电子与计算机工程培养方案范文

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电子与计算机工程培养方案

篇1

一、计算机工程技术的弊端 

任何事物都具有两面性,虽然高科技的应用能够有效提升工作效率等,但仍然会存在相应的弊端,如:计算机工在实际应用中的缺点需要工程师进行合理化的调整,我们认为,计算机工程技术想要得到合理、深刻的运用必须要将其弊端充分地展示出来,让所有使用者对其有更加清楚的了解,进行针对性的合理应用。与不少工程师交谈过程中发现,他们对于工程的设计还是具有一定的危险性意识和责任感,但总的来说,他们还是比较热衷于使用计算机工程技术。我们必须要将计算机工程技术的弊端展示出来,让工程师了解实际工程设计中不能完全依赖于计算机工程技术的应用,要将计算机工程技术与实践经验和知识结合起来应用。例如:专业的工程师在计算机工程技术的应用上会了解该工程的每一项细节,如设计模型、设计原则及原理等,再者,利用计算机工程技术来进行准确性计算和设计,最后再将结果进行比较,分析出最有效的问题解决途径,判断计算结果的真实有效性。以这样的方式不仅能够让计算机工程技术的弊端展示出来,还能够让使用者了解到它的真实性能。 

二、计算机工程技术和传统工程技术的融合应用 

计算机工程技术的出现无疑是帮助工程师解决各种设计及计算问题,使得工程师和相关工程审核人员的观念及思维都处在了一个高科技水平的阶段之中,有的人会认为,不使用计算机工程技术是与现今时代脱离的现象。正是由于这样的想法,致使部分工程师自身对于计算机工程技术的应用缺乏了应有的创新能力。首先,我们以建筑工程为例子,大部分的工程师都会借助计算机工程技术来对建筑面积范围进行计算,然后再对建筑工程进行规划,其中就包括了所需要使用的原材料等等,整个建筑工程的设计都依赖于计算机工程技术来实行,手工的操作逐渐减少,这样的发展趋势使得建筑工程的安全得到保障。完全地依赖于计算机工程技术而不参与手工预算,对于建筑的安全会形成一定的威胁性。因此,我们认为,在实际的建筑工程操作过程中,建筑工程师应该将计算机工程技术和传统技术相结合在一起应用,在实践中找出差异,并根据实际情况进行深入整合和修改,最大程度保障建筑的安全性。如:站在计算机工程技术的角度上来对问题进行深入分析,并根据设计出建筑工程的相关内容,然后进行传统的手工分析,提出多样化工程设计方案,最后,将计算机工程技术和传统工程技术相结合在一起,再将设计好的思路整合,运用计算机工程技术来设计出最终的程序。 

三、合理使用计算机工程技术 

计算机工程技术虽然存在弊端,但其实用性极强,所谓“去其糟粕,取其精华”,工程师在使用计算机工程技术时也应该扬长避短,合理地运用它来开展工作。计算机工程技术在实际运用过程中可以以一些适合的自动化工作内容经过高科技转化来进行,对于工程安全性及威胁性问题则要求工程师手工进行预算,控制工程整体设计方案中的偏差,确保工程具备足够的实用性和安全性。如:在实际的计算机工程技术使用过程中,常常会涉及到规范、数学的原理等知识,假设工程师因为缺乏这类知识将使得其难以判断工程技术是否适用于工程,为此,工程师在使用计算机工程技术时要有选择性,才能够将计算机工程技术的优势真正发挥出来。 

四、计算机技术在工程项目管理中的合理运用和发展 

计算机信息技术在工程项目管理过程中的使用越来越广泛,其发挥的作用也越来越明显。随着计算机信息技术的普遍使用,相应的各类项目管理软件也相继而生。各类项目管理软件的出现,最大的特征就是实现工程项目管理的基本特点及功能。上述基本功能主要包括以下几个方面:首先是工程进度,其次是工程质量,再次是工程投资控制,财务,资源采购以及合同管理等。20世纪90年代初,我国曾经出现了一大批大型的综合性项目管理软件,综合性强的项目管理软件的实践,目前已经达到最大完善,并且在项目管理实践过程中发挥了自己该有的作用。上述项目管理软件的使用,促使项目管理计划以及控制进一步简便,不仅如此措施,加工项目管理中大量信息的保存以及处理更加方便,从根本上实现了信息数据资源的共享。 

随着社会的发展,我国计算机网络技术实现进一步完善,随着计算机网络技术的进一步使用,工程项目管理过程中信息资源的传递及共享进一步完善。在传统形式下,使用的信息传递方法会导致信息资源滞后,使用不正确的信息资源,会导致项目管理人员难以对工程进度以及工程质量难以正确的控制把握。如果使用现代化信息量高的计算机信息技术,那么就可以从事工程管理人员在第一时间了解实际情况,做好防御措施。例如:局域网、电子信息通信系统、广域网、企业数据库系统以及项目管理系统等。如果是选择局域网,最重要的基础就是多用户操作技术。在项目管理工作过程中,如果选择使用先进的电子通讯工具,那么就可以促使项目管理工作过程中遇到的地域限制问题进一步减少。例如,E-MAIL的高速快捷促使信息的传递以及交流进一步完善。总的来说,计算机信息化管理技术日后将逐渐为我国国内建筑施工企业的开发以及可持续发展提供很重要的帮助。 

综上所述,随着我国社会经济的进一步发展,我国的信息技术也实现了进一步完善,在工程项目管理过程中,计算机信息技术的使用范围更加的广泛,并且已经发展成为日后的必要趋势,计算机信息技术的有效使用,对于传统模式下的建筑行业改造以及建筑行业能力提升等工作方面存在一定的冲击性,但是却是解开枷锁最好的方法,实质上,计算机信息技术的有少使用是工程项目管理及其作业方式等方面的重大突破。工程施工企业可以在使用计算机信息化技术的基础上,促使自身水平逐渐提高,实现跟国际水平接轨。但是需要注意的是,我们需要针对该实际情况,对更多的更专业的技术人员行培养,促使他们在该个领域发挥自己的最大作用。 

参考文献: 

篇2

关键词:高等院校 工程型 计算机人才 培养模式

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0188-02

计算机相关产业作为信息产业的核心之一,是国民经济和社会发展的基础性和战略性产业。随着国内外计算机相关产业的大规模快速发展,其不仅对优化调整产业结构、推动传统产业升级,而且对建设创新性国家起着越来越重要的作用。当前我国大部分高校均开设有计算机类相关专业,拥有庞大的在校生规模,每年都有大量的计算机人才进入就业市场,但由于高校计算机人才培养模式和IT企业市场需求的脱节,使得IT企业往往较难直接获得符合其要求的计算机人才,这也造成了计算机人才成为目前制约我国IT企业发展的重要瓶颈。

教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会在2006年推出了《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》(简称CC2006)[1],将人才培养的规格归纳为下述的三种类型、四个不同的专业方向:科学型(计算机科学专业方向)、工程型(包括计算机工程专业方向和软件工程专业方向)、应用型(信息技术专业方向)。CC2006进一步明确了计算机科学与技术本科专业发展战略,指出了以“专业方向分类”为核心思想的计算机专业发展建议,并制订计算机科学与技术本科专业规范。特别地,CC2006鼓励不同的学校根据社会需求和自身实际情况,为学生提供不同人才培养类型的教学计划和培养方案。此外,国务院在2011年《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发[2011]4号)中明确指出了我国软件产业的发展规划,在其人才政策别强调,高校要进一步深化改革,加强软件工程专业建设,紧密结合产业发展需求及时调整课程设置、教学计划和教学方式,加强专业师资队伍、教学实验室和实习实训基地建设,努力培养国际化、复合型、实用性人才,这进一步指明当前社会对计算机工程型人才培养和需求的重要性和迫切性。

1 工程型计算机人才培养存在的问题

由于计算机学科及其相关产业具有知识结构广、发展速度快等特点,使得目前计算机学科各专业还没有形成一个比较成熟通用的课程体系和人才培养模式。另外,由于不同地区的教育质量存在差异,尤其西部偏远地区,学生的计算机水平参差不齐,外语水平薄弱,这些都对计算机学科的教育教学提出了新的挑战,使得目前高校在培养目标、专业定位、课程体系设置以及综合实践能力培养等人才培养模式上存在诸多问题。

首先,培养目标和专业定位模糊。国家和社会的发展对人才的需要是多层次的,既需要从事基础研究的学术型人才,又需要从事专业社会实践的工程型人才。不同类型的学校要有不同的层次定位,相应的学科发展也要有不同的专业定位和培养目标,从而采取不同的教育模式。一些高校不顾自身实际发展情况确定高目标、追求高层次,盲目照搬普通院校相关专业的课程体系和培养模式,这使得高校在教材选择、教学大纲制定、教学模式和培养手段的运用上缺乏针对性、层次性和灵活性,致使教学质量下降。

其次,课程体系设置和知识结构不合理。由于计算机学科及其相关产业又具有知识结构新、发展速度快、重实践操作等特点,计算机学科各专业一直没有形成一个比较成熟的课程体系和通用的人才知识结构培养模式,课程设置中以基础学科为中心的课程观往往占主导地位[2]。课程设置多是在计算机学科传统课程基础上,增加些电子硬件类和软件类课程,课程体系设置重理论和基础,对计算机工程类领域的知识涵盖面窄,这也造成了计算机工程类学科发展和其相关产业现状的脱节。

最后,综合实践环节薄弱。计算机学科是一门具有很强系统性和工程性的新兴学科,这就要求其相关的技术人员对来自不同领域背景的工程项目具备一定的适应能力、实践能力和创新能力。在计算机类工程人才的培养过程中,存在现行各地方高校的教育体制滞后于信息社会快速发展及需求的问题[3]。多数高校依然沿用陈旧的培养模式,教学计划主要以理论讲授为主,缺乏实践教学环节,使得学生将过多的时间和精力投入到课程的基础学习中,忽略了指导学生将各专业课程知识和实践教学环节有机的揉合在一起,致使学生的理论能力和实践能力严重失衡。

2 工程型计算机人才培养模式探索

计算机工程类专业具有适应面广、涵盖技术领域多、发展变化快等特点。特别是在21纪的计算机网络和信息时代,计算机工程类学科的相关理论和应用技术,不断随着计算机技术和网络技术等信息技术的进一步深入而迅速发展。为了适应工程型计算机学科专业发展的整体形势,创建工程型计算机特色专业,更好地培养符合社会需要的人才,高校应根据自身特点,明确专业培养目标、建设专业特色鲜明、师资队伍结构合理、学生知识结构完善、实践实验条件充实的人才培养模式,其中这里包含以下几个重要方面。

首先,要明确专业定位和人才培养特色。根据国家教育部对计算机学科专业建设的指导性意见和其他大学的办学经验,高校应结合自身的特点,进一步充实和完善培养工程型计算机人才的培养计划及课程体系,加强师资队伍建设和实验室建设,拓展实践教学环节,提高工程型计算机学科专业所需的基本素质和专业基础,保质量、重特色,明确专业定位和培养方向,更好地培养出侧重于工程型计算机专业技术人才。

其次,要整合课程体系、优化课程结构。计算机学科各专业作为一个新兴专业,早期其课程体系和课程结构主要依赖于CC2004(Computing Curriculum 2004,计算机学科教程)[4]。在制定具体课程时,现阶段高校应结合培养工程型人才的专业定位和人才培养目标,整合并按需修整传统的计算机科学与技术学科课程,设置通识课程平台、学科基础课程平台、专业课程平台和实践教学平台等模块化的专业课程体系,突出社会和企业所需求的计算机技术和工程性课程,增加工程训练和工程实践教学环节,形成宽、专的人才培养课程体系,使得调整后的课程体系设置不仅实用性强,而且有利于学生根据自身优势个性化发展。

再次,要加强计算机工程专业英语学习。在计算机相关学科领域,由于学科知识结构的特殊性,计算机程序和命令是由英文命名的变量和函数等来编写的,其代码的相关注释也都是用英文表述的。另外,由于计算机学科发展速度快且知识更新周期短,所以往往最新和最前沿的相关文献综述、技术文档、以及研究进展报告等也都是由英文撰写的。因此,英语学习对本专业知识的掌握和应用显得尤为重要。在具体实施的过程中,高校应根据自身生源特点,在低年级开设计算机专业英语课程和在高年级的部分专业课程开设双语课,这样分阶段逐步提高学生的专业英语水平和实际应用能力。

最后,要加强实践教学。实践教学是指有计划地组织学生通过观察、试验、操作,掌握与专业培养目标相关的理论知识和实践技能的教学活动。对于计算机学科工程型人才来说,应用实践是人才培养的核心,所有的教学环节都需高度重视实践教学[5]。通过实践教学,可进一步巩固和加深所学的理论知识,提高运用理论知识去分析和解决实际问题的能力,更好的培养学生进行系统分析、软件设计、软件开发等专业技能。在具体实施的过程中,高校应根据专业特点和实践现状,将实践教学建设的目标定为研究构建计算机专业层次化的实践教学体系,推进内容调整、整合,形成多层次、具有弹性结构、相对独立的实践教学体系,对课程实验和课程设计定期重新修订,丰富和充实新的应用技术;建立专门的计算机工程专业实验室,开展计算机工程类课程的相关实验,这样搭起了课堂理论教学和学生动手具体实践的桥梁,使得在锻炼学生的实际动手能力的同时,也加强学生的团队协作精神;注重实习实训,增加本专业生产实习和毕业实习长期基地,开展依托企业的定制培训和毕业实习,提高学生的动手能力,增强学生在就业市场的竞争力。

3 结语

计算机类相关产业是国民经济和社会发展的重要新兴信息产业,计算机学科各专业作为一个新兴的学科专业,其课程体系的改革和人才培养模式需要不断在实践中与时俱进、摸索总结。高校应结合自身实际情况,遵循学科发展和人才教育培养规律,改革课程教学内容体系和课堂教学方式,构筑专业教学平台,加大实践环节力度,激发学生学习主观能动性,综合提高该学生的理论和实践动手能力,培养更多的高素质工程型计算机专业人才。

参考文献

[1] 教育部高等教育计算机科学与技术教学指导委员会.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[M].北京:高等教育出版社,2006:3-43.

[2] 张仰森,赵刚.计算机科学与技术专业的特色建设[J].计算机教育,2012(9):89-92.

[3] 郭银章,曾建潮.地方高校计算机科学与技术专业人才培养模式改革与实践[J].计算机教育,2009(13):6-9.

篇3

关键词:地方高等院校;计算机科学与技术专业;实践教学体系;改革与实践

1计算机专业学生实践能力培养的现状

21世纪是知识经济时代,支撑知识经济时代的核心技术是信息网络技术。计算机科学与技术作为培养信息技术领域高科技人才的主要学科,为我国的信息化作出了巨大的贡献。上世纪末,计算机专业随着社会需求的强势拉动而进行大量的扩招,在满足了社会需求的同时,也面临着巨大的挑战。一方面社会对该专业的人才需求依然强盛,另一方面却存在着大量毕业生无法就业。出现上述现象的原因,除了目前计算机科学与技术专业的专业定位趋同,专业范围宽泛,缺乏专业特色[1],教学内容落后于社会实际需求等培养模式问题之外,很重要的一个原因就是地方高校计算机专业在学生实践能力培养方面的缺失,主要表现在以下3个方面。

1) 实验环境单一,缺乏体现专业特色的创新性综合实验,学生工程实践缺乏,实践能力差。信息技术企业衡量求职者的一个重要因素,就是其计算机工程实践能力,但目前众多地方高等工科院校计算机专业均为新办专业,实验环境和实习基地建设落后,学生实践教学缺乏有效的实习与实验环境,使学生的实习环节流于形式。学生在校期间得不到很好的实习实训,实践能力缺乏,工程技术能力差。这对于刚毕业离校的大学生,无疑是就业的一个大障碍。

2) 实习经费紧张、实习基地建设困难。目前社会对计算机专业培养的学生要求具有最新的知识体系结构、掌握前沿的工程技术工具、具有扎实的实践技能和创新精神,而作为培养学生实践能力的重要环节,毕业实习却面临着巨大的困难:一是学生数量大,现在的IT公司无法接收大量的学生进行实习,实习基地建设困难;二是IT企业不可能让我们的学生参与其工程项目,改变其工程设备的配置,企业工程技术人员不可能花费大量的时间对学生进行培训;三是学校实习经费紧张,学生校外实习负担较重。

3) 师资队伍缺乏具有实践经验的教师,使得实践教学、课程设计、案例教学等更多为纸上谈兵,特别是软件工程类、硬件设计类实验更加如此。

传统的计算机专业重视理论学习的培养模式和课程设置体系,已经无法满足当前社会对计算机专业人才实践能力的需求。现在计算机专业培养的学生缺乏对专业知识的深度掌握,专业实践能力严重缺失,专业培养表现为面面俱到而没有针对性、专业方向涵盖太广而没有进行分类细化。所以我院早在2006年就开始进行计算机科学与技术专业学生实践能力培养模式的改革,提出了“行业特色明显、专业基础厚重、实践技能突出、素质教育鲜明”的人才培养指导思想。为了实现我们的人才培养目标,在整体教学机制中,突出了实践教学体系的改革与实践,在保证专业基础知识教学深度优先的基础上,强化了学生创新精神和实践能力的培养。下面就计算机专业的实践教学体系、课程实验设置、毕业实习与设计以及实践环节的考核体系等问题进行探讨。

2实践教学体系的设计

2.1计算机专业培养方案的特点

按照教育部计算机科学与技术教学指导委员会关于专业改革分类细化的指导思想[1],结合我校计算机专业多年来在专业建设、师资队伍、学生就业面向和学校行业特色,我们确立了计算机工程方向作为计算机专业的建设改革目标。2006年在新的计算机专业培养方案中,我院提出“坚持把握21世纪工程教育和以社会需求决定人才培养的专业办学理念,着重培养具有良好的科学素养,系统掌握计算机工程技术的基本理论、基本知识和基本技能与方法,突出计算机工程的分析、设计、实现与管理能力的专门高级工程技术人才”的专业办学理念和人才培养目标。

为了实现上述专业人才的培养目标,突出本专业学生工程实践能力的培养,我们根据多年来学院在计算机网络工程、计算机控制工程以及制造业信息化工程3个方面所具有的科研成果及较强的师资优势,在2006培养方案的专业选修课设置方面,突破了传统的单课选修的方式,构建了3个专业选修模块。学生根据自己的专业兴趣和将来的就业方向进行模块选择。每一个模块都设置了该方向的核心课程,以培养学生的领域知识和工程实践能力。在新的培养方案中,加大了高级程序设计基础的教学和实验时数,由原来的48学时改变为80学时,以强化学生的程序设计能力;将原来96学时的电路与电子技术拆分为电路与系统、模拟电子与数字电子技术,学时数扩展为160学时,突出电子学的重要性和基础性。

我院的培养方案突出了学生实践技能的培养。2006培养方案中学生4年的总学时数为2530学时,其中实验和实践教学就占到900学时,实践教学的学时数占总学时数的35%以上。本计划较大幅度地增加了核心课程的实验时数,增加了程序设计综合课程设计、数字系统综合实验周、计算机网络综合实验周、嵌入式系统综合实验周,将原来的计算机组成综合实验周提升为计算机组成课程设计,使得4年来课程设计、课程综合实验周、逆向工程案例教学达到12个。

2.2计算机专业学生实践教学体系的构建

按照计算机专业学生在大学4年中实践能力渐进提高的特点以及专业课程体系的设置[2],我们提出了计算机专业学生实践能力的培养模型。将计算机专业的实践教学体系划分为专业深度发展基础实践能力培养、程序设计综合设计实践能力培养、系统综合设计实践能力培养以及专业广度发展实践能力培养4个阶段(图1)。每个阶段均设计相应的实践教学内容来达到能力培养的目的。

计算机科学与技术专业4年所开设的主要教学实践环节分为5类,第1类为课程类实验教学,该环节在课堂教学与实验教学的学时数分配上,尽力扩大学生实验时数,通过实践来消化和吸收课堂理论知识。第2类是为了检验学生对同一类课程知识的掌握程度而设置的课程设计,需要3周时间以小组团队形式完成分析、设计与实现的全过程训练,4年主要开设的课程设计有:程序综合课程设计、软件工程课程设计、计算机组成原理课程设计等。第3类是必须在实验室环境下不间断地进行设计和实现的综合实验周,需要完整的一周时间在实验室完成。4年主要开设综合实验周有:嵌入式系统综合实验、计算机网络综合实验、数字系统综合实验。第4类是本专业培养体系中为了扩展学生就业与知识广度而设置的专业模块逆向工程案例教学,在第七学期开设。主要逆向工程案例教学有:逆向网络工程案例教学、逆向控制工程案例教学、逆向信息工程案例教学。第5类为生产实习和毕业实习、毕业设计等。

3毕业实习与毕业设计的改革与实践

计算机科学与技术专业属于信息学科专业,其特点是知识体系更新速度快、工程技术发展迅速、工程实践能力要求高[3],所以该专业需要有大量的实践环节来保证人才培养的质量,以满足社会对该领域人才的要求和需求。我校计算机专业确立了“行业特色明显、专业基础厚重、实践技能突出、素质教育鲜明”的专业建设与人才培养的指导思想,为了实现我们的目标,特别是强化学生实践能力的培养,我们在学生毕业实习和毕业设计方面进行了有益的改革和探讨。

1) 将毕业实习基地引入校园,强化了学生毕业实习环节。

为强化实践教学,提高本专业学生实践能力和毕业实习实训的效果,针对目前计算机专业毕业实习实训难、实习基地建设困难、实习经费紧张的问题,我们从2006年开始与国内知名信息公司和企业联合,在毕业实习中采取引进来和送出去的措施。一方面采取按照毕业小组实习的模式,对学生进行校外分类实习,以适应目前实习基地的特点和学生毕业课题研究的特点。另一方面,充分利用已有的先进实验设备和硬件环境,依托企业工程技术人才优势,对学生进行校内毕业实习,近三年来,我们与上海杰普软件技术公司、加拿大达内高端培训集团、青岛软件园以及太原浩博科技进行了有效合作。

这种将毕业实习基地引入校园的实践尝试,解决了由于计算机科学技术发展迅猛而导致的学生实习内容陈旧、实习单位无法接受大批量学生实习的难题,节约了大量的实习经费,同时也为学生的就业提供了很好的途径。据统计,近三年来我院学生通过毕业实习企业推荐就业的人数达到60余人。他们大部分在上海高新区、青岛软件园和太原高新区以及北京市就业。

2) 联手国内知名软件公司,将学生送出去进行毕业设计。

随着计算机科学技术的迅猛发展,计算机学科的知识体系、先进技术以及开发环境更新速度越来越快。当前高校所传授的知识内容以及教师的技术水平已经无法很好地适应社会对所培养学生的知识与技术的需求。为了使计算机专业的学生更好地掌握当前IT领域的先进技术,以适应社会的需求和解决学生的就业压力,计算机学院与东软集团北京公司和大连公司、上海杰普软件公司、中科软技术有限公司、太原博华软件技术有限公司联合进行本科生的毕业设计,取得了良好的效果,在学生中产生了较大的影响。近三年来,我们推荐近100名优秀的学生在毕业设计期间,到校外的软件企业进行毕业设计与实训,整个设计过程采取双导师制的原则进行,毕业课题的选题与研究在软件公司完成,学生培养的规格及要求按照学校规定执行,最后在校内完成毕业论文及答辩工作。这种联合培养本科生毕业设计的模式,使学生所设计的课题更加具有前沿性,所采用的技术更加先进并且与社会需求相一致,为学生专业技能的培训和社会需求人才的培养提供了一个很好的途径。同时由于毕业设计期间学生基础知识和实践技能的表现良好,有近90%的学生毕业设计成绩在优良以上。

3) 探索毕业设计提前进入机制,提高学生的创新与实践能力。

通过对计算机专业教学的研究与探讨,我们发现在整个教育过程中,有非常重要的4个课程设计:数据库课程设计、软件工程课程设计、计算机组成原理课程设计和专业综合课程设计。以前每一个课程设计都单独进行题目的选择,没有连贯性,由于教学时间的限制都不可能深入地进行研究与设计。这些课程设计的知识点都能够在毕业设计的过程中体现,所以我们探索了一种学生提前进入毕业设计的培养机制,学生在大学二年级的数据库课程设计中就指定毕业指导教师,使学生提前进入毕业进程,通过递进式的专业培养,在学生毕业设计阶段能够很好地掌握和理解课题的背景和需求,掌握系统的开发环境,最终达到提高学生创新能力与实践能力的培养。通过对学生毕业设计提前进入的探索,对于完成优秀的学生,到大学四年级第二学期,就可以留出时间给学生找工作或者到就业单位进行岗前培训。

4实践教学管理与考核机制的探讨

实践教学的管理与考核评价体系是检验学生实践能力的核心。制定有效的考核评价体系和实践教学的科学管理体系,是保证实践教学效果的重要手段。在实践教学的管理和评价过程中,首先要明确实践教学的目的是为了什么?所以我们提出实践教学的指导思想是:理论联系实际,理论指导实践,教师要强化实验过程的规范操作,弱化对实验结果的评判,在教学中注重实验科学思想方法和工作方式方法的传授,注意对学生开展实验室工作行为规范的培养。

在实践教学的管理方面,我们开始尝试实验教学课程单列管理方法,具体到每一个实践环节周学时的安排和内容设置由计算机科学实验课程单元分派表和课程的教学大纲确定。实验教学以实验单元的形式推进教学,一组实验单元完成之后,要求学生撰写和提交实验报告。实验目的明确,理论联系实际,实验操作规范,实验数据翔实,实验结论正确、可靠,报告结构合理,行文简洁、流畅、规范是实验报告撰写的基本要求。实验课程实行单列是重视实验教学的一种制度上的保证,通过加强实验室教师的学术水平和实验室队伍建设,加强实验教学内容的规范化建设,建立实验室建设良性发展体系是提高实验教学质量的关键环节。

在实践教学的评价体系方面,我们倡导强化实验过程的规范操作,弱化对实验结果的评判,意味着教师在实验教学中应积极、主动地发现和发掘学生实践方面的潜能,以一种发展的眼光看待学生在实践环节训练中的表现。由于学生在校时间有限,实验教学与理论教学相比相对次要,因此,在实验教学中教师应该注意学生能否理论联系实际,理论指导实践,规范地完成实验操作的各项环节,基本掌握实验的方式方法和基本技能,独立完成实验并从实验中进一步深化对知识的掌握,而完成实验的时间长短,实验操作过程中动作和技能是否娴熟,结果是否美观则相对是次要的,不必苛求学生对实验全过程掌握的熟练程度。

5结语

随着我国高等教育规模的不断扩大以及计算机科学与技术专业的不断热招,当前计算机专业人才培养面临许多的问题,而学生的专业实践能力高低,已经成为社会对该专业人才评价的核心标准之一。本文针对地方高校计算机专业的实践教学体系改革进行了研究,提出计算机专业实践教学体系模型,同时提出了毕业设计的提前进入机制。在实践教学考核评价方式上,强化实践过程的规范操作,弱化对实验结果的评判。本文的研究,对于地方高校计算机专业建设有一定的借鉴意义。

参考文献:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告及专业规范(试行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见及计算机基础课程教学基本要求(试行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[3] 中国计算机学会学术工作委员会. 中国计算机科学与技术发展报告2005[M]. 北京:清华大学出版社,2006.

Reform of Practice Teaching Architecture of Computer Major in Local Universities

GUO Yin-zhang, XU Yu-bin

(School of Computer Science and Technology, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan 030024, China)

篇4

关键词:软件工程;学科定位;人才培养;校企联合;CDIO

0 引言

2012年是国家示范性软件学院成立的第11年,笔者参加了当年12月份在广州华南理工大学举办的“第一届高等学校软件工程人才培养高峰论坛”,聆听了10余场专家、教授的精彩报告,产生了强烈的共鸣。结合笔者有关软件工程人才培养的调研结果,对新形势下怎样开办软件工程专业、进行软件工程人才培养作了一些分析和思考。

1 软件工程和计算机科学与技术的专业定位

国内绝大多数高校都是先组建计算机学院,再组建软件学院;先办计算机科学与技术专业,再办软件工程专业。在这样的模式下,软件学院便成为了第二个计算机学院,软件工程专业也成为计算机科学与技术专业的一个简易型、应用型子集;而软件学院的师资与计算机学院的师资出现较强的同质化现象,几乎没有自身的特色。作为一级学科的软件工程,必须要从专业建设的定位开始抓起,进行科学定位和合理规划,才能搞好学科建设。

1.1 软件工程学科的出现

文献研究表明,在1990年以前,计算科学通常分为3个研究领域,即硬件领域(Hardware)、软件领域(Software)和商务领域(Business)。硬件领域中电子工程(EE)和计算机工程(CE)作为一个整体进行研究,软件领域的研究称为计算机科学(CS),而商务领域则主要研究信息系统(Is)。1990年以后,计算科学得到较大发展,3个研究领域分出了更多的研究方向,且存在交叉融合。其中硬件领域分为电子工程和计算机工程,软件领域包括计算机工程、计算机科学和软件工程(sE);商务领域发展成为组织需求领域,分为信息系统和信息技术(IT)。其关系结构如图1所示。

从图1可以看出,软件工程已发展成为与计算机科学地位相当的独立的新学科,成为计算科学的重要组成部分。国家教育部于2011年将软件工程和计算机科学与技术确立为两个独立的一级学科,这既反映了社会发展的重大需求,也为学科发展指明了方向,要求我们必须尽快行动起来,调整师资结构,走差异化发展道路,站在大信息学科整体的高度构思和调整学科布局,以满足未来社会对软件工程的教学和科研需要。

1.2 软件工程的内涵

软件工程是运用计算机科学的理论和技术,并辅以工程管理的原则和方法,按预算和进度满足用户要求的软件产品的定义、开发、部署和维护的工程或以之为研究对象的学科。由此可见,软件工程既具有工程与科学的特性,又具有工程教育与科学教育的属性。要正确处理好软件工程专业与计算机科学与技术专业的关系,必须准确、全面地理解软件工程中工程教育的属性和科学教育的属性。

软件工程的科学教育属性是研究人们对人类的意识、智慧进行科学理解的原则和方法,以及运用软件本质特性解决现实问题的能力,是软件工程的基础研究。软件工程的工程教育属性是指综合运用数学、计算机科学、经济学、管理学等学科的基本原理,借鉴传统工程的原则和方法来创建软件,以达到提高质量、降低成本的目标;是对软件工程技术、工程管理和服务的研究,特别注重多学科综合、重视实践训练。

1.3 CS和SE在计算问题空间中的定位

CC2005(2005版计算课程)研究计算问题在EE、CE、CS、SE、IT、Is中的分布时,采用问题空间的形式对研究重点以图形方式作了概要性描述,其中CS和SE的问题空间如图2所示。

图2(a)为计算机科学研究的问题空间,图2(b)为软件工程研究的问题空间。从两幅图对比可以看出,CS和sE的问题空间有较多的不同之处。

(1)CS和SE的研究内容包括软件基础设施、软件方法、软件技术、应用技术和少量信息系统的内容,但CS还涉及少量的计算机硬件、计算机体系结构的内容。

(2)CS特别关注原理探讨和创新性研究,对应用、部署和配置实施几乎没有关注。

(3)SE对研究内容从原理到应用实施都有关注,且呈现两端小,中间大的格局;相对于CS来说,SE在原理和创新性研究方面少一些,更加注重在理解掌握了基本原理后,如何更好地开展应用实施。

从以上分析可以看出,SE绝不是CS的一个子集,而是一个独立的学科,教育部将sE确立为一级学科是完全必要和正确的。

1.4 CS和SE部分学位课程权重对比

CC2005针对CS和SE的特点,分别在计算主题和非计算主题两个方面对CS和SE的学位课程权重给出了指导性意见,力求两个学科能够合理分工,做到有所为有所不为。笔者根据CC2005筛选了与CS和SE有关的部分知识域权重进行对照分析,最小权重值为0,最大权重值为5,如表1—2所示。

表1中的数据显示CS和SE在计算主题各知识域的差异如下。

(1)CS对人工智能(AI)有较高的要求,最小权重为2,最大权重5;而SE最大权重为O,即根本不作要求。

(2)SE对软件的工程基础(EngineeringFoundations for SW)和软件的工程经济学(Engineering Economics for SW)要求较高,最大权重分别为5和3。

(3)CS对电子商务不作要求,而SE在该知识域最大权重可为3。

(4)在软件验证、软件有效性、软件过程和软件质量方面,SE的权重较高,最大权重为5;而CS要求较低,最大权重仅为2。

表2中的数据显示,SE必须在项目管理、风险管理知识域方面设置更多的理论和实践课程,把学生培养成为能驾驭项目管理的工程型人才。

为了实现软件工程一级学科的独立良性发展,我们在设置专业课程时应充分研究表1和表2所列各知识域及其建议权重,结合学校和学生的实际情况,合理安排教学内容,重应用设计,走与计算机科学与技术专业差异化发展的道路,全而提高学科建设质量,为国家软件产业输送合格人才。

2 改革软件工程专业师资队伍建设标准

目前,高校在师资队伍建设方面,多以高学历、高职称的比例来衡量教师队伍水平的高低,因而,搞师资队伍建设,就简化成提升学历和晋升职称两个抓手。时至今日,高校中大部分教师都具有博士、硕士学位,他们虽然有较强的学术能力,但是专业实践知识和工程实践经验却相对缺乏,与软件工程专业对教师素质的要求有较大差距。与此同时,教师们普遍存在过于专注学术研究而不太注重工程经验积累,技术和实践能力不足,这很难适应培养软件工程实践型人才的需要。此外,由于高校评价教师的标准侧重于教师的理论水平和论文数量,这就无形中引导着教师队伍建设向学术型方向发展,而忽视了工程实践水平的提高。这些都成为培养高素质软件工程人才的瓶颈,必须加以克服。

要建设好适应软件工程专业人才培养需要的师资队伍,学校必须逐步改革工程类学科任课教师的评价方法,评价标准向工程技术能力和产学合作能力转变,优先聘用有软件企业工作经验的教师,并且优先考虑有软件企业工作经历的优秀教师晋升;选送一线教师、青年教师到软件企业挂职工作,参与项目研发,以便掌握行业动态及最新的前沿技术;形成“走出去、请进来”的“开放式”师资队伍建设机制,建设一支能满足软件工程人才培养需求的高水平的工程教育专兼职师资队伍。

3 走校企联合培养的道路

笔者在近几年分管学生就业工作过程中,与用人单位交流较多,比较关注学生就业后的反馈信息,常常会听到用人单位这样的意见:大学生到了单位之后,要经过1年左右的再培养才能真正胜任岗位的需求;而大学生本人也认为,在工作单位中1年所学的知识比大学4年学的还多.即4

针对学生提出4

高校在人才培养中,必须认真考虑社会的需求,重视社会的诉求,因为这些诉求和看法本身都有合理的成分。作为高校教育工作者,我们应该正确面对。当下社会对软件工程专业人才培养的诉求,归结起来就是高校要提高学生的工程实践能力,做到学以致用。那么,怎样培养学生的工程实践能力呢?我们从以下几方面展开论述。

3.1 引入CDIO工程教育模式

麻省理工学院等4所大学,在研究欧美20多年来工程教育改革方面所作的努力和尝试后,通过近几年的探索和实践,创立了CDIO工程教育模式。CDIO是构思(concelve)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)的缩写。这种教育模式系统地提出了能力培养、实施指导、实施过程和结果检验的12条标准,具有很强的可操作性。2010年6月,国家教育部基于CDIO教学模式,提出了卓越工程师教育培养计划,明确指出拥有大量高素质的工程技术人才已成为体现一个国家核心竞争力的重要因素。

长期以来,中国高校受科学主导工程思想的影响,都是以学科为主导,在一定程度上削弱了学生工程实践能力的发展;而软件工程教育与软件产业界脱节更为严重,不同层次、不同类型学校的培养目标大同小异。大学生毕业后不能适应企业需求,主要原因就是工业界所注重的团队合作、创新能力、学习能力等工程素质未能在学校得到有效培养和形成。将CDIO工程教育模式在软件工程人才培养中加以灵活运用,可以强化对学生工程实践能力的培养,提高学生实践动手能力。

3.2 提高企业在软件工程人才培养中的地位和作用

对学生开展工程实践能力培养,最好是在真实的技术环境中进行,而高校缺乏的正是这种真实的技术环境,因此,在软件工程人才培养中,必须创建高校与软件企业联合培养人才的新机制。近些年,很多高校在校企合作实践中发现,企业往往考虑到效益和核心竞争力等因素,对高校的回应并不热烈,仅限于为高校提供一时之需,并未从战略高度进行全盘合作。企业在人才培养中没有发挥主体作用,无法实现可持续、稳定的校企合作。

要让企业真正积极主动参与进来,必须让企业在合作中得到益处,实现高校、学生、企业=:方共赢的局面。三方共赢指的是高校完成既定软件工程人才培养目标,得到国家和社会的认可,取得社会效益;学生学到真本事,具备扎实的理论基础和良好的工程实践能力,为职业生涯和人生成功奠定基础;企业在合作中得到直接经济利益和间接经济效益。在这三方中,企业是一个新的成员,其地位和角色必须有所转变。高校要改变企业仅仅是单纯用人单位的过时观点,要让企业也成为人才培养的主体,提高企业在软件工程人才培养中的地位。高校要和企业开展深度合作,共同制定人才培养方案,企业提出自己需要的培养标准,学校则设立相应的课程和实施方案,企业接收学生进行实践性学习并全程辅导培养他们融入企业。只有这样,校企合作才能得到持续、稳定和良性发展。

3.3 切实开展3+1教育模式

校企合作开展实训是学生获得实践能力和职业能力的最主要和最直接的方法和手段,与企业密切合作的实训是目前弥补学生就业过程中各种不足的有效方法,很多高校在这方面作了很好的尝试与实践。

校企合作培养软件工程专业人才,可采用3+1的教育模式,即在高校学习3年,在软件企业学习1年。在高校学习期间,学校要改革课程体系和教学内容,重点强化实践能力和创新能力培养;在企业学习期间,让学生积极参与企业项目开发,让他们学习企业先进技术,感受企业先进文化,积累实战工作经验,完成毕业设计工作。

篇5

课程设计能够培养训练学生综合运用知识解决复杂问题的能力,学科竞赛可以提升学生运用所学知识解决实际问题的综合实践能力。将学科竞赛的内容和形式引入到传统课程设计中,再从课程设计中选择优秀团队和作品进行进一步的培养,二者的有机结合,不但可以提高实践教学效果,激发学生的创新意识,增强创新能力,而且可以为参加科技竞赛打下坚实的基础。

关键词:

学科竞赛;课程设计;计算机学科;创新实践

大学生创新实践能力培养是高校人才培养中的重要工作之一[1],各高校师资和学生水平不同,培养目标也不完全相同,所采取的方法也各有千秋。西南交通大学曾采取制订创新人才培养计划、建设创新人才培养基地、培养造就教学创新团队等措施[2];武汉大学提出计算机学科拔尖创新人才小班制培养方法[3]。课程设计能够培养训练学生综合运用知识解决复杂问题的能力,学科竞赛可为优秀人才脱颖而出创造条件,沈阳工业大学计算机科学与技术专业采取了二者相结合的方法提高学生创新实践能力,取得了一定的效果。

一、计算机学科竞赛简介

近年来各个学科都陆续出现了不同类型的学科竞赛,和计算机学科相关的竞赛分为3类,分别是算法类、软件应用开发类和硬件开发类。其中算法类竞赛的典型代表是ACM国际大学生程序设计竞赛,可以提高学生的计算思维能力[4,5];软件应用开发类包括中国大学生计算机设计大赛、普通高等学校本科大学生移动应用开发大赛、全国大学生信息安全竞赛[6,7]、中国软件杯大学生软件设计大赛等;硬件开发类代表是全国大学生电子设计竞赛[8,9]。上述竞赛由国家教育部门、地方政府和相关公司多方主办,竞赛项目涉及本学科的研究热点和前沿技术,对提高学生实践能力并激发创新精神有很大的帮助。但由于多数学生缺少参赛经验,缺乏自信,导致学生积极性不高,参赛学生人数并不多,失去了提高自身能力的非常好的机会。如何将学科竞赛引入到日常教学中,让更多的学生受益,而不是仅局限于极少一部分学生,培养学生创新实践能力是值得探索的课题。

二、计算机专业的课程设计现状

课程设计是实践教学中的重要组成部分,是对理论教学的一个有益补充,是对学生进行的比较全面、系统的综合性工程设计训练,是培养学生实践动手能力、创新能力和综合素质的一个主要环节,不同的课程设计有不同的方法,例如中山大学提出计算机信息类综合实验课程设计方法[10],湖南大学提出基于ISP技术的嵌入式系统课程设计实施方法[11]。教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员将计算机科学与技术一级学科本科专业分成四个方向,分别是计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术,对各个方向分别给出了6个课程设计范例[12],见表1。不同学校计算机科学与技术专业特点不一样,开设的课程设计也不完全相同,我校根据教学目标和学生特点从第2学期至第7学期各有一门作为单独课程开设的综合性课程设计,分别是计算机程序设计实践、计算机组成原理课程设计、操作系统课程设计、数据库与软件工程课程设计、算法课程设计及专业课程设计。传统的课程设计存在题目比较陈旧、学生合作意识差、成绩评定主要由教师决定等问题。

三、学科竞赛和课程设计融合方法

课程设计是学科竞赛的基础,学生只有掌握了相应课程知识,才能有机会参加学科竞赛,竞赛能够使学生进一步巩固所学知识,具有更多的创新思想。例如数据结构和算法课程设计与ACM国际大学生程序设计竞赛相互促进。下面以我校《数据库与软件工程课程设计》为例,说明学科竞赛与课程设计相融合提高学生实践创新能力的实施过程。该课程设计是学习完《数据库原理》和《软件工程》课程后实践性和综合性比较强的实践教学环节,要求学生能在3周时间内将理论知识加以综合运用,开发一个小型信息系统。

1.团队成员取长补短的优化组队原则。

计算机学科的竞赛通常以团队的方式组织,如果团队成员能充分发挥各自的优势,整体的力量将会更加强大。组长要负责总体协调,需要有良好的组织协调能力;技术人员要负责解决关键技术问题;文档编写人员要具有较好的文字表达能力;答辩人员要具有较好的语言表达能力。这样的组合方式可以使学生互相学习别人的长处,弥补自己的不足。所以在课程设计中我们也采取这种优化组队方式,学生根据自身情况自愿组合,教师考查各组学生情况后,再进行适当调整。

2.精选历届竞赛题目或自选创新题目。

题目确定有两种方式:一是从以往的计算机学科竞赛中挑选出符合课程培养目标和学生水平的竞赛题目;二是鼓励学生根据兴趣爱好自己确定题目,教师把关确认题目的合理性、实现的可行性和工作量等问题。要求每队一题,题目不能相同。

3.项目组给出切实可行的设计方案。

学生根据所选题目通过网络和书籍查找相关资料,结合所学理论知识对课题进行仔细分析,同时需要了解软件用户实际需求,可以把同学或教师当作用户,进行需求调研,在此基础上提出切实可行的实施方案,并进行方案论证,包括需求分析、总体设计、详细设计、测试方案等几个方面。

4.组间互评,论证设计方案的合理性与可行性。

每个小组以答辩的方式进行方案汇报,教师和其他小组成员一起对方案进行分析、评价和指导。组间的互评目的是调动学生的积极性,让其有主人的感觉,他们既是参赛者又是评委,这样大家可以取长补短,意见也更加全面。

5.以团队为单位的项目研发与测试。

即设计方案的具体实施阶段,根据设计方案进行编程和系统测试。教师定期为学生提供技术支持,和组内学生一起讨论,对学生出现的普遍问题,进行讲解,为学生提供解决问题的新思路。

6.以团队为单位的项目展示与组间评价。

学生完成整个项目后,各个小组将撰写项目报告,提交最终作品并进行答辩,接受包含指导教师在内的验收教师组和学生组间互评。这个环节主要考查学生对基础知识的掌握程度、项目研发水平、总结表达等能力,观察团对成员实践过程中在设计、编码、测试等方面的亮点。此过程主要强调以团队为单位的评价,按照科技竞赛比赛规则,通过比较各组作品以及答辩过程评出小组等级。

7.以个人为单位的组内成员互评、自评。

每个学生在小组内发挥的作用和大小不同,贡献也不同,课程设计最后的成绩也不同。小组成员要根据每个人的实际情况公正地给出每个成员(包括自己)在小组中的位置,清晰地意识到自己及他人在组中发挥的作用,互相了解优势和劣势。

8.选拔优秀学生团队和作品。

评选出优秀作品,在教师指导下进一步进行完善,准备参加计算机学科相关科技竞赛。

四、学科竞赛和课程设计融合成果

采取上述方法进行的学生培养,既可以使优秀团队脱颖而出,为参加上一级比赛做好准备,使其能在激烈的竞争中取得好成绩,提高学校参与竞赛的人数,提高获奖数量和等级,也可以使绝大多数普通学生在各个方面得以锻炼,提升专业能力,如方案设计能力、系统开发能力和集成调试能力等,提升非专业能力,如表达能力、文档撰写能力、PPT制作能力和组织能力等,并让其感觉到只要通过努力并做好充分的准备,竞赛的难度是没有那么大的,提高参赛的积极性和自信心。中国大学生计算机设计大赛由教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、软件工程专业教学指导委员会等联合主办,包括软件应用与开发类、软件服务外包类等小类,我校在2012年只报名参加了一项省赛,2013—2014年,我们将课程设计和中国大学生计算机设计大赛相结合,取得了如下成绩,如表2所示。可见学科竞赛和课程设计的融合,促进了参赛数量和获奖等级的提高。

五、结语

计算机学科竞赛和课程设计相融合的方法不仅改变了传统课程设计模式,而且改变了传统科技竞赛校内推荐方法。传统的推荐模式是学生接到竞赛通知后,自行组队参加比赛,存在的问题是竞赛准备时间短、作品不完善,另外没有经过训练的学生直接参加竞赛,对比赛的规则和要求没有经验,获奖的概率小,获奖的等级低。通过课程设计系统地创新性培养,提前选拔优秀团队并进一步重点培养代表学校参加校外竞赛,可增强学生的核心竞争力,提高学校的竞争力。在课程设计成绩评定时综合了组间评价、组内成员互评和自评,改变了传统的以教师为主导的评价方式,提高了学生学习的积极性,同时促进了组内和组间学生的交流合作。

作者:邵虹 崔文成 单位:沈阳工业大学信息科学与工程学院

参考文献:

[1]孙莉,朱国进,石秀金.计算机学科创新人才培养模式的研究与实践[J].计算机教育,2010,(7):15-18.

[2]杨燕,张翠芳,曾华燊.国家创新体系下计算机学科创新人才的培养[J].计算机教育,2009,(19):21-23.

[3]余琍,王丽娜,代永平.计算机学科拔尖创新人才小班制培养[J].计算机教育,2014,(15):31-33.

[4]杨松涛,李晶.ACM/ICPC程序设计竞赛中的计算思维培养[J].黑龙江高教研究,2014,(10):174-176.

[5]琚生根,廖勇,周刚,等.ACM竞赛与实验教学创新[J].实验技术与管理,2009,26(5):125-126,131.

[6]崔杰,仲红,石润华.依托信息安全竞赛培养大学生创新实践能力[J].计算机教育,2013,(7):92-94.

[7]李雪梅,曹晟,周世杰,等.以信息安全竞赛为平台培养学生创新能力[J].实验科学与技术,2012,10(6):320-322.

[8]刁鸣,王松武,李海波.大学生电子设计竞赛的实施与思考[J].实验技术与管理,2010,27(9):127-129.

[9]蒋力立,彭端,杜宇上.电子设计竞赛培训的探索与实践[J].实验科学与技术,2015,13(1):156-159.

[10]王变琴,刘树郁,许海州,等.计算机信息类综合实验课程设计与实践[J].实验技术与管理,2015,32(4):213-215.

篇6

[关键词]案例推理;案例推理应用;研究综述

中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)24-0310-02

1引言

案例推理(Case-based reasoing,简称CBR)起源于认知科学对人类推理和学习机制的探索[1],是伴随认知心理学的研究而发展起来的一门新的推理方式,是人工智能领域较新崛起的一种问题求解和学习方法。其核心思想在于对新问题求解时,可以使用以前求解类似问题的经验来进行推理和学习,从而对问题的求解进行指导甚至直接重用结果,而不必从头做起。概括地讲,CBR就是利用过去的经验案例推理求解新的问题。CBR在推理求解时直接利用案例,而不需要提取规则,弥补了基于规则的专家推理系统在知识获取和组合推理等方面的不足。

由于CBR被定义为一种方法而不是一种技术,使得CBR可以更加好吸收各种新方法和技术来完善自身,从1982年耶鲁大学的沙克提出动态记忆理论发展至今,已在计算机科学、医学、故障诊断、交通运输、信息管理、法律、突发事件应急管理、决策、工业、农业、电力等领域获得了广泛应用。本文首先介绍了案例推理的认知模型,然后对案例推理的典型应用进行了研究综述。

2案例推理的认知机理模型

有许多模型试图更好地描述CBR,其中应用最为广泛的是Admodt和Plaza提出的4R认知模型[2],如图1所示。

在该认知模型的描述中,一个CBR循环通常包括以下四个阶段:

(1)检索(retrieve)最相似的案例;

(2)重用(reuse)检索到的结论尝试解决新问题;

(3)修正(revise)建议的解答;

(4)保存(retrain)新问题和修正的解为一条新案例。

根据图1所示的4R循环,案例推理的认知机理可描述如下:一个新问题最初被描述成一个新案例(也称目标案例)。历史案例库中存储的是先前的问题描述及相应的解答,称之为源案例。当有新的待求解问题,即目标案例出现时,通过案例检索从历史案例库中搜寻出与目标案例相似的源案例。在案例重用阶段,如果源案例与目标案例的问题描述完全一致,则可直接将源案例的解答作为目标案例的建议解;否则,就需要对源案例的解答进行调整,进而得到目标案例的建议解。在案例修正阶段会对系统给出的建议解进行评估,可通过实际应用检验或者领域专家评价实现,如果评估为失败解就需继续修正。最后通过案例保存将新学习的案例或者修正后的案例储存到案例库中,以用于将来的问题求解,从而实现CBR的学习功能。

3案例推理的应用

3.1计算机科学与信息系统

针对目前的主流搜索引擎和Web浏览器均针对用户的单独搜索行为设计,不便于进行协同Web搜索的问题,文[3]提出了一种基于CBR的协同Web搜索模型,并介绍了基于此模型实现的两套协同Web搜索原型系统。根据数字图书馆个性化推荐系统的设计思想和方法,文[4]提出了基于案例推理方法在信息系统总体设计中的应用,并通过结构化建模方法对案例修正环节进行改进。文[5]使用分级标准架构对案例进行表示,并使用多层案例检索,将此新型的案例推理模型用于推荐机制辅助决策系统,通过一个旅行计划推荐实验证明该方法可提高推荐的有效性。

3.2医学

案例推理可用于建立各种医疗诊断系统。文[6]提出一种基于相似度阈值的案例匹配算法,可通过对病人表现症状的匹配分析得到诊断结果,并推荐相应的治疗方案,实验结果表明该系统具有较高的诊断效率和较好的智能性,能为医生进行医疗诊断提供一定的辅助作用。文[7]将案例推理用于中医四诊的一般过程,设计了四诊辅助诊断系统,可以克服中医辨证论治在收集外部信息时不准确的缺陷,并提高诊断过程的准确性。文[8]和文[9]分别将其用于高血压检测、肝病诊断。

3.3故障诊断

案例推理广泛应用于航空航天、电力、工业生产、数控机床等不同行业的故障诊断。文[10]探究了案例推理在飞行器故障诊断中的应用。文[11]介绍一种以领域规则和案例推理为基础的电力设备故障红外诊断系统,该系统可实现电力设备红外测温现场的测温数据录入和设备故障诊断,有效避免了人为原因导致的设备诊断偏差和安全隐患。文[12]将案例推理和软测量技术相结合,提出一种竖炉燃烧过程的智能故障预报方法,并将该方法应用于竖炉燃烧过程的生产实际中,结果表明故障发生率明显降低。文[13]设计了神经网络与案例推理相结合的复杂装备故障诊断模型,较好地解决了复杂电子装备故障诊断的快速与准确问题,并通过对雷达情报综合电子信息系统故障实例的诊断仿真验证了算法的有效性。

3.4商业

文[14]提出一种基于案例推理与灰色关联度的企业财务危机预警模型,实验结果表明,该方法得到的案例相似性排序结果符合实际情况,可提高相似企业的检索效率,满足企业财务危机预警的要求。文[15]提出基于案例推理技术的化妆品销售组合预测模型,能够弥补短生命周期产品数据不足的问题,该预测模型在化妆品销售预测方面,能够达到令人满意的精度要求,具有实际应用价值。

3.5农业

案例推理在农业科学中主要用于各种农作物虫病的预测、诊断或诊治。文[16]利用农业专家对病虫害诊断的经验案例,建立了基于CBR的蔬菜病虫害诊治专家系统,可为菜农和专家提供诊断决策。文[17]利用CBR预测系统,有效预测黄瓜枯萎病,从而增加防治胜算并能辅助生产决策的动态修订。

3.6其它方面

其它方面的应用,如气象、教育、法律等。文[18]提出将案例推理与模型推理相结合用于天气预报研究,探索提高天气预报准确性的新方法,并运用这种方法,利用java语言,实现了一个新的天气预报系统。文[19]把基于案例推理技术引入智能教学系统中教学策略的推理和控制中, 应用以前学生学习的经验作为以后学生学习的引导,从而实现教学策略的自动组织、自动规划,实现学生的自主选择、自由学习。

4结语

通过了解 CBR 系统的应用状况,可以发现 CBR 系统适用于历史案例丰富但难以提取规则或者不易建立模型的领域。CBR还具有学习能力,利于用户对知识进行维护。另外,CBR系统的结论是由以前的案例推理得出,与人类的推理过程相似,因此CBR系统给出的结果更易于被用户接受。

参考文献 (References)

[1] R L D Mántaras, D Mcsherry, D Bridge, et al. Retrieval, Reuse, Revision and Retention in Case-based Reasoning [J]. The Knowledge Engineering Review, 2005, 20(3):215-240.

[2] A Aamodt, E Plaza. Case-Based Reasoning: Foundational Issues, Methodological Variation, and System Approaches [J]. AI Communications, 1994, 7(1): 39-59.

[3] 孙静宇, 陈俊杰, 余雪丽等. 基于CBR的协同Web搜索模型及应用研究[J]. 山东大学学报(理学版), 2012, 47(5): 19-24.

[4] 徐晓敏, 甘仞初. 结构建模方法在基于案例信息系统总体设计中的应用[J]. 计算机应用, 2004,24(S2):118-119.

[5] C S Wang, H L Yang. A Recommender Mechanism Based on Case-based Reasoning [J]. Expert Systems with Applications, 2012, 39 (4): 4335-4343.

[6] 申静. 基于案例推理的疾病诊断专家系统的研究[J]. 计算机与现代化, 2013, (2): 143-146.

[7] 忻凌. 基于案例推理的四诊辅助诊断系统的设计[J]. 医学信息, 2009, 22(5): 589-590.

[8] K H Hsu, C C Chiu, N H Chiu, P C Lee, W K Chiu, T H Liu, C J Hwang. A Case-based Classifier for Hypertension Detection [J]. Knowledge-Based Systems, 2011, 24 (1): 33-39.

[9] C L Chuang. Case-based Reasoning Support for Liver Disease Diagnosis [J]. Artificial Intelligence in Medicine, 2011, 53 (1): 15- 23.

[10] Song D, Zhang K. Research and Application on Case Self-Revision Approach in CBR[C]. 2008 International Conference on Computer Science and Software Engineering, Wuhan, 2008:368-371.

[11] 李孟兴. 电力设备故障红外诊断系统的研究与实现[J]. 电力信息化, 2013, 11(2): 36-39.

[12] 严爱军, 王普, 曾宇. 竖炉燃烧过程智能故障预报系统[J]. 化工学报, 2008, 59(7): 1768-1772.

[13] 黄子俊, 周政, 汤景棉等. 基于ANN与CBR相结合的复杂装备故障诊断研究[J]. 计算机应用与软件, 2010, 27(12): 196-198.

[14] 廖志文. 基于CBR与灰色关联度的财务危机预警[J]. 计算机工程, 2012, 38(1): 174-176.

[15] 吴迪, 李苏剑, 李海涛等. 基于CBR的化妆品销售组合预测模型[J]. 北京航空航天大学学报(社会科学版), 2012, 25(1): 78-84.

[16] , 李东明, 陈桂芬. 基于CBR的蔬菜病虫害诊治专家系统的研究[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(27):15380-15381..

[17] 杨振刚, 刘伟章, 方永美. CFW的CBR动态预测[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(6): 236- 239.

[18] 沈利峰. 案例推理方法(专家系统)在气象方面的应用研究[D]. 上海海事大学博士学位论文, 2005.

[19] 杨健, 杨邓奇, 秦祖启. 智能教学系统中基于案例推理的教学策略研究[J]. 计算机工程与设计, 2008, 29(15): 4006-4008.

基金项目:促进高校内涵建设-教育教学类-大学生科研训练(CJGX2016-JX-07);科技类博士资助课题 (YZKB2015010);促进高校内涵建设-师资队伍建设-校内专业教学团队和优秀人才培养计划-校级骨干教师培育项目(CJGX2016-JX-26/004).

收稿日期:2016年10月26日;修回日期:-年-月-日.

基金项目:

促进高校内涵建设-教育教学类-大学生科研训练(CJGX2016-JX-07);科技类博士资助课题 (YZKB2015010);促进高校内涵建设-师资队伍建设-校内专业教学团队和优秀人才培养计划-校级骨干教师培育项目(CJGX2016-JX-26/004);

篇7

关键词:大学计算机基础;考试方式;考试系统;教学评价;改革

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2014)06-0039-03

一、引言

随着现代科技和电子信息的迅猛发展,计算机已经极大地影响并改变着人们的生产、生活、工作、学习、娱乐、家居等方式。在这种飞速发展和不断变革的形势下,社会对于学校的教育也提出了更高的新要求,大学计算机基础教育作为学校实行素质教育的重要组成部分,在新时展的背景下具有新的使命。如何考核大学计算机基础课程的教学效果,如何通过考试来有效评价学生学学计算机基础课程后的收获,是当今高校高等教育工作者和教授大学计算机基础课程教师始终思考和关注的重点问题。

考核与评价对学生来说非常重要。学生成绩考核,一方面能检验学生的学习效果,另一方面能体现学生对教学内容的掌握程度,通过教学考核让学生对所学内容加深理解,对于大学计算机基础这门操作性特别强的课程来说,考试方式中必须包括很大比重的操作部分,通过检验学生在真实平台下的操作能力来考查学生是否真正掌握了相关技能,能够将来学以致用。

现在普遍存在的现象是学生能够熟练掌握所学的理论知识,但是在真正的操作环节却十分薄弱。此时,教师在探讨新的考试方式和评价方法时要将所教授的知识隐含在一个或多个具体的操作任务中,让学生通过对任务进行分析、思考、举一反三来明确任务大概涉及哪些知识,需要如何关联所学的相关知识来找到解决问题的方法,最后通过对任务的有效完成来巩固所学知识。在这种考核思想的指引下,可以促使教师开发能有效促进学生掌握大学计算机基础技能的考试平台和考试系统。

因此,在考试方式的改革中老师要寻找一个能客观评价学生教学效果和技能的平台,能如实客观地考核学生的真实水平,从而激发学生对学习计算机的兴趣,让大学计算机基础课程的教育更好地满足社会发展的需要。

二、传统大学计算机基础课程考试存在的问题与改革趋势

传统大学计算机基础课程的考试往往存在以下方面的不足:

(1)主要采用纸质试卷答题的形式,在这种模式下只能考核理论知识,不能考核考生实际动手的操作技能,无法体现学生是否真正掌握大学计算机基础课程的真实技能和水平。

(2)在纸质试卷答题的模式下,考务工作量特别大。一般考试是在相同时间采用同一套试卷进行,造成考前需要印刷大量试卷,同一时间考试造成在考场安排、监考老师调配、收发试卷等方面存在较大的工作量和工作压力。

(3)在纸质试卷考试模式下,多名不同教师对主观题的评分过程和评分标准很难做到完全统一,容易产生评分标准的差异。另一方面,部分学生考试后若对成绩有疑问需要复查考卷时,面对大量的纸质答卷,查询起来的工作量特别大,耗时耗力。

针对以上传统大学计算机基础课程考试存在的问题与不足,结合全国计算机等级考试多年实施的宝贵经验,无论是题库管理、考前准备、考中监控、考后评分,所有流程均实现了高效和节能。类似的还有全国英语四六级、多种出国英语考试等机考模式也都开始步入无纸化考试时代。相比传统考试而言,机考的优势在于:准确率高、主观性强、数据安全、评分标准统一、考务安排和阅卷工作高效。另一方面,无纸化考试还可以节约资源,吻合建设资源节约型和环境友好型社会的要求,因此无纸化考试已经成为今后大学计算机基础及其它课程考试的改革趋势。

三、开放式大学计算机基础课程考试系统

1.考试系统设计思想

开放式大学计算机基础课程考试系统能够解决传统考试存在的弊端和封闭性、极限性等问题,通过高度的开放性、通用性、适用性、简单明了等优点,为当前大学计算机基础课程的自主命题、日常练习、平时测试、综合测试、模拟考试、期末考试、离线阅卷等环节的实现提供了高效、简便、直观、节能的方法与手段。

大学计算机基础课程考试系统,采用B/S架构,后台采用SQL Server数据库,服务器采用Windows Server 操作系统。随着网络和通信技术的飞速发展,学校实验室设备和个人电脑的大量增加给上机考试提供了可靠的软硬件资源,有效促进了无纸化考试的发展。

在教师命题时,只需提供题目和答案即可简单轻松地制作题库中的题目,且题库可以根据知识点不断更新,做到根据计算机技术的发展与时俱进。考试时,为了防止学生舞弊和抄袭,考试系统会根据考生考号随机生成多套难度系数相当但是题目相异的考卷,有效杜绝考试违纪现象的发生。考试结束时,考生可以看到客观题的得分和分布情况,如果考生对评分有疑义,教师可登录考试系统查询学生考卷,系统将显示考生当前的答卷,错误信息提示、正确答案、单项得分情况等均能一目了然显示出来,也能导出PDF格式的电子试卷,方便教师把该电子文件打印成纸质试卷后用于教务存档备案。

2.考试系统模块及功能分析

开放式大学计算机基础课程考试系统主要包括:命题、阅卷、测试、监控等模块,分别对应相应的几个子系统,如图1所示。下面将对考试系统主要模块的功能和实现做详细介绍。

在授权用户登录开放式大学计算机基础课程考试系统后,将弹出包含“命题系统”、“阅卷系统”、“测试系统”和“监控系统”等模块在内的考试系统主界面,界面清晰、操作便捷、使用方便。如图2所示。

主界面中的定义考试、成绩管理、作业、班级管理、题库维护、题库审核等功能均是通过“命题系统”、“阅卷系统”、“测试系统”和“监控系统”等模块来实现。

“命题系统”是教师根据教学大纲、培养方案、教学内容、实际教学需要,组题或组卷制作出用于练习、作业、测试、模拟考试、正式考试等环节的试题库。教师可以采用随机或固定等组卷方式来命题。试题库中不仅应包含试题本身,还应当包含试题的标准答案、评分细则和特殊说明等。组好的试题库一方面为“测试系统”提供原始题目,另一方面为“阅卷系统”提供标准答案、评分细则和附加说明。在进行命题工作时,教师可以根据需要添加、删除和修改试题,试题类型可以为选择题、判断题、填空题、操作题(Word、Excel、PowerPoint等操作题)和问答题等。在编辑试题时,教师可以根据需要直接输入题目和操作对象,也可以通过导入功能选择输入已有的文件和题目,系统支持批量导入图片、公式等文件。图3给出了教师在“命题系统”中定义Word操作题的一个示例。

“测试系统”是为学生提供练习、测试、模拟和考试的平台,学生用账号和密码登录考试系统后,点击对应的测试模块,便能根据题库的内容和要求进行各种练习、测试和考试。“测试系统”的工作过程将受到“监控系统”的控制。首先,在开始考试前要对回收数据的服务器进行配置。其次,在考试过程中“测试系统”将和“监控系统”协同工作,完成上机的各种测试工作。最后,在考试结束后,“监控系统”会将考试试卷和结果上传服务器,把数据保存起来,为“阅卷系统”批阅试卷和做出评分提供原始数据。若考生只是登录系统练习题目,“测试系统”能为学生提供自己评定成绩的功能,使得学生能够一边练习一边查看对错和成绩。

“阅卷系统”将根据学生练习、测试或考试的结果、标准答案和评分细则来完成学生成绩的批阅。同时,通过成绩管理中的成绩统计功能可以评价分析学生测试和考试的历次成绩,该功能可以以班级或学生个人为单位,查看和分析各个知识点的答题和得分情况,便于教师根据分析结果有针对性地对学生进行教学。

四、结束语

开放式大学计算机基础课程考试系统的成功开发和应用,能够有效解决传统考试方式造成的各种弊端和不足,为教师根据具体教学内容、教学要求、学生情况自主命题提供了平台。教师能够根据不同的考生和不同的教学情况量身定做不同的题库,简洁且高效的无纸化考试系统将为高等教育教学方法及考核评价方式的改革提供有效的思路和理念。

开放式大学计算机基础课程考试系统通用性强,具有较好的推广价值,不仅适用于高校大学计算机基础课程的练习、测试与考试,同样适应于其它机构和部门组织的各类计算机基础知识和应用技能的评价与考核,能够为同类系统和软件的开发提供较好的借鉴思路。

参考文献:

[1]奚越,徐捷.计算机考试系统研究与实现[J].济南大学学报,2002,16(3):274-277.

[2]张量,詹国华.开放式、智能化计算机考核阅卷系统的设计与实现[J].计算机工程与应用,2001,37(10):36-39.

[3]董英斌,竹翠.基于网络的新型计算机考试系统[J].计算机工程,2001,27(8):150-152.

[4]丁亚军,曾三槐.基于Internet的计算机考试系统研究与实现[J].计算机技术与自动化,2000,19(3):42-44.

[5]丁杰敏,李伟波.“数据库系统原理”课程教学研究与改革[J].中国电力教育,2009.9(1):145.

篇8

计算机科学与技术学科是研究计算机的设计、制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科。它包括科学与技术两个方面。科学与技术相辅相成、相互作用。同时,计算机科学与技术学科具有较强的工程性,应用是计算机科学与技术发展的动力、源泉和归宿,而计算机科学与技术又不断为应用提供日益先进的方法、设备与环境。计算机科学与技术学科人才培养必须重视实践教学环节。

本文的主要工作就是探讨如何将先进的国际计算机实践教学模式引入到我们的计算机实践教学体系,完善我们的计算机实践教学体系,以进一步提高学生的创新能力。首先我们介绍国际先进的计算机实践教学模式,然后介绍东南大学计算机专业实践教学体系,接着介绍东南大学计算机专业实践教学体系引入国际化实践教学模式的探索,最后给出我们的建议。

1国际先进的计算机实践教学模式分析

国际先进的计算机实践教学模式的基本特征是:

(1) 强调做中学,通过实践悟出“道理”、发展理论;

(2) 强调实践与社会应用需求相结合;

(3) 强调实践与个人研究兴趣相结合;

(4) 强调实践综合与探索相结合;

(5) 强调实践与论文相结合。

国际先进的计算机实践教学基本模式是:“理论―实践―新理论―再实践”和“强化实践”。

英国和德国采用“理论―实践―新理论―再实践”模式。英国普遍实行“学习―企业实习―学习”三段制教育体制 ,即学生一段时间在校学习 ,一段时间到信息类企业实习,工读交替进行教学计划,使学生能在所选择的典型信息类企业环境中学习。它不仅给学生提供书本理论知识和实践知识,而且使学生在做好就业准备的同时,具有较高的技能和创造力。德国大学十分注重实践教学,实践教学环节在教学组织中占有重要的地位。习题课、讨论课、实践课占较大比例;学生要到企业实习 6个月,毕业设计必须在企业完成;毕业论文题目都是来自企业的真实课题。除了强调在企业的实习和见习外,采用注重实际问题分析的实践教学方法,以及练习实践教学方法――学生单独或以小组形式解决复杂问题;考察方法――参观企业,了解实际工作的程序和方法;案例方法。实践教学特色是“政府支持、企业主导、注重实践过程管理”,企业是评价、考核实践教学成果的主体。

美国采用“强化实践”模式。美国许多大学将计算机课程实验单独设课,甚至列为核心课程。对于软件类实践课程,重视通过项目训练培养学生的程序分析、设计和开发能力,而且关注项目训练环节的辅导工作;开课形式是项目驱动,助教指导;实践教学特点是助教人员配备充分,教师指导有成效。对于硬件类实践课程,在教学过程中强化实验教学,并注意引导学生养成正确的实验方法;开课形式是保证基础,兴趣驱动;教学特点是实验教学为主。另外,鼓励开设个性化的实践课程,注重学生的个性化发展;实践内容由学生自己与老师商定;教学特点是教师指导为主。

2东南大学计算机专业实践教学体系

坚持实践育人是东南大学的优良办学传统和宝贵的精神财富,坚持实践教学不断线,将实践育人通过培养方案和教学计划落实到人才培养的全过程是东南大学教育特色。

东南大学计算机专业实践教学体系是结合国际IEEE/ACM CC2005和东南大学计算机专业学科特色及优势形成了具有三个层次、三条线的开放式创新性实践教学体系。

三个层次分别是:

(1) 课内基础与验证型实验,该类实验主要涉及课程的相关知识点。实验目的是使学生验证、理解、巩固并掌握课内所要求的基本教学内容;

(2) 综合实验实践与课程设计,主要是设计与开发型实验实践,该类实验实践以“任务”或“课题”形式提出实验要求和具体的实验成果,要求学生通过有关课程或自学方式,掌握实验所涉及到的知识,通过综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验项目;该类实验旨在培养学生综合应用计算机知识与技术的能力,培养学生带着问题自主学习的能力,实验涉及计算机基础与应用开发等多方面的知识,例如,可涉及软件工具与环境的使用、高级语言编程、编译程序及操作系统、数据库及网络等方面的内容;

(3) 课外研究与创新型实验,该类实验重在培养学生的研究能力与创新意识;实验室可设定研究题目,也可由学生自选题目;该类实验可以没有最终结果,但要求学生能提供实验分析与研究报告,写出有见解的心得体会。

三条线分别是:

(1) 软件,从程序设计基础到操作系统及数据库、软件工程课程设计、软件类科研实践、软件类课题毕业设计;

(2) 硬件,从电子实践初步到硬件与接口实验、硬件类科研实践、硬件类课题毕业设计;

(3) 软硬综合,从计算机系统综合课程设计到软硬综合类科研实践、软硬综合类课题毕业设计;计算机系统综合课程设计以编译系统课程设计、操作系统课程设计、硬件实验和微型机与接口技术实验为基础;通过软硬综合实践环节增强学生的编程能力、计算机系统认识能力、充分利用计算机系统进行实际计算机应用问题求解的能力。

东南大学计算机专业软件系列实践教学环节如图1所示。

图1 软件系列实践教学环节示意图

东南大学计算机专业硬件系列实践教学环节的示意图如图2所示。

图2 硬件系列实践教学环节示意图

对于科研实践,主要是由四层次的大学生科研训练体系支撑,具有国家级、省级、校级、院系级四个级别、以学生自主研究项目和学科竞赛活动为主体。共有六种实现途径:

(1) 学生自主立项进行科研项目研究;

(2) 参加学科竞赛(如,电子设计竞赛、ACM国际大学生程序设计竞赛、足球机器人大赛等);

(3) 提交研学作品(设计、论文、报告、软件等)及相关资料;

(4) (含参加国际、国内各级学术活动提交论文并收入论文集或被邀请作报告);

(5) 听科技、学术报告并撰写与报告相关的研学材料,如文献综述、评论等;

(6) 其他研学活动。校级、院系大学生科研训练计划是计划的基础支撑和主体,国家级、省级和部分校级重点项目是优秀学生进一步发展创新能力的延伸舞台。

经过努力,东南大学计算机专业实践教学体系日趋完善,在对学生的培养上取得良好的效果,学生对计算机系统的认识能力和综合素质明显增强。

3东南大学计算机专业实践教学体系引入国际化实践教学模式的探索

东南大学主要在引入国际化实践教学思路与内容、实践过程模式和实践环节考核方式等方面进行了探索。

(1) 引入国际化实践教学思路和内容

根据 “强化基础、软硬结合、立足系统、面向应用、加强实践”的教学理念,东南大学计算机专业引入国际著名大学的课外研学实践模式和面向计算机系统的课程设计模式。对于课外研学模式,主要有:“软件环境自学实践”和“大学生科研训练计划”。对于面向计算机系统的课程设计模式,主要有:“以Lex和YACC为核心的编译程序构造课程设计”、“以构建小型数据库管理系统(DBMS)为核心的数据库系统课程设计”、“以操作系统内核设计为核心的操作系统课程设计”、“以CPU设计和BIOS设计为核心的计算机系统综合课程设计”。

(2) 引入国际化实践过程模式

根据“构建研究型实践教学体系”目标,东南大学计算机专业引入“开放和自主”实践过程模式。对于“开放”,主要是采用“开放的实践环境、开放的设计方式、开放的目标要求和开放的评价体系”,以使学生敢于探索。对于“自主”,主要是强调“以老师主导、以学生为主体”,不限定学生设计的系统总体结构、不限定学生具体实施设计的步骤、不限定最终的目标和验证方式、不限定学生实施设计自己设计的时间和地点,以能充分体现“个性化”。

(3) 引入国际化实践环节综合考核模式

对于以小组为单位实施的实践项目,采用组间考核和组内考核相结合的方式,教师全程跟踪、加强验收管理,不仅要提交实际可运行或可演示的系统、而且要撰写相关论文。对于组间考核,主要依据是小组答辩、其他小组对该小组的评价以及教师对该小组的评价。组间考核得分作为小组成员最高得分。对于组内考核,主要依据是小组成员相互评价、教师抽查面试。

(4) 加强与信息类企业的合作

主要包括:邀请企业工程师担任部分课程案例内容讲解、安排实训和企业实习、毕业设计结合企业课题。

对于“计算机系统综合课程设计”,我们主要是参照美国加州大学伯克利分校的思路。该课程目标是:提高学生的计算机系统综合认识能力、培养学生基于系统优化应用的思维意识、提高学生的创新能力。课程思路和方法是:从系统设计的角度,培养学生综合运用计算机软硬件课程所学到的知识的能力;鼓励自主创新,经过团队合作,设计一个小型的片上系统(System on chip),其中包括硬件系统和系统软件的设计与实现;采用研究型教学方法。该课程的前期实践基础是:以微程序控制和复杂的模型计算机设计为主要内容的“硬件实验”、以Lex和YACC设计为主要内容的“编译程序构造课程设计”、以微内核设计为主要内容的“操作系统课程设计” 。该课程的硬件设计内容有:一个可运行31条MIPS指令、采用哈佛结构的RISC型MPIS32微处理器,串口、键盘和LED显示控制器,看门狗(可选)等。该课程的软件设计内容有:含有编辑功能的MIPS32汇编程序、基本输入输出系统(BIOS)、硬件各部件测试程序、MiniC编译器(可选)、应用程序范例(可选)等。通过“计算机系统综合课程设计”,学生的感受是“让我们对计算机系统有了更直观深刻的认识,而且也锻炼了我们的能力”。引入国际化的实践教学模式,对我们学生的创新能力起到了明显的作用。

4思考与建议

(1) 必须加强实践教学师资队伍建设

拥有一支结构合理、具有丰富理论和实践经验的教师队伍是实践教学质量的有力保证。若实践教学采用全程跟踪、强化交互式实践考核方式,更需要投入更多的师资力量。

(2) 贯彻“讲一、练二、训三”的基本思想和“少而精”的原则

充分发挥学生的主动性,着重启发学生的思维,拓宽学生的知识领域,更多地采用引而不发和举一反三的启发式教学方法教给学生一些关键技术,把主动给学生。多指定一些参考书,让学生逐步形成自己选择资料和获取知识的能力,提高学习的积极性和主动性。讲课时间缩短,实际训练加长。

(3) 超脱实践内容、培养学生的创新精神

引导学生从具体实践课题完成过程,学会总结与归纳,使学生得到的不仅是知识,而是方法、分析问题和解决问题的能力,学生不仅学会分析问题、解决问题的方法,而且学会思索、对比、概括、提高,从怕出问题到主动找问题,从被动完成任务到主动寻找好的解决问题的方法,使知识得到升华、提高。从而,掌握作研究的一般方法和过程,可自主研究一些新的问题。

(4) 通过国际计算机工程认证制度推进计算机专业实践教学体系的国际化

将国际计算机工程实践规范引入计算机专业实践教学体系。

5结束语

创新源于实践、实践出真知。加强实践性教学环节是我国高等教育发展的一个永恒主题。我国高等教育要适应社会发展、符合国际潮流,满足社会对人才素质的多元化要求,必须重视实践性教学环节在专业教育中的作用。

我们相信,他山之石可以攻玉,我们需要借鉴计算机专业国际化实践教学模式,特别是国际知名大学计算机专业实践教学模式,以形成能够适应中国教育环境的计算机专业实践教学模式,从而进一步提高学生的实践创新能力、提升学生的专业竞争力。当然,探索具有中国特色、能与国际接轨的计算机专业实践教学模式是一个长期的过程,需要我们共同努力。

参考文献

[1] 清华人才培养走向国际化[N].科学时报,2004,(8).

[2] 教育部.关于进一步深化本科教学改革、全面提高教学质量的若干意见.教高(2007)2号.

[3] 陈宝泉,杨晨光. 如何培养好“未来的工程师”[N].中国教育报,2007,(10).

[4] 甘岚,曾辉. 计算机科学与技术专业实践教学体系构建[J]. 华东交通大学学报, Vol23. No.12, 2006,(12).

篇9

关键词:大学物理 教学改革 应用技术型

十八届三中全会后,国务院颁发《关于加快发展现代职业教育的决定》,提高高等教育服务区域经济社会发展的能力和水平,引导试点高校以培养生产服务一线的高层次技术技能人才为主要任务,形成产教融合、校企合作的办学模式,直接融入区域发展、产业振兴和技术进步,深度融合职业教育、高等教育和继续教育,探索出一条建设中国特色应用技术类型高等学校的发展道路。

目前,各个高校都在积极地探索适应新潮流,其中安徽大学在专业设置中,将一些专业设置分为研究型和应用型,以便学生能够更好的适应自己未来的发展。我校也在积极地寻求改革之路,通过修订人才培养方案,明确培养目标,确定培养模式,实行产教融合、校企合作,以培养面向生产、建设和服务一线为目标,培养出基础扎实、创新实践能力强、综合素质高、有良好岗位适应性的应用技术型人才。

物理学是高新技术的基础与源泉。大学的物理学课不仅是学习科技知识的基础课,也是培养学生科学素质的重要渠道。在我校有12个工科专业开设了大学物理课程,成为一门专业基础课,为学习专业知识奠定基础。为适应学校的转型发展,提高课堂教学质量,大学物理的改革显得刻不容缓。

1教学现状

传统的教学观念中,强调了物理知识的完整性,注重基础知识、理论推导等,忽略对学生思维、创新能力培养等方面的作用,教师普遍认为课时不足,无法完成普通物理学的课程。目前我校使用的是马文蔚教授编的《大学物理教程》,完整地给出了大学物理的系统理论,对经典的定理、定律都作了精辟的描述,而相关的物理学史和前沿科学却涉及甚少,对理论的应用与当代高新技术联系不紧密,与现代生活脱节。我校开设的大学物理总课时数为96学时,无法完成全部内容,因此,根据各个专业所需的内容开设不同的章节。

2改革的措施与结果

2.1针对专业需求,修订教学大纲

生源是民办高校生存之本,理工科专业中出现了文理兼收,生源质量相对较差,学生学习兴趣不浓,中学物理基础较差,对大学物理教学造成一定的困难。根据人才培养方案,结合专业知识和实际工作修订教学大纲,提高物理的课堂教学质量。

我校共有三个院开设了工科专业,其中交通工程学院开设有交通工程、安全工程、机械设计制造及其自动化、汽车服务工程和交通运输专业,应用到大学物理主要是运动学、牛顿定律、动量守恒和能量守恒定律、刚体转动、热力学基础等章节,与开设的工程力学等课程衔接;电子电气工程学院开设有电气工程及其自动化、电子科学与技术、通信工程、自动化和电子信息工程专业,以大学物理中静电场、静电场中的导体和电介质、恒定磁场和电磁感应为主要内容,与开设的电磁学和电磁波等课程衔接;计算机工程学院开设有计算机科学与技术和网络工程专业,以静电场、静电场中的导体和电介质、恒定磁场、电磁感应和光学为主要内容,与开设的单片机原理与应用等课程衔接。针对不同专业需要的不同物理知识,修订相应的教学大纲,让学生意识到学学物理对专业课的作用。

2.2制作精品课件,加强科技创新

我校开设的是非物理专业,因为没有考研的动力、没有升学的压力,加上中学物理基础差、高数也不好、物理理论性强,所以大多数对物理没兴趣。多媒体课件能够直观、生动地给人感性认识,能有效的辅助教学。目前,高校的教师更多关注科研,对课件制作更多的是简单的复制教案,起不到辅助的作用。多媒体课件是将文字、图片、声音、动画、视频等组合在一起,形成有效的感性刺激,使教学更加形象生动,激发学生的学习兴趣。物理是来源于自然,也应该应用于自然。讲述动量时,举例:枪让人害怕,那是因为子弹可怕,可怕的是子弹本身吗?引入:在高速公路行驶的轿车被山上玩耍的小孩扔出的小石子砸穿前挡风玻璃砸中后排的乘客,而且击穿了肺部导致当场死亡。将这个新闻制作成flas,学生有直观的感觉。思考:一个小石子为何也具备如此大的威力?课堂与生活的联系,学生从物理走入生活,来认识生活中现象。

关注物理学的发展,引进前沿科学,通过物理科普知识展、物理科技创新比赛等,增强学生对物理的兴趣。通过网络及时了解发生的新闻,在讲解知识的同时,阐述发生在身边现象。

2.3弱化结果,注重过程

知识的学习主要是应用,而不应该一纸定终身,让学生产生因为考试而学习,出现厌倦的情绪。学生学习过程中,更注重能力的培养,制订以培养能力为目标的综合考评

体系是至关重要的。我校的大学物理总评成绩=平时成绩100×50% (50分)+闭卷成绩100×50%(50分),平时成绩中分为出勤、作业、课堂讨论、科技创新、随堂测验等形式,其中出勤与作业各占40分,其它共20分。民办高校生源质量相对较弱,部分工科专业文理兼收,物理基础相差较大。改革后,学生感觉到更公平,有利于提高学生学习的积极性,对于期末总成绩考核充满信心。在大学物理经过改革之后,从图中可以看出,同一个班级在两学期开设的课程相比较,整体的成绩有所提高,不及格的人数在下降,而优秀率、及格率、平均分均在提高。

3结论

在当前的形式下,探索转型之路,以适应社会的需要。通过对大学物理的改革,不断更新内容、改进方法,扎扎实实推进教学改革,不断提升教学效果,服务于专业课程,为培养创新实践能力强、综合素质高的应用技术型人才奠定基础。

参考文献:

[1]项云霞.物理课堂教学设计研究初探[J].聊城大学学报,2004,17(3):93-95.

[2]李明.对加强和改进大学物理教学中多媒体技术的探讨[J].大学物理,2005,24(12):48-50.

[3]史友进,孙厚谦.大学物理课程改革实践与研究[J].盐城工学院学报(自然科学版),2006,19(6):69-72.

[4]王长春.关于大学物理教学改革的思考[J].池州学院学报,2008,22(3):117-119+145.

[5]全桂英.大学物理课程教学改革的研究与实践[J].淮南师范学院学报,2013,15(3):129-132.

篇10

关键词:高师院校;最小,最大策略;工程嵌入;项目驱动;团队精神

文章编号:1672-5913(2010)08-0004-07

中图分类号:G642

文献标识码:A

1 问题的提出

近年来,为了满足社会需求以及学校自身发展的需要,我国现有的一百多所师范院校普遍设立了非师范教育计算机专业。在特定的历史时期,这一做法推动了高等师范院校的进一步发展,实现了师范院校办学的多元化。但是从实际运行效果来看,相比于工科院校,师范院校培养的非师范计算机专业人才在规格方面有很大的不足。具体表现在毕业生的工程实践能力偏弱、行业应用背景知识匮乏、项目经验不足等问题。这些问题的存在严重地影响了高师院校计算机学科的进一步发展。

产生这些问题的原因是多方面的,我们认为主要包括以下几点:(1)高师院校长期受办学传统的制约。由于高师院校的定位决定了高师院校在师资培养方面的优势,这导致非师范计算机专业的课程设置、教学方法与手段等方面都深受师范教育人才培养模式的影响。(2)高师院校的非师范计算机专业学生的行业视野受限。随着计算学科自身的发展与在其他领域的渗透,今后计算机专业人才更多需要复合型的信息化人才,但是师范院校开展的活动大多与教育关联度较大,学校的工科氛围缺乏,行业背景知识受限。(3)课程设置与教学方法缺乏针对性。计算机学科具有很强的工程应用特征,但是高师院校的背景偏重于人文与理学学科,缺乏计算机工程应用人才培养的有效管理手段与经验。此外,在师资力量方面,高师院校的教师大多是出身师范教育的计算机专业教师,尽管教学对象转换为非师范计算机专业学生,但是师资本身还不具备与工程接轨的思维模式。(4)工程应用背景知识严重匮乏。由于高师院校的定位主要是教育领域,非师范专业的计算机专业学生耳濡目染的主要是教育行业知识;而综观当今的计算机学科的应用领域,可以发现军事、航空、电信、交通、金融、保险、影视、农业、娱乐等领域是计算机人才需求量极大的主要行业。但是置身师范院校的计算机学生对上述行业知识普遍匮乏,这导致学生在毕业后相对于其他工科学校,需要更长的社会适应期。(5)教学实践环节相对较弱。工程技术人才的培养除了必要的基础理论知识之外,更重要的是通过实践教学培养学生动手操作能力。而计算机实践教学需要具备二个条件:一是熟悉实践操作的教师:二是实验实训的设备、基地。目前真正具备这两个条件的师范院校较少,尤其是前者。这导致高质量的工程实践课程难以开展,以致教学质量偏低。上述5点主要原因导致高师院校非师范教育的计算机毕业生培养质量与工科院校相比,在人才规格上具有一定的差距,并进一步导致发展空间受到一定的限制。

为了解决目前高师院校非师范计算机专业人才在培养过程中存在的问题,我们必须在深入分析计算学科发展趋势的基础上,立足于高师院校的现实环境,采用行之有效的专业人才培养新途径。

2 国内外高校计算机专业人才培养现状分析

根据著名的IEEE-CS/ACM Computing Curricula的研究成果,我们可以发现计算学科已经步入到一个具有融合多学科领域知识的宽广领域,具有其他学科所不具备的旺盛生命力和鲜明特色。学科围绕着一个基本问题“什么能(有效地)自动进行?”将数学、物理、认知、生物、化学等人文学科与自然学科融入一体。总的来说,当今计算机科学与技术的内涵和外延都在迅速扩大,已经形成了多元化的知识体系,单一的人才培养模式很难满足社会对多种规格人才的需求。

2,1国外高等院校计算机人才培养现状

美国是计算机科学理论与技术发展最快的国家之一。计算机科学和信息技术领域中的绝大多数的理论、算法、协议均起源于美国;国际知名的IT企业也以美国居多,如Microsoft、IBM、Intel、HP、Dell、Oracle等。因此,以美国为代表的计算机教育起到引导潮流的作用。由于美国在计算机领域中的发展历史悠久,不同学校的专业设置通常是特色鲜明,在教育理念上更注重与社会接轨,努力使学生具备最快融入社会的能力。如美国斯坦福大学开设的计算机科学主修课程非常注重计算机学科与其他学科之间相互融合,其他学科的学生可以追踪到很多不同的领域,如程序设计语言、图形学、数据库、计算理论、人机交互等;加利佛尼亚大学伯克利分校特别注意培养学生团队精神。在软件工程课程的教学方面,主要采用项目团队的组织和管理方式。工程实践方面的内容具有很强的工程实用性;卡内基梅隆大学十分关注计算机专业人才面向社会的应用程度。软件工程课程的学习主要通过实验室工作来检验课程中所学的概念,该课程培养学生如何领导一支团队、理解软件开发中的各种关系所必需的知识技能。香港科技大学的计算机人才培养则坚持开放性与多元化的教育策略;研究领域少而精:在队伍建设方面坚持一流师资、一流学生的策略;在面向社会方面,与外企合作,注重实用型专业软件人才培养。在学生高年级时,将企业已完成的一个真实项目分解成需求分析工程、设计工程和制造工程三个部分进行实战训练,企业工程师、学校教师共同参与指导。这种深入而全面的校企合作具有强大的生命力,推动人才培养进入良性循环的发展轨道。荷兰蒂尔堡大学是一所非综合性院校,计算机人才培养主要以信息管理专业为重点,围绕这一中心开设相关课程。美国哈佛大学Leitner等人提倡将计算机专业人才的培养分为计算机理论与应用两个方面。强调计算机应用程序的使用而不是单调的程序设计练习。在计算机应用方面的教学目标是让学生学会用软件系统描述和解决实际问题,以加强对相应计算机概念的理解与认识。课程设计应围绕计算机科学中最让人感兴趣的应用领域(如人工智能、计算机图形学、计算机视觉、信息检索、人机交互等)来组织。在授课的过程中,每一种应用,他们认为可从两方面讲授:一是从全局角度给出计算机学科中的概念;二是从特定细节入手,使每一个实例都和一个特定的软件系统相联。

2,2国内外高等院校计算机人才培养现状比较

在计算机人才培养方面国内外有很大的不同,具体包括以下三点:

(1)国内计算机专业设置的课程深受国际IEEE/ACM提出的CC2001及CC2004的影响,具有很大 的相似性。国内计算机的教学内容多而深,比较偏重于理论方面的教学,而国外的教学内容则比较注意与社会需求相结合;而且学科分工明确,教学内容要么侧重于广度,要么侧重于深度,比较重视学生实验动手能力的培养。

(2)辅助教学方法和工具差别很大,美国教学教辅工具完善并且功能全面,中国教学缺乏教辅工具;美国高校计算机科学导论课程的辅助教学工具大部分非教师制作,而是采用比较专业、成熟的软件产品。美国的教材出版商一般除提供书本教材外,通常还有几张辅助教学光盘,其中有完整的课后练习和辅导资料,内容由浅入深,非常丰富,其中部分内容需要提交给教师,另一部分有参考答案,供学生自己检查。书本与辅助教学光盘紧密结合、相辅相成,学生通过练习巩固加深课堂上学到的理论知识,通过模拟实验,体会实际操作的技术方法:而且,学生可以根据自己的水平选择适合自己的内容。

(3)学生成绩考核的方式不同。从当前的社会需求来看,计算机学科更多地偏重于工程应用,因此,实践考核方面应该占据很大的比重,国外的教学模式中也充分体现这一点,而国内师范类计算机专业的考试大多以理论考试为主,尤其是数据结构、操作系统、离散数学等核心课程的考核。

2,3国内高师院校非师范计算机人才培养现状分析

目前高师院校的非师范计算机专业主体布局如图1所示。

通过图1,我们可以看到,当前高师院校的基本定位主要是师范教育。学校的行业背景奠定了学校人才培养的主阵地。从毕业生的规格来看,师范性特色鲜明,而工程实践环境明显较弱。在学校的总体管理体系方面,从管理人员学习背景、管理规则以及管理内容等方面来看,管理者大多数的思维局限在师范院校的管理模式上,对学生的基本管理目标是“服从管理、中规中矩”,缺乏一定的宽容度。这种管理模式通常与计算机专业本身要求的高度创新、与时俱进是不相符的。

事实上,高师院校的“师范”性质充分反映了学校的主要任务是为国家培养优秀的师资队伍。这一传统定位使高师院校的特色专业通常以人文学科为主,理工学科为辅,校园氛围更多地充满了人文气息。如何寻找突破口,使得师范院校的非师范计算机专业适应社会需求一直是一个迫切需要解决的难题之一。

问题解决的关键在于管理者首先需要具有创新性的思想。“师范”的概念从一定意义来说,是计划经济时代的行业严格划分的产物。随着社会的发展以及教育体制的改革,传统的高师院校主要面向教育行业培养人才的局面已经被打破。如自2003年起,北京师范大学取消了师范生与非师范生的区别,实施通才教育的培养模式。其次,应给予工程应用学科以足够的扶持。对现有的学科进行动态重组,为高师院校中的非师范计算机专业人才的培养提供有效的服务平台。第三,应拓宽人才培养途径。社会需求表明,计算机领域的人才需求已经呈现出百花齐放的局面。下面以安徽师范大学的非师范计算机专业的人才培养为例。安徽师范大学是一所历史悠久的省属重点综合性大学,设有文学、教育科学、经济管理、政法、社会、外国语、音乐、美术、数学计算机、物理与电子信息、化学与材料、国土资源与旅游、体育、生命科学、环境科学、国际教育等16个学院,学科种类齐全,师范与非师范并举,在安徽及至全国均有一定的影响力。目前学校拥有一大批从事基础理论研究的工作者,基础研究相对较强,但诸如计算机等发展迅速的工程学科在人才培养方面不容乐观,主要原因在于:(1)应用型师资力量薄弱。受学校的办学性质和教师重基础轻应用的价值取向影响,非师范计算机专业的人才培养模式基本上是沿袭着师范专业计算机专业本科生的培养路径,在师资力量方面也大多来源于师范院校自己培养的教师。(2)非师范计算机专业人才培养的环境缺失。师范院校大多以人文社会科学和传统的理学为主,工科及应用学科较少,难以形成优势局面。受传统观念的影响,许多教师放不开职业习惯进入经济社会主战场。此外,工程开发的风险较大,需要具有敢于承担风险的意识。因此,与其他具有优势的工科院校相比,高师院校的非师范计算机专业在课程体系、教材选择、实验室建设、师资配备等方面基本上处于与师范类计算机专业人才培养模式相似,缺乏针对性。

3 高师院校中非师范计算机专业人才培养的新途径

经过调研,我们发现目前高师院校计算机专业毕业生出路主要有3条,一是进一步深造,如考研、出国留学等;二是进入IT专业公司;三是进入其他行业成为信息化应用人才。如图2所示。

图2表明,在高师院校的育人环境中,计算机专业本科生经过公共课与专业基础课学习之后,分流为三个方向,具体包括科学研究、工程应用、专业复合型。由于师范院校大多属于综合类院校,因此在科学研究类和专业复合型的人才培养方面,师范院校具有一定的优势。由于计算机处理的问题主要是数值和符号类,在数值处理方面更多依赖于数学理论;而在符号处理方面主要涉及语音、图像、自然语言处理,这些内容在师范院校均有很好的学科支撑。最为薄弱的环节是工程应用人才的培养。我们的基本思路是一方面充分利用师范院校的传统优势;另一方面在人才培养实践中,引入新的教学元素。笔者将以安徽师范大学的非师范计算机专业学生的培养实践为例,阐述我们在课程设置体系、教学理念、教学实践、综合素质培养四个方面的经验。

3,1动态分层的Min―Max课程设置体系

依据ACM/IEEE/CS的CC2005/SE2004,我们提出了一种面向高师院校非师范计算机专业人才培养的、强调系统认识的、动态模块化的课程体系(如图3所示)。从纵向来看,主要分为三个层次,最低层是软件基础模块,采用最小课程设置策略,涵盖工程管理、程序设计、专业理论三个方面;中间层是面向不同需求的多模块课程设置情况;最高层是面向实践的课程设置内容,试图最大化地满足人才发展的需要。其着眼点在于培养学生从系统观点重新审视计算机系统和计算机工程化软件开发方法,采用的Min-Max策略,即最小核心课程最大发展空间,既有利于增强学生学习的有效性,又有利于学生对知识的掌握程度。动态分层的核心课程体系设置主要有三个层次:一是软件工程层次;二是计算机基础及模块课程层次;三是程序与算法设计课程。每一层次均具有采用Min-Max策略,从总体上来说,我们提出的课程设置体系具有以下特点:

(1)采用国际化的计算机工程人才培养思路。从软件工程导论入手,重新构建完整的计算概念以及软件工程的基本概念。计算机的系统结构是一门新开发的新课程,从系统级分别认识计算机的软件与硬件系统,它以计算机的硬件为主,操作系统为辅,关注系统软件的构造技术。

(2)具有继承与发展的基本课程改革思路。从计算机科学专业继承过来的重要核心课程主要有3门:面向对象的程序设计、数据结构与算法分析与设计。 改建三门新的计算机科学与技术专业的原有课程:操作系统、计算机通信、数据库系统。操作系统课程以小型的嵌入式的操作系统为核心,以培养学生嵌入式系统及应用的开发能力。计算机通信课程强调网络软硬件系统的系统级认识,培养学生组网能力与网络环境下的软件开发能力。数据库系统课程则强调利用网络环境下的关系数据库设计和开发数据库应用系统,以培养学生数据库管理与信息系统的应用开发能力。

(3)实施最大化适应社会需求的选修课程设置方案。在最小化的课程设置基础上,我们还有效地实施了最大化的适应社会需求的多模块选修课程设置方案。根据目前的计算机应用日益体现出全方位的行业应用特点以及高师院校的学生特点,该课程体系对原有计算机学科基础进行了改革,舍弃了原有的电子电路、数字电路、普通物理等课程,同时采用了学科交叉的思想,最大化地扩大学生的社会适应能力。增加双语课程,在核心课程中将软件工程导论、软件工程、统一建模语言和网络应用开发设置为双语授课。在综合实践性选修课程中训练学生实践能力,引入SE2004推荐的工程经济学、团队动力与沟通、软件工程职业实践等教学内容。全面提升学生的系统工程思想和系统软件开发能力。

在教学实践中,参照国际惯例,我们以软件工程导论引导学生进入计算机学科的专业领域。针对国内学生在编程能力方面的不足以及城乡学生的差别,在完成软件基础模块的学习之后,根据学生编程能力的不同,进行适当分流,区别对待。专业核心课程模块也具有很大的灵活性和可扩展性。此外,根据学生的兴趣爱好,引入其他专业知识,以扩大学生的知识面。在进一步的学习过程中,我们依据本校学科状况形成不同的知识研究领域,具体包括人文知识、工程知识、编程知识、项目管理、知识创新、学科整合等。我们提出的课程设置体系一方面考虑了师范院校的学科背景;另一方面着眼于培养多元化的计算机专业人才,以增强我校毕业生的市场竞争力。在上述课程设置体系基础上,我们进一步引入工程嵌入的教学理念。

3,2工程嵌入的教学理念

从目前的高师院校的计算机教育的现状来看,大多数高校的计算机专业主要采用知识传授的方式,把学生作为知识灌输的容器。学生在毕业时仅仅学习了理论知识、掌握了基本的方法,但是工程实践的知识创新能力普遍不足。针对这一现状,我们提出工程嵌入式的教学理念。这一教学理念主要是从培养高师院校的非师范计算机学生学以致用的工程应用思想,将理论与实践有机结合。从计算机专业人才的培养目标来看,培养高质量的计算机软件人才是其主要目标。根据现有国内外软件人才需求来看,传统的“单兵作战”人才培养模式根本无法适应将来大型软件开发。参照印度NIIT公司的做法,我们在实际教学中采用工程嵌入式的教学模式,即将计算机软件工程的知识有机融入到具体的课程教学实践中,使学生早日接受工程化的软件开发思想。我们首先是构建一支具有工科背景的计算机教师队伍。每一名教师在教学实践中以科学的教育理论为基础,努力追求教学创新和效率,不断引入认知科学、管理学领域最前沿的知识,保证教学及管理活动的时代先进性。其次,我们参照IEEE-CS/ACM CC2004课程体系和国内外一流大学的课程体系,结合自身特色,采用动态Min-Max的课程设置策略。课程体系的设置坚持基础理论与计算机专业理论相结合、学生综合素质与工程实践能力相结合的原则。此外,我们与工程背景较好的一些院校合作(如南京邮电大学、东南大学等),努力设计先进的、标准化的自主教材,同时密切关注国际IT知名企业的研发态势,如Microsoft、IBM、SUN、Oracle、华为等。经常对这些变化进行细致的分析和研究,根据市场分析提供课程建议,及时更新教学内容和教学方法。我们提出了工程嵌入式的本科四年学制培养模式(如图4所示),具体包括课程实验、课外科技活动、实验课程、工程训练、企业实践以及毕业设计等部分。

3,3项目驱动的教学设计方式

传统的计算机教育通常是理论传授与行业需求脱节,培养出来的学生虽然理论基础很好,架构能力强,但是几乎没有什么实际工作能力,为了克服应试教育带来的学院派风格,我们一方面采用了项目驱动的教学设计方式:另一方面建立计算机软件研究与工程开发中心,实施校企合作策略。此外,我们还鼓励学生积极参加导师的科研项目以提高学生工程实践能力。在具体的人才培养流程上,我们主要采用图5的形式。

高校的任务是培养人才,企业以人才储备为发展动力。只有高校和企业有效结合才能提高人才的培养质量。我们的具体做法主要包括:(1)校企共建技术共享平台:学校成立软件研究与开发中心,企业提供实习基地;(2)企业的技术人员作为实训教师,承担部分实践教学任务,并将企业的实际案例作为实训的教学内容,定期与学校和教师交流;(3)学校与企业共同选定实训项目,并对实践教学进行考核,周期长短可根据具体情况来确定:(4)高校在创新型教师的带领下,为企业(特别是中小企业)提供技术支持,共同研发新产品、新技术,以达到双赢目的:(5)校企双方共同对青年教师和技术人员进行技术培训,建立真正以人才培养为目的校企合作关系。通过调整原有的计算机专业的培养方案与课程体系,我们逐步引入零距离就业的实训环节,更新教学内容,重组并优化高等教育的计算机专业的课程结构,提出适合大学计算机人才培养发展的、能与企业就业岗位直接接轨的实用型计算机人才培养新模式。上述做法将有力地促进多层次、多领域的产学研紧密合作,有助于培养出大批的复合型与工程实践型人才。因此,项目驱动的教学设计方式能够在一定程度上有效解决“产学脱节、学用脱节”这一问题。

3,4本硕博一体化的团队素质培养风范

根据彼得・圣吉的观点,一个卓有成效的学习型组织成员可以通过组建团队方式来实现团队目标。从历史上看,早期的大学助教制度(教授上课,助教讲习题课、带实验、改作业)的本质是一种团队协作教学模式。我们的做法是组织博士、硕士、本科生一体化的教学科研团队。具体实施过程是包括以下几点:(1)组建课程学习小组。课程学习偏重于理论方面,借助博士生、硕士生的科研经历使计算机专业的本科生具有正确的科学思考问题的方式以及解决理论学习存在的问题。(2)组建软件项目开发小组。模拟软件企业的管理与开发过程,组建项目开发小组去完成一个教学实践课题。在角色划分方面主要是教师扮演客户,小组长扮演项目经理色,小组的其他成员则模拟系统分析员、程序员、测试员等角色。(3)结合课程内容,师生共建课题。教师结合实际的教学科研实践课题,由学生结合实际教学内容完成教学实践任务,并与课程考核相结合。(4)团队教学效果评价。课程结束时,不同的项目小组按照一定原则重组成一个临时评估小组,对于不同小组的工作进行全面评估。小组中的每个成员针对自己所做的工作和任务进行答辩。

4 结论与展望