发布时间:2022-03-02 09:04:07
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关键词:通信工程 课程体系 实践教学
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0044-01
通信工程专业培养通信工程复合应用型创新专业人才。即培养德、智、体全面发展,适应社会经济发展和满足社会主义市场经济建设需要,富有创新意识和开拓精神,具有良好职业道德,拥有通信技术和通信系统等方面的知识,能在通信与信息领域从事通信设备和信息系统的工程设计、制造开发、运行维护、设备制造、工程管理和营销等工作的通信工程复合应用型人才。多年来的教学实践经验以及毕业生反馈信息使我们感觉到,我校通信专业的课程设计太偏向于理论,实践环节中验证性的实验偏多,学生缺乏实际的动手能力和综合设计能力,理论和实践存在脱节现象,因此,在新的课程体系建立的过程中,我们通过与用人单位、校企合作单位、开设相同专业的高等院校进行交流,分析了该专业的现状和市场对通信技术人才的要求,按照“3+1”的培养模式,对通信工程专业的培养目标、课程体系、教学内容等方面进行了改革,重点突出实践环节,制定了新的培养方案,构建了新的课程体系。
1 推行“3+1”培养模式
我校从建校开始就积极开展“3+1”培养模式,将理论教学集中在1~6学期,实践教学环节集中在7~8学期,让学生在大学四年级走向企业实习、实训、毕业设计,让学生在社会的大课堂里经风雨、见世面、锻炼自己。通信工程专业实施“3+1”模式,具体实施情况如下。
首先,将通识必修课程在大一开设完成。
其次,对专业课程进行调整,更加注重课程间的衔接,在第6学期前开完所有专业基础课程,专业方向课,将专业选修课程放到第6学期。
再次,增设时事与专业认知课程,分布在1~6学期开设;第3学期开设公益劳动和安全教育,第7学期开始毕业设计,整个毕业设计为期一年,这一年学生同时进行认识实习、电工电子实习和毕业实习,使学生更能够将所学的理论知识应用到实习生产和毕业设计中,同时,毕业设计过程中遇到的问题,也能够在实习的过程中获得指导,既培养了学生的学习能力,也培养了学生的交流、分析解决问题的能力。
最后,推行“N证”辅助教学政策,可以用职业资格证书代替学习学校开设的相关公共选修课程。
2 专业课程体系
新的课程体系将专业课程按模块划分为:电子基础课程、通信技术课程、硬件应用开发课程和信号处理类课程四部分。课程的具体情况见表1。电子基础课程以电路原理、电子线路基础等为主要培养内容,培养学生的电子电路设计能力;通信技术课程,以光纤通信、移动通信等为主要培养内容,培养学生在民用通信方面的应用能力;硬件应用开发课程以单片机、ARM嵌入式等为主要培养内容,培养学生在硬件方面的开发或应用能力。信号处理类课程以数字信号处理和信号与系统为主要培养内容,培养学生的信号系统的模拟仿真和处理能力。教学过程中在课类范围内进行集体备课、观摩教学等活动,促进课程间的衔接,避免了知识点的重复教学。
3 基本课程的学分学时分配
通信工程专业学生需要学习和掌握多方面的知识,在有限的学时内,如何能够让学生更好的掌握所学课程的基础知识、基本方法和基本技能成为任课教师亟待解决的问题;我们在授课的过程中,以精讲多练为原则,推进项目教学法,压缩课程的理论教学学时,增加实验教学学时,保证基础课程所占的比例不变。
从学时的角度看,通识课程的学时占总学时的30.6%,专业基础课占总学时的39.9%,专业方向课占总学时的9.1%,课程实践教学占总学时的18.8%;从学分的角度看,通识课程占总学分的21.8%,专业基础课程占总学分的31.7%,专业方向课程占总学分的6.5%,课堂实践教学占总学分的14.1%;保证的学生基础知识的学习和基本技能的掌握。
4 专业实践环节
通信工程专业课堂实践包括8门课程的上机类实验和12门课程的实验室操作类实验。集中实践环节包括公益劳动、安全教育、金工实习、电子技术课程设计、认识实习、电工电子实习、硬件综合课程设计、信号处理系统课程设计、通信系统综合课程设计、生产实习和毕业设计。
集中实践在第7,8学期进行,毕业实习部分包括认识实习、生产实习和电工电子实习;综合课程设计部分每门课程设计提供2~3种可自主选择的方向,比如硬件综合课程设计,提供了单片机、ARM嵌入式、DSP三个方向,这种方式有助于提高学生的学习兴趣,发挥学生的专业特长。
5 结语
通信工程专业在新的培养方案的制定过程中,认真分析和研究了原有培养方案的优点和不足,积极听取了用人单位、合作单位和相关院校专家的建议和意见,综合考虑了我校的办学宗旨和学生的特点,以培养应用型技术技能型人才为目标,以“3+1”为培养模式,构建了专业课程体系,新的课程体系将有利于具有实操能力的通信技术人才的培养。
参考文献
[1] 杨树臣.通信工程专业“3+1”教学模式的研究与实践[J].吉林工程技术师范学院学报,2011(2):7-9.
[2] 李晓峰,周宁,李玉柏,等.建设特色专业与培养高素质通信人才的探索[J].电气电子教学学报,2010(3):108-109,112.
[3] 赵树平.通信工程专业教学内容及课程体系改革探索[J].大连教育学院学报,2007(2):22-23.
关键词:网络工程;通信工程;课程体系;通信类课程
网络工程专业的发展已近10个年头,目前开设该专业的院校达200多所[1],已有大批毕业生走向社会。但网络工程专业仍属于教育部颁发的本科教育目录外专业(专业代码:080613W);各高校对网络工程专业的理解还存在一定的差异,其专业定位、培养目标、课程体系等都不尽相同,缺乏统一或公认的指导性办学计划。随着网络与通信技术的飞速发展,加之社会对该领域人才的迫切需求,近些年来,网络工程专业建设的研究与报告越来越多,本文主要围绕网络工程专业如何设置通信类系列课程进行探讨。
1网络工程专业课程体系
网络工程专业是在计算机科学与技术、通信工程和电子工程等专业的基础上,通过多专业技术不断地交叉、融合,内涵不断地丰富和扩展,并在社会对各类网络人才需求不断推动下得以产生并发展壮大的一门新的学科和专业[2]。本文将它的专业课程(含专业基础课程)体系大致分为4大方面的系列课程,如图1所示。
其中,电子类课程涵盖电工、电子电路、数字逻辑设计等方面的基本理论和实验技术,是培养学生具备分析和设计计算机硬件系统、通信器件和网络设备等IT产品能力的基本课程,也是学生学习后续计算机类、通信类以及网络类课程的重要基础。由于网络
工程专业主要起源于计算机专业,而且网络和通信设备又是一种特殊而重要的计算机系统,学生只有在掌握好计算机基本原理、体系结构、程序设计的基础上,才能进一步熟悉并掌握网络系统(如交换机、路由器等)的工作原理、体系结构及系统软硬件的开发。因此计算机类课程是网络工程专业最重要的一类系列课程,它和网络类系列课程一起构成网络工程专业的骨干课程体系。
图1网络工程专业课程体系
通信类和网络类系列课程是最能体现网络工程专业特色的系列课程,是培养学生具有网络系统研发、规划、部署、集成、管理、安全防护等技术的重要课程,也是关系到网络工程专业学生是否能最终满足现代各类IT企业对网络人才要求的关键。目前,
各院校在课程设置方面存在的差异也是这两类课程及其教学内容深浅和宽窄的选定,这与各院校在学生培养的目标定位以及通信工程和计算机网络专业方向的教学实力和实验条件有关。
2网络工程专业和通信工程专业的异同点
网络工程专业与通信工程专业同属于网络与通信领域,同跨电子、通信和计算机学科,部分专业课程,尤其是专业基础课程方面开设的课程类似。例如,大多院校的两类专业均开设电工与电路基础、模/数电子技术、信号与系统、通信原理、数据结构、操作系统、数据库、计算机网络、程序设计等课程。尤其是网络工程专业的通信类课程,主要来源于通信工程专业的部分专业基础课程和专业课程,并且两者都强调动手及其工程应用能力的培养,有一定的共性。但毕竟两者的培养目标和专业特点不同,因此,在通信类课程的选定和教学内容的安排上,网络工程专业应着重考虑两者的不同点。这些不同点主要如下:
1) 在专业定位方面,通信工程专业偏重于信号编码、信息的发送、传输和处理以及通信设备、技术和系统的研发和使用;而网络工程专业则关注网络新技术新产品的研发,组网工程的设计、规划、集成,网络应用软件的开发,网络系统的管理与维护等,两者的培养目标不同。因此在内容深浅和学时安排上,两专业的通信类课程应作明显区分。
2) 在数理基础方面,通信工程专业关注信号的变换、传输、处理、检测及编码,其特有的专业基础课程有信号与系统、数字信号处理、随机信号分析、电磁场与电磁波、信息论及编码等。通过学习这些课程,学生可为后续专业课程的学习或将来进一步研发、运营、维护通信设备和系统打下理论基础。而网络工程专业除了注重让学生掌握计算机理论基础知识外,还应让学生加强学习图论、进程代数、排队论、Petri网、线性与非线性规划等知识领域相关的理论课程,为进一步研究网络协议设计、网络拥塞控制、流量控制、网络性能分析等打下基础。因此在专业理论基础方面的教学侧重点应有明显不同。
3) 从网络体系结构方面来看,通信工程专业更注重于学习和研究IP层以下的底层支撑通信网的协议、技术及相关知识点,通常开设通信电子线路或高频电子线路和低频电子线路、微波技术与天线、光纤通信、卫星通信、移动通信、数字程控交换原理等网络工程专业不开或涉及较浅的课程。而网络工程专业则注重IP层以上的网络高层协议及软件的开发和应用,重点涉及的课程有网络工程、网络协议分析、网络编程、网络管理、网络安全、Internet技术[3]等通信工程专业涉及较少的课程。可以说,通信工程专业通常着重于电信或广电等公共网络平台的建设与管理,而网络工程专业则相对偏重于互联网、企业网、专用网、IP网以及接入网络的开发、管理及应用平台的建设和维护。因此,网络工程专业的通信类课程应以基本概念、工作原理、关键技术的教学为重点,以满足网络类系列课程的教学要求为目标,而将复杂的电磁或信号处理等理论分析内容加以精简。有所为,有所不为,以体现专业特色。
4) 课程实验和课程设计的偏重点也不同。通常,通信工程专业将电子系统课程设计、DSP系统课程设计、通信原理课程设计以及通信工程综合课程设计等作为重点的课程设计内容。而网络工程专业关注的课程内容有组网工程课程设计、网络协议或应用软件开发课程设计、网络管理课程设计、网络攻防课程设计等[4]。这也说明了两类专业的毕业生将来要走向的工作岗位有所不同。因此,网络工程专业的实验教学也应与课程教学一样有所侧重。
最后,通信工程专业发展历史悠久,教学内容也相对集中、稳定和成熟(信息与通信工程为一级学科)。而网络工程专业则是个新兴且正在发展中的专业,涉及的知识面较广,内容较多、较新,工程性也相对较强,不但涉及网络设备或系统软、硬件的开发,还涉及网络系统的集成、运营、管理、测试、性能分析、安全等技术内容。因此,网络工程专业如何设计好自己的通信类课程体系,既要重点突出,又要适应面广,是一个非常值得探讨的问题。
3通信类系列课程的设置建议
综上所述,由于两个专业的关注点不同,因此,在网络工程专业的课程体系中开设有关通信方面的课程,应对准网络工程专业的培养目标,以够用和满足网络后续课程的学习和网络系统的研发为原则,以理解并掌握基本的通信理论、概念和工作原理并熟悉现代各种通信网络关键技术为要求,以通信类课程能否支撑网络类课程的学习和工程实践,打下坚实的基础为衡量准则。
3.1通信类专业基础课设置
在通信类专业基础课方面,可开设信号分析与处理和数据通信原理两门课程。其中信号分析与处理课程应涵盖信号与系统的大部内容和数字信号处理的部分内容。其主要知识单元应包括信号分析与处理的基本概念,连续信号分析(时域、频域、复频域),离散信号分析(时域、频域、复频域),信号处理基础,模拟和数字滤波器,信号分析与处理的MATLAB实现等内容。数据通信原理课程来源于通信工程专业的通信原理课程,主要简化了模拟通信原理的有关概念和技术。其主要内容应涵盖数据通信的基本概念(信号、噪声、信道和性能指标等),信源编码,信道编码,基带传输,频带传输,同步等主要知识单元。另外,还可在这两门课程中适当增加随机信号分析与处理基础方面的章节。教师可根据各高校特点及目标定位来设置两门课程具体的教学知识点。
3.2通信类专业课设置
在通信类专业课方面,应使学生了解和掌握现代信息社会各种常见通信网络(光纤通信网、数字程控交换网、宽带IP网络、微波和卫星通信网、移动通信网以及各种接入网等)的基本特点,协议,工作原理,关键技术以及组网和应用方面的内容。保证学生今后无论是进行核心网络还是接入网络、有线网路还是无线网络、电信网络还是IP网络的规划、设计、
运营和软硬件开发,都能具备足够的通信知识背景,并快速了解和熟悉工作环境和岗位要求。
说到具体内容,可开设现代通信网络(可涵盖数字程控交换网、光纤通信网、宽带IP网络、智能网、NGN网等),无线通信与网络(可涵盖无线通信和无线信道方面的基本概念和理论、移动通信网、微波通信和卫星通信等),接入网技术(可涵盖以太接入、xDSL网、HFC网、各种无线接入网)等3门左右的课程。在教学过程中,可简化一些理论性强、学生学习枯燥的内容(通信工程专业可能侧重的内容)。如何确定专业必修课、选修课以及选定教材、内容和知识点,各高校可灵活掌握,有条件的院校还可开设无线传感器网、物联网等新的通信技术课程。
4结语
网络工程专业横跨电子、通信以及计算机专业领域。虽然建设的时间不长,但发展很快。它与通信工程专业既有共同点也有明显的区别,其通信类专业课程主要来源于通信工程专业的有关课程。如何根据网络工程专业的培养目标来进行取舍,是一个值得探讨的问题。本文在对网络工程专业课程体系进行分类以及对网络工程专业和通信工程专业特点进行比对的基础上,给出了开设网络工程专业通信类系列课程的想法和建议,有待于在今后的教学实践中进一步丰富与完善。
参考文献:
[1] 毛羽刚,徐明. 网络工程专业调查及思考[J]. 计算机工程与科学,2010,32(增刊1):60-61.
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[3] 逢焕利,常欣等. 网络工程专业课程体系建设研究[J]. 计算机工程与科学,2010,32(增刊1):78-79.
[4] 胡山泉,高守平,于芳. 应用型网络工程本科专业知识体系建设初探[J]. 计算机教育,2009(12):88-89.
Establishment of Communication Serial Courses in Network Engineering
MAO Yu-gang, CAO Jie-nan, XU Ming
(Department of Network Engineering, School of Computer Science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)
引言
我国通信行业在近些年发展迅速,特别是以物联网为代表的新一代互联网领域成为国民经济中发展比较快的行业。通信行业正在经历着“面向设备”到“面向服务”的转型,实现从传统基础网络运营商向现代综合信息服务提供商的转型。同时,通信设备的开发与维护正在从分散式走向集中式,通信行业运营商的运行维护管理方式与通信技术的组织化管理都向网络集中式管理发展。这就要求通信技术人员必须对整个通信基础网络有全面的了解,对设计的网络设备管理的软件开发有综合的实践能力。
通信行业发展趋势给大学通信专业的教学和实践课程带来了新的问题与挑战。当前通信行业的发展趋势也已经从硬件为主发展成了“软硬”结合,“硬件软件化”已经成为通信行业一个比较流行的行业术语,例如下一代网络中的“软交换”技术就是通过软件方式来实现原来交换机中本来由硬件实现的控制、接续和业务处理功能,这种转换大大降低了通信成本。通信软件的开发需求呈逐年上升的趋势。出于降低成本,提高运行效率的目的,通信领域中很多以往通过硬件才能实现的功能现在正在向软件实现过渡。与硬件相比较,软件运行速度和效率方面都存在明显的不足,这更要求通信行业的软件开发人员要有扎实的软件知识基础。
根据近些年通信专业学生就业情况统计,从事通信软件开发相关工作的毕业生占到总人数的一半以上,并且呈现逐年增加的趋势。根据这一形势,通信专业软件综合实践课程的体系建设显得尤为重要。从学生就业反本文由收集整理馈的信息来看,学生通过单一的软件实习所获取的软件开发能力已经不能满足用人单位对毕业生的要求。
现有的教学体系中的软件综合实践课程一般设置在大学二年级暑期,在内容上只是c/c++和java面向对象课程体系的延伸。这种设置虽然在一定程度上提高了学生软件综合能力,但是对于整个大学四年来说缺乏连贯性,与其他通信工程专业课程出现了脱节。因此,为了使软件综合实践课程在通信专业课程设置中起到纽带的作用,并让通信专业学生在大学学习期间能在通信软件的实践环节有一个不间断的学习以适应未来工作的需要,建设有通信专业特色的软件综合实践课程教学体系改革势在必行。
一、软件综合实践体系中存在的问题
尽管近些年实践教学体系建设越来越受重视,各个高校教学改革中都在加大实践教学在高等教育中的比例,但传统的教学理念仍然影响着实践教学的发展。这一点在通信专业的软件综合实践体系中较为明显。其存在的问题主要体现在以下两个方面。
(一)实践教学缺乏连贯性
从部分高校通信工程专业实践教学的调研情况来看,大多数高校中该专业软件实践课程都是从大学二年级暑期开始,在内容上多为c/c++和java面向对象等课程体系的延伸。在近一个月的软件综合实习课程后,许多学生已经开始对软件编程产生了浓厚的兴趣。在随后的大学三年级,通信专业课程的实践环节重点又集中在硬件处理。例如通信原理、数字信号处理这些专业课与二年级暑期的软件综合实践课程没有直接的关系。学生软件方面的兴趣没有得以延续,所具备的编程能力缺乏用武之地。而在三年级下学期计算机网络、数据库与软件工程课程的实践环节中,学生对软件编程的兴趣已经逐渐淡化。这种软件实践环节连贯性的缺失最终导致学生缺乏用程序解决通信相关领域技术的能力。
(二)实践内容与通信行业发展脱节
近些年通信领域迅猛发展,通信技术更新换代频繁,比如物联网相关技术、下一代互联网协议等通信领域的新型技术在传统的实践环节中都没有涉及到。相比之下,旧的实践内容如综合业务数字网等相关技术都已经淘汰。如果实践内容仍然停留在旧的教学体系的水平上,那么培养出来的学生很难满足通信领域对通信人才的要求。
显然,旧的教学体系存在着诸多问题。在新的专业技术和教学理念发展的今天,通信专业的软件实践教学改革势在必行。良好的通信软件课程体系对于大学教育中通信专业学生软件综合能力的培养起着至关重要的作用。
二、创新性课程体系建设
针对目前通信专业软件综合实践体系中存在的问题,本文提出了一套贯穿大学的前三年,由浅入深的实践体系。其教学改革的目标是让学生将所学软件相关课程与实践教学部分结合起来,带动相应的专业课程建设,并根据当前通信行业的需要设置实践课程内容,使通信专业本科生在就业前就能通过实践方面的课程具备一定的软件设计和编程能力,以便在走入工作岗位后能够迅速适应工作环境,将所学知识充分利用到工作中去。另一方面的教改重点是对课程设置做适当调整,使得软件方面的实践环节有连贯性。
大学第一年主要以基础课为主,为了使学生尽早为专业学习打下基础,原有的教学体系中设置了程序设计语言c/c++,但课堂上机仅32个学时。对于大部分从未接触过计算机程序设计的大一新生来说,32个学时的上机学时远远不够。因此,该课程体系将程序设计实习c/c++设置在大一暑期,学生可通过3周时间的暑期实习熟练掌握这门编程语言,为日后的java面向对象语言的课程学习打下良好的基础。这一部分作为软件综合实践课程体系的第一阶段,主要目的是提高学生对编程语言的认知程度,并且培养软件设计的兴趣。
大学二年级通信软件方向的专业课程包括面
向对象程序设计(java)和计算机网络,这两门课程对通信专业的学生尤为重要,尤其是计算机网络,已经成为近些年通信专业毕业生的一个主要的就业点。因此该课程规划在暑期实习中设置了两个方向的实习内容,一个是用c++实现ns2的网络模拟仿真技术,另外一个是java方向的网络模拟仿真和基于b/s模式程序设计。第一个方向的内容主要是一年级c语言实践课程的一个延伸,其目的是使学生对大一所学的c语言课程和计算机网络课程内容有一个实际应用的过程,同时也为大三的通信系统课程设计打下基础。因为c语言在计算机与通信硬件的信息交互中起到了非常重要的作用,大部分底层的程序设计都是使用c语言来实现的。另一方面,java技术近几年在通信领域,尤其在一些嵌入式通信产品中的应用越来越广泛,如嵌入式机顶盒。另外比较流行的手机操作系统android也是基于ja本文由收集整理va语言。由于学生在一年级接触了面向过程的程序设计语言,再加上二年级开设的面向对象程序设计,已经具备了java编程的能力,因此在大二暑期实习中的java方向的网络模拟仿真和基于b/s模式程序设计为学生提供了一个知识深入实践的机会。这一阶段的软件综合实践体系主要目的是加深学生对通信软件设计的驾驭能力。
通信专业大学第三年开设的专业课较多,主要课程有通信原理,程控交换和数据库软件工程。学生在这些课程中都可以通过前两年所具备的软件设计能力完成课程的实践任务。在大三暑期软件综合实践中该课程规划安排了socket网络通信程序设计(java)和通信系统课程设计(c++)。这也是一个硬件和软件相结合的过程,使得学生对软件设计的应用更加具体化。这一阶段的软件综合实践体系主要目的是针对当前就业形式及用人单位的需要有针对性地提高学生的动手能力,同时为大学第四年的毕业设计做准备。对于那些对软件感兴趣或是愿意将来从事通信软件设计工作的学生来说,这一阶段的实践课程将使他们的动手能力有质的提高。
综上所述,新的课程体系不再只针对某一个课程设置实践内容,而是将大学前三年所有软件相关的课程形成一个整体来建设,使通信软件的实践有连贯性。通过软件综合实践体系的建设不仅提高了学生程序设计的动手能力,并且带动了软件相关的其他课程建设。
三、结束语
【关键词】电磁场与电磁波; 教学方法;教学改革
0 引言
“电磁场与电磁波”是普通高等院校本科通信工程专业的专业基础课程,一般是安排在大三上学期。通过学习,可以使学生应用电磁场的基本理论去分析工程电磁场以及相关领域的电磁场问题,为后续课程“微波技术”以及“天线工程”的学习奠定基础。然而“电磁场与电磁波”由于涉及到大量的物理以及数学知识,一直被认为是难学、难教的专业基础理论课。学生在学习的过程中对于大量的公式推导,显得十分枯燥,所以学生学习积极性不高,纯粹是为了考试而学习[1]。因此如何改变这种让人困惑的教学现状已经成为各个高校教学改革的重中之重。经过几年的教学和实践,本人在“电磁场与电磁波”教学方面取得了一定的经验,现从教学内容、教学方法和实验内容建设三个方面进行研究并给出一些改革的方案。
1 教学内容
我校通信工程专业开设了“微波技术”、“天线工程”以及“光纤通信”等专业课程,这些专业课程与“电磁场与电磁波”紧密相连,像“电磁场与电磁波”里面的时变电磁场、电磁波传播、导行电磁波、电磁波的辐射等内容都会对后期的专业课有着极其重要的作用,这时我们就应该要适当的调整授课重点,在这些内容上可以适当的增加内容;而对于静态场边值问题的求解不必要对每个公式进行详细的推导和说明,可以结合一些商业软件建模通过商业软件来计算和分析电磁场求解问题,这样既可以增加学生的兴趣也可以避免繁琐的公式推导[2]。对于后面章节像均匀平面电磁波的传播是电磁波传播部分的基础,可以重点介绍一下,可以结合生活中的例子来介绍电磁波的传播特性以及应用,比如天线的设计等。
2 教学方法
传统的黑白两书的板书式教学方式已近不适合当今多元化教学的需求,对于“电磁场与电磁波”这门比较抽象、复杂的课程,我们需要借助多媒体,通过形象的图片、动画来帮助学生来理解电磁场的概念性问题以及电磁波传播的特性,这些内容是板书无法带给学生的。但是单一的多媒体教学,如果老师只是对着多媒体读,那也同样失去了多媒体教学的优势,最好的办法是将板书式和多媒体式教学两者结合起来,在传统的板书教学基础上适当的增加一些关于电磁场与电磁波的形象动画,可能会达到更好的效果[3]。另外,可以在课堂上穿插一些商业软件的应用教学,如HFSS、ADS、FEKO等,让学生更加直观的了解工程电磁场的分析与应用,可以为学生在后期的课程设计以及毕业设计指定导向,也可以为将来从事电磁场微波技术以及天线设计掌握必备的技术手段。图1、2分别给出了采用HFSS以及ADS设计阵列天线以及Wilkinson功分器的界面。
3 实验内容
我校目前“电磁场与电磁波”实验教学在硬件和软件教学方面还有待提高,为了更好的使学生将课本知识与实践结合,不能只停留在MATLAB以及其它软件上进行仿真实验,还需要增加学生的动手能力,比如开展天线的实际研发、滤波器的设计等,通过设计制作这些器件,让学生在制作的过程中发现问题,并且了解一些常用器件的使用方法,如矢量网络分析仪的使用[4]。因此我们将在课程设计中设计一些题目,在学生完成建模仿真后,联系一些厂家或则研究所,由学生自己去制作实物天线并独立完成天线的测试,最终完成天线的设计与制作,如图3所示。
图1 HFSS商业软件设计界面
图2 ADS商业软件设计界面
4 结束语
“电磁场与电磁波”是通信工程专业非常重要的一门理论基础课,本文针对我校目前该理论课教学存在的问题,在教(下转第209页)图3 4G通信频段的笔记本天线
学内容、教学方法和实验内容三个方面做了研究,提出结合多媒体教学、商业软件教学以及实践操作等方法,不仅可以激发学生的学习兴趣,提高教学效果,而且还可以为学生下面的课程设计和毕业设计提供导向,为下一步深入学习“微波技术”以及“天线工程”等课程打下坚实的基础。
【参考文献】
[1]叶宇煌.“电磁场与微波技术”课程设置初探[J].高等理科教育,2003(1):124-125.
[2]边莉,张起晶,刘鑫,等.电磁场与微波技术系列课程教学内容重构[J].电气电子教学学报,2013,35(4):48-50.
分析传统教学模式存在的问题,提出一种新的教学模式,阐述融入微课程的在线教学、CDIO思想的课堂教学及采用多样化考核方式。
关键词:
SPOC;CDIO模式;程序设计;教学改革
1背景
通信工程是面向通信与信息行业,口径宽、适应面广的专业。随着现代通信技术和计算机技术的快速发展和融合,复合型人才的需求越来越迫切。根据专业人才培养要求,通信工程专业毕业生应该掌握计算机软硬件基础知识,能够用来设计、分析与维护通信系统。因此,作为信息类专业核心学科基础课,计算机编程语言类课程的教学肩负着专业入门和兴趣培养的重任。
2编程语言类教学模式的改革背景与意义
针对编程语言类的教学内容,传统的教学模式存在以下几个问题:①以书本为核心、以教师为主导、以课堂为中心的教学思想陈旧。以单纯知识传授的态度对待程序设计类课程的教学,虽然省时、见效快、能系统地传递知识,但是从长期来看这种传统的应试教育却不利于培养学生的创造能力和创新思维。随着科学技术的发展和信息化时代的到来,“灌输”的方法越来越不适应时代的要求。要培养具有创造能力的人才,就必须改变传统的教学方法。②学习主体缺位。传统的教学方式把学生只看成是“听众”和被动接受的群体,忽视了学生学习的主动性、自觉性。缺乏教师和学生的双向交流,造成学生即使进入课堂,但没有进入到学习状态的现象。③理论脱离实际。教学过程中片面强调语法知识,注重语法细节,在教学过程中引入的案例都是以辅助讲解语法规则为目的,既抽象又枯燥无味。对大学低年级学生而言,难以理解和接受,学习效果不佳,不能真正理解程序设计的精髓。关于课堂教学模式的改革,国外高校也进行得如火如荼。在美国高校,通常对大三、大四学生采用“开放式课堂教学模式”(这在我国的研究生教学中已经广泛采用),对大一、大二学生采用课堂教学模式、辅以小班展开讨论。美国的实践教学模式一般分为课堂实验和独立项目研究。英国大学的课堂核心是学生汇报,教师提问问题,带着问题下课。教师的讲授是以讲座和研讨会的形式进行。对学生能力的考核包括调研、案例设计、社会能力、合作精神、领导力。由此可见,“以学生为中心”和“重视合作学习”是国外教学模式的共同特点。随着网络科技与高等教育的进一步联合,慕课(大规模开放式在线课程,MOOC)在全球迅速升温,先是美国顶尖大学创办了多个MOOC平台,然后是欧洲、亚洲、澳洲的一些国家争先恐后地建立自己的MOOC平台,清华大学也了“学堂在线”,面向全球提供在线课程。由于慕课不设先修条件,导致学生基础参差不齐,成为慕课注册率高、完成率低的重要原因[1]。针对这一问题,近来美国哈佛大学、加州大学伯克利分校等全球顶尖学府正在尝试一种相对慕课更为精致的课程类型——微课(小规模限制性在线课程,SPOC)。该课程形式要求学生规模一般在几十人到几百人,对学生设置限制性准入条件,达到要求的申请者才能被纳入进来。微课仍然像慕课一样属于免费在线课程,全球学习者都可以申请,是融合了实体课堂与在线教育的混合教学模式[1-2]。
3教学模式改革的内容与实践
教学模式的改革包括在线学习平台的建立和使用、课堂教学手段的改革、考核方式的改革3部分内容。经过一个半学期的实践,我们以C语言程序设计课程教学为试点,进行了教学模式改革的探索。
3.1学习平台的建立和使用
借鉴微课的教学思想,根据通信工程专业学生的实际情况。学生学习流程如下:课前去在线学习平台领取学习任务,围绕任务进行自主学习,学习方式包括看老师提供的在线视频、学习资料或教材,有问题可以在线提问,老师会集中时间回复;课堂上根据学生对任务的掌握程度进行讲解、选取重点案例讲解,还会有部分针对任务的讨论课。实验课内容分为小项目和综合项目两部分,综合项目会要求学生分组,分工不同,最后交上来的项目通过答辩验收。课后在线提交作业和实验报告。针对提供学习资源这一问题,调查问卷反馈:有76.32%的学生喜欢与课程相关的视音频资料,68.42%的学生喜欢教师的视频录像,50%的学生喜欢文本资料。这与微课的理念相吻合,利用在线学习平台,为学生上传教学视频,以知识点为主。有76.32%的学生通过课前观看视频掌握50%的内容,再通过课堂讲解例题,92.11%的学生反映知识点能够吸收。为了提高学生参与程序设计竞赛的积极性,信息学院开发了青岛科技大学OJ(OnlineJudge)平台。利用该系统,给学生布置编程任务,课下在线提交在线打分,既对提高学生实践能力起到促进效果,又为考核提供了参考依据[3]。
3.2课堂教学手段的改革
课堂教学手段采用CDIO的思想和模式,CDIO是一种源自国外的工程教育模式,这个模式继承和发展了欧美理工学科20多年来教育改革的理念。CDIO是集构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)于一身,从而达到“做中学”和“基于项目的教育和学习”[4]。通过调查问卷,有78.95%的学生希望课堂上多讲实例,因而课堂教学采用了以下多种教学手段相结合。(1)应用任务驱动教学法。首先是培养兴趣,对学生来说“兴趣是最好的老师”。在教学中,利用初学者的好奇心理,选择一些有趣、有实际意义、难度适中的“任务”或经典算法布置下来。学生在完成任务的过程中,不断地获得成就感,激发进一步学习的兴趣。其次是渗透概念,对于刚接触程序设计的学生来说,如果课程一开始就引入枯燥难懂的概念,势必影响其学习积极性。因此,要将这些抽象的概念与任务结合起来,先让学生完成任务,然后趁热打铁将概念与实际任务联系起来,以此加深对概念的理解。最后是分解难点,将课程中的重点难点分解,适时、适量地渗透到各个任务中,让学生循序渐进地学习程序设计的思想和方法。(2)问题纠错教学法。程序设计是一门实践性很强的课程,仅仅通过传统教学模式讲授理论知识,学生似乎能听懂,但大部分是一知半解。当需要编写代码上机调试时会出现各种各样的错误,这时学生往往不知从何处入手。特别是对于初学者来说,调试运行程序的过程难于代码编写。调试时能够迅速发现错误、纠正错误是一个合格的编程人员所必备的能力,因此,给出一些错误的程序,让学生自己去发现并改正问题,在发现问题、解决问题的过程中,逐渐积累编程经验。(3)一题多练教学法。学习程序的奇妙和乐趣在于对于一项任务,可以通过多种编程方法去实现它。我们在给学生布置作业和上机练习题目时,鼓励他们用不同的方法去实现;每学完一项新的内容或概念后,再回过头来看过去做过的练习,尝试用新方法实现;改变并增加教材例题和练习题并重新实现。例如某上机实验题目要求分别使用do…while、while、for循环实现;教材上某例题讲解了如何求解最大公约数的方法,我们要求学生思考最小公倍数的实现方法。该教学法能引导学生在学习编程的过程中养成运用动态思维来解决问题,对培养学生的逻辑思维能力、抽象思维能力以及促进学生综合编程能力有非常重要的作用[5]。此外,将讨论、答辩、专题等作为辅助课堂教学的重要方法,既引导学生发表个人见解,发挥学习主动性,也能够及时了解情况、检查教学效果。
3.3考核方式的改革
课程考核是对课程教学效果和学生掌握该课程水平的检验。C语言与C++程序设计是操作性和实践性很强的课程,对学生的要求不是死记硬背各种语法规则和语句格式,而是运用所学知识解决实际问题。因此,课程考核应改变传统单一的闭卷、笔试的考试方式,将多样化、多种考核方式相结合。本课程的考核拟采用理论考试、上机考试与综合项目考核相结合的方式。C语言与C++程序设计两门课程的考核成绩都是由以下4部分组成:①课堂表现:包括考勤、课堂讨论问题成绩、课堂作业成绩、实验课问题解决情况、实验报告完成情况。②理论考试(闭卷):题目类型包括基础知识考查(选择题、判断题)、程序改错、程序结果分析、编程等。③OJ平台编程作业成绩。④综合项目考核:采用分组的方式,以通信工程2015级的C语言程序设计课程为例,两个班级共59人,设置了难度相当、类型不同的10个题目,每个题目要求开发一个应用系统。5个人做同一个项目。课程结束后以答辩形式验收学生的作品,答辩又分为小组答辩和个人答辩,最后给出个人综合成绩。这一项考核学生反映效果很好,同学们在交流讨论中提高个人解决问题的能力,还在项目的分工合作上锻炼了团队合团能力。
4教学改革的初步成绩与问题
通过学生成绩对比和学习调查问卷,改革初步取得了一定的成绩。从学习成绩来看,2014级学生实行改革前的培养方案,在大一上学期开设了通信程序设计基础课程,该课程综合了C语言的面向过程和C++的面向对象两种方法,96学时,按照传统教学模式授课。2015级学生实行了改革后的新一轮培养方案,大一上学期开设C语言程序设计(64学时),本学期开设“C++程序设计(56学时),按照改革后的教学模式授课。2014级通信程序设计基础与2015级C语言程序设计考试的综合成绩对比,如图2所示。2014级80分以上的比例为55.6%,2015级80分以上占学生总数的72.9%,成绩有很大提升。通过学习调查问卷,学生普遍认为“视频教学好,容易集中学生注意力”“细致”“多讲例题”“授课效果好”。在教学模式改革实践过程中也存在一些问题。例如,学生当“听众”、被动接受的现状很难根本转变,调查问卷中显示,有34.21%的学生不预习,21.05%的学生不复习,仍有57.89%的学生依靠课堂教授受益最大。针对这一现象,我们调用学生学习的主动性、自觉性;加强教师和学生的双向交流与教学互动,布置提前看书做练习,尽量达到进教室即进入学习状态。
5结语
青岛科技大学信息科学技术学院在新一轮人才培养方案修订过程中,提出建设一个平台的规划:学院打通每个专业均开设C语言程序设计这门课,统一课程大纲、统一考试要求,教师以课程小组形式统一备课、材、案,加强这一专业基础课程的教学。笔者提出的“融入微课程在线教学、基于CDIO模式的课堂教学、多样化考核方式相结合”的教学模式,通过一年以来的教学实践,能够做到让学生“我的学习我做主”,初步实现了先学习后上课,带着问题上课,在课堂上找答案。利用分组开发同一个项目的方式,培养学生的沟通协作能力,提升参与学习的热情,熟悉开发一个完整项目的流程,取得了很好的教学效果.
作者:孙丽珺 李莎 王玲玲 李勤 单位:青岛科技大学信息科学技术学院
参考文献:
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[2]厉兰洁,廖雪花,谭良,等.基于SPOC的C语言程序设计课程教学改革研究[J].计算机教育,2016(1):74-76.
[3]赵磊,焦铬.C语言程序设计课程教学中引入ACM/ICPC的探讨[J].计算机时代,2016(1):66-67.
【关键词】现代通信技术;多维立体教学;工程化
【中图分类号】TN915 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089 (2012)01-0009-01
通信技术正以前所未有的速度得以发展和应用,它与计算机技术相互融合和渗透形成现代通信技术,如卫星通信、微波通信、移动通信、光纤通信等都属于现代通信技术,它与我们息息相关,给我们的工作和生活带来了日新月异的变化。因此,《现代通信技术》课程不仅要在通信工程专业开设,同时还有必要在非通信工程专业开设。
1 现代通信技术课程的目标与内容
《现代通信技术》作为一门为非通信工程专业本科学生开设的课程,是通过知识的加工和优化,在原《现代通信系统》与《通信原理》等课程基础上整合而成,并向应用性方向拓展[1]。由于非通信工程专业的学生没有学习过《现代通信系统》和《通信原理》课程,所以课程目标是“轻理论,重应用”,使学生初步了解关于通信系统的基本概念、数字通信系统的组成;了解现代通信系统中的电信交换、卫星通信、微波通信、移动通信、光纤通信等通信系统的基本原理、组成框架和最新应用内容。
现代通信技术课程由通信网基础技术、电信交换、无线通信、移动通信和光传输网五大主要组成部分[2],详见图1。
图1 现代通信技术课程主要内容
通信网基础技术包括模拟通信和数字通信(强调数字通信系统)、数字通信系统设计的技术如信源编码技术、信道复用技术等、数字信号的基带传输、调制技术和差错控制技术等;电信交换包括常用的交换方式如电路交换和分组交换、数字程控交换、ISDN(综合业务数字网)和智能网;无线通信包括无线传播的基本特性、无线通信的关键技术、典型的无线通信微波通信系统、卫星通信系统的组成和应用;移动通信包括移动通信的关键技术、典型的移动通信系统GSM、CDMA和3G系统的原理、技术体制及应用发展;光传输网包括管传输系统的组成和原理、SDH光传输网技术、光波分复用技术等。
2 传统的现代通信技术教学方式的特点
传统的教学方法是以知识学科体系为中心,先讲述理论,在进行一些验证性的实验。《现代通信技术》课程的教学方式一致沿袭本科教育中学科体系的教学模式,从通信网基础技术到无线通信、移动通信等,都过于侧重理论,偏重知识的积累,内容丰富,公式与性质多,抽象难懂,这种教学方式的主要特点和弊端如下:
2.1 学生对学习感到枯燥,无法进行创新能力培养。对于现代通信技术课程来说,知识抽象、枯燥,特别是讲到通信原理等摸不着看不见的知识时,学生更是不知所云。很多学生仅仅是被动地在学习,没有主动参与的热情,体会不到学习的乐趣,更谈不上创新能力了。
2.2 教学过程中以原理知识为核心,而忽略了学生的数学功底和理论推导能力,使其缺乏学习的积极性;教学方法也是以传授知识为主,忽视了学生的能力培养和工程设计锻炼,导致知识与能力不协调。
2.3 理论和实际没有很好地联系起来,对知识的实际应用只作点缀,学生动手环节较少,更缺乏现场操作的经验,无法满足岗位需求。
3 现代通信技术课程的教学思路和教学模式
考虑到非通信工程专业的学生基本上没有学习过包括通信原理、信号与系统、随机过程等课程,在教学中必须从实际出发,因材施教,遵循深入浅出、易于理解的原则,力求简洁明了,突出科普性,激发学习兴趣[3]。采取“多挖坑少钻井”的方法,对现代通信技术课程中较深的知识进行必要的删减,比如通信网基础技术中的调制技术、语音编码,电信交换中的数字交换单元的工作原理、信令系统,无线信道特性分析、扩频技术等知识点,只能进行简单的讲解,使学生明白这些知识的基本概念。
3.1 教学内容模块化。
本课程对理论知识不要求过度深入,避免复杂的数学推导,建立模块化的教学模式,参考图1的课程内容,将现代通信技术作为一个整体任务,并按主要内容将这一任务分解成任务模块:通信网基础技术模块、电信交换模块、无线通信模块、移动通信模块和光传输模块,每个模块又分解为几个子模块。每个教学模块都以具体的项目案例引出教学内容,将枯燥的理论教学完全融入到一个个具体的任务中,抽象的知识就得到了具体的体现。这种教学方案不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以培养学生分析问题和解决问题的能力。
3.2 教学方法多样化。
课堂教学质量的好坏直接影响到教学效果。“满堂灌”的传统教学方法已经不适应现在以“学生为主体”的课堂,而采用类比引证等深入浅出的方法进行多维立体教学,则可事半功倍,大大提高教学质量。
3.2.1 多维立体教学。
随着多媒体技术的应用,课堂上老师大都使用PPT进行教学,不停地播放幻灯片,授课信息量大,内容多,但这种教学方法很容易忽视学生对内容的理解和接受程度。多维立体教学,就是灵活使用现代教学手段,使用“多媒体+网络+板书”的教学模式,采用多种方法展现抽象的知识点,在图、文、声、像等方面为学生提供直观感受,让他们在短时间内理解和接受大量的最新信息[4]。课堂上,可以充分利用多媒体放映PPT、图片、动画和视频等,课后学生可以登录教学网站下载学习资料,通过网络、论坛与老师进行互动交流。例如,在学习卫星通信时,可以插入卫星通信系统的图片,播放最新卫星通信的相关视频等,让学生直观地理解相关内容。
3.2.2 善于类比。
本课程设计很多的原理、概念,若只是将这些抽象的知识叙述出来则显得枯燥无味,学生不易理解,而将这些知识与现实生活中我们常接触的事物做类比则可以很好地理解[6]。例如,在讲解无线通信中电磁波按照传播方向的分类时可以将其与台球的运动做类比,如图2所示,这样将抽象的看不见摸不着的电磁波也可以很容易的知道它包括直射波、反射波、绕射波和散射波等。
图2 台球的运动
再如,在讲解移动通信中的切换技术时,切换包括软切换和硬切换,什么是切换?什么是软切换?什么是硬切换呢?同样也可以采取类比的方法。假设你在一个工作岗位呆久了,由于这样或那样的原因,想调整一下,但你不能终端工作,直接变成空闲状态,因为你很在乎工作所带来的收益,你不希望这个收益中断(切换的目的就是为了提供无中断的数据传输)。根据岗位变动时,交接工作地开展方式不同可以把岗位变动分为温柔换岗(类似于软切换)和强行换岗(类似于硬切换)。温柔换岗就是在和新的工作岗位进行联系时,旧岗位的工作也不已下载中断,而是进行相应的交接工作;强行换岗就是和旧岗位彻底中断,然后建立和新岗位的联系。根据类比引出软切换和硬切换的概念,学生就很容易理解了。
这种类比的方法不仅可以调节课堂气氛,还可以深入浅出地将抽象难懂的知识让学生在轻松地气氛中理解并掌握。
3.3 教学模式工程化。
近年来,以美国麻省理工学院为首的世界几十所大学展开了CDIO工程教育模式的改革。CDIO是Conceived(构思)、Design(设计)、Implement(实现)、Operate(运作),是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中概括和抽象表达[5]。该教学模式下,学生是学习主体,教师是教学主导。对于现代通信技术课程,教师首先要明确讲授课程在专业知识结构中的地位和作用,引导学生主动学习。其次,教师要根据学生应掌握的知识和能力,在教学中适当穿插综合性实验,促使学生自己动手,带领学生对卫星地面接收站、通信站等机房进行观摩,使理论知识和实际应用联系起来,培养学生的实际操作能力。在工程化的教学模式理念的指导下,我们可以改变以往重理论轻实践、重视专业知识而忽视创新能力的教学方式,取得良好的教学效果。
参考文献
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【关键词】应用技术型本科 管理信息系统 教学改革
管理信息系统能够帮助企业提高效率和效益,帮助企业获得战略资源,企业管理信息系统建设已经成为衡量企业信息化的重要标志之一[1]。随着我国信息化的推进,我国企业需要大量既懂信息系统又懂行业知识的复合型人才。因此,以应用技术型高校人才培养目标为中心,在新的人才培养理念的基础上,进行管理信息系统课程教学改革,对于实现教学目标,满足企业人才需求具有重要意义。
一、应用技术型本科
《现代职业教育体系建设规划(2014~2020年)》中指出,应用技术类型本科是直接服务区域经济社会发展,以举办本科职业教育为重点,融职业教育、高等教育和继续教育于一体的新型大学。应用技术型本科是近年来我国为了适应经济发展、科学进步、产业升级,高等教育大众化发展需要建立起来的,是相对于传统“理论型”和“学术型”人才培养模式而言的,具有创新性、职业性、应用性等特征[2]。应用技术型本科定位于培养高层次应用技术类人才,培养符合经济社会需要的技术技能人才。
二、管理信息系统课程教学现状
从培养高层次应用技术型人才的角度分析传统管理信息系统课程教学,可以发现其中存在很多问题,这些问题主要表现在:
(一)课程内容缺乏针对性与职业需求不匹配
随着信息技术的飞速发展和管理理念不断创新,管理信息系统在概念、内容、体系上都发生了重大的变化,但是管理信息系统教材更新比较慢,且不同的专业,讲授基本相同的知识,课程内容与专业结合不紧密,缺乏必要的针对性,无法满足职业需求。
(二)先修课程教多,学生的知识储备不足,实践环节薄弱
管理信息系统是一门集管理科学、计算机科学、系统科学等为一体的综合性、交叉性课程。工程管理类专业学生对行业管理知识了解较多,但是计算机知识较为薄弱。学生知识储备不足,开展实践教学困难,对很多知识的掌握会仅仅停留在对概念的理解上,很难学以致用。
(三)师资缺乏
复合型人才培养要求管理信息系统教师应具备多学科知识,然而一般来说高校教师只具备单一的专业背景,而且大部分教师信息系统开发经验较少,“双师型”教师短缺直接影响管理信息系统课程教学质量。
传统的教学模式无法满足高层次应用技术型人才培养的需求,应用技术型本科管理信息系统课程教学改革势在必行。
三、高层次应用技术型人才培养新要求
近年来,随着高等教育结构调整,很多本科院校向应用技术型转型。应用技术型本科在人才培养过程中要求课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接。应用技术型高校的很多工程管理类专业将管理信息系统作为专业核心课程列入培养方案,满足了企业对复合型管理信息系统人才的需求,但是也对管理信息系统课程教学提出了新的要求。
(一)教学内容和职业需求相匹配、与行业知识相结合
随着我国产业结构不断优化,就业形式也在不断发生变化。传统行业就业人数减少,高端产业和新兴产业就业人数增加,对劳动力素质要求更高,对于动手能力高超、创造能力突出、适应能力极强的高技能型人才需求极大。因此,管理信息系统教学内容的设置要注重培养学生的动手能力、创造能力和适应能力。
(二)教学方法和岗位实践、职业培训相对接
高层次应用技术型人才要求具备更多的专用性人力资本。专用性人力资本的积累大多来自于岗位实践和职业培训。高校教育培养的更多的是通用性人力资本。目前,我国高等教育比较容易使学生出现通用性人力资本过剩,但专用性人力资本缺乏的现象[3]。因此,在管理信息系统教学过程中,应该引入岗位实践和职业培训,使人才培养与产业升级过程中人才需求相适应。
四、高层次应用技术型人才培养观念下管理信息系统课程教学改革思路
针对管理信息系统教学现状以及高层次应用技术性人才要求,可以从教学理念、教学内容、教学方法等方面开展教学改革。
(一)改善师资水平,引入协同教学理念
所谓协同教学(team teaching),就是多位教师组成教学团队,共同策划和执行某门课程教学的教学形式。可以由不同专业的教师和企业的高级专业技术人员共同组成教学团队,改变一位教师负责的状况,可以发挥教学团队的优势,提高教学质量[4]。管理信息系统课程教学团队可以包括具有行业背景的教师、计算机专业背景的教师和企业中系统开发人员(外聘)组成。在教学中培养学生的同时,锻炼教师队伍。
(二)整合教学内容
针对专业特色,制定教学内容。例如交通运输专业的学生管理信息系统课程,侧重点应该以物流管理系统、道路实时监测系统等作为案例。重视先修课程的开设,设置课程组,压缩各课程理论教学学时,注重实践环节。
(三)引入“项目驱动”式教学方法
项目驱动教学方法是指师生共同完成一个具有实际意义的项目,该方法能够将理论知识与实践结合起来,加深对理论知识的理解,激发学生学习兴趣。在管理信息系统教学过程中引入一个典型的、完整的、具有使用价值的项目,让学生分组由导师带领实际进行系统调查、系统分析、系统设计等环节,实践过程中的需求驱动理论知识学习,培养学生的实践能力。
五、总结
高层次应用技术型人才培养要求使得管理信息系统课程教学改革势在必行,通过引入“协同教学”的教学理念和“项目驱动”的教学方法、针对专业特色整合教学内容可以提高学生的学习兴趣、实践能力、创新能力,夯实学生的理论知识。从而使学生能够适应社会发展带来的产业升级、行业变化,满足用人单位对复合型管理信息系统人才的需求。
参考文献
[1]薛华成.管理信息系统[M].北京:清华大学出版社,2011.
[2]张典兵.应用技术型高校创新人才培养的问题审思[J].教育与职业:研究与探索,2015(16):18-21.
[关键词]混合式学习模式 通信工程专业 基础课程
[作者简介]薛文玲(1975- ),女,河北永年人,河北大学电子信息工程学院,副教授,硕士,研究方向为无线通信;李战军(1975- ),男,河北徐水人,河北软件职业技术学院,副教授,研究方向为职业技术教育。(河北 保定 071000)
[课题项目]本文系2011年河北大学电子信息工程学院教学改革研究项目“通信原理课程改革”的阶段性研究成果。
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)23-0103-02
21世纪人类已经进入信息时代,信息时代的学习特征主要体现在学习环境的网络化、学习资源的数字化、学习方式的多样化。尤其是通信工程专业,其培养目标是培养对现代通信系统、通信网及信息传输和处理系统进行科学研究、设计、制造并进行分析的高级工程技术人才。随着通信行业对应用型人才的需求不断增加,传统教学模式不能突出学生主体意识和自主探索能力的培养,不能实现促进学生自身发展的最终目的,不能满足当今时代大学生学习方式等方面个性化的需求。为此,我们对通信工程专业基础课程的教学方法进行改革,将混合式学习模式引入专业基础课程的教学中。
一、混合式学习模式
1.混合式学习模式理论背景。混合式学习并不是以某一个特定的学习理论为基础的,而是由建构主义学习理论、人本主义学习理论等多种学习理论构成的混合理论为基础的多元理论。建构主义学习理论强调学习是在一定的情境下,利用必要的学习资料,并借助教师和其他学习者的帮助而主动获得的。建构主义环境下的学习,是利用资源、基于问题的学习,是提倡合作和自主探究的学习,有利用培养学生的创新思维。人本主义教学思想关注的不仅是教学中认知的发展,更关注学生情感、兴趣、动机的发展规律。将两者结合的混合式学习模式注重激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力、自学能力、解决问题的能力以及团队协作能力。
2.混合式学习模式概述。混合式学习模式(Blended Learning)是在E-learning遭受质疑的时候逐渐形成的一种新的、受欢迎的也是最具发展潜力的学习模式。所谓混合式学习就是把传统学习方式的优势和网络化学习的优势结合起来,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。Blended Learning是学习理念的一种提升,这种提升不仅使学生的认知方式发生改变,而且教师的教学模式、教学策略、角色都发生了重大改变。这种改变不仅仅是形式上的改变,而是在分析学生需要、教学内容、实际教学环境的基础上,充分利用在线教学和课堂教学的优势互补来提高学生的认知效果。Blended Learning强调的是在恰当的时间用合适的学习技术达到最好的学习目标。在教学理念上克服了片面强调“以教师为中心”和“以学生为中心”的缺陷,提倡“主导-主体结合”,主要表现在计算机辅助教学与传统教学的融合,多种学习环境的组合,多种考核方式的组合以及多种学习方式的混合。
二、混合式学习模式在通信工程专业基础课程教学中的优势
1.陈旧教学方法的革新。通信工程专业主要设有“通信原理”“数字信号处理”等专业基础课,这些课程理论性偏强,涉及大量公式的推导以及公式物理含义的讲解,同时要求学生在掌握理论知识的基础上对知识进行实际应用。但这些课程的教学方法仍采用传统的板书形式,即使个别章节采用多媒体,但教师主动讲授、学生被动接受的状态仍然不变。
将混合式学习模式引入这些课程的教学中,除了将多媒体教学和传统板书教学相结合之外,将MATLAB软件和网络教学平台(Blackboard平台,即BB平台)引入课程中,并采用基于问题的教学方法,充分利用MATALB绘图方便的特点,利用可视化图形界面调动学生学习兴趣,实现计算机辅助教学与传统教学的融合;将课程的所有资料上传到BB平台,学生可自由选择学习内容和学习顺序,充分发挥学生的主观能动性。并利用BB平台的讨论区,通过讨论区为学生设定有关课程的问题,组织学生讨论,可实现多种学习环境、教学内容以及多种学习方式的混合。另外,通过实施混合式学习,将“学”与“习”混合,通过“习”将学习的内容应用到实践中。本项目中,将基于问题(PBL)的模式作为“习”,针对相关课程,设置相应的问题,以学生为中心进行分组,通过学生的合作来解决真正的问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。
2.考核方式的多元化。通信工程专业基础课程的考核多以书面考试为主,30%的平时成绩+70%的期末卷面成绩。这种考核方式多年来一成不变,这就造成了即使是工科学生,考试之前采取死记硬背的方式,对所学理论只限于背诵的状态,缺乏理论的理解及实际应用,以致工作中出现“高分低能”的现象。
混合式学习模式的评价体系是教学模式的关键构成部分。评价和反馈始终贯穿于该模式中,首先建立“学习过程评价+学习结果评价”“学生自评+他人互评+教师评价”的多元化评价体系。学习过程评价随时对学生在课堂上及在项目学习互动协作中出现的问题进行评价并及时反馈;学习结果评价对项目方案设计、实施、结果及资料整理等进行评价。其次注重在学习和实践活动过程中对学生进行考核,考核方式多种多样,可以采用实验报告、口试答辩、笔试等形式,综合考查学生对理论知识的掌握情况和动手能力。
3.创新思维和创新能力的培养。对于本科生阶段来说,应侧重于培养学生具备扎实而宽厚的理论知识,引导和启迪科学的创新意识和创新思维;培养学生自主学习和综合运用知识解决实际问题的能力。而创新的源泉在于对所学习或研究的事物有好奇心、有怀疑的态度、有求异的观念。混合式学习模式中以基于问题的教学模式为基础,教师在讲解某一章节之前,首先提炼出该章节的问题,到BB平台,学生通过了解问题、分析问题到最后的解决问题甚至在问题中发现问题的过程,极大地激发了学生的好奇心、求知欲和追根究底的探索精神,学生在分析问题的过程中可以阐述自己的观点,不盲从、不偏信,在解决问题的过程中,团队成员各抒己见,从而在原有基础上不断创新。
4.协作意识和团队合作精神的提升。对于工科学生来说,团队精神与协作意识是必须具备的基本素质之一。对于通信工程专业的基础课程而言,所提出的问题一般由理论分析、理论仿真验证、理论与实际测试结果的对比等方面组成,所有这些环节在一定的期限内完成需要学生以分组的形式进行合作。所以教师在提出问题之后指导学生根据自己的兴趣爱好、特长以及知识结构确定选题,组成不同的问题学习小组。在提出问题、分析问题、解决问题的过程中,学生分工明确,各负其责,无论哪一环节出现问题都无法保证问题的顺利解决,因此需要团结协作、相互配合,共同完成有关问题的解决方案。即在完成任务的过程中,通过收集资料、分析、整理、制订方案、实现方案等过程,培养学生的协作意识和团队合作精神。
三、结束语
混合式学习模式是针对现有教学方式的不足而提出的一种新的教学模式,对于学生来说不仅提高了学习效率和学习兴趣,而且自主性、合作意识以及创新能力都有所提高。混合式学习模式同时体现了教师和学生的角色分工同传统模式不同,学生由过去被动接受知识,转变为自己把握学习进度、自己选择学习方式、遇到困难自己寻求解答或帮助。教师角色及工作更加细腻和复杂,教师不再仅仅是知识的简单讲授者,而且还是学习资源的提供者,是PBL活动的组织者和协作者,是学生学习的积极评价者。
[参考文献]
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