时间:2023-06-07 09:32:59
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机教改论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:计算机教育 素质教育
随着科学技术的迅猛发展,计算机技术也被推到一个发展的,计算机技术的普及和推广使得电脑成为一种普通而又必不可少的信息化工具进入到人类的生活和工作的各个领域。因此国家对计算机人才的要求也更加迫切,计算机课程也成为高等院校的必设课程,为了培养更多的现代化计算机人才,必须对计算机教学进行改革。一方面,教师是学校教育的主力军,是教育教学改革的探索者和实践者,也是培养学生能力素质全面提高的劳动者,学校拥有一批热衷教育教学改革,有丰富教育教学经验和不断提高专业技能水平的教师队伍非常重要,这可为学生提供一个良好的学习氛围。另一方面,教师应提高自己教育现代化的意识,充分掌握现代化的教育教学理论,利用现代化的教学手段,一步步实现计算机教改,加强对学生的素质教育。[1]
一、素质教育培养方向
在高职院校中,培养学生的教学素质体现在多个方面,包括道德文化素质、科学文化素质、身体健康素质等,在教学中,应注重对学生能力的培养,不仅仅是指培养学生分析问题、解决问题的能力,还要发展他们主动思维问题的能力,更要培养他们在今后适应社会生活、经济生活的独立自主的学习能力。除了强调学生智力因素的培养,非智力因素的锻炼和发展也很重要,这可以使他们认识到宽厚、自信、乐观、坚毅等正能量因素在以后造就成功的道路上意义非凡。
二、强化素质教育
教改的最终目的在于帮助学生去更好的适应社会,面向未来,就变化中的问题来因材施教,但纵观我国教育,学生高分低能的现象普遍存在,学生理论倒背如流但动手实践和创造能力差,而计算机是一门操作性、技能性极强的课程,它理论性的东西比较抽象,不应要求学生去死记硬背,教师可以自己制作一些生动有趣的多媒体课件,通过图形、声效等元素直观有趣的展现给同学们,这样学生不但能更好的记忆,还能够充分的调动出他们的积极性。然后再将理论和实践紧密结合在一起,让学生多操作,多动手,多思考,不要一遇到不会的问题就急着向老师请教,这样学生无法提高自己解决问题的能力,因此,教师在教学中一定要注意培养学生独立学习的能力,让学生自己有效的解决学习中遇到的各种问题,让他们在学习中得到成就感,培养良好的学习习惯。
除了专业素养的提高外,还应该提高学生的道德素质。随着学生专业素养的提高,有的学生利用自己所学的计算机知识去做一些不法的勾当。因此,对学生的素质教育不应该只体现在专业知识和专业技能的培养上,还应该提高他们的道德素养,让他们在充分掌握好自己的专业技能的同时正确的使用它们。利用它们来为社会,为国家做一些有益的事情。而一些不好甚至违法的行为如:为了测试自己的技术就向一些计算机网络投放病毒,利用网络盗取银行客户存款等就该坚决抵制。因此,老师也应该在这些方面多增加学生的见闻,向正确的道路上多引导,增强他们的是非意识,提高专业素养的同时提高道德素质。
三、完善教学评价机制,为实施素质教育提供保障
要很好的实施素质教育,建立和完善学生学习和教师的评价体制是关键。必须以提高教学质量和教学效率,提高学生素质为核心,制定与素质教育相呼应的评估标准,对学生做出科学而全面的考核,并对教师教学作出客观而公正的评价。例如,在平定学习的学习时,坚持以实际上机操作的项目任务完成情况为主,再结合基础性知识和平时表现对学生进行全面考核。对参加竞赛并且表现突出的学生给予嘉奖,激励他们的进取向上。另外,在教师教学的评价方面,应主要注重教师教学实绩,鼓励教师积极撰写和发表教学论文,主动热情的投入到课题教改实验。学院注重培养青年骨干教师和学科带头人,并充分发挥他们的特长和作用,改革评优、评职称制度,实行责任合同聘任制,造就了一大批优秀的学科教师,为学校的全面实施素质教育奠定了坚实的基础。[2]
四、素质教育与教改并重
实行教学改革目的在培养全方位高技能人才,满足社会对人才的需求。但很多高职院校对计算机教学的改革力度任然不够,很多还在使用旧版本的教材和老的软件进行教学,使得学生所学的知识与社会发展产生严重脱节现象。并且教材中存在大量专业化术语,对于非计算机专业的学生就增加了学生的学习难度,不利于很好的对学生进行素质教育。因此,学校在选择教材的时候,应该遵循学生的发展实际注意教材内容由浅入深,由培养学生的学习兴趣入手去增强学生的学习能力。另外,学校实现素质教育,还需要学校适当开设计算机课程的时候把理论融汇到实际的运用当中。除此之外,教师还可以鼓励学生在业余的时候利用所学的计算机知识制作、图片墙、课件、修改照片、为某公司制作财务报表等来巩固所学的知识,在碰到问题时积极主动思考来获得新的知识,提高学生学习兴趣。
五、结束语
随着计算机技术的迅速发展及应用,教师应当不断进行教学机制改革,培养服务于社会主义建设的有道德、有理想、有文化、有纪律的四有新人。不但学习好、技能高,而且道德素质高,这些全方位发展的社会主义人才,才是推动社会良好发展的主力军,才会为国家社会主义建设添砖加瓦。
参考文献
关键词:计算机公共课;教学改革;案例教学
北京服装学院专业设置以艺工为主,艺、工、经、管等多学科协调发展。为培养“理论基础扎实、知识面宽、实践和创新能力强”的应用型人才,北京服装学院计算机公共课教学团队积极开展面向二十一世纪的教育教学改革,以课程建设为基础,深化教学改革与教育创新为动力,在课程体系、教学内容、方法、手段及教材等方面进行了全方位、大力度的改革实践,在团队建设、教学体系、教学方法、教学研究、考试方法等方面作了一些探索,取得以下经验和成绩,供大家借鉴。
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,以引导学生更好的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:
[1]高等学校文科类专业大学计算机教学基本要求[M]. 北京:高等教育出版社. 2008
关键词 计算机基础教学教学改革
1 引言
以计算机和网络为代表的信息技术已成为21世纪影响世界的三大关键技术之一。高校非计算机专业的计算机基础教育是目前高等教育中的重要组成部分,它面对的是占全体大学生85%以上的非计算机专业学生。如何组织计算机基础教育的知识结构及采用适合学生特点的教学方式,让学生在今后的学习和工作中能够充分有效地利用计算机并在各种应用研究领域中发挥作用是高校计算机基础教育者需要认真研究的问题。
2 计算机基础教学改革迫在眉睫
当前,高校计算机基础教育面临着严峻的形势。首先,各个领域的研究与应用愈来愈依赖速发展的信息技术,这就要求各专业的大学生应该具有更丰富的信息技术知识和更强的应用信息技术的能力;其次,中小学信息技术教育的开展,提高了大学计算机基础教育的起点,为提高大学计算机基础教育的水平创造了很好的条件;同时我们又可以看到中小学信息技术教育存在着不平衡的问题。当然,计算机技术自身的发展也为我们提供了更多和更有效的教学手段。这一切使高校计算机基础教育既面临着挑战,又面临着难得的机遇。
全国高校计算机基础教育研究会和课题改革研究组对国内计算机基础教育进行了较全面的总结和系统的研究,提出了很多非常好的具有指导性的建议。我们也看到了诸多其他院校在进行相关的改革,他们总结出的许多经验同样也值得我们借鉴。但是,我校的学生绝大部分来自于北京,他们大多具有一定的计算机基础知识和使用能力,思想活跃但基础不够扎实、比较浮躁,我们有必要根据我校学生的特点对计算机基础教育进行系统的研究。
旧的计算机基础教育体系已不能满足时代的要求和学生们的求知欲,2004年初计算机学院领导决定对计算机基础教学进行系统的、深入的改革,其改革目标包括教学体系和教学大纲的重新制定、教师队伍的重新整合、青年教师的培养以及教学方法的研究和教学手段的更新。
3 从实际出发,制定适合新形势的课程体系和教学大纲
在计算机基础教学体系和教学大纲的改革过程中,我们针对北京工业大学的学生特点和师资情况,广泛征求各学院教师和学生的意见,制定出了北京工业大学计算机基础教学课程体系和教学大纲的初步方案。该方案本着以应用为主,按照不同专业“应用计算机”的要求,重功能、轻原理――以外特性为主,并根据学生的具体情况建立课程体系。我们将计算机基础课程改革与建设定位在培养计算机应用人才上。课程体系的建立应注重培养学生的信息处理能力和在自己的专业学习中利用计算机的能力。新的课程体系初步方案包括以下几个方面。
* 计算机实用基础
我们将“计算机文化基础”更名为“计算机实用基础”,并完全改为实践教学。计算机操作主要针对计算机基础比较薄弱的学生开设,所有的学生通过相应的测试,可以获得1个学分。课程主要包括微机操作系统Windows和Office系列办公软件的使用。由课程小组指定参考书、编制实验指导书,采用学生上机自学、计算中心教师辅导和考试的教学方式。
* 软件基础课程
高级语言程序设计:原则上我们建议理工科学生必修C语言或VB,文科学生必修VB。同时,我们还绑定开设了相应语言的课程设计,让学生对程序设计有更深刻的理解和运用能力。
数据库应用技术:分别为文科和理工科学生开设,我们建议文科学生开设基于Access的数据库应用,而理工科学生开设基于SQL Server的数据库应用课程。
* 硬件基础课程
该类课程包括计算机硬件基础和网络应用课程。计算机硬件基础根据不同的专业按四个层次开设,这些课程相对独立,其授课对象主要为理工科学生。
微机组成原理:以计算机组成原理为主要教学内容介绍计算机原理和接口技术,主要强调系统的外特性,让学生掌握和了解一般的计算机硬件基础知识,该课程适合一般工科学生。
微机接口技术:以接口技术为主要教学内容介绍计算机原理和接口技术,让学生能够自己完成各种外设的连接。
嵌入式技术:以接口和嵌入式技术为主要教学内容介绍计算机原理,让学生能够根据自己的应用需求使用控制芯片。
数字系统设计基础:以现代硬件描述语言和平台为基础介绍数字逻辑描述、硬件描述语言和控制芯片,让学生可以按照自己的需求生成数字电路芯片,该教学内容适合电控专业的学生。
计算机网络应用:分别为文、(理)工科学生开设。面向文科学生的教学主要介绍网页制作和网站的一般知识;面向(理)工科学生的教学主要介绍组网技术和网络结构及少量的网页制作技术。
* 数字媒体及工程设计
该类课程适合工程类专业学生,如机械、建筑、应用数学、电工专业学生。这类课程有:平面设计及Photoshop、三维动画设计及3DS MAX和计算机辅助设计及AutoCAD。
* 其他选修课
为了让学生们有更大的选课范围与学习空间,我们鼓励教师开设一些学生感兴趣、有一定市场需求的计算机专业基础课程。目前我们已经为非计算机专业的学生设置了Java程序设计基础、操作系统基础、网页编程基础和单片机技术等选修课程。
为了提高学生的实际应用能力,新的课程体系中每门课程都相应增加了实践课时,大多数课程的实验学时所占比例为25%~40%。这样,一方面能够更多地培养学生的动手能力和学习兴趣,另一方面也能够更多地发挥学生的能动性和创新性。在工作过程中我们意识到:计算机基础课程体系的改革和完善是一个长期的过程,需要广大参与计算机基础教学的教师不断地认真总结教学经验和教训,根据计算机发展的形势不断调整教学内容和教学方法。
4 因地制宜,充分利用现有教师资源
我们的主要生源来自北京。在具体的教学实践中,针对学生有基础,但不够扎实的特点,计算机实用基础课程为学生提供电子课件自学,安排教师进行实时答疑,并对学生进行上机考核。学生们从枯燥的课堂教学中走出来,一方面减轻了教师的教学负担,同时也给学生们营造了一个更主动、更方便实用的学习环境。基础较好的学生可以轻松地通过考核;而对基础较差的学生,则可以通过上机学习和教师辅导完成学习。目前我们引进了自动考试系统,我们打算对刚刚入学的新生利用该系统进行摸底,凡达标的学生自动获得该课程学分;没有通过摸底考试的学生需经过自学和再次考试来完成课程的学习。引进自动考试系统很大程度上减轻了师生的负担,同时也减少了教师考核评分的主观性,从而最大限度地实现人员和资源的合理使用和高效性。另外,在近一年的教学实践中,我们也在不断地完善教学大纲,增加一些实用的计算机操作,如针对本科生毕业论文的撰写规范,在Office Word的学习中增加科技论文的编辑和排版等内容。
相对其他师资队伍比较强的院校来讲,北京工业大学计算机学院的师资力量比较紧缺,单独组织新的、完整的计算机公共课教学队伍确实力不从心。学校原来的计算机基础教学主要由学院公共课学科部承担,教学大纲陈旧以及师资力量不足严重制约了计算机基础教学的质量。为了加强计算机基础教学师资力量,解散了原有的公共课学科部,由软件学科部和硬件学科部等共同承担,让更多的具有科研能力和教学经验的计算机专业教师从事基础教学,从而提高了全校计算机基础教学的水平。
在制定新的课程体系和教学大纲的过程中,承担计算机基础教学任务的各个学科部组建了相应的课程研究小组,他们对新的教学要求进行了认真分析和讨论,初步完成了新的教学大纲的制定。
5 深化教改,任重道远
在计算机基础教学的改革过程中,我们仅是刚刚迈出了第一步。计算机领域的迅速发展让我们清楚地认识到要使计算机基础教育赶上时代的发展,其教学改革必定是一个长期不断更新的过程。作为计算机基础教育工作者,必须时刻把握计算机领域和应用计算机的各种发展动向,了解计算机应用的供需关系。
在前期的教改过程中,我们也发现了一系列亟待解决的问题。例如,承担非计算机专业教学的教师同时也承担着计算机专业的教学任务,那么,我们的教师必须能够正确区分计算机与非计算机专业的教学内容和教学方法,必须让教师们认识到对非计算机专业的教学不单单是计算机专业的课程内容的压缩和简化,让每位教师清楚地了解课程教学的目的和具体要求以及教学内容的各个细节。
另外,由于专业的要求、个人的兴趣、项目的驱动、就业的导向等多方面因素致使学生学习计算机的热情很高,对计算机课程的期望值也在升高,学生希望我们能够开出不同档次、不同类型的计算机课程。所以,我们应鼓励教师开设更多的计算机基础选修课。
计算机基础课程体系则分为三个层次:基础教育、应用基础教学和与专业结合的计算机教学。而第三个层次的计算机课程的开设,青年教师的培训等都是我们今后工作的重点。搞好计算机基础教学需要我们坚持不懈的努力,深入调查研究,群策群力,充分利用现有教师资源。(本文获“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”三等奖)
参考文献
1 中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组.中国高等院校计算机基础教育课程体系.北京:清华大学出版社,2004
2 北京工业大学教务处.北京工业大学本科教学工作规范2003
【论文摘要】计算机网络课程是一门不断高速发展的交叉性应用型课程,该课程的教学难度较大,现实的教学效果并不令人满意。它是高职计算机相关专业必修的重点课程,是一门理论性,实践性和应用性都很强的课程,为了使计算机专业的人才培养适应社会需求,将从计算机网络课程的主要特点、教学现状入手,讨论如何提高学生的学习兴趣,加强学生的创新能力与自主获取知识的能力。
一、课程的主要特点
计算机网络是计算机发展和通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。它的理论发展和应用水平直接反映了一个国家高新技术的发展水平,是其现代化程度和综合国力的重要标志。在以信息化带动工业化和工业化促进信息化的进程中,计算机网络扮演了越来越重要的角色。本课程系统地介绍了数据通信、局域网、网络互连与广域网、internet、intranet/extranet、网络管理、网络安全、网络数据管理、网络操作系统以及网络设计与案例分析等内容。通过本课程的学习,使学生掌握计算机网络的基本理论,特别是数据通信和局域网的基本原理。因为数据通信是计算机网络的基础,而局域网是广域网的基本单元,广域网一般均由局域网互连而成。因此对数字化、数字传输、模拟传输、通信媒体、多路复用、数据交换以及局域网介质访问控制方式、体系结构、组网技术、高速局域网等的基本原理和技术要有清晰的了解和掌握。此外,对网络管理(如网络安全管理、网络数据管理、网络操作系统)和应用(如在企业中的应用、政府部门的应用、金融机构的应用以及internet的应用等)掌握的同时,还应具有计算机网络系统分析与设计的初步能力。
二、课程教学现状
作为一门高职计算机专业的必修课,目前课程的教学存在三个比较大的问题:首先,教学内容方面,网络相关学科发展迅速,内容更新快,课程内容难以跟上计算机网络科学的发展变化。其次,在教学方式上,网络课程有相当部分的内容属于基础理论知识,难度大,相对枯燥,在课堂教学方面需要适当调整,改变学生积极性调动不充分,课堂互动性不足等问题。然后,教学目标方面,高职网络课程的教学目标主要集中在如何完成课程的教学,传授其中的知识点,但对于学生的实践能力和创新能力没有适当的关注。与此相对的是,计算机专业的学生毕业走向工作岗位,能否有效解决有关的实际问题,对于用人单位用人的一项硬件指标。这些能力培养的忽略。对于今后学生的工作和发展非常不利。
三、教改措施
1.调整教学内容,增强基本概念和知识的学习。计算机网络课程教学内容包括通信技术、网络理论和网络应用技术,无论从软硬件、通信哪那一个方面讲。都是一个复杂的系统。因此,要在有限的学时内完成教学,内容的安排非常重要。我们根据目前计算机网络的发展状况,对教学的课程结构进行优化,精选教学内容,保留基本的通信理论,略讲部分网络原理,删去一些过时的网络技术,把重点放在让学生掌握目前流行的网络技术和理解未来的发展方向上。
2.提高教学质量,采用合适的教学方法和教学手段。课堂讲授:上课老师最好能参与本单位的校园网络建设,或者参与社会上的网络工程,积累工程经验,丰富上课内容。教师在备课过程中力求对内容高度熟练,能够深入浅出的讲授,并引导学生逐步理解课程的重点和难点,使学生能掌握基本的理论、概念、技术、方法。
作业练习:有选择性地布置一些思考题、练习题、市场调研、专业技能训练等,使学生通过认真阅读教材和参考书,以掌握课程的基本内容以及重点和难点。教师可以将科研中企业网络系统建设的需求或已有的网络系统情况告诉学生,让学生分析企业已有计算机网络系统中存在的问题,提出改进方案,或为企业设计满足实际需求的计算机网络系统。最后由指导老师对学生提出的企业计算机网络方案进行讲评,指出其设计方案的优缺点,并提出改进意见。
网络辅助教学:利用及时通信技术,如飞信、qq等手段,回答学生提出的问题;学生在网络提交作业,教师通过网络将批阅后的作业返回给学生。这样不仅使学生对本课程的内容更进一步的了解,主要是加深学生对计算机网络知识应用的兴趣爱好。
课外阅读辅导:将相关的著名计算机网络学习网站,论坛、视频下载资源等和优秀的网络课程书籍,及时推荐给学生,以进一步扩展学生的获得知识面。
案例讨论:在教案中准备不同的现实经典网络教学案例,组织学生讨论或课外独立思考,编写方案等,充实了学生的动手能力,让学生了解实际,增进了学习氛围。
学院网络系统参观:在课程讲授过程中,带领学生参观学院网络中心,向学生介绍该网络设计的思路、组网技术、主要硬件及软件等内容,现场演示设备的操作与调试,其目的是使学生对计算机网络有感性认识。
参考文献:
[1]黄晨.高职计算机课程教学模式改革初探[j].电脑学习.2010.
网络工程专业是伴随着互联网技术与工程的蓬勃发展而迅速成长壮大起来,2001年被正式列为教育部《普通高等学校本科专业目录》的目录外专业(080913W),2011年首次被列入目录内的专业(080903),与计算机(080901)等专业同属工学计算机类。专业的建设时间虽然不长,但是发展迅猛,其专业知识体系及内涵也逐渐成熟和完善。自2008年起,全国高校网络工程专业研讨会每年召开一次,对课程体系、知识结构、实验教学、教材建设、发展趋势等方面进行研究和探讨。2011年,清华大学出版社出版《高等学校网络工程专业培养方案》,2012年,教育部计算机教学指导委员会《高等学校网络工程专业规范(试行)》(目前网络工程专业由计算机教指委兼管)。至今,全国开办网络工程专业的高校已多达400所,对人才的培养必将迎来一个新的发展阶段。由于网络工程专业起源于计算机专业且大多数教师也毕业于计算机专业,因此网络工程专业的基础理论课与计算机专业重叠较多,主要偏重于网络系统的开发、管理与应用,工程性、系统性与实践性较强,许多重点高校尤其是985研究型重点高校仍然将网络技术或工程作为计算机专业的一个方向在加强建设,而将更深的网络理论及技术的学习和研究放到硕、博阶段。因此,计算机早已是我国第一批试点认证专业,但网络工程现在还不是教育部公布的可认证专业。也正因为如此,笔者认为网络工程专业更适合也更需要用工程教育认证的理念及标准加以规范和建设,尤其是与网络工程密切相关的网络空间安全已提升到国家安全战略的高度。可以确信,在加入《华盛顿协议》后带来的机遇与挑战以及教育部高等教育职业化改革的推动下,全面推广我国工程教育认证工作必是大势所趋。今年国防科技大学计算机专业申请并已接受教育部工程教育认证专家的审核,通过参加该过程中对工程教育认证标准的相关培训活动,笔者就如何以工程教育认证的标准加强网络工程专业的建设谈几点体会。
2依托认证标准的专业建设
工程教育专业认证是由专业性认证机构针对高等教育机构开设的工程专业实施的专门性认证,是认证机构颁发给高校专业的一种标志,证明其现在和在可预见的将来能够达到办学宗旨和认证机构规定的办学标准[3]。工程教育专业认证的核心是认证标准,我国《工程教育专业认证标准(试行)》包括通用标准和专业补充标准。通用标准规定各工程教育专业应该达到的基本认证要求,共包含七大指标(19小项),分别是学生、培养目标、毕业要求、课程体系、师资队伍、支撑条件、持续改进。补充标准是针对各专业不同特点提出的更加明确具体的认证要求。笔者认为该工程教育专业认证标准应从3方面强化专业建设:一是指标的量化、相互支撑及确信达成,这是关键;二是工程性、实践性,这是根本;三是闭环反馈、持续改进,这是活的灵魂。
2.1指标、相互关系及达成
工程教育认证不是质量水平评估,而是合格性认证,通用标准的七大指标都是围绕这个目的求证,它们之间的相互关系如图1所示。其中,学生是中心,高等教育专业开展的一切活动都是为了培养满足社会需求的“合格”学生。培养目标和毕业要求是衡量合格与否的标杆和准则。课程体系、师资队伍以及支持条件是实现目标、达成要求的手段和保障,而且必须有可量化的数据予以佐证。持续改进是提高质量、不断完善、持续发展的必需措施。通用标准对培养目标的一个基本要求是应公开、符合学校定位、适应社会经济发展并建立必要的制度定期评价达成度。据此,各专业在制订培养目标时,向上应面向社会和市场,向下应考虑自身实力以确保达成。以网络工程专业为例,由于社会对网络人才的需求是多层次、多方面的,各高校首先应客观认识和评价自身的办学历史、行业背景、学校层次、资源条件、毕业生深造及就业等要素,合理进行专业定位,然后再确定培养目标。部队院校通常应培养学生具有在军事领域从事网络系统开发、维护、安全保障、组织管理等的初步能力。研究型重点大学应强调科技素质和创新精神的养成,不但培养学生具有在网络工程领域胜任实际工作的能力,还要培养其具有较强的科学研究和创新能力。培养目标通过达到毕业要求实现,毕业要求是培养目标的具体体现。通用标准给出人文素养、职业道德、自然科学基础理论及应用、工程设计和实验、创新精神、文献检索、组织管理、国际合作交流与竞争等方面的素质、知识或能力基本要求,各高校可根据自身实力和特色制订更高目标,但必须提供相关机制及证据以保证达成,尤其是在课程体系、师资队伍以及支持条件这3方面都需有所贡献并有据可查。例如,国防科技大学网络工程专业为达到创新意识和能力的培养要求,除了在课程体系建设中采取研讨式小班授课、增加设计和创新型实验比例、从部队实战需求中提炼毕业设计课题等措施以外,还在一定机制上鼓励学生参加校或院举办的“银河之光”文化节、“新星杯”大学计算机基础竞赛、程序设计竞赛、信息安全竞赛、校Android手机软件设计大赛等活动。在师资队伍建设中,除了定期邀请国内外名师来校授课、作学术报告外,还积极选派教师出国留学访问或培训;新进教师则都具有国外留学经历和博士学历。在支持条件建设中,我们具有军队重点实验室及“十二五”国家级实验教学示范中心,并自行开发NetMagic网络实验平台和Net-Demo网络辅助教学系统,可进行路由器、交换机及相关协议的设计、开发、测试、功能验证和演示。图书馆除了存有大量的纸质书刊和论文外,还建成包括80多个大型综合数据库和140多个专题数据库的数字图书馆,实现SCI、EI、ISTP三大系统及其他各类外文文献数据库的国际同步检索等。这些措施和平台都为创新意识和能力要求的达成提供了有力支持和保证。
2.2工程性和实践性
培养学生具有相当的工程实践能力是工程教育认证的根本,也是出发点,是毕业学生能否具有国际水准的关键。通用标准的7项指标中都重点突出对工程实践性的要求,主要包括:
①必须具有“工程”职业道德,能正确认识“工程”对于客观世界和社会的影响;
②具有从事“工程”工作所需的数学等基础理论、工程基础和专业理论知识;
③应设置完善的实践教学体系,“工程”实践与毕业设计学分至少应占总学分的20%;
④具有系统的“工程”时间学习经历,应与用人单位合作开展实习实训及建立实习基地;
⑤教师应有“工程”背景和经验,并应聘请用人单位专家作为兼职教师。可见,要达到对学生的工程实践性培养要求,一是高校应具有培养学生良好工程素质、知识以及能力的课程体系、实验环境及教师队伍;二是高校应与企业相结合,设立实习基地并根据企业需求设置课程体系及实践环节。国防科技大学计算机学院是产学研一体化教学科研单位。为了加强网络工程专业的工程实践教学,我们从多方面开展教学实践改革。
(1)积极推进卓越工程师教育培养计划项目的实施。
(2)设置多种实验教学环节,包括课内实验环节、见习环节、综合性课程项目设计环节、创新设计环节以及毕业设计环节等。其中,见习环节由任课教师带领学生现场参观校园网和办公专网,并请网络中心技术人员讲解网络规划与部署情况;综合性课程项目设计环节针对典型的应用需求完成网络的规划、设计、组网与测试;毕业设计环节根据网络工程系和网络与信息安全研究所导师所从事的网络相关科研项目,指导学生开展毕业设计和科研训练;创新实验与设计环节依托学院在计算机网络领域的优势科研项目,积极将科研项目转化为教学实验项目,引导学生深入学习高水平的技能,自主开发网络应用系统。
(3)我们与部队有关基地、技术局、自动化站等密切合作,共建本科专业实习基地,使部队用人单位需求和网络工程专业人才培养实现无缝对接,既可以锻炼学员的工程实践能力,又有助于解决部队信息化建设和管理等方面的实际问题。
(4)许多教师来自于学院其他研究所并承担了国家自然科学基金和部队相关科研项目。为提高科研与教学水平并与国际接轨,学院有计划地派遣所有教师到国外知名大学访学或培训,也邀请国外名师全程英文上本科生实验课和新生研讨课,同时也安排教师到一线部队代职实习锻炼,了解部队现状和需求,形成教学、科研、部队反馈相长的良性循环。
2.3持续改进
持续改进是保证专业建设持续发展的关键。标准要求:从招生、毕业生反馈到其他各项指标都必须有必要的制度或措施保证定期评价。评价结果和反馈信息必须用于持续改进,并且整个过程必须要有用人单位专家参与。例如,培养目标和毕业要求必须定期评价达成度;培养方案和教学计划的制订与修订、授课与考核、教材选定、评教、专业与社会实践实习、创新能力训练、毕业设计等教学环节都必须有明确的机制进行监督、评价和质量控制;教师必须有足够的时间和精力参与学术及教改活动;实验设备和图书资源必须定期更新与维护等。为了保证持续改进的达成,可以采取的措施有:建立教学督导组,对教学全过程进行监督控制并定期监督结果和改进意见;建立学员评教机制,每门课程授课结束后,由学生根据调查表进行网上评教,只有参与评教,才能查看考试成绩;教室和实验室等教学场所安装摄像设备,可实时监视全程授课过程;定期走访用人单位,与用人单位专家及毕业生进行座谈,建立毕业生跟踪反馈机制并通过网上调查获取反馈信息;根据反馈信息定期开展教学研讨活动和修订培养方案;对教师参与教改活动及发表相关论文制订具体要求等。所有这些措施都必须有明确的机制及数据予以保证。
3结语
中学计算机教育是一项基础文化教育和人才素质教育,是一项知识性和技能性相结合的基础学科教育。《中国教育改革与发展纲要》指出:“基础教育是提高民族素质的奠基工程,必须大力加强”。随着教育改革的不断深入,我国在计算机教育方面制订了一系列方针政策,为中学计算机教育发展提供了保障。改革开放以来国家经济实力的增强,政府加大对学校教育的重视和投入,学校办学条件有了明显改善,加之社会的关心和支持,都对计算机教育的发展奠定了物质基础。美国Intel公司前总裁葛鲁夫所说“在当今世界上,一切能做到的,终将做成。技术的力量不可阻挡,无论人们在它的前进路上设置何种阻碍,它仍然继续发展”,计算机技术的迅速发展以及应用,已把社会生产力提到前所未有的高度,对计算机教育本身也是一项重要而有力的支持。因此,我认为,难得的机遇已悄然到来,我们必须紧紧抓住,进一步坚定信念,加快教育改革步伐,需要从课程设置、教学内容、教学方法、教学手段、师资建设、学科教学德育目标、学生能力素质培养、评估等方面作出整体性改革,并结合“德育为首,五育并举,全面发展,学有所长”的教育思想,在计算机教学中实施素质教育,是为国家建设培养一大批有用的世纪人才的迫切需要。
一、课程结构改革是实施素质教育的关键。
《21世纪世界预测》一书提到“迅猛惊人的变化震撼着今天的社会,它迫使课堂内的教师无法回避这样的一个事实:古往今来的一切文化知识,出口之间也许就已过时;那些需要一套解读术(注释)的艰涩的古书和出了学校一辈子也不会去用的冷僻刁钻的数学难题,在徒然耗损着年轻人的生命和热情,面对未来的压力,学生有权利获得在历史变革中求得生存的手段和观念,还需了解各种未来社会的真实图景”。因此,课程结构改革旨在帮助学生适应社会,面向未来,就变化中的问题因材施教。纵观我国学校教育,学生高分低能的现象仍然存在,学生缺乏动手实践能力和创造能力。这不得不与我们的课程设置与培养思路有关。因此,课程结构改革是实施素质教育的关键。
目前,我国各省区中学计算机教材大多与社会实际脱节,教材中充积着过多的计算机术语,缺乏形象直观的适合中学生年龄特点的教学内容,造成学生负担过重,不利于学生整体素质的提高。鉴于目前学生负担已很重的情况下,学校计算机课时安排也不可能太多。因此,计算机课程必须通过教学改革通盘考虑。近年来,我校先后在初一、高一、高二年级开设了计算机课程,由劳动技术课程逐步发展成为基础文化课程。在教学中加强学科教学德育目标渗透,重视学生文化科学知识和技能的掌握。在教材编排上注意遵循由浅入深,年级之间课程内容的衔接,做到知识趣味性强和科学性严谨,注重发展学生个性和特长。同时,我们也鼓励和支持学生利用计算机去做自己愿意做的事情,去完成其他学科的作业、写作文、做实验或进行计算机辅助学习等等,效果较好。例如上学期高二1班学生自发组织利用计算机编辑排版他们自己的一本诗集,题为《荷叶尖尖》,很有创意。这种做法,既加深学生对所学的计算机知识的理解,又发挥了他们自主创造性的劳动。我校在课堂教学基础上增设了第二课堂、学科竞赛辅导,对全面发展学生能力和培养拔尖人才起到了补充和完善的作用。此外,结合我校实际情况和学生特点,我们已进行了多年的课程教材改革试验,做到主动具体落实,基本适应当今教育课程教材改革的要求。
二、教学内容应以实用为主,突出表现为更新、更深的特点。
教学内容改革应当适合素质教育的特点。教学内容要以实用为主,自编或选用多种教材,体现“一纲多本”“多纲多本”的原则,做到从实际出发,注重效益,有计划、有重点、分地区、分层次地发展和普及计算机教育。
教学内容也应当随着时代的科技进步不断更新和调整。正如《中国教育改革与发展纲要》中所提出的“要按照现代科学技术、文化发展的新成果和社会主义现代化建设和实际需要,更新教学内容,调整课程结构”那样,教学内容知识面不但要更宽广,而且要更新更深,既有思考的,又有动手的。我校计算机课程注意培养学生计算机意识,普及计算机文化,使学生掌握计算机基础知识和基本操作。初一年级我们主要安排学生学习了计算机发展史、键盘指法强化训练、磁盘操作系统以及UCDOS汉字系统等。考虑到我校高中学生有来自市区的也有从各县区农村学校来的,水平层次不同。高一年级我们在初中课程基础上增加了QBASIC程序设计,让学生学会程序设计的一般方法,培养学生解决一些实际问题的能力。高二年级主要选用了数据库管理系统,让学生掌握数据库管理系统各种命令的操作,学会利用数据库管理系统设计一些简单实用的实验课题。此外,我们还根据需要及时更新和增添了新的课程内容,如WINDOS95、Internet通信等,注重学生实践训练,以利于学生知识结构和能力素质的全面和谐发展。
三、改进教学方法,注重“精讲多练”“因材施教”的原则。
改进教学方法是实施素质教育的重要环节。我们在计算机教学中提倡“精讲多练”的原则。“精讲”,是指对于学生自己看得懂的、理解的内容,教师少讲,甚至不讲;而对于一些理论概念(如文件、目录、路径等),要有针对性地讲解,突出重点,抓住关键,突破难点,精要简赅地讲授,让学生掌握知识要领。“多练”,是指让学生尽可能多地参加实践操作,以掌握计算机操作的基本技能技巧。在学生实验时,我们加强巡回辅导,及时发现和纠正学生错误,反对让学生放任自流,无目的地实践。
我们也注重运用“因材施教”的原则。教育心理学研究表明,青少年时期是学生学习科技文化基础知识的最活跃、最具想象力和创造力的时期,是学习计算机基本知识和掌握基本操作技能,并利用计算机解决实际问题的关键期,在关键期内加强计算机教育,效果最佳。同时,教育心理学研究也表明,学生的智商是有区别的,不同学生素质发展的个别差异也是很大的。因此,对不同的学生要有不同的要求,要因材施教,不能模式化。有鉴于此,我们采用了分层次教学,在对大部分学生进行普及计算机教育的基础上,对有潜质、有才华的学生进行个别化教学辅导,让他们广泛参加计算机第二课堂、竞赛等活动,激发他们的学习兴趣和热情,精心培养这些尖子人才,使他们在全面发展的基础上,注意发展特长。这一做法在我校学生计算机竞赛中有了很好例证。这两年来,我校学生参加计算机竞赛,有25人次获得省级奖励。
四、改进教学手段,组合优化教育教学过程。
改革教学手段是实施素质教育的重要条件。计算机教学手段改革应自觉地走在各学科前列,为学校教育创设现代化的教学环境,加强传统媒体(如幻灯、投影、录音、广播、电视、录像等)与现代媒体(如计算机技术、卫星技术等)的组合优化教学,注重以计算机技术为核心的现代教育技术在课堂教学中的应用与研究,探讨和建立新型的现代化教育教学模式,以提高教学质量和教学效率,促进学生能力素质的全面发展为标准,大力推进计算机实施素质教育的进程。
现代社会由于其技术知识更新速度快,人们需要更快更方便地获得知识来适应社会发展,传统教育手段已无法解决这一困境,我们必须从提高教学效率和质量中找到出路。我认为,在教学手段上注重发展计算机网络教学,是明智之举。大量事实表明,在这种新型的教育教学模式下,传统的“填鸭式”“满堂灌”教学方法完全被摒弃,学生是真正作为学习主体去主动探索学习的,教师可组织生动形象的、图文声并茂的语言教学,并可以利用大量的软件资源提供一个良好的教学环境,这是以往任何教学手段所不能达到的。正是在这种新型教学模式下,学生参与学习、启发式教学、因材施教等教学方法才得以真正实现,从而体现教学互动性。这样,教育再也不是教师作为知识的权威将预先组织的知识体系传授给学生的结果,而是教师与学生共同开展探究知识的过程,让学生去发现和掌握知识的过程,从而让学生都获得与科学家们一起参与课题研究,去挖掘考古,去探索星体奥秘等过程的喜悦。我们的经验也表明,这样得来的结果比耳提面命的讲授深刻得多、鲜明得多,更多发挥他们创造性学习的能力。
五、教师素质的整体提高是实施素质教育的先决条件。
教师是学校教育的主力军,是教育教学改革的探索者和实践者,他们是在塑造人,是培养学生能力素质全面提高的劳动者。学校应该拥有一批热心教育教学改革试验,有较丰富的教学经验,较高业务水平的教师队伍。学校也要大力宣传在计算机教育改革中实施素质教育是现代化教育的要求,使教师们都认识到,普及计算机教育已刻不容缓,培养拔尖人才需要更多的投入和奉献,是国家现代化建设的需要,从而自觉主动完成教学任务。
未来教育的发展对教师素质的要求会越来越高。计算机教师一方面要朝一专多能方面发展,通过学习实践,提高自身素质、业务水平和教育教学经验。另一方面,教师也应自觉参加学校组织的各类培训,提高自己教育现代化的意识,掌握现代化教育教学理论,提高开展教育科研的能力和撰写论文的水平,利用现代化教学手段去进行教学教研活动。
我校十分重视计算机教师队伍建设,定期或不定期派骨干教师参加上级部门组织的学习参观活动。几年来,我校计算机教师参加过由广东省电教馆举办的“现代教育技术研讨班”的专题学习。先后多次组织教师参观深圳、广州、珠海、广西等地的计算机教学情况。今年初,我校又颁发了《关于全校行政领导、教师、职工计算机培训试行方案》,组织了3次计算机知识培训活动,至今全校已有120多人接受培训,学校出现了“学电脑,用电脑”的热潮,学校领导科技意识进一步明确提高,广大教职工对计算机教育的理解和支持明显增强。
六、加强学科德育目标渗透,注重学生实践。
应当明确,我们培养的是服务于社会主义建设的各级各类人才,他们都“应该有理想、有道德、有文化、有纪律,具有实事求是、独立思考,勇于创造的科学精神”,人才的质量应当是“德、智、体全面发展”。
我校重视在学科教学中落实思想教育点,实现德育目标渗透,从而体现“德育为首,五育并兴”的教育思想。为此,我们在教学中分年级按照教学目标详细制订了我校《计算机学科教学德育目标实施细则》,注意培养学生实事求是的科学态度,严谨治学的学习态度,良好的计算机职业道德以及与人共事的协作精神。两年前,我曾要求学生们做一个课题设计实验,题为“学生成绩统计管理系统”。学生们便三四人为一组动手设计。到学期末检查时,大多数课题小组已完成课题实验,而且质量较高。这次活动也是培养学生们分工合作、集体研究、协同创造精神的机会。
七、中学计算机实施素质教育的培养方向。
中学计算机实施素质教育,应注重学生能力的培养,这不仅仅是指培养学生分析问题、解决问题的能力、发展学生思维能力,而且还要培养学生今后适应社会生活、经济生活的独立自主的学习能力。我校提出要培养学生“九种能力”,即思维能力、学习能力、实践能力、创造能力、审美能力、自教能力、应变能力、耐挫能力、预见能力。我们更着重于学生想象思维能力和创造能力的培养。三年前,我要求初一年级学生做了这样一道题目:“结合实际,谈谈你想象中的未来计算机会是什么样子的?”。两位学生的回答令我吃惊不已:回答1.计算机可以代替人类去太空探索星球,那一定很刺激。回答2.今后计算机只需用光照着就可以工作,能说、能听、能想,能做我们想做的一切事情,那实在美妙极了。
中学计算机教育也应当注重培养和发展学生素质。我校提出要培养学生的“五种素质”,包括思想道德素质、文化科学素质、身体健康素质、审美素质、劳动技术素质。在教学中,我们强调学生智力因素的培养,同时更加注意锻炼和发展学生非智力因素,使他们认识到宽厚、自信、坚毅、乐观等因素在造就成功的道路上功不可没。
八、制定各类评估制度,完善教学评价机制,是实施素质教育的根本保证。
实施素质教育,必须建立和完善学生学习和教师的评估体制。必须以提高教学效率和教学质量,提高学生素质为核心制定与素质教育相适应的评估标准,对学生作出科学全面考核,对教师教学作出客观公正的评价。
在评定学生学习时,我们坚持以实践操作考核为主(占50%),结合基础性知识(占40%)和平时表现(占10%),对学生进行全面考核。对参加竞赛获奖、第二课堂表现突出的学生给予嘉奖,以利于尖子生的成长,激励他们进取向上。
计算机应用基础是高职院校学生必修的一门公共基础课程,开设该课程的主要目的是让学生掌握基本的计算机应用技能,培养学生的信息素养,为学生后续专业课程的学习以及将来在工作岗位上应用计算机知识解决实际问题打下基础。随着就业市场的变化和人才能力需求的发展,高职教育提出了“着重培养学生的职业素质”“以能力本位作为学习评价的标准”的要求。为了解决现有课程教学中存在的问题,在创新学分制度的支持下,笔者在广东某高职院校开展了对于计算机应用基础课程“以证代考”的实践和研究工作。
1 国内研究现状
“以证代考”本质上是改变课程的教学水平和学生学业成就的评价手段,其方式主要是通过引入外部权威和标准化的职业资格认证测试来代替原有的学校内部考试。国内关于计算机应用基础课程“以证代考”的研究最早见于宫文颖在2007年提出以全国计算机及信息高新技术考试代替课程期末考试,认为开展“以证代考”有利于师资队伍建设,教学目标统一,能较全面地考核学生水平,提高学生就业竞争力。王晓丹和顾可民(2009年)则认为“以证代考”是矫正考核中的偏差、提高教学质量、培养高技能人才的有效方法。王子健和崔冬(2011年)对“以证代考”的概念进行界定,并对操作流程和证书选定模式作了说明,认为“以证代考”存在着“证”的选取、考核内容局限性、阻碍创新思维和知识更新等方面的问题。郭筱玉和钟贞魁(2012年)则认为“以证代考”有着学目标、量化教学质量评价、提高学生计算机素质和就业竞争力、加强师资建设和提高教学质量方面的优势,但也有只重视应试教育、与学生所学专业契合不足、考试内容和实用技能不足等问题。从现有研究成果来看,计算机应用基础课程“以证代考”的应用研究已取得一定的进展,但仍有一些问题没有得到重视或解决,主要表现在“以证代考”的方式均为代替期末考试,“持证免修或免考”形式、管理配套制度和措施的制定、网络教学支持的情况、不同学生的适应情况、考后对学生引导和拓展学习等方面尚没有更深入研究。
2 教学改革的背景
首先,课程教学中遇到种种困难和问题。例如,修学人数庞大而授课教师和设备配备严重不足,修学该课程的学生为人学新生,人数达数千,学校的机房设备和课程的专任教师数量远远无法满足课程教学;学生类型多样化,学生的学习基础相差较大,来自不同学制和不同生源地的学生,存在“学过了,不想学”“零基础,学不饱”“自以为会,其实不会”3种典型情况;课堂教学中师生比过大,操作辅导和师生交互不够,师生比过高导致教师在技术指导和操作辅导中无法满足教学需求,师生基本上很难进行有效的交互;教学评价不高,授课教师压力大,学生专业应用能力不强,由于班级人数过多,教师指导不足,部分硬件设备不足或过于陈旧,学生修学期望和基础差异较大,导致该课程总体教学评价不高,任课教师教学和评教压力很大,而学生在专业领域中应用计算机的基础能力也不强。
其次,开展课程“以证代考”是学院创新学分制度的具体实施。为解决该课程在教学中存在的问题,笔者所在学院在创新学分制度中将计算机应用基础课程“以证代考”列入教改专项,已取得全国高等学校计算机水平考试一级证书或同等水平以上证书的学生可以免修免考,引入广东省计算机应用基础通过性考试,配合原有的全国计算机等级考试,对课程进行教考分离改革。
3 改革思路
开展“以证代考”的基本思路是:引入由广东省高等学校教学考试管理中心(以下简称省考试管理中心)组织的全国高等学校计算机水平考试(CCT),配合原有的全国计算机等级考试(NCRE),学生凭全国高等专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net学校计算机水平考试证书或全国计算机等级考试一级证书(一级MSOffice)可向学院申请创新学分,免修课程。其余学生在学完课程后参加“全国高等学校计算机水平考试”,代替学院自行组织的期末考试。
“以证代考”工作具体分为两轮:第1轮,在新生入学第1学期第7周进行新生计算机应用基础能力通过性鉴定测试,考生如测试,办理全国高等学校计算机水平考试证书后可申请创新学分并免修课程。第2轮,在第1学年第2学期期末考试周进行,考生如果通过测试,可选择交费并办理全国高等学校计算机水平考试证书。同时,学生在修学课程过程中参加全国计算机等级考试一级MS Office考试并获得证书,即可申请免听课程或期末免考。开课的信息技术系与教务处商榷后将学生的成绩计算方法确定为:考生测试成绩按权重系数折算后作为期末成绩,总评成绩按平时成绩40%和期末成绩60%折算。如果学生总评成绩不及格,需参加下一学年组织的补考。
4 改革的具体举措
4.1 组建实施机构。明确部门分工
“以证代考”的实施涉及教务处、开课系部、现代教育技术中心及省考试管理中心。在学院层面专门成立了由教务处副处长、信息技术系主任和现代教育技术中心主任组成的课程教学改革领导小组,负责重大事项协商。
“以证代考”的具体业务联系部门涉及教务处教学科、信息技术系计算机公共教研室、现代教育技术中心和省考试管理中心。其具体分T为:教务处负责提供各系考生数据、各系教务员通知事宜,计算监考工作量;信息技术系计算机公共教研室负责联系省考试管理中心,报送考生数据、收费、办证和领证等考务管理事宜;现代教育技术中心则负责准备考试机房、管理测试服务器、导入测试任务、收集考生考试数据、现场技术维护等技术支持工作。
部门主管领导参与决策是“以证代考”。工作可以顺利推行的坚实基础,明确的部门分工让各方参与者权责明晰,提高了工作效率,为“以证代考”工作的正常运作提供了有力的组织保障。
4.2 逐步推广试点,稳步推进改革
先选取A校区学生基础相对较好的信息技术系 和国际商务系做试点,组织三年制新生参加测试,试行后总结经验,再逐步推广到A校区其他系和B校区。统计数据表明,绝大部分两年制中高职自主招生的学生在中职期间已获得劳动和社会保障部职业技能鉴定中心颁发的计算机办公软件应用职业资格证书或全国计算机等级考试一级证书,经研究决定不再对这部分学生开设此课程。逐步推广和试点,及时总结和改进,使教学改革得以稳步推进。
4.3 完善组织流程。规范操作步骤
课程“以证代考”的具体操作步骤包括:①信息技术系计算机公共教研室联系教务处,统计考生人数和信息,向省考试管理中心报送考生数据;②现代教育技术中心协调机房设备,安装考试服务器,设置客户端;③安排工作人员组织考前培训,准备考场;④教务处考试通知,由各系教学秘书下发准考证;⑤组织工作人员监考,实施考试;⑥向省考试管理中心报送考试数据;⑦省考试管理中心返回考试成绩;⑧信专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net息技术系计算机公共教研室向教务处报备学生考试成绩;⑨收费,报送办证考生记录;⑩省考试管理中心颁发等级证书;⑾学生向所在系提出创新学分申请,报教务处备案;⑿教务处给出创新学分及同意免修课程通知书;⒀信息技术系计算机公共教研室通知开课教师记录学生课程成绩;⒁教务处计算工作人员监考工作量,信息技术系计算机公共教研室计算考务加班工作量。
4.4 建立学习平台,开展混合学习
为了提高课程的教学质量,笔者在网络教学平台上开发了计算机应用基础网络课程(界面如图1所示)。网络课程包括了课程信息、课程介绍、教学设计、课程内容、课程资源、教学研究、实训教学、作业与考试、班级空间、排行榜、交流论坛等模块。课程内容基于项目化教学方式组织,每个任务提供了与教材对应的网页内容,并提供多个专业的教学案例和操作流程的录屏文档。课程资源栏目中提供了教学课件、课后习题、推荐网站、推荐书目、常用工具、教学视频、学生作品、3D虚拟实验、前沿技术等多种类型教学资源。在作业与考试栏目中学生可在线提交作业和参加模块测试。
实践表明,网络课程是课堂教学的一个有力补充。这种“课堂学习+网络学习”相结合的混合学习模式,充分发挥了学生学习的自主性,并能让教师对学生的平时练习和作业完成情况进行有效监控,保证教学质量。通过系统日志发现,不少原来已通过“以证代考”申请免修课程的学生经过其他学生的介绍,也会经常访问该网络课程,了解课程教学内容和作业要求,并主动学习课程中高级技能模块的内容,提高自己的信息技术应用能力和信息素养。
5 改革的效果
5.1 对学校产生的影响
对学校而言,开展计算机应用基础课程“以证代考”的改革,一则,可以让有足够基础和能力的学生免修计算机应用基础课程,一定程度上释放了有限的教学资源,解决师生比过高引发教学质量下降的问题;二则,通过该课程“以证代考”的探索,为其他公共课程的教学改革提供示范和样板,为各职能管理部门适应教学改革、调整业务流程和完善管理制度积累了许多有用的经验;三则,通过“以证代考”提高了学生的持证率,加强了学生的就业竞争力,为高职高专人才培养水平评估打下基础,例如,在2012—2013学年,参加试点后的国际商务系学生的计算机水平考试和计算机等级考试的持证率达到62.3%,比上学年的33.1%提高了29.2%;四则,推动信息技术系加强与广东省计算机课程教学指导委员会的工作联系,加强与兄弟院校的学习交流,开拓了教学改革与科研的视野和思路。
5.2 对教师产生的影响
对教师而言,开展计算机应用基础课程“以证代考”的改革,一则,可以实现课程真正意义上的教考分离,做到考核标准统一,并实现课程教学质量的量化考核和评价;二则,通过实施标准化测试,减少了以往考核方式中试卷重复率高、手工改卷工作量过大、泄题风险和学生作弊等弊端;三则,通过参与网络课程的建设专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net和使用教学平台的在线测试,加强了对学生平时作业的辅导和答疑,更能掌握学生学习情况;四则,通过开展社会调研和分析,教师了解了各行业计算机应用能力需求和典型工作任务,教师通过走进企业,提高了主动适应人才培养需求变化的意识和参与课程教改的积极性。
5.3 对学生产生的影响
对学生而言,开展计算机应用基础课程“以证代考”的改革,一则,让基础较好的学生能申请免修,提供了修学其他课程的自由和学习的机会;二则,对于不能免修的学生则通过标准化的测试检验了自己的真实水平,进一步认识课程学习的必要性,有效激发其学习动机;三则,学生通过参与基于课堂面授和网络学习结合的混合学习,改变了学习方式,拓展了学习的时空界限;四则,学生获得等级证书,提高了就业竞争力
6 改进过程中的主要困难和解决情况
开展“以证代考”教学改革的初期,主要遇到的困难有以下几点:国家考试政策变化,考试平台和教学环境改变;考试运作经费不足,管理制度有制约;增加了教务处和各系的教(考)务管理工作量;全国计算机水平考试与原有全国计算机等级考试有重合,增加了现代教育技术中心的运维压力;个别系的主管领导、学生和任课教师对“以证代考”在思想上有抵触;考试本身侧重单个知识点的考核,对综合应用能力的考核支撑不足。
通过试点和逐步推广,不断总结经验教训,笔者所在的教师团队逐步改进“以证代考”的具体实施,在一定程度上解决了上述困难,具体包括以下几点做法。
6.1 主动适应用国家考试政策变化,加强课程改革和资源建设
根据教育部考试中心要求,2013年下半年开始,全国计算机等级考试一级开始从Windows XP+Office 2003转用Windows 7+Office 2010,广东省考试管理中心同时也升级了考试环境。此政策的出台要求课程重构教学内容,升级软件版本,对师资培训、教学内容、设备更新、教学资源开发等方面提出了新的要求,也增加了实施“以证代考”的难度。为此,学院和信息技术系计算机公共教 研室在教学环境建设、科研课题立项、网络课程建设经费拨付、师资培训等方面加大了课程建设的投入和保障力度。
6.2 促进学院完善配套管理制度,提供教学改革环境
在学院管理层面,学院将计算机应用基础课程“以证代考”单独列入创新学分制度,对适用的证书类型和学生免修免考条件做出明确规定,为“以证代考”打下基础。为解决在改革试点初期遇到的经费管理和使专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net用问题,由教务处将考务费用列入年度预算,配合财务处完善经费创收和使用办法。在系部层面,信息技术系在二级管理分配制度允许的条件下保证考务工作人员的加班费用。这些配套管理制度的完善,为教学改革提供了生存和发展的环境。
6.3 多方协作和支持,建立顺畅的沟通机制
开展“以证代考”工作是一个系统性工程,由于学生在持证后可以申请课程免修或免考,给教务处、现代教育技术中心、开课系部和任课教师带来了关于教务管理、教学工作量统计、成绩管理、设备运维等方面的管理问题,也增加了他们的工作量。实践表明,这些问题的解决均依赖于学院内部多方的紧密协作和政策支持,建立顺畅的沟通机制是“以证代考”成功实施的重要因素。
6.4 正确引导不同学生,建立必要的辅助机制
对于已通过前测并申请免修课程的学生,要积极引导和鼓励支持他们申请旁听感兴趣的本系或外系开出的其他课程,拓展个人学习领域,有效利用学习时间。
6.5 对个别专业的学生不强行推行“以证代考”
根据调查分析,个别专业的学生,如艺术类(音乐、舞蹈、美术)专业的学生,由于其专业固有的特殊性,这些专业的主管领导、学生以及一线任课教师对“以证代考”是否适合这些专业存在争议。最终,学院决定这些专业不强行推行“以证代考”。
6.6 适应考试机制,坚持项目化教学,开展考前辅导
全国计算机水平考试和计算机等级考试均比较侧重对知识点和具体操作的考核,也有着部分考点过细过偏专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net的不足,与目前高职计算机应用基础课程流行的项目化教学模式有一定的差异,以致曾经出现过部分学生平时项目作品完成情况很好而考试得分不高的情况。为了解决这个问题,课程教学团队加强了课程的学前指引,课前让学生在网上自学项目所需的各个知识点,观看操作流程视频,课堂面授环节坚持项目化教学,并在考试前两周开通测试模拟训练系统,加强考前辅导,提高学生的通过率。
7 结语
应学校实际情况,积极探索务实有效的改革措施,全面开展计算机应用基础课程“以证代考”工作,是计算机公共课程教学改革的重要组成部分,也是学校主动适应目前高职教育发展和市场人才技能需求的一种必然选择。
参考文献:
[1]宫文颖.计算机基础课程改革新思路:以证代考[J].辽宁高职学报,2007(5):30-31.
[2]王晓丹,顾可民.高职计算机专业“以证代考”考试模式改革实践与研究[J].福建电脑,2009(1):27.
【关键词】教学改革 算法编程 案例驱动
1.背景
计算机科学的飞速发展和广泛应用给数学与工程技术、社会科学及管理科学的结合提出了很多新课题。数学类专业就是解决此类课题的新型理工结合式的专业,由应用数学、信息与计算科学等学科组成。其主干学科是科学计算和计算机科学与技术。这次教改之前,我校的数学类专业学生主要学习数学类和计算机类(C语言、操作系统、软件工程等)课程。
2.课程改革
以往我校的数学类专业的语言课程教授限于学时要求,只是介绍了基本语法和可视化控件的应用。的确,任何一个编程者也许能利用可视化组件拼凑出“看起来还不错”的应用程序。但这样的程序却将带来高昂的扩展和维护成本。所以应该进一步深入学习C#的核心编程思想――面向对象编程,它涉及人类思维(抽象)模式、建模符号体系、面向对象方法学等诸多方面。把需求从自然语言翻译成对象模型,再把对象模型翻译成特定语言代码,这在数学方法编程课程中得到了实现。
3.教学实践
美国高校本科新教学改革主要包括强调主动学习、协作学习与学术挑战以及推进服务学习和国际教育体验等内容。通过这些教改,美国大学出现了一种以主动学习和加强社会联系为特征的新教学模式。本科课堂开始呈现更灵活、更开放和结构多元的教学态势;高校以教师讲授为主的教学所占比重大幅下降,而小组讨论式的学为增加。一些主动学习方法如大量阅读、案例分析、课堂讨论、合作项目研究、学科论文写作等已经成为美国高校本科教学中常见的教学手段。据此以数学方法编程课程为例,谈一下我校的教学改革实践方案。
(1)教学内容。数学方法编程课程以数学分析、高等代数和概率论与数理统计的典型算法为例,利用C#语言在winform环境下开发实现。这样做我们既可以让学生复习已学数学课程的算法,更加深刻理解算法及算法间的联系,又可以让学生练习winform编程,提升数学算法的编程能力。
比如设计一个利用梯形法计算定积分,考虑到梯形法是计算定积分的基本方法,其他方法是它的改进,我们可以把梯形法作为一个类来设计。为了使被积函数的使用范围广,我们仿照MATLAB程序设计界面,按五种基本函数类型设计输入模式,这时在梯形公式中使用的被积函数是不同的,为了提高程序的可扩展性,我们根据输入函数类型利用委托让被积函数指向不同的函数类型。在接下来的课程中用Romberg积分法计算函数的定积分,我们采用继承梯形法中的基类,派生出Romberg积分法的类,这也有助于学生理解两种积分方法的关系,为了配合Romberg积分法,我们定义了动态数组存储中间结果,这有利于学生复习动态数组用法。
(2)教学模式。为了培养学生的学习兴趣、提升学生的自学能力,我们采用让学生主动学习和加强复杂算法实现的新型教学模式。传统的“教师讲,学生听”课堂灌输式教育通常会造成学生眼高手低,缺乏学习兴趣,动手能力较弱等缺点。我们可以采用发现/启发式教学模式,首先观察数学软件的实现模式,然后照此设计界面和程序。比如仿照SPSS的单因素方差分析算法,我们采用文件的形式对数据进行导入和结果导出。然后以此为例,让学生实现双因素等重复试验的方差分析的算法实现。教师帮助学生分析问题,提醒学生数据的存储结构需要改变,而具体的实现方法又让学生自己选择,以启发式和项目驱动方式培养学生的自学能力和动手能力,提高学生的学习兴趣。
(3)教学手段。对于计算机类的课程,最有效地提高编程能力的方法就是多上机实践。所以本课程采用在机房授课的方式,实例演示直接在编程环境中逐语句键盘键入,让学生更全面地了解编程过程。在教学过程中更多地教授学生获取帮助的方法,遇到问题能够自己通过“帮助”“调试”“转到定义”等路径解决,使学生更了解C#编程的编辑环境。教师不可能把所有知识全部交给学生,但若是更多交给学生解决问题的方法,会让学生解决实际问题的能力大幅提升。
(4)考核方式。因为C#的编程环境带有智能下拉列表,每当键入类或关键字的时候总会有输入提示,所以不需要编程人员记住所有的命令、属性和方法的全称,对于同一方法允许多种参数类型等,这些特征使得笔试和上机考试的差别较大。本课程就根据此特点采用上机考试,教师通过网络把试题发给学生,学生进行程序实现后,发回源代码作为答案。平时留作业也是发回源代码,真正做到学生为主体,能力为本位,营造项目式驱动的学习考试环境。
4.结束语
本文针对当前数学类专业的计算机类课程存在的问题,从课程设置、教学方法、考核手段等方面出发,以数学方法编程课程为例,提出了一个应用型为主体的教学课程,以确保学校的人才培养目标与社会需求的一致。经过了三年的教学实践,发现相对传统教学方式,学生更加熟悉编程环境,动手能力更强,在参加数学建模竞赛和做毕业设计时更加得心应手。
【参考文献】
[1]邱劲等.《数据结构》课程教学改革与实践探索[J].西南师范大学学报(自然科学版),2013,38(1).
在教育部方针的指导下,高职院校艺术设计专业在近几年发展态势良好,逐步探索出适应其自身特点的教学培养方案,并呈现出专业化、职业化、创新性的特点。伴随着其自身的快速成长,
部分深层次的问题逐渐显露,并最终成为其发展的障碍,在此情形之下,深入教学改革至关重要。
高职院校艺术设计专业教学现状分析
伴随着本科学校扩招的规模逐步增大,艺术生的升学比例一直处于上升趋势。但是,即使在这样的情形下依然无法在根本上转变高中生升学难的问题。在普通高中生报考大学的选择中,学习艺术专业成为绝大多数文化课成绩不太理想学生的选择。然而,即使艺术生的高考分数要求相对较低,但是仍然有部分学生难以达到标准,因此,这些学生只能选择高职院校继续学习。高职院校的艺术设计专业作为大类学科每年招生规模相对较大,但同时亦导致学生水平相对较低,文化素质与专业素质难以得到保障,并由此对于教师的教学水平和教学方法提出了更高的要求。就目前师资力量而言,由于当前大多数高职院校可提供的薪酬有限,而一位研究生学历的艺术设计专业毕业生求学阶段的花费十分高昂,在难以令人满意的收益面前,其更愿意选择诸如设计师等其他行业而非教师,从而导致高职院校的师资力量难以达到比较满意的要求。
高职院校艺术设计专业教学方案改革原因分析
首先,就高职院校的自身性质而言,其作为传统大专院校转型的产物,其培养目标在于塑造具备定理论文化基础和熟练动手能力的综合型人才,因此学生在进行理论学习的同时应该加强自身动手能力的培养。艺术设计专业作为专业教育中专业化层次较高的类学科,其自身更注重对于理论的学习,从而偏离了高职教育的初衷,导致学生的动手能力较差,最终不利于日后的长远发展。
其次,就高职院校学生的自身特点而言,由于选择高职院校的学生在之前的学习过程中文化课成绩相对较差,因此其学习积极性不高,理解高深理论存在障碍,从而传统的教学模式在一定程度上抹杀了学生学习的热情。与其相反,高职学生的动手能力往往较强,再加以正确引导的情况下可以收到不错的成效。
最后,就当前艺术设计行业的发展现状而言,其更需要动手能力强,综合素质高的综合型人才。以当前最为普遍的广告公司为例,一个具备定规模的正规的广告公司,往往在总监之下设立不同的分组,每一个小组成员都应该具备从设计稿到完成实际印刷稿的能力,这就要求其不仅仅具备最基本的理论知识,更应该注重自身综合素质的全面提高。
高职院校艺术设计专业教改优化措施
第一,更新教学观念,优化课程体系。课程设置的合理性程度会直接影响人才培养的质量,是教学目标顺利实现的根本保证。要实现全方位人才的培养目标,应该从艺术学科的自身特征出发,充分结合科学性与完整性,将人文素质的提高与专业知识的学习相结合,将理论学习与实际操作相结合,帮助学生了解当前就业市场的需求,从而有针对性地提高自身素质,为踏上更高的阶梯奠定良好的基础。
第二,增强师资力量,完善教师队伍建设。当前高职院校的师资力量相对薄弱,加上学生本身素质不高,就导致对于人才的培养困难重重。高职院校与传统本科院校的培养目标存在很大差异,其目的在于培养高素质的技能型人才,而传统意义上的优秀教师多为研究生、博士生毕业,其具备深厚的理论功底但是往往缺乏实际操作动手能力。在这样的情况下,扩大专业性计算机教师的比重,从而提升学生的现实技能十分重要。
科研、教学、育人,他始终不懈地恪守着四个字――精益求精。
他是一位学养深厚、治学严谨、追求卓越的学者,在软件工程与形式化方法、知识工程与符号推理、协议工程与移动计算、计算机辅助技术等领域的研究取得了一系列具有国际先进水平的成果。
他更是一位献身教学、执着教改、倾心育人的大师,他把学者的敏思与严谨渗透到自己热爱的科研和教学中,20多年的潜心钻研和辛勤耕耘,摘得累累硕果、育得桃李芬芳。
他就是新世纪百千万人才工程国家级人选、全国模范教师、享受国务院政府特殊津贴专家、广西优秀专家、广西教学名师、桂林电子科技大学副校长古天龙教授。
孜孜以求打造精品科研
1980年,在求学路上一直比较顺利的他却由于高考的失误错失进入北大、清华的机会,被调剂志愿到太原理工大学机械工程系。当时,他只有16岁,在今天的人看来,还处于懵懂无知的年纪。但是,就是这样的一个孩子却表现出对自己兴趣和理想的执着追求。大二时他就确立了考研的目标,并开始进行知识的储备。4年后,他在拿到大学毕业证书的同时,也以专业第一名的成绩进入西安电子科技大学机械系,攻读(电子)机械制造学科工学硕士学位。
1986年初,中国科学院国家天文台开发天文望远镜。当时整个控制系统的精度不够高,需要采取一种新的技术和方法对天文数据进行处理。经过一年多的努力,古天龙开创性地提出了广义插值技术,并将其应用于机械电子设备的误差补偿控制。与此同时,他参加了机械电子工业部预研课题“双反射面天线的机电一体化研究”,在场问题的数值计算方法等领域发表学术论文15篇。尤其是他的延拓有限元分析技术,引起了学术界的注意并得到了中国科学院院士钱令希先生的高度评价。钱先生推荐该项目研究参加了1988年在法国召开的第12届国际科学计算大会。
1991年,26岁的古天龙来到桂林电子科技大学工作,从此与广西这片热土结下了不解之缘。1993年9月,他如愿以偿考入浙江大学工业控制研究所,师从著名的过程自动化专家周春晖教授,攻读博士学位。他在导师的指导下开展复杂工业生产过程中离散事件问题的研究。由于表现优异,他于1996年1月提前毕业,获工业自动化学科工学博士学位,博士论文被评为优秀博士学位论文,并获得浙江大学优秀毕业研究生称号。他的研究成果被《自动化学报》、《控制理论与应用》等刊物刊载,并在IEEE SMC和IEE ICIT国际会议上宣读。
博士毕业后回到桂电的古天龙在工作上如鱼得水。然而,他并没有满足。中国的科学技术要发展,要立足于民族之林,需要及时地吸收和接纳西方先进的研究方法和成果。他默默地作着准备。此时,他已任职于桂林电子工业学院计算机系,主要从事离散事件动态系统理论及其应用的研究。由于工作业绩突出, 他于1994年破格晋升为副教授,4年后又破格晋升为教授。1998年,一个偶然的机会,他参加一个学院的代表团去访问澳大利亚,访问期间同澳方教授交谈时,对方对他的研究非常感兴趣。他很快便获得了赴澳大利亚CURTIN理工大学、MURDOCH大学做博士后研究的机会,在国外一待就是四年多。关于这次经历,他回忆道:“我已经作了准备,包括实践的准备和心理的准备,自然就抓住了机会。在国外的四年,使我的知识结构和学术能力相对较完善了……”
对于当初的回国,古天龙归结于自己的桂电情结。他至今无法忘怀他读博士及出国期间,桂电领导所给予的支持。“那种真情,对人才的那种渴望的程度打动了我。我博士毕业以及每次从国外回家探亲,院领导都到机场接我。我在国外时,也经常保持联系。这些都打动了我!” 更重要的是,当时桂电计算机系需要学术带头人。于是,他从大局出发将自己的研究方向转到计算机领域。放弃了国外的优厚待遇,他一回到桂林电子工业学院就挑起了重担,一刻不停地投入到新领域的研究中去。经过一番艰苦的努力,取得了一批国内外有重大影响的学术成绩。他主持了国家863计划项目、国家自然科学基金、国防预研重点项目、国防预研基金、中澳国际合作项目、教育部留学回国人员基金等共计30余项,在国内首先出版了学术著作《有序二叉决策图及应用》、《软件开发的形式化方法》和《网络协议的形式化分析与设计》等共3部;在国内外重要学术刊物发表学术论文130余篇,其中SCI、EI收录63篇。由于卓著的科学研究成绩,他先后入选新世纪百千万人才工程国家级人选、“广西十百千人才工程”第一层次人选,获享受国务院政府特殊津贴专家、广西优秀专家、广西优秀留学回国人员、广西高校杰出科技人才、电子工业部优秀科技青年等荣誉。
精益求精奉献精品教学
说过:“教育者,养成人格之事业也。”古天龙追求的就是这样的精品教学,并精益求精地为之奉献。
古天龙认为,当今时代,教师不再是简单的传道、授业、解惑之人,在培养学生解决实际问题的能力、动手能力的时候,更要注意其健全心智的锻造。“授人以鱼,不如授人以渔。”知识的传授永远是有限的,但是如果启发了受教育者的知识源头,就会有汩汩流之不竭的知识清泉。古天龙深谙此理。他总是说,在知识爆炸的时代,不说是给学生一碗水,即便给他们一桶水也难以为继,必须教会他们学会自己找泉挖泉。正是怀着这样的信念,古天龙在课堂上大量采用启发式、讨论式、参与式和研究性学习等教学方法,有效地调动学生的学习积极性,促进学生积极思考,激发学生的潜能,引导他们主动自学。他力求做到精讲多练,让学生开展形式多样的创新实践活动,培养学生创新思维,打下科研基础,打造好“渔”的本领。
古天龙忠诚于他所挚爱的三尺讲台,近些年先后开设本科生、研究生课程8门,指导培养硕士研究生38人、博士研究生12人。在担任繁重的本科生、研究生教学任务的同时,坚持在离散数学教学内容更新和教学方法改革、大众化高等教育下教学型高校适用型人才培养、一般工科院校计算机学科形式化方法教育、地方工科院校工程应用型创新人才培养模式等方面开展研究与改革实践。他承担了教育部质量工程项目、全国教育科学研究“十一五”规划课题、广西高等教育教学改革工程“十一五”重点项目等12项,在公开刊物上发表教育教学研究论文18篇,出版教材《离散数学》、《软件工程》和《计算机科学与技术方法论》等共3部。
他遵循需求牵引、工程应用、务实求是、创新实践的培养理念,建立了双闭环、自适应的工程应用型人才培养体系,构筑了“相互支撑・有机衔接・梯度发展”的应用能力发展平台。兼任教育部高等学校软件工程教学指导委员会委员,积极倡导并推进工科院校计算机学科的形式化方法教育的教学改革与实践,形式化方法知识体系被教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会纳入计算机科学与技术专业核心课程实施方案计划。所编写的相关方面教材《计算机科学与技术方法论》和《离散数学》分别获广西优秀教材一等奖。所承担项目一般工科院校计算机学科形式化方法教育的探索与实践和计算机科学与技术方法论的建立及实践分别获广西优秀教学成果一等奖。
科研与教学,如鸟之双翼、车之两轮,两者缺一不可。古天龙常说,教师的天职就是培养人才,教学与科研是一名教师的双重任务。教学内容的更新、教学水平的提升、学科知识的扩展需要科学研究来驱动,所以,教师一定要从事科学研究。从基础研究、应用基础研究中,跟踪学科发展动态、更新学科前沿知识、夯实理论知识;从工程研究、应用研究中把握行业动态、企业需求。但是也不能惟科研,高等学校教师的科研如果不能进入到课堂、不能融合到实验、不能结合到教学、不能促进人才培养,那是不完美的、不健全的。
“给学生一碗水,教师要有一桶水。”古天龙清楚,要培养出精品学生,自己在学术和科研方面也必须不断提升。他的精品科研为他的精品教学实施打下了坚实的基础。古天龙结合科研实践,精心选择教学内容,大胆改革传统的教学方法,大量使用多媒体技术,激发了学生的学习兴趣,有效提高了教学质量。他主讲的计算机科学与技术专业本科生核心基础课程《离散数学》,2006年被评为广西精品课程,2010年被评为国家级精品课程。《离散数学》精品课程网站及其CAI课件得到同学们的广泛使用和普遍好评,荣获2007年广西教育教学软件大赛一等奖,2008年全国多媒体课件大赛一等奖。为此,他也先后获得全国模范教师、广西教学名师、电子工业系统优秀教师等荣誉称号。
倾心育人打造精品团队
一花独放不是春。古天龙深知这一简单的道理:要想进一步提升学校的整体教学和科研水平,就必须打造一支结构合理、团结协作、充满活力的教学和科研精品团队。
近年来,古天龙带领他的团队对电子信息类相关的计算机科学与技术、通信工程、电子信息工程、电子科学与技术、软件工程、网络工程、电子信息科学与技术等专业的人才培养模式在教学理念、教学体系、培养方案、管理机制等方面进行了一系列的改革创新。他所领衔的工程应用型电子信息类人才培养模式实验区于2009年获准成为国家级人才培养模式创新实验区。作为计算机科学与技术专业负责人,基于“围绕一个中心(提高教学质量),突出两大特色(校企合作、科研与教学结合),重点发展三个专业方向(嵌入式技术、软件技术、网络技术),着重培养四种能力(计算思维能力,算法设计与分析能力,程序设计能力,计算机系统的认知、分析、设计和应用能力)”的“1234”人才培养模式建设理念,构建了多层次、多类型、全方位的工程应用型创新人才培养体系。2010年,该专业被认定为国家级特色专业。
关键词:应用型本科院校;计算机人才培养;教学实践
中图分类号:G64文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)02-0078-03
我国高等教育自1995年开始,相继实施了“211工程”和“985工程”建设项目,进入工程的这些高校是国家扶持发展的重点,主要由研究型大学和一部分教学研究型大学组成,是国家建设世界一流大学和高水平大学的主攻方向。国家的另一发展重点是高职高专学校,它们承担着高等职业技术教育任务,培养社会生产、服务、管理一线紧缺的技能型人才。在这两头中间的是一大批培养应用性人才的教学研究型和教学型的本科高校。这类高校的计算机应用型本科人才培养的方案与途径是摆在我们面前急需解决的课题。西安文理学院是一所由多个专科学校合并且经教育部批准升格的新建本科院校,定位为面向地方经济和社会发展需要,培养应用型本科人才。我校计算机系以培养学生创新意识和实践能力为目标,对教学过程的各个要素和环节进行整体优化,努力形成多元的、以学生为本的、注重个性发展的人才培养过程,取得了较为理想的效果,人才培养质量有了显著提高。
1精心设计人才培养方案
人才培养方案是实施人才培养的纲领。计算机的学科变化与发展相当快,计算机的课程体系必须根据计算机的学科变化而进行动态的修订与完善。为此,我们提出了计算机应用型本科人才培养要具有理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力的特点。课程体系强调基础知识,创新意识和实践能力的培养,充分体现在以下三个原则。
(1)开放性原则
以保证将最新信息融进课程里。增加像Linux分析和Windows分析及流媒体等这样的课程,使课程内容更贴近现实。
(2)整合性原则
对相同或相近学科课程进行大类整合,避免课程划分过细或重复。例如,运算器结构在数字逻辑中要介绍,在计算机组成原理中也要介绍;虚拟存储器在计算机组成原理、操作系统和计算机体系结构中都要介绍,从而造成计算机组成原理与计算机体系结构课程中存在许多内容的重叠。因此,将计算机组成原理、操作系统和体系结构中的部分内容整合成一门计算机系统原理课程。这样,―方面强调了系统的整体结构,另―方面减少了内容的重叠。
(3)比例倾斜原则
加大实践环节,强化实践教学体系,注重实验室与实习基地建设,从复合型应用人才这一培养目标出发,注重实践教学内容与体系的改革与优化。
在“厚基础、多方向、重应用”上下工夫,精心设计“平台+柔性模块”的创新人才培养方案。把通识基础课程、专业基础课程及相对稳定的核心必修课程构成平台,其中公共课基础课占总学时40%,专业基础课占35%,而把专业方向课程,根据社会需求、学生就业意愿的不同、专业依托的行业内在结构等划分为柔性模块,该模块可以随着企业与市场的需求变化而进行动态调整,从而使人才的培养能够适应社会的需要和变化,专业课比例占25%左右。理论教学与实践教学的学时比约为6.5∶4,集中实践教学环节包括实验课程、课程设计、生产实习和毕业论文,达到了42周,从而构建了“少而精、新而实、博而通”的课程体系,充分体现了以人为本、因材施教、注意个性培养的教育思想。
2学制采用“2+2”式的两阶段培养模式
“两阶段”培养模式为前两年是基础教育阶段,该阶段中大专业的教学注重不同专业的融合与沟通,实施统一课程、材、学要求,使同一大专业基础教学具有统一性、普适性、扎实性,努力搭建“高素质”人才培养平台;后两年为专门化教育,根据人才需求预测和学生兴趣、就业意愿按专业方向分流培养,灵活设置专业方向。例如,在“计算机科学与技术”专业下,分为软件方向、网络方向、多媒体等若干柔性方向。实行导师制,每个班派一位专业教师对学生的学习进行指导,帮助学生分析自己的优势与不足,确定自己的目标,选择合适的方向。针对学生个性化发展的需要,按学生素质和兴趣爱好为其量身定做培养计划。
一方面,根据学生基础和特点,制订阶段目标培养计划,有针对性地指导学生制订符合自身实际的阶段学习目标阶梯。一年级高等数学达标、二年级四级英语统考达标、三年级专业基础学习达标、四年级专业或研究生统考达标等等。当学生实现某阶段的目标时,适时调整培养计划,使学生向更高目标迈进。另一方面,根据学生不同毕业去向,将学生分为“考研流”和“就业流”实行分流培养。针对拟考研的学生,在保证整体教学质量的同时,设置了政治理论课综合训练、英语综合训练、数学综合训练、专业基础综合训练等选修课程以帮助学生提高公共基础和专业基础知识,为考研作好准备。针对拟毕业后就业的学生,设置专业方向和专业对口课程,使这部分学生在保证宽口径、厚基础的同时,在某一领域或专业方向有特长,学生可根据就业需要进一步加强专业对口课程及业务操作方面课程的学习,并可选择就业实习,为参加工作奠定良好的基础。这些专业方向的设置,既保证了本科教育的宽口径,又满足了提高学生研究能力的需求,为全面提高学生素质奠定了基础。
3重新构建新的实习教学体系 强化实践教学环节
(1)课程设计、生产实习和毕业实习按学生专业方向不同,结合具体专业知识在IT企业产品开发与经营管理过程中的实际运用,归纳出各种类型的“关键知识点”和技能要求,安排成系统的实习内容供学生具体实践。实习由针对各项“关键知识点”的讲座、案例分析和项目实践等内容构成,在时间安排上主要以项目实践为主。案例分析采用的内容全部来自IT企业多年来承担完成的实际应用软件开发与计算机网络系统集成项目,学生有机会体验真实IT项目的开发要求与各种规范。
(2)以现有机房、电脑、网络设备为基本的硬件保证,配以具有丰富企业信息化经验的教师队伍,模拟信息化环境,让学生能在类似企业信息中心的环境下完成实习任务。在校内实习过程中,支持和鼓励教师进行教学实习,在已有的试验平台基础上进行二次开发,形成开拓创新的优良学风,对于取得了重大进展的实行奖励措施。
(3)部分实习可以采用自行开发的实习平台,一方面自行开发的平台更经济,也能达到实习的要求;另一方面学生自行设计实习设备,培养锻炼了学生的创新思维和创新能力。
(4)实行实习指导教师负责制,实习内容、方式、手段、课程比例由相关实习指导教师根据教学计划确定。这样可以极大地增强教师的自主性和灵活性,同时也有利于实习计划的制定。
(5)实习由学生在实习中心配备的计算机上完成,允许学生借用必要的装置或仪器、仪表,但必须有严格的手续。
(6)在建立计算机校内实习基地的同时,大力发展和加强校外实习基地建设并扎扎实实地落到实处,充分发挥生产企业在人才培养中的作用,争取实现产学合作,校企双赢。目前我系已在“三帝电脑公司”、“长岭―圣方电脑公司”、“西安软件园”等建立了实习基地,这种合作方式不仅为学生提供了实习的场所,而且对提高学生综合素质和职业技术能力具有很大的促进作用,同时也为学生的就业搭建了平台。通过实习,学生反映“在学校期间,我们每天都在学习专业的理论知识,可是面临毕业,我却不知道自己所学的专业究竟能做什么,也不知道该找什么样的工作。通过实习和专家的辅导,使我明白了专业的理论只有在实践中才能够得到检验,只有实践了才知道自己能为企业做什么,也就明确了自己的就业目标。”
(7)在抓好实践教学的同时,积极开展丰富多彩的科技文化节等活动,使各个年级的学生都能参加适合自己的科研和创新活动,让学生开阔视野,提高能力。我们积极引导和鼓励学生参加各种基础学科知识竞赛及其他课外科技活动,如电子设计大赛、数学建模大赛、“瑞林杯”课外科技作品大赛等,并制定了相应的鼓励政策,对于在大学生科技活动中获奖的学生及指导教师给予表彰奖励。近几年来,已累计有300多人次参加了各种科技竞赛活动,有30多人获得了奖励。
4努力打造一支过硬的师资队伍
教师是教学活动的主导,是深化计算机学科教学改革的关键。教师自身必须具有一定的深度,给学生授课时才能做到思路清晰,层次性、条理性比较强,从而调动学生的学习积极性。因此,我们把努力打造一支过硬的师资队伍放到一个突出的位置上,大力加强教师队伍建设,努力实现稳定队伍、优化结构、改善条件、提高质量的队伍建设目标,对教师通过各种措施不断加强教育培训,努力提高教学水平,增强应用能力,同时对教学实施综合测评。由学生、教研室教师对全系各门课程进行打分测评,再由系教学督导组成员在认真听课与考察教学各环节的基础上结合科研能力,对全系各门课程的教学进行综合测评。对测评中发现的问题及时反馈给教师,以便在教学中改正。对前三名进行表扬和奖励,对后三名提出批评并进行必要的调整。
5结束语
几年来,我们对计算机应用型本科人才培养的模式与途径,从人才培养方案、培养模式、教学手段,实践环节与师资建设质量监控等几个方面进行了探索和实践,促进了应用型本科院校计算机教学质量的提高。从招生情况看,第一志愿的录取比例大大提高,一举扭转了过去招不满的尴尬局面,毕业分配达到了90%以上,人才培养的质量有了很大的提高。
参考文献:
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投稿日期:2005-08-08
在学校,计算机的普及率也在逐步提高。在美国,1994年底已经使用1810万台教育计算机,其中620万台直接进入了中小学,98%的中小学已经在不同程度上使用计算机辅助教学,全美小学、初中、高中在校人数与计算机的比率分别为15∶1、14∶1、10∶1。在我国,中小学计算机的普及率也在逐步提高,据不完全统计,截止1996年,在我国近80万所中小学中,已有3~4万所配置了不同档次的计算机40万台,许多学校还配备了网络计算机教室。但实际上真正在课堂上使用计算机的教师却很少,计算机教室成了打字室。这种情况在发达国家也是如此。比如日本高中计算机普及率达99.7%,但教师愿意在课堂上使用的也仅占18.7%。造成这种情况有许多原因,如有的教师对CAI持怀疑态度,或由于对新技术的陌生而不愿意尝试,还有教学软件的缺乏,现有的教学软件质量不高等。在21世纪,计算机必然在数学教育中发挥重要作用,因此,如何在数学教学中充分地发挥计算机的优势,已成为数学教育现代化和数学教改的现实课题了。
本文将根据计算机的优势及它与数学教育现代化的关系谈谈笔者对在数学教学中使用计算机的几点看法。
一、数学教学中如何更好地应用计算机
目前,随着计算机的发展和教学软件数量的增加,数学CAI也在逐步开展,许多地区、学校都在进行CAI实验。但是,根据目前学校、学生拥有计算机的状况以及教师对于计算机的熟悉程度,目前的应用还只是初步的,利用CAI的数学课还是比较少,大多也只是讲一讲公开课,而缺乏大范围的、系统的实验。在数学CAI课中,教师该如何组织课堂教学,如何发挥主导作用,学生在CAI课堂上的认知过程如何等等,都只有通过实验才能回答。另外,通过实验,寻找数学CAI的切入点,也是发展数学CAI所必须的。因此,在今后的数学课中,有条件的地方应尽可能多地使用计算机,解决传统教学做不好的事情,这应作为教学改革的重要内容。下面根据不同的计算机软件的特点,谈谈计算机在数学教学中的应用。
1.用计算机进行课堂演示
在这种模式下,计算机作为指导者,是将传统教学过程中教师通过黑板、投影片、教具模型等媒体展示的各种信息,由计算机加工成文字、图形、影象等资料,并进行一些必要的处理(如动画),将这些资料组织起来。课堂教学时,可以将计算机与大屏幕投影电视连接起来,也可以在网络计算机教室中进行。利用这种模式进行课堂教学,在较短的时间内,计算机使学生多种感官并用,提高对信息的吸收率,加深对知识的理解,因而可以做到更高密度的知识传授,大大提高课堂利用率。
例如,对于三角形“三线合一”的教学,传统教学因较难展现其发现过程,从而造成学生对其不好理解。利用计算机,可以在屏幕上作出斜三角形ABC及其角A的平分线、BC边的垂直平分线和中线,之后用鼠标在屏幕上随意拖动点A,利用软件功能,此时三角形ABC和“三线”在保持依存关系的前提下随之发生变化。在移动的过程中,学生会直观地发现存在这样的点A,使得角平分线、垂直平分线和中线三线重合。再如,对于圆周率的概念的教学,利用CAI,可以对圆周进行展开,同时跟踪测量圆周长和圆半径,引导学生发现圆周长与圆半径的比是一个定值。由于实验中圆可以随意变化,学生很容易接受π的存在。
利用计算机进行课堂演示,通过精心设计的动画、插图和音频等,可以使抽象深奥的数学知识以简单明了、直观的形式出现,缩短了客观事物与学生之间的距离,更好地帮助学生思考知识间的联系,促进新的认知结构的形成。计算机的动态变化可以将形与数有机结合起来,把运动和变化展现在学生面前,使学生由形象的认识提高为抽象的概括,这对于培养学生良好的思维习惯会起到很好的效果。同时,在这里也应注意,计算机的演示只能是帮助学生思考,而不能代替学生的思考,教师应当恰当的给予提示,结合计算机的演示帮助学生完成思考过程,形成对概念的理解。
2.利用计算机进行小组合作学习
在信息技术环境发展的背景下,我们传统的教育思想也应当发生转变。发展以学生为中心进行合作学习的思想,发展以问题共同解决为中心的思想,发展以培养能力为中心,强调终身学习的思想。问题是数学发展的动力,所以对解题的教学历来受到教师的重视,现代数学教育更是强调要进行“问题解决”,在解决问题过程中锻炼思维、提高应用能力。而传统的数学教育由于多方面的限制,片面强调了数学演绎推理的一面,忽视了数学作为经验科学的一面。现在,计算机强大的处理能力为数学的发现学习提供了可能,它的动态情境可以为学生“做”数学提供必要的工具与手段,使学生可以自主地在“问题空间”里进行探索,来做“数学实验”。教师可以将更多的探索、分析、思考的任务交给学生去完成。
在数学实验课中,可考虑把学生分成2~3个人一个小组,每组共用一台计算机。教师提供问题,学生利用计算机提供的环境,积极思考、讨论,动手演算,解答这个问题。教师要深入每一个小组中参加讨论,观察其进程,了解遇到的问题并及时解答,对有共性的问题组织全班讨论或讲解,努力在全班创设一种研究探索的学术气氛。
例如,几何画板提供了一个十分理想的让学生积极的探索问题的“做数学”的环境,学生完全可以利用它来做数学实验,这样就能在问题解决过程中理解和掌握抽象的数学概念,使得学生获得真正的数学经验,而不仅仅是一些抽象的数学结论。目前,在这方面已经有了一些有益的尝试。如’98全国计算机辅助中学数学教学课例展评、交流、研讨活动中,北京师大附中的一个课例“求圆内接三角形面积的最大值”,就是在电脑网络教室里,让学生利用几何画板,自己在动态变化中观察静态图形的变化规律,对图形进行定量的研究,通过交流、讨论,最终得到问题的解答,其中有一个解法是教师在备课时也未想到的。1995年夏季学期,两个美国初中二年级学生DavidGoldeheim和DanLitchfiled应用几何画板发现了又一种任意等分线段的方法;东北育才学校一名学生发现了广义蝴蝶定理。抛开这些问题自身的意义不说,他们处理问题的过程(猜测,验证,论证),对我们的数学教学也是一种启示。
在这种小组合作学习的模式下,教师在教室里的角色更象学生的辅导者或帮助者。他们设置环境,帮助学生提出问题并进行探索,刺激学生解答问题,并为学生提供他们需要使用的工具与资源,以便学生能够建构知识。教师不可能――也不应该期望――完全掌握与某个主题有关的内容,他们需要知道的是如何引导学生,如何问学生一些探试性的问题,如何使学生与有关的资源联系起来,如何提供给他们存储、操纵与分析信息的工具。
3.利用计算机复习、作业
在课后,可以利用一些辅导软件来巩固和熟练某些已经学会的知识和技能。提高学生完成任务的速度和准确性。辅导软件把计算机变成了教师。这种课件不仅提供文字、图形、动画视频图象,还有语音解说和效果音响,文、图并茂,具有很好的视听效果。教学内容的组织多按章节划分知识点模块,学习者可以根据需要自取进度,个别系统逐步深入地学习,复习已经学过的知识内容。这种课件能够补充课堂学习的内容和加强概念的学习。交互性、及时反馈和足够耐心的优点使得数学辅导课件非常有用。
学数学离不开做题目,利用计算机信息容量大的特点,可以做成一些智能题库,学生可以用它做题、复习知识。这里所说的题库的智能化,是指系统能根据测试者的应答,测试答题者对于某些知识点的掌握程度,从而智能地调节题型、题量,并能在线调出相关知识点的理论讲解,复习教学内容。在这种模式下,学生可以充分自主地选择教学内容进行练习,并能及时得到指导,同时教师也可以利用智能题库随意生成程度不同、内容不同的电子试卷,对学生进行多方位的考察。另外,教师还可以记录学生一个时期(一学期或一学年)的测试情况,列出统计图,发现问题,并有针对性地进行指导。
二、数学教学内容的改革
由于计算机本身的优势,它进入数学课堂后,越来越发挥着重要的作用。同时也应当考虑,有了计算机,学生应当学习什么样的数学?
计算机科学知识与数学学科知识之间可以说是“相互辅助”的关系,二者相辅相成、共同发展。几十年来与计算机同步发展的计算数学包括数值计算、符号演算、计算机图形学已有巨大进展,这些进展反过来又促进了计算机技术的发展。随着计算机日益走入人们的生活,社会对人的数学素养的要求已经从依靠纸笔运算转换到有效地、恰当地使用技术,能帮助学生数学地深入思考问题、简化概括过程,提高学生解决问题以及在几何与代数、代数与统计和真实问题情景与相关数学模型之间建立联系的能力。数学教育应安排更多的时间让学生去思考和理解更本质的方面,学会提出问题和抽象概括,从而达到帮助学生更深入地思考数学,应用数学。学校的数学教学应更重视培养学生对数学思想、方法及其应用的认识,重视现实问题的解决。
数学课程应当尽可能地使用计算器和计算机,这应当作为制定新数学课程的原则。目前许多发达国家都已这样去做。全美数学教师协会(NCTM)早在1980年就建议:在所有年级中,都应充分发挥计算机的作用,并注重将计算机与数学课程结合为一体。1989年,NCTM又出版了一份《学校数学课程标准与评估标准》,明确提出了“利用计算器和计算机作为学、做数学的工具”的要求。在美国,全国各地的学校都正在把计算机编程结合到数学课中去,新出版的每一套教材都有BASIC编程的内容,相当于代数课程的8%。因此,如何将传统内容进行现代处理,将计算机与数学课程结合为一体,是教材改革的一个重要问题。
1.调整、精简一些传统的教学内容
传统的数学教学中,有大量繁杂的运算,教学时需要花费很多时间、精力来进行训练。目前许多软件包(如mathcad,marhematic,maple)都能完成数学里各种各样的运算,mathpert还能在每一步给出提示,引导学生给出解答。这样,技术使得有关数学技能、技巧方面的内容越来越不重要,这就使教师和学生可以从这些繁重的体力劳动中解放出来,把繁重的运算交给计算机。因此,教材中可以适当删减、调整一些教学内容。例如,查表计算是否可以取消,是否要那么多偏难的四则运算,因式分解和解方程(组)是否要那么多的训练,三角函数的运算可否引入计算器等等,都是需要考虑的问题。当然,并不是不要学生练习,而是掌握基本思想、基本方法即可。
数学是讲授数量关系和空间形式的科学,数和形本身就是一个有机的整体。而在传统的几何教学中,欧氏几何战占据了很大的内容,学生需要用很长的时间学习欧氏几何,学习逻辑论证。我们可能都有这种体会,就是证明定理就像解四则运算难题一样,是非常难的。固然,这能很好地培养逻辑思维能力,但是,学生需要培养的思维能力也不仅仅是逻辑思维能力,逻辑论证方法也仅仅是解决几何问题的一类方法。因此,在中学数学中应当将代数几何综合起来,将几何问题代数化,尽早地引入解析几何的思想。例如,我们可以在直线的概念上介绍数轴,可以用方程来讲直线的平行、垂直等。目前,在新的高中试验教材中引入空间向量去解决立体几何的问题,就是一个很好的尝试。
2.增加一些教学内容
现在学校的学生,将来必将走向一个更加信息化的社会,因此目前不仅要用现代技术来改进数学教育,而且应当适当增加一些教学内容,为学生将来进入技术社会做好准备。
在应用数学解决实际问题时,一般要经过这样的过程:收集信息和数据,处理数据,得到数学问题,解决数学问题,得到实际问题的解决。在我们分析处理数据的过程中,需要用到许多离散数学的知识(如统计、线性方程组、矩阵、图论、组合数学等),因此,应当将这些知识引入中学数学内容,提高学生分析、处理数据的能力。
在数学教学中,有些问题可以考虑让学生在计算机上去解决,现在已经有一些软件可以使用。例如利用电子表格(如EXCEL)等可以完成许多数学任务,如建立方程去解决分组问题,进行估算以及检验一个变量的变化对其他变量的影响等。电子表格在帮助学生探讨数量关系方面也是一个有效的工具,教师可以要求学生研究不同列的值,并总结出其中的数量关系。另外,许多电子表格还有加、减、乘、除、平方根、求和和求平均数等功能和绘直方图、曲线图、散点图、柱形图等绘图工具,这能很好地帮助学生完成统计里的学习任务。
在数学教材中,可以适当渗透一些编程的思想。学生掌握了解决一个问题的基本方法后,可以让学生编制程序利用计算机解决问题,把一个数学问题从一元推广到多元,从一维推广到多维。例如,在学习方程组时,学生可以通过编制程序,来解决一些多元方程组的问题。这样,学生就能把主要的精力放在基本方法的学习上,而不是更多地去关注运算技巧。
新技术的应用,给我们带来了更多的便利,但同时,也引发我们进行更多的思考。计算机进入数学教学,必将引发一场新的教育革命,并形成一个新的数学教育前景。广大数学教师、数学教育工作者应当成为这场革命的主角。
参考文献
1、《计算机教育应用与教育革新――’97全球华人计算机教育应用大会论文集》李克东何克抗主编北京师范大学出版社1997