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關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;人工智能;游戲設(shè)計(jì);游戲編程
人工智能(Artificial Intelligence,AI)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,是研究、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)[1]。人工智能技術(shù)研究領(lǐng)域包括機(jī)器人、模式識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等[2],其最為廣泛的應(yīng)用之一就是游戲設(shè)計(jì)[3]。游戲設(shè)計(jì)雖然涉及多門學(xué)科,但其作為應(yīng)用并沒(méi)有形成一門單獨(dú)的理論[4-5]。由于游戲存在較大的市場(chǎng)以及其作為人工智能的一個(gè)重要應(yīng)用,國(guó)外已有多所大學(xué)開(kāi)設(shè)了游戲設(shè)計(jì)課程。如卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)于1999年設(shè)立了娛樂(lè)科技碩士學(xué)位,并開(kāi)設(shè)了相關(guān)課程;南加州大學(xué)(The University of Southern California)設(shè)立了為期3年的互動(dòng)媒體藝術(shù)(fine arts in interactive media)碩士學(xué)位課程,并于大學(xué)部設(shè)立電子游戲設(shè)計(jì)(video-game design)副修課程。該校也為美國(guó)軍隊(duì)創(chuàng)作訓(xùn)練士兵的電子游戲,透過(guò)戰(zhàn)斗情境模擬來(lái)進(jìn)行沙盤演練。麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology)提供多種電子游戲設(shè)計(jì)相關(guān)課程,并研發(fā)將電玩游戲納入教室教學(xué)的方法。斯坦福大學(xué)(Stanford University)提供電子游戲設(shè)計(jì)史及包含最佳電子游戲競(jìng)賽獎(jiǎng)的計(jì)算機(jī)繪圖課程。華盛頓藝術(shù)學(xué)院(The Art Institute of Washington)為亞特蘭大藝術(shù)學(xué)院的分校,提供授予學(xué)士學(xué)位的視覺(jué)及游戲程序設(shè)計(jì)課程。在初期的藝術(shù)與設(shè)計(jì)重點(diǎn)培訓(xùn)后,學(xué)生將學(xué)習(xí)立體動(dòng)畫(huà)相關(guān)技術(shù)。國(guó)內(nèi)也有多所高校開(kāi)設(shè)了游戲設(shè)計(jì)的相關(guān)課程,如北京郵電大學(xué),首都師范大學(xué)等,為了適應(yīng)市場(chǎng)許多培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也開(kāi)設(shè)了游戲設(shè)計(jì)課程,但培訓(xùn)機(jī)構(gòu)將課程的重點(diǎn)放在了實(shí)際的編輯代碼中而過(guò)少的關(guān)注理論。中南大學(xué)開(kāi)設(shè)人工智能課程已有20多年的歷史,在教學(xué)實(shí)踐中,中南大學(xué)智能系統(tǒng)與智能軟件研究所的教師們?cè)诮虒W(xué)科研方面取得了許多令人振奮的成果。在良好的環(huán)境中,人工智能與游戲編程課程應(yīng)運(yùn)而生[6-7]。
1教學(xué)目標(biāo)與要求
中南大學(xué)人工智能與游戲設(shè)計(jì)課程主要面向智能方向4年級(jí)學(xué)生,在4年級(jí)第一學(xué)期開(kāi)設(shè)。學(xué)習(xí)該門課程之前需要具備人工智能以及計(jì)算機(jī)編程方面的課程知識(shí),并且需要一定的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)。
此門課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解游戲設(shè)計(jì)與虛擬現(xiàn)實(shí)的基本概念和術(shù)語(yǔ)及其基本設(shè)計(jì)方法,理解人工智能在游戲中的相關(guān)應(yīng)用,熟悉游戲設(shè)計(jì)中編程以及建模技術(shù),為學(xué)生將來(lái)利用人工智能技術(shù)以及游戲設(shè)計(jì)技術(shù)奠定必要的知識(shí)基礎(chǔ)。除此之外向?qū)W生介紹計(jì)算機(jī)游戲的基本原理和最新進(jìn)展,包括計(jì)算機(jī)游戲動(dòng)畫(huà)的最新概況、游戲程序設(shè)計(jì)概覽、2D游戲的基本編程技術(shù)、3D游戲動(dòng)畫(huà)的基本編程技術(shù)、3D游戲場(chǎng)景的組織與繪制、游戲中的高級(jí)圖形技術(shù)、游戲中的音頻編程、游戲中的人機(jī)界面技術(shù)、人工智能在游戲動(dòng)畫(huà)中的應(yīng)用,紋理貼圖、基于圖像的繪制和加速算法等。
基于該教學(xué)目標(biāo),本課程有兩個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,其分別是人工智能技術(shù)如何在游戲設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,以及游戲編程的相關(guān)技術(shù)。對(duì)于人工智能技術(shù)在游戲設(shè)計(jì)中的應(yīng)用這一內(nèi)容,主要采用理論結(jié)合實(shí)際的理念,將學(xué)生已具備的人工智能理論知識(shí)與游戲設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用聯(lián)系起來(lái),使學(xué)生一方面能體會(huì)人工智能的基礎(chǔ)理論,另一方面使學(xué)生能夠?qū)⑵渌鶎W(xué)用于實(shí)踐,避免理論與實(shí)踐脫節(jié)。游戲編程內(nèi)容主要從設(shè)計(jì)模式入手,然后依托多媒體平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行講授設(shè)計(jì)以及編程方面的相關(guān)知識(shí)。
圍繞這個(gè)教學(xué)目標(biāo),我們安排了28個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué),4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn),總共32個(gè)學(xué)時(shí)的課程。接下來(lái)針對(duì)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核方式這幾個(gè)方面分別展開(kāi)討論。
2課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
本課程采用培訓(xùn)學(xué)校模式與大學(xué)理論教育折中的方式進(jìn)行講授,本節(jié)將著重對(duì)28個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)內(nèi)容分別介紹。
1) 游戲程序設(shè)計(jì)概論與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)。
該部分內(nèi)容可以分為以下兩部分。
(1) 計(jì)算機(jī)游戲簡(jiǎn)介與游戲設(shè)計(jì)概論(2課時(shí))。
(2) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)(2課時(shí))。
概論部分主要介紹計(jì)算機(jī)游戲的基本概念、特點(diǎn)以及目前國(guó)際上該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用情況。圖形學(xué)部分主要是介紹計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)理論基礎(chǔ),目的是讓沒(méi)有學(xué)過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)生有一定了解,由于考慮到智能專業(yè)也開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)選修課,因此,本部分內(nèi)容只是對(duì)之前學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)的復(fù)習(xí),目的是為后續(xù)的程序設(shè)計(jì)課程打好相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。
本次課程是正門課程的開(kāi)篇之講,一方面,教師要開(kāi)宗明義,讓學(xué)生明確何為計(jì)算機(jī)游戲,并對(duì)計(jì)算機(jī)游戲有大致的了解,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)起鋪墊作用;另一方面,為增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,必須介紹計(jì)算機(jī)游戲的類型以及各種知識(shí)與其的關(guān)聯(lián)。
2) 游戲編程技術(shù)。
如上所述,游戲編程是本門課程的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,游戲編程可以分為如下幾個(gè)部分。
(1)Windows編程基礎(chǔ)(2課時(shí))。
(2)DirectX編程基礎(chǔ)(2課時(shí))。
(3)2D游戲的基本編程(2課時(shí))。
(4)3D游戲場(chǎng)景的組織和繪制(2課時(shí))。
(5)3D動(dòng)畫(huà)的基本編程技術(shù)(2課時(shí))。
(6)游戲中的人機(jī)界面技術(shù)(2課時(shí))。
對(duì)于Windows編程基礎(chǔ),其主要內(nèi)容是Windows操作系統(tǒng)的發(fā)展史、Win32程序的基本結(jié)構(gòu)、消息循環(huán)與處理、Windows窗口、GDI接口、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)。
DirectX編程[8]基礎(chǔ)的主要內(nèi)容是DirectX開(kāi)發(fā)包的歷史及其框架、介紹每一個(gè)組件的功能、DirectX開(kāi)發(fā)包的安裝以及與IDE連接的配置。
2D游戲基本編程的主要內(nèi)容是游戲的基本流程和體系結(jié)構(gòu)、游戲開(kāi)發(fā)的基本理念及方法、游戲引擎簡(jiǎn)介、游戲的調(diào)試與測(cè)試。
3D游戲場(chǎng)景的組織與繪制的主要內(nèi)容是3D場(chǎng)景的組織與管理、游戲場(chǎng)景的幾何優(yōu)化、3D場(chǎng)景的快速可見(jiàn)性判斷與消隱、地形場(chǎng)景的繪制與漫游、3D游戲場(chǎng)景中的碰撞檢測(cè)。
3D動(dòng)畫(huà)的基本編程技術(shù)的主要內(nèi)容是3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)概述、Direct3D開(kāi)發(fā)包的使用、關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)技術(shù)、基于動(dòng)作捕捉的動(dòng)畫(huà)技術(shù)、腳本驅(qū)動(dòng)的動(dòng)畫(huà)技術(shù)。
游戲中的人機(jī)界面技術(shù)主要內(nèi)容是游戲的可玩性與人機(jī)界面、用戶界面設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
游戲程序設(shè)計(jì)部分內(nèi)容主要是讓學(xué)生了解和掌握面向Windows平臺(tái)的游戲編程的技能?,F(xiàn)在絕大部分游戲和娛樂(lè)都是基于Windows平臺(tái),因此掌握Windows平臺(tái)的設(shè)計(jì)模式與編程方法是必須的。又因?yàn)镈irectX軟件開(kāi)發(fā)包是微軟公司面向Windows平臺(tái)開(kāi)發(fā)的一套專門應(yīng)用于游戲開(kāi)發(fā)的API,因此了解其原理以及掌握其技術(shù)能夠提高學(xué)生的游戲開(kāi)發(fā)能力。
3) 人工智能在游戲中的應(yīng)用。
如今的游戲應(yīng)用了大量的人工智能技術(shù),本門課程將從以下幾個(gè)方面介紹人工智能技術(shù)在游戲中的應(yīng)用。
(1)遺傳算法(6學(xué)時(shí))。
(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(6學(xué)時(shí))。
遺傳算法主要內(nèi)容是遺傳算法的概念及其相關(guān)研究、雜交操作、變異操作、適應(yīng)性函數(shù)選擇、遺傳算法優(yōu)化的算子、創(chuàng)建和處理矢量圖形。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要內(nèi)容是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述、適應(yīng)性函數(shù)、環(huán)境探測(cè)、有監(jiān)督的學(xué)習(xí)、演化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洹?/p>
該部分內(nèi)容主要是介紹如何將人工智能中的理論用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),并介紹如何在游戲設(shè)計(jì)中應(yīng)用這些理論。這部分內(nèi)容是本門課程一個(gè)核心內(nèi)容,通過(guò)學(xué)習(xí)學(xué)生們能夠認(rèn)識(shí)到人工智能在游戲設(shè)計(jì)中的重要性,并提高應(yīng)用能力。
3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與課程設(shè)計(jì)
由于該門課程為選修課,因此課時(shí)較少,除課堂課時(shí)之外只剩下4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)。我們針對(duì)這4個(gè)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì),其主要內(nèi)容是引導(dǎo)學(xué)生熟悉Visual Studio .Net 2008集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、安裝與配置DirectX 軟件開(kāi)發(fā)包、使用有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)狀態(tài)驅(qū)動(dòng)智能體,設(shè)計(jì)2D圖形驅(qū)動(dòng)引擎。
雖然課時(shí)很短,但學(xué)生能夠?qū)嶋H動(dòng)手操作,熟悉游戲編程的相關(guān)開(kāi)發(fā)工具與開(kāi)發(fā)包,另外,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高了,學(xué)習(xí)內(nèi)容從枯燥的抽象概念、理論變成實(shí)際的事例。此外,學(xué)生還可以在課下完成任務(wù),繼續(xù)鉆研新的理論應(yīng)用。
我們針對(duì)本門課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)少的缺點(diǎn),特別設(shè)定了一個(gè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)并不占用實(shí)驗(yàn)課時(shí),而是要求學(xué)生利用課外的時(shí)間,自由組合,以團(tuán)隊(duì)的模式完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。
課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是要求學(xué)生完成一個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì),該項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要是要求學(xué)生使用相關(guān)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)包,利用一個(gè)人工智能技術(shù)編寫出一個(gè)小的游戲軟件,并給出設(shè)計(jì)報(bào)告??紤]到學(xué)生的實(shí)際能力,開(kāi)發(fā)與報(bào)告以小組的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)由3~5人自由組合,具體分工必須在報(bào)告中體現(xiàn),報(bào)告要求不少于4000字,以軟件開(kāi)發(fā)文檔的形式提交,報(bào)告中不僅有游戲軟件的需求分析文檔、設(shè)計(jì)文檔和測(cè)試文檔,還必須包括游戲的內(nèi)容設(shè)計(jì),即游戲的情節(jié)創(chuàng)意或功能設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)題目以及游戲類型由學(xué)生自選,圖形界面可以是3D也可以是2D,開(kāi)發(fā)包可以使用Direct3D也可是Windows自帶的GDI。
4考核方式及其安排
考核一個(gè)方面是檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)的狀況,另一個(gè)方面是為了通過(guò)考核方式,提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。基于這個(gè)原因,我們將整個(gè)考核分為3個(gè)模塊。
1) 期末考試(開(kāi)卷),占總成績(jī)的50%。
2) 項(xiàng)目設(shè)計(jì),占總成績(jī)的35%。
3) 實(shí)驗(yàn),占總成績(jī)的15%。
期末考試采用開(kāi)卷形式,主要目的在于檢測(cè)學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí),對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,以及運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)解決問(wèn)題的能力。其占總成績(jī)比例的一半。雖然期末考試為開(kāi)卷,但考核的知識(shí)點(diǎn)無(wú)法直接從教材中直接找到,需要學(xué)生實(shí)際運(yùn)用能力和解題手段才能完成答題。精心設(shè)計(jì)的開(kāi)卷試題,可以使學(xué)生對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)知識(shí)體系進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的回顧,同時(shí),它也是對(duì)教學(xué)的補(bǔ)充。
課程設(shè)計(jì)需要學(xué)生有很強(qiáng)的自主性,認(rèn)真完成將使學(xué)生受益匪淺,敷衍了事不僅學(xué)生沒(méi)有得到鍛煉,教學(xué)目的也難以達(dá)成。課程設(shè)計(jì)以小組的形式有優(yōu)勢(shì)也有劣勢(shì),好處在于學(xué)生可以根據(jù)自身能力對(duì)應(yīng)團(tuán)隊(duì)中的角色,例如,某同學(xué)編程能力強(qiáng),他可以作為程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)人員;另一同學(xué)數(shù)學(xué)好,或理論方面出色,他就可以擔(dān)任算法設(shè)計(jì)的工作;某些同學(xué)有創(chuàng)意,他則可以擔(dān)任游戲情節(jié)設(shè)計(jì)的工作,等等。這樣做分工明確,每個(gè)人都能夠根據(jù)自己的實(shí)際需求和情況得到鍛煉。劣勢(shì)在于,如果團(tuán)隊(duì)同學(xué)能力重點(diǎn)都一樣,就會(huì)出現(xiàn)分工不清,而最大的問(wèn)題就是團(tuán)隊(duì)合作會(huì)導(dǎo)致某些同學(xué)出現(xiàn)依賴思想,最終導(dǎo)致整個(gè)團(tuán)隊(duì)只有一個(gè)人完成整個(gè)項(xiàng)目,甚至導(dǎo)致項(xiàng)目無(wú)法完成的情況。對(duì)此,我們應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)每一個(gè)學(xué)生都要積極主動(dòng)參與到課程設(shè)計(jì)中來(lái),發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,協(xié)作完成項(xiàng)目。
5結(jié)語(yǔ)
本文探討了人工智能與游戲設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)、課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核方式,希望能夠給其他相關(guān)教學(xué)工作者以參考和啟發(fā),共同促進(jìn)其完善與提高。
由于人工智能與游戲設(shè)計(jì)這門課程是中南大學(xué)新開(kāi)的一門課程,在許多方面存在考慮不周或欠缺的情況,需要向兄弟單位多學(xué)習(xí)并且多在教學(xué)實(shí)踐中摸索與提高。本門課程是以中南大學(xué)智能系統(tǒng)與智能軟件研究所為依托,它具有很好的研究基礎(chǔ)與良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并能夠?qū)⑦@門課程融會(huì)貫通,使學(xué)生理解人工智能與游戲開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的基本理念,并培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用技能。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊剛,黃心淵. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與討論[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2008(2):1-3.
[2] 蔡自興,徐光v. 人工智能及其應(yīng)用[M]. 3版. 北京:清華大學(xué)出版社,2003.
[3] 劉鍇. 應(yīng)用型院校的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程教學(xué)探討[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù),2009,23(5):6486-6487.
[4] 劉明昆. 三維游戲設(shè)計(jì)師寶典:Virtools開(kāi)發(fā)工具篇[M]. 成都:四川出版集團(tuán),2005.
[5] 王一劍. 人工智能在游戲開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[M]. 上海:同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院,2008.
[6] 于金霞,湯永利. 人工智能課程教學(xué)改革及實(shí)踐探討[J]. 教學(xué)園地,2009(5):91-118.
[7] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強(qiáng),等. 樹(shù)立精品意識(shí)搞好人工智能課程建設(shè)[J]. 中國(guó)大學(xué)教學(xué),2004(1):28-29.
[8] Microsoft. DirectX Software Development Kit[EB/OL]. [2010-7-20]. /downloads/details.aspx.
Design in Artificial Intelligent and Game Programming Courses
LI Yi
(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科院校;人工智能;電子信息工程;專業(yè)建設(shè)
一研究背景
在發(fā)達(dá)國(guó)家,應(yīng)用型本科院校一直占有很大的比重。在我國(guó),應(yīng)用型本科院校也逐漸成為高等教育大眾化的主力軍,對(duì)我國(guó)高等教育系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展越來(lái)越重要的作用。金陵科技學(xué)院作為教育部應(yīng)用科技大學(xué)改革試點(diǎn)戰(zhàn)略研究單位、中國(guó)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)(學(xué)院)聯(lián)盟創(chuàng)始單位,也正在積極地去探究相關(guān)的應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)模式。電子信息工程專業(yè)作為學(xué)校的一門深度涉軟專業(yè),也要緊跟南京城市軟件建設(shè)發(fā)展方向,這對(duì)應(yīng)用型電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電子信息工程的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,對(duì)人們的生活產(chǎn)生了非常大的影響。,不但改變著人們獲取信息、存儲(chǔ)信息和管理信息的方式,而且為人們進(jìn)行信息的獲取、存儲(chǔ)和管理提供了新的途徑和方法,目前,各行業(yè)大都需要電子信息工程專業(yè)人才,而且薪金很高。2015年5月8日,備受矚目的《中國(guó)制造2025》由國(guó)務(wù)院正式下發(fā),這是我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。該規(guī)劃二個(gè)突出特點(diǎn)是,將"加快新一代信息通信技術(shù)與制造業(yè)的深度融合"作為貫徹始終的主題,提出堅(jiān)持自主研發(fā)和開(kāi)放合作并舉,加快建立現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)體系,為推動(dòng)信息化與工業(yè)化深度融合、實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)支撐。在今年,隨著國(guó)家“兩會(huì)”的盛大召開(kāi),人工智能首次被提升到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略高度,人工智能技術(shù)的重大突破將帶來(lái)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命,大力發(fā)展人工智能技術(shù)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要?jiǎng)恿Αk娮有畔⒓夹g(shù)的巨大成功和進(jìn)步,使人工智能可以深層次、多維度地參與到各個(gè)行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域中,使科技的進(jìn)步快速融入到跨界合作中。比如,電子信息技術(shù)的成熟,使人工智能可以深度服務(wù)于醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)、配合甚至取代醫(yī)生進(jìn)行精確的手術(shù)治療。在無(wú)人駕駛領(lǐng)域,無(wú)人駕駛汽車、無(wú)人駕駛飛機(jī)、無(wú)人駕駛艦船都已經(jīng)陸續(xù)投入使用;在軍事領(lǐng)域,人工智能的運(yùn)用更是已經(jīng)爐火純青,俄羅斯與美國(guó)的人工智能作戰(zhàn)部隊(duì)和相關(guān)系統(tǒng),已經(jīng)在反恐作戰(zhàn)中屢立戰(zhàn)功,威力無(wú)比,作戰(zhàn)效能與性價(jià)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類士兵。由此可看出,人工智能在電子信息技術(shù)大發(fā)展的當(dāng)下,終于在應(yīng)用層面開(kāi)始發(fā)光發(fā)熱,現(xiàn)出巨大的生命力和后續(xù)無(wú)窮無(wú)盡的成長(zhǎng)潛力,人工智能在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用,是國(guó)家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整、產(chǎn)能升級(jí)改造、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、核心技術(shù)創(chuàng)新獲得成功的關(guān)鍵。隨著B(niǎo)AT、華為、大疆無(wú)人機(jī)等高科技企業(yè)在人工智能應(yīng)用和開(kāi)發(fā)上的不斷探索,刺激更多人才和資本向人工智能商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域涌入。目前,基于人工智能學(xué)習(xí)背景下,軟硬件相關(guān)知識(shí)過(guò)硬的電子信息類專業(yè)人才已經(jīng)成為社會(huì)上最為緊缺的人才,薪水待遇很高。
二需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題
作為應(yīng)用型本科院校,如何將“人工智能”新概念融入到電子信息工程專業(yè)建設(shè)中,根據(jù)社會(huì)發(fā)展的需求,校企緊密結(jié)合,培養(yǎng)出復(fù)合型的,應(yīng)用型的社會(huì)緊缺人才,是需要去解決的關(guān)鍵問(wèn)題。1.像當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)的崛起一樣,人工智能真正的發(fā)展才剛剛興起,相關(guān)的概念及定義還不完全定型,如何把握好未來(lái)人工智能的發(fā)展方向,有針對(duì)性地在傳統(tǒng)的電子信息工程課程計(jì)劃中規(guī)劃與人工智能息息相關(guān)的課程,比如人工智能原理,機(jī)器學(xué)習(xí),深度學(xué)習(xí)等課程,將兩者有機(jī)融合,在人才培養(yǎng)上面臨較大的挑戰(zhàn)。2.人工智能是一門綜合了控制論、信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)等多門學(xué)科的嶄新概念。如果要將“人工智能”融入到電子信息工程專業(yè)建設(shè)中,就不僅需要學(xué)生學(xué)好如模擬電子技術(shù),數(shù)字電子技術(shù),數(shù)字信號(hào)處理,單片機(jī)技術(shù),C/C++程序設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)的課程,打好基礎(chǔ),還需要加強(qiáng)在數(shù)據(jù)挖掘,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的課程方面的建設(shè),扎實(shí)學(xué)生的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)。這對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求更高,老師的教學(xué)水平也提出更高的要求。因此,如何加強(qiáng)此方面的師資專業(yè)培訓(xùn),是一個(gè)該課題需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。3.一個(gè)專業(yè)人才的培養(yǎng),不僅需要優(yōu)秀的師資力量以及良好的學(xué)風(fēng),還需要有相關(guān)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為支撐。如何根據(jù)“人工智能”新概念,針對(duì)性地新建一些諸如智能傳感器實(shí)驗(yàn)室,人體特征識(shí)別實(shí)驗(yàn)室,機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室等,把電子信息工程專業(yè)中的電子器件技術(shù),信號(hào)處理技術(shù)等應(yīng)用于人臉識(shí)別,智能家居,機(jī)器人等熱門領(lǐng)域,根據(jù)學(xué)生的興趣愛(ài)好因材施教,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,也是該課題需要去解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
三研究?jī)?nèi)容
本文以“人工智能”新概念下的電子信息工程專業(yè)教學(xué)及實(shí)踐模式為研究?jī)?nèi)容,重點(diǎn)研究如何將人工智能相關(guān)的理論及實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)融入到傳統(tǒng)的電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)方案中,做到無(wú)縫結(jié)合,在培養(yǎng)模式上需要有一定的理論創(chuàng)新,以更好地適應(yīng)人工智能類的高新電子信息技術(shù)企業(yè)對(duì)相關(guān)應(yīng)用型人才的要求。目前擬以現(xiàn)有電子信息工程專業(yè)的課程體系和專業(yè)方向?yàn)榛A(chǔ),形成以“人工智能”為導(dǎo)向的應(yīng)用型電子信息工程特色專業(yè)建設(shè),在未來(lái)的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃中,逐漸形成物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、機(jī)器人,無(wú)人機(jī),人臉識(shí)別,語(yǔ)音交互,智能駕駛等不同的專業(yè)方向,增加學(xué)生的就業(yè)面,提高學(xué)生的就業(yè)層次,加強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。主要具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)實(shí)踐教學(xué)的形式多樣
可采用以“學(xué)生興趣愛(ài)好”為依據(jù)的引導(dǎo)式教學(xué)實(shí)踐模式,在扎實(shí)學(xué)生數(shù)學(xué)物理等理論的基礎(chǔ)上,將最新的人工智能概念貫穿在電子信息工程專業(yè)課程體系中,通過(guò)不同的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目拓寬學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力,動(dòng)手實(shí)踐能力,創(chuàng)新能力以及獨(dú)立開(kāi)展研究的能力,將課堂教學(xué)、校內(nèi)實(shí)驗(yàn)和校外企業(yè)實(shí)習(xí)三者相互結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生參加諸如全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽,全國(guó)大學(xué)生智能設(shè)計(jì)競(jìng)賽,中美創(chuàng)客大賽等賽事,以確保培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型專業(yè)人才。同時(shí),讓學(xué)生從大二開(kāi)始就自選課題、進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、根據(jù)興趣愛(ài)好組建不同研究方向的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì),并為學(xué)生按照不同的研究方向配備專業(yè)教師,以此讓學(xué)生融入到教師的科研工作中去,形成所謂的本科生導(dǎo)師制制度,由相應(yīng)的導(dǎo)師全程指導(dǎo),開(kāi)展科學(xué)研究,培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。
(二)注重提高教師的教學(xué)及科研水平
在努力提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的同時(shí),注重提高應(yīng)用型電子信息工程專業(yè)教師的教學(xué)及科研水平,使其能夠很好地將“人工智能”新概念用于電子信息工程專業(yè)的教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生參加相關(guān)的各種競(jìng)賽,提高教師團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐能力及技術(shù)水平。通過(guò)海內(nèi)外招聘和內(nèi)部強(qiáng)化培養(yǎng)(教師博士化、教師雙師化、教師國(guó)際化)等舉措,加強(qiáng)師資團(tuán)隊(duì)建設(shè);通過(guò)鼓勵(lì)教師積極開(kāi)設(shè)MOOC課程,參加教師技能大賽以及國(guó)內(nèi)外教學(xué)培訓(xùn),從多方面提高教師的教學(xué)水平。
(三)建立完善的校企合作制度,為學(xué)生提供相應(yīng)的實(shí)習(xí)基地
企業(yè)工程師可以參與相關(guān)的人才培養(yǎng)方案修訂和部分的教學(xué)實(shí)踐工作。這種合作制度既可以提高教師的科研應(yīng)用水平,也可以為學(xué)生提供就業(yè)機(jī)會(huì),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
(四)注重課程大綱修改,實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)
以改革傳統(tǒng)的電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)模式為目標(biāo),總結(jié)在“人工智能”新概念下教學(xué)及實(shí)踐的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),形成一個(gè)有鮮明特色的電子信息工程專業(yè)培育模式。應(yīng)用型本科院校電子信息工程專業(yè)人才未來(lái)的發(fā)展戰(zhàn)略和改革方向,應(yīng)重點(diǎn)考察“人工智能”新概念下專業(yè)人才培養(yǎng)模式的優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)關(guān)注“人工智能”新概念下的教學(xué)及實(shí)踐課程大綱修訂、教師教學(xué)及科研能力培訓(xùn)體系構(gòu)建、實(shí)驗(yàn)室軟硬件平臺(tái)建設(shè)、校企合作培養(yǎng)模式探討及校外實(shí)習(xí)基金建設(shè)等工作。
四結(jié)語(yǔ)
本文探討和研究了“人工智能”新概念下應(yīng)用型電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)模式,結(jié)合金陵科技學(xué)院電子信息工程專業(yè)的發(fā)展情況,對(duì)原有的專業(yè)培養(yǎng)模式做了一定的理論創(chuàng)新,引入了“人工智能”新概念,從理論和實(shí)踐教學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)能力和教師教研技能培養(yǎng),校企合作辦學(xué),實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面進(jìn)行了一系列的探討。
參考文獻(xiàn)
[1]姚俊.電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].山東社會(huì)科學(xué)2016(S1):357-358.
[2]葉全意,徐志國(guó),吳杰,等.應(yīng)用型本科院校電子信息類專業(yè)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].教育教學(xué)論壇,2016(46):93-94.
離散數(shù)學(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個(gè)重要分支,是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的理論基礎(chǔ),它以研究離散量的結(jié)構(gòu)及相互間的關(guān)系為主要目標(biāo),其研究對(duì)象一般是有限個(gè)元素或可數(shù)個(gè)元素,因此它充分描述了計(jì)算機(jī)科學(xué)離散性的特點(diǎn)。
離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)各專業(yè)的核心、骨干課程,它不僅為后續(xù)課,如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理和人工智能等,提供必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ);也是組合數(shù)學(xué)、遺傳算法、數(shù)據(jù)挖掘等計(jì)算機(jī)碩士研究生階段相關(guān)課程的重要基礎(chǔ)。無(wú)論從計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)看,《離散數(shù)學(xué)》都是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)不可缺少的重要組成部分。這門課程有著其它課程不可替代的地位和作用,是一門承前啟后的課程,既是基礎(chǔ),又有發(fā)展。而且通過(guò)學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué),可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的抽象思維與邏輯推理能力,為學(xué)生今后繼續(xù)學(xué)習(xí)和科研工作,打下必備的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。但是,在長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生普遍認(rèn)為該課程是一門很難學(xué)的課程。主要的困難是概念多、理論性強(qiáng)、高度抽象、不易理解,學(xué)生更看不到本課程的應(yīng)用前景,沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣。因此,本文結(jié)合筆者近年來(lái)從事離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)的實(shí)踐,從如何提高離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)水平,激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性出發(fā),就教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面的改革進(jìn)行了一些探討。
一、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,樹(shù)立理論應(yīng)用意識(shí)
在以往的教學(xué)中,離散數(shù)學(xué)總是按純數(shù)學(xué)的形式來(lái)講授,把一個(gè)個(gè)概念、定理和證明很生硬的講給學(xué)生,學(xué)生聽(tīng)起來(lái)覺(jué)得枯燥無(wú)味,更看不到它在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的具體應(yīng)用,總有學(xué)生問(wèn)學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)有什么用處。因此,有些學(xué)生不重視本課程的學(xué)習(xí),只注重實(shí)際編程能力的訓(xùn)練,認(rèn)為只要有較強(qiáng)的編程能力,以后就可以找到好的工作。這主要是教師沒(méi)有起到很好的引導(dǎo)作用,不能與計(jì)算機(jī)學(xué)科很好地結(jié)合起來(lái),使學(xué)生對(duì)離散數(shù)學(xué)這門課沒(méi)有一個(gè)真正的認(rèn)識(shí),不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。因此,首要任務(wù)是要求教師改變教學(xué)觀念。
在教學(xué)中,要注重應(yīng)用型人才的培養(yǎng),注重理論和實(shí)際相結(jié)合,遵循“以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體”的原則,以提高學(xué)生素質(zhì)為根本宗旨,把握學(xué)科教育本質(zhì)和目的,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力為重點(diǎn),這也是由計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)發(fā)展更新快、學(xué)科交叉程度高、應(yīng)用面廣的特點(diǎn)所決定的[1]。這就要求教師積極引導(dǎo)學(xué)生注重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí),在上第一堂課時(shí),就要強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)的重要性,告訴學(xué)生什么是離散數(shù)學(xué),實(shí)際上它就是將計(jì)算機(jī)科學(xué)中所用到的數(shù)學(xué)知識(shí)抽象出來(lái)形成的一門理論。要給學(xué)生強(qiáng)調(diào)它的每一章內(nèi)容與相關(guān)的哪一門后繼課程有聯(lián)系,如謂詞邏輯在人工智能知識(shí)表示中的應(yīng)用,關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中要用到二元關(guān)系的相關(guān)理論,代數(shù)系統(tǒng)中的域在網(wǎng)絡(luò)安全密鑰加密中的應(yīng)用,以及在數(shù)據(jù)挖掘中用到的格的知識(shí),還有圖論的相關(guān)理論在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用等。還可以舉一些實(shí)際的例子,比如學(xué)生熟悉的圖靈機(jī)就用到離散數(shù)學(xué)中的知識(shí)。這樣可以使學(xué)生對(duì)離散數(shù)學(xué)首先有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),引起他們思想上的重視,讓他們認(rèn)識(shí)到學(xué)好這門課是非常有用的。此外,在后續(xù)的教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)穿插介紹一些在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用的知識(shí)點(diǎn),將之與離散數(shù)學(xué)理論結(jié)合介紹給學(xué)生,使學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中逐漸體會(huì)到這一課程的重要性,產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
二、教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化
目前,教學(xué)內(nèi)容改革常見(jiàn)的形式為對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容刪減、壓縮或整合,但要對(duì)傳統(tǒng)的比較完善的離散數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的改革“手術(shù)”,使之具有較強(qiáng)的可操作性,從而,達(dá)到理想的效果有一定的困難。因此,保持離散數(shù)學(xué)的基本內(nèi)容和特色,在概念描述、定理形式以及相互關(guān)系上進(jìn)行提煉、凝結(jié),既可以給常規(guī)教學(xué)結(jié)構(gòu)的改革提供一個(gè)可行的時(shí)間空間,又可以使學(xué)生以精煉而有用的工具去進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)活動(dòng)[2]。
傳統(tǒng)的離散數(shù)學(xué)包括四個(gè)知識(shí)模塊:數(shù)理邏輯、集合論、代數(shù)系統(tǒng)和圖論。有個(gè)別書(shū)加上一章或每一章加上一節(jié)離散數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用,也有個(gè)別書(shū)加上一些組合數(shù)學(xué)和形式語(yǔ)言與自動(dòng)機(jī)的內(nèi)容,但核心內(nèi)容還是四大塊。這四大塊實(shí)際上可以分別對(duì)應(yīng)一門獨(dú)立的課程,但如果分開(kāi)來(lái)講,容易造成教學(xué)內(nèi)容繁多與教學(xué)課時(shí)數(shù)偏少相矛盾的問(wèn)題,使教學(xué)過(guò)程具有很大的難度,同時(shí)為兼顧計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用所涉及的兩個(gè)方面的離散結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型,對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選、組合是必要的。可適當(dāng)增加組合論和計(jì)算理論的基礎(chǔ)知識(shí),適度限制部分傳統(tǒng)內(nèi)容的深度,精簡(jiǎn)數(shù)理邏輯和集合論的部分內(nèi)容,較大幅度地改革教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容編排進(jìn)行優(yōu)化,把教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)為精講、略講、討論和自學(xué)四個(gè)層次。
此外,在講每一部分時(shí),可以先介紹相關(guān)的背景和歷史發(fā)展,講一些輕松的故事,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,比如著名的蘇哥拉底三段論、哥尼斯堡七橋問(wèn)題、周游世界問(wèn)題、一筆畫(huà)問(wèn)題等等,但對(duì)于這些問(wèn)題的介紹不能停留在故事的趣味性上,應(yīng)當(dāng)從故事入手,提出有思考性的問(wèn)題,再促進(jìn)和啟發(fā)學(xué)生思維的積極性,這樣就能達(dá)到較好的效果[3]。另外,在每一章后面還應(yīng)增加一些編程的練習(xí),比如上機(jī)實(shí)現(xiàn)通過(guò)求真值表判斷公式的類型,利用矩陣判斷關(guān)系的對(duì)稱性、根據(jù)輸入的代數(shù)系統(tǒng)運(yùn)算表,求出幺元和零元,指出是否滿換律等等,不僅能使學(xué)生提高動(dòng)手能力,還能使學(xué)生對(duì)相關(guān)的知識(shí)有更好的理解。
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三、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革
本課程教學(xué)致力于培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、學(xué)習(xí)研究興趣濃厚、具備計(jì)算機(jī)知識(shí)背景和研究能力的創(chuàng)新型人才。為此,在教學(xué)方法與教學(xué)手段上非常重視以多樣化的教學(xué)方式提升學(xué)生的學(xué)習(xí)研究興趣、鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)放式、自主學(xué)習(xí),注重經(jīng)典理論與計(jì)算機(jī)科學(xué)中具體應(yīng)用的有機(jī)融合,真正使教師的引導(dǎo)、傳授與學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究緊密結(jié)合,使受教育者的知識(shí)學(xué)習(xí)與能力提高互動(dòng)發(fā)展。
在課程設(shè)計(jì)上,結(jié)合課程特點(diǎn)突出離散數(shù)學(xué)的理論應(yīng)用特色,將抽象的理論與相應(yīng)層面上具體的、感性的問(wèn)題結(jié)合起來(lái),既可加深學(xué)生對(duì)理論的認(rèn)識(shí),又通過(guò)對(duì)具體問(wèn)題的處理,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論分析解決具體問(wèn)題的能力,有益于學(xué)生創(chuàng)造思維能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)[2]。
在具體操作上,主要從以下幾方面著手實(shí)施:
(一)基礎(chǔ)理論與學(xué)科應(yīng)用相結(jié)合
在離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該在講解分析理論基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)科應(yīng)用,這無(wú)論從學(xué)科的本質(zhì)特點(diǎn),還是利于學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握考慮,是均必須注意到的一點(diǎn)[1]。為此,我們結(jié)合當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),適當(dāng)增加離散數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用的內(nèi)容,如謂詞邏輯在人工智能知識(shí)表示中的應(yīng)用,代數(shù)系統(tǒng)中的域在網(wǎng)絡(luò)安全密鑰加密中的應(yīng)用等。并且在課堂上還引入了近年來(lái)在國(guó)內(nèi)剛剛興起的,備受大學(xué)生關(guān)注和歡迎的大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽以及數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的經(jīng)典題目分析與實(shí)際案例,使得算法理論的證明和演算能和大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽相結(jié)合,使學(xué)生能較好地理解和掌握各種離散結(jié)構(gòu)和離散數(shù)學(xué)模型,更好地解決實(shí)際問(wèn)題。
(二)采用多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)
我們自主開(kāi)發(fā)的高水平多媒體課件和電子教案為課堂教學(xué)起到了很好的輔助作用。根據(jù)課程特點(diǎn),采用行之有效的多媒體教學(xué),通過(guò)文字、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不僅增加課堂信息量,還提高學(xué)生的形象思維及創(chuàng)新思維能力。當(dāng)然,對(duì)于推理證明以及演算的部分,還是應(yīng)該用板書(shū)的形式,只有將傳統(tǒng)與現(xiàn)代手段有機(jī)的結(jié)合,才能更好地為教學(xué)服務(wù)。此外,已經(jīng)建立的以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)的交互式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供的大量資源,如教學(xué)大綱、電子教案、習(xí)題庫(kù)、試卷庫(kù)、實(shí)踐指導(dǎo)、多媒體課件、教學(xué)錄像、參考文獻(xiàn)目錄等,有效地拓展了理論課的教學(xué)空間,使離散數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容更豐富,教學(xué)方式更靈活,教學(xué)手段更先進(jìn),更有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。另外,網(wǎng)站設(shè)有師生論壇,可以促進(jìn)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)交流學(xué)習(xí)心得,上傳資料共享,并與老師進(jìn)行網(wǎng)上討論,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性及學(xué)習(xí)的實(shí)效性。
(三)改革考試方式,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性
為了更好地檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,課程組通過(guò)長(zhǎng)期對(duì)考試方式的探索和研究,采用理論知識(shí)考核、實(shí)踐項(xiàng)目考核和創(chuàng)新能力考核相結(jié)合的方式,不斷地引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。為避免學(xué)生考前臨時(shí)突擊,放松平時(shí)的學(xué)習(xí)的情形出現(xiàn),我們采用閉卷考試、平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)相結(jié)合的方式進(jìn)行考核,卷面成績(jī)占總成績(jī)70%,平時(shí)作業(yè)成績(jī)占10%,實(shí)踐和學(xué)生創(chuàng)新能力考核占20%。上述考核評(píng)價(jià)方式使學(xué)生成績(jī)考核遍布整個(gè)教學(xué)過(guò)程,促使學(xué)生重視每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程變成循序漸進(jìn)的過(guò)程避免了學(xué)生突擊應(yīng)付考試的現(xiàn)象,同時(shí)提高了學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性。并且在學(xué)完每一部分后還增加了課堂小競(jìng)賽,采用分組搶答的形式,既能使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)及時(shí)復(fù)習(xí),又培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神,學(xué)生興趣很高。
(四)增加實(shí)踐環(huán)節(jié)
1997年之前,我們開(kāi)設(shè)了離散數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,設(shè)計(jì)了數(shù)理邏輯推演系統(tǒng),輔助數(shù)理邏輯部分的學(xué)習(xí)。簡(jiǎn)單結(jié)合離散數(shù)學(xué)與其他計(jì)算機(jī)學(xué)科,通過(guò)學(xué)生的課程實(shí)踐,能夠培養(yǎng)學(xué)生對(duì)離散數(shù)學(xué)課程的興趣和動(dòng)手能力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察,我們發(fā)現(xiàn)這類傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有很好地鍛煉學(xué)生的抽象思維能力,而主要是鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手編程能力,為此我們對(duì)離散數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷建設(shè)、完善和更新,精心設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié),將創(chuàng)新性綜合實(shí)驗(yàn)、研究性大作業(yè)納入該課程考核之中,這是離散數(shù)學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新性工作,是將枯燥的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為興趣學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性工作。
近年來(lái),我們注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,在課堂上引入acm、itat和大學(xué)生數(shù)學(xué)建模等樣例,比如最短路徑算法:dijstra實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用習(xí)題,floyd實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用,最小生成樹(shù)算法:prim實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用習(xí)題,kruscal實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用習(xí)題(樸素實(shí)現(xiàn)及堆優(yōu)化)等。根據(jù)學(xué)生自己的興趣、愛(ài)好,知識(shí)結(jié)構(gòu)的等自由結(jié)合為3人為一個(gè)小組,根據(jù)具體問(wèn)題,利用相關(guān)理論知識(shí)建立數(shù)學(xué)模型,構(gòu)思可求解問(wèn)題的算法流程,再將算法編寫成相應(yīng)的可執(zhí)行的程序,再編寫一定的測(cè)試用例中來(lái)精確地評(píng)價(jià)程序的可運(yùn)行性。教師主要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,注重綜合知識(shí)的靈活運(yùn)用和邊界條件的發(fā)掘,以及實(shí)踐項(xiàng)目過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生能夠?qū)ψ约航⒌哪P唾|(zhì)疑、解答和優(yōu)化問(wèn)題。通過(guò)這些實(shí)踐項(xiàng)目的開(kāi)設(shè),讓學(xué)生了解了離散數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的具體應(yīng)用和重要性,充分體會(huì)到離散數(shù)學(xué)這門課程的無(wú)限魅力和應(yīng)用價(jià)值,幫助學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣和研究興趣。
(五)開(kāi)設(shè)離散數(shù)學(xué)系列專題講座
根據(jù)離散數(shù)學(xué)課程內(nèi)容及在今后學(xué)科中的應(yīng)用,可以邀請(qǐng)專家開(kāi)設(shè)離散數(shù)學(xué)后續(xù)課程的應(yīng)用領(lǐng)域系列講座——計(jì)算模型與形式語(yǔ)言自動(dòng)機(jī)理論、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘的發(fā)展動(dòng)向、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域等。通過(guò)這些課程講座,使學(xué)生充分領(lǐng)略離散數(shù)學(xué)在后續(xù)課程和科學(xué)研究中的重要作用。
【關(guān)鍵詞】師生關(guān)系 多媒體 教學(xué)方法 情境 小組競(jìng)賽
興趣是最好的老師,它能喚起學(xué)生的好奇心和迫切的求知欲。古人說(shuō):“知之者不如好之者,好之者不如樂(lè)之者。”興趣愛(ài)好比智力技能更能促進(jìn)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí),它是學(xué)好英語(yǔ)的首要條件。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣對(duì)鼓舞鞏固他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),激發(fā)學(xué)習(xí)積極性起著決定作用。學(xué)生有了興趣,才會(huì)想學(xué),才會(huì)樂(lè)學(xué),才會(huì)主動(dòng)去學(xué)。如何在英語(yǔ)教學(xué)中,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的興趣呢?下面我從五個(gè)方面談?wù)勎覍?duì)初中英語(yǔ)教學(xué)方法改進(jìn)的一點(diǎn)認(rèn)識(shí)。
一、建立融洽的師生關(guān)系,創(chuàng)造和諧的課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
羅杰斯說(shuō):“成功的教育依賴于一種真誠(chéng)的理解和信任的師生關(guān)系,依賴于一種和諧的安全的課堂氣氛。”教學(xué)藝術(shù)的魅力在于情感。積極的情感交流能促進(jìn)教學(xué)氣氛和諧,更能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)中應(yīng)樹(shù)立民主平等的師生關(guān)系,創(chuàng)造和諧輕松的學(xué)習(xí)氛圍,使學(xué)生對(duì)老師產(chǎn)生信任感、親切感。教師可輕松愉快地通過(guò)英語(yǔ)教學(xué)上的藝術(shù)性、形象性、趣味性揭示英語(yǔ)教材本身的魅力,達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。同時(shí)教師要不斷的尋找學(xué)生身上的閃光點(diǎn),課堂上在給學(xué)習(xí)好的一句"Good" "perfect" "fantastic" 等等,也應(yīng)當(dāng)適時(shí)給差生一句" You have done a good job",讓他們對(duì)自己充滿信心。只有這樣學(xué)生才能放飛思維和想象的翅膀,創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)。同時(shí),應(yīng)把學(xué)生看成是一個(gè)發(fā)展中的人,學(xué)習(xí)中出現(xiàn)錯(cuò)誤是正常的,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生正視不足,從而不斷進(jìn)步。教師本人有了錯(cuò)也應(yīng)該學(xué)會(huì)說(shuō)“I’m sorry.”并注意改正,只有這樣才能建立良好的師生關(guān)系。
二、運(yùn)用多媒體,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)求知欲。
傳統(tǒng)的課堂是以教師講授為主。課堂模式是“粉筆加黑板,課本加筆記本”。學(xué)生毫無(wú)興趣。多媒體輔助教學(xué)為我們提供了一個(gè)有效的教學(xué)方法,為我們提供了克服傳統(tǒng)教學(xué)弊端的全新的教學(xué)方式,這無(wú)疑給英語(yǔ)課堂教學(xué)改革注入了新鮮的血液。
運(yùn)用多媒體技術(shù)編制計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件,將抽象的、枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)變成形象的、有趣的、可視的、可聽(tīng)的動(dòng)感內(nèi)容,能創(chuàng)造一個(gè)圖文并茂、有聲有色生動(dòng)逼真的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。多媒體容聲,色,文為一體,對(duì)學(xué)生的感官和視覺(jué)產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊,學(xué)生在課堂上會(huì)很活躍,就會(huì)變被動(dòng)為主動(dòng),充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力,就會(huì)爭(zhēng)先恐后的回答問(wèn)題,積極配合老師的教學(xué),充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力。學(xué)生滿腔熱情參與活動(dòng),形成了師生、生生之間互動(dòng)交流,就會(huì)爭(zhēng)先恐后的回答問(wèn)題,與老師共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。英語(yǔ)多媒體教學(xué)真正使學(xué)生做到想學(xué),樂(lè)學(xué),善學(xué)。
三、運(yùn)用靈活多樣的教學(xué)方法和手段,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.巧用教學(xué)方法,培養(yǎng)“興趣點(diǎn)”。
英語(yǔ)本身是一種枯燥的語(yǔ)言,單一的教學(xué)方法是乏味的。既使是一個(gè)好的方法,經(jīng)常用也就失去了它的魅力。為了激發(fā)和鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師要認(rèn)真鉆研教材,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同,不斷地探索新的教學(xué)方法。
如何巧用教學(xué)方法,活躍課堂氣氛呢?我覺(jué)得應(yīng)巧用一些格言、諺語(yǔ)、順口溜和游戲等來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣,初中新教材更應(yīng)做到這一點(diǎn)。比如,在英語(yǔ)中名詞限定詞的先后順序問(wèn)題一直是學(xué)生難背、難掌握的枯燥問(wèn)題,但是編成一個(gè)順口溜就簡(jiǎn)單多了。“限定描繪大長(zhǎng)高,形狀年齡和新老,顏色國(guó)籍出材料,作用類別往后靠。再如,基數(shù)詞變序數(shù)詞,我們可以利用下面一首口訣來(lái)學(xué)習(xí)它們的變化規(guī)律:“基變序,有規(guī)律,末尾加上th;一二三,特殊記,末尾字母t, d, d; 八減t,九去e, f要把ve替;整十先變y為ie,然后再加th ;若是碰到幾十幾,變化個(gè)位就可以。” 2.運(yùn)用正確的直觀手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
根據(jù)由具體到抽象的認(rèn)識(shí)規(guī)律,在教學(xué)中使用直觀的手段,不僅能使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣,還能在學(xué)生腦中形成直觀印象,以便詞匯符號(hào)迅速地在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中找到其對(duì)應(yīng)關(guān)系。常用的直觀手段有簡(jiǎn)筆畫(huà)、教具等。比如在復(fù)習(xí)人體部位的一些詞時(shí),一方面,我向?qū)W生出示一個(gè)玩具娃娃,指著其身體的每一部分進(jìn)行練習(xí);另一方面,我讓一個(gè)學(xué)生站在講臺(tái)上,讓他∕她指著自己身體的某一部分,其他的同學(xué)迅速地作出相應(yīng)的回答。不管是新課的講解,還是知識(shí)的復(fù)習(xí),出示教具或作簡(jiǎn)筆畫(huà)對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性都是很有效的。
四、創(chuàng)設(shè)具體情境,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
任何人的學(xué)習(xí)活動(dòng)總是從特定的背景中走出來(lái)進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)的。這個(gè)背景就是學(xué)習(xí)者和周圍的環(huán)境、人群之間的關(guān)系。初中生年齡小,活潑好動(dòng),影響他們進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)的因素更是多種多樣。因此,我在課堂教學(xué)中注意創(chuàng)設(shè)情景和語(yǔ)境,營(yíng)造“新鮮”的教學(xué)氛圍,不斷給學(xué)生以新的刺激,充分調(diào)動(dòng)起他們的學(xué)習(xí)興趣,促使他們興奮起來(lái),吸引學(xué)生很快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),同時(shí)保證他們?cè)谡n堂上始終保持昂揚(yáng)、奮發(fā)、進(jìn)取的心理狀態(tài)。
我選用了一些與我們教學(xué)同步的歌曲,如教顏色時(shí),我讓學(xué)生欣賞、學(xué)唱 The song of colors。在教現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)態(tài)時(shí),讓學(xué)生欣賞、學(xué)唱Are you sleeping ?等歌曲; 盡可能創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生在樂(lè)中學(xué),學(xué)中樂(lè)。在講food and drink這一話題時(shí),我購(gòu)買了許多食品和飲料,上課時(shí)一一展示給學(xué)生,讓他們了解這些物品的英語(yǔ)表達(dá),然后做個(gè)游戲,發(fā)給每一個(gè)學(xué)生一張寫有食品或飲料單詞的標(biāo)簽,讓他們貼在相應(yīng)的實(shí)物上。接著利用這些實(shí)物模擬購(gòu)物場(chǎng)景(shopping)來(lái)進(jìn)行“任務(wù)型教學(xué)”或拓展教學(xué)。等到下課時(shí),這些物品已所剩無(wú)幾,很多都在教學(xué)過(guò)程中作為獎(jiǎng)品發(fā)給了學(xué)生。整節(jié)課學(xué)生個(gè)個(gè)興高采烈,異常活躍,臉上洋溢著成功的喜悅。情景的創(chuàng)設(shè),激情的演繹,使學(xué)生獲得了成功體驗(yàn),增強(qiáng)了樂(lè)趣。
五、 開(kāi)展小組競(jìng)賽,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
眾所周知,興趣與成功是一對(duì)twins。經(jīng)常性的成功體驗(yàn)可使人永不滿足而求索不止。這對(duì)英語(yǔ)教學(xué)有著不可估量的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:高職;模擬電子技術(shù);課程改革
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5727(2013)08-0048-03
《模擬電子技術(shù)》是高職電子電氣等電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基本理論知識(shí)和基本技能,學(xué)生對(duì)其掌握的程度將直接影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。因此,《模擬電子技術(shù)》在整個(gè)課程設(shè)置中起承上啟下的作用,學(xué)好這門課程有著極其重要的意義。
當(dāng)前的高職院校由于生源多樣化,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊,若還用以前的常規(guī)教學(xué)方法——黑板+粉筆,很難樹(shù)立和發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)意識(shí)和學(xué)習(xí)積極性,而且還會(huì)出現(xiàn)考試通過(guò)率較以前有所下降的現(xiàn)象。為此,我們對(duì)高職《模擬電子技術(shù)》課程進(jìn)行了初步的教學(xué)改革探索,確定了適合我院學(xué)生的《模擬電子技術(shù)》課程的教學(xué)目標(biāo)。
教學(xué)目標(biāo)
高職課程中的理論教學(xué)內(nèi)容是為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容服務(wù)的。課程教學(xué)內(nèi)容不能以課本內(nèi)容為依據(jù),應(yīng)以該課程的教學(xué)大綱為依據(jù),而教學(xué)大綱是圍繞教學(xué)目標(biāo)制定的。
對(duì)于電子電氣專業(yè),《模擬電子技術(shù)》課程的目標(biāo)是:(1)通過(guò)理論教學(xué),使學(xué)生掌握基本概念、基本分析方法等基礎(chǔ)知識(shí),初步具備簡(jiǎn)單模擬電子電路設(shè)計(jì)的理論知識(shí)和應(yīng)用能力;(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,使學(xué)生具備常用電子儀器儀表使用、常用電路的連接和參數(shù)測(cè)試等實(shí)驗(yàn)操作能力,能查閱電子元器件手冊(cè)并能合理選用元件,初步具備電路故障的查找和排除能力,會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電子產(chǎn)品;(3)培養(yǎng)遵守紀(jì)律、與人協(xié)作、認(rèn)真、有責(zé)任感等素質(zhì)。
圍繞上述目標(biāo),結(jié)合我院學(xué)生的特點(diǎn),我們提出了基礎(chǔ)理論知識(shí)適度,注意采用多種教學(xué)方法,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作教學(xué),改進(jìn)考核方式,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的觀點(diǎn)。
理論知識(shí)
理論知識(shí)應(yīng)以“必需、夠用”為度,既要尊重知識(shí)的系統(tǒng)性,又要追求知識(shí)體系的完美性,應(yīng)掌握科學(xué)技術(shù)必要的基礎(chǔ)知識(shí),剔除繁瑣深?yuàn)W的理論推導(dǎo),這樣既能體現(xiàn)高職教育科學(xué)文化素質(zhì)的層次,又能突出應(yīng)用的特點(diǎn)。模擬電子技術(shù)的主要內(nèi)容包括半導(dǎo)體器件、基本放大電路、多級(jí)放大電路和差動(dòng)放大電路、集成運(yùn)算放大器、負(fù)反饋放大電路、信號(hào)發(fā)生電路、功率放大電路和直流穩(wěn)壓電源等。布魯納結(jié)構(gòu)主義教學(xué)論的相關(guān)理論主張不論我們教什么課程,務(wù)必使學(xué)生理解課程的基本結(jié)構(gòu)。懂得基本結(jié)構(gòu)可使課程更容易理解,有利于識(shí)記,特別有利于意義識(shí)記。因此,我們將《模擬電子技術(shù)》課程的內(nèi)容進(jìn)行整合后概括為以下四部分:一是元器件篇,主要介紹二極管、晶體管等基本特性和伏安特性,要求會(huì)使用儀器測(cè)量其主要參數(shù);二是放大篇,重點(diǎn)介紹共射放大電路、共集放大電路和功率放大電路;三是集成運(yùn)放篇,是該課程的重點(diǎn)篇,主要介紹集成運(yùn)算放大器、負(fù)反饋放大電路和多級(jí)放大電路等;四是應(yīng)用篇,主要介紹直流穩(wěn)壓電源、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和正弦波振蕩電路等。由于我院招收的學(xué)生多數(shù)來(lái)自高考??频诙忌?,還有一部分是中職畢業(yè)生,教學(xué)中發(fā)現(xiàn)生源基礎(chǔ)較以前更加薄弱,所以教師在教學(xué)過(guò)程中不再引導(dǎo)學(xué)生過(guò)多地探究“為什么”,而是重點(diǎn)讓學(xué)生懂得“是什么”、“怎么做”,將教學(xué)中心轉(zhuǎn)移到重視器件外特性上,而淡化器件內(nèi)部原理分析,這樣可大大避免理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)的困難。
教學(xué)方法
教學(xué)方法在整個(gè)教學(xué)中起到至關(guān)重要的作用,它將直接影響教學(xué)質(zhì)量,進(jìn)而影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量。我院模擬電子技術(shù)專業(yè)教師積極采用多種教學(xué)方法和手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,讓學(xué)生從“要我學(xué)”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”,學(xué)習(xí)效果逐步改善。
在課堂講授中,結(jié)合多種教學(xué)手段,如多媒體動(dòng)畫(huà),讓學(xué)生在聽(tīng)課的過(guò)程中時(shí)不時(shí)地有點(diǎn)興奮,以使學(xué)生不至于感覺(jué)到乏味而打瞌睡、玩手機(jī)等。適時(shí)地通過(guò)師生互動(dòng)讓不太專心的學(xué)生回答問(wèn)題或到黑板做題,迫使部分學(xué)生提高學(xué)習(xí)積極性,同時(shí)也可通過(guò)這些環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題并及時(shí)解決,避免給部分學(xué)生帶來(lái)學(xué)習(xí)上的困惑。
教師在課堂上講授的知識(shí)量要根據(jù)學(xué)生的狀態(tài)加以調(diào)整,不僅要注重教師的“教”,還要注重學(xué)生的“學(xué)”。因?yàn)檎n堂上教師講授效果的優(yōu)劣,不在于教師講了多少,而在于學(xué)生聽(tīng)懂吸收了多少。教師和學(xué)生是課堂教學(xué)兩個(gè)最重要的因素,兩方面必須同步配合,課堂教學(xué)才能生效。因此,我們強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)運(yùn)用生動(dòng)形象的語(yǔ)言,結(jié)合日常生活中的范例,吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,讓學(xué)生知道我們所講授的知識(shí)是有用的,而不是盲目的。此外,教師還可以適當(dāng)?shù)亻_(kāi)展討論式教學(xué),先拋出幾個(gè)問(wèn)題,讓學(xué)生課后預(yù)習(xí),上課時(shí)圍繞提出的問(wèn)題展開(kāi)課題討論,教師適時(shí)啟發(fā),讓學(xué)生不斷思考,提高對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí),形成師生互動(dòng),再由教師根據(jù)討論的情況歸納整理,對(duì)重點(diǎn)進(jìn)行講解。在此過(guò)程中,教師主導(dǎo)著討論的進(jìn)程,起到主導(dǎo)作用,而學(xué)生則是學(xué)習(xí)的主體,體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。
筆者認(rèn)為,大學(xué)生在大學(xué)里非常重要的一件事就是學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí),因?yàn)槿说囊簧际窃诓粩鄬W(xué)習(xí)中成長(zhǎng)的,所以,教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法比傳授給學(xué)生知識(shí)更為重要。我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中要經(jīng)常采用啟發(fā)式教學(xué),這樣可使學(xué)生在教師啟發(fā)下通過(guò)自己主動(dòng)思考獲得知識(shí),獲得學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣,促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展。
實(shí)驗(yàn)操作
培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才,要注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。《模擬電子技術(shù)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,實(shí)驗(yàn)課和實(shí)訓(xùn)課的開(kāi)設(shè)是必不可少的。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)課可以更好地理解和掌握基本理論和方法,獲得一定的分析和解決問(wèn)題的能力,更為重要的是在此過(guò)程中學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力可得到鍛煉。因此,學(xué)生除了要掌握必需的理論知識(shí)外,還必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)自身的職業(yè)能力。圍繞該課程的主要內(nèi)容,我們精選了10個(gè)基本實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作?;緦?shí)驗(yàn)用于訓(xùn)練基本操作技能,形成基本實(shí)踐能力,如示波器、交流毫伏表、信號(hào)發(fā)生器等儀器的使用和元器件的識(shí)別等;綜合實(shí)驗(yàn)用于訓(xùn)練一定的專業(yè)技能,提高學(xué)生的電子技術(shù)應(yīng)用能力。
實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)緊密聯(lián)系理論知識(shí),在相應(yīng)理論知識(shí)學(xué)完后馬上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,這樣可使學(xué)生學(xué)到的理論知識(shí)得到鞏固和提升。為了本次《模擬電子技術(shù)》課程改革,學(xué)院在實(shí)驗(yàn)室新增了多媒體,每次學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作前,教師將此次實(shí)驗(yàn)用到的基本知識(shí)給學(xué)生復(fù)習(xí)一下,讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)任務(wù),然后由學(xué)生自行實(shí)驗(yàn),在遇到問(wèn)題時(shí)可以求助教師。此過(guò)程充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念。我們發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手動(dòng)腦實(shí)驗(yàn)收獲了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,但也有少數(shù)學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)缺乏動(dòng)力,表現(xiàn)出做不做實(shí)驗(yàn)都無(wú)所謂的樣子。為此,我們改革了考核的內(nèi)容,對(duì)實(shí)驗(yàn)操作也開(kāi)始進(jìn)行考核,以實(shí)驗(yàn)考核為驅(qū)動(dòng),迫使這部分不重視基本技能練習(xí)的學(xué)生加強(qiáng)操作技能練習(xí),慢慢讓這部分學(xué)生感受到自己動(dòng)手操作的樂(lè)趣,提高他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。慢慢地,這些學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫不再像以前那樣隨便抄襲其他同學(xué)的了,因?yàn)樗麄冏约阂呀?jīng)測(cè)量出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
為進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)綜合實(shí)踐能力,我們還在該課程結(jié)束后安排了為期1周的課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)。
課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)作為教學(xué)中的一個(gè)綜合環(huán)節(jié),是對(duì)已完成理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)很好的補(bǔ)充、綜合和提高。課程設(shè)計(jì)的題目可以由教師擬定,也可以由學(xué)生自定,但題目所涉及的知識(shí)要有一定的綜合性,即要能夠?qū)W(xué)生所學(xué)的知識(shí)貫穿起來(lái)。課程設(shè)計(jì)不僅要制作一個(gè)功能完善的電子產(chǎn)品,還需要提交一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告。為提高學(xué)生的獨(dú)立實(shí)踐能力,整個(gè)制作過(guò)程由學(xué)生自己制定方案、焊接調(diào)試、撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。在此過(guò)程中,學(xué)生是主體,教師只起輔助指導(dǎo)作用。為拓展學(xué)生的知識(shí)面,在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后,可將學(xué)生作品進(jìn)行展覽,讓學(xué)生進(jìn)行交流,從而進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。
考核方式
作為“教”與“學(xué)”的指揮棒,“考”似乎更是責(zé)任重大。課程考核是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中必不可少的環(huán)節(jié),是檢驗(yàn)教師教學(xué)質(zhì)量、評(píng)定學(xué)生學(xué)業(yè)水平的一個(gè)重要指標(biāo)。在這次改革前,我們的期末成績(jī)是按照3∶2∶5的比例分配的,平時(shí)成績(jī)占30%,實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況占20%,但并不進(jìn)行考試,期末理論閉卷筆試成績(jī)占50%。這種考核方式主要考查了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況,但忽視了實(shí)踐教學(xué)也是模擬電子技術(shù)教學(xué)的重要組成部分,導(dǎo)致的后果是學(xué)生更多注重理論學(xué)習(xí)而對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視,這樣就失去了實(shí)踐教學(xué)的意義。
“考什么”是“教什么”、“學(xué)什么”的導(dǎo)向,“怎么考”是“怎么教”、“怎么學(xué)”的前提。是考知識(shí)還是考能力?是理論性考試還是操作性考試?這些問(wèn)題對(duì)于高職教育尤為重要。因此,我們對(duì)考核內(nèi)容和考核方式都進(jìn)行了較大的改革,具體做法如下。
首先,平時(shí)成績(jī)占30%,主要依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況、筆記情況、平時(shí)作業(yè)、隨堂考查、實(shí)驗(yàn)操作情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況給出成績(jī);期末成績(jī)占70%,但考核的內(nèi)容和方式發(fā)生了很大的改變。此項(xiàng)改革值得一提的是實(shí)驗(yàn)操作也納入考核范圍,理論試題和實(shí)驗(yàn)操作題目在同一張卷子上,比例為6∶4,而且考試地點(diǎn)不再是在普通教室,而是將考場(chǎng)全部搬到實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生在完成理論試題后,可直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的考核,監(jiān)考人員(實(shí)驗(yàn)員和專業(yè)教師)對(duì)學(xué)生的接線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打分,對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)及處理情況在評(píng)卷時(shí)給出成績(jī)。
理論試題主要考核基本概念、基本理論、電路的定性和定量分析、電路的設(shè)計(jì)等,重點(diǎn)考核對(duì)電路的分析能力、計(jì)算能力、應(yīng)用能力和綜合能力。實(shí)驗(yàn)操作主要考核電路的識(shí)別、電路的連接、電路參數(shù)的測(cè)量、測(cè)量數(shù)據(jù)的處理和測(cè)量結(jié)果的分析等,重點(diǎn)考核對(duì)電路的操作能力、測(cè)量能力、數(shù)據(jù)的處理與分析能力。此外,考核方式從以前的閉卷筆試改為半開(kāi)卷筆試+實(shí)驗(yàn)操作。半開(kāi)卷筆試時(shí)只能帶筆記和作業(yè)這些手寫的資料,不可以帶教材和復(fù)印的資料。此項(xiàng)改革主要是迫使學(xué)生上課記筆記,注意聽(tīng)講,重視過(guò)程學(xué)習(xí),避免學(xué)生平時(shí)不努力、上課玩手機(jī)、考前“臨時(shí)抱佛腳”的現(xiàn)象,同時(shí)也可減輕學(xué)生期末復(fù)習(xí)的壓力,學(xué)生學(xué)了會(huì)用,會(huì)查閱相關(guān)資料解決相關(guān)問(wèn)題即可。為了應(yīng)對(duì)部分學(xué)生期末考試前大面積抄筆記的問(wèn)題,我們對(duì)筆記的檢查與作業(yè)一樣,也是每周上交一次,雖然教師的工作量加大了,但是看到部分學(xué)習(xí)主動(dòng)性差的學(xué)生也能上課聽(tīng)講,教師的付出也就得到了回報(bào)。
《模擬電子技術(shù)》課程的改革,尤其是期末考核的改革,極大地提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,遲到、早退的現(xiàn)象幾乎沒(méi)有了,學(xué)生開(kāi)始在很大程度上重視實(shí)踐操作,不再像以前那樣多數(shù)學(xué)生只重視期末理論知識(shí)考核的過(guò)關(guān),而忽略了其他環(huán)節(jié)也是《模擬電子技術(shù)》課程學(xué)習(xí)的重要組成部分。
筆者認(rèn)為,評(píng)價(jià)體系的改變較以前更能反映學(xué)生學(xué)習(xí)一門課程的收獲。由于生源的多元化,不同的學(xué)生有著不同的基礎(chǔ)、不同的學(xué)習(xí)方法和不同的興趣,必然也會(huì)在一門課程的學(xué)習(xí)中有不同的收獲。有的學(xué)生獲得的理論知識(shí)較多,有的學(xué)生較好地提高了操作技能,有的學(xué)生兩者均有較大收獲。過(guò)去只考核一門課程的理論知識(shí),無(wú)法正確地評(píng)價(jià)學(xué)生的真實(shí)收獲。改革考試方法,全面考核理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作,比較真實(shí)地反映出了學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況,受到了教師和學(xué)生的普遍歡迎,學(xué)生的期末考試成績(jī)比以前有了較大的提高。
我校對(duì)《模擬電子技術(shù)》課程進(jìn)行的這次教學(xué)改革,采用了比較適合學(xué)生狀況的“理論+實(shí)踐”的教學(xué)方法和考核方法,有利于學(xué)生對(duì)本門課程的理解和掌握,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性有了很大程度的提高,考試及格率也比以前有所提高,實(shí)際操作技能也增強(qiáng)了。在后續(xù)課程的教學(xué)中,教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的積極性較以前有所改善,因?yàn)閷W(xué)生在《模擬電子技術(shù)》課程中真正學(xué)到了自己能夠理解的知識(shí),也就為后面課程的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。這些都客觀反映出我們對(duì)《模擬電子技術(shù)》課程的教學(xué)改革收到了較好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]李鴻征,張艷.高職“模擬電子技術(shù)”課程的改革與實(shí)踐[J].教育與職業(yè),2011(8):151-152.
[2]劉一兵.高職《模擬電子技術(shù)》教學(xué)改革探索[J].職業(yè)教育研究,2008(3):81-82.
[3]張敏.高職《模擬電子技術(shù)》教學(xué)思考及實(shí)踐[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010(7):60,62.
[4]栗紅霞,付瑞玲.淺談“模擬電子技術(shù)”課程的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育,2013(1):104-105.
[5]朱麗娟,王永亮.談高職模擬電子技術(shù)課程改革[J].遼寧高職學(xué)報(bào),2007(7):26-27.
[6]鄧榮.高職《模擬電子技術(shù)》課程的教學(xué)改革[J].濟(jì)南職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2006(6):56-59.
[7]袁惠娟.高職《模擬電子技術(shù)》教學(xué)的探討[J].職業(yè)教育研究,2009(4):80-81.
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
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