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一、研究對象與方法
1.研究對象。本校2005級本科一年級6個籃球、排球、足球班共240名男生,其中3個選項班為實驗班,另外3個選項班為對照班。
2.研究方法。一是實驗法。將6個班隨機分組,實驗組和對照組各3個班。實驗組按設計的最佳教學模式進行教學,對照組按傳統(tǒng)教學模式。整個教學實驗在2006年9月―2007年9月進行。教學的條件相同。為確保實驗結果的可靠性和準確性,在實驗開始前對各選項組學生的基本技術和身體素質進行測驗和調查。按照廣西財經學院球類選項課的評分標準測試,各項目實驗組與對照組學生之間各方面的情況無顯著差異。二是數理統(tǒng)計法。在實驗研究過程中,對所收集的數據資料在CASIO、FX180P計算器進行相應的統(tǒng)計處理。
3.教學模式。在規(guī)劃設置上,學生學習的主體應該是學生對該項目的文化內涵和技術內涵的理解與學習,是對學習興趣和意識的培養(yǎng)。在教學方法上,進一步細化技術性教學內容,更加合理的利用競技性和技術性特點,強化學生對學習興趣和個性發(fā)展的培養(yǎng)。理論教學方面,在教學過程中,讓學生了解文化知識,了解技術、規(guī)則。實踐教學方面,改進單純技術性教學的原則,在技術教學的安排上,以基本技術的講解示范為主體,讓學生首先了解技術規(guī)范和要求以及合理的技術運用。強化學生自我鍛煉技能技巧的學習,教師根據本學期的教學內容,按教材的數量和遵循運動技能相互轉移的規(guī)律,將教材合理地分解為小單元教材和分配教學時數。根據教材內容和每一小單元教材,教師編寫技術結構要素,掌握技術的關鍵環(huán)節(jié)和每一單元的知識點,并設計與學生能力相符合的作業(yè)、討論題,提前發(fā)給學生。并要求學生依照作業(yè)進行預習、看書、查資料、作筆記。在課堂教學中重點突出學生的自主性、能動性和創(chuàng)造性,教師為學生創(chuàng)造學習環(huán)境。在各項目實驗班的教學中著重強調“看”,看教師的示范動作,看技術好的學生的示范動作,使學生對所學的內容有正確的概念;“想”,教師以提示的方式啟發(fā)學生進行分析、思考所學內容的關鍵環(huán)節(jié);“練”,學生有目的去練習,在練習過程中進一步理解技術要點;“論”,通過練習后討論、分析強化正確的動作;“記”,課后學生對所學的內容進行歸納、總結及寫讀書筆記或作業(yè)。
二、討論與分析
1.建立最佳程序教學的分析。運動技能學習是一個復雜的過程,體育教學是使學生掌握運動技能由不會到會,并向一體感狀態(tài)演變調控的過程。一體感能力的高低取決于系統(tǒng)的結構狀態(tài),在運動技能習得系統(tǒng)中,機體可看成是一個“耗散結構”,它與外界環(huán)境有物質、能量、信息的交換。根據非平衡態(tài)耗散結構理論和協同學及統(tǒng)計物理學理論研究的結果,系統(tǒng)的熵變化一是由系統(tǒng)內部自發(fā)過程引起的,另一方面是環(huán)境與系統(tǒng)相互作用引起的。這說明學生在運動技能的學習過程中,即系統(tǒng)一體能力形成時,學生的智能、素質等先天因素固然具有主要的作用,但是,它們并不是決定的因素。常規(guī)教學中,由于缺乏系統(tǒng)的學習理論,教師在學生學習運動技能的過程中往往忽略外界因素,如教師的態(tài)度、關心、教法、學生同伴的影響、場地器材等等,都能引起一體運動系統(tǒng)熵的變化,干擾和降低一體感能力,因此,要保證學習系統(tǒng)一體狀態(tài)穩(wěn)定的轉變,教學的關鍵在于在系統(tǒng)的調控過程中降低外界環(huán)境的干擾信息,增加有用信息,并以此來指導教學。
程序教學是按照教學過程的時序性和教學內容的系統(tǒng)性特點,將多種教學內容有序且邏輯性地編制成教學程序,再按照預定的程序組織教學活動,對教學過程實施協調控制的方法。教學的最佳化是依據確定的教學目標,考慮心理學所揭示的制約教學過程及結果的內外因素,從可能的最大教學行為中選擇能在某種條件下求得某種意義上的最大的教育效果的教育行為。因此,本文根據程序教學和教學最佳化的基本原理以及計算出的量化數據結果,將復雜的基本技術的教學手段和內容按系統(tǒng)分解成為許多小的教學步驟并以此編制出具有相關性、邏輯性特點的教學內容體系,從而有機地構成一個直線型閉式最佳技術教學程序模式。以期使從局部到整體的教學效果能在最短時間達到最適宜的標準,并收到預期的最佳效果。用科學系統(tǒng)理論與系統(tǒng)方法,促進體育知識技能的轉化,把學生從過去“技術化”的精神枷鎖中解放出來。
2.基本技術教學實踐結果分析。經一個學期實驗后,實驗組和對照組都取得了進步,實驗組各技術評定均值明顯高于對照組,實驗組與對照組在指標中呈現出明顯的差異性。可見本教學模式教學效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學模式。本實驗證實了實驗組條件下的學習,對發(fā)展學生技術能力,增強學生對基本技術的掌握有明顯效果,比對照組條件下的學生學習效率高、效果更好。
3.基本技術教學實踐課教學環(huán)節(jié)分析?;炯夹g教學訓練是一個系統(tǒng)工程,只有系統(tǒng)內部的各個組成要素協同一致,各個子系統(tǒng)之間建立有機聯系,才能發(fā)揮最大系統(tǒng)效能。因此,教師須對技術教學的目標、內容、方法和學生學習情況進行有效控制并根據教學結果的反饋情況再調整對其進行再控制,使之形成了一個有機的教學訓練系統(tǒng),實現了最佳化的系統(tǒng)程序控制,達到最終的學習訓練目標。實驗組學生不僅掌握了各種技術,同時也理解并掌握了技術之間的內在聯系、變化規(guī)律、技術的異同點。由于技術系統(tǒng)組合練得多,練得早,提高了學生的綜合運用能力。如在教籃球傳球技術,可分為單手傳球和雙手傳球兩類。單手傳球技術中的幾種方法其動作結構基本相同,這就形成了一個“技術系統(tǒng)”。每一個技術系統(tǒng)中都有一個最基本的最具代表的典型技術動作。學生首先要學習和掌握這個典型的技術,之后再向技術系統(tǒng)中的其它技術遷移。在基本技術實踐課教學環(huán)節(jié)中運用遷移教學時,只需在技術的某一環(huán)節(jié)上稍加變化就能省時、省力地掌握整個技術系統(tǒng)。在規(guī)則與裁判法的理論知識教學中,傳統(tǒng)教學一直采用先在教室講授然后再到球場去實踐的方法。這樣就會出現講練脫節(jié),理論脫離實際以及內容不必要的重復等弊病,無形中造成時間上的浪費。改變舊的教學觀念,采用球場上邊講邊示范的教學方法,使理論聯系實際,學生一看就理解,并容易記憶,也為確保學生在有限的時間內掌握規(guī)則與裁判法技能創(chuàng)造了前提條件。因此,在教技術動作時,教師就應有目的地結合規(guī)則與裁判法進行教學。如在籃球教學急停時,要教給學生如何確定中樞腳;在教持球跨步、轉身、突破時,可能有哪些違反規(guī)則的現象;在教運球技術動作時,有哪些非法運球現象。這樣既使學生掌握了正確的技術動作,又懂得了必要的規(guī)則與裁判的基本知識,為規(guī)則與裁判法技能教學打下必要的基礎。
三、結論與建議
1.運用教學理論和系統(tǒng)科學理論結合球類基本技術教學的特點,量化優(yōu)選教學手段,整體設計最佳程序教學,經理論和實踐證明是切實可行的。
2.本文的研究內容僅僅是籃、排、足球技術教學中的范例,該模式方法可推廣于其他項目以及技術環(huán)節(jié)較多、技術組合復雜的運動技術教學和訓練的項目中。隨著該模式研究的進一步完善和深化,它必將為高校選項課教學方法手段的改革與發(fā)展,為完善運動技能學理論,提供詳實的理論和豐富的實踐基礎。
3.新《大綱》從2003年開始執(zhí)行以來,高校學生各項技術、素質指標有所提高,技術成績高于達標成績,實測成績不是很理想。由于各地區(qū)發(fā)展不均衡,各院校差異較大,從總的情況看,與《大綱》要求還有很大的差距。建議在球類項目上應加強基本技術訓練,包括技術動作、技術、組合技術,正確處理技術中技術動作的規(guī)格,科學合理地選擇練習方法,克服對技術動作規(guī)格研究不細,基本功不扎實,未能有意識地培養(yǎng)個人特點等不足。建議在進行各種組合技術教學與訓練中,教師要啟發(fā)和曉諭學生不僅要為掌握基本技術而練,更要為增強意識而練,并在實踐中加以運用,從而達到舉一反三,觸類旁通的效果。
關鍵詞:編譯程序;教學改革;對象式程序設計;Java
1 引言
編譯原理課程是高校計算機類專業(yè)的重要基礎和骨干課程。編譯原理對計算機專業(yè)的學生的重要性與高等數學對理科學生的重要性幾乎可以相提并論。同時,由于這門課程涉及其他多門課程的知識,使得它成為大學階段中最難學的課程之一。
從表面上看,編譯程序是將高級語言源程序翻譯成低級語言程序,但編譯程序構造的基本原理和技術也廣泛應用于一般軟件的設計和實現,其中的設計思想、算法、思維方式和技術都可能會對學生今后的職業(yè)發(fā)展產生比較大的影響。
當今,程序設計已經基本上從傳統(tǒng)的過程式轉向對象式,并且正在從對象式轉向組件型。這其實是程序設計范型的變遷,是在計算機技術背景下認識世界的觀點的變化:過程式將完成事務看成是一系列的步驟,而對象式卻將世界看成是由一系列對象組成的,這些對象之間交互合作完成特定的事務。從過程式到對象式,有著質的變化,而非一般的修改和完善,由此帶來了語言(算法描述工具)的變化。編程語言影響思維,面向對象的思維方法又促進了編程語言的發(fā)展。
目前,程序設計的一些后繼課程,如數據結構等都進行了同步跟進,出現了諸如用C++或Java描述的數據結構教材。但編譯原理課程卻沒有及時跟進,上述改變基本上沒有反映到編譯原理課程中。這門課程近20年來基本上沒有大的變化,教學內容仍然是基于過程式語言展開的,編譯算法和模型描述是用PASCAL語言或者C語言。雖然個別教材加入了少量關于對象式語言編譯技術的內容,那也是稍加點綴而已,作用不大。這就造成了一種奇怪的現象:對象式語言已經成了高校計算機教學的主流語言,社會上大量使用的也是對象式語言,而我們的編譯原理教學仍然沿襲舊的一套。這種“狀態(tài)”嚴重地脫離了計算機技術的發(fā)展和社會的實際需要,因此需要進行“調態(tài)”,其根本做法是“轉型”,即將本課程的討論對象從過程式語言轉到對象式語言。
國外近年關于編譯原理方面的新教材已經有了重要改變,不再連篇累牘地討論那些已經過時的內容,增加了許多新的內容。其中一個重大改變是出現了用對象式語言描述編譯算法和教學模型的編譯原理教材,如:用Java語言描述的編譯原理教材,且其教學模型為MiniJava。
這種改變也涉及到課程上機實踐。眾所周知,編譯原理課程的學術性和實踐性都很強:學術性是這門課程的生命所在,實踐性是這門課程的活力所在。因而本課程的上機實踐也要作同步調整。
2 課程內容圍繞對象式語言展開
研究程序設計語言的語法描述需要有文法理論的支持,老教材中文法、詞法分析和語法分析部分內容基本上不需要作什么變動。詞法分析主要依賴有窮狀態(tài)自動機理論,語法分析主要講述LL方法和LR方法,其他方法略做介紹即可,無需展開討論。LL方法和LR方法含蓋了許多分析技術,理論性和應用性都很強,完全可以代表主流技術。
重要的就是研究對象和教學模型的改變。首先,研究對象將從過程式程序設計語言轉到對象式程序設計語言(當然還可以兼顧過程式),例如Java、C++等,圍繞實現這類語言的編譯實現技術展開討論。對象式程序設計語言的要素是封裝、繼承、多態(tài)性,在編譯實現時都必須仔細考慮。其次,涉及到對象式程序設計語言編譯程序教學的模型選擇問題。目前傳統(tǒng)的教材選擇的教學模型有PL/0、Tini C等。實踐證明,圍繞某個模型展開編譯設計技術的討論,效果是比較好的。課程研究對象和教學模型的改變涉及到調整的章節(jié)主要有語法分析、語義分析、代碼生成、符號表管理、存貯分配等方面。
一旦我們討論的模型發(fā)生變化,這些章節(jié)的內容就要作很大調整。如對象式語言的作用域規(guī)則、語言動態(tài)特性、模塊化封裝(類)、類的繼承、多態(tài)性的實現等,都需要具體的技術來實現,這些都要反映在教材和教學中。
就課程中關于代碼生成內容來看,目前Java編譯程序生成Java虛擬機(JVM)代碼,C#生成MSIL虛擬機代碼。這兩個虛擬機作為教學模型來說可能比較復雜了一些,在教學中可以選定一個簡單的子集;或者在PL/0虛擬機上適當增加一些指令代碼,以便于代碼生成、存貯分配等部分的講解。
實踐證明,作為教學模型,在教材上提供一個小型語言的編譯程序供學生分析和研究,非常有利于加深對基本原理的理解和掌握。這個小型編譯程序可以比較小但應該能夠說明一些基本問題,例如傳統(tǒng)的編譯原理課程中選擇PL/0編譯程序作為教學模型,就收到了比較好的教學效果。在對象式程序設計語言編譯原理課程中選擇Object-pl/0或者MiniJava作為教學模型是比較恰當的。前者是在傳統(tǒng)的PL/0語言上增加類,補充封裝、繼承、多態(tài)性之語言成分得到的;后者是對Java語言進行適當簡化得到的,其主要語法描述如圖1所示。
圖1MiniJava語法
編譯原理課程可以圍繞此模型展開討論。國外已經有這類教材出現,并且不少大學已經開始使用。
3 用對象式語言描述編譯算法和教學模型
本課程中各類編譯算法都應該伴隨著教學模型的變化,改用對象式語言來描述,如用Java語言描述或者用C++語言描述。其中一個重大的變化是教學模型如MiniJava或Object-pl/0要用對象式語言實現,也就是提出了教學模型的面向對象構造問題,這就比較好地將討論對象和描述討論對象的語言統(tǒng)一起來了。國外有的教材就選擇了用Java描述MiniJava編譯程序。
編譯程序是一個重要的中大型軟件,傳統(tǒng)的編譯程序大都是用PASCAL、C等語言描述的(參見圖2)。像編譯程序這樣的中大型程序如何用類這個工具來進行分解,其實是對學生的對象式程序設計能力的一個重要檢驗。學習用對象式語言來描述編譯程序,學生可能會受到一次嚴格的對象式語言程序設計訓練,編譯程序如何用類這個工具進行分解,這些類(對象)如何合作完成編譯任務,都需要較好的對象式程序設計基礎。圖3是一個程序設計語言文法的面向對象表示。
傳統(tǒng)的編譯程序構造主要存在如下一些問題:
(1)傳統(tǒng)編譯程序試圖通過將編譯程序根據功能模塊分解,而使整個編譯程序的復雜性降低。這種方法雖然在一定程度上簡化了編譯過程。但為了處理大型、復雜且多變的編譯程序,僅僅將它按照功能分解成詞法分析、語法分析、語義處理和代碼生成幾個階段是遠遠不夠的。
(2)傳統(tǒng)的編譯程序構造中,編譯的每個階段依然是大型、復雜的,且每個階段內部依然存在復雜的聯系,這對編譯程序的可維護性沒有實際上的改變,反而造成維護困難。
(3)雖然傳統(tǒng)的編譯程序構造有著豐富的理論基礎,也有一些工具諸如Lex、Yacc等,但對一個具體的編譯程序的構造仍然要從最基本的描述開始。傳統(tǒng)的編譯程序構造的功能分解方法缺乏支持復用的良好機制。
總之,過程式程序設計范式存在的問題在編譯程序設計中廣泛存在。而用對象式程序設計語言來描述編譯程序,則對象式程序設計范式帶來的好處基本上都能夠得到。具體主要表現在:
(1)編譯程序效率高。由于面向對象的編譯程序構造采用的是語法樹構造法,可以得到上下文相關信息,并根據上下文進行語法樹的優(yōu)化,所以生成的代碼效率高。
(2)復用方便。由于語法類和具體的語法結構一一對應,所以在復用語法結構時,可以直接得到能被復用的語法類,不需要經過查找過程。
(3)修改方便。由于面向對象方法中的封裝和多態(tài)等技術的實現,語義處理方法中所用到的數據都是局部數據,因此要做語義修改時,只要繼承相應的語法類,并且重載相應的語義處理方法即可,需修改的內容較之傳統(tǒng)方法要少。
(4)有利于構造編譯程序類庫,使得編譯程序的構造能夠大量復用已有的類,這是更高層次上的復用。
4 課程實驗的設計
計算機學科是一門技術學科,它雖然有一定的科學的成分,但工程技術的成分更多一些,因此需要加強動手能力的培養(yǎng)。編譯原理課程除了注重它的原理性,還必須注重其實踐性。學習這門課程時,學生對編譯的理解往往只停留在書本的概念上,而不知道怎樣把編譯理論應用到實際的編譯程序設計的實踐中。另外,有些學校只將教學內容鎖定在文法、詞法分析(有窮狀態(tài)自動機)、語法分析(LL、LR文法)上,以應付學生考研的需要。這些做法使得學生很難掌握這門課程的精髓。
圖2傳統(tǒng)的編譯程序功能分解
圖3程序設計語言文法的面向對象表示
編譯系統(tǒng)可能是所有軟件系統(tǒng)中最復雜的系統(tǒng)之一,通過本課程實踐環(huán)節(jié)的教學,還可以幫助學生掌握一些大、中型軟件設計的技術和技巧,提高學生面向對象軟件開發(fā)的綜合能力。
傳統(tǒng)的編譯原理課程往往要求學生自己實現一個詞法分析程序;實現一個基于遞歸子程序遞歸下降分析程序或基于預測分析表的語法分析程序;為某虛擬機(例如PL/0虛擬機)生成代碼;對教學模型(例如PL/0)進行擴充,寫出完整的編譯程序等。且在此過程中學生可以借助詞法分析自動生成程序Lex和語法分析自動生成程序Yacc進行有關實驗。我們要求學生通過對教學模型的分析,能夠在機器上動手實現一個小的編譯系統(tǒng),以加深對編譯整個過程的一致性、連貫性、整體性的理解。
一旦我們的討論對象改變?yōu)閷ο笫秸Z言,則其編譯程序語法和詞法分析的自動生成不能再采用Lex、Yacc這類工具了,需要改用JavaCC(Java Compiler Compiler)或SableCC等,它們都能生成Java語言代碼;或者使用Jikespg(Jikes paser gernerator),它生成C++代碼。
我們初步制定了本課程的實踐環(huán)節(jié),它主要分四個層次:
(1)借助JavaCC或SableCC等工具讓學生自動生成小語言的詞法分析和語法分析程序。這個實驗的目的是教會學生關于詞法分析和語法分析的自動生成,同時弄清這些工具生成出來的代碼的程序結構,特別是面向對象的類結構。
(2)為上面生成的語法樹添加語義動作,完成生成代碼的工作。這個實驗的目的是讓學生理解如何在抽象語法樹上添加語義動作,理解為虛擬機生成代碼的知識。
(3)擴展教學模型,如MiniJava,為其增加一些語言成分,如有關語句等,然后為其構造完整的編譯程序。這一實驗讓學生把握編譯的總體,弄清各部分之間的關系。
(4)逐步構造面向對象的編譯程序類庫,使得“編寫”編譯程序逐步走向“組裝”編譯程序。
5 結束語
對計算機人才的層次結構、知識、能力與素質等方面的要求在很大程度上取決于計算機市場。我們需要與時俱進,適時考慮相應教學體系和內容的改變。依賴過程范性的編譯原理課程勢必要被依賴對象范性的編譯原理課程所取代,這是軟件技術發(fā)展和社會實際應用的需要。但建立本課程新的課程信念、課程價值、課程技術等尚需時日,需要不斷探索和創(chuàng)新。
編譯原理課程的改革不僅需要教師付出大量辛勤勞動,及時跟進技術的發(fā)展,還需要好的教材、好的課程實驗設計。《對象式程序設計語言編譯原理》便是我們按照上述思路來編寫的教材。
參考文獻
[1] 中國計算機本科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告[J].中國大學教學,2005,5:7-10.
[2]Andrew W.Apple.現代編譯器的Java實現[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.
[3]Dick Grune etc.Modern Compiler Design[M].JOHN WILEY&SONS,LTD,2002.
關鍵詞: 控制論 高中古詩教學 最優(yōu)化
《高中語文新課程標準》指出:“語文課程豐富的人文內涵對學生精神領域的影響是深廣的,學生對語文教材的反應又是多元化的。因此,應該重視語文的熏陶感染作用,注意教學內容的價值取向,同時也應尊重學生在學習過程中的獨特體驗?!彪S著新一輪課程改革的不斷深入,高中語文教師的教學觀念、教學方式都發(fā)生了深刻變化。語文課堂逐漸“活”了起來,但同時也存在著一些值得反思的問題,具體包括以下幾個方面:首先,一味追求熱鬧而忽略雙基,許多教師在設計教學時,挖空心思、花樣百出卻忽視了一個重要的問題,就是這些活動是否有利于學生的可持續(xù)發(fā)展。其次,過于強調個性而疏忽引導,一些教師過于強調學生獨特的體驗,對學生的回答一味大加表揚,全然不顧其見解與體驗是否科學、合情合理。最后,忽視學生的需要和反饋,在語文教學方法的選擇上,全不顧合作的效果和問題的探究質疑,剝奪了學生的想象空間。對新課程改革質疑、批評、贊同、表揚等各種聲音紛至沓來,高中語文課堂教學開始在依循傳統(tǒng)和接受創(chuàng)新之間搖擺。
目前,高中古詩教學同樣存在上述兩種極端現象:要么嚴謹有余,解析明白,導致靈性不足,詩意全無;要么過于松散,漫無目的,導致眼花繚亂,不知所謂。根據高中語文新課程標準中“構建開放、有序的語文課程”的要求,高中古詩教學即不能過分依賴于程序化的解析,也不應陷入多元解讀、沒有旨歸的泥淖,高中古詩教學應該呈現出“自由有序”的流程美,應該是“開放”而“有序”的。要將控制論的基本原理和方法恰當地應用于高中古詩教學,科學合理地設計教學目標,增強師生間的信息反饋和交流,在教學過程中調整、優(yōu)化課堂教學設計,利用“最優(yōu)化”、“類比”、“黑箱”等基本控制機制,對課堂教學中存在問題進行系統(tǒng)分析,找出解決問題的辦法和途徑,實現高中古詩教學過程的最優(yōu)化。
受傳統(tǒng)高中語文教學評價機制的影響,古詩教學仍然是以“相關背景+思想內容+藝術特色”三段式的教學模式為主,學生以被動式學習為主。古詩在高中語文教學中被簡化為單純的語言分析和識記默寫的材料,許多教師習慣于替代式的咀嚼、肢解古詩,忽視學生的學習需求和信息反饋,導致高中詩歌教學詩意全無,學生學習興趣全無。為應對高考,高中古詩課堂教學圍繞著文學常識、名句識記來展開,忽視了在古詩審美層面的引導,使古詩教學完全喪失其“生成性”。以“教學目標”為出發(fā)點而預設的教學過程和教學方法只是對教學內容的生硬灌輸,學生無法獲得古詩閱讀的審美體驗,導致高中古詩教學效率低下,無法實現真正的教學目標。
新課程標準實施以來,把確定學生的主體地位和改變學習方式作為教學改革的重心.提出“學生是語文學習的主人”,強調學生的自主學習、自主體驗、自主建構。古詩多義性、含蓄性、暗示性等特點正好為學生自主學習、個性化的閱讀提供了合適的材料,可以說,新課程標準為高中古詩教學帶來了福音。然而,在實際的教學實踐中,高中古詩教學卻呈現出以下幾種狀態(tài):(1)表面上是要“培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維、尊重學生獨特體驗或以學生為主體”,課堂上偶爾出現“學生討論”等教學形式,但學生依然是被教師牽著鼻子走,學生的實際思維情況依然得不到充分的重視;(2)片面地強調新課程標準的要求,課堂教學是活潑的,教學形式是多樣的,課件是精美的,學生是自由的,課堂教學設計片面強調高中古詩的意象、意境的個性理解,全然不顧基礎知識和語言層面的掌握,課堂教學過于突出學生的主體地位,而忽略了教師的主導作用。
控制論的產生和發(fā)展進一步豐富和發(fā)展了理論知識體系,并逐步向其他科學領域滲透,相繼出現了許多控制論的分支,教育控制論就是其中之一。
目前,國內外關于教育控制論研究主要分為兩個方面:一是教育控制論本身的研究;二是控制論與教育實踐活動的相關性研究。
教育控制論的研究。首先,教育控制論的產生。最早將控制論與教學相結合是在20世紀50年代中期,美國心理學家斯金納(Skinner,B.E)根據對動物學習實驗的研究和對課堂教學的分析研究,創(chuàng)造性地提出聯結學說作為學習的心理學依據。他根據自己的操作條件反射和積極強化的理論設計教學機器和程序教學,建立了直線式的程序教學,奠定了教育控制論產生的基礎。其后,美國心理學家克勞德(Crowder,N.A)提出了認知學說,認為學習就是認識的整合和澄清作用的漸進過程,他設計了分支式的教學程序,成為教育控制論發(fā)展的起源模式。上世紀60年代,前蘇聯也開始研究程序教學,并將控制論引進教育學和推廣程序教學結合起來。此后,教學中研究運用控制論的越來越廣泛,并開始研究反饋聯系的問題,確立了直接聯系和反饋聯系的明確概念。歐美和日本等國的學校教學也汲取了教育控制論的思想,也先后采用教育最優(yōu)化的理論,創(chuàng)立了教育工藝學來研究教育科學理論。其次,教育控制論的發(fā)展?!翱刂普撛诮逃矫娴膽孟騼蓚€方向發(fā)展,一種是應用控制論的一般原理和方法研究教育對象,包括系統(tǒng)論和信息論在教育領域的應用,使教育學控制論化;另一種可能性是用控制論的思想和方法研究教育的控制系統(tǒng)和控制過程,形成一門新的學科,這就是教育控制論”。目前,無論是教學控制論化,還是教育控制論(重點教學控制論),都有突飛猛進的發(fā)展。
控制論與教育實踐的相關性研究。教育作為傳遞人類文明的社會活動,是有明確的目的的,而實現教育目的則是以控制為條件的。對教育目標的確定,教育者和被教育者活動的確定與調整都要通過信息交流與反饋去實現。在整個教學活動中,無論教學準備、課堂教學和吸收消耗等具體活動行為都有一定目的的控制行為,特別是課堂教學過程中,傳授的信息、教授的方法、講課的進度、學生的反饋等都構成控制論的研究內容。因此,“教育作為一種控制現象,其本身就是一個控制系統(tǒng),因而教育現象本身就是控制論的研究對象”。
控制論作為一門滲透性很強的學科,在其他領域的應用已相當廣泛。教育控制理論在學科教育中也發(fā)揮著越來越多的作用,到目前為止,教育控制論在語文、數學、英語、物理、化學、生物、地理、醫(yī)學、思想政治、音樂、體育等學科中的應用已相當普遍,許多專家學者在相關領域研究方面產生了不少理論成果。在教育控制論在語文學科教學研究中有向各個小分支延伸的趨勢,在控制論與語言學、控制論與語文閱讀、控制論與語文教學提問等方面已有不少學者涉足。
學者們比較關注控制論方法在語文教學過程中的應用,在這個方面的研究成果也較為豐碩。用控制論的原理指導語文教學,用黑箱、白箱方法來控制語文教學過程,用反饋理論及時調控教學設計,實現語文課堂教學的最優(yōu)化,有其科學的理論價值和廣闊的應用前景。
教育控制論不是單純的“控制”,更不是“固定”或“限制”,其本質是利用信息反饋來指導教學實踐活動,因此,教育控制論又稱之為控制—信息教育論,即通過信息反饋來實現教學目標和教學過程最優(yōu)化的控制過程。教育控制論以教學目標為控制對象,以信息交流與反饋為核心,以教學過程和教學效果最優(yōu)化為最終要求,因此,筆者認為用教育控制論基本思想指導任何學科教學都有重要作用和意義。
將控制論運用于高中古詩教學是教育控制論在某一具體學科教學實踐中的運用研究,具有一定的理論貢獻和開創(chuàng)性的意義。教育控制論是一種新的科學教育方法論,已逐漸發(fā)展成為控制論的一個重要分支。從教育控制論發(fā)展來看,控制論逐漸應用于各個學科的教學和研究領域,并逐漸對教學的任務、內容、方法、手段產生著重大的影響,語文、英語、數學、物理、化學、生物、體育、音樂等領域用控制論來指導實踐教學,取得了豐碩的成果。特別是在語文教學領域,控制論語文教學的某些具體領域,已多有所建樹。古詩教學是語文教學的范疇,控制論在語文教學中已被廣泛采用,而在古詩教學方面的應用研究卻鮮有成就,把控制論用于高中古詩教學十分必要,對高中古詩教學研究具有先導性的意義和貢獻。
控制論是研究不同系統(tǒng)共同控制規(guī)律的理論,其核心是信息反饋和過程控制,基本目的是實現目標、過程和結果的最優(yōu)化,具有整體性、動態(tài)性、穩(wěn)定性和最優(yōu)化等特點。從高中古詩教學來看,運用控制論設計高中古詩教學過程,通過信息交流與反饋,可以讓學生充分領略到古詩“意象美”的整體性、“藝術美”的動態(tài)性、“文字美”的穩(wěn)定性和“結構美”的最優(yōu)化。目前,高中古詩教學往往只注重古詩的某些方面,教學方法、手段都比較單一,只能讓學生被動地接受、記住和掌握古詩部分知識,而不能完全領略到古詩的美,不能完全掌握古詩的內涵。因此,高中古詩教學應當運用控制論的原理和方法,設置高中古詩教學的一般目標和具體目標,利用信息反饋規(guī)律優(yōu)化課堂教學設計,通過信息處理、最優(yōu)化和黑箱機制控制教學過程,以實現最佳的高中古詩教學效果。
科學和藝術是一對孿生兄弟。控制論起源并發(fā)展于嚴謹的科學研究領域,古詩教學或鑒賞是一個享受藝術、陶冶情操的過程??茖W和藝術融合發(fā)展是各門類科學的發(fā)展趨勢,古詩教學是學科教學中藝術與美學教育最典型的學科,高中古詩教學正是要體現古詩的語言美、音樂美、結構美與藝術美,而控制論是科學嚴謹的方法論,把控制論用于高中古詩教學無疑是具有發(fā)展前途的領域。
教育研究是對教育問題的一種認真、系統(tǒng)、持續(xù)的探究活動。本研究主要采用理論分析與實證分析相結合,定性分析與定量分析相結合的方法,具體包括文獻分析法、比較分析方法、案例分析方法、模型分析方法、圖形分析方法等。其中控制論在高中古詩教學實踐中應用效果評價是重點。
教學目標是控制論在學科教學應用研究中的重要方面。有學者認為,“控制論有一個基本點,那就是承認建立在現代科學基礎上的、合理的目的論??刂剖怯心康牡目刂?,目的的優(yōu)勢決定著控制的結果,這就要求優(yōu)化中學語文教學的目的”。換句話說,教學活動就是有目標的控制活動,教學目標能否實現、教學效果的好壞都取決于控制目標的有無與控制質量的好壞。因此,要根據高中詩歌的特點和教學對象能力的差異,設定不同教學目標和過程,使之盡可能地沿著既定的目標和軌道向前發(fā)展,并根據教學環(huán)境(輸入和輸出信息)的變化,不斷地修正教學的手段和方式,使教學的方向與所確定目標間的差距越來越小,實現高中古詩教學目標的最優(yōu)化控制。
傳統(tǒng)的高中古詩教學把目標確定在單純地傳授知識上,這種教學把學生視為存儲知識的“倉庫”,片面地將古詩教學控制過程當作信息輸入的過程,將古詩學習等同于記憶,從而導致高中古詩教學質量不高。新的課程標準明確指出:“教讀古典詩詞,應有意識地在積累、感悟和運用中提高學生的欣賞品味和審美情趣”。因此,要提高高中古詩教學的質量,首先必須根據新標準的要求來劃分古詩教學的目標,對教學目標進行必要的分類控制。
一、宏觀目標與微觀目標
根據高中古詩教學控制的要求不同,可分為宏觀目標和微觀目標。所謂宏觀目標,就是古詩教學的整體目標和普遍要求。從學生角度出發(fā),確定古詩教學控制的宏觀目標,可以讓學生明確古詩鑒賞的目的,提升自身的欣賞品位和審美情趣。從學校角度出發(fā),確定古詩教學控制的宏觀目標,可以增加學生的學習數量和質量,擴大古詩的普及范圍,讓學生更好地吸收并掌握中國文學中的珍貴遺產,培養(yǎng)學生健康向上的審美情趣和能力。所謂微觀目標,就是某一階段、某一單元或某一首詩歌的教學目標和具體要求,包括詩歌的語言、詞匯、感情、意象和韻律等。
二、知識目標、能力目標與情感目標
根據高中古詩教學控制的內容不同,可以分為知識目標、能力目標和情感目標。所謂知識目標,通過教學控制活動,掌握與古詩相關的語言、格律、韻律等基本知識。根據高中語文新課程標準的要求,通過學習,要使學生能夠“借助工具書和有關資料,讀懂不太艱深的我國古代詩文,背誦一定數量的古代詩文名篇。學習古代詩詞格律基礎知識,了解相關的中國古代文化常識,豐富傳統(tǒng)文化積累”,同時還要能“學習鑒賞詩歌的基本方法,初步把握中外詩歌各自的藝術特性,注意從不同角度和層面發(fā)現作品意蘊,不斷獲得新的閱讀體驗”。所謂能力目標,就是通過不同的教學控制手段和方式,提高學生對古詩學習與創(chuàng)作能力。根據高中語文新課程標準的要求,通過對古詩的學習和識記,了解古詩創(chuàng)作的一般規(guī)律,使學生能“嘗試進行詩歌的創(chuàng)作,組織文學社團,展示成果,交流體會。”所謂情感目標,就是要借助在品味詩句時的審美體驗,喚起學生對古代文化的熱愛,增強民族自信心和自豪感。
三、一般目標與具體目標
根據高中古詩教學控制的對象不同,可以分為一般目標和具體目標。所謂一般目標,就是通過對課堂教學的有效控制,使所有學生都能掌握古詩的基礎知識和鑒賞的基本方法。所謂具體目標,根據學生的能力、知識積累和思維方式的不同,實現差異化的控制目標,即根據控制論的“黑箱”原理,針對個體差異而設置不同的教學目標。例如,根據高中語文新課程標準的要求,古詩教學的一般目標為識記,即能背誦古詩,在語言層面上讀通全詩,做到停頓正確。在實際教學過程中,同樣還應注重學生的個性特征采取不同的誦讀方式,或聽讀、或默讀、或范讀、或領讀、或齊讀等。在關于古詩的意境教學中,我們的一般目標是引導學生根據詩中所提供的信息進入詩歌的意境中去,但學生自身的感悟和想象能到達怎樣的一個深度卻只能因人而異。
如何增強高中古詩教學的效果,實現高中古詩教學的最優(yōu)化,真正實現學生語文素養(yǎng)的全面提高,成了擺在廣大教育工作者面前的一個難題。本研究試圖將控制論引入高中古詩教學,通過控制目標、控制規(guī)律、控制機制、控制方法在高中古詩教學中的應用研究,探尋高中古詩教學新方法,改變高中古詩教學中存在的過分僵化和過分發(fā)散的狀況,提高高中古詩教學的有效性??刂普撌且哉麄€系統(tǒng)為研究對象,以最小的信息,進行最優(yōu)的調控,以達到最佳的效果??刂普摪颜麄€高中古詩教學過程看作一個教育信息的傳遞過程,依靠多種教學手段以及教學前后的信息反饋,積極地實現動態(tài)的最優(yōu)調控。新課改是以培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維和綜合素質能力為目的的,這需要大量地運用各種教學手段和方法進行優(yōu)化調控??刂普撛矸闲抡n改的內在要求,可以使新課改進行良性地運作,優(yōu)化資源配置,更好地達到其目的。
參考文獻:
[1]王繼坤主編.現代閱讀學教程.青島海洋大學出版社出版,1999.
關鍵詞:職業(yè)學校;足球選項課;分層次教學
目前,各類學校都在熱火朝天地廣泛開展校園足球運動。我校也積極響應號召,鼓勵學生投入到足球運動中來,進行各式各樣的足球比賽。筆者在進行多年足球選項教學實踐中發(fā)現,在中職階段選修足球的學生人數雖然較多,但普遍存在一些問題。如學生的身體素質差異較大,運動技術水平參差不齊,部分學生雖然小學、初中接觸過足球,但只是對足球感興趣,足球基本技術水平低,而另一部分學生身體素質好、足球技術基本功扎實,這樣,就出現了學生對足球課的興趣、意識、理解不一致的問題。本文通過對本校足球選項課教學中分層次教學方法進行研究設計與實踐探討,以尋找一種有效的教學方法,為中職體育教學改革和推動足球教學提供參考。
一、研究選題
所謂“分層教學”就是在相同類型的選項體育課上,針對學生不同的身體素質、運動能力、技術水平、個性特征與接受能力,將學生分為不同層次的教學班實施教學,根據學生的實際情況,設計不同層次的教學內容、教學目標,教師根據實際情況選擇運用不同的組織形式和教學方法。分層分級教學的基本原理就是依據因材施教、區(qū)別對待的教學原則,進行教學與指導。因為,我們所面對的學生在知識儲備、能力和能力傾向、學習風格、身體條件、運動素質、技術水平、個性特征、志向抱負等方面互有差別。學生的這種多樣性必然也要求教學條件和環(huán)境具有多樣性。因此,根據學生差異情況,對學生劃分層次,是教師組織教學活動的前提,也是使每個學生獲得發(fā)展的必要條件。
二、研究對象與方法
(一)研究對象。
在我校選足球項目的學生中選86名作為研究對象,從其中隨機抽取43名作為實驗班,其余43名學生作為對照班。實驗前對實驗班和對照班的基礎情況進行了測試,結果表明,實驗班與對照班各項測試指標平均水平非常接近,經統(tǒng)計學檢驗,兩個班在多項測試指標上均無顯著差異,符合統(tǒng)計學對比要求。
(二)研究方法。
1. 文獻資料法。
查閱相關大、中專等體育教學大綱、體育理論、體育統(tǒng)計、體育測試與評價理論等文獻和著作,較全面地了解了本課題領域的研究現狀和前沿動態(tài),這些研究和成果為本研究提供了理論和方法依據。
2. 實驗測試法。
對足球選項班分層教學方法進行了為期一年的教學實驗,采取了實驗班與對照班對比的辦法,在實驗班和對照班的教學時間安排完全一樣的情況下,實驗班在教學中采用將43名學生根據其足球運動基礎水平的差異分級進行教學,而對照班則采用傳統(tǒng)的不分層的教學形式。在學習結束后,將實驗班與對照班的學生混合交叉在一起進行測試評定,將結果進行比較。
3. 問卷調查法。
向進行分層教學的實驗班學生發(fā)放調查問卷43份,回收43份,回收率為100%,取得了學生對足球分層分級教學的認可度,足球分層教學對學生學習興趣、學習態(tài)度的影響等第一手資料,為本研究提供了信息和依據。
4. 數理統(tǒng)計法。
對所有測試數據均用SPSS統(tǒng)計軟件進行處理,計算出各項指標均值、標準差。將實驗班和對照班各項指標進行前后成對T檢驗,比較其差異的顯著性,并對該教學訓練法進行分析。
三、研究結果與分析
從表1可以看出,實驗班和對照班在足球基本技術和身體素質兩個方面初始階段成績上無明顯差異(P>0.05)。
在實驗班教學的初始階段主要采用“直觀教學法”,生動直觀的講解和示范使學生對所學技術獲得豐富的感性認識,建立正確的運動表象,有利于促進學生對足球運動技術的掌握。學生經過一段時間的學習,對所學技術的認識程度有了明顯的進步。在這一階段的學習過程中,教學內容開始有所側重,對實驗班基本功相對好些的學生,多講解一些技、戰(zhàn)術理論方面的內容,多給一些自練的時間,教學重點是糾正習慣性錯誤。采用重復、變換、綜合訓練法,安排一些對抗性的練習,適當安排一些教學比賽的時間。對基本功相對較差的學生應從講一些淺顯易懂的理論知識,介紹一些當今足球運動的發(fā)展趨勢,激發(fā)學生的學習興趣,狠抓基本功的教學。針對教學起點的問題,主要采用程序教學方法,輔以個別輔導的方式,采用激勵式教學,安排適當的課外作業(yè)。
從一年時間進行的實驗結果看,“分層次”教學訓練對促進學生掌握技術、提高運動技術水平起到了很好的作用。“分層次”教學大大激發(fā)了學生的學習積極性,并且避免學生在課堂中練習的盲目性,使每個學生都學有所得。表2顯示,實驗班在技術成績上明顯高于對照班,表明“分層次”教學對提高學生技術水平有非常顯著效果。
四、結論與建議
(一)結論。
(1)“分層次”教學訓練符合新課標指導思想,符合中職學生的身體素質、運動能力和心理特征。
(2)“分層次”教學訓練與常規(guī)教學訓練相比,能較好貫徹因材施教,區(qū)別對待的體育教學原則,有利于發(fā)揮教師和學生的互動作用,有利于學生體育成績的考核與評價,提高體育教學質量和目標管理。
(3)“分層次”教學訓練能夠激發(fā)學生競爭意識,使身體素質和運動能力不同水平的學生全面發(fā)展,對他們增強自信心和挑戰(zhàn)自我起到積極的促進作用。
(4)“分層次”教學訓練對學生增強體質,促進專業(yè)學習,培養(yǎng)學生良好思想品德和頑強的作風,增強體育意識和終身體育思想有重要的積極作用。
(二)建議。
(1)在制定足球選項課各層次教學目標、要求、授課計劃和確定教學方法之前,必須對學生的情況(如年齡、性別、身體形態(tài)、運動素質、技能及心理情況等)進行深入細致的了解。合理地劃分教學層次,將教學對象根據足球專項技術、體育基礎等因素,按遞進的關系劃分,教學層次的劃分,要靈活地隨著教學的進展或學生情況的變化而變化。
(2)各層次的教學方法、教學目標、任務、要求等要符合各層次組的具體情況,符合學生的承受力,實行“優(yōu)升劣降”制,調整人數不宜過多、過頻,1~2個月時間調整1次為宜。每次調整后應有小結。在“分層次”教學訓練的過程中,應進行全程跟蹤,及時調整學生班次和小組,形成競爭強化優(yōu)勢。
(3)分層可能產生“標簽效應”(特別在起始階段),需要教師真誠地關心愛護每一位學生,積極創(chuàng)設和諧的集體心理氛圍,開展多方位的交往活動,如組間、層次間的互動,集體討論,合作學習等。必要時采用非指導性技術鼓勵或指導學生弄清楚概念,再掌握技能,在學生解決問題、克服困難時,無條件地給予認可和關注,進一步發(fā)揮學生的主觀能動性和積極性。
(作者單位:梅州市職業(yè)技術學校)
參考文獻:
[1]張榮國.大學“分層次”教學模式探討[J].中國學校體育,2000,(2).
關鍵詞:審計軟件;審計教學;實驗教學;軟件操作
信息技術與審計業(yè)務的有機融合不斷增強,要求高校重視培養(yǎng)大學生審計軟件應用操作的實踐能力。國外開設審計實驗課程,一般選擇功能全面、適用面廣的審計軟件。由于國外審計軟件的專業(yè)化程度高,對審計人員的實際操作能力要求高,因此在審計教學中,會更加關注實驗教學和學生實踐能力的培養(yǎng)。國內的審計實驗教學實踐中,主要使用已經完成商業(yè)化的成熟審計軟件,或者經由商業(yè)軟件公司定制的商業(yè)審計軟件。由于審計軟件的規(guī)范性、通用性不足,審計軟件的實際應用差異性較大,使得高校審計軟件教學的實踐面臨諸多難以解決的問題。
審計專業(yè)的應用特點,決定了實驗教學的重要性。高校審計軟件實驗教學主要目的是培養(yǎng)學生審計實務能力,提高學生綜合素質,為國家培養(yǎng)高素質審計人才。審計軟件實驗教學的目標是通過較全面的審計軟件教學,使學生深入領會審計的基本原理、方法和技術,并掌握相關審計實務知識及審計軟件實際操作能力,更好地體會審計工作。
一、審計實驗教學中審計軟件的選用
(一)實務界常見的審計軟件類型
在國外,審計軟件的使用初見于1960年前后的美國,目前常見的通用審計軟件兼容各種類型數據,具有強大的數據存取、訪問、分析和報告功能,并且適用面廣、易學易用,具體包括ACL、IDEA、Galileo、Team Mate、Auto Audit for Windows、QPL、Compass等,其中最常用的是ACL和IDEA。不僅如此,包括普華永道、安永、德勤和致同國際在內的國際大型會計師事務所,也基于自己的業(yè)務需要,設計了高度定制化的審計軟件系統(tǒng),如普華永道,就使用了自己開發(fā)的名為“AURA”的審計系統(tǒng)。在我國,常見的審計軟件有鼎信諾、審計大師、E審通等。現有審計軟件可以執(zhí)行常用的審計程序,功能相對比較簡單,例如審計抽樣、編制審計工作底稿等。從全球來看,審計軟件在數據收集、數據處理和數據分析方面,相對于傳統(tǒng)人工分析數據的劣勢依然相對明顯,這個問題在全球范圍內仍然沒有得到很好的解決。AO作為國內少數比較大型的審計應用軟件,一直被政府機構和高校作為首選軟件進行使用和教學,該軟件主要是用于在現場環(huán)境對電子數據進行審計,提高學生審計項目管理、審計信息共享的能力。
(二)審計實驗教學中的軟件選用
國外的教學實踐中,ACL和IDEA作為比較成熟和通用的審計軟件,在審計的高等教育教學中被廣泛使用,其中重要原因之一是這些軟件在審計數據處理和應用中有重要應用,不僅功能全面,適用面廣,更是被歐美眾多高校在審計實驗教學中廣為使用。國內審計教學一般選用軟件公司開發(fā)的審計教學軟件或商業(yè)化審計軟件作為實驗教學的實驗軟件,例如現場審計實施系統(tǒng)(AO)、用友審易、鼎信諾、審計大師、E審通等,或選用SQL Server、MS Access等通用軟件作為審計實驗教學軟件。
目前各高校均開設有審計課程,審計軟件實驗教學是審計課程的重要組成部分。講授計算機輔助審計技術的教師發(fā)現,很難獲得相關學習材料并將其應用于審計軟件實驗教學中。在有條件的情況下,審計實驗教師應在實踐教學的過程中注重理論的講授,對水平參差不齊的學生差別對待,從零開始讓學生明白審計流程和步驟,掌握審計軟件的基本作用和功能。
學生審計軟件教學可以學到審計實務知識。Weidenmier、Marcia和Herron(2004)的調查發(fā)現:如果學生能夠適當溫習當堂學習課程,并在實操中加以運用,就能大幅提升學生理論水平和實踐能力。以《算機輔助審計原理及應用(第二版)》為例,學生在學習我國及外國典型審計軟件的審計原理和應用指南后,能掌握審計軟件的部分應用。該課程目的在于使學生以后在不具備AO和IDEA實驗環(huán)境的情況下,也可采用易于獲得的審計軟件完成審計工作。
二、審計軟件實驗教學存在的問題
(一)審計軟件質量參差不齊
在審計軟件實驗教學中,審計軟件質量直接影響教學質量。由于市場上審計軟件的質量參差不齊,高校在建設審計模擬實驗室時,未綜合考慮審計軟件功能、實用性、成本以及售后服務等因素,往往無法安裝功能全面、規(guī)范性強、適用范圍廣、具有通用性的審計軟件。
審計軟件受到功能的限制,與審計實際工作需要脫節(jié),導致部分實際審計程序無法進行:一是控制測試受阻??刂茰y試是整個審計工作的重中之重,它涉及復雜流程,不僅需要注冊會計師專業(yè)的知識,也需要專業(yè)的職業(yè)判斷技能。然而在教學中,審計軟件出于商業(yè)目的,很多都只能提供前期控制測試調查問卷設計,鮮有之后統(tǒng)計調查結果和分析所收集數據的功能。因此,控制測試所涉及的現場審計和原始文件審閱,在審計教學中無法正常進行。二是實質性程序的教學基本無法展開。實質性程序要根據原始憑證以及之前審計程序結果進行定制。但是在實驗教學中因發(fā)票等原始憑證缺乏的情況下,包括完整性測試和截止測試在內的一系列審計程序教學,都沒有成體系票據,來保證各項教學數據的勾稽關系。例如函證程序是向外部第三方核實其會計科目在截止日期的期末余額是否一致,但實驗教學不能模擬被詢證單位,無法進行該步驟的案例教學的。
審計軟件質量參差不齊,導致學生在審計教學中,不能充分了解審計流程及具體業(yè)務處理過程,導致學生無法在模擬審計實驗中熟悉具體審計工作內容、全面掌握計算機審計方法與技術,在日后審計工作中缺乏審計軟件實際操作應用能力。
(二)學校不夠重視審計軟件實驗教學
雖然各大高校普遍重視會計模擬實驗教學的軟件開發(fā)與人員培訓,但高校重理工輕人文,投入經費一直不足,這也導致高校重審計軟件的開發(fā)、實施而不重視教學引入,重審計教學人才的引入而輕審計教學的實務化,審計教學一直都沒有得到重視。有些財經類高校即使重視實驗室建設和模擬教學,但由于審計專業(yè)學生較少,學校將重心放在會計或財務管理實驗教學而忽視審計實驗教學,甚至不開設審計軟件模擬實驗課程。部分教師在審計軟件實驗教學中,更多的關注審計理論教學,而不是實務教學,導致審計教學與實務脫軌,從而使學生只知理論,不知應用,缺乏審計軟件實際操作能力,這與高校培養(yǎng)高素質審計人才的審計教學目的不符。
(三)缺乏實務經驗豐富的審計實驗教師隊伍
審計實驗教師缺乏充分的實踐經驗和審計知識更新架構,是高校審計實驗教學面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。專業(yè)實驗教師配置不到位,也將直接影響專業(yè)實驗教學的效果。由于大部分高校審計專業(yè)學生較少,因此引進的審計專業(yè)教師也較少,加之審計實驗教師絕大部分是從學校到學校,普遍缺乏實際工作經驗,難以達到復合型人才的教學要求。同時在審計教學中,缺乏實踐經驗的教師無法具體結合實際審計工作進行實驗教學,使審計軟件實驗教學不生動、不具體、不貼近實際,不僅導致學生在審計軟件學習中感到枯燥乏味,更導致學生不能充分了解審計軟件,缺乏審計實務操作能力,無法達到審計軟件實驗教學目的。
(四)學生學習審計軟件積極性不夠
《審計學》課程在大多數高校的培養(yǎng)方案中并不屬于核心課程,因此學生不夠重視審計課程相關軟件的學習,缺乏積極性。一是高校審計軟件實驗課程通常采取課堂考核的方式對學生的掌握情況進行評價,考核方式效果有限,學生僅完成課堂作業(yè),不做額外練習,導致學生無法充分熟練掌握審計軟件操作技巧和相關審計實務知識。二是受限于實驗地點,學生僅能在實驗室上機操作審計軟件,沒有足夠時間充分了解審計軟件的應用,使得審計軟件實驗教學效果欠佳。
上述問題對培養(yǎng)高素質審計人才的目標有很大影響,而依據《審計學》課程實驗的教學設置來看,教學內容、教學形式都很難實現這一目標,我國高校審計軟件的實驗教學需要改進。
三、審計軟件應用的改進建議
(一)提高審計軟件質量,增強實用性
軟件開發(fā)公司應加大對審計軟件的投入力度,將審計軟件與審計實務、審計教學更好的結合起來,增強其實用性。審計軟件設計應該更加貼近實際審計工作,確保在實驗模擬環(huán)境下,讓學生充分體驗了解實際審計業(yè)務處理流程。例如構建配套的數據庫,數據庫由兩部分組成:一是被審計單位的資料,二是各種審計情形的設定。設定具體的被審計單位資料及審計情形,能使學生在具體審計實驗模擬環(huán)境下進行審計軟件操作,更加了解審計實務,保證審計軟件實驗教學質量。在實驗資料的準備中,還可以加入―些有問題的原始憑證,讓學生自己在操作審計軟件時去學會發(fā)現問題,提高對錯誤的判斷能力,提高職業(yè)的警覺性,加入合理合法的避稅方法教學,以開拓學生的思維。
同時還應提高審計軟件安全性能,既要確保審計軟件自身使用的安全穩(wěn)定性,還要加強網絡操作系統(tǒng)的安全性和系統(tǒng)構架硬件平臺的安全性,確保審計軟件在教學過程中安全穩(wěn)定。在實驗教學中遇到審計軟件的疑問,應當及時與審計軟件開發(fā)公司反映交流,確保審計軟件在實驗教學中的實用性。同時,應當是企業(yè)和高校能夠通力協作,減少在模擬審計中面臨的問題,使學生學到更多實用的知識和技能。
(二)更新舊觀念,重視實驗教學
為使審計軟件在教學中發(fā)揮其真正的實踐作用,學校領導、《審計學》課程教師、學生都應該改變忽視實驗課的陳舊觀念,重視審計實驗教學。首先應該將《審計實驗學》納入審計專業(yè)教學計劃,與《審計學》理論課并列為必修課,明確相應的學分,并科學安排審計理論教學與實踐操作課時的比例關系,改革考核方式,采取筆試與實驗結合,以提高學生參與的積極性。同時應當選取具有通用性,涉及知識點較多的典型教學案例,幫助學生充分了解審計軟件并熟練掌握審計軟件操作技巧。此外,審計軟件實驗教學的時間地點應當擴展到課堂內外,在合理利用校園網的基礎上,是學生能夠在課上和課下都能隨時學習和操作。
(三)加強實驗教師的審計實務能力,優(yōu)化實驗教配置
配備具有豐富審計理論知識與實踐經驗的指導教師隊伍,確保審計模擬教學取得預期效果。因此,為保證審計模擬實驗教學的效果,高校必須加強教師的綜合素質建設,注重審計教師的后續(xù)教育,建設一支具有復合知識結構的“雙師型”審計實驗教師隊伍。教師應在更新自身理論水平的基礎上加強實務研究,與事務所建立長久的戰(zhàn)略合作關系,深入理解和研究審計實務中的問題,通過審計軟件教學,把其對實際問題的認識傳授給學生,彌補學生課堂學習的不足,或者聘請實踐經驗豐富的注冊會計師、審計師指導審計軟件實驗教學。同時還需要提高實驗指導教師的計算機實際操作技能力,為審計軟件的應用提供技術支撐,最終實現為審計實驗教學配備具有豐富審計理論知識與實踐經驗的實習指導教師隊伍。
(四)建立合理的課程考核制度,提高學生參與審計實驗課程的積極性
審計軟件教學應當對學生的軟件運作的全過程進行考核并評定成績,避免學生審計實驗學習的隨意性。審計實驗考核體系,應將實驗要求與實驗項目完成質量進行指標量化,按量化指標和規(guī)定的評分程序,對審計實驗課程進行評分。對學生的考核要點,主要包括審計實務操作的規(guī)范性、熟練程度、實驗結果、參與程度、實驗方案設計、實驗方案撰寫等。例如在實驗課程中,教師應結合學生操作審計軟件的規(guī)范性和熟練程度進行評分,而不是只看最終實驗結果,避免學生在審計實驗過程中投機取巧。以審計實驗報告為例,教師要著重考核學生能否以一個或某幾個審計實驗項目的內容為中心論題,準確地描述各種不同性質的審計業(yè)務活動之間的內在聯系,能否結合審計實驗內容的重點和疑點,發(fā)現審計問題、分析審計問題,并提出切合實際的改進措施。通過明確審計實驗報告撰寫要求,引導學生用心操作。
審計軟件是高校審計教學的重要內容,它不僅可以幫助學生以實操方式明白審計理論,也可幫助學生更好熟悉審計工作,明確實務問題的解決方式,培養(yǎng)高素質的審計實務人才。
參考文獻:
[1]陳偉. 計算機輔助審計實驗教學探析[J]. 中國管理信息化,2009,01:100-103.
[2]吳蓉. 高校審計軟件應用初探[J]. 科技信息,2011,16:494.
關鍵詞:嵌入式系統(tǒng);教學改革;非計算機專業(yè)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)01-0226-04
嵌入式計算機技術是21世紀計算機技術兩個重要發(fā)展方向之一,嵌入式系統(tǒng)代表了“計算”發(fā)展的時代方向。根據IDC預測,到2015年,全球智能系統(tǒng)的設備量將達到150億之巨。無論是在航空航天、汽車電子、消費電子,還是工業(yè)控制、軌道交通、國防裝備等關鍵行業(yè),處處都有嵌入式系統(tǒng)的身影。嵌入式技術,成為國民經濟發(fā)展和社會進步的一項必不可少的重要基礎技術[1-3]。
因此,很多高校紛紛開展嵌入式系統(tǒng)的教學和培訓工作。由于嵌入式技術在工控、汽車電子等領域的廣泛應用,除了計算機專業(yè)開設嵌入式方向之外,電子工程、自動化、測試技術等專業(yè)也相應開設了嵌入式系統(tǒng)基礎教學。然而各教學單位的辦學理念、辦學條件、教師實力和學生水平良莠不齊,所以嵌入式系統(tǒng)教學模式也應該因地制宜、因材施教。本文展示了對西部某財經高校187名學生進行的問卷調查結果,結合該校的實際情況,從學生和授課教師雙向角度考慮,探討在自動化、電子、測控等非計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程的教學方法。
一、非計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)學習現狀
為了清楚了解當前地方財經院校嵌入式系統(tǒng)教學現狀,我們對西部某財經高校187名學生進行了問卷調查,被調查學生覆蓋了自動化、電子科學與技術、測試技術、應用物理4個專業(yè)。調查內容包括生源特點、嵌入式系統(tǒng)前導課程學習情況、當前嵌入式學習狀況等。
(一)生源特點
調配率高、女生偏多是地方財經院校信息學科的一大特點。在我們調查的187名學生中,調配生高占40.64%,女生占比為38.5%。興趣是學習的最好老師,尤其是90后的當代大學生,無論是難度本就高的嵌入式系統(tǒng),還是其他專業(yè)課,如此高的調配率,對大學教師提出了更高的要求。在工科學習過程中,女生的動手能力等劣勢也是不可回避的。
除此之外,由于專業(yè)差異,經管文專業(yè)學生相比工科學生學業(yè)更輕松,興趣更廣泛,思維也更靈活。財經特色鮮明的地方財經院校,工科學生容易受到經管文類學生影響。
(二)前導課程學習情況
嵌入式系統(tǒng)有兩個很顯著的特點:一是軟硬件結合,嵌入式系統(tǒng)都是軟硬件協同設計的結果;二是面向應用,嵌入式系統(tǒng)是通過嵌入到具體的產品中提升產品性能,降低產品成本的。嵌入式系統(tǒng)作為課程,既包括比較復雜的硬件組成與工作原理,又包括嵌入式軟件設計,同時還涉及嵌入式應用開發(fā)中的一些工程經驗和領域經驗。其先行課程有:C語言程序設計、模擬電路、數字電路、計算機組成原理、操作系統(tǒng)等。
在187名被調查者中,C語言程序設計基礎非常薄弱。學完之后還不知道什么是C語言的占10%,大一學的時候懂一點點,大三早就忘記了的達到57.8%;竟然有超過一半的人不知道程序從哪個地方開始執(zhí)行。知道函數指針用法的學生僅僅占13.9%;能讀得懂結構體也只有15%。C語言在嵌入式驅動程序開發(fā)和應用程序開發(fā)中都占據重要地位,如此糟糕的學習情況為嵌入式教學提出了很大挑戰(zhàn)。
在筆者的調查中,還考察了其他前導課程學習情況,學習過操作系統(tǒng)的占29.5%;45%的同學學習過計算機組成原理;學習過微處理器結構的學生占38%。
(三)嵌入式Linux開發(fā)基礎學習情況
單片機作為自動化、電子科學與技術、測試技術三個專業(yè)的基礎課,本質上同屬于嵌入式系統(tǒng),因此我們同時考察了單片機和嵌入式linux開發(fā)基礎兩門課程的學習情況。
如圖1所示,認為嵌入式linux開發(fā)基礎很難,幾乎學不懂的占15.3%;難,但努力了還是能夠學懂的占58.7%;難度一般,和其他專業(yè)課差不多的占23.5%;只有2.6%的同學認為嵌入式linux開發(fā)基礎比較容易學。在單片機的學習過程中,認為很難,幾乎學不懂的占29.8%;難,但努力了還是能夠學懂的占51.0%;難度一般,和其他專業(yè)課差不多的占17%;只有2.2%的同學認為單片機比較容易學。
從圖1我們可以看出,同嵌入式linux開發(fā)基礎相比,單片機的學習情況更差。這與嵌入式linux開發(fā)基礎授課內容密切相關,在被調查的三個專業(yè)中,嵌入式linux開發(fā)基礎授課內容主要有:ARM處理器概述,linux系統(tǒng)最基本的操作,linux環(huán)境下簡單的C語言程序編寫、編譯、調試工具,基本的linux應用程序開發(fā)接口函數、字符設備驅動程序開發(fā),嵌入式開發(fā)平臺的構建。即便如此,仍然有74%的人覺得嵌入式linux開發(fā)基礎很難。從單片機的學習情況也可以看出,一旦涉及到硬件設計,學習情況將更加糟糕。
(四)課時安排不能滿足
當前很多高校都采取了學分制教育模式。學分制的優(yōu)點自然很多,比如更加靈活、機動和高效等等,但是學分制也造成了大課時量課程的銳減。在這種情況下,嵌入式系統(tǒng)理論課程通常只有32課時,實驗課時通常只有16個課時,然而,嵌入式系統(tǒng)涉及的知識面非常廣泛,需要講解和實踐的內容較多。這樣,就形成了龐大的課程內容和偏少的課時量之間的矛盾。就嵌入式Linux開發(fā)基礎教學課時期望,在筆者的調查中,38%的學生希望理論課和實驗課總課時達到64學時,32%的學生選擇了56課時。
二、教學目標和方向定位
在第一節(jié)中,我們從對學生特點、嵌入式先導課學習情況等進行了調查分析。正如第一節(jié)所言,無論是生源特點還是學習態(tài)度,財經院校的工科生都有其鮮明特點,就非計算機專業(yè)開課情況來看,嵌入式系統(tǒng)開發(fā)先行課要么是學習基礎很不扎實,要么是一些先導課沒有學習。然而在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)教學中,非計算機專業(yè)與計算機專業(yè)教學并沒有明顯區(qū)分,教學定位很模糊。
在實際嵌入式工程開發(fā)中,一個嵌入式開發(fā)項目常常由硬件設計工程師、系統(tǒng)開發(fā)工程師、驅動程序開發(fā)工程師、應用程序開發(fā)工程師共同協作完成。無論是硬件設計、操作系統(tǒng)管理及內核裁剪,還是驅動程序開發(fā),都足夠單獨開設一門課程,應用程序開發(fā)涉及內容更多。現行教學中,在32~42個學時內,教授的內容幾乎涵蓋了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的各個知識點。這種教學方式讓學生難以接受,尤其是對調配生源,其興趣還沒激發(fā),就被一棍子打倒,基本是到了最后老師在講臺上費心講解,學生在下面呼呼大睡。在我們的調查中,《嵌入式Linux開發(fā)基礎》學習困難的主要原因調查顯示:73%的同學選擇了計算機軟硬件知識儲備不夠,對計算機硬件不了解,對計算機編程語言不熟悉,對計算機操作系統(tǒng)不熟悉;15%的同學選擇了知識點太多,一下接受不了;8%的同學選擇了沒有興趣;只有4%的同學認為能力不足。在“你是否有興趣繼續(xù)深入學習嵌入式”調查中,73%的同學選擇了如果以后工作需要,會繼續(xù)學習;12%的同學選擇沒有興趣,以后也不會再學習了,只有15%的同學有興趣,會繼續(xù)深入學習。
著名嵌入式培訓學校成都國嵌的嵌入式學習路線設計如下:嵌入式處理器與裸機程序開發(fā)Linux系統(tǒng)管理Linux應用程序開發(fā)Linux內核開發(fā)基礎嵌入式Linux環(huán)境搭建Linux驅動程序開發(fā)深入學習Linux內核[3]。針對改路線,成都國嵌培訓共計設計了十門課程班。在有限的32~42學時內,要想完成如此多的教學內容,明顯不可能,借鑒先進培訓公司的經驗,考慮到調配生源多、女生多的實際情況,綜合上述調查分析,筆者認為,其指導思想應建立在“有趣,有用,建立學生自信”基礎之上,將學校有限學時的嵌入式系統(tǒng)教學定位于“嵌入式系統(tǒng)體驗入門”。
針對嵌入式教學目標,我們對剛剛學習過《嵌入式Linux開發(fā)基礎》的187名同學進行了問卷調查。結合學生意愿和實際情況,其教學目標優(yōu)先考慮為:通過本課程的學習,使學生對嵌入式系統(tǒng)的基本結構、嵌入式系統(tǒng)設計所涉及的內容有一個較全面的認識,掌握進行嵌入式系統(tǒng)設計的基本理論和方法,為今后從事嵌入式系統(tǒng)的研究和開發(fā)打下良好的基礎;次之,熟悉ARM微處理器的結構和特點,基本掌握基于ARM微處理器裸機程序設計,掌握基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)應用程序設計的基本方法,了解設備驅動開發(fā)基本方法。
三、授課內容與順序設置
在上一節(jié)中,我們基于“有趣,有用,建立學生自信”的指導思想,綜合考慮了生源特點以及前導課學習情況,將有限學時的非計算機專業(yè)學嵌入式系統(tǒng)教學定位于“嵌入式系統(tǒng)體驗入門”。在本節(jié)中我們基于上述定位,探討教學內容設置。
當前非計算機專業(yè)嵌入式教學內容存在“大而全”的弊病,幾乎覆蓋了嵌入式系統(tǒng)所有知識點。面對一群連C語言基礎都不具備的同學,老師在講臺上高談驅動程序開發(fā)和多進程多線程,學生能夠理解嗎?!此情此景,如同雞同鴨講,對牛彈琴。是否該補上一到兩次C語言編程課?筆者的調查結果中,支持補上C語言課程的達到68%。C語言是嵌入式開發(fā)的基礎,因此,我們認為,對非計算機專業(yè)學生,要根據實際情況考慮補上3個學時左右的C語言課程。
信息類專業(yè),在地方財經院校,很難說得上是主流王牌專業(yè),“二本,非主流”標簽,讓這些專業(yè)學生信心存在先天不足,學習難度較大的嵌入式系統(tǒng),很容易打擊學生的信心,在授課內容和順序以上,一定要保護好學生的自信心。因此,我們主張在課程學習初始階段,以激發(fā)學生興趣為主,知其然未必一定要知其所以然。在對嵌入式系統(tǒng)簡單概述之后,基于開發(fā)板進行快樂體驗,如裸機程序體驗,以及操作系統(tǒng)安裝體驗。此過程,學生未必要讀懂程序,只是基于寫好的程序,在老師指導下,一步一步完成操作,實現基本的GPIO控制,直觀上體驗嵌入式系統(tǒng)。當前,開設了嵌入式課程的院校,基本都配置了基于ARM的嵌入式實驗箱,這也為開展體驗式教學提供了很好的平臺。
計算機巨頭ARM公司最近推出一個快速嵌入式系統(tǒng)原形設計平臺――mbed[4],無論是專業(yè)人員還是初學者,使用積木式構件,可以快速設計出嵌入式系統(tǒng)。可以在3個學時之內完成經典的GPIO控制實驗體驗。mbed簡單易學,是初學者快樂體驗嵌入式系統(tǒng)的好平臺。
直觀體驗嵌入式教學之后,開展對嵌入式處理器與裸機程序開發(fā)的深度學習。裸機程序控制案例很多,可以選取幾個經典的案例,如GPIO輸入輸出控制、UMART通信控制、步進電機直流電機控制,基于這些案例,對處理器等硬件平臺有著更深入的認識。自動化、電子、測控等專業(yè),在學習嵌入式系統(tǒng)開發(fā)之前,都開設了單片機教學,開設上述裸機程序教學,既有利于鞏固單片機學習,也有利于過渡到更高級的嵌入式學習。
在實際應用的嵌入式系統(tǒng)中,很多是需要操作系統(tǒng)的,如智能手機等消費電子領域、汽車電子等。當前嵌入式操作系統(tǒng)應用最多最廣的非嵌入式Linux莫屬。熟悉Linux操作系統(tǒng)管理是非常必要的?;谇度胧絃inux系統(tǒng),有很多嵌入式應用程序開發(fā),因此在嵌入式體驗入門班,有必要奠定基本的嵌入式Linux應用程序開發(fā)基礎。
表1對上述學習內容學習順序和學習時間進行更詳細配置。要完成上述內容,需要48學時。在非計算機專業(yè),嵌入式系統(tǒng)學習時間一般在48學時左右,要完成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)高級主題如驅動程序開發(fā)、多進程多線程編程,不但學習時間不能滿足,由于這些學習主題難度較大,很容易打擊學生信心,因此,我們主張只對這些主題基本原理和基本實現作簡單概述,留待有興趣深入學習的同學后續(xù)學習。
四、授課模式
(一)理論和實踐合二為一
現在的大學本科教育已由精英教育轉變成為大眾教育,特別是對于地方財經院校這類二本院校的學生,他們普遍興趣廣泛、思維靈活,但卻不太習慣理論學習和思考,缺乏恒心和耐力,容易知難而退。對于這些學生,如果采用傳統(tǒng)的強調理論化、知識化的傳授方法,理論和實驗分開教學模式來講授嵌入式系統(tǒng)課程,學生無法直接感受到嵌入式系統(tǒng)課程的魅力,無法感受到所學知識在實際工作中的地位和作用,因而不能融入到課堂學習中去,體現在課堂上就是老師自說自話,學生我行我事。最后一個學期下來,大部分學生感到一無所獲,產生嚴重的挫敗感。從上節(jié)課程內容設置來看,適合老師一邊動手示范,學生一邊學習,學生一邊做一邊學,在做中學。在我們的調查中,81%的同學認為理論與實驗課合二為一,效果會更好?,F實中的實驗條件也足夠支撐理論和實踐合二為一教學模式。一個教學班一般一個星期開設嵌入式課程5個學時,一個擁有40臺實驗箱的嵌入式系統(tǒng)實驗室,一天可以支撐兩個班級教學,一個星期可以容納10個班級學習,我校每學年總計有8~10個班級開設嵌入式系統(tǒng)教學,即便是同一學期同時開設這些課程,也能夠支撐將理論和實驗合二為一的教學模式。
(二)案例驅動
以案例為基礎的教學法,根據課堂教學目標和教學內容的需要,通過設置具體教學案例,引導學生參與分析、討論、實踐等,讓學生在具體的問題情景中積極思考、主動探索,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力,這被稱之為案例驅動模式[1]。調查結果顯示,77%的學生認為,案例驅動嵌入式系統(tǒng)教學可行,且有利于嵌入式系統(tǒng)工程能力的培養(yǎng)。為了解決嵌入式系統(tǒng)教學中存在的問題,其中一個很重要的做法就是在現有教材的基礎上,適量引入活潑生動的教學案例和相關的工程應用。通過這些教學案例,提高學生的學習興趣,讓他們主動參與到學習過程中;化解課程的教學難點,減少學生學習課程時的挫折感;強調所學知識的工程應用,培養(yǎng)學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力;貫通課程的知識點,建立嵌入式系統(tǒng)整體概念,培養(yǎng)綜合運用所學知識的能力。
(三)充分利用云服務降低嵌入式學習的復雜性
嵌入式教學中一個難點就是需要安裝配置的軟件比較多,如Linux操作系統(tǒng)安裝,虛擬機配置,嵌入式程序開發(fā)環(huán)境的安裝與配置,嵌入式程序燒寫軟件。對初學者來說,如此多的軟件安裝和配置,一時很難掌握,很容易讓學生產生挫敗感,進而放棄對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的學習。
ARM公司最近推出的mbed快速嵌入式系統(tǒng)原形設計平臺[4],可有效幫助學生解決此問題。該平臺只需一塊mbed開發(fā)板,一臺可以上因特網的計算機,用戶只需用C或者C++,充分利用mbed庫函數,快速開發(fā)出嵌入式程序,然后通過遠程已經配置好的交叉編譯環(huán)境進行編譯,然后下載到目標板上。mbed既是一塊開發(fā)板,也可以當作一個U盤,下載程序非常簡單。初學者可以很快上手體驗到嵌入式系統(tǒng)的魅力。
在操作系統(tǒng)學習方面,無需在本地機上安裝操作系統(tǒng),已有很好的基于云計算平臺提供linux操作系統(tǒng)學習平臺,Nitrous.IO[5]就是一個非常不錯的平臺,學生只需要登錄其平臺,注冊一帳號,就可以使用其系統(tǒng)。
五、結語
嵌入式人才的需求量大,嵌入式技術正快速發(fā)展,地方財經院校非計算機專業(yè)應根據自身特點和定位靈活調整嵌人式系統(tǒng)的教學內容,發(fā)揮自身優(yōu)勢,培養(yǎng)出社會需求的嵌入式技術應用人才。嵌入式系統(tǒng)課程的教學改革是一項長期而系統(tǒng)的工程,要逐步改善教學條件,提高教師素質,改進教學方法,不斷探索與實踐,提高學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的應用能力、創(chuàng)新能力,造就學生的就業(yè)優(yōu)勢。
參考文獻:
[1]李文生,鄧春健,呂D,案例驅動的嵌入式系統(tǒng)教學改革探索[J].計算機教育,2011,(2).
[2]王小妮,嵌入式軟件設計課程研究與探索[J].中國電力教育,2014,(8).
[3]國嵌.嵌入式體驗入門班培訓教材[BD/OL].(2440版). [2011-03-07].
http:///jiaocai_view.asp?id=330.
【關鍵詞】大規(guī)模開放在線課程;人工智能課程;翻轉教學法
0 引言
近年社會對計算機專業(yè)人才能力的要求越來越高,而學生所學與實際需求存在不少差距,高校計算機專業(yè)課程教學因而遭遇詬病。依托信息與網絡技術支撐的大規(guī)模網絡開放課程(massive online open course,MOOC)較好貫徹了以學為中心的理念,其翻轉教學模式與靈活有效的交互極大提升了學習興趣[1]。搭建MOOC平臺的計算機技術既是技術基礎,也是熱門MOOC課程。在此浪潮下傳統(tǒng)高校計算機專業(yè)的教學首當其沖受到沖擊,遇到前所未有的挑戰(zhàn)??v觀國際三大MOOC巨頭的課程建設均始于計算機類專業(yè)課程,同時也是所占比例較大的課程系列,其中人工智能(Artificial Intelligence,AI)課程在Coursera、Udacity[1]兩個平臺上均是最早開設的課程之一。采用何種教學模式更適應社會對人才的需求呢?這是應對挑戰(zhàn)的關鍵問題。
1 人工智能課程的課堂教學困境
人工智能是研究模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術及應用的前沿交叉學科,涉及面廣、研究性強,還不斷產生新的理論和方法。課程難度大理論強實踐難,也是公認難講的課程之一,該課程具有如下特點:
1.1 先導課多,知識抽象,涉及面廣,更新快
前期知識包括:數據結構、離散數學、程序設計、圖像處理等。如果前期知識不扎實,很難理解內容并融會貫通。傳統(tǒng)內容包括:知識表示和推理、搜索策略、模糊理論、神經網絡、機器學習、專家系統(tǒng)、遺傳算法等,涉及大量抽象理論和復雜算法。教材普遍特點是:內容滯后,枯燥深奧的理論和解決現實問題的實踐聯系不緊密。
1.2 研究性強
該領域很多內容仍是科研熱點,并不斷涌現出新的研究方向、新內容、新方法、新技術和新應用。
1.3 教學方式單調
技術和管理的局限也制約了教學方式,教學方式基本以教為中心,停留在講授、問答等簡單互動上,教學方法單一。很少能提供學生自學、討論、合作和實踐的一整套互動實踐機會,難以真正體現以學為中心的理念。
1.4 學生缺乏興趣
一方面,課程本身特點使得課程容易陷入枯燥的紙上談兵的尷尬。另一方面,即將畢業(yè)的高年級本科生對未來規(guī)劃明確,抽象的人工智能課程無論從職業(yè)發(fā)展還是繼續(xù)深造對學生并沒有立竿見影的效果,進一步拉低興趣。此外,教材滯后,教學方法單一等也會影響興趣。
如火如荼發(fā)展的MOOC的課程,尤其Udacity的課程設計之初就立足于解決實際問題的導向,做法上的獨特之處成功吸引了大批學生。課堂教學中借鑒在MOOC上被證明有效的教學模式和方法,不啻為一種嘗試,以期擺脫教學困境,提高學習興趣,最終提升教學質量。
2 MOOC的教學模式
MOOC的教學模式分為三種:cMOOC、xMOOC 和 tMOOC[2]。早期的cMOOC的教學模式特點是學習者完全做主,但復雜的網絡互動產生龐大而混雜的知識網,缺乏識別主次和歸納總結能力學生常因信息過載陷入茫然無措的境地。2011年Udacity 創(chuàng)始人之一在網上開設的“人工智能導論”課程改變了表現風格,把互聯網作為教學媒體的呈現潛力發(fā)揮到極致,按知識點分割內容成短小視頻,其間插入現場對問題的解決,突出了Udacity有別于傳統(tǒng)教育機構及其先行者的地方:注重發(fā)現并解決問題。這就是xMOOC的教學模式,沿襲并創(chuàng)新了熟悉的學習風格,使得MOOC如魚得水漸漸發(fā)展壯大。隨著MOOC逐步成熟,為了適合具有專業(yè)基礎的職業(yè)技能培訓,發(fā)展培養(yǎng)針對具體任務的探究學習教學模式,即tMOOC模式,這是Udacity網站課程的另一個設計目標。表1顯示了MOOC的三種模式的對比。
以Udacity的人工智能導論課程為例,只要高中畢業(yè)具有概率論和數理統(tǒng)計基礎的學生就可以學習,該課程適合入門,但難度較低,內容較少。清華大學的馬少平編寫的人工智能教材是很多大學,包括我院人工智能課程的教材,清華大學的人工智能課程經過多年發(fā)展已經形成了一個系列教學資源庫,包括教材、課程視頻、教學課件、作業(yè)及答案和實驗設計等。根據Udacity網站的人工智能導論課程的展示,表2從幾方面對比了Udacity人工智能課程與清華大學馬少平版的人工智能課程情況:
從表2可以發(fā)現Udacity的人工智能視頻采用了按知識塊分割成短小視頻,在期間和完畢之后都準備了測試,細節(jié)上體現了以學為主的理念??v觀類似人工智能的國家精品課程[3],學習資源多為文本類,重用難,對教學重難點沒有拓展和轉化。這種以內容共享為中心的呈現模式,缺乏與學習者充分交互,難以體現以學為中心的教學理念。
在MOOC的教學設計中,調動學習者極大熱情的是翻轉課堂,在學習環(huán)境中引入了自主協作[4-5],在交流機制中融入了多元互動,給學習者帶來積極、主動、高效的學習,翻轉課堂和傳統(tǒng)課堂的區(qū)別如表3所示:
3 MOOC的教學模式對人工智能課堂教學的啟示
3.1 教學內容的優(yōu)化與調整
MOOC的教學通過把理論抽象的知識點分割成小段錄制的微課視頻,時長不超過15分鐘,內容銜接處具有一定交互性,講解形象化,提供給學生反復觀看,這種用技術處理分解知識點和把難點從抽象變成具象的過程降低了理解難度。
課堂教學也可以通過分而治之的方式對教學內容優(yōu)化調整。人工智能涉及內容與范圍多而雜,作為入門課程并不要面面俱到,根據學生層次,可以區(qū)分重點掌握和一般介紹的內容,以點帶面鋪開,因此,根據學生特點,把成熟的基礎理論和這些理論的實際應用整合,輔以其他新技術的穿插介紹,主要分三塊:
①人工智能的概念和發(fā)展,熟悉人工智能的研究和應用領域;
②人工智能的基本技術,包括知識表示,邏輯推理、搜索策略、模糊理論等;
③涉及現實應用,如:機器學習,模式識別,自然語言理解,智能控制等。
為了反映人工智能領域最新進展,教師還可以收集學生感興趣的最新成果專題信息,及時更新、調整教學內容,通過與實際更緊密的融合接軌,對課堂上沒時間介紹而又較熱點的新知識,通過提供方向和資料解決,注重提高興趣的同時,也展示出課程學科特點、主流技術及發(fā)展趨勢。
3.2 緊密結合實際
Udacity的開設之初的目的就是學習為了解決現實問題,其人工智能課程設計也不例外,包含有實際遇到問題的解決,這種立竿見影的好處就是極大激發(fā)了興趣。
考慮到高年級學生對解決實際問題技術的興趣遠遠大于技術理論等細節(jié),不想花太多時間去理解復雜而難以看到實踐效果的理論上,更想通過實際體驗解決問題增強成就感。教學內容的設計尤其緊密結合實際運用。
傳統(tǒng)人工智能講授通過實例解答或推證式講述理論,如知識表示和搜索推理技術,該部分理論強,應用實例少,往往學生感覺枯燥乏味,教師也感覺晦澀抽象,學生對所講內容基本靠死記方法和步驟,這種僵化的教與學影響了教學效果。
因此,設計教學時尤其注重內容的實用性。除了講授至今仍沿用和有效的基本原理和方法外,引入近年發(fā)展起來的方法和技術,如智能算法等,對這些內容重點在技術的具體實現上,強調與實際的融合貫通。教學過程中加入與課程內容對應又可以用計算機實現的試用內容。如模式識別應用于手寫數字識別,通過仿真軟件模擬實現算法,獲得立竿見影的效果體驗,加深對算法的認識,引起學生濃厚的興趣。同時也對某些很有發(fā)展前景的技術興趣導入,如目前人工智能研究側重人類理性邏輯功能的模擬,而如果把情感智能考慮進去,才更有人性化的智能決策。這就是經過了將近20年發(fā)展的情感計算,隨著可穿戴技術漸漸滲透進生活,引起更多關注,這些接地氣的內容提升了興趣。
3.3 實踐能力的培養(yǎng)
Udacity 創(chuàng)始人史蒂芬斯博士的說過,“即使是最好的大學,其計算機課程所傳授的技能也是浮于理論的”。學習的目的是為了解決實際問題,帶著問題學習和思考,有利于主動學習的激發(fā)。這些方面,可以參考Udacity人工智能課程的實驗內容修正。強調學習是為了解決實際問題服務的目標。
3.4 教學模式及教學方法的變化
3.4.1 實例教學法
人工智能內容的抽象性決定了知識點的難度,Udacity人工智能課程教學中盡量把難懂的知識點結合現實中有趣實例,通過感性體驗提高理性理解,讓學生容易接受。筆者進行了一些化難為易的嘗試:如利用漢諾塔問題講解狀態(tài)空間的知識表示,通過野人過河的游戲程序步步領會理論精髓;結合下棋軟件體驗模擬人腦思考的計算機博弈的極大極小搜索思路,這些實例教學激起了興趣,擴展了學生思路,拓寬了視野。
3.4.2 翻轉教學法
整門課程錄制課程小視頻還有一定難度,作為嘗試,選擇少量知識點錄制視頻進行翻轉教學。如抽象的理論部分,借鑒網上已有視頻資源融入教學過程,分解知識點破解難點,形象化與短時間的重復講解,增加學生對抽象內容的理解,期間穿插核查對理解內容的核查,并留出思考時間,強化學習效果。
3.4.3 交互環(huán)境的營造,輔助教學過程完善
1)基于聯通主義的學習交互[6-7]
在MOOC課程中,提供在線交流論壇,學習者建立課程組,學習組等方式交流,這種教與學、學與學的交互不但是網狀進行的,而且是即時的。學生將互動產生的內容作為學習的中心,通過學習者不同認識的交互,建立新的認知結構,拓寬了視野,更有利于問題的有效解決。這種互動交流分成三種形式:
①教師對統(tǒng)一回答提問集中且意義較大的疑難問題;
②學習者分享學習感悟;
③學生間交流帶來不同認知的碰撞。
以上三種情況的互動在課堂教學中也可以運用于課堂教學:及時分析整理共同問題,集中回復;課堂教學的互動除了課堂上及時了解學生反饋的互動,還有對解決問題的互動。課下互動可以利用學者網建立課程組,提供了較好的師生交流形式與效果,同時利用學習組在小組中分享互助,小組成員的交流引起認知碰撞,這種實際參與的體驗加深了理解,并鞏固學到內容,這些資料的逐漸積累還可以復用。
2)基于行為主義的學習反饋[8]
MOOC 遵循了程序教學的一般原則,尤其注重學生反饋,像游戲一樣關卡設置讓整個過程充滿挑戰(zhàn)性,一些機器評分實現了及時學習反饋,擺脫了單向提供課程資源的弊端。課堂教學可以借鑒這種借助技術手段互動了解學生學習的情況,促使有意義學習的發(fā)生。
4 教學改革的實施
利用以上措施在《人工智能》課程的教學中實踐,通過在xMOOC教學模式中部分適當內容引入翻轉教學法與利用學者網的課程交互,探索提高興趣,促進理論與實踐的融合,促進有意義學習的發(fā)生,提高學生實踐能力的途徑。通過觀察,調查與訪談等方式,了解學生在該教學模式中興趣與能力改善狀況,同時研究教師教學法轉變與教學水平變化的關系,根據追蹤研究效果,發(fā)現這種改善調動了學習興趣,促進了教學效果。實踐中通過建立實驗組(班)與對照組(班)、評價教學模式和教學效果等因素,不斷總結、修正和完善,期望建立適應當前形勢與環(huán)境的有效的該課程的教學模式與教學方法。
5 結束語
筆者結合人工智能課程的教學實踐,針對本科高年級的教學特點和人工智能課程學科特點,提出在設計人工智能教學時,通過MOOC的教學模式和教學方法完善課堂教學,注重內容的實用性和新穎性,適當穿插新方向的內容,目標是將難學、枯燥、難理解的問題,變得易學、有趣、易理解。從學生反饋來看,這些方法起到了積極的實際效果,有效地提高了學習積極性。
【參考文獻】
[1]udacity的人工智能導論課程網[EB/OL].https:///course/cs271.
[2]王萍.大規(guī)模在線開放課程的新發(fā)展與應用:從cMOOC 到xMOOC[J].現代遠程教育研究,2013(03):13-19.
[3]國家精品課程資源網[DB/OL].[2013-04-22].http://.
[4]徐明,龍軍.基于 MOOC 理念的網絡信息安全系列課程教學改革[J].高等教育研究學報,2013,36(03).
[5]王文禮.MOOC 的發(fā)展及其對高等教育的影響[J].江蘇高教,2013(2):53-57.
[6]李青,王濤.MOOC:一種基于連通主義的巨型開放課程模式[J].中國遠程教育,2012(3):30-36.