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一、研究對(duì)象與方法
1.研究對(duì)象。本校2005級(jí)本科一年級(jí)6個(gè)籃球、排球、足球班共240名男生,其中3個(gè)選項(xiàng)班為實(shí)驗(yàn)班,另外3個(gè)選項(xiàng)班為對(duì)照班。
2.研究方法。一是實(shí)驗(yàn)法。將6個(gè)班隨機(jī)分組,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各3個(gè)班。實(shí)驗(yàn)組按設(shè)計(jì)的最佳教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),對(duì)照組按傳統(tǒng)教學(xué)模式。整個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)在2006年9月―2007年9月進(jìn)行。教學(xué)的條件相同。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性,在實(shí)驗(yàn)開始前對(duì)各選項(xiàng)組學(xué)生的基本技術(shù)和身體素質(zhì)進(jìn)行測(cè)驗(yàn)和調(diào)查。按照廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院球類選項(xiàng)課的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,各項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組學(xué)生之間各方面的情況無顯著差異。二是數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。在實(shí)驗(yàn)研究過程中,對(duì)所收集的數(shù)據(jù)資料在CASIO、FX180P計(jì)算器進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)處理。
3.教學(xué)模式。在規(guī)劃設(shè)置上,學(xué)生學(xué)習(xí)的主體應(yīng)該是學(xué)生對(duì)該項(xiàng)目的文化內(nèi)涵和技術(shù)內(nèi)涵的理解與學(xué)習(xí),是對(duì)學(xué)習(xí)興趣和意識(shí)的培養(yǎng)。在教學(xué)方法上,進(jìn)一步細(xì)化技術(shù)性教學(xué)內(nèi)容,更加合理的利用競(jìng)技性和技術(shù)性特點(diǎn),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)興趣和個(gè)性發(fā)展的培養(yǎng)。理論教學(xué)方面,在教學(xué)過程中,讓學(xué)生了解文化知識(shí),了解技術(shù)、規(guī)則。實(shí)踐教學(xué)方面,改進(jìn)單純技術(shù)性教學(xué)的原則,在技術(shù)教學(xué)的安排上,以基本技術(shù)的講解示范為主體,讓學(xué)生首先了解技術(shù)規(guī)范和要求以及合理的技術(shù)運(yùn)用。強(qiáng)化學(xué)生自我鍛煉技能技巧的學(xué)習(xí),教師根據(jù)本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容,按教材的數(shù)量和遵循運(yùn)動(dòng)技能相互轉(zhuǎn)移的規(guī)律,將教材合理地分解為小單元教材和分配教學(xué)時(shí)數(shù)。根據(jù)教材內(nèi)容和每一小單元教材,教師編寫技術(shù)結(jié)構(gòu)要素,掌握技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和每一單元的知識(shí)點(diǎn),并設(shè)計(jì)與學(xué)生能力相符合的作業(yè)、討論題,提前發(fā)給學(xué)生。并要求學(xué)生依照作業(yè)進(jìn)行預(yù)習(xí)、看書、查資料、作筆記。在課堂教學(xué)中重點(diǎn)突出學(xué)生的自主性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性,教師為學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)環(huán)境。在各項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)班的教學(xué)中著重強(qiáng)調(diào)“看”,看教師的示范動(dòng)作,看技術(shù)好的學(xué)生的示范動(dòng)作,使學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容有正確的概念;“想”,教師以提示的方式啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行分析、思考所學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵環(huán)節(jié);“練”,學(xué)生有目的去練習(xí),在練習(xí)過程中進(jìn)一步理解技術(shù)要點(diǎn);“論”,通過練習(xí)后討論、分析強(qiáng)化正確的動(dòng)作;“記”,課后學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行歸納、總結(jié)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(xué)的分析。運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)是一個(gè)復(fù)雜的過程,體育教學(xué)是使學(xué)生掌握運(yùn)動(dòng)技能由不會(huì)到會(huì),并向一體感狀態(tài)演變調(diào)控的過程。一體感能力的高低取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)狀態(tài),在運(yùn)動(dòng)技能習(xí)得系統(tǒng)中,機(jī)體可看成是一個(gè)“耗散結(jié)構(gòu)”,它與外界環(huán)境有物質(zhì)、能量、信息的交換。根據(jù)非平衡態(tài)耗散結(jié)構(gòu)理論和協(xié)同學(xué)及統(tǒng)計(jì)物理學(xué)理論研究的結(jié)果,系統(tǒng)的熵變化一是由系統(tǒng)內(nèi)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(xué)生在運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí)過程中,即系統(tǒng)一體能力形成時(shí),學(xué)生的智能、素質(zhì)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(xué)中,由于缺乏系統(tǒng)的學(xué)習(xí)理論,教師在學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)技能的過程中往往忽略外界因素,如教師的態(tài)度、關(guān)心、教法、學(xué)生同伴的影響、場(chǎng)地器材等等,都能引起一體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)熵的變化,干擾和降低一體感能力,因此,要保證學(xué)習(xí)系統(tǒng)一體狀態(tài)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)變,教學(xué)的關(guān)鍵在于在系統(tǒng)的調(diào)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(dǎo)教學(xué)。
程序教學(xué)是按照教學(xué)過程的時(shí)序性和教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性特點(diǎn),將多種教學(xué)內(nèi)容有序且邏輯性地編制成教學(xué)程序,再按照預(yù)定的程序組織教學(xué)活動(dòng),對(duì)教學(xué)過程實(shí)施協(xié)調(diào)控制的方法。教學(xué)的最佳化是依據(jù)確定的教學(xué)目標(biāo),考慮心理學(xué)所揭示的制約教學(xué)過程及結(jié)果的內(nèi)外因素,從可能的最大教學(xué)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(jù)程序教學(xué)和教學(xué)最佳化的基本原理以及計(jì)算出的量化數(shù)據(jù)結(jié)果,將復(fù)雜的基本技術(shù)的教學(xué)手段和內(nèi)容按系統(tǒng)分解成為許多小的教學(xué)步驟并以此編制出具有相關(guān)性、邏輯性特點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容體系,從而有機(jī)地構(gòu)成一個(gè)直線型閉式最佳技術(shù)教學(xué)程序模式。以期使從局部到整體的教學(xué)效果能在最短時(shí)間達(dá)到最適宜的標(biāo)準(zhǔn),并收到預(yù)期的最佳效果。用科學(xué)系統(tǒng)理論與系統(tǒng)方法,促進(jìn)體育知識(shí)技能的轉(zhuǎn)化,把學(xué)生從過去“技術(shù)化”的精神枷鎖中解放出來。
2.基本技術(shù)教學(xué)實(shí)踐結(jié)果分析。經(jīng)一個(gè)學(xué)期實(shí)驗(yàn)后,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組都取得了進(jìn)步,實(shí)驗(yàn)組各技術(shù)評(píng)定均值明顯高于對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在指標(biāo)中呈現(xiàn)出明顯的差異性。可見本教學(xué)模式教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式。本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了實(shí)驗(yàn)組條件下的學(xué)習(xí),對(duì)發(fā)展學(xué)生技術(shù)能力,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本技術(shù)的掌握有明顯效果,比對(duì)照組條件下的學(xué)生學(xué)習(xí)效率高、效果更好。
3.基本技術(shù)教學(xué)實(shí)踐課教學(xué)環(huán)節(jié)分析?;炯夹g(shù)教學(xué)訓(xùn)練是一個(gè)系統(tǒng)工程,只有系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)組成要素協(xié)同一致,各個(gè)子系統(tǒng)之間建立有機(jī)聯(lián)系,才能發(fā)揮最大系統(tǒng)效能。因此,教師須對(duì)技術(shù)教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容、方法和學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行有效控制并根據(jù)教學(xué)結(jié)果的反饋情況再調(diào)整對(duì)其進(jìn)行再控制,使之形成了一個(gè)有機(jī)的教學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了最佳化的系統(tǒng)程序控制,達(dá)到最終的學(xué)習(xí)訓(xùn)練目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)組學(xué)生不僅掌握了各種技術(shù),同時(shí)也理解并掌握了技術(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系、變化規(guī)律、技術(shù)的異同點(diǎn)。由于技術(shù)系統(tǒng)組合練得多,練得早,提高了學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。如在教籃球傳球技術(shù),可分為單手傳球和雙手傳球兩類。單手傳球技術(shù)中的幾種方法其動(dòng)作結(jié)構(gòu)基本相同,這就形成了一個(gè)“技術(shù)系統(tǒng)”。每一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)中都有一個(gè)最基本的最具代表的典型技術(shù)動(dòng)作。學(xué)生首先要學(xué)習(xí)和掌握這個(gè)典型的技術(shù),之后再向技術(shù)系統(tǒng)中的其它技術(shù)遷移。在基本技術(shù)實(shí)踐課教學(xué)環(huán)節(jié)中運(yùn)用遷移教學(xué)時(shí),只需在技術(shù)的某一環(huán)節(jié)上稍加變化就能省時(shí)、省力地掌握整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)。在規(guī)則與裁判法的理論知識(shí)教學(xué)中,傳統(tǒng)教學(xué)一直采用先在教室講授然后再到球場(chǎng)去實(shí)踐的方法。這樣就會(huì)出現(xiàn)講練脫節(jié),理論脫離實(shí)際以及內(nèi)容不必要的重復(fù)等弊病,無形中造成時(shí)間上的浪費(fèi)。改變舊的教學(xué)觀念,采用球場(chǎng)上邊講邊示范的教學(xué)方法,使理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)生一看就理解,并容易記憶,也為確保學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)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(shù)動(dòng)作時(shí),教師就應(yīng)有目的地結(jié)合規(guī)則與裁判法進(jìn)行教學(xué)。如在籃球教學(xué)急停時(shí),要教給學(xué)生如何確定中樞腳;在教持球跨步、轉(zhuǎn)身、突破時(shí),可能有哪些違反規(guī)則的現(xiàn)象;在教運(yùn)球技術(shù)動(dòng)作時(shí),有哪些非法運(yùn)球現(xiàn)象。這樣既使學(xué)生掌握了正確的技術(shù)動(dòng)作,又懂得了必要的規(guī)則與裁判的基本知識(shí),為規(guī)則與裁判法技能教學(xué)打下必要的基礎(chǔ)。
三、結(jié)論與建議
1.運(yùn)用教學(xué)理論和系統(tǒng)科學(xué)理論結(jié)合球類基本技術(shù)教學(xué)的特點(diǎn),量化優(yōu)選教學(xué)手段,整體設(shè)計(jì)最佳程序教學(xué),經(jīng)理論和實(shí)踐證明是切實(shí)可行的。
2.本文的研究?jī)?nèi)容僅僅是籃、排、足球技術(shù)教學(xué)中的范例,該模式方法可推廣于其他項(xiàng)目以及技術(shù)環(huán)節(jié)較多、技術(shù)組合復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)技術(shù)教學(xué)和訓(xùn)練的項(xiàng)目中。隨著該模式研究的進(jìn)一步完善和深化,它必將為高校選項(xiàng)課教學(xué)方法手段的改革與發(fā)展,為完善運(yùn)動(dòng)技能學(xué)理論,提供詳實(shí)的理論和豐富的實(shí)踐基礎(chǔ)。
3.新《大綱》從2003年開始執(zhí)行以來,高校學(xué)生各項(xiàng)技術(shù)、素質(zhì)指標(biāo)有所提高,技術(shù)成績(jī)高于達(dá)標(biāo)成績(jī),實(shí)測(cè)成績(jī)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(xiàng)目上應(yīng)加強(qiáng)基本技術(shù)訓(xùn)練,包括技術(shù)動(dòng)作、技術(shù)、組合技術(shù),正確處理技術(shù)中技術(shù)動(dòng)作的規(guī)格,科學(xué)合理地選擇練習(xí)方法,克服對(duì)技術(shù)動(dòng)作規(guī)格研究不細(xì),基本功不扎實(shí),未能有意識(shí)地培養(yǎng)個(gè)人特點(diǎn)等不足。建議在進(jìn)行各種組合技術(shù)教學(xué)與訓(xùn)練中,教師要啟發(fā)和曉諭學(xué)生不僅要為掌握基本技術(shù)而練,更要為增強(qiáng)意識(shí)而練,并在實(shí)踐中加以運(yùn)用,從而達(dá)到舉一反三,觸類旁通的效果。
關(guān)鍵詞:編譯程序;教學(xué)改革;對(duì)象式程序設(shè)計(jì);Java
1 引言
編譯原理課程是高校計(jì)算機(jī)類專業(yè)的重要基礎(chǔ)和骨干課程。編譯原理對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生的重要性與高等數(shù)學(xué)對(duì)理科學(xué)生的重要性幾乎可以相提并論。同時(shí),由于這門課程涉及其他多門課程的知識(shí),使得它成為大學(xué)階段中最難學(xué)的課程之一。
從表面上看,編譯程序是將高級(jí)語言源程序翻譯成低級(jí)語言程序,但編譯程序構(gòu)造的基本原理和技術(shù)也廣泛應(yīng)用于一般軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),其中的設(shè)計(jì)思想、算法、思維方式和技術(shù)都可能會(huì)對(duì)學(xué)生今后的職業(yè)發(fā)展產(chǎn)生比較大的影響。
當(dāng)今,程序設(shè)計(jì)已經(jīng)基本上從傳統(tǒng)的過程式轉(zhuǎn)向?qū)ο笫剑⑶艺趶膶?duì)象式轉(zhuǎn)向組件型。這其實(shí)是程序設(shè)計(jì)范型的變遷,是在計(jì)算機(jī)技術(shù)背景下認(rèn)識(shí)世界的觀點(diǎn)的變化:過程式將完成事務(wù)看成是一系列的步驟,而對(duì)象式卻將世界看成是由一系列對(duì)象組成的,這些對(duì)象之間交互合作完成特定的事務(wù)。從過程式到對(duì)象式,有著質(zhì)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?qū)ο蟮乃季S方法又促進(jìn)了編程語言的發(fā)展。
目前,程序設(shè)計(jì)的一些后繼課程,如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等都進(jìn)行了同步跟進(jìn),出現(xiàn)了諸如用C++或Java描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材。但編譯原理課程卻沒有及時(shí)跟進(jìn),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(xué)內(nèi)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(gè)別教材加入了少量關(guān)于對(duì)象式語言編譯技術(shù)的內(nèi)容,那也是稍加點(diǎn)綴而已,作用不大。這就造成了一種奇怪的現(xiàn)象:對(duì)象式語言已經(jīng)成了高校計(jì)算機(jī)教學(xué)的主流語言,社會(huì)上大量使用的也是對(duì)象式語言,而我們的編譯原理教學(xué)仍然沿襲舊的一套。這種“狀態(tài)”嚴(yán)重地脫離了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的實(shí)際需要,因此需要進(jìn)行“調(diào)態(tài)”,其根本做法是“轉(zhuǎn)型”,即將本課程的討論對(duì)象從過程式語言轉(zhuǎn)到對(duì)象式語言。
國外近年關(guān)于編譯原理方面的新教材已經(jīng)有了重要改變,不再連篇累牘地討論那些已經(jīng)過時(shí)的內(nèi)容,增加了許多新的內(nèi)容。其中一個(gè)重大改變是出現(xiàn)了用對(duì)象式語言描述編譯算法和教學(xué)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(xué)模型為MiniJava。
這種改變也涉及到課程上機(jī)實(shí)踐。眾所周知,編譯原理課程的學(xué)術(shù)性和實(shí)踐性都很強(qiáng):學(xué)術(shù)性是這門課程的生命所在,實(shí)踐性是這門課程的活力所在。因而本課程的上機(jī)實(shí)踐也要作同步調(diào)整。
2 課程內(nèi)容圍繞對(duì)象式語言展開
研究程序設(shè)計(jì)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(nèi)容基本上不需要作什么變動(dòng)。詞法分析主要依賴有窮狀態(tài)自動(dòng)機(jī)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(shù),理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng),完全可以代表主流技術(shù)。
重要的就是研究對(duì)象和教學(xué)模型的改變。首先,研究對(duì)象將從過程式程序設(shè)計(jì)語言轉(zhuǎn)到對(duì)象式程序設(shè)計(jì)語言(當(dāng)然還可以兼顧過程式),例如Java、C++等,圍繞實(shí)現(xiàn)這類語言的編譯實(shí)現(xiàn)技術(shù)展開討論。對(duì)象式程序設(shè)計(jì)語言的要素是封裝、繼承、多態(tài)性,在編譯實(shí)現(xiàn)時(shí)都必須仔細(xì)考慮。其次,涉及到對(duì)象式程序設(shè)計(jì)語言編譯程序教學(xué)的模型選擇問題。目前傳統(tǒng)的教材選擇的教學(xué)模型有PL/0、Tini C等。實(shí)踐證明,圍繞某個(gè)模型展開編譯設(shè)計(jì)技術(shù)的討論,效果是比較好的。課程研究對(duì)象和教學(xué)模型的改變涉及到調(diào)整的章節(jié)主要有語法分析、語義分析、代碼生成、符號(hào)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(nèi)容就要作很大調(diào)整。如對(duì)象式語言的作用域規(guī)則、語言動(dòng)態(tài)特性、模塊化封裝(類)、類的繼承、多態(tài)性的實(shí)現(xiàn)等,都需要具體的技術(shù)來實(shí)現(xiàn),這些都要反映在教材和教學(xué)中。
就課程中關(guān)于代碼生成內(nèi)容來看,目前Java編譯程序生成Java虛擬機(jī)(JVM)代碼,C#生成MSIL虛擬機(jī)代碼。這兩個(gè)虛擬機(jī)作為教學(xué)模型來說可能比較復(fù)雜了一些,在教學(xué)中可以選定一個(gè)簡(jiǎn)單的子集;或者在PL/0虛擬機(jī)上適當(dāng)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(shí)踐證明,作為教學(xué)模型,在教材上提供一個(gè)小型語言的編譯程序供學(xué)生分析和研究,非常有利于加深對(duì)基本原理的理解和掌握。這個(gè)小型編譯程序可以比較小但應(yīng)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(xué)模型,就收到了比較好的教學(xué)效果。在對(duì)象式程序設(shè)計(jì)語言編譯原理課程中選擇Object-pl/0或者M(jìn)iniJava作為教學(xué)模型是比較恰當(dāng)?shù)?。前者是在傳統(tǒng)的PL/0語言上增加類,補(bǔ)充封裝、繼承、多態(tài)性之語言成分得到的;后者是對(duì)Java語言進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)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(jīng)有這類教材出現(xiàn),并且不少大學(xué)已經(jīng)開始使用。
3 用對(duì)象式語言描述編譯算法和教學(xué)模型
本課程中各類編譯算法都應(yīng)該伴隨著教學(xué)模型的變化,改用對(duì)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(gè)重大的變化是教學(xué)模型如MiniJava或Object-pl/0要用對(duì)象式語言實(shí)現(xiàn),也就是提出了教學(xué)模型的面向?qū)ο髽?gòu)造問題,這就比較好地將討論對(duì)象和描述討論對(duì)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(gè)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(gè)工具來進(jìn)行分解,其實(shí)是對(duì)學(xué)生的對(duì)象式程序設(shè)計(jì)能力的一個(gè)重要檢驗(yàn)。學(xué)習(xí)用對(duì)象式語言來描述編譯程序,學(xué)生可能會(huì)受到一次嚴(yán)格的對(duì)象式語言程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練,編譯程序如何用類這個(gè)工具進(jìn)行分解,這些類(對(duì)象)如何合作完成編譯任務(wù),都需要較好的對(duì)象式程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。圖3是一個(gè)程序設(shè)計(jì)語言文法的面向?qū)ο蟊硎尽?/p>
傳統(tǒng)的編譯程序構(gòu)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(jù)功能模塊分解,而使整個(gè)編譯程序的復(fù)雜性降低。這種方法雖然在一定程度上簡(jiǎn)化了編譯過程。但為了處理大型、復(fù)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(gè)階段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
(2)傳統(tǒng)的編譯程序構(gòu)造中,編譯的每個(gè)階段依然是大型、復(fù)雜的,且每個(gè)階段內(nèi)部依然存在復(fù)雜的聯(lián)系,這對(duì)編譯程序的可維護(hù)性沒有實(shí)際上的改變,反而造成維護(hù)困難。
(3)雖然傳統(tǒng)的編譯程序構(gòu)造有著豐富的理論基礎(chǔ),也有一些工具諸如Lex、Yacc等,但對(duì)一個(gè)具體的編譯程序的構(gòu)造仍然要從最基本的描述開始。傳統(tǒng)的編譯程序構(gòu)造的功能分解方法缺乏支持復(fù)用的良好機(jī)制。
總之,過程式程序設(shè)計(jì)范式存在的問題在編譯程序設(shè)計(jì)中廣泛存在。而用對(duì)象式程序設(shè)計(jì)語言來描述編譯程序,則對(duì)象式程序設(shè)計(jì)范式帶來的好處基本上都能夠得到。具體主要表現(xiàn)在:
(1)編譯程序效率高。由于面向?qū)ο蟮木幾g程序構(gòu)造采用的是語法樹構(gòu)造法,可以得到上下文相關(guān)信息,并根據(jù)上下文進(jìn)行語法樹的優(yōu)化,所以生成的代碼效率高。
(2)復(fù)用方便。由于語法類和具體的語法結(jié)構(gòu)一一對(duì)應(yīng),所以在復(fù)用語法結(jié)構(gòu)時(shí),可以直接得到能被復(fù)用的語法類,不需要經(jīng)過查找過程。
(3)修改方便。由于面向?qū)ο蠓椒ㄖ械姆庋b和多態(tài)等技術(shù)的實(shí)現(xiàn),語義處理方法中所用到的數(shù)據(jù)都是局部數(shù)據(jù),因此要做語義修改時(shí),只要繼承相應(yīng)的語法類,并且重載相應(yīng)的語義處理方法即可,需修改的內(nèi)容較之傳統(tǒng)方法要少。
(4)有利于構(gòu)造編譯程序類庫,使得編譯程序的構(gòu)造能夠大量復(fù)用已有的類,這是更高層次上的復(fù)用。
4 課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)學(xué)科是一門技術(shù)學(xué)科,它雖然有一定的科學(xué)的成分,但工程技術(shù)的成分更多一些,因此需要加強(qiáng)動(dòng)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(shí)踐性。學(xué)習(xí)這門課程時(shí),學(xué)生對(duì)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(yīng)用到實(shí)際的編譯程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐中。另外,有些學(xué)校只將教學(xué)內(nèi)容鎖定在文法、詞法分析(有窮狀態(tài)自動(dòng)機(jī))、語法分析(LL、LR文法)上,以應(yīng)付學(xué)生考研的需要。這些做法使得學(xué)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(shè)計(jì)語言文法的面向?qū)ο蟊硎?/p>
編譯系統(tǒng)可能是所有軟件系統(tǒng)中最復(fù)雜的系統(tǒng)之一,通過本課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué),還可以幫助學(xué)生掌握一些大、中型軟件設(shè)計(jì)的技術(shù)和技巧,提高學(xué)生面向?qū)ο筌浖_發(fā)的綜合能力。
傳統(tǒng)的編譯原理課程往往要求學(xué)生自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)詞法分析程序;實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于遞歸子程序遞歸下降分析程序或基于預(yù)測(cè)分析表的語法分析程序;為某虛擬機(jī)(例如PL/0虛擬機(jī))生成代碼;對(duì)教學(xué)模型(例如PL/0)進(jìn)行擴(kuò)充,寫出完整的編譯程序等。且在此過程中學(xué)生可以借助詞法分析自動(dòng)生成程序Lex和語法分析自動(dòng)生成程序Yacc進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。我們要求學(xué)生通過對(duì)教學(xué)模型的分析,能夠在機(jī)器上動(dòng)手實(shí)現(xiàn)一個(gè)小的編譯系統(tǒng),以加深對(duì)編譯整個(gè)過程的一致性、連貫性、整體性的理解。
一旦我們的討論對(duì)象改變?yōu)閷?duì)象式語言,則其編譯程序語法和詞法分析的自動(dòng)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(shí)踐環(huán)節(jié),它主要分四個(gè)層次:
(1)借助JavaCC或SableCC等工具讓學(xué)生自動(dòng)生成小語言的詞法分析和語法分析程序。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是教會(huì)學(xué)生關(guān)于詞法分析和語法分析的自動(dòng)生成,同時(shí)弄清這些工具生成出來的代碼的程序結(jié)構(gòu),特別是面向?qū)ο蟮念惤Y(jié)構(gòu)。
(2)為上面生成的語法樹添加語義動(dòng)作,完成生成代碼的工作。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生理解如何在抽象語法樹上添加語義動(dòng)作,理解為虛擬機(jī)生成代碼的知識(shí)。
(3)擴(kuò)展教學(xué)模型,如MiniJava,為其增加一些語言成分,如有關(guān)語句等,然后為其構(gòu)造完整的編譯程序。這一實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生把握編譯的總體,弄清各部分之間的關(guān)系。
(4)逐步構(gòu)造面向?qū)ο蟮木幾g程序類庫,使得“編寫”編譯程序逐步走向“組裝”編譯程序。
5 結(jié)束語
對(duì)計(jì)算機(jī)人才的層次結(jié)構(gòu)、知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的要求在很大程度上取決于計(jì)算機(jī)市場(chǎng)。我們需要與時(shí)俱進(jìn),適時(shí)考慮相應(yīng)教學(xué)體系和內(nèi)容的改變。依賴過程范性的編譯原理課程勢(shì)必要被依賴對(duì)象范性的編譯原理課程所取代,這是軟件技術(shù)發(fā)展和社會(huì)實(shí)際應(yīng)用的需要。但建立本課程新的課程信念、課程價(jià)值、課程技術(shù)等尚需時(shí)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(dòng),及時(shí)跟進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,還需要好的教材、好的課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?!秾?duì)象式程序設(shè)計(jì)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(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 控制論 高中古詩教學(xué) 最優(yōu)化
《高中語文新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“語文課程豐富的人文內(nèi)涵對(duì)學(xué)生精神領(lǐng)域的影響是深廣的,學(xué)生對(duì)語文教材的反應(yīng)又是多元化的。因此,應(yīng)該重視語文的熏陶感染作用,注意教學(xué)內(nèi)容的價(jià)值取向,同時(shí)也應(yīng)尊重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的獨(dú)特體驗(yàn)。”隨著新一輪課程改革的不斷深入,高中語文教師的教學(xué)觀念、教學(xué)方式都發(fā)生了深刻變化。語文課堂逐漸“活”了起來,但同時(shí)也存在著一些值得反思的問題,具體包括以下幾個(gè)方面:首先,一味追求熱鬧而忽略雙基,許多教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),挖空心思、花樣百出卻忽視了一個(gè)重要的問題,就是這些活動(dòng)是否有利于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。其次,過于強(qiáng)調(diào)個(gè)性而疏忽引導(dǎo),一些教師過于強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)特的體驗(yàn),對(duì)學(xué)生的回答一味大加表揚(yáng),全然不顧其見解與體驗(yàn)是否科學(xué)、合情合理。最后,忽視學(xué)生的需要和反饋,在語文教學(xué)方法的選擇上,全不顧合作的效果和問題的探究質(zhì)疑,剝奪了學(xué)生的想象空間。對(duì)新課程改革質(zhì)疑、批評(píng)、贊同、表揚(yáng)等各種聲音紛至沓來,高中語文課堂教學(xué)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(xué)同樣存在上述兩種極端現(xiàn)象:要么嚴(yán)謹(jǐn)有余,解析明白,導(dǎo)致靈性不足,詩意全無;要么過于松散,漫無目的,導(dǎo)致眼花繚亂,不知所謂。根據(jù)高中語文新課程標(biāo)準(zhǔn)中“構(gòu)建開放、有序的語文課程”的要求,高中古詩教學(xué)即不能過分依賴于程序化的解析,也不應(yīng)陷入多元解讀、沒有旨?xì)w的泥淖,高中古詩教學(xué)應(yīng)該呈現(xiàn)出“自由有序”的流程美,應(yīng)該是“開放”而“有序”的。要將控制論的基本原理和方法恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用于高中古詩教學(xué),科學(xué)合理地設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo),增強(qiáng)師生間的信息反饋和交流,在教學(xué)過程中調(diào)整、優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計(jì),利用“最優(yōu)化”、“類比”、“黑箱”等基本控制機(jī)制,對(duì)課堂教學(xué)中存在問題進(jìn)行系統(tǒng)分析,找出解決問題的辦法和途徑,實(shí)現(xiàn)高中古詩教學(xué)過程的最優(yōu)化。
受傳統(tǒng)高中語文教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制的影響,古詩教學(xué)仍然是以“相關(guān)背景+思想內(nèi)容+藝術(shù)特色”三段式的教學(xué)模式為主,學(xué)生以被動(dòng)式學(xué)習(xí)為主。古詩在高中語文教學(xué)中被簡(jiǎn)化為單純的語言分析和識(shí)記默寫的材料,許多教師習(xí)慣于替代式的咀嚼、肢解古詩,忽視學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和信息反饋,導(dǎo)致高中詩歌教學(xué)詩意全無,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣全無。為應(yīng)對(duì)高考,高中古詩課堂教學(xué)圍繞著文學(xué)常識(shí)、名句識(shí)記來展開,忽視了在古詩審美層面的引導(dǎo),使古詩教學(xué)完全喪失其“生成性”。以“教學(xué)目標(biāo)”為出發(fā)點(diǎn)而預(yù)設(shè)的教學(xué)過程和教學(xué)方法只是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的生硬灌輸,學(xué)生無法獲得古詩閱讀的審美體驗(yàn),導(dǎo)致高中古詩教學(xué)效率低下,無法實(shí)現(xiàn)真正的教學(xué)目標(biāo)。
新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來,把確定學(xué)生的主體地位和改變學(xué)習(xí)方式作為教學(xué)改革的重心.提出“學(xué)生是語文學(xué)習(xí)的主人”,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主體驗(yàn)、自主建構(gòu)。古詩多義性、含蓄性、暗示性等特點(diǎn)正好為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個(gè)性化的閱讀提供了合適的材料,可以說,新課程標(biāo)準(zhǔn)為高中古詩教學(xué)帶來了福音。然而,在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中,高中古詩教學(xué)卻呈現(xiàn)出以下幾種狀態(tài):(1)表面上是要“培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、尊重學(xué)生獨(dú)特體驗(yàn)或以學(xué)生為主體”,課堂上偶爾出現(xiàn)“學(xué)生討論”等教學(xué)形式,但學(xué)生依然是被教師牽著鼻子走,學(xué)生的實(shí)際思維情況依然得不到充分的重視;(2)片面地強(qiáng)調(diào)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,課堂教學(xué)是活潑的,教學(xué)形式是多樣的,課件是精美的,學(xué)生是自由的,課堂教學(xué)設(shè)計(jì)片面強(qiáng)調(diào)高中古詩的意象、意境的個(gè)性理解,全然不顧基礎(chǔ)知識(shí)和語言層面的掌握,課堂教學(xué)過于突出學(xué)生的主體地位,而忽略了教師的主導(dǎo)作用。
控制論的產(chǎn)生和發(fā)展進(jìn)一步豐富和發(fā)展了理論知識(shí)體系,并逐步向其他科學(xué)領(lǐng)域滲透,相繼出現(xiàn)了許多控制論的分支,教育控制論就是其中之一。
目前,國內(nèi)外關(guān)于教育控制論研究主要分為兩個(gè)方面:一是教育控制論本身的研究;二是控制論與教育實(shí)踐活動(dòng)的相關(guān)性研究。
教育控制論的研究。首先,教育控制論的產(chǎn)生。最早將控制論與教學(xué)相結(jié)合是在20世紀(jì)50年代中期,美國心理學(xué)家斯金納(Skinner,B.E)根據(jù)對(duì)動(dòng)物學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的研究和對(duì)課堂教學(xué)的分析研究,創(chuàng)造性地提出聯(lián)結(jié)學(xué)說作為學(xué)習(xí)的心理學(xué)依據(jù)。他根據(jù)自己的操作條件反射和積極強(qiáng)化的理論設(shè)計(jì)教學(xué)機(jī)器和程序教學(xué),建立了直線式的程序教學(xué),奠定了教育控制論產(chǎn)生的基礎(chǔ)。其后,美國心理學(xué)家克勞德(Crowder,N.A)提出了認(rèn)知學(xué)說,認(rèn)為學(xué)習(xí)就是認(rèn)識(shí)的整合和澄清作用的漸進(jìn)過程,他設(shè)計(jì)了分支式的教學(xué)程序,成為教育控制論發(fā)展的起源模式。上世紀(jì)60年代,前蘇聯(lián)也開始研究程序教學(xué),并將控制論引進(jìn)教育學(xué)和推廣程序教學(xué)結(jié)合起來。此后,教學(xué)中研究運(yùn)用控制論的越來越廣泛,并開始研究反饋聯(lián)系的問題,確立了直接聯(lián)系和反饋聯(lián)系的明確概念。歐美和日本等國的學(xué)校教學(xué)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(xué)來研究教育科學(xué)理論。其次,教育控制論的發(fā)展?!翱刂普撛诮逃矫娴膽?yīng)用向兩個(gè)方向發(fā)展,一種是應(yīng)用控制論的一般原理和方法研究教育對(duì)象,包括系統(tǒng)論和信息論在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,使教育學(xué)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(xué)科,這就是教育控制論”。目前,無論是教學(xué)控制論化,還是教育控制論(重點(diǎn)教學(xué)控制論),都有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
控制論與教育實(shí)踐的相關(guān)性研究。教育作為傳遞人類文明的社會(huì)活動(dòng),是有明確的目的的,而實(shí)現(xiàn)教育目的則是以控制為條件的。對(duì)教育目標(biāo)的確定,教育者和被教育者活動(dòng)的確定與調(diào)整都要通過信息交流與反饋去實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中,無論教學(xué)準(zhǔn)備、課堂教學(xué)和吸收消耗等具體活動(dòng)行為都有一定目的的控制行為,特別是課堂教學(xué)過程中,傳授的信息、教授的方法、講課的進(jìn)度、學(xué)生的反饋等都構(gòu)成控制論的研究?jī)?nèi)容。因此,“教育作為一種控制現(xiàn)象,其本身就是一個(gè)控制系統(tǒng),因而教育現(xiàn)象本身就是控制論的研究對(duì)象”。
控制論作為一門滲透性很強(qiáng)的學(xué)科,在其他領(lǐng)域的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛。教育控制理論在學(xué)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(shù)學(xué)、英語、物理、化學(xué)、生物、地理、醫(yī)學(xué)、思想政治、音樂、體育等學(xué)科中的應(yīng)用已相當(dāng)普遍,許多專家學(xué)者在相關(guān)領(lǐng)域研究方面產(chǎn)生了不少理論成果。在教育控制論在語文學(xué)科教學(xué)研究中有向各個(gè)小分支延伸的趨勢(shì),在控制論與語言學(xué)、控制論與語文閱讀、控制論與語文教學(xué)提問等方面已有不少學(xué)者涉足。
學(xué)者們比較關(guān)注控制論方法在語文教學(xué)過程中的應(yīng)用,在這個(gè)方面的研究成果也較為豐碩。用控制論的原理指導(dǎo)語文教學(xué),用黑箱、白箱方法來控制語文教學(xué)過程,用反饋理論及時(shí)調(diào)控教學(xué)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)語文課堂教學(xué)的最優(yōu)化,有其科學(xué)的理論價(jià)值和廣闊的應(yīng)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(zhì)是利用信息反饋來指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),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(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)過程最優(yōu)化的控制過程。教育控制論以教學(xué)目標(biāo)為控制對(duì)象,以信息交流與反饋為核心,以教學(xué)過程和教學(xué)效果最優(yōu)化為最終要求,因此,筆者認(rèn)為用教育控制論基本思想指導(dǎo)任何學(xué)科教學(xué)都有重要作用和意義。
將控制論運(yùn)用于高中古詩教學(xué)是教育控制論在某一具體學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中的運(yùn)用研究,具有一定的理論貢獻(xiàn)和開創(chuàng)性的意義。教育控制論是一種新的科學(xué)教育方法論,已逐漸發(fā)展成為控制論的一個(gè)重要分支。從教育控制論發(fā)展來看,控制論逐漸應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科的教學(xué)和研究領(lǐng)域,并逐漸對(duì)教學(xué)的任務(wù)、內(nèi)容、方法、手段產(chǎn)生著重大的影響,語文、英語、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、體育、音樂等領(lǐng)域用控制論來指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué),取得了豐碩的成果。特別是在語文教學(xué)領(lǐng)域,控制論語文教學(xué)的某些具體領(lǐng)域,已多有所建樹。古詩教學(xué)是語文教學(xué)的范疇,控制論在語文教學(xué)中已被廣泛采用,而在古詩教學(xué)方面的應(yīng)用研究卻鮮有成就,把控制論用于高中古詩教學(xué)十分必要,對(duì)高中古詩教學(xué)研究具有先導(dǎo)性的意義和貢獻(xiàn)。
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(shí)現(xiàn)目標(biāo)、過程和結(jié)果的最優(yōu)化,具有整體性、動(dòng)態(tài)性、穩(wěn)定性和最優(yōu)化等特點(diǎn)。從高中古詩教學(xué)來看,運(yùn)用控制論設(shè)計(jì)高中古詩教學(xué)過程,通過信息交流與反饋,可以讓學(xué)生充分領(lǐng)略到古詩“意象美”的整體性、“藝術(shù)美”的動(dòng)態(tài)性、“文字美”的穩(wěn)定性和“結(jié)構(gòu)美”的最優(yōu)化。目前,高中古詩教學(xué)往往只注重古詩的某些方面,教學(xué)方法、手段都比較單一,只能讓學(xué)生被動(dòng)地接受、記住和掌握古詩部分知識(shí),而不能完全領(lǐng)略到古詩的美,不能完全掌握古詩的內(nèi)涵。因此,高中古詩教學(xué)應(yīng)當(dāng)運(yùn)用控制論的原理和方法,設(shè)置高中古詩教學(xué)的一般目標(biāo)和具體目標(biāo),利用信息反饋規(guī)律優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計(jì),通過信息處理、最優(yōu)化和黑箱機(jī)制控制教學(xué)過程,以實(shí)現(xiàn)最佳的高中古詩教學(xué)效果。
科學(xué)和藝術(shù)是一對(duì)孿生兄弟??刂普撈鹪床l(fā)展于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究領(lǐng)域,古詩教學(xué)或鑒賞是一個(gè)享受藝術(shù)、陶冶情操的過程??茖W(xué)和藝術(shù)融合發(fā)展是各門類科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),古詩教學(xué)是學(xué)科教學(xué)中藝術(shù)與美學(xué)教育最典型的學(xué)科,高中古詩教學(xué)正是要體現(xiàn)古詩的語言美、音樂美、結(jié)構(gòu)美與藝術(shù)美,而控制論是科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄕ摚芽刂普撚糜诟咧泄旁娊虒W(xué)無疑是具有發(fā)展前途的領(lǐng)域。
教育研究是對(duì)教育問題的一種認(rèn)真、系統(tǒng)、持續(xù)的探究活動(dòng)。本研究主要采用理論分析與實(shí)證分析相結(jié)合,定性分析與定量分析相結(jié)合的方法,具體包括文獻(xiàn)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(xué)實(shí)踐中應(yīng)用效果評(píng)價(jià)是重點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo)是控制論在學(xué)科教學(xué)應(yīng)用研究中的重要方面。有學(xué)者認(rèn)為,“控制論有一個(gè)基本點(diǎn),那就是承認(rèn)建立在現(xiàn)代科學(xué)基礎(chǔ)上的、合理的目的論。控制是有目的的控制,目的的優(yōu)勢(shì)決定著控制的結(jié)果,這就要求優(yōu)化中學(xué)語文教學(xué)的目的”。換句話說,教學(xué)活動(dòng)就是有目標(biāo)的控制活動(dòng),教學(xué)目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)、教學(xué)效果的好壞都取決于控制目標(biāo)的有無與控制質(zhì)量的好壞。因此,要根據(jù)高中詩歌的特點(diǎn)和教學(xué)對(duì)象能力的差異,設(shè)定不同教學(xué)目標(biāo)和過程,使之盡可能地沿著既定的目標(biāo)和軌道向前發(fā)展,并根據(jù)教學(xué)環(huán)境(輸入和輸出信息)的變化,不斷地修正教學(xué)的手段和方式,使教學(xué)的方向與所確定目標(biāo)間的差距越來越小,實(shí)現(xiàn)高中古詩教學(xué)目標(biāo)的最優(yōu)化控制。
傳統(tǒng)的高中古詩教學(xué)把目標(biāo)確定在單純地傳授知識(shí)上,這種教學(xué)把學(xué)生視為存儲(chǔ)知識(shí)的“倉庫”,片面地將古詩教學(xué)控制過程當(dāng)作信息輸入的過程,將古詩學(xué)習(xí)等同于記憶,從而導(dǎo)致高中古詩教學(xué)質(zhì)量不高。新的課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出:“教讀古典詩詞,應(yīng)有意識(shí)地在積累、感悟和運(yùn)用中提高學(xué)生的欣賞品味和審美情趣”。因此,要提高高中古詩教學(xué)的質(zhì)量,首先必須根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)的要求來劃分古詩教學(xué)的目標(biāo),對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行必要的分類控制。
一、宏觀目標(biāo)與微觀目標(biāo)
根據(jù)高中古詩教學(xué)控制的要求不同,可分為宏觀目標(biāo)和微觀目標(biāo)。所謂宏觀目標(biāo),就是古詩教學(xué)的整體目標(biāo)和普遍要求。從學(xué)生角度出發(fā),確定古詩教學(xué)控制的宏觀目標(biāo),可以讓學(xué)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(xué)校角度出發(fā),確定古詩教學(xué)控制的宏觀目標(biāo),可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)量和質(zhì)量,擴(kuò)大古詩的普及范圍,讓學(xué)生更好地吸收并掌握中國文學(xué)中的珍貴遺產(chǎn),培養(yǎng)學(xué)生健康向上的審美情趣和能力。所謂微觀目標(biāo),就是某一階段、某一單元或某一首詩歌的教學(xué)目標(biāo)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(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)與情感目標(biāo)
根據(jù)高中古詩教學(xué)控制的內(nèi)容不同,可以分為知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和情感目標(biāo)。所謂知識(shí)目標(biāo),通過教學(xué)控制活動(dòng),掌握與古詩相關(guān)的語言、格律、韻律等基本知識(shí)。根據(jù)高中語文新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,通過學(xué)習(xí),要使學(xué)生能夠“借助工具書和有關(guān)資料,讀懂不太艱深的我國古代詩文,背誦一定數(shù)量的古代詩文名篇。學(xué)習(xí)古代詩詞格律基礎(chǔ)知識(shí),了解相關(guān)的中國古代文化常識(shí),豐富傳統(tǒng)文化積累”,同時(shí)還要能“學(xué)習(xí)鑒賞詩歌的基本方法,初步把握中外詩歌各自的藝術(shù)特性,注意從不同角度和層面發(fā)現(xiàn)作品意蘊(yùn),不斷獲得新的閱讀體驗(yàn)”。所謂能力目標(biāo),就是通過不同的教學(xué)控制手段和方式,提高學(xué)生對(duì)古詩學(xué)習(xí)與創(chuàng)作能力。根據(jù)高中語文新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,通過對(duì)古詩的學(xué)習(xí)和識(shí)記,了解古詩創(chuàng)作的一般規(guī)律,使學(xué)生能“嘗試進(jìn)行詩歌的創(chuàng)作,組織文學(xué)社團(tuán),展示成果,交流體會(huì)?!彼^情感目標(biāo),就是要借助在品味詩句時(shí)的審美體驗(yàn),喚起學(xué)生對(duì)古代文化的熱愛,增強(qiáng)民族自信心和自豪感。
三、一般目標(biāo)與具體目標(biāo)
根據(jù)高中古詩教學(xué)控制的對(duì)象不同,可以分為一般目標(biāo)和具體目標(biāo)。所謂一般目標(biāo),就是通過對(duì)課堂教學(xué)的有效控制,使所有學(xué)生都能掌握古詩的基礎(chǔ)知識(shí)和鑒賞的基本方法。所謂具體目標(biāo),根據(jù)學(xué)生的能力、知識(shí)積累和思維方式的不同,實(shí)現(xiàn)差異化的控制目標(biāo),即根據(jù)控制論的“黑箱”原理,針對(duì)個(gè)體差異而設(shè)置不同的教學(xué)目標(biāo)。例如,根據(jù)高中語文新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,古詩教學(xué)的一般目標(biāo)為識(shí)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(shí)際教學(xué)過程中,同樣還應(yīng)注重學(xué)生的個(gè)性特征采取不同的誦讀方式,或聽讀、或默讀、或范讀、或領(lǐng)讀、或齊讀等。在關(guān)于古詩的意境教學(xué)中,我們的一般目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)詩中所提供的信息進(jìn)入詩歌的意境中去,但學(xué)生自身的感悟和想象能到達(dá)怎樣的一個(gè)深度卻只能因人而異。
如何增強(qiáng)高中古詩教學(xué)的效果,實(shí)現(xiàn)高中古詩教學(xué)的最優(yōu)化,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)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(gè)難題。本研究試圖將控制論引入高中古詩教學(xué),通過控制目標(biāo)、控制規(guī)律、控制機(jī)制、控制方法在高中古詩教學(xué)中的應(yīng)用研究,探尋高中古詩教學(xué)新方法,改變高中古詩教學(xué)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(xué)的有效性。控制論是以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,以最小的信息,進(jìn)行最優(yōu)的調(diào)控,以達(dá)到最佳的效果。控制論把整個(gè)高中古詩教學(xué)過程看作一個(gè)教育信息的傳遞過程,依靠多種教學(xué)手段以及教學(xué)前后的信息反饋,積極地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的最優(yōu)調(diào)控。新課改是以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和綜合素質(zhì)能力為目的的,這需要大量地運(yùn)用各種教學(xué)手段和方法進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控??刂普撛矸闲抡n改的內(nèi)在要求,可以使新課改進(jìn)行良性地運(yùn)作,優(yōu)化資源配置,更好地達(dá)到其目的。
參考文獻(xiàn):
[1]王繼坤主編.現(xiàn)代閱讀學(xué)教程.青島海洋大學(xué)出版社出版,1999.
關(guān)鍵詞:職業(yè)學(xué)校;足球選項(xiàng)課;分層次教學(xué)
目前,各類學(xué)校都在熱火朝天地廣泛開展校園足球運(yùn)動(dòng)。我校也積極響應(yīng)號(hào)召,鼓勵(lì)學(xué)生投入到足球運(yùn)動(dòng)中來,進(jìn)行各式各樣的足球比賽。筆者在進(jìn)行多年足球選項(xiàng)教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),在中職階段選修足球的學(xué)生人數(shù)雖然較多,但普遍存在一些問題。如學(xué)生的身體素質(zhì)差異較大,運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平參差不齊,部分學(xué)生雖然小學(xué)、初中接觸過足球,但只是對(duì)足球感興趣,足球基本技術(shù)水平低,而另一部分學(xué)生身體素質(zhì)好、足球技術(shù)基本功扎實(shí),這樣,就出現(xiàn)了學(xué)生對(duì)足球課的興趣、意識(shí)、理解不一致的問題。本文通過對(duì)本校足球選項(xiàng)課教學(xué)中分層次教學(xué)方法進(jìn)行研究設(shè)計(jì)與實(shí)踐探討,以尋找一種有效的教學(xué)方法,為中職體育教學(xué)改革和推動(dòng)足球教學(xué)提供參考。
一、研究選題
所謂“分層教學(xué)”就是在相同類型的選項(xiàng)體育課上,針對(duì)學(xué)生不同的身體素質(zhì)、運(yùn)動(dòng)能力、技術(shù)水平、個(gè)性特征與接受能力,將學(xué)生分為不同層次的教學(xué)班實(shí)施教學(xué),根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)不同層次的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo),教師根據(jù)實(shí)際情況選擇運(yùn)用不同的組織形式和教學(xué)方法。分層分級(jí)教學(xué)的基本原理就是依據(jù)因材施教、區(qū)別對(duì)待的教學(xué)原則,進(jìn)行教學(xué)與指導(dǎo)。因?yàn)椋覀兯鎸?duì)的學(xué)生在知識(shí)儲(chǔ)備、能力和能力傾向、學(xué)習(xí)風(fēng)格、身體條件、運(yùn)動(dòng)素質(zhì)、技術(shù)水平、個(gè)性特征、志向抱負(fù)等方面互有差別。學(xué)生的這種多樣性必然也要求教學(xué)條件和環(huán)境具有多樣性。因此,根據(jù)學(xué)生差異情況,對(duì)學(xué)生劃分層次,是教師組織教學(xué)活動(dòng)的前提,也是使每個(gè)學(xué)生獲得發(fā)展的必要條件。
二、研究對(duì)象與方法
(一)研究對(duì)象。
在我校選足球項(xiàng)目的學(xué)生中選86名作為研究對(duì)象,從其中隨機(jī)抽取43名作為實(shí)驗(yàn)班,其余43名學(xué)生作為對(duì)照班。實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的基礎(chǔ)情況進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)平均水平非常接近,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn),兩個(gè)班在多項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)上均無顯著差異,符合統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)比要求。
(二)研究方法。
1. 文獻(xiàn)資料法。
查閱相關(guān)大、中專等體育教學(xué)大綱、體育理論、體育統(tǒng)計(jì)、體育測(cè)試與評(píng)價(jià)理論等文獻(xiàn)和著作,較全面地了解了本課題領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和前沿動(dòng)態(tài),這些研究和成果為本研究提供了理論和方法依據(jù)。
2. 實(shí)驗(yàn)測(cè)試法。
對(duì)足球選項(xiàng)班分層教學(xué)方法進(jìn)行了為期一年的教學(xué)實(shí)驗(yàn),采取了實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班對(duì)比的辦法,在實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的教學(xué)時(shí)間安排完全一樣的情況下,實(shí)驗(yàn)班在教學(xué)中采用將43名學(xué)生根據(jù)其足球運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)水平的差異分級(jí)進(jìn)行教學(xué),而對(duì)照班則采用傳統(tǒng)的不分層的教學(xué)形式。在學(xué)習(xí)結(jié)束后,將實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班的學(xué)生混合交叉在一起進(jìn)行測(cè)試評(píng)定,將結(jié)果進(jìn)行比較。
3. 問卷調(diào)查法。
向進(jìn)行分層教學(xué)的實(shí)驗(yàn)班學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷43份,回收43份,回收率為100%,取得了學(xué)生對(duì)足球分層分級(jí)教學(xué)的認(rèn)可度,足球分層教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度的影響等第一手資料,為本研究提供了信息和依據(jù)。
4. 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。
對(duì)所有測(cè)試數(shù)據(jù)均用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理,計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)均值、標(biāo)準(zhǔn)差。將實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行前后成對(duì)T檢驗(yàn),比較其差異的顯著性,并對(duì)該教學(xué)訓(xùn)練法進(jìn)行分析。
三、研究結(jié)果與分析
從表1可以看出,實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班在足球基本技術(shù)和身體素質(zhì)兩個(gè)方面初始階段成績(jī)上無明顯差異(P>0.05)。
在實(shí)驗(yàn)班教學(xué)的初始階段主要采用“直觀教學(xué)法”,生動(dòng)直觀的講解和示范使學(xué)生對(duì)所學(xué)技術(shù)獲得豐富的感性認(rèn)識(shí),建立正確的運(yùn)動(dòng)表象,有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)足球運(yùn)動(dòng)技術(shù)的掌握。學(xué)生經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí),對(duì)所學(xué)技術(shù)的認(rèn)識(shí)程度有了明顯的進(jìn)步。在這一階段的學(xué)習(xí)過程中,教學(xué)內(nèi)容開始有所側(cè)重,對(duì)實(shí)驗(yàn)班基本功相對(duì)好些的學(xué)生,多講解一些技、戰(zhàn)術(shù)理論方面的內(nèi)容,多給一些自練的時(shí)間,教學(xué)重點(diǎn)是糾正習(xí)慣性錯(cuò)誤。采用重復(fù)、變換、綜合訓(xùn)練法,安排一些對(duì)抗性的練習(xí),適當(dāng)安排一些教學(xué)比賽的時(shí)間。對(duì)基本功相對(duì)較差的學(xué)生應(yīng)從講一些淺顯易懂的理論知識(shí),介紹一些當(dāng)今足球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,狠抓基本功的教學(xué)。針對(duì)教學(xué)起點(diǎn)的問題,主要采用程序教學(xué)方法,輔以個(gè)別輔導(dǎo)的方式,采用激勵(lì)式教學(xué),安排適當(dāng)?shù)恼n外作業(yè)。
從一年時(shí)間進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,“分層次”教學(xué)訓(xùn)練對(duì)促進(jìn)學(xué)生掌握技術(shù)、提高運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平起到了很好的作用?!胺謱哟巍苯虒W(xué)大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并且避免學(xué)生在課堂中練習(xí)的盲目性,使每個(gè)學(xué)生都學(xué)有所得。表2顯示,實(shí)驗(yàn)班在技術(shù)成績(jī)上明顯高于對(duì)照班,表明“分層次”教學(xué)對(duì)提高學(xué)生技術(shù)水平有非常顯著效果。
四、結(jié)論與建議
(一)結(jié)論。
(1)“分層次”教學(xué)訓(xùn)練符合新課標(biāo)指導(dǎo)思想,符合中職學(xué)生的身體素質(zhì)、運(yùn)動(dòng)能力和心理特征。
(2)“分層次”教學(xué)訓(xùn)練與常規(guī)教學(xué)訓(xùn)練相比,能較好貫徹因材施教,區(qū)別對(duì)待的體育教學(xué)原則,有利于發(fā)揮教師和學(xué)生的互動(dòng)作用,有利于學(xué)生體育成績(jī)的考核與評(píng)價(jià),提高體育教學(xué)質(zhì)量和目標(biāo)管理。
(3)“分層次”教學(xué)訓(xùn)練能夠激發(fā)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),使身體素質(zhì)和運(yùn)動(dòng)能力不同水平的學(xué)生全面發(fā)展,對(duì)他們?cè)鰪?qiáng)自信心和挑戰(zhàn)自我起到積極的促進(jìn)作用。
(4)“分層次”教學(xué)訓(xùn)練對(duì)學(xué)生增強(qiáng)體質(zhì),促進(jìn)專業(yè)學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生良好思想品德和頑強(qiáng)的作風(fēng),增強(qiáng)體育意識(shí)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(xiàng)課各層次教學(xué)目標(biāo)、要求、授課計(jì)劃和確定教學(xué)方法之前,必須對(duì)學(xué)生的情況(如年齡、性別、身體形態(tài)、運(yùn)動(dòng)素質(zhì)、技能及心理情況等)進(jìn)行深入細(xì)致的了解。合理地劃分教學(xué)層次,將教學(xué)對(duì)象根據(jù)足球?qū)m?xiàng)技術(shù)、體育基礎(chǔ)等因素,按遞進(jìn)的關(guān)系劃分,教學(xué)層次的劃分,要靈活地隨著教學(xué)的進(jìn)展或?qū)W生情況的變化而變化。
(2)各層次的教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)、任務(wù)、要求等要符合各層次組的具體情況,符合學(xué)生的承受力,實(shí)行“優(yōu)升劣降”制,調(diào)整人數(shù)不宜過多、過頻,1~2個(gè)月時(shí)間調(diào)整1次為宜。每次調(diào)整后應(yīng)有小結(jié)。在“分層次”教學(xué)訓(xùn)練的過程中,應(yīng)進(jìn)行全程跟蹤,及時(shí)調(diào)整學(xué)生班次和小組,形成競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)。
(3)分層可能產(chǎn)生“標(biāo)簽效應(yīng)”(特別在起始階段),需要教師真誠地關(guān)心愛護(hù)每一位學(xué)生,積極創(chuàng)設(shè)和諧的集體心理氛圍,開展多方位的交往活動(dòng),如組間、層次間的互動(dòng),集體討論,合作學(xué)習(xí)等。必要時(shí)采用非指導(dǎo)性技術(shù)鼓勵(lì)或指導(dǎo)學(xué)生弄清楚概念,再掌握技能,在學(xué)生解決問題、克服困難時(shí),無條件地給予認(rèn)可和關(guān)注,進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性。
(作者單位:梅州市職業(yè)技術(shù)學(xué)校)
參考文獻(xiàn):
[1]張榮國.大學(xué)“分層次”教學(xué)模式探討[J].中國學(xué)校體育,2000,(2).
關(guān)鍵詞:審計(jì)軟件;審計(jì)教學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);軟件操作
信息技術(shù)與審計(jì)業(yè)務(wù)的有機(jī)融合不斷增強(qiáng),要求高校重視培養(yǎng)大學(xué)生審計(jì)軟件應(yīng)用操作的實(shí)踐能力。國外開設(shè)審計(jì)實(shí)驗(yàn)課程,一般選擇功能全面、適用面廣的審計(jì)軟件。由于國外審計(jì)軟件的專業(yè)化程度高,對(duì)審計(jì)人員的實(shí)際操作能力要求高,因此在審計(jì)教學(xué)中,會(huì)更加關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。國內(nèi)的審計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中,主要使用已經(jīng)完成商業(yè)化的成熟審計(jì)軟件,或者經(jīng)由商業(yè)軟件公司定制的商業(yè)審計(jì)軟件。由于審計(jì)軟件的規(guī)范性、通用性不足,審計(jì)軟件的實(shí)際應(yīng)用差異性較大,使得高校審計(jì)軟件教學(xué)的實(shí)踐面臨諸多難以解決的問題。
審計(jì)專業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn),決定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。高校審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要目的是培養(yǎng)學(xué)生審計(jì)實(shí)務(wù)能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì),為國家培養(yǎng)高素質(zhì)審計(jì)人才。審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)是通過較全面的審計(jì)軟件教學(xué),使學(xué)生深入領(lǐng)會(huì)審計(jì)的基本原理、方法和技術(shù),并掌握相關(guān)審計(jì)實(shí)務(wù)知識(shí)及審計(jì)軟件實(shí)際操作能力,更好地體會(huì)審計(jì)工作。
一、審計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中審計(jì)軟件的選用
(一)實(shí)務(wù)界常見的審計(jì)軟件類型
在國外,審計(jì)軟件的使用初見于1960年前后的美國,目前常見的通用審計(jì)軟件兼容各種類型數(shù)據(jù),具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存取、訪問、分析和報(bào)告功能,并且適用面廣、易學(xué)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(nèi)的國際大型會(huì)計(jì)師事務(wù)所,也基于自己的業(yè)務(wù)需要,設(shè)計(jì)了高度定制化的審計(jì)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(jì)系統(tǒng)。在我國,常見的審計(jì)軟件有鼎信諾、審計(jì)大師、E審?fù)ǖ取,F(xiàn)有審計(jì)軟件可以執(zhí)行常用的審計(jì)程序,功能相對(duì)比較簡(jiǎn)單,例如審計(jì)抽樣、編制審計(jì)工作底稿等。從全球來看,審計(jì)軟件在數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析方面,相對(duì)于傳統(tǒng)人工分析數(shù)據(jù)的劣勢(shì)依然相對(duì)明顯,這個(gè)問題在全球范圍內(nèi)仍然沒有得到很好的解決。AO作為國內(nèi)少數(shù)比較大型的審計(jì)應(yīng)用軟件,一直被政府機(jī)構(gòu)和高校作為首選軟件進(jìn)行使用和教學(xué),該軟件主要是用于在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)電子數(shù)據(jù)進(jìn)行審計(jì),提高學(xué)生審計(jì)項(xiàng)目管理、審計(jì)信息共享的能力。
(二)審計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的軟件選用
國外的教學(xué)實(shí)踐中,ACL和IDEA作為比較成熟和通用的審計(jì)軟件,在審計(jì)的高等教育教學(xué)中被廣泛使用,其中重要原因之一是這些軟件在審計(jì)數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用中有重要應(yīng)用,不僅功能全面,適用面廣,更是被歐美眾多高校在審計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中廣為使用。國內(nèi)審計(jì)教學(xué)一般選用軟件公司開發(fā)的審計(jì)教學(xué)軟件或商業(yè)化審計(jì)軟件作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)軟件,例如現(xiàn)場(chǎng)審計(jì)實(shí)施系統(tǒng)(AO)、用友審易、鼎信諾、審計(jì)大師、E審?fù)ǖ?,或選用SQL Server、MS Access等通用軟件作為審計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件。
目前各高校均開設(shè)有審計(jì)課程,審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)是審計(jì)課程的重要組成部分。講授計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)技術(shù)的教師發(fā)現(xiàn),很難獲得相關(guān)學(xué)習(xí)材料并將其應(yīng)用于審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。在有條件的情況下,審計(jì)實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)在實(shí)踐教學(xué)的過程中注重理論的講授,對(duì)水平參差不齊的學(xué)生差別對(duì)待,從零開始讓學(xué)生明白審計(jì)流程和步驟,掌握審計(jì)軟件的基本作用和功能。
學(xué)生審計(jì)軟件教學(xué)可以學(xué)到審計(jì)實(shí)務(wù)知識(shí)。Weidenmier、Marcia和Herron(2004)的調(diào)查發(fā)現(xiàn):如果學(xué)生能夠適當(dāng)溫習(xí)當(dāng)堂學(xué)習(xí)課程,并在實(shí)操中加以運(yùn)用,就能大幅提升學(xué)生理論水平和實(shí)踐能力。以《算機(jī)輔助審計(jì)原理及應(yīng)用(第二版)》為例,學(xué)生在學(xué)習(xí)我國及外國典型審計(jì)軟件的審計(jì)原理和應(yīng)用指南后,能掌握審計(jì)軟件的部分應(yīng)用。該課程目的在于使學(xué)生以后在不具備AO和IDEA實(shí)驗(yàn)環(huán)境的情況下,也可采用易于獲得的審計(jì)軟件完成審計(jì)工作。
二、審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
(一)審計(jì)軟件質(zhì)量參差不齊
在審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,審計(jì)軟件質(zhì)量直接影響教學(xué)質(zhì)量。由于市場(chǎng)上審計(jì)軟件的質(zhì)量參差不齊,高校在建設(shè)審計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)室時(shí),未綜合考慮審計(jì)軟件功能、實(shí)用性、成本以及售后服務(wù)等因素,往往無法安裝功能全面、規(guī)范性強(qiáng)、適用范圍廣、具有通用性的審計(jì)軟件。
審計(jì)軟件受到功能的限制,與審計(jì)實(shí)際工作需要脫節(jié),導(dǎo)致部分實(shí)際審計(jì)程序無法進(jìn)行:一是控制測(cè)試受阻。控制測(cè)試是整個(gè)審計(jì)工作的重中之重,它涉及復(fù)雜流程,不僅需要注冊(cè)會(huì)計(jì)師專業(yè)的知識(shí),也需要專業(yè)的職業(yè)判斷技能。然而在教學(xué)中,審計(jì)軟件出于商業(yè)目的,很多都只能提供前期控制測(cè)試調(diào)查問卷設(shè)計(jì),鮮有之后統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果和分析所收集數(shù)據(jù)的功能。因此,控制測(cè)試所涉及的現(xiàn)場(chǎng)審計(jì)和原始文件審閱,在審計(jì)教學(xué)中無法正常進(jìn)行。二是實(shí)質(zhì)性程序的教學(xué)基本無法展開。實(shí)質(zhì)性程序要根據(jù)原始憑證以及之前審計(jì)程序結(jié)果進(jìn)行定制。但是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中因發(fā)票等原始憑證缺乏的情況下,包括完整性測(cè)試和截止測(cè)試在內(nèi)的一系列審計(jì)程序教學(xué),都沒有成體系票據(jù),來保證各項(xiàng)教學(xué)數(shù)據(jù)的勾稽關(guān)系。例如函證程序是向外部第三方核實(shí)其會(huì)計(jì)科目在截止日期的期末余額是否一致,但實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能模擬被詢證單位,無法進(jìn)行該步驟的案例教學(xué)的。
審計(jì)軟件質(zhì)量參差不齊,導(dǎo)致學(xué)生在審計(jì)教學(xué)中,不能充分了解審計(jì)流程及具體業(yè)務(wù)處理過程,導(dǎo)致學(xué)生無法在模擬審計(jì)實(shí)驗(yàn)中熟悉具體審計(jì)工作內(nèi)容、全面掌握計(jì)算機(jī)審計(jì)方法與技術(shù),在日后審計(jì)工作中缺乏審計(jì)軟件實(shí)際操作應(yīng)用能力。
(二)學(xué)校不夠重視審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)
雖然各大高校普遍重視會(huì)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件開發(fā)與人員培訓(xùn),但高校重理工輕人文,投入經(jīng)費(fèi)一直不足,這也導(dǎo)致高校重審計(jì)軟件的開發(fā)、實(shí)施而不重視教學(xué)引入,重審計(jì)教學(xué)人才的引入而輕審計(jì)教學(xué)的實(shí)務(wù)化,審計(jì)教學(xué)一直都沒有得到重視。有些財(cái)經(jīng)類高校即使重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和模擬教學(xué),但由于審計(jì)專業(yè)學(xué)生較少,學(xué)校將重心放在會(huì)計(jì)或財(cái)務(wù)管理實(shí)驗(yàn)教學(xué)而忽視審計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué),甚至不開設(shè)審計(jì)軟件模擬實(shí)驗(yàn)課程。部分教師在審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,更多的關(guān)注審計(jì)理論教學(xué),而不是實(shí)務(wù)教學(xué),導(dǎo)致審計(jì)教學(xué)與實(shí)務(wù)脫軌,從而使學(xué)生只知理論,不知應(yīng)用,缺乏審計(jì)軟件實(shí)際操作能力,這與高校培養(yǎng)高素質(zhì)審計(jì)人才的審計(jì)教學(xué)目的不符。
(三)缺乏實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)豐富的審計(jì)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍
審計(jì)實(shí)驗(yàn)教師缺乏充分的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和審計(jì)知識(shí)更新架構(gòu),是高校審計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師配置不到位,也將直接影響專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。由于大部分高校審計(jì)專業(yè)學(xué)生較少,因此引進(jìn)的審計(jì)專業(yè)教師也較少,加之審計(jì)實(shí)驗(yàn)教師絕大部分是從學(xué)校到學(xué)校,普遍缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),難以達(dá)到復(fù)合型人才的教學(xué)要求。同時(shí)在審計(jì)教學(xué)中,缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師無法具體結(jié)合實(shí)際審計(jì)工作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),使審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)不生動(dòng)、不具體、不貼近實(shí)際,不僅導(dǎo)致學(xué)生在審計(jì)軟件學(xué)習(xí)中感到枯燥乏味,更導(dǎo)致學(xué)生不能充分了解審計(jì)軟件,缺乏審計(jì)實(shí)務(wù)操作能力,無法達(dá)到審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的。
(四)學(xué)生學(xué)習(xí)審計(jì)軟件積極性不夠
《審計(jì)學(xué)》課程在大多數(shù)高校的培養(yǎng)方案中并不屬于核心課程,因此學(xué)生不夠重視審計(jì)課程相關(guān)軟件的學(xué)習(xí),缺乏積極性。一是高校審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)課程通常采取課堂考核的方式對(duì)學(xué)生的掌握情況進(jìn)行評(píng)價(jià),考核方式效果有限,學(xué)生僅完成課堂作業(yè),不做額外練習(xí),導(dǎo)致學(xué)生無法充分熟練掌握審計(jì)軟件操作技巧和相關(guān)審計(jì)實(shí)務(wù)知識(shí)。二是受限于實(shí)驗(yàn)地點(diǎn),學(xué)生僅能在實(shí)驗(yàn)室上機(jī)操作審計(jì)軟件,沒有足夠時(shí)間充分了解審計(jì)軟件的應(yīng)用,使得審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果欠佳。
上述問題對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)審計(jì)人才的目標(biāo)有很大影響,而依據(jù)《審計(jì)學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)置來看,教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式都很難實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),我國高校審計(jì)軟件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要改進(jìn)。
三、審計(jì)軟件應(yīng)用的改進(jìn)建議
(一)提高審計(jì)軟件質(zhì)量,增強(qiáng)實(shí)用性
軟件開發(fā)公司應(yīng)加大對(duì)審計(jì)軟件的投入力度,將審計(jì)軟件與審計(jì)實(shí)務(wù)、審計(jì)教學(xué)更好的結(jié)合起來,增強(qiáng)其實(shí)用性。審計(jì)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)該更加貼近實(shí)際審計(jì)工作,確保在實(shí)驗(yàn)?zāi)M環(huán)境下,讓學(xué)生充分體驗(yàn)了解實(shí)際審計(jì)業(yè)務(wù)處理流程。例如構(gòu)建配套的數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫由兩部分組成:一是被審計(jì)單位的資料,二是各種審計(jì)情形的設(shè)定。設(shè)定具體的被審計(jì)單位資料及審計(jì)情形,能使學(xué)生在具體審計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)M環(huán)境下進(jìn)行審計(jì)軟件操作,更加了解審計(jì)實(shí)務(wù),保證審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。在實(shí)驗(yàn)資料的準(zhǔn)備中,還可以加入―些有問題的原始憑證,讓學(xué)生自己在操作審計(jì)軟件時(shí)去學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題,提高對(duì)錯(cuò)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(xué),以開拓學(xué)生的思維。
同時(shí)還應(yīng)提高審計(jì)軟件安全性能,既要確保審計(jì)軟件自身使用的安全穩(wěn)定性,還要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安全性和系統(tǒng)構(gòu)架硬件平臺(tái)的安全性,確保審計(jì)軟件在教學(xué)過程中安全穩(wěn)定。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到審計(jì)軟件的疑問,應(yīng)當(dāng)及時(shí)與審計(jì)軟件開發(fā)公司反映交流,確保審計(jì)軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)用性。同時(shí),應(yīng)當(dāng)是企業(yè)和高校能夠通力協(xié)作,減少在模擬審計(jì)中面臨的問題,使學(xué)生學(xué)到更多實(shí)用的知識(shí)和技能。
(二)更新舊觀念,重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
為使審計(jì)軟件在教學(xué)中發(fā)揮其真正的實(shí)踐作用,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、《審計(jì)學(xué)》課程教師、學(xué)生都應(yīng)該改變忽視實(shí)驗(yàn)課的陳舊觀念,重視審計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。首先應(yīng)該將《審計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)》納入審計(jì)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃,與《審計(jì)學(xué)》理論課并列為必修課,明確相應(yīng)的學(xué)分,并科學(xué)安排審計(jì)理論教學(xué)與實(shí)踐操作課時(shí)的比例關(guān)系,改革考核方式,采取筆試與實(shí)驗(yàn)結(jié)合,以提高學(xué)生參與的積極性。同時(shí)應(yīng)當(dāng)選取具有通用性,涉及知識(shí)點(diǎn)較多的典型教學(xué)案例,幫助學(xué)生充分了解審計(jì)軟件并熟練掌握審計(jì)軟件操作技巧。此外,審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間地點(diǎn)應(yīng)當(dāng)擴(kuò)展到課堂內(nèi)外,在合理利用校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上,是學(xué)生能夠在課上和課下都能隨時(shí)學(xué)習(xí)和操作。
(三)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師的審計(jì)實(shí)務(wù)能力,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教配置
配備具有豐富審計(jì)理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)教師隊(duì)伍,確保審計(jì)模擬教學(xué)取得預(yù)期效果。因此,為保證審計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,高校必須加強(qiáng)教師的綜合素質(zhì)建設(shè),注重審計(jì)教師的后續(xù)教育,建設(shè)一支具有復(fù)合知識(shí)結(jié)構(gòu)的“雙師型”審計(jì)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。教師應(yīng)在更新自身理論水平的基礎(chǔ)上加強(qiáng)實(shí)務(wù)研究,與事務(wù)所建立長(zhǎng)久的戰(zhàn)略合作關(guān)系,深入理解和研究審計(jì)實(shí)務(wù)中的問題,通過審計(jì)軟件教學(xué),把其對(duì)實(shí)際問題的認(rèn)識(shí)傳授給學(xué)生,彌補(bǔ)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的不足,或者聘請(qǐng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的注冊(cè)會(huì)計(jì)師、審計(jì)師指導(dǎo)審計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí)還需要提高實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的計(jì)算機(jī)實(shí)際操作技能力,為審計(jì)軟件的應(yīng)用提供技術(shù)支撐,最終實(shí)現(xiàn)為審計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)配備具有豐富審計(jì)理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師隊(duì)伍。
(四)建立合理的課程考核制度,提高學(xué)生參與審計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的積極性
審計(jì)軟件教學(xué)應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生的軟件運(yùn)作的全過程進(jìn)行考核并評(píng)定成績(jī),避免學(xué)生審計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的隨意性。審計(jì)實(shí)驗(yàn)考核體系,應(yīng)將實(shí)驗(yàn)要求與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成質(zhì)量進(jìn)行指標(biāo)量化,按量化指標(biāo)和規(guī)定的評(píng)分程序,對(duì)審計(jì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行評(píng)分。對(duì)學(xué)生的考核要點(diǎn),主要包括審計(jì)實(shí)務(wù)操作的規(guī)范性、熟練程度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、參與程度、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方案撰寫等。例如在實(shí)驗(yàn)課程中,教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生操作審計(jì)軟件的規(guī)范性和熟練程度進(jìn)行評(píng)分,而不是只看最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果,避免學(xué)生在審計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中投機(jī)取巧。以審計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告為例,教師要著重考核學(xué)生能否以一個(gè)或某幾個(gè)審計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容為中心論題,準(zhǔn)確地描述各種不同性質(zhì)的審計(jì)業(yè)務(wù)活動(dòng)之間的內(nèi)在聯(lián)系,能否結(jié)合審計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重點(diǎn)和疑點(diǎn),發(fā)現(xiàn)審計(jì)問題、分析審計(jì)問題,并提出切合實(shí)際的改進(jìn)措施。通過明確審計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要求,引導(dǎo)學(xué)生用心操作。
審計(jì)軟件是高校審計(jì)教學(xué)的重要內(nèi)容,它不僅可以幫助學(xué)生以實(shí)操方式明白審計(jì)理論,也可幫助學(xué)生更好熟悉審計(jì)工作,明確實(shí)務(wù)問題的解決方式,培養(yǎng)高素質(zhì)的審計(jì)實(shí)務(wù)人才。
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關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);教學(xué)改革;非計(jì)算機(jī)專業(yè)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)01-0226-04
嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)是21世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)兩個(gè)重要發(fā)展方向之一,嵌入式系統(tǒng)代表了“計(jì)算”發(fā)展的時(shí)代方向。根據(jù)IDC預(yù)測(cè),到2015年,全球智能系統(tǒng)的設(shè)備量將達(dá)到150億之巨。無論是在航空航天、汽車電子、消費(fèi)電子,還是工業(yè)控制、軌道交通、國防裝備等關(guān)鍵行業(yè),處處都有嵌入式系統(tǒng)的身影。嵌入式技術(shù),成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的一項(xiàng)必不可少的重要基礎(chǔ)技術(shù)[1-3]。
因此,很多高校紛紛開展嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)和培訓(xùn)工作。由于嵌入式技術(shù)在工控、汽車電子等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,除了計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)嵌入式方向之外,電子工程、自動(dòng)化、測(cè)試技術(shù)等專業(yè)也相應(yīng)開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)。然而各教學(xué)單位的辦學(xué)理念、辦學(xué)條件、教師實(shí)力和學(xué)生水平良莠不齊,所以嵌入式系統(tǒng)教學(xué)模式也應(yīng)該因地制宜、因材施教。本文展示了對(duì)西部某財(cái)經(jīng)高校187名學(xué)生進(jìn)行的問卷調(diào)查結(jié)果,結(jié)合該校的實(shí)際情況,從學(xué)生和授課教師雙向角度考慮,探討在自動(dòng)化、電子、測(cè)控等非計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)方法。
一、非計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀
為了清楚了解當(dāng)前地方財(cái)經(jīng)院校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀,我們對(duì)西部某財(cái)經(jīng)高校187名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查,被調(diào)查學(xué)生覆蓋了自動(dòng)化、電子科學(xué)與技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、應(yīng)用物理4個(gè)專業(yè)。調(diào)查內(nèi)容包括生源特點(diǎn)、嵌入式系統(tǒng)前導(dǎo)課程學(xué)習(xí)情況、當(dāng)前嵌入式學(xué)習(xí)狀況等。
(一)生源特點(diǎn)
調(diào)配率高、女生偏多是地方財(cái)經(jīng)院校信息學(xué)科的一大特點(diǎn)。在我們調(diào)查的187名學(xué)生中,調(diào)配生高占40.64%,女生占比為38.5%。興趣是學(xué)習(xí)的最好老師,尤其是90后的當(dāng)代大學(xué)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(diào)配率,對(duì)大學(xué)教師提出了更高的要求。在工科學(xué)習(xí)過程中,女生的動(dòng)手能力等劣勢(shì)也是不可回避的。
除此之外,由于專業(yè)差異,經(jīng)管文專業(yè)學(xué)生相比工科學(xué)生學(xué)業(yè)更輕松,興趣更廣泛,思維也更靈活。財(cái)經(jīng)特色鮮明的地方財(cái)經(jīng)院校,工科學(xué)生容易受到經(jīng)管文類學(xué)生影響。
(二)前導(dǎo)課程學(xué)習(xí)情況
嵌入式系統(tǒng)有兩個(gè)很顯著的特點(diǎn):一是軟硬件結(jié)合,嵌入式系統(tǒng)都是軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的結(jié)果;二是面向應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)是通過嵌入到具體的產(chǎn)品中提升產(chǎn)品性能,降低產(chǎn)品成本的。嵌入式系統(tǒng)作為課程,既包括比較復(fù)雜的硬件組成與工作原理,又包括嵌入式軟件設(shè)計(jì),同時(shí)還涉及嵌入式應(yīng)用開發(fā)中的一些工程經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)。其先行課程有:C語言程序設(shè)計(jì)、模擬電路、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)等。
在187名被調(diào)查者中,C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)非常薄弱。學(xué)完之后還不知道什么是C語言的占10%,大一學(xué)的時(shí)候懂一點(diǎn)點(diǎn),大三早就忘記了的達(dá)到57.8%;竟然有超過一半的人不知道程序從哪個(gè)地方開始執(zhí)行。知道函數(shù)指針用法的學(xué)生僅僅占13.9%;能讀得懂結(jié)構(gòu)體也只有15%。C語言在嵌入式驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)和應(yīng)用程序開發(fā)中都占據(jù)重要地位,如此糟糕的學(xué)習(xí)情況為嵌入式教學(xué)提出了很大挑戰(zhàn)。
在筆者的調(diào)查中,還考察了其他前導(dǎo)課程學(xué)習(xí)情況,學(xué)習(xí)過操作系統(tǒng)的占29.5%;45%的同學(xué)學(xué)習(xí)過計(jì)算機(jī)組成原理;學(xué)習(xí)過微處理器結(jié)構(gòu)的學(xué)生占38%。
(三)嵌入式Linux開發(fā)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)情況
單片機(jī)作為自動(dòng)化、電子科學(xué)與技術(shù)、測(cè)試技術(shù)三個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)課,本質(zhì)上同屬于嵌入式系統(tǒng),因此我們同時(shí)考察了單片機(jī)和嵌入式linux開發(fā)基礎(chǔ)兩門課程的學(xué)習(xí)情況。
如圖1所示,認(rèn)為嵌入式linux開發(fā)基礎(chǔ)很難,幾乎學(xué)不懂的占15.3%;難,但努力了還是能夠?qū)W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(xué)認(rèn)為嵌入式linux開發(fā)基礎(chǔ)比較容易學(xué)。在單片機(jī)的學(xué)習(xí)過程中,認(rèn)為很難,幾乎學(xué)不懂的占29.8%;難,但努力了還是能夠?qū)W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(xué)認(rèn)為單片機(jī)比較容易學(xué)。
從圖1我們可以看出,同嵌入式linux開發(fā)基礎(chǔ)相比,單片機(jī)的學(xué)習(xí)情況更差。這與嵌入式linux開發(fā)基礎(chǔ)授課內(nèi)容密切相關(guān),在被調(diào)查的三個(gè)專業(yè)中,嵌入式linux開發(fā)基礎(chǔ)授課內(nèi)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(jiǎn)單的C語言程序編寫、編譯、調(diào)試工具,基本的linux應(yīng)用程序開發(fā)接口函數(shù)、字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā),嵌入式開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建。即便如此,仍然有74%的人覺得嵌入式linux開發(fā)基礎(chǔ)很難。從單片機(jī)的學(xué)習(xí)情況也可以看出,一旦涉及到硬件設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)情況將更加糟糕。
(四)課時(shí)安排不能滿足
當(dāng)前很多高校都采取了學(xué)分制教育模式。學(xué)分制的優(yōu)點(diǎn)自然很多,比如更加靈活、機(jī)動(dòng)和高效等等,但是學(xué)分制也造成了大課時(shí)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(shí),實(shí)驗(yàn)課時(shí)通常只有16個(gè)課時(shí),然而,嵌入式系統(tǒng)涉及的知識(shí)面非常廣泛,需要講解和實(shí)踐的內(nèi)容較多。這樣,就形成了龐大的課程內(nèi)容和偏少的課時(shí)量之間的矛盾。就嵌入式Linux開發(fā)基礎(chǔ)教學(xué)課時(shí)期望,在筆者的調(diào)查中,38%的學(xué)生希望理論課和實(shí)驗(yàn)課總課時(shí)達(dá)到64學(xué)時(shí),32%的學(xué)生選擇了56課時(shí)。
二、教學(xué)目標(biāo)和方向定位
在第一節(jié)中,我們從對(duì)學(xué)生特點(diǎn)、嵌入式先導(dǎo)課學(xué)習(xí)情況等進(jìn)行了調(diào)查分析。正如第一節(jié)所言,無論是生源特點(diǎn)還是學(xué)習(xí)態(tài)度,財(cái)經(jīng)院校的工科生都有其鮮明特點(diǎn),就非計(jì)算機(jī)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(xué)習(xí)基礎(chǔ)很不扎實(shí),要么是一些先導(dǎo)課沒有學(xué)習(xí)。然而在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)教學(xué)中,非計(jì)算機(jī)專業(yè)與計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)并沒有明顯區(qū)分,教學(xué)定位很模糊。
在實(shí)際嵌入式工程開發(fā)中,一個(gè)嵌入式開發(fā)項(xiàng)目常常由硬件設(shè)計(jì)工程師、系統(tǒng)開發(fā)工程師、驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)工程師、應(yīng)用程序開發(fā)工程師共同協(xié)作完成。無論是硬件設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)管理及內(nèi)核裁剪,還是驅(qū)動(dòng)程序開發(fā),都足夠單獨(dú)開設(shè)一門課程,應(yīng)用程序開發(fā)涉及內(nèi)容更多。現(xiàn)行教學(xué)中,在32~42個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi),教授的內(nèi)容幾乎涵蓋了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。這種教學(xué)方式讓學(xué)生難以接受,尤其是對(duì)調(diào)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(tái)上費(fèi)心講解,學(xué)生在下面呼呼大睡。在我們的調(diào)查中,《嵌入式Linux開發(fā)基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)困難的主要原因調(diào)查顯示:73%的同學(xué)選擇了計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)儲(chǔ)備不夠,對(duì)計(jì)算機(jī)硬件不了解,對(duì)計(jì)算機(jī)編程語言不熟悉,對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)不熟悉;15%的同學(xué)選擇了知識(shí)點(diǎn)太多,一下接受不了;8%的同學(xué)選擇了沒有興趣;只有4%的同學(xué)認(rèn)為能力不足。在“你是否有興趣繼續(xù)深入學(xué)習(xí)嵌入式”調(diào)查中,73%的同學(xué)選擇了如果以后工作需要,會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí);12%的同學(xué)選擇沒有興趣,以后也不會(huì)再學(xué)習(xí)了,只有15%的同學(xué)有興趣,會(huì)繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。
著名嵌入式培訓(xùn)學(xué)校成都國嵌的嵌入式學(xué)習(xí)路線設(shè)計(jì)如下:嵌入式處理器與裸機(jī)程序開發(fā)Linux系統(tǒng)管理Linux應(yīng)用程序開發(fā)Linux內(nèi)核開發(fā)基礎(chǔ)嵌入式Linux環(huán)境搭建Linux驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)深入學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核[3]。針對(duì)改路線,成都國嵌培訓(xùn)共計(jì)設(shè)計(jì)了十門課程班。在有限的32~42學(xué)時(shí)內(nèi),要想完成如此多的教學(xué)內(nèi)容,明顯不可能,借鑒先進(jìn)培訓(xùn)公司的經(jīng)驗(yàn),考慮到調(diào)配生源多、女生多的實(shí)際情況,綜合上述調(diào)查分析,筆者認(rèn)為,其指導(dǎo)思想應(yīng)建立在“有趣,有用,建立學(xué)生自信”基礎(chǔ)之上,將學(xué)校有限學(xué)時(shí)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)定位于“嵌入式系統(tǒng)體驗(yàn)入門”。
針對(duì)嵌入式教學(xué)目標(biāo),我們對(duì)剛剛學(xué)習(xí)過《嵌入式Linux開發(fā)基礎(chǔ)》的187名同學(xué)進(jìn)行了問卷調(diào)查。結(jié)合學(xué)生意愿和實(shí)際情況,其教學(xué)目標(biāo)優(yōu)先考慮為:通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí),掌握進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(chǔ);次之,熟悉ARM微處理器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),基本掌握基于ARM微處理器裸機(jī)程序設(shè)計(jì),掌握基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的基本方法,了解設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)基本方法。
三、授課內(nèi)容與順序設(shè)置
在上一節(jié)中,我們基于“有趣,有用,建立學(xué)生自信”的指導(dǎo)思想,綜合考慮了生源特點(diǎn)以及前導(dǎo)課學(xué)習(xí)情況,將有限學(xué)時(shí)的非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)定位于“嵌入式系統(tǒng)體驗(yàn)入門”。在本節(jié)中我們基于上述定位,探討教學(xué)內(nèi)容設(shè)置。
當(dāng)前非計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式教學(xué)內(nèi)容存在“大而全”的弊病,幾乎覆蓋了嵌入式系統(tǒng)所有知識(shí)點(diǎn)。面對(duì)一群連C語言基礎(chǔ)都不具備的同學(xué),老師在講臺(tái)上高談驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)和多進(jìn)程多線程,學(xué)生能夠理解嗎?!此情此景,如同雞同鴨講,對(duì)牛彈琴。是否該補(bǔ)上一到兩次C語言編程課?筆者的調(diào)查結(jié)果中,支持補(bǔ)上C語言課程的達(dá)到68%。C語言是嵌入式開發(fā)的基礎(chǔ),因此,我們認(rèn)為,對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生,要根據(jù)實(shí)際情況考慮補(bǔ)上3個(gè)學(xué)時(shí)左右的C語言課程。
信息類專業(yè),在地方財(cái)經(jīng)院校,很難說得上是主流王牌專業(yè),“二本,非主流”標(biāo)簽,讓這些專業(yè)學(xué)生信心存在先天不足,學(xué)習(xí)難度較大的嵌入式系統(tǒng),很容易打擊學(xué)生的信心,在授課內(nèi)容和順序以上,一定要保護(hù)好學(xué)生的自信心。因此,我們主張?jiān)谡n程學(xué)習(xí)初始階段,以激發(fā)學(xué)生興趣為主,知其然未必一定要知其所以然。在對(duì)嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)單概述之后,基于開發(fā)板進(jìn)行快樂體驗(yàn),如裸機(jī)程序體驗(yàn),以及操作系統(tǒng)安裝體驗(yàn)。此過程,學(xué)生未必要讀懂程序,只是基于寫好的程序,在老師指導(dǎo)下,一步一步完成操作,實(shí)現(xiàn)基本的GPIO控制,直觀上體驗(yàn)嵌入式系統(tǒng)。當(dāng)前,開設(shè)了嵌入式課程的院校,基本都配置了基于ARM的嵌入式實(shí)驗(yàn)箱,這也為開展體驗(yàn)式教學(xué)提供了很好的平臺(tái)。
計(jì)算機(jī)巨頭ARM公司最近推出一個(gè)快速嵌入式系統(tǒng)原形設(shè)計(jì)平臺(tái)――mbed[4],無論是專業(yè)人員還是初學(xué)者,使用積木式構(gòu)件,可以快速設(shè)計(jì)出嵌入式系統(tǒng)??梢栽?個(gè)學(xué)時(shí)之內(nèi)完成經(jīng)典的GPIO控制實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。mbed簡(jiǎn)單易學(xué),是初學(xué)者快樂體驗(yàn)嵌入式系統(tǒng)的好平臺(tái)。
直觀體驗(yàn)嵌入式教學(xué)之后,開展對(duì)嵌入式處理器與裸機(jī)程序開發(fā)的深度學(xué)習(xí)。裸機(jī)程序控制案例很多,可以選取幾個(gè)經(jīng)典的案例,如GPIO輸入輸出控制、UMART通信控制、步進(jìn)電機(jī)直流電機(jī)控制,基于這些案例,對(duì)處理器等硬件平臺(tái)有著更深入的認(rèn)識(shí)。自動(dòng)化、電子、測(cè)控等專業(yè),在學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)之前,都開設(shè)了單片機(jī)教學(xué),開設(shè)上述裸機(jī)程序教學(xué),既有利于鞏固單片機(jī)學(xué)習(xí),也有利于過渡到更高級(jí)的嵌入式學(xué)習(xí)。
在實(shí)際應(yīng)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(jī)等消費(fèi)電子領(lǐng)域、汽車電子等。當(dāng)前嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)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。基于嵌入式Linux系統(tǒng),有很多嵌入式應(yīng)用程序開發(fā),因此在嵌入式體驗(yàn)入門班,有必要奠定基本的嵌入式Linux應(yīng)用程序開發(fā)基礎(chǔ)。
表1對(duì)上述學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)順序和學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行更詳細(xì)配置。要完成上述內(nèi)容,需要48學(xué)時(shí)。在非計(jì)算機(jī)專業(yè),嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)時(shí)間一般在48學(xué)時(shí)左右,要完成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)高級(jí)主題如驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)、多進(jìn)程多線程編程,不但學(xué)習(xí)時(shí)間不能滿足,由于這些學(xué)習(xí)主題難度較大,很容易打擊學(xué)生信心,因此,我們主張只對(duì)這些主題基本原理和基本實(shí)現(xiàn)作簡(jiǎn)單概述,留待有興趣深入學(xué)習(xí)的同學(xué)后續(xù)學(xué)習(xí)。
四、授課模式
(一)理論和實(shí)踐合二為一
現(xiàn)在的大學(xué)本科教育已由精英教育轉(zhuǎn)變成為大眾教育,特別是對(duì)于地方財(cái)經(jīng)院校這類二本院校的學(xué)生,他們普遍興趣廣泛、思維靈活,但卻不太習(xí)慣理論學(xué)習(xí)和思考,缺乏恒心和耐力,容易知難而退。對(duì)于這些學(xué)生,如果采用傳統(tǒng)的強(qiáng)調(diào)理論化、知識(shí)化的傳授方法,理論和實(shí)驗(yàn)分開教學(xué)模式來講授嵌入式系統(tǒng)課程,學(xué)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(xué)知識(shí)在實(shí)際工作中的地位和作用,因而不能融入到課堂學(xué)習(xí)中去,體現(xiàn)在課堂上就是老師自說自話,學(xué)生我行我事。最后一個(gè)學(xué)期下來,大部分學(xué)生感到一無所獲,產(chǎn)生嚴(yán)重的挫敗感。從上節(jié)課程內(nèi)容設(shè)置來看,適合老師一邊動(dòng)手示范,學(xué)生一邊學(xué)習(xí),學(xué)生一邊做一邊學(xué),在做中學(xué)。在我們的調(diào)查中,81%的同學(xué)認(rèn)為理論與實(shí)驗(yàn)課合二為一,效果會(huì)更好?,F(xiàn)實(shí)中的實(shí)驗(yàn)條件也足夠支撐理論和實(shí)踐合二為一教學(xué)模式。一個(gè)教學(xué)班一般一個(gè)星期開設(shè)嵌入式課程5個(gè)學(xué)時(shí),一個(gè)擁有40臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱的嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室,一天可以支撐兩個(gè)班級(jí)教學(xué),一個(gè)星期可以容納10個(gè)班級(jí)學(xué)習(xí),我校每學(xué)年總計(jì)有8~10個(gè)班級(jí)開設(shè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué),即便是同一學(xué)期同時(shí)開設(shè)這些課程,也能夠支撐將理論和實(shí)驗(yàn)合二為一的教學(xué)模式。
(二)案例驅(qū)動(dòng)
以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法,根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的需要,通過設(shè)置具體教學(xué)案例,引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、實(shí)踐等,讓學(xué)生在具體的問題情景中積極思考、主動(dòng)探索,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的綜合能力,這被稱之為案例驅(qū)動(dòng)模式[1]。調(diào)查結(jié)果顯示,77%的學(xué)生認(rèn)為,案例驅(qū)動(dòng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)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(xué)中存在的問題,其中一個(gè)很重要的做法就是在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上,適量引入活潑生動(dòng)的教學(xué)案例和相關(guān)的工程應(yīng)用。通過這些教學(xué)案例,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過程中;化解課程的教學(xué)難點(diǎn),減少學(xué)生學(xué)習(xí)課程時(shí)的挫折感;強(qiáng)調(diào)所學(xué)知識(shí)的工程應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力;貫通課程的知識(shí)點(diǎn),建立嵌入式系統(tǒng)整體概念,培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。
(三)充分利用云服務(wù)降低嵌入式學(xué)習(xí)的復(fù)雜性
嵌入式教學(xué)中一個(gè)難點(diǎn)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(jī)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(duì)初學(xué)者來說,如此多的軟件安裝和配置,一時(shí)很難掌握,很容易讓學(xué)生產(chǎn)生挫敗感,進(jìn)而放棄對(duì)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的學(xué)習(xí)。
ARM公司最近推出的mbed快速嵌入式系統(tǒng)原形設(shè)計(jì)平臺(tái)[4],可有效幫助學(xué)生解決此問題。該平臺(tái)只需一塊mbed開發(fā)板,一臺(tái)可以上因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī),用戶只需用C或者C++,充分利用mbed庫函數(shù),快速開發(fā)出嵌入式程序,然后通過遠(yuǎn)程已經(jīng)配置好的交叉編譯環(huán)境進(jìn)行編譯,然后下載到目標(biāo)板上。mbed既是一塊開發(fā)板,也可以當(dāng)作一個(gè)U盤,下載程序非常簡(jiǎn)單。初學(xué)者可以很快上手體驗(yàn)到嵌入式系統(tǒng)的魅力。
在操作系統(tǒng)學(xué)習(xí)方面,無需在本地機(jī)上安裝操作系統(tǒng),已有很好的基于云計(jì)算平臺(tái)提供linux操作系統(tǒng)學(xué)習(xí)平臺(tái),Nitrous.IO[5]就是一個(gè)非常不錯(cuò)的平臺(tái),學(xué)生只需要登錄其平臺(tái),注冊(cè)一帳號(hào),就可以使用其系統(tǒng)。
五、結(jié)語
嵌入式人才的需求量大,嵌入式技術(shù)正快速發(fā)展,地方財(cái)經(jīng)院校非計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)和定位靈活調(diào)整嵌人式系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)出社會(huì)需求的嵌入式技術(shù)應(yīng)用人才。嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而系統(tǒng)的工程,要逐步改善教學(xué)條件,提高教師素質(zhì),改進(jìn)教學(xué)方法,不斷探索與實(shí)踐,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力,造就學(xué)生的就業(yè)優(yōu)勢(shì)。
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【關(guān)鍵詞】大規(guī)模開放在線課程;人工智能課程;翻轉(zhuǎn)教學(xué)法
0 引言
近年社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才能力的要求越來越高,而學(xué)生所學(xué)與實(shí)際需求存在不少差距,高校計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)因而遭遇詬病。依托信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支撐的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放課程(massive online open course,MOOC)較好貫徹了以學(xué)為中心的理念,其翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式與靈活有效的交互極大提升了學(xué)習(xí)興趣[1]。搭建MOOC平臺(tái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)既是技術(shù)基礎(chǔ),也是熱門MOOC課程。在此浪潮下傳統(tǒng)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)首當(dāng)其沖受到?jīng)_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(shè)均始于計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程,同時(shí)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(gè)平臺(tái)上均是最早開設(shè)的課程之一。采用何種教學(xué)模式更適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求呢?這是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵問題。
1 人工智能課程的課堂教學(xué)困境
人工智能是研究模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用的前沿交叉學(xué)科,涉及面廣、研究性強(qiáng),還不斷產(chǎn)生新的理論和方法。課程難度大理論強(qiáng)實(shí)踐難,也是公認(rèn)難講的課程之一,該課程具有如下特點(diǎn):
1.1 先導(dǎo)課多,知識(shí)抽象,涉及面廣,更新快
前期知識(shí)包括:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)、程序設(shè)計(jì)、圖像處理等。如果前期知識(shí)不扎實(shí),很難理解內(nèi)容并融會(huì)貫通。傳統(tǒng)內(nèi)容包括:知識(shí)表示和推理、搜索策略、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、遺傳算法等,涉及大量抽象理論和復(fù)雜算法。教材普遍特點(diǎn)是:內(nèi)容滯后,枯燥深?yuàn)W的理論和解決現(xiàn)實(shí)問題的實(shí)踐聯(lián)系不緊密。
1.2 研究性強(qiáng)
該領(lǐng)域很多內(nèi)容仍是科研熱點(diǎn),并不斷涌現(xiàn)出新的研究方向、新內(nèi)容、新方法、新技術(shù)和新應(yīng)用。
1.3 教學(xué)方式單調(diào)
技術(shù)和管理的局限也制約了教學(xué)方式,教學(xué)方式基本以教為中心,停留在講授、問答等簡(jiǎn)單互動(dòng)上,教學(xué)方法單一。很少能提供學(xué)生自學(xué)、討論、合作和實(shí)踐的一整套互動(dòng)實(shí)踐機(jī)會(huì),難以真正體現(xiàn)以學(xué)為中心的理念。
1.4 學(xué)生缺乏興趣
一方面,課程本身特點(diǎn)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(jí)本科生對(duì)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(duì)學(xué)生并沒有立竿見影的效果,進(jìn)一步拉低興趣。此外,教材滯后,教學(xué)方法單一等也會(huì)影響興趣。
如火如荼發(fā)展的MOOC的課程,尤其Udacity的課程設(shè)計(jì)之初就立足于解決實(shí)際問題的導(dǎo)向,做法上的獨(dú)特之處成功吸引了大批學(xué)生。課堂教學(xué)中借鑒在MOOC上被證明有效的教學(xué)模式和方法,不啻為一種嘗試,以期擺脫教學(xué)困境,提高學(xué)習(xí)興趣,最終提升教學(xué)質(zhì)量。
2 MOOC的教學(xué)模式
MOOC的教學(xué)模式分為三種:cMOOC、xMOOC 和 tMOOC[2]。早期的cMOOC的教學(xué)模式特點(diǎn)是學(xué)習(xí)者完全做主,但復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)產(chǎn)生龐大而混雜的知識(shí)網(wǎng),缺乏識(shí)別主次和歸納總結(jié)能力學(xué)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(wǎng)上開設(shè)的“人工智能導(dǎo)論”課程改變了表現(xiàn)風(fēng)格,把互聯(lián)網(wǎng)作為教學(xué)媒體的呈現(xiàn)潛力發(fā)揮到極致,按知識(shí)點(diǎn)分割內(nèi)容成短小視頻,其間插入現(xiàn)場(chǎng)對(duì)問題的解決,突出了Udacity有別于傳統(tǒng)教育機(jī)構(gòu)及其先行者的地方:注重發(fā)現(xiàn)并解決問題。這就是xMOOC的教學(xué)模式,沿襲并創(chuàng)新了熟悉的學(xué)習(xí)風(fēng)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(chǔ)的職業(yè)技能培訓(xùn),發(fā)展培養(yǎng)針對(duì)具體任務(wù)的探究學(xué)習(xí)教學(xué)模式,即tMOOC模式,這是Udacity網(wǎng)站課程的另一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)。表1顯示了MOOC的三種模式的對(duì)比。
以Udacity的人工智能導(dǎo)論課程為例,只要高中畢業(yè)具有概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)生就可以學(xué)習(xí),該課程適合入門,但難度較低,內(nèi)容較少。清華大學(xué)的馬少平編寫的人工智能教材是很多大學(xué),包括我院人工智能課程的教材,清華大學(xué)的人工智能課程經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)形成了一個(gè)系列教學(xué)資源庫,包括教材、課程視頻、教學(xué)課件、作業(yè)及答案和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。根據(jù)Udacity網(wǎng)站的人工智能導(dǎo)論課程的展示,表2從幾方面對(duì)比了Udacity人工智能課程與清華大學(xué)馬少平版的人工智能課程情況:
從表2可以發(fā)現(xiàn)Udacity的人工智能視頻采用了按知識(shí)塊分割成短小視頻,在期間和完畢之后都準(zhǔn)備了測(cè)試,細(xì)節(jié)上體現(xiàn)了以學(xué)為主的理念??v觀類似人工智能的國家精品課程[3],學(xué)習(xí)資源多為文本類,重用難,對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)沒有拓展和轉(zhuǎn)化。這種以內(nèi)容共享為中心的呈現(xiàn)模式,缺乏與學(xué)習(xí)者充分交互,難以體現(xiàn)以學(xué)為中心的教學(xué)理念。
在MOOC的教學(xué)設(shè)計(jì)中,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者極大熱情的是翻轉(zhuǎn)課堂,在學(xué)習(xí)環(huán)境中引入了自主協(xié)作[4-5],在交流機(jī)制中融入了多元互動(dòng),給學(xué)習(xí)者帶來積極、主動(dòng)、高效的學(xué)習(xí),翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)課堂的區(qū)別如表3所示:
3 MOOC的教學(xué)模式對(duì)人工智能課堂教學(xué)的啟示
3.1 教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與調(diào)整
MOOC的教學(xué)通過把理論抽象的知識(shí)點(diǎn)分割成小段錄制的微課視頻,時(shí)長(zhǎng)不超過15分鐘,內(nèi)容銜接處具有一定交互性,講解形象化,提供給學(xué)生反復(fù)觀看,這種用技術(shù)處理分解知識(shí)點(diǎn)和把難點(diǎn)從抽象變成具象的過程降低了理解難度。
課堂教學(xué)也可以通過分而治之的方式對(duì)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化調(diào)整。人工智能涉及內(nèi)容與范圍多而雜,作為入門課程并不要面面俱到,根據(jù)學(xué)生層次,可以區(qū)分重點(diǎn)掌握和一般介紹的內(nèi)容,以點(diǎn)帶面鋪開,因此,根據(jù)學(xué)生特點(diǎn),把成熟的基礎(chǔ)理論和這些理論的實(shí)際應(yīng)用整合,輔以其他新技術(shù)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(yīng)用領(lǐng)域;
②人工智能的基本技術(shù),包括知識(shí)表示,邏輯推理、搜索策略、模糊理論等;
③涉及現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,如:機(jī)器學(xué)習(xí),模式識(shí)別,自然語言理解,智能控制等。
為了反映人工智能領(lǐng)域最新進(jìn)展,教師還可以收集學(xué)生感興趣的最新成果專題信息,及時(shí)更新、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,通過與實(shí)際更緊密的融合接軌,對(duì)課堂上沒時(shí)間介紹而又較熱點(diǎn)的新知識(shí),通過提供方向和資料解決,注重提高興趣的同時(shí),也展示出課程學(xué)科特點(diǎn)、主流技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)。
3.2 緊密結(jié)合實(shí)際
Udacity的開設(shè)之初的目的就是學(xué)習(xí)為了解決現(xiàn)實(shí)問題,其人工智能課程設(shè)計(jì)也不例外,包含有實(shí)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(jí)學(xué)生對(duì)解決實(shí)際問題技術(shù)的興趣遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于技術(shù)理論等細(xì)節(jié),不想花太多時(shí)間去理解復(fù)雜而難以看到實(shí)踐效果的理論上,更想通過實(shí)際體驗(yàn)解決問題增強(qiáng)成就感。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)尤其緊密結(jié)合實(shí)際運(yùn)用。
傳統(tǒng)人工智能講授通過實(shí)例解答或推證式講述理論,如知識(shí)表示和搜索推理技術(shù),該部分理論強(qiáng),應(yīng)用實(shí)例少,往往學(xué)生感覺枯燥乏味,教師也感覺晦澀抽象,學(xué)生對(duì)所講內(nèi)容基本靠死記方法和步驟,這種僵化的教與學(xué)影響了教學(xué)效果。
因此,設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)尤其注重內(nèi)容的實(shí)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(shù),如智能算法等,對(duì)這些內(nèi)容重點(diǎn)在技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)上,強(qiáng)調(diào)與實(shí)際的融合貫通。教學(xué)過程中加入與課程內(nèi)容對(duì)應(yīng)又可以用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的試用內(nèi)容。如模式識(shí)別應(yīng)用于手寫數(shù)字識(shí)別,通過仿真軟件模擬實(shí)現(xiàn)算法,獲得立竿見影的效果體驗(yàn),加深對(duì)算法的認(rèn)識(shí),引起學(xué)生濃厚的興趣。同時(shí)也對(duì)某些很有發(fā)展前景的技術(shù)興趣導(dǎo)入,如目前人工智能研究側(cè)重人類理性邏輯功能的模擬,而如果把情感智能考慮進(jìn)去,才更有人性化的智能決策。這就是經(jīng)過了將近20年發(fā)展的情感計(jì)算,隨著可穿戴技術(shù)漸漸滲透進(jìn)生活,引起更多關(guān)注,這些接地氣的內(nèi)容提升了興趣。
3.3 實(shí)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(xué),其計(jì)算機(jī)課程所傳授的技能也是浮于理論的”。學(xué)習(xí)的目的是為了解決實(shí)際問題,帶著問題學(xué)習(xí)和思考,有利于主動(dòng)學(xué)習(xí)的激發(fā)。這些方面,可以參考Udacity人工智能課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容修正。強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是為了解決實(shí)際問題服務(wù)的目標(biāo)。
3.4 教學(xué)模式及教學(xué)方法的變化
3.4.1 實(shí)例教學(xué)法
人工智能內(nèi)容的抽象性決定了知識(shí)點(diǎn)的難度,Udacity人工智能課程教學(xué)中盡量把難懂的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合現(xiàn)實(shí)中有趣實(shí)例,通過感性體驗(yàn)提高理性理解,讓學(xué)生容易接受。筆者進(jìn)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(shí)表示,通過野人過河的游戲程序步步領(lǐng)會(huì)理論精髓;結(jié)合下棋軟件體驗(yàn)?zāi)M人腦思考的計(jì)算機(jī)博弈的極大極小搜索思路,這些實(shí)例教學(xué)激起了興趣,擴(kuò)展了學(xué)生思路,拓寬了視野。
3.4.2 翻轉(zhuǎn)教學(xué)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(shí)點(diǎn)錄制視頻進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)。如抽象的理論部分,借鑒網(wǎng)上已有視頻資源融入教學(xué)過程,分解知識(shí)點(diǎn)破解難點(diǎn),形象化與短時(shí)間的重復(fù)講解,增加學(xué)生對(duì)抽象內(nèi)容的理解,期間穿插核查對(duì)理解內(nèi)容的核查,并留出思考時(shí)間,強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。
3.4.3 交互環(huán)境的營造,輔助教學(xué)過程完善
1)基于聯(lián)通主義的學(xué)習(xí)交互[6-7]
在MOOC課程中,提供在線交流論壇,學(xué)習(xí)者建立課程組,學(xué)習(xí)組等方式交流,這種教與學(xué)、學(xué)與學(xué)的交互不但是網(wǎng)狀進(jìn)行的,而且是即時(shí)的。學(xué)生將互動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)容作為學(xué)習(xí)的中心,通過學(xué)習(xí)者不同認(rèn)識(shí)的交互,建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu),拓寬了視野,更有利于問題的有效解決。這種互動(dòng)交流分成三種形式:
①教師對(duì)統(tǒng)一回答提問集中且意義較大的疑難問題;
②學(xué)習(xí)者分享學(xué)習(xí)感悟;
③學(xué)生間交流帶來不同認(rèn)知的碰撞。
以上三種情況的互動(dòng)在課堂教學(xué)中也可以運(yùn)用于課堂教學(xué):及時(shí)分析整理共同問題,集中回復(fù);課堂教學(xué)的互動(dòng)除了課堂上及時(shí)了解學(xué)生反饋的互動(dòng),還有對(duì)解決問題的互動(dòng)。課下互動(dòng)可以利用學(xué)者網(wǎng)建立課程組,提供了較好的師生交流形式與效果,同時(shí)利用學(xué)習(xí)組在小組中分享互助,小組成員的交流引起認(rèn)知碰撞,這種實(shí)際參與的體驗(yàn)加深了理解,并鞏固學(xué)到內(nèi)容,這些資料的逐漸積累還可以復(fù)用。
2)基于行為主義的學(xué)習(xí)反饋[8]
MOOC 遵循了程序教學(xué)的一般原則,尤其注重學(xué)生反饋,像游戲一樣關(guān)卡設(shè)置讓整個(gè)過程充滿挑戰(zhàn)性,一些機(jī)器評(píng)分實(shí)現(xiàn)了及時(shí)學(xué)習(xí)反饋,擺脫了單向提供課程資源的弊端。課堂教學(xué)可以借鑒這種借助技術(shù)手段互動(dòng)了解學(xué)生學(xué)習(xí)的情況,促使有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生。
4 教學(xué)改革的實(shí)施
利用以上措施在《人工智能》課程的教學(xué)中實(shí)踐,通過在xMOOC教學(xué)模式中部分適當(dāng)內(nèi)容引入翻轉(zhuǎn)教學(xué)法與利用學(xué)者網(wǎng)的課程交互,探索提高興趣,促進(jìn)理論與實(shí)踐的融合,促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生,提高學(xué)生實(shí)踐能力的途徑。通過觀察,調(diào)查與訪談等方式,了解學(xué)生在該教學(xué)模式中興趣與能力改善狀況,同時(shí)研究教師教學(xué)法轉(zhuǎn)變與教學(xué)水平變化的關(guān)系,根據(jù)追蹤研究效果,發(fā)現(xiàn)這種改善調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)了教學(xué)效果。實(shí)踐中通過建立實(shí)驗(yàn)組(班)與對(duì)照組(班)、評(píng)價(jià)教學(xué)模式和教學(xué)效果等因素,不斷總結(jié)、修正和完善,期望建立適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)與環(huán)境的有效的該課程的教學(xué)模式與教學(xué)方法。
5 結(jié)束語
筆者結(jié)合人工智能課程的教學(xué)實(shí)踐,針對(duì)本科高年級(jí)的教學(xué)特點(diǎn)和人工智能課程學(xué)科特點(diǎn),提出在設(shè)計(jì)人工智能教學(xué)時(shí),通過MOOC的教學(xué)模式和教學(xué)方法完善課堂教學(xué),注重內(nèi)容的實(shí)用性和新穎性,適當(dāng)穿插新方向的內(nèi)容,目標(biāo)是將難學(xué)、枯燥、難理解的問題,變得易學(xué)、有趣、易理解。從學(xué)生反饋來看,這些方法起到了積極的實(shí)際效果,有效地提高了學(xué)習(xí)積極性。
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