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信息科學技術概論范文1
【關鍵詞】高職院校 信息技術課 教學改革
信息技術課作為一門基礎課是高職院校學生的必修課程,它的開設能培養學生的信息素養,拓展學生的視野,使學生在一個較高的層次上認識和應用信息技術,是其終身學習的必要保證。然而,目前的信息技術課程卻面臨著很多尷尬的問題,包括內容陳舊重復、教學手段單一等,從而影響了學生的學習熱情,降低了學習效率。要想改變現狀,教師應該認清現實,努力改變教學理念,在優化和變革中尋求課程的新活力。高職醫學專業信息技術課優化設計應首先從教學內容入手,進而改變教學方法和教學模式,從而提升學生的學習效果。針對教學內容的優化設計思路應將焦點集中在對各種不同教學資源的重新構建和組合,強調各學科的交叉滲透,構建新的知識體系。教學方法的優化則從教育教學規律和認知規律入手,調整教學模式,強調多種方法并舉,最大限度激發學生的學習主動性和能動性?;谏鲜鏊悸?,課程優化從教學內容、教學方法兩方面入手改革,力爭打造全新的課程模式。
一、高職院校信息技術課教學內容的改革分析
針對高職院校信息技術課教學內容的優化思路提出“三維立體發展”模式,采用重基礎、聯實際、擴知識的策略豐富教學內容。
(一)重基礎:基本技能的鞏固、加深?;静僮骷寄艿膶W習是信息技術課程重要的學習內容之一,因此首先應該明確它的基礎性和重要性。所以教學內容中應該對技能的學習有更多的關注和側重。但有一點需要特別強調,操作技能的學習絕不等同于搞題海戰術,讓學生重復練習,而是應該通過設置不同類型的任務,讓學生在完成任務的過程中體驗技能的學習和訓練。
(二)聯實際:與信息社會實際相聯系。目前以數字化、網絡化為主要特征的信化社會發展迅速。因此,必須在信息技術課程中融入和滲透信息應用和信息管理知識,使得將來學生在走出學校走上工作崗位時,便能迅速掌握各行業所使用的信息管理系統,完成學生從學校到崗位的無縫對接。這就要求我們的教師要了解學生在未來的工作環境和工作狀態中要使用到什么樣技能,做到有的放矢。從而在教學中引入這些內容,使學生了解熟悉這些知識和技能,為日后的工作打好基礎。
(三)擴知識:擴展教學內容,引入文獻檢索知識。在構建新的適應高職院校信息技術教育的學科體系中,在側重實際能力和實踐技能的培養理念指導下,應該加大教材的“含金量”,即在一本教材中引入其他相關學科知識內容,降低多門學科之間知識的重復性,確保教學思路清晰、學科知識的連貫性,達到提高學生學習積極性、節約了教學成本和教學時間的效果。課程內容的擴展就像是在一棵大樹上進行嫁接,既能保持原有樹木的枝繁葉茂,也能給大樹帶來新的果實,可謂是一舉兩得的事情。
二、高職院校信息技術課教學方法的改革分析
隨著教學內容的調整變革,信息技術課堂更應該采用靈活多樣的教學方法進行教學,由于不同教學方法對于教學內容的表達上有著各自的優勢和特征,在實際的教學中應該根據不同教學內容和教學情景選擇不同的教學方法,最大限度的發揮每種方法的優勢。
(一)任務驅動法。即讓學生帶著真實的任務去學習,該方法以任務為主線,以教師為主導,以學生為主體。在教學過程中,創建真實的教學環境,要求學生通過完成有意義的任務,實現學習知識與解決問題并舉的目標。任務驅動法實施過程通常包括:提出任務,分析任務,學生獨立探索,完成任務,交流評估與歸納。該方法適用內容較為廣泛,可以是新知識學習,也可以是綜合技能訓練,實踐性任務尤為適合。比如讓學生通過網絡搜尋有關艾滋病的知識,并將搜索到的資源整理成一份完整的報告。這里面既有如何利用網絡搜尋信息的知識點,又包括了如何制作報告的內容,是一個實踐性強又具備實際意義的任務案例。
(二)探究性學習法。是指學生在教師的指導下,以類似科學研究的方式主動學習,在掌握知識內容的同時,讓學生體驗、理解和應用探究問題的方法,培養創新精神和實踐能力的一種有意義的學習活動。該方法一般適用于有一定深度和廣度的比較復雜的學習內容或任務。使用該方法進行教學的重點是營造適合探究的學習環境、激發學生的探索興趣、確保學生的主體地位。
(三)行動學習法。所謂行動學習,就是在行動實踐中學習的方法,學生組成學習團隊,在教師或團隊成員之間的相互幫助下,通過主動學習、分享經驗,使問題得到解決。行動學習是一個持續的學習過程,可以貫穿整個課程學習的全程。行動學習中最重要的條件是要具備激發學生學習的問題,問題的解決才是最有意義和重要的,也是學生參與行動學習的主要動機和目的。因此,教師或學生自身要不斷提出問題,問題可大可小,不拘一格。比如在完成利用Word軟件制作一份賀卡的任務中,有學生提出如何為賀卡添加背景音樂,這就是一個很好的問題,可以讓學生通過行動學習的方式進行解決。
上述各種教學方法在實際教學應用中不是單一割裂的,而是綜合相融、彼此滲透、互為補充的。
三、結論
高職院校信息技術課程教學體系的優化目的在于培養學生的可持續發展能力,使其能夠適應未來的工作。其宗旨是以提高授課效率為出發點,通過優化教學內容、改進教學方法與手段,從而完善信息技術課程的教學體系。課程的改革不可能一步到位,但只要緊跟社會發展的趨勢及高職人才培養的需要,最終一定會使該課程的教學內容與授課形式更加規范化與科學化。
參考文獻:
信息科學技術概論范文2
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信息科學技術概論范文3
論文摘要:廣大教師深刻理解、正確實踐“學生是學習和發展的主體”這個新學生觀,是實施語文新課標必須面對的關鍵課題。新學生觀,對語文課程改革具有四大特殊意義。現階段,教師宣采用的實踐策略是強化角色意識,突出學生的主體地位;張揚學科優勢,激勵學生的成才志趣;注重學法指導,培養學生的良好習慣;搞好創新教育,促進學生的持續發展。
“學生是學習和發展的主體”這個新學生觀,是基礎教育課程改革的一個基本理念。在現今社會,大力倡導“全面推進素質教育”,而學校方面卻存在著“兩種教育的矛盾依然難解”,“許多教育變革仍然停留在理念和口號上”的嚴重情祝,廣大教師深刻理解、正確實踐新學生觀,已經成為實施《全日制義務教育語文課程標準(實驗稿)》(以下簡稱新課標)必須面對的一個關鍵課題。
一、新學生觀對語文課程改革的特殊意義
1.有助于語文教育觀念的根本轉變
教育觀與學生觀是學校教育的理論基礎。前者是對學校角色性質的認定,后者是對學生角色性質的認定。實踐證明,無論課程如何設計,不同的學生觀決定并最終形成了不同的教育觀,不同的教育又必然造就不同的學生,因而,要端正教育觀必須先端正學生觀。
舊課程,把學生看作“塑造”的對象。不僅無視學生的鮮活生命,不顧學生的人格尊嚴,還用種種預先設置的程序來束縛他們的手足。排斥其思想情感的參與。學生的這種被動處境,使一切教學改革黯然失色,最終使這個本來應該引領學生根據社會發展的需要,更好的學語言,學文化,學做人的教育,背離了初衷,蛻變為語文應試教育。
新學生觀的確立,意味著新教育的本質就是為學生的學習和發展服務。對語文課程的定位,只能以是否有利于學生為適應社會需求而主動’‘學習和發展”為唯一標準。由于“語文是最重要的交際工具,是人類文化的重要組成部分”,“語文素養是學生學好其他課程的基礎,也是學生全面發展和終身發展的基礎”,因而,新課標規定,“語文課程應致力于學生語文素養的形成與發展”。由于“語文素養”是一個具有豐厚內涵和寬廣外延的概念,是學生通過語文學習實踐活動,內化優秀的語言文化成果,使自己的語言能力和文化水平達到一個新的高度、進人一個新的境界的綜合體現,既包含以語感為中心的聽說讀寫的言語實踐能力,又囊括道德修養、審美情趣、文化品位和個性人格等人文素質。就廣度看,是“指導學生正確地理解和運用祖國語文”,“促進德、智、體、美的和諧發展”,從深度看,是“使他們逐步形成良好的個性和健全的人格”。所以,新課程的這個定位,是正確的。既深刻揭示了語文教育的功用和意義,又恰當反映了義務教育的基礎性、普及性和發展性要求。“領提而毛順”,立足于此,語文教育觀念的根本轉變也就順理成章了。
2.有助于師生關系的實質改善
教師、學生是教學活動中兩個最活躍的要素。良好的師生關系是教學活動正常開展的前提。雖然,學習是學生通過讀書、聽課、實踐、探索等方式以獲取社會歷史經驗和生存發展本領的全部過程,教師是學校教育的代表,其作用只是“外因”,但是,由于角色不同,師生之間各種差異的矛盾是無法回避的客觀存在,教師是矛盾的主要方面,因而,要建立良好的師生關系,必須先端正學生觀。
舊課程,把學生看作“管教”的對象。一方面,“唯師為尊”,放任教師凌駕于學生之上,以種種神圣的理由,大搞“教學專制”,另一方面,又將學生的考試成績作為評價教師、學生的唯一依據。不僅窒息了學生的自主意識和發展潛能,而且,還給師生關系造成嚴重損害。它必然助長教師中心主義、管理主義和功利主義傾向的滋生和泛濫,由此導致學生對教師的反感和抵觸情緒,引起師生的沖突和對立。對于這種情況,雖然人們一直試圖改變它,如提倡“頭腦”、“雙手”、“眼睛”、“嘴”、“空間”、“時間”的“六大解放,把學習的基本自由還給學生”,和訂立“師德規范”、“實行教學民主”等,但是,由于學生觀沒有改變,師生矛盾一直未處理好。
新學生觀的確立,意味著在新課程中,教師最適當的角色就是代表學校為學生的學習和發展提供好的服務。教學活動中的師生關系應該是一種平等、合作、溝通、雙向互動的社會交往關系?!敖處熍c學生都是教學過程的主體”。因此,學生必須一改“受管教”的態度,振作精神,做“學習和發展”的主人;教師必須一改居高臨下的作風,規范行為,做學生學習的向導、伙伴、榜樣和顧問。建立了這樣的關系,教學活動必然成為師生在特定情景中,為特定目的而進行的相互學習、共謀發展的過程,成為一段最能夠激發生命活力、張揚個性和喚起對知識的愉悅和創造力的美好經歷。這是“教學相長”的真諦。在這種情景中,師生之間還有什么矛盾不能化解呢?
3有助于教學內容和教學方法的徹底改造
教學內容與教學方法是教學活動的兩個關鍵要素。二者的品質及其在教學目的下契合的程度決定著教學活動的質量。由于二者的價值取向直接受學生觀的影響和制約,因而,要把理想的教學目的變成現實的教學效果,必須先端正學生觀。
舊課程,把學生看作是知識的“容器”。“學什么”,“怎么學”,全由課本定調,教師“主導”。加上材、統一要求的束縛和“應試教育”的影響,致使語文教學逐漸喪失了“人文性”和“語文味”,成為遠離社會生活、不顧學科特點、排斥學生的多元反應與獨特體驗的“填鴨式的灌輸”,異化為“教師辛苦,學生受苦”的“時間加汗水”的考試訓練。
新學生觀的確立,意味著新課程教學的基礎就是“學習本位”。其教學內容,必須有利于“全面提高學生的語文素養”,其教學方法,必須有利于學生“主體”作用的發揮。由于語文是母語教育課程,母語是民族的價值系統和思維系統,由于漢字具有表意性,漢語具有多義性、模糊性和綜合性,祖國語文表達著人類尤其是中國人精微美妙的義理和感覺,而學習是無可替代的社會實踐活動,是學生通過讀書、聽課、實踐、探索等方式以獲取社會歷史經驗和生存發展本領的全部過程,所以,合理的語文教學內容,決不是“考試范圍”,或者“記問之學”,也不只是“聽、說、讀、寫”和思維訓練,而是要與生活相聯系,以實踐為基礎,“正確把握語文教育的特點”,發揮好“語文課程的多重功能和奠基作用”。正確的語文教學方法,決不是教師“獨白”式的“咬文嚼字,句讀剖析”,或者“題海戰術”,也不只是“讀、問、議、講、練、看”的隨機組合,而是要“根據學生身心發展和語文學習的特點”,“倡導自主、合作、探究的學習方式”,“充分發揮師生雙方在教學中的主動性和創造性”。這樣,語文課程就得以跳出課本和課堂教學的狹窄范圍而進人生活與實踐、學習與創新的廣闊天地,為教師、學生個人聰明才智和生命潛能的盡情釋放提供了大好時機。有了這種學生與教師共同參與課程開發的機制,“教學就不只是忠實地實施課程計劃(方案),而更是課程的創生與開發。教學過程成為課程內容持續生成與轉化、課程意義不斷建構與提升叮過:程”。這樣,“教學改革才能真正進人教育的內核,成為課程改革與發展的能動力量,成為教師與學生追尋主體性、獲得解放與自由的過程”。作為教學責任人,教師必然會在正確把握新課標的精神實質的基礎上,對自己的工作經驗進行全盤檢討和重建,并且,通過教育創造,使之成為更加完美的教育勞動形式,在每一次新的教學實踐中表現出來,從而促進教學內容和教學方法的徹底改造。
4.有助于課程目標的最大實現
課程目標體現著課程的基本規格和基本要求,是實施和評價教學活動的重要依據。由于其成效要由學生“學習和發展”的狀況來反映,既包括同一學生本學段的狀況,和此前各學段狀況的累積,又包括不同地區、不同學校所有學生的相應狀況,而這又主要取決于學生整體的學習風氣和學習質量,所以,要爭取課程的最大效益,必須先端正學生觀。
舊課程把學生看作考試的“工具”,不僅想方設法使課程目標與語文考試“接軌”,還用“定升學指標”、“分層次上課”、“按考分搞獎懲”等手段,逼著學校和教師把所有學生都往升學的“獨木橋”上趕。結果,只能以犧牲多數學生的正常發展和社會的長遠利益為代價。所培養的學生,即使優秀者,也難以全面發展。
新學生觀的確立,意味著新課程教學的出發點就是對每位學生負責。因此,“九年義務教育階段的語文課程,必須面向全體學生,使學生獲得基本的語文素養”。由于課程改革是完善基礎教育階段素質教育體系的核心環節,是關乎國民素質提高和民族復興的大業,而“語文課程的多重功用和奠基作用,決定了它在九年義務教育階段的重要地位”,所以,新課標的“課程目標”就特別注重基礎,講求實效:一是實行.‘九年一貫整體設計”,體現了整體性和階段性;二是使“知識和能力、過程和方法、情感態度和價值觀”相互滲透,融為一體;三是從“識字與寫字”、“閱讀”、“寫作”、“口語交際”四個方面提出了“階段目標”和“綜合性學習”的要求。同時,注意“加強與其他課程以及與生活的聯系,促進學生語文素養的整體推進和協調發展”。為此,必須“努力建設開放而有活力的語文課程”,鼓勵地方、學校和廣大師生,根據教學情景的實際對課程建設的全面參與和自我調節。這樣,既有利于擺脫“以課堂為中心”而造成的脫離實際、自我封閉,走向聯系生活實踐、自主創新,又有利于促進語文課程的民主化、現代化、適應性,建立語文課程健康運行、持續發展的保障機制。這樣,必然促使不同崗位的語文教師,努力提高職業素養,因地制宜地利用課程資源,使每一次教學活動都成為學校語文教育的有機組成部分,千方百計地輔助每位學生爭取最大的學習收獲,從而大面積地提高教學質量,異曲同工地滿足“語文教育應該而且能夠為現代社會所需的一代新人發揮重要作用”的時代要求。所培養出來的學生,也就不只是些點綴風景的“大樹”,而是壯麗的“森林”了。
二實踐新學生觀的現實策略
教師是學校教育的實行者。沒有廣大教師的正確實踐,再理想的教育設計,只能是一紙空文。在現今教育’‘轉軌”的過渡階段,實踐新學生觀與實施語文新課標緊密關聯,做教師的,主要宜采取以下策略。
1.強化角色意識,突出學生的主體地位
角色意識是個體在對自己所處的社會地位、作用與價值的認識上產生的一種直接影響角色行為的思維定勢。實踐新學生觀,必須強化角色意識,突出學生在教學活動中的主體地位。只有教師進人了為學生的學習和發展提供服務的角色,讓學生真切感受到主體地位的凸顯,學生才可能輕松自如地做語文學習的主人;只有成功地喚醒了學生的主體意識,實現了每位學生主觀意愿的自由傾吐和個人潛能的盡情釋放,學生才可能正常發揮其主體作用。
一是要蹲下身子,讓出位子。要堅決擯棄“唯師獨尊”的觀念,不在潛意識里視學生為“被管教者”。要充分尊重學生的教學活動參與權、思想情感表達權、行為方式選擇權、學習時間支配權和興趣愛好發展權等學習自主權,放手讓學生做語文教學活動的主人。
二是要啟發良知,長善救失。啟發良知,要從立志抓起,即啟迪、激發學生“有志于學”的心理需要。要善于借助語文材料,通過正確認識人生、社會與“學習和發展”規律等途徑,引導學生將自己正當的心理需要發展為堅定的成才志向,進而轉換成一種為實現志向而不斷反思和調整的自我教育機制,一種源源生長的自動力。長善救失,要貫穿師生交往的全過程。即不失時機地教導學生增長其優點,補救其不足。要時時處處關心每位學生的成長,對學生的現在負責,為學生的將來著想。要有長善救失的教育智慧和本領,達到“知其心”的程度和“細無聲”的效果。
三是要正視差異,互教互學。要正確看待師生之間的差異。要明白,這種差異是自然的,也是變化的。從自然性看,“道之所存師之所存”,“弟子不必不如師,師不必不如弟子。聞道有先后,術業有專攻,如是而已”。從變化性看,學無止境,人無完人,新陳代謝,后來居上?,F今學生通過家庭、社會、同伴和書報、電視、網絡等媒體所獲得的知識,早就超過了語文課本,只有師生互教互學,教學活動才可能正常進行。
2.張揚學科優勢,激勵學生的成才志趣
語文蘊涵著豐富的人文營養和獨特的藝術魅力,具有承傳文明、啟迪思維、浸潤心靈、濡染世風的“多重功能和奠基作用”。張揚這種優勢,使之成為激勵學生成才志趣的有效手段,是實踐新學生觀的重要途徑。
一是“目標”激勵。目標,是人們所想要達到的境地和標準。預定目標,是教學活動有效進行的重要措施。教師要善于利用學生渴望進步,憧憬未來,追求成功的心理,結合教學情景,適時提出諸如識字、寫字、閱讀、作文、口語交際以及品德修養、行為習慣等方面的近期目標,激勵學生產生自主完成學習任務、錘煉學習本領的內趨力。
二是“信任”激勵。相互信任,是師生交往的寶貴情感。教師的信任和賞識,對學生是一種最好激勵。要讓每一位學生都真切地感受到,教師對他是十分關愛和信任的,他的每一點進步,都是教師真誠期盼和由衷贊賞的,從而產生尊重感、榮譽感、責任感,增強學習語文的自信心。
三是“環境”激勵。教學中的環境,特指由物質條件、精神狀況、活動方式等形成的教育情景和氛圍?!芭钌橹?,不扶自直。白沙在泥,與之俱黑?!币朴诶糜兄谔嵘枷刖辰?培養奮發向上精神的語文材料,將學習語文的志趣,轉化為提高語文素養、打好成才基礎的優良學風。
四是“示范”激勵。學生對語文的興趣,直接受教師人格和教學示范影響。如果教師品格平庸、語文功底淺薄,將教學工作搞得枯燥呆板、死氣沉沉,只能損害學生對語文的求知欲。相反,如果教師品格高尚、語文素養深厚,將教學工作搞得生動活潑、有滋有味,讓學生深切感受到語文的博大內涵和無窮魅力,體會到語文學習帶來的愉悅的精神享受和特殊的價值功用,促使他們產生像追求幸福一樣地向往著能夠在這門功課上取得非凡成就的強烈欲望,那么,還有什么困難能夠阻礙他們在語文學習中發揮主體作用呢?
3.注重學法指導,培養學生的良好習慣
由于學生的主體作用,最終要通過學習能力來反映,而這也是學生繼續學習和建設學習化社會的要求,因此,必須注重學習方法的指導。
一是要結合學習任務,指導學生學習和“掌握最基本的語文學習方法”,力爭收到觸類旁通、舉一反三的實效。二是要引導學生通過組織語文游戲、演講論辯、作文競賽、調查訪問、專題研討、創新設計等活動,直接從實踐與生活中獲取語文學習的知識和本領,掌握“自主、合作、探究的學習方式”。三是要通過“語文綜合性學習”和交流、總結學習經驗等途徑,幫助學生將有效的學習方法逐步轉變為終身受益的學習能力。
由于良好的學習習慣,是在長期的學習過程中,因多次重復相同或相似的有效做法而形成的一種相對穩定的心理態勢,是一種不用隨時想起、永遠不會忘記的學習能力,所以,教育家一致主張,凡是好的態度和方法,都要使它化為習慣。新課標也將“養成語文學習的自信心和良好習慣”列入了課程的“總目標”。
一是要講究策略,循序漸進。推出某種習慣的養成活動,要做好計劃,選準時機。宜先將其作為學習常規,繼而在“實行—規范—再實行—再規范”的培訓中,逐步習以為常。二是要持之以恒,吐故納新。語文學習的良好習慣的培養不可能一減而就,必須堅韌推行,方能成功。任何事物都在變化,學習習慣也需要不斷完善,適時調整。
4.搞好創新教育,促進學生的持續發展
創新,是信息時代人才重要的優秀品質,“是作為主體的人綜合各方面信息,形成一定目標,進而控制或調節作為研究對象的客體產生出從未有過的有社會或個人價值的產品的活動過程”。為了“開發學生的創造潛能”,“促進學生持續發展”,新課標特別將“正確處理基本素養與創新能力的關系”寫入了“教學建議”。
由于語文富含人文性、審美性和思辨性,語文教學具有多元性、模糊性和體驗性,由于新課程卸除了束縛教師學生創造精神和創造才能的種種栓桔,提供了能夠根據社會的需求不斷自我調節、更新發展的創造空間,所以,強化創新教育,大有可為。
一是培養創新品質。著重培養充滿自信的品質、廣泛關注的品質、獨立思考的品質、求是求真的品質、標新立異的品質、勇于探索的品質、敢為人先的品質、堅韌不拔的品質、自我控制的品質,為學生的自主創新莫定人格基礎。
二是培養創新意識。著重培養科學意識、民主意識、問題意識、批判意識、變革意識、審美意識、探究意識、合作意識、成功意識,為學生的自主創新樹立精神支柱。
三是拓寬創新視野。利用課內外豐富的課程資源和問題求解、方案設計、智慧碰撞、思想火花,以及自主、合作、探究性學習和語文綜合性學習出現的新情祝、新問題等,啟發學生自主創新的思路。
信息科學技術概論范文4
[關鍵詞] 文科生;科技素質教育;科學技術學;開放式教學
[中圖分類號]G642.0
[文獻標識碼]A
[文章編號]1005—4634(2012)04—0064—03
目前我國高校文科生的科技素質普遍不高,近八成的文科生對20世紀初至21世紀初世界重大的技術發明和科學發現不了解,對我國的科技現狀以及我國重大的科技計劃也不知道。筆者以為,造成文科生科技素養不高的根本原因在于我國現行的高等教育體制的問題。很多文科生表示,他們希望了解現代科學技術知識,且認為在當代社會不懂得現代科學技術知識對自身的發展非常不利,但他們缺乏系統了解當代科學技術現狀的機會和條件。
學術界關注更多的是理工科大學生的人文素質提高問題,而對文科大學生科學素質不高的現象缺乏關注。建議在高校要為文科生開設《科學技術學》(SST,Science of Science and Technology)課程體系(這一學科名稱的提法參照“社會科學學”的提法),通過在教學方法上實行改革,提高我國高校文科生的科技素質。
1 國外文科生的科技素質培養模式
在歐美發達國家,文科大學生的科技素質課程主要有以下兩個方面。
1)文理交叉學科。從20世紀70—80年代起美國許多大學都設有文理綜合課程。如美國洛厄爾大學就開設有“技術、社會和價值”課程,這門課程的授課教師有理學院教授、歷史學教授和社會學教授。這一課程吸引了許多文科生的注意,取得了很大成功。
2)歐美很多高校開設了一種稱為STS(Sci—ence,Technology and Soeiety,科學技術與社會)的課程,而STS(Science and Technology Study,科學技術研究)是一種文理交叉學科的培養項目。這一培養項目興起于上世紀70—80年代的美國,隨后加拿大以及英國等國的著名高校也開設了這種專門從人文科學角度研究科學技術的培養項目,這一項目提供具有文理交叉學科性質的STS學士學位以及碩士、博士學位,而學生的來源則是文科生或者理工科學生。其中STS項目的學士學位是第二學位。從美國麻省理工大學、加拿大約克大學等有STS培養項目的高校來看,它們的STS課程并不承擔文科生普及科學技術常識的任務,但這一培養項目無疑對文科生科技素質的提高至關重要。
我國目前高校的STS課程體系可以說并沒有完全建立起來?,F有的課程也是為培養哲學專業或者政教專業本科生以及研究生服務的。
2 文科生科技素質教育課程體系的設計
我國高校的文科生是高中階段文理分科后進入大學的,科學素質不高并非是他們自身的原因。在美國,高中階段有一門必修課就是《科學技術導論》(Introduction to Science and Technology),或者簡稱為科學課程(Science),是一門與數學、物理、化學、生物學平行的課程,其實質就是一門現代科學技術素質的培養課程。對我國的大學文科生而言,他們也迫切需要有這樣一門課程來彌補他們在科學素養方面的不足。依據多年的教學經驗,建議為文科生開設《科學技術學》課程體系。
這一課程體系由《科學技術史》、《現代科技概論》和《科技價值論》3個模塊組成(如表1所示)。
上述3個教學模塊和兩個教學平臺構成了《科學技術學》課程體系,這一課程體系的目標就是提高大學文科生的科技素質。三個模塊的教學內容既相互獨立又有交叉,共同形成了培養文科生科技素質的科學知識網絡。3個教學模塊的分工是:《科學技術史》模塊主要揭示科學技術的本質、科學技術的發展歷程、科學技術發生的文化與社會歷史背景。其基本內容有:古代科學技術、近代科學革命與技術革命、近代技術的全面發展及第二次技術革命、中西近代科學技術比較等;《現代科技概論》模塊主要是為文科大學生普及現代科技知識,對他們實行“科學掃盲”。基本內容有:新材料技術、能源科學技術的創新、信息科學技術、空間科學技術、現代生物工程、環境科學技術等;《科技價值論》模塊的主要目的是要讓文科大學生學習科學的研究方法,領會科學技術的價值。其基本內容有:科學技術的方法論價值、科學技術的認識論價值、科學技術的經濟價值、科學技術的人文價值、科學技術對政治及法律的影響等。
《科學技術學》課程體系的3個模塊有如下幾個特點:(1)綜合性。單一的知識結構已越來越不能適應現代社會的需要,全球文理交叉學科的大量涌現正是順應了大科學時代知識綜合化的趨勢;(2)層次性。《科學技術學》課程體系的3個模塊是分層次的?!犊萍际贰纺K為文科生描繪整個科學的輪廓,是表觀層次;《現代科技概論》模塊則描繪現代科學技術的全景,是中間層次;《科技價值論》模塊則是在前兩篇的基礎上的應用和提升,是核心層次;(3)時代性?!犊茖W技術學》課程體系的后兩個模塊圍繞前沿性的科學技術,分析其深刻影響以及可能帶來的社會問題;(4)開放性?!犊茖W技術學》課程體系不是一個知識封閉體系,它追蹤現代科學技術、歷史學研究、哲學研究乃至法學研究的最新成果,不斷更新知識內容。
3 《科學技術學》課程體系對文科生的意義
信息科學技術概論范文5
關鍵詞:智能科學與技術;課程體系;培養管理
1背景
智能科學與技術是當前科學研究和工程實踐的理論與技術發展的前沿領域,智能科學與技術專業是一個多學科交叉的跨應用領域專業Ⅲ。智能科學技術的發展將把整個信息科學技術推向“智能化”的高度,這正是當代科學技術發展的大趨勢,對于這方面人才的需求也越來越迫切。智能科學與技術培養掌握堅實智能科學與技術基本理論和系統專門知識,具備作為工程師或領導者及公民的良好人文修養,具有從事科學研究、工程設計、教學工作或獨立擔負本專業技術工作能力,深入了解國內外智能科學與技術領域新技術和發展動向,能結合與本學科有關的實際問題進行創新研究或工程設計的高級專門人才。
高校應穩妥發展與完善智能科學與技術專業的本科生教育,夯實本科教育基礎并積極創造條件,大力開展創新教學,努力培養學生的創新意識、創新精神和工程實踐能力,使之成為具有系統技術基礎理論、專業知識和基本技能,良好科研素質和較強創造能力的智能科學與技術工程師。
2教學計劃與教學管理分析
智能科學與技術屬于計算機類專業,其必修課程設計原則是使學生具備計算機科學與工程的基礎理論知識,尤其是大類專業招生教學的院校,通識課程主要是數學、物理文化基礎,強調扎實的自然科學基礎。專業教學的特色體現在專業必修和專業選修課程,專業必修課一般分為數學基礎和專業課程。計算機類專業數學基礎課程一般包括線性代數、微積分、離散數學、微分方程、概率與統計、數值計算等;專業課程一般包括程序設計基礎、高等程序設計、數據結構、操作系統、計算機組成與結構、數字電路與邏輯設計等。
2.1學分
本科培養計劃的學分中,國內外大學學分總數趨勢是逐步減少,追求少而精。國內院校一般在130~190學分之間,如北京大學為150學分,清華大學為1 70學分,東南大學與浙江大學均為160學分,還有16學時為1學分的,也有18學時為1學分的。
中國臺灣的大學一般在130學分左右。臺灣交通大學最低畢業學分為128學分,其中必修課程須達76學分(共同必修58學分+資工組核心須達分+(資工組副核心課程學分+另2組核心課程學分)),專業選修本系課程須達12學分,其他選修課程須達12學分,通識課程須達28學分(含外語課程必修8學分)。臺灣“中央大學”為136學分,臺灣“清華大學”為136學分,其中必修和必選學分126,其他與導師商量決定。
美國的大學各校差異較大。美國的學分計算有4學期制、兩長一短制及兩學期制,其中加州大學伯克利分校為120學分,麻省理工大學為90學分,加州大學洛杉磯分校為186學分,斯坦福大學為180學分。
2.2教學管理
在教學管理上,斯坦福大學給學生提供了非常寬松的自由發展空間。新生入校后不分專業、不分學院。除了醫學院和法學院學生需要經過一定的選拔程序外,本科生可以在入學后的前一個學期適當時候隨意選擇專業,并且選擇專業后允許更改,只要畢業時滿足專業培養方案即可。
國內的浙江大學是較早實行按大類招生的學校之一,分為大類培養、專業培養和特殊培養3類,前兩年不分專業,按學科分類集中培養。
臺灣的大學專業也是按大類完成前期的基礎課程,再分小專業完成各學程,包括基礎課、核心課和進階課。
教學分組是現在的主流課程架構,也是體現專業方向的主要形式,分組課程是體現專業特色的課程組。國內清華大學采用的是分組教學;臺灣的大學基本上采用的是以教學方向分組的方式,臺灣的大學教學分為課程與修業、學分學程。
2.3實驗與實踐教學
計算機類專業各大院校都強調課程實驗與實驗教學,而目前課程該如何進行教學?這不僅是實驗問題,如何以工程教育專業論證為目標,怎樣使教學目標達到畢業要求是關鍵。做中學是主流實驗教學方式,尤其是美國的大學,大作業體現的是實驗與理論教學的結合,是考查學生是否理解理論知識的重要途徑。學生不僅能夠學習扎實的數學和計算機專業知識,還進行大量的實踐創新訓練。麻省理工大學、加州大學伯克利分校、加州大學洛杉磯分校、斯坦福大學都屬于實踐創新性教學模式。例如,斯坦福大學程序設計范式課程重點比較C、C++、Java的特點和難點,每1~2周有一次大作業,針對不同的任務,要求學生用不同的語言實現,使學生加深理解各類編程語言的應用場合;麻省理工大學的課程計劃是必須先修12學分的實驗課程,再修3門或4門核心課程,最后選擇3門方向學科和1門關于該方向的實驗課、2門專業拓展課。
3智能科學與技術課程體系分析
智能科學與技術課程體系在智能基礎理論研究的基礎上,需要安排基礎性、通用性、關鍵性的智能技術研究,主要包括感知技術和信息融合技術;自然語言處理與理解技術;知識處理(認識)技術,包括知識提煉、知識分類、知識表示技術等;機器學習技術,特別是統計與規則相結合的學習技術;決策技術,即知識演繹技術特別是不確定推理技術等;策略執行技術,即控制與調節技術;智能機器人技術,特別是面向專門領域的智能機器人技術;智能機器人之間的合作技術;基于自然語言理解的智能人機交互與合作技術;智能信息網絡技術。
國內最早創辦智能科學與技術專業的學校包括北京大學,西安電子科技大學是第2批開始培養智能專業學生的院校。北京大學的本科教學計劃中,專業必修課程(2分)包括:①專業數學/理論基礎(15學分):算法分析與設計、集合論與圖論、概率統計A、代數結構與組合數學、數理邏輯;②硬件與系統基礎(分):數字邏輯設計、微機原理和信號與系統;③智能基礎(5學分):腦與認知科學與人工智能基礎。專業限選課程(15學分)包括信息論基礎、計算方法B、數字邏輯設計實驗、微機實驗、數據結構與算法實習、機器感知和智能處理實驗、智能多媒體信息系統實驗。選修組合課程(29~32學分):學生按照自己的興趣,參考智能的2個專業方向推薦專業課組合,自行選擇,至少選修20學分的智能專業課程。公共核心+專業方向+新技術及其他:①公共核心課程(分):智能科學技術導論、模式識別基礎、生物信息處理、智能信息處理;②專業方向課程(11~15學分):機器感知與智能機器人方向、智能信息處理與機器學習方向、新技術及其他。
西安電子科技大學智能專業主要課程包括電路分析理論、信號與系統、數字信號處理、數字電路及邏輯設計、模擬電子技術基礎、微機原理與系統設計、數據結構、軟件工程、人工智能概論、算法設計與分析、最優化理論與方法、機器學習、計算智能導論、模式識別、圖像理解與計算機視覺、智能傳感技術、移動通信與智能技術、智能控制導論、智能數據挖掘、網絡信息檢索、智能系統平臺專業實驗等課程及30多門選修課程。
建議各學??梢愿鶕W院教學特色與實際需求,設計專業核心課程。北京大學偏重“信息處理”,湖南大學偏重“智能系統”,但需要強調的一個前提就是智能科學與技術專業屬于大計算機類,更需要大EECS專業的基礎。編程、電路、數學、數據結構、計算機系統這五大核心基礎就是大EECS;其次是專業,計算機以系統結構、操作系統、網絡、編譯、數據庫五大經典專業核心課為主,湖南大學的智能科學與技術專業強調系統,因此信號與系統、操作系統、嵌入式系統、人工智能是最基本的專業核心課,然后再分不同的分支。湖南大學智能科學與技術專業核心課程包括人工智能概論、機器學習、計算智能導論、模式識別、智能控制導論、智能數據挖掘、機器人學等;研究學位課程包括模式識別、人工智能等,主要體現為智能科學與技術基礎(人工智能概論、機器學習、計算智能導論、模式識別)、核心(智能控制導論、智能數據挖掘)和應用(機器人學)。
4結語
(1)在課程計劃實施過程中,教師需要遵循課程的時序圖,即描述課程的進階關系,從本科直到研究生,同時還可以實行一定的修課限制,如臺灣交通大學計算機概論與程式設計和面向對象程式設計兩科皆不及格者不得修數據結構與算法概論,若數據結構不及格不能修算法設計課程等。
(2)程序設計類課程用上機程序能力考試來設置合格條件,如臺灣交通大學基礎程式設計及格條件為通過“程式能力鑒定”,湖南大學則以CCF―CSP軟件能力測試作為程序設計課程通過的考核標準。
(3)鼓勵學生參與項目、競賽等課外科技活動,如臺灣“清華大學”的綜合論文訓練是由具有同等水平的項目訓練成果或SRT(student research training)計劃項目以及其他課外科技活動成果經認定后代替的。
(4)精煉的課程教學。核心課程應該精且必須加強課程實驗,只有對方法和理論有正確的認識才能掌握這門課程,而動手完成實驗才能真正融會貫通。麻省理工大學、加州大學伯克利分校、加州大學洛杉磯分校的學生具備扎實的數學和計算機專業知識后,都需要進行大量的實踐創新訓練。
信息科學技術概論范文6
關鍵詞:地理信息系統;遙感數字圖像處理;教學改革
作者簡介:劉春國(1973-),男,河南上蔡人,河南理工大學測繪與國土信息工程學院,講師;盧曉峰(1981-),女,河南洛陽人,河南理工大學測繪與國土信息工程學院,講師。(河南焦作454000)
基金項目:本文系河南理工大學教育教學改革研究項目(項目編號:2008JG035)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)10-0081-02
當前,遙感已經或正在走向全面應用階段。國際遙感應用發展的實用化、業務化、產業化、精細化特征明顯,但我國遙感應用水平還不高,根本原因是基礎研究薄弱,缺乏多學科人才共同努力。[1]培養一大批經過系統知識培訓、熟練掌握遙感科學理論和應用技能的地理信息科學人才,滿足社會對地理遙感信息高技術人才的迫切需求,是高等教育的責任所在。
1998年教育部新增地理信息系統本科專業后,我國GIS教育發展形勢空前活躍。經過10余年的教學實踐和探索,逐步形成了比較穩定的GIS專業課程體系與課程設置方案。[2-5]遙感系列課程(遙感物理與技術、遙感數字圖像處理、遙感地學分析與應用)成為GIS專業課程體系中的重要模塊,說明GIS學科建設的負責人已認識到培養掌握遙感技術的GIS人才的重要性。遙感數字圖像處理是遙感過程的重要一環。充分利用各種圖像處理算法從遙感數據中獲取各種生物物理參數和土地覆被/利用信息,可以為自然和人文生態系統的空間分布式模型提供輸入參數,在遙感技術應用中占有十分重要的地位。近幾年河南理工大學(以下簡稱“我?!保〨IS專業開設了“遙感數字圖像處理”課程。圍繞如何提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量,筆者從革新課程體系、協同教學、優化教學內容、豐富實踐教學手段等方面進行了一系列探索。
一、革新遙感課程體系,突出“遙感數字圖像處理”課程地位
隨著遙感技術及其應用的迅速發展,很多專業開設了“遙感原理與應用”課程,內容分為三大模塊:遙感基礎、遙感圖像處理及分析方法和遙感專題應用。這種課程設置模式比較適合早期GIS專業遙感課程教學或選修遙感科學技術的某些專業,對于當前GIS專業遙感教學則存在明顯缺點。主要問題是對“遙感數字圖像處理”教學重視程度不夠,對數字圖像處理在整個遙感過程中的重要性體現不足,與遙感地理信息系統融合集成的一體化趨勢不相適應,與國民經濟各部門遙感業務日益普及的態勢不相適應,與社會信息化深入發展的狀況不相適應。人才培養滯后于社會需要,不能滿足對高素質地理遙感科技人才的需求。
我校GIS專業總結多年遙感課程教學實踐經驗,革新了遙感課程體系,設置了“遙感概論”、“遙感數字圖像處理”、“遙感應用分析”、“遙感數字圖像處理實驗”等遙感相關課程,規劃了遙感系列課程的主體教學內容?!斑b感概論”要求學生掌握遙感及其應用的基本科學工程背景知識,重點內容是電磁波與地表物質相互作用的基本原理、遙感數據采集、傳輸和成像機理,從可見光-近紅外、熱紅外、微波(主動方式和被動方式)波譜段介紹遙感信息的獲取特點和技術發展,適當涉及大氣遙感、海洋遙感等應用領域和典型案例。“遙感數字圖像處理”要求學生掌握基于數字圖像處理方法獲取地球資源有用信息的科學與技術。由于學科交叉融合,數字圖像處理方法眾多,新理論、新方法不斷推出,課程重點主要著眼于圖像處理基本知識和遙感圖像處理常用算法,對一些探索性、前沿性和跨學科的內容從原理上予以概括介紹,如圖像亞像元分類、模糊分類和面向對象圖像處理等等?!斑b感應用分析”采用理論、方法和實例相結合,選擇不同遙感應用領域的典型案例介紹,培養學生遙感專題分析技能,深化學生對于遙感科學技術應用現狀和廣闊前景的認識?!斑b感數字圖像處理實驗”課程著眼于培養學生圖像處理技能,鞏固和深化理論課程教學內容,提高動手能力和理論聯系實際解決問題的能力。
我校GIS遙感系列課程設置方案把“遙感數字圖像處理”與“遙感數字圖像處理實驗”單獨設課,提升課程地位,加大課程學時,強化實踐技能訓練,對提高“遙感數字圖像處理”課程的教學成效很有益處。這種課程設置模式有助于培養GIS專業學生采用圖像分析方法解決遙感應用問題的能力,比較契合我國GIS專業本科教育遙感課程設置的發展態勢。
二、培育遙感系列課程教學群體,分工協作提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量
GIS專業遙感系列課程設置要求具備一定規模的師資力量。遙感是多學科的綜合,交叉性強,研究方法不斷補充和更新,課程教學內容豐富。遙感系列課程的設置決定了課程之間存在密切的內部聯系。要提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量,必須打破教師個人單兵作戰的慣常做法,加強與相關課程教師之間的協調和交流。培育組建了承擔遙感系列課程教學任務的教學群體。遙感課程教學組圍繞課程建設,整合優化課程體系,充實更新教學內容,保證了課程之間教學內容的連貫性和相關性。課程教學組成員互相學習、借鑒、交流,協同規劃各課程教學環節的教學要求和學時分布,課程內容更加先進,課程結構更加協調,教學方法更加有效,教學手段更加豐富,實踐教學得以充實,教學科研聯系更加密切。遙感課程教學組的建立和協作對提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量起了明顯的作用。
三、匯聚國內外優秀教材成果,整合優化教學內容體系
教學內容和課程體系涉及高等教育人才培養的模式,決定了高等學校人才培養的規格,在很大程度決定了人才培養的質量和水平。[6]教學中適度引進世界著名高校的名牌課程教材和教學參考用書,是高等教育國際化的重要舉措。[7]遙感課程教學組重視遙感數字圖像處理課程教材和教學內容建設,收集了國內近些年出版的如戴昌達、章孝燦、湯國安、韋玉春、朱述龍等編寫的遙感數字圖像處理教材教參,注意引用吸收國外著名高校的遙感圖像處理相關教材教參,參考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遙感數字圖像處理著作,認真研討不同教材特點及其開課對象,針對遙感數字圖像處理理論性強、概念抽象、方法多樣、實踐性強的特點,根據教學對象和課程學時,按照系統性和前瞻性結合、理論與應用結合的要求,制訂了教學主體內容。課程內容分為11個部分:圖像基本知識、遙感圖像成像過程與數據特征、遙感圖像輻射校正、遙感圖像幾何變換與校正、遙感圖像增強、遙感圖像變換、遙感圖像分割、遙感圖像融合、遙感圖像分類、數字變化檢測、遙感圖像應用處理。優化后的課程教學內容注意了與“遙感概論”、“遙感應用分析”等課程內容的有機銜接。對于與“遙感概論”課程有重疊的內容只做簡單回顧,如遙感成像過程、機理與數據特征,以少數典型應用案例揭示遙感數字圖像處理方法在遙感應用分析中的作用和地位;避免與先開課程內容重復,為后續課程做適度鋪墊。數字圖像處理方法多樣,課程重點介紹常用算法,使學生能掌握數字圖像處理原理,夯實基礎。對一些發展中的、前沿性的算法著重介紹算法的思想和原理,教導學生注重算法但不應局限于具體算法,培養學生發散思維、學習能力和創新思維。教學中適當區分遙感數字圖像系統處理和應用處理的差別。
四、重視實踐教學,多手段豐富實踐教學內容
實踐教學是創新人才培養中的重要環節,對于培養學生專業技能和理論實踐結合能力、激發學生的創新思維和探索精神、提升科研能力,有著重要意義。GIS專業“遙感數字圖像處理”教學高度重視實踐教學環節,從課程體系設置、實驗課程內容設計、實驗室開放項目、畢業設計、大學生科研訓練計劃和教師科研課題等幾個方面為學生提供多樣化的實踐途徑,豐富了實踐教學體系。
從課程設置體系上,“遙感數字圖像處理”單獨設課,緊密聯系課程理論教學內容附設6個單元的基礎驗證性課堂實驗(見表1),增強學生對各種遙感圖像處理算法及其效果的感性認識?!斑b感數字圖像處理”實驗課程單獨設課,結合“遙感數字圖像處理”課程和“遙感應用分析”課程知識,設置綜合設計型實驗6個模塊,培養和提高學生對知識與技能的綜合運用、自主學習的能力。
積極利用各種平臺,提供實踐課題,培養學生創新能力。我校為了培養大學生的創新能力和實踐能力,促進實驗室開放,設置了實驗室開放基金。在實驗室開放基金平臺支持下,設計了一些探索研究型實驗課題,鼓勵學生組團選擇實驗課題、查閱文獻、擬定實驗方案、實施實驗過程、撰寫實驗論文。大學生科研訓練計劃和本科畢業設計(論文)也是培養本科生創新能力的平臺。在實施學校大學生科研訓練計劃的年度,遙感課程組每年設計幾個遙感應用分析研究小課題,供學生參與大學生科研訓練,并從科研課題中提煉一些問題作為大學生畢業設計選題,引導學生參與到教師科研課題中。學生通過參與實驗室開放基金課題、大學生科研訓練計劃項目和教師科研課題,檢驗了專業知識,培養了探索精神、創造思維和合作能力。
五、結束語
本文總結了我校遙感課程教學組圍繞GIS專業“遙感數字圖像處理”課程教學實施的一系列教學改革措施。這些措施已經取得較好的成效,有不少GIS學生積極參與校實驗室開放基金項目、大學生科研訓練計劃項目和教師科研項目,每年GIS專業有近1/3的學生選擇與遙感圖像處理及遙感應用分析有關的畢業設計題目。人才培養是項長期復雜的系統工程,需要從師資、設備、教學等一系列軟硬件教學條件上予以保障。
參考文獻:
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