时间:2022-10-26 15:54:48
导语:在大学计算机小论文的撰写旅程中,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:测评体系;教学内容;教学方法
根据教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会编制的《大学计算机基础课程教学基本要求》,同时针对不同专业类别对计算机基础教学的要求不同,结合我校实际情况将大学计算机基础课采用“必修课程+限选课程”的设置方案,如图1。其中,必修课属于通识型(基础类)课程,它主要服务于学校公共基础教学和基本素质教育的培养目标,以培养对计算机系统的基本理解、信息素养为主要目标,同时也培养基本的计算机应用能力。限选课包括技术型课程和交叉型课程,学生可根据自己所学专业选修其中一门课程。技术型课程围绕不同的计算机技术来组织课程内容,根据不同专业类别的需要,深入讲解一种具体的计算机技术。例如:程序设计基础、多媒体技术与应用、计算机网络技术与应用等,培养学生掌握应用特定计算机技术解决问题的能力和方法。交叉型课程则是随着计算技术在各专业领域应用的不断深入而产生的一类课程,这些课程在内容上以相应专业为背景融合计算机技术,同时也可能反映出了各学科领域新的发展方向。
一、 教学内容的改革
“程序设计基础”是大学计算机基础教学的核心课程,授课学生:电化、电气、水电、动科、生工、食科等。教学学时:课程总学时32学时,其中理论课16学时,实验课16学时。主要讲授Visual Basic语言基本知识和编写程序的方法与技术,具体内容:Visual Basic语言的基础知识、数据类型、程序控制结构、函数、指针、文件、类和对象的概念及使用、模板及异常处理、输入/输出流、常用控件、窗体及属性、控件对象的事件和方法、程序调试以及软件工程和数据结构基础等。对算法教学内容采用类讲解,分为:计算类算法、穷举类算法、递归类算法、查询类算法和排序类算法。
1.计算类算法。该类算法是为各种数学问题的数值解答研究提供相对有效的手段,主要由累加求和算法和累乘算法。累加形式:V=V+e,其中:V是变量,e是递增表达式。累加一般通过循环结构来实现。注意:需在执行循环体前对变量V赋初值。一般的,累加时置初值0。连乘形式:V=V*e,其中:V是变量,e是递增表达式。连乘一般通过循环结构来实现。
2.穷举类算法。穷举算法又称枚举算法。枚举法:按问题本身的性质,一一列举出该问题所有可能的解,并在逐一列举的过程中,检验每个可能解是否是问题的真正解。在列举的过程中,既不能遗漏也不应重复。
3.递归类算法。递归算法是把问题转化为规模缩小的同类问题的子问题。然后递归调用函数(或过程)来表示问题的解。
4.查询类算法。主要教学内容包括:顺序查找、二分法查找、分块查找和索引顺序查找。
5.排序类算法。主要教学内容包括:冒泡排序、比较排序、选择排序和插入排序。
通过本课程的学习,使学生充分掌握程序设计中算法的基本思想和方法,较为熟练地使用Visual Basic高级语言,具备上机调试程序的基本能力。
二、采用多种教学方法,促进掌握教学内容
根据程序设计课程内容的不同,采用边讲边练、翻转课堂等多种教学方法,加强实践教学。
(一)边讲边练
教师利用计算机的多媒体点播系统将每次实验项目要求、内容发给学生,同时教师再对实验中所遇到的重点、难点问题在计算机上进行讲解,学生出现问题,可以通过多媒体点播系统客户端向教师提问,在教师机上指导学生解决困难。学生按要求完成每个实验内容,将实验作业上传到教师机上,教师可以随时批改、点评,对学生进行及时辅导、答疑。
(二)翻转课堂
依托校园网络,构建数字化教学平台,该平台主要由课程学习和讨论、交流两大模块组成。在课程学习部分,可以提供MOOC资源,学生课后可以根据自己的需要,在任意时间、任意地点自主学习,成为课堂教学的延伸和必要补充;讨论、交流部分,以QQ讨论群及时答疑,了解学生学习情况、收集学习过程中存在的任何问题,如图2。
三、测评体系的构建
不同的教学环节,采用不同的形式考核方式和成绩评定方式,理论考试将原来采用纸介考卷形式变成电子试卷,并由计算机来完成此任务。在线教学的考核方式较为灵活,可以采用程序项目设计、专题内容讨论、小论文等作为考核方式。
采用新的教学内容和多种教学方法对程序设计课程进行授课,通过测评体系验证,目前已经取得明显效果,但还需要我们不断在实际培养学生利用计算机语言能力中总结经验,不断探索。
参考文献:
[1]伍丁红.高校计算机教育教学改革研究[J].计算机教育,2005,(11):40-42.
[2]崔彦君.任务驱动教学法在大学计算机基础课程中的应用[J].广东培正学院学报,2013,13C: 65-68.
关键词:开放式计算机实验;实践创新能力;教学改革
开放式实验教学模式最早出现在部分国外知名大学,这些学校的实验室采取24小时对外开放的运营模式,学生和老师可以随时进入实验室进行实验活动。这种模式得到了国内很多高校的借鉴与推广,开放式的实验教学模式也是计算机实验教学改革的重要方向,是提高教学质量和培养应用型创新人才的关键。目前,国内的教育部门已经出台了一系列鼓励开放式计算机实验教学改革的政策和制度,从体制角度为开放式实验教学的发展提供了条件。哈尔滨师范大学积极响应学校培养应用型人才的号召,在分析总结实验教学经验和教训的基础上,对开放式实验教学进行了深入的研究和探索,总结了开放式计算机实验教学改革的策略和具体内容。
1 计算机实验教学现状分析
计算机实验教学是计算机应用类课程必不可少的补充课程,它的教学目标是深化理论学习、提高学生的动手能力和综合素质。目前,我国高校计算机实验教学存在一些问题,主要体现在6个方面:
1)课时不足,学生上机和思考的时间不足;
2)综合性内容少,实验内容大多是验证和重复性的,综合性和研究性的内容较少;
3)教学模式缺乏灵活性,计算机实验教学的形式单一、方法呆板,缺乏激发学生兴趣的要素;
4)设备落后,计算机技术的高速发展导致硬件需要不断更新换代,学校的实验环境已经不能适应技术发展的要求;
5)实验教学管理体制不完善,缺乏统一的科学化管理制度,实验资源很难得到统筹调配和综合利用;
6)实验教学师资力量薄弱,很多学校甚至没有专门从事实验教学的教师队伍。
2 开放式实验教学建设思路
开放式计算机实验教学的核心思想是让学生突破时间空间的限制,把灵活掌握理论知识、亲自动手操作、培养创新意识作为实验的根本目标。由此可见,开放式实验教学是非常有利于培养应用型和创新型人才的,可以极大地激发学生的学习积极性,有效地利用教学资源,提高教学质量。开放式实验教学改革的前提是转化教学观念,教师应该从知识传授向能力培养进行角色转化,学生则应该从被动学习向主动学习进行角色转化。这里以计算机网络课程实验教学的建设思路为例来介绍开放式实验教学改革的策略。
哈尔滨师范大学计算机网络课程主要有“计算机网络基础”、“网络工程”和“网络管理”等课程。从课程结构上看,这几门课是前后连贯和延续的,并且每门课程都有与之对应的实验教学要求。从知识连贯性和技能延续性的角度出发,把网络基础实验项目、计算机网络工程实验项目和网络管理实验项目整合起来,形成一个综合性的开放式设计实验项目。开放式计算机网络课程实验教学要突出综合能力和工程实践能力的培养。实验教学的内容除了要涵盖这几门课程中所有的计算机网络基础和网络管理课程的知识点外,还要把网络工程课程的工程思想融入项目中。整个实验项目基于建构主义理论,采用开放式的实验教学形式,由学生自主选择题目、制定方案和具体实施,最终提交能体现创新性和能力培养的科研小论文。
3 开放式实验教学改革实践
3.1教学观念革新
传统的实验教学是一种验证教学,即以重复课上的知识和技能为主,教师提供实验指导书和实验步骤,学生只能被动地接受实验内容,机械地重复每个步骤然后提交实验报告。在这种教学模式中,教师是教学的主导,学生处于被动地位,这样很难调动学生的学习积极性。另外,由于设备和课时的限制,实验教学一般采用分组的形式进行,这样就很难保证小组内的每一个学生都亲自操作和掌握教学内容。开放式实验教学可以为学生提供充足的设备和时间,教学不再围绕教学指导书展开,学生要融入实验项目中积极思考和认真操作,突出了动手能力和思考能力的培养。
开放式实验教学模式改革的核心就是观念的转变,教师和学生都要走出以往教师主导的教学模式。开放式的实验项目是没有固定的解决方案的,学生要自己去思考、分析和选择解决方案,方案设计、实现和测试都是提高学生实践创新能力的重要过程。开放式实验教学之所以会比传统的实验教学效果好,就是因为进行了角色转换,教师要把培养实践能力和创新意识作为教学目标,把问题留给学生,让学生主动思考和学习,自主完成实验内容。
开放式实验教学改革要求教师转变观念,从教师演示授课、学生重复验证的陈旧教学模式中走出来。开放式实验教学提倡学生为主、教师为辅的教学形式,不仅调动了学生的积极性,还可以有效地培养学生分析问题、解决问题的能力。开放式实验教学是在教师观念革新后展开的,同时教师在实践开放式实验教学的过程中也要不断积累经验,提高自身素质。
3.2实验环境革新
开放式实验教学有利于激发学生的学习积极性和个性化发展,对于教学质量的提高有很大帮助。为了保障开放式实验教学的顺利进行,必须要构建与之配套的软硬件实验环境,形成一套完善的管理制度和保障体系。哈尔滨师范大学的计算机网络课程综合实验,使用了拥有先进技术设备的网络实验室,由专人负责实验室的维护和管理。实验室由路由器、交换机、防火墙、网管平台和学生用机组成,学生可以在实验室内完成实验内容、复习课上内容、研发项目。网络实验室采用完全开放式的管理制度,对学生24小时开放,可以作为课程实验、课程设计、网络竞赛、项目开发等活动的专业实验室。开放式网络实验室的结构如图1所示。
3.3买验内窨革新
开放式实验教学的内容从形式上可分为操作型、设计型、研究型和综合型4种。根据哈尔滨师范大学应用人才培养教学改革的要求,网络课程实验的教学内容应精简操作型实验,加大研究型、设计型和综合型的实验比重。实验教学内容要参考国内外知名院校的课程内容和权威性学术成果,保持每年20%以上的更新率,并在不断补充和完善过程中形成网络课程实验教学库。开放式实验教学内容要为教学目标服务,教师要在教学过程中不断完善教学内容,挖掘出可以深入思考或创新提高的内容,去除陈旧过时的内容。实验教学内容要有针对性,突出综合性、设计性和创新性,要循序渐进地展开,寻求课程之间的关联点,这也是培养学生应用能力的关键。根据不同课程和项目分类确定计算机网络课程实验的教学内容,如表1所示。
3.4考核方式革新
实验考核是实验教学效果的主要体现形式,现行的实验考核方式一般由一名老师负责学生的上机检查。学生完成实验提交实验报告,任课教师根据学生的上机情况和实验报告完成情况来给出实验成绩,这种考核形式不利于培养学生的实践创新能力。开放式实验教学突出设计类、综合类和研究类的实验内容,不能使用传统的考核方式进行结果评价,必须采用与实验内容相匹配的考核方式。
计算机网络课程实验根据教学内容设计了不同的考核方式,针对验证类的实验项目,一般采用现场抽查和批阅实验报告的形式;对于设计类和综合类的实验项目,要求学生编写需求分析、系统设计、编码实现和安装配置等过程的阶段报告,在实验完成后组织学生进行演示和互评;对于研究类的实验项目,要求学生总结问题,提出解决方案,记录每个方案的实验步骤和数据,撰写论文或报告。
关键词:离散数学 算法实验 互动平台
中图分类号:G642.3 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.099
1 引言
《离散数学》是电气信息类专业的核心课程,在我校是计算机科学与技术、软件工程、信息管理与信息系统、电子商务、信息与计算科学5个专业的专业基础课,不仅为后续课程提供必要的数学知识,更重要的是通过学习离散数学,培养和提高学生的抽象思维和逻辑推理能力,为学生今后继续学习和工作打下坚实的数学基础。
在传统的教学模式下,离散数学往往被当作一门纯数学课程来上,多年来这门课程的特点是用“粉笔+黑板”的方式来上,注重概念和理论的讲解和推理。这对于数学专业的学生或许还可以接受,但对于电气信息类专业的学生来说,却形成强烈的反差。因为与其它应用性很强的专业课相比,学生普遍认为该课程枯燥难懂,对计算机编程用处不大,导致学生在学习过程中参与性和主动性不高,缺乏学习兴趣。上述问题已成为高校离散数学课程亟待解决的共性问题,北京大学、天津大学等多所重点高校已开展离散数学教学改革方面的研究,但其研究成果仍侧重理论教学,目前面向应用型人才培养的改革成果未见相关资料。
根据我校人才培养目标以及离散数学课程定位,针对实际教学中存在的问题,在课程负责人带领下,离散数学课程组率先开展了一系列改革探索,将如何提高学生的学习兴趣,进而提高学习的主动性作为改革研究的重点,采取了强化学生编程能力、加强师生互动、通过课程资源平台建设加大课后辅导等多种举措,本文正是课程组进行改革实践的成果体现。其中,将离散数学实验作为课程的内容是针对离散数学课程改革的一个创新,对提高学生学习兴趣和主动性效果显著。
2 主要内容
2.1 注重实际应用的课程内容改革
在课程内容上,课程组首先从如何提高学生兴趣着手,重点对那些滞后于当前信息技术发展的内容进行整改,将解决当前实际工程问题所涉及的有关先进理论和技术融入现有的课程内容中,并在充分调查和分析当前大学生学习习惯和心理特征的基础上,采用不同的方法将新的课程内容进行深化,根据不同专业学生的特点探讨和开发相应的个性化课程内容和教学组织方式,并尽可能的采用具有教师自身教学特色的高质量的课件。
课程内容注重理论联系实际,从提高计算机编程思想的角度对学生展开教学,教师在讲解理论的同时,注重从实际应用的角度进行描述。例如针对图论部分的Dijkstra算法,在讲解单源最短路径的基本思想时,课程组教师不是直接描述算法的执行过程,而是从应用的角度首先通过实际问题举例:阐述算法多应用在交通网络中路径的查询中,两地之间是否有路径以及如果有多条路径时找最短路径等,再通过求解的动画演示,模拟算法执行过程,验证算法的正确性。最后再对算法进行扩展解决单目标最短路径问题、单顶点对间最短路径问题等,扩展学生对算法的理解,进一步自己动手编程实现算法并进行改进。
课程内容的改革除了包括课件建设以及内容组织方式的改革以外,最关键是从应用的角度重新组织了课程题库,重点建设了应用性强、学生参与度高的开放性问题。以往的教材在每章之后均附有大量练习题,但实际上能把这些题目都做完的学生寥寥无几,甚至有些学生连教师课堂上布置的题目都不想做(存在互相抄写的现象)。所以,如何引导学生自动完成相当数量和相当难度的题目是重要的。为此,课程题库的建设思路是:从实用性和成就感中培养学生的学习兴趣。目前,课程组对离散数学大量习题进行了整理分级,可以具有针对性地给学生选择相应难度的题目。特别地,为一些枯燥的推理证明题设置了与实际应用、日常生活密切相关的情境,让学生做题的过程就是一个解决实际问题的过程,从而激发了学生挑战难题的好奇心、兴奋度和成就感。
2.2 强调自主学习的教学方式转变
教学方式上,课程组教师突出互动性,强调学生自主学习、创造性学习。课程组教师在对于离散数学课程学生培养的目标方面形成了以下共识:首先,课堂教学不可能教授学生未来需要用到的全部的知识,学思想、学方法,培养思维能力才是关键,其次,学习知识的出发点是培养数学建模能力,解决实际问题的能力;第三,注重离散数学内容与学生们感兴趣的信息技术前沿的联系,与后续专业课的联系,以使学生学习有动力有方向,有广度也能了解一定深度。因此,在教学方法上,在分析各种教学方法的优点和缺点后,课程组以先进教学理论为基础,开发新的教学方法,以“项目驱动,案例教学,学生参与”作为创新,是课程组在教学方法转变上的重要举措,在教学实践中注重与学生课堂上的互动,在提高学生学习兴趣、学习主动性有其独到的优点。学生参与到课堂问题讨论中独立思考,是他们总结自己的知识、表达自己观点的有效的途径,进一步促进了学生在自主学习能力上的提高。
一方面,在课堂教学方法中,运用探讨式研究性教学方法。这种方法的特点是,经常设计一些讨论题目、需要查找资料的课题供学生研究,以培养学生的研究能力、表达能力和解决问题的能力、创造能力,以及对科学的理解、对问题的认识。学生以小组为单位对这些题目进行讨论,进一步强化了学生自主学习的能力,从而达到理论联系实际的目的。
另一方面,利用各种方式延伸课堂教学,启发学生合理利用课后的时间主动学习,加大课后辅导。尤其是对于讨论题目,学生往往非常感兴趣,实际应用性也比较强,在教师的指导下,学生们利用课后的时间精心准备,讨论效果非常好,甚至能够就某个问题开展深入辩论,对自己感兴趣的内容撰写小论文。
2.3 培养实践能力的实验课程体系
让学生了解离散数学在现实生活中的主要应用,有意识地引导学生运用所学理论去分析问题、解决问题,从而让学生充分感受到离散数学这门课程的魅力和实用价值,这是课程组注重培养学生主动实践能力的出发点。课程组全体教师在课程的开始就引导学生建立“计算思维”,鼓励学生形成良好的思维习惯:发现问题,然后构思一个可能求解该问题的算法过程,再设计算法并将其实现,最后评价这个程序,考查其作为一种工具去求解其它问题的潜能,锻炼学生数学建模能力,提高分析问题,解决问题的能力。
为了能进一步深化对学生实践能力的培养,课程组打破传统离散数学教学环节中不涉及实验课程的现状,深入挖掘课程内容,建立了基础性实验、综合性实验和设计性实验三个层次的实验体系,各实验项目分布如表1所示,主要目的是培养学生的数学建模能力、算法设计能力、编写程序能力和应用创新能力,使学生养成良好的数学素质。
表1 离散数学层次化实验项目分布
[[\&基础性实验\&综合性实验\&设计性实验\&集合论\&4\&2\&1\&数理逻辑\&5\&1\&1\&关系代数\&4\&2\&1\&图论\&6\&5\&5\&]]
第一,基础性实验包含离散数学四个部分的一些基本问题,要求学生利用所学基础知识,完成相应的算法设计和程序实现。如在数理逻辑部分,设计逻辑连接词定义实验,要求学生用程序设计语言完成“否定”、“析取”、“合取”等命题变元的基本运算。使得学生学会基本操作,巩固程序设计基本调试方法的掌握。
第二,综合性实验包含一些比较复杂的离散数学问题,要求学生综合运用所学章节知识完成问题的分解与求解、综合和整体实现。
第三,设计性实验属于较高层次的要求,针对那些学有余力、兴趣浓厚的学生,要求他们自行设计问题描述模型和实验方案,编程实现。教师检查实验现象和实验结果。学生对实际程序的运行结果应能进行分析并提出改进方法,每完成一个实验,都要求写一份实验报告,演示代码进行答辩。
2.4 促进师生互动的开放教学环境
为进一步培养学生的实践能力,课程组在计算机专业08级、信管09、10级的学生中,挑选了学有余力、兴趣浓厚的学生组建了学生编程团队,先后有11名学生参与到课程软件和平台建设中。课程组老师每周都与编程团队的学生们进行例会,组织他们进行算法的分析、代码编程的讨论。课程组教师积极引导学生参加科技活动,提高他们主动实践的意识和能力。积极争取校级大学生的科技立项。2012年,编程团队的成员就有5名同学在本科生科技立项中承担课题,1人获得校级学科竞赛奖项。同学们在编程团队中,通过各种任务、竞赛培养和磨练自己,更重要的是团队协作精神也得到了培养。既有竞争、又有合作的编程团队中,整体牵引学生自主实践水平迅速提升。
3 应用效果
3.1 学生满意度调查
离散数学的教学改革于2010年起在电气信息类专业实施, 学生反映良好。在对2010级5个班(计算101-103、信管101-2)中的183名同学进行的教学效果调查中,绝大多数学生对离散数学以应用为目标、实践为手段的教学效果表示满意和很满意。
图2 学生满意度调查结果
此外,教学资源平台的使用,使得教师能够从细微处入手,深入地了解学生的真实水平,有步骤有条理地引导学生实践。算法演示软件的使用,使得高年级的学生看到自己亲手调试的代码,能够被低年级的学生演示使用,受到很大鼓舞。低年级的学生在使用演示软件时,也不断以高年级同学实现的算法和算法优化改进为目标,调动了主动参与的积极性。
3.2 教师学评教情况
教师学评教的情况同样反映了教学改革的实施成果。课程组成员在近几年《离散数学》课程的学评教分数均为优秀(5分满分),详情如表2所示。
表2 《离散数学》主讲教师近两年学评教成绩
[[姓名\&2011年\&2012年\&姜老师\&4.79\&4.96\&谭老师\&4.81\&4.87\&王老师\&4.77\&4.77\&]]
其中,课程组负责人姜老师在2012年《离散数学》课程的学评教分数高达4.96,位居全校第一。“老师的讲课方式很好,很灵活,很有自己思维的空间,越上越喜欢,这是一门很有用,对我们发展很重要的课”,“将思考及时的传达给了我们,让我们在第一时间更好的发散思维,老师生动的授课方式,我能集中全力听取,收获非常大”,“紧密联系专业内容与实际”,“对学生要求严格,善于拓展学生的知识面”,从上述学生的评价中也可以看到改革对于教学效果的正面影响。
4 总结
本文研究成果打破离散数学传统以理论教学为主的体系框架,根据我校人才培养目标和规格,以激发学生的实践能力为引领,将离散数学理论与计算机科学、信息科学相关应用有机地融合起来,在课程内容、教学方式,实验课程体系,开发平台建设、成绩考核方式等方面取得了创新突破。
参考文献:
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本人真心热爱教育事业,安心本职工作,热爱学校、热爱学生,有强烈的工作责任感与事业心,时刻以育人教书为己任,为人师表。同事之间能做到相互尊重、相互学习、互帮互助。工作上能以身作则,严格要求自己,能与同事团结协作,负责任地完成各项工作。由于在课堂教学、信息技术工作、辅导学生等方面表现突出,相继被评为区“优秀教育工作者”、“青年教学能手”、“学科骨干教师”、“教育技术工作先进个人”以及xx省“优秀青年科技辅导员”,6月份还接受了区教育局教研室对评审“学科带头人”的考核工作。
教育教学业务上,我始终将做一个研究型教师作为孜孜以求的目标而不懈努力。为了激发学生的兴趣,优化课堂的氛围,提高课堂效率,我深入地解读了新课程标准的相关理论,不断更新自己的教学理念,并在自己的课堂教学实践中充分地展现。经过多年的课堂教学的实践与研究、探索和积累,我对小学科学教材有了比较深入的理解,逐渐形成了自己的教学风格。5年来,我多次参加全国、xx省、xx市以及吴中区的评优课活动,10多次承担校、区、市、省级对外公开教学以及研讨观摩课任务。所上的公开课,受到学校老师的好评,给省、市、区教研室的领导都留下了深刻的印象。特别是XX年9月在xx市小学《科学》(三下)教材培训执教的《马铃薯在水中是沉还是浮》得到了来自全省的科学教师、教研员以及中央教科所郁波教授的一致好评。其中,XX年6月参加中央教育科学研究所全国科学优质课(教科版)评比获二等奖;XX年11月参加xx省第二届科学教师教学能手比赛评比获一等奖;XX年5月参加xx市首届小学科学青年教师五项基本功评比获一等奖第一名;XX年10月参加xx市首届小学科学优质课评比活动一等奖;XX年5月参加xx市吴中区青年教师评课选优获一等奖;XX年参加全国“信息技术与学科整合综合能力竞赛”xx吴中赛区获一等奖。参赛的历练,缩短了我的学科成长周期,为今后的发展奠定了基础。因此,我要借今天述职的机会,感谢学校领导给了我多次的锻炼自己和提升自己的机会,当然更要感谢在我的成长道路上给过我帮助和为我付出的人。
教育教学科研方面,5年来,先后承担xx省“十五”电教课题、参与学校的“十五”、“xx”主课题研究工作,今年又成功申报了全国“xx”现代教育技术课题。平时,勤于笔耕,撰写的《毛巾、枯树枝和网络》、《小学科学网络教学的实践研究与思考》、《马铃薯在水中是沉还是浮》、《让学生经历典型探究过程培养和发展学生科学素养》等13篇文章在《信息技术教育》、《科学课》、《现代化教学》、《xx教育研究》、《吴中教学》等全国、省、市、区各级各类杂志上发表,《小学科学课教学中需要更多的人文性》、《注重实验要求发挥实验效应》、《基于网络环境下的小学科学教育》等28多篇文章在全国、省、市、区论文评比中获一、二等奖。此外,在xx市教科院胡春娜老师的帮助下,参与了小学科学同步探究的编写工作以及教科院承担的中央教科所子课题研究工作。指导的本校青年教师郁群燕在吴中区青年教师评课选优活动中获得说课一等奖,在学校的“新苗杯”教学比武中获得一等奖。
辅导学生方面,先后指导张健、徐晨骁同学获全国“小探索者”科学小论文竞赛获一、二等奖;辅导的徐嘉、方马炯、吴熠昊、等14位学生获得由省教育厅、省科技厅、省科技协会组织的“金钥匙”科技竞赛一、二、三等奖;指导的学生方马炯、陆巍彬、姚悦辰获得第xx届xx省青少年科技创新大赛二等奖,吴中区、xx市一等奖。
关键词:网络资源;双语教学;MEMS技术;设计
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0178-03
随着中国教育科研事业的国际化交流日益频繁,开展双语教学已成为我国高等教育的一个重要发展趋势。教育部从2001年开始就把双语教学提到了非常重要的位置,要求各高校加强大学本科教学的双语课程建设,其中专业课程中开设双语教学的比例应达到5%~10%。近年来,又在全国高校相继资助建设了500门双语教学示范课程,要求各高校要充分利用示范课程的资源和经验,不断提高本校的双语教学质量,不断探索与国际先进教学理念和教学方法接轨的、符合中国实际的双语课程教学模式。
中国矿业大学机电工程学院从2005开始在机械工程及自动化专业学生中开设《MEMS技术概论》双语课程,主要讲授内容包括MEMS技术发展现状、MEMS的工作原理、MEMS设计和制造工程学、用于MEMS的材料、MEMS的加工工艺、MEMS的制造技术及MEMS的封装等。MEMS技术是当今世界发展最为迅速的前沿学科之一,教学过程中明显感觉到有限的学时数和MEMS技术知识的快速海量更新之间的矛盾突出,因此必须对现有的教学方法和教学手段加以改进。借助发达的现代网络技术,利用丰富的网络资源辅助课堂教学就是提高MEMS技术概论双语教学效果的一条有效途径。
网络教学资源在课前预习、课堂教学、课后作业布置及批改、课外阅读、以及答疑指导等双语课程教学的各个环节都可以发挥作用。网络资源的内容丰富,形式上更是多样,特别是录像及动画视频等多媒体内容可以增强学生的感性认识,使复杂抽象的专业知识变得形象生动,从而提高学生的学习效率,激发学生的学习兴趣。但是,如何有效利用海量的网络资源也是个不小的难题,在建设双语教学资源库时,必须考虑将网络资源与课程教学加以有机整合。下面本文以《MEMS技术概论》为例,探讨双语课程教学网络资源库的设计。
一、网络资源库在双语课程教学中的作用
1.丰富双语教学内容。英文教材或讲义中的内容可以满足课堂教学的需要,但是涵盖的信息量相对较少,因此丰富的网络资源就成为教材的有益补充。网络资源可以提供大量与授课内容相关的英文原版资料,任课教师对相关的网络资源加以选择性的搜集整理,可以方便学生课余进行广泛的阅读学习,扩大教学内容的深度和广度。
2.提高双语教学效果。网络资源库可以充分利用各种教学手段,提高学习效果。比如在介绍MEMS的概念时,双语教师大多采用英语口头介绍配以PPT文字说明的教学方式。一般来说,学生会对一个全新的技术领域感觉到比较陌生,记忆和理解相关的专业术语也较为困难。以MEMS技术课程为例,通过一段介绍从微电子技术发展到MEMS技术的英文视频解说,不仅可以锻炼学生的英语听力,而且可以帮助学生从电工电子的相关知识顺利过渡到MEMS技术,学生对此会更易理解,印象也会更加深刻。
3.提供个性化学习空间。在双语教学过程中,选课学生的学习能力不仅与其专业知识基础相关,而且与其英语阅读及听说能力有很大关系。教师在讲课时一般是针对学生的平均接受能力安排授课内容和进度,这样就无法对优差两极的学生进行个性化的指导。网络教学资源库则可以很好的弥补这种不足,为不同水平的学生提供一种灵活的个性化学习空间,学习者可以根据自己的实际情况有区别地选择学习内容,而且可以借助网络互动平台和教师进行有针对性的有效交流,这对提高学习效率、激发学习潜能都很有益处。
二、双语课程网络资源库的栏目结构设计
设计双语课程网络资源库时应该遵循“教学目的明确,教学内容翔实,方便沟通交流,学生使用便捷”的原则。一个完整的网络资源库按照功能一般可分为导航系统、知识学习系统、资源分类检索系统、管理系统、交互系统、和评测系统等几大模块。根据上述要求,《MEMS技术概论》双语课程网络资源库设计了图1所示的栏目模块。
1.通知公告。该栏目包含教学过程需要提醒学生注意的各种事项,如开课或调课时间、作业要求及完成截止时间和出勤公示等。
2.课程信息。该栏目包括课程的通用类信息,如课程的中英文名称、课程介绍、参考书目、教学大纲、教学日历和任课教师简介等。
3.课程文档。该栏目涉及教学过程中所有的文档资源,主要包括教学课件和学习指导及相关文件等栏目。其中教学课件中放置课堂上教师讲解的内容,供学生课后复习;学习指导则是重点内容的详细分析及相关知识点的补充。相关文件中存放了随堂演示的动画、视频及网络资源链接文件。
4.实验安排。该栏目根据MEMS课程所开设的Photolithography(光刻)微加工及Scanning Tunnel Microscope(扫描隧道显微镜)操作实验,分别放置实验大纲、实验指导书及实验报告模板等文档。
5.作业及测验。该栏目按照章节和知识点,设置了平时作业、专题论文以及在线测验三个子栏目,方便学生查看作业内容及要求、在线提交论文和进行网络自我测验等。每个子栏目下都有完成该项作业的倒计时提醒,以督促学生在规定的时间内完成相关作业和自测。该栏目既便于学生了解自己各章节知识的学习状况,也便于教师了解学生对教学内容的掌握程度。
6.专业术语。该栏目按照课程的章节安排,对MEMS技术专业术语加以分类归纳,每个英文专业术语的英文解释后都对照以中文解释,既为学生提供了课程知识点学习的关键词,又可以帮助学生系统的识记MEMS专业词汇。
7.参考资料。MEMS技术的新知识更多体现在科学成果和新产品开发上,相关研究机构的网站都会展示他们具有代表性的原创研究成果,而且这些介绍往往图文结合,甚至配有动态视频,对于学生理解掌握MEMS技术中涉及的材料、设计、加工和制造及封装方面的相关知识具有很大帮助。本栏目主要设置代表性的MEMS研究机构、商业公司、大学实验室、国际组织、学术期刊及学术会议等内容。
8.讨论交流区。该栏目是一个开放的互动交流平台,可以通过设置调查问卷掌握学生的英语水平、先修专业知识能力以及课程学习兴趣点等;也可以在此平台上针对课程内容、教师授课方式及学生学习方法等发起话题讨论,最大程度的帮助教师改善教学效果,帮助学生提高学习成绩。
9.大作业展示。大作业以小论文的形式为主,可以实现在线提交、展示及下载。教师可以对展示的大作业进行评估,学生之间也可以相互打分。通过该环节及可以使学生通过浏览同学的作业得到启发,收获新的知识;也可以使作业质量较高的同学受到直接的激励。
10.成绩查询。显示学生的出勤次数、作业成绩、实验成绩及测试成绩等。
三、网络教学资源库的内容组织
根据课程不同教学内容的教学目标,在组织网络教学资源库的内容时可采用分层模式。以MEMS技术概论为例,我们将相关课程内容定位为了解性、理解性和应用性三个层次,针对不同层次课程内容的学习要求,在设计组织网络教学资源的内容时有所侧重。
由于MEMS技术涉及机械、电子、工程、物理、化学、材料及力学等多学科的知识,而且本课程仅是一门概述课,因此对于本科生而言,很多知识点了解即可。对于了解性的学习内容,学生只需自主泛读相关英文资料,了解相关背景知识即可。例如,我们在讲解MEMS技术的发展现状时,在网络平台上了“MARV―a miniature autonomous robotic vehicle”及“Application of Biomedical Sensors and Biosensors”等相关专题,学生通过阅读既可以扩展学习内容,又能锻炼英语听说能力。
对于理解性的学习内容,在设计相关网络资源时需要克服教材静态文本的不足,提供生动的图片及视频素材,帮助学生掌握课程教学中较难理解的概念性及原理性知识。比如MEMS技术中的Microfabrication(微加工工艺),所采用的刻蚀、沉积等物理化学方法与传统的车、洗、刨、磨等机加工方法完全不同,这部分内容需要具有机械工程专业背景的学生特别加以理解掌握。我们在此章主要采用了动画对各种微加工工艺进行了详细仿真模拟的形式。
对于应用性的学习内容,在设计网络资源时需要和实验部分加以结合。有条件开展实验的内容可以在指导实验时详细讲解原理操作,如光刻微加工工艺和扫描隧道显微镜的操作;对于没有条件开展实验的内容可以播放相关英文操作视频,如LIGA微加工工艺和MEMS器件的Packaging(封装)等内容。
四、结语
本文以《MEMS技术概论》为例,探讨了双语教学网络资源库的建设。教学实践表明,网络资源库为双语课程的教学提供了极大的便利,既丰富了教学手段,又能有效地提高教学效果。然而,双语教学网络资源库作为一种相对较新的教学模式,在实际运用的过程中难免会遇到一些问题。比如有的课程网络资源库建设过于庞杂,学生盲目的学习可能会浪费大量的时间和精力而得不偿失。因此,教师在建设使用双语教学网络资源库的过程中,应该根据教学目标的完成情况和学生的反馈意见,及时对双语教学网络资源库的模块和内容进行优化更新,从而不断提高网络资源库的效用。
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