計(jì)算機(jī)專業(yè)跨學(xué)科協(xié)同教學(xué)應(yīng)用研究

李森林　彭小寧　馬竹根

摘要：針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)各課程之間知識(shí)相互支撐和關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的特點(diǎn)，單課程教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握不系統(tǒng)，教學(xué)、實(shí)踐環(huán)節(jié)效果差，不利于培養(yǎng)大學(xué)生的應(yīng)用能力。因此論文以操作系統(tǒng)課程為例，提出了跨學(xué)科內(nèi)容的協(xié)同教學(xué)模式。克服了單學(xué)科教學(xué)產(chǎn)生的知識(shí)不系統(tǒng)的弊端，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和應(yīng)用實(shí)踐能力，為進(jìn)一步促進(jìn)高等教育教學(xué)開(kāi)辟了新的思路。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科；協(xié)同教學(xué)；操作系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)專業(yè)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）30-0116-02

Application Research of Collaborative Teaching of Computer-profession — The Case of Computer Operating System

LI Sen-lin， PENG Xiao-ning， MA Zhu-gen

（Huaihua University， School of Computer Technology and Engineering， Huaihua 418008， China）

Abstract： For having mutual support and relation among the various courses for computer profession， current single-course mode leads to poor students' understanding and practical ability. It is hardly conducive to cultivating the ability of applications. So we proposed collaborative teaching model for operating system. The new model overcomes the drawbacks of a single-course teaching and improves the enthusiasm， initiative and practical ability of students. It opens up a new way of teaching for promoting higher education.

Key words： Interdisciplinary； Cooperative education； Operating system； computer professional

高校教育承載著國(guó)家振興之大任，我國(guó)高校教育教學(xué)改革自2014年來(lái)進(jìn)入加速階段[1]。隨著高校擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)越來(lái)越多，教師完全因人施教和因材施教幾乎難以實(shí)現(xiàn)。隨著市場(chǎng)對(duì)人才的需求變化，各高校不得不增加新穎課程應(yīng)對(duì)（尤其計(jì)算機(jī)院校等），并且本科生在校時(shí)間大多為三年（大四會(huì)外出實(shí)習(xí)），由于專業(yè)課程知識(shí)錯(cuò)綜復(fù)雜相互交叉，無(wú)論課程如何安排總存在一定弊端，隔離了知識(shí)的關(guān)聯(lián)性和相互支撐性。但目前各高?；狙永m(xù)了以單課程為基本單位排課的教學(xué)方式，不能發(fā)揮教師的集體智慧和知識(shí)的天然關(guān)聯(lián)性要求，不符合教育教學(xué)規(guī)律。

我國(guó)絕大多數(shù)大學(xué)的本科教學(xué)仍然沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，即灌輸式的教學(xué)模式，以課堂為中心，以教師講授為主[2]；教師只按教程內(nèi)容機(jī)械授課、缺乏自己的理解和課外內(nèi)容。老師上完課走人， 沒(méi)有時(shí)間與學(xué)生就課程內(nèi)容展開(kāi)討論和探討，導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)難以系統(tǒng)化、實(shí)踐化。這種陳舊落后的教學(xué)方法是影響我國(guó)大學(xué)教育質(zhì)量的根本因素。因此，高等教育教學(xué)必須轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和教學(xué)模式，倡導(dǎo)以學(xué)生思維為中心的理解式學(xué)習(xí)方法，啟發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象、建立模型、解決實(shí)現(xiàn)的過(guò)程?？鐚W(xué)科的協(xié)同教學(xué)方法極大地符合了教學(xué)改革的目標(biāo)，為傳統(tǒng)教學(xué)模式的改進(jìn)提供了一個(gè)發(fā)展的方向。本文以計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程為例提出基于跨學(xué)科的協(xié)同教學(xué)方式方法。

1設(shè)置跨學(xué)科協(xié)同教學(xué)的必要性與可行性

論文中的跨學(xué)科協(xié)同教學(xué)是特指跨課程協(xié)同教學(xué)。常規(guī)的單學(xué)科教學(xué)模式，存在以下一些問(wèn)題：

1）教學(xué)設(shè)計(jì)是典型的理論到理論的直接傳授灌輸模式，課堂教學(xué)方法是教師講授、學(xué)生聽(tīng)課。

2）計(jì)算機(jī)專業(yè)各課程常規(guī)教學(xué)注重了課程教學(xué)獨(dú)立性，關(guān)聯(lián)性不夠，缺乏知識(shí)的系統(tǒng)教學(xué)和綜合能力的掌握。

3）學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和掌握是一種支離破碎、不成體系的。他們不會(huì)利用知識(shí)解決問(wèn)題，不能真正理解和親自感受到所學(xué)知識(shí)真正意義。

跨學(xué)科優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容是高校教學(xué)內(nèi)容改革的需要。研究開(kāi)發(fā)大學(xué)跨學(xué)科課程教學(xué)體系，對(duì)于建立跨學(xué)科的學(xué)術(shù)共同體，促進(jìn)學(xué)術(shù)群體交流、協(xié)同創(chuàng)新具有一定的促進(jìn)作用。通過(guò)整合跨學(xué)科課程設(shè)置，采取多師授課綜合知識(shí)運(yùn)行策略，能夠讓學(xué)生獲得新的計(jì)算機(jī)認(rèn)知能力及問(wèn)題解決的實(shí)踐能力。多學(xué)科教師團(tuán)隊(duì)圍繞一個(gè)主題進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)跨學(xué)科課程內(nèi)容，能夠增強(qiáng)教師對(duì)其他相關(guān)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和再提高，能夠有效增進(jìn)各教師之間的互動(dòng)、溝通和交流，推進(jìn)學(xué)科之間的合作與整合，促進(jìn)教師科研團(tuán)體進(jìn)行學(xué)術(shù)群體協(xié)同創(chuàng)新。

2 基于操作系統(tǒng)課程的跨學(xué)科教學(xué)方法

2.1教學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)基于操作系統(tǒng)關(guān)聯(lián)課程的協(xié)同教學(xué)內(nèi)容

操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課和主干課，是管理軟硬件資源的系統(tǒng)軟件，主要內(nèi)容包括進(jìn)程管理，進(jìn)程間通信機(jī)制，進(jìn)程同步及機(jī)制，外設(shè)管理，存儲(chǔ)器管理、文件系統(tǒng)等，涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)組成原理課程。如果按傳統(tǒng)的單課程教學(xué)方式，學(xué)生難以將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)靈活運(yùn)行到對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的管理中，更難以將所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于具體的項(xiàng)目當(dāng)中，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)無(wú)所用，挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，教學(xué)效果相對(duì)較差。因此，依照以操作系統(tǒng)為核心包括外圍課程為一體的教學(xué)理念，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，從傳統(tǒng)的以按課程章節(jié)教授知識(shí)點(diǎn)為主、實(shí)踐為輔轉(zhuǎn)向以各科知識(shí)相關(guān)內(nèi)容相結(jié)合的方式進(jìn)行。這需要由教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同確定教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程、共同輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握課程知識(shí)，共同研討和開(kāi)發(fā)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，《操作系統(tǒng)》和《計(jì)算機(jī)組成原理》的多學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，有助于學(xué)生理解和掌握操作系統(tǒng)對(duì)軟硬件資源的管理方式方法，有助于學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)的基本概念、原理和算法的理解和認(rèn)識(shí)，有助于提高學(xué)生實(shí)踐能力。

實(shí)踐性協(xié)同教學(xué)需要設(shè)計(jì)多元化的教學(xué)方法和內(nèi)容，根據(jù)教學(xué)班級(jí)人數(shù)進(jìn)行分組，教學(xué)內(nèi)容是以操作系統(tǒng)課程為核心輔以相關(guān)課程的某個(gè)專題，以項(xiàng)目開(kāi)發(fā)為核心進(jìn)行指導(dǎo)和評(píng)價(jià)，明顯實(shí)驗(yàn)課時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容從課堂延伸到課外，學(xué)習(xí)和指導(dǎo)時(shí)間和空間更加開(kāi)放和具有彈性。協(xié)同教學(xué)由于涉及的知識(shí)相對(duì)較多，在每個(gè)知識(shí)板塊前，由學(xué)生通過(guò)“云服務(wù)平臺(tái)”了解老師提出的問(wèn)題和課堂上需要學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識(shí)，尋求解決問(wèn)題的方法。

2.2搭建跨學(xué)科“多課多師”QQ討論群平臺(tái)

智能機(jī)的出現(xiàn)為搭建跨學(xué)科“多課多師”QQ討論群平臺(tái)提供了極其便利的條件。每個(gè)人都有知識(shí)盲點(diǎn)和自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，在qq群平臺(tái)上，老師根據(jù)課程知識(shí)提出問(wèn)題，通過(guò)虛擬平臺(tái)指導(dǎo)學(xué)生思考，再結(jié)合其他課程的理論，師生共同解決問(wèn)題，以促進(jìn)專業(yè)主干課程的有機(jī)融合。在教學(xué)過(guò)程中，由操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理的任課教師組成一個(gè)教學(xué)小組，從不同的學(xué)科視角討論共同指導(dǎo)學(xué)生，完成相關(guān)課程理論和實(shí)踐的學(xué)習(xí)。計(jì)算機(jī)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)涉及的技術(shù)知識(shí)面很多，如需求分析、總體設(shè)計(jì)、編碼、文檔編寫(xiě)、項(xiàng)目實(shí)施、測(cè)試、售后服務(wù)等，往往不是大學(xué)里單一學(xué)科或單一課程所能解決的，需要不定期及時(shí)交流溝通，搭建跨學(xué)科“多課多師”QQ討論群很好地解決了該問(wèn)題。

以開(kāi)發(fā)一個(gè)信息管理系統(tǒng)為例，涉及的知識(shí)點(diǎn)包括：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編程等。這些知識(shí)點(diǎn)涉及不同課程，學(xué)院多個(gè)教師能指導(dǎo)和解決。若干教師共同指導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，有助于學(xué)生從不同學(xué)科視角對(duì)主題相關(guān)知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)，了解和體會(huì)不同學(xué)科老師解決問(wèn)題的思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生多角度觀察和解決問(wèn)題的能力。

2.3基于CDIO的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)跨學(xué)科協(xié)同教學(xué)實(shí)踐

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）[3]。CDIO培養(yǎng)模式將工程學(xué)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)方面，以達(dá)到預(yù)定目標(biāo)培養(yǎng)應(yīng)用型人才。這就要求老師必須在教學(xué)實(shí)踐中下工夫，基于CDIO理念的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)法有著重要的意義。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法是師生共同通過(guò)討論研究并實(shí)施完成一個(gè)具體的“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法非常適合涉及多學(xué)科多知識(shí)的應(yīng)用，它以解決問(wèn)題為導(dǎo)向，以知識(shí)應(yīng)用為目標(biāo)，學(xué)生能夠快速理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，其主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性會(huì)得到極大提高。在期末課程終結(jié)時(shí)，教師團(tuán)隊(duì)再根據(jù)學(xué)生項(xiàng)目完成情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)議，讓學(xué)生感到所學(xué)知識(shí)的意義和體會(huì)成功的樂(lè)趣。

以講授操作系統(tǒng)內(nèi)存管理章節(jié)為例，我們?cè)O(shè)計(jì)制定了模擬實(shí)現(xiàn)基本頁(yè)式存儲(chǔ)管理子系統(tǒng)，主要功能包括存儲(chǔ)空間管理，分配策略，放置策略和淘汰策略[4]等。

實(shí)施過(guò)程：（1）分組并研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃。（2）制訂計(jì)劃。（3）項(xiàng)目實(shí)施。（4）項(xiàng)目交付。（5）項(xiàng)目總結(jié)。每位同學(xué)都必須嚴(yán)格按照實(shí)施步驟進(jìn)行，每一步完成后要進(jìn)行評(píng)價(jià)[4]。

3 教改實(shí)施后的效果評(píng)價(jià)

教改效果如何不需要僵化的打分，而是必須由學(xué)生說(shuō)了算，看學(xué)生是否有收獲和成就感。在實(shí)施跨學(xué)科教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生收獲最大的是“能正確評(píng)價(jià)自己”[5]。在與學(xué)生交流中，他們認(rèn)為通過(guò)一個(gè)學(xué)期課程的學(xué)習(xí)及項(xiàng)目經(jīng)歷，對(duì)課程內(nèi)容有了清晰的了解和認(rèn)知，對(duì)知識(shí)應(yīng)用于項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程有了大致的認(rèn)識(shí)，知道了自己能干什么，哪些知識(shí)有欠缺，自己的長(zhǎng)處在哪兒，該向那方面去發(fā)展，喜歡什么，如何做好自己[5]。在基于CDIO的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)中，他們確確實(shí)實(shí)體會(huì)到了溝通、合作這些關(guān)鍵詞的重要性以，都有了一定的獲得感和成就感。

4結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)專業(yè)課程繁多，知識(shí)點(diǎn)相互交織，本文通過(guò)以操作系統(tǒng)為例開(kāi)展跨學(xué)科協(xié)同教學(xué)，這種新型的教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)知識(shí)系統(tǒng)化，問(wèn)題導(dǎo)向化，項(xiàng)目CDIO化為核心的合作教學(xué)和團(tuán)隊(duì)共同學(xué)習(xí)的方式，從理論和實(shí)踐的各個(gè)方面鍛煉了學(xué)生的能力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才起到了一定的作用。學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中鍛煉了思考意識(shí)，主體意識(shí)，計(jì)算意識(shí)和解決問(wèn)題的能力，溝通與合作意識(shí)明顯提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]王素云.同教學(xué)的意義、特質(zhì)與類型[J].教育研究與發(fā)展期刊，2013（2）：55-58.

[2]張強(qiáng)，劉曉劍.家精品課程實(shí)施中的協(xié)同教學(xué)模式[J].高教探索，2012（5）：86-89.

[3]別敦榮.大學(xué)教學(xué)方法創(chuàng)新與提高高等教育質(zhì)量[J].清華大學(xué)教育研究，2009，30（30：4）：95-101.

[4]韓洪文，田漢族，袁東.我國(guó)大學(xué)教學(xué)模式同質(zhì)化的表征、原因與對(duì)策[J].教育研究，2012：67-72.

[5]胡高，胡弼成.大學(xué)教學(xué)協(xié)同創(chuàng)新[J]. 現(xiàn)代教育科學(xué)·高教研究，2008（4）：110-11.