人工智能专业课程设计范文
时间:2023-10-10 17:26:39
导语:如何才能写好一篇人工智能专业课程设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
>> 智能游戏开发与设计课程教学方法探索 数字媒体技术专业游戏设计与开发方向本科课程设置的探讨 游戏设计与开发课程教学方法探析 游戏开发应用中的“人工智能”课程教学方法探讨 基于多元智能理论的网络教育游戏设计与开发 面向游戏开发方向的“计算机图形学”课程建设探讨 计算机审计课程开发与建设探讨 智能信息处理课程群辅助教学网站的设计与开发 益智小游戏设计与开发 游戏设计方向课程建设研究 “人工智能与游戏编程”课程设计 高职游戏开发专业课程体系建设 基于普通高校成人高等教育课程开发与课程建设的探讨 数字游戏设计专业建设方案探讨 智能科学与技术专业的算法设计与分析课程教学探讨 《Flas设计》课程建设的研究与探讨 《网络综合布线设计与施工》课程建设探讨 基于工作过程的《网页设计》课程开发与设计探讨 “智能科学与技术”本科专业软件实践类课程建设探讨 “新药设计与开发”精品课程的建设与实践 常见问题解答 当前所在位置:l.
[4] 第九届中国国际数码互动娱乐展览会[EB/OL]. [2011-06-23]. /.
[5] 彭岩,王万森. 智能科学与技术专业建设的探索与实践[J]. 计算机教育,2009(11):30-33.
[6] 王小捷. 北京邮电大学的智能科学与技术专业[J]. 中国人工智能学会通讯,2011(3):28-30.
[7] 李仪.“人工智能与游戏编程”课程设计[J]. 计算机教育,2010(10):99-101.
[8] 陈少波. 中国动漫游戏专业教育现状和发展策略[J]. 浙江学刊,2007(2):221-224.
[9] 王浩. Visual C++游戏开发经典案例详解[M]. 北京:清华大学出版社,2010:204-217.
[10] 吴清强,刘方. 计算机游戏基础教程[M]. 北京:电子工业出版社,2010:187-196.
[11]John David Funge. 人工智能在计算机游戏和动画中的应用[M]. 班晓娟,艾迪明,译. 北京:清华大学出版社,2004:107-116.
[12] 于洪. 智能科学与技术专业的算法设计与分析课程教学探讨[J]. 计算机教育,2010(10):15-18.
Study on Intelligent Game Development and Design Teaching
YU Hong, WANG Guoyin, LIU Hongtao
(Institute of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts & Telecommunication, Chongqing 400065, China)
篇2
关键词:智能制造 机械 启示
随着信息技术的不断发展,现代制造业向着以智能制造为核心的新一代工业发展,社会对机械人才的需求量越来越大,但同时对人才的质量和综合素质也提出了与以往不同的新要求。笔者将从智能制造基础和内涵出发分析智能制造高职院校机械教学影响和启示。
一、智能制造的含义及关键技术
制造是从概念到实物的过程,通过制造活动把原材料加工成适用的产品,智能制造是在网络化、数字化基础上融入人工智能和机器人技术形成的人、机、物之间相互交互与深度融合的新一代制造系统。智能制造系统的本质特征是分布于各个地方的单个制造者自主性和整个制造系统的自组织能力,实质就是应用快速可靠的通信传输网络建立的分布式多自主体智能系统。
智能制造系统的基础技术。
1.数控机床技术
数控机床技术是智能制造的基础,智能制造系统最终产品的生产都依赖于数据机床技术。
2.计算机技术
计算机辅助设计能够提高产品的质量和缩短产品生产周期,在制造过程综合利用计算机技术使生产从概念、设计到制造联成一体,做到直接面向市场进行生产,可以从事大小规模并举的多样化的生产。
3.工业控制技术、微电子技术
利用工业控制技术、微电子技术结合人工智能技术发明的机器人开创了工业智能新局面,使生产结构发生重大变化,使制造过程更富于柔性,扩展了人类工作范围。
4.人工智能技术
人工智能的目的是为了用技术系统来突破人的自然智力的局限性,达到对人脑的部分代替、延伸和加强的目的,使那些单靠人的天然智能无法进行或带有危险性的工作得以完成,从而使人类的智慧能集中到那些更富于创造性的工作中去。人是制造智能的重要来源,在制造业走向智能化过程中起着决定性作用。
5.通信网络技术
构成智能制造系统的基础就是高可靠实时通信网络,通过通信网络高速可靠实时传输智能制造系统中各个制造者所需要的所有信息,通信网络技术主要包括嵌入式网络技术、高可靠无线网络技术,网络信息安全技术和异构网络间无缝交换技术。
二、智能制造对机械教学影响及启示
机械专业是现代工业的基础,机械专业的人才将是工业4.0时代弄潮儿,为了适应智能制造工业发展的需要,在机械人才培养方面必须要适应时代的发展,作为机械专业人才培养主要摇篮,高职院校培养的人才只有满足智能制造的需求,才能立足于未来工业发展,否则培养的人才将被现代工业社会所淘汰。因此在机械专业人才培养方面对教学模式、教学内容和教学方法等方面进行改革创新是大势所趋。
1.不断完善机械专业教学内容
智能制造所需要的机械人才已经不再是仅仅懂得机械专业的人才,而应该是对计算机技术、工业控制技术、网络技术、人工智能技术等智能制造基础技术都要熟悉和了解的人才,这就需要学校在进行机械专业课程设计时要在加强传统机械专业课程的同时,增加计算机技术、工业控制和微电子技术以及人工智能技术的相关课程,老师在教授传统机械课程的同时,把计算机技术、工业控制技术和人工智能技术融入到教学中,从而使学生熟悉在机械制造工业中如何应用计算机、人工智能等技术,充实学生的技术储备,为学生的就业打好基础。
2.在机械专业教学中不断创新应用教学方法
智能制造对机械专业人才提出了新的要求,学生不仅要加强对机械知识的掌握和运用,还要熟悉了解计算机技术、工业控制和微电子技术和人工智能知识,这就产生老师传统教授机械知识的教学方法不一定适用于这些新知识教学的问题,因此教师应该深入研究计算机技术、工业控制和微电子技术以及人工智能技术的教学方法,并结合适用于机械专业教学方法不断创新新的教学方法, 培养学生学习的主动性、创造性、理论实践能力和学习的方法习惯。同时要不断提高任职教师能力素质,加强学习智能制造关键技术相关知识。
3.逐步完善改进教学模式
智能制造需要新的理论知识体系,原来的机械专业知识的教学模式可能已经不再适应新知识的教学,这就要求我们的老师不断研究新知识理论,探索尝试新的教学模式,使得学生能够牢固、快速掌握新知识。
三、小结
篇3
关键词:能力本位;大数据专业;课程体系
高职大数据专业教育的本质是为了培养在大数据采集、存储、传输、分析、处理、应用等领域实践能力强、综合素养高的技能型人才[1-4],以能力为本位的大数据专业课程教学始终贯穿于高职大数据专业教育的全过程,这也是促进新常态下高职大数据专业教育教学发展的主要因素。但是,就目前的发展态势来看,高职培养的大数据专业人才的数量和质量远远未能达到市场和企业的需求,究其原因,主要是因为高职大数据专业课程尚未形成体系,未能在有限的教学课时内有机整合交叉重复的课程内容,从而未能突出体现学生综合能力的培养[5-9]。因此,构建基于能力本位的高职大数据专业课程体系势在必行。
1高职大数据专业课程体系构建的必要性
国务院于2015年8月印发的《促进大数据发展行动纲要》指出,“建立健全多层次、多类型的大数据人才培养体系……重点培养职业工程师等大数据专业人才”。为了在一定程度上满足市场和企业对大数据技术相关人才的需求,截至2020年12月,全国共有289所高职院校开设了大数据专业。由于我国高职院校大数据专业开设的时间短、起步晚、底子薄,大数据技术专业人才总体上来说是短缺的[1-4]。此外,由于人才培养目标和就业定位仍然不够明确,尚未形成系统性的师资团队、高效的实践教学平台和标准化的课程体系,未能有效构建和运用交叉学科的知识体系和课程内容。因此,不完善的课程体系和课程内容导致教师只着重计算机领域知识的教学,缺乏适合学生学习系统性的大数据课程教学计划,忽略了大数据专业学生技能的培养,不能适应大数据时代市场和企业对大数据专业高技能型人才的需求。目前我国高职院校大数据专业教学和人才培养仍处于摸索阶段,如何从培养学生深度的思维能力和解决广度问题综合能力的角度出发,构建基于能力本位的大数据专业课程体系是摆在高职院校面前的一个重要课题[1-9]。
2基于能力本位高职大数据专业课程体系构建的可行性分析
2.1面向计算思维能力的高职大数据专业课程体系。计算思维能力即在管理学和教育学基本理论的基础上,充分、综合运用计算机专业领域的基本概念、基本方法、基本手段和基本过程对所需求解的问题进行深度上和广度上的抽象、挖掘、归纳,从而求得最优解的一种思维能力[5]。高职大数据专业教育的培养目标本质是为了培养在大数据采集、存储、传输、分析、处理、应用等领域实践能力强、综合素养高的技能型人才。计算思维能力完美地诠释了高职大数据专业课程教育教学的内在本质,即将高职大数据专业课程划分为一种包括通识教育、大类教育、基本认知等模块课程在内的螺旋递推式的计算思维课程体系,通识教育课程包括数据科学数学基础、人工智能导论、操作系统、统计学、管理学基础、计算机组成原理、数据科学导论、大数据结构、数据库原理、大数据编程算法等课程,充分、综合运用管理学领域、教育学领域、计算机专业领域的基本概念、基本理论、基本方法、基本手段和基本过程对所需求解的大数据分析、处理、应用问题进行深度上和广度上的抽象、挖掘、归纳。因此,通过构建面向计算思维能力的高职大数据专业课程体系并在实际的教学活动中加以实践,促进学生熟练掌握大数据的基本概念、基本理论、基本知识、基本方法、基本手段、基本过程和基本技能[6],从而具备初步的项目开发经验和能力。2.2面向应用能力的高职大数据专业课程体系。高职大数据专业教育的本质是为了培养在大数据采集、存储、传输、分析、处理、应用等领域实践能力强、综合素养高的技能型人才,即高职大数据专业教育的本质是以能力为本位的。基于面向计算思维能力的高职大数据专业课程体系,面向应用能力的高职大数据专业课程体系是指将大数据主干课程划分为专业骨干、专业实践等模块课程,它们属于应用能力培养的范畴,专业骨干课程可开设的课程主要包括大数据程序设计、大数据采集、存储与传输、数据库应用技术,专业实践课程可开设课程包括大数据核心平台技术、大数据挖掘、分析与处理、大数据应用、大数据可视化技术等。这是高职大数据专业基于能力本位的课程体系整体框架中的核心课程,也是后期以“专业拓展”“综合拓展”等模块课程为标志的工程能力培养课程开设的前提[5-7]。面向应用能力的高职大数据专业课程体系侧重于大数据应用框架的部署和理解,课程内容完美地体现了培养学生的大数据编程算法、大数据程序设计、大数据核心平台技术、大数据可视化应用技术等方面的核心能力。2.3面向工程能力的高职大数据专业课程体系。工程能力是指在计算思维能力和应用能力的基础上,学生通过团队协作解决实际工作中较为复杂综合性的工程项目开发问题的能力。因此,面向工程能力的高职大数据专业课程体系包含专业拓展、综合拓展等模块课程,它们属于工程能力培养的范畴,即培养多元化的具有广度创造技术、深度人工智能开发技术的大数据分析师、大数据架构师、大数据运维工程师、大数据开发工程师、大数据科学家等工程项目设计与开发人才[6]。面向工程能力的高职大数据专业课程体系通过项目小组团队协作的形式,以工程项目与企业真实案例为驱动,促使学生搭建大数据工程项目设计与开发的框架,细化框架内部细节,集思广益,形成最终的工程项目解决方案,并充分运用所学的专业骨干、专业实践等模块课程中的大数据程序设计、大数据采集、存储与传输、数据库应用技术、大数据核心平台技术、大数据挖掘、分析与处理、大数据应用、大数据可视化技术等课程的核心知识,实施大数据工程项目的大数据采集、存储、传输、分析、处理、应用、作业调度、工程维护、代码调错等,从而完美地实现培养学生解决实际工程问题能力的目标[7-9]。
3基于能力本位的高职大数据专业课程体系构建途径
3.1构建支撑计算思维能力培养的立体化课程资源。面向计算思维能力的课程体系是高职大数据专业发展的一个基础性课程体系,这是大数据专业能力向应用能力与工程能力纵深发展的延伸性课程,目的在管理学和教育学基本理论的基础上,充分、综合运用计算机专业领域的基本概念、基本方法、基本手段和基本过程对所需求解的问题进行深度上和广度上的抽象、挖掘、归纳,使学生掌握大数据专业的通识教育、大类教育、基本认知等模块课程,从而为学生拓展应用能力与工程能力打下基础。因此,需要构建支撑计算思维能力培养的立体化课程资源,其主要形式是利用移动互联网设置集课程资源、线上线下资源、实践课程资源为一体的立体化课程体系教学资源模式[5],并利用移动互联网构建多样化的线上线下网上教学环境、学生线上线下学习平台。课程教学资源以线上线下和任务与项目驱动的实践课程形式为主,学生在教师的启发和引导下自主学习,时时讲解、时时操作。在此立体化课程资源支撑下,按照“计算思维形成→基本技能训练→计算思维能力培养”的要求,充分运用混合式翻转教学方式,对一些重点难点的课程内容进行反复教学,实施数据挖掘与人工智能结合的大数据专业基础知识的实际操作,对学生进行个别指导,加深学生对基本知识点的掌握和理解。3.2搭建支撑应用能力培养的实训平台。高职大数据专业实践性、应用性极强,面向应用能力的高职大数据专业课程体系要求搭建适当的支撑应用能力培养的实训平台以强化学生的应用能力。搭建支撑应用能力培养的实训平台,重点是学校应根据大数据专业人才培养目标和计算思维能力培养需求,从硬件环境、软件环境、线上线下网络教学平台等方面入手,构建集大数据编程算法、大数据程序设计、大数据核心平台技术、大数据可视化应用技术等于一体的核心能力培养平台[5-6],大数据编程算法、大数据程序设计、大数据核心平台技术、大数据可视化应用技术课程采用线上线下模式、理实一体化的教学方式,主要用于大数据专业的“专业骨干”“专业实践”等模块课程的实训教学;软件条件方面,利用搭建的实训环境,以学生分组协作形式,可以选择并行分布式处理软件Hadoop和Spark,实施大数据预处理、模型的建立模型、参数的选择,为学生提供大数据编程算法、大数据程序设计、大数据核心平台技术、大数据可视化应用技术方面的实训项目,使学生掌握基本方法和技巧,理解基本工作原理,从而可以较好地培养学生应用能力。3.3设计支撑工程能力培养的综合性工程项目。面向工程能力的高职大数据专业课程体系即培养多元化的具有广度创造技术、深度人工智能开发技术的大数据分析师、大数据架构师、大数据运维工程师、大数据开发工程师、大数据科学家等工程项目设计与开发人才,它是围绕学生的工程项目开发能力而设置的。因此,学校应结合大数据专业的人才培养总体目标、计算思维能力培养目标和应用能力培养目标,设计支撑工程能力培养的综合性工程项目[6-9],在每个项目中设置相应的实验,力求做到课程与岗位能力对接,检验学生对实践知识的掌握情况以及解决问题的思想、手段和方法,从而为工程项目开发打下坚实的基础。在综合性工程项目类型方面,把支撑工程能力培养的综合性工程项目分为设计性实验和综合性实验,合理规划工程能力培养计划、培养标准以便较好地适应工程能力培养的新形势,让学生在“练中学、学中练”,考察学生的实际工程项目开发能力,力求工程项目开发能力与企业标准对接。3.4创新基于学生能力本位的教学模式和教学方法。面向计算思维能力、应用能力、工程能力培养的高职大数据专业课程体系是一种螺旋递推式的课程体系,它完美地诠释了高职大数据专业课程教育教学的内在本质。基于学生能力本位的教学模式和教学方法是实现高职大数据专业课程教育教学内在本质的重要条件。因此,高职院校要从大数据专业人才培养和学生实际需求出发,制作精美的教学视频,充分利用微课、翻转课堂、多媒体、远程协作、虚拟现实、系统仿真、探究式、启发式、逆向式、互动式等教学方式、方法和手段[1-4],按照“思维培养—应用细化—工程开发”的教学模式,围绕大数据专业的课程教学内容,充分利用网络资源,随时调整教学细节,合理安排课时,及时记录教学过程中的反馈信息,使得师生之间的良好互动和沟通达到一定的广度和深度,为学生掌握大数据专业课程的精髓和将来适应工作岗位打下坚实基础。3.5加强基于学生能力本位的师资队伍建设。高质量的专业教师队伍是构建基于能力本位的高职大数据专业课程体系构建的良好保障,因此高职院校要围绕学生的计算思维能力培养、应用能力培养、工程能力培养[5-9],加强基于学生能力本位的师资队伍建设,让教师在教学与科研中取长补短,丰富知识结构,相互促进,相互提高,从而为教师专业素质和创新实践能力提供保障,提升教师授课水平。
4结语
高职大数据专业课程体系的构建为提升学生的计算思维能力、应用能力、工程能力提供了科学的发展平台,对高职专业人才培养和课程改革具有重要的意义,同时也能使学生成为有知识、有能力的社会主义事业建设者和接班人。大数据对当今社会的重要意义以及大数据专业人才的不足决定了大数据专业人才培养任重道远,但是不足也是动力,也给未来高职大数据专业预留了很大的发展空间。
参考文献:
[1]林宛杨.“职教20条”建设背景下大数据课程体系改革[J].电脑知识与技术,2020,16(36):170-171,176.
[2]刘建华,胡文瑜,唐郑熠,等.数据科学与大数据技术专业课程体系探索[J].科教文汇,2021(2):115-116.
[3]周黎鸣,林英豪,李征,等.新工科背景下大数据专业课程建设[J].计算机时代,2021(1):102-105.
[4]马晓磊,霍恩泽.面向“互联网+产学交融”的交通大数据课程体系建设[J].高教学刊,2021(7):86-89.
[5]崔琳,吴孝银,张志伟.面向学生计算思维培养的数据科学与大数据技术专业课程体系建设模式探究[J].无线互联科技,2020(4):121-122.
[6]戴牡红.面向工程能力培养的大数据教学研究[J].软件工程,2021,24(1):47-50.
[7]袁利平,杨阳.基于能力本位的教师教育课程体系建构[J].河北师范大学学报(教育科学版),2020,22(5):85-92.
[8]王姝,苏志东.基于能力本位的反向课程设计方法应用研究[J].微型电脑应用,2020,36(9):77-82.
篇4
关键词:教育技术专业;信息技术教师;教育工作;培养措施
随着计算机技术、多媒体技术和设备等在教育教学中的广泛使用,学校教育教学的质量也得到了有效的提升。然而,在如今的教育教学中,由于受到信息技术教师较为缺乏的影响,一些较为先进的科学技术在教育教学中应用所取得的成效却不够明显。为了确保这种问题能够得到有效的解决,对教育技术专业培养信息技术教师这一工作内容也更加重视,而这对提高教学质量也有极大的帮助。
1 信息技术教师应具备的能力
在信息技术教学中,学生要想学好信息技术,则信息技术教师应具备一定的能力,且要掌握一定的信息技术知识。在对学生进行信息技术基础知识和技能的教学中,部分学校认为这部分内容比较简单,只要教师能够熟练使用计算机和Windows,则其就可以进行教学。
其实,这种观念是错误的,因为不是专业的信息技术教师,即便其能够熟练使用计算机和Windows,也不一定能使学生真正理解Windows知识,并熟练掌握计算机技术。比如,在讲解多任务操作的时候,如果教师自己都不明白分时操作的过程和技术,又怎样确保学生能够理解自己所讲解的多任务操作呢?要想使学生能够真正理解Windows理论知识,并掌握操作技术,则必须要选择专业的信息技术教师进行教学,同时教师也应掌握操作系统理论知识和技术。只有教师真正掌握教学理论知识和技术,学生才能真正理解其所讲解的内容。
此外,在讲解系统程序设计这一内容的时候,信息技术教师应熟练掌握程序设计方法和理论,同时要对系统程序设计的方法和原理进行详细讲解,以便学生能够真正理解程序设计原理,并熟练掌握设计方法。而在讲解多媒体软件应用内容的时候,教师必须要熟练掌握数据压缩技术和原理;在讲解网络技术的时候,教师则必须要掌握网络服务器的分类知识,同时要理解计算机搭配网络使用的方法和原理;在讲解人工智能的时候,教师对人工智能系统要有一定程度的了解,并且要掌握智能系统设计方法和原理。在信息技术教学中,教师只有真正掌握教学内容,并通过自己的理解对这些内容进行细致的讲解,学生才能更好的理解教师所讲的内容。同时,根据《普通高中技术领域课程标准(信息技术部分)》的相关规定,信息技术教师在进行教学过程中,必须要熟练的掌握相应的教学内容和技术,且对信息技术基础知识、网络技术、系统程序设计与人工智能系统等知识要有很好的掌握。
2 信息技术教师培育现状
2.1信息技术教师的培养速度较为缓慢
在信息技术教学中,专业信息技术教师培养较为缓慢,跟不上信息技术创新速度是信息技术专业教学存在的主要问题之一,也严重制约了信息技术教学质量的提高。同时,在教学过程中,教学方向不够统一、教学课程设计不够合理、教学资源较为缺乏、专业教师队伍建设较为缓慢等都是各大高校在信息技术教学中普遍存在的问题。现如今,对信息技术专业教学,各大高校所建立的专业教学体系都比较相似,且教学方法比较传统,教学课程的安排也缺乏特色,并且不够合理,往往是将信息技术教育教学法课程作为信息技术教学的主要课程,并利用这一课程对学生进行教育,以便使学生能够真正掌握教师所讲解信息技术。
2.2信息技术教师的界定不够明确
随着教育教学的受重视程度越来越高,对专业教师的界定也有了明确的规定。遵照《中国教育技术标准》的相关规定,专业信息技术教师的职责是依照信息技术专业课程向学生传授信息技术 的理论知识和技能,以便学生能够真正掌握所学的知识,而这也是对信息技术教师进行界定的主要依据。但是,这种不够完善的界定规则,对信息技术教师进行界定的缺陷是导致界定的结果不够明确,这同时也是导致信息技术教师培养工程取得成效较低的主要原因。
3 教育技术专业培养信息技术教师的科学方法
3.1建立完善的保障制度
在学校教育教学越来越信息化的今天,各大高校为了提高信息技术专业教学的质量,并确保学生能够真正掌握所学到的信息技术和理论知识,则必须要重视信息技术教师的培育工作。只有信息技术教师的专业性得到提高,其所掌握的技术和知识才能更加专业,而信息技术教学的质量也才能得到有效的提升。要实现这一目标,不仅需要对影响教学质量的外部环境进行优化,还必须要建立完善的保障制度。只有利用完善的保障制度对信息技术教师的教学给予保证,信息技术教师在开展教学的时候才能更有动力,而教学的质量也自然能够得到提高。
为了保证信息技术教师培养工作能够取得更好的成效,并建立完善的保障制度,国家相关部门也制定了保障信息技术教师培养和教师队伍建设的相应政策,比如信息技术教师职称评定规范、教师队伍建设机制以及师资力量监察制度等。在此基础上,相关部门也提高了信息技术教学标准,并提升了信息技术专业课程安排的科学性、合理性,而这对提高信息技术专业教学质量有很大的帮助。除此之外,各大高校对信息技术教师职责的界定也更加的明确,这对信息技术教师更好的开展专业教学有极大帮助;也加大了对信息技术专业教学保障制度的宣传力度,这在各大高校建设信息技术教师队伍方面起着非常重要的作用。
3.2对信息技术教师的职责进行准确定位
在信息技术教学中,专业办学和市场需求之间出现脱节现象是影响教学质量的主要原因之一。而各大高校对教育技术专业培养信息技术教师这一工作的开展也普遍存在一些问题,如培养目标缺少针对性、信息技术专业课程的安排不够合理等,这对信息技术教师职责的定位有着极大的影响。各大高校要想提高信息技术教师培养成效,并使信息技术教师能够更好的理解自己的职责,则必须要先对信息技术教师的职责进行准确定位,同时要确保教师能够真正理解信息技术专业教学的特点,掌握市场对信息技术教师的需求变化,以便确保培养出的信息技术教师能够符合市场的需求。
此外,依据教育技术专业培养信息技术教师所需要解决的主要问题就是保证教师职责定位的准确性。要实现这一目标,则需要放下对不同学科的成见,对不同科学的教学方法进行创新,并依据信息技术专业的特点选择使用科学、合理的培养方案,以便确保对教育技术专业培养信息技术教师能够取得更好的成果。只有依据信息技术专业特点,建立科学的信息技术教师培养制度,并设计科学、合理的教学方案,安排与教学方案相适宜的专业课程,信息技术专业教学的质量才能得到提高,同时学生也才能真正掌握所学的信息技术和理论知识;也只是将信息技术专业教学作为信息技术教师培养工作的重要参考依据,并建立系统的信息技术知识体系,对教育技术专业培养信息技术教师才能取得更好的成绩。
综上所述,在信息技术涉及领域较广的今天,信息技术专业教学的质量也越来越受重视。而要想提高信息技术专业教学的质量,则信息技术教师的教学能力是关键。依据教育技术专业要求进行信息技术教师培养是如今较常使用的培养方法,而要想提高培养工作所取得的成效,则必须要使信息技术教师真正了解信息技术专业教学的特点,并掌握一定的专业知识和技术。只有如此,信息技术专业教学的质量才能得到有效的提高。
参考文献:
[1]许之民.高师院校培养信息技术科学教师的思考[J].中国教育信息化,2014,(16).
篇5
关键词:电力信息化;信息安全;核心课程构建
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0065-02
伴随着电力信息化的高速发展,由电力数据安全、保密通信、电力系统安全和网络安全等衍生出的信息安全引起电力部门的高度重视。根据2009年国家电网公司公布的“智能电网计划”,其目标是建立以信息化、数字化、自动化、互动化四化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。其中,信息化作为智能电网“四化”特征的突破口,其重要性日益凸显。[1]
由于电力生产安全性与稳定性的要求,电力企业对安全生产、调度过程控制的自动化应用一向比较重视,而对业务管理系统的数据安全、系统安全、网络安全、容灾备份等方面的重视程度却相对不足。基于此,信息安全管理目前已经成为电力企业信息化的重点。由于电力信息网络已经深入到电力生产和管理的全过程,涉及到电力生产的各个层面,电力生产与管理对其依赖性日益增大,信息安全已纳入到企业安全生产管理中。近些年国家电网公司规范了信息网络安全管理,并从安全政策到安全技术措施等方面实施了电力安全计划试点。
信息安全技术在电力信息化的应用和发展过程中具有非常重要的地位与作用。电力企业“十一五”信息化规划将信息安全保障体系建设列入六大保障体系之一,信息安全管理日益受到重视。近年来,信息安全技术在电力信息化中的应用状况为:虽然电力企业加大了对信息安全认证技术的研究和实施,信息安全系统项目不断增加,包括防毒软件用户认证系统、防火墙、身份认证、网络监测管理系统、数据备份等,但由于电力系统采用班组、二级单位、市级公司、省级电力公司的四级管理体系,其生产环节、电网管理、营销管理、ERP等信息系统无不面临设备安全、数据安全、内容安全和行为安全几个层面的安全问题,迫切需要从网络安全、应用安全、数据安全、系统安全等角度采用多种检测、防御、保密、可靠保证等信息安全技术手段,从整体上建立防御安全威胁的体系。
沈阳工程学院作为电力特色明显的高等院校,自从电力高等专科学校晋升为本科院校以来一直秉承“依托行业、面向市场”的办学理念,以应用型本科教育为主,依托行业优势,以培养高素质工程应用型人才为目标。在信息安全专业的学科建设中,必须结合学校自身的特点和人才培养的需求,突出特色培养和能力培养,开展基于电力信息化的信息安全专业核心课程的探索和研究,借鉴其他高校信息安全专业的建设经验,在信息安全专业定位、课程体系、实践教学等方面进行有益的革新和建设,以期建立更为科学、合理的满足社会经济发展和电力行业所需要的信息安全专业人才培养模式。[2]
一、信息安全专业现状
自2001年武汉大学创办我国第一个信息安全本科专业以来,据教育部高教司统计,截至2010年,教育部共批准78所高校设置了信息安全本科专业,17所高校设置了信息对抗技术专业。[4]经过10年的专业建设,我国已经形成了信息安全人才培养的完整体系,20多所高校具有信息安全本科、硕士点、博士点和博士后站,还有更多的高校计划开办信息安全专业,如何做好信息安全专业特色建设和规划将是一个非常重要的问题。
信息安全是一门新兴学科,也是一门综合性的交叉学科,它广泛涉及通信、密码学、计算机、数学、控制、人工智能、系统工程、法律、管理等诸多学科。[3]因此,除了工科教育共有的特点之外,信息安全人才培养还具有其独有的特点。如:信息安全领域知识覆盖面宽,要求学生具有比较广的专业知识基础;由于信息安全知识更新快,要求通过专业训练的学生必须具有很强的自学能力,并且要具有敏感的行业感悟能力;信息安全教育必须注重学生应用能力和实践能力的培养;另外,由于信息安全已涉及到社会各层次、多方面的需求,相应的,信息安全教育也需要面向多样化、层次化的人才需求,且信息安全教育是一种持续教育。
二、基于电力信息化信息安全专业课程体系的构建
1.目标设计
目前在应用型本科专业教学中面临着诸多问题,严重影响了这类学校的教学质量,社会需求与毕业生就业矛盾日益突出,大学教育培养的毕业生相对过剩和企业需要的专业人才相对不足的现象在社会上普遍存在。从沈阳工程学院的行业背景和信息安全专业应用需求的角度考虑,基于电力信息化的信息安全专业核心课程的建设目标如下:一是信息安全作为一门交叉学科,涉及到许多重叠的知识点,应采用化整为零的模块化思想进行专业核心课程建设的优化改革。二是目前实践教学缺乏行业依托,实践教学环节与行业应用的融合需要完善,电力信息化实验案例设计有待完善和加强,需要重新构建具有实践特色的教学体系。三是相同专业进行重点环节的考核标准不同,因而造成毕业生的毕业标准相差甚远。必须建立明确客观的课程考核标准。
信息安全专业作为一门多领域的综合性学科,包括计算机网络、数据库、通信原理、密码学、系统结构、操作系统等内容。它与计算机科学与技术的许多基础和专业课程有重叠的知识点,因此可以将许多信息安全的专业基础知识转化到计算机科学与技术专业基础课程中,将电力信息化的知识转化到相关专业核心课程中。
2.专业课程体系设计
在构建基于电力信息化的信息安全专业核心课程的过程中,应遵循教育部于2010年5月颁布的《信息安全专业指导性专业规范》的基本要求,确保基本办学质量。在此前提下,开展信息安全核心课程的契入和融合,围绕电力行业信息系统安全等级保护、二次系统安全防护、网络和信息安全应急响应等急需建设内容开展案例教学,办出自己的行业特色和优势。定位于培养学生以从事信息安全领域的应用服务工作为主,考虑国家和社会需求,重点培养具备专业信息安全知识和技术能力的两类应用人才,即软件产品技术开发人才、信息和网络系统管理维护人才。
为了构建科学、合理的信息安全专业课程体系,并与电力行业相结合,首先要对电力信息化行业应用做全面地调查了解,然后寻找恰当的契入点,通过课程教育,培养学生具备分析电力信息化结构、问题、风险、威胁的技能,锻炼学生寻找解决特定类型问题的各种能力。
电力信息化的应用按其应用系统的功能并结合信息安全管理进行划分,通常可分为操作系统安全、数据安全、网络安全和应用安全四个大类。根据该特点,可以将信息安全专业核心课程的“操作系统”、“计算机网络”、“应用密码学”、“软件安全”、“网络安全”、“信息系统安全”等课程与电力信息化相结合,通过实践教学等方式,将“电力企业信息化技术”、“电力行业网络与信息安全应急响应”、“电力二次系统防护”、“电力行业信息系统安全等级保护”等课程的知识点分解,在以上课程中做典型案例教学,模拟真实的行业环境和典型的问题,通过实践操作,结合理论理解,锻炼学生解决具体问题的能力。同时,积极建立必备的实验环境和教学环境,引进和开发发电系统、电网数据安全系统、容灾备份系统、电力营销系统、电力调度运营管理等仿真实验环境,开发适合于课程设计、实训的实践教学标准和大纲,与上述课程的知识点结合,突出重点问题,使学生脱离单纯的理论学习,增加对电力行业的熟悉度,掌握分析问题的思路,通过查找资料,思考问题进而解决问题。构建基于电力信息化的信息安全专业课程体系的结构图(见图1)。
3.专业核心课程内容设计
课程体系改革的目标是培养能够熟悉行业背景、具有电力行业实践技能的高素质人才,减少毕业后的行业培训环节,增加应聘的竞争力。由图1可以看出,信息安全在电力信息化系统中的必备技能主要包括系统安全、电网数据安全、网络安全和应用安全四个主要方面。因此,基于电力信息化的信息安全专业课程内容的研究和构建应以上述四个方面为主。专业课程体系总体上可以分为三个层次:计算机科学基础课程、信息安全专业核心基础课程、电力信息化核心课程,涉及密码学、网络安全、系统安全等五大知识领域。
核心课程的内容设计思路和方法是采用“逐级渗透、贴近行业、注重实践”的原则对课程体系进行设计。具体来说,就是采用科学合理的方法,将一些信息安全的基础知识转化到计算机科学专业基础课程中,将电力信息化的知识转化到信息安全专业核心课程中,而在信息安全专业课程中以实践教学和案例教学为主向上渗透。核心课程中以“应用密码学”、“软件安全”、“网络安全”、“信息系统安全”作为试点课程进行构建。在“操作系统”课程中,可以增加可信操作系统、安全操作系统以及操作系统安全策略与审计等知识点;在“数据库原理与应用”课程中,可以增加数据访问控制、数据库安全审计、数据库安全配置、SQL注入等基础理论;在“计算机网络”课程中可以适当增加协议安全、通信安全、端口扫描、入侵检测的有关理论;在“数据结构与算法”课程中,可将部分加密解密的算法作为课程设计和实训的内容,训练学生实现一些简单的密码学算法。
4.实践教学内容设计
实践教学是课程教学与电力行业能力培养最为重要和可行的培养手段,在实验室建设上,沈阳工程学院目前拥有电力系统信息安全重点实验室,引进了北京西普科技公司的信息安全实验教学系统,自主开发了电力系统网络实战仿真实验平台,这些资源为基于电力信息化信息安全核心课程的构建提供了良好保障。在实践教学案例开发上,笔者认为应该从最贴近电力企业目前正在应用的软件及系统并结合课程特点进行案例开发。电力企业正在使用的系统及软件平台包含三种类型:一是电网生产管理系统;二是电力营销系统;三是电力企业内部管理系统。为此,实践教学可以在电力企业的“发电系统”、“电网生产自动化系统”、“电力调度运营管理系统”等信息系统中选取典型的安全防护实例通过实践教学和案例教学的方式渗透到“软件安全”课程教学中;在电力企业的“电网线路管理”、“电力设备管理”、“输变电管理”等信息系统中选取典型的网络安全设计实例通过实践教学和案例教学的方式渗透到“网络安全”课程教学中;在电力企业的“电力企业资源管理系统”、“电力营销管理系统”、“电力市场交易系统”等信息系统中选取典型的安全设计实例通过实践教学和案例教学的方式渗透到“信息系统安全”课程教学中;将电力系统的“电网数据安全”、“电力营销数据安全”等数据安全的实现方法通过实践教学和案例教学的方式渗透到“应用密码学”课程教学中,等等。
三、结束语
基于电力信息化的信息安全专业核心课程的构建除了要对电力信息化的系统应用进行详细了解之外,还需对信息安全专业涉及的企业标准、职业标准以及社会需求等进行认真分析和设计,研究专业的教学特点,包括培养方案、课程体系、教学方法、考核方法等教学内容;进行课程建设的优化改革,建立一套完整的专业核心课程标准;改革考核方法,建立一套比较完整的专业核心课程考核标准;进行实践环节的优化改革,形成基于电力信息化的实践教学体系。以“面向行业需求,基于电力信息化支撑的核心课程体系的构建和研究”为导向,改革传统教育理念,建立与企业密切结合的应用型本科专业教学标准,保证教学质量,促进学生就业。
参考文献:
[1]智能电网下的电力信息化体系研究[EB/OL].[2009-08-20].http:///portal/scyj/sdcbw/nycyyj/webinfo/2009/08/1250442198805813.htm.
[2]李红娇,袁仲雄,施正一,等.电力特色信息安全人才培养模式的探索[A].2010 National Teaching Seminar on Cryptography and Information Security[C].2010:54-58.
[3]杜瑞颖,张焕国,王丽娜,等.本科信息安全专业课程体系研究[J].计算机教育,2011,(18):1-3.
篇6
关键词:核心能力;程序设计;混合教学模式;线上线下
程序设计类课程是大数据智能化产业建设的基石,是承担培养工程开发技术、物联网技术、大数据开发技术、人工智能技术等创新应用型人才的支柱之一。大数据智能化背景下计算机程序设计课程主要包括C/c++方向、Java方向和Python方向。目前高校开设的程序类课程,C/C++方向包括面向过程的C/c++程序设计(基于函数),面向对象的C/C++程序设计(基于对象)和智能应用开发。Java方向包括JavaSE程序设计、JavaWeb开发和JavaEE开发。Python方向包括Python程序设计和PythonWeb开发课程。程序设计课程覆盖了大数据智能化应用专业基础课、专业核心课和专业方向课,是专业能力培养的支柱。与时俱进的程序设计类课程混合教学模式研究,是当前高等教学研究的热点。
1程序设计课程教学模式存在的问题
程序设计课程计算机类专业都在开设,但课程教学模式缺乏针对性。程序设计课程培养目标与专业大数据智能背景结合不够,线上线下教学整合的深度和广度不够。程序设计课程教学没有同大数据智能化创新应用型人才培养目标体系结合起来,没有同当前智能化时代需求和技术场景结合起来,没有同大数据智能化人才的知识结构结合起来,没有同专业课程结合起来,没有建立起适合大数据智能化创新应用型人才培养的线上线下混合教学模式体系。目前线下的程序设计课程教学模式,教学效果还存在一些问题。①课堂预习缺乏目的性。②教学活动互动参与性不强。③习题资源不够,测试操作不方便。④作业提交不及时。⑤作业评阅不方便。⑥学情统计、课堂统计和成绩统计缺乏数据支持,无法自动进行。⑦学生自学拓展缺乏平台资源。因此,大数据智能背景下程序设计课程线上线下混合教学模式构建是当前程序设计课程教学改革急需解决的重要问题。
2程序设计类课程线上线下混合教学模式构建
大数据智能背景下,程序设计课程混合教学模式构建采用基于工程教育认证、新工科建设和课程群建设的思路进行研究与实践,坚持以成果为导向,以学生为中心,以持续改进为目标[1-2]。坚持以成果为导向,依据市场和专业发展需求,确定程序设计课程培养目标和课程培养的核心能力体系,构建课程知识体系和教学资源体系。坚持以学生为中心,强调以全体学生为中心制定课程群培养目标及配置教学资源,开展线上线下融合教学。持续改进,改革课程考评体系,建立多元测评系统,强调混合教学模式教学质量监控机制和持续改进机制,不断提升人才培养质量[1-3]。大数据智能化背景下程序设计类课程混合教学模式构建主要考虑以下问题。2.1构建程序设计课程培养核心能力的体系。程序设计课程教学模式构建,需应对市场需求的大数据创新应用型人才特征进行调查分析,结合工程教育认证和新工科建设发展需求,确定专业人才培养目标[4]。专业人才培养以“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”为目标,依据培养目标确定毕业要求[5-6]。根据毕业要求对程序设计类课程培养的学生核心能力进行分类分层次打造。课程核心能力体系分为通识能力和专业能力。通识能力分为口头表达能力、沟通交流能力、团队协作能力和创新应用能力。专业能力分为识记理解能力、阅读修改程序能力、程序编写调试能力、程序逻辑思维能力、系统分析设计能力、系统开发能力、项目管理能力和自主创新学习能力。根据核心能力体系重构程序设计课程体系,明确课程具体培养目标和要求。大数据智能化背景下创新应用型人才培养计算机程序设计课程主要包括C方向、Java方向和Python方向。对语言方向的每一门课程知识体系进行研究与实践,明确与核心能力匹配的课程知识体系,与课程内容匹配的学生能力目标体系。2.2构建语言-课程-平台一体的程序设计课程体系,解决程序设计课程群建设系统性问题。根据大数据智能化背景下的应用型人才核心能力的培养要求,构建面向应用、面向工程、面向能力理念的语言-平台一体化课程体系[6-7]。大数据智能化背景下创新应用型人才培养程序设计语言选择主流的C语言、Java语言和Python语言。根据核心能力培养体系开设课程,一个语言方向统一开发平台,解决学生培养知识脱节,开发平台混乱的问题。开发平台的选择要符合市场主流,选择具有模块化开发、代码分层、功能分层的框架集成式开发环境,以便提高学生解决复杂问题的能力。C方向课程体系分为面向过程的C/C++程序设计,面向对象程序设计和智能应用开发,统一开发平台可选择DEVC++,MicrosoftVisualStudio和Qt。DEVC++是C/C++轻量级开发环境,侧重于算法,VisualStudio是Window集成式开发环境,侧重于项目开发,Qt是跨平台GUI开发环境。Java方向包括Java程序设计,JavaWeb开发和JavaEE企业级开发课程,统一开发平台可选择MyEclipse和IDEA。Python方向包括Python程序设计,PythonWeb和爬虫课程,统一开发平台可选择PyCharm。同时要解决语言方向课程知识的衔接问题,确定课程标准,明确教学目标。程序设计语言-方向-课程一体图如图1所示。2.3开发在线课程资源,解决线上线下融合教学问题以全体学生为中心,应是集中学和分层分散教学的统一。线下课堂集中教学,适合课程理论知识的讲解学习,线上教学适合课程实训指导和拓展。程序设计课程线上线下融合教学过程分为资源开发、课前准备、课堂教学、课程实验、课程设计和课程总结五个过程。整个教学过程,以学生为中心,采用“参与式、启发式、研讨式”教学方法,利用平台提供的签到、章节学习、讨论、选人、分组、抢答、作业、测试、互评、群聊、通知等教学手段,实施线上线下、课内课外融合的教学模式,充分发挥教师主导作用和学生主体作用,引导学生参与互动、自主学习、创新学习,调动学生学习积极性和主动性,逐步培养学生的专业通识能力、识记理解能力、阅读修改能力、程序设计能力、修改调试能力、项目开发能力和工程实践能力[1,6,7]。程序设计课程线上线下混合教学模式如图2所示。2.4构建程序设计阶梯能力训练平台,解决能力培养平台单一问题。构建程序开发能力训练平台是一项系统工程,涉及到思维、体制和管理问题。依据学生程序设计能力培养层次,构建与能力培养匹配的阶梯能力训练模型,解决能力培养平台单一问题是程序设计能力培养的重要保障。根据学生程序能力培养层次建立课程章节训练、课程设计项目训练、方向课程综合训练、程序算法竞赛、创新创业项目训练和开发竞赛训练的阶梯式训练平台。每个阶梯训练平台要有具体的目标、训练内容、场地保障和组织管理。课程章节训练主要在课堂,解决章节模块知识的应用问题。课程设计项目综合训练旨在通过项目形式进行课程知识的综合训练,解决课程知识的综合应用问题。语言方向课程综合训练通过理论和项目形式解决同一门语言前后课程衔接和知识综合应用问题。程序算法竞赛利用一种语言工具进行算法专题训练,比如查找排序、贪心和动态规划算法等。创新创业项目训练通过创新创业项目与程序设计课程结合,提高项目分析设计和开发能力问题。学科竞赛通过对创新创业项目培养,按照竞赛文件要求,完善系统功能和文档,提高项目开发能力。通过程序设计阶梯能力训练以培养学生程序设计核心能力,提高学生就业质量。例如C语言方向程序设计课程能力阶梯训练模型如图3所示。2.5考核方式改革,解决学生能力考核科学系统性问题。大数据智能化创新应用型人才程序设计课程考核,理论知识和实践能力考核要注重全面性、科学性,突出课程培养的核心能力考核。课程考核应建立标准化考核、过程化考核和能力考核的多元测评系统[1,7]。标准化考核利用在线平台,建立标准的试题库和试卷进行课程章节、期中和期末考核。过程化考核充分利用平台对学生学习全过程活动进行记录、跟踪和统计分析。能力考核从学科竞赛、创新创业项目和科技创新方面来进行,注重学生程序设计开发能力,创新思维能力及团队合作能力的考核。同时改革考核线下操作模式,利用平台对学习过程进行大数据分析,利用在线平台进行半自动或全自动的考核方式,提高学生学习效率和教师工作效率。改革老师单一的评阅方式,建立学生互评、小组互评和教师评阅的方式,合理地分配成绩权值,建立重能力考核的观点及理念。能力考核多从单元知识应用、课程设计、学科竞赛、创新创业项目和科技创新方面来进行,注重学生程序设计开发能力,创新思维能力和团队合作能力的考核。
3结束语
本文对大数据智能化背景下程序设计课程线上线下混合教学模式构建问题进行了研究。大数据智能化背景下程序设计课程线上线下混合教学模式,应结合专业背景优势和课程本身教学需求,从教学思维、教学目标、教学内容、教学保障和组织管理方面建立起适合专业发展需求的程序设计课程完整教学体系,以提高学生学习效率和老师教学质量,提升学生程序设计开发能力,培养大数据智能化创新应用型人才。
参考文献:
[1]李昱,郭晓燕,梁艳春.应用型本科计算机专业程序设计类课程教学模式改革与实践[J].计算机教育,2020.311(11):111
[2]高晓娟,牟莉,张旭风.程序设计类课程混合教学模式研究[J].商洛学院学报,2020.34(2):60
[3]杨卫明.创新应用型信息类专业实践能力培养模式研究[J].教学现代化,2019.6(88):21
[4]王晓芳,刘鹍,赵燕.工程教育认证背景下程序设计类课程改革探索-以济南大学为例[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2019.33(4):134
[5]乔加新,梁后军,魏苏林.构建全方位分层次程序设计类课程创新教学体系-基于新工科理念下的计算机专业[J].黑龙江工业学院学报,2019.9:20
[6]吕娜,张琎,张芊茜,史桂娴.混合教学模式在程序设计类课程中的应用[J].计算机教育,2019.5:115
篇7
关键词: 课程体系 行业标准 高等教育
1.行业背景
教育部长袁贵仁指出,今后的工作重心将转向优势学科、特色学科,把优势学科建设同战略优先行业特色建设(2011计划)相衔接。“强调传统,强调特色”就是指行业型高校在人才培养目标、师资建设、教学体系和质量评价等方面,具有鲜明的办学特色。随着很多部属院校的下放及“大而全”的综合性办学,行业人才培养的属性逐渐减弱。当务之急是结合行业院校的特色专业、行业标准和社会需求确定人才培养目标。所以,作为我国气象行业知名高校――南京信息工程大学必须在人才培养中进一步强化行业特色,即强化气象人才培养目标。
面对新形势、新任务,气象人才工作正面临着诸多新的挑战和问题,如人才总量与现代气象业务发展需求矛盾日益加剧、气象基础教育与现代气象业务发展需要脱节、人才结构单一和布局不合理、基层人才队伍素质低、高层次人才和关键领域人才严重不足、人才队伍专业性差且地域分布不均,尤其是人才服务水平和能力远远满足不了社会需求,包括信息处理、产品制作、效益评估、用户需求分析等在内的公共气象服务业务能力相对薄弱等[1,2]。同时,就业市场出现“用人单位招不到合适的员工,毕业生找不到合适的就业岗位”尴尬局面[3],如最新的国考50个冷门专业,大部分都是气象和地震局之类。究其原因是大学毕业生所具备的能力不能满足就业岗位的要求,这是行业型人才培养模式存在的众多问题所致,归纳如下:(1)培养目标与培养过程不统一,忽视应用型人才培养,与社会发展需求脱节,与企业需求错位;(2)所设专业的教学内容和课程体系与职业岗位的对应性不明晰,不同培养层次的教学形式与教学方法雷同,课程标准与职业标准衔接度不够;(3)行业标准与教学实践脱节,过于重视理论教学,而实践则仅仅停留在案例分析阶段。研究表明,行业型人才培养质量提高的关键在课程,而课程体系或课程设置是提高学生业务能力的关键。目前行业院校现行课程体系缺乏应有的学术性、职业性和灵活性,不适应行业型人才培养要求。由此可见,改革、优化或重构基于气象行业标准的服务性人才培养体系(教育模式、教学内容及课程体系)刻不容缓。在总结和提炼一线教师、专家、学者有关课程设置改革与发展理论的基础上,根据南京信息工程大学应用气象学(公共气象服务)专业的具体实情,借鉴其他院校应用气象专业教学改革的先进经验,调整培养目标、培养方案,探索适合公共气象服务行业型人才培养模式,调整、革新课程体系,构建具有气象特色的公共气象服务人才培养体系。
2.基于行业标准构建专业课程体系的必要性
行业标准是连接专业课程内容与用人单位需要的能力知识的一个重要环节。与行业标准相衔接的课程体系的教学内容体现了市场和行业企业对职业要求的知识结构和能力,有利于毕业生掌握R岛诵闹识和技能。把行业标准内容渗透到人才职业素质培养和课程体系中,贯穿整个教学过程,满足社会、行业或企业对行业型人才的能力需求。基于行业标准构建的课程体系整合了行业标准中的知识要求和技能要求,兼顾了职业的实用性和职业发展性。融入了行业标准的教学内容和课程推动了课程体系的优化,让技能练习贯穿整个在校学习过程,改革教学方法和考核方法,在实践中加强业务能力的培养。基于行业标准的课程体系使毕业生能学以致用,提高学生的岗位职业能力,为学生就业创造有利的条件。基于行业标准的课程体系的建设紧密依托行业或企业,由学校、行业、企业联合参与完成,尤其是校企合作[4]。同时,基于行业标准的课程体系构建能有效地提高“双师型”教师的素质和教学、科研、实践能力,并能建立过硬的、开放的和敏捷的师资队伍。
3.公共气象服务专业课程体系的构建
3.1基于气象行业标准的专业课程体系构建流程
与行业标准对接的专业课程体系构建流程:(1)通过对用人单位岗位的调研、毕业生的跟踪信息分析和论证,确定公共气象服务专业毕业生就业的主要岗位群;(2)对公共气象服务基础业务、公众气象服务、决策气象服务、气象灾害防御、专业气象服务、应用气象教学科研等岗位分析,提取各岗位群的典型工作任务和主要工作内容;(3)选择与气象服务发展要求匹配的行业职业标准,确定各岗位的行动领域能力及要求;(4)明确自身在多层次的高等教育体系中的定位,确定适合区域行业发展的校企联合人才培养的目标和方案;(5)基于岗位工作任务及业务流程,把行业标准中的知识、技能要求融入教学任务中,转化设计学习领域的教学项目和任务,开发项目式专业课程;(6)由学校和行业企业专家共同讨论、制定基于行业标准的课程体系。最后,值得强调的是构建过程要将职业标准融入教学内容,行业标准融入专业课程体系;而实施过程要保持人才需求调研的常态化,持续关注新的行业标准的出台和修订,及时优化课程配置及更新教学内容。
3.2基于气象行业标准的专业课程体系构建
行业型高校课程体系应遵循能力本位的课程观。基于人才培养目标和层次定位,这种能力体现在具有较强的专业能力,能有效对接职业岗位的实践要求;具有良好的学习能力,能获得可持续发展;具有一定的创新能力,能运用知识进行技术创新和开发;同时还应具有一定的社交能力,包括组织管理、表达沟通、团队合作等方面的能力,以更好地服务于行业。可见行业型高等教育是一种综合能力的专业教育,因此课程体系应有自身特色。下面将重点介绍基于行业标准的公共气象服务专业教育体系构建中涉及的课程设计、课程体系构建、师资队伍建设、教学方法改革等。
3.2.1课程设计
首先,针对气象服务人才职业素养教育,行业标准中的知识要求和技能要求应渗透到理论教学和实践教学的每一个模块中。近年来,围绕气象业务、服务、科研和管理需要,气象部门及行业相关部门积极推进气象标准化工作,初步建成了覆盖气象防灾减灾、气候与气候变化、农业气象、雷电灾害防御等13个气象业务服务主要领域的气象标准体系框架。与行业标准相衔接的课程教学内容体现了市场和行业、企业对职业所要求的知识结构和能力,有利于毕业生掌握专业核心知识和技能。以“项目―任务―过程”的实施方法组织教学,创设形象的职业情境,使学生真正经历气象项目式工作模式。另外,邀请行业、企业的一线专家研讨公共气象服务人才的培养目标、教学方案、教学内容及实训基地规划建设等,提出建设性意见。再者,强调课程内容的综合更新,且与职业资格证书考试接轨。基于行业标准的动态性,抓住气象服务行业发展的新方向,增设新专业新内容;摒弃过时或不实用的技术和教学内容,增补以往教学中反映不够或未涉及又实用的技术和内容,吸收气象服务学科最新的教学科研成果。在保持基本理论框架的基础上,鼓励教师开发校本课程,凸显综合知识和综合实践能力的培B,以适应科技综合化的发展趋势。
3.2.2课程体系的构建
课程体系设置是否合理直接关系到人才培养的质量。实现气象公共服务专业的培养目标需要全部开设课程的分工与配合及其之间的协调和补充。公共气象服务专业涉及多学科的课程领域,可采用如下思路构建基于岗位需求和“工作过程”的课程体系:通过广泛的市场调研和一线企业专家访谈确立基于气象行业标准的公共气象服务工作岗位的典型工作任务,按照培养目标、教学内容、学习进程等转化成学习领域,针对合并后的学习领域按照教学目标、实施序列、教学情境等内容划分学习单元,再划分成若干个学习情境,构建有利于学生核心技能和综合职业素质培养的课程体系。
以岗位职业能力为中心,以工作过程为导向,借鉴实训基地的教学经验,综合教学团队的教学成果、实训团队的实训成果和科研团队的开发成果,集思广益,形成“公共基础课程、专业基础课程、专业课程和实践课程”四个层次的课程体系。公共气象服务专业课程体系应以“必需、够用”为原则,要做到通识教育与专业教育课程统合,综合核心课程要系统,理论课与实践课并举,必修课与选修课平衡并有机联系。另外,为了更好地与行业人才需求接轨,学校还要增设反映新技术的技能课程和过程性课程,同时进一步优化目前已有专业课程体系。
公共基础课程是为学生构建坚实的理论知识基础,拓宽应有的知识面,提升学生的政治思想素质、科学文化素质、身心素质及基础应用工具的能力,涉及中文、数学、英语、物理、化学、计算机等基础知识,主要包括大学语文、高等数学、大学物理、大学化学、计算机程序设计等课程。专业基础课程传授本专业的基本理论和技能,体现气象服务交叉学科的特色,涉及气象、管理、法律、新闻等知识,主要包括微气象学、应用气象学、气象服务学基础、天气学原理、公共管理学、法学基础、新闻学等课程。专业课程主要由学科平台课、专业方向课、专业选修课等构成,培养学生从事公共气象服务业务的基础理论研究、技术开发、业务和管理工作所必备的知识,包括应用气候学、地理信息系统、气象统计学、现代气象服务、生态环境气象学、统计天气预报、雷达气象学、卫星气象学、公共气象服务概论、城市气象学、气象防灾减灾、污染气象学、航空气象学、军事气象学、雷电监测与预防、人工影响天气、农业气象业务与方法、气象设备维护、市场营销学、客户关系管理、信息资源管理、计算机网络及图形处理等课程。实践课程要针对公共气象服务的主要业务,通过实验、课程设计、各类实习及毕业设计等全方位训练学生综合运用知识和解决实际问题的能力,具体包括:①“公共气象服务基础”业务实训使学生了解气象服务信息采集、的流程和平台,数据库的开发等;②“气象灾害防御业务”使学生了解气象灾害防御管理信息业务平台及气象服务效益的评估方法;③“决策气象服务”实践课使学生了解该环节中的产品特性、业务流程、工作机制、业务平台等;④“公众气象服务”实践课使学生掌握服务的分类、产品、业务流程、产品的加工制作方法等;⑤“专业气象服务”实训使学生熟悉农林牧渔、水文、海洋、交通、旅游、航空、卫生、能源等气象服务及其流程等。整个公共气象服务专业课程的课时分配比例以公共基础课程:专业基础课程:专业课程:实践课程为3∶4∶8∶5为宜,也可适当增加设计类或实训课的比例[1]。
公共基础课程是在低年级主修的学位必修课程,以模块化的方式构建,强调专业的宽泛范畴。专业(或基础)课程是针对已经有初步职业取向的二、三年级学生而设计,在支撑职业能力培养的专业必修(或基础)课程基础上,分别为不同职业取向的学生制定该方向的专业选修(或基础)课程,让学生尽可能宽地了解专业基础,结合职业取向灵活选择专业方向和特色课程。在教学计划中增加了设计类(综合)课程和实训课程的比重,使学生将所学的理论知识在实践中融会贯通,增强对知识的理解和操作技能。实践课程是为高年级学生定制的以就业目的为导向的课程组,不仅培养天气会商、信息技术应用、设备运维等保障性能力,还培养业务开拓、产品策划及开发、情报处理等岗位生产性能力,可按13个气象业务服务主要领域进行“分流”培养,或者采取课程置换的方式选修培养。根据社会的需要,将学生分流到13个气象业务服务主要领域及继续攻读研究生等方向,各自学习一些较适用的课程,并安排从事相关的毕业课程实训。根据用人单位对毕业生计算机能力的高要求及气象业务部门气象现代化的需要,将气象专业从最初唯一的“天气动力”专业方向,扩大增加“自动化与信息处理”方向,将课程结构中的计算机系列课程做出进一步整合和更新,增加“人工智能与专家系统”、“计算机接口与编程”、“气象数据处理与自动化”及“系统工程与决策”等[5]。同时,削减原天气动力方向的一些选修课程。这样做有利于学生扩大应用或技术方面的知识与能力,同时拓宽了毕业生就业渠道。
3.2.3师资队伍
与气象服务标准相衔接的公共气象服务专业基于“工作过程”构建的新课程体系需要过硬的、开放的和敏捷的师资队伍做支撑。因此,打造一支既满足行业标准中的知识要求,又满足行业标准中的技能要求的“双师型”师资队伍刻不容缓。①鼓励教师“走出去”,采用公共气象服务部门对调岗位、基础气象站挂职、产学研合作、企业实践等形式,利用寒暑假进行短期培训、工作,体验公共气象服务业务的实施和管理流程;鼓励教师开展教改科研活动,并在学生职业方向选修课程中体现。②通过“引进来”的方式,聘请行业企业专家担任专业课程和实训课程的专职或兼职教师。这些企业专家把行业发展前沿、新技术新理论、企业的经营理念、企业对员工综合能力的要求及职业核心技能直接传授给学生,提高学生的就业适应能力。
3.2.4教学方法
基于“工作过程”的教学质量评价已从仅注重对理论教学的终结性评价转向理论与实践结合的过程评价,显著提高实践教学地位,以培养高素|技能型行业人才为目标的职业教育特色得以充分体现。①基于“必需、够用”原则压缩理论教学,增加实践教学,强调课程设计和模拟实训,强化实践教学[6,7]。在教学过程中,采取真实或模拟性实践情境,培养学生应用已有的理论知识和实践技能解决各种问题的能力。②强调“学中做,做中学,探中学”,侧重对职业技能和实践能力的培养。将学习过程与工作过程融合,把学生的技能培养分配到各个学习情境中,增强学生的职业能力和适应能力。③建立多方参与、多元考核机制。除了专家教授以外,用人单位、师生、家长等都可参加评价。考核对象由传统的知识考核转向实际应用能力、职业技能的考核。通过终结性、过程性考核和实践技能考核相结合的方式,全程监控学生的学习态度、学习过程和学习成果,综合评价学生的方法能力、专业能力和社交能力。校企共同管理顶岗实习工作,制订详细的顶岗实习计划和考核办法,按照行业标准进行考核评价。
基于“课内系统综合的实践技能训练和课外自助式开放实验”与“校内贯穿学习全过程的专业拓展训练和校外实训”的有效结合,构建“基础实践、专业实践、综合创新实践”三层次实践教学体系,让技能练习贯穿整个在校学习过程[8]。基于对气象服务专业人才实践能力要求,整合实验内容,增加设计性、综合性实验,构建起逐步培养各阶段对应能力的由必修实验(实践)和选做实验(实践)组成的实验教学体系;根据岗位技能,设置6-9个训练项目,穿插在整个理论教学中,进行专项技能训练,为综合技能训练打下基础;按照工作任务,设置若干囊括多个工作学习领域和业务环节的典型项目进行综合技能训练;从行业标准的视角设计若干指导性选题或操作性强的实训项目,充分利用校外实习基地和企业开展“订单培养、工学交替和顶岗实习”实践教学,搭建实习就业一体化平台,实现学校、用人单位和学生的多方共赢。
4.结语
本文针对目前公共气象服务业务中存在的主要问题,分析了行业型人才培养模式存在的不足,探讨了构建与行业标准相衔接的专业课程体系的必要性,初步构建出与行业标准衔接的开放式公共气象服务专业的“公共基础课程、专业基础课程、专业课程和实践课程”四个层次课程体系,实现与岗位的紧密对接。同时,探索了气象服务行业教学体系中的教学内容、课程体系、教学方法等核心环节,为与行业标准无缝对接的行业院校课程体系构建提供支撑。本研究所构建的公共气象服务专业课程体系是一个开发的、动态的教学体系,其中“学中做,做中学,探中学”的课内实训综合项目实训定岗实习实践体系,注重综合能力和专业技能的培养,增强毕业生的就业竞争力,并可随时按照职业岗位的需要进行调整或重建。
参考文献:
[1]周显信,卢愿清.公共气象服务人才培养与发展体系研究[J].阅江学刊,2012(2):56-60.
[2]王海君.我国高层次气象人才培养的问题与对策[J].高等理科教育,2012,104(4):5-8.
[3]杨艳.构建与行业标准相衔接的高职嵌入式技术专业课程体系[J].软件,2014,35(1):159-160.
[4]杨家鹏,阮富坚,黄海滨.高职专业课程内容体系与行业标准衔接问题研究[J].广西教育,2011(9):47-48.
[5]谢应齐.面向21世纪努力探索教学内容与课程体系的改革――云南大学地球科学系气象专业教改实践初步小结[J].高等理科教育,1996,13(3):46-50.
[6]傅宁.航空气象实践教学改革与课程体系建设[J].西安航空技术高等专科学校学报,2010,28(6):37-39.
[7]杨亚新.航海气象课程体系改革与立体化教材建设[J].职业技术教育,2009(26):17-19,47,94.
篇8
关键词 多媒体;集成教学系统;Authorware
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)64-0155-02
0 引言
目前,多媒体教学系统的设计和研究主要分为助教型和助学型。多媒体教学系统向着多媒体技术与仿真技术、人工智能技术相结合的方向发展,走向集成化、网络化和开放化[1-2]。
为适应当前教学结合的需要,结合高校计算机专业课程的特点,针对“C语言程序设计”课程,采用Authorware平台开发多媒体集成教学系统,以达到助教与助学的完美融合为设计原则,为教师和学生提供一个较为理想的“教与学”平台。采用该思路实现的教学集成系统,与当前流行的单一形式集成教学系统相比,更加灵活、开放、通用,系统其他功能的可扩展性和多平台之间的可移植性也大大提高[3-4]。
1 可行性分析
从技术可行性角度分析,采用“快速原型模型”法可解决多功能、开放性教学软件的复杂问题[5-6];从选择开发工具角度出发,结合Authorware开发工具的优势,完成集成系统的同时可更好地发挥该平台的功能强大和简便易用性,同时,平台支持多种当前流行的多媒体处理技术,基于以上优点,开发工具确定为Authorware;此外,为提高系统的通用性,后台数据库采用通用性强的ACCESS。
从经济可行性及提高教学效率角度分析,设计的系统可提高教师备课的效率、授课质量和授课效果,学生可以利用该平台进行自主学习和复习,并能通过该系统对课程和授课教师进行客观公正的评价,有助于教与学的融合及相互促进。提供给教师和学生一个理想的“教与学”平台,从而进一步推动教育理念和教学手段的创新。
2 需求分析
2.1 功能需求
由于“C语言程序设计”课程中问题的描述比较抽象(如指针的讲解),程序设计的流程及思路不易用自然语言进行描述,课程设计中设计的功能需求及业务流程学生理解起来也比较困难。因此利用Authorware7.0的支持XML的导入/导出、完全脚本属性支持等先进网络支持功能,研发设计“C语言程序设计”中程序设计思想的动态演示,清晰地表达课程设计的功能需求、算法思想、总体结构设计、界面设计、程序测试的系统流程,从而提高课程设计的准确性。
此外,Autherwave 7的创作可在Mac OS X上兼容播放,为Apple苹果机的爱好者能够在苹果终端学习和访问系统提供了技术支持。
学生在学习过程中对专业知识的理解层次各有不同,学生希望及时找到薄弱环节,教师也希望准确了解学生的学习情况。在多媒体教学集成系统中应设计相关的评价体系,评价体系统的主要目的是让学生在自主学习过程中,结合指导教师的辅导,根据自身的专业知识水平合理定位及制定进度,尽快使学生认识到业务上的不足,自觉地改进和优化自身的认知结构。同时,教师也可以利用评价体系进行随堂测试,通过测试、讨论、论坛等方式,及时把握学生的学习状态和知识掌握情况,针对出现的情况及问题动态调整教学内容和教学进度,此外,通过评价体系还可对自己的教学效果、教学中的不足进行了解,以更好地提高教学工作,真正做到教学练一体化,突出教学的实用化。
对于不同层次的学生或同一层次的不同学生,由于他们的基础和能力不同,尽量使用不同的测试题或练习题以及评价方法。练习及测试试题库管理子系统可解决“因材施教”的现实问题,该子系统将学生分层次,然后根据学生的层次进行智能练习、作业及测试,提升各层次学生测试与练习的针对性、灵活性和适应性,更切合学生实际。
教师或学生还可以在本系统中直接使用常用的教学工具软件、基本的资源管理、音频、视频播放和网络浏览等功能,减少使用工具软件之间的切换频率,使教师或学生使用该系统更加便捷和人性化。
2.2 系统硬件软件环境需求
硬件环境需求:要求PC的CPU主频高于1GHz,内存在512M以上,具有DVD光盘驱动器,具有音频输入和输出设备。
软件环境需求:操作系统WindowsXP,OFFICE 2003(安装时定制ACCESS数据库软件),IE浏览器。
3 总体设计
根据需求分析,设计的教学集成系统如图1所示。功能模块主要包括“C语言程序设计”课程中有关程序设计的动态演示及电子教案子系统、练习测试试题库管理子系统和常用工具和资源管理子系统。系统采用ACCESS作为存放不同难度试题、用户信息,设计试题表、试题回收站、用户账户和成绩的表格结构的后台。采用菜单栏和下拉式菜单相结合的方式设计系统主界面。主要的功能演示界面包括数据输入、系统提示、程序执行和算法动态演示,统一设计测试或练习子系统和试题库管理子系统的界面。
4 结论
通过对整个系统的测试,本系统可解决多媒体教学系统灵活性不够、教学脱节等问题,以“C程序设计”为例搭建的多媒体教学集成系统方便、快捷和人性化,增强教学的交互性和互动性,将“大众化”教育和“个性化”教育完美结合,实现了教与学的有机融合,为推动教育理念和教学手段的创新打下良好基础。
参考文献
[1]张砦,王友仁.现代电子技术远程多媒体网络集成教学系统研究[J].电气电子教学学报,2003,4:80-83.
[2]王静,赵亚婉.基于Internet的远端数学系统中实时音/视频传输技术[J].西安邮电学院学报,1999,4:27-31.
[3]赖文继.关于多媒体教学新模式的探究[J].桂林电子工业学院学报,2006,29(2):39-45.
[4]谭浩强.C语言程序设计[M].北京:高等教育出版社,2008.
篇9
[关键词]医学信息学 交叉学科 课程设置
[作者简介]赵志升(1965- ),女,河北张北人,河北北方学院,教授,硕士,研究方向为医学信息学;(河北 张家口 075000) 张鹤鸣(1964- ),男,河北张北人,河北北方学院附属第一医院,主任药师,研究方向为医学信息学;(河北 张家口 075061)王效政(1982- ),男,河北张家口人,张家口教育学院,助理实验员,研究方向为计算机科学与技术。(河北 张家口 075000)
[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)29
社会对医药信息人才的需求是专业教育存在和发展的社会基础,医学信息教育作为信息管理与信息系统专业的一个专业方向被纳入大学教育体系是在《国务院办公厅转发教育部等部门关于调整国务院部门(单位)所属学校管理体制和布局结构实施意见的通知》全力扶持有发展前景和强烈社会需求的新兴学科,积极培育有专业特色的学科精神下设置的。十年来在培养了大量的医学信息人才的同时,专业建设也在实践中不断地完善与发展。
但随着计算机技术的日新月异与医学信息学知识体系的不断完善,作为交叉学科必须及时进行专业课程调整,以保证教学内容更新的步伐,逐步形成结构合理、功能互补的新课程知识体系。本文结合多年的教学经验和医学信息方向本科学科专业设置现状,提出了医学信息管理专业的课程设置整合与优化方案,探索与完善医学信息教育体系,以适应专业发展的新形势。
一、现行课程设置的问题
在我国,医学信息学至今还没有一个明确的学科归属。高校医学信息学专业课程设置虽都有所不同,但通常由医学、计算机软件、管理学三部分组成,这样的课程设置中存在诸多问题:首先,作为一门交叉学科,课程设置多是专业所涉及三个学科方向的课程堆砌、课程之间缺乏有机联系,体现不出学科交叉应用的特点及医学信息的独特性与复杂性,缺乏在新的技术与课程发展下课程的有效整合,在学科结构、课程体系和教材方面都有待优化。其次,作为新兴的交叉学科,学科的划分和专业内涵的在课程的设置上体现的不够清晰,随着医学信息知识体系在计算机技术迅速发展下的不断完善,应该及时地调整专业设置,并加以规范。再次,因为涉及三个方向的学科内容,专业基础课的设置在课程的交叉安排顺序上欠缺合理,课程内容有所重复,缺少课程之间的横向综合考虑及有效的整合措施。最后,作为交叉学科的虽然有特色,但在大学的四年中学到的都是涉及三个学科的基本课程,如果课程设置不合理,培养出来的学生就是“三不像”。即有别于医学专业学生,而其薄弱的计算机基础又不及计算机专业出来的学生,在医学信息研发公司多数学生从事的都是维护工作。而与管理学专业而言,由于课程学时的所限,又缺少管理科学与工程专业的学生所必须的学科基础。所以,必须从实际出发,在课程的比例、方向上作进一步调整,使学科的培养方案既突出面向医学信息处理的专业特色,又夯实基础有利于学生的专业深造。
二、医学信息学的学科知识体系内涵与发展
国外医学信息学的研究始于20 世纪50 年代,现主要应用已从用计算机存储和检索病历、临床数据、医药信息到开发医院信息系统及不同类型的临床决策支持系统等,其研究领域逐步涉及扩大到医学信息处理的方方面面。我国的医学信息学研究起步于20世纪80年代,现研究主要集中在医院信息系统、检索及服务研究等方向。近十年来,随着信息技术和医学的快速发展,各种医学信息、信息系统的标准和规范的研究也得到重视。HIS 和医学信息检索与服务系统研究取得了丰硕的成果。无论国外国内,随着支撑技术的不断发展与医学信息研究的深入。医学信息知识体系也随之不断完善。
1.医学信息学的内涵。医学信息学是计算机技术、生物物理学、统计学等与各医疗卫生科学结合的新兴交叉学科。医学信息学这一术语始于20世纪70年代后期。以前也称医学计算机科学,医学信息科学,卫生信息学等不同名称。国际上将其定义为“一门涉及医学实践、教育、科研中信息加工和信息交流的学科”,是医学、计算机学、人工智能、决策学、统计学和信息管理学的新兴交叉学科。
2.医学信息学的知识体系。医学信息学作为新兴交叉学科,多年来研究范围与方向没有绝对的界定。近些年随着卫生信息化步伐明显加快与计算机技术的发展,特别是信息管理的高层次复合型人才的需求快速增加,医学信息已突破了传统意义的医学图书情报范畴,更加重视学科专业的实践性,医学信息服务已向知识组织、知识服务和决策咨询方向拓展,医学信息学的内涵外延更加充实。如今所包括的知识体系分支有:医学信息学基础研究、医学信息技术研究等。合并后的研究方向可大致分为四类:医学信息处理方向:包括上述医学信息学基础研究、医学信息标准化研究等。医学信息系统设计方向:包括有医学信息系统研究、医学信息技术研究等。医学信息分析与预测方向:包括有医学知识管理研究、专家知识数据库等。医学信息检索方向:包括有医学信息检索、循证医学等。
3.医学信息学今后研究的主要方向。现在医学信息学研究的主要方向有:医学数据挖掘理论、技术与方法的研究;领域数据库与跨库检索;循证医学信息资源的研究;统一的医学信息标准研究;基于WEB的电子病历系统研究;整合的医疗信息系统研究;智能化医学专家系统研究;小波理论在医学图象处理中的研究;社区卫生和公共卫生系统的研究。随着研究方向的不断扩大与深化,所波及的学科知识也越来越综合复杂。
三、医学信息管理与信息系统专业与课程设置优化
科学的课程设置、良好的课程结构、突出的专业特点、优秀的培养机制是一个学科提高核心竞争力的基础。医学信息系统与信息管理作为交叉学科,造就了学科本身的具有多样性、交叉性、复杂性的特点。正因为如此,更应该在课程设置、结构等教学的诸方面全盘考虑。针对问题,找准方向,在教学实践中及时修订专业培养方案,不断地完善学科建设。
1.课程设置的思路与依据。(1)针对新形势下学科发展的特点及信息科学在医学的应用拓宽专业思路,进行课程的有效的优化与整合。依据以下几个方面进行整改:第一,学科的整个知识体系结构、学科发展的准确定位及发展规划与学生培养方向。学科的知识系统与准确定位是为完善医学信息学课程体系和改革培养模式提供了理论依据。第二,参照学生就业情况的统计分析及用人单位对毕业生的索质要求和毕业生欠缺的索质。用人单位多方位、多角度来考查毕业生,注重理论与实践的结合,给医学信息教育改革提供了可供参考的建议。第三,参照高等院校间相同专业以及相近专业,进行横向比较及纵向延升。第四,现行的学科教学所取得的经验以及师资力量。(2)保证专业设置的培养方案的科学性以达到促进学科发展的目的。调整专业的培养方案应站在整个学科发展的更高层次上统筹考虑、优化整个体系结构。在学生的培养、学科的发展、专业师资力量的加强与培养三个方面全面获得提升。(3)专业课程的设置要充分考虑各个方面的因素,以达到“拓宽口径、坚实基础、突出特色、创新培养”的目的,使整个课程设置成为一个知识体系。拓宽口径主要体现在考虑不同学生继续升造、不同就业面的课程;坚实基础的课程主要以学科发展所需支撑的各个学科的所需的基础课程与专业课程;突出特色主要是突出医学信息的特色,从医学信息发展的学科体系出发既有利于发展专业特色,又便于培育学科新的生长点;创新培养主要体现在一是结合当前流行的新技术新知识的课程设置,外延方式进行模块扩展,二是在课程教学方法的改革上,例如相应的考试方式、科研能力等。
2.课程设置优化方案。明确了专业知识体系结构与定位并以此指导课程体系的建设,学生可在第一、二两个学年期间完成相关专业基础课的学习,第三、四学年则可选择医学信息学的知识体系不同的方向学习。方案按医学信息基础、计算机应用开发基础、医学信息工程三部分划分,具体课程又按照其在学科的位置按照基础、专业必修、专业选修三个层次进行具体归类划分。医学信息基础课程:占整体比例30%~40%,此部分主要包括专业所必修的所有的基础课程。包括医学基础、生物物理基础等。计算机应用开发类课程:占整体比例30%~40%,此部分主要包括专业所必修的所有的计算机课程。包括计算机基础、数据库等方面。医学信息工程课程:此部分是医学信息专业类课程,占整体比例20%~30%。由于学科的交叉性与时效性,很多学校在师资、教材等教学的诸多方面属于起步阶段,此模块开展的课程也千差万别。经考证,现有关课程有:卫生信息管理概论、医学信息资源建设与组织等。
综合以上各高校所开课程,对应于医学信息学知识体系,我们整合分为几类课程:第一,医学信息处理方向。包括医学信息学基础课程:如病案信息学(病案信息管理)。医学数据资源类课程:如医学信息资源建设与组织、医药信息服务与用户等。另外还有医学信息标准化的理论和规范、医学图像处理技术等。第二,医学信息系统设计方向。此部分是医学信息系统开发类部分,包括:医药管理信息系统、电子病例等课程。第三,医学信息检索方向。包括医学信息检索与利用、医学文献主题标引等课程。第四,医学信息分析与预测方向。包括:医学信息分析、医学信息决策与支持系统等。后续课程的课程设置也以医学信息学知识体系为基线,不断探索与国际医药信息学教育接轨的新的人才培养方向、教学内容和课程体系。这不仅使学科优势得到体现,并以此为学科发展做外延,以便使本科教育与研究生教育接轨,而且又使学生在明确的体系之下规划自己的专业方向与职业生涯。
3.课程设置中应避免的倾向。(1)避免课程体系设置出现两种极端倾向。一是排挤专业课程的核心地位,过分强调技术手段的作用。要区分于计算机科学与技术类专业,体现专业特点。二是弱化计算机技术课程在信息管理与信息系统专业课程体系中的独特地位,因为医学信息学毕业生就业很多都要在在医学信息系统的开发方面。关于医学信息学毕业生职业竞争力与专业教育结构的调整关系研究等也有很好的研究价值。(2)避免重理论、轻实践的倾向。医学信息管理专业为突出自己的专业特色,课程设置的融合还体现在增强课程设计、社会实习与实践的课程内容,通过这些实践性较强的课程,将学生所学的计算机类课程、管理类课程、专业课程以及其他课程融会贯通,从整体上提升学生的综合竞争能力。
综上,以医学信息专业知识体系结构的发展为脉络,不断地调整随学科发展的专业课程体系关系到学生的整体素质的培养、整个学科的发展、只有科学的课程设计才能使医学信息管理专业发挥出新兴学科的交叉优势,增强学科和专业的竞争力。为社会培养出知识面广、适应能力强和宽口径的具有深厚专业基础和医学信息管理底蕴的复合型人才。在为医学信息管理专业的长足发展奠定坚实的基础的同时,促进我国医学信息专业教育健康、有序地发展。
[参考文献]
[1]刘莘,工飞.医学信息化背景下的医学信息学专业建设的思考[J].医学信息,2010(23).
篇10
关键词: 跨学科 课程体系 数字媒体技术 无缝融合 双螺旋
“跨学科”又被称做“交叉学科”,是两种或者两种以上单一学科相互渗透、在相互交叉地带彼此融合而产生的跨越单一学科的新学科。学科交叉是当今知识融合的需要,也是社会生产实践需求发展的必然结果。以“跨学科”为篇名在中国知网上进行检索,从2015年至今已有635余篇学术论文,足见各级教育部门和教育机构对其的重视程度。各级高校人才培养陆续推出各种形式的跨学科专业,以便更好地拓展学生的知识面、培养学生的创新意识和能力。数字媒体技术专业是众多跨学科专业之一,属于计算机技术和艺术设计的交叉学科领域,兼具技术和艺术的特点。根据我国数字媒体相关技术研发和数字娱乐产品的社会需求发展,数媒人才不仅要掌握数字媒体制作、信息传输和处理的专业知识和技能,而且要有一定的艺术修养。
课程建设是大学人才培养模式的核心和实现创新型人才培养目标的根本保障。有别于非交叉学科专业的课程建设,跨学科专业的课程改革和建设从某种意义上说是对相关学科的课程体系的全面改革和整合设计,是培养创新型人才的必经之路[1]。
成立于2010年的许昌学院数字媒体技术专业旨在培养具有良好人文科学素养、职业发展潜力和创新素质,能在各部门从事数字媒体的开发和制作、多媒体网络系统开发和设计及其他计算机、多媒体、网络等交叉领域工作的应用型高级专业人才。为了培养出具有创新能力的高级人才,我校该专业专职教师摒弃传统单一的学科教学模式,结合专业跨学科特点和学生的实际情况,紧紧围绕培养目标,力求对学生兼顾专业教育和通识教育,在“专”和“通”的平衡中,提出从教学内容整合、引入工程教育、注重创新能力培养等方面进行课程体系优化建设。
一、以不同学科知识“无缝融合”为目标进行课程体系建设
数字媒体技术专业涵盖了文学、美术、音乐、摄影、计算机技术、多媒体技术、广告、项目管理等众多知识,因此在课程体系建设中,必须将相关计算机技术和艺术设计这两门传统学科知识进行融合,建设围绕该专业的主干课程、配套基础课程、综合交叉课程和创新实践课程的完善课程体系。我校数字媒体技术专业课程体系包括专业基础课、专I主干课、专业方向课、专业拓展课和集中实践课程等。
1.专业基础课的主要任务是培养和加固学生的艺术基础,包括绘画基础和三大构成。2.专业主干课重在培养学生的技术操作和艺术设计能力,包括图像处理基础、计算机辅助工业设计、非线性编辑、三维数字建模技术、场景设计与表现、角色想想设计与动画、数字媒体后期制作、软件工程、操作系统、C#程序设计、计算机网络原理。3.专业方向课是根据不同就业方向而设置的,重在培养学生在不同兴趣方向上的专业能力。“游戏开发”方向的课程包括游戏概论、网络游戏开发、3D游戏图形学、移动应用开发基础、C++面向对象程序设计、移动游戏开发、游戏架构设计与策划等;“动漫设计”方向包括二维动画设计、分镜头设计、虚拟现实技术、移动UI设计、Web前端设计、动画高级课程等。4.专业拓展课全部为选修课程,重在提升学生对专业深度和市场前沿的认知。这部分课程主要包括Paws3D跨平台游戏开发、摄影摄像技术、离散数学、动态网站开发、信息技术前沿、数字图像处理、人机交互技术等。5.集中实践教学主要通过课程设计、毕业设计、实习实训等环节提高学生的实践创新能力,加强学生对所学内容实用性的培养。
结合该专业交叉学科的特点和文理兼收的生源情况,课程建设过程中兼顾学生技术实践创新和艺术设计培养,把艺术设计和计算机技术的无缝融合贯穿整个课程体系。
二、理论和实践紧密结合的“双螺旋式”课程体系建设
目前,各专业课程设置主要采用专业基础课、专业核心课、专业实践课等模块化设置方法。模块式课程设置使其更加合理化和系统化,但同时各模块间严重缺乏有机联系和贯通。“螺旋式”指教学内容由简单到复杂,从低级到高级,并不断交叉融合,形成职业能力和技术思维螺旋式上升的姿态[2,3]。数字媒体技术专业是一个实践性较强的交叉学科专业,如何结合专业特点搭建理论和实践紧密结合的双螺旋式课程体系成为培养创新性人才的关键。
我校数字媒体技术专业的学生是文理兼收的,对人文素养、科技技术的理解能力良莠不齐,且普遍缺乏艺术基础。课程组教师根据学生的实际情况,从专业培养目标出发,面向市场需求,构建以应用创新能力培养为核心、理论和实践课程紧密结合的多元自主化“双螺旋式”课程体系。
1.“双”螺旋式课程体系的理论部分。根据招生情况,该专业的新生大部分缺乏艺术基础,且不具备艺术设计能力,对计算机软件实践操作的理解和接受能力表现得参差不齐。但是,社会对数字媒体技术专业的人才需求不但要有过硬的计算机软件创新实践操作能力,还要有合格的艺术设计和欣赏水平。因此,课程体系中的理论课程要结合交叉学科特点,在实践创新指导和艺术水平等专业理论素质培养方面进行必要的改革,计算机理论和艺术设计理论在相对独立的前提下相互交叉、相互关联、相互渗透,同时知识的难度和高度次第提升,最终在专业素质培养、能力提升等方面呈现螺旋式进步。
专业基础课程设置不分专业方向,着重夯实艺术设计和计算机技术双重根基。第一学期的绘画基础课程培养学生的艺术修养、造型能力、设计思维和创新能力;程序设计基础开设在第一学期,能很好地加深学生对计算机系统的理解,培养其程序设计能力。图像处理基础课程通过介绍数字图像处理的基本要素培养学生的数字艺术欣赏、设计和创新能力。第二学期的三大构课程着重培养和提升学生的艺术视觉形态创造能力和审美能力。
专业主干课程兼顾所有专业方向,提升其专业知识水平,开设课程分布在整个本科学习阶段,在把同时期的专业基础课所学艺术和计算机技术融合在一起进行数字艺术设计的同时,通过相关课程进一步提升学生的艺术设计能力和计算机技术水平。比如,第一学期开设图像处理基础,第二学期开设计算机辅助工业设计,第三学期开设非线性编辑、三维数字建模技术、计算机网络原理,第四学期开设场景设计与表现、角色设计与动画、操作系统、C#长须设计、数据库原理与应用等,第五学期开设数字媒体后期制作,第六学期开设软件工程。
专业方向课程分方向在不同学期开设相关课程,提升学生理论水平,以便更好地进行创新设计。方向课程的难度随时间纵向加深,知识融合度随时间横向加密。
专业拓展课程主要开设一些开发性课程,使学生根据自身需求进行选修,主要开设在学生已经具有一定数字媒体技术人才所需知识储备后的第三学期及之后。
培养方案中的专业理论课程设置兼顾了学生艺术和计算机技术的双学科素养提升,同时把单一学科的理论知识交叉融合于指导数字媒体技术作品的创新制作,从难度、广度和融合度上呈现螺旋式上升,使学生一步步成为专业数媒人才。
2.“双”螺旋式课程体系的实践部分。数字媒体技术专业具有实践性强的特点,理论知识学习和提升都要最终应用于实践创新制作中。如何把没有艺术功底和计算机技术参差不齐的学生最终培养成合格的数媒人才,加强实践课程设置是解决该问题的重中之重。
第一学年:专业主干课程中的图像处理基础、计算机辅助工业设计和专业方向课程中的C++面型对象程序设计、二维动画设计等课程的周学时设置均为1节理论、2节实践,学科基础课程中的绘画基础、三大构成等课程更是每周4节均为实践课。通过课时多倍于理论课的实践课开设,学生不仅理解理论知识,更能活学活用。在实践教学过程中,教师会引导学生主动思考、培养实践应用创新意识。
第二W年:专业主干课开设了非线性编辑、三维数字建模技术、场景设计与表现、角色形象设计与动画、C#程序设计、数据库原理与应用等课程。专业拓展课开设了摄影摄像技术、Pasw3D跨平台游戏开发等课程。该学年,课程数量、难度大幅度提升,且所有课程的实践周学时均为2学时,能较好地满足学生学以致用的实践需求。
第三学年:专业方向课包括了网络游戏开发、3D游戏图形学、移动应用开发基础、移动游戏开发、游戏架构设计与策划、分镜头设计、虚拟现实技术、移动UI设计、Web前端设计、动画高级课程等。专业拓展课包括动态网站开发、数字图像处理、人机交互技术等。各专业方向课程综合程度明显加大,对艺术设计和计算机技术知识的融合更加灵活和彻底。同时增加了艺术设计和计算机技术的深度,为后期毕业实习和毕业设计做好了准备。
第四学年:专业知识学习已经结束,专业素养已具备,毕业实习能拉近学生和企业的距离,使其更多地了解企业的一线需求,把专业知识和企业需求灵活地结合,进一步提高自身的专业素质。
培养方案中的专业实践教学环节从单一艺术实践和计算机技术实践,再到艺术和计算机技术结合,最后艺术和技术高度融合进行创新实践。学生实践能力得到稳步提升,艺术设计和计算机技术双结合进行数字媒体创新设计的实践能力得到充分的锻炼。
三、结语
课程体系规划和建设是本科人才培养的重中之重。跨学科专业不同于传统单一学科专业,涉及知识面更广,对学生要求更高。跨学科专业课程体系规划要兼顾多门学科的特点,从多门学科的交叉融合点找出新专业的前沿性、创新性等特色,并结合市场人才需求和生源特点建设合理、有效的课程体系。许昌学院数字媒体技术专业就是一个跨学科专业,结合我院学生文理兼收、缺乏艺术根底等特点,课程体系兼顾了理论知识和实践知识在难度、广度上的螺旋式上升,并在融合度上逐渐加强,始终以培养合格的、适应市场需求的创新型数媒人才为目标。
参考文献:
[1]李佳敏.跨界与融合:基于学科交叉的大学人才培养研究[D].上海:华东师范大学,2014.
[2]张泊平,李国庆,刘晔,等.基于创新型人才培养的数字媒体技术专业课程体系优化[C].北京:中国人工智能学会智能数字内容安全专业委员会,2011:87-90.
[3]黄莓子,唐波.探索艺术设计专业构建螺旋式课程体系的现实意义[J].美术大观,2014(12).