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关键词:教学方法;选择;创新;“基本原理概论”
中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)24-0273-02
“基本原理概论”课(以下简称原理课)是高校思想政治理论课程体系的重要组成部分。该课程从基本理论角度帮助大学生理解的内涵和实质,掌握的世界观和方法论。原理课在思想政治理论课课程体系中理论性最强,如何使它成为对大学生最具吸引力的一门课,是该门课程任课教师必须思考和解决的问题。要提高原理课的实效性,教学方法的设计和运用是关键。原理课教师应当突破传统方式,创新教学模式,采用“灵活”、“管用”的教学方法。
一、“基本原理概论”课教学方法的选择
教学方法多种多样,只有正确选择教学方法才能在教学实践运用中达到事半功倍的作用。原理课教学方法的选择应该符合以下标准。
首先,要符合“基本原理概论”课教学目的。通过原理课的教学要能够使学生全面掌握基本原理,增强他们运用理论分析问题和解决问题的能力,帮助他们树立正确的世界观、人生观和价值观。因此教学不仅要以理服人,以情动人,以生动的形式感染人,还要提高学生理论联系实际的能力。其次,要符合“基本原理概论”课内容的特点。原理课内容包括了哲学、政治经济学和科学社会主义三个部分。知识含量大,理论性强。因此教师不能仅就理论讲理论,而应该使理论自然融入学生的思想,并且融会贯通。再次,要符合大学生的认知特点。大学生已经具备一定的理论基础和学习能力。他们不满足于被动地接受理论,更愿意自己主动参加到对理论的分析和研究过程中。因此,教学必须能够发挥学生的主体性,做到“以学生为本”。最后,要符合各种教学方法的职能和适用条件。每种教学方法都有各自的适用范围和适用条件,在选择教学方法时,必须认真分析各种方法的特点,实现教学过程诸因素的优化组合。
根据上述标准改革教学方法,从而实现晓之以理,辅之以形,动之以情。“晓之以理”,就是把基本原理各个部分的概念、原理讲清楚,讲透彻。“辅之以形”,就是把抽象的理论与具体的实践材料相结合。“动之以情”,就是要激发学生学习的激情,以情促知。遵循这些要求,选择谈话式、案例式、讨论式、情境式、探究式作为原理课教学的基本方法,并且在教学实践中将这些方法进行改革,使之适宜于原理课的教学要求。
二、“基本原理概论”课教学方法的创新运用
1.谈话式教学的创新运用。由于原理课理论性较强,因此在教学过程中容易陷入单一的灌输式教学。这种照本宣科满堂灌的教学方式无法调动起学生的学习热情。而把说理与启发相结合的谈话式教学比较适宜于理论性强、抽象度高的原理课的教学。古今中外的一些思想家都曾经成功运用这种方法进行教学,例如孔子和苏格拉底。子曰:“不愤不启,不悱不发。举一隅不以三隅反,则不复也。”孔子主张通过谈话启发学生,帮助学生探索思路,体悟出事物的本质。苏格拉底创立了师生互相提问,平等对话的问答式教学法。他宣称:他自己虽无知,却能帮助别人获得知识,正像助产婆虽然自己年老不能生育,却能够为别人接生一样。
在谈话式教学的过程中,教师不以全知者自居,而是以提问者的身份主持课堂。例如,在讲授相对静止的时候,举出古希腊的哲人赫拉克利特提出的“人不能两次踏进同一条河流”和克拉底鲁所提出的“人一次也不能踏进同一条河流”两种结论,要求学生判断孰对孰错。如果学生发表的见解是错误的,教师可以举出学生所熟悉的具体事例进行反驳,让学生发现自己的失误,并继续思考如何纠正错误。例如,当有的学生认为“人一次也不能踏进同一条河流”是正确的时候,教师立刻追问如果世界上的事物都是这样转瞬即逝的,那么这些事物还能够存在吗?还能够被认识吗?然后,通过一系列的暗示、启发使讨论沿着一定的脉络进行下去,指引学生自己找到正确的答案。
谈话式教学开展首先,要由教师在课前针对教学内容和学生的特点精心设计每一个环节和每一个问题,安排怎样将学生的思维层层打开。其次,有些问题可以在课前布置给学生,使学生有一定的准备。有的问题是在教学过程中出现的,教师要敏锐地发现问题,并引导学生寻求答案。最后,谈话的过程可以是教师与一个学生对话,教师与多个学生对话,教师与整个班级的学生对话,或者是学生之间互相对话。教师一定要能够驾驭课堂,指引学生的思路朝着正确的方向前进。从而实现师生思维的碰撞和智慧火花的绽放。
(赤峰学院 教育学院,内蒙古 赤峰 024000)
摘 要:教育技术专业曾是我校一个传统的优势专业,然而近年来由于各种原因导致该专业陷入发展困境,作为地方高校,我们该如何结合实际走出困境、促进专业发展已经迫在眉睫.文章总结了我校教育技术专业发展中取得的成就,剖析了目前面临的问题,并结合实际提出促进专业发展的思路与策略.
关键词 :教育技术;信息化;困境;数字媒体
中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)08-0203-03
基金项目:赤峰学院2014年双改项目“应用型人才培养模式下的教师教育专业人才培养策略研究与实践——以教育技术学专业为例”
1 我校教育技术专业发展中取得的优异成绩
经过15年的建设与发展,我校教育技术专业在学生考研、就业等方面均取得了辉煌成就,为赤峰地区基础教育信息化建设培养了一大批高级专门人才.
1.1 毕业生考研率比较乐观
自2004年我校招收第一届教育技术学专业以来,教育技术教研室都非常注重学生的学风建设,使学生逐渐形成严谨治学、积极进取的学习风气,学生专业基础扎实,连续多年保持较高的考研率.近5年来,多名学生考取东北师大、华东师大、上海师大、四川师大、大连理工大学、辽宁师大、陕西师大和内蒙古师范大学等国内著名高校的硕士研究生,曾多次在全校考研率评比中取得优异成绩.
1.2 毕业生就业率保持在97%以上
2015年1月27日,内蒙古高校毕业生就业指导中心公布了《2014年高校毕业生就业质量分析报告》,这也是自治区首个高校毕业生就业质量年度报告.报告显示,内蒙古地区就业率较高的本科专业为:工程管理、教育技术学、热能与动力工程、小学教育……这份报告有力地证明教育技术专业在全区范围内属于就业率较高的本科专业.
来自我校招生就业部门的统计数据也充分证实了这一点.近5年来,我校教育技术本科专业的就业率一直未低于97%,不仅与学校其他本科专业相比就业率排在前几位,而且能够名列前茅——我校的教育技术本科毕业生就业率在2012年曾获得就业率全校第一的优异成绩.
2 我校教育技术专业发展面临的问题
2000年以后,随着我国信息化程度的不断提升和高等教育规模的不断扩大,越来越多的高校开设了教育技术学专业.教育部相关高考信息平台公布的数据显示,2013年底,全国普通高校教育技术专业毕业生规模达9000-10000人;仅内蒙古地区就有6所高校开设教育技术学本科专业,这既为我校教育技术专业的发展提供了契机,同时也势必带来挑战和竞争.目前我校教育技术专业发展中面临的主要问题集中于以下方面:
2.1 生源严重不足
由于教育技术专业在国内的发展只有三十几年的历史,它本身尚属于教育领域中的一个新专业,还不能被广大高考考生,特别是经济欠发达地区的考生所熟知.而我们内蒙地区、尤其是农村牧区的考生对这个专业的了解更是少之又少,考生无法像学前教育、思想政治教育等专业一样仅从字面上就能大概了解专业,因此出现不敢报考陌生专业的情况.
另外一方面,自2013年开始我校实行学分制方案,新生入学后可二次选择专业,各个院系都会出现学生转专业的情况,这个过程中就会出现部分学生在不了解专业的前提下做出盲目跟风的选择.我校教育技术专业因2011年和2012年连续两年暂停招生,2013级新生入学后面临“断代”,便出现了严重的盲目转专业现象.2014级生源较上年稳定很多,不论是第一志愿报考的学生人数还是二次选择后的学生人数都大比例攀升.
任何一个专业的发展都离不开生源,除了做好招生宣传工作外,稳定的连续招生,是学分制模式下学生自主选择专业时一个重要的参考依据;对于教育技术专业而言,高年级学生更是新生获得初步专业认知的一个重要的途径,对于稳定生源有着重要的意义.
2.2 培养方案的更新跟不上专业发展的速度
教育技术专业在我国的发展源于上世纪八九十年代的电化教育,那是以常规电子媒体(幻灯、投影、广播、电视)作为主流媒介进行理论研究和实践探索的年代,因此普通物理、数字电路、模拟电路等学科知识是教育技术专业必备的基础知识.进入21世纪以后,计算机和网络媒体的教学作用日益凸显,2010年以后,移动媒体则成为是我们学习和工作中必不可少的工具,近两年微课、慕课更是教育领域研究与实践的热点,可以说一次次的媒体技术的进步带动着教育技术学专业的重心不断转移.然而,在我们的课程体系中,常规媒体时代的传统课程还依旧存在,而适合新媒体时代的课程迟迟不能充实进来.究其原因,有制度方面的,如开课计划必须严格依据培养方案,2012年还在执行2008制定的培养方案,而这四年中教育技术领域发生的翻天覆地变化却无法及时更新到本科专业培养方案中.
2.3 师资力量尚待加强
教育技术学专业是一门具有多学科背景的综合性很强的学科,它不仅要求教师要有丰富的教育学、心理学、传播学等理论的知识,还需要涉猎诸如课件制作、计算机编程、网站开发等计算机软件技术以及电视节目制作、非线性编辑等影视方面的知识.面对如此庞杂的课程体系,任何一个教师都不可能做到面面精通.教育技术专业的发展需要教师团队的合作来实现,目前我校教师技术专业的教师团队中,还不能保证每位教师主攻一个明确的研究方向,甚至部分当前主流的研究方向因无人能够胜任而开设不了相关课程.由于专业更新较快这种特殊性,给任课教师提出了更高的要求和挑战,这种现象在地方本科院校中尤为常见,也是值得我们思考的一个问题.教育技术专业要跟上时代的步伐,教师首先就要勇于尝试,不断创新,通过各种途径获取前沿信息,把握教育技术发展的最新动向.
2.4 教学主管部门重视程度不够
学校对专业建设的重视程度,直接影响到一个专业软硬件方面的建设.教育技术学专业的发展离不开学校的大力支持,特别是教育技术专业实验室的建设.我校的教育技术学专业目前仅有一个低配置的计算机机房,难以满足部分技术要求较高的课程教学,由于资源的匮乏,很多课程仅仅是理论上的讲授,很难有实践的机会,教学效果必然受到制约.
3 区内外高等院校教育技术专业创新发展的经验
上世纪90年代末以来,全国高校纷纷扩招而带来的社会需求饱和给很多专业的就业造成压力,目前,教育技术专业同其他许多专业一样,在国内都面临着发展困境.现有的教育技术专业人才就业岗位数量很有限,但由于教育技术学学科自身的交叉性和教育信息化及社会信息化迅速向纵深发展,可以开拓的人才就业市场前景十分广阔.数字媒体技术产业就是当前教育技术学专业一个很好的开拓方向.目前已有很多高校教育技术专业在这方面做出改革创新:
3.1 区内高校教育技术专业数字媒体技术方向的发展
内蒙古师范大学是我区最早开始教育技术学专业的高校,在全国教育技术领域有着较高知名度,也是目前我区教育技术专业发展的领头羊.我校教育技术专业自开设以来,一直与内蒙古师范大学保持着良好的学术交流,可以说,内蒙古师范大学是为我校教育技术专业发展提供借鉴和帮助最多的一所区内高校.然而,近些年内蒙古师范大学的教育技术专业也面临着发展的困境,为此他们做了改革和创新,目前他们除了招收教育技术(信息技术教育)本科一批专业之外,还新增加教育技术(数字媒体技术)专业的本科三批招生计划,已经连续招生多年,生源较好.
此外,区内的呼伦贝尔学院,也是与我校联系比较密切的兄弟院校,他们在教育技术专业所属院系下,新开设数字媒体技术专业招生计划,招生情况也比较乐观.而其他几所高校虽然没有明确将“数字媒体技术”列在招生计划中,但也都在教育技术专业培养方案中增设数字媒体技术方向的课程,逐步向这一研究领域拓展.
3.2 区外高校教育技术专业数字媒体技术方向的发展
首都师范大学的教育技术专业在国内具有一定影响力,我校教育技术教研室多位教师曾在首都师范大学进修.虽然作为知名高校,但他们一样面临着专业发展的困境,为了适应社会对专业人才的需求,首都师范大学将教育技术学专业课程设置做了调整,除了原有的教育技术理论、教育软件工程两大分类外,新增了数字媒体技术方向,学生可以根据自己的爱好和意愿选择三个专业方向之一.
此外,还有许多高校也像内蒙古师范大学一样在本科招生计划中设有教育技术(数字媒体技术方向)招生计划,如南通大学,湛江师范学院、苏州大学、淮阴师范学院等等.
数字媒体产业是教育技术专业的一个新的开拓方向,并已经在上述诸多高校取得了成功,这些学校的改革和创新也可给我校教育技术专业的发展带来新的思路.
4 我校教育技术专业改革发展的思路
4.1 做好专业的宣传与推广,保持生源的稳定性
提高考生和家长对教育技术专业的认识程度是保证招生与发展的前提,因此我们应通过各种形式动员师生们参与招生的宣传工作,激发大家关心、参与招生宣传工作的热情,积极出谋献策,共同拓宽生源渠道.如利用专业优势制作各种形式的宣传册和海报,向考生和家长发放;利用各种手段向在校学生发出招生宣传信息;利用学院网站加大专业宣传力度等.另外,在新生入学后进行二次选择专业前,专业教师应加强对学生的身心关爱并对学生进行各种形式的专业介绍,让学生在感性上形成对专业的认同,稳定报到的生源.
除了在招生宣传季进行集中宣传外,我们还要充分利用一切可以利用的时机将教育技术专业介绍给可能的招生对象.如在学生暑期社会实践中,便可组织学生在社会活动中进行专业宣传,学生可发挥专业特长帮助当地学校进行教师信息技术培训,或与当地教师合作,开展多媒体教学方法、经验交流和实践活动等等.
如此通过各种途径对专业进行宣传,势必会提升教育技术专业的影响力,对于争取生源起到一定的促进作用.
4.2 结合社会需求重新制定人才培养方案
目前教育技术专业发展中一直存在争议的一个问题是,毕业生就业形势越来越严峻.这一方面是由于高等教育的连年扩招而造成的专业点设置在数量和规模上的超常规发展,使得昔日的热门专业成为今天的问题专业;另一方面,不可否认的是,教育技术本科专业自身存在的问题.以我校为例,自2008年版培养方案开始,教育技术专业将所有课程分为两个组:信息技术教育组和广播电视编导组,学生根据意愿选择自己的研究方向.而近年数字媒体产业的发展催生了教育技术研究的一个新领域——数字媒体技术,据教育部公布的2013年本专科专业就业状况显示,数字媒体技术专业就业率处于85%-90%,毕业生规模约在3000人-3500人,从区内多所高校招生经验来看,数字媒体技术专业生源与就业形势较好.因此,为了适应社会需求,同时也为实现教育技术专业的创新发展,我们对培养方案进行了修改,把原有的分组改为:信息技术教育组和数字媒体技术组,这两个方向都属于师范类,可以授予教育学或者理学学位证.另外,在专业课程的设置上,也本着从就业需求往回找的原则,根据社会对教育技术专业的需求,有针对性地开设相关课程,而把那些过时了的传统课程逐步替换掉,实现了培养方案的重新修订.
4.3 发挥专业优势,立足长远发展
2012年以来,全国掀起了慕课、微课、翻转课堂研究的热潮,且已对传统高校教学产生了巨大影响.目前国内诸多著名高校如清华、北大、浙大、上海交大等都已经开设了自己的慕课课程,而其他高校相对来说就冷清得多,究其原因,主要是国内高校还处于体制内管理,在学分认定等慕课发展的关键点受到了限制.
但是,近日教育部《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》中重点提到要建设在线开放课程公共服务平台.鼓励公共服务平台与国家开放大学教学平台开展合作,为终身教育提供优质课程,以及推进在线课程学分认定和管理制度创新……由此可以预见,学分认定等问题的解决,将带来国内高校慕课建设的,换句话说,慕课平台或将成为高校的标配.
作为一所经济欠发达地区的地方本科院校,虽然慕课与翻转课堂这股潮流还没有在我校掀起波澜,但我们不可否认,这是发展趋势.终究有一天,我校也将推出自己的慕课平台.而如何设计慕课,如何制作微课,如何进行翻转课堂教学正是教育技术专业研究的热点.因此,我们也需要看到自己专业的优势,立足长远发展,通过网络特别是已经推出的优秀慕课平台进行自学,将这些新的理念、新的方法传授给我们的学生.在条件成熟后,我们可以进一步开展一系列实践活动,如指导学生参加微课设计大赛、开展翻转课堂教学实践,甚至由教研室组织进行慕课的设计与开发等.
5 结语
创建一个专业不易,任何专业都有它存在的价值.在困境中求创新,在困境中求发展,而不是轻言放弃,这是全国多数高校教育技术专业的选择.更何况,我校的教育技术专业从起步到现在历经了15年的发展过程,经历过初建期的困难,也见证了专业发展的辉煌,到如今遇到困境,我们更愿意努力创新,适应社会的用人需求,符合学校应用型人才培养的宗旨,为专业的发展、学校的发展做出自己的贡献.
参考文献:
〔1〕杨方琦.新时期教育技术学本科专业发展的思考[J].电化教育研究,2012(2).
【关键词】新建应用型本科院校 卓越计划 教育教学改革 定位 社会责任
【中图分类号】G647 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)08-0019-03
2010年6月23日,教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部委办和行业协(学)会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。“卓越计划”的目标在于培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。当年包括合肥学院等新建应用型本科院校在内的首批61所高校被纳入“卓越计划”名单。2011年9月29日,教育部批准上海应用技术学院等132所高校进入第二批“卓越工程师教育培养计划”名单。
“卓越计划”的特点主要体现在三个方面:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。那么,针对当前我国工科院校中较为普遍存在的片面追求“高、大、全”,定位不清,学生培养目标趋同等弊端,新建应用型本科院校(以下简称新建院校)应该如何结合自身特点与定位,通过实施“卓越计划”进行教育教学改革实现差异化发展呢?在实施的过程有哪些模式可供参考,在实施过程中存在哪些问题以及相应的对策是什么呢?
一、当前新建应用型本科院校实施“卓越计划”进行教育教学改革模式的分析
1.因地制宜创建应用型本科院校的卓越工程师教育培养模式
应用型本科院校的定位重在“应用”这两个字上。在卓越工程师教育培养模式方面,进入“卓越计划”的各新建院校结合自身特点,在实践中创新发展出各种培养模式来。比如安徽省应用型示范高校合肥学院,在实施“卓越计划”的过程中,创新构建出以模块化教学为核心的本科教学体系。合肥学院将原来单一的教学活动整合成不同的教学单元——教学模块,并且围绕入选“卓越计划”各专业的培养目标重新设置教学内容、教学时数和授课形式。在构建模块化教学体系的过程中,合肥学院首先依照“卓越计划”的要求,深入调研行业企业对学生知识结构、专业素质及能力的要求,并对企业所需要的学生专业能力进行细化梳理与分解,确定各种能力要素所需要的专业知识支持点,进而将知识点以及知识应用整合成该专业的专业教学模块。在此基础上,结合卓越工程师的培养目标,将若干个专业教学模块有机搭配,构成“卓越计划”专业培养的模块化教育体系。在该模块化教育体系中,一个模块针对特定的专业能力单元进行设置,进而一项专业能力的教学培养可以由若干个有机联系的专业模块所支撑。在学分制的教学体系下,合肥学院的模块化教学体系支持各个教学模块的学分互认和模块互换。入选“卓越计划”的各专业通过个性化的教学模块设计和选择,有针对性的制定出专业培养方案。通过模块化的教学改革,合肥学院形成以知识输出为导向的卓越工程师培养教学体系,使教学更加符合应用型人才培养目标定位。
2.构建培育大学生工程能力与创新能力所需的实践教学体系
实践教育教学环节是应用型院校实施“卓越计划”的关键所在。为提升在校大学生的工程能力和创新能力,需要学校在实践教学环节按照“卓越计划”的要求进行实践教学改革。此外,为使行业企业能够深度参与工程人才培养的全过程,新建院校要深化校企合作,共同搭建卓越工程师培养平台。
(1)实践教学的改革。新建院校实践教学改革首先体现在“卓越计划”各试点专业实践教学课时的增加上。比如合肥学院将进入“卓越计划”各专业的实践教学学时数占总学时数的比例由以往的30%提高到40%以上,并且规定各试点专业要在企业里完成30%以上的实践教学任务,这样从时间上来保证工程人才的培养。针对我国高校学生进入高校前普遍没有社会实践与企业实习经历的特点,合肥学院在新生入学后的第二学年和第三学年之间专门增设了一个为期10~12周的企业认知实习学期。在这个学期中,组织学生们深入相关企业,亲身经历与体验企业现场生产管理,了解企业业务流程。通过身临其境的认知实习,使学生们提升专业素养,培养职业观与就业观。通过比较理论学习同企业实践在专业知识结构上的差异,为学生们返校后下一步的专业学习进行引导和铺路。此外,合肥学院积极开展同企业实践相结合的第二课堂活动,将学生们的第二课堂纳入人才培养方案,规定每个专业培养过程中要包含有6~10个学分的第二课堂环节,引导学生们的兴趣与企业的专业实践相结合。
【关键词】小波分析;信息与计算科学;现状分析;课程建设
小波分析是近年来应用广泛的一种方法,有很强的数学背景,在许多方面找到了有效的应用,被誉为数学显微镜,MATLAB软件提供了很好用的小波工具箱[1],为我们解决实际问题提供了很大的方便,不少学校已把小波分析列为信息与计算科学专业本科生选修课。通过对小波课程的学习,能够让学生掌握小波分析的基本理论、基本思想以及小波工具箱的应用,能够让学生用常见的各种小波变换来解决实际应用问题[2-3]。
1 小波分析课程概要
小波变换的概念是1974年由J.Morlet首次提出的[1],20世纪70年代,A.Calderon表示定理的发现、Hardy空间的原子分解和无条件基的深入研究为小波变换的诞生奠定了良好的基础。1986年著名数学家Y.Meyer构造出了一个真正的小波基,并与S.Mallat合作建立了构造小波基的有效多分辨分析方法,此时小波分析才逐渐蓬勃发展起来,值得一提的是比利时女数学家I.Daubechies撰写的《小波十讲》对小波的普及和进一步的发展起了非常至关重要的推动作用。小波分析的理论研究与小波分析的应用是紧密地结合在一起的,它的应用主要体现在以下几方面:
(1)在图像与信号压缩的应用方面。它的特点是压缩比高,压缩速度快,压缩后能保持信号与图像的特征不变,而且在传递中可以抗干扰。基于小波分析的压缩方法很多,比较成功的有小波变换零树压缩、小波包方法、小波变换向量压缩等。
(2)在工程技术等方面的应用。小波可用于计算机图形学、信号处理、计算机视觉、生物医学图像处理等方面。
(3)在信号分析的应用方面。小波分析可以用于边界的处理与滤波、信噪的分离、信噪的提取、信号的识别以及多尺度边缘检测等。
2 教学内容基本要求
关履泰在1989至1992年间到美国Texas A&M大学崔锦泰教授处访问,当时正值小波研究的蓬勃发展时期,他在有限区间小波、多重小波分析、小波在图形学等方面的应用作了一定的工作。由他主编的《小波方法与应用》一书参考了大量的书籍和文献。由于现在MATLAB的普遍使用,而且它还有专门的小波工具箱。关履泰专门为本科生教学编著的《小波方法与应用》一书,也采用了MATLAB数学软件进行程序实验。
通过本课程的学习,要求学生了解小波与傅里叶分析的发展历史;掌握多分辨分析的思想;掌握小波变换[1],包括:Fourier变换、连续小波变换、离散小波变换;了解框架;掌握分解与重构算法、尺度函数与小波的构造;了解多元小波分析、小波包分解;掌握快速算法,了解重分算法;会用MATLAB小波工具箱;能够用各种小波变换解决实际应用问题[4]。本课程是信息与计算科学专业的重要专业方向理论选修课程,在教学方法上,采用课堂讲授、课堂讨论、课后自学等教学形式。
课堂讲授:本课程属于理论课程,在传授知识原理的前提下,配合实际应用例子,由浅入深,善于诱导,使学生从被动吸收知识的状态下,转化到主动索取知识的状态中来,并采用多媒体辅助教学,加大课堂授课的知识含量。注重培养学生的学习兴趣,提高学生的基本素质。
课后自学:为培养学生整理归纳,综合分析和处理问题的能力,教师在每章都安排少量的内容,课上教师只给出自学的提纲,不作详细的讲解,课后让学生自学。
课堂讨论:此目的是让学生开拓思路,活跃课堂学习气氛,教师需认真组织,安排重点发言,充分调动每名同学的学习热情和积极性,做好总结。
课外作业:为让学生巩固所学的知识,每章都布置一定量的课外作业,让学生课后独立完成。
课程实验:用matlab语言或C语言完成一些算法设计题,培养学生的算法设计能力。
3 教学上存在的一些问题
3.1 对小波分析的课程设置定位还不够明确
信息与计算科学专业的课程开设在多数学校没有将计算机、应用数学等信息技术课程进行有机的结合,只是将数学课程和计算机的课程进行拼盘迭加,没有突出“以数学课程为基础,以解决信息技术领域问题为目标”这一专业特色。对于小波分析的课程设置同样也没有经验,有时甚至无从下手,本课程的设置还需要进一步的探索。
3.2 课程的教材仍比较紧缺
目前适合应用型本科高校教学的小波分析教材,尤其是从数学观点编写、适应于为信息与计算科学类专业学生讲授的小波分析教材比较紧缺。为适应不同类型院校和不同层次要求的课程需求,教材建设也需要层次化、多样化。目前,专门为应用型本科高校信息与计算科学专业专门编写的教材有关履泰编著的《小波方法与应用》,此教材理论基础知识偏难,理论推导较复杂,要想把本课程很好的应用到本科生的教学实践中,还需要在今后的教学实践过程中给予进一步积极的探索和改革。
3.3 从大学生的知识储备角度看:信息与计算科学专业是新兴学科,处于发展期,教师在该领域的研究尚且刚刚起步,更别提教学成果了,这也必然影响着本专业小波分析课程的教学与实践。目前,中国高等教育已进入大众化时代,这将导致大学生的就业不存在统包统分的问题,而是要公平地参与社会竞争。所以为了能更好的适应社会,大学生应多学习专业知识,多积累大量的理论基础知识。
4 理论与实践教学的探索
小波课程的知识结构体现在扎实的数学基础之上,丰富了信息与计算科学专业的基础理论知识。本课程通过基础理论知识的教育,以及实验教学的各环节的训练,有助于培养学生解决软件开发和设计、信息处理、科学计算等实际问题的能力[5-6]。
4.1 课程体系
信息与计算科学专业的知识结构以及发展离不开计算机技术的辅助。因此小波分析课程的教学内容除了核心的理论知识外,还应该增加实验模块,信息与计算科学专业的毕业生进入通讯、电子技术、软件等行业是一个重要的就业方向,它们可以在这些企业非常高效的从事信息安全与网络安全、计算机软件开发等工作,因此,本专业开设该课程是非常必要的。所以开设好小波分析课程是实现应用型人才培养目标的重要环节之一,有利于信息与计算科学专业培养目标的实现,当然也有利于应用型人才培养目标的实现。
4.2 实践教学环节
学生报考信息与计算科学专业的时候,绝大多数学生看中是“信息”的内涵,他们心中选择的是非数学类专业而是信息类专业。所以开设小波分析课程,必须强化计算机应用技术,可以选择以一维、二维小波分解与重构的理论知识为主体,注重课程设计与实践的教学环节,来提高学生的软件应用能力和实际动手能力。
实例一,噪声信息多包含在具有较高频率细节里,在对信号进行了小波分解后,利用有限阈值等形式对所分解的小波系数进行权重处理,再对信息进行重构即可达到信息去噪的目的。利用小波工具箱可直接将一维白噪声信号noissin进行一级haar小波分解,如图1,我们从图中可以清晰的看到原始信号s的平均信息a1和细节信息d1。
实例二,二维小波分解与重构是利用一系列的一维小波分解与重构来实现的。基于Haar小波的二维小波分解与重构的过程如下:function[LL,HL,LH,HH]=mydwt2(x),利用小波工具箱直接将二维图像woman进行一级haar小波分解与重构,如图2,我们从图中可以清晰的看到原始图像被分解为LL,HL,LH,HH四个部分。
图1 一维信号的一级haar小波分解
图2 二维图像的一级haar小波分解与重构
4.3 继续深造
信息与计算科学专业的毕业生具有良好的数学思维能力和扎实的数学基础,他们掌握了计算科学的基本方法与技能,因此他们继续深造可选择的方向很广泛,他们可继续攻读自动控制、计算数学、计算机应用、信息科学、金融信息等专业的硕士学位,也可攻读具有行业特色且与信息与计算关系紧密的一些专业的硕士学位。此外,小波分析及其应用、小波分析的理论及其在医学图像处理中的应用等均是本专业考研的主要研究方向。如果本科阶段把小波分析课程学好了,无疑为以后研究生阶段的学习和研究奠定了良好的基础。
4.4 师资队伍建设
国内很多高校的信息与计算科学专业都开设了小波分析课程,如国防科技大学,中国科技大学,中山大学等,这些学校该课程的发展都较成熟,所以可以通过引进和培养等途径,培养一批从事小波分析课程教学的青年教师参与小波分析的课程进修和教改调研,通过选派相关教师去诸如以上这些全国前列的高校进行调研、交流,这对小波分析课程的今后发展,带来很大的帮助。
4.5 第二课堂
教师可以鼓励刻苦钻研的学生参与他们的科研工作,学生们可以凭借其出色的扎实的数学基础知识和数学建模能力来解决实际应用问题。
5 结论
有关该专业小波分析课程的教学计划、培养模式、课程体系、培养目标、教材编写等一系列课程建设问题,我们将继续积极进行进一步的探索与研究。我们希望通过本文能够对信息与计算科学专业小波分析课程的开设、建设与发展作出一点有益的贡献。
【参考文献】
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[2]教育部数学与统计学教学指导委员会数学类教学指导分委员会.关于《信息与计算科学》专业办学现状与专业建设相关问题的调查报告[J].大学数学,2003,19(1):1-5.
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报考时间
甘肃定西2020年4月自考时间安排在:4月11日星期六(上午9:00--11:30;下午14:30--17:00);4月12日星期日(上午9:00--11:30;下午14:30--17:00),具体开考专业及课程考试时间安排见附表。
附件:2020年4月甘肃省高等教育自学考试开考专业及课程考试时间安排表
一、专科(含基础科段) 时间
专业 4月 星期六(4月11日) 星期日(4月12日) 上午(9:00--11:30) 下午(14:30--17:00) 上午(9:00--11:30) 下午(14:30--17:00) 020203会计 12656*思想和中国特色社会主义理论体系概论
00157管理会计(一) 00009政治经济学(财经类)
03706思想道德修养与法律基础 00146中国税制 00041基础会计学
00155中级财务会计 00020高等数学(一)
04729大学语文
00144企业管理概论 030112法律 12656*思想和中国特色社会主义理论体系概论
05679宪法学
00247国际法 03706思想道德修养与法律基础
00245刑法学 00260刑事诉讼法学 04729大学语文
05677法理学 030301行政管理 12656*思想和中国特色社会主义理论体系概论 00292市政学 03706思想道德修养与法律基础 00107现代管理学 00277行政管理学 04729大学语文
00040法学概论 040103小学教育 12656*思想和中国特色社会主义理论体系概论
00405教育原理 03706思想道德修养与法律基础
00406小学教育科学研究 00413现代教育技术 00415中外文学作品导读
00417高等数学基础 00012英语(一)
04729大学语文
00416汉语基础
00418数论初步 040109心理健康教育 12656*思想和中国特色社会主义理论体系概论
05615心理健康教育概论 03706思想道德修养与法律基础
05618青少年心理卫生 00031心理学
01755人体解剖生理学(教育类) 04729大学语文
02108实验心理学
03584偏差行为辅导与案例分析 050114汉语言文学 12656*思想和中国特色社会主义理论体系概论
00024普通逻辑
00535现代汉语 03706思想道德修养与法律基础
00530中国现代文学作品选 00506写作(一) 00532中国古代文学作品选(一) 080701计算机及应用 12656*思想和中国特色社会主义理论体系概论
02316计算机应用技术
02318计算机组成原理 02198线性代数 03706思想道德修养与法律基础
04730电子技术基础(三) 00342高级语言程序设计(一) 02141计算机网络技术 00012英语(一)
00022高等数学(工专)
04729大学语文
02323操作系统概论 100701护理学 12656*思想和中国特色社会主义理论体系概论
02997护理学基础
00488健康教育学 03706思想道德修养与法律基础
03179生物化学(三) 03000营养学 02864微生物学与免疫学基础 04729大学语文 03002妇产科护理(一) 03003儿科护理学(一) 二、独立本科段(含本科段) 020104财税 03708中国近现代史纲要
00058市场营销学 03709基本原理概论
04184线性代数(经管类)
00054管理学原理 04183概率论与数理统计(经管类) 00069国际税收 00015英语(二)
00053对外经济管理概论 020202工商企业管理 03708中国近现代史纲要
00151企业经营战略 03709基本原理概论
04184线性代数(经管类)
00054管理学原理
00150金融理论与实务 04183概率论与数理统计(经管类) 00153质量管理(一) 00015英语(二)
00152组织行为学 020204会计 03708中国近现代史纲要
00058市场营销学 03709基本原理概论
04184线性代数(经管类)
00150金融理论与实务 04183概率论与数理统计(经管类) 00160审计学 00015英语(二)
00158资产评估 020210旅游管理 03708中国近现代史纲要
00058市场营销学 03709基本原理概论 04184线性代数(经管类) 00198旅游企业投资与管理 04183概率论与数理统计(经管类) 00197旅游资源规划与开发 00053对外经济管理概论
00152组织行为学 06124旅游文化学 020229物流管理 03708中国近现代史纲要
00151企业经营战略
07725物流规划 03709基本原理概论
00009政治经济学(财经类) 03361企业物流 07006供应链与企业物流管理 00015英语(二)
00152组织行为学 03364供应链物流学 030106法律 03708中国近现代史纲要
00249国际私法
00264中国法律思想史 03709基本原理概论
00246国际经济法概论 00167劳动法 00015英语(二)
00226知识产权法
00233税法 030302行政管理学 03708中国近现代史纲要
00318公共政策
00024普通逻辑 03709基本原理概论
00315当代中国政治制度 01848公务员制度 00277行政管理学 00015英语(二)
00034社会学概论
00144企业管理概论 040102学前教育 03708中国近现代史纲要
00394幼儿园课程 03709基本原理概论 00385学前卫生学 00402学前教育史 00882学前教育心理学 00015英语(二) 040107教育管理 03708中国近现代史纲要
00452教育统计与测量 03709基本原理概论 00455教育管理心理学 00445中外教育管理史 00015英语(二)
00453教育法学
00450教育评估和督导 040110心理健康教育 03708中国近现代史纲要
05626*心理学(一) 03709基本原理概论 04406情绪心理学 05622临床心理学 00471认知心理 00015英语(二) 06059心理学研究方法 040112小学教育 03708中国近现代史纲要
06227大学数学 03709基本原理概论
00465心理卫生与心理辅导 00472比较教育
03330小学数学教学研究 00015英语(二)
00467课程与教学论 050105汉语言文学 03708中国近现代史纲要
00037美学 03709基本原理概论 00538中国古代文学史(一) 00015英语(二)
00537中国现代文学史 050201英语语言文学 03708中国近现代史纲要
00087英语翻译 03709基本原理概论
00831英语语法 00832英语词汇学 00604英美文学选读 050305新闻学 03708中国近现代史纲要
00642传播学概论 03709基本原理概论
00661中外新闻作品研究 00015英语(二)
00658新闻评论写作 080307机电一体化工程 03708中国近现代史纲要
02199复变函数与积分变换
02245机电一体化系统设计 03709基本原理概论 00420物理(工) 02243计算机软件基础(一) 02200现代设计方法
02197概率论与数理统计(二) 00015英语(二)
02238模拟、数字及电力电子技术 080702计算机及应用 03708中国近现代史纲要
02324离散数学
04747Java语言程序设计(一) 03709基本原理概论
02326操作系统 02197概率论与数理统计(二)
02325计算机系统结构 00015英语(二)
00023高等数学(工本) 04741计算机网络原理 080709计算机网络 03708中国近现代史纲要
02335网络操作系统
04747Java语言程序设计(一) 03709基本原理概论 04749网络工程 04751计算机网络安全 00015英语(二)
00023高等数学(工本)
04742通信概论
04741计算机网络原理 080806建筑工程 03708中国近现代史纲要
02439结构力学(二)
02446建筑设备 03709基本原理概论
00420物理(工) 02198线性代数 02275计算机基础与程序设计
02197概率论与数理统计(二) 00015英语(二)
02442钢结构 090102农学 03708中国近现代史纲要
06003作物育种新技术 03709基本原理概论 02678农业推广学 02679种子学 00015英语(二)
02680农产品加工 100702护理学 03708中国近现代史纲要
03202内科护理学(二) 03709基本原理概论 03200预防医学(二) 03201护理学导论 00015英语(二)
03007急救护理学
03004社区护理学(一) 030401公安管理 03708中国近现代史纲要
00369警察*学 03709基本原理概论
00370刑事证据学 00015英语(二)
04729大学语文
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