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-- NI高校教師交流會(huì )觀(guān)感 首先有必要說(shuō)明的是，本文標題中的“教學(xué)”一詞實(shí)際上并不妥當�，F代教育應當以學(xué)生的自主學(xué)習為中心，“學(xué)”應該在前；而不應以老師的教授為中心，“教”應當置后。這個(gè)理念也是本文的宗旨。不過(guò)因為我們已經(jīng)習慣了“教學(xué)”一詞，標題還是這樣寫(xiě)吧，免得讓人看了不知所云。 我們一直引以自豪的是，中華民族擁有重視教育的優(yōu)良傳統。如今這個(gè)傳統正在發(fā)揮威力。有一組數據令西方國家感到震撼，那就是每年中國大學(xué)畢業(yè)生的人數。據中國教育部的數據，2011年有670萬(wàn)大學(xué)生畢業(yè)，創(chuàng )歷史新高。而美國的情況是，據美國教育部數據，2008年高中畢業(yè)生有330萬(wàn)，其中70%進(jìn)入高校，進(jìn)入高校后只有其中的約50%能夠畢業(yè)（美國實(shí)行寬進(jìn)嚴出政策），到2012年將有115萬(wàn)美國人大學(xué)畢業(yè)（不包括海外學(xué)生）�？傮w情況是，近年中國大學(xué)畢業(yè)生的規模將達到美國的5到6倍。 另一個(gè)令美國同行羨慕的數據是，中國的理工科學(xué)生占總人數的50%，而美國僅有17%。換言之，每年中國的理工科畢業(yè)生將超過(guò)300萬(wàn)人，而美國只有20萬(wàn)人（不包括海外生源）。由于社會(huì )時(shí)尚、風(fēng)氣的原因，美國的理工科學(xué)生數量持續減少，這令不少有識之士憂(yōu)心忡忡，因為理工科人才隊伍的萎縮將削弱美利堅民族的創(chuàng )新能力和國際競爭能力。 我們前面看到的都是中國在數量上的優(yōu)勢。然而，冷靜分析，我們在教育質(zhì)量方面則遠遠落后。麥肯錫公司的一項調查結果顯示，達到國際公認聘用標準的工程師比例，中國是10%，而美國是80%�？紤]到中國高校連續擴招造成的生源質(zhì)量進(jìn)一步下降和美國高校吸引海外優(yōu)秀生源的能力，實(shí)際上美國每年“生產(chǎn)”的合格和優(yōu)秀工程技術(shù)人員數量仍然高于中國。 教育部高等教育司《中國工程教育發(fā)展的新思路》一文指出了中國工程教育存在的一些問(wèn)題，包括教育與工業(yè)界的脫節、學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力的不足、師資隊伍工程能力的薄弱等。用美國國家儀器（NI）中國院校市場(chǎng)經(jīng)理徐赟的話(huà)來(lái)說(shuō)，就是理論與實(shí)際應用的脫節、缺乏動(dòng)手實(shí)踐能力、缺乏系統設計的概念。 問(wèn)題的之一是教育方式的落后。我們仍然停留在以“教”為中心的模式上，即一個(gè)教師對多個(gè)學(xué)生的廣播式說(shuō)教。美國則是以“學(xué)”為中心，典型模式為數名學(xué)生組成一個(gè)小組，這些小組再形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，教師的任務(wù)不是宣講，而是在學(xué)生中游走，進(jìn)行指導、建議、提問(wèn)、解答、評論、啟發(fā)，在與學(xué)生的交互中幫助學(xué)生學(xué)習。 要實(shí)現教育模式的轉變，學(xué)校和教育部應當發(fā)揮主體作用。此外，社會(huì )上的其他組織也可以在某種程度上產(chǎn)生影響。商業(yè)性公司尤其是跨國公司的高校項目的作用不可低估。 目前，許多國際公司都在中國開(kāi)設高校項目。雖然公司的性質(zhì)是盈利性的組織，但許多國際公司都具有相當的社會(huì )責任感。另外，高校項目也有助于這些公司培養未來(lái)用戶(hù)，所以高校項目是他們長(cháng)期市場(chǎng)推廣的重要組成部分。不論其目的如何，公司在高校中的活動(dòng)往往起到積極作用，幫助我們的教學(xué)方式向國際水平靠攏。7月19日，NI公司舉辦了第七屆高校教師交流會(huì )（ProfessorDay 2011），他們引入了美國的一些創(chuàng )新的教學(xué)理念和方法，并推出一些創(chuàng )新的教學(xué)設備，對改善我們的工程教育很有裨益。 我國的工程類(lèi)學(xué)生的學(xué)習生活基本包括課堂教學(xué)、實(shí)驗室實(shí)驗和畢業(yè)設計三大部分。常規的實(shí)驗室教育存在很大弊端。正如哥倫比亞大學(xué)Yannis Tsividis教授指出的那樣，完全固化的實(shí)驗室教學(xué)方式壓抑了學(xué)生的創(chuàng )造性，不利于學(xué)習；學(xué)生很可能盲目地按照指示行事，當他們離開(kāi)實(shí)驗室時(shí)其實(shí)并沒(méi)理解多少東西。實(shí)驗室試驗最適合前文提到的網(wǎng)絡(luò )式互動(dòng)教學(xué)。NI公司為此推出了一款教學(xué)實(shí)驗室虛擬儀器套件，簡(jiǎn)稱(chēng)ELVIS（貓王？），非常適合實(shí)踐性學(xué)習。 
NI ELVIS集成LabVIEW與Multisim軟件，包含12種集成儀器，課件豐富，適合多種學(xué)科，如測試測量、信號分析與處理、電子電路、控制理論、嵌入式、電子通信、機電一體化、生物醫學(xué)和物理等。關(guān)于ELVIS的詳細情況請參閱http://www.ni.com/nielvis/zhs/。 在教師交流會(huì )主題演講中，NI工程師指出，要培養高素質(zhì)的工程人才，課堂教學(xué)、實(shí)驗室實(shí)驗和畢業(yè)設計這三部分是不夠的。課后動(dòng)手作業(yè)、科創(chuàng )項目、各類(lèi)競賽是必要的補充。正如斯坦福大學(xué)Mark Horowitz博士所說(shuō)，如今的學(xué)生更熟悉抽象、虛擬的世界，反而對直觀(guān)的真實(shí)世界十分陌生；我們需要的是一個(gè)強化工程實(shí)踐的平臺。為此，NI公司推出了一個(gè)全新的學(xué)生創(chuàng )新動(dòng)手實(shí)踐平臺MyDAQ，幫助學(xué)生隨時(shí)隨地實(shí)踐工程創(chuàng )新。
MyDAQ包含即插即用的8種基于LabVIEW的儀器（數字萬(wàn)用表、示波器、函數發(fā)生器、波特圖儀、動(dòng)態(tài)信號采集儀、任意信號發(fā)生器、數字輸入、數字輸出）。它采用了德州儀器（TI）提供的模擬電路芯片，包括數據轉換器、放大器、各種接口和電源管理器件。NI MyDAQ硬件與LabVIEW軟件結合，讓學(xué)生能夠與真實(shí)的模擬電路、傳感器測量及實(shí)際信號處理進(jìn)行實(shí)踐性交互。關(guān)于MyDAQ的詳細信息，請參閱http://selenalain.com/thread-71488-1-1.html。 相對于ELVIS教學(xué)平臺，筆者認為MyDAQ更值得推廣。有了它，學(xué)生可以不用通過(guò)學(xué)校而靈活地進(jìn)行各種實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生們無(wú)需跑到實(shí)驗室使用設備，便可在家里、在宿舍、在公園、甚至在任何地方與自己的筆記本電腦連接，與他們身邊真實(shí)工程對象進(jìn)行親密接觸。不過(guò)，徐赟介紹說(shuō)，目前它的成本還比較高，在中國仍然是通過(guò)學(xué)校來(lái)推廣，而不像在美國那樣針對學(xué)生個(gè)人。我們期望NI公司將來(lái)能夠通過(guò)各種方法降低MyDAQ生產(chǎn)成本，讓更多的中國學(xué)生獲得親自動(dòng)手的機會(huì )。 改變固有的以“教”為主的學(xué)習模式，幫忙我們的學(xué)生以“學(xué)”為主，加強實(shí)際應用能力，依托新科技、突破性產(chǎn)品帶來(lái)的便捷進(jìn)一步提升我們工程教學(xué)的質(zhì)量。相信工程教育的未來(lái)會(huì )越來(lái)越好。 |
