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-- NI高校教師交流會觀感 首先有必要說明的是，本文標題中的“教學”一詞實際上并不妥當。現(xiàn)代教育應(yīng)當以學生的自主學習為中心，“學”應(yīng)該在前；而不應(yīng)以老師的教授為中心，“教”應(yīng)當置后。這個理念也是本文的宗旨。不過因為我們已經(jīng)習慣了“教學”一詞，標題還是這樣寫吧，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(tǒng)。如今這個傳統(tǒng)正在發(fā)揮威力。有一組數(shù)據(jù)令西方國家感到震撼，那就是每年中國大學畢業(yè)生的人數(shù)。據(jù)中國教育部的數(shù)據(jù)，2011年有670萬大學生畢業(yè)，創(chuàng)歷史新高。而美國的情況是，據(jù)美國教育部數(shù)據(jù)，2008年高中畢業(yè)生有330萬，其中70%進入高校，進入高校后只有其中的約50%能夠畢業(yè)（美國實行寬進嚴出政策），到2012年將有115萬美國人大學畢業(yè)（不包括海外學生）。總體情況是，近年中國大學畢業(yè)生的規(guī)模將達到美國的5到6倍。 另一個令美國同行羨慕的數(shù)據(jù)是，中國的理工科學生占總?cè)藬?shù)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300萬人，而美國只有20萬人（不包括海外生源）。由于社會時尚、風氣的原因，美國的理工科學生數(shù)量持續(xù)減少，這令不少有識之士憂心忡忡，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(shù)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(diào)查結(jié)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%。考慮到中國高校連續(xù)擴招造成的生源質(zhì)量進一步下降和美國高校吸引海外優(yōu)秀生源的能力，實際上美國每年“生產(chǎn)”的合格和優(yōu)秀工程技術(shù)人員數(shù)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題，包括教育與工業(yè)界的脫節(jié)、學生實踐能力和創(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）中國院校市場經(jīng)理徐赟的話來說，就是理論與實際應(yīng)用的脫節(jié)、缺乏動手實踐能力、缺乏系統(tǒng)設(shè)計的概念。 問題的之一是教育方式的落后。我們?nèi)匀煌Ａ粼谝浴敖獭睘橹行牡哪Ｊ缴希匆粋�教師對多個學生的廣播式說教。美國則是以“學”為中心，典型模式為數(shù)名學生組成一個小組，這些小組再形成一個網(wǎng)絡(luò)，教師的任務(wù)不是宣講，而是在學生中游走，進行指導、建議、提問、解答、評論、啟發(fā)，在與學生的交互中幫助學生學習。 要實現(xiàn)教育模式的轉(zhuǎn)變，學校和教育部應(yīng)當發(fā)揮主體作用。此外，社會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設(shè)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?shù)纳鐣熑胃小Ａ硗猓咝ｍ椖恳灿兄谶@些公司培養(yǎng)未來用戶，所以高校項目是他們長期市場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往往起到積極作用，幫助我們的教學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（ProfessorDay 2011），他們引入了美國的一些創(chuàng)新的教學理念和方法，并推出一些創(chuàng)新的教學設(shè)備，對改善我們的工程教育很有裨益。 我國的工程類學生的學習生活基本包括課堂教學、實驗室實驗和畢業(yè)設(shè)計三大部分。常規(guī)的實驗室教育存在很大弊端。正如哥倫比亞大學Yannis Tsividis教授指出的那樣，完全固化的實驗室教學方式壓抑了學生的創(chuàng)造性，不利于學習；學生很可能盲目地按照指示行事，當他們離開實驗室時其實并沒理解多少東西。實驗室試驗最適合前文提到的網(wǎng)絡(luò)式互動教學。NI公司為此推出了一款教學實驗室虛擬儀器套件，簡稱ELVIS（貓王？），非常適合實踐性學習。 
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(yī)學和物理等。關(guān)于ELVIS的詳細情況請參閱http://www.ni.com/nielvis/zhs/。 在教師交流會主題演講中，NI工程師指出，要培養(yǎng)高素質(zhì)的工程人才，課堂教學、實驗室實驗和畢業(yè)設(shè)計這三部分是不夠的。課后動手作業(yè)、科創(chuàng)項目、各類競賽是必要的補充。正如斯坦福大學Mark Horowitz博士所說，如今的學生更熟悉抽象、虛擬的世界，反而對直觀的真實世界十分陌生；我們需要的是一個強化工程實踐的平臺。為此，NI公司推出了一個全新的學生創(chuàng)新動手實踐平臺MyDAQ，幫助學生隨時隨地實踐工程創(chuàng)新。
MyDAQ包含即插即用的8種基于LabVIEW的儀器（數(shù)字萬用表、示波器、函數(shù)發(fā)生器、波特圖儀、動態(tài)信號采集儀、任意信號發(fā)生器、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出）。它采用了德州儀器（TI）提供的模擬電路芯片，包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(jié)合，讓學生能夠與真實的模擬電路、傳感器測量及實際信號處理進行實踐性交互。關(guān)于MyDAQ的詳細信息，請參閱http://m.qingdxww.cn/thread-71488-1-1.html。 相對于ELVIS教學平臺，筆者認為MyDAQ更值得推廣。有了它，學生可以不用通過學校而靈活地進行各種實踐活動。學生們無需跑到實驗室使用設(shè)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，與他們身邊真實工程對象進行親密接觸。不過，徐赟介紹說，目前它的成本還比較高，在中國仍然是通過學校來推廣，而不像在美國那樣針對學生個人。我們期望NI公司將來能夠通過各種方法降低MyDAQ生產(chǎn)成本，讓更多的中國學生獲得親自動手的機會。 改變固有的以“教”為主的學習模式，幫忙我們的學生以“學”為主，加強實際應(yīng)用能力，依托新科技、突破性產(chǎn)品帶來的便捷進一步提升我們工程教學的質(zhì)量。相信工程教育的未來會越來越好。 |
