摘 要: 《計算機(jī)結(jié)構(gòu)與組織實驗》是上海電力學(xué)院國際交流學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)(中外合作辦學(xué))從英方合作大學(xué)引進(jìn)的一門學(xué)科基礎(chǔ)課《計算機(jī)結(jié)構(gòu)與組織》的配套實驗課程,近年來,國家越來越重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識,再此背景下,筆者以《計算機(jī)結(jié)構(gòu)與組織實驗》為題作為教改項目,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識為目標(biāo)改革教學(xué)大綱、設(shè)置實驗內(nèi)容,并改變以往的課程考核方式,引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生多表達(dá)、多思考、多動手。改革后的實驗課程不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣和積極性,同時還引導(dǎo)了一大批學(xué)生參加各類學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,取得了良好的實踐效果。
關(guān)鍵詞: 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);實驗;改革
《計算機(jī)結(jié)構(gòu)與組織實驗》的基礎(chǔ)課程是國際交流學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)(中外合作辦學(xué))從英方合作大學(xué)引進(jìn)的一門學(xué)科基礎(chǔ)課《計算機(jī)結(jié)構(gòu)與組織》,這門課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生理解計算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)及工作原理,為學(xué)生未來在電力行業(yè)或相關(guān)領(lǐng)域從事自動化控制工作提供計算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)知識。為了在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、提高學(xué)生的實踐動手能力,我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式等幾個方面進(jìn)行了改革。
一、教學(xué)內(nèi)容改革
為了增加教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和實踐能力培養(yǎng)之間的緊密度,我們將目前主要的大學(xué)生學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目作為研究對象,總結(jié)這些競賽和項目對于大學(xué)生在專業(yè)知識和相關(guān)能力的考察點,最終總結(jié)出了專業(yè)基礎(chǔ)知識、數(shù)學(xué)物理知識、解決實際問題的能力、自學(xué)能力、實驗設(shè)計能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、經(jīng)濟(jì)意識等內(nèi)容,并以此為基礎(chǔ)組織中英雙方本課程授課教師、我校數(shù)理學(xué)院和經(jīng)管學(xué)院的老師進(jìn)行多次座談,最終確定了包括“技術(shù)要求與經(jīng)濟(jì)利益如何實現(xiàn)均衡—拆裝機(jī)實驗”、“如果我是一臺電腦我會怎么做—計算機(jī)電路模擬及仿真”、“語言中的數(shù)學(xué)邏輯與自然規(guī)律—指令系統(tǒng)”、“用一塊電路板解決我們的實際問題—電路設(shè)計與開發(fā)”等8部分。同時,為了增加學(xué)生實踐訓(xùn)練的時間,我們將《計算機(jī)結(jié)構(gòu)與組織實驗》課程由原來的1學(xué)分增加到2學(xué)分,教學(xué)周數(shù)8周,每周4學(xué)時,每周一個實驗主題。針對每一個實驗主題,第一學(xué)時介紹實驗背景,第二個學(xué)時引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗過程,第三個學(xué)時學(xué)生做實驗,第四個學(xué)時總結(jié)實驗效果。
二、教學(xué)方式改革
以往我們的實驗課程教學(xué)過程都是教師講解實驗?zāi)康暮蛯嶒灢襟E——學(xué)生做實驗及記錄實驗數(shù)據(jù)——撰寫實驗報告,這種驗證性實驗教學(xué)方式的結(jié)果是學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的主動性,對于為什么要開展本次實驗、做本次實驗對以后的學(xué)習(xí)和未來的生活有什么意義、是否能結(jié)合本次實驗開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等問題學(xué)生完全不會去想。為了改變這種現(xiàn)狀,我們在教學(xué)過程中引入英方斯特拉斯克萊德大學(xué)Communication Networks、Digital Electronics Systems等課程的教學(xué)理念、實踐教學(xué)方法等,與英方教師一起從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、提高學(xué)生動手實踐能力等角度出發(fā)一起研究合適的教學(xué)方式,最終確定了以下內(nèi)容:
1.改變實驗室布局
原來我們的實驗室就是標(biāo)準(zhǔn)的教室布局,即教師和講臺在前,學(xué)生的試驗臺都面向老師和講臺(見圖1),這種模式下學(xué)生與老師之前、學(xué)生與學(xué)生之間缺乏溝通,學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力無法得到很好的鍛煉,學(xué)生還容易形成“等著聽、照著做”的惰性。改革后,我們在實驗室不設(shè)置講臺,將試驗臺按照6個機(jī)位一組面對面進(jìn)行安排,6組試驗臺圍繞投影屏幕組成一個“大半圓”(見圖2),教師上課時總是處在學(xué)生的中心,學(xué)生6人一組可以開展討論。
2.轉(zhuǎn)變授課風(fēng)格
在傳統(tǒng)的“老師講—學(xué)生聽—老師示范—學(xué)生照做—書寫實驗報告”的教學(xué)模式下,教師授課多平鋪直敘,導(dǎo)致很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出缺乏主動性、不敢或不能正確表達(dá)自己的觀點、創(chuàng)新意識不足等問題。為了改變這一現(xiàn)狀,我們通過“引出問題-分組討論-學(xué)生設(shè)計實驗方案-實驗驗證-討論分享”的教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生自己思考和解決問題,在最后的討論分享階段,老師將會向?qū)W生介紹實驗內(nèi)容的應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展前景以及創(chuàng)業(yè)的各種可能性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)洞察力,整個教學(xué)過程更加輕松,學(xué)生的上課積極性和主動性因此得以大大提高。
3.改變習(xí)題內(nèi)容
以往的作業(yè)和習(xí)題主要是為了讓學(xué)生鞏固實驗內(nèi)容,從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的目標(biāo)出發(fā),新的習(xí)題庫以“能夠使用實驗內(nèi)容解決現(xiàn)實問題的閱讀資料”為主,讓學(xué)生通過閱讀材料找出面臨的問題,依據(jù)實驗原理以解決該問題為目標(biāo)設(shè)計實驗過程。通過這種改革,學(xué)生主動思考的意識提高了、將課堂知識與實際應(yīng)用結(jié)合的能力增強(qiáng)了、創(chuàng)新思維得到了培養(yǎng),很多學(xué)生還萌生發(fā)明實物進(jìn)行創(chuàng)業(yè)的想法。
4.考核方式改革
原來的實驗課程都將學(xué)生寫的實驗報告作為評分內(nèi)容,對學(xué)生在實驗過程中的表現(xiàn)考慮得較少,同時,學(xué)生中存在著報告抄襲的嚴(yán)重問題,導(dǎo)致成績?nèi)狈?。為此,我們改革考試方式,采用“討?0%、實驗方案設(shè)計20%、作業(yè)30%、實驗報告20%”的方式進(jìn)行考核,注重學(xué)生的平時表現(xiàn)和自我表達(dá),以此引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生多表達(dá)、多思考、多動手。改革后,學(xué)生對于成績公平性和公正性的認(rèn)可度大幅提高、對于考核內(nèi)容各環(huán)節(jié)都更加重視,課程的平均成績比原來提高了近15%。
三、在教學(xué)中不斷修正教學(xué)內(nèi)容,編寫課件
在針對2015級87人(因?qū)嶒炇胰萘吭蚍謨蓚€批次進(jìn)行試驗)的教學(xué)過程中,我們不斷修正試驗內(nèi)容、總結(jié)授課心得,并通過學(xué)生問卷調(diào)查收集學(xué)生對課程教學(xué)的意見和建議,在課程考核結(jié)束后,我們將上課的課件進(jìn)行了徹底的修正,近90%的PPT進(jìn)行了重新編寫。在對2016級(79人)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)時,新的課件讓學(xué)生耳目一新,很多學(xué)生直言這是入學(xué)以來上過的最有趣、最實用的實驗課。
四、課堂學(xué)生積極參加學(xué)科競賽和科創(chuàng)項目,成績突出
自2016年開始,共有2015、2016兩個年級(166人)參與本門課程的學(xué)習(xí),這批學(xué)生共有49人參加校級、上海市級和國家級大學(xué)生數(shù)學(xué)、物理、英語、計算機(jī)應(yīng)用能力競賽,獲得國家級二等獎2個、三等獎1個、上海市級三等獎2個、校級一等獎3個及若干其它等級的獎項;共有64人參加上海市級和國家級大學(xué)生科創(chuàng)項目(上海市級項目7項、國家級2項),發(fā)明制造實物7臺件;注冊公司1個,已開展相關(guān)業(yè)務(wù)。兩個年級的學(xué)生在整個學(xué)院營造了濃郁的競賽和科創(chuàng)氛圍,起到了模范引領(lǐng)作用。
五、結(jié)束語
培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識是本科教育的重要內(nèi)容,這種意識的培養(yǎng)不能僅僅通過鼓勵學(xué)生參加競賽和科創(chuàng)項目去完成,如何將這種意識的培養(yǎng)融入課堂教學(xué)過程中、特別是實驗課程的教學(xué)過程中是每一位大學(xué)教師應(yīng)當(dāng)重視的問題,只有這樣才能實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育全過程、全覆蓋。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:楊瀟,1983年10月出生,男,籍貫甘肅省環(huán)縣,上海電力學(xué)院教務(wù)處教學(xué)實踐科科長,助理研究員,項目管理專業(yè)碩士,研究方向為教育學(xué)和民俗學(xué),工作單位位于上海市,郵編為200090。