科学教育导论

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科学教育导论范文第1篇

摘要：本文分析了“计算机科学与技术导论”课程的重要性，讨论了该课程的教学内容选择、教材选择和师资状况等方面的问题，提出了相应的解决办法。

关键词：计算机科学与技术；计算机科学与技术导论；教学目标；教学内容

中图分类号：G642

文献标识码：B

1“计算机科学与技术导论”课程分析

为了帮助初入计算机专业学科学习的新生了解这个学科，使其顺利完成学业，绝大多数高校在大一开设了“计算机科学与技术导论”课程(以下简称“导论”)。目前，导论课程已经成为许多高校的一门专业基础课程。该课程虽然不是重点课程，但教学内容十分重要，它起着引导大一新生正确认识和学习学科知识的重任。

1.1基本目标

学生因为不了解整个计算机学科而需要学习，因为初入计算机专业学科而需要导学。如果“导论”课程是大学四年主要专业(基础)课程的简洁压缩版，百科全书式的全面阐述，那么对于不具备基础知识的新生而言，不仅理解困难，而且也很难真正掌握。

考虑到大一新生专业基础知识有限，导论课程教学的基本目标应该是让学生通过少量的学时数的学习，初步了解计算机科学与技术学科的定义、学术范畴、特点和概貌，激发学生对本专业的兴趣，帮助并引导学生用正确的方式方法去认识和学习学科专业知识，而不在于学生具体学到了哪些专业知识，更不能成为重点课程。

1.2基本教学内容

长期以来，“计算机科学与技术导论”课程的教学内容一直是个有争论的问题。我们认为，该课程的教学内容首先应该是如何认知学科，然后是如何导学。

教学内容主要以科学办学思想为基础，系统介绍在培养计算机科学与技术一级学科创新人才与高素质专业技术人才的过程中，如何来认识计算机科学与技术，如何来学习计算机科学与技术。

教学的重点是全面贯彻科学哲学的思想方法，以新历史主义的观点，首先通俗地简要介绍计算机科学与技术一级学科范围内的一些最重要的基本概念，然后围绕计算机科学与技术学科的定义、特点、历史渊源、发展变化、发展潮流等内容，系统阐述学科范型的内容，介绍如何认识整个学科的思想方法，如何学习这个学科的思想方法和学习的方式方法。

2课程建设设想

由于刚入学的新生所具备的专业基础知识有限，因此，只要通过18个学时使学生能够对整个计算机学科有一个正确的初步认识，而且能够用正确的方法、有兴趣地学习计算机学科的专业课程，教学目的就达到了。

2.1教学内容选择

本课程的学时不宜太多，以18学时为宜。学时越多，讲的内容就越深入，学生就越弄不明白，因为学生不具备必要的专业基础知识。因此授课学时要恰到好处，要保证授课以高级科普的方式进行，要防止导论课程冲淡大一更重要的基础课程的学习。

教学内容的选择是课程建设的关键，基本教学内容选择如表1所示。

在较短的有限时间内，课程教学要突出重点，将计算机学科发展的来龙去脉、历史渊源、课程分类与内容介绍等比较容易自学的内容留给学生自学掌握，将重点集中在基本概念、发展特点、内在规律、教育思想和理念方面，不对具体的专业知识作深入解释，而是更多地注重结合发生在我们身边的实例和常理，传达科学的思想方法。

2.2教材选择

董荣胜、古天龙编著的《计算机科学与技术方法论》从学科形态、方法论的角度对计算机学科涉及的知识体系做了全面的介绍，是一本很好的“导论”课程教学参考书，学生读这本书对促进学生的专业课学习有很大的帮助。

厦门大学赵致琢教授编写的《计算科学导论》站在科学哲学的角度，采用高级科普的形式去认知和导学计算机科学与技术，介绍了计算机科学的基本概念和基本知识，计算科学的意义、内容和方法，计算科学教学计划与课程体系，是一本很好的“导论”课程教材。但第五章布尔代数基础的内容，应在离散数学课程中学习。

机械工业出版社出版，Behrouz A.Forouzan著，刘艺等译的《计算机科学导论》在很好地兼顾了学科广度和主题深度的同时，充分体现了计算机科学的历史背景、发展历程和新技术趋势。全书从数据操作到计算理论，向学生展示了计算机专业各主要学科的概览知识，使学生能够对计算机科学形成大局观。全书强调基本概念而非数学模型和技术细节，使学生能广泛掌握本学科的基础知识，为今后深入学习其他计算机专业课程打下基础。这本教材深入浅出、图文并茂，善于引发学生的学习兴趣，且习题丰富。我们选择了这本书作为教材，同时以上述两本教材作为参考书。

2.3师资状况

由于“计算机科学与技术导论”课程涉及到计算机一级学科几乎所有的方面，而且具备一定的深度，加上初入大学的新生基础知识有限，要求授课教师必须具备相当宽度和深度的知识，在授课时还要多举一些日常生活中的例子，做到深入浅出地讲解，因此本课程应该由长期在第一线从事科学研究和教学的专家承担。

作为教师，最难的事情就是把深奥的知识通俗易懂地介绍给学生。选择高水平的专家担任“导论”课程的主讲教师，不仅仅在于他们能够深入浅出地讲解课程的内容，更重要的是可以将自己多年来科学研究的心得和体会通过简明扼要的实例传达给学生。

当然，要达到上述较高的师资水平，目前国内绝大多数学校是有困难的，原因是我国大多数高等学校创办计算机科学类专业时，是在师资力量不足的基础上匆忙上马的，而国内学科专业人才的培养已经在较低的层次上发展了多年，一大批专业毕业生和非专业毕业生已经进入大学并担任专业教师多年，旧的认识和教学模式已经形成习惯，改革维艰。目前的师资状况已经暴露出过去我们在学科教育中普遍实施的专才教育的弊端，因此通才教育是我国学科专业本科和研究生教育的必然选择，也是当务之急。

参考文献

[1] 董荣胜,古天龙. 计算机科学与技术方法论[M]. 北京:人民邮电出版社,2002.

[2] Behrouz A.Forouzan著. 刘艺,段立,钟维亚译. 计算机科学导论[M]. 北京:机械工业出版社,2004.

科学教育导论范文第2篇

【关键词】环境科学与工程导论　双语教学　教学策略　探索

【中图分类号】G　【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2012）08C-0063-02

环境科学与工程导论是环境类专业本科生专业基础课程，在广西大学已连续7年采用双语教学。在教学内容上，紧密结合学科发展动态，广泛吸收现代环境科学与工程学科的最新研究成果，形成“环境问题－产生机制－影响程度－控制方法－过程原理－效果评价”的课程结构；建立以环境问题为导向、以学生为教学主体的教学理念，不仅提供创新与发展空间，培养学生的专业精神，还要使学生通过课程学习，增强他们的环境意识。在教学实践中，教学团队在以下几个方面开展了教学实践的探索，于2010年成为国家级双语示范课程。

一、双语教学目标的确立与实现

（一）根据专业人才构建一个多层级的双语教学目标体系。双语教学目标是双语教学活动的出发点和归宿点，是双语教学中师生共同的行动导向，具有激励和评价功能。在双语教学目标体系中，最高层次是人才培养目标，其次是双语教学目标，再次是课程目标。本课程是环境科学和环境工程专业重要的专业基础课，对学生后续专业课程的学习具有导向和示范作用。本课程依据环境工程专业人才培养目标来构建一个多层级的双语教学目标体系（见图1），作为课程教学活动的宏观指导和具体行动指南。

（二）构建双语教学内部课程体系。此内部课程体系由双语课堂教学、小组活动和隐性课程组成。

课堂教学是让学生在“教中学”，以系统掌握必要的学习技能、专业本领和科技英语知识；小组活动（Group　learning）主要在课后进行，这是一种“动”的状态，其意义则是让学生在“动中学”，以巩固课堂知识，以“用”为导向，实现学以致用，这两项教学活动之间是一种“学用结合”的关系。双语隐性课程则要求为学生创设一种浸润式的双语情境，如通过视频、音频、科技文献、游戏等给学生营造―种语言氛围，使之在自觉与不自觉之中习得双语；课堂教学是显性课程，教学网站提供的影像资讯、材料阅读和论文写作是潜在的隐形课程，二者之间就是一种“显隐结合”的关系。

（三）课程考核改革与试题库建设。首先对考核方式进行必要的改革，加大平时成绩所占比例，以平时成绩为导向，引导学生自主学习和小组合作学习。成绩构成分几个方面，如图2所示。

平时成绩又三部分构成：一是课堂表现及课堂作业；二是基于解决问题的小组学习（Problem-based　Learning，PBL）：三是课程小论文。

在课堂作业形式、小组学习内容、课程论文选题方面，教师精心设计，在内容上既要考虑涉及的知识点，又要保证合适的信息量；在形式上既要顾及年轻人喜欢挑战、敢于展示能力的一面，又要做到轻松有趣，想方设法激发学生的学习兴趣。例如，学生的课堂表现主要通过案例讨论的形式予以考察，根据大家时下关注的环境问题和环境热点，结合专业理论，组织大家进行课堂讨论。

小组合作学习的内容可设计为《××大学新生环境意识调查》，具体任务为：一是设计一份调查问卷（如环境意识调查、某个具体环境问题的公众参与问卷等）；二是完成调查工作，回收问卷；三是统计分析调查结果，按格式撰写调查报告；四是选读调查报告，制作Powerpoint幻灯片，采用汉语或英语陈述。此环节要求小组每个成员都提前做好准备，采取小组现场抽签形式选出代表宣讲，避免性格内向的学生被边缘化。教师和助教按以上四个部分作业的完成情况给小组评分，各小组根据每个组员的具体表现，民主评议分配总分。

课程小论文可以设计为以“家乡环境”为主题，要求个人独立完成。学生可以通过网络或书信收集家乡环境信息，分析家乡环境问题，撰写以家乡环境问题调查为内容的小论文，格式上严格按照《广西大学学报（自然科学版）》投稿要求。学生在撰写中英文摘要时，就是对“双语”教学一种“学以致用”的体验，也是对双语教学效果最好的检验，教师可以将学生中英文摘要作为专题教学素材予以点评。

所有平时成绩（课堂表现、小组学习、课程论文）都要及时讲评和记录，并及时在课程QQ群里公布，以便于及时提醒和引导学生完成学习任务。本课程教学实践证明，这种以平时成绩为导向的教学方式把“教”和“学”双方紧密地联系起来，教师对“学”的进程进行有效的引导和把控，学生对“教”的目的和“学”的内容及时了解，并对自己的学习成绩“心中有数”。

对考试内容也要进行改革，使考试内容具有较强思考性与启发性，试题的难度、区分度安排较合理，紧贴教学大纲；命题符合大纲要求，科学、合理，注重学生双语能力的考查。

期末考试方式采用英文出题，除论述题外，其余用英文答题。既注重引导学生牢固掌握环境科学与工程学基本的知识点，将专业知识转化为专业常识，还注重提高学生的分析问题、解决问题的能力，以达到更好的教学效果。

（四）建立一套专业课程双语教学水平的评估体系。构建针对学生、教师的双语教育评价标准与指标体系，发挥评价的导向、调节、鉴别与激励功能，为使双语教学向其他课程辐射奠定基础。双语教学评估体系可以包括：一是针对学生的评价标准与指标体系，如专业知识学习能力、专业英语交流能力、专业信息获取能力等；二是针对双语教师评价的标准与指标体系，如专业知识传授能力评价、专业外语传授能力评价、课堂组织能力评价、教学绩效评价等。

科学教育导论范文第3篇

关键词：物联网；教学模式；教学方法；教学实践

作者简介：施炯（1982-），男，浙江余姚人，浙江万里学院电子信息学院，讲师；杨亚萍（1967-），女，浙江宁波人，浙江万里学院电子信息学院，副教授。（浙江 宁波 315100）

基金项目：本文系宁波市服务型教育重点专业子项目物联网工程专业实践教学体系建设（文件号：甬教计[2009]359号文件）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0106-02

“十二五”期间，从全国到浙江省宁波市，以物联网为特征的产业导向是产业结构优化调整的一项重要内容和重要举措，对于提高总体的经济实力和技术水平具有举足轻重的作用。在此背景下，浙江万里学院（以下简称“我校”）于2011年7月申报了物联网工程专业，并于2012年2月在《教育部关于公布2011年度高等学校本科专业设置备案或审批结果的通知》（教高[2012]2号）中得到了批复，浙江省首批物联网工程专业高校达到四所，浙江万里学院成为目前浙江除杭州外唯一拥有物联网工程本科专业的高校。物联网工程这个新专业与实际紧密结合，应用范围涉及到了社会的各行各业。[1，2]正是由于其处于初始阶段，且与现有专业相关的技术知识体系存在较大的差异性，使得该专业的教学模式不能照搬现有专业的教学模式，[3]而必须探索新的教学模式和方法，以适应社会对于物联网工程专业人才的需求。[4]

一、“物联网工程导论”课程目标

“物联网工程导论”是物联网工程专业学生学习的第一门专业基础课，其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术，对物联网在各个领域的典型应用有所认识，[5]在此基础上了解物联网系统的整体框架，明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系，为后续的学习打好基础，同时激发学生的学习兴趣。因此，设计“物联网工程导论”课程时，不应该把重点放在核心原理上，而应该注重基本概念的理解和对物联网系统的认识。[6]

二、“物联网工程导论”教学模式和教学内容

物联网工程专业是一个新的本科专业，包含的技术和概念较多，如何精心设计课程内容来帮助学生理解相关的知识，激发其学习后续课程的兴趣，是教学工作的关键。因此，为了培养学生主动学习的能力和学习兴趣，提出了“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法，即教师授课与专家讲座相结合，课堂教学与实际产品体验相结合，以项目为驱动，推动整个课程的教学。

1.课程总体教学规划

在内容上，“物联网工程导论”课程侧重于物联网的应用、技术、服务、知识体系以及作为物联网工程师的合格人才标准，涉及到的技术包括RFID技术、WSN技术、常见组网技术和应用开发技术等。在授课方式上，采用课堂讲解与企业参观相结合、学校老师和业内知名专家相结合的方式。通过这种课程安排，自下而上对物联网的应用案例、技术支撑、知识体系进行讲解和讨论，一方面让学生对企业实际的物联网项目和人才需求有所认识；另一方面，使得学校在物联网工程专业人才培养方面，形成以本地物联网企业的实际情况为依据，以地方物联网产业的发展为依托，树立应用创新型人才培养的目标，强调应用创新和实践创新的结合，从而创建以培养应用创新能力为核心的实践教学体系。

2.课程内容分析

以课程总体教学规划为基础，设计了“物联网工程导论”课程的内容，详细安排如表1所示。

第一讲主要介绍物联网在国内外发展的近况，了解物联网发展需要经历的几个阶段和我国目前物联网发展所处的阶段，了解物联网在各行业的应用和发展前景。第二讲安排宁波市智慧城市建设领域专家为学生讲课，让学生了解智慧城市的发展历史，了解智慧城市的整体架构，理解物联网与智慧城市的关系，熟悉宁波市智慧城市建设的现状和发展前景。在此基础上，第三讲安排学生参观宁波市智慧城市建设应用成果展示厅，亲身体验物联网技术在智慧城市建设中的各项成果和应用。在研讨课环节，引入物联网产品创意设计比赛，以小组为单位，根据前两次课对智慧城市应用领域的学习和参观，设计一款理想中的物联网产品，比赛分为初赛和决赛环节，在初赛中表现出色的团队进入决赛。在“物联网应用体验——手机控制家电”环节，利用学院已有的实验条件，向学生介绍手机控制家电的原理，熟悉控制信号的流程，了解应用程序和硬件之间的接口和开发流程，同时提供手机客户端的应用程序，使得学生可以现场安装，现场体验，激发学生的兴趣。在物联网设计作品与分析环节，以高年级同学进行电子设计大赛的成果为基础，展示与物联网相关的作品，通过视频和现场演示等多种手段，向同学们展示触手可及的物联网产品，解开物联网技术的面纱，排除技术等因素给学生带来的困惑。

三、“物联网工程导论”教学实践

以“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法为参考，采用“走出去、请进来”的策略，结合“项目驱动”的物联网产品创意比赛，进行了“物联网工程导论”课的实际教学。

1.走出去——智慧城市建设应用成果展厅参观

宁波市是我国首批进行智慧城市建设的试点之一，物联网为智慧城市建设提供了坚实的技术基础；反过来说，智慧城市是物联网技术的重要应用领域。从已经举办两届的“中国宁波智慧城市技术与应用”展会来看，很多基于物联网的产业和应用都已经服务于智慧城市的方方面面，物联网为智慧城市提供了城市的感知能力，并使得这种感知更加深入和智能，从而实现市政、民生、产业等方面的智慧管理。

利用宁波的地域优势，在“物联网工程导论”课程中引入智慧城市建设应用成果展厅参观的环节，有利于学生更好地理解和体验多种物联网关键技术的应用场景。在参观过程中，学生对智慧城市应用成果展厅中展示的云计算技术、互联网技术、物联网技术和RFID技术表现出极大的兴趣。通过实物展示、应用系统演示、现场体验、动态更新等多种形式，学生形象直观地了解了智慧城市建设十大应用体系的建设成果，其中包括智慧社会管理、智慧公共服务、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧贸易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服务、智慧安居服务首批共36个应用成果，为后续的物联网产品创意比赛提供了灵感和素材。

2.请进来——智慧城市建设专家讲座

由于物联网工程是新建专业，因此，在人才培养方向方面，需要充分考虑宁波本地经济对物联网人才培养的需求，及时了解本地物联网产业的发展趋势，适时地调整专业方向，合理设置培养目标、课程体系和教学内容，以更好地服务于区域物联网产业链。在“物联网工程导论”课程中引入专家讲座的环节，既有利于学生熟悉物联网相关的专业背景知识，又能够使学生了解企业实际的项目和用人需求，尽早树立自身的职业规划。

在本课程的教学过程中，邀请了浙江思创理德物联网（宁波）科技有限公司总经理黄生颜女士来我校授课。思创理德物联科技有限公司是中瑞思创科技股份有限公司旗下专注于物联网应用集成和市场开发的子公司，已成功开发并逐步推广服装供应链管理、数字化仓储管理、工厂精益管理、行业服务平台管理、防伪防窜货管理等系列RFID解决方案和关键产品。黄经理在向同学们介绍基于RFID技术的服装供应链管理的同时，引入了企业实际项目的运转和人才需求的现状，描述了物联网产业蓬勃发展的前景，鼓励同学们认真学好相关的专业课程，从而在毕业时能够成为一名满足企业需求的物联网工程专业人才，为宁波智慧城市建设和物联网产业的发展贡献力量。

3.项目驱动——物联网产品创意比赛

通过之前物联网产生的背景和发展前景的学习，结合专家对于智慧城市建设的介绍和对智慧城市建设应用成果的体验，在研讨课环节，引入物联网产品创意设计比赛，让同学们以物联网相关技术为基础，设计一款产品，解决日常生活中碰到的问题。

在实施过程中，让同学们以小组为单位，由组长负责协调，各成员进行项目的创意、调研和设计，最终形成产品文档和展示材料。在产品展示环节，组员以PPT、视频和实物演示等多种手段，对小组设计的产品进行详细的讲解，内容主要包括创意来源、用户场景、产品功能、技术规范和产品前景。在项目的评分规则上，主要包含创意、影响力和执行力这三个部分，占的比重分别为50%、30%和20%。其中，“创意”是指产品或者服务是否具有创新性和突破性，是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能；“影响力”是指产品或者服务的影响力有多大，是否会被大量的用户和机构所采用；“执行力”是指设计的产品或服务是否具有较好的商业可行性。在评分环节，每个小组对除自己以外的每个项目进行打分，各个小组的最后得分为总分取平均。

研讨课环节一方面增强了学生们对于课程的参与度，另一方面通过小组头脑风暴和讨论，培养了学生的团队合作精神和集体荣誉感，极大地提升了其对于本专业后续课程学习的兴趣。

4.课程评价

在合作式学习模式的基础上，参考学生在课程过程中的参与程度以及课堂表现，课程的评价包含自我评价、小组评价、项目评价和教师评价。其中，小组评价在小组内部产生，主要参考组员在物联网产品创意比赛过程中的投入和参与程度。项目评价主要参考小组项目的评分，即其他各小组对本组项目的综合评价。教师评价主要参考学生的出勤率、课堂参与度。这种评价方式已经在我校其他“项目化”课程及合作式课程中实施，从学生的反馈来看，这种综合、全面的评价方法比传统、单一的评价方法更加合理，它有效地减少了学生的逃课现象，提高了学习的自主性和参与度，增强了学习的兴趣。

四、教学效果

在浙江万里学院物联网工程新专业建设过程中，探索了“物联网工程导论”课程的教学模式和教学方法，并付诸了实践。从目前来看，学生通过该课程的学习，培养了专业的学习兴趣，增强了专业的学习热情，为后续课程的开展打好了基础。从培养学生的角度来看，物联网技术在飞速发展，对于物联网课程教学的探索也没有终点，必须总结现有的经验，不断改进和完善。

参考文献：

[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010，（2l）：26-29.

[2]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.

[3]王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

[4]秦磊华，张海珍，石柯，等.物联网导论课程实验教学探究[J].实验室研究与探索，2012，31（6）：150-151，167.

科学教育导论范文第4篇

关键词：软件工程导论；双语教学；教学计划

中图分类号：G642 文献标识码：B

1教学目标和定位

软件工程导论是计算机科学与技术专业本科生的一门专业基础课，是一门导论性课程。其任务是介绍软件开发的过程、方法和工具，使学生初步掌握需求分析、软件设计、软件测试的工程化方法，为学生将来从事软件开发打下一定基础，并为后续“面向对象软件工程”课程进行必要的知识准备。课程的总体目标是使学生掌握软件工程的理念和软件开发的方法学，了解软件进化过程，通过实践性教学环节培养学生的软件开发能力、工程素质和协作交流能力，培养学生提高软件产品质量、降低软件开发和维护成本、按计划交付软件产品的意识，培养学生的职业道德和团队精神。

在该双语课程开设之前，软件工程课程已于2005年被评为国家精品课程。我们在软件工程系列课程的教材建设、知识点的持续更新、教学实践、教学方法和手段的改进等方面进行了积极和富有成效的改革，取得了一系列的教学成果。我们注意到，与其他课程相比较，软件工程导论课程具有以下几个方面的特点：(1)内容抽象，软件是一个逻辑产品，软件开发是一个逻辑思维的过程，软件工程导论课程的教学内容包含了大量指导软件开发的高层思想、方法和原则，这些知识点是对大量软件工程实践经验的总结。(2)注重实践，软件工程导论课程非常强调工程实践，帮助学生运用所学的知识来进行工程化的软件开发，从而积累软件工程的实践经验。(3)对英语运用和表述提出更多和更高的要求，包括文献的阅读、需求的分析和描述、软件建模、文档撰写等等。因此，在该课程的双语教学过程中如何深入浅出地向学生讲授抽象的知识、如何加强实践环节的建设、如何加强和提高学生的英语综合运用能力就成为该双语课程教学的关键。

为此，在软件工程导论双语课程建设和教学过程中，我们针对软件工程课程的特点，设计科学和合理的双语课程教学大纲和计划，研究适合该双语课程的教学方式和手段，努力提高学生综合运用英语的能力，为软件工程系列的后续课程以及其他双语课程的教学奠定良好的基础，并期望达到以下目标。

(1) 课程教学与人才培养逐步与国际接轨

西方发达国家和我国都在大力发展软件产业，因此在人才培养阶段如何加强学生的软件工程素养十分重要。针对国家的这一需求，本双语课程旨在探索和研究与国际软件工程教育相接轨的课程教学和人才培养模式，使得所培养的学生在软件工程的知识、能力和实践等方面逐步向国际先进水平靠齐。

(2) 适应专业特点，加强学生英语语言环境的熏陶

软件工程是计算机科学与技术领域的一个重要方向，一直以来研究活跃，不断有新的概念、方法和工具出现，课程的知识体系更新非常快。特别是，绝大部分最近的研究进展和成果都是以英文方式出现在各类会议和期刊上。因此，学科专业的这一性质决定了软件工程课程尤其需要开展双语教学，该专业方向的学生必须经常性地在英文的语言环境中接受教育。因此，通过本双语课程的教学，希望培养学生逐步适应在英语语言环境中接受知识传授，具备利用英语工具获得知识的能力。

(3) 促进学生多方面能力的培养

通过本双语课程的教学，促进学生多方面能力的培养，尤其是利用英语进行各种形式交流的能力，包括英文教材和文献的阅读能力、撰写英文学术和文档资料的能力、通过英文进行口头表述的能力。这些能力都是培养创新性人才所必须的，也是作为一名合格的软件工程师应具备的基本要求。

2教学理念

(1) 循序渐进

本课程为大一学生开设，针对他们的英语实际水平，在课程教学中采用循序渐进的方式。比如，在课程教学中逐步加大英语在课程教学中的授课比重，首先要让学生能够听懂所讲授的知识内容，不要让他们对英语教学感到畏惧；然后逐步培养他们利用英语来进行学习和交流的兴趣，在此基础上积极鼓励他们利用英语来获得知识和进行交流。

(2) 求真务实

注重实际和成效，不追求形式。对于一些有难度的项目(软件工程技术文档的撰写和课堂报告)，我们鼓励学生用英文来表述，但是不强求。对关键性的概念和术语，适时做出中文的补充说明，并在课前提供课程术语中英文对照表，以便让学生掌握与本课程有关的关键英文术语。

(3) 注重能力

我们认为大学课程教学不仅仅要给学生传授知识，更要关注学生多方面能力(包括学术交流、获取文献、讨论和报告、撰写文献等等)的培养，从而为其参与工程实践和科学研究奠定基础。为此，本课程将强调通过双语课程教学培养学生以下几个方面的能力：利用英语获取知识的能力、文档和报告撰写能力、交流能力等。

(4) 强化实践

加强案例分析和课程实践。软件工程导论课程的特点之一是工程实践性非常强，为此课程通过多种方式强化实践环节。比如，将具体和详尽的案例分析作为课程教学的重要内容之一，按照软件工程实践要求布置学生进行课程实习，撰写规范化的工程实践文档，加强工程实践在整个课程考核中的比重等等。此外，在课程教学中还安排诸多的实践机会来加强学生运用英语实践的能力，包括软件工程技术文档的撰写、课堂报告、网络教学平台的在线交流。

3教学方法

(1) 激发兴趣

我们深信，兴趣是最好的老师，表扬是激发学生学习兴趣的最好手段。通过对教学内容的精心组织，突出各知识点之间的逻辑关联，强调软件工程知识体系的系统性；通过梳理软件工程的历史发展脉络、揭示隐藏在知识点背后的思想深度、鼓励老师和学生共享个性化的经验等措施，激励学生主动探索、积极实践的学习热情，支持和激励学生利用英语来撰写软件工程开发文档、在课堂上汇报其课程实习内容以及在网络教学平台进行在线交互，激发学生利用英语获得知识和信息。

(2) 案例教学

挖掘、整理了若干工程案例，结合案例开展教学，将软件项目案例贯穿整个讲授过程，案例的规模由小及大，并要求学生与课堂案例同步地推进各自的练习案例；加速培养了学生在大型软件开发、软件工程管理等方面的能力，颇具特色和创新。此外，在教学网站上提供丰富多彩的案例库、规范化的软件工程文档标准和模板，供学生研究、借鉴。

(3) 互动教学

老师、助教与学生通过网络进行交流、沟通，包括网上答疑，网上作业提交、作业批改，BBS讨论区，通过网络对学生进行个性化辅导，及时与学生交互。学生不仅要提交课程实习文档，而且还要在课堂上报告其课程实践和实习成果以及体会，老师和学生一起对其实习成果进行评论和分析，从而对学生的课程实践有所反馈，让学生知道哪些方面是做的好的、需要发扬，哪些方面做的不好、需要改进和提高。

(4) 实践教学

精心设计、精心组织实践教学环节，紧跟软件工程领域的最新发展，适应信息化时代教育手段变革的要求，不断更新实验设计，确保软件工程的观念、技术和方法在学生的实践过程中得到应用并积累经验、体会，逐步提升学生的软件工程素质和能力。在课程教学中，我们要求学生以小组方式选择一个应用，并遵循软件工程的方法，对该应用进行需求分析和软件设计，撰写规范化的软件工程文档，并要求他们在课堂上报告其课程实习成果。课程还鼓励学生利用英文来撰写文档、在课堂上尝试用英语做报告、在课后用英语进行在线交互，为他们运用和实践英语创造机会。除专业知识与实践技能的培养外，还积极引导和培养学生的决策能力、分析能力、团队合作能力和人际交流能力等。课程实习中，不但强调实践的结果，更注重实践的过程，实习全程都有辅导教师按照软件工程的阶段进行跟踪。

4双语教学的实施

(1) 教材

目前，我们使用的是由Pressman编写的软件工程教材最新版本(第六版，英文)：Roger S. Pressman, software engineering C A practitioner’s approach, sixth edition (English), Tsinghua University Press, 2006。该教材在国际软件工程界产生了巨大和深远的影响，树立了它在软件工程课程教学中无可置疑的权威，在全球近千所大学中广泛使用，是软件工程课程教学最具影响力的教材。该书从1982年的第一版开始，就受到我国软件工程界的重视，成为高等教育计算机专业软件工程课程的重要教材和教学参考书。

(2) 教学计划

该课程共有24学时，其教学内容的选择和课时安排如下表。除了正常的知识讲授之外，我们在课程教学过程中还安排了2个学时的案例分析和示范，4个学时的课程实践报告和分析。案例分析和示范主要通过一个较为完整的案例分析和文档演示，向学生介绍如何进行软件的分析、建模和设计，并形成规范化的软件开发文档。课程实践报告和分析主要选择性的请一些学生介绍他们课程实践的情况和结果，并进行分析和评价，以帮助学生知道哪些实践和结果是可取的，哪些需要改进和提高。

(3) 英语实践

在双语课程教学过程中，我们通过多个环节来加强学生的英语实践。首先，要求学生阅读英文教材来提高英语的阅读能力和水平，掌握与该课程相关的关键术语。其次，在课程实践中鼓励(不强求)学生利用英语来撰写规范化的软件文档，从而来训练和培养学生的英文书面表述能力；第三，在课程实践报告和分析中鼓励(不强求)学生运用英文来介绍其实践文档和结果，而来训练和培养学生的英文口头表达能力。

(4) 课程考核

课程考核分为二个部分：闭卷考试和课程实践，各占50分。闭卷考试要求学生用英文答题。课程实践分为二个实验，需求分析和软件设计，要求学生根据所选择的应用，对其进行需求分析，建立需求模型，用中文或者英文撰写软件需求规格说明书；在此基础上对其进行软件设计，建立设计模型，用中文或者英文撰写软件设计规格说明书。课程将对学生提交的实践结果(即软件开发文档)的正确性、规范性、完整性、一致性、语言表达等方面进行评估。

5存在的问题和思考

科学教育导论范文第5篇

Jiang Shuyong， Zhang Yanqiu， Wu bin， Liu Sijia

Harbin Engineering University， Harbin， 150001， China

Abstract： According to education idea of cultivating outstanding engineer， introduction to engineering curriculum is put forward innovatively. Education idea， cultivation objective， knowledge system and teaching mode for introduction to engineering curriculum are introduced. Introduction to engineering is aimed to cultivate engineering quality， especially non-technological quality； introduction to engineering curriculum becomes the resource of obtaining engineering culture， the cradle of enlightening engineering consciousness， the soil of cultivating engineering ethics， the platform of training engineering thinking， the carrier of inspiring engineering innovation and the cornerstone of enhancing engineering quality， and the knowledge system of introduction to engineering curriculum consists of eight units. Each unit is relatively independent and is based on the theme of engineering， but the emphasis is laid on the theme of engineering in eight units of introduction to engineering curriculum all the way.

Key words： outstanding engineer； engineering quality； engineering thinking； introduction to engineering

卓越工程师教育培养计划是我国高等工程教育改革的重大举措，对于促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，培养创新型工程技术人才，建设创新型国家，具有重要的战略意义。高等工科院校为了加强卓越工程师的培养，必须不断改革和丰富课程体系，在课程的建设理念、培养目标和知识体系等方面促进创新型人才的培养[1-3]。工程实践教学是高等工科院校教学体系的重要组成部分，工程实践教学课程体系也是高等工科院校课程体系不可或缺的内容。工程训练中心目前仍然是承担工程实践教学的主要载体和平台，其课程体系也需要不断丰富和发展。我校工程训练中心建立了“三段式”工程实践教学体系，即工程认识、工程实践和工程综合能力，并取得了显著的教学效果。2006年，我校工程训练中心被评为国家级实验教学示范中心；2007年，中心工程训练课程被评为国家级精品课程；2008年，中心工程实践创新教学团队被评为国家级教学团队。然而，寻求先进的工程教育理念指导和引领工程训练中心的建设和发展，不断开发新的课程，是卓越工程师培养的必然要求。先进的工程教育理念，就是打破传统的以教材为知识载体的课程模式，建立使学生的知识、素质和能力全面提高、协调发展的课程体系，开阔学生的视野，拓宽学生的思维。对于一名卓越工程师而言，他不仅要拥有雄厚的专业基础知识，更重要的是具备应用专业知识在实际工程实践活动中解决实际问题的能力，这就要求他具有科学的工程思维模式，尤其是要具有工程创新思维。因此，在工程实践教学活动中，对于开设的课程和教学环节，决不能以知识传授为中心，而是应注重培养学生的创新思维，最终提高学生的工程素质和创新能力。在这样一种背景下，中心于2009年至2010年第一学期创新性地开设了面向全校新生的工程导论课程，经过4年的教学实践，该课程不断得到丰富和完善。本文从培养卓越工程师的角度出发，谈一谈工程导论课程的构建。

1 工程导论课程的教学理念

基于卓越工程师培养的教学理念，工程导论课程更加注重学生非技术性素质的培养，强调工程文化、工程意识、工程伦理、工程思维、工程创新和工程素质的培育，课程的具体教学理念如图1所示。

图1 工程导论课程教学理念

2 工程导论课程的培养目标

通过工程导论课程的学习，学生了解工程文明、工程文化和工程伦理等相关知识，了解科学、技术和工程之间的联系与区别，了解工程师的职业定位以及应具备的技术性素质和非技术性素质，建立工程概念，培养工程意识，培育工程思维，提高工程素质，加强职业操守，建立成为一名卓越工程师的自豪感、使命感和责任感。

3 工程导论课程的知识体系

基于卓越工程师培养的教学理念，工程导论课程的教学目标定位于培养学生的工程素质。工程素质是指人在工程活动中解决工程实际问题所表现出来的技术品质和人文品质的统一体，其外在表现包括良好的工程创新意识、较高的工程技术水平、较强的工程实践能力、良好的团队协作能力以及高度的社会伦理责任感。具体而言，工程素质包括技术性素质和非技术性素质，而工程导论课程注重学生非技术性素质的培养。工程导论课程的知识体系分为八个模块，如图2所示。

图2 工程导论课程的知识体系

每个模块的具体知识要点如下：

3.1 工程文明

介绍工程的发展史及其与科学发展史和技术发展史之间的相互联系，选择人类发展历史中具有里程碑意义的重大工程变革，说明工程对人类社会文明进步的推动作用，从而使学生认识工程的地位和作用，初步建立工程概念。

3.2 工程思维

介绍工程的本质和特征，介绍工程与科学、技术的区别与联系，介绍工程的技术要素和非技术要素，介绍工程思维与科学思维、技术思维、艺术思维的区别与联系，从而培养学生的工程思维。

3.3 工程创新

介绍工程中的原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，强调创新在工程中的核心地位和作用，并依托材料工程、航空工程、航天工程、汽车工程、船舶工程发展历程中的创新事件，突出其变革与革新，培养学生的工程创新意识。

3.4 工程实践

介绍工程实践的本质和特征，介绍工程设计、工程制造、工程运行、工程管理的工程链运行模式，将工程的技术要素（包括工程材料的选择与应用、机械设计的基本原理和机械制造的基本方法等）和非技术要素（包括政治、经济、文化、法律、环境、伦理等）融入工程的运行过程，培养学生的工程实践意识。

3.5 工程伦理

介绍工程伦理的本质和特征，介绍工程人才在工程实施中应该承担的技术责任、经济责任、法律责任和道义责任，介绍工程人才在工程运行中发生利益冲突时应该遵守的价值标准和职业操守，培养学生的工程多重责任意识。

3.6 工程生态

介绍工程生态的内涵和特征，介绍工程与生态之间的辩证关系，强调工程活动中人类与自然界的和谐相处，树立学生的绿色工程生态观。

3.7 工程文化

介绍工程文化的内涵和特征，强调工程文化作为工程共同体（包括工程决策者、工程管理者、工程投资人、工程技术人才及其他利益相关者）所遵守的共同行为规则，对工程设计的结果、工程实施的质量以及工程活动的成功运行具有重要的影响，树立学生的工程文化观。

3.8 工程未来

美国工程与技术认证委员会（ABET）对21世纪新的工程人才提出了11条评估标准，要求工程人才应该具有应用数学、科学与工程等知识的能力；具有进行设计、实验分析与数据处理的能力；具有根据需要设计一个部件、一个系统或一个过程的能力；具有指导、验证及解决工程问题的能力；具有应用各种技术和现代工程工具解决实际问题的能力；具有多种训练的综合能力；具有对职业道德及社会责任的认知；具有有效的表达与沟通的能力；懂得工程问题对全球环境和社会的影响；具有有关当今时代问题的知识；具有终生学习的能力。根据以上11条标准，在工程未来模块中，深入剖析工程师所应具备的知识、素质和能力，介绍工程未来的发展趋势，强调未来工程人才在社会发展中的地位和作用，介绍工程人才所应具备的工程素质（包括技术性素质和非技术性素质），树立学生的工程战略观和工程全局观。

4 工程导论课程的教学模式

工程导论课程是一门开放性课程。所谓开放性课程，就是不以教材等知识载体束缚学生的思维，尽量以案例教学为主，为大学一年级新生在未来的学习和工作中指明方向，开阔视野，拓宽思维。因此，在实际教学活动中，教师可以提出一些问题供学生思考和探讨，然后以小组讨论的形式，给予学生更多的发言机会，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性。例如：我们在工程导论课程的第一次课上，通常以调查问卷的形式，要求学生写出自己未来的职业理想，然后要求学生谈一谈对未来职业理想的理解和认识。由于大多数学生选择的未来职业是工程师或科学家，因此，教师便可以要求他们谈一谈对工程师和科学家的认识，从而由浅入深地引入科学、技术和工程的概念，教师与学生之间进行实时互动，澄清学生对概念的误解，从而获得良好的教学效果。由于工程导论课程为通识教育选修课程，该课程的考核方式比较灵活，最终可以报告的形式完成课程考核。另外，工程导论课程不设教材，这就要求教师必须具有较多的知识储备，不仅要具有自然科学知识的基础，而且要有深厚的工程实践背景，尤其要有深厚的人文功底。