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【關鍵詞】海洋生物醫藥 創新人才 培養模式 實驗教學
海洋生物醫藥是具有顯著海洋特色的學科之一,是整個海洋生物資源研究、開發與利用產業鏈條中的技術制高點,因此,提升海洋生物醫藥創新人才的培養水平迫在眉睫。圍繞浙江海洋學院創建高質量綜合性海洋大學的發展目標,結合學校“十二五發展規劃”中的“創新人才培養模式,提高人才培養質量,深化課程體系改革,注重教學成果培育”精神,需要加強海洋生物醫藥應用型、復合型創新人才培養,增強服務海洋經濟發展的能力,因此,研究海洋生物醫藥創新人才培養模式,建立海洋生物醫藥創新人才培養實驗教學模式,可以培養一批思想敏銳、專業素質高、實踐能力強,具有開拓精神和創新能力的優秀藥學專業人才,提高就業質量,促進學生成長成材。
1. 我校海洋生物醫藥創新人才培養現狀
浙江海洋學院藥學本科專業創辦于2006年,以海洋生物醫藥為研究特色,立足于舟山群島,培養服務于海洋經濟的藥學本科畢業生。經過7年多的發展,目前建有藥學與生物制藥2個專業,在校藥學本科生200余人,碩士研究生30余人,學科建設與人才培養取得了長足進展。但是,作為一所地方二本院校,與國內重點高校藥學專業畢業生相比,我校藥學專業學生的素質與水平有較大差距,在現有的層次上加強創新人才培養,提升藥學專業畢業生的就業與考研競爭力,已經迫在眉睫。在浙江海洋經濟發展示范區與舟山群島新區建設的大背景下,我校藥學系可以依托海洋生物醫藥研究領域的特色與優勢,大力發展海洋生物醫藥創新人才的培養,既可以突出我校藥學專業的特色與優勢,又可以為浙江海洋經濟的發展輸送海洋生物醫藥創新人才,因此進行實驗教學的研究和探索,具有重要的意義。
2.存在的問題
2.1 綜合性、設計性實驗教學結構不合理
這種不合理體現為實驗教學時數偏少以及綜合性、設計性實驗比例偏低。以往實踐教學實驗主要以驗證性實驗為主,由此造成學生實驗方案設計、查閱整理文獻的能力欠缺。以藥物分析實驗為例,藥物分析實驗總計16個學時,驗證性實驗占比60%以上,學生通過實驗得到的訓練不足,進而影響后續畢業論文實驗能力,在畢業設計實驗教學中,學生往往難以獨立完成指導教師交給的課題,學生過分依賴教師在文獻查閱、實驗方案設計、實驗操作等方面的指導,不利于創新型人才的培養。
2.2 研究性學習不足
針對本科生創新型人才培養方面,學校團委及教務處等部門歷年都有本科生創新型實驗項目立項,由于任課教師及專業教師沒有給予及時的指導,導致本專業的本科生校級學生項目數偏少,從學校層面爭取到的本科生實驗教學資源偏低。此外,浙江省科技廳每年都有針對本科生的新苗計劃項目立項,基于上述同樣的原因,藥學專業學生申報的項目數偏少,立項數也偏少,也會影響學生學術、發明專利申請。實驗綜合能力培養方面存在的不足,不利于學生的就業及讀研后的學習開展,最后將影響學校的教學聲譽。
2.3 本科生參加教師課題研究不足
從2007年以來,本專業教師在國家級、省部級、廳局級項目立項方面取得了長足的進步,自從2009年實現國家級項目突破以后,本專業教師的國家級立項項目達到了5項,省部級項目10余項,廳局級項目20余項,科研經費穩步上升。在科研項目研究中,一般都是以碩士研究生及教師本人為主,本科生參與度不高,在科研項目的進行中,浪費了極好的本科生培養提高機會。
3.改革思路
3.1改善綜合性、設計性實驗教學結構
學校在2013年集中開展了創新性、設計性實驗項目認定工作,結合學校教務處的工作,藥學專業各教學課程對實驗結構進行了調整,主導思想是在總實驗課時受限制的情況下,增大創新性、設計性實驗教學時數的比例,單門課程實驗課時在10學時以上的,盡量安排成創新性、設計性實驗,使創新性、設計性實驗比例達到80%以上,有效地培養學生實驗方案設計能力、閱讀文獻能力,對學生的創新能力培養將有極大地提升。
3.2 引導和鼓勵本科生進行研究性學習
學校教務處和團委每年都有一定數量的研究性學習項目立項,省科技廳每年都會有新苗計劃項目供本科生進行申報,同時會有一定數量的經費支持,鼓勵本科生發表學術論文、申請發明專利,上述項目也是為了學生科技創新意識和創新能力的培養,儲備科技創新人才,依托上述研究性項目,可以極大地促進海洋生物醫藥創新人才的培養。一方面,通過教師的引導和指導申報,提高本科生申報研究性學習項目的比例,另一方面,在評獎和評優時有傾向性地向獲得各級研究性項目的本科生傾斜,這樣可以在本科生項目申報數量和立項數量上有較大的增長。通過研究性項目的開展,學生不僅在實驗實踐能力上有較大的提升,而且在及發明專利申請數量上會有較大的增長,有利于創新性人才的成長,有有助于學校本科教學聲譽的提高。
3.3 加強本科生參與教師科研項目的力度
本專業教師科研項目主要碩士研究生與教師本人完成,由于本專業碩士研究生人數總體偏少,而教師的教學任務較多,因此,有些科研項目因為缺少實驗人員導致進度緩慢,本科生在進入大三以后,已經掌握了基本的實驗操作技能,在教師的指導下,完全可以作為科研助手進行使用,一方面可以解決科研項目中實驗人員不足的問題,又可以提供本科生的實驗技能,拓寬本科學生的視野,有利于提高就業率,也有利于本科生讀研后的實驗開展。因此,藥學系出臺了鼓勵教師引導本科生參與科研項目的政策,實行了本科生導師制度,鼓勵學科教師每人指導一定數量的本科生,同時學院和藥學系在實驗室資源配置,科研場地等都給予了一定支持。
4.效果
通過上述改革措施,我校海洋生物醫藥創新人才培養的各個方面都有了改善和進步。在實驗教學方面,創新性、設計性實驗的比例從以前占比50%以下,到現在基本上占比80%左右;本科生的研究性學習熱情也有了較大的提升,學生申請各類研究性項目的數量大幅度上升,一般每個班級都有3-4個團隊進行申報,每個團隊有4-6人,基本上一個班級有50%左右的學生參與其中,立項的研究性學習項目也有所增加;本科生參與教師項目的比例與以前相比,有了較大的改善,一般每個教師的科研項目,都有10名左右的本科生參與進行,作為研究生與教師的助手進行科研活動。此外結合教師科研項目進行畢業實驗的比例達到了100%。
我們對海洋生物醫藥創新人才培養的的改革探索有利于學生掌握相關實驗技能,提高學生的科研素質,通過改革措施的實施,本科生的實踐能力得到很大的提高,為本科生畢業后進入相關領域的工作或繼續讀研打下了堅實的基礎。由于我校藥學專業起步較晚,創新人才培養模式不夠完善,今后的教學改革中仍需不斷探索。
基金項目:浙江海洋學院教學改革研究項目:基于海洋生物醫藥的藥學專業畢業實踐教學研究;地方性本科院校創新實驗班與學生關鍵能力的培養研究。
參考文獻:
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作者簡介:
一、盤活學校資源,尋找創新源頭
1.更新辦學理念,樹立科技興校意識
英國哲學家培根對知識的獲得曾經做過三個比喻:一種像螞蟻一樣,只知道搬運材料;一種像蜘蛛一樣,只知道從自己的肚子里吐絲布網;而科學知識的獲得應該像蜜蜂一樣,把采集來的百花的花粉進行消化和加工,再釀制成蜜漿。培根的比喻是形象而深刻的。培養創新型科技人才功在當代,利在千秋。所以我們確立了“以質量求生存,以特色求發展”的辦學理念,并把科技特色教育作為學校不斷向更高層次發展長盛不衰的動力。
2.加強規劃領導,建立健全管理體制
學校成立由校長、分管領導、科技總輔導員組成的科技教育領導小組,組建科技教育骨干教師隊伍。制定科技教育可持續性發展規劃和每學年的科技教育工作計劃,做到:目標確立層次化、管理工作網絡化、活動安排系列化、學生參與全員化。定期召開專題會議,學習、研究、布置工作,交流經驗,力求科技教育的常態化和制度化。同時為了進一步激發科技輔導員工作的積極性,學校不但在校內結構工資考核中加大了科技成績的獎勵力度,還設立了“重大貢獻獎”,重獎具有突出貢獻的科技輔導員。
3.優化隊伍建設,盤活科技教育資源
教師的科學素養和教學水平,直接影響著科技教育的質量。學校加強了科技輔導員的培訓輔導和管理工作,邀請專家來校作專題講座和技術支持,參加“江蘇省科技小發明研討活動”“南通市科技骨干培訓班”等各級培訓,培養了一支技術過硬的科技輔導教師隊伍,我校科技輔導老師多次獲得國家、省市級科技競賽項目優秀指導教師獎。
我們還注意拓展教育渠道,挖掘社區的教育資源。充分利用周邊共建單位的科技陣地,如啟東市科技館、少年宮等,組織學生去參觀,去收集素材,去現場操作。更大的活動空間,更開闊的活動陣地,激發了學生對科學知識的興趣;動手、動腦的實踐活動,培養了學生的科學精神、創新能力。我們堅信:“兒童的世界,是兒童自己去探討,去發現的,他自己所求來的知識,才是真知識,他自己所發現的世界,才是他的真世界。”
4.凸現科技特色,營造科技教育環境
充分利用空間張貼科學家的生平、事跡介紹的圖片;開辟科普宣傳櫥窗,定期刊出有關科技知識及科技發展的內容;利用“國旗下講話”“紅領巾廣播”“校園電視臺”等陣地,挖掘本校科技亮點,宣傳科技成果,讓學生耳濡目染,從中得到啟示和激勵;建立科技活動室、科學探究室,以解決學生動手能力嚴重滯后于動腦能力的問題。集科學性、教育性、知識性、趣味性于一體的校園環境,為孩子們愛科學、學科學、用科學奠定了很好的物質基礎。
二、開展特色活動,教育活力迸現
1.科技天地,讓科學創新富有生命力
①“三模”活動。堅持開展航空、航海模型制作以及四驅車的拼裝和競賽活動。多種形式的活動,能使學生已經形成的某種能力遷移到其他方面。例如:會制作航模,就很容易學會制作船模和車模。“三模”成為學生課余一個重要活動,在學校各個角落,都能看到三五成群的試飛試航者,他們時而聚在一起切磋技藝,時而放飛手中的航模。科技活躍了孩子們的校園生活。
②生物與環境科學主題實踐活動。如“創新伴我行”系列活動,包括:科技小論文、小發明、科幻畫、科技實踐活動等競賽項目。在這些廣泛性的活動中我們注重及時發現、培養科技新苗。比如黃語霖同學看到家中飲水機出水口沾滿了油膩和灰塵,就設想把自動移門的技術用到飲水機上,教師適時指導“加一加、減一減、擴一擴、改一改、搬一搬”,指導學生發明了“封閉式衛生型全自動飲水機”,獲得了江蘇省科技創新大賽一等獎。“液體熱對流實驗儀”“低阻雨傘”“單雙人可玩的蹺蹺板”等數十項發明專利都是在這樣的活動中應運而生。
③趣味科學實驗比賽和電子科技創新活動,“變廢為寶”的環保活動,“小巧手”活動,都讓孩子們不斷發掘著自己的潛能。
我們還建立了“小小科技人才庫”,招收有一定科技特長的學生作為“小研究生”,積極鼓勵他們參加全國、省市級比賽,讓學生充分發揮、展示自己的才華。
實踐證明,創新并不神秘,有時候就在于改變一下角度和多方位的思考。我們將“自主、合作、探究”精神滲透到了學習中,讓科技創新成為學習、生活的一種習慣。
2.校本課程,讓科學創新富有普及力
科技教育沒有專門的教材,學校就自行開發本土化、特色化的校本課程。學校的校本課程分為“科技與創新”課程、德育課程、學科課程和活動課程。通過班隊活動、國旗下講話、家長學校、活動課、學科教學等來實施德育課程;通過教學滲透、教學拓展、舉辦講座、研究性學習等來實施學科課程;通過全校性的活動、專業隊活動來實施活動課程。目前,我們的科技教育校本教材之一《科技與創新》已基本定稿,并被評為南通市優秀校本課程。
3.課題研究,讓科學創新富有提高力
學校在科技教育方面積累了一定的經驗,取得了一些成果,南通市“十二五”課題《提升小學生科學素養的實踐與理論研究》順利結題,并在全市推廣經驗。
三、科技助推教育,創新動力無限
不需要驚天一雷,卻需要鼓樂長鳴;不需要一燭之光,卻需要燎原星火;不需要一枝獨秀,卻需要春花爛漫。紫薇人科技領域的精耕細作,換來了滿園春色:學校獲“江蘇省青少年發明家搖籃獎”稱號,并被評為“江蘇省科技教育特色學校”,在第五屆全國中小學科技教育創新大賽中獲“兩金三銀”,在第七屆國際發明博覽會上獲三枚銀牌;多次在江蘇省青少年科技創新大賽、南通市中小學生航海、車輛模型比賽中獲一等獎。學生有65個小發明獲國家專利證書……
教育部卓越工程師教育培養計劃是貫徹落實“兩規劃綱要”的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措[1][2]。卓越計劃的特點如下:一是行業企業深度參與培養過程;學校按通用標準和行業標準培養工程人才;二是強化培養學生的工程能力和創新能力。計劃旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。土木工程為實踐性很強的學科,同時又具有應用性和創新性,人才培養應適應經濟社會發展需要的高質量卓越工程技術人才,在方法上除了專業理論體系建立外還應重點構建實踐教學與創新體系,并能夠給予合理和有效地實施。目前,我國一千多所工科類本科院校中大部分學校設置了土木工程專業,而在人才培養過程中應充分考慮地方特色與市場需求以及專業競爭力,以真正實現培養卓越人才的目的。
二、海洋特色的實踐與創新教學
海洋特色的土木工程卓越工程師人才培養的實踐教學更需要體現地方特色和需求,為此,實踐和創新教學改革應從下面幾方面來進行。
(一)實踐教學體系中創新性能力和工程能力培養的改革
1.創新性能力和工程能力培養在實踐教學體系中的體現方法
土木工程專業在卓越工程師人才培養過程中教學體系主要體現在培養計劃的制定及計劃的實施,人才培養除了寬口徑、厚基礎外,實踐教學體系的構建是關鍵,卓越工程師的實踐能力培養應重點從工程能力、實踐創新性能力等方面來構建。在實踐教學中應注重實踐訓練,其主要內容有基本技能實踐訓練、專業技能實踐訓練、綜合技能實踐訓練和職業技能實踐訓練等[3]。
工程能力應使培養的學生能夠運用必要的技術、技能和現代工程工具解決工程實際問題。這就要求學生掌握扎實的工程基礎知識和本專業的基本理論知識,并了解本專業的前沿發展現狀和趨勢,具有一定的組織管理能力。實踐創新性能力應使培養的學生具有創新意識以及對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力。這也要求學生掌握扎實的本專業的基本理論知識,具備較好的競爭能力、合作能力和創新意識,了解本專業的發展趨勢。
為此,創新性能力和工程能力培養在實踐教學體系中可按圖1構架來開展。
(1)課程實驗與設計。主要包括專業課程體系中的課程實驗和課程設計等,以合理配置相應的課時或學分,部分開展可以采用虛擬仿真實驗與設計。
(2)工程實訓與實踐。主要以工程應用為目的而開展的實訓與實踐,內容包括與設計、施工等相關的應用實踐,如工程文件、資料的編制;工程軟件的應用等。同時落實好校外實訓基地模式,還要合理配置規模與數量的比例。
(3)校企合作培養平臺。要以校外工程設計與研究、工程施工與管理、工程監理、工程勘測等單位為依托,以實踐與就業基地為平臺。
(4)創新創業平臺。結合校內外平臺開展創新,包括大學生創新項目、新苗計劃、專利的申報及實施;各類科技競賽和參與社會服務的科技創新活動等。如本校土木工程實施“3+1”培養模式,在四年培養期中的第七、八學期里,除安排的畢業實習和畢業設計外,滲入創新創業分類實踐內容。
(5)社會服務平臺。主要以科技服務、社會需求為主,在校企合作互贏方式下建立平臺。
我校設置的部分課程實驗和部分集中實踐與實訓參見表1和表2。
(二)海洋特色土木工程專業實訓基地的建設與管理。
土木工程專業培養計劃中建立創新性能力和工程能力培養的相關實踐教學體系,包括實踐、實訓課程體系的建立,在建立過程中同時體現具有海洋特色土木工程專業實訓基地的建設與管理,內容會涉及實訓基地的遴選、合理配置、日常維護與管理等。
1.校外實訓基地的遴選[4]。本校土木工程專業校外實訓基地的遴選以海洋為特色,地方經濟服務為手段,重點把結構工程、海洋巖土工程、沿海建設防災減災等學科作為基礎,以海洋科學研究基地與實訓基地相并存,結合學生從業的去向來建立海洋特色土木工程實訓基地,實訓基地遴選所涵蓋的范圍如圖2。校外實訓基地的設置模式上有固定式和動態式兩種。固定式主要是根據本專業涉及的較廣泛的專業方向與大型單位建立的常年合作關系;動態式主要是根據短暫的需要或個例要求來設置,包括按學生就業個性化來設置,或隨著行業的背景而變動,他的設置不需要長期性。
2.校外實訓基地的配置[4]。
校外實訓基地可按學生規模、學生需求兩種方法在數量上進行優化配置。按學生規模配置會根據學生人數變化略有所變化,結合需求的動態性較差,較適合于專業認識實習或其他集中實踐;按學生需求配置時每屆學生的實訓基地配置是動態的,管理的工作量較大,較適合于專業生產實訓和畢業階段實訓。考慮到實訓基地資源的有效利用及日常管理的需要,也可上述兩個方法進行統籌配置。為便于維護與管理,應控制設置的數量,原則上把學生規模相對固定的實訓基地設置作為基本條件。我校從歷年設置方向來看主要內容為工程施工與管理。
3.校內實訓基地的建設[4]
校內實訓基地的作用是為學生在校內能夠開展一系列實驗、實訓、科技創新等活動創造平臺。主要以土木工程實驗室為依托,結合土木工程課程、學生創新能力培養要求及社會服務進行建設。如圖3為我校設置的校內實訓基地。
(三)校企合作培養模式的實踐教學
高校的工程實訓和工程實驗室為學生實訓提供各類設備、場所等條件,但由于受部分條件的限制,無法全面提供實施各類訓練,而企業在培養人才方面具有不可替代的作用,高校聯合企業共同參與到卓越工程師的培養上來,以促進大學生工程實踐和創新能力提高[5]。
1.地方海洋特色校企合作培養模式的建立
卓越人才校企合作培養模式,需要以下幾方面為建立條件:一是學校與企業之間建立合作與互信互贏關系。這主要是學校能為企業進行技術、人員培訓服務和科技項目研發;企業能夠為學校提供服務的場所和實訓師資。二是合作過程中雙方能夠簽訂必要的條約,有一定的經濟和技術保障機制。三是發揮地方職能部門或相關團體組織為校企合作建立的中間平臺并牽線搭橋。
為此,校企合作培養模式的建立應從以下幾方面著手。一是進行總體規劃。校企聯合確定人才培養的目標、方式及要求。二是設置相關的機構。主要為雙方管理、協調和指導相關部門工作。三是制訂相關的制度,明確培養的實施細則。四是建立合作培養的評估機構和體系。雙方或經第三方通過該機構對培養質量及效果進行評價,以便及時對培養模式和方法進行調整。五是建立畢業生的信息跟蹤反饋平臺。對歷屆學生的就業情況、專業對應度、社會滿意度及專業認同等方面進行信息反饋,并作為修訂培養計劃的重要依據。
2.達到適合卓越人才培養的實踐要求
一是建立健全實踐教學的實訓基地和實驗場所。在校內實習實訓基礎上,依托企業合作模式建立供學生實踐的校外基地和場所。二是建立有較強工程實踐能力的校企合作的雙師型教學團隊。除本校教師每年應具備企業工作經歷外,更多的教學師資來自于企業和社會,采用雙導師制方式也能為學生更好地提供創新課題和課題的實施。三是改變傳統的教學內容和教學方法。在教學內容方面除傳統的課程實驗外,應更多結合工程應用的實訓內容。如施工內外業管理、工程造價、專項施工方案編制、工程設計等。在教學形式上可采用走出去、請進來的方式;教學方法上應直觀、形象。如建立工程案例庫、現場工程施工圖片展示等。四是必須建立教學質量評價體系。由企業和社會對實踐教學質量聯合制定評價指標[6]。主要涉及已有專業知識的掌握程度、實踐能力(包括動手能力)、創新能力、實踐成果、工程應用的適應度等方面。
三、實踐教學體系的層次化構建
實踐教學體系的構建應滿足層次化,按教學內容和教學規律采用漸進式教學方法構建實踐教學體系。構建時以專業培養的需要、專業特色的需要、創新創業的需要、卓越人才實踐能力培養的需要等多方面為重點,有層次、有梯度地進行,同時在計劃安排中銜接好各項在時序上的對接。圖4為實踐教學體系層次構建圖。
關鍵詞 單片機;現場教學;實踐教學
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2012)06-0131-02
Teaching Reform and Practice of Scene Teaching Mode for Microcontroller Course//Fan Jian, Li Jun, Xia Ruting
Abstract The paper discusses the reform and practice of the scene teaching mode in microcontroller course. Three of the main problem in the current microcontroller course teaching was presented at first, some efforts was put forward such as teaching experimental installation, teaching process planning and teaching conception reforming etc. It can be spread and exploitation in teaching other technical curriculum.
Key words microcontroller; scene teaching; practical teaching
Author’s address School of Mechanical Engineering, Taizhou University, Taizhou, Zhejiang, China 310018
單片機課程是實踐性很強的專業技術課,對于臺州學院機械專業的學生而言,他們相關知識學得淺,且先修電控類基礎課程的實踐也相對較少,單從課堂教學來看,其理論概念抽象,教學內容枯燥乏味,學生學習該課程的主動性和積極性不夠,該課程的教學效果不甚理想。通過對單片機課程教學改革,把單片機課程理論教學及時有機地融入實驗教學中,將理論和實踐教學“捆綁”在一起,讓學生邊學邊練,圍繞單片機課程的現場實驗教學模式進行有益的探索和實踐。
1 單片機課程教學中存在的幾個問題
分析臺州學院機械專業單片機課程的理論和實踐教學過程,以下2個問題比較突出。
1.1 單片機課程理論和實驗教學在時空上脫節,實驗教學效果不理想
單片機課程教學安排一般是將某個單元的理論知識系統講完之后再安排實驗教學,這種安排表現為理論和實踐的教學在時間和空間上是分開進行的。由于課程的理論知識內容比較抽象,學生學完理論知識后不容易及時理解和掌握,在規定時間內學生能夠完成實驗的比例不到一半,實驗效果很不理想,甚至出現隨著課程往后推進,學生對課程學習興趣的程度逐漸下降的不良現象。
1.2 單片機應用技術更新速度快,學校不可能同步更新昂貴的教學實驗設備
目前比較主流的實驗設備結構復雜,且廠家一般不提供完整電路設計原理圖,學生難以完整地理解和掌握實驗原理;另一方面,當今時代電子科技發展迅猛,芯片和功能模塊器件更新速度很快,雖然廠家每年都會適時推出新產品,但對于高校而言,不可能每年花費巨資去更新價格昂貴的單片機實驗設備。
2 單片機課程現場實驗教學改革的實踐
針對上述單片機課程教學過程出現的問題,對該課程進行現場實驗教學改革的實踐,把單片機課程理論教學及時、有機地融入實驗教學過程當中,以學生實踐為主體,將單片機課程理論和實踐教學“捆綁”在一起,進行一系列有益的探索和實踐。
2.1 購置單片機學習開發板,用于現場實驗教學,將課程實驗向課外延伸
為有效開展現場實驗教學,課程組在學科的支持下為課程教學改革試點班級的每位學生購置單片機實驗開發板套件。單片機課程的現場教學實踐都是基于該開發板進行的。此外,學生還可以在宿舍利用課余時間自行學習和調試。學生在課程學習期間,每人擁有一套單片機開發板,有利于學生將單片機的學習和實踐從課堂向課外延伸,便于他們進行自主的學習和實踐。
2.2 應用現場實驗教學,更新教學內容,重構教學過程,強化平時訓練
在單片機課程教學計劃的安排上,打破以往理論教學的章節結構,對教學內容更新和整合,根據現場教學的特點,重構教學過程,形成“單片機簡介及其設計開發流程”“單片機內部硬件結構及編程初步調試”“C51初級編程技術及接口技術初步應用”“C51高級編程技術”“單片機中斷控制技術及其應用”等12個專題。以現場理論講解、現場理論實驗驗證、基本應用和綜合設計應用的形式進行現場實驗教學,邊學邊練。應用現場實驗教學進行一系列有目標的實例引導和實踐練習,強化平時訓練,使學生在每堂現場實驗課都有新的收獲和提高。
2.3 改革教學理念,強化學生動手實踐的主體
在以往“灌輸式”教學模式下,學生普遍感覺課堂上學習的理論知識抽象晦澀,他們在實驗時也只能依葫蘆畫瓢,學習的積極性和主動性不高。現場實驗教學徹底打破傳統學習模式,將學生推向教學的前臺,學生實踐成為課堂教學的主體,進一步激發學生學習熱情,提高學生舉一反三、自主創新的能力,使教學過程更加融洽、和諧。
2.4 關注行業最新動態,及時引進和應用最新技術
通過現場實驗教學,及時引入最新的功能模塊,讓學生及時把握行業發展動態,提高自身的競爭力。而且,在當今產業激烈競爭、企業轉型升級的關鍵時期,越來越多的用人單位更加注重于學生掌握并運用最新技術的能力。
3 取得的教學效果
通過臺州學院單片機課程組教師的共同努力,學生對單片機課程的學習取得明顯的成效。
3.1 學生對課程的學習興趣濃厚,教學效率、實驗效果明顯提升
隨著課程教學的推進,學生從開始學習時表現得很依賴教師指導,逐步過渡到基本能夠獨立完成實驗,到課程學習的后期,大部分學生已經能夠根據教師分配的課題獨立進行設計和實驗。學生逐漸養成主動思考分析的習慣,學習能力有很大提高,課堂學習常常出現“你追我趕”的好現象,減輕了指導教師的壓力,培養了學生的合作精神和創新意識。
3.2 學生參與科研實踐的積極性和動手能力顯著提高
單片機課程教學為學生進行機電一體化設計打下良好的基礎,學生參與科研實踐的積極性和動手能力顯著提高。自2009年以來,該教改試點班級有近90%的學生申請并完成實驗室開出的電控類開放性實驗,有近80%的學生參與了學校舉辦的浙江省大學生機械設計競賽選拔賽,學生申請并獲批浙江省新苗計劃項目有3項,由學生申請并已受理的實用新型專利有5項。
4 結語
單片機課程應用性很強,針對這個特點,通過對單片機課程進行現場實驗教學改革的實踐,教學質量顯著提高,進一步提升了學生學習專業課程的興趣,為后續專業課程的學習與實踐提供了很好的學習基礎和學習方法。現場實驗教學模式經過近2年的教學實踐檢驗,顯示出良好的實踐效果,對其他專業課程的教學也有較大推廣價值。
參考文獻
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關鍵詞:應用型人才;科技競賽能力;多媒體競賽;培養體系
浙江樹人大學是教學型本科高校。針對我校學生知識面相對較窄,實踐動手能力相對較弱的特點,以全省多媒體競賽等各級科技競賽為引領,為提高學生的信息技術素養,培養學生的科技創新和實踐動手能力,現代教育技術中心在課程體系建設上,在人才培養模式上和教學方法上做了大量的探索和實踐。
我們本著“以應用能力培養為核心、以學科競賽為導向”理念,構建了面向全校各專業的“基礎類-程序類-應用類”三個層次課程體系和由“基礎實驗、綜合實驗、多媒體競賽、社會實踐”組成的實踐教學體系。在培養學生計算機基礎應用能力的基礎上,通過“選修課個性挖掘、創作實驗班培養、學生社團組建”三位一體的特色培育,發現和匯聚大批具有創新意識和競賽能力的優秀人才,構建了“計算機基礎能力、實踐應用能力和科技創新能力”的階梯推進式三級能力培養體系,探索形成了“多媒體競賽引領、專業交叉復合、項目學習驅動、虛擬學制組織”的科技創新型應用人才培養模式。
一、以應用能力培養為核心,構建科技創新型應用人才培養體系
幾年來我們緊密圍繞我校應用人才培養的總體目標,對計算機公共基礎課程進行改革和構建。通過兄弟院校調研、企業走訪和學生問卷調查,摸清了社會對一專多能應用型人才的需求。
1.構建三個層次的課程體系
在面向全校開設計算機公共基礎課程的基礎上,針對各專業,逐步增設為拓寬和延伸計算機應用內容的公共選修課。在讓學生學習掌握公共專業知識的同時,培養其數字媒體設計能力和科技創新能力,以滿足社會上各領域對既具有專業基礎知識又具有新媒體技術開發能力的復合應用型人才的需求。幾年來我們對課程體系和教學內容多次修改完善,構建了“基礎類-程序類-應用類”三個層次的課程體系。基礎類和程序類課程近10門為全校各專業公共必修課,應用類課程結合科技競賽劃分成“影視、圖像、動畫、網頁、機器人”5個模塊近20門課程為公共選修課。
2.構建形式多樣的實踐教學體系
培養一專多能的應用型人才,以實踐應用能力培養為主。各專業的學生在學習專業課程的同時,要有不同的個性發展和個別學習需求。例如,藝術專業的學生需要將自己的創意通過計算機技術來實現;文秘專業的學生需要設計制作圖文聲像并茂的電子文稿。我們依托省級計算機實驗教學示范中心建設,構建由實驗教學(基礎實驗、綜合實驗)、多媒體競賽、社會實踐、專家講堂等組成的形式多樣的實踐教學體系。
3.搭建多功能的網絡學習平臺
為使學生能夠多渠道獲取更多的課程相關知識,方便學生間及教師與學生間的相互交流,我們搭建了多功能的網絡學習平臺。
網絡平臺內容豐富,包括:基礎課和選修課程的學習內容和實驗內容——設有“網絡教材”、“電子教案”、“視頻教學”、“在線測試”、“BBS”等多個欄目;教師個人網頁——學生隨時可登錄任課教師個人網頁進行自主學習;計算機應用新技術、數字媒體新技術介紹以及與新技術相配合的實踐操作;參加各級各類競賽獲獎作品資源庫、學生作品庫、專家點評及實驗班的信息等。
網絡平臺的充分利用,既達到學習課程知識的目的,也教會了學生通過計算機網絡進行學習和獲取知識的方法和途徑。
二、以多媒體競賽為引領,不斷提升大學生競賽能力
科技競賽本身就是一個綜合性教學活動。我們本著“以大學生多媒體競賽為龍頭、以數字媒體等新技術的開發為載體,以培養學生科技創新和實踐動手能力為目標”的原則,面向全校各專業學生,培養其數字媒體設計能力和科技創新能力,有力實現了科技創新能力與專業能力交叉復合。
1.學科競賽“課程化”
基礎類的課程在學習過程中,設計一定的課程競賽項目,開展課程競賽,如“網頁設計大賽”和“VB程序設計競賽”等課程競賽。競賽成績可以替代課程成績,參加競賽的學生覆蓋全校各專業。
選修課程的學習過程中,每門課程都精選一定數量的大學生競賽優秀作品作為典型案例,通過案例闡述基本概念、基本知識和實際應用,并組織學生進行點評。變枯燥為生動,培養了學生的發現問題和解決問題的能力。
課程競賽通過教務處發文定期組織,制定比賽方案和選拔規則,在學校取得好成績的推薦到省和國家參加相關競賽。如全校學生參加的“多媒體設計競賽”等,競賽成績可以替代選修課程成績。培養了學生的創新意識,發現了大批優秀人才。
2.組織全國和省級各類參賽團隊
以浙江省大學生多媒體設計大賽等各級競賽為龍頭和導引,通過“選修課個性挖掘、創作實驗班培養、學生社團組建”三位一體的組織形式,匯聚大批具有創作熱情和創作潛質的學生,構成科技競賽的主力軍。目前已經組織了十幾個參賽團隊。
參賽團隊具體組織方式為:一是利用選修課進行挖掘。在計算機基礎課程全部覆蓋的基礎上、通過全校近20門選修課程的開設,從全校各專業的學生中挖掘具有新媒體設計潛質的學生。二是依托創作實驗班進行培育。通過創作實驗班招生,選拔和培養一批有創作熱情的優秀學生。三是組建科技社團。幾年來先后成立了樹人大學“青年電視藝術協會”、“心一創作室”、“WEB協會”等學生科技社團組織,匯聚一批有興趣的學生。對競賽團隊進行有計劃、有目標地訓練指導,并為他們提供良好的學習設備和場地。學生通過在社團里學習、協作和交流,培養和鍛煉了科技創新能力。
3.以項目教學為載體,開發學生的潛能
以各類多媒體競賽為導引,圍繞競賽內容,由老師和學生一起討論研究,先后確立了50多個研究項目。這些項目可以申請學校和省級相關課題,亦可作為教師教改項目的子項目。
導師一對一指導。每個參賽團隊在指導教師的指導下進行選題、設計、制作完成作品。學生在指導教師的指導下將專業理論知識運用到實際問題中,這個過程中會不斷出現問題而又不斷解決問題。通過參加競賽,不僅能夠完善大學生的知識結構,而且學以致用的學習方式也能夠激勵大學生產生自主學習知識的動力。
團隊協作,共同完成競賽項目。學生通過競賽過程的體驗、嘗試、創新以及感受隊員之間互相協作與幫助,對學生的社會責任感、扎實學風、合作精神等品質的提高都是質的飛越。幾年來,參加競賽的學生團隊已成功申請多項校級學生課題和浙江省大學生新苗計劃項目,成功申請并完成了學校的多個開放實驗項目。
4.建立競賽保障機制
從制度上要激發學生參與競賽的積極性和主動性,促使學生競賽隊伍穩定和發展,必須有一套組織管理機構和運行機制作保障。教務處負責對整個學校學生科技創新活動的組織領導工作,包括制定相應的政策措施、建設創新基地、籌措及使用資金等;現教中心負責多媒體競賽的組織、選題、培訓和指導,負責指導教師的選拔及考核。形成由教務處統管、現教中心組織、競賽項目指導教師負責的三級管理制度。
以多媒體競賽為抓手,充分發揮指導教師的能動作用。幾年來,我們建立一支責任心強、業務水平高的指導教師隊伍。通過制訂指導教師工作職責、落實指導工作量、開展評獎評優等途徑鼓勵教師參與指導工作的積極性和主動性。
三、科學組建“互動新媒體創作實驗班”
1.科學定位
現教中心負責全校計算機公共基礎課程,沒有專業學生。為了培養具有新媒體技術開發能力的復合應用型人才,我們進行有序教學組織和培養。自2009年開始,教務處發文從全校各專業選拔一批有創作熱情的優秀學生,成立了“互動新媒體創作實驗班”(以下簡稱“實驗班”)。以多媒體競賽為抓手,以新媒體技術為學習載體,以彈性體制優化組織形式,進行“互動新媒體創作實驗班”的特色培育。目前為止已經組織招收并結業了2期。通過1~2年的培養訓練,實驗班學員掌握圖形圖像、動畫影視、交互式游戲、虛擬現實和網絡多媒體等技術的基礎知識和基本技能,能進行上述新媒體的設計和開發。走向社會時既能從事專業領域的工作,又能在媒體相關領域從事新媒體的設計、創作、開發和策劃工作,為樹人大學各專業的學生就業提供了一條新途徑。
2.學習方式
以“導師負責制”展開小組式學習。實驗班學員選擇導師開設的選修課程,導師與學習小組“一對一”進行指導。以中心教師為主體,聘請兄弟院校知名教授和企業資深專家擔任教學和指導教師,定期來實驗班進行專題講座。內容涉及“虛擬現實技術與展望”、“多媒體技術與應用”、“機器人基礎知識”等領域。
把競賽作為開展實踐教學活動的有效載體。實驗班是我校科技競賽的主要基地,結合各類大學生多媒體競賽進行實踐訓練,并以競賽為評價標準。通過營造濃厚的科技競賽氛圍,激發學生的學習熱情,對學生的學習起到良好的促進作用。通過實驗班帶動,越來越多的同學參與競賽之中。
開展主題班會,展示小組學習的成果。在主題班會上,獲獎學生的談親身經歷和賽后感受,激發了其他學生投入科技競賽的熱情,在學生中起到起很好的榜樣作用。培養學生不甘落后的信心和堅韌的品質。在競賽過程中,學生要經受挫折甚至失敗的考驗,競賽磨煉了學生的意志品質、增強了心理承受能力,這些能力對于大學生來講,將終生受益。
豐富多彩的學習活動,開拓學生的視野。先后外出參觀了上海“世博會”、“韓美林藝術博物館”及省屬兄弟院校的“機器人實驗室”、“虛擬現實實驗室”等。啟迪學生的智慧,并從中獲得了創作靈感,。
校企合作、作品對接。讓社會參與辦學,學生創作與社會需求相結合。我們先后與多家企業建立了穩定的合作關系,定期到相關企業參觀學習,并承擔企業的有關工作,提高學生就業競爭力。
3.發揮實驗班人才培養的輻射作用
以點帶面的思路。由實驗班帶動全校各專業的同學積極選課,主動進行訓練,踴躍報名參加各類競賽。在提高學生的創造力和實踐動手能力的同時,注重創作實驗班的文化積累,探索出一套獨具特色的班級管理機制。通過實踐,實驗班學生的創造力和實踐動手能力大大提高。已結業的2屆學生在國家和省級多媒體作品設計競賽中,共獲40多個獎項;獲多項實用新型專利和外觀、軟件著作權。
幾年來我們的改革取得顯著的效果。樹人大學在全國大學生廣告藝術大賽、浙江省大學生多媒體作品設計競賽、浙江省“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、中國大學生計算機設計競賽、中國智能機器人大賽等各類競賽中獲得近200個獎項,其中一等獎20多項,二等獎60多項。通過改革與實踐,學生的綜合素質得到大幅提升,成為社會上受歡迎的人才。
參考文獻:
[1] 羅玲玲. 大學生創造力開發[M]. 北京:科學出版社,2007:36-110.