科研思维能力的培养范文
时间:2023-11-14 17:37:52
导语:如何才能写好一篇科研思维能力的培养,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
1.三导向医学人才培养模式
1.1 人文素质教育
在培养医学人才时,开展人文素质教育的主要导向是职业情感。从职业道德入手,构建具有职业认知、职业情感和职业发展等教育内容的教育体系。对理论教学加以深化,适当增加实践学时,持续五年不间断的学习,达到实践教学和日常活动、医学职业道德和学生实际表现的有效结合。比如高校可以通过专题讲座方式开展人文素质教育的活动,活动主题可以是“提高法律意识,遵守法律法规”、“追求理想,坚定信念”、“珍惜大学学习生活,提升新境界”等。培养学生的职业情感与道德,具备职业规划的意识与技能,同时培养学生正确就业观,从能力、知识和修养方面强化人文教育和医学教育之间的融合,推动学生的个性化发展。
1.2 培?B专业素质
在培养一些医学学生的专业素质时,其导向是执业能力。为了更好地融合临床医学和基础医学,让学生具备科学思维与实践技能,以双师型的师资队伍为依托,建立公共卫生、临床医学、基础医学、自然科学、科学方法、培养实践技能与毕业实习等课程群。重视培养医学生的临床综合技能,系统化整合基础知识和临床知识,形成运动系统、神经系统、生殖系统、内分泌系统、泌尿系统、血液系统、消化系统、呼吸系统和循环系统等模块。构建将培养实践能力作为主要内容的教学体系,实习方式结合选修和必修,必修课大概是44周。通过健康教育宣传、慢病随访、免费体检、预防体检、预防接种和入户走访等方式在社区实习服务两周。学生还能依据个人兴趣、就业方向进行六周的临床选修实习,培养学生个性。借助计算机交互模型、训练局部功能的模型、模拟人等设备,结合模拟仿真、实际操作和临床标准示范,以综合技能、专科技能和基本技能等内容,通过标准化病人对医学生实施OSCA考核,鼓励学生做科研助理,积极参与到科研活动中,对医学生的科研能力、临川思维能力和职业能力进行全面化培养[1]。
1.3 培养身心素质
身心素质的培养导向是社会适应,为了培养出具有良好社会适应能力、心理素质、身体健康且尊重生命的医生,应该开展安全教育、心理学、生命教育、体育和军事等丰富内容的课程。另外,要鼓励学生多参加一些心理健康辅导、训练和讲座等,培养出人格健全、心理素质良好的医学生。
2.“三导向”模式下培养医学人才的科学思维能力
在培养医学人才科学思维能力中,一个重要能力就是批判思维。批判思维是在复杂情境中,个体可以灵活应用已有知识与经验,选择、辨别和架设问题和处理方法,以反思为基础进行分析和推理,从而做出正确取舍与合理判断的高级思维形式和方法。对国家来说,培养具有批判性思维的人才非常重要。为了有效培养批判性思维,要有效防范几个思维定势:经验性思维、从众思维、权威性思维、习惯性思维。心理学的研究表明,人具有心理定势[2]。心理定势在体现和反映到思维水平上就是思维定势。思维定势主要指过往生活经验、工作经验和学习经验会让大脑处于自我准备的状态中,从而对准备要观察和处理的问题产生趋向性与倾向性。(1)习惯定势。若一定时间对相似或同类问题进行反复思考,思维就会构成定型框架,在遇到问题时就会套入思维框架来解决。(2)权威定势。虽然权威言论是行业风向标,不过也不能一味遵从,而应该用辩证态度看待权威科研理论和研究成果。比如维萨里和哈维敢于质疑西方的医圣盖伦,在解剖学领域有了重大发现。(3)从众定势。虽然从众思维定势是出于善意来保护人,以免个体被攻击和孤立,更好地和众人融合,但是也容易人在不知不觉中盲目从众。在医学研究和实践中,假如盲目从众,在科研中就无法创新,对临床医学发展不利。(4)经验思维定势。在长时间生产实践中,经过探索,归纳和总结出经验,能够推动人类发展进步。不过,经验是实践中初步概括和总结出的表观认识,具有一定的特殊性。所以,经验思维对处理工作和生活中的一般难题有利,对创新思维不利。
篇2
(中山大学信息科学与技术学院,广东广州510275)
摘要:离散数学是计算机科学与技术专业的重要基础课程,但是传统的离散数学教学往往过于数学化。文章探讨如何针对计算机科学与技术专业的特点,在离散数学教学中强化对学生逻辑思维和计算思维能力的培养,提出一些课程教学改革的针对性措施。
关键词 :离散数学;逻辑思维;计算思维
文章编号:1672-5913(2015)15-0027-04 中图分类号:G642
基金项目:中山大学2012年教学研究项目“计算机大类离散数学课程平台的整合优化”。
第一作者简介:周晓聪,男,副教授,研究方向为软件工程,isszxc@mail.sysu.edu.cn。
1 背景
离散数学是现代数学的一个重要分支,研究离散对象的结构及其相互关系。离散数学的主题包括数理逻辑、集合论、图论、组合数学、数论、抽象代数、自动机理论等。离散数学被看做计算机的数学,是计算机类各专业的核心基础课程,也是计算机类专业许多核心课程(如数据结构、编译原理、数据库原理、人工智能等)的先导课程,因此,学好离散数学对于计算机类专业的学生具有重要意义。在实际教学实践中,学生要学好离散数学有一定困难,教师在选择教学内容和教学方法时也存在问题。
2 基本思路
离散数学是计算机类专业的核心基础课程,内容多且较抽象,学生学习离散数学时存在一定的困难。早期的离散数学教学过于数学化,如文献等都是从数学的角度展开离散数学的知识讲解,其内容与计算机专业知识联系不大。随着教育部计算机科学与技术专业规范的制定与推广,离散数学课程的教学内容逐渐加强了与计算机专业知识的联系。但在实际教学实践中,不同层次的院校仍然存在不少问题。
我们对离散数学课程的教学改革进行了一系列的探索。最初我们采用耿素云老师编著的教材,在大一年级上、下学期各开设4学分的离散数学课程,讲述包括数理逻辑、集合论与图论、组合数学以及抽象代数的知识;为强化学生离散数学基础,针对计算机科学与技术专业、网络工程专业和信息安全专业的不同需求,将离散数学课程分为3门课程(数理逻辑、集合论与图论、代数结构),分别在大一上、下学期开设,其中集合论与图论作为3个专业共同的必修课程,数理逻辑作为计算机科学与技术专业的必修课程、网络工程专业的选修课程,代数结构作为网络工程专业和信息安全专业的必修课程、计算机科学与技术专业的选修课程;为适应大类招生模式和计算类专业转型,我们在计算机大类的大一下学期开设了6学时的离散数学基础课程,并从大二开始开设图论及其应用、代数结构、数理逻辑、组合数学与数论、形式语言与自动机等一系列离散数学课程。
在这一系列探索中,我们遇到了一些问题:首先是课程教学目标定位的问题,其次是教学内容选择的问题,最后是教学方法与教学模式的问题。
在课程教学目标定位方面,作为研究型综合性大学的计算机专业,学生要夯实在数学方面的基本素养,这不仅需要掌握有关逻辑与证明、集合、函数与关系、组合计数、图与树等方面的基本知识,还需要提高数学思维能力,并且强化与计算机专业知识的联系。但是目前多数教材都增加内容广度,减弱内容深度,因此如何明确课程的教学目标是首要问题。为此我们在深入学习专业规范的基础上,对现有的国内外著名离散数学教材进行了调研与分析,并结合计算机大类培养的特点,选择Rosen编写的国外著名教材《离散数学及其应用》作为首选教材。为了进一步强化学生的离散数学基础,除了给大一下学期学生开设离散数学基础课程之外,我们还为大二至大三的学生开设图论及其应用、代数结构、数理逻辑、组合数学与数论、形式语言与自动机等一系列课程。我们将离散数学类课程的教学目标定位在不仅培养学生掌握离散结构的基础知识,还要培养学生在逻辑思维和计算思维方面的能力上,我们希望能将这两种思维能力的培养一直贯穿在离散数学类中。
在确定离散数学课程的教学目标后,我们立足于教材对教学内容进行精心选择,在与课程组老师多次研讨的基础上,形成了离散数学基础课程以及各门选修课程的详细教学大纲,列出了基本知识点与可选知识点。
3 措施与效果
由于离散数学课程对计算机专业很重要,高校对离散数学课程的教学改革做了许多探索,近年来教师对培养学生的逻辑思维能力、系统建模能力、计算思维能力也越来越重视。
首先,教材的选择最重要。我们经过对国内外著名教材的分析,最终选择Rosen编著的《离散数学及其应用》(英文影印版)作为首选教材。该教材的特点有:①内容比较全面,完全符合教育部计算机科学与技术专业规范对离散数学课程的要求;②例题、习题非常丰富;③每章后面有重要概念和总结;④“写作项目”( writingprojects)和“编程项目”(computer projects)可作为课程的实验和设计题目;⑤与计算机专业课程的联系非常紧密,列出了许多在计算机后续课程(如数字电路设计、数据库、人工智能等)应用离散数学知识的内容。
该教材有两个重要特点:其一,教材中不仅有一章专门讲述归纳证明和定义的基本知识,而且在组合计数、算法分析、集合与关系等多处介绍递归和证明的概念与应用;其二,教材讲解了有关算法的基本概念,给出了一种算法描述伪语言。
我们认为提高逻辑思维能力的基本要求应体现在思维严谨、条理清晰两方面。思维严谨要求在求解问题或推理时每一步都有逻辑依据;条理清晰要求学生在遇到问题时有比较清晰的求解思路。因此,教师在教学中要适当增加形式化推理的内容,对非形式化的证明技巧分门别类,从直接推理、间接推理、反证法、分情况证明、构造性证明、非构造性证明到归纳证明详细举例讲授;结合自顶向下的求解思路讲解数学证明中后向推理的分析方法,给学生讲清楚自顶向下分析与自底向上构造之间的异同,为学生理清问题求解思路,强化学生逻辑思维能力的培养。
在培养学生的计算思维方面,教师可要求学生在理解主要算法思想的基础上,结合程序设计课程的知识实现其中一些算法,还可结合教材中的“编程项目”指导学生编写一些程序。在教学实践中,为了让学生对教材中的主要算法有直观的认识,我们与学生一起编写了一些算法的演示系统。例如,图1给出了求从一个节点到所有节点最短路径的Dij kstra算法演示系统,它可给出该算法求解的每一步中间结果,从而使学生对该算法的运行有直观的理解。实践表明,这种演示对学生理解算法有比较大的帮助。
为了让学生更容易抓住重点,且有针对性地完成教材中的习题,教师可对教材中诸多知识点进行梳理,给出知识点之间的关联关系以及知识点与习题之间的覆盖关系。例如图2总结了逻辑等值这一节中重要知识点之间的关联关系,其中着色的是这一节的知识点,而没有着色的是前面章节的知识点。图3给出了部分知识点与习题之间的覆盖关系,其中菱形框中给出了这一节相应习题的编号。由于我们选择的是英文影印版教材,因此上述图中的知识点使用英文概括。初步调查表明,学生比较欢迎这种知识关联图,认为有助于梳理教材内容,便于复习和做习题。
基于这种知识点关联图,教师可进一步探讨课程的教学模式。在课程中,教师可利用这种知识点关联图向学生展示要讲授的知识点及其关联关系,对于细节则要求学生自己预习和复习;在课堂上可利用教材例题习题丰富的特点,精选一些相关的习题进行讲解。教学实践表明,这种方式有助于加深学生对知识点的理解,也有助于活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣。我们还对课程的考核做了一些改革,除了期中、期末考试之外,在教学过程中会不定期地进行小测验。
为了调查教学改革的效果,我们设计了问卷对2012级部分学生进行调研,回收75份有效问卷。37位学生(占50%左右)认为所选教材难度适中,52位学生(占70%左右)认为课程教学内容与计算机专业知识联系紧密,40位学生(占53%左右)认为提前接触算法知识对学习计算机专业课程最有帮助。以上结果表明该课程所选教材与教学内容比较符合学生的期待,引起了学生学习离散数学的兴趣。41位学生(占54%左右)非常认可我们的教学模式,40位学生(占53%左右)认为上课听讲很有收获。这些结果表明至少一半的学生认为课堂的教学效果良好。当然学生对幻灯片、作业批改、师生互动也提出不少建议,我们会借鉴并在今后的教学实践中做进一步的改进。
4 结语
课堂实践表明我们的教学内容与计算机专业知识联系比较紧密,很符合学生的期待,超过一半的学生认可我们的教学模式。未来我们将在实践中不断改进,继续把这种课程教学研究方法运用到其他课程中。
参考文献:
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[7]胡劲松,王家兵,由“离散数学”培养大学生系统逻辑思维[J]计算机教育,2012(15): 34-37.
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篇3
关键词 学科教学(思政) 专业学位 微课 微课能力
中图分类号:G643.0 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.05.026
Importance of Training Micro-lesson Ability of Postgraduate of
Pedagogy in Education in Ideology and Politics
ZHANG Yu
(College of Politics, Anhui Normal University, Wuhu, Anhui 241002)
Abstract Micro-lesson is an effective form of integration of information technology and education. In the Internet era, Micro-lesson's values and influence is becoming more and more important in the field of education, so postgraduate of pedagogy in education in ideology and politics should strengthen micro-lesson ability what is particularly important. This paper from the promotion of national education information, respecting individual differences of students and improving postgraduate of pedagogy in education in ideology and politics' professionalism and overall ability to talk about importance of micro-lesson ability.
Key words postgraduate of pedagogy in education in ideology and politics degree; micro-lesson; micro-lesson's ability
学科教学(思政)专业学位研究生培养目标是:培养掌握现代教育理论、具有较强的教育教学实践和研究能力的高素质的中小学思想政治教育教师。在信息、网络和数字化的社会背景下,课堂教学的组织形式对信息化技术的需要与日俱增。微课是信息技术与教育融合的有效形式,“是根据新课程标准和课堂教学实际,以教学视频为主要载体,记录教师在课堂教学中针对某个知识点或教学环节,而开展的精彩教与学活动中所需各种教学资源的有机结合体。”①为了落实教育部颁布的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,促进信息技术与教育的深度融合,探索微课在思想政治课教与学过程中的有效模式和方法,加强学科教学(思政)专业学位研究生微课能力的培养显得尤为重要。微课能力是指有效完成微型教学视频制作的能力。从微课的定义出发,微课能力包括教学能力和教学技术能力两个方面,教学能力包括对教材重难点的甄别筛选能力、解决教学重难点的分析归纳能力、教学设计的开发创新能力、课堂教学成果展示能力;教学技术能力包括课件制作、视频录制、编辑、上传等在内的现代信息技术运用的能力;二者是一个过程的两个方面,缺一不可。笔者认为,学科教学(思政)专业学位研究生微课能力培养的重要性主要体现在以下几个方面:
1 学科教学(思政)专业学位研究生微课能力培养,是推进国家教育信息化的需要
20世纪50年代后期,人类进入信息时代。在鲜明的信息化时代背景下,人类生活各领域都烙下它的足迹和身影,并且时时刻刻地在改变着我们的生活方式、工作环境和学习方式。信息技术在教学过程中的普遍运用,使得教育领域产生了教与学的“双重革命”。微课利用现代信息技术不仅优化了教师的教学手段,还为学生的学习提供了丰富多样的教育环境和有力的学习工具。以微课为元素的慕课、精品课程、网络公开课等开放教育资源为人人皆学、处处可学、时时能学的终身教育创造了可能。因此,微课在推进国家教育信息化进程中占据重要地位。
另外,面对国力竞争日趋激烈的趋势,世界各国普遍关注教育信息化在提高国民素质和增强国家创新能力方面的重要作用。2010年7月29日《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”。为贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》和《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,全国举办了各种课程的微课教学比赛,通过以赛促用的方式激发教师们对信息技术革命的积极性,有的地方将比赛成绩列入在职教师教学技术设计和开发能力的评估体系,成为教师职位晋升和薪资高低的重要依据。面对这样的发展趋势,加强学科教学(思政)专业学位研究生微课能力的培养势在必行。只有这样才能促进信息技术与教育的全面深度融合,“实现优质教育资源广泛共享、提高教育质量和建设学习型社会、推动教育理念变革和培养具有国际竞争力的创新人才”。②
综上所述,微课是在信息化的大背景下应运而生的,是教育形式与时俱进的产物。微课的特点决定了它在教育教学中具有广阔的应用前景。③所以,学科教学(思政)专业学位研究生微课能力的培养,是推进教育信息化带动教育现代化战略选择,是大力推动国家教育事业发展的需要。
2 学科教学(思政)专业学位研究生微课能力培养,是弥补课堂缺陷,尊重学生个体差异性教学的需要
我国中小学课堂的教学组织形式仍然是以班级授课制为主,教师需要在45分钟的课堂上完成对全班学生的授课任务。由于每个学生的知识接受能力有高有低,这种“一刀切”的授课方式导致知识传递的针对性差,容易使一部分知识接受能力低的学生陷入学不好、考不好、不想学的恶性循环中。微课能够在一定程度上弥补班级授课制的局限性,将课堂延伸到课外,打破课堂教学时间、地点的禁锢,因此,微课是辅助学习的有效手段之一。
第一,微课提供了学生自学的便利。微课是以一个知识点为主题的短小教学视频片断。据此,教师可以根据自己多年的教学经验,总结学生常见的学习障碍问题,以问题为单位制作微课,建立微课资源包。学生可以根据自己在学习过程中遇到的障碍,选择微课视频,解决问题,促进学习。这种学习方式既注重学生自学能力的培养,还有助于缩短班级授课制全体学生起跑线的差距。
第二,微课有益于落实素质教育对课堂教学的要求。课堂是知识传递的主阵地,据《普通高中思想政治课程标准(实验)》规定,教师要在课堂教学过程中完成包括知识目标、能力目标以及情感、态度、价值观目标在内的三维体系。微课的作用在于将信息技术融入教学过程中,缩短教学环节的设置,将课堂三分之二的时间用于对二三维度目标的实现,落实素质教育对课堂的要求。
第三,微课有利于学生在课后对课堂知识的复习、巩固和提高。由于每个学生的兴趣点和注意力集中时间长短不一样,有些学生错过了教师课堂教学。教师掌握微课能力后,可以将自己课堂精髓制作成微课,这些微课有利于学生在课后对课堂知识的复习、巩固和提高;也适用于缺课学生的补课和异地学习,减少了教师教学的重复。
正是由于信息化条件下,微课能够起到弥补课堂缺陷,实现学生的个体差异性教学的需要,成为学生掌握知识,提高能力的有效手段之一。所以,学科教学(思政)专业学位研究生教育要加强微课能力的培养。
3 学科教学(思政)专业学位研究生微课能力培养,是提高研究生专业素养和综合能力的需要
2014年11月5日,国务院副总理刘延东在全国研究生教育质量工作会议暨国务院学位委员会第三十一次会议上的讲话指出,“推进研究生培养模式的改革是提升研究生质量的重点,也是难点”。目前,研究生毕业遭遇就业难、难就业的困难,出现这种现象的原因主要来自两方面:一是研究生专业素养和综合能力欠缺;二是高校对社会变化和科技更新反应迟钝,导致高校教学实践与现实生活脱轨。因此,加强对研究生专业素养和综合能力培养是国家人才建设的长远需要。
另外,自2009年我国积极开展专业学位研究生教育以来,研究生人数逐年增多,学科教学(思政)专业学位研究生面临着严峻的就业形势。据国家教育部副部长杜占元透露,截至2014年我国在学研究生总数约170万人。④由于受到社会观念、应试教育等各种因素的影响,学校对思想政治教育老师的需求人数相对较少。而学科教学(思政)专业学位研究生的主要就业方向就是从事中小学思想政治教师工作,这样的环境使得学科教学(思政)专业学位研究生的就业形势更为严峻。微课能力的培养一方面有利于丰富他们的知识,开阔他们的视野;另一方面提高学科教学(思政)专业学位研究生综合素质,增强他们在激烈的竞争中的就业能力,满足他们职业的可持续性发展的需要。
首先,微课能力培养有利于加强学科教学(思政)专业学位研究生对专业理论知识的观察洞见能力。中小学思想政治教材每一课都包含很多的知识信息量,教师必须精读教材,了解学生认知水平,才能发现哪些知识点具有研制微课的价值。在这一过程中会潜移默化地培养对学生的观察能力,对问题的预见,而这种能力一旦形成,则有利于更好地掌握专业理论知识。
其次,微课能力培养有利于提升学科教学(思政)专业学位研究生的分析提炼能力。每一份微教学设计都是从大量资料中提炼概括出来的精华,字字珠玑,没有累赘的空话、套话。让学生分析归纳能力在思考中得到进步。
最后,微课能力培养有助于推动学科教学(思政)专业学位研究生教学资源整合能力的提高。微课是一种教学资源的有效整合,其中包括微教案、微课件、微练习、微反思、微点评、微反馈。这一系列过程有助于学科教学(思政)专业学位研究生在学习中正确处理好部分与整体、宏观与微观的关系,避免顾此失彼。另外,通过微课学习内容的制作,研究生应用信息水平能力尤其是计算机的操作能力大大提高。
因此,学科教学(思政)专业学位研究生微课能力培养是发展教育信息化的基本保障。既有利于构建合理的中小学思想政治教育的师资队伍,又为教育信息化提供了人才支持。在信息化时代条件下,微课能力培养是学科教学(思政)专业学位研究生专业素养和综合能力的应有之义。
综上所述,学科教学(思政)专业学位研究生微课能力培养,是推进国家教育信息化的需要,是弥补现实课堂缺陷,尊重学生个体差异性教学的需要,是提高研究生专业素养和综合能力的需要。为此,在学科教学(思政)专业学位研究生培养的实践中,应重视研究生微课能力的培养,以促使他们更好地应对未来的挑战。
基金项目:本文系安徽师范大学学科教学(思政)专业学位研究生微课能力培养研究项目(编号:2014yks124)阶段性成果
注释
① 胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011(10).
② 中华人民共和国教育部.教育信息化十年发展规划(2011-2020年)[EB/OL]. http:///publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_ 133322. html,2012-03-13.
篇4
关键词:程序设计;计算思维;教学方法
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)27-6175-03
计算思维是每个人应当具备的基本技能,也是对创新人才的基本要求和应具备的专业素质。在教学中突出学生计算思维能力的培养和训练,是每个教师的重要任务。
1 目前教学中存在的问题
目前程序设计课程大都采用传统的教学方法,课程内容主要是围绕一门高级语言的内容展开,课堂上教师先介绍一些知识点,然后通过案例说明知识点的应用,最后再进行总结,这种教学模式偏重于知识的灌输,导致学生仅仅满足于书本知识的死记硬背,分析和解决问题的能力培养不够,学生经常是学会了全部的语法知识,但仍然不知道如何解决实际问题,教学效果甚微。为了改变这种状况,切实加强学生计算思维能力的培养,程序设计课程教学改革势在必行。
2 计算思维及其能力培养的重要性
2.1 计算思维的含义、特征
周以真教授指出:计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为,它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。它具有以下特性:
1)概念化,不是程序化。
2)根本的,不是刻板的技能。
3)是人的,不是计算机的思维。
4)数学和工程思维的互补与融合。
5)是思想,不是人造物。
6)面向所有的人,所有地方。
7)关注依旧亟待理解和解决的智力上的有挑战性的并且引人入胜的科学问题。
2.2 培养计算思维能力的重要性
按照周教授的观点,计算思维是思想,是人的一种根本性技能,本质是抽象和自动化。计算思维中的抽象是超越物理时空的,完全可以用符号来表达,其中数字只是一种特例。计算思维中的抽象最终要能被机器自动执行,为了确保机器的自动化,需要在抽象的过程中采用精确严格的符号标记系统进行描述和建模,同时要求计算机系统能够提供不同抽象层次的翻译工具。计算思维中的抽象和自动化反映计算的根本问题,计算就是抽象的自动执行,而自动化需要合适的计算机对抽象予以解释并执行。
计算思维是采用抽象和分解来迎战庞大的任务或者设计巨大复杂的系统,它关注的是分离。通过对问题进行多层次的抽象,使问题分析相对简单,从而控制问题解决的复杂性,问题抽象层次的能力是衡量人的思维品质的重要方面,直接体现人的分析、解决问题的能力。由此可见,计算思维能力的培养,对每个人都至关重要。
3 培养学生计算思维能力的程序设计课程教学方法
在程序设计课程中,对学生计算思维能力的培养主要体现在分析、解决问题能力的培养上。本文给出了以培养学生计算思维能力为目标的教学模式及实施过程,如图1所示。教学活动分为课前准备、课堂教学、课后总结三个环节组织实施。
3.1 任务设计
1)内容设计:明确课程单元的知识点、重点和难点,结合学生各阶段知识掌握的程度以及运用知识的能力,明确解决实际问题的概念和方法,在此基础上,设计教学内容。采用任务驱动教学法,以任务为核心将教学内容结合起来,设计任务模块。
2)选择问题:针对各任务模块,以需解决的问题导入,尽可能选用一些典型的有趣味性的实际问题,增强学生对所学知识应用于实际的认识和学习兴趣。
3.2 呈现问题
通过呈现的问题,使学生能够确定并明确解决什么。如果不理解或不明确,就无法选择合适的方法去解决,从而限制了学生的创造力。
3.3 分析问题
在分析问题的过程中,首先要考虑解决这个问题有多困难?怎样才是最佳的解决方法?其次还要考虑包括机器的指令系统、资源约束和操作环境等因素。例如,设计一套应用软件,还应当了解该软件的使用对象,使用者的知识背景,根据不同的用户,设计不同的操作界面。
3.4 设计方案
通过对问题的分析,设计出多种解决方案,特别是面临复杂的大问题时,尽可能全面地列出备选方案。该环节重点是让学生了解进而掌握对问题进行多层次抽象的方法。
3.5 方案选择
制定一个统一的方案评价标准,明确评价各方案的优缺点,从中选择最佳方案。在确定最佳方案时,应重点强调从总体角度考虑评价指标,对各指标进行权衡。
3.6 求解步骤
方案选定后,确定方案的解决步骤即算法。教学过程中,可先让学生积极思考,给出解决思路,再引导学生参与算法设计的全过程,对于复杂的大问题,重点介绍问题分解的思考方法及步骤,让学生体验计算思维。同时,提倡算法的多样性,培养、激励学生的创新意识和问题求解能力,并引导学生对算法进行分析研究,优化并简化算法。
3.7 方案评价
执行已设计好的方案,检验结果是否与预期目标相符,如不符,必须对方案进行修改完善,甚至重新设计一套方案。通过对方案的评价,可以使学生的知识得以重构,计算思维得到有效的训练。
3.8 创设情境
在任务模块的教学单元结束之前,教师可创设提出问题的实际情境,激励学生去发现问题,提出问题,给出解决问题的方案,增强学生学习主动性,提高分析和解决实际问题的能力。
3.9 自主学习
程序设计属于实验性学科,教师要根据单元内容和学生掌握知识的程度设计实验内容,同时也倡导学生自主提出问题,构建由验证类、设计类和综合类的多层次实验内容体系,引导学生通过上机自主完成实验任务,实验过程中,学生运用掌握的知识并利用计算机去解决问题,学会带着问题学习,锻炼了创新思维能力。
3.10 教学评价
教师对整个教学过程中教学内容、教学方法、学生计算思维能力的培养以及解决实际问题的能力等进行总结归纳,通过学生课程考核成绩以及平时实验成绩对教学效果进行综合评估,对教学中存在的问题进行分析研究,找出问题的原因以便及时改进教学方法。
4 结束语
上述方法应用于程序设计课程的教学,使学生分析和解决实际问题的能力有了明显提高,计算思维能力得到了有效的培养和训练,教学效果良好。
如何培养学生计算思维能力,是每个教育工作者面临的一个重要课题,需要不断地探索研究,不断改进和创新教学方法。
参考文献:
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篇5
关键词:数据分析人才;软件工程专业;计算思维能力;正情绪
0引言
Web技术的飞速发展产生了海量的用户生成内容,大量信息蕴藏其中,是潜在用户决策支持的有价值资源。如何挖掘海量用户生成内容催生了数据分析人才的市场需求。麦肯锡全球研究院报告预计,美国在2018年数据分析人才缺口将达到50%~60%,甚至可能更大。我国政府提出的“互联网+”行动计划,使得数据几乎渗透到每一个行业和业务职能领域。在大数据时代,具有丰富经验的数据分析人才需求倍增。
1数据分析人才必备的重要素质
数据分析人才能对行业已有数据进行统计、分析、预测,能为企业经营决策提供科学量化的分析依据。2007年,复旦大学首先在国内开始培养数据分析人才,随后香港中文大学、北京航空航天大学等高等院校也相继开设了相关课程。分析上述高校人才培养计划可知,数据分析人才应该系统地掌握数据分析相关技能(主要包括数学、统计学、数据分析、商业分析和自然语言处理等),应具有较宽的知识面、独立获取知识的能力及较强的实践能力和创新意识,是一种复合型专业人才。《中国大数据技术与产业发展白皮书》在数据人才一章中明确指出,数据分析人才的培养要从本科阶段开始,要注重运用算法分析问题、解决问题,由此可见,计算思维能力是数据分析人才必须具备的重要素质之一。
2计算思维能力培养现状
自2002年以来,我国计算机教育专家将计算思维能力归结为计算机专业人才必备的4大专业基本能力,并且强调计算思维能力是其他3项能力(算法设计与分析、程序设计与实现以及系统能力)的基石。那么,如何在大数据时代背景下,依托应用型本科软件工程试点专业建设,培养软件工程专业学生的计算思维能力,为社会输送高质量数据分析人才?计算思维能力的强弱主要表现为学生能否正确运用抽象与分解、递归、启发式等方法解决计算求解问题。训练学生的计算思维能力可在算法与数据结构以及算法设计与分析课程(以下简称算法类课程)的教学中进行,因而算法类课程是本科阶段培养数据分析人才的重要课程。
然而,在算法类课程的实际教学过程中,存在两个较为常见的问题:
(1)学生理论联系实际的能力薄弱。学生要达到灵活运用算法解决实际问题,必须掌握算法的核心思想,但由于算法类课程中许多概念抽象,一些经典算法较为复杂,在这两门课程的学习和实践中,能体会到理论学习意义和动手实践乐趣的学生很少。
(2)系统能力培养没有受到教师的足够重视。由于算法类课程相关的综合设计课内学时少,教师无法引导学生从系统的角度认知综合设计,并对其进行分析、开发与应用。
由此可见,在算法类课程的现有教学环节中,训练学生计算思维能力的机会较少,必须结合当前数据分析人才市场需求的发展趋势,重新审视算法类课程的定位和内容,以达到夯实学生计算思维能力的目的。
3在算法类课程教学中培养学生计算思维能力的方法
从整体上,一个较高层次的数据分析人才应该掌握7大版块的知识结构,分别是数据采集、数据存储、数据提取、数据挖掘、数据分析、数据展现以及数据应用。以数据分析人才驱动为导向,培养软件工程专业学生计算思维能力的算法类教学方法主要是把算法类课程中算法分析与设计的思想融入数据分析中,用数据分析中的实际需求驱动学生学习书本上抽象的理论知识。以7大版块中最重要的数据挖掘版块作为载体,在算法类课程教学中培养学生的计算思维能力。
3.1基于实际数据分析任务的实验项目设计
目前,国际权威学术组织IEEE International Conference on Data Mining(ICDM)已评选出数据挖掘的10大经典算法:C4.5、k-means、SVM、Apriori、EM、PageRank、AdaBoost、kNN、Navie Bayes和CART。在教学过程中,可以根据不同类型的应用问题,结合这些经典数据挖掘算法布置实验任务,对每一实验任务制定实现该任务的实验目的、实验要求、实验内容、实验步骤和预期实验结果,让学生清晰地理解并实现这些实验任务。
以2013级软件工程专业学生参加中国好创意的“互联网情绪指标和生猪价格的关联关系挖掘和预测”为例,说明实验项目的设计。
(1)实验目的:针对来自国内互联网的生猪历年消费者情绪数据,挖掘消费者情绪指标和生猪价格之间的关联关系。
(2)实验要求:采用Apriori算法,对近期国内五花肉价格及生猪价格进行预测。
(3)实验内容及步骤:首先,对原始的生猪数据清洗是分析消费者情绪与生猪价格之间的关联关系的第一个阶段,其目的是删除无关数据;其次,统计与消费者正面情绪或消费者负面情绪同时出现的相关指标,并根据自定义的最小支持度阈值获得正面情绪或负面情绪的频繁项集;最后,根据自定义的置信度对获得的频繁项集进行筛选,得到有意义的频繁项集。
(4)预期实验结果:解读最终得到的频繁项集,将挖掘的结果反馈到生猪养殖户,让其掌握生猪市场的供求关系。
个别有能力的学生还可以对以上内容进行拓展,从互联网大数据中找出其他一些具有参考价值的生猪价格预测先导指标。
实验任务的编码完成后,还要求学生从软件开发的角度撰写规范的项目报告,内容包括项目的需求分析、总体设计、详细设计、编码与测试等。教师可通过报告清楚了解学生是否有良好的计算思维能力。针对计算思维能力薄弱的学生,教师可以再布置另外的实验项目让其训练。例如,在“互联网情绪指标和生猪价格的关联关系挖掘和预测”实践项目中,要求项目报告中有目标场景、需求理解、方案创意说明、模型数据选取、数据分析、算法设计、实验设计、结果分析、原型系统介绍等。
3.2算法类课程教学内容拓展
由于本科阶段算法类课程的教学内容只涉及完成基于实际数据分析任务的基础知识,不包括数据挖掘算法,这就需要教师在算法类课程中拓展教学内容。因此,在教学过程中需要将经典的数据挖掘算法与算法类课程的理论知识巧妙融合。为此,教师需要详细分析实现每个数据分析任务需要的基本理论知识,然后按照书本相关内容的先后顺序串联起来并编写授课计划,体现算法类课程精华内容与实际数据分析任务的融合。为了保证学生对数据挖掘算法的深入理解,需要鼓励其利用课余时间广泛查阅相关资料,进行自主学习。
在2013级软件工程专业学生参加中国好创意的“互联网情绪指标和生猪价格的关联关系挖掘和预测”竞赛中,指导教师们利用课外时间给学生讲解关联规则挖掘算法的思想、原理、特点等。学生在学习关联规则挖掘算法的过程中进一步掌握了递归与分治思想、回溯法思想;理解了树型存储结构对关联规则挖掘算法性能的改进。通过这样的实践,参赛学生完成的作品清晰展示了他们在学习算法类课程中培养的计算思维能力。
3.3计算思维能力培养的跟踪
为了改进软件工程学生计算思维能力培养中可能存在的问题,收集应用于13级软件工程专业学生的实验项目、授课计划、项目报告、算法类课程的理论成绩与实践成绩。通过跟踪他们毕业设计的完成情况,分析曾在算法类课程上得到较好计算思维能力培养的学生的毕业设计情况,检验提出的方法。由于本研究的对象还没有进入毕业设计环节,故只进行算法类课程的理论成绩与基于实际数据分析任务的实验项目完成情况的分析。通过两门课程期末考试成绩可以看出,认真完成实验项目的学生理论考试成绩普遍高于不认真的学生,这充分说明基于实际数据分析任务的实验项目能有效改进目前算法类教学课程中存在的问题。
此外,还准备通过学院学生管理部门跟踪2013级软件工程专业学生的就业情况和用人单位的反馈意见,了解学生的专业能力,及时修改计算思维能力的培养方法,为探索应用型本科软件工程试点专业建设提供有力支撑。
3.4充分利用移动平台
为了让学生充分体验到算法类课程学习的成就感,在算法类教学过程中,要求学生以3~5人一组,形成一个团队,开发算法类课程教学App。该App的功能模块主要有算法类课程的教学资源、10种经典的数据挖掘算法讲解教案、基于数据分析任务的实验项目、学生作品展示区和交流区。课程结束后,学生对每一个团队开发的App进行互评,最终选用得分最高的课程教学App为下届的学生使用。由于有了这样的平台,教师和学生的沟通变得更加方便与及时,学生对算法类课程的学习不再受时空的限制。在移动终端普及的情况下,这种教学模式一方面能让学生充分利用课余时间,另一方面能营造一种学生之间良性竞争的学习氛围。尽管教学App的开发是学生计算思维能力培养的副产品,但也正是这种副产品给学生带来的成就感让学生在学习的过程中充满了正情绪,让计算思维能力的培养成为一个潜移默化的过程。
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[关键词] 学科建设;中医痹病学;研究生;能力培养
[中图分类号] G64 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616(2013)19-153-02
随着“中医痹病学”学科的蓬勃发展,对医学研究生特别是中医学博士研究生的要求越来越高,这要求我们研究生不仅要了解风湿病(痹病)学科当前最前沿的学术动态,对“中医痹病学”学科的最新研究进展和学科发展方向应深入理解,熟悉、掌握“中医痹病学”学科的重要研究理论知识和实践技术能力。同时,对于一些交叉学科的发展也要有所涉猎,使得具有既可以独立从事临床实践工作,又能完成科学研究工作的能力,能创造性地研究和解决“中医痹病学”学科建设中的具体基础理论和实践问题。
1 构建“中医痹病学”学科研究生的创新思维能力
创新能力是一个高级人才不可或缺的素养,我们研究生在创新意识方面较欠缺,创新意识不够强烈。创新思维能力是“中医痹病学”学科研究生创新能力的组成部分,也是“中医痹病学”学科整个创新核心的根本。在对待新事物或新问题时习惯于参照书本和文献,虽有一定的苦耐劳精神,但缺乏挑战权威的勇气,作为一名中医学硕博士研究生要具备一定创新精神和思维能力,研究生如果没有创新思维,创新能力只将是纸上谈兵,没有任何的实际意义[1]。创新不是要我们创造新事物,而是在原有的基础上不断的发现新问题,
找出新的解决问题的途径。创新能力的培养要营造一个宽松的、自然的、批判性的学习环境,培养我们研究生分析问题和解决问题的能力,鼓励我们研究生独立思考[2]。正是在这种鼓励轻松的氛围中,才会迸发出创新思维的火花。在实际行动中,这要求我们研究生在风湿病科病房中要有独立思考处理患者的能力,在随导师坐诊时有事先预判风湿病患者病证的能力。同样,在科研中也要求我们不但发现新的课题、新的指标和新的研究方法。
2 加强“中医痹病学”学科研究生的临床技能能力
临床实践技能的学习是“中医痹病学”学科研究生学习的重要阶段[3-4]。临床诊疗水平的提高不仅要熟悉掌握,更要在此基础上不断的跨越,已达到高年资住院医师的水平。“中医痹病学”学科研究生在临床实际应用中要不断培养临床思维能力,这就要求带教老师给予一定的指导。带教老师要指导研究生培养诊治疾病的思维能力,研究生通过望闻问切、四诊合参,培养研究生对疾病的辩证思维过程,这也是提高研究生综合能力的过程。带教老师在指导研究生对疾病认识的过程中,要注重多给予研究生临床启发式的带教,使“中医痹病学”学科研究生不但对本学科的知识产生兴趣,而且对其他医学新领域也产生浓厚兴趣,这样才会不断的学习和进取,从而,激发研究生对临床工作的热情。带教老师在指导研究生进行临床技能操作时,医师应注意具体的操作规范,对学生的错误操作或不良习惯要及时给予纠正,适当时可通过多次教育和操作,掌握具体的要领。带教老师通过培养研究生的兴趣入手,不断的提高研究生对医疗工作的积极性,使研究生掌握“中医痹病学”操作技能,如穴位注射、小针刀、肺功能检测等技能,使得医学研究生得以全面发展[5]。研究生就应该在反复的临床、学习、再临床的过程中不断的提高自己[6]。“中医痹病学”学科研究生在临床实践期间要以医院为家,尽可能多的把时间放在临床工作上,这样才可以第一时间掌握患者的基本病情,了解和掌握危重病例的处理原则,既拓展了研究生的医学理论知识,也丰富了临床实践的视野。同时科室正在推行电子病历,带教老师可以根据病人特点,选取一些有代表性的病历让研究生写首程,这使得研究生对风湿病有更好的认识。事实证明,“中医痹病学”学科只有通过这样的研究生培养模式,才能提高其医学理论知识和临床实践能力。
3 提高“中医痹病学”学科研究生的科研意识能力
科研意识能力的提高,不但能够解决临床问题,而且对于我们研究生创新思维的提升有着至关重要的作用。科研意识能力的提高也是临床思维能力提升的标志[7-8]。“中医痹病学”学科研究生在从事科学研究时,要不断的培养其研实践能力,通过灌输科研思维能力的知识,将科研能力的培养贯穿于整个“中医痹病学”学科中。“中医痹病学”学科研究生通过大量科研实践活动的锤炼和学习,在学习风湿病领域现有基本理论的基础上,针对“中医痹病学”学科研究的具体实际问题,激发学生的发散性思维能力。同时,“中医痹病学”学科研究生通过敏锐观察力、灵活思考力和丰富想象力,可以想出新理论假设、模型,提出新的理论观点,从而形成新的成果,这对于“中医痹病学”学科建设意义重大。“中医痹病学”学科研究生应加强科研技能、实验技术的训练和培养。在实际行动中要根据现有的技术和方法提高科研意识,利用安徽中医药大学分子、生物科研实验中心的仪器设备,结合医院现有的三级免疫实验室特色,联合兄弟医院(省立医院、安医)技术力量,积极推动“中医痹病学”学科建设,更好发挥本课题组的学科带头作用。同时,在科研实验中,要求我们研究生要具有较高的实验技术水平,准确地掌握各种实验方法, “中医痹病学”学科研究生应该学会自己动手做实验,在科研实验中容不得半点马虎,要有严谨的科研作风,不做虚假的实验数据,从而在整体上提高“中医痹病学”学科的科研意识能力。
4 推动“中医痹病学”学科研究生的学术表达能力
“中医痹病学”学科的研究生在不同阶段学习中,医学论文的构思和写作是必不可少的,而这个过程也是研究生对所学“中医痹病学”理论知识和方法总结的过程,也是痹病学各种知识点综合应用的过程,更是“中医痹病学”学科的研究生综合能力体现。通过对医学论文写作,能够培养和提高科研思维和创新能力。推动“中医痹病学”学科研究生学术表达能力的方法可以做到以下几个方面:(1)“中医痹病学”学科的研究生要学会如何有系统地获得风湿病学科的最新医学动态,包括中医学和西医学的综合信息,并将这些信息动态应用于本学科中,同时,依托本学科工作课重点来设计课题,并重点撰写论文。(2)“中医痹病学”学科的研究生要学会利用所学的中医风湿病的理论、专门知识,阅读大量文献,将文献的知识点整合应用与中医风湿病的理论中,系统的分析和提出不同文献中所出现的问题,培养我们研究生解决问题和创新能力。(3)“中医痹病学”学科的研究生要学会如何进行严谨的科学实验,这不单单是体现在实验操作能力,更是体现在对科研实验的设计方面。这就必须要求我们研究生依托安徽中医药大学现有的资源,如网络电子期刊、电子图书馆等各种医学信息载体,这样才能更好的汲取“中医痹病学”的科研知识,掌握“中医痹病学”学科的研究特色方法。(4)“中医痹病学”学科的研究生要定期举行学术论文论坛、沙龙等形式,让我们研究生根据自己研究方向,通过检索国内外的文献,介绍风湿病学科最新进展。同时在学术沙龙上可以邀请海外留学的老师就其研究内容进行讲座,拓展“中医痹病学”学科研究生的视野;或者邀请某一方面的技术专家就某一知识点进行交流,指导我们研究生的学术论文,这对于论文写作水平的提高有着重要的作用。
综上所述,本学科的医学研究生担任着“中医痹病学”学科建设的前锋任务,我们研究生不仅要具备扎实的临床医疗技能水平,同时也要掌握丰富的风湿病理论知识,在此基础上要有不断创新、探索和发现的临床思维能力。我们研究生只有做到以上的要点,在“中医痹病学”学科的带领下,不断地紧跟“风湿病学”学科的变化,才能提高自身的医学技能和科研能力,才能满足广大人民群众的健康需求,才能把自己培养成为综合性的研究生。
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1.编写教材。利用国内外在临床医学专业医学统计学课程教学中的先进经验,结合本校的实际,吸收了临床科研中常用的统计学方法,组织有教学经验的教师编写了《医学统计学》教材。
2.增加授课学时数,增加实习学时数。医学统计学课程的难度大,掌握各种分析方法需要更多的练习时间。将该课程的教学学时数由原来的36学时增加到54学时。
3.建立网络课程。利用学校较为完善的网络资源,建立了本课程的网络课程,学生和老师可以课堂外交流。
4.培养教师。从理论教学和实验教学两个方面进行教学方面的系统培训。
5.课程教学内容的调整。将课程内容进行了整合,例如在医学统计学教学中,将流行病学诊断实验评价的部分内容调整到卡方检验的章节里去讲解。
二、改革效果评价
1.教师评价。组织本校教师和其他院校的32名专业教师对改革效果进行评价,评价结果分为好、较好、一般、较差、差五个等级。
2.学生评价。应用自行设计的“医学统计学学习效果调查表”,在课程改革前随机选取临床医学专业本科2个班共103名学生,在完成本课程学习后1周内进行教学效果的调查;在课程改革后随机选取临床医学专业本科2个班共114名学生,在完成本课程学习后1周内进行教学效果的调查。
调查的项目有学习兴趣(共8个问题)、学习效果(共10个问题)、科研能力(共12个问题),并根据回答情况依次评分,问题的答案分为好、较好、一般、较差、差五个等级,标准为5、4、3、2、1分。科研能力调查的12个问题可分为研究设计、研究实施、数据分析、质量控制四个方面。
3.批判性思维测试。使用Watson-Glaser批判性思维测试量表(WGCTA量表)评价学生在推理、假设的认可、演绎、解释、论述五个方面的能力,该量表分为5个分量表,每个分量表各包含16个题目,得分越高者在临床工作中的科研思维能力就越强[1]。
4.数据分析。采用统计学分析SPSS13.0统计软件进行统计分析,教学改革前后效果比较采用t检验。P<0.05有统计学意义。
三、结果
1.教师对开展教学改革的评价结果。32名专业教师对提高学生的科研能力的评价,有25人认为好,有7人认为较好。其他结果见表1。
2.对参与教学改革的学生的调查。在教学改革前后比较,选取不同的学生进行调查,其学习兴趣、学习效果、科研能力调查得分均有显著差异,尤其是教改以后科研能力平均得分为49.9,明显高于教改以前的32.5分,见表2。
3.教学改革促进科研能力分析。由表3可见,通过对教学改革促进科研能力的进一步分析,教改后学生在研究设计、研究实施、数据分析、质量控制四个实验技能方面的得分均显著高于教改前的学生,见表3。
4.WGCTA量表测试结果。批判性思维测试量表研究结果显示,教学改革前后学生在假设、演绎、推理、解释、评价五个方面的能力均有差异,整表测试得分也是教改后高于教改前。详细结果见表4。
四、讨论
通过教学改革效果的评价,发现本次教学改革在强化课程建设、提高学生的学习兴趣、学习效果、科研能力和批判性思维能力方面都有显著作用。
1.强化了课程的建设。通过医学统计学课程的教学改革,积累了宝贵的教学改革经验,组织教师编写了与国内外同步的有具有自主特色的教材,改革了原有教学的单一模式,通过课程建设提高了教学质量,也提高了学生的科研能力。通过教改评价,在课程设置、教材建设、教学过程、教学质量等方面均得到相关专业老师的肯定。
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【关键词】独立学院 学生科研 创新型人才 关系
本科教育提倡的“双能力”培养越来越受到独立学院的重视。作为提高大学生科技创新素质的重要手段和途径,科学研究活动有着课堂教学无法比拟的优势。但是,我国独立学院很少在此方面进行有效实践,部分公立院校多年实践下来,本科生科研的效果也并不尽如人意,没有达到其应有的目标。
一、本科教育科研训练发展的主要特征
而随着高等教育发展以及人才竞争环境的日趋激烈,本科生科研的作用和内涵有了新的拓展与强化,并逐渐显现出以下三个方面的显著特征:
(一)本科生科研训练已成为当代高等教育发展的主要手段
在培养具有创造能力的本科生已经成为当代高等教育的基本任务和要求的前提下,作为培养本科生创造能力的主要手段,本科生科研成为高等教育的不二选择。纵观国际,提倡和强化本科生参与科研活动,已成为教育发达国家为提高人才创新质量而采用的基本对策。
(二)本科生科研对本科生来讲是一种必要的学习经历
本科生科研主要是基于专业知识学习的一种探究性学习活动,实质上是深化的专业性学习。本科生科研的主要目的是给学生提供一种课堂之外的实践学习体验,促进其“做中学、学中做”,以更好地实现高等教育的培养目标。让每个学生都接受基本的科研训练将会是高等教育越来越明显的发展趋势。
(三)本科生科研已成为高校教学的必要组成部分
本科生科研从本质上讲是教学的一种形式。通过本科生科研,学校帮助学生实现由被动学习向主动学习、由完成式学习向创新性学习转变。综观当今世界高等教育的发展,本科生科研已是高等教育先进国家教学不可或缺的组成部分。
二、独立学院本科生科研的基本现状
为切实提高我国大学生素质,各级共青团组织举办了不同层次的学术科技竞赛。以我校学生为例,学生可以参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛,全国大学生电子设计竞赛以及我校积极参与并取得优秀成绩的数学建模大赛等活动。课题组通过广泛的文献调研和约谈方式,了解其他独立学院本科科研情况,并结合我院学生科研实际,反映出以下主要问题:
(一)参与学生数量少、科研活动往往具有自发性和盲目性。由于缺乏足够的鼓励性政策和现实条件的限制,公立学校多把科研的重点放在研究生层次上,对于普通本科生的科研活动基本上不管或处于放任自流的状况。
(二)当前中国高等学校教学科研经费短缺是不争的事实。相当一部分教师也处于无经费搞科研,更别提学校拨付专款提供给本科生从事科研活动了,经费问题仍然是限制高校科研上档次、上水平的制约因素。
(三)目前在我国高校,专业教育的思想仍然根深蒂固,“通识”教育与专业教育的辨证统一也还未深入人心,在这种情况下,人才素质的发展就不能不受到课程配置专业化的种种限制。本科生的科研是经过几周的毕业论文、毕业设计来完成。
(四)目前参与科研活动学生,因为成才的愿望和就业的需要,往往带有明显的功利意识。在参与科研项目的研究过程中,在导师的正确指导和悉心帮助下,通过艰苦的工作,往往能取得预期的科研成果。但因为处于自身的前途考虑或经济利益的驱使,有时造成不必要的竞争或学校知识产权的流失。
三、独立学院“双能力”培养对于加强学生科研训练的需求
在我国,传统的教育模式过分强调“三个为中心”,即“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”;以课堂为中心忽略了课外,以教师为中心忽略了学生,以教材为中心忽略了实践,这严重阻碍了学生创造性思维能力的发展。在实践过程中,独立学院本科生的科研训练需求主要表现在以下几个方面。
(一)价值导向方面
“科研项目具有价值导向功能,使学生在科研项目过程中将情感思想和需要积极投入到研究课题中,矫正他们已经逐步形成的世界观、人生观和价值观”。
(二)智能发展方面
科研是运用知识进行观察、实验、调查研究和实践的过程,本科生在科研中不断地学习新知识,思考新问题,解决新问题,是一个知识内化到外化的过程,而智能就是在知识内化和外化的循环运动中发展起来的。
(三)创造性思维培养方面
“创造性人才的一个重要的特征就是具有很强的创造思维能力,思维能力是智力的核心。创造性思维的培养要以各种思维方式,如逻辑思维、抽象思维、形象思维、收敛性思维、发散性思维等思维方式的培养为基础”。
(四)塑造踏实向上健康学风方面
学生经过系统的科研训练,收获的不止是如何发现问题、研究问题和解决问题的方法、技巧、能力,更重要的是培养了自身严谨、诚信、探索的学习态度。
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【关键词】课题研究 创造思维 研究目标 感受体会
一、课题简介
我申报的《中学生创造性思维能力的培养》课题,经省教育科学规划领导小组和省教育厅审查批准,确定为2004年度省教育科学规划立项课题。本课题倡导以问题为中心,以学生自主活动、合作交流、质疑探究为原则,以主体思维活动为核心的教学模式。经过两年的实验研究,首轮实验已取得阶段性成果。2006年9月24日,课题接受省级课题鉴定专家组的评审验收,如期结题。课题成果荣获安徽省第六届优秀教育科研成果一等奖。
课题构架如下图:
一个目标:培养创造型人才。
两大信念:一是坚信人人都有创造力;二是坚信教育可以激活人的创造性思维能力。
三条原则:在活动中自主建构;在交流中合作发展;在质疑中探究发现。
四个步骤:问、想、做、评。
五个结合:归纳思维与演绎思维的结合;分析思维与综合思维的结合;发散思维与聚合思维的结合;历史思维与逻辑思维的结合;逻辑思维与非逻辑思维的结合。
六大解放:解放眼睛;解放头脑;解放双手;解放嘴;解放空间;解放时间。
二、感受体会
(一)选题要有针对性,便于操作
问题即课题,教师即研究者。一线中学教师的科研与科学家、专业研究人员的科研不同,中学教师关注的是教育实践中的问题,它立足于校本,行动研究是主要形式。在教育工作中遇到的困惑或难题,就是一线教师的研究课题。我领衔主持的《中学生创造性思维能力的培养》省级课题,就是针对农村中学生思维缺陷而选题申报立项的。由于胆怯、畏惧、拘谨、孤僻,由于长期习惯于老师的单向灌输、被动接受,由于长期机械复制、死记硬背,思维退化,农村中学课堂往往单调沉闷,学生不敢问,不愿问,不会问。既影响学生学习兴趣,也浇灭了教师的教学激情。为了彻底改变这种状况,本课题立足于课堂教学改革,倡导以问题为中心,以学生自主活动、合作交流、质疑探究为原则,以主体思维活动为核心的教学模式,改变传统的课堂教学模式,进而引导学生学习方式的改变。本课题不仅源自教育教学实践中的问题,可操作性强,而且还有一定的理论高度,具有鲜明的前瞻性。因为未来智力的竞争主要是思维能力的竞争,即思维的先进性、科学性、深刻性、创造性的竞争。思维作为一种能力和品质,它是人的智慧的集中体现。信息化社会,智力不再是知识的简单积累,思维比知识更有力量。因为在知识与思维之间,知识本身并无价值,知识的价值存在于“解决问题”的过程中,而当知识用来解决问题时,知识将发挥它的思维训练价值。我们将知识视为解决问题、发展思维的材料,而不应将知识视为目的本身。因此,教会学生的思维,提升人的生命质量的价值,是教育改革的方向。
(二)研究目标的准确定位是关键
主持人申报课题时,对课题实施步骤和保障条件进行了设计和论证,为了保证课题实验研究少走弯路,开题时请专家再次论证,修改完善原来的设计,是非常必要的。2005年3月18日我们邀请指导“中学生创造性思维能力的培养”课题实验的国家督学、华东师范大学博导陈玉琨教授和郅庭瑾副教授来校指导课题研究,根据陈玉琨教授在课题组成员培训会上的五点指导性意见,我们对课题构架、实施方案及其补充细则作了必要的修改,从而确保了课题研究的规范有序、科学严谨。这些修改主要是围绕课题研究的目标进行的,包括如下三要素:
1.量力而行的原则
课题价值的定位很重要。我们这个课题如何定位?它的原创性在哪里?理论创新,我们是力所不能的。我们所能做的,就是根据具体的实际情况,将专家们的研究成果,应用于我们的教学实践,并使专家们的创新理论进一步完善。根据陈玉琨教授的指导意见,我们把课题实验的原创性定位在实践操作层面的创新。每门学科在理论研究的基础上,从自己学科特点出发,归纳提升中学生创造性思维能力的方法,结合每门学科的特点,找到一两个能够帮助学生提出问题、思考问题、解决问题的一些方法,培养学生思维能力。
2.立足于解决实际问题的原则
课堂教学是实施新课程的主渠道,也是培养学生创造性思维能力的主阵地。我们的课题源于教育教学实践中的问题,课题的实验当然要立足于解决教育教学中的实际问题,指向课堂教学。传统的课堂教学模式压抑了学生的创造性,限制了学生自身思维能力的自由多样发展,造成思维过程的单一,不利于学生的全体发展、全面发展和个性发展。另一方面新课程如果没有转化为课堂,新课程仍然是理念形态的。我们把课题研究定位在课堂教学改革,探索教学方式、教学模式的转变,要求各学科组围绕课题构架“三条原则、四个步骤、五个结合”做文章。“在活动中自主建构,在交流中合作发展,在质疑中探究发现,”本课题倡导的这“三条原则”实质上就是把课堂教学模式、教学方式的转变,作为本课题实验研究的重点,即由教师的课堂教学模式的转变,进而引导学生学习方式的转变:由“独白式教学”,走向“对话式教学”,走向“探究发现式教学”,由被动接受,走向自主建构,由孤立性学习,走向合作交流,由机械复制,走向探究、体验、发现。
3.课题成果示范性原则
城市和农村中学生的思维缺陷,既有共性,更有差异。我们课题实验的对象是农村中学生,因此,我们实验所取得的经验、成果,只能对同类学校才有普遍意义和推广价值。因此,根据陈玉琨教授的意见,在课题成果的示范性和可推广性方面,我们定位在通过我们的实验所取得的经验、成果,对改进农村中学课堂教学,提升农村中学生创造性思维能力起示范作用,有推广价值。因此,我们的课题实验重点就放在通过课堂教学改革,探索农村中学生思维缺陷的矫治策略,开发有利于农村中学生创造性思维能力发展的教学模式,提炼出对同类学校有推广价值的成果,在现有的条件下,对农村中学课堂教学的内在结构、人才培养模式的改善,有一些可靠、有效的帮助。“三条原则”、“四个步骤”、“五个结合”,是操作性极强的教学方式、教学模式、教学策略的运用。其目的就是要让农村中学单调沉闷的课堂活跃起来,让学生动起来,积极主动地实质性地参与课堂教学进程。
教学模式和教学方式的转变,引起了学生学习方式的转变。在活动中自主建构,使农村中学生战胜了羞涩胆怯,在课堂上想说、敢说、会说;综合实践活动中,动脑、动手、动口,体味了失败的苦涩,感受了创造的艰辛,也体验了成功的喜悦;在交流中合作发展,克服了封闭、孤独、冷漠、自私,学会了倾听、尊重、交往、合作;在质疑中探究发现,改变了被动接受、死记硬背、思维僵化等现象,学会了思考、质疑、探究。农村中学生的思维缺陷在一定程度上得到矫治,取得了一定的成功经验,对同类学校有一定的示范作用和推广的价值。
(三)重在过程,重在参与,着眼于促进教师的专业成长
课题研究的成果是重要的,但这不是课题实验的根本目的,根本目的还是锻炼队伍,促进教师的专业发展。通过参与课题实验的过程,促进教师学习理论,转变观念,学会研究,学会反思,不断成长。
参与本课题研究的70多位教师基本上涵盖了本校所有学科的骨干教师,他们针对农村中学生思维误区,从自己学科特点出发,探索、归纳提升中学生问题意识和提高探究能力的方法,进而优化农村中学生的思维品质,培养创新精神。教师参与课题实验的过程,也是一个自我学习、自我完善的过程。他们结合课题的实验,认真学习了“新世纪教师教育丛书”,苏霍姆林斯基《给教师的建议》、《陶行知教育文集》以及心理学、创造学、多元智力理论及建构主义学习理论,尤其是华东师范大学公共管理学院专家的培训、指导,听课、评课,进一步开阔了教师的视野,转变了观念,提升了教师的理论素养和教科研水平,进而推动教师转变角色成为一个研究者,促进了教师的专业发展。两年来,课题组成员共20多篇,在省市教科所组织的教科研论文大赛中获奖50人次。主持人也公开出版了25万字的专著一部。百万字的课题成果集锦收专家指导论文5篇;课题概要7篇;实验报告13篇;实验心得54篇;教学设计和教学实录49篇;行动研究报告和综合实践活动成果54篇(件)。
三、不足与困惑
1.本课题是一个跨学科的综合性课题,参与实验的人数多,不同学科各有不同的特点,课题组成员素质参差不齐,理念上、认识上,水平不一,参与热情不同,因此,发展不平衡,取得的成效有很大的差别。另外,实验中,学科的特点不突出。
2.从事课题研究与实验的效益是隐性的,周期性较长,而高考升学率则是显性的,是立竿见影的。升学的压力对教师、学生参与程度和积极性的影响是非常明显的,家长、社会、主管部门、行政领导的认同度也对参与课题实验的老师产生很大的影响、教学任务繁重,苦于无暇,也使教师对课题的研究望而却步,心有余而力不足。因此营造一个浓郁的教科研氛围,创造一个人人支持、个个踊跃参与课题实验的环境,还有许多事情要做;长期应试教育形成的教育观念,使教师自主性和创造精神的缺失现象,短时间还很难找到有效根治的办法。
篇10
有了创新意识、创新思想才能形成创新行为,从而产生创新效应,并取得创新结果,实现自主创新[3]。超声硕士研究生创新意识的培养自始至终贯穿于研究生教育的全过程。每年让研究生多次参加各种学术会议,了解超声发展的最新动态和创新特点;鼓励研究生多与专家进行交流,使研究生直接感受其创新过程,领悟其成功经验和创新精神。积极创新的人应该勇于突破,在借鉴前人优秀成果的同时,提出自己的想法,因此,研究生在实验过程中,如遇到一些无法解决的问题,要学会用与他人不同的思维方式分析问题,敢于打破旧的思维模式,以事实为依据,只有这样,才能在科学研究中取得创新性的突破。研究生培养区别于本科生培养的另一个方面体现在科研能力的培养上。科研能力包括科研的洞察能力、科研的创新能力、科研的动手能力、科研的逻辑思维能力、合作沟通能力以及英语论文读写能力[4]。科研基本功的训练是硕士研究生科研能力培养的重点。科研能力的培养应以总结临床实践经验或解决临床问题为前提,密切结合临床工作,要求研究生在繁杂的临床工作中,保持敏锐的科研洞察力,随时随地发现问题,从细微处入手,找出科学研究的切入点,思考其是否具有科学研究价值,并作研究的可行性分析。此外,还应培养研究生查阅文献的能力。查阅文献获取科研信息的能力是超声研究生进行科研创新的基本能力。医学科技情报资料反映了国内外医学学术发展的最新动态,是科学工作者了解同行工作、追踪国际最新动向的窗口,也是确定或调整课题方向的重要依据[5]。在研究生学习期间,应鼓励研究生养成每天查阅文献的习惯,专门请医学检索教研室教师向学生传授查阅文献的方法和技巧,使研究生根据各自的研究方向认真查阅文献,了解自己的研究课题在国内外的进展动态,摸清前辈所做的工作及达到的水平,从中发现问题、提出问题,甚至萌发新见解。我们还应要求每位研究生多写综述、科研标书等,使其在获取科技信息方面得到更多的经验积累;还应注重培养研究生的英语能力,英语能力的强弱决定着研究生获取国外文献资料的广度和深度。可以每两周组织一次外文文献抄读学习,由研究生担任主讲,就近期查阅的文献进行重点汇报,提出问题并进行讨论。通过让研究生学习查阅文献,使其及时更改研究内容,提高科研水平。
建立立体思维,提高思维能力
超声医学是一门抽象的科学,超声图像的成像和观察都在一个动态的状态下进行,例如从不同方位多层面、多角度观察同一器官,这是超声相对于其他影像检查手段的优势,同时也是研究生学习的难点[6]。在临床工作中,指导教师的首要任务就是帮助研究生将显示屏上的超声图像与解剖图像进行概念转换,从而建立研究生的立体思维,改变其单纯的平面思维概念。帮助研究生建立立体思维,首先要让研究生凭借积累的解剖学、病理学及成像技术知识等去辨认二维图像,同时进行逆向思维,使研究生在大脑中形成一个虚拟的三维人体组织结构,然后让研究生根据病情进行综合判断,最后达到诊断的目的。整个影像成像诊断过程就是一个“立体—平面—立体”的变换过程。
兼顾人文素质,提高综合能力