化为模块组成教学内容。在此过程中,还可以融合当前视听多媒体技术和虚拟仿真技术等手段,通过启发式、激疑法和翻转课堂等教学方法和模式的结合与使用,使学生完成课程学习的过程变为一个发现问题、学习问题和解决问题的好奇学习过程。[2][3]从而在整个过程中建立课程知识体系,锻炼培养学生工程实践能力和创新能力。因此,该方法适用于工程实践性较强的理工科课程。

当前,对于学生主体学习特征逐步改变,学生对网络传授知识体系逐渐熟络,对传统教育模式适应度愈加降低,建立新型课程教学模式是改善和提高课程传授能力的迫切需求。[4][5]当前,任务引领教学方法在大学课程中仍然处于探索和完善阶段,主要集中于一些边缘学科,对于专业课还未有专业化和规模化研究。[6]本文以飞行管理计算机系统(FMCS)课程的教学实践为切入点,基于任务引领教学的方法,结合项目式驱动教学模式,对其在本课程的组织与实践进行了有益的探索。

一、任务引领教学法在课程中的实践与组织要素

飞行管理计算机系统是航空电子信息专业的专业课程,其主要传授学生对民用航空器的飞行管理系统的工作原理与维修实践知识。课程依据民用航空器的飞行性能及其动力学特性,对FMCS在起飞到着陆全程的功能与作用进行讲授,并对其操作和维护完成初步认知,是民用航空器维修类专业必修课程之一。

飞行管理机系统主要包括飞行管理计算机系统、自动飞行控制系统、自动油门系统和惯性导航系统。以飞行管理计算机为核心,包括导航功能模块、制导功能模块、EFIS功能模块和性能管理模块,起飞前FMCS的操作与原理,飞行中FMCS的操作与原理及其地面维修与操作等。该课程将航空器四个主要系统融为一体,培养学生关于民用航空器的工作与维护专业理论和技能,以应对民用航空的快速发展,满足民用航空的运营管理和技术创新的需要。

本课程知识体系覆盖面广,理论深度和实践动手能力要求高,所研究与操作对象具有严格的安全可能需求。因此,在有限学时内,需要进行必要的教学模式改革,以提高学生的学习能力,培养其一定的自主学习和独立分析解决问题的能力,才能适应当前信息时代和行业飞速发展的需求。任务引领教学方法就是在当前学生学习特点和课程体系需求下的有益探索实践。

二、项目驱动模式课程中的任务引领教学方法研究

任务引领教学法需要把整个学习过程分解为一个个具体的项目任务,并将其进行项目教学方案设计,需要尽可能多地接触技能设备及其操作训练,以真实项目为实例, 使学生的课堂理论知识与操作技能紧密结合,培养学生工程实践能力,提高学生独立分析问题与解决实际问题的能力。因此需要梳理教学内容,建立项目任务,以其为线索,将教学内容隐含其中,以实际民航维修为载体,激发学生学习兴趣,使其能够愉快地、有效地合作完成任务流程,从而提高教学效果。

(一)课程内容梳理与项目任务安排要求

任务引领教学方法的首要难题是项目任务的设计,其需要与教学大纲和教学内容相符合,还需要具有较强的操作性。为此需要对大纲和内容进行合理的梳理与安排,要做到:

1.任务内容应涵盖教学知识点,且具有激疑性质,能够引起学生的好奇心,激发学生的求知欲。

2.任务设计难度需要适中,要能够满足绝大多数学生的设计能力需求,保证其经过自主学习和教师引领后的完成度。过难则使得学生积极性受挫,过易则收效甚微,几无增益。

3.任务完成效果评价和进度安排合理。不能单纯以项目符合度论成败。要建立合理的项目评价体系,引导学生自我发掘问题和扩展思维。使学生能够自我纠错,摸索后也能有所收获。但亦不能放弃成果评价,要使学生具有成就感。因此需要对任务进度进行合理安排,要保障学生明确任务的关键问题,清楚指标,有效引导学生完成任务,这是实现该教学模式的关键,也是教师从课程讲授到学生知识体系建构的关键。

(二)任务项目引领的组织与实施

任务项目能否进行有效引领,能否有效有序进行是该教学模式成功的关键。根据前述分析,要对项目主要实施过程做如下的安排:

1.任务布置:在这个过程中将所设计的任务交给学生,并且让其明确任务的目的,并告知W生要完成本任务所要求掌握的知识点。

2.任务的引领:要求学生在要求课程要求学时内进行自主的学习与合作。首先将学生分为若干组,每组4-5名学生。其次对每组学生的任务进行布置与引导,根据任务要求需要进行仿真实验平台操作,利用学生对模拟机的兴趣,激发其学习动力。最后将课堂讲解知识点和学生的任务进行综合说明,并作必要的学习资料提供与答疑。

3.课程讲解与效果评价:根据学生所进行的实验操作进行汇报与演示。能够对学生在任务引领下的学习所表现出的共性问题进行总结,并在知识讲授时进行启发式说明,将理论和实际进行结合。

4.互动式交流与总结:根据所讲解知识点和学生实际操作完成任务。每组1-2名学生进行发言与表述。交流操作经验与总结所遇到问题。明确解决问题的步骤与实际差距,加深印象,建立自身知识体系。

(三)任务引领得教学实践与效果

传统教学中,主要是以课件和书本进行传授的,然后集中对学生进行上机培训,验证所讲授知识的适用性,不能有效提高学生的学习能力和工程实践能力。在实施任务引领的教学方法过程中,则有效地翻转了课堂授学模式,将实验上机变为探索性实验,让学生带着问题和好奇心去钻研,能够提出问题并分析问题,进而完满解决问题。可以根据教师对知识的讲授和任务的引领,建立课程知识的结构体系,明确工作原理和操作步骤,深化理解,并锻炼工程实践能力,形成创新思维。

经过课程组的研讨与总结分析,在引领教学方法的实施过程中,逐渐完善教学内容,改进教学方法,合理有效地安排教学和任务的衔接,改进考核评价体系。将任务实施效果和总结作为考核内容之一,以过程u价和结果评价为参考,进行立体式的考核体系建立。根据2016秋季学期的考核结果和教学实践,在实行新型教学模式后,学生对知识体系的理解深度加强,并且系统操作能力增强,最终考核成绩优秀比例显著提高,不及格率明显下降。

三、结论

任务引领教学方法“以任务为主线,教师为主导,学生为主体”,通过对项目任务的精心设计,将教学大纲和教学内容隐含于任务环节,变被动学习为主动学习,化消极性接收为主动性探索,一改课堂在讲授课程知识时的氛围,形成真正的启发式教学和情景式教学互融,在讨论研究中帮助学生建立知识体系。通过每个任务的贯彻实施和引导,学生的分析问题、解决问题的能力得到了锻炼与提高,创新性思维得到了锻炼。教师也在引导过程中体会到学与教之间的乐趣,为学生取得的成就而欢欣鼓舞,加深了自身对课程的把握。任务引领教学方法虽然取得了初步效果,但仍需总结分析,完善细节,进一步发挥其在课程教学中的作用,使其更加适应当代学生的学习特征。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张妍.任务引领教学法在流体力学课程中的实践探析[J]. 大学教育,2016(5):157-158.

[2] 刘红梅.任务驱动式案例教学法的构建与应用[J].江苏高教,2016(4):71-73.

[3] 李冬梅,张持重.基于“项目引领, 任务驱动”的《 互换性与技术测量》课程改革[J].吉林省经济管理干部学院学报, 2015(1):106-108.

[4] 赵杰云.项目(串联) 教学法在教学实践中的应用[J].教育界:高等教育研究(下),2015(1):63-63.

第5篇:云计算知识体系范文

关键词:新工科,应用型本科院校,金课,大学计算机;新一轮

科技革命和产业变革正在重构全球创新版图,人工智能、云计算、区块链、空间技术等新技术驱动产业、业态进行变革,以互联网为核心的第四次工业革命浪潮对工程教育提出了新的挑战。2017年以来教育积极推进新工科建设,以主动应对新一轮科技革命与产业变革,奏响了人才培养主旋律,开拓了工程教育改革新路径。随着我国经济结构调整和产业升级,社会对高素质应用型人才的需求愈发显著,以培养高级应用型人才为目标的应用型本科院校成为高等教育的重要组成部分。应用型本科院校的办学定位以服务地方经济建设、区域社会和行业发展,培养应用型人才为主旨[1]。2018年以来教育部提出高校应加强“金课”建设,“金课”成为提高本科教育教学质量的重要途径和国家全面振兴本科教育的重要抓手。教育部高等教育司司长吴岩提出了“金课”的评价标准,即“高阶性、创新性和挑战度”,并提出要大力建设五大类型“金课”建设[2]。“金课”建设成为应用型本科院校提升技术技能型人才培养质量、实现内涵式发展的关键。大学计算机作为通识必修课之一,通过计算机基础知识的学习、计算机基础应用技能的掌握、计算机科学思维与职业素养的养成三方面进行培养,在互联网+背景下各专业课程的学习过程中起到信息化适应的基础。以应用型本科院校天水师范学院例,结合新工科建设背景对大学计算机课程参照“两性一度”金课标准进行建设与研究。从教学内容、教学目标方面体现课程“高阶性”;从教学方法、教学模式方面,加强课程“创新性”;从教学评价方面,提升课程“挑战度”[3]。

1通过学生学习产出确定课程目标,精准定位课程

“金课”的建设首先应对照课程的高阶性确定课程目标。课程的高阶性要求设计具有适当深度的课程,要求课堂学习具有强调批判性思维的训练、注重对信息的应用整合、关注知识的重构与实践、以解决问题为目标四个基本特征[4]。结合应用型本科院校培养应用型人才的根本主旨,通过适应社会需求的学生学习产出制定课程目标,大学计算机课程在确定课程目标时,充分考量学校各专业对课程在知识、技能、素养的需求,课程目标按理工科和文科需求进行划分。课程总体课程目标为掌握计算机基础和算法与程序设计基础知识,掌握计算机基本应用和算法与程序设计技能,形成计算思维、互联网思维和社会主义思政素养。理科加强算法与程序设计和数学建模的有机结合,以通过计算机的建模高效准确运算实现并分析专业问题;工科加强以迭代为核心的计算思维与算法与程序设计、网络技术的有机结合,以解决以互联网为核心的人工智能、大数据等技术与学科专业有机融合适应新工科的学习产出问题;文科加强与专业需求的计算机应用技能的提升和互联网思维的培养。在遵循课程总体目标指导下,课程充分考虑学习层次和专业定位与非计算机专业的课程需求,做到同一专业针对卓越班和普通班、师范班和非师班两套具体目标,如卓越班加强理论深度、课外拓展和信息检索等方面的要求,师范班加强信息化教学能力、信息化教学工具、信息化教学创新等方面的要求,做到课程目标与专业目标的精准对接。

2结合社会专业需求确定课程内容,创新优化课程

“金课”建设要结合社会专业需求充实完善课程内容,大学计算机课程在保证课程目标的前提下,充分融合新知识与基础知识,实现课程知识储备的实时更新;充分衔接社会专业需求与计算机应用技能,实现课程技能的按需应用;充分融合服务课程目标和内容的思思政元素,实现课程服务社会主义的根本;充分整合课程内容与学生职业素质发展需要,实现课程素质目标。“金课”的课程内容不仅要设计合理,更要组织有效。大学计算机课程对课程内容主要以教学案例为线进行组织,实现课程内容的条理与连贯,创新优化课程,教学案例的设计应充分进行知识与素养的整合、技能与素养的整合。好的教学“案例”可以将知识点连接为知识面,形成知识体系,将案例知识认知通过实验设计验证实现实践认知,并通过课程思政案例扩充到情感认知,加强知识体系的实践应用和社会主义思政教育。课程案例包括知识案例、技术案例、实践案例和课程思政案例,更多是将三类案例进行综合,如指定某主题,首先要求学生通过信息检索或爬取进行各类信息的收集,其次要求学生通过相关软件进行编辑、统计汇总或编程计算进行信息的分析,最后要其学生通相关软件或工具生成结果分析报告,并说明每项结果计算或分析的知识原理和过程,最后产生综合社会、技术、情怀的评价,如此通过一个具体案例综合了知识点分析、解决方案设计、实践验证、归纳分析、工具使用和价值评价,实现了对知识、技能、素养的融合。

3运用现代教育技术确定教学方法,高效实施课堂

随着互联网技术的发展,灵活多样的现代教育技术为课程的实施提供了保障。大学计算机课程在教学过程中明确以学生为中心,发挥学生的学习主体作用。大学计算机课程“金课”建设采用的是线上线下混合式教学模式高效实施课堂。线上教学依托中国大学MOOC、智慧树、超星学习通、虚拟实验平台等线上教育学习平台和钉钉、腾讯会议等交互应用软件,进行以现有线上优质教学资源为主和符合本校学情的课程资源的结合,线上优质资源作为主要知识体系学习,自建课程资源主要是对知识体系的补充、实践实验的强化和课程思政的讨论等文档上传平台或通过交互应用软件进行线上直播,便于学生课前自主学习和课后回看复习以及完成实验和线上学习数据的统计。线下教学主要依托课堂和基于移动端的线下辅助工具,进行课堂授课讲解、答疑互动、实验实践指导,并借助慕课堂、蓝墨云等移动辅助工具进行课堂检测、全员互动讨论等教学环节和课堂学习数据的统计。

4参照科学评价体系确定考核方案,明晰考核规范

科学的课程考核方案是判断课程建设效果的有效工具,同时科学的有效的考核结果可以反向促使课程建设有的放矢的建设。以学生为核心的考核是对学生课程学习掌握程度的评价,以教师为核心的考核是对对教学方法、教学设计、教学态度是否促进教学效果的评价,以课程为核心的考核是对课程目标与内容定位是否满足课程立德树人要求的评价。科学合理有效的考核方案是“金课”建设的检验标准,“金课”建设与实施也应参考科学评价体系确定考核方案,明晰考核规范。大学计算机“金课”建设实“三位一体”的考核方案,即同时对学生、教师、课程进行考核。学生考核将体现线上线下学习动态的讨论、问题回答等过程评价与体现知识技能综合应用的期末考试、设计等终结性评价相结合;教师考核将体现教学能力的课堂组织、现代教育技术使用、教学内容组织、课程案例设计等过程性评价与体现教学效果的学生平均成绩、实验设计、课外调研等终结性评价相结合;课程考核将体现素养培养的思维、思政等过程性评价和体现课程建设成果的项目、竞赛等终结性评价相结合。

5结束语

“金课”的目的是提升人才培养质量,通过新工科背景下应用型本科院校大学计算机课程的“金课”建设与实践,探索“金课”在提升以学生为中心的学习产出质量中的核心作用。通过分专业分层次的精准定位课程目标、融合基于互联网技术的课程内容、线上线下混合式的教学模式、注重数据分析的教学评价四方面进行“金课”的建设与实践,探索“金课”建设在人才培养质量提升中的可行性与必要性。

参考文献:

[1]董琴,张秋,王慧敏.应用型本科院校人才培养调查分析[J].计算机教育.2012(05):13-16.

[2]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):4-9.

[3]刘慧,王成武,蔡江东.线上线下混合式“金课”建设探索[J].大学教育,2020(7):73-55.

第6篇:云计算知识体系范文

【关键词】 通信工程 培养方案 课程体系 实践教学

一、引 言

近年来,通信技术的发展日新月异,各类通信产品的应用渗透到人们生活的方方面面,信息通信业已成为带动国民经济增长的先导与支柱产业,成为我国发展最快、最活跃,并已参与了国际竞争的产业。作为也是当今和未来最吸引人的高技术行业之一,信息通信业是国家中长期发展规划中重点发展的领域,迫切需要大量专门人才。高等院校肩负着培养通信及相关行业专业人才的重要使命,通过规范相关专业,新办通信专业,提升办学水平等各种方式加强人才培养,以满足通信产业高速发展对于专业人才的巨大需求。

中南林业科技大学于2006年获得通信工程专业的招生资格,同年成立通信工程教研室,并于2007年开始招收第一届本科生。我校通信工程专业自开办以来, 对专业定位与规划、培养目标与模式等,开展了积极的探索与研究,确定了课程体系、教学内容和教学方法,并制定了一系列的教学管理制度,建立了多层次的实践训练体系,形成了以能力培养为主线的通信工程专业培养方案。

二、通信工程专业的专业定位与培养目标

我校属于教学研究型大学,通信工程专业培养方案的制定,是在对华中科技大学,国防科技大学等国内知名高校进行深入考察调研,并充分考虑到不同层次高校专业办学水平的基础上进行全面分析,统筹规划[1]-[3],将通信工程专业定位为:以现代通信技术为主线,融电子技术应用、计算机科学于一体,坚持宽口径、厚基础的工程教育,面向全国特别是沿海城市的企事业单位,培养德智体美全面发展、理论基础扎实、工程素质高、动手能力强、具有创新精神的通信工程应用与开发型的高级技术人才。

我校通信工程专业的培养目标为:以电气信息类专业基础课程为平台,以现代通信技术为方向,培养具备通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发 、应用通信技术与设备的高级工程技术人才。

三、符合专业定位的理论知识体系

根据普通高等院校本科指导性专业规范[4],通信工程专业的理论知识体系包括学科基础知识体系和专业学科知识体系,在了解本学科专业发展速度快,学科交叉多,社会需求不断变化的基础上,具体课程体系的设置符合教育部普通本科培养方案框架的基本要求,注重课程之间的相互联系,减少教学内容的重复,提高教学效果。

综合考虑学生应具备的人文素质和专业知识,并根据目前具备的硬件平台和办学能力,我校通信工程专业包含 “无线电技术”和“计算机通信”两个发展方向,学生可结合自身的兴趣进行选择,增加其对今后专业发展方向的自主选择权,学有所专,学有所长。

3.1 学科基础知识体系

学科基础知识包括四个知识领域,即电路与电子学、信号系统与控制、计算机和电磁场理论,每一知识领域又涵括若干必修的学科基础课程和学科基础选修课程。根据专业培养计划,学科基础课程分布在第3、4、5学期,学科基础选修课程分布在第5学期。

3.2 专业学科知识体系

专业学科知识体系包括专业必修课程和专业选修课程。两个专业方向的必修课程包括通信原理、光纤通信、移动通信、信息论与编码、程控交换和计算机网络。根据专业培养计划,专业必修课程分布在第6学期,专业选修课程分布在第7学期。

四、注重能力培养的实践训练体系

对于通信工程专业而言,学生实践能力的培养是重中之重。通信工程专业的人才培养应以学生为本,突出以能力培养、素质提高为核心的实践教学理念,在硬件平台建设、实践课程设置和教学体系探讨等方面都进行了积极的完善和有益的探索。

4.1以硬件平台为支撑,完善实验课程体系设置

在电工与电子技术实验平台的基础上,通信工程专业先后完成了通信原理、移动通信、程控交换、光纤通信、微波通信与天线等专业实验平台的建设,通过高效的实验管理体制,结合网络化的实验教学和信息管理平台,使得实践课程体系的设置能够满足专业培养计划的具体要求。(图1)

4.2 以能力培养为主线,建立多层次实践训练体系

通过积极的探索与实践,我校通信工程专业形成了独具特色的实践训练体系。根据学生认识规律的发展和实际水平的循序渐进,实践教学体系包括四个层次,即入门层、基础层、提高层和创新层,通过分阶段修订培养方案,整合相关实验项目,建立以能力培养为主线、分层次的实验教学体系,对于学生综合素质的培养与提高,具有良好的教学效果。(图2)

五、依托行业背景,突显专业特色

我校通信工程专业自开办以来,认真落实培养方案中的各个教学环节, 注重基础理论与系统知识相结合,扎实推进师资队伍建设、教材建设、课程建设等各项工作,密切关注通信行业的发展动态,使人才培养适应行业需求的变化。

作为开设通信工程专业的两所林业类院校之一(另一所为东北林业大学),我校的通信工程专业的特色项目主要体现在三个方面:其一是依托我校鲜明的行业特色,为林业信息化工程输送合格的通信工程技术人才,为促进林业经济健康发展做出应有的贡献;其二是面向森林资源监控及灾害应急处理等重大林业需求,将无线传感器网络等通信新技术与我校3S技术、遥感图像处理等优势方向相结合,为森林经营管理提供技术支持,同时促进我校通信学科专业的良性发展;其三是发扬我校电气信息类专业人才培养注重实践、创新能力的传统,进一步加强工程应用素养,强调通信技术与电子科学技术、计算机技术的有机结合,使本专业本科毕业生学有所长、适应能力更强、市场认可度更高。

参 考 文 献

[1] 齐兆群,王文博,桑林.通信工程专业特色培养方案的研究[J] ,北京邮电大学学报(社会科学版)2010(2):95-98

[2] 刘颖,张宏科,陈后金,张有根,刘云.通信工程特色专业改革探索与实践[J],电气电子教学学报,2010(3):103-106

第7篇:云计算知识体系范文

关键词:云南省;成人高等师范;函授教育;课程结构

中图分类号:G652 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2010)11-0200-01

一、云南省社会经济发展的需求

叶澜在《教育概论》中指出,社会物质生产对教育的决定作用主要是表现在两个方面:一是教育不能脱离了社会物质生产的需要与可能去单独发展。是社会物质生产发展的需要决定了教育发展的需要,而不是相反。第二,如果教育超越或者落后于物质生产发展的水平和需要,那么,必须改造的是教育而不是生产。可见,社会经济的发展决定了教育的发展,当教育的发展不适应于社会经济发展的要求时,教育就需要改造,课程作为教育的核心,在教育改革中首当其冲。而在课程中充当核心地位的课程结构,更应该是课程改革中的重点。当今,社会经济发展迅速,信息知识日新月异。课程结构如果一成不变,势必会落后于经济发展的步伐而不能发挥其对经济发展的促进作用。信息技术的发展在冲击社会生活中很多传统结构的同时,也对学校教育的课程结构提出了新的挑战。云南成人高等师范函授教育课程结构处在云南经济社会的背景下,势必会受到其物质生产力发展的影响。

二、基础教育新课程改革目标的需求

基础教育新课程改革中与课程结构改革相关的目标主要有:改变课程结构过于强调学科本位、门类过多和缺乏整合的现状,使课程结构具有均衡性、综合性和选择性;改变课程管理过于集中的状况,实行国家、地方、学校三级课程管理,增强课程对地方、学校及学生的适应性。《论新课程改革背景下的中国高等师范教育课程结构改革》中认为:“课改带来的影响,其中重要的一方面是对教师素质、能力与知识结构的挑战”。教师的发展将新课程改革与高师函授教育课程结构联系在一起。新课程改革对教师的整体素质和水平提出了更高层次的要求,成人高等师范函授教育课程结构只有与时俱进地进行调整,才能提高成人高等师范函授教育的质量,从而间接带动整个基础教育水平的稳步发展。云南省成人高等师范函授教育的培养对象是直接为云南省基础教育服务的中小学教师,因此,云南省成人高等师范函授教育课程应按照新课改的要求,积极调整课程结构,以“培养符合国际竞争需要,适应社会发展需求,引领基础教育发展,践行新课程与教学改革的中小学教师”为宗旨,加强其课程结构同新课程改革的紧密联系,使课程结构真正能为云南省中小学教师的进一步发展和使他们尽快适应新课程改革做出应有的努力。

三、教师专业化发展的需要

教师专业化,是指教师在整个职业生涯中,通过专门训练和终身学习,获得教育专业的知识与技能,并在教育专业实践中不断提高自身的从教素质,从而成为一名合格的专业教育工作者的过程。教师专业化包括职前培养、职后培训以及职后学历教育。但不管它是属于职前培养还是职后提升,都强调教师应该具备相关学科的专业知识和技能。教师专业化是现代社会及终身教育对教师提出的要求,也是教师自身发展的目标。成人高等师范函授教育作为教师获得学历、建构和强化学科专业知识的一种教育,是教师提高专业化水平的一种体现。尤其是在职低学历教师,要想提高专业化水平,大多都会选择成人高等师范函授教育为途径,因此,成人高等师范函授教育只有不断调整其课程结构,以适应教师专业化对教师知识结构提出的要求,才能真正促进教师专业化水平,尤其是学科专业知识水平的提高。所以,课程结构调整也是教师专业化发展的需要。

四、云南省成人高等师范函授教育学生的需求

在云南省里接受成人高等师范函授教育的中小学教师大多来自比较边远的农村民族地区,由于受到历史、地理、经济、交通、民族等多种因素的影响,多数中小学教师运用现代信息技术的能力比较弱、不能建构比较体系化的专业知识结构、综合知识的融合能力弱。云南省成人高等师范函授教育学员对于信息技术的运用参差不齐,但总体来说处于偏弱的状态。因此,基于新课程对教师的要求和顺应现代社会经济发展潮流,云南省中小学教师的计算机水平有待加强,所以在函授教育课程结构中要有条理有目的地设置计算机应用能力或网络使用方面的课程。成人高等函授教育是一种学历教育,参加成人高等师范函授教育的教师虽然具有一定的工作经验,能够熟练地对某门或几门学科的专业知识进行教学,但由于他们并没有接受过正规的高等教育,自发建构的专业知识体系不全面不牢固,而且基本都是些零散的知识点的拼凑,在教学活动和科研活动中并不能高屋建瓴地解读专业知识。所以,函授教育课程结构有系统有体系地进行改革和重组,以适应学员系统全面地构建专业知识体系是非常必要的。新课程改革要求教师要运用综合知识,整合学科体系,对课程进行综合化的教学。鉴于农村教师综合知识运用能力弱的特点,提高他们综合知识的整合能力是当务之急。因此它也会影响云南省成人高等师范函授教育的课程结构改革。

五、函授教育本身的需求

成人高等师范函授教育作为函授教育的一种形式,它具备了函授教育的基本特征,即:以函授为基本方式,教学活动以少量的面授和大部分的自学相结合;同时,它的培养对象多是有工作经验的成人,所以课程安排要考虑到成人学员的需要及心理特征;基于这些特征,成人高等师范函授教育的课程结构可以借鉴普通高师全日制教育的课程结构,但绝不能照搬硬套。因此,函授教育本身的需求会影响到云南省高师成人高等函授课程结构的改革。

参考文献

第8篇:云计算知识体系范文

关键词:教育信息化;知识传播;教育模式

中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2016)05-0022-04

一、引言

随着信息技术的兴起和快速发展,人类社会开始进入信息化和智能化时代,信息化正在与人们的交往方式和生产方式深度融合,也正在催生出多元化的技术互动平台。信息技术为教育提供了新理念和新技术,它开始渗透到现代教育体系中,开始与各种教育模式相融合,不断形成新的教育技术和知识传播方式,不断扩大知识在信息技术支持下所表现的存在状况。信息技术与教育体系的融合,不断提升教育水平和教育能力,特别对中小学教育传播模式的影响是革命性的,所以围绕信息技术发展的路径来建构起现代知识传播方式正在成为当前教学改革的方向。

二、信息技术与知识传播技术方式演进过程

信息技术作为推动人类社会发展的新技术,旨在通过建立多元的信息传播终端来提升和扩大信息的社会辐射面。人类社会的发展始终保持目的和手段的融合,信息技术在教育领域的应用实质上就是信息技术与知识形态的有机结合,这种结合为人类文明和文化奠定保存和传播打下了基础[1]。人类文明的发展历程经历了农耕文明、工业文明、信息技术文明阶段,每个阶段的文明存在形态都是记述和传播技术的沉淀与人类所知客观知识的有机融合,最终形成人类社会持久的传播技术和知识衍生逻辑。人类历史不同阶段形成不同的传播技术和知识体系,这些知识体系通过与这些传播技术之间进行有机融合,每个阶段都形成两种主要的知识技术传播方式,它们都表现出人类传播技术的发展历史[2]。针对人类不同阶段的知识传播技术,笔者将在下面对这三个阶段的知识传播技术进行分析,研究不同阶段人类知识传播技术发生的革命性变迁。

1.知识传播技术方式的发展阶段

知识传播技术方式的发展阶段如图1所示。

(1)农耕时代的知识传播技术

公元前21世纪到1840年间,人类的生产方式处于农耕时代比较低的阶段,主要是由于人类缺乏征服自然的技术和能力,导致人类的创造力和生产力相对比较低下。生产技术与生产方式的低下,导致人类在信息与知识传播方式的落后,导致人类知识积累方式的低下,此时知识传播技术还处于萌发期。在农耕生产技术的推动下,人类逐渐开始学会语声传播技术,这种传播技术是由于人类在自然进化过程中生理语声系统的成熟发展而来的。生理语声系统的成熟与人类社会群体化的生存模式相结合,人类之间就开始建立起互动交流,互动交流推动整个群体之间在信息上的互动与传播,此时人类社会就已经形成人类早期的语声信息传播体系。

语声传播技术源自人本身,它只能适应简单的人类社会。随着人类社会关系变得复杂后,在农耕时代后期人类开始发明了抒写式的传播技术,这种传播技术的出现表明人类社会开始有了历史和文明,人类也能够开始记述属于自己的知识文明,知识和技术开始逐渐地有机融合[3]。这两种传播技术为人类开启了互动,更为人类社会开启了属于自己的历史记忆,人类也开始有了属于自己的文明传播体系。

(2)工业时代的知识传播技术

从1860年到1946年,人类社会开始进入技术大创造的文明时代,新的生产技术不断地被创造出来,这些新的生产技术也不断地渗入到人们的生产过程中,人类开始进入到技术时代。技术时代的技术改变着人们的生活方式,也开始改变人类的交往方式和知识传播方式,技术开始彻底改变着人类的知识传播技术,此时人类知识传播方式开始进入到印刷传播技术,人类的知识开始通过印刷技术被记载和广泛传播,此时真正的书籍知识传播体系已经形成[4]。在工业革命晚期,随着通讯技术的出现,人类的知识传播技术开始与通讯技术相融合,知识传播与通讯技术的融合大大加快了知识传播的速度和效率,人类的知识传播开始进入电讯时代。电讯时代彻底颠覆了人类社会以前所有的知识传播技术,也彻底改变了人类对技术和知识体系的认识,人类的知识形态开始变得具有技术性和信息性,人类社会的文明记述方式也开始变的技术化和信息化,整个人类的历史开始变的技术性和信息性。

(3)信息时代的知识传播技术

从2000年到今天,人类社会进入了知识大爆炸和信息技术大爆炸的时代,随着工业革命时期知识与电讯技术的融合,知识本身开始变得信息化后,知识和信息传播技术就开始进入深度融合的历史时期。在这个融合过程中,新的知识和新的传播技术不断地被开发,互联网技术的出现彻底实现知识与传播技术的深度融合,互联网技术的内在原理和知识本身生成的原理在逻辑衍生上是一致的,这种一致性推动着知识的互联网化和互联网传播技术的知识化。随着互联网信息传播技术的发展,人类又开发出了高于互联网技术的云计算和大数据,这些技术的出现再一次推动着知识传播体系的信息化,推动者知识本身的数据化。

2.知识传播技术方式建构中的各种要素

知识传播实质上就是信息传递。信息传递是一个过程,这个过程随着人类社会的发展不断发生变化,在现代信息技术影响之下的信息传递已经开始超越时间、空间、地域的界线,开始进入了随时随地都能够实现信息传递的技术多元信息传递终端[5]。教育作为专业化和职业化特定群体传播知识的专业领域,在现代信息技术影响之下,知识传播也开始借用这个平台来建构现代信息技术条件之下的中小学知识传播新体系和新模式,如图2所示。这个新模式包括很多的新要素,这些要素都直接构建起现代知识传播新体系,这些要素主要包括以下几个方面。

(1)信息思维和信息理念要素

在现代信息技术指导下的知识传播体系具有特定的思维方式和运作路径,它已经融入到现代知识传播模式之中,它的本质特征就是“直线式”、“程序式”和“逻辑式”,这就要求必须要尊重和重视这些程序,否则就可能导致不太适应由现代信息技术构建起来的知识传播体系[6]。

(2)应用技术的能力和水平要素

具备思维和理念要素,就需要对这些技术进行准确的操作,否则这些技术仅仅成为一种摆设,而没有任何意义,所以必须对这些技能进行专业化的培训。

(3)技术设备和技术材料的要素

建构现代信息技术条件下的知识传播新体系必须要有硬件上的保障,特别在我国当前的教育体系中,有些偏远落后地方在信息技术硬件上没有保障,这就根本谈不上在信息技术条件下建构新的知识传播体系。

(4)知识资料和专业化的高素质教师队伍的要素

所有硬件设施建设起来,就要把知识传播运作到这个平台,这些知识不仅来源于课本,同时更来源高素质教师队伍的口授,只有这样才能把这些知识传播到这些地方。这就是在信息技术条件下构建知识传播新体系的必要要素,合理配置这些要素就能够建立起新的知识传播体系。

三、信息技术与知识传播方式的深度融合及新教育方式的催生

1.信息技术与知识传播方式的内在融合

信息技术作为知识传播过程中的重要媒介,它和知识传播方式融合形成内在的技术融合终端,它不断地改变着人们对信息技术在教育理念、教育环境、教育方式上的认识。信息技术与知识传播方式融合的内在技术终端首先表现为信息化教育理念的形成,信息技术改变了人们的认识思维方式,信息技术建构的新知识传播体系是具有程序式和逻辑式的,它严格按照不同的步骤和各种环境要素来进行运作,不能超越程序的逻辑性,否则就会导致思维上的不可认识[7]。信息技术建构起的新知识传播体系也能够全面阐释知识生成的不同过程和阶段,让整个知识呈现出动态的生成过程,并与这个新知识传播体系的程序结合起来,并实现知识生成的逻辑过程与知识传播体系的程序过程相契合,这就是信息技术与知识传播方式所塑造的信息化教育环境。信息技术与知识传播模式的外在融合也正在推进信息化教育模式的形成,教育专家开始全面探讨信息化的教育方式,利用信息化的技术平台建立开放的教育新模式。

2.信息技术与知识传播方式的外在融合

信息技术对知识传播方式的影响是彻底性的,如今的知识传播方式无不通过信息技术展现出来,信息技术与知识传播方式的融合给知识体系的形成和传播提供了技术上的保障。信息技术与知识传播方式深度融合后,知识开始在由信息技术建立技术融合终端平台上展示出来,这种外在的技术终端平台为知识传播提供展示的机会。知识与技术融合终端形成了多元化的教育终端平台,如互联网技术平台、手机技术终端平台、微博和微信的技术终端平台、大数据与云计算的技术终端平台[8],是信息技术传播进入了多元化时代。借助这些技术终端平台,互动式的教育模式也开始全面地被推广,知识的传播进入了双向互动的新阶段,知识开始再一次实现自身的信息化。除此之外,知识传播开始依据信息技术实现跨时空、跨地域的传播,这就是国际信息教育平台的建立,在这个平台之上每个人都可以享受到任何大学的公开课,可以学习各种知识,知识传播体系开始进入无空间和无时间时代。

3.信息技术催生新教学工具

在现代的教学实践过程中,所有的知识和案例都通过多媒体展现出来,讲传授者利用由信息技术催生的各种信息技术传播终端生成的新教学工具开展教育。信息技术催生的教育工具彻底改变了原有的教学工具,这些新教学工具打破了传统教学工具、教学场地对知识传播的整体影响,知识传播开始借用这些新的教学工具更好地传播给学生。“依Clicker为代表的成本低廉,简单易用。性能可靠的课堂实时交互教学工具就是信息技术催生的新型通用教学工具的典型案例。”在教学过程中,局域网的教学网络模式已经形成,学生们可以通过这个局域网进行独自的学习,新的教学工具的催生彻底改变了传统教学模式中的结构主义教学,建立起非结构主义的教学模式和教学体系。

新的教学工具催生教学内部结构的变化,教育开始进入“无纸书籍”的时代,开始进入知识教育的信息化时代,“电子课本”正在全面地进入课堂,给整个教育关系中的不同要素之间建立起新的逻辑关系[9]。同时信息技术催生的新教学工具助推着教学内容的变化,整个知识体系在这种教学工具的影响下开始发生深刻的变化和调整。知识体系的框架化与新教学工具的体系化进行着深层次的逻辑性融合,这种融合不断地拓宽了学科之间的界线和学科之间的内在逻辑关系,新型学科在这种教育模式下不断地被催生出来,不断地推动知识传播体系的建构。

四、信息技术与知识传播融合过程中的路径选择

1.观念融合

信息技术已经成为一种不可阻挡的潮流,这个潮流对教育模式的推动是我们不可能无视它的影响,也不可能刻意地去规避这些东西,只有全面掌握它的利与弊,在实践中找到属于它的价值阶位,才能充分发挥信息技术在知识传播过程中的积极作用。信息技术与知识传播技术在信息时代的深度融合是信息时代人文精神和价值观念的融合,必须能够认识到信息技术对整个人类思维方式的影响,认识到信息技术给我们所塑造的新的生活方式和生活观念。从内心深处理解和接受信息技术的内在逻辑衍生和运作方式,全面掌握信息技术与知识传播技术的融合逻辑方式后,才能正确地应用信息技术。在观念上要保持理性的态度,坚持信息技术在中小学现代知识传播体系中处于功能性、工具性、手段性的价值阶位,它的应用绝对不能干涉知识价值和目的,不能对知识的对错提出根本性的质疑,它永远是服务于知识的传播。在中小学知识传播体系构建过程中要把信息技术放到工具性的阶位层次上,在使用这些信息技术过程中还要求时刻保持信息技术的工具性,让信息技术真正成为为知识传播服务的现代信息技术终端。

2.制度融合

信息教育作为现代教育的重要组成部分,它要时刻保持信息技术、知识体系和教育模式三者之间的有机融合,通过对信息技术、知识体系和教育模式进行制度化的规范,才能完成信息教育的体系化和制度化。信息技术和知识体系两者在融合过程中实现着信息化和知识化的深层次转化与交互,但是这种交互过程并没有具体的规范标准和模型,这就需要对它们的交互过程进行处理,实现整个交互过程的模型化和可控性。只有这样我们才能建立新的教育模型和教育方式,这种新的教育模型的建立其实就是三者之间在制度上的融合。

3.整体融合

信息技术与知识传播技术的融合的形式是新的教育方式,在它们的融合过程中信息技术与知识传播技术要与教育模式内在的要素之间进行整体性的融合,只有这样信息技术才能完全被应用于教育模式中。信息技术与知识传播技术要与教育目的、教育内容、教育方式、教育体系等要素进行融合,信息技术与知识传播要融入到教育目的、教育内容、教育方式、教育体系中。除此之外信息技术和知识传播技术还要与教育对象进行融合,否则教育对象无法理解这些技术所展示出来的知识模型和知识体系,导致知识传播不连续。这些要素之间的深层次融合需要把握住最基本的价值理念,就是信息技术和知识传播技术都是为教育方式服务,教育方式则是为学生更好地理解和掌握知识服务,这就达到整体融合的终极目的。

4.在线平台融合

在线技术平台是信息技术和知识传播技术催生的信息知识传播平台,也是二者之间融合的新成果。目前在线教育平台非常多,各种信息技术设备都能够承担起在线教育平台的职责,信息技术与知识传播技术融合后,知识就可以在这个在线平台上进行传播。在线平台利用互联网把知识传播到世界各地,全球任何地方的网络用户都可以使用这个在线平台,通过这个在线平台可以进行远程教育,任何人都可以学习各种不同的知识[10]-[12]。依托在线平台,可以创建新的全面教育中心和全民教育体系,实现教育内容的完整化和体系化。利用在线平台建立起具有开放性的国际网络在线教育体系,实现国际教育资源的共享,实现全方位立体化的教育新模式。

五、结论

信息技术带来人类知识传播方式的深刻变革,为人类创造了人的思维观念和生活方式。从人类的发展史来看,知识传播在不同历史阶段都与相关的技术进行着某种程度的融合,以至于到今天,信息技术开始与知识传播进行深层次的融合,这种融合过程从价值理念到外在制度。信息技术与知识传播技术的融合彻底改变了原有的教育模式,人类开始依托这些技术不断地创新教育理念和教育方式,不断地建构起新的知识传播体系,不断地为中小学教育建构起信息技术与知识传播的新体系,进而不断地催生出新的教育工具。

参考文献:

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[2]柴h,武文颖,杨连生.慕课构建新型知识传播模式研究[J].当代传播,2015(2):77-79.

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[4]钟志贤,刘春燕.论国外信息化教育的研究发展趋势[J].外国教育研究,2005(9):74-79.

[5]郑晓丽,叶小宝.中小学信息化教育平台的建设模型研究[J].中国教育信息化,2007(10):72-73.

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[7]张青.中小学教育信息化问题与改进措施[J].中国教育学刊,2011(11):70-73.

[8]Yang, Z., Yang, H. H., Wu, D., & Liu, S. Transforming K-12 Classrooms with Digital Technology, 2014.

[9]Donati, Pierpaolo. Relational Sociology: A New Paradigm for the Social Sciences[M].London: Routledge,2011:25-26.

[10]Liu Hai,Yan Luxin,Chang Yi,Fang Houzhang,Zhang Tianxu. Spectral deconvolution and feature extraction with robust adaptive Tikhonov regularization, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement,2013,62(2): 315-327.

第9篇:云计算知识体系范文

【关键词】医学教育;神经科学;神经矩阵网络;丘脑皮层结构;本科教材;教学改革

随着神经科学这个新兴的学科在国际上蓬勃发展,它逐渐把神经系统各相关的学科融入进其中,极大的促进和引领了脑科学的发展,涌现了许多令人鼓舞的研究成果。近年来,值此机遇,我国也制定了“一体两翼”的中国脑计划,目的是以神经科学的基础研究为“一体”,融合神经医学及人工智能,共同促进我国神经科学体系的建设。为应对这些神经科学研究迅速发展的挑战和历史的机遇,许多院校设立了神经科学课程或专业,甚至独立的学院。而在医学本科教育中,对于医学生神经科学知识体系的正确构建,我们认为是非常基础及重要的,也是医学本科教育改革实践中应该认真思考的一个重要问题。为此,我们做了一些系统的思考和局部的尝试。

1目前我国医学教材的现状

我国的临床本科五年制或七年制教材设计中,有关神经科学的知识分布在生物化学、生理学、组织胚胎学、局部解剖学、系统解剖学、神经病学、外科学神经系统部分、医学心理学、精神病学等各科教材里面,教材总体上继承前苏联神经科学的思想,即谢切诺夫和巴普洛夫的反射理论。整个知识点的设置,基本围绕该观点展开。不可否认,巴普洛夫的反射理论取得了巨大的成就,建立了心理学的行为学派。但是,在涉及到丘脑皮层这个矩阵网络意识系统的症状学时,这个理论显得非常无力,用这个理论教育出来的医学生显得非常茫然。恰如陈宜张院士所说:“对脑功能的解释而言,此观点显然是不全面和不确切的”。

2目前神经科学体系的情况

其实,在神经科学的整个发展过程中,模式处理、神经网络等观点一直被神经科学家们所注意,并产生了大量的研究成果。早期赫布就在其著作《TheorganizationofBehavior》中提出了神经群体协同学习的理论,威廉詹姆斯也在其著作《Theprincipleofpsychology》中提出了脑的整体统一工作的观点。赞特高塞在解剖学上揭示了皮层网络的功能单位-皮质柱,休伯尔和威赛尔更是因为发现视皮层皮质柱[1]的生理特性而获得了1981年的诺贝尔奖。而KarlvonFrisch等更是揭示了生物行为的主动性获得了1973年的诺贝尔奖,修正了反射理论。目前,随着神经科学各学科的发展融合及计算机模拟神经网络研究的进步,我们知道了中脑之上的丘脑-皮层网络系统负责产生意识和认知能力[2],而该系统属于等级构筑的矩阵网络系统[3]。另外,这个丘脑皮层等级网络系统的各层级矩阵间有着非常多的交互联系,特别是皮层与丘脑间的交互联系[4]。而巴尔斯提出的全局工作空间模型[5]和在其基础上发展的丘脑动态核心理论[6]是比较符合目前所知道的丘脑皮层等级矩阵网络的意识结构[7-8]的工作原理的。针对这些神经科学的发展成果,很多院校开设了神经科学专业,特别是欧美很多大学设置了Neuroscience专业,系统的教授神经科学的知识。由于教材的原因,我国医学领域被人为割裂了与最新神经科学的联系,神经医学不能有效地融合到中国脑计划的医学一翼中去,不能有效从脑计划的一体和另一翼中有效汲取养分而发展,这是非常令人痛心的。因知识体系的落后,使得目前的临床神经医学执业医生普遍对神经功能性疾病无从下手,诊治观念非常落后,基本处于人云亦云的状态,无法独立运用正确的基础知识进行思考。

3本科学生对神经科学知识的了解程度

我们在神经外科的临床教学中感觉到,五年制临床本科同学往往对脑叶的症状学无法理解。学生只知道解剖学教材曾提到皮层存在Brodmann分区(那是大纲中的了解内容),但是对皮层分区形成的原因是由细胞柱区域聚集形成神经网络的模块一无所知,对神经网络的构成及功能实现方式更是闻所未闻。在临床教学中,大脑的定位定性诊断思想和依据该思想制定治疗思路的道理很难正确教授给本科同学。上位脑干之上的丘脑皮层意识系统是神经矩阵网络的集大成者,网络结构非常发达,不正确理解该结构就不可能理解该部位疾病的诊治。而如果需详细讲解该系统的结构和原理,在完整且系统的教授的情况下,可以安排四年的本科课程,这是目前医学教育中不可能实现的。而根据我们的教学体会和学生的反馈,要了解基本的简单原理也需要1.5~2个学时。为了解决目前神经学科教育面临的这种困境,我神经外科尝试采取了穿插融合、有所取舍、有所突出的方法去改善学生的神经科学知识结构。

4我们的教学应对方法

4.1补充完善教材缺陷的构思

在我校的教学大纲中神经系统的外科各论安排了6个学时的理论课和9个学时的见习课。这些学时范围内需要讲述:颅内压力问题、脑疝问题、颅脑损伤问题、脑肿瘤问题。其中脑损伤和脑肿瘤中涉及皮层丘脑节段的病灶才会用到神经网络的知识去理解脑叶的症状学和丘脑在系统中发挥整合作用的核心地位。虽然意识和认知问题属于重大科学问题,而且在神经系统疾病诊治中理解神经网络如何产生该功能有重要指导性作用,但是,由于大纲并没有太多要求,学生是否有兴趣去了解这些教材中缺失的神经科学知识?教学实践中,我们发现,60%~70%的临床本科同学对这方面是很有兴趣的,而如果提出一些特别的损伤病例,比如外伤中的闭锁综合征、嗅沟脑膜瘤的独特额叶症状表现等,去展示神经系统的局灶症状学,并说明意识和认知网络的并行处理结构和功能的网络实现方式时,由于症状的趣味性,会激发同学的广泛兴趣。因此,我们推断,只要我们在课堂中灵活运用有趣的病例讲述和解释,并适当介绍一些神经科学的参考书籍的话,是有可能继发出同学对神经科学的学习兴趣并促进对神经系统外伤、肿瘤、脑疝等的局灶症状学的理解的。而我们反复思考推荐的神经学参考书目录是:《神经生物学:从神经元到脑》《神经科学探索脑》《认知神经科学》《认知、大脑和意识》《昏迷和意识障碍》《王忠诚神经外科学》。推荐这些书的目的是提供一个神经科学大体的理论框架,从基础的解剖、生理到系统的整体神经计算,然后到临床的相关问题。可能被誉为神经科学圣经的埃里克.R.坎德尔主编的《神经科学原理》中文导读版知识更系统,但是毕竟本科同学推荐英文书籍会面临很大的语言障碍,我们没有选择。

4.2具体的教学实践实施方法

在具体的教学实践中,我们首先在颅脑损伤和颅内肿瘤共4个学时的理论课学习阶段,反复在课堂讲学中穿插运用神经网络的知识帮助同学理解脑叶的症状学,使学生对该结构的功能实现方式有初步的了解,让同学基本认识到皮层的功能单位是细胞柱(cortexcolumn),并且相同功能的细胞柱聚集形成模块即布雷德曼(Brodamn)分区,而且皮层网络模块间、皮层与丘脑网络间有广泛的相互联系。经过这样的介绍,同学很容易理解了运动或感觉区随精细运动或感觉的程度增加,细胞柱增多,代表区面积增大的道理。并且通过介绍突触汇聚修饰的原理让学生了解如辅助运动区等次级联络皮层的细胞柱群参与编码更复杂功能的方式,并学会推断其他联络区细胞柱群可能的电生理反应特性从而理解可能出现的症状学。通过如此简单的讲解,有效解决了学生在阅读《外科学第九版》中讲述肿瘤影响脑叶功能时无法理解而死记硬背的问题,迅速引起了学生的课堂注意及兴趣。然后,在课程结束时列举可以参考的神经科学文献,让感兴趣的学生自行学习,丰富其知识体系。而后,在理论课后的临床见习课中,结合病例的症状、体征,穿插讲解该神经网络的知识及临床应用,适当重提大课提到的神经网络知识,观察学生的表情反应,适当延伸或者不延伸。如果见习讲解时发现有的见习组神经科学知识丰富的同学和感兴趣的同学较多,则适当延伸讲解丘脑在意识和认知系统中的重要整合地位,让同学理解神经外科手术中保护丘脑的重要性。而如果小课课堂发现对重提这些知识感兴趣的同学较少,则不进行知识的延伸讲解,仅仅重点强调皮层网络的分布式计算原理及实际应用中如何通过该原理去理解教材的论述。在所有批次的见习小课中,我们都形象的比喻:丘脑皮层矩阵网络系统是用“丘脑去感觉,而用皮层去思考”。碰到合适的病例,而且小课课堂反应较良好,大部分同学具有强烈的兴趣时,可以让学生使用心理学的“内省”的方法去体会这个过程,理解脑的症状学。但是,我们教学中始终在讲授者心中强调重点突出的重要性。因为系统的学习神经科学知识必须要四年的完整本科教育,而更深入的研究与理解神经系统中最被广泛关注的丘脑皮层意识与认知系统则需要更进一步的学习与研究,如果幻想仅仅通过几个学时的简单讲解就让临床本科同学非常精通神经科学的知识是非常不切实际的。我们曾在部分见习组中试图更加详细讲解神经网络的知识,这种冒进的做法反而会让学生感觉到神经学是一门高深的理论,收不到明显的教学效果。所以,我们始终以让学生能理解教材中脑叶症状为重点教学目标,如果课堂反应好则适当延伸讲解皮层下中枢的重要性。通过这些教学改革的尝试,同学们普遍反映,从原来的对神经网络和神经科学的一无所知到有所了解,并能开始对脑叶的症状学有所理解。这些效果使我们非常欣慰。我们总体的感觉是,1~2个学时的讲授,且见习中穿插病例的解释,就能让学生对神经科学和神经网络有初步的概念。并且课后介绍的参考书籍,作为神经科学的知识系统的主干,提供了学生在以后的学习中进一步拓展自己的知识面的机会,那些立志向临床神经学发展的同学利用这些参考书籍能迅速形成更加系统和丰富的知识体系。

4.3实施教学中遇到的困难

当然,实际教学中也发现了很多的困难。主要的困难仍然是医学教材中基础阶段神经科学知识的编写不够完整,同学对皮层丘脑网络几乎一无所知,而我们临床阶段教学在介绍一些简要的知识后立即讲解其应用,很多平常没有一定课外知识积累的同学开始会觉得课堂内容跳跃过大,无法理解,在课程进行到最后的两个学时时,学生才开始有所领悟。但是,教学中也发现有些有兴趣的同学已经有一定的知识积累,知道一些皮层细胞柱结构和网络工作模块的知识,很快接受了神经网络的知识并理解了其症状学,还能进一步提出一些学科前沿的问题。针对课堂发现的问题,我们认为解决之道还是在进一步于课堂教学中凝练穿插融合、有所取舍、有所突出的思想和课堂技巧,正确认识临床本科同学目前的神经学知识体系,才能明显提高教学效果。

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