發(fā)布時間:2023-03-02 15:01:47
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的計算機專業(yè)小論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
為響應(yīng)應(yīng)用型院校計算機專業(yè)育人成才,貼近社會,貼近企業(yè),貼近工作第一線,成功就業(yè)的總方針,需建設(shè)一支“素質(zhì)優(yōu)良,責(zé)任心重,師德高尚,專業(yè)水平高,結(jié)構(gòu)優(yōu)化,應(yīng)用實踐能力強,適應(yīng)應(yīng)用型院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教師隊伍。以建設(shè)“教風(fēng)”優(yōu)化“學(xué)風(fēng)”,適時“教改”促進“學(xué)改”,外引內(nèi)培,打造雙師,最優(yōu)人才梯隊建設(shè),合理調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu),校企聯(lián)手,產(chǎn)教研相結(jié)合等措施建設(shè)出具有高教學(xué)能力,高科研能力,高實踐運用能力的三高師資隊伍。
1.1建設(shè)“教風(fēng)”優(yōu)化“學(xué)風(fēng)”,適時“教改”促進“學(xué)改”
“教風(fēng)”就是教師風(fēng)范,是教師德與才合二為一的表現(xiàn)。良好的教風(fēng)可以對學(xué)生起到熏陶、激勵和潛移默化的積極作用,是其素質(zhì)優(yōu)良的美好體現(xiàn)。建設(shè)“教風(fēng)”就是使教師具備愛生,進取,奉獻的良好品德。我們可以采用績效激勵、優(yōu)秀教師評比、授課試聽研討,教學(xué)經(jīng)驗交流等措施,調(diào)動教師愛崗敬業(yè)的積極性,這樣教師不再對厭學(xué)的學(xué)生不管不顧,他們會從情感上感化,思想上促進,觀念上轉(zhuǎn)變學(xué)生的厭學(xué)心理?!敖谈摹本褪歉鶕?jù)教學(xué)內(nèi)容與形式適當(dāng)改革,添加有實踐性,操作性,趣味性的授課內(nèi)容與形式,從而積極的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。通過建設(shè)“教風(fēng)”適時“教改”就可以最大程度的優(yōu)化“學(xué)風(fēng)”,使全校師生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)精神,端正治學(xué)態(tài)度、探討治學(xué)方法,從而促進“學(xué)改”,即師生思想與行動都變得積極、進取、向上了。
1.2外引內(nèi)培,增加“雙師型”教師,建立最優(yōu)人才梯隊
“雙師型”教師隊伍的建設(shè)是提高應(yīng)用型院校教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。為增加“雙師型”教師,我們采取“外引內(nèi)培”方案。外引是從企事業(yè)單位生產(chǎn),科研第一線引進高素質(zhì)高能力的專業(yè)性人才作教師。內(nèi)培是對不符合“雙師型”的現(xiàn)有教師進行職業(yè)實踐培訓(xùn)提升其自身實踐應(yīng)用能力。院校應(yīng)鼓勵和調(diào)動教師向“雙師型”教師轉(zhuǎn)化的積極性。加強學(xué)科帶頭人的培養(yǎng),可建立最優(yōu)的人才梯隊。學(xué)科帶頭人是“雙師型”教師隊伍中的核心骨干,是提高計算機專業(yè)師資隊伍整體素質(zhì)的重要手段。專業(yè)帶頭人專業(yè)水平高,實踐能力強,教學(xué)質(zhì)量好,能夠團結(jié)、凝聚、帶動全體教師深入教學(xué)改革,分清主次,組級實驗實習(xí)、課程建設(shè)與開發(fā),傳、幫、帶使師資隊伍良性發(fā)展。
1.3改變?nèi)瞬乓M模式,合理調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)
為合理調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu),就必須改變?nèi)瞬乓M模式,改變以往注重學(xué)校出身、學(xué)歷、在校學(xué)習(xí)成績隨意聘用的思路。我們需明確引進人才標(biāo)準(zhǔn):具有被社會、企業(yè)承認(rèn)的實踐操作能力或成功作品。只有這樣的人才被引進,才能優(yōu)化我們的師資隊伍,使我們培養(yǎng)出來的人才更貼近“地氣”,獲得社會,企事業(yè)單位、家長的好評。
1.4校企聯(lián)手,產(chǎn)教研相結(jié)合
近年來,計算機行業(yè)突飛猛進的發(fā)展,使很多院校的計算機專業(yè)教師跟不上步伐,致使培養(yǎng)出來的學(xué)生實踐能力差,就業(yè)后屢屢碰壁,或根本與工作失之交臂。從此看出,學(xué)生的實踐能力與教師質(zhì)量因果相關(guān)。培訓(xùn)+實習(xí)+深造=實踐能力的提高,這就要求院校應(yīng)該盡早擺脫傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛,讓教師走出去,與企業(yè)聯(lián)手。即積極安排優(yōu)秀教師去有實力的信息技術(shù)企業(yè)培訓(xùn)、實習(xí)、實訓(xùn)。鼓勵引導(dǎo)教師參與開發(fā)科研項目,在項目研究和開發(fā)實踐中提升實踐應(yīng)用能力,做到產(chǎn)教研相結(jié)合,從而打造出技術(shù)過硬,作風(fēng)優(yōu)良的計算機應(yīng)用型師資隊伍。
2結(jié)語
計算機專業(yè)技能人才既需要具備本學(xué)科專業(yè)知識,也需要具備從事未來崗位的工作能力。這就需要高校和用人單位相互配合,在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,確立特別適合計算機技能人才培養(yǎng)需要的課程體系,科學(xué)界定人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方向。
(一)明確教學(xué)目標(biāo)
由于計算機專業(yè)是一門注重科學(xué)與工程實踐的學(xué)科,因此,在高職院校教學(xué)改革中需要培養(yǎng)的是專業(yè)知識精、適應(yīng)能力強、知識水平高的技術(shù)技能人才。首先,要精通專業(yè)知識。在當(dāng)今社會,經(jīng)濟迅速發(fā)展,科技日新月異,計算機技術(shù)更是融入到社會所需的各個行業(yè)之中,從而使企業(yè)對專業(yè)技術(shù)人員的需求大大提升,同時需求的標(biāo)準(zhǔn)不再是大而全,而是要小而精,如對開發(fā)型人才要求熟練掌握一門開發(fā)語言,熟悉數(shù)據(jù)庫常用功能及扎實的SQL語句功底,對網(wǎng)絡(luò)型人才則要求非常熟悉常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝調(diào)試,具備常見故障處理能力等。其次,突出實踐能力和問題分析能力的培養(yǎng)。計算機專業(yè)技能人才的培養(yǎng),需要與現(xiàn)代社會科技發(fā)展趨勢相吻合,同時也要適應(yīng)以計算機為核心的信息技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)。因此,提高學(xué)生的實際動手能力,將理論與實踐有機的結(jié)合起來,使學(xué)生學(xué)會問題分析能力快速適應(yīng)社會和企業(yè),在實際的工作中會遇到很多書本上沒有講到的問題,這就需要學(xué)生運用學(xué)習(xí)的理論知識,結(jié)合現(xiàn)場的實際情況進行綜合分析,快速找到問題的根源,提出切實可行的解決方案。最后,加強職業(yè)道德教育提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。職業(yè)道德是企業(yè)對員工最基本的要求,任何員工都要遵守職業(yè)道德,否則將會被企業(yè)淘汰,被社會淘汰。因此培養(yǎng)學(xué)生時要注重德育塑造,對學(xué)生的心理、人文道德素質(zhì)加以培養(yǎng),只有這樣才能真正成為崗位所需要的人才。
(二)健全教學(xué)體系
計算機教學(xué)體系需深化改革,滿足社會各崗位對高職院校計算機技能人才的需求。人才培養(yǎng)應(yīng)該注重整體優(yōu)化,加強基礎(chǔ),注重素質(zhì),突出能力。要保證基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)時間,聯(lián)系其他學(xué)科的相關(guān)知識,做到既有寬度又有深度。首先,公共基礎(chǔ)和人文社會科學(xué)課程的學(xué)習(xí),重在提升其自身文化素質(zhì),培養(yǎng)可持續(xù)學(xué)習(xí)的能力,這是高職院校培養(yǎng)專業(yè)技能人才最基本知識的保證,也為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和自身文化素質(zhì)的提高打下堅實基礎(chǔ)。其次,專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),重在加強培養(yǎng)學(xué)生信息處理和基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)管理與維護的實踐能力,要求學(xué)生熟練掌握Office辦公自動化處理軟件的應(yīng)用技巧,將計算機基礎(chǔ)知識和辦公軟件高級應(yīng)用有機融合;要求學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)組建與管理、網(wǎng)絡(luò)配置與維護等方面的實際操作技能,提升學(xué)生計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力。第三,專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí),重在培養(yǎng)實際工作任務(wù)中分析問題和解決問題的能力,教師需要對基礎(chǔ)性和原理性的內(nèi)容重組,歸并精簡課程門類,引入企業(yè)真實項目,整合成實戰(zhàn)性項目課程,學(xué)生通過在企業(yè)兼職,教師和校內(nèi)專職的帶領(lǐng)下完成項目任務(wù),加強課程之間知識完整性的理解,提升學(xué)生綜合專業(yè)技能水平。
(三)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
計算機專業(yè)課程教學(xué)應(yīng)該向?qū)W生傳授知識,培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力,使其綜合素質(zhì)得以協(xié)調(diào)發(fā)展,在為社會貢獻力量的同時,也使自己得到均衡發(fā)展。首先,在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的時候,應(yīng)拓寬學(xué)生知識面,避免講解單一知識結(jié)構(gòu),靈活設(shè)置課堂教學(xué)方法。該階段課程主要講述的是全校公共基礎(chǔ)課和信息技術(shù)基礎(chǔ)課,計算機專業(yè)則應(yīng)適當(dāng)安排更具全面性和更高質(zhì)量的課程內(nèi)容。其次,在提升學(xué)生專業(yè)能力階段也要注重加強各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)展,不斷優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),努力增加實踐機會,對寫作水平也要多加訓(xùn)練。該階段學(xué)習(xí)應(yīng)具備比較全面的專業(yè)基礎(chǔ)課程,諸如語言與程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算方法、計算機網(wǎng)絡(luò)原理和軟件工程等。最后,計算機專業(yè)人才應(yīng)具備社會責(zé)任感、探索精神和合作意識。在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,同時注重團隊合作意識培養(yǎng),加強團體之間的協(xié)調(diào)合作。
(四)創(chuàng)新教學(xué)方法
首先,要打破以往教師主導(dǎo)的教學(xué)模式,突出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的地位;其次,教師應(yīng)發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用,精心設(shè)計課堂問題,運用多媒體教學(xué)手段,讓學(xué)生多參與討論、實踐,適時給予啟發(fā),注重新知識、新技術(shù)的傳播,拓展學(xué)生的思維,提升專業(yè)素養(yǎng)。在專業(yè)核心課程的教學(xué)過程中,以學(xué)生參與具體項目為主要教學(xué)形式,在項目的執(zhí)行過程中將知識點以及解決問題的方法和思路潛移默化的傳授給學(xué)生。
二、高職院校計算機專業(yè)技能人才培養(yǎng)方案的實施
(一)制定明確的培養(yǎng)目標(biāo)
針對計算機相關(guān)職業(yè)崗位(群)技術(shù)領(lǐng)域與工作任務(wù)的職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合學(xué)校的地域特征及資源分布情況,制定明確的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。首先,注重區(qū)域經(jīng)濟特色。各個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展情況不同,所偏重的技術(shù)領(lǐng)域也不盡相同,要針對不同的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢,圍繞地區(qū)產(chǎn)業(yè)布局特點,制定符合本地區(qū)的人才需求形勢的培養(yǎng)目標(biāo)。其次,注重專業(yè)崗位技術(shù)領(lǐng)域要求。針對專業(yè)崗位技術(shù)領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C專業(yè)技能的要求,分析并建立崗位知識、能力、素質(zhì)要求對應(yīng)表,確定核心課程與崗位職業(yè)資格證書要求之間的關(guān)系,明確培養(yǎng)目標(biāo)人才市場與人才專業(yè)崗位(群)之間的對應(yīng)關(guān)系,制定符合專業(yè)崗位技術(shù)領(lǐng)域要求的培養(yǎng)目標(biāo)。
(二)構(gòu)建科學(xué)的課程培養(yǎng)體系
要培養(yǎng)計算機技能人才,需要確立人才培養(yǎng)方案,而確立最佳的人才培養(yǎng)方案,必須要以課程為載體,課程設(shè)置的好壞直接影響人才培養(yǎng)方案的實施。首先,注重社會需求。在制定人才培養(yǎng)方案時,首先要對計算機專業(yè)相關(guān)崗位進行調(diào)研,了解相關(guān)崗位就業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以此為根據(jù)來設(shè)計符合崗位需求的課程內(nèi)容。制定詳細的校內(nèi)教學(xué)計劃和校外教學(xué)計劃,可以使學(xué)生對計算機專業(yè)知識的學(xué)習(xí)更具系統(tǒng)性。校內(nèi)課堂傳授基礎(chǔ)知識,并適當(dāng)結(jié)合案例,完成第一階段學(xué)習(xí)。校外學(xué)習(xí)則與崗位需求直接掛鉤,讓學(xué)員提前了解崗位需求,崗位任務(wù),對應(yīng)培養(yǎng)基本崗位和核心崗位能力,為以后勝任工作打下基礎(chǔ)。其次,課程體系設(shè)置注重強化專業(yè)能力。課程體系設(shè)置要突出能力培養(yǎng),應(yīng)與崗位需求和能力培養(yǎng)緊密聯(lián)系,切實做到能力培養(yǎng)與崗位需求相吻合。因此,以能力本位為主線,以實際需求為出發(fā)點,按照專業(yè)技能、綜合能力培養(yǎng)等方向確立人才培養(yǎng)方案課程體系,使課程體系中的每個教學(xué)知識點與實際崗位技能相對應(yīng),在實踐教學(xué)過程中不因循守舊,制定科學(xué)的考核辦法,對學(xué)生分階段進行實踐能力的考核,督促學(xué)生自主自愿提升專業(yè)能力,使學(xué)生無論是在生產(chǎn)第一線還是在系統(tǒng)管理、技術(shù)服務(wù)甚至是高技能應(yīng)用中都能勝任,最終形成一整套符合計算機專業(yè)技能人才的課程體系。
(三)推進工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式
關(guān)鍵詞:職業(yè)學(xué)校計算機
在職業(yè)學(xué)校,計算機教學(xué)中注重強調(diào)“傳道、授業(yè)、解惑”,是一種記憶式的,帶有很強機械性的教學(xué),由于過分強調(diào)預(yù)設(shè)和封閉,使課堂教學(xué)變得機械、沉悶和程式化,教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)化。在這種教學(xué)中教師教得很苦,學(xué)生學(xué)得很累,學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的積極性不高,只重視專業(yè)考核的通過率,而學(xué)生卻沒有得到應(yīng)有的發(fā)展。
當(dāng)前職業(yè)學(xué)校的計算機專業(yè)課堂教學(xué)中,有以下幾大問題迫切需要解決:①學(xué)生在家長、應(yīng)試教育壓力下被迫學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)積極性不高,愿玩(喜歡玩游戲和上網(wǎng))而不愿學(xué),如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的積極性,特別是如何從學(xué)生的生活和己有知識出發(fā),激發(fā)學(xué)生興趣是問題之一。②學(xué)生只學(xué)會了使用計算機這門技術(shù),不會運用它幫助生活與就業(yè),信息素養(yǎng)沒有得到提高,教師如何提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的意識和能力,如何提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和立業(yè)創(chuàng)業(yè)能力是問題之二。③班級的學(xué)生層次差異大,水平不一,實踐練習(xí)課存在紀(jì)律差、效率低的問題,如何使教學(xué)適應(yīng)不同學(xué)生的差異,提高練習(xí)效率是問題之四。④計算機學(xué)科是一門新興學(xué)科,與其他傳統(tǒng)課程有很大差別。如何突破傳統(tǒng)的教學(xué)思想和教學(xué)框架,構(gòu)建新的教學(xué)方法和教學(xué)模式,讓計算機專業(yè)課教學(xué)煥發(fā)出應(yīng)有的生命活力是問題之五。
當(dāng)前,對有效教學(xué)含義的理解主要有兩種。一是從教學(xué)效果、教學(xué)效率、教學(xué)效益二方面綜合來描述的,這種觀點認(rèn)為:教學(xué)有效性是指教師遵循教學(xué)活動的客觀規(guī)律,以盡可能少的時間、精力和物力投入,取得盡可能多的教學(xué)效果,從而實現(xiàn)特定的教學(xué)目標(biāo),滿足社會和個人的教育價值需求而組織實施的活動。
在全面推進素質(zhì)教育的今天,研究職校計算機專業(yè)課有效教學(xué),對改變課堂教學(xué)的低效和無效的狀況,更好地提高學(xué)生適應(yīng)社會的綜合素質(zhì)有著重要的意義。
1.研究職校計算機專業(yè)課有效教學(xué),是完成培養(yǎng)職業(yè)技術(shù)人才的需要。2.研究職校計算機專業(yè)課有效教學(xué),是立足于社會的發(fā)展,適應(yīng)當(dāng)今信息時代的需要。3.研究職校計算機專業(yè)課有效教學(xué),是提高學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì),發(fā)展終身教育的需要。
職校計算機專業(yè)課有效教學(xué)的實踐策略研究
一、結(jié)合職業(yè)特色,尋求計算機教學(xué)的生活意義,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣策略。
1. 借助身邊資源,讓教學(xué)從學(xué)生來自于生活的己有知識開始。2. 結(jié)合職業(yè)特色和就業(yè)需求,適當(dāng)更新教學(xué)內(nèi)容。3. 在教學(xué)中講清知識的應(yīng)用。4. 設(shè)計貼近生活的實踐練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。
二、讓電腦游戲成為教學(xué)手段的策略。在職業(yè)學(xué)校,電腦游戲和學(xué)生更是密不可分,以我校為例,據(jù)調(diào)查了解,計算機專業(yè)的學(xué)生幾乎百分之百的接觸過電腦游戲,現(xiàn)在正在玩各類電腦游戲的學(xué)生至少占到80%以上,電腦游戲作為游戲的拓展,如何挖掘電腦游戲中蘊含的學(xué)習(xí)因素、把游戲的巨大魔力遷移到教學(xué)活動中來,讓電腦游戲成為教學(xué)手段來提高教學(xué)的有效性。
讓電腦游戲成為教學(xué)手段的策略。1、在思想上引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地探索游戲,為有效教學(xué)做好課外的準(zhǔn)備。教師正確引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識游戲與自己,正確地選擇有益的游戲娛樂,學(xué)生在教師的指引下減少了盲目性,主動的體驗游戲的知識性、趣味性、競爭性、合作性和虛擬現(xiàn)實性。2、有選擇的將游戲應(yīng)用到專業(yè)課教學(xué)中,進行游戲化教學(xué)。我們可以根據(jù)內(nèi)容的特點來選擇恰當(dāng)?shù)挠螒颍呀虒W(xué)內(nèi)容,尤其是教學(xué)重點、難點與學(xué)生的生活實踐、個人經(jīng)驗等有機地結(jié)合在一起,并以娛樂的形式適當(dāng)安排到教學(xué)過程中去,在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的同時,養(yǎng)成良好的習(xí)慣,提升內(nèi)在的素質(zhì),從而提高教學(xué)效率。
三、針對計算機專業(yè)特點,提高課堂實踐練習(xí)效率的策略
1. 合理安排座位,有效分組合作策略。
要提高課堂實踐練習(xí)效率,座位的安排非常重要,座位安排不當(dāng),學(xué)生容易隨便講話或串位,也不利于開展分組合作學(xué)習(xí)。所以,要提高實踐練習(xí)課的效率,教師要充分了解學(xué)生,認(rèn)真排座。
2. 練習(xí)任務(wù)的制定與運用策略。
職校生不但學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差別很大,在學(xué)習(xí)能力、個性特征、認(rèn)知動機等方面也存在差異,如果教師漠視這種差異,企圖定出符合所有學(xué)生實際練習(xí)需求的實踐練習(xí)任務(wù)是不可能的,只會讓好的學(xué)生覺得沒挑戰(zhàn)性,完成任務(wù)后無所事事,做與課堂練習(xí)無關(guān)的事甚至影響他人學(xué)習(xí),讓差的學(xué)生完不成任務(wù)失去信心。設(shè)定一些最基本的、所有人都能完成的任務(wù)后再針對不同層次的學(xué)生和學(xué)生的不同興趣,讓他們選擇做數(shù)量不同,難易不同的題目。
3. 訓(xùn)練學(xué)生反思總結(jié)的策略。
有效教學(xué)注重開發(fā)學(xué)生潛能,注重促進學(xué)生持續(xù)發(fā)展,在實踐練習(xí)課上,讓學(xué)生自己將所學(xué)知識更新拓展。
四、重視教學(xué)評價,全面促進有效教學(xué)的實現(xiàn)策略
進行科學(xué)、高效、多方位的教學(xué)評價能促進計算機專業(yè)課有效教學(xué)的全面實現(xiàn)。具體的講,實施有效的教學(xué)評價包括以下兒點:
1. 改變傳統(tǒng)評價觀念,建立開放性教學(xué)評價體系。
我們有必要依據(jù)先進的教學(xué)理論,建立開放性的計算機專業(yè)課教學(xué)評價體系,促進有效教學(xué)的全面實現(xiàn)。評價行為不能僅在教學(xué)活動之后,而應(yīng)貫穿整個教學(xué)的始終。讓學(xué)生成為評價的主體,可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性,使學(xué)生學(xué)會評價,學(xué)會正確地認(rèn)識自己,認(rèn)識別人,有利于學(xué)生獨立人格的形成;家長參與評價,有利于家庭學(xué)校保持教育的一致性,形成教育合力;社會企業(yè)評價對職業(yè)教育來說更為重要,可促使教學(xué)遵循實用性原則,培養(yǎng)滿足企業(yè)所需要的人才,這也正是職校計算機專業(yè)課有效教學(xué)質(zhì)的要求。
2. 評價要多元化。
論文關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);電力特色教學(xué)模式;電力信息化和智能化
隨著智能電網(wǎng)、綠色能源席卷全球,電力行業(yè)迎來了蓬勃發(fā)展的新時期,電力不但要信息化還要智能化,電力企業(yè)將需要大量高水平的既精通信息技術(shù)又有電力專業(yè)背景的人才,這給電力大學(xué)計算機專業(yè)人才培養(yǎng)帶來機會和挑戰(zhàn)。結(jié)合電力大學(xué)的大電力特色,為培養(yǎng)智能電網(wǎng)急需的高素質(zhì)復(fù)合型人才,開展計算機專業(yè)電力特色教學(xué)模式的研究和實踐具有重要的意義。為了培養(yǎng)智能電網(wǎng)急需的信息人才,需要開展計算機專業(yè)的電力特色教學(xué),首先要開設(shè)“電力信息化”課程。
一、我國電力信息化現(xiàn)狀及智能電網(wǎng)的目標(biāo)
電力信息化是指計算機、通訊等信息技術(shù)在電力工業(yè)各個環(huán)節(jié)應(yīng)用全過程的統(tǒng)稱。我國當(dāng)今電力信息化現(xiàn)狀是實施電力工業(yè)生產(chǎn)過程各個環(huán)節(jié)的信息化,包括電力工業(yè)規(guī)劃、設(shè)計、施工、發(fā)電生產(chǎn)、輸電、變電、配電、用電、電網(wǎng)調(diào)度、供電營銷、物資及管理等各個環(huán)節(jié)。由此可見,信息技術(shù)是電力信息化的基礎(chǔ),各類電力資源的開發(fā)和利用是電力信息化的核心。提高電力企業(yè)的經(jīng)營決策水平和經(jīng)濟效益是電力信息化的宗旨。智能電網(wǎng)將使電力信息化從數(shù)字化向智能化發(fā)展。智能電網(wǎng)是電力信息化的延續(xù)和飛躍。智能電網(wǎng)是飛速發(fā)展的信息技術(shù)與新能源變革融合在一起的產(chǎn)物。中國的智能電網(wǎng)目標(biāo)是分三個階段推進:2009年至2010年為規(guī)劃試點階段,重點開展“堅強智能電網(wǎng)”發(fā)展規(guī)劃工作,制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn),開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制及各環(huán)節(jié)試點工作;2011年至2015年為全面建設(shè)階段,加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè),初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動服務(wù)體系,關(guān)鍵技術(shù)、裝備實現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用并自主可控;2016年至2020年為引領(lǐng)提升階段,全面建成統(tǒng)一的“堅強智能電網(wǎng)”,技術(shù)和裝備全面達到國際先進水平。
通過分析我國電力信息化現(xiàn)狀及智能電網(wǎng)的目標(biāo)可見,各國探索智能電網(wǎng)建設(shè)的先行策略是信息技術(shù)應(yīng)用。為實現(xiàn)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo),電力企業(yè)將需要大量高水平的既精通信息技術(shù)又懂電力信息化業(yè)務(wù)的復(fù)合型人才,因此,對計算機專業(yè)學(xué)生開展電力特色教學(xué)是非常必要的。
二、電力大學(xué)計算機專業(yè)電力特色教學(xué)模式
面對電力行業(yè)信息化飛速發(fā)展的形勢,特別是智能電網(wǎng)席卷全球,電力大學(xué)計算機專業(yè)的教學(xué)模式在保有原有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上創(chuàng)建特色,開展以計算機技術(shù)為主、電力專業(yè)背景為輔的特色教學(xué)模式。2010年學(xué)校設(shè)立了計算機專業(yè)電力特色教學(xué)模式研究和實踐的教改項目,以實現(xiàn)計算機專業(yè)的電力特色及工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。電力特色教學(xué)重點要放在計算機技術(shù)和電力專業(yè)交叉點上,電力特色教學(xué)的先行策略是由電力信息化這門課程承擔(dān)此重任。2010年學(xué)校將電力信息化課程列入433門核心課程中。修改后的2008版教學(xué)大綱中電力信息化這門課程是計算機專業(yè)學(xué)生的必修課程,這不但要求電力信息化這門課程的內(nèi)容不斷優(yōu)化,同時也要求對電力信息化課程的教學(xué)進行改革。
電力大學(xué)計算機專業(yè)電力特色教學(xué)模式的后行策略是在電力信息化這門課程改革和研究的基礎(chǔ)上進行課程群建設(shè),開設(shè)代表計算機技術(shù)和電力專業(yè)最新技術(shù)交叉點的“電力云平臺”、“電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”等課程,并將“電力信息化”、“電力云平臺”及“電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”三門課程納入到一個課程群來建設(shè)??梢婋娏Υ髮W(xué)亟待探索并建立適合計算機專業(yè)的電力特色及工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)模式。
三、電力信息化課程特點與教學(xué)現(xiàn)狀分析
1.電力信息化課程的特點
電力信息化這門課程具有如下特點:
(1)涉及面廣。電力信息化這門課程內(nèi)容涵蓋電力工業(yè)生產(chǎn)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、電網(wǎng)調(diào)度等全過程的信息化與智能化。課程內(nèi)容包括發(fā)電企業(yè)的信息化與智能化、變電站的信息化與智能化、電力調(diào)度中心信息化與智能化、配用電生產(chǎn)管理信息化和智能化、電力信息安全技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用等。
(2)技術(shù)先進前沿。電力信息化這門課程內(nèi)容涵蓋當(dāng)今信息和電力領(lǐng)域的前沿技術(shù)、熱點技術(shù)。如在講解變電站的信息化與智能化這部分內(nèi)容時要詳細分析電力領(lǐng)域的熱點技術(shù)iec61850。在講解電力調(diào)度中心信息化與智能化這部分內(nèi)容時要詳細分析信息領(lǐng)域的熱點技術(shù)soa和電力領(lǐng)域的熱點技術(shù)cim及其在電力調(diào)度的應(yīng)用。在講解物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用這部分內(nèi)容時要詳細分析當(dāng)今信息和電力領(lǐng)域的前沿技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)及云平臺。
(3)與電力行業(yè)實際工程緊密結(jié)合。在講解課程的各部分內(nèi)容時緊密結(jié)合實際工程。如在講解發(fā)電企業(yè)的信息化與智能化這部分內(nèi)容時緊密結(jié)合發(fā)電企業(yè)的實際工程,如水電站廠級監(jiān)控系統(tǒng)、火電站的dcs系統(tǒng)、發(fā)電廠?sis系統(tǒng)、發(fā)電廠智能管理信息系統(tǒng)等。
(4)多學(xué)科的交叉。電力信息化課程是計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、電力系統(tǒng)背景知識的融合與交叉。在講解課程的各部分內(nèi)容時處處是多學(xué)科的交叉,如在水電站廠級監(jiān)控系統(tǒng)中涉及計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),涉及控制領(lǐng)域的plc技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù),涉及水力發(fā)電特性專業(yè)背景知識等。
(5)電力信息化課程的教學(xué)內(nèi)容是動態(tài)的,是與時俱進的,隨著電力信息化和智能化的發(fā)展而不斷地補充新內(nèi)容,沒有現(xiàn)成的教材。當(dāng)今世界電力信息化和智能化發(fā)展非常迅速,如國家電網(wǎng)公司已經(jīng)開展廣域全景分布式一體化的電網(wǎng)智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)研制。在講解電力調(diào)度中心信息化與智能化這部分內(nèi)容時就必須補充這部分新技術(shù)。
2.電力信息化課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
(1)沒有現(xiàn)成的教材,課程難度大,師資緊缺。從上述分析的電力信息化這門課程的特點可見,要求老師具備豐富的知識儲備及電力工程經(jīng)驗。
(2)課程內(nèi)容與電力實際緊密結(jié)合,學(xué)生沒有現(xiàn)場工程概念,又是多學(xué)科的交叉,學(xué)生感覺課程難度大且抽象,學(xué)習(xí)興趣不足。很多學(xué)生很想學(xué)好這門課,但他們中只了解信息技術(shù),沒有其他學(xué)科技術(shù)知識的積累。本課程開設(shè)在大三的第六學(xué)期,很多學(xué)生感覺困難后就放棄了,準(zhǔn)備考研復(fù)習(xí)。
四、電力信息化教學(xué)改革的思想和方法
電力信息化這門課程是綜合應(yīng)用課程,教學(xué)思想和方法的改革是必要的,具體措施如下:
1.組建一支優(yōu)秀的教學(xué)團隊
通過引進發(fā)掘培養(yǎng)人才,組建一支優(yōu)秀的教學(xué)團隊。吸納不同學(xué)科的擁有前沿的信息技術(shù)、豐富的電力背景和工程經(jīng)驗的老師進入團隊,可以根據(jù)老師的特長安排講解相應(yīng)的章節(jié)。電力信息化這門課程可由若干老師共同完成。由于國內(nèi)市場幾乎沒有相關(guān)專著和教材,已經(jīng)組織講課團隊老師撰寫并出版電力信息化教材。教材包含當(dāng)今電力信息化和智能化最新技術(shù)并提供老師們的最新研究成果。該團隊的老師需要及時了解電力行業(yè)的信息化和智能化最新動態(tài)的最新技術(shù)。除了合作項目途徑外,老師要利用一切機會參加合作、進修和交流。通過團隊的力量來解決沒有現(xiàn)成的教材、課程難度大的問題。
2.補充課程中需要的其他學(xué)科知識
鑒于計算機專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)比較單一,在學(xué)習(xí)電力信息化課程時先為學(xué)生補充必需的計算機控制與通訊基礎(chǔ)技術(shù)知識,包括計算機控制通道接口技術(shù)、plc技術(shù)、串行通訊技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等。在學(xué)習(xí)電力信息化的具體相關(guān)內(nèi)容時為學(xué)生鋪墊必需的電力背景知識和工程背景內(nèi)容,如講解水電站廠級監(jiān)控系統(tǒng)時要先補充水力發(fā)電廠相關(guān)內(nèi)容。通過利用一定的學(xué)時補充課程中需要的其他學(xué)科知識來降低學(xué)生課程學(xué)習(xí)的難度,使學(xué)生能快速全面地了解并掌握電力信息化技術(shù)。
3.新技術(shù)、新理念的引入
由于沒有現(xiàn)場工程概念,學(xué)生在學(xué)習(xí)電力信息化課程時會感覺抽象、難以理解,老師有必要與時俱進地將新的技術(shù)和理念引入課堂中。例如可以引入當(dāng)今電力行業(yè)流行的先進仿真培訓(xùn)軟件,比如三維變電站仿真培訓(xùn)軟件,讓學(xué)生在軟件上仿真漫游變電站并模擬各種操作。通過仿真軟件讓學(xué)生模擬接觸電力工業(yè)現(xiàn)場,建立對電力工業(yè)現(xiàn)場的感性認(rèn)識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
為了加強學(xué)生課后鞏固教學(xué)環(huán)節(jié),幫助學(xué)生消化和應(yīng)用所學(xué)知識,可以將新的理念引入課堂中。借鑒西方本科教學(xué)及我國研究生培養(yǎng)的經(jīng)驗,本課程課后作業(yè)鞏固環(huán)節(jié)可以嘗試不同于常規(guī)計算機專業(yè)課程的方法。本課程要求學(xué)生在課后查閱大量的文獻資料。每章的作業(yè)是查閱與本章相關(guān)的文獻資料并撰寫提交小論文,期末每個學(xué)生制作ppt文件并開展討論。
在學(xué)生課后鞏固教學(xué)環(huán)節(jié)中老師起著重要的引導(dǎo)作用。指導(dǎo)本科學(xué)生查閱相關(guān)文獻資料時,首先要教會學(xué)生如何在海量信息中查找到需要的優(yōu)秀文獻,如何充分利用校圖書館提供的優(yōu)質(zhì)庫資源,然后指導(dǎo)學(xué)生如何讀文獻,如何寫小論文。要求學(xué)生在每章節(jié)后閱讀15篇以上相關(guān)文獻資料并提交小論文。教師要認(rèn)真批閱學(xué)生的小論文,總結(jié)學(xué)生容易出現(xiàn)的普遍性問題,在下次寫小論文時提醒學(xué)生注意。
4.實施案例教學(xué)
新的電力信息化教學(xué)實施方案與國內(nèi)外電力發(fā)展緊密結(jié)合,既具有理論性又有很強的實用性。此課程在教學(xué)方法上必須將理論與工程案例結(jié)合,實施案例教學(xué)。案例可以來源于實際經(jīng)典案例,也可以來源于老師們的最新研究的相關(guān)成果。在案例教學(xué)的過程中要培養(yǎng)學(xué)生如何將工程應(yīng)用問題轉(zhuǎn)化為計算機問題的能力。如在講解iec61850和cim技術(shù)時,要剖析iec61850和cim是如何利用計算機技術(shù)中的面向?qū)ο蠹夹g(shù)來建模的。
關(guān)鍵詞 化學(xué)計算軟件 Origin Chemoffice 自主學(xué)習(xí)
中圖分類號:G424 文獻標(biāo)識碼:A
Develop Student's Self-learning Ability in the Teaching
of Chemical Computational Software
GUO Yan, LI Jun
(College of Environmental Science and Engineering,
Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing, Jiangsu 21044)
Abstract With the widely increasing application of computing software in chemistry, introducing such chemical computational software into the teaching of senior undergraduate is receiving more and more attention. These courses can not only allow students to understand the progress of chemistry and useful research tool, but also lay a good foundation for students to engage in the corresponding experimental and research work. In this course, we use the question-teaching to stimulate the interest of students' self-learning. Class exercise is closely linked with the actual experiment result, to create a self-learning space. At the same time, using the examine ways of small issues or papers to develop students' self-learning ability.
Key words chemical computational software; Origin; Chemoffice; self-learning
隨著計算機科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,硬件和軟件日新月異的更新,傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)及科研已經(jīng)離不開計算機輔助的影子。當(dāng)前化學(xué)學(xué)科的研究已達到分子設(shè)計的水平,計算機在化學(xué)中的應(yīng)用也是與日俱增,特別是在深入研究化學(xué)基本理論方面顯示出了強大的作用。化學(xué)化工專業(yè)的學(xué)生只學(xué)習(xí)一般的計算機技術(shù)知識顯然不足以跟上科技進步的腳步,近年來國內(nèi)化工院校或?qū)I(yè)都或多或少開設(shè)了計算機在化學(xué)化工中應(yīng)用方面的課程。①②
國內(nèi)以往的一些介紹計算機在化學(xué)或化工方面應(yīng)用的書籍,以介紹化工算法的居多,對非計算機專業(yè)的學(xué)生已經(jīng)不太適用。因而我們在化學(xué)專業(yè)高年級的課程中開設(shè)了化學(xué)類計算軟件課程,旨在給學(xué)生們介紹當(dāng)今計算軟件在化學(xué)化工中的應(yīng)用,并要求學(xué)生們能掌握具體軟件的操作要求。
在化學(xué)專業(yè)中引入計算機軟件的教學(xué),不僅可以讓學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科的前沿進展和科研工具,而且有助于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
1 教學(xué)中采用提問式教學(xué),激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣
化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課的講授方式一般以講授為主,要分析原理、推導(dǎo)公式、并輔以一些習(xí)題。化學(xué)類計算軟件這門課程不同于這些傳統(tǒng)的專業(yè)課程,這門課程以軟件應(yīng)用為主,本質(zhì)為實踐性教學(xué)課程,從教學(xué)內(nèi)容上通常分為理論講述和上機實習(xí)兩個環(huán)節(jié)。在設(shè)置這一課程時,出于鼓勵學(xué)生在實踐中開展自主性、協(xié)作性和研究性學(xué)習(xí)的目的,將理論講述的部分調(diào)整至總學(xué)時的1/4,剩下的學(xué)時用于上機實習(xí)。③
在計算機化學(xué)的理論授課中,重點講解化學(xué)計算中常遇到的數(shù)學(xué)問題,如最小二乘法,線性方程組的求解,函數(shù)插值及擬合算法等;簡述化學(xué)學(xué)科中常用的數(shù)據(jù)處理或繪圖軟件,如Origin,ChemOffice,Matlab等。接下來學(xué)生們通過大量的上機實習(xí),來熟悉軟件的基本操作,并能熟練應(yīng)用軟件。
授課中,我們改變以往的闡述型教學(xué)方式,以提問式教學(xué)為主。以Chemoffice為例,這是一款強大的化學(xué)繪圖軟件,能過繪制各種復(fù)雜的分子式、化學(xué)方程式、二維空間結(jié)構(gòu)、分子的構(gòu)象結(jié)構(gòu)以及三維空間模型等。授課中,首先給學(xué)生們?yōu)g覽教師自己繪制的,或從文獻中看到的一些代表性的化學(xué)結(jié)構(gòu)或反應(yīng)流程圖片。接下來,提出問題,如何繪制出自己需要的結(jié)構(gòu)式或反應(yīng)方程式,如何做出與文獻上看到相一致的模型圖片。高年級的本科生大部分已經(jīng)進入實驗室進行相應(yīng)的課題研究或協(xié)助導(dǎo)師開展輔研究,也觸及到文獻及論文寫作方面的內(nèi)容,由于講課及提問內(nèi)容和學(xué)生自己的論文內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性,激發(fā)了學(xué)生們自己探求軟件的興趣。
上機實習(xí)由提問式講解和任務(wù)練習(xí)兩部分組成。我們以提問的講授方式介紹計算機知識和化學(xué)學(xué)科內(nèi)容的結(jié)合,教會學(xué)生一些基本的操作命令。接下來提出問題,如如何繪制葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)式,讓學(xué)生們當(dāng)堂完成。在整個上機實習(xí)中,我們的提問由易至難,層層遞進,逐步引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的興趣。還是以ChemOffice的教學(xué)為例,我們從簡單分子結(jié)構(gòu)式的繪制開始,過渡到立體結(jié)構(gòu)式的繪制,接下來生物分子結(jié)構(gòu)式的繪制,進一步學(xué)習(xí)核磁共振譜圖的模擬,最后完成漂亮的三維結(jié)構(gòu)式的繪制。
2 課堂練習(xí)緊密聯(lián)系實際實驗結(jié)果,創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的空間
上機練習(xí)中,我們提出的問題,布置的任務(wù)將緊密聯(lián)系實際實驗數(shù)據(jù)。上機練習(xí)過程已經(jīng)不僅僅是學(xué)生們在計算機上完成一個或多個布置的任務(wù),而是這些任務(wù)與學(xué)生自己的畢業(yè)課題或科研課題相結(jié)合。學(xué)生在完成這些問題及任務(wù)的過程中,首先逐步建構(gòu)起計算化學(xué)軟件應(yīng)用的整體認(rèn)知性,接下來應(yīng)用在自身的實驗或數(shù)據(jù)結(jié)果中,能夠起到很好的練習(xí)效果。在整個上機實習(xí)的過程中,打破了由教師教授內(nèi)容給學(xué)生的傳統(tǒng)方式,而是將教學(xué)內(nèi)容隱含在任務(wù)的背后,讓一項項的任務(wù)成為帶領(lǐng)學(xué)生了解、熟悉內(nèi)容的引線。④讓學(xué)生感到所練習(xí)任務(wù)內(nèi)容的新穎性和實用性,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。在這樣的上機實習(xí)過程中,教師從講授者、灌輸者變?yōu)橐龑?dǎo)者、組織者,從講臺上講解轉(zhuǎn)變?yōu)樽呦聛砼c學(xué)生交流討論,共同學(xué)習(xí),為學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的空間。
Origin軟件為一個多文檔界面的應(yīng)用程序,利用該軟件可以繪制散點圖、點線圖、柱狀圖、三維圖等,還可以對圖表進行個性化設(shè)置,既有科學(xué)的準(zhǔn)確性又兼具審美性。⑤因而,該軟件也是化學(xué)學(xué)科中常用的繪圖軟件。在Origin軟件的課堂練習(xí)中,我們首先將Origin軟件的界面與基本操作演示給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生自己進行探求,如,探索如何調(diào)整坐標(biāo)軸、怎么加入文字及圖例說明,如何在簡單的單層圖的基礎(chǔ)上繪制多層圖,最后激發(fā)學(xué)生去嘗試?yán)L制三維圖形。在學(xué)生自己探求的時候,以他們自己的實驗數(shù)據(jù)為主,學(xué)生對于將自己得到的數(shù)據(jù)處理成規(guī)律性的圖形具有積極的主觀能動性。對于一些沒有獲得實驗數(shù)據(jù)或還沒有進實驗室的學(xué)生,我們則提供以往實驗課堂上的數(shù)據(jù),如酸堿滴定實驗中滴定劑與pH的數(shù)據(jù),蔗糖燃燒熱的實驗數(shù)據(jù)等。學(xué)生們因為都做過相應(yīng)的實驗,手繪過相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)圖,對于用Origin軟件處理出來的數(shù)據(jù)不陌生,但又有新鮮感,能夠起到很好的上機實習(xí)效果。
3 以小課題或小論文的考察方式,鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力
良好的課堂效果離不開編排合理的課堂練習(xí)以及恰如其分的考查方式。我們摒棄了傳統(tǒng)的考試這一考查方式,以結(jié)合學(xué)生自己課題或感想的小課題或小論文的方式對該門課程進行考查。化學(xué)類計算軟件的課程性質(zhì),是以老師教授為輔,學(xué)生自己探索,自主學(xué)習(xí)為主。這種計算軟件的學(xué)習(xí)應(yīng)用,突破了傳統(tǒng)意義上課堂上時間和空間的限制。并且,學(xué)生們可以在實際的學(xué)習(xí)或科研中靈活應(yīng)用,有較為豐富的應(yīng)用背景。最主要的,學(xué)生們可以根據(jù)自己的水平和需要自主選擇不同層次的軟件應(yīng)用。因而以公式、問答等傳統(tǒng)的考核方式并不適用于這門課程。我們會給定課題范圍,比如Origin軟件的基本知識介紹和其在三角相圖繪制中的應(yīng)用;以fullerene分子三維圖形繪制為基礎(chǔ)的Chemoffice軟件在化學(xué)結(jié)構(gòu)繪制中的應(yīng)用;以三維等高線圖為例介紹Matlab繪制三維圖形的處理。這些小論文題目的給出,不僅與化學(xué)學(xué)科中的基本原理和基本應(yīng)用緊密聯(lián)系,同時,能夠讓學(xué)生們在熟悉軟件的基礎(chǔ)上去探索軟件的一些高級應(yīng)用模式。
我們的考核也不僅僅局限于給出的課題范圍,更加鼓勵學(xué)生以自己的科研數(shù)據(jù)為主,舉例介紹這些軟件在他們歸納總結(jié)數(shù)據(jù)時起到的作用。這種不劃定界限,不給定課題的方式,更能鼓動學(xué)生們,尤其是已經(jīng)進入實驗室研究的學(xué)生們對于軟件學(xué)習(xí)的熱情,達到自己的學(xué)習(xí)目標(biāo),進而提高自身自主學(xué)習(xí)的能力。
4 結(jié)語
計算機軟件對化學(xué)學(xué)科的影響已經(jīng)是舉足輕重,因而很有必要在本科高年級階段引入該類課程。這類課程的設(shè)置不僅可以讓學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科的前沿進展和科研工具,為學(xué)生從事實驗及科研工作打下良好的基礎(chǔ),而且在課程的教授與考核中,有的放矢,幫助學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。
注釋
① 張榮國,雷家珩,陳永.計算機輔助化學(xué)教學(xué)研究.武漢理工大學(xué)學(xué)報,2004.26:93-95.
② 黃正國,徐梅芳.對計算化學(xué)的涵義與課程開設(shè)情況的調(diào)查.計算機與應(yīng)用化學(xué),2009.26:661-664.
③ 李建平.《計算機化學(xué)》課程教學(xué)方法改革的探索.湖北大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報,2005.24:65-74.
關(guān)鍵詞:NIIT;合作辦學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)研究
NIIT(National Institute of Information Technology)來源于印度國家信息技術(shù)學(xué)院,是總部設(shè)在印度的信息技術(shù)跨國上市公司,專門提供教育培訓(xùn)、軟件解決方案和教育多媒體等產(chǎn)品與服務(wù)。目前,該公司已發(fā)展成為印度第一、全球最大的軟件教育培訓(xùn)集團。NIIT于1997年進入中國,現(xiàn)已與我國多所本科、高等職業(yè)院校建立了計算機人才培養(yǎng)教育合作聯(lián)盟。2006年,作為江蘇省首批15所與NIIT合作辦學(xué)的本科院校試點之一,我院以嵌入式教學(xué)形式將NIIT的品牌課程GNIIT(博睿軟件工程師)的教學(xué)體系引入到我校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)軟件工程方向本科生的培養(yǎng)方案中。本文分析了NIIT合作辦學(xué)模式、教學(xué)特點以及GNIIT課程體系的特點,指出了在教學(xué)實踐過程中出現(xiàn)的問題及我們的解決對策。
1NIIT合作辦學(xué)模式
NIIT培訓(xùn)分兩大系統(tǒng):職業(yè)教育(GNIIT)和高級技術(shù)學(xué)習(xí)。其中GNIIT是NIIT在中國推出的工程師課程,主要針對受過12年正規(guī)教育或更高層次人員。該課程以業(yè)界的個案研究作為問題設(shè)置的依據(jù),采用國際領(lǐng)先的教育理念和方法組織教學(xué)。
GNIIT分四個教學(xué)模塊,分別安排在計算機專業(yè)本科階段四個學(xué)期的培養(yǎng)方案中。每個模塊分別包括課堂教學(xué)、ISAS(信息搜索和分析技能)和Project(軟件項目開發(fā))三部分,課堂教學(xué)要求在機房上課(學(xué)生可以邊學(xué)邊練),教師可選擇中文或英文授課;ISAS要求學(xué)生對指定的課題搜集相關(guān)的資料,分析、研究后撰寫小論文,教師組織學(xué)生集體演講、交流;Project是在模塊學(xué)習(xí)結(jié)束后的一次綜合性編程實訓(xùn)。
NIIT公司通過教學(xué)網(wǎng)站組織、管理合作院校的教學(xué)工作。NIIT教學(xué)網(wǎng)站為每位授課教師和學(xué)生在其教學(xué)網(wǎng)站上建立個人賬戶,教師可在線創(chuàng)建班級、申請模塊結(jié)束考試、查看學(xué)生成績、學(xué)生對教學(xué)的評價等;學(xué)生可登錄NIIT教學(xué)網(wǎng)站下載教學(xué)資源、在線練習(xí)、在線考試,評價教師教學(xué)情況。
學(xué)生每個學(xué)習(xí)模塊的成績由三部分組成:在線考試成績(共2次,各占30%)、ISAS(10%)、Project(30%),其中在線考試成績在學(xué)生上線考試提交后立即生成,ISAS和Project成績由授課教師根據(jù)學(xué)生小論文和項目完成情況評分后在線提交。學(xué)生通過第一二和四模塊考核后,可以獲得NIIT公司頒發(fā)的相應(yīng)模塊NIIT國際化證書。
NIIT公司為合作院校提供每個模塊的學(xué)習(xí)教材、教師培訓(xùn)和教學(xué)指導(dǎo),并對每個模塊學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的學(xué)生給予表揚和物質(zhì)獎勵。
2NIIT教學(xué)特點
NIIT在教學(xué)上主要有以下特點。
(1) 在教學(xué)方式上,NIIT強調(diào)教師的榜樣示范作用和師生教與學(xué)的互動。通過基于榜樣的學(xué)習(xí)方法 (ModelCentered Learning Architecture,MCLA)使學(xué)生能在教師的指導(dǎo)下提升獨立解決軟件開發(fā)過程中實際問題的能力,并以此增進師生之間的認(rèn)同感。
(2) 在教學(xué)內(nèi)容上,NIIT 教育模式對軟件領(lǐng)域的知識進行分類和精選,并將選擇出來的知識點與實際問題進行捆綁。目前,GNIIT的課程體系沿著“.NET”和“J2EE”兩條技術(shù)路線[1]組織,并強調(diào)前后關(guān)聯(lián)、由淺入深,進而構(gòu)成貼近實際、內(nèi)涵豐富的知識技能體系。
(3) 在教學(xué)過程設(shè)計方面,推進式的NIIT 教學(xué)模式通常是按照“問題”、“計劃”、“實施”、“驗證”和“拓展”等幾個階段層層遞進,遵循人類的認(rèn)知規(guī)律。
(4) 在教學(xué)組織上充分體現(xiàn)“學(xué)生是教育的主體”這一教育理念,強調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與獨立解決問題能力的培養(yǎng)。NIIT課程體系每個模塊都設(shè)置ISAS和Project實訓(xùn)環(huán)節(jié),它可以培養(yǎng)學(xué)生通過各種媒體獲取信息的能力、表達能力、團隊協(xié)作精神以及掌握軟件開發(fā)過程的能力。
3GNIIT課程體系及特點
GNIIT的課程體系(見表1)具有如下特點[2]。
(1) 基本遵循著.NET和J2EE兩條軟件開發(fā)技術(shù)路線搭建,其內(nèi)容由淺入深、由點到面,技術(shù)路線明晰。
(2) 逐級培養(yǎng)學(xué)生具備初級程序員、程序員、高級程序員的職業(yè)技能,尤其是實踐操作技能。
(3) 注重學(xué)生綜合素質(zhì)和自學(xué)能力、演講能力、溝通能力、團隊合作能力以及分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)。
(4) 課程體系側(cè)重學(xué)生專業(yè)應(yīng)用技能培訓(xùn),專業(yè)基礎(chǔ)理論知識教學(xué)缺乏深度。
(5) 課程內(nèi)容涉及專業(yè)應(yīng)用技能知識面寬、內(nèi)容較新,但不求精。
4NIIT教學(xué)實踐中出現(xiàn)的問題及解決對策
(1) 我們與NIIT的合作模式是嵌入式教學(xué),NIIT四個模塊的教學(xué)任務(wù)需要安排在專業(yè)培養(yǎng)方案中。由于NIIT課程體系中專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置缺乏深度,學(xué)生繼續(xù)深造和發(fā)展的后勁不足。在制定專業(yè)培養(yǎng)方案時,我們注意到另外開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)核心課程應(yīng)與NIIT教學(xué)內(nèi)容互為補充。
(2) NIIT公司不提供各模塊的教學(xué)大綱和考核大綱,部分教材內(nèi)容在組織方面缺少一定的知識邏輯體系(如:SM2中Java部分等),重點難點不很突出,中文教材的翻譯質(zhì)量較差,不適宜將其作為計算機專業(yè)本科生教材使用。我們要求任課教師不僅要深入研究教材的內(nèi)容、背景知識,還要有較強的工程實踐能力和教學(xué)經(jīng)驗,從達到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的角度出發(fā),編寫教學(xué)大綱和考核大綱,重新理順課程體系,注重將背景知識和教材內(nèi)容充分融合,重新組織教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建知識邏輯體系,并貫徹到教學(xué)過程中。針對部分模塊,我們已結(jié)合NIIT教學(xué)內(nèi)容重新編寫了課程講義或教材。
(3) NIIT的教學(xué)目標(biāo)旨在培養(yǎng)工程實踐能力和職業(yè)素質(zhì)強的軟件人才,NIIT教學(xué)環(huán)節(jié)中的ISAS和Project是為該教學(xué)目標(biāo)設(shè)置的,但這兩個環(huán)節(jié)具體的教學(xué)內(nèi)容(如SM1、SM4模塊的.NET部分)、考核要求等在教材中都沒有反映,教師在培訓(xùn)時也沒有提及,NIIT特色的東西被忽視了。我們建議NIIT加強這方面教材的編寫和規(guī)范成績考核,同時,要求任課教師參照學(xué)校學(xué)期論文和課程設(shè)計的要求自己編寫這部分教學(xué)大綱、考核大綱、指導(dǎo)書和任務(wù)書,組織教學(xué)實踐環(huán)節(jié)。
(4) NIIT各模塊的在線考試題目都出自NIIT題庫,且題型都為單選題,試題在難易方面沒有區(qū)分度,但有些題目較冷僻或不規(guī)范(一個題目有幾個一樣的選項),甚至出現(xiàn)與教學(xué)內(nèi)容無關(guān)的其他模塊中的題目。學(xué)生的在線考試成績普遍低于校內(nèi)開設(shè)的其他專業(yè)課程的考試成績,在一定程度上,此成績不能真實反映學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,且影響學(xué)生學(xué)習(xí)NIIT的積極性。我們建議NIIT重新整理試題庫,刪除不規(guī)范的題目;除組織學(xué)生參加NIIT要求的各模塊考核外,作為培養(yǎng)方案中獨立開設(shè)的課程,我們還要求學(xué)生參加學(xué)校組織的課程結(jié)束考試,此成績也記入學(xué)生的成績檔案。
(5) 因NIIT課程學(xué)時多,各模塊又按技術(shù)路線劃分為多個知識單元,所以,一位教師不可能擔(dān)任整個模塊的教學(xué)任務(wù),也不可能對各個知識單元都有很高的造詣。為此,在師資配置時,我們?yōu)楦髂K配置3~4位教師,每位教師承擔(dān)其中1~2個知識單元的教學(xué)任務(wù),并相互協(xié)作,共同完成相應(yīng)模塊的教學(xué)任務(wù)。
5結(jié)語
NIIT合作辦學(xué)在我校已開展了一輪完整的教學(xué)工作,從教學(xué)效果來看,2006級計算機專業(yè)軟件工程方向?qū)W生在編程動手能力、英語閱讀能力、自主學(xué)習(xí)能力及協(xié)作精神等方面比往屆學(xué)生有明顯提高,知識結(jié)構(gòu)較新。我們相信這屆學(xué)生面對即將到來的就業(yè)應(yīng)聘會更有自信。通過這一輪的教學(xué)實踐,教師領(lǐng)略了NIIT教學(xué)模式相比傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)勢,并結(jié)合這兩種教學(xué)模式的優(yōu)點,探索符合中國國情的計算機專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)教學(xué)模式。
參考文獻:
[1] 李洛,張嬋,羅佳. 印度NIIT軟件專業(yè)課程體系技術(shù)路線分析[J]. 計算機教育,2004(2):107-109.
[2] 劉志成,李忠華,熊芊. 全面剖析NIIT 教學(xué)體系[J]. 計算機教育,2007(9):47-50.
[3] 朱香衛(wèi),徐桂華,趙林娟. NIIT最新博睿課程體系研究與實施[J]. 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2008(4):54-56.
Research and Practice in Education Cooperation with NIIT
HUANG Shu-rong
(School of Unigraphics, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224003, China)
[關(guān)鍵詞]計算機專業(yè) 師范生 教育職業(yè)能力 信息技術(shù)教學(xué)論課程體系
[作者簡介]王素坤(1978-),女,內(nèi)蒙古呼和浩特人,內(nèi)蒙古師范大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院,講師,碩士,研究方向為計算機課程與教學(xué)論。(內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022)
[中圖分類號]G652 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)06-0120-03
一、計算機專業(yè)師范生教育職業(yè)能力結(jié)構(gòu)分析
教師專業(yè)具有雙專業(yè)性質(zhì),即學(xué)科專業(yè)性和教育專業(yè)性。高等師范院校計算機教育專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)當(dāng)是學(xué)術(shù)性與師范性兼而有之,既具備計算機專業(yè)知識和技能,又有教育、教學(xué)的知識和技能。然而近幾年師范院校在學(xué)生培養(yǎng)上呈現(xiàn)出重學(xué)科教育、輕師范教育的趨勢,過分強調(diào)加強學(xué)科專業(yè)能力建設(shè),弱化了師范能力的培養(yǎng),致使培養(yǎng)出的師范生在教育領(lǐng)域陣地上沒有自己明顯的優(yōu)勢和特點。師范性是師范院校的立校之本,師范院校要獲得長遠發(fā)展,必須突出師范特點,加強學(xué)生教育職業(yè)能力的培養(yǎng)。
那么計算機專業(yè)師范生應(yīng)該具有什么樣的教育職業(yè)能力結(jié)構(gòu)呢?高師院校的計算機教育專業(yè)擔(dān)負著培養(yǎng)未來的中小學(xué)信息技術(shù)教師的使命。在我國教育技術(shù)職業(yè)人員教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(Standards of Educafional Technology of China for Professionals)中對中小學(xué)信息技術(shù)教師提出了基本要求:掌握相關(guān)技術(shù)的知識和技能;運用技術(shù)支持教學(xué)資源和環(huán)境的建設(shè);運用技術(shù)支持教學(xué)過程的優(yōu)化;運用技術(shù)支持信息化管理;具有強烈的信息意識,自覺承擔(dān)與技術(shù)相關(guān)的社會責(zé)任。可見,計算機專業(yè)師范生除了具備信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)能力外,還要具有信息化建設(shè)和信息化管理等輔助教學(xué)的能力。因此,筆者認(rèn)為計算機專業(yè)師范生的教育職業(yè)能力結(jié)構(gòu)應(yīng)該由教學(xué)基本能力、教學(xué)設(shè)計能力、教學(xué)實踐能力、教學(xué)研究能力和教學(xué)輔助能力組成。能力培養(yǎng)的主要途徑是實施全面的信息技術(shù)師范教育,拓展和完善現(xiàn)有信息技術(shù)教學(xué)論課程,建設(shè)與學(xué)生能力結(jié)構(gòu)相匹配的課程體系。計算機師范生的教育職業(yè)能力結(jié)構(gòu)及相關(guān)培養(yǎng)課程如下表所示:
二、培養(yǎng)教育職業(yè)能力的信息技術(shù)教學(xué)論課程體系
1 教學(xué)基本能力的培養(yǎng)。計算機專業(yè)師范生首先應(yīng)該掌握教育教學(xué)的基本知識和基本技能。培養(yǎng)教學(xué)基本能力的核心課程有“教育學(xué)”“心理學(xué)”“教師口語”“板書訓(xùn)練”和“信息技術(shù)教育學(xué)”。(1)“教育學(xué)”“心理學(xué)”是師范生應(yīng)掌握的教育教學(xué)的基礎(chǔ)理論,“教師口語”和“板書訓(xùn)練”則是其必備的教學(xué)基本功。這些課程是各學(xué)科專業(yè)師范生的公共基礎(chǔ)課程,為教學(xué)基本能力的形成奠定基礎(chǔ)。(2)“信息技術(shù)教育學(xué)”目標(biāo)是使學(xué)生理解信息技術(shù)教育教學(xué)的規(guī)律、原則和方法,掌握信息技術(shù)教學(xué)的基本知識和基本技能,具有良好的師范素養(yǎng)和信息素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生成為合格的中小學(xué)信息技術(shù)教師。
2 教學(xué)設(shè)計能力的培養(yǎng)。教學(xué)設(shè)計是連接教學(xué)理論與教學(xué)實踐的橋梁。培養(yǎng)學(xué)生教學(xué)設(shè)計能力的核心課程有“課堂教學(xué)設(shè)計”和“中學(xué)信息技術(shù)教材分析”。(1)“課堂教學(xué)設(shè)計”目標(biāo)是使學(xué)生全面領(lǐng)會教學(xué)設(shè)計的思想、掌握教學(xué)過程設(shè)計的程序,使學(xué)生能夠運用系統(tǒng)科學(xué)的方法對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)媒體、教學(xué)策略、教學(xué)評價等教學(xué)要素和教學(xué)程序進行分析、計劃并做出具體安排。(2)中學(xué)信息技術(shù)教材分析,目標(biāo)是使學(xué)生全面了解中學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn),理解中學(xué)信息技術(shù)教材的內(nèi)涵、價值觀與知識內(nèi)容體系,掌握分析和評議教材的方法,能夠設(shè)計和編寫規(guī)范的教案。(3)“課堂教學(xué)設(shè)計”給學(xué)生提供了教學(xué)設(shè)計的理論框架,教給學(xué)生教學(xué)設(shè)計的原理與方法;“中學(xué)信息技術(shù)教材分析”則提供了與中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)緊密結(jié)合的實踐依據(jù)。以中學(xué)信息技術(shù)實際教學(xué)內(nèi)容為依托進行教學(xué)設(shè)計,能夠切實提高學(xué)生的教學(xué)設(shè)計能力。
3 教學(xué)實踐能力的培養(yǎng)。教學(xué)實踐能力主要是指實際從事教學(xué)活動的能力,計算機師范生應(yīng)具備初步的信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)技能和實驗指導(dǎo)能力。培養(yǎng)教學(xué)實踐能力的核心課程有“教師技能訓(xùn)練”“中學(xué)信息技術(shù)實驗教學(xué)研究”和“教育實習(xí)”。(1)“教師技能訓(xùn)練”目標(biāo)是使學(xué)生了解課堂常用教學(xué)技能,即導(dǎo)入、講解、提問、演示、板書、結(jié)束、變化等技能的概念、功能、要素和應(yīng)用注意事項,掌握各項技能的微格教學(xué)設(shè)計和教案的編寫,并通過觀摩案例和微格訓(xùn)練掌握各種教學(xué)技能的應(yīng)用。(2)“中學(xué)信息技術(shù)實驗教學(xué)研究”目標(biāo)是使學(xué)生了解信息技術(shù)課堂教學(xué)中常用的各種教學(xué)媒體和實驗設(shè)備的使用方法,熟練掌握基本課程實驗的操作和演示技能,并能設(shè)計出科學(xué)合理的信息技術(shù)實驗。(3)“教育實習(xí)”目標(biāo)是使學(xué)生深入到中學(xué)完成課堂教學(xué)實習(xí)任務(wù),完成班主任工作和第二課堂任務(wù),完成教育調(diào)查報告并開展服務(wù)于基礎(chǔ)教育的各種活動。通過教育實習(xí),使學(xué)生將所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識和基本技能綜合地應(yīng)用于教育教學(xué)實踐,全面培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生從事中小學(xué)信息技術(shù)教育教學(xué)工作的能力。
4 教學(xué)研究能力的培養(yǎng)。教學(xué)研究能力是教師教學(xué)能力的拓展和深化。信息技術(shù)教師作為教育信息化的推動者,應(yīng)該是研究型教師,能夠?qū)⒔虒W(xué)和研究密切結(jié)合,做到教研相長。培養(yǎng)教學(xué)研究能力的核心課程是“教育研究方法”?!敖逃芯糠椒ā蹦繕?biāo)是初步培養(yǎng)學(xué)生的研究意識,使學(xué)生了解教學(xué)科研的方法和步驟,能夠?qū)θ粘P畔⒓夹g(shù)教學(xué)和學(xué)科整合教學(xué)進行研究,并具有撰寫論文、完成科研項目的能力。教學(xué)研究能力的形成需要教育科研的基本理論,更需要在實踐中不斷錘煉,可以通過開展研究性學(xué)習(xí)、組織教育調(diào)查等實踐活動進一步培養(yǎng)學(xué)生的研究能力。
5 教學(xué)輔助能力的培養(yǎng)。教學(xué)輔助能力是對信息技術(shù)教師的特殊能力要求。信息技術(shù)教師不僅要完成本學(xué)科教學(xué)任務(wù),還要能承擔(dān)學(xué)校的信息化建設(shè)、維護、服務(wù)和管理工作,能輔助其他學(xué)科教師開發(fā)課件和資源等。培養(yǎng)學(xué)生教學(xué)輔助能力的核心課程有“計算機輔助教學(xué)”和“多媒體課件制作”。(1)“計算機輔助教學(xué)”目標(biāo)是讓學(xué)生了解計算機輔助教學(xué)的基本原理。熟悉教育軟件開發(fā)的基本流程及步驟,掌握媒體資源的設(shè)計原則和方法,為將來從事教育軟件開發(fā)或教學(xué)課件制作等工作奠定一定的理論與方法基礎(chǔ)。(2)“多媒體課件制作”目標(biāo)是使學(xué)生理解多媒體課件制作的基本概念,掌握PowerPoint,F(xiàn)lash,Author-ware等常用課件工具的使用方法與技巧,能夠設(shè)計制作出實用性強的多媒體課件作品。
“計算機輔助教學(xué)”是學(xué)生進行輔助教學(xué)的方法論課程,“多媒體課件制作”則是進行輔助教學(xué)的工具性課程。正確的方法指導(dǎo)加上熟練的工具應(yīng)用能夠綜合培養(yǎng)學(xué)生的計算機輔助教學(xué)
能力。
三、信息技術(shù)教學(xué)論課程體系的總體設(shè)計
1 既獨立又整合的教學(xué)內(nèi)容。在培養(yǎng)計算機師范生教育職業(yè)能力的信息技術(shù)教學(xué)論課程體系中,按照各門課程之間承前啟后的關(guān)系和學(xué)生由淺入深的認(rèn)知水平來安排課程。首先開設(shè)“教育學(xué)”“心理學(xué)”“教師口語”“板書訓(xùn)練”等公共基礎(chǔ)課,這是課程體系的起點。接著開設(shè)“信息技術(shù)教育學(xué)”,它是統(tǒng)領(lǐng)信息技術(shù)教學(xué)論其他課程的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其次,再兩兩結(jié)對開設(shè)“課堂教學(xué)設(shè)計”“中學(xué)信息技術(shù)教材分析”“中學(xué)信息技術(shù)實驗教學(xué)研究”“教師技能訓(xùn)練”“計算機輔助教學(xué)”和“多媒體課件制作”課程,著力培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實踐和教學(xué)輔助能力。最后開設(shè)“教育研究方法”選修課和安排教育實習(xí)。這些課程具有相對獨立性,在能力培養(yǎng)上側(cè)重點不同,同時各門課程之間又是有機聯(lián)系、相互滲透的。例如在“中學(xué)信息技術(shù)教材分析”和“中學(xué)信息技術(shù)實驗教學(xué)研究”課程中,學(xué)生要運用“課堂教學(xué)設(shè)計”課程的理論設(shè)計教案和實驗,在分析匯報成果時,又要用到“教學(xué)技能訓(xùn)練”課程的說課技能。教育實習(xí)更是要綜合應(yīng)用各門課程的知識技能。各門課程之間既相對獨立又相互整合的關(guān)系,有利于學(xué)生融會貫通地運用各種教學(xué)能力。
2 多樣學(xué)習(xí)空間的教學(xué)模式。好的教學(xué)內(nèi)容必須要有與之配套的教學(xué)模式和方法。在信息技術(shù)教學(xué)論課程體系中秉承“教師主導(dǎo)一學(xué)生主體”的教學(xué)理念,改變傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)模式,將課程教學(xué)空間劃分為接受學(xué)習(xí)空間、自主學(xué)習(xí)空間和協(xié)作學(xué)習(xí)空間,在不同的教學(xué)空間中,應(yīng)用不同的教學(xué)方法,通過多樣化的學(xué)習(xí)方式,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,達到能力培養(yǎng)的目標(biāo)。
接受學(xué)習(xí)空間指教師講授理論知識的學(xué)習(xí)空間。搞活理論課堂的關(guān)鍵是將教學(xué)內(nèi)容化抽象為形象,變深奧為通俗,注重啟發(fā)式教學(xué)。我們用到的教學(xué)方法主要是案例式教學(xué)和問題式教學(xué):比如選取一些生動的案例引出要講的較為抽象的理論;精選一些中學(xué)信息技術(shù)教師的教學(xué)設(shè)計案例讓學(xué)生從中體會教學(xué)設(shè)計思想和教學(xué)方法精髓。在教學(xué)中也經(jīng)常提出一些開放性的問題組織學(xué)生討論,使課堂氣氛在討論中活躍起來,學(xué)生對教育理論的認(rèn)識也在思維碰撞中建立起來。
自主學(xué)習(xí)空間是學(xué)生自省和提高的空間。通過自學(xué),學(xué)生能夠真正掌握學(xué)習(xí)方法,將課堂知識經(jīng)過自身意義建構(gòu)輸出外化為知識成果。在自主學(xué)習(xí)空間中,學(xué)生可以進行基于資源的學(xué)習(xí)。我們?yōu)閷W(xué)生提供了文字、視頻、圖片等各種學(xué)習(xí)資源,讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺或電子圖書館等途徑去獲取和利用有用資源。在自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中也開展了許多參與式學(xué)習(xí)活動,比如讓學(xué)生自己選取感興趣的中學(xué)課本教學(xué)內(nèi)容設(shè)計教學(xué)方案和實驗方案;自行調(diào)查研究有意義的中學(xué)信息技術(shù)教育問題形成小論文等。在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)空間中,教師是助學(xué)者的角色,要給學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源,指導(dǎo)學(xué)習(xí)方法,創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)自主學(xué)習(xí)動力。
協(xié)作學(xué)習(xí)空間是學(xué)生共享學(xué)習(xí)經(jīng)驗和拓展能力的空間。通過協(xié)作學(xué)習(xí),學(xué)生在態(tài)度上相互尊重,在認(rèn)知上集思廣益,在情感上彼此支持。協(xié)作學(xué)習(xí)形式分為小協(xié)作與大協(xié)作。小協(xié)作指課堂上的小組討論問題,小組分析教材,小組互相說課、聽課、評課等。大協(xié)作指時間較長、任務(wù)較復(fù)雜的學(xué)習(xí)活動。如在“信息技術(shù)教育學(xué)”課程中,讓學(xué)生組成協(xié)作小組開展貫穿整個學(xué)期的研究信息技術(shù)教育課題的研究性學(xué)習(xí)活動,分為開題活動、探索研究和成果展示評價三個階段。在協(xié)作學(xué)習(xí)空間中,教師是導(dǎo)師的角色,是協(xié)作學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計者,協(xié)作學(xué)習(xí)過程的調(diào)控者和協(xié)作學(xué)習(xí)成果的評價者。
3 過程化多元化的教學(xué)評價。傳統(tǒng)的課程評價方式多為總結(jié)性評價,由期末筆試成績和平時考勤構(gòu)成??紤]到信息技術(shù)教學(xué)論課程的開放性、實踐性、多樣性的特點,我們以過程性評價代替總結(jié)性評價方式,著重對學(xué)生能力進行多元性、全方面考核評價。
關(guān)鍵詞:計算思維;教學(xué)模式;計算機課程改革;計算思維課程體系
0.引言
近年來,眾多專家學(xué)者關(guān)注計算思維,研究如何把它引入到大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育課程中,認(rèn)為計算思維是近十年來計算科學(xué)和計算機學(xué)科中最具有基礎(chǔ)性、長期性的重要學(xué)術(shù)思想。同時,國家提出了深化高等教育改革應(yīng)該走以提高質(zhì)量為核心的發(fā)展道路。為此,我們將計算思維融入計算機基礎(chǔ)教學(xué),努力構(gòu)建“素質(zhì)培養(yǎng)-思維訓(xùn)練-拓展創(chuàng)新”課程體系,形成教學(xué)整體解決方案,新的計算機基礎(chǔ)教學(xué)計劃已在北京交通大學(xué)全面實施。
1.“1+X”的計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程體系
1997年高教司155號文件《加強非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)的幾點意見》明確提出高校要將計算機課程納入學(xué)?;A(chǔ)課程范疇,確立了計算機基礎(chǔ)教學(xué)的必修課和入門課地位。教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會2006年了計算機基礎(chǔ)教學(xué)白皮書――《關(guān)于進一步加強高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的意見暨計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》,據(jù)此構(gòu)建“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程和6門典型核心課程的“1+X”的設(shè)置方案?!?+X”課程體系強調(diào)課程知識體系的完整性,內(nèi)容涉及知識面廣,理論內(nèi)容較深,但由于實踐體系不完善,因此難以達到教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)實踐中我們發(fā)現(xiàn)該體系課程內(nèi)容設(shè)置忽視了非計算機專業(yè)對計算機知識的需求,沒有充分體現(xiàn)計算機公共基礎(chǔ)課程的特征,同時缺少完善的教學(xué)實踐系統(tǒng)。經(jīng)過多年的教學(xué)改革,我們積累了從線上虛擬實踐系統(tǒng)到機房和硬件實驗室的線下實驗環(huán)境,我們整合這些資源,提出了“重文化-強能力-求創(chuàng)新”的計算機基礎(chǔ)教學(xué)新模式(以下簡稱“新模式”),如圖1所示。
實踐育人是目前我國大學(xué)教育面臨的新問題。盡管多年來大學(xué)教育一直強調(diào)教學(xué)實踐,但是如何完善實驗環(huán)境,使實踐教學(xué)與課堂教學(xué)有機融合,是我們面臨的問題。新模式注重實踐教學(xué)體系,從計算機技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展以及發(fā)展過程中里程碑式的人和事,使學(xué)生對計算機技術(shù)影響人類文明發(fā)展有了全面系統(tǒng)的了解;突出計算機技術(shù)在相關(guān)專業(yè)和交叉學(xué)科中解決問題的思維方式與科學(xué)方法,進而激發(fā)學(xué)生的思維與創(chuàng)造力;拓展學(xué)生的自我學(xué)習(xí)空間,構(gòu)造多層次創(chuàng)新人才成長環(huán)境,使學(xué)生充分感受到計算機科學(xué)與技術(shù)的滲透力,面對未來敢于挑戰(zhàn)。
基于新模式構(gòu)建的課程體系突出公共基礎(chǔ)課程的特點,從單純的技能培養(yǎng)上升到強調(diào)通識知識、文化的學(xué)習(xí)和對學(xué)生計算機思維能力的培養(yǎng)。圍繞新模式我們開展了一系列教學(xué)實踐,構(gòu)建以資源整合為基礎(chǔ)的實踐訓(xùn)練平臺。
2.以計算思維為導(dǎo)向的計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程新體系
計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程新體系以學(xué)分制為基礎(chǔ)實施目標(biāo)管理,設(shè)定總體學(xué)分要求,學(xué)生可據(jù)此自主構(gòu)筑知識結(jié)構(gòu)。新的課程體系內(nèi)容包括如下3層:
(1)素質(zhì)培養(yǎng)層。通過大學(xué)計算機基礎(chǔ)培養(yǎng)大學(xué)生所必須具備的計算機文化基本素質(zhì),在計算機基礎(chǔ)知識與綜合能力方面打基礎(chǔ),為后繼課程作準(zhǔn)備。
(2)思維訓(xùn)練層。以培養(yǎng)學(xué)生計算思維的基本方法和運用計算機的基本能力為目標(biāo)。計算機程序設(shè)計作為大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程后的一門重頭課,教學(xué)內(nèi)容針對不同專業(yè)領(lǐng)域,覆蓋面向?qū)ο蟮腃++、Java、VB、Web等不同的實踐環(huán)境,支持實現(xiàn)分類分層教學(xué),滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。
(3)拓展創(chuàng)新層。該層目標(biāo)是開拓學(xué)生視野,提升學(xué)生綜合應(yīng)用計算機的能力,使學(xué)生具有基本的創(chuàng)新意識。通過一組選修課程(如與專業(yè)結(jié)合的計算機課程、前沿技術(shù)的計算機課程等),進一步培養(yǎng)學(xué)生的計算機綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,滿足專業(yè)需求和信息化社會對人才的需求。
3.以培養(yǎng)思維創(chuàng)新能力為核心的實踐教學(xué)體系
3.1多層次人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)平臺
按照新的教學(xué)體系,以文化修養(yǎng)熏陶和基本操作技能訓(xùn)練為基礎(chǔ),以計算思維素質(zhì)培養(yǎng)為核心,以綜合應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,構(gòu)建新的實踐課程體系(以下簡稱“新體系”)。新體系橫向劃分為4個層次,重視操作型和技能驗證型實驗,普及設(shè)計型和綜合型實驗,鼓勵研究型和創(chuàng)新型實驗。
第1層次為文化修養(yǎng)熏陶。學(xué)生通過計算機認(rèn)知學(xué)習(xí)平臺了解和認(rèn)識計算機,注重計算機在人類發(fā)展歷史上的作用和新的發(fā)展趨勢,加深對計算機的學(xué)習(xí)與理解。該層次要求學(xué)生掌握計算機基本操作,如文字處理以及通過網(wǎng)絡(luò)進行信息檢索。學(xué)生可通過立體化學(xué)習(xí)資源以及課外輔導(dǎo)自行完成。
第2層次為基本技能實驗。以操作型和技能驗證型實驗為主,注重基本的實驗原理、實驗方法和實驗技能,初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)。以計算機基本操作和基本應(yīng)用為主,如掌握信息獲取、數(shù)據(jù)處理、信息展示等相應(yīng)軟件的使用。學(xué)生可以通過選修課、實訓(xùn)等方式在開放的軟件實驗環(huán)境完成。
第3層次為計算思維素質(zhì)實驗。以設(shè)計型和綜合型實驗為主,訓(xùn)練學(xué)生的計算機程序設(shè)計能力,重在培養(yǎng)學(xué)生計算思維,主要包括C++語言程序設(shè)計、Java語言程序設(shè)計、VB語言程序設(shè)計、Web程序設(shè)計和網(wǎng)站與網(wǎng)頁設(shè)計等課程。不同專業(yè)方向的學(xué)生根據(jù)專業(yè)需求進行選擇。本層實驗強調(diào)提高軟件應(yīng)用能力,培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決工程實際問題的綜合能力。
第4層次為綜合應(yīng)用與創(chuàng)新實驗。本層次包括計算機硬件、數(shù)據(jù)庫、計算機網(wǎng)絡(luò)、多媒體等課程,以創(chuàng)新型、新技術(shù)和高層次應(yīng)用實驗為主,重在啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的研究興趣和動手能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì)和研究能力。本層次的教學(xué)結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項目,強調(diào)將教師的研究成果應(yīng)用于教學(xué)中。教師根據(jù)自己的研究工作和科研項目實驗項目內(nèi)容。學(xué)生選擇相應(yīng)實驗項目后,在教師指導(dǎo)下,自主地對實驗項目進行分析和設(shè)計,以小論文或軟件形式給出結(jié)果。
3.2“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的實踐教學(xué)模式
在教學(xué)實踐中,我們發(fā)現(xiàn)提高教學(xué)效果的一個根本問題是如何提高學(xué)生的計算機應(yīng)用能力,這需要通過大量的實驗實踐來實現(xiàn)。學(xué)生在課外練習(xí)中,經(jīng)常遇到課堂上不曾講授過的知識和問題,由于不能盡快獲得教師的指導(dǎo),使得一些疑難問題得不到解決,嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。為此,結(jié)合大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革,我們對教師工作進行重新配置,保證線上和線下都能參與輔導(dǎo)。同時,安排高年級研究生進行實時線上輔導(dǎo),安排教師在實驗室值班,承擔(dān)起學(xué)生課外計算機應(yīng)用技能的輔導(dǎo)。我們構(gòu)建以能力為主導(dǎo)的課程考試機制,檢驗學(xué)生是否掌握計算機知識和技術(shù),即學(xué)生如何應(yīng)用計算機解決實際問題。考試機制將提高計算機實測比例,根據(jù)解決問題的實際效果客觀評判??偝煽?yōu)椤盎A(chǔ)知識+綜合實驗+教學(xué)參與”,占比為5:4:1。
建立學(xué)習(xí)獎勵機制,即成績結(jié)構(gòu)中的教學(xué)參與成績,對學(xué)習(xí)拓展模塊和參與創(chuàng)新型實驗的同學(xué),綜合其實驗報告、實驗結(jié)果演示、答辯等環(huán)節(jié),對他們的學(xué)習(xí)主動性進行評價。在課程的總成績中,實驗成績所占比例由20%提高到40%,對其別優(yōu)秀的,經(jīng)過答辯組老師的評議,其成績可直接作為該課程的成績,免予期末考試。
3.3“惠及大眾,培育冒尖”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實踐
ACM-ICPC(ACM International Collegiate Programming Contest)是世界上公認(rèn)的規(guī)模最大、水平最高的國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽,是當(dāng)代信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生展示其創(chuàng)新實踐能力和國際競爭力的高端平臺。為此,我們構(gòu)建了以ACM程序設(shè)計競賽為基礎(chǔ)的拓展創(chuàng)新訓(xùn)練平臺,堅持“惠及大眾,培育冒尖”的主導(dǎo)思想,踐行“賽課結(jié)合,賽練互動”的執(zhí)教方法,重視“訓(xùn)練平臺,管理機制”的建設(shè)環(huán)節(jié),獲得了良好的實踐效果。
ACM程序設(shè)計競賽是少數(shù)精英型學(xué)生參與的活動,但是也不能曲高和寡、脫離大眾。根據(jù)學(xué)生的實際需求,結(jié)合國內(nèi)、國際不同層次的計算機競賽要求,在重點培養(yǎng)拔尖人才的同時,充分利用優(yōu)勢資源,面向全校開設(shè)講座以及校內(nèi)競賽,達到鼓勵一般、重點培養(yǎng)的目的。
4.差異化教學(xué)實踐模式
4.1基于學(xué)科差異的分類教學(xué)
好的教學(xué)體系需要一個操作性強的教學(xué)模式來支持。計算機基礎(chǔ)教學(xué)面對全校不同專業(yè)的學(xué)生,每個專業(yè)的計算機能力要求差異較大。在對北京交通大學(xué)各學(xué)院調(diào)研的基礎(chǔ)上,我們對專業(yè)需求進行分析、歸類和總結(jié),根據(jù)“學(xué)科專業(yè)、知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)層次”構(gòu)建如下的計算機基礎(chǔ)課程分類、分層和模塊化的教學(xué)模式。
學(xué)科專業(yè)分為3個大類:理工類、人文/外語類、經(jīng)濟/管理類。
知識結(jié)構(gòu)分為3個模塊:大學(xué)計算機基礎(chǔ)、程序設(shè)計基礎(chǔ)和計算機技術(shù)與應(yīng)用。
培養(yǎng)層次分為2個層次:基本能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
4.2基于學(xué)生個體差異的分層教學(xué)
根據(jù)學(xué)生個體差異,構(gòu)建“強基礎(chǔ),重技能,鼓勵創(chuàng)新”的層次教學(xué)結(jié)構(gòu),強化對理論知識的掌握和對實踐能力的培養(yǎng),如圖2所示。
理論知識分為基礎(chǔ)知識、專項應(yīng)用和綜合應(yīng)用3層;實踐能力分為基本技能、應(yīng)用技能和創(chuàng)新技能。
新課程體系在教學(xué)實踐中考慮學(xué)生的個體和專業(yè)差異,培養(yǎng)方案面向全體學(xué)生。如圖2所示,基礎(chǔ)教學(xué)強調(diào)對基本的概念、原理和方法的掌握,目標(biāo)定位在使絕大部分學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠掌握該課程領(lǐng)域的基本知識和技能。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以根據(jù)各自的基礎(chǔ)選擇學(xué)習(xí)或免修。個體培養(yǎng)而向優(yōu)秀學(xué)生(如思源班、卓越工程師計劃班、國際班等),該部分教學(xué)與學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)新活動和學(xué)科競賽相結(jié)合,使學(xué)生有機會進一步拓展視野,提高能力。
4.3基于過程的模塊化課程教學(xué)
在分類、分層次教學(xué)體系中,每門課程采取“重基礎(chǔ)、強實踐、過程考核”的模塊化教學(xué)。每門課程包括基礎(chǔ)知識模塊和研究拓展模塊?;A(chǔ)知識模塊為本課程所有學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)理論和基本技能;拓展模塊為根據(jù)授課對象構(gòu)建的該課程的專項應(yīng)用知識和技能。我國中學(xué)計算機教育狀況不均衡,為滿足不同水平學(xué)生的求知欲望,考試采用階段性過關(guān)考核方式,每學(xué)期安排至少2次考試,對于已學(xué)習(xí)過相關(guān)內(nèi)容的學(xué)生可以參加第一次考核,通過后進入優(yōu)秀學(xué)生培養(yǎng)過程的學(xué)習(xí),進行拓展模塊知識的學(xué)習(xí)。拓展模塊由任課教師根據(jù)所在教學(xué)班的具體情況進行安排,充分發(fā)揮教師的優(yōu)勢,體現(xiàn)個性化教育。
4.4實踐教學(xué)新體系
建立與理論教學(xué)并行的,既相對獨立,又相互聯(lián)系的實踐教學(xué)新體系。新體系加強基礎(chǔ),拓寬專業(yè)知識面,培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力,全面提高學(xué)生的實驗知識、實驗技能、工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力,加強學(xué)生的社會適應(yīng)能力。新體系壓縮了課內(nèi)教學(xué)時數(shù),增加實驗時數(shù),同時精選知識點和技能點。
教師在課堂上講出內(nèi)容的精髓后,讓學(xué)生在計算機上練習(xí)實驗相關(guān)的技術(shù)和方法。教學(xué)和實驗時數(shù)一般達到1:1甚至1:2,如C語言程序設(shè)計課程,24學(xué)時上課,24學(xué)時實驗教學(xué),再加上24學(xué)時的課外實踐。
5.教學(xué)實踐與成果
5.1新課程體系應(yīng)用
2012北京交通大學(xué)新教學(xué)計劃規(guī)定非計算機專業(yè)計算機課程選修學(xué)分為4學(xué)分。根據(jù)計算機基礎(chǔ)教育的指導(dǎo)思想與教育理念,大學(xué)本科學(xué)生入學(xué)后先學(xué)學(xué)計算機基礎(chǔ)課程,然后選修1門程序設(shè)計課及相應(yīng)的課程設(shè)計,如表1所示。
5.2教學(xué)實踐成果
新課程體系經(jīng)歷了“研究-實踐-調(diào)研-修改”的螺旋式發(fā)展過程,我們從教學(xué)實踐中找問題,發(fā)現(xiàn)新方法,不斷完善課程體系。
1)開展能力培養(yǎng)與思維訓(xùn)練相結(jié)合的實踐教學(xué)。
利用自制的立體化教學(xué)資源,突出實驗教學(xué)中的分類、分層的分級實踐教學(xué)模式,以滿足不同基礎(chǔ)不同層次不同專業(yè)學(xué)生對教學(xué)的需求,實現(xiàn)因材施教和個性化培養(yǎng)。新課程體系在2010年選擇了3個學(xué)院、4個課堂進行試點,2011年開始在新生范圍內(nèi)試運行,2012年在全校范圍內(nèi)試行新課程體系。
2)突出過程考核與理論考試相結(jié)合的能力檢查機制。
利用自主研制開發(fā)的在線考試系統(tǒng)和試題庫構(gòu)建靈活的考核機制。自2008年以來每屆新生的大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程考試全部采用“實驗作業(yè)+課程設(shè)計”方式,強調(diào)對學(xué)生實踐動手能力和計算機綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng);C語言程序設(shè)計課程采用筆試和上機編程相結(jié)合的模式,其他系列課程則分別采用開卷、半開卷等模式進行考核。
3)探索“惠及大眾,培育冒尖”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。
2008-2011年間,北京交通大學(xué)代表隊連續(xù)4年晉級ACM-ICPC全球總決賽,并獲排名獎狀,其成績在中國大陸名列前茅(中國大陸只有上海交通大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、中山大學(xué)和北京交通大學(xué)7所學(xué)校連續(xù)4年晉級全球總決賽并獲排名獎狀);北京交通大學(xué)代表隊在ACM-ICPC亞洲區(qū)預(yù)賽中獲金獎5次、銀獎9次和銅獎17次。