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农业院校机械类专业学生信息技术应用能力的培养研究与实践

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云南农业大学学报Journal of Yunnan Agricultural University,2014,8(6):92—96 http://xb.ynau.edu.an E—mail:sk@ynau.edu.cn ISSN 1004—390X;CN 53—1044/5 DOI:10.3969/j.issn.1004—390X(S).2014.06.018 农业院校机械类专业学生信息技术应用 能力的培养研究与实践 施 杰 ,伍 星 ,潘 楠 ,张毅杰 ,杨琳琳 ,唐秀英 ,李 欢 (1.云南农业大学机电工程学院,云南昆明650201; 2.昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650500) 摘要:随着信息技术的飞速发展,社会对大学生的信息技术应用能力提出了更高的要求。作为农业院校的机 械类专业,在学生信息技术应用能力培养方面与重点高校,或是理工院校相比都存在着明显的差距。本文是 在分析了农业院校机械类专业学生信息技术应用能力培养现状的基础上,从改革教学内容、创新教学手段、 转变教育理念等三个方面,分别提出八点具体的建议和措施,并在教学活动中进行实践。通过实践,学生的 信息化意识和能力有了显著提高,也证明了这些建议和措施是可行的。 关键词:信息技术;能力培养;教学改革;研究性学习 中图分类号:G 642 文献标志码:A 文章编号:1004—390X(2014)O6—0092—05 Research and Practice of the Application Ability of Information Technology Training in Mechanical Engineering Specialty of Agricultural University SIll Jie ,WU Xing ,PAN Nan ,ZHANG Yijie , YANG Linlin ,TANG Xiuying ,LI Huan (1.College of Mechanical and Electrical Engineering,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China; 2.Facuhy of Mechanical and Electircal Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China) Abstract:With the rapid development of information technology,the application ability of information technology of students has been put forward higher requirements by society.In the aspect of students ability of using information technology,there is obvious difference compared with the key universities or science and engineering colleges.Based on an analysis of the training situation of information tech— nology application ability in agricultural college students,this paper puts forward a series of proposals and measures for improvement.These measures have been proved to be feasible by the practice of teaching activities. Key words:information technology;ability training;reform in education;research learning 伴随着计算机技术突飞猛进的发展和普遍应 用,无论是社会还是各类企事业单位都对大学生 的信息技术应用能力提出了更高的要求,只有扎 实掌握并能够熟练运用现代信息技术的复合型人 收稿日期:2014—05—16 修回日期:2014—06—04 网络出版时间:2014—11—03 02:33 基金项目:云南农业大学教育教学改革研究项目(XYJG201340);云南省教育厅科学研究基金项目(2013Y468)。 作者简介:施杰(1981一),男,云南昆明人,讲师,博士研究生,主要从事制造业信息化、机械故障诊断技术研究。 通信作者:伍星(1973一),男,四川绵阳人,教授,博士,主要从事机械系统信号处理技术、远程智能维护技 术和现代企业设备管理技术研究。 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detai1/53.1044.S.20141103.1433.021.html 第6期 施杰,等:能力的培养研究与实践 93 才能受到社会、企业的普遍欢迎。这就对高校在 与应用课程为例,这门课程理论学时为32学时, 而实验课时仅为8学时。理论课主要涵盖了微型 计算机各种硬件和软件系统组成、原理介绍,实 学生信息技术应用能力培养问题上提出了更高的 要求。作为农业院校的机械类专业与理工院校的 机械类专业相比,无论在培养模式,还是在软硬 件条件方面都存在着不小的差距。要让毕业生得 验课是对理论内容的实践与再认识,但两者在课 时数上相差甚大,因此很不利于学生对课程知识 的深入理解和掌握。 (三)教材内容不能与时俱进 到社会、企业的认可,就更应该在信息技术应用 能力培养方面下更大的功夫和气力。这不单是社 会对高校人才培养的要求,也是高校深化教育改 革,以顺应时代发展的需求。本文是在对农业院 信息技术发展日新月异,而高校所能选用的 信息技术教材很难做到与时俱进。因为大部分教 校机械类专业信息技术应用能力培养模式、培养 方案和培养效果等方面现状,进行全面调研和分 析的基础上,提出改进的建议和方案,并在相关 的教学活动中进行实践。 一、信息技术应用能力培养现状分析 以笔者所在的云南农业大学为例,机械类专 业主要包括:农业机械化及其自动化、机械设计 制造及其自动化、车辆工程、工业工程等。作为 农业院校的机械专业,与重点院校和其它的理工 类院校相比,在信息技术应用能力建设方面还存 在不小的差距_1 J。笔者结合多年来从事信息技术 类课程教学与班主任工作的经历,通过对学生的 问卷调查、谈话交流,总结了农业院校机械类专 业在信息技术应用能力培养上,主要存在以下几 个方面的问题。 (一)学生缺乏信息素养 信息素养是指具备信息获取、加工、利用的 素质和能力,是现代人文素养的一部分 I4 J。对 信息素养的培养日趋受到重视,成为人才评价的 一项主要指标。农业院校的机械类专业学生大多 是来自农村,由于家庭经济不太富裕,没有能力 购买电脑,再加之上中学时也未开设信息技术课 程。因此,很大一部分学生是在上了大学以后才 开始真正接触计算机,所谓的信息素养也就无从 谈起。 (二)课程讲授重理论轻实践 按照最新的人才培养计划,机械类专业所开 设的信息技术类课程主要有:大学计算机基础、 C语言程序设计、微机原理与应用、管理信息系 统、数控技术、计算机辅助制图等。这些课程大 多是以理论教学为中心,实践教学为辅助方式开 设的。由于理论讲授占了很大比重,就造成了重 理论轻实践的情况出现。以笔者讲授的微机原理 材都不能及时的将前沿的新理论、新知识、新技 术纳入其中 J。比如说,笔者在教授管理信息系 统开发方法时,发现大部分教材是以传统的结构 化系统开发方法为重点。而在实际项目开发中, 原型法和面向对象法才是主流的开发方法,但教 材只作简单介绍,与学科前沿知识脱节的情况尤 为突出。 (四)等级考试变成了学习的指挥棒 国家设立计算机等级考试的初衷,原本是为 了推动计算机知识的普及,但采用了统一的考试 模式后就产生了诸多弊病。诸如:考试的内容永 远都滞后于信息技术的发展;很多学生片面追求 考试通过率,对计算机知识的学习也渐渐形成了 一种应试教育,忽视综合应用能力的训练和培养。 在等级考试指挥棒下,老师和学生在信息技术教 学内容上只重视相关考点的教学,实验课也是针 对考试内容的重复练习。这些都在无形中给老师 和学生都造成了心理的阴影,使得课程教学效果 大打折扣。 (五)教学模式索然无味 目前在教授信息技术课程时,传统的以讲授 为主的授课模式,仍然被大部分的教师所采用。 这种模式虽然能够在较短时间内,不受条件、设 备的,高效率地向学生传授较多的知识,但 这种模式的局限在于它是一种单向的信息传输方 式,很难调动起学生的积极性和主动性。这样的 教学模式,对大学生信息应用与创新能力培养是 不足的。 (六)实验室建设滞后 建设信息类课程的专业实验室是一项非常重 要的工作,但需要投入巨大的财力、物力。而作 为农业院校的工科,由于不是优势学科,因此普 遍存在着缺乏经费、发展困难的问题。从农业院 校的信息类课程实验室建设情况来看,普遍存在 云南农业大学学报 实验室规模小、信息化程度不高、设备陈旧、没 第8卷 行研究,最终要求提交按照正规论文格式书写的 研究论文、项目报告和软件。在课程结束时,还 要进行论文的答辩。通过这一研究性学习,最大 程度地发挥了学生学习的主动性,也锻炼了学生 提出问题、分析问题和解决问题的能力。由于学 有实现信息技术与实验教学整合等问题,这些都 严重制约了对学生动手实践能力的培养 。 二、对信息技术应用能力培养的思考与实践 通过对以上存在问题的分析,不难发现在农 生所选研究题目的涉及面很广,这也给教师带来 了对课程教学更多的启发,激发了教师对相关领 域知识进一步学习的热情,形成了师生间互动学 习的良好氛围。 业院校机械类专业学生信息技术应用能力培养方 面,确实是受到了各种软硬件环境的,导致 了学生的信息技术应用能力与理工类院校同类专 业学生相比差距较大。这也会直接影响到学生的 就业竞争力和企业对学生的认可度,因此提高农 业院校机械类学生的信息技术应用能力是一个亟 待解决的问题。笔者通过对近几年教学工作的思 考和总结,提出了下列一些改革的建议,并在教 学中进行了实践。 (一)通识教育是课程改革的目标 针对农业院校机械类专业学生缺乏信息素养 的问题,进行通识教育是一项有力举措。因为通 识教育能够培养学生能思考、并能对不同的 学科都有所了解和认识,最终能将知识进行融会 贯通。随着计算机、网络通讯、移动互联网、电 子商务、物联网等技术越来越多地融人生活,在 日常的工作、学习、生活中很难再离开信息技术 的帮助。只有将信息技术课程设置为机械类专业 本科学生的通识教育课程,在将来的工作中能够 应用,这样才能实现弥补专业教育的不足,让学 生的知识体系达到综合与广博,这就是通识教育 目的。 (二)建立师生之间良性互动的氛围 在信息技术与教育全面整合的背景下,作为 信息知识传授者和引导者的高校教师,只有在教 学活动中,不断提高信息技术应用能力,才能顺 应社会发展和自身发展的需要 。高等教育有别 于初等教育,在教学过程中教师不是绝对的主角, 应该要引导、调动学生的积极性,在教学过程中 形成教师与学生间的良性互动,不仅让学生能从 教师那里学到知识,教师同样能够从学生中获得 启发。 针对农业院校机械类专业学生对信息技术类 课程学习积极性和主动性普遍不高的情况,笔者 就在管理信息系统课程教学中,设置了课程论文 撰写和软件开发的自主学习环节。这一环节要求 学生以团队形式,自主制定与课程相关的选题进 (三)让学生认识到信息能力培养的必要性 在教学中发现,很多机械类专业的学生都会 提出这样一些疑问:为什么要学习信息技术类课 程,这些课程与专业有什么关系,学这些课程究 竟能带来哪些帮助。所以每门课程一开始就应该 解答好学生的这些疑惑,并在以后的教学中无论 是从案例演示,还是实验设计上都要突出这些课 程与学生专业的相关性,这有利于增强学生的学 习兴趣和提升课程的实用性。 在这方面笔者也做了尝试。如在讲授管理信 息系统的绪论课时,首先从中国制造业现状讨论 出发,激起了学生对制造业的关注,再提出怎样 将中国建设成为制造业强国的思考。通过引导学 生激烈讨论,让学生们了解到通过制造业信息化 建设能够全面提升我国制造业竞争力,而管理信 息系统正是制造业信息化建设的重要组成部分。 同时,在后续课程的案例选择、实验设计上还要 注意突出与专业的密切联系。通过这些环节的设 计,不但解答了学生的疑问,还让他们更加清楚 的了解课程的学习目的,是能够培养利用计算机 解决机械专业领域中问题的能力。 (四)在教学中采用任务驱动模式 传统教学模式存在的问题是,会让机械类专 业学生不知道该如何去应用信息技术,从而渐渐 失去学习的兴趣。而建立在建构主义理论基础上 的任务驱动教学,是以学生为中心、任务为驱动 的教学新方式,所以任务驱动的教学模式能很好 地解决这一问题。 任务驱动教学的关键是如何来设计任务,然 后是如何引导学生解决任务,最后是如何正确的 评估任务的完成情况 。大学的信息技术教学具 有操作和应用性强的特点,在设计任务时要充分 考虑到这两方面 。在问题解决阶段,学生可以 通过向老师请教和相互交流、探讨的方式来获取 第6期 施杰,等:能力的培养研究与实践 95 知识。任务完成后的反思与评价也是一个重要的 环节,对学生是一个很好的提高机会。 下面以笔者指导学生完成“基于AutoCAD绘 制典型零件的二次开发”这个任务为例,来探讨 任务驱动教学的实现。在任务前期准备阶段,学 生团队要通过网络、图书馆来收集资料,在老师 指导下分析和确定问题的解决方案。在活动过程 关于光伏太阳能建筑的铺设问题。学生小组在3天 时间内利用了互联网查阅相关资料进行研究,建立 了光伏铺设的数学模型,通过Matlab软件对模型 进行了求解,并应用VB语言开发了关键模型的计 算程序,还用AutoCAD绘制了二维、三维铺设方 案图,用Excel对计算数据进行了整理分析,最终 取得了国家二等奖的好成绩。通过比赛可以发现, 如果没有信息技术的支撑,这样的竞赛对于学生是 中,队长负责安排每个成员的具体工作,这些工 作包括:AutoCAD的学习、二次开发技术的学 习、用计算机绘制典型零件的图形和论文的撰写, 采用与老师讨论或小组讨论的方式,在规定的时 间内完成任务。在任务完成后,老师要组织学生 进行交流汇报,并对完成情况进行评价。 (五)根据学生制定不同的培养目标 由于农业院校机械类专业学生的个体差异很 大,所以在教学中就不能把所有学生按照同一个 标准、一个要求来培养。应该根据每个学生的不 同情况,分层次进行培养。每个层次都制定不同 教学目标、教学计划、教学方法,这也在一定程 度上做到了因材施教。笔者在教学中,根据每个 学生对课程的兴趣程度和所具备的相关基础知识 不同,提出了从三个层次对学生进行培养。第一 层次,这是要求所有的学生都能达到的,就是要 对所学习的这门信息技术有一个深刻了解,能够 基本使用这门技术;第二层次,要求所培养出的 学生能够根据工作需要,综合运用多种信息技术, 并具有一定信息系统设计、开发能力;第三层次, 是针对比较感兴趣和基础较好的学生,要以制造 业信息化为今后工作方向。 (六)各类竞赛也应成为提升信息技术应用 能力的路径 近年来,为了培养高校学生在计算机应用方 面的能力,无论是国家还是学校都举办了大量的 竞赛活动。以笔者所在学校为例,机械类专业学 生主要能够参加科技创新创业行动基金、“挑战 杯”大学生创业计划、大学生数学建模等竞赛活 动。参加这些竞赛是对学生综合能力的一次考验, 因为学生必须综合运用各种信息技术来解决问题。 同时在竞赛的促进下,也要求老师们要不断优化 信息技术课程的教学内容、改进教学方法、及时 更新教学手段、确实培养学生的实际应用能力。 近几年,笔者都指导学生参加了上述的竞赛。 例如,2012年数学建模比赛,其中的一道题目是 很难去完成的。同时,竞赛也锻炼了学生的创新意 识、自主学习、研究和团队协作的能力。 (七)毕业设计是对信息技术应用能力的综 合训练 每一门信息技术课程的教学时间和深度都是 有限的,将毕业设计作为课程的延伸可以满足对 该课程有兴趣学生的需求,也可以为即将走上工 作岗位的毕业生提供一次实战锻炼的机会,同时 也扩宽学生的就业面。基于这一考虑,笔者在毕 业设计中开设了如:“中小企业设备管理信息系 统的研究与开发”、“基于Web的企业信息平台建 设”、“基于LabVIEW机械故障诊断系统的研究 与开发”等与信息技术应用相关的毕业设计课题。 通过毕业设计的锻炼,能够提升学生综合运用各 种信息技术解决问题的能力。 (八)让微博、微信等社交媒体成为师生交 流的平台 90后的大学生被称为是信息时代的“原住 民”,当教师在面对这群思想具有性、多变 性和差异性的年轻人时,传统的教育方式和方法 就显得缺乏活力、覆盖领域狭窄、模式单一固定 的问题,容易让青年人失去学习的兴趣。而面对 信息技术的爆炸式发展,层出不穷的各种社交网 络方式,就给教师与学生之间的交流和沟通带来 了巨大的变革。利用微博、微信、QQ群等新媒 体工具,针对学生个性化差异的需求,能够做到 因材施教,指导学生的思想、学习与生活。 笔者在所教授的课程中就尝试开通了QQ群 和微博,将与课程相关的各种资料及时的发布在 网络上,也可以和学生进行实时在线交流。通过 一段时间的应用,发现这些社交媒体工具所承载 的全媒体功能更为年轻人所接受,充分利用图片、 语音、视频等多媒体让教学变得形象、生动,容 易吸引年轻人投入其中。另外,这些工具还具有 即时便捷、互动性强的优点。 96 云南农业大学学报 第8卷 三、实践的成效 在这几年的教学实践中,笔者主要承担了机 械类专业的微机原理与应用、数据库技术、管理 信息系统等课程的教学工作。针对上文现状分析 中所提出的种种问题,笔者在教学工作中进行了 思考和实践,并取得了一定的成效。 (1)学生自觉应用信息技术的意识和能力有 了显著提高。其体现在解决一些专业问题时,学 生们能第一时间想到应用信息化的手段和方式。 以机械设计课程设计为例,学生能够应用机械设 计软件和一些基于CAD二次开发的工具来完成, 甚至有部分学生能够应用所学的软件开发知识, 针对一些特殊的零件开发出机械设计的小软件。 这些正是目前最为主流和高效的设计方法,也是 高校应该传授给学生的一种技能。 (2)通过对信息技术课程学习与毕业设计延 伸的环节,培养出了制造业信息化建设方面的人 才。学生们掌握了如C}}、LabVIEW、VB、SQL等 先进的开发工具,也具备了一定的系统开发知识 和能力,对制造业信息化有了更加深入的了解。 这样就有利于把学生培养成为所谓“在学机械的 人中是最懂计算机的,在学计算机的人中是最懂 机械的”复合型人才。 (3)学生们通过对信息技术类课程的学习, 能够运用所学知识参加各类比赛。笔者曾指导过 两队学生参加学校创业创新比赛,他们的参赛题 目都源于信息技术课程的内容。一队是电子商务 平台开发与推广、另一队是虚拟仪器技术的运用, 可以说这是对所学课程的一次实践,最后两队分 别获得了第二名、第三名的成绩。另外在数学建 模竞赛中,笔者指导的学生团队能够利用所学的 VB语言开发出关键模型的计算程序,在论文答 辩时得到了专家的好评,并连续两年取得了国家 二等奖的好成绩。 (4)通过研究性学习中的师生互动,实际上 也激发了教师对信息技术知识进一步学习的热情, 为教师提供了更多的学习机会。 四、结语 高等农业院校是中国高等教育体系中重要而 特殊的组成部分,而农业院校中的机械类专业更 具有特殊性。对农业院校机械类专业学生信息技 术应用能力的培养,应该立足社会、学校、学生 的需求和发展,按照机械类专业教育的目标,构 建适应实际情况的培养模式,才能使学生在学习 过程中缩小与其他院校相同专业的差距,信息技 术应用能力得到提升。因此,笔者通过分析农业 院校机械类专业在信息技术应用能力培养方面存 在的问题,从改革教学内容、创新教学手段、转 变教育理念等三个方面,分别提出了:以毕业设 计和各类竞赛来训练学生综合应用信息技术的能 力;采用现代社交媒体和任务驱动模式来激励学 生的学习兴趣;以通识教育作为课程目标,对不 同学生制定差异化的培养目标,让学生认识到信 息能力的重要性,从而建立良好的师生互动氛围 等八点具体的建议和措施,并在教学活动中进行 了实践。通过几年来的实践,学生的信息化意识 和能力有了显著提高,还培养出了一些制造业信 息化方面的人才,并在各类大学生竞赛中取得了 喜人的成绩。 [参考文献] [1]余武,胡晓霞.关于提高工科学生信息技术学习应 用能力的思考[J].现代企业教育,2011(2):169 —170. 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