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篇1
泌尿系结石是泌尿科最常见的疾病[1],在欧美国家,5%~10%在一生中至少发生一次泌尿系结石,欧洲泌尿系结石年新发病率约100/10万~400/10万人[2]。我国泌尿系结石发病率为1%~5%,年新发病率约150/10万~200/10万人[3]。泌尿系结石的成分有草酸钙、磷酸钙、尿酸、磷酸镁铵、胱氨酸等,其中草酸钙及含草酸钙的结石约占泌尿系结石的80%以上[4]。
泌尿系结石的形成受到尿液中许多成分的影响,如尿中钙、草酸等成分促进结石生成,称为成石因子。而尿液中又有许多抑制结石形成的物质,它们在正常人尿液中浓度或活力高,而在结石患者中含量低。这些抑石因子大体可分为小分子抑制物和大分子抑制物,其中小分子抑制物包括枸橼酸盐、镁、焦磷酸盐、α-亚麻酸等[5],而大分子抑制物包括肾钙素、蛋白多糖、骨桥蛋白、凝血酶原片段、α-胰蛋白酶抑制物片段、核糖核酸、酸性黏多糖、黏液素[6-8]。成石抑制物的研究已成为泌尿系结石的重要研究方向。
中医药治疗泌尿系结石有悠久的历史,疗效显著,且副作用少,但中草药抑制结石形成的机制报道甚少,至今尚不清楚,尤其是对其中单味中药的研究更少。金钱草是目前大多数排石方剂中最常见的一味要药[9],其中黄酮类化合物为其主要成分[10,11],本次研究旨在观察金钱草总黄酮类化合物对尿液中成石因子和抑石因子等成分的影响,从而探讨金钱草防治草酸钙结石的机制。现报道如下。
1材料与方法
1.1实验动物
选用8周龄SD健康雄性大白鼠30只,体重200~250 g[浙江中医药大学动物实验中心提供,许可证编号:SCXK(沪)2008-0016]。
1.2金钱草总黄酮提取液的制备
金钱草干燥全草(购于浙江中医药大学附属第二医院中药房)10 kg粉碎后经体积分数为80%乙醇提取,加热回流2次,每次3 h,回收得到约1 kg浸膏,通过溶剂萃取得到石油醚部分与水部分。水部分经大孔树脂柱色谱,以水-乙醇梯度洗脱,得到总黄酮部分约150 g,加入蒸馏水定容至1 mg/L(由浙江中医药大学附属第二医院药剂科制备)。
1.3草酸钙结石模型造模
采用1%乙二醇(EG)饮水+2%氯化铵(AC),每天灌胃2 mL/只。
1.4实验动物分组及给药方法
随机分为3组,每组10只。空白对照组(A 组):自来水饮水2 mL/只/d+生理盐水2 mL/只/d灌胃;草酸钙结石模型组(B组):1%乙二醇(EG)饮水+2%氯化铵(AC)2 mL/只/d+ 生理盐水2 mL/只/d灌胃;金钱草总黄酮组(C组):1%EG饮水+2%AC 2 mL/只/d+金钱草总黄酮提取液2 mL/只/d灌胃。各组大鼠均标准喂养,饲养5周,第1周先适应环境,从第2周开始给药。饲养环境:温度22℃~25℃,湿度:50%~60%。
1.5观察指标
灌胃4周后大鼠单独置入代谢笼中,收集其24 h尿液,标本中加入0.02%叠氮化钠防止细菌分解,统计24 h尿量。检测24 h尿液中钙、草酸、pH值、尿酸、葡胺聚糖、凝血酶原片段-1的含量。尿钙、尿草酸、尿酸由我院生化室全自动生化仪检测。尿葡胺聚糖购买人糖胺聚糖(GAG)ELISA试剂盒(上海拜力生物科技有限公司)进行检测,凝血酶原片段-1购买人凝血酶原片段F1+2(F1+2)ELISA试剂盒(上海顺科生物科技有限公司)检测。
1.6统计学处理
采用SPSS19.0统计学软件进行处理,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,多个样本均数比较采用方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验,P
2结果
2.1三组一般情况比较
A组大鼠毛色光泽,紧密贴身,双目有神,反应灵敏,食欲旺盛,饮水适度,体重增加较快,大便呈颗粒状,尿色淡黄。B组大鼠出现毛发欠光泽,饮食减少,活动量较少,尿量减少,大便稀溏。而C组精神饮食活动基本正常。经比较,三组间尿量差异有统计学意义(F=4.89>F0.05(2,27),P
2.2三组尿钙、草酸、pH值、尿酸比较
三组间尿pH值(F=1.562,P>0.05)、尿酸(F=2.352,P>0.05)比较差异无统计学意义。而三组间尿钙(F=4.156,P
2.3三组尿葡胺聚糖和凝血酶原片断-1比较
三组间尿葡胺聚糖和凝血酶原片段-1的含量均有差异(F=4.968,P
3讨论
泌尿系结石是人体尿液中固体成分析出而形成,是人体内的一种病理性生物矿化。病因复杂,大致包括代谢异常、遗传因素、尿路局部因素(感染、梗阻、异物等)等个体因素,以及饮食、气候、药物、职业等环境因素。目前,泌尿系结石的形成机制尚未明确,目前已知有多种学说与之有关,如结石基质学、钙化斑学说、异质促进成核学说、过饱和结晶学等。但各类学说都是基于泌尿系结石的两大主要成分―晶体和基质进行研究。研究认为,成核是结石形成的起始步骤,然后按生长、聚集的过程进一步发展形成固相晶核的过程。因此,我们认为要想预防结石的发生,首先必须通过防止尿液浓缩或过饱和,增强成石抑制因素,减少促进因素等[12-14]措施阻断结石的成核过程。
金钱草是报春花科植物过路黄的干燥全草[15],性甘、咸,微寒,归肝、胆、肾、膀胱经,具有清利湿热、通淋、消肿的作用,其含有酚性成分、黄酮类、甙类、鞣质、挥发油、氨基酸、胆碱、甾醇、氯化钾、内脂类等多种有效成分[16],而对其中黄酮类物质的研究较为深入,目前已分离出10种黄酮类化合物,黄酮苷类化合物有预防乙二醇和维生素D3造成的大鼠草酸钙尿路结石形成的作用。现代药理研究表明:金钱草能增加尿量,增强输尿管蠕动,抑制结晶形成,调节尿液pH值,另外金钱草还具有消炎、止痛、抗氧化、抑制肝脏脂质过氧化等作用[16,17]。
本次研究采用1%的乙二醇和2%氯化铵诱导形成草酸钙结石大鼠。研究证实,大鼠服用乙二醇后可增加草酸的合成,促进草酸钙结晶的形成,而服用氯化铵后,可导致肾小管上皮损害,进行障碍,有利于草酸钙结石的逐渐形成[18,19]。在整个实验过程中,模型组大鼠出现精神疲倦,毛发枯槁,活动减少,饮食少等一系列患病症状。实验结束时模型组与空白对照组比较,24 h尿量降低,而尿钙、尿草酸含量增加,差异有统计学意义(P
研究显示[20],金钱草中的黄酮类成分中的羧基和酚羟基可与尿液及晶体表面的钙离子络合,从而降低钙离子浓度,减小草酸钙的过饱和度,并能阻止晶体进一步生长、聚集以及互相转化,而其羟基还可以与草酸根的羧基发生强烈的氢键作用,降低草酸根离子浓度,减少尿液中草酸钙的过饱和度。本次实验通过金钱草总黄酮提取液每日灌胃,结果显示,4周后大鼠24 h尿量显著增加,与模型组比较,差异有统计学意义(P0.05)。并且,金钱草总黄酮组大鼠的24 h尿钙和尿草酸含量较模型组大鼠降低,差异均有统计学意义(P
目前研究证实,尿液中的很多大分子物质是结石基质的重要组成部分,如葡胺聚糖、尿凝血酶原片段-1、肾钙素、Tamm-Horsfall蛋白、间α胰蛋白酶抑制物等[21],这些大分子物质能调节基质成核、聚集和生长,能促进或抑制结石的聚集和生长。而尿凝血酶原片段-1是草酸钙结石基质中含量最为丰富的大分子物质,被认为是最主要的内源性尿草酸钙结石形成抑制因子[22]。本课题通过对尿液中的大分子物质葡胺聚糖和尿凝血酶原片段-1的检测,发现模型组两者的含量均较空白对照组明显降低,差异有统计学意义(P0.05)。而尿凝血酶原片段-1的含量与模型组比较有统计学意义(P
综上所述,金钱草作为传统治疗泌尿系结石的植物药,其主要成分金钱草总黄酮提取物能有效抑制草酸钙结晶的形成,经过本课题对尿液中各项成分的研究,我们将其抑制草酸钙结晶可能的机制总结如下:①金钱草总黄酮类物质具有显著的利尿作用,可降低24 h尿钙和尿草酸的浓度,并且由于尿量的增加,尿液冲刷作用利于微小结石的排出。②金钱草总黄酮类物质可能通过增加尿液中凝血酶原片段-1的含量,从而抑制草酸钙结石的形成。但本课题尚未对泌尿系结石的全部影响因素进行研究,如骨桥蛋白、肾钙素、黏液素等。因此,需要进一步的试验研究全面了解金钱草总黄酮提取液对草酸钙结石的作用机制。
[参考文献]
[1] 叶章群,邓耀良,董诚. 泌尿系结石[M]. 北京:人民卫生出版社,2003.
[2] Turk C,Knoll T,Petrik A,et al. Chap 7:EAU guidelines on urolithiasis[M]. European Association of Urology,2010:27-28.
[3] 那彦群. 中国泌尿外科疾病诊断指南[M]. 北京:人民卫生出版社,2014:129.
[4] Xu H,Zisman AL,Coe Fl,et al. Kidney stones:An update on current pharmacological management and future directions[J]. Expert Opin Pharmacother,2013,14(4):435-447.
[5] 王军,叶章群,宋波,等. α-亚麻酸对实验性大鼠前列腺素E及肾草酸钙结晶形成的影响[J]. 第三军医大学学报,2005,27(23):2341.
[6] 李云龙,谢云,吴火焱,等. 主要抑制物在尿石形成中作用机制的研究进展[J].齐齐哈尔医学院学报,2008,29(16):2015-2016.
[7] Aggarwal KP,Narulas S,Kakkar M,et al. Nephrolithiasis:Molecular mechanism of renal stone formation and the critical role played by modulators[J]. Biomed Resint,2013,(2013):292953.
[8] Joshi S,Clapp WL,Wang W,et al. Osteogenic changes in kidneys of hyeroxaluric rats[J]. Biochim Biophys Acta,2015,1852(9):2000-2012.
[9] Huang HS,Ma MC,Chen J,et al. Changes in the oxidant-antioxidant balance in the kidney of rats with nephrolithiasis induced by ethyleneglycol[J]. J Urol,2002,167(6):2584-2593.
[10] 陈小英,张瑞辉,黎婉红,等. 对广金钱草不同部位总黄酮的含量分析[J]. 中国医药指南,2014,12(13):77-78.
[11] Li XL,Wang H,Liu G,et al. Study on the constituents from desmodium styracifolium[J]. Zhong Yao Cai,2007, 30(7):802-805.
[12] Evan AP. Physiopathology and etiology of stone formation in the kidney and the urinary tract[J]. Pediatr Nephrol,2010,25(5):831-841.
[13] Rosemary Lyons Ryall. The possible roles of inhibitors,promoters,and macromolecules in the formation of calcium kidney stones[M]. Urinary Tract Dtone Disease,2010:31-60.
[14] Vishal N,Ratkalkar,Jcak G,et al. Mechanisms of stone formation[J]. Clinical Reviews in Bone and Mineral Meta-bolism,2011,9(3):187-197.
[15] 国家药典委员会编. 中华人民共和国药典[M]. 中国医药科技出版社,2015.
[16] 李静,贺绍君,刘德义. 金钱草防治泌尿系统结石机理研究进展[J]. 辽宁中医药大学学报,2015,17(3):79-81.
[17] 俞仑青. 金钱草药理作用及临床应用概况[J]. 中国现代药物应用,2011,5(14):131-132.
[18] Khan SR,Glenton PA. Experimental induction of calcuim oxalate nephrolithiasis in mice[J]. J Urol,2010,184(3):1189-1196.
[19] 巴元明,曹秋实. 两种草酸钙结石大鼠模型的比较研究[J].上海交通大学学报(医学版),2014,34(11):1595-1598.
[20] 王萍,沈玉华,谢安建,等. 金钱草提取液对尿液中草酸钙晶体生长的影响[J]. 安徽大学学报(自然科学版),2006,30(1):80-84.
[21] 刘东锋,吴希庆,萨音白钢. 泌尿系结石主要抑制物的研究进展[J]. 包头医学院学报,2013,3(29):124-126.
[22] Doyle IR,Ryall RL,Marshall VR. Inclusion of proteins into calcium oxalate crystals precipitated from human urine:A highly selective phenomenon[J]. Clin Chem,1991, 37:1589-1594.
篇2
(二)考试形式单一
现在各高校的计算机基础课的考核方式仍不够完善,仍采用笔试或上机考核学生成绩,这种方式只能短时间、片面地呈现学生的学习效果,不能完全体现学生的实际能力。能力的体现不一定在分数上,选择适合的成绩评价体系才是计算机基础课教学改革的任务之一。
二、高校非计算机专业计算机基础教学改革的对策
(一)明确教学目标
高校计算机基础教学重在培养学生计算机操作能力,让学生在实践中加深对计算机的基本知识的理解,同时掌握计算机操作技能和一定编程手段,为学生能成为高素质、实践能力强的创新型人才做准备。学生通过运用计算机为专业知识的学习进一步服务,真正掌握解决实际问题的方法和面向就业的实用技能,以缩短与工作岗位的距离。从非计算机专业计算机基础教学的历史与现状分析,结合各专业特点,研究各专业体系的发展与信息技术的内部关联关系及技术结合点。教师要不断采用适应学生综合能力培养的教学新理念,合理设计计算机应用技术在专业发展中的定位及作用。
(二)优化课程体系,突出实践能力培养
通过对学生计算机知识结构和能力结构的研究,设置合理的课程体系结构,从课程设置、实践技能、实训与实习课改的角度,使学生运用计算机应用技术辅助各专业知识的掌握及提高,为专业后续的发展打好坚实的基础。在课程体系的设置中,不同专业课程内容的广度和深度有所不同,课程设置中应增加实践课的比重,以体现计算机教学的能力培养。同时,为学生更多提供自己动手的机会。为突出培养学生对于计算机技术的兴趣,开设选修课程也是一种不错的方式,学生可以根据喜好进一步选择有兴趣的课程,如:网页设计、网络动画、图像处理软件、程序开发等多方面课程,为学生了解计算机前沿技术提供方便。学生可以根据专业特点选择适合自己专业的计算机技术拓展学习,为自己后续课程的学习做好铺垫。
(三)改进教学方法
通过对计算机应用基础的教学内容、教学方法与手段的改革,使计算机面向应用成为主流,以突出学生计算机实践能力的培养。教学中采用案例教学、任务驱动等多种适合教学内容的方法,增强学生对真实工作环境和工作任务的了解,提高整体思考及综合设计的能力。针对基础不同的学生,区别对待,因材施教,以实现不同层次学生的培养。实行理论课和实验课成绩相结合、过程性评价与总结性评价相结合、课堂教学与课外自主学习相结合的全面评价体系。[2]从实际项目需求出发,改善教学内容,改进教学方法。以全新的教学理念,进行多角度、全方位的教学方法转换,把课堂转换成学生是核心、教师是配角的教学舞台,通过学生为主体、教师为主导的教学过程,更好地提高学生的主动性和积极性。还可以利用学校良好的教学设备进行网络辅助教学,将课程内容和相关的教学资料上传到网络。学生可以自学,通过论坛等方式和学生、教师交流与学习。在扩充知识储备的同时,又激发了学生自主学习的兴趣,让学生感受学习知识的轻松自如。
(四)根据专业设置教学内容
研究各专业、各层次学生的差异性,从差异中寻求专才、全才等特色人才的培养方法。组织计算机的各类比赛,激发学生学习兴趣,增强学生的学习欲望。模拟应聘公司,由学生自行设计或进行团队设计,增强创新能力和团队精神。按专业分类指导教学,实施/计算机基础+专业应用0的教学结构。根据专业特点及专业需要,通过专业区分学习方向等方式,实现计算机技术与各专业相结合、相促进,构建一专多能的人才培养模式。
(五)完善考核方式
以能力为培养目标的计算机基础教学考核方式,可以灵活多样,并包含多项内容。可以采用网络考核方式将理论和实践内容相结合,基础知识和操作能力有效统一。也可以进行综合性的设计作业供学生制作,为学生提供一定内容让他们独立设计,拓展学生的创造性思维。考核评价时,可以将学生自评、教师评价、学生互评等结果作为考核成绩一部分。在设计中提高能力,在交流互动中提高潜能。让学生在和谐的环境中和教师、同学交流合作共同进步。
篇3
考核形式也可多样化:平时成绩考核、期末成绩考核、等级考试考核、考试系统考核、大型作业考核。全部采用上机考核的形式,注重实际能力的考核,强调实验动手能力的重要性。平时成绩考核:指平时学习的作业情况、实验出勤和实验效果等,此外,课堂讨论、课堂表现、实验效果等均作为平时成绩,占成绩总评的10%~20%。期末成绩考核:应以能力考核为主,包括理论知识、实验操作技能两部分内容。理论知识主要考查学生掌握计算机基本知识和基本理论的程度,突出学生对计算机的构成、网络的组成等概念的理解,占总体比例的20%~30%;实验操作技能主要考查学生操作使用计算机的能力,突出学生能否将计算机作为自己学习的一个工具来使用,占总体比例60%~80%。等级考试考核:是期末成绩考核有益的补充。以能力考核为主、规范考试方法。考试系统考核:建立涵盖了全部大纲要求掌握的内容试题库,实行教考分离。每张试卷中主观题目(考察基本计算机理论知识)占20%~30%,其余部分均为计算机操作技能题目,集中体现了该课程以实验技能和操作技巧为主的定位。大型作业考核:结合本专业的需求,出一些项目作业让学生完成,可以以论文、讨论形式提交,从中可考察学生的知识深度和广度,还可以从个性化发展的角度考察学生的创新思维能力和对问题的理解能力。
篇4
关键词 :计算思维;信息通晓能力;约简;嵌入
基金项目:2009年校级“计算机文化基础”精品课程建设项目。
第一作者简介:于清,女,副教授,研究方向为机器翻译、自然语言处理,yuqing0131@126.com。
0 引言
计算机基础是非计算机专业本科生必修的一门大学公共课程,随着信息技术的发展,该门课程的教学理论和教学目标不断变化。自20 世纪 90年代至今,新疆各高等院校计算机基础课程的教材升级至第4版,现更名为“计算机与信息技术基础”,然而即便如此,这门课程仍然面临危机。
一方面,手机、手持终端在智能化方面突飞猛进,便捷地访问网络资源有了依托平台;微博、微信、QQ等社交软件蓬勃发展,信息传播速度更快,范围更广,增进了人群间信息互动;目前,大学生入校“三大件”,手机、电脑、单反相机成为流行趋势,学生轻轻滑动手指,便可拥有丰富的信息,这些严峻挑战着教材内容。另一方面,MOOC正在全球兴起,为学生提供了一种新型的知识获取渠道,它逐步打破校园围墙,实现优质资源共享。传统教学模式陷入深刻反思,如何提高教学质量,比以往任何时期都更加迫切和重要。
在高度信息化的今天,计算机技术日新月异,广泛融入各个学科,基于计算机技术的信息技术在社会发展中的作用日益突显,不掌握信息技术,将无法应对激烈的竞争。C9 会议[1]不仅肯定了大学计算机基础教学是通识教育的重要组成部分,而且提出要培养大学生用计算思维方法解决问题的能力,塑造复合型创新人才。然而计算思维如何落地,复合型创新人才如何界定以及如何培养,一直是研讨热点。
1 计算思维和信息通晓
1.1 计算思维能力
2006年3月,周以真教授提出计算思维,即指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。这一定义高度概括且抽象,图灵奖获得者艾兹格则说:“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯,从而也将深刻地影响着我们的思维能力。”
纵观历史发展,人类在劳动中创造出最原始的工具,在使用过程中不断滋生新灵感,改进工具新工具和新思维相互影响,相互促进,直到今天强大的计算机工具诞生,可见计算机本身凝结着人类的智慧思维。反之,沉淀的成功方法(即计算思维方法)则应用于生活,指导着人类进一步改进工具。
人类需求增长进一步激发了人类的思维,计算机软硬件功能将更加强大,更多成功方法会浮出水面,计算思维的内涵将不断扩充。也许某天人类创造出与自己没有任何区分的机器人,那就彻底实现了利用计算机解决各种问题的理想。然而就目前而言,周教授提出的计算思维方法可简单概括为:约简、嵌入、转化、仿真、递归、并行、抽象分解、预防、保护、冗余、容错、纠错、启发、规划、调度、缓存等[2]。
陈国良院士意识到计算思维的重要性,于2010年10月,在“第六届大学计算机课程报告论坛”上提倡将计算思维引入大学计算机基础教学中。自此,如何在计算机基础教学中培养大学生的计算思维能力,使大学生学会用计算思维去思考问题和解决问题成为探讨主题。
同时,教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会确定进行以计算思维为导向的大学计算机课程改革。具体内容包括:科学设计大学计算机课程的教学内容,形成反映计算思维特征的科学的知识体系、合理的知识结构;创新教学方法和教学模式;在大学计算机课程中探索计算思维能力培养,深入体现专业化与信息化融合,注重多学科渗透,使大学计算机课程成为大学课程体系中最重要的基础课程之一[3]。
1.2 信息通晓能力
计算机基础课程教学经历过两次重大改革,从早期以计算机技能培养为目标,过渡到培养计算机应用能力,到如今以计算思维为导向。随着计算机影响力的不断深化,社会对人才需求的标准也逐步升高,由计算机素养到信息素养,直至今天的信息通晓能力。
信息通晓即指在新兴技术推动下,在信息素养理论基础上出现的一种有着更高能力内涵的术语,它包含了信息素养、信息技术技能、批判性思维、信息交流技能等,成为当今社会表征个人综合能力的新标准[4]。
印第安纳大学图书馆与信息科学联合院主席Daniel Callison强调:信息通晓适用于学习、工作、生活的各个领域;涵盖所有与信息、技术相关的技能;基于问题解决的建构主义学习理论,采用以学生为中心的学习模式;如何批判性地评估信息、组织信息、合法有道德地使用信息、在网页上有效地演示表达信息等。
综上所述,信息通晓是指在信息过载和技术精深的环境中有效完成任务的能力。教学实践中,我们有意识地融入计算思维,创新教学模式。对于“上机操作内容”,应用“约简”等方法,注重传授规律,加强实践,点拨悟性,实质性地提高学生操作技能。对于“计算机理论”部分,应用“转化”等方法将抽象概念简单化,并用“缓存”方法,在班级中成立兴趣小组,挖掘互联网中计算机前沿技术,探寻计算机与专业知识的交集,有效补充课堂内容。这些不仅培养了学生计算思维能力,更重要的是科学地组织教学内容,使学生储备了大量信息,逐步构建专业与信息融合的知识结构;这种以学生为中心的学习模式,锻炼了学生信息收集、下载、评估、综合利用、创意表达等多方面的能力,学生对计算机课程产生了浓厚兴趣。
2 计算思维下的计算机基础教学
周教授指出,计算思维是每个人为了在现代社会中发挥职能所必须掌握的基本技能,不仅仅属于计算机科学家,而是人类求解问题的一条途径。它被人们用来求解问题,管理日常生活,以及与他人进行交流和互动
当面向全校开设的计算机与信息技术基础课程存在众多问题时,如教学内容多且陈旧,课时量压缩,学生水平参差不齐,兴趣低,教学质量低下等,如何有效地启发学生?如何将计算机最新技术、最新产品引进课堂,提高学生兴趣,这就需要在计算思维启发下,探索新的教学方法。
2.1 约简、启发、嵌入方法,学习计算机基本操作
新疆大学的计算机与信息技术基础课程配有实验习题册,步骤详尽,但是学生按照习题册操作时却倍感费劲,因为细节太多,操作过后不进行巩固就很快遗忘。
我们运用“约简”方法,列出Windows 3个核心概念:鼠标、对象、命令;总结它们之间的关系:大部分计算机操作可归结为“用鼠标选中对象,右击鼠标,执行快捷式菜单中的相关命令”;然后分别详细介绍这些概念。
鼠标:基本操作方式以及鼠标指针状态。
对象:从编程角度介绍对象的产生;从应用角度介绍什么是对象,操作中编辑的文字、段落、图表、表格、图片、艺术字、图形、图标、文件以及文件夹、单元格、工作表等都可看成对象。一位学生理解到“计算机中每个对象都承担着任务,实现一定的功能”。
命令:实现一定功能的程序代码。它除了快捷菜单命令外,还包括控制菜单命令、下拉菜单命令、开始菜单命令。快捷菜单命令操作最便捷,不同的对象,快捷菜单中的命令有所不同;同一对象在不同操作状态下,快捷菜单中的命令也会有变化。
最后,嵌入规律,实践习题册上一两个案例。如字体格式设置、图片格式设置、图标创建快捷方式等,学生逐步触类旁通。再进一步启发他们运用多种途径实现同一个操作。这些途径包括快捷菜单、菜单栏中相应命令按钮,快捷键和鼠标,进一步降低操作难度。学生更增添了信心,如在未演示情况下,分配“给文字添加发亮效果”的任务,一位学生之前从未操作过,却在规律启发下顺利完成操作。
此外,运用计算思维“约简”方法,精炼出Windows的对话框、应用程序窗口、图标、菜单命令中约定的符号等基本概念,这些概念至始至终贯穿于上机操作过程,在人机交互中起到重要作用。就如同老练的驾驶员特别留意道路两旁的路标,因而无论走到哪里,很少违章;学生如果掌握了计算机界面的这些友好提示,也能轻松驾驭计算机。
2.2 转化、仿真方法,学习计算机基础知识
信息数字化章节中,数制转换是难点。讲解二进制、八进制、十六进制时,先转化为讲解十进制。十进制是小学内容,学生很容易理解数码、基、权的概念,由此引出二进制、八进制、十六进制的数码、基、权。对比不同后,再讲解各种进制间的转换。
信息安全技术基础章节中,信息安全防护的内容既抽象又高端。为方便学生理解,我们构建了校园安全防护的仿真场景。校园安全防护分事先防御、实时监测、事后响应3个阶段,每个阶段都有哪些防护措施?学生在激烈的讨论中,很容易获得正确答案。由此转化到讨论信息安全防护问题,也分事先防御、实时监测、事后响应,再深入讲解,学生既有兴趣,又容易理解。
2.3 规划、并行、缓存、调度方法,丰富教学内容
尽管计算机基础课程的教材更新快,但教学内容依然滞后于计算机发展,这个问题如何解决?
我们受计算思维方法启发,对授课内容进行以下规划:在班级中,成立兴趣小组;按班级总人数,分5~6人一组,每个小组任命一名组长,负责管理和督促组员,完成老师分配的任务。
为了不影响正常教学计划,在教室授课我们要完成3项任务:
(1)正常教学内容。
(2)分配延伸内容收集任务:大致是补充书中没有,但与书中的内容又有联系的内容。比如讲到操作系统,书中只介绍了Windows、Linux,我们会分配任务,让学生通过搜索引擎或社交网络,了解安卓操作系统以及Iphone的操作系统;讲到信息,会让学生课外收集信号、消息;讲到数据,会让学生收集结构化数据、非结构化数据、大数据等相关概念在讲授教学内容的同时,就把收集任务分配下去,不会占用太多课堂时间。延伸内容主题的确定与教师科研经历和教学经验密切相关,另外还需考虑学生的兴趣。
(3)分享延伸内容:下课前10~20分钟,分享上节课布置的各项收集任务,开始学生有些托辞,于是制定了个人表现与计分奖励挂钩的督促制度,随着课堂内容越来越丰富新颖,参与的人多了,大家有了积极性,兴趣越来越高。
在机房,我们同样完成3项任务:
(1)按章节讲授上机操作内容。
(2)学生自主操作练习。
(3)分享信息:规定在每周一次的上机实验课上,各位小组长负责审核组员收集的信息,在下课前10~20分钟,由各小组代表与大家分享。这学期分别成立了计算机硬件组、计算机软件组、互联网组、计算机与土木技术结合组、计算机维护组、信息检索组、多媒体组、自然语言处理组、机器翻译组、信息安全组、计算机与建环技术结合组、计算机与给排水结合组等。
以上规划,教学内容和延伸内容并行,学生及时了解到量子计算机、生物计算机、谷歌眼镜、隐身衣、锂电池、语音翻译、指纹识别、未来语言、语音输入、同声传译、社交媒体、人脸识别技术、未来机器人、手势和意识控制电脑等计算机前沿信息,极大丰富了课堂内容,同时计算机工具的强大让学生震撼。
笔者上学期负责旅游和管理两个班级的课程,旅游班的学生收集了世界最美图片、新疆旅游景点图片、立体图片、智力图片等。管理班的学生收集了腾讯公司营销策略、团队准则等。这学期土木班级的学生开学初始就提供了建筑与计算机技术结合的各大模块;给水班级的学生,收集到某院士在这方面的突出成就。在教师引导下,学生分别顺藤摸瓜进行深入检索。这种教学方式帮助学生储备了教材中没有的大量知识,引导他们探寻专业知识与信息技术间存在的交集,以便日后调度。
3 信息通晓能力初见成效
3.1 学生为主的学习氛围
虽然网络面前人人平等,但是面对海量数据,一个人的力量是有限的。在教师引导下,组建兴趣小组,每个人都参与信息的收集和整理;不同的人角度不同,信息汇总后,计算机这门基础课程的教学内容全面而丰富。学生的学习状态由被动接收变为主动探索,教师也不单是知识的传播者,还是帮助学生借助网络平台解决问题的合作者。学生信息素养能力发生了显著的变化。
3.2 信息素养、信息技术技能的提高
学生在多次参与信息收集、下载、整理过程中,通过交流与合作,积累了丰富经验。如无法直接下载搜索的文件,会先下载专用下载器间接下载;U盘数据毁坏,能找到专门的恢复工具;宿舍里想实现两台电脑互联,也是借助网络完成在实践中,他们的信息素养能力不断提高。
另外,基础好的学生有了施展平台。上机课上,教师将重心放在核心概念的理解和操作上,帮助他们熟悉和运用规律。这种“约简”的教学方式,首先将学生置于同一平台,让大家感受规律的存在,基础好的学生反应快;其次,让基础好的学生演示具体案例,当他们操作成功时,信心倍增,而基础差的学生也见识了规律的实际应用,有效缓解了学生水平参差不齐对授课过程造成的负面影响。
举例来说,教师介绍对话框时,重点讲解对话框7大基本元素(选项卡、下拉列表框、微调按钮、复选框、文本框、单选按钮、命令按钮)的功能和操作,以及对话框的作用和规律。对话框是用户与Windows对话的窗口,用户在不同操作状态下,对话框的形式和内容会不同,但是任何对话框都由如上基本元素构成,用户只有明白了对话框的含义才知道如何操作如添加项目符号,对于“项目符号库”列表中直接显示的符号,大家很熟悉;但是如果指定 “ ”作为项目符号呢?它是符号库中的一个符号。这时需要先打开“定义新项目符号”对话框,再打开“符号”对话框才能操作实现。虽然难度增加,但是如果熟悉计算机基本操作规律,用户会注意到很多信息提示。
经过反复训练,学生逐步实现知识迁移,讲完Word、Excel后,对于Powerpoint内容,调换教师与学生角色,案例由学生参与讲解,教师启发即可。之后,学生对于其他软件的学习,也显得轻松愉快。如Authorware,教师只讲解了该软件的功能和特点,以及与其他软件的联系和区别,然后直接布置作业,如用Authorware实现“风景介绍”,同学们完成得很好。他们总结到:首先要掌握规律;其次遇到困难,利用网络,很多问题可以解决。学生在实践中不断体会利用互联网解决实际问题的欣喜和,操作技能明显提高;教师也有效缓解了教学内容多而课时量少的矛盾,并深刻感受到点燃学生学习热情非常关键。
3.3 批判性思维、信息交流技能培养
营造以学生为主,教师指导为辅的学习氛围,同学们通过不同的软件,渐渐地可以顺利完成各项任务,如电子相册、flash动画、photoshop处理图片等。部分学生能力突出,如课本上仅介绍Windows live(影音制作软件),有位同学觉得功能太浅,自学了会声会影,独立完成作业;另一位同学对中文自然语言处理感兴趣,查阅了大量资料,自己做了PPT,汇报中文自然语言处理的研究内容及面对的挑战。我们不禁为同学们的精彩表现点赞,原来充分利用互联网资源,学生专业化、特长化成长不再是梦想,加之血气方刚,一旦有了兴趣,创意表达能力就突显出来。
另外,兴趣小组锻炼了学生多方面的能力:信息检索、团队协作、口语表达、批判及创新思维能力。在学生收集的信息中,大部分充满正能量,小部分存在两面性,如励志信息中包含情感纠纷,幽默信息中包含枪战和暴力。在分享信息的同时,师生一起讨论和甄别,互相启发思维。一学期结束,学生在信息检索、下载、组织、综合利用、评价、创意表达等各方面,进步明显。
4 结语
如今人们越来越依赖计算机,信息技术几乎融入生活的每个方面,如何提高高等计算机基础教学质量尤为重要,解决教学中存在的问题是重中之重。我们探索融入计算思维的教学方法,改变了教材陈旧、内容多课时少、学生水平参差不齐等难于解决的教学现状,学生对计算机有了浓厚兴趣,信息通晓能力明显提升。这只是初步探路,今后会更加有意识地融入计算思维方法,进一步提高教学效果。
参考文献:
[1] 何钦铭, 陆汉权, 冯博琴. 计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养[J]. 中国大学教学, 2010(9): 5-9.
[2] 陈国良, 董荣胜. 计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学, 2011(1): 7-11.
篇5
人工智能课程是一门多学科交叉的课程,具有很强前沿性,涉及哲学、认知科学、行为科学、脑科学、生理学、心理学、语言学、逻辑学、物理学、数学等众多领域;涉及面宽,内容广泛,更新快。人工智能课程的开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,培养学生对计算机前沿技术的前瞻性,提高他们的科技素质和学术水平[1]。
人工智能课程内容的广泛性、前沿性和应用性特点决定了授课方法的多样性。与本科生相比,研究生在教育目标和身心特征方面都有较大的区别。笔者多年从事研究生人工智能课程教学工作,现总结多年教学经验如下。
1研究生培养目标及其教学特点
研究生教育阶段的教育目标是使研究生形成具有个性化的研究品格、研究定向和研究视野,以具有独立思考并获得独创研究成果的能力[2]。从这一意义上讲,个性化是研究生教育培养目标的构成主体。尤其随着我国经济持续高速增长,社会对知识创新、新经济生长点的期望值增大,这就要求我国研究生教育在其培养目标的定位上不仅要重视人才培养的高层次性,更要重视创新能力、实践能力和创业精神的培养。并且,研究生身心发展已较成熟,具有较稳定的个性特征,思维力强,具有较高的专业性思维意识和创造力,为独立地进行专业研究活动提供了心理上和智力上的保证。而且,研究生已具备了基础理论和专业知识,特别是有一定工作经历的研究生,他们不仅有本科教育阶段的知识积累,也有应用这些知识的经验,对于扩大其专业知识领域并进行研究有着积极主动的态度。总之,从年龄构成及身心特征上讲,研究生适应高层次、跨学科知识领域的学习和研究。
研究生的特征及其教育目标决定了研究生教学不应该是由教师讲授已定论的知识,而应是以教学为基本依托,通过教学提出具有研究性、探索性、未确定性甚至是尚存争议性的课题,激励研究生独立思考和质疑,让他们在思考和质疑的过程中提出问题,培育他们发现问题、提出质疑的科学批判精神,训练并提高其创新能力、实践能力和创新精神。创新精神和创新能力主要表现在具有健全的人格、强烈的责任感、开放的心态、团结合作的精神、严谨科学的思维能力和创新思维方式。
个性是创新的源泉,研究生课程体系的设置应该具有一定的灵活性,依据研究生不同的知识基础和研究定向,设置具有弹性化的课程,使研究生的个性化得以凸显。另外,为提高研究生专业研究和创新能力,在课程教学中,也应凸显教学的研究性和专业性,重视专业领域背景知识和研究方法的讲授,开展跨学科、非专业知识的教学,教学内容应涵盖专业领域的研究热点、难点、争议问题和最新研究动态,还应包括交叉学科、边缘学科的研究趋势,以扩展学生的视野[3]。也就是说,研究生教学既要凸显研究生的个性化特点,又要凸显内容的学术性和研究的指向性。
2人工智能课程的特点
2.1多学科交叉,具有很强的前沿性
人工智能是一门多学科交叉的课程。课程内容的理解需要运用多学科知识和较强的逻辑思维能力,多学科的知识相互联系、相互交叉,融合形成新的知识,成为新的思维方法和综合能力的萌发点。通过课程学习,学生可以通过不同学科知识的融合来达到对原有知识的超越,用一种全新的思维方法来思考所遇到的问题,提出新的解决办法。这也是创造力的迸发和智能的飞跃。具有了知识的广度和深度才具有融会贯通、创新的可能,人工智能课程的开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,为学生提供一种新的思维方法和问题求解手段。
2.2涉及面宽,内容广泛,更新快
人工智能课程是一门知识点较多的课程,它以概率统计、离散数学、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等课程为基础,涵盖了模式识别、机器学习、数据挖掘、计算智能、自然语言理解、专家系统等众多研究方向,内容涉及面广,概念抽象,不易理解。并且,人工智能课程内容更新快,近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新方法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。其中,计算智能主要涉及神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命等领域,在模式识别、图像处理、自动控制、通信网络等很多领域都得到了成功应用;Agent最早来自分布式人工智能,随着并行计算和分布式处理等技术的发展而逐渐成为热点。
在互联网上有大量最新的与课程内容相关的研究论文,为学生提供了很好的查阅文献的环境,使学生能够根据所学习的内容和所在课题组的研究方向阅读相应文献,提高学生的学习兴趣和独立提出问题、解决问题的能力。
2.3应用性强
人工智能理论已经渗透到科学的各个领域,当前,几乎所有的科学与技术分支都在共享着人工智能领域所提供的理论和技术。例如,自第一个专家系统DENDRAL研制成功以来,专家系统已成功地应用于数学、物理、化学、医学、地质、气象、农业、法律、教育、交通运输、军事、经济等几乎所有领域;数据挖掘技术是以一种更自动化的方式对具有大量数据的商业活动进行分析和预测,在市场营销、银行、制造业、保险业、计算机安全、医药、交通、电信等领域已有许多案例;语义Web让Web上的信息能够被机器所理解,实现Web信息的自动处理,成功地将人工智能的研究成果应用到互联网。另外,在机器视觉、自然语言理解、智能控制与智能制造等方面,人工智能技术也得到广泛的应用,有许多研究成果已经进入人们的生活。目前,从理论到技术,从产品到工程,从家庭到社会,智能无处不在,人工智能广泛的应用性给学生提供了大量的现实案例,使得人工智能不再是高深莫测的理论,而是现实中可以触及的内容。
人工智能课程的多学科交叉性、内容广泛性、概念抽象、不易理解以及前沿性和应用性特点决定了在该课程的讲授过程中应该采用多种授课方法。多种授课方法的采用一方面便于授课内容的理解,另一方面也能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,提高他们的科技素质和学术水平。
3人工智能课程教学方法
3.1基于问题的启发式教学法
苏霍姆林斯基说:“唤起人实行自我教育,乃是一种真正的教育。”基于问题的启发式教学法是教师在深入了解学生心理特点和学习规律的基础上,设计适合教学的启发式问题,并采取灵活多样、生动活泼的启发方式,充分调动学生的学习兴趣,激发、引导学生进行科学思维,培养学生独立思考问题、提出问题和解决问题的能力。该教学方法强调的是过程,教师的主要任务是提出问题,依据举一反三的思路引导学生展开逻辑推理,通过逐层分析深入思考问题,最后综合学生观点阐述相关理论。
在课程教学中,有许多内容适合于采用启发式教学方法。例如,在知识表示方法的学习过程中,教师首先提出问题:“你是怎样进行数学定理证明的?”并在学生的回答过程中,引导学生认识到知识及其表示的重要性;随后,提出问题:“在计算机中如何表示知识?”引导学生逐步总结出不同知识表示方法在知识表达能力、推理效率、可实现性、可组织性、可维护性方面的区别。另外,在确定性推理的教学过程中,教师可以利用“某处发生盗窃案,公安局派出5个侦查员去调查,研究案情时,5个侦查员各给出了一句可信的结论,据此判断谁是盗窃犯”的问题[4],让学生进行判断和讨论,引导学生认识到推理过程中可以使用多条规则进行推理,并且推理路线也可能存在多条,从而引出推理的两大基本问题:解决冲突消解等问题的推理策略,以及解决推理线路等问题的搜索策略。
启发式教学法的要点是设计适当的启发式问题和启发方式、安排能调动学生积极性的讨论环境、鼓励学生发表个性化观点。教师不仅用问题引发学生思考,更要鼓励学生让思维自由驰骋,主动提出问题,讨论问题,寻求问题解决方案。在探讨、研究问题中,不要以现有的结论和固定的程式束缚思想,鼓励学生的个性化观点。启发式教学是一种民主、科学的教学方法,其中包含诸多具体的教学方法,如激疑启发法、比喻启发法、类比启发法、联系启发法,等等。启发式教学在传授知识的同时,更注重的是对创新的孕育、萌芽、生成和壮大,它能促使学生自己获取知识、思考问题、提出问题、分析问题、解决问题,培养学生的自学能力。以问题为基础的启发式教学,利用问题引导学生学习,全方位深层次发展学生的创新思维和探究性学习能力。问题可以诱发出学生的求知欲,激发、唤醒了学生的主体意识;问题往往是面向生活世界的实践活动的,它使教学活动从以传授知识为中心转化为传授知识与培养能力并重,理论与实践相结合,提高了学生分析、综合、观察、想象等思维能力。
3.2基于案例的探究式教学法
基于案例的探究式教学法要求教师能够根据学生的认知水平和能力,创设引导学生进行探究活动的案例,以激发学生探究问题的兴趣,促进学生质疑、探求的创造性学习动机,通过选择与确定问题、讨论与提出设想、实践与寻求结果、验证与得出结论,发展学生的创造性思维,培养学生独立探究、研究能力和创新能力。探究式教学强调学生的积极参与,强调师生互动。对教师来说,必须转变传统的“传道”观念,以平等的心态与学生交流探讨。在课堂上,要努力营造民主、宽松、和谐的教学氛围,积极引导学生大胆设想,大胆探索。使学生树立研究型学习的观念,消除依附心理,养成勤于思考、善于思考的良好学习习惯,通过积极参与研讨培养学生自己获取新知、探求未知的能力,以及团队意识和合作精神。
我们在本课程神经网络部分的教学中,将基于BP神经网络的维吾尔文手写字母识别作为案例开展了探究式教学活动。在介绍了前馈多层感知器及标准BP算法之后,教师将科研项目中基于标准BP算法的维吾尔文手写字母识别实验及其结果详细地在课堂上进行演示,引导学生对实验提出质疑。在教学实践中,学生提出了大量问题,例如,输出层神经元个数如何确定,为什么输出层神经元个数对识别率会有影响?网络训练过程中出现震荡的原因是什么?如何解决?为什么有时误差较大,权值的调整量反而很小?等等。在教师事先准备好的实验演示的基础上,开展学生进行课堂讨论,让学生提出解决问题的各种方法,并现场通过实验进行验证,逐步让学生理解BP网络结构设计、输入输出数据的预处理、初始权值设计的必要性及其实现方法。课堂授课实践表明,这种方法极大地激发了学生的学习兴趣,使学生能够大胆设想,大胆探索,增加了学生的自信心和创新精神。本次课堂讨论结束后,教师根据学生的讨论以及实验结果演示,总结标准BP算法的局限性,例如,“易形成局部极小”,“训练次数多,学习效率低”,“训练时有学习新样本遗忘旧样本的趋势”等,并要求学生通过查资料、搜集必要的信息、积极地思索和实验验证提出解决上述问题的方法,将学生分组,让学生展开讨论,为下次讨论课作好准备。
传统教学方法是告诉学生怎么去做,在一定程度上损害了学生的积极性。而案例教学要求学生自己去思考、去创造,使得枯燥乏味的内容变得生动活泼,并且案例教学中,通过学生之间的交流既可以使学生取长补短、促进人际交流能力,也可以引导学生变注重知识为注重能力。
案例教学法的关键是案例的选择。案例是为教学目标服务的,因此它应该具有典型性,且应该与所对应的理论知识有直接的联系。案例最好是经过深入调查研究。来源于实践,不能只是一堆数据的罗列。教科书的编写应采用图片、表格、曲线等方式让学生看到算法的实验结果,启发学生思考。另外,案例应该只有情况没有结果,有激烈的矛盾冲突,没有处理办法和结论,由学生对案例提出质疑,从这个意义上讲,案例的情况越复杂,越多样性,越有价值。
案例教学法能够实现教学相长。教学中,教师不仅是教师而且也是学员。一方面,教师是整个教学的主导者,掌握着教学进程,引导学生思考、组织讨论研究,进行总结、归纳。另一方面,在教学中通过共同研讨,教师不但可以发现自己的弱点,而且从学生那里可以了解到大量感性材料。另外,案例教学法能够调动学生学习主动性。教学中,由于不断变换教学形式,学生大脑兴奋不断转移,注意力能够得到及时调节,有利于学生精神始终维持最佳状态。案例教学的最大特点是它的真实性。由于教学内容是具体的实例,加之采用是形象、直观、生动的形式,给人以身临其境之感,易于学习和理解。最后,案例教学法能够集思广益。教师在课堂上不是“独唱”,而是和大家一起讨论思考,学生在课堂上也不是忙于记笔记,而是共同探讨问题。由于调动集体的智慧和力量,容易开阔思路,收到良好的效果。
3.3加强研讨
鉴于研究生的培养目标和人工智能课程研究范畴的宽泛性、应用性、创新性和前沿性,根据我校计算机系硕士生指导教师的研究领域,我们在课堂教学中为计算智能、机器学习算法、机器视觉、自然语言理解部分增加了研讨会,要求学生上网进行文献检索、阅读和学术研讨,根据个人的研究兴趣和研究设想上台作报告。另外,我们还邀请相应专家和成果突出的各届研究生为学生做报告,介绍他们的研究实践、研究成果和心得体会。例如,在自然语言理解部分的课堂教学中,在介绍完自然语言理解的基本概念与原理之后,我们要求将来做这个领域的研究生在通过查资料了解所在研究小组工作的基础上,上台作报告。机器翻译研究组的同学在学习自然语言理解部分的内容之后,对其所在小组目前的工作及采用的技术、存在的问题做了分析,并通过阅读文献,提出了初步的解决问题的设想。与自己所在研究小组的科研相结合,开展文献检索和学术研讨,一方面让学生开阔了眼界,另一方面也提高了学生查阅文献、主动获取知识、独立思考的科研能力。
4结语
人工智能理论已经渗透到科学的各个领域,人工智能技术也得到了广泛的应用。人工智能课程具有多学科交叉、内容广泛、前沿性和应用性强等特点,课程开设能够很好地培养学生的创新思维和技术创新能力。教与学是教师与学生双方互动的过程,教学中要根据学生身心特征的实际情况采用相应的教学方法,并结合本校科研队伍的研究领域,不断地探索和提高,才能使教学工作更上一层楼,切实为国家、为社会培养具有创新能力、实践能力和创业精神的高层次人才。
参考文献:
[1] 陈白帆,蔡自兴,刘丽珏. 人工智能精品课程的创新性教学探索[J]. 计算机教育,2010(19):27-31.
[2] 谢安邦. 构建合理的研究生教育课程体系[J]. 高等教育研究,2003,24(5):68-72.
[3] 教育部研究生工作办公室,国务院学位委员会办公室. 高层次人才培养的研究与探索[M]. 北京:高等教育出版社,2000.
[4] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 4版. 北京:清华大学出版社,2010:113.
Exploration of Artificial Intelligence Course Teaching of Graduate Students
ZHAO Hui1, JIA Zhenhong1, WANG Weiqing2
(1.School of Information Engineering, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China;
篇6
文章编号:1672-5913 (2007) 22-0136-03
1引言
近年来,随着多媒体技术和Internet应用的迅速普及,一种新的以“学”为中心的教学模式正在兴起,这种新的教学模式与传统的以“教”为中心的教学模式完全不同:它强调在教学过程中以学生为中心,认为“情境”、“协作”、“会话”、“意义建构”是学习活动的四大要素,强调学生是认知结构的主动建构者;教师是学习环境的创设者,学习过程的引导者、帮助者和促进者。这种教学模式有利于培养学生的创新思维和创新能力,是培养创新人才的有效途径。为此我们采用以“学”为中心的教学模式对软件工程类专业综合技能的培养模式进行改革,收到了良好的教学效果。
2以“学”为中心的教学模式
2.1以“教”为中心的实践教学中存在的问题
一般软件工程的专业课基本上都开设有各自的实验课,这些实验课内容与理论课教学内容联系紧密,教师通过将理论教学内容拿到实验中进行验证,把教学内容和知识传递给学生。老师是教学过程的中心,学生则处于被动接受知识的地位。这种状况往往造成学生对实验课不够重视,学习积极性与主动性不高,对实验课投入的精力较少。因此这种被动的实践教学模式不仅不能激发学生的求知欲望,反而由于被动的和束缚性的学习定位,构筑起一堵限制学生创造性思维发展的壁垒。
这些在软件工程专业实践教学中出现的各种问题,其实质原因就在于以“教”为中心的实践教学模式,因此要培养具有创新意识和创新能力的人才,就必须改变旧的实践教学模式。
2.2以“学”为中心的实践教学模式的改革思路
以“学”为中心的实践教学模式的基本原理为建构主义,建构主义关注如何以原有的经验、心理结构和信念为主来建构知识,强调学习的主动性、社会性和情境性。建构主义作为一种新的学习理论,对学习提出了一系列新的解释,它强调学习者在以往的生活、学习和交往活动中,逐步形成了自己对各种现象的理解和看法,而且,他们具有利用现有知识经验进行推论的智力潜能;强调学习者通过与外部信息的相互作用而生成理解、发展智能,建构自己的“经验现实”。与这一倾向相适应,在教学中出现了一系列具体变化:从“教师中心”到“学生中心”;从关注学习结果到同时关注学习过程;从关注外部信息序列(教材内容)的组织设计到关注学习过程中的交互活动设计;从关注以学科知识为中心的学习到关注以问题为中心的学习;等等。
在传统教学中,学生学习的主要任务是对各种理论进行推导及抽象概念、原理的记忆、复述和实践验证、简单应用。教师一般在教学之初先讲解所要学习的概念和原理,而后再让学生去做一定的练习、实验,尝试去解答有关的问题,其潜在的假设是:学和做是两个过程,必须先学了,先知道了,才能去做,去解决有关的问题,而本质上知识和理论的产生首先是从实践中总结、升华来的。我们在“综合技能实践”的教改中根据建构主义的教学理论采用相反的思路来进行教学设计:“在问题解决中学习”。
要在专业综合技能的培养中体现“在问题解决中学习”的教改思路,主要应考虑以下的几个方面:
一、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要的特征,就是应该在实践教学中使用真实的任务和实践整合多重的内容或专业技能。
所谓的“真实任务”就是要达到:
1) 选择的实践项目满足学生需要,对学生而言具有意义;
2) 项目内容具有内在价值,反映问题的专业性和科学逻辑;
3) 在项目的实践过程中存在或形成一些问题引起学生的兴趣并需要寻找信息来解决才能完成任务。
二、设计能够反映学生在学习结束后就能从事有效行动的复杂环境。学习环境的构建要考虑以下4个方面的因素:
1) 情境要素,要建立利于学生理解和意义建构,并促进知识、技能和体验相连接的外部场景,该场景也是活动的意向与问题嵌入其间的实践环境;
2) 采用适当的研究工具要素/认知工具;
3) 提供适当的资源要素;
4) 要有学生与老师、学生与学生之间的交流平台。
三、在实践教学指导方式上体现以“学生”为中心的思想,给予学生解决问题的自,教师作为协助,应该刺激学生的思维,激发他们自己解决问题。
四、效果评价。对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和教学对个人的学习评价,采用在实践过程中的形成性评价和最终的总结性评价。评价内容包括:
1) 自主学习能力;
2) 是否完成对所学知识的意义建构。
3以“学”为中心的教学模式的实践
在软件工程专业的培养计划中,一般将实践环节分为三个部分:课程实验、专业实践和毕业实习。我院的专业实践是为了训练软件工程类专业学生的项目研发能力,以问题或项目驱动的自主选题和设计的单列学分实践课程。专业实践由综合技能实践、系统设计与实现Ⅰ、系统设计与实现Ⅱ、专业实践4个层次构成。其中,综合技能实践安排在第三学期,是所有工程类专业学生的必修环节。该课程主要进行技能性、综合性的专业实践,以培养学生对专业知识的综合应用能力和创新能力,并为后续的专业实践打好基础,在综合技能实践课程的教学实践中,我们针对传统实践教学中存在的一些问题,采用以“学”为中心的教学模式进行了大胆的改革。
在综合技能实践的教学设计中,主要包括以下两部分内容:
一是关于学习环境的构建,学习环境是创造良好的外部条件来帮助和促进学生建构知识意义的过程,这是学习的外因;
二是关于自主学习策略的设计,自主学习策略设计则是要通过有效的教学策略来激励认知主体即学习者,使他们在学习过程中能更充分地发挥出自身的主动性、积极性与创造性,这是学习的内因。
通过两部分的作用,有效地促进学生对知识意义的主动构建,使学习者真正成为信息加工的主体,从而充分体现出学生的认知主体作用。
在具体的设施过程中我们主要采取了以下的措施和方法:
一、选择有实际意义的专业项目,建立真实的实践环境。如计算机硬件组装、BIOS设置和操作系统软件安装调试;基本网络连接配置、管理和网络服务的搭建;一些带有引导性、设计性或研究性的项目,如数字仪表的设计与组装、A/D、D/A设计、虚拟仪器开发、嵌入式系统和PDA的开发、多媒体创作等一系列的实践项目,内容深度从基础、综合、设计和研究,涉及硬件、软件等方面,强调学生将所学知识和技能在实践中的应用,积极引导学生自主学习。
二、以问题为驱动,在问题的解决中学习。以具体的实际问题为中心,在学生具备一定的背景知识,但还没有学习具体的课程前就要求学生完成某个方面的初步实践项目,一方面使学生在理论学习前有一定的实践经验,另一方面也为后续的专业实践构建必备的知识和技能。例如学生在大二上学期并没有学习过Web程序设计和数据库技术,但具备操作系统、程序设计等背景知识。在JSP/开发环境搭建项目中,要求学生完成一个包括Web服务、JSP/集成开发环境、数据库和简单B/S程序开发等内容的实践项目。通过学生的预习、实践和总结,在短时间内就让学生掌握了Web开发的基本步骤和相关的知识。
三、以“学生”为中心,采用开放式教学模式。实行开放实践教学是保证实现以“学”为中心的教学模式的最好方式,为此,我们专门开发了针对开放实践教学需要的“网络预约实践管理系统”,采用网络化、信息化的管理手段,让学生在项目内容、实践时间上自由选择,充分发挥了学生的自主性。
四、教师指导实践方式的转变。在建构主义学习环境下,教师与学生的地位、作用与传统教学相比已发生很大变化,这就要求改变过去以教师为中心、单纯强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的指导方式,在学生进行思考和尝试解决问题过程中,由于每个学生原有的知识经验不一样,必然会出现有的学生较快提出解决方案且比较完善,有的学生则较慢甚至无从下手,此时,我们要求指导教师在指导学生的过程中主要担任参与者、合作者和引导者的角色,当学生遇到困难时,给予必要的指导帮助,一改以往辅导过细,偏重结果的做法,让学生自由发挥。
五、综合技能实践的教学评价。教学评价体现出课程设置的目标,课程怎么考核,学生就会怎么学习。我们在综合技能实践的考核中采用形成性评价和总结性评价相结合,以形成性评价为主的考核方式。对以“学”为中心的教学模式来说,由于学生进行的都是自我构建的学习,对于同样的学习环境,不同学生学习的内容、途径都可能不一样,如果单纯以重视结果的总结性评价进行考核将会限制学生的思想,不利于学生创造性的发挥。只有采用在教学活动过程中不断进行教学评价的形成性评价和总结性评价相结合才能激励学生主动参与实践,发挥自己的主观能动性和创造性。
4新教学模式的教学效果
总体而言,综合技能实践教学模式的改革主要起到了以下三方面作用:
一、调动了学习积极性,培养了能力。由于采取的是以“学”为中心的实践教学模式,采用了开放实践的方式,包括开放实验时间、开放实验项目、开放实验设备等,因而最大限度地调动了学生学习的积极性。学生们普遍认为:现在的实践一改以往按照教材的要求和老师的详细讲解而操作的教学模式,让他们在自己查找资料、自行思考、准备和设计方案的过程中,体会科研工作的艰辛,也体会到其中的乐趣;由于实践中可用不同的方法、不同的手段,并允许失败进行重做,让他们有充分张扬个性、展示自我表现的机会,每一个实践的完成都有一种成就感。因而,在实践中大部分学生都表现出极大的兴趣,时间抓得紧,常常是下课了还不想走,要教师催好几遍才走。上课到课率为100%,课外预习和实践报告完成情况都比其他课程要好,优秀率平均在80%以上,及格率通常都在95%以上。
二、激发了学习兴趣,培养了创新意识。学生学习潜能的发掘在于激发学生的学习兴趣,并在此基础上培养学生的创新意识。由于在实践中设置了一些涉及计算机前沿技术学生需要进行研究的项目,以及一些需要自主设计的项目,学生的学习兴趣大增,我们每轮实践课程都有许多学生完成了优秀的作品,这对于培养学生的创新意识是非常有益的。
三、磨练了意志,培养了综合素质。一个优秀的工程人员必须具有坚强的意志和良好的综合素质,经得起成功和失败的考验。在实践中,要求学生从实践预习、实践准备到整个实践的完成,都由学生自己独立完成,并且要处理实践中出现的各种问题,品尝实际工作中的“酸、甜、苦、辣”。学生在实践过程中,遇到失败是常有的事,新的教学模式对于磨练学生的意志、培养综合素质起到了积极的作用。
5结论
以“学”为中心的实践教学模式是对传统实践教学的一种改革。体现了高等教育中应该以学生为中心的理念,对提高他们的责任感、自信心,进而激发创造力有很好的作用。通过近三年软件工程专业的“综合技能实践证明,采用以“学”为中心的实践这一新的教学模式极大地提高了学生对专业实践的兴趣和积极性,培养了学生自主学习、自我构建知识的能力,由于实践内容接近工程实际,综合技能训练范围很广,既促进了学生综合素质的提高和“应用型”人才的培养,又为软件工程类专业后继的专业课程和专业实践打下了良好的基础,收到了很好的效果。
参考文献
[1] 陈琦,张建伟. 建构主义学习观要义评析[J]. 华东师范大学学报(教育科学版),1998,(1).
[2] 余胜全,张建伟. 教育技术理论导读―信息时代的教学与实践[M]. 北京:高等教育出版社, 2001.
[3] 朱莉. 改革实验教学,培养创新能力[J]. 实验技术与管理,2003,(3).
[4] 王金发. 开放实验教学的创新性及实践效果[J]. 高等理科教育,2003,(6).
[5] 周利平. 综合技能实践教学大纲[J]. 云南大学软件学院教学大纲汇编,2005,(8).
作者简介
梁宇(1964-),男,云南大学软件学院实验教学中心主任,高级工程师。
篇7
根据教育部2008年第26号令《独立学院设置与管理办法》(2008年4月1日起施行,简称“教育部26号令”),独立学院,是指实施本科以上学历教育的普通高等学校(即“母体”)与国家机构以外的社会组织或个人合作,利用非国家财政性经费举办的实施本科学历教育的高等学校。独立学院是民办高等教育的重要组成部分,属于公益性事业。
国家规定,独立学院具有独立法人资格,独立的校园校舍,独立进行教学和财产管理,独立招生和颁发毕业证书。由于独立学院属于本科层次,所以由教育部负责审批。凡未经教育部审批的,国家均不承认其学历。
独立学院的招生是通过学院办学所在的省市,在参加全国高考统一招生的基础上进行的。独立学院的毕业生将获得国家承认的学历证书。对学习期满且成绩合格的学生,发给独立学院的毕业证书;符合学位授予条件的,授予独立学院的学士学位证书。
独立学院与大学内部学院的重要区别在于其独立性,其性质上是一所完全独立的院校,与所属大学的关系则因学校而宜。独立学院与大学内部学院的重要区别还在于其完全的民办性,其办学经费来源是由学院的举办方通过各种方式筹集得到的,在经费、学费和其他一些相关的管理上也都按照民办大学的方式进行。
截止2009年4月,经教育部批准的全国独立学院共有322所(见表1)。教育部有关领导指出,独立学院是保证我国高等教育今后持续健康发展的一项重大举措。独立学院正在逐渐成为当前和今后一个时期内,我国高等教育发展的重要组成部分,将会成为我国高等教育发展的一个亮点。
2独立学院的发展历程
独立学院发展十年,大致经历了以下几个发展阶段。
2.1借助母体高校办学的“依附”期(1999―2002)
一般认为,我国独立学院产生于1999年,以浙江大学与杭州市人民政府联合创办浙江大学城市学院为标志。创办初期,这类机构统称为“二级学院”,后称为“民办二级学院”。对申办高校的“依附性”是独立学院与生俱来的基本特征。
(1) 办学目标服务于申办高校的整体利益
由于初创时期并不具有独立办学的主体资格,因而独立学院的一切办学活动都是为申办高校的整体利益服务。表现在:
一是服务于申办高校扩招的需要。1999年,中央做出扩大高校招生规模的决定,当年招生人数达到159.68万人,比1998年增加51.32万人,增幅达47.4%;其后的三年中扩招幅度分别达到了38.16%、21.61%和19.46%。到2002年,高校招生320万人,本专科在校生达到1462.52万人,高等教育毛入学率达到15%,总规模一跃超过美国 (1420万) 而居世界第一位。
高校扩招需要具备一定的基本条件,但按照当时国家的财政经费投入力度,高校持续扩招的能力明显不足。在这种背景下,普通高校以民办机制创立“二级学院”,成为这些高校扩大招生规模的普遍做法。1999年到2002年这三年大扩招时期,全国高校共举办二级学院300多所,承担了高校扩招的很大份额。
二是服务于申办高校增加收入的需要。世纪之交的高校大扩招,本身就是国家拉动经济增长的策略之一,而创办独立学院更是吸引社会资金投入的重要举措。据估算,仅扩招头两年新增的67所民办高校、100多所“二级学院”,就至少拉动了200多亿元的社会投资。
(2) 不具有独立的办学主体资格
创办独立学院是一件新生事物,没有先例可循。初创时期,独立学院一般是由省级教育行政部门审批的,对于普通高校如何与非教育机构尤其是民营非教育机构或个人合作办学的问题,缺少可以依据的具体规程。因而审批机关只是把创办“二级学院”当作高校在其内部增设一个附属机构一样来处理,并不去严格把关申办高校的资质和办学条件,只要申报一般都能获得批准。正因为如此,这些“二级学院”并没有获得至关重要的独立办学资格。母体高校不仅是这些民办二级学院的申办者,也是他们的管理者和实际上的拥有者。其次是不具有独立颁发学历文凭的资格。这一时期,独立学院颁发的学历证书的方式极不统一,有的学校以独立学院的名义颁发,有的学校则以母体高校的名义颁发。再者是一般都没有获得国家的办学资格认证。根据我国的有关规定,本科院校的申办必须经由国家教育行政部门批准。但独立学院在初创时期缺少这一环节,因而在较长一段时期内一直处于国家宏观调控缺位的状态。
(3) 办学条件不足以支撑其独力运行
在初创时期,独立学院的办学条件是由母体高校提供的。
其一,母体高校是独立学院师资来源的主渠道。据估计,在初创时期,独立学院的专任教师至少有1/3是由母体高校在职教师兼任的,有1/3聘用了包括母体高校在内的退休教师,另外1/3才是独立学院自己的教师。这样做,对利用和盘活普通高校闲置的教师资源、通过提高师生比改善申办高校的办学效益发挥了重要作用。但正因为如此,多数独立学院的教师处于“打工者”的位置,缺乏对独立学院的认同感、归属感和共同的价值观念。
其二,独立学院学科专业设置以“克隆”母体高校为普遍特征。不少独立学院的专业开设完全依托母体高校,母体高校有什么优势学科、特色专业,独立学院也开设什么学科、什么专业。这一现象一直延续到现在。正因为一些独立学院办学没有特色、没有追求,因而也就失去了独立生存、独立发展的前提与动力。
其三,独立学院的法人、产权等重大法律关系不明确。
2.2增强办学自主性的“独立”期(2003―2008)
2003年,以教育部《关于规范并加强普通高校以新的机制和模式试办独立学院管理的若干意见》 (教发[2003]8号,简称“教育部8号文件”)为标志,我国独立学院开始在国家政策的支持下向自主办学机构过渡。
(1) 对独立学院的性质有了明确的认定
教育部8号文件第一次提出了“独立学院”的概念,指出:“本文所称独立学院,是专指由普通本科高校按新机制、新模式举办的本科层次的二级学院。一些普通本科高校按公办机制和模式建立的二级学院、‘分校’或其他类似的二级办学机构不属此范畴。”
具体讲,“独立学院”有三大特征:一是实行新的机制办学。独立学院从本质上是民办高校,其投入主要由合作方承担或者以民办机制共同筹措,收费标准也按照国家关于民办高校招生收费的相关政策制定。二是实行新的办学模式。在办学和管理上首次提出“五个独立”,即独立学院校本部相对独立、有独立的法人资格、独立颁发证书、有独立的校园、实行独立的财务核算,从而赋予了独立学院确切的内涵。三是实行新的管理体制。独立学院的管理制度和办法由申请者和合作者共同商定,双方的责、权、利关系通过签署具有法律效力的协议来规范、体现。另外,独立学院实行董事会领导下的院长负责制,校董会的组成及人选由双方商定,院长由申请者推荐、校董会选举。这些特征已初步具备了民办高校应有的基本要件,只要得到切实落实,独立学院转设为民办普通高校就是一件水到渠成的事。
(2) 带有明显的过渡期“双轨制”特征
为强化对独立学院的宏观管理,教育部于2003年下半年开始对原有360多所“二级学院”进行清理整顿、重新登记。经过逐个审查,取消了其中100多所“二级学院”的办学资格,并对其中249所进行了重新登记。通过整顿,独立学院“优”、“民”、“独”的特征获得了各界的广泛认同。但是,由于其举办体制的公有性和运行机制的民营性之间存在着深刻的矛盾,因而这一时期独立学院的发展带有明显的“双轨制”特征,其弊端在招生工作中被充分暴露出来。
一方面,这一时期独立学院大规模、高速度发展,规模与数量急剧增加;另一方面,达到“三本”分数线且家庭具有支付能力的考生则越来越少。这导致独立学院之间展开激烈的生源竞争,一些独立学院产生了钻空子的违规行为。对此,教育部于2005年通知,对独立学院招生工作提出了“五个不得”规定,即独立学院不得擅自超计划招生,不得委托任何中介机构组织生源或进行录取工作,不得向学生收取国家规定的收费项目和标准以外的任何费用,不得违规降低标准录取考生,不得以专科录取、按“专本连读”培养等。为进一步规范独立学院的办学行为,教育部还对已经注册登记的独立学院的基本办学条件、招生情况和教学工作进行了专项检查,并将检查结果予以通报,纠正了违规问题。通过一系列强化管理与政策引导,独立学院自主办学、自我管理、自我约束能力逐步得到增强。
(3) 开始向应用型本科教育的办学方向转型
我国的独立学院一般是在申办高校的优势学科、特色专业的基础上发展起来的,与母体高校在培养目标、专业设置方面的雷同现象十分严重。这在独立学院创办初期,尤其是由母体高校颁发学历文凭时期对考生具有相当强的吸引力。但随着招生中母体高校“光环效应”的逐渐减退,原有的学科专业不仅不再是吸引考生的优势,反而成为独立学院与母体高校争生源、争就业市场的根源。迫于生存压力,不少独立学院开始转变办学方向,面向区域经济发展打造应用型本科人才培养特色。
比如,最早创办的浙江大学城市学院推行“错开定位,配套发展”方略,建设了应用型专业体系,构建了“横向可以转移,纵向可以提升”的应用型人才培养模式;江南大学太湖学院按照两年通识教育、一年专业教育、一年自主教育的思路设计人才培养方案,形成了“2+1+1”的人才培养新模式;西安交通大学城市学院以培养服务于区域经济建设的高素质应用型人才为目标,提出了“三突出”人才培养模式,即在理论教学中突出够用、能用、会用,在实践教学突出基本技能、专业工作能力和综合技能,在实验教学中突出基本实验、综合实验、仿真与开放实验。这些独立学院的办学模式已经明显区别于母体高校尤其是研究型大学的办学传统,踏出了独立学院走向独立的最重要一步。
据统计,全国三百多所独立学院中有75%开设了英语专业,71%开设了计算机科学与技术专业,62%开设了国际经济与贸易专业,开设艺术设计、市场营销、电子信息工程、法学、工商管理、信息管理与信息系统、会计学等热门专业的独立学院也超过了40%。因此,如何打造办学特色,是新时期独立学院面临的重要课题。
2.3向民办普通高校“转设”的过渡期(2008―)
根据教育部部署,将现有部分独立学院“转设”为民办普通高校,将有一个5年的过渡期。独立学院“转设”为民办普通高校,将会出现我国高等教育发展的新局面。
(1) 独立学院获得了新的发展基点
2008年教育部26号令的,廓清了十年来一系列困扰人们理论与实践的疑难问题,使得独立学院的发展前景也更加清晰。教育部26号令明确提出独立学院依法享有《民办教育促进法》及其实施条例所提出的所有鼓励性、扶持性政策,包括专项资金支持、闲置土地出租出让支持、金融信贷支持、税收优惠支持、公益事业用地支持、教职工权益保护、家庭经济困难学生资助等。关于申办高校的权益,教育部26号令突出强调:普通高等学校对独立学院投入的学校名称、知识产权等无形资产,可以按照《民办教育促进法》及其实施条例的规定,从独立学院的办学结余中取得合理回报;独立学院使用普通高等学校的管理资源和师资、课程等教育教学资源,其相关费用也要按照双方约定或者国家有关规定列入独立学院的办学成本。其次,关于参与举办者的权益,教育部26号令明确规定:参与举办独立学院的社会组织或者个人,与普通高等学校一样都是独立学院的举办者之一;独立学院出资人依法可以从独立学院的办学结余中取得合理回报。
(2) 向民办普通高校“转设”是根本出路
教育部26号令不是针对现存独立学院推出的专项政策,而是为今后举办新的独立学院提出设置标准与管理办法。教育部26号令对已经设立的300多所独立学院提出了一个5年的考察验收期。在此期间,独立学院将面临五种选择:以独立学院的形式继续办学;“回归”申办普通高校;转设为民办普通高校;并入其他民办院校;被终止办学资格。其中,对于那些以民间资本为主体的独立学院,教育部将推动其逐步转设为独立建制的民办普通高校。这既是国家宏观政策的价值导向,也是多数独立学院求生存、谋发展的必然选择。
2.4独立学院的典范――浙江大学城市学院
浙江大学城市学院是1999年经国家教育部和浙江省政府批准成立,由浙江大学和杭州市政府联合创办并独立设置的普通本科高校。它用3个月时间完成筹建,用5年时间实现了“千亩校园,万名学子”规模。从最初的8个专业扩展到目前的9个分院,35个专业,全日制在校生13500名。
作为首家由国家重点大学浙江大学创办并独立设置的普通本科学院,浙江大学城市学院积极探索体制机制创新之路,从办学伊始就坚持规范独立办学,坚持非营利的教育事业公益性办学原则,面向地方经济社会发展需求,充分发挥市校合作办学的优势,开展高素质应用型人才培养模式改革,走出了一条高起点办学,跨越式发展的探索之路。
建院十年来,浙江大学城市学院向社会输送了七届近15000名毕业生。十年间,城市学院从重点大学的一所普通二级学院跃升为“起点高、实力强、发展快”的新型高校。为高等教育的发展树立了典范,为我国高教体制的改革、机制转换、办学模式创新作出了十分有益的探索。这种模式,对于高等教育底子较为薄弱的我国部分省份实现高等教育的跨越式发展,满足经济社会高速发展的需求具有及其重要的意义。
2003年,在教育部试办独立学院工作视频会议上,浙江大学城市学院被教育部誉为“全国独立学院的典范”;2005年,以浙江大学城市学院办学经验为主体的《独立学院培养高素质应用型人才的探索与实践》获“国家级教学成果二等奖”。
由于历史原因,浙江省高等教育的底子一直较为薄弱,不仅高校数量少,而且高校规模也小。改革开放以来,浙江经济快速发展,但到了1998年,浙江省每3个考生仍然只有1个能上大学,高等教育成为浙江省提前基本实现现代化的“瓶颈”,远不能满足人民接受高等教育的愿望。为了加快高等教育发展的速度,解决浙江经济社会发展的瓶颈问题,浙江人民积极探索,转变观念、转变思路,进行教育体制创新,普通高校与社会力量合作按新机制新模式办学的独立学院应运而生快速崛起,成为高等教育的重要组成部分。经过十年的发展,浙江省目前有独立学院22所,其办学规模不断扩大。2008年浙江省独立学院在校生近17万人,约占本科在校生总数的35%,可谓“三分天下有其一”。
3对独立学院学生工作的认识
1999高等学校大规模扩招之后,经过几年,普通高等教育进入了“稳定规模、提升质量”的整顿期。在迅速发展的这几年中,人们对大面积扩招后形成的新的高等教育态势进行了重新认识,并把普通高等学校一般地分为研究型大学、教学科研型(有称工程型)大学、教学型本科院校、高等专科学校和高等职业学校等几种办学类型。随着高等教育大众化、普及化时期的到来,初步形成了各类大学相对稳定的分层次办学格局。
由于高等教育从传统的精英教育急剧转变为今天的“大众化教育”或“普及教育”,学校的教学氛围与以往相比必然存在着很大不同,也完全体现着社会大环境的影响。因此,有必要对独立学院的学生和学生工作进行再认识,这是独立学院事业蓬勃发展的必要基础。
3.1对学生认识的现状与问题
在独立学院的办学实践中,人们逐渐认识到,相对而言,独立学院的培养对象总体上区别于研究型大学学生的鲜明特点是:(1)思想活跃;(2)情商很高而智商不低;(3)活动能力强。但普遍存在的问题主要是学习自觉性不高、单纯凭兴趣学习的观点重、刻苦精神差等。对他们的评价常常是:三分之一学习蓬勃向上,三分之一成绩随波逐流,三分之一不思进取得过且过。于是,在普遍具有漂亮校舍和良好学习条件的同时,学风问题成了独立学院最主要也是最艰巨的工作。
为了解决学风问题,许多学校都在班主任、辅导员等学生工作队伍的建设上使劲,制定了针对新生的严格的早自习、晚自修制度,组织学风纠察队采取n多措施与迟到和逃学作斗争,如此等等。为了从根本上解决学风问题,一些学校还曾经在新生管理中祭起了“军事化”或“半军事化”管理的大旗。
有鉴于独立学院学生思想活跃、活动能力强的缘故,一些学校的共青团组织、学工部门在学生活动上下功夫,频繁出现诸如“水果拼盘大赛”、“三八节风筝大赛”、“拔河大赛”、“卡拉OK大赛”等等,以丰富的业余文化生活来代替素质教育甚至冲击正常的学习秩序,学生喜欢的汽车驾驶培训也通过有效的组织措施而优先于所有的课程学习。
为了提高及格率,一些课程主要在减法(例如不恰当地减少学习内容)上做文章,期末考试前组织针对性过强的考前辅导,有组织地完成考试前的标准答案而集体死记硬背等等,制造着虚假的学习繁荣。
结果呢,年年抓学风,学风年年不如去年。
3.2用科学态度分析和认识学生存在的问题
要尊重学生,用科学的态度分析和认识学生中存在和出现的问题。
首先,大众化教育不同于精英教育,学生对象群体发生了根本变化;再者,传统教育下原有的社会环境、价值观等发生了一系列的变化,这种变化大都是社会进步的反映。要用今天的眼光看待今天教育所处的环境,要用今天的眼光认识我们今天的学生。基本看法应该是:学生基本都是好的,如果有问题,那首先是教育的问题,是教学方法的问题 (当然也有例外)。
如果认为现在的学生主要是“欠管”,那在“黔驴技穷”之后只好采用“军事化管理”。但事实证明,军事化方法只是综合教育的一小部分,不能(在大学阶段尤其不能)代替其他思想教育方法。简单依赖于“军管”的办法甚至意味着文明的倒退。以积极的眼光看待学生,措施应该主要还是引导。
如果单纯地把“三分之一论”看成是一个数字的划分,那么,中间三分之一的学生在积极的时候是正向的,而在消极的时候是反向的。善待了后三分之一,中间就是更好,前面就是最好,反之,这个道理同样存在。
对学生的认识观不摆正,那大众化高等教育背景下培养的精英们就被认为是生存在一个恶劣环境,这样培养出的“精英”也会是残疾的。
3.3学生工作的重点在新生
学生工作的重点在新生,要重视对大学新生的“养成”教育,重视课堂的教学规范管理。
孩子在成长过程的各个阶段,例如幼儿园、小学、初中、高中和大学等,其培养目标和教育方式方法是各不相同的。考进独立学院的新生在此以前经历的是每周一小考,每月一大考的严格教学管理,考上大学几乎是他们的唯一目标。刚进大学,新的努力目标还没有确立,而高校学习所需要的高度自觉性却正好是他们的弱项,他们不能很好地适应和利用大学的松散式管理方式。
加强对独立学院新生的教育管理,要积极探索人才培养和学生管理新模式,通过强化一年级的基础课程教学与管理,规范针对一年级新生的教学方法,重视蕴涵于教学过程中的养成教育,培养学生具有良好的行为习惯、学习习惯,帮助学生打下扎实的专业基础,以此促进新生的学风建设,推进素质教育。
针对独立学院学生普遍存在学习自觉性不高的问题,要帮助他们掌握良好的学习方法,尽快适应大学的学习节奏。既要严格管理,又不能照搬中学的教育管理办法。
针对独立学院学生普遍存在单纯凭兴趣学习的问题,要加强对新生的专业教育,提高他们对大学教育的认识,帮助他们重视构建良好的知识结构,重视培养良好的综合素质。
重视新生工作可综合考虑以下几点:
(1) 十分重视新生入学的始业教育工作,精心策划始业教育的内容,这是大学学习的起跑线,不要局限在师生、领导的见面寒暄上,不要对大学新生的教育输在起跑线上。
(2) 建立新生阶段教学的基础课程体系,例如基础课程主要包括:大学英语、高等数学、计算机基础 (非计算机专业)、分专业的基础(概论、导论)课程等。
(3) 根据学院的实际情况,教师在基础课程的教材选择、教学方法等各个方面要注重“因材施教”和“以学生为本”。例如在高等数学和大学英语的教学中采取分级教学,为学生创造自主选择的空间。
(4) 改抓结果为抓过程。鼓励教师根据教学需要在每个教学单元中组织学习测验,测验成绩记入平时成绩并适当加大平时成绩在期末总成绩中所占的比重,应明确要求基础课程教师每周必须布置课外作业并严格执行按时交作业的规定,将作业布置和批改情况作为基础课程教师的主要考核依据之一。
(5) 学院为一年级学生提供必要的电脑学习条件。学生在一年级学习期间不提倡学习汽车驾驶。
(6) 严格执行学院《学生手册》中关于学籍管理的各项规定,对学习成绩不合格,不能进行正常学习的学生,按学籍管理相关原则实行降级重新编班直至退学处理。对确实不具备大学学习能力的学生,能在早期会同其家长妥善解决好这一问题,有助于取得家长的理解和支持,也有助于问题学生自身的前途和发展。
3.4学风建设的主战场是课堂
学风建设的主战场是课堂,教师是学风建设的重要力量。育人与教书是一个统一的整体,两手抓两手都要硬。
由于所面对学生群体的特殊性,在独立学院从事教育与教学工作的全体教师都应该明确自身教书育人的职责,主动和积极参与学生的教育和管理,实现全员育人、全程育人和全方位育人,严格课堂考勤管理,严格课堂学生行为规范。
近年来,越来越多的教育工作者开始认识到抓学风的主阵地应该是教室。教师在教学环境中的控制作用和对学风的影响作用是一般学工老师所难以承担的。如果教师们在教书的同时都能勇敢地肩负起育人的责任,那么良好的学习规范就能带来良好的学习氛围。
3.5把学生活动引导和结合到学习上
共青团组织和学工部门根据独立学院学生的特点开展丰富多彩的学生活动本身无可厚非。但是,要把业余文化生活与素质教育与完成学业区分清楚。应该认识到,完成学业是学生在学校的主体活动,共青团组织和学工部门有责任主动支持这项主体活动,学校的各项活动要积极地把学生引导到努力学习的方向上来,在活动过程中提倡素质教育,促进学生知识面的开拓和学习能力的提高。
3.6重视“大学生素质”教育,培养“大学生精神脊梁”
值得注意的是:独立学院的教学改革有过分偏向“应用性”的可能。一方面,独立学院在强调应用性方面做得还远远不够,但另一方面,过分强调应用性也可能丧失独立学院的本科地位。
独立学院和高专高职院校都在强调“应用性”,但这两类学校的培养目标不同。简单地说,高专高职培养“高级蓝领”要在技能上做文章,而独立学院培养“初级白领”要重视技能更要重视综合素质和能力的培养,要重视继续学习能力的培养。
从就业现状看,确实存在着毕业时就业环节中(第一次就业)专科生热而本科生冷的现象,但并不能因此而否定本科教育。长期以来,在从业一段时候后的职业发展过程中(第二次就业),相对于专科生而言,本科生一向占有无可争议的优势。独立学院教育的发展,在争取第一次就业率的同时要重视巩固第二次就业的优势。
独立学院属于本科院校但又不同于研究型和教学科研型大学。因此,有必要研究和探讨什么是独立学院的本科精神,有必要对独立学院的学生进行本科素质教育,培养独立学院学生具有本科大学生的精神脊梁,去主动学习、自觉读书、积极探索和富有创新精神。
3.7重视大众化高等教育背景下精英人才培养
由于学风问题的普遍严峻,所以近年来各个独立学院都在改变学风提高合格率上下着功夫。一次去某独立学院信息工程系参观,这个系建设的创新实验室给了大家很多启发:一是把创新实验室与教师教研室设置成一体,不仅改善了教师教学和科研环境,也通过师生共同组织的创新小组活动,充分发挥实验设备的作用和提高利用率;其二是创新实验室背后所体现的教学理念,那就是在大众化高等教育背景下,也要结合创新教育和导师制,重视对精英人才的培养,重视借优秀学生来影响和带动学院的学风建设。
4重视独立学院教学方法研究
重视独立学院教材建设和教学方法的研究,在教学过程中重视“把实验实践环节与理论教学相融合,抓实验实践教学促进学科理论知识学习”。
我国高等教育的各个学科在各自长期的发展中已经取得了很大成绩,积累了丰富的办学经验,建设了优秀甚至是知名的专业教材。但是,这些教材的基础基本上还是传统的精英教学模式,重基础、重理论,而其实验环节主要是让学生来验证课堂教授的知识。然而,上课基本不听,则客观上削弱了验证性实验的基础,实际教学效果也可想而知。
另一方面,传统的教学模式在实践环节上的缺乏与不足也与今天社会人才市场的需求远远不能相适应。长期以来,我们培养的学生存在着“什么都学过却什么都不会”的尴尬局面,专业教育和教材与市场需求严重脱节。事实上,学生就业难并不是就业市场不需要人才,其根源还是教学的现状所至。
教育的一个重要原则是“因材施教”。通过对独立学院教学现状和培养对象的分析,我们认识到:
(1) 大众化高等教育背景下人才的培养,应该体现到教材建设上。独立学院的教材建设不仅要做好减法――适当地降低理论要求,也要做好加法――增加探究性实验并在实践环节中有突破性的创新。
(2) 要根据学生求知欲望强的特点重视扩大学生的知识面,要利用学生动手能力强的特点来提高学生的实践能力、创新能力和就业竞争能力,努力形成一个“什么都学过什么都会点”的积极局面。
(3) 教学内容要有可操作性、趣味性和适当的难度。可操作性保证学生都能完成作业、实验、设计而促进学生学习信心的建立,在一定程度上减少学生抄袭的理由,克服普遍存在的抄袭弊病;趣味性体现“寓教于乐”以提高学生完成作业、实验、论文的积极性;而适当的难度有助于激发优秀学生进一步钻研的斗志。
(4) 独立学院毕竟是本科院校,因此,必须坚持和保证必要的理论教学水平,在积极发展实验、实践教育的同时,引导和采取措施鼓励学生多读书、勤思维。
(5) 教学内容和教学测评手段要多样化,例如可以由平时作业、实验、论文、课程设计、阶段性练习和期中、期末考试甚至沙盘模拟等多种环节组成,并且教学和实验等内容应该得到严肃认真的设计,使教学产生适当的节奏感。切实采取措施,改变读书为了考试,只有考试前才读书,甚至连考试前都不读书的恶劣状况。
近十年来,我们依据上述认识,在操作系统原理、软件工程、汇编语言程序设计、数据结构与算法、多媒体技术、信息资源管理、信息安全技术、网络管理技术、电子商务概论、网页设计与网站建设、数字艺术设计概论、办公软件高级应用、管理信息系统、应用统计学等许多课程中积极进行与实验实践相结合的教学改革,积累了不少成功的教学经验,也赢得了学生的广泛好评。
5加强对应用型教材的开发
在独立学院从教十年中,我们重视教学质量的不断提高,从计算机实验教学的改进着手,开始了“抓实验实践教学,促理论知识学习”的教学改革实践。
教育的一个重要原则是“因材施教”。通过对计算机学科教学现状和对培养对象的分析,我们认识到:
(1) 适应社会需要、适合学生特点,计算机专业的教学必须充分重视实践环节,以形成一个“什么都学过什么都会点”的积极局面。
(2) 实验内容的建设要有可操作性、趣味性和适当的难度。可操作性保证学生都能完成实验而促进学生学习信心的建立,在一定程度上能减少学生抄袭的理由,克服实验数据普遍抄袭的弊病;趣味性体现“寓教于乐”以提高学生完成实验的积极性;而适当的难度有助于激发优秀学生进一步钻研的斗志。
(3) 实验内容应覆盖学科教学的各个主要环节,内容完整全面,使学生通过实验加深对学科理论知识的理解。对于本科院校专业,还要在积极发展实验教育的同时,保证必要的理论教学水平。
(4) 实验内容要形式多样,例如可以是实验、论文、课程设计等不同环节,并且各种实验内容应该得到严肃认真的设计,使实验产生适当的节奏感。
(5) 要改进课程测评手段,变抓考试结果为抓学习过程。考试形式要多样化,贴近实际,贴近应用。
根据以上思考,我们在教学内容的安排、实验项目的选择、实验步骤的设计和实验文档的组织等诸方面都做了精心的考虑和安排,尝试为部分课程编写了重视实训、实验和实践环节的教材。例如:《软件工程学教程》(2002,2004第二版)、《系统集成与项目管理》(2004)、《项目管理与实践》(2009第二版)、《操作系统原理实验教程》(2003,2007修订)、《软件工程学实验》(2005)、《多媒体技术与应用》(2005)、《多媒体技术实验》(2005)、《多媒体技术与实践》(2009第二版)、《网页设计与网站建设实验教程》(2006)、《信息资源管理实验教程》(2006)、《汇编语言程序设计实验教程》(2006)、《数据结构与算法实验教程》(2006)、《电子商务概论》(2007)、《信息安全技术》(2007)、《数字艺术设计概论》(2007)、《人机界面设计》(2007)、《新编计算机导论》(2008)、《软件工程基础》(2008)、《办公软件高级应用案例教程》(2009)、《网络管理技术》(2009)、《信息安全技术》(高职,2009)、《网络管理技术》(高职,2009)、《管理信息系统新编》(2009) 等。采用这一方法开展教学的,还有诸如《计算机前沿技术》等课程。
各课程实践型教材的编写原则是:依据课程教学大纲,充分理解课程的大多数主教材,遵循课程教学的规律和节奏,充分体现实验的可操作性,既可以与课程主教材辅助配套,也可以作为独立开设的课程实验性教材,还可以是自学的实践教材。旨在很好地推动本课程的教学发展,帮助老师教,帮助学生学,帮助用户切实把握本学科的知识内涵和理论与实践的水平。
实践表明,学生在诸多课程中所产生的学习困难,首先来自于他们对所学知识缺乏必要的感性认识。传统教学设计主要是“先说(理论课)后做(验证性实验)”甚至是“光说不做”,而我们在教学方法的改革中主要体现了“先做后说”和“边做边说”的方法,把根据学科理论知识精心设计的实验实践环节与学科理论教学相融合,抓实验实践教学促进学科理论知识学习,较好地解决了学生的认知困难,符合特定的学生对象,使教学方法不再单一,取得了较好的教学效果。
6结语
正如高教[2007] 1号文件所指出的:“高等教育肩负着培养数以千万计的高素质专门人才和一大批拔尖创新人才的重要使命。提高高等教育质量,既是高等教育自身发展规律的需要,也是办好让人民满意的高等教育、提高学生就业能力和创业能力的需要,更是建设创新型国家、构建社会主义和谐社会的需要。”
实践证明,独立学院的办学道路是体现时展特征,迎合社会发展需求,整合多方资源优势,符合自身发展特点的改革发展之路,也是高等教育体制与机制创新的探索之路。这条道路必将为高等教育体制改革和机制创新,提供积极的借鉴作用和示范意义。
随着《独立学院设置与管理办法》(教育部令第26号) 的颁布与实施,尤其是部分独立学院经教育部批准成功转设为民办普通高校,标志着我国独立学院的发展进入了一个新的历史阶段。
回顾独立学院十年办学历程,浙江大学城市学院党委书记胡礼祥认为,改革创新是其中的主题曲。浙江大学城市学院办学十年来走探索创新教育和教育创新的道路,总结起来可以用几句话来概括:一是应社会之需,高起点、高质量办学,培养应用创新人才;二是秉名校名城之气,政产学研深层合作,抓住机遇快速发展;三是走探索之路,大力推进教育改革与创新,创特色上水平争先;强基固本求发展,多做贡献争荣誉,打响品牌夺名声。
展望未来,浙江大学城市学院院长吴健谈到,浙江大学城市学院进入了“创特色,上水平”的攻坚期。学院将深入学习实践科学发展观,继续发挥市校合作的机制优势,坚持教育事业公益性原则,坚持“一切为了学生成才”的办学宗旨,遵循高等教育规律,进一步扎根地方经济社会发展需求,以人才培养为核心,统筹兼顾,走全面协调可持续发展的特色办学之路,坚定不移地建设高水平新型大学,为我国高等教育的改革发展作出新的更大贡献。
参考文献:
[1] 陈樱之,徐波. 中国特色高等教育新模式――浙江大学城市学院――独立学院样板解读[N]. 浙江日报,2009-10-08.
[2] 胡礼祥,主编. 创新教育与教育创新――浙江大学城市学院本科应用型创新人才培养思考与实践[M]. 杭州:浙江人民出版社,2009.
[3] 周苏. 对独立学院学生工作的再认识[J]. 计算机教育,2007(4):50-57.
[4] 周苏,等. 大学计算机专业基础课程实验教学的改革与创新[C]//大学计算机基础课程报告论坛论文集. 北京:高等教育出版社,2005:194-198.