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【關鍵詞】硬件課程 軟件工程 課程改革
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2011)11-0011-01
一、引 言
計算機學院從2005年開始招生軟件工程專業的學生,現在軟件工程專業學生已達到我院學生總人數的70%以上。“培養學生成為基礎扎實、知識面廣、實踐能力強、綜合素質高、能適應信息產業和軟件產業需求的系統設計和開發的高級人才”是我院一直以來對軟件工程專業學生的根本要求。這里的“基礎扎實、知識面廣”包括軟件和硬件兩個方面。特別是現在的軟件開發越來越偏向不同的硬件平臺做專業開發。而作為系統開發的人員必須掌握一定的硬件知識。對于完全不懂硬件的軟件工程學生來講,就業前景和發展都會受到極大的制約。
但是,我院硬件課程相對較薄弱。具體存在以下問題:①課程的內容深、難且不實用。學生理解計算機硬件較困難,學到的知識停留于空洞的概念,沒有得到技能的提高。②技術發展迅速,硬件課程教材和實驗設施嚴重滯后。現在的硬件教學教材還停留在70年代8086/8088階段。③實驗困難。與軟件實驗不同,硬件實驗需要一定規模的計算機設備,同時課程教學上也沒有足夠的課時進行實驗。④培養目標與社會需求存在差距。計算機硬件教學已嚴重脫離了硬件技術的發展實際,學生學習計算機硬件的基本原理的基礎知識,不會開發電子產品,不會做工程項目。⑤學生的興趣和教學的內容嚴重脫節。現在學生對于計算機硬件的最新技術比較感興趣,但是硬件課程講授的是過時的知識,學生無法在課程中體會到硬件的好處,感覺硬件課程像“雞肋”。
基于以上分析,對計算機科學學院軟件工程專業硬件課程進行改革已迫在眉睫,要培養適應社會要求的軟件人才,應該而且必須加強相關硬件課程的建設,這樣才能培養出全面的人才。所以,經過兩年的教學實踐,對于軟件工程的學生應該掌握哪些硬件知識、軟件工程中的硬件課程如何設置等進行了一定的探索,下面就相關內容進行簡單探討:
二、硬件課程改革的措施
我校軟件工程專業硬件系列課程設置了數字邏輯、計算機組成原理、匯編語言、微機接口技術4門課程。這些課程設置雖然相對獨立,但所提供的課程內容劃分不明確,相互重疊現象較嚴重。如基本原理和指令系統的內容,在多門課程中都有出現。
所以,硬件課程改革的目標是:將4門硬件課程整合、篩選,組合為1門綜合型的硬件課程,達到內容精煉、重點突出、減少重復的要求。目的是將硬件系列課程作為一個整體統一考慮,建立一個完整的、系統的課程內容體系,這對提高教學質量和壓縮學時都非常有效。
1.硬件課程教學模塊的設置
具體設置以下模塊:數字邏輯與數字系統(核心);數據的機器級表示(核心);匯編級機器組織(核心);存儲系統組織與結構(核心);接口與通信(核心);功能組織(核心);多處理和其他系統結構(核心);性能提高技術(選修);網絡與分布式系統結構(選修)。
2.硬件課程教學內容的設置
教學內容:①計算機概論:計算機概述、運算基礎;②數字邏輯基礎:卡諾圖、組合電路、時序電路;③運算器:半加器、全加器、算術邏輯部件、定點運算器、浮點運算器;④匯編語言程序設計基礎:指令系統、匯編語言語法、匯編語言程序設計基礎;⑤存儲器系統:存儲器芯片、存儲器層次結構、內存接口技術;⑥控制器:中央處理器的組成和功能、指令流程、硬連線邏輯、微程序控制器;⑦輸入/輸出技術:I/O接口與端口、輸入/輸出控制方式、三種簡單接VI芯片、中斷系統與中斷接口、總線;⑧可編程接口芯片及其應用:可編程接口芯片的幾個基本概念、可編程并行接口芯片、可編程定時器/計數器、通用同步/異步接收/發送器、模/數轉換器、芯片組;⑨實用接口技術:主板、硬盤接口、高速串行總線;⑩計算機系統結構概述:計算機系統結構基本概念、流水線技術、并行計算機系統結構、提高處理器性能的技術。
實驗環節:①數字邏輯(時);②匯編語言程序設計上機練習(時);③接口實驗6~8個(18~24學時)。
3.課程實施中需要關注的問題
(1)注意學生共性和個性的關系。該課程體系規劃是針對軟件工程專業的基本要求編寫的,反映了軟件工程專業對計算機硬件的共性要求,不同學校的軟件工程和計算機軟件專業還可根據本校培養特點做不同的選擇與增刪,以適應本校培養的個性要求。
(2)處理好理論講授和實驗的關系。各校根據本校培養的方向和實際條件,組織不同要求的實驗教學,可進行單個實驗,也可組織小系統實驗。
(3)注意基本內容穩定性和新技術、新知識反映的及時性的關系。課程的基本內容(即計算機的基本理論和基本技術)必須穩定,而隨著計算機技術迅速發展不斷出現的新器件和新部件必須在教學中及時反映,必須考慮如何處理兩者關系。
三、結束語
我院軟件工程專業計算機硬件技術基礎課程改革已取得一定成果,在今后的課程建設中,還需要堅持重視理論基礎知識、培養實踐綜合能力、提高整體教學質量的總方針,真正實現理論和實際相結合,強化能力培養和創新意識,逐步建成適合培養現代化復合型軟件人才的計算機硬件技術課程新體系。
關鍵詞:就業需求;專業技能;專業建設
中等職業學校的發展得益于國家政策下財力、物力的大力支持,也是經濟和社會發展的需要。中等職業學校為社會培養了大批的技術、服務人才。而當今面對日益嚴峻的就業形勢,中等職業學校人才培養也面臨挑戰。中等職業學校的計算機教學應當做好哪些工作,又該如何落實,成為我們每一個中職計算機教師應當思考的問題。
一、目前中等職業學校計算機專業畢業生就業狀況
1.就業崗位與專業不對口
作為一名中職計算機教師,每年在學生就業或頂崗實習期間,我和我的同事往往會在喜悅中留下很多無奈!喜悅是因為我們中等職業學校學生就業率高,只要不怕苦不怕累,就很容易就業;無奈的原因很多,最主要的還是就業崗位和專業毫無關聯――不對口。據我了解,這種現象在很多職業學校畢業生中都存在。
2.缺少專業的熟練工人
我國技術工人文化程度低的多,高的少;技術等級低的多,高的少;高等級技術工人年齡大的多,年輕的少。而且,我們中等職業學校計算機教學很多都與企業、市場嚴重脫鉤,在學習的三年內也很難做到大面積的校企結合,這就導致對口的熟練工人嚴重缺乏。
3.人才跟不上就業市場變化
計算機的硬、軟件發展非常迅速,計算機的應用也往往建立在新的硬件和軟件操作基礎之上。許多學校因為經濟拮據,設備更新緩慢。教材更是如此,在大綱和教材上,要么部分教材過于陳舊,編寫的教材幾年不改,跟不上計算機技術的發展,要么和流行軟硬件步步緊跟,年年更新,使許多學校硬件環境頻頻告急。這就導致計算機硬件、軟件、教材跟不上發展需要,人才也跟不上就業市場變化。
4.缺乏高端的技術操作人才
中等職業學校的生源本身很差,進入中等職業學校學習的學生,其文化課基礎相對較差,中等職業學校生源文化素質不高,對計算機的認知程度也很低。在短時間內很難有大的提高。所以,絕大多數中等職業學校學生技能也不可能太高,這就導致高端的技術操作人才嚴重缺乏。
二、面對實際問題,結合現階段的實際情況,從以下幾個方面重點解決
1.強技能,重指導――拓寬就業范圍
所謂強技能,重指導,即加強計算機專業技能的培養,在具有一定的專業技能基礎上注重就業指導。中等職業教育是以就業為目的的教育。專業學習是為就業服務,學生只有掌握了過硬的文化基礎知識、專業技術技能,才能找到理想的工作,立足于社會。讓學生懂得“今天求知是為了明天謀生創業”。為了使學生掌握一技、了解多能,教師要強化計算機專業技能訓練――特別是計算機實踐技能訓練,提高學生的職業素質,并根據職業崗位群的需要,將訓練范圍拓寬,以適應廣泛就業和再次就業的需要,增加選修課程。
2.加強校企合作,開展“訂單”培養
中等職業學校應當搞好校企聯合,結合市場辦學,突出重點專業課程。特別是中等職業學校的計算機專業更應加強就業指導和企業合作,因為計算機專業課程本身就十分寬闊,憑中等職業學校學生的入學素質,在三年內很難將計算機這一專業學得精、學得透徹。如果能加強校企結合,針對企業需求積極開展“訂單”培養,就能進一步提高中職畢業生的就業質量和就業率。
3.圍繞教材更新開展好校本研究,彌補硬件不足
計算機的軟、硬件發展速度快,必然帶動這一學科教學內容的不斷更新。在經濟條件允許的情況下爭取適合發展的軟硬件設施。同時教師應開展好校本研究,隨時調整課程設置及教學內容,制定出既符合技術發展又能滿足社會需求的校本資源,彌補硬件不足。
4.進一步優化計算機專業課程設置,樹立高端技術人才培養目標
隨著計算機的迅速發展及應用的普及,與之相應的計算機應用教育已顯得滯后,與社會的需求有一定的差距。陳舊的教育觀念和教學方法、專業設置和專業課程內容不夠合理、教學投入缺乏等等,均造成教育和社會需求相脫節。在調整課程設置上還要綜合考慮學校的設備投入、專業課的就業前景、計算機專業的發展方向、在職計算機專業教師的配套等情況。
5.通過技能考證促進技能學習
在就業時,企業雖看中技能證書,但企業更注重實際能力。當然他們更歡迎既有職業資格證書又有實際職業能力的人員。我們通過技能考證,讓教師重視實踐教學,努力提高學生的動手能力。中職學校要結合實際,在主要專業方面建立實習基地,安排較多的時間讓學生進行專業實踐活動。這樣,一方面能引導學生正確認識自己的社會角色,把理論知識與工作實踐相結合;另一方面可以通過實踐活動,提高學生的專業技能和實際操作水平,為今后適應工作崗位和順利求職打下良好基礎。為增強中職學生的就業競爭力,學校應當幫助學生努力達到相關專業技能水平,取得相應的專業任職資格證書,以考證促學習,讓學生有一個明確的學習目標。取得一個證書,就為就業增加一枚砝碼。
總之,中等職業學校計算機專業教學應該以學生就業為導向,在學好基礎計算機理論的同時使每個學生找到自己的興趣點,不斷加強中等職業學校計算機專業建設,圍繞就業方向強化專業教學,彌補不足,通過努力使學生學好自己想學的知識,學好企業需要的知識。使計算機專業學生在校學習成為積極的、有目標的過程,通過專業學習迅速提高學生的計算機應用能力,使學生學會一技之長,為走上社會打好堅實的基礎。
參考文獻:
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關鍵詞:課程特點學生素質教學模式教學策略
在《計算機組裝與維護》的教學過程中,我們經常會碰到這樣幾個十分突出的矛盾。一是課程地位的特殊性強,但學習的內驅力弱。根據就業市場的信息表明:計算機組裝與維修是各項工作的基礎,無論從事軟件開發還是從事軟件維護,該技術都占較重要的份量,尤其是就業前景較好的計算機維修師、網絡管理、軟件維護人員等,業內該課程所占的技術份量都在70%以上,甚至達到100%。但相當部分學生對這種重要性、特殊性的認識并不充分,并不把其作為主課看待,學習的主動性積極性不夠。二是課程技術的外顯性強,學習的韌性不足。《計算機組裝與維護》課程主要內容有計算機硬件設備的外觀、性能指標、組裝、測試、維護、常見故障及診斷等。對此,學生容易產生輕視思想,容易滿足于"眼見為實",鉆研不深,一知半解。三是課程內容的綜合性強,學習的運用能力弱。《計算機組裝與維護》是一門理論性、基礎性、應用性相統一的課程,要學好,需要多方面的理論與技能素質的支撐。但由于種種原因,學生從基本理論素養到動手能力都不相適應,知識運用能力弱。
因此,立足知識運用能力的提高,樹立“學教并重”“學為主體”的教學思想,以新的實踐性教學模式為突破口,對《計算機組裝與維護》進行教學改革,具有很強的指導意義。
一、發揮現代教學手段優勢,增強教學的直觀性
從信息論角度看,人的信道特性觸覺信道帶寬為1,聽覺為100,視覺為10000,所以要交換信息,就要充分利用視覺信息。因此,計算機輔助教學以它直觀、形象、生動的演示功能,給學生帶來多感官、多種類型的刺激,而且能充分調動學生學習的自主性,具有與傳統的教學手段無法比擬的優勢,是一種適應21世紀素質教育要求的信息化教育教學模式。在《計算機組裝與維護》課程改革中,制作交互性強、操作性強、生動活潑的多媒體課件,結合展示臺、VCD、錄像機等設備進行知識和技術的講解和示范,既豐富了課堂教學內容,又加大了傳遞信息容量;通過圖文并茂、視頻動畫以直觀教學的形式,提高學生的學習興趣,使其處于一種積極主動的精神狀態;利用人機交互,可以即時獲得信息反饋,靈活控制教學內容,使其更加直觀形象,更易于理解,提高講課的效率和教學效果;彌補傳統教學中語言、文字描述、實驗器材的局限性,打破單一的教學模式,實現教與學的多元化。其核心是通過媒體的作用,實現教學信息在教師與學生之間的聯動和互動;通過學習環境的創設和利用,實現教學相長。二、引入先進的教學策略,增強學習的主動性
針對學生抽象思維能力、邏輯推理能力和綜合歸納能力較弱的現狀,在《計算機組裝與維護》教學中,運用建構主義的拋錨式教學法,嘗試進行建構性的教學設計,效果十分理想。這拋錨式教學要求建立在有感染力的真實事件或真實問題的基礎上,讓學習者到現實世界的真實環境中去感受、去體驗(即通過獲取直接經驗來學習),而不是僅僅聆聽別人(例如教師)關于這種經驗的介紹和講解。如在“軟件系統安裝前的準備及硬件系統檢查”這一章節中,我設計了以下幾個教學環節:
⑴創設情境——開機啟動中常遇到的故障:如插頭插座、配件接觸、致命性的硬件故障、非致命性的硬件故障。
⑵確定問題——引導學生遵循“由表及里、由簡到繁、先軟后硬”的原則,通過“看一看”(計算機顯示的錯誤信息判斷致命性的故障)、“聽一聽”(計算機發出的聲音判斷非致命性故障)的方法來確定故障的存在。
⑶自主學習——由學生通過掌握的故障信息,結合所學知識和信息資料,運用技術設備判斷故障存在的原因,與同學或教師確診并著手解決問題。
⑷協作學習——將“安裝準備及系統檢查”過程中發現的問題及解決方法匯總,展開討論、交流,充分發表自己的意見,通過不同觀點的交鋒,補充、修正、加深每個學生對當前問題的理解。
⑸效果評價——教師針對學生解決故障的方法給予檢測、評價和記錄,然后歸納出最簡單直接易行的方法,總結本次實驗的學習效果。
三、加強教材建設,增強教學內容的先進性
計算機業界有一摩爾定律“芯片所集成的晶體管數目與功效每18個月翻一番”,說明了硬件發展之快。而我們所使用的教材的更新周期往往需要三至五年甚至更長時間,與計算機技術發展相比嚴重滯后。因此,必須及時增補最新的硬件知識和裝機技術,來提高學生職業技術能力和學習興趣與積極性。在選擇教材上首先應選擇適合培養目標、教學現狀和發展方向,在內容組突出實用性和可操作性的教材。其次,對于《計算機組裝與維護》教材內容明顯滯后、與現實脫節的問題,應盡量選擇最新出版,內容最前沿,最實用、最貼近現實生活的教材。另外,課程責任教師或任課老師必須經常通過上網查詢、翻閱其他最新文獻等方式自行編寫新教材,以計算機硬件和技術的發展為依據,確保教材內容的知識性、新穎性和開發性。
四、加強實踐教學,增強教學的實用性
該課程的教學目標是,完成計算機硬件的組裝、軟件的安裝和處理各種微機故障,增強學生解決實際問題的動手能力。要實現這一目標,只能通過大量的實踐環節教學去實現。因此,必須建立專門的計算機硬件實驗室,制定實驗單元的目標、內容和能力測評標準,使學生在專業理論、專業技能方面真正受到職業化的、全方位的培養和鍛煉,為最終具備計算機維修技術員的職業核心能力打下堅實的基礎。近幾年來,我們把計算機組裝與維護作為學生進廠、進企業開"工助學"的主要內容,讓學生代崗實習,對培養學生的學習興趣,提高動手能力和解決問題的能力,作用十分明顯。
五、改革考核方式,增強教學目標的職業性
在考核時,應側重采用職業技能鑒定、完成課程項目、編寫項目計劃等形式代替課程的考核。這樣做既有利于提高學生的綜合素質,又有利于學生適應不同的需求、增加工作經驗。考核內容必須結合最新的計算機技術發展和職業崗位能力的新要求,涉及該職業崗位技術所必需的核心能力、關鍵能力、基礎能力,可進行專項技術或綜合技術要求考核,為學生觀念的更新、繼續學習的方向、職業定位和選擇提供保障。如組織學生參加全國計算機信息高新技術考試(CITT)和職業工種鑒定等,取得相應的職業資格證書,實現“雙證”或“多證”畢業,以此引導教、學雙方按培養職業核心能力的需要,突出操作技能和實用技術的訓練,全面實現人才培訓目標。
參考文獻:
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關于計算機專業本科人才培養目標的思考
一、目前我校計算機專業本科人才培養目標的定位
人才培養目標是本科教學的核心,對人才培養目標的定位的準確與否,不但直接關系到教學的效果,也關系到學生畢業后的就業和升學狀況。
比如:浙江大學的培養目標是,“培養能適應××世紀信息技術發展需要、具有國際競爭力的、德智體全面發展的高級計算機科學與技術人才。為了實現精英教育的培養目標,學院制定了一系列措施,以確保該目標的實現”
比如:陜西師范大學的培養目標是“培養具有良好的數學基礎和數學思維能力,掌握信息與計算科學的基本理論、方法和技能,受到科學研究的訓練,能解決信息處理和工程計算中的實際問題的高級專門人才。畢業生能在科技、教育和經濟金融等部門從事研究、教學、應用開發和管理工作,或能繼續攻讀研究生學位。比如:哈爾濱工業大學的培養目標是“本專業將努力擺脫以傳授知識為主的教學模式,樹立可持續發展的教育觀,以適當的知識為支撐,注重能力培養和素質教育,使學生成為具有計算機科學與技術專業基本的科學素養和一定的創新能力的計算機科學與技術學科的高級專門科學技術人才。而我們學校的培養目標是本專業培養具有良好的科學素養,較好地掌握計算機硬件、軟件與應用的基本理論、基本知識和基本技能與方法,能在科研部門、教育單位、企業、事業、技術和行政管理部門等單位從事計算機教學、科學研究和應用的高級科學技術人才在這些培養目標的定位中,重點的是“高級科學技術人才”和良好的就業前景,甚至浙江大學明確提出了“精英教育”的培養目標。
但是,隨著本科專業的擴招,隨著毛入學率的增加,隨著“精英教育”向“素質教學”的轉變,隨著我校生源水平的下降,這種培養目標的定位是否準確,是值得思考的一個問題。
二、“精英教育”的培養目標產生的原因
“精英教育”的培養目標的產生有著歷史和現實的原因:
×.源于精英教育思想。
使我們國家的計算機技術水平大大地落后于世界水平,因此國家現代化建設急需培養一批“高級科學技術人才”,挑起國家建設的大梁。因此在當時的制定教學計劃中的培養目標就是“高級科學技術人才”。
×.提高招生和就業的吸引性。
好的生源可以是高教學質量的一個重要基礎。目前一般高等院校為了吸引好的學生,配合社會輿論,都把計算機專業的培養目標定位為“高級科學技術人才”,用來吸引學生和提高他們在就業時的被認可程度。
×.拉開與高等職業教育的檔次。
通常,職業教育的培養目標是“應用型”的人才,培養的方式是非學歷教育。因此,為了拉開檔次,自然計算機本科的培養目標就是“高級技術人才”了。
三、學習高等教育法
××××年頒布并施行的《中華人民共和國高等教育法》對高等學歷的培養目標有明確的定位:
第十六條高等學歷教育分為專科教育、本科教育和研究生教育。
高等學歷教育應當符合下列學業標準:
(一)專科教育應當使學生掌握本專業必備的基礎理論、專門知識,具有從事本專業實際工作的基本技能和初步能力;
(二)本科教育應當使學生比較系統地掌握本學科、專業必需的基礎理論、基本知識,掌握本專業必要的基本技能、方法和相關知識,具有從事本專業實際工作和研究工作的初步能力;
(三)碩士研究生教育應當使學生掌握本學科堅實的基礎理論、系統的專業知識,掌握相應的技能、方法和相關知識,具有從事本專業實際工作和科學研究工作的能力。博士研究生教育應當使學生掌握本學科堅實寬廣的基礎理論、系統深入的專業知識、相應的技能和方法,具有獨立從事本學科創造性科學研究工作和實際工作的能力。“
從高等教育法中可以看出,本科畢業的學業標準是“基本技能、方法和相關知識”和“初步能力”,應該還談不上是“高級技術人才”,根據我的理解本科的培養目標應該是具有發展潛力的各種“專業人才”。
四、我校計算機科學與技術專業培養目標的定位
為了對我校計算機科學與技術專業的培養目標做出準確的定位,就需要對目前高等教育的形勢和我校的實際情況進行分析。
首先是對國內人才需求的分析[×]:
×.計算機人才培養應當是金字塔結構。
國家和社會對計算機專業本科生的人才需求,必然與國家信息化的目標、進程密切相關。計算機市場很大程度上決定著對計算機人才的層次結構、就業去向、能力與素質等方面的具體要求。計算機類專業畢業生就業出現困難的主要原因,不是數量太多或質量太差,而是滿足社會需要的針對性不夠明確,導致了結構上的不合理。計算機人才培養也應當是金字塔結構,與社會需求的金字塔結構相匹配,才能提高金字塔各個層次學生的就業率,滿足社會需求,降低企業的再培養成本。
×.需要培養研究型的人才。
從國家的根本利益來考慮,必然要有一支計算機基礎理論與核心技術的創新研究隊伍,需要高等學校計算機專業培養相應的研究型人才。
×.需要培養工程型的人才。
國內的大部分it企業(包括跨國公司在華的子公司或分支機構),都把滿足國家信息化的需求作為本企業產品的主要發展方向。這些用人單位需要高等學校計算機專業培養的是工程型人才。
×.需要培養信息化類型的人才。
國家信息化進程已經涉及到各行各業。企事業單位和國家信息系統的建設與運行,是目前和今后采購、應用計算機產品的主流需求。這些用人單位需要高等學校培養大批信息化類型人才。目前高等學校計算機專業在本科階段對研究型和工程型人才的培養已有一定的基礎,而對于從事信息化類型工作人才的專門培養則幾乎是空白。
×.需要培養學習能力強的人才。
企業對素質的認識與目前高等學校通行的素質教育在內涵上有較大的差異。以學習能力為代表的發展潛力,是用人單位最關注的素質之一。企業要求人才能夠學習他人長處,而目前相當一部分學生"以我為中心、盲目自以為是"的弱點十分明顯。
×.需要培養能夠理論聯系實際的人才。
目前計算機專業的基礎理論課程比重并不小,但由于學生不了解其作用,許多教師沒有將理論與實際結合的方法與手段傳授給學生,致使相當多的在校學生不重視基礎理論課程的學習。同時在校學生的實際動手能力亟待大幅度提高,必須培養出能夠理論聯系實際的人才,才能有效地滿足社會的需求。
其次是對我校的具體情況分析。隨著高校擴招,目前我們學校的計算機專業的新生有許多接觸計算機的時間很少;許多同學缺乏自主學習的能力和抽象思維能力弱;許多同學來自邊遠地區,知識面很窄。然而他們面臨的卻是一個多元化的信息社會,要求他們掌握多方面的計算機知識和能力,這樣如何針對絕大多數同學制定一個合適的培養目標就顯的特別重要。
根據以上實際情況,我們制定了計算機科學于技術本科專業的培養目標為:
本專業的培養目標是使學生比較系統地掌握計算機科學與技術學科必需的基礎理論、基本知識,掌握利用計算機解決實際問題必要的基本技能、方法和相關知識,具有從事計算機應用和軟件開發實際工作和研究工作的初步能力。
在教學過程中,要求學生較扎實地掌握計算機數學、軟硬件的基礎理論,要系統地學習利用計算機解決實際問題的基本方法和完整過程,要實際地掌握軟件編程和網絡建設的基本方法,培養出初步具有實際工作能力和研究能力的應用型人才。同時,本專業教學計劃還系統地設立若干系列的選修課程,讓不同類型和不同層次的學生都能夠發展自己的興趣愛好。在這個教學計劃中把“高級科學技術專業人才”的培養定位改變為“多類型、多層次的初步具有實際工作能力和研究能力的應用型人才”。根據這個培養目標我們制定了新的教學計劃,在新的教學計劃中就特別突出了以下的特點:
×.重基礎,重動手能力
首先我們把計算機專業課程分為四類:基本原理、程序設計、網絡技術和數據庫技術。然后為每一類都設定了最基礎的理論和動手的要求,然后用××%的課時來培養學生的基礎和動手能力。只要學生掌握了這些基礎,以后根據自己的興趣和工作的需要,再深入就行了。這樣培養的學生就具有扎實的基礎和寬口徑的就業范圍。
×.多層次的培養目標
在新的教學計劃中我們充分發揮學分制的優點,將以上四類課程按照教學次序和難易程度分開。分別安排到各類必修課和選修課中,這樣學生可以根據自己的情況選擇不同層次的課程,達到培養不同層次人才的培養目標。
×.多方向的培養目標
[關鍵詞]計算機科學與技術;培養模式;課程體系;教學團隊;實踐教學
一、轉變教學理念,重構較為科學的創新應用型本科人才培養模式
針對目前高校計算機科學與技術本科人才培養存在的問題,各高校應主動轉變教學理念,建立較為科學的“厚基礎、寬口徑、重實踐、求創新”的人才培養模式。“厚基礎”就是使學生專業基礎知識扎實、基本技能牢固、能力突出、個性鮮明;“寬口徑”就是加強通識教育,使學生有很強的多行業適應能力和寬廣的就業前景;“重實踐”就是使畢業生通過課程學習和專業實踐,具備在信息技術教育和信息工程等多個領域和崗位就業的專業實踐能力;“求創新”就是培養學生綜合運用能力、獨立思考能力及創新思維能力。注重學生綜合素質尤其是實踐能力的培養,堅持走“產—學—研”相結合的途徑,堅持整體優化、學科融合、創新性和個性化的原則[1],充分體現“學習—實踐—再學習—再實踐”的培養過程。突破思維定勢,改革傳統的培養學術型人才的課程體系和教學方法,根據學科特色,優化課程體系,改革教學方法,加強特色教材建設,提升教學內容的創新性,以“厚基礎、寬口徑、重實踐、求創新”為目標,構建較為科學的人才培養體系。
二、優化課程體系,實施教學內容與教學方法的改革
針對計算機學科教學內容缺乏前沿性、教學模式和手段缺乏多樣性、教學資源缺乏實用性等問題,按照計算機專業全國研究生入學考試大綱的要求和社會對人才的需求,以“合理配置,資源共享”為標桿,將計算機科學與技術本科專業核心課程(程序設計基礎、數據結構、計算機操作系統、計算機組成原理、計算機網絡)的授課、實踐等教學環節作為一個整體進行統籌優化,融合各課程的內容,形成一個相對完整的體系[2],使學生能夠較容易地理解和掌握課程的重點內容,理解課程間的連續性。
(一)核心課程教學內容與體系的改革
對各核心課程的安排順序、授課內容、授課重點、授課計劃等按照計算機專業研究生入學大綱的要求和社會對人才的需求進行調整和整合,將新知識、新理論、新技術和新方法充實到教學內容中,棄舊揚新,使教學內容與技術發展和行業需求相適應。
(二)教學方法與手段的改革
遵循以“教為主導,學為主題”的授課思路,培養學生自主學習的能力。在理論課程和實踐課程中,采用綜合案例引導學生進行分析和設計[3],以培養學生分析問題、解決問題的能力,激發學生的創造性;并將課堂講授與參與式、提問式、討論式、啟發式等教學方法相糅合開展教學活動,讓學生主動參與整個教學過程,因材施教,充分調動學生學習的積極性。
(三)優質教學資源的整合
利用Web教學服務平臺、FTP服務平臺、實驗教學網、畢業論文管理平臺,實現核心課程之間教學資源的共享和在線指導。在這些平臺上提供了各核心課程的教學大綱、電子教案、多媒體課件、實驗指導、試題庫等教學資源,從“授前、授中、授后”三個環節給學生提供自主學習的機會;另外,為了讓學生了解學科前沿,可邀請國內知名院校的教授、博士開展新技術論壇,介紹國內外學科前沿及最新技術,這能極大地開拓學生的視野,激起學生認真學習知識的興趣。
三、夯實師資培養,通過“科研引領教學”創建高水平教學團隊
要注重師資隊伍培養和教學團隊建設,提高教師的整體素質和教研水平。
(一)組建核心教學團隊,形成合理的教學梯隊
根據課程體系的建設思路,形成以課程體系為核心的教學團隊。在職稱、學歷、年齡、教學經歷、科研能力等方面自然形成梯隊形式,通過成員之間的協作與交流,開展教學研究、教學改革和教學技能比賽等活動,從而提高教師的整體素質和教學水平。
(二)培養“雙師型”教師,提升團隊業務素質
采用“請進來,送出去”的辦法,邀請國內外著名學者專家,開展學術交流、教學研討,鼓勵中青年教師赴國內外知名高校進修、攻讀博士學位、出國訪學,提高團隊整體素質;加強校企合作,選派中青年教師進入企業,學習實踐經驗技術,提高實踐教學水平,以滿足本科生“雙師型”人才培養的需要。
(三)營造“以科研促教學”的學術氛圍
積極引導教師樹立以高水平科研支撐高水平教學的發展觀念,組織教師參與新教材編寫;教師緊跟科技前沿的發展動態,將科研中獲得的新知識和新成果融入課堂教學[4],促使科研工作與教學工作的有機結合,保持教學內容的學科前沿性,增強教學的深度和拓展教學的廣度,提高教學質量;教師將自己的科研與學生的畢業設計相結合,對學生進行有的放矢的指導,并吸納優秀學生進實驗室,直接參與教師的科研項目,增強學生的科技創新能力,提高人才培養質量。鼓勵團隊教師開展科學研究,提高科研水平,做到科研與教學相互促進、共同發展;通過開展一系列教研、評優、評獎活動,增強了優秀“老”教師和青年教師之間的交流,快速提高青年教師的科研能力和教學水平,壯大優秀青年教師隊伍。同時采用“請進來,送出去”的辦法,提升中青年教師的業務素質,以滿足對“雙師型”人才培養的需要,實現團隊梯隊發展,最終形成一個基于課程體系的高水平教學團隊。
四、強化實踐教學,推進“過程式多元化”的實踐能力培養體系
構建以實踐能力培養為核心的實踐教學培養體系[5],采取“過程式多元化”的實踐教學培養方法,建立“課程實驗、實驗課程、校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習”五位一體的實踐教學模式,并結合科研訓練、創新實踐、學科競賽、社會實踐和創業實踐等課外實踐,讓實踐訓練貫穿整個培養過程。
(一)實踐教學體系的綜合改革
對于計算機科學與技術專業的學生,僅提高學生的理論水平是遠遠不夠的,還需注重培養學生的動手能力,加強學生的實踐能力鍛煉,即“理論與實踐一體化”,這是本專業人才培養中的一個關鍵環節。只有將實踐和理論緊密結合,互為補充,才能使學生盡快掌握課程知識,并利用所學知識分析、解決實際問題。為此,堅持以傳授知識、培養能力和提高素質協調發展為根本,以培養學生可持續發展能力(自主獲取知識的能力和創新能力)為重點,建立以能力培養為主線,分層次、多模塊、相互銜接的科學系統的實踐教學體系。第一,除了課程實驗外,針對實踐性較強的課程,實行實踐教學單獨設課,開辟新實踐領域,擴大綜合型實驗的比例,與理論課程的教學進度相配套,通過預習報告、講解演示、上機實驗、分析總結和撰寫實驗報告的方式,注重學生創新、實踐能力的培養。第二,重視實習和實訓環節,實行校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習的多元式實習實訓教學,鍛煉學生的實際動手能力。第三,將科研訓練、創新實踐、學科競賽貫穿到大學四年的教學過程之中,著重提高學生的科研素養和創新能力。第四,與實際應用相結合,通過社會實踐和創業實踐,增強學生的業務能力,為將來進入社會實際生產生活領域的工作做充分的訓練與準備。
(二)實驗教學內容的融合重構
對于課程實驗和實驗課程,實驗內容由基礎型、設計型、綜合型和研究型等四個各具特色的模塊組成。各模塊側重點不同,學生可以根據自身接受和掌握知識的實際情況循序漸進地進行訓練。基礎型實驗重在加強對本課程內的知識點的掌握和理解;設計型實驗強調培養學生動手能力和創新性思維;綜合型實驗充分考慮課程間的可融性,滲透多個課程的相關知識點,并突出以項目訓練為主的教學實踐;研究型實驗是培養部分學生以科研項目為支撐的實踐能力。
(三)實訓實習環節的雙軌交叉
把實訓實習工作進行分解,分成校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習等幾個環節,在校內和校外進行雙軌交叉。通過校外短期見習開闊學生視野,在見習中理解專業理論和技術,增強實踐動手意識。通過邀請企業工程技術專家進入學校,利用學校開設的大實踐課程時間,集中對學生進行校內單項實訓,增強學生應用專門技術的能力。通過校外綜合實訓和實習,讓學生深入企業和應用部門,在校外實訓和實習導師的指導帶領下,完成完整的項目設計和應用部署,增強學生完成綜合項目和應用的能力。
(四)課外科技創新活動與課內實踐教學的有機結合
以“產—學—研”相結合的思想為指導,推行學科競賽制度化,創新訓練常規化,支持學生參加機器人、智能車、電子設計、創新創業等各類學科競賽,鼓勵學生主持或參與學校、省廳、教育部和企業創新創業類等科研課題,理論聯系實際,強化項目驅動的實踐教學[6],注重對學生過程式的培養和科研創新能力的培養。采取“過程式多元化”的實踐教學培養方法,通過基礎型、設計型、綜合型和研究型模塊化實驗內容重構課程實驗和實驗課程,通過校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習,施行校內校外雙軌交叉式實習實訓教學,建立“課程實驗、實驗課程、校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習”五位一體的實踐教學模式,能解決學生理論知識和實際問題脫節的矛盾,有效增強學生的實踐能力。強化以“項目+競賽”驅動的創新訓練模式,形成“實戰”性的項目開發,形成“以賽促學”和“學以致用”的學習氛圍,通過本科生進實驗室及參加各類高水平學科競賽等方式,提升了學生的創新能力和就業競爭力。
五、結語
課題組通過改革培養模式、優化課程體系、夯實教學團隊、強化實踐環節,探索創新應用型計算機科學與技術本科專業人才培養,并在實踐中檢驗各項舉措的效果,取得了良好的人才培養效果,獲得安徽省高等教育教學成果獎二等獎。
[參考文獻]
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[3]孫麗萍,程婧,羅永龍.翻轉課堂在數據結構教學中的應用研究[J].計算機教育,2015(24):71-74,77.
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[5]陳付龍,齊學梅,羅永龍.四維一體計算機硬件實驗教學改革與實踐[J].計算機教育,2013(3):50-53.
[6]郭繼強,陳曉藝,李長吾.以科研促進教學:創新型人才培養的有效途徑[J].遼寧師范大學學報(社會科學版),2009(1):76-78.