新工科背景下多学科工程教育(MDE)资源融合体系研究

2019-03-07杨杰明刘志颖

电脑知识与技术 2019年36期

关键词：新工科教学资源

杨杰明刘志颖

摘要：该文探讨和分析了已有教学资源建设中存在的问题，提出借助社会化标注系统和二维码等信息技术，建立资源之间的关联，提高资源的复用率和检索效率，建立交叉融合的教学资源服务体系和平台，旨在助力适应新工科建设的交叉人才培养需要。

关键词：新工科;教学资源;交叉人才

中图分类号：TP391

文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）36-0018-02

1概述

在新工科建设过程中，推动现有工程学科之间、工程学科与其他学科之间的交融，促进新工科优质教育资源和教育成果共建共享，打破原有的学科壁垒等方面工作尤为重要[1]。近年来，我国陆续开展了多级精品课程、国家精品在线开放课程、慕课等多项课程建设工作，取得了卓越的效果，积累了大量的网络教学资源，为学生随时学习和再学习提供了前所未有的便利条件。然而，已有的专业之间、课程之间的教学资源建设基本呈现为各自为政的状态，不仅存在大量重复建设的问题，而且也缺少或没有建立必要的联系，不能够很好地适应新工科建设过程中的交叉人才培养需求[2]。

因此，本文主要研究如何实现各类资源之间的兼容并蓄，建立跨专业、跨课程的教学资源的联系，建设高效快捷的服务平台。旨在助力学科之间、专业之间、课程之间的交叉融合，为更好地培养适应新工科建设要求的人才提供环境保障，提高新工科建设的质量和效率[3]。

2新工科背景下需解决的关键问题

2.1跨专业、跨课程的各类教学资源之间的关联关系构建

新工科建设需要培养交叉人才，如何保持课程之间的教学资源的相对独立性，不破坏原有的课程自身体系;同时，又能够科学的建立各类课程教学资源之间的联系，实现跨专业、跨课程的资源之间的兼容并蓄，这两点是亟待需要解决的突出问题。因此需要研究如何进行跨专业、跨课程的教学资源组织并建立它们之间的联系，既保证每门课程本身原有的独立性[4]，又能够满足学生对某个知识点的深度学习，以及与各个知识点交叉相连的跨课程的广度学习的需要，多学科工程教育资源融合体系如图l所示。

2.2优质资源的复用及高效快捷的资源检索方法研究

在各级各类课程建设过程中，积累了大量的优质的教学资源，为了避免重复的资源建设，降低教学改革成本，减轻教师负担，必须解决这类资源的再利用问题。随着教学改革的不断深入，会积累大量的教学资源，其中一些重要的教学资源，用户可能需要查看多次。然而，传统的资源检索需要用户经过多次鼠标点击，或键盘操作才能够找到资源人口，显然不能适应学生对高效学习的需求。因此，需要研究如何借助信息技术为用户提供高效快捷的资源检索方式。

2.3多学科各类资源的共生和融合，及资源之间的关联关系可视化研究

目前，大多数教学平台大多按照单一、固定的知识框架排列教学资源，没有充分考虑专业、课程之间的交叉融合的需求。为了满足上述需求，要将已有的资源和补充的教学资源，合理地集成到一起，实现二者之间的共生。同时，对基于语义标签体系建立起来的资源之间的关系进行可视化，清晰直观地将资源之间的联系呈现出来，实现语义层面上的融合，以便用户首次访问就能快速定位和检索到其需要的信息，轻松地实现深度学习或广度学习的目标。

3解决方案

3.1利用社会化标注系统[5]，借助语义标签体建立跨专业、跨课程的资源之间的自然联系语义标签作为数据的核心语义体现以及信息主题的浓缩，可以帮助用户快速了解信息资源的主要内容，明确资源之间的关系，在检索数据时快速定位所需信息，更好地支持学生的深度学习和广度学习需求。因此需要由专业课程负责教师建立标签语义体系，力求从多个层次对资源进行全方位、多角度的标注。

3.2利用二维码技术，提高学生解决问题的速度和效率

本课题拟采用将资源链接转化成二维码的方法，使用户可以通过网络查找、存储、打印相应二维码等方式，随时利用移动终端扫描二维码，找到对应的文本、音/视频资源（如图2所示），提高解决问题的速度和效率。

3.3基于python語言开发教育资源服务平台.实现多学科各类教学资源的共生和融合[6]

Python第三方库丰富，移植性好，扩展性强。因此可选用Python语言进行教学资源服务平台的建设。主要解决如下问题：（1）可视化基于语义标签建立的资源之间的联系;（2）对于已有的优质教学资源，将其转化为二维码并集成到平台中。最终，在服务平台中实现教学资源的共生和融合。技术路线如图

3所示，教育资源功能结构图如图4所示。

4结束语

各自为政的教学资源建设的形式下，不仅存在教学资源重复建设的问题[7]，各门课程教学资源之间也缺少必要的联系，难以适应新工科建没过程中的交叉人才培养需求。本文工作的主要目标是实现各类资源之间的兼容并蓄，建立跨专业、跨课程的教学资源的联系，建设高效快捷的服务平台，以助力学科之间、专业之间、课程之间的交叉融合[8]，为更好地培养适应新工科建设要求的人才提供环境保障，提高新工科建设的质量和效率。

参考文献：

[1]顾佩华.新工科与新范式：概念、框架和实施路径[J].高等工程教育研究，2017（6）：1-13.

[2]黄建昌，孙娜，刘振超.基于新工科背景下的编程课程考核网站的设计与实现——以“C语言程序设计”课程为例[J].课程教育研究，2019（1）：253.

[3]杨晓燕，梁丰，王仁芳，等.新工科教育中计算机应用型人才培养实践探索[J].计算机教育，2018（5）：56-58.

[4]赵媛，王杰，周立军，等.以计算思维为导向的C语言程序设计MOOC建设[J].实验技术与管理，2018，35（4）：147-150.

[5]李娜，范正洁，郝传洲，等.采用语义分析的标签体系构建方法[J].西安交通大学学报，2019，53（1）：169-174.

[6]林健.新工科建设：强势打造“卓越计划”升级版[J].高等工程教育研究，2017（3）：7-14

[7]葛方振，刘怀愚，洪留荣，等.新工科背景下计算机系统能力培养的重定位思考[J].电脑知识与技术，2017（36）：133-134.

[8]王婷，刘任任.新工科建设形势下的计算机类专业人才培养方案[J].计算机教育，2018（2）：10-13.

【通联编辑：朱宝贵】

收稿日期：2019-10-25

基金项目：吉林省高等教育学会2018年度高教科研一般课题，课题编号：JGJJX2018D458。