时间：2022-05-12 10:55:56
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇计算机前沿技术总结，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
(一)过于注重应试教育
计算机作为重要的工具,应用于各行各业。对于计算机技术能力的评定也成为各领域关注的方向,高校为了学生能够适应市场的需求,以各种计算机等级考试作为学生学习的考核标准。学生过分注重考试内容,对于实践能力的培养和综合设计水平以及创新性思维等多方面能力的培养却相对忽视了。不少学生拿了证书也不会操作基本的文字排版工作,完全成为读死书的典型,到了工作岗位上还得从头学起。这种理论和实践完全脱节的情况较为普遍。
(二)考试形式单一
现在各高校的计算机基础课的考核方式仍不够完善,仍采用笔试或上机考核学生成绩,这种方式只能短时间、片面地呈现学生的学习效果,不能完全体现学生的实际能力。能力的体现不一定在分数上,选择适合的成绩评价体系才是计算机基础课教学改革的任务之一。
二、高校非计算机专业计算机基础教学改革的对策
(一)明确教学目标
高校计算机基础教学重在培养学生计算机操作能力,让学生在实践中加深对计算机的基本知识的理解,同时掌握计算机操作技能和一定编程手段,为学生能成为高素质、实践能力强的创新型人才做准备。学生通过运用计算机为专业知识的学习进一步服务,真正掌握解决实际问题的方法和面向就业的实用技能,以缩短与工作岗位的距离。从非计算机专业计算机基础教学的历史与现状分析,结合各专业特点,研究各专业体系的发展与信息技术的内部关联关系及技术结合点。教师要不断采用适应学生综合能力培养的教学新理念,合理设计计算机应用技术在专业发展中的定位及作用。
(二)优化课程体系,突出实践能力培养
通过对学生计算机知识结构和能力结构的研究,设置合理的课程体系结构,从课程设置、实践技能、实训与实习课改的角度,使学生运用计算机应用技术辅助各专业知识的掌握及提高,为专业后续的发展打好坚实的基础。在课程体系的设置中,不同专业课程内容的广度和深度有所不同,课程设置中应增加实践课的比重,以体现计算机教学的能力培养。同时,为学生更多提供自己动手的机会。为突出培养学生对于计算机技术的兴趣,开设选修课程也是一种不错的方式,学生可以根据喜好进一步选择有兴趣的课程,如:网页设计、网络动画、图像处理软件、程序开发等多方面课程,为学生了解计算机前沿技术提供方便。学生可以根据专业特点选择适合自己专业的计算机技术拓展学习,为自己后续课程的学习做好铺垫。
(三)改进教学方法
通过对计算机应用基础的教学内容、教学方法与手段的改革,使计算机面向应用成为主流,以突出学生计算机实践能力的培养。教学中采用案例教学、任务驱动等多种适合教学内容的方法,增强学生对真实工作环境和工作任务的了解,提高整体思考及综合设计的能力。针对基础不同的学生,区别对待,因材施教,以实现不同层次学生的培养。实行理论课和实验课成绩相结合、过程性评价与总结性评价相结合、课堂教学与课外自主学习相结合的全面评价体系。[2]从实际项目需求出发,改善教学内容,改进教学方法。以全新的教学理念,进行多角度、全方位的教学方法转换,把课堂转换成学生是核心、教师是配角的教学舞台,通过学生为主体、教师为主导的教学过程,更好地提高学生的主动性和积极性。还可以利用学校良好的教学设备进行网络辅助教学,将课程内容和相关的教学资料上传到网络。学生可以自学,通过论坛等方式和学生、教师交流与学习。在扩充知识储备的同时,又激发了学生自主学习的兴趣,让学生感受学习知识的轻松自如。
(四)根据专业设置教学内容
研究各专业、各层次学生的差异性,从差异中寻求专才、全才等特色人才的培养方法。组织计算机的各类比赛,激发学生学习兴趣,增强学生的学习欲望。模拟应聘公司,由学生自行设计或进行团队设计,增强创新能力和团队精神。按专业分类指导教学,实施/计算机基础+专业应用0的教学结构。根据专业特点及专业需要,通过专业区分学习方向等方式,实现计算机技术与各专业相结合、相促进,构建一专多能的人才培养模式。
(五)完善考核方式
以能力为培养目标的计算机基础教学考核方式,可以灵活多样,并包含多项内容。可以采用网络考核方式将理论和实践内容相结合,基础知识和操作能力有效统一。也可以进行综合性的设计作业供学生制作,为学生提供一定内容让他们独立设计,拓展学生的创造性思维。考核评价时,可以将学生自评、教师评价、学生互评等结果作为考核成绩一部分。在设计中提高能力,在交流互动中提高潜能。让学生在和谐的环境中和教师、同学交流合作共同进步。
三、结束语
（一）教学内容相对滞后
由于计算机技术以及信息技术具有迅猛的发展速度，普通高校计算机教学内容并不能够完全跟上计算机技术的发展与更新步伐，所以教学内容滞后现象普遍存在于我国普通高校计算机教学工作中。例如，图像处理软件的应用是普通高校计算机教学中重要的教学内容之一。Adobe公司在2013年7月推出了最新版本的PhotoshopCC，这令版本PhotoshopCS6成为了AdopCS系列中的最后一个版本。然而普通高校计算机教学在Photoshop教学中仍旧以AdopCS系列为主要的教学内容。当今社会中的计算机技术代表着最为先进的生产力，并且在社会发展中发挥着重要的作用，所以计算机学习者也应当追求学习内容的创新，而存在于普通高校中的教学内容不仅难以有效调动学生在计算机教学中的学习积极性，并且也难以实现学生对计算机技术实际应用能力的提高。而教师为了对这一问题作出解决，只能够通过在教学过程中进行有针对性的教学，仍旧以Photoshop图像处理软件为例，教师需要在机房及其中安装最新版本的Photoshop软件，并以教材教学内容为依据引导学生进行学习，从而让学生了解Photoshop最新版本的最新功能。
（二）师资力量不足
普通高校的扩招推动着高等教育大众化的实现，同时也对包括师资资源在内的高校教育资源配置提出了严峻的挑战，尤其是对于新建本科院校而言，受到历史背景、地理区位、基础条件以及知名程度的影响，计算机教学中的师资队伍建设工作十分艰巨。而为了实现包括新建本科院校在内的普通高校办学水平、办学层次以及计算机教学质量的提升，构建一支专业化、高素质的师资队伍是关键。当前我国普通高校计算机教学中面临的师资队伍建设问题主要体现在以下几个方面：师生比例偏高；师资总量不足；具有高职称和高学历的教师结构较低；科研水平与教学水平总体不太理想；高素质的师资引进难度较大；学术骨干以及学科带头人缺乏。从作为普通高校计算机教学主要力量的青年教师教学特点来看，青年教师虽然具有较高的学历层次，但是却普遍具有远大理想，搞科研、写文章以及对成果的追求热情远远高于对计算机教学改革作出研究与实践的热情，部分青年教师认为计算机基础教学难以展现出自身的才能，认为自身业务发展被制约。另外，部分青年教师并不是毕业于师范专业，所以他们在计算机教学中所使用的教学方法欠缺灵活性并且自身的教学能力欠缺系统性，这导致了他们的教学效果并不理想。而随着普通高校扩招，许多青年教师往往在上岗之后直接参与计算机课堂教学工作，这种急于求成的现象导致这些教师难以完成角色的转变以及适应角色要求，使他们在承担较重教学任务的同时没有太多精力开展教学反思与总结。
（三）教学模式相对落后
计算机技术的发展使我国普通高校计算机教学中的教学内容不断更新并逐年增加，而以黑板+粉笔为主的计算机教学模式具有着较为明显的波动，由于在这种教学方法中，面对较重的计算机教学任务，教学内容不能直观的呈现给学生，较差的可视性不仅影响着教师讲解的准确性，并且加大了学生对计算机知识的理解难度。从理论教学来看，普通高校计算机理论教学中简单的复制课本段落进行阐述的现象仍旧客观存在，在此情况中，教案规划的统一性和与时俱进性欠缺，并且教学过程欠缺创意，所以学生会感觉理论课教学过于乏味与枯燥而难以提高对计算机理论知识学习的兴趣；从实践教学来看，许多普通高校在计算机实践教学中让学生开展自由的上机活动，在此过程中由于缺乏任务驱动以及学习目标，学生的基本知识难以在实践教学中得到有效内化，并且学生的技能也难以得到锻炼。
二、我国普通高校计算机教学改革措施
（一）确保教学内容与学生特点相适应
在普通高校计算机教学内容方面，不仅要重视实现教学内容的时效性与科学性，同时有必要与学生的特点以及需求相适应。虽然计算机技术具有较快的更新速度，但是事实上普通高校计算机教学内容并不能进行长时间的持续更新，这是教学资源的有限性所决定的。因此，计算机教学中的教学内容至少要包含两部分：一是计算机基础知识；二是计算机前沿技术与知识。前者需要重点强调，而后者则只需要让学生有所了解即可。总而言之，计算机教学中的教学内容要具有时代性与时效性，无论是教材内容的难度还是层次都应当以学生的学习特点为依据。
（二）师资队伍建设
如何在有限的计算机教学实践中引导学生理解教学内容并了解计算机前沿知识是每一位普通高校计算机教师需要面对和研究的问题。为了实现计算机教学质量的提高，普通高校计算机教学师资队伍建设可以从以下三个方面入手：一是重视公共课教学团队建设。计算机公共课教师可以通过集体备课的形式来统一制定某一章节计算机教学目的与任务，通过共同探讨来确定教学内容与优化教学方法。同时计算机公共课教师需要认识到学生之间存在的差异，在对学生特点、专业性质以及工作需求做出了解的基础上制定规划，从而确保计算机公共课教学质量的提升；二是通过以老带新来推动青年教师成长。在普通高校计算机教学中，青年教师的比例要高于骨干教师，并且高职称、高学历的教师数量较少，所以重视青年教师教学能力与教学素质的提升是十分紧迫的任务。在组建教学团队的基础上，可以让青年教师参与公共课教学实践，当青年教师在具有丰富教学经验后再参与专业课教学工作。在此过程中，老教师应当重视对青年教师的引导与培养，其内容包括教学方式的选用、教案的编写、教学内容的安排以及师生之间的互动等。同时普通院校可以指派老教师来负责青年教师的培养，通过实行责任制来推动教师群体中的交流，并对计算机教学作出优化，使青年教师在不断提高自身教学能力的基础上走向成熟。
（三）教学模式创新
【 关键词 】 外训；AC教学法；教学内容
Discussion about Applying The AC Method in Basic Computer Operation course Teaching Activity
Ju Ya-rong Cui Hao Shi Yan Zhang Li
(Information Engineering Department Logistical Engineering University of PLA SichuanChongqing 401311 )
【 Abstract 】 The Teaching implementation toward the foreign trainee mainly depends on teacher resource of Internal training, so the foreign training is easily contained and susceptible to the teaching pattern.The study background and study interests of the foreign trainee is discussed in this article,According to the teaching purpose of foreign training,Introducing the AC teaching method,seting teaching contents rationally and taking practical teaching measure is also proposed to improve the teaching effect.
【 Keywords 】 foreign training;AC teaching method;teach content
1 引言
外训作为国家援外工作的一个有机整体，意义重大。外训教学主要依托内训的师资力量，外训学员由于所属国教育体制及教学环境的不同，新学员学习层次呈现出多样性；所以承担外训教学任务的教师必须探索适合外训教学任务的教学方法，才能达到较好的教学效果。《计算机基础》是外训学员来我院的首门计算机类课程，开设该课程的目的是通过计算机基础知识的讲解和基本技能的训练，使外训学员能够熟练掌握计算机操作，提高信息素养。从往年的教学情况来看，尽管教员在教学实施过程中遵循“淡化抽象理论，加强实践教学，注重动手能力培养”的指导原则，关注外训学员学习能力及动手能力的培养，但实际效果并不理想，究其原因，是因为我们的教员并不真正了解外训学员的特点，在多数情况下以内训的方式完成外训教学任务，导致教员觉得自己在教学中尽力了，而外训学员并不买账。
针对以上问题，笔者在具体的外训教学中根据外训学员特点，灵活运用AC教学法，探索出了一种适合外训学员《计算机基础》课程的教学方式。
2 AC的含义
AC(Achievement-Oriented)的基本含义是以成就为导向。这一概念来源于计算机专业面向对象程序设计这一思想，在面向对象程序设计中，对象是属性、事件和方法的综合描述，它最大的特点是“所见即所得”，形象生动，接近现实，和教学的特点相似。所以笔者将这一理念移植到教学中，将教学活动比拟为教学事件，将学生比拟为教学事件中的对象。将知识的传授比拟为给学生对象设计适合个体特点的合理的触发器，使学生在课堂活动中始终处于主动的享受并探索知识乐趣的过程。那么学生对象的触发器是什么呢？这就是成就感。对于每一次课堂活动，只有学生始终在享受成功的喜悦，有成就感，他们的个性和潜力才会得到最大程度的显示和挖掘。现在问题是如何使学生产生这种成就感，这就涉及到教学内容的选择和教学方法问题。
3 教学内容的组织
外训《计算机基础》课程的教学内容的设置，主要是基于学员的学习背景和学习兴趣，训练学员操作计算机的基本技能并培养计算机应用能力、数字化学习能力等两种能力。所以我们在组织教学内容时，就不能照搬内训《大学计算机基础》课程的全部内容，而是要有所选择。表1是我们根据外训学员实际情况，将课程内容按能力培养要求模块化后的计划列表。
培养外训学员的计算机基本操作技能是计算机基础教育最基本的要求。在计算机基本技能训练部分，主要设计了常用工具软件的实践性教学，比如资源管理（系统优化、测试、备份与还原），磁盘管理（磁盘分区、碎片整理、备份Ghost），文件恢复（Recover4all、EasyRecover）等系统管理工具软件，以及文档传输（Outlook Express、Cute-FTP、Foxmail、WinFax），格式转换(DOC与WPS、PDF、CAJ、VIP)，办公应用(Microsoft Office)等实用工具软件的教学。学员完成了该部分内容的学习后，就可以自行管理和维护所用的个人电脑，处理个人事务了，真正感觉到学有所用。
我院的外训学员大多来自亚洲、非洲的发展中国家，计算机应用尚不普及，而计算机的生命在于应用。所以，外训《计算机基础》课程的教学内容要更多地增加对新技术应用发展趋势和对应用方向的引导，让学员更多地了解计算机前沿技术的发展及对社会发展的推动作用。该部分主要介绍目前处于研究热点的条形码技术、射频卡（校园卡）技术、人工智能与神经网络、地理信息系统与“3S”等内容。这些内容的讲解能向极大地拓宽学员的视野，向学员传递一种计算机“感觉”，培养他们感知计算机可以解决哪类问题的直觉能力。
数字化学习通常是指利用互联网或其他数字化资源所进行的教学活动，是一种全新的教育方式――利用数字化资源来学会学习。在这一模块中，主要向学生介绍计算机网络的基础知识以及Internet的相关知识，使学员具备利用网络进行信息的获取、处理与技能，如利用搜索引擎通过网络获取学习资源，借助BBS等网络通信工具与他人进行协作学习等。外训学员掌握了这一部分内容后，能熟练地在互联网上查找他们所需要的信息，能与远方的家人在网上进行视频对话，分享学习的喜悦和生活的感悟。
4 教学方法
在教学实施过程中，只有遵循“因材施教“的原则，灵活选择教学方法，才能收到事半功倍更多效果，外训教学也不例外。在教学资料的准备方面，课件是外训授课最主要的载体，由于存在一个教员和译员之间语言转换的过程会降低授课效率，所以外训课件文字本身应该清晰明了，简单易懂。在实际讲授过程中，教员可以对内容进行适当的发挥，以此来补充和丰富课件。比如在讲解“计算机研究前沿技术”部分内容时，只需要在课件上列出条形码技术、射频卡技术、人工智能与神经网络、地理信息系统与“3S”等标题，教员上课时逐条阐述即可。在讲解射频卡技术时，教员可以将自己科研和教学中的经验和体会融入教学中，也可以以学员在食堂吃饭时使用的校园卡为例进行讲解，使学员领会计算机理论和实际的紧密联系，在学习知识的过程中进一步体味成就感。
《计算机基础》的某些部分内容学习起来时比较枯燥的，这时教员就需要采用“比喻”等形象化的方法来刺激学员的学习兴趣。在讲解Excel软件的数据高级筛选功能时，由于涉及到定制筛选条件的问题，学员理解不透。教员课先图示一个日常生活中常用的筛子，告诉学员筛子的功能就是将一堆混合的微粒物质区分开来，体积比筛子上的孔小的微粒就顺着孔漏下去，而比孔大的微粒就留在筛子面上，所以我们要筛选出符合要求的微粒，就需要定制筛子上孔的大小即可；然后教员解释Excel中的数据筛选功能就是让我们筛选出符合要求的数据，所以就必须制定出合适的“孔”，也就是筛选数据的条件。经过这样的类比，学员一下子就明白了数据筛选的含义。在接下来的实验环节中他们根据实际情况，自行设定了各种条件来筛选数据，整个课堂气氛轻松快乐，更重要的是学员在学习中有成功的喜悦，有成就感，这就说明我们的外训教学达到了良好的效果。
其次，针对外训学员的特点，教员要认真做好课程的考核和总结工作。根据前两年的经验，外训学员对课程成绩非常重视，这不是基于某种评奖的考虑，而是他们的传统文化背景使然。比如，A同学比B同学的成绩多1分，可能A同学会以自己在上机实验考核中比B同学表现好很多而质问教员为何成绩只有1分之多。外军学员对成绩如此“斤斤计较”，教员必须适当地进行角色转换，耐心解释成绩评定的依据，让外训学员学得心服口服。
4 结束语
教学是一门技术，更是一门艺术。《计算机基础》课程承担着培养外军学员的信息素养的重要任务，在教学活动中如何合理设置教学内容，采取灵活的教学方法，提高外训教学效果，是一项长期而艰巨的工作，需要我们更深入地学习与探讨。
参考文献
[1] 南春丽.AC(Achievement-Oriented)教学方法研究.中国高教论坛,vol26.No.3,2004.
[2] 王春梅,王读详,樊峰鑫.学员信息素养教育与计算机基础课教学改革,27-29页,军队院校计算机基础教学探索研究.国防工业出版社,2011年8月第1版.
[3] 孙望舟.内训与外训教学差异比较.后勤工程学院《训练与科技》,第32卷第1期.
作者简介：
巨亚荣（1975-），女，陕西岐山人，讲师；研究方向：计算机安全。
崔浩（1972-），男，黑龙江人，副教授；研究方向：多媒体技术，数字图像处理。
关键词：人工智能；研究生教学；教学方法
人工智能是一门研究机器智能的学科，是在研究人类智能行为规律的基础上，利用人工的方法和技术，研制智能机器或智能系统来模仿、延伸和扩展人的智能，实现智能行为。在知识经济向智能经济高度发展的今天，人工智能具有重要的理论意义和社会价值。人工智能理论已经渗透到各个领域，人工智能技术也得到广泛应用，许多研究成果已经进入人们的生活。
人工智能课程是一门多学科交叉的课程，具有很强前沿性，涉及哲学、认知科学、行为科学、脑科学、生理学、心理学、语言学、逻辑学、物理学、数学等众多领域；涉及面宽，内容广泛，更新快。人工智能课程的开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力，培养学生对计算机前沿技术的前瞻性，提高他们的科技素质和学术水平[1]。
人工智能课程内容的广泛性、前沿性和应用性特点决定了授课方法的多样性。与本科生相比，研究生在教育目标和身心特征方面都有较大的区别。笔者多年从事研究生人工智能课程教学工作，现总结多年教学经验如下。
1研究生培养目标及其教学特点
研究生教育阶段的教育目标是使研究生形成具有个性化的研究品格、研究定向和研究视野，以具有独立思考并获得独创研究成果的能力[2]。从这一意义上讲，个性化是研究生教育培养目标的构成主体。尤其随着我国经济持续高速增长，社会对知识创新、新经济生长点的期望值增大，这就要求我国研究生教育在其培养目标的定位上不仅要重视人才培养的高层次性，更要重视创新能力、实践能力和创业精神的培养。并且，研究生身心发展已较成熟，具有较稳定的个性特征，思维力强，具有较高的专业性思维意识和创造力，为独立地进行专业研究活动提供了心理上和智力上的保证。而且，研究生已具备了基础理论和专业知识，特别是有一定工作经历的研究生，他们不仅有本科教育阶段的知识积累，也有应用这些知识的经验，对于扩大其专业知识领域并进行研究有着积极主动的态度。总之，从年龄构成及身心特征上讲，研究生适应高层次、跨学科知识领域的学习和研究。
研究生的特征及其教育目标决定了研究生教学不应该是由教师讲授已定论的知识，而应是以教学为基本依托，通过教学提出具有研究性、探索性、未确定性甚至是尚存争议性的课题，激励研究生独立思考和质疑，让他们在思考和质疑的过程中提出问题，培育他们发现问题、提出质疑的科学批判精神，训练并提高其创新能力、实践能力和创新精神。创新精神和创新能力主要表现在具有健全的人格、强烈的责任感、开放的心态、团结合作的精神、严谨科学的思维能力和创新思维方式。
个性是创新的源泉，研究生课程体系的设置应该具有一定的灵活性，依据研究生不同的知识基础和研究定向，设置具有弹性化的课程，使研究生的个性化得以凸显。另外，为提高研究生专业研究和创新能力，在课程教学中，也应凸显教学的研究性和专业性，重视专业领域背景知识和研究方法的讲授，开展跨学科、非专业知识的教学，教学内容应涵盖专业领域的研究热点、难点、争议问题和最新研究动态，还应包括交叉学科、边缘学科的研究趋势，以扩展学生的视野[3]。也就是说，研究生教学既要凸显研究生的个性化特点，又要凸显内容的学术性和研究的指向性。
2人工智能课程的特点
2.1多学科交叉，具有很强的前沿性
人工智能是一门多学科交叉的课程。课程内容的理解需要运用多学科知识和较强的逻辑思维能力，多学科的知识相互联系、相互交叉，融合形成新的知识，成为新的思维方法和综合能力的萌发点。通过课程学习，学生可以通过不同学科知识的融合来达到对原有知识的超越，用一种全新的思维方法来思考所遇到的问题，提出新的解决办法。这也是创造力的迸发和智能的飞跃。具有了知识的广度和深度才具有融会贯通、创新的可能，人工智能课程的开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力，为学生提供一种新的思维方法和问题求解手段。
2.2涉及面宽，内容广泛，更新快
人工智能课程是一门知识点较多的课程，它以概率统计、离散数学、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等课程为基础，涵盖了模式识别、机器学习、数据挖掘、计算智能、自然语言理解、专家系统等众多研究方向，内容涉及面广，概念抽象，不易理解。并且，人工智能课程内容更新快，近年来人工智能科学的快速发展，涌现出了大批新方法，研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。其中，计算智能主要涉及神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命等领域，在模式识别、图像处理、自动控制、通信网络等很多领域都得到了成功应用；Agent最早来自分布式人工智能，随着并行计算和分布式处理等技术的发展而逐渐成为热点。
在互联网上有大量最新的与课程内容相关的研究论文，为学生提供了很好的查阅文献的环境，使学生能够根据所学习的内容和所在课题组的研究方向阅读相应文献，提高学生的学习兴趣和独立提出问题、解决问题的能力。
2.3应用性强
人工智能理论已经渗透到科学的各个领域，当前，几乎所有的科学与技术分支都在共享着人工智能领域所提供的理论和技术。例如，自第一个专家系统DENDRAL研制成功以来，专家系统已成功地应用于数学、物理、化学、医学、地质、气象、农业、法律、教育、交通运输、军事、经济等几乎所有领域；数据挖掘技术是以一种更自动化的方式对具有大量数据的商业活动进行分析和预测，在市场营销、银行、制造业、保险业、计算机安全、医药、交通、电信等领域已有许多案例；语义Web让Web上的信息能够被机器所理解，实现Web信息的自动处理，成功地将人工智能的研究成果应用到互联网。另外，在机器视觉、自然语言理解、智能控制与智能制造等方面，人工智能技术也得到广泛的应用，有许多研究成果已经进入人们的生活。目前，从理论到技术，从产品到工程，从家庭到社会，智能无处不在，人工智能广泛的应用性给学生提供了大量的现实案例，使得人工智能不再是高深莫测的理论，而是现实中可以触及的内容。
人工智能课程的多学科交叉性、内容广泛性、概念抽象、不易理解以及前沿性和应用性特点决定了在该课程的讲授过程中应该采用多种授课方法。多种授课方法的采用一方面便于授课内容的理解，另一方面也能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力，提高他们的科技素质和学术水平。
3人工智能课程教学方法
3.1基于问题的启发式教学法
苏霍姆林斯基说：“唤起人实行自我教育，乃是一种真正的教育。”基于问题的启发式教学法是教师在深入了解学生心理特点和学习规律的基础上，设计适合教学的启发式问题，并采取灵活多样、生动活泼的启发方式，充分调动学生的学习兴趣，激发、引导学生进行科学思维，培养学生独立思考问题、提出问题和解决问题的能力。该教学方法强调的是过程，教师的主要任务是提出问题，依据举一反三的思路引导学生展开逻辑推理，通过逐层分析深入思考问题，最后综合学生观点阐述相关理论。
在课程教学中，有许多内容适合于采用启发式教学方法。例如，在知识表示方法的学习过程中，教师首先提出问题：“你是怎样进行数学定理证明的？”并在学生的回答过程中，引导学生认识到知识及其表示的重要性；随后，提出问题：“在计算机中如何表示知识？”引导学生逐步总结出不同知识表示方法在知识表达能力、推理效率、可实现性、可组织性、可维护性方面的区别。另外，在确定性推理的教学过程中，教师可以利用“某处发生盗窃案，公安局派出5个侦查员去调查，研究案情时，5个侦查员各给出了一句可信的结论，据此判断谁是盗窃犯”的问题[4]，让学生进行判断和讨论，引导学生认识到推理过程中可以使用多条规则进行推理，并且推理路线也可能存在多条，从而引出推理的两大基本问题：解决冲突消解等问题的推理策略，以及解决推理线路等问题的搜索策略。
启发式教学法的要点是设计适当的启发式问题和启发方式、安排能调动学生积极性的讨论环境、鼓励学生发表个性化观点。教师不仅用问题引发学生思考，更要鼓励学生让思维自由驰骋，主动提出问题，讨论问题，寻求问题解决方案。在探讨、研究问题中，不要以现有的结论和固定的程式束缚思想，鼓励学生的个性化观点。启发式教学是一种民主、科学的教学方法，其中包含诸多具体的教学方法，如激疑启发法、比喻启发法、类比启发法、联系启发法，等等。启发式教学在传授知识的同时，更注重的是对创新的孕育、萌芽、生成和壮大，它能促使学生自己获取知识、思考问题、提出问题、分析问题、解决问题，培养学生的自学能力。以问题为基础的启发式教学，利用问题引导学生学习，全方位深层次发展学生的创新思维和探究性学习能力。问题可以诱发出学生的求知欲，激发、唤醒了学生的主体意识；问题往往是面向生活世界的实践活动的，它使教学活动从以传授知识为中心转化为传授知识与培养能力并重，理论与实践相结合，提高了学生分析、综合、观察、想象等思维能力。
3.2基于案例的探究式教学法
基于案例的探究式教学法要求教师能够根据学生的认知水平和能力，创设引导学生进行探究活动的案例，以激发学生探究问题的兴趣，促进学生质疑、探求的创造性学习动机，通过选择与确定问题、讨论与提出设想、实践与寻求结果、验证与得出结论，发展学生的创造性思维，培养学生独立探究、研究能力和创新能力。探究式教学强调学生的积极参与，强调师生互动。对教师来说，必须转变传统的“传道”观念，以平等的心态与学生交流探讨。在课堂上，要努力营造民主、宽松、和谐的教学氛围，积极引导学生大胆设想，大胆探索。使学生树立研究型学习的观念，消除依附心理，养成勤于思考、善于思考的良好学习习惯，通过积极参与研讨培养学生自己获取新知、探求未知的能力，以及团队意识和合作精神。
我们在本课程神经网络部分的教学中，将基于BP神经网络的维吾尔文手写字母识别作为案例开展了探究式教学活动。在介绍了前馈多层感知器及标准BP算法之后，教师将科研项目中基于标准BP算法的维吾尔文手写字母识别实验及其结果详细地在课堂上进行演示，引导学生对实验提出质疑。在教学实践中，学生提出了大量问题，例如，输出层神经元个数如何确定，为什么输出层神经元个数对识别率会有影响？网络训练过程中出现震荡的原因是什么？如何解决？为什么有时误差较大，权值的调整量反而很小？等等。在教师事先准备好的实验演示的基础上，开展学生进行课堂讨论，让学生提出解决问题的各种方法，并现场通过实验进行验证，逐步让学生理解BP网络结构设计、输入输出数据的预处理、初始权值设计的必要性及其实现方法。课堂授课实践表明，这种方法极大地激发了学生的学习兴趣，使学生能够大胆设想，大胆探索，增加了学生的自信心和创新精神。本次课堂讨论结束后，教师根据学生的讨论以及实验结果演示，总结标准BP算法的局限性，例如，“易形成局部极小”，“训练次数多，学习效率低”，“训练时有学习新样本遗忘旧样本的趋势”等，并要求学生通过查资料、搜集必要的信息、积极地思索和实验验证提出解决上述问题的方法，将学生分组，让学生展开讨论，为下次讨论课作好准备。
传统教学方法是告诉学生怎么去做，在一定程度上损害了学生的积极性。而案例教学要求学生自己去思考、去创造，使得枯燥乏味的内容变得生动活泼，并且案例教学中，通过学生之间的交流既可以使学生取长补短、促进人际交流能力，也可以引导学生变注重知识为注重能力。
案例教学法的关键是案例的选择。案例是为教学目标服务的，因此它应该具有典型性，且应该与所对应的理论知识有直接的联系。案例最好是经过深入调查研究。来源于实践，不能只是一堆数据的罗列。教科书的编写应采用图片、表格、曲线等方式让学生看到算法的实验结果，启发学生思考。另外，案例应该只有情况没有结果，有激烈的矛盾冲突，没有处理办法和结论，由学生对案例提出质疑，从这个意义上讲，案例的情况越复杂，越多样性，越有价值。
案例教学法能够实现教学相长。教学中，教师不仅是教师而且也是学员。一方面，教师是整个教学的主导者，掌握着教学进程，引导学生思考、组织讨论研究，进行总结、归纳。另一方面，在教学中通过共同研讨，教师不但可以发现自己的弱点，而且从学生那里可以了解到大量感性材料。另外，案例教学法能够调动学生学习主动性。教学中，由于不断变换教学形式，学生大脑兴奋不断转移，注意力能够得到及时调节，有利于学生精神始终维持最佳状态。案例教学的最大特点是它的真实性。由于教学内容是具体的实例，加之采用是形象、直观、生动的形式，给人以身临其境之感，易于学习和理解。最后，案例教学法能够集思广益。教师在课堂上不是“独唱”，而是和大家一起讨论思考，学生在课堂上也不是忙于记笔记，而是共同探讨问题。由于调动集体的智慧和力量，容易开阔思路，收到良好的效果。
3.3加强研讨
鉴于研究生的培养目标和人工智能课程研究范畴的宽泛性、应用性、创新性和前沿性，根据我校计算机系硕士生指导教师的研究领域，我们在课堂教学中为计算智能、机器学习算法、机器视觉、自然语言理解部分增加了研讨会，要求学生上网进行文献检索、阅读和学术研讨，根据个人的研究兴趣和研究设想上台作报告。另外，我们还邀请相应专家和成果突出的各届研究生为学生做报告，介绍他们的研究实践、研究成果和心得体会。例如，在自然语言理解部分的课堂教学中，在介绍完自然语言理解的基本概念与原理之后，我们要求将来做这个领域的研究生在通过查资料了解所在研究小组工作的基础上，上台作报告。机器翻译研究组的同学在学习自然语言理解部分的内容之后，对其所在小组目前的工作及采用的技术、存在的问题做了分析，并通过阅读文献，提出了初步的解决问题的设想。与自己所在研究小组的科研相结合，开展文献检索和学术研讨，一方面让学生开阔了眼界，另一方面也提高了学生查阅文献、主动获取知识、独立思考的科研能力。
4结语
人工智能理论已经渗透到科学的各个领域，人工智能技术也得到了广泛的应用。人工智能课程具有多学科交叉、内容广泛、前沿性和应用性强等特点，课程开设能够很好地培养学生的创新思维和技术创新能力。教与学是教师与学生双方互动的过程，教学中要根据学生身心特征的实际情况采用相应的教学方法，并结合本校科研队伍的研究领域，不断地探索和提高，才能使教学工作更上一层楼，切实为国家、为社会培养具有创新能力、实践能力和创业精神的高层次人才。
参考文献：
[1] 陈白帆,蔡自兴,刘丽珏. 人工智能精品课程的创新性教学探索[J]. 计算机教育,2010(19):27-31.
[2] 谢安邦. 构建合理的研究生教育课程体系[J]. 高等教育研究,2003,24(5):68-72.
[3] 教育部研究生工作办公室,国务院学位委员会办公室. 高层次人才培养的研究与探索[M]. 北京:高等教育出版社,2000.
[4] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 4版. 北京:清华大学出版社,2010:113.
Exploration of Artificial Intelligence Course Teaching of Graduate Students
ZHAO Hui1, JIA Zhenhong1, WANG Weiqing2
(1.School of Information Engineering, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China;
2.Graduate School, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China)
关键词:人工智能;创新性教学;精品课程;课程建设;教学改革
人工智能课程是计算机类专业的核心课程之一,也是智能科学与技术、自动化和电子信息等专业的重要课程,其知识点具有不可替代的重要作用。该课程内容广泛,具有很强的综合性、应用性、创新性和挑战性[1],其开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,为学生提供了一种新的思维方法和问题求解手段。同时,本课程能够培养学生对计算机前沿技术的前瞻性,提高他们的科技素质和学术水平。通过课程的学习,学生对人工智能的定义和发展、基本原理和应用有一定的了解和掌握,启发了对人工智能的学习兴趣,培养创新能力。
中南大学人工智能课程开设于20世纪80年代中期。1983年,蔡自兴作为访问学者赴美国普度大学研修人工智能,并与美国国家工程科学院院士傅京孙(K. S. Fu)教授及清华大学徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孙院士教授的指导下,蔡自兴和徐光v教授执笔编著《人工智能及其应用》一书,并于1987年5月在清华大学出版社问世,成为国内率先出版的具有自主知识产权的人工智能教材。本教材不仅为我校人工智能课程提供了一部好教材,而且促进了国内高校普遍开设人工智能课程。此后,又陆续编著出版了《人工智能及其应用》第二版、第三版“本科生用书”和“研究生用书”、第四版等,修读该课程的学生也与日俱增。该书第二版还获得国家教育部科技进步一等奖。经过近20年建设,该我校人工智能课程于2003年评为国家精品课程,并在2008年评为国家双语教学示范课程。这是至今国内唯一同时获得国家级精品课程和双语教学示范课程的人工智能课程。同时,我们还开发了人工智能网络课程,具有网络化、智能化和个性化等特色,被国家教育部评为优秀网络课程,供兄弟院校人工智能教学参考使用,受到普遍欢迎[2]。
作为国内第一门人工智能精品课程,我们按照教育部精品课程标准建设《人工智能》课程,尤其是在教学内容、创新性教学方法和教学模式上进行不断进行改革与探索,取得了很好的效果。本文即为我校人工智能精品课程建设与改革经验的初步总结。
1教学内容优化
1.1课堂教学内容优化
教学内容的确定是课程的首要任务。如何选好教学内容,使学生既能了解本领域的概貌,又能适合学生的基础,便于他们在有限的时间完成学习任务,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。
近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。
学内容,既能使学生了解本领域的概貌,又能适合学生的基础,便于他们在有限的时间完成学习任务,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本人工智能课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。
近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。
随着科学技术的不断进步,在科学研究和工程实践中遇到的问题变得越来越复杂,传统的计算方法无法在一定时间内获得精确的解。为了在求解时间和求解精度上取得平衡,很多具有启发式特征的智能计算算法应运而生。这些算法通过模拟大自然和人类的智慧来实现对问题的优化求解。计算智能作为人工智能的一个新的分支是目前的研究热点,它主要涉及神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命等领域,在如模式识别、图像处理、自动控制、通信网络等很多领域都得到了成功应用。另一个近10年来人工智能的研究热点是Agent和多Agent系统,其理论最早来自分布式人工智能,并随着并行计算和分布式处理等技术的发展而逐渐成为热点。
以上两个内容都是人工智能的重要分支。因此,我们在《人工智能及其应用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已经顺应形势加入了这方面的内容,并将教学内容也进行了相应的扩展,加入了计算智能、分布式人工智能与Agent。由于不确定性推理和基于概率的推理方法应用也越来越广泛,我们也将此类非经典推理方法单独作为一章来进行教学。另外,还增加了一些新的内容,如本体论和非经典推理、粒群优化和蚁群计算、决策树学习和增强学习、词法分析和语料库语言学,以及路径规划和基于Web的专家系统等。图1给出本课程的教学内容大纲。
人工智能的教学内容涉及面广且内容较多,要在有限课时内完成教学计划并让学生掌握,具有一定难度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大学在智能科学与技术、计算机、自动化三3个专业中均开设了人工智能课程,根据相关专业课程教学对象,对学时和教学内容进行适当调整。对于智能科学与技术专业,人工智能课程为必修课,共48个学时含实验8个学时。表1表示为相关专业的人工智能课程教学内容分配情况。对于计算机和自动化专业,人工智能课程为选修课,共32个学时含实验8个学时。许多兄弟院校的计算机专业都把人工智能定为必修课,课程学时也在50学时左右。因此,我们一再强烈建议我校的计算机专业把人工智能列为必修课,并适当增加学时。由于智能科学与技术专业开设有专家系统和智能计算选修课程,因此在人工智能教学内容中只将这两部分做简要阐述,而将重点放在知识表示和推理以及扩展应用上。对于计算机专业学生来说,除基本的知识表示和推理外,计算智能和Agent技术也是他们在软件开发和通讯技术理论学习中需掌握的重要概念。同时,计算智能、专家系统对自动控制和电气工程也十分重要,对自动化专业则应掌握该方面的内容。
1.2实验实践教学创新
国内人工智能课程在开设之初大多没有安排实验内容,仅为理论基础和概念讲授。由于理论比较抽象,很难理解,学习效果不理想,学生们对于其应用实现也十分困惑。此后,各高校也逐步在该课程中分配了实验学时,大多数采用prolog语言和专家系统作为实验语言和对象[5]。为了改进该课程的教学,我们也从没有实验到将实验学时从零调整为设置4个学时的实验课时,然后到现在的8个学时的实验课时。随着课堂教学内容的改革,实验内容也进行了优化和更新。
人工智能课程实验的目的是帮助学生掌握基本理论,发挥主动性,研究探讨人工智能算法和系统的运行和实现过程,提出思路并验证自己探索的思路,从而更好的地掌握知识,培养研究能力和创新能力。因此,在实验教学内容的设计上,实验项目应具备研究性和综合性。实验项目目标明确,要求学生带着问题和任务进行实验,但实验过程又要有一定的灵活性,学生可以根据自己的思考进行适当的调整。再者,充分采用虚拟实验方式进行实验,大大提高了学生的兴趣,提供了分析和探讨智能算法的很好平台。同时,学生的实验数据和实验结果分析既有格式要求,又给学生报告自己的研究的过程和结果留有空间,并在评分时加以充分考虑。这些做法能够鼓励学生,特别是鼓励优秀学生进行独立性研究,满足他们学习的需求。
1) 人工智能课程的实验环节不足和课时分配问题。
中南大学的人工智能课程的实验环节经历了从精品课程建设前没有到开设,一直到其内容和形式上的不断改进过程。但目前实验还主要处于演示性和编程的实验阶段,而非设计和训练阶段。此外,由于人工智能课程涵盖范围广、内容多,而课程所设置的学时有限。,如何分配好课堂教学与实验课时也是一个需要在今后课程建设中不断探索的问题。
对于某些专业的人工智能课程,可以考虑单独开设人工智能实验课程或人工智能程序设计与实验课程。
2) 人工智能技术发展迅速情况下如何保持该精品课程持续发展的问题。
人工智能作为一门高度融合的交叉科学,其发展速度迅速,不断有新理论、新问题涌现出来。我们的
人工智能教学既要注重基础理论知识,又要紧跟学科发展的步伐,势必要求对课程内容进行不断更新,这对我们的教学资源和教师素质都提出了更高的要求。
4结语
本文介绍了中南大学的精品课程――人工智能课程教学内容和创新性教学方法的一些探索,已在课堂教学内容的优化、实验环节的改进、教学方法的创新的实施上取得了很好的效果,充分激励了学生的学习积极性和主动性,多方位培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。我们的想法和做法可供兄弟院校同行参考。不过,仍然存在一些不足之处。随着智能科学与技术的发展和更为广泛的应用,人工智能课程的重要地位必将更加突显,我们也需要继续努力,与时俱进,不断完善人工智能精品课程的建设。
注:本文受教育部质量工程国家级精品课程人工智能(2003)、全国双语教学示范课程人工智能(2007)项目支持。
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Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course
――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence
CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue
(Institute of Information Science and Engineering, Centnal South University, Changsha 410083, China)
关键词:计算机基础教学;实践教学;分级教学
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)32-9008-03
Research of Teaching Method based on Classification and Rank in Computer Fundamentals to Fresh Student
LUO Ai-jun
(College of Computer Science, Yangtze University, Jingzhou 434023, China)
Abstract: Under the new situations in 21st century, question that is very badly in need of being resolve to each teacher is how to do well the computer teaching. This paper analysis the teaching situation in our school in such facts, one is the theory teaching in classroom, and the other is practicing teaching in Lab, and theway of appraisal, and then proposed the method to improve our teaching.
Key words: computer fundamentals teaching; Practicing teaching; teaching with ranking
随着社会的不断进步和飞速发展,以计算机技术为代表的信息技术已经深入到社会生活的各个方面,计算机应用能力已经成为社会各用人单位对大学毕业生所应掌握技能的最基本要求,国内各大高校无一例外都纷纷开设了各类计算机课程。但无论是计算机专业还是非计算机专业的毕业生,在毕业参加工作的时候,都面临着本身具有的实际应用能力与企事业单位需求脱节严重的情况。这种情况,在全国各高校中都不同程度地普遍存在。那么我们该如何来应对,从而培养出更受用人单位欢迎的合格大学毕业生呢?
我校根据深化教育教学改革,贯彻培养高质量、高素质人才的办学要求,于2006年5月成立了一年级教学工作部,从2006级新生开始实行“1+3”人才培养模式,即一年级新生入学时打破专业限制,不分文理,先学习1年以综合教育和文理基础教育为主要特色的通识课,然后进入后3年的专业课学习。
经过两年多时间的实践,证明对大一新生的大学英语和高等数学进行分级教学和集中管理,这一举措获得了极大的成功。
本文结合本校实际情况对目前大学计算机基础教学现状进行了分析,提出在一年级计算机基础教学中实施分级分类教学的思路,并给出了具体的实施方案。
1 目前计算机基础教育的现状及面临的突出问题
教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月24日颁发了“关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求”[1-2],它对计算机基础教学的地位有了科学的界定,对其作用有了理性的认识,并确立了计算机基础教学的大学基础课程地位和白皮书中阐明的非计算机专业计算机教学的基本目标,计算机基础教学在各专业的本科培养计划中已成为不可缺少的一部分。
各高校也根据此意见要求,迅速响应,对教学内容及时进行了调整和补充。我校调整后的《大学计算机基础》[3]主要包括计算机软硬件基本组成与工作原理、Windows操作系统、网络、信息技术及安全,社会与职业道德此外增加了数据库、算法与程序设计、多媒体等方面的基础性内容,而将工具性、操作性的内容放到实验教学中。在日常教学中,主要存在有以下几个方面的问题:
1) 学生起点水平参差不齐:越来越多的大学新生的计算机基础水平将摆脱“零起点”,计算机文化基础作为大学第一门计算机基础课程将逐渐被具有新内涵的“大学计算机基础”取代。然而由于地区发展的差异,学生入学时计算机水平差异仍然较大:有的学生在中学甚至是小学就开始接触和学习过计算机应用知识,例如Windows基本操作、Word、Excel软件的使用,上网聊天、收发Email等;而另外一些学生,则可能很少有机会甚至没有机会接触到计算机。这种客观地区差异造成的学生起点水平差异要求我们在教学的过程中,必须要统筹安排。
2) 不同学科专业对计算机基础要求不一样:社会信息化不断向纵深发展,各行各业的信息化进程不断加速;计算机技术与众多专业的融合大大丰富了专业课的教学内容,这种融合已成为一种新的科技发展趋势;各专业对学生的计算机应用能力的要求日趋强烈,而且呈现多样化特点。
我校学科专业众多,文、史、哲、经、管、理、工、农、医等。其中每门学科专业对学生应具备的计算机知识所作的要求是不完全一样的。我们以往在教学过程中采用了统一的教学大纲和统一的教学计划,最后的考试也是采取全校统考的形式。这样往往只是完成了课程知识的传授,而没有把课程教学与其学科专业特点相结合。这在一定程度上也让学生学习劲头不足,因为他不知道为什么要学这些东西,学了有什么用,不可能达到预期的教学效果。
鉴于高校不同的办学层次及专业对计算机课程的不同需求,统一的计算机基础教学课程设置已不适应新形势发展的需要,故应根据计算机基础课程主要教学内容领域和层次,编写相应的教材。
3) 考核方式不够灵活,未起到“以考促学”的目的:成绩考核也是教学过程中的一个非常重要的环节,它对学生的学习行为和学习方式有导向作用,不合理的成绩考核方式会妨碍学生全面发展和综合素质的提高。计算机基础的考核实行全校统考,考教分离。考试方式以笔试为主,考试内容以理论考试为主,这虽然在一定程度上能够反映出学生的考试水平,但不能够全面反映出学生对课程知识掌握的程度。
2 大一计算机基础分级教学的实施策略
我校大学英语和高等数学两门课程进行分级教学已经取得了较大的成功,事实证明,分级教学模式在因材施教,调动学生学习积极性和合理配置师资等方面有着积极的作用,不失为一种较理想的教学组织形式。为此我们也可以考虑启用非专业大学计算机基础分级教学体制。
2.1 如何进行科学地分类分级
为有效推进教育教学改革,一年级教学工作部以教学为中心,着力提高教学质量,严格按照“宽口径、厚基础、重人文”的原则,创新教学管理模式,实施因材施教。在一年级学习结束后,成绩排名居专业前20%的学生,允许重新选择专业,实施专业分流。
考虑到我校人才培养的实际情况,20%的学生可以在学完大一课程以后重新选择专业。一个可行的方案,即按照大文科(包括文、教、史、哲、经、管、法)和大理科(理、工、农、医)的方案来进行分类,设置不同的培养目标。
对入校新生采取考核制度,在考试中根据新生对计算机知识的掌握程度和基本软件操作的熟练程度以及学科专业不同要求将新生分为A班(提高班)和B班(基础班)。这样就可以从学生实际掌握的知识层次出发,不同等级采用不同的教学方法、教学内容。考虑到实际情况,同一大类中每个班的学生仍然可以采用同一本教材教学,但其教学内容和教学进度应该有所不同。
要注意的是,这样的分级只是我们根据学生参加考试后由老师确定的级别,在此基础上,我们还应该尊重学生自己的意愿,提高班的同学可以选择到基础班学习。
对于同一个教学班,学生能力相近,对计算机的基础知识和操作技能水平差距不是很大,教师课堂教学能满足大多数学生需求,提高学生的学习效果。无论是A班还是B班的同学都能适应课堂的教学活动,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,真正体现“因材施教”的教学理念。
此外,还应根据每个学生的学习成绩和兴趣,做一些设计性、创造性的实验。开设选修课,选出专门的选修老师给以特别性的指导上机,这样同时对教师也提出了很高的要求,需要老师给学生设置复杂的综合性实验。对于学生来说课程设计是个难度稍高的课题,在解决困难的过程中学生可以把所学的知识融会贯通,也使其以前所学的浅显内容得到深化,所以这个环节对于培养有计算机特长的学生显得尤其重要。
2.2 理论教学内容的选择
“白皮书”附件《计算机基础教学内容的知识结构与课程设置》[4-6]中建议计算机基础核心课程有6门:大学计算机基础、计算机程序设计基础、计算机硬件技术基础、数据库技术与应用、多媒体技术与应用和网络技术与应用。由于各专业所涉及的信息处理技术不同,建议各专业的课程设置采取“1+X”的方案,其中1指大学计算机基础,X为若干门先修课程。
仅针对于大学计算机基础课程而言,内容涉及面广,头绪繁杂,教学难度大。如何根据不同类别层次来取舍教材的内容?人文类重点培养学生 对信息的综合处理能力和数据库系统应用能力;理工类重点培养学生具有潜在的应用软件系统的开发能力和多媒体信息处理能力。
我们可以据此来制订不同类别层次的教学大纲和教学计划。
2.3 强化实验教学环节
计算机基础中的实验教学侧重培养学生应用能力和操作技能,加强在其他学科中的运用,突出学生综合信息素养的培养。它与理论教学密不可分,是课堂教学内容的继续、深化和补充。实验教学对学生的素质教育与创新能力培养方面有着重要的、不可替代的作用。
同时,通过计算机实验课程评价体系能对计算机实验教学活动进行全过程的综合评价,指导实验教学、有效反馈教学信息,提高实验教学的质量。
因此,我们在教学中要保证足够的上机实验时间去验证理论知识的正确性,加深对知识的理解。文科和理科也是要分开成两个层次进行:
1) 文科实验教学要求:教师可以根据教材和教学大纲的精神,设置几个难度接近于教材中的例子。例如,Word论文综合排版、 Excel制作学生成绩表并进行分析、PPT演示文稿、Flas制作、Photoshop图片处理等。让学生根据自己的兴趣爱好选择完成,以加深学生对知识的理解,教师应该仔细分析每个学生的成果并进行指正,这个阶段对教师的要求比较高。
2) 理科实验教学要求:教师可以给学生布置相对比较难规模比较大的任务,如:计算机硬件的组成、硬件组装、软件安装和维护,网络的基本维护、网线制作、“网页三剑客”网页制作等,这个阶段需要学生自觉地花较多的课外时间去查资料,这也是整个实践教学环节的最高任务阶段。
教师可以将此阶段的成果作为评价学生该课程期末成绩的一个重要的论据,以激励学生尽最大努力完成该项目,从而达到提高学生动手能力的目的。
除此之外,在实践教学不同的阶段,根据分类分级教学的要求内容来设计编写相关的实验教材,并根据教学内容和教学计划以及学生掌握程度的不同而不断更新和完善实验内容。让每次的实验的内容更充实具体,可操作性强。
2.4 搭建网络学习平台,提高学生自主学习能力
在上述的分级教学的模式下,配置利用好网络资源,进一步发挥学生自主学习的能力。因为即使在分级的情况下,编在同一个班的同学的学习情况也还是存在个体差异的,但在现实的情况下,我们不可能把一个专业分出A、B、C、D……班出来。这时,我们就可以利用网络资源的灵活性,把一些教学资源(如教学大纲、电子教案、课堂视频、多媒体课件、参考文献、课堂作业等)到网络学习平台上,学生可以根据自己的实际情况,有选择性地进行自主学习。同时,教师也可以利用此平台对学生进行阶段性测试,掌握学生的学习动态,及时调整教学内容与教学手段,定期检查学生的作业和问题解答。
这种方式既是对课堂教学的一个有效的补充,也提高了学生自主学习能力。
2.5 课外科技活动平台
配合学生自发成立计算机协会活动,定期为学生举行计算机前沿技术、常用软件操作培训等讲座;组织参加国家各级各类竞赛活动,在竞赛中成长。
2.6 改革成绩评价方式
已经被证实为一种有效尝试的思路是实行“过程监控”,也就是说加重对平时 “教学过程”的监督力度,加大平时成绩在总成绩中的比例。平时成绩除了包括常规的考勤、小作业以外,还要加上阶段性的上机测试,例如Windows基本操作一章可以进行打字练习,考核学生打字的速度和准确度;在Office一章中可以设置Word文档排版上机测试、Excel表格测试、PowerPoint演示文稿测试等三次考核。这样,在实验课上网玩游戏聊天的现象明显减少了。任课教师的工作量虽然增加了,但学生的成绩有据可查,平时每次考核的情况一清二楚,避免了平时成绩送“人情分”的情况,而且课堂教学的质量也实实在在得到了提高,还是值得的。图1、图2、图3是在我校某教学班级计算机基础教学过程中进行试验,得到的结果。
从图3可以发现,学生最终的成绩与平时成绩的分布情况大体是一致的。
3 总结
考虑到生源、师资、教学条件等方面,每所高校的计算机基础教学有其自身的特点。但在以教学质量为中心这一点上,所有的高校都是一致的。大学教学研究不断开展和教学改革在不断深入,计算机技术仍然以它特有的高速度在发展,计算机基础教学的许多规律并未被我们充分认识,因此我们必须牢固树立科学发展观,继续深入地探讨教学规律,并将各种好的思路好的方法应用到教学实践中去,把高校的计算机基础教学改革更深入、更扎实地向前推进。
参考文献:
[1] 教指委. 关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.
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