時間:2023-09-15 17:32:28
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機科學與技術細分,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:計算機;科學與技術;人才培養
加強和改進高校計算機科學與技術專業教學,培養專業人才,成為關系到信息技術發展以及未來社會經濟發展的一項重要內容。
1計算機科學與技術專業的現狀
中國計算機科學與技術專業畢業生的就業是當前一個十分嚴峻的問題,主要是學生的綜合素質能力不能滿足就業單位的用人需求。這一形勢下,相關機構與單位對培養計算機科學與技術人才給予高度重視,不斷改革培養模式與技術創新。
當前,計科學與技術專業教學受限于學科體制、教學計劃,致使新型人才培養模式不能在教學中應用。在人才培養過程中,因為教材與課程設置沒有實現教學中理論知識與操作能力的雙重培養。
教學中,一些課程的專業性較強,學生不僅要全面掌握理論知識,而且還要以豐富的實踐活動對理論知識進行鞏固和強化。在實際中,對于理論與實踐的關系,一些高校畢業生并沒有協調和處理好這個關系,甚至在培養過程中兩者都出現了缺失現象,嚴重影響到了教學效果。換而言之,高校學生畢業后并不具備扎實的理論知識與能力,在步入工作崗位后并不適應工作崗位需求。
正是因為人才的不足,也導致社會上對計算機科學與技術專業人才的大量需求。解決這一現狀,最有效的途徑就是加大培養人才的力度,重視教學過程中理論與實踐的結合,讓學生更快的適應社會與工作的需求。
2計算機科學與技術專業存在的問題
傳統計算機科學與技術專業以算法理論為基礎,專業人才需具備扎實的算法知識與研究能力。因此,在傳統計算機科學與技術專業教學中,強調的是對學生學術造詣與研究潛力的培養。
2.1學校專業定位調整不及時
近年來,雖然信息技術不斷發展,但是高校計算機科學與技術專業教育卻沒有實現與時俱進,始終停留一個較為落后的階段和水平。學校對專業的定位,嚴重脫離市場需求,這也成為導致畢業生出現就業困難的重要原因。
2.2落后的教學方法與內容
因為計算機科學與技術專業這門學科的發展速度快,從而其更新速度也非常快。在這一現狀中,中國多數高校并沒有結合學科特點及時有效地改進和調整教學方法與教學內容。
2.3教學中對實習實踐環節的不重視
高校傳統落后的教學觀念根深蒂固,在此觀念的影響之下,高校計算機科學與技術專業教學中,對于學生的實踐能力、操作能力以及相關的實習活動,并不重視且沒有落實到實處,從而導致教學中理論知識與實踐的脫離,從而導致畢業生不能適應社會和用人單位的需求。
2.4學校師資建設不完善
通過實踐我們發現,在多數高校中,從事計算機科學與技術教學的教師主要以理論知識傳授型為主,而且長期以來他們從事理論教學工作,對于與學科相關的研究極少參加,甚至也很少參加相關的技術實踐操作活動。在課堂中,他們向學生單純的傳授理論知識,很大程度上決定了學生的學習模式,直接或間接的造成學生在實踐操作方面的能力嚴重不足。此外,在教學中教師的綜合素質與專業水平相對不高,對于自身的職業發展缺少合理、科學的規劃。學校師資建設的不完善,導致了高校計算機科學與技術專業教學水平的落后。
3計算機科學與技術改進的重要舉措
3.1對傳統教學觀念的創新改變
在高校教學中,一切活動的開展以教學觀念為基礎,并且以此作為指導思想引導教學活動的順利開展。傳統計算機科學與技術專業重視傳授理論知識,關注學生學術能力的培養與潛能的開發,使學生形成一種接受性的學習。隨著信息技術的發展,這種教育觀念已經不能適應現狀。特別是以職業化為主的高校,教學中如果只是重視培養學生的理論知識,那么與社會急需應用型人才的理念背道而馳。傳統計算機科學與技術專業在教學觀念中,對學生的實踐與實習并不重視,學生動手與操作能力不強。基于此,為社會和用人單位培養適宜的應用型人才,首先就需要從改變傳統教學觀念開始,通過不斷創新發展的教學觀念以適應時代的發展和需求。
3.2傳統教學體系與課程設置的改革
對傳統教學體系的改革創新,應當實現以人為本,全面提升學生的綜合素質能力,注重理論知識與實踐的結合。這一創新教學體系的應用,可從學生素質能力所欠缺的方面有針對性的培養加強,保證學生在學習過程中保持良好的心理素質,提高學生的溝通、分析能力。
關于高校課程設置的改革,學校可根據社會分工對其進行細化設置,將計算機科學與技術專業的相關課程以必修課與選修課進行劃分,讓學生結合自己的研究方向靈活的選擇課程。對教學課程的設置將極大提高學生學習的自主性與積極性,提高和培養學生學習規劃能力,并在激烈的社會競爭中做出準確的判斷與選擇,最終脫穎而出。
3.3加大力度開展校企合作模式,建設培養學生實踐操作能力的實習基地
在課堂中,學生對理論知識的學習程度再高,若不能及時通過實踐活動進行強化與鞏固,那么也很難保證學生能夠全面的理解和掌握知識。因此,高校應當積極尋求各種途徑增強學生實踐能力的培養和提高。其中校企合作模式不僅能夠為學生提供實習和實踐的機會,而且也為企業提供了技術支持與優先選擇人才的機會。
通過校企合作,學生在相應的工作崗位中,深入的理解所學理論知識,并且與實踐的結合了解信息技術的發展趨勢與市場未來發展動向,不斷開闊眼界,提前做好從學生到步入崗位的角色轉換。當然,在條件允許的情況下,學校還可以組織學生參加與計算機科學與技術專業相關的研究,以此激發學生的學習興趣和熱情,積極主動的投入到理論知識的學習中。
3.4學校重視構建理論知識與實踐能力兼備的雙師型師資隊伍
教師在教學活動中起到了重要的作用,因此培養應用型人才,對師資隊伍建設提出了更高的要求,要求教師不僅具備理論教學能力,而且在項目設計、開發應用方面具有較高的能力。由此,高校要重視構建雙師型師資隊伍建設。―方面,在教授課程能夠深入的把握知識要點,并且講解過程中能與應用實例結合,將問題分析的更透徹、清晰,便于學生的理解。
四年以上工作經驗 |男| 27歲(1988年6月18日)
居住地:江西
電 話:145******(手機)
E-mail:
最近工作[ 2年]
公 司:XX計算機有限公司
行 業:計算機服務(系統、數據服務、維修)
職 位:數據挖掘工程師
最高學歷
學 歷:本科
專 業:計算機科學與技術專業
學 校:南昌航空大學
自我評價
本人精力充沛, 有很強的事業心;思維活躍,具開創精神,有組織能力及良好心理素質,有良好計算機知識和應用能力,具有良好的溝通能力,協調能力。知識面廣,熟練使用金蝶EAS管理軟件及VB語言,理論與實務操作能力并重。耐心、細致,思維敏捷,有較強的應變能力,對數字非常敏感,分析能力強。
求職意向
到崗時間: 一周之內
工作性質: 全職
希望行業:計算機服務(系統、數據服務、維修)
目標地點: 江西
期望月薪: 面議/月
目標職能:數據挖掘工程師
工作經驗
2012/8—至今:XX計算機有限公司[ 2年]
所屬行業:計算機服務(系統、數據服務、維修)
移動項目組數據挖掘工程師
1. 為市場部和數據部業務專家撰寫經營分析報告提供數據基礎;
2. 出具外呼和營銷活動清單;
3. 負責數據挖掘項目。
2011/8—2012 /8:XX電子信息有限公司[ 1年]
所屬行業:通信/電信/網絡設備
技術支持 數據挖掘工程師
1. 單獨承擔了客戶離網分析項目;
2. 完成了季度咨詢報告以及各月單獨的專題報告;
3. 組建客戶細分,套餐匹配,家庭關聯關系識別等數據挖掘模型。
2010/8—2011 /8:XX通信科技有限公司[ 1年]
所屬行業:通信/電信/網絡設備
財務分析處財務分析員
1. 按照流程要求,完成產品線所屬項目各階段的財務分析和評估;
2. 新產品成本核算及目標成本達成情況跟蹤分析;
3. 產品線收入、毛利、研發費用等情況的例行分析和財務報告,對異常數據進行分析,提出合理的管理建議;
4. 負責年度預算的收集及日常預算執行、監控與預警;
5.利用EXCEL 、vba編程對數據進行分析與處理。
教育經歷
2006/9 --2010 /7 南昌航空大學 計算機科學與技術專業 本科
證書
2009/6 大學英語六級
2008/12 大學英語四級
摘要:校企合作人才培養模式是新教育環境下產生的新教育模式,它主要是促進學校和企業形成一個聯合體,共同目標是實現共贏和發展。研究校企合作人才培養模式,對推動工科教育體系改革工作有重要的意義,也有利于建立合理的基礎教育,實現底子厚、能力好、夠全面的人才培養目標。本文以集寧師范學院的計算機科學與技術專業為依據,對校企合作人才培養教育模式進行詳細的研究和分析,探討這種模式對人才培養的積極作用。
關鍵詞 :校企合作;高等院校;能力培養;培養模式;計算機科學技術
引言
二十一世紀是知識人才跨越式發展的時代,近些年隨著我國教育改革的深入開展,高校教育的改革力度也得到加強,已經成為我國教育改革的主要內容。并且隨著計算機技術的快速發展,社會對計算機人才的需求量也越來越大。在這樣的大環境下,校企合作模式應運而生。通過這種合作模式,不但能夠讓學校和企業都實現好處,而且學校和企業的合作能夠將理論和實際有效的結合,從而培養出真正需要的人才。本文就針對這種模式,來詳細分析一下人才培養的模式。
1、校企合作人才培養模式的基本概念
直觀講,校企合作人才培養模式指的就是學校和企業之間達成合作,一般由企業出資,高校負責提供師資力量,從而構成一個學校和企業的培養人才模式,利用資源的合理配置原理,實現學校和企業的資源互補,共同向目標努力。這種人才培養模式可以有兩種模式:一個是由學校主導;另一個是由企業主導。
由學校為主導的人才培養合作模式,指的是學校為企業設計相應的培訓,并且由學校方面提供師資力量來協助企業完成培訓。在這種模式中,企業可以將培訓人員派遣到學校,能讓教師進入企業[1]。但需要注意的是,學校和企業終究不是一個性質的兩個組織機構,所在培訓課的內容不一定會和企業的實際情況一定符合,肯定會存在一定的誤差,所以說這種模式也不是十全十美的合作模式。
由企業為主導的人才培養合作模式,指的是以企業的需要為第一目的,充分利用高校的文獻資料和試驗設備等優勢為企業服務。由企業主導的合作模式要比學校為主導的合作模式優點要多,企業主導可以改變學校主導不符合公司實際情況的現象,還能充分發揮兩方的優勢,實現共贏。同時,企業主導的話,在高校里企業有一定的調配權,更好更快捷的獲得所需要的人才。校企合作的模式已經發展多年,如今有越來越多的企業和高校達成合作,效果也非常的顯著。
2、高校對于校企合作人才培養模式的對策以及存在的問題
2.1 基本概念
根據對幾個高校和其合作企業的調查和訪問,高校和企業方面均認為校企合作人才培養模式對高校培養計算機專業人才和企業都有很大好處,它能讓企業加入到教學過程中,使得教育內容和企業實際崗位需要相一致[2]。
2.2 校企合作人才培養模式存在的問題
雖然校企合作模式發展了很多年,但是這種模式之間還是存在有很多的問題,具體如下:
2.2.1 高校沒有領悟透徹校企合作模式的真正含義,導致高校所教的教學內容和課程體系之間存在矛盾現象;
2.2.2 有關校企合作人才培養模式的法律法規不完善,不能有效的加強高校計算機專業人才培養;
2.2.3 關于校企合作人才培養模式的相關思想還不開放,不能有效的展開;
只有對校企合作人才培養模式有深刻的認識,再加上對現實情況有足夠的了解,提出有針對性的方法,才能有效的促進校企合作人才培養健康、可持續的發展下去。
2.3 了解合作模式含義,強調“能力為本”的課程理論對高校計算機科學與技術專業的校企合作人才培養必須有全面、充足的了解才能順利開展,否則基礎不牢靠,在以后的實施過程中會影響效果。計算機專業培養的是技術性人才,所以更要注重“能力為本”的概念。高校可以借助計算機多媒體技術加強企業崗位和教學課程的結合,從根本上提升計算機專業的學生在理論和實踐操作上得到提升。計算機專業開設的新課程一定要兼顧學生、企業的實際情況,還有社會的實際需要等多種因素,盡量滿足企業對計算機仁慈啊的需求。“能力為本”的理論思想具體描述如下:
2.3.1 以企業相關崗位所具備的條件和實際需求為基礎,對課程做出科學合理的改變,改變以前“學科為本”的落后理念,做到按照能力所需對計算機課程進行精簡。比如,對一些不重要的課程削減一部分課時,轉而用在專業技術課上。
2.3.2 高校應該為計算機專業的課程制定合理的考核標準和完善的評價體系。課程內容要以企業崗位的需要為參考標準,并且內容要涉及計算機崗位的實際操作和理論需求。關于評價體系,學校可以參考國家對計算機專業制定的職業技能鑒定考試等相關考試,要求必須獲得職業資格證書或者過相關等級才能正式畢業。
2.3.3 高校要重視計算機專業的專業技能培養,經常對計算機專業的學生進行實踐考核。計算機專業身為技術型工作,所學理論知識和實際操作到最后都是要應用在工作當中,所以高校要善于應用學校的實踐基地,或者企業的培訓機構等,盡量為學生多安排一些實踐活動,走出校園,接受社會的熏陶[3]。
2.4 提倡學生“分散式實習”,提高實踐技能
所謂的“分散式實習”指的是讓計算機專業的學生在每個學期都有去外實習的機會,這樣就可以將每一個學期學習到的理論知識和操作經驗應用到實際工作當中。更詳細的來說,就是讓計算機專業的學生在第一個學期學習基礎理論課程,掌握以后,在以后的每個學期都會安排去企業相關崗位實習,針對不同的學生掌握技術的不同,安排的實習時間也不相同。
這種“分散式實習”的方法和傳統的實踐方法最明顯的區別在于“分散性實習”是持續的、不間斷的,實習的過程貫穿于學生整個高校生涯。總而言之,“分散式實習”的最終目的,就是盡可能的為計算機專業的學生提供實習機會,讓他們真真切切感受工作的實質,在實習中遇到的問題可以帶回到學校的學習中去,有計劃,有目的的掌握,更好將實習和學習結合起來。這樣不僅能夠刺激學生學習專業知識的積極性,增加掌握的專業知識,而且這種實習方式也復合“邊做邊學”的理念,可以一邊學一邊應用,有了錯誤可以及時改正,有效的結合認識與行動。
2.5 加強訓練,提高教師素質
高校應該積極應對各種挑戰,積極尋找解決問題的途徑和辦法,整體提高計算機專業的教師隊伍專業水平,積極推動計算機專業校企合作人才培養模式發展。
老話說“名師出高徒”,這在一定程度上說明了教師的重要性。計算機專業教師的水平直接影響到學生的水平。在校企合作人才培養模式下,計算機專業的教師不僅要教會學生技術,更重要的要教會學生優良的學習品德[4]。而教師的品德也直接影響著學生的品德,教師的言行舉止都會對學生產生影響。所以高校要重視教師的品德教育,教師要為人師表,自己建立正確的價值觀,這樣才能更好的反映給學生。高校可以基于師德建立一個考核系統和評價標準,與教師的職位和獎懲掛鉤。
第二點就是要加強教師自身的專業培訓。如果教師在計算機樂學與技術方面的知識掌握的不多不全,那學生縱使有很好的天賦,做很多的努力,在教師身上也汲取不了很好的知識。就像一塊貧瘠的土壤上無法長出魁梧茂盛的槐樹。所以說必須要加強教師的專業技能,這是提高學生計算機技術的根本辦法之一。高校要鼓勵教師多深入相關企業進行調研,甚至在企業中掛職培訓,利用一切方法多掌握相關專業的知識。這樣既有利于教師增加專業知識,也能促使企業的計算機技術的開發。第三,招聘計算機專業人才到學校兼職教師。高校要打破教師專職的模式,只要有一技之長的人、對學生的教育起到積極作用的人都可以任職教師。在校企合作人才培養模式下,學生可以進入企業實習,而企業的計算機專業技術員工當然也可以去學校向計算機專業學生傳授專業知識,也就是“請進來”模式。這樣不僅有助于合作企業的兼并重組,另一方面,高校還可以建立一個教師兼職流動站,然后根據學校專業教育的需要面對社會以簽約的形式招聘技術人員或專家教授,這些人的專業技能和工作經驗等都可以對學生產生熏陶[5]。
3、外部環境對校企合作人才培養模式的對策
3.1 制定合作模式相關的政策法規
政府對于校企合作人才培養模式是持支持態度的,并且已經對計算機專業校企合作培養人才制定了相關的政策。但現在最大的問題是,高校和企業在實施這種合作模式的時候支持的力度不夠,達不到所需的標準。
政府可以采用多種方法來促進校企合作人才培養模式的健康發展。比如在市場經濟方面,可以采用宏觀調控以及對經濟杠桿調節等手法來調控。這方面外國做的比較好,能夠為我國相關措施的實施提供借鑒。比如美國的高校在實施這種合作模式的時候可以通過法律手段來獲得政府的財政支持,有效的促進校企合作在高校的實施。
3.2 構建有效的保障機制
各高校和各企業之間的人才培養合作模式的終極目標還是要達成一個長期的合作體系,達到互惠共贏[6]。在合作的過程中,高校必須要明確一下幾個原則:
3.2.1 有共同的目標。有共同的目標,這是高校和企業之間合作之間最基礎,也是最重要的條件。堅定目標,勁往一處使。3.2.2 優勢互補的原則。高校和企業之間要重視彼此的優點和長處,合作中最重要的是互相學習、取長補短,從而讓自己更強大,如此合作才能達到更高的水平。
3.2.3 良好信譽的原則。不管是高校還是公司企業,在計算機專業與技術校企合作人才培養模式中,都必須言而有信,良好的信譽是合作的橋梁,否則從根本上無法開展合作。
高校在合作模式中的地位要更重要一些,專業人才的培養還是以高校為主,所以在校企合作中要加大對企業的支持力度。高校要根據校企合作培養模式的要求對學生加強教育和自身建設,形成自己的辦學特色,形成校企合作的“磁場”效應,保證計算機專業學生的質量,形成自己的競爭優勢。
結語
總而言之,校企之間的合作模式不僅僅有經濟效益,也有很大的教育性。如今的時代變化萬千,信息化進程和科技的發展會越來越快,社會對計算機專業的科技人才的需求會變得更大,校企合作人才培養模式是促進培養計算機科學與技術發展的重要手段,是提高計算機技術人才競爭力的有效途徑。可以確定,校企合作人才培養模式在以后的社會發展中會有更重要的地位。
參考文獻
[1] 任志鴻. 基于校企合作模式下計算機科學與技術專業人才培養模式構建的思考[J]. 電腦與信息技術, 2013, 21(3):59-61.
[2] 于龍鳳, 安福全. 校企合作人才培養模式下課程體系構建的思考——以茶葉生產加工技術專業為例[J]. 商情, 2014, (35):161-161.
[3] 許慶煒, 余慧, 楊莉. 基于CDIO模式開展計算機科學與技術專業校企合作人才培養[J]. 湖北第二師范學院學報,2012,(2):44-46.
[4] 張勝敏, 張二峰. 基于CDIO的計算機應用技術專業人才培養模式的構建[J]. 開封大學學報, 2014, (3):88-89.
[5] 孟宗潔. 計算機網絡技術專業基于校企合作的三階段人才培養模式的課程體系建設研究[J]. 天津職業院校聯合學報, 2012,14(6):14-17.
關鍵詞:專業規范;職業倫理守則;計算機倫理教育;社會責任
1差距引出的問題
目前,很多大學生畢業后需要參加一些職業培訓才能開始工作,實際上這完全是大學期間的工作。其中原因固然有很多,但作為高校教育工作者,尤其是IT人才專業教學人員,確實應該考慮如何改進國內的教學。
曾有報道說,上海某企業新進的員工都要開設團隊合作、商務禮儀、企業文化等方面的課程訓練,才能讓新員工到崗實習工作。這些現象從一個側面反映了我國IT專業教育中缺少人文教育,或者說通識教育。而對照美國耶魯大學《學生學習指導提綱》的內容,可以引起我們的深思:
(1) 受過教育的男女學生必須能用母語口述或筆談自己的思想。
(2) 學生必須具備外語聽、說、讀、寫“四會”的能力,熟悉該語言的文學。
(3) 受過教育者要學會用歷史的觀點看待自己的時代,這一觀點的樹立需要學習其他文明與文化、本國的古代文化和別國的文化(即國內外經典名著)。
(4) 數學是自然科學和社會科學的基本語言,已成為研究多種人文科學的重要工具。數學技巧廣泛地滲透到科學的各個領域,現代男女不了解數學的基本原理就不能算受過教育的人。
(5) 良好的教育還意味著受教育者懂得什么是科學,科學上已取得的成就與將要取得的成就。學習科學可以了解新的思維模式,豐富人們的日常生活,有助于人們欣賞到極其復雜的、諧和的自然。
(6) 為了理解社會、人生、人際關系等實際問題,學生至少要學習一門社會科學。受過良好教育的男女必須懂得與人生活、相處的學問。現代美國人特別應該了解東歐、亞洲、非洲、拉丁美洲、西歐與美國的文化、社會制度、政府、經濟等情況[1]。
印度IT業的快速發展離不開正確的人才培養方法。我們需要研究國內外的人才培養方法,借鑒國外先進的教育經驗,采取必要的措施,增強IT行業發展的可持續性,避免陷入落后于時展的局面。
2應用型人才的能力特征
我國教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會編制的《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》(2006年版)對計算機人才有非常明確的培養目標和規格[2]。結合教學實踐和科研活動,我們認為IT應用型人才應有的能力應該分為專業工作能力、職業發展能力、社會責任承擔能力與國際化合作發展能力等四個層面。下面就詳細地討論這四個方面的具體能力。
2.1專業工作能力
專業工作能力表現為能勝任與自己所學專業相同或相近的工作,可以細分為核心技能、行業通用技能和職業專門技能等幾個方面。職業資格認證是衡量從業者基本職業能力的國際通行辦法。目前,IT行業軟硬件、網絡、嵌入式方向都有職業資格考試,大學生在校期間可以參加這些考試,獲得職業專門技能任職資格證書。而學校應該幫助、督促學生去完成這些基本培訓和考試。
核心技能是指在軟件或是硬件、網絡、計算機應用等方向具有當下應用廣泛的技術技能。計算機信息技術發展得非常快,很多新技術層出不窮,比如學生熟悉Java就比熟悉C語言有更多的職業能力。還有一些經典的技術技能,如編程能力、芯片設計能力、系統設計能力、組網能力等,需要學生有高出一般人的“絕活”。我國高校目前已普遍采用開放實驗室、ACM程序設計大賽等來營造校園文化和學習環境,所以,這個目標在大學也不難實現。
行業通用技能包括職業道德素養、正確的價值觀、良好的人際關系、溝通協調能力、口頭和書面表達能力、不斷學習的能力以及維持健康身體的能力等。這些能力是從小慢慢養成的,需要從小在家庭、學校和社會的人文教育和文化環境中熏陶出來。比起歷史上曾有的和目前國外一些國家的人文教育,我國現在的人文教育遠遠不夠。例如我國歷史上曾有“三、百、千”(《三字經》、《百家姓》、《千字文》)啟蒙教育,讀經書(《易經》、《道德經》、《黃帝內經》、《六祖壇經》等)教育,這些對孩童認識自我、認識他人和認識自然都有很好的作用。復旦大學的通識教育很有特色,學生閱讀的書籍包括《詩經》、《圣經》等經典讀物,引導、啟發學生傳承人類文明,很值得國內各高校推廣學習。
表1所示是美國9所大學開設的通識教育課時安排,學習量占全部學習量的20%以上,個別大學甚至超過了50%。內容更是豐富多彩。如斯坦福大學整個新通識教育的構架分為3大類9個領域:第1大類是文化核心課程(其中分3個領域,第1個領域是新CIV(Culture、Idea、Value),即“各種文化,各種觀念、各種價值”;第2個領域是世界文化,第3個領域是美國文化);第2大類是科學核心課程;第3大類是人文社會科學核心課程。
每門課程都需要經過學校的專門委員會審定批準,內容則無一例外都是傳統經典著作的閱讀和討論。其中一門古今歐洲指定要討論的讀物為:柏拉圖對話兩種(Dialogues by Prato)、亞里士多德的《政治學》、《圣經》、奧古斯丁的《懺悔錄》、中世紀英國文學作品《坎特伯雷故事》、馬基雅維里的《君主論》等西方傳統名著,再加上一本非西方傳統名著,但在世界范圍頗有影響的《古蘭經》。這些都反映出CIV核心課程的特色。
通過這些人文教育,學生能夠理解目前人類所處的時代、社會生活環境,找到自己的理想,練就基本的職業素養,擁有正確的價值觀、人生觀和與人交流、合作相處的能力。
2.2職業發展能力
在信息社會,由于Internet的不斷發展,很多新技術不斷面世,開拓了很多新的工作崗位,而一些職業則逐漸淡出。時代需要終生學習,每個人必須能夠不斷地學習,規劃自己的人生,適應社會的變化,才能擁有充實的人生。
從以人為本的理念出發,結合信息時代的特征,我們應該在自己喜歡的專業多思考,多用功。如很多學生喜歡繪畫,也喜歡玩計算機,那么數字動漫、電腦裝飾設計、廣告設計等是一個好的發展方向。又如有些醫生對計算機技術很感興趣,那么可以開拓信息醫療應用領域,如用虛擬現實技術治療孤獨癥、恐懼癥等。信息技術在人類社會的各個層面都有很大的發展空間,有很多需要深入研究的領域。如隨著獨生子女的增多,出現很多空巢老人,應用信息技術輔助實現居家養老,是對個人、家庭、社會都有利的好事。又如設計開發老人用手持式全球定位器GPS、呼叫器,老人一旦走失或需要急救,問題可以很快得到解決。
提高IT應用型人才的職業發展能力,一是基于自己的興趣;二是開放思想,在不同學科間互動、合作,會創造出新的職業和職業發展空間;三是發展服務社會、服務百姓生活的理念,開拓計算機信息技術的新應用領域。
關鍵詞:文科學生;計算機基礎;實驗教學
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)22-757-02
Research on Computer Fundamentals Experiment Teaching to Liberal Arts Students
FU Bing
(Computer Science College of Yangtze University, Jingzhou 434023, China)
Abstract: Computer Fundamentals curriculum is a main channel in raising liberal arts students' information accomplishments, enhancing computer application skills and developing their specialized abilities. According to the knowledge structure and specialty characteristics of liberal arts students, this paper discusses the method of computer fundamentals experiment teaching, gives the improving teaching quality suggestion on preparation work before experiment teaching, design of experimental context and experimental curriculum evaluation.
Key words: Liberal arts students; computer fundamentals education; experiment teaching
1 引言
教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會在《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見》指出要“加強實踐教學,注重能力培養”。不同專業對學生應用計算機處理的能力要求有所不同,對課程內容需掌握的廣度和深度也有所差異[1]。
計算機基礎課程是高等學校非計算機專業的一門公共基礎課。開設該課程的主要目的是培養大學生的信息技術素養;提高學生利用計算機分析和解決實際問題的能力;使之具有較強的軟件應用能力和一定的程序設計能力[2]。在科學技術迅猛發展的今天,作為計算機基礎教學,怎樣去迎接21世紀的挑戰,去適應計算機行業的飛速發展,培養具有創新意識和創新精神的高素質的人才是擺在我們面前的一項重要課題。
高校文科學生相對于理工科學生來講,在思維方式方面,他們更多地是從事實、從現象得出結論,而不是運用概念、邏輯關系進行推理,這些特點給計算機基礎課程的開設帶來了一定難度。另外,文科專業的學生通常偏向發散性思維的培養,而計算機知識的學習具有很強的邏輯性,要求學生有嚴密的邏輯思維能力,這種思維方式上的差異給文科專業的學生學習計算機也造成了不小的困難。在計算機基礎的實驗教學中,大部分文科學生的動手能力不足。
針對這一問題,我們對文科專業的計算機基礎實驗教學進行了一些探索。
2 實驗教學前的準備
為了充分利用好上機機時,我們根據文科學生善于直觀思維的特點,在實驗教學學生上機實習前結合本次教學目的先演示實驗內容、典型錯誤及學生優秀作業。
2.1 實驗內容的演示
在學生練習之前,教師應將本次課的實驗內容進行展示和講解。在示教過程中,要力求做到精和準。要著重強調操作要點,闡明容易混淆的概念及步驟。對于圖像界面較多、操作性強的內容,如Windows、Office等系列軟件的要重點演示。
2.2 典型錯誤的演示
對上一學年學生在操作過程中出現的各種錯誤要把比較普遍的問題集中起來,進行歸類、總結,分析其原因,然后就這些具有共同性問題在本屆學生上機實驗前進行強調和操作示范,這樣往往能收到事半功倍的效果。
2.3 優秀作業的演示
當前,文科專業的學生普遍缺乏理工科方面的基礎知識,加之部分學生對教師的依賴性較強。針對這一現狀,在上課過程中,要求學生將完成后的作業以自己的姓名為文件名保存在教師機的固定位置,教師對其中的優秀作品進行展示和點評,這樣在一定程度上能激發學生學習的主動性,還可以培養學生的自信心。特別是先演示上屆優秀作品對激發本屆學生的學習興趣、實驗熱情、發揮學生的想象力效果顯著。
3 精心設計實驗內容
我校文科學生計算機基礎實驗分為與理論課程同步的計算機基礎實驗和單獨開設的計算機基礎綜合實驗,下面是具體的實驗內容。
3.1 與理論課程同步的計算機基礎實驗
實驗是課程教學的重要環節,對鞏固已學理論知識,提高學生的實踐能力、創新能力有十分重要的作用。根據計算機基礎課程的教學目標、教學內容、實驗環境、實驗課時和本校學生現有的計算機知識和技能等,與理論課程同步的《計算機基礎》課程的實驗分14次,分別是:鍵盤練習、Windows的基本操作、Windows資源管理器的應用、附件程序與Windows綜合練習、Word文檔的編輯與格式化、Word的表格與圖文混排、Excel工作表的編輯與格式化、Excel數據管理及圖表操作、PPT演示文稿的制作、電子郵件的使用及網絡信息的下載、基于Access數據庫的基本操作、簡單多媒體的制作及Windows操作系統的安全與殺毒軟件的使用。
3.2 單獨開設的計算機基礎綜合實驗
為了進一步培養學生的獨立操作能力、創新能力,進行綜合型計算機基礎實驗是十分必要的。這一層次的實驗可將計算機知識與專業知識緊密結合以提高學生實驗應用水平。實驗項目要有代表性、實用性、綜合性、前沿性及可操作性,以激發學生的興趣,開闊學生的視野,拓寬學生的知識面,培養他們分析問題與解決問題的能力。綜合實驗,教師不僅給出題目,必要時提供少量素材,讓學生獨立分析完成任務所涉及的知識點、解決問題的方法,有針對性地收集所需的素材;也可由教師提供一些優秀的作品供學生賞析,在此基礎上要求學生設計出自己的作品,這樣的實驗既可以激發學生的興趣,調動積極性,又能培養學生的獨立性和創造力。
除與理論課程同步的計算機基礎實驗外,我校還針對文科學生單獨開設了的綜合實驗,計算機基礎課程綜合實驗的的基本目標是更好地利用計算機去解決專業領域中的問題及日常事務問題。所以設計實驗內容主要是掌握辦公軟件中常用的高級操作功能。包括:
①用Word編寫并錄入個人簡歷、家鄉介紹、入學以來的學結。其中格式要求為:設計出個性化的版面,字體、字號、下劃線等由自己定;要求圖文并茂,并使用分欄、藝術字、圖片水印等技術。
②用Word的郵件合并功能產生成績通知單。要求不少于50個人的數據,課程名為本學期的所有課程。
③按樣張利用Excel編制一份成績單、一份依據該成績單的試卷分析表。要求能用公式自動進行統計計算。
④在Excel下制作數據表,并根據該數據表制作出柱狀圖。
⑤假定現在面臨就業問題,試用PowerPoint制作一個全面介紹自己的報告。
⑥編制實習報告。
⑦將上面完成的任務放如同一個文件夾,壓縮為一個相應名字的壓縮文件(如英語1060120張三.rar),以附件的形式發送到老師制定的郵箱。要求在郵件的主題中寫上“計算機基礎綜合實驗”,在郵件中寫上實驗收獲。
4 實驗課程評價
計算機實驗課程評價,除了結合信息技術學科特點,還要考慮到文科專業的特點。不僅要考慮對概念掌握、原理理解等認知活動的評價方法,還要考慮如何評價學生在理解的基礎上進行技術設計、技術操作和技術優化,更要考慮如何評價學生在綜合任務中體現出的信息素養。以便動態調整實驗教學過程,發揮對教學和學習的促進作用。
評價包括學業成績和綜合信息素養。其中,學業成績包括平時成績、實驗操作、實驗考核等;綜合信息素養則包括實踐能力、實踐活動與信息素養。平時成績還可進一步細分為:實驗預習、實驗報告、出勤率、自我管理與自主學習;實驗操作細分為:學習態度與興趣、回答與討論解決問題、資源運用;實踐能力包括觀察能力、思維能力、協作能力、創新能力。
計算機實驗課程教學的目的是讓學生掌握有關計算機知識和技能,深化綜合所學的知識,加強在其他學科中的運用,突出學生綜合信息素養的培養。建立計算機實驗課程評價體系能對計算機實驗教學活動進行全過程的綜合評價,指導實驗教學、有效反饋教學信息,提高實驗教學的質量。
5 結束語
計算機基礎中的實驗教學不僅是為學生學習理論提供感性材料,為理解疑難概念鋪設臺階,而且是整個學習的一部分,與理論教育密不可分。對學生的素質教育與創新能力培養方面有著重要的、不可替代的作用。我校充分重視文科學生計算機基礎中的實驗教學,針對文科學生的特點,從實驗教學前的準備、實驗內容的設計到實驗課程評價各環節很下功夫,收到了好的教學效果。
參考文獻:
【關鍵詞】數據結構;教學改革
《數據結構》是計算機科學與技術專業的必修課之一,是一門綜合性的專業基礎課和專業核心課程,而且正逐步發展成為眾多理工專業的熱門選修課。通過本課程的學習,能使學生熟練掌握如何合理地組織數據、有效地存儲和處理數據,正確地設計算法以及對算法的分析和評價等知識。它是學習操作系統、編譯原理、數據庫原理等計算機專業核心課程的基礎,掌握好這門課程的內容,是學習計算機其他相關課程的必備條件。因此,該課程在專業建設的地位十分重要。
《數據結構》課程體系不斷發展,傳統的教學內容和教學方法已落后于時代的發展和市場經濟的需要,作為以應用型本科人才培養為目標的高等學校,如何針對計算機科學與技術專業學生就業難的特點,利用有限的教學課時,讓學生接觸到較新的理論和技術,同時提高學生對數據結構理論的掌握能力,并且能利用數據結構理論進行實踐,培養創新能力和自主學習能力,使學生畢業后能盡快適應就業市場的需要,是一個急待解決的問題。
而當前《數據結構》課程的教學存在以下問題:①教學內容跟不上計算機技術的快速發展,教材沒有從理論、抽象和設計三種形態的高度來組織教學內容,理論性強,實踐性弱。②教學方法單一,不能使學生掌握本學科系統分析、解決問題的基本科學方法。③教學手段的落后,只通過PPT講稿向學生講解教學內容。④教學實踐設置側重于單一知識點的訓練,與實際應用脫節。
通過教學改革,以上問題才能得到解決。一方面,使教師教學和教研水平得到提高;另一方面,使學生掌握最新的學科知識及對知識的靈活運用能力及實踐動手能力,為將來的進一步深造打下良好的基礎,所以《數據結構》課程的教學改革勢在必行。
《數據結構》是計算機科學與技術專業的主干課程,遵循應用型本科院校的辦學宗旨,不斷更新課程內容,改進教學方法,加強學生實踐能力和創新能力的培養,從而提高學生素質的教學改革思想,構建課程體系。改革主要分以下幾方面:
一、吸取國外教材的優點,對教學大綱內容進行調整
刪減必要性不大、陳舊過時的內容,如廣義表、多維數組、串的基本內容等,逐步增加了反映學科發展趨勢的新內容,如生物信息計算、各類搜索引擎中常用的數據結構和算法等,還增加許多典型的數據結構的算法與應用,如跳表、優先隊列、B-樹等內容。重新修訂現有的教材和教學大綱,保持教學內容具有先進性、科學性。同時考慮到與其他課程的銜接問題,進行雙語教學,并且申請校級優秀課,以此促進教學改革的進行。
二、教學方法和手段改革上,采用面向問題求解的教學方法
從科研工作或現實生活中的大量實際問題入手,引導學生主動探求答案的積極性。并依托學校的網絡建立《數據結構》教學平臺,提供豐富的《數據結構》教學資源,包括高質量的多媒體課件,算法動態演示系統,授課內容,教案,大綱,參考文獻,疑問解答等等。全方位地為學生提供學習方便,與學生進行網絡互動,學生隨時有問題都可以通過網絡進行求解,從而極大地吸引了學生的學習興趣,激發了學生學習的積極性和主動性。
三、建立高素質教師隊伍
由于《數據結構》技術發展飛速,建立起一支穩定的、高素質的《數據結構》教師及實驗教師隊伍,這也是提高《數據結構》實驗及理論教學質量的關鍵,從多個渠道解決了師資缺乏的問題,從而使教師的理論和實踐操作水平大大提高。
為了提高教師的指導水平以利于進一步的培養學生的實踐動手能力,同時能夠使理論課教師通過對實驗的掌握更好的講授和體會理論課的教學,每隔一段課程組開培訓和研討會,討論課程內容的設置及實驗和課程設計的內容安排問題。課程組所有成員積極提出有效合理的改善方案,使課程的發展穩固進行。無論是主講教師還是實驗教師均在討論中有所提高。同時在講授有關實驗內容時更準確、更有自信,避免了在出現問題時無法解決的尷尬局面,進一步激發學生的學習興趣,培養了學生應用能力,達到了教學要求,而且對其它課程的教學具有深遠的意義。
四、在實踐環節教學方面,以創新能力培養為目標,進行實踐環節的教學改革
詳細分為以下三點:
1.以學生為出發點進行調研選擇合適的實驗項目
從科研和實際問題選題,編寫實驗指導書和課程設計指導書,實驗增設設計型和綜合型的實驗內容,通過實踐培養學生面向問題求解的能力,如:結合ACM認證進行教學,使學生馬上從理論過度到實際應用;講課過程中的理論,課后布置實際問題作業和學期末布置大作業,讓學生利用理論自己解決,編寫程序,完成作業。在選擇實驗內容時重點考慮開設哪些實驗,所開設的實驗中,哪些是驗證性的,哪些是綜合性、設計性的;并且對于計算機專業所開設的實驗項目要有不同的針對性;針對每個實驗確定考核依據和方法以及整個實驗課程的考核評分方法;提高學生對《數據結構》理論的動手實驗能力。使學生通過實驗課程的開設來提高實踐能力,實驗的設置做到了少開一些驗證性的實驗,多開一些設計性的、綜合性的實驗。真正提高了學生的動手能力及技術應用能力。當然,在教學過程中理論課教師與實驗課教師應經常相互溝通、相互協調教學內容。
《數據結構》課通常是56學時以上左右,《數據結構》課程的重要性不言而喻。在理論課內容的設置上,不同專業由于學時不同而有所區別。計算機專業的學生不但要掌握線性表,樹,圖實驗,而且還要開設有關表,樹,圖的綜合設計性實驗;而軟件專業除了掌握上述實驗外,對多維數組等內容也要進行實驗。通過不同性質的實驗設置,催發學生的學習主動性和興趣,有效地利用《數據結構》資源,幫助學生深人理解和掌握《數據結構》的原理和技術,提高了學生實踐和運用數據結構知識的能力,鍛煉了學生獨立分析解決問題的能力,加強了學生學習的協作精神,從而達到了數據結構課程的教學目標。
2.有良好的實驗室條件
除實驗室專門配備的實驗室指導教師外,課程組教師都在實踐環節中進行指導,利用實驗室的環境,加上合理的實驗題目引導學生積極主動地學習,鍛煉學生的動手能力、創新能力及面向問題求解的能力。實驗室有專門的實驗環境,從實驗目的到實驗原理,實驗步驟都可以從實驗環境中得到,有了這些理論基礎,學生就可以在此基礎上順利完成各個實驗項目。實驗中心每天在無課的情況下,全天對學生開放,為學生自主創新提供方便。對不同層次的學生進行不同層次的輔導答疑。實驗成績由程序設計,文檔說明組成,課程設計成績由程序設計、設計作品、報告撰寫和答辯表現四部分組成。
3.采用“理論――實驗――理論總結” 的方法進行實驗內容的講解
傳統計算機課程教學中,理論課與實驗課教師為同一人,《數據結構》課程也不例外,經過多次討論和改革,應設專門的實驗老師,在實驗課上,主講老師和實驗老師同時指導,方便學生提問,有問題及時解決。無論是授課老師還是實驗老師在每次實驗課后都要對實驗內容和對應的理論內容作出總結,經過理論到實驗的總結,授課教師和實驗教師對課程的內容有了更加深刻的認識,對以后的教學和實驗指導有重要意義。
在長期的《數據結構》課程講解中,可以積累豐富的教學經驗,實行理論課與實驗課相剝離的教學方式,并采用“理論-實驗-理論總結”的方法進行教學會起到事半功倍的作用。即理論課教師在做實驗之前先講解一次要做的實驗項目,可能學生會明白50%~60%的內容;然后再安排專門的實驗課教師在做實驗時邊指導邊講解,這樣學生在有了對實驗內容的大致了解之后經實驗課老師的指導再經親自動手去完成,大概就可以理解90%;實驗結束后理論課教師再對實驗中的重點進行總結,對問題加以分析,就可以使學生更好的掌握《數據結構》理論和實驗知識,從而加強了《數據結構》實踐能力的培養。
4.依據實驗過程和書面的《數據結構》實驗基礎知識進行考核
通過實驗過程進行考核,教師重點查看學生對實驗中所出現問題的理解或解釋,鼓勵學生在做每個實驗時開動腦筋獨立解決問題,而不拘泥于查看學生實驗報告的工整性,對解決問題好的可另酌情加分;對于綜合性實驗或創新性實驗,根據學生個人意愿進行分組選題或自選題,重點查看學生如何圍繞實驗目標來解決問題的思路而不過分拘泥于實驗的結果,對完成實驗優秀的學生另酌情加分。在期末考核時,既實現了書面的《數據結構》實驗基礎知識卷面考試,也組織進行專項的實驗設計或模擬應用動手考試,圍繞教學大綱由師生或聘請有關專業人士一起對實驗成果進行分析評定等。
通過改革,對調動學生的積極性、培養學生的綜合素質、創新能力、創新意識以及擴大就業機會具有重要的意義,為他們將來進入社會打下良好的基礎。《數據結構》課程實踐操作能力培養模式的構建,對于普通工科院校尤其是工程類專業提高學生的綜合素質和能力,具有一定的參考價值和可借鑒的經驗。同時也提高了教師的理論水平、業務素質和科研能力。這種教學方式和方法是一種頗有成效的教學改革。
參考文獻:
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至強5600系列處理器主要用于雙路服務器和工作站系統,適用于大規模數據中心、高性能計算、云計算和其他數據密集型應用環境,可以幫助用戶提高工作效率,同時解決他們在服務器部署、應用及維護中面臨的問題和挑戰。
時間回到2009年3月,至強5500系列處理器,給整個商用計算領域帶來了不小的震動,憑借在計算性能、電能消耗、可管理功能和投資回報率方面的優勢,至強5500成為了一顆耀眼的明星。
2010年3月17日,英特爾了采用32納米制程工藝的至強5600系列處理器。雖然與至強5500系出同門,但是由于采用了更為先進的制程工藝,且集成了更多的內核,特別是英特爾第二代高K金屬柵極晶體管技術所帶來的計算速度提升和能耗降低,使得至強5600比它的“老大哥”有著更耀眼的表現。
特別是對于那些更加看重能效的數據中心用戶,至強處理器5600系列所帶來的優勢非常明顯――配備了封裝功耗(TDP)為60瓦的低電壓版至強處理器L5640的雙路服務器,在性能上已與基于至強處理器5500系列中性能最強的至強X5570處理器的雙路服務器相同,但前者的功耗比后者低了30%。
至強5600系列處理器秉承了至強5500系列處理器提供的多種智能計算特性和功能,包括基于英特爾睿頻加速技術、英特爾超線程技術的智能性能; 基于英特爾集成功率門限、英特爾智能節能技術和英特爾智能節點功耗管理的智能能耗; 基于增強的英特爾虛擬化技術的靈活虛擬化應用支持等。
吉林大學是國家“985”、“211”重點建設的一所綜合性大學,目前正在建設校內的高性能計算平臺。在平臺選型建設過程中,他們對至強5600系列處理器進行了性能測試。吉林大學計算機科學與技術學院副院長魏曉輝教授表示: “基于至強5600系列處理器的服務器平臺在測試中體現出的綠色智能計算優勢令人印象深刻,在運行我們的科學計算軟件時,其性能比上一代至強5500處理器平臺提升了近22%。因此我們最終已決定采用它來構建用于支持教學和科研的高性能計算系統。”(有關至強5600處理器性能評測,請見計算機世界實驗室近期推出的相關報道)
除面向企業級的至強處理器5600系列外,英特爾還推出了三款專為嵌入式計算細分市場設計的處理器,其中包括首批六核嵌入式處理器――英特爾至強E5645和L5638、四核嵌入式處理器至強L5618和E5620。這些處理器的生命周期長達七年,是英特爾專為散熱條件受限和重視通信性能的應用環境設計的產品,可幫助互聯的嵌入式設備更快、更高效地傳遞應用。
英特爾公司副總裁、英特爾架構事業部總經理 Kirk Skaugen 表示: “英特爾至強處理器5600系列必將成為主流計算環境的關鍵組成部分,它在性能、服務器虛擬化和功耗方面的改進,將有助于提高從數據交易到醫療成像等多種應用的工作效率,并讓IT經理們充滿信心、高枕無憂。”
關鍵詞:課程群;交叉實踐體系;信管專業;計算機專業
眾所周知,計算機科學技術專業和信息管理與信息系統專業分屬為電氣信息類和管理類兩個不同學科。雖然學科類別不同,但是學科交叉和專業需求的特點決定了兩個專業包含了許多相同計算機信息技術體系的相關課程。計算機科學與技術專業特點是面向技術的(軟硬件)研究和應用,信息管理與信息系統專業對計算機課程要求的特點是面向技術的(軟件)應用。
目前本科教育雖然是大眾教育,但更提倡教育以應用型技術應用為主。因此,我們在辦學過程中既要滿足專業發展需求,又應兼顧專業交叉知識點的融合。合理研究和建設專業實踐教育平臺,不僅可以達到教學資源的整合、資源共享,還可以提高辦學質量,真正按國家教委要求培養符合本學校辦學層次的應用型技術人才。本文就建立計算機專業和信管專業的學科交叉實踐教育平臺進行了詳細分析與研究。
1 專業課程群設置方案分析
1.1 信管專業
對核心計算機課程的要求不應且不低于計算機專業,這是培養學生計算機素養的基礎。它的課程體系劃分為信息技術和管理兩大模塊。主要實踐課程包含基礎性實踐、設計型實踐和綜合/創新型實踐課程三部分,如圖1。
課程體系設置方案主要有三大模塊。即專業基礎課程群、專業課程群、專業應用(方向)課程群。專業基礎課程群主要包含:“程序設計”、“數據結構”、“數據庫技術與應用”、“計算機網絡技術基礎”等課程。專業課程群主要包含:“離散數學”、“操作系統”、“信息系統分析與設計”、“管理信息系統”等課程。專業應用(方向)課程群主要包含:“軟件測試”、“數據挖掘”、“決策支持系統”、“用戶界面設計”等課程。
1.2 計算機專業
課程體系主要包含計算機硬件基礎、計算機軟件基礎、計算機專業和計算機應用技術等。計算機硬件基礎課程群主要包含:“模擬與數字電路”、“計算機組成基礎”、“微機原理與接口技術”、“計算機系統結構”等課程。計算機軟件基礎課程群主要包含:“程序設計”、“數據結構”、“數據庫原理與應用”、“操作系統”、“算法設計基礎”等課程。計算機專業和應用課程群主要包含:“計算機網絡技術”、“網絡與信息安全”、“WEB開發技術”、“軟件工程”、“軟件測試”、“數據庫挖掘”等課程。如圖2。
2 專業實踐體系(應用型人才培養)的特點
根據上述課程設置方案我們可以看出,專業實踐體系主要包含基礎性實踐、設計型實踐和綜合/創新型實踐課程三部分。
基礎性實踐這個部分實驗內容主要是驗證型和操作型實驗,其目的是培養學生的動手實踐能力,主要任務是培養學生掌握信息技術基礎。
設計型實踐這個部分實驗內容主要是培養學生利用信息系統方法和工具的使用能力;另外還可以提高學生對信息技術的應用能力。對信管專業的學生來講其目的就是培養學生利用信息技術的方法解決經濟問題的能力;對計算機專業的學生來講其目的就是培養學生綜合運用所學知識解決(不同領域)問題的能力訓練。
綜合/創新實踐課程這個部分實踐要求是培養學生參與科研的意識,根據對社會調查分析、學習項目分析設計方法、了解企業項目策劃的基本方法等,使得學生初步具備有項目申報的綜合能力。其目的是培養學生具有參與創新的意識和能力。
3 專業交叉實踐體系的共建
根據上面分析不難得出,各專業實踐教學體系建立都遵循了教育部規定的主要方式建立和實施的。即按照基礎能力應用能力訓練、綜合運用和解決問題能力訓練、科學研究初步訓練。我們從其專業的需求入手,根據專業特點,找出其專業辦學的交叉點,從而完成辦學硬件環境建設、辦學教學軟件平臺建設、教學師資團隊建設、教學實踐體系(實驗項目、課程設計與專業實習設計、專業畢業設計)等。
3.1 交叉實踐教學體系建立
根據兩專業實踐教學體系特點,我們將“程序設計”、“數據結構”等相同的基礎課程的課內實驗統一設定為一個課內實驗模塊;將專業課“數據庫原理與應用”、“計算機網絡”、“操作系統”、“軟件測試”、“數據庫挖掘”、“WEB應用開發”等課程的課內實驗統一設定一個模塊;將“數據庫原理與應用”、“計算機網絡”相同的專業課程統一設定為一個專業課程設計模塊;將專業實習按專業方向進行統一模塊設定;最后統一將計算機信息技術方向的綜合訓練組合成為統一模塊,有計劃合理安排畢業設計等。如圖3。
3.2 硬件環境建設
硬件環境建設是交叉實踐體系建設的前提條件。在明確兩專業實踐教學體系的基礎上,我們將已有的實驗室從凌亂雜用的狀態下,分階段的進行
轉貼于 整合。如圖4。
說明:
交叉使用實驗室
正在籌建中的實驗室
目前已有部分硬件與軟件,需進一步改進完善
開放性實驗室,同學可在教師給定的題目中選作部分,也可自擬題目,根據學校的認可,完成后可獲得一定的學分。
首先按照實踐平臺體系的要求建立通用與專用實驗室環境。這部分實驗室比較容易改造,將計算機所有實驗室都檢查并配有各專業所需的硬件設施,同時選擇中檔的實驗室擴充配置專業所需的硬件環境;在建設改造的同時,完成統一規范相對應課程實驗項目實驗要求等。
其次建立專業設計實驗室。此階段對硬件建設要有超前意識,對硬件要求也比較高。我們應該在充分調研的基礎上,結構社會需求,建設能夠保證學生順利完成專業設計和實習的先進環境,以保學生能通過專業設計或實習的綜合實訓等,提高他們的綜合技能。
最后建立綜合開發與創新實驗室。根據專業辦學特點,檢驗學生是否具備綜合實踐應用能力,直接體現了應用型人才是否合格的質量能力。我們應在保證完成教學基本要求的前提下,建設綜合與創新開放性實驗室——即開發調試實驗室。通過此類實驗室的建立,鼓勵學生利用所學知識,參與項目制作、參與專業競賽、參與創新性研究,不僅使學生初步參與到科研當中,還可以使學生綜合素質得以鍛煉,最終達到培養應用型合格人才的目的。
3.3 軟件平臺建設
首先要保證教學各個課程群的軟件配備。其次是為教學提供合理配套的最新軟件工具,避免重復使用過時的教學軟件,使用最新最為實用的軟件,培養學生和社會接軌,真正成為社會所需的應用型人才。最后配合所選軟件,和企事業聯系,分類別的(例如選擇微軟公司系列軟件、IBM公司系列軟件、CISCO公司系列軟件、Red Hat公司系列軟件、SUN公司系列軟件的使用等)進行行業培訓軟件的模擬實踐與應用平臺建設,保證校企合作取得好的成效。
3.4 師資團隊建設
企業需要團隊建設,同樣高校更需要團隊建設。團隊整體質量的提高才是學校整體教學水平的體現。為此我們在交叉實踐教學體系建設的時候,師資團隊建設也是交叉實踐體系建設的又一個前提條件。我們可以通過以下三種方式開展師資團隊建設工作。
專業師資整合。通過整合可以減少各專業均配備相同課程的教師,即減少了師資需求,又統一了課程教學大綱和培養目標。
跨學科專業教師培訓。通過兩專業辦學方向的學習教育,使得更多的教師了解多個專業的不同要求,不僅可以培養提高教師的個人素質,兩專業還可以資源共享,更可喜的是推動了學科教育的良性發展。
校企合作師資的專家引入。在專業負責人的統一帶領下,適當聘請校內外專家參與專業建設工作,特別是參與交叉學科的實踐教學體系的教育平臺建設工作中,將符合社會需求的先進教學理念和方法引入的學校,將應用型教學計劃落實的實處。
通過專業師資的整合、跨學科專業教師培訓、校企合作師資的引入,我們建設不同專業的專業教師團隊,采用定期研討、定期學習、定期交流、定期總結的遞進模式,完善開放、聯合、共享、競爭等多方位機制,促進實驗室資源共享,初步建成了符合兩專業使用的教學平臺;在保證不斷完善團隊建設工作的前提下,推進跨學科實踐教學體系的不斷完善,以達到完成專業辦學的目的。
4 結束語
本文主要是分析建立學科交叉適用的實踐教學平臺改革研究。通過專業課程設置方案和實踐教學體系分析研究,總結提出建立交叉專業實踐體系的方案。初步實踐表明,不僅對于兩個不同學科相應專業辦學具有良好的促建作用,還將對文理共存的相關專業提供了研究依據。希望對應用型本科的辦學具有良好的推動作用,對應用型本科學生的培養具有積極的作用。
參考文獻
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關鍵詞:非經典計算;算法設計與分析;智能科學與技術
1背景
智能科學與技術是人工智能方向的重點交叉學科,是一個包含了認知科學、腦科學、計算機科學的新興學科。按照教育部學科專業目錄,智能科學與技術是一級學科計算機科學與技術下的二級學科。如何在4年的本科教學過程中,既立足于計算機學科內容,又突出智能專業的特點,體現該專業區別于計算機科學專業的特色,培養一流的智能人才,是眾多智能專業積極探索的問題。
本著幫助學生建立寬廣厚實的知識基礎,使學生將來能向本專業任何一個分支方向發展,并能掌握本學科發展的最新動態和發展趨勢,深刻領會本學科與其他相關學科區別的目標,廈門大學智能科學與技術系于2012年合理調整了專業培養方案,制定了一套突出專業特色和個性的教學大綱,課程體系分為學科通修課程、專業必修課程、專業選修課程。其中,專業必修課程細分為智能基礎類課程、軟件理論類課程及硬件基礎類課程3個不同類別。在智能基礎類課程中,開設非經典計算課程。該課程是廈門大學智能科學與設計系最具特色的課程。
該課程以軟件理論類課程算法設計與分析為先導課程,在本科三年級的第一學期先講授算法知識,在同一學年度第三學期講授非經典計算的內容。教師首先介紹經典算法設計與分析中的各種傳統算法,借由經典算法發展過程中遇到的困境問題引出非經典計算的內容,前后呼應,有助于學生在智能計算上獲得完整的系統學習。
2非經典計算在智能科學與技術專業本科教學算法體系中的地位
算法設計是智能科學與技術專業中的核心內容。本科專業4年的專業教學計劃由4門核心課程構成算法體系的主線,包括高級語言程序設計(本科一年級學科通修課程)、數據結構(本科二年級方向必修課程)、算法設計與分析(本科三年級方向必修課程)、非經典計算(本科三年級方向限選課程)。這4門課程的教學內容和組織結構完整地構成了算法體系結構。以圖靈獎獲得者、pascal之父Niklaus Wirth提出的著名公式為參照,即Algorithm+Data Structures=Programs,算法體系以培訓計算機方向學生掌握編程能力,獨立完成分析問題、設計方案、解決問題的綜合能力為主要目標;在這個體系中,程序語言是基礎,數據結構是內涵,算法是框架。
在算法體系中,這4門課程以循序漸進的方式展開,注重對學生算法思維的培訓。
(1)高級語言程序設計講授的是c語言程序設計,通過對C語言的詳細介紹,讓學生掌握程序設計方法和編程技巧。作為初始啟蒙課程,選擇C語言作為程序教學語言,是因為C語言的使用廣泛,擁有嚴格完整的語法結構,適合教學。
(2)數據結構重點講授各種常用的數據表示邏輯結構、存儲結構及其基本的運算操作,并介紹相關算法及效率分析。教師通過在一年級對包括C語言在內的其他程序設計過程的訓練,加人對數據結構中各種數據的邏輯、存儲結構的表示和運算操作,從數據結構的角度闡述典型算法,并簡單介紹算法的效率分析,這是對程序設計訓練的進階內容。
(3)算法設計和分析主要介紹算法設計與分析的基本方法以及算法復雜性理論基礎。我們在本科三年級引入算法設計與分析課程,從算法的抽象角度總結和歸納各種算法思想,包括遞歸與分治法、貪心法、動態規劃法、回溯法、分支定界法、高級圖論算法、線性規劃算法等,最后闡述算法復雜性的分析方法、NP完全性理論基礎等計算復雜性的基本知識及完備性證明概要,重點闡述算法思想,從復雜性角度比較和分析不同的算法。上述(1)、(2)和(3)的內容構成了計算機學科通用算法體系的教學過程。
(4)非經典計算主要討論何為計算的本質以及經典計算在計算能力上遇到的困境,以此為契機討論自然計算――生物計算、集群計算、量子計算等內容。算法設計和分析的最后一個章節是對算法復雜性的分析方法及NP完全性理論基礎的介紹,不可避免地會討論到現代電子數字計算機體系在計算能力上的瓶頸以及由NP完全問題(Non-deterministic Polynomial),號稱世界七大數學難題之一的經典問題,引出對經典計算機體系的深層思考,進一步引導學生思考如何解決計算能力的瓶頸問題。這是教師設計非經典計算課程的出發點,也是對算法體系更完整的補充和更深層次的探討。
此外,我們還需要對授課學期選擇進行考慮。廈門大學實行三學期制度,在第三學期內開設的課程大多是實踐類課程及前沿技術介紹課程。在本科三年級的小學期階段,學生基本完成了智能專業大部分必修課程的學習,擁有了一定的計算機基礎和學科素養。這時,依賴學生已經具有的數據結構與算法的基本知識,可以將學生的學習引向如何理解計算的本質;再從計算本質出發,由易到難,介紹采用非計算機的不同計算媒介和方法,例如DNA計算、元胞自動機、集群計算等知識,結合計算機模擬程序加深認識。在逐步加深學生對非經典方法計算的理解之后,再引入量子信息與量子計算。至此,智能專業關于算法體系的整體構建已基本完成。
3非經典計算課程內容大綱
非經典計算課程的主體課程內容以專題形式展開,分為5個部分。
第一部分:計算本質。從什么是計算人手,列舉各種計算的形式,由數字的計算到命題的證明,由數值計算到符號推導,引出計算本質的廣義定義,“計算是從一個符號串f變換成另一個符號串g”,即從已知符號(串)開始,一步一步地改變符號(串),經過有限步驟,最后得到一個滿足預先規定的符號(串)的變換過程;進一步展開對什么是計算、什么是可計算性的討論,展開介紹計算理論上4個著名的計算模型――般遞歸函數、λ可計算函數、圖靈機和波斯特系統;最后歸結到丘奇?圖靈論點。以上是第一條主線,第二條主線從計算復雜性角度人手,討論在經典算法中難解決的NP完全問題,提出在經典計算體系中隨著輸入數據規模增大而難以計算的瓶頸,從而引發學生對于經典計算的思考。
第二部分:智能計算機的發展。這個部分主要討論計算機硬件的發展歷史,即從原始時期的計算工具,到現代計算機的4個發展階段:史前期、機械式計算機、機電式計算機、電子計算機。教師從模擬型計算機到數字型計算機,闡述馮?諾依曼關于計算機五大基本組成對現代計算機體系結構的影響及其帶來的限制;從硬件角度提出非經典計算機的討論,鼓勵學生對現代智能計算機硬件進行調查。
第三部分:DNA計算。主要闡述DNA計算的基本原理,并以旅行商問題為引子,展開經典計算難解決問題的討論,重點介紹第一個由DNA計算模型解決的問題――L.Adleman構建的7個節點的DHP,并著重指出DNA計算潛在的巨大并行性和待研究的問題;然后介紹R.Lipton用DNA實驗解決的另一個NP問題――可滿足性問題(SAT);最后將DNA計算與軟計算結合,闡述粘貼模型以及DNA的軟計算模擬與遺傳算法的對比。對于DNA計算強大的并行性,以具體的算法實例加以詳細闡述和說明,教師應指出分子計算的優缺點以及在計算能力上的巨大潛力。
第四部分:細胞自動機和集群計算。這個部分主要討論群體計算,一方面,從細胞自動機的形式化闡述及其所帶來的哲學意義出發,描述細胞自動機在計算機交叉學科上的運用;另一方面,介紹集群計算,以歐盟“藍腦計劃”為出發點,闡述如何從硬件體系和軟件體系上用計算機架構類神經元的協同合作方式。
第五部分:量子計算。從基本的量子力學知識開始,完整闡述量子計算的基本概念、量子信息、量子計算機和量子通信。量子計算機的構建除了要包含最基本的操作外,還需要介紹基本的量子計算機體系結構、計算載體等知識,加深對量子計算的理解,最后介紹的量子通信。這種已經應用在實際生活中的量子計算,更貼合實際。
以上5個專題,結構清晰,分工明確。第一部分討論經典計算的困境,第二部分討論經典計算機的發展瓶頸,從第三部分開始,引入非經典計算模型,分別從生物學和計算機科學的交叉學科DNA計算、細胞自動機和集群計算、量子計算3個方面進行學習。5個專題,完成了對非經典計算中前沿熱門計算模式的闡述,引導了學生對于前沿學科的認識和思考。
4非經典計算課程授課方式
本課程屬于本科三年級第三學期的課程,授課除了上文提到的內容之外,另一個更重要的方面是引導學生對學科前沿以及熱點內容的跟蹤和思考。因此在教學方式上,我們采取了教師授課及學生調查報告相結合的形式。教師上課對應課程的基本內容,學生調查報告對應學科前沿跟蹤與思考。
5個專題內容的授課經過了如下設計。在每個專題的授課結束后,布置相關專題內的一些熱點、難點問題供學生課后查閱、討論和思考。每個專題由學生自主報名,學生需要對相關內容進行跟蹤,查閱近5年的科技文獻,總結出論文綜述,并準備10分鐘左右的課堂報告,教師針對課堂報告指出相關的問題,由學生課后進行進一步的思考和再次的文獻查閱,形成最終報告后提交課程論文。
這樣的課程設計安排,可以很好地實現教學相長。在學生方面,促使學生除了上課聽課,必須主動參與文獻的查詢過程,主動對授課內容或延展部分的概念進行思考。由于提供給學生選擇專題的自由,所以也可以大大提高學生的積極性,讓學生可以從感興趣的角度對本門課程涵蓋的內容進行調查,從而獲得更加深刻的上課體驗。最后,由于每個學生選擇的題目必須提前匯總,不能與別人重復,所以在其聽取其他學生的報告過程中,學生可以更廣地拓展自己的知識面。對于授課教師而言,能夠保持對該門課程研究現狀的實時性跟蹤,更加全面地更新課程內容,還可以將學生查閱的重要理論和知識補充到課程基本內容中,同時促進教師與學生之間的互動,活躍課堂氣氛,提高教學質量。
5關于非經典計算課程的幾點思考
課程從廈門大學智能科學與技術系建系之初開始構思和授課,在授課過程中不斷調整教學內容和課程設計,緊緊圍繞學生的反饋完善課程建設。關于非經典計算課程的幾點教學經驗可以總結如下。
1)增加課時,優化對課程設計的安排。
2015年開始,由于學科教學計劃的調整,非經典計算課程由最初的20課時拓展為30課時,集中在本科三年級第三學期進行講授,一共5周,每周6課時。課時安排上,除了增加教學內容,更加強了對學生的文獻查閱和報告部分的考查。在論文報告環節,爭取做到有目標、有指導、有結論、有總結。學生所做的報告除了在初始選題階段要有區別之外,還要求有一定的文獻查閱難度。從選題確定,到針對報告指出具體的問題,要求學生根據教師指出的問題進行進一步的思考和資料查閱,最后形成論文。這樣的安排貫穿整個課程的全過程,學生的參與度獲得了極大的提高。對于教師而言,在學期末總結學生所做的報告內容,并增加本門課的知識點覆蓋程度,對教學也有比較大的促進作用。
2)課程考核方式上的設計。
非經典課程屬于必修課程,在考核方式上除了提交論文外,也必須要有必要的考試環節。在考試環節中,主要考查學生對教師上課內容的理解。在具體授課中,教師從經典計算到非經典計算進行講解,也從算法角度給出了非經典計算強大計算力帶來的改變,既延續了經典算法課程中對算法的介紹和討論方式,又對比了典型問題在經典算法和非經典算法中的不同解決方式。這樣的授課內容作為對算法體系基本知識點的考查,以閉卷考試內容來設計,是十分合適的。課程延展部分的開放知識點由學生的論文及報告內容進行評分衡量。最后,我們將兩個部分的成績作為本門課程的最終成績。
3)課程教材的選定。
由于本門課程是廈門大學智能系的特色課程,所以國內并沒有合適的教材作為授課使用。在積累了幾年的教學經驗后,我們準備著手進行教材的編寫。如何選定更加合理的專題、更為廣泛而前沿的知識,這關系到智能專業對這門課和教材的全局考量。
關鍵詞:計算機教學;實踐能力;程序設計
近幾屆學生的教學實踐和用人單位對畢業生的反饋信息顯示,包括計算機專業學生在內的大學生計算機程序設計能力較以往有不同程度的下滑,并且還在繼續,嚴重影響了學生的就業競爭能力。要解決這一問題,必須從多方面改善教學環節,提高程序設計課程的教學效果,為在校大學生的發展奠定堅實的基礎。
1研究背景
近年來,計算機專業是一個比較熱門的專業。經過幾十年的發展,在計算機領域工作的人越來越多。從近幾屆畢業生的就業情況看[1],盡管工作崗位的總體需求量仍然較大,但用人單位對人才實踐能力的要求越來越高,往往安排學生實習一個階段,只有部分通過實習的優秀學生才會被錄用。通過調研我們發現,從事本專業的計算機專業畢業生比例已經很小,專業知識和實踐能力不過關限制了他們的發展;另一方面,軟件、信息行業都是目前待遇較高的行業,許多軟件企業求賢若渴,工作崗位數量巨大,往往還招不到適合的軟件人才。因此,如果學生真正具備了較強的程序設計能力和水平,發展的前景就會很好。
在現代信息技術日益發展、網絡日益普及的今天,大學生應該通過在校課程的學習掌握信息技術應用能力,能理論聯系實際,有效地解決專業領域的問題。因此,提高學生信息技術應用能力和程序設計能力,就成為教學改革的重點。
2科學安排教學
2.1夯實專業基礎
計算機程序設計課程的目的在于讓學生通過學習程序設計方法了解計算機解決問題的過程和方法,訓練學生的邏輯思維能力,嚴謹、求實的科學作風,提高編程能力,利用先進的開發環境編寫小型應用程序[2]。計算機程序設計要求學生有堅實的數學基礎和數學化的思維方式,有系統的計算機科學與技術的理論知識基礎。
大學階段的公共課、專業基礎課(如操作系統、數據結構、數據庫原理等),對計算機程序設計能力的提高非常重要。對3D編程、圖像和音頻編碼程序設計人員來說,如果沒有高等數學的基礎,在后續的高級開發中將面臨很大困難。曾有學生表示十分后悔在學校時忽視了專業基礎課學習,沒有真正掌握計算機組成與原理等課程,現在做一些嵌入式軟件項目時往往力不從心,要花大力氣重新學習。因此,提高計算機程序設計水平與能力,必須學好專業基礎課程,打好基礎。
2.2合理設置教學內容
計算機教育不僅要使學生掌握方法和技術,還要系統地培養學生的計算機科學思想體系,尤其要結合知識經濟時代對人才的需求培養適應時展的高素質人才[3]。在教學安排上,通過橫向和縱向整合課
程調整邏輯順序,重視多元性和開放性、靈活性和創造性的整合,尤其重視共性和遷移性,使學生舉一反三、觸類旁通、靈活運用,掌握基本思路和方法,提高專業能力,適應今后的變化和發展。
以目前普通計算機班的Windows程序開發為例,可以采用表1的思路開展教學。
總之,提高學生的程序設計能力,一方面要使學生打好專業基礎,另一面要在程序設計的教學上有一個科學合理的安排。
2.3構建高質量教學資源體系
一個完整的教學資源體系包括教材、實驗教材、實驗方案、電子教案、考試、教學輔助平臺。教材是教學內容的載體,我們應注重及時更新教材,使教材與知識結構緊密相關,盡可能反映新理論、新知識和新思想。
為了加強實踐,我們編寫了實驗和輔導教材,以程序設計為主線,把形成軟件技術基礎的知識揉和在一起,避免了孤立的板塊結構,使內容相互滲透,有機連接。這樣,教師可以隨著軟件版本的升級更新教學內容,向學生講授最新的軟件平臺及日益發展與更新的計算機技術;另一方面也可以按照遞進式的層次組織實驗。
我們還建設了完備的實驗中心,提供與課程相適應的練習環境,創造了良好的實驗環境。
3加強教學實踐
3.1培養學生實踐能力
忽視或輕視實踐是程序設計教學的另一個問題。我們必須明確程序設計課程是培養學生設計、編寫程序的能力,而不僅僅是提高他們書面解題的水平,所以上機實驗是程序設計教學的重要環節,只有通過實踐才能真正提高學生程序設計的能力。
在加強理論教學的同時,也應加強實踐教學,使學生在掌握和理解理論和概念的同時鍛煉實踐能力。這不僅可以進一步激發學生的學習興趣,而且能使學生提高分析能力、創造能力和獨立工作能力。
多年的教學實踐表明,計算機實踐教學質量薄弱主要表現在一部分學生的操作能力差,不能用計算機完成一般的實驗和項目作業,更不能將所學知識綜合應用到自己的專業中,解決實際問題。因此,我們應在教學實踐中以培養學生實踐能力為目標[4]。通過精心設計實驗課程,教師應引導學生發現問題、分析問題,最后自己能使用計算機去解決問題,提高解決問題的能力。
3.2引導學生樂于實踐
案例教學可以激發學生的學習興趣。教師可以先舉實際案例,在分析操作過程中讓學生弄清原理,然后引導學生舉一反三思考問題[5]。隨著課程的深入,案例難度呈螺旋形上升,前后既有一定的關聯,又不重復,最終達到讓學生熟練掌握知識的目的。
教師要充分調動學生的積極性,變“要我學習”為“我要學習”。實踐教學方法因內容和教學對象的不同而異,關鍵是培養學生的自學能力和創新意識。多年的教學實踐證明,學生對實踐的興趣很濃厚,只要把握好相關的技術基本原理、基本處理技術、應用開發方法等,就會有很好的成效。
3.3循序漸進組織創新實踐
教師應由淺入深、循序漸進地組織實踐,逐步引導學生提高能力。在教學過程中,教師首先要使學生驗證、理解、鞏固并掌握基本教學內容,了解計算機軟件平臺和應用程序的特性,掌握基本的操作方法和功能,然后以“任務”驅動進一步開展實踐教學。通過給出具有特殊功能要求的“任務”、實驗要求和具體的實驗結果,要求學生復習或自學有關知識,綜合利用學過的知識設計、創建、開發實驗項目。
研究與創新型實踐注重培養學生的研究能力與創新意識。教師給出具有綜合性、設計性和創新性的參考題目,學生進行選擇,自行設計實踐課題。一般而言,這類實踐結果具有多樣性,教師可要求學生根據實際情況給出具體的分析、設計結果與研究報告,提高學生應用計算機知識解決實際問題的能力。
3.4通過實訓和競賽加強實踐
實訓和競賽能快速、有效地提高學生的程序設計
能力[6]。我們通過和軟件企業聯合,在校外建立實習實訓基地,盡量讓學生能夠參與一些軟件項目,真正了解商業軟件開發的過程、方法和工具等,提高程序設計能力,以便畢業后迅速融入相關行業,找到自己的定位。
我們還鼓勵學生參加各類計算機程序設計競賽,以競賽促進培養,調動學生的積極性,引導他們主動參與提高創新能力的過程,使其實踐能力取得全面的、長足的進步。
4結語
計算機技術包括多媒體、計算機網絡、人工智能、模式識別、信息系統等內容,而程序設計只是一個基本部分。提高廣大學生的程序設計能力,特別是提高計算機專業學生的程序設計能力,并不是要他們都成為程序員,而是希望他們能夠通過程序設計的學習,掌握計算機學習的內在規律,為未來發展打下堅實的基礎。
參考文獻:
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Ways to Improving Programming Ability in Computer Teaching
CHEN Yi-jun
(Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture, Suzhou 215008, China)
目前計算機基礎實驗教學中還存在許多問題,如師生對實驗教學的認識不足,考核重知識、輕能力,習慣紙上談兵;教學內容選取脫離各個專業領域應用方向,實用性較差;教學組織過于模仿計算機專業教學,實驗教學與理論教學比重不適合計算機基礎教學的特征與目標;教學方法手段簡單老套,上課和實驗照“片”宣科,師生交流、網絡化教學、各種不同類型數字資源利用等都有不同層次的減弱;教學內容更新緩慢;實驗教學隊伍建設相對偏弱,重使用,輕培養,教師自身素質提高遠遠不能適應計算機基礎教學;實驗教學環境建設普遍存在重硬件、輕軟件和資源,等等。由于實驗教學改革相對滯后,嚴重影響了學生能力的培養,張堯學司長在實驗教學示范中心工作會議上說:“學生動手實踐能力培養是弱項,也是提高高等教育教學質量的重中之重”。下面結合我校計算機基礎實驗教學示范中心的建設,介紹在“以培養學生實踐能力、創新能力為核心”的實驗教學觀念指導下的一些改革措施與體會。
1 構建“以學生為中心”的分類分層次培養的實驗教學體系
(1) 根據學科差別,合理分類教學
各個專業對大學生計算機應用能力和水平的具體要求盡管差異較大,但仔細分析各個學科學生今后應用計算機的基本方向,在基礎教學這個層面上,還是可以將它們大致分為三大類:人文類、管醫類和理工類。每個大類的專業之間的要求比較相近,人文類重點培養學生對信息的綜合處理能力和數據庫系統應用能力;管醫類要求學生能熟練使用專業軟件,重點培養學生對數據庫應用系統的開發能力和多媒體信息檢索、利用的能力;理工類重點培養學生具有潛在的應用軟件系統的開發能力和多媒體信息處理能力。
(2) 針對學生的特點,采取分層次培養
根據學生自身水平以及今后發展目標等不同情況,提出以下兩個層次的培養方案:基本型培養方案面向一般學生,強調基本概念和基本原理、方法的掌握,目標定位在使絕大部分學生通過學習,能夠掌握該課程領域的基本知識和技能;開放型培養方案面向優秀學生,除掌握基本概念、原理和方法,教學方法以開放式項目的開發、研究為驅動,考核采用遞交設計報告、現場測評和答辯等方式。每個學生可以根據自身發展需要和實際水平,靈活機動地選擇、定制合適的實驗教學學習方案,切實提高自身計算機水平,提高應用計算機解決問題的能力。
根據分類分層的培養框架,目前大學計算機基礎、程序設計語言、軟件基礎、微機原理與接口技術、計算機網絡等五門主干課程共開設實驗296個,其中基本驗證型實驗89個,綜合設計型實驗80個,研究創新型實驗127個,分別占總數的30%、27%、43%。基本型和設計型實驗屬于第一個培養層次,是所有學生必須掌握的計算機知識和技能;創新型實驗屬于第二個培養層次,面向學有余力的優秀學生,培養他們的創新精神和動手能力。
2 改革實驗教學方法與手段,強化能力培養
信息技術的發展為實驗教學方法與手段的不斷變革提供了基礎。早在1996年就提出并實現了兩個轉移:①計算機類課程應由以教師為中心向以學生主動學習為主轉移;②計算機類課程應從課堂面授向學生在實驗室操作轉移。為了真正實現兩個轉移,除了教學體系、教學環境等方面改革外,在實驗教學方法與手段方面相應提出了“精講多練,考教分離,機試為主”的方針。“精講”要求教師講出內容的精髓;“多練”要使學生練習有目標、有實效;“機考”要充分發揮考試指揮棒的導向作用,促使學生不得不下功夫在實驗室里做練習和實驗,從而提高學生計算機實際應用能力和水平。我校的計算機語言課和“大學計算機基礎”課一直采用上機考試,考操作,考編程。
在實驗教學手段方面采取虛實結合的方針,開發新型實驗平臺與系統,構建虛擬與現實結合的實驗平臺。所謂虛實結合主要指除了建立高品質的實際實驗平臺外,還開發了實驗環境模擬軟件進行輔助教學,避免了傳統實驗模式需要復雜環境的弊端,突出了實驗教學的主體內容。學生把被動式實驗行為變為主動式實驗行為。
3 更新實驗教學內容,探索持續發展之路
發展式的實驗教學是計算機基礎實驗教學的特征和規律。只有根據不同時期計算機科學和技術的發展,緊緊跟蹤新技術、新方法、新理論,不斷更新課程教學大綱、教材、實驗環境,促進教學內容的重組和體系的更新,使學生學到當前主流技術,才能夠真正強化實際應用能力的培養,造就應用型、實用型的計算機人才。
自1990年以來,根據計算機技術的發展和需求變化,在實驗教學內容、教材、實驗平臺已進行了三次重大升級換代,出版了13本實驗教材。
下表是我校第一門計算機課程根據計算機主流技術變化,實驗教學內容的三次重大改革:
在跟蹤計算機技術發展的實驗教學改革過程中,我們始終貫徹“基礎、實用、新型、能力”,使學生計算機能力培養得到保證。
4 以人為本,創建“計算機基礎實驗教學大環境”
環境建設是推進實驗教學改革的基礎。在實驗教學環境建設與改革過程的不同階段中,提出并實現了下列三個目標:
1996年提出機房的建設目標是:“為學生提供比較充足、使用方便、高品質機時”,為全面貫徹實施“精講多練、考教分離、機試為主”的方針提供了堅實基礎。
2000年提出“構建計算機基礎實驗教學平臺,最早建設了數字化網絡資源平臺,并大面積應用于本科生實驗教學,實現了教學和實驗的網絡化。
2004年提出“以人為本,創建計算機基礎實驗教學大環境,強化學生創新能力培養”。
“計算機基礎實驗教學大環境”由三部分組成:一是由軟硬件及其網絡構成的數字化實驗教學平臺, 包括計算機網絡平臺、開放軟件平臺和硬件實驗平臺;二是在平臺上創建豐富的資源,包括由網絡課件、視頻錄像、實驗工具軟件、實驗指導、試題庫、實驗平臺、優秀作業、電子教材等構成的多媒體數字資源。資源建設是“大環境”建設的核心,已形成了“更新快、種類全、集成高、應用廣”的特色;三是在“平臺”和“資源”上開展設計、實驗、答疑、提交報告、測評等教學活動。
這樣的“大環境”是開放的、共享的。學生可以到實驗室做實驗,也可以通過網絡進行模擬實驗,學生的心得、問題、答案、作品也可以共享。它不僅為學生施展才能提供了廣闊的舞臺,也為教師教學研究提供有利條件,有利于發揮教師主導作用,有利于實現以人為本的個性化實驗教學,強化學生解決實際問題能力的培養。
5 加強自身建設,提高隊伍素質
師資隊伍建設是加強自身建設的重要內容,是實現學生能力培養的關鍵,其目標是建設一支素質較高、熱愛計算機實驗教學、相對穩定的師資隊伍。計算機技術發展迅速、知識淘汰率高,而計算機人才發展空間大,基礎性的實驗教學崗位并不具有吸引人才的優勢,因此隊伍建設是一個值得研究的問題。
我們經過十年的探索,使師資隊伍的質量和人數實現了跨越式的發展,采取的辦法主要有以下三個方面:
(1) 采取自我孵化、引進、留住骨干三條措施壯大隊伍。為教學實驗人員營造良好的工作、學習和發展的空間,為每個愿意通過努力而求個人發展和事業有成的人提供環境和條件。
(2) 把認真細致的思想工作和賞罰分明的激勵機制有機結合,鼓勵教師在教學實驗崗位上不斷進取。中心明確宣布要用好各種大小政策,把出國進修、國內交流、參與教學科研項目、教材編寫、晉升機會、獎金分配等落實到為中心建設作出貢獻的人員。
(3) 依靠計算機學科的支持,提升師資隊伍素質。建立一支相對穩定的高素質隊伍的困擾主要來自從事基礎課、偏重實驗教學的“低層次”,在學校各種晉升中處于劣勢。提高這些老師自身的“含金量”已刻不容緩,其有效的辦法是適當融入到計算機科學研究中去。
6 積極開展研究創新實驗,培養學生創新能力
深化實驗教學改革的核心是培養學生實踐和創新能力。創新能力的培養需要給學生一個自由的空間。我們在各門課程中還安排了課程設計、大作業和課外實驗,由學生自主選題、在教師的指導下主要利用課外時間完成。實驗要求學生自己分解任務、安排分工和規劃進度等。由于沒有標準的和現成的答案,學生在實驗過程中需要自行查找資料、設計實驗方案、交流討論、探索規律、撰寫實驗報告。這些活動為學生自主式、合作式、研究式的學習和創新提供了充分空間。
研究創新型實驗以延續學生的學習熱情,進一步激發學生的創新潛能為目標。為此,一方面實驗參考選題具有趣味性、先進性和實用性;另一方面要改革考核方法,充分肯定學生在實驗過程所做的努力和得到的結果,綜合其實驗報告、實驗結果演示、答辯等環節進行評價;第三,為支持開放創新實驗活動,要為學生創造了良好的實驗環境:專門建立了“學生創新機房”,為學生提供自由機時;由精通專門技術的教師擔任指導教師。中心還建立了創新活動網站,為優秀作品提供了一個展示平臺,也為學生提供了相互學習的機會。
7 結論
綜合前面的觀點,我們認為實驗教學的建設是一項系統工程:提高實驗教學質量的關鍵是不斷加強自身建設;深化實驗教學改革的核心是培養學生實踐和創新能力;推進實驗教學改革的基礎是建立計算機實驗教學大環境;實施實驗教學的載體是實驗教學體系和內容;加速實驗教學改革的催化劑是實驗教學手段和方法的改革;實驗教學改革的重要標志是出版高水平的實驗教材。
參考文獻
[1] 教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知. 教高[2005]8號,2005.
關鍵詞:計算機組成原理;精品課程;課程建設
“計算機組成原理”是計算機科學與技術專業的主干硬件專業基礎課,它的先導課程包括“模擬電子技術”、“數字電子技術”和“匯編語言”;后續課程有“計算機體系結構”、“計算機接口技術”、“單片機”等過渡課程,關系較為密切的課程還有“操作系統”、“嵌入式應用開發”等,如圖1所示。
圖1“計算機組成原理”基礎課程關系
由圖1可見在這些涉及到硬件較多的課程中,“計算機組成原理”是最主要的課程,在一系列軟件、硬件課程中起著承上啟下和支撐作用,是所有后續硬件專業課的基礎和支撐,教學內容也在計算機整個課程體系中起著舉足輕重的作用。它的主要教學任務是要求學生能系統地理解計算機硬件系統的邏輯組成和工作原理,培養學生對計算機硬件結構的分析、應用、設計及開發能力。它既有自身的完整理論體系,又有很強的實踐性。該課程具有知識面廣、內容多、抽象枯燥、難理解、更新快等特點。因此,如何把握課程的主線和重點,使學生扎實掌握計算機系統各部分的工作原理,牢固建立整機概念,同時強化硬件實
踐,培養創新理念和創新能力,成為建設該精品課程的重點。
1加強師資隊伍建設是首要任務
精品課程建設的關鍵是師資隊伍的建設和師資素質的提高。建設一支德才兼備、結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的高素質教師隊伍,對課程建設來說至關重要,是實現本科教育培養目標、提高人才培養質量的關鍵。一方面,我們積極參加高等教育科學研究,積極組織和鼓勵教師自覺結合教育教學改革中所遇到的深層次問題進行教學理念、課程體系、教學內容、教學方法與手段等方面的研究,努
基金項目:內蒙古師范大學精品課程建設教學研究課題科研基金(內蒙古師范大學教務[2008]第7號文件)。
作者簡介:侯宏霞(1975-),女,內蒙古呼和浩特人,講師,碩士,研究方向為計算機教育應用。
力提高自身的教育教學水平。另一方面,為了促進教學,我們經常組織教研活動,如集體備課,即集體討論確定教學大綱和教案,研討教學中的重點、難點和疑點,安排確定教學實踐環節;組織教師之間互相聽課,取長補短,共同提高;安排新任課教師試講,并對其進行評議;傳達全國性學術會議研討的熱點問題,使教師了解學科前沿動態,提高教學質量。通過這些教研活動,統一了教學內容、進度和要求,克服了教學的隨意性,增強了教學的計劃性和嚴肅性;保證了教學內容的不斷更新,使之能追蹤學科前沿,緊密結合高等教育改革實際;能及時了解學生對授課的反映,便于任課教師進行改進和調整;提高了教學的整體水平,有利于青年教師的培養和成長。
2優化教學內容
“計算機組成原理”課程的內容組織,應該從整機概念出發,以計算機的5大部件內容為主線,以其內部結構和工作原理為重點。我們將教學內容分為3個模塊,如圖2所示。首先介紹計算機系統的硬件結構,引導學生自頂向下了解計算機系統的硬件結構,包括中央處理器、存儲器、I/O等主要部件以及連接它們的系統總線。其次介紹中央處理器,講述CPU的功能和結構,并對影響CPU特性、結構和功能的算術邏輯單元及其運算方法、指令系統、指令流水、中斷系統等進行詳細分析。最后是控制單元,在詳細分析時序系統以及微操作命令節拍安排的基礎上,分別介紹如何用組合邏輯控制和微程序控制兩種方法設計和實現控制單元。這樣對教學大綱規定的內容按模塊進行劃分,將相關的內容歸到同一個塊中,并將塊與塊之間的聯系一一展示出來,形成一個層次清晰、結構明朗、聯系緊密的統一體。學生就能對某一個具體的知識點進行縱向的擴展和橫向的比較,加深記憶。[1]
另外,在傳統教學內容的基礎上,我們結合當今計算機技術的發展,適當增加有關計算機各部件的演變歷史和最新技術的知識,增加了對現代計算機系統中涉及的流水線技術、總線技術、高速緩存技術、數據傳輸方法、高性能計算機的體系結構和主要技術的簡要介紹。在CPU部分,除了介紹從80386、80486到Pentium的演變過程,還以80486和Pentium為實例,對微處理器的關鍵技術作簡單說明和歸納,鍛煉學生把學到的計算機理論知識和實際應用聯系起來。[2]
圖2計算機組成原理教學內容關系圖
3改革實驗教學
3.1改革實驗教學內容
理論是基礎,但絕不可忽視實踐教學,實踐教學可以培養和激發學生學習計算機的興趣。我們將實驗
教學內容分為3個層次,如表1所示。首先是基礎驗證型實驗,該類實驗主要涉及課程的相關知識點,實驗目的是使學生驗證、理解、鞏固并掌握課內所要求的基本教學內容。其次是設計應用型實驗,該類實驗以“任務”或“課題”形式提出實驗要求和具體的實
驗成果,要求學生通過有關課程或自學方式,掌握實驗所涉及的知識,通過綜合利用這些知識來設計、開發并最終完成實驗項目。第三是綜合創新型實驗。該類實驗旨在培養學生綜合應用計算機知識與技術的能力,培養學生帶著問題自主學習的能力。
表1計算機組成原理實驗內容
層次劃分 實驗項目
基礎驗證型 運算器實驗、時序電路的組成與控制原理實驗、存儲器實驗
設計應用型 設計八位ALU實驗、基本模型機設計與實現實驗
綜合創新型 復雜模型機設計與實現實驗
其中,部件實驗主要是以基礎驗證型實驗和設計應用型實驗為主,其內容包括運算器、存儲器、總線傳輸、微程序控制器等;整機課程設計是以綜合型實驗、創新型實驗為主,是本課程的重要內容。這幾部分實驗隨課程進度分散在不同階段完成,這樣可在培養學生動手能力的同時使其對計算機的每一部分都有深入的了解,由此加深其對課程內容和理論知識的理解。通過實驗能夠使學生更加深入地理解計算機的組織、結構和工作原理,從而提高學生對計算機系統的感性認識。
通過實驗,一是能使學生容易理解和掌握所學書本知識;二是可以鍛煉和提高學生的組織能力以及分析解決實際問題的能力;三是可以促進教師在教學中加強理論聯系實際,提高教學質量。[3]
3.2改革實驗教學的組織方法
培養學生實驗能力和設計創新能力是我們實驗教學的重要目標。為此,課堂上教師只是啟發性地講解各模塊的工作原理,其余部分全部由學生獨立完成。每次實驗嚴格遵循課前預習、課堂訓練、實驗調試、驗收Y果的實驗環節,切實培養學生的實踐能力。另外,要求學生給出實驗重要環節記錄手寫稿,包括實驗進行中遇到的問題及解決方法,回答實驗教材中以及教師課堂上提出的思考題,它將貫穿于整個實驗階段,體現學生實際實驗的情況,是學生獨立實驗的一項重要證明。
3.3探索適應精品課程的實驗評價體系
3.3.1采用學生答辯的方式
實驗結果驗收環節是非常重要的,是實驗考核的重要參考依據。為了保證學生能夠真正在實踐中提高
自己的動手能力,并且掌握相關的基本原理,必須抓好實驗驗收環節。在實驗結果檢查時,需要檢查所有的電路設計和實驗臺演示的完成情況,每個學生要講述實驗原理、闡述有哪些創新或改進之處,老師還要對每個學生提出3~5個問題。學生現場答辯演示情況可以反映出學生獨立思考、獨立分析問題和解決問題的能力,能夠直觀地了解學生是否能夠學以致用,達到提高實踐動手能力的目標。
3.3.2使用量化的成績評定方法[4]
實驗課程成績主要由學生的出勤情況、預習情況、實驗操作過程和實驗報告4個成績綜合評定。其中,實驗操作過程為主要評分依據,實驗成績的具體考核方式為:
(1) 出勤情況按次記,每次2分,總分12分,缺課1次扣6分,但無故缺課2次以上,實驗總成績記0分。
(2) 預習按次記,每次3分,總分18分,包括實驗準備情況和預習報告,隨堂抽查或在實驗報告的預習部分體現,缺1次扣6分,但預習最大扣分不超過18分。
(3) 實驗操作過程按等級評定,每個等級對應的分數為A(90)、B(80)、C(70)、D(60)、E(50),占實驗總成績40%。
(4) 實驗報告,按等級評定,每個等級對應的分數為優(90)、良(80)、中(70)、及格(60)、不及格(50),占實驗總成績30%。
綜合評定實驗成績為:
實驗總成績=出勤+預習報告+實驗操作過程×40%+實驗報告×30%。
4結語
總之,“計算機組成原理”精品課程的建設應該是以現代教育思想為先導,以提高師資隊伍素質為前提,以優化教學內容為基礎,以改革實驗教學為保障,以推進教學資源共享為原則,集師資隊伍、教學內容、教學方法、教材建設和管理制度于一身的整體建設。同時,計算機技術、網絡技術、超大規模集成制造技術的迅速發展對該課程的教學也提出了更高的要求,教師在授課過程中應該不斷總結經驗,積極探索改進教學方式方法,以取得更好的教學效果。
參考文獻:
[1] 袁媛,葉正權.“計算機組成原理”課程教學改革研究[J]. 科技信息,2009(9):529.
[2] 徐潔,俸遠禎. 計算機組成原理與匯編語言程序設計[M]. 北京:電子工業出版社,2005.
[3] 湯曉安,王文惠,郝建新,等. 精講多練打造“微機原理與接口技術”精品課程[J]. 高等教育研究學報,2007(6):58-59.
[4] 侯宏霞. 關于提高“計算機組成原理實驗”課程教學質量的探索[J]. 計算機教育,2009(8):154-156.
The Practice and Research on Excellent Courses Construction of Principle of Computer Organization
HOU Hong-xia, SONG Yun
(Computer and Information Engineering College, Inner Mongolia Normal University, Huhhot 010022, China)