计算机专业本科培养方案范文
时间：2023-04-26 08:16:28
导语：如何才能写好一篇计算机专业本科培养方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：计算机专业；本科培养方案；课程地图；梳理；整合
随着互联网的快速发展和信息化程度的不断提升，社会对计算机专业相关人才的要求也在不断提高。作为培养计算机专业人才的高等学校，应该根据社会发展的要求不断审视和调整本专业培养方案，以利于本学科专业的自身发展和为社会培养所需的高素质计算机专业专门人才。本科专业培养方案体现了一个学校专业培养的总体思路，是人才培养的依据和基础，要与时俱进，适应社会发展要求。当前，各高校计算机专业本科培养方案各具特色并呈现不同的展示方式，大多数学校培养方案是以文字加表格形式展现的，也有较少数学校以鱼骨图方式展现，我校则要求以动态网页形式的课程地图展示培养方案。课程地图的优势非常显著，可以使教和学双方受益，便于教师重新审视培养体系和培养目标是否合理，便于梳理和整合课程；便于学生了解四年所学课程，尽早规划学业。
一、关于课程地图
课程地图（curriculum mapping）是以一个专业为基本单位，以网页形式表达该专业培养方案的展示形式。学生通过课程地图的查询可以了解其专业本科四年培养的全貌，包括培养目标、总体课程框架、每个学期的课程以及课程和课程之间的先后关系，所获得的能力指标等。课程地图让进入大学之后的学生对未来四年的学业有整体方向感，是帮助学生进行学涯规划，并为学生提供规划四年修课的参考。
目前，在国内高校中还没有真正意义的课程地图，北京化工大学新一轮本科教学改革要求各个专业以课程地图的制作来带动本专业本科培养方案的制订。信息科学与技术学院中计算机和自动化两大专业课程地图的制作是作为其他专业课题地图的模板。下面以我校计算机科学与技术专业为例介绍课程地图的制订。
二、课程地图的结构
课程地图是专业培养方案立体化、可视化的动态展示。以往的数据管理系统，在数据展现方法上比较单一，基本以列表方式展现数据，课程地图系统的特色是以动态可交互的复杂拓扑图展现课程和学科关系。
1.课程总图
课程总图反映本专业四年本科教育所学习的全部课程以及课程与课程之间的关系。我们将本科培养方案中四年的课程划分为三个层次六大模块：三个层次是公共课程、专业课程、专业方向和拓展，六大模块是公共基础、通识教育、专业课程、专业方向、实践环节和专业拓展。公共基础模块分为数学基础、物理基础、外语教学、体育教学、两课教学和素质教育六个部分；专业课程模块分为专业基础课程和专业核心课程两部分；专业方向模块是学生在高年级时按照本学科凝练的智能系统工程、软件工程和可视媒体技术等三个特色方向选择学习；通识教育模块要求学生自主选修人文社科类课程；学生还可根据自己的兴趣和爱好选择专业拓展模块的课程；独立的实践环节模块显示出在培养方案中实践能力培养的重要性。课程总图按三个层次六大模块来展示本专业四年的全部课程，层次分明，非常清楚，如图1所示。
在课程总图中不仅仅可以对本科四年的培养方案有一个总体的了解，而且对每一门课程均有相关介绍以及该课程与其他课程之间的前后续关系，如图2所示。当鼠标停留在“计算机组成原理”课程上成手型图标，会自动弹出对话框显示该课程的简介诸如学分、所在学期、课程讲授的主要内容，以及该课程有两门前导课程：数字逻辑、电路与电子技术，三门后续课程：计算机组成原理课程设计、VLSI设计导论及微机接口技术。若用鼠标“单击”该课程名称，则进入该课程更加详细介绍的另一页面。包括较为详细的课程介绍、课程编号、课程中英文名称、课程类别、开课学期、总学时、学分、课程性质、预修课程、建议教材、参考书和教材大纲等项目，点击课程大纲链接的PDF文件即可下载或打开该课程大纲。该页面右上方为课程的前后续关系图，右下方为课程能力指标图，如图3所示。本专业主要培养学生专业素质七个方面的核心能力，包括程序设计能力、算法设计与分析能力、软件系统设计与实现能力、硬件系统设计与实现能力、硬件系统综合集成能力、应用系统开发能力和信息与网络安全设计能力。以上七个方面的能力用图中七个能力指标进行表示，这样每一门课程培养学生哪方面能力的量化数据，图上清晰可见。
2.课程时序图
课程时序图从左至右犹如时间轴一般展示每个学期的课程，如图4所示。其中3、6和期分别是一、二、三年级的夏季小学期，小学期以实践、实训和选修课程为主，四年本科教育合计11个学期。
图中公共基础课、专业基础课、专业核心课、实践环节、专业拓展课和专业方法课等用不同的颜色块来表示，根据不同的颜色可以区分出每个学期不同模块所包含的课程。单击方向课程中智能系统工程、软件工程和可视媒体技术三个方向中的任意一个灰色按钮，显示出该方向所包含的课程，课程框在不停闪烁；鼠标放置在任一课程框上，出现手形图标，并会自动显示该课程的前导课程和其后续课程，并清楚地显示这些课程应在哪个学期进行学习。如图5所示，例如，鼠标移动至“数据结构”课程上，出现手形图标，显示出该课程在第4个学期完成，前导课程包括红颜色的专业基础课程：程序设计基础、离散数学，后续课程包括粉颜色的三门专业核心课程和灰颜色的两门实践类课程。
3.课程关系图
课程关系图是指三个专业方向课程模块中每一个方向所包含的课程及其课程之间的关系。例如软件工程专业方向所应该学习的全部课程，这些课程是按照学期显示出来的，若将鼠标放置在任意一个课程名称上，立即显示出该课程的前驱和后继课程。
4.课程内容联系图
课程内容联系图是指三个专业方向模块中的某一方向内部课程与课程之间在内容上的关联性，一个专业方向中的若干门课程内容之间总会有或多或少的关联，教师和学生对此清晰把握，对于掌握知识的连贯性和完整性是很好的方式。图6展示的是软件工程方向中的几门主要课程之间的内容相关性，蓝色实线表示两课程有联系，如将鼠标放在蓝色连线上，连线颜色变为红色，图中右侧立即显示出红色连线两端两课程之间的内容关联关系。如图显示的是“软件测试技术”和“软件工程”两门课程在内容上的区别与联系。
5.其他
课程地图顶端下拉菜单第一项“首页”介绍了我校计算机系的基本情况、培养目标、基本要求和培养方向及课程地图的使用说明。下拉菜单最后一项“就业去向”图主要告诉学生在按照本专业培养目标完成学业之后可能的就业及去向，这部分内容是根据近5年本系学生毕业去向分为继续深造、出国留学、就业和自主创业四个方面展示，使在校学生明确学习的目标和增强学习的动力。
三、课程地图的意义
1.有助于对整个培养方案进行全面的梳理和整合
在制订课程地图的过程中，我们多次召开教师研讨会。重新审视以往的培养方案，对整体培养方案是否满足当前社会的需求，整个课程体系的合理性做了全面的分析，并按照课程模块将教师分组进行研讨，例如将教师分为程序设计组、硬件课程组、专业核心课程组、智能系统工程方向组、可视媒体技术方向组、软件工程方向组。每一组教师将本组一门门课程从教学大纲、课程与课程之间内容的衔接、学生获得的能力指标，甚至是教学方法上进行了认真细致的讨论，对于整个教学体系以及各门课程进行梳理，纠正了以往不恰当的课程先后顺序，对于存在重叠和陈旧的教学内容进行了删减和更新。例如，原来的计算机组成原理和汇编语言两门课程整合成为一门新的计算机组成原理课程，新课程内容更加简洁清晰，内容紧凑，学时大大减少而且有效，减轻了学生负担，增强了学习效果。
2.方便学生了解本专业的课程体系，尽早规划大学四年的学业
多数学生从高中来到大学，对于所学的专业、专业的课程体系、专业方向等内容不甚了解，一脸茫然。通过动态的课程地图可以让学生对本专业四年的课程体系、课程与课程之间的先后顺序、专业方向所包含的课程及其关系做到先知先觉，从不了解专业到了解再到喜欢和热爱专业的过程。直观且动态的课程地图，方便学生了解四年的学业，制订每一学年、每一学期的课程学习计划，做到有的放矢、有目的有针对性地把握学习的脉搏和节奏，将被动学习变为主动学习。
3.帮助管理人员进行教学管理和监督
课程地图展示了一个专业四年的全部课程及课程之间的关系，方便教学管理人员把握全局，审视各个环节的合理性，按照课程地图的规划监督并管理实施，指出存在的问题并提出合理的建议等。另外，当学生出现选课和专业方向选择等问题时，方便辅导员按照课程地图所描绘的情景指导学生学业，更好地帮助学生规划学业。
4.方便本专业以外人员了解课程体系
外学校、外学院、外专业、非专业学生、非专业人员如果要了解本学校本专业课程体系，点击网站中的课程地图，即使没有专业人士的解答，也能够非常容易理解全部内容。另外，也非常便于与其他专业合作交流、专业交叉，也是对外宣传本专业人才培养方案的有效方法和途径。
5.具有广泛的适用性和扩展性
当一个新的院系、学科加入课程地图系统后，无需针对性地进行二次开发，而只需通过平台提供的各类配置和调节工具实现课程地图的生成和展示。有数据接口的情况下，课程地图系统可与学校的选课系统以及教务系统对接，更好地指导学生对自己培养进行规划以及方便学生选课。
以课程地图来推动本科培养方案的制订、修改和完善是非常有效的途径。课程地图将对教和学双方均起到积极的作用。对于学生，能够清晰掌握大学四年的学业，利于学生自我规划满足自身兴趣爱好需要的学业方向，提升自主学习之能力。通过全校的课程地图，学生能够了解、认识、探索其他学科的培养方案，扩展其学习视野，激发跨学科领域学习之兴趣。对于各教学单位包括任课教师和教学管理人员，将本专业培养体系由点到线再到面，全面进行梳理，便于其了解整个培养体系全貌，便于教学的开展，便于教学的管理，对于进一步的教学方法改革也将起到积极有益的作用。
参考文献：
篇2
1.计算机本科专业教学改革趋势及其启示——兼谈华中科技大学计算机科学与技术学院的教改经验
2.计算机本科应用型人才专业能力培养
3.计算机本科专业科研实践学期的教学设计与评价
4.中美计算机本科教育的比较与思考
5.计算机本科专业的交互设计方向课程设置问题
6.计算机本科专业学生软件系统设计能力的培养与实践
7.财经类高等学校计算机本科专业人才培养模式的探索
8.地方本科院校计算机应用型人才培养模式探讨
9.计算机本科教育的实践教学模式研究
10.从硕士研究生入学统考看高校计算机本科专业基础课教学
11.应用型计算机本科中离散数学课程目标定位与课程改革的探讨
12.对综合性大学计算机本科专业培养目标的思考
13.贵州少数民族地区高校计算机本科专业考试评价体系的构建——以兴义民族师范学院为例
14.基于CDIO模式的计算机本科专业人才培养模式
15.关于计算机本科教育的思考
16.计算机本科专业学生学习现状调查与解决对策
17.面向计算机本科专业的嵌入式方向教学体系的研究
18.中国计算机本科专业发展战略研究报告
19.应用技术型本科课程体系改革刍议——计算机科学与技术／计算机网络应用专业
20.应用型计算机本科专业课程体系的研究
21.工科高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索
22.校企合作培养计算机本科应用型人才的实践研究
23.财经类高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索
24.计算机本科人才程序设计能力培养研究
25.计算机本科教育引入微软院校IT课程的思考
26.应用型计算机本科人才的数学素养培养研究
27.计算机本科专业人才培养方案改革的研究与探索
28.高校计算机本科专业C语言课程教改探析
29.应用型计算机本科教育课程体系的研究与探索
30.南洋理工大学计算机本科教育介绍
31.计算机本科双语教学中情感因素的作用
32.与学校学科特长相融合的计算机本科人才培养模式研究
33.以技术应用能力培养为核心的计算机本科教学模式探讨
34.计算机本科人才创新实践能力的培养
35.基于大类招生的地方普通大学计算机本科专业教学改革研究
36.试论我国计算机专业本科教育现状及发展
37.以合作教育提升计算机本科学生就业能力的思考
38.计算机本科应用型人才的培养在C语言程序设计中的体现
39.地方性应用型高校计算机本科专业课程体系设置研究
40.计算机本科专业软件实习工厂的构建研究
41.虚拟实验室环境下计算机本科专业应用型人才培养研究
42.计算机本科专业课程考核改革的现状与对策
43.普通高校计算机本科专业实践教学改革研究
44.计算机本科应用型人才培养模式研究
45.计算机专业本科教育改革的研究
46.计算机本科专业开设网络控制实验的研究
47.应用型计算机本科职业人才培养体系构建研究
48.地方高校计算机本科人才创新实践能力培养模式的探索
49.本科计算机教育中数理逻辑课程改革浅析
50.计算机本科专业人才培养方案的研究与实践
51.从校企合作的角度研究应用型计算机本科人才的培养模式
52.计算机本科毕业论文写作框架的设计
53.中美高校本科计算机教育之比较
54.应用型计算机类本科专业的教育与学生就业特征分析与对策——以江苏理工学院计算机类专业为例
55.与时俱进的计算机本科教育
56.计算机本科电子商务课程启发实践式教学方法
57.非计算机本科专业计算机程序设计课程的改革思考
58.工程应用型本科计算机教育模式与实践
59.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式
60.应用型本科高校计算机专业教材建设若干问题的研究
61.财经类高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索
62.基于课程地图的计算机专业本科培养方案的制订
63.地方本科院校计算机类专业发展的思考
64.应用型本科计算机网络教学改革的研究与实践
65.基于CDIO培养模式在计算机本科学生实践教学中的改革研究
66.计算机本科专业《人工智能》课程教学探讨
67.高校本科阶段计算机专业“3+1”人才培养模式探析——以江苏技术师范学院为例
68.我校计算机本科教学中的难点与对策
69.计算机本科专业软件实习工厂的实践与效果分析
70.将并行计算纳入本科教育 深化计算机学科创新人才培养
71.以评促建 提高计算机本科课程建设质量——以《计算机导论》课程为例
72.应用型本科计算机专业模块化教学课程体系建设的实践
73.新升本科院校计算机专业实践教学改革研究——以就业为导向
74.应用型本科高校《计算机网络》课程的教学改革探索
75.本科毕业论文实践中的计算机应用现状与指导
76.美国高校计算机工程本科课程设置特色分析
77.以竞赛为驱动的应用型本科高校计算机人才培养模式探究
78.应用型本科高校计算机网络实验室的建设
79.基于应用型人才培养的计算机本科专业实习实训管理模式研究
80.基于Web的虚拟仿真器在《计算机体系结构》本科教学中的应用
81.应用型本科计算机基础教学改革探索
82.计算机实践教学在新建本科院校中的应对策略
83.高职本科计算机专业人才培养模式构建
84.基于教学质量国家标准的本科计算机类专业应用型人才培养思考
85.应用型本科计算机网络教学平台构建研究
86.新建本科院校计算机基础教学评价体系研究
87.关于高校计算机课程体系改革及本科教学的思考
88.认知风格对英语阅读及写作的影响——以计算机本科二年级学生为例
89.计算机本科教育的“华尔兹”
90.本科计算机公共基础课程教学改革研究
91.高校计算机辅助审计本科教学探讨
92.应用型本科院校计算机实验教学改革探索
93.计算机应用型本科人才程序设计能力培养
94.地方本科高校计算机科学与技术专业应用型转型发展的思考——以新乡学院计算机与信息工程学院为例
95.计算机实践教学在新建本科院校中的应对策略
96.基于应用型人才培养为导向的计算机本科课程体系设置的探讨
97.应用型本科院校计算机课程双语教学探讨
98.应用型本科院校计算机导论课程教学方法研究
99.计算机专业本科毕业设计的探讨
100.应用型本科计算机图形学教学改革初探
101.一流计算机学科必须是一流本科教育
102.关于本科院校计算机教学中学生创新能力培养的几点认识
103.应用型本科计算机组成原理实验教学改革
104.非计算机专业本科学生计算机教学的研究
105.应用型本科院校计算机公共课程体系研究与实践
106.敏捷开发模式在本科计算机科学与技术专业教学中的应用探索
107.高职设置四年制技术本科的研究与探索——以长职院计算机网络技术专业为例
108.大学本科开设计算机视觉课程教学的探讨
109.应用型本科院校计算机专业双语教学中的“羊群效应”及规避策略——以《计算机科学导论》双语教学为例
110.教育转型视角下民办本科院校计算机课程多元化教学模式的研究与实践
111.计算机本科职业化教育引进与校企合作机制研究
112.应用性本科计算机专业设置与培养方案的改革
113.新建本科院校计算机实验教学中心建设初探
114.应用型本科涉农院校计算机教师能力提升研究与实践——以河南牧业经济学院为例
115.财经类本科院校中高职计算机专业师资队伍建设研究
116.新升本科院校计算机公共课面临的问题及对策
117.应用型IT人才培养下的计算机本科课程体系设置的研究
118.二类本科院校计算机专业人才培养的质量保证
119.就业导向下的本科院校计算机专业教育创新模式探索
120.新建本科院校公共计算机课程体系构建及实践
121.应用型本科土木专业计算机绘图教学实验
篇3
关键词： 师范院校 计算机专业 软件开发能力
1.提高师范院校计算机专业学生软件开发能力的必要性
大学生就业问题已经成为广受关注的社会问题，而在高等院校中发展最快、在校人数最多的计算机专业，其毕业生的就业情况显然并不乐观，尤其是师范院校计算机专业的本科生，面临的就业问题尤为突出。形成这种局势的原因是相当复杂的，关键因素可以概括为以下两个。
（1）近几年国内师范类计算机专业毕业生“供大于求”。十多年来，随着高校计算机专业的发展和生源的扩招，使得计算机教育队伍逐年壮大，而计算机老师的需求量却在逐年减少。近些年，城市中小学计算机老师几乎饱和；而在农村，由于中学“信息技术”课程还尚未正式纳入中考、高考等升学考试的范围，社会各界对中学计算机课程不重视，许多学校甚至尚未开设“信息技术”课程，即使开课，也不聘请专门的计算机老师进行授课。
（2）与工科院校相比，师范院校计算机专业毕业生实践能力差，因此降低了就业竞争力。受已有的培养方案的限制，师范院校计算机专业单纯地培养面向中等学校计算机教育师资，所开设的部分课程与社会需求脱节，培养的毕业生动手能力不强、软件开发经验不足，无法胜任软件开发和计算机应用工作［1］，这显然加大了师范院校计算机专业毕业生的就业难度。
师范院校计算机专业毕业生就业难的现状很可能会一直持续下去，解决的方法除了加强社会对计算机教育的重视外，师范院校还必须从自身做起，加强对计算机专业学生软件开发能力的培养，让学生能够具有更强的竞争能力，可以到竞争激烈的人才市场去应聘。
2.影响师范院校计算机专业学生软件开发能力的原因
计算机专业培养学生的目标主要是系统掌握计算机的基础理论，学习计算机先进的设计、开发技术，成为具有良好的综合素质、较强的创新与实践能力的专业人才。软件开发能力是计算机专业学生应具备的重要的、基本的技能［2］。而师范院校培养的计算机专业毕业生软件开发能力普遍偏弱，当然产生这种结果是有多种原因的。
（1）培养方案过时。师范院校计算机专业最初的教学目标就是为中等学校培养计算机师资，所以在教学培养方案中安排了很多与计算机教育教学相关的课程，比如中学教材分析、计算机教学法等课程，这些课程占去了学生很多的学习时间，另外，学生在校期间还要去中小学教育实习几个月，可是最后几乎95%的师范院校计算机专业的学生毕业后并不去当老师；培养方案中严重忽略学生实践能力的培养，很多语言类课程没有安排与之配套的课程设计，即使有，也大多流于形式，没能达到教学目标，学生学到最后根本不知道什么是软件开发，又何来软件开发能力呢？近几年来，部分师范院校对培养方案进行了改革，在计算机专业中设置了非师类专业，然而，培养方案改革并不彻底，依然残留师范式教育的影子。
（2）教师的软件开发水平不高。教师的软件开发水平直接关系到学生的学习效果。教师的软件开发水平普遍偏低，尤其在计算机专业，一般热爱软件开发及开发能力强的人毕业后多半去软件公司，很大一部分不热衷于软件开发的人进入高校当计算机老师，所以目前不少高校计算机专业教师缺乏软件开发经验，甚至很多教师从来就没有参与过一个完整的项目研发过程，就连上课都不能现场编程，只能纸上谈兵，照本宣科，在教学过程中自然难以理论联系实际。教师的软件开发能力不高，必然不会重视学生的软件开发能力的培养，也无法培养学生的软件开发能力。
（3）教学方法老套。教学方法有待改进。大部分老师在教学过程中重理论轻实践。一方面，老师将教学重点放在程序语言细节讲解，忽视实际案例分析，无法调动学生的学习积极性。长此以往，学生对软件开发的意义、框架、方法、思想都难以整体把握，大量平淡枯燥的代码迅速削弱学生对软件开发的兴趣。另一方面，大部分老师在教学过程中忽视学生实践能力的培养，不给学生提供自己动手独立思考的机会，语言类课程的教学，实验课一般完成的多是验证性实验，很少或者几乎没有设计性和综合性的实验，学生在学习的过程中体会不到成就感，当然谈不上动手能力的提高，更不可能对软件开发产生浓厚的兴趣。
（4）考核方式教条。计算机专业课的考核方式深受应试教育大环境的影响，很多院校语言类课程的考核方式都是“平时成绩+实验成绩+笔试成绩”，只是所占比例有些区别，而实验成绩无法评价一个学生的实践能力，笔试成绩更是多半考核学生的基础知识，这种考核方式使得学生重视考试，忽视应用，运用知识的意识与能力较弱。
3.培养师范院校计算机专业学生软件开发能力的建议
综上所述，要想提高师范院校计算机专业学生软件开发能力就要从根本上解决现有的问题。第一，要修订培养方案，将提高学生的软件开发能力作为首要考虑的培养目标，不但要增加学生实践的课时安排，还要主动为学生创造实践的机会，比如安排课程设计，与企业联合，建设实训基地等。第二，要加强教师自身对软件开发的重视，同时要提高教师的软件开发能力。让教师在教学过程中带领学生结合实际情况开发实用的软件，激发学生学习的兴趣，让学生体会软件开发的意义和成就。第三，要改进教学方法，开展目标驱动教学，比如每门课程都有教学任务与实际应用结合紧密的软件系统设计和实现的目标，将学生分成多个小组，然后每次课的实验任务就是让学生运用本章所学的知识去完成本系统的一部分，课程结束后，每个小组的学生都可以收获到一个自己亲手设计和实现的软件系统。第四，要改革考核方式。考核方式不只是有笔试一种，可以采用分组进行课程设计和答辩相结合的方式。
总之，要想提高师范院校计算机专业学生的软件开发能力，就要学校、教师和学生同时行动起来，确定明确的目标，加强软件开发意识，调动学生的积极性，让学生了解软件开发的意义，加深软件开发的意识，参与软件开发的过程，从而提高自身的软件开发能力。
参考文献：
篇4
关键词:计算机专业教育;教学改革;大类招生;地方普通大学
中图分类号:G642 文献标识码:A
1引言
近年来计算机专业在规模上蓬勃发展,给更多的学子创造了接受高等教育的机会,为社会输送了大批专业人才;但同时也存在着专业特色不明显以及教育质量需要提高等问题。
教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会(以下简称教指委)编制的《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》(以下简称《报告》)已于2006年9月通过高等教育出版社出版发行,这是指导我国地方普通高校计算机专业办学的重要报告。
在目前的计算机专业发展形势和专业规范的指导下,地方普通大学计算机专业如何调整培养模式,突出特色,适应地方和社会经济发展,是一项具有重大意义的教学改革命题。
2目前形势与问题
2.1办学规模
从20世纪50年代末期哈尔滨工业大学等院校率先开办计算装置与仪器专业开始,早期计算机本科专业主要包括计算机软件、计算机系统结构、计算机及应用等专业。20世纪90年代提出“宽口径”人才培养思路,计算机本科专业合并为一个计算机科学与技术专业。20世纪末,由于计算机网络、多媒体技术、通信技术和计算机软件等迅速发展,国家又批准设置了一批新专业,在本科层次与计算机学科相关的专业有网络工程、软件工程、电子商务、信息安全等,还成立了35所示范性软件学院。
2004年初,本科学校679中的505所开设有计算机科学与技术专业,是全国专业点数之首,其中368个是1994年后开办的。仅仅经过短短的14年时间,2008年已有1180余所高校开设有计算机专业,在校生人数已超过80万,专业的设点数和在校生人数仍然位居全国各专业之首。目前,从清华、北大的一流大学到规模很小的一些地方院校,几乎都开设了计算机专业,计算机专业是全国规模最大的专业。
随着计算机本科专业的招生高校数量和在校总人数的增加,地方普通高校的计算机专业招生规模却呈现出波浪式发展态势:开办专业伊始,规模逐年扩大,学生人数剧增;至今,由于专业特色不明显、学生竞争力优势不强、就业状况达不到期望值等原因,各地又开始纷纷压缩招生规模。
2.2教学状况
地方普通高校计算机专业在培养人才定位上有明显偏差,教学内容设计存在明显的盲目性等问题。
对学生的专业定位和发展缺乏统筹规划,照搬其他学校的教学计划。学生在专业学习期间,对计算机专业的自豪感和兴趣丧失,选修外院系第二学位专业人数比例较大。
不遵守现有教学计划,随意更改教学内容和教学进程的情况较普遍,质量无监督控制。调整教学内容的现象严重,教学过程和质量处于失控状态,无法达到应用的教学内容和难度要求,教师对专业基础课把关不严,致使学生学习理解计算机课程的能力普遍不强,学生专业基础知识薄弱。从专业基础课程开始,后续课程的教学质量越来越差。
不重视计算机专业文化教育和专业基础课程。很多从事计算机专业教学的教师是从外专业转行过来,对计算机历史和发展过程缺乏足够的认识,对学生专业素质的培养和指导重视不够。很多学习计算机专业的学生,到大学毕业时,对计算机认识和了解还是模糊的,在就业方向选择和走向现代信息化社会时无所适从。
有的计算机专业学生急功近利,只重视眼前利益。普遍存在着忽视英语、数学等专业基础课程的学习,多数学 生只重视就业需要的专业课,甚至只愿意学习软件开发工具性的课程,其结果则表现为发展后劲不足现象。
专业课程特色不明显,选修课的方向引导性作用弱化。专业课设置趋同现象严重,学校没有自己的个性和专业特色。选修课的设置流于形式,几乎都成为必选课,学生失去选择权,方向引导作用不明显,反映了现有教师的教学和研究水平不高。
2.3就业考研情况
2000年前,每年的计算机专业毕业生仅有5～9万人,人才培养远远不能满足社会经济发展的需要,就业市场长期处于“卖方市场”。2000年以后,尤其是在高校扩大招生规模以后,各高校竞相开设计算机专业,招生规模扩大,毕业生人数剧增,就业市场步入“买方市场”。
进入21世纪以来,中国IT产业的年增长率已远低于20世纪90年代32%的年均增长速度,众多IT企业不断调整自身结构以适应行业发展和产业变革,对从业人员的素质要求不断提高。计算机与通信工程、自动化、电子技术等相近专业间挤占和竞争就业岗位现象更为突出,IT人才市场竞争日趋激烈,社会需求愈来愈向名牌大学集中,就业格局逐渐明朗。近几年重点大学计算机专业初次就业率在90%以上,地方大学就业率则为60%～90%。地方普通大学的计算机专业毕业生毕业后大多集中于学校当地与周边地区的非IT性质的私营企业,从事着计算机相关工作,或者完全与计算机学科无关的工作。高校计算机专业初次就业率连年下滑,起薪大幅下降,成为就业市场上一大焦点。
许多计算机专业毕业生为了逃避就业压力,使得报考研究生的人数大增,计算机学科报考硕士人数位于各学科之首。考虑到计算机专业考研学生人数巨大,生源和教学质量参差不一,从2009年研究生入学考试起,国家教育部把数据结构、操作系统、计算机组成原理和计算机网络合并成计算机学科专业基础综合科目,实行联合命题和统一考试,这将对地方普通大学计算机专业教学产生重大影响。
3教指委的专业方向建议
针对计算机专业的一些毕业生专业特色不明显、竞争优势不强的现状,《报告》明确提出以“培养规格分类”为核心思想的计算机专业发展的建议,把计算机科学与技术专业人才培养规格归纳为三种类型、四个专业方向:科学型(计算机科学专业方向)、工程型(计算机工程专业方向和软件工程专业方向)和应用型(信息技术专业方向)。对每个专业方向给出了专业规范,详细描述了人才培养的规格、教育内容和知识体系,建议开设的核心课程。在目前的计算机科学与技术专业名称下,鼓励不同的学校根据社会的需求和自身的实际情况,为学生提供不同类型且达到本科水平的教学计划和培养方案。一个学校在其中一种类型上通过评估合格,就被认为计算机科学与技术专业办得合格。
3.1计算机科学与计算机工程
计算机科学是一门研究计算机和可计算系统的学科,包括它们的理论、设计、开发和应用技术。培养目标是培养德、智、体、美全面发展,掌握自然科学基础知识,系统地掌握计算机科学理论、计算机软硬件系统及应用知识,基本具备本领域分析问题解决问题的能力,具备实践技能,并具备良好外语运用能力的计算机专业高级专门人才。着重于理论知识的教学和分析问题、解决问题能力的培养。知识与课程体系包含14个知识领域和15门核心课程,见计算机工程是研究计算机的理论、设计、实现、开发和应用的专业。培养目标是培养德、智、体、美全面发展,掌握自然科学基础知识,系统地掌握计算机科学理论、计算机软硬件系统及应用知识,基本具备本领域分析问题解决问题的能力,具备一定的工程实践能力,并具备良好外语运用能力的计算机工程专业方向高级专门人才。着重于理论与工程知识的教学,使学生掌握较高层次的分析问题、解决问题的能力。知识与课程体系包含18个知识领域和16门核心课程,也见表1。
比较计算机科学与计算机工程两个专业方向设置的核心课程,有11门课程是相同名称,只是课程的执行学时和包含的知识单元略有不同。
计算机科学和计算机工程的实践教学体系都包括课程实验、综合设计、教学实习、社会实践、毕业设计等多种形式。
3.2软件工程
软件工程是一门用系统的、规范的、可度量的方法开发、运行和维护软件的学科。培养目标是培养德、智、体、美全面发展,掌握自然科学和人文社科基础知识、计算机科学基础理论、软件工程专业及应用知识,具有软件开发能力,具有软件开发实践和项目组织的初步经验,具有创新、创业意识,具有竞争和团队精神,具有良好的外语运用能力,能适应技术进步和社会需求变化的高素质软件工程专门人才。软件工程教学既重视理论知识和较高层次分析问题、解决问题的方法,也重视软件设计和工程实践。包含10个知识领域:SE-CMP计算基础,SE-FND数学和工程基础,SE-PRF职业实践,SE-MAA软件建模与分析,SE-DES软件设计,SE-VAV软件验证与确认,SE-EVO软件进化,SE-PRO软件过程,SE-QUA软件质量,SE-MGT软件管理。共设置了27门课程,如图1所示,并分成A、B、C、D、E共五个模块。
在模块基础上形成四个可选参考教学计划,分别为A+C+D、A+C+E、B+C+D和B+C+E,每种计划平均课程数目一样,包含19门课程。制定具体教学计划时可只选其中一组实施。实践教学的形式包括:课程实验、综合设计、项目实践、企业实践、毕业设计等。
3.3信息技术
信息技术是一门针对社会与各种企事业单位的信息化需求,提供与实施技术解决方案的学科,涉及对计算机软硬件、计算机网络等相关技术与产品的选择、评价、拓展、集成、应用与管理。培养具有如下特点的高级专门人才:德、智、体、美全面发展,掌握与信息技术相关的自然科学和数学知识,并具有创造性地将这些知识应用于信息系统构建和应用的潜力;掌握计算机学科的基本理论和信息系统的基本工作原理,熟练掌握计算机软硬件系统的应用知识,对信息技术的效用和发展趋势有深入理解和评估能力;有良好的组织管理和交流沟通能力,能根据不同组织和机构的需求,选择相应的信息技术,并能有效地实施;具备良好的国际交流能力,能适应技术进步和社会需求的变化。该方向有12个知识领域:IT-ITF信息技术基础,IT-HCI人机交互,IT-IAS信息保障和安全,IT-IM信息管理,IT-IPT集成程序设计及技术,IT-NET计算机网络,IT-PF程序设计基础,IT-PT平台技术,IT-SA系统管理和维护,IT-SIA系统集成和体系结构,IT-SP信息技术与社会环境,IT-WS系统和技术。15门必修课程:信息技术导论,信息技术应用数学入门,程序设计与问题求解,数据结构与算法,计算机系统平台,应用集成原理与工具,Web系统与技术,计算机网络与互连网,数据库与信息管理技术,人机交互,面向对象方法,信息保障和安全,社会信息学,信息系统工程与实践,系统管理与维护。实践教学包括实验课程、专业实习和毕业设计。本专业方向的绝大多数必修课程都含有实验环节,一部分知识与技能更适合通过实践教学(而不是课堂教学)传授给学生。
在计算机科学与技术专业名称下四个专业方向的培养各有侧重,计算机科学专业方向注重计算机的科学理论掌握,计算机工程偏向计算机的硬件实践,软件工程偏重计算机的软件开发,信息技术则适宜计算机的系统集成。
4普通高校教改措施
本科计算机教育中,目前单一的计算机科学与技术专业设置下的单一的培养规格,难以满足众多领域的社会需求。计算机学科综合交叉的发展态势日趋明显,高校计算机专业人才培养应体现宽口径、分层次的模式,培养研究型、复合型、应用型等符合市场需求的人才。不同类型、不同层次的高校,其计算机专业的人才培养目标和规格要有一定的差异。
按大类招生是高校采取的新的人才选拔培养模式。在这种招生方式下,高校按院系或学科大类招生,而不是按专业招生。学生在本科阶段前两年统一学习基础课,大三时根据自己的兴趣和双向选择的原则再进行专业分流。按大类招生能减少考生填报专业志愿的盲目性,学生通过一段时间的大学学习和生活,了解大学、学科、专业,发现自己的兴趣和特长,相对准确地预测和了解毕业时社会发展的趋势,选择符合自己实际情况和社会需求的专业方向。
地方普通科研教学型和教学型的大学计算机专业培养应瞄准IT人才市场变化,调整模式,突出特色,立足培养符合地方社会经济发展的工程型或应用型计算机技术人才。可结合教指委计算机专业规范和大类招生,建立以平台加模块的“2+2”为主要教学形式的教学培养模式,开展涉及培养方案、教学计划、课程大纲、教学管理、师资配备等一系列内容的计算机专业教学改革。
4.1培养目标与方案
在充分评估社会或地区对计算机人才目标需求的基础上,有针对性地确定本校学生未来就业方向及其所需要的知识、能力和素质,据此制定学生培养方案与专业建设方案。
由于历史原因,普通大学计算机院系一般设置有计算机科学与技术、软件工程、网络工程等计算机专业。依据教指委的计算机专业发展建议和专业规范,可有两种方式改革已有的计算机专业培养方案。
方案一,把几个专业进行合并形成一个大的计算机科学与技术专业,争取在新的计算机科学与技术专业里设置计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术等三到四个不同的专业方向。招生时在计算机科学与技术专业下统一招生,前两年是统一培养,但到后两年由学生根据自己兴趣选择不同的专业方向。
方案二,保留原来的专业名称,但在计算机科学与技术专业里设置计算机科学和计算机工程两个专业方向,软件工程和网络工程等专业修改为与专业规范大致相同。招生时,可按照各自专业招生,前两年仍是统一培养,到大二学年末则允许学生重新自由选择专业方向,在后两年按专业方向培养。
两种改革方式的核心就是要实现大类招生下的分类分层次培养,在高年级分流学生,使得每个人都有一个非常明确的求知思路和学习目标,充分发展学生的个性空间。
4.2教学计划与课程设置
教学计划与课程设置应实现两个目标:合理组织知识体形成一门门课程;合理安排课程数量与课程学时,使学生能够在规定的学制内完成所需知识的学习和能力、素质训练。
为了配合培养方式的改变,必须制定拓宽专业面和增强适应性的教学计划。把计算机专业学生所学课程分成公共基础课程、专业基础课程、专业方向课程,构建由基础教育平台课程、学科基础平台课程和专业方向模块课程组成的课程体系。
基础教育平台课程是由普通教育(通识教育)和综合教育类的课程组成,包括思想品德、政治法律、体育、外语、数学、物理、电工电子、经济管理、某些跨专业选修课等理工类学生必修的课程,这类基础教育平台课程由学校教务部门统一安排管理,课程由相应的院系派教师教学完成。
学科基础平台课程主要指计算机学科的专业基础课程,是由四个专业规范所建议设置的核心课程的基本和共有部分经过适当抽取和组合形成。根据本文第3部分分析,计算机科学和计算机工程的相同核心课程有11门,软件工程不仅有计算机科学优先课程模块A,在其他模块也有与计算机科学相同或相近的课程,而且计算机科学专业方向是其他专业方向的理论基础。因此,学科基础平台课程可由计算机科学专业方向的部分核心课程构成,具体的可在计算机导论、程序设计基础、离散结构、算法与数据结构、计算机组成基础、计算机体系结构、操作系统、数据库系统原理、软件工程、计算机网络、数字逻辑、社会与职业道德等课程中选择,并形成对应的实践性教学内容。
专业方向模块课程由代表各自专业方向的方向特色课程和高级课程组成,也包括专业的综合设计、教学实习、社会实践和毕业设计等。
采取“平台+模块”的教学模式,前两学年按大类实行基础平台教学,后两学年按方向实行模块教学。基础教育平台课程安排在前两学年,专业方向模块课程安排在后两学年。学科基础平台课程大部分安排在前两年,少部分作为共同开设课程可在大三上学期完成。可以看出,这种教学模式的重点是学科基础平台课程和专业方向模块课程的选择与教学。在基础平台课程教学中,可实行以外语和计算机编程为试点分类施教;在专业方向学习上,根据学生的实际,因材施教,循序渐进,给优秀本科生选配导师,培养各类不同的人才。
4.3课程大纲与建设
在院系和专业教研室的两级层面上,应组织教师认真研读专业规范,学习体会专业规范中对知识领域、知识体系和课程体系的教学要求。教学计划中所涉及的每门课程都要精心制定相应的课程大纲,并能根据专业发展进行适时调整。课程大纲应对每门课程的教学目标、教学内容、教学要求、教材选用、教学方法和考核方式作出明确规定,同时应对学习该课程所需的各种先决条件(比如先修课程)以及该课程和相关课程的知识衔接问题做出准确描述。
核心课程的大纲编写教师应消化吸收规范中的课程描述,结合自己学校计算机专业学生的实际情况,制定合乎规范的详细教学大纲。非核心专业方向课程的编写老师宜结合学校的行业背景,调查本地区需求和毕业生流向,制定有针对性和特色的课程教学大纲。
要强调教学大纲的严肃性。专业基础和专业方向课程的教学宜由相应的课程大纲编写教师完成,非编写大纲的其他授课教师也应严格按照课程大纲组织教学。
应有计划地开展课程建设活动。学科基础平台课程尽量选择国外典型教材和国内优秀教材,专业方向模块课程应努力编写适合本校特点的教材。能结合课程特点尽量采用先进的教学手段,如多媒体教学、网络教学、互动式教学等,适当组织力量开发和利用多种类型的教学资源,能根据计算机发展情况适时调整授课内容,并强化学生的实践动手能力培养。
4.4教学管理
计算机专业的大类招生与分类分层次培养对传统的计算机专业教学管理提出了更高要求。在传统的分管领导、教学秘书和专业教研室的教学行政管理基础上,对分离出来的学科基础平台课程需要增加独立的管理权限,从而形成相应的分类、分层次教学管理模式。建立执行严格的教学工作规范和完善的教学文档管理制度。结合实际制订切实可行的教学质量保障措施和考核办法,确保科学规范、严格高效的教学质量保证和监控体系畅通,这样将构成合理的教学管理架构――即为分管教学领导、教学秘书、教研室、课程组,再加上教学指导委员会和教学督导委员会。
分管教学的院系领导负责本科教学的宏观管理。
教学秘书的人数根据在校计算机专业本科学生总人数而定,为1～2人,其主要任务是完成教学管理中的事务性工作。
教研室分为两类,一是学科基础教研室,二是专业方向教研室。学科基础教研室由一批固定的经验丰富的教师组成,其主要精力偏重于教学和教学研究,学科基础教研室主任受院系委托全权负责学科基础平台课程的教学管理工作。专业方向教研室则由在这个方向有一点研究基础的教师组成,可结合科研方向从事相应的专业方向课程教学,专业方向教研室主任负责专业方向建设及专业方向模块课程的管理工作。专业方向教研室之间是一种合作与竞争的关系,既要共同支持学科基础教研室的工作,又要努力提高本专业方向的教学质量,彰显特色,吸引学生选择本专业方向。
课程组是讲授同一门课程的若干教师组成,一般隶属于学科基础教研室,共同完成全院系的专业基础课程的建设和教学工作。课程组中应确定主讲、辅讲和助教人员,形成比较完善的教学队伍。
教学指导委员会由分管教学领导、教学秘书、教研室主任组成,负责培养方案修订、课程规划与教学指导。教学督导委员会由教学经验丰富的老教师组成,负责教学质量检查、评估和评价。
4.5教师配备
教师配备得当将有利于发挥教师的潜能。适当分流教师,让他们到各自的岗位各司其职非常必要。在地方普通高校,青年教师大多数都有研究生学历,具有一定的科研要求和能力,多不安心于教学,在教学经验和专业素质方面有欠缺,因此可发挥青年教师的激情和积极性,多在结合科研和专业方向教学上发展。中老教师职称较高,比较缺乏科研的原动力,对计算机专业发展的敏感性略显不足,掌握新知识的积极性也不高,往往只满足于完成教学任务,但应该看到,他们具有很好的工作经验和良好的工作态度,教学过程中认真负责,适合学科基础平台课程的教学,也比较适合主持教研项目。
加强青年教师的业务培训与提高。青年教师已经成为一线教学的主力军,但教学水平亟待提高,应安排有针对性、有相当规模和时间跨度的青年教师业务培训计划。
建立制度化的助教队伍,安排专门的资金和相应的岗位。部分助教岗位应该安排计算机专业的研究生承担,新进教师应在助教岗位上锻炼半年到一年的时间。确定课程的主讲教师和助教,各自遵守明确的岗位责任和职业规范。主讲教师集中精力上课,助教讲习题课、带实验、改作业,共同配合完成课程的教学内容、教学方法和课程建设,从而能上好、上精一门课。
在学生专业方向的把握上,可以借鉴研究生培养的模式,由专业方向教研室给一部分学有余力的学生配备导师,从全方位指导学生的专业发展。
5结论
计算机专业是全国招生和培养规模最大的本科专业,从清华、北大的一流大学到规模很小的一些地方院校,几乎都开设了计算机专业,为国家培养了大批专业人才。随着IT人才市场竞争日趋激烈,地方普通大学计算机专业的毕业生存在着专业特色不明显、竞争优势不强的问题。结合教指委的研究报告和专业规范,地方普通大学计算机专业应调整教学模式,加强教学质量管理,突出培养特色。在大类招生基础上,建立以平台加模块的“2+2”为主要教学形式的分类分层次教学培养模式,是地方普通大学计算机专业教学改革的一条可行之路。
参考文献:
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Research of Computer Specialty Teaching Reform Based on Subject Enrolment
in Primarily Undergraduate Ranking
CHEN Yong-qiang, LI Guo-yong, PENG Li-hua
(School of Computer Science, Wuhan University of Science and Engineering, Wuhan 430073,China)
篇5
关键词：计算机专业外语教学；教学方法；课程设计
1 背景介绍
20世纪末，以计算机和通信技术为代表的信息科学和技术对世界经济、科技、军事、教育、文化等产生了深刻的影响。进入21世纪，社会对于既精通计算机技术又掌握外语的人才需求缺口不断扩大，因此为了适应社会对人才的需求，高校计算机专业开设了《计算机专业外语》作为学生必修的基础课。由于计算机专业外语是一门综合了专业教学与外语教学两者为一体的学科，因此其教学目标、方法、手段都有其特殊性，以下就如何更好地实施计算机专业外语教学进行分析，并提出了计算机行业英语课程设计的改革方案。
2 计算机专业外语课程教学目标
作为计算机专业人才，必须掌握最新的信息与技术。从学术角度来讲，计算机技术飞速发展，而计算机行业中大部分文献又都是用英文发表的，因此作为世界通用语言，英语便成为计算机领域的专业人员所必须要掌握的工具。以便第一时间掌握最新资料，跟上发展的速度。从应用角度来讲，由于全球经济的一体化，作为计算机专业人才，将来在工作中与外籍管理人员的沟通必然涉及大量的行业英语的运用，则要求其提高实际英语综合技能。因此，计算机专业外语课程的开设。不但要提高学生的计算机专业水平，也要培养学生对于计算机行业英语的实际应用能力。针对这些目标，下文提出了计算机行业英语课程设计改革的方案。
3 课程设计改革方案
计算机专业外语教学分为四个阶段：
第一阶段。为了激发学生学习兴趣，以比较容易又相对实用的计算机专业外语应用角度作为切入点，开始计算机专业外语的教学。这部分教学选材应相对比较容易，注重实用性，选取一些比较靠近日常使用而且通俗易懂的教材，引导学生入门，激发学生学习兴趣，一旦学生自己的能动性被激发则会主动希望进一步地学习，学习效果会有明显提高。因此建议第一阶段的教材内容不要太专业化，应具有一定的普遍性。建议这个阶段的教学内容以计算机入门知识为主，内容应涵盖在使用电脑过程中能够切身遇到的实用性问题，比如操作系统的安装，打印机的设置等。而且由于实用性需要，取材应注重听说读写各方面能力的培养。通过第一阶段的学习，学生应该掌握计算机使用中一些基础术语，对于计算机专业外语的应用语法与方式有所了解，为下一步深入学习专业性更强，语法构成更为复杂的计算机专业外语打下一个良好的基础。
第二阶段，在学生已经掌握了一定量的计算机专业外语知识后，将实施更加深人专业的教学。这个阶段的教学侧重点应该向专业化、深入化方向倾斜。通过这个阶段的教学，希望学生对计算机专业的词汇以及特有的语法表达方式有更深入的掌握。这个阶段的教材选择应该注重专业性与深入性，力求系统地涵盖计算机专业各个方面的专业性知识，因此，建议此阶段教材最好选择一些国外大学计算机专业基础概论方面的教材原版或影印版。这个阶段的教材选择不同于上一阶段，比较而言更注重专业性知识而非实际应用，目的在于提高学生专业能力与将来自学的能力。
第三阶段，也是一个承上启下的阶段。在这个阶段，学生已经拥有了比较深厚的计算机专业外语的基础，和比较系统的计算机方面的专业知识，已经初步具备阅读专业基础类英文原著的能力，因此这个阶段的目的是引导学生如何利用这种能力。加强巩固学生之前所掌握的知识。所以这个阶段建议根据各个不同的专业方向，选择一门该专业方向的专业课开设为双语教学课程。教材选择与该课程相对的英文原版或影印版教材。通过这个阶段的学习。学生应该已经掌握了必要的专业知识与学习方法，从而为以后自己面对学习生涯和职业生涯奠定基础。
第四阶段，也是最后一个阶段，建议这个阶段的学习可以作为学生的可选学习阶段，在这个阶段开设资刊选读课程。该阶段的教学不受教材约束，课堂讲述的内容完全做到与时俱进，紧跟科技发展步伐，通过选取当前的科技文献作为课堂教学资料，使学生更深一步地掌握计算机专业外语的应用，并且使学生的专业水平不断提高，使他们掌握最新的科技知识，不断提高学生实际运用外语的能力。
篇6
关键词：互联网+；计算机硬件课程；教学方法
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）07-0045-02
随着中国社会进入“互联网+”时代，在“万众创业，大众创新”的大环境下，IT领域中各项新兴技术层出不穷，例如应用于各领域的智能电子设备、可穿戴设备、人工智能等。这些新兴技术又都与计算机硬件紧密联系，于是社会对当前的计算机硬件类专业人才的培养提出了新要求。以人工智能为例，国家发改委、科技部等几部门联合的《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》中明确提出，“培养发展人工智能新兴产业”、“推进重点领域智能产品创新”和“提升终端产品智能化水平”等三点目标，同时强调方案实施的关键是大量的“互联网+人工智能”专业人才。由此可见，时代的发展方向正要求对计算机硬件课程进行调整，势必会引领计算机的软硬件课程的协同发展，开展新一轮的计算机教学内容的整合和教学方法的改革。
一、计算机硬件类课程现状
（一）计算机硬件课程设置现状
从计算机专业本科生的培养计划可见，软件类课程仍占据主导地位，而硬件类课程则相对较少。笔者以南京邮电大学信息类各专业的培养计划为例，将与计算机硬件相关的课程整理在表1当中。根据各专业的培养计划的具体要求不同，课程会放在不同学期进行授课。
表1 计算机硬件类课程的设置
（二）计算机专业现有培养模式的特点
通过长期对计算机专业本科生在教学以及毕业设计过程中的表现的调查和研究[1-3]，笔者发现“欺软怕硬”的现象很普遍。所谓“欺软怕硬”，是指学生对软件类课程的学习热情和掌握情况要远远好于硬件类课程。由此形成了学生在毕业设计选题时对软件类题目趋之若鹜，而硬件类题目则无人问津的局面。通过与学生的交流和教学过程中的思考，同时借鉴了相关文献的研究经验[4-5]，笔者认为目前的局面是由现有的培养模式决定的，其特点可以总结如下。
1.想法可以快速实现并验证，因此大多数学生更喜欢软件。2.相较于软件类课程，硬件类课程内容显得较枯燥。3.不同的硬件课程采用不同的实验设备，不便于学生贯通式地掌握系统化知识。4.硬件类课程的实验教学与实际开发有较大区别，实验技能往往无法直接用于实际项目开发。5.教学实验设备无法为教师的科研项目提供支撑，教师将科研与教学实验相结合的热情不高。6.实验室人员需要花费大量时间维护各种硬件实验设备。
二、“互联网+”时代计算机硬件课程面临的挑战
“互联网+”是将互联网作为当前信息化发展的核心特征，提取出来，并与工业、商业、金融业等服务业全面融合。其核心是创新，只有创新才能让这个“+”真正有价值、有意义。在分析了目前市场上的各种“互联网+智能硬件”后，笔者认为对计算机硬件课程发展的挑战主要体现在以下几点。
（一）个体化向网络化的转变
目前的计算机硬件课程基本都是面向个体化设备的，无论是“计算机体系结构”课程中侧重对计算机系统的性能评价，还是“计算机组成原理”课程中着重于运算器、控制器、存储器、指令系统各部分的设计和组成，抑或是“微型计算机原理与接口技术”课程中关注的CPU工作原理和常用外设与主机的连接方法等，无一例外是在单一设备上进行。而“互联网+”所倚重的物联网、云技术和大数据等技术则需要网络化设备进行分布式的协同工作。这是传统的计算机硬件课程在教学和实验环节中比较欠缺的。
（二）功能化向智能化的转变
学习了计算机硬件课程后，学生大多能熟悉和了解对于实现特定功能的硬件系统的开发流程。但是目前的“互联网+智能硬件”已经不仅仅局限于实现某个或某几个简单的功能，而是更多地强调可以进行“随机应变”的智能化属性，这就要求学生不仅要学好硬件类课程，还需要对人工智能、机器学习、云计算等相关领域的知识有广泛的涉猎。
（三）低成本至高性价比的转变
在以往的硬件_发中，特别是在对价格较敏感的某些应用领域，开发者往往更重视对硬件成本的控制。随着微电子技术的快速发展，各芯片及相关的外设和传感器的价格不断降低，如今人们对成本的要求已经不像以往那么严苛了，人们往往更注重性能或者说是性价比的提升。目前的硬件课程中介绍的芯片大都是很久以前的产品，如何使课程与时俱进是课程改革中需要关注的问题。
三、计算机硬件课程教学方法改革的策略
篇7
[关键词]计算机专业；创新人才；培养模式；科研项目
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.45.154
随着我国社会高速发展对创新人才需求的不断变化，大学人才培养模式改革势在必行。大学能不能培养创新人才、如何培养创新人才，一直是困扰我国高等教育界的一大难题，尤其是对于计算机专业学生的人才培养尤为重要。随着和社会的不断接轨，高校正在不断的改革传统人才培养模式，积极推进高素质型创新人才的培养。其中的最关键问题是要在遵循教育规律和人才成长规律的同时，进一步确立创新教育理念，并通过完善人才培养方案、科学制定人才培养目标，通过推进教学与科研的紧密结合等途径，积极推进创新人才培养。[1]
1 国内外计算机专业创新型人才培养模式的现状发展
全面提高高等教育质量，必须大力增强科学研究能力。要积极推动协同创新，通过体制机制创新和政策项目引导，鼓励高校同科研机构、企业开展深度合作，建立协同创新的战略联盟，促进资源共享，联合开展重大科研项目攻关，在关键领域取得实质性成果，努力为建设创新型国家做出积极贡献。[2]
目前我国高校的计算机专业教育成果不尽如人意，毕业学生难以找到“满意的工作”，而用人单位也很难找到适合岗位需要的满意人才。当前，用人单位挑选计算机专业毕业生的标准主要体现在实践经验、创新能力、适应能力、应用能力、团队协作能力、复合能力等方面，用人单位期望人才不仅仅有解决常规问题的能力，同时也能在工作过程中进行创新，从而为企业创造更大的价值，这也是人才在企业中得以获得更多发展机会的根本所在。因此，作为工程型计算机专业的毕业生，能利用信息化手段进行技术革新，成为毕业生素质与能力的又一重要评价指标。
在北京大学元培学院，“政治学、经济学与哲学”、“外国语言与外国历史”、“古生物学”等交叉学科专业的人才培养工作已经开始付诸实施。从2008年6月开始，华南理工大学按照“2+2+2”模式，每年从二年级理工科在读学生中选拔学生学习工业工程专业。学生在完成两年工业工程专业的本科课程学习后进行分流，部分学生直接从工业工程专业本科毕业，获得管理学学士学位，部分学生免试直接攻读工业工程专业的硕士学位，两年后获得管理学硕士学位。这种交叉复合培养模式，通过整合高校多学科的教学资源，不仅有利于拓宽学生的学习视野，也有助于培养学生的创新创业能力。[1]
国外著名大学柏林大学是大学发展的一个里程碑。它把高深知识的探究作为自己的使命，把实验室引入大学，开创了教学与研究结合培养创新人才，一直影响着今天大学的发展。德国大学的精神和传统到了美国大学得到实用性的诠释，美国是最早实施产学研合作培养人才的国家之一，美国在其《工程教育―设计一个自适应体系》的报告中指出，人们普遍相信几十年来过分强调工程科学，是以牺牲设计和工程实践其他方面作为代价的。同时，报告认为，每个大学的本科教学计划将是自然科学、工程科学以及数学的基础跟早期和广泛参与各种工程实践与创造性设计相结合。[3]
2 我国计算机专业创新型人才培养模式的分析
我国高校在计算机专业创新人才培养方面目前仍存在认识层面、制度层面、办学层面的不足，需要对高校创新人才培养模式进行深入的探讨和理解。要转变旧的教育理念，树立创新人才培养的新理念；调整计算机学科结构，构建多学科协同融合的培养环境；完善专业课程体系，促进学生知识、能力、素质协调发展；探索并完善实践研究型相结合的教学模式，将科研引入教学和实践。
为了适应新的社会发展趋势对高素质复合型人才的迫切需求，必须从知识复合、学科交叉、技术集成等方面对人才进行全方位的教育，这是培养创新人才的有效途径。一般可以从技术、知识、服务等几方面进行创新，重视学科基础研究，大幅度地增加对高等学校科学研究的投入，促进科研和教育的有机融合，加快培养创新人才。无论是研究型还是应用型计算机本科人才，工程素养和工程应用能力是决定毕业生的核心竞争力的素质与能力。
因此，应将科研生产寓于教学当中来建立产学研合作教育的创新人才培养机制问题，尽力搭建大学、科研院所与企业之间在创新人才培养方面较强的合作环境，然后探索制定出合作驱动机制、合作选择机制、联合导师机制等多元化的创新人才产学研合作教育培养机制，对我国产学研合作教育的建设体系进行进一步的完善，从而为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定基础。创新计算机专业教育，改革专业体系设置，顺应复杂多变的科学技术的快速发展形势，是计算机专业教育必须采取的教育发展的科学态度。
高等学校既是基础研究的重要源泉，也是创新人才培养的重要基地，在协同创新中大有可为，其在协同创新中的关键支撑便是培养大批创新人才。现实中，我国科技成果转化率低已成为备受关注的问题，高校目前每年取得6000～8000 项科技成果，但真正实现成果转化与产业化的比例不到10%，大量技术创新成果及其知识产权束之高阁，形成了数量惊人的“休眠专利”。由于缺乏创新人才，我国以知识产权许可和转让为形态的科技成果转移活动处于较低水平，已经严重影响了创新型国家的建设和协同创新的能力。[4]
3 我国计算机专业创新型人才培养模式的确立
创新型人才培养模式是以获取知识为基础，以开发智能为手段，以发展创新能力为核心，以提高综合素质为目标的高校人才培养模式。高等学校是培养高素质创造性人才的重要基地，也是知识创新的重要基地和国家创新体系的重要组成部分。我国要在21世纪的国际社会占有一定的地位和具有较强的竞争实力，必须培养大批具有创新意识和创新能力的人才。强化工程实践训练，培养学生实践能力与创新精神。[5]
计算机专业创新型人才培养模式的研究目标是通过已获批或待申请的科研项目带动计算机专业学生的创新能力培养，使学生具备学习和科研创新性，从而最大程度地适应社会对计算机专业人才的发展要求。现阶段国家出台了一系列政策大力发展“应用型大学”，就是让我们的学生在实践应用等方面更强一些。针对这种情况，就应该在人才培养方面注重实践动手能力，尤其是对于计算机专业的学生更是要以能够完成实际科研项目和课题为目标，更早的锻炼自己将课堂理论运用到实践中的能力，从而培养出应用能力强的实用创新型IT人才，而不是普通的计算机程序员。
基本模式的确定主要包括合理制定创新人才培养模式、遴选培养对象、指导教师指导模式制定、项目管理方案以及奖励机制等措施，搭配起来共同实施。结合计算机专业学科具有较强的行业背景的实际，建立健全基于科研项目的创新型人才培养模式，指定部分科研能力强和潜力较大的教师作为指导教师，遴选大部分学生组件团队作为创新人才培养对象，进行重点培养。
（1）培养模式。建立以科研项目为载体、以学院各类实验室为平台、以学研结合为依托、以科技竞赛为契机的人才培养模式。
（2）培养对象遴选。在学院内通过选拔和自主申报两种途径对学生进行甄选，争取选定大部分同学组成不同的多个团队作为创新人才培养对象。
（3）指导教师指导模式。采取指导教师带领多个团队的形式进行重点培养。实行“教师―学生双向选择”与“学院推荐”的方式进行，选定教学效果好、学术造诣深、治学严谨、师德优秀的骨干教师担任指导老师，并要求指导教师根据学生的特点和发展方向，重点对其进行科学素养、研究型学习能力和创新实践能力的培养。
（4）项目管理。学生根据个人兴趣，在指导教师的指导下确定研究项目；指导教师在项目选题、项目申报、实验操作和研究总结等各个环节对学生进行个性化指导；由学院统一组织专家对申报项目进行审查，对已立项项目进行中期检查、结题考核。
（5）支撑环境。学院各实验室向培养对象免费开放，并提供满足实验条件的场所，解决实验问题，积极为培养对象提供优质的项目建设平台和广阔的发展空间。
支持交叉学科发展，推进学术创新。通过淡化学科界限，实现多学科的融合发展，鼓励交叉领域的学术创新。大力支持设立交叉领域的研究机构、科研项目，同时加强学科之间的同行、专业评审、监督和质量控制。鼓励高校灵活成立跨院系、跨领域、跨组织的实体性研究机构，成立专门的学院或研究机构，进行前瞻性、全局性、战略性的研究，跨学科招收研究生，培养创新人才。
4 结 论
为了提高计算机专业学生的实践创新能力，必须确定一种新的产学研合作教育模式，将高校、科研院所和企业有效的联合起来，为有效培养创新人才创造独特的条件。创新人才的培养需要教学与科研的紧密结合，二者之间必须有效协同、资源共享，才能体现大学创新人才培养的优势。推进产学研合作教育有效展开，提高创新人才的培养质量，通过完善的产学研合作教育人才培养机制，将充分发挥高校、科研院所、企业各方在资源方面的各自优势，切实有效地培养具有创新精神与创新能力的高素质人才，从而为国家实施创新型发展战略提供人才保证与智力支持。
参考文献：
[1]马廷奇，史加翠.创新人才培养与大学人才培养模式改革[J].现代教育科学，2011（5）：104-107.
[2].在庆祝清华大学建校100 周年大会上的讲话[N].新华社，2011-04-24.
[3]李伟铭，黎春燕.产学研合作模式下的高校创新人才培养机制研究[J].现代教育管理，2011（5）：102-105.
篇8
关键词:NIIT;合作办学;教学模式;教学研究
NIIT(National Institute of Information Technology)来源于印度国家信息技术学院,是总部设在印度的信息技术跨国上市公司,专门提供教育培训、软件解决方案和教育多媒体等产品与服务。目前,该公司已发展成为印度第一、全球最大的软件教育培训集团。NIIT于1997年进入中国,现已与我国多所本科、高等职业院校建立了计算机人才培养教育合作联盟。2006年,作为江苏省首批15所与NIIT合作办学的本科院校试点之一,我院以嵌入式教学形式将NIIT的品牌课程GNIIT(博睿软件工程师)的教学体系引入到我校计算机科学与技术专业软件工程方向本科生的培养方案中。本文分析了NIIT合作办学模式、教学特点以及GNIIT课程体系的特点,指出了在教学实践过程中出现的问题及我们的解决对策。
1NIIT合作办学模式
NIIT培训分两大系统:职业教育(GNIIT)和高级技术学习。其中GNIIT是NIIT在中国推出的工程师课程,主要针对受过12年正规教育或更高层次人员。该课程以业界的个案研究作为问题设置的依据,采用国际领先的教育理念和方法组织教学。
GNIIT分四个教学模块,分别安排在计算机专业本科阶段四个学期的培养方案中。每个模块分别包括课堂教学、ISAS(信息搜索和分析技能)和Project(软件项目开发)三部分,课堂教学要求在机房上课(学生可以边学边练),教师可选择中文或英文授课;ISAS要求学生对指定的课题搜集相关的资料,分析、研究后撰写小论文,教师组织学生集体演讲、交流;Project是在模块学习结束后的一次综合性编程实训。
NIIT公司通过教学网站组织、管理合作院校的教学工作。NIIT教学网站为每位授课教师和学生在其教学网站上建立个人账户,教师可在线创建班级、申请模块结束考试、查看学生成绩、学生对教学的评价等;学生可登录NIIT教学网站下载教学资源、在线练习、在线考试,评价教师教学情况。
学生每个学习模块的成绩由三部分组成:在线考试成绩(共2次,各占30%)、ISAS(10%)、Project(30%),其中在线考试成绩在学生上线考试提交后立即生成,ISAS和Project成绩由授课教师根据学生小论文和项目完成情况评分后在线提交。学生通过第一二和四模块考核后,可以获得NIIT公司颁发的相应模块NIIT国际化证书。
NIIT公司为合作院校提供每个模块的学习教材、教师培训和教学指导,并对每个模块学习成绩优秀的学生给予表扬和物质奖励。
2NIIT教学特点
NIIT在教学上主要有以下特点。
(1) 在教学方式上,NIIT强调教师的榜样示范作用和师生教与学的互动。通过基于榜样的学习方法 (ModelCentered Learning Architecture,MCLA)使学生能在教师的指导下提升独立解决软件开发过程中实际问题的能力,并以此增进师生之间的认同感。
(2) 在教学内容上,NIIT 教育模式对软件领域的知识进行分类和精选,并将选择出来的知识点与实际问题进行捆绑。目前,GNIIT的课程体系沿着“.NET”和“J2EE”两条技术路线[1]组织,并强调前后关联、由浅入深,进而构成贴近实际、内涵丰富的知识技能体系。
(3) 在教学过程设计方面,推进式的NIIT 教学模式通常是按照“问题”、“计划”、“实施”、“验证”和“拓展”等几个阶段层层递进,遵循人类的认知规律。
(4) 在教学组织上充分体现“学生是教育的主体”这一教育理念,强调学生的自主学习能力与独立解决问题能力的培养。NIIT课程体系每个模块都设置ISAS和Project实训环节,它可以培养学生通过各种媒体获取信息的能力、表达能力、团队协作精神以及掌握软件开发过程的能力。
3GNIIT课程体系及特点
GNIIT的课程体系(见表1)具有如下特点[2]。
(1) 基本遵循着.NET和J2EE两条软件开发技术路线搭建,其内容由浅入深、由点到面,技术路线明晰。
(2) 逐级培养学生具备初级程序员、程序员、高级程序员的职业技能,尤其是实践操作技能。
(3) 注重学生综合素质和自学能力、演讲能力、沟通能力、团队合作能力以及分析问题、解决问题的能力的培养。
(4) 课程体系侧重学生专业应用技能培训,专业基础理论知识教学缺乏深度。
(5) 课程内容涉及专业应用技能知识面宽、内容较新,但不求精。
4NIIT教学实践中出现的问题及解决对策
(1) 我们与NIIT的合作模式是嵌入式教学,NIIT四个模块的教学任务需要安排在专业培养方案中。由于NIIT课程体系中专业基础课程设置缺乏深度,学生继续深造和发展的后劲不足。在制定专业培养方案时,我们注意到另外开设的专业基础课程及专业核心课程应与NIIT教学内容互为补充。
(2) NIIT公司不提供各模块的教学大纲和考核大纲,部分教材内容在组织方面缺少一定的知识逻辑体系(如:SM2中Java部分等),重点难点不很突出,中文教材的翻译质量较差,不适宜将其作为计算机专业本科生教材使用。我们要求任课教师不仅要深入研究教材的内容、背景知识,还要有较强的工程实践能力和教学经验,从达到专业培养目标的角度出发,编写教学大纲和考核大纲,重新理顺课程体系,注重将背景知识和教材内容充分融合,重新组织教学内容、构建知识逻辑体系,并贯彻到教学过程中。针对部分模块,我们已结合NIIT教学内容重新编写了课程讲义或教材。
(3) NIIT的教学目标旨在培养工程实践能力和职业素质强的软件人才,NIIT教学环节中的ISAS和Project是为该教学目标设置的,但这两个环节具体的教学内容(如SM1、SM4模块的.NET部分)、考核要求等在教材中都没有反映,教师在培训时也没有提及,NIIT特色的东西被忽视了。我们建议NIIT加强这方面教材的编写和规范成绩考核,同时,要求任课教师参照学校学期论文和课程设计的要求自己编写这部分教学大纲、考核大纲、指导书和任务书,组织教学实践环节。
(4) NIIT各模块的在线考试题目都出自NIIT题库,且题型都为单选题,试题在难易方面没有区分度,但有些题目较冷僻或不规范(一个题目有几个一样的选项),甚至出现与教学内容无关的其他模块中的题目。学生的在线考试成绩普遍低于校内开设的其他专业课程的考试成绩,在一定程度上,此成绩不能真实反映学生的学习水平,且影响学生学习NIIT的积极性。我们建议NIIT重新整理试题库,删除不规范的题目;除组织学生参加NIIT要求的各模块考核外,作为培养方案中独立开设的课程,我们还要求学生参加学校组织的课程结束考试,此成绩也记入学生的成绩档案。
(5) 因NIIT课程学时多,各模块又按技术路线划分为多个知识单元,所以,一位教师不可能担任整个模块的教学任务,也不可能对各个知识单元都有很高的造诣。为此,在师资配置时,我们为各模块配置3～4位教师,每位教师承担其中1～2个知识单元的教学任务,并相互协作,共同完成相应模块的教学任务。
5结语
NIIT合作办学在我校已开展了一轮完整的教学工作,从教学效果来看,2006级计算机专业软件工程方向学生在编程动手能力、英语阅读能力、自主学习能力及协作精神等方面比往届学生有明显提高,知识结构较新。我们相信这届学生面对即将到来的就业应聘会更有自信。通过这一轮的教学实践,教师领略了NIIT教学模式相比传统教学模式的优势,并结合这两种教学模式的优点,探索符合中国国情的计算机专业应用型本科人才培养教学模式。
参考文献:
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[3] 朱香卫,徐桂华,赵林娟. NIIT最新博睿课程体系研究与实施[J]. 常州信息职业技术学院学报,2008(4):54-56.
Research and Practice in Education Cooperation with NIIT
HUANG Shu-rong
(School of Unigraphics, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224003, China)
篇9
关键词:计算机组成原理;EDA技术;课程设计
中图分类号:G642 文献标识码:B
1背景
“计算机组成原理课程设计”是计算机科学与技术专业本科教学阶段的核心专业基础课程“计算机组成原理”的重要实践教学环节。其先修课有“数字逻辑”及其实验,其后继课程有“计算机体系结构”,“编译技术”,“接口与通讯技术”等。
本课程起着承上启下的重要作用,通过本课程的各项实验,使同学进一步掌握计算机各部件的基本原理和结构,掌握计算机各部件的基本设计方法和实验方法,帮助同学建立计算机时间―空间的整体概念,巩固课堂知识,初步培养学生的实验操作能力和分析解决问题能力。
但是以前的教学实践中在CPU硬件设计这一重要内容方面存在不足。CPU、DSP处理器乃至计算机系统的设计技术及相关课程随着新技术的发展应该成为计算机科学与技术专业中重要的组成部分,计算机专业对于软硬件综合设计人才的培养是责无旁贷的,也是本专业的特色与亮点。作为计算机专业的人员,如果只会使用计算机而不会设计CPU 和计算机,那么和其他专业比较就没有优势,不符合计算机专业的办学宗旨而缺失市场竞争性。
调研表明,国内大多高校仅将“计算机组成原理”定位为“计算机科学导论”和计算机模型认知的层面上;而在实验与实践方面,“计算机组成原理”的实验则主要是在一些由分离元件构成的实验平台上,完成简单模型CPU的验证性实验,基本谈不上设计。这显然难以满足教育部在《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》中关于“高等学校要重视本科教学的实验环节,保证实验课的开出率达到本科教学合格评估标准,并开出一批新的综合性、设计性实验”的要求。
随着科学技术的发展,核心技术已经愈来愈集中在集成电路芯片和软件这两项之中,其中CPU 和OS设计技术是最核心的两项技术,特别是高性能计算机技术一直是衡量国家实力的一个重要标志。美国、日本和西欧等国都作为一种国家行为,不断加大这方面的资助力度。美国的许多高校本科计算机专业中也都安排了CPU 设计方面的课程和实验内容,例如麻省理工学院的一门相关课程是“计算机系统设计”。学生在实验课中,须自主完成(即自行设计)ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU,乃至实现流水线32位MIPS CPU和Cache的设计。斯坦福大学计算机系的本科生也有相似的课程和实验,即“计算机组成与设计”课,实验要求学生以各自独立的形式,用VHDL语言自主实现CPU、VGA显示控制模块等接口,并最后实现于FPGA中,及完成软硬件调试。此外,如加利福尼亚大学和伯克利大学等学校在基于FPGA 的超级计算机研制方面都实现了大量成果。因此我们有必要向国外的先进教学实践学习,应用EDA技术改革“计算机组成原理”课程的实践教学环节。
2改革目标
基于以上问题的考虑,学院计算机体系结构教学组经过调查研究,深入讨论,决定改变基于小型模拟计算机系统的实验教学模式,采用基于硬件描述语言方式,通过让学生实际进行计算机各个组成部件的设计方式进行实验教学,以提高实验教学水平。
为了更好地贯彻学院的本科教学培养计划,培养出基础知识扎实,具有创新意识,善于自主学习,实践能力较强的计算机高级专门人才,我们提出了“计算机组成原理”实验教学环节的下列改革目标。
2.1与基于EDA的现代工程设计接轨
首先,在“计算机组成原理课程设计”中增加向工程实际转化的符合现代计算机系统工程设计规范的硬件设计内容。在传统的实验模式中虽也有“设计”内容,但主要是根据不同实验系统各自规定的方法,用既定的分离元件和接口器件进行拼装搭接而成,学生无法从这样的“设计”过程中了解真实的现代实用CPU基本设计技术。
其次,使学生在了解计算机组成原理和软件设计技术的同时,学会计算机硬件设计技术。计算机的软硬件设计技能是一个合格的计算机专业学生本应具备的基本知识,离开了硬件设计,自主创新能力的培养便无从谈起。以前不少计算机专业学生只将注意力和兴趣集中在各种编程环境、开发工具、数据库、计算机网络的技术上面,对于硬件技术的学习和应用研究不感兴趣或忘而生畏,培养学生掌握计算机硬件设计技术,能从根本上解决这个问题。
2.2培养创造能力
从创造能力培养的角度看,软件设计人员只须拥有逻辑上的单向一维思维能力就能保证软件设计的成功,即过量单纯的软件设计,不断强化设计者纯逻辑性思维和收敛性思维。显然,这与培养植根于多维多向的发散性思维方式和非逻辑思维方式的创造能力是相违背的。因此,多数纯软件设计训练只能归类为技能性和知识性训练。
硬件系统设计则不同。首先,硬件系统可以有许多相关或互为独立的模块组成,相关模块的关系可以是同步,也可以是异步。其次,硬件系统设计本身并不能离开软件设计,因此硬件系统的构建是一个软硬综合的并发系统,设计和把握它自然必须拥有并发和多维的思想方法。例如在时序问题和竞争冒险问题的解决上有时还可能用上非逻辑思维方法。而Verilog HDL语言正是描述和设计硬件系统的计算机语言,它的语句都是并发的,甚至包括进程中的顺序语句。基于EDA技术和Verilog的计算机设计训练无疑十分有利于强化发散性思维和自主创新能力的培养。
3实施方案
3.1实验教学体系的改革
计算机专业的硬件基础实验课多年来一直采用传统的芯片搭电路的方法,此方法过于陈旧,限制了学生能动性的发挥。在实验教学中引入现代EDA技术是必然趋势。
在计算机组成原理实验中我们引入该技术,采用先进的虚拟设计及仿真软件工具quartusII,结合GW48_SOPC实验箱,可以设计、仿真与硬件下载验证计算机的各功能部件。
3.2实验教学软硬件设备及教材的建设
EDA技术的发展已从根本上改变了传统电子系统的设计与开发模式,我们必须适应这一趋势。为此,在学院的大力支持下,我们建设了一个可以容纳65人的计算机组成原理专用实验室,新购置了65台高性能的PC机及终端桌椅。另外,学院还将采购65台新型的基于FPGA芯片和EDA环境进行实验的计算机组成原理实验台,该平台已被国内数十所大学采用。学院的EDA课程实验即采用类似平台,两年多的运行证明性能良好。在实验软件工具方面,我们紧跟国际步伐,引入了高级的虚拟设计与仿真软件工具quartusII。
在教材的建设方面,我们经过两年的教学实践,在实验项目方面有了一定的积累,但距离改革目标还有很大的距离。为了促进教学改革的进一步深入开展,我们将在原有实验指导手册的基础上,增加新的实验项目,并系统整理与实验内容相关的硬件描述语言Verilog HDL,quartusII使用手册及实验台技术手册。在此工作的基础上,将形成“计算机组成原理课程设计”正式出版的配套教材。另外,我们还将结合多媒体技术开发新的教学课件,并建设相应的课程网站,作为教学强有力的辅助手段。
3.3实验教学内容的设计
实验教学内容根据学院实验计划大纲要求,结合工程实际来确实,充分考虑了可操作性与可行性。计算机组成原理实验的最终目的是让学生能够设计出CPU,但首先,学生必须初步掌握Verilog HDL硬件设计语言,学会使用quartusII设计工具,知道CPU的各个功能部件如何工作,以及相互之间是如何配合构成CPU的。
因此,为满足教学需要,实验教学内容将采用由基本到综合的方式逐层开展,“必修实验+选修实验+综合实验”相结合的方式。首先,设计出一个完整的CPU实验方案,然后再将这个CPU分解出一套功能部件实验,包括:总线传输实验、运算器实验、存储器实验、数据通路实验、时序电路的组成、控制原理实验、微程序控制器实验等。必修实验内容主要由这些功能部件实验作为基础,同时增加大量相关的其他实验内容作为选修实验以供学生选择,满足不同层次的需要。必修实验完成的功能部件在综合实验中进行组装,形成一个完整的CPU。
3.4实验教学的组织方式
培养学生实验能力和设计创新能力是我们实验教学的重要目标。为了贯彻这一指导思想,根据该实验课程的特点,课堂上教师只是启发性地讲解实验的关键点,其余部分全部由学生独立完成。每位学生可根据自己的实际能力在完成必修实验内容的基础上,还可选做选修实验以扩大知识面加深理解,完成选做实验项目者可适当加分。
由于课程的学时数十分有限,因此我们要鼓励学生在课后自己动手完成大量的选修实验,任课教师除上课时间外,每周还可以安排一次集中答疑时间,以解决学生在课外实践中遇到的困难。
实验中的模块我们只给出框图,其具体内容要求学生自己用电路图或Verilog HDL硬件描述语言完成。在编译调试过程中遇到困难尽量由学生根据理论所学内容自己解决,并记录在实验日志中,让教师充分了解每位学生的实验情况。另外每个模块可以设计一些障碍让学生修改,提高他们的实验兴趣。实验内容的安排遵循验证与设计相结合,注重基础,突出应用的原则。
课程严格遵循课前预习和设计(电路图和Verilog程序)、课上调试(实验日志记录)和验收、课后完成报告的实验环节。其中实验日志记录是其中一个重要的环节,它将贯穿于整个实验阶段,体现学生实际实验的情况,是学生独立实验的一项重要证明。实验日志按时间顺序主要记录:实验进行中遇到的问题及解答;回答实验教材中以及教师课堂上提出的问题。
3.5实施效果和亟待改进的问题
实验教学改革方案从2007年春季开始,已经实施了两个学期。总的来说,实施效果令人满意,主要体现在以下几个方面:
(1) 加深了学生对理论课的理解和学习兴趣。在实验课中,通过启发性地讲解实验关键点,使学生能够将理论课上学到的知识和具体的实验有机地联系起来。学生在理论课上学到的主要原理都能应用于具体的实验项目中。而具体的实验过程反过来又能加深对原理的理解和认识。两者之间相辅相成,极大地促进了学生的学习兴趣。
(2) 调动了学生学习相关知识的主观能动性。在实验课中,一方面教师只讲解关键点,这样要完成实验,学生就必须要自己去主动的查阅相关资料;另一方面实验内容设置了综合性实验和选做性实验,这些实验涉及的知识点较多,教材中给的提示相对较少,学生往往需要费一番周折,克服一些障碍,才可能完成实验。
(3) 大大减少抄袭作业的现象。以前经常出现的抄袭作业现象,由于实验日志的出现而大大减少。实验日志记录是实验完成过程的一个详细记录,是学生和教师共同完成的过程。实验日志是没有标准答案的,每个学生的实验日志也不可能雷同,因而能有效地减少抄袭的出现。
实验教学改革是一个不断深入和发展的过程。在方案的实施过程中,也发现了不少亟待改进的问题,其中如何组织好教学内容是至关重要的。一方面要在有限的课时内将理论课中的关键知识点融入到实验内容中,另一方面为了配合好先行和后续课程的教学内容,还要将一些新的知识点和实验内容融入进来。这样如何在不增加学时的前提下,将这两部分内容更加有机的组织起来是日后必须要解决的问题。
4结束语
“计算机组成原理”课程设计的教学改革经过两学期的实践摸索,已基本明确了今后进一步展开深入教学改革的方向和目标。下一步将根据规划好的改革方案,继续实施各项改革内容,朝着预期目标迈进。
相信在对课程进行了上述改革后,必将极大地调动学生的学习积极性,启发他们的学习兴趣,为培养出基础知识扎实,具有创新意识,善于自主学习,实践能力较强的计算机高级专门人才奠定基础。
科学技术不断发展,计算机技术更是日新月异。因此,“计算机组成原理”实验课程的教学方式、方法也需不断更新变化。改革是一个持续不断的过程,需要我们不断地研究与探索。
参考文献:
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篇10
关键词：计算机专业英语；教材编写；以用促学；自我评估
人类有高度发达的语言交流能力，利用语言进行交流是人们获得信息的重要途径。计算机及IT行业中最具影响力的自然语言就是英语，无论是尖端技术还是计算机软硬件的产品都要使用计算机专业英语。信息技术工作者不仅需要日常的外语沟通能力，还需要专业化的、规范的表述。因此，国内许多高等院校都开设了计算机专业英语这门课程，不少高校不仅把它作为信息技术专业的必修课，还将其作为一门实用的选修课推广到其他专业。随着计算机专业英语课程的逐渐普及，广大师生对该课程教材的要求和期待也越来越高。计算机专业英语教材有别于普通英语教材和专业课教材，它应该是语言和专业知识运用的有机结合体，能够根据课程特点和教学目标，合理有效地组织教学内容。笔者所在的课题组多年从事本课程的教学研究工作，把理论和实践相结合，提出教材编写的若干思路和具体方案，并付诸实践。
1 计算机专业英语教材的现状
近几年，我国大部分高校的计算机类专业都开设了计算机专业英语课程，为此而新编的教材如雨后春笋般涌现，一方面对课程内容和教学手段的丰富起到了积极的作用，另一方面也带来了教材质量参差不齐、未准确定位“教语言”还是“教专业知识”的不足。目前计算机专业英语的教材从编写方式来看，主要有两种：国内的计算机专业教师自编教材和引进原版教材。国内自编的教材品种繁多，专业内容涵盖面广，为课程教学起到促进作用，但是缺少语言习得和语言教学的策略与实施。这主要是因为计算机专业知识的特殊性，难以直接由外语专业的教师编写，而理工专业的教师对语言教学的感性认识居多，顺理成章就按照专业知识结构编写计算机专业英语教材。个别教材能兼顾语言教学和专业知识的介绍，但是往往语言层次偏低，只适合低年级的教学使用。这几年，从国外原版引进的教材也不少，如Computing Essentials 2008等。此教材为原版教材，表述标准、流畅，图文并茂并且学习资源丰富，但是计算机专业内容偏浅，而且没有充分考虑外语学习者的需求，更别说语言技巧的传输和训练。另外，一些引进教材的高价格也让师生难以接受。
从教材特点看，计算机专业英语教材具有需求量大和学生的语言学习能力高等特点。首先，国内开设计算机科学和信息技术类专业（包括计算机科学与工程、计算机应用与维护、计算机网络、软件工程、信息管理等专业）的院校基本上都开设计算机专业英语课程。以笔者所在高校广东外语外贸大学为例，此课程每年用量是400本，开设全校性通选课还会增加大约500本的用量。其次，我国的高校基本都开设了计算机及信息技术类专业，尤其是在经济水平和教育能力较高的地区，与海外的经贸文化交流也多，学生英语基础较好，对计算机专业英语教材的语言水平期待值也偏高，学生普遍希望通过一本好的教材，为将来的专业领域沟通打好基础。
可见，虽然目前市面上关于计算机专业英语的书籍能够从计算机科学与技术学科领域介绍学科知识的主要内容，但是普遍存在重经典轻时文，重单词和阅读，缺乏听和说的语言能力培养，轻视专业英语在实际场景的再现和操练，确实需要教材编写者的深思和改革。从计算机教指委的指导思想可知，国家和社会对计算机专业本科人才需求与信息化的目标、进程密切相关，计算机专业英语课程的教材定位就必须与计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求看齐。
2 计算机专业英语的教材编写新思维
一本好的计算机专业英语教材对学生学习和运用计算机英语的帮助是极大的。计算机专业英语课既是文化素质教育课，又是一门专业基础课。那么，教材内容既要培养学生的语言能力，让学生通过专业英语这个工具来学习计算机专业知识，也为学生将来的自学打下良好的基础。计算机专业英语教材应该定位于“积极探索科学基础、实践能力和人文素养融合发展的培养模式”，教材内容既要参考国外最新的计算机原版教材和计算机专业技术文章，也要开阔学生的国际视野，传导计算机行业惯例。结合多年的教学实践，我们明确了新编计算机专业英语教材需要具备以下3个特色：
①以语言知识和技巧来重组教材内容结构；
②通过设计学习任务把课堂交给学生；
③通过自我评估的设置让学生思考课程学习过程和变化，从而培养学生的学习思维，把被动学习变成主动参与。
2.1 教材要兼顾计算机专业知识和语言技能
计算机专业英语课程传输的是一种和计算机相关的语言技能。教材编写首先要突出语言基础教学，按照语言习得的规律来安排阅读与听、说、写、译的关系。其次，要充分利用现代化的教学手段，如笔者开发的“英汉翻译质量自动评测系统”和“短文自动评分系统”能够帮助学生开展翻译和写作的自主学习。第三，清楚“汉式英语”和“哑巴英语”的产生机理，强调学习计算机英语要学会发音，注重语境知识的学习，以语言知识和技巧来重组教材内容结构。
2.2 通过学习任务把课堂交给学生
计算机专业英语的教材不但要传输知识，更要成为教师教和学生学的重要线索。计算机专业英语的教材内容要有挑战性和趣味性，学生一边学，一边感受学习带来的乐趣和收获，最理想的情景是让学生在玩乐中把知识学会了。教材的每个章节都要设计相应的学习任务，这些任务可以为课前、课中和课后的教学活动提供指引，学生按照自己的专业兴趣和语言能力选择完成合适的任务，并通过系统自动评分、课堂展示和教师点评等方式检验学习效果。例如，在课堂上安排20分钟作演讲，其中10分钟是小组内做，如6个组。然后小组推荐一人在大家面前完成2-3分钟的演讲内容。引入学习任务的最大优势在于让学生成为课堂的主角，无论是自行完成任务，还是在教师和同伴的帮助下完成的，他们真正地把英语作为工具来分析问题和解决问题。
2.3 培养学生的学习思维，把被动学习变成主动参与
高等教育的最终目标不仅要让学生掌握专业知识，更重要的是让学生掌握终生学习的技能。计算机专业英语课的教学实践证明，自我评估能帮助学生及时检查自己的学习效果，变被动接受知识为主动探索求知。为了达到这个目的，编写教材的时候，可以参照如图1所示的教材内容设计的思路安排教学环节。例如在每个教学章节结束时，设置用英语来完成的计算机专业知识测试任务，从动机上让学生改变对课程学习的态度，通过自我评估，检测学生的学习过程和思考的变化，从而培养学生的学习思维，把被动学习变成主动参与。
3 教材编写的实践探索
根据上述思路，笔者编写了一本教材，内容包括10章，每章包含3个部分：SectionA是专业知识的精读课文、生词和专业术语、学习任务I；Section B是专业知识的阅读材料，以时文和经典教材的内容对本章所涉及的知识领域作补充，学习任务II；Section C重点讲解语言技巧、开展学习评估和补充阅读材料。通过学习任务、语言技巧和学习评估这3个环节的设计来体现既定的教材特色，具体内容安排如下。
根据计算机专业英语的应用场景，我们设计了多个学习任务，穿插放置于教材的每个章节之中。各应用场景的学习任务如表1所示。
教材的主要目的是教授英语语言技巧，提高学生的专业英语能力，教学内容的选择和设置要参照国际认可的EFL（English as a ForeignLanguage）水平考试指南。EFL考试由教育部考试中心和英国剑桥大学地方考试委员会合作举办，目的是对考生的听、说、读、写能力进行考察。通过研究和对比国内外多个工科专业的全英教学培养方案，本教材的语言技巧安排如下。
第一、二章：讲解计算机学科内涵义精确而狭窄的术语，从词源角度来分析派生词、复合词、混成词、缩略词和借用词的构成和使用。
第三、四章：讲解专业英语的语法现象（如同位语句、语态，非限定动词的使用等）。
第五章：讲解专业英语的长句翻译。
第六、七章：看图阅读并翻译，翻译的材料与章节内容紧密联系，体现学以致用。
第八、九章：看图阅读并写摘要，选择原版材料中1000字左右的报告，学生或小组提炼关键词，并写150词的摘要。
第十章：看流程图、结构图等，分小组讨论，并选取代表将流程图用英语说出来，由教师分析并把原文发给学生参照。
学习评估以“学习成效评估表”的形式放置于每章的最后，要学生从词、句、篇来总结学到什么。“学习成效评估表”包括“学习评价”和“疑难解答”两部分，前者要求学生完成3个任务：单词默写（听写）15～20个；在课文找好词好句，造句；100词左右的课文概要写作。通过学习评估，学生反思学习过程和变化，培养学习思维，变被动接受知识为主动参与。
