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计算机导论学习报告范文1
(山西大学计算机与信息技术学院,山西太原030006)
摘要:针对计算机教育面临的新形势,分析国外一流大学计算机导论课的现状,提出重新规划面向计算思维培养的计算机导论课程内容,阐述利用MOOC资源开展混合教学模式的方案,探讨MOOC资源选择、课上内容和课下习题设计等几个重要问题。
关键词 :计算机导论;计算思维;MOOC;教学改革
文章编号:1672-5913(2015)15-0046-04 中图分类号:G642
基金项目:2015年山西省高等学校教学改革项目(12015003);山西省研究生教育改革研究立项重点课题( 20122001);2011年山西省高等学校教学改革项目(J2011005)。
第一作者简介:谭红叶,女,副教授,研究方向为人工智能、自然语言处理,hytan_2006@126.com。
0 引 言
计算机导论是计算机学科一门重要的基础课程,学好这门课能使学生了解学科概貌、理解学科核心概念、领会学科内涵、了解与后续课程之间的联系和特点。近年来该课程也面临着挑战:①导论导什么,一直是人们争论探索的问题[1-4]。②内容覆盖面广,但学时有限,一般为24~32个学时。③学生起点参差不齐。有的同学经过中学学习,已具备一定的操作和编程能力;有的同学则对计算机操作还比较陌生,教师很难找到适合所有学生的方法。④目前的教科书视角多样化,有的是计算机领域主要课程内容的简化堆砌,有的是一些常用软件的操作教程。
有研究者提出,计算机导论的主要作用为“五导”:导知识、导方法、导思维、导意识和导职业。我们认为该课程应集思维性、方法性、知识性、实时性于一体,以训练良好的计算思维意识和方法为主,建立计算机科学的整体框架,为后续课程的学习奠定坚实的基础。
1 计算机教育面临的新形势
计算思维( computational thinking)是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维代表着一类普遍的认识和普适的技能,每一个人都应了解它的运用,这是周以真教授对计算思维的定义和解释。这个概念的提出使计算思维在计算机教育界备受关注,使人们对计算机科学的认知从狭义工具论转变为计算思维,使计算机学科的教育从操作技能和编程能力的培养提升为计算思维的内化和养成。
与此同时,由美国硅谷发起并在全世界迅速崛起的大规模开放在线课程( massive openonline course.MOOC)影响了全球高等教育,也引发了许多关于MOOC教育的研究和思考。MOOC的主要优势是:①提供优质教育资源,实现教育平等,使全球各地的受教育者接受和享受世界顶级教育成为可能。②拓展学校范围,学生的学习方式更加灵活,不仅可选择适合自己的时间和地点进行学习,而且整个学习过程可根据自己的接受能力灵活调整。③教授者可通过交互式即时测试,及时了解学生对知识的掌握情况并提供个性化的帮助。加州大学伯克利分校的阿曼多·福克斯教授和戴维·帕特森教授,还提出小规模私有在线课程( small private online course,SPOC)理念用于MOOC与校园教学的结合,并在世界各地的混合式教学实践中取得良好效果。
这些新理论和新技术给大学计算机教育带来了重大机遇和挑战,因此,计算机教育者有必要重新梳理计算机课程的教学目标、内容、方法和形式,利用新理念和新技术提升学生学习效果。
2 国外一流大学计算机导论课现状
过去十几年,随着IT泡沫崩裂和金融危机的爆发,国际对IT人才的需求于2005年跌至最低。2007年,这种现象开始改变。美国政府的一份报告显示:IT人才就业的强劲增长至少会持续到2018年。因此,各大学纷纷开始改革计算机课程教育。
国外著名大学基本都开设了计算机导论性质的课程,但各大学专业优势不同,因此教学侧重点不同。MIT(麻省理工学院)的计算机导论课程名为“Introduction To Computer science andProgramming Using Python”(课程编号6.OO.1X)。课程包括4个主题:计算机科学导论、Python编程、计算思维、数据科学,其中有一个主题专门讲授与计算思维有关的内容。总体来看,该课程特色在于通过Python编程,让学生学习计算思维、编写程序解决现实问题。
CMU(卡耐基梅隆大学)的相应课程名为“Principles of Computing”(课程编号15-110)。该课程名突显计算的核心概念,课程主要内容为程序结构、数据组织、计算领域中的抽象概念、问题求解中的计算准则、经典的计算问题、新计算技术引发的社会伦理和法律问题。
UCSC(加州大学圣塔克鲁兹分校)在美国国家自然基金的资助下,从2011年开始尝试改革计算机导论课( Introduction To ComputerScience,课程编号CMPS10)。从该校2014年春季的课件可以看出,课程强调从计算原理和计算思维两个层面传递“计算、抽象、数据与信息、算法、编程、网络”等重要思想。课程通过增加许多趣味性内容(如图形化编程游戏软件Lightbot),让学生体会程序工作原理和函数级抽象、递归等程序层面的核心概念。课程还包含计算机技术发展引起的社会问题,如数字足迹、隐私、计算机艺术等。
可以看出,上述学校的导论课程,从不同层次和角度强调了计算思维和计算机科学的核心概念与问题。其中,MIT的计算机导论课已在edX(MOOC的3个平台之一)之上。
3 面向新形势的计算机导论教学思路
3.1 重新规划课程内容,突出计算思维的培养
结合地方性大学的特点,兼顾计算机能力和素质不同的学生,我们以计算思维培养为主线,重新规划计算机导论的课程内容,从始至终凝练贯穿计算思维概念点,融合计算机界的最新研究和计算思维在跨学科领域的最新应用。课程包括4部分内容:计算机文化、计算机系统和网络、计算理论、计算学科方法论。每一部分都清晰地提出具体的计算思维概念点或学科核心概念,使学生在掌握知识的过程中,以知识、技能、能力为载体,逐步理解和掌握计算思维的基本内容和方法,领会知识背后对学科发展有深刻作用的伟大思想。具体情况见表1。
受《计算机科学概论》作者观点的启发,我们对内容顺序的安排围绕“计算、抽象、算法与形式化、程序、问题求解、计算思维”等概念,从学生易于产生共鸣的主题“数据表示存储、计算机工作原理、操作系统、计算机网络”人手,由浅入深地过渡到较抽象的“计算、可计算、计算模型、算法、计算领域典型问题、计算学科方法论”等内容。在计算理论部分,引入计算学科最新技术,如物联网、云计算、大数据、社会计算以及计算生物学、计算社会学等学科交叉融合案例,引导学生进一步体验计算思维。
3.2 引入MOOC资源,尝试混合教学模式
结合课程特点,我们提出混合教学模式的初步实施方案,见表2。
实施方案中引入基于MOOC资源的在线学习,学习流程涉及传统课堂和在线课堂两种形式,因此是混合教学模式。核心的3个环节是:①课下看视频学习;②课上精讲讨论练习;③课下继续讨论协作完成实践。
整个学习流程以学生为主体,教师起到引导和帮助的作用。其中,第①个环节取决于学生学习的自主性和接受能力;第②③个环节,取决于老师对课上精讲内容和讨论题目的设计是否具有创造性和活力,是否可以激发学生的学习兴趣和内在动力。
混合教学模式打破了传统课堂“课上听讲、课下练习”的模式,对老师和学生提出了新的挑战。例如,对于老师,不仅要选择适合的在线教学内容,而且要设计课上活动和课下习题,还要区分哪些知识学生可自学,哪些必须经过点拨,哪些内容需要通过多次练习才能熟练掌握,哪些原理需要讨论才能明晰。对于学生,由于缺少面对面的沟通,缺乏传统的监督机制,因此需要更强的意志力和责任感,才能完成课程的学习。
因此,本课程将加强以下问题的研究和实践:
(1)MOOC资源的恰当引入。引入什么MOOC资源,引入多少内容,这些内容与本课程的关系是关键问题。目前,网易云课堂有一门中文计算机专业导论课,主讲老师是哈尔滨工业大学的占德臣、聂兰顺等。该课程分为3个子课程:思维与系统、语言与算法、学科与专业。其中涉及计算机系统、程序与算法的内容更强调计算思维的概念和意识,符合我们的教育目标,因此本课程将选择相应内容进行混合模式教学尝试,不断总结应用开放课程资源的得失,及时改进和优化相应课程资源和教学方法,为全面实施混合教学模式提供宝贵经验。
(2)更具活力的课上内容设计。课上内容主要包括两部分:①精讲,旨在将碎片化的知识汇集成完整内容呈现给学生,有效弥补独立学习能力和接受能力偏弱学生的听课局限;②课上讨论,旨在引导学生进行深化课程内容的思辨式讨论,激发学生学习的内在动力。
(3)更具思辨性的课下习题设计。可以让一些问题更具争议性,正确方法或正确答案不止一个,使学生在解决问题的过程中深化思维;引入安全、隐私、责任和社会意识等问题,鼓励学生思考现实社会与课程内容的关系。课程习题分为练习题、章节复习题、思考题。练习题用于复习刚刚学过的零散的知识碎片;章节复习题覆盖整章内容,启发学生整合知识点并解决问题;思考题提供社会问题,激励学生思考讨论并开展课外研究,要求学生提交书面报告或口头报告。此外,还提供实践题,引导学生独立或以小组形式协作完成。
(4)探索建立新评价指标。与传统教学相比,混合模式中需要考虑新的学生行为,如MOOC资源利用情况、线上或课下讨论活跃度、课下习题反馈及正确率等。评价指标要反映学习过程的每个环节,才能增强学生学习的内驱力,充分发挥优质MOOC资源的作用,有效提升混合模式的教学效果。
4 结语
我们利用优质MOOC资源,以计算思维培养为目标,进行计算机导论课程的教学改革,在大学计算机教育体系中具有重要意义。本课程的教学改革实践正在进行中,取得的效果还需进一步验证和分析。相信计算机导论课程的改革,对学生计算思维的内化和养成,对激发学生学习兴趣,扩大学生国内国际视野,都具有积极的推进作用。
参考文献:
[1]何钦铭,大学计算机基础教学改革的困惑与跃升[J]中国计算机学会通讯,2012(10): 49-53.
[2]陈钟.斯坦福与北大计算机课程的改革实践[J].中国计算机学会通讯,2013(1): 46-51.
[3]袁方,王兵,李继民,等.改革教学方法,发挥计算机导论的“五导”作用[J]计算机教育,2011(1): 95-97.
[4]杭月芹,管致锦,陈德裕.计算思维驱动下的计算机导论课程改革[J].计算机教育,2014(3): 61-64.
[5] Wing J M.计算思维[J].王飞跃,徐韵文,译.中国计算机学会通讯,2007(11): 77-79.
[6]陈国良,计算思维[J]中国计算机学会通讯,2012(1): 31-34.
[7]战德臣,聂兰顺,计算思维与大学计算机课程改革的基本思路[J].中国大学教学,2013(2): 56-60.
[8]李廉,计算思维:概念与挑战[J],中国大学教学,2012(1): 7-12.
[9]冯博琴.计算思维:计算机基础教学改革的第三个里程碑?[J]中国计算机学会通讯,2013(7): 49-52.
[10] Cooper S,Sahami M.对斯坦福MOOC的思考[J].孙志岗,蒋泽清,译.中国计算机学会通讯,2013(5): 66-69.
[11]吴文峻,美国MOOC考察见闻[J]中国计算机学会通讯,2013(10): 46-50.
[12]孙茂松,从技术和研究角度看MOOC[J]计算机教育,2014(9): 2-4.
[13]肖天骏.MOOC: -个学生的体验与思考[J]中国计算机学会通讯,2013(6): 41-43.
[14]徐葳,杨升浩,吕厦敏,等.MOOC时代,姚班在行动[J]计算机教育,2014(21): 2-6.
[15] EdX. Introduction to Computer Science and Programming Using Python[EB/OLl.[2015-01-16]. edx.org/course/introduction-computer-science-mitx-6-00-1 x-O#.VJj ZPUAAIE.
[16] CMU. Principles ofComputing [EB/OL]./cs.cmu.edu/~/5110/.
[17] UCSC. Introduction to Computer Science [EB/OL].[2015-01-16]. courses.soe.ucsc.edu/courses/cmpslO/Winter14/01.
[18] Brookshear J G.计算机科学概论[M].刘艺,肖成海,马小会,等译.北京:人民邮电出版社,2011:前言部分VI.
计算机导论学习报告范文2
【摘 要】随着信息技术的迅速发展,开源软件在各行各业都得到了广泛的应用。目前,在软件生态系统中,开源软件扮演了不可或缺的角色。然而,目前的中学信息技术教育课程中,几乎没有开源软件的相关教育,尤其缺乏一个针对开源软件导论性质的课程,涵盖开源软件各个方面知识。本文设计了开源软件导论课程的教学内容、 大纲及考核方式方法等。
关键词 开源软件;中学信息技术教育;导论;教学设计
开放源代码软件(简称开源软件)是一种源代码可以任意获取的计算机软件,这种软件的版权持有人在软件协议的规定之下保留一部分权利并允许用户学习、修改、增进提高这款软件的质量。开放源代码的核心哲学即是自由与开放,如早期的UNIX操作系统就是开源的。目前,在庞大的软件生态系统中,开源软件扮演了不可或缺的角色。从操作系统、开发工具与中间件以及专业软件等,都有十分知名、同时功能十分强大的开源软件,有些开源软件的质量甚至与业界最好的商业软件相比也毫不逊色,甚至还略胜一筹。
但是,开源软件在我国的普及还远远不够。一提起操作系统,人们就想起了Microsoft Windows,一说起办公软件,就是Microsoft Office,一提起幻灯片,就想到了PPT(微软Office Powerpoint)。这诚然是由于微软公司的产品优秀造成的事实上的垄断,同时也说明由于微软公司强大的公关和广告效应,让公众有意忽略了开源软件这一庞大的软件集合。目前,绝大多数的中学都已经拥有了计算机机房。然而,目前的中学信息技术教育课程中,几乎没有开源软件的相关教育。而在中西部地区,由于计算机设备及相关教师的缺乏,开源软件的普及更加困难。在部分已经开设开源软件课程的中学,目前仍然缺乏一个宏观的针对开源软件导论性质的课程,涵盖开源软件各个方面知识。因此,本文设计了开源软件导论课程的教学内容、大纲及考核方式方法等。
1. 教学目的设计
中学开源软件导论课程教育的目的,在于使学生在学习各个专业的开源软件之前通过学习相应的开源软件思想、哲学、设计方法、授权模式等,培养一种开源精神,学习在处理问题时选择合适的开源软件来解决问题。中学生接受新鲜事物的能力很强,通过开放源代码软件体系介绍,让学生认识到除了商业付费软件,还有质量相同甚至更好的开放源代码可以使用,一样可以满足日常学习和生活要求,同时也避免了软件盗版,有利于软件知识产权保护。同时,通过研究开放源代码软件,学生可以更加深入理解相关专业知识细节及其实现方式,加深并巩固书本理论知识的学习。使得学生能够在使用计算机软件时,自觉地将开源软件作为一种选择,更进一步可以通过本课程激发学生对于自己专业领域中的科学探索之兴趣。
中学开源软件导论课程以课堂讲授为主,辅以学生机房实践。讲授时侧重于重点与难点的讲解,做到重点讲解清楚和明白,难点分析到位并透彻,使绝大部分学生能够通过课堂讲解理解和掌握本课程的重点与难点。教师应尽力创造条件鼓励学生多利用业余时间实践、讨论,使学生加深对理论知识的理解和巩固。
2. 教学内容设计
本导论课程面向初中高年级和高中阶段所有学生,而不仅仅是对计算机相关专业感兴趣的部分学生。
本课程的主要内容包括三大部分内容:
1)开源哲学与开源精神。开源软件的发展历史及现状,开源软件的定义、特性及其影响。开源软件不仅意味着免费,更意味着自由、协作与共享。
2)各专业常用开源软件。科学、工程、艺术、社会科学、商业、计算机科学等学科专业常用开源软件的介绍与使用。
3)基于开源软件完成一个实际系统或专业相关示例。例如,学生在教师的指导下,逐步学习如何利用Linux、Apache、MySQL、PHP等相关开源软件,搭建一个实际的网站系统。
理论课时设计为20学时。具体理论教学内容包括:计算机发展简史、开放源代码运动、黑客文化、开源软件的开发与协作方式、开源软件在中国、我国当前软件知识产权保护现状、计算机学科的开源软件、电工电子类学科的开源软件、人文社科类学科的开源软件和网络协议与网站系统。
实践环节设定为12个学时,主要是以学生机房实践为主,并由教师进行案例成果演示。要求学生通过开源软件的了解和使用,增进学生对开源软件的理解。课程实践内容包括认识计算机内部构造与装机实践、Ubuntu Linux系统安装与使用、OpenOffice办公软件安装与使用、Apache Web服务器搭建、PHP 动态页面语言、MySQL数据库。
3.课程评价方式设计
本课程的教学包括课堂讲授、互动讨论、机房实践、动手操作等环节。通过各个教学环节的教学,可以培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力,重点是利用一定的开源软件解决相应问题的能力的培养。
针对学生的学习效果进行评价方面,主要包括平时作业和期末报告。本课程的作业主要包括以下两种:
1)专题作业:要求学生根据要讨论的专题,查阅相关的文献资料,并编写相应的幻灯片报告,并在课堂上进行讲解。
2)案例实践作业:要求学生以小组为单位,在教师指导下,利用LAMP,搭建一个网络系统,并编写相应的案例实践报告,在案例演示课中以个性化的方式来展示各组的案例实践成果。
本课程不设置传统的试卷类型的考核方式,主要通过课堂表现和作业完成情况来进行考核,考核是通过教师打分和学生打分然后再加权平均的方式来进行。
4.总结
计算机导论学习报告范文3
关键词:智能信息处理技术;量子计算智能导论;教学实践
人类正被数据淹没,却饥渴于知识。面临浩瀚无际而被污染的数据,人们呼唤从数据中来一个去粗取精、去伪存真的技术。而数据挖掘就是从大量数据中识别出有效的、新颖的、潜在有用的,以及最终可理解的知识和模式的高级操作过程,所以数据挖掘也可以说是一个模式识别的过程,因此模式识别领域的许多技术经过一定的改进便可以在数据挖掘中起重要的作用。计算智能(Computational Intelligence-CI)方法是传统人工智能(Artificial Intelligence,AI)的扩展,它是模式识别技术发展的新阶段[1]。
科学家预言:“21世纪,人类将从经典信息时代跨越到量子信息时代”。创立了一个世纪的量子力学随着20世纪90年代与信息科学交叉融合诞生的量子信息学,已成为量子信息时代来临的重要标志[2]。量子计算智能导论作为信息科学、计算机科学、智能信息处理、人工智能等相关专业的研究生专业课程,已经在越来越多的高等学校开设。
由于量子计算智能是一门跨越包括物理学、数学、计算机科学、电子机械、通讯、生理学、进化理论和心理学等学科在内的深奥科学,因此量子计算智能导论的教学内容和侧重点的安排目前仍处在探索阶段,尤其作为研究生课程如何使得学生在掌握深奥理论的基础上结合实际应用,将理论转化为技术与工具,从而提高动手能力,这是每个研究生专业课任课老师的核心探索所在,因此就要求老师在授业解惑的同时关注前沿,以该学科的前沿领域为教学指引,进而更好的培养研究生主动探索知识的能力。
1教材选择
一本好的教材为教学起到了画龙点睛的作用,因此教材的选择即是老师对教学内容,教学目标和教学方法的选择。我们选择教材,期望该教材由浅入深、深入浅出、可读性好,具有系统性、交叉性、前沿性等特点。由于量子计算智能导论为全校研究生的专业课程,而量子计算智能是一门多学科交叉的综合型学科,因此我们要考虑到来自学校不同专业背景,以及在物理,数学,工程优化和进化理论基础有限的两难困境,所以首先选择了一本关于量子计算的英文原版书作为教材之一,Michael Nielsen等人所著的《Quantum Computation and Quantum Information》[3],2003年高等教育出版社出版,该书全面介绍了量子计算与量子信息学领域的主要思想与技术。到目前为止,该领域的高速进展与学科交叉的特性使得初学者感到困惑而不易对其主要技术与结论有综合性的认识,而该书特色在于对量子机制和计算机科学给予了指导性介绍,使得那些没有物理学或计算机科学背景的学生对此也易于接受,为学生提供了详实的关于量子计算的物理原理和基本概念;另外考虑到这门课程面向研究生,无论将来他们是直接就业还是继续深造,都要注重实践动手能力的培养,要能够将自己所学的书本知识转化为技术和工具,去解决实际的工程和科研问题,因此我们还选择了另外一门书,由李士勇教授所著的《量子计算与量子优化算法》[4],哈尔滨工业大学出版社于2009年出版,该书着重讲解了量子优化算法,为实际工程应用提供了新的思路,并启发大家在量子计算机没有走出实验室的今天,如何利用现有的数字式计算机构造具有量子特性的快速算法。当然考虑到全校研究生的专业知识背景不同,我们也推荐了中南大学蔡自兴教授等编著,2004年由清华大学出版社出版的《人工智能及其应用:研究生用书(第三版)》[5],该书是蔡自兴为主讲教授的国家精品课程人工智能的配套教材,该本书中系统全面的讲解了高级知识推理、分布式人工智能与艾真体、计算智能、进化计算、群智能优化、自然计算、免疫计算以及知识发现和数据挖掘等近年的热点智能方法,从而辅助学生了解人工智能,以及人工智能如何发展到计算智能,使得学生全面认识学科的发展和传承性,为今后学习量子计算智能打下坚实的理论基础。
2教学内容
本课程从量子计算的基本概念和原理出发,重点讲解量子计算基础和基本的量子算法;并从量子优化算法拓展开来。该门课程我们安排了46学时,具体安排如下:第1章,量子力学基础(2学时);第2章,量子计算基础(4学时);第3章,基本量子算法(4学时);第4章,Grover量子搜索算法的改进(4学时);第5章,量子遗传算法(8学时);第6章,量子群智能优化算法(8学时);第7章,量子神经网络模型与算法(8学时);第8章,量子遗传算法在模糊神经控制中的应用(8学时)。
3教学方法
3.1理论与实践相结合的教学方法
量子计算智能导论是一门多学科交叉的综合型学科。选课的同学来自全校,各个的专业背景不同,但是大家的共同需求是一样的,就是从课程中掌握一种用于解决实际问题的工程技术,但是工程技术的掌握也需要理论的支撑,因此我们在教学实践中总结出了一套方法,具体做法是将教学内容划分为:理论型和实践型。
理论型教学指的是发展完善的量子计算基本原理和方法。其内容包括:量子位、量子线路、量子Fourier 变换、量子搜索算法和量子计算机的物理实现等。而其中量子位、量子线路以及量子算法都是以量子相对论为基础的,这也是量子计算的本质原理,而较之我们熟悉的数字式计算机和计算方式有着本质的区别。我们在教学中由浅入深,通过PPT授课,采取理论与实例相结合的讲授方式。下面给出了一个我们在教学中的实例:将量子计算问题形象化。具体内容如下。
让我们想象一下下面这个问题。我们要找一条穿过复杂迷宫的路。每次我们沿着一条路走,很快就会碰到新的岔路。即使知道出去的路,还是容易迷路。换句话说,有一个著名的走迷宫算法就是右手法则――顺着右手边的墙走,直到出去(包括绕过绝路)。这条路也许并不很短,但是至少您不会反复走相同的过道。以计算机术语表述,这条规则也可以称作递归树下行。现在让我们想象另外一种解决方案。站在迷宫入口,释放足够数量的着色气体,以同时充满迷宫的每条过道。让一位合作者站在出口处。当她看到一缕着色气体出来时,就向那些气体粒子询问它们走过的路径。她询问的第一个粒子走过的路径最有可能是穿过迷宫的所有可能路径中最短的一条。当然,气体颗粒绝不会给我们讲述它们的旅行。但是 量子算法以一种同我们的方案非常类似的方式运作。即,量子算法先把整个问题空间填满,然后只需费心去问问正确的解决方案(把所有的绝路排除在答案空间以外)。这样以来,一个枯燥晦涩的量子算法就被很形象的解释,因此增强了学生的记忆也加深了理解,从而提高了学生的学习兴趣。
实践型教学指的是正在发展中的量子计算智能方法的热点问题。其内容包括:量子遗传算法,混沌量子免疫算法,量子蚁群算法,量子粒子群算法,量子神经网络模型与算法,和这些算法在实际工程优化中的应用。这部分内容属于本学科的前沿,但也是热点问题,因此这部分我们在教学中忽略理论推导,重点强调实际操作,在PPT课件中增加仿真实例的讲解;并在课下布置相应的上机操作习题,配合上机实践课程,锻炼学生的动手能力,同时也引导学生去关注这些前沿,从而培养他们的科研素养。
为了体现该门课的教学特点,我们在考核方式上,采取考试与报告相结合的方式,其中理论部分我们采取闭卷考试,占总考评分数的40%;实践部分采取上机技术报告考核,内容为上机实践课程布置的大作业,给出详实的算法流程图和仿真结果与分析,占总考评分数的40%;出勤率占总考评分数的20%。
3.2科研素养的培养与实践能力的提高
科研素养的最核心部分,就是一个人对待科研情感态度和价值观,科研素养的培养不仅使学生获得知识和技能,更重要的是使其获得科学思想、科学精神和科学方法的熏陶和培养。正如温总理说的那样:“教是为了不教,学是为了会学”,当学生将课本内容遗忘后,遗留下来的东西即是他们所具备的科研素养。因此,在教学中,我们的宗旨也是提高学生的科研素养,量子计算智能导论是一门理论和实践紧密结合的学科,该学科的发展日新月异,在信息处理领域的关注度也越来越高。在教学实践中,我们采用了上机实践和技术报告相结合的教学方式。掌握各种量子计算智能方法的原理和流程是这门课程教学的首要任务,因此学生结合各自研究方向实现量子智能算法在实际科研任务中的优化问题求解。在上机实践中,学生不仅要掌握该智能算法的流程而且重点关注学生对
自己科研任务的建模,学会系统分析问题,建立合理的数学模型,并给出理论分析。上机实践验收中,我们不但考察其结果展示,更增加了上机实践的技术报告,用来分析模型建立的合理性,从而培养学生对待科研问题的分析素养和建模素养。在技术报告中,我们要求学生给出几种可供参考的建模模型,并分析各自的优势,和选择这一解决方案的依据。由于量子计算智能导论是面向研究生开设的课程,在教学中,我们更佳关注其分析问题的能力,和解决问题的合理性的思考能力,从而培养学生的科研素养。
4结语
把教学当做一门艺术,是我们作为高校老师毕生追求的目标,如何做到重点讲透,难点讲通,要点讲清,这也是我们多年教学中一直关注的关键点。我们在教学中反对“灌输式”,强调“启发式”,以实际应用先导教学是非常可取的,也收到了良好的效果。量子计算智能导论是一门综合型交叉学科,且面向研究生开设,因此在教学实践中,我们十分重视学生科研素养的培养。通过上机实践和技术报告的形式引导学生积极动手,积极思考。希望这些教学中的点滴供同行们交流探讨。
参考文献:
[1] 焦李成,刘芳,缑水平,等. 智能数据挖掘与知识发现[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2006.
[2] 田新华. 跟踪国际学术前沿迎接量子信息时代:《量子计算与量子优化算法》评介[J]. 科技导报,2010,28(6):122.
[3]Michael A. Nielsen ,Isaac L. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information [M]. 北京:高等教育出版社,2003.
[4] 李士勇,李盼池. 量子计算与量子优化算法[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2009.
[5] 蔡自兴,徐光v. 人工智能及其应用:研究生用书[M]. 3版. 北京:清华大学出版社,2004.
Exploration on Introduction to Quantum Computational Intelligence
LI Yangyang, SHANG Ronghua, JIAO Licheng
(School of Electronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China)
计算机导论学习报告范文4
关键字:计算机应用;计算机基础;综合实践课;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)05-0242-02
一、研究现状
大学计算机是面向高校非计算机专业的通识必修课程。经过传统计算机通识课程的学习后,当前大学生普遍存在对课程中讲授的软件掌握不够灵活、创新和创作能力不足、自主学习能力不足、与自身专业结合不足等问题。围绕“大学计算机课程应服务于学生社会就业及专业本身所需要的计算机的知识、技术及应用能力的培养,以造就更多的创新、创业人才”的教学总体目标要求,华东师范大学开展了大学计算课程的改革和研究,以全面提升大学生信息素养和信息应用能力。改革后的大学计算机课程为第一学期信息基础课程,面向全校,不分文理,讲述信息科学的基本知识和技术;第二学期信息技术课程,考虑学生的专业需求不同,学生的能力拓展的需求不同,设计不同的学习方向,供不同专业的学生自主选择。第三学期计算机综合实践课,在已掌握了一些常用计算机应用软件的基础上结合专业背景或生活背景,设计完成一个计算机作品。计算机综合实践课以学生自身兴趣和基础为出发点,在教师的引导下,创作有实际应用价值的作品,来提高学生的创新能力和实践能力,并鼓励学生参加各种计算机应用和设计能力竞赛。经过3年的教学实践,目前已累计开设教学班级147个,教学对象涵盖除计算机专业外全校各专业学生,修读人数约9300人,取得了一定的成果。
二、教改目标与内容
1.教改目标。计算机综合实践课程是一门涉及多学科、多领域的课程,教学对象是非计算机专业的学生,包括理工科、文科等多个专业,是一个探索性、实践性和研究性的通识课程,也是一个培养跨学科创新型人才的课程。教学改革研究体现“以学生为中心”的思想,以激发学生学习兴趣和创新潜力为目标,探索案例式、启发式教学方法,着重培养学生的创新能力、团队精神和学习能力,建立起广泛适用的课程大纲、内容规范及评价系统,并提供灵活的在线资源支持。
2.教改内容。①构建“以学生为中心”的学习环境,教师不再填鸭式讲解,而是以“优秀作品赏析、教师引导设计、学生成为主体”为主线,带领学生从优秀作品赏析入手,总结实践作品设计的方法,再引出解决问题所需的知识,以学生为主体完成作品任务。引导学生按需学习,反刍式学习。指导学生在遇到问题和瓶颈时,寻找解决方法和寻求突破的渠道。注重培养学生多方面能力:培养学生具备较强的计算机应用能力,能够选择合适的软件,采取合理的技术,进行多种平台的融合;培养学生具备一定的科研工作能力,具备结合专业自主选题、通过网络等途径收集资料、在使用中调试修改、完成作品的能力。能够撰写符合要求的实验报告和文档资料;培养学生具备较好的与人沟通能力和团队精神,要求学生能够充分利用现代信息工具与人交流;在团队合作时,要能够发挥各自所长,相互协同。②以竞赛促进教学,配合计算机实践课程,我们引入了多个计算机应用能力赛事:校级计算机应用能力大赛、上海市计算机应用能力大赛、中国计算机设计大赛、海峡两岸信息素养交流赛和创新活动等。教师在教学过程中,通过发现学生的特长,并根据学生的特长,鼓励学生参加不同的大赛,以大赛要求提高计算机作品的质量,在参赛的过程中开阔学生的眼界,磨练学生的意志,培养团队精神,激发学生的创新思维。③完善考核方式等教学资料,课程的教学考核成绩通过实验报告、计算机作品和源文件提交检查以及演示答辩三方面综合而成。实验报告是对作品的全面介绍,包括作品简介、运行环境介绍、制作过程、作品效果图、本人分工、制作感想体会等。撰写实验报告,是大多数非计算机专业学生首次接触计算机实验文档,认真撰写实验报告,有助于学生体验软件工程的思想,有助于学生进一步开展计算机项目的研究和学习。表1列出了华东师范大学计算机综合实践课程实验报告。
实践作品类型可参照上海市和全国计算机设计竞赛,由教师引导,学生自主选题制作。常见作品类型包括:电子课件PPT、电子杂志、多媒体、Flas、Photoshop图像、视频(指定视频文件大小及时长)、网站、程序设计等。作品评判主要从设计内容、设计结构、设计艺术性、创意与应用、运行环境等指标来考虑,并在制定标准时注重指标的量化。这些指标综合考虑了作品的工作量、难度、技术先进性、是否易于使用推广等方面,能够对作品做一个综合的、较科学的评价。作品的演示答辩,是展示作品特色、介绍创作思想、表现制作技巧的一个重要场合,也是锻炼口才、表达能力的一个训练,并可以进一步了解同组学生的分工和团队合作情况。
3.丰富实践作品类型,让计算机新技术走进课堂。随着计算机和互联网的普及,新的计算机技术不断涌现,如物联网、云计算、3G应用、智能终端等,传统的计算机设计类型已不能覆盖新技术、满足新形势。同时,上海市和全国竞赛的作品类型也在不断增加,更注重新技术的运用和自身专业的结合。因此,需要进一步丰富作品类型,在实践作品中引入新的计算机技术,并对教学内容进行配套调整。
4.引导学生使用计算机技术为自身专业服务。计算机应用技术也是其他各学科、专业的基本工具。根据“一体两翼”的理念,大学生在学好专业本身这“一体”的基础上,再添加强有力的计算机与外语这“两翼”的能力,有助于提升学生的社会适应与竞争能力,有利于发展学生的专业才干。因此,有必要在教学中,结合学生自身专业,引导设计。
5.提供在线资源支持。通过网络提供优秀作品集锦、教学课件等教学资源,并支持网络互动交流,挖掘学生的自主学习能力和创新能力。
三、总结与展望
1.教学总结。计算机综合实践课程作为各专业的信息技术基础教育的提高课,学生动手实践是本课程的特色之一,利用本课程不仅能提高学生的计算机应用能力,也培养了学生进一步钻研计算机技术的兴趣,有利于学生能适应计算机技术的飞速发展,将计算机作为工具,应用于自己的学习、生活和工作中。通过计算机综合实践课的锻炼与选拔,引导学生参加各种计算机应用和设计能力竞赛。笔者连续多年指导学生参加计算机竞赛,累计已取得中国大学生计算机设计大赛一等奖1次、二等奖6次、三等奖3次;上海市大学生计算机应用能力大赛一等奖2次、二等奖3次、三等奖5次。在连续多年组织的计算机应用能力竞赛等实践活动中,学生们积极参与,反映良好。针对本课程,我们还编写并出版了教材《计算机实践课程导论》。此外,在教学过程中,我们还通过网上问卷和课堂调查等方式,在一定范围内,获得了学生对本课程的意见和建议,也为进一步教学改革提供依据。
2.教改展望。随着教学改革的深入、计算机学科的发展,结合累积的教学经验,我们认为本课程还可以在以下几个方面做进一步深化和完善:①进一步调研同类课程的国内外现状,优化计算机实践课程的总揽设计,理顺本课程与其他公共计算机基础课程的关系。②探索教学中引入计算机新技术、新技能,使课程带有前瞻性。③对课程大纲和教学实践等内容进行完善和规范,完成教材的补充。④依托学校校园网建设和微课程建设,完善与丰富网上学习资源库。
参考文献:
[1]教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会.大学计算机教学要求(第6版)[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2]王行恒,刘.计算机实践课程导论[M].北京:清华大学出版社,2012.
[3]上海市教育委员会.计算机应用基础教程2011版[M].上海:华东师范大学出版社,2011.
[4]上海市教育委员会.计算机应用基础实验指导2011版[M].上海:华东师范大学出版社,2011.
[5]刘,王行恒,曹军,李建芳,任明枢.计算机网络基础及应用教程[M].北京:清华大学出版社,2011.
计算机导论学习报告范文5
关键词:小学期;软件工程;培养模式;项目实训;案例
中图分类号:G642.0 ?摇文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0226-03
2009年7月23日到26日,第二届全国高等学校计算机实验与实践教学研讨会在山东省威海市召开。会议以推进计算机实践教学体系改革,加强实验课程建设为主题,围绕高等学校计算机实验教学内容、方法及实验教学模式的改革与创新开展了讨论。讲座之后,主办方山东大学威海分校邀请所有参会代表考察参观了山东大学威海分校。该校信息工程学院副院长贺红向参会代表介绍了该校软件工程专业的人才培养模式和暑假“小学期”制度。
一、山东大学威海分校的“实训”培养模式
山大威海分校软件工程专业以实训为导向,厚基础、重实践,走出了一条以专业实训为特色的人才培养模式,该模式在山东省全省得到大力推广,山大威海分校软件工程系也成了山东省软件外包人才培训基地。通过详细调查了解发现,山东大学威海分校之所以能够走出这样的一条特色之路,很重要的一点,就是该校没有盲目的把学生抛向社会,没有盲目的把学生交给社会上的计算机培训机构。现如今,外界计算机培训机构多如牛毛,各个层次的培训公司纷纷看中了高校计算机信息类专业这个庞大的蛋糕。很多高校重理论,轻实践,或即使意识到实践的重要性,却没有办法引进具有一线实践开发技能和经验的双师型教师。又要为学生就业找个好归属,迫于无奈,只有将学生送到社会上的培训机构学习。这种做法固然有其积极的一面,培训公司教会了学生开发技术,同时也帮学生推荐找到了工作。而山大威海分校则是把外面的培训机构和实训教师引进来,在校内进行培训,学校为其提供实训平台和场地。该校的做法,对学生比较方便适用,而且安全也有保障。同时,也帮学生省去了很多培训费用。除此之外,威海分校实训培养模式的成功,我们觉得还有以下几个方面的原因:
1.威海市是夏季避暑胜地,好请人才。威海地处海边,夏季平均气温只有26度,气候宜人,很多专业人才愿意去该校做短期教学和培训。山东大学威海分校根据其得天独厚的自然条件,实行三学期制,从7月1日到7月30日是第三学期时间,被称为小学期。在该学期,学校会邀请外界各个领域的知名人士到学校做学术报告,整个教学也是进行选修课、辅修课和实习实践类课程,生产实习也是在这段时间进行。在暑假前,学校会到处“物色”各个方向的专业人才,邀请其到该校讲学或做培训,时间一般分为一周、两周或三周。在培训讲学期间,学校为其提供住宿和三餐补助,并给其60元/学时的讲课补贴。虽然补贴不多,但各个培训教师能够在愉快度假的过程中顺便对学生进行一些培训而且还有收入,应该是一个一举两得的事情。软件工程系从外界的一些知名IT公司或知名IT培训机构请来教师对学生进行实训,一般都是按4周进行。现在的威海分校,实训模式已经全面铺开,整个工科领域的专业,几乎全都在搞实训模式,从结果来看,效果很好。
2.有资金支持。威海分校软件工程系进行实训教学,是从2006年开始。刚开始没有资金支持,系里就先拿出一部分资金先垫付,在把一期做好后,效果出来了,学校也开始重视了,就开始资金投入了。再到后期,实训的影响更大了,威海市政府和山东省教育厅都开始重视,大量政府资金开始注入。另外,有些大型的实训,也会要求学生交纳部分培训费,100元左右。让学生交纳部分培训费,按照道理来说,是不符合教育部的文件精神的。但威海分校的负责人告诉我们,从实际效果来看,让学生交纳部分培训费,可以提高学生学习的积极性和主动性,否则,很多学生会对这样的实训不够重视。再者,即使是收费的培训,学生在学过后如果的确觉得物有所值,也就不会介意这部分培训费。从另外一个方面来说,软件工程系这样做,其实是替学生节省了大部分钱。因为现在外界的IT培训机构,培训一个项目一般都是几千元。
二、其他高校的借鉴意义
他山之石,可以攻玉。山东大学威海分校的成功,很值得其他学校借鉴。经过观察,我们发现,国内很多本科高校的人才培养模式与社会需求相脱节。特别是IT信息类专业,新技术发展快,企业对人才的需求对大学的课堂教学提出了严峻的挑战[1]。如果教学上还是过去那种陈旧的教学模式和方法,教师没有掌握先进的开发技术和开发工具,这样培养出来的学生一出去就成了社会的“弃儿”。针对以上分析,笔者认为,软件工程教学应以项目开发为核心,紧盯业界技术前沿,组织项目开发团队,分配项目开发任务,进行项目开发指导,让学生提前适应企业。
1.积极建设软件工程大类实训实验室,为学生创建丰富的实训环境。(1)计算机组装与维修实验室。主要是为计算机系大一学生做计算机组装与维修实训。建立这个实验室投入很小,可以使用学校历年来淘汰的旧机器。计算机系的学生如果只学学计算机基础是不够的,还需要学习计算机导论课程,导论课程主要讲解计算机学科专业完整的知识理论体系和学科主干课程,让学生对自己的学习方向提前把握。根据计算机系新的教学计划,在大一上学期结束期间开设计算机组装与维修课程,引导学生对计算机进行组装和维护,可以让大一新生提早对计算机专业奠定学习兴趣。有了这些专业知识后,本专业学生可以为其他同学提供技术咨询,同时也可以在后期重点选拔计算机系的学生充实到学校的网络中心帮助维护整个学校的其他师生的计算机。(2)具有实训场景的计算机网络和网络工程实验室。网络实验室的建设,除了要具备基本的网络验证实验外,还要具备网络科研功能。同时,作为学生网络实训使用,一定要模拟实际的工作场景,建设具有实训背景的网络工程场景。可以在结合计算机网络实验室网络拓扑图的基础上,再建立一个动态的组网场景。其组网设备可以完全照搬学校的网络中心机房模式来购置,真实再现网络接入环境。引导学生架设网络,从铺线开始,包括设备选型、采购,一直到具体实施,从运营商的接入段一直到客户终端,教会学生如何做网络工程。同时,学生报考软考的网络工程师和网络管理员考试,而这两个考试对学生的网络实践要求非常多。另外,信息类专业毕业的学生,出去找研发类和技术支持类工作时,遇到的面试题目50%以上都是计算机网络的知识。所以,提高网络实践教学,加强计算机网络实验室建设,对学生进行计算机网络的实训就显得尤为重要。(3)软件开发实训实验室。软件工程实训实验室开设的越早,对学生越有利,宜早不宜迟。软件工程实训实验室可以从三个方面着手来进行建设,分别是数据库(Oracle,SQL Server)、程序开发(C,C++,Java,C#)和软件工程(VSS,UML)。软件工程实训实验室是学生进行实训的重中之重,建议重点投入重点支持。同时,还可以在软件工程实验室进行软考培训,对报考程序员、软件设计师和系统分析师的学生进行强化。
2.大力引进和培养计算机类专业双师型教师队伍。工科学校要有工科学校的“拳头”,要保证有稳定的教师队伍,防止人才流失。很多青年教师特别是男青年教师因为经济压力而从学校辞职,不少双师型教师因待遇问题而投奔企业。要想留住和吸引大量的优秀计算机类人才,必须要舍得投入,要事业留人、待遇留人,要下大力气提高计算机类专业教师的福利待遇。要想让优秀的青年教师在学校“安身立命”并积极投身于教育事业。同时,要给青年教师压担子,给青年教师提供良好的成长环境,使其具有主人翁精神。(1)请进来和送出去。请进来,积极引进合适的双师型教师,四面出击邀请技术“牛人”投入计算机教学。很多高校的计算机教师教学经验丰富,但项目实践经验少,大部分老教师主要承担专业基础课教学,项目实训类青年教师较少,还有很多实训实践类课程无法开展,还需要从社会上引进一些短期兼职教师,建议大力度引进具有项目实践经验的教师。特别是教学型和工程应用型高校,需要更多软件开发实践经验的教师。学校可以通过教师以一定的社会途径在外界收集和打听技术精英,在条件合适的情况下,引入学校作为兼职教师对学生进行短期培训。从社会引进的实训教师,要具有扎实的理论基础和丰富的实践经验。兼职教师的培训时间应以1-4周为宜,根据其实训项目的安排来决定其实训时间的长短。送出去。由于自身专业和技术的限制,一个人不可能掌握所有的计算机实训技能。所以,还应该积极的对已有教师进行培训。可以委派青年教师参加外界技术类培训,比如,参加全国的一些大型公司举办的项目培训。像微软、IBM、Sun、Oracle、Cisco、中兴、华为等这些公司每年都会定期举行一些大型培训。
3.以计算机科学和软件工程专业为试点,大力推行
“实训”模式。(1)以市场为导向,开展实训模式。学生在学习专业课的过程中,感到很茫然,不知道专业课的先后联系和前后逻辑,无法架起一个完整的专业课程体系链。因此,需要对学生进行专业导论教育。一部分学校现在在推行3+1的教学模式,即前3年进行课程理论的学习,第4年把学生送到外面的企业进行实习或培训。3+1的教学模式,它的弊端就是学生在前三年期间,过多的强调理论而忽略实践实训课程,学生因为没有动手实践能力而过早的丧失了对专业的学习兴趣。把实践实训课程放在校内进行,从大一到大四分散实施,结合培养方案,按照各个课程的先后顺序开展对应的实训,在每学期末进行实训[2]。以“实训+项目”的方式来带动。依次进行计算机基础实训、C语言和C++实训、Java实训、Oracle实训和C#实训。通过这样的方式,可以让学生过早的领悟到“项目”的魅力,增加学习兴趣。实训时间建议定在每学期期末,以方便安排课程教学。(2)以项目开发带动课程教学。结合专业实验室积极开展对应的教学科研和项目开发工作。教师可以带领学生做一些常规项目,比如精品课程网站、学校部门门户网站和部门信息管理系统等。在项目完成交付使用后,学校可以给师生提供必要的资金支持,以提高开发人员的积极性。做软件项目,要抛弃必须在外面找项目的观念,要抛弃做出的软件项目一定要有市场的观念。很多信息管理系统,完全可以让学校安排本校学生做,做完后学校自己使用,这样做,一方面有利于学校的信息化建设,另一方面也锻炼了学生。这种实训模式做成功之后,项目开发达到了一定的规模和层次,可以考虑成立软件工程工作室,承接外面的项目,做一些大型的软件系统。
参考文献:
[1]唐浩坤.以工程实践为导向的计算机专业人才培养模式的探讨[N].大学计算机课程报告论坛论文集,北京:高等教育出版社,2009.
计算机导论学习报告范文6
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.