時間:2023-03-21 17:15:53
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2虛擬機在中職信息化教學(xué)中應(yīng)用
2.1應(yīng)用一:教學(xué)環(huán)境隨身帶
GuestOS在HostOS中只是一個虛擬硬盤文件,文件大小即GuestOS實際消耗的硬盤空間,如GuestOS為純凈的WindowsXP或WindowsServer2003,虛擬硬盤文件大小一般不超過2GB,便于存儲在U盤或移動硬盤隨身攜帶。由于VirtualPC和VMware都可以直接使用虛擬硬盤文件打開相應(yīng)的GuestOS,所以對于一些特殊的教學(xué)環(huán)境,教師可以事先在GuestOS中配置好,或直接將實訓(xùn)室的實訓(xùn)環(huán)境通過鏡像方式Ghost安裝到GuestOS中,然后將虛擬硬盤文件存放在U盤或移動硬盤中,隨身攜帶,這樣只要所用計算機上安裝了相應(yīng)的虛擬機就可以把虛擬硬盤文件拷到計算機上使用,這樣既方便了備課,又方便了上課。當(dāng)然,經(jīng)實踐證明,如果是存放在USB3.0的U盤或移動硬盤上,則可在USB3.0的移動設(shè)備上直接運行GuestOS,這樣省去了拷貝虛擬硬盤文件時間,大大提高使用效率和便靈活性。VirutalPC安裝快速,操作簡單,相對于VirutalPC,VMware的硬件虛擬更強大,磁盤使用效率更高,更突出優(yōu)勢,若某些軟件在VirtualPC無法運行時,不妨使用VMware。但由于VMware安裝較繁瑣、耗時,若要使用VMware,則建議先在常用的多媒體教室或?qū)嵱?xùn)室安裝好VMware,以免影響課堂進(jìn)度。
2.2應(yīng)用二:節(jié)省設(shè)備投入,提高實訓(xùn)教學(xué)效果
2.2.1方便教師搭建服務(wù)器,提高實訓(xùn)教學(xué)效果
在實訓(xùn)教學(xué)中,將用于考試或文件共享等專門用途的ServerOS安裝在教師機的虛擬機上,則每間實訓(xùn)室可節(jié)省1臺服務(wù)器計算機。在虛擬機上安裝ServerOS后,教師可方便地實現(xiàn)在WindowServer2003的GuestOS中搭建各種服務(wù)器,如文件服務(wù)器。在建好文件服務(wù)器后,可以通過特定軟件實現(xiàn)為每個學(xué)生機建立一塊相互隔離的個人空間,這樣既方便了學(xué)生提交作業(yè),也方便每次課將上次未完成的作業(yè)對應(yīng)地發(fā)送給學(xué)生。
2.2.2方便學(xué)生搭建實訓(xùn)平臺,進(jìn)行實訓(xùn)、測試,強化技能
(1)在計算機實訓(xùn)中,每個學(xué)生均可利用一臺計算機同時操作多個GuestOS,進(jìn)行完整的實訓(xùn)測試,不僅提高了實訓(xùn)設(shè)備的使用效率,還可以讓每個學(xué)生系統(tǒng)、全面地掌握相關(guān)技能,而不局限于分工合作后的局部技能,如網(wǎng)站建設(shè)與測試、網(wǎng)絡(luò)攻防測試等。(2)由于HostOS與GuestOS是隔離的,所以在GuestOS中不管是分區(qū)、中病毒、死機,還是安裝各種軟件,都不會影響HostOS。在HostOS中,GuestOS僅表現(xiàn)為一個或多個數(shù)據(jù)文件,所以諸如系統(tǒng)安裝、磁盤操作、分區(qū)調(diào)整、數(shù)據(jù)刪除與恢復(fù)測試、病毒防治、網(wǎng)絡(luò)安全攻防測試之類會損壞HostOS的實訓(xùn),就可以放心地讓學(xué)生在GuestOS中進(jìn)行反復(fù)實訓(xùn),這樣學(xué)生的專業(yè)技能也能得到更好的強化。
2.2.3方便準(zhǔn)備不固定實訓(xùn)場所的實訓(xùn)環(huán)境
(1)對于臨時調(diào)整實訓(xùn)室時,經(jīng)常會遇到學(xué)生機缺少實訓(xùn)環(huán)境,教師可以利用如凌波多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件、飛鴿傳書等局域網(wǎng)文件傳送軟件,快速地將配置好實訓(xùn)環(huán)境的虛擬硬盤文件傳送給學(xué)生,學(xué)生就能在虛擬機的實訓(xùn)環(huán)境中正常完成實訓(xùn)。(2)對于一些非正常教學(xué)的培訓(xùn),學(xué)生機中缺少培訓(xùn)所需軟件,或軟件版本不同,則可將培訓(xùn)所要的軟件安裝到GuestOS中,傳送到學(xué)生機上,從而減少了對所有學(xué)生機因不同需求反復(fù)安裝的麻煩。
2虛擬實驗
蝴蝶身上的鱗片多種多樣,按照色彩原理來分,可以分成三類,一類稱為“化學(xué)色”鱗片,一類叫做“結(jié)構(gòu)色”鱗片,而第三類則是前二者的結(jié)合。古詩中提到“兒童急走追黃蝶,飛入菜花無處尋”,這些黃色的蝴蝶翅膀?qū)嶋H上就是由深淺不一的黃色鱗片組成,這些黃色鱗片含有黃蝶啶等物質(zhì),類似的還有產(chǎn)生紅色的異黃蝶啶、胡蘿卜素、產(chǎn)生黑色的黑色素,產(chǎn)生藍(lán)色的膽色素等,這些通過化學(xué)物質(zhì)著色的,便是化學(xué)色鱗片。有些蝴蝶色彩閃耀異常,以南美洲閃蝶類為例,它們的翅膀上有反光強烈的藍(lán)色,這種藍(lán)色實際上是由鱗片中的納米級微觀構(gòu)造對光產(chǎn)生干涉作用后形成的。不僅閃蝶有這類鱗片,在中國廣泛分布的大紫蛺蝶的翅膀上也有產(chǎn)生暗紫色光澤的結(jié)構(gòu)色鱗片,翠鳳蝶類的各種蝴蝶則在翅膀不同位置點綴著不同顏色的結(jié)構(gòu)色鱗片。
蝴蝶翅膀的鱗片除了色彩各異,形態(tài)也變化多多,比如有些蝴蝶翅膀上的細(xì)碎白點,其實就是形如小手的鱗片。有些鱗片長著兔子耳朵,而有些鱗片邊緣犬牙交錯。最有意思的是一些中國高原地區(qū)生活的絹蝶,它們身上的鱗片又扁又圓,這會不會和寒冷的氣候有關(guān)呢?蝴蝶不僅僅是玩轉(zhuǎn)鱗片的畫師,精美翅膀中還隱藏著它們在自然環(huán)境中的生存之道。
全新火山島
2013年年底,日本小笠原諸島的西之島附近海域海底火山噴發(fā),一座嶄新的小島誕生。隔了一段時間之后,日本海上保安廳派遣飛機探查該島的情形時發(fā)現(xiàn),由于火山熔巖填埋,該新島面積居然比剛發(fā)現(xiàn)的時候又增加了50%。目前,有地震學(xué)家認(rèn)為這是下一場強地震的征兆。
火星湖泊的新證據(jù)
“好奇號”火星地表探測器在一個干涸的淡水湖底部對巖石進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其含有碳、氫、氧、氨與硫的蛛絲馬跡,而這些元素極有可能為簡單的微生物提供完美的生存環(huán)境。關(guān)于淡水湖,
“好奇號”雖然未能找到水,但發(fā)現(xiàn)了黏土礦物,而這或可證明曾經(jīng)有河流匯入該湖泊。
觸摸虛擬
麻省理工大學(xué)實驗媒體小組Daniel Lelfhinger和SeanFollmer兩位科學(xué)家堅信,可以通過某種手段讓人得以觸摸到電腦屏幕中的虛擬事物。在他們的導(dǎo)師石井裕教授的指導(dǎo)下,他們開發(fā)出了Inform——一臺可以在實體環(huán)境中表達(dá)三維坐標(biāo)的觸控器。通過這樣一臺機器,就能以接近完美的方式展現(xiàn)屏幕中物體的觸感。
“蓋亞”升空
2013年12月19日,歐洲空間局的“蓋亞探測器”通過俄羅斯“聯(lián)盟”運載火箭,于南美洲的法屬圭亞那庫魯航天中心發(fā)射升空?!吧w亞計劃”是歐空局2000年以后的遠(yuǎn)期科學(xué)計劃,將對超過10億顆恒星完成觀測任務(wù)??茖W(xué)家預(yù)計,“蓋亞”將會發(fā)現(xiàn)許多以前未被觀測到的恒星,并有助于人類進(jìn)一步了解暗物質(zhì)與暗能量。
飛行摩托車
生物化學(xué)既是高等醫(yī)學(xué)院校的一門專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科,又是當(dāng)代醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的前沿學(xué)科,其理論研究的深入與實驗技術(shù)的革新息息相關(guān),生物化學(xué)實驗技術(shù)在生物學(xué)及醫(yī)學(xué)發(fā)展的科研實踐中,展現(xiàn)出不可限量的前景,不僅在新理論發(fā)現(xiàn)和開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)方面起著決定性的作用,同時也為實現(xiàn)科技創(chuàng)新和社會生產(chǎn)力跨越發(fā)展提供重大戰(zhàn)略機遇。特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來,生命科學(xué)突飛猛進(jìn),生物化學(xué)實驗技術(shù)已滲透到醫(yī)學(xué)科學(xué)的各個領(lǐng)域,成為診斷、治療、預(yù)防疾病的重要手段[5-9]。然而,相對生物化學(xué)理論教學(xué),當(dāng)前的實驗教學(xué)普遍存在一些弊端和不足,難以滿足學(xué)科發(fā)展與創(chuàng)新的需要。生物化學(xué)課程內(nèi)容廣泛,授課學(xué)時有限,特別是教學(xué)改革后各專業(yè)的實驗課時都進(jìn)行了壓縮,實驗課程內(nèi)容往往只能選擇一些簡單的實驗項目,實驗教學(xué)模式往往是教師課上講解、現(xiàn)場演示實驗步驟、學(xué)生動手實驗的傳統(tǒng)模式。學(xué)生只需嚴(yán)格按照教師的指導(dǎo)被動地進(jìn)行實驗操作,而無需進(jìn)行獨立思考和自主設(shè)計。這就造成了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)及學(xué)生多角度、多層次學(xué)習(xí)需求之間的矛盾,造成學(xué)生主動性的缺乏?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為解決這一矛盾提供了契機,“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)、多媒體、流媒體等技術(shù)能夠突破時空限制,使多維度、多方位、多手段、實時實地的學(xué)習(xí)成為可能[10-12]。因此,在當(dāng)前的生物化學(xué)實驗教學(xué)中,采用結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的混合式的教學(xué)模式是解決問題的良策。
2“互聯(lián)網(wǎng)+教育”實驗教學(xué)模式研究思路
研究過程遵循“一個理念,兩項策略,三點提高,四個改變”的核心思想。
2.1落實“一個理念”
新型教學(xué)模式應(yīng)真正落實“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。傳統(tǒng)教學(xué)中,在傳授實驗步驟、強調(diào)注意事項后,讓學(xué)生進(jìn)行操作的方法,基本上是一種灌輸式的教育模式,是以教師為中心的。新的實驗教學(xué)模式則是讓學(xué)生先自學(xué)實驗內(nèi)容,再上機進(jìn)行虛擬實驗操作,自己總結(jié)出問題和注意事項后再進(jìn)行實踐操作,這對學(xué)生的能力培養(yǎng)具有很好的作用。
2.2實現(xiàn)“兩項策略”
旨在充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)擴(kuò)充教學(xué)資源,包括微實驗制作策略和手機端平臺策略。微實驗制作策略。微課視頻時間短、內(nèi)容精、趣味強、效果佳,有利于生物化學(xué)這樣內(nèi)容較抽象、知識點較繁雜的學(xué)科教學(xué)。利用微實驗對儀器操作技術(shù)進(jìn)行放大處理,對關(guān)鍵問題進(jìn)行重點強調(diào),增加了直觀性,有助于學(xué)生掌握操作要領(lǐng)和教師節(jié)省課堂講解時間,學(xué)生能夠通過反復(fù)學(xué)習(xí)達(dá)到易學(xué)、樂學(xué)的效果。手機端平臺策略。藍(lán)墨云班課、微信工作平臺,因信息傳播的及時性、互動性、廣泛性、高效性和低成本等特點而備受教育工作者的青睞。構(gòu)建生物化學(xué)實驗教學(xué)手機端實驗課程平臺,并要求學(xué)生及時上傳當(dāng)天實驗結(jié)果,便于查找教學(xué)問題、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機、考查課前預(yù)習(xí)效果、加強師學(xué)互動,以及提高學(xué)生的主體性和實驗效率。
2.3應(yīng)用“三點提高”
旨在提高學(xué)習(xí)使用高、精、尖生物化學(xué)實驗儀器設(shè)備的效果。生物化學(xué)實驗涉及許多貴重的儀器設(shè)備,如PCR儀、高速冷凍離心機、凝膠成像系統(tǒng)等。這些儀器設(shè)備價格昂貴、操作復(fù)雜,對操作人員素質(zhì)要求較高,且需專人維護(hù)、保養(yǎng),不能滿足學(xué)生人人通過上機操作熟練掌握技術(shù)的需求。在實驗教學(xué)過程中的具體做法是,一方面以第二課堂形式吸引部分優(yōu)秀學(xué)生參與科學(xué)研究,在實踐中學(xué)習(xí);另一方面通過虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)幫助學(xué)生認(rèn)識和熟悉高、精、尖儀器設(shè)備的使用方法及其注意事項,提高學(xué)習(xí)使用這些儀器設(shè)備的效果。
2.4達(dá)到“四個改變”
在實驗教學(xué)模式方面主要有4項改變,一是由傳統(tǒng)的再現(xiàn)式學(xué)習(xí)模式改變?yōu)樘骄啃?、合作性學(xué)習(xí)模式;二是知識的傳授方式使學(xué)生由被動接受變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí);三是教師由原來的知識灌輸者變?yōu)閷W(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者、參與者;四是學(xué)生由知識的被動接收者變?yōu)橹鲃尤谌胝n堂。
3“互聯(lián)網(wǎng)+教育”實驗教學(xué)實踐
在生物化學(xué)實驗課程教學(xué)實踐中,采用藍(lán)墨云班課和手機端平臺,遵循“課程視頻提前推送—學(xué)生自由自主學(xué)習(xí)—師生線上線下互動”的教學(xué)模式。電腦端平臺的功能包括管理課程運行、制作視頻微課、上傳編輯資源、編寫在線測試等,手機端平臺的功能包括通知、參加頭腦風(fēng)暴和討論等各項活動,以及在線測試、作業(yè)互評等,實現(xiàn)了實驗教學(xué)“線上—線下—線上”的過程。教師在切實做好課前推送的同時,精心組織課中指導(dǎo)和課后分析討論,并根據(jù)各方面反饋對教學(xué)過程進(jìn)行修改完善。
3.1課前資源準(zhǔn)備
構(gòu)建實驗項目區(qū)、實驗工具區(qū)、前沿知識鏈接及即時通知等課前資源。實驗項目區(qū)主要針對課堂實驗教學(xué)環(huán)節(jié),上傳所有實驗課件、視頻資料;實驗工具區(qū)主要針對生物化學(xué)實驗常用儀器;前沿知識鏈接的目的是分享生物科學(xué)前沿動態(tài);即時通知主要涉及課前實驗安排、實驗計劃、實驗須知的。
3.2虛擬實驗和微實驗制作
虛擬實驗如SDS-PAGE凝膠電泳、紫外可見分光光度計使用、基因克隆技術(shù)等,通過虛擬的動畫演示和互動操作,能夠方便學(xué)生掌握實驗操作流程和注意事項。利用PowerPoint2016、Flash等軟件,根據(jù)教學(xué)大綱和學(xué)生專業(yè)需求,選擇WesternBlot、分光光度技術(shù)等科學(xué)研究常用技術(shù)進(jìn)行微實驗課制作,使實驗理論和實驗操作直觀易懂,對注意事項和重要步驟進(jìn)行字幕說明或旁白解說,對實驗結(jié)果以動畫形式呈現(xiàn),使學(xué)生對實驗過程、實驗現(xiàn)象有直觀的認(rèn)知。
3.3手機端平臺建設(shè)
用于構(gòu)建生物化學(xué)實驗教學(xué)微信平臺和藍(lán)墨云班課,能夠提供實驗室設(shè)備、使用時間等信息,方便學(xué)生在線預(yù)約、登記;能夠在課前推送實驗須知、微視頻、電子課件;能夠使學(xué)生上傳實驗結(jié)果,并在云班課APP上進(jìn)行結(jié)果欣賞、分享實驗趣聞等;能夠使學(xué)生就實驗報告進(jìn)行分析討論,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,增強學(xué)習(xí)效果,加強師生互動,提高學(xué)生的主體性和實驗效率。
3.4實驗室開放
高校實驗教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一就是實驗室開放,開放實驗室對于學(xué)生參與或獨立開展科研活動至關(guān)重要。實驗室開放應(yīng)進(jìn)行規(guī)范化管理,制定安全、低值易耗品管理、易燃易爆品管理、廢棄物品處理管理等規(guī)章制度,并在貫徹落實中鼓勵學(xué)生參與。在一些非教學(xué)時段開放實驗室,提高了實驗室的利用率,對培養(yǎng)學(xué)生的科研思維、動手能力和管理能力有促進(jìn)作用。
1虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景
1.1技術(shù)簡介
虛擬現(xiàn)實技術(shù)(vR)是以計算機技術(shù)為依托,綜合多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能、人機接 口技術(shù)、實時計算、工程仿真技術(shù)等多學(xué)科為一體的前沿技術(shù),它能生成逼真的視、聽、觸覺一體化的人工虛擬環(huán)境,用戶能以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互【l1。它具有 3個特征:逼真的臨場感、自然的交互、提高學(xué)習(xí)者思維認(rèn)知。vR突破了人類認(rèn)識的時空限制,大大拓寬了人類對現(xiàn)實世界及未知世界的感覺和認(rèn)識 ,為人們的實踐活動提供了嶄新的環(huán)境和手段。在軍事、制造、醫(yī)學(xué)、設(shè)計、藝術(shù)、娛樂等領(lǐng)域,vR都有廣闊的應(yīng)用前景。
1.2教育頷域應(yīng)用現(xiàn)狀及前墨
對教育領(lǐng)域而言,運用 VR能夠通過計算機將三維空間或?qū)嵨锬P偷囊饽钋宄乇硎境鰜?,能使學(xué)習(xí)者直接 、自然地與虛擬環(huán)境中的各種對象進(jìn)行交互,并通過多種形式參與事件的發(fā)展變化過程,從而獲得最大的控制、操作整個環(huán)境的自由度[21。這種呈現(xiàn)多維度信息的虛擬學(xué)習(xí)和培訓(xùn)環(huán)境,以最直觀、最有意義的方式為學(xué)習(xí)者掌握一門新知識、新技能提供嶄新途徑。 普遍意義上講,完整的 vR系統(tǒng)需要高級計算機、頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套、洞穴式投影等昂貴的硬件支持設(shè)備 ,這對于大多數(shù)教育教學(xué)單位都是難以承受的,從而嚴(yán)重制約了VR系統(tǒng)在教育教學(xué)中的推廣應(yīng)用。但在科技多樣化發(fā)展的今天,VR系統(tǒng)也呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢,vR系統(tǒng)配置可以根據(jù)目標(biāo)需求而定。設(shè)備投資大、開發(fā)周期長的復(fù)雜VR系統(tǒng),一般應(yīng)用于高?;蚝教燔娛碌雀叨思夹g(shù)工作領(lǐng)域。而桌面型vR系統(tǒng)僅使用電腦單機,顯示器是學(xué)習(xí)者觀察虛擬環(huán)境的一個窗口,學(xué)習(xí)者可通過使用簡單的外設(shè)(如鼠標(biāo)、立體眼鏡等)來駕馭虛擬環(huán)境和操縱虛擬物體,雖缺乏完全沉浸功能,但其結(jié)構(gòu)簡單、硬件成本低的特點非常適合在我國的普教、職教領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
2 VR在職教個性化教學(xué)實驗中應(yīng)用的可行性
2.1 職教學(xué)情現(xiàn)狀
在各類職業(yè)學(xué)校中,普遍存在的問題是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,特別是在枯燥、乏味的理論知識學(xué)習(xí)中,這一問題尤為突出。但學(xué)生對于新穎事物具有強烈的好奇心和較高的動手愿望 ,因此, 在講授理論知識時,輔以演示、實驗、實訓(xùn) ,并使人人都能動手參與,將會激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而提高教學(xué)質(zhì)量。但這種教學(xué)方法存在一些問題:模型、設(shè)備、實驗、實訓(xùn)條件有限,特別是一些價格昂貴的設(shè)備 ,不可能人人都能動手操作;盲 目操作會導(dǎo)致設(shè)備損壞,需要一定維修費用;在同一個地方完成理論、實踐教學(xué)并不現(xiàn)實。
2.2 個性化學(xué)習(xí)
個性化學(xué)習(xí)是一種新的學(xué)習(xí)觀,是伴隨近年來教育改革發(fā)展,針對傳統(tǒng)教育大統(tǒng)一的弊端提出來的。它是以學(xué)生原有的知識經(jīng)驗和個性特征為基礎(chǔ) ,以學(xué)生內(nèi)在需求為核心 。以每個學(xué)生學(xué)習(xí)能力與個性的自由、充分、和諧發(fā)展為目標(biāo)而實施的學(xué)習(xí)活動_l1。個性化學(xué)習(xí)中,師生處于分離或準(zhǔn)分離狀態(tài),教師由傳統(tǒng)教育中的主導(dǎo)者變?yōu)榭衫玫慕逃Y源,成為教學(xué)資源中的一個組合因素,而學(xué)生也從被動接受教育的對象變?yōu)榻逃Y源的選擇者和利用者。由此可見,最為簡單、易行的個性化學(xué)習(xí)載體就是基于web的學(xué)習(xí)動手實踐,B/S模式、互動操作,可激發(fā)學(xué)生興趣,從而自定義完成學(xué)習(xí)、實踐任務(wù)。
2.3虛擬教學(xué)模型在個性化教學(xué)實驗中的應(yīng)用價值
就教師而言,實現(xiàn)了從傳統(tǒng)講授一簡單圖文課件講授一簡單圖文課件+虛擬教學(xué)模型講授的轉(zhuǎn)變。既充實了教學(xué)內(nèi)容,又豐富了教學(xué)手段和形式。同時,虛擬教學(xué)模型是使用計算機模擬出的實物形態(tài),其使用同課件一樣方便,既能達(dá)到直觀教學(xué)的效果,也能使師生獲得臨場感,增強師生互動。
就學(xué)生而言,在計算機屏幕上觀察到的是用vR技術(shù)數(shù)字化后的實物,只要有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境或在家登陸學(xué)校的模型web服務(wù)器,學(xué)生就可動手操作,同時有了直觀模型的臨場體驗后,學(xué)生在面對實物操作時也易上手,杜絕了盲目操作。學(xué)生也可以通過協(xié)作探究解決問題。此外,衛(wèi)生職業(yè)院校還承擔(dān)著成人教育的培訓(xùn)任務(wù) ,對于一些短訓(xùn)班或遠(yuǎn)程教學(xué),在授課時演示或在web上一些虛擬教學(xué)模型,可幫助學(xué)員理解知識,并在一定程度上解決實驗課中存在的問題。
虛擬教學(xué)模型可以通過編程定制、更新內(nèi)容 ,節(jié)省了教學(xué)成本,有利于職教事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另外,虛擬教學(xué)模型還可虛擬出一些新型的裝備用于教研活動,體現(xiàn)出教學(xué)的前瞻性和創(chuàng)新性,如虛擬科學(xué)實驗室、虛擬校園、特殊教育、仿真實驗、專業(yè)實訓(xùn)等。
3衛(wèi)生職教虛擬平臺建模方案
針對衛(wèi)生職教的教學(xué)特點,可以開發(fā) 4類桌面型虛擬現(xiàn)實應(yīng)用 :模型演示、過程仿真、場景展示、儀器操作。為滿足個性化教學(xué)需求,均采用B/S的模式。
3.1模型演示(人體解剖學(xué)、口腔解剖學(xué)教學(xué))
功能需求 :虛擬口腔模型、器官模型在屏幕中三維立體顯示 ,可用鼠標(biāo)進(jìn)行任意角度的調(diào)整觀察 ,配合講解,使學(xué)生獲取最近乎于真實的感受。
可行性技術(shù)方案:Java Applet、Java 3D技術(shù)配合使用 3D模型輔助設(shè)計軟件 (設(shè)計需導(dǎo)出 VRML2.0或 OBJ格式文件 ,如3D SMAX)。
論證:由需求可知,這種三維設(shè)計是基于圖形建模的,可選用 VRML和 Java 3D技術(shù)在 web上 3D圖像 。與傳統(tǒng)VRML相比,Java 3D的功能和可編程性更強,具有 Java豐富類庫的支持和良好的跨平臺性,考慮構(gòu)建 3D簡單模型,并配合專業(yè) 3D模型設(shè)計軟件構(gòu)建復(fù)雜模型??蛻舳颂峁┯脩魧嶒灥沫h(huán)境主要采用 Java Applet來實現(xiàn),使用 Java Applet編寫圖形用戶界面,仿真計算任務(wù)由瀏覽器的 Java Applet完成 ,使用 Jav3D實現(xiàn)虛擬實驗場景的3D顯示,兩者嵌入 HTML文件網(wǎng)頁構(gòu)成用戶的前臺操作界面,支持 web方式。
3.2 過程仿真(虛擬化學(xué)實驗、虛擬口腔設(shè)備操作與維修)
功能需求:用戶可直接操作 web中虛擬的化學(xué)實驗裝置和化學(xué)藥品,完成實驗。
可行性技術(shù)方案:同 3.1,但需考慮場景和復(fù)雜的操作交互 ,其程序編制較 3.1復(fù)雜。
3.3場舞展示(口腔診所布局、ICU布局)
功能需求:真實再現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境格局、設(shè)備布局 ,可由鼠標(biāo)控制,轉(zhuǎn)動到任意視角瀏覽 ,用戶有臨場感。
可行性技術(shù)方案 :超廣角鏡頭轉(zhuǎn)臺攝影+靜態(tài)圖象 360。全景拼合顯示技術(shù)(QTVR或 Java編程)。
論證:由需求可知 ,最簡便的方法是基于靜態(tài)圖象進(jìn)行建模。QTVR運用相機拍攝的真實全景圖像來構(gòu)建虛擬現(xiàn)實空間與計算機圖形設(shè)計或其他 VR技術(shù)相比,其制作相對簡單、制作周期縮短、成本低廉、且由于照片清晰度高,細(xì)節(jié)不會被遺漏觀察場景時有身臨其境感覺。由于數(shù)據(jù)量小 ,觀察起來也非常流暢。另有使用 Java編程來實現(xiàn)靜態(tài)全景拼接的方式,需Jav虛擬機支持。
3.4儀器操作(心電監(jiān)護(hù)儀操作、心電擻據(jù)教學(xué))
功能需求:心電監(jiān)護(hù)儀器功能與實物一致,但數(shù)據(jù)不是現(xiàn)場實測,而是調(diào)用專家?guī)熘械呐R床教學(xué)心電數(shù)據(jù)資料,學(xué)生能通過鼠標(biāo)點擊虛擬心電監(jiān)護(hù)儀相應(yīng)按鈕,得到相應(yīng)結(jié)果,從而熟悉儀器操作,掌握相關(guān)臨床知識。
可行技術(shù)方案:Windows平臺下的 Lab View 8.0虛擬儀器軟件設(shè)計(無須數(shù)據(jù)采集卡)。 論證:美國 NI公司的 Lab View圖形化程序設(shè)計語言(G語言)是專門用于設(shè)計虛擬儀器的。它是用框圖連線來替代傳統(tǒng)的代碼編寫,而且內(nèi)置 了豐富的儀器儀表控件(表盤、開關(guān)、旋鈕、波形現(xiàn)實等),可在虛擬前面板上根據(jù)需要自由組合D1。另外,它的數(shù)學(xué)分析、信號處理函數(shù)庫功能強大,能夠輕松完成臨床教學(xué)心電數(shù)據(jù)的分析、處理、顯示,并可根據(jù)所需功能對儀器快速原型化 。Lab View 8.0的Remote Panel功能支持 web方式。
4拓展、開發(fā)和意義
4.1 拓展、開發(fā)
(1)建立和累積可定期更新的開放型醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)專家?guī)臁H缧碾娕R床數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、口腔臨床數(shù)據(jù)、設(shè)備維修數(shù)據(jù)等。依托網(wǎng)絡(luò)通訊平臺,實現(xiàn)教學(xué)素材的群體共享,為開展優(yōu)質(zhì)的教學(xué)工作做好充分的知識儲備。
(2)建立和累積可定期更新的開放型教師評價專家?guī)臁V泛收集教師群體智慧、經(jīng)驗 ,將評價依據(jù)收納到計算機教師評價專家?guī)熘?,變教師個體評價為群體評判,這種評價更具客觀性和綜合性,而且依托網(wǎng)絡(luò)通信平臺,將教學(xué)評價機制進(jìn)行共享,可提升教學(xué)質(zhì)量 ,并為教學(xué)創(chuàng)新帶來巨大益處。
(3)基于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)專家?guī)臁⒔處熢u價專家?guī)?,引入并應(yīng)用人工智能技術(shù),對于學(xué)生提交的實踐作業(yè) ,采用計算機自動評分一方面保證了評價的綜合性、客觀性;另一方面使學(xué)生成績得到最快的反饋,進(jìn)而及時進(jìn)行自我調(diào)節(jié),提高學(xué)習(xí)效果。
4.2 意義
(1)變經(jīng)驗重復(fù)型教研組織形式為經(jīng)驗研究型。這種基于智能專家?guī)斓募軜?gòu)大幅降低了教師的工作強度,取消了其重復(fù)勞動,教師可以充分利用教研時間,專注研究那些計算機無法得出結(jié)論的學(xué)生個性實例或計算機提取的學(xué)生共性、典型實例,從而不斷更新、完善專家?guī)靸?nèi)容,類似問題可在下次計算機評判中得以解決。
(2)為電子學(xué)檔體系服務(wù)。電子學(xué)檔(ELP)是指在信息技術(shù)環(huán)境下,學(xué)習(xí)者運用信息手段表現(xiàn)和展示學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中關(guān)于學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)成果、學(xué)習(xí)業(yè)績、學(xué)習(xí)付出、學(xué)業(yè)進(jìn)步以及學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行反思的有關(guān)學(xué)習(xí)的一種集合體,主要用于現(xiàn)代學(xué)習(xí)活動中對學(xué)習(xí)和知識的管理、評價、討論、設(shè)計等 。智能專家?guī)煸u價體系是依托先進(jìn)的計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的,能與電子學(xué)檔建立數(shù)據(jù)交換接口,從而為教研評價分析積累充足的資料、為電子學(xué)檔體系服務(wù),對目前尚處于起步階段的電子學(xué)檔體系的完善和發(fā)展起到極大的推動作用。
(3)可進(jìn)一步增強虛擬教學(xué)模型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同實驗功能。
參考文獻(xiàn):
【1】何克抗.教育技術(shù)學(xué).北京:北京師范大學(xué)出版社,2007.
【2】湯躍明.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用【M】.北京:科學(xué)出版社,2007.
中圖分類號:O641-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(b)-0204-01
結(jié)構(gòu)化學(xué)是用量子力學(xué)原理和現(xiàn)代物理方法,從微觀的角度來研究原子、分子和晶體微觀結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的學(xué)科。結(jié)構(gòu)化學(xué)是現(xiàn)代化學(xué)的一個重要分支,其基本理論和基本內(nèi)容是無機化學(xué)、有機化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)的重要理論基礎(chǔ)。所以,通過結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的學(xué)習(xí),不僅要讓學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)的具體知識,而且還要讓學(xué)生深刻理解“結(jié)構(gòu)決定物性”這一基本原理。
近幾年來,作者所在學(xué)校為貫徹“少而精、精而新”的原則,課程體系不斷調(diào)整,各類課程教學(xué)學(xué)時數(shù)不斷減少,在這種新形勢下如何提高結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量成為教學(xué)管理工作者和教師首要解決的問題。作者結(jié)合多年從事結(jié)構(gòu)化學(xué)課程教學(xué)積累的經(jīng)驗,重新優(yōu)化了結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的課程體系和教學(xué)內(nèi)容、在此基礎(chǔ)上對教學(xué)方法進(jìn)行了改革,旨在要使學(xué)生不僅學(xué)會從微觀層次看問題,拓展思路,抓住問題本質(zhì),而且還要提升學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,以利于素質(zhì)教育和人才培養(yǎng),更好地順應(yīng)社會需要。
1 優(yōu)化課程內(nèi)容體系
依據(jù)系統(tǒng)論對結(jié)構(gòu)化學(xué)課程內(nèi)容體系進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化、重組和精練。首先,刪除原教材中陳舊落后的知識內(nèi)容,增加新知識的內(nèi)容。將原有的內(nèi)容體系向環(huán)境、生命、材料、能源等科學(xué)領(lǐng)域適當(dāng)?shù)財U(kuò)展,實現(xiàn)與現(xiàn)代化學(xué)理論前沿的密切接軌。其次,建立新的知識系統(tǒng),優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),將知識點按物質(zhì)系統(tǒng)層次重新組織,將知識點組成知識鏈、構(gòu)成知識網(wǎng)。通過整合、精簡、豐富、優(yōu)化課程內(nèi)容體系,實現(xiàn)對教學(xué)內(nèi)容更深刻的理解,建立更完善的理論體系。
通過內(nèi)容體系的優(yōu)化,使教師和學(xué)生更加明確電子構(gòu)型和幾何構(gòu)型是結(jié)構(gòu)化學(xué)的兩條主線;更加有利于結(jié)構(gòu)化學(xué)量子理論和原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵理論和分子結(jié)構(gòu)、點陣?yán)碚摵途w結(jié)構(gòu)三種理論和三類結(jié)構(gòu)的講授;更加有利于學(xué)生打好量子化學(xué)基礎(chǔ)、對稱性原理基礎(chǔ)和結(jié)晶化學(xué)基礎(chǔ)三方面的基礎(chǔ)。
2 改革教學(xué)方式、方法
2.1 重視多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)知識和原理不能脫離實驗,借助于計算機技術(shù),學(xué)生將能“走進(jìn)”原子、分子和固體內(nèi)部,探索微觀世界的奧妙。計算機技術(shù)對結(jié)構(gòu)化學(xué)的重要作用之一,就是把真實的微觀世界中的抽象性在虛擬世界里具體化,顯著改進(jìn)教學(xué)效果,這也是結(jié)構(gòu)化學(xué)多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的魅力。
在多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上,我們進(jìn)一步實施網(wǎng)絡(luò)教學(xué),編寫出適合于現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的網(wǎng)絡(luò)課件,使結(jié)構(gòu)化學(xué)多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)走向更為完美的境界。在教學(xué)模式上,進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)生為認(rèn)知主體的作用,有利于學(xué)生自主安排學(xué)習(xí)時間和進(jìn)度,能使學(xué)生得到最好的指導(dǎo),及時獲得最新知識。與此同時,我們進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)平臺建設(shè),在教學(xué)平臺中開設(shè)精典試題庫、在線輔導(dǎo)答疑、仿真模擬實踐等項目,為實現(xiàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)和自主、探索性學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。
2.2 設(shè)置課程論文撰寫環(huán)節(jié)
設(shè)置課程論文不僅可以讓學(xué)生在搜尋研究對象、研究范圍時,對以前的專業(yè)知識進(jìn)行回顧和分析,還可以引發(fā)學(xué)生對化學(xué)知識、原理和現(xiàn)象進(jìn)行思考。比如,我們設(shè)置的課程論文:三個著名實驗—— 黑體輻射、光電效應(yīng)與波爾原子光譜的思考。通過該課程論文的撰寫可以讓學(xué)生知道,既要掌握好傳統(tǒng)知識,又要不為它所束縛,要從反?,F(xiàn)象中產(chǎn)生新思維,開創(chuàng)新領(lǐng)域。通過“晶體結(jié)構(gòu)”這部分傳統(tǒng)內(nèi)容的講解我們設(shè)置的課程論文:準(zhǔn)晶和非晶態(tài)材料的發(fā)展與應(yīng)用。該課程論文可以使學(xué)生接觸相關(guān)領(lǐng)域的最新知識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和研究興趣。
課程論文撰寫環(huán)節(jié)的設(shè)置還可為學(xué)生畢業(yè)論文研究階段所需要的邏輯思維和論文寫作打下基礎(chǔ)。當(dāng)然,在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程論文研究時,不僅要講授一般論文的寫作格式,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維,提高學(xué)生的書面表達(dá)能力,形成一般論文的寫作規(guī)范;還要注意講述一般科學(xué)研究的方法和步驟,科學(xué)工作者所應(yīng)具備的科學(xué)道德,全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
2.3 成立科研興趣小組
為了鼓勵學(xué)生在結(jié)構(gòu)護(hù)化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中有一個思考與深化,接受與發(fā)展的時間流程。我們將有興趣的同學(xué)組織在一起,成立科研興趣小組,通過科學(xué)研究過程提高課堂教學(xué)的效果與質(zhì)量。這種做法可以突破課堂教學(xué)時間和空間的束縛,讓學(xué)生提出問題并設(shè)立課題進(jìn)行研究,或讓學(xué)生直接參與老師的科研課題(通常是將課題拆解成幾個子課題)研究。具體做法:一是讓學(xué)生就某一部分內(nèi)容,通過查閱文獻(xiàn),嘗試提出問題,老師確定具有可行性后,以學(xué)生科研項目的形式進(jìn)行專門研究,教師適時給予專門性指導(dǎo)。二是將老師承擔(dān)的科研課題進(jìn)行拆解,拆分成幾個相對獨立的子課題,針對學(xué)生的各自特長分派給學(xué)生,在整個研究過程中,課題組的老師全程參與指導(dǎo)。這樣的模式不僅有利于學(xué)生將課堂中學(xué)到的知識進(jìn)行延伸并拓展,而且有利于激發(fā)學(xué)生的探索熱情和求知的欲望,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作的素養(yǎng),提升學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力。
2.4 教師科研成果引入課堂
大量的研究結(jié)果表明,教師的科研和教師的教學(xué)效果之間呈現(xiàn)出顯著的相關(guān)性。作為一位高校教師,在開展教學(xué)活動中,完全依照傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),無法將最新的知識和新技術(shù)傳授給學(xué)生,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,也不利于學(xué)生實踐能力的提升。因此,教師要通過加強科研實踐,緊跟學(xué)科研究的最新動態(tài),將科研成果引入教學(xué)課堂,才能在教學(xué)中很自然地、潛移默化地用科研所必需的實踐精神和創(chuàng)造精神去感染學(xué)生,才能使學(xué)生受到鼓舞、得到啟迪,才能使自己的課堂內(nèi)容具有豐富性、代表性、創(chuàng)造性和啟發(fā)性。
3 結(jié)論
通過對課程內(nèi)容體系的優(yōu)化,使教師和學(xué)生更加明確了電子構(gòu)型和幾何構(gòu)型是結(jié)構(gòu)化學(xué)的兩條主線;通過對教學(xué)方式方法的改革,拓展了學(xué)生的思路、提升了學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、提出問題和解決問題的能力,是培養(yǎng)出來的學(xué)生更加順應(yīng)社會的需要。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐志廣.結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中設(shè)置課程論文初探[J].數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志,2007,20(3):424-425.
1.引言
隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字廣播等技術(shù)不斷發(fā)展,以互聯(lián)網(wǎng)、無線通信為傳播載體,以傳統(tǒng)媒體內(nèi)容與創(chuàng)新內(nèi)容模式為核心的數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)在全球范圍快速崛起,并正在改變著人們的信息獲取方式和休閑娛樂的形式。
我國的數(shù)字媒體業(yè)近幾年正處于高速發(fā)展時期,對于具有較高人文素養(yǎng)、掌握數(shù)字媒體核心技術(shù)并具有藝術(shù)創(chuàng)意能力的復(fù)合型數(shù)字媒體技術(shù)開發(fā)與設(shè)計人才需求旺盛。四川理工學(xué)院軟件工程專業(yè)是與IT企業(yè)合作辦學(xué)、實行“3+1”人才培養(yǎng)模式,即學(xué)生前3年在校學(xué)習(xí),第4年在軟件企業(yè)實習(xí)并完成畢業(yè)設(shè)計(論文)。為使培養(yǎng)的學(xué)生既有較扎實的理論基礎(chǔ),又有適應(yīng)人才市場需求的職業(yè)技能,在軟件工程專業(yè)大框架下設(shè)置了數(shù)字媒體技術(shù)方向。
數(shù)字媒體技術(shù)作為一個寬口徑、以技術(shù)為主、藝術(shù)為輔、技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的新的專業(yè)方向,涉及到不同的學(xué)科知識,因此,我們有必要通過探索與改革人才培養(yǎng)模式、課程體系以及實踐教學(xué)體系的研討,搭建科學(xué)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺,促進(jìn)軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)整體水平的提升。
2.人才培養(yǎng)目標(biāo)
培養(yǎng)目標(biāo)是制定教學(xué)計劃、設(shè)計課程結(jié)構(gòu)、選擇知識發(fā)展方式以及確定教學(xué)組織形式的依據(jù),也是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)組織與管理、教學(xué)手段、教學(xué)評價等方面改革的基礎(chǔ)和前提。軟件工程專業(yè)數(shù)字媒體技術(shù)方向具有軟件工程與數(shù)字媒體技術(shù)相結(jié)合的特色,注重對學(xué)生軟件開發(fā)、應(yīng)用能力的培養(yǎng),實踐性強。結(jié)合我們自身辦學(xué)特色和辦學(xué)條件,我校軟件工程數(shù)字媒體方向人才培養(yǎng)目標(biāo)是:“培養(yǎng)具備計算機科學(xué)、多媒體網(wǎng)絡(luò)、軟件工程技術(shù)、信息安全等方面的專業(yè)知識與技能,具有扎實的軟件工程和數(shù)字媒體技術(shù)基礎(chǔ)理論、寬厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識、較強的實踐能力,能夠從事包括新媒體應(yīng)用以及虛擬現(xiàn)實等在內(nèi)的多媒體技術(shù)開發(fā)、數(shù)字媒體設(shè)計與創(chuàng)作、計算機游戲設(shè)計、網(wǎng)頁設(shè)計與網(wǎng)站維護(hù)、信息服務(wù)及數(shù)字媒體管理等工作的創(chuàng)新性技術(shù)人才?!?/p>
3.核心課程體系
數(shù)字媒體方向課程體系的建設(shè)以創(chuàng)新性復(fù)合型人才培養(yǎng)為基本指導(dǎo)思想,重視實踐課程的開設(shè),使學(xué)生所學(xué)習(xí)掌握的方法具有充分的實效性,真正做到學(xué)有所用,以適應(yīng)未來的工作崗位,成為本行業(yè)和企業(yè)所歡迎的有用人才。課程體系分為軟件工程專業(yè)核心課程模塊、數(shù)字媒體方向核心課程模塊、專業(yè)實訓(xùn)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(論文)等模塊。
3.1 核心課程
軟件工程專業(yè)數(shù)字媒體技術(shù)方以軟件工程專業(yè)為主線構(gòu)成專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)主干課程。其中,計算機與軟件基礎(chǔ)課程有:計算機導(dǎo)論、程序設(shè)計入門、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、Java程序設(shè)計、計算機組成原理、數(shù)據(jù)庫原理、計算機網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、編譯原理、信息安全技術(shù)、計算機體系結(jié)構(gòu)以及J2EE與中間件技術(shù);軟件工程專業(yè)課程有:軟件工程導(dǎo)論、軟件測試技術(shù)、需求分析與UML設(shè)計、軟件項目管理與過程控制;數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)課程有:數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論、計算機圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理、網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)、用戶界面設(shè)計、視頻音頻制作與處理、數(shù)字影視特技應(yīng)用、高級游戲特性與游戲引擎、人機交互技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與應(yīng)用、高級腳本與插件技術(shù)等。對于實踐性較強的課程開始單獨的實驗課程和配套的課程設(shè)計。
3.2 特色課程
計算機網(wǎng)絡(luò)游戲由計算機技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計學(xué)和計算機動畫以及計算機圖形圖像技術(shù)高度交叉結(jié)合,目的是培養(yǎng)具有扎實的游戲編程功底和良好的邏輯思維習(xí)慣,具備較強的審美能力和一定的藝術(shù)素養(yǎng),熟悉游戲產(chǎn)品開發(fā)流程,具有一定的策劃能力,能在游戲公司、門戶網(wǎng)站、手機運營企業(yè)、動畫公司等單位從事游戲設(shè)計、游戲開發(fā)、游戲制作、游戲策劃、游戲運營等方面工作的富于競爭力與創(chuàng)新精神的高級復(fù)合型人才。
計算機游戲程序設(shè)計。課程目標(biāo):本課程主要學(xué)習(xí)普及游戲開發(fā)理念,培養(yǎng)游戲開發(fā)氛圍,挑選有潛力的學(xué)生組成開發(fā)團(tuán)隊;傳授游戲開發(fā)中的程序設(shè)計要素,特別是游戲引擎開發(fā)的基本知識。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠掌握游戲開發(fā)的基本理念,熟悉游戲開發(fā)的基本技巧和流程,并具備從事游戲程序設(shè)計工作的基本技能。
虛擬現(xiàn)實與數(shù)字娛樂。課程目標(biāo):本課程主要介紹虛擬現(xiàn)實的基本概念及其系統(tǒng)組成、相關(guān)的軟件技術(shù)及虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用,并介紹了當(dāng)前數(shù)字娛樂的現(xiàn)狀,發(fā)展和一些關(guān)鍵技術(shù)。內(nèi)容包括:虛擬現(xiàn)實的定義、特性和組成,虛擬世界的創(chuàng)建和管理,虛擬現(xiàn)實中的視覺計算,虛擬現(xiàn)實中的交互技術(shù),虛擬現(xiàn)實中的聲覺計算,增強現(xiàn)實,分布式虛擬現(xiàn)實,虛擬現(xiàn)實應(yīng)用,與虛擬現(xiàn)實相關(guān)的數(shù)字娛樂技術(shù)。
4.實踐教學(xué)體系
培養(yǎng)符合時代需要的創(chuàng)新性人才,就要強化實驗教學(xué)的開放性和多層次化。基于創(chuàng)新性原則和以生為本原則,結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)和自身教學(xué)特點,數(shù)字媒體技術(shù)方向?qū)嵺`教學(xué)體系分為課程實驗,專業(yè)實訓(xùn)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計三個方面,各實踐環(huán)節(jié)之問相互協(xié)調(diào)、相互銜接、循序漸進(jìn)。
4.1 課程實驗
依照實踐能力培養(yǎng)循序漸進(jìn)的原則,根據(jù)實現(xiàn)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)基本能力培養(yǎng)的系列課程,并按照系列課程的復(fù)雜度和規(guī)模設(shè)計實踐環(huán)節(jié),開展了多層次課程實驗教學(xué),根據(jù)學(xué)生的需要和實踐能力培養(yǎng)的漸進(jìn)規(guī)則,將實驗課安排大學(xué)四年的各個環(huán)節(jié)。
多層次實驗教學(xué)是指在實驗大綱與目標(biāo)的規(guī)范基礎(chǔ)上,將實驗項目設(shè)計成基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型、研究創(chuàng)新型不同層次的實驗。同一學(xué)生從基礎(chǔ)規(guī)范一綜合設(shè)計一研究創(chuàng)新這樣難度遞增的實驗項目中逐漸進(jìn)行訓(xùn)練,實現(xiàn)系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力。課程實驗主要包括:手繪訓(xùn)練、視頻特技與非線性編輯、多媒體網(wǎng)頁設(shè)計、移動娛樂軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)娛樂軟件開發(fā)、界面設(shè)計課程設(shè)計、虛擬現(xiàn)實開發(fā)課程設(shè)計等。
4.2 專業(yè)實訓(xùn)
專業(yè)實訓(xùn)作為知識、能力、綜合素質(zhì)教育的結(jié)合點,成為數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)的重點之一。專業(yè)實訓(xùn)是對課堂教學(xué)具有延伸作用,是學(xué)生培訓(xùn)職業(yè)能力、熟悉職業(yè)環(huán)境、了解實際知識的重要渠道。通過專業(yè)實訓(xùn),學(xué)生不僅可以把所學(xué)轉(zhuǎn)化為所用,還能使學(xué)生在學(xué)習(xí)操作過程中通過不斷調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu)來慢慢適應(yīng)相應(yīng)職業(yè)崗位,鍛煉職業(yè)的能力,為實習(xí)以及今后走向社會積累經(jīng)驗、打下基礎(chǔ)。
我校軟件工程專業(yè)是校級專業(yè)綜合改革試點專業(yè),以爭建微軟IT學(xué)院、HP軟件學(xué)院為契機,與知名IT企業(yè)開展深度合作,聯(lián)合培養(yǎng)具有國際視野的軟件開發(fā)、軟件測試和服務(wù)外包人才。與中軟國際、Tarena(達(dá)內(nèi))科技等十多家IT企業(yè)聯(lián)合建立了實習(xí)實訓(xùn)基地、就業(yè)基地。
4.3 畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計
畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生將前期學(xué)習(xí)到的知識運用到生產(chǎn)實踐中,真正了解、感受未來的工作,鍛煉自己各方面的綜合能力。真正實現(xiàn)與行業(yè)需求的專業(yè)實踐能力對接。能勝任相應(yīng)崗位的工作,從而積累工作經(jīng)驗,為就業(yè)做準(zhǔn)備。為了增強學(xué)生和指導(dǎo)老師對畢業(yè)設(shè)計(論文)及畢業(yè)實習(xí)的重視,提高畢業(yè)設(shè)計(論文)的質(zhì)量和提高學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)及畢業(yè)實習(xí)實踐環(huán)節(jié)獲得的實踐能力,也為緩解畢業(yè)設(shè)計時間(論文)不足,筆者將畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(論文)有機結(jié)合,實行“畢業(yè)實習(xí)+畢業(yè)設(shè)計”相結(jié)合的模式,學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容來自于畢業(yè)實習(xí),并且畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容要將畢業(yè)實習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行一定的升華,除體現(xiàn)學(xué)生四年來所學(xué)知識綜合之外,還要體現(xiàn)出學(xué)生的創(chuàng)新能力與科研能力,達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的標(biāo)準(zhǔn)。
5.結(jié)束語
通過對國內(nèi)外數(shù)字媒體技術(shù)相關(guān)專業(yè)及方向的調(diào)研,基于創(chuàng)新性人才培養(yǎng)目標(biāo),建立了相關(guān)的核心課程和多層次實踐教學(xué)體系,融合專業(yè)技術(shù)、實踐教學(xué)、校企合作共同培養(yǎng)為一體的軟件工程數(shù)字媒體特色專業(yè)方向的知識體系,著力培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)與技術(shù)交叉結(jié)合的數(shù)字媒體制作與開發(fā)能力和職業(yè)素質(zhì),進(jìn)而使得學(xué)生的基礎(chǔ)知識、科學(xué)素養(yǎng)、藝術(shù)感悟、專業(yè)知識、創(chuàng)新能力、工程能力和職業(yè)素質(zhì)都得到全面均衡的發(fā)展,以增強他們在數(shù)字媒體行業(yè)就業(yè)的競爭能力。
參考文獻(xiàn)
[1]沈琦,于學(xué)軍,張麗,等.軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù))特色專業(yè)復(fù)合型創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究[J].中國校外教育,2010,16:162-163.
[2]蔡建平,沈琦,于學(xué)軍等.軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù))特色專業(yè)的特色建設(shè)[J].軟件,2012,33(4):108-111.
[3]耿衛(wèi)東等.面向數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺建設(shè)[J].計算機教育,2010(16):99-101.
[4]向輝.數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)課程體系探討[J].計算機教育,2008(15):28-30.
文章編號:1005-6629(2007)08-0052-03中圖分類號:G633.省略等29個搜索引擎;
(2)教學(xué)科研模塊分為各地教育網(wǎng)站、課程改革研究、教育類期刊和教學(xué)研究論文等4個子模塊;
(3)教學(xué)資源部分按平時教學(xué)實踐的需要,又將其分為教案下載、課件下載、試題下載、教學(xué)圖片、高考專欄和其他資源等六個子模塊,在其他資源子模塊中包含了軟件下載網(wǎng)站、高中網(wǎng)站、大學(xué)網(wǎng)站和常用數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站四類;
(4)環(huán)境保護(hù)匯集了國內(nèi)外主要環(huán)境保護(hù)網(wǎng)站、政府環(huán)境保護(hù)部門和環(huán)保論文的的站點;
(5)學(xué)生沙龍匯集了以創(chuàng)新、趣味實驗為主的學(xué)科教學(xué)網(wǎng)站,供學(xué)生根據(jù)個人興趣愛好,查閱、搜索各種學(xué)科實驗的設(shè)計、過程和現(xiàn)象。
(6)國外資源分為網(wǎng)上圖書館、網(wǎng)上化學(xué)手冊、各國化學(xué)會及虛擬社區(qū)和其他教學(xué)資源(含有各國科學(xué)教學(xué)、2061計劃以及諾貝爾化學(xué)獎等);
(7)優(yōu)秀站點推薦此模塊對國外優(yōu)秀學(xué)科網(wǎng)站進(jìn)行了仔細(xì)篩選,收集了部分信息資源含量大的優(yōu)秀網(wǎng)站,并給出即時提示。同時進(jìn)行了科學(xué)分類,以方便教學(xué)研究、雙語教學(xué)和學(xué)科最新進(jìn)展資源的查詢。主要有美國化學(xué)會、Discovery(中英文)、Chemistry coach、網(wǎng)絡(luò)化學(xué)網(wǎng)站(Chemistry Webercises Directory)、安全與健康等網(wǎng)站。
3 “化學(xué)導(dǎo)航”查詢系統(tǒng)的特點
(1)信息量大匯集了國內(nèi)外近70個比較著名的搜索引擎。多種有效的搜索引擎能供使用者作擴(kuò)展性的查詢,使用方便,快捷。這樣,以不同的搜索引擎,運用不同的搜索技術(shù),可以得到較為全面的信息。而在其他的資源子模塊中,還提供了相當(dāng)多的相關(guān)鏈接;
(2)科學(xué)分類按教學(xué)功能和活動類型,分為七大模塊,在每個模塊中,再分成若干相應(yīng)的子模塊。綜合性較強的內(nèi)容歸類于“其他資源”子模塊中。使得系統(tǒng)具有鮮明的教學(xué)實踐、教學(xué)研究的特征;
(3)針對性強在整個查詢系統(tǒng)中,幾乎所有內(nèi)容都應(yīng)和化學(xué)教學(xué)有關(guān),特別適用于中學(xué)化學(xué)的教與學(xué)。還根據(jù)網(wǎng)站所涉及的不同化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖幽K分類,能在最短的時間查找到最新的資料;
(4)易于傳播整個查詢系統(tǒng)的大小只有1.省略”免費索取。
參考文獻(xiàn):
[1]陸真等.“化學(xué)舵手”網(wǎng)上化學(xué)資源查詢系統(tǒng)的設(shè)計與制作[J].化學(xué)教學(xué),2002,(3):36-38.
[2]繆強.化學(xué)信息學(xué)導(dǎo)論[M]. 高等教育出版社,2001:29-32.
[3]盧榮生.再談從網(wǎng)上高效搜索中學(xué)化學(xué)教育信息[J].化學(xué)教學(xué),2004,(7-8):62-64.
[4]程智.網(wǎng)絡(luò)教育基礎(chǔ)[M].人民郵電出版社,2003:290-301.
[5]袁中直,肖信,陳學(xué)藝.化學(xué)化工信息資源檢索和利用.[M]江蘇:江蘇科技出版社,2000:124-131.
一、問題的提出
《國家中長期教育改革發(fā)展規(guī)劃綱要》在繼續(xù)教育章節(jié)中,將“辦好開放大學(xué)”列為構(gòu)建靈活開放的終身教育體系的一項重要措施。要“把教育信息化納入國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略,超前部署教育信息網(wǎng)絡(luò)。”到2020年基本建成覆蓋城鄉(xiāng)各級各類學(xué)校的數(shù)字化教育服務(wù)體系,建立開放靈活的教育資源公共服務(wù)平臺,在為社會公眾提供公共教育信息的同時,促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享。[1]
由此可以看出,由國家投資,建立中國的國家教育信息平臺已經(jīng)呼之欲出,而廣播電視大學(xué)的發(fā)展,為中國開放大學(xué)的建立奠定了良好的基礎(chǔ),在電大基礎(chǔ)上建設(shè)開放大學(xué)是最好的途徑。但建設(shè)開放大學(xué)要適應(yīng)社會和學(xué)習(xí)者需求而定,面向地方、基層、農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū),在辦學(xué)的基礎(chǔ)上,開放大學(xué)還應(yīng)利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境、多媒體教學(xué)資源及其學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng),建設(shè)繼續(xù)教育的公共服務(wù)平臺,為學(xué)習(xí)者提供方便、靈活、個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)。而云計算是面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)、分布式計算、網(wǎng)絡(luò)計算和虛擬化等多種技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果[2],是一個龐大的虛擬化資源池(由硬件、開發(fā)平臺和服務(wù)等組成),上述資源可以動態(tài)地依據(jù)各種規(guī)模的負(fù)載進(jìn)行自動配置,使資源的利用率達(dá)到最優(yōu)化。所以,可借助云技術(shù),為開放教學(xué)提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)。
云計算提供3個最基本的特征[3]:第一個是基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)在大規(guī)模的廉價服務(wù)器集群之上;第二個是應(yīng)用程序與低層服務(wù)協(xié)作開發(fā),最大限度地利用資源;第三個是通過多個廉價服務(wù)器之間的冗余遠(yuǎn)程教育論文,利用軟件獲得高可用性。而基于云計算的遠(yuǎn)程教育智能輔導(dǎo)和答疑系統(tǒng)便是其中的第二種特征,即該系統(tǒng)與低層服務(wù)協(xié)作,最大限度的利用資源。
云計算在教學(xué)領(lǐng)域中的遷移稱之為教育云[4],是未來教育信息化的基礎(chǔ)構(gòu)架,包含了教育信息化所必須的一切硬件和軟件資源,為開放成人教育者和學(xué)習(xí)者提供一個良好的平臺。該平臺的建設(shè)關(guān)乎網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)質(zhì)量。開放學(xué)員一般是在職人員,具有一定的學(xué)習(xí)能力,但由于長期脫離理論、工作壓力大等原因,不可能完全理解課程與課程之間的銜接,而在課程教學(xué)中,面對的學(xué)員學(xué)習(xí)背景、層次多樣化,造成學(xué)員知識點出現(xiàn)斷層現(xiàn)象,根據(jù)這一特點,可以利用云計算,為學(xué)員建立個性化智能化的輔導(dǎo)流程,進(jìn)行虛擬答疑,提高學(xué)員學(xué)習(xí)效率。
二、已有教學(xué)輔導(dǎo)形式及其特點的分析
傳統(tǒng)意義上的教學(xué)輔導(dǎo),是指教育者依據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和自身教學(xué)經(jīng)驗在固定空間(教室)、固定時間(統(tǒng)一上課時間)面向受教育者(一般在30人以上)進(jìn)行講解的過程,在講解過程中,教師一般依據(jù)大多數(shù)者的可接受程度來安排教學(xué)進(jìn)度。
現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中的教學(xué)輔導(dǎo),一般依據(jù)在線平臺,進(jìn)入課程中,在該課程設(shè)置上一般包括教師管理、教學(xué)資源、師生互動、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。
(1)在“教師管理”模塊中,一般是教師上傳各種資料,如:教學(xué)大綱、教學(xué)實施方案、課程說明、課程考核方案和其他教學(xué)信息等。
(2)在“教學(xué)資源”模塊中,一般是供學(xué)習(xí)者下載瀏覽各種學(xué)習(xí)的資料論文提綱怎么寫。
(3)在“師生互動”模塊中,最為常用的便是BBS,一般供學(xué)習(xí)者和教師進(jìn)行網(wǎng)上留言。
(4)在“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”模塊中,也只是提供電子郵件、數(shù)字圖書館等功能。
傳統(tǒng)意義上的教學(xué)輔導(dǎo)是一種實時互動、同步交互的特點,教師可以依據(jù)當(dāng)時教學(xué)情況靈活調(diào)整教學(xué)進(jìn)度、模式等,與此同時,該方式受到時間、空間限制,不適合開放學(xué)員特點。
現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔導(dǎo)雖然通過網(wǎng)絡(luò)作為媒介,不受時間、空間限制,能夠為多數(shù)開放學(xué)院所接受,但明顯缺乏實時互動與同步交互。往往是教師上傳資料多日,學(xué)員才注意到,或是學(xué)員在BBS中留言,想要及時得到回應(yīng)卻未能實現(xiàn)。實際上,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是一種“大同步、小異步”的形式。
三 基于云計算的遠(yuǎn)程教育智能輔導(dǎo)的規(guī)劃
云計算技術(shù)運用于開放教育輔導(dǎo)是具有實用意義的,基于云計算本身特點,可以將教育資源進(jìn)行有效整合,向開放學(xué)院提供智能型云計算服務(wù)?,F(xiàn)介紹遠(yuǎn)程教育智能輔導(dǎo)平臺的架構(gòu)。其主要由四個部分構(gòu)成:基礎(chǔ)設(shè)施模塊、應(yīng)用接口模塊、教育應(yīng)用模塊、學(xué)員應(yīng)用模塊等。
(1)基礎(chǔ)設(shè)施模塊主要包括:服務(wù)器、存儲器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和虛擬服務(wù)器、虛擬網(wǎng)絡(luò)等。
(2)應(yīng)用接口模塊主要涉及開發(fā)環(huán)境、公用的應(yīng)用程序接口、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等,主要是由開發(fā)人員進(jìn)行的系統(tǒng)管理操作。
(3)教育應(yīng)用模塊主要提供教學(xué)平臺、學(xué)習(xí)跟蹤和學(xué)習(xí)記錄數(shù)據(jù)庫、教學(xué)專家系統(tǒng)等。
(4)學(xué)員應(yīng)用模塊主要面向開放學(xué)員遠(yuǎn)程教育論文,用于遠(yuǎn)程登錄開放平臺,在線學(xué)習(xí)、查閱教學(xué)資源,智能輔導(dǎo)系統(tǒng)記錄的學(xué)員個性化學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),制定出適合該學(xué)員學(xué)習(xí)進(jìn)度,為每個學(xué)員提供符合自身需求的課程間知識點的鏈接,方便學(xué)員理解掌握教學(xué)內(nèi)容。
在云計算模式下,首先由課程專業(yè)教師依據(jù)課程特點,多年在教學(xué)過程中總結(jié)的課程重、難點以及學(xué)生對各要點的領(lǐng)悟掌握情況,建立較為初期的輔導(dǎo)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并結(jié)合已有的教學(xué)資源,創(chuàng)建在線測試系統(tǒng)(目前已實現(xiàn))和知識點鏈接系統(tǒng),依據(jù)學(xué)員測試結(jié)果,判定該學(xué)院知識點的掌握情況及知識點是否存在斷層,同步更新輔導(dǎo)數(shù)據(jù)庫,針對每一學(xué)員生成專屬的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)內(nèi)容(包括相關(guān)知識點的學(xué)習(xí))。
四 基于云計算的遠(yuǎn)程教育智能輔導(dǎo)的可行性
云計算是未來教育信息化建設(shè)的基礎(chǔ)構(gòu)架,為開放教學(xué)提供各種教學(xué)活動所需的信息化服務(wù)。本文所提出的基于云計算的遠(yuǎn)程教育智能輔導(dǎo)系統(tǒng),就目前的技術(shù)水平和物質(zhì)基礎(chǔ)而言,各市屬院校已基本實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),具有創(chuàng)建輔導(dǎo)數(shù)據(jù)庫的能力和開發(fā)智能輔導(dǎo)系統(tǒng)的實力。利用該系統(tǒng),不僅保留了原有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔導(dǎo)的優(yōu)勢,同時增強了教學(xué)輔導(dǎo)的實時性和教學(xué)個性化要求,最大程度提高學(xué)員學(xué)習(xí)效率,從而提高整個開放教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
[參考文獻(xiàn)]
[1]《新一論教育改革和遠(yuǎn)程開放教育的發(fā)展(一)》.[J]國家遠(yuǎn)程教育,2010.4
[2]Youself,L Butrico,M. Da Silva, D.Toward a Unified Ontology of CloudComputing [J].Grid Computing Environments Workshop 2008.GCE 08.
[3]云計算:系統(tǒng)實例與研究現(xiàn)狀.[J]軟件學(xué)報,陳康,鄭緯民,2009.20,(5):1337-1348
研究生學(xué)位論文反映本專業(yè)研究方向。研究生學(xué)位論文是高等院?;蚩蒲袡C構(gòu)的研究生所撰寫的畢業(yè)論文,是其科研成果的結(jié)晶,反映了作者獨立進(jìn)行科研活動的能力。在研究生進(jìn)行學(xué)位論文的過程中,尋找研究熱點、把握研究趨勢是必需環(huán)節(jié),有些研究者通過廣泛閱讀文獻(xiàn),有些研究者通過文獻(xiàn)計量學(xué)和內(nèi)容分析的手段,常見比如發(fā)文統(tǒng)計、知識圖譜分析等。從文獻(xiàn)生產(chǎn)、供給的角度,這有助于研究者在短時間內(nèi)低成本地激發(fā)新的想法,迅速獲得相關(guān)文獻(xiàn)并尋找研究空白,獲得較大的知識收益,有利于知識的產(chǎn)生、傳播和累積。
論文的關(guān)鍵詞是文章內(nèi)容的提煉及核心思想,在某一學(xué)科中,如果某些關(guān)鍵詞在眾多的論文中反復(fù)出現(xiàn),就說明這些關(guān)鍵詞是該學(xué)科的研究熱點。因此本文以教育技術(shù)學(xué)專業(yè)為例,將研究生學(xué)位論文和論文關(guān)鍵詞作為研究對象,對教育技術(shù)學(xué)的研究熱點和發(fā)展趨勢進(jìn)行探析,并從中得到一些啟發(fā),以期探討進(jìn)步。
1.研究過程
1.1主要的分析工具
論文分析需要定性和定量相結(jié)合,離不開相應(yīng)軟件的輔助。本研究中主要使用書目共現(xiàn)分析系統(tǒng)(Bicomb)抽取論文中的關(guān)鍵字段,形成高頻詞一論文矩陣,Python進(jìn)行聚類分析,Excel作為Python的輸入,以及進(jìn)行簡單的統(tǒng)計。
1.2數(shù)據(jù)采集和處理
中國知網(wǎng)上收錄的論文數(shù)量較多,故將其作為研究對象的數(shù)據(jù)來源。通過本校數(shù)字圖書館訪問中國知網(wǎng),選擇“博碩士”類型,并以“教育技術(shù)學(xué)”為“學(xué)科專業(yè)名稱”進(jìn)行檢索,共獲得研究樣本7937篇研究生學(xué)位論文,然后按照NoteFirst格式采集研究生學(xué)位論文的題錄信息。使用書目共現(xiàn)分析系統(tǒng),將論文的發(fā)表年份和關(guān)鍵詞提取出來,輸出成EXCEL格式。
共詞聚類分析的主要有如下幾個步驟:首先選定參與共詞分析的高頻關(guān)鍵詞并構(gòu)建共詞矩陣,然后將共詞矩陣轉(zhuǎn)化為相似矩陣,然后進(jìn)行聚類分析,最后對結(jié)果進(jìn)行解釋。關(guān)鍵詞的選擇,目前有TOPN,正太分布法,齊普夫第二定律等幾種常見的方法。
經(jīng)過統(tǒng)計分析,本文樣本數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布,故本文選擇累積百分比20%的關(guān)鍵詞作為高頻關(guān)鍵詞,生成如表1所示的共詞矩陣。
為了消除頻次懸殊造成的影響,用Ochiia系數(shù)將共詞矩陣轉(zhuǎn)化成相似矩陣,即將矩陣中的每個數(shù)字都除以與之對應(yīng)的兩個關(guān)鍵詞總頻次開方的乘積,該矩陣主對角線上的數(shù)據(jù)均為1,代表高頻關(guān)鍵詞自身的相關(guān)程度,如表2所示。
2.研究結(jié)果
2.1關(guān)鍵詞的詞頻分析
詞頻分析法通過對關(guān)鍵詞中高頻詞匯的分析,能夠確定某一學(xué)科的研究熱點及其變化。本研究共收集到7937篇研究樣本,對所有關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計排序后,得到排名靠前的20個關(guān)鍵詞,表3提供了前10個關(guān)鍵詞。
觀察上表數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn),教學(xué)設(shè)計出現(xiàn)頻次遠(yuǎn)超其他關(guān)鍵詞,在教育技術(shù)學(xué)中占據(jù)著核心地位;信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)課程占據(jù)第二和第三名次,說明教育技術(shù)學(xué)對信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用比較深入和頻繁。
為了進(jìn)一步探究教育技術(shù)學(xué)的發(fā)展歷史,故對各年度所的關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計,可以得出各年度頻次排名前10的關(guān)鍵詞表,具體見表4。
表4顯示了高頻詞的變遷過程。觀察上表可以發(fā)現(xiàn),首先歷年排名靠前的關(guān)鍵詞都有教學(xué)設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)教育,穩(wěn)定性比較好,正體現(xiàn)出教育技術(shù)學(xué)交叉學(xué)科的特點,同時也可以看出,2000年后的“技術(shù)”,主要指網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其次教育技術(shù)已經(jīng)處于信息化教育研究階段,這一階段的核心關(guān)鍵詞主要有遠(yuǎn)程教育、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、教育游戲、移動學(xué)習(xí)等。從這一階段的研究熱點可以看出,隨著信息化時代的到來,教育活動的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等現(xiàn)象已成為研究熱點,這一時期研究者關(guān)注的對象不再僅限于媒體本身,而是從信息化學(xué)習(xí)方式人手,考察技術(shù)、人和教育三者間的關(guān)系。
2.2關(guān)鍵詞的共詞聚類分析
聚類分析是根據(jù)研究對象的特征對其進(jìn)行分類的多元分析技術(shù)的總稱,基本思想是基于研究對象的樣本或變量指標(biāo)間存在著不同程度的相似性或親疏關(guān)系。
層次聚類按照距離度量的不同分橐韻錄咐啵single-linkage、complete-linkage、average-linkage、ward-linkage?,F(xiàn)有同類型的論文中,均采取層次聚類法對共詞矩陣進(jìn)行聚類分析,但是并沒有針對上述不同情況給出對比分析,本文使用Python第三方庫scipy中的層次聚類函數(shù)以及dendrogram方法,對多種度量的聚類方法進(jìn)行了對比實驗,發(fā)現(xiàn)ward-linkage方式的聚類效果最好,具體聚類樹如下圖所示。
觀察該層次聚類樹狀圖可以發(fā)現(xiàn),研究生學(xué)位論文高頻關(guān)鍵詞大致聚為5類,具體分類如下:
第1類:學(xué)習(xí)方法研究,關(guān)鍵詞包括知識管理、大學(xué)生、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)、策略、非正式學(xué)習(xí)、知識構(gòu)建等。該類研究主要以如何提高學(xué)習(xí)的效果為目的,尋找和對比多種學(xué)習(xí)方法,為后續(xù)的教育教學(xué)方法提供參考。
第2類:教師與教育技術(shù)研究,該類研究主要由教育技術(shù)、教師專業(yè)發(fā)展、教育技術(shù)能力、現(xiàn)代教育技術(shù)、師范生、教師培訓(xùn)、中小學(xué)教師等關(guān)鍵詞構(gòu)成。這一主題的研究主要圍繞教師與教育技術(shù)的關(guān)系,著力提高教師運用新型教育技術(shù)的能力和水平,從而更好地從事教學(xué)活動。
第3類:網(wǎng)絡(luò)教育教學(xué)研究,主要由網(wǎng)絡(luò)課程、移動學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育等關(guān)鍵詞構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)教育以互聯(lián)網(wǎng)為載體打破了空間和時間的限制,涌現(xiàn)出在線教育和MOOC等新型教學(xué)方式。
第4類:信息技術(shù)條件下的教育模式研究,主要包括信息技術(shù)、教學(xué)模式、信息素養(yǎng)、教育信息化、信息技術(shù)與課程整合、行動研究、翻轉(zhuǎn)課堂等關(guān)鍵詞。隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步,越來越重視信息技術(shù)與教育教學(xué)的結(jié)合,碎片化學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等都成為該學(xué)科內(nèi)的研究趨勢。
第5類:設(shè)計與開發(fā)應(yīng)用研究,主要由設(shè)計、應(yīng)用、對策、開發(fā)、現(xiàn)狀和應(yīng)用研究等關(guān)鍵詞構(gòu)成。教學(xué)設(shè)計與應(yīng)用是教育技術(shù)學(xué)的核心目標(biāo)和價值體現(xiàn),不論采用何種技術(shù)手段,最終的落腳點都是教育教學(xué)方案的設(shè)計及應(yīng)用實踐。
3.研究結(jié)論
3.1發(fā)展趨勢
第一,研究熱點保持穩(wěn)定。從關(guān)鍵詞詞頻分析中可以看到,不論是全量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,還是歷年關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,出現(xiàn)頻率較高的關(guān)鍵詞都是信息技術(shù)、教學(xué)設(shè)計、遠(yuǎn)程教育等。這些核心關(guān)鍵詞,包括教學(xué)效果,教育信息化等其他高頻關(guān)鍵詞在內(nèi),都顯示出中國教育技術(shù)牢牢把握學(xué)科定位與目標(biāo),重視教與學(xué)的應(yīng)用與研究,而且應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行教與學(xué)是中國教育技術(shù)領(lǐng)域近20年研究的熱點。
第二,教育技術(shù)學(xué)在走向融合。主要包括三個層面上的融合,即教育理論層面、技術(shù)層面、理論和技術(shù)結(jié)合的層面。在前文的分析結(jié)果中可以看到由何克抗教授正式倡導(dǎo)的混合式學(xué)習(xí)概念,更是最好的證明。一是教育理論層面,主要體現(xiàn)在教育理論基礎(chǔ)的變化上。教育技術(shù)學(xué)研究的焦點,已經(jīng)由建構(gòu)主義轉(zhuǎn)向混合式學(xué)習(xí)。在詞頻分析中的歷年高頻關(guān)鍵詞中,可以看到建構(gòu)主義的排名在2004年以后,就比較靠后了。二是技術(shù)層面,教育技術(shù)已經(jīng)從基礎(chǔ)的視聽技術(shù),發(fā)展到了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為主,多種基礎(chǔ)技術(shù)為輔的階段。但就像網(wǎng)絡(luò)沒有取代報紙一樣,粉筆和黑板也依然存在著。各種不同的教學(xué)技術(shù)相輔相成、相互作用,它們以整體融合的形式,出現(xiàn)在各種教育教學(xué)活動中。三是理論和技術(shù)相結(jié)合層面,不同的教育與學(xué)習(xí)理論,需要各種不同的技術(shù)作為支撐,而各種技術(shù)的最終目的,是要為優(yōu)化教學(xué)效果而服務(wù)。共詞聚類分析中發(fā)現(xiàn)的信息技術(shù)下的教學(xué)及學(xué)習(xí)模式研究,說明教育技術(shù)工作者已經(jīng)開始關(guān)注適應(yīng)性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)。
3.2啟發(fā)
第一個啟發(fā)是要自信。有人說,教育技術(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的教育理論水平不如教育學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生;論信息技術(shù)能力不如計算機相關(guān)專業(yè)的學(xué)生。多數(shù)人都看到了這個現(xiàn)象,但如果因為這個原因,變得不自信和迷茫,那就有些妄自菲薄了。因為教育技術(shù)學(xué)是交叉學(xué)科,本專業(yè)的學(xué)生跟其他專業(yè)的學(xué)生比的就是教育理論與信息技術(shù)相結(jié)合的“綜合實力”,這才是教育技術(shù)學(xué)特色和優(yōu)勢的所在。本專業(yè)的學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)和研究中,可以遵照南國農(nóng)老前輩的指導(dǎo),堅持現(xiàn)代教育理論與現(xiàn)代信息技g的融合,并牢記二者“相乘”的關(guān)系,雙翼齊飛,同時努力探索教育技術(shù)的中國道路。
第二個啟發(fā)是要并重。包括電教并重和教學(xué)并重,主要是為了解決目前教育技術(shù)學(xué)出現(xiàn)的誤區(qū)和問題。電教并重是指要認(rèn)清教育技術(shù)姓“教”不姓“電”,信息技術(shù)只是教育技術(shù)的一種支撐,教育技術(shù)所研究的是在教育理論的指導(dǎo)下,如何有效利用各種信息技術(shù)為教學(xué)活動提供支持,以達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。教學(xué)并重是指教與學(xué)是相輔相成的統(tǒng)一整體,而且其立足點在學(xué)而不在教,因為教育教學(xué)活動的根本目的是學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展。
第三個啟發(fā)是要融合。不僅是教育技術(shù)學(xué)內(nèi)部的融合,還有借鑒其他學(xué)科的精華,如計算機、心理學(xué)和傳播學(xué),才能更好地體現(xiàn)出交叉學(xué)科的特點和優(yōu)勢。舉例來說,目前計算機領(lǐng)域,機器學(xué)習(xí)和人工智能正在如火如荼的進(jìn)行,雖然教育技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)在進(jìn)行虛擬現(xiàn)實和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的相關(guān)研究,但深層次的融合,結(jié)合教育教學(xué)活動進(jìn)行落地的嘗試,還需要盡快開展和總結(jié)。
工業(yè)工程(Industrial Engineering,簡稱IE)是從科學(xué)管理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門應(yīng)用性工程專業(yè)技術(shù),強調(diào)提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量等從而獲得最高的整體效益。自1994年設(shè)立工業(yè)工程專業(yè)以來,無論在專業(yè)特色設(shè)立、教學(xué)改革和教材建設(shè)等方面都取得了長足的發(fā)展,目前全國共有206所院校開設(shè)了工業(yè)工程專業(yè)。但在專業(yè)建設(shè)過程中也出現(xiàn)了很多問題,諸如目標(biāo)定位不明確、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)效果不理想等。2004年-2006年,我們對中原地區(qū)工業(yè)工程人才需求信息進(jìn)行了抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn),扎根于某一行業(yè)領(lǐng)域的“技術(shù)型”工業(yè)工程人才―既懂從事行業(yè)的專業(yè)知識,又熟悉工業(yè)工程專業(yè)知識―需求呈增長趨勢,已經(jīng)占工業(yè)工程人才需求量的60%以上,而未定位于特定行業(yè)的“管理型”工業(yè)工程專業(yè)人員已經(jīng)呈現(xiàn)飽和趨勢,社會需求量呈下降趨勢。本文通過對“技術(shù)型”工業(yè)工程人才知識結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,探索改革工業(yè)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。
1 “技術(shù)型”工業(yè)工程人才的定位
“技術(shù)型”工業(yè)工程人才是掌握系統(tǒng)的工業(yè)工程專業(yè)知識和豐富從事行業(yè)專業(yè)知識,熟悉企業(yè)生產(chǎn)實踐,具有系統(tǒng)思維能力的復(fù)合型專門人才,具有未來成為企業(yè)管理團(tuán)隊中技術(shù)專家的潛力。
“技術(shù)型”工業(yè)工程人才除應(yīng)具備每一個高級人才的思想道德素質(zhì)、文化素質(zhì)、科學(xué)素質(zhì)和身心素質(zhì)外,還應(yīng)該具備如下職業(yè)能力:
(1)豐富的企業(yè)生產(chǎn)實踐:具有熟悉企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品及工藝流程,及時把握企業(yè)發(fā)展脈搏的能力;
(2)系統(tǒng)思維能力:具備全局思考能力、系統(tǒng)性思維能力;
(3)深厚的業(yè)務(wù)素質(zhì):物流系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)和工作環(huán)境優(yōu)化能力;
(4)價值創(chuàng)造能力:資本運作、資源管理、資源配置能力。
2 “技術(shù)型”工業(yè)工程人才培養(yǎng)方案設(shè)計
培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)模式的核心,決定著人才培養(yǎng)的質(zhì)量?!凹夹g(shù)型”工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式綜合改革要求改革傳統(tǒng)的“管理型”工業(yè)工程人才培養(yǎng)方案,緊跟學(xué)術(shù)和實務(wù)前沿,構(gòu)筑動態(tài)專業(yè)框架。
2.1 整體優(yōu)化人才培養(yǎng)方案
與傳統(tǒng)的“管理型”工業(yè)工程人才培養(yǎng)模式相比,主要突出“技術(shù)型”的復(fù)合型人才知識結(jié)構(gòu),包括形成專業(yè)理念、專業(yè)能力的基石性的專業(yè)知識;把握企業(yè)生產(chǎn)實踐的行業(yè)專業(yè)領(lǐng)域知識;決定先進(jìn)管理理念、管理知識和管理能力,創(chuàng)造高經(jīng)濟(jì)效率和高經(jīng)濟(jì)效益的管理學(xué)知識;促進(jìn)具備宏觀經(jīng)濟(jì)形勢的判斷能力形成的經(jīng)濟(jì)學(xué)知識;令培養(yǎng)對象諳熟為企業(yè)爭取更多發(fā)展所需要資源的金融市場的金融學(xué)知識;保障掃除發(fā)展中的障礙,拓展企業(yè)疆界的社交能力的相關(guān)知識;適應(yīng)國際化、決定涉外能力高低的外語知識;素質(zhì)教育、決定“技術(shù)型”工業(yè)工程人才魅力的人文知識等。
(1)增設(shè)“工程與管理結(jié)合”的學(xué)科交叉課程。在基礎(chǔ)工業(yè)工程、物流工程、人因工程、質(zhì)量工程學(xué)、生產(chǎn)計劃與控制、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、管理統(tǒng)計學(xué)等專業(yè)和專業(yè)選修課的基礎(chǔ)上,逐步增設(shè)專業(yè)研究方法入門、專業(yè)案例研究、ERP軟件操作、ERP沙盤模擬實驗、企業(yè)過程再造、系統(tǒng)建模與仿真等交叉學(xué)科選修課程,充分發(fā)揮學(xué)科交叉性課程的知識整合作用。
(2)增設(shè)創(chuàng)新學(xué)分,強化競課外科技活動和競賽教育。在培養(yǎng)方案中增設(shè)創(chuàng)新學(xué)分,引導(dǎo)學(xué)生參加社會實踐活動,參與每年舉行的“希望杯”、“挑戰(zhàn)杯”、“沙盤大賽”等競賽,開展“競賽教育”?!案傎惤逃痹诖偈箙①悓W(xué)生圍繞競賽范圍梳理、整合所學(xué)知識從而優(yōu)化學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的同時,能夠提升學(xué)生理論能力、創(chuàng)新能力。
(3)持續(xù)的教學(xué)方法改革。深入開展教學(xué)方法和方式研究,通過開展“案例式教學(xué)”、“設(shè)問式教學(xué)”大作業(yè)考核等教學(xué)模式形成學(xué)生主導(dǎo)的授課體系,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性,通過導(dǎo)師制和創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè),以申請專利為目標(biāo),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
2.2 創(chuàng)新型的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),增強學(xué)生實踐能力
以培養(yǎng)持續(xù)創(chuàng)新能力的工業(yè)工程師為指導(dǎo),加強實踐教學(xué)力度,形成理論教學(xué)和實踐教學(xué)的協(xié)同建設(shè);課內(nèi)實驗、課程設(shè)計、實習(xí)、虛擬工業(yè)工程師訓(xùn)練營等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展,將人才培養(yǎng)與資格認(rèn)證相結(jié)合。
(1)以課內(nèi)實驗為基礎(chǔ),保證學(xué)生的動手能力。分階段開設(shè)階段性和綜合性模擬實訓(xùn)課程,提高學(xué)生的動手能力。開設(shè)《動作分析模擬實驗》、《質(zhì)量工程模擬實驗》、《物流模擬實驗》、《生產(chǎn)綜合模擬實驗》、《ERP沙盤模擬訓(xùn)練》等。通過這些實訓(xùn)課程,逐步提升學(xué)生的實訓(xùn)能力,實現(xiàn)對從企業(yè)設(shè)立到企業(yè)破產(chǎn)全流程所需知識的綜合。
(2)以實習(xí)為依托,使學(xué)生在企業(yè)實務(wù)中提高實踐能力。聘請一些實習(xí)效果好的大中型企業(yè)的生產(chǎn)總監(jiān)、經(jīng)理等作學(xué)生的實務(wù)導(dǎo)師,對學(xué)生認(rèn)識實習(xí)、專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)論文進(jìn)行指導(dǎo),安排學(xué)生在實習(xí)期間和寒暑假期間到實務(wù)導(dǎo)師單位實踐鍛煉,應(yīng)用專業(yè)知識協(xié)助實務(wù)導(dǎo)師做一些具體工作,協(xié)助解決一些具體業(yè)務(wù)問題以增強學(xué)生的適應(yīng)能力。
(3)以課程設(shè)計為補充,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力。對每一門主干專業(yè)課都開設(shè)有課程設(shè)計,將課程中設(shè)計的知識點融入一個綜合的案例。
(4)以畢業(yè)論文為綜合,綜合鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力。做好畢業(yè)論文選題與導(dǎo)師的實際科研課題實際問題結(jié)合起來,使學(xué)生將大學(xué)所學(xué)全部知識綜合起來進(jìn)一步提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)本科生科研能力。
(5)推出“工業(yè)工程專題”系列講座。每學(xué)期至少聘請3-5名大中型企業(yè)生產(chǎn)總監(jiān)和技術(shù)、管理人員或校友就熱點問題和成功經(jīng)驗講學(xué),一個學(xué)生在大學(xué)4年共8個學(xué)期期間有足夠機會取得企業(yè)生產(chǎn)總監(jiān)和技術(shù)、管理人員的現(xiàn)身說法,激發(fā)學(xué)生關(guān)心企業(yè)實際問題的積極性,極大地豐富學(xué)生分析、解決實際問題的能力,激發(fā)學(xué)生關(guān)心企業(yè)實際問題的積極性。
(6)虛擬工業(yè)工程師培養(yǎng)是利用虛擬實驗室、設(shè)計虛擬生產(chǎn)中心,借助虛擬外設(shè),按照工業(yè)工程師考核要求,讓學(xué)生扮演工業(yè)工程師角色,對虛擬生產(chǎn)中心進(jìn)行改善,以考核學(xué)生理論知識的實踐應(yīng)用能力。
3 “技術(shù)型”工業(yè)工程人才培養(yǎng)方案
根據(jù)以上分析,設(shè)計了如下的“技術(shù)型”工業(yè)工程人才培養(yǎng)方案(圖1)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]賈濤.工業(yè)工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)改革的探索與實踐[J].工業(yè)工程,2009,12.
[2]崔劍.淺談工業(yè)工程專業(yè)教學(xué)改革與培養(yǎng)模式研究[J].中國科技信,2011(19).