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關鍵詞:測評體系;教學內容;教學方法
根據教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會編制的《大學計算機基礎課程教學基本要求》,同時針對不同專業類別對計算機基礎教學的要求不同,結合我校實際情況將大學計算機基礎課采用“必修課程+限選課程”的設置方案,如圖1。其中,必修課屬于通識型(基礎類)課程,它主要服務于學校公共基礎教學和基本素質教育的培養目標,以培養對計算機系統的基本理解、信息素養為主要目標,同時也培養基本的計算機應用能力。限選課包括技術型課程和交叉型課程,學生可根據自己所學專業選修其中一門課程。技術型課程圍繞不同的計算機技術來組織課程內容,根據不同專業類別的需要,深入講解一種具體的計算機技術。例如:程序設計基礎、多媒體技術與應用、計算機網絡技術與應用等,培養學生掌握應用特定計算機技術解決問題的能力和方法。交叉型課程則是隨著計算技術在各專業領域應用的不斷深入而產生的一類課程,這些課程在內容上以相應專業為背景融合計算機技術,同時也可能反映出了各學科領域新的發展方向。
一、 教學內容的改革
“程序設計基礎”是大學計算機基礎教學的核心課程,授課學生:電化、電氣、水電、動科、生工、食科等。教學學時:課程總學時32學時,其中理論課16學時,實驗課16學時。主要講授Visual Basic語言基本知識和編寫程序的方法與技術,具體內容:Visual Basic語言的基礎知識、數據類型、程序控制結構、函數、指針、文件、類和對象的概念及使用、模板及異常處理、輸入/輸出流、常用控件、窗體及屬性、控件對象的事件和方法、程序調試以及軟件工程和數據結構基礎等。對算法教學內容采用類講解,分為:計算類算法、窮舉類算法、遞歸類算法、查詢類算法和排序類算法。
1.計算類算法。該類算法是為各種數學問題的數值解答研究提供相對有效的手段,主要由累加求和算法和累乘算法。累加形式:V=V+e,其中:V是變量,e是遞增表達式。累加一般通過循環結構來實現。注意:需在執行循環體前對變量V賦初值。一般的,累加時置初值0。連乘形式:V=V*e,其中:V是變量,e是遞增表達式。連乘一般通過循環結構來實現。
2.窮舉類算法。窮舉算法又稱枚舉算法。枚舉法:按問題本身的性質,一一列舉出該問題所有可能的解,并在逐一列舉的過程中,檢驗每個可能解是否是問題的真正解。在列舉的過程中,既不能遺漏也不應重復。
3.遞歸類算法。遞歸算法是把問題轉化為規模縮小的同類問題的子問題。然后遞歸調用函數(或過程)來表示問題的解。
4.查詢類算法。主要教學內容包括:順序查找、二分法查找、分塊查找和索引順序查找。
5.排序類算法。主要教學內容包括:冒泡排序、比較排序、選擇排序和插入排序。
通過本課程的學習,使學生充分掌握程序設計中算法的基本思想和方法,較為熟練地使用Visual Basic高級語言,具備上機調試程序的基本能力。
二、采用多種教學方法,促進掌握教學內容
根據程序設計課程內容的不同,采用邊講邊練、翻轉課堂等多種教學方法,加強實踐教學。
(一)邊講邊練
教師利用計算機的多媒體點播系統將每次實驗項目要求、內容發給學生,同時教師再對實驗中所遇到的重點、難點問題在計算機上進行講解,學生出現問題,可以通過多媒體點播系統客戶端向教師提問,在教師機上指導學生解決困難。學生按要求完成每個實驗內容,將實驗作業上傳到教師機上,教師可以隨時批改、點評,對學生進行及時輔導、答疑。
(二)翻轉課堂
依托校園網絡,構建數字化教學平臺,該平臺主要由課程學習和討論、交流兩大模塊組成。在課程學習部分,可以提供MOOC資源,學生課后可以根據自己的需要,在任意時間、任意地點自主學習,成為課堂教學的延伸和必要補充;討論、交流部分,以QQ討論群及時答疑,了解學生學習情況、收集學習過程中存在的任何問題,如圖2。
三、測評體系的構建
不同的教學環節,采用不同的形式考核方式和成績評定方式,理論考試將原來采用紙介考卷形式變成電子試卷,并由計算機來完成此任務。在線教學的考核方式較為靈活,可以采用程序項目設計、專題內容討論、小論文等作為考核方式。
采用新的教學內容和多種教學方法對程序設計課程進行授課,通過測評體系驗證,目前已經取得明顯效果,但還需要我們不斷在實際培養學生利用計算機語言能力中總結經驗,不斷探索。
參考文獻:
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關鍵詞:開放式計算機實驗;實踐創新能力;教學改革
開放式實驗教學模式最早出現在部分國外知名大學,這些學校的實驗室采取24小時對外開放的運營模式,學生和老師可以隨時進入實驗室進行實驗活動。這種模式得到了國內很多高校的借鑒與推廣,開放式的實驗教學模式也是計算機實驗教學改革的重要方向,是提高教學質量和培養應用型創新人才的關鍵。目前,國內的教育部門已經出臺了一系列鼓勵開放式計算機實驗教學改革的政策和制度,從體制角度為開放式實驗教學的發展提供了條件。哈爾濱師范大學積極響應學校培養應用型人才的號召,在分析總結實驗教學經驗和教訓的基礎上,對開放式實驗教學進行了深入的研究和探索,總結了開放式計算機實驗教學改革的策略和具體內容。
1 計算機實驗教學現狀分析
計算機實驗教學是計算機應用類課程必不可少的補充課程,它的教學目標是深化理論學習、提高學生的動手能力和綜合素質。目前,我國高校計算機實驗教學存在一些問題,主要體現在6個方面:
1)課時不足,學生上機和思考的時間不足;
2)綜合性內容少,實驗內容大多是驗證和重復性的,綜合性和研究性的內容較少;
3)教學模式缺乏靈活性,計算機實驗教學的形式單一、方法呆板,缺乏激發學生興趣的要素;
4)設備落后,計算機技術的高速發展導致硬件需要不斷更新換代,學校的實驗環境已經不能適應技術發展的要求;
5)實驗教學管理體制不完善,缺乏統一的科學化管理制度,實驗資源很難得到統籌調配和綜合利用;
6)實驗教學師資力量薄弱,很多學校甚至沒有專門從事實驗教學的教師隊伍。
2 開放式實驗教學建設思路
開放式計算機實驗教學的核心思想是讓學生突破時間空間的限制,把靈活掌握理論知識、親自動手操作、培養創新意識作為實驗的根本目標。由此可見,開放式實驗教學是非常有利于培養應用型和創新型人才的,可以極大地激發學生的學習積極性,有效地利用教學資源,提高教學質量。開放式實驗教學改革的前提是轉化教學觀念,教師應該從知識傳授向能力培養進行角色轉化,學生則應該從被動學習向主動學習進行角色轉化。這里以計算機網絡課程實驗教學的建設思路為例來介紹開放式實驗教學改革的策略。
哈爾濱師范大學計算機網絡課程主要有“計算機網絡基礎”、“網絡工程”和“網絡管理”等課程。從課程結構上看,這幾門課是前后連貫和延續的,并且每門課程都有與之對應的實驗教學要求。從知識連貫性和技能延續性的角度出發,把網絡基礎實驗項目、計算機網絡工程實驗項目和網絡管理實驗項目整合起來,形成一個綜合性的開放式設計實驗項目。開放式計算機網絡課程實驗教學要突出綜合能力和工程實踐能力的培養。實驗教學的內容除了要涵蓋這幾門課程中所有的計算機網絡基礎和網絡管理課程的知識點外,還要把網絡工程課程的工程思想融入項目中。整個實驗項目基于建構主義理論,采用開放式的實驗教學形式,由學生自主選擇題目、制定方案和具體實施,最終提交能體現創新性和能力培養的科研小論文。
3 開放式實驗教學改革實踐
3.1教學觀念革新
傳統的實驗教學是一種驗證教學,即以重復課上的知識和技能為主,教師提供實驗指導書和實驗步驟,學生只能被動地接受實驗內容,機械地重復每個步驟然后提交實驗報告。在這種教學模式中,教師是教學的主導,學生處于被動地位,這樣很難調動學生的學習積極性。另外,由于設備和課時的限制,實驗教學一般采用分組的形式進行,這樣就很難保證小組內的每一個學生都親自操作和掌握教學內容。開放式實驗教學可以為學生提供充足的設備和時間,教學不再圍繞教學指導書展開,學生要融入實驗項目中積極思考和認真操作,突出了動手能力和思考能力的培養。
開放式實驗教學模式改革的核心就是觀念的轉變,教師和學生都要走出以往教師主導的教學模式。開放式的實驗項目是沒有固定的解決方案的,學生要自己去思考、分析和選擇解決方案,方案設計、實現和測試都是提高學生實踐創新能力的重要過程。開放式實驗教學之所以會比傳統的實驗教學效果好,就是因為進行了角色轉換,教師要把培養實踐能力和創新意識作為教學目標,把問題留給學生,讓學生主動思考和學習,自主完成實驗內容。
開放式實驗教學改革要求教師轉變觀念,從教師演示授課、學生重復驗證的陳舊教學模式中走出來。開放式實驗教學提倡學生為主、教師為輔的教學形式,不僅調動了學生的積極性,還可以有效地培養學生分析問題、解決問題的能力。開放式實驗教學是在教師觀念革新后展開的,同時教師在實踐開放式實驗教學的過程中也要不斷積累經驗,提高自身素質。
3.2實驗環境革新
開放式實驗教學有利于激發學生的學習積極性和個性化發展,對于教學質量的提高有很大幫助。為了保障開放式實驗教學的順利進行,必須要構建與之配套的軟硬件實驗環境,形成一套完善的管理制度和保障體系。哈爾濱師范大學的計算機網絡課程綜合實驗,使用了擁有先進技術設備的網絡實驗室,由專人負責實驗室的維護和管理。實驗室由路由器、交換機、防火墻、網管平臺和學生用機組成,學生可以在實驗室內完成實驗內容、復習課上內容、研發項目。網絡實驗室采用完全開放式的管理制度,對學生24小時開放,可以作為課程實驗、課程設計、網絡競賽、項目開發等活動的專業實驗室。開放式網絡實驗室的結構如圖1所示。
3.3買驗內窨革新
開放式實驗教學的內容從形式上可分為操作型、設計型、研究型和綜合型4種。根據哈爾濱師范大學應用人才培養教學改革的要求,網絡課程實驗的教學內容應精簡操作型實驗,加大研究型、設計型和綜合型的實驗比重。實驗教學內容要參考國內外知名院校的課程內容和權威性學術成果,保持每年20%以上的更新率,并在不斷補充和完善過程中形成網絡課程實驗教學庫。開放式實驗教學內容要為教學目標服務,教師要在教學過程中不斷完善教學內容,挖掘出可以深入思考或創新提高的內容,去除陳舊過時的內容。實驗教學內容要有針對性,突出綜合性、設計性和創新性,要循序漸進地展開,尋求課程之間的關聯點,這也是培養學生應用能力的關鍵。根據不同課程和項目分類確定計算機網絡課程實驗的教學內容,如表1所示。
3.4考核方式革新
實驗考核是實驗教學效果的主要體現形式,現行的實驗考核方式一般由一名老師負責學生的上機檢查。學生完成實驗提交實驗報告,任課教師根據學生的上機情況和實驗報告完成情況來給出實驗成績,這種考核形式不利于培養學生的實踐創新能力。開放式實驗教學突出設計類、綜合類和研究類的實驗內容,不能使用傳統的考核方式進行結果評價,必須采用與實驗內容相匹配的考核方式。
計算機網絡課程實驗根據教學內容設計了不同的考核方式,針對驗證類的實驗項目,一般采用現場抽查和批閱實驗報告的形式;對于設計類和綜合類的實驗項目,要求學生編寫需求分析、系統設計、編碼實現和安裝配置等過程的階段報告,在實驗完成后組織學生進行演示和互評;對于研究類的實驗項目,要求學生總結問題,提出解決方案,記錄每個方案的實驗步驟和數據,撰寫論文或報告。
關鍵詞:離散數學 算法實驗 互動平臺
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.099
1 引言
《離散數學》是電氣信息類專業的核心課程,在我校是計算機科學與技術、軟件工程、信息管理與信息系統、電子商務、信息與計算科學5個專業的專業基礎課,不僅為后續課程提供必要的數學知識,更重要的是通過學習離散數學,培養和提高學生的抽象思維和邏輯推理能力,為學生今后繼續學習和工作打下堅實的數學基礎。
在傳統的教學模式下,離散數學往往被當作一門純數學課程來上,多年來這門課程的特點是用“粉筆+黑板”的方式來上,注重概念和理論的講解和推理。這對于數學專業的學生或許還可以接受,但對于電氣信息類專業的學生來說,卻形成強烈的反差。因為與其它應用性很強的專業課相比,學生普遍認為該課程枯燥難懂,對計算機編程用處不大,導致學生在學習過程中參與性和主動性不高,缺乏學習興趣。上述問題已成為高校離散數學課程亟待解決的共性問題,北京大學、天津大學等多所重點高校已開展離散數學教學改革方面的研究,但其研究成果仍側重理論教學,目前面向應用型人才培養的改革成果未見相關資料。
根據我校人才培養目標以及離散數學課程定位,針對實際教學中存在的問題,在課程負責人帶領下,離散數學課程組率先開展了一系列改革探索,將如何提高學生的學習興趣,進而提高學習的主動性作為改革研究的重點,采取了強化學生編程能力、加強師生互動、通過課程資源平臺建設加大課后輔導等多種舉措,本文正是課程組進行改革實踐的成果體現。其中,將離散數學實驗作為課程的內容是針對離散數學課程改革的一個創新,對提高學生學習興趣和主動性效果顯著。
2 主要內容
2.1 注重實際應用的課程內容改革
在課程內容上,課程組首先從如何提高學生興趣著手,重點對那些滯后于當前信息技術發展的內容進行整改,將解決當前實際工程問題所涉及的有關先進理論和技術融入現有的課程內容中,并在充分調查和分析當前大學生學習習慣和心理特征的基礎上,采用不同的方法將新的課程內容進行深化,根據不同專業學生的特點探討和開發相應的個性化課程內容和教學組織方式,并盡可能的采用具有教師自身教學特色的高質量的課件。
課程內容注重理論聯系實際,從提高計算機編程思想的角度對學生展開教學,教師在講解理論的同時,注重從實際應用的角度進行描述。例如針對圖論部分的Dijkstra算法,在講解單源最短路徑的基本思想時,課程組教師不是直接描述算法的執行過程,而是從應用的角度首先通過實際問題舉例:闡述算法多應用在交通網絡中路徑的查詢中,兩地之間是否有路徑以及如果有多條路徑時找最短路徑等,再通過求解的動畫演示,模擬算法執行過程,驗證算法的正確性。最后再對算法進行擴展解決單目標最短路徑問題、單頂點對間最短路徑問題等,擴展學生對算法的理解,進一步自己動手編程實現算法并進行改進。
課程內容的改革除了包括課件建設以及內容組織方式的改革以外,最關鍵是從應用的角度重新組織了課程題庫,重點建設了應用性強、學生參與度高的開放性問題。以往的教材在每章之后均附有大量練習題,但實際上能把這些題目都做完的學生寥寥無幾,甚至有些學生連教師課堂上布置的題目都不想做(存在互相抄寫的現象)。所以,如何引導學生自動完成相當數量和相當難度的題目是重要的。為此,課程題庫的建設思路是:從實用性和成就感中培養學生的學習興趣。目前,課程組對離散數學大量習題進行了整理分級,可以具有針對性地給學生選擇相應難度的題目。特別地,為一些枯燥的推理證明題設置了與實際應用、日常生活密切相關的情境,讓學生做題的過程就是一個解決實際問題的過程,從而激發了學生挑戰難題的好奇心、興奮度和成就感。
2.2 強調自主學習的教學方式轉變
教學方式上,課程組教師突出互動性,強調學生自主學習、創造性學習。課程組教師在對于離散數學課程學生培養的目標方面形成了以下共識:首先,課堂教學不可能教授學生未來需要用到的全部的知識,學思想、學方法,培養思維能力才是關鍵,其次,學習知識的出發點是培養數學建模能力,解決實際問題的能力;第三,注重離散數學內容與學生們感興趣的信息技術前沿的聯系,與后續專業課的聯系,以使學生學習有動力有方向,有廣度也能了解一定深度。因此,在教學方法上,在分析各種教學方法的優點和缺點后,課程組以先進教學理論為基礎,開發新的教學方法,以“項目驅動,案例教學,學生參與”作為創新,是課程組在教學方法轉變上的重要舉措,在教學實踐中注重與學生課堂上的互動,在提高學生學習興趣、學習主動性有其獨到的優點。學生參與到課堂問題討論中獨立思考,是他們總結自己的知識、表達自己觀點的有效的途徑,進一步促進了學生在自主學習能力上的提高。
一方面,在課堂教學方法中,運用探討式研究性教學方法。這種方法的特點是,經常設計一些討論題目、需要查找資料的課題供學生研究,以培養學生的研究能力、表達能力和解決問題的能力、創造能力,以及對科學的理解、對問題的認識。學生以小組為單位對這些題目進行討論,進一步強化了學生自主學習的能力,從而達到理論聯系實際的目的。
另一方面,利用各種方式延伸課堂教學,啟發學生合理利用課后的時間主動學習,加大課后輔導。尤其是對于討論題目,學生往往非常感興趣,實際應用性也比較強,在教師的指導下,學生們利用課后的時間精心準備,討論效果非常好,甚至能夠就某個問題開展深入辯論,對自己感興趣的內容撰寫小論文。
2.3 培養實踐能力的實驗課程體系
讓學生了解離散數學在現實生活中的主要應用,有意識地引導學生運用所學理論去分析問題、解決問題,從而讓學生充分感受到離散數學這門課程的魅力和實用價值,這是課程組注重培養學生主動實踐能力的出發點。課程組全體教師在課程的開始就引導學生建立“計算思維”,鼓勵學生形成良好的思維習慣:發現問題,然后構思一個可能求解該問題的算法過程,再設計算法并將其實現,最后評價這個程序,考查其作為一種工具去求解其它問題的潛能,鍛煉學生數學建模能力,提高分析問題,解決問題的能力。
為了能進一步深化對學生實踐能力的培養,課程組打破傳統離散數學教學環節中不涉及實驗課程的現狀,深入挖掘課程內容,建立了基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗三個層次的實驗體系,各實驗項目分布如表1所示,主要目的是培養學生的數學建模能力、算法設計能力、編寫程序能力和應用創新能力,使學生養成良好的數學素質。
表1 離散數學層次化實驗項目分布
[[\&基礎性實驗\&綜合性實驗\&設計性實驗\&集合論\&4\&2\&1\&數理邏輯\&5\&1\&1\&關系代數\&4\&2\&1\&圖論\&6\&5\&5\&]]
第一,基礎性實驗包含離散數學四個部分的一些基本問題,要求學生利用所學基礎知識,完成相應的算法設計和程序實現。如在數理邏輯部分,設計邏輯連接詞定義實驗,要求學生用程序設計語言完成“否定”、“析取”、“合取”等命題變元的基本運算。使得學生學會基本操作,鞏固程序設計基本調試方法的掌握。
第二,綜合性實驗包含一些比較復雜的離散數學問題,要求學生綜合運用所學章節知識完成問題的分解與求解、綜合和整體實現。
第三,設計性實驗屬于較高層次的要求,針對那些學有余力、興趣濃厚的學生,要求他們自行設計問題描述模型和實驗方案,編程實現。教師檢查實驗現象和實驗結果。學生對實際程序的運行結果應能進行分析并提出改進方法,每完成一個實驗,都要求寫一份實驗報告,演示代碼進行答辯。
2.4 促進師生互動的開放教學環境
為進一步培養學生的實踐能力,課程組在計算機專業08級、信管09、10級的學生中,挑選了學有余力、興趣濃厚的學生組建了學生編程團隊,先后有11名學生參與到課程軟件和平臺建設中。課程組老師每周都與編程團隊的學生們進行例會,組織他們進行算法的分析、代碼編程的討論。課程組教師積極引導學生參加科技活動,提高他們主動實踐的意識和能力。積極爭取校級大學生的科技立項。2012年,編程團隊的成員就有5名同學在本科生科技立項中承擔課題,1人獲得校級學科競賽獎項。同學們在編程團隊中,通過各種任務、競賽培養和磨練自己,更重要的是團隊協作精神也得到了培養。既有競爭、又有合作的編程團隊中,整體牽引學生自主實踐水平迅速提升。
3 應用效果
3.1 學生滿意度調查
離散數學的教學改革于2010年起在電氣信息類專業實施, 學生反映良好。在對2010級5個班(計算101-103、信管101-2)中的183名同學進行的教學效果調查中,絕大多數學生對離散數學以應用為目標、實踐為手段的教學效果表示滿意和很滿意。
圖2 學生滿意度調查結果
此外,教學資源平臺的使用,使得教師能夠從細微處入手,深入地了解學生的真實水平,有步驟有條理地引導學生實踐。算法演示軟件的使用,使得高年級的學生看到自己親手調試的代碼,能夠被低年級的學生演示使用,受到很大鼓舞。低年級的學生在使用演示軟件時,也不斷以高年級同學實現的算法和算法優化改進為目標,調動了主動參與的積極性。
3.2 教師學評教情況
教師學評教的情況同樣反映了教學改革的實施成果。課程組成員在近幾年《離散數學》課程的學評教分數均為優秀(5分滿分),詳情如表2所示。
表2 《離散數學》主講教師近兩年學評教成績
[[姓名\&2011年\&2012年\&姜老師\&4.79\&4.96\&譚老師\&4.81\&4.87\&王老師\&4.77\&4.77\&]]
其中,課程組負責人姜老師在2012年《離散數學》課程的學評教分數高達4.96,位居全校第一。“老師的講課方式很好,很靈活,很有自己思維的空間,越上越喜歡,這是一門很有用,對我們發展很重要的課”,“將思考及時的傳達給了我們,讓我們在第一時間更好的發散思維,老師生動的授課方式,我能集中全力聽取,收獲非常大”,“緊密聯系專業內容與實際”,“對學生要求嚴格,善于拓展學生的知識面”,從上述學生的評價中也可以看到改革對于教學效果的正面影響。
4 總結
本文研究成果打破離散數學傳統以理論教學為主的體系框架,根據我校人才培養目標和規格,以激發學生的實踐能力為引領,將離散數學理論與計算機科學、信息科學相關應用有機地融合起來,在課程內容、教學方式,實驗課程體系,開發平臺建設、成績考核方式等方面取得了創新突破。
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本人真心熱愛教育事業,安心本職工作,熱愛學校、熱愛學生,有強烈的工作責任感與事業心,時刻以育人教書為己任,為人師表。同事之間能做到相互尊重、相互學習、互幫互助。工作上能以身作則,嚴格要求自己,能與同事團結協作,負責任地完成各項工作。由于在課堂教學、信息技術工作、輔導學生等方面表現突出,相繼被評為區“優秀教育工作者”、“青年教學能手”、“學科骨干教師”、“教育技術工作先進個人”以及xx省“優秀青年科技輔導員”,6月份還接受了區教育局教研室對評審“學科帶頭人”的考核工作。
教育教學業務上,我始終將做一個研究型教師作為孜孜以求的目標而不懈努力。為了激發學生的興趣,優化課堂的氛圍,提高課堂效率,我深入地解讀了新課程標準的相關理論,不斷更新自己的教學理念,并在自己的課堂教學實踐中充分地展現。經過多年的課堂教學的實踐與研究、探索和積累,我對小學科學教材有了比較深入的理解,逐漸形成了自己的教學風格。5年來,我多次參加全國、xx省、xx市以及吳中區的評優課活動,10多次承擔校、區、市、省級對外公開教學以及研討觀摩課任務。所上的公開課,受到學校老師的好評,給省、市、區教研室的領導都留下了深刻的印象。特別是XX年9月在xx市小學《科學》(三下)教材培訓執教的《馬鈴薯在水中是沉還是浮》得到了來自全省的科學教師、教研員以及中央教科所郁波教授的一致好評。其中,XX年6月參加中央教育科學研究所全國科學優質課(教科版)評比獲二等獎;XX年11月參加xx省第二屆科學教師教學能手比賽評比獲一等獎;XX年5月參加xx市首屆小學科學青年教師五項基本功評比獲一等獎第一名;XX年10月參加xx市首屆小學科學優質課評比活動一等獎;XX年5月參加xx市吳中區青年教師評課選優獲一等獎;XX年參加全國“信息技術與學科整合綜合能力競賽”xx吳中賽區獲一等獎。參賽的歷練,縮短了我的學科成長周期,為今后的發展奠定了基礎。因此,我要借今天述職的機會,感謝學校領導給了我多次的鍛煉自己和提升自己的機會,當然更要感謝在我的成長道路上給過我幫助和為我付出的人。
教育教學科研方面,5年來,先后承擔xx省“十五”電教課題、參與學校的“十五”、“xx”主課題研究工作,今年又成功申報了全國“xx”現代教育技術課題。平時,勤于筆耕,撰寫的《毛巾、枯樹枝和網絡》、《小學科學網絡教學的實踐研究與思考》、《馬鈴薯在水中是沉還是浮》、《讓學生經歷典型探究過程培養和發展學生科學素養》等13篇文章在《信息技術教育》、《科學課》、《現代化教學》、《xx教育研究》、《吳中教學》等全國、省、市、區各級各類雜志上發表,《小學科學課教學中需要更多的人文性》、《注重實驗要求發揮實驗效應》、《基于網絡環境下的小學科學教育》等28多篇文章在全國、省、市、區論文評比中獲一、二等獎。此外,在xx市教科院胡春娜老師的幫助下,參與了小學科學同步探究的編寫工作以及教科院承擔的中央教科所子課題研究工作。指導的本校青年教師郁群燕在吳中區青年教師評課選優活動中獲得說課一等獎,在學校的“新苗杯”教學比武中獲得一等獎。
輔導學生方面,先后指導張健、徐晨驍同學獲全國“小探索者”科學小論文競賽獲一、二等獎;輔導的徐嘉、方馬炯、吳熠昊、等14位學生獲得由省教育廳、省科技廳、省科技協會組織的“金鑰匙”科技競賽一、二、三等獎;指導的學生方馬炯、陸巍彬、姚悅辰獲得第xx屆xx省青少年科技創新大賽二等獎,吳中區、xx市一等獎。
關鍵詞:網絡資源;雙語教學;MEMS技術;設計
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)20-0178-03
隨著中國教育科研事業的國際化交流日益頻繁,開展雙語教學已成為我國高等教育的一個重要發展趨勢。教育部從2001年開始就把雙語教學提到了非常重要的位置,要求各高校加強大學本科教學的雙語課程建設,其中專業課程中開設雙語教學的比例應達到5%~10%。近年來,又在全國高校相繼資助建設了500門雙語教學示范課程,要求各高校要充分利用示范課程的資源和經驗,不斷提高本校的雙語教學質量,不斷探索與國際先進教學理念和教學方法接軌的、符合中國實際的雙語課程教學模式。
中國礦業大學機電工程學院從2005開始在機械工程及自動化專業學生中開設《MEMS技術概論》雙語課程,主要講授內容包括MEMS技術發展現狀、MEMS的工作原理、MEMS設計和制造工程學、用于MEMS的材料、MEMS的加工工藝、MEMS的制造技術及MEMS的封裝等。MEMS技術是當今世界發展最為迅速的前沿學科之一,教學過程中明顯感覺到有限的學時數和MEMS技術知識的快速海量更新之間的矛盾突出,因此必須對現有的教學方法和教學手段加以改進。借助發達的現代網絡技術,利用豐富的網絡資源輔助課堂教學就是提高MEMS技術概論雙語教學效果的一條有效途徑。
網絡教學資源在課前預習、課堂教學、課后作業布置及批改、課外閱讀、以及答疑指導等雙語課程教學的各個環節都可以發揮作用。網絡資源的內容豐富,形式上更是多樣,特別是錄像及動畫視頻等多媒體內容可以增強學生的感性認識,使復雜抽象的專業知識變得形象生動,從而提高學生的學習效率,激發學生的學習興趣。但是,如何有效利用海量的網絡資源也是個不小的難題,在建設雙語教學資源庫時,必須考慮將網絡資源與課程教學加以有機整合。下面本文以《MEMS技術概論》為例,探討雙語課程教學網絡資源庫的設計。
一、網絡資源庫在雙語課程教學中的作用
1.豐富雙語教學內容。英文教材或講義中的內容可以滿足課堂教學的需要,但是涵蓋的信息量相對較少,因此豐富的網絡資源就成為教材的有益補充。網絡資源可以提供大量與授課內容相關的英文原版資料,任課教師對相關的網絡資源加以選擇性的搜集整理,可以方便學生課余進行廣泛的閱讀學習,擴大教學內容的深度和廣度。
2.提高雙語教學效果。網絡資源庫可以充分利用各種教學手段,提高學習效果。比如在介紹MEMS的概念時,雙語教師大多采用英語口頭介紹配以PPT文字說明的教學方式。一般來說,學生會對一個全新的技術領域感覺到比較陌生,記憶和理解相關的專業術語也較為困難。以MEMS技術課程為例,通過一段介紹從微電子技術發展到MEMS技術的英文視頻解說,不僅可以鍛煉學生的英語聽力,而且可以幫助學生從電工電子的相關知識順利過渡到MEMS技術,學生對此會更易理解,印象也會更加深刻。
3.提供個性化學習空間。在雙語教學過程中,選課學生的學習能力不僅與其專業知識基礎相關,而且與其英語閱讀及聽說能力有很大關系。教師在講課時一般是針對學生的平均接受能力安排授課內容和進度,這樣就無法對優差兩極的學生進行個性化的指導。網絡教學資源庫則可以很好的彌補這種不足,為不同水平的學生提供一種靈活的個性化學習空間,學習者可以根據自己的實際情況有區別地選擇學習內容,而且可以借助網絡互動平臺和教師進行有針對性的有效交流,這對提高學習效率、激發學習潛能都很有益處。
二、雙語課程網絡資源庫的欄目結構設計
設計雙語課程網絡資源庫時應該遵循“教學目的明確,教學內容翔實,方便溝通交流,學生使用便捷”的原則。一個完整的網絡資源庫按照功能一般可分為導航系統、知識學習系統、資源分類檢索系統、管理系統、交互系統、和評測系統等幾大模塊。根據上述要求,《MEMS技術概論》雙語課程網絡資源庫設計了圖1所示的欄目模塊。
1.通知公告。該欄目包含教學過程需要提醒學生注意的各種事項,如開課或調課時間、作業要求及完成截止時間和出勤公示等。
2.課程信息。該欄目包括課程的通用類信息,如課程的中英文名稱、課程介紹、參考書目、教學大綱、教學日歷和任課教師簡介等。
3.課程文檔。該欄目涉及教學過程中所有的文檔資源,主要包括教學課件和學習指導及相關文件等欄目。其中教學課件中放置課堂上教師講解的內容,供學生課后復習;學習指導則是重點內容的詳細分析及相關知識點的補充。相關文件中存放了隨堂演示的動畫、視頻及網絡資源鏈接文件。
4.實驗安排。該欄目根據MEMS課程所開設的Photolithography(光刻)微加工及Scanning Tunnel Microscope(掃描隧道顯微鏡)操作實驗,分別放置實驗大綱、實驗指導書及實驗報告模板等文檔。
5.作業及測驗。該欄目按照章節和知識點,設置了平時作業、專題論文以及在線測驗三個子欄目,方便學生查看作業內容及要求、在線提交論文和進行網絡自我測驗等。每個子欄目下都有完成該項作業的倒計時提醒,以督促學生在規定的時間內完成相關作業和自測。該欄目既便于學生了解自己各章節知識的學習狀況,也便于教師了解學生對教學內容的掌握程度。
6.專業術語。該欄目按照課程的章節安排,對MEMS技術專業術語加以分類歸納,每個英文專業術語的英文解釋后都對照以中文解釋,既為學生提供了課程知識點學習的關鍵詞,又可以幫助學生系統的識記MEMS專業詞匯。
7.參考資料。MEMS技術的新知識更多體現在科學成果和新產品開發上,相關研究機構的網站都會展示他們具有代表性的原創研究成果,而且這些介紹往往圖文結合,甚至配有動態視頻,對于學生理解掌握MEMS技術中涉及的材料、設計、加工和制造及封裝方面的相關知識具有很大幫助。本欄目主要設置代表性的MEMS研究機構、商業公司、大學實驗室、國際組織、學術期刊及學術會議等內容。
8.討論交流區。該欄目是一個開放的互動交流平臺,可以通過設置調查問卷掌握學生的英語水平、先修專業知識能力以及課程學習興趣點等;也可以在此平臺上針對課程內容、教師授課方式及學生學習方法等發起話題討論,最大程度的幫助教師改善教學效果,幫助學生提高學習成績。
9.大作業展示。大作業以小論文的形式為主,可以實現在線提交、展示及下載。教師可以對展示的大作業進行評估,學生之間也可以相互打分。通過該環節及可以使學生通過瀏覽同學的作業得到啟發,收獲新的知識;也可以使作業質量較高的同學受到直接的激勵。
10.成績查詢。顯示學生的出勤次數、作業成績、實驗成績及測試成績等。
三、網絡教學資源庫的內容組織
根據課程不同教學內容的教學目標,在組織網絡教學資源庫的內容時可采用分層模式。以MEMS技術概論為例,我們將相關課程內容定位為了解性、理解性和應用性三個層次,針對不同層次課程內容的學習要求,在設計組織網絡教學資源的內容時有所側重。
由于MEMS技術涉及機械、電子、工程、物理、化學、材料及力學等多學科的知識,而且本課程僅是一門概述課,因此對于本科生而言,很多知識點了解即可。對于了解性的學習內容,學生只需自主泛讀相關英文資料,了解相關背景知識即可。例如,我們在講解MEMS技術的發展現狀時,在網絡平臺上了“MARV―a miniature autonomous robotic vehicle”及“Application of Biomedical Sensors and Biosensors”等相關專題,學生通過閱讀既可以擴展學習內容,又能鍛煉英語聽說能力。
對于理解性的學習內容,在設計相關網絡資源時需要克服教材靜態文本的不足,提供生動的圖片及視頻素材,幫助學生掌握課程教學中較難理解的概念性及原理性知識。比如MEMS技術中的Microfabrication(微加工工藝),所采用的刻蝕、沉積等物理化學方法與傳統的車、洗、刨、磨等機加工方法完全不同,這部分內容需要具有機械工程專業背景的學生特別加以理解掌握。我們在此章主要采用了動畫對各種微加工工藝進行了詳細仿真模擬的形式。
對于應用性的學習內容,在設計網絡資源時需要和實驗部分加以結合。有條件開展實驗的內容可以在指導實驗時詳細講解原理操作,如光刻微加工工藝和掃描隧道顯微鏡的操作;對于沒有條件開展實驗的內容可以播放相關英文操作視頻,如LIGA微加工工藝和MEMS器件的Packaging(封裝)等內容。
四、結語
本文以《MEMS技術概論》為例,探討了雙語教學網絡資源庫的建設。教學實踐表明,網絡資源庫為雙語課程的教學提供了極大的便利,既豐富了教學手段,又能有效地提高教學效果。然而,雙語教學網絡資源庫作為一種相對較新的教學模式,在實際運用的過程中難免會遇到一些問題。比如有的課程網絡資源庫建設過于龐雜,學生盲目的學習可能會浪費大量的時間和精力而得不償失。因此,教師在建設使用雙語教學網絡資源庫的過程中,應該根據教學目標的完成情況和學生的反饋意見,及時對雙語教學網絡資源庫的模塊和內容進行優化更新,從而不斷提高網絡資源庫的效用。
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