时间：2023-03-27 16:38:16
导语：在双语课程教学论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：专业特色 双语教学与实践 《昆虫生理生化》 教学改革研究
现代社会经济的快速发展，国际交流环境的变幻，越来越依赖于科技的发展和教育的改革，同时对人才、知识的需求呈现出多元性。双语教学作为教学改革的一种新举措，受到人们的高度重视。双语教学对教学体系的促进作用，体现在素质教育的提高，创新意识的更新；促进了教师业务水平的提升，加速教学方法、教学手段的改善，最大限度体现了教学改革的研究成果；对人才知识结构进行了优化，将人才的培养推向一个更高的层次体系[1]；强化了专业教育思想，对学生的专业学习起到了极大的推动作用，使教育对象更接近学科发展的前沿，时刻把握住时展的脉搏。
一、双语教学模式的改革与实践
2006年《昆虫生理生化》开始实施双语教学，最初主要采用“双段推进式”教学模式，即安排的课程从绪论开始，按章节逐步提高英语授课的比例。前期的“渗透阶段”，按照课程教学大纲规定，英语授课比例以5～10%递增，逐章减少中文、增加英语的授课内容，直至最后两章全部进入英语授课。这种循序渐进式的双语教学模式经过几年的实践，取得了比较好的成效[2]。在前几章，要求学生主要弄懂一些常用的专业术语，简单的生理生化知识。比如，在绪论部分只要求学生掌握昆虫的基本生活史，egg（卵）larvae（幼虫）pupae（蛹）（nymph，蝻） moth（蛾）；弄懂昆虫生理的系统专业术语的表达，如消化系统（digestive system） 血液循环系统（Circulatory system of the hemolymph）呼吸系统（Respiration system） 内分泌系统（Endocrine system）排泄系统（Excretion system）感觉系统（Sensory system）神经系统（Nervous system）生殖系统（Reproduction system）。进入“整合阶段”后，主要围绕系统逐章增加英语比例，在各章节精讲体壁、肌肉与运动以及相关的生化进程，如信息化合物、生殖的生化过程，滞育和免疫的生化反应及其分子机制。要点和难点务求融会贯通，需要反复细讲，不遗漏任何疑点，同时结合学科前沿，将正在研究的内容作为课堂讨论的主题，引导学生思考，开拓学生的思路，提高学生的学习主动性。
在教学中不断总结教学经验，从“双段推进式”教学模式再进一步探讨摸索“互动式”的双语教学模式，增加学生的参与积极性[3]。学生不再仅仅是被动的授课对象，而是讨论学习的主角。以学生为主体，开展探究式教学[4]。角色的变换对学生的学习起着极大地推动作用，感觉课堂的上课难度大了，但压力反而小了。首先根据教学内容及时修改教学方案，设定双语教学的层次体系。面对的学生还处于一年级二学期，英语水平和听说能力正在逐步的提高之中，将教学重点、精讲的内容通过实验、反复讲解的形式务求弄懂弄通。同时充分利用课堂的45分钟，把以往的泛讲改为精讲，突出教学重点，攻克教学难点。实施过程遵循互动式教学模式，制定好教学目标，设定好双语教学讲授的内容和互动部分的内容，分头并进，相辅相成（图1）。
二、双语教学的方法与教学手段的运用
课堂讲授开始前，务必让学生弄懂每次课应该掌握的知识点，即每章节的重点。往往重点的内容也是教学的难点所在，所以教学方法和教学手段的合理运用至关重要。
教师在授课过程中，提出多个相关联的问题，采用启发式引导。这种刨根问底式的方法运用恰当能起到引人入胜、激发学生学习兴趣的效果。比如“昆虫的滞育”的讲解，先结合专业特色把教学目标板书出来，即生产实际中家蚕的饲养，实现即时孵化以及蚕种保护等技术措施的理论根据。然后问学生why……，when……，how……，and which……， 具体问题如蚕卵为什么会有不同的卵色？蚕卵为什么会滞育（why）？什么时候滞育（when）？生产上用种时要用什么办法解除滞育？解除滞育的机制是什么（how）？牵涉到哪些生理生化进程（which）？整个教学就围绕这些问题展开，当这些疑问全部解答完毕，发现教学目标已经达到。“激素与生长发育”一章从来都是家蚕等昆虫生理生化的教学重点，课前准备两支养蚕生产上常用的保幼激素和蜕皮激素，在讲解完毕基本的理论之后，询问学生生产上使用保幼激素和蜕皮激素对家蚕的生长发育有什么影响？对蚕茧产量有什么影响？引导学生积极思考。
图1 《昆虫生理生化》双语教学的层次体系的设计
理论课的讲授从来都是抽象的，但教学过程中应该利用不同的教学手段，使之具体化，做到通俗易懂。例如，在讲授“神经生理”这一章时，通过课文插图，仔细讲解神经的传导过程及乙酰胆碱酯酶在化学传导中的作用，并以家蚕为例讲解家蚕中毒的缘由，及昆虫产生抗药性的机制等。比如信息化合物，生殖及其生物化学这两章内容牵涉到家蚕的制种过程，通过家蚕的“逆风搜寻（upwind searching）”行为，让学生明白雌蚕蛾通过尾部的诱惑腺释放出雌性激素，而雄蚕蛾即通过头部触角探测空气中的化学物质，其灵敏度非常之高；一个嗅觉感受器神经元对一个家蚕醇分子就有一次受体反应（receptor response），雄蚕蛾触角上17，000个嗅觉感受器神经元的50%用于探测环境中的化学物质，当空气中有200个家蚕醇分子与嗅觉感受器神经元产生受体反应，雄蚕蛾就能“逆风搜寻”雌蛾。这一行为也涉及昆虫的感觉系统，在教学过程中力求融会贯通，举一反三，达到事半功倍的效果。G耦联蛋白信号传导途径在《昆虫生理生化》双语教材中是一个重要的知识点[5]，“昆虫激素”一章蜕皮激素合成的级联反应中牵涉到促前胸腺激素（PTTH）与前胸腺表面受体的结合，引发细胞cAMP的增加，调节胞内Ca2+浓度，启动蛋白激酶原b转化成活性蛋白激酶a，促进蜕皮激素的合成。“昆虫感觉系统”中，化学气味分子与嗅觉受体结合，耦联到G蛋白，促使G蛋白亚基Gα从Gβγ亚基解离，引发下游的效应器蛋白互作，使昆虫产生趋避、咬食等行为；视觉级联同样涉及G蛋白，促使视红紫质向变视紫红质的循环；此外，Na+/K+离子通道，Ca2+通道，昆虫信息化合物等多种生理生化过程都与G耦联蛋白相关。因此，把握好知识点的讲授非常重要，将G蛋白耦联系统精讲之后，很多昆虫生理生化的基本过程逐步清晰，许多困惑迎刃而解。
三、密切联系实际，与特色专业建设相结合
栽桑养蚕作为一个传统产业，经过了几千年中华文明发展时期的洗礼，历久不衰。在悠久的历史长河中无论政清民和还是战乱纷飞，衣食住行无不与民生息息相关。因此，古人“男耕女织”，不遗余力发展蚕桑。同时也提出了很多至今仍未解决的科学难题，如家蚕的血液型脓病（Nuclear polyhedral virus）的防治，微粒子孢子（Nosema bombycis）的感染，在许多昆虫中都能检测得到； 特别是微粒子的交叉传染能在野外昆虫中检测到许多变种，给蚕种生产带来很大损失。从昆虫生理角度去理解，将一些“古老”的谜题和一些现代的技术措施相结合，作为讨论主题组织学生座谈，采用多种教学方法密切联系生产实际，激发学生的求知欲。
蚕学专业在发展历程中也经过了波澜壮阔的辉煌。最早在岭南大学开设专业课程，极大地促进了当时华南蚕业的发展，至上世纪90年代鼎盛时期教职工人数也达到四五十人，广东蚕桑产业也达到了国内领先的地位。然而市场的变幻，地区经济的发展制约了蚕桑的发展势头，近几年广东蚕丝业下滑导致了行业发展的停滞。目前，蚕学也仅仅作为学校的保留专业传承着蚕桑文化。稳定蚕桑师资和技术队伍，推动华南地区特有的热带亚热带特色蚕桑生产的发展成为当务之急，蚕学特色专业的建设确实起到了很大的作用。
课程的设置应市场而生，亦面向社会的发展需求。当学科的发展需要与课程的设置有所偏差时，无疑应该结合生产的需要解决实际问题。《昆虫生理生化》双语课程因此具备了专业特色的特殊要求，即联系生产实际，进一步结合特色专业的建设和发展。
四、注重教学实效，与国际接轨，提高学生的创新意识
《昆虫生理生化》双语课的教学经历了初期多媒体教学的探讨摸索阶段，逐步形成有网络课件、实验同步，到实行双语教学改革、有双语教材支撑的阶段；通过互动式多媒体教学方法的实践，循序渐进式的引导使学生适应英语教学环境，进行英语双语思维[6]，总结出最利于学生掌握的教学法，最大限度实现教学相长、相辅相成的教学效果。与此同时，还不断完善昆虫生理生化双语课程教学网站，充分利用学生课余时间，使学生在课堂之外对学习内容进行及时的巩固，复习和练习；改善考核方式，以学生获取知识最大量为目标。
积极参加相关昆虫学国际会议，摄取知识精化。课题组人员开展教学科研能力强，多人次参加国际学术会议，发言或听取来自世界各地的昆虫学专家的精彩讲座，并注重凝练学科发展趋势，在课堂上注意结合学科前沿的关键问题进行讲解，与学生一起在课堂课外就相关学科发展问题展开讨论。
通过不断改革和实践，取得了较好的教学成果。在长期的教学第一线实践中，结合学科前沿讲授新进展，使学生了解学科发展趋势，逐步提高学生的创新意识。
五、教学相长，提升双语课的教学水平
多媒体作为现代教学手段之一，目前已广为教师采用，需克服过于依赖和认识不足等双极思维模式。正确使用多媒体不仅提高课堂可传授的知识量，更加给学生足够的思考时间，有利于实施启发式教学，对教学内容进行精讲，达到教学目的。2005级蚕学实施双语教学后，学生的学习兴趣得到很大提高。从期末考试成绩看，分数段在70-90之间较多，并有部分超过90分的优秀等级学生。当然，考试成绩只是反映学生掌握知识的程度，而要建立一套双语教学的评估体系则需要进行大量的工作[7～8]。
根据学生的兴趣设计丰富多彩的双语教学改革内容。强调双语课程学习的重要性；营造良好的学习氛围，激发学生的学习积极性和探索欲望；突出课程重点，利用思考题、网络课件实施课外环节的互动；重视学生的反馈信息；充分理解并强调教与学、师与生的依赖感、责任感。实施新的教学法，成效突出。学生对双语教学适应性更好，更加能把握好知识点、重点和难点，为学生在毕业论文和毕业后的工作中应用科技英语奠定了良好的基础。将双语教学的教学模式分三个阶段、三个层次推进，这就是导入阶段的简单渗透层次、发展阶段的整合层次和成熟阶段的双语英语思维层次。教学方案的设计即分阶段推进以“教”为中心的教学设计理论与以“学”为中心教学设计理论的结合。
十年磨一剑，《昆虫生理生化》双语课程的发展，妥当地结合了本专业的特色需求，得到了学生和同行教师的一致好评，并获得2012年度全国教育改革优秀教学论文大赛一等奖，第一作者获得2012年度全国教学改革“优秀教师”称号，教学团队获得华南农业大学教学成果奖二等奖。与此同时，双语教材的顺利出版，相信可以推动双语教学水平的更进一步的提升。
参考文献
[1] 李福裕，王向东，徐强，等，双语教学的实践与思考[J]。中国电子教育，2006（1）：42-46。
[2] 李文楚，吕建秋，钟仰进，等，双语教学在《昆虫生理生化》教学中的实践应用” [J]。2007，科学研究月刊（香港），31（7）：102-104。（年度优秀论文，《中国教育改革论丛》转载，蒋少昀主编，西苑出版社，2012.9.北京）。
[3] 李文楚，吕建秋，钟仰进，等，互动式多媒体教学在《昆虫生理生化》双语教学中的应用”。2010，科技创新导报[J]，26：144。
[4] 彭 伟，张露芳，詹 燕。面向国际化人才培养的双语课程教学探索[J]。浙江师范大学学报（ 社会科学版），2012，37（3）：101-104。
[5] 李文楚主编，昆虫生理生化双语教材[M]。现代教育出版社，北京，2013。
[6] 黄海艳。思维方式的培养：双语教学的关键[J]。常州轻工职业技术学院学报，2006，（4）：30-32。
在继承中谋求创新，在创新中获得发展，是高校课程改革的共同特点与规律。在广大图学教育者的孜孜探求下，现代工程图学的教学体系、内容和手段，与传统的工程制图相比较，已经发生了很大的变化。目前图学教育研究的主流主要集中在以下几个方面:(l)对图学教育的内涵和外延及课程定位的研究;(2)对课程教学内容及教学体系的研究;(3)对教学手段(主要是CAI课件)的研究;(4)对课程考试及教学质量评价体系的研究;(5)对某一具体教学内容的教学法研究;(6)对教材的研究。根据布鲁贝克在《高等教育哲学》中的基本论点:即在出现一个观点的同时，经常会存在与此相反的观点，两种观点都同样言之成理，论之有据，并在许多方面能够实现新的理论基点上的统一。这一特点体现了高等教育的辩证性质，告诉我们不能盲目地把某一种教学思想当作绝对的教条，认识到问题的存在才会积极寻求解决的方法。本文试就用这种研究方法对图学教育中的有关问题进行探讨。
2课程定位的问题
课程定位包括课程性质、教学目标(目的)和任务。不同学时、不同类型的制图课程的基本定位均为技术(专业)基础课，但在实际操作中我们均将其定义为公共基础课(我校这两类课程有不同待遇)，建议在教学基本要求中定位为工科类各专业的公共基础课。近年来很多学校均把创造性构型设计能力的培养作为教学目标之一，但如何评价一种构型设计的优劣，这是目前图学教学体系难以做到的事情。如果只是臆想出不同的形状，单纯为构型而构型，只能是无本之木、无源之水。我们可从工业设计专业的设计类课程获得借鉴，在概念设计阶段，一般都在收集现有资料的基础上，提出多个设计方案(经常是上百个方案)，然后根据构成原理(平面构成、色彩构成、立体构成、空间构成等)从美学的角度评价筛选，选出较佳方案。制图课程一般在设计类课程之前，复杂的机械设计是无法进行的，一些设计步骤只能留待后续课程完成。有些学校提出工程制图课“甩图板”教学，这是不足取的。无论计算机绘图技术如何发展，草图训练均不可缺少。就像小家电无论如何发展，筷子无法取代一样。本人愚见应结合艺术图学的教学，加大草图训练的力度。
3课程体系结构的问题
图学研究的内涵、外延及研究分支尽管还会随着现代科学技术的发展而变化，但相对而言是一个争议较少的问题。但本科教学体系中应该包含图学研究领域中的那些内容却颇值得商榷。这一问题是与人才培养目标、课程定位密切相关的。图学教育纵向发展还是横向发展，是自成体系还是附属于专业系列课程，可以说是图学教育的焦点问题。图学教育的改革列人现代设计技术类课程统筹考虑是非常必要的，改革的步伐也应与现代设计技术的发展同步迈进。但整合到设计系列课程有否必要?国外有些学校虽然把制图教学归到某一系列课程中，但还是相对独立、自成体系的。就我国国情而言，失去课程的独立性，就意味着失去可支配的资源和教学投人，阻碍学科的发展。目前制图课程的学时有减少的趋势，要增加新的内容就必然要以培养实用性人才为目标，减低课程的难度，对原有内容作大胆的精简。
4计算机制图教学中的问题
计算机制图的内容是现代图学教育不可或缺的部分，而引人三维计算机图学更是图学改革的必然趋势。目前有条件的学校都先后开展计算机图学教学，但大部本学校只是把其作为独立的部分来讲授，未能真正融人到图学教学体系中，其效果只是相当于初级的软件培训班。这种改革方式只能是暂时性的，没有长久的生命力。目前软件应用的趋向是越来越“傻瓜”化，一些复杂的软件，像“3DMAX”、“Flash”等，在中、小学都很普及，并且可被中、小学生熟练掌握。在大学中花费宝贵的学时讲授软件操作方法是否值得?试问又有多少教师是通过听课的途径掌握软件的使用?要把计算机制图内容真正引人到图学教育中，就应该让其发挥更为重要的作用。传统图学教育用大量课外练习的方式去培养学生的空间想像力，这一方法已经不合时宜。原因之一是由于当代技术的发展使“图解”的作用日渐式微，画法几何的难度不断降低;另一方面也由于学生的学习领域不断扩大，不愿意也不可能有过多时间进行大量课外练习。解决问题的途径之一为以三维计算机绘图(包括计算机建模)技术为主导，重新构建工程图学的教学体系，其指导思想为:(l)从三维模型人手，直接建立从“体”到“图”的教学体系;(2)将画法几何摆到从属地位。目前学生的状况为:实践经验少，逻辑思维能力强而空间想像力差，采用循序渐进的方式不如采用直截了当的方式，首先让其掌握三维建模的方法，再建立由“体”到“图”的联系，并通过由“读图”建立三维模型的过程强化读图能力，使其认识到图纸的重要性，增加学习的兴趣和信心，最后才引人画法几何的内容对投影规律作简要总结。这一教学体系不免有急功近利之嫌，但却是有成功的经验可以借鉴的。例如，在语言类课程的教学中，过去对语法的教学摆在非常重要的位置，培养出来的学生语法分析的水平很高但语言能力低下，因此提倡淡化语法教学而重分析、重理解、重应用能力。工程图学被誉为工程界的“语言”，画法几何只是这一语言的“语法”。目前，在空间想像力的提高对人才综合素质的作用仍未被教育界所普遍接受的情况下，画法几何仅仅为图学教学所服务，花费大量时间通过间接的画法几何方法培养学生的空间想像力得不偿失，也很难达到预期效果。理由之二是很多国家和地区对我们认为非讲授不可、严格的画法几何体系的内容并不如何重视，但并不影响其学生后续课程的学习能力和工作能力。已逝的图学专家朱福熙先生也非常推祟从立体人手的图学教学法，只是限于当时的条件其教学思想不能很好实现而已。在计算机图学教学中，软件平台的选用也是值得研究的问题。为保持软件处于技术前沿，商业软件一般半年到一年就会升级一次，盲目追求采用最新版本有否必要?可否由课指委提出基本要求，和软件开发商合作，开发专用的教学软件并推荐采用。
5艺术图学教育的问题
艺术图学这一概念目前还没有被作为专有名词，更没有准确的定义。在工科院校中开展工程图学教育的同时，我们也应该重视艺术图学的教育。这是当代人才培养目标和技术竞争对图学教育的要求。过往工程设计只是重视功能设计，产品只强调满足工艺制作要求和功能使用要求，中国设计被冠以“傻、大、粗”的黑名，这与我们的制图教育体系有莫大的关系，也与制图教师缺乏市场竞争意识有关。国外很多学校都很重视产品设计的美学表述和展示，并开设专门的课程，近年来国内也有较多学校开设产品造型设计方面的选修课。但笔者认为应将其纳人到各专业的基础教学中，这块阵地应该由图学教师去占领，应该让所有的工科学生都具有产品的形式美学方面的专门知识，真正成为一种“大众”教育而不仅仅是工业设计专业的“精英”教育。目前很多制图教师都缺乏这方面的知识和教学经验，建议由工科制图课程教学指导委员会组织开办这方面的教师培训班，加人艺术图学教育的内容不但可以极大丰富图学课程教学的内容，增加学生的学习兴趣，也是目前人才培养的迫切需要。
6多媒体教学的问题
多媒体教学作为一种现代化的教学手段，在我国工程图学的课堂教学中得到广泛的应用，各种类型的CAI课件和网络课件，其作用也得到广大教师的认可。2仪旧年5月在西安召开的教育部工科制图课程教学指导委员会，在会议纪要中指出:“要给CAI以准确定位，认清它在教学过程中起的是辅助作用。当前，仍应大力提倡与鼓励各种类型CAI课件的研制，提高质量。”也对CAI课件给予了一定程度的肯定。CAI课件在增加课程内容的生动性、可再现性、减少教师的劳动强度、缩短教学辅助时间等方面的作用是勿庸置疑的。很多教学论文都对这一现代教学手段加以肯定。但经过多年的教学实践，应对其作用作出恰如其分的评价。在教学实践中，我们发现，在讲授某些章节时，在课堂上采用CAI课件的教学效果反而比不上传统的教学法。这一客观事实迫使我们反思CAI课件的作用，老一辈的图学教师总结制图课程的特点为:“看书、听课容易理解，做习题困难”。CAI课件使课程内容更直观、更易于“理解”，但减少了思维过程的训练。出现“倒挂”的现象是个别例子还是具有共性的情况，是教师的主观因素(例如课程进度掌握不好)还是目前CAI课件的缺陷，是值得从认知心理学角度去探讨的问题。
7制图国家标准教学的问题
制图国家标准的教学是目前贯穿在整个图学教育中的重要一环。“国标”在工程设计、制造中的重要性是毋庸置疑的，但对“国标”的教学研究还不多见。以笔者愚见，目前“国标”在教学中所占的比例太大，对比国外的教材，我们也许可以得到一些启发，每一个国家在工程应用上都把其国家标准或行业标准摆在重要位置，但他们在图学教学中远不如我们重视。此外，“国标”的条文也在不断的修订中，今天的缪误可能变成明天的真理，在教学和教材编写中有无所适从的感觉。一个明显的例子是同类几何元素的标注法.过去教师花很大精力去纠正形如“3x必50”中的“x”号等类的错误，现在已变成合法的符号。一些条条框框类的内容以附录的形式出现，强调“贯彻执行”已足够。同时，“国标”中的一些简化表示法对制图教学内容也会产生一定的影响，如相贯线的简化表示法等。能否考虑在图学教学中简化相贯线的教学，在介绍完相贯线的基本概念、展示一些具体形式后直接介绍相贯线的简化表示法。相贯线的内容是图学教学中的重点和难点，准确作出相贯线并没有太大意义，一些相关内容如面上取点也可以随之简化。从感情上说，可能有部分教师不忍将这部分内容舍去，也惧怕降低图学教学的难度，事实上这部分内容如同人体上的“盲肠”，割舍掉也不应该惋惜。
8课程质，评价的问题
对课程质t的评价分为学科(课程)评价及教学效果评价两方面。学科评价与师资结构和水平、教学态度、教学实验条件、教学手段、教学质量和效率、教学、科研成果等因素有关，有些学校(如我校)还把是否选用优秀教材作为评价的一项指标。对教学效果的评价也分为对教师课堂教学的评价和学生学习效果评价两部分。而对学生学习效果的评价是目前最值得讨论的部分。传统上把课堂考核、作业质量作为对学生学习效果评价的重要手段，课程考核方法作为实现教学目标的指挥棒，起着至关重要的作用。现代教育提倡“个性化”教育，但在图学教育中只能是天方夜谈，几百个学生的作业已使教师不堪重负。在教学实践中有些教师采用学生相互批改作业，教师对做作业和批改作业的学生双向打分的做法，是一种有益的尝试。对课程知识的遗忘率的评价也是需要考虑的问题，虽然我们强调制图的知识和技能应在后续课程中不断巩固、深化和提高，但后续课程和毕业设计中出现的图面问题总是使制图教师备受指责。有些学校把课程目标定位为:“创新思维与设计绘图能力的培养与提高”，如何评价检验“创新思维”能力是值得很好研究的问题。
9制图实践的问题
工程实践经验对制图课程的学习有极大的帮助，只要具备较强的工程意识，制图课程的学习是轻而易举的事情。对比目前制图教学，教师还是象过往中学教学一样，费力的去解释每一个细节，满堂灌水而学生徽于思考。过去我们强调:要灌学生一杯水，教师本身就要有一桶水。这种教学观念应该改为:教师本身有一桶水，应该指给学生一条河。只要学生认识到“水”的重要，相信他们有很强的汲取能力。与其抱怨课程质量日渐下降、学生不愿认真学习.不如采取釜底抽薪的办法，培养其工程意识，让其自觉学习。目前，制图实践的主要手段还是“纸上谈兵”，零部件测绘也是放在课程的后半段，学生的工程意识很难培养起来。工程意识的培养应该灌输在大学的整个培养过程中，国外有些学校在人学的第一年就让学生装配、拆卸汽车、飞机，并开设专门的“机械分解”课程，工程图学教学融人到实践过程中，不位时学生自然而然会想办法解决。在目前的教学环境下，我们可在讲授投影原理前，将教学模型、相应图纸交给学生.让其在计算机上建立三维模型。由学生自己去体会、理解图纸的作用。在教学中应该使用简单易学的三维软件如Sol记work。等，这是很重要的因家，目前大多数学校所采用的绘图软件AutoCAD使用难度太大，占用学时较多，导致学生将注意力集中在软件的操作使用上，不适合用作教学平台(采用Solidwork。作平台只需学习2一4个课时就能建立大部分的零件模型)。加工工艺知识是本课程中很重要的预备知识，也是工程意识培养的重要环节，目前已有商品化的教学软件，建议在教学中采用。
10双语教学的问题
在高校中开展双语教学，是教育部针对目前国内外政治经济、技术交流的要求所提出的一项重要决策。目前，国内很多高校都在进行中英双语教学的试点，并采用了各种不同的教学模式，例如:加拿大式浸没法(Canadian一s妙leimmersion)、学科式(shelteredsubjectmatterteaching)、结构式浸没式(structuredimmerZsion)与过渡性双语教学模式等。在工程图学的双语教学中，除了和别的学科所共有的问题如教师的积极性和外语水平、学生接受能力等外，最难以决策的是教学内容和体系的问题。众所周知，开展双语教学最好采用国外原版教材，但同是英语为母语的不同国家在名词术语、投影体系、内容体系均有差异，大多数教师的意见可能倾向选用美国教材，但其是否适合我国高校的教学体系，第一角投影和第三角投影体系如何取舍等问题都是值得探讨的问题。选用原版国外教材还有一个各门课程之间的衔接问题，因此最好能参考国外的整体教学体系，再制定学生的总体教学计划，这里涉及的因素很多，是一个系统性的问题。在双语教学中，一般提倡用外语进行思考，在外语环境下如何进行空间想像力的培养，采用外语教学后的教学经验总结以及教学效果的对比，开展制图双语教学的目的等等，也都是值得研讨的问题。
11借鉴国外经验的问题
21世纪我国的发展目标之一是成为工业制造业的强国，我们的图学教育也必须结合我国的国情，借鉴工业强国的成功经验。但不同国家的图学教育有不同国家的特点，同为工业强国的美国和日本，其学时数就有非常大的差异，日本的工程图学教育所占的学时数数倍于美国。而德国、意大利等国的图学教育也从其国情出发，为其具有传统、浓厚艺术特色的制造业服务。我国的图学教育目前发展的势头良好，广大制图教师也有很大的积极性。一些国家的工程教育有图学教育和设计教育整合的发展趋势，我们对这种方式应保持审慎的态度。在我国目前教育体际下，如果失去了学科的独立性，在很多方面都有负面的影响。
关键词:C++;课程研究;教材建设;负反馈教学
1C++教材建设现状
C++语言是兼容C语言的面向对象程序设计语言,随着软件工程技术和面向对象程序设计技术的发展,迅速成为主流的面向过程和面向对象的程序设计语言,是编写系统软件和应用软件的通用语言,也是各类高校,尤其是理工类和综合性高校开设高级语言程序设计课程的首选教学语言之一,同时也是非计算机专业计算机等级考试和计算机专业程序员水平与资格考试指定语种之一,其影响广泛而深远。C++程序设计课程(以下简称C++课程)也因此成为国内外高校普遍开设的计算机基础课程。它不仅是一门程序设计课程,而且是许多专业课程(如数据结构、操作系统、微机原理,单片机及应用)的重要基础,更是这些专业开展计算机研究、应用和综合运用本专业知识的重要表达工具和开发工具。它的基础性、普遍性和重要性逐步为人认识和重视。国外高校比较重视该课程建设,从原版影印教材可见一斑。国内高校讲授该课程较晚,课程建设也较晚,现有教材状况可分下列几类。
1) 英文影印版。主要用于高校图书馆馆藏、教学参考和高校双语教学试点,如高等教育出版社影印出版的《The C++ Programming Language》(BjarneStroustrup著)和《Programming in C++》(Nell Dale,Chip Weems和Mark Headington著)。由于国外高校课程体系与国内高校有较大差别,且国外高校的教学课程通常只指定教学参考书而不指定教材,因此,若把这些教学参考书当教材使用,必然使主讲教师所讲内容与所选教材吻合度较差,很难发挥教材应有的作用。
2) 英文编著版。这类教材是指由高校主讲教师依据本校双语教学试点要求和/或合作办学要求自编,目前尚处于探索阶段。
3) 编译版。这类教材是指引进国外经典C++教材,翻译成中文,在国内销售的教材,如Harvey M.Deitel, Paul James Deitel编著的《C++ How to Program》分别由清华大学出版社出版(名为《C++程序设计教程》,施平安译)及电子工业出版社出版(名为《C++大学教程》,邱仲潘等译)。由于翻译质量、阅读习惯、价格、教材配套、课程体系等方面的问题,通常用作教学参考和图书馆馆藏,很少用作教材。
4) 中文编著版。这类教材量大面广,通常由高校主讲教师(如南京理工大学张岳新,浙江工业大学钱能,清华大学郑莉,西安交通大学罗建军,华南理工大学周霭如,北京大学吕凤翥等)结合本校实际编写。编写思路多,如有的以算法为主、有的以语法为主、有的先讲面向过程程序设计后讲面向对象程序设计、有的自始至终贯彻面向对象程序设计思想,还有的参照国外教材的编排体系等。但上述教材或多或少存在一些不足,如起点高、跨度大、系统性不强、急于阐述C++的新进展等,对实验、学习、课程设计指导等重视不够,不一定满足其他学校的教学要求。
2C++教材建设思路
C++课程是各类高校普遍开设的计算机核心基础课程,应用广、影响大。与欧美发达国家高校相比,我国高校生平均教学资源占有率严重偏低,尤其是可用的C++课程教学参考资料较少,因此,教材在我国既是知识的载体,又是教学的工具,对保障教学质量显得格外重要。与传统教材相比,C++课程教材的内容广,理论性、实践性和综合性强,更新速度快,成熟意味着过时,教材作者新人辈出,教材种类多、更新快、问题也多。因此,C++课程教材改革与建设有其自身的显著特点。
C++课程理论教学和实验教学并重,学以致用,以通过编程解决实际问题为目标;课程内容涉及基本语法、基本算法、基本数据结构、编程思想、编程技巧和程序调试技术等,综合性、实践性强,理论与实践结合紧密;实验编程环境极其严格,结果要求百分之百正确,对培养大学生编程能力、创新能力和严谨的科学作风有非常重要的作用。
好的C++程序设计教材首先应以长期持续的课程建设为依托,以坚实的教学研究和教学实践为基础,体现课程建设成果;其次应结合自身实际,分析研究C++课程的目标、特点、内容、结构及与其他课程的关系,在教材的编写思路、框架结构和教学内容的组织、取舍、阐述、更新、难点处理等诸多方面有所改进和创新,注重学生实际编程能力培养和创新能力培养;再次应符合读者的认识规律和编程能力的形成规律,既便于自学和教学,又利于教学效果的巩固和教学质量的提高;最后还应有必要的优质的配套教学资源。
3C++课程建设历程
我校于1998年在计算机专业首先开设C++课程,2000年扩展到电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、电气工程、自动化、信息计算、信息系统与信息管理等非计算机专业。目前课程规模年均近2000人。
基于C++课程的基础性和重要性,2000年在校教务部门和院领导的指导和支持下,专门成立了以具有丰富教学经验和实际编程经验的教师为主体的C++教学研究小组(以下简称教研组),并设立课程负责人,使课程的教学、研究、建设和管理步入持续不断的良性发展轨道。
十多年来,教研组结合我校实际,对C++课程的特点、内容、结构、方法及与其他课程的关系等方面做了大量研究工作,以提高教学质量为首要目标,改进教学方法,形成了一整套针对该课程实际的教学理论和教学方法,即C++课程负反馈教学法,并编写了大量具有负反馈教学法特色的教学材料,采取了一系列的教改措施,使该课程的教学质量得到明显的提高,为本课程的精品化建设奠定了坚实基础。
3.1积极稳妥推进教学方法改革,形成颇具特色的负反馈教学法[1-3]
课题组根据多年教学研究与实践,在教育学和心理学的基础上,用现代过程控制理论分析传统教学过程,于2002年建立负反馈教学模型(如图1所示)。由于模型引入了负反馈环节,从理论上可以确保教学质量的稳定。在负反馈教学模型基础上,吸收单元教学法、布鲁纳的“发现教学法”和瓦根舍因的“范例教学法”的合理成分,形成负反馈教学法,在我校C++课程教学实践中,取得了较好的教学效果。
负反馈教学法的原理是从教学过程中反馈(作业、实验、答疑、单元测验等)的问题入手,通过及时讲评,解决学生学习中存在的各种问题,以达到预期的教学目标。由于反馈的是教学过程中存在的问题,故称此方法为负反馈教学法。负反馈教学法包括以下4个主要方面。
1) 教学内容单元化组织。
按程序设计方法演进发展的自然顺序及C++实际编程能力形成的3个关键期,即结构化程序设计模块程序设计面向对象程序设计,将C++教学内容组织为3个单元,有利于教学的组织、实施、考核,有利于教学效果的巩固和教学质量的提高。
2) 用“范例”组织课堂教学,贯彻“发现式”教学思想,注重学生创新素质和优秀人才的培养。
范例教学法由教育学家瓦根舍因(M.Wagenshein)提出,教师通过范例辅助学生理解、掌握知识和原理,其目的是让学生能够独立地获得判断能力、推理能力、认识能力和继续学习的能力。以往,程序设计课程教学通常以一门具体语言为主线,围绕语法知识展开。而实质上,设计程序是为了解决实际问题,是一种缜密思维方式、创新素质和综合能力的培养,要使学生对程序设计有兴趣,必须使他们亲自感受并体验程序设计的无限魅力。为此,我们改用范例组织本课程的课堂教学。在多媒体教学设备和真实编程环境的支持下,课堂教学以程序(范例)为主线。所选范例程序具有典型性、综合性和可扩展性,涉及基本语法、基本算法和基本调试技术。范例程序的讲解首先符合“现象发现问题分析问题解决问题验证”的探索过程,使学生掌握基本语法、算法及应用;其次,通过对范例程序的启发式扩展,揭示程序由小到大、由简单到复杂直到实用的过程,激发学生的探索热情和兴趣,使学生掌握知识间的联系和编程的工程化思想,获得实际编程能力。
3) 采集教学负反馈信息,做好分类、分析和讲评,注重学生整体水平。
按负反馈教学法要求,任课教师做好作业和实验报告抽样批改、单元测验的全样批改,重视实验指导和答疑。在获取足够的负反馈信息后,任课教师及时做好问题的分类、分析和讲评,以保证学生整体水平的提高。
4) 根据大班教学特点,推进强同步教学策略,确保整体效果。
大班教学成功的关键在于保持教学的师生同步状态。负反馈教学法的师生同步措施有:授课、作业、实验、讲评和测验。其中,作业与实验报告同步效果欠佳,其原因是大班教学学生抄袭现象较为普遍,因此,作业与实验报告为弱同步措施;授课、讲评与测验同步效果较好,为强同步措施。为使大班教学取得较好的效果,采用强同步措施是必要的。我们在每个单元结束时安排一次测验,以实现师生的强同步,及时取得真实的负反馈信息。
由于采用负反馈教学法,所以课堂教学可以突出重点和难点,而将易于自学的内容只做要求不做讲解,这样,一方面解决了课时少与内容多、难点多的矛盾,另一方面也提高了学生的自学能力和自我解决问题的能力。
3.2强化实践教学,注重培养学生的实际编程能力和创新能力[1-3]
C++课程难点多、综合性,主要涉及基本语法、基本算法、基本操作及综合应用等方面内容。
实验是本课程至关重要的环节,学生只有通过实验才能检验自己是否真正掌握和运用该语言:通过上机调试程序,会发现很多想不到的问题;通过解决这些问题,可以加深对语言和算法的理解、提高程序调试能力、实际编程能力和创新能力。为此,本课程设有课内实验和课程设计实践教学环节。
1) 课内实验注重培养学生基本调试能力和基本编程能力。
基本调试能力是学生通过深入学习取得实际编程能力的前提,常被人忽视。因此,我们根据教学内容编写了一套以调试技术、基本语法、基本算法、综合编程为核心内容的同步实验指导,共拟定了17个实验,每个实验通常包括调试题、编程题和选做题,可供不同层次的学生选用。
2) 课程设计注重培养学生综合编程能力。
C++课程设计以综合性程序设计训练为主,选题具有典型性、综合性和示范性,突出难点及其实用价值,使学生体会到难点不难,而且感到难点在实际编程中非常有用。学生通过训练进一步巩固和掌握基本语法、基本算法和基本调试技术,养成良好程序设计风格(模块化、结构化)和严谨的科学作风,初步形成软件工程化思想,并具有一定的程序组织能力。
C++课程设计的内容包括基本算法和数据结构的综合运用。其中,基本算法涉及穷举、迭代、递推、递归、排序和查找等,数据结构涉及数组、结构、指针、动态内存分配、单向链表、类、文件等。
3) 强化实践教学辅导和考核,确保实践教学质量。
实践环节实行教师辅导、答疑和考核。课内实验实践环节主要涉及预习情况检查、辅导情况记录、实验报告批阅和典型问题讲评,课程设计实践环节主要涉及预习情况检查、辅导情况记录、联机考核和课程设计报告批阅。对于课程设计考核,每位学生的联机考核时间约5～10分钟,考核内容包括讲解和演示自编程序,回答老师提问(3～5个)。通过采取上述措施,实践教学质量得到充分保障。
4) 及时总结和推广实践教学经验。
根据教师多年的实际编程经验和教学经验,编印典型问题和综合问题编程专题,供学生课外阅读参考,便于学生突破难点,融会贯通,体验综合编程的乐趣,培养他们分析和解决问题的能力。
3.3积极开展教学内容研究,及时更新教学内容
根据程序设计课程本身发展快、更新快、综合性强、存在问题多的特点,针对同类教材中普遍存在的问题和不足,积极开展教学内容的研究,确保教学内容的正确性和系统性,确保将重点难点内容讲清讲透,先后发表教学内容研究论文20多篇。代表性论文有:C++运算符重载教学和编程中易被忽视的问题、C++语言引用型变量的实现机制浅析、C/C++语言可变参数函数的参数传递机制剖析、C/C++中数组与指针的关系、C++中二维数组与指针关系的深入剖析、C++迭代器机制剖析、C++标准模板库与代码重用。
4C++教材建设成果
教研组根据对国内外流行C++教材的研究分析和试用,结合我校非计算机专业计算机基础教学改革、计算机专业教学改革和课程建设的实际,积极稳妥地开展体现负反馈教学特色的系列教材的编写和出版工作。
2005年2月,教研组自编教材《Visual C++程序设计习题、实验与编程实践》由华东理工大学出版社出版,同年12月第二次印刷,累计印刷3次,得到了社会读者的认同。2005年10月,我校C++课程获江苏省高等学校精品教材立项建设,在清华大学出版社的支持下,于2007年2月主编出版教材《C++程序设计实践教程》(含教学课件),累计印刷3次;在高等教育出版社的支持下,于2007年11月主编出版教材《C++程序设计教程》(含教学课件)和《C++程序设计实验与编程实践》。
教材的配套建设充分发挥了教材的作用,满足了我校教学需要。其中,《C++程序设计教程》和《C++程序设计实验与编程实践》主要用于我校计算机专业教学,《C++程序设计实践教程》和《Visual C++程序设计习题、实验与编程实践》主要用于我校非计算机专业教学。
下面简要介绍教研组近年主编出版的C++课程系列教材的特点。
4.1 《C++程序设计教程》及其配套教材[4-5]
1) 内容组织结构合理,层次分明。教材按程序设计方法演进发展的自然顺序及C++实际编程能力形成的三个关键期,将C++教学内容分为三大单元,即结构化程序设计(1～4章)模块化程序设计(5～9章)面向对象程序设计(10～14章)。内容组织由浅入深,循序渐进,符合读者的认识规律和编程能力的形成规律,便于教学的组织、实施和考核,利于教学效果的巩固和教学质量的提高。
2) 紧跟标准,内容求新。本书介绍的是标准C++,符合ANSI/ISO C++标准(包括1998第一版和2003第二版),引导读者按C++标准编写程序。本书对以往教材中带有一定普遍性的问题如“指针就是地址,地址就是指针”等进行了澄清和纠正。
3) 不避难点,力求突破。许多有一定基础的读者学习程序设计半途而废的重要原因之一是未能突破实际编程中的难点问题,这与不少主流教材以各种理由极力回避难点有密切的关系。本书针对教学和实际编程中的难点(如递归、指针、动态内存分配、虚函数等),精挑多选范例程序,想方设法讲清讲透,力求使读者突破难点,学以致用,不致半途而废。
4) 范例程序,精心设计。程序是语法、算法、思想和方法有机结合的载体,是计算机解决实际问题的钥匙,学习程序设计离不开程序。书中大量的范例程序是经过作者精心挑选和精心设计的,表达准确、简练,书写规范,示范性强。
配套教材《C++程序设计实验与编程实践》分三部分:
1) 实验指导。实验与课堂教学同步进行,是本课程至关重要的环节。共20个实验,每个实验通常包括调试题、编程题和选做题,供不同层次读者选用。
2) 典型问题和综合问题编程。列举实际编程中提炼的典型和综合问题的编程范例,突出难点及其实用价值,使读者体会到难点不难,难点在实际编程中非常有用。所列范例程序涉及程序的结构化书写格式、程序由小到大、由简单到复杂直到实用的过程。
3)Visual C++ 6.0程序调试技术。这部分内容帮助读者熟练掌握主流的C++开发环境Visual C++ 6.0的程序调试技术,使他们具备主动上机调试程序的能力。
4.3 《C++程序设计实践教程》[6]
1) 内容组织原则与4.2一致。
2) 内容取舍上,根据阅读对象为高校理工类专业的一年级新生的实际,注重基础和系统,兼顾提高。内容包括:结构化程序设计基础(C++概述、数据类型、运算符、表达式、简单的输入输出、算法及其表示、流程控制)、模块化程序设计(函数、编译预处理、数组、结构体、共用体、枚举类型、指针和引用)和面向对象程序设计(类、对象、继承、派生、友元、虚函数、运算符重载、I/O流类库、模板、异常处理、命名空间等)。
3) 编写思路上,通过以基本语法和基本算法为主线的典型、综合范例程序,适时阐述有关程序设计的思想、方法和技巧,将C++语法、基本算法和程序设计方法有机结合起来,理论联系实际,注重学生实际编程能力培养。
4) 内容阐述上,注重概念准确、由浅入深、循序渐进、图文并茂、简明扼要、举一反三、用例精练,便于教学和自学。范例程序表达简洁,书写规范,示范性强。
5) 难点处理上,不回避教学和实际编程中的难点,并适时提出扩展性问题,激发学生的探索热情和兴趣,利于创新人才培养。
6) 内容的更新上,及时反映C++程序设计课程的教学研究成果,对以往教材中带有一定普遍性的问题如“引用型变量不占内存”等进行了澄清和纠正。
7) 配套的教学资源上,丰富、实用,包括实验与编程指导、学习指导、课程设计指导、电子教案、试卷库和课程网站等。
8) 教学的试点上,校内试用多年,几经调整,起点低,教学效果好。
4.4 《Visual C++程序设计习题、实验与编程实践》[7]
1) 学习指导。根据非计算机专业计算机等级考试要求,按章编排了相应具有较强启发性的典型例题和习题。为取得较好学习效果,按C++实际编程能力形成的三个关键期,共设置了三个单元测验。单元测验的内容突出重点和难点以及综合运用,目的是及时发现并解决教学中存在的问题。
2) 实验指导。共有17个实验,每个实验包含调试技术介绍、程序调试题、程序设计题和选做题,注重培养学生的编程能力和调试能力,强化其实际编程能力训练,激发其编程兴趣。
3) 典型问题和综合问题编程。共8个专题,便于学生突破难点,融会贯通,体验综合编程的乐趣,培养他们分析和解决问题的能力。
4) 二级考试模拟试卷。
5)VC++ 6.0程序调试技术,包括使用VC++ 6.0 IDE编写和调试程序的方法和技巧。
5结语
十多年来,教研组围绕C++课程,潜心教学、研究、建设和积累,形成了颇具特色的负反馈教学法,发表相关教学论文20多篇,出版教材4部,建成1门省级精品课程(《Visual C++程序设计》)、1部省级精品教材(《C++程序设计教程》)和1个校级优秀教学团队,取得中国交通教育研究会2007-2009年度优秀成果一等奖(《C++程序设计实践教程》)1项,获得第十届“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛全国二等奖等5项省级以上奖励。
精品教材建设是一个长期过程,我们将继续沿着自底向上的建设路径,及时总结C++教材建设的经验,认真做好特色系列教材的编写、重印、修订、再版和配套建设,进一步提升教材建设的层次,不断扩大C++教材在校内、省内和国内的受益面。
参考文献:
[1] 陈建平,刘维富,王春明,等. Visual C++程序设计课程建设研究与实践[J]. 计算机教育,2007(12):18-20.
[2] 刘维富,陈建平,王春明,等. 浅谈“C++程序设计”课程的建设与实践[C]//大学计算机课程报告论坛组委会. 大学计算机课程报告论坛论文集2006. 北京:高等教育出版社,2007:92-97.
[3] 顾晖,刘维富,管致锦,等. 负反馈教学法的原理与实践[J]. 电气电子教学学报,2004(4):102-104.
[4] 陈建平,刘维富,葛建芳. C++程序设计教程[M]. 北京:高等教育出版社,2007:前言.
[5] 刘维富,葛建芳. C++程序设计实验与编程实践[M]. 北京:高等教育出版社,2007:前言
[6] 刘维富,陈建平,葛建芳,等. C++程序设计实践教程[M]. 北京:清华大学出版社,2007:前言.
[7] 刘维富,丁卫平,沈学华,等. Visual C++程序设计习题、实验与编程实践[M]. 上海:华东理工大学出版社,2005:前言.
C++ Programming Course Research and Textbook Construction
LIU Wei-fu, CHEN Jian-ping, WANG Chun-ming, GE Jian-fang, QIU Jian-lin, GU Hui
(Computer School of Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, China )
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