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一、引言
物流管理作为一门新兴专业,在高校开设的时间并不长,因此怎样将操作性较强的专业
知识以学生乐于接受的方式教授给学生,让学生能够在较短的学习时间内高质量的完成学习任务,就成为我国高校物流管理教学必须考虑的主要问题。由于体验式教学可以让学生在情景互动中真实感受物流管理的特点、内容,被许多高校所使用。体验式教学在实践中的表现方法多样,如何正确选择具体体验式教学方法将研究的重点。传统的教学方法评价与选择主要依靠定性方法或者说已有经验,本文将使用定性定量相结合的层次分析法即AHP,对高校物流管理体验式教学方法进行评价与选择,以提高选择方法的科学性准确性。
二、基于AHP评价物流管理体验式教学方法步骤
(一)体验式教学评价准则
1.兴趣度
大学专业知识往往由于其理论概念较多使许多学生感到枯燥无味,影响学习的兴趣,而体验式教学对传统的灌输式教学具有一定颠覆效果,学生教师对不同的体验式教学方法体现的兴趣度也有所不同。
2.素材收集容易度
体验式教学需要具备一定的可操作性,为了实现教学目标,让学生充分体会物流管理的具体运营方式,需要收集一系列企业在实际工作中出现的各类实务素材,而许多素材的基础资料是各类企业的核心数据,因此对课程需要的素材收集难易程度也是评价体验式教学各类方法的重要指标。
3.获取知识理解度
体验式教学的目的是让学生在体验各类物流管理流程中学到一定的物流知识,但是在不同的体验式教学方法中,学生所面临的教学环境、条件有所不同,对物流管理知识理解度存在难易。
4.扩展知识度
当前物流管理所面对的是大数据云计算的宏观管理环境,各种管理因素都在发生着根本性的改变。学生在体验式教学中学习到物流管理知识必须要解决这些现实问题,因此扩展知识度也是评价各类体验式教学方法的重要指标。
(二)体验式教学方法选择类型
体验式教学方法在大学中有很多,目前物流管理专业所使用的方法主要有策划方案、案例分析、企业实习、沙盘实验等。由于高校在物流管理教学时间、资金等方面的限制,因此需要对几种体验式教学方法进行评价与选择,以在教学中有效的进行教学规划。
(三)建立层次结构图
为了选定最合适的体验式教学方法,因此通过AHP可以将选择评价指标与选择方法对象建立模型,如图1:
(四)建立标度
由层次结构的准则层四个指标,需要分别对其进行量化评估,来确定我们所需要选择的各类方案各自的权重以及得分,以最终确定需要选择的最佳体验式教学模式。
(六)求出各个评价指标的权重
针对每一个评价指标下比较矩阵的列相加得出其之和,再分别以每个元素除以列之和得到全新矩阵后计算出各行之和即所需要进行最后决策的权重。表6至表9为各指标的平均值矩阵与权重数值:
(七)评价指标的权重
通过对前述建立的体验式教学评价指标之间的重要性程度可得出这些指标的判断矩阵,再如前述得到各指标方案的权重方法可以计算得出这些指标的权重,如表10:
(八)计算各体验式教学模式分数
分别对体验式教学各方法进行分数计算,可以得出策划方案教学方法分数为0.244,案例分析教学方法分数为0.213,企业实习教学方法分数为0.495,沙盘实验教学方法分数为0.048。从最终得分上来看,最高分为企业实习方法,按照AHP理论,该模式为最佳选择方案。
关键词:实践教学;教学效果;教学方法;教学导向;阶段目标控制
计算机专业课程,如操作系统,数据结构等,其理论性强、概念比较抽象,学生在学习过程中普遍感觉难学且乏味,缺乏趣味性。但如果在课程理论学习的同时,进行必要的课程实践,则能够使学生对课程所学的知识进行全面的综合训练,合理地应用书本上学到的知识来解决社会生活中的实际问题。因此,实践教学不仅可使学生对专业课程的内容有直观的感受,而且可有效地提高学生对专业课程的学习兴趣。更为重要的是,课程的实践教学过程能够使学生不断加深对这些理论知识的理解和体会,培养动手实践能力,包括问题分析、系统设计、编码的基本技能和技巧、一整套软件的集成和测试方法以及团体协作精神。总之,实践教学的作用巨大,它是计算机专业的教学过程不可缺少的一个环节,是实现理论与实践相结合的最重要的一步。这其中最为关键的问题是选择科学的教学方法,以提高实践教学的效果。
本文从计算机专业实践教学的特点和存在的基本问题出发,探索如何提高计算机专业实践教学的教学效果,提出了一种基于导向的实践教学的教学方法。通过这种科学的教学方法,使学生真正理解并掌握本专业的精髓。
1实践教学的特点
计算机专业的实践教学包括课程实验、课程设计、生产实习以及毕业设计等,除课程实验完成的任务相对简单外,其他的实践课程综合性均相对较高。本文讨论主要面向综合性较强的实践教学。根据我们多年的实践教学经验,总结出计算机专业实践教学的几个基本特点:
(1) 教学内容偏重实际操作。以练习为主,以教为辅,教与练结合。不像理论课的教学,偏重于介绍课程中抽象的概念和原理,实践教学是在学生理解相关的概念、原理基础之上,以学生动手实践为主要内容,教师主要是给出大致的实践目标与方法供学生在实践过程中参考。
(2) 目的性强。实践教学中,通常都要求学生利用已学的知识来解决一个具体问题。如操作系统中的进程管理、文件管理等问题的实现,数据结构中结合实际的应用网络查找关键路径等问题,都要求学生在实践教学结束时提交具有较高的完整性、正确性、可靠性、一致性的系统。
(3) 学生的自主性与教师的导向性。每个大学生都是有意识的和理性的个体,其行为具有自主性的特点。在实践教学中要充分发挥其自主性,包括实践过程中所采用的技术路线、设计目标的内容和表现形式都有其选择的自由。但同时,教师的导向作用是不可或缺的,主要包括学生的个体特征分析和教学目标分析。一方面,教师可针对学生个体的差异,结合计算机专业和课程的实际,针对教学内容选用适当的教学方式(如讲解、讨论等),根据学生的个人情况因材施教,促使能者多学,以充分发掘每个学生的潜在能力;另一方面,可有效防止学生在实践过程中偏离了所需解决问题的本质。并通过对实践阶段性目标的把握,使实践过程循序渐进,逐步深化呈螺旋式上升。结合学生的个人情况和一系列阶段性目标控制的教学方法,达到培养学生特长,发掘学生潜力的目的。
(4) 教学时间、地点相对集中。计算机专业的理论教学的时间相对分散,便于学生慢慢消化那些相对抽象的原理和概念,而实践教学的时间相对集中,要求学生在相对较短的时间内进行系统的、综合的训练,对某门课程(如操作系统课程)或专业主要课程(如毕业设计)的内容有直观的、全面的认识。另外,与其他专业不同,计算机专业的实践教学的地点也更加集中,一些软件开发和硬件设计之类的实践一般都在机房或实验室进行(因为学生参与现场施工、布线之类的机会较少)。
2实践教学中面对的主要问题
由于实践教学的这些特殊特点,导致绝大数学生都认为“实践课程难,不知如何下手”。为了使学生克服这样的心理问题,循序渐进地进入设计状态,通常我们都对学生的设计过程进行分阶段控制,因此,教师在实践教学中面对的主要问题是阶段目标的控制。
教师对于实践课程中每个阶段目标控制的效果对最终的教学效果会产生直接的影响。计算机专业的实践过程和软件开发一样,是一个具有生命周期分阶段的过程。该专业的实践过程通常分为问题分析、系统设计、编码和测试等几个基本阶段。在实践的每个阶段都要得出最终结果的一个或几个组成部分(以文档资料形式或程序模块形式存在),一个实践结果必须有完整的配置组成。要充分认识到每个阶段都是必要的,且前一个阶段的完成质量对后一个阶段的质量有较大的影响,不同阶段的修改所付出的代价也是不同的,这种修改的代价随着阶段的深入而呈放大趋势。因此,计算机实践教学中阶段目标的控制是教师一个非常重要的任务,良好的阶段控制既可以使学生按时按质完成实践,又可以使学生在实践过程中少走弯路,充满信心地去解决实践课程中所遇到的问题。
3实践教学中两种教学导向
根据实践教学中教师必须面对的主要问题,这里我们提出基于提高学生动手能力和提高学生理论研究能力两种导向的分阶段教学方法。
3.1以提高学生动手能力为导向
在实践教学中,为切实提高计算机专业学生的动手能力,我们按照问题分析、系统设计、编码和测试等几个基本阶段对学生进行指导,严格控制每个阶段的进程和目标。下面以文献[1-2]中的银行家算法解决软硬件资源的安全分配问题为例进行说明。
3.1.1问题分析
这个阶段不是具体地解决问题,而是准确地确定“为了解决这个问题,目标系统必须做什么,它必须具有哪些功能”。要避免学生一开始就考虑问题怎么做,不进行细致的分析就考虑怎么做,思路肯定比较混乱,这必然影响学生解决问题的自信心。
这个阶段要求学生结合问题,查阅相关文献,对问题进行细致的分析。文献阅读分析能力是所有同学必须具备的,这个阶段可以充分发挥理论学习能力强的同学(图1中A类型和B类型的同学)的优点,通过他们带动其他同学克服实践课程中的畏难情绪。如资源分配问题要求学生通过分析理解产生死锁的4个必要条件,了解实现的模拟系统应包括资源设置、进程设置、资源分配和资源动态申请等几个方面。
4.1.2系统设计
计算机专业实践教学的目标通常是要求学生根据相关原理设计出对应的模拟系统。在系统设计阶段要求学生根据问题分析阶段的结果给出解决问题的方案,且解决方案尽可能有几种,以便通过比较选择出一种更为合理的方案执行,并给出相应的系统总流程图和系统的详细流程图等文档资料。例如用银行家算法实现资源分配问题,要给出相应的银行家算法的所要使用的数据结构、算法的伪码过程、模块的数据流图以及系统的流程图。这个阶段学生可充分发挥自己的自主创造性。
3.1.3编码
在较好地完成前两个阶段后,学生就可以动手编写程序代码。学生可根据目标系统的性质和实验环境,自主选择一种高级语言将前一个阶段的结果翻译成对应的程序。在实际的实践教学中,采用这种分阶段的方法,大多数同学发现编码实现阶段不像他们想象的那么难了。这有几方面的原因,一是通过前两个阶段的透彻分析,学生的自信心有了一定提高;二是通过对编码详细准确的资料的对照,达到动手能力强和理论能力强的同学互相取长补短的作用。
3.1.4集成、测试
这个阶段是非常重要的一个阶段,因为本阶段是系统的高可靠性、正确性的保证,但往往被大多数同学们忽视。很多自称动手能力强的同学也缺乏系统测试能力,因此,在实践教学中,首先要告诉学生对设计的系统按照一定测试方法对系统进行测试,然后通过教师的现场测试(及相应的调试)对系统进行进一步完善。
这种分阶段的教学,既能使学生掌握了系统开发的基本过程,更重要的是它能够使学生在充分巩固理论知识的基础上,动手能力有很大程度的提高。
3.2以提高学生理论研究能力为导向
在实践教学中,虽然以提高动手能力为导向的分阶段教学有较好的教学效果,但仍然存在一部分同学侧重于理论研究,他们有较强理论研究兴趣。对于这部分同学,为充分发挥学生的主观能动性,我们顺应学生的偏好,采用不同的教学方法,以提高理论研究为导向。基于这种导向的教学方法我们也将其分为不同的几个阶段。下面以操作系统课程中的磁盘调度算法[3]研究为例进行说明。
3.2.1问题分析
对所需研究的问题做深入分析,通过查阅资料了解问题的研究意义、背景与现状。例如对磁盘调度算法的研究,分析该算法对当前海量信息存取的意义、主要有哪些相关的算法以及它们的优缺点、时间复杂度等。包括一些经典调度算法先来先服务、最短寻道时间优先、扫描算法、LOOK算法[4]、循环扫描算法、磁盘性能模型的优化调度算法[5] 以及智能网络磁盘调度算法[6]。
3.2.2理论创新
在完成问题的背景、现状分析后,引导学生从某一个角度去对现有的理论进行修改或合并等,以达到新的调度算法在时间性能或空间性能上的优化,也可以对算法性能结果作理论推导研究。如对于磁盘调度算法,我们可以从基于平均寻道时间的角度去分析现有的算法,综合应用SSTF和LOOK算法的优劣[3],给出新的算法优化策略。
3.2.3正确性验证
对于理论创新的结果需要通过实验(实践过程)验证其正确性。如果是理论推导,则需要清晰的证明,并设计实验方案,通过实验测试算法所涉及到的各个参数在不同情况下的数值;如果是对现有算法进行修改或合并,使时间性能或空间性能有所提高,则需要做详细的对比实验方案设计,通过对比实验以图形等形式明确给出性能提高的比例。
通过这种教学方法,在保证学生养成严谨的研究作风的基础上逐步提高理论研究能力。
4结语
文章根据计算机专业实践教学的特点,分析了计算机专业实践教学中存在的主要问题:教师对实践教学过程的阶段控制问题。并提出以培养学生动手能力为导向和培养学生理论研究能力为导向的新型教学方法,该方法可有效避免学生在面对实践课程时的心理惧怕问题,并给出基于两种导向的阶段目标控制方法,在实践教学中取得较好的效果。
参考文献:
[1] 汤子瀛. 操作系统教程[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2001.
[2] 张顺香,张家精. 计算机操作系统教程[M].武汉:武汉大学出版社,2007.
[3] 张顺香,朱广丽. 一种基于平均寻道时间的磁盘调度优化算法[J]. 计算机应用,2009,29(4):1147-1150.
[4] Shriver E. Performance Modeling for realistic Storage Devices[D]. New York:Univ.New York,1997.
[5] 彭广习,余胜生,周敬利.基于磁盘性能模型的优化调度算法[J]. 计算机工程,2002,28(5):20-21.
[6] 张磊,赵跃龙. 智能网络磁盘调度算法[J]. 计算机工程,2007,33(18):97-99.
Exploring Guiding-based Teaching Methods in Computer Professional Practice
ZHANG Shun-xiang, ZHU Guang-li
(Institute of Computer Science and Engineering, Anhui University of Science&Technology, Huainan 232001,China )