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篇1
首先,学生来源地域的差异是实施分层教学的客观要求。我们的学生来自全国各地,有城市有乡村。由于各地区提供的信息技术运用环境和信息技术教育的教学水平有显著的差异,故造成学生的信息素养有一定层次的不同,所以,我们在计算机教学中有必要按学生的知识水平分成不同的层次。其次,学生学习计算机知识的环境不同(条件不同)。也就是有的学生有自己的计算机,有的没有。原因单纯,但对计算机的学习和教学影响却很大。
三、计算机分层教学的原则
根据学生的计算机知识和能力水平,分成不同的层次,确定不同的教学目标,运用分组、案例等教学策略,辅以不同的训练、考核和辅导,借助学生各层本身的力量促进每一层次的学生都得到最好的发展。
四、计算机分层次、分组教学的模式
1.分层目标教学模式。保留行政班,但在实际教学中,根据学生的计算机知识和能力水平,确定不同层次的教学目标,进行不同层次的教学、考核和辅导。首先,学生根据自身的能力决定其学习层次,然后根据努力的情况及后续学习的现状,再进行阶段的调整,给学生自主选择权。再配合“分层测试评价”体系,“分层测试评价”体系,是在承认学生有差异的前提下,对学生进行多层面的、激励性评价,对每层次学生的进步给与相应的肯定和鼓励。实施这一评价手段,对较低层次测试应当重在计算机基本操作及应用检测,较高层次的学生则侧重于计算机应用开发能力的检测。
2.分组互助、分层互动学习模式
“分组互动”既是学习模式,也是课堂教学的一种策略或方法。“分组”是在分层过程的基础上,教师通过调查、摸底考试、提问和交流,进一步掌握班级内每个学生的学习态度、知识水平,将学生按高、中、低层次均衡组合,形成一个个学习小组。利用小组成员之间的合作和互帮互学形式,充分发挥学生之间、师生之间的互动、激励,为每个学生创造发展的机会。有利于培养成员协调发展的精神。
五、计算机分层、分组教学的实施
1.计算机分层、分组教学学生分层:根据学生的计算机知识基础、智力水平和学习态度等,将学生大致分成三个层次:A基础扎实,接受能力强,学习自觉,成绩优秀;B知识基础和智力水平一般,学习比较自觉,有一定上进心,成绩中等;C计算机基础、智力水平较差,接受能力不强,学习积极性不高,成绩欠佳。
2.分层备课
在学生分层的基础上,根据教材和大纲要求,以及各层次学生的水平,对各层次的学生制定不同的教学目标,根据不同层次的教学目标,设计好教学内容,课堂提问,技能训练并注意层次和梯度。
3.分层授课
分层授课,采取“大班导学,小组议学,个别辅导”相结合的方针。根据备课要求,授课着眼于B层中等学生,实施中速推进,课后辅导兼顾A、C优差两头,努力为差生当堂达标创造条件。具体做法是:上课时合为主,分为辅;课后分为主,合为辅;实习则以小组为单位,对所选案例集体探讨、共同商议、合作互动做到对A层学生少讲多练,让他们独立学习,注重培养其综合运用知识的能力,提高其解题的技能技巧;对B层学生,则实行精讲精练,重视双基教学,注重课本上的范例和习题的处理,着重在掌握计算机基础知识和计算机基本技能上下功夫;对C层学生教学则要求低,坡度小,放低起点,浅讲多练,查漏补缺,弄懂基本概念,掌握必要的基础知识和基本技能。
4.分层训练
分层练习是分层施教的重要环节之一。为了提高课堂教学效率,教师要随时掌握学生的学习活动情况,及时帮助学生克服学习过程中的困难。因此,教师要通过学习实践对学生学习进行监督,发现问题,及时矫正。教师在设计实习或布置作业时要遵循“两部三层”的原则。“两部”是实习或作业分为必做题和选做题两部分:“三层”是指教师在处理练习时要具有三个层次:第一层次为知识的直接运用和基础练习,使全体的学生的必做题:第二层次为变式题或简单综合体,以B层学生能达到的水平为限;第三层次为综合题或探索性问题。第二、三两层次的题目为选做题,这样可使A层学生有练习的机会,B、C两层学生也有充分发展的余地,都能享受到成功的喜悦,因而提高学习的积极性。
5.分层辅导
学生训练时,要做好课堂巡视,及时反馈信息,加强A、B层次学生的辅导。对A层次的学生课后尽可能进行对面的辅导,积极组织C层次的学生开展第二课堂活动,通过开展知识讲座,开拓学生视野,丰富学生的数学知识。平时的课堂训练,难度稍低的练习课由C层次的学生帮助A层次的同学,通过生生之间的互动,促进不同层次的学生的进步。
6.分层评价
分层评价也是分层教学过程中的一个重要环节,基本做法相似于分层练习。它是根据学生的知识水平金额学习能力的差异,实施分层考核办法,测验时试卷设计为必做题和选做题两卷。必做题属检测达标的基本要求,选做题则属较高要求,为加分题。这种设计方法可使A层次学生有更多的成功机会,进而增强其学习的积极性和自信心,同时也可使B、C两层学生不易满足,激发起求知欲。
六、实施异步分层教学法的优势
1.有利于所有学生的提高
分层教学法的实施,避免了部分学生在课堂上完成作业后无所事事,同时,所有学生都体验到学有所成,增强自信心。
2.有利于课堂效率的提高
首先,教师事先针对各层学生设计了不同的教学目标与练习,使得处于不同层的学生都能“摘到桃子”,获得成功的喜悦,这极大地优化了教师与学生的关系,从而提高师生合作、交流的效率;其次,教师在备课时事先估计了在各层中可能出现的问题,并作了充分的准备,使得实际施教更有的放矢、目标明确、针对性强,增大了课堂教学的容量。总之,通过这一教学法,有利于提高课堂教学的质量和效率。
3.有利于教师全面能力的提升
通过有效地组织好对各层学生的教学,灵活地安排不同的层次策略,极大地锻炼了教师的组织调控与随机应变能力。分层教学本身引出的思考和学生在分层教学中提出来的拓展都有利于教师能力的全面提升。学生在认识计算机发展现状及认识自我的基础上,将自身的条件与阶段目标科学地联系在一起,更有利于计算机知识和能力的“因材施教”。
4.促进“个别化”学习能力的提高
“个别化”学习实际上是一种基于网络的“个别化”化教学,是设计适合各类学生的,又方便学生自主选择教学内容、教学目标、训练材料及考评资料等素材。学生利用网络进行循序渐进的分层学习,每达到一个目标就自动进入下一个知识模块。由于计算机数据库存储了大量的教学信息,学生在教师的指导下选择学习进度,都能得到相应的提高。锻炼和提高学生自主学习、信息获取能力。
5.充分发挥资源性的学习方式、教学方式。网络上有丰富的教学资源,为教师的教、学生的学提供极大的方便,充分挖掘教师和学生的潜力。教师和学生首先通过计算机和网络工具获取相应的信息,对教学内容进行及时有效的补充和改进,以便提高教学质量,优化教学过程。提高学生一定程度的信息工具运用技能,信息化教育的资源闲置时一种巨大浪费,设备到位,只是物质条件具备了真正管好、用好、发挥巨大效益,关键在人,关键在师资队伍的素质,掌握现代教育模式、现代学习模式,帮助学生建立良好的学习方法,高效的获取知识。
6.发挥案例教学、分组研讨教学法的优势,互助式教学,按照项目要求,层层推进的学习方式,提高学习效率,打通了障碍,提升了学习空间,相互研讨切磋
7.促进信息知识呈现方式、教学方式的教学评价实质性的转变,深化教育理论。
七、分层教学应该注意的问题
分层教学虽然有很多的优点,但对其工作的难度应当有充分的估计,且认真加以研究,寻找有效的对策。就目前实施的情况看,有以下一些问题:
1.分层教学要解决分层的原则与分层的办法
分层教学的目的是“因材施教”,要确定“材”的素质和水平。目前,我们对学员的分层主要依据新生摸底的结果,但测查的内容、难易的程度、考察的结果等,是否科学、客观,有没有参考价值,这是个重要的问题。其次,分层要考虑学员的“出口”与“进口”的对接,“低进高出”虽然是努力方向,但不能成为考核学校及教员的依据。分层要使不同水平、不同需求在发展中柔性衔接,使学员从分层开始,就有了信心、有了动力、有了希望。
2.分层教学的动态管理
动态管理是对传统教务管理的挑战,学员不是在班主任的监控、“保护”之下,任课教员有不能保证全员性管理,学员将需要一段时间的适应。在动态管理中,不稳定因素会增大,管理的范围会拓宽,这就要求管理者、任课教员,“教书育人”尽到责任。新的分层管理中加入了动态调控,将淘汰制变成了自我选择制。
3.分层教学使学员的思想负担和家长的疑虑
分层对学员的心理冲击表现为“自卑”,对家长来说“没面子”。可见,做好学员及家长的工作尤为重要,在分层教学的实验之前一定要客观地宣传其有利的一面,同时提醒学员或家长,做好顶住压力的思想准备。分层应以学员能否取得进步为得失的标准。
4.分层教学对教员提出了新的要求
分层教学下教员不能再“拿一个教案到底”,而要精心地设计课堂教学活动,针对不同档次的学员选择恰当的方法和手段,了解学员的实际要求,关心他们的进步,改革课堂教学模式,充分调动学员的学习主动性,创造良好的课堂教学氛围,形成成功的激励机制,确保每一个学员都有所进步。
5.实施分层后的评价方法
教员分别承担不同基础学员的教学任务,他们所接的班不同,达到的质量目标也应不同。如何判定分层教学的工作质量和教学水平是一个大问题。
八、结束语
篇2
高校的实验技术公共平台是指在高校,以学科研究工作中方法学的共性为基础,把各学科实验研究中可共同使用,价值较高、大型精密仪器设备集中管理、使用、开展有偿服务的一种充分利用仪器设备,提高使用效率,节约科研成本的使用方式仪器。
目前,高校仪器设备的拥有量是比较大的,少的几千万,多则十几个亿。如何充分发挥其应有的作用、使用率,避免重复购买和闲置,达到最佳的经济效益,是很值得探讨的一个问题。从高校仪器设备的管理上看,目前存在着一些问题。
1.重复购买。由于各个学科单位只考虑自己使用的方便,而在一些高校存在着对某项仪器重复购买的现象。特别是10万元以下的仪器设备,由于经费来源使用的是学科的经费或个人课题专项经费,而在经费的使用方面缺乏制度上的硬性规定,学校的主管部门审批也就十分容易,所以常出现重复购买的现象。例如,几万元低温冰箱、二氧化碳培养箱,在各个学科更是常见。至于十几到二十万的酶标仪仪器,汕头大学医学院就有13台之多。
2.使用率并不高。仪器设备由各学科自行购买,使用权归小单位,因而缺乏全局观念,则常限于本学科的研究与个人课题的使用。而其他学科或课题组需要使用要凭借个人的关系,也缺乏适当、合理的安排。使用率究竟如何,也极少有人去考核。近年由于高校引进人才的需要,不惜为一些引进的人才购进专用贵重的仪器设备,有价值几百万元,但由于某些原因,人才流出,购进的仪器长时间闲置,十分可惜。如汕头大学医学院十几万元以上的超低温冰箱就有5台,是否有此需要,有无闲置,却无人常去过问和检查其使用的情况。
3.没有详细进行经济上的核算。各个学科和课题组科研人员着重考虑科研工作,出数据,出文章,而较少仔细进行核算。科研的主管部门只重视出科研成果,而轻经济核算。目前的高校看重科研成果,以学术水平和科研论文的发表作为业绩考核指标。各学科同样是侧重业绩,并经常呼吁学校应对科研给予大力支持,课题给予配套经费。至于水电费的核算、维护费用、管理人员的费用,等等,无从查核,或只是象征性的扣点水电费。贵重仪器设备只有简单的使用时数登记表。
以上可见,如何充分发挥学校的仪器设备的作用,提高使用率,防止资源的浪费,取得资源的共享与更好的效益,是科研经费管理中亟待解决的问题。因此,构建高校的实验技术平台,是摆在高校面前的一个重要任务。
二、构建实验技术公共平台的几种模式
从目前高校的情况看,实验技术平台的构建主要有几种形式
1.以学科(或学科群)为依托的组建模式。笔者认为,这种形式必须依据学科特点及需要,平台大中型设备分别依托相关学科投入(或学科群),制定统一严格的管理、运作和考核制度,全方位为学科、全院、全校各学科提供实验技术服务。适当地开展对外服务。从汕头大学医学院的情况看,属于规模比较小的院校,所处的区域高校较少,地区的经济和工业、科研并不十分发达,所以采取的就是这种以学科群投入的模式。并于2008年7月出台了文件,设立分子实验室、分析细胞实验室等三个公共技术平台。在2008年9月又出台了《汕头大学医学院贵重仪器设备开放管理条理》,从而优化资源配置,实现资源共享,提高了仪器设备的使用率,促进汕头大学医学院教学科研水平的提高。
2.以学校投入为主的组建模式。仪器设备、场地,全部由学院或学校投入,人员直属学院或学校,主要购买较大型的又比较普遍实用的贵重仪器设备。同样制定统一严格的管理、运作和考核制度,为全校服务并积极开展对外服务。
3.联合社会力量共建的组建模式。有的高校处于省会等较大的城市,与中央各有关部门或省相关部门或大型企业有着较好的联系,双方协作,互利互惠,建设相关的实验室技术平台,依托学校的科研力量,与企业合作,开展社会服务。例如,内蒙古农业大学与蒙牛集团共建的乳品生物技术与工程重点实验室,浙江大学科技园光电实验室与入园的企业共建等,都为我们提供了宝贵的经验。
三、实验技术公共平台的经费收支核算方式
高校的实验技术平台的核算,以上述的几种构建方式分开进行。除联合社会力量的形式比较复杂外,目前高校实验技术公共平台主要是学科群投入或学校投入的模式构建,因而这两种核算方式最为普遍。由此,本文主要是探讨学科群或学校投入的核算方法。
从总体上看,核算中最主要的是成本核算,如何进行各个项目各种仪器明细的分开核算,应由财务和主管部门进行协商,取得共识,原则是维护学校的利益,即在有较多收入的情况下,学校得大头,部门得小头。按劳取酬,多劳多得,勤俭节约,合理收费。
1.收入的核算。所有的收入按部门或各个小组进行核算,纳入财务部门统一管理。主要核算各项仪器设备开展对内、对外检测、观察等的收入。平台的构建主要是以为学校的科研服务为主,在此基础上,为充分发挥仪器设备的作用,提高使用效率,可以逐步考虑对外服务。高校的实验技术平台,开展对外服务有利于该地区的科研工作的发展,加强交流,提高学校的科研能力和高校的知名度。但毕竟内外有别,收费的标准应高于成本,我们认为,对外的收费可较校内的收费提高100%~30%。每个项目的实验收费标准,由实验平台的负责人根据成本核算提出方案,然后各有关部门进行研究确定,报有关部门审批,并在实践中给予逐步完善。
2.成本的核算。实验技术公共平台的成本,主要是包括仪器设备管理人员的薪金、水电费、仪器设备的购买、耗材的支出、维修费的支出等。
从成本核算上看,还有一个仪器设备折旧的问题,但是一些贵重仪器的价值昂贵,其分摊后的费用如加入成本进行核算,那么,成本将是很高,例如,汕头大学医学院进口的透射电子显微镜需约240万元。假如电子设备的使用年限为5年(新制度规定才3年),按平均折旧法计算,每年约为48万元左右。由学科投入经费购买的,学科来分担折旧的费用,负担将过重。如是由学院投入的,一般使用的是专项资金,例如“211工程”公共服务体系项目的资金,从核算上无需提折旧。因为根据《高等学校会计制度》的规定,目前高校的固定资产不提折旧,所以我们认为在目前的情况下,特别是对刚刚起步构建实验技术平台或业务量不是太大的高校,可以暂时不提折旧。
(1)管理人员薪金的核算
公共平台的建设主要是学科群投入的,则以学科群或学科作为一种管理模式,其主要的管理者、技术骨干的基本薪金,应该由学校负担,其奖金应视管理者的业绩而定。其他的辅助技术人员,其薪金、奖金应由学科负担。由学校负担主要的管理人员的薪金,是从考虑扶持学科的实验技术平台考虑,特别是刚刚起步或收入不多的院校,目前还是应以这种方式较好。如是由学院投入建设为主的,管理者、技术骨干、辅助人员的基本薪金,应该由学校负担。其奖金应视业绩而定。从另一个角度上说,在以学校投入为主的运行模式中,管理负责人在应聘此岗位时,也应自己提出一些方案与建议,对此问题供领导决策。我们可以采用两种方法:第一种以每年的纯收入(扣除应有的成本)或工作量作为一个基数,超过部分的纯收入40%作为管理人员的奖金。例如,电子显微镜的观察费,假设以每年的纯收入基数为10万元,实际纯收入为13万元,超过的3万元,按分成的方法计算奖金;第二种以总收入为核算的,则扣除成本后,纯收入同样按分成的方法计算奖金。
仪器设备消耗性物资、维修和水电费等的核算。作为公共的平台,其开展的项目实验所需的试剂及耗材由谁申请的实验,谁负责的原则。其耗材可以自购,也可以由实验室购买,并按实际给予核算。日常的仪器维修,以一个标准的基数为原则,例如,单件材料为5000元,由实验平台负责,并摊入当年的成本核算,5000元以上至1万元以内的在实验平台的发展基金负责,超过1万元的由实验平台负责人写出书面报告,经主管部门的负责人提出意见,由学院领导根据具体情况,决定学科负责或由学校或学院负责支付。水电费的核算,我们采用安装电表,按实际支出数核算,计入当月成本,并返纳给学校。税金的核算也应同步进行,当高校开展服务有收入之时,应注意按照国家的统一规定,向有关部门申请领取统一的发票,办理税务登记,按规定进行纳税。
3.结余的核算。收支相抵后,结余资金的处理应从以下两个方面考虑。
(1)利润的分配。利润的分配,应考虑学校、学科群、管理人员及技术人员之间的利益,如在执行上述分成即学校得三成,学科得三成,管理人员得四成。利润分配的比例也不是一成不变的,最主要的是应视业务发展的情况,在刚起步时,管理人员的奖励可适当提高,当规模越来越大,收入越多,应注意适当调整分配的比例。
(2)建立基金的核算。在上述的利润分配后,归属学科或学校的利润,应建立专项基金,作为购买大型仪器设备或大维修之用,用于实验技术平台的再发展。
四、构建实验技术公共平台存在的几点问题
1.人才的问题。构建实验技术公共平台,目前最大的困难仍是管理负责人的人选问题。这个问题在规模不大的院校,尤为突出。从总体上看,负责人必须技术比较全面,大公无私,协调能力较强,总体素质较高,能全心全意为学校的各个学科服务,而不是为自己的课题服务。因此,应公开招聘,选出比较优秀的人才来承担平台的负责人的工作。但作为学校,其本人如何进行年度考核,应另制定相关的规定。
2.平台是否能维持自收自支的问题。高校的实验技术平台,要维持自收自支,从内部看,必须提供优质服务和具备一定的业务水平,其收费合理,并且高校的规模较大,能提供全面的实验检测和观察项目。从外部看,必须有一定的特色,在区域上位于较大的城市,有较多的科研单位和企业作为依托,开展对外服务的业务比较多,收入资金达到一定的规模,否则,较难办到自收自支。但是,由于学校规模、特色、科研能力及所处的区域的条件的限制等因素,技术平台的发展与创收会受到一定的制约。所以,依靠学校的投入主要的设备与大项的维修,还是比较重要的,使学科的科研工作得到扶持与发展。笔者认为,作为高校的实验技术平台,主要是为学校的科研服务,资源合理配置、达到共享,争取更大的经济效益。其次,提高科研的层次与扩大学校的知名度。所以应综合考虑社会效益与经济效益。
3.关于与企业共建的科研成果如何归属与分配的问题。与企业进行共建实验技术平台,在进行实验之前,应对将来可能出现的科研成果归属、第一作者的署名、专利权等问题进行协商,达成共识,签署有关的合同,以免日后产生不必要的纠纷。
4.注意进行对技术平台的宣传。实验技术平台投入使用后,应注意把有关的仪器设备名称、开展服务的项目、技术力量的水平等编印成册,分发给附属单位及社会上有关单位,并利用网络、甚至新闻媒体开展宣传、报道。开拓更多的合作项目与交流渠道。
参考文献
[1]财政部,国家教委.高等学校会计制度(试行)[Z]北京:中国财政经济出版社
篇3
1引言
随着中小学信息技术教育的逐步普及,新入学的大学生大多已经或多或少具备了计算机知识。但由于各地区教学条件有很大差异,学生的计算机基础知识和技术水平差距较大。比如来自北京、上海等大城市重点中学的学生除了掌握Word、PowerPoint等Office软件的一般应用,还会制作Flas、应用VB编写简单的程序等,来自中小城市的学生有些会编辑简单的文档、制作幻灯片和上网等,而偏远地区的学生甚至没有使用过计算机――这就使得非“零起点”问题在“大学计算机基础”教学中显得非常突出。如果“大学计算机基础”还是采取较为传统的“一刀切”教学方法,就会使基础差的学生学习困难,不能产生了解和使用计算机进行学习和工作的兴趣,而基础较好的学生又认为教学要求太简单,没有必要学。我们所做的调查显示,即使基础较好的学生,应用计算机解决实际问题的能力还是比较差的,他们使用计算机大多是编辑简单的文档、上网浏览、网聊、玩游戏等。
解决非“零起点”问题,需要探索如何调动不同基础层次学生对计算机课程的学习兴趣,如何训练学生应用计算机解决实际问题的能力。根据我校对2008级新生进行入学摸底考试的情况,我们进行了分层次实验教学模式的探索。
2大学新生入学计算机水平摸底测试结果分析
我们对2008级入学的新生进行了指定考试系统的上机摸底考试,参加人数为2251人。考试题型分为单选题、多选题和操作题,随机抽题组卷,考试时间为1小时,满分100分。其中选择题主要考察计算机基础知识、计算机网络基础知识、程序的一般概念和多媒体的一些基本概念,操作题主要考察Word、Excel、PowerPoint、上网浏览、邮件处理等简单的操作技能,学生总成绩分析如图1所示。结果为50分以下占到73%,50分~70分占到23%,70分以上者89人,只占4%,而80分以上的只有9个人。我们还对各部分内容单独进行了分析,每个科目各分数段人数及所占百分比如表1所示。
图1总成绩各分数段人数及所占百分比
表1单科各分数段成绩分析
Word(满分25)15分以下15分--20分20分以上
人数1631471184
百分比72%21%8%
Excel(满分20分)12分以下12分--16分16分以上
人数20711600
百分比92%7%0%
PowerPoint(满分10分)6分以下6分--8分8分以上
人数1805314216
百分比80%14%10%
Windows(满分5分)0分其他5分
人数15602096
百分比7%0%93%
IE(满分5分)0分其他5分
人数876569807
百分比39%25%36%
OE(满分5分)0分其他5分
人数1335604313
百分比59%27%14%
单选(满分20分)12分以下12分--16分16分以上
人数149910470
百分比67%46%0%
多选(满分10分)6分以下6分--8分8分以上
人数22132591
百分比98%12%0%
从各分数段所占比例可以看出,大多数学生Windows基本文件操作都可以得满分,极少同学没有接触过计算机。Word、PowerPoint在及格线以上的学生占到20%~30%,大多数学生在中小学学过,但基本操作掌握得并不好,而能够进行Excel基本操作的学生很少。多数同学了解一些基本的计算机基础知识、网络基础知识、多媒体的基本概念,少部分同学学习过某一种计算机语言,并会编写一些简单程序。
3分层次实验教学注重培养学生计算机综合应用能力
在计算机和Internet已经成为人们工作、学习、生活必不可少的现代化工具的今天,应用计算机解决实际问题是当代大学生必须掌握的一项基本技能。教育主管部门也提出要加快人才培养模式改革,下大力气,在课程体系、教学内容和教学方法上,在知识更新、实践教学、创新创业教育等关键环节上深化教育教学改革,提高高等教育质量,着力增强培养高素质人才,要进一步提高学生的实践能力、就业能力、创新能力和创业能力。
针对大学新生入学时所具备的计算机基础知识的现状和现代社会对大学生人才培养的要求,对“大学计算机基础”课程进行实践环节的教学改革应该本着“因材施教”的原则,针对不同基础的学生进行分层次的训练。基础较差的学生应该着重基本操作的实践,掌握了操作系统、Office常用软件和网络工具的使用等基本操作以后,就有了学习更多计算机知识和技术的兴趣。而对于已经具备了一些基础的学生,应主要训练他们综合应用计算机解决实际问题的能力,为他们设计富有挑战性、通过教师引导自主学习可以完成的综合性、设计性任务。这样,基础差的学生有了学习的兴趣,而基础较好的学生也有了更大的学习动力。
4分层次实验教学应体现循序渐进和综合应用、设计创新原则
实际应用中,常常需要不止一个软件完成某种工作。比如,学生参加某种科技竞赛活动或毕业论文答辩,就需要完成查询文献资料、按要求格式撰写论文、答辩等工作,这就需要用到网络搜索、网页浏览与获取、文档编辑排版、表格数据分析和制作幻灯片等相关软件。再如,校园的某种宣传活动,需要进行查找资料、制作宣传海报、制作宣传视频短片等工作,这要综合应用网络搜索、图像处理、视频编辑等相关软件,还要具有很好的设计能力。这样的任务,对已经掌握了上网工具、Office软件基本应用的同学来说,很具有挑战性,可以大大激发他们的内在学习动力。
通过入学摸底考试,我们将学生分为基础班和提高班,基础班的学生要求跟班上课,学期总成绩由平时实验成绩和期末上机考试成绩组成。而提高班的学生不再参加期末的上机考试,主要是综合设计性大作业考核。
4.1循序渐进打好基础
对基础较差的学生,我们按照循序渐进的原则,在每一章中设计了从基本操作到较复杂应用的实验项目,每一个实验都给出操作步骤,并提出实验思考题,让学生总结知识点。如Word实验,从“基本的文档编辑”到“文字、段落格式排版”,再到“图文混排”,再到“高效排版给定的小论文”,让学生逐渐掌握应用文字处理软件撰写文章的方法。Excel实验中,从“公式和函数”到“制作图表”,再到“数据分析与管理”,使学生逐渐掌握单元格数据的输入、应用公式和函数进行计算、制作图表和对数据进行分析与管理。
4.2综合应用自主设计
对基础较好的学生,我们设计了给定主题的调研报告、设计制作班级主题活动宣传海报、设计制作班级活动视频、网络安全策略调查报告、简单计算机游戏程序设计、简单计算器程序设计等一系列综合设计性实验项目,每个实验项目有一定的分值,学生可以根据自己的专业需求与兴趣自选。每个实验要求按照指定的格式撰写实验报告进行总结,期末提交大作业及实验报告。在实验指导书中,给出作业要求及实验案例,在案例中给出相关的指导,而不写出操作步骤。这样,学生可以根据案例中提到的知识点,结合教材或网络自主学习,完成大作业需要的知识和技术、自主设计和制作完成。如“设计制作班级主题活动宣传海报”实验,要求学生设计班级或社团主题活动、围绕主题获取图像、文字等设计素材、使用Photoshop等图像处理软件对素材进行处理、制作完整的宣传作品、按照格式要求撰写实验报告。在实验指导中给出多幅作品样张,并给出如图2样张的设计思路与制作过程中要完成的工作及方法,引导学生自主设计、积极实践。再如,“网络安全策略调查报告”实验中,要求学生学习网络与信息安全知识、到学校的各公共上机场所调查安全措施,结合学习到的网络安全知识,撰写规定格式的小论文分析调查结果,并给出自己的意见或建议。
5分层次实验教学激发自主学习动力
分层次实验教学模式激发了学生的学习兴趣,大大提高了不同基础层次学生的学习积极性。通过从基本操作到综合应用各层次实验的设计,使每个学生都可以从自己的起点出发,逐渐提高计算机综合应用能力。基础较差的学生循序渐进,为学习更多计算机知识和技能打好基础,基础较好的学生提高要求,训练综合应用能力、培养设计创新意识。每一个实验作业都是从具体任务出发,具有一定的难度,但结合学生自主学习与教师引导都是可以完成的。综合性实验需要综合多个软件的应用去解决实际问题,设计创新性实验增强了学生的设计创新意识。
学生的学习效果非常明显,入学时基础较差的学生考试成绩有了很大提高,基础较好的学生大多能够按照格式
要求完成调查报告,很多同学都在小论文中发表了自己的见解。宣传海报和视频短片主题鲜明、风格各异,游戏程序设计和计算器程序的设计也大大激发了学生的学习热情。
6结束语
分层次实验教学模式使学生由“要我学”变成了“我要学”,教师由灌输知识变成了引导学生自主学习。在分层次实验教学模式中,实验项目和要求的设计是关键,提高了对教师的要求。教师不仅需要熟悉常用计算机软件的各种功能,还需要了解更多计算机软件的实际应用,设计出大量符合实际工作需要的实验项目和案例,这样才能解决学生只知道软件的各种功能而遇到实际工作又不知道该如何应用的问题。
参考文献:
[1] 陆庆,邢建川,侯孟书,等.分层次实验教学模式的探索[J].实验技术与管理,2009(3):186-188.
篇4
多么令人毛骨悚然!这是为了上网,居然能做出这样的事!所以,我们在了解这把双刃剑时,不仅要发现好的一面,也要留意它的弊端:
1. 网络信息良莠不齐
2.沉迷于网络,影响学习,工作和生活
3.个人隐私容易被侵犯
再来看看近来备受关注的华为天才少年。姚婷,来自湖南益阳,现在是华中科技大学计算机系统结构专业直博五年级学生,即将完成论文答辩离校,现入选华为“天才少年”项目,年薪达156万,是颠覆人们认知的“天才少女”。在高中学习时,姚婷就对计算机很感兴趣,高考成绩出来后,她毫不犹豫地选择了计算机专业。她参加过全国大学生数学建模大赛、全国物联网大赛。2018年、2019连续两年获得国家奖学金,2017-2018年在美国天普大学访问学习。
篇5
我们从教学主体、教学内容、教学方法和教学评价四个方面开展改革与实践。具体包括:
1) 清晰地认识到教师和学生都是教学活动的主体,在现代信息技术支持下,二者之间的良好交互贯穿于教学活动中,是研究性教学不可缺少的条件,单纯强调或忽略任何一方都不会取得预期良好的教学效果,研究性教学的开展更无从谈起。
2) 充分地理解课程中的核心概念和经典算法在教学内容中的特殊地位,核心概念是重要思想、原则、方法和技术过程的集中体现,典型算法则反映了某一方面的内在规律和典型问题的本质内容,它们都具有方法论的性质和内容[3]。忽视核心概念和经典算法的学习,研究性教学的开展就缺少了实质内容的支撑。
3) 有效整合多种教学方法取得最好的教学效果,
针对不同的教学目标,分别采用任务驱动、整班教学与小组教学、多媒体与网络教学等多种教学方法。然而,单一的教学方法不能满足全部的课程教学任务,更不适合开展研究型教学。
4) 重视教学评价在教学质量中的重要作用,阶段性师生座谈为教学过程的不断改进提供了教学质量的保证,最终的小论文与答辩形式的考核凸显了研究性教学的特点,而不同层次的多种评价为研究性教学的考核提供了客观公平的基础。
1 教学主体的平等互动
为了在研究性教学中加强学生计算思维能力的培养,我们形成了以教授为主导,博士和硕士研究生共同研究、学习和辅导的多层次教学团队,多层次教学团队和本科生构成教学活动的两个主体,二者的平等互动为学生计算思维能力的培养提供了良好的环境。
平等互动的教学主体在教学过程中相互促进,具体表现在:对本科生而言,通过教授对算法课程的讲解,使其了解和接触到本课程相关的学科前沿问题;通过研究生的助教和课程辅导,使其借鉴研究生分析解决问题的思维方式和探索方式,有意识地关注自己计算思维的培养;通过与研究生的直接接触,使其了解研究生的生活和学习,为相互平等的交互打下良好
基金项目:国家自然科学基金项目(60970054,0773224)。
作者简介:卢俊岭,男,讲师,研究方向为无线传感器网络;王小明,男,教授,博士生导师,教育部本科教育指导委员会计算机科学与技术分委员会专家组成员,研究方向为无线传感器网络和安全普适计算技术;吴三斌,男,硕士研究生,研究方向为无线传感器网络。
的基础。对研究生而言,通过与本科生的交流、讨论和课程辅导,使其既加深自身的专业知识,又学习和研究教学理论,更有利于激发自身思维的活力,从而更好地开展学习和研究工作。
在“填鸭式”的教学模式和“唯考试与分数至上”的观念下,学生处于完全被动的学习状态,学习兴趣受到压抑,思维活跃度明显下降,在这种情形下,仅仅口号式地要求学生进行计算思维的培养是没有实际意义的。因此采取多种措施努力创造良好学习环境,强调师生交互:鼓励学生勇于提出自己的想法和思路,给出不同的问题解决方案,并善于抓住机会,帮助学生在计算思维训练过程中不断得到鼓励,提高自信心;提倡师生平等交流、互动,教学团队善于发现和捕捉学生思维活动的亮点并及时加以引导,鼓励学生勇于发现教师和教材的不足,促使两个教学主体在地位平等的意义下开展问题的讨论;利用师生座谈会和教授接待日活动与学生进行面对面地答疑解惑,拉近师生之间的距离;利用网络平台随时了解学生对课程的建议和想法,及时进行问题回复,增强学生积极参与学习的热情。
2 教学内容的精心选择
为了在课堂学习中加强学生计算思维的训练和培养,教学团队认真选择“算法设计与分析”中的核心概念和经典算法开展研究性教学,通过教学团队在授课时的引导和课外辅导,训练和强化学生在思考问题的过程中控制自己的思维过程。
教学团队在选择算法时注重不同类型算法的典型性,不强调教学内容求大求全,在讲授算法时重点讲解算法的整体思想,强化核心概念的学习和计算思维的训练,提醒学生注意从宏观上准确把握,而算法的某些具体细节则由学生自由实现。教学内容的选择既保持适当的灵活性,又有一定的难度,而这种难度是学生通过努力能够克服的,从而有利于激起学生的探索兴趣。同时,在每节课程内容的开始展示一句经典短句,对本节的核心思想进行总结概括,让学生细细体会计算思维在总结本节教学内容时的高度抽象。
经典算法和经典问题是密切关联的,通过对经典问题的分析,启发学生利用不同的算法求解,并进行比较。因此,教学团队将经典问题和经典算法按照“问题定义―问题抽象―数学模型―计算模型―算法设计、分析和优化―算法编码―实验仿真―分析改进”的渐进过程逐步学习,训练和培养学生的计算思维能力。计算思维能力不是凭空获得的,也不是漫无目的地寻找问题的答案,更不是凭运气和灵感就能获得。通过将课程的核心概念和经典算法融入到经典问题的求解,并将学习内容分解到上述各个阶段,这种教学内容的安排使学生通过多个具体算法和问题实例反复体会理解计算思维的概念和作用,有意识地重复训练和控制自己的思维过程,从而掌握计算思维能力在分析解决实际问题时的具体运用。
3 教学方法的多样化运用
为了在研究性教学中满足学生的多样化需求,更好地帮助学生训练计算思维能力,教学团队采取任务驱动教学、启发式教学、整班教学与小组教学、多媒体教学与网络教学等多种教学方法帮助学生理解和掌握算法的核心思想和实际应用,通过多种教学方法开展教学过程给学生多样化的选择,从而能够更好地帮助学生运用所学的算法知识来分析和解决问题。
任务驱动教学法是将算法设计与分析课程总目标分解为许多具体算法,通过完成具体算法的学习过程达到培养学生计算思维能力的目的。本课程的目标是以学生计算思维的培养为核心,在能正确分析算法复杂度的基础上,掌握计算机应用中经典的非数值算法的核心思想并能熟练运用它们来解决实际问题,最终提高学生分析问题、解决问题和评估问题的能力。分解的任务则相对具体,例如要求学生针对感兴趣的动态规划算法给出自己的学习研究成果,采用讲述小论文(报告)和答辩的形式进行汇报,要求问题定义表述清楚,算法设计描述适当,同时验证所给算法的有效性,分析算法的时空复杂度,并且实现算法,最后分析实验结果,给出结论。这样做的目的是,一方面,明确具体的算法,体现了计算思维的清晰性、逻辑性、层次性和创新性等特点,使学生感到有一定的压力和挑战性;另一方面,学生自主选择论文题目更有利于学生个性化的发挥,容易激发学生的学习兴趣,有利于计算思维的培养。同时,这样可使学生在研究性的学习中自己认识该课程的性质,自我体会与其他课程的不同。采用任务驱动教学法并不以学生掌握算法为最终目的,而是强调学生学习算法的研究学习过程,注重学生在这个过程中的收获,尤其是计算思维的训练与培养。
为了使教学方法更符合人类探知未知问题的一般规律,更好地培养学生的创造性思维,教学团队采用整班教学和小组教学相结合的教学方法,充分发挥演绎和归纳两种思维方式的特点。学习小组一般由6至8人组成,在学生自由组合的基础上,由班干部和教学团队根据学生的实际能力和学习水平综合考虑决定,避免出现组内成员同质的情形。例如,首先面向全班同学详细介绍汉诺塔问题的来源和背景,使学生充分了解该问题的产生过程;接着引导学生如何思考该问题,让学生自己探索递归算法,自己进行归纳和总结成果,强调学生反复独立思考,自己针对该问题提出递归算法的思维过程,有意识地控制和训练自己的思维活动,并在小组内讨论、对比和总结递归算法的思考过程,鼓励和启发学生探索非递归算法,充分发挥从具体到抽象的归纳方法在培养学生创造性思维中的积极作用;最后,结合汉诺塔问题和学科前沿问题讲授递归算法的核心思想,这时从抽象到具体的演绎有利于学生形成计算思维的逻辑性和条理性,也有利于提高学生将递归算法用于求解其他具体问题的实际应用能力。
在研究性教学和计算思维的培养过程中,恰当地将多媒体和网络等现代教育技术融入到教学方法中,产生事半功倍的效果。例如,为了充分发挥多媒体教学的优势,教学团队精心设计演示文档,利用课件动画演示盘子移动过程,帮助学生理解汉诺塔问题与递归算法的核心思想,有利于学生通过直观感受快速捕捉汉诺塔问题的本质,并积极思考递归算法的运用。为了帮助学生更好地进行自主学习和研究性学习,一方面,教学团队充分利用教学网站提供算法设计与分析的各种学习资源,包括课件、视频教学、习题资料和前沿问题等,供学生在线即时学习或下载自由学习;另一方面,通过课程的问题答疑网络平台,教学团队能够及时帮助和指导学生开展自主学习和研究性学习。这对于培养学生的自主学习和发现问题的能力以及独立思考和研究探索的品质具有显著的积极作用。
4 教学评价的多层次机制
为了客观评价学生的学习效果和学生计算思维能力培养的结果,教学团队采用个人、小组成员、组间成员和教学团队构成的多层次评价机制开展教学评价,同时通过阶段性师生座谈会开展过程性评价,及时改进教学过程,并利用课程小论文与学生答辩的形式作为最终评价,给出学生在本课程的最终成绩。多层次教学评价机制如图1所示。个人评价体现了学生对自我学习和自己计算思维能力的认可,小组评价体现了学生对相互启发和团队协作水平的认可,组间评价体现了学生对相互学习和相互竞争能力的认可,教学团队评价则体现了教学团队对学生在全体学生中的学习水平和计算思维能力的综合认可。这种评价机制会促使学生更注重计算思维和自主学习能力的培养,从而更有利于教学目标的实现。
图1 多层次教学评价机制
及时了解学生的学习状况和不断改进教学过程是取得良好教学效果的必要手段。教学团队既加强了课堂上与学生的互动,又可以通过网络平台和师生座谈的方式进行调查问卷,加强师生之间的交流。通过在宽松平等的环境下认真听取学生的问题和建议,及时地为同学们答疑解惑,并不断调整和改进教学过程。
针对大班教学难以发挥学生自主性的不足,教学团队提倡学生自主选择问题,参加学习小组开展研究型的学习。考虑到规范性和客观性,要求学生按照事先提供的论文或报告的模板提交研究成果,并在班级内参加答辩进行汇报,最终以个人和小组的共同表现综合评定。考虑到学生的学习能力存在差异的事实,教学团队提供的参考题目按照易、中和难划分三个级别,而且在小组学习中鼓励同一小组中的学生根据自身实际情况进行选择,保证题目难易度选择的正态分布。为了强化对学生计算思维的培养,提高学生的综合能力和综合素质,教学团队鼓励学生在小组中积极开展讨论和合作性研究,使素质突出的优秀学生可充分发挥自己的优势,同时学生之间相互协作、相互启发、共同提高,体现个性化培养和团队合作的理念,从而达到因材施教的效果。
5 结语
为了在算法设计与分析核心课程中培养学生的计算思维能力,本文强调从平等互动的教学主体、精心选择的教学内容、多样化的教学方法和多层次的教学评价等方面训练和培养学生的计算思维能力,在具体
的课堂教学中反复地加以强化,最终将计算思维能力转化成学生的认识论和方法论。通过与学生座谈、网站反馈信息和实际的考核结果发现,与之前相比,学生对该课程的研究对象和研究方法有了充分的认识,能够有意识地运用计算思维能力思考问题和解决问题,并且表现出乐于思考、善于思考和有意识控制思考过程的良好现象,具备了独立学习与研究的初步能力和良好的基础,这表明我们提出的计算思维培养模式框架在实际的核心课程中取得了预期的良好效果。
参考文献:
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[2] Jeannette M Wing. Computational thinking[J]. Communications of the ACM,2006,49(3):33-35.
[3] 赵致琢. 计算科学导论[M]. 3版. 北京:科学出版社,2004:162-164.
Teaching Reform and Practice on Algorithm Design and Analysis Based on Computational Thinking
LU Junling, WANG Xiaoming, WU Sanbin
(College of Computer Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)
Abstract: Algorithm Design and Analysis is an important key course in computer major. A feasible framework for cultivating computational thinking of students is proposed to train systematically and cultivate intentionally the ability of computational thinking of students in the key course. The paper describes in detail the reform and exploration of the course from teaching subject, teaching content, teaching method and teaching evaluation.
Key words: computational thinking; research teaching; algorithm; teaching reform
(上接35页)
参考文献:
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Reform Teaching System of Programming Foundation Based on Application Ability
CHEN Yu, CHEN Yuan
篇6
1.面向北服特色专业的、艺工融合的计算机公共课教学体系
本教学团队立足于本校的专业特点,以传授计算机基础知识、服务于专业需求为出发点,逐渐形成了面向北京服装学院服装设计、服装材料、艺术设计等特色专业的、艺工融合的计算机公共课教学体系。艺工融合的思想体现在课程设计、教学设计、教学内容、教学方法等诸多方面。
(1)针对不同专业设置不同的教学模块。虽然计算机公共课程的初衷是要提取出各个非计算机专业对计算机需求的共性部分,但不可否认每个专业对于计算机的需求仍然有其专业特点。如艺术设计、服装设计、广告、工业设计等艺术类专业对于计算机的视觉表现、图形图像处理领域有着较强的需求;信息管理专业学生对于信息处理、数据库理论与应用有较强的需求;而自动化、电子信息工程等专业对于计算机系统、编程等有较高要求。因此,在计算机公共课的教学内容、教学方法中必须反映出这些差别,以引导学生更好地掌握计算机知识为其专业服务。
(2)在教学过程中注重与专业的结合。艺工融合不仅体现了具体知识的运用上,还应该反应在学生思维方式、解决问题的能力中。对于形象思维活跃,逻辑思维较弱的文科与艺科学生,通过案例教学法的运用,引导学生对程序设计产生兴趣,并帮助其理解基本原理,然后引导学生完成具体案例的实现,从而锻炼其逻辑思维能力,拓宽其解决问题的思维方式。而这种思维方式的训练、解决问题能力的引导从本质上促进了艺工融合,提高了复合型人才的培养质量。
(3)设置综合实践教学环节,为不同专业学生提供合作机会,进一步促进艺工融合的应用型人才培养。计算机公共课教学团队还开设了综合实践课程,通过综合实践项目,将工科、艺科、经管与文科等不同专业的学生联接在一起,在完成项目的过程中更进一步体现和促进艺工融合。比如在《综合实验-多媒体虚拟展示系统构造》课程中,由艺科学生为主体完成场景的建模工作,由工科学生为主体负责系统分析与设计及编程工作,完成场景与人的交互。在《综合实验-电子商务系统》的中,由经管与工科学生为主体负责系统的分析、设计及编程工作,而以艺科学生为主体把握网站的图像、色彩、布局等。
2.不断更新教学理念,强化案例教学与实践教学,提高学生学习计算机的兴趣和学习效率
针对我校文科和艺科专业学生的思维模式,基于案例的教学实践能较好的激发学生学习计算机的兴趣,并从一定程度上提高了学生的学习效率。在应用软件的学习方面,改变以往老师讲、学生练的模式,而是先将案例给学生练,之后老师对其中的要点进行讲解。由于讲解是有针对性的,而非系统的知识,因此学生有较强的兴趣。
为了加强学生实践能力的培养,本课程体系无论在教学内容、教学方法、评价体系方面都突出了实践的重要性。学生的评价体系不再是单一的一两次考试,而是由学生平时作业(平时作业也是由案例构成)、综合作业和两次考试成绩构成。此外,在考试中也引入了操作题,更多考察的是学生的实际应用能力,而非理论知识的记忆水平,对于学生学习计算机知识具有较强的引导作用。
3.深化教学研究与改革,全方位地推进分层次教学等创新性教改实践
为充分体现以学生为本,承认学生的个体差异,承认各专业对计算机需求的不同,在计算机公共课教学体系中,实行分层次教学。
教学内容分层次:如计算机应用基础分层次有“计算机应用基础一”和“计算机应用基础二”;教材分层次:使用不同的教材,有自编并正式出版的教材,也有选用的面向21世纪的教改教材。
4.全部计算机课程都开通网络课程,完善电子教案,打造立体化的课堂
为了充分利用现代教育技术手段进行教学活动,尤其是利用网络教学平台进行网络教学,计算机信息中心专门成立了教育技术应用室,统一管理学校的网络教学平台。我校计算机公共课程共有11个模块课程,都在网络教学平台开通了网络课程,并通过网络课程收交批改作业,课程答疑,使学生在课余时间发现问题时都能得到老师的指导,大大提高了本科生的教学质量。
5.大胆进行考核方式的改革实践,建设试题库、研制自动组卷系统完善考核的客观性
按照我校的特点,我们进行了考试考查方式的改革,采用以平时作业、阶段测验和期末考试相结合的学生成绩评定机制,在试点班中对部分内容采用写实验报告和小论文的考核方式。
我们组织具有丰富教学经验的教师精选习题,并分类录入电脑组成试题库,将之用于自动组卷系统,大大提高了组卷的客观性,同时降低了组卷的工作量。
参考文献:
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辅导学生方面,先后指导张健、徐晨骁同学获全国“小探索者”科学小论文竞赛获一、二等奖;辅导的徐嘉、方马炯、吴熠昊、等14位学生获得由省教育厅、省科技厅、省科技协会组织的“金钥匙”科技竞赛一、二、三等奖;指导的学生方马炯、陆巍彬、姚悦辰获得第十五届江苏省青少年科技创新大赛二等奖,吴中区、苏州市一等奖。
分管工作方面,在各位老师的信任与帮助下、在学校领导的器重下,2005年11月进入了学校教科室办公。分管学校部分教育教学科研、教育技术以及团支部工作,在各位老师的积极配合
以及共同努力下,能正常开展各项教科研活动,不断壮大教科研队伍,努力提升教科研水平;为学校构建的校园网志以及学校网站在吴中区的评比中分别获一、二等奖;为迎接苏州市教育现代化学校验收创办的网站获得苏州市教育局以及其它兄弟学校领导的好评;个人创办的小学科学教学研究『伟峰工作室两次被教育部中小学计算机研究中心授予:全国优秀教育特色主题网站的荣誉称号;对于学校的团支部工作,我能团结好每一位团员青年,努力开展团青活动。如果在分管工作中取得了一点成绩,都是学校各科室领导们的关心以及老师们的支持而获取的。
篇8
在当今信息社会, 计算机文化已经渗透到人类社会生活的方方面面,计算机技术的应用已成为各学科发展的基础,掌握计算机的基础知识和熟练操作已成为人们立足于社会的基本技能。
在高等院校中,计算机课程已成为课程设置不可或缺的重要组成部分。其中计算机文化基础是面向非计算机专业学生的公共基础课程,是大学新生的计算机入门课程。学生通过该课程理论教学和上机实验教学的学习,初步掌握信息技术基础知识,了解并掌握数据结构、数据库设计和软件工程的基础知识,理解计算机网络的基本知识,熟练掌握Internet的基本应用,并能熟练运用Windows操作系统和Office等应用软件解决实际问题,为后继课程的学习奠定基础,满足社会对计算机技术应用技能的基本要求[1]。但在实际教学中,却存在一些不容忽视和亟待解决的问题。
1. 课程现状
计算机文化基础是高校非计算机专业的必修公共基础课程,由理论教学和上机实验教学组成,理论教学的主要内容包括:计算机基础知识、操作系统基础、多媒体技术与应用、算法与数据结构、数据库设计基础、软件工程基础、计算机网络技术应用、计算机信息安全等。上机实验教学的主要内容包括:计算机基本操作与Windows操作系统、Word文字处理软件、Excel电子表格制作软件、PowerPoint演示文稿制作软件、Photoshop CS图像处理软件、Flas制作软件、Dreamweaver网页制作软件、SQL Server数据库管理系统、Internet基本应用等。
计算机文化基础的理论教学内容涵盖面广,专业性强,重点难点很多,在较少的学时内,理解和掌握起来都有一定难度。而上机实验教学由于学时所限,是由上机指导教师安排选做其中的几个实验。理论教学和上机实验教学的内容联系不大,各自独立,可以不是同一个教师上课。但理论教学成绩和上机实验成绩共同构成计算机文化基础课程的成绩。
2. 存在问题
目前计算机文化基础课程教学模式存在的问题可归纳为以下几点。
2.1上机实验存在“耗时间”的现象
有的同学在中学甚至小学已经学了计算机课程,平时在家又经常使用计算机,基础很好,对Windows操作系统、Word文字处理软件、Excel电子表格制作软件、PowerPoint演示文稿制作软件等操作熟练,因此在上机做这些实验时,就会耗时间,很无聊。而基础差的同学按照标注清晰,步骤详细的上机实验指导,一步一步地做,依然会遇到“拦路虎”,不断地停下来等待上机教师的答疑,学习的自主性较差。
2.2部分同学对计算机缺乏兴趣
由于计算机文化基础的理论教学内容掌握起来都有一定难度,一些学生认为所学知识与专业联系不紧密,实用性不强,因而缺乏学习积极性,上课听讲效果不太好。而对于上机实验又感到会的部分很简单,不会的部分很茫然,不知该干什么。这些学生应引导他们端正学习态度,激发学习热情。
2.3学生的计算机实际应用水平不能令人完全满意
计算机文化基础理论教学中的测验,学生通常成绩不错,但不代表学生真正理解掌握,这从平时的听课和提问可反映出来。而上机实验的操作是比较基本的,内容并不很深,因此学生的计算机实际应用水平还有较大提升空间。
2.4教学方式须进一步改进
计算机文化基础的理论教学仍然存在满堂灌的填鸭现象, 上机实验教学也存在学生跟着指导教师亦步亦趋现象。究其原因,与课程的学时短,学生掌握较差,难以发挥不无关系,而作为教师亦须进一步改进教学方式。
3.对策与建议
针对计算机文化基础课程教学模式的现状及存在的问题,提出以下教学改革的相应对策及建议。
3.1上机实验可免修或部分免修
计算机文化基础课程的理论教学内容系统性强,覆盖面广,容量较大,大多数同学以前没接触过或接触较少,不能免修。而上机实验应允许基础好的学生免修或部分免修。上机前学生可提出申请,并经过上机考试,提交上机报告,成绩合格,允许学生免修或部分免修上机实验。同时把上机考试成绩作为该同学上机实验的成绩。这样上机老师也可以把更多的时间和精力放在基础较差的学生身上。
3.2教学与不同专业的特色相结合
非计算机专业学生学习计算机课程是将计算机作为工具,重要的是实际应用,而不是研究计算机本身,因此计算机文化基础教学应与不同专业的特色、需求相结合[2]。如对艺术类专业在上机实验教学中可加大Photoshop CS图像处理软件、Flas制作软件的上机时数和内容深度,对工商管理、会计等管理专业可加大Excel电子表格制作软件、SQL Server数据库管理系统的上机时数和内容深度,等等。从而有效地调动学生的学习积极性。
3.3改进课程考核方式
计算机文化基础课程的成绩由理论教学成绩和上机实验成绩组成,可以适当调节成绩组成的比例,并引入或补充新的考核方式。如布置主题性的大作业,小论文等,相关主题可有:巨型机的发展与展望;CPU的新发展;拟态计算机的研制;云技术的应用前景;数据库技术的新发展;电子商务的未来趋势;病毒与木马的新发展与应对等,学生通过上网查找,综合归纳,对国内外技术现状的比较,最终成文。这样比死记硬背理论知识更能激发学生的学习兴趣,同时加深了学生对所学知识的理解,提高了学生对知识的综合运用能力。
3.4及时更新教材内容,改进教学方式
计算机与网络技术的发展日新月异,高等院校计算机课程的教材应及时更新,引入计算机的新技术新发展,适当调整教材中理论与实践的比例,进一步提高学生的学习兴趣。同时教师应提高自身素质,开阔视野,增强学科意识,改进教学方式,针对学生的学习特点、专业性质,因材施教,注重提高学生自主学习的能力。
4.结束语
高等学校是培养具有创新精神和实践能力的高素质人才的重要基地[3]。计算机文化基础作为大学新生的第一门计算机基础课,将为学生今后进一步学习计算机知识和技术打下重要的基础。坚持面向应用,面向实践,面向社会需求,不断推进计算机课程教学模式的改革,必将为社会培养出具有较高的计算机文化素养,适应未来工作需要的各类专业人才。
参考文献
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[2] 曹蕾, 吕庆文, 张煜, 李远念. 有行业特色的计算机应用人才培养[J]. 计算机教育, 2012(6):1-3.
篇9
针对国内外计算机教育发展的新动向,教育部高等学校计算机专业教学指导分委员会联合中国计算机学会教育专业委员会、全国高等学校计算机教育研究会,特别就计算思维能力的培养问题形成几点认识。计算机专业教育应该在计算思维能力培养中做出表率,将系统化计算思维能力的培养贯穿在计算机专业的教育中。计算机导论是计算机专业的一门先导必修课程,是作为计算机专业学生进入大学后的第一门专业课程,其主要作用可以归纳为“五导”:导知识、导方法、导思维、导意识和导职业。我们认为“导思维”是首要的,也是最为核心的,同时也是最难做到的,“导思维”在引导培养学生计算思维能力的过程中,可以很好地、潜移默化地达到其他4项引导作用。
如何建立计算思维能力的培养要求、实施途径、评测规范与方法一直是当前计算机教育者从事计算思维研究的一项重要课题。我们结合教学团队多年的经验积累,依据计算思维的本质和特征及计算机导论课程的构建目的,从教学内容、教学理念、教学方法及教学评价等方面探讨如何在计算思维驱动下对计算机导论课程进行一系列的改革和探索。
1 计算思维与计算机导论
计算思维(Computational Thinking),笼统地讲,是指受过良好训练的计算机科学工作者面对问题所习惯采用的思维方法,体现为在过去半个多世纪以来成就计算机和信息技术辉煌发展过程中行之有效的若干分析问题与解决问题的典型手段与途径。其具体内涵在近年来发表的文献资料中均有丰富论述。而有关计算机导论课程的构建问题,在1989年ACM攻关组所提交的“计算作为一门学科”(Computing as a discipline)报告中认为,该课程要培养学生面向学科的思维能力,使学生领会学科的力量,以及从事本学科工作的价值所在。报告希望该课程能用类似于数学那样严密的方式将学生引入到计算学科各个富有挑战性的领域之中。
2008年6月在网上公布的ACM对CC2001(CS2001)进行的中期审查报告(CS2001 Imerim Review)(草案)中,开始将美国卡内基·梅隆大学计算机科学系教授周以真(Jeannette M.wing)倡导的“计算思维”与计算机导论课程绑定在一起,并明确要求该课程讲授计算思维的本质。
综上所述,计算机导论这门课程不是解决对计算机功能的工具性认识问题,而是要对学生进行专业引导和思维引导,应该以面向计算学科的思维能力,也即计算思维能力的培养为核心。学生如果有了良好的计算思维品质,不管环境、知识需求如何变化,都可以灵活应变,从而为今后的专业学习以及走上工作岗位打好坚实的基础。
2 计算思维驱动下的课程改革
2.1 学目标,灵活教学内容
美国卡内基·梅隆大学周以真教授认为:计算思维是运用计算机科学的基本概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维一大特征是数学和工程思维的互补与融合。计算机科学在本质上源自数学思维,其形式化基础建筑于数学之上。计算机科学又从本质上源自工程思维,基本计算设备的限制迫使计算机学家必须计算性地思考,不能只是数学性地思考。所以计算思维的研究存在多维性,它紧密地同数学、科学和工程结合在一起。另一方面,计算思维建立在计算过程的能力和限制之上,由人和机器去执行,在求解问题时必须从人的认知、心理、思维活动和学科发展角度去入手,故存在研究角度的多态性。
因此,计算思维多维、多态的复杂特征决定了计算机导论课程当前培养方案的多样性与差异性。当今计算机的理论和技术发展太快,新的知识大约每两年就会增长一倍,教材根本无法实现实时地对新知识、新技术进行跟进。因此,我们主张教材为辅,“导思维”为主的原则,在统一的数学目标指导下灵活课程的讲授内容,留给教师和学生最大的思考空间。没有了教材的“束缚”,教师有了更多的掌控空间,学生也不会因教科书而将概念固定化,更不会出现临考抱“教材”的现象。
我们确定计算机导论课程的教学目标是:在学生建立计算机专业学科知识体系框架的同时激发学生的学习兴趣及学习的主动性,培养学生的计算思维能力、洞察问题及解决问题的能力,为后续学习相关专业课程、参与创新课题等打下坚实的基础。在教学内容的划分和安排上,由于课时有限,我们主张理论教学内容在划分上尽可能地简单分明,前后知识可以很好地呼应起来,这样更有利于知识点的系统化,不会因为章节庞杂、知识点太多而导致学生难于消化。为此将课程的讲授内容简单划分成3大部分:
(1)介绍计算学科各领域的发展史及前沿,揭示各主要领域的基本规律及相互之间的内在联系;认识当前社会和职业问题等。
(2)介绍计算机学科中的经典科学问题,初步认识和理解抽象、理论和设计3种学科形态。
(3)讲解计算机学科中的核心概念(如算法、数据结构、程序、软件、硬件、信息表示等),探讨研究学科中的数学方法和系统科学方法,培养计算思维能力。
在讲授过程中,我们借助精心制作的多媒体课件,结合授课内容和计算思维的培养目标,随时有针对性地调整和丰富自己的讲授内容。例如,讲解计算机学科各领域的发展史时,通过引荐吴军老师的《浪潮之巅》,让学生对整个信息产业有个整体了解,明鉴信息技术之兴衰和发展;而王伟老师的《计算机科学前沿技术》则系统展示了计算机学科各领域中令人激动的前沿技术,揭示未来计算机的发展方向,很好地体现了计算思维及其重要性。
2.2 主张自由文理教育,突显学生主体
作为国家建设未来的栋梁,需要的不是仅有技能的人才,重要的是有思想、精神、独立思考能力和良好的身体。技能是容易学的,但一个人的素养和教养不是一蹴而就就能培养的。大学教育的目的应该在于培养学生终身学习的能力,比如阅读、写作、计算思维,而不是一时的某项职业技能。如果学生进入大学仅是为了将来的饭碗,那必然会羁绊他的头脑,抑制他的求知欲。所以大学的专业学习需从“学什么”(内容)转到“如何学”(过程),将“导思维”放置课程建设的首位。
我们主张自由文理(Liberal Arts)的教学理念,力争引导一种自由的环境,激起学生主动学习的欲望,成为真正热爱学习的人,即在没有外界利益驱使下仍然在学习的人。对于自由的学生,他们的时间,他们的大脑和心灵在学习的时刻才真正受他们自己所支配,这样的学习过程才可能专注且快乐。
在教学中,我们坚持以学生为本,打破传统的教师讲学生听的单向模式,在课堂上采用提问式教学,注意引发学生学习的动机;严格地遵循计算机学科的发展规律,定期给出具有一定挑战性的课题,通过分组合作的方式,以师生间讨论、辩论的形式,自律地学习获取知识的方法及分析问题的原则;利用平时的小论文,引导学生收集资料,增强自我学习的能力,建立抽象立体的概念;通过对科学大师的解读沉淀一种学者的尊严和对真理的敬重和向往,培养学生的社会责任心。
2.3 遵从螺旋式组织方式,提升学生思维
若将教学比作爬山,通常的教学习惯是一口气从山下直线攻顶,而布鲁纳在《教育过程》中所提出的螺旋式课程(Spiral curriculum)则是绕着山转,在相同的角度看到的风景虽然都一样,但每次绕回来时的高度不同,能看到的广度和深度都不一样。等到达山顶时学生不仅对山有具体认知,也能掌握四周环境全面性的关联知识。计算机导论课程几乎涵盖了计算机领域所有的理论、技术和研究课题,内容太过广泛,若前后不能很好地呼应起来,学生往往会因孤立地学习太多的知识点而导致前面学的内容到后面就忘记了,理解起来也相对困难。对于计算机科学这样一个有机的、庞大的学科体系,教师应该引发学生对计算机学科知识结构的理解,精熟其基本原则、原理,以此产生类化的能力,而不是零碎概念、知识点的描述。
我们在课程实施中,遵循螺旋式课程的组织方式。首先结合教学团队多年的教学经验和团队成员之间的合作讨论对课程知识进行合理的结构化;然后从学生认知发展角度出发,沿认知发展的动作表象、形象表象、符号表象3个阶段来组织课程内容。讲授内容如2.1节所述,知识点在组织安排上前后呼应,螺旋式地扩展和加深,直至复杂、抽象的现代知识领域;最后在教学过程中我们采用合理的教学方式和紧密相连的学习节目来配合教学过程。比如教学中我们注重学习情境的安排,在讲授算法时,注重引导学生感受其产生背景,摸索过程,走过什么道路,不同阶段产生什么改变,将来的发展趋势是什么,它还可以做什么改进等。引导学生主动参与学习活动,提供学生更多自行探索的机会,最终实现将“知识个人化”。为使学生站在同一角度看到更大的广度和深度,我们主张采用团队教学制。计算机学科发展迅速,应用领域广,学科交叉和渗透十分突出,而计算机学科教师掌握和积累知识的广度是有限的,往往限于个别研究方向,为了提高学生的学习兴趣,拓展学生的思维和视野,在不同的知识领域会组织邀请相应有所“专”的教师来讲授,这样可以发挥团队互补优势,实现对学生全方位的指导,收到良好的人本教育的效果。
2.4 采用分级评价手段,有效监管教学过程
计算思维能力的培养是一个长期的过程,学习和思维不是彼此独立的,是紧密而互补地联系在一起的。所以为了内化学生的计算思维能力,我们必须有效监管整个教学过程,对每个个体在不同的教学环节中的表现做出正确评价,这样才可以实施因材施教,兼顾那些因各种原因而落后的学生。
我们采用螺旋式教学法,非常注重引导学生课前进行预习。在讲授新内容之前,我们要求学生课前收集相应的材料加以了解,课堂上通过实施提问式教学,引导学生积极讨论,同时依据学生参与情况及时做出相应的评价,对未准备的学生要给予相应惩罚,并在下次课中加重对其进行考察。相应地,在平时作业中我们不会布置常识性的题目,而是根据授课内容布置一些能够引发思考、对计算机学科整体认知有帮助的题目,这样就避免了作业抄袭的现象,增加了学生主动思考的机会,教师也可及时捕获学生思维能力的变化,调整和改进后续的讲解内容。
我们所采用的团队教学制为实施团队合作式学习提供了很好的平台。在整个课程结束后,教学团队中的每个成员会给出一些具有挑战性和合作性的题目,学生根据自身对学科分支的理解和把握情况来挑选导师,在导师的牵头引领下开展以小组为单位的研究型学习。学生最终需按照要求提交论文或报告,并在小组内通过上台演讲的方式进行答辩,最终以个人和小组的共同表现综合给出评定。
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关键词:计算机操作系统;精品课程;能力培养
西北工业大学于20世纪70年代后期组建了计算机应用专业,开设了计算机操作系统课程。经过30多年来的教学实践和研究,几代教师的共同努力,结合本校的实际,我们在教学目标、教学理念、教学内容、教学方法等方面积极改革、锐意进取,形成了自己的特色。
1 制订教学目标
西北工业大学作为一所国内一流、国际知名的研究型大学,其计算机科学与技术专业是陕西省的名牌专业,同时二级学科计算机应用技术专业是国家重点学科之一,培养高水平研究与工程兼备的复合型人才是学校的重要目标之一[1]。
操作系统是计算机专业重要的专业基础课程,它的任务是要使学生理解现代操作系统的基本原理、主要功能和相关设计技术,掌握当今主流操作系统的应用模式和管理方法,了解其运行环境和实现细节,对学生在计算思维,算法分析,系统软件分析、设计与实现,计算机软硬件系统的认知、分析、设计与应用等方面的能力的培养具有重要作用[2-3]。
为此,结合学校人才培养的目标和操作系统的特点,我们制订了“厚基础、重实践、强能力”的操作系统课程培养目标。
2 革新教学理念
为了保证课程的教学质量,在教学理念上,我们推行研究性教学、注重学科方法论,培养学生的创新意识和理性思维;根据操作系统课程内容和学生特点,设置多层次的实践教学环节,同时利用两个课堂、建立多种考核方式,激发学生学习积极性、促进学生学习能力的发展和创新能力的提高。经过多年努力,收到了良好的效果。
1) 推行研究性教学,培养学生创新意识。
在传授操作系统理论知识的同时,通过介绍相关知识的来龙去脉,将知识的发现过程和大师的思维过程展现出来,引导学生提出问题、激发学生求知欲望;并利用现代多媒体技术模拟知识发现的过程,使学生能够感受知识的创新过程,培养他们的创新意识。
2) 注重学科方法论,培养学生理性思维。
在讲授经典知识的同时,通过实例分析,将学科最基本的方法和在实现操作系统软件时通常应该考虑的问题要点、研究思路和方法介绍给学生,加大对学生抽象思维能力和逻辑思维方法的培养,强化对学生进行计算机软、硬件系统的理解、设计、实现能力的培养,从而提高学生的理性思维能力。
3) 强化实践性教学,培养学生动手能力和团队精神。
通过设置“体验型、验证型和创新型实验”的实验体系,我们确立了“循序渐进、融会贯通、精讲多练”的实验教学原则。结合科学研究,教师从科研课题中提炼创新题目,或通过参加高水平的全国课程竞赛,吸引学生进入开放实验室,在主讲教师和实验教师共同的指导下,学生以分组形式进行创新研究实验,并在此过程中不断提高自身的动手能力和团队协作精神。
4) 利用第二课堂,激发学生学习积极性。
在确保课堂内授课质量的同时,充分利用第二课堂(课外)时间。鼓励并引导学生开发操作系统教学软件,不但加深了学生对教学内容的理解,而且还提高了学生综合运用软件工程、数据结构、程序设计方法等课程知识的能力,同时还激发了学生学习的兴趣,可谓一举多得。邀请国内外知名学者和国际著名IT公司的研究人员为本科生讲解操作系统相关技术的发展和研究现状,激发学生学习积极性。
5) 建立多种考核方式,科学评判学生能力。
调整考试方法,采用多种形式,注重对过程及能力的考核。理论课教学将期末考试成绩权重降为70%;增加实验能力与日常素质考查,权重为30%;同时鼓励、引导学生结合课程内容,通过查阅相关文献资料撰写专题小论文、实验报告和平时表现综合评定考查学生成绩。
3 更新教学内容
3.1 教学内容的设计思想
根据课程的作用与任务,精心设计教学内容。教学内容设计的指导思想是:保持教学内容的先进性,提高教学内容的实用性,重视教学内容的相关性,强化教学内容的实践性。
3.2 强化能力培养的教学内容
更新教学理念,加强学生实践能力和创新思维能力培养,理论教学和实验教学相互结合,同时强化实践环节,设制单独的实践课程。为此,我们设置了三个阶段的教学内容:理论教学、课内实验和课程设计。
1) 理论教学:分成13大模块,操作系统概论;进程的描述及控制;线程;进程的调度;进程间通信;死锁及处理;基本的存储管理;虚拟存储管理;设备管理;文件管理;保护及安全;操作系统实例分析;操作系统新知识选讲。
2) 课内实验:设置与理论教学同步进行的课内实验,以体验型实验为主,辅以验证型实验。
3) 课程设计:独立设置了课程设计1门,以验证型实验为主,辅以创新型实验。
3.3 层次化的实践教学内容
计算机操作系统是一门实践性很强的课程,一般性地阐述其工作原理,很可能使本来具体生动的内容变得十分抽象、枯燥并难以理解。解决好理论与实践相结合的问题是提高操作系统教学质量的关键。操作系统上机实践环节是操作系统课程的重要组成部分,对于理解操作系统课程中的相关理论和知识点有着非常重要的作用。我们确立了“循序渐进、融会贯通、精讲多练”的实验教学原则,并依据实验的深度,将实验内容分为三个层次。
1) 体验型实验:使用操作系统的相关工具或编制简单的程序,观察程序的运行,了解操作系统的各种行为,从而体会操作系统的相关概念。
2) 验证型实验:通过分析有关操作系统的源码,修改相关的程序或实现教科书(参考资料)上的相应算法,验证操作系统中的原理和算法。
3) 创新型实验:结合具体操作系统源码的分析,针对操作系统的某些算法的不足,对其进行改进或提出新的算法并实现。
4 创新教学方法
1) “课程理论教学”与“课程实践链”相结合。
针对操作系统课程的特点,教学中始终坚持理论与实践的统一,二者相互促进。学生通过“课程实践链”上多个连续环节的实践,分析及解决遇到的问题,促进他们对相关知识点的理解;同时在“课程理论教学”上,改变过去教学中“老师台上讲,学生埋头记”的“满堂灌”模式,调动学生的学习积极性和主动性,构建学生的主体地位,使学生能在教师的引导下自主地、主动地、创造性地学习。
2) “教学”和“科研”相结合。
我们教学团队老师都是一直从事(嵌入式)操作系统、系统软件科研与开发工作,主持或参加了多项国家或省部级项目、863项目、自然科学基金项目等,取得了多项科研成果。我们深深懂得教学与科研相长的道理,以及教学和科研相结合的重要性。所以始终把在科研中取得的成果,如进程实时调度算法、快速文件系统等,不断的融入到教学当中。提升了教学内容的先进性。
3) “中文”与“英文”相结合。
为适应当前教学与国际接轨,培养国际化复合型人才的要求,在教学中采用了双语教学。参考了大量的国内外相关的资料,特别是国外权威的经典教材,制作了电子教案。针对学生对全英文电子教案不能完全适应的现实,采用部分内容中英文并举的方式,取得了良好的教学效果。
2011年起,我们采取了“特生特教”的方法,通过自主报名、教师优选,从每个班级选取了2~3名英语通过六级的学生组成一个纯英语操作系统教学班。近半学期的教学实践表明学生主动性较高、效果良好。
4) “主题教学”与“专家讲座”相结合。
在做好核心主题和基本知识单元教学的同时,积极聘请国内外知名学者和国际著名IT公司的研究人员开展操作系统相关研究的前沿学术讲座,使学生了解学科发展的最新动态,获取大量的专业信息,启发学生对课程的兴趣。
5) “大班授课”与“小组讨论”相结合。
“大班授课”侧重核心知识单元的讲解,老师针对教学中的难点、疑点设置问题,启发学生的思维,引导“小组讨论”。学生根据问题,通过查阅相关文献和上机实践,提出解决方案或思路,学以致用,从而激发学生学习的兴趣和积极性。
6) “综合考核”与“素质培养”相结合。
改革考核方式,注重学生的实践能力。采取以测试学生基础理论知识为主的理论考核;以测试学生实际动手能力及基本技能为主实践考核。同时引入“课程实践链”表现评价体系,依据各环节和其相应权重考核学生的综合表现,强调创新意识和想象力的培养。
5 突出课程特色
1) 有机结合的课程体系。
由操作系统原理、Windows操作系统核心技术(微软精品课程)、操作系统课程设计(教育部-微软精品课程)、系统级程序设计(引自美国卡内基•梅隆大学)、高级操作系统等组成了课程群。形成了循序渐进地、涵盖原理、技术、设计、编程实践的课程体系。几门课程相互衔接、相互补充、有机配合共同打造操作系统教学的课程体系。
2) 多层次渐进式实验设置。
形成了体验性、验证性和创新性实验的实验体系,确立了“循序渐进、融会贯通、精讲多练”的实验教学原则。
3) 广泛的国际合作。
我们积极与微软、SUN、Intel等国际著名IT公司展开了广泛的合作,及时把这些公司最新的操作系统技术融入到教学当中,站在巨人的肩膀上,学习他们的先进技术和教学手段是提高我们教学质量的捷径,取得了很好的效果。
6 结语
西北工业大学的操作系统课程在2010年被评为国家级精品课程。我们会加倍努力,深化教学改革、强化精品意识,强化学生综合能力的培养,进一步拓展理论教学和实践教学的内容和方式,不断研究适合中国国情的教学之路,使我校的操作系统课程百尺竿头、更上一层。
参考文献:
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Research on Exquisite Course of Operating System in NWPU
GU Jianhua, ZHOU Xingshe, ZHANG Yu
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然而,高等教育发展到今天,多年来形成的过于封闭的专业方向,过于封闭的学院设置,所导致的学生知识结构和专业技能单一的问题始终没有解决。高校培养出来的计算机专业毕业生多数“千人一技、千人一面”,难以适应当前社会和企业的多元化发展,因此学生就业能力极低。
1 “钱学森之问”与我国高等教育存在的问题
“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才”,这是已故著名科学家钱学森生前向总理提出的一个问题。钱老的问题一语道破当代中国高等教育的积弊,由于我国高等教育长期以来严重偏差的人才评价体系,必然导致高等教育办学思想、培养模式的偏差[2]。主要表现在重知识教育轻人格教育[3]、重理论教育轻实践教育[4]、重技能教育轻通识教育等几个方面。而这几方面的偏差在地方院校,特别是计算机专业的培养中表现尤其突出。
首先,长期以来,社会对大学办学水平以及院校对教师教学效果的畸形评价标准,导致高校在制定培养计划、教师在制定教学大纲及实施教学过程时不自觉地走到“重知识教育轻人格教育”的方向。学校往往只关心各种教学文件是否齐全、科目设置覆盖面是否全面,教师在教学活动中也往往也只注重知识的数量,对学生的要求仅限于完成本课程所规定的学习内容。从学校到院系、再到教师,从教学目标到教学计划、再到课堂教学,这种重知识轻人格的近乎于填鸭式的教育方式,严重限制了学生的发展。对人文素质、科学素质、法律意识、管理素质等的缺失很难使我们的毕业生成为企业真正需要的人才。
其次,许多高校往往注重理论知识的传授,缺少实践训练,尤其是缺少工程化、产业化的实践训练。而计算机专业人才的培养,如果没有实践训练,学生几乎对理论与技术都很难理解,更难有动手开发的能力。
再次,应用型人才培养模式很容易使院校走向重技能教育轻通识教育的误区。钱学森院士指出我国高等教育办学误区之一就是“分科过细”,随之而来的就是课程设置过于专业化,或者说课程设置过于为专业服务。尤其在现行学科之间壁垒森严的专业设置下,学生很难打破专业的限制。这种情况也是造成学生知识结构单一、专业技能单一的重要原因。2008年9月,中山大学推出博雅学院,首批招生35人,实行“四年不分专业、以培养‘做学问’人才为目标,以古代经典阅读为重点”的通识教育开创性举措,值得我们学习和借鉴。
2企业对人才综合素质的需求
实践表明,企业对人才的素质要求愈来愈高,评价标准也发生了新的变化[5]。当前,用人单位最看重的是人才素质。而人才除了具备必需的专业知识和专业技能以外,更要具有良好的政治修养和思想道德修养;要有敬业精神、奉献精神和团队精神;有责任心,对企业忠诚;有较强的沟通表达能力、协调能力、合作能力、创新能力和学习能力等[6]。诸多调查结果显示,企业更加注重毕业生的非专业素质,包括良好的身体素质、心理素质,以及良好的人文科学素养和优秀的人才品质。综合来看,现代社会要求人才素质模型如图1所示。我们培养的学生具备的能力素质越多,就业竞争力就越大,持续就业能力也越强。
3当代大学生综合素质现状分析
在严重偏差的教育观念指导之下成长起来的当代大学生,综合素质严重失衡,企业往往抱怨招不到真正的人才。文献[7]对当代大学生综合素质现状做了较为客观的分析。
第一,政治素质缺乏。当代大部分大学生对国家的现行政策和形势没有深刻地认识,更加关注经济利益,政治上也有趋于利益化的趋势。这种浮躁的观念主要表现在政治信仰危机、政治主张模糊、组织纪律意识淡薄。这些因素直接导致学生在企业中责任感不强、利益心过重,十分不利于毕业生在企业中的成长。
第二,道德素质匮乏。许多高校在道德教育方面也存在“重理论轻实践”的现象,往往只注重道德知识的灌输而忽视道德品质塑造和道德行为的养成,造成学生道德知识与道德行为的不一致性。大学生中“极端个人主义”的消极思想非常普遍,“以我为中心”的人生态度使他们严重缺乏团队合作意识,沟通能力、领导能力和较好的人际关系。
第三,人文科学素质极差。相对封闭的专业和学科设置,相对封闭的学生管理使大学生的人文科学知识严重匮乏。“60分万岁”的思想使许多学生的知识获取量仅仅来源于课堂内容。现实的情况是,国内许多高校计算机专业的学生对科学、人文、艺术的修养几乎为零。人文科学素质的缺乏直接导致我们所培养的学生格调不高、低俗,从而缺乏人格魅力和创新能力,难以在企业中长久发展。
第四,心理素质脆弱。由于大学生政治素质、道德素质、人文科学素质普遍偏低,“极端个人主义”和“以我为中心”占据他们的内心,必然导致他们的心理素质脆弱、心理障碍和精神行为问题频发。
4构建理工文管艺体相结合的应用型人才培养模式
对于钱学森之问,早在两千多年前,古希腊大哲学家亚里士多德就已经做出了回答[8]。针对钱学森之问,结合我国高校计算机专业的实际情况,我们也不难提出“为什么我们的高校培养不出企业真正需要的人才”的问题。而针对亚里士多德的观点,我们也不难找到在应用型人才培养领域破解钱学森之问的答案,那就是:应用型人才培养需要一个前提和四个基本条件。一个前提就是学生必须具有良好的政治素质、道德素质、人文科学素质和心理素质,这是毕业生成为合格人才所必备的一个前提。四个基本条件,一是学生对专业的真兴趣,二是充分自由的专业选择,三是充足的闲暇时间,四是充分与企业和社会接轨,这四个条件缺一不可。
哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院及软件学院在近年来的“强院建设”规划中,不断积极探索教学改革,以适应应用型人才培养目标,培养符合社会和企业需要的可持续全面发展的综合应用型人才。
4.1大力改革课程设置,给学生充足的自学时间
要想让学生真正全面发展,充足的自学时间是一个必要条件。以往的传统教学模式为了让学生学到更多的知识而设置大量课程,繁重的教学任务使师生都疲于应付。为了彻底改变这种现状,我院在改革课程设置方面做了大量工作。
1) 改革公共课教学方法,最大限度地压缩课时。以往传统办学模式,公共课占据大量学时和黄金教学时段,填鸭式的公共课教学方法使学生出现上课疲惫现象,影响专业课程的学习。学院在课程改革中首先最大限度地压缩了公共课程的学时,对有些课程授课采取集中讲座的方式、考核采取大作业或小论文的方式。通过这种方式的改革,大大缩小了公共课学时,为学生学习专业课程及发展个人兴趣提供了宝贵的时间。
2) 改革专业课教学方法,把实验和实践放在首位。培养应用型人才就要培养学生分析问题、解决问题的能力。学院对所有专业课程都重新确定了面向应用型人才培养的教学大纲,要求教师必须采用建构主义教学理论,以任务驱动方式组织案例式教学。教学过程中以学生为中心、以实验和实践为中心,减少理论教学时数、增加实验和实践教学时数,减少课堂教学实数、增加课外自学时数,减少独立完成任务、增加合作完成任务。实行此项改革措施以后,学生一改以往被动接受知识的局面,其角色完全转变为知识的主动意义建构者,教学参与度大大提高,教学效果明显改善。
3) 课程及时更新,反映应用前沿。为了提高学生对专业的兴趣,让学生对本专业在企业中的应用有一个更加深入透彻的了解,学院每个学年都会组织专家、教师和学生讨论课程更新的问题。对市场和企业中出现的新理论、新技术、新应用,学院会及时修改课程大纲,或者通过淘汰旧课、开设新课,或者通过开设专题讲座的形式为学生讲解,使我们的学生始终站在学科应用前沿的高度,因此毕业以后才会有高端的就业途径。
4) 改革考试评价方式,重过程、重实践、重合作。以往传统教学模式通过期末考试考核学生成绩的办法已经远远不能适应应用型人才的培养需要。许多学生都有过平时不学、考前突击、考后全忘的经历。学院通过改革考试制度和评价方法,改变了这种现象。首先,弱化期末考试的比重,有些实践性强的课程可以完全取消期末考试。很多课程在不同阶段都设置了若干大作业或设计报告,要求学生按时完成。其次,针对阶段性的大作业或设计报告,学院要求实践类要占2/3以上,这就有效地锻炼了学生的实践能力。同时,学院还要求这些大作业或设计报告中,合作类项目要占1/2以上,这有效地锻炼了学生的协作学习能力和沟通合作能力。
4.2实行2+1+1模式,让学生自由的选择专业方向
学院在长期的人才培养实践中深深地认识到,过早地划分专业方向限制了学生的发展、束缚了学生的学习兴趣。结合国外大学的先进经验,学院逐渐探索出“2+1+1”的培养模式。
学院在学生入学的第一、第二学年里,不分专业授课。学生可以任意选修自己感兴趣的课程。对于专业基础课,按方向和程度不同分别开课,例如高等数学分为高数1、高数2和高数3三个层次,不同层次有不同的教学大纲和不同的侧重点,面向不同需求的学生开设;离散数学课程分为离散数学1、离散数学2和离散数学3三个层次,其中离散数学3采用双语授课。多样灵活的课程设置和选课制度,最大限度地满足不同学生的需要、最大限度地挖掘每个学生的兴趣和潜能,受到所有学生欢迎。
第三学年,要求学生选择自己的专业方向,学院开始分专业定向培养。第四学年,学生将在企业实习中完成自己的工程实践和毕业设计。实习期间实行学院和企业双导师制,直接参与企业的生产、管理和工程实践,基本实现了学院与企业的无缝对接。
4.3加强学生非专业素质培养
21世纪的人才标准不仅仅是良好的专业技能,还包括良好的政治素质、道德素质、人文科学素质、心理素质、职业素质和沟通合作能力等非专业素质,高校的任务也绝不仅仅是单一的传授知识和技能。学院为了培养学生的综合素质能力,为了让学生在企业中更有竞争力和可持续就业的能力,实施了灵活多样的课内、课外活动,以促进学生的全面发展。学院因此制定了科学、详细的规划制度和实施办法。
例如,为了培养学生的政治素质,管理部门定期请校内外专家讲座,举办学生演讲比赛、辩论比赛,以此提高学生的政治素质;为了培养学生的道德素质,学院定期组织公益活动,要求学生完全自愿参加,在活动中实现“我愿意、我奉献、我快乐”的人生价值观念;为了增强学生的沟通合作能力、改善不良的人际关系,学院特别开设了素质拓展课程和职业模拟课程。我们认为,培养学生的这些非专业素质是完全可设计、可操作、可评价的。
4.4 “理工文管艺体”兼收并蓄,促进学生全面发展
钱学森认为:“学理工的,要懂一点文学艺术,特别是要学会文学艺术的思维方式。科学家要有点艺术修养,能够学会文学家艺术家那种形象思维,能够大跨度地联想[9]。”要培养学生的综合素质、要使学生真正全面发展、真正做到因材施教,就要确立一个正确的指导思想。结合钱老的观点,我们总结出一条“理工文管艺体”相结合的培养模式,收到了良好的效果。
首先,哈尔滨师范大学是一所综合性大学,中文、历史、政治、管理、经济、法律、教育、音乐、美术、传媒、数学、物理、化学、生物、地理、外语学科门类齐全。学校为全校学生开设大量门类齐全的选修课,并要求所有学生必须选修5门以上,文理学生互选2门以上。学院内也开设相当数量的院内选修课程供学生自由选择。海量的课程资源,给学生发展自己的兴趣和爱好提供了广阔的舞台,学生在文学、管理、经济、法律和美学的海洋里接受熏陶,从而形成健康、健全的人格。
其次,为了实践“理工文管艺体”兼收并蓄的办学思想,学院成立了各种主题的学生社团组织,充分发挥学生的自主管理、自主学习能力。各协会在学院指导下完全由学生自主策划和运作,学院定期举办各种活动和比赛以激发学生的潜能。例如,学校或学院每年举办程序设计竞赛、电子制作竞赛、书法竞赛、文学创作竞赛、外语竞赛、音乐竞赛、美术设计竞赛、各种项目体育竞赛等。为了锻炼学生的管理素质进行职前训练,学院还专门开设模拟公司课程,学生通过自己创办公司,进行虚拟经营,使自己提前适应了企业的角色。
4.5校企合作办学,实现校企无缝链接
实践应用型人才培养目标,校企合作是必由之路[10]。我院实行的“2+1+1”的培养模式,使学生在本科四年时间里,始终不同程度、不同侧面的接触企业。企业专家讲座、企业教师授课、校企双师共同培养、企业实习实训,直到企业顶岗实习,这些措施贯穿本科四年的教学过程。
学院聘请企业专家进入学院学术委员会,参与教学计划的制定和课程设置;定期派教师到企业实习,学习前沿应用技术;与企业联合建设实验室和实习实训基地,这些措施有力地保障了校企合作办学的实施。
5结语
培养适应社会和企业需要的计算机专业应用型人才,应该注重学生综合素质的培养。哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院在这方面进行了有益的探索。相信在广大高等教育工作者的共同努力下,一定能破解钱学森之问,为社会培养更多的德能兼备、博学多识的应用型人才。
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Comprehensive Quality Education for Application-oriented Professionals in Computer Major
YU Yan
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教育教学科研方面,5年来,先后承担省“十五”电教课题、参与学校的“十五”、“十一五”主课题研究工作,今年又成功申报了全国“十一五”现代教育技术课题。平时,勤于笔耕,撰写的《毛巾、枯树枝和网络》、《小学科学网络教学的实践研究与思考》、《马铃薯在水中是沉还是浮》、《让学生经历典型探究过程培养和发展学生科学素养》等13篇文章在《信息技术教育》、《科学课》、《现代化教学》、《教育研究》、《吴中教学》等全国、省、市、区各级各类杂志上发表,《小学科学课教学中需要更多的人文性》、《注重实验要求发挥实验效应》、《基于网络环境下的小学科学教育》等28多篇文章在全国、省、市、区论文评比中获一、二等奖。此外,在市教科院胡春娜老师的帮助下,参与了小学科学同步探究的编写工作以及教科院承担的中央教科所子课题研究工作。指导的本校青年教师郁群燕在吴中区青年教师评课选优活动中获得说课一等奖,在学校的“新苗杯”教学比武中获得一等奖。