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高等學校的計算機基礎課程,不僅僅要求學生掌握計算機的基礎理論知識,還需要把掌握的知識應用到實踐之中。這是完全符合cdio的工程教育模式的理念。若能將CDIO的理念作為高等學校的計算機基礎課程的指導思想,培養學生自主學習能力、加強團隊合作能力,激發學生的求知欲,為計算機基礎課程的教學和改革提供新的思路。CDIO是以完整的項目發展周期為依托進行教學,讓學生參與到項目的構思、設計、實現與運行的整個過程。CDIO的核心思想是在學生要完成某個特定的項目,而為了完成該項目,需要從整體把握整個項目的解決方案,若實施的過程中需要的理論基礎知識的,則自行進行相應理論知識的學習。整個過程正在實現了知識的教、學、做于一體,在完成任務的同時,也獲取了相應的知識和技能。
2課程教學的特點
2007年廣東省教育廳高教處對廣東省高校計算機基礎課程改革確立了“面向社會,針對崗位,強化能力,融入專業”的改革主導思想。計算機基礎課程的開設及修訂必須立足于廣東省用人單位的應用需求以及經濟發展的實際情況。該課程須從教學理念、課程設置、教學方法到教學模式等方面都要做出相應的改革。而各大高校都將實操性較強的《計算機基礎》這門課安排在大學第一年,就是希望學生能從高中灌輸性的學習逐漸過渡到讓學生自學、愛學、想學。最近幾年,在計算機基礎課程的教學改革都是為了更有效地培養適合市場人才需求的應用型人才。同時,在大學的第一年培養學生能使用計算機和網絡等相關技術分析問題,解決問題,為學生在今后的學習和工作奠定基礎。CDIO的教育思想是構思、設計、實現、運作。計算機基礎課程在CDIO思想的指導下,要充分調動學生的積極性,引導學生主動學習。課程的設計要立足于整體,將教學內容的各個知識點融合到項目的實踐中去,始終強調以項目為導向,以各個小任務為驅動,最終,以“全過程考核,全方位評價”的方式最終完成該課程的考核情況。
3教學活動模式的架構
在CDIO的理論的指導下,既要為學生提供構思、設計、實現和運作,也要兼顧知識的掌握和能力的培養。具體表現可以分為以下四部分。構思:教師利用一節課的時間,了解整班學生的對計算機的掌握程度,并按照學生的層次分組。學生個體之間會存在智力和掌握計算機能力的差異,合理分組是完成項目的前提。針對不同的分組的學生分配難度不同的任務。設計:在具體的項目任務中,可根據不同的專業選擇與其職業崗位相關或相近的任務,這都是為了激發學生的興趣和參與感。在工作小組里面,要明確各自的職責,并做好計劃。實現:學生帶著任務開始對項目的實施。從信息的收集,討論,確定最終方案,選擇最優方案完成本次項目,都由學生自己負責。每次課,教師只需要查看他們的項目進度完成情況,并在旁提供咨詢意見,并不能為學生做決定。運作:項目完成后,可有學生對自己的項目和對他人的項目進行評價,強調培養學生在面向實踐和問題的任務上,能獨立、自我負責工作,并注意到團隊合作的重要。在實施過程中,教師要對每個環節中的各個項目任務提出關鍵性問題和提綱在制定或結語,對學生下一步的實施進行有效的指導。完成小組項目后,教師可根據學生的完成情況,給個人布置簡單的小項目。目的在于讓學生之前以小組為單位完成的項目的各個知識點進行融合,體驗這個項目知識的關聯性,并要求獨立完成。整個教學架構的安排都是以學生為中心設計的,即使是每個階段的匯報也是以學生參與完成。在完成項目的同時,學生除了要自行學習計算機知識,還要熟練利用網絡查詢并篩選信息,這大大提高了學生的自學能力,同時又因為項目是根據學生專業的職業崗位所設計的,讓學生在大學的第一年就對自己的今后的工作崗位有所了解,明確自己今后的學習方向,提高學生今后的大學學習生活的積極性和目的性。計算機的課程內容主要分為兩部分,理論知識和實踐應用能力。無論是哪部分的知識,筆者認為都可以用CDIO的指導思路設計教學內容。計算機課程中涉及前面的發展歷程、計算機基本組成原理等等這些瑣碎的知識點都可以采用CDIO的指導思想來設計教學內容。在教學活動中,可以安排學生進行一場表演,如扮演計算機的各個部件的功能與關系。當然在進行表演前,學生必須要以這個任務進行構思:有什么樣的角色?設計:主角是什么,配角是什么?是否還要旁白?實現:如何能將這些角色聯系起來?運作:完成效果能否清晰體現計算機各個部件關系?……這些都會促使學生去查閱有關資料,在查閱資料的同時,鍵盤、鼠標以及Internet的基本知識也就順勢能熟練運用。
4結語
工程圖學是實踐性很強的課程,傳統的工程圖學授課注重投影理論三視圖的閱讀與繪制圖樣表達等基礎知識和基本能力的傳授與訓練,而忽視了該課程的實訓性。由于缺少真實生產環節的生產實踐活動,學生對一些涉及工程實際的知識點(如金屬工藝知識零部件設計及加工理論知識等)掌握不好,導致學生不能理解所標注尺寸的合理性,不懂得技術要求的填寫等。因此,繪制的圖紙不規范,存在較多問題。由于傳統的重理論輕實踐的教學模式,影響了學生工程實踐能力的培養,不利于學生全面發展。而CDIO工程教育模式的改革正好可以彌補目前工程圖學教育存在的不足。
二、融入CDIO教育理念的工程圖學教學體系,體現做中學的實踐理念
CDIO模式注重系統的能力的培養和工程素質的提高,得到了產業界的充分肯定。2005年燕山大學機械工程學院帶頭進行CDIO教學改革。里仁學院也緊跟步伐,根據我院的教學特色,重新審視傳統的教學過程,反思其重理論輕實踐的教學效果,開展了基于CDIO的工程圖學教學改革,進行了一系列的探索和實踐。
1.重建CDIO特色的課程體系,結合社會需求確定教學內容。圖樣是設計制造等各環節的重要技術資料,是工程界進行技術交流的語言,是每個工程技術人員必須掌握的基本技能。學生經過長時間的大學教育,畢業后所具備的技術知識專業能力和工程素質,要能直接拿來為企業服務,得到社會的認可。如果教學過程只是紙上談兵的過程,學生便不能把學到的知識靈活地運用到工程實踐中,不了解實踐中工程技術上的設計思路零件結構的合理性實際操作的方便性圖樣表達和尺寸標注的完整性等。設計是為制造服務,制造是設計的后續。一個設計作品如果不能或難以制造出來,則只能是一個毫無意義的作品。因此,我們應該從工程實際出發,減少投影基礎理論相貫線標準件等知識,加強工程上最常用的構型能力圖樣表達能力繪制和閱讀工程圖樣的能力計算機繪圖能力等教學內容,注重能力的培養,重建基于CDIO理念的與生產實際相結合的課程體系。
2.從產品設計制造出發,引入特色三級項目,融入CDIO理念。以本教學改革使用的傳動器為例,在學期初便把傳動器展現給學生,在學習表達方法時,讓學生自主討論設計各個零件的表達方法;在學習零件圖的過程中,結合零件的實際應用,再優化各個零件的表達方案,并使標注的尺寸能夠滿足設計和加工工藝要求,標注出設計制造檢驗等方面的技術要求;在學習裝配圖的過程中,根據傳動器的工作原理和裝配關系,分析研討裝配圖的表達方案,并繪制出傳動器的裝配圖。這一過程主要由學習小組自主完成,小組代表陳述,學生集體討論,教師給以適當的引導并做出點評。最后,完成設計說明書,并制作PPT進行答辯,由各小組組長評定打分。整個過程中,充分調動學生對工程實際的好奇心,引導學生在實踐中自主學習,潛移默化地提高了自學能力。在此過程中培養學生的團隊合作能力,以及學生的工程意識和對產品負責的觀念,培養耐心細致嚴肅認真的工作作風。學生充分認識到了現在所學知識的重要性,更激發了對本學科學習的熱情。
3.突出實踐性,注重理論與實踐的結合。工程圖學是一門與工程實踐緊密結合的課程,根據工程實例加工過程工藝結構等,對學生進行基本理論的講解,培養工程素質,促進理論與實踐的結合。例如,在講解內螺紋孔的規定畫法時,結合內螺紋盲孔的加工過程的動畫,會激發學生的興趣,更好地理解這些規定畫法。第一步:用鉆頭鉆孔,形成直徑為0.85D的光孔,因為鉆頭的因素,產生1188的錐角,為作圖方便,可簡化畫成1208,如圖1圖2所示;第二步:攻絲,形成大徑為D的內螺紋孔,因為絲錐不能攻到底,所以需要畫出0.5D的攻絲余量。結合生產實踐,使學生在學習這些規定畫法時,不是枯燥乏味地死記硬背,而是能更透徹地理解規定畫法,從而能更好地記住和運用這些規定畫法。
4.豐富教學手段,優化基于CDIO理念的教學環境。針對不同的教學內容和要求,使用黑板與多媒體相結合的教學手段。在徒手繪制典型例題的解題過程中,把教師的思維過程展示給大家,并根據學生的反饋調整教學方法與講解進度,促進教師與學生的互動,營造活躍的學習氣氛。多媒體課件的應用豐富了教學內容,并結合多媒體動畫,把一些裝配仿真過程等直觀地展現在學生面前。充分應用模型室的實物模型,并應用計算機三維構型軟件,建立虛擬模型。虛擬模型作為實物模型的補充,大大豐富了模型資源,克服了傳統實物模型室時間和空間上的限制,改善了工程圖學教學環境。另外,給學生觀看典型零件的加工視頻焊接過程視頻鑄造過程視頻等,有助于學生開闊工程視野,優化工程圖學的教學環境,保證CDIO教學理念在實際教學中的融合。
三、融入CDIO理念的工程圖學教學改革效果
新世紀以來,我國大學英語教學改革進入了新時期。2002年12月教育部頒布的《關于大學英語教學改革部分項目的通知》拉開了序幕,它要求進一步推動大學英語教學改革,不斷提高大學英語教學質量,并要求推動大學英語課程體系建設。2007年7月教育部公布的《新大學英語課程教學要求》為了適應社會發展對大學畢業生英語水平要求的提高,將大學英語教學目標定位如下“:培養學生的英語綜合應用能力,特別是聽說能力,使他們在今后學習、工作和社會交往中能用英語有效地進行交際,同時增強其自主學習能力,提高綜合文化素養,以適應我國社會發展和國際交流的需要。”要實現這個目標,關鍵在于提高學生的創新精神和學習能力。與此同時,本世紀初麻省理工學院提出將CDIO工程教育理念引入中國,筆者認為這種教學理念不僅適合工科教學,而且能和新時期大學英語相契合,基于此,本研究在理論探討的基礎上,結合我國大學英語實際情況,借鑒CDIO理念,從宏觀和微觀方面來探討其對我國大學英語教學改革的啟示。
2CDIO教學理念概述
CDIO全稱為Conceive,Design,Implement,Operate,翻譯成漢語是構思、設計、實施、運行的意思。這是21世紀初期才興起的一種新的教育模式,也有些研究者將其歸納為“做中學”和“基于項目教育和學習”。它是麻省理工學院和其他3所著名工學院理論研究的成果,將教育實踐過程和工程項目研發做類比,最初應用于工程專業學生的培養,旨在向他們灌輸現代工程學習觀,讓他們增強學習的主動性,注意課程之間有機聯系,并提高實踐操作能力。尤其是構思與設計兩個環節,對于學生創新性思維培養和成事能力培養具有關鍵的作用。CDIO教育模式被介紹到中國以后,馬上受到學術界的高度關注。特別是在工程和管理學領域,發表了一系列論文并進行了廣泛的學術交流,2008年5月17日中國CDIO工程教育模式研討會的召開及相關課題組的成立推動該研究走向。此后,CDIO的研究范圍不斷推廣,主要集中在各個學科課程和人才培養方面,如IT課程、藝術專業課程、機械與電子信息課程等;人才培養包括創新型人才培養、應用型人才培養等;然而,目前將CDIO教育模式用于英語教學改革的研究并不多。在學術期刊網站錄入關鍵詞“CDIO,英語教學”,總共收錄文獻12篇,其中多從微觀方面來闡述,如楊揚2011年發表在天津市教科院學報的《CDIO項目式教學法在英語專業精讀課程中的應用以CDIO教育模式》,以具體的英語專業課程為例論證了CDIO項目式教學法的實用性,2014年2月簡耀的《CDIO商務英語閱讀課程教學設置》則從課程設計方面闡明了CDIO模式在商務英語閱讀課堂中的可行性和優勢。除了研究英語專業的,近年也有涉及大學英語教學改革的,但同樣缺乏宏觀的視角,如楊小鵑發表在《高教探索》2011年5期的《借鑒CDIO模式深化工科大學英語教學改革》認為CDIO對提高英語學習效率,培養工程思維能力,團隊工作能力,自主構建意義和創新能力具有積極的促進作用。
3CDIO教學理念下的大學英語改革實踐路徑
3.1CDIO教學理念下的大學英語課程設置
新時期大學英語課程設置應當把理論和實踐相結合。CDIO模式的設計(Design)啟示我們要進行整體化大學英語課程設計。改革后的大學英語課程應當由三大塊組成,一是語言基礎類課程如基礎英語,根據學生實際英語水平由易到難可分為一級到六級。二是英語技能類課程如寫作(初級、中級、高級)、口語(初級、中級、高級),三是和學生專業相結合的應用型大學英語課程(旅游英語口語、科技學術英語泛讀)等。研究者認為,在構思(Conceive)理念的影響下,大學英語課程不必拘泥于形式,如打破必修和選修課程的區別,而要充分利用好學分制,每一個同學只要修滿規定的大學英語學分數量即可,而不規定學生必須選哪些課程。這樣充分考慮了不同層次學生的需求和實際情況,他們可以根據自己的水平和興趣,任意搭配不同類別的大學英語課程。當然,具體學生選修什么課程,課程開設的先后,必須尊重循序漸進的原則。此外,過去被忽視的專門用途英語(EnglishforSpecificPurpose,ESP)課程有利于培養大學英語各個專業學生在今后工作中的英語實際應用能力,而目前大學英語課程建設在這方面比較薄弱,我們不能再流于形式,要在這方面進行優化。
3.2CDIO教學理念下的大學英語教學模式改革
問題或項目教學是CDIO模式提倡的主動學習和經驗學習的主要方法,與外語教學遵循的“做中學”(learningbydoing)和發現學習(discoverylearning)同門同根。問題教學法(problemmethod)源于20世紀初的研究性學習思想。美國實用主義教育學家J.杜威認為,思維的自然規律不是形式邏輯,而是所謂“實驗邏輯”的反省的思維,它是對問題反復地、持續地進行探究的過程。我們采用此種教學法,指導學生獨立地探索和獲取知識,以求發展自己的智力與創造才能。我們利用教學藍本或者在真實創設的情景中讓學生積極地發現問題,提出問題,分析問題和解決問題,為他們創造自主學習,主動參與的條件,不僅注意英語基礎知識的鞏固和應用技能的訓練,還注意語篇和語境一體化,其間涉及篇章結構分析,題材和體裁分析,時而加入互文性(in-ter-textuality)分析。比如上海外語教育出版社全新版第一冊Unit3UnderstandingScience,TextAPublicAttitudeTowardScience,學生首先從標題發現問題。他們把Attitude和Sci-ence兩詞作為切入點,提出的問題主要有:公眾對科學的態度是支持還是好奇?科學到底能給我們帶來什么?公眾對科學的態度會影響科學的發展進程嗎?教師可以先設置或導入問題,然后再以頭腦風暴的形式來討論并解決問題。
3.3CDIO教學理念下的大學英語教學評估改革
現行大學英語教學評估方式不太合理,單純以學生期末考試或大學英語四六級考試成績來評判教學效果,而沒有把過程評價考慮在內,缺乏可信度。CDIO教學理念的第四個環節運行(Operate)要求改革現行大學英語教學評估制度。首先,評價的主體要全面化,除了教學管理者外,廣大教師和學生也是評價的參與者,甚至是教材編寫者,社會機構人員也可以參與其中。在所有的評價主體中,學生處于核心地位。評價體系改革的內容必須尊重學生的選擇,滿足他們的需求,并符合他們的實際情況。其次,新時期大學英語課程評價內容要實現多樣化。需要構建知識與技能,過程與方法及情感、態度、價值觀的多樣化評估機制。此外,教學評估手段也可以多種多樣,除了傳統的課堂教學評估和訪談外,定期發放調查問卷等也不失為一種新方法。
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