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[关键词] 大学; 信息管理与信息系统; 人才培养; 分析
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 01. 057
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2013)01- 0097- 02
0 引 言
信息系统管理与信息系统专业(以下简称信管专业)是在20世纪60年代后期到70年代中期产生的管理信息系统理论与实践的基础上发展而来的。美国明尼苏达大学建立了世界上第一个信管学科的博士学位。信管专业在我国的产生和发展是随着70年代中后期电子计算机在管理领域的广泛运用开始的。20世纪70年代末各大学纷纷创办“经济信息管理”、“管理信息系统”等专业,培养信息管理类人才。2008年全国已有587所高校开办了信管本科专业,信管专业人才越来越被社会认可。
下面选取了中美整体实力较强的8所大学,就其信管专业的课程设置,人才培养方向以及就业情况分别作了详细的介绍。
1 美国大学的信管专业
根据2013年美国最权威的大学排名机构US News的美国大学管理信息系统专业本科排名,我们选取了4所在国际信管专业排名中都是具有一定代表性的大学作为分析对象,它们分别是麻省理工学院、卡内基梅隆大学、亚利桑那大学、明尼苏达大学双城分校,文中资料源自4所学校网站公布的信息。
麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)称为系统设计和管理(System Design & Management,SDM),设置在著名的Sloan管理学院,授予管理科学学士学位。课程总学分为123,必修课程包括微观经济学原理、宏观经济学原理、管理科学中的最优化方法入门、统计学思想和数据分析、大学生管理交流、管理的心理学实验室、企业财务会计、线性代数;限定选修课包括企业家能力和创新、财政理论、管理实施入门、供应链计划、制造业系统和供应链设计、市场管理、计算机和工程学问题解决方案入门、系统分析、信息技术精华、战略方案组织设计、软件商务、完整信息系统技术、战略方案以及组织因素、经济情报、战略结构和定价;一般要求的课程包括微积分、物理学、化学、生物、科学与技术、实验室课程、人文科学、艺术以及社会科学课程。
卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University,CMU)的信管专业称谓信息系统管理(Information Systems Management,ISM),设置在Heinz公共政策与管理学院,授予理学学士。课程为总学分143,包括专业核心课程:信息系统环境、系统开发基本原理、设计和开发的应用、软件开发项目、信息系统应用。学科核心课程和组织管理相关课程任选一门;设计科学与理性选择相关课程任选一门;研究方法相关课程任选一门;专业沟通等课程任选一门。内容区域:信息系统选修课、组织方面、设计科学和理性选择、研究方法、专业沟通5个领域的课程。计算机科学基础:初级/中间体设计和中间体/高级设计。数学和统计学课程一门,统计学推理和实践(选修一种课程)。
亚利桑那大学(University of Arizona,UA)称为管理信息系统(Management Information System ,MIS),设置在Eller商学院,授予工商管理学学士。课程有基础课程:英文写作、商业数学、计算机和网络社会、数学、财务会计入门、经济学、管理会计学入门、管理中的统计学推论、基本经济问题。必修课程:高级代数、管理和组织、市场营销、工商管理、数据结构和算法、基本运作管理、使用和管理信息系统、组织行为管理、商业基础道德一体化和管理法则、商业数据交流、公共机构和政策的整体经济、业务决策的微观经济分析、数据库管理系统、信息系统分析和设计。此外学院还开设有专业选修课以及人文科学选修课。
明尼苏达大学双城分校(University of Minnesota Twin Cities,UMTC)是信息与决策科学(Information & Decision Science,IDS),在Carlson管理学院,授予商学学士学位。课程分为:公共基础课程:微观经济学原理、宏观经济学原理、简略微积分或微积分、新生写作或同等课程、心理学概论、商务统计:数据源、表述及分析、金融计算概论、职业技能基础。核心课程:管理基础、管理会计学入门、商务处理和管理的信息系统、财政学基础、运作管理入门、市场营销原理、员工和劳资关系、跨国公司的环境、商业通讯。专业课程:系统发展计划简介、商务系统的分析和建模、信息技术基础、管理信息服务沟通、国际化。商务方针核心课程:商业通信、跨国公司环境理解;跨国商务、商业方针;策略程式化和执行(任选一门)。选修课程:财政学的信息系统和技术、高级数据库设计、电子商务、信息安全、信息系统特别主题、信息系统产业实习。
麻省理工学院的Sloan管理学院是世界著名的管理学院,SDM专业设置在旗下,无疑对SDM专业的管理类课程设置具有明显优势。从课程设置中可以看出麻省理工学院的SDM专业是技术、经济和管理的综合导向,学校培养的学生是管理科学专业的偏信息技术方向,对信息技术的掌握又不是非常的深入,因此主要培养学生为实现有效的信息系统支持而产生的技术和应用方面的能力。学校SDM专业的毕业生被录用的职位广泛,包括产品设计、系统开发、产品研发和创新、工程管理、运营管理、IT软件开发、市场营销、销售。同时还会有一些行业专门聘请SDM的毕业生,其中包括航空航天、国防、政府信息系统、电信、银行和咨询公司。
众所周知,卡内基梅隆大学的计算机相关专业是世界最强的专业之一,在开设ISM的课程中充分利用了学校这一学科优势。从ISM专业的课程设置来看门数较多且涉及领域广泛,强调对数学和计算机基础的训练,对开发信息系统的原理、方法及技术的掌握要求高,开设了多门信息系统的课程。学生对经济领域以及组织管理要求有深入的了解,开设了高级微观经济学原理、组织行为学等课程。同时对学生社交能力的培养也非常重视,开设了沟通、写作等相关课程。CMU的ISM专业培养的学生是组织中信息系统的开发者,是信息系统终端数据的分析者,是为组织提供信息系统服务的高级咨询师。ISM专业的毕业生就业范围比较广,包括银行、IT行业、金融业、传媒业、制造业等,职位包括分析师、应用工程师、助理顾问、商务技术分析师、ERP开发员、财务分析员、IT项目员、QA工程师、高级顾问、软件工程师等。
亚利桑那大学与麻省理工大学、卡耐基梅隆大学,并称为管理信息系统(MIS)三巨头。学校开设的管理学课程和信息技术课程并重,要求学生既要掌握信息技术相关课程如数据结构和算法、数据库原理和应用以及信息系统分析与设计,也要对管理领域的相关问题有深入的了解如经济学、管理等课程,同时也注意培养学生的各方面能力的培养。所以UA的MIS专业培养的人才是技术性较强的管理类人才,主要从事的是组织中信息系统开发、维护、管理和咨询等职业领域。目前从UA的MIS专业毕业生的就业状况看,多从事商务分析、商务应用开发、信息技术咨询、系统分析师、信息技术开发项目指导、数据库管理、商务智能分析、系统开发、数据库分析、网站开发、网络管理、技术支持专家、信息系统管理、信息技术使用者联络员等。
明尼苏达大学双城分校的IDS专业授予的是商学学士,它的课程设置具有明显的商学的特点,如开设了商业通信、跨国公司环境理解和跨国商务等课程,又有和商务有关的信息系统课程如商务处理和管理的信息系统、商务系统的分析和建模,同时开设经济管理的课程,但相关的信息技术基础课程较为弱化。从该校的课程设置可以看出IDS注重培养商务型信息管理人才,为组织提供更多熟悉商务运作的信息管理类人才。它们的学生多从事银行投资、市场、咨询、金融等方向的工作。
以上4所美国大学信管专业的学位授予,课程设置各具特色,每所学校依据自身的学科优势,构建具有特色的信管专业,培养出社会需要的具备经济管理知识和计算机技术的应用型人才,同时以职业为导向,注重培养学生的组织、沟通能力的培养。
从就业方向看,麻省理工学院SDM专业毕业的学生多从事管理类方面的工作;卡内基梅隆大学的毕业生主要从事信息技术较深入领域的应用,亚利桑那大学毕业生多从事信息技术相关的一般性的工作,而明尼苏达大学双城分校的学生从事信息技术支持的商业的工作。不管是哪所学校的毕业生,信管专业的学生可以从事的工作领域都是比较宽泛的。
2 国内大学信管专业
清华大学的信管专业设置在经济管理学院之下,授予管理学学士学位。学生要学习必要的基础课程,包括会计学原理、经济学原理、信息管理导论。还要学习计算机语言、数据结构、计算机网络、动态系统分析与控制、管理信息系统、数据库原理及应用、系统分析与设计、专家系统与决策支持系统、运筹学、计算机系统原理、生产与运作管理、面向对象的分析技术方法等课程。学生毕业后,进入各类企业与政府部门,从事信息化管理、信息系统设计和开发,以及信息资源开发利用工作。主要的就业企业类型包括国内外知名的咨询公司、政府机关、金融机构、电信公司、高技术企业等。从清华大学信管专业的课程设置、就业情况以及其自身在信息技术和工业工程学科方面的实力,可以看出清华的信管专业偏向技术方面。
复旦大学信管系设置在管理学院,授予管理学学士学位。课程设置与清华大学基本相同。培养目标和学生就业方向基本一致。
武汉大学的信管专业设置在信息管理学院之下,授予管理学学士学位。信管专业的主干课程与清华大学所设课程基本一致,但有所不同的是学生要学习一些图情档案知识,以体现学科特色。
东南大学信管专业设置在经管学院下,学生毕业后授予管理类学士学位。其基础课程与清华大学信管专业所设基础课程类似,但与清华大学相比,该校还开设较多的企业管理和经济类课程。
综上,国内学校虽然普遍是授予管理学学士学位,但培养目标基本一致,主要以培养具有信息分析能力与企业管理创新,能够驾驭信息资源知识的复合应用型人才为目标。
3 中美大学信管专业综合比较分析
美国的信息管理与信息系统学科在本科生的专业方向设置是多样化的, 有信息系统、信息管理与技术、信息技术、传播学、信息科学等多个专业方向,职业导向较明确。美国大学信管专业的名称有所不同,授予该专业的学士学位也是不同的,如管理科学、理学、商学学士等,从授予的学位上明显可以看出信管专业所具有特点和学科偏向。我国大学信管专业方向相对单一,学士学位授予的领域主要是管理学学士。
国内信管类专业的课程设置大体有3类课程:公共基础课程、经管类课程、信息技术类课程,课程设置比较固定,除此之外还有些实践类以及专业选修课程。美国大学也基本上包括这些课程,但是课程选择范围和课程内容更加广泛,社会实践环节更加深入,强调创新能力培养。除此之外,开设了写作课、谈判课、表达分析和研讨课等课程,用于培养学生和社会的沟通能力。
总之,美国大学信管专业学生的培养方向是多样化的,培养模式是自由、开放式的,这样满足了社会对信管专业要求。国内信管专业的人才培养应在原有经验基础上,结合我国社会对信管专业人才需求的特点,借鉴美国大学信管专业培养人才的方法,修改我们的人才培养方案和课程计划,更好地提高我们信管专业学生各方面的能力,迎接社会的挑选。
【关键词】硕士研究生 学术失范 制度构建
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)11-0005-01
随着高等教育事业的快速发展,我国硕士研究生的招生数量逐年递增。与招生数量增加相伴随的是,硕士研究生学术失范现象的增加。作为学术圣殿中的一分子,作为我国未来创新人才的中坚力量,硕士研究生弃学术诚信和原则而不顾,进行学术造假、剽窃等失范行为,不能不引起社会的思考。
科学、合理的学术管理制度,有利于引导、激励和规范硕士研究生的学术行为,营造良好的学术风气,提高研究生的培养质量和学术水平。因此,我国高校加强防治硕士研究生学术失范的制度构建,显得尤为重要。
一、建立完善的学术规范和诚信教育制度
西方国家非常重视对硕士研究生的学术规范和诚信教育。在美国,多数大学将追求学术诚信视作治校的根本和赖以生存的基础,重视学生的学术诚信教育。以美国为例,美国各高校对学生的学术规范和诚信教育主要采取以下四种形式:一是入学教育。在入学时,将印有学术诚信规范的新生手册发给学生,要求学生签署学术诚信保证书,并开展“学术诚信周”活动。二是课堂教育。美国高校将《研究生道德行为规范》作为研究生的一门必修课,由法律专业的教师授课。三是利用校园网、校刊和校报等形式进行宣传教育。美国各高校一般都会将学生学术诚信条例、荣誉守则等规范,挂在校园网主页或印在校刊和校报上供师生查阅,如加州大学洛杉矶分校的第一期校报上就刊登“学生守则”,详细阐释何为“学术不诚实”行为。四是图书馆教育。图书馆网页为学生提供大量的文献和相关链接,指导学生如何避免考试作弊和论文抄袭;同时,图书馆每年对新生进行如何正确引用文献的培训。
此外,美国各高校还规定了导师在预防学生学术失范中的责任。
相比之下,我国高校的学术规范和学术诚信教育显得先天不足。在学术规范教育方面,2004年3月,河南大学出版社出版了杨玉圣和张保生教授编纂的《学术规范读本》;同年10月,高等教育出版社又出版了两位教授编纂的《学术规范导论》。但是各高校并没有开设有关学术规范的课程,也不要求学生阅读,不能发挥其应有的作用。
在学术诚信教育方面,我国部分高校基本上没有对学生进行过学术诚信教育。在研究生入学教育中,主要是介绍学校的发展历史和办学特色、学科建设和发展状况、毕业生的就业率和就业去向等;在思想政治和人文素质教育方面,研究生培养单位也未将学术诚信纳入其中。尽管北京高校从2009年9月份开始将学术诚信教育纳入新生入学教育当中,但大都采取讲座形式,缺乏普及性和持久性。
笔者以为,我国高校可以借鉴西方高校的成功经验,建立完善的学术规范和学术诚信教育制度,区分学校相关部门和导师在学术诚信教育中的功能和作用,发挥各自的优势。
二、取消 “行政式”的学术量化机制
我国大部分高校规定,硕士研究生在学位论文答辩前,须发表一定数量和规格的论文。然而,随着硕士研究生招生数量的急剧攀升,硕士研究生教育逐渐走向大众化。“越来越多的学生不再将读研视为其学术生涯的起点,而是作为找到理想工作的敲门砖。由于不就不能不能顺利毕业,所以那些视为畏途的学生,只好铤而走险,从事抄袭、剽窃等学术失范行为。”
此外,我国自1991年实行专业学位研究生教育,目前设置了工商管理硕士、法律硕士、社会工作硕士、会计硕士、税务硕士等19种专业学位硕士点,特别是从2009年起,教育部决定大部分专业学位硕士开始全日制培养。教育部规定,学术型硕士研究生的培养以学术研究为导向,偏重理论和研究,而专业学位硕士研究生的培养以专业实践为导向,重视实践和应用,特点是学术性与职业性紧密结合,主要不是从事学术研究,而是从事具有职业背景的工作。两种硕士学位在培养目标上各自有明确的定位,因而在教学的方法和内容、授予学位的标准和要求等方面有所不同。但是国内高校对专业学位硕士研究生与学术型硕士研究生的培养,采取了相同的模式,即专业学位硕士研究生的科研任务跟学术型硕士研究生一样,都需完成学校规定的科研任务后才能参加论文答辩。“正是研究生培养制度的不进步,才造成了我国研究生培养目标的单一性,进而导致研究生评价机制和评价体系的不科学、不完善。”
国内有些高校,如北京大学、中国政法大学等,取消了硕士研究生才能毕业的规定,只要毕业论文写得好,就可以毕业。它们在毕业论文质量的监督上,实行“打假”制度,即利用“论文行为不端检测系统”对学生的毕业论文进行检测,很好地保证了学生的论文质量。笔者认为,国内其他高校可以借鉴北京大学和中国政法大学的做法,取消研究生才能毕业的规定,让学生将精力放在毕业论文的写作上。
三、加大惩戒力度,增加风险成本
整体而言,国内高校对硕士研究生的学术失范行为漠视宽容、姑息放纵,已经不是个别的现象,即使处罚也是尽量从轻,不能从根本上形成打击,这在一定程度上助长了硕士研究生的学术不正当行为。
在惩罚硕士研究生学术失范行为方面,西方国家的一些做法值得我们借鉴。首先,惩罚措施有章可循。如哈佛大学《哈佛学习生活指南》规定:每一个这样做的学生都将受到严厉的惩罚,直至被从大学驱逐出去。其次,学术失范行为的当事者在大学和社会较难容身。如,在斯德哥尔摩大学的博士生手册别告诫:“任何形式的欺骗行为都有可能导致被赶出学校和承担法律责任的严重后果”。
反观国内高校,尽管惩罚的呼声很高,但是有关部门常常是睁一只眼、闭一只眼,不采取任何措施。因此,构建惩戒机制、加大处罚力度已经刻不容缓。
不讲学术规范和学术诚信,就不能提高学术水平,这就像不懂体育比赛规则就不能提高竞赛水平一样。没有惩罚制度,就不能制止硕士研究生的学术失范行为,只有坚守这道防线,才能起到震慑效果。
参考文献:
[1]驻纽约总领事馆教育组:《美国高校的学术自由与学术诚信》,载《中国高等教育(半月刊)》2003年第18期。
[2]郭洁、郭宁:《美国传统名校是怎样捍卫学术诚信的--普林斯顿大学本科生学术规范管理制度评述》,载《比较教育研究》2008年第7期。
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[4]戴雪飞:《研究生学术失范的根源和学术道德教育机制建设的再思考》,载《中国高教研究》2009年第11期。
[5]贾德奎:《研究生学术失范与道德缺失现象探析》,载《学术界》2003年第5期。
关键词:数据结构;教学模式;BOPPPS;插入类排序
0 引言
IEEE-CS/ACM的CS教程已将数据结构课程列为核心课程之首,说明数据结构在信息学科中具有重要地位。数据结构是计算机类专业学科基础课程,是计算机软件理论与技术课程的重要基础,一般开设在大学二年级,是对所学软件技术进行总结提高,为后继专业课程提供基础,同时为考研做准备。课程主要包括数据与数据之间的关系,数据在计算机中的表示、组织、处理和对应数据结构的算法设计与算法性能分析等。通过数据结构课程的学习,可以培养学生的计算机程序设计能力、计算思维能力和分析问题的能力。
数据结构课程教学理论与实践比例一般小于2:1,该课程知识点多、理论性强、内容抽象,要求学生具有一定的逻辑思维和分析问题能力、具备较好的C语言编程功底。在实际教学中,学生存在课堂参与度不够、学习积极性差、动手能力不强、自我学习能力不足等问题,往往整个课程结束后,部分学生都未明白为什么要学该课程?学习该课程有什么用?用到什么地方?
目前该课程教学过程中虽然运用了启发式、对比式、案例式等多种教学方法,但由于缺乏一套完备的理论体系支撑,教学效果并不理想。若在教学过程中将知识点分解为教学目标、教学行为、学习活动、教学评测四个阶段,课堂教学效果会显著提升,而这些正是BOPPPS教学模式的核心内容。在数据结构课程教学过程中合理应用BOPPPS教学模式,是提高教学效果、优化教学过程的有效途径。
1 BOPPPS教学模式概述
BOPPPS教学模式是近年来加拿大多所知名院校采取的一种教学模型,该模式突出强调教学反思和教学互动环节,将教学内容分割为多个小单元,每个教学小单元内都有起承转合,每个单元课堂亦有起承转合。BOPPPS将每一个教学单元划分为六个阶段:导入(bridge-in)、学习目标(objective)、前测(pre-assessment)、参与式学习(participatory learning)、后测(post-assessment)和总结(summary)。
(1)导入是对教学内容的简介,引起学生的学习兴趣。
(2)学习目标是明确学习所要达到的目标,对教学目标进行具体明确的表述。
(3)前测是在具体内容学习之前检验学生对所学内容的认知程度,进而调整教学内容的难易程度,可通过提问、测验、讨论等多种方式进行。
(4)参与式学习强调鼓励学生参与到学习过程中,使学生成为学习的主导者。参与学习交互分为学习者之间的交互和教师与学生之间的交互。
(5)后测可根据不同情况采取习题测试、综合实践、小论文等不同方式。
(6)总结是对教学内容进行总结,如授课内容总结、课堂反馈、学习评价等。
BOPPPS教学模式在传统教学模式的基础上规范课堂教学流程,指出课堂教学的重要环节,突出了参与式学习的重要性。
2 BOPPPS教学模式的应用
数据结构课程一般包括三大部分:数据结构基本概念、基本数据结构和基本技术应用。基本技术章节主要包括查找和排序,排序部分包括多种排序方法。学生在学习过程中容易混淆知识点,学习兴趣低,课堂气氛不活跃,因此整体教学效果不理想。以BOPPPS模式组织教学,生动有趣地引入教学内容,明确学习目标,活跃互动环节,合理设计前后测试,有条理地梳理总结,这样可以充分调动学生的学习积极性。下面以“插入类排序”一节的实践教学为例,阐述BOPPPS模式在教学过程中的具体步骤。
2.1 导入
导人是架设在师生间的第一座桥梁,好的开头是成功的一半,授课过程的导入阶段直接影响整堂课教学的氛围,好的导入可以激发学生的学习兴趣,启发和引导学生的思维,促进教学任务的顺利完成。常用的导人方法有提问启示法、案例分析法、演示实验法、问题设疑法等。
鉴于排序在日常应用中的普遍性,导入法可以应用提问启示法。第一个问题是学习委员收数据结构作业时,要求按照学号从小到大的方式排序,大家会用什么方法进行排序。第二个问题是大家玩扑克牌时是怎样抓牌整牌的。学生讨论第一个问题时,会给出各种排序方法,但大多学生不能将排序方法和实际操作对号入座;讨论第二个问题时,通过抓牌整牌过程的描述可顺其自然地引入直接插入排序的基本概念。引入基本概念后,让学生举插入排序实例,启发学生思维,激发学生学习兴趣。
通过学生所举实例,了解学生对排序的理解程度,对教学内容的难易、详略及时进行调整。
2.2 学习目标
BOPPPS模式强调教学目标要具体明确,教学目标分为学校培养目标、课程目标和课堂目标,这里的学习目标指课堂目标。教学目标在课堂教学中具有导向功能,指引教学过程和指导教学结果的测量与评价。传统教学目标一般使用“了解、理解、掌握”等含义泛泛之词,目标表示不明确,可操作性不强。结合BOPPPS模式思想,将教学目标从四个方面进行描述,①教学对象为计算机相关专业的大二学生;②教学条件为已完成计算机导论、程序设计语言以及数据结构课程的算法性能分析与基本的数据结构的学习;③教学内容包括简单直接插入排序、折半插入排序和希尔排序的算法思想、算法描述、算法分析、算法优化、算法比较;④教学要求掌握三种基本插入类排序的算法思想、算法描述、算法性能,分析出算法最好最坏情况。
2.3 前测
对学生即将学习的内容进行学情评价,检验学生对所学内容的认知程度,了解学生的学习兴趣与能力,然后结合教学目标,根据前测结果调整内容的难易度和进度,为有效而合理的教学设计提供依据。可在课前或课堂中进行前测,具体方法有课堂提问、角色扮演、作业、测试等。
针对插入类排序,给出几组具体数据,如序列{20,18,87’22,1,19,77,5,10}、{76,53,44,0,29,44,29,1,89}等,请学生按照抓扑克牌的方式进行排序,给出排序过程,然后增加数据元素个数,让学生思考这种排序方法好不好,是否有更好的方法。给出冒泡排序基本思想,请学生将序列{20,18,87,22,1,19,77,5,10}、{76,53,440,29,44,29,1,89)按照交换排序算法进行排序,感受交换排序和插入类排序的异同,深入了解插入类排序算法思想。
对于程序设计方面的能力,可以对数组部分的知识点进行测试,在数组中查询数据、插入数据、删除数据、修改数据等,如在无序数组a[]={21,17,8,56,77,2}中查找关键字8和删除关键字8,在有序数组{2,8,17,21,56,77}查询关键字8、插入关键字13和删除关键字8,通过查询、插入、删除、修改数据等操作来检查学生的学习基础,回顾程序设计部分知识点,为排序算法的实现奠定基础。通过深入提问,教师既了解了学生对基础知识的掌握程度,又激发了学生学习新知识的兴趣。
2.4 参与式学习
参与式学习是BOPPPS模式最重要的一个阶段,突出教学过程中互动和体验,变单向的信息传导为双向的信息交流,关注学生的反馈信息,引导教学活动的开展。参与式学习是以学生为主体,学生在教学过程中居主导地位,教师在教学过程中扮演指导者、组织者的角色,突出学生在学习过程中的主观能动性,激发学生学习的积极性和主动性,鼓励学生参与到学习过程中,以小班教学方式,尽量使大多学生主动参与讨论,意见。根据不同教学内容制定不同参与学习方法,常见的参与式学习方式有游戏、辩论、角色扮演、头脑风暴、案例分析、实践、研讨、团队合作等。
在高等教育出版社的教材《数据结构――C语言描述》(作者耿国华)中,插入类排序是内部排序的第一部分内容,所以第一个参与方式是以讨论方式进行,问题为在实际生活中排序具有哪些特点和基本操作,如按照个子从矮到高进行排队,引导学生总结排序的基本概念,如有序、无序、移动、比较、关键字、记录、递增、递减、主关键字、次关键字、稳定性等。第二个参与方式以游戏方式进行,把两幅扑克牌分为4份,请4位同学进行抓牌排牌游戏,比速度快慢,然后讨论抓扑克牌排序的过程具有哪些特点,引导学生总结插入类排序的基本思想。第三个参与方式是给出几组无序数据序列,如{1,3,5,7,9}、{9,7,5,3,1}、{3,1,9,5,7}、{7,1,3,9,5}4组无序序列,请学生依照插入类排序基本思想进行排序,给出排序步骤并回答出自己所排序序列的优缺点。第四个参与方式是团队合作实践方式,把40位学生分成8个小组,用C语言进行编程,给出直接插入排序算法代码,测试数据为上述4组无序序列,学生完成后,进行评价总结。第五个参与方式是测试方式,测试题目为计算上述4个序列在直接插入排序过程中,进行了多少次比较和移动,需要的辅助空间多大,引导学生从直接插入排序算法的时间复杂度和空间复杂度方面进行性能分析。
直接插入排序知识点讲授完成后,通过第五次参与方式中计算的比较次数和移动次数,提出第六个问题,如何优化直接插入排序算法,如果从比较次数着手,是否可以将折半查找算法和直接插入排序算法相结合,引出折半插入排序基本思想。
分别演示直接插入排序代码和折半查找代码,让学生思考两个程序核心代码如何结合,得出折半插入排序算法描述,并分析其算法性能。
第七个参与方式为角色扮演法,让10个学生随机站成一排,进行按照从小到大排队,先按照直接插入排序算法进行排队,然后按照折半查找方法进行排队,再按照希尔排序基本思想,隔4个进行排序,再隔2个进行排序,再进行直接插入排序,讨论排序效率,引出希尔排序的算法思想,将希尔排序算法描述和算法性能分析留作课后作业,下一次课进行讲授。
在参与式学习过程中,授课教师需具备较强的课堂掌控能力,在半开放的教学过程中,教师需始终围绕教学目标展开,引导教学过程有序进行,避免学生偏离教学目标主线,影响教学计划的完成。此外,在互动过程中,教师可以更多地了解学生的学习兴趣和学习问题,有针对性地加强某些知识点的讲解,并对反馈信息不断总结和反思,改进和优化教学内容。
2.5 后测
该阶段的目的是检验学生的学习效果,检查是否达到教学目标,针对不同的课程内容,采取不同的评估方式。后测方式有测试、案例分析等,后测可在课堂教学内容讲授结束后进行,插人类排序后测内容如下:
题1:分析和比较3种插入类排序算法的算法时间复杂度和辅助空间大小。
题2:举两个实例,分别是直接插入排序最好和最坏的情况。
题3:对序列{12,3,9,11,55,77,98,2,3,9,76}进行插入类排序,使用顺序存储方法。
题4:对序列{12,3,9,11,55,77,98,2,3,9,76}进行插入类排序,使用链式存储方法。
题5:随机生成50个整数,用3种插人类排序算法分别进行排序(实践题)。
题1和题2是对算法复杂度和空间复杂度方面掌握程度的测试,题3和题4是从存储角度进行测试,加强学生对排序和存储方法的理解,题5作为综合性的实践作业,测试学生在掌握理论知识的基础上,实践动手能力如何。
在后测阶段可以检查学生对这一教学单元课堂学习情况,如果部分知识点未达到教学要求,可以根据学生的学习情况,有针对性地布置课后作业和实验内容。在后测阶段,教师既可了解学生对理论知识的掌握程度,还可了解学生实践动手能力。通过后测,学生加深对知识点的掌握,教师可了解本教学单元教学目标的完成情况,进而分析整个教学过程,对各个教学环节进行调整、完善和优化。
2.6 总结
课堂总结可以帮助学生总结重点难点、理清知识脉络、巩固知识、加深记忆。教师对本次教学单元知识点系统地有条理地概括总结。总结方式一般包括内容回顾、学习评价、课堂反馈、概念图等。
本次课堂教学总结用概念图作为工具,使学生在掌握插入类排序知识点的同时理清知识点之间的关系,并对不同排序算法进行比较,如图l所示。
3 教学效果
该教学模式在40人的信管班进行试验,理论教学48课时,课程设计24课时,在教学过程中,课堂氛围活跃,学生在课堂发言、提问、回答、讨论等方面变得积极主动,编程能力明显提高,基础知识掌握扎实,实践动手能力和团队合作能力有所提高。40人考试成绩统计结果见表1。通过对表1成绩统计表分析,表明学生理论知识点掌握较好、综合实践能力较之前有所提高,说明BOPPPS模式在数据结构教学中的应用提高了学生分析和解决问题的能力,教学效果良好。