计算机科学与技术实践范文

时间:2023-09-14 17:49:30

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计算机科学与技术实践

篇1

当前由于很多高校的发展不均衡,开设计算机课程的条件也不同,特别是计算机的硬件设施不能够满足当前学生的教学需要。如果计算机教学的硬件设施配备不上,学生就不能在很好的多媒体教室进行计算机操作练习,学生的操作技能不能得到很好的训练。此外,学校受条件的限制不能开展丰富的课外科技活动,学生不能形成良好的学术研究氛围。

二、计算机科学与技术专业实践教学体系的构建

1.计算机科学与技术专业实践教学体系的构建原则

为了更好的开展计算机科学与技术专业实践教学,我们学院结合自己的实际情况,构建了计算机科学与技术专业实践教学体系的基本原则如下:(1)体系构建的目标:培养高级的专业应用型人才(2)体系构建的规范化:计算机科学与技术专业实践教学体系的构建必须与人才的培养计划相一致,并且对各个实践教学环节进行规范,使实践教学具有较强的科学性和实践性。(3)体系构建的整体化:根据计算机科学与技术专业人才培养的目标和特点,按各实践教学环节的作用,与课程体系改革相适应,运用科学的方法构建实践教学体系,使体系内的各个环节协调统一,贯穿于计算机科学与技术专业的全过程,并分层次逐步深化提高。

2.计算机科学与技术专业实践教学体系的构建

根据计算机科学与技术专业实践教学的构建原则,我们学院的实践教学体系由五个部分组成,分别是课程实验、教学实习、课程设计、社会实践和创新创业。(1)课程实验:课程实验是通过对学生的某项专门能力或技术应用能力进行训练,使学生在该领域的工作能力、操作能力、技术应用能力等都得到大幅度提高。具体教学内容包括引导学生掌握基本实验技能和方法,将整个学科知识贯穿起来,促进学生科学思维和创新思维,并通过模拟生产项目培养学生解决实际问题的能力。(2)教学实习:实习是每个高校学生在学习一门学科时所必须的,因为通过实习可以对所学知识如何在生产生活中进行应用有充分的了解。具体可以学院内部组织学生进行实习,学院联系单位学生进行实习,或是学生自己联系单位进行实习,并撰写实习报告,教师通过学生的实习报告对学生的实习结果进行鉴定。(3)课程设计:主要内容包括课程设计、综合设计及毕业设计等,通过课程设计使学生能够把在课堂中所学的理论知识灵活地应用于实践中,提高学生解决实际问题的能力、基本的科研能力和社会责任意识。(4)社会实践:社会实践的内容主要包括学生社团、勤工俭学、学术讲座、社会服务等。通过这些丰富多彩的社会实践活动,可以让学生深入了解社会,并提高自己的对综合素质。(5)创新创业:我们学院在进行计算机科学与技术专业实践教学改革的过程中,主要通过采取开放实验、科研科技活动及创业大赛等活动对学生实施创新创业教育,并在具体的实践过程中取得了较好的结果,学生的动手能力、创新能力和理论联系实际能力等得到了较大提高。

三、结语

篇2

关键词:计算机科学;校内校外实践;教学体系

中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)17-0161-02

我国的教育正处在大众化教育的阶段,学校教育已经从单纯的传授知识型教育全面向综合型素质教育推进,学生的创新能力培养方向发生转变,教育模式也从传统的教育转向了能力、素质、知识为一体的教育。因此,如何建立起适合计算机科学与技术专业(简称计科专业)的实践教学体系结构,确实地为学生的实践创新能力、动手能力搭建起实践平台,关系到所培养的毕业生是否能适应社会经济的发展需要,是否符合高等院校关于本科学生培养的“厚基础,宽口径”的要求。论文着重分析了普通高等院校计科专业实践教学环节中存在的主要问题以及产生的原因,同时结合本校实践情况提出了解决问题的具体措施和办法,建立和完善了计科专业实践教学体系结构。

1 计科专业实践环节中存在的主要问题

计科专业实践教学对于培养高素质计算机专业人才发挥着极其重要的作用,然而随着计算机技术的高速发展,高校的实践教学环节变化相对滞后,存在着不少问题:

(1)校内实践教学方法和内容滞后。校内实践教学的相对落后主要有三个方面:其一,校内实践教学体系和内容比较稳定,实践项目通常以验证为主,主要就是为了满足本科课程的教学要求,因此,内容更新速度较慢。其二,校内实践成绩评定方法存在很多不足,学校教育一般以传授知识为主,其成绩评定仍然停留在掌握知识程度的评价层面上,通常以学生的实验报告作为学生的实验成绩评定的依据。还没有形成科学的,以能力、素质和知识为一体的综合性评价体系。其三,教学实验设备主要满足课堂教学,完成简单的验证性实验,基本上没有什么大的提高,综合性实践教学环节较少。

(2)实践教师、技术人员和实验设备严重不够。大众化教育背景下,各个高校大幅扩招,教师数量很难达到教育部规定,实验设备也很难跟上扩招的幅度。老化设备来不及更新,一般本科院校基本上留不住计算机的高级人才,教师队伍素质偏低,再加上学院分配制度的不合理,很难找到高职称的实验技术人员和实验师,更不要说双师型人才了。

(3)实践教学体系不完善,缺少实验场所。扩招之后带来的另一个严重问题就是教学资源的严重不足,一般本科学校不可能在短时间内扩建更多实验场所。同时由于高考学生不断减少,中国的人口福利告一段落,面临着一个人口紧缺的状况,学校也担心将来招不到学生,因此也不愿把资金用于大幅扩建。

2 实践教学体系的构建

实践教学是计科专业教学工作的重要部分,实践教学体系一般由校内实践和校外实践两部分组成。校内实践环节由五大部分组成:校外实践环节、基础课程实践环节、专业课程实践环节、集中实践教学环节和课外实践环节。

(1)校外实践环节。校外实习基地是学生顺利实习的重要场所,通过和企业、事业单位建立友好的合作协议。学生通过校外实习,把理论知识用到实际环境中,增强了学生的创新能力、感知能力、社交能力、表达能力和专业能力,让学生的综合素质得到进一步的提高。通过到校外实习基地的实习,培养学生的创新精神和实践能力。校外实习是学生进入社会、接触社会、认识社会的重要纽带。

建立稳定的,适合专业建设的校外实习基地,能为学生快速地将所学的专业知识转变成实际的操作生产能力提供有力的保障。同时,学生通过到企业中实习,把所学的专业知识带到企业中,及时发现企业中存在的问题,帮助企业发现问题,对问题提出合理解决措施。

(2)基础课程实践环节。计科专业基础课程实践环节包括大学物理实验、电工基础实验、通讯实验等实践环节。构建高质量的实践教学体系,需要考虑到如何使学生具有系统的、完整的、全面的专业知识结构。知识能力的提高不能简单地为提高专业技能而提高专业技能,要充分考虑到提高专业技能需要具备哪些方面的素养。基础课程的设置就是为了完善学生的知识结构,让学生能更好地学习专业知识。这些实践内容主要以验证性实验为主,通过基础课程实践能培养学生的实际动手能力,通过实践观察,还可培养学生的综合分析能力,归纳总结能力,分析解决实际问题的能力。

(3)专业课程实践环节。专业课程实践环节主要是一些课程设计类的实践。该课程主要包括计算机导论、程序设计类课程、多媒体技术、操作系统、微机组装与维护等内容。这类实践是学生专业技能的培养过程,其实验不是单纯的以验证为主。更多的是如何把所学课程知识进行综合性的分析应用,了解各课程之间的联系与区别,有助于提高学生的综合分析能力和创造力。

(4)集中实践教学环节。集中实践环节是人才培养的突出环节,通过集中实践环节有效地提高计科专业学生的综合素质,其内容主要包括课程设计、毕业设计等实践环节。

专业课程实践有效地提高了学生的动手能力和观察能力。然而学生的综合分析能力,解决问题的能力还有待提高。集中实践环节是学生在完成了一些主干课程之后,针对学生所学课程的知识体系进行综合性的实践课程设计。进行综合性课程设计有助于提高学生对本专业的系统认识,同时也培养了学生对各课程知识融会贯通的能力。

毕业设计环节是学生进入社会之前,对所学专业所做的最后训练。充分对毕业设计的题目进行审核,突出毕业设计的创新性、实用性和技术性。将毕业设计题目具体化,鼓励学生将毕业设计与企业需求相结合。加强毕业设计的过程化管理,严格考核制度(比如设计的选题、设计过程的检查、指导教师指导情况、论文撰写等),引导学生顺利完成毕业设计,对于不合格的毕业设计要求学生完善设计之后方可通过,不合格毕业论文需要再次修改进行二次答辩。

(5)课外实践环节。课外实践环节是课内教学和课外实践相结合的具体表现,是对课堂就教学和实践教学的补充和加强,在课外实践开展的多种实践活动多方面,多层次的提高学生的动手能力,极大地提高了学生的心理素质的实践能力。课外实践内容主要由5部分组成:各种科技活动(比如学生参与教师课题,学生独立科研项目等)、各种科技比赛、军训、专业技能培训、各种社会实践(调研、社会体验等)。

3 实践教学质量与教学管理的评估体系

建立和完善评价体系是提高实践教学的重要保证,一方面建立合适的教学管理制度、实践基地管理以及实践教学大纲等,对各个实践环节进行严格管理,保障实践的顺利进行。另一方面构建完善的实践评价体系,严格评价内容。有了评估体系、管理制度,才能高质量地完成实践内容,最终得到理想的评定成绩。

4 结语

计科专业是一个应用性非常强,发展速度较快的专业,因此实践教学环节的地位就不言而喻了。同时计算机发展速度快、更新快,计科专业的实践环节必须跟上计算机的发展。随着计科专业实践教学体系的不断完善和全面实施,教学效果比较明显,然而要想发挥实践教学的积极作用,还需要在教学过程中不断完善实践教学体系结构。

参考文献

[1] 赵维武.本科生实践创新能力培养的研究[J].实验技术与管理,2006,(1):83.

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关键词:计算机科学与技术;实践教学体系;规范措施

中图分类号:TP3-4

计算机科学与技术专业是一门以技术为主,以培养社会所需的计算机应用型人才为教学目标的专业,极为重视实践教学。其中,实验教学体系指的是以培养专业性的人才为目标,以理论教学为指导,通过设置专业课程以及配置各个实践教学环节而建立起的一套内容体系。实验教学课程主要包括教学实习、科技训练、社会实践等多种形式,在实践教学过程中,教师应当注重学生科学研究及社会实践等多项能力的训练和培养。

1 计算机科学与技术专业实践教学体系的构建原则

各高校为了培养出具备高素质、高技能的计算机应用型人才,就要构建一套以激发学生创新意识、提高其实践能力的富有特色的计算机科学与技术专业实践教学体系。为了实现实践教学资源的优化配置,充分发挥出实践教学的优势,在构建其教学体系的过程中,需要满足目标性、实践性、层次性、规范性等原则[1]。

(1)目标性指的是在构建实践教学体系的过程中,必须充分考虑到专业知识及职业技能要求,从而提出具体的实践教学目标;(2)实践性是指构建的实践教学体系必须具备一定的实践性和科学性,满足各项操作需求;(3)层次性指的是为了使得学生的实践能力得到循序渐进的发展,因而分层次、分阶段地将实践教学进行逐步的深化;(4)规范性则是指是实践教学体系必须与学校的人才培养计划相适应,规范其教学内容和形式。下图1为计算机科学与技术各专业实践教学体系:

图1 计算机科学与技术各专业实践教学体系

2 计算机科学与技术专业实践教学体系中存在的问题

2.1 实践课程的设置缺乏合理性。由于我国部分高等院校的课程时间短,学科结束匆忙,因而在设置相关课程时,常常会缺乏必要的科学性与规范性。目前,学校现存的一些培养方案已远不能满足新形势次下,高等教育理念的要求与社会对人才的实际需求。

2.2 实践教学内容与形式落后。我国大多院校存在实验教学内容与形式落后的现象。在教学内容上,严重脱离了社会的实际需求,依然停留在传统的陈旧内容层面,缺少必要的与时俱进;在教学形式上,未能科学合理地安排各项实践课程,教学模式落后,存在一定的随意性。这些做法均严重影响了学校实践教学的质量。

2.3 学校的实验设备不足。一些高等院校由于不够重视实践教学,再加上缺乏必要的教学经费,因此经常出现实验室不够不足以及设备无法满足企业实际发展需求的现象。由于计算机科学与技术专业有着极高的硬件要求,倘若学校实验条件落后,那么便会对实践教学质量造成严重的影响。

2.4 师资力量缺乏。随着高校不断扩展,计算机专业的教师已无法满足日益增多的学生的教学需求。此外,由于学校的待遇较低,很难留住高素质的计算机专业教师,再加上分配制度缺乏一定的公平性和合理性,导致学校严重缺乏实践教师与相关的技术人才[2]。

3 加强计算机科学与技术专业实践教学的规范措施

3.1 改进计算机科学与技术专业的培养方案。随着我国现代化社会主义建设进程的不断加快,对计算机行业的人才也提出了更高的要求,其不但需要掌握理论知识和技术维护、编程等专业技能,更需要具备强有力的创新能力。因此,各高校首先应当明确计算机科学与技术专业与高等职业教育的本质区别,防止出现职业化的教育倾向;此外,根据社会市场的实际需求,制定出结合理论与实践的计算机人才培养方案,科学合理地选择实践教学的内容和课程,以培养知识、素质与能力全面发展的计算机人才为培养目标。完善课程体系框架是计算机科学与技术专业实践体系最为重要的方面。下图2为计算机课程体系框架:

图2 课程体系框架

3.2 加大独立的实践教学体系的构建力度。实践教学的开展在验证各项教学理论的同时,有效促进了学生综合素质、创新能力的提高。其中,课内实践教学与课外实践活动为实践教学体系的两个主要内容。为实现应用型人才的培养目标,高等院校不但需要为学生建立充足的校内实践平台和基地,同时还要建立一定数量的校外实习基地,从而为学生分析、解决问题的能力和动手操作能力提供足够的锻炼机会,从而为其在将来激烈的市场竞争中打下扎实的基础。课程体系创新能够实现实践教学体系的完善。图3为“岗位+拓展”模块课程体系的基本结构:

图3 “岗位+拓展”模块课程体系的基本结构

3.3 更新学校的实验仪器设备。计算机科学与技术专业的实践教学不但需要设定相应的实验课程,而且还需用到相关的仪器设备。目前,随着社会建设的不断发展和科技的显著进步,企业实际运用的设备与学校实践教学的仪器设备具有一定的差距。因此,各高校在购置仪器设备时,需以社会实际需求出发,充分借鉴国外先进的技术,挑选符合工业实际要求的设备。学校为培养出高素质的应用型计算机人才,就要建立并完善体现出现代技术理论的校内实训中心和相关实验室[3]。

3.4 加强学校师资力量的建设。在实践教学过程中,教师起着重要的引导作用。学校可以安排教师到优秀的企业单位中进行实地学习,在亲身实践过程中,教师便能够充分了解企业对人才的各项要求,从而制定出相应的实践方案,培养出社会所需的人才类型。此外,学校还可邀请资深专家和企业优秀人才来学校进行学术交流,从而建立一支高素质、高能力的教师队伍,使学校适应新形势下的社会需求。

4 结束语

综上可知,作为对实践要求较高的计算机科学与技术专业,建立一套科学合理的实践教学体系尤为关键。规范的实践教学,能有效促进学生实践能力、问题的解决能力以及创新能力的提升,为学校培养全面发展的高素质计算机应用型人才做出了巨大的贡献。

参考文献:

[1]王浩,胡学钢,侯.计算机科学与技术专业实践教学体系的研究与建设[J].计算机教育,2012(22):73-74.

[2]肖利,李海波,刘茂军.全面实施物理实验改革,培养学生创新素质[J].实验室研究与探索,2011(26):123-125.

[3]张辉宜,吴光龙.计算机科学与技术专业实践教学体系的研究[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2011(22):114-115.

篇4

摘要:课程群建设是近年来高等院校课程建设实践中出现的一项新的课程开发技术,以本计算机专业课程群建设实践为背景,阐述了课程群建设的总体原则,构建了计算机专业课程群体系。

关键词:计算机科学与技术专业;课程群;课程建设

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)28-8017-02

The Study and Practice on Course Group Constructione of Computer Science and Technology Specialty

ZHANG Jing

(College of Information Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China)

Abstract:In recent years,course group construction is a new course development technique in course construction of university.This paper is set in computer course group construction in university,explaining a overall principle,composing a computer course group system.

Key words: computer speciality;course group;course construction

课程群建设是近年来高等院校课程建设实践中出现的一项新的课程开发技术,其基本思想是把内容联系紧密、内在逻辑性强、属同一个培养能力范畴的一类课程作为一个课程群进行建设,打破课程内容的归属性,从培养目标层次把握课程内容的分配与实施。计算机教育大多把培养应用型人才作为目标,随着科学技术的快速发展,计算机各类新技术层出不穷,技术之间的关联度不断提高,知识和技能之间的关系由原来的明显、浅层逐渐向隐含、继承等多维发展,很多原来没有关联或关联较少的知识与技能逐步趋向有关联、相互渗透。课程群建设是高等院校课程体系建设和课程改革的一个发展趋势,是推动专业课程的全面优化整合,深化课程改革、师资队伍建设以及教学资源的优化配置的重要途径。

1 课程群建设的总体原则

课程群建设既有很强的学术性,也有较强的现实操作性。课程群可以有效地协调相关课程之间的联系,在加强理论教学的同时,加大实践力度,并通过连贯性、系统性的教学与实验,更加有效地提高学生的素质,适应当前人才培养的需要。在课程群建设过程中应遵循的原则主要有:科学性、创新性、实践性、可控性。

1)科学性:课程群建设必须立足整个课程群体,对课程群的所有内容进行整合,使各组成课程之间关系密切、逻辑性强;整个知识体系应当具有递进性,内容切块应相对科学,便于组织教学。

2)创新性:课程群建设需要进行教学模式改革,实施因材施教,倡导学生自主学习,做到知识传授、能力培养、素质教育三结合,培养学生自学和创新的能力。

3)实践性:课程群建设需要反映先进的技术发展成果和企业对先进技术的需求,强调工程实践能力的培养,使学生能够自觉地运用先进的工程化方法和技术从事应用开发,具有团队协作精神。

4)可控性:课程群涉及课程较多,改革力度大,工作复杂,必须遵循过程的可控性。课程群所有课程都应提高教与学状态的透明度,使教学目的性更明确,培养方向性更突出,教学中随意性、非计划性减少,教学环节、质量可控性提高。

2 课程群的构建

在建设过程中,我们首选对课程群建设做出整体规划,明确每一门课程建设的目标和要求。然后对系列课程进行分步建设,将相关的课程组合在一起进行整合,删除重复、过时的内容,增加可增强学生竞争能力的新内容,最后形成一个完整的课程群体系。根据我校的办学定位、办学条件、师资情况,我们构建了6个计算机专业的课程群。

1)计算机理论基础课程群,主要包括高等数学、线性代数、计算机导论、专业英语等。对于计算机科学与技术专业的学生来说,必备的数学和英语知识,以及对本专业的知识架构和计算机未来发展的了解尤为重要,这是对学生学习计算机的最基本的要求。

2)程序设计与算法基础课程群,主要包括C语言程序设计、面向对象程序设计语言、数据结构、算法设计与分析、离散数学、数据结构等。离散数学、数据结构、算法设计与分析等属于计算模型设计类的课程,而程序设计等课程为以上课程服务,以算法驱动、项目驱动来介绍程序设计技术。从培养学生的能力出发,所有软件基础类课程,都要有完成项目训练的要求,通过项目训练培养学生的分析问题、模型设计和开发能力。软件基础类课程群建设侧重于技术基础的要求,问题的分析与计算模型的设计。

3)软件技术课程群,主要包括数据库系统原理、软件工程、软件体系结构、软件测试、软件技术相关课程设计等。软件技术类课程群建设侧重于开发的要求,重点是正确的设计与实现,强调抽象与高级实现,将实践教学与课程群建设密切结合,是实现专业培养目标的重要环节。软件技术类课程群建设,要求此类课程的开设,既要有广度,又要兼顾深度。在该课程群的建设中,能够迅速将新技术转化为一门课程加入其中,如数据库技术,能够及时地将数据仓库、数据挖掘的最新进展引入课堂。

4)硬件课程群,主要包括数字电路、汇编语言程序设计、微机原理与接口技术、单片机应用、硬件维修、硬件相关实验等。硬件类课程群建设侧重于学生动手能力的培养。在教学过程中注重强化实验教学,通过学生自己动手完成一个实验项目的设计和实现,突出对学生动手能力的培养。

5)网络技术课程群,主要包括网络操作系统、计算机网络概论、分布式系统设计等。网络技术类课程群建设侧重于学生对网络知识的了解,以及学生构建网络、网络维护、网络开发等能力的培养。

6)图形图像处理课程群,主要包括数字图形处理、计算机图形学、多媒体技术等。图形图像处理类课程群建设侧重于学生对图形图像处理、多媒体技术基本知识的了解,以及学生进行图像处理、多媒体制作等能力的培养。

3 结束语

课程群建设是专业建设的一项重要工作,课程群建设工作一定要从课程群整体功能出发,打破学科系统性的局限,面向应用、面向学生来组织课程体系,充分利用教学资源,才能建设出更有特色的课程群体系,培养出更高水平的应用型技术人才。我们学院在课程群课程体系与教学内容、教学方法与手段、实验教学和教师队伍建设等方面进行了深入的改革与建设,为计算机专业建设打下了良好的基础。

参考文献:

[1] 梁树军,程静. 软件人才培养课程群的探索与实现[J]. 教育与教学研究, 2008(22):103-104.

[2] 许伯康. 计算机应用类课程教学改革的实践与思考[J]. 无锡南洋学院学报, 2006(1):15-17.

篇5

实验课程 教学体系 整合平台

一、引言

传统“学院式”软件人才培养所暴露的最大问题就是学生的专业能力与职业岗位实际需求之间存在巨大的“鸿沟”。究其原因,是高校在综合实验课的设计与实际开发现场的工作流程关联度不够;围绕综合实验课的课程设置没有系统规划,没有建立起适应实际开发项目的课程体系;部分基础课程实验内容没有把开发思想渗透到日常教学中。为此,在调整计算机科学与技术的实践课程体系整合中,围绕“能力分解、阶梯推进”的课程实验整合思路和基于阶段项目训练的课程体系的建设规划,结合我校信息学院计算机科学与技术、信息工程和电子商务和三个专业及全校公共计算机类课程的特点,在基本不改变现有课程体系的前提下,对专业课程的实验环节进行重组和系统性规划,将软件行业的职业化场景真正引入课程体系和教学的全过程之中,依托软件企业的真实案例和项目资源库,使学生在学习专业知识的同时,接受“职业化”熏陶。

二、实验课程整合的思想

1.在专业基础课教学中渗透开发思想

专业基础学科包括两种:一种是计算机科学基础学科,如C语言、操作系统、数据结构、编译原理、汇编语言等,这些学科的教材和知识结构都相对稳定,而且和学生的综合实验课项目不直接相关,这些课程可以保持稳定不变。另一种是计算机实用技术基础课程,如c#编程语言、java应用开发、数据库原理、软件工程等,这一类课程和学生综合实验直接相关,这一类基础课程长期以来和计算机开发实务脱节,尽管现在课程体系里也包含这些课程,但课程内容和教学方式还是以理论为主,没有结合综合实验课来安排课程计划,以至于课程内容和实际项目开发有些脱节,因此这一类课程是这次课程整合的重点,整合目标就是通过重组这些课程的内容和教学方法,使这些课程能适应综合实验课大项目的开发要求,使学生能提高和培养以下三个不同层次的能力:(1)培养做真实项目的技术能力,特别是能看懂项目设计书,将来能适应程序员的工作。(2)培养项目设计能力,能在具体业务进行项目设计,将来能适应系统工程师的工作。(3)提高商业创新能力,通过在开发中对行业知识的了解,为将来自主创新打下基础。

2.课程实验、课程设计、综合实验课程内容整合,形成体系

以往教学内容是根据教学大纲和老师的个人经验确定的,主要问题是老师孤立地组织教学内容和考核,课程之间缺乏内在联系。整合以后基础课程采用“任务驱动式”教学方法,通过课程实验课学习知识点;通过课程设计巩固课程知识点;通过一系列课程设计得训练,完成综合实验案例,使学生学到的技能成为一个体系。通过老师的努力并借助专业内容制作公司的力量,逐步形成课程实验库,课程设计库,综合实验案例库,未来学校也可以根据实际情况对课程实验案例,课程设计案例和综合实验案例进行选择组合,形成不断适应社会需要的课程体系。如图1所示

3.构建课程整合平台

教学课程的整合需要载体,以往上课资源或在任课老师手里,或存在学校服务器里,课程内容和老师耦合,没有成为学校的教学资源,这样教学资源没有统一保存和管理,更没有实现共享;学生实验环节需要老师实施监控,学生在离开实验室后就无法进行实验,有问题也找不到老师问。因此整合需要一个教学平台,把课程整合在这个教学平台中,实现老师教案电子化,利用教学平台的数据库,逐步形成课程实验库、课程设计库、综合实验案例库,实现教学内容的统一保存,实现共享,同时利用教学平台,实现老师和学生在实验环节交互,如学生可以向老师在网上提问,老师对学生作业可以在网上进行评价,增加学生自主学习的可能性,在网络环境里实现对学生的实验管理,包括分配任务和学生实验成果物的统一归档保存,并实现在平台上进行作业评分。

为了达到上述整合目标,课程实验整合软件企业的实际项目通过标准化、模块化后转变为实验教学资源引进校内,在校内对学生进行项目开发全过程的实际训练和培养。通过“学习――实践――学习”的方式,注重学生实践能力的培养,为学生接下来的职业生涯奠定坚实的理论和实践基础。

三、基于项目驱动的实验课程体系建设

1.项目驱动式教学模式

本课程体系依据学生的认知规律,采用“项目驱动式”教学方法,使学生在入学时就明确整个四年专业课的任务――完成“综合实验项目”;围绕“综合实验项目”学生应该掌握那些技能;掌握这些技能学生应该修那些课程;完成每门课程的学习学生要做那些课程设计;完成课程设计,学生要做那些实验。

项目驱动式学习导向图(以电子商务课程为例)

这样学生明确整个大学的总的任务,明确每个课程的课程设计和一系列的课程实验,使得学生踏入大学校门,就明确自己的任务和任务明细,在宏观上认识到课堂学习的目的是要解决未来工作中的实际问题而不单单是学习理论,灌输学以致用的求学理念,明确学习目的,激发学习热情,老师无形中也施以学习压力,让学生知道大学的学习不仅是书本的学习,更要提高动手能力,解决实际问题的能力,举一反三的能力,自主学习乃至创新设计的能力,进而提高在完成项目开发后提炼技术框架开发思想和行业知识业务流程以及基于某种商业模式创业能力。下图是项目驱动式教学流程示意图:

2.课程实验五层体系构成

配套“项目驱动式”课程体系的改革,根据学生的对知识点的认知规律建立起基于“教学及实验能力提升平台”的“五层结构”的课程框架如下:

知识点层:把综合实验所用到的知识点分配在各门课程中

实验层:把知识点的巩固落实在各门课程实验中并完成课程设计

开发思想层:在课程设计中提炼开发思想,为完成综合实验打下基础

综合实验层:把开发思想综合运用到真是项目中

行业知识层:结合管理类课程和开发经验学习行业知识,提炼商业模型

“围绕综合实验的‘五层结构’的课程框架整合方案”如图5所示: 四、小结

计算机科学与技术的实践课程是相互联系和相互作用的系统,课程之间的知识相互交错,如何实现课程之间,任课教师之间,教师与学生的相互沟通一直是教学中的一个难点,通过构建课程整合平台,能有效地解决这一问题,在实际教学中取得了很好的效果。

参考文献:

[1]郑春龙,邵红艳.以创新实践能力培养为目标的高校实践教学体系的构建与实施[J].中国高校研究,2007.

[2]曾祥霖,张绍文.论信息技术与课程整合的内涵、层次与基础[J].电化教育研究,2006,(1):50-54.

[3]王锐,徐建平.校企合作建设“管理信息系统”课程实验的探索与实践[J].实验室研究与探索,2011,30(2):104-106.

[4]陈晴光.“电子商务概论”课程实验教学探索与实践[J].实验室研究与探索,2007,26(3):144-147.

[5]丰洪才,夏祥胜,左翠华.“数据结构”课程实验自主探究教学模式的探索与实践[J].计算机教育,2011,(6):73-76.

篇6

关键词:应用型本科;计算机科学与技术;师资队伍建设

进入21世纪以来,中国教育在不少方面取得重大突破,高等教育完成了从精英化向大众化的历史性跨越,其中计算机科学与技术专业已成为高等教育本科中最大的专业。至2006年底,全国847个本科院校中,有598所设有计算机科学与技术专业,在校生已达到40余万人[1]。然而,2009年6月中国首部就业蓝皮书――《中国大学毕业生就业报告(2009)》提到,2008年毕业半年后仍未就业人数最多的10个本科专业、也是2007届毕业生失业人数最多的专业中,计算机科学与技术专业位居第二。分析其中原因,我们认为目前中国计算机本科教育在专业技术人才培养上存在严重偏差,过于追求知识体系的完整,忽略了职业岗位所需的技术、能力和素质的培养,最终导致人才培养与社会需求相脱节,从而出现学生就业难的困境。为了使计算机科学与技术专业人才培养与社会需求相适应,我们必须加强该专业应用型本科师资队伍建设。

1人才培养目标和定位

国外对应用型人才培养的教育改革已进入新阶段,如美国工程教育协会(ASEE)2007年年会提出了“全球合作塑造未来”的主题,会议围绕3个当代热点问题进行研讨:1)发展全球工程教育研究;2)提高全球工程教育的创造性和实用创业性;3)保证工程师培养质量和全球流动性。为世界的可持续发展,提出更明确、更急迫的高等工程教育改革要求。而CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)作为当前国际上高等工程教育的一种人才培养理念,体现了现代工业产品从构思研发到运行改良乃至终结废弃的生命全过程。基于当前工程教育中存在的重理论轻实践的现状,该教育模式以构思、设计、实施及运作全过程为载体来培养学生的工程能力。工程能力不仅包含个人的学术知识,还包含终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。作为一种指导工程教育人才培养模式改革的教育思想观念和课程设计的框架体系,CDIO符合现代工程技术应用型人才培养的一般规律,具有良好的发展前景和推广价值。

按照中国教育部部署,2001―2005年教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会承担了计算机科学与技术专业战略发展的研究工作。提出了以“培养规格分类”为核心思想的专业发展建议,专业人才培养规格可分为研究型、工程型、应用型三种。鼓励不同学校根据社会需求和自身实际为学生提供不同类型的教学计划和培养方案。纪宝成教授在2006国际IT人才教育培训高峰论坛上谈到:结构调整主要是加大应用型人才培养的力度,构建新的应用型人才培养的体系[2]。基于地方高等院校的办学定位,计算机科学与技术方向是应用技术型的培养模式,以培养出为所在地区的经济和社会发展服务的高质量人才[3]。

应用型本科教育是适应和满足我国走新型工业化发展道路的需求,直接面向生产、建设、管理、服务等第一线的技术实践需求的教育,以人才市场需求为导向,服务地方经济社会发展,着力培养服务经济建设一线的、实践能力较强的高级应用型人才。作为一所地方性应用型本科院校,更应该积极借鉴国内外先进教育模式和理念,紧密结合地方产业发展需要,确定符合社会需要的人才培养方案。计算机科学与技术专业的应用型人才培养规划,则要以培养学生工程实践和创新能力为中心,注重“应用”特色、强化“能力”培养,专业人才培养目标确立为IT预备工程师,即为“适应江苏及长三角地区经济建设和社会发展需要的综合素质高、实践能力强、具有开拓精神,具有解决计算机应用领域实际问题能力,面向生产、管理和服务的高级应用型专门人才。”

2师资队伍建设普遍存在的问题

应用型人才培养目标和定位明确后,学科建设、课堂教学及教改、实践性教学等人才培养环节都应紧密围绕目标和定位进行,要实现这些就必须有一支具备良好师德修养、行业职业态度、知识、技能和实践能力的师资队伍。美国教育家毕比(Beeby)说“教育的质量是教师质量的反映”。没有适应培养应用型人才的教师队伍,教学改革、课堂教学、实践性教学、实训基地建设等方面就成了无源之水、无本之木[2]。

应用型本科有着本科教育的特点,但又不同于“学术性、理论型”本科人才培养模式,其更注重实践性和应用性。应用型人才培养的特征决定着应用型师资的特殊性,要求教师除必须具备普通本科院校教师的职业道德和专业理论水平等素质外,还需具有实践应用能力、知识创新能力等应用性素质。CDIO教育模式强调,如果希望教师能够讲授融和了学科知识的个人、人际交往能力以及产品、过程和系统的建造能力的课程,那么他们自己必须熟练掌握。作为工科专业,计算机科学与技术专业对教师应用能力的要求则更高,为了能使培养的学生走出校门就能与工作岗位“零距离”,该专业非常强调师资队伍的“双师”素质。教师需要有在工业环境中的工程实践经验,有完成一个实际产品或系统的构思、设计、实施和运行的经历。

然而,我国应用型本科院校大都建校时间不长,虽然教师队伍呈现出高学历化的趋势,但师资队伍建设普遍存在着整体素质不高,专业结构不合理、忽视专业适应性等问题,其中教师实践能力素养问题尤为突出。

目前应用型本科院校的教师大都是在研究型或教学研究型的教学环境下培养出来的,他们虽是学科和领域专家,但多是从学校毕业后直接走上讲台,知识面不够宽,工程应用经验缺乏,也没有经过相关的职业技能训练,不少教师无法完成一个实际产品或系统的构思、设计、实施和运行。这样的师资队伍难以对学生在锻炼工程能力方面形成有效指导,因此很难培养出高素质的应用型人才。正如总理指出的,我国高等教育人才培养的一个问题是,“动脑的不会动手,动手的不会动脑”,其根源在于“教动脑的不会教动手,教动手的不会教动脑”[4]。

因此,对于应用型本科教育,尤其是计算机科学与技术这一工科专业来说,如何提高教师工程能力和素养,打造一支高素质的应用型师资队伍,使他们成为学生面前的当代IT工程师的榜样,已经成为能否切实保证学生应用能力培养的关键问题之一。

3师资队伍建设的措施

我院通过以下方式不断努力探索,加强师资队伍建设,为应用型本科人才培养奠定坚实基础。

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论文关键词:地方高校,计算机类专业,人才培养

 

随着信息学科的快速发展,社会各界对IT人才的需求逐年攀升,计算机科学与技术等相关专业逐渐发展成为我国招生规模较大、培养学生人数众多的专业之一。各类用人单位十分看重该专业毕业生的项目实战经验和动手能力,希望所招聘的学生像带USB接口的外设一样,“即插即用”,能够迅速进入工作状态。由于大多数地方高校的培养方案、教学计划、课程教学大纲和实践教学体系基本上参照传统研究型大学的相关专业而制定,存在办学定位不明确、专业培养目标不清晰、办学特色不明显的现象,致使地方高校毕业生就业竞争优势不强,面临就业难的问题,另一方面,毕业生的综合素质无法满足企业的需求,出现用人单位招聘难的问题。

地方高校如何适应信息技术高速发展的需求,对计算机类相关专业的人才培养模式进行改革,培养以满足社会实际需求的工程型应用型人才,是值得大家进一步探讨的课题。

1 “211”人才培养模式的基本形式

精英教育注重厚基础和广谱适应性,大众化教育更应强调特色和适应性,强调学校和专业的准确培养定位,不同类型高校的学生在知识能力的培养上应具有一定的差异。襄樊学院属于地方本科院校,作为湖北省域副中心城市襄阳市唯一的一所本科院校教育管理论文,在专业定位上主要是围绕鄂西北国民经济与社会信息化发展的战略目标,培养适应地方经济社会发展需求的应用型人才。由于地方院校受条件与环境的限制,专业发展难与知名高校相抗衡,需要站在新的角度立足地方本科院校的特殊性重新审视,发挥自身的特点和优势,探索具有自身特色的人才培养目标和培养模式。人才培养不以学术型、研究型为取向,而是以地方区域经济及广大用人单位实际需要的技术型、工程型、应用型为取向。

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关键词:虚拟化;实践教学;可持续学习

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)12-0175-03

一、引言

教学模式是在一定的教学思想或教学理论的指导下构建的教学活动结构框架和活动程序[1]。信息技术的迅猛发展为教学模式的革新提供了良好的契机。建构主义认为,知识不是通过教师传授就能得到,而是学习者在一定的情境及环境下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式而获得的。这里既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用,教师是学习的帮助者、促进者,而不是知识的灌输者,它强调“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是教学环境的四大要素[2]。学习主体之间、师生之间的交互对于知识意义的建构起着关键性的作用。这一理念中包含的环境条件对计算机类课程的实践教学而言尤为关键,实践教学着重培养学生实际动手能力,仅仅依靠在固定的实验室或机房中进行有限时间的训练,无法达到培养学生解决问题能力的教学目的,需要突破教学环境的时空限制,在开放、统一软硬件环境下实现持续性的可交互协作学习,延伸教学至课堂之外。云计算的基础――虚拟化技术为突破实践教学的各种限制提供了技术可行性和保障,促进师生之间的交流,促进学生协作学习。

二、虚拟化技术

虚拟化(Virtualization)本质上是一种物理资源封装手段,是构建云计算的基础技术之一。通过虚拟化技术可以最大限度地屏蔽软硬件资源的差异性,根据需要灵活分配这些资源,减少总体成本[3]。虚拟化将计算机的各种实体资源,如服务器、网络、内存及存储等,予以抽象、转换后呈现出来,打破实体结构间的不可切割的障碍,使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。虚拟化技术有很多种类型,通常包括硬件虚拟化、应用虚拟化、桌面虚拟化和服务器虚拟化。利用软件创建一个虚拟机来模拟底层硬件的服务和功能,能在一台机器上运行多个操作系统。当这项技术应用在服务器上时被称为服务器虚拟技术;而桌面虚拟化是指将计算机的桌面进行虚拟化,以达到桌面使用的安全性和灵活性[4]。用户只需要连入互联网,借助轻量级客户端,例如手机、PAD、瘦客户端或PC,就可以在任何地点、任何时间访问在网络上的属于个人的桌面系统或服务器,完成各种计算任务,包括程序开发、科学计算、软件使用乃至应用的托管。提供这些计算能力的资源对用户是不可见的。

三、虚拟环境下创新实践教学模式

1.虚拟桌面突破时空限制,实现可持续学习。传统的计算机类课程的实践教学环境需按照教师或课程的要求事先统一配置,因公用性导致大量不同的软件安装在同一台PC机中,运行速度得不到保证。同时,为防止病毒感染或学生的误操作导致系统破坏,公共机房环境中的设备一般设置了自动还原功能,导致实验的配置无法保留,对于软件测试(由于需要长时间连续运行)的课程,实验过程的中断更令人无法接受。即使可以在同一设备上开展后续工作,也要自行保存阶段性成果,并依赖相关软件工具进行恢复,既费时费力,又无延续性。学生在非教学环境中如寝室、家中继续进行学习,还需自行搭建环境。将操作系统、应用程序和用户数据封装到相互隔离的层次,以改善桌面管理,并为用户提供各自桌面的个性化视图,这样的视图称之为虚拟桌面。桌面虚拟化技术集成了远程桌面和服务器虚拟化等技术的优点,主要是通过桌面虚拟化将数据的运行存储与桌面呈现进行分离,所有的用户桌面系统由数据中心进行托管并统一管理,用户通过远程访问协议来访问自己的操作系统。利用桌面虚拟化技术可以突破时空限制,解决实验延续性的一种较好的方案。每个学生自入学之日起,便为其设置独属的桌面机。学生可以通过账号登录“自己的桌面机”,学生在机房、寝室甚至家中都能实现此操作,继续完成本人的实验、作业、测试等。

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关键词:数值计算方法;教学改革;MATLAB;数学建模;作业改革

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)29-7023-03

随着教育部宽口径培养目标的实施,计算机技术的迅速发展以及社会需求的变化,《数值计算方法》课程在教学过程中出现很多不适应的地方。例如,课程内容偏重理论,轻应用,特别对于一般本科院校的学生来说,学习难度大,学习热情普遍不高;教学内容与实际需求脱节,课程缺少背景知识的介绍,缺少从算法到程序实现的训练,缺少借助计算软件解决实际问题的实践,从而造成学生学了不会用这一现象;作业题目内容和形式陈旧,学生抄袭敷衍现象严重等一系列问题。这些矛盾和问题使得《数值计算方法》课程改革迫在眉睫。

针对《数值计算方法》课程教学作了一些尝试和改革,主要包括优选教学内容,并做适当合理的补充,重点建设实验课程,熟练掌握使用MATLAB软件,强化数值方法与计算机技术的应用能力训练,彻底改革作业形式,养成学生动手又动脑的良好学习习惯,将数学建模思想贯穿整个教学过程中,激发学生学习兴趣等措施。

3 重点建设实验课程,熟练使用MATLAB软件

数值计算方法课程是一门实践性很强的课程,各种算法最终是为解决实际问题服务的,所以我们更看重的是算法在计算机上运行的效果,为此我们增设了16个课时的实验课程。另外,《数值计算方法》的许多内容在理论和实践中都非常成熟,很多算法都已经被开发并集成到专门的数学软件,这些软件具有强大的数值计算功能,易学且具有开放性,其中最具代表性的就是MATLAB软件。

在实验课程里,我们使用MATLAB软件实现理论课中所有的算法。包括插值,数值微分,数值积分,曲线拟合的最小二乘法,非线性方程求根,解线性方程组的直接法,解线性方程组的迭代法,计算矩阵的特征值和特征向量,常微分方程数值解法等。另外我们还补充介绍MATLAB强大的图形展示功能,曲线拟合工具箱丰富的GUI界面以及非线性方程组求零点。实验课不仅提高学生解决实际问题的能力还能帮助学生加深对理论知识的理解。例如,考虑估算山崖高度的问题,如图3所示。在考虑了空气阻力,反应时间,回声传播时间等因素之后,引导学生建立了如下数学模型,其中,,是未知数。

这是一个看似简单的三元非线性方程组,Newton迭代法数值求解它需要初值,有些同学虽然会使用MATLAB求解方程组零点,但因为初值选取不好,一直找不到解。从这个实验,加深了学生对Newton迭代法严重依赖初值的理解。

最重要的是我们将MATLAB软件介绍给学生,引导他们入门,激发他们自己学习的兴趣,鼓励他们自学MATLAB其他功能,熟练使用MATLAB解决各种计算问题。

4 改革作业模式,动手又动脑

作业是教学改革的重要部分,作业布置得不好会让学生更加讨厌这门课程,相反,作业布置得好可以激发学生更大的学习热情。《数值计算方法》教材和参考书都有很多题目可供学生练习,但是这些题目无论从形式上,还是从内容上都很陈旧,题目的答案也很容易找到,学生大多彼此抄袭,敷衍了事,根本达不到预期的作业效果。针对这一情况,我们设计了形式和内容都很新颖的作业题。

例如,数值积分部分的作业题是发给每个人一个形状不规则的卡片如图4所示,让他们分别用梯形公式,Simpson公式,复化梯形公式,复化Simpson公式计算其面积。作业最后以小论文的形式上交,作业内容包括设计算法,编写代码,图像展示数值结果,估计误差。由于每个人的卡片不同,坚决杜绝了作业抄袭的现象。另外由于形式新颖,且需要动手测量,极大的调动了学生的学习热情。

最小二乘拟合部分的作业是六个小组共享数据,每个学生用所有数据拟合三次多项式估计10:05的气温。

通过这样形式新颖的作业,极大调动了学生的学习热情,学生反响良好,得到了很好的教学和学习效果。

5 将数模思想贯穿整个教学,鼓励学生参加数模竞赛

《数值计算方法》课程理论性较强,背景知识较少,在授课过程中我们着重加强背景知识的介绍,精选教学实例,将数学建模思想贯穿到整个教学过程中,从提出问题,分析问题,建立模型,数值求解,结果展示,误差分析,力求完整的解决实际问题。另外,我们鼓励学生积极参加校内数学建模竞赛,网络挑战赛,全国大学生数学建模竞赛,美国大学生数学建模竞赛,建议每个学生毕业前都要至少参加一次数学建模竞赛。通过参加数学建模竞赛活动,学生更加认可了《数值计算方法》课程的重要地位,激发了学生的学习热情,有效地提高了学生解决问题的能力。

6 改革教学方法,更新教学模式

《数值计算方法》课程理论性较强,在教学过程中,我们采用启发式、讨论式等多种教学方法,营造良好的课堂气氛,加强师生之间的交流。由于《数值计算方法》课程涉及较多的概念、公式和定理,传统的教学方法,在算法推导、理论分析等方面能更好地引导学生去感受和思考数学逻辑的过程以及创造性的思维过程,加深对数学理论的理解和认识,培养学生的逻辑和思维能力。而在讲述背景知识,算法的应用,算法的程序实现的时候最好用多媒体课件进行演示。所以,我们认为需要将传统的教学方法和现代的教学手段结合起来,充分发挥各自的优势,在传统教学中穿插使用多媒体课件,根据教学内容选择合适的教学手段。

7 结束语

我们在《数值计算方法》课程教学改革方面作了以上的探索和尝试,但课程教学改革是一项艰巨的,长期的工程,我们仍然任重而道远。

参考文献:

[1] 张韵华,奚梅成,陈效群.数值计算方法与算法[M].北京:科学出版社,2006.

[2] 杨韧,张志让 《微分方程数值解》课程教学改革与实践[J].大学数学,2011,27(4):19-22.

[3] 张韵华,陈效群.数值计算方法课程改革初步[J].大学数学,2003,19(3) 23-26

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关键词:微型计算机原理与接口技术;教学内容;实验教学

中图分类号:G642 文献标识码:B

“微型计算机原理与接口技术”是高校机电类各专业本科生的一门必修课。该课程的实践性强,同时受新技术浪潮的冲击十分 强烈。非计算机专业的学生由于计算机基础知识薄弱,学习本课程对他们来说难度较大。为了提高教学质量,促进学生能力的培养和智力的开发,我们在课程的教学改革中进行一些尝试。下面从教学内容的组织、实验教学和课程考核三个方面进行介绍。

1精心组织教学内容

课堂讲授是高校教学的基本形式。为了提高课堂讲授的质量,教师在教学大纲的指导下,通过精心地组织教学内容,系统而有重点地讲授课程内容,力求充分发挥课堂授课的作用。

1.1分散难点

“微型计算机原理与接口技术”的教材通常是按照微机的结构编写的,其中微处理器作为微型计算机的核心,一般放在教材的前面讲解。但微处理器是微机中最复杂的部件,与其他部件有着密不可分的联系。讲微处理器,必然涉及到后续章节中的部分内容以及尚未说明过的一些概念。如果授课初期不能较好地解决这一问题,学生刚刚接触这门课就遇到很多陌生概念和疑问,将使他们对本课程的学习热情严重受挫。为此,我们按照认知规律组织教学内容。把微处理器一章拆开,将8086作为微处理器的一个实例先讲,以便学生在了解了微处理器的编程结构之后,可以进入汇编语言程序设计等内容的学习。而把Pentium微处理器系列以及现代微处理器所采用的先进技术推后讲解。经过一段时间的学习,学生对微处理器的基本结构以及微机的工作原理已经掌握并且熟悉,打下了一定的基础,对更有深度的内容就易于接受了。

另外,对于每一个专业术语及概念应当尽量在出现的同时及时给予说明,不让学生留下太多疑点。比如学生初学微处理器时,对段寄存器的作用不理解。那么讲到段寄存器,就先对程序的分段(回顾他们学过的C语言程序设计,对此很容易理解)和存储器的分段做一简要的说明,再讲段寄存器就容易了。当然,学生的问题和疑点究竟在何处,需要教师在教学过程中用心去发现。

1.2化解难点

化解难点无疑是精心组织教学内容的目的之一。“总线操作时序”一节既是“微机原理与接口技术”课程的重点,又是难点。过去一讲到时序,学生就郁闷。但如果将时序、引脚信号与指令联系起来,通过分析1到2条具体指令的执行过程,比较说明读与写、访问存储器与访问I/O端口、字节型数据传送与字型数据传送等不同的情况下总线的操作时序,可以起到丰富授课内容、化解难点的作用。

又如,为什么8086访问一个偶地址字只需要一个总线周期,而访问一个奇地址字却要用两个总线周期?如果学生不能了解其中的原因,就只能靠记忆掌握A0与BHE引脚的作用。但是帮助学生比较一下字型数据所在内存单元的地址可以发现,任何一个偶地址字所在的两个内存单元的物理地址,除了地址码A0不同,其余的地址码全部相同;而一个奇地址字所在的两个内存单元的物理地址,不仅地址码A0不同,其余的地址码A19~A1 中也至少有一位以上是不相同的。因此,为了访问一个奇地址字,A19~A1必须分别发送两组地址,这就是对奇地址字的访问要用两个总线周期的原因。只要学生真正理解了8086的存储器组织方式,确实明白了A0与BHE引脚的作用,自然就会知道Pentium系统的8个存储体需要分别由BH0~BH7进行选择。

1.3合理取舍

微型计算机可谓是“麻雀虽小,五脏俱全”,因此“微机原理与接口技术”课程的内容颇为繁杂。由于课时的限制,教师不可能做面面俱到地讲解。所以,对教材内容合理的取舍,确定哪些精讲,哪些泛讲,哪些指导学生自学,是解决课程内容多与课时少的矛盾的有效手段。比如对于一部分指令及其规定、某些性能指标等等,可以在教师的指导下安排学生自学,通过作业检查落实自学效果。而对于教材中不易读懂的内容,则有必要在课堂上进行必要的补充,通过恰当的比喻使深奥的道理形象化,帮助学生加深理解。

总之,课堂授课要对教材内容有所选择、有所补充、有所创造,参照教材而不是照本宣科。通过精心组织教学内容,使课堂授课起到教材起不到的作用。

2加强实践环节,注重能力培养

“微机原理与接口技术”课程的任务是要培养学生利用微计算机分析、解决问题的初步能力。作为一门与应用高度结合的课程,实验环节对于培养学生的实际能力和创新精神、提高学生的综合素质,有着理论教学不可替代的特殊作用。

我院非计算机专业微机教学的实验虽然开设多年,但过去理论课教师不参与实验教学,理论授课与实验教学的交流很少,实验课的作用未能很好发挥。为此,我们对实验内容、实验方法以及实验的组织管理方式进行了改革。

首先是所有参与理论授课的教师同时承担实验教学任务。授课教师要提前进入实验室做充分的准备,以便能够把握全局,预计可能出现的问题,真正起好指导的作用。而后教师集体对每一个实验与课程的主要知识点有哪些联系、要求学生在实验中主要解决什么问题、如何启迪学生的思维等问题进行分析研究。对每个实验都提出三个层次的要求,力求使不同能力的学生都能学有所获。

汇编语言程序设计的实验是“微机原理”课程的前期实验,软件实验能否顺利进行,对于提高学生的兴趣以及后续硬件实验的开设关系很大。所以,当学生掌握了简单的编程方法后,教师要指导他们尽快学会使用debug上机调试。因为会否调试,关系到学生的编程兴趣和编程水平能否飞跃。教师通过对典型程序的调试实例进行逐句逐段地解析,帮助学生学会如何在程序运行的过程中定位并排除错误。一旦学生掌握了调试方法,感到微机真的好用,立刻兴趣大增,由被动学习变为主动学习。正所谓“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。在这样的火候下教师及时地给予指导和鼓励,将大大激发学生的积极性和求知欲。

在硬件实验的初期,教师有必要进行较为细致的指导,帮助学生尽快入门。并通过有目的的提出问题,引导学生把书本上抽象的概念与实验中所呈现的具体现象联系起来。比如,执行IN/OUT指令时,译码器相应的输出端以及地址总线等信号的有效电平保持约2个TCLK的时间,但学生却以为这些有效信号会一直持续到改变端口地址为止。提出这个问题让学生在实验中观察思考,不仅能使他们深入的理解总线周期,也可以借此指导学生改进自己的学习方法和思维方式,帮助他们不断地提高对知识融汇贯通的能力。

教学过程不仅是传授课本知识的过程,更是培养学生科学的思维方式和创造性思维能力的过程。比起单纯地传授知识,后者显得更加重要。因为一门课程中的不少知识点可能不久会被学生忘记,但思维能力的培养将使学生终生受益。而实验教学则为学生综合能力的培养提供了一个平台。在实验的过程中,教师从开始带着学生走,然后逐步放手,到最后提出要求,由学生独立自主地设计完成,这个过程对培养学生的实际能力,开发学生的智能,鼓励学生的想象力,都起到积极的作用。

近两年,学生对“微机原理与接口技术”实验课的兴趣明显增加。有的学生甚至在课程结束之后又把自己设想的新方案拿来找教师讨论。尽管有些想法难免显得幼稚,但这种乐于探索的精神极为可贵,是他们具备发明创造潜质的体现。从对学生的调查表明,近年来学生对实验课的效果给予肯定并自我评价收获很大的人数,较过去增加了近二十个百分点。

3改革考核方式

考核方式对于引导学生学什么、怎样学有着不可低估的作用。

相当一部分学生在学习过程中往往注重解题技巧的练习,忽视对于基础知识的深入理解;关注各个具体问题的解决,忽略知识之间的相互联系;重视对书本知识的消化吸收,轻视实践能力的锻炼提高。“微机原理与接口技术”课程的闭卷考试方式由于其种种限制,难以考查学生对知识整体掌握的程度和综合应用的能力。为了引导学生把握正确的学习方向,我们在开课之初就向学生说明,课程考核将采用闭卷考试、开卷考试和实验成绩综合评分的办法,并设立创新学分。如果学生能够独立设计完成较高质量的综合性实验,将酌情给予加分;对于特别突出者,可免去理论考试。这种做法对于调动学生的学习热情,激励学生深入学习、独立思考、积极动手起到了促进作用。