時間:2022-03-04 09:21:41
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電大屬于系統辦學,課程性質分為統設課和省開課,各級教師進行課程教學與管理,角色分別為課程的主持教師、責任教師和輔導教師。職業道德與藥學倫理課程屬于藥學??频膶I省開課,因此省校教師既是課程主持教師也是課程責任教師,對課程的教學起到至關重要作用。筆者擔任該課程主持教師5年來,針對以前沒有開放教育藥學??茖W生使用的文字教材和視頻教材的現狀,2011年始成立課程團隊建設此課程。首先頂層設計好課程教學一體化方案,實行文字教材與視頻教材互補、文字教材與網絡課程互補;充分體現學生學習特點與需求,充分利用網絡優勢,設計好學習評價;定位好該課程為理論性課程,以案例教學為引導,分析了醫藥科研、生產、營銷、醫院藥學及藥品質量監督管理等領域的倫理問題;課程實踐教學環節不單一進行,而是將藥學領域的倫理道德案例放在各種形式的教學中。因為統設課或者省開課強調五統一(統一的課程名稱和統一的教學大綱、統一的教材,并實行全國統一考試和統一的評分標準),頂層設計好,便于這種系統辦學形式的教學開展,也解決了教學點輔導教師力量薄弱、實踐教學不能落實的難題。有較好的臨床經驗,但缺乏理論指導是開放教育藥學專業學生特點之一,因此通過頂層設計把案例放在教學中進行理論知識的理解,提高學生分析和解決問題的能力,以實現課程實踐教學目標。
二、在網絡課程資源建設中鋪設好
單一的文字教材或零散的網上課程資源已經不能滿足學生需求。職業道德與藥學倫理作為中央電大精品課程,在其資源建設過程中根據頂層設計之架構,在許多環節中鋪設好課程實踐教學之基石,便于真正落實。一是專設臨床案例欄目。該欄目呈現32個與醫藥道德有關的臨床案例,涉及到藥品科研、生產、營銷、醫院藥學、藥品監督及藥學人員間關系等領域的倫理道德問題,通過案例呈現、專家解析、學習體會交流三個方面來幫助學生理解在藥學領域中的道德要求與基本規范,從案例中可以分析其透射出的理論是什么,學生學習體會交流中可以看到他們分析問題和解決問題能力的提高。二是視頻教材講授中分析藥學領域中的熱點倫理道德案例。由于文字教材課時與字數的比例要求不能呈現大量的臨床案例(該課程2學分,文字教材36萬字),因此視頻教材不能是文字教材的照搬,而是與文字教材互補,用生動的圖文并茂和熱點案例引入的形式講授理論知識,打破課程實踐環節中“到一個實踐場地,找一個案例,然后進行分析,最后完成任務”這種既耗時、又難以控制落實的“形式上”的課程實踐教學,以這種形式達到“潤物細無聲”,真正落實課程實踐教學,讓學生有所獲得。三是面授教學的PPT以案例導入形式開展教學。網絡課程中的教學輔導欄目中有每一章節的教學PPT,便于教學點輔導教師或者學生下載使用,每一章節的PPT中都以案例導入形式來引導該章節的學習,并且在知識點中有臨床案例的舉例。這種方式旨在統一PPT的基礎上,引導教學點輔導教師落實好課程實踐教學環節,防止隨意教學。四是試題庫建設中融入較多臨床案例,實質上為側面評價課程實踐教學。由于系統辦學,教學點輔導教師對職業道德與藥學倫理課程實踐教學環節落實如何,作為省校教師無法得知,但可以在學生的學習評價上進行設計,因此在課程的試題庫建設中就有很多考核學生分析問題和解決問題能力的試題。例如判斷題:“反應?!笔录疚覀冡t藥人員在工作中一定要嚴肅認真遵守行為的準則。例如單選題:李時珍用了27年才寫成《本草綱目》,最能體現其哪項道德品質?因為在視頻教材中老師講解過這些案例,在試題庫中設計這樣的題目就是用來評價學生分析與解決問題的能力,檢測課程實踐教學的目標是否達到。
三、在各種形式的教學中落實好
開放教育教學是基于網絡并適應成人特點開展的教學,包括面授輔導(不超過課時的1/3)、實時交互與非實時交互的網上教學、小組討論等。職業道德與藥學倫理課程的面授輔導因為有統一的PPT,對臨床案例搜集和教學就能保證和落實。非實時交互教學一般在一個時間段按照教學一體化方案設計一個主題,如學習第4、5、6章時討論主題為“安樂死藥物研究中的道德”,學習第7、8、9章時討論主題為“病人合法用藥應該享受哪些權利”,并且在臨床案例欄目中學生可以交流學習體會。每學期省校平臺組織1次網上實時交互專題教學,用案例形式來組織教學,落實課程實踐教學。
四、課程實踐教學探索的實效與幾點體會
(一)實踐教學的實際效果
職業道德與藥學倫理的教學內容理論性強,六個藥學領域的職業規范、道德倫理內容難以記憶且容易混淆,通過課程實踐教學以臨床案例導入、投射理論、分析案例,在各個環節都這樣設計并應用,教學內容變得簡單明了,面授輔導教師能講深講透重難點,不用費神如何設計教學內容、找案例、找實踐基地。同時學生對臨床案例非常親切,工作中常發生的案例能夠用理論的知識得到解答,能夠用所學理論知識進行分析和解決,且鞏固了理論知識。湖南電大從2012年春開始實施以來,經過幾年的完善和實踐,反饋非常好。分校和教學點老師不用為“如何教學、備課、找案例、找實踐基地”而發愁;學生學習興趣空前高漲,長沙電大、藥學分校、衛生分校反饋學生到課率明顯高于其他課程,并且對面授課中的案例非常感興趣。在省校開展的網上實時交互中,學生還分享工作中發生的案例供大家分析,在交流中學生明顯感覺到要警醒自己在工作中違反這樣那樣的操作規范、政策法規及道德倫理。從近幾年的學生成績分析也可以看出,對理論知識的掌握與運用方面有所提高。
(二)幾點體會
高校組織制度的創新進程不斷影響著教師所充當的角色,以至于其責任也出現多元發展趨勢,教師不僅要依據專業特長,積累理論知識,還要將課堂與社會需求相結合,樹立創新意識,發展實踐知識,通過課堂內外的教學與實踐培養人才。由此可見,傳統的教學行為已經不能滿足對藥學人才的培養,而呈現出不同程度的教師失責的問題??蒲胸熑蔚娜笔Э茖W研究是高校發展的內在動力,以教師為主體的科學研究推動著高校學科的建設與發展,同時為學生實踐與創新能力的培養提供了良好的平臺??蒲械囊饬x在于立足研究現狀、發現問題、設計思路、構建研究措施,最終達到對現有知識的更新與再造[4]。近年來,由于藥品專利法的實施及世界貿易組織的加入,我國越來越注重新藥的研制,而復合型藥學人才也變得炙手可熱。這就要求藥學教師在教學過程中,不僅應向學生傳授專業基礎知識,還要培養學生應用理論知識去發展科研能力。但目前在科研的定位上,出現了功利性較為突出的現象,具體表現為,很多教師只是為應付專項檢查、職稱評審等開展科研課題與研究,缺少理性、持續和甘于奉獻的科研精神。這種現象嚴重制約了教師科研水平的提高,使科研過程出現前期工作積累不足與延展性差等問題。另外,在藥學專業科研實施中,往往存在理論研究過多,使基礎性研究嚴重脫離實用和創新。因此,要關注藥學教學中,只注重理論知識的傳授,忽略科研理念的滲透、科研意識的創建與科研能力的培養,導致教師科研責任的缺失問題。教學與科研之間的失衡高校的教學工作與科研工作是相輔相成、相互促進的,高校教師通過履行教學與科研的雙重職責來實現高校對社會與學生責任的承諾。藥學教育的宗旨是培養藥學專業學生應用和創新能力,為藥學領域輸送復合型人才。在具體實踐中,一方面,教學工作能使教師對藥學基礎理論更加融會貫通,對其科研工作有促進作用;另一方面,藥學科學研究的深入開展也能保證教學內容始終反映藥學專業科學技術的最新成果。但由于科研與教學兩者的性質不同、教師群體中存在不同程度的個體差異性等原因,使教學與科研之間不同程度地存在失衡的現象。不僅表現為一些教師認為科研距離實用太遠,看不到科研的影響力和創造力,只滿足于教好書,不能很好地履行自己作為高校學者應當負有的科學研究、創新知識等責任,也表現為部分教師只顧科研所帶來的現實利益,而忽視了科研在教學中的影響力,并未及時將研究成果與教學工作有機結合,不能達到以研促教,實現教研相長[5]。這些現象都在很大程度上偏離了藥學專業的學術特性,影響了藥學專業學生科研水平的進步和創新意識的發展。
教學與科研的互利
沒有科研的教學是不完整的教學,沒有教學的科研是不踏實的科研。加強教學與科研的聯系,并推進教學與科研的互動,能夠促進高校更好、更快的發展??蒲写龠M教學當前,生物技術產業已經迅速發展到一個新的階段,不僅滲透到醫藥行業的各個部分,也對藥學專業的各個學科產生了深刻的影響。然而,由于傳統的“填鴨式”教學方法已遠遠不能滿足尖端技術大量涌現的藥學領域對復合型藥學人才的需求,造成我國制藥行業在質量上、規模上都遠遜于發達國家。下文將從藥學課堂教學和實驗教學兩個環節闡述科研在教學工作中的應用價值[6]。加強科研成果與教學內容的融合,引導學生樹立創新意識藥學教學的主要內容是通過課堂教學傳授學生基礎理論知識和通過實驗課程培養學生基本實驗技能。在課堂教學中,除了圍繞基本理論和概念進行教學外,還要注重科研成果和科技最新發展動態的滲透[7],充分利用科研資源,準確把握本學科的國內外學術動態,最大程度地把科研中獲得的新知識、新成就整合并融入到教學中去。此外,對于藥學這個交叉性極強的專業而言,學生僅擁有扎實、深厚的理論基礎和科學的實踐能力是不能滿足社會對藥學創新人才的要求,可持續地發展藥業,還需要培養學生勤于思考問題、敢于提出問題、勇于解決問題的意識。因此,在課堂教學過程中,應注意激發學生的自發性和積極性。例如,在講授藥劑學的制劑新技術時,及時地將自身在科研工作中創新設計的靶向性釋藥系統構建的思路及實驗結果,用幻燈片展現給學生,將最新科研成果與教學內容生動地融合。這樣,既可以保證學生能及時掌握藥學領域的最新科技動態,又能充分地激發學生的學習興趣。深化科研方法與實驗教學的交叉,培養學生創新能力實驗技能訓練是培養藥學專業復合型人才的基本內容之一,而實驗教學則是將理論知識轉化成實踐能力的最有效途徑。在實驗教學中,首先,將實驗教學內容與科研方法相結合,增加設計性、研究性和綜合性實驗,減少單一性、驗證性和演示性實驗,優化并充實教學內容。其次,根據實驗室使用情況,實行部分實驗室開放式管理,使學生根據自己的科研興趣,按照自己的思路,在老師的指導下,利用實驗室的設備和器材進行自主實驗設計,進一步培養學生分析問題、解決問題的實踐能力和創造力。再次,對于學有余力的學生也可讓其利用課余時間或假期親身參與教師所承擔的科研項目,強化其創新意識。教學指導科研在教學過程中,教師也不能一味地追求科研而輕視教學,要在教學實踐中,通過反復地講授和回答學生從不同角度所提出的問題,對基礎理論更加融會貫通,不斷增強自身科研探索能力。教師在教學過程中所積累的扎實的基礎知識,能指導其在科研時解決一些實驗問題,如在設計合成新藥物的科研中,常常會運用藥物分析教學中鑒定藥物的手段,采用分光光度法、高效液相色譜法和薄層分析法等跟蹤、分析、鑒定新藥物的合成,使科研實驗方案系統化、完善化。因此,教學中,可適量采取研究性教學,讓學生圍繞所學基礎理論的關鍵知識點去查閱相關資料,分析其在科研中的指導作用,實現教學內容向科研應用的轉化,這樣,既有助于拓展和深化教學內容,提高教師的個人素質及工作能力,又可激發學生的創造性思維。
作者:林麗霞 劉建強 單位:廣東醫學院藥學院
學生科研要素分析
綜合以上幾種觀點,筆者認為結合學生科研的實際情況,可以將學生科研的要素歸納為:指導教師、學生、科研場境三個方面,下面將對這三個要素進行闡述。教師,這里所指的教師不是一般意義上的傳授學科知識的教師,而是學生科研指導教師。指導教師是指能夠從科研方法、實驗可行性和科研驗證等方面有一定的把握,并能引導學生順利開展科研工作的大學專業教師。在學生提出課題后,指導教師有能力為其判斷該課題的可行性和價值性,并作相應的修正或者提出建設性建議。學生,參與科研的學生是在專業學習上學有余力,對某一或某類研究問題感興趣,并愿意為此而與其他相同志向的學習者協作,開展深入的探討和研究的學習者。這類學生必須具備一定的獨立思考能力、專業實踐基礎和較強的團隊協作能力??蒲袌鼍?,學生科研中的環境的含義比較廣泛,它不只包括提供科研實驗的器材、藥品,還包括研究團隊的狀況、科研進度等與影響科研活動開展的因素。學生科研的這三個要素缺一不可,它們既相互依存,又相互影響。學生是系統的主體,科研場境是科研的根基,而教師則是學生科研的支柱。
學生科研指導的幾個關鍵問題
筆者所在學院經過五年多的學生課外科研指導實踐,先后已有90余個科研小組通過了學生科研立項,也已經有部分科研小組取得了階段性成果,并完成了科研論文的撰寫。其中,本科生通過課外科研公開發表文章22篇,其中9篇為核心期刊論文,并取得9項省級學生科研獎,成功申請1項國家專利。在這個過程中,學院科研管理在摸索中前進,也積累了豐富的經驗??偨Y經驗,學生科研指導工作中的關鍵問題按照學生科研的不同階段可以分為科研方法的指導、專業研究方法指導、實驗過程監控指導、論文撰寫指導以及科研成果匯報組織等五個方面,這五個方面將學生進行科學研究的全過程貫穿起來。下面,我們將詳細分析這五個方面內容??蒲蟹椒ǖ闹笇Э蒲蟹椒ㄖ笇е饕侵附處熞I學生尋找問題、發現問題,最終上升到提出課題的過程,可以細分為選題指導和科研工具指導。藥學專業學生在大一、大二的時候學到了一些專業基礎課程,對專業基礎知識有了一定的沉淀,大三開始接觸專業方向課程,漸漸找到自己的專業方向和專業愛好。因此,大三是藥學本科生步入科研的最佳時期,但是,在此之前,必須有專業老師或者專家進行引導,他們才能找到選題的訣竅。在選題之前或者選題過程中,他們需要有一個有力的學習工具,此時就必須有科研指導老師對他們進行資源檢索方法的培訓。比如,廣東醫學院有中國期刊網以及校內資源網等學習資源可供參考,關注藥學專業相關雜志可以把握研究前沿,而校園資源網及專業書籍則是專業知識的積淀。在選題時,最重要的就是要進行現狀調查研究,而最直接的就是文獻調研,文獻調研是學生開始學習把握選題意義和課題可行性的重要方法。前人已經做出來的,我們不必重復,但我們可以在前人的基礎上用其他的方法去超越和創新。專業研究方法指導每個學生科研小組確定了研究課題以后,就必須對實驗的可行性進行論證,對藥品、樣本、實驗模型等進行選擇。在這個過程中,可能會遇到各種各樣的困難,在科研小組內部討論無法解決的情況下,就需要請教指導老師。指導老師在經驗上比較豐富,也能夠從大局上進行把握,確保學生在專業實驗研究的過程中少走彎路。實驗過程監控指導對于剛剛加入科研行列的學生來說,他們對于實驗操作性的預見能力較弱。這就需要指導教師在宏觀上進行指導和把握,目的在于減少不必要的實驗失誤,避免藥物的浪費,從而降低科研成本。論文撰寫指導本科生第一次接觸學術論文,心中有很多的疑問甚至不知從何寫起。指導老師應該從論文的框架、論文格式等方面對學生進行指導??蒲谐晒麉R報的組織在每個科研小組實驗獲得一定成果后,必須加強科研成果的分享和交流??梢越M織學生開展小型學術研討會,即國外流行的Seminar討論形式,取得成果的小組做一個簡短的報告,然后專業教師和其他科研小組進行提問、評價,以期取得更大的進步。本科生課外科研活動已經在各高校中悄然興起,也越來越受重視。它不僅僅是學生與教師進一步交流的窗口,更是學生學習知識的第二課堂,也是進一步提高自身綜合能力和團隊協作能力的平臺。教師在指導時應該結合課題的內容加以適當的指導,才能使課外科研效果真正落到實處.
[關鍵詞]小學數學教學新課導入
在小學數學教學中,如創設和諧的教學氛圍,有效地構建愉悅的教學情境,使教學內容深深地觸及學生的心靈深處,誘導學生把學習新知的壓力變為探求新知的動力,是提高課堂教學效率的重要手段。教師對新授內容的巧妙的導入,對培養學生的學習興趣,激發學生習的能動性、自主性,創設和諧的教學情境,有著十分重要的意義。
一、巧設懸念,創設情境
學生學習新知是一種特殊的情、知相伴的認知過程,這個過程包含著屬于非智力因素范疇的情感,它是學生智力發展的內驅力。在導入新課時,需要教者巧設懸念,精心設疑,創建“憤”、“緋”情境,使學生有了強烈的求知欲望,這必然促使學生自覺地去完成既定的教學目標,使情、知交融達到最佳的狀態。
如在教學“能被3整除的數的特征”時,老師先寫出一個數“321”,問學生這個數能不能被“3”整除,經過計算后,學生回答:“能!”接著老師讓每個學生自己準備一個多位數,先自己計算一下能不能被3整除,然后來考考老師,每個同學報一個數,看老師不用計算,能不能迅速判斷出哪些數能被3整除,哪些數不能被3整除。這時,教室里氣氛十分活躍,大家似乎都想來考倒老師。但老師對學生所報的多位數都能快速準確地判斷能否被3整除,學生們感到十分驚訝。接著,老師進一步質疑:“你們自己不用計算,能準確地一眼就看出一個數能否被3整除嗎?”學生們一個個搖搖頭,都被難住了。此時,掌握新知便成了學生們最大的愿望。
二、利用已學知識,啟發學生的思維
數學學科的特點是邏輯性、系統性強,新知是舊知的發展和深入。根據認知心理學的同化理論,學生原有認知結構中起固定作用的觀念,教者可以把它當成聯接新、舊知識的紐帶和橋梁。奧蘇伯爾稱之為“組織先行者”。
在教學“認識幾分之幾”時,老師先給同學們講一段“孫悟空分月餅”的西游記故事。唐僧師徒四人去西天取經,路上遇到一位賣月餅的老爺爺,望著那香噴噴的月餅,孫悟空和豬八戒讒得直流口水。老爺爺說:“你們要吃月餅可以,我先得考考你們”。他拿出四個月餅,說:“四個月餅平均分給你們倆,每人得幾個?”兩人很快答出。然后又拿出兩個月餅平均分給兩人。最后他拿出一個月餅問:“一個月餅平均分給你們倆,每人得幾個?”悟空和八戒回答說:“半個”。那么半個用一個數表示怎么寫呢?這下便難住了悟空和八戒。這里利用學生們喜愛的西游記故事,很自然地從整數除法向認識分數過渡,利用舊知做鋪墊,過渡到新知。真正做到了“啟”而能“發”,激起了學生探求新知的欲望。
三、巧借實物器件,激發學生思考
學生學習新知總是在一定的情感中進行的。新授前,教者應構建“愉”、“悅”的教學情感,使學生在一節課開始,就被一種愉快和諧的氣氛所陶冶。而有目的地引導學生觀察自己熟悉的事物、圖畫等教具,不僅能激發學生的學習興趣,同時也培養了學生的觀察能力和應用數學能力。
通過在教學實踐中使用,該教材具有下列優點:實現了專業課程理論與實踐并重,有利于鞏固學生的實際操作技能,培養技能型人才;實驗項目與藥品生產和藥學服務相結合,體現先進性和科學性,與學生雙證書技能鑒定考核相銜接,強調職業性;結合我校實踐教學條件及儀器設備實際情況編寫,充分發揮現有設備的功能,體現實用性;增設了開放設計性和新技術應用實踐內容,體現開放性與創新性,有利于學生專業綜合能力和創新能力的培養。
優化實踐教學模式
為了適應新的實踐教學內容,我們將藥劑學理論與實踐授課課時比例進行了調整,由原來的1∶0.7調整為1∶1,加重了實踐教學比例,提高了實踐教學要求。同時,我們改變傳統實踐教學多以老師講解、學生操作、報告批閱三步為主的實驗驗證教學模式,實行基本操作規范化實踐訓練,如量取、過濾操作訓練,儀器、設備操作和制劑單元操作實驗等內容都通過老師操作示范、多媒體圖片回放和實驗過程檢查等多種手段達到基本操作規范化的目標要求。對開放設計性實驗,我們采取以項目為導向的訓練模式:“目標———檢索———設計———探究———驗證———分析———再驗證”。這種由淺入深、環環相扣、步步深入的實訓方法,激發了學生動手動腦與自主設計的興趣。例如以下實驗。1.復方碘溶液的制備實驗。作為第一個自主設計性實驗,是從簡單的實驗條件開放設計入手,即碘化鉀溶解所允許的最大加水量及攪拌方式對碘化鉀溶解速度及制劑質量的影響,使學生在學會真溶液型液體制劑的制備方法及質量檢查方法,熟悉液體藥劑的基本制備工藝流程的基礎上,感受到同一藥物,同樣量的溶劑,由于攪拌方法不同,溶解速度明顯不同。同一種助溶劑,由于溶解加水量不同,就可以影響制劑質量,從而進一步開發自主動手和動腦的能力,激發其濃厚的學習興趣。2.軟膏劑的制備實驗。讓學生自行設計復方酮康唑軟膏的基質處方和制備條件,通過實驗結果產品外觀性狀觀察,使學生深刻理解和掌握乳膏處方及制備條件對乳膏形成的影響,進一步培養學生的自主設計興趣與思路,發掘學生的創新思維能力。3.阿司匹林片的制備與質量檢查實驗。不僅讓學生自行設計阿司匹林片的生產處方和制備工藝,還要通過全面的產品質量檢查,優選產品處方和生產工藝條件,從而進行再驗證實驗。通過該項目的實施,將固體制劑的基本單元操作和片劑處方設計、生產工藝及質量評價技術、檢驗分析方法緊密結合,使學生制劑生產的綜合能力全面提升,進一步培養學生的自主設計興趣與思路,發掘學生的創新思維能力。另外,根據學生的學習需求和特點,我們還通過多種途徑培養學生的實踐能力。如在老師指導下參加部分課題研究工作,強化動手能力,培養創新意識;組織學生到藥品生產企業實地考察,發現問題,探索解決方法,培養分析解決問題的能力;定期聘請行業專家講課,進行講座培訓,拓寬學生思維等等。新教學模式的實施,大大增強了學生進行藥劑學實驗的興趣和主體意識,逐漸變被動為主動,由讓我做轉變為我要做,動手能力大大提高,實驗效果明顯提升,實驗優秀率提高20%以上。
[關鍵詞]信息與計算科學;案例;建模;計算;開發
[中圖分類號] G420 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)08-0017-03
一、前言
課程建設是專業建設中的重要組成部分,專業導論課往往在第一學年開設,是學生了解專業、建立專業概念和專業認同的重要課程,對學生的專業學習和發展有著重要的引領和指導作用。[1] [2] [3]
信息與計算科學專業是信息科學、計算科學、運籌與控制、計算機及應用等學科交叉而形成的專業,往往設置為理科專業。多種學科知識的交叉滲透,加上因專業名稱的望文生義,使學生容易產生簡單的認識――“信息與計算科學專業是數學與計算機結合的專業”。這樣籠統的認識可能會導致學生認為該專業“要么學數學,要么學計算機”,至于“怎么結合”搞不清,不重視專業的其他重要方面,甚至連信息與計算科學的專業特點和核心競爭力也模糊不清。
關于信息與計算科學專業課程體系建設的論述已有很多,然而關于該專業大導論課程的研究還不多見。針對上述存在的種種問題,本文認為信息與計算科學專業設置專業導論課程是極為必要的,而且在課程體系中應作為獨立的重要一環。因為作為信息與計算科學(信計)專業的導論課程,需要回答的問題多且必要:信計專業培養什么樣的人才?什么是信計專業?信計的核心競爭力是什么?如何實現?信息處理、應用開發中有哪些數學知識?信息挖掘、信息安全與算法設計的聯系如何?建模能力如何鑄就?計算分析能力怎樣打造?就業崗位對信計的現實要求有哪些?等等。
信計專業導論課的開設需要對信計專業的發展歷史,專業的研究應用進展和前沿有深入、廣泛的了解,通過精選教學內容,使教學內容形成體系,以達到解決學生關切問題、培養學生專業思想、建立學生專業認同、激發學生專業學習興趣的教學目標。教學過程中典型的教學案例對學習興趣的提高有明顯的促進作用,在專業學習中能夠激發學生對專業的興趣,促進學生對專業的理解,特別是有利于學生加深對專業的宏觀認識以及對專業的一些具體方向的感性認識。本文將結合教學典型案例深入剖析信息與計算科學專業導論教學中需要解決的問題。
二、信息與計算科學的直觀印象
信息與計算科學作為交叉學科,和其他一些專業的易混淆性,使得我們必須首先回答什么是信息與計算科學專業,更為緊要的是在大一階段應該如何從直觀的角度來闡述它。我們知道,隨著現代信息計算科學技術的發展,上班考勤甚至上課考勤都有系列的產品可供選擇,常見的考勤機為指紋考勤機器――這是一個很典型的利用信息與計算科學知識和方法進行應用開發的產品。在教學中,類似的案例可以體現信息與計算科學專業各學科之間的交叉滲透,為學生提供直觀的專業認識印象,具體闡述如下。
1.利用該例闡述科技應用開發中,信息與計算科學專業知識的使用流程和涉及的課程知識。指紋考勤機首先要采集被識別人的指紋信息,并以此作為樣本;預處理后把樣本信息存儲為向量或數據,通過建立樣本的特征提取模型,進行特征提??;之后輸入建立的識別模型,對待識別的指紋進行計算識別;接下來是針對硬件的編程實現和測試,最后再植入匹配的設備或者網絡傳入后臺系統,完成系統測試,投入使用。由于建立特征提取模型和識別模型的方法很多,快速計算的方法選擇有所不同,這涉及信息與計算科學中許多數學基礎知識和數學建模方法等??偟膩碚f,考勤機的工作流程可以歸納為5步:(1)信息采集和預處理;(2)特征提取和識別模型;(3)識別、計算分析;(4)編程實現;(5)植入硬件。分別講述其中各個環節可涉及的專業課程:信息采集和預處理可涉及高等代數、概率統計等課程;特征提取和識別模型可涉及高等代數、數學分析、概率統計、運籌優化、數學建模等課程;識別、計算分析涉及高等代數、數學分析、運籌優化、數值分析等課程;編程實現可涉及程序設計語言、算法設計、軟件開發測試,等等。這樣結合專業課程知識與應用實例的詳細講解,易于讓學生了解信息與計算科學專業知識的應用流程,使學生對信息與計算科學專業知識有直觀的認識。
2.利用該例闡述科技應用開發中,信息與計算科學中各個學科的交叉滲透。如前所述,由于一個產品的開發可能涉及的知識點很多,可采取的模型方法也是多種多樣,這些知識之間的應用就會有交叉。例如,特征提取、識別模型的建立有可能用到信息處理的數學基礎,這時又需要考慮該模型是否能設計出快速的計算方法來滿足實際計算速度的要求;識別模型的實現最后需要計算機編程來完成,這又涉及合適的模型、快速的算法和良好的程序設計之間的協調融合。當然,完整的產品設計還需要考慮到采集設備的精度、程序植入等其他學科的知識。這樣講解,學生就會對信息與計算科學知識的交叉有較為宏觀的認識。
3.啟發學生對信息與計算科學中的相關問題進行思考。
(1)指紋樣本信息采集是很微妙的事,如果當采集一個樣本的次數太多,超出了很多人的承受范圍,比如一個手指的指紋采集超過了三次,這樣產品的便利性、應用性和競爭力就值得懷疑了。因為通常情況下,我們很自然的認為事不過三為好。那么,如何以最少的采集次數達到要求的識別效果?這就是值得考慮的問題。
(2)如何提高產品的識別效果(正確識別率),提升產品質量,這除了與團隊的專業知識相關以外,還與獲取知識的能力有很大關系。例如能不能利用已有的專業知識積累從現有的國內文獻中獲取最新的技術信息,能不能利用國外的技術文獻,等等。這些都是由典型案例所延伸出的值得思考的問題。這些問題有利于開拓思路,使學生對將來的工作和研究研發空間充滿期待。
三、信息與計算科學專業的核心競爭力
信息與計算科學是由多個學科專業合并和綜合而來的,其重視基礎能力,培養能解決實際中信息與科學工程計算應用問題的寬口徑專業人才??紤]到專業的名稱與計算機、信息工程等專業有相似之處,專業導論課程需要闡明該專業與其他專業,特別是一些計算機科學專業、信息工程專業和數學與應用數學專業之間的區別。因此,信息與計算科學專業課程的核心是什么?專業人才的核心競爭力是什么?這兩個問題是無法回避的。針對這些問題,除了上述案例,圖像(信息)的壓縮處理也是一個很直觀的例子。利用圖像壓縮,可以給學生展示壓縮編碼技術、壓縮的算法、軟件開發等,這涉及信息編碼、密碼學、算法設計能力、應用開發能力等。結合這些案例,我們信息與計算科學專業并不是單純的涉及數學基礎課程、建模能力、算法設計或者計算機科學其中的某一方面,它的核心競爭力在于“數學基礎與建模能力、計算分析與算法設計、程序語言與應用開發”這三者的有機融合。單單講某個方面還不足以稱之為專業的核心競爭力。因為專業人才的定位是解決信息與科學工程計算的應用問題,這些實際問題本身與這三方面多有緊密的聯系,單強調某一方面或重視某一模塊容易和上述一些類似名稱的專業混淆。因而,與這三方面相關的數學基礎課程有數學分析、高等代數、解析幾何、微分方程、概率統計等;與這三方面相關的一些專業課程需要凝聚成為專業的核心課程,如數值分析、離散數學、程序語言、數學建模等。
四、信息處理、應用開發中的數學知識
信息與計算科學專業的大一新生對就讀該專業充滿了憧憬。他們能發現數學基礎的老三樣(數分、高代、解幾)但看不到信息和計算的影子,看不出專業的特征和特色,這就需要專業導論課程加以引導。選取信息處理和應用開發中的相關案例來闡述數學基礎知識在解決這些問題中的重要作用,可以使學生對數學基礎知識與實際科學工程問題有直觀的印象,這對學生下決心打好基礎,投入前期課程學習有著重要的作用。如選擇圖像處理中的修補算法、游戲開發中憤怒的小鳥的技術含量為講述案例,則這些應用案例就可結合數學基礎知識來闡述。
1.圖像處理中的修補算法。圖形圖像的基本處理分析方法,如傅里葉分析可選擇進行更為全面的介紹,介紹其在工程領域、數字信號處理、醫學領域的廣泛應用。這樣來看,大一開始學習的分析類課程作為專業的基礎課程確實是名符其實。圖像圖像處理的修補涉及優化模型和優化算法、算法的復雜性等,而這些基本的模型形式――在一定約束要求的前提下,求目標函數的極小值,容易使學生對開始學的分析課程的導數與極值、矩陣等基本知識聯系起來。
2.憤怒的小鳥的技術含量。應用開發形式多種多樣,游戲開發是一種有趣生動的開發過程,許多游戲開發又與數學基礎知識有緊密聯系。因此,選取其中的典型案例進行介紹,容易激發學生的學習興趣,促進學生對數學知識在應用開發中作用的理解。如該例涉及的物體碰撞檢測和連續碰撞檢測與向量及運算、旋轉矩陣、線性變換等數學基礎知識,可以由此進一步介紹物體的移動、壁障和尋路等游戲開發中常見的智能化算法,這些都將和許多基礎知識緊密結合。
五、信息挖掘與算法設計
信息與計算科學專業人才應具有處理實際中信息與科學工程計算問題的能力。當前大數據處理涉及的信息挖掘的相關內容,與信計專業有天然的聯系,特別是挖掘目標的設置、隱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,與信息與計算科學中的計算能力、建模能力、程序設計等核心能力模塊要求相連。這方面的熱點案例很多,如可選阿里巴巴大數據競賽、2012年和2015年深圳杯全國大學生數學建模夏令營B題進行展示,其中阿里巴巴大數據競賽可聯系到機器學習算法等。講述這些典型的熱點應用案例,對學生了解專業課程和專業的內涵有重要的指導作用。
綜上,通過梳理信息與計算科學專業導論教學中一些需要澄清的問題,根據教學實踐,從典型案例的視角對這些問題設置的必要性和解決方式進行了分析和探討,剖析了這對于促進學生對專業內涵的總體把握、了解專業應用領域、品味專業學習價值的有益作用。
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[關鍵詞]中學生課外閱讀現狀指導策略
一、中學生課外閱讀的重要意義
關于課外閱讀的重要性,許多語文教育的老前輩都有過重要論述。葉圣陶先生在《<略讀指導舉隅>前言》里說:“學生在校的時候為了需要與興趣,須在課本或選文以外閱讀旁的書籍和文章;他日出校之后,為了需要和興趣,一輩子須閱讀各種書籍和文章;這種閱讀就是所謂的應用”。他認為“就教學而言,精讀是主體,略讀是補充;但是就效果而言,精讀是準備,略讀是應用?!薄叭绻蛔⒁饬司x,而忽略了略讀,工夫便于工作只做了得一半。其弊害是想象得到的?!庇绕涫窃诋斀耖_放的語文教育體系中,課外閱讀更不應該是游離于語文教育體系之外的“點綴”,更不是可有可無的“軟任務”,而是語文教育的一個得重要組成部分。
二、中學生課外閱讀的現狀
1.學生課外閱讀的盲目性
中學生在進行課外閱讀時,缺乏甄別力,讀物良莠不齊,一項調查顯示46.7%的初中生和35.8%的高中生課外閱讀以消遣為目的,在中學生購買的報刊圖書中,知識類書刊占55.6%消遣類占44.3%。中學生由于受年齡、閱歷、閱讀水平的制約,審美能力較差,搞拒誘惑的能力差直接造成了讀物的優劣不等。他們讀的書大多不是有意識的選擇,大多數都是無計劃無目的,無選擇,帶有很大的隨意性。
2.學生課外閱讀缺乏指導
由于學生的課外閱讀得不到教師的理解和支持,也就很難獲得有益的指導;由于教師認為課外閱讀占用了時間,耽誤了學習,所以反對或限制他們的課外閱讀,使多數學生不能光明正大地進行課外閱讀,更顧及不上閱讀的效益和質量,不能充分發揮興趣閱讀的作用。
3.缺少適合學生閱讀的課外讀物
目前,普遍存在的一種現象就是圖書資源匱乏,難以得到優秀讀物。這也是制約中學生健康的課外閱讀的一個重要原因。真正投資于語文學科的并不太多,大多集中在“習題集”、“題典”上,很多的課外讀物是僅僅有幾本“作文選”。
三、中學生課外閱讀指導策略
中學生正是形成閱讀習慣、培養閱讀能力的重要時期。然而受年齡和思維的限制,學生迫切需要指導。調查顯示有72%的學生希望教師在課外閱讀方面給以指導。然而不少語文教師對學生的課外閱讀還只是停留在一般性的“號召”上,而缺乏切實有力的措施,少數教師甚至放任自流。因此,如何加強指導,使學生課堂學習與課外閱讀有機結合,這是擺在我們面前的一個重要問題。
1.激發興趣策略,讓學生愛讀書
課外閱讀興趣指對自身從事課外閱讀活動的主動性心理傾向和對閱讀材料及意義進行積極探究的心理傾向,這種心理傾向常表現為一種積極的情緒狀態。課外閱讀興趣受閱讀者的年齡閱歷、知識、愛好及閱讀目的的制約,讀物本身的內容形成也會直接影響課外閱讀的興趣。
學生的課外閱讀興趣主要靠語文教師的培養和引導。要從認識著手,激發學生的求知欲,輔以及時的鼓勵和表揚,要針對學生的思想實際,用古今學者勸人博覽群書的名言警句啟迪學生,以酷愛書籍,通曉各學科間的生動事例教育學生,體會廣泛涉獵的必要。
2.推薦書目策略,讓學生多讀書
我們提倡的課外閱讀。絕不是“放羊式”的閱讀。也不是只要數量不要質量的任務式閱讀,學生由于年齡、認識水平等原因,許多學生在書籍的選擇上具有盲目性。這就要求教師推薦閱讀書目給學生,明確閱讀內容與范圍。在此基礎上讓學生多讀書。在書目內涵的把握上要注重愛國主義教育和民族文化的弘揚;注重科學精神和人文精神的滲透,注重借鑒與學習外國優秀文化。既有廣度,又有深度,還要有梯度。
(1)結合課堂教學推薦,讀物的內容和形式要盡可能和課內閱讀取得某種程度聯系,內外聯動,相得益彰。
(2)結合課程標準推薦?!墩n文課程標準》的課外閱讀推薦書目是人類文化的精品。文質兼美,又結合了學生的學力、智力、心力等實際,要逐步讓學生閱讀。
(3)結合時尚熱點推薦。教師只要善于引導,必能讓學生在輕松的閱讀中了解開放的世界,愉悅身心。
3.掌握技巧策略,讓學生會讀書
“工欲善其事,必先利其器”,要讓學生順利地進入閱讀的成功之門,教師要進得方法指導,教會學會開啟閱讀之門的技能。讀書之法,因人而異。但就目前中學生的課外閱讀,仍要把握一些基本東西。
(1)養成良好閱讀習慣。古人云“凡事預則立,不預則廢?!睂W生在一學年開端就要訂立本學年的讀書計劃,一學期、一個月、一星期讀多少書,有個合理的安排。讀書須思考。
(2)讀書方法點撥。教師在指導課外閱讀時要系統地對學生閱讀方法進行點拔,三大讀書方法:精讀法。略讀法、快讀法相結合,要讓學生明白“精讀是準備,略讀、快讀是應用,是人生閱讀活動的主體”,課外閱讀應以課堂教學為基礎,著重培養略讀和快讀能力。
(3)鼓勵學生個性化閱讀。閱讀作為精神產品的消費和再生產活動,要展現閱讀主體的本質力量。課外閱讀極富個人特點的學習結果,使學生對閱讀材料的反應呈現多元化趨勢,事實上,這也是新的語文課程標準積極提倡的語文教學效果,強調學習是學生的個性活動。學生在閱讀過程中通過個人的選擇、感知、理解和深悟,得出“自己”的,獨一無二的結論。作為教師,要特別珍視學生獨特的感受、體驗和理解“提倡多角度的、有創意的閱讀”。如果對學生的獨特見解不假思索地加以否定,就可能泯滅了學生智慧的火花,后果將不堪設想。教師要做一個充滿激情的導游,引導我們的學生走進他們富有個性的閱讀世界中去。
參考文獻:
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