发布时间:2022-02-16 08:28:09
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关键词:应用型本科院校;计算机导论;教学改革
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)34-0123-02
1 概述
自上个世纪八十年代,中国计算机学会教育委员会计算机学组将计算机导论纳入我国高校计算机专业必须开设的八门核心课程的“开门”课程起,“计算机导论”在高校已经历经了三十载的发展。所谓开门课程,是指计算机导论是计算机相关专业的学生进入大学的第一门专业基础课,具有知识覆盖面广、实践性强等特点。计算机导论在高校计算机课程教学体系中具有非常重要的地位,它是所有计算机专业课程的先导课程。是让学生认识专业的发展状况,培养自学能力以及良好的学习习惯,提高专业兴趣的入门课程。
这是一门更新换代非常快的课程,特别是历经了近些年的迅猛发展后,从前计算机导论课程的教学一些陈旧的教学内容和方法,已渐渐不适应现代计算机教育的需要,另外,针对应用型本科这一特点,还需重点强化其应用性,并在此基础之上找到最合适的学科理论体系,加强学生应用性这个层面的学习,并强调联系理论知识的理解。所以,不仅仅是对学生,对教学、教师以及相关各方面的要求,都需要改进,计算机导论课程的教学改革势在必行,刻不容缓。笔者已从事本课程的教学十余年的时间,结合多年的教学经验,分别从教学目标、教学内容、教学方法以及实验环节等,分析本课程在教学中存在的问题,并给出改革措施。
2 应用型本科院校计算机导论课程教学改革内容
2.1教学目标改革
应用型本科院校以应用型人才培养为主要任务和目标,其对理论知识的要求不求研究的深厚坚实,但也不能只讲技术的够用即可,它应该要求的是理论是紧密结合于技术的实在。不需要追究理论知识的起源学派等。着重理论与实践的结合。过去的导论教学里,存在目标有失偏颇的情况,要么就是偏理论,学生学习困难,枯燥无味,没有学习兴趣;要么就是偏重技术,学生虽易于掌握,但会造成内容过于浅显,使得教学品质下降,达不到本科教育的要求。因此,作为应用型本科院校,计算机导论教学目标应作为首要的改革内容。经过理论结合实践,改革后的对学生的教学目标可从这几个方面来叙述: 第一,使学生通过学习,全面了解当前计算机科学与技术的总体概貌,了解本专业的人才培养目标,职业前景与职业方向需求,以及对合格毕业生的要求。第二,了解课程框架体系,通过宏观浅入地学习专业课程的内容,理解程序设计的基本思想,掌握计算机的基本组成;了解数据库、多媒体技术、网络等课程的内容及其引导其初步应用,并与时俱进了解计算机的相关发展情况。第三,培养计算思维,计算机方法论等专业素养,为后继课程的开设奠定基础,并激发学习兴趣。
2.2教学内容改革
从前的学生由于计算机的普及不够,大多学生来自农村,很多新生对计算机都是从零学起,所以,当时本专业计算机导论的教学一开始就侧重于计算机基础文化知识以及计算机的操作及Office系列,以及互联网的使用,剩下的为数不多的时间,用来简单介绍一下今后各专业课的大概情况,很少深入地介绍计算机的基本理论基本技术,以及计算机专业人才最不可或缺的计算思维、计算机方法论的培养。而近年来,由于计算机教育以及计算机网络的飞速发展飞速普及,如今的计算机专业的新生已有了完全的不同,他们大多在中学就将文化基础与基本操作学完了,如果不作改革调整,就会导致与中学内容重复,不仅浪费了宝贵的学习时间,不能适应高等教育的发展和要求,而且还让学生对学习产生消极的态度,影响到今后各科课程的学习。
因此,教学内容的改革,首先是根据教学目标,选择好计算机导论课的教材,内容上,要与目标一致,但要注意深度与广度的把握,但求广度优先,不求深度优先[1]。不仅如此,还要防止过于简单和过于复杂的教材,应与应用型本科的目标相一致。其次,在此基础上,修正教学侧重点并拓宽知识点。教师在备课的时候,要对教学内容进行处理,摒弃过去把计算机导论课程与“计算机基础加专业课程系统介绍”相提并论的思想。在理论教学课程中,要根据计算机科学与技术学科应用型人才应具备的基本能力这一主旨,侧重构建计算机专业知识的框架体系,培养学生的计算思维和计算机方法论,培养学生的实践操作能力,并具备理论联系实践的能力。通过宏观框架体系及相关课程的入门介绍,为后续每一门课程的学习打下牢固的基础,同时深入了解计算机专业的内涵,并可以因此能够为自己今后的学习和发展树立一个方向和目标。其内容主要包括:计算机文化基础知识、软硬件知识、数据库、程序设计、网络信息技术以及计算机基本操作等,结合学生的特点,要科学合理地控制好相关知识内容的难易程度。而作为应用型本科,还要在掌握计算机基础知识,并具备熟练的计算机基本操作技能的前提下,在内容上增加培养学生的计算思维与计算机方法论,做好今后学习的准备。课本是死的,教学是活的,还要及时跟进最新计算机技术发展方向及时更新知识点。做到与时俱进,并培养信息素养和创新能力。
2.3教学方法改革
计算机导论课程的主要目的是培养学生使用计算机和利用计算机去解决实际问题的能力。以及培养学生的自学能力和较快接受新技术、新方法的能力。[2]所以,在教学方法上,首先要立足于应用型大学的特点即“应用”,强调理论实践于应用。传统的教学方法是给学生提出概念,然后做出解释说明,最后举例的体验研究型教学。在计算机导论课程里,可以采取通过对应用的举例或者操作,让学生得到一个理解的过程后,作出反思,提出问题,最后试着自己总结理论概念,再找出与概念的认识差距。其次,在强化概念的时候,可以改变传统知识讲述的方法,利用思维导图这一类的学习工具,归纳和演绎所有学过的知识点,然后慢慢引入新的东西,这样一来既给学生注入了了计算思维,又让学生有了牢固的理论基础。再则,要培养学生的自主学习的能力,比较能联系实际的简单内容,可以让学生自行学习,就相关内容知识点与现实的结合查阅资料,安排适当的讨论课,这样还能丰富了教学形式,也培养了学生查阅资料,总结知识的能力,共享教学资源,强化自主学习,这是一种基于网络基于文献资料的协作教学。另外,还可以对相关知识点涉及的前沿领域,作专题讲座,拓宽学生眼界,进而更深入地了解学科状况,提高学习兴趣,这可以归结为专题讲座式教学。
计算机导论课程知识覆盖面大,所以章节间的内容比较松散,不容易理解,而且面向的是大一新生,所以教学过程中要强调系统性,强调每一部分内容在专业的地位及作用, 以及未来深入学习之后的融会贯通,在理论教学中要给学生构架一个清晰的知识体系,使之系统化地进行学习。相应地,实验教学的内容要贴近理论教学,突出专业特点,学生不仅要能够熟练掌握常用软件的操作技能,还要初步掌握计算机的组装和维护能力[3]。这些能力与理论教学相辅相成,密不可分。所以要注重强化理论与实验的联系,而不能和从前一样,存在理论与实践教学的分离。
2.4 实验环节的改革
作为应用型的本科院校,其理论联系实际的目标,重点就是体现在实验上,所以加强实验课程是重中之重。计算机导论课程是一门实践与理论并重的课程,因此针对计算机导论的课程特点,实验教学的内容除了计算机基础操作、Office办公软件的使用和网络工具的使用等内容以外,还需在对各个主干课程的章节介绍中,设置相应的实验,例如在学习数据库这部分知识时,可以让学生做一些简单的计算查询小系统,培养学生的贴近现实的应用能力;在学习程序设计这部分知识时,可以让学生编写一些简单有趣的小程序,提高学生的学生兴趣;在学习计算机组成原理这部分知识时,可以让学生拆装废旧的计算机,增强其动手能力。实验教学内容较多,所以对课时的要求,应当不低于理论学时。另外,在实验中,要严格要求,强调对学生良好操作习惯和创新能力的培养。
在实验环节中,传统的任务驱动教学法还是最佳选择。但在任务的布置上要有所改革。传统的教学中,基本都是按部就班地给出步骤,大家得到同样类似的结果,这样不利于培养学生的创新性和自学能力。在布置任务的时候,要具有开放性,能够充分发挥不同学生的特点,即根据自己的能力,最大限度地完成各自的任务 ,达到不一样的效果。也就是说,这样的任务能够使得程度不一样的学生都能够尽情发挥,而即便是较差的学生也可以顺利完成。比如在Office实验中,让学生做一个自我介绍,但是内容不限于学过的Word、Powerpoint, 可以做网页,可以做动画这些课堂还未学过的内容,要求图文并茂。并安排成为制作竞赛进行展示,这样不仅能增加学生的兴趣,还能刺激学生的未知欲,并能在竞赛中展现出不同学生的能力。
3 结束语
本文的教学改革在安顺学院2014级计算机科学与技术专业近六十名学生中进行了实践 ,收获颇丰,效果较好。学生的学生兴趣增强,成绩也大大提高 ,思考问题主动积极,从被动学习变成了主动学习。考试成绩与往年的对比,操作考核成绩与理论基础知识的成绩都很理想,达到了提出改革的初衷。
参考文献:
[1] 袁方,王兵,李继民.计算机导论[M].北京: 清华大学出版社,2009.
关键词:计算机导论;CDIO模式;课程改革
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)09-2055-02
Exploration and Course Reform of Introduction to Computer Science Based on CDIO Principle
WAN Shi-ming
(Guangdong Baiyun University, Guangzhou 510450, China)
Abstract: Introduction to Computer Science is an important compulsory course on computer science education. The teaching aim is helping students majoring in computer science to have a holistic review on computer and be familiar with the professional learning methods at the very start. This study analysed the current situation of Introduction to Computer Science and the existing problems, and offered proposals on curriculum reform based on the concept of CDIO modle.
Key words:Introduction to computer science; CDIO model; Curriculum reform
1概述
《计算机导论》作为计算机科学相关专业学生的第一门专业课程,无论在国内和国外,都是大学计算机科学教育体系中重要课程之一。例如,美国计算机学会(ACM)与国际电子电气工程师学会计算机学会(IEEE/CS)联合的《计算学科2001教程(Computing Curricula 2001),CC2001》,中国计算机学会教育委员会和全国高等学校计算机教育研究会的《中国计算机科学与技术学科教程2002》、《中国高等学校计算机科学与技术(应用型)学科教程2008》等。该课程概要介绍计算机体系结构、操作系统、设计语言、软件工程等专业的入门知识及与信息技术有关的社会、文化、职业等知识,使学习者对计算机专业课程体系有比较全面的了解,激发专业学习的认知欲和树立自信心。[1-2]“导论”的引导作用不仅应体现在理论知识和技术层面上,专业思想的建立、学习方法的建构尤为重要,更应体现在对学生的科学思维能力、创新能力、工程意识、分析解决实际问题等能力的培养。
2《计算机导论》课程的教学现状分析
1)普遍偏于知识体系相关内容的介绍,通盘罗列,多而不精,缺乏对创新方向、兴趣引导、思维能力、工作价值与应用指导,课程涉及的工程性指向淡薄。
2)教学仍然多以教师为中心的传授式和以学生被动的接受式的教学模式。授课以讲授理论知识为多,学生接触实践环节偏少,缺少对学生工程能力的训练。学生的创新思维、工程意识、团队协作与人际能力未能得到培养与提高。
3)按照《计算机导论》课程的性质,主要还是概括性的介绍计算机学科相关的专业知识和分支领域,由于学生以前对计算机专业了解不多,因此会觉得有些内容相对抽象和枯燥,学生似懂非懂。另外,忽视了对学生从事计算机科学工作的基本方法、专业素质和职业要求的传授,未达到很好的教学预期。
3 CDIO的基本思想
CDIO是一种全新的国际化工程教育模式,CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)。它是麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学在全球经济一体化的背景下,经过四年的跨国研究而得出的成果。它的指导思想是:以职业道德培养为基础,以工程设计任务为导向,以培养个人能力(包括终生学习能力和实践能力)、团队能力(人际关系与合作)和工程系统能力(包括适应与调控能力)为主要目标.让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。[3-5]CDIO强调在加强基础教育的同时,关注工程实践,加强实践环节;强调个人职业技能与人际沟通的技能并重;强调综合创新能力,与社会大环境协调发展。[6]
为了适应现代工程教育的需要,我院结合一般工科院校应用型本科人才培养的特点,吸收欧美先进的CDIO工程教育理念,开展以CDIO工程教育理念的工程教育模式的研究与实践。
4 CDIO工程教育模式的研究与实践
4.1工程项目教学法
传统教学法的一般过程是首先提出概念,然后解释概念,再举例说明。针对这门课程的教学对象,仅采用传统的教学方法不利于他们的理解和知识的掌握。
为了提高学生综合运用所学专业知识分析、解决实际问题的能力,教学过程中采用以工程项目为导向的项目教学。项目教学是师生通过共同实施一个完整的项目任务而进行的教学活动,它可以将学习者融入项目工作的过程中,让学生有目标地自主学习,同时,要求学生在学习工程中,通过自己的实践进行知识建构和能力培养。[6]
开展以项目化教学为主线的CDIO模式实践教学,使学生能在工项目程实践中体验到“做中学”的学习方法。[7]
4.2项目的目的和作用
本项目的设置目的在于使应用型本科学生在进入专业导论学习之后,通过对一个综合性、具有初级学术水平、易于理解和实现的项目研究开发,对于构思(Conceive),设计(Design),实施(Implenent)和运行(Operate)的四个工程环节直接参与,体验“做中学”的实际过程和状态,从而使学生动手做出一个具体的工程成果,而且在做的过程中动脑进行思考,分析,推理,归纳,使知识升华,同时,培育人际交往能力,团队协作精神,职业道德,为人操守,以及有效的工程建造能力。[8]
4.3项目的名称和内容
我院计算机系《计算机科学与技术》专业设有三个方向:软件工程、网络工程和嵌入式系统工程。我们引入了2个真实工程项目:
一是基于VLAN的局域网搭建。项目的内容就是在真实网络工程环境下和在借助仿真软件的分析下完成建立若干个虚拟局域网VLAN。实现在同一物理网段内,同一VLAN内和不同的VLAN计算机之间的相互访问。[9]
二是制作多位数字动态显示器。项目的内容就是建造一个由单片机为核心,以7段发光二极管为数字显示器,结合辅助电路、电源所形成的多位数字显示系统。
教师根据学生的状况、教学内容和教学目标,结合知识点,制订具有操作性、实用性的项目实现方案。在教学过程中首先要提出项目任务设想,按照项目开发的过程,与学生一起讨论项目的目标、任务和途径。
4.4细化项目、小组互助
细化项目。引导学生对项目任务细化分析,从项目任务的技术要求、功能要求、性能要求入手,确定项目的技术路线、进度计划、组织方式,并清楚项目完成的考核要求和评分准则。
小组互助。对学生进行课题分组(4-6人),选出组长。组长的任务:讨论、分工、协作、轮值、总结)。在项目VLAN的局域网搭建和制作多位数字动态显示器完成过程中需要留出适当单元内容以培养学生独立分析、解决问题的能力,引导学生降低对教师的依赖。项目实践过程遇到的问题要求学生首先在小组内讨论,在做的过程中去思考、分析、归纳,养成利用各种资源、翻阅资料、团结协作等解决问题的习惯。
4.5考试改革
长期以来,书面闭卷考试是计算机专业导论课程考核的主要方式,而该课程培养学生工程实践能力通常被忽略,束缚了学生的思维与创新。改革后,增加了对项目实践能力的考查,采取书面开卷与工程项目实践相结合的考核方式,两者各占50%的比重,着力引导学生既注重掌握知识的重要性,也重视工程项目过程中的实践性和在工程教学模式下的“做中学”的学习方法。
5取得的主要成效
我院计算机系以CDIO工程教育模式的计算机导论课程教学改革已2年,按培养工程师的意念引导学生进入专业领域,通过项目从专业的有关特征导入到专业知识是一种较恰当的途径。学生体会到了理论、实践、素质一体化的教育教学模式和“做中学”的学习方法,学生从中亲身感受和并从中有所收获。触发了学生的专业向往兴趣,激励了学生的专业创新欲望,培养了学生的专业思维能力,呈现了学生的专业工作价值。
学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,适合工科教育教学过程各个环节的改革,CDIO“做中学”的理念和方法实践证明是可行的,收到了较好的效果。
通过学生积极参与的《计算机导论》课程改革,使学生感受到和接受了如下的学习方法:
1)主动学习:听中学、看中学、做中学。多想、多问、多做。
2)勤于思考:从不同的思路和角度观察问题,不死守一种思维模式,努力激发自己的潜在的思考能力、创新能力和学习能力。
3)实践贯通:听到的会忘掉,看到的能记住,做过的才真正明白。学习中的实践,有助于更深入地理解知识体系,有助于掌握学过的知识。
4)细心总结:学习任何课程都需要去归纳和总结。
通过工程项目教育活动,学生亲身感受到、并知道自己尚需要努力具备以下能力:
1)获取知识的能力(自学能力)。
2)运用知识的能力(解决问题)。
3)共享知识的能力(团队合作)。
4)发现知识的能力(创新意识)。
5)传播知识的能力(交流沟通)。
6结束语
CDIO是一个新的教育模式,尽管它的历史还很短,但已经显示了它的强大生命力.该文针对当前《计算机导论》课程教学的现状、存在的问题进行了分析,探讨与实践了以工程项目为导向和项目教学法。通过引入典型的“基于VLAN的局域网组建”等项目,让学生系统体验“构思――设计――实施――运行”的全过程,收到了较好的效果,其作用将会影响到大学四年的后续课程学习,为学生未来的发展有了良好的引导和铺垫。
参考文献:
[1]中国计算机科学与技术学科教程2002研究组.中国计算机科学与技术教程2002[M].北京:清华大学出版社,2002.
[2]中国计算机学会教育专业委员会.中国高等学校计算机科学与技术(应用型)学科教程(2009)[M].北京:清华大学出版社,2009:11.
[3] Worldwide CDIO Initiative Standards[EB/OL].(2009-08-30)[2010-08-13].省略.
[4] The CDIO Method [EB/OL].(2009-08-30)[2010-08-13]. 省略.
[5]陆小华,熊光晶,陈珠琳.设计导向的工程教育改革理念[J]高等工程教育研究,2007(6).
[6]宋桂娟,杨勇虎,王文生.基于CDIO的数据结构课程教学改革与研究[J].电脑知识与技术,2010-01-25
[7]王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式――基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究2009,28(4)116-119.
关键词:环境科学导论;教学内容;教学方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)28-0189-02
环境科学是一种多学科到跨学科的科学体系所组合成的新兴学科,也是介于自然科学、社会科学和技术科学之间的综合性学科。在当今世界,环境保护教育受到了各国高等教育的普遍重视,环境类专业也得到了空前发展。《环境科学导论》是高校环境科学和其相关专业的一门基础性课程,也是环境专业本科生所接触到的首门专业性课程,在整个人才培养过程中起着理论铺垫和知识储备的作用,所承担的教学使命远远超出了介绍环境基础知识本身。然而,随着环境理论与技术的不断进步,一些教学内容和教学方式已不能满足当代专业人才培训的需要。因此,开展此课程教学内容和方法的改革与探索有十分重要的意义。
一、课程设置现状与问题
通过调查发现:大多数环境类专业的学生认为本专业的发展前景良好,并希望毕业后能够继续深造以及从事与环境保护相关的工作岗位。但也存在许多问题:比如部分学生对环境类专业缺乏深入的了解,甚至是认识极其模糊;随着年级增长,学习兴趣大打折扣;对就业前景不乐观,丧失奋斗目标等。《环境科学导论》作为面向环境专业开设的首门专业必修课程,其教学目的是为加强学生对专业的整体性了解,使学生掌握和了解到环境保护的基础性知识,以及环境防治方面的基本原理和方法,同时拓宽学生的知识面,为学生打开探索环境保护领域的兴趣之门。
目前,大部分高校将这门课程开设在第三或第四学期,而第一、第二学期则以基础课程为主,完全不开设环境专业课程,这种教学模式固然符合教学规律,但也存在一些弊端。比如:许多学生在大一、大二时对环境科学专业了解甚少,对专业学习内容、学习方法与目标、专业特点、前景及专业发展方向等感到困惑。因此,建议将《环境科学导论》这门课程开设在新生入学后的第一学期,便于学生培养专业兴趣,增加专业认识,对后续专业课程的学习更好地起到“引”和“导”的作用。此外,由于该课程属于导论性课程,讲的内容不能过于简单笼统,也不能过于复杂深入,避免重复后面课程的学习,这使得在学时安排等方面也存在一些值得商榷的问题。为解决上述的困惑,本人认为对此课程进行深入和全方位的教学探索和改革非常有必要。
二、课程的内容
《环境科学导论》课程所使用的教材种类很多,其中大部分汲取了国内外很多教材的优点。当前,各高等院校选用的参考教材中,由北京师范大学的刘培桐教授主编的《环境学概论》理论体系最为完整,知识体系脉络清晰,简明易懂。此书获得了1987年国家教委颁发的优秀教材奖,在实际教学中也取得了很好的效果。
1.注重基础,突出重点。该课程所涉及的专业领域广、内容多。在实际教学中,对于基础的理论和知识要进行详细讲解,从条件、建模入手,逐步推出结果。在内容的系统性上要比较完备,能涵盖如今环境科学领域的水体、大气、土壤等方面,并兼顾有害、放射和环评等小的方面;在结构上要循序渐进和由浅入深,注重术语概念、基本理论和方法技术等基础知识的阐述;在深度上要掌握适中,毕竟《环境科学导论》会起到一个“概”或“导”的作用,因此更应该注重把握难易的程度,注重打好专业基础。
由于授课学时所限,不可能全部内容面面俱到,而且相关专业知识和技术在后续的专业课中会系统讲解,也不宜做过多介绍,因此要求教师进行详略选择,突出重点。例如:在大气环境部分,大气污染类型、污染物在大气中的化学转化等是本章节重点;水体的环境部分,重点内容是水体的主要污染物、污染类型和常见的污染指标等相关专业术语,此外还包括污染物在水体中的扩散规律等;土壤部分中,土壤的组成和性质,不同污染物在土壤体系中的化学行为是讲授的重点。
2.更新知识,关注热点。现代教育的发展要求在教学中保留传统经典的内容,剔除陈旧过时的内容,补充更新现有的教学知识和科技成果。授课时,结合具体的环境问题来阐述环境科学的相关理论,通过有关部门的权威数据让学生了解我国当前存在的一些环保问题,同时给学生适当补充国内外环境保护的最新发展动态,指出一些参与环境保护的途径。这样既可增加课堂教学的信息量,提高趣味性和知识性,又可激发学生的学习兴趣。
同时,在教学过程中还可引用当今全球范围内出现的热点环境问题。比如近年来国内外广泛关注的新型有机污染物:内分泌干扰物、溴代阻燃剂、医药品和个人护理用品等,还有新兴的环境功能材料、污染控制技术等,都可从最新的国外学术杂志或者国际标准上摘录相关内容提供给学生作为参考。这些热点问题的引入,既可拓宽学生的知识面,又可引发他们结合实际情况进行思考,为将来学习专业课程和进一步深造奠定坚实的基础。
三、教学方法
课堂教学是提高教学质量的重要环节,而正确的教学方法是取得良好教学效果的关键环节。在教学过程中,我们应当重视探索性和协作性学习;在教学手段上,以课堂讲授和多媒体技术教学相结合;在授课模式上,采用互动式和研究性的教学方法,以案例分析作为理论教学的辅助手段。通过教学方法的变革,充分调动学生学习的主动性和积极性,提高课堂教育教学的质量。
1.重视案例教学。由于《环境科学导论》的理论性较强,如果单纯的讲述概念、原理,学生听起来势必会觉得枯燥乏味。在教学过程中适时地引入典型实证案例,是有效改进的方法之一。在案例教学法中,学生是主体角色,教师是策划者的角色,负责提出案例话题并且掌控具体实施结构,经过讨论和分析,达成一些共识,最后由教师做出总结性评价。在这一阶段,学生尚不具备较多的专业知识,案例的应用有利于增强学生对环境问题的感性认识,引导其通过学习、构思和考虑可能运用哪些方法去解决这些实际问题,并为通过后续专业课的学习上升到理性认识打下良好的基础。当然,这就要求授课教师平时注意素材的搜集和筛选,使所选案例生动、典型、真实,能带给学生以震撼,激发其进行思考。如在讲授“环境问题的产生与发展”时,可借助于现代多媒体教学手段,收集诸如介绍古巴比伦文明、三北防护林和三江源保护工程;在讲解“空气污染指数”概念时,可以展示当日我国一些主要城市的空气质量日报,指导学生计算API的指数,讨论自己家乡的污染水平和特征污染物,并与其他城市比较;又如对“水体富营养化过程”的讨论,可使学生了解我国及国外主要湖泊富营养化的状况、特点及治理手段,促进学生理解湖泊富营养化产生的生态学原因和生物化学和生态演化过程等。同时,还可以向同学们介绍国家近年来大力投资建设的大型化生态工程,国家环境保护“十二五”规划等政策性文件,从而有利于学生了解我国环境污染的整体情况,明确我国当前污染治理的目标。此外,可以利用案例与就业的紧密联系,帮助学生了解专业的就业前景,增强其专业学习的信心和规划自身专业主攻发展的方向。
2.加强实践教学。环境科学的实践性和应用性非常强,这就要求它的教学过程必须与实际相结合。通过实践性教学活动的开展,增强学生的环境责任感,真正做到理论联系实际。大气环境部分,可以带学生实地参观工厂的除尘装置,掌握四大类型除尘装置的构造原理、运行参数、设计规格等;水体环境部分,组织学生参观城市污水处理厂,指导他们了解各级净化装置和具体污染指标的测定方法;配合课程设置中的生态恢复内容,安排学生参观自然保护区及人工湿地,加深对资源环境知识的理解;此外,可以组织各类环保活动,比如成立环保社团、设环保论坛等形式。各种不同的实践形式,使学生丰富、巩固了专业知识,扩展了学生的思路,激发了其参与意识与创新能力。以上教学环节均要求学生独立完成实践总结或调查报告。
3.引入双语教学。实行双语教学是当前高校教育教学改革的必然趋势,也是培养新世纪复合型人才的重要方式之一。环境科学专业发展迅速,国际通用性和可比性较强。《环境科学导论》作为环境科学最重要的专业基础课之一,采用英汉双语教学对跟踪国际环境科学发展前沿,同国际接轨具有重要意义。我们可以从教材的选择、表达能力的培养、教学方式以及考核评价方式等方面入手对其改进提出一些探索性的思路和意见。双语教学毕竟是新生事物,还有待于更多的教学研究与实践,以期获得更加丰富系统的经验理论。
四、结论
环境科学是一门讲究可持续发展的学科,其教育理念也在不断地变化、更新和完善。对其教学内容和方法进行变革探究,有利于培养适应市场经济需要的专业人才,提高学生的专业精神和学习热情,使其在环境保护的相关岗位和社会建设中发挥更大的作用与价值。上好这门课,要求教师们具有充足的知识储备、丰富的实践经验和多样的教学方法,及对课程体系的总体把控能力,了解学科发展的前沿动态,同时在教学过程中注重与学生的沟通,理论联系实际,完成教学任务和优化教学的效果。当然,随着教学改革的不断深入,《环境科学导论》课程的教学研究会进一步加强,其教学内容和方法也会日益完善。
参考文献:
[1]杨燕舞,王晓,乔启成.“环境科学导论”教学理念与实践[J].煤炭高等教育,2006,24(6).
关键词:多媒体;教学;课程;生命科学
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)23-0247-02
生命科学与我们的生活密切相关,其本质是研究生命现象、揭示生命活动规律和生命本质的科学。它的研究对象既可以是组成生命现象的生物大分子,也可以是生物个体本身,甚至可以是生态系统和生物圈,生命科学的飞速发展对人类的日常生活和社会的发展建设均产生了巨大的影响[1]。目前人类面临的一系列重大问题,如人口膨胀、食物短缺、能源危机、环境污染及疾病危害,等等,这些问题的解决很大程度上将依赖于生命科学和生物技术的进步与发展。因此生命科学被誉为21世纪最活跃的学科之一,自然科学的前沿学科[2]。生命科学素养也是大学生综合素质的一个重要组成部分[1,3]。目前,越来越多的高校开始为全校的各个专业的大学生开设生物类的课程,包括世界一流的大学,如麻省理工学院,就将生物导论等生物学基础课程开放给全校[2]。通过在大学课程中普及生命科学知识,增强生命科学素养是提高大学生综合科学素质的手段之一。《生命科学导论》是高等院校面向全校各类专业,尤其是非生物科学类专业学生开设的基础课程。由于生命科学涉及面广、内容丰富,而且发展十分迅速,不断增加新的内容,同时学生的专业差异均进一步加大了生命科学导论的教学难度。随着多媒体技术的日益发展和成熟,在现代教学中,多媒体技术教学手段的应用已成为教学改革和发展的热点[4]。运用多媒体技术,通过PowerPoint、动画、视频等多种多媒体形式和生命科学相关的专业知识进行结合。将原先大量复杂的知识更形象地呈现在学生面前,与传统的板书教学相比,具有图文并茂,便于讲解和记忆的优点,可以更大程度地的活跃学生的学习情绪,激发学生的学习兴趣,增强课程的教学效果,促进课程教学发展。
一、多媒体在《生命科学导论》课程中的应用
生命科学导论课程涉及了植物学、动物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、生态学及现代、生物技术等众多的学科和内容,涵盖的信息容量大、知识更新速度快、综合性强[3]。作为一门全校通识类的选修课程,《生命科学导论》所面向的是全校不同专业的学生,不同专业学生对生物学的知识具有不同的实际需求,教学过程中需要兼顾不同专业学生之间的基础差异性,因此在授课时针对不同专业的学生提供不同深度的教学内容。目前的多媒体教学的最主要方式体现在PPT教学,与传统的板书教学相比,PPT具有图文并茂,便于讲解和记忆的优点,对于生物专业知识接触较少的工科和文科专业的学生在学习非专业知识时也可以节省很多精力[5]。采用PPT进行授课,可以将学生的精力集中在听课而非记笔记上,提高了教学的效果,同时也方便学生在后期随时进行查阅和回忆之前的课程内容。对于有一定生物基础知识的农科和理科学生,具有一定生命科学相关基础的学生,应当适当地增加一些知识的深度,需要对基础的知识点进行讲解的基础上引入一些新的技术和研究,激发学生对于生命科学领域进一步进行探索和了解的欲望。然而,PPT的平面图像对于一些较为抽象和复杂的技术原理无法很好的进行展现,可能会增加学生的学习负担,丧失学习兴趣。教学动画在国外生物方面的课程中已有不错的发展,许多优秀的教材中附带有大量的与教学内容相关的动画,同时一些研究者也渐渐开始在论文中利用动画或者影像来更为直观地表述自己的结论,或是将制作的动画或影像连接到自身的主页上,帮助其他研究者进行了解[4]。在常规的平面图像中,筛选、引用和制作生命科学导论相关的教学动画可以帮助学生更好地了解和吸纳教学内容,提高教学质量。此外,目前国内外媒体制作了许多精美的纪录片,比如中央电视台制作发行的《森林之歌》系列、英国广播公司(BBC)制作的《生命》系列、美国公共电视网(PBS)制作的《自然》系列等,这些纪录片或介绍了自然生态的伟大,或展现了生命的神奇,或介绍了快速发展的新兴技术,均可以与专题内容相结合。通过观看纪录片,学生可以更直观地去了解新的研究进展,提升学生的兴趣,拓展学生的视野。
二、多媒体在教学中应用的优势
多媒体的应用在《生命科学导论》的教学中具有很大的优势。随着科技的发展,越来越多的课堂脱离了原先的板书模式,授课模式逐渐由文字化走向图像化,而图像化也开始脱离原先静态的模式,走向动态。例如,在进行动物免疫系统的介绍时,仅用文字配合图片的讲解的时候,对于有一定生物学基础的学生来说或许较易于接受,但是对于一些文科类的学生,较多专业信息的涌入和单一的过程示意图很容易使他们失去学习的兴趣,而如果将各类免疫细胞,如T细胞、白细胞、巨噬细胞等免疫细胞用卡通的形象描述出来,表述成为人体内的士兵,将免疫细胞对病原体进行防御的过程用动画表述出来。短短的几分钟的动画就可以将原先枯燥乏味的原理化虚为实,帮助学生对于人体的免疫系统有了一个简单的了解。鲁迅先生曾说:“用活动电影来教学生,一定比教员的讲义好,将来恐怕要变成这样的。”在《生命科学导论》的教学中,纪录片的应用也是如此,特别是在生态环境方面的介绍中,由于课堂的局限性,许多学生对于生态环境的接触仅仅限制在了书本上的介绍,在对“生命多样性”一章进行讲解之时,文字和数据大段地标示出了目前生物多样性所面临的严重威胁,对于不少学生来说,因为没有切身的体会,很难感受到这些数据的冲击性。由于生态环境问题的日益严重,许多国家都制作了精美的纪录片向公众展示保护环境的重要性,对于学生来说,在进行教学的时候适当地引入这些纪录片比单纯的罗列数字更能够让他们理解环境保护的意义。例如《最孤独的动物》这部纪录片,表述了包括孤独乔治在内的若干种已灭绝或濒临灭绝的生物的困境,这些生物的日常生活、生存环境以及那些为保护他们而努力的生物学家的工作都通过摄像机直观地展现在了学生面前。引发他们的思考和对环境保护的意识。此外,生命科学作为21世纪的领军学科之一,其发展日新月异,通过书本进行知识传播的更新频率有限,学生无法通过书本的学习了解到新兴研究的发展。多媒体则不同,新的信息影响可以通过网络和电视平台进行传播,将其适当地引入到课堂中,不仅丰富了学生的知识储备,也扩展了教学内容。
三、多媒体在教学应用中的弊端
虽然多媒体在教学中的应用优势明显,但是仍然存在一些不足。首先是幻灯片、动画等影像的使用,其原始目的是使学生能够将精力集中在听课而非记笔记上面,但是也会导致部分学生上课不认真,在课堂上不去记录笔记和听课,下课后直接拷贝课件,这反而失去了学习的积极性。其次,过多地引入动画和视频有可能分散学生的注意力,让学生有一种走马观花的感觉,相较于文字,影像固然更能够吸引学生的注意力,然而学生会存在抓不住重点,难以对影片中的专业知识点进行归纳总结的状况。导致无法达到教学目的,教学质量反而下降的情况[4]。同时,引入影像进行教学有可能会使学生忽视了教师的主导地位[6]。在课堂上,教师的主要工作是引导学生去理解和吸纳新的知识信息,多媒体作为一个辅助工具,应该起到帮助学生理解、掌握知识的目的,但是并不应该取代教师的作用。若是教师过于依赖于多媒体的帮助,反而会丧失了其在课堂中的主导地位,导致无法正常地与学生进行交流,从而致使无法完成教学目标。
四、结论
综上所述,在进行《生命科学导论》的教学中,适当地引入多媒体形式的教学更有助于学生学习和理解生命科学知识以及熟悉生命科学技术。相较于传统的板书模式,多媒体的应用可以帮助学生更好地理解所需接受的知识,调动学生的学习积极性,提升教学质量。然而,凡事有利则有弊,过多地引入多媒体动画、影像等资源则容易使学生失掉重点,在学习理解上存在偏差。而教师如果过度地依赖于多媒体,则会导致无法进行正常的教学活动,丧失其在课堂上原有的主导地位,多媒体的应用反而会带来负面的效果。因此在使用多媒体教学的时候应该遵循适度原则,教师应当及时地帮助学生进行归纳总结,从而保证教学质量,提高教学效率。
参考文献:
[1]李娜,毛永强.“生命科学导论”公选课的教学改革初探[J].长春理工大学学报,2011,(10):120-1.
[2]李遂焰,吴坚,李萍.生命科学导论课程建设与教学改革的几点体会[J].教育教学论坛,2014,(29):94-5.
[3]陈阿琴,陶贤继,刘其根,等.关于生命科学导论课程教学改革的思考[J].教育教学论坛,2013,(06):42-3.
[4]厉建中,胡振林,邱磊,等.多媒体在专业课《基因工程药学》教学中的应用[J].陕西教育(高教版),2009,(10):333.
关键词:生物技术;课程建设;教学改革;学分制
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)12-0116-02
学分制既是一种教学管理制度,也是建立在学生学习自由基础上的一种教育理念。学分制有完全学分制和学年学分制之分。目前,我国普通高等院校多数实行的并非完全意义上的学分制,而是学年学分制。随着我国高校不断推进的教育体制改革,许多高等院校的教学管理模式由以往学年制向学分制转变。与学年制相比,学分制下学生可根据自己的专业兴趣自主选择所修课程,因而较学年制有较大进步。为此,临沂大学自2008年开始全面实施学分制改革,推进课程的小型化建设,并制订相应的本科培养方案。
一、生物技术系列课程组成及课程开设简介
生物技术系列课程是临沂大学生命科学学院在生物技术专业开设的专业方向课程,其系列课程主要包括《基因工程》、《发酵工程》、《细胞工程》、《酶工程与蛋白质工程》及《生物技术大实验》等。通过系列课程的学习,使学生掌握基因工程的基本原理和实验方法,掌握生物技术各项技术和成果在发酵菌种选育改良、细胞培养、酶制剂研发、蛋白质改造等领域的应用;熟悉现代生物技术在农作物改良、新品种培育、疾病诊断和治疗、新药研发等领域的重大作用。通过综合性的生物技术大实验的设置,培养学生的自主学习、自主设计和创新能力及实验操作技能,拓宽学生的知识面及专业技能,为以后的专业实践学习及毕业后走向生命科学相关专业的工作岗位打下基础。2004年,《生物技术导论》作为一门综合性课程首先面向生物科学和生物技术两个专业开设。后来随着学科的发展、师资力量的壮大以及实验室建设的日益完善,2006年,生物技术专业的《生物技术导论》扩展为《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》四门课程,并开设相应的实验,充分体现生物技术及其下游应用特性。而生物科学专业继续以《生物技术导论》的综合形式开课,作为本专业的方向选修课。
二、学分制下生物技术导论系列课程的教学改革
1.教学内容改革实践。①教学大纲的制定及授课学期的安排。由于生物技术系列课程具有涉及学科多、实用性较强、与实践结合紧密的特点,其基本理论和应用研究一直是非常活跃的领域。学分制下,教学大纲的制定应结合专业特色,将课程小型化、精致化。因此在课程内容选择上,我们精益求精,在制定教学大纲前,生物技术系列课程教学团队共同讨论,集体拟定教学大纲,充分结合专业的特点和定位,结合培养方案,既能体现学科特色,达到培养目标,又避免内容重复。生物技术专业的《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》的理论教学大纲和实验教学大纲分别制定,为了突出实验技能训练,各门课程理论教学和实验教学实行1∶1的学时设置,各32个学时(共3学分)。生物科学专业制定《生物技术导论》教学大纲,实行模块化教学,实验方面开设综合性的“生物技术大实验”,根据教学内容,理论学时为48学时,实验学时32学时。在学期安排上,生物技术专业在第四学期开设必修课《基因工程》及其实验,第五学期开设《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》等系列选修课程,学生可以根据自己的兴趣和学分情况进行选课。对于生物科学专业,在第五学期开设《生物技术导论》和《生物技术大实验》,既能与前面学科衔接,又能为后面的考研、就业提供理论知识和实验技能训练。②教材建设。教材建设必须以服务人才培养为目标,以提高教材质量为核心。学分制的实施和教学计划的调整,教材建设需走在前列。本课程在选择教材时优先使用近5年内出版的“面向21世纪课程教材”和“国家‘十一五’规划教材”。以这些教材为基础,设计教学内容,编制教学讲义,实现立体化授课,同时指定几本相关教材作为参考书,并利用专业网站进行课外学习资源。
2.教学方式的改革实践。①采用多元的课堂教学形式,提高课堂教学效果。教学方法的选择和组合,要同教学内容、学生的特点及教师自身运用教学的能力联系在一起。传统的课堂教学形式主要是以教师单向授课为主,学生多为被动听课。为启发和调动学生的学习积极性,应根据生物技术系列课程的特点,选择不同的教学方法。对于理论性强、内容抽象的知识采用讲解―教授式,如《基因工程》中基因工程操作的基本过程、目的基因的克隆和筛选等内容,通过教师的精心编排,尽量使抽象问题具体化、繁杂内容简明化、同类问题规律化,便于学生理解和接受。而在讲基因治疗时,采用问题―探究式的教学方法,教师在课堂教学中穿插启发性问题,运用引趣、设疑、类比、联想等方法能刺激引发学生的学习兴趣与思考,也加强了师生之间的互动。例如,在讲基因治疗的作用时,先举一个乙肝病毒的例子,提示例子关键性,提出怎么办,让学生在教师的启发诱导下,主动积极独立地思考,使学生分析问题和解决问题的能力得到较快提高。翻转课堂是学生学习自主性和师生角色转换的重要体现。在教学过程中,让学生自由组合成学习小组,结合本组成员的兴趣,自主选择一个主题,调查研究,查阅文献,在课堂教学期间走上讲台为大家讲课,以此进一步培养学生的自主学习能力及表达沟通能力,增加师生之间的理解互信。对于一些较容易理解的内容,采用自学―辅导式教学方法,对于学生认知前提较好的内容,先由学生自己看教材,总结笔记,针对普遍问题和教学大纲要求讲解,然后归纳总结,使学生阅读教材的能力、逻辑思维能力、归纳总结能力等方面受到实际锻炼,掌握自学方法,让学生自主学习。②充分利用现代化教学手段。生物技术系列课程内容具有信息量大、抽象、应用性强的特点,如果使用传统教学手段,学生很难深刻理解这些内容。而使用媒体、影像资料等现代化教学手段,可以在有限时间内提供给学生最大的知识信息量。如基因工程中限制性内切酶、载体、重组DNA构建、PCR的原理等内容,比较抽象,学生理解比较困难,在讲授的基础上配以动画演示,把这些要素的应用展示给大家,生动直观形象地加深学生的理解程度。③改革实验教学,强化学生动手能力。如科学安排实验内容,根据学生反馈信息,调整实验指导方法、改革试验考查方式,促进教学质量的提高,着重考核学生分析解决问题的能力。在实验安排上主要分为3个层次:基础型实验、设计与综合型实验和研究型实验。通过基本实验技能训练,掌握基因工程最基本的实验技术及操作方法;掌握常规仪器设备原理及应用,培养数据处理和表达实验结果的能力。通过综合实验培养学生多实验方法手段综合、多途径信息获取,以及科学分析推理的综合实验能力和独立操作、解决实际问题的能力。通过设计实验,使学生能在教师指导下正确的进行实验设计,按自定实验方案操作、观察,获得实验数据,正确分析结论及解决实际问题。研究型实验是将最新研究成果引入到实验教学中。引入科研、教改成果,使实验内容与科研应用项目密切联系,充分体现基础与前沿、经典与现代相结合。如综合型实验“大肠杆菌感受态细胞的制备、转化与筛选”中,将以前单一分散的三个实验,按照其内在联系组合为综合性实验,不但使学生学到了感受态细胞制备方法、LB培养基的制备、质粒DNA的转化与筛选等3种基本实验技术,更重要的是使学生在掌握基本技术的同时,培养学生对基本技术和方法综合运用的能力。发酵工程实验中带领学生亲自操作发酵罐生产酸奶、米酒等产品,既掌握了发酵罐的结构,还体验了生产产品的乐趣。细胞工程实验中让学生自己取材,进行植物组织培养,观察植物是如何从一个愈伤发展成为一个完整的植株,体会植物细胞全能性的概念。
三、教学改革所取得的成效
在学分制指导下,通过对生物技术系列课程的教学改革,提高了学生选课的自主性,大大激发了学生对生物技术相关课程的学习兴趣。在酸奶发酵和米酒发酵实验中,学生体会到生物技术并不是深不可测,在蛋白质改造和基因工程药物设计中,在显微注射和动物克隆原理和技术的学习中,学生认识到现代生物技术的博大精深。在实验课中,学生根据自己掌握的专业知识积极设计自己组内的实验方案,并顺利完成一种植物的组织培养、完成酸奶制作和米酒酿制,实验结束后,学生们在实验报告的结尾都写出了自己的实验心得,体会收获的快乐。在教学互动环节,鼓励学生走上讲台,讲授自己所撰写的课程论文,通过此环节的锻炼,学生的总结及自我表达能力得到了提高。在教学过程中我们还注重学生科研能力的训练,先后申请了如“创新实验设计探究盐胁迫下纳离子对小麦种子萌发和幼苗离子毒害效应”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工艺的研究”、“玉米等主要农作物的抗逆性研究”等多个国家级和校级大学生创新基金,实验“叶用芥菜和白菜型油菜之间体细胞杂交体的RAPD鉴定”参加第十二届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛并获得三等奖。目前生物技术导论申报校级特色课程,正在建设中。近几年的教学实践显示,教学改革效果良好,并符合新世纪高等教育培养高素质现代生物技术人才的需要。
参考文献:
[1]江天肃,张洪波,杨军,等.关于完全学分制的思考[J].现代教育科学,2009,(6):6-8.
[2]戴小珍,王兰,李红.《生物技术导论》课程特色教学模式的探索[J].课程教育研究,2012,(10):166.
关键词 高分子科学导论 案例教学 考核机制
包装材料对包装的发展起到巨大的推动作用,有时甚至引起发展上质的飞跃。①高分子材料作为现代包装材料的一个极为重要的组成部分,是包装工程专业学生必须掌握的知识。高分子科学导论主要包括高分子的合成与化学反应、高分子结构与性能的关系、高分子的分析与表征、典型高分子材料的性质与应用,以及高分子科学的发展历程和研究前沿。②知识点多,内容繁杂,而教学时数只有48学时。如何安排好教学的内容、教学重点,按照包装工程专业是需求进行课程建设,成为一个非常有意义的课题。课程内容丰富、实用性强,是包装工程专业学生的必修课程。如何强化学生的参与意识,提高教学效果,本文从以下三个方面进行了探索和总结。
1 教学内容上,突出以专业特点为导向
教学大纲的完善和更新是教学内容建设的基本骨架。现代教学理念认为,教学大纲不是教学内容的堆砌,而是教学的指导性文件。③④课程大纲的完善是以创新教育理念为指导,传授知识和培养能力为主线,并要充分地展示课程教学设计思想。根据我校高分子科学导论教学时数少,同时专业方向又是以包装材料和包装工艺为主要方向,以食品、药品及化妆品包装为主要应用领域,如何选择甚至编写合适的教材,如何确定本课程包含的各部分内容,合理分配学时,成为提升高分子科学导论教学效果的一个非常重要的因素。在本课程的教学中,在对第一部分高分子合成化学部分的学习中,主要精力集中在对于反应基本原理的认识和各种高分子化合物的命名及分子量的影响因素。而不对聚合理论做深入探讨。在第二部分,高分子材料结构与性能的相关知识中,对材料的力学性能进行了着重介绍。作为包装容器的设计、加工和使用,这是考察材料的关键点,同时还需要介绍相关的耐热、耐化学性及其他一些基本性能。使得学生在课程学习后,对材料的基本理化性能有一个初步认识。第三部分是将材料的加工,对于包装材料而言,如何将粒料通过注射、吹塑、模压等方式制备成包装容器,这是一个能激发学生学习兴趣的部分,也是与学生将来从事包装职业联系最紧密的部分。因此,从内容上、从学时上予以加强。尤其是针对我校包装专业比较偏重的食品包装,各种液状货品的包装容器(如各种瓶、壶、桶)以及各种薄膜的主要原材料( PE、PP、PET、PA 等)和主要加工工艺(挤出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、单/双向拉伸等)进行了较为详细的展开。
2 在教学方法上,辅助以案例教学
掌握和运用好的教学方法是提高教学质量的重要手段,也是课程建设的重要内容。⑤案例教学是一种非常行之有效的教学方式,能更加直观地让学生理解书本知识,联系实际。例如在讲高分子材料的应用的内容时,对身边的包装产品进行举例,例如牙膏是我们生活中不可或缺的日用品,因此市场竞争十分激烈。国际牙膏巨头美国高露洁公司在进入我国牙膏市场以前,曾做过大量的市场调查发现,牙膏包装的同质化竞争严重。针对这些特点,高露洁采用了创新的复合管塑料内包装。结果大获成功,在短短的几年时间内,迅速占领了我国1/3的牙膏市场份额。这个例子,充分让学生认识到,高分子材料对于传统材料的替代作用及其适用范围十分广阔,从而激发了学生的学习兴趣。在讲述高分子注射成型工艺时候,拿出在工厂收集的残次样品,对气眼、流痕、欠注、银纹/水花、缩痕、熔接痕等常见问题进行分析。以气眼为例,是由于困在型腔内气体不能被及时排出,易导致出现表面起泡,制件内部夹气,注塑不满等现象。其改进方法,从产品结构设计上,减少厚度的不一致,尽量保证壁厚均匀。这些处理手段,又都可以通过前期所学的高分子化学和高分子物理相关的链段运动、熔体流动、聚集态变化等相关知识进行解释。从而使所学知识得到综合体现,提高了学生的联想、归纳能力,深化了对理论知识的理解,同时有助于其将来在工作中分析并解决一些实际问题。
3 优化考核模式,多重手段调动学生学习积极性
构建课堂教学模式时,主要采用教师引导,充分地调动学生的主动性教学方法,而考核方式的优化,则是对学生一种非常有效的激励方式。为了提高学生的学习兴趣,将考核方式改为论文+PPT讲述+期末考试的模式,其中平时考勤、作业占二十分,论文占二十分,PPT讲述占二十分,期末考试占四十分。考虑到学生还处于大二阶段,尚未接触到文献调研等课程,经过简单教授学生如何使用百度等网络搜索引擎以及初步学习使用中国知网,重庆维普等中文数据库,武装了学生的文献调研手段,同时也充分调动学生的积极性,促使学生发挥主观能动性去查阅文献资料和标准,并按照正规的综述论文格式规范进行撰写。学生虽然还比较稚嫩,在专业领域几乎尚无法真正领会,但初步的锻炼,拓展了专业视野,深化了对本专业的认识,提高了用所学知识去发现问题、分析问题并进行归纳的能力。虽然还不能提出和解决较为复杂的问题,但这种锻炼已经起到了非常显著的效果。大二第二学期,包装专业学生就可以以高分子材料为出发点,申请大学生创新的科技项目,其申请数每年都占到本专业的很大部分。另一个考核内容是将学生按四人一组进行分组,每组做个PPT并请一位同学进行讲述,考核成绩作为该组四位同学的成绩。通过做PPT讲述,学生需要自行组织图片和说明,并进行PPT的设计,直至最后讲述。十分钟的讲述和五分钟的提问,有助于并在一定程度上能集思广益,学生之间相互交流和讨论。再经过最后的考试,学生需要对所学课程进行一个全面的复习和总结,三者结合,使得学生对整个学习内容都有较为直观、详尽的认识。
【摘 要】随着信息技术的迅速发展,开源软件在各行各业都得到了广泛的应用。目前,在软件生态系统中,开源软件扮演了不可或缺的角色。然而,目前的中学信息技术教育课程中,几乎没有开源软件的相关教育,尤其缺乏一个针对开源软件导论性质的课程,涵盖开源软件各个方面知识。本文设计了开源软件导论课程的教学内容、 大纲及考核方式方法等。
关键词 开源软件;中学信息技术教育;导论;教学设计
开放源代码软件(简称开源软件)是一种源代码可以任意获取的计算机软件,这种软件的版权持有人在软件协议的规定之下保留一部分权利并允许用户学习、修改、增进提高这款软件的质量。开放源代码的核心哲学即是自由与开放,如早期的UNIX操作系统就是开源的。目前,在庞大的软件生态系统中,开源软件扮演了不可或缺的角色。从操作系统、开发工具与中间件以及专业软件等,都有十分知名、同时功能十分强大的开源软件,有些开源软件的质量甚至与业界最好的商业软件相比也毫不逊色,甚至还略胜一筹。
但是,开源软件在我国的普及还远远不够。一提起操作系统,人们就想起了Microsoft Windows,一说起办公软件,就是Microsoft Office,一提起幻灯片,就想到了PPT(微软Office Powerpoint)。这诚然是由于微软公司的产品优秀造成的事实上的垄断,同时也说明由于微软公司强大的公关和广告效应,让公众有意忽略了开源软件这一庞大的软件集合。目前,绝大多数的中学都已经拥有了计算机机房。然而,目前的中学信息技术教育课程中,几乎没有开源软件的相关教育。而在中西部地区,由于计算机设备及相关教师的缺乏,开源软件的普及更加困难。在部分已经开设开源软件课程的中学,目前仍然缺乏一个宏观的针对开源软件导论性质的课程,涵盖开源软件各个方面知识。因此,本文设计了开源软件导论课程的教学内容、大纲及考核方式方法等。
1. 教学目的设计
中学开源软件导论课程教育的目的,在于使学生在学习各个专业的开源软件之前通过学习相应的开源软件思想、哲学、设计方法、授权模式等,培养一种开源精神,学习在处理问题时选择合适的开源软件来解决问题。中学生接受新鲜事物的能力很强,通过开放源代码软件体系介绍,让学生认识到除了商业付费软件,还有质量相同甚至更好的开放源代码可以使用,一样可以满足日常学习和生活要求,同时也避免了软件盗版,有利于软件知识产权保护。同时,通过研究开放源代码软件,学生可以更加深入理解相关专业知识细节及其实现方式,加深并巩固书本理论知识的学习。使得学生能够在使用计算机软件时,自觉地将开源软件作为一种选择,更进一步可以通过本课程激发学生对于自己专业领域中的科学探索之兴趣。
中学开源软件导论课程以课堂讲授为主,辅以学生机房实践。讲授时侧重于重点与难点的讲解,做到重点讲解清楚和明白,难点分析到位并透彻,使绝大部分学生能够通过课堂讲解理解和掌握本课程的重点与难点。教师应尽力创造条件鼓励学生多利用业余时间实践、讨论,使学生加深对理论知识的理解和巩固。
2. 教学内容设计
本导论课程面向初中高年级和高中阶段所有学生,而不仅仅是对计算机相关专业感兴趣的部分学生。
本课程的主要内容包括三大部分内容:
1)开源哲学与开源精神。开源软件的发展历史及现状,开源软件的定义、特性及其影响。开源软件不仅意味着免费,更意味着自由、协作与共享。
2)各专业常用开源软件。科学、工程、艺术、社会科学、商业、计算机科学等学科专业常用开源软件的介绍与使用。
3)基于开源软件完成一个实际系统或专业相关示例。例如,学生在教师的指导下,逐步学习如何利用Linux、Apache、MySQL、PHP等相关开源软件,搭建一个实际的网站系统。
理论课时设计为20学时。具体理论教学内容包括:计算机发展简史、开放源代码运动、黑客文化、开源软件的开发与协作方式、开源软件在中国、我国当前软件知识产权保护现状、计算机学科的开源软件、电工电子类学科的开源软件、人文社科类学科的开源软件和网络协议与网站系统。
实践环节设定为12个学时,主要是以学生机房实践为主,并由教师进行案例成果演示。要求学生通过开源软件的了解和使用,增进学生对开源软件的理解。课程实践内容包括认识计算机内部构造与装机实践、Ubuntu Linux系统安装与使用、OpenOffice办公软件安装与使用、Apache Web服务器搭建、PHP 动态页面语言、MySQL数据库。
3.课程评价方式设计
本课程的教学包括课堂讲授、互动讨论、机房实践、动手操作等环节。通过各个教学环节的教学,可以培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力,重点是利用一定的开源软件解决相应问题的能力的培养。
针对学生的学习效果进行评价方面,主要包括平时作业和期末报告。本课程的作业主要包括以下两种:
1)专题作业:要求学生根据要讨论的专题,查阅相关的文献资料,并编写相应的幻灯片报告,并在课堂上进行讲解。
2)案例实践作业:要求学生以小组为单位,在教师指导下,利用LAMP,搭建一个网络系统,并编写相应的案例实践报告,在案例演示课中以个性化的方式来展示各组的案例实践成果。
本课程不设置传统的试卷类型的考核方式,主要通过课堂表现和作业完成情况来进行考核,考核是通过教师打分和学生打分然后再加权平均的方式来进行。
4.总结
[关键词] 本科生;专业兴趣;专业导论
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2012)01-0039-03
对高校来说,学生综合素质决定了学生将来在事业上能否有所成就,而综合素质中的关键是专业素质,作为一名大学生学好基础课和专业课是素质建设中最基本的要求。学生的学习主要是围绕着专业方向组织的,因此,专业兴趣的发展对带动学生整个学习活动的积极性有着举足轻重的作用。
1 地方高校本科生专业兴趣的现状
高中生往往对未来充满着理想,然而很多时候,也显得变幻不定,有许多学生想得很多,做得很少。由于还没有摆脱应试教育的惯性影响,大学新生存在学习动力不足、学习方法不正确、专业兴趣不足等问题;对专业缺少学习兴趣、不适应大学课程学习、部分学生存在着严重的心理障碍等都是影响大学生发展的因素[1]。通过与兄弟院校的一些教学活动交流,笔者发现,在不少地方高校,大学生专业兴趣不高的现象相当普遍,具有学生所占的比例高、专业覆盖范围广的特点。分析原因,主要有以下几个方面。
1)首要的原因是高考前对专业不了解,学生的专业兴趣和将来的职业定位模糊。当前,由于我国相当长一段时间来的高考制度,使得大部分大学生在高中阶段只把考上大学当作一个目标,并未认真思索过自己的专业兴趣和将来的职业定位,导致在填报志愿时感到茫然,据报导,有80%左右的学生不是根据自己的专业兴趣填报志愿的。总结起来,主要有以下这些情况:(1)根据父母的愿望,或者干脆由父母越俎代庖,而父母往往是根据经验或同事亲戚朋友的介绍;(2)通过咨询老师,但是老师在面向这么多学生的时候,也不一定能全面了解学生的兴趣;(3)由社会近几年的需求,哪个专业热门就报哪个专业,而社会需求与某一个阶段的政治经济发展紧密相关,例如2000年左右,计算机、网络等专业形成了全球性的泡沫,以至于很多学生不顾自己的兴趣而选择了此类专业,随着泡沫的破裂,其结果可想而知。而那些真正有兴趣并投入很多精力钻研的,仍旧在从前的专业岗位上工作的卓有成就,泡沫破裂并没有影响到他们在职场的辉煌;(4)随便选几个专业填上去,认为上大学与高中差不多,不就是老师教学生学嘛,到哪里都一样。填志愿时的随意含着目标模糊或目标不清,从而导致专业兴趣低或者丧失专业兴趣,学习主动性明显不足,他们尚未意识到志愿对今后的职业去向有决定性的作用。
2)对于大学阶段学习的艰巨性没有充分的思想准备。由于高考竞争激烈,因此在高中阶段学生们经常会听到这样的说法:现在辛苦一点,争取考上大学,等考上了大学,会比现在自由、轻松。这其实是一种错误的引导,实际上即使在国外,本科阶段也是最需要学生们努力的阶段,许多学生甚至需要有1/3左右的时间通宵达旦地学习。在我国,情况刚好倒过来了,浙江大学的郑强教授曾经说:“中国的大学生在该玩的时候没有好好玩,该学的时候没有好好学。”大学阶段需要学习的知识广而深,课程门数达到几十门,既有理论,又有实践,既需要打实基础,又需要开拓创新。没有较强的专业兴趣难以圆满完成这样艰巨的任务。
3)本科阶段正处于逆反心理较强的阶段,使得学生对于学校的各项约束制度采用简单的抵制、不配合的态度。大多数学生第一次离开家庭,虽然离开了家长生活上无微不至的照顾,刚开始时会不适应,但是一段时间以后,感觉大学生活相当自由,本科阶段自由支配的时间比较多。这段时间是给学生自学和参加各类社团活动的机动时间,但是如果学生不加以合理利用,会产生很大的副作用,学生会将这些时间投入到网络游戏、视频和聊天中,渐渐地沉迷于此,甚至发展到连基本的教学环节都不参加,夜以继日,然后开始厌弃学习,最终形成恶性循环。
4)没有及时调整学习方法,不适应大学阶段的学习。高中时代几乎就是教师不断灌输,学生不断练习,学习较为被动。而大学阶段的学习需要学生具有较强的主动性,除了课堂教学外,需要学生自主安排时间,自主选择课外读物,到高年级要进行自主创新的实践活动。部分同学刚开始时感到无从下手,有点落后时又逐步丧失了信心和兴趣,最终选择应付的态度。
2 激发专业兴趣的重要性
爱因斯坦曾指出:“在学校里和生活中,工作最重要的动机是工作中的乐趣,是工作获得结果时的乐趣,以及对这个结果的社会价值的认识,启发并加强青年人的这些心理力量,我看是学校中最重要的任务。只有这样的心理基础,才能导致一种愉快的愿望,去追求人的最高财富――知识和艺术技能。”可见专业兴趣主导着大学生学习活动的积极性,使得大学生主动增大对专业学习的投入,专业兴趣也能带动学生潜在的创新意识[2]。因此激发学生的专业兴趣成为高等教育工作者面临的首要任务,激发学生的专业兴趣需要教育工作者广泛、持续、深入的工作。激发专业兴趣的意义,具体表现在以下三个方面:促使学生加大投入,引领学生寻求高效的学习方法,激发探索专业的好奇心。笔者把激发兴趣当作新生入学后专业教师的首要任务,并把此项任务贯穿于整个教学环节和每一个教学任务之中,为学生日后的发展打下牢固基础。本文以激发大学生本科阶段的专业兴趣为目标,讨论引入专业导论课的重要性和采取的具体实施措施。
3 激发学生的学习兴趣,促使学生及早树 立人生的中长期目标
从前文的原因分析可见,大多数学生刚进校时尚未形成专业兴趣,需要通过教师的正确引导,并通过大学的课程学习过程来培养[3]。因此,笔者认为,将提升学生的专业兴趣作为贯穿学生本科生涯的主线,能促进学生的学习主观能动性,提升教学质量。特别是对于一年级学生的专业兴趣的引导,直接影响到此后大学生的学习积极性。
为此,对新生采取以专业导论课为主线的兴趣引导。一年级的课程基本上是公共课,与专业几乎没有显而易见的直接关系。但是如果到二年级以后再来建立专业兴趣,难度更大,而且有可能由于对专业失去兴趣导致恶性循环,因此必须要在学生入学后马上开始专业兴趣的培养。导论课的主要目的就是引导学生了解本专业的工作性质、发展前景、市场需要及社会意义,引发学生的专业兴趣。然而,现在的学生思维活跃,接受的信息多,一味地强调专业的重要性有时反而会起反作用。因此摈弃了原先的一开始就介绍专业和课程体系的做法。
由于学生只具备一些中学里所学的基础通识,如果在他们刚入学就讲述一些难懂的专业技术,有可能打击学生进一步学习的兴趣。为此,首先介绍专业的应用范围、就业前景。这过程中,要采取独特的手段,迅速激发学生好奇心,并造成深刻印象。例如对于通信工程专业,先介绍了一些常规的通信手段,例如手机、网络、电视等,然后用自然风景照片来吸引大家的注意力,此时学生就特别好奇,然后慢慢出现一句话:“通信能告诉我们美丽的大自然所蕴藏的秘密吗?”由于通信已无所不在,答案是显而易见的,可以通过无线传感器网络监视自然界,从而达到控制的目的。
有目标则不偏。在导论课中,帮助学生树立目标,有目标才不会迷失人生方向。强调有目标的重要性,针对他们目标理想的真空期,引导他们树立一个合理的目标。为此,在第一次课中就布置写一份报告,在课程结束时交上来,要求学生根据自身的条件、兴趣爱好、就业状况、职业环境、生存环境、家庭背景等因素确立一个大学阶段的中期目标和人生的长期目标,然后制定一个为实现目标的中长期规划。这个任务促使学生主动去思考未来的目标,以及为实现这个目标需要付诸实践的计划,从而加大学习时间的投入,逐渐培养出专业兴趣。高年级的学生反映说,正是老师的引导,使得学生尽早地去思考了人生目标和规划,因此促进了专业兴趣的培养。
针对学生学习上无从下手而感到迷茫的状况,由系主任对一年级的每门课的具体情况,结合自身的学习经验,逐门课介绍学习方法,大大增强了学生的学习信心,受到学生的普遍欢迎。
有了一个好的开端以后,学生想了解专业的意愿大大增强,这时,开始安排专业中的有经验的教师,分别以科普的形式介绍专业领域中的现代技术。例如对通信工程专业来说,无线网络技术、电话技术、互联网技术、数字电视技术等等,在讲述中避免涉及深奥难懂的理论和技术问题,主要从应用的角度,展示通信技术的无所不在和魅力。在教学方法和手段上也是多种多样,有些老师用视频的方式,有些老师用Flash多媒体课件,用丰富多彩的动画生动地演示通信新技术。
在最后一次课请高年级的综合素质优秀的学生,介绍他们的成长经历,并分享学习体会以及求职过程体会,这次课能大大激发学生的好奇心,由学长说出来的话他们觉得少了说教的味道,更有说服力。
导论课总共只有16学时的时间,它的作用却是四两拨千斤,是顺利开展后续教学环节的基础。
4 结束语
通过专业导论的一系列讲座,学生了解到原来通信技术大大改变了人类的生活方式,也了解了专业行情、课程体系等,大部分学生都深入考虑了本科阶段的目标,有些学生在总结报告中说到:“专业导论课让我思索了很多未曾想过的问题,也领略到了奇妙的专业领域,只要投入足够的时间和热情,一定会有美好的前景。同时老师对于每一门课的学习方法的介绍就像及时雨,使课程学习中不再感到无从下手、无从提高。”由此可见,专业兴趣比入学的时候明显提高,为今后学习专业知识打下了必要的心理基础。
由于提高了专业兴趣,明确了大学阶段的目标,掌握了正确的学习方法,学生的学习积极性和能动性大大增强,增大了学习投入,乐于探索专业研究,有良好的业绩反馈,更加增强了自信心和兴趣,形成良性循环,教育工作者的目的也达到了。
参考文献
[1]渭南师范学院化学化工系大学生主体性发展实验研究课题组. 以学生的发展为本,确立学生在学习中的主体地位―大学生主体性发展实验研究报告之一[J].渭南师范学院学报,2004,19(2):82-88.