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关键词:光电工程;计算机信息管理;兴趣驱动;任务
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)19-0125-02\ 一、现阶段光电工程专业计算机信息管理课程教学存在的问题
随着近年来信息技术的发展,大数据时代已经到来,数据已经成为一种有价资产,而计算机信息管理作为数据应用的基础也变得日益重要起来[1]。但是,多年以来光电工程专业学生的培养,一直注重数理基础的培养,计算机信息管理技能的培养相对较少,导致在教学过程中出现了一些问题。这些问题表现在:一是学生在思想上没有认识到计算机信息管理知识和技能的重要性,不了解光电专业与计算机信息管理的紧密联系。二是学生在行动上没有将充足的精力投入到课程学习中,多数学生仅仅靠上课听讲,课下并没有有效地复习,因此学习效果受到了很大的影响。三是多年以来计算机信息管理课程往往侧重于理论知识的传授,对于新时期学生的兴趣点把握不准,致使学生认为该课比较枯燥,使得教学效果不太理想。随着光电工程方向各种数据的积累,相关单位迫切需要具有计算机信息管理能力的毕业生。为此,本文从光电工程专业特点出发,提出一种基于兴趣驱动的计算机信息管理课程的教学方法,为学生未来的就业打下基础。
二、基于兴趣驱动的计算机信息管理教学方法
(一)兴趣点的发掘
兴趣是指一个人力求认识某种事物或从事某种活动的心理倾向。学生一旦对某些事物产生兴趣,他便会热心于接触、观察这件事物,积极从事这项活动,并力求揭示其中的奥妙[2,3]。现阶段学生的兴趣点都直接或间接的源自于互联网,而互联网上的热点,变化迅速,此起彼伏。伴随着我国“互联网+”战略的实施,互联网与日常生活的联系更加紧密。因此,在计算机信息管理教学过程中要密切联系网络热点事件,解析热点事件背后计算机信息管理技术的基础性作用。转变学生的思想,使学生充分认识到计算机信息管理在光电工程方向的重要应用,使学生明白计算机信息管理已经渗入到各个领域之中,对学生的全面发展有着重要意义。
教师是学生兴趣点的启发者[4],教师应根据教学内容,了解学生已有的知识经验,挖掘学生的兴趣点,结合网络热点事件,发挥教师自身的创造性,以计算机信息管理学科特点与教师自身的教学特色和魅力去感染学生,融抽象知识于生动形象的课堂教学活动中去,创设具体的教学情境,激发起学生的强烈兴趣,从而打开思维的闸门,使学生进入一个强烈的“我要探索”的境界,从而开发出学生自主学习的原动力。
(二)兴趣点的培养
要使学生学习计算机信息管理的兴趣长盛不衰,学习的动力源源不绝,形成学习计算机信息管理的良性循环,关键是要让学生感到学习计算机信息管理“有用”,这种“有用”不仅是指在日常生活中,更是指在学生个人成长、发展的道路上有用。能让学生学以致用的知识才是真正掌握的,是学生感兴趣的知识。
光电工程方向的学生比较重视数学、物理以及英语等课程的学习,对于计算机信息管理课程重视程度不够,其原因是没有充分认识到光电方向与计算机信息管理的紧密联系。学生行动上没有将充足的精力投入到课程的学习中,多数学生都是仅仅靠上课时候听讲,课下也没有有效地对课程进行复习,致使学生兴趣点全无,学生的学习效果也受到了很大的影响。
在学生具有一定兴趣后,然后充分发挥学生的自主学习能力,让学生通过互联网自主获得信息进行思考,同时,转变了课堂中的学习气氛,对学生思考后的问题进行解析,更大地发挥学生的主体作用。让学生利用互联网学习,巩固深化对概念的理解,调动学生探索的积极性,使学生主动获得知识,应用知识去解决问题,让学生一步一步进入问题驱动阶段,最终找到解决问题的方法。
培养学生的兴趣,使学生的兴趣点能较长地维持,关键是培养学生做事要有始有终,有恒心,有毅力,这也是每个教师要培养学生的重要方面。学生能学、爱学、会学,便为知识的学习打下了坚实的基础,但由于学生兴趣变化大,做事缺乏恒心,情绪易于变化,因而很多事做起来不能持久。因此在平时要注意培养学生的“坚持学”,不断地鼓励,适时地点拨,有意正确引导,长时间维持学生对计算机信息管理的兴趣。
三、基于兴趣驱动的计算机信息管理教学实施
(一)基于任务的兴趣强化
现代心理学的研究表明,通过给定学生具有一定难度的任务,让学生在解决任务中学习,能够大幅提高学生成就感,强化学生的兴趣[5,6]。实施基于兴趣驱动的计算机信息管理教学需要根据学生的接受能力设计任务,让学生在任务中进行学习[7]。
随着近年来光电工程领域技术的发展,与之相对应的数据也大幅度增加。因此,可以利用光电工程领域实际数据管理需求,设计任务,让学生进行解决。为此笔者将过去科研项目过程中生成的光电工程方面的数据以及一些需求作为学生兴趣强化的任务。在过去的十年中,笔者所在的课题组先后承担了国内多家光电工程研究院所的数据库管理项目,积累了大量的原始数据,可以很容易得到大量的不同难度的任务。
以通常的光电工程领域的数据为例说明典型任务的构建。通常光电工程领域的数据主要是图形图像数据,视频数据等。图形数据一般是指一些简单的、规则性的几何形状。图像数据是指图画、照片之类的静止画面。视频数据是指动态图像,由一系列静止图像组成的序列,也是一种时变媒体。一般的视频数据中还包含音频、图形、图像或文字等视频数据。因此如何对光电数据进行分类,并对这些数据进行模型抽象。如何设计数据表和字段。如何建立一个小型数据库等方面都可以分解出一系列的任务,供整个教学过程中应用。
(二)课程考核
传统的计算机信息管理课程的考核主要以闭卷考试为主,辅以平时成绩作为补充。近年来随着计算机作为高校毕业生的一项必备技能,计算机实践也变得越来越重要。因此计算机信息管理的考核要更注重学生实际动手能力。在平时学习中要对学生实际动手能力情况进行评价,评价包括每次学生完成任务所得到的评价和上机测试。学期总成绩包括平时成绩和考试成绩两部分,平时成绩是包括学生的平时作业成绩、上机完成任务情况、任务总体完成情况、课上反映情况和上课出勤情况五个部分,占总成绩的一半;考试成绩是学期末进行考试所得成绩,也占总成绩的一半。另外,试卷考试内容也不是只注重理论知识的考核,在试卷中减少了理论性、记忆性内容的考核,加大了综合应用内容的考核。
通过笔者所在学校对光电工程专业计算机信息管理课程两年的试验,学生的计算机信息管理能力得到很大提高,并且有一批学生以计算机信息管理为基础申请得到了国创项目的资助。通过笔者课后的调查回访,发现兴趣驱动教学方法能够大幅提高学生的主观能动性,提高计算机信息管理课程的学习效果,对于提升学生的计算机技能,乃至增强学生的就业能力都有重要意义。
参考文献:
[1]王亚利,韩卫媛.高职计算机信息管理专业改革的思考与探索[J].教育与职业,2012,30:114-116.
[2]Shen Bo,Chen Ang,Guan Jianmin. Using achievement goals and interest to predict learning in physical education[J].Journal of Experimental Education.2007,75(2):89-108.
[3]郭戈.关于兴趣教学原则的若干思考[J].教育研究,2012,03:119-124.
[4]赵兰兰,汪玲.学习兴趣研究综述[J].首都师范大学学报(社会科学版),2006,06:107-112.
[5]李占宣.任务驱动教学法在数据库教学中的应用[J].教育探索,2010,(12):52-53.
[6]岳淑玲.任务驱动法在“SQLServer数据库管理”教学中的应用[J].教育与职业,2013,20:149-150.
关键词:电子商务;计算机;项目化教学
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)09-2164-02
电子商务是一门新兴的综合交叉学科,它不仅涉及到计算机、网络与通信、物流配送、数据安全以及安全加密、电子支付等新兴技术领域,而且还涉及到经济学、管理学、计算机科学、网络通信、法律等学科相关理论。更何况各个单元章节之间彼此独立,前后关联性不是很大。所以,计算机专业学生要一下子接触大量的非专业概念,往往就会觉得电子商务过于抽象,甚至产生厌学的情绪[1]。鉴于此,该文提出将项目化教学法应用于计算机类电子商务课程的教学中,通过目标明确的分解化的项目训练,使学生逐渐对电子商务课程产生兴趣,在一定程度上解决电子商务课程教学过程中的难题。
1 计算机专业电子商务课程的教学目的
对于计算机专业学生来讲,电子商务课程是他们了解电子商务的基础。因此学习电子商务课程的主要目的有二:一是学习电子商务的基本知识,初步掌握电子商务意识,这是信息时代知识分子的知识结构不可缺少的部分;二是把电子商务知识和技术灵活地应用于本专业领域[2],也就是要将那些不懂得创建和管理电子商务站点和只知道创建Internet 站点而不精通电子商务内部安全技术的的人都能培养成为一名电子商务专业技术人员[3]。根据上述目的,作者认为,对计算机专业电子商务课程应以技术应用为主要教学目的,重新组织教学体系,避免片面强调系统的理论教学而使内容过于庞杂。在实际的教学中要根据计算机专业特点和需要决定内容的取舍,围绕计算机技术应用深入开展教学,使学生能真正理解应用电子商务相关知识技能。
2 电子商务课程项目化教学模块设计
电子商务课程内容包括:电子商务及其案例概述、电子商务网站建站思路、电子商务支付及其安全技术、电子商务B2B案例、电子商务B2C案例、电子商务C2C案例。据此设计了七个项目。
2.1 项目一 信息检索、完善教学网站
为了便于学生学习,项目组建设了教学网站,将教学大纲、教学进度安排、经过最新修改的课件等电子教学资源及时挂到教学主页上,以便学生随时下载,如图1。同时,该网站还有信息功能,学生可以根据教师布置的项目任务利用互联网搜索相关资料,分组汇总后加入教学网站的信息库中,教师学生共同动手完善教学网站,增加学生学习电子商务的兴趣。
2.2 项目二 熟悉电子商务模拟实验系统、注册用户、CA认证
为了帮助学生熟悉电子商务环境,锻炼学生动手能力,引入电子商务模拟试验系统。
1)项目目标和要求:熟悉电子商务模拟实验系统,掌握CA认证相关知识。
2)项目内容:学生登录系统后,注册用户;学生登录CA认证系统,进入到CA认证模块,查看CA认证相关概念;证书申请。学生申请CA认证,同意协议,填写数据申请,申请后等待后台认证;学生下载证书,安装。安装时,将下载到本地的证书右击,点安装证书,将证书导入本地机器,此时,本机和颁发证书的服务器建立相互信任,实现了数据传输加密。
2.3 项目三 网上银行
1)项目目标和要求:了解网上银行提供的功能和服务,学习如何进行个人网上理财活动,了解企业网上银行理财功能。并对其安全性进行相关了解。
2)项目内容:登录各大银行网上银行页面,了解网上银行提供的功能和服务,在模拟平台下进行网上银行操作。
登录电子商务实验平台,进入网上银行模块;申请个人账户和企业账户;分别给个人账户和企业账户存款;给其他同学转账汇款。
2.4 项目四 创建和网站
1)项目目标和要求:学生建立自己企业的网站,利用网站对企业进行宣传,并把企业网站和网络营销相关联,利用网络营销宣传网站。
2)项目内容:域名申请;创建网站;上传网站;管理网站。
2.5 项目五 B2B电子商务
1)项目目标和要求:通过注册卖方和买方身份,熟悉B2B电子商务的模式和特点。
2)项目内容:分别以买方和卖方身份参与一次B2B交易过程
2.6 项目五 B2C电子商务
1)项目目标和要求:通过注册卖方和买方身份,熟悉B2C电子商务的模式和特点。
2)项目内容:分别以买方和卖方身份参与一次B2C交易过程
2.7 项目五 C2C电子商务
1)项目目标和要求:通过注册卖方和买方身份,熟悉C2C电子商务的模式和特点。
2)项目内容:分别以买方和卖方身份参与一次C2C交易过程
每个子项目都明确项目目标和要求,要求学生先理解“项目设计思路”,然后按“项目要求“进行项目开发,独立完成项目内容,并提交项目报告。
3 结束语
对于计算机专业电子商务课程,大量的跨学科的专业知识是教学难点,学生往往觉得枯燥抽象,产生厌学情绪。该文提出将项目化教学法应用于计算机类电子商务课程的教学中,通过目标明确的分解化的项目训练,使学生逐渐对电子商务课程产生兴趣,在一定程度上解决电子商务课程教学过程中的难题。
参考文献:
[1] 何洋.论任务驱动法在电子商务课程教学中的应用.时代金融[J],2012(23):125-132.
摘要:在研究生的计算机仿真技术课程教学中,针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点,为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识,通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累,逐步探索出以项目驱动为主要教学方法,通过实践应用,取得良好的教学效果。
关键词:项目教学法;计算机仿真;创新;实践
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)24-0144-02
一、前言
研究生教学有其突出的特点,他们中多数人理论基础扎实,获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践,结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点,对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力,增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。
二、课程定位及课程特点
随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术
被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。
为了拓宽机械工程专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对机械工程专业人才的需求,高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,课程目的是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。
一方面,基于仿真技术课程的内容方法较多,实践性强的特点;另一方面,授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点,如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践,以达到计算机仿真技术教学目标。
三、教学内容的设置和教学方法的选择
课程开设初期,由于只是机械电子工程专业方向的同学选修,所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加,以及选修学生所属专业方向的扩大,专业方向包括:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程(专业学位)等,基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。
计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点,并充分结合相关课程内容,必须在教学内容的选排上下功夫。
项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元,将理论教学和实践教学有机融合在一起,强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性,突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此,为了满足各个专业方向学生的要求,使他们能够掌握一门工程分析技术,为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段,本人在讲授该门课程的过程中,逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。
1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授,调整授课内容,采用专题教学方法使课程主题内容分明,有利于将仿真方法讲深、讲透。
2.扩展所授课程内容涵盖的范围,包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容,以满足各专业方向学生的需求。
3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向,灵活设计若干个专题实验,使学生学以致用,培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。
4.采用多个工程应用实例进行教学,从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使学生从生产实际认知的研究对象,提升到理论高度的学习,应用所学的各科理论知识和技术手段,进行数学建模、仿真建模的建立,并对模型求解以及特性进行分析,获得直观结果,提高学生学习兴趣,最终解决实际工程问题,培养学生解决工程实例问题的能力。
5.结合学科前沿,进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,为强化计算机仿真在实际工程的应用概念,在此基础上,以项目形式,开展课程学科前沿以及⒏妹趴纬逃胂执技术融合等专题讨论。
6.增加实验环节,培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台,扩充计算机仿真技术资料,提供最新的仿真案例,结合教学团队的科研课题,设计实验项目,培养研究生工程实际应用能力。
四、项目教学法的教学效果
基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践,满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求,教学方法和手段的完善,使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。
计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术,使学生掌握一门工程分析技术,为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。
近五年的每年30―40人研究生选课,工程硕士每年20人左右选课,课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生,发表与该课程相关的学术论文近20篇,撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。
首先,根据社会需求,确定计算机专业培养目标与特色明显的培养模式
依据学校的计量特色,结合计算机专业快速发展的特点,形成以人才市场为导向,以观念转变为前提,努力探索具有计算机专业特色的人才培养模式,形成了以嵌入式系统技术、数据库与网络技术和软件工程与设计训练三大模块教育为特色的专业培养模式。学生在高年级时,可以结合自己的专业兴趣和就业出路,有针对性地选择专业方向。依照模块化教学思路,相应调整教学计划,探讨并进行了计算机专业课程体系改革,并付诸行动。从目前专业教学效果和就业形势看,已取得较好成绩。针对专业模块化教学改革做出的调整,分别在2002年7月和2004年1月两次邀请校内外专家对教学计划调整可行性进行论证。征求专家意见后调整了相应的专业教学计划,突出了专业的特色培养,收效显著。在确定专业特色培养目标与培养模式后,在教学计划中明确规定学生在校期间分三个阶段进行学习:
第一阶段(一、二、三学期),以理论教学为主的公共基础知识学习阶段,重点是夯实基础;
第二阶段(四、五学期),宽口径的专业技术基础知识学习阶段,注重专业理论与实践密切结合,使学生掌握专业技术基础理论和基本的实践动手能力;
第三阶段(六、七、八学期),采用模块化教学手段,进行专业知识的学习与毕业设计训练,注重学生的动手实践能力和个性发展,创新意识与综合素质的全面提高。
前五个学期完成计算机专业本科主干课程学习,从第六学期开始进入专业的三个模块化方向的特色教学。同时,在最后一年里,和有实力IT企业合作办学,加强学生的实践能力,扩大学生就业面。
其次,紧紧围绕专业课程设置的三大模块,开展一系列的教学改革和课程建设工作
高年级专业模块教学分以下三个方向,它们各有特点:
(一)嵌入式系统模块方向:要求学生进一步掌握嵌入式系统的软硬件设计和应用,培养有较强计算机软硬件知识的嵌入式系统开发人才,发挥我校的计量测试特色,加强在嵌入式测量仪器等领域的技术应用。
(二)数据库与网络应用技术模块方向:侧重计算机网络应用技术的学习与实践,使学生掌握现代网络应用与数据库系统平台与开发工具,掌握网络和数据库的分布式应用软件开发方法与技术,为学生从事计算机网络与数据库应用打下良好的基础。
(三)软件工程与设计训练模块方向:探索“校企合作”合作模式,进行专门的“项目实战”培训,为企业培养既有厚实基础,又经过专门训练的应用型人才。
围绕上述三大模块,开展以下一系列的教学建设和改革工作:
(一)重视课程建设;《数据库原理及其应用技术》2006年被评为浙江省精品建设课程,《嵌入式系统原理》等5门课程被评为校重点建设课程,《数据结构》等3门课程被评为信息工程学院重点建设课程,众多的重点课程建设为良好的教学质量打下了坚实的基础。
(二)重视实验室建设;近四年,成功申请到两个浙江省财政厅各资助100万的实验室(《嵌入式系统实验室》和《计算机网络技术实验室》),实验条件有了很大的改善,使得加强和提高实践能力有了保障,各项措施能够落到实处。
(三)重视教材建设;近几年,由计算机系教师主编或参编的正式出版教材和实验指导书有9部。如潘巨龙、姚伏天和道克刚等编著的《ARM9嵌入式Linux系统构建与应用》一书,2006年7月由北京航空航天大学出版社出版;陆慧娟主编的《数据库原理与应用》,该书是面向21世纪高等院校计算机系列规划教材,2006年1月由科学出版社出版,众多教材建设提高了一大批青年教师的理论和教学水平。在重视教材建设的同时也重视教学方法和教学手段的改革。
(四)重视学生创新能力的培养;设有《嵌入式系统学生竞赛基地》、《程序设计竞赛基地》和《多媒体学生竞赛基地》,创造条件使部分优秀学生的创新能力有了用武之地,取得了较好的成绩。近三年,获“博创杯”全国大学生嵌入式系统应用设计竞赛二等奖一次,浙江省首届手机软件应用大赛二等奖一次,省程序设计大赛优秀组织奖一次和7个个人三等奖。
有了这些优秀学生的模范带头作用,学习风气有了较大改善。围绕模块化教学和最后一年的校企合作办学,学生的实践能力得到了培训和加强,缩短了企业对应届毕业生期望距离。我专业毕业生受到长三角地区IT企业的欢迎。几年来计算机专业毕业生一次就业签约率均达到95%以上,处于我校前列,就业情况良好。
第三,积极申报科研项目,做好科研促进教学工作
关键词:教学改革;计算机语言类课程;课程改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2012.01.041
引言
随着计算机技术的飞速发展,信息化社会已经来临,计算机渗透到社会的的各个角落,正在深刻影响着人类社会发展的整个过程。目前,计算机水平已经成为衡量大学生业务素质与能力的突出标志,计算机课程涉及高校所有的专业范围。是学生今后专业学习中不可缺少的重要基础知识。它为今后的学习和工作他下坚实的基础,具有重要的意义。然而,通过学生参加教师科研项目、学生自主科研项目以及各种编程赛事,我们发现在学校教学内容与社会需求之间的“鸿沟”依然存在。如何提高不同层次的计算机应用水平,计算机教学课程改革研究已是当务之急。
1教学改革研究的定位
目前,围绕大学计算机课程教学方法的改革与创新这一主题进行的研究与探索已有许多。如,文章针对Java语言理论课和实践课两者时间间隔较长的问题,提出了“互动式”教学方式,给出了一种“建―仿一读一改一写”的教学方法和针对重点与难点的讨论式教学方法;文章结合在C++语言与应用课程教改中的实践,运用实例引出语法概念,通过趣味练习提高学生的学习兴趣,设置课程设计来增强学习效果;文章分析了程序设计语言初学者的特点,提出了运用形象思维,引导学生转变思路及提高课堂教学的启发性。文章构思了以建构主义理论为指导、研究学生认知规律、导入课程时巧设情景、课堂中巧设疑问、设立语言课程设计训练、建设教学管理平台等教学环节,在教学中采用启发式教学,倡导创新思维。
2006年12月,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会提出的《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)》,将计算机科学与技术专业人才分为科学型、工程型、应用型;计算机科学与技术专业规范分为4个方身:计算机科学方向、计算机工程方向、软件工程方向、信息技术方向。在分析了4个研究方向的核心课程设置的基础上,我们认为可以将计算机科学与技术专业课程进行分群或分类,具体可以分为计算机语言类课程(汇编语言、C程序设计、高级语言程序设计、C++或Java面向对象程序设计、网络程序设计、数据库等)、计算机基础及系统知识类课程(计算机导论、计算机组成基础、计算机体系结构、操作系统、计算机网络等)、算法及开发方法类课程(算法分析与设计、数据结构、软件工程、离散数学、UML建模工具等)和实践类课程(数据结构课程设计、数据库课程设计、软件工程课程设计、软件实习、毕业设计等)。计算机具有较强的相关性。几类课程群间存在着密切互促关系。如图1所示,其中箭头表示支撑。
从图1中可以看出,计算机语言类课程对其他几类课程起到重要的支撑作用。计算机语言类课程是培养3类计算机科学与技术专业人才所共需的。事实上,非计算机专业人才对计算机语言类课程的学习也是必需的,如目前高校几乎所有的专业都开设C语言程序设计。因此,对计算机语言类课程教学改革研究变得尤为重要。本文在教学研究立项的基础上对计算机语言类课程的教学改革深入探讨。
2计算机语言类课程教学改革的系统化模型
教学的最基本功能是知识传授,知识传授是为了知识获取,教是为了学。因此,我们的关注点也应从教的条件和质量更多地向学习质量转移。应该全面树立以学生为本,以优化教学互动过程为重点的本科教育教学改革思路,从以传授知识为主的传统教学向以培养认知能力为主的研究教学转变。
从教改实施过程角度上讲,计算机语言类基础课程教学改革应可以看作是一个系统工程。应当大胆更新教育观念,积极探索教学内容、教学方法和教学改革的新途径,全面实施教学改革新举措,使学生在计算机学习的理论、方法、能力三方面打下比较扎实的基础。我们以教学计划、教学大纲、教学内容、教学方法、教学过程、教学手段、教学管理、考试形式、实验改革和教师自我提高在内的计算机语言类基础课程教学全面改革(参见图2);以立体化教材、多媒体课件和现代网络为依托,将所得的阶段性成果及时应用于理论和实践教学中。
在改革过程中要求几个重要环节密切配合,我们重点探讨解决以下几个问题:为何目前学生表现出动手能力弱,不能很好地适应社会需求;如何配置理论教学和实践教学耦合力度;如何增设案例教学,提高分析能力;如何扩展学生参与实践的渠道,提高实践能力;如何加强教材建设;如何进行教师自我提高;如何改进考核方式;如何在改革过程的诸多环节中加强管理,提高改革项目的可控性。
3教学改革具体环节采取的措施
计算机语言与其他课程相比,语法规则固定,逻辑思维较强,因此比较枯燥。要完成好计算机语言教学,关键在于激发学生的学习兴趣,在教学过程中要坚持学生为主体、教师为主导的教学原则,通过明确培养目标、丰富讲授内容、强化实践教学、完善教学方法等途径,提高学生创新思维和创造能力、培养学生的学习兴趣,让学生主动、愉快地学习,才能取得良好的教学效果。围绕图2所示的计算机语言类课程教学改革的系统化模型中的主要环节以及前面提到的诸多问题。我们在教改实践中采取了以下措施:
(1)明确课程培养目标.组织调查计算机语言类课程理论教学、实践教学现状。特别注意学生群体反应语言类课程的学习瓶颈,分析目前存在的问题。在进行了充分的调研后,提出、修订了语言类课程的理论教学/实践教学大纲调整理论课时与实验课时耦合度明确实验项目的名称与内容、保证系列课程之间实验内容的连贯性。
(2)强化理论教学内容与教学方法改革。由于计算机语言类课程实际上是培养学生的工程技术动手能力,目前理论教学内容通常是从概念入手,通过知识传授,配以上机练习;因为理论课和实践课两者时间间隔较长,实验课手忙脚乱,有时甚至草草收场,难以引起学生的兴趣,更达不到提高实际编程能力的效果,严重影响了其他相关课程群教学工作的正常开展。对此我们做了如下工作:①将部分理论课程(约1/3)转移到大实践教学环境下进行,使用启发式、互动式方法,让学生在学习理论知识点的同时,配合教师的实际例程模仿教学,不仅可提高学生的学习热情,也可以加强对理论知识的掌握。②面向应用需求(即目标驱动)组织教学内容。重点引导学生掌握分析问题的方法,利用语言完成目标的能力,而不应将教学的重点放在语言本身。如“面向对象程序设计”课程进行了“教师科研向教学转化”处理,将科研成果同课程理论知识点进行关联讲解。③加强案例教学、增加理论教学内容信息量。这些信息的
内容应当是领域上的、相关技术层面上的,这样能够扩大学生的知识面,这对学生真正掌握运用语言的能力至关重要。如在“面向对象程序设计”课程中,在讲解一个利用支撑语言完成任务时,可附带讲解C/S及B/S模式程序设计,并分析两者的优缺点及目前工程领域采用的主流模式。该环节要求教师经常优化教学内容,并及时对教案、课件等教学文件作相应修改。④引入新的互动方法。如目前所有参与教改的课程都增设了教学内容信息网站、论坛等平台以增加师生交流。
(3)深化实践教学内容与教学方法改革,促进知识向能力的转化。在传统的实践教学体系之内,第一、丰富实验教学内容减少基础型、验证型实验,将以往的验证型实验融合理论教学内容移到实践环境下进行的课程中;增加设计型、综合型、创新型实验项目的比例,并独立编制设计型和综合设计型实验指导书。这一环节组织教研项目力量研究讨论进行设计型实验与综合设计型实验的设计,特别重视教师科研成果的转化。第二、根据需要曾设课程设计。在课程设计中,让学生设计具有一定难度的小型系统,在实验报告中提供系统分析、数据模型、系统流程和程序的完整内容,以此促进学生全面掌握本课程的内容。为了防止学生互相抄袭,在学生提交大作业时,可以通过当面提问、解释代码含义等方法避免。第三、以真实课题为牵引,将科研成果转化为教学实验内容,通过“干中学”,强化课程理论知识与科研项目实训的结合。我们的做法是教师在第一课堂教学过程中,公布自己的科研课题,分解出子课题,学生按兴趣选择子课题组队,根据学生的研究工作亮,认可学生的课外学分数;没有科研项目的教师要求开设“开放实验室项目”,考核方式相同。在此过程中,指导教师要注意测试学生的相对能力,对“素质生”鼓励其自主学习和研究的主动性,指导其申请校内外的“学生自主科研立项”。在传统的实践教学体系之外,增设创新实践学分学生可以通过科技竞赛以及各类创新活动计划,完成课程培养目标的相应要求。为了加强研究方法训练,提高学生的实践创新能力,鼓励学生参加国家大学生创新性实验比赛,如“蓝点杯”、“挑战杯”、“泛珠三角安利杯”。目前我们教师团队指导的学生已经国内获得多个奖项。
(4)制定有效机制,提高教师队伍水平。计算机领域知识更新相当迅速,特别是层出不穷的语言类技术更是如此。作为教学活动的指导者教师必须不断地吸取新知识,并及时应用于教学当中,以扩大学生知识面、强化领域知识。第一、遇到岗位竞聘制度确定课程主讲教师,实践表明,这有利于解决教学内容老化问题;第二、强化语言类基础课程教学团队建设,实施教学工作的传、帮、带和老中青结合,鼓励青年教师参加培训,激励教师参加校内外交流;第三、鼓励教师申请主持或参加科研项目,促进教师不断学习和掌握学科前沿与先进技术,并及时将其融入理论或实践教学中。如项目组成员目前正承担各类科研项目5项,完成学院组织的“科研成果向教学转化”活动的有3位教师;第四、注重于企业合作,建立于企业联合培养的新途径。如教学团队成员中有2人在企业中挂职工作。
(5)适应教改过程,强化教学管理。第一、在前述的移至实验室环境下的理论教学改革、实验教学改革及实践教学改革等环节的影响下教学管理环境发生了变化,带来了教学管理上的诸多问题,教学管理手段也应当作相应的改变。如移至实验室环境下进行的理论教学,与传统的教学环境相比,课堂的可控制性降低。为此我们制定了新教学环境下教学活动管理策略、新教学活动开展办法。第二、利用实验教学网站,实现实验教学管理。
(6)改进考核方式,完善教学评价体系。第一、改变以结果评价成败的传统做法。强调重在过程、重在育人理念。加强对理论教学过程(如内人预习、课内互动、课后讨论、完成结果等)及实践教学过程(如实验方案制定、相关知识预习、实验操作情况、工作态度、结果报告等)进行多元综合考核。第二、鼓励学生参加计算机相关赛事、学生自主科研、教师科研项目、创新计划等教学体系外活动并制定了相应的学分折算机制。
4结束语
通过计算机语言类基础课程教学改革系统方案的实施,我们取得了良好的教学改革效果和诸多一手材料。如理论教学和实践教学课时分配策略、硬件环境基本需求说明、新教学环境下教学活动管理策略、新教学活动开展办法、教改前后学生动手能力测试及参加各类科研项目或竞赛效果量化图表等资料。计算机语言类基础课程群是计算机其他3类课程群的重要支撑,其教学改革对其他3类课程教学改革的影响可以进一步研究。
参考文献
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