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关键词:安防系统工程;课程;高职院校;改革
【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216(2016)01C-0055-02
安防系统工程课程是我院楼宇智能化工程技术专业的一门专业核心课,通过对该课程的学习,学生可以掌握智能楼宇安防系统的系统构成、设备选型及工作原理;安防系统弱电施工国家标准与技术规范;安防系统常见故障查找、分析、排除的方法。同时学生还可以具备各类安防系统工程施工环节中绘图、识图、设计、安装、调试的能力;各类安防系统的使用、管理、升级、维修能力;良好的职业素养及较强的就业竞争力。
为了使该课程的教学效果达到目标要求,我们对楼宇智能化工程技术行业中的安防系统工程相关企业进行了大量调研与实际工程案例分析,认为这门课程应该更加注重培养学生实际施工经验、工程具体环节操作、系统实际应用等能力的专业核心课。以往该课程主要以理论授课加一些实验的教学方法进行授课,课程内容以各类安防系统的发展、工作原理、系统结构、各系统间运行机制为主,实验内容以局部模型化的安防系统运行演示、操作使用为主,无法满足安防系统工程相关企业工作岗位的知识、能力要求,也无法实现本课程的知识、能力目标。为了改善这一现状,决定对安防系统工程课程进行基于典型工作环节的情景化教学模式改革。
首先,我们对课程内容重新进行了设计,根据对大量企业调研、实际工程案例分析以及充分考虑实际安防系统种类、复杂程度、知识的相互关联程度等,选择了实训楼视频监控系统设计安装调试;某公司三层办公楼安防系统设计施工;某小区门禁对讲综合系统设计施工;商场地下车库消防系统设计施工;某商业综合体综合安防系统设计、施工、维修五个与实际安防系统工程案例中典型工作环节符合的情境化项目作为本课程的教学内容,学生在理实一体化实训室重现的不同工作情境中通过完成五个相关且递进的项目任务,掌握本课程的相关知识并具备较强的安防系统工程实际施工能力。课程的项目关系如下图所示。
其次,对教学组织过程进行了改革,使教学过程更贴近实际工程实施过程,在教学过程中,教师扮演工程项目中甲方的角色对学生提出工程要求,学生在教师的帮助下分组学习,逐步完成工程过程,整个教学过程分八步。第一步,项目招标,教师以工程甲方的身份对学生提出项目情境,向学生说明项目整体功能要求,同时在课堂上对项目要求进行分解,讲解项目涉及到的系统特性、工程注意事项等;第二步,系统设计。学生进行分组,以乙方工程方案设计小组的身份组建团队,进行小组分工,在教师讲解系统结构、系统特点、系统设计方法后,互相讨论、查阅资料、参考国内外类似工程案例后进行系统设计;第三步,设备选型。教师以工程实例为依托,讲解系统设备特点、设备选型方法。学生根据教师讲解、网络查询、项目需求分析后进行设备选型,并在尽量控制成本的前提下选择性能最优的设备,完成设备清单制作,并根据设备清单进行项目报价;第四步,制定施工方案。学生小组根据教师提出的工程要求、学习的系统知识、设备知识,制定项目施工方案,分解项目工程任务,结合教师给出的工程情境进行施工设计、工序设计、编写完整的施工计划;第五步,绘制图纸。学生根据系统设计、设备列表、施工方案绘制系统设计平面图、系统原理图,在绘图时指导学生根据弱电工程国家标准完成图纸;第六步,系统安装调试。根据各个小组的工程设计发放不同的设备、耗材,在理实一体化实训室的模拟建筑系统上完成系统的安装与调试;第七步,故障排除。教师对学生完成的系统进行常见故障设置,让学生根据所学知识进行故障查找、排除,锻炼学生排查故障故障的能力;第八步,考核奖励。教师根据学生的系统设计、施工方案、施工环节等过程的表现对学生各个小组进行点评,并对表现前几名的小组给予奖品发放,激励学生提高学生的学习积极性。
为了对安防系统工程课程进行改革,对我院的实训室进行了重新改造,将传统的固定系统演示为主的实训室化整为零,拆除整体系统, (下转96页)
(上接55页)实验室以模拟建筑模型为主题,采购目前市场主流的安防系统设备,如各类摄像头、探测器等,根据学生的系统设计给学生提供不同特性的设备,在模拟建筑模型上进行系统施工。
对安防系统工程课程进行教学改革的这几年取得了一定的成绩,本专业毕业后从事安防系统工程行业的学生得到了社会、企业的一致好评,同时学生的实践能力、职业能力得到了显著的提升,在2012年杭州举办的“全国高职院校职业技能大赛楼宇智能化设备系统组装调试”的比赛中获得了全国三等奖的成绩,同时学生在考取楼宇智能管理师――高级职业资格证书中通过率为100%。在这里,笔者将近几年来对安防系统工程课程改革的一些经验拿出来与广大同行进行分享,欢迎大家批评指正!
参考文献:
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【关键词】教育信息化;个性化学习;电子学习;软件平台
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097 (2008) 10―0093―04
引言
教与学是一对不可分割的共同体,大多数学生不可能摒弃基于课堂的集体学习,但这种学习方式受到诸多条件的限制。一方面,由于时空的局限性和师资的有限性,学生很难根据自己的基础和能力进行创造性学习;另一方面,教师在教学中精力有限,不能按照学生的学习基础和学习能力来为他们差异性的安排课程。那么,如何让在学习基础和学习能力上存在差异的学生有效率地进行自主学习;如何让教师个性化地了解学生从而针对学生的不同特点来重新组织与调整教学;如何根据学生自身的认知特点及学习兴趣个性化的安排相应水平的学习资源,以上问题都已成为教育技术领域的重要课题[1]。
许多教学科研机构已经认识到个性化学习的重要性[2,3],尤其是在英国,2007年1月4日,由英国政府委托的“2020年教与学评议”专家组了题为《2020愿景:2020年教与学评议组的报告》,描述了在2020年实现个性学习的教育愿景[4],提出了个性化学习中亟待解决的问题。就当前已有技术解决方案来看,基本上离教学理论所诉求的“因材施教”存在着相当的距离,并没有实质性地利用计算机与互联网的特性进行教育资源与服务的重新整合、互动以及对个性知识需求的重构与再构[5];依然没有办法长期跟踪、分析、评价并反馈个体学生的学习状况;依然没有办法为教师、家长和学生提供相对合理的需求分析与指导方针,依然没有办法根据需求给出相应的个性化学习解决方案[6]。因此,本文将教师作为个性化学习平台中一个重要角色,并充分利用计算机技术的辅助功能,使二者结合为学生提供个性化学习服务,为教师和家长指导学生进行复习提供依据,基于此,研究与开发了一个师生共建的个性化学习服务平台ISI(Individualized System of Instruction),并进行了商业化推广,命名为文曲星家教新干线[7]。
一 平台描述
ISI学习服务平台是一个基于测试、诊断、评价与反馈的、运行于互联网、移动通信网间的个性化学习平台,它通过对学习资源信息和学生行为信息进行收集、统计与分析,最终为教师设计个性化教学方案提供帮助,为学生提供精确、省时、高效的个性化课后复习方案。下面将此平台从功能结构、软件结构和物理结构三个方面进行描述。
1 功能结构
ISI平台的整体功能模型如图1所示,此平台将用户分为管理员、学生、教师三种角色,而家长一般只是通过邮件的形式获得测控分析的结果。管理员的职责是实现平台的一般性日常管理,如教师管理、学生管理、资源管理等。
学生通过知识梳理功能复习章节的疑难知识点,通过同步测控来诊断学习能力和知识薄弱环节,通过智能训练来弥补知识薄弱环节,实现因材施教、个性化学习。通过测控分析为学生提供一个自我诊断报告,为自己的进一步复习提供依据。
教师通过测控分析功能来了解班级学生的整体学习状况(包括:整体水平、成绩起伏、共同错题等),以及每个学生的具体学习情况(包括:学习能力、知识薄弱环节、遗忘规律等),从而修改自己的教学策略,为需要帮助的学生提供个性化诊断报告。再通过通过试卷搜索和智能组卷功能来干预学生的复习路径,提供更个性化的学习方案,从而构建了一个教师参与的个性化学习平台。
2 软件结构
ISI个性化学习服务平台的核心结构(如图2所示)主要由学习资源库、学生模型、教师模型、测试模块和教学控制模块、学生行为监控模块构成。学习交互处理\测试交互处理和人机界面是辅助结构,它们负责将教学内容和试题呈现给学生,并负责对学生的交互行为进行反应。下面主要介绍核心部件。
学习资源库由教学内容、测试题和知识关系库三部分组成,其中知识关系将教学内容和测试题关联起来,作为学习过程和测试过程的纽带。
学生模型是对学生能力和学习情况的建模,包括学生档案、学生的认知能力(包括知识、理解、应用、分析、综合、评价六个层次)、学习历史(包括学习方式、学习速度等)、练习历史(包括练习题号、分数、时间等)及每个题目的详细记录。学生档案信息是由学生自己输入的,它作为学生认知能力的起点,以后通过学习来逐渐修改学生的认知能力。学习历史是指在学生学习完后,系统自动的将其学习内容记录到学习历史库中,来检测学生是否学过某个知识的必备知识。当学生学习完某一章节后,系统自动为学生抽取试题进行测试,根据测试情况来修改学生的认知能力,同时将测试结果存储到测试历史库中。
教师模型是对学生能力的评估和教学策略的推荐,包含学生行为评定、学生能力测定、试题评定、教学策略选择等模块。学生行为评定模块根据专家知识库中的测试题目信息及学生的回答情况,给出分析结果及相应认知能力层次的分数比重,为制定相应的教学策略提供依据。学习能力测定模块主要负责评价学生的学习能力,通过评价取得反馈信息以修正、完善教学计划,为教师模型制定正确的教学策略提供条件,保证教学的顺利完成。试题评定模块主要是对试卷的要求进行综合评价,包括测试题目是否符合教学大纲的要求,试题分数的比例是否符合难度比例、认知层次比例和各章节的分配比例。教学策略选择模块负责依据测评结果选择学习方案和继续测试方案。
教学控制模块负责分析、解释知识库中的教学规则,选择相应的教学内容和教学策略,建立和修改学生模型的某些信息,控制教学的进行。在本框架中,教学策略分为三个层次:系统级和对象级、专家级。系统级策略是由经验丰富的教学专家提供,是不同科目之间的一般性教学规则,它们在系统开发时已经加入到系统中。对象级策略由系统根据学生模型自动生成,是形成个性化教学的依据。专家级策略主要是由系统中的教师进行策略设计,形成学习和测试方案,它的级别最高,是保证教学方案更有效的方法。
测试模块主要负责智能组卷和判卷。它根据学生的当前认知能力和学生的学习历史随机生成试卷,要求题目保持合适的认知能力和难度。然后学生对试题进行解答,由测试模块进行判卷,同时把测试过的试题和测试结果存入测试历史数据库中。
学习行为监控负责学习过程中交互行为的捕捉,完成对学生行为的跟踪,跟踪内容将包括学习的知识点,起始时间,持续时间,浏览次数,测试的题目,知识点,起始时间,持续时间,修改次数等。它们将作为学习能力、学习效果测评的依据。
3 物理结构
物理结构则从网络分布上描述了ISI个性化学习服务平台(如图3),形成了客户\服务器式的体系结构,主要包括用户认证管理服务器系统、学习资源管理服务器系统、自适应学习管理服务器系统、教学辅导与管理服务器系统、学习行为数据分析管理系统和阀值信息管理服务器系统六大服务器和客户端:平台应用终端系统。
(1) 用户认证管理服务器系统,主要包括连接、分配、验证、计费等部分,负责通过网络对用户进身份识别、权限识别、并根据用户终端类型和分布式服务器的状况合理安排由哪一站点对用户提供服务,同时验证用户的收费情况,管理用户的权限有效期等。
(2) 学习资源管理服务器系统,主要包括学习资源元数据管理程序、学习资源元数据库、学习资源元数据挖掘程序、学习资源数据库和学习测评资源数据库。系统管理者利用两个程序实现对学习资源管理服务器内三套数据库的建设与管理。
(3) 自适应学习管理服务器系统,主要包括用户信息收集程序,学生学习历史库,学习评价管理程序,学生认知信息库,学生测试历史信息库,个性学习资源提取程序,个性学习资源数据库。负责进行学生信息的收集、整理、智能评价、反馈以及根据学生行为及评价信息智能安排与学生能力及状态相适应的学习资源。
(4) 教学辅导与管理服务器系统,主要包括问题信息管理程序,学习资源检索程序,学生状态分析及定位程序,学习评价信息查询管理程序,学习资源布置程序,教学诊断库,教学策略库。它主要负责帮助教师及时了解学生的学习进度与程度,查询教学参考内容,及时给学生以决策评价。
(5) 学习行为数据分析管理系统,包括学习者数据分析管理程序,学习者模型建模程序(通过学生对反馈的评价建模),它主要负责分析学习资源与学生行为之间的关系,分析教师行为与学生行为之间的关系,分析教师行为与学生结果之间的关系,是一个对学生与教师建模的工作,是把心理学观点引入系统的关键部分。
(6) 阀值信息管理服务器系统,主要包括阀值信息管理程序与阀值信息程序,负责把学生的测评报告反馈给学生本人、其指导教师或者家长,从而对学生起到及时督促、鼓励、矫正的作用。
(7) 平台应用终端系统,平台应用终端分为四种类型,分别安装至各学生、教师、机构用户以及系统管理者的计算机上,供他们操纵所需内容,如个人基本资料、教学或学习资料、测评报告、组卷等。
二 分析与讨论
鉴于教学中日益增加的个性化需求,ISI个性化学习服务平台利用网络把学生、教师以及管理者联系起来,通过对学生数据的收集、统计与分析,提供一套测试、诊断、分析、评价相结合的学生行为评定机制,使得教师和学生可以在ISI个性化学习服务平台上进行有针对性的高效交流与互动,能快速、简单、精确、高效地满足对教与学的个性化需求,从而克服教与学的盲目性,合理地调配时间。这种交流与互动不仅有助于基于网络的教与学,而且也有助于面对面的教与学。
针对现有的教育服务机制只能提供粗放型教育资源的缺点,ISI个性化学习服务平台通过定义学习资源元数据对学习资源进行描述,使学习资源属性能够被唯一确定并且单位最小化,从而有利于对知识体系进行快速有效地组合、重组与管理,为个性化教学提供资源基础。通过对学生个人学习行为的跟踪和教师富有针对性的干预,ISI提供了一套学生状态定位系统,通过把学生信息与学习资源进行关联,建立学生的学习能力属性,使得每一个学生学习状态模型能够被快速建立、定位、分析、统计与比较,从而为个性化复习方案提供技术基础。
ISI个性化学习服务平台也提供一套新型的互动教育模式,便得教与学的互动不再只基于过去传统模式中“一问一答”的状况,教师不仅可以随时掌握学生的学习状态,而且可以随时给出指导意见并可干预学生的学习路径,帮助学生制定更准确的个性化学习方案。ISI也是一个学习内容测评分析平台,通过对学习测评内容的信度、效度、难度、区分度以及相关性等数据的评价,教师可以为学生个体或班级提供有针对性的个性指导与计划调整,使学生和家长能精确、快速地把握学生学习动态,起到良好的教育配合作用。ISI个性化学习服务平台具有内容无关性与平台无关性,学习内容可以在PC机、手持式设备(手机、PDA、学习机)等多种交互设备上呈现,学生可以依据自身需要选择交互设备和信息呈现方式,从而实现设备层的个性化。
在此平台开发和商业化过程中,邀请了北京师范大学亚太实验学校等多所中学对平台的个性化学习能力进行了实验研究,在学习效率、成绩提高程度、学生对平台的评价等多方面进行了问卷调查和系统自动跟踪,通过统计分析,得出如下结论:此平台通过记录分析学生易出错知识点的相关试题,并依据它们进行个性化复习与测验使得学生学习具有针对性,从而使学习效率平均提高了31%,学习成绩每科平均提高5-10分;同时,95.3%的受访学生认为此平台能有效控制自己的复习进度,符合他们的个人学习能力水平。
三 结论
ISI个性化学习服务平台是一项提高教师教学效率与学生学习效率的一个双向互动的教学服务平台,教师可以依据学生的学习情况以及自己的判断修改平台提供给学生的个性化学习方案,使得教学策略更具有效性和实用性。实践表明,师生共建个性化学习平台对学生和教师都有很大的帮助。
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关键字:大数据应用 高校英语教育 教学创新探索
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(c)-0133-02
在社会生活网络化的今天,大数据早已渗透到了每一个行业和业务职能领域,成为重要的生产因素。网民数量的激增及其在互联网世界留下的痕迹成为刻画和预测人类行为与心理特征的重要依据。教育是社会子系统中极为重要的组成部分,其受大数据的影响也较为深刻。在大数据处理技术最为发达的美国,学校可以通过对学生的数据分析以超过80%的精确度预测学生的升学情况,由此可窥大数据对于教育系统的深远影响。在我国、大数据对高校教育也产生了较为深远的影响,网络选修,远程教育屡见不鲜,智能信息化教育平台建设也逐步在各大高校普及。但是大数据对于高校教育的影响仍处于初级阶段,仅仅在借助互联网平台淡化学校界限方面略有小成,对于如何通过智能信息平台,进一步深挖数据信息仍旧有较大的改进空间。高校英语教育是提升学生综合素质水平的重要途径之一。近年来,网上英语授课平台层出不穷,不少高校也逐渐有了自己的英语教育信息系统。然而,网络课程的学习效率、英语教育信息系统的利用情况并不理想;通过大数据挖掘学生的英语学习行为特点与心理特征信息等更是难上加难,更不用说进行行为预测等事项。因此大数据时代背景下,更加信息化、智能化的英语教学模式成为各大高校分析、探讨的重要课题。基于大数据的高校英语创新探索既是潮流使然,又是需求所致。
1 大数据应用于高校英语教学的现状
十八届三中全会,国家提出“大数据发展”以来,大数据在多个领域取得了较为明显的成就,但对于教育系统而言,改变现有模式,迎接大数据带来的机遇与挑战需要时间与财力的支持。由于各高校情况不同,大数据在教育方面的应用,尤其是英语教学方面的应用表现参差不齐。基本可划分为4个层次。其一,基本未使用或构建大数据相关应用;其二,进行简单的数字化教学,初步运用到大数据;其三,借助现有较为成熟的英语网络平台,开展英语教学,部分实现数据的信息采集和挖掘,能够模糊了解学生需求;其四,独立构建或者借助第三方构建高校英语教育信息系统,完全实现大数据的信息采集、挖掘、分析,可自动生成个性化教学方案。
1.1 基本未应用大数据进行英语教学
大数据应用于高校英语教育首先需要学生学习行为数字化与过程记录的系统或机制,但这些系统的构建需要相应的时间进行调试,也需要相应的经费支持。这些对于部分高校而言需要时间去执行。因此,部分高校仅仅可以实现将英语相关学习材料上传至互联网平台进行分享,没有能力对学生的学习行为进行数据采集,更不要说针对数据进行挖掘,设计个性化教学方案。
1.2 初步应用大数据进行英语教学
互联网的普及为教育增添了新的渠道,远程教育已经成为新的教育渠道。目前,不少高校通过与网上教育公司签约,在校内增设“英语网课”。网站通过记录学生的访问次数、访问时间、访问内容等简单信息对学生学习行为进行记录,初步实现大数据的简单应用。“英语网课”模糊了校园的界限,为学生扩展了学习的资源库和学习视野。也有助于英语教师初步观测到学生的学习情况。此类做法在不少高校已经展开,并已经对高校英语教育产生较为重要的影响。
1.3 借助第三方成熟平台开展大数据教学应用
高校借助第三方开发较为成熟的平台进行英语教育。此类平台具有较为完善的跟踪记录数据收集端口,能够初步实现高校英语教学所需的信息采集需求。高校英语教师可以通过对此进行数据的整理分析以及挖掘,对学生的英语学习行为、能力、特点、心理动态等形成较为模糊的认知。同时,由于平台上教学资源丰富,有利于学生个性化自学潜能的发挥,且有助于师生互动量增加,使教师对学生学习成绩评价多元化,容易激发学生学习积极性。大多数高校已经开始实施,在较为知名的高校开展得较为普遍,并且取得了较好的成绩。
1.4 构建独立的英语教育信息化系统
由于独立开发或借助第三方开发信息系统需要耗费大量的人力物力,因此,采用此类方法的高校并不多,但是此法在彰显校园特色,教育特色以及人文特色方面有较大的优势。同时,构建独立的教育信息系统可以留一些特别的端口,博采众家之长,建设系统更为健全的信息系统,有助于高校教师获得更为详实的数据,制定更为合理的学生培养方案。目前此类大数据应用相对较少。
2 大数据应用于高校英语教学中存在的问题
2.1 基础设施不健全
大数据的应用离不开数据的收集,数据的收集离不开学习过程的数字化。然而目前大部分学校均未实现教学过程的全面数字化,因此数据采集变得困难,进而难以形成较为严谨的个性化教学方案。
2.2 教学思想未转变
虽然高校耗费大量的时间和财力将大数据应用于教学系统中,但是由于教师思想较为陈旧,或不想转变现有的教学方式,使得不少高校的数字化教育或者网络英语教学系统形同虚设或者利用率极低。
2.3 应用技术能力待加强
应用技术的能力并非仅仅指运用大数据分析能力,而是指高校教师对于新的英语教学方法的适应,新的英语教学工具的应用能力。部分高校老教师不擅长使用计算机,对于网络教学方法应用能力不强,存在抵触心理,或有些教师虽不抵触但由于操作不当,导致效率低下,浪费时间和精力,影响教学质量。
另一方面,只有行为信息记录,没有教师的数据分析与应用能力,也难以形成较为有效的学生形象刻画,更难以形成较为合理的个性化培养方案。
3 大数据应用于高校英语教学的创新探索
数据分析有助于教师发现学生的个性特质,从而产生个性化教学方案。因此,高校英语教学应转变原有的“按班级平均水平授课”“定期能力测试”“集中教学管理”等方法,逐步摒弃由传统教育数据采集获得的、彰显学生群体水平特质的数据。同时运用现代化信息手段,通过大数据分析逐个关注到每个学生的个体表现,分析其学习特点与个性,进而形成一套最适合该学生的学习方法。因此,要尽快转变高校英语教学思想,积极构建英语智能化教育平台,学会利用大数据发现学生需求,结合平台实现个性化教育。
3.1 高校英语教学的思想转变
大数据时代的教育是真正实现“因材施教”的开始,学生整个学习过程的数字化将有助于教师对其学习相关数据的挖掘分析,制定属于学生的个性化教学法则。目前很多高校开始使用远程授课、开展英语网络第二课堂、开通高校英语网络教育信息系统等,但仍有一些教师对高校英语教育的理念非常传统,在其教学过程中英语网络教育信息系统等形同虚设,难以很好地照顾到学生的个性化需求。
因此高校应结合时代要求,结合自身特点,对现有的英语教学体系进行革新,改变高校教师英语教学理念,积极优化高校内部的信息化、数字化英语教学工作建设,加强各项数据的收集、分析和应用。
3.2 构建英语教学智能化平台
构建独立的英语教学系统将有助于本校英语教学全程信息化、数字化,有利于对学生英语学习的特点发现。同时也可以借助互联网英语学习课堂进行学习。例如充分利用现有较为成熟的平台或者模式,如“慕课”(MOOC)“多模太”(MODULE)和“翻转课堂”(FLIPPED CLASS-ROOM)等形式开展教学。由于借助现有网络平台难以挖掘更多的信息,而开发新系统成本较高,因此建议学校与现有较为成熟的网络英语教学平台合作,在其平台的基础上设置个性化信息抓取端口,更多地记录学生学习过程。
3.3 利用大数据发现需求,制定个性方案
通过构建英语教学智能化平台,收集更多学生学习行为信息,教师应仔细分析其学习特点,譬如,学生是习惯于规律性学习还是突击性学习,擅长听、说、读还是写,最近在什么方面进步较为明显,在什么方面有退步或进步不明显,什么时间段学习效率较高等,然后进行归纳总结,发现学生近期最需要进行学习的部分,即学习需求。
根据教师归纳总结的信息,结合其行为特点,制定较为详细的培养方案,并根据其后期反馈情况,不断改进培养方案,使其提高学习效率,增强对英语的兴趣,形成良性的英语学习循环。
总之,大数据在高校英语教学中的应用还是处于较为初级的阶段。要想让英语教学在大数据应用方面有长足进步,需要在“硬件”和“软件”两方面进行投入。
“硬件”方面较为理想的状态是学校有自己的英语教学信息系统,能够自动智能化生成学生培养的相关意见,在此基础上英语教师根据其多年教学经验,对其进行改进。但是目前很多高校由于种种原因难以实现该项目标,因此建议学校尽可能与现有较为成熟的平台进行合作,尽可能使其更加符合高校英语教学需求,能够具有较为智能化的跟踪记录及分析模式,使其运用起来更为便捷。
“软件”方面,建议高校同学尽可能充分地利用学校提供的英语教学硬件系统,以便更详细地捕捉到英语学习行为数据,而高校教师尽可能利用这些数据分析得出较为个性化的培养方案。
也只有如此,才能不断改进大数据在高校英语教学中的应用。
参考文献
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运用信息化手段检测BMI数值,制定个性化的训练方案
我校体育工作的愿景是“每个学生都拥有健康标准体质”。为此,我们制订了学校体育工作方案,对每位学生都提出了科学锻炼的要求。其中,体育教师先使用信息化手段检测出所有非正常体重的学生,然后,从晨练到课间操再到体育课安排了不同的、分层次的训练方法,来确保每个学生的BMI数值正常化。下面是对一名肥胖学生的监测案例。
在2014年9月1日和2014年12月22日对陈经纶中学分校初二年级六班同学赵某某进行了2次身体素质测试,其中包括BMI(KG/M^2);立定跳远;800米;50米;仰卧起坐共5项测试,并对测试结果进行研究与分析,进而提出相应的身体运动功能性训练方案。研究报告如下:
1. BMI测试结果与针对性训练方案
依据测试结果和诊断发现的问题,设计个性化的三个配套方案来解决问题:
(1)合理膳食,适当控制饮食方案
合理膳食,控制摄入,营养平衡。
(2)身体运动功能训练方案
加强锻炼,实现输出,提高肌体运动机能。制定个性化的训练方案,通过3个月的坚持,执行计划。 (3)有效指导与监控
每天的晨练和课间操时间,体育教师和班主任根据我校体育工作管理办法,联手对学生的落实情况进行监督和管理,确保每一名学生认真落实运动量和运动强度。体育教师在课堂上进行动作技术和方法的指导,为课余时间的锻炼提供保障。
2. 针对性训练的效果显著
经过3个月的练习,第二次进行5项测试,两次测试结果对比如表3:
在9-12月这三个月中,通过以上3种手段,对赵某某同学进行监督、训练和检测,在2014年12月份的5项测试中,她的成绩有了明显的提升,具体表现在:体脂含量(BMI)由原来的25.1(KG/M^2)超重,恢复到正常体重20.5(KG/M^2);快速跑50米由10.9S得分为0分提高到9.7S得分为50分;耐久跑800米由4分46秒得分为40分提高到3分30秒得分为96分;跳跃能力立定跳远由157CM得分为63分提高到169CM得分为72分;仰卧起坐由原来的43个90分提升到现在的53个100分。除此之外,经过不懈的努力,她通过了我校田径运动队的选拔,参赛项目为1500米和3000米。赵某某的进步,是应用信息化手段因材施教的一个案例,在后期的跟踪调查中,赵某某同学一直保持着积极锻炼的好习惯,体育成了她学习生活的一个重要组成部分,终身体育的意识正在形成。
以点带面,正是由于信息化手段在体育工作方面的运用,使我校体育教师和学生更有针对性地制定个性化的科学锻炼方法,取得了事半功倍的效果。
信息技术与体育教学融合,促进个性化教育
1.激发运动兴趣
学生在学习体育的过程中,具有求异、求新的心理特点,容易产生兴趣的转移。根据这一点,体育教师就利用挂图、声音、模型、投影、视频等生动活泼、新颖多样的手段,实现立体模拟、平面模拟、语言声音重现、静态实景重现、呈现动态过程。以此保持学生的注意力和兴趣,使其在不同的刺激下,保持神经系统的兴奋性,从而激发学生学习的热情,调动学习的积极性,在轻松活泼的氛围中,掌握体育技能,从而达到优化课堂教学的目的,为个性化教育奠定兴趣基础。例如,我校李老师上一节篮球运球课,发现学生的控球能力参差不齐,有的出现多次丢球的状况。李老师便使用节奏明快的流行音乐,如《小苹果》,让学生跟着音乐节拍完成原地运球动作。经过两节课练习,学生丢球的次数明显减少了,所有学生的运球技术都得到了提升。更重要的是,学生边运球边唱歌,球性熟练的学生还根据节拍快慢运出了花样,一堂枯燥的篮球运球课变成了欢乐的海洋,所有学生都喜爱上了这节课,成功地激发了学生的运动兴趣,并且使每个人的个性得以彰显。
2.建立正确动作概念,统一规范技术动作
在体育教学中,讲解示范动作是体育教学的一个重要环节,是让学生对将要学习的技能在大脑里形成一个表象的过程,而且看是学生的主要信息来源。但有一些运动项目在体育教学示范中常因动作速度过快而让学生目不暇接,导致教学效果大打折扣。为此,我校体育教师王B进行了新的尝试。在进行跨越式跳高的教学时,使用了视频和录像手段。在示范动作时,让学生通过观看视频里的连贯动作和慢动作建立正确的动作概念,并通过定格动作讲解重难点,进一步强化动作概念。在练习中,她使用iPad对每个学生进行动作录像,运用回放功能使每个学生能清晰看到自己的动作,对照正确动作,找出不足。这节课通过使用信息化手段,不仅完全将课堂的运动时间还给了学生,而且,每位学生根据自身情况改进技术动作,促进其个性化发展。
信息化与学生运动生活相融合,提高体育教育个性化
目前,针对学生放假时间怎样进行体育锻炼,我校尝试使用信息化手段进行指导。体育教师将动作内容拍摄成照片,学生和家长通过看照片就会对动作方法和标准一目了然。家长可以以此为依据监督孩子的运动完成效果。对于所有非正常体重的学生,我校采用佩戴腕表的形式进行监督。即每位学生配备一块腕表,除睡觉外随时佩戴,通过电脑远程监控,能检测出学生每天锻炼的心率和运动量,达到每日督促学生进行属于自我的、个性化的锻炼,达到加强体质的目标。
针对目前工业工程专业人才培养模式落伍的现状,结合国家对创新型人才的需求及对素质教育的重视,探索个性化的工业工程人才培养模式。以东北林业大学工业工程专业的培养模式为研究对象,从确立人才培养理念和能力、构建个性化专业知识、加强实践应用环节、开展多元化教学评价及构建个性化教育教学管理模式等方面出发,构建了一套能体现学生个性化发展的培养体系。该体系能够充分开发学生的个体潜能,培养出满足行业、市场和社会发展需要的人才。
关键词:
工业工程;个性化;人才培养模式;研究
0引言
工业工程是一门将工程与管理有机结合的实践型交叉学科,其研究对象包括大规模工业生产及社会经济等宏观系统,也包括生产系统中的人、设备、物料、信息和环境等微观因素[1-5]。工业工程学科已建立近百年,其应用范围已经遍布社会的各行各业,但是我国高校中的工业工程专业培养却明显落伍,难以满足社会对工业工程专业学生的要求。本文将以东北林业大学的工业工程专业为例,探索个性化的工业工程人才培养模式的建设路径。
1工业工程专业个性化教育面临的现实问题
东北林业大学工业工程专业自2000年成立至今已培养出十二届合格的毕业生,学生的一次就业率一直位于学校各专业前列。近年来,随着教学的不断改革与专业教师的不断努力,工业工程专业建设有了很大的发展,但是由于培养体系的构建只关注了专业知识体系的本身,而没有注重培养学生的自主学习能力,没有将培养方案与学生的个性化发展相结合。因此目前的教学体系中存在许多问题。(1)教学手段、教学方式比较单调,缺乏课堂互动。由于受课堂教学时间和“以教为主”的传统教学方法等条件的限制,很多课程往往被作为纯理论的课程进行教授,学生感到内容枯燥,课堂氛围沉闷,缺乏互动,难以获得理想的教学效果。(2)过度强调了理论知识的学习,实践性教学环节薄弱。东北林业大学工业工程教学以课堂讲授理论知识为主,很少涉及寓情于景的案例式和启发式教学;一些课程虽有实验课和课程设计,但是实验类型单一且脱离实际,课程设计也脱离企业现场,既不能有效锻炼学生能力,也不利于学生的个性化培养;生产实部分局限于参观,学生缺乏亲身实践的机会,实习效果差。导致工业工程学习与企业生产相脱节,学生解决现实问题能力低,所培养毕业生与企业所需人才之间存在较大偏差。(3)课程体系设置不尽合理。学生需要完成的学分包括:必修课程学分、专业选修课程学分和校内公共选修课程学分,课程繁多且可供选择的课程单一,大多是机械工程类课程,或是经济管理类课程,导致学生没有多余的时间和精力来挖掘自身的特长,实现自我的个性化发展。(4)教学体系单调。东北林业大学工业工程教学培养体系比较传统,追求专业课程设置的合理性和逻辑性,没有考虑到学生对所开课程是否感兴趣,没有尊重学生的自和选择权,培养出来的学生专业方面的基础知识较扎实,但是大部分学生缺乏理论知识的运用和创新能力。传统的教育体系缺乏一种基于学生个性化发展、尊重学生自和选择权的培养模式。(5)教学评价体系机械、单一。教学评价是一种综合检查教师教学质量和学生学业成绩的方法,东北林业大学工业工程专业大多课程都采用期末考核一种形式,考核的内容以客观试题为主,学生经常只需要死记硬背,而主观试题较少,缺乏对于学生思考、分析和论述能力的考核。在评分标准上,主观题答案也与客观试题一样以教材或教师讲授为参考,学生发挥的余地有限,阻碍了创新思维的形成和创新能力的发展。
2实施个性化人才培养的对策
东北林业大学工业工程专业在个性化培养模式研究进行了探索,初步建立了一套能体现学生个性化发展的培养体系。
2.1确立个性化人才培养理念
以个性化教育为人才培养理念,对本专业学生的培养目标是具备工程技术、管理技能、实践应用和整合创新等方面的知识与能力,具体能力定位如下[6]。(1)具有扎实的数学和信息技术基础。(2)具备数据获得和处理的能力。(3)具有整体思维和全局意识。(4)具有快速适应环境的能力、自我投资主动学习能力和协同精神。(5)发现问题,提出和评价解决方案。(6)具有良好的专业伦理道德和职业道德、精益求精的态度、较强的社会责任感。(7)有效的沟通协调和和谐的人际关系。(8)面对危机或者突发事件具有初步的处理能力。(9)具备信息获取和职业发展。(10)关注当前问题。(11)掌握工业工程专业相关的技术、工具。(12)掌握工业工程的工具、理论和知识,了解专业领域标准和行业法律法规,掌握外语和计算机基础技能。(13)掌握学科前沿信息,判断学科最新的应用方向,并依据实际进行产品工艺设计、技术改造与创新的初步能力。
2.2构建个性化专业知识
(1)提高学生自我教育的能力和对培养方案的认知[7-9]。东北林业大学在2014年对本科专业人才培养方案进行全面修订,四年制本科专业的毕业总学分由180学分压缩至150学分,增加了公选课和实践课程学分比例,鼓励学生积极参与如“挑战杯”等课外竞赛,依据自身兴趣特长参与第二课堂进行个性化自我培训。为了使工业工程学生能够更好地认知工业工程专业的培养目标、教学体系及工业工程专业在未来职场、社会所处的地位和发挥的作用,在新生刚入学时,开展系列专业教育讲座,加强学生对工业工程专业的认知,明确自己的学习目标,热爱所学的专业,以积极向上的心态开始自己的大学学习生活。在生产认识实习前,结合实习要求,进行工业工程专业认知讲座,明确专业的培养方案,重点强调专业课学习的重要性及其在实践中能够解决的问题。为了使培养方案更具科学性,在工业工程各年级进行专业问卷调查,为专业方案的改革提供方向。(2)加强专业认知能力,拓宽专业口径。为了打牢学生的专业基础、使学生更加了解专业应用面,对培养计划进行了改革,保证公共基础课不削弱,取消了一些课程,合并了一些课程,加强了一些课程,增加了一些课程,使新的培养计划满足社会真正的需求增强学生未来的竞争力[10]。(3)优化课程体系,加大选择性和灵活性。在课程设置上考虑学生个性的差异性,扩大选修课的设置范围,努力做到因材施教。为了满足不同兴趣学生的愿望,在原计划的基础上,新增加了专业英语、现代项目管理、工业外贸概论、组织行为学、预测与决策、生产系统建模与仿真、工业统计与应用、电子商务供应链管理等课程;将取消原教学计划连续两年没有学生选的课程。在每学期专业选修课程选课前,就每门课程的授课内容、授课教师和授课方法等向学生介绍,指导学生根据自己的实际情况和今后的规划进行选课。将专业课程分为必修课和选修课两大模块,并确定合适的比例。考虑到学生个性化发展的需求,将选修课提高至34学分,占总学分比例21.4%,并且将专业选修课分为“制造技术与管理方向课程群”和“制造信息化方向课程群”,学生根据自己的需要有选择性地学习。除此之外学生在校期间还需获得30学分实践教学,6.5学分的形势与政策及“思政课”实践,2学分的第二课堂学分。(4)隐性课程建设,个性和谐发展。每个学生在大学时期,收获的不是证书和文凭,而是知识应用能力、创新能力、责任感,以及诚实、正直、善良、坚毅等许多受用不尽的财富[11]。因此,在培养体系中加强学生的专业伦理教育,激发学生的职业理想和学习兴趣,提高其自主学习能力,增强科研意识和创新意识,团队组织能力和沟通能力,树立高度的责任感和自信心。(5)涵养多元文化。“学术自由”是大学多元文化的内核之一[12],作为现代的大学,不仅是包容不同的学派、学术和研究者,也应该尊重学者和学生的人格,多一些包容,容忍失误者,善待失败者,褒奖成功者,进行良性竞争,尊重和包容必将营造一个充满生机与活力的校园。
2.3加强实践应用环节
(1)增加实践性环节。为了更好地贯彻教育部精神,培养出高质量的、实际动手能力强的创新型工业工程人才,在修订的教学计划中,加大了课程设计的比重,增加了如社会实践、公益行动、竞赛参与等形式的第二课堂教学;加强了基础工业工程、人因工程学、质量管理学、管理信息系统、工业工程测试技术和现代制造系统课程的实验学时。根据专业培养目标和能力要求,循序渐进的改革实践环节,依据实际将传统的演示性和验证性实验逐渐转变为综合性、设计性实验,将实践教学环节和企业实际进行结合,提升学生分析问题、综合运用知识解决问题的能力,还可以增强学生的学习热情和专业认知。(2)对生产实习进行了改革。生产实习主要是让工业工程专业学生对企业特别是工业企业有一个初步的、全面的感性认知,让学生接触多种不同类型的企业,了解各种企业的业务范围和主要生产流程,了解我国企业的管理现状和技术水平,丰富、完善和深化已学到的管理理论、方法和原则。新的教学计划对生产实习也进行了改革,原计划生产实习都采用一个方式,在两三个生产工厂进行生产实习,但是由于企业的生产自动化程度高及生产安全等的限制,学生只能站在一旁观看,实习效果非常差。新教学计划改革为在9个企业实习,企业中有大型国有企业,有中外合资企业和民营企业等。采取多种方式进行实习,如在一些企业重点进行机械制造工艺、设备等传统方式的实习;在另外一些企业重点实习现场管理方面的内容,主要采取观察、交流座谈的方式,通过与领导和现场人员接触,了解企业人、财、物等管理方面的具体情况,回校后再采取交流座谈、抽签答题等形式进行广泛交流和评审。鼓励学生依据个人意愿,结合暑期进行顶岗实习,以真实的工作环境来强化学生的知识技能水平,减少学生步入社会后的不适应,能够很好的提高学生的职业竞争力。在实习期间保证学校、企业等各方面能够相互协调,共同培养学生的知识技能,发挥学校与企业所具有的优势,形成一定程度上的资源优化配置。(3)毕业论文指导工作实行双向选择。毕业论文指导工作采用双向选择制。在第七学期,指导教师将毕业论文题目,内容以及要求填写在毕业论文选题表上,学生根据自己的兴趣、工作单位、就业情况选择自己喜爱的题目或者指导教师;教师根据自己对学生的了解,成绩的优劣,在尽量满足学生第一志愿的情况下,进行好中差搭配的基础上,选择需要指导的学生,达到双向选择的目的。第八学期再正式下达毕业论文任务书,进行毕业论文的指导工作。工业工程专业的毕业论文强调了其应用性强的特点,应尽量选择真实课题,以实际问题和应用来实践所学理论。鼓励并创造条件,让已签约的学生提前进入就业单位,熟悉环境并根据实际情况进行1~2周的一线工作实习,发现问题并选择毕业论文研究课题;第3~4周时间提出想法并酝酿改进方案;第5~6周的时间实施改善;第7~8周检验效果。学生更早地接触了实际工作,熟悉了工作环境,为毕业后正式工作奠定了基础,同时毕业论文由学校和用人单位共同进行指导,与生产实践紧密结合,论文质量得到了很大程度的提高。
2.4开展多元化教学评价
大学的学习既有继承性的一面,又具有探索性、实践性和独创性的特点,因此,高校教学评价也应依据这些特点进行[13]。目前的教学评价基本只考察学生的理论知识学习,忽视了实践和创新能力的考察,阻碍了创新人才的培养[14]。要对教学评价的方式进行改革,有以下几个方面可以实施。(1)转变教育思想观念。转变教育思想观念需要教师和学生共同参与,首先,教师要转变原本的对教学和教学评价的认识,以正确的人才观和质量观为视角,重新确立工业工程专业的培养目标。其次,学生应该抛弃仅仅对知识机械记忆即可的观念,发挥主动性和积极性,通过各种途径掌握新知识和技能,努力提高自己的能力。(2)建立多元化的教学评价体系。首先,增加阶段性考试,改变终结性一次评价的局面,评价要通过阶段考试、平时作业、学期终考核等多渠道进行。其次,注重对学生获得知识和运用过程的考察,依据教学效果加强对学生的引导,提高学生进行自主学习的能力同时也要检查教学中存在的问题,培养具备终身学习和创新能力的人才。(3)改革考核考试制度。调整相关考试内容,提高题型设计的灵活性,主观题、客观题都应尽量避免过于侧重知识的机械记忆,使得考核内容更全面、考法更科学、考点更符合工业工程专业的要求。增大主观题的比例,主观题的评分不应拘泥于书本,为让试卷真正起到考察学生真实水平,尤其是应用知识创造性解决问题的作用。
2.5构建个性化教育教学管理模式
传统的教育教学管理模式忽视学生个性的发展,而个性化教育教学管理模式有助于学生个体潜能得到充分开发、个性得以完全施展[15]。因此必须进行个性化教育教学管理模式改革。(1)进行教学制度体系改革。要树立“以学生为本”的理念,积极推进学分制改革、尊重学生自,逐步实施弹性管理。首先,要依据专业实际完善学分制。课程的学分很大程度上影响着学生的学习动机和学习态度,学分制体现了教育应该因人而异和因材施教的思想。调整学分比例,适当减少一些公共基础课过高的学分,提高选修学分占总学分的比例,放开对院系之间的限制,使学生可以自由地选择公选课程。其次,要充分尊重学生的自。赋予学生知情权,向学生明确工业工程专业的培养方案、师资、经费及有关措施和规定;给与学生选择权,在专业导师指导下,让他们自由选择课程、教师和学习方式等,给与学生自主选择和自主发展的空间。(2)以个性化的管理措施,推进教育教学管理的个性化进程。实现学生管理的个性化,要从了解学生的个人、专业课程的选择、价值观、个人创造能力开始,依据培养方案和学生个人成才的需求,来优化大学的教育资源的配置,创造更为有效的教育教学管理体制和教育平台。将现代化和管理信息化技术和手段引入教育平台[16]。借助各类先进的教学方法促进学生主动思考、探索和解决问题,将讨论式、参与式教学贯穿到整个理论教学过程中,如泰勒制辩论、福特生产方式意义、丰田式生产方式精髓的认知、通用破产的原因等,同学们亲自查阅资料、总结分析、共同探讨,对课程的内容有了更深刻、更准确的理解和掌握。随着东北林业大学官方网站数字化程度的不断提高,为本专业建立教育教学管理信息化运作新模式提供了必要的条件。
3结论
东北林业大学工业工程专业在人才培养及学科建设上经历了15年的历程。在15年期间,以市场经济和学科发展为导向,不断修订培养目标,完善培养方案,加强学科建设,探索出了在工科院系培养工业工程人才、专业建设的一些经验。通过东北林业大学工业工程个性化人才培养模式研究探索,明确了工业工程专业的人才培养理念,构建了个性化专业知识体系,加强了实践应用环节,提出了多元化教学评价方式,构建了个性化教育教学管理模式,使专业人才的培养更加适应社会发展的要求。同时,建立的核心课程及新的课程体系也为国内同类院校工业工程专业教学体系设置提供借鉴。虽然笔者对个性化教育进行了探索,但仍然处于起步阶段。今后在坚持个性化教育的过程中,需要密切关注市场需求和行业发展趋势,逐步完善适合东北林业大学实际的个性化培养模式。
作者:朱玉杰 冯国红 王巍 单位:东北林业大学工程技术学院
【参考文献】
[1]孟祥林.个性化教育的本质及我国的策略选择[J].广东广播电视大学学报,2005,14(1):92-97.
[2]宋官东,王思惠.高校个性化教育改革的思考[J].现代教育管理,2014(10):48-51.