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[关键词]信息与计算科学;案例;建模;计算;开发
[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)08-0017-03
一、前言
课程建设是专业建设中的重要组成部分,专业导论课往往在第一学年开设,是学生了解专业、建立专业概念和专业认同的重要课程,对学生的专业学习和发展有着重要的引领和指导作用。[1] [2] [3]
信息与计算科学专业是信息科学、计算科学、运筹与控制、计算机及应用等学科交叉而形成的专业,往往设置为理科专业。多种学科知识的交叉渗透,加上因专业名称的望文生义,使学生容易产生简单的认识――“信息与计算科学专业是数学与计算机结合的专业”。这样笼统的认识可能会导致学生认为该专业“要么学数学,要么学计算机”,至于“怎么结合”搞不清,不重视专业的其他重要方面,甚至连信息与计算科学的专业特点和核心竞争力也模糊不清。
关于信息与计算科学专业课程体系建设的论述已有很多,然而关于该专业大导论课程的研究还不多见。针对上述存在的种种问题,本文认为信息与计算科学专业设置专业导论课程是极为必要的,而且在课程体系中应作为独立的重要一环。因为作为信息与计算科学(信计)专业的导论课程,需要回答的问题多且必要:信计专业培养什么样的人才?什么是信计专业?信计的核心竞争力是什么?如何实现?信息处理、应用开发中有哪些数学知识?信息挖掘、信息安全与算法设计的联系如何?建模能力如何铸就?计算分析能力怎样打造?就业岗位对信计的现实要求有哪些?等等。
信计专业导论课的开设需要对信计专业的发展历史,专业的研究应用进展和前沿有深入、广泛的了解,通过精选教学内容,使教学内容形成体系,以达到解决学生关切问题、培养学生专业思想、建立学生专业认同、激发学生专业学习兴趣的教学目标。教学过程中典型的教学案例对学习兴趣的提高有明显的促进作用,在专业学习中能够激发学生对专业的兴趣,促进学生对专业的理解,特别是有利于学生加深对专业的宏观认识以及对专业的一些具体方向的感性认识。本文将结合教学典型案例深入剖析信息与计算科学专业导论教学中需要解决的问题。
二、信息与计算科学的直观印象
信息与计算科学作为交叉学科,和其他一些专业的易混淆性,使得我们必须首先回答什么是信息与计算科学专业,更为紧要的是在大一阶段应该如何从直观的角度来阐述它。我们知道,随着现代信息计算科学技术的发展,上班考勤甚至上课考勤都有系列的产品可供选择,常见的考勤机为指纹考勤机器――这是一个很典型的利用信息与计算科学知识和方法进行应用开发的产品。在教学中,类似的案例可以体现信息与计算科学专业各学科之间的交叉渗透,为学生提供直观的专业认识印象,具体阐述如下。
1.利用该例阐述科技应用开发中,信息与计算科学专业知识的使用流程和涉及的课程知识。指纹考勤机首先要采集被识别人的指纹信息,并以此作为样本;预处理后把样本信息存储为向量或数据,通过建立样本的特征提取模型,进行特征提取;之后输入建立的识别模型,对待识别的指纹进行计算识别;接下来是针对硬件的编程实现和测试,最后再植入匹配的设备或者网络传入后台系统,完成系统测试,投入使用。由于建立特征提取模型和识别模型的方法很多,快速计算的方法选择有所不同,这涉及信息与计算科学中许多数学基础知识和数学建模方法等。总的来说,考勤机的工作流程可以归纳为5步:(1)信息采集和预处理;(2)特征提取和识别模型;(3)识别、计算分析;(4)编程实现;(5)植入硬件。分别讲述其中各个环节可涉及的专业课程:信息采集和预处理可涉及高等代数、概率统计等课程;特征提取和识别模型可涉及高等代数、数学分析、概率统计、运筹优化、数学建模等课程;识别、计算分析涉及高等代数、数学分析、运筹优化、数值分析等课程;编程实现可涉及程序设计语言、算法设计、软件开发测试,等等。这样结合专业课程知识与应用实例的详细讲解,易于让学生了解信息与计算科学专业知识的应用流程,使学生对信息与计算科学专业知识有直观的认识。
2.利用该例阐述科技应用开发中,信息与计算科学中各个学科的交叉渗透。如前所述,由于一个产品的开发可能涉及的知识点很多,可采取的模型方法也是多种多样,这些知识之间的应用就会有交叉。例如,特征提取、识别模型的建立有可能用到信息处理的数学基础,这时又需要考虑该模型是否能设计出快速的计算方法来满足实际计算速度的要求;识别模型的实现最后需要计算机编程来完成,这又涉及合适的模型、快速的算法和良好的程序设计之间的协调融合。当然,完整的产品设计还需要考虑到采集设备的精度、程序植入等其他学科的知识。这样讲解,学生就会对信息与计算科学知识的交叉有较为宏观的认识。
3.启发学生对信息与计算科学中的相关问题进行思考。
(1)指纹样本信息采集是很微妙的事,如果当采集一个样本的次数太多,超出了很多人的承受范围,比如一个手指的指纹采集超过了三次,这样产品的便利性、应用性和竞争力就值得怀疑了。因为通常情况下,我们很自然的认为事不过三为好。那么,如何以最少的采集次数达到要求的识别效果?这就是值得考虑的问题。
(2)如何提高产品的识别效果(正确识别率),提升产品质量,这除了与团队的专业知识相关以外,还与获取知识的能力有很大关系。例如能不能利用已有的专业知识积累从现有的国内文献中获取最新的技术信息,能不能利用国外的技术文献,等等。这些都是由典型案例所延伸出的值得思考的问题。这些问题有利于开拓思路,使学生对将来的工作和研究研发空间充满期待。
三、信息与计算科学专业的核心竞争力
信息与计算科学是由多个学科专业合并和综合而来的,其重视基础能力,培养能解决实际中信息与科学工程计算应用问题的宽口径专业人才。考虑到专业的名称与计算机、信息工程等专业有相似之处,专业导论课程需要阐明该专业与其他专业,特别是一些计算机科学专业、信息工程专业和数学与应用数学专业之间的区别。因此,信息与计算科学专业课程的核心是什么?专业人才的核心竞争力是什么?这两个问题是无法回避的。针对这些问题,除了上述案例,图像(信息)的压缩处理也是一个很直观的例子。利用图像压缩,可以给学生展示压缩编码技术、压缩的算法、软件开发等,这涉及信息编码、密码学、算法设计能力、应用开发能力等。结合这些案例,我们信息与计算科学专业并不是单纯的涉及数学基础课程、建模能力、算法设计或者计算机科学其中的某一方面,它的核心竞争力在于“数学基础与建模能力、计算分析与算法设计、程序语言与应用开发”这三者的有机融合。单单讲某个方面还不足以称之为专业的核心竞争力。因为专业人才的定位是解决信息与科学工程计算的应用问题,这些实际问题本身与这三方面多有紧密的联系,单强调某一方面或重视某一模块容易和上述一些类似名称的专业混淆。因而,与这三方面相关的数学基础课程有数学分析、高等代数、解析几何、微分方程、概率统计等;与这三方面相关的一些专业课程需要凝聚成为专业的核心课程,如数值分析、离散数学、程序语言、数学建模等。
四、信息处理、应用开发中的数学知识
信息与计算科学专业的大一新生对就读该专业充满了憧憬。他们能发现数学基础的老三样(数分、高代、解几)但看不到信息和计算的影子,看不出专业的特征和特色,这就需要专业导论课程加以引导。选取信息处理和应用开发中的相关案例来阐述数学基础知识在解决这些问题中的重要作用,可以使学生对数学基础知识与实际科学工程问题有直观的印象,这对学生下决心打好基础,投入前期课程学习有着重要的作用。如选择图像处理中的修补算法、游戏开发中愤怒的小鸟的技术含量为讲述案例,则这些应用案例就可结合数学基础知识来阐述。
1.图像处理中的修补算法。图形图像的基本处理分析方法,如傅里叶分析可选择进行更为全面的介绍,介绍其在工程领域、数字信号处理、医学领域的广泛应用。这样来看,大一开始学习的分析类课程作为专业的基础课程确实是名符其实。图像图像处理的修补涉及优化模型和优化算法、算法的复杂性等,而这些基本的模型形式――在一定约束要求的前提下,求目标函数的极小值,容易使学生对开始学的分析课程的导数与极值、矩阵等基本知识联系起来。
2.愤怒的小鸟的技术含量。应用开发形式多种多样,游戏开发是一种有趣生动的开发过程,许多游戏开发又与数学基础知识有紧密联系。因此,选取其中的典型案例进行介绍,容易激发学生的学习兴趣,促进学生对数学知识在应用开发中作用的理解。如该例涉及的物体碰撞检测和连续碰撞检测与向量及运算、旋转矩阵、线性变换等数学基础知识,可以由此进一步介绍物体的移动、壁障和寻路等游戏开发中常见的智能化算法,这些都将和许多基础知识紧密结合。
五、信息挖掘与算法设计
信息与计算科学专业人才应具有处理实际中信息与科学工程计算问题的能力。当前大数据处理涉及的信息挖掘的相关内容,与信计专业有天然的联系,特别是挖掘目标的设置、隐含信息的挖掘模型的建立和使用、模型的求解、算法性能分析等,与信息与计算科学中的计算能力、建模能力、程序设计等核心能力模块要求相连。这方面的热点案例很多,如可选阿里巴巴大数据竞赛、2012年和2015年深圳杯全国大学生数学建模夏令营B题进行展示,其中阿里巴巴大数据竞赛可联系到机器学习算法等。讲述这些典型的热点应用案例,对学生了解专业课程和专业的内涵有重要的指导作用。
综上,通过梳理信息与计算科学专业导论教学中一些需要澄清的问题,根据教学实践,从典型案例的视角对这些问题设置的必要性和解决方式进行了分析和探讨,剖析了这对于促进学生对专业内涵的总体把握、了解专业应用领域、品味专业学习价值的有益作用。
[ 参 考 文 献 ]
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【关键词】导师制;毕业论文;材料化学;本科
本科生毕业设计是高校本科教育的一个重要部分,是培养大学生综合素质的重要教学形式,提高学生运用知识和技能分析、研究、解决问题能力,是对大学生本科四年学习成果的阶段性总结和审核,同时也是大学生从事科学研究的最初尝试。
本科生,尤其是理工科的学生在大学阶段普遍缺乏系统的从事科学研究的经历,因此,有必要经过本科毕业设计这样一个过程的系统训练为以后继续深造从事科研或者服务社会打下基础。同时,本科生毕业设计对于高校实现人才培养目标、加强学生的知识综合运用能力、培养学生的科学研究能力及独立工作能力、培养具有创新精神和实践能力的专门人才等方面,都具有重要意义。因此,完成本科毕业论文是每个大学生毕业的基本条件[1-2]。
1 材料化学本科毕业论文的现状及原因
材料化学专业是研究从制备到废弃全过程中材料的化学性质,其研究范围很广,既包含了整个材料领域,又包括各类应用材料在有机和无机等多领域的化学性能,它是一门应用基础理论和方法研究解决在工业化生产中与化学和材料有关的问题的学科。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。材料化学跨越了材料和化学两大类学科。是一门既具有交叉边缘学科性质又含有应用理学性质的综合性学科。同时,正由于材料化学学科的交叉性和复杂性,从而导致在日常的教学过程中凸显出相对于其他传统学科所不同的教学难点和盲区。这就给学生在平时的学习提高了难度,也对教师的教学过程提出了更高的要求。
于此同时,由于近年来高校的扩招,高等教育由精英化向大众化不断的转变,高校学生的综合素质也在逐年下降。高校教师指导的学生和毕业论文的数量大幅增加,从而导致每个学生得不到足够的指导。并且在考研、就业等诸多因素的影响下,很多大学生无法提供足够的时间和精力于毕业设计方面的工作,对毕业论文持应付态度,得过且过,导致论文质量普遍不高。毕业论文工作易流于形式有的选题偏大或选题落后于当前社会和科技的发展水平;有的理论与实践不相符,内容空泛,缺乏现实依据和说服力,更没有从理论到实践转化,解决实际问题的能力;有的试验设计和研究技术路线不合理,试验数据错误;有的毕业论文仅仅是罗列了相关的文献内容,简单概述他人的成果与现状,并没有提出自己的理念和想法,甚至存在着抄袭论文的恶劣行为。在这样的背景下,尽管学生完成的毕业论文已经达到了所需的某些硬性要求,但其论文的质量并没有实现质的变化。因此,改变本科毕业论文的现行状况,提高本科毕业论文的质量,已经成为当前高校迫切需要解决的现实问题[3]。
2 提高本科毕业论文质量的几点对策
2.1 提高对毕业论文重要性的认识
本科毕业论文不仅仅是一个常规的本科教学环节,它是高校实现高层次人才培养的重要辅助手段,是本科教育理论与实践相结合的首要环节,是学生对四年所学的理论知识进行深化和升华的重要过程,是学生进入社会前的综合技能训练。要想提高本科生毕业设计论文的质量,首当其冲的是要提高对其重要性的认识,不仅仅是对学生,同时也是对老师的要求。通常可以采取动员大会、学术论文大赛等多种方式,进行广泛宣传,从而使教师、学生乃至管理人员认识到毕业论文工作是教学环节的重要组成部分,是学生科研能力、实践能力、信息检索能力形成和提高的重要过程,是其他教学环节无法取代的。
2.2 加强过程管理,实施质量监控
毕业论文设计的全过程需要学生、指导老师和组织协同配合,以学生为毕设主体,指导老师为主导,组织管理提供保障。从毕业论文的实施过程来看,主要包括从选题到答辩等诸多环节,每一个部分都需要制定相关的规章制度和要求,从而使毕业设计的管理更加合理规范。具体到每个环节,首先应严把命题关,完善选题管理办法,所选题目应具有时效性。其次要明确指导教师的资格,指导教师的专业知识结构和教师的指导水平直接影响着学生毕业论文的质量。最好毕业论文的组织撰写,教师应明确各阶段的要求,检查进行情况,并及时总结出现的问题加以指导。毕业论文在经过指导老师和的审查合格之后,学生才可进行毕设答辩,同时成绩的评定标准必须坚持公平公正,实事求是的原则,只有这样才能够保证毕业论文的质量。
实施质量监控机制也是提高毕业论文质量的一项非常重要的措施,监控机制主要包括初期检查、中期检查和后期检查三个部分。由校、院、系三级共同承担整个机制的运行和管理,对毕业论文工作的每个环节实行跟踪监督,结合本科教学评估的标准和要求,强化过程管理,严格执行和落实各项制度,保证毕业论文质量的提高。
2.3 全面实施导师制,充分发挥教师的指导作用
指导教师作为毕业设计全过程的主导,发挥着重要的作用,建立指导教师的筛选机制,保证指导教师队伍的高质量,形成一支责任心强并且科研经验丰富的指导教师队伍,这是提高毕业论文指导质量的强有力保证。在学校鼓励学生进行学术探索和课题申报的大环境下,应尽快确定本科生指导老师,鼓励学生积极参加指导老师的研究课题。在科研实践过程中,学生发现新的问题,分析并解决了这些问题,在不断的发现和解决问题过程中,学生不仅可以巩固课堂所学知识,而且学生的思维也得到了应有的训练,使其科研创新意识和创新能力得到不断提高。这些不仅可为后期的毕业论文的开展奠定基础,为毕业论文质量的提高提供了可能,更为以后继续深造从事科研或者服务社会打下基础。
3 科研导师制的特点
科研导师制是多层次本科生导师制的实施模式之一[4-5]。以科研作为纽带,充分利用教师的科研能力让学生参与课题研究,促进教师在育人中的主导作用。本科生导师制度不同于研究生阶段实行的导师制。本科生导师制度的特点主要有以下几个方面:
3.1 以学生为本,师生积极互动
实行科研导师制,主要目的在于培养高校学生的创新思维,提出、分析并解决问题的能力,提高学生在科研方面的思维和能力。在高等教育大众化的时代,为了满足不同的需求,高等教育必须在实施群体化教育的同时适时的提供个性化学习的机制,以个性化教育的实施有效的补充群体化教育所带来的在个体方面的不足。
3.2 注重培养学生的科研意识和科研能力
在大众化高等教育的现行模式下,绝大多数的学生依然将大部分的精力停留在书本上,缺乏独立开展开学研究的能力和实践训练,也很难有机会将自己的想法和创新应用于实践。但在科研导师制的模式下,学生在老师的指导下有目标、有步骤的进行科研研究,既可以将自己的创新思维付诸研究实践,又能提高科研创新能力。在科学研究过程中,导师也可以全面深入的了解不同学生的特点和专长,从而制定出适合不同学生的学习方案,使学生在研究实践的整个过程中,科研意识和科研能力都能得到不断的提高[6]。
3.3 操作性、实践性较强
科研导师和学生之间通过一个有价值的科研课题相联系,围绕着这个课题双方展开交流和沟通。科研导师要想引导学生深入课题进行研究,产生独到的见解,富有创新性,实用性,就必须加强实践环节。只有深入到实践中去,才可以让学生对课题产生更深层次的理解。
3.4 工作具有延续性
通过本科生导师制度的建立,帮助学生树立正确的人生观、价值观、世界观,制定科学的专业学习计划,确立明确的专业发展方向。在校四年期间,除常规教育之外,学生还接受了导师从科研到工作、从思想到行为各个环节全方位的教导,使学生得到全方位的提高。
4 科研导师制在本科毕业论文指导过程中运用的重要意义
本科毕业论文中所存在的诸多问题,既有学生主观上的原因,也有教学和管理上的客观原因。总的来说,所反映出毕业生科研意识淡薄、科研态度不够端正、科研能力低下等问题是相当突出的。导师制有利于培养本科生的科研意识,端正科研态度,提高科研能力。为毕业论文指导工作提前打下坚实的基础,可以有效地解决毕业论文中存在的诸多问题,对毕业论文质量的提高具有显著的促进作用。
本科生导师制实行的根本目标不在于提高学生从事科研的能力,而是旨在锻炼学生的创新思维,促进学生的个性化发展,开拓其眼界,并同时使其科学实践能力得到提高。实施本科生导师制,可以让学生多层次领域学科的学习成为可能。这种教育模式也为大学生对自身潜能的在开发提供了机遇。同时,学生较早的参与到科研活动中去,在科学实践中学生可以不断的发现和提出问题,从而提高了学生观察和解决问题的能力。
本科生导师制也是一种教学相长的过程,在科研之余,导师同时要负担起引导学生树立正确的人生观、价值观、世界观,这些都要求导师在平时的工作和生活中不断提高对自身的要求,自觉加强专业知识的学习,以身作则,从而更好的发挥引导和榜样的作用。
本科生导师制也是对我们现有的学生思想政治工作的一种补充。随着网络对高校思想政治工作带来的强大冲击,以及大学生对新事务接受能力强但分辨能力弱的特点,更需要对他们进行正确的引导和教育。学生与导师之间、同学之间开展积极的思想交流,要求学生提出并论证自己的观点,并能够接受他人建设性的批评和建议。这种教学方法可以培养学生的独立思考能力,不仅有助于学生的学业,而且还有助于通过迁移培养学生的其他能力。
综合分析以上情况,本研究项目拟探讨将本科生导师制工作与学生毕业论文指导工作结合起来,本科生从低年级就开始参与到导师的科学研究工作中来,改变现有学生在大三下学期甚至大四才着手毕业论文工作的运行模式,改善现有导师制的运行状况和提高本科毕业论文质量。作为探索专业发展特色和提高教学质量的新运行模式,值得深入研究和探讨。
【参考文献】
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关键词:大类模式;电子信息类“专业导论”课程;教学模式
作者简介:李锋(1970-),男,陕西商洛人,江苏科技大学电子信息学院,副教授;田雨波(1971-),男,满族,辽宁铁岭人,江苏科技大学电子信息学院,教授。(江苏 镇江 212003)
基金项目:本文系江苏省高校优势学科建设工程项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)25-0099-02
作为社会信息化的支撑和依托,电子信息技术及相关产业迎来了高速发展的21世纪,并以前所未有的速度全方位地向社会的各个领域渗透。相应地,电子信息相关学科知识领域更新与增长越来越快,与其他学科之间的交叉与融合越来越紧密。伴随着学科发展方向不断分化、细化的同时,电子信息各学科、专业或方向之间的交叉基础知识更加多,专业界限越来越模糊。与此同时,市场经济对人才的需求呈现变化快、多元化的趋势。在这种形势下,实现“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的人才培养目标已成为高校教育教学改革的热点和共识。大类培养模式提倡按大类招生,实施厚基础、宽口径的通识教育,在此基础上进行分流培养,学生结合自身兴趣特点做出合理的选择。事实说明,大类培养利于提高办学效益,优化教学资源,促进学科之间的交叉和渗透,实现更广泛的通才教育,满足市场经济的发展及社会生活多元化对人才的需求。
一、开设“专业导论”课程的意义和目标
在大类培养模式下,学生在大一、大二期间主要是学习公共课和大类基础课,大三期间学习技术基础课和部分专业课,大四期间学习专业课程和接受综合实践训练。但是在专业人才培养实践中发现,尽管大类培养适应了学科专业发展趋势和市场需求,但要更好地发挥大类培养的优势,还必须加强大类学习到专业培养之间的衔接,否则将直接影响培养目标的实现。
1.开设“专业导论”课程的意义
在大类培养阶段,本科低年级学生对电子信息学科、专业缺乏整体认识,不了解自己的专业方向,不了解专业课程设置,不了解专业课程与基础通识课程的关系;在思想上准备不足,不知为何要学习这些课程,不知道这些课程对于专业学习和未来所从事的工作的作用,没有自己的专业目标和努力方向,缺少明晰的学业规划,甚至有不少高年级学生到了选择专业方向的时候对自己的专业都不甚了解。针对大学一、二年级学生展开的问卷调查及座谈会结果表明,在开设专业导论课程之前学生普遍存在迷茫情绪,找不到发展方向,不能心平气和、扎扎实实地学习,甚至出现了所谓“大一放松,大二打工,大三租房,大四求生”的情况。
大学阶段是青年人渴望自主成长的时期,抓好大类教育与专业教育的衔接可以缩短他们对大学生活的适应期,引导大学生做好学业规划,为实现培养目标、提升培养质量打下坚实的基础。“专业导论”作为专业启蒙课程,将学科专业教育、思想教育、就业教育等融为一体,旨在帮助学生认识就读的学科与专业,加深对所学专业的感情,激发学习本专业的兴趣和学习动力,掌握正确的学习方法,为后续课程做铺垫;同时引导学生做好学业规划,选择适合自己的发展方向。
2.“专业导论”课程的目标
在这种情况下,选择在第二学年下学期和第三学年的上学期开设“专业导论”课程——电子信息技术导论更加符合教学实际。该课程的目标是:介绍电子信息技术的基本概念、学科知识体系、技术发展历程、当前的技术状况及发展走向、前沿领域,激发学生学习专业课程的兴趣,激发部分学生对某些研究领域的兴趣;介绍本专业的专业培养目标、培养要求、专业特色、课程设置、进度安排、实践环节等;对学生进行学习方法指导,指导学生做好学涯规划和人生职业规划。
二、“专业导论”教学模式探索
由于“专业导论”课程的特殊性,为使该课程教学效果更加明显,应从课程安排、教学内容、任课教师、考核方式等方面入手,探索合适的教学模式。
1.课程安排
在大类培养机制下,大学一年级学生在专业方面接触的主要是大类基础课,对专业的认识比较肤浅,对于专业领域的知识理解能力非常有限。大学二年级开始,学生通过各种途径对专业的认识不断深化,了解专业的愿望也更加强烈。到了大学三年级,学生对自己所学专业的某个领域已经有了较为深入的了解,但还存在着一定的片面性和盲目性,不知道如何进行职业规划及选择自己的发展方向。因此,学校选择在大学二年级下学期初和大学三年级上学期初各开设16学时的“专业导论”课程。
2.教学内容
在大学二年级下学期初,针对即将进入专业学习的学生,着重介绍专业特色、专业课程及专业知识体系、实践环节;介绍电子信息技术的基本概念、专业技术发展历程、当前的技术状况及发展走向、前沿研究课题等;介绍电子信息产业的主要领域及与学科之间的关系,电子信息产业在国民经济中的重要地位,强调电子信息产业是国民经济战略性、基础性、先导性支柱产业,让学生对自己所选专业产生认同感,激发学习专业课程的兴趣。
在大学三年级上学期,分若干模块介绍信息科学的各个学科各分支的研究内容及发展动态,如:电磁场与无线技术模块,通信技术与通信网模块,计算机技术、互联网技术与信息安全模块,微电子、集成电路及其应用模块,控制科学与工程模块,数字信号处理、图像、语音处理模块,光电信息技术等。介绍各模块所涉及的知识领域基本框架,与其他学科之间的关系等,使学生初步体会信息科学所涉及的领域范畴,相关的基础理论、基本技术和方法,达到拓展学生视野、激发学习兴趣的目的。
3.任课教师安排
为达到预期教学效果,采用课程教学小组的形式安排任课教师。小组长为课程的总负责教师,由主管教学的副院长或系主任担任,小组成员为专业骨干教师,根据每个教师的专长负责不同的模块。小组长负责介绍课程总体概况,包括主要学科领域、技术、产业、前沿课题等,突出介绍电子信息产业的战略性、基础性、先导性作用;其他任课教师分别向学生介绍各模块的基本理论、技术及发展动态等。课程教学小组经常针对专业导论课进行教学经验、教学内容、方式、方法及教学效果等方面的交流、探讨和研究。
4.课程考核
课程考核由课程组长负责,采用作业小论文+课程大论文的形式。每位教师根据自己负责的模块拟出若干题目让学生选择,最后课程组长综合各任课教师的评分给出本课程的总成绩。
作业小论文:若干题目自选,如电子信息技术可分为哪些产业,电子信息技术与国民经济及工业信息化之间的关系,电子信息技术各个学科与产业之间的联系,感兴趣的产业或领域,某领域的发展现状,大学期间专业学习与能力培养之间的关系等。
课程大论文:要求学生在学习完专业导论的基础上,通过调研对大学的专业学习及今后的发展进行规划,形成课程学习报告。包括各自特长和爱好是什么,自己的学习习惯、喜欢的职业,该领域当前的社会需求是什么,本科阶段应培养的能力有哪些,大学剩下的时间准备做哪些事情,毕业后的发展规划是什么,准备采取哪些措施去实施你的计划等。
三、对“专业导论”课程教学效果的思考
通过学生座谈会和问卷等形式对本课程教学效果进行了调查,结果表明,在本课程之前,很多学生都存在对所学专业不了解、学习动力不足等问题。这部分学生不知道如何规划大学期间的专业学习,对学业生涯定位模糊,对基础课不重视。以电子信息工程专业为例,该专业2009级学生在开课之前认为自己了解该专业的仅占14.3%,了解一点的占50.8%,认为自己对专业学科领域及相关产业了解的仅占9.5%,认为自己有明确专业爱好的仅占8%左右,不少学生渴望对专业有更深入的了解。经过课程学习之后,有70%左右的学生对自己大学阶段学习及今后专业发展提出了较为明确的规划。教学座谈会反馈结果表明学生和学生管理部门也对该课程持肯定态度。
由于“专业导论”课程的开设时间较短,在教学过程中还存在不少问题,如教学形式较为单一、与工程实际联系偏少、部分学生对课程的重视程度不够、教学时间安排不尽合理等。为进一步提高教学效果,针对存在的问题提出以下建议:
1.课程时间安排
“专业导论”作为大类招生专业的专业先导课程,具有教育和引导的多重功能,在低年级开设更有利于学生尽早了解专业,建立对专业的认同感,并尽早确立今后继续深造所要涉及的发展方向,减少专业上迷茫、学习精力分散等情况的发生;在中高年级开设有利于学生深入了解学科不同分支,并结合自身爱好特长对学业和今后发展方向做出合理规划。因此建议将“专业导论”课程的两部分内容分别安排在低年级和中高年级开设。
2.改革教学内容
密切跟踪学科发展,充分发挥不同研究方向教师的优势,充分把握学科及其分支的发展动态,把本学科最新的发展情况介绍给学生,帮助学生从不同角度了解专业内容及发展方向,并适当结合学校特色,构建特色化的教学内容。
3.重视条件建设,注重多种教学方法相结合
条件建设是课程建设的重要保证。进一步加强该课程的建设,包括教材、多媒体课件的制作、网络教学环境的建设;积极利用实验室、企业等条件开展实践教学;努力实现专题教学、多媒体教学、网络教学、实践教学等有机结合。
四、结语
在大类培养体制下,电子信息类“专业导论”课程在整个专业的课程体系中具有承上启下的重要作用。加强“专业导论”课程的教学研究,不断改进教学模式,充分发挥其引领、规划和导向作用,指导学生认识专业、规划未来,对提高教学质量乃至专业人才培养质量都具有重要的实际意义。
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一、毕业论文(设计)指导工作改革的背景
(一) 社会方面
普通高校扩招、高等教育大众化时代的到来,使得进入高校学习的门槛越来越低,学生整体基础水平下降;电子信息技术、计算机互联网的发达,为学生自主学习、接受新知识新技术提供了方便,也使学生通过互联网搜索论文参考资料并拼接成自己的论文变得很容易。在市场经济下,社会上急功近利、学术腐败等不良风气也不可避免地侵蚀学生。
(二)学校方面
广州大学2009年以前制定的成人高等教育人才培养方案,“本科化”的模式仍比较突出,缺乏适合成教人才培养理念的实践环节培养模式。广州大学成人高等教育实行一级管理模式,继续教育学院为办学实体,仅有少量的专职教师,办学规模大,专业(专业方向)杂,校外办学点多,在调用与管理本校教师资源,统一、规范毕业论文(设计)质量标准以及进行质量监控方面还不足
(三)学生方面
成人学生业余学习,缺乏系统的专业理论学习,缺少论文写作基础训练;多数面临工作与家庭的压力,学习动机主要是为了获得毕业文凭,内部动力不足。为了达到顺利毕业的目标,学生往往采取的是避免失败的做法,或者是没有挑战性的任务,认真思考、独立完成毕业论文(设计)的态度普遍欠缺。
(四)教师方面
指导教师来源不一,缺乏统一审核、把关,水平良莠不齐;由于多数是兼职教师指导论文,教师责任心差的不在少数。
二、多管齐下,实施毕业论文(设计)指导工作改革的举措
(一)修订人才培养方案,注重应用型,提高写作能力与解决实际问题的能力
人才培养方案是学校实现高等人才培养目标与基本规格要求的总体设计蓝图和具体实施措施,是学校组织教学和管理人才培养过程的主要依据 。成人高等教育人才培养方案是否切合实际,注重应用型、实践性,直接关系到人才培养的质量。2008年,为使成人高等教育更适应成人的特点和需求,学校全面修订了成人高等教育人才培养方案,在2009年版的成人高等教育人才培养方案中,针对学生写作能力欠缺、毕业论文质量不高的状况,加强了课程的人文特色,专科和专升本的课程设置分别增加了《应用写作》和《大学语文》这两门公共课程,增强学生的写作意识,培养学生的写作能力,力求打好论文写作的基础;在课程的总体设置上,精简理论,强化实践,不仅在实践教学平台适当增加集中实施的实践课程比例,增强实践性课程的适应性和针对性,在其它课程平台的课程,特别是一些实践性较强的理论课,也减少理论学时,适当增加课内实践学时,力求减少理论知识与实践之间存在差距,培养学生用专业知识解决现实问题的基础,使撰写毕业论文有料可写,而不是盲目抄袭、拼凑。
(二)改变单一的论文写作形式,采取更为适合成人特点的多种毕业论文形式
从2009年开始,学校决定,成人高等教育毕业论文(设计)应充分利用成人学生丰富的社会经验,紧密结合工作实际和专业开展选题工作。从写作形式上,改变当前的成人高等教育毕业论文写作形式单一,非论文即设计的状况,紧密结合学生的工作实际,允许毕业论文形式采取更为适合成人特点的方案设计、实验研究、社会调查、经济分析、案例分析、读书报告等,以充分发挥学生的个性,发挥学生的特长,同时最大限度减少抄袭现象。为此,学校专门发通知说明,申报学士学位的学生必须撰写毕业论文或毕业设计;不申报学位的学生按专业特点可选择上述毕业论文(设计)的各种写作形式,并列出29个专业建议选择写作形式一览表。
(三)加强各个环节的管理,建立全面系统的质量监控体系
1. 建立规范系统的毕业论文(设计)指导工作文件资料
毕业论文(设计)指导工作文件资料是完成指导任务的指南与依据,为了使毕业论文(设计)指导有统一规范的依据,学校从2009年起逐步修订、完善毕业论文(设计)指导的有关资料,目前已建立一套系统规范的毕业论文(设计)指导工作文件,包括表格6份,撰写规范及格式模板1份,各专业撰写要求及范文19份,以及论文指导实施细则、有关通知等。这些文件资料全部分类有序地挂在网上,为学生、教师使用提供了方便。
2. 统一选拔与管理指导教师,集中辅导与个别指导相结合
由校本部统筹安排校本部及校外点聘请广州大学专业学院相关专业具有讲师(中级职称)及以上职称的教师担任毕业论文(设计)指导教师;在广州大学教师资源不足的情况下,校外点可以自行聘请非广州大学教师担任毕业论文(设计)指导教师,所聘指导教师任职资格必须先报校本部审核批准。同时严格控制每位教师指导的学生人数,理工类专业原则上不超过7人,人文管理类专业原则上不超过10人;初次指导毕业论文(设计)的教师,指导的学生人数可减少2-3人;已有指导毕业论文(设计)经验的教师,指导的学生人数可适当增加,最多不超过15人。要求教师指导学生论文(设计)至少3次并做好记录(指导市区内教学点学生,至少面授1次),指导形式包括面授、电话、电子邮件、书信等。指导教师必须督促学生将教师指导的主要内容如实填写在《导师工作记录表》中,同时也要妥善保存与学生联系并指导的记录,以作为进行指导的依据。有效控制了教师指导学生的人数、质量。
3. 严格答辩工作
从2009年开始,为统一答辩标准,把好质量关,学校将由各专业学院自行组织的答辩活动改为由继续教育学院在校本部统一组织,同时在答辩学生较多或较远的教学点设4个校外答辩点。学校规定,成立答辩领导小组对校外答辩点的答辩工作进行检查监督,校外答辩点的答辩组长必须由广州大学派出的教师担任。对答辩的工作要求、答辩过程有关问题的指南学校都有统一的、明确到位的文字解说。通过组织严格的毕业论文集中答辩,能从中发现和纠正教师个别指导存在的一些突出问题,确保学士学位论文质量的提高。
4. 加强过程管理,规范操作模式
第一阶段,毕业论文(设计)指导任务分配给老师之后,要求指导老师转发国家教育部《学位论文作假行为处理办法》(中华人民共和国教育部第34号令)给所指导的学生并进行学术道德、学术规范的宣传教育,强调指导老师对制止学生毕业论文(设计)作假行为负有责任。同时向指导教师提供班主任(或主管)和学生的联系电话,要求班主任为每一指导教师指导的学生组选一组长,主要负责协助指导教师联系组内其他同学和传达有关要求,并负责收取全组同学完成的论文(设计)集中交教务科或函授部及所辖各教学点。
第二阶段,在第二学期开学初,发通知提醒教师、学生按计划完成毕业论文(设计)指导任务,督促需参加答辩的学生及早完成定稿,催促未与指导教师联系或进度慢的学生要抓紧时间。继续电话抽查,检查落实指导教师毕业论文(设计)指导进展情况。
第三阶段,发通知对答辩问题、论文(设计)缴交问题进行具体安排。由于成人学生业余学习的特点,加上毕业论文(设计)指导教师不全是任课教师,指导主要是通过现代通讯手段来完成,每到毕业论文(设计)资料缴交期间,指导教师如何尽快收齐学生全部论文(设计)材料再交管理部门是一件十分棘手的事。过去论文(设计)缴交往往会拖延时间,为此滞后成绩的录入并影响其他后续工作。从2012年开始,在强调指导教师必须对学生提交的论文(设计)资料在内容与格式上严格把关,符合规范要求才能评分和同意学生提交正式的论文(设计)资料打印件的基础上,学校将老师要交的资料与学生要交的资料分开收缴:教务科与函授部分别负责接收教师缴交的校本部与校外点论文(设计)资料;学生要交的论文(设计)资料,要求每个论文(设计)组学生组长集中收齐后就近在所属教学点提交。为了方便师生,校本部专门安排一周的值班时间接收论文(设计)资料。这样做,加快了毕业论文(设计)资料缴交的进度,也使管理部门忙而不乱、工作有序进行。
三、设想与展望
(一)在利用计算机教务系统对毕业论文(设计)指导工作进行管理、利用校园网络平台毕业论文(设计)指导资料以及师生互动交流指导还有待开发。
(二)如何有效监控学生论文(设计)是否抄袭、造假等,教师指导论文(设计)的工作量是否饱满、指导是否到位还需进一步研究。
(三)班主任是联系学生与管理部门的桥梁,班主任对毕业论文(设计)指导工作的辅助作用较大,应得到相应报酬并进一步有效发挥班主任的作用。
(四)非论文形式的写作指导资料还需进一步修订、细化,使之覆盖的专业面更广。
参考文献:
【关键词】TAFE模式;《物流学导论》;独立院校;物流管理专业
TAFE的全称是“Technical and Further Education”,即技术与继续教育,是澳大利亚教育体系的重要组成部分。TAFE直接与岗位工作能力挂钩,以为行业提供高素质应用型人才为目标,是以终身教育理念为基础、能力为本位、就业为导向的职业技术教育和培训体系。其特点是:明确课程考核要求、制定标准测试方法和突出对学生实践能力的考核等。TAFE教学模式引起了我国的教育工作从事者,特别是独立院校的教育工作从事者的广泛关注,并进行不断的创新研究,为提高我国独立院校的教学质量提供了重要的借鉴。
一、《物流学导论》课程分析
(1)基础性。《物流学导论》是学生接触到的第一门物流管理专业的专业课程,因此《物流学导论》是引导学生对物流管理各要素有一个初步的、基本的认识,引导学生入门。同时也能够很好的为学习《配送管理》、《运输管理》、《供应链管理》等其他专业课程的打下坚实的基础。因此,积极探索《物流学导论》教学的新方法和新理论,提高《物流学导论》课程的教学效果,对于物流管理专业的人才培养,具有重要的意义。(2)综合性。《物流学导论》作为专业基础课程,包括包装、装卸搬运、采购、库存、运输、配送、流通加工及物流信息等主要内容,涵盖了物流管理的各个要素,是对整个物流管理实践所涉及到的相关理论、方法和工具,进行综合性的介绍和导入。(3)概括性。《物流学导论》主要将相关要素的基本概念和方法及工具介绍给学生,对物流活动所涉及到的各项活动以及物流的应用进行概括性的介绍,对于各项物流活动的细分知识则同后续的专业课程的开设来进一步的探讨。(4)专业性。尽管《物流学导论》课程具有基础性、综合性和概况性,但其仍然是一门专业课程。其涵盖的各要素,直接源于企业管理和营运的实践。
二、TAFE模式下《物流学导论》课程体系的改革
(1)TAFE模式下人才培养目标的要求,确定课程定位。TAFE模式下物流人才培养的目标是根据物流岗位需求和市场需求市场需求和学科理论的要求来确定的,其重素质、重基础、重知识面的协调发展,努力培养和提高学生创新精神和实践动手能力,强化基础知识和实务操作技能,力求培养出具备物流管理规划设计等较强实务能力的高素质应用型人才。学生通过对《物流学导论》课程的学习,要掌握现代物流的基本概念、现代物流基本理论及物流实际运作流程,因此,作为物流管理专业学科基础课,该课程定位为物流管理专业的入门性质的课程,其基本目标是通过问题和实例入手的多元化教学方式让学生了解物流是什么、物流管理干什么、要知道怎么干以及如何干好,从而激发培养主动学习物流管理专业的兴趣,训练与现代物流管理相适应的系统化思维,强化重视实践的意识,培养分析、解决实际问题的能力。(2)以技能化的模块为基础,整合《物流学导论》课程。TAFE学院的《物流学导论》是物流管理专业必修课程,也是经济与管理学科大类其他专业的选修课。根据《物流学导论》的课程定位和TAFE模式教学的要求,在教学内容选择上,将《物流学导论》课程知识进行模块化,依次分为模块一认识物流、模块二物流功能要素、模块三物流应用等,模块一主要让学生们认识物流、模块二主要让学生们知识物流是干什么、模块三主要让物流在应用中展示。在日常教学过程中,重点介绍模块二和模块三,这也是适应TAFE模式下人才培养目标的要求而进行的。《物流学导论》课程教学内容如图1所示。
(3)教学方法改革。《物流学导论》传统教学以课堂讲授为主,是一种“填鸭式”教学,学生只能被动地接受知识,不利于学生创新意识和创新能力的培养。一是启发式教学。启发式教学是指在学生学习的过程中遇到问题时,不直接告诉学生答案,而是采用启发提问的方式予以点拨和诱导,这种教学方式不仅有利于提高学生学习兴趣、发挥学生学习的主观能动性、加强学生自学能力的培养还有理增强教学效果。启发式教学在《物流学导论》课程的教学过程中,根据每章的课程内容,采用启发式提问的方式,提出学生比较感兴趣又和本章知识点相关的问题,启发学生去积极思考这些问题的答案,然后让学生带着问题来学习本章的知识,从而能够增强课程的应用性和趣味性。同时还可利用多媒体、图形直观等手段进行辅助教学,帮助学生理解概念。比如要介绍供应链管理这部分知识时,老师开始讲相关的理论知识之前,采用这样的发问形式使学生对供应链有一个初步的了解:找一个学生代表发言,教师按以下逻辑顺序进行发问:你最喜欢的一样商品是什么?(答:某某商品)——这个商品你事从哪里买来的?(答:某某零售店)——某某零售店的此种商品又是从哪里购进的?(答:批发店)——批发店的此种商品又是从哪里购进的(答:制造商)——制造商生产此种商品的原材料是从哪里购进的?(答:原材料的供应商)。在教师和学生一问一答的过程中,教师根据学生的回答将此种商品达到消费者手中之前经过的所有企业以圆圈表示描述在黑板上,并用直线将有直接供需关系的企业连接起来——一个特定商品的供应链模型就出来。二是讨论式教学。讨论式教学是指鼓励学生集思广益发表自己的见解,通过学生相互之间的讨论得出正确结果,这种教学方式能够提过学生在考虑问题的全面性,有说服力并且印象深刻,从而能够很好的掌握理论知识。首先要求学生对将要学习的内容进行提前预习,在预习的过程中遇到的问题和困难,做好相应的记录,有些基础较好的学生,通过课前预习基本上能够掌握所学内容,根据具体情况,教师可以叫些学生代表上讲台,根据自己的理解对相关内容进行讲述。在教学过程中遇到学生比较难懂的知识点,可以通过举通俗易懂、生动有趣的例子在来进行说明,比如通过“囚徒困境”的例子来说明供应链管理中个体利益和团体利益之间的矛盾。三是案例教学。教师在教学实施过程中,充分利用多媒体等先进教学手段,当然这就要求教师必须要从多方面、多渠道收集教学用的第一手资料,在组织案例教学时,首先对学生如何充分的剖析案例进行引导,与学生互动,启发学生思维,激发学生学习兴趣,增强学生的创新意识。(4)改革考核方式,完善考核体系。课程考核是教学模式中的一个环节,它可以反映出课程开发、课程运行的意义和效果。通过借鉴TAFE教学模式,在教学过程中,采用过程性评价和总结性评价相结合的课程考核方式,重视学生在课堂、活动、实验、讨论等方面的评价,不赞成以书面考试为唯一的评价方式,并充分利用学生的评价能力,适时引导学生进行自我评价、互相评价、使学生了解自己的优势和不足,在互评中相互学习、共同提高。第一,总结性评价。总结性评价是指在教学活动结束一段时间后,为教学活动的最终效果的了解而进行的评价。因此,总结性评价重视的是结果,借以对被评价者做出全面鉴定,区分出等级,并对整个教学活动的效果做出评定。因此总结性评价主要强调的是记忆性内容的考察,而忽视除记忆和简单推理之外的技能,比如学生利用所学知识解决实际问题的能力,学习过程中的情感、价值、态度等,如此易造成“一考定成败”,最后导致学生学习只是为了考试过关,不利于学生解决实际问题能力的培养。总结性评价在《物流学导论》中的应用主要是考察学生对《物流学导论》基础知识的掌握、实践操作技能和利用《物流学导论》解决实际问题的能力,进而找出教和学的薄弱环节以改之。然而《物流学导论》是一门实践性比较的学科,其应用性和实操性显得比较重要,应尽量全面考察学生物流管理素养的协调发展。当然,这要结合过程性评价,以避免一次总结性评价定终身的情况。第二,过程性评价。过程性评价是全面评价学生在教学过程中对知识、技能的培掌握和能力培养的过程,因此,过程评价相对于总结性评价“结果”而言,强调的是学习过程,重视非预期结果。过程性评价在《物流学导论》中的应用,采用学生自评、同学互评和老师点评的小组评价形式。其基本程序如下:一是被评价的学生进行自我讲述;二是被评价的学生展示教学过程中的学习成果;三是同组同学对被评价的学生惊喜评议,并提出相应的学习建议;四是其他同学根据评价情况,分别从“学习态度”、“学习过程和学习方法”以及“学习成果”三方面对该学生给出一个等级成绩;五是组长综合该组同学意见,确定改同学的最终等级。主要针对学生在自评和互评中,好的学习方法、好的学习经验、好的评价方法等进行引导性评价,从而引导学生从不同的角度来思考、观察、分析和理解,不要用一个标准来衡量学习。的理解和掌握、对专业能力和通用能力的培养。
三、总结
《物流学导论》课程的教学改革不能一蹴而就,需要在实际的教学过程中不断的改进和完善,本文首先通过对《物流学导论》课程科学合理的定位,分别从教学内容、教学方法、考核方式等方面提出改革方案,希望通过本方案的提出,能够进一步促进物流管理专业其他课程的教学,培养出物流市场所需要的真正物流人才。
参 考 文 献
[1]金汉信.基于BTEC 及TAFE教学模式的高校物流专业课程考核改革研究—以仓储管理课程为例[J].商场现代.2008
[2]谷再秋.面向应用型人才培养的《物流学》课程改革研究[J].教育教学.2011
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:智能科学与技术;课程体系;培养管理
1背景
智能科学与技术是当前科学研究和工程实践的理论与技术发展的前沿领域,智能科学与技术专业是一个多学科交叉的跨应用领域专业Ⅲ。智能科学技术的发展将把整个信息科学技术推向“智能化”的高度,这正是当代科学技术发展的大趋势,对于这方面人才的需求也越来越迫切。智能科学与技术培养掌握坚实智能科学与技术基本理论和系统专门知识,具备作为工程师或领导者及公民的良好人文修养,具有从事科学研究、工程设计、教学工作或独立担负本专业技术工作能力,深入了解国内外智能科学与技术领域新技术和发展动向,能结合与本学科有关的实际问题进行创新研究或工程设计的高级专门人才。
高校应稳妥发展与完善智能科学与技术专业的本科生教育,夯实本科教育基础并积极创造条件,大力开展创新教学,努力培养学生的创新意识、创新精神和工程实践能力,使之成为具有系统技术基础理论、专业知识和基本技能,良好科研素质和较强创造能力的智能科学与技术工程师。
2教学计划与教学管理分析
智能科学与技术属于计算机类专业,其必修课程设计原则是使学生具备计算机科学与工程的基础理论知识,尤其是大类专业招生教学的院校,通识课程主要是数学、物理文化基础,强调扎实的自然科学基础。专业教学的特色体现在专业必修和专业选修课程,专业必修课一般分为数学基础和专业课程。计算机类专业数学基础课程一般包括线性代数、微积分、离散数学、微分方程、概率与统计、数值计算等;专业课程一般包括程序设计基础、高等程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成与结构、数字电路与逻辑设计等。
2.1学分
本科培养计划的学分中,国内外大学学分总数趋势是逐步减少,追求少而精。国内院校一般在130~190学分之间,如北京大学为150学分,清华大学为1 70学分,东南大学与浙江大学均为160学分,还有16学时为1学分的,也有18学时为1学分的。
中国台湾的大学一般在130学分左右。台湾交通大学最低毕业学分为128学分,其中必修课程须达76学分(共同必修58学分+资工组核心须达分+(资工组副核心课程学分+另2组核心课程学分)),专业选修本系课程须达12学分,其他选修课程须达12学分,通识课程须达28学分(含外语课程必修8学分)。台湾“中央大学”为136学分,台湾“清华大学”为136学分,其中必修和必选学分126,其他与导师商量决定。
美国的大学各校差异较大。美国的学分计算有4学期制、两长一短制及两学期制,其中加州大学伯克利分校为120学分,麻省理工大学为90学分,加州大学洛杉矶分校为186学分,斯坦福大学为180学分。
2.2教学管理
在教学管理上,斯坦福大学给学生提供了非常宽松的自由发展空间。新生入校后不分专业、不分学院。除了医学院和法学院学生需要经过一定的选拔程序外,本科生可以在入学后的前一个学期适当时候随意选择专业,并且选择专业后允许更改,只要毕业时满足专业培养方案即可。
国内的浙江大学是较早实行按大类招生的学校之一,分为大类培养、专业培养和特殊培养3类,前两年不分专业,按学科分类集中培养。
台湾的大学专业也是按大类完成前期的基础课程,再分小专业完成各学程,包括基础课、核心课和进阶课。
教学分组是现在的主流课程架构,也是体现专业方向的主要形式,分组课程是体现专业特色的课程组。国内清华大学采用的是分组教学;台湾的大学基本上采用的是以教学方向分组的方式,台湾的大学教学分为课程与修业、学分学程。
2.3实验与实践教学
计算机类专业各大院校都强调课程实验与实验教学,而目前课程该如何进行教学?这不仅是实验问题,如何以工程教育专业论证为目标,怎样使教学目标达到毕业要求是关键。做中学是主流实验教学方式,尤其是美国的大学,大作业体现的是实验与理论教学的结合,是考查学生是否理解理论知识的重要途径。学生不仅能够学习扎实的数学和计算机专业知识,还进行大量的实践创新训练。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、斯坦福大学都属于实践创新性教学模式。例如,斯坦福大学程序设计范式课程重点比较C、C++、Java的特点和难点,每1~2周有一次大作业,针对不同的任务,要求学生用不同的语言实现,使学生加深理解各类编程语言的应用场合;麻省理工大学的课程计划是必须先修12学分的实验课程,再修3门或4门核心课程,最后选择3门方向学科和1门关于该方向的实验课、2门专业拓展课。
3智能科学与技术课程体系分析
智能科学与技术课程体系在智能基础理论研究的基础上,需要安排基础性、通用性、关键性的智能技术研究,主要包括感知技术和信息融合技术;自然语言处理与理解技术;知识处理(认识)技术,包括知识提炼、知识分类、知识表示技术等;机器学习技术,特别是统计与规则相结合的学习技术;决策技术,即知识演绎技术特别是不确定推理技术等;策略执行技术,即控制与调节技术;智能机器人技术,特别是面向专门领域的智能机器人技术;智能机器人之间的合作技术;基于自然语言理解的智能人机交互与合作技术;智能信息网络技术。
国内最早创办智能科学与技术专业的学校包括北京大学,西安电子科技大学是第2批开始培养智能专业学生的院校。北京大学的本科教学计划中,专业必修课程(2分)包括:①专业数学/理论基础(15学分):算法分析与设计、集合论与图论、概率统计A、代数结构与组合数学、数理逻辑;②硬件与系统基础(分):数字逻辑设计、微机原理和信号与系统;③智能基础(5学分):脑与认知科学与人工智能基础。专业限选课程(15学分)包括信息论基础、计算方法B、数字逻辑设计实验、微机实验、数据结构与算法实习、机器感知和智能处理实验、智能多媒体信息系统实验。选修组合课程(29~32学分):学生按照自己的兴趣,参考智能的2个专业方向推荐专业课组合,自行选择,至少选修20学分的智能专业课程。公共核心+专业方向+新技术及其他:①公共核心课程(分):智能科学技术导论、模式识别基础、生物信息处理、智能信息处理;②专业方向课程(11~15学分):机器感知与智能机器人方向、智能信息处理与机器学习方向、新技术及其他。
西安电子科技大学智能专业主要课程包括电路分析理论、信号与系统、数字信号处理、数字电路及逻辑设计、模拟电子技术基础、微机原理与系统设计、数据结构、软件工程、人工智能概论、算法设计与分析、最优化理论与方法、机器学习、计算智能导论、模式识别、图像理解与计算机视觉、智能传感技术、移动通信与智能技术、智能控制导论、智能数据挖掘、网络信息检索、智能系统平台专业实验等课程及30多门选修课程。
建议各学校可以根据学院教学特色与实际需求,设计专业核心课程。北京大学偏重“信息处理”,湖南大学偏重“智能系统”,但需要强调的一个前提就是智能科学与技术专业属于大计算机类,更需要大EECS专业的基础。编程、电路、数学、数据结构、计算机系统这五大核心基础就是大EECS;其次是专业,计算机以系统结构、操作系统、网络、编译、数据库五大经典专业核心课为主,湖南大学的智能科学与技术专业强调系统,因此信号与系统、操作系统、嵌入式系统、人工智能是最基本的专业核心课,然后再分不同的分支。湖南大学智能科学与技术专业核心课程包括人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别、智能控制导论、智能数据挖掘、机器人学等;研究学位课程包括模式识别、人工智能等,主要体现为智能科学与技术基础(人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别)、核心(智能控制导论、智能数据挖掘)和应用(机器人学)。
4结语
(1)在课程计划实施过程中,教师需要遵循课程的时序图,即描述课程的进阶关系,从本科直到研究生,同时还可以实行一定的修课限制,如台湾交通大学计算机概论与程式设计和面向对象程式设计两科皆不及格者不得修数据结构与算法概论,若数据结构不及格不能修算法设计课程等。
(2)程序设计类课程用上机程序能力考试来设置合格条件,如台湾交通大学基础程式设计及格条件为通过“程式能力鉴定”,湖南大学则以CCF―CSP软件能力测试作为程序设计课程通过的考核标准。
(3)鼓励学生参与项目、竞赛等课外科技活动,如台湾“清华大学”的综合论文训练是由具有同等水平的项目训练成果或SRT(student research training)计划项目以及其他课外科技活动成果经认定后代替的。
(4)精炼的课程教学。核心课程应该精且必须加强课程实验,只有对方法和理论有正确的认识才能掌握这门课程,而动手完成实验才能真正融会贯通。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校的学生具备扎实的数学和计算机专业知识后,都需要进行大量的实践创新训练。
关键词:物联网工程专业课课程体系;感知层;网络层;应用层;体系结构
中图分类号:TP391.44-4
1 物联网工程专业设置的必要性和可行性
“物联网”[1]的概念于1999年提出,本意是“物与物相连的互联网”,物联网是通过红外感应器、射频识别(RFID)、全球定位系统、无线传感器网络、激光扫描器等传感技术,依据通信协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和处理,以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
根据教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知[2]的精神,为了加大新兴产业人才培养力度,加快课程体系、教学内容、教学方法、管理体制与运行机制的创新,大力培养新兴产业相关专业的人才,满足国家战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求,北京交通大学海滨学院计算机科学与技术专业以良好的办学条件和过硬的教学质量赢得了社会信誉,培养了大批合格的信息技术人才。这些专业均具有强大的师资力量和完善的实验设备,为开办“物联网工程”新专业打下了良好基础。
2 物联网工程专业知识体系架构
物联网与传统网络的主要区别在于,物联网扩大了传统网络的通信范围,即物联网不仅仅局限于人与人之间的通信,还扩展到人与物、物与物之间的通信。物联网网络架构由感知层、网络层、应用层组成。
2.1 感知层
感知层,也常称为感知控制层,解决了从物理世界到人类世界的数据获取问题[3],包括各种物理量、标识、音频、视频等数据。感知层位于三层架构体系中的底层,是物联网应用的基础,是物联网全面感知的核心。作为物联网的最基础一层,感知层具有十分重要的作用。
感知控制层包括数据采集、短距离通信技术和协同信息处理。数据采集是通过相关传感器对物理对象的感知和数据收集,其中涉及射频识别(RFID)、传感器、多媒体信息采集、实时定位和二维码等技术。短距离通信技术和协同信息处理将采集到的数据在局部范围内进行处理,并通过具有自组织能力的短距离传感网接入广域网。
2.2 网络层
物联网网络层将来自感知层的各类信息通过基础网络传输给上层,并提供透明的数据传输能力。其中,基础网主要包括移动通信网、广电网、卫星网、行业专网、互联网及形成的融合网等。
2.3 应用层
应用层主要将物联网技术与行业系统结合,将信息转化为内容,实现物物互联的应用解决方案。概括起来,物联网就是传感网、互联网和智能服务的综合体[4]。与传统的互联网相比,物联网加进了感知层,降低互联门槛,实现非智能、弱智能设备能够接入互联[5]。
在高性能计算和海量存储技术支持下,应用层还对网络获取的大量不确定信息进行清洗、融合、重组等处理,整合为相对准确的结论,并为行业应用提供智能的支撑平台。
3 物联网工程专业课课程体系设置
3.1 专业定位
本专业依托北京交通大学计算机与信息技术学院的优势学科,面向京、津、冀和环渤海区域经济、社会、生态的发展需要,突出计算机应用技术与现代信息处理技术交叉与融合的特点。培养学生具备良好的自然科学、人文社会科学和工程技术基础知识。使学生具有物联网工程专业技术的扎实理论基础,面向物联网应用系统的程序设计技术,各种信息处理网络应用系统的工程实践能力,以及培养学生具有较强的自主学习意识和工程意识,能够从事物联网工程技术及其应用方面相关应用设计、开发与应用工作。
3.2 培养目标
物联网专业需要培养适应国家科技化和现代化建设需求,建设创新型国家发展战略的需要,具有雄厚的基础,强大的综合实力和专业适应能力,具有社会责任感,具有信息采集和检索、分析和处理能力的,具备良好的动手实践能力和创新能力,能胜任通信,传感器网络及电子信息处理技术领域的研究,设计、开发、系统集成及管理与教学,并具有创新能力,能够在计算机和通信等领域起领军作用,具有国际化视野的高素质的高层次专门人才。
3.3 课程体系结构设置
物联网工程专业是新兴专业,由于整个行业在我国都处于发展阶段,因此对人才培养提出了更高的要求。由于物联网方面的信息相对较少,学生有可能对于专业的认知度不高,应当加强专业认知方面的教育,同时,通过实验演示等方式,让学生来亲身体验物联网技术带来的技术革新,是学生们对于专业有一个全方面的认知,从而培养学生的学习兴趣和钻研精神。物联网工程课程体系的原则是覆盖必要的学科背景和专业知识。
我院物联网工程专业依托计算机科学与技术专业进行发展,物联网专业需要计算机科学与技术方面知识的学习,同时,重点加强与“物”相关的传感器、RDIF等技术的学习。在教学过程中注重学科背景知识体系,力求学生考研和后期发展有明确的学科目标。
物联网技术专业的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点,注重课程体系的交叉融合,将相关主干学科的核心课程和专业课程进行统筹考虑。在总学分180学分的情况下,将课程分为基础教育、专业教育和素质拓展和自主实践。
3.3.1 基础教育
在基础课程的教学中,尤其是对于整个专业学习和发展至关重要的数学和物理等课程的学习,使学生充分意识到学习这些知识的重要性,物联网专业在国内属于新兴专业,国内起步较晚,需要查阅大量的外文资料,因此,需要良好的英语水平,尤其是专业英语水平,在教学中,适当引入专业英语教学。同时,在基础课程的学习中,应该加强学生对于政策法规的学习,避免学生学习技术知识之后通过技术手段进行违法犯罪活动。
3.3.2 专业教育
专业教育包含专业基础课程和专业课程以及各自的实践环节,共114学分。专业基础教育是整个课程体系中较为重要的环节,高素质的人才需要有过硬的专业基础知识,通过全方位学习物联网以及计算机、通讯、自动化等相关学科的知识,能够使学生培养对于知识的跨学科应用能力。
(1)专业基础课课程结构设置及分析
专业基础教育主要包括计算机基础与专业导论、程序设计基础、C语言程序设计、面向对象程序设计与C++、离散数学、数据结构、模拟与数字电路、Java语言程序设计、Web应用、物联网导论、图论与算法设计、计算机组成原理、信号与系统、专业英语等课程,突出专业定位和特色,拥有一定的广度和深度,多起点同时推进,学生在全方位的学习中,找到适合自己的发展方向。
在专业基础课程的教学中,起步难度要适当,既不能难度过大而吓退学生,打消学习积极性,也不能过于容易而什么都学不到。将尽可能多的课程安排在实验室进行,理论知识通过实验现象和结论更容易理解和掌握,学生能通过现象看到本质,有利于学生兴趣的养成和动手实践能力的培养。考虑到学生的实际情况,专业基础课程计划安排一定的课外上机学时,使学生巩固课堂学习的内容。
(2)专业课课程结构设置及分析
专业课程包括Web程序设计、Linux程序设计、嵌入式系统原理、数字信号处理、数据库系统原理、操作系统、编译原理、汇编语言、微机系统与接口技术、物联网架构与技术、RFID原理与应用、VHDL设计实践、移动互联网技术、空间信息技术、计算机网络原理、无线传感网与通讯技术、人机交互技术、传感器件与编程技术等科目,学生可根据自己的兴趣与自身发展进行选择学习。
专业课程的考核不能以考试成绩作为唯一标准提高实践和实训在考核中所占比重,严格实训内容的考试。在专业课程的学习中,增加项目实训,适当引入企业项目,在学习中就能体验到未来工作中的实际感受,通过亲身体验,寻找差距,弥补不足。学生在毕业之后,能够迅速适应工作岗位,拥有较高的起点。
(3)专业主干课课程
具体包括:物联网技术导论、电路、模拟电子技术、电子技术基础实验、数据结构与算法、信号与系统、数字逻辑与数字系统、传感与检测技术、软件工程、计算机网络原理、通信原理、嵌入式系统与接口技术、数据库与数据挖掘。
(4)专业选修课课程
无线传感网与自组织网络、天线原理、物联网信息安全、物流管理概论、RFID技术、计算机系统结构、智能交通概论、GPS技术、环境工程概论、电子商务等。
3.4.3 实践教育
实践教育主要包括程序设计专题训练Ⅰ、程序设计专题训练Ⅱ、硬件系统课程设计、软件系统课程设计、就业指导、物联网综合实践、多媒体技术、Linux应用系统开发、信息系统集成与开发、软件工程与实践、计算机系统课程设计、毕业实习、毕业设计(论文)。其中部分科目为选修,学生可以根据自身发展进行选择。
3.4.4 素质拓展与自主实践
素质拓展与自主实践方面,鼓励学生参与学科竞赛、科研项目、创新创业项目、非本专业的公共选修课、各类职业、执业资格证书,总学分不得低于10学分。
4 结束语
物联网工程是一个战略性新兴本科专业,它不是以理论为主导,重点在于工程应用,这就决定了该课程体系所特有的发展变化的动态特性。因此,在制定专业教学计划时,要时刻以服务于社会发展需要为根本依据,把当前物联网新技术及行业应用的时代需求紧密结合起来,依托学校自身的行业背景和学科优势,设计出科学合理的、与时俱进的、可持续发展的专业课程体系,为国家战略性新兴产业发展,培养高素质专门人才多做贡献,争取使我院物联网工程专业在同类学校的同类专业中起到示范和带头作用。
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关键词:过程控制;工科;毕业论文;质量
中图分类号:G642.477?摇 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)05-0265-03 普通高校工科毕业论文(设计)是继认识实习、生产实习、课程设计等后,最重要的一个实践教学环节,它既是学生运用前期所学知识,将书本理论与实践相结合,培养发现问题、分析问题、解决问题的能力的过程,更是培养学生创新精神的过程,最重要的是为后续的就业与再深造打下良好的基础[1]。毕业设计(论文)是高校本科专业教学质量高低的一个重要标志。因此,如何指导学生做好毕业设计(论文),提高质量,确保效果,是高等学校工科专业需解决的一个重要课题。
一、目前存在的问题
1.学生自身的问题。首先大学生扩招,导致部分学生的素质下降,使得学生对所学的专业知识理解有不同的偏差,另外不同的学生对专业知识的运用能力也参差不齐,这就使学生整体毕业质量有所下降。另外大多数学校的毕业论文都安排在第八学期,即最后一个学期,此时的学生有一部分还未找到工作,在当前大学生就业形势严峻的情况下,学生会把找一个好工作放在首要位置,并在上面花费大量的时间和精力,使得投入到毕业论文的精力有限。还有考研的复试也正好安排在每年的4月份,学生需花一定的时间复习,从而也减少了毕业论文(设计)的精力投入。
2.教师的问题。由于学生人数增多,使得一个导师所带的本科论文至少5个以上,有的甚至达到10个,如此多的学生,使得老师根本没有时间详细的指导,导致毕业论文这一必然结果。另外现在教师的教学和科研压力都比较大,就使得在学生论文上投入的时间减少。还有有的毕业论文(设计)内容与生产实际脱节,难以引起学生的兴趣,学生在毕业设计的过程中也难以得到实际的成果,所以也就逐渐失去了对毕业设计的兴趣。
3.学校管理的问题。由于学校对毕业论文时间的安排较短,使得许多工作没有开展完全,因此毕业论文的质量也就一般了。另外学校的经费投入不足,甚至没有经费,也会导致一些工作无法开展,尤其是对于实验性的论文来说,药品、仪器、测试等都需要资金,就目前有的高校给的指导论文费用,根本不够用,当然相应的论文的进度和质量也会受到影响。还有就是学校缺乏过程管理,只看最后论文的结果,中间缺乏监督,最终论文出了问题也没有办法弥补。
二、过程控制的重要性
由上述毕业论文存在的问题可以看出,其实在整个毕业论文管理过程中,学校的管理起到了重要的作用,加强过程控制是提高毕业论文质量的一个重要途径。全面质量管理(简称TQM)是现代企业的一种管理思想和管理实践,其核心思想集中体现为全员、全程、全面的质量管理。全员性是指产品质量人人有责,企业中每个人做好本职工作,全体人员都参与质量管理工作;全过程是指把产品质量形成全过程的各个环节或有关因素进行综合控制,形成一个综合性的质量管理体系,做到以预防为主,防检结合,不断改进;全面是指企业以质量为中心,领导重视,组织落实,体系完善[2]。将全面管理的理念引入到本科毕业论文的管理上去,就如图1所示,从选题、中期、到最终的答辩,学生、教师、学校的职能部分在整个阶段都参与到其中,只要各尽职责,在各个阶段完成不同的任务,相信本科毕业论文的质量定会有所提高。
三、解决问题的途径
1.谨慎选题、规范开题。科学合理的选题是做好本科毕业论文工作的基础,选题应紧密结合专业人才的培养目标,联系生产和工程实际,体现专业特点,兼顾选题内容的深度和广度,既要有利于学生运用基本理论,掌握基本方法,又要有利于培养学生的辨析式思维,进行自主探索与创新,综合训练,提高学生的适应性和竞争力[3]。同时,由于不同的学生对本专业所学知识的理解与运用、对相关学科的联想与分析、对所选课程的把握与兴趣等都不尽相同,所以毕业论文选题还应坚持因材施教的育人理念,尊重学生个性发展需求,增加选题数量,学生可根据自身的知识结构、能力水平、兴趣爱好自主选题,引导学生结合自身兴趣发展,有助于调动学生学习研究的积极性和主动性,形成良性互动,满足多样化人才的培养需求。学生选定题目后,从毕业设计的工程背景、研究意义、设计思路、计算方法等方面写出开题报告,参加开题答辩。开题报告答辩制度是对学生毕业设计的初步把关,是保证学生毕业设计质量的重要环节,因此应充分重视开题答辩工作,加强开题管理,确保毕业设计质量。
2.强化中期检查。本科毕业论文研究时间相对较短,但科研训练程序完备,内容系统,加强过程督导是做好本科毕业论文工作的关键。在本科毕业论文工作中期,实行指导教师、院、校三级检查制度,就论文工作进展、学院组织管理、指导教师到位、学生学习态度等方面,组织开展本科毕业论文中期检查。如果情况不容乐观,则建议指导教师上报学院,推迟该生论文答辩时间,相应推迟毕业时间[4]。中期检查可以强化论文指导,了解学生的研究进度和存在的主要障碍,及时发现问题、解决问题,保证毕业论文工作按计划顺利进行。同时,开展中期检查有助于学生体会科学研究工作的严肃性,促进学生形成严谨的学术态度和工作作风,养成良好的学术规范。
3.严控毕业答辩及最终评分。明确标准,规范程序,严格答辩评审关,科学合理评定成绩是提高本科毕业论文质量的一个强有力措施。答辩之前,应在学院(系)毕业论文(设计)指导委员会的指导下,成立本科毕业论文答辩领导小组,负责本科学生毕业论文的答辩工作。每一答辩小组人数不得少于5人。答辩时,由答辩委员会向学生提出问题,内容包括与论文密切相关的基础理论、基本知识、写作思路和写作内容等。答辩结束后,由答辩委员就答辩情况交换意见,给出答辩成绩[5]。当然学生毕业论文的综合成绩评定应实行结构评分,由指导教师评定成绩、评阅教师评定成绩、答辩小组评定成绩,三者按一定比例折算形成,保证论文评价的科学性和公正性。对于论文质量较差或者答辩态度不认真的同学应进行二次答辩,对于二次答辩仍较差者应给予其论文不合格,这不仅是对其本人的惩罚,对辛苦认真工作同学的肯定,也是对下一届学生的警示,只有严格按照规范执行,学生的论文质量才会越来越高。
另外,在本科毕业论文的答辩过程中也要逐渐引入“率”,抽查或者全面检索论文,对论文研究中的任何剽窃、作假等行为实行一票否决制,加大失信者的失信成本,引导大学生树立诚信意识。这不仅对于本科论文的提高是一个有效的方法,同时对学生以后的工作也会起到很好的引导作用。
四、结语
总之,要真正提高毕业设计(论文)的质量,需要指导教师、学生、管理部门等都行动起来,高度重视毕业设计指导工作,精心选题,悉心指导,高标准,严要求,才能真正做好毕业设计指导工作,从而使学生在走出校门的最后一道工序中,成为真正的合格产品。当然,毕业设计工作更是一项系统工程,需要方方面面的配合,如观念、制度、奖惩措施、技术平台等,唯有这样才能切实保障毕业设计的质量。
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我校计算机学院设置了计算机科学与技术、网络工程、信息管理与信息系统、物联网工程、软件工程等五个专业,使计算机科学与技术专业与其他专业区别开来,那么就需要有自身特色的培养目标,进而要有与之相适应的课程体系,并制定满足要求的课程标准。计算机科学与技术专业是我校2002年最早设置的专业,根据计算机学科教育的发展,于2006年和2010年分别修订了人才培养计划(方案)。经过多年的教学,总结出一套切实可行的人才培养模式,并能够适应我校应用型人才培养的目标要求。
1 计算机科学与技术专业的定位与培养目标
我国高等院校早期的计算机学科教育注重学术研究性教育,也就是我们所说的精英化教育。随着计算机应用的普及,需要大量实践能力强且上手快的计算机专业人才,高等院校本科计算机科学与技术专业教育,就需要改变传统的教育思维,应该研究培养体现职业特征的应用型人才的培养模式,我校计算机科学与技术专业以基础适度、口径适中、强化应用、提升能力、注重特色的人才培养规格为要求,以培养应用型人才为目标。
我校计算机科学与技术专业的培养目标是:培养德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质相互协调,系统地学习掌握计算机科学与技术,能从事计算机应用软件的开发、计算机系统软件的分析和维护、计算机网络的管理与维护,计算机硬件、嵌入式系统以及接口设计、调试、安装与维修,获得计算机科学和技术领域工程师基本训练,具有安全意识、实践能力、创业精神,适应社会发展需求的应用型高级专门人才。
2 计算机科学与技术专业应用型人才培养的原则
关于计算机应用型人才培养,是发展和建设专业所必需的。在应用型人才的培养过程中,需要以市场为导向、特色建设、创新的原则,对培养模式进行深化,进而达到教学改革与发展的需求。
2.1以市场为导向的原则
随着信息技术的发展,计算机已成为社会发展的原动力。计算机具有实用性的特点,注重专业与市场的对接,这样才能更好地发挥计算机科学与技术专业的教学目标。面对多元化的经济市场,实现人才培养模式与市场相结合,以市场为导向,使得教学活动更具有针对性和职业性。基于市场需求,在专业课程的设计上,要具有实效性,以市场的需求面来确定教学的内容面,这样在培养方式和内容上,有助于应用型人才的培养。
2.2 专业建设的特色化原则
随着高校计算机科学与技术专业的开设增多,其竞争性加强,社会对于其的要求也增加。因而,在应用型人才的培养中,关于特色专业的建设非常重要。专业建设的特色化,可以更好地体现应用型,是高校学科建设的重要方面。在计算机专业的建设中,要体现学科的细化,教学方面进行明确。诸如,运行、系统建设、维护等相关技术的教学培养,是应用型人才培养的重要方面,这点也是专业细化下,专业特色化建设的重要方面。
2.3教学内容的创新性原则
计算机科学与技术发展迅猛,其课程内容具有技术新、变化快的特点。计算机教学内容的多变性,在于教学主体未变,其相关技术的创新性发展。在应用型人才的培养中,关于教学内容的创新非常重要,教学内容的创新,可以为专业培养提供多元化的平台,进而实现综合性的培养模式。同时,教学内容的创新,还需要体现市场的需求,在教学活动之中渗透职业教育,在掌握理论知识的同时提高实践能力。这样,学生的社会生存能力得到更好地培养,适合现代教学改革的需求。
3 理论课程体系的构建
计算机科学与技术专业要实现其人才培养目标,课程是其采取的重要手段,即课程是专业教学的重要载体。课程体系是课程及进程的总和,是同一专业不同课程门类按照门类顺序排列,课程门类排列顺序决定了学生通过学习将获得怎样的知识结构。课程体系是教学理念的重要体现,是培养目标的具体化和依托,它规定了培养目标实施的规划方案。因此,构建专业的课程体系是人才培养的关键,它关系到学生获得哪些方面的知识和能力、如何强化应用、怎样体现专业特色。
3.1 通识教育课程
通识教育模块分为必修模块与选修模块。必修模块分为思想政治理论模块、军事理论模块、公共体育模块、公共外语模块与数学模块。它们是大学生知识结构和能力素质培养中的基础部分。
通识部分选修模块是根据当代大学生素质培养和知识结构自我构造的需要而设置的一系列课程,按课程的学科性质将选修通积教育分为人文素质模块、自然科技模块、经济管理模块、艺体健康模块等四大模块,目的是提高学生的文化品位、审美情趣、身心健康、人文素质和科学素养。
3.2 学科基础课程
包括各相关专业的基础知识、基本理论、基本技能的课程,其目的是夯实学科基础。
具体课程包括计算机导论、C程序设计、线性代数、概率论与数理统计、电路与电子学、离散数学、数字逻辑与数字系统、数据结构。具体分为以下两个课程群:①数理基础:线性代数、概率论与数理统计、离散数学;②技术基础:包括电路与电子学、数字逻辑与数字系统等硬件基础课程群和计算机导论、C程序设计、数据结构等软件基础课程群。
3.3 专业基础课程
专业基础模块是按社会需求和专业学科发展需要所开设的反映人才知识结构要求的若干门课程,主要包括该专业的基础知识、基本理论、基本技能的课程,其目的是夯实专业基础。分为软件与硬件两个课程群,包括必修和选修课程。
必修课程包括面向对象程序设计(C++)、汇编语言、计算机组成原理、操作系统、数据库原理与应用、编译原理、数据通信与计算机网络、接口技术、软件工程等。
选修课程包括计算机图形学、网页制作、JAVA程序设计、LINUX操作系统、JSP网络编程和计算机系统结构。
3.4 专业方向及专业前沿课程
专业方向及专业前沿课程是根据社会上实际的人才岗位群需求,在专业基础课程的基础上从深度上体现该专业内涵和特色的一系列面向应用的课程,主要是指与某一特定的工作或某一类职业相关的课程,目的是为学生进一步扩充和强化专业相关知识和技能,进而培养学生解决实际问题的能力。包括计算机应用方向和嵌入式系统方向。
计算机应用方向包括必修课和选修课,其中必修课有.NET构架及应用和ASP.NET网络编程两门课程,选修课有J2EE技术、微机与外设维护维修技术、Delphi程序设计、多媒体技术、数字图像处理、ORACLE数据库、电子商务概论和UML建模技术等课程。
嵌入式系统方向包括必修课和选修课,其中必修课有嵌入式系统基础和嵌入式Linux应用开发两门课程,选修课有单片机原理及应用、嵌入式操作系统及其程序设计、嵌入式处理器体系结构、移动设备软件开发、嵌入式系统测试技术、嵌入式网络协议及应用、WinCE嵌入式软件开发、嵌入式数据库和通信网络与总线技术。
4实践教学环节
4.1实践课程体系的构建
应用型本科实践课程教学体系应包括普适基本技能层次、学科专业技能实验层次、专业应用与综合技能实践训练层次在内的三层次实验课程体系。
1) 普适基本技能层次
普适基本技能层次开出预备性实验基本技能课程实验,使学生尽早进入实验室,尽早转变学习方式,尽早增强工程意识。这方面设置有物理实验和认识实习。
2) 学科专业技能实验层次
学科专业技能实验层次开出二级学科及其相关专业实验课程,通过基础科学原理课程的实验训练,养成科学规范的研究习惯,掌握实验设计、装置准备、数据采集和处理、结果分析和报告的方法。包括计算机导论、C程序设计、数据结构等课程的上机编程、电路与电子学和数字逻辑与数字系统两门课程的硬件实验。
3) 专业应用与综合技能实践训练层次
专业应用与综合技能实践训练层次通过专业课程实验、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计等综合实践训练,培养学生分析问题、解决问题的能力,达到学以致用的目的。
在生产实习和毕业实习实践环节,广泛开展校企合作,以项目实训为主,着力提升本专业学生的就业能力和就业质量。例如,本专业与工信部人才交流中心签署了合作共建协议,实施蓝桥计划,联合培养JAVA程序高级开发人才。与北京达内科技有限公司合作培养C++程序设计高级开发人才。另外,与北京安卓易科技有限公司、京东翰林教育集团、汇众益智(北京)教育科技有限公司等共建校内实习实训基地,双方教师共同指导学生的生产实习、毕业实习,取得良好效果,基本实现了应用型人才与工作岗位的无缝对接。
4.2课外素质拓展与创新实践
课外素质拓展与创新实践为鼓励学生参加课外科研创新、专业技能训练和社会实践活动,培养学生实践和创新能力,要求每个学生必须取得课外素质和创新项目4个学分,此类学分单独记载,超过的学分可以替代相应选修课学分。
课外素质拓展与创新实践内容包括各类考试、学科竞赛(如数学竞赛、英语竞赛、电子设计竞赛、程序设计竞赛、科技创新竞赛、创业大赛等)、科研创新实践、科研论文与文艺作品、社会实践等。
关键词:网络工程;培养方案;人才培养;课程体系;实践教学
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:16727800(2012)008021202
作者简介:赵卿松(1972-),男,硕士,武汉工程大学计算机科学与工程学院副教授,研究方向为计算机网络、数据库技术。
1专业培养方案的体系结构
根据素质教育和专业教育并重的原则,课程体系的设置以“低年级实行通知教育和学科基础教育以提升学生素养,高年级实行有特色的专业教育以提升学生的实践动手能力、创新精神和创新能力”为准则,构建理论教学平台、实践教学平台和创新教育平台。
理论教学平台由三类课程组成:通识教育课程、学科基础课程和专业课程。通识教育课程由公共基础课和素质教育课两个模块组成;学科基础课程按照学科大类安排学科基础课程;专业课程则分为专业主干课和专业选修课两个模块。
实践教学平台由实训、实验和实习组成:①实训包括:军训、综合课程设计等;②实验教学以课程内实验为主,并开设一定比例的综合性、设计性实验等;③实习包括:认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)等环节。
创新教育平台由课程创新教育、学术创新活动和实践创新活动组成。课程创新教育包括学科前沿课程和创新教育课等;学术创新活动包括学科竞赛、课外科技活动和创新性实验计划项目等;实践创新活动包括以取得职业资格证书或企业培训合格证为目的的各类专业技能培训活动等。
2专业培养目标及课程体系
结合本校的实际情况及社会对网络专业人才的需求,以培养“高级应用型网络人才”为目标,具备计算机科学与网络技术的基础理论知识、具备网络规划设计及计算机网络应用系统开发能力、具有网络维护与管理专长、能从事网络工程领域的科学研究、技术开发、管理维护等工作。
课程体系是专业培养方案的核心内容,是培养目标的具体体现,很大程度上决定了学生的知识结构。按照学校整体的人才培养特色,结合学院目前的学科发展状况,按照“宽口径、厚基础、重实践、有特色”的培养原则,在课程设置方面认真考虑了以下几点:
(1)由于网络工程是多学科交叉融合的新兴专业,因此,在计算机科学技术、数字通信技术、信息处理等方向上,设置了对应的专业核心基础课程,以提高学生的适应性。
(2)课程设置强调了公共基础和学科基础的重要性,对重要的基础课程给予了充足的学时。
(3)将方向的选修课程分为网络规划设计及管理、网络信息处理两部分,以适应社会对网络工程专门人才的需求。网络工程专业课程体系如表1。
表1网络工程专业课程体系
作为工科专业,公共基础课程的设置与其它工科专业类似,开设大学英语、数理、政治理论基础和计算机基础等课程。学科基础课程除了电类基础和计算机软硬件系统基础外,增加了网络工程导论、计算机网络和数字通信原理等课程,以补充学生在数字通信领域上的基础知识,为进一步学习网络工程的后继课程打下良好的基础。针对网络规划设计方向,在专业主干课和专业选修课中设置了现代通信技术、网络操作系统、网络规划设计、现代网络技术、网络系统集成、网络设备等课程,以培养学生在网络组网和网络规划设计方面的能力;针对网络信息处理方向则设置了网络编程、网络协议、网络互联技术、Linux系统管理、Linux程序设计、Java程序设计等课程,以培养学生在网络应用程序设计与开发方面的能力。
3实践教学环节
3.1课程内实验
所有的学科基础课程、专业主干课程和专业选修课程都设置了一定比例的实验,课程内实验以加深、巩固对基本原理的理解和掌握。课程内实验以实验项目的形式来组织,每个实验项目占2学时或4学时,实验项目分为基础性实验项目、设计性实验项目或综合性实验项目,一般设计性或综合性实验项目的学时数占课程内实验学时的30%~40%。
基础性实验项目主要是对课程所涉及到的基本原理与过程、基本方法进行实验验证,以消除学生对课程基本原理理解上的抽象性和神秘感。综合性实验项目以基础性实验项目的掌握为基础,综合运用课程涉及到的知识,以增强学生对课程基本原理的掌握并融会贯通,适用于数字通信原理、网络操作系统、网络规划设计、现代网络技术、网络系统集成、网络设备等课程学习过程中进行,为后继的综合课程设计打下基础。设计性实验项目也是以基础性实验项目的掌握为基础,提出实验任务与要求,由学生自主设计完成实验任务的方案、实验步骤和方法,适用于程序设计、计算机网络、网络编程、网络协议、数据库系统原理等课程学习过程中。通过设计类实验项目的锻炼,学生可以初步了解网络应用系统开发的思路,掌握网络程序设计的基本方法,培养学生的创新能力。
3.2综合课程设计
综合性的课程设计是一个重要的实践环节,其目的是进一步培养学生理论联系实际的能力和专业知识综合运用的能力。从第四学期开始至第七学期,开设了基础软件综合设计、基础硬件综合设计、网络工程综合设计、网络通信综合设计、网络应用综合设计等综合课程设计。每个综合课程设计集中安排在学期末,占2周时间,为了更好满足学生的兴趣,采用教师给出多个设计题目供学生选择这种双向选择的方式。同时要求课程设计指导教师的最多指导学生的人数不能超过30人,以保证教师对学生的指导效果。
为培养学生的论文书写能力,要求学生书写完整的综合设计报告,包括课题背景、设计简介及设计方案论述、详细设计、设计结果及分析、总结等内容;为保证综合设计的质量,安排了综合设计答辩环节,答辩中由学生先对设计的内容进行阐述和演示,然后答辩教师针对设计内容随机提问,以考察设计完成情况。综合设计成绩评判由平时表现、完成情况、报告质量和答辩情况等内容按照一定比例组成,能比较客观地评价学生完成综合设计质量。
3.3实习与毕业设计
为让学生接触社会,体验未来就业单位的工作环境和实际项目开发过程,从三年级上学期开始分别组织3次实习,即认识实习、生产实习和毕业实习。
认识实习安排在第五学期初,占2周时间,参观IT企业或事业单位的科研环境或办公网络环境,见识不同厂家或品牌的网络设备(如交换机、路由器、服务器等)及网络应用系统的应用情况或研发过程,以增强学生对专业的兴趣,为后续专业课程的学习增加感性认识。
生产实习和毕业实习安排在第七学期和第八学期初,各占3周时间,为了保证实习的效果,与IT企业或思科认证培训机构合作,建立了多个校外实习基地,让学生参与到组网工程、网络管理与维护和网络软硬件系统开发等项目中。特别是在与思科认证培训机构的合作过程中,充分利用他们的师资与设备资源,很好地克服了我校网络组网设备不足的缺陷,为学生提供了一个理论与实践相结合的平台。
毕业设计为网络工程专业学生在毕业前提供了一次综合性专业技术实践锻炼,毕业设计课题围绕网络规划设计与网络信息处理两个方向展开,毕业设计周期为14周左右,包括选题、开题、课题任务的完成、书写毕业设计论文和论文答辩等环节。我们将校企合作方式也引入到毕业设计环节中,对部分学生实行校内和校外指导教师共同指导的方式,真题真做,以达到在完成毕业设计任务的同时,解决企业某方面实际问题的目的。
4结语
网络工程专业是在计算机科学与技术、通信等专业基础上经过发展逐步形成的专业,作为一个实用性强、服务面广的专业,在人才培养过程中不能简单地套用传统计算机专业的人才培养模式,需要根据专业特点不断地摸索、循序渐进和逐步完善。
参考文献:
\[1\]王春枝,李红.网络工程专业培养方案探索与实践\[J\].计算机教育,2010(23).
关键词:全日制专业学位 培养质量 定量分析 定性分析
一、问卷设计与调查
(一)问卷设计
本问卷主要围绕全日制专业学位研究生培养的过程监控和论文把关展开,过程监控包括培养方案、课程设置、实践基地建设、导师队伍配备、导师指导情况、教师实践基础,论文把关包括论文选题、论文形式、论文撰写、论文答辩、论文审核。
(二)问卷调研与基本信息统计
本次调查采取定量与定性相结合的方法,定量为针对学生的线上与线下相结合的抽样调查,定性为针对专任教师和导师的专家深度访谈;调查对象为全日制专业型硕士、专任教师以及全日制专业型硕士导师;调查时间为2015年10月7日至11月5号,历时30天,回收有效问卷539份。
二、全日制专业学位研究生培养质量满意度定量分析
(一)总体满意度调查结果与分析
全日制专业型硕士与全日制学术性硕士在教育方向定位上有明确的的区别,但在我们的调查过程中发现,仍然有329人认为全日制专业型硕士与全日制学术性硕士并无区别,这个比例占到了总人数的61%。
(二)过程监控满意度调查结果与分析
过程监控对全日制专业型硕士至关重要,但从满意度调查来看,满意程度偏低。从图1中得以得出,培养方案、课程设置、实践基地建设、导师队伍配备、导师指导情况、教师实践基础的不满意比重(包括不满意与很不满意)分别占59%、28%、54%、26%、31%、48%。
(三)论文把关满意度调查结果与分析
学位论文是研究生培养的最后关口,是研究生的代表性学习结果,是培养质量的主要标志。从调查结果来看(图2),论文选题、论文形式、论文撰写、论文答辩、论文审核的不满意比重(包括不满意与很不满意)分别占36%、39%、16%、9%、43%,其中论文选题、论文形式和论文审核不满意程度较高。
三、全日制专业学位研究生培养质量满意度定性分析
(一)应用性目标被弱化,未与学术型硕士区分开来
从全日制专业型硕士培养目标来看,培养过程中要把学生职业化能力培养作为重点,向专门化、职业化和应用性方向发展。但在实践过程中,专门化、职业化和应用性的目标并没有得到落实,培养单位实际执行过程中,模仿学术型硕士人才培养方式,偏离和模糊了培养目标,弱化了应用型目标。其中培养方案的设置是以科学研究为导向的,学位点设置具有鲜明的学科性,偏重理论研究和科学探索,与学术学位研究生培养方案基本相同,唯一的差别就是要求宽松些。我国大多数高校在全日制专业学位硕士培养方案制定、课程体系设置等环节仍然存在“偏理论,轻应用”的情况。
(二)双导师制形同虚设,教学实践未落实
师资队伍作为教育质量保障的重要部分,其作用毋庸置疑。全日制专业型硕士采用双导师制度,校内导师主要沿用已有学术型导师,校外导师主要聘任专业领域相关工作中具有高级专业技术职务的专家。沿用的学术型导师队伍长期居于理论研究前沿,在指导过程中还是注重理论研究,远离实践。
实践教学是专业学位研究生培养的核心内容,国家专业学位教育指导委员会要求实践教学的时间原则上不少于一年,但实际教学过程中,专业实践只是流于形式。
(三)论文选题实践性不足,缺乏论文审核标准体系
目前,我国专业学位研究生在学时间短,不少学生选题准备时间仓促,并且很多导师对专业学位研究生指导还是按照学术型模式进行,导致他们学位论文仍然较大程度上地遵循学术型研究生的传统形式,毕业设计内容及方法难以体现应有的实践能力。
此外,在论文审核上也缺乏区别于学术性硕士的论文审核体系。学生无法精确获取专业型硕士论文的具体要求,教育部也无相应的规范,只能沿用W术性硕士论文的模式,这导致专业学位硕士研究生的论文无法体现出应该具备的实践性和职业性。
四、全日制专业学位研究生培养质量满意度提升的建议
(一)制订实践诉求的专业学位培养方案
专业学位培养方案制订中既要考虑与学术性学位之间的知识结构与能力标准的显著差异,又要结合其全日制教学方式的特点,突出其多元参与性与实践性,尤其要加大实践环节的比重,合理安排课程学习、科研训练、专业实践、论文撰写的时间比例与内容衔接。
(二)培养实践型师资队伍,加大实践教学投入
全日制专业学位研究生培养的关键在教师队伍,这需要建立一套完善的全日制专业学位导师遴选标准,使得校内导师具备理论和实践相结合的能力,校外导师能够充分深入学校指导学生实践。为了培养全日制专业学位硕士研究生的实践性,加强实践课程建设势在必行高校应制定适用于全日制硕士专业学位研究生的学业考核标准,稳打稳抓学生的实践学习,鼓励学生在实践过程中积极创新,将学生的学业考核焦点应放在全日制硕士专业学位研究生校外培养过程上,从而来培养学生的实践性和职业性。
(三)提倡论文形式多样化,健全论文审核机制
高校应倡导专业学位的论文以应用为导向,论文选题必须来源于专业实践或者急需解决的现实问题,研究成果要有明显的实际应用价值,论文的选题与在学期间的实践学习相结合,并且在校内导师和校外老师的共同指导下定题。针对全日制专业型硕士论文标准尚不明确的问题,相关部分应制定详细的专业型硕士论文审核标准,使得导师在指导论文时有据可依,放心大胆的将专业型硕士论文往实践性和职业性方向引导。
参考文献:
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论文关键词:GIS专业,信息技术,信息类课程,课程设置
1.信息技术对GIS专业人员的重要性
近十几年来,信息技术得到了飞速发展,快速地渗透到各个行业,各个领域,取得了惊人的成就。GIS界也不例外,从最早的微机地理信息系统到今天的开放式地理信息系统平台,GIS在融人信息技术以后,已由古老的地图,沙盘时代跨人到了今天的电子GIS时代。
信息技术(Information Technology,简称IT),是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术(Information and Communications Technology, ICT)。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。
从地理信息系统的学科交叉来看,计算机科学与技术、信息技术是地理信息系统重要的学科基础;从技术层面看,本质上说信息系统,计算机软硬件系统与信息处理是地理信息系统的关键;从理论支持来看,空间信息表达、3S集成技术都需要信息技术的支持。因此,信息技术是地理信息系统重要的理论和技术基础,相应在教学层面上,地理信息系统专业必然要对信息类课程提出较高的要求[1]。
2.课程设置中存在问题
信息类课程在地理信息系统专业教育中的地位和作用至少体现在以下几方面:
1.信息类课程是地理信息系统专业课程体系的重要基础和组成部分。相对于其他一些专业中信息类课程仅是一种技术性、辅课程,信息类课程本身是地理信息系统专业产生、发展与教育的重要基础和主要内容,其体系结构与教学水平将直接影响到地理信息系统专业教育水平与学生培养质量[2]。
2.信息类课程是地理信息系统专业教育上水平、上台阶的重要推动力。当前地理信息系统发展的前沿问题如网络地理信息系统、组件式地理信息系统、虚拟地理信息系统、多维动态地理信息系统等都需要现代信息技术的支持。在培养合格的应用型和开发型地理信息系统人才方面 ,信息能力与应用水平同样是一个重要方面。因此要培养适应社会需求的、 面向地理信息系统技术前沿的人才 ,信息技术教育将是关键之一[3]。
如今,计算机图形字,计算机控制技术信息技术,多媒体技术,数据库,计算机通信等信息技术渗透到地理信息系统,3S集成,测绘技术的各个方面免费论文。而目前GIS专业信息类课程教学却与GIS新技术的发展显得极不适应。信息技术应用水平的高低,势必影响到受教育者的素质。
信息技术在GIS界得到了广泛的应用,引起了世界各国的关注,然而我国GIS教育界却没有表现出应有的重视。国内各GIS院校GIS专业的教学计划中只有《计算机基础及应用》这门基础课,其它课程均为选修课或考查课(非主要课程),教材内容也落后于现状的需要,如选用的教材内容肤浅、陈旧、课时少。有些专业课程,比如《空间数据库技术》及《GPS原理》都要求有信息类课程的基础,但课本里只是泛泛带过,学生并没有信息前导类课程的学习[4]。
3.GIS专业学生信息类课程的特点
针对GIS技术类专业对信息类课程的需求特点,选择正确的教学摘要涵盖信息管理与信息系统,数据库技术以及电子的定位导航等课程在内的一个广泛的信息课程体系。
1)GIS专业学生通常与诸如信号,图像,方程,表格等实体打交道比较多。为了能够对GIS类的学生有所帮助,信息基础课程须教会他们如何表示这些工作中会用到的数据,以及如何操作这些数据,对学生不太会感兴趣的诸如复杂数据结构和算法则进行适当的调整,增加用例。
2)GIS专业对学生的要求往往是能够熟练运用工作中所遇到的各种信息化工具,而非自身的兴趣所在,更非其职业追求的目标。他们通常对信息技术已有所接触,能够在家里轻松自如地运用信息技术进行一些图像编辑,多媒体合成等简单操作。在课堂上学的枯燥的原理和繁琐编程很容易让他们产生一种复杂的错觉。
3)课程中引用的例子应尽量与专业相关,使学生都可直觉接受的。特别是一些和学生学习生活相关的例子信息技术,是学生所喜闻乐见的。
4)GIS专业学生在信息类课程上的学习时间十分有限,他们不太可能系统地学习这些课程。由于GIS的相对复杂性。GIS专业的学生除了要掌握有关信息类知识外,他们对其他有关GIS的专业知识,GIS相关的体系的知识也要有相应的掌握和理解。
5)用于GIS科学的软件包很多,要选择一些对其未来工作中接触机率大的。目前GIS商用工具软件有数十种之多,其应用和功能各有侧重,如果让学生完全掌握如此多种的软件实属困难。所以在教育教学中应采用一些主流的应用软件进行教授。
4.信息类课程的设置方案高校信息技术(包括计算机基础)教育的目的是培养学生的基本信息素养和信息能力,使学生能将计算机与信息技术用于其工作领域,成为既熟悉本专业知识又掌握信息技术的复合性人才。在进入信息时代的今天,信息基础教育对于提高21世纪大学生的素质和能力有着十分重要的作用。多年的教学实践使我们认识到大学生的信息技术教育是一个循序渐进的教育过程,要着眼于学生信息素养和信息能力的培养,包括通识素养和能力与应用创新素养和能力。通识素养和能力是对所有大学生的基本要求,是指在接受高等教育之后,在信息技术方面应该具备的基本知识和能力。例如计算机的基本知识,信息表述能力、信息交流能力、信息系统的使用能力等。应用创新素养和能力是指学生能自主学习,具备较强的创新意识和开发能力,能灵活自如地把信息技术用于专业研究领域。实践证明,许多在信息技术领域有成就的人是非信息专业毕业的学生。他们既具有本专业的知识,又掌握信息技术,跨学科的人才知识面宽,富有创造精神。关键在于正确引导和培养。
国内外很多高校为GIS专业开设了多种不同类型的信息类课程,大体上可分为三种:1导论课程(计算机文化基础、信息系统基础)。2原理课程(电子技术、导航原理、数据库原理)免费论文。3应用课程(GIS软件应用、GIS 软件应用)。在研究GIS专业信息技术课程设置和教学时应当充分围绕这两个层次素质与能力。为此提出“1+3+X”(1门基础课+3门限选课+X门任选课)的分层课程设置方案。 其中,1门基础课是“大学计算机基础”公共通识课,课程主要涉及计算机基础性和适用性的概念、技术和应用,它在培养学生的计算机知识、能力和素质方面起到基础性、先导性的作用。可以帮助学生对信息课程有一个概述上的了解和认识。在1门基础课程学习完成之后,各专业可根据需要在“数据库技术及应用”、“计算机网络技术及应用”、“电子技术”、“导航原理”、“地理信息系统原理”、“通信原理”中选择三门作为专业限选课。这些课程在已有“大学计算机基础”的基础上让学生更好理解和接受,同时也是对一些GIS高年级课程所必不可少的基础。只有在这些课程的基础上学生才能更好的把握有关GIS专业知识信息技术,将各种技术、方法更好的应用和融合。
为了达到新形势下培养学生动手实践能力的目的,学校可以在学分制下采用的是多模块、多层次的进阶式教育模式。由于学生的基础各异,学校还提倡学生根据自己的基础知识、兴趣爱好和实际应用需要选修实用技能课程。为此,我们可还设置了一系列信息类选修课程,供学生自主选择。可以结合GIS专业的实际的情况,适当开设“地理信息系统软件应用”、“导航软件应用”、“局域网的组建与管理”、“GIS模拟软件应用”、“数学建模软件”、“GIS计算软件应用”中选择X门作为专业任选课。这些选修课可以在学生已经有的限选课的知识基础上,可以更好、更有效率的学习GIS专业知识,把握有关技巧,所有知识融会贯通,有得于提高学习效率,加快知识层次的升华。
5.结束语课程设置和建设是一个系统工程,涉及到方方面面的问题,比如学校定位、学生来源、专业特点、师资结构等。我们对课程设置所做的工作和将要进行的改革目标都是为了提高我校信息技术教学的教学质量、教学效果,最终使学生受益。同时我们要充分试识到GIS在引入信息技术后所呈现出新的特点,不断补充新的知识,及时调整课程体系结构,以适成GIS技术发展的需要。
参考文献
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关键词: 遥感; 实践教学; 改革
中图分类号: G642文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)03-0105-01
遥感(Remote Sensing,RS)是当代空间信息科学的核心技术之一,是信息获取与更新的重要技术手段,在经济建设及社会发展中的作用日趋重要[1]。同时遥感也是一门实践性很强的技术,遥感应用技术素质已成为地理信息系统、测绘、城乡规划、地质等专业工作人员的基本要求。遥感技术作为现代前沿科学技术之一,随着航空航天技术的发展不断在提高与完善,这就要求教学不断调整内容与方法,做到与时俱进。分析国内外遥感技术的发展需求及遥感课程教学,发现课程教学并未很好地适应社会对遥感应用型人才的需求,其中尤以实践教学环节薄弱的问题突出。针对当前现状,本文详细分析了遥感课程实践教学中存在的具体问题,并探讨了相应的改革措施,以期为遥感课程的教学改革,培养社会应用型、创新型人才提供参考。
一、目前遥感课程实践教学中存在的问题
1.缺乏合适的理论和实践课程教材
理论教学是实践教学的基础,选取合适的理论课教材,对确保教学内容合理,培养社会应用型人才至关重要。选取教材的原则是“理论与应用的结合;基础知识与前沿技术兼顾”[2]。近年来,国内先后出版了一些可作为大学本科遥感课程理论内容教材的书籍,但并不能满足遥感技术发展的需求。《遥感导论》、《遥感概论》和《遥感技术导论》出版时间较早,内容有些陈旧;《现代遥感导论》在应用方面涉及较少;《遥感原理与应用》在理论和应用方面都兼顾,而且在2009年出版了第二版,但此书内容相对较深,需要学生具备摄影测量、电磁场理论、模式识别等课程的基础。
目前,国内尚未见到普适性较强的遥感实践课程教材。与《遥感导论》配套的上机教材,未采用国际主流软件,无法满足实践教学的需要。《ERDAS IMAGINE遥感图像处理教程》、《ENVI遥感图像处理方法》等书,内容系统,但受学时限制,不适合作实践教学的指导书。
2.实践教学薄弱
遥感课程一门实践性较强的课程。遥感实践教学是理论教学的深化和补充,是学生通过理论与实践的相结合来感悟抽象的理论知识的学习过程[2]。课程实践教学环节包括两个大的方面,一个是课内实践,另一个是综合实习。目前,国内大多院校的课内实践学时偏少[3],而且多以教师演示教学为主,学生实践能力得不到提高。“3S”(RS、GIS和GPS)技术集成,是空间信息科学发展的趋势,有必要加强学生的“3S”综合应用能力,然而这种多学科的综合实习普遍较少。另外,数据类型单一、内容陈旧,也使实践教学滞后,缺乏时代性和现时性。
3.考核方法不合理
课程考核,考察的不仅是学生对知识的记忆情况,更应该是学生对知识的综合应用能力。然而,目前遥感课程的考核方法,多以笔试为主,对实践能力考察的关注较少。这种考核方式不仅不能对学生进行综合考核,而且不利于调动学生学习的主动性和综合素质的培养。因此,有必要改进考核方法,建立考察学生全面素质的考核体系。
二、遥感课程实践教学改革措施
1.不断更新理论教学内容
在新技术突飞猛进的今天,具有前沿性的遥感技术发展愈加迅速,对教学内容选取提出了新的挑战。由于教材受出版周期限制,这就要求遥感知识更新途径除了选择合适的新教材外,更应充分利用网络、中、英文期刊或国际会议文献等媒介,传递最新讯息,增强课程的时代性和现时性。如在讲述不同卫星平台轨道参数时,教材受出版周期限制,其内容始终与最新的遥感卫星发展有差距,备课时需要到相关网站查阅最新的参数信息,补充到课堂教学中,让学生了解遥感卫星的最新发展动态[4]。同时,引导学生在课外通过多种途径,查阅参考资料,培养生自主学习的能动性和积极性,有利于拓宽学生的知识面,提高综合素质。
2.完善实践教学体系
(1)自编符合实际的实验课教材。目前国内尚未见到普适性较强的遥感上机实践课教材,并且各大院校使用的实验教材多为自编。对实践内容进行完善和更新,从简单的验证性实验向综合性实验以至于研究设计型实验过渡,形成较为稳定的实验教学内容体系;并建立和完善遥感实验课数据库及习题库,及时更新和补充资料,包括案例、科研论文、学科前沿发展动态等,以拓宽学生的知识面,提升学生兴趣,达到优化和丰富教学过程、提高学生实践能力的目的。
(2)建立全方位的实验教学模式。通过构筑包括“验证性实验”、“综合性实验”和“研究性实验”的“三层次一体化”的实践教学模式,将实践教学由“有解实验”变为“求解实验”,由“知识积累”变为“智能开发”,为学生自主实验营造个性化的学习环境。同时针对不同专业教学内容和方式有所侧重,如对于地理信息系统专业的学生,可以适当增加遥感与地信相结合的实验课,如“3S”集成技术,培养学生综合能力[5]。
(3)创造实习机会。由于实践课程受学时、实验条件等限制,使学生的实验机会较少、而且实验内容单一。在教师的指导下,参加研究性学习,深入到实际科研工作中,成为锻炼实践能力有效途径[6]。另外,寻找相关的实习单位,直接参与到实习单位的科研、开发、生产工作中,与实习单位建立双导师制管理机制,可以更有效地提高学生的适应社会需求能力。
3.丰富课程考核方式
建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系,采取灵活多样的考试方式,加大读书报告、论文考核、野外(或社会)调查、创新考核、综合实习等的比重。同时应根据不同专业特点,做相应的调整。如对于地理信息系统专业的学生,应当适当加强3S集成等综合性知识的考核;对于地质、环境科学等专业的学生,则应侧重遥感技术在该领域新的应用等方面的知识的考核。
三、结语
通过分析目前社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学存在的问题,本文认为遥感课程实践教学改革应从不断更新理论教学内容,完善实践教学体系及丰富课程考核方式三个方面进行。理论教学内容的不断更新,体现了遥感技术的前沿性,使教学能够做到与时俱进;完善实践教学体系,体现了培养应用型人才的宗旨,适应了社会的需求;丰富课程考核方式有利于培养学生学习的主动性,全方位锻炼学生综合素质。综上,加强遥感课程的实践教学改革有利于培养社会应用型、创新型人才,这既是现实社会发展的需要,也是学生自身发展的需要。
参考文献:
[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2] 赵银娣.课程教学改革探析[J].中国成人教育,2008(10)168-169.
[3] 黄秋燕.GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J].科技信息,2008(27):352-353.
[4] 陈星彤,童洁,刘春红.遥感原理在测绘专业教学改革探索[J].矿山测量,2008(2):79-80.
论文摘 要: 作者以国内外经典“语言学概论”教材为例,讨论“语言学概论”教材的编写问题,认为概论教材在内容涵盖上没有必要做大而全,而应该注意不断更新教材内容。教材可以运用某些学界公认的,比较成熟的理论体系一以贯之,也可以融合各学派的理论,兼收并蓄。教材编写中要重视插图、参考文献和附录,做到插图丰富有趣,每一章都有可引导学生进一步阅读的较完备的参考文献,尽可能地以教材编写简单的语言学词典作为附录。教材的配套练习题要突出实践操作技能的考查。
“语言学概论”课程是高等学校汉语言文学、对外汉语、外国语言文学等专业的一门基础理论课程。国内外目前使用的“语言学概论”教材比较多,然而一部“语言学概论”教材应该包含什么内容,采用什么样的知识体系比较合适,教材的配套教学材料如何编写等一系列基本问题一直没有引起学者和授课老师的注意。本文以国内外经典“语言学概论”教材为例,就这些问题谈谈“语言学概论”教材的编写要点。
本文涉及的国内外经典概论教材主要有:叶蜚声和徐通锵主编的《语言学纲要》新版(第四版)和旧版(第一、二、三版)、(英)雷德福等著《语言学教程》、(英)罗宾斯著《普通语言学导论》第四版和(美)弗罗姆金等著《语言导论》第七版。①
一、教材的内容涵盖
作为理论语言学的入门课程,“语言学概论”教材应该写入什么内容,这是我们首先应该关注的。
从目前国内外比较通用的教材来看,概论教材基本上都包含了以下内容:语言学的研究对象和分支学科的介绍、语言学史、语言的性质和功能、语言的本体研究(包括语音、语法、词汇等)、语言与文字、语言的发展等。
然而,我们也看到,在一些我们所熟悉的语言学领域和学科分支中,很多教材并没有将其纳入。比如语义学一般都认为是语言学的一个基本研究领域,不少学者将语义、语音和语法并称为语言的三大要素。然而不少经典教材如旧版《纲要》和雷版《教程》都没有具体介绍语义学。再如语用学,要不要纳入概论教材,这都是值得思考的问题。新版《纲要》第五章直接将旧版标题“词义”改为“语义和语用”。而罗版《导论》和弗版《导论》都未涉及语用学的内容。即使是上述基本内容,不同的教材也有所偏重,比如罗版《导论》就全面综述了现代西方语言学不同流派的理论基础,旁征博引地阐述了各学派之间的历史源流和承继发展关系。可见罗版《导论》更偏重语言学史和语言学流派。
此外,语言学研究领域的一些新成果要不要编入教材,也是一个值得讨论的问题。新版《纲要》在第二章“语言是符号系统”中加入了认知语言学的研究成果,第九章增加了语法化研究的新成果。罗版《导论》也已经是第四版,比起旧版来内容也是大大丰富和深入了。②尤其是弗版《导论》已经出到了第七版。雷版《教程》只有三个部分:语音、词汇和句法,而每一个部分都分专节讨论发展语言学、心理语言学、神经语言学和社会语言学的研究成果。
由此,我们可以看到,概论教材编写由于其导论的性质,一般是无法做到大而全的,也无需大而全,有所侧重也无妨。这跟编著者自身的学术素养和专长有关,也正体现概论教材内容的丰富和独特性。但应当注意的是,我们在使用教材的时候,要注意在课程设置上与后续课程形成互补,比如缺少语义学的内容,可在后续课程中增加专业选修课语义学来弥补。另外,编写教材还要注意不断修订,把语言学领域的一些新的研究成果纳入到教材中来。
二、教材的框架体系问题
关于教材的知识体系和结构框架的处理,基本有两条路线:一是全书基本采用一个学派的理论贯穿全书;二是兼收并蓄。这两种编写方法各有所长。前者的好处是全书结构完整,便于学习者深入全面掌握某一学派的基本理论和方法,然后由此及彼,通过后续课程了解其他。而后者的好处是便于学生掌握语言学各领域和分支学科的全面知识,对于感兴趣的领域也可以通过后续课程进一步深化学习。
前者的典型代表是旧版《纲要》和雷版《教程》。旧版《纲要》基本采用结构主义语言学的基本理论和方法,用组合关系和聚合关系这两条主线贯穿全书,线索分明。比较而言,新版《纲要》虽然保留了这两条主线,但由于增加了语用和语义部分,完全无法用组合和聚合关系来统摄,主线已经不那么分明了,这与结构主义对语义和语用的忽视是有关联的。雷版《教程》全书把转换生成语法学派的理论和方法作为主线贯穿到语音、词汇和语法这三个部分的叙述中去,简直可以看作是转换生成语法的入门书。值得一提的是徐通锵先生《基础语言学教程》,也是将其“字本位”理论贯穿全书,但是作者自己也说,“字本位”理论并不是比较成熟的、学界公认的研究成果,其实并不适合作通用的教材使用。③
后者的典型代表是罗版《导论》。该书系统阐述了语言学领域内各部门和流派的基础理论,兼收并蓄,综合融通。“作者在介绍语言学理论方法的同时,注意指导读者进一步开拓深入研究语言科学的门径”。④
总的来讲,国内的语言学概论教材采用结构主义语言学作为主线的教材偏多,但是普遍的问题做不到比较恰到好处的贯通,主线显得不清晰。有些教材虽然也想做到兼收并蓄,但是限于学识和素养,很难做到客观公允。所以,我们认为教材的编写者无论采用哪种框架体系,做到恰到好处、融会贯通即可,要避免把学界争议较大的“一家之言”编入教材。
三、教材的插图、附录与参考文献
教材插图具有直观、形象、生动的特点,以图代文传递信息,能启迪学生的思维,提高学习兴趣。比如讲授发音原理,需要熟知发音器官,如果有一幅直观的发音器官示意图的话,学习起来就方便得多了。然而,我们发现语言学教材的插图一般都比较少。以新版《纲要》为例,全书共26幅插图;雷版《教程》的45幅插图,另有3幅地图和32个表格。插图最为丰富的是弗版《导论》⑤,全书几乎每翻一两页就会有一幅插图,尤其是该书配有大量的具有故事性的卡通漫画。例如该书为说明语言知识和语言运用的不同,在教材中配了一副卡通漫画。这幅漫画化用了电影《人猿泰山》中泰山和简初次见面的故事。泰山发现简在树枝上,于是荡着藤蔓去见她,心中盘算着如何打招呼:“你好,我叫泰山,我相信你就是简吧?”“请允许我自我介绍一下,我叫泰山,丛林之王,你呢?”“你一定是简吧,我是泰山,很荣幸认识你。”然而,当他来到简的面前时只说出了这样的句子:“我,泰山!你,简!”⑥教材以此为例,生动地说明语言知识和我们对这一知识的运用是有区别的,使得枯燥的“语言学概论”教材变得生动有趣。
教材的附录和参考文献也是教材的重要组成部分,具有很好的补充和索引的作用。而国内的教材往往不太重视这些,如新旧版《纲要》既无附录,又无参考文献。国外的概论教材大多在每一章末尾附有进一步阅读的文献资料,如罗版《导论》导论仅第一章就列有参考文献64篇。雷版《教程》还附录了本书中出现的重要术语的索引,弗版《导论》不仅有索引,还附加了一个小型的语言学词典。附加语言学词典的好处在于,在教材的编写中我们可以不用板着脸给每一个术语都下一个科学严谨的定义,否则容易增加语言学的枯燥度。学生通过学习理解这个定义即可,科学的定义附录在后,供学生查检。
所以,我们建议编写概论教材的时候,不妨借鉴国外这些教材的方法,增加丰富有趣的插图和供学生进一步学习的参考文献,最好在教材的末尾配上基本的语言学术语的科学解释。
四、教材的配套练习题
从广义上看,配套练习题也该纳入教材编写的范畴。概论教材一般都配有相应的练习题,但总体上讲比较死板,偏向于编写知识类的习题,简单重复教材的教学要点,偏重考查学生对知识的记忆,而非理解和操作。旧版《纲要》有相应的学习指导书,对每一章的重点难点有比较细致的解说和学习指导,每一章都配有一定数量的练习题,相对而言做得已经不错了。即使如此,该书编写的习题基本上也是以记忆和理解为主,实践操作类的习题偏少。题型也以填空、选择、判断和简答类为主。虽然也有少量的分析题,但偏容易。以语音部分为例,旧版《纲要》的分析题编写了三个:(1)指出下列音素的发音特点;(2)根据描写指出音素;(3)指出汉语普通话中下列音位的区别特征。显然这三个分析题仍偏重于知识性的考查,操作性不强。而语言学作为一门操作性比较强的学科,这种习题显然是起不到应有的作用的。
比较起来,新版《纲要》的学习指导书在这一点上比起旧版有了进步。同样语音部分的练习题,明显增加了操作性和综合运用能力的考查。比如归纳音位,传统的命题方法就是用“举例说明归纳音位的原则”这一类的题目来考查学生的学习情况,即使有操作性的题目往往也是以汉语音位系统为例。其实,对陌生语言的音位系统归纳,更能反映学生的真实学习水平,突出这门课的性质。如新版《纲要》学习指导书第三章练习题第二大题第九题,先是列举芬兰语一些单词的语音形式及相应意义,然后要求学生回答:(1)每个音素的分布情况;(2)[s]和[z]是否可能归纳为一个音位;(3)[t]和[d]之间属于什么关系。这种题目操作性很强,如果没有真正理解掌握音位原理,根本无法入手。这个题目,编者特别注明编选自霍凯特《现代语言学教程》。可见,新版《纲要》在编写习题时,借鉴了国外教材的优点。再以弗版《导论》为例,该书语音部分,每一节都设计了练习题,仅音位原理部分的练习题就有15道,题量明显比国内教材要大,题型基本都是操作性的,没有填空、选择、判断、问答之类的题目。
由此,我们可以看到,国内外概论习题编写在理念上存在差异。国外的练习题更强调实践性,国内偏重于知识记忆。我们建议国内概论教材的编写者都要在编写习题时,增加操作性强的题目,减少知识记忆类型的题目。
综上所述,我认为“语言学概论”教材的编写,在内容涵盖上没有必要做大而全,只要有严谨的课程设置体系即可弥补教材的不足。另外,在教材的编写中要注意不断地更新教材的内容,将学科前沿中公认的最新成果不断补充到教材中来。对于教材的框架体系问题,无论是运用某一具有影响力的学派的理论体系一以贯之,还是融合各学派的理论,兼收并蓄构建理论框架都无可厚非。只要做到体系严谨,融合恰到好处即可。教材编写中要重视插图、参考文献和附录的编写,做到插图丰富有趣,每一章都有可引导学生进一步阅读的较完备的参考文献,尽可能地为教材编写简单的语言学词典作为附录。教材的配套练习题要突出对实践操作技能的考查。
注释:
①《语言学纲要》第四版改动很大,增改了很多内容,而前三版改动不大,为讨论方便本文将第四版称作新版《纲要》,前三版统称为旧版《纲要》。后三本教材,行文中分别简称为雷版《教程》、罗版《导论》和弗版《导论》。
②参见申小龙《译者前言》,罗宾斯著《普通语言学导论》,复旦大学出版社2008年版,第6页。
③参见徐通锵《作者序言》,《基础语言学教程》,北京大学出版社,2002版,第1页。
④参见申小龙《译者前言》,罗宾斯著《普通语言学导论》,复旦大学出版社,2008年版,第5页。
⑤罗版《导论》由于是译本,暂不统计。
⑥参见[美]弗罗姆金等著《语言导论》第七版,北京大学出版社,2004年影印版,第13页。
参考文献:
[1]王洪君等.语言学纲要学习指导书[M].北京:北京大学出版社,2011.
[2]徐通锵.基础语言学教程[M].北京:北京大学出版社,2002.
[3]叶蜚声,徐通锵.语言学纲要[M].北京:北京大学出版社,1997:第3版.
[4]叶蜚声,徐通锵.语言学纲要[M].北京:北京大学出版社,2010:第4版.
[5]弗罗姆金(Fromkin.V)等.语言导论[M].北京:北京大学出版社,2004:第7版.