時間:2023-06-07 09:32:59
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機教改論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:計算機教育 素質教育
隨著科學技術的迅猛發展,計算機技術也被推到一個發展的,計算機技術的普及和推廣使得電腦成為一種普通而又必不可少的信息化工具進入到人類的生活和工作的各個領域。因此國家對計算機人才的要求也更加迫切,計算機課程也成為高等院校的必設課程,為了培養更多的現代化計算機人才,必須對計算機教學進行改革。一方面,教師是學校教育的主力軍,是教育教學改革的探索者和實踐者,也是培養學生能力素質全面提高的勞動者,學校擁有一批熱衷教育教學改革,有豐富教育教學經驗和不斷提高專業技能水平的教師隊伍非常重要,這可為學生提供一個良好的學習氛圍。另一方面,教師應提高自己教育現代化的意識,充分掌握現代化的教育教學理論,利用現代化的教學手段,一步步實現計算機教改,加強對學生的素質教育。[1]
一、素質教育培養方向
在高職院校中,培養學生的教學素質體現在多個方面,包括道德文化素質、科學文化素質、身體健康素質等,在教學中,應注重對學生能力的培養,不僅僅是指培養學生分析問題、解決問題的能力,還要發展他們主動思維問題的能力,更要培養他們在今后適應社會生活、經濟生活的獨立自主的學習能力。除了強調學生智力因素的培養,非智力因素的鍛煉和發展也很重要,這可以使他們認識到寬厚、自信、樂觀、堅毅等正能量因素在以后造就成功的道路上意義非凡。
二、強化素質教育
教改的最終目的在于幫助學生去更好的適應社會,面向未來,就變化中的問題來因材施教,但縱觀我國教育,學生高分低能的現象普遍存在,學生理論倒背如流但動手實踐和創造能力差,而計算機是一門操作性、技能性極強的課程,它理論性的東西比較抽象,不應要求學生去死記硬背,教師可以自己制作一些生動有趣的多媒體課件,通過圖形、聲效等元素直觀有趣的展現給同學們,這樣學生不但能更好的記憶,還能夠充分的調動出他們的積極性。然后再將理論和實踐緊密結合在一起,讓學生多操作,多動手,多思考,不要一遇到不會的問題就急著向老師請教,這樣學生無法提高自己解決問題的能力,因此,教師在教學中一定要注意培養學生獨立學習的能力,讓學生自己有效的解決學習中遇到的各種問題,讓他們在學習中得到成就感,培養良好的學習習慣。
除了專業素養的提高外,還應該提高學生的道德素質。隨著學生專業素養的提高,有的學生利用自己所學的計算機知識去做一些不法的勾當。因此,對學生的素質教育不應該只體現在專業知識和專業技能的培養上,還應該提高他們的道德素養,讓他們在充分掌握好自己的專業技能的同時正確的使用它們。利用它們來為社會,為國家做一些有益的事情。而一些不好甚至違法的行為如:為了測試自己的技術就向一些計算機網絡投放病毒,利用網絡盜取銀行客戶存款等就該堅決抵制。因此,老師也應該在這些方面多增加學生的見聞,向正確的道路上多引導,增強他們的是非意識,提高專業素養的同時提高道德素質。
三、完善教學評價機制,為實施素質教育提供保障
要很好的實施素質教育,建立和完善學生學習和教師的評價體制是關鍵。必須以提高教學質量和教學效率,提高學生素質為核心,制定與素質教育相呼應的評估標準,對學生做出科學而全面的考核,并對教師教學作出客觀而公正的評價。例如,在平定學習的學習時,堅持以實際上機操作的項目任務完成情況為主,再結合基礎性知識和平時表現對學生進行全面考核。對參加競賽并且表現突出的學生給予嘉獎,激勵他們的進取向上。另外,在教師教學的評價方面,應主要注重教師教學實績,鼓勵教師積極撰寫和發表教學論文,主動熱情的投入到課題教改實驗。學院注重培養青年骨干教師和學科帶頭人,并充分發揮他們的特長和作用,改革評優、評職稱制度,實行責任合同聘任制,造就了一大批優秀的學科教師,為學校的全面實施素質教育奠定了堅實的基礎。[2]
四、素質教育與教改并重
實行教學改革目的在培養全方位高技能人才,滿足社會對人才的需求。但很多高職院校對計算機教學的改革力度任然不夠,很多還在使用舊版本的教材和老的軟件進行教學,使得學生所學的知識與社會發展產生嚴重脫節現象。并且教材中存在大量專業化術語,對于非計算機專業的學生就增加了學生的學習難度,不利于很好的對學生進行素質教育。因此,學校在選擇教材的時候,應該遵循學生的發展實際注意教材內容由淺入深,由培養學生的學習興趣入手去增強學生的學習能力。另外,學校實現素質教育,還需要學校適當開設計算機課程的時候把理論融匯到實際的運用當中。除此之外,教師還可以鼓勵學生在業余的時候利用所學的計算機知識制作、圖片墻、課件、修改照片、為某公司制作財務報表等來鞏固所學的知識,在碰到問題時積極主動思考來獲得新的知識,提高學生學習興趣。
五、結束語
隨著計算機技術的迅速發展及應用,教師應當不斷進行教學機制改革,培養服務于社會主義建設的有道德、有理想、有文化、有紀律的四有新人。不但學習好、技能高,而且道德素質高,這些全方位發展的社會主義人才,才是推動社會良好發展的主力軍,才會為國家社會主義建設添磚加瓦。
參考文獻
關鍵詞:計算機公共課;教學改革;案例教學
北京服裝學院專業設置以藝工為主,藝、工、經、管等多學科協調發展。為培養“理論基礎扎實、知識面寬、實踐和創新能力強”的應用型人才,北京服裝學院計算機公共課教學團隊積極開展面向二十一世紀的教育教學改革,以課程建設為基礎,深化教學改革與教育創新為動力,在課程體系、教學內容、方法、手段及教材等方面進行了全方位、大力度的改革實踐,在團隊建設、教學體系、教學方法、教學研究、考試方法等方面作了一些探索,取得以下經驗和成績,供大家借鑒。
1.面向北服特色專業的、藝工融合的計算機公共課教學體系
本教學團隊立足于本校的專業特點,以傳授計算機基礎知識、服務于專業需求為出發點,逐漸形成了面向北京服裝學院服裝設計、服裝材料、藝術設計等特色專業的、藝工融合的計算機公共課教學體系。藝工融合的思想體現在課程設計、教學設計、教學內容、教學方法等諸多方面。
(1)針對不同專業設置不同的教學模塊。雖然計算機公共課程的初衷是要提取出各個非計算機專業對計算機需求的共性部分,但不可否認每個專業對于計算機的需求仍然有其專業特點。如藝術設計、服裝設計、廣告、工業設計等藝術類專業對于計算機的視覺表現、圖形圖像處理領域有著較強的需求;信息管理專業學生對于信息處理、數據庫理論與應用有較強的需求;而自動化、電子信息工程等專業對于計算機系統、編程等有較高要求。因此,在計算機公共課的教學內容、教學方法中必須反映出這些差別,以引導學生更好的掌握計算機知識為其專業服務。
(2)在教學過程中注重與專業的結合。藝工融合不僅體現了具體知識的運用上,還應該反應在學生思維方式、解決問題的能力中。對于形象思維活躍,邏輯思維較弱的文科與藝科學生,通過案例教學法的運用,引導學生對程序設計產生興趣,并幫助其理解基本原理,然后引導學生完成具體案例的實現,從而鍛煉其邏輯思維能力,拓寬其解決問題的思維方式。而這種思維方式的訓練、解決問題能力的引導從本質上促進了藝工融合,提高了復合型人才的培養質量。
(3)設置綜合實踐教學環節,為不同專業學生提供合作機會,進一步促進藝工融合的應用型人才培養。計算機公共課教學團隊還開設了綜合實踐課程,通過綜合實踐項目,將工科、藝科、經管與文科等不同專業的學生聯接在一起,在完成項目的過程中更進一步體現和促進藝工融合。比如在《綜合實驗-多媒體虛擬展示系統構造》課程中,由藝科學生為主體完成場景的建模工作,由工科學生為主體負責系統分析與設計及編程工作,完成場景與人的交互。在《綜合實驗-電子商務系統》的中,由經管與工科學生為主體負責系統的分析、設計及編程工作,而以藝科學生為主體把握網站的圖像、色彩、布局等。
2.不斷更新教學理念,強化案例教學與實踐教學,提高學生學習計算機的興趣和學習效率
針對我校文科和藝科專業學生的思維模式,基于案例的教學實踐能較好的激發學生學習計算機的興趣,并從一定程度上提高了學生的學習效率。在應用軟件的學習方面,改變以往老師講、學生練的模式,而是先將案例給學生練,之后老師對其中的要點進行講解。由于講解是有針對性的,而非系統的知識,因此學生有較強的興趣。
為了加強學生實踐能力的培養,本課程體系無論在教學內容、教學方法、評價體系方面都突出了實踐的重要性。學生的評價體系不再是單一的一兩次考試,而是由學生平時作業(平時作業也是由案例構成)、綜合作業和兩次考試成績構成。此外,在考試中也引入了操作題,更多考察的是學生的實際應用能力,而非理論知識的記憶水平,對于學生學習計算機知識具有較強的引導作用。
3.深化教學研究與改革,全方位地推進分層次教學等創新性教改實踐
為充分體現以學生為本,承認學生的個體差異,承認各專業對計算機需求的不同,在計算機公共課教學體系中,實行分層次教學。
教學內容分層次:如計算機應用基礎分層次有“計算機應用基礎一”和“計算機應用基礎二”;教材分層次:使用不同的教材,有自編并正式出版的教材,也有選用的面向21世紀的教改教材。
4.全部計算機課程都開通網絡課程,完善電子教案,打造立體化的課堂
為了充分利用現代教育技術手段進行教學活動,尤其是利用網絡教學平臺進行網絡教學,計算機信息中心專門成立了教育技術應用室,統一管理學校的網絡教學平臺。我校計算機公共課程共有11個模塊課程,都在網絡教學平臺開通了網絡課程,并通過網絡課程收交批改作業,課程答疑,使學生在課余時間發現問題時都能得到老師的指導,大大提高了本科生的教學質量。
5.大膽進行考核方式的改革實踐,建設試題庫、研制自動組卷系統完善考核的客觀性
按照我校的特點,我們進行了考試考查方式的改革,采用以平時作業、階段測驗和期末考試相結合的學生成績評定機制,在試點班中對部分內容采用寫實驗報告和小論文的考核方式。
我們組織具有豐富教學經驗的教師精選習題,并分類錄入電腦組成試題庫,將之用于自動組卷系統,大大提高了組卷的客觀性,同時降低了組卷的工作量。
參考文獻:
[1]高等學校文科類專業大學計算機教學基本要求[M]. 北京:高等教育出版社. 2008
關鍵詞 計算機基礎教學教學改革
1 引言
以計算機和網絡為代表的信息技術已成為21世紀影響世界的三大關鍵技術之一。高校非計算機專業的計算機基礎教育是目前高等教育中的重要組成部分,它面對的是占全體大學生85%以上的非計算機專業學生。如何組織計算機基礎教育的知識結構及采用適合學生特點的教學方式,讓學生在今后的學習和工作中能夠充分有效地利用計算機并在各種應用研究領域中發揮作用是高校計算機基礎教育者需要認真研究的問題。
2 計算機基礎教學改革迫在眉睫
當前,高校計算機基礎教育面臨著嚴峻的形勢。首先,各個領域的研究與應用愈來愈依賴速發展的信息技術,這就要求各專業的大學生應該具有更豐富的信息技術知識和更強的應用信息技術的能力;其次,中小學信息技術教育的開展,提高了大學計算機基礎教育的起點,為提高大學計算機基礎教育的水平創造了很好的條件;同時我們又可以看到中小學信息技術教育存在著不平衡的問題。當然,計算機技術自身的發展也為我們提供了更多和更有效的教學手段。這一切使高校計算機基礎教育既面臨著挑戰,又面臨著難得的機遇。
全國高校計算機基礎教育研究會和課題改革研究組對國內計算機基礎教育進行了較全面的總結和系統的研究,提出了很多非常好的具有指導性的建議。我們也看到了諸多其他院校在進行相關的改革,他們總結出的許多經驗同樣也值得我們借鑒。但是,我校的學生絕大部分來自于北京,他們大多具有一定的計算機基礎知識和使用能力,思想活躍但基礎不夠扎實、比較浮躁,我們有必要根據我校學生的特點對計算機基礎教育進行系統的研究。
舊的計算機基礎教育體系已不能滿足時代的要求和學生們的求知欲,2004年初計算機學院領導決定對計算機基礎教學進行系統的、深入的改革,其改革目標包括教學體系和教學大綱的重新制定、教師隊伍的重新整合、青年教師的培養以及教學方法的研究和教學手段的更新。
3 從實際出發,制定適合新形勢的課程體系和教學大綱
在計算機基礎教學體系和教學大綱的改革過程中,我們針對北京工業大學的學生特點和師資情況,廣泛征求各學院教師和學生的意見,制定出了北京工業大學計算機基礎教學課程體系和教學大綱的初步方案。該方案本著以應用為主,按照不同專業“應用計算機”的要求,重功能、輕原理――以外特性為主,并根據學生的具體情況建立課程體系。我們將計算機基礎課程改革與建設定位在培養計算機應用人才上。課程體系的建立應注重培養學生的信息處理能力和在自己的專業學習中利用計算機的能力。新的課程體系初步方案包括以下幾個方面。
* 計算機實用基礎
我們將“計算機文化基礎”更名為“計算機實用基礎”,并完全改為實踐教學。計算機操作主要針對計算機基礎比較薄弱的學生開設,所有的學生通過相應的測試,可以獲得1個學分。課程主要包括微機操作系統Windows和Office系列辦公軟件的使用。由課程小組指定參考書、編制實驗指導書,采用學生上機自學、計算中心教師輔導和考試的教學方式。
* 軟件基礎課程
高級語言程序設計:原則上我們建議理工科學生必修C語言或VB,文科學生必修VB。同時,我們還綁定開設了相應語言的課程設計,讓學生對程序設計有更深刻的理解和運用能力。
數據庫應用技術:分別為文科和理工科學生開設,我們建議文科學生開設基于Access的數據庫應用,而理工科學生開設基于SQL Server的數據庫應用課程。
* 硬件基礎課程
該類課程包括計算機硬件基礎和網絡應用課程。計算機硬件基礎根據不同的專業按四個層次開設,這些課程相對獨立,其授課對象主要為理工科學生。
微機組成原理:以計算機組成原理為主要教學內容介紹計算機原理和接口技術,主要強調系統的外特性,讓學生掌握和了解一般的計算機硬件基礎知識,該課程適合一般工科學生。
微機接口技術:以接口技術為主要教學內容介紹計算機原理和接口技術,讓學生能夠自己完成各種外設的連接。
嵌入式技術:以接口和嵌入式技術為主要教學內容介紹計算機原理,讓學生能夠根據自己的應用需求使用控制芯片。
數字系統設計基礎:以現代硬件描述語言和平臺為基礎介紹數字邏輯描述、硬件描述語言和控制芯片,讓學生可以按照自己的需求生成數字電路芯片,該教學內容適合電控專業的學生。
計算機網絡應用:分別為文、(理)工科學生開設。面向文科學生的教學主要介紹網頁制作和網站的一般知識;面向(理)工科學生的教學主要介紹組網技術和網絡結構及少量的網頁制作技術。
* 數字媒體及工程設計
該類課程適合工程類專業學生,如機械、建筑、應用數學、電工專業學生。這類課程有:平面設計及Photoshop、三維動畫設計及3DS MAX和計算機輔助設計及AutoCAD。
* 其他選修課
為了讓學生們有更大的選課范圍與學習空間,我們鼓勵教師開設一些學生感興趣、有一定市場需求的計算機專業基礎課程。目前我們已經為非計算機專業的學生設置了Java程序設計基礎、操作系統基礎、網頁編程基礎和單片機技術等選修課程。
為了提高學生的實際應用能力,新的課程體系中每門課程都相應增加了實踐課時,大多數課程的實驗學時所占比例為25%~40%。這樣,一方面能夠更多地培養學生的動手能力和學習興趣,另一方面也能夠更多地發揮學生的能動性和創新性。在工作過程中我們意識到:計算機基礎課程體系的改革和完善是一個長期的過程,需要廣大參與計算機基礎教學的教師不斷地認真總結教學經驗和教訓,根據計算機發展的形勢不斷調整教學內容和教學方法。
4 因地制宜,充分利用現有教師資源
我們的主要生源來自北京。在具體的教學實踐中,針對學生有基礎,但不夠扎實的特點,計算機實用基礎課程為學生提供電子課件自學,安排教師進行實時答疑,并對學生進行上機考核。學生們從枯燥的課堂教學中走出來,一方面減輕了教師的教學負擔,同時也給學生們營造了一個更主動、更方便實用的學習環境。基礎較好的學生可以輕松地通過考核;而對基礎較差的學生,則可以通過上機學習和教師輔導完成學習。目前我們引進了自動考試系統,我們打算對剛剛入學的新生利用該系統進行摸底,凡達標的學生自動獲得該課程學分;沒有通過摸底考試的學生需經過自學和再次考試來完成課程的學習。引進自動考試系統很大程度上減輕了師生的負擔,同時也減少了教師考核評分的主觀性,從而最大限度地實現人員和資源的合理使用和高效性。另外,在近一年的教學實踐中,我們也在不斷地完善教學大綱,增加一些實用的計算機操作,如針對本科生畢業論文的撰寫規范,在Office Word的學習中增加科技論文的編輯和排版等內容。
相對其他師資隊伍比較強的院校來講,北京工業大學計算機學院的師資力量比較緊缺,單獨組織新的、完整的計算機公共課教學隊伍確實力不從心。學校原來的計算機基礎教學主要由學院公共課學科部承擔,教學大綱陳舊以及師資力量不足嚴重制約了計算機基礎教學的質量。為了加強計算機基礎教學師資力量,解散了原有的公共課學科部,由軟件學科部和硬件學科部等共同承擔,讓更多的具有科研能力和教學經驗的計算機專業教師從事基礎教學,從而提高了全校計算機基礎教學的水平。
在制定新的課程體系和教學大綱的過程中,承擔計算機基礎教學任務的各個學科部組建了相應的課程研究小組,他們對新的教學要求進行了認真分析和討論,初步完成了新的教學大綱的制定。
5 深化教改,任重道遠
在計算機基礎教學的改革過程中,我們僅是剛剛邁出了第一步。計算機領域的迅速發展讓我們清楚地認識到要使計算機基礎教育趕上時代的發展,其教學改革必定是一個長期不斷更新的過程。作為計算機基礎教育工作者,必須時刻把握計算機領域和應用計算機的各種發展動向,了解計算機應用的供需關系。
在前期的教改過程中,我們也發現了一系列亟待解決的問題。例如,承擔非計算機專業教學的教師同時也承擔著計算機專業的教學任務,那么,我們的教師必須能夠正確區分計算機與非計算機專業的教學內容和教學方法,必須讓教師們認識到對非計算機專業的教學不單單是計算機專業的課程內容的壓縮和簡化,讓每位教師清楚地了解課程教學的目的和具體要求以及教學內容的各個細節。
另外,由于專業的要求、個人的興趣、項目的驅動、就業的導向等多方面因素致使學生學習計算機的熱情很高,對計算機課程的期望值也在升高,學生希望我們能夠開出不同檔次、不同類型的計算機課程。所以,我們應鼓勵教師開設更多的計算機基礎選修課。
計算機基礎課程體系則分為三個層次:基礎教育、應用基礎教學和與專業結合的計算機教學。而第三個層次的計算機課程的開設,青年教師的培訓等都是我們今后工作的重點。搞好計算機基礎教學需要我們堅持不懈的努力,深入調查研究,群策群力,充分利用現有教師資源。(本文獲“2005年全國青年教師計算機教育優秀論文評比”三等獎)
參考文獻
1 中國高等院校計算機基礎教育改革課題研究組.中國高等院校計算機基礎教育課程體系.北京:清華大學出版社,2004
2 北京工業大學教務處.北京工業大學本科教學工作規范2003
【論文摘要】計算機網絡課程是一門不斷高速發展的交叉性應用型課程,該課程的教學難度較大,現實的教學效果并不令人滿意。它是高職計算機相關專業必修的重點課程,是一門理論性,實踐性和應用性都很強的課程,為了使計算機專業的人才培養適應社會需求,將從計算機網絡課程的主要特點、教學現狀入手,討論如何提高學生的學習興趣,加強學生的創新能力與自主獲取知識的能力。
一、課程的主要特點
計算機網絡是計算機發展和通信技術緊密結合并不斷發展的一門學科。它的理論發展和應用水平直接反映了一個國家高新技術的發展水平,是其現代化程度和綜合國力的重要標志。在以信息化帶動工業化和工業化促進信息化的進程中,計算機網絡扮演了越來越重要的角色。本課程系統地介紹了數據通信、局域網、網絡互連與廣域網、internet、intranet/extranet、網絡管理、網絡安全、網絡數據管理、網絡操作系統以及網絡設計與案例分析等內容。通過本課程的學習,使學生掌握計算機網絡的基本理論,特別是數據通信和局域網的基本原理。因為數據通信是計算機網絡的基礎,而局域網是廣域網的基本單元,廣域網一般均由局域網互連而成。因此對數字化、數字傳輸、模擬傳輸、通信媒體、多路復用、數據交換以及局域網介質訪問控制方式、體系結構、組網技術、高速局域網等的基本原理和技術要有清晰的了解和掌握。此外,對網絡管理(如網絡安全管理、網絡數據管理、網絡操作系統)和應用(如在企業中的應用、政府部門的應用、金融機構的應用以及internet的應用等)掌握的同時,還應具有計算機網絡系統分析與設計的初步能力。
二、課程教學現狀
作為一門高職計算機專業的必修課,目前課程的教學存在三個比較大的問題:首先,教學內容方面,網絡相關學科發展迅速,內容更新快,課程內容難以跟上計算機網絡科學的發展變化。其次,在教學方式上,網絡課程有相當部分的內容屬于基礎理論知識,難度大,相對枯燥,在課堂教學方面需要適當調整,改變學生積極性調動不充分,課堂互動性不足等問題。然后,教學目標方面,高職網絡課程的教學目標主要集中在如何完成課程的教學,傳授其中的知識點,但對于學生的實踐能力和創新能力沒有適當的關注。與此相對的是,計算機專業的學生畢業走向工作崗位,能否有效解決有關的實際問題,對于用人單位用人的一項硬件指標。這些能力培養的忽略。對于今后學生的工作和發展非常不利。
三、教改措施
1.調整教學內容,增強基本概念和知識的學習。計算機網絡課程教學內容包括通信技術、網絡理論和網絡應用技術,無論從軟硬件、通信哪那一個方面講。都是一個復雜的系統。因此,要在有限的學時內完成教學,內容的安排非常重要。我們根據目前計算機網絡的發展狀況,對教學的課程結構進行優化,精選教學內容,保留基本的通信理論,略講部分網絡原理,刪去一些過時的網絡技術,把重點放在讓學生掌握目前流行的網絡技術和理解未來的發展方向上。
2.提高教學質量,采用合適的教學方法和教學手段。課堂講授:上課老師最好能參與本單位的校園網絡建設,或者參與社會上的網絡工程,積累工程經驗,豐富上課內容。教師在備課過程中力求對內容高度熟練,能夠深入淺出的講授,并引導學生逐步理解課程的重點和難點,使學生能掌握基本的理論、概念、技術、方法。
作業練習:有選擇性地布置一些思考題、練習題、市場調研、專業技能訓練等,使學生通過認真閱讀教材和參考書,以掌握課程的基本內容以及重點和難點。教師可以將科研中企業網絡系統建設的需求或已有的網絡系統情況告訴學生,讓學生分析企業已有計算機網絡系統中存在的問題,提出改進方案,或為企業設計滿足實際需求的計算機網絡系統。最后由指導老師對學生提出的企業計算機網絡方案進行講評,指出其設計方案的優缺點,并提出改進意見。
網絡輔助教學:利用及時通信技術,如飛信、qq等手段,回答學生提出的問題;學生在網絡提交作業,教師通過網絡將批閱后的作業返回給學生。這樣不僅使學生對本課程的內容更進一步的了解,主要是加深學生對計算機網絡知識應用的興趣愛好。
課外閱讀輔導:將相關的著名計算機網絡學習網站,論壇、視頻下載資源等和優秀的網絡課程書籍,及時推薦給學生,以進一步擴展學生的獲得知識面。
案例討論:在教案中準備不同的現實經典網絡教學案例,組織學生討論或課外獨立思考,編寫方案等,充實了學生的動手能力,讓學生了解實際,增進了學習氛圍。
學院網絡系統參觀:在課程講授過程中,帶領學生參觀學院網絡中心,向學生介紹該網絡設計的思路、組網技術、主要硬件及軟件等內容,現場演示設備的操作與調試,其目的是使學生對計算機網絡有感性認識。
參考文獻:
[1]黃晨.高職計算機課程教學模式改革初探[j].電腦學習.2010.
網絡工程專業是伴隨著互聯網技術與工程的蓬勃發展而迅速成長壯大起來,2001年被正式列為教育部《普通高等學校本科專業目錄》的目錄外專業(080913W),2011年首次被列入目錄內的專業(080903),與計算機(080901)等專業同屬工學計算機類。專業的建設時間雖然不長,但是發展迅猛,其專業知識體系及內涵也逐漸成熟和完善。自2008年起,全國高校網絡工程專業研討會每年召開一次,對課程體系、知識結構、實驗教學、教材建設、發展趨勢等方面進行研究和探討。2011年,清華大學出版社出版《高等學校網絡工程專業培養方案》,2012年,教育部計算機教學指導委員會《高等學校網絡工程專業規范(試行)》(目前網絡工程專業由計算機教指委兼管)。至今,全國開辦網絡工程專業的高校已多達400所,對人才的培養必將迎來一個新的發展階段。由于網絡工程專業起源于計算機專業且大多數教師也畢業于計算機專業,因此網絡工程專業的基礎理論課與計算機專業重疊較多,主要偏重于網絡系統的開發、管理與應用,工程性、系統性與實踐性較強,許多重點高校尤其是985研究型重點高校仍然將網絡技術或工程作為計算機專業的一個方向在加強建設,而將更深的網絡理論及技術的學習和研究放到碩、博階段。因此,計算機早已是我國第一批試點認證專業,但網絡工程現在還不是教育部公布的可認證專業。也正因為如此,筆者認為網絡工程專業更適合也更需要用工程教育認證的理念及標準加以規范和建設,尤其是與網絡工程密切相關的網絡空間安全已提升到國家安全戰略的高度。可以確信,在加入《華盛頓協議》后帶來的機遇與挑戰以及教育部高等教育職業化改革的推動下,全面推廣我國工程教育認證工作必是大勢所趨。今年國防科技大學計算機專業申請并已接受教育部工程教育認證專家的審核,通過參加該過程中對工程教育認證標準的相關培訓活動,筆者就如何以工程教育認證的標準加強網絡工程專業的建設談幾點體會。
2依托認證標準的專業建設
工程教育專業認證是由專業性認證機構針對高等教育機構開設的工程專業實施的專門性認證,是認證機構頒發給高校專業的一種標志,證明其現在和在可預見的將來能夠達到辦學宗旨和認證機構規定的辦學標準[3]。工程教育專業認證的核心是認證標準,我國《工程教育專業認證標準(試行)》包括通用標準和專業補充標準。通用標準規定各工程教育專業應該達到的基本認證要求,共包含七大指標(19小項),分別是學生、培養目標、畢業要求、課程體系、師資隊伍、支撐條件、持續改進。補充標準是針對各專業不同特點提出的更加明確具體的認證要求。筆者認為該工程教育專業認證標準應從3方面強化專業建設:一是指標的量化、相互支撐及確信達成,這是關鍵;二是工程性、實踐性,這是根本;三是閉環反饋、持續改進,這是活的靈魂。
2.1指標、相互關系及達成
工程教育認證不是質量水平評估,而是合格性認證,通用標準的七大指標都是圍繞這個目的求證,它們之間的相互關系如圖1所示。其中,學生是中心,高等教育專業開展的一切活動都是為了培養滿足社會需求的“合格”學生。培養目標和畢業要求是衡量合格與否的標桿和準則。課程體系、師資隊伍以及支持條件是實現目標、達成要求的手段和保障,而且必須有可量化的數據予以佐證。持續改進是提高質量、不斷完善、持續發展的必需措施。通用標準對培養目標的一個基本要求是應公開、符合學校定位、適應社會經濟發展并建立必要的制度定期評價達成度。據此,各專業在制訂培養目標時,向上應面向社會和市場,向下應考慮自身實力以確保達成。以網絡工程專業為例,由于社會對網絡人才的需求是多層次、多方面的,各高校首先應客觀認識和評價自身的辦學歷史、行業背景、學校層次、資源條件、畢業生深造及就業等要素,合理進行專業定位,然后再確定培養目標。部隊院校通常應培養學生具有在軍事領域從事網絡系統開發、維護、安全保障、組織管理等的初步能力。研究型重點大學應強調科技素質和創新精神的養成,不但培養學生具有在網絡工程領域勝任實際工作的能力,還要培養其具有較強的科學研究和創新能力。培養目標通過達到畢業要求實現,畢業要求是培養目標的具體體現。通用標準給出人文素養、職業道德、自然科學基礎理論及應用、工程設計和實驗、創新精神、文獻檢索、組織管理、國際合作交流與競爭等方面的素質、知識或能力基本要求,各高校可根據自身實力和特色制訂更高目標,但必須提供相關機制及證據以保證達成,尤其是在課程體系、師資隊伍以及支持條件這3方面都需有所貢獻并有據可查。例如,國防科技大學網絡工程專業為達到創新意識和能力的培養要求,除了在課程體系建設中采取研討式小班授課、增加設計和創新型實驗比例、從部隊實戰需求中提煉畢業設計課題等措施以外,還在一定機制上鼓勵學生參加校或院舉辦的“銀河之光”文化節、“新星杯”大學計算機基礎競賽、程序設計競賽、信息安全競賽、校Android手機軟件設計大賽等活動。在師資隊伍建設中,除了定期邀請國內外名師來校授課、作學術報告外,還積極選派教師出國留學訪問或培訓;新進教師則都具有國外留學經歷和博士學歷。在支持條件建設中,我們具有軍隊重點實驗室及“十二五”國家級實驗教學示范中心,并自行開發NetMagic網絡實驗平臺和Net-Demo網絡輔助教學系統,可進行路由器、交換機及相關協議的設計、開發、測試、功能驗證和演示。圖書館除了存有大量的紙質書刊和論文外,還建成包括80多個大型綜合數據庫和140多個專題數據庫的數字圖書館,實現SCI、EI、ISTP三大系統及其他各類外文文獻數據庫的國際同步檢索等。這些措施和平臺都為創新意識和能力要求的達成提供了有力支持和保證。
2.2工程性和實踐性
培養學生具有相當的工程實踐能力是工程教育認證的根本,也是出發點,是畢業學生能否具有國際水準的關鍵。通用標準的7項指標中都重點突出對工程實踐性的要求,主要包括:
①必須具有“工程”職業道德,能正確認識“工程”對于客觀世界和社會的影響;
②具有從事“工程”工作所需的數學等基礎理論、工程基礎和專業理論知識;
③應設置完善的實踐教學體系,“工程”實踐與畢業設計學分至少應占總學分的20%;
④具有系統的“工程”時間學習經歷,應與用人單位合作開展實習實訓及建立實習基地;
⑤教師應有“工程”背景和經驗,并應聘請用人單位專家作為兼職教師。可見,要達到對學生的工程實踐性培養要求,一是高校應具有培養學生良好工程素質、知識以及能力的課程體系、實驗環境及教師隊伍;二是高校應與企業相結合,設立實習基地并根據企業需求設置課程體系及實踐環節。國防科技大學計算機學院是產學研一體化教學科研單位。為了加強網絡工程專業的工程實踐教學,我們從多方面開展教學實踐改革。
(1)積極推進卓越工程師教育培養計劃項目的實施。
(2)設置多種實驗教學環節,包括課內實驗環節、見習環節、綜合性課程項目設計環節、創新設計環節以及畢業設計環節等。其中,見習環節由任課教師帶領學生現場參觀校園網和辦公專網,并請網絡中心技術人員講解網絡規劃與部署情況;綜合性課程項目設計環節針對典型的應用需求完成網絡的規劃、設計、組網與測試;畢業設計環節根據網絡工程系和網絡與信息安全研究所導師所從事的網絡相關科研項目,指導學生開展畢業設計和科研訓練;創新實驗與設計環節依托學院在計算機網絡領域的優勢科研項目,積極將科研項目轉化為教學實驗項目,引導學生深入學習高水平的技能,自主開發網絡應用系統。
(3)我們與部隊有關基地、技術局、自動化站等密切合作,共建本科專業實習基地,使部隊用人單位需求和網絡工程專業人才培養實現無縫對接,既可以鍛煉學員的工程實踐能力,又有助于解決部隊信息化建設和管理等方面的實際問題。
(4)許多教師來自于學院其他研究所并承擔了國家自然科學基金和部隊相關科研項目。為提高科研與教學水平并與國際接軌,學院有計劃地派遣所有教師到國外知名大學訪學或培訓,也邀請國外名師全程英文上本科生實驗課和新生研討課,同時也安排教師到一線部隊代職實習鍛煉,了解部隊現狀和需求,形成教學、科研、部隊反饋相長的良性循環。
2.3持續改進
持續改進是保證專業建設持續發展的關鍵。標準要求:從招生、畢業生反饋到其他各項指標都必須有必要的制度或措施保證定期評價。評價結果和反饋信息必須用于持續改進,并且整個過程必須要有用人單位專家參與。例如,培養目標和畢業要求必須定期評價達成度;培養方案和教學計劃的制訂與修訂、授課與考核、教材選定、評教、專業與社會實踐實習、創新能力訓練、畢業設計等教學環節都必須有明確的機制進行監督、評價和質量控制;教師必須有足夠的時間和精力參與學術及教改活動;實驗設備和圖書資源必須定期更新與維護等。為了保證持續改進的達成,可以采取的措施有:建立教學督導組,對教學全過程進行監督控制并定期監督結果和改進意見;建立學員評教機制,每門課程授課結束后,由學生根據調查表進行網上評教,只有參與評教,才能查看考試成績;教室和實驗室等教學場所安裝攝像設備,可實時監視全程授課過程;定期走訪用人單位,與用人單位專家及畢業生進行座談,建立畢業生跟蹤反饋機制并通過網上調查獲取反饋信息;根據反饋信息定期開展教學研討活動和修訂培養方案;對教師參與教改活動及發表相關論文制訂具體要求等。所有這些措施都必須有明確的機制及數據予以保證。
3結語
中學計算機教育是一項基礎文化教育和人才素質教育,是一項知識性和技能性相結合的基礎學科教育。《中國教育改革與發展綱要》指出:“基礎教育是提高民族素質的奠基工程,必須大力加強”。隨著教育改革的不斷深入,我國在計算機教育方面制訂了一系列方針政策,為中學計算機教育發展提供了保障。改革開放以來國家經濟實力的增強,政府加大對學校教育的重視和投入,學校辦學條件有了明顯改善,加之社會的關心和支持,都對計算機教育的發展奠定了物質基礎。美國Intel公司前總裁葛魯夫所說“在當今世界上,一切能做到的,終將做成。技術的力量不可阻擋,無論人們在它的前進路上設置何種阻礙,它仍然繼續發展”,計算機技術的迅速發展以及應用,已把社會生產力提到前所未有的高度,對計算機教育本身也是一項重要而有力的支持。因此,我認為,難得的機遇已悄然到來,我們必須緊緊抓住,進一步堅定信念,加快教育改革步伐,需要從課程設置、教學內容、教學方法、教學手段、師資建設、學科教學德育目標、學生能力素質培養、評估等方面作出整體性改革,并結合“德育為首,五育并舉,全面發展,學有所長”的教育思想,在計算機教學中實施素質教育,是為國家建設培養一大批有用的世紀人才的迫切需要。
一、課程結構改革是實施素質教育的關鍵。
《21世紀世界預測》一書提到“迅猛驚人的變化震撼著今天的社會,它迫使課堂內的教師無法回避這樣的一個事實:古往今來的一切文化知識,出口之間也許就已過時;那些需要一套解讀術(注釋)的艱澀的古書和出了學校一輩子也不會去用的冷僻刁鉆的數學難題,在徒然耗損著年輕人的生命和熱情,面對未來的壓力,學生有權利獲得在歷史變革中求得生存的手段和觀念,還需了解各種未來社會的真實圖景”。因此,課程結構改革旨在幫助學生適應社會,面向未來,就變化中的問題因材施教。縱觀我國學校教育,學生高分低能的現象仍然存在,學生缺乏動手實踐能力和創造能力。這不得不與我們的課程設置與培養思路有關。因此,課程結構改革是實施素質教育的關鍵。
目前,我國各省區中學計算機教材大多與社會實際脫節,教材中充積著過多的計算機術語,缺乏形象直觀的適合中學生年齡特點的教學內容,造成學生負擔過重,不利于學生整體素質的提高。鑒于目前學生負擔已很重的情況下,學校計算機課時安排也不可能太多。因此,計算機課程必須通過教學改革通盤考慮。近年來,我校先后在初一、高一、高二年級開設了計算機課程,由勞動技術課程逐步發展成為基礎文化課程。在教學中加強學科教學德育目標滲透,重視學生文化科學知識和技能的掌握。在教材編排上注意遵循由淺入深,年級之間課程內容的銜接,做到知識趣味性強和科學性嚴謹,注重發展學生個性和特長。同時,我們也鼓勵和支持學生利用計算機去做自己愿意做的事情,去完成其他學科的作業、寫作文、做實驗或進行計算機輔助學習等等,效果較好。例如上學期高二1班學生自發組織利用計算機編輯排版他們自己的一本詩集,題為《荷葉尖尖》,很有創意。這種做法,既加深學生對所學的計算機知識的理解,又發揮了他們自主創造性的勞動。我校在課堂教學基礎上增設了第二課堂、學科競賽輔導,對全面發展學生能力和培養拔尖人才起到了補充和完善的作用。此外,結合我校實際情況和學生特點,我們已進行了多年的課程教材改革試驗,做到主動具體落實,基本適應當今教育課程教材改革的要求。
二、教學內容應以實用為主,突出表現為更新、更深的特點。
教學內容改革應當適合素質教育的特點。教學內容要以實用為主,自編或選用多種教材,體現“一綱多本”“多綱多本”的原則,做到從實際出發,注重效益,有計劃、有重點、分地區、分層次地發展和普及計算機教育。
教學內容也應當隨著時代的科技進步不斷更新和調整。正如《中國教育改革與發展綱要》中所提出的“要按照現代科學技術、文化發展的新成果和社會主義現代化建設和實際需要,更新教學內容,調整課程結構”那樣,教學內容知識面不但要更寬廣,而且要更新更深,既有思考的,又有動手的。我校計算機課程注意培養學生計算機意識,普及計算機文化,使學生掌握計算機基礎知識和基本操作。初一年級我們主要安排學生學習了計算機發展史、鍵盤指法強化訓練、磁盤操作系統以及UCDOS漢字系統等。考慮到我校高中學生有來自市區的也有從各縣區農村學校來的,水平層次不同。高一年級我們在初中課程基礎上增加了QBASIC程序設計,讓學生學會程序設計的一般方法,培養學生解決一些實際問題的能力。高二年級主要選用了數據庫管理系統,讓學生掌握數據庫管理系統各種命令的操作,學會利用數據庫管理系統設計一些簡單實用的實驗課題。此外,我們還根據需要及時更新和增添了新的課程內容,如WINDOS95、Internet通信等,注重學生實踐訓練,以利于學生知識結構和能力素質的全面和諧發展。
三、改進教學方法,注重“精講多練”“因材施教”的原則。
改進教學方法是實施素質教育的重要環節。我們在計算機教學中提倡“精講多練”的原則。“精講”,是指對于學生自己看得懂的、理解的內容,教師少講,甚至不講;而對于一些理論概念(如文件、目錄、路徑等),要有針對性地講解,突出重點,抓住關鍵,突破難點,精要簡賅地講授,讓學生掌握知識要領。“多練”,是指讓學生盡可能多地參加實踐操作,以掌握計算機操作的基本技能技巧。在學生實驗時,我們加強巡回輔導,及時發現和糾正學生錯誤,反對讓學生放任自流,無目的地實踐。
我們也注重運用“因材施教”的原則。教育心理學研究表明,青少年時期是學生學習科技文化基礎知識的最活躍、最具想象力和創造力的時期,是學習計算機基本知識和掌握基本操作技能,并利用計算機解決實際問題的關鍵期,在關鍵期內加強計算機教育,效果最佳。同時,教育心理學研究也表明,學生的智商是有區別的,不同學生素質發展的個別差異也是很大的。因此,對不同的學生要有不同的要求,要因材施教,不能模式化。有鑒于此,我們采用了分層次教學,在對大部分學生進行普及計算機教育的基礎上,對有潛質、有才華的學生進行個別化教學輔導,讓他們廣泛參加計算機第二課堂、競賽等活動,激發他們的學習興趣和熱情,精心培養這些尖子人才,使他們在全面發展的基礎上,注意發展特長。這一做法在我校學生計算機競賽中有了很好例證。這兩年來,我校學生參加計算機競賽,有25人次獲得省級獎勵。
四、改進教學手段,組合優化教育教學過程。
改革教學手段是實施素質教育的重要條件。計算機教學手段改革應自覺地走在各學科前列,為學校教育創設現代化的教學環境,加強傳統媒體(如幻燈、投影、錄音、廣播、電視、錄像等)與現代媒體(如計算機技術、衛星技術等)的組合優化教學,注重以計算機技術為核心的現代教育技術在課堂教學中的應用與研究,探討和建立新型的現代化教育教學模式,以提高教學質量和教學效率,促進學生能力素質的全面發展為標準,大力推進計算機實施素質教育的進程。
現代社會由于其技術知識更新速度快,人們需要更快更方便地獲得知識來適應社會發展,傳統教育手段已無法解決這一困境,我們必須從提高教學效率和質量中找到出路。我認為,在教學手段上注重發展計算機網絡教學,是明智之舉。大量事實表明,在這種新型的教育教學模式下,傳統的“填鴨式”“滿堂灌”教學方法完全被摒棄,學生是真正作為學習主體去主動探索學習的,教師可組織生動形象的、圖文聲并茂的語言教學,并可以利用大量的軟件資源提供一個良好的教學環境,這是以往任何教學手段所不能達到的。正是在這種新型教學模式下,學生參與學習、啟發式教學、因材施教等教學方法才得以真正實現,從而體現教學互動性。這樣,教育再也不是教師作為知識的權威將預先組織的知識體系傳授給學生的結果,而是教師與學生共同開展探究知識的過程,讓學生去發現和掌握知識的過程,從而讓學生都獲得與科學家們一起參與課題研究,去挖掘考古,去探索星體奧秘等過程的喜悅。我們的經驗也表明,這樣得來的結果比耳提面命的講授深刻得多、鮮明得多,更多發揮他們創造性學習的能力。
五、教師素質的整體提高是實施素質教育的先決條件。
教師是學校教育的主力軍,是教育教學改革的探索者和實踐者,他們是在塑造人,是培養學生能力素質全面提高的勞動者。學校應該擁有一批熱心教育教學改革試驗,有較豐富的教學經驗,較高業務水平的教師隊伍。學校也要大力宣傳在計算機教育改革中實施素質教育是現代化教育的要求,使教師們都認識到,普及計算機教育已刻不容緩,培養拔尖人才需要更多的投入和奉獻,是國家現代化建設的需要,從而自覺主動完成教學任務。
未來教育的發展對教師素質的要求會越來越高。計算機教師一方面要朝一專多能方面發展,通過學習實踐,提高自身素質、業務水平和教育教學經驗。另一方面,教師也應自覺參加學校組織的各類培訓,提高自己教育現代化的意識,掌握現代化教育教學理論,提高開展教育科研的能力和撰寫論文的水平,利用現代化教學手段去進行教學教研活動。
我校十分重視計算機教師隊伍建設,定期或不定期派骨干教師參加上級部門組織的學習參觀活動。幾年來,我校計算機教師參加過由廣東省電教館舉辦的“現代教育技術研討班”的專題學習。先后多次組織教師參觀深圳、廣州、珠海、廣西等地的計算機教學情況。今年初,我校又頒發了《關于全校行政領導、教師、職工計算機培訓試行方案》,組織了3次計算機知識培訓活動,至今全校已有120多人接受培訓,學校出現了“學電腦,用電腦”的熱潮,學校領導科技意識進一步明確提高,廣大教職工對計算機教育的理解和支持明顯增強。
六、加強學科德育目標滲透,注重學生實踐。
應當明確,我們培養的是服務于社會主義建設的各級各類人才,他們都“應該有理想、有道德、有文化、有紀律,具有實事求是、獨立思考,勇于創造的科學精神”,人才的質量應當是“德、智、體全面發展”。
我校重視在學科教學中落實思想教育點,實現德育目標滲透,從而體現“德育為首,五育并興”的教育思想。為此,我們在教學中分年級按照教學目標詳細制訂了我校《計算機學科教學德育目標實施細則》,注意培養學生實事求是的科學態度,嚴謹治學的學習態度,良好的計算機職業道德以及與人共事的協作精神。兩年前,我曾要求學生們做一個課題設計實驗,題為“學生成績統計管理系統”。學生們便三四人為一組動手設計。到學期末檢查時,大多數課題小組已完成課題實驗,而且質量較高。這次活動也是培養學生們分工合作、集體研究、協同創造精神的機會。
七、中學計算機實施素質教育的培養方向。
中學計算機實施素質教育,應注重學生能力的培養,這不僅僅是指培養學生分析問題、解決問題的能力、發展學生思維能力,而且還要培養學生今后適應社會生活、經濟生活的獨立自主的學習能力。我校提出要培養學生“九種能力”,即思維能力、學習能力、實踐能力、創造能力、審美能力、自教能力、應變能力、耐挫能力、預見能力。我們更著重于學生想象思維能力和創造能力的培養。三年前,我要求初一年級學生做了這樣一道題目:“結合實際,談談你想象中的未來計算機會是什么樣子的?”。兩位學生的回答令我吃驚不已:回答1.計算機可以代替人類去太空探索星球,那一定很刺激。回答2.今后計算機只需用光照著就可以工作,能說、能聽、能想,能做我們想做的一切事情,那實在美妙極了。
中學計算機教育也應當注重培養和發展學生素質。我校提出要培養學生的“五種素質”,包括思想道德素質、文化科學素質、身體健康素質、審美素質、勞動技術素質。在教學中,我們強調學生智力因素的培養,同時更加注意鍛煉和發展學生非智力因素,使他們認識到寬厚、自信、堅毅、樂觀等因素在造就成功的道路上功不可沒。
八、制定各類評估制度,完善教學評價機制,是實施素質教育的根本保證。
實施素質教育,必須建立和完善學生學習和教師的評估體制。必須以提高教學效率和教學質量,提高學生素質為核心制定與素質教育相適應的評估標準,對學生作出科學全面考核,對教師教學作出客觀公正的評價。
在評定學生學習時,我們堅持以實踐操作考核為主(占50%),結合基礎性知識(占40%)和平時表現(占10%),對學生進行全面考核。對參加競賽獲獎、第二課堂表現突出的學生給予嘉獎,以利于尖子生的成長,激勵他們進取向上。
計算機應用基礎是高職院校學生必修的一門公共基礎課程,開設該課程的主要目的是讓學生掌握基本的計算機應用技能,培養學生的信息素養,為學生后續專業課程的學習以及將來在工作崗位上應用計算機知識解決實際問題打下基礎。隨著就業市場的變化和人才能力需求的發展,高職教育提出了“著重培養學生的職業素質”“以能力本位作為學習評價的標準”的要求。為了解決現有課程教學中存在的問題,在創新學分制度的支持下,筆者在廣東某高職院校開展了對于計算機應用基礎課程“以證代考”的實踐和研究工作。
1 國內研究現狀
“以證代考”本質上是改變課程的教學水平和學生學業成就的評價手段,其方式主要是通過引入外部權威和標準化的職業資格認證測試來代替原有的學校內部考試。國內關于計算機應用基礎課程“以證代考”的研究最早見于宮文穎在2007年提出以全國計算機及信息高新技術考試代替課程期末考試,認為開展“以證代考”有利于師資隊伍建設,教學目標統一,能較全面地考核學生水平,提高學生就業競爭力。王曉丹和顧可民(2009年)則認為“以證代考”是矯正考核中的偏差、提高教學質量、培養高技能人才的有效方法。王子健和崔冬(2011年)對“以證代考”的概念進行界定,并對操作流程和證書選定模式作了說明,認為“以證代考”存在著“證”的選取、考核內容局限性、阻礙創新思維和知識更新等方面的問題。郭筱玉和鐘貞魁(2012年)則認為“以證代考”有著學目標、量化教學質量評價、提高學生計算機素質和就業競爭力、加強師資建設和提高教學質量方面的優勢,但也有只重視應試教育、與學生所學專業契合不足、考試內容和實用技能不足等問題。從現有研究成果來看,計算機應用基礎課程“以證代考”的應用研究已取得一定的進展,但仍有一些問題沒有得到重視或解決,主要表現在“以證代考”的方式均為代替期末考試,“持證免修或免考”形式、管理配套制度和措施的制定、網絡教學支持的情況、不同學生的適應情況、考后對學生引導和拓展學習等方面尚沒有更深入研究。
2 教學改革的背景
首先,課程教學中遇到種種困難和問題。例如,修學人數龐大而授課教師和設備配備嚴重不足,修學該課程的學生為人學新生,人數達數千,學校的機房設備和課程的專任教師數量遠遠無法滿足課程教學;學生類型多樣化,學生的學習基礎相差較大,來自不同學制和不同生源地的學生,存在“學過了,不想學”“零基礎,學不飽”“自以為會,其實不會”3種典型情況;課堂教學中師生比過大,操作輔導和師生交互不夠,師生比過高導致教師在技術指導和操作輔導中無法滿足教學需求,師生基本上很難進行有效的交互;教學評價不高,授課教師壓力大,學生專業應用能力不強,由于班級人數過多,教師指導不足,部分硬件設備不足或過于陳舊,學生修學期望和基礎差異較大,導致該課程總體教學評價不高,任課教師教學和評教壓力很大,而學生在專業領域中應用計算機的基礎能力也不強。
其次,開展課程“以證代考”是學院創新學分制度的具體實施。為解決該課程在教學中存在的問題,筆者所在學院在創新學分制度中將計算機應用基礎課程“以證代考”列入教改專項,已取得全國高等學校計算機水平考試一級證書或同等水平以上證書的學生可以免修免考,引入廣東省計算機應用基礎通過性考試,配合原有的全國計算機等級考試,對課程進行教考分離改革。
3 改革思路
開展“以證代考”的基本思路是:引入由廣東省高等學校教學考試管理中心(以下簡稱省考試管理中心)組織的全國高等學校計算機水平考試(CCT),配合原有的全國計算機等級考試(NCRE),學生憑全國高等專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net學校計算機水平考試證書或全國計算機等級考試一級證書(一級MSOffice)可向學院申請創新學分,免修課程。其余學生在學完課程后參加“全國高等學校計算機水平考試”,代替學院自行組織的期末考試。
“以證代考”工作具體分為兩輪:第1輪,在新生入學第1學期第7周進行新生計算機應用基礎能力通過性鑒定測試,考生如測試,辦理全國高等學校計算機水平考試證書后可申請創新學分并免修課程。第2輪,在第1學年第2學期期末考試周進行,考生如果通過測試,可選擇交費并辦理全國高等學校計算機水平考試證書。同時,學生在修學課程過程中參加全國計算機等級考試一級MS Office考試并獲得證書,即可申請免聽課程或期末免考。開課的信息技術系與教務處商榷后將學生的成績計算方法確定為:考生測試成績按權重系數折算后作為期末成績,總評成績按平時成績40%和期末成績60%折算。如果學生總評成績不及格,需參加下一學年組織的補考。
4 改革的具體舉措
4.1 組建實施機構。明確部門分工
“以證代考”的實施涉及教務處、開課系部、現代教育技術中心及省考試管理中心。在學院層面專門成立了由教務處副處長、信息技術系主任和現代教育技術中心主任組成的課程教學改革領導小組,負責重大事項協商。
“以證代考”的具體業務聯系部門涉及教務處教學科、信息技術系計算機公共教研室、現代教育技術中心和省考試管理中心。其具體分T為:教務處負責提供各系考生數據、各系教務員通知事宜,計算監考工作量;信息技術系計算機公共教研室負責聯系省考試管理中心,報送考生數據、收費、辦證和領證等考務管理事宜;現代教育技術中心則負責準備考試機房、管理測試服務器、導入測試任務、收集考生考試數據、現場技術維護等技術支持工作。
部門主管領導參與決策是“以證代考”。工作可以順利推行的堅實基礎,明確的部門分工讓各方參與者權責明晰,提高了工作效率,為“以證代考”工作的正常運作提供了有力的組織保障。
4.2 逐步推廣試點,穩步推進改革
先選取A校區學生基礎相對較好的信息技術系 和國際商務系做試點,組織三年制新生參加測試,試行后總結經驗,再逐步推廣到A校區其他系和B校區。統計數據表明,絕大部分兩年制中高職自主招生的學生在中職期間已獲得勞動和社會保障部職業技能鑒定中心頒發的計算機辦公軟件應用職業資格證書或全國計算機等級考試一級證書,經研究決定不再對這部分學生開設此課程。逐步推廣和試點,及時總結和改進,使教學改革得以穩步推進。
4.3 完善組織流程。規范操作步驟
課程“以證代考”的具體操作步驟包括:①信息技術系計算機公共教研室聯系教務處,統計考生人數和信息,向省考試管理中心報送考生數據;②現代教育技術中心協調機房設備,安裝考試服務器,設置客戶端;③安排工作人員組織考前培訓,準備考場;④教務處考試通知,由各系教學秘書下發準考證;⑤組織工作人員監考,實施考試;⑥向省考試管理中心報送考試數據;⑦省考試管理中心返回考試成績;⑧信專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net息技術系計算機公共教研室向教務處報備學生考試成績;⑨收費,報送辦證考生記錄;⑩省考試管理中心頒發等級證書;⑾學生向所在系提出創新學分申請,報教務處備案;⑿教務處給出創新學分及同意免修課程通知書;⒀信息技術系計算機公共教研室通知開課教師記錄學生課程成績;⒁教務處計算工作人員監考工作量,信息技術系計算機公共教研室計算考務加班工作量。
4.4 建立學習平臺,開展混合學習
為了提高課程的教學質量,筆者在網絡教學平臺上開發了計算機應用基礎網絡課程(界面如圖1所示)。網絡課程包括了課程信息、課程介紹、教學設計、課程內容、課程資源、教學研究、實訓教學、作業與考試、班級空間、排行榜、交流論壇等模塊。課程內容基于項目化教學方式組織,每個任務提供了與教材對應的網頁內容,并提供多個專業的教學案例和操作流程的錄屏文檔。課程資源欄目中提供了教學課件、課后習題、推薦網站、推薦書目、常用工具、教學視頻、學生作品、3D虛擬實驗、前沿技術等多種類型教學資源。在作業與考試欄目中學生可在線提交作業和參加模塊測試。
實踐表明,網絡課程是課堂教學的一個有力補充。這種“課堂學習+網絡學習”相結合的混合學習模式,充分發揮了學生學習的自主性,并能讓教師對學生的平時練習和作業完成情況進行有效監控,保證教學質量。通過系統日志發現,不少原來已通過“以證代考”申請免修課程的學生經過其他學生的介紹,也會經常訪問該網絡課程,了解課程教學內容和作業要求,并主動學習課程中高級技能模塊的內容,提高自己的信息技術應用能力和信息素養。
5 改革的效果
5.1 對學校產生的影響
對學校而言,開展計算機應用基礎課程“以證代考”的改革,一則,可以讓有足夠基礎和能力的學生免修計算機應用基礎課程,一定程度上釋放了有限的教學資源,解決師生比過高引發教學質量下降的問題;二則,通過該課程“以證代考”的探索,為其他公共課程的教學改革提供示范和樣板,為各職能管理部門適應教學改革、調整業務流程和完善管理制度積累了許多有用的經驗;三則,通過“以證代考”提高了學生的持證率,加強了學生的就業競爭力,為高職高專人才培養水平評估打下基礎,例如,在2012—2013學年,參加試點后的國際商務系學生的計算機水平考試和計算機等級考試的持證率達到62.3%,比上學年的33.1%提高了29.2%;四則,推動信息技術系加強與廣東省計算機課程教學指導委員會的工作聯系,加強與兄弟院校的學習交流,開拓了教學改革與科研的視野和思路。
5.2 對教師產生的影響
對教師而言,開展計算機應用基礎課程“以證代考”的改革,一則,可以實現課程真正意義上的教考分離,做到考核標準統一,并實現課程教學質量的量化考核和評價;二則,通過實施標準化測試,減少了以往考核方式中試卷重復率高、手工改卷工作量過大、泄題風險和學生作弊等弊端;三則,通過參與網絡課程的建設專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net和使用教學平臺的在線測試,加強了對學生平時作業的輔導和答疑,更能掌握學生學習情況;四則,通過開展社會調研和分析,教師了解了各行業計算機應用能力需求和典型工作任務,教師通過走進企業,提高了主動適應人才培養需求變化的意識和參與課程教改的積極性。
5.3 對學生產生的影響
對學生而言,開展計算機應用基礎課程“以證代考”的改革,一則,讓基礎較好的學生能申請免修,提供了修學其他課程的自由和學習的機會;二則,對于不能免修的學生則通過標準化的測試檢驗了自己的真實水平,進一步認識課程學習的必要性,有效激發其學習動機;三則,學生通過參與基于課堂面授和網絡學習結合的混合學習,改變了學習方式,拓展了學習的時空界限;四則,學生獲得等級證書,提高了就業競爭力
6 改進過程中的主要困難和解決情況
開展“以證代考”教學改革的初期,主要遇到的困難有以下幾點:國家考試政策變化,考試平臺和教學環境改變;考試運作經費不足,管理制度有制約;增加了教務處和各系的教(考)務管理工作量;全國計算機水平考試與原有全國計算機等級考試有重合,增加了現代教育技術中心的運維壓力;個別系的主管領導、學生和任課教師對“以證代考”在思想上有抵觸;考試本身側重單個知識點的考核,對綜合應用能力的考核支撐不足。
通過試點和逐步推廣,不斷總結經驗教訓,筆者所在的教師團隊逐步改進“以證代考”的具體實施,在一定程度上解決了上述困難,具體包括以下幾點做法。
6.1 主動適應用國家考試政策變化,加強課程改革和資源建設
根據教育部考試中心要求,2013年下半年開始,全國計算機等級考試一級開始從Windows XP+Office 2003轉用Windows 7+Office 2010,廣東省考試管理中心同時也升級了考試環境。此政策的出臺要求課程重構教學內容,升級軟件版本,對師資培訓、教學內容、設備更新、教學資源開發等方面提出了新的要求,也增加了實施“以證代考”的難度。為此,學院和信息技術系計算機公共教 研室在教學環境建設、科研課題立項、網絡課程建設經費撥付、師資培訓等方面加大了課程建設的投入和保障力度。
6.2 促進學院完善配套管理制度,提供教學改革環境
在學院管理層面,學院將計算機應用基礎課程“以證代考”單獨列入創新學分制度,對適用的證書類型和學生免修免考條件做出明確規定,為“以證代考”打下基礎。為解決在改革試點初期遇到的經費管理和使專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net用問題,由教務處將考務費用列入年度預算,配合財務處完善經費創收和使用辦法。在系部層面,信息技術系在二級管理分配制度允許的條件下保證考務工作人員的加班費用。這些配套管理制度的完善,為教學改革提供了生存和發展的環境。
6.3 多方協作和支持,建立順暢的溝通機制
開展“以證代考”工作是一個系統性工程,由于學生在持證后可以申請課程免修或免考,給教務處、現代教育技術中心、開課系部和任課教師帶來了關于教務管理、教學工作量統計、成績管理、設備運維等方面的管理問題,也增加了他們的工作量。實踐表明,這些問題的解決均依賴于學院內部多方的緊密協作和政策支持,建立順暢的溝通機制是“以證代考”成功實施的重要因素。
6.4 正確引導不同學生,建立必要的輔助機制
對于已通過前測并申請免修課程的學生,要積極引導和鼓勵支持他們申請旁聽感興趣的本系或外系開出的其他課程,拓展個人學習領域,有效利用學習時間。
6.5 對個別專業的學生不強行推行“以證代考”
根據調查分析,個別專業的學生,如藝術類(音樂、舞蹈、美術)專業的學生,由于其專業固有的特殊性,這些專業的主管領導、學生以及一線任課教師對“以證代考”是否適合這些專業存在爭議。最終,學院決定這些專業不強行推行“以證代考”。
6.6 適應考試機制,堅持項目化教學,開展考前輔導
全國計算機水平考試和計算機等級考試均比較側重對知識點和具體操作的考核,也有著部分考點過細過偏專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net的不足,與目前高職計算機應用基礎課程流行的項目化教學模式有一定的差異,以致曾經出現過部分學生平時項目作品完成情況很好而考試得分不高的情況。為了解決這個問題,課程教學團隊加強了課程的學前指引,課前讓學生在網上自學項目所需的各個知識點,觀看操作流程視頻,課堂面授環節堅持項目化教學,并在考試前兩周開通測試模擬訓練系統,加強考前輔導,提高學生的通過率。
7 結語
應學校實際情況,積極探索務實有效的改革措施,全面開展計算機應用基礎課程“以證代考”工作,是計算機公共課程教學改革的重要組成部分,也是學校主動適應目前高職教育發展和市場人才技能需求的一種必然選擇。
參考文獻:
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【關鍵詞】教學改革 算法編程 案例驅動
1.背景
計算機科學的飛速發展和廣泛應用給數學與工程技術、社會科學及管理科學的結合提出了很多新課題。數學類專業就是解決此類課題的新型理工結合式的專業,由應用數學、信息與計算科學等學科組成。其主干學科是科學計算和計算機科學與技術。這次教改之前,我校的數學類專業學生主要學習數學類和計算機類(C語言、操作系統、軟件工程等)課程。
2.課程改革
以往我校的數學類專業的語言課程教授限于學時要求,只是介紹了基本語法和可視化控件的應用。的確,任何一個編程者也許能利用可視化組件拼湊出“看起來還不錯”的應用程序。但這樣的程序卻將帶來高昂的擴展和維護成本。所以應該進一步深入學習C#的核心編程思想――面向對象編程,它涉及人類思維(抽象)模式、建模符號體系、面向對象方法學等諸多方面。把需求從自然語言翻譯成對象模型,再把對象模型翻譯成特定語言代碼,這在數學方法編程課程中得到了實現。
3.教學實踐
美國高校本科新教學改革主要包括強調主動學習、協作學習與學術挑戰以及推進服務學習和國際教育體驗等內容。通過這些教改,美國大學出現了一種以主動學習和加強社會聯系為特征的新教學模式。本科課堂開始呈現更靈活、更開放和結構多元的教學態勢;高校以教師講授為主的教學所占比重大幅下降,而小組討論式的學為增加。一些主動學習方法如大量閱讀、案例分析、課堂討論、合作項目研究、學科論文寫作等已經成為美國高校本科教學中常見的教學手段。據此以數學方法編程課程為例,談一下我校的教學改革實踐方案。
(1)教學內容。數學方法編程課程以數學分析、高等代數和概率論與數理統計的典型算法為例,利用C#語言在winform環境下開發實現。這樣做我們既可以讓學生復習已學數學課程的算法,更加深刻理解算法及算法間的聯系,又可以讓學生練習winform編程,提升數學算法的編程能力。
比如設計一個利用梯形法計算定積分,考慮到梯形法是計算定積分的基本方法,其他方法是它的改進,我們可以把梯形法作為一個類來設計。為了使被積函數的使用范圍廣,我們仿照MATLAB程序設計界面,按五種基本函數類型設計輸入模式,這時在梯形公式中使用的被積函數是不同的,為了提高程序的可擴展性,我們根據輸入函數類型利用委托讓被積函數指向不同的函數類型。在接下來的課程中用Romberg積分法計算函數的定積分,我們采用繼承梯形法中的基類,派生出Romberg積分法的類,這也有助于學生理解兩種積分方法的關系,為了配合Romberg積分法,我們定義了動態數組存儲中間結果,這有利于學生復習動態數組用法。
(2)教學模式。為了培養學生的學習興趣、提升學生的自學能力,我們采用讓學生主動學習和加強復雜算法實現的新型教學模式。傳統的“教師講,學生聽”課堂灌輸式教育通常會造成學生眼高手低,缺乏學習興趣,動手能力較弱等缺點。我們可以采用發現/啟發式教學模式,首先觀察數學軟件的實現模式,然后照此設計界面和程序。比如仿照SPSS的單因素方差分析算法,我們采用文件的形式對數據進行導入和結果導出。然后以此為例,讓學生實現雙因素等重復試驗的方差分析的算法實現。教師幫助學生分析問題,提醒學生數據的存儲結構需要改變,而具體的實現方法又讓學生自己選擇,以啟發式和項目驅動方式培養學生的自學能力和動手能力,提高學生的學習興趣。
(3)教學手段。對于計算機類的課程,最有效地提高編程能力的方法就是多上機實踐。所以本課程采用在機房授課的方式,實例演示直接在編程環境中逐語句鍵盤鍵入,讓學生更全面地了解編程過程。在教學過程中更多地教授學生獲取幫助的方法,遇到問題能夠自己通過“幫助”“調試”“轉到定義”等路徑解決,使學生更了解C#編程的編輯環境。教師不可能把所有知識全部交給學生,但若是更多交給學生解決問題的方法,會讓學生解決實際問題的能力大幅提升。
(4)考核方式。因為C#的編程環境帶有智能下拉列表,每當鍵入類或關鍵字的時候總會有輸入提示,所以不需要編程人員記住所有的命令、屬性和方法的全稱,對于同一方法允許多種參數類型等,這些特征使得筆試和上機考試的差別較大。本課程就根據此特點采用上機考試,教師通過網絡把試題發給學生,學生進行程序實現后,發回源代碼作為答案。平時留作業也是發回源代碼,真正做到學生為主體,能力為本位,營造項目式驅動的學習考試環境。
4.結束語
本文針對當前數學類專業的計算機類課程存在的問題,從課程設置、教學方法、考核手段等方面出發,以數學方法編程課程為例,提出了一個應用型為主體的教學課程,以確保學校的人才培養目標與社會需求的一致。經過了三年的教學實踐,發現相對傳統教學方式,學生更加熟悉編程環境,動手能力更強,在參加數學建模競賽和做畢業設計時更加得心應手。
【參考文獻】
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在教育部方針的指導下,高職院校藝術設計專業在近幾年發展態勢良好,逐步探索出適應其自身特點的教學培養方案,并呈現出專業化、職業化、創新性的特點。伴隨著其自身的快速成長,
部分深層次的問題逐漸顯露,并最終成為其發展的障礙,在此情形之下,深入教學改革至關重要。
高職院校藝術設計專業教學現狀分析
伴隨著本科學校擴招的規模逐步增大,藝術生的升學比例一直處于上升趨勢。但是,即使在這樣的情形下依然無法在根本上轉變高中生升學難的問題。在普通高中生報考大學的選擇中,學習藝術專業成為絕大多數文化課成績不太理想學生的選擇。然而,即使藝術生的高考分數要求相對較低,但是仍然有部分學生難以達到標準,因此,這些學生只能選擇高職院校繼續學習。高職院校的藝術設計專業作為大類學科每年招生規模相對較大,但同時亦導致學生水平相對較低,文化素質與專業素質難以得到保障,并由此對于教師的教學水平和教學方法提出了更高的要求。就目前師資力量而言,由于當前大多數高職院校可提供的薪酬有限,而一位研究生學歷的藝術設計專業畢業生求學階段的花費十分高昂,在難以令人滿意的收益面前,其更愿意選擇諸如設計師等其他行業而非教師,從而導致高職院校的師資力量難以達到比較滿意的要求。
高職院校藝術設計專業教學方案改革原因分析
首先,就高職院校的自身性質而言,其作為傳統大專院校轉型的產物,其培養目標在于塑造具備定理論文化基礎和熟練動手能力的綜合型人才,因此學生在進行理論學習的同時應該加強自身動手能力的培養。藝術設計專業作為專業教育中專業化層次較高的類學科,其自身更注重對于理論的學習,從而偏離了高職教育的初衷,導致學生的動手能力較差,最終不利于日后的長遠發展。
其次,就高職院校學生的自身特點而言,由于選擇高職院校的學生在之前的學習過程中文化課成績相對較差,因此其學習積極性不高,理解高深理論存在障礙,從而傳統的教學模式在一定程度上抹殺了學生學習的熱情。與其相反,高職學生的動手能力往往較強,再加以正確引導的情況下可以收到不錯的成效。
最后,就當前藝術設計行業的發展現狀而言,其更需要動手能力強,綜合素質高的綜合型人才。以當前最為普遍的廣告公司為例,一個具備定規模的正規的廣告公司,往往在總監之下設立不同的分組,每一個小組成員都應該具備從設計稿到完成實際印刷稿的能力,這就要求其不僅僅具備最基本的理論知識,更應該注重自身綜合素質的全面提高。
高職院校藝術設計專業教改優化措施
第一,更新教學觀念,優化課程體系。課程設置的合理性程度會直接影響人才培養的質量,是教學目標順利實現的根本保證。要實現全方位人才的培養目標,應該從藝術學科的自身特征出發,充分結合科學性與完整性,將人文素質的提高與專業知識的學習相結合,將理論學習與實際操作相結合,幫助學生了解當前就業市場的需求,從而有針對性地提高自身素質,為踏上更高的階梯奠定良好的基礎。
第二,增強師資力量,完善教師隊伍建設。當前高職院校的師資力量相對薄弱,加上學生本身素質不高,就導致對于人才的培養困難重重。高職院校與傳統本科院校的培養目標存在很大差異,其目的在于培養高素質的技能型人才,而傳統意義上的優秀教師多為研究生、博士生畢業,其具備深厚的理論功底但是往往缺乏實際操作動手能力。在這樣的情況下,擴大專業性計算機教師的比重,從而提升學生的現實技能十分重要。
科研、教學、育人,他始終不懈地恪守著四個字――精益求精。
他是一位學養深厚、治學嚴謹、追求卓越的學者,在軟件工程與形式化方法、知識工程與符號推理、協議工程與移動計算、計算機輔助技術等領域的研究取得了一系列具有國際先進水平的成果。
他更是一位獻身教學、執著教改、傾心育人的大師,他把學者的敏思與嚴謹滲透到自己熱愛的科研和教學中,20多年的潛心鉆研和辛勤耕耘,摘得累累碩果、育得桃李芬芳。
他就是新世紀百千萬人才工程國家級人選、全國模范教師、享受國務院政府特殊津貼專家、廣西優秀專家、廣西教學名師、桂林電子科技大學副校長古天龍教授。
孜孜以求打造精品科研
1980年,在求學路上一直比較順利的他卻由于高考的失誤錯失進入北大、清華的機會,被調劑志愿到太原理工大學機械工程系。當時,他只有16歲,在今天的人看來,還處于懵懂無知的年紀。但是,就是這樣的一個孩子卻表現出對自己興趣和理想的執著追求。大二時他就確立了考研的目標,并開始進行知識的儲備。4年后,他在拿到大學畢業證書的同時,也以專業第一名的成績進入西安電子科技大學機械系,攻讀(電子)機械制造學科工學碩士學位。
1986年初,中國科學院國家天文臺開發天文望遠鏡。當時整個控制系統的精度不夠高,需要采取一種新的技術和方法對天文數據進行處理。經過一年多的努力,古天龍開創性地提出了廣義插值技術,并將其應用于機械電子設備的誤差補償控制。與此同時,他參加了機械電子工業部預研課題“雙反射面天線的機電一體化研究”,在場問題的數值計算方法等領域發表學術論文15篇。尤其是他的延拓有限元分析技術,引起了學術界的注意并得到了中國科學院院士錢令希先生的高度評價。錢先生推薦該項目研究參加了1988年在法國召開的第12屆國際科學計算大會。
1991年,26歲的古天龍來到桂林電子科技大學工作,從此與廣西這片熱土結下了不解之緣。1993年9月,他如愿以償考入浙江大學工業控制研究所,師從著名的過程自動化專家周春暉教授,攻讀博士學位。他在導師的指導下開展復雜工業生產過程中離散事件問題的研究。由于表現優異,他于1996年1月提前畢業,獲工業自動化學科工學博士學位,博士論文被評為優秀博士學位論文,并獲得浙江大學優秀畢業研究生稱號。他的研究成果被《自動化學報》、《控制理論與應用》等刊物刊載,并在IEEE SMC和IEE ICIT國際會議上宣讀。
博士畢業后回到桂電的古天龍在工作上如魚得水。然而,他并沒有滿足。中國的科學技術要發展,要立足于民族之林,需要及時地吸收和接納西方先進的研究方法和成果。他默默地作著準備。此時,他已任職于桂林電子工業學院計算機系,主要從事離散事件動態系統理論及其應用的研究。由于工作業績突出, 他于1994年破格晉升為副教授,4年后又破格晉升為教授。1998年,一個偶然的機會,他參加一個學院的代表團去訪問澳大利亞,訪問期間同澳方教授交談時,對方對他的研究非常感興趣。他很快便獲得了赴澳大利亞CURTIN理工大學、MURDOCH大學做博士后研究的機會,在國外一待就是四年多。關于這次經歷,他回憶道:“我已經作了準備,包括實踐的準備和心理的準備,自然就抓住了機會。在國外的四年,使我的知識結構和學術能力相對較完善了……”
對于當初的回國,古天龍歸結于自己的桂電情結。他至今無法忘懷他讀博士及出國期間,桂電領導所給予的支持。“那種真情,對人才的那種渴望的程度打動了我。我博士畢業以及每次從國外回家探親,院領導都到機場接我。我在國外時,也經常保持聯系。這些都打動了我!” 更重要的是,當時桂電計算機系需要學術帶頭人。于是,他從大局出發將自己的研究方向轉到計算機領域。放棄了國外的優厚待遇,他一回到桂林電子工業學院就挑起了重擔,一刻不停地投入到新領域的研究中去。經過一番艱苦的努力,取得了一批國內外有重大影響的學術成績。他主持了國家863計劃項目、國家自然科學基金、國防預研重點項目、國防預研基金、中澳國際合作項目、教育部留學回國人員基金等共計30余項,在國內首先出版了學術著作《有序二叉決策圖及應用》、《軟件開發的形式化方法》和《網絡協議的形式化分析與設計》等共3部;在國內外重要學術刊物發表學術論文130余篇,其中SCI、EI收錄63篇。由于卓著的科學研究成績,他先后入選新世紀百千萬人才工程國家級人選、“廣西十百千人才工程”第一層次人選,獲享受國務院政府特殊津貼專家、廣西優秀專家、廣西優秀留學回國人員、廣西高校杰出科技人才、電子工業部優秀科技青年等榮譽。
精益求精奉獻精品教學
說過:“教育者,養成人格之事業也。”古天龍追求的就是這樣的精品教學,并精益求精地為之奉獻。
古天龍認為,當今時代,教師不再是簡單的傳道、授業、解惑之人,在培養學生解決實際問題的能力、動手能力的時候,更要注意其健全心智的鍛造。“授人以魚,不如授人以漁。”知識的傳授永遠是有限的,但是如果啟發了受教育者的知識源頭,就會有汩汩流之不竭的知識清泉。古天龍深諳此理。他總是說,在知識爆炸的時代,不說是給學生一碗水,即便給他們一桶水也難以為繼,必須教會他們學會自己找泉挖泉。正是懷著這樣的信念,古天龍在課堂上大量采用啟發式、討論式、參與式和研究性學習等教學方法,有效地調動學生的學習積極性,促進學生積極思考,激發學生的潛能,引導他們主動自學。他力求做到精講多練,讓學生開展形式多樣的創新實踐活動,培養學生創新思維,打下科研基礎,打造好“漁”的本領。
古天龍忠誠于他所摯愛的三尺講臺,近些年先后開設本科生、研究生課程8門,指導培養碩士研究生38人、博士研究生12人。在擔任繁重的本科生、研究生教學任務的同時,堅持在離散數學教學內容更新和教學方法改革、大眾化高等教育下教學型高校適用型人才培養、一般工科院校計算機學科形式化方法教育、地方工科院校工程應用型創新人才培養模式等方面開展研究與改革實踐。他承擔了教育部質量工程項目、全國教育科學研究“十一五”規劃課題、廣西高等教育教學改革工程“十一五”重點項目等12項,在公開刊物上發表教育教學研究論文18篇,出版教材《離散數學》、《軟件工程》和《計算機科學與技術方法論》等共3部。
他遵循需求牽引、工程應用、務實求是、創新實踐的培養理念,建立了雙閉環、自適應的工程應用型人才培養體系,構筑了“相互支撐?有機銜接?梯度發展”的應用能力發展平臺。兼任教育部高等學校軟件工程教學指導委員會委員,積極倡導并推進工科院校計算機學科的形式化方法教育的教學改革與實踐,形式化方法知識體系被教育部高等學校計算機科學與技術專業教學指導委員會納入計算機科學與技術專業核心課程實施方案計劃。所編寫的相關方面教材《計算機科學與技術方法論》和《離散數學》分別獲廣西優秀教材一等獎。所承擔項目一般工科院校計算機學科形式化方法教育的探索與實踐和計算機科學與技術方法論的建立及實踐分別獲廣西優秀教學成果一等獎。
科研與教學,如鳥之雙翼、車之兩輪,兩者缺一不可。古天龍常說,教師的天職就是培養人才,教學與科研是一名教師的雙重任務。教學內容的更新、教學水平的提升、學科知識的擴展需要科學研究來驅動,所以,教師一定要從事科學研究。從基礎研究、應用基礎研究中,跟蹤學科發展動態、更新學科前沿知識、夯實理論知識;從工程研究、應用研究中把握行業動態、企業需求。但是也不能惟科研,高等學校教師的科研如果不能進入到課堂、不能融合到實驗、不能結合到教學、不能促進人才培養,那是不完美的、不健全的。
“給學生一碗水,教師要有一桶水。”古天龍清楚,要培養出精品學生,自己在學術和科研方面也必須不斷提升。他的精品科研為他的精品教學實施打下了堅實的基礎。古天龍結合科研實踐,精心選擇教學內容,大膽改革傳統的教學方法,大量使用多媒體技術,激發了學生的學習興趣,有效提高了教學質量。他主講的計算機科學與技術專業本科生核心基礎課程《離散數學》,2006年被評為廣西精品課程,2010年被評為國家級精品課程。《離散數學》精品課程網站及其CAI課件得到同學們的廣泛使用和普遍好評,榮獲2007年廣西教育教學軟件大賽一等獎,2008年全國多媒體課件大賽一等獎。為此,他也先后獲得全國模范教師、廣西教學名師、電子工業系統優秀教師等榮譽稱號。
傾心育人打造精品團隊
一花獨放不是春。古天龍深知這一簡單的道理:要想進一步提升學校的整體教學和科研水平,就必須打造一支結構合理、團結協作、充滿活力的教學和科研精品團隊。
近年來,古天龍帶領他的團隊對電子信息類相關的計算機科學與技術、通信工程、電子信息工程、電子科學與技術、軟件工程、網絡工程、電子信息科學與技術等專業的人才培養模式在教學理念、教學體系、培養方案、管理機制等方面進行了一系列的改革創新。他所領銜的工程應用型電子信息類人才培養模式實驗區于2009年獲準成為國家級人才培養模式創新實驗區。作為計算機科學與技術專業負責人,基于“圍繞一個中心(提高教學質量),突出兩大特色(校企合作、科研與教學結合),重點發展三個專業方向(嵌入式技術、軟件技術、網絡技術),著重培養四種能力(計算思維能力,算法設計與分析能力,程序設計能力,計算機系統的認知、分析、設計和應用能力)”的“1234”人才培養模式建設理念,構建了多層次、多類型、全方位的工程應用型創新人才培養體系。2010年,該專業被認定為國家級特色專業。
關鍵詞:應用型本科院校;計算機人才培養;教學實踐
中圖分類號:G64文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913(2007)02-0078-03
我國高等教育自1995年開始,相繼實施了“211工程”和“985工程”建設項目,進入工程的這些高校是國家扶持發展的重點,主要由研究型大學和一部分教學研究型大學組成,是國家建設世界一流大學和高水平大學的主攻方向。國家的另一發展重點是高職高專學校,它們承擔著高等職業技術教育任務,培養社會生產、服務、管理一線緊缺的技能型人才。在這兩頭中間的是一大批培養應用性人才的教學研究型和教學型的本科高校。這類高校的計算機應用型本科人才培養的方案與途徑是擺在我們面前急需解決的課題。西安文理學院是一所由多個專科學校合并且經教育部批準升格的新建本科院校,定位為面向地方經濟和社會發展需要,培養應用型本科人才。我校計算機系以培養學生創新意識和實踐能力為目標,對教學過程的各個要素和環節進行整體優化,努力形成多元的、以學生為本的、注重個性發展的人才培養過程,取得了較為理想的效果,人才培養質量有了顯著提高。
1精心設計人才培養方案
人才培養方案是實施人才培養的綱領。計算機的學科變化與發展相當快,計算機的課程體系必須根據計算機的學科變化而進行動態的修訂與完善。為此,我們提出了計算機應用型本科人才培養要具有理論基礎扎實,專業知識面廣,實踐能力強,綜合素質高,并有較強的科技運用、推廣、轉換能力的特點。課程體系強調基礎知識,創新意識和實踐能力的培養,充分體現在以下三個原則。
(1)開放性原則
以保證將最新信息融進課程里。增加像Linux分析和Windows分析及流媒體等這樣的課程,使課程內容更貼近現實。
(2)整合性原則
對相同或相近學科課程進行大類整合,避免課程劃分過細或重復。例如,運算器結構在數字邏輯中要介紹,在計算機組成原理中也要介紹;虛擬存儲器在計算機組成原理、操作系統和計算機體系結構中都要介紹,從而造成計算機組成原理與計算機體系結構課程中存在許多內容的重疊。因此,將計算機組成原理、操作系統和體系結構中的部分內容整合成一門計算機系統原理課程。這樣,―方面強調了系統的整體結構,另―方面減少了內容的重疊。
(3)比例傾斜原則
加大實踐環節,強化實踐教學體系,注重實驗室與實習基地建設,從復合型應用人才這一培養目標出發,注重實踐教學內容與體系的改革與優化。
在“厚基礎、多方向、重應用”上下工夫,精心設計“平臺+柔性模塊”的創新人才培養方案。把通識基礎課程、專業基礎課程及相對穩定的核心必修課程構成平臺,其中公共課基礎課占總學時40%,專業基礎課占35%,而把專業方向課程,根據社會需求、學生就業意愿的不同、專業依托的行業內在結構等劃分為柔性模塊,該模塊可以隨著企業與市場的需求變化而進行動態調整,從而使人才的培養能夠適應社會的需要和變化,專業課比例占25%左右。理論教學與實踐教學的學時比約為6.5∶4,集中實踐教學環節包括實驗課程、課程設計、生產實習和畢業論文,達到了42周,從而構建了“少而精、新而實、博而通”的課程體系,充分體現了以人為本、因材施教、注意個性培養的教育思想。
2學制采用“2+2”式的兩階段培養模式
“兩階段”培養模式為前兩年是基礎教育階段,該階段中大專業的教學注重不同專業的融合與溝通,實施統一課程、材、學要求,使同一大專業基礎教學具有統一性、普適性、扎實性,努力搭建“高素質”人才培養平臺;后兩年為專門化教育,根據人才需求預測和學生興趣、就業意愿按專業方向分流培養,靈活設置專業方向。例如,在“計算機科學與技術”專業下,分為軟件方向、網絡方向、多媒體等若干柔性方向。實行導師制,每個班派一位專業教師對學生的學習進行指導,幫助學生分析自己的優勢與不足,確定自己的目標,選擇合適的方向。針對學生個性化發展的需要,按學生素質和興趣愛好為其量身定做培養計劃。
一方面,根據學生基礎和特點,制訂階段目標培養計劃,有針對性地指導學生制訂符合自身實際的階段學習目標階梯。一年級高等數學達標、二年級四級英語統考達標、三年級專業基礎學習達標、四年級專業或研究生統考達標等等。當學生實現某階段的目標時,適時調整培養計劃,使學生向更高目標邁進。另一方面,根據學生不同畢業去向,將學生分為“考研流”和“就業流”實行分流培養。針對擬考研的學生,在保證整體教學質量的同時,設置了政治理論課綜合訓練、英語綜合訓練、數學綜合訓練、專業基礎綜合訓練等選修課程以幫助學生提高公共基礎和專業基礎知識,為考研作好準備。針對擬畢業后就業的學生,設置專業方向和專業對口課程,使這部分學生在保證寬口徑、厚基礎的同時,在某一領域或專業方向有特長,學生可根據就業需要進一步加強專業對口課程及業務操作方面課程的學習,并可選擇就業實習,為參加工作奠定良好的基礎。這些專業方向的設置,既保證了本科教育的寬口徑,又滿足了提高學生研究能力的需求,為全面提高學生素質奠定了基礎。
3重新構建新的實習教學體系 強化實踐教學環節
(1)課程設計、生產實習和畢業實習按學生專業方向不同,結合具體專業知識在IT企業產品開發與經營管理過程中的實際運用,歸納出各種類型的“關鍵知識點”和技能要求,安排成系統的實習內容供學生具體實踐。實習由針對各項“關鍵知識點”的講座、案例分析和項目實踐等內容構成,在時間安排上主要以項目實踐為主。案例分析采用的內容全部來自IT企業多年來承擔完成的實際應用軟件開發與計算機網絡系統集成項目,學生有機會體驗真實IT項目的開發要求與各種規范。
(2)以現有機房、電腦、網絡設備為基本的硬件保證,配以具有豐富企業信息化經驗的教師隊伍,模擬信息化環境,讓學生能在類似企業信息中心的環境下完成實習任務。在校內實習過程中,支持和鼓勵教師進行教學實習,在已有的試驗平臺基礎上進行二次開發,形成開拓創新的優良學風,對于取得了重大進展的實行獎勵措施。
(3)部分實習可以采用自行開發的實習平臺,一方面自行開發的平臺更經濟,也能達到實習的要求;另一方面學生自行設計實習設備,培養鍛煉了學生的創新思維和創新能力。
(4)實行實習指導教師負責制,實習內容、方式、手段、課程比例由相關實習指導教師根據教學計劃確定。這樣可以極大地增強教師的自主性和靈活性,同時也有利于實習計劃的制定。
(5)實習由學生在實習中心配備的計算機上完成,允許學生借用必要的裝置或儀器、儀表,但必須有嚴格的手續。
(6)在建立計算機校內實習基地的同時,大力發展和加強校外實習基地建設并扎扎實實地落到實處,充分發揮生產企業在人才培養中的作用,爭取實現產學合作,校企雙贏。目前我系已在“三帝電腦公司”、“長嶺―圣方電腦公司”、“西安軟件園”等建立了實習基地,這種合作方式不僅為學生提供了實習的場所,而且對提高學生綜合素質和職業技術能力具有很大的促進作用,同時也為學生的就業搭建了平臺。通過實習,學生反映“在學校期間,我們每天都在學習專業的理論知識,可是面臨畢業,我卻不知道自己所學的專業究竟能做什么,也不知道該找什么樣的工作。通過實習和專家的輔導,使我明白了專業的理論只有在實踐中才能夠得到檢驗,只有實踐了才知道自己能為企業做什么,也就明確了自己的就業目標。”
(7)在抓好實踐教學的同時,積極開展豐富多彩的科技文化節等活動,使各個年級的學生都能參加適合自己的科研和創新活動,讓學生開闊視野,提高能力。我們積極引導和鼓勵學生參加各種基礎學科知識競賽及其他課外科技活動,如電子設計大賽、數學建模大賽、“瑞林杯”課外科技作品大賽等,并制定了相應的鼓勵政策,對于在大學生科技活動中獲獎的學生及指導教師給予表彰獎勵。近幾年來,已累計有300多人次參加了各種科技競賽活動,有30多人獲得了獎勵。
4努力打造一支過硬的師資隊伍
教師是教學活動的主導,是深化計算機學科教學改革的關鍵。教師自身必須具有一定的深度,給學生授課時才能做到思路清晰,層次性、條理性比較強,從而調動學生的學習積極性。因此,我們把努力打造一支過硬的師資隊伍放到一個突出的位置上,大力加強教師隊伍建設,努力實現穩定隊伍、優化結構、改善條件、提高質量的隊伍建設目標,對教師通過各種措施不斷加強教育培訓,努力提高教學水平,增強應用能力,同時對教學實施綜合測評。由學生、教研室教師對全系各門課程進行打分測評,再由系教學督導組成員在認真聽課與考察教學各環節的基礎上結合科研能力,對全系各門課程的教學進行綜合測評。對測評中發現的問題及時反饋給教師,以便在教學中改正。對前三名進行表揚和獎勵,對后三名提出批評并進行必要的調整。
5結束語
幾年來,我們對計算機應用型本科人才培養的模式與途徑,從人才培養方案、培養模式、教學手段,實踐環節與師資建設質量監控等幾個方面進行了探索和實踐,促進了應用型本科院校計算機教學質量的提高。從招生情況看,第一志愿的錄取比例大大提高,一舉扭轉了過去招不滿的尷尬局面,畢業分配達到了90%以上,人才培養的質量有了很大的提高。
參考文獻:
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投稿日期:2005-08-08
在學校,計算機的普及率也在逐步提高。在美國,1994年底已經使用1810萬臺教育計算機,其中620萬臺直接進入了中小學,98%的中小學已經在不同程度上使用計算機輔助教學,全美小學、初中、高中在校人數與計算機的比率分別為15∶1、14∶1、10∶1。在我國,中小學計算機的普及率也在逐步提高,據不完全統計,截止1996年,在我國近80萬所中小學中,已有3~4萬所配置了不同檔次的計算機40萬臺,許多學校還配備了網絡計算機教室。但實際上真正在課堂上使用計算機的教師卻很少,計算機教室成了打字室。這種情況在發達國家也是如此。比如日本高中計算機普及率達99.7%,但教師愿意在課堂上使用的也僅占18.7%。造成這種情況有許多原因,如有的教師對CAI持懷疑態度,或由于對新技術的陌生而不愿意嘗試,還有教學軟件的缺乏,現有的教學軟件質量不高等。在21世紀,計算機必然在數學教育中發揮重要作用,因此,如何在數學教學中充分地發揮計算機的優勢,已成為數學教育現代化和數學教改的現實課題了。
本文將根據計算機的優勢及它與數學教育現代化的關系談談筆者對在數學教學中使用計算機的幾點看法。
一、數學教學中如何更好地應用計算機
目前,隨著計算機的發展和教學軟件數量的增加,數學CAI也在逐步開展,許多地區、學校都在進行CAI實驗。但是,根據目前學校、學生擁有計算機的狀況以及教師對于計算機的熟悉程度,目前的應用還只是初步的,利用CAI的數學課還是比較少,大多也只是講一講公開課,而缺乏大范圍的、系統的實驗。在數學CAI課中,教師該如何組織課堂教學,如何發揮主導作用,學生在CAI課堂上的認知過程如何等等,都只有通過實驗才能回答。另外,通過實驗,尋找數學CAI的切入點,也是發展數學CAI所必須的。因此,在今后的數學課中,有條件的地方應盡可能多地使用計算機,解決傳統教學做不好的事情,這應作為教學改革的重要內容。下面根據不同的計算機軟件的特點,談談計算機在數學教學中的應用。
1.用計算機進行課堂演示
在這種模式下,計算機作為指導者,是將傳統教學過程中教師通過黑板、投影片、教具模型等媒體展示的各種信息,由計算機加工成文字、圖形、影象等資料,并進行一些必要的處理(如動畫),將這些資料組織起來。課堂教學時,可以將計算機與大屏幕投影電視連接起來,也可以在網絡計算機教室中進行。利用這種模式進行課堂教學,在較短的時間內,計算機使學生多種感官并用,提高對信息的吸收率,加深對知識的理解,因而可以做到更高密度的知識傳授,大大提高課堂利用率。
例如,對于三角形“三線合一”的教學,傳統教學因較難展現其發現過程,從而造成學生對其不好理解。利用計算機,可以在屏幕上作出斜三角形ABC及其角A的平分線、BC邊的垂直平分線和中線,之后用鼠標在屏幕上隨意拖動點A,利用軟件功能,此時三角形ABC和“三線”在保持依存關系的前提下隨之發生變化。在移動的過程中,學生會直觀地發現存在這樣的點A,使得角平分線、垂直平分線和中線三線重合。再如,對于圓周率的概念的教學,利用CAI,可以對圓周進行展開,同時跟蹤測量圓周長和圓半徑,引導學生發現圓周長與圓半徑的比是一個定值。由于實驗中圓可以隨意變化,學生很容易接受π的存在。
利用計算機進行課堂演示,通過精心設計的動畫、插圖和音頻等,可以使抽象深奧的數學知識以簡單明了、直觀的形式出現,縮短了客觀事物與學生之間的距離,更好地幫助學生思考知識間的聯系,促進新的認知結構的形成。計算機的動態變化可以將形與數有機結合起來,把運動和變化展現在學生面前,使學生由形象的認識提高為抽象的概括,這對于培養學生良好的思維習慣會起到很好的效果。同時,在這里也應注意,計算機的演示只能是幫助學生思考,而不能代替學生的思考,教師應當恰當的給予提示,結合計算機的演示幫助學生完成思考過程,形成對概念的理解。
2.利用計算機進行小組合作學習
在信息技術環境發展的背景下,我們傳統的教育思想也應當發生轉變。發展以學生為中心進行合作學習的思想,發展以問題共同解決為中心的思想,發展以培養能力為中心,強調終身學習的思想。問題是數學發展的動力,所以對解題的教學歷來受到教師的重視,現代數學教育更是強調要進行“問題解決”,在解決問題過程中鍛煉思維、提高應用能力。而傳統的數學教育由于多方面的限制,片面強調了數學演繹推理的一面,忽視了數學作為經驗科學的一面。現在,計算機強大的處理能力為數學的發現學習提供了可能,它的動態情境可以為學生“做”數學提供必要的工具與手段,使學生可以自主地在“問題空間”里進行探索,來做“數學實驗”。教師可以將更多的探索、分析、思考的任務交給學生去完成。
在數學實驗課中,可考慮把學生分成2~3個人一個小組,每組共用一臺計算機。教師提供問題,學生利用計算機提供的環境,積極思考、討論,動手演算,解答這個問題。教師要深入每一個小組中參加討論,觀察其進程,了解遇到的問題并及時解答,對有共性的問題組織全班討論或講解,努力在全班創設一種研究探索的學術氣氛。
例如,幾何畫板提供了一個十分理想的讓學生積極的探索問題的“做數學”的環境,學生完全可以利用它來做數學實驗,這樣就能在問題解決過程中理解和掌握抽象的數學概念,使得學生獲得真正的數學經驗,而不僅僅是一些抽象的數學結論。目前,在這方面已經有了一些有益的嘗試。如’98全國計算機輔助中學數學教學課例展評、交流、研討活動中,北京師大附中的一個課例“求圓內接三角形面積的最大值”,就是在電腦網絡教室里,讓學生利用幾何畫板,自己在動態變化中觀察靜態圖形的變化規律,對圖形進行定量的研究,通過交流、討論,最終得到問題的解答,其中有一個解法是教師在備課時也未想到的。1995年夏季學期,兩個美國初中二年級學生DavidGoldeheim和DanLitchfiled應用幾何畫板發現了又一種任意等分線段的方法;東北育才學校一名學生發現了廣義蝴蝶定理。拋開這些問題自身的意義不說,他們處理問題的過程(猜測,驗證,論證),對我們的數學教學也是一種啟示。
在這種小組合作學習的模式下,教師在教室里的角色更象學生的輔導者或幫助者。他們設置環境,幫助學生提出問題并進行探索,刺激學生解答問題,并為學生提供他們需要使用的工具與資源,以便學生能夠建構知識。教師不可能――也不應該期望――完全掌握與某個主題有關的內容,他們需要知道的是如何引導學生,如何問學生一些探試性的問題,如何使學生與有關的資源聯系起來,如何提供給他們存儲、操縱與分析信息的工具。
3.利用計算機復習、作業
在課后,可以利用一些輔導軟件來鞏固和熟練某些已經學會的知識和技能。提高學生完成任務的速度和準確性。輔導軟件把計算機變成了教師。這種課件不僅提供文字、圖形、動畫視頻圖象,還有語音解說和效果音響,文、圖并茂,具有很好的視聽效果。教學內容的組織多按章節劃分知識點模塊,學習者可以根據需要自取進度,個別系統逐步深入地學習,復習已經學過的知識內容。這種課件能夠補充課堂學習的內容和加強概念的學習。交互性、及時反饋和足夠耐心的優點使得數學輔導課件非常有用。
學數學離不開做題目,利用計算機信息容量大的特點,可以做成一些智能題庫,學生可以用它做題、復習知識。這里所說的題庫的智能化,是指系統能根據測試者的應答,測試答題者對于某些知識點的掌握程度,從而智能地調節題型、題量,并能在線調出相關知識點的理論講解,復習教學內容。在這種模式下,學生可以充分自主地選擇教學內容進行練習,并能及時得到指導,同時教師也可以利用智能題庫隨意生成程度不同、內容不同的電子試卷,對學生進行多方位的考察。另外,教師還可以記錄學生一個時期(一學期或一學年)的測試情況,列出統計圖,發現問題,并有針對性地進行指導。
二、數學教學內容的改革
由于計算機本身的優勢,它進入數學課堂后,越來越發揮著重要的作用。同時也應當考慮,有了計算機,學生應當學習什么樣的數學?
計算機科學知識與數學學科知識之間可以說是“相互輔助”的關系,二者相輔相成、共同發展。幾十年來與計算機同步發展的計算數學包括數值計算、符號演算、計算機圖形學已有巨大進展,這些進展反過來又促進了計算機技術的發展。隨著計算機日益走入人們的生活,社會對人的數學素養的要求已經從依靠紙筆運算轉換到有效地、恰當地使用技術,能幫助學生數學地深入思考問題、簡化概括過程,提高學生解決問題以及在幾何與代數、代數與統計和真實問題情景與相關數學模型之間建立聯系的能力。數學教育應安排更多的時間讓學生去思考和理解更本質的方面,學會提出問題和抽象概括,從而達到幫助學生更深入地思考數學,應用數學。學校的數學教學應更重視培養學生對數學思想、方法及其應用的認識,重視現實問題的解決。
數學課程應當盡可能地使用計算器和計算機,這應當作為制定新數學課程的原則。目前許多發達國家都已這樣去做。全美數學教師協會(NCTM)早在1980年就建議:在所有年級中,都應充分發揮計算機的作用,并注重將計算機與數學課程結合為一體。1989年,NCTM又出版了一份《學校數學課程標準與評估標準》,明確提出了“利用計算器和計算機作為學、做數學的工具”的要求。在美國,全國各地的學校都正在把計算機編程結合到數學課中去,新出版的每一套教材都有BASIC編程的內容,相當于代數課程的8%。因此,如何將傳統內容進行現代處理,將計算機與數學課程結合為一體,是教材改革的一個重要問題。
1.調整、精簡一些傳統的教學內容
傳統的數學教學中,有大量繁雜的運算,教學時需要花費很多時間、精力來進行訓練。目前許多軟件包(如mathcad,marhematic,maple)都能完成數學里各種各樣的運算,mathpert還能在每一步給出提示,引導學生給出解答。這樣,技術使得有關數學技能、技巧方面的內容越來越不重要,這就使教師和學生可以從這些繁重的體力勞動中解放出來,把繁重的運算交給計算機。因此,教材中可以適當刪減、調整一些教學內容。例如,查表計算是否可以取消,是否要那么多偏難的四則運算,因式分解和解方程(組)是否要那么多的訓練,三角函數的運算可否引入計算器等等,都是需要考慮的問題。當然,并不是不要學生練習,而是掌握基本思想、基本方法即可。
數學是講授數量關系和空間形式的科學,數和形本身就是一個有機的整體。而在傳統的幾何教學中,歐氏幾何戰占據了很大的內容,學生需要用很長的時間學習歐氏幾何,學習邏輯論證。我們可能都有這種體會,就是證明定理就像解四則運算難題一樣,是非常難的。固然,這能很好地培養邏輯思維能力,但是,學生需要培養的思維能力也不僅僅是邏輯思維能力,邏輯論證方法也僅僅是解決幾何問題的一類方法。因此,在中學數學中應當將代數幾何綜合起來,將幾何問題代數化,盡早地引入解析幾何的思想。例如,我們可以在直線的概念上介紹數軸,可以用方程來講直線的平行、垂直等。目前,在新的高中試驗教材中引入空間向量去解決立體幾何的問題,就是一個很好的嘗試。
2.增加一些教學內容
現在學校的學生,將來必將走向一個更加信息化的社會,因此目前不僅要用現代技術來改進數學教育,而且應當適當增加一些教學內容,為學生將來進入技術社會做好準備。
在應用數學解決實際問題時,一般要經過這樣的過程:收集信息和數據,處理數據,得到數學問題,解決數學問題,得到實際問題的解決。在我們分析處理數據的過程中,需要用到許多離散數學的知識(如統計、線性方程組、矩陣、圖論、組合數學等),因此,應當將這些知識引入中學數學內容,提高學生分析、處理數據的能力。
在數學教學中,有些問題可以考慮讓學生在計算機上去解決,現在已經有一些軟件可以使用。例如利用電子表格(如EXCEL)等可以完成許多數學任務,如建立方程去解決分組問題,進行估算以及檢驗一個變量的變化對其他變量的影響等。電子表格在幫助學生探討數量關系方面也是一個有效的工具,教師可以要求學生研究不同列的值,并總結出其中的數量關系。另外,許多電子表格還有加、減、乘、除、平方根、求和和求平均數等功能和繪直方圖、曲線圖、散點圖、柱形圖等繪圖工具,這能很好地幫助學生完成統計里的學習任務。
在數學教材中,可以適當滲透一些編程的思想。學生掌握了解決一個問題的基本方法后,可以讓學生編制程序利用計算機解決問題,把一個數學問題從一元推廣到多元,從一維推廣到多維。例如,在學習方程組時,學生可以通過編制程序,來解決一些多元方程組的問題。這樣,學生就能把主要的精力放在基本方法的學習上,而不是更多地去關注運算技巧。
新技術的應用,給我們帶來了更多的便利,但同時,也引發我們進行更多的思考。計算機進入數學教學,必將引發一場新的教育革命,并形成一個新的數學教育前景。廣大數學教師、數學教育工作者應當成為這場革命的主角。
參考文獻
1、《計算機教育應用與教育革新――’97全球華人計算機教育應用大會論文集》李克東何克抗主編北京師范大學出版社1997