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關鍵詞:安防系統工程;課程;高職院校;改革
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216(2016)01C-0055-02
安防系統工程課程是我院樓宇智能化工程技術專業的一門專業核心課,通過對該課程的學習,學生可以掌握智能樓宇安防系統的系統構成、設備選型及工作原理;安防系統弱電施工國家標準與技術規范;安防系統常見故障查找、分析、排除的方法。同時學生還可以具備各類安防系統工程施工環節中繪圖、識圖、設計、安裝、調試的能力;各類安防系統的使用、管理、升級、維修能力;良好的職業素養及較強的就業競爭力。
為了使該課程的教學效果達到目標要求,我們對樓宇智能化工程技術行業中的安防系統工程相關企業進行了大量調研與實際工程案例分析,認為這門課程應該更加注重培養學生實際施工經驗、工程具體環節操作、系統實際應用等能力的專業核心課。以往該課程主要以理論授課加一些實驗的教學方法進行授課,課程內容以各類安防系統的發展、工作原理、系統結構、各系統間運行機制為主,實驗內容以局部模型化的安防系統運行演示、操作使用為主,無法滿足安防系統工程相關企業工作崗位的知識、能力要求,也無法實現本課程的知識、能力目標。為了改善這一現狀,決定對安防系統工程課程進行基于典型工作環節的情景化教學模式改革。
首先,我們對課程內容重新進行了設計,根據對大量企業調研、實際工程案例分析以及充分考慮實際安防系統種類、復雜程度、知識的相互關聯程度等,選擇了實訓樓視頻監控系統設計安裝調試;某公司三層辦公樓安防系統設計施工;某小區門禁對講綜合系統設計施工;商場地下車庫消防系統設計施工;某商業綜合體綜合安防系統設計、施工、維修五個與實際安防系統工程案例中典型工作環節符合的情境化項目作為本課程的教學內容,學生在理實一體化實訓室重現的不同工作情境中通過完成五個相關且遞進的項目任務,掌握本課程的相關知識并具備較強的安防系統工程實際施工能力。課程的項目關系如下圖所示。
其次,對教學組織過程進行了改革,使教學過程更貼近實際工程實施過程,在教學過程中,教師扮演工程項目中甲方的角色對學生提出工程要求,學生在教師的幫助下分組學習,逐步完成工程過程,整個教學過程分八步。第一步,項目招標,教師以工程甲方的身份對學生提出項目情境,向學生說明項目整體功能要求,同時在課堂上對項目要求進行分解,講解項目涉及到的系統特性、工程注意事項等;第二步,系統設計。學生進行分組,以乙方工程方案設計小組的身份組建團隊,進行小組分工,在教師講解系統結構、系統特點、系統設計方法后,互相討論、查閱資料、參考國內外類似工程案例后進行系統設計;第三步,設備選型。教師以工程實例為依托,講解系統設備特點、設備選型方法。學生根據教師講解、網絡查詢、項目需求分析后進行設備選型,并在盡量控制成本的前提下選擇性能最優的設備,完成設備清單制作,并根據設備清單進行項目報價;第四步,制定施工方案。學生小組根據教師提出的工程要求、學習的系統知識、設備知識,制定項目施工方案,分解項目工程任務,結合教師給出的工程情境進行施工設計、工序設計、編寫完整的施工計劃;第五步,繪制圖紙。學生根據系統設計、設備列表、施工方案繪制系統設計平面圖、系統原理圖,在繪圖時指導學生根據弱電工程國家標準完成圖紙;第六步,系統安裝調試。根據各個小組的工程設計發放不同的設備、耗材,在理實一體化實訓室的模擬建筑系統上完成系統的安裝與調試;第七步,故障排除。教師對學生完成的系統進行常見故障設置,讓學生根據所學知識進行故障查找、排除,鍛煉學生排查故障故障的能力;第八步,考核獎勵。教師根據學生的系統設計、施工方案、施工環節等過程的表現對學生各個小組進行點評,并對表現前幾名的小組給予獎品發放,激勵學生提高學生的學習積極性。
為了對安防系統工程課程進行改革,對我院的實訓室進行了重新改造,將傳統的固定系統演示為主的實訓室化整為零,拆除整體系統, (下轉96頁)
(上接55頁)實驗室以模擬建筑模型為主題,采購目前市場主流的安防系統設備,如各類攝像頭、探測器等,根據學生的系統設計給學生提供不同特性的設備,在模擬建筑模型上進行系統施工。
對安防系統工程課程進行教學改革的這幾年取得了一定的成績,本專業畢業后從事安防系統工程行業的學生得到了社會、企業的一致好評,同時學生的實踐能力、職業能力得到了顯著的提升,在2012年杭州舉辦的“全國高職院校職業技能大賽樓宇智能化設備系統組裝調試”的比賽中獲得了全國三等獎的成績,同時學生在考取樓宇智能管理師――高級職業資格證書中通過率為100%。在這里,筆者將近幾年來對安防系統工程課程改革的一些經驗拿出來與廣大同行進行分享,歡迎大家批評指正!
參考文獻:
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【關鍵詞】教育信息化;個性化學習;電子學習;軟件平臺
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097 (2008) 10―0093―04
引言
教與學是一對不可分割的共同體,大多數學生不可能摒棄基于課堂的集體學習,但這種學習方式受到諸多條件的限制。一方面,由于時空的局限性和師資的有限性,學生很難根據自己的基礎和能力進行創造性學習;另一方面,教師在教學中精力有限,不能按照學生的學習基礎和學習能力來為他們差異性的安排課程。那么,如何讓在學習基礎和學習能力上存在差異的學生有效率地進行自主學習;如何讓教師個性化地了解學生從而針對學生的不同特點來重新組織與調整教學;如何根據學生自身的認知特點及學習興趣個性化的安排相應水平的學習資源,以上問題都已成為教育技術領域的重要課題[1]。
許多教學科研機構已經認識到個性化學習的重要性[2,3],尤其是在英國,2007年1月4日,由英國政府委托的“2020年教與學評議”專家組了題為《2020愿景:2020年教與學評議組的報告》,描述了在2020年實現個性學習的教育愿景[4],提出了個性化學習中亟待解決的問題。就當前已有技術解決方案來看,基本上離教學理論所訴求的“因材施教”存在著相當的距離,并沒有實質性地利用計算機與互聯網的特性進行教育資源與服務的重新整合、互動以及對個性知識需求的重構與再構[5];依然沒有辦法長期跟蹤、分析、評價并反饋個體學生的學習狀況;依然沒有辦法為教師、家長和學生提供相對合理的需求分析與指導方針,依然沒有辦法根據需求給出相應的個性化學習解決方案[6]。因此,本文將教師作為個性化學習平臺中一個重要角色,并充分利用計算機技術的輔助功能,使二者結合為學生提供個性化學習服務,為教師和家長指導學生進行復習提供依據,基于此,研究與開發了一個師生共建的個性化學習服務平臺ISI(Individualized System of Instruction),并進行了商業化推廣,命名為文曲星家教新干線[7]。
一 平臺描述
ISI學習服務平臺是一個基于測試、診斷、評價與反饋的、運行于互聯網、移動通信網間的個性化學習平臺,它通過對學習資源信息和學生行為信息進行收集、統計與分析,最終為教師設計個性化教學方案提供幫助,為學生提供精確、省時、高效的個性化課后復習方案。下面將此平臺從功能結構、軟件結構和物理結構三個方面進行描述。
1 功能結構
ISI平臺的整體功能模型如圖1所示,此平臺將用戶分為管理員、學生、教師三種角色,而家長一般只是通過郵件的形式獲得測控分析的結果。管理員的職責是實現平臺的一般性日常管理,如教師管理、學生管理、資源管理等。
學生通過知識梳理功能復習章節的疑難知識點,通過同步測控來診斷學習能力和知識薄弱環節,通過智能訓練來彌補知識薄弱環節,實現因材施教、個性化學習。通過測控分析為學生提供一個自我診斷報告,為自己的進一步復習提供依據。
教師通過測控分析功能來了解班級學生的整體學習狀況(包括:整體水平、成績起伏、共同錯題等),以及每個學生的具體學習情況(包括:學習能力、知識薄弱環節、遺忘規律等),從而修改自己的教學策略,為需要幫助的學生提供個性化診斷報告。再通過通過試卷搜索和智能組卷功能來干預學生的復習路徑,提供更個性化的學習方案,從而構建了一個教師參與的個性化學習平臺。
2 軟件結構
ISI個性化學習服務平臺的核心結構(如圖2所示)主要由學習資源庫、學生模型、教師模型、測試模塊和教學控制模塊、學生行為監控模塊構成。學習交互處理\測試交互處理和人機界面是輔助結構,它們負責將教學內容和試題呈現給學生,并負責對學生的交互行為進行反應。下面主要介紹核心部件。
學習資源庫由教學內容、測試題和知識關系庫三部分組成,其中知識關系將教學內容和測試題關聯起來,作為學習過程和測試過程的紐帶。
學生模型是對學生能力和學習情況的建模,包括學生檔案、學生的認知能力(包括知識、理解、應用、分析、綜合、評價六個層次)、學習歷史(包括學習方式、學習速度等)、練習歷史(包括練習題號、分數、時間等)及每個題目的詳細記錄。學生檔案信息是由學生自己輸入的,它作為學生認知能力的起點,以后通過學習來逐漸修改學生的認知能力。學習歷史是指在學生學習完后,系統自動的將其學習內容記錄到學習歷史庫中,來檢測學生是否學過某個知識的必備知識。當學生學習完某一章節后,系統自動為學生抽取試題進行測試,根據測試情況來修改學生的認知能力,同時將測試結果存儲到測試歷史庫中。
教師模型是對學生能力的評估和教學策略的推薦,包含學生行為評定、學生能力測定、試題評定、教學策略選擇等模塊。學生行為評定模塊根據專家知識庫中的測試題目信息及學生的回答情況,給出分析結果及相應認知能力層次的分數比重,為制定相應的教學策略提供依據。學習能力測定模塊主要負責評價學生的學習能力,通過評價取得反饋信息以修正、完善教學計劃,為教師模型制定正確的教學策略提供條件,保證教學的順利完成。試題評定模塊主要是對試卷的要求進行綜合評價,包括測試題目是否符合教學大綱的要求,試題分數的比例是否符合難度比例、認知層次比例和各章節的分配比例。教學策略選擇模塊負責依據測評結果選擇學習方案和繼續測試方案。
教學控制模塊負責分析、解釋知識庫中的教學規則,選擇相應的教學內容和教學策略,建立和修改學生模型的某些信息,控制教學的進行。在本框架中,教學策略分為三個層次:系統級和對象級、專家級。系統級策略是由經驗豐富的教學專家提供,是不同科目之間的一般性教學規則,它們在系統開發時已經加入到系統中。對象級策略由系統根據學生模型自動生成,是形成個性化教學的依據。專家級策略主要是由系統中的教師進行策略設計,形成學習和測試方案,它的級別最高,是保證教學方案更有效的方法。
測試模塊主要負責智能組卷和判卷。它根據學生的當前認知能力和學生的學習歷史隨機生成試卷,要求題目保持合適的認知能力和難度。然后學生對試題進行解答,由測試模塊進行判卷,同時把測試過的試題和測試結果存入測試歷史數據庫中。
學習行為監控負責學習過程中交互行為的捕捉,完成對學生行為的跟蹤,跟蹤內容將包括學習的知識點,起始時間,持續時間,瀏覽次數,測試的題目,知識點,起始時間,持續時間,修改次數等。它們將作為學習能力、學習效果測評的依據。
3 物理結構
物理結構則從網絡分布上描述了ISI個性化學習服務平臺(如圖3),形成了客戶\服務器式的體系結構,主要包括用戶認證管理服務器系統、學習資源管理服務器系統、自適應學習管理服務器系統、教學輔導與管理服務器系統、學習行為數據分析管理系統和閥值信息管理服務器系統六大服務器和客戶端:平臺應用終端系統。
(1) 用戶認證管理服務器系統,主要包括連接、分配、驗證、計費等部分,負責通過網絡對用戶進身份識別、權限識別、并根據用戶終端類型和分布式服務器的狀況合理安排由哪一站點對用戶提供服務,同時驗證用戶的收費情況,管理用戶的權限有效期等。
(2) 學習資源管理服務器系統,主要包括學習資源元數據管理程序、學習資源元數據庫、學習資源元數據挖掘程序、學習資源數據庫和學習測評資源數據庫。系統管理者利用兩個程序實現對學習資源管理服務器內三套數據庫的建設與管理。
(3) 自適應學習管理服務器系統,主要包括用戶信息收集程序,學生學習歷史庫,學習評價管理程序,學生認知信息庫,學生測試歷史信息庫,個性學習資源提取程序,個性學習資源數據庫。負責進行學生信息的收集、整理、智能評價、反饋以及根據學生行為及評價信息智能安排與學生能力及狀態相適應的學習資源。
(4) 教學輔導與管理服務器系統,主要包括問題信息管理程序,學習資源檢索程序,學生狀態分析及定位程序,學習評價信息查詢管理程序,學習資源布置程序,教學診斷庫,教學策略庫。它主要負責幫助教師及時了解學生的學習進度與程度,查詢教學參考內容,及時給學生以決策評價。
(5) 學習行為數據分析管理系統,包括學習者數據分析管理程序,學習者模型建模程序(通過學生對反饋的評價建模),它主要負責分析學習資源與學生行為之間的關系,分析教師行為與學生行為之間的關系,分析教師行為與學生結果之間的關系,是一個對學生與教師建模的工作,是把心理學觀點引入系統的關鍵部分。
(6) 閥值信息管理服務器系統,主要包括閥值信息管理程序與閥值信息程序,負責把學生的測評報告反饋給學生本人、其指導教師或者家長,從而對學生起到及時督促、鼓勵、矯正的作用。
(7) 平臺應用終端系統,平臺應用終端分為四種類型,分別安裝至各學生、教師、機構用戶以及系統管理者的計算機上,供他們操縱所需內容,如個人基本資料、教學或學習資料、測評報告、組卷等。
二 分析與討論
鑒于教學中日益增加的個性化需求,ISI個性化學習服務平臺利用網絡把學生、教師以及管理者聯系起來,通過對學生數據的收集、統計與分析,提供一套測試、診斷、分析、評價相結合的學生行為評定機制,使得教師和學生可以在ISI個性化學習服務平臺上進行有針對性的高效交流與互動,能快速、簡單、精確、高效地滿足對教與學的個性化需求,從而克服教與學的盲目性,合理地調配時間。這種交流與互動不僅有助于基于網絡的教與學,而且也有助于面對面的教與學。
針對現有的教育服務機制只能提供粗放型教育資源的缺點,ISI個性化學習服務平臺通過定義學習資源元數據對學習資源進行描述,使學習資源屬性能夠被唯一確定并且單位最小化,從而有利于對知識體系進行快速有效地組合、重組與管理,為個性化教學提供資源基礎。通過對學生個人學習行為的跟蹤和教師富有針對性的干預,ISI提供了一套學生狀態定位系統,通過把學生信息與學習資源進行關聯,建立學生的學習能力屬性,使得每一個學生學習狀態模型能夠被快速建立、定位、分析、統計與比較,從而為個性化復習方案提供技術基礎。
ISI個性化學習服務平臺也提供一套新型的互動教育模式,便得教與學的互動不再只基于過去傳統模式中“一問一答”的狀況,教師不僅可以隨時掌握學生的學習狀態,而且可以隨時給出指導意見并可干預學生的學習路徑,幫助學生制定更準確的個性化學習方案。ISI也是一個學習內容測評分析平臺,通過對學習測評內容的信度、效度、難度、區分度以及相關性等數據的評價,教師可以為學生個體或班級提供有針對性的個性指導與計劃調整,使學生和家長能精確、快速地把握學生學習動態,起到良好的教育配合作用。ISI個性化學習服務平臺具有內容無關性與平臺無關性,學習內容可以在PC機、手持式設備(手機、PDA、學習機)等多種交互設備上呈現,學生可以依據自身需要選擇交互設備和信息呈現方式,從而實現設備層的個性化。
在此平臺開發和商業化過程中,邀請了北京師范大學亞太實驗學校等多所中學對平臺的個性化學習能力進行了實驗研究,在學習效率、成績提高程度、學生對平臺的評價等多方面進行了問卷調查和系統自動跟蹤,通過統計分析,得出如下結論:此平臺通過記錄分析學生易出錯知識點的相關試題,并依據它們進行個性化復習與測驗使得學生學習具有針對性,從而使學習效率平均提高了31%,學習成績每科平均提高5-10分;同時,95.3%的受訪學生認為此平臺能有效控制自己的復習進度,符合他們的個人學習能力水平。
三 結論
ISI個性化學習服務平臺是一項提高教師教學效率與學生學習效率的一個雙向互動的教學服務平臺,教師可以依據學生的學習情況以及自己的判斷修改平臺提供給學生的個性化學習方案,使得教學策略更具有效性和實用性。實踐表明,師生共建個性化學習平臺對學生和教師都有很大的幫助。
參考文獻
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關鍵字:大數據應用 高校英語教育 教學創新探索
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)07(c)-0133-02
在社會生活網絡化的今天,大數據早已滲透到了每一個行業和業務職能領域,成為重要的生產因素。網民數量的激增及其在互聯網世界留下的痕跡成為刻畫和預測人類行為與心理特征的重要依據。教育是社會子系統中極為重要的組成部分,其受大數據的影響也較為深刻。在大數據處理技術最為發達的美國,學校可以通過對學生的數據分析以超過80%的精確度預測學生的升學情況,由此可窺大數據對于教育系統的深遠影響。在我國、大數據對高校教育也產生了較為深遠的影響,網絡選修,遠程教育屢見不鮮,智能信息化教育平臺建設也逐步在各大高校普及。但是大數據對于高校教育的影響仍處于初級階段,僅僅在借助互聯網平臺淡化學校界限方面略有小成,對于如何通過智能信息平臺,進一步深挖數據信息仍舊有較大的改進空間。高校英語教育是提升學生綜合素質水平的重要途徑之一。近年來,網上英語授課平臺層出不窮,不少高校也逐漸有了自己的英語教育信息系統。然而,網絡課程的學習效率、英語教育信息系統的利用情況并不理想;通過大數據挖掘學生的英語學習行為特點與心理特征信息等更是難上加難,更不用說進行行為預測等事項。因此大數據時代背景下,更加信息化、智能化的英語教學模式成為各大高校分析、探討的重要課題。基于大數據的高校英語創新探索既是潮流使然,又是需求所致。
1 大數據應用于高校英語教學的現狀
十八屆三中全會,國家提出“大數據發展”以來,大數據在多個領域取得了較為明顯的成就,但對于教育系統而言,改變現有模式,迎接大數據帶來的機遇與挑戰需要時間與財力的支持。由于各高校情況不同,大數據在教育方面的應用,尤其是英語教學方面的應用表現參差不齊。基本可劃分為4個層次。其一,基本未使用或構建大數據相關應用;其二,進行簡單的數字化教學,初步運用到大數據;其三,借助現有較為成熟的英語網絡平臺,開展英語教學,部分實現數據的信息采集和挖掘,能夠模糊了解學生需求;其四,獨立構建或者借助第三方構建高校英語教育信息系統,完全實現大數據的信息采集、挖掘、分析,可自動生成個性化教學方案。
1.1 基本未應用大數據進行英語教學
大數據應用于高校英語教育首先需要學生學習行為數字化與過程記錄的系統或機制,但這些系統的構建需要相應的時間進行調試,也需要相應的經費支持。這些對于部分高校而言需要時間去執行。因此,部分高校僅僅可以實現將英語相關學習材料上傳至互聯網平臺進行分享,沒有能力對學生的學習行為進行數據采集,更不要說針對數據進行挖掘,設計個性化教學方案。
1.2 初步應用大數據進行英語教學
互聯網的普及為教育增添了新的渠道,遠程教育已經成為新的教育渠道。目前,不少高校通過與網上教育公司簽約,在校內增設“英語網課”。網站通過記錄學生的訪問次數、訪問時間、訪問內容等簡單信息對學生學習行為進行記錄,初步實現大數據的簡單應用。“英語網課”模糊了校園的界限,為學生擴展了學習的資源庫和學習視野。也有助于英語教師初步觀測到學生的學習情況。此類做法在不少高校已經展開,并已經對高校英語教育產生較為重要的影響。
1.3 借助第三方成熟平臺開展大數據教學應用
高校借助第三方開發較為成熟的平臺進行英語教育。此類平臺具有較為完善的跟蹤記錄數據收集端口,能夠初步實現高校英語教學所需的信息采集需求。高校英語教師可以通過對此進行數據的整理分析以及挖掘,對學生的英語學習行為、能力、特點、心理動態等形成較為模糊的認知。同時,由于平臺上教學資源豐富,有利于學生個性化自學潛能的發揮,且有助于師生互動量增加,使教師對學生學習成績評價多元化,容易激發學生學習積極性。大多數高校已經開始實施,在較為知名的高校開展得較為普遍,并且取得了較好的成績。
1.4 構建獨立的英語教育信息化系統
由于獨立開發或借助第三方開發信息系統需要耗費大量的人力物力,因此,采用此類方法的高校并不多,但是此法在彰顯校園特色,教育特色以及人文特色方面有較大的優勢。同時,構建獨立的教育信息系統可以留一些特別的端口,博采眾家之長,建設系統更為健全的信息系統,有助于高校教師獲得更為詳實的數據,制定更為合理的學生培養方案。目前此類大數據應用相對較少。
2 大數據應用于高校英語教學中存在的問題
2.1 基礎設施不健全
大數據的應用離不開數據的收集,數據的收集離不開學習過程的數字化。然而目前大部分學校均未實現教學過程的全面數字化,因此數據采集變得困難,進而難以形成較為嚴謹的個性化教學方案。
2.2 教學思想未轉變
雖然高校耗費大量的時間和財力將大數據應用于教學系統中,但是由于教師思想較為陳舊,或不想轉變現有的教學方式,使得不少高校的數字化教育或者網絡英語教學系統形同虛設或者利用率極低。
2.3 應用技術能力待加強
應用技術的能力并非僅僅指運用大數據分析能力,而是指高校教師對于新的英語教學方法的適應,新的英語教學工具的應用能力。部分高校老教師不擅長使用計算機,對于網絡教學方法應用能力不強,存在抵觸心理,或有些教師雖不抵觸但由于操作不當,導致效率低下,浪費時間和精力,影響教學質量。
另一方面,只有行為信息記錄,沒有教師的數據分析與應用能力,也難以形成較為有效的學生形象刻畫,更難以形成較為合理的個性化培養方案。
3 大數據應用于高校英語教學的創新探索
數據分析有助于教師發現學生的個性特質,從而產生個性化教學方案。因此,高校英語教學應轉變原有的“按班級平均水平授課”“定期能力測試”“集中教學管理”等方法,逐步摒棄由傳統教育數據采集獲得的、彰顯學生群體水平特質的數據。同時運用現代化信息手段,通過大數據分析逐個關注到每個學生的個體表現,分析其學習特點與個性,進而形成一套最適合該學生的學習方法。因此,要盡快轉變高校英語教學思想,積極構建英語智能化教育平臺,學會利用大數據發現學生需求,結合平臺實現個性化教育。
3.1 高校英語教學的思想轉變
大數據時代的教育是真正實現“因材施教”的開始,學生整個學習過程的數字化將有助于教師對其學習相關數據的挖掘分析,制定屬于學生的個性化教學法則。目前很多高校開始使用遠程授課、開展英語網絡第二課堂、開通高校英語網絡教育信息系統等,但仍有一些教師對高校英語教育的理念非常傳統,在其教學過程中英語網絡教育信息系統等形同虛設,難以很好地照顧到學生的個性化需求。
因此高校應結合時代要求,結合自身特點,對現有的英語教學體系進行革新,改變高校教師英語教學理念,積極優化高校內部的信息化、數字化英語教學工作建設,加強各項數據的收集、分析和應用。
3.2 構建英語教學智能化平臺
構建獨立的英語教學系統將有助于本校英語教學全程信息化、數字化,有利于對學生英語學習的特點發現。同時也可以借助互聯網英語學習課堂進行學習。例如充分利用現有較為成熟的平臺或者模式,如“慕課”(MOOC)“多模太”(MODULE)和“翻轉課堂”(FLIPPED CLASS-ROOM)等形式開展教學。由于借助現有網絡平臺難以挖掘更多的信息,而開發新系統成本較高,因此建議學校與現有較為成熟的網絡英語教學平臺合作,在其平臺的基礎上設置個性化信息抓取端口,更多地記錄學生學習過程。
3.3 利用大數據發現需求,制定個性方案
通過構建英語教學智能化平臺,收集更多學生學習行為信息,教師應仔細分析其學習特點,譬如,學生是習慣于規律性學習還是突擊性學習,擅長聽、說、讀還是寫,最近在什么方面進步較為明顯,在什么方面有退步或進步不明顯,什么時間段學習效率較高等,然后進行歸納總結,發現學生近期最需要進行學習的部分,即學習需求。
根據教師歸納總結的信息,結合其行為特點,制定較為詳細的培養方案,并根據其后期反饋情況,不斷改進培養方案,使其提高學習效率,增強對英語的興趣,形成良性的英語學習循環。
總之,大數據在高校英語教學中的應用還是處于較為初級的階段。要想讓英語教學在大數據應用方面有長足進步,需要在“硬件”和“軟件”兩方面進行投入。
“硬件”方面較為理想的狀態是學校有自己的英語教學信息系統,能夠自動智能化生成學生培養的相關意見,在此基礎上英語教師根據其多年教學經驗,對其進行改進。但是目前很多高校由于種種原因難以實現該項目標,因此建議學校盡可能與現有較為成熟的平臺進行合作,盡可能使其更加符合高校英語教學需求,能夠具有較為智能化的跟蹤記錄及分析模式,使其運用起來更為便捷。
“軟件”方面,建議高校同學盡可能充分地利用學校提供的英語教學硬件系統,以便更詳細地捕捉到英語學習行為數據,而高校教師盡可能利用這些數據分析得出較為個性化的培養方案。
也只有如此,才能不斷改進大數據在高校英語教學中的應用。
參考文獻
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運用信息化手段檢測BMI數值,制定個性化的訓練方案
我校體育工作的愿景是“每個學生都擁有健康標準體質”。為此,我們制訂了學校體育工作方案,對每位學生都提出了科學鍛煉的要求。其中,體育教師先使用信息化手段檢測出所有非正常體重的學生,然后,從晨練到課間操再到體育課安排了不同的、分層次的訓練方法,來確保每個學生的BMI數值正常化。下面是對一名肥胖學生的監測案例。
在2014年9月1日和2014年12月22日對陳經綸中學分校初二年級六班同學趙某某進行了2次身體素質測試,其中包括BMI(KG/M^2);立定跳遠;800米;50米;仰臥起坐共5項測試,并對測試結果進行研究與分析,進而提出相應的身體運動功能性訓練方案。研究報告如下:
1. BMI測試結果與針對性訓練方案
依據測試結果和診斷發現的問題,設計個性化的三個配套方案來解決問題:
(1)合理膳食,適當控制飲食方案
合理膳食,控制攝入,營養平衡。
(2)身體運動功能訓練方案
加強鍛煉,實現輸出,提高肌體運動機能。制定個性化的訓練方案,通過3個月的堅持,執行計劃。 (3)有效指導與監控
每天的晨練和課間操時間,體育教師和班主任根據我校體育工作管理辦法,聯手對學生的落實情況進行監督和管理,確保每一名學生認真落實運動量和運動強度。體育教師在課堂上進行動作技術和方法的指導,為課余時間的鍛煉提供保障。
2. 針對性訓練的效果顯著
經過3個月的練習,第二次進行5項測試,兩次測試結果對比如表3:
在9-12月這三個月中,通過以上3種手段,對趙某某同學進行監督、訓練和檢測,在2014年12月份的5項測試中,她的成績有了明顯的提升,具體表現在:體脂含量(BMI)由原來的25.1(KG/M^2)超重,恢復到正常體重20.5(KG/M^2);快速跑50米由10.9S得分為0分提高到9.7S得分為50分;耐久跑800米由4分46秒得分為40分提高到3分30秒得分為96分;跳躍能力立定跳遠由157CM得分為63分提高到169CM得分為72分;仰臥起坐由原來的43個90分提升到現在的53個100分。除此之外,經過不懈的努力,她通過了我校田徑運動隊的選拔,參賽項目為1500米和3000米。趙某某的進步,是應用信息化手段因材施教的一個案例,在后期的跟蹤調查中,趙某某同學一直保持著積極鍛煉的好習慣,體育成了她學習生活的一個重要組成部分,終身體育的意識正在形成。
以點帶面,正是由于信息化手段在體育工作方面的運用,使我校體育教師和學生更有針對性地制定個性化的科學鍛煉方法,取得了事半功倍的效果。
信息技術與體育教學融合,促進個性化教育
1.激發運動興趣
學生在學習體育的過程中,具有求異、求新的心理特點,容易產生興趣的轉移。根據這一點,體育教師就利用掛圖、聲音、模型、投影、視頻等生動活潑、新穎多樣的手段,實現立體模擬、平面模擬、語言聲音重現、靜態實景重現、呈現動態過程。以此保持學生的注意力和興趣,使其在不同的刺激下,保持神經系統的興奮性,從而激發學生學習的熱情,調動學習的積極性,在輕松活潑的氛圍中,掌握體育技能,從而達到優化課堂教學的目的,為個性化教育奠定興趣基礎。例如,我校李老師上一節籃球運球課,發現學生的控球能力參差不齊,有的出現多次丟球的狀況。李老師便使用節奏明快的流行音樂,如《小蘋果》,讓學生跟著音樂節拍完成原地運球動作。經過兩節課練習,學生丟球的次數明顯減少了,所有學生的運球技術都得到了提升。更重要的是,學生邊運球邊唱歌,球性熟練的學生還根據節拍快慢運出了花樣,一堂枯燥的籃球運球課變成了歡樂的海洋,所有學生都喜愛上了這節課,成功地激發了學生的運動興趣,并且使每個人的個性得以彰顯。
2.建立正確動作概念,統一規范技術動作
在體育教學中,講解示范動作是體育教學的一個重要環節,是讓學生對將要學習的技能在大腦里形成一個表象的過程,而且看是學生的主要信息來源。但有一些運動項目在體育教學示范中常因動作速度過快而讓學生目不暇接,導致教學效果大打折扣。為此,我校體育教師王B進行了新的嘗試。在進行跨越式跳高的教學時,使用了視頻和錄像手段。在示范動作時,讓學生通過觀看視頻里的連貫動作和慢動作建立正確的動作概念,并通過定格動作講解重難點,進一步強化動作概念。在練習中,她使用iPad對每個學生進行動作錄像,運用回放功能使每個學生能清晰看到自己的動作,對照正確動作,找出不足。這節課通過使用信息化手段,不僅完全將課堂的運動時間還給了學生,而且,每位學生根據自身情況改進技術動作,促進其個性化發展。
信息化與學生運動生活相融合,提高體育教育個性化
目前,針對學生放假時間怎樣進行體育鍛煉,我校嘗試使用信息化手段進行指導。體育教師將動作內容拍攝成照片,學生和家長通過看照片就會對動作方法和標準一目了然。家長可以以此為依據監督孩子的運動完成效果。對于所有非正常體重的學生,我校采用佩戴腕表的形式進行監督。即每位學生配備一塊腕表,除睡覺外隨時佩戴,通過電腦遠程監控,能檢測出學生每天鍛煉的心率和運動量,達到每日督促學生進行屬于自我的、個性化的鍛煉,達到加強體質的目標。
針對目前工業工程專業人才培養模式落伍的現狀,結合國家對創新型人才的需求及對素質教育的重視,探索個性化的工業工程人才培養模式。以東北林業大學工業工程專業的培養模式為研究對象,從確立人才培養理念和能力、構建個性化專業知識、加強實踐應用環節、開展多元化教學評價及構建個性化教育教學管理模式等方面出發,構建了一套能體現學生個性化發展的培養體系。該體系能夠充分開發學生的個體潛能,培養出滿足行業、市場和社會發展需要的人才。
關鍵詞:
工業工程;個性化;人才培養模式;研究
0引言
工業工程是一門將工程與管理有機結合的實踐型交叉學科,其研究對象包括大規模工業生產及社會經濟等宏觀系統,也包括生產系統中的人、設備、物料、信息和環境等微觀因素[1-5]。工業工程學科已建立近百年,其應用范圍已經遍布社會的各行各業,但是我國高校中的工業工程專業培養卻明顯落伍,難以滿足社會對工業工程專業學生的要求。本文將以東北林業大學的工業工程專業為例,探索個性化的工業工程人才培養模式的建設路徑。
1工業工程專業個性化教育面臨的現實問題
東北林業大學工業工程專業自2000年成立至今已培養出十二屆合格的畢業生,學生的一次就業率一直位于學校各專業前列。近年來,隨著教學的不斷改革與專業教師的不斷努力,工業工程專業建設有了很大的發展,但是由于培養體系的構建只關注了專業知識體系的本身,而沒有注重培養學生的自主學習能力,沒有將培養方案與學生的個性化發展相結合。因此目前的教學體系中存在許多問題。(1)教學手段、教學方式比較單調,缺乏課堂互動。由于受課堂教學時間和“以教為主”的傳統教學方法等條件的限制,很多課程往往被作為純理論的課程進行教授,學生感到內容枯燥,課堂氛圍沉悶,缺乏互動,難以獲得理想的教學效果。(2)過度強調了理論知識的學習,實踐性教學環節薄弱。東北林業大學工業工程教學以課堂講授理論知識為主,很少涉及寓情于景的案例式和啟發式教學;一些課程雖有實驗課和課程設計,但是實驗類型單一且脫離實際,課程設計也脫離企業現場,既不能有效鍛煉學生能力,也不利于學生的個性化培養;生產實部分局限于參觀,學生缺乏親身實踐的機會,實習效果差。導致工業工程學習與企業生產相脫節,學生解決現實問題能力低,所培養畢業生與企業所需人才之間存在較大偏差。(3)課程體系設置不盡合理。學生需要完成的學分包括:必修課程學分、專業選修課程學分和校內公共選修課程學分,課程繁多且可供選擇的課程單一,大多是機械工程類課程,或是經濟管理類課程,導致學生沒有多余的時間和精力來挖掘自身的特長,實現自我的個性化發展。(4)教學體系單調。東北林業大學工業工程教學培養體系比較傳統,追求專業課程設置的合理性和邏輯性,沒有考慮到學生對所開課程是否感興趣,沒有尊重學生的自和選擇權,培養出來的學生專業方面的基礎知識較扎實,但是大部分學生缺乏理論知識的運用和創新能力。傳統的教育體系缺乏一種基于學生個性化發展、尊重學生自和選擇權的培養模式。(5)教學評價體系機械、單一。教學評價是一種綜合檢查教師教學質量和學生學業成績的方法,東北林業大學工業工程專業大多課程都采用期末考核一種形式,考核的內容以客觀試題為主,學生經常只需要死記硬背,而主觀試題較少,缺乏對于學生思考、分析和論述能力的考核。在評分標準上,主觀題答案也與客觀試題一樣以教材或教師講授為參考,學生發揮的余地有限,阻礙了創新思維的形成和創新能力的發展。
2實施個性化人才培養的對策
東北林業大學工業工程專業在個性化培養模式研究進行了探索,初步建立了一套能體現學生個性化發展的培養體系。
2.1確立個性化人才培養理念
以個性化教育為人才培養理念,對本專業學生的培養目標是具備工程技術、管理技能、實踐應用和整合創新等方面的知識與能力,具體能力定位如下[6]。(1)具有扎實的數學和信息技術基礎。(2)具備數據獲得和處理的能力。(3)具有整體思維和全局意識。(4)具有快速適應環境的能力、自我投資主動學習能力和協同精神。(5)發現問題,提出和評價解決方案。(6)具有良好的專業倫理道德和職業道德、精益求精的態度、較強的社會責任感。(7)有效的溝通協調和和諧的人際關系。(8)面對危機或者突發事件具有初步的處理能力。(9)具備信息獲取和職業發展。(10)關注當前問題。(11)掌握工業工程專業相關的技術、工具。(12)掌握工業工程的工具、理論和知識,了解專業領域標準和行業法律法規,掌握外語和計算機基礎技能。(13)掌握學科前沿信息,判斷學科最新的應用方向,并依據實際進行產品工藝設計、技術改造與創新的初步能力。
2.2構建個性化專業知識
(1)提高學生自我教育的能力和對培養方案的認知[7-9]。東北林業大學在2014年對本科專業人才培養方案進行全面修訂,四年制本科專業的畢業總學分由180學分壓縮至150學分,增加了公選課和實踐課程學分比例,鼓勵學生積極參與如“挑戰杯”等課外競賽,依據自身興趣特長參與第二課堂進行個性化自我培訓。為了使工業工程學生能夠更好地認知工業工程專業的培養目標、教學體系及工業工程專業在未來職場、社會所處的地位和發揮的作用,在新生剛入學時,開展系列專業教育講座,加強學生對工業工程專業的認知,明確自己的學習目標,熱愛所學的專業,以積極向上的心態開始自己的大學學習生活。在生產認識實習前,結合實習要求,進行工業工程專業認知講座,明確專業的培養方案,重點強調專業課學習的重要性及其在實踐中能夠解決的問題。為了使培養方案更具科學性,在工業工程各年級進行專業問卷調查,為專業方案的改革提供方向。(2)加強專業認知能力,拓寬專業口徑。為了打牢學生的專業基礎、使學生更加了解專業應用面,對培養計劃進行了改革,保證公共基礎課不削弱,取消了一些課程,合并了一些課程,加強了一些課程,增加了一些課程,使新的培養計劃滿足社會真正的需求增強學生未來的競爭力[10]。(3)優化課程體系,加大選擇性和靈活性。在課程設置上考慮學生個性的差異性,擴大選修課的設置范圍,努力做到因材施教。為了滿足不同興趣學生的愿望,在原計劃的基礎上,新增加了專業英語、現代項目管理、工業外貿概論、組織行為學、預測與決策、生產系統建模與仿真、工業統計與應用、電子商務供應鏈管理等課程;將取消原教學計劃連續兩年沒有學生選的課程。在每學期專業選修課程選課前,就每門課程的授課內容、授課教師和授課方法等向學生介紹,指導學生根據自己的實際情況和今后的規劃進行選課。將專業課程分為必修課和選修課兩大模塊,并確定合適的比例。考慮到學生個性化發展的需求,將選修課提高至34學分,占總學分比例21.4%,并且將專業選修課分為“制造技術與管理方向課程群”和“制造信息化方向課程群”,學生根據自己的需要有選擇性地學習。除此之外學生在校期間還需獲得30學分實踐教學,6.5學分的形勢與政策及“思政課”實踐,2學分的第二課堂學分。(4)隱性課程建設,個性和諧發展。每個學生在大學時期,收獲的不是證書和文憑,而是知識應用能力、創新能力、責任感,以及誠實、正直、善良、堅毅等許多受用不盡的財富[11]。因此,在培養體系中加強學生的專業倫理教育,激發學生的職業理想和學習興趣,提高其自主學習能力,增強科研意識和創新意識,團隊組織能力和溝通能力,樹立高度的責任感和自信心。(5)涵養多元文化。“學術自由”是大學多元文化的內核之一[12],作為現代的大學,不僅是包容不同的學派、學術和研究者,也應該尊重學者和學生的人格,多一些包容,容忍失誤者,善待失敗者,褒獎成功者,進行良性競爭,尊重和包容必將營造一個充滿生機與活力的校園。
2.3加強實踐應用環節
(1)增加實踐性環節。為了更好地貫徹教育部精神,培養出高質量的、實際動手能力強的創新型工業工程人才,在修訂的教學計劃中,加大了課程設計的比重,增加了如社會實踐、公益行動、競賽參與等形式的第二課堂教學;加強了基礎工業工程、人因工程學、質量管理學、管理信息系統、工業工程測試技術和現代制造系統課程的實驗學時。根據專業培養目標和能力要求,循序漸進的改革實踐環節,依據實際將傳統的演示性和驗證性實驗逐漸轉變為綜合性、設計性實驗,將實踐教學環節和企業實際進行結合,提升學生分析問題、綜合運用知識解決問題的能力,還可以增強學生的學習熱情和專業認知。(2)對生產實習進行了改革。生產實習主要是讓工業工程專業學生對企業特別是工業企業有一個初步的、全面的感性認知,讓學生接觸多種不同類型的企業,了解各種企業的業務范圍和主要生產流程,了解我國企業的管理現狀和技術水平,豐富、完善和深化已學到的管理理論、方法和原則。新的教學計劃對生產實習也進行了改革,原計劃生產實習都采用一個方式,在兩三個生產工廠進行生產實習,但是由于企業的生產自動化程度高及生產安全等的限制,學生只能站在一旁觀看,實習效果非常差。新教學計劃改革為在9個企業實習,企業中有大型國有企業,有中外合資企業和民營企業等。采取多種方式進行實習,如在一些企業重點進行機械制造工藝、設備等傳統方式的實習;在另外一些企業重點實習現場管理方面的內容,主要采取觀察、交流座談的方式,通過與領導和現場人員接觸,了解企業人、財、物等管理方面的具體情況,回校后再采取交流座談、抽簽答題等形式進行廣泛交流和評審。鼓勵學生依據個人意愿,結合暑期進行頂崗實習,以真實的工作環境來強化學生的知識技能水平,減少學生步入社會后的不適應,能夠很好的提高學生的職業競爭力。在實習期間保證學校、企業等各方面能夠相互協調,共同培養學生的知識技能,發揮學校與企業所具有的優勢,形成一定程度上的資源優化配置。(3)畢業論文指導工作實行雙向選擇。畢業論文指導工作采用雙向選擇制。在第七學期,指導教師將畢業論文題目,內容以及要求填寫在畢業論文選題表上,學生根據自己的興趣、工作單位、就業情況選擇自己喜愛的題目或者指導教師;教師根據自己對學生的了解,成績的優劣,在盡量滿足學生第一志愿的情況下,進行好中差搭配的基礎上,選擇需要指導的學生,達到雙向選擇的目的。第八學期再正式下達畢業論文任務書,進行畢業論文的指導工作。工業工程專業的畢業論文強調了其應用性強的特點,應盡量選擇真實課題,以實際問題和應用來實踐所學理論。鼓勵并創造條件,讓已簽約的學生提前進入就業單位,熟悉環境并根據實際情況進行1~2周的一線工作實習,發現問題并選擇畢業論文研究課題;第3~4周時間提出想法并醞釀改進方案;第5~6周的時間實施改善;第7~8周檢驗效果。學生更早地接觸了實際工作,熟悉了工作環境,為畢業后正式工作奠定了基礎,同時畢業論文由學校和用人單位共同進行指導,與生產實踐緊密結合,論文質量得到了很大程度的提高。
2.4開展多元化教學評價
大學的學習既有繼承性的一面,又具有探索性、實踐性和獨創性的特點,因此,高校教學評價也應依據這些特點進行[13]。目前的教學評價基本只考察學生的理論知識學習,忽視了實踐和創新能力的考察,阻礙了創新人才的培養[14]。要對教學評價的方式進行改革,有以下幾個方面可以實施。(1)轉變教育思想觀念。轉變教育思想觀念需要教師和學生共同參與,首先,教師要轉變原本的對教學和教學評價的認識,以正確的人才觀和質量觀為視角,重新確立工業工程專業的培養目標。其次,學生應該拋棄僅僅對知識機械記憶即可的觀念,發揮主動性和積極性,通過各種途徑掌握新知識和技能,努力提高自己的能力。(2)建立多元化的教學評價體系。首先,增加階段性考試,改變終結性一次評價的局面,評價要通過階段考試、平時作業、學期終考核等多渠道進行。其次,注重對學生獲得知識和運用過程的考察,依據教學效果加強對學生的引導,提高學生進行自主學習的能力同時也要檢查教學中存在的問題,培養具備終身學習和創新能力的人才。(3)改革考核考試制度。調整相關考試內容,提高題型設計的靈活性,主觀題、客觀題都應盡量避免過于側重知識的機械記憶,使得考核內容更全面、考法更科學、考點更符合工業工程專業的要求。增大主觀題的比例,主觀題的評分不應拘泥于書本,為讓試卷真正起到考察學生真實水平,尤其是應用知識創造性解決問題的作用。
2.5構建個性化教育教學管理模式
傳統的教育教學管理模式忽視學生個性的發展,而個性化教育教學管理模式有助于學生個體潛能得到充分開發、個性得以完全施展[15]。因此必須進行個性化教育教學管理模式改革。(1)進行教學制度體系改革。要樹立“以學生為本”的理念,積極推進學分制改革、尊重學生自,逐步實施彈性管理。首先,要依據專業實際完善學分制。課程的學分很大程度上影響著學生的學習動機和學習態度,學分制體現了教育應該因人而異和因材施教的思想。調整學分比例,適當減少一些公共基礎課過高的學分,提高選修學分占總學分的比例,放開對院系之間的限制,使學生可以自由地選擇公選課程。其次,要充分尊重學生的自。賦予學生知情權,向學生明確工業工程專業的培養方案、師資、經費及有關措施和規定;給與學生選擇權,在專業導師指導下,讓他們自由選擇課程、教師和學習方式等,給與學生自主選擇和自主發展的空間。(2)以個性化的管理措施,推進教育教學管理的個性化進程。實現學生管理的個性化,要從了解學生的個人、專業課程的選擇、價值觀、個人創造能力開始,依據培養方案和學生個人成才的需求,來優化大學的教育資源的配置,創造更為有效的教育教學管理體制和教育平臺。將現代化和管理信息化技術和手段引入教育平臺[16]。借助各類先進的教學方法促進學生主動思考、探索和解決問題,將討論式、參與式教學貫穿到整個理論教學過程中,如泰勒制辯論、福特生產方式意義、豐田式生產方式精髓的認知、通用破產的原因等,同學們親自查閱資料、總結分析、共同探討,對課程的內容有了更深刻、更準確的理解和掌握。隨著東北林業大學官方網站數字化程度的不斷提高,為本專業建立教育教學管理信息化運作新模式提供了必要的條件。
3結論
東北林業大學工業工程專業在人才培養及學科建設上經歷了15年的歷程。在15年期間,以市場經濟和學科發展為導向,不斷修訂培養目標,完善培養方案,加強學科建設,探索出了在工科院系培養工業工程人才、專業建設的一些經驗。通過東北林業大學工業工程個性化人才培養模式研究探索,明確了工業工程專業的人才培養理念,構建了個性化專業知識體系,加強了實踐應用環節,提出了多元化教學評價方式,構建了個性化教育教學管理模式,使專業人才的培養更加適應社會發展的要求。同時,建立的核心課程及新的課程體系也為國內同類院校工業工程專業教學體系設置提供借鑒。雖然筆者對個性化教育進行了探索,但仍然處于起步階段。今后在堅持個性化教育的過程中,需要密切關注市場需求和行業發展趨勢,逐步完善適合東北林業大學實際的個性化培養模式。
作者:朱玉杰 馮國紅 王巍 單位:東北林業大學工程技術學院
【參考文獻】
[1]孟祥林.個性化教育的本質及我國的策略選擇[J].廣東廣播電視大學學報,2005,14(1):92-97.
[2]宋官東,王思惠.高校個性化教育改革的思考[J].現代教育管理,2014(10):48-51.