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关键词:材料科学与工程专业 电子信息材料 教学改革
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(a)-0-01
我国高等学校材料专业教学体系与教学内容沿袭前苏联模式近50年, 目前,需要对这门专业课程进行改革,才能跟上时代的步伐,适应经济建设的飞速发展。在专业培养目标达成共识后,该校调整了专业课程体系、增设多门专业课。其中《电子信息材料》(48学时)为其中之一。电子信息材料不仅应用于航空航天等国防尖端领域,还广泛用于民用工业和日常生活。作为材料学科与产业中一只蓬勃的生力军,电子信息材料在当今信息和知识的年代已成为世界诸多国家重要的经济增长点[1-2]。因此增设这门专业课旨在拓宽学生的知识面, 让学生了解一些材料科学的前沿领域和发展趋势,增加兴趣, 热爱专业, 为以后的学习和就业奠定基础[3]。
1 目前电子信息材料课程存在的问题
国内院校《电子信息材料》课程历来多是为材料专业学生而开设,已形成适合其专业特点的、较完备的教学内容体系;在教学研究方面业已取得许多具有鲜明专业特色的研究成果。但由于电子信息材料本身具有:(1)内容多,涉及面广。(2)内容更新快。(3)实践性强等特点,许多院校只把其作为选修课,课程内容大多只是具有普及知识的作用,学生学后并无多大印象。而且很多学校在课程教学上存在教材陈旧、教学方法和手段单一、没有实验课等这些不利于《电子信息材料》课程发展的弊端。
2 电子信息材料教学改革的内容
结合本校材料专业特点,并考虑天津市电子材料行业的工业特色,研究适用于材料专业的《电子信息材料》课程内容体系,希望在教学内容、教学手段和教学方法上有所突破。
2.1 整体设计教学内容
结合材料学院专业课程设置的具体特点,对国内外参考教材及课程体系进行系统的调查研究, 并广泛收集材料科学领域的参考文献及最新信息,选用合适的教材制定出新的《电子信息材料》教学内容,力争在教学内容上突出以下特色:根据材料科学发展的最新动态和材料专业课程设置的现实需求, 坚持简化理论、增加应用、拓宽知识面、更新内容的基本原则。充分考虑到本课程在专业培养目标中的地位, 在内容安排、表述手段等方面进行系统设计,同时充分考虑到本课程与其它相关课程之间的合理配置和支持, 对教学内容进行整体优化。兼顾各种电子材料共性与个性的结合, 实现多学科知识的交叉和渗透。在课程内容上,我们将对材料科学的五要素模型进行讨论, 试图在材料的组成、制备、结构、性能与应用之间建立一个整体和全貌的关系;对材料的组成、结构与性能、制造工艺与方法等内容进行深入讲解, 力求彰显材料的共性。然而材料是具体品种组成的, 不同的材料具有其鲜明的个性, 所以在材料的应用、材料的比较与选择等内容中又比较兼顾个性, 以利于学生在学习具体材料的基础上, 能做到举一反三, 更深刻地了解材料的共同之处。
2.2 更新教学手段
材料科学博大精深、变化无穷, 神奇而又充满魅力。电子信息材料这门课只是其中一个分支。为此在授课过程中切实做到动之以情, 导之以趣, 制作内容丰富、生动活泼的多媒体课件。在讲授中把传统的导电材料、电阻材料,磁性材料,神奇的超导材料、激光材料, 异军突起的集成电路半导体材料等材料科学发展的前沿领域的知识介绍给学生。另外,可以购置相关的电子音像资料,使学生能更直观地了解材料的制备及应用的一些情况。
2.3 改善教学方法
(1)互动教学。教学建设要注意提高学生学习的主观能动性,教学过程中,教师应多向同学提出问题,引导同学们思考和讨论。同时注意启发和鼓励学生发现问题、提出问题。在一些章节讲完之后还要提出后续和推广问题,为学生留下思考和研究的空间。通过这些方法,能够培养学生自主学习能力和创新能力,激发学生的创新意识和独立思考能力,提高课程的教学效果。
(2)实物教学。《电子信息材料》是一门实践性很强的课程。实践性如何体现,也是使学生对这门课感兴趣的关键之一。我们采用把科研、生产中的典型材料带到讲台上,如:导电材料中的导电银浆、半导体材料中的单晶硅片、介电材料中的钛酸钡电容器、光电材料中的荧光粉、敏感电子材料中的压电器件等。让学生观看实物,并参观实验室观看某些实验的制备过程,把一些抽象的理论通过实物展现出来,加深了学生的理解,也增加了学生的学习兴趣。
(3)撰写小论文。材料的发展日新月异,除了在课堂教学中不断更新材料领域的知识外,在课外还要求学生自己查阅国内国际专业期刊上发表的文献资料,了解有关材料的发展情况,并写出学习论文。这样不仅拓宽知识面,锻炼学生的自学能力、思考能力以及创新能力,还培养他们从多方面摄取知识营养的习惯,调动他们学习的主动性和积极性
(4)参与科研。介绍本专业教师正在从事的与教学内容相关的科研项目,如,半导体发光方面、铁电材料方面、铁磁体方面等。鼓励有兴趣的学生成立科研小组,参与到教师的课题研究中,撰写科研论文,以激发学生的学习热情,使课堂上学到的知识得到很快验证和应用。
2.4 加强实验教学
电子信息材料课程是和生产实践紧密联系的课程,应该合理安排实验教学和实习教学。这对于学生基本原理的掌握和工程实践能力的培养具有举足轻重的作用。
3 结语
《电子信息材料》是一门简化理论、侧重介绍材料特点及应用的专业课,其先修课程是在材料学专业中理论性较强的《材料科学基础》和《材料性能学》,因此如何将一些复杂的理论应用在课程中并与材料的实际应用紧密结合将是本课程的主要特色之一。根据专业要求开设实验课并采用实物教学是本项目的又一特色,体现了理论与实践相联系的宗旨。这要求教师有较宽的知识面和一定的电子材料的专业背景。采用这种教学方法,可以使教师在教学中实现学习、教学、实践、科学研究的良性循环,上课时能游刃有余,学生对于这样的教学方法也会增加
兴趣。
参考文献
[1] 李言荣,恽正中.电子信息材料导论[M].北京:清华大学出版社,2001.
关键词:车联网工程;导论课程;整体设计;综合素质
TN0-4;G642
随着物联网产业的兴起、移动互联网业务的拓展、云计算等计算模式的应用、泛在服务的推广,物联网被麦肯锡全球研究院(MGI)在2013年5月的预测报告中认为是12项颠覆性技术之一[1]。车联网是典型的物联网,涉及汽车业、通信业和信息业三大战略性新兴产业,因此车联网的发展,必然会带动全新的产业链的建立和快速成型。
湖北汽车工业学院(以下简称“我校”)位于湖北省十堰市,该市因车而建、因车而兴,不仅是东风汽车公司的发源地,而且拥有国家级汽车关键零部件产业基地和国家商用车零部件高新技术产业化基地,汽车工业在十堰市国民经济中处于主导地位[2]。因此,在我校专业建设规划中,学校依据自身的发展定位和人才培养目标,充分发挥大工程背景优势,紧密围绕“汽车产业链”,优化专业结构,拓宽专业面,按照“调整结构,突出特色,发挥优势,注重内涵,提高质量”的专业建设与发展路径,分层次、分类别的开展专业建设,并提出要围绕“汽车产业链”积极培育汽车产业发展和地方经济建设急需的新专业,如:新材料、新能源汽车、车联网等国家战略性新兴产业相关专业或专业方向。
因此,我校结合当前车联网发展的大趋势和在科研、教研中积累的科研和教学资源,设置了电子信息科学与技术专业(车联网工程方向)。在车联网专业方向的综合改革过程中,需要面对的一个重要课题是如何对新生进行专业教育,激发学生对本专业方向的兴趣,进而为后续学习奠定良好的基础。导论课程将承担这一任务[3]。《车联网导论》课程首次对2011级学生开课。在课程的教学过程中,借鉴了国外大学的教学方法,注重学生自主学习能力的培养,经过4年的教学过程,取得了较好的效果。
一、《车联网导论》课程整体设计
(一)内容和方法并重
《车联网导论》课程是本专业方向学生接触到的第一门具有专业内容的课程,教学内容的设计十分重要。不仅要能够全面概括本专业方向所涉及到的大学四年的教学内容,而且要能够清楚地说明大学四年的教学课程之间的关系,让学生对本专业方向的专业相关课程有一个有机整体的概念。
因此,设计本课程的目的和内容是“车联网是能够对车用信息进行采集、识别、传输、融合和利用的一种物联网,能够实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,被认为是最容易形成系统标准、最具备产业潜力的物联网应用。本课程从车联网的感知层、传输层、支撑层和应用层这四层分别进行阐述,使电子信息科学与技术(车联网工程)专业学生对车联网的基本概念、技术框架、应用范围具有初步认识,为后续相关课程的学习打下基础。”
好的教学方法能够对教学起到锦上添花的作用。在本门课程中,对学生的考核方法是“课程报告(60%)+课堂汇报(40%)。”这个考核方法要求学生在课后发挥主观能动性,查阅资料,针对一个主题,以正式的科技文献的形式完成相应课程报告,同时,还要以PPT演示的方式对课程报告进行汇报。这对学生来说,不仅具有很大的挑战性,而且具有很强的趣味性。挑战性体现在,学生刚刚从高中被动式学习向大学的主动式学习转变,课程考核要求学生从查、思、写、讲等多个方面全面挑战自己以前的学习方法;趣味性体现在,学生以团队的形式完成考核,不仅能够在合作中找到乐趣,而且能够在PPT汇报过程中,体验评价他人和自我对比的乐趣。
(二)前后知识贯穿
《车联网导论》课程的一个重要内容是要清楚地说明本专业方向的专业相关课程之间的关系[3]。为了能够组织教学课程关系,本课程在感知层、传输层、支撑层和应用层等四层的车联网分层基础上,通过把专业相关课程和车联网体系结构各层进行分学期的对应,使学生能够清楚地了解未来所学专业相关课程在车联网中处于什么位置。专业相关课程与某层的分学期对应关系如下图所示,其中,左图分类课程中红色字体的课程表示该课程与车联网直接相关。
另外,本门课程在大一上学期开设,同期,学生正在学习《计算机操作基础》课程,其中包括Word和PowerPoint等内容。本门课程要求学生用Word软件完成课程汇报,用PowerPoint软件完成课堂汇报的演示文稿。这不仅锻炼了学生对所学知识的应用能力,而且让学生体会到学有所用的成就感。
二、培养综合素质
在《车联网导论》课程的教学过程中,还对学生的综合素质进行了培养。这种培养主要表现在三个方面。
一是对学生文献检索和科技写作能力的培养。由于课程考核要求学生以正式的科技文献的形式完成相应课程报告,因此,不仅需要学生在课外查阅大量资料,而且需要学生对科技写作进行实践。文献检索能力的培养过程以中国知网CNKI中的文献检索为例,给学生演示了如何从学校主页找到图书馆主页,进而一步步找到所需要的数据库并进行关键字检索。尽管演示很简单,但是学生了解了文献检索的基本过程,为学生后续的文献检索工作打下了基础。在科技写作能力的培养过程中,以“湖北汽车工业学院学报”为例,给学生演示了如何查找期刊主页,进而一步步找到所需要的投稿模版和论文撰写要求。这里面涉及到的内容包括论文格式、论文组织方式、参考文献,以及摘要、引言、结论等各个部分的撰写要求等。同样地,尽管演示很简单,但是学生了解了科技写作的基本要求,为学生未来的毕业论文以及科技资料撰写打下了基础。特别令人欣喜的是,通过任务式的教导方法,学生对文献检索和科技写作的目的有了深刻的认识,不仅能够找到所需要的参考文献,而且撰写了在形式和内容上都颇为专业的课程报告。
二是对学生表达能力的培养。由于本门课程还要求学生以10分钟PPT演示的方式对课程报告进行汇报,因此,学生还要准备正式的课堂汇报。这不仅要求学生能够清楚地表达课程报告内容,而且在汇报内容组织、课堂过程、仪态等方面都要做精心的设计。虽然部分学生是第一次以这样的形式完成课程考核,但是都认真对待,顺利完成了课堂汇报。每一届学生的都能够带来惊喜,例如,有的学生充分利用图文并茂、视频穿插的设计,使得汇报内容丰富多彩;有的学生进行课堂互动,活跃课堂气氛;有的学生语言幽默,结合当前时事和网络语言,提升学习兴趣。教师对每一组同学的课堂汇报都要即时点评,包括PPT的内容和形式、学生的表达能力和课堂组织等;这里需要特别注意的是,点评要突出优点,使得学生增强自信,但同时也不能回避缺点,但是要注意语言表达,不能挫伤学生的积极性。另外,还有一个附加效果是在最初设计课程教学时所没有想到的,即学生对站在三尺讲台的教师课堂教学有了直接和深刻的感受,即这并不是一件随意可以完成的事情,只有在课前做好充分的准备才能够真正上好一堂课。
三是对学生团队精神的培养。本门课程要求学生分组完成课堂汇报和课程报告,学生可以自由组合。在任务分配过程中,学生也需要自己选择主事人,分配各个任务。只有大家分工合作才能够出色地完成课程考核要求。在学生提交课程报告时,需要注明本组成员的分工,在考核成绩上,会根据分工给予考虑。从对2011级学生开设本门课程开始,学生基本都属于90后,大部分都是独生子女。通过本门课程的小组任务,学生们理解了团队精神的重要性。
三、课程教学效果
尽管《车联网导论》只有16个学时的授课时间,但是课程信息量大,同时尽可能地对学生的综合素质进行培养,取得了较好的效果,如图2所示。
四、结束语
《车联网导论》课程是我校电子信息科学与技术专业(车联网工程方向)新生进行初步专业教育的重要课程。本文对该课程的课程教学进行了研究和实践,主要包括课程内容和考核方法的设计,如何通^本门课程把前后知识贯穿起来,并阐述了在课程教学中对学生综合素质的培养,特别强调了学生课堂汇报的有益效果。通过上述方法,课程教学取得了较好的效果;未来还需要在学生自我评价方面进行改进和探索。
参考文献:
[1]卢锡城;颠覆性创新与信息技术――兼谈高水平计算机人才培养[J].中国大学教学, 2015(8):4-8.
[2]杨风.全力推进“国际商用车之都”建设――记十堰市汽车产业基地[J].专用汽车, 2015(10):72-75.
关键词:专业导论;质量保障系统;教学实践;材料化学
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)41-0035-03
一、引言
随着对大学新生开设专业导论课的背景、价值和目的日益充分的探讨,越来越多的学校开始重视专业导论课程的设立,任课教师也提出了许多教学改革方法和措施。专业导论课主要对本专业性质、学习内容、学习方法、课程设置及未来就业前景和领域进行介绍,目的是培养学生专业思想和兴趣,引导正确的学习方法,规划四年学习计划和未来就业。专业导论课程的授课质量将会影响本科生大学四年的学习质量,甚至外延到学生的职业生涯。课程教学质量是学校教学水平的具体体现,是教学评估的重要指标,建立课程教学质量保障体系是必要的。
材料化学专业(绿色电子材料方向)是教育部批准2009年开始招生的新专业。上海第二工业大学(以下简称“我校”)基于电子产品制造绿色化和从源头上解决废弃电子产品环境污染问题的行业背景,根据国家环境保护政策和企业需求开设了本专业。材料化学专业(绿色电子材料方向)培养掌握电子信息制造基础知识、材料化学专业知识和电子废弃物资源化技术,从事绿色电子材料设计与制备的专业技术人才,满足微电子及光电子材料与器件制造、电子原辅材料制备、电子废弃物处理等高新技术和环保产业需求。在新专业的培养方案中,大学一年级第一学期开设了“材料化学专业导论”课程。对于新专业建设,应当始终把教育评估的质量观贯穿于教学活动的每个环节。从2009年开始,我校制订和完善了教学大纲、教学进程表;自编了讲义,并制作多媒体课件;在教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了探索,从课程目标、课程实施、课程管理和课程评价四方面初步建立了“材料化学专业导论”课程教学质量保障系统。
二、课程目标
材料化学专业导论课是大一新生最早接触到的一门和专业相关的必修课程,1学分,16学时。建立清晰、准确的课程目标是保证教学质量的首要前提。课程教学必须解答新生心中的三大困惑,即这个专业是“干什么”的?要“学什么”?毕业后自己能“做什么”?学生学完之后将对材料化学专业(绿色电子材料方向)有全面的了解,包括本专业在社会发展中与国民经济中的地位与作用;本专业涉及的科学技术研究内容与发展趋势;本专业的教学培养计划及课程设置;本专业学生的知识结构、能力结构与素质要求。从而使学生更明确大学四年学习目标与内容,掌握正确的学习方法,了解就业方向与领域。
三、课程实施
1.课程教学内容
材料化学专业导论课程教学内容涉及专业知识、思想教育、职业创业教育等方面的内容,要实现教育和教学双重目标。通过三部分材料化学专业知识的讲解,使学生首先了解这个专业是“干什么”的。第一部分从什么是材料、材料的分类、材料的用途、新材料入手,让学生有一个从感性到理性的认识过程;第二部分包括一级学科材料科学与工程的内容以及学科专业发展过程;第三部分先介绍传统的材料化学专业涵盖的内容,在材料化学专业框架下讲解材料化学专业(绿色电子材料方向)的设置背景、研究范畴、专业特点等。电子信息产业的迅猛发展带来的电子废弃物对环境的污染问题日益严重,欧盟相继出台了WEEE指令、RoHS指令来应对,电子废弃物的资源化以及电子产品的绿色设计与制造是解决问题的主要技术和方法,本专业的特点就是培养掌握这方面专业知识和技能的应用性人才。为了使学生更深入理解本专业在社会发展和国民经济中的重要性以及开设本专业的意义,在这一部分增加了电子材料概述、电子辅料概述,无公害电子制造技术的发展趋势三个模块的内容。
针对学生希望知道在我校这个专业能“学什么”,课程重点介绍了本专业培养方案,讲述专业学习的课程体系,也增加了本专业学生所能参加的技能考试所需的知识点。培养方案包括本专业对学生的基本要求、毕业生应获得的知识和能力、修学年限、毕业与学位的授予、四年课程安排和学分要求。对专业主干课程要学习的主要内容作一概括。针对公共课、专业基础课、专业课和实践课不同课程的特点,介绍学习这些课程的基本方法。材料化学专业(绿色电子材料方向)有着全新的课程体系,以四大化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)课程为基础,材料化学、材料物理、高分子材料、胶体与界面化学等课程为主,增开了电子信息材料、印制电路技术、电子化学品(电子原辅材料)、封装技术与材料等专业课,让学生较全面地了解电子信息产业和产业链;增加了废弃物资源化技术、电子产品和电子化学品中有毒有害物质和毒理学的专业必修课和选修课,让学生了解电子产品和电子化学品中有毒有害物质及其危害,以及资源化技术。增加了纳米材料、薄膜材料制备技术的专业课和绿色电子材料设计的实验课,让学生了解和掌握电子原辅材料绿色设计和制造技术与制备方法。增加的这些课程与材料化学专业的材料制备/合成、组成,结构、测试,表征、性能,应用的专业课程相互衔接,形成了独特的知识体系。
对于学生毕业后能“做什么”的问题,从几个方面来讲授。第一是材料类人才的现状和需求;第二是已开设环境工程(电子废弃物方向)专业、相关材料类专业的学校以及研究所的简介;第三,结合我校开设的职业生涯规划以及自主创业教育,为本专业学生明晰就业方向,树立正确的择业和就业观。
材料化学导论课程中还设计了专题讲座,包括欧盟WEEE指令、欧盟RoHS指令、PCB与绿色生产,通过听取专题报告学生对本专业进行更深层次的了解。
2.课程教学方法与手段
根据材料化学专业导论课的特点分析和教学内容可以看出本课程的教学难度并不大,因此在教学方法上可以实现多层次、多样化,避免单纯枯燥的讲解。在专题讲座中,邀请有经验的企业技术骨干作1~2个报告;以学生为中心,学生体验式教学,学生课后通过各种途径来查阅相关资料,并在课堂上相互交流成果,比如调研电子原辅材料企业、查找开设材料化学专业的学校等;实践环节方面安排学生参观我校的学生实验室以及各研究课题组的专业实验室,激发学生对科研的感觉。
利用多媒体课件与板书相结合的教学手段,教师通过精讲的方式促进学生对重点概念的理解。在课堂上采用讨论教学法,拟定能引起学生兴趣的、有启发性的讨论题目,结合学生课后自己查阅的资料开展讨论。在考核方式上采用期末考试与小论文相结合的方式进行。
四、课程管理与评价
1.课程管理
课程质量不仅受静态的课程资源要素的影响,也与课程管理对课程活动进程中的动态控制有关。材料化学专业导论课程教学质量保障系统包括教师工作的规范管理、学生学习的规范管理和施教过程规范管理。成立了材料化学专业导论课程教学团队,上好导论课不仅需要统观专业教学体系,还应通晓专业应用领域,同时还要对专业就业市场有一定的了解,因此,任课教师团队由系主任和两位教授组成。任课教师严格按照教学大纲制定教学进程表。教学大纲中明确了这门课程的性质与任务、课程基本要求、课程内容、教学时数分配,考核方式,教材。教学进程表是严格按照教学大纲分配一学期内16学时课程,每周1个课时的上课内容。所有相关本课程的教学文件每学期进行归档,由教务部门统一管理。学生学习规范包括有学习条件、学习任务、学习要求,有课后作业,接受诚信教育。教师在施教过程中必须遵守学校的一切教学管理规定。
2.课程评价
材料化学专业导论课程的教学评价包括学生评教,督导和同行评议。学生评教和督导听课由学校层面组织,并将结果反馈到学院;同行评议是由学院组织其他教师听课,结果由学院的学术委员会反馈给授课教师。此外,授课教师在课程学习期中和期末运用课堂调查了解学生的学习情况,以此构成今后改进教学的基础。
随着计算机技术、互联网技术、无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术等飞速发展,物联网的研究和应用也得到快速发展,并越来越引起各国的高度重视。物联网甚至被称为继计算机和互联网之后的又一次信息产业革命。美国于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后,“智慧地球”框架下多个典型智能解决方案已经在全球推广;欧盟于2009年6月了全球首个国家级物联网发展战略规划;韩国和日本等发达国家也都分别提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化战略,其核心内容都是利用无所不在的泛在网络技术实现人与人、物与物、人与物之间连接,让民众可以随时随地享有科技智慧服务。我国政府于2009年8月提出“感知中国”的战略构想,并由政府、科研院所和企业建立相关研究基地和成立物联网产业联盟。可见物联网技术以及相关产业已经成为各国下一个必争的战略制高点。而任何一个新兴产业和行业的发展,都需要大量的专门技术人才,物联网的发展同样也不例外。目前,我国物联网专业人才还非常紧缺,人才的培养还处于起步阶段,而大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担。在这样一个大的环境和背景下,国家教育部于2010年批准在35所高校设立物联网工程和传感网技术本科专业,并于2011年开始招生。另外,全国有将近20所高职高专院校以及独立学院开设了物联网工程专业。物联网工程专业是一个多学科高度交叉的新兴专业,如何培养出合格的、符合市场需求的物联网专业人才是高校面临的一个主要问题。南于物联网本身技术复杂、牵涉面广,涉及多学科的交叉,这就必然对人才的培养和专业建设都需要进行全新的考虑。笔者结合安徽理工大学物联网工程专业建设和实践,对物联网丁程专业人才培养和教学资源建设进行了一些初步的探索,为高校物联网工程专业人才培养和专业建设提供指导和参考
2 物联网工程专业的研究内容
2.1 物联网的体系结构
物联网的概念是1999年美国Auto-ID中心首先提出的,最初的定义是通过射频识别等信息传感设备把所有物品与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。现在普遍认为物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通对象实现互联互通,具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化特征的网络。从物联网的定义可以看出要实现物联网需要具有感知、通信与计算能力的智能信息传感设备等实现全面感知,借助现有的互联网和电信网来进行数据的可靠传输,以及数据的智能处理,进而实现人与人、物与物、人与物之间的互联互通和智能信息服务。物联网的体系结构可以根据信息生成、传输、处理和应用划分为4个层次:感知识别层、网络层、管理服务层和综合应用层。其中感知层是物联网信息的来源,包括各种类型的传感器、RFID标签和读写器、智能手机、智能家电以及智能测控设备等;网络层实现数据的传输,包括有线和无线网络的接人层、会聚层和核心交换层;管理服务层实现数据存储、处理的和智能决策服务等,包括中间件、数据存储与处理、数据挖掘与智能决策等;综合应用层实现不同行业的综合应用,包括智能物流、智能电网、智能交通、智能环保、智能医疗等。物联网4层体系结构如图1所示。
2.2 物联网关键技术和研究内容
由物联网的4层体系结构图可以看出:感知层是物联网应用的基础,位于物联网应用的最底层,也是物联网区别于传统互联网的重要方面之一。感知层主要涉及RFID技术、无线传感器网络和控制技术、短距离无线通讯技术等主要关键技术。物联网的应用层与具体的应用领域不同存在很大的差异,需要根据具体的应用来设计。物联网网络层的数据传输技术、无线通信技术以及管理服务层涉及的数据存储、云计算、数据挖掘等各种支撑技术都是物联网应用和研究过程中涉及的主要技术和内容。
由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的交叉,开设物联网相关专业的高校现有学科基础、专业设置以及研究内容的侧重点都会有所不同,因此在物联网工程专业的课程设置以及培养方案方面会存在的一定的差异。由物联网的4层体系结构,可以根据实际情况对物联网工程专业设置不同的研究方向,如电子技术和嵌入式技术基础较好的高校可以侧重于感知层设计和应用,计算机技术基础较好的高校可以侧重于物联网应用层和信息服务层,网络技术和通信技术基础较好的高校可以侧重于网络层和管理服务层,还有各相关交叉专业设置较为全面、研究基础较好的高校则可以在物联网的各层都平衡发展。具体设置什么样研究方向和培养方案,各高校需要根据自身的学科专业基础和特点以及高校的行业背景,设置具有自己特色和优势的培养方案和侧重研究方向。安徽理工大学是一所具有煤炭行业背景和医学特色的理工类高校,目前设有相关的专业有:计算机科学与技术、电子技术与仪器、网络信息安全、自动化、电子信息工专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net程、通信工程、电气工程及其自动化等,具有较好的相关专业建设基础,尤其是面向煤矿自动化和信息化应用领域有着较强的优势。因此,基于学校的行业背景和专业基础现状,物联网工程专业的侧重点是物联网的感知层设计和应用,兼顾管理服务层的相关技术研究,如中间件等。重点应用领域是矿山物联网以及智能移动医疗,结合现有的网络信息安全和计算机科学与技术等相关专业,制定符合学校实际和充分利用现有教学资源的物联网工程专业的培养方案。
3 物联网工程专业培养目标和课程设置
3.1 物联网工程专业培养目标
在高等学校本科人才培养目标的前提下,根据物联网专业的研究内容和市场需求定位,物联网工程专业培养目标是:具有宽厚扎实的基础知识,系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备网络技术、传感技术、射频识别技术、嵌入式技术、通信技术以及计算机技术等信息领域宽广的专业知识,具有综合运用所学知识解决物联网中信息获取、传输、处理问题的能力,能够从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、电子标签射频识别、信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等工 作。
通过相关课程的学习,掌握必需的传感器、电子、通信、单片机、RFID技术等知识和专业技能;掌握基本物联网节点、网关、网络协议栈,有线和无线网络技术原理,无线自组织组网、有线和无线网络拓扑以及网络安全技术等基础理论和关键技术;熟练并系统地掌握物联网应用系统集成、物联网硬件与软件设计、互联网应用等,具有综合应用所学知识解决物联网工程中实际问题的能力,包括:工程设计、设备制造、网络运营和技术管理中的实际问题等能力;掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广等知识,具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力;熟悉矿山物联网的架构、应用环境和关键技术,并能够进行系统设计和开发;熟悉物联网在智能医疗领域的应用技术,并在现有医院信息系统的基础上,进行移动医疗的智能终端、医疗传感设备、中间件、数据存储、应用系统的设计和开发等。此外,还应具有较强的创新意识、创造性思维能力,能综合运用多学科知识、技术和现代工程工具,将所学内容应用到其他行业和应用领域。
3.2 物联网工程专业课程设置
由于物联网工程专业是综合多学科的新兴专业,在课程的设置和教学内容的安排上还不够成熟和稳定,还处于探索阶段。需要根据专业培养目标和实际教学情况,不断地调整和优化课程的设置。目前,物联网专业课程设置基本上在现有较成熟的计算机科学技术和电子信息类专业的基础上,增加与物联网相关的核心课程,但侧重点是物联网技术及应用。结合学校相关专业课程设置现状,物联网专业课程分为以下几个主要模块:(1)公共基础模块;(2)专业必修课程模块:(3)专业核心课程模块;(4)专业任选课程模块;(5)跨学科课程模块;(6)实践课程模块;(7)素质拓展模块。各模块包含的主要课程如表1所示。
在课程的设置上既考虑了物联网专业的核心研究内容和专业特色,同时考虑到物联网专业是一门新兴的专业,还没有专门的硕士和博士学位点,目前基本上都是作为计算机或相关学科的一个研究方向,而计算机专业研究生入学考试的专业课实现国家统一命题,因此,在课程的设置上要能够和计算机科学与技术专业核心课程实现无缝对接,使得物联网工程专业培养的学生能够轻松实现进一步深造的愿望。基于这样的一种现状,学校物联网工程专业在必修课程模块和核心课程模块中分别开设了数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统等相关的课程,同时开设了物联网导论、无线传感器网络、RFID原理与应用,能够满足学生专业学习和考研深造的需要。为了突出物联网专业知识,在专业任选课程模块中开设了大量与物专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net联网和计算机相关和当前最为热门的课程,充分体现了该专业方向的知识面宽、技术先进等特点。跨学科课程模块的设置为进一步拓宽学生的知识面,了解煤矿行业的生产背景和主要技术装备,为以后从事煤矿物联网和数字矿山建设打下基础。实践课程模块的设置是培养学生动手能力和学习兴趣的重要教学环节,是达到学以致用的主要途径,是整个教学过程不可缺少的内容。素质拓展模块通过组织多种形式和内容的第二课堂教学活动,以培养学生创新精神和实践能力,促进个性发展,提高综合素质。
4 人才培养和教学资源建设
4.1 物联网工程专业人才培养
高等学校的使命是培养人才,高校需要根据市场的需求和自身优势以及综合其他因素来确定人才的培养模式。因此,对人才培养目标的定位能够全面反映高校对合格人才的理解和时代需求。安徽理工大学是行业特色鲜明、理工类为主的综合型大学,学校人才培养目标是:结合煤炭行业特色,培养“厚基础、高素质、强能力、善创新”的创新型人才和高级专门人才。在人才培养过程中要构建多元化、多目标的培养模式,同时充分考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求,努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。在学校人才培养目标的指导下,借助现有相关专业的培养模式和经验,并结合物联网工程专业的特点,对物联网工程专业的人才培养采用校企联合培养的模式。
安徽理工大学是第二批“卓越工程师教育培养计划”高校,目前在计算机科学与技术专业以及其他电子信息类专业的卓越工程师培养计划和方案制定过程中积累了一定的经验,其核心培养方式是采取的3+X培养模式,主要措施是其中3年时间在学校进行相关基础课和理论课的学习,至少1年时间采取校企联合培养模式,通过将企业纳入到人才培养主体地位,可以进行订单式培养,大大增强学生对企业需求的了解和实践动手能力。真正体现“卓越计划”的3个特点,即行业企业深度参与培养过程;学校按通用标准和行业标准培养工程人才;强化培养学生的工程能力和创新能力。物联网工程专业主要是培养工程类的专门型应用人才,可以按照“卓越工程师”的培养模式进行培养。一方面是在现有教学资源的基础上,加强物联网专业基础理论和专业核心课程内容的教学,另一方面加强实践教学环节,尤其是引入相关企业的参与。目前,我校已与安徽徽斯顿电子科技有限公司以及安徽科艾网络技术有限公司签订了战略合作协议,联合培养物联网专业人才,由参与的公司提供相关课程的教学和实践环节的平台,并且公司有优先挑选优秀毕业生的权利。另外,安徽理工大学与附属医院安徽淮南东方医院集团也签订了合作协议,共同研究和制订数字移动医疗系统方案。移动数字医疗系统的实施可为学校物联网专业教师和学生提供了参与设计和开发的机会,同时也会为学生的培养提供很好的实习场所和平台。另外,安徽理工大学与两淮煤矿企业都建立了很好的合作关系,有着很好的合作基础,双方都在积极准备联合培养矿山物联网建设人才,进行校企深度合作,为拓展学校物联网专业人才培养提供了很好的实践和就业机会。此外,学校还与一些经济发达地区的相关企业建立实习基地,如上海、深圳、无锡、芜湖等,为学生进入工作岗位前提供深入企业实习机会,为进一步就业打下了坚实的基础。校企合作模式的效果已经在学校的一些专业取得了很好的效果,校企合作是物联网专业人才培养较为理想的模式。
4.2 物联网工程专业教学资源建设
物联网专业人才的培养,除了有定位准确的培养目标和合适的培养模式之外,还需要有配套的软硬件教学资源的支撑,教学资源是培养合格人才的重要保证。一个专业办学水平的高低往往与该专业的师资、实验室、教材、实习场所等建设水平有关。对于物联网专业这样一门新兴专业,面临的专业教学问题更为严重和急迫。学校在物联网专业建设过程中,相应地采取了一些有效措施来保证高水平的教学资源。
(1)物联网专业师资队伍的建设。这是所有教学资源中最为重要的部分,没有好的师资很难想象能够培养出优秀的人才。因此,学校和学院都非常重视教师的培养,培养的方式主要是从学院中挑选出一部分对物联网感兴趣而且嵌入式技术以及软件开发能力过硬的教师组建成物联网科研团队和教学团队,通过申专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net请物联网相关课题展开物联网理论和应用研究,目前已有2项物联网相关的国家自然科学基金项目,5项省部级物联网应用课题,多项企业物联网应用横向课题,通过科研课题工作的深入展开和研究,大大提高了教师对物联网理论的理解和实践应用水平,对推动物联网专业的教学水平起到明显的促进作用。除此之外,学院利用寒暑假时间组织部分教师到北京、无锡、长沙等地参加“全国高校物联网专业教学和研讨”“高级物联网开发工程师物”等教学和专业技术的培训,通过培训进一步提高教师的物联网教学水平和专业技能,然后再通过校内的研讨和讲座带动更多教师物联网专业水平的提高。
(2)教材建设也是办好专业必不可少的环节。由于物联网专业是新建专业,虽然已经出版了一些不错的物联网方面的图书,但适合作为本科教学的好教材还是凤毛麟角,而且大多是技术类或普及类。因此,在教材的建设方面还有很多的工作需要做。我们根据开设的课程和目前已有教材的现状,挑选出相对较好的基本教材和参考书,通过大家阅读讨论,然后根据制定的教学计划,来确定讲授的内容和学生需要自学的内容,并整理教学讲义和课件,为后续教材建设做好准备。通过这一环节,充分提高了对教学内容细节的掌握和理解,也对物联网技术掌握得更为全面。
(3)实验室建设是实践教学环节的有力保障。为了能够满足物联网实验教学的需求,学院对物联网实验室建设投入了大量的建设经费,实验室采购了北京西普阳光教育科技有限公司的SimpleRFID射频识别实验教学系统,并向安徽福讯信息技术有限公司订制了无线传感网络教学系实验系统。在物联网实验建设过程中,物联网专业教学团队全程参与整个实验室建设过程,对系统的安装、调试、运行都进行全面掌握;专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net并邀请物联网实验系统开发的T程技术人员给教师做专门的技术培训和讲座,进一步提高了教师的理论水平和实践水平。通过师资、教材和实验窜3个环节的建设,目前学校已经具有较高水平的物联网专业教学团队和完善的教学配套资源,完全能够按照既定的教学目标和计划来进行物联网专业人才的培养。当然,任何一个新的专业的开设,都需要一定时间的建设和完善,在建设的过程中要不断探索和完善,并借鉴其他高校的成功经验,及时修正不合理的方面。
5 结语
物联网工程专业的人才培养和教学资源建设,是所有高校物联网工程专业在办学过程中需要考虑和解决的问题,而特色人才培养模式和高水平教学资源建设是办好物联网专业的前提,因此,各个高校应根据各自不同的办学基础和行业特点,着眼于市场需求和自身的办学优势,在体现物联网工程专业共同特点的基础上,要突出物联网工程专业的行业特色,这样培养出的人才更能满足市场需求和具有更宽的就业面。
参考文献:
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[3]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010(21):26-29.
[关键词]心理问题 栏目策划 编辑创新
[中图分类号]G213[文献标识码]A[文章编号]1009-5349(2010)05-0098-01
栏目是综合性少儿期刊建设的一个重要课题,好栏目是综合性少儿期刊的形象标志、个性展示,体现着综合性少儿期刊的核心竞争力。栏目创新是综合性少儿期刊生存发展的应有之义。
“中国优秀少儿报刊金奖”期刊《广东第二课堂》自创办以来,一直重视栏目建设特别是心理辅导栏目的编辑工作,长期以中国少年报“知心姐姐信箱”为学习的榜样,并与时俱进地提出“承上启下,开拓创新,贴近读者,以心换心”等一系列办栏韬略,取得了可喜的成绩。
作为栏目的责任编辑,现以2009年度《广东第二课堂》(小学生阅读)心理辅导栏目《纸条飞呀飞》的策划、编辑、反馈为例,就综合性少儿期刊心理辅导栏目的编辑创新,略表一枝。
一、以正确的编辑理念为指导,注重栏目效益的最优化
作为宣传媒介,综合性少儿期刊要反映少年儿童的成长动态,传播素质教育的最新成果,向广大读者输出科学、优美、适宜的信息,为他们的学习生活提供具有应用和参考价值的成长经验。
综合性少儿期刊在正确的办刊宗旨基础上,按照既定的报道规划,指导作者按照选题撰写文稿,对读者起着引领作用。此外,综合性少儿期刊在满足读者那些符合办刊宗旨需求的同时,还要对读者施加影响,从德、智、体、美、劳各方面引导广大少年儿童对新知识、新事物、新文章产生持续的需求,从而为读者提供新的服务。
《广东第二课堂》是广东省教育厅创办的综合性少儿刊物,始终以正确的导向性为编辑方针,以严谨的科学性为编辑思想,以有益的实用性为编辑内容,以有机的和谐性为编辑布局,以充分的趣味性为编辑风格。尤其是在心理辅导栏目《纸条飞呀飞》的编辑方面,更是体现了民主、开放的追求,实现了栏目效益的最优化。
二、以读者来信为依托,注重栏目的策划与编辑
《广东第二课堂》发行面广,收到的读者来信(包括电子信息)比较多,小学生反映心理困惑、渴求得到疏导的来信数量仅次于作文投稿。这并不让人感到意外,在社会转型期,心理问题低龄化趋势明显,少年儿童的心理问题日益突出,直接影响到他们的身心健康与茁壮成长。作为少年儿童的良师益友,综合性少儿期刊没有理由无视读者的心理困惑,而有义务为身陷心理纠结的少年儿童提供专业、适宜的援助与服务,心理辅导栏目在援助与服务过程中当仁不让。《广东第二课堂》也是这样。
我们编辑认真对待每一封读者来信(包括电子邮件、QQ留言、手机短信、电话等),虽不说件件有回复,但是也做到了每封来信都编号归档,时时有所挂念,期期载文疏导。以读者来信为依托,及时掌握当下小学生的心理动态,贴近他们的心房,快乐着他们的快乐,化解着他们的心结,尽可能从心理学专业的角度,从“心”出发,为广大读者服务。
我们注重栏目内容的策划与编辑。邀请了中国科学院心理研究所的史占彪博士、天津大学心理研究所詹启生所长、“心海”中小学心理辅导论坛俞和军老师、上海市身残志坚的中学教师丁铭等人,担任“心理医生”,为读者解答心理疑难。他们专业、亲切、实用的辅导,情同“亲善大使”,使小读者如沐春风,受益匪浅。
我们还注重栏目形式的变化与完善。不做单一的“读者来信回音壁”,而是把心理学新闻、故事、讨论、对话、图片、测试等各种文本,适宜地呈现给读者,使栏目活而不乱,五彩缤纷。
三、以专业辅导为己任,注重栏目的效用与反馈
心理辅导具有较强的专业性。为了打造精品栏目,本栏责任编辑阅读了大量的心理咨询书籍,并参加了有关考试获得了相应的证书。此外,本栏责任编辑还建立了相关的QQ群,团结了一批热心作者与读者,保证了稿源,也能在网络环境下及时收集读者意见。还开通了中国移动短信“飞信”业务,利用现代通讯技术,让栏目与读者、作者保持“亲密接触”,使刊物效用最大化。
事实证明,所有的付出都不会白费工夫。在反馈方面,2009编辑年度,本栏责任编辑收到数量不菲的读者意见与建议,包括信函、电子邮件、QQ留言、手机短信、电话,对本栏目的精心打磨表示肯定、支持与鼓励。更有读者寄语编辑“栏目好,心情好”。
关键词:通信工程专业;课程体系;模块化
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)49-0059-02
随着科学技术的发展,社会经济体制的转型,地方高等院校对于专业和课程设置等建设也正在进一步变革。通信工程作为理工科大学的一个重要专业,截止2006年6月,我国设有通信工程本科专业的学校达到246所,年招生人数达三万人左右,就业竞争激烈,这给地方院校的通信工程专业学生的培养也带来了一些新的变化和挑战。加强课程体系建设,对提高高等教育教学质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对地方高校通信工程专业在课程体系建设中,如何体现专业特色,培养符合社会需求的应用型人才,提高大学生的就业竞争力进行探讨。
一、通信工程专业的人才培养
1.通信工程专业的培养目标。通信工程专业的培养目标为:本专业培养能为社会主义现代化建设服务,德智体美全面发展,具有较高文化素质修养、敬业精神和社会责任感,掌握通信工程及相关专业的基本理论知识,能在通信领域中从事设备研发、设计、维护、运营和管理的高级工程技术人才。对于不同类型的学校,在满足本规范的基本要求的前提下,应根据自身的办学定位,体现各自的办学特色。
2.通信工程专业的基本专业知识体系结构。在构建通信专业知识体系过程中,要努力做到六个统筹考虑:①知识体系与培养目标、培养手段和认知规律统筹考虑;②专业知识与人文素质教育统筹考虑;③强化基础理论、拓宽专业知识面与整合更新教学内容统筹考虑;④理论课程与实践课程统筹考虑;⑤必修课程与选修课程统筹考虑;⑥应用能力、创新知识与综合素质培养统筹考虑。通信工程专业的学科基础知识体系主要涵盖四大知识领域,分别是电路与电子学知识领域、信号系统与控制知识领域、计算机知识领域、电磁场知识领域。
二、课程体系改革措施
在厚基础、宽口径、强能力、高素质的人才培养基本思想指导下,结合地方高校发展的实际,具体措施主要体现在以下几方面。
1.加强学科基础课程的教学,以课程的整体优化来指导局部的教学改革。电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、信号与系统、数字信号处理、电磁场与电磁波等课程构成了学科基础课的核心。为了使学生在知识结构上具有“基础扎实、适应面广、实践能力强”的特点,我们对课程内容进行整合更新,优化理论课程体系,改进课堂教学。例如:数字信号处理课程与信号与系统课程的知识合理分配。数字电子技术中,EDA知识与专业课中FPGA的应用知识的整合;电磁场与电磁波和微波技术、天线技术的知识体系优化;信息论与通信原理内容合理分配等等。另一方面,我校通信工程专业在自治区内是从高考一本线以上招生,学生素质相对较好,其中有一部分学生面临考取研究生的需求,针对电子信息类考研的课程,突出重点,加强这方面的理论教学。既满足了学生进一步深造的需求,也实现了厚基础、宽口径的培养理念。
2.增加通信工程专业导论课。开设通信工程专业导论课,是为了使通信工程专业的同学在大学一年级时,就能领先一步了解自己所学专业的重要现实意义,以及应用环境。进而在大学四年的学习中能有针对性地对组成通信框架的各个部分的具体细节做深入的学习和理解,从而避免学习的盲目性和一二年级时的迷茫心理。
3.面向社会需求、改进专业课程教学。通信领域是当今技术更新最快的领域之一,各种通信技术层出不穷,对人才的需求呈现出新的特点:一是3G已进入商用,各大运营商要完成3G网络的建设,GSM和3G网络优化人才需求急剧扩大;二是通信设备制造商近年来发展迅速,对从事研发和生产类的技术性人才需求旺盛,尤其是具有掌握通信理论,电子设计能力人才需求呈现较大缺口;三是集通信网络、软件设计一体的科技公司对人才的需求旺盛,基于3G平台的应用开发将是目前的急需人才。因此,在总体把握“夯实基础、拓宽口径、强化个性、善于创新”的基础上,推进人才培养的分类指导,在专业课教学方面,采用模块化教学,以适应社会需求的多样性和通信技术的飞速发展。根据社会需求,我们对毕业生就业情况的调查,主要就业领域分布在①GSM和3G网络优化、通信网的设计、施工等领域;②在通信设备制造商从事售前、售中、售后等技术服务;③通信运营企业,从事电信运营、管理;④有线电视公司以及其他专用通信部门,如民航、部队等。为此,根据专业方向,设置相应的专业选修课模块。通信网络与交换方向。该专业培养在现代通信网与交换等多个层面上,进行现代通信技术应用、工程设计、设备制造和网络运营的高级技术人才。培养目标是熟悉通信设备和系统的基本原理与性能,掌握通信系统构架与组网技术。具有网络设计与建设、管理与运维等操作能力,同时掌握通信基本理论,具有较为深厚的专业系统知识。适应通信领域内网络、系统、设备及信息交换、传输、处理方面的应用、安调与维护工作。主要专业课程有:计算机通信与网络基础,现代交换技术,光纤通信、微波与天线、移动通信、现代通信网络、现代通信工程设计等。就业方向:通信设备生产企业、电信运营商、公安、民航、广电等特定行业需求的人才。计算机通信(宽带数据通信方向)。本专业培养从事计算机网络及宽带数据通信系统设备进行现场安装、配置、调试、管理与维护第一线的高素质技能型人才。培养目标是:掌握数据通信、网络通信的基本原理,计算机软硬件基本操作,宽带接入、数据库开发与维护等技术。具有较强的网络设计、施工、维护等基本能力,并具有跟踪宽带数据通信的新技术、新发展的能力。主干课程:计算机通信与网络基础、数据库及其应用、操作系统、JAVA语言及其应用、交换机与路由器配置技术、光纤通信技术、移动通信技术、现代程控交换技术、宽带接入网技术等。就业方向:面向通信企事业单位从事计算机通信和数据通信等相关工作,也可到各类网络公司从事网络通信技术工作。
4.适应社会的毕业设计、毕业实习的指导方式。根据教学计划,毕业设计和毕业实习基本都安排在第八学期。这期间,许多用人单位的岗前培训、见习期也都安排在这期间进行。这往往造成学生投入毕业设计的时间和精力的不足,达不到预期效果。因此,毕业设计可以分两大类,一类是学生在校内选做校内指导教师的题目;另一类是在校外,根据学生在见习单位的实习情况,指导学生选择好结合岗位、生产实际的毕业设计题目,并与企业协商,聘请有经验的现场工程技术人员进行联合指导,共同完成指导学生毕业设计工作。这样,既完成了毕业设计、毕业实习的教学环节,提高了学生的实践创新能力,又满足了用人单位的实际需求,使学生较快地进入工作角色,也进一步提高了学生的就业竞争力。
三、问题与思考
尽管经过几年的改革与建设,通过采取上述一系列措施,使得我们地方院校的通信工程专业的课程体系方面,更加符合我校的实际情况。但我们也清醒地认识到,专业建设的发展与经济社会快速发展对高等教育的要求还有很大差距。主要表现在:①实验室硬件的建设,在同类院校中具有绝对优势的亮点项目不多;②师资队伍中缺乏具有较高水平的学术带头人;③产学研合作虽取得了显著的进展,但是形式单一;④毕业生就业率持续走高,受到社会的好评,但是在重要的技术岗位或关键岗位的人数还不多。因此,我们根据地方院校的特点,从课程体系调整、课堂教学改进等方面对应用型人才培养模式进行探讨,目的就是更好地培养具有自己专业特色的适应社会需要的有用人才。
参考文献:
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[5]陈正宇.应用型本科院校通信工程特色专业建设的思考[J].科技信息,2008,(4).
[6]成强,张奇惠.电子信息专业本科毕业论文改革实践[J].绍兴文理学院学报,2010,30(7):84-87.
【关键词】卓越人才 实验班 教学改革 实践
【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)7-0064-03
一、“卓越计划”与卓越人才培养
高等工程教育是高等教育的重要部分,为国家培养各类工程技术人才。随着社会的不断发展,经济结构的转变,走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家等一系列战略部署对高等工程教育改革发展提出了迫切的要求。2010年6月,教育部在天津召开了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)启动会。“卓越计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》的重大计划,旨在培养和造就创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型的工程技术人才,通过工程教育改革和创新提高工程人才培养质量,促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。
“卓越计划”启动后,全国高校纷纷响应,目前已有三百多所高校分批次加入到“卓越计划”中。许多高校根据自身定位与特色,以实施“卓越计划”为契机,开展形式多样的卓越人才培养工作。清华大学确立了建设“研究型、管理型、创新型、国际型”卓越工程人才的培养体系。同济大学开展了“卓越生源行动计划”、“卓越课程行动计划”和“卓越实践行动计划”等卓越系列计划。天津科技大学是教育部第二批“卓越计划”高校,包装工程、食品科学与工程、生物工程三个专业为卓越计划实施专业。2010年,学校提出实施“行业卓越人才培养计划”,遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,将卓越工程师培养纳入卓越人才培养体系之中。“行业卓越人才培养计划”分为三个层次,第一层次便是组建“行业卓越人才实验班”。
二、卓越人才实验班
在教育部“卓越计划”和天津科技大学“行业卓越人才培养计划”背景下,我校于2011年9月实施了《天津科技大学行业卓越人才实验班计划》,组建了“机械电子工程实验班”、“材料科学与化学工程实验班”、“食品与生物工程实验班”、“工商管理实验班”四个卓越人才实验班。
学校成立“卓越人才培养管理中心”专门负责实验班学生的统筹管理工作,各相关学院成立卓越人才培养工作领导小组,实行校院两级管理。实验班实行导师制,各相关学院制定导师制方案,导师主要负责学生专业选择、学习进程规划,并对学生研究内容和方法等进行指导。
实验班采取2+2的培养模式,学生在一、二年级不分专业,按照大类培养,进入三年级由学生自主确定专业。学生选拨由最初的新生报道后申请报名、经初试和面试合格后录取拓展为在部分省份采用高考直招方式按大类录取一定比例选拔与新生入校后选拔相结合的方式。为激励学生,保障人才培养质量,实验班实行滚动机制,根据平均学分绩点对学生进行预警、分流与增补。
为加强建设卓越人才实验班,学校给予了政策上的多方面支持。学校集中优秀师资,进行了多方面的教学改革,实行资源优化配置,为卓越人才实验班提供优越条件,通过因材施教地制定培养方案、组建优秀的基础教学团队和专业导师团队、建设专业核心课与双语课等方式提高人才培养质量。
三、卓越人才实验班的教学改革实践
(一)因材施教制定培养方案
培养方案是培养学生的一套计划,学生依据培养方案中所要求的内容逐步完成学业从而达到培养目标。培养方案是否科学合理直接影响人才培养质量。依据“宽口径、厚基础、强实践”的要求,确定“卓越”的培养目标和要求,建构合理课程体系,因材施教地制定培养方案是卓越人才培养的前提,也是卓越人才实验班追求卓越的基础。下面就以天津科技大学2013级机械电子工程卓越人才实验班培养方案为例进行分析。
机械电子工程卓越人才实验班依托机械工程学院和电子信息与自动化学院按照大类招生,学生在大一、大二年级主要学习校通识课程和学科基础课程,大三开始学生自主选择学习方向,分为“机械电子工程”方向和“自动化”方向,分别在机械工程学院和电子信息与自动化学院学习专业领域课程。机械电子工程卓越人才实验班的培养方案由机械工程学院和电子信息与自动化学院联合制定,培养方案不是机械电子工程专业与自动化专业培养方案的简单叠加,而是根据对卓越人才的要求,因材施教地制定培养目标、培养要求和课程体系。
1.培养目标
实验班以培养卓越人才为目标,其培养方案对学生需要掌握的知识技能以及需要具备的能力都做出了详细的说明。通过表一的对比可以发现,非实验班学生的培养目标是培养高素质的应用型人才,而实验班无论是在知识学习的范围上还是在能力培养的广度和深度上,其目标都区别于非实验班的学生,更强调扎实的基础,创新能力、工程实践能力的培养以及人文素养的提升。
2.培养要求
为了实现培养目标,实验班的培养方案对学生提出了明确具体的要求。要求学生在毕业时能获得9个方面的知识能力:①具有较扎实的数学、自然科学基础和机械工程、电气工程等科学知识的应用能力,以及独立试验并进行数据分析的能力。②系统地掌握专业领域的理论知识,具有设计机电系统、部件的能力。③具有对机械及电气工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力。④具有新工艺、新设备、新技术研发的初步能力。⑤具有较强的动手能力、创新能力和独立工作的能力。⑥较好地掌握生产过程控制、自动化仪表、信息处理及计算机控制技术等方面的专业知识,了解运动控制等方面的专业知识及学科前沿和发展趋势。⑦获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练。⑧具备一定的科研和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。⑨知识面宽广,具有终身教育的意识和继续学习的能力。
3.课程体系
根据卓越人才的培养目标和要求,实验班的课程体系强调厚基础、强实践。 ①基础课程围绕机械电子工程和自动化两个方向开设,无论必修课还是选修课都旨在夯实学生基础,为专业课程的学习做好铺垫。部分课程是专门为实验班学生开设的,其他专业不开设,例如大一第一学期开设的《机械导论》是实验班两个方向学生的必修课,这在2013级机械电子工程专业的培养方案中是没有的。②实验班培养方案中选修课数量较多,是为了给学生多一些选择,让他们能根据自己的实际需要选择课程,为他们提供了更加优良的条件。《工程伦理学》是实验班培养方案中的一门选修课,在夯实学生基础知识的同时,还注重对学生健康人格的塑造。③理论环节与实践环节紧密结合,每学期都有实践环节,各种实习、实验、课程设计、毕业设计与理论课相得益彰,大大加强了学生的创新能力和工程实践能力。
(二)组建优秀的教学团队
1.基础教学团队
优秀的师资是培养卓越人才的重要条件。为了实现资源的优化配置,学校为卓越人才实验班优先选派有丰富教学经验的教学名师授课,并组建了《高等数学》 和《大学英语》两门课的教学团队,以团队建设促进教学质量的提高。教学团队进行教学改革,教学方法研究,提高学生学习兴趣和学习水平。
两个教学团队为实验班专门开设了《数学分析》、《数学建模与实验》和《英语口语》等通识选修课,并引导实验班学生优先选择专设的这些课程。在日常授课时,教学团队的老师们不仅注重知识的传授,还十分注重能力的培养,实验班学生在优秀教学团队的带领下,还积极参加全国或天津市的数学、英语竞赛并取得了较好的成绩。
2.专业导师团队
为了加强实验班学生专业实践能力和创新能力的培养,学校在基础教学团队的基础上要求各相关学院组建导师团队。导师团队由1名负责人和6-8名成员组成,帮助学生进行学业规划、指导学生参与科研实践,引导学生开展创新性活动,开拓学生视野。其主要职责有:指导专业核心课任课教师进行教学内容的改革与优化;指导学生进行学业规划和职业规划;帮助学生提早进入实验室参与科研实践,指导学生撰写科技论文、申报各类创新性的科研项目,鼓励学生参与各类学科竞赛,培养学生创新能力;对有研究潜质并准备攻读研究生的学生进行指导,帮助学生提早开展科学研究活动。
(三)专业核心课与双语课建设
为推动实验班课程教学改革,学校在《天津科技大学关于加强行业卓越人才实验班工作的若干措施》中提出了建设专业核心课与双语课。各相关学院已经开始有计划、有重点、逐步地展开对专业核心课和双语课的建设。
目前已有理论力学、机械设计、机电一体化系统设计、自动机械设计、机械制造技术基础(一)、自动控制原理、电路(一)、高分子化学、高分子物理、化工热力学、化学反应工程、生物反应工程、食品工艺学、食品技术原理、管理学等几十门核心课程,其中自动控制原理、化学反应工程、食品工艺学等多门课程既是专业核心课程又是双语课程。
核心课是整个课程体系中的精髓与重点,核心课程建设的重要性不言而喻。各相关学院发动优秀教师对核心课程进行教学内容、教学方法上的改革,选用权威教材,采用多种教学方式,改进教学效果、提高教学质量。
在双语课建设方面,鼓励教师选用国外高质量原版教材开展教学。这对实验班学生外语水平提出了较高的要求,也在潜移默化地推动实验班学生努力学习外语。利于让学生养成翻阅外文文献资料的习惯,及时掌握学术前沿动态,也为以后深入地学习打下良好的基础。
结语
卓越人才实验班的教学改革涉及方方面面,本文仅结合天津科技大学的实际情况对目前主要实施的改革实践进行了梳理,如何进一步加强卓越人才实验班学生的工程实践能力与创新能力、提升学生的科研能力等诸多方面还有待研究。总之,根据学校的定位与专业的特色,不断推进教学改革探索,逐步地完善政策制度,将有利于卓越人才实验班的建设,提升工程人才的培养质量。
参考文献:
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[3]张安富,刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究,2010.
[4]林华东,张惠典.创新培养模式 造就卓越人才――以泉州师范学院“卓越人才培养工程”为例[J].泉州师范学院学报,2013.
[5]孙健.论“卓越计划”实施背景下高等工程教育课程体系设计[J].高等理科教育,2012.
论文摘要:随着知识经济时代的到来,人们对教育特别是高等教育的期望越来越大,要求越来越严格,学校的教育质量已成为全社会关注的焦点。
本文介绍了电子科技大学成都学院的基本情况,分析了成都学院在教学环境和硬件设施上的优势和不足,并对其面临的问题提出解决的方案。
全文共分五大部分,内容包括:电子科技大学成都学院基本情况;研究教学环境和设施满意度的重要性和必要性;成都学院教学环境和设施现状分析;教学环境和设施满意度因素分析; 关于改进成都学院教学环境和设施的建议 。
第一章 导论
1.1 电子科技大学成都学院基本情况
1.1.1 学院简介
电子科技大学成都学院是由国家教育部批准建立的独立学院(教发函 [2004]21 号),是采用新模式新机制举办的以本科层次为主的普通高等学校。电子科技大学是其办学主体,成都国腾实业集团有限公司作为合作者提供办学硬件设施。
电子科技大学成都学院坐落于国家级高新技术产业开发区——成都高新西区,现有本、专科学生5600 余名,占地 700 亩,规划面积 1500 亩。是国家首批示范性软件学院电子科技大学软件学院本科教学基地、国家国际软件人才培训基地、国家软件产业基地人才培训中心、国家 863 IC 设计产业化基地和软件孵化器人才培养中心。 MOTOROLA 成都软件中心、 Intel 、大唐电信、迈普、国腾等众多知名高新技术企业紧邻学院,校企联合实验室与人才实践基地的建立和面向行业“走出去、请进来”的立体组合式项目实践的强化,使得学院培养的兼有扎实系统理论功底和强劲实践创新能力,具备可持续发展潜力的知识技能型人才受到社会欢迎, 2003 年 8 月,学院被四川省委、省政府授予“四川省人才开发先进单位”。
依托电子科技大学电子信息人才培养积淀和独具优势的科研教学实力,通过以专业实践为核心的知识技能型人才培养体系的建立,借助广泛开展的国际合作,包括与英国剑桥大学、英国东安格利亚大学、英国布鲁内尔大学、香港城市大学的本 / 硕深造、学术合作等项目,与微软公司、 MOTOROLA 公司、 IBM 公司、 CISCO 公司、美国硅谷 Rayton 集团建立的项目合作关系,成都学院致力于培养在工程实践领域具备突出攻坚能力、专业技能及管理能力的产业急需高质量人才。
学院现设有 6 个院系:计算机系、微电子技术系、电子信息工程系、经济与管理工程系、图形艺术系、航空分院;专业包括:计算机科学与技术、通信工程、集成电路设计与集成系统、信息安全、网络工程、电子信息工程、生物技术、信息管理与信息系统、电子商务、国际经济与贸易、财务管理、英语、动画、计算机应用技术、通信技术、旅游管理(空乘及航空服务)等。
学院以培养知识技能型、复合型、国际化、有特色人才为目标,以软件、微电子、通信、电子工程等电子信息技术为核心,通过与四川航空公司等其它领域国内外企业合作,创办特色专业,工、管、文和艺术类学科协调发展,立足成都、辐射西部,努力成为国内知名的培养知识技能型人才的综合性大学。
1.1.2人才培养优势
强大的优质师资力量,保障高水平人才的培养 校企合作产学研一体化和企业教学实践基地,保障工程技能型人才的培养 国际合作项目的广泛开展,保障国际化人才的培养 多层次知识学习体系,灵活的专业深造选择,保障人才的个性化培养 丰富的校园文化,浓郁的科技人文氛围,保障高素质复合型人才的培养 以教学科研型院校定位为平台,保障有持续发展潜力的知识技能型人才培养。
1.1.3 电子科技大学选派优秀师资
优秀师资是保证人才培养质量的前提。电子科技大学大力支持成都学院的各项教学工作,选派了 300 多名有丰富教学经验和从事科研前沿工作的教师到学院授课,同时派出了优秀的教学管理和学生管理干部,从而保证了成都学院学生培养过程中每一个环节的规范性与科学性。来自电子科技大学教育专家组成学院学术委员会,专门负责制定教学培养方案、指导教学过程、监控教学质量。由资深教授担任的教学顾问广泛听取学生对教学的反馈意见,有效地保障了人才培养的质量。
1.1.4 校企合作产学研一体化
学院依靠电子科技大学在中国电子信息领域积累的众多科研院所合作关系和国内外优秀行业资源,将合作企业国腾集团作为“国家级重点高新企业”的产业领域资源及其国内外优秀合作伙伴扩展成学院的实践基地,将电子信息领域强劲的科研教学实力与行业实践优势进一步融合。
学院现已与微软公司、 MOTOROLA 公司、 IBM 公司、 CISCO 公司、美国硅谷 Rayton 集团等建立了人才培养合作关系,为学生提供了便利的实践条件。部分学生已进入 MOTOROLA 成都软件中心、国腾集团等企业实训。
学院不仅拥有一批长期工作在技术研发、产业实践一线的资深研发工程师和高层管理人员作为学生实践课指导教师,而且大量的学生在高年级进入企业进行项目实践;在学院的支持下,一批学生利用自主技术创办的企业已开始高速的商业运作。实践环节的加强使人才培养与企业需求真正实现了无缝链接,企业实践基地的蓬勃发展为学生就业提供了绿色通道。
1.1.5 国际合作项目广泛开展
学院通过与国际知名院校和企业合作,使学生接受与国际同步的现代化教育,加强学生的国际意识培养和实践技能的培养,提高毕业生在国际国内人才市场上的竞争力。
学院共享全球教育资源,多名来自英国剑桥和印度的外教为学生开设了全英文技术课程。学院设立了留英奖学金,以资助和奖励学院被剑桥大学录取的学生;学院已与英国东安格利亚大学实施 3+1+1 (即 3 年国内本科、 1 年国外本科和 1 年国外硕士)硕士研究生培养计划,首批学生已赴英学习;与英国布鲁内尔大学、香港城市大学从 2005 年起实施学生互动、交流培养项目。与此同时,学院还将继续与国外知名大学洽谈,逐年扩大和丰富对外合作的范围与形式。
1.1.6 多层次知识学习体系
学院为提高学生综合素质,增强就业竞争力,已为二年级以上学生开办了双学士学位班,包括工商管理、外语、法律等专业。学生可以在电子科技大学本部或学院任意选修双学士课程,学业完成后由电子科技大学授予双学士学位或辅修专业证书。同时,学院将各种含金量高的认证培训融入教学计划,以增强学生就业竞争力。另外,在尊重人才个性化发展的前提下,学生除可自选课程进行学习外,还可以在学院范围内转专业;部分专业配备了指导教师,对学生进行专业技能和素质培养。
1.1.7 丰富的校园文化
在电子科技大学统一指导下,学院学生建立了 50 多个社团与协会,自办了多种刊物,组建了有线广播站,组织了体育类联赛、文艺演出、校园文化艺术月、学风建设宣传周等系列活动,并荣获了“成都市暑期社会实践优秀集体”、“电子科技大学优秀分团委”、“电子科技大学 2004 年秋季运动会学生组团体第一名”等称号。积极上进的校园文化氛围,带动了良好院风的树立;学院重视素质教育,引导学生全面成才,除开设了众多人文素质、经济管理课程外,还举办了“英语学习方法”、“就业与成才”等讲座,众多学术科研单位、企业的精英人士,纷纷来院开设专题报告,浓郁的科技人文氛围建立起学院新时代数码人文空间。
1.1.8 以教学科研型院校定位为平台
电子科技大学深厚的电子信息学科底蕴,为成都学院知识技能型人才具有可持续发展潜力的培养提供了基石。中国信息产业的腾飞需要一大批有扎实理论功底和丰富工程实践经验的高层次知识技能型人才,作为在电子信息教育领域奋斗多年的电子科技大学深刻的了解培养研究型人才和培养工程领域知识技能型人才的两套体系的不同,只有理论功底深厚、具备科研攻关潜力的人才在未来的工程应用领域中才具备快速提升的能力,才具备获得长久持续发展的潜力。电子科技大学成都学院在加大实践教学的同时,仍继承了电子科技大学专业功底扎实、理论素质全面的培养特点,为学生未来发展和专业深造提供了强劲动力,保障了教育价值的无限提升。
1.1.9 现代化的学习生活环境
学院位于 IT 业聚集、生态环境优越的成都市高新西区,为学生提供了良好的生活学习环境。至 2005 年 9 月,学院将拥有共计 38 万余平方米的教学楼、办公楼、实验室、图书馆、学生公寓、学生餐厅、标准运动场、网球场和游泳池等体育设施。学生宿舍配有卫生间、电话、电视及宽带网端口;校园内设有邮局、医院、超市、洗衣房和自动提款机等生活服务设施。
学院拥有计算机组成原理实验室、数字逻辑实验室、基础物理实验室、电子技术实验室;拥有充足的语音室、多媒体教室、计算机机房等设施;所有教室和教学区均有音频广播播放听力训练。
学院按照国家有关规定实行奖学金制度,包括国家奖学金、年度综合奖学金、专项奖学金,优秀生出国短期培训奖学金和出国留学奖学金等。 2004 年起学院设立了“学生软件创新基金”,以鼓励学生在校期间创新、创业的积极性 。
学院创新的办学思路、严格的管理和高质量的人才培养赢得了各级领导,以及学生、家长与社会的认同与好评。时任国务院副总理的李岚清同志 2002 年 10 月到学院视察时,对学院的工作给予了高度的肯定,国家科技部、教育部和众多省市领导也多次到学院视察,鼓励学院做好示范,探索按新模式办学的新路子。
为加大学院发展力度,学院将在原有基础上进一步增加投资进行校园基础设施的建设。至 2005 年 9 月电子科技大学成都学院将成为在校生接近万人的综合性大学。
1.2 论文写作背景
随着知识经济时代的到来,人们对教育特别是高等教育的期望越来越大,要求越来越高,学校的教育质量和教学环境已成为全社会关注的焦点。那么,我国高校又该如何不断提高教育质量和环境,迎接21世纪和WTO的挑战呢?我们认为,企业界贯彻实施ISO9000族国际标准的成功经验值得借鉴。据统计,现在世界上已有30多万家企业通过ISO9000论证,我国也有1万余家企业通过论证注册。如同企业一样,高校也十分重视质量,实践中也确有一些院校在探索建立高校教育质量体系标准。那么高校是否也能通过贯彻实施ISO9000族国际标准来改进质量和提高业绩呢?笔者认为完全可以。因为与企业相比,高校内部也存在着一个与企业相类似的“生产系统”,它有自己的“产品”--毕业生和“生产过程”--教学过程,所以借鉴企业经验建立高校自己的质量体系标准将为不断提高教育质量提供有效的保证。成都学院作为一才成立不久的独立型学院,必须在教学环境及设施上做到高质量,才能吸引大批优秀的高中毕业生报考。本文试着对成都学院教学环境和设施进行了分析,由于作者水平有限,难免有学多疏漏之处,希望各位老师、领导给予批评、指正。
1.3研究教学环境的重要性及必要性
1.3.1 教学环境的特点
学校教学环境与其他环境一样,都是人类生存环境的组成部分,因而在本质上各种环境具有一致性。但教学环境作为一种特殊的社会环境,具有自己特殊的要素构成和环境特征。教学环境的特点主要表现为以下几方面:
(1)具有特定的环境区域
教学环境区域是一个外在封闭性与内在开放性的有机统一体。教学环境区域的封闭性表现在,世界各地的大多数中小学都具有特定的环境区域,有与外界环境相区别的环境界限,这种界限一般都是从校园围墙或类似围墙的其他隔离物为标识的。在这种明确的界限之内,形成了相对封闭的校园环境。教学环境区域的开放性表现在,从环境内部机制来看,中小学教学环境是一个开放系统,它向外部环境开放,接受来自外界的各种影响,同时也向外界辐射强大的影响。
(2) 具有特定的环境主体
学校教学环境的主体是学校全体教职工和学生,尤其是教师和学生。教师之间、学生之间和师生之间相互作用、相互影响,形成了学校内部特有的各种社会关系和社会心理气氛,这些社会关系和社会心理气氛又进一步构成了学校稳定的社会心理环境。
(3) 具有特定的环境内涵
学校教学环境所以有别于其他环境,不仅取决于它有自己的环境区域和环境主体,在很大程度上更取决于其特定的环境内涵。一般来说,其内涵有以下诸项规定性。(1)规范性:教学环境是育人的专门场所,是根据全面促进人的发展这一特殊需要和国家的教育方针、学校的培养目标而设计、建设和组织起来的。因此,环境建设的各个方面都必须符合育人的规范要求。(2)可控性:与其他一些自发形成的环境或自然环境相比,教学环境具有易于调节控制的特点。人们可以根据教学活动的需要,不断对教学环境进行必要的调节控制,撷取其中对人的身心发展具有积极意义的因素,消除和抑制不符合发展需要的因素,使教学环境向着有利于教学活动顺利进行的方向发展。(3)纯化性:由于教学环境的主客体因素是在追求真理、掌握知识、发展身心这样一些共同的高尚的目标下组织在一起的,各种环境因素都经过了一定的选择、净化、提炼和加工等纯化处理。因而,相对于其他环境来说,教学环境绝少外界的喧嚣浮华,更没有闹市中的灯红酒绿,这里充盈的只有朗朗的读书声和对真理的向往。正因为学校环境具有这种纯化的特征,自古至今,人们都把学校看作繁杂纷扰的社会中的一方净土。(4)教育性:教学环境不仅仅是教学活动赖以进行的物质依托和舞台,构成教学环境的各种环境因素本身就具有教育意义;正因为教学环境是一个育人的场所,所以人们在构建教学环境时,对它的教育功能的需要已远远超越对物质功能的需要,这也是教学环境相异于其他环境的一个主要特征。
1.3.2 教学环境的功能
教学环境对教学活动及个体发展所产生的一切影响,都是通过自身的功能属性表现出来的。所谓功能,是指事物本身的功效能力,是一个系统所具有的对其他系统施加影响的一种属性,亦可称功能性属性。教学环境特有的要素结构和环境特征决定了其特有的功能原理。积极良好的教学环境具有以下六种功能,这六种功能从不同的侧面对教学活动和学生身心发展施加影响,并最终通过从总体上提高教学活动的效果和促进个体的发展而显示出自身在教学中的极端重要性。
(1) 导向功能
方向和目标是人们行动的指南,也是行动的动力。教学环境的导向功能,是指教学环境可以通过自身各种环境因素集中一致的作用,引导学生主动接受一定的价值观和行为准则,使他们向着社会所期望的方向发展。如前所述,教学环境是按照人的身心发展的特殊需要和国家教育方针,学校培养目标的具体要求组织起来的育人场所,它集中体现了社会主流文化的精神和价值取向,体现了国家和社会对年轻一代成长发展的期望。这些要求和期望渗透在学校内部的各种环境因素中,形成一种具有强大约束力的精神氛围,导引着学生的思想,规范着学生的行为,塑造着学生的个性。教学环境的这种导向作用对于学生个体的社会化过程具有十分重要的意义。
(2) 凝聚功能
教学环境的凝聚功能,主要是指教学环境可以通过自身特有的影响力,将来自不同地理区域、社会阶层和家庭背景的少年儿童聚合在一起,使他们对学校环境产生归属感和认同感。教学环境是传道、授业、解惑的专门场所,这里洋溢着追求真理、探索知识的学习气氛,充盈着欢快的歌声、笑声和读书声,青少年对于知识的渴望在这里可以得到最大的满足,他们的才情和禀赋、兴趣和爱好在这里能得到最佳的发展。因而,学校教学环境对于求知欲旺盛的青少年来说,具有极大的吸引力和凝聚力。更为重要的是,教学环境是师生共同创建的,这里的每一棵树木,每一丛花草,每一处壁报专栏,都凝聚着学生闪光的智慧,渗透着学生辛勤的汗水。这一切都能激发起学生对周围环境的无比关心和挚爱,增强他们对于学校环境的归属感和认同感。
(3) 陶冶功能
教学环境的陶冶功能,是指良好的教学环境可以陶冶学生的情操,净化他们的心灵,养成他们高尚的道德品质和行为习惯。个体的思想信念、道德情操和行为习惯总是在一定的社会环境中形成的。教学环境作为青少年长期生活于其中的、可知可感、具体生动的一种微观社会环境,在青少年道德情感和道德行为的形成中有着其他环境不可替代的重要作用。实践证明,优雅美观、整洁文明的校园,窗明几净、生气盎然的学习环境,积极向上的班风、校风,和谐友好的人际关系,各种有益的集体活动等等,都是可供陶冶情感、培养品格的有利的环境条件。教学环境对人的教育作用不是强行灌输的,而是寓教育于生动形象和美好的情境中,通过有形的。无形的,或物质的、精神的多种环境因素的综合作用,在耳濡目染中、潜移默化中熏陶、感化学生,从而产生一种“随风潜人夜,润物细无声”的教育效应。这种教育效应较之单纯说教更易于被学生理解并引起情感上的共鸣,更利于全面陶冶、塑造人的高尚情操和优良品德。因此,揭示教学环境的这一功能并积极运用这一功能进行品德教育,必将大大提高学校德育的质量。
(4) 激励功能
教学环境的激励功能,是指良好的教学环境可以有效激励师生员工的工作热情和工作动机,提高他们工作的积极性,从而推进学校教育、教学工作的顺利开展,提高教学工作的质量。在一个良好的和谐的教学环境中,各种环境因素都可以成为感染和激励师生工作积极性的有利因素。例如,整洁幽静、绿树成荫的校园,宽敞明亮、色彩柔和的教室,生动活泼、积极向上的课堂气氛,以及严谨求实、团结奋进的班风、校风,都能给师生心理上带来极大的满足感和愉悦感,能充分激发起他们内在的工作动力。特别是优良的班风和校风,更是一种由师生共同创建培育出来强大的精神力量,这种无形的力量反过来又作为一种最持久、最稳定的激励力量,推动着学校教学工作,激励着师生振奋精神、团结向上。
(5) 健康功能
教学环境的健康功能,是指教学环境对于师生的生理与心理健康状况具有重大影响。学校教学环境是师生长期工作、学习、生活的环境,环境的优劣与他们的身心健康关系密切。对于大部分时间在学校度过的青少年来说,学校教学环境与他们的健康状况有着更为直接的关系。在一个卫生条件良好,没有空气、水源污染,远离城市噪音,一切教学设施完善充足的教学环境中学习,学生的身体健康必然能得到有效保障。相反,如果一个学校周围常年烟雾弥漫,噪音不断,教室内光线幽暗,空间狭小,学生的身体健康无疑会受到严重损害。另外,教学环境中是否有和谐宽松的学习气氛和良好互助的人际关系,对学生的心理健康状况的影响也是明显的。重视教学环境的这一功能,对于保证青少年学生的健康水平具有重要意义。
(6) 美育功能
教学环境的美育功能,是指良好的教学环境有利于激发学生的美感,进而培养学生正确的审美观和高尚的审美情趣,丰富他们的审美想象,提高他们感受美、鉴赏美和创造美的能力。审美是人的一种高级心理活动,人与环境之间有着直接的审美联系。实践表明,在一个和谐良好的教学环境中,处处都蕴藏着丰富的审美内涵,校园中的自然美、教室里的装饰美、教学中的创造美,以及师生的仪表美、情感美、语言美等等,都对学生正确审美观的形成产生着重要影响。感受美和鉴赏美只是美育的起点,更重要的是使学生由感受、鉴赏校园的美,进而“按着美的规律”用自己的双手去美化校园、美化自己的生活,增强表达美和创造美的能力。
1.3.3 结论
综上所述,教学环境对教师和学生的影响是巨大的。教学环境从不同的方面影响和制约着师生内在的心理活动与外显的行为表现,这是现代学校教育必须正视的一个现实。但是,师生作为教学环境的主体,反过来对环境又施加着积极能动的影响。他们在接受环境影响的同时,又不断运用自己的智慧和双手调节、控制。改造和建设着适宜于自己身心发展的教学环境。可以说,教学环境的每一个组成部分,无论是物质的还是精神的,都深深地打上了环境的主体——师生的印记。我们研究教学环境问题,目的是全面了解和发现教学环境对人的各种影响及其影响方式,从而更好地发挥环境主体的能动性,有目的、有计划地改变和消除各种不利的环境影响,充分利用环境的积极因素促进自身发展。
在教学实践中,教学环境的以上功能能否发挥出来、发挥得怎样,作为教学环境主体的师生,能否对教学环境施加积极能动的影响,要受到多方面因素的制约,其中最重要的一个因素就是教学环境的创设。学校的绝大部分教学活动都是在教室里进行的,教学环境中与师生关系最密切的也是教室的教学环境,所以,我们把教学环境创设的范围限定于教室教学环境的创设,以使教学环境的创设对广大师生来说更具有现实的可操作性。教室教学环境的创设可分为教室物理环境的创设和教室心理环境的创设两部分。
第二章 成都学院教学环境及功能分析
2.1成都学院教学环境特点分析
电子科技大学成都学院坐落于国家级高新技术产业开发区——高新西区,占地面积700亩。电子科技大学成都学院是由电子科技大学申办,教育部批准的本科层次独立学院。成都国腾实业集团有限公司作为合作者提供硬件设施,作为国家级首批示范学院——电子科技大学软件学院本科教学基地,国家国际软件人才培训基地,国家软件产业人才培训中心等,电子科大成都学院至成立以来,一直采用新的教学模式和教学机制,力求培养出于社会无缝接轨的技能性人才。
学院课程以多媒体教学为主,老师均来自于电子科技大学,并有多位优秀教师。学院一直把办学质量作为自己的生命线。学院的绿化工作做得很不错,为在这里学习的同学提供了一个安宁和舒适的学习环境,日趋完善教学设施也将会给同学们带来新的感受。
2.2成都学院教学环境功能分析
正如冯林院长所说:成都学院培养人才就是知识技能型的应用人才。成都学院的学生出去后要有一技之长,要靠一技之长来获得企业的青睐,是学生出去以后在企业中在社会中有自己的位置。
学院以培养知识技能型、复合型、国际化、有特色人才为目标,以软件、微电子、通信、电子工程等电子信息技术为核心,通过与四川航空公司等其它领域国内外企业合作,创办特色专业,工、管、文和艺术类学科协调发展,立足成都、辐射西部。
学院目前设有6个院系:计算机系,微电子技术系,电子信息工程系,图形艺术系,航空分院。学院培养人才的方向主要集中在计算机科学于技术,集成电路设计与集成系统,信息安全,信息管理与信息系统等。
第三章 成都学院教学硬件条件调查分析
3.1 食堂满意度调查分析
俗话说,民以食为天.不论在任何地方,吃饭都是大家所必须面临的首要问题。学校也不例外,一个学校食堂是否合同学们的口味,是否能为同学们提供优良的就餐环境也就成为了同学们衡量一所高校是否高质量的标准之一。
成都学院作为一所才成立不久的示范性学院,要想让已经就读的同学觉得满意,就必须重视食堂这一块。
笔者对成都学院先后成立的正阳餐厅和晨曦餐厅做了一番调查,近200名的同学自愿参加了调查,给出了他们对食堂各个方面的态度和看法。
首先是最先成立的正阳餐厅的调查报告。
正阳食堂饭菜份量,品总,味道调查结果:
图 3‑1正阳餐厅饭菜份量品种味道调查结果
正阳食堂饭菜价格调查结果
图 3‑2正阳餐厅饭菜价格调查结果
正阳食堂就餐时间调查结果
图3‑3正阳餐厅就餐时间调查结果
我们暂时不对正阳餐厅进行分析,下面我们看一看新食堂晨曦餐厅的调查报告:
晨曦食堂饭菜份量,品总,味道调查结果
图 3‑4晨曦餐厅饭菜品种味道调查
晨曦食堂饭菜价格调查结果
图 3‑5 晨曦食堂饭菜价格调查结果
晨曦食堂就餐时间调查结果
图 3‑6晨曦食堂就餐时间调查结果
下面我们分别分析一下正阳餐厅和晨曦餐厅的调查报告:
首先是正阳餐厅:
根据调查报告我们可以看出,正阳餐厅可以说是相当不得民心。93%的同学认为正阳餐厅打的饭菜份量不足,93%的同学认为菜品很少,饭菜的口味也有57%的同学选择了差,至于饭菜的价格更是100%的同学选择了太贵(而并非贵)。就餐时间93%的同学应该延长。
其次是晨曦餐厅:
总体来说,晨曦餐厅比起正阳餐厅要好一些,但形势依然不容乐观。69%的同学认为晨曦餐厅打的饭菜份量不足,74%的同学认为菜品很少,饭菜的口味有23%的同学选择了差,饭菜的价格为28%同学选择太贵和57%的同学选择贵。就餐时间70%的同学应该延长。
现在,让我们直观来对比一下两个食堂的情况:
通过对比两个食堂我们可以看出:晨曦餐厅在人气度,也就是满意度上高出很多,特别体现在饭菜的份量、菜品数目上。
关键词:教育信息化;中小学教育;授课老师
中图分类号:G43 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 09-0000-02
随着科学技术的快速发展和经济的迅猛发展,中国的信息化时代已经到来,无论我们的生活还是学习中的很多方面都需要运用电子信息化,当然对于中小学生的教育教学过程中也少不了信息化的使用。在中小学生的学习和教学中,教育信息化无论对于授课老师还是听课的学生都有着很重要的作用和影响,所以在中小学的教学过程中,需要对信息化教育提高重视程度。
一、教育信息化对中小学教育教学的积极作用和影响
教育信息化不仅仅使得教课老师能够随时更新自己的专业知识和教育思想观念,也使得学生的学习途径更加广泛,能够让学生随时随地都能够学习。所以教育信息化的使用对于中小学的师生都有着积极的作用和影响,那么我们需要将教育信息化对于中小学教育中老师和学生的积极作用分开进行讲解。
(一)教育信息化对中小学授课老师的积极作用和影响
教育信息化的使用使得学校或者授课老师能够知道全国各地的优秀学校或者教师都在进行什么形式的教学或者有什么特别成功的案例,教师通过浏览这些信息提出一些适合自己学校的教育教学的方法,让学生更好地学习和生活。
1.教育信息化在授课老师备课过程中的作用
教育信息化的使用使得每个学校的教学资源和信息都可以共享,丰富和增添了中小学的教学内容,不仅仅在局限于学校所提供的课本或者教材。有了教育信息化的帮助,学校老师在进行一些抽象原理或者晦涩难懂的知识的时候,就可以运用计算机进行声音、图像表达出这些原理或者知识的形成过程,将那些晦涩难懂的知识可以通过图像形象的表达出来。很多时候老师在进行知识讲解的过程中,需要使用图表或者是某个现象的形成过程,如果老师在课堂上进行图表或者现象具体的写到黑板上的话就会浪费很多时间和精力。但是教育信息化就解决了这个问题,老师在备课的时候可以上网搜索相关的图表和现象形成过程的图或者视频将他们下载下来放入自己的讲义中,教育信息化的应用将老师的备课时间大大的降低了,并且对于任课老师的教学内容也充实了很多,在授课老师进行知识讲解的过程中,也节省了老师在黑板上写字的时间。由此可以看出教育信息化的使用,使得授课老师在备课过程中节省了很多的时间和精力,这样授课老师就可以将在备课的过程中节省的大部分的时间和精力用来制定中小学在每个学习期间的学习进程和学科内容的恰当安排,为中小学生能够更好的学习和生活做出努力。
2.教育信息化在授课老师讲授知识的过程中的作用
教育信息化能够将前后讲解的知识点或者内容很好的联系起来。中小学生所学的每个学科中每个单元或者章节之间是相互联系的,所以在进行知识讲解的过程有些时候需要用到以前的知识点或者内容,如果运用传统的教学模式,那么我们的老师和学生能够凭借记忆或者翻阅以前的笔记来联系这两个知识点,这样就会浪费很多不必要的时间和精力;假如使用教育信息化进行中小学课程的教授,那么我们的任课老师在讲到有关联的知识点的时候可以将以前的课件调出来让同学们复习,这样才能既省时又省力的就将相联系的知识点连接起来了。
(二)教育信息化对中小学生学习的积极作用和影响
1.教育信息化改变了中小学生的学习方式,更加有利于学生的自主学习
教育信息化对于学生的帮助很大的,因为以前传统的学习方法就是学生在实际课堂上听取教师进行知识的讲授,使用教育信息化之后学生可以不用非要在实际课堂上学习,他们可以在家里或者其他地方使用网上课堂或者将老师的课件拷贝到自己电脑上进行听讲。学生将老师的课件拷贝下来之后能够随时听讲,遇到不明白或者有疑问的地方可以反复看课件,并且不用与老师必须面对面的才能解决问题,这样不仅仅方便了学生学习和思考问题,也节省了任课老师的时间和精力。
2.教育信息化可以调动中小学生的学习兴趣并且提高他们的学习效率
在中小学校推广教育信息化的使用过程中使得一些枯燥无味的知识变为一些形象生动的画面或者是直观形象的图表,让中小学生的学习增加了一些趣味性。信息化教育不仅仅可以让知识变得更加形象,还可以在讲课的过程中增添一些视频或者声音片段,这样中小学生在上课的过程中也比较容易集中精神去听课,多种感官系统一起作用,能够让学生感觉到一种真实的感觉,这样就能让学生将学习的东西得到更加深刻的记忆。所以对于这种既能够调动学生的学习积极性,又能够在一定程度上提高学生的学习效率和学习质量的教学方法,我们应该对其给予极大的重视和研究。
3.教育信息化能够营造一个轻松、愉快的学习氛围
由于教育信息化可以将图、表、声音、视频等等各种感觉的信息融合在一起,这样不仅仅可以形象生动的解释相关的知识点,还可以让中小学生充分利用各个感觉器官去感受学习,从而将这些内容深深的刻在自己的心中。这种教学模式使得学生对课堂学习增强了浓厚的兴趣,从而对于相应的学科学习也增加了学习的兴趣和热情。
4.教育信息化可以增加中小学生和授课老师之间的互动或者交流
现代的中小学生的教育教学理论和思想观念认为,在中小学生的教育教学过程中应该以学生的学习情况或者学习能力为中心,而不是以授课老师的教授方式和教授内容为中心,并且对于中小学生来说,学习的主要作用或者目的是将所学到的知识应用于实际生活和以后的学习中,老师授课的主要目的也是为了让中小学生能够更好地理解课堂上所讲授的知识。所以中小学生在教育信息化的实行过程中需要积极的、主动的参与老师的教育教学中去,在接受老师讲解的专业知识的同时,也提出自己的意见和想法,更好地完善自我。
在一些中学或者小学中老师讲课过程中采用了教育信息化的方式,这样方式在一定程度上增加了授课老师讲解知识的多样性,在一定程度上促进了中小学生的学习兴趣和调动了学习的热情和积极性。由于教育信息化也是一把双刃剑,它的实行能够给待遇中小学教育教学带来一些帮助和机遇,但是教育信息化也存在着一些自身的缺陷和限制,从而对中小学的教学也带来一定的挑战。
二、教育信息化给予中小学教育教学的挑战
(一)教育信息化的应用需要让中小学校改变自己的教学条件和相应的教育环境
中小学校要想成功的实行教育信息化就需要引进现代化的电子设备和一些多媒体技术。教育信息化对中小学的教学老师和学生来说有着很重要的帮助作用,但是由于教育信息化的使用需要借助一些电子设备并且这些设备的价格比较昂贵,这就导致了一些经济条件不好的学校不能够成功的实行教育信息化的教育教学方式。即使电子设备的购买费用解决之后,那么以后对于设备的维修费用、保养费用等等各种费用的花销也是很大的,可能对于城市化的学校这些费用是可以承担的,但是对于一些农村的学校或者经济条件的不好的西部地区,这些费用对于他们来说是遥不可及的。在进行教育信息化的过程中,还需要考虑到操作这些电子设备的电子信息技术的应用。在我国的很多中学老师对于计算机操作能力比较差,更缺乏对新型计算机教学系统和教学软件的学习,甚至有些小学老师连最基本的计算机操作都不能够完成,这种现象就严重阻碍了教育信息化在中小学中的顺利实行。
(二)教育信息化对中小学的要求
教育信息化要想在中小学成功应用不仅仅需要学校和老师的积极配合,也对中小学生提出了相应的要求和标准。在中小学进行教育信息化的时候,首先必须要求任课老师掌握一定的信息技术和对电子设备的操作能力,但是对于中小学而言,教育信息化的成功实行也需要他们在一定程度对信息技术或者计算机网络有所了解和掌握。因为老师在授课的过程中,主要是以自己的讲解为主,如果学生有听不明白的地方或者对老师讲解的内容有异议的话,不能够及时地反映给老师,而是需要在课下或者回家之后才能有机会和老师进行沟通。这就要求中学生能够自己独立、熟练的进行计算机和网络的操作,能够熟练的与老师进行沟通和互动;至于小学生可以在家长的帮助下与任课老师进行交流和沟通。但是由于现在我们的教育水平和学生的家庭环境的不同使得学生对于计算机网络的使用有着很多问题,所以要想能够在中小学成功的实行教育信息化还有很长的路要走。
二十一世纪是信息化时代,所以我们国家需要的优秀人才也需要掌握较好的信息技术才行,其中教育信息化在中小学中的实行能够增强中小学生对于现代信息技术的学习热情,为以后使用电子信息技术奠定了基础。
参考文献:
[1]杨海茹.教育信息化给教师角色带来隐形危机[J].兰州:电化教育研究,2003,4
[2]杨威,史春秀,巩进生.信息技术教学导论[M].北京:电子工业出版社,2003,3
关键词:物理学专业;专业课程改革;应用性课程体系
作者简介:付喜(1980-),男,湖南岳阳人,湖南科技学院电子工程系,副教授;朱湘萍(1975-),女,湖南永州人,湖南科技学院电子工程系,高级实验师。(湖南 永州 425100)
基金项目:本文系湖南科技学院教研活动改革专项基金(项目批准号:湘科院教字[2012]35号)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0120-02
随着新时期高等教育现状的不断变化,普通高校中应用性学科专业受到了社会的欢迎,其规模不断扩大,比重不断增加。相应地,传统的基础学科专业,如物理学专业,则因诸多原因规模不断萎缩,其中地方本科院校的情况尤为突出,部分院校的基础学科专业已在生存线上挣扎,有的甚至已被取消。[1]面对新形式、新问题,地方本科院校必须对基础性学科专业进行改革与创新,通过构建基础学科专业的应用性课程体系,加强应用型人才的培养,以适应国家和社会对应用型人才的需求,充分提高基础学科在我国经济社会发展和科学技术进步中的地位、作用和意义。[2]
一、地方本科院校物理学专业的现状
从招生情况看,随着高校录取率的提高以及高中进大学途径的增加,物理学专业被认为是难就业的冷门专业,招生规模不断缩小,生源质量也逐年下降,录取的学生相当一部分为补录或降分录取。就湖南省情况看,目前大部分地方本科院校物理学专业每年实际招生都为一个班(约40~50人),可见地方本科院校物理学专业的生源状况不容乐观。
从课程内容看,当前物理学专业的课程仍以物理师范类课程为主,其中理论性课程太多、太难,实践性课程则相对太少,导致学生动手的机会少、动手能力差,学习缺乏动力,难以适应社会对应用型人才的需求。
从就业情况看,物理学专业毕业生就业情形不容乐观,学生就业面较窄(仍以物理教育、考研深造为主),物理教师需求量不断减小,导致学生就业大部分与专业不对口、难就业。就业形势不好直接影响到本专业招生,从而形成恶性循环,造成了专业萎缩。
可以看出,面对新现状、新问题、新现实,地方本科院校必须重视并改革当前物理学专业的培养方案,缩小专业培养目标与社会需求的矛盾,实施以提高学生应用能力为核心的改革措施。专业改革必须从课程改革开始,因此构建符合地方本科院校的应用性课程体系成为改革物理学专业现状的重中之重。
二、地方本科院校构建应用性课程体系的指导思想
实施课程体系改革首先要明确改革的指导思想。地方本科院校构建应用性课程体系的指导思想为:[3]更新教育观念,明确应用方向;夯实理论基础, 整合理论课程;更新应用课程,强化应用能力;拓宽就业口径,提高综合素质;加强教育教学改革,办出地方特色。
针对指导思想,在构建物理学专业应用性课程体系的过程中需要重点解决好以下问题:明确物理学专业的应用方向,确定相应的应用性课程;正确对待理论性课程与应用性课程的关系,整合理论性课程的知识内容以突出理论基础,重视并提高应用性课程的比重;建设与应用性课程配套的实验及实践课程;深化当前已有课程内容,提高学生的应用性能力;积极进行应用性课程的教学改革研究,提高应用性课程教学的“三效”(效果、效率和效应)。
三、物理学专业应用性课程体系构建的内容
课程体系改革与创新是一个系统工程,需要高校物理教师及教育研究工作者的积极参与才行。本文就地方本科院校物理学专业构建应用性课程体系进行初步研究,研究内容将是湖南科技学院(以下简称“我校”)物理学专业尝试进行专业课程改革的基本方案及内容。
1.整合专业基础课,适当减少理论课程学时量[4]
为了能更好地开设应用性课程,首先对我校现有理论性课程进行了整合,压缩了理论性课程的学时。具体内容如下:
(1)整合普通物理课程,突出基础及重点内容。物理学科的知识内容是一个整体,按力、热、电磁、光、原子等实施课程教学的方式在一定程度上违背了物理知识的系统性和完整性,部分课程内容也是重复的。通过将普通物理各部分课程整合为“普通物理学”课程(见表1),共缩减课时量90学时。这样在不违背知识系统性的情况下,通过适当缩减普通物理课程的学时,突出了普通物理课程学习的基础及重点内容。
(2)适当精简四大力学课程,强调掌握理论物理基础知识。“理论力学”、“电动力学”、“热力学与统计物理”、“量子力学”四门课程是建立在普通物理基础上的专业必修课,被称为四大力学。这四门课程难度较大,课程之间存在着密切的联系。对地方本科院校的学生来说,这四门课程仍以掌握基础理论及重点知识为主,课程的相应内容可以进行适当精简。此外,四大力学对于开阔眼界固然有用,但对以后从事中学物理教学来说作用一般,而对于考研深造的学生来说,掌握好这四门课程的基础及重点知识对考研影响不大,因此适当精简理论物理内容是可行的。
将四大力学整合为“理论物理导论”课程(见表2),共缩减课时量42学时。在缩减学时的基础上精简并整合理论物理基础及重点知识,符合地方本科院校物理学专业的特点。
(3)整合教学理论课程,加强教学实践训练。物理专业学生未来主要从事中学物理或中职学校的教学工作,因此具备较高教学技能和水平、扎实理论基础、熟练现代教学手段的学生将更容易适应中学的实际教学工作。目前地方本科院校物理学专业的教育类课程数目多、学时少,理论性课程比重大,实践性课程比例小,容易造成理论水平高、教学能力低的情况,学生就业竞争力不强。为此可对教育类课程进行调整与整合,在保证理论课程地位的同时,增强教学实践环节,着重培养和提高学生的课堂教学技能和水平。
具体方案(见表3)为:“教育学”和“心理学”课程、教育实习等不变;将“学科教学论”、“奥赛专题讲座”、“科技文献检索与论文写作”三门课整合为“中学物理教学理论与实践”课程;将“现代教育技术基础”、“CAI课件设计”两门课整合为“多媒体技术与课件制作”课程;将“三笔字”和“学科教学论”中教学技能部分合并为“中学课堂教学技能训练”课程;增设“网页设计与制作”课程,以适应当前网络化教学的需求。这样减少了教育类课程的门数,整合并充实了课程内容。
2.明确应用方向,增设应用性课程,提高学生应用能力[5]
基础学科在交叉融合的过程中衍生了众多应用性学科,这些学科及专业广受国家和社会的欢迎。作为基础学科之一的物理学也要与国家和社会的需求紧密联系起来,利用自身优势增设物理应用方向,实施应用性课程体系改革,以提高物理专业学生的应用能力,大大拓宽就业面。
地方本科院校大多为新升格的二本院校,起步晚、起点低、底子薄,开设应用方向所需要的仪器设备比较缺乏,实训、实习等环节的条件和设施也严重不足。这些因素决定了开设物理应用方向的工作不是一蹴而就的,需要在硬件、师资、人员配备等方面长期投入才有可能完成,其中确定物理学专业的应用方向成为首要任务。可以作为应用方向的学科有物理电子学、光电子信息、应用光学、材料物理、无线电物理等。地方本科院校可根据本校已有学科状况、发展前景、硬软件条件等来确定开设物理学专业的应用性方向,加大仪器设备及实验室建设、师资培养等方面的力度。
要想在构建应用性课程体系上取得好的成果,除了以上课程的学习外,还可通过开放实验室、电子设计开发实验室、学生第二课堂活动室等给学生提供学习、钻研、实践的其他空间,以此提高学生知识应用的能力和水平。
四、结束语
要实现构建物理学专业应用性课程体系需要较长的时间(4~5年),并且还需具备一定条件,如所在学校是否重视并能确定物理学专业的应用性方向,是否已制定好物理学专业应用性方向教学方案,师资队伍及水平是否能满足开设应用性课程的需求,硬件设施及仪器设备条件是否能达到物理学专业应用性方向的要求等。只有当这些条件具备到一定程度才可进行实践,这样才能真正达到应用性课程体系的要求,才能提高物理专业学生的能力和水平,也才能真正拓宽学生的就业面,实现地方本科院校物理学专业的持续、协调、健康发展。
参考文献:
[1]李静玲,任亚杰.地方本科院校中物理学专业发展面临的困惑与出路[J].宜春学院学报,2010,32(12):151-152.
[2]石东平,龙晓霞,程正富,等.物理学专业应用型人才培养课程体系改革探索与研究[J].重庆文理学院学报(自然科学版),2009,28(6):52-56.
[3]彭金松.调整物理学专业教学计划,加强应用型人才培养[J].河池学院学报,2007,27(5):88-90.
【关键词】材料化学;改革;探索
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-0278(2011)10-098-03
现代高科技的竞争在很大程度上依赖于人才的培养,因而社会对人才的综合素质提出了更高的要求。培养专业知识面宽、实践能力强、具备创新精神的高素质人才,是高等院校义不容辞的责任,是历史赋予的使命。近年来,为了全面推进素质教育,提升大学生的社会竞争力,学院以教学为中心,不断深化课程教学改革,创新教学体系,取得了显著的成效。实践表明,课程教学改革是一项围绕人才培养目标而展开的系统工程,需要学校各方面的支持、配合以及全体师生的共同参与。笔者结合本校的课程教学改革实践对《材料化学》课程进行了定位,并讨论了该课程教学方法和内容的改革探索与实践。
一、材料化学的定位
(一)材料化学的定义
材料化学是一门研究材料的制备、组成、结构、性质、应用及其相互关系的科学,它是材料科学的一个重要分支,又是核心内容。材料化学是一门新兴的边缘学科,是在学科的生长和发展中互相交叉、互相渗透下形成的,是作为基础学科的化学更直接地介入到材料科学中的一个具体体现。因此,可以说《材料化学》课程是化学基础课和材料学专业课程之间的一个重要桥梁。
为打破原有专业划分的界限,在制定《材料化学》的教学内容时,必须进行以加强基础、拓宽专业知识面和加强实践训练为主要目的的课程改革;在课程建设中,必须结合实际,明确了《材料化学》课程的定位:通过对这一课程的理论学习,使学生在掌握材料化学的基本原理基础上,学习运用基础化学理论解决实际问题。
(二)材料化学教材的选择
材料化学学科的着眼点是培养创新型人才,而课程教学是实现高素质创新型人才培养的重要环节,它对全面加强学生知识、技能、能力、创新精神和综合素质培养有着举足轻重的作用。随着现代科学技术的快速发展与知识的不断更新,教材的选择是关键点。自从2005年开设《材料化学》这门课程,我国出版的教材在质上发生了一些微妙的变化。最早的教材是1994年厦门大学丁马太教授出版的《材料化学导论》,该教科书还被复旦大学、西北大学等采用,但内容相对比较陈旧。其后,北京师范大学李奇老师主编了《材料化学》,上海交通大学唐小真教授主编了《材料化学导论》以及南京师范大学周志华教授主编了《材料化学》等。直到2008年,中山大学曾兆华老师根据自己多年的教学经验和实践体会出版了《材料化学》教材,前半部分涉及材料的制备、结构、性能等材料化学的基本内容,后半部分则以金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料四大类材料为主线,对不同种类的材料进行介绍,其中涉及各种现代先进材料如高性能金属材料、电子信息材料、纳米材料、功能陶瓷、感光材料、生物医用材料、航空航天材料、能源材料等,并叙述各种材料的性能和行为与其成分及内部组织结构之间的关系,这些内容与本课程以前的教学内容不谋而合。总之,教材是指引学生入门的工具,作为教师一定要把好教材关,找到适合自己学生的教材,方能做到事半功倍。
二、材料化学课程教学改革探索与实践
虽然材料化学是一门理论性较强的专业基础课程,但随着材料科学的飞速发展,材料化学领域的研究成果逐渐得到应用。例如Motorola、保洁等公司每年都会招聘材料化学方向的人才到其研发中心进行新产品新工艺的开发。因此,从培养创新型人才角度来看,教学过程中应加强实践性教学内容,增强材料化学理论知识与科研、生产实践中的实际问题的联系,从而提高学生综合运用材料化学知识解决实际问题的能力,培养学生创新意识和创新能力。然而,由于受传统教学方法的影响,其教学主要以教师、课堂、教材为申心教学模式。该模式过于依赖理论教学,由于材料化学综合了材料学,普通化学等方面的内容,涉及的理论知识较为抽象,内容较为难懂,因此,单纯地采取传统教学模式,在授课过程中,教师很难将复杂的知识简单化,把抽象的知识具体化,降低了学生对该课程的学习兴趣。我们要培养创新型人才,就必须建立有利于培养创新型人才的教学体系,因此,进行材料化学课程的教学模式改革是十分必要的。
(一)教学方法与手段的改革探索与实践
(1)采用循环式教学方法,加强理论与实际的联系
科学地组织教学内容,采用循环式教学方法,使学生在学习理论知识的同时,加强能力的培养和训练。在教学过程中,首先从生活或生产实际出发,让学生了解一些材料的性能及应用知识,激发学生学习本课程的基本理论的兴趣,再运用材料化学基本理论来解释材料结构与功能之间的关系,凝炼出材料设计与制备的原理和方法,并以此原理和方法来设计和制各出有一定社会需求的新型材料。这种循环式教学方法既能提高学生的理论水平,又能培养学生解决实际问题的综合能力。
2、实施三结合教学方式,营造生动活泼的教学氛围
在教学中,我们采用自创三结合教学方式,即讲解与讨论相结合、讲授与自学相结合、期末考试与平时小论文相结合。我们改革了传统的“注入式”教学,建立了“启发式”教学模式,采取“以学生为主体、教为引导”的方式,突出学生的学习主导地位。在教学过程中注意调动学生参与教学的积极_陛,随时让学生提出问题,然后大家共同讨论,以此不断提高他们分析问题的能力和对问题的理解、认知和表达能力。通过我们有意识地将讲解与讨论相结合,较大力度地变教师为主的传统教学方式为教师与学生互动的教学形式。在教学过程中我们发现,最新的科研成果往往最能激发学生的兴趣和开发学生的思维。因此在相应的章节教学中,我们会及时有效地插入一些最新的研究成果与数据,通过这种方式培养学生掌握学科最新发展动态和开拓知识的能力。
通过近几年教学实践表明,我们的教学方法在培养学生的新思维和新思路方面发挥了独到的作用。通过三结合教学方式进一步锻炼了学生解决问题的能力、表达能力、自学能力以及撰写科技论文的能力,有利于学生综合素质的提高。
3、丰富教学手段,提高学生的学习兴趣
现代化教育技术的应用在很大程度上促进了教学手段的多元化,首先在参考其他学校相近课程课件的基础上结合本课程的教学内容制作了《材料化学》电子课件。综合运用图片、动画、文字等多种形式向学生提供丰富的感性材料,直观而又形象地揭示事物的本质和内在联系,有效地突破教学难点,提高课堂教学质量。例如在绪论部分,将材料科学发展的相关图片做成课件在课堂上放映,使学生对本课程的发展、意义、主要内容有生动而深刻的印象;在纳米材料章节中,一些纳米材料的图片能更形象、直观,有效地帮助学生理解和掌握 知识点。此外,我们还充分利用flas直观易理解的优势,例如在材料的结构一章中,插入14种空间点阵结构模型,金属晶体的3种典型堆积模型,晶体间隙的形成、缺陷和位错的形成等:在材料的制各一章中,插入多个物理气相沉积和化学气相沉积装置动画;在无机非金属材料一章中针对石英光纤的制各,插入了多幅动画。在整个教学过程中,该课件产生了很好的教学效果极大地提高了学生的学习兴趣。
另外,互联网也是老师和学生、学生与学生之间交流的平台,将主讲教师的电子信箱告诉学生,学生可以给教师发电子邮件谈学习、谈思想,交流学习中存在的问题,以及学习、生活中的感受和困难,利用现代化的手段,拉近师生间以及学生之间的距离。
(二)教学内容改革探索与实践
材料化学是从化学的角度研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学科的一个组成部分,具有明显的交叉学科、边缘学科的性质,并且是材料科学的核心部分,具有明显的应用理科性质,在理论和实践上的重要性是不言而喻的。
1、优化课程结构
优化课程结构的重点在于突出理论知识的应用和实践能力的培养,基础理论教学以应用为目的,专业课教学强调针对性和实用性。在构建新的课程体系过程中一方面要规划好专业的主干课程,另一方面以技术应用能力培养为主线,理顺相关课程开课顺序,加大实践教学的比例,强化实践性教学环节,实现理论教学和实践教学并重。我院在课程设置上力求反映材料化学专业的培养目标、专业特点和培养要求,注意改变知识简单任意拼凑、课程之间相互脱节的状况,整个课程以通识教育课程、学科类基础课程、专业必修课、选修课、跨学科任意选修课和实践教学构成。选修课开设的原则是:有利于培养学生的一专多能、拓宽学生的知识面以及培养学生的实际工作能力和创新精神等。根据专业方向的不同,开设课程也有所区别。同时,结合专业特点,在课程体系中实施改革,增加人文教育内容,强化人文素质教育,促进专业教学质量的提高。
2、教学内容与特色学科建设相结合
材料化学以普通化学基础和材料学理论为基础,涉及的理论知识比较抽象,从学习的角度将,要求学生在学习过程中从宏观的概念转化到微观。如从电子,原子、分子水平来理解材料的基本性能。因此,教学难度比较大,如果单纯地采用单一的教学方式,会导致理论与试剂脱离,增加了教学难度,在一定程度上不利于培养学生对本课程的学习兴趣。所以,在教学过程中,应该结合我院材料学科建设的特点,拓宽教材内容,结合我院材料学科的优势和特色,在教学内容中融入我院金属材料、无机纳米材料的物理化学性能,以使学生更加容易接受,增强教学效果。同时结合材料的最新研究动态,理论联系实际地将新兴材料的最新进展向学生介绍,从而提高学生学习的兴趣和实际应用能力。
3、教学内容体现材料化学专业人才的培养方案
针对材料化学课程特点,依托学科特色,围绕培养和造就富有创新意识和能力的宽口径、厚基础、高素质、显个性的人才培养理念并结合本专业现有的教学科研条件,对材料化学学课程进行了改革和探索。材料化学教学内容的选材要体现基础宽、起点高、内容新、知识活的原则,强调从化学角度提出问题、分析问题、解决问题的方法和思路。教学内容应让学生了解材料学科的概况和发展趋势;了解材料制各过程中的化学现象和反应特征;了解所制得材料的形貌、物相和物理化学性质之间的关系:掌握材料制备过程中的化学原理与方法:了解材料的化学改性方法和新材料设计和开发的研究方法,同时也要培养学生的创新思维、创新意识、创新能力和创新精神。实践证明,通过改革,学生的实践能力、创新能力和综合素质明显得到提高。
(三)教师队伍的建设
高校师资队伍是学校发展的根本所在,是学科建设的重中之重。一所高水平大学必须拥有一支高水平的教师队伍。师资是衡量大学水平的最重要的指标和要素。由于材料化学课程是介于材料学和化学之间的一门边缘学科,所涉及面较广。单纯有纯化学背景的教师或纯材料学背景的教师上课,由于知识面的问题,会导致教师教的费劲,学生学得困难。对于材料化学课程教师队伍应该持续充电,完善知识结构。要鼓励材料材料化学课程教师积极对外交流,这样有利于学科交叉和吸取其他高校的成功经验,同时还要做到教学和科研相结合,紧跟材料科学研究的前沿。在教学过程中,教师要对教学内容进行延伸,不仅仅是单纯地讲述课本上的内容,这样就使本来很单调的内容变得比较有趣,活跃了课堂气氛,让学生学到最新和最现代的知识和技术。因此,在材料化学课程教学改革探索与实践中,必须加强高校师资队伍建设。
目前,我国正以超过全球任何国家的速度培养出受过高等教育的毕业生,在这些毕业生中,工科专业占有相当部分,这是一项惊人的成就,以至于美国国家科学院等机构在对比中美理工科毕业生人数后,提出“美国可能很快失去科技领导者角色”的担忧。[1]但事实上,我国工科毕业生的专业水平与其所受教育并不相称,大量高等院校工科毕业生并没有给社会提供相应数量的理工类研究、应用人才。“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”比著名的钱学森之问更严峻的是很多学校甚至不能培养出符合社会基本要求的人才。其突出表现为以下三方面:一是大部分工科毕业生,尤其是本科毕业生,进入社会后并未从事与所学专业相对应的工作,其在工作中也未能体现出相应教育所应具备的逻辑性与严谨性;二是很多能够从事相关专业工作的工科类毕业生,包括硕士与博士学位毕业生,其理论素养和应用技能与实际工作要求相差较大,往往需要就职单位进行二次培训;三是制造业急需一大批具备扎实的理论知识和实践经验,并兼具专业技能和创新精神的高端应用型人才,相较于受过高等教育的工科专业本科硕士毕业生,拥有一定技能的职高中专生反而更受欢迎。
一、工科教育教学问题的原因分析
对于工科毕业生专业能力未能达到与其所受教育相称水平的问题,主要原因有以下几方面:
1.学生对所学专业兴趣不高
对于很多学生来说,在选择高校专业前,并没有对相关专业做太多的了解,往往是在父母、老师的劝说或者出于就业及薪酬的考虑选择了所学专业。根据一项调查,在100位在校生中,自己选择专业的学生占到67%,其中,兴趣成为选择专业的主要原因的比例仅为33%。[3]而进入高校学习后,很多学生发现所学课程与预期差距较大,尤其认为基础课程枯燥乏味,进而对课程学习失去兴趣,未能学到应有的专业能力,更不会在步入社会后从事所学专业类工作。
2.高校课程偏理论轻应用,对学生实际应用知识帮助不大
学生对学习专业技能兴趣不大的原因,课程内容占很大部分。在基础课程部分,高校教材偏重理论,公式、算法占很大比重,而对理论方法在后续课程乃至实际工作中的应用着墨很少,即使介绍了算法在后续学科中的作用,也仅仅是专有名词的堆砌,与现实脱节很大。学生不能有感性的认识,反而更加困惑,也就无从谈起在以后的工作中应用该理论了。如“随机信号分析”课程中介绍均匀分布实际应用时,提到“由于A/D转换器的字长有限,模拟信号通过A/D转换时,势必要舍弃部分信息,丢失信息后相当于使信号附加了一部分噪声,称为量化噪声。量化噪声分为结尾噪声和舍入噪声,他们都是均匀分布的”,[4]在学习“通信原理”课程之前,学生很可能并不理解该示例的含义,对相关原理也没有直观认识。这种应用介绍并不能帮助学生真正理解随机信号分布规律,其结果往往是学生考试过后就忘,在未来工作中即使遇到相关问题也回忆不起来它的解决办法。
3.一切以考试为重,忽视学生能力素质培养
工科高等教育中知识是一方面,另一方面培养学生严谨的态度、缜密的逻辑思维以及较强的动手、创新能力也尤为重要。目前工科高校的考试体制以卷面成绩为主,对学生日常动手能力、课堂反馈考虑较少。这就造成了部分动手能力、自主研究能力较强的学生不能得到公平考察。比较典型的是在研究生报送过程中,一些日常专业能力、动手能力较强,甚至参与了实际应用项目的学生,因为课堂成绩不达标而痛失保送研究生资格。此外考试内容偏向考察上课讲到的概念、计算,对应用以及课堂外的考察基本不涉及。高等教育区别于以往中学教育的一点就是“书七讲八考九”,要求学生主动学习超过课本本身的内容,考试也应涉及课程知识的延伸,而目前考试内容的局限性导致学生只关注教师考前的“划重点”以及“突击复习”,并没有主动学习课程知识的意愿和动力。
4.高等教育投入不足,课程改革进度缓慢
自2010年至今,中国毕业生年均人数接近679万人,2014年更是达到空前的727万人,[5]这其中,近一半为理工科毕业生。可以看出,教育部门迫切希望提高我国基础人群的受教育水平,但教育资源增加的速度却落后于学生数量增长速度,工科教师待遇不高、师资不足、教师水平较低等问题仍然存在,导致部分地区受教育人数增加的同时,教育水平却在降低。此外,随着现行高校工科教育暴露出的问题越来越多,课程改革早已提上日程,虽然各级教育部门在课程改革上做出了很大努力,但资源配置不合理、课改体系混乱、评价体系陈旧等情况制约了改革进程。同时一线教师缺乏相应培训,教师对课改目标、授课方式了解不深,对创新教学方式信心不足,实际教学趋向保守,教授、考察方式往往以“照本宣科”为主,最终也只能保证学生的能力不低于专业学生普遍水平,应用能力更无从谈起。
二、解决办法
对于以上问题,解决方案应有一个总体目标,就是提高高校工科生实际应用能力。为社会培养应用型人才是高校教育的主要目的,企业用人也希望招收不需要太多培养即能投入实际工作的毕业生。针对这一目标,结合以上提出的问题,探讨解决办法。
1.提高学生学习兴趣
在专业学习中,兴趣是非常重要的,学生需要有主动学习的意愿,才能将相关课程学好。因此,高校可以先期介入学生的专业选择中,通过进入高中介绍、招生宣讲等方式,向学生详细介绍专业内容、专业前景、教授方式等,让学生对候选专业形成体系化的认识。同时,高校可以与各级教育机构合作,尽可能地针对不同类型学生的特点,提供定制化的专业选择建议。
此外,对于已进入高校学习的学生,可先进行专业导论课程学习。这类专业导论课程不是单纯讲授专业知识,而是着重介绍本专业在实际生活、工作中有哪些应用,多用实际例子,甚至结合实地参观操作,激起学生对所选择专业的兴趣。如北京工业大学电子信息工程专业和通信工程专业的大四本科生每年都要去联通公司大兴培训基地实践学习,内容包括C&C08机、3G、HW3COM和SDH传输,此类学习实用性较强,与本专业关联度很高,但专业知识深度较浅,容易被学生接受。如果类似这种实践学习能在本科阶段早期进行,相信会大大提高学生对本专业兴趣。
2.提高课程与实际关联性,培养学生动手能力
对于如何增加工科教材理论知识与实际应用的联系,可以采用教材章节末尾详细举例本章知识如何解决实际工作中的某个问题,或者在课程开始时先提出一个问题的方式,随着课程推进逐步利用课堂知识予以解决。问题选用要贴近实际,最好是高校生活中实际存在的问题,同时解答也尽可能用平实的语言,适当减少专业词汇,这样能够便于理解,大大强化学生对知识的直观印象。此外,高校课程中设置了大量的实验课程,但这类实验课程往往与课堂教学脱节,关联性不强,现实中也存在学生本学期学完理论,下学期进行相关实验课时已将知识忘光的现象。因此,建议将实验课与理论课进行揉合,随着课程的推进逐渐进行一系列实验。同时实验内容也多以动手操作为主,尽量多安排看得见、摸得着的内容,对实验的考核也要跳出实验报告纸。如果通过通信电路学习能够制作一个无线遥控器,或者学习计算机网络课程时完成一次基于底层报文交互的文字聊天,学生不仅学到了知识,同时也从这些成就中获得了实际应用能力,这对他们未来步入工作岗位是非常有益的。
3.丰富课程考查形式,重视学生素质培养
考试是考察学生学习成果的主要方式,也是检验学生的最公平方式,但考试的内容和方式应多样化,加大平时考察与书本外考察比重。书本专业知识考试是一方面,另一方面也可以以调查报告、专业论文、动手制作等方式,扩充学生的知识面,同时通过学生自身的思考、调查,锻炼学生的逻辑思维能力与自主学习能力。考试卷面本身应设置一些开放性试题,鼓励学生利用课程知识去思考问题和解决问题,也许给出的答案并不正确,但如果逻辑缜密或富有创新性,也应给予相应的分数。对于某些学科,可以将学生参加相关竞赛、校外活动内容纳入考察范围,对于课堂外获得的成绩予以鼓励,促进学生自主发展。
4.加大高等教育资源投入,完善课程改革内容
对于高等教育投入问题,近年来各类研究报告层出不穷,其中大部分都得出一个结论:我国对高等教育经费投入仍然不足。随着近年高校持续扩招,我国高校规模大,高校现有经费支出已不能满足教学需要,但经费不足不是制约高校工科教育的唯一因素。国家除了加大资金投入,各方面政策、社会资源也要向其倾斜,如增加工程类师资培养力度,制定完善国家或地区级工科生培养计划等。同时帮助高校加强与社会的联系,利用如“卓越工程师教育培养计划”等政策,采用校企合作的方式,将学生放入企业,学习解决实际问题,共同培养企业需要的工程人才。
关键词:课程;课程建设;精品开放课程;C语言程序设计
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)19-0111-03
课程是知识的载体,是能力形成的着力点,课程建设的好坏,直接关系到人才培养质量的好坏。
1 课程建设的定义
课程是指教育内容的进程,是为实现教育目标而规定的教学科目及其目的、内容、范围、分量和进程的总和。这是一种广义的理解,狭义的课程是指一门学科。课程建设指的是为了推进教学进程的实现所包含的“师资队伍建设、教学内容和质量建设、教学方法和教学手段建设、教学条件建设和教学管理建设”等与之相适应的各种分量的总和。
课程建设是提高教学质量、深化教学改革的一项综合性的建设,课程建设是确保人才培养质量的最重要的基本建设任务之一,是教学改革的核心。
2 课程建设的内涵、外延及其相关要素的关联
探索和明确课程建设的内涵、外延及其相关要素的关联,是课程建设基础,主要包含以下几个方面的内容:
(1)师资队伍建设。它是课程建设的先导,主要内容包括学历结构、年龄结构、职称结构和学缘结构以及学术水平、教学水平、教育理论和思想素质等,要建设具有一流水平的课程,首先要有一流的学术水平、丰富的教学经验、深厚的教育理论功底、扎实的教学技能、严谨治学的师资队伍。
(2)教学内容和质量建设。它是课程建设的核心和主体,也是衡量课程建设质量的主要标准,包括:教学思想的改革与建设,知识内容建设、教学水平建设、教材建设、教学资源建设以及结合专业特点积极开展教学改革与教学研究等内容的建设。
(3)教学方法和教学手段建设。它是实现课程建设目标的主要途径和基本保证。要紧紧围绕提高教学质量、提高学生素养和能力,结合专业的特点、教学内容积极开展现代化教学手段、教学方法的研究与建设。
(4)教学条件建设。它是课程建设重要保证,包括:课堂教学的基本设施、实验、实训、实习等实践教学条件的开放性、先进性、教学环境和教学氛围等建设。
(5)教学管理建设。它是课程建设的组织保证,包括:科学、规范、系统和配套的教学管理规章制度、教学质量评价体系、教学档案资料和教学激励机制等内容的建设。
3 我国国家层次课程建设的路径(近15年)
我国从2003年起开始精品课程建设,先后经历了“精品课程、精品资源共享课、精品视频公开课,大学MOOC、微课 ”等过程,加上即将推出的“系列微课”,现在统一称之为“精品开放课程”,下面简单的介绍。
3.1 精品课程
精品课程是教育部为推进教育创新,深化教学改革,促进现代信息技术在教学中的应用,共享优质教学资源,在“高等学校教学质量与教学改革工程”中开展的一项工作。这项工作开始于2003年,截止2010年底,教育部组织建设了3909门国家精品课程,主要集中在985和211高校。省级、校级精品课程数量也达2万多门。
精品课程建设出现,对当时各高校的课程建设,起到了引领作用,对推动教育创新,深化教育改革,起了十分重要的作用。通过几年的实践,加上互联网技术的发展,人们发现,精品课程建设离当初的想法渐行渐远,暴露了不少问题,主要表现在:
(1)精品课程建设脱离教学实际
精品开放课程建设了不少,其中相当一部分是为申报国家级、省级精品开放课程而应急建设的,没有充分考虑平台的服务性和实用性,一些精品开放课程成了学校的品牌装饰,与教学过程“脱节”。
(2)建成的精品课程不少,但比较零乱,不成体系,名校、名师和“大家”的作品少见。
(3)建成精品课程资源不足,满足不了学习者的需求,后期维护跟不上,资源的再开发、再利用严重滞后。
(4)课程建设的目标不正确,重申报轻可持续发展现象严重。
很长一段时间,我国精品课程大多为立项而建,建设周期短,一次建设即告完毕,许多课程长期缺乏维护,资源内容陈旧,难以成为优质资源。因此,对已经建成的精品开放课程要定期检查、评估和反馈后续建设情况。只有持续改进课程资源,才能保证精品开放课程资源的质量和时效性,才能减少“重申报轻可持续发展”的现象,从而切实提高精品开放课程的质量。
针对以上问题,教育部【教高厅〔2012〕】2号发文强调:在“十二五”期间,教育部将在原国家精品课程建设成果基础上,科学规划,合理布局,优化结构,通过高等学校本科教学质量与教学改革工程,支持建设5000门国家级精品资源共享课。其中,2012年和2013年重点开展原国家精品课程转型升级为国家级精品资源共享课的建设,采取遴选准入方式选拔课程;同时,从2013年起,适应新需求,结合高等教育发展趋势和教学改革成果,采取招标建设和遴选准入两种方式建设一批新的课程。
3.2 精品资源共享课
资源共享课除了要提供全部教学单元的录像外,突出基本资源共享。
包括课程介绍、教学大纲、教学日历、教案或演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录和课程全程教学录像等反映教学活动必需的资源。
精品课程和精品资源共享课由于专业性强,主要的受众群体是高校教师和在校大学生,受众群体狭窄。
3.3 精品视频公开课
精品视频公开课是以教师授课录像为展示内容的一种开放教育,每门课程总讲数应至少5讲,每讲时长30~50分钟。有科学文化素养教育类和专业导论类两种类型,其中科学文化素养类推荐单位为部属院校或者教育主管部门,专业导论类的推荐单位为本学科国家级教学指导委员会。
3.4 微课
微课是指按照课程与教学实践的要求,以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点或者某几个知识点(重点、难点和疑点)或教学环节而开展教与学的全过程
它最早是由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理戴维・彭罗斯(David Penrose)于2008年秋首创的。后来,戴维・彭罗斯被人们戏称为“一分钟教授”(the One Minute Professor)。
4 我校课程建设的基本做法
学校开设这门课程源于上个世纪90年代,受当时的条件限制,教学大纲、教学方法和教材均参照本科院校,培养出来的人不能满足市场对人才质量的要求。随着职业教育的浪潮的到来,受理论讲解力求体现“必须,够用为度”的影响,学校把人才培养的落脚点绑定在市场急需的应用型人才培养的目标上。先后申报学校《IT 蓝领系列专业办学方向探索建设》、《IT 蓝领软件人才的素质培养》、《计算机类学生实践技能培养模块的构建及应用》、《应用型大学课程的样板建设研究――以为例》等教学研究项目,通过深入企业、事业单位调研,了解市场对计算机类人才的具体需求,形成了计算机类各个层面的培养模块,并将能力培养模块落实到具体的课堂教学和实践环节之中,《C语言程序设计》课题组率先完成了应用型大学的课程教学大纲、上机实训大纲、自编了上机实训手册等一些齐备的课堂教学资料编写工作。2007年3月在中国水利水电出版社出版了《C语言程序设计》教材。
4.1 明确课程建设的基本思路
2007年年初,我校升格为本科院校并招收计算机科学与技术专业本科生,自此《C语言程序设计》和其他课程一样面临着从专科层次向本科层次转型的问题。本着突出应用特性,课题组理清的《C语言程序设计》课程建设的思路是:
(1)高职高专阶段课程建设的成果、资料、经验和团队协作精神不能丢,在搞清楚《C 语言程序设计》(本科)的规格和内涵之后,将相应的积累和经验移植到本科课程建设之中,提高建设速度和质量。
(2)围绕学校创办“应用型大学”的战略目标,将“培养应用型人才,建设双师型、社会型教学团队”的理念融入到课程建设之中。
(3)打造精品开放课程。有步骤,分层次将《C 语言程序设计》打造成校级、省级、国家级精品开放课程。
(4)建设优秀的教学资源,满足广大师生自主学习的需要。到2020年末,所有的教学资源(包括精品课程网站、精品视频公开课网站、微课等)全部上线,做好跟进维护工作,让优质资源发挥应用的作用。继续完善《C语言程序设计》及其配套教材修订工作,力争把教材做成应用型的精品,完成《C 语言程序设计》系列微课的录制。
(5)加强团队建设,打造梯度结构的“双师型”教师队伍,发挥教学名师,学科带头人的 “引领、传承、创新、共享”作用,促进课程建设质量的提升,争取有一批优秀的教师脱颖而出,争创学校和省级的教学名师。
4.2 对课程建设的教学定位
《C语言程序设计》是计算机语言类教学中第一门系统地讲授程序设计的课程,通过该课程的学习,使学生了解程序设计语言的基本语法、基本结构,理解计算机科学求解实际问题的基本过程,掌握程序设计的基本思想、方法和技巧,了解计算机的一般算法,养成良好的程序设计风格,培养利用计算机求解问题的能力。
学生通过该课程的学习,应该在知识与能力方面达到以下基本要求。
(1)基础知识要求
通过该课程的学习,学生深入了解计算机的基本工作原理,掌握程序设计语言的基本语法、数据表达形式和流程控制的方式。理解模块化程序化的基本思想,掌握程序设计的基本方法和流程。
(2)能力培养要求
重点培养学生读程序、写程序和调试程序的能力,突出实际编程能力的训练。学生应该掌握基本的分析问题和数据表达的能力,以及算法描述与基本算法实现的能力;掌握面向过程的程序设计方法;掌握集成化程序开发环境的使用和程序的调试方法;初步具有利用程序设计技术求解实际问题的技巧与方法。
4.3 研究制定了我校《C 语言程序设计》课程建设的实施方案
按照行业的岗位需求进行“理论教学内容的设计”,“实践教学内容的设计”,“课程设计”。 “理论教学内容的设计”和“实践教学内容的设计”都是以知识点为单位进行设计的。
(1)理论教学的知识点分布及能力基本要求(以“结构控制”知识点为例)
[知识单元 教学内容 教学要求 教学目标 重点和难点 常用的结构控制 用读/写及赋值实现顺序结构的程序 掌握 熟练第掌握C 语言的各种语句的使用,熟练输入/输出等库函数的调用;正确选择使用相应的流程控制语句实现三种基本结构的程序设计;掌握几种重要的算法(求和、统计、求数列等)的算法思想及其实现;了解几种常用算法的思想 重点: 三种基本控制的实现,各种流程控制语句的正确使用
难点: 多分支、循环嵌套、分支和循环结构的嵌套,常用的算法设计与实现 用if、switch语句实现分支结构的程序 掌握 分支结构的嵌套 掌握 用while、do-while
、for实现循环结构的设计 掌握 循环嵌套的控制与执行 掌握 break、continue语句的使用 掌握 分支和循环结构嵌套的特点和应用 掌握 一些常用算法设计思想,部分算法的实现 理解 ]
(2)实验实践教学设计
本课程实践教学的指导思想是:首先通过教师案例讲解、编程演示使学生对程序设计有一定的感性认识;然后通过设计由浅入深的实验项目,使学生通过理解程序、模仿程序、改写程序到编写程序的实践训练,逐步强化学生熟练掌握程序设计的基本方法;加强学生的实际编程能力、动手操作能力和团队协作能力。
实践教学分为“演示实验”和“知识单元实验”两个部分。知识单元的实验有验证性和设计性两大类,前者是理解和巩固理论课所学知识的,后者意在培养学生运用课程知识独立进行问题求解、程序设计的能力。下表给出了“分支结构”知识单元的实验方案。
实验教学中课程实验方案(以“分支结构”为例)
[实验序号 实验内容 实验目标 建议实验项目 3 分支结构 掌握分支、多分支结构程序设计的办法;
掌握排除语法错误的基本技能 案例:超速判断、出租车计价,成绩转换,纳税问题
项目:比较大小,分段计算居民水费、计算天数、简单计算器、出租车计费系统 ]
(3)课程设计
课程设计的主要目的是通过大型程序训练,培养学生研究性学习、综合应用能力、复杂程序的调试能力,要让学生深刻体会程序设计的全过程,初步体验软件工程方法,培养学生软件文档的写作能力。加强团队工作中的个人责任,培养学生团队协作精神。
课程设计示例:
作物产量统计系统
问题描述:输入某村各户各类农作物的产量,以便统计全村各种农作物的总产量以及向亩产较低的农户提供参考数据。作物产量统计系统中每条记录包括各户村民的编号、户名、种植作物种类、亩数、产量等信息,主要实现作物产量等信息的输入、打印、查找、排序、统计等基本管理功能。
基本功能:
输入n户村民及其种植作物的基本信息,并将输入的数据存入文件。
统计全村各类作物的总产量,并将结果写入文件。
计算各户各种农作物的亩产量,输出计算结果。
按由小到大的顺序对全村各类农作物的亩产量进行排序,将排序的结果写入文件。
按户查找指定村民的作物信息。
设计要求:
在输入村民及其作物种类等基本信息时,要求输入完一户村民的所有种植作物及其产量等信息后再输入另一户村民的基本信息。
5 我校在《C 语言程序设计》课程建设中取得的成绩
教学工作是学校的中心工作,“加强课程建设,夯实发展基础”是学校内涵建设的理念,自2010年以来,《C 语言程序设计》课程建设取得了如下成绩。
(1)微课《冒泡法排序》和《汉诺塔与递归算法》2015年参加 “第二届全国高校微课教学(本科)比赛” 分别湖北赛区“一等奖”和“二等奖”,《数组元素的冒泡法排序和选择法排序》参加全国决赛获得“优秀奖”。
(2)教学研究项目《基层应用型大学课程建设探索与研究(教材)》参加2013年“湖北省第七届教学成果奖”的评选,湖北省人民政府授予“三等奖”。
(3)课程《生活中的C程序设计》被湖北省教育厅评定为“2014年度精品视频公开课”。课程《C语言程序设计》2011年被湖北省教育厅评定为本科层次的“精品课程”。
(4)教材《C语言程序设计》2010年被教育部“教指委”评定为“优秀教材”。《C语言程序设计》(第二版)被中国电子教育学会评定为2012全国电子信息类(研究生、本科教育)“优秀教材”。
(5)编辑出版《C 语言程序设计》、《C 语言程序设计上机指导与习题解答》3个版次共6本教材,发表与《C语言程序设计》课程内容有关的教学论文7篇。
(6)指导的学生从2012年起参加第三届至第六届全国“蓝桥杯”软件专业人才设计与创业大赛(C/C++类),多人次获奖。
(7) 将《C语言程序设计》按照知识点重组录制成“系列微课”共65讲,时长1350分钟,该项目是目前国内第一门将专业知识碎片化重组后以“微课”形式进行展示的课程,我们坚信,只要进入该课程的学习者,一定会有所获。
6 对课程建设的几点思考
(1)课程建设必须遵循高等教育规律
课程是知识的载体,课程教学是为落实人才培养方案服务的,起着强基固本的作用。高等教育有别于基础教育,有他特点和规律,只有营造宽松、和谐的教学环境,为多样性、个性化、有思想的教学科研人员提供条件;排除“不确定性、非物理性、外部性”的干扰,才是还原“学校教育质朴真实的面目”的,凡是“追求短期内量化、有形的物理绩效”都是严重违背高等教育发展规律。
(2)对教学工作的重视程度决定了“课程建设”质量的好坏
近10年来,各级教育主管部门和各高校都把“加强专业建设、学科建设,加强课程建设”作为“本科质量工程”的重要内容。由于各校理解上的差异,对待教学工作的重视程度也参差不齐,导致在课程建设的效果和结果上不尽相同,近10年来,全国各级教育主管部门和各高校共建设精品开放课程不少于二万门,建成的这些课程比较零散,成体系的不多,特别是名师,名校、“大家”的作品甚少,如果把各名校、名师、“大家”的积极性调动起来,用他们的眼光,用他们的智慧来打造优秀的教育资源,对于教育均衡、信息共享一定会起到事半功倍的作用。
(3)组建教学团队、发挥名师的作用,是做好“课程建设”基本保证
当今社会是一个多元化的社会,靠一个人的单打独斗,是无法建功立业的,所以课程建设需要一个团队的协作才能做好,课程建设的结果一定是一个团队集体智慧的结晶。尽管课程建设的周期长,也有可能长时间出不了成果,还是需要一批愿意奉献的人来完成。所以,就要发挥团队的作用,发挥教学名师,学科带头人的 “引领、传承、创新、共享”作用,促进课程建设质量的提升。
(4)加强“教学设计”,是目前环境下提高教学质量的重要环节
“教学设计”涉及很多方面,包括课程的基本描述,课程的教学背景,教学目标、重点、难点的拟定,重难点突破的方法,教学手段的确定,教学时间的分配等, 在目前环境下,实现教学的辅助手段很多,无论采取什么样的辅助手段,都要根据课程的性质、学生的认知基础和学习特点、授课内容等进行教学设计,只有充分的“教学设计”,才能保证教学质量的提高。
8 结束语
高等教育的根本问题是人才培养的问题,根据国务院《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》要求,建设高校强国,到2020年底推进一批学校进入世界一流行列,若干学科进入世界一流学科行列,只有遵循高等教育规律,认真开展专业建设、学科建设,扎实推进课程建设,努力打造人才培养特色,充分开发优质资源,才能使“双一流”建设方案得以实现。
参考文献:
[1] 高等学校计算机基础核心课程教学实施方案[M].教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会,高等教育出版社, 2010.
[2] 李金萍.新建地方本科院校课程建设理论探讨与有效实践[J].科学决策,2008(10):83-84.
[3] 夏晓华.段相林课程建设的内涵、目标及相互关联[J].中国大学教育,2007(10):59-60.
[关键词]教研统一 人才培养 方法与机制
[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0114-03
一、引言
关于大学高水平本科人才的培养,其影响因素很多,而围绕教学与科研相互关系的讨论或说争论长期以来一直是高等教育研究领域备受关注的重要课题。[1]大学最核心的任务是确保本科教育质量,如果科研除了有利于人才培养之外,不能很好地服务本科教育,将丧失可持续发展的潜力;而将知识创新与教授有机结合起来,有效发挥科研的人才培养功能,对高校教学水平提高、教师教研水平提升、学生学习效果改善具有积极甚至无可替代的作用。
综观世界一流大学,无不要求其教师教学科研水平。我校从顶层设计角度制订了“教研统一”的办学理念。[2]笔者长期从事集成电路设计领域的科研与教学工作,结合专业特点,将多年来在教学与科研相互促进融合方面的探索进行梳理,并对其中面临的困难与挑战进行了思考。
二、教研统一的探索
目前国内不少大学存在不同程度的“科研先行”发展理念,造成了教学的“短板”。为促进集成电路设计与集成系统专业工程应用型人才的培养,本专业一线教师长期积极探索科研促进和服务教学的方式方法,将先后承担的国家自然科学基金重点项目、国家“863”重大专项、国家自然科学基金项目、国家科技攻关项目,以及省部级、厅局级、横向项目等数十项科研项目及成果以多种方式融入本科教学,努力使科研引领教学水平的提升,整个教学科研团队先后于2010年和2012年被评为“陕西省省级教学团队”――通信专用集成电路设计核心课程教学团队和“陕西省首批重点科技创新团队”――西安邮电大学通信专用集成电路与集成系统重点科技创新团队,探索形成了“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案,努力提高科研对教学的贡献率。
(一)“科研嵌入”理论教学内容
为了践行“教研统一”,在理论教学方面,贯彻科研项目分模块进课堂、进实验、进毕业设计,落实前沿技术进讲义、进习题、进考试环节,同时根据科研项目开发实际,总结工程经验,凝练科研案例,编写系列教材。通过将科研子模块“嵌入”教学、“嵌入”教材,丰富了教学内容,拓宽了学生视野,提高了学生实践能力,实现了科研成果进课堂、教学水平上台阶的目标。近年来承担并以多种形式融入教学的主要科研项目有:
项目1:国家自然科学基金面上项目“三维视频处理系统芯片动态可重构可编程体系结构研究”,经费160万元;
项目2:陕西省科技统筹项目“北斗二号 / GPS双模接收机芯片组”,经费150万元;
项目3:陕西省重大创新专项“双网数字传真机开发”,经费75万元;
项目4:陕西省重大创新专项“SDH片上系统设计与实现”,经费50万元;
项目5:国家自然科学基金重点项目“新一代图形处理系统芯片体系结构及关键技术研究”,经费440万元;
项目6:某国防项目“图形处理器IP研发”,经费99万元;
项目7:陕西省“13115”创新专项“高速数据网络包交换芯片研制与开发”,经费135万元;
项目8:国家“863”重大专项“基于NOC的多处理器系统片上高性能互连技术研发”,经费200万元;
项目9:国家“863”项目“宽带交换高速交换芯片的研究开发”,经费360万元;
项目10:国家自然科学基金“无线通信自重构容错NOC研究”,经费60万元。
上述项目与理论教学、实践教学以及集中实践环节相结合的具体操作如下:
1.集成电路专业导论:将项目1“APU体系结构、计算模式统一等”作为内容;将项目2“北斗、GPS以及伽利略等”的对比研究作为内容;将项目8“片上网络NOC的项目”引入教学;将项目9“电路交换、分组交换的发展及研发现状”引入课堂。
2.数字集成电路设计:将项目1、5中“涉及的长线、功耗、缺陷问题引入教学”作为内容;将项目6、7中的模块作为案例用于新编教材;将项目9“PLL、CDR单元、全定制振荡器”作为教学案例。
3.集成电路工艺原理:将项目1、5中“红墙问题、三维工艺”引入教学;项目7、9、10成果引起企业关注,与航天某所建立工艺联合实验室;将项目9开发过程中针对工艺的比较引入教学。
4.EDA技术实验:以项目1“4×4可重构阵列”,项目3“将图像CIS扫描、热敏打印头以及步进电机控制电路”,项目4“字符重排、帧定位等单元设计”,项目5和6“命令处理器”作为教学案例;将项目7、8、9、10前端设计中积累的代码编写经验、综合脚本撰写方法引入教学,将设计后端的STA用于新编教材中。
5.SoC设计方法学:以项目7、8、9的研发流程作为典型的SoC设计流程进行对比讲解。
6.计算机组成与设计:将项目1、5“ILP、OLP、DLP的统一”作为课程的主题研讨内容。
7.Verilog HDL数字系统设计:将项目1、5“反馈环、命令处理器、存储管理器等”作为大型实验案例;将项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位单元”作为实验内容;将项目8、9、10“将分配管理单元、虚通道路由器”作为案例,并将验证平台的搭建作为大型案例引入教学。
8.通信原理:依据项目3建议授课教师将传统传真协议T.30、网络传真协议等引入课程;依据项目4建议授课教师将SDH内容讲解与项目开发结合起来;依据项目4、9建议授课教师将世界上第一套符合ITU-T标准STM-256帧结构的40G SDH设备等引入课程。
9.基于FPGA的嵌入式系统设计:将项目1、5“如何在Micro Blazer上移植操作系统、如何与底层电路交互”作为案例;将项目3双网传真机作为典型的嵌入式系统引入教学。
10.FPGA课程设计:将项目1和5“反馈环、Cache开发、命令处理器”,项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等简化后作为题目。
11.集成电路设计课程设计:将项目1和5“几何变换、三维剪裁、图元装配”,项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等作为题目。
12.SoPC课程设计:将项目3、5、6、7电路验证转化为SoPC方式进行以作为课程设计题目,项目7、8“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元的开发”作为题目。
13.毕业设计:将项目1、5、6“基于可重构阵列的DCT变换、2D加速器、命令处理器、像素染色器等”,项目3“传真机方案设计、模块电路设计、软件方案、通信协议等”,项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元增加基于C的验证”,项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配、torus结构等”,项目8“验证涉及的基于SV的验证平台、PLI平台等”作为毕业设计题目。
(二)“科研反哺”实践教学环境
集成电路设计是一个工程实践性很强的领域,所需的仪器设备、工具软件、工作条件成本高昂,建立完善的设计实践环境常令学科建设经费捉襟见肘。而在承担各级各类科研项目的过程中,逐步建立起了较高水平的科研平台,如部级重点实验室、省级工程中心、校企联合实验室等,在这些科研平台上积累了丰富的硬件资源、空间资源和人才资源。通过探索“科研反哺”,对实践教学环境的建设和提升起到了积极的促进作用。具体措施包括:
1.共享科研平台的硬件资源,提升学生实践环节的物质基础:在高水平科研带动下,先后投入数千万元建立了集成电路设计环境、工艺生产线,并与Altera、Xilinx、Intel、TI、广州周立功、772所等建立了联合实验室,相关的仪器、设备、开发工具等通过合理共享逐步向本科生开放,向实践教学资源转化,提升了实践环境的物质基础。
2.利用科研平台的空间资源,为学生提供校外实习实训的机遇与环境:通过科研合作,先后与烽火、中兴、华为、兖矿、煤炭科学院、深亚等相关设计企业、终端用户等建立了校外实习基地,丰富了学生的实习实训环境。
3.发挥科研平台的人才优势,转化为第一、第二课堂的教学优势:主持和参与科研项目的高水平教授、中青年教师、硕士研究生等是科研平台的人才优势,强调实施教授年授课学时数不低于120学时、项目负责人至少承担一门本科生专业课、青年教师指导学生参加兴趣小组和学科竞赛、硕士研究生承担助教等一系列措施,对学生创新能力的培养起到了积极作用。
通过上述举措,先后建设了陕西省实验教学示范中心――“计算机与微电子学实验教学中心”和“电工电子实验教学中心”、陕西省人才培养模式创新实验区――“电子信息工程应用型人才培养模式创新实验区”和“集成电路设计与集成系统工程应用型人才培养模式创新实验区”。
(三)“科研提高”师资队伍水平
集成电路设计的工程性要求教师必须具备丰富的实践经验,而科研正是弥补经验“短板”的有效途径。在具体实践中采取的“科研提高”师资水平的措施主要有:
1.划拨科研经费资助青年教师攻读硕士、博士:为了培养青年教师,形成人才梯队,一线青年教师先后有6人都是在科研项目专门审批划拨的经费资助下攻读博士、硕士,毕业后先后承担了陕西省自然科学基金项目、教育部重点项目、陕西省教育厅专项项目等10余项;多名青年教师指导本科生、研究生参加学科竞赛,先后获得大学生电子设计竞赛陕西省一等奖第一名和全国二等奖多次、研究生电子设计竞赛西北赛区特等奖两次、全国二等奖和三等奖各一次以及全国优秀指导教师奖。
2.人才引进注重科研方向、优势互补:在师资队伍建设中,注重科研经历、工程能力、国际背景,如引进的美籍全职教授有Nvidia、贝尔实验室、犹他大学等国际知名企业、科研院所长达29年的开发经历,并被聘为陕西省“百人计划”特聘专家。
(四)“科研启发”应用型人才培养
通过科研融入教学,对启发学生潜力、培养学生工程应用能力起到了积极作用;同时选拔兴趣浓厚者作为科研助手参与项目研发,由高水平教授直接指导,这些学生有多名进入Intel、MTK、华为、中兴等知名企业,担任开发经理、技术骨干等关键岗位,或考取知名高校的研究生,并迅速成长为导师科研团队中的骨干成员。
总之,科研成果分模块进课堂,丰富了教学内容;前沿技术进教案,拓宽了学生视野;科研设备向教学资源转化,改善了教学条件;坚持高水平教授为本科生授课,保障了教学中心地位;总结科研和工程经验,更新了教学内容,出版了系列教材,提高了学生工程实践能力,形成了科研促进教学的良好局面。
三、教研统一的思考
尽管在多年的教学科研实践中摸索了一些“教研统一”的方式方法,但终究不是机制,无法形成长效。而“教师的薪水、晋升,最终是依据其科研成果,而不是其教学绩效,大学制订的教师学术奖励体系中几乎看不到教学的影子”[3],“教学和科研的统一正在随着科研的兴盛及二者之间激励机制的不平衡而受到破坏,科研正在越来越远离教学,甚至是毫不相干”。[4]那么,如何让教师发挥主观能动性,积极投身教研统一的探索?又如何让学生积极投身运用专业知识解决实际问题的实践,为学生实践能力培养与提高形成合力呢?
(一)倡导研究性教学
大学师资管理模式、绩效考核方式决定着大学教师的工作方式、工作效率和工作效果[5],毕竟对多数人而言,指挥棒在哪里,工作的方向就在哪里。因此对工程实践性强的专业,可从教学的要求上倡导研究性教学,从绩效考核上拉近、拉平教学与科研奖励,不仅让只灌输书本知识的现象得到改观,也让学术水平高的教师有意愿对学生倾囊相授。
同时,一个高效的科研团队必然也是一个优势互补的水平梯队,而一个专业的教学也是理论与实践、抽象与具体、构想与实现的结合。因此,可从校级层面上制订科研团队对专业教学的工作目标,再由科研团队细分任务与计划,并分解科研项目,组织教学活动,做到教师人尽其才,学生人尽其用,这样既可以调动教师积极性,又可以发挥学生能动性。
(二)强调教学中心地位
从教师角度看,教学过程中应着重关注学生的学习过程,以教学为中心,以学生为主体,以教师为主导,以学习为主线。在基础课、专业基础课的支持下,专业课教学可以按“问题驱动、案例驱动、项目驱动、前沿驱动”的节奏循序渐进,逐步提升。教学方式方法的改革将在一定程度上促进“教研统一”的践行。
(三)发挥学生科研潜力
从学生角度看,专业知识的掌握程度,除了卷面成绩外,还可以有多种表现形式,如:1.参加教师科研项目,独立运用专业知识或在教师指导下多方查阅、调研,完成相关模块的设计,并撰写小论文或申请国家发明专利,或录用或发表,或实审或授权;2.参加学科竞赛,竞赛题目可以从日常应用角度激发学生的灵感,也可是教师科研项目转化,通过自由组队,在省级及以上政府机构组织的装试性竞赛、国家级行业协会组织的装试性竞赛上获奖等。对诸如此类情形,从学校学院角度给以奖励、鼓励,也将在一定程度上促进“教研统一”的践行。
四、总结
本文结合集成电路设计专业工程实践性强的特点,在长期的教学科研实践中,探索出了一套“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案;同时为了实现科研促进教学、提高人才培养的效果,从学校角度、教师角度和学生角度思考了倡导研究性教学、强调教学中心地位、发挥学生科研潜力的“教研统一”长效机制。
[ 注 释 ]
[1] 梁林梅.国外关于本科教学与科研关系的探析[J].江苏高教,2010(3):67-60.
[2] 卢建军.深化高教改革要抓好顶层设计[N].光明日报,2014-06-17.
[3] Serow R C.Research and teaching at a research university[J].Higher Education,2000(4):449-463.
关键词 独立学院;工科专业;应用型人才
中图分类号:G642.4 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)22-0004-03
An Exploration on Applied-Oriented Talent-Training Model of
Engineering Majors in Independent Colleges//DU Qiaolian, MIAO
Chunyu, JIANG Hongkui, HU Liguang
Abstract Aiming at realizing talent training objective of engineering
majors in Xingzhi College of Zhejiang Normal University, a set of multiplex measures is proposed including cultivating engineering consciousness of students, emphasizing on fundamental skill cultivation, improving practical ability of students and optimizing course content. This talent-training model mentioned above is implemented by taking advantage of university-enterprise cooperation platform to explore the ideas and methods of applied-oriented talent training and to promote the talent-training quality of engineering undergraduates in independent colleges.
Key words independent colleges; engineering majors; applied-oriented talent
独立学院是我国高等教育办学模式的创新,它的发展与壮大扩大了高等教育的规模,在我国高等教育大众化的过程中起到重要的作用。同时,独立学院在产生与发展过程中既得到社会的肯定与赞誉,又伴随着批评与争议,尤其是在当前高等教育大众化阶段,面对巨大的就业压力。独立学院只有从市场需求出发,确立人才培养目标,对培养模式不断创新,加强学生实践能力的培养,才能走出一条适合自己发展的道路。独立学院人才培养模式直接决定着人才培养质量,直接决定着学生将来的就业与发展。
浙江师范大学行知学院工科专业根据社会发展需要和学院定位,围绕培养具有较强创新精神和实践能力的应用型高级专门人才为目标,紧密结合地方经济建设与社会发展,以师资队伍建设和教学科研平台建设为重点,以教学内容和教学方法改革为手段,坚持开放式工科专业办学,走产学研结合,服务地方经济和科研促教学的专业发展之路。本文以浙江师范大学行知学院工科专业本科应用型人才培养为例,探索工科本科应用型人才培养实施的思路与途径,为独立学院工科应用型人才培养模式提供一个参照的范例。
1 独立学院工科专业现状分析
对于独立学院应用型工科专业,提高教学质量,提升人才培养水平,立足地方,服务区域经济,是培养高素质应用型人才的重要内容。多年来,尽管各独立学院在培养应用型人才方面做了很大的努力,但以培养应用型人才为核心的教育和培养体系还需要更深层次的探索和完善。通过多次调研分析研究,独立学院工科专业目前主要存在以下问题。
人才培养过程中理论与实践脱节,教学组织形式不适应人才培养要求 虽然在工科应用型人才培养过程中始终强调理论与实践并重,但受多种因素限制,重理论、轻实践的教育模式还未实现真正的转变,理论与实践相脱节的情况还很严重,学生综合运用所学知识发现问题和解决问题的实际能力还较低。在社会竞争日趋激烈的今天,部分学生就业能力趋于弱化。
学生工程意识淡薄,人才培养质量不适应经济社会发展需要 工科应用型人才培养过程中,普遍存在学生工程意识淡薄、应用工程技术转化为生产力后劲不足等问题。为数不少的工科大学生,根本搞不清所学专业将来要干什么,学习目的不明确,学习兴趣就提不起来。可见,由于学生工程意识淡薄,造成学习动力不足是一个不容忽视的问题。同时工科应用型人才培养质量未能及时跟进大众化教育需求,人才培养模式相对单一,不利于应用型人才脱颖而出,不能满足社会经济持续发展对高素质应用型人才的现实要求。
专业技能培养体系不全,应用型本科人才质量保障体系不完善 目前,很多教师重视课堂教学,忽视实践教学与专业技能训练。加之应用型本科高校能胜任实践教学的师资不足,专业技能培养体系不全,严重影响了实践性与专业性课程的开设。由于缺乏明确的专业技能标准与考核要求,实践教学质量监控重视不足,也导致部分学生实践环节积极性不高,实践教学质量达不到预期效果。
2 工科专业应用型人才实践能力培养模式探索
为了探索工科专业应用型人才实践能力培养模式,针对专业技能培养体系不健全,应用型本科人才质量保障体系不完善的问题,浙江师范大学行知学院工科专业从人才培养目标出发,增设专业技能达标考核教学环节。同时对大学生实践能力进行一体化设计,通过实验实训教学、科研项目训练、学科竞赛培训、专业达标考核构建全程化的工科技能培养体系,以确保人才培养规格和教学质量底线。针对工程技术应用型人才培养中普遍存在的学生工程意识淡薄,应用工程技术转化为生产力的后劲不足等问题,浙江师范大学行知学院工科专业构建了以搭建“两个平台”和强化“二个结合”为核心内容的应用型人才实践能力培养模式,实现采用多种培养途径和手段,培养具有较高工程素质的应用型人才。
“两个平台”
一是指以工程素质培养为主线的工科基础平台。通过设置自然科学基础、工程技术基础等课程模块,培养学生工程意识的养成和初步的工程素质。如从学生刚入学时每一个专业开设的专业导论课,到大学二年级、三年级的暑期认知实践学期,再到大学三年级之后的专项技能达标考核、专业实习、毕业设计等,这些课程主要作为以工程素质培养为主线的工科基础平台。
二是借助学院产学合作的办学平台。结合学院校企合作培养思路,落实行知学院工科专业实践教学课程体系。根据工科专业的特点,按照学生的认知过程,通过产学合作,建立一个实践教学与理论教学相融合,培养目标与教学内容、教学手段、教学方法相统一,集教与学、校内与校外、课内与课外为一体的工程实践教学新模式,逐步形成分层次、多平台、立体化的实践教学体系,分阶段完成和实施工程训练,实现工程训练四年不断线。
“二个结合”
一是指以学生为主体的教学内容“理论与实践的紧密结合”。重新优化课程体系和教学内容,引导学生在“学与做”交替递进的氛围中,培养从实践中发现问题、以创新思维解决问题的能力。如教师设计课程综合性实验,借助实验室的整体开放,鼓励学生积极参与,在学生参与的过程中达到潜移默化培养学生的应用实践能力的目的。又如以第二课堂活动为延伸,拓展创新能力。适当加大第二课堂的学分,可以组织各类学科竞赛、成立协会,营造学生重应用、重技能的良好氛围,以形成课内与课外一体的工程实践教学新模式。
二是指以教师为主导的“应用与生产科研紧密结合”。按照导师制(一、二年级)科研小助手(二、三年级)毕业实践(四年级)的培养训练主线,以参与教师科研、科学立项、科技创新活动等多种形式,引导学生在“学与用”的实践中提升综合运用所学知识发现和解决生产科研实际问题的能力,成为具有良好的综合素质的工程技术人才。
3 独立学院工科专业应用型人才培养模式实施思路
针对工科专业人才培养过程中理论与实践脱节的“瓶颈”问题,浙江师范大学行知学院工科专业通过进一步优化教学内容和课程体系,以及教学方法和手段的改革,着重培养和提高学生学以致用的能力。下面是应用型人才培养模式实施的主要思路。
1)围绕“提高教学质量,培养应用人才”开展新一轮教育思想观念大讨论。突破传统教学模式的束缚,树立全新的教育理念,为应用型人才培养方案的修订奠定思想基础。
2)成立新一届专业指导委员会,政府、企业、行业专家占50%以上比例。制订新的人才培养方案修订意见,改变原有的整齐划一的课程体系,在搭建“两个平台”的基础上,根据不同工科专业、不同生源类型的发展和社会需求特点,制订凸显应用型特质的课程体系,形成具有特色的人才培养方案。
3)探索和开发模块化教学模式。积极探索和开发模块化教学模式,模块化教学将培养方案的课程内容学习模块化。应用型课程教学的模块化建设具体调整思路是基础课要适应,课时适当下调;专业基础课要管用,优化和整合课程内容,降低重复性;专业课要理论联系实际。其优点在于满足高校及学生日益增长的对个性化学习的需求。
4)增设专业导论课,增设专业技能达标考核教学环节,构建全程化实践教学体系。在大学新生入学教育时,为了增加学生对大众化高等教育下对所学专业内涵的了解,增设专业导论课这一环节,安排由各专业知名教授主讲,聘请行业企业界知名人士客串。每一个专业开设专业导论课,讲解这个专业将来主要学什么,要用什么方法来学,由此增加学生对专业的认知度和认同度,更好地规划四年的学习生涯。
从人才培养目标出发,增设专业技能达标考核教学环节,对大学生专业技能进行一体化设计,通过实验实训教学、科研项目训练、学科竞赛培训、专业达标考核构建全程化的工科技能培养体系,确保人才培养规格和教学质量底线。
5)设计产学合作教育模块。对产学合作人才培养模式,应制订完整的人才培养方案,精心设计产学合作教育模块。加强“老总讲堂”“总工课堂”的建设,多层次聘请企业兼职教师,对兼职教师进行分类管理,组建跨校企的工程教育教学团队。实施过程中,学校、学生、企业三方事先必须有一个完备的工作学期实施计划,学生应完成由学校和相应的企业共同设置的专业课程和工程实践任务,并取得相应学分,相关学分可以相互替换。对于产学合作特色班的学生,最后的毕业设计内容可选取于企业的生产实际。
为了加强学生的感性认识,并能进行及时补偿式学习,更好地适应未来工作,适当增加认知实践时间。它可被安排在大学二年级、三年级,尝试将原来的短学期两周变成1~2个月的暑期认知实践学期。这样,学生可以根据认知实践学期的学习体会,及时调整自己的学习计划,返校后对课程选修做出调整和补充。
6)实施教学改革质量工程,从各专业中选取3~5门主干课进行重点建设,调整理论学时和实践学时比例;精简理论教学内容,增加以理论学习和应用为目的的实践教学内容,以项目的形式引导学生“学中做、做中学”;改革传统的教学方法和考核方式,重视学生的学习过程,关注学生学习精力的投入程度和课堂教学的参与程度,使学生研究性学习的形式更加多样化。
7)建构多层次的实践教学平台,按照“基本能力实践能力综合能力”的实践教学培养体系,抓好综合实验室、产学研实习基地建设,加大力度重点打造实践创新基地,鼓励学生将前期参加实践创新的研究项目与毕业设计(论文)结合起来,以取得具有创新意义的成果。
4 独立学院工科专业改革的初步成效
目前,浙江师范大学行知学院设置有机械设计制造及其自动化、电子信息工程、计算机科学与技术等三个工科专业。其中机械设计制造及其自动化专业为学院重点专业,是浙江省新兴特色专业。机械制造及其自动化学科为院级重点建设学科,学科拥有校级研究中心“电气自动化”和院级重点研究所“机电技术与控制”两个研究平台,拥有两个产学研校企协同创新应用技术研究平台。
1)多年来,行知学院与几十多家机电类企业签订了长期合作协议书,为产学研结合及科研成果的转化创造了条件。通过加强与行业企业的合作和互动,使专业与企业之间能实现人力资源、物质资源、技术资源和信息资源等资源要素的共享与流动,拓展拓宽专业办学的实力和渠道;在人才培养的专业方向设置和教学计划调整过程中,面向中小型制造企业、面向区域经济发展需求,强化实践,工学结合,培养“一专多能型”的高素质人才,突出应用型人才培养。
2)行知学院工科专业校内综合实验室条件较好,校外实践教学基地稳定,校企合作紧密。工科专业依托学院浙江中小企业发展平台,开展“教师进企业促转型”活动。为充分发挥企业家在应用型人才培养中的作用,行知学院工科专业根据工科特点,开展“老总讲堂”“总工课堂”系列活动,聘用企业老总、总工为兼职教授,以强化实践教学环节,兼职教授在学院人才培养方案和专业论证、实践性课程的教学、实验实训基地建设、学生创新创业和学科竞赛指导、学生就业等方面发挥了巨大作用。目前工科专业与十多家企业合作开办以企业命名的特色班,同时建设多个校外实践教学基地与协同创新应用技术研究平台。
5 结束语
对于独立学院来说,要培养应用型人才,决不能再走应试教育的老路。由于人的特长是各种各样的,社会对人才的需求也是各种各样的,理想的教育应当是发现学生的特长和潜质,必须本着因材施教和人才多样化的思路进行人才培养模式的改革,有针对性地对学生的个性进行挖掘和培养。浙江师范大学行知学院工科专业主要为浙江省区域经济服务,毕业生一般都到工业企业尤其是中小型企业或私营企业从事设计、生产、管理等技术工作。多年来,行知学院把工科专业的人才培养,定位在应用型人才上,要求培养的学生具有较宽阔的专业知识和较强的实践能力、工程能力、创新意识。行知学院工科专业结合实际情况,通过开办以企业命名的“人才培养特色班”等模式,走产学合作的道路,坚持错位发展培养应用型人才。近几年工科专业毕业生走上工作岗位,基本能较快适应和胜任相关工作。可见,从总体来看,针对独立学院应用型人才培养模式进行探索与实践,对提高工科专业应用型人才的培养质量具有非常重要的意义。■
参考文献
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[2]李滨城.我国高校机械类应用型人才培养模式的探索与实践[J].江苏科技大学学报,2010(4):99-102.