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計算機(jī)專業(yè)導(dǎo)論論文賞析八篇

發(fā)布時間:2023-03-22 17:37:07

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的計算機(jī)專業(yè)導(dǎo)論論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。

計算機(jī)專業(yè)導(dǎo)論論文

第1篇

關(guān)鍵詞:計算機(jī)導(dǎo)論;教學(xué)改革; 教學(xué)方法

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

計算機(jī)導(dǎo)論是醫(yī)學(xué)院校計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門入門課程,是對計算機(jī)專業(yè)完整知識體系的綜述。通過教學(xué),學(xué)生可以對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的知識結(jié)構(gòu)有一個了解,明白自己的專業(yè)領(lǐng)域?qū)⒁獙W(xué)習(xí)哪些內(nèi)容,為深入學(xué)習(xí)計算機(jī)專業(yè)課程知識奠定基礎(chǔ)。

1傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)院校教學(xué)中存在的問題[1]

近幾年,大多數(shù)醫(yī)學(xué)院校的計算機(jī)相關(guān)專業(yè)都開設(shè)了"計算機(jī)導(dǎo)論"這門課程,但是也存在一些問題。體現(xiàn)在以下2個方面:①從教學(xué)內(nèi)容上,?訩是專業(yè)核心課的大雜燴,將"數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)"、組成原理、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、編譯原理等核心課程進(jìn)行簡單的羅列,使教材的廣度和深度難以把握。?訪直接講授計算機(jī)文化基礎(chǔ),與非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)同樣的內(nèi)容。這2種都達(dá)不到計算機(jī)導(dǎo)論學(xué)習(xí)的目的。②在重視程度上,老師的重視程度不夠,沒有認(rèn)真的研究和分析,注重照本宣科,無法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

因此,很有必要進(jìn)行課程的改革與創(chuàng)新,既能讓學(xué)生了解本學(xué)科專業(yè)體系,又能讓學(xué)生培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

2教學(xué)改革

2.1教師選擇 《計算機(jī)導(dǎo)論》是計算機(jī)專業(yè)完整知識體系的綜述,每一章的內(nèi)容都是一個完整的學(xué)科,那么我們可以組織具有較高水平的教師講授《計算機(jī)導(dǎo)論》課程,每一位老師講授自己相關(guān)研究領(lǐng)域的內(nèi)容,從而保證教學(xué)的高水平。各個教研室可以以本教研室的研究方向為題,為導(dǎo)論的某章涉及的學(xué)科開設(shè)小型的講座或報告,從而使學(xué)生可以了解該學(xué)科的前沿,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2教材選擇 選用優(yōu)秀的教材,甚至是國外的優(yōu)秀教材,并使用雙語教學(xué),促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的快速提升,這是提高教學(xué)水平的一種手段。

2.3教學(xué)內(nèi)容改革 通過對傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的分析,在參考已有著作以及文獻(xiàn)中關(guān)于"計算機(jī)導(dǎo)論"內(nèi)容選取的基礎(chǔ)上,"計算機(jī)導(dǎo)論"的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該包括以下幾個部分[2]:計算機(jī)發(fā)展簡史、OFFICE及常用軟件的使用、計算機(jī)組成原理知識、操作系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識、程序設(shè)計知識、軟件開發(fā)知識、計算機(jī)系統(tǒng)安全知識。這樣的一種內(nèi)容選取模式,囊括了計算機(jī)知識體系的各個部分的內(nèi)容,每部分內(nèi)容都有其獨特的作用,能夠較好地適應(yīng)"計算機(jī)導(dǎo)論"的課程定位。

計算機(jī)發(fā)展簡史的介紹,可以讓學(xué)生了解計算機(jī)技術(shù)的整個發(fā)展歷程,從中吸取成功的經(jīng)驗和學(xué)習(xí)研究的的啟示。OFFICE及常用軟件的使用的學(xué)習(xí),可以為以后的工作學(xué)習(xí)中相關(guān)軟件的使用掃除障礙。計算機(jī)組成知識、操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識、程序設(shè)計知識、軟件開發(fā)知識、計算機(jī)系統(tǒng)安全知識是計算機(jī)專業(yè)的核心內(nèi)容,組成了計算機(jī)專業(yè)基本的框架,對這些知識的概括性學(xué)習(xí),學(xué)生可以對計算機(jī)專業(yè)有一個大概性的了解,為將來專業(yè)課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)興趣。

2.4理論與實驗相結(jié)合 計算機(jī)導(dǎo)論課程是一門實踐性非常強(qiáng)的課程,單純的理論性講授是非常抽象的,學(xué)生理解起來也非常困難。通過實驗可以提高學(xué)生的知識運(yùn)用能力,更好的理解理論講授的內(nèi)容[3]。"OFFICE及常用軟件的使用"的實驗,能夠使學(xué)生熟練掌握常用軟件的操作技能,為以后的日常工作、論文寫作打好基礎(chǔ)。"計算機(jī)組成原理知識"的實驗,學(xué)生能夠在老師的指導(dǎo)下真正打開機(jī)箱觀察計算機(jī)的各組成部件,對CPU、主板、顯卡、風(fēng)扇、數(shù)據(jù)線等有一個直觀上的認(rèn)識,使學(xué)生初步掌握計算機(jī)系統(tǒng)的組裝和維護(hù)能力。"操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識"的實驗,學(xué)生可以初步了解操作系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)連接、環(huán)境配置、軟件的安裝與卸載。"程序設(shè)計知識、軟件開發(fā)知識"的實驗,可以讓學(xué)生參觀我系自主開發(fā)的一些軟件,了解他們的性能、開發(fā)的過程以及經(jīng)驗教訓(xùn)。"計算機(jī)系統(tǒng)安全知識"的實驗,使學(xué)生了解計算機(jī)使用安全的重要性,學(xué)會計算機(jī)病毒的查殺等能力。實驗課程的教學(xué)與練習(xí),可以提高學(xué)生的動手能力,將抽象的理論知識變?yōu)榫唧w,復(fù)雜的知識變?yōu)楹唵?,從而更好的理解理論知識。學(xué)生初步掌握了常用軟件的操作技能,了解了操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)的基本使用方法,具備了簡單的計算機(jī)系統(tǒng)的組裝與維護(hù)能力,從而加深對常用辦公軟件、計算機(jī)組成、操作系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)系統(tǒng)安全等相關(guān)理論知識的理解。

2.5教學(xué)方法改革 傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生學(xué)的教學(xué)方法已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué),但是在不丟棄的前提下,應(yīng)著重提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,對每一章的內(nèi)容可以分組進(jìn)行報告或者討論。對學(xué)生進(jìn)行分組,每個小組輪流對某一章的內(nèi)容,通過搜集資料作概述性的報告,或者教師參與學(xué)生小組討論,并給予引導(dǎo)。

教學(xué)方法的改革可以引入現(xiàn)代教學(xué)手段,比如建立"計算機(jī)導(dǎo)論"課程網(wǎng)站,通過這個平臺,老師可以和學(xué)生進(jìn)行在線的交流。"計算機(jī)導(dǎo)論"課程網(wǎng)站可包括理論教學(xué)區(qū)、實驗指導(dǎo)區(qū)、自測習(xí)題、學(xué)習(xí)討論區(qū)等。理論教學(xué)區(qū)應(yīng)包括"計算機(jī)導(dǎo)論"課程的教學(xué)課件以及教學(xué)大綱、電子教案、課程錄像等指導(dǎo)性信息;實驗指導(dǎo)區(qū)應(yīng)包含每一章的實驗指導(dǎo)、注意事項、實驗內(nèi)容;自測習(xí)題用于學(xué)生自測基本知識點的掌握情況;學(xué)習(xí)討論區(qū)用于當(dāng)前上課學(xué)生之間的學(xué)習(xí)探討、教師學(xué)生間的交流,也包括高年級學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗積累以及他們之間的交流。

2.6與學(xué)生互動,了解學(xué)生對學(xué)習(xí)本課程的意見 特別是在進(jìn)行小組討論的時候可以與學(xué)生進(jìn)行互動,詢問學(xué)生對所講課程的哪一塊比較感興趣,了解學(xué)生對所學(xué)課程的認(rèn)識。

上述改革內(nèi)容是我院在多年"計算機(jī)導(dǎo)論"教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,進(jìn)行的教學(xué)方面的改進(jìn),并已經(jīng)在教學(xué)實踐中使用,取得了較好的教學(xué)效果。

總之, "計算機(jī)導(dǎo)論"課程是計算機(jī)以及相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,在整個專業(yè)的教學(xué)體系中起了非常重要的作用,在整個教學(xué)過程中一定要把握好"深度"和"廣度"的有機(jī)結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,取得較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

[1]袁方,王兵,李繼民,等."計算機(jī)導(dǎo)論"的教學(xué)內(nèi)容改革探討[J].計算機(jī)教育,2009(24):149-152.

第2篇

【關(guān)鍵詞】課程改革;計算思維;任務(wù)驅(qū)動

0 引言

1989年,ACM攻關(guān)組提交了著名的“計算作為一門學(xué)科”報告,報告認(rèn)為,“計算機(jī)導(dǎo)論”課程要培養(yǎng)學(xué)生面向科學(xué)的思維能力,是學(xué)生領(lǐng)會學(xué)科的力量,以及從事本學(xué)科工作的價值所在[1]。2001年,CC2001將計算機(jī)學(xué)科劃分為計算機(jī)科學(xué)、計算機(jī)工程、軟件工程、信息工程、信息技術(shù)五個分支[2]。2005年,CC2005進(jìn)一步指出,該課程的關(guān)鍵是課程的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,ACM和IEEE-CS分別為這五個分支學(xué)科設(shè)計了相對獨立的課程體系,要求“計算機(jī)導(dǎo)論”課程應(yīng)該以面向計算學(xué)科的思維能力,即計算思維能力的培養(yǎng)為核心,為學(xué)生的大學(xué)課程打好基礎(chǔ)[3]。2002年中國計算機(jī)學(xué)會教育委員會和全國高等學(xué)校計算機(jī)教育研究會推出了《中國計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002》(China Computing Curricula 2002,簡稱CCC2002),闡明了計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的教育思想,對學(xué)科的定義、學(xué)科方法論、學(xué)科知識體系和內(nèi)容、教學(xué)計劃制定以及課程組織方法、畢業(yè)生應(yīng)具備的能力等方面做了系統(tǒng)全面設(shè)計,并將計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的知識體系結(jié)構(gòu)組織成知識領(lǐng)域、知識單元和知識點三個層次,其中知識領(lǐng)域是知識體系結(jié)構(gòu)的最高層次,共14個領(lǐng)域,下設(shè)132個知識單元[4]。

目前,我國國內(nèi)的學(xué)科分支及課程體系一直沿用CC2005和CCC2002,“計算機(jī)導(dǎo)論”設(shè)計5個知識領(lǐng)域,涵蓋12個核心知識單元,分別是信息技術(shù)史、程序設(shè)計語言概論、軟件工具和環(huán)境、語言翻譯簡介、人機(jī)交互基礎(chǔ)、軟件演化、通信與網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)的社會環(huán)境、職業(yè)責(zé)任和道德責(zé)任、基于計算機(jī)的系統(tǒng)的風(fēng)險和責(zé)任、知識產(chǎn)權(quán)、隱私權(quán)和公民自由。

“計算機(jī)導(dǎo)論”是一門計算機(jī)專業(yè)的引導(dǎo)性課程,開設(shè)在學(xué)生第一學(xué)年的第一個學(xué)期。本課程教學(xué)目標(biāo)是:通過本課程學(xué)習(xí),要求學(xué)生了解計算機(jī)科學(xué)的基本概念、計算機(jī)系統(tǒng)的組成、數(shù)據(jù)表示方法學(xué)和數(shù)據(jù)加工表示方法等,最終對本專業(yè)各個學(xué)科的核心內(nèi)容、各個學(xué)科的關(guān)聯(lián)有全面、概要的認(rèn)識,為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定入門的基礎(chǔ)。同時,“計算機(jī)導(dǎo)論”該課程也是一次對學(xué)生具體而詳盡的專業(yè)思想教育,對學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)具有啟蒙作用。因此,依托學(xué)科課程體系,對《計算機(jī)導(dǎo)論》課程進(jìn)行改革,優(yōu)化課程內(nèi)容、打造精英團(tuán)隊、改進(jìn)教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生計算思維和實踐能力非常重要。

1 課程教學(xué)存在的問題

從計算機(jī)學(xué)科體系發(fā)展背景、計算機(jī)導(dǎo)論課程大綱設(shè)計、計算機(jī)專業(yè)的計算機(jī)導(dǎo)論實際教學(xué)效果等方面分析,計算機(jī)導(dǎo)論課程建設(shè)主要存在以下問題。

1.1 課程意義認(rèn)識不足

隨著中學(xué)階段信息技術(shù)課程的普及,學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)資源獲取日益增多的社會環(huán)境下,一些學(xué)生和教師對“計算機(jī)導(dǎo)論”課程的地位認(rèn)識不足。學(xué)生將“計算機(jī)導(dǎo)論”課程與“計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程混為一談,在教學(xué)管理過程中,學(xué)生對大量的專業(yè)名詞感覺枯燥,理解困難,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高,處于被動接受狀態(tài),缺乏自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識。學(xué)生學(xué)完后感覺不到這門課程的意義,沒有起到為后續(xù)課程打基礎(chǔ)的作用。

1.2 教師對計算機(jī)導(dǎo)論課程內(nèi)容理解不夠,教學(xué)內(nèi)容簡單化

“計算機(jī)導(dǎo)論”課程信息量大,教師很難做到每個章節(jié)分配合理,重難點掌握恰當(dāng),沒有潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維,不能很好地幫助學(xué)生系統(tǒng)的認(rèn)識計算機(jī)學(xué)科體系結(jié)構(gòu)。教師在面臨繁多的學(xué)科體系要求下,很難貫徹執(zhí)行計算機(jī)學(xué)科體系的核心思想,在教學(xué)內(nèi)容上只是對核心內(nèi)容進(jìn)行簡化和壓縮,生搬硬套教學(xué)大綱,完成基本的教學(xué)要求。

1.3 教學(xué)方式陳舊

在信息化高速發(fā)展的環(huán)境下,學(xué)生習(xí)慣了依賴網(wǎng)絡(luò)、依賴手機(jī)電腦,這時,教師還采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,只是簡單的將黑板的“人灌”簡單的改成了PPT的“電灌”,學(xué)生還是被動地接受,課堂氣氛沉悶,學(xué)生沒有激情,教學(xué)效果不理想。

2 課程改革的思路

2.1 依托學(xué)科課程體系,以培養(yǎng)學(xué)生計算思維為向?qū)?gòu)建課程的教學(xué)大綱

計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動?;谟嬎闼季S的教學(xué),是指通過建立一種合適的體系,以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),激勵、引導(dǎo)和幫助學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。在課程教學(xué)是以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的“探究”過程,在教學(xué)過程中運(yùn)用計算思維的方法獲取知識、訓(xùn)練技能、培養(yǎng)能力、發(fā)展個性[5]。

2006年3月,美國卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授在美國計算機(jī)權(quán)威期刊Communications of the ACM雜志上給出,并定義的計算思維(Computational Thinking)。周教授認(rèn)為:計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。2008年6月,ACM在網(wǎng)上公布的對CS2001(CC2001)進(jìn)行中期審查的報告(CS2001 Interim Review)(草案),開始將美國卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授倡導(dǎo)的“計算思維”與“計算機(jī)導(dǎo)論”課程綁定在一起,并明確要求該課程講授計算思維的本質(zhì)。根據(jù)ACM和IEEE-CS的要求,“計算機(jī)導(dǎo)論”課程應(yīng)該以面向計算學(xué)科的思維能力,即計算思維能力的培養(yǎng)為核心,為學(xué)生將來的大學(xué)課程打好基礎(chǔ)[6]。

“計算機(jī)導(dǎo)論”在課程大綱設(shè)計中,依托學(xué)科課程體系,以培養(yǎng)學(xué)生計算思維為向?qū)Вη笠試?yán)密的方式將學(xué)生引入計算學(xué)科各個富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域之中,為學(xué)生正確認(rèn)知計算學(xué)科提供方法,為學(xué)生今后深入學(xué)習(xí)計算機(jī)的課程做鋪墊。下面列出“計算機(jī)導(dǎo)論”課程教學(xué)大綱。如表1所示。

如表1所述,“計算機(jī)導(dǎo)論”課程的課程大綱中包含了學(xué)科的宏大視野和學(xué)科各分支領(lǐng)域具有的共性的核心概念、數(shù)學(xué)方法、系統(tǒng)科學(xué)方法、社會與問題,要求學(xué)生理解計算思維,認(rèn)識學(xué)科形態(tài),培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)。課程大綱體現(xiàn)了在不斷地提出問題、解決問題的過程中,加強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用計算思維進(jìn)行問題求解能力的訓(xùn)練以及邏輯思維能力的培養(yǎng),結(jié)合專業(yè)特色,將計算思維應(yīng)用到各個專業(yè)問題的解決方法中去。

2.2 教學(xué)內(nèi)容模塊化,以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力為目的改變教學(xué)表現(xiàn)形式

依據(jù)3.1中構(gòu)建的課程大綱,將“計算機(jī)導(dǎo)論”的所有教學(xué)內(nèi)容分模塊以不同的課堂形式表現(xiàn)。下面列出分模塊的“計算機(jī)導(dǎo)論”教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)表現(xiàn)形式。如表2所示。

2.3 打造可持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新型的教學(xué)團(tuán)隊

“計算機(jī)導(dǎo)論”需要解決的主要問題是讓學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展歷史,學(xué)科最新發(fā)展方向,職業(yè)基本行為規(guī)范和學(xué)科所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,因此需要教師能夠融會貫通的對“計算機(jī)導(dǎo)論”所設(shè)計的計算機(jī)學(xué)科知識進(jìn)行系統(tǒng)的講解,并能夠跟蹤學(xué)科的科研動態(tài),了解目前的重大科研成果,通過對前沿科學(xué)內(nèi)容的講解,開拓學(xué)生的視野。因此,“計算機(jī)導(dǎo)論”教師團(tuán)隊的教師必須教學(xué)經(jīng)驗豐富,“計算機(jī)導(dǎo)論”中所涉及的知識映射的單門課程需要有循環(huán)教學(xué)2-3遍的教學(xué)經(jīng)驗,能夠非常清楚后續(xù)各課程之間的銜接關(guān)系,準(zhǔn)確地把握各類課程的引導(dǎo)性內(nèi)容和重要性內(nèi)容,在教學(xué)過程中潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

教學(xué)團(tuán)隊由教學(xué)經(jīng)驗豐富的教學(xué)型專業(yè)人員擔(dān)任課程負(fù)責(zé)人,以中、青年骨干教師為主體,形成由教授、副教授、講師、助教組成梯次合理的隊伍。教學(xué)團(tuán)隊中有教學(xué)效果優(yōu)秀、教學(xué)經(jīng)驗豐富的名師。

課程負(fù)責(zé)人熟悉各個教學(xué)環(huán)節(jié)教育改革趨勢,能夠協(xié)調(diào)和凝聚團(tuán)隊成員的力量,實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),指導(dǎo)團(tuán)隊成員在課程建設(shè)、教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段或?qū)嶒?、實踐教學(xué)等方面的教育教學(xué)改革中取得成果。

“計算機(jī)導(dǎo)論”教師團(tuán)隊的教師要求掌握各種課堂技巧,根據(jù)不同的章節(jié)內(nèi)容特色,靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法,用通俗易懂的語言描述繁雜的專業(yè)內(nèi)容,調(diào)動課堂氛圍,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“計算機(jī)導(dǎo)論”的興趣,讓學(xué)生正確認(rèn)識本門課程的重要性。

教學(xué)團(tuán)隊成員要求具有創(chuàng)新性思維,在間教學(xué)過程中進(jìn)行專業(yè)學(xué)術(shù)探討與論爭、教學(xué)方法交流、教學(xué)經(jīng)驗溝通等,產(chǎn)生教學(xué)實踐改革的創(chuàng)新思考,并在教學(xué)實踐中逐漸實施,形成通過教學(xué)團(tuán)隊成員的創(chuàng)新精神來促進(jìn)課程發(fā)展和培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識教師的良性循環(huán)。

2.4 合理利用網(wǎng)絡(luò)資源,創(chuàng)造交互式課堂

根據(jù)上文所描述的模塊化的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式,在課堂教學(xué)過程中,以學(xué)生為中心,采用理論、實踐(2:1)的形式組織課堂教學(xué)。理論課堂以講解基本理論知識為重點,幫助學(xué)生運(yùn)用學(xué)科數(shù)學(xué)思想梳清整個學(xué)科脈絡(luò),建立系統(tǒng)化的認(rèn)知模型。實踐課堂以“任務(wù)驅(qū)動”的形式組織教學(xué),以團(tuán)隊小組的形式進(jìn)行考核。課堂教學(xué)方式是:①教師引導(dǎo)組長運(yùn)用關(guān)注點的計算思維指導(dǎo)組內(nèi)的分工,將一個復(fù)雜的題目演變成一系列的子模塊;②各組員定期交流各自完成的情況,對于過程中遇到的問題;③教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計算思維的方法進(jìn)行抽象、分析;④通過網(wǎng)絡(luò)等各種途徑進(jìn)行自主檢索、探究、思考、討論;⑤最終形成問題的求解思路;⑥在學(xué)生完成任務(wù)后,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的歸納和總結(jié),并演示、講解和答辯相結(jié)合進(jìn)行總結(jié)評價,加深學(xué)生對知識體系的理解。通過這種課堂組織方式,激發(fā)學(xué)生的求知欲,改變學(xué)生由被動學(xué)習(xí)為主動獲取知識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和學(xué)生對計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)去使用優(yōu)質(zhì)的教育資源,不再單純地依賴授課老師去教授知識。而課堂和老師的角色則發(fā)生了變化。老師更多的責(zé)任是去理解學(xué)生的問題和引導(dǎo)學(xué)生去運(yùn)用知識。1/3的時間課程教學(xué)中,除去需要用實驗驗證計算機(jī)學(xué)科中的一些核心概念和學(xué)科形態(tài)外,如:計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)在最新的計算機(jī)產(chǎn)品中的應(yīng)用問題,第三次數(shù)學(xué)危機(jī),職業(yè)道德,計算機(jī)未來的形態(tài)等問題均可以采用“任務(wù)驅(qū)動”的形式授課。學(xué)生需要課前根據(jù)老師布置的范圍了解和學(xué)習(xí)相關(guān)的知識,形成小組總結(jié)性文字,老師需要根據(jù)學(xué)生的實際水平和課前學(xué)習(xí)效果組織課堂討論,引導(dǎo)學(xué)生計算思維的方式構(gòu)建學(xué)科脈絡(luò),拓展學(xué)科視野。

理論教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動實踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)了學(xué)對知識的理解,訓(xùn)練了學(xué)生的計算思維,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力。

3 小結(jié)

論文通過對“計算機(jī)導(dǎo)論”課程的課程大綱梳理、教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)、教學(xué)方法改革,在當(dāng)前“計算機(jī)導(dǎo)論”教學(xué)中注入了新的思路,體現(xiàn)了以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的教育思想。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]ACM/IEEE Curriculum 2001 Task Force. Computing Curricula 2001, Computer Science. IEEE Computer Society Press and ACM Press,2001[J].

[3]The Join Task Force. Computing Curricula 2005. The Overview Report. A cooperative project of ACM, AIS, and IEEE-CS. Sept 2005[J].

[4]中國計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002 研究組.中國計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2012.

第3篇

關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);課程體系;培養(yǎng)管理

1背景

智能科學(xué)與技術(shù)是當(dāng)前科學(xué)研究和工程實踐的理論與技術(shù)發(fā)展的前沿領(lǐng)域,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個多學(xué)科交叉的跨應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)Ⅲ。智能科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將把整個信息科學(xué)技術(shù)推向“智能化”的高度,這正是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的大趨勢,對于這方面人才的需求也越來越迫切。智能科學(xué)與技術(shù)培養(yǎng)掌握堅實智能科學(xué)與技術(shù)基本理論和系統(tǒng)專門知識,具備作為工程師或領(lǐng)導(dǎo)者及公民的良好人文修養(yǎng),具有從事科學(xué)研究、工程設(shè)計、教學(xué)工作或獨立擔(dān)負(fù)本專業(yè)技術(shù)工作能力,深入了解國內(nèi)外智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)和發(fā)展動向,能結(jié)合與本學(xué)科有關(guān)的實際問題進(jìn)行創(chuàng)新研究或工程設(shè)計的高級專門人才。

高校應(yīng)穩(wěn)妥發(fā)展與完善智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科生教育,夯實本科教育基礎(chǔ)并積極創(chuàng)造條件,大力開展創(chuàng)新教學(xué),努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和工程實踐能力,使之成為具有系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能,良好科研素質(zhì)和較強(qiáng)創(chuàng)造能力的智能科學(xué)與技術(shù)工程師。

2教學(xué)計劃與教學(xué)管理分析

智能科學(xué)與技術(shù)屬于計算機(jī)類專業(yè),其必修課程設(shè)計原則是使學(xué)生具備計算機(jī)科學(xué)與工程的基礎(chǔ)理論知識,尤其是大類專業(yè)招生教學(xué)的院校,通識課程主要是數(shù)學(xué)、物理文化基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)。專業(yè)教學(xué)的特色體現(xiàn)在專業(yè)必修和專業(yè)選修課程,專業(yè)必修課一般分為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)課程。計算機(jī)類專業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程一般包括線性代數(shù)、微積分、離散數(shù)學(xué)、微分方程、概率與統(tǒng)計、數(shù)值計算等;專業(yè)課程一般包括程序設(shè)計基礎(chǔ)、高等程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計等。

2.1學(xué)分

本科培養(yǎng)計劃的學(xué)分中,國內(nèi)外大學(xué)學(xué)分總數(shù)趨勢是逐步減少,追求少而精。國內(nèi)院校一般在130~190學(xué)分之間,如北京大學(xué)為150學(xué)分,清華大學(xué)為1 70學(xué)分,東南大學(xué)與浙江大學(xué)均為160學(xué)分,還有16學(xué)時為1學(xué)分的,也有18學(xué)時為1學(xué)分的。

中國臺灣的大學(xué)一般在130學(xué)分左右。臺灣交通大學(xué)最低畢業(yè)學(xué)分為128學(xué)分,其中必修課程須達(dá)76學(xué)分(共同必修58學(xué)分+資工組核心須達(dá)分+(資工組副核心課程學(xué)分+另2組核心課程學(xué)分)),專業(yè)選修本系課程須達(dá)12學(xué)分,其他選修課程須達(dá)12學(xué)分,通識課程須達(dá)28學(xué)分(含外語課程必修8學(xué)分)。臺灣“中央大學(xué)”為136學(xué)分,臺灣“清華大學(xué)”為136學(xué)分,其中必修和必選學(xué)分126,其他與導(dǎo)師商量決定。

美國的大學(xué)各校差異較大。美國的學(xué)分計算有4學(xué)期制、兩長一短制及兩學(xué)期制,其中加州大學(xué)伯克利分校為120學(xué)分,麻省理工大學(xué)為90學(xué)分,加州大學(xué)洛杉磯分校為186學(xué)分,斯坦福大學(xué)為180學(xué)分。

2.2教學(xué)管理

在教學(xué)管理上,斯坦福大學(xué)給學(xué)生提供了非常寬松的自由發(fā)展空間。新生入校后不分專業(yè)、不分學(xué)院。除了醫(yī)學(xué)院和法學(xué)院學(xué)生需要經(jīng)過一定的選拔程序外,本科生可以在入學(xué)后的前一個學(xué)期適當(dāng)時候隨意選擇專業(yè),并且選擇專業(yè)后允許更改,只要畢業(yè)時滿足專業(yè)培養(yǎng)方案即可。

國內(nèi)的浙江大學(xué)是較早實行按大類招生的學(xué)校之一,分為大類培養(yǎng)、專業(yè)培養(yǎng)和特殊培養(yǎng)3類,前兩年不分專業(yè),按學(xué)科分類集中培養(yǎng)。

臺灣的大學(xué)專業(yè)也是按大類完成前期的基礎(chǔ)課程,再分小專業(yè)完成各學(xué)程,包括基礎(chǔ)課、核心課和進(jìn)階課。

教學(xué)分組是現(xiàn)在的主流課程架構(gòu),也是體現(xiàn)專業(yè)方向的主要形式,分組課程是體現(xiàn)專業(yè)特色的課程組。國內(nèi)清華大學(xué)采用的是分組教學(xué);臺灣的大學(xué)基本上采用的是以教學(xué)方向分組的方式,臺灣的大學(xué)教學(xué)分為課程與修業(yè)、學(xué)分學(xué)程。

2.3實驗與實踐教學(xué)

計算機(jī)類專業(yè)各大院校都強(qiáng)調(diào)課程實驗與實驗教學(xué),而目前課程該如何進(jìn)行教學(xué)?這不僅是實驗問題,如何以工程教育專業(yè)論證為目標(biāo),怎樣使教學(xué)目標(biāo)達(dá)到畢業(yè)要求是關(guān)鍵。做中學(xué)是主流實驗教學(xué)方式,尤其是美國的大學(xué),大作業(yè)體現(xiàn)的是實驗與理論教學(xué)的結(jié)合,是考查學(xué)生是否理解理論知識的重要途徑。學(xué)生不僅能夠?qū)W習(xí)扎實的數(shù)學(xué)和計算機(jī)專業(yè)知識,還進(jìn)行大量的實踐創(chuàng)新訓(xùn)練。麻省理工大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、加州大學(xué)洛杉磯分校、斯坦福大學(xué)都屬于實踐創(chuàng)新性教學(xué)模式。例如,斯坦福大學(xué)程序設(shè)計范式課程重點比較C、C++、Java的特點和難點,每1~2周有一次大作業(yè),針對不同的任務(wù),要求學(xué)生用不同的語言實現(xiàn),使學(xué)生加深理解各類編程語言的應(yīng)用場合;麻省理工大學(xué)的課程計劃是必須先修12學(xué)分的實驗課程,再修3門或4門核心課程,最后選擇3門方向?qū)W科和1門關(guān)于該方向的實驗課、2門專業(yè)拓展課。

3智能科學(xué)與技術(shù)課程體系分析

智能科學(xué)與技術(shù)課程體系在智能基礎(chǔ)理論研究的基礎(chǔ)上,需要安排基礎(chǔ)性、通用性、關(guān)鍵性的智能技術(shù)研究,主要包括感知技術(shù)和信息融合技術(shù);自然語言處理與理解技術(shù);知識處理(認(rèn)識)技術(shù),包括知識提煉、知識分類、知識表示技術(shù)等;機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),特別是統(tǒng)計與規(guī)則相結(jié)合的學(xué)習(xí)技術(shù);決策技術(shù),即知識演繹技術(shù)特別是不確定推理技術(shù)等;策略執(zhí)行技術(shù),即控制與調(diào)節(jié)技術(shù);智能機(jī)器人技術(shù),特別是面向?qū)iT領(lǐng)域的智能機(jī)器人技術(shù);智能機(jī)器人之間的合作技術(shù);基于自然語言理解的智能人機(jī)交互與合作技術(shù);智能信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

國內(nèi)最早創(chuàng)辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)校包括北京大學(xué),西安電子科技大學(xué)是第2批開始培養(yǎng)智能專業(yè)學(xué)生的院校。北京大學(xué)的本科教學(xué)計劃中,專業(yè)必修課程(2分)包括:①專業(yè)數(shù)學(xué)/理論基礎(chǔ)(15學(xué)分):算法分析與設(shè)計、集合論與圖論、概率統(tǒng)計A、代數(shù)結(jié)構(gòu)與組合數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯;②硬件與系統(tǒng)基礎(chǔ)(分):數(shù)字邏輯設(shè)計、微機(jī)原理和信號與系統(tǒng);③智能基礎(chǔ)(5學(xué)分):腦與認(rèn)知科學(xué)與人工智能基礎(chǔ)。專業(yè)限選課程(15學(xué)分)包括信息論基礎(chǔ)、計算方法B、數(shù)字邏輯設(shè)計實驗、微機(jī)實驗、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法實習(xí)、機(jī)器感知和智能處理實驗、智能多媒體信息系統(tǒng)實驗。選修組合課程(29~32學(xué)分):學(xué)生按照自己的興趣,參考智能的2個專業(yè)方向推薦專業(yè)課組合,自行選擇,至少選修20學(xué)分的智能專業(yè)課程。公共核心+專業(yè)方向+新技術(shù)及其他:①公共核心課程(分):智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、模式識別基礎(chǔ)、生物信息處理、智能信息處理;②專業(yè)方向課程(11~15學(xué)分):機(jī)器感知與智能機(jī)器人方向、智能信息處理與機(jī)器學(xué)習(xí)方向、新技術(shù)及其他。

西安電子科技大學(xué)智能專業(yè)主要課程包括電路分析理論、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、數(shù)字電路及邏輯設(shè)計、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、微機(jī)原理與系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、人工智能概論、算法設(shè)計與分析、最優(yōu)化理論與方法、機(jī)器學(xué)習(xí)、計算智能導(dǎo)論、模式識別、圖像理解與計算機(jī)視覺、智能傳感技術(shù)、移動通信與智能技術(shù)、智能控制導(dǎo)論、智能數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)信息檢索、智能系統(tǒng)平臺專業(yè)實驗等課程及30多門選修課程。

建議各學(xué)??梢愿鶕?jù)學(xué)院教學(xué)特色與實際需求,設(shè)計專業(yè)核心課程。北京大學(xué)偏重“信息處理”,湖南大學(xué)偏重“智能系統(tǒng)”,但需要強(qiáng)調(diào)的一個前提就是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于大計算機(jī)類,更需要大EECS專業(yè)的基礎(chǔ)。編程、電路、數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)系統(tǒng)這五大核心基礎(chǔ)就是大EECS;其次是專業(yè),計算機(jī)以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、編譯、數(shù)據(jù)庫五大經(jīng)典專業(yè)核心課為主,湖南大學(xué)的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng),因此信號與系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、人工智能是最基本的專業(yè)核心課,然后再分不同的分支。湖南大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程包括人工智能概論、機(jī)器學(xué)習(xí)、計算智能導(dǎo)論、模式識別、智能控制導(dǎo)論、智能數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器人學(xué)等;研究學(xué)位課程包括模式識別、人工智能等,主要體現(xiàn)為智能科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)(人工智能概論、機(jī)器學(xué)習(xí)、計算智能導(dǎo)論、模式識別)、核心(智能控制導(dǎo)論、智能數(shù)據(jù)挖掘)和應(yīng)用(機(jī)器人學(xué))。

4結(jié)語

(1)在課程計劃實施過程中,教師需要遵循課程的時序圖,即描述課程的進(jìn)階關(guān)系,從本科直到研究生,同時還可以實行一定的修課限制,如臺灣交通大學(xué)計算機(jī)概論與程式設(shè)計和面向?qū)ο蟪淌皆O(shè)計兩科皆不及格者不得修數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法概論,若數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不及格不能修算法設(shè)計課程等。

(2)程序設(shè)計類課程用上機(jī)程序能力考試來設(shè)置合格條件,如臺灣交通大學(xué)基礎(chǔ)程式設(shè)計及格條件為通過“程式能力鑒定”,湖南大學(xué)則以CCF―CSP軟件能力測試作為程序設(shè)計課程通過的考核標(biāo)準(zhǔn)。

(3)鼓勵學(xué)生參與項目、競賽等課外科技活動,如臺灣“清華大學(xué)”的綜合論文訓(xùn)練是由具有同等水平的項目訓(xùn)練成果或SRT(student research training)計劃項目以及其他課外科技活動成果經(jīng)認(rèn)定后代替的。

(4)精煉的課程教學(xué)。核心課程應(yīng)該精且必須加強(qiáng)課程實驗,只有對方法和理論有正確的認(rèn)識才能掌握這門課程,而動手完成實驗才能真正融會貫通。麻省理工大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、加州大學(xué)洛杉磯分校的學(xué)生具備扎實的數(shù)學(xué)和計算機(jī)專業(yè)知識后,都需要進(jìn)行大量的實踐創(chuàng)新訓(xùn)練。

第4篇

關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)教學(xué);教學(xué)改革;計算思維

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0085-02

作為高等院校基礎(chǔ)必修課之一的“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)”課程已經(jīng)開設(shè)了20年左右,科技的發(fā)展與計算機(jī)聯(lián)系日益緊密,基礎(chǔ)的辦公操作能力已經(jīng)不能滿足人才發(fā)展的知識需求,計算思維因此應(yīng)運(yùn)而生。如何轉(zhuǎn)變教學(xué)思路,調(diào)整課程內(nèi)容,是目前迫切需要解決的問題。

一、課程現(xiàn)狀

當(dāng)前的教學(xué)模式是一種知識型和技能型教學(xué),關(guān)注點是計算機(jī)及其通用計算手段的應(yīng)用,如二進(jìn)制、微機(jī)原理、程序設(shè)計語言等。而非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生未來對計算能力的需求則是支持各學(xué)科研究創(chuàng)新的新型計算手段,以及應(yīng)用計算手段進(jìn)行各學(xué)科的研究與創(chuàng)新。[1]

由于計算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快,計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容的更新,包括教材編寫的滯后性。許多高校的課程教學(xué)在一定程度上還是圍繞“舊知識”進(jìn)行教學(xué)組織,這也是計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)備受質(zhì)疑的問題之一。[2]

此外,學(xué)生生源狀態(tài)不一樣,計算機(jī)普及程度不同,因此大多數(shù)同學(xué)都有一定的基礎(chǔ)操作,只是能力參差不齊。因此,原有的操作知識不足以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)狀態(tài)容易低迷,作為第一學(xué)期的先開課程,這種風(fēng)氣如果繼續(xù)延續(xù),對后續(xù)課程學(xué)習(xí)造成不良影響。

二、改革思路

1.增強(qiáng)基礎(chǔ)教學(xué)意識,注重品德學(xué)風(fēng)培養(yǎng)

加大理論課程內(nèi)容的比重,注重基礎(chǔ)知識和常識教育,同時使學(xué)生建立科學(xué)的思維方式,幫助其確立明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)起到真正的基礎(chǔ)作用。

此外,作為首批課程,不應(yīng)該僅僅注意其教學(xué)內(nèi)容上的基礎(chǔ)作用,還應(yīng)該注意糾正學(xué)生錯誤的學(xué)習(xí)態(tài)度和習(xí)慣,使學(xué)生少走彎路,以保障學(xué)生順利完成學(xué)業(yè)。同時注意將品德教育融于教學(xué)中,培養(yǎng)“品學(xué)兼優(yōu)”的學(xué)生是教育工作的最終目標(biāo)。

2.兼顧學(xué)生教學(xué)需求,認(rèn)可學(xué)生自學(xué)能力

學(xué)生是教學(xué)主體,應(yīng)該“以人為本”地開展教學(xué)活動,因此應(yīng)該考慮學(xué)生考級以及今后學(xué)習(xí)工作需要,和計算機(jī)基礎(chǔ)水平不均衡的特點,適當(dāng)安排軟件操作內(nèi)容及學(xué)時。

同時認(rèn)可學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,“授之以魚不如授之以漁”,以及軟硬件的更新?lián)Q代速度飛快,故不應(yīng)以細(xì)節(jié)全面作為授課思路,而是把重點放在了開發(fā)升級目的、基本操作、基本功用演示和應(yīng)用原則上,起到“領(lǐng)進(jìn)門”的作用,詳細(xì)操作提供參考書供學(xué)生課后自學(xué)。

3.具有教學(xué)專業(yè)特色,發(fā)揮課程教學(xué)意義

無論是理論知識還是實際操作,應(yīng)該通過大量的與授課專業(yè)相關(guān)的實例來說明,以提高學(xué)生的共感意識,以期做到理論聯(lián)系實際。

作為必備的研究和開發(fā)工具,將計算機(jī)應(yīng)用和計算思維真正融入專業(yè)教學(xué),使學(xué)生理解本門課程的開設(shè)目的,是掌握在本專業(yè)方向中能夠依靠計算機(jī)做什么以及與計算機(jī)專業(yè)人員協(xié)作時所必須具有的計算機(jī)基礎(chǔ)技能,最大程度的發(fā)揮課程的教學(xué)意義。

4.強(qiáng)調(diào)素質(zhì)能力培養(yǎng),圍繞計算思維核心

注重培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,鍛煉其文獻(xiàn)查閱、信息整合、研究分析能力,強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用,活學(xué)活用,使學(xué)生能夠可持續(xù)發(fā)展和自我發(fā)展。

將計算思維的理解和應(yīng)用分析貫穿整個教學(xué)始終,強(qiáng)調(diào)各種設(shè)計實現(xiàn)中相關(guān)計算思維的特點、作用以及思考過程,使學(xué)生感性理解什么是計算思維的同時,學(xué)會應(yīng)用計算思維分析解決問題。

三、改革形式

1.授課內(nèi)容

根據(jù)教改思路,結(jié)合教學(xué)大綱,選擇陳國良教授主編的《計算思維導(dǎo)論》作為教材同時,選擇夏耘等主編的《計算思維基礎(chǔ)》作為參考教材,并將這門課程分成8大專題,課時安排及授課順序如表1所示。

表1 學(xué)時安排表

專題 學(xué)時

計算思維基礎(chǔ)知識 4

計算機(jī)硬件基礎(chǔ) 4

算法與編程語言 2

計算機(jī)軟件理論 2

操作系統(tǒng) 2

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 4

計算機(jī)應(yīng)用軟件 4

計算文化與職業(yè)道德 2

第一個專題是計算思維基礎(chǔ)。其主要知識點,一是讓學(xué)生了解科學(xué)和學(xué)科的分類和含義,作為大學(xué)的首開課程,清楚自己的學(xué)習(xí)方向,明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo);二是讓學(xué)生了解科學(xué)思維和計算思維,使學(xué)生學(xué)會正確的方式方法來思考問題,并列舉CAD應(yīng)用和模擬測試等實例,使學(xué)生感受到計算思維成果在自己專業(yè)方向上的具體應(yīng)用;三是讓學(xué)生了解計算理論以及計算模型和模式,使學(xué)生能夠以準(zhǔn)確的角度和定位來處理解決計算問題,即具有一定專業(yè)知識和計算思維的設(shè)計者而非實現(xiàn)者。

第二個專題是關(guān)于計算機(jī)硬件。其目的是通過對計算機(jī)組成原理及相關(guān)硬件的熟悉,信息的二進(jìn)制表示,使學(xué)生了解計算機(jī)能做什么,以及基本工作過程,以此強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模思維方式的重要性。

第三、四、五個專題是關(guān)于計算機(jī)軟件。第三個專題使學(xué)生了解需要通過編程語言編寫具體算法控制計算機(jī)工作,而軟件即是其最終表現(xiàn),以編程過程中的實際問題,強(qiáng)調(diào)需要培養(yǎng)自身的邏輯性、分析性和創(chuàng)新性思維。第四個專題從軟件系統(tǒng)組成,常見軟件,及軟件開發(fā)三個方面,講解軟件的作用和開發(fā)常識,使學(xué)生掌握專業(yè)軟件開發(fā)時所需要具有的計算機(jī)知識,以強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性、層次性、計劃性和協(xié)作性思維的必要性。第五個專題針對關(guān)鍵的操作系統(tǒng)軟件,從功能設(shè)計、管理操作、工作原理角度進(jìn)行學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握操作的同時,理解其運(yùn)行實質(zhì)。對于并發(fā)、互斥、共享和加鎖等關(guān)鍵性技術(shù),引入現(xiàn)實生活實例進(jìn)行講解,讓學(xué)生領(lǐng)會解決問題的類比移植思維。

第六個專題講解網(wǎng)絡(luò)基本原理,相關(guān)軟硬件等常識。使學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)的工作原理和相關(guān)設(shè)置操作,并強(qiáng)調(diào)其中的標(biāo)準(zhǔn)化、分布式思維,并根據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型再次強(qiáng)調(diào)協(xié)作性和層次性思維,以及通過網(wǎng)絡(luò)安全問題,使學(xué)生意識到除了考慮系統(tǒng)的功能性外還學(xué)要考慮系統(tǒng)的責(zé)任性。

作為補(bǔ)充知識,第七個專題根據(jù)學(xué)生教學(xué)需求,選擇常用軟件講解原理和基礎(chǔ)操作,并根據(jù)軟件界面及其操作的發(fā)展變化歷史,強(qiáng)調(diào)設(shè)計上“以人為本”的思維方式。第八個專題則學(xué)習(xí)相應(yīng)法律法規(guī),進(jìn)行思想教育,建立正確的科學(xué)研究信念。

2.考核方式

(1)實驗考核。將實驗分成打字練習(xí)和軟件操作兩部分,又因為學(xué)生基礎(chǔ)不同,分別設(shè)置了選做和必做題目。選做部分為驗證實驗,根據(jù)具體知識點提供操作指導(dǎo)書,供基礎(chǔ)較差的學(xué)生自學(xué)。必做部分則是利用計算機(jī)等級考試等模擬系統(tǒng),讓學(xué)生在指定時間內(nèi)完成指定題目并當(dāng)場給出成績,將其記錄下來作為期末成績的一部分。

這樣即在提高學(xué)生實際操作能力的同時,兼顧了學(xué)生等級考試的需要。因為教學(xué)的最終目的是讓學(xué)生更好地掌握知識,允許學(xué)生重復(fù)考核,保存最高分,以成績挑戰(zhàn)為驅(qū)動增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)投入度。

(2)論文考核。論文能夠鍛煉邏輯思維,增強(qiáng)科研能力,同時在收集資料的過程中,對所學(xué)內(nèi)容加深理解,加深印象,與當(dāng)前素質(zhì)教育的要求相符。因此以論文代替了原有的選擇題抽查和其他課程的筆試考核方式,共分三個題目。

第一次題目為《為父母組裝電腦》,以經(jīng)濟(jì)適用角度確定電腦配置,并說明理由。其目的使學(xué)生在掌握相關(guān)硬件知識得同時,能夠形成“有理有據(jù)有度”的思維意識,學(xué)以致用的思維習(xí)慣,以及以實際行動關(guān)心愛護(hù)家人的思想品德。

第二次題目為《計算思維之我見》,分別從計算思維的含義及理解,所學(xué)計算思維應(yīng)用總結(jié),個人生活中計算思維體現(xiàn)舉例等方面進(jìn)行論述,在對所學(xué)內(nèi)容復(fù)結(jié)的同時,使學(xué)生真正理解并掌握課程主旨。

第三次題目為《計算機(jī)法律法規(guī)》,將最后一章的內(nèi)容進(jìn)行自行總結(jié),讓學(xué)生了解科技的發(fā)展和應(yīng)用必須在合理合法的條件下進(jìn)行,不以規(guī)矩不成方圓,其最終目的是建設(shè)而不是破壞。

論文表現(xiàn)形式和提交方法隨著課程進(jìn)展也設(shè)定了不同要求。第一次的論文在課程前期布置的,因此為紙質(zhì)手寫,分班收交。后兩次則是在課程后期布置的,已經(jīng)學(xué)過相應(yīng)的軟件操作課程,因此分別要求做成電子文檔和演示文稿,并合理進(jìn)行格式設(shè)置和頁面布局,活學(xué)活用。提交形式則考慮今后教學(xué)過程中的常見需求,分別為郵件附件發(fā)送和文檔壓縮后FTP上傳,使學(xué)生盡早熟悉相關(guān)操作。

四、總結(jié)探討

經(jīng)過半學(xué)期的實踐,實際教學(xué)基本上能按照預(yù)期進(jìn)行,從學(xué)生的論文中也能體現(xiàn)出對該門課程的認(rèn)同和認(rèn)可。在今年等級考試監(jiān)考過程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對知識掌握程度也有一定的了解,更能合理分配時間。但也發(fā)現(xiàn)了一些問題。首先,學(xué)生對論文的意義理解不夠,預(yù)留時間短,資料查閱不足,未能實現(xiàn)素質(zhì)教育目的,需要教師在留作業(yè)之前,說明寫作意義,并對論文的書寫完成進(jìn)行指導(dǎo)說明。其次,學(xué)生自學(xué)意識不足,習(xí)慣應(yīng)試教育題海戰(zhàn)術(shù),不愿意分析不喜歡總結(jié),習(xí)慣問答案,知其然不知所以然,還需要教師引導(dǎo)。最后,教師授課專業(yè)知識相對匱乏,理論實踐結(jié)合有一定困難度,需要和專業(yè)老師溝通。

參考文獻(xiàn):

[1]戰(zhàn)德臣,聶蘭順,徐曉飛.“大學(xué)計算機(jī)”――所有大學(xué)生都應(yīng)學(xué)習(xí)的一門計算思維基礎(chǔ)教育課程[J].中國大學(xué)教學(xué),2011,(4).

第5篇

關(guān)鍵詞:職業(yè)技能;計算機(jī)專業(yè);獨立學(xué)院

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1引言

獨立學(xué)院以市場為導(dǎo)向,注重發(fā)揮高校學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢,結(jié)合區(qū)域和地方的社會、經(jīng)濟(jì)、文化需要,培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型人才為主要任務(wù)。獨立學(xué)院培養(yǎng)的畢業(yè)生在就業(yè)時必然面對高職高專學(xué)校和IT職業(yè)培養(yǎng)機(jī)構(gòu)培養(yǎng)的技能型人才和研究教學(xué)型的二本高校培養(yǎng)的應(yīng)用型人才的競爭。國內(nèi)幾乎所有高校都開設(shè)了計算機(jī)專業(yè),但是由于高校計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)與社會需求脫節(jié),每年都有部分計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生難以找到合適的工作。因此,如果獨立學(xué)院的計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生期望找到滿意的工作,除了掌握必備的專業(yè)理論知識、具備良好的學(xué)習(xí)、實踐和創(chuàng)新等能力外,還必須熟練掌握一種專業(yè)職業(yè)技能。

職業(yè)技能即掌握和運(yùn)用專門技術(shù)從事職業(yè)活動的能力,包括智力技能和操作技能。智力技能以抽象思維為主要特征,借助大腦的內(nèi)部語言,以縮減的方式對事物的映像進(jìn)行加工改造而形成的。操作技能由一系列外部動作構(gòu)成,經(jīng)過反復(fù)訓(xùn)練獲得的能夠完成一定任務(wù)的動作系統(tǒng)。職業(yè)技能按其熟練程度可分為初級技能和技巧性技能。在具備初級技能后,如果繼續(xù)系統(tǒng)地反復(fù)練習(xí),動作就會趨于自動化,進(jìn)化至技巧性技能階段。操作技能是專業(yè)技術(shù)能力的有機(jī)組成部分,也是形成綜合能力的基礎(chǔ)。職業(yè)技能以一定的專業(yè)知識為基礎(chǔ),在反復(fù)實踐的過程中形成并不斷。在職業(yè)技能的形成與強(qiáng)化過程中,智力技能和操作技能不能夠被割裂開,它們相互作用、相互影響并相互促進(jìn)。

計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格(水平)考試可以檢驗應(yīng)試者是否具備從事相應(yīng)專業(yè)崗位的水平與能力。它既是職業(yè)資格考試,又是專業(yè)技術(shù)資格考試,分設(shè)計算機(jī)軟件、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、信息系統(tǒng)和信息服務(wù)等五個類別,每個類別又分為高中低三個級別。通過某個類別的某個級別考試作為判斷應(yīng)試者是否具備某種職業(yè)技能的依據(jù)。

計算機(jī)人員在從事專業(yè)活動中不可避免地要從事規(guī)模大小不等的軟件系統(tǒng)分析、設(shè)計、實現(xiàn)或者部署等工作。因此,計算機(jī)軟件職業(yè)技能是其它計算機(jī)職業(yè)技能的基礎(chǔ)。因此,獨立學(xué)院必須重視培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)軟件職業(yè)技能。

2計算機(jī)軟件職業(yè)技能培養(yǎng)目標(biāo)

計算機(jī)軟件職業(yè)技能包括軟件需要分析、軟件設(shè)計、編程、質(zhì)量保證和部署等技能與能力。計算機(jī)軟件職業(yè)技能分為初級、中級和高級三個循序漸進(jìn)的層次。初級階段側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生對于小規(guī)模問題的分析、設(shè)計、實現(xiàn)與測試技能;中級階段培養(yǎng)學(xué)生對于中等規(guī)模問題的分析、設(shè)計、實現(xiàn)、測試、部署與初步項目管理的基本綜合職業(yè)技能;高級階段則指學(xué)生畢業(yè)后經(jīng)過長期的職業(yè)活動,形成的全面、系統(tǒng)的職業(yè)技能。

除了具有良好的職業(yè)道德外,軟件開發(fā)人員的職業(yè)技能表現(xiàn)為下述基本素質(zhì)和技能:

(1) 與開發(fā)員、客戶或者管理者談判與溝通的能力;

(2) 與開發(fā)小組其他成員或管理者協(xié)同工作的團(tuán)隊合作能力;

(3) 分析和解決相關(guān)問題的能力;

(4) 掌握軟件開發(fā)技術(shù)方法,具備適應(yīng)發(fā)展的能力。

由于高職高專院校和IT職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)受其計算機(jī)專業(yè)學(xué)制和學(xué)生知識基礎(chǔ)等約束,其主要目標(biāo)是在限定的時間內(nèi),培養(yǎng)學(xué)生的初級技能,畢業(yè)生經(jīng)過較短時間的培訓(xùn),能夠勝任程序員的工作。對于少數(shù)非常優(yōu)秀學(xué)生則可進(jìn)一步培養(yǎng)他們的中級職業(yè)技能。

獨立學(xué)院計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的職業(yè)技能培養(yǎng)定位是至少具備初級軟件職業(yè)技能,除能夠勝任程序員的工作外,還應(yīng)該側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生具備軟件技術(shù)職業(yè)發(fā)展的必備素質(zhì),在具備幾年的軟件職業(yè)從業(yè)經(jīng)驗或者經(jīng)歷幾個大型項目后,能夠勝任軟件技術(shù)骨干或者管理崗位。

高級職業(yè)技能則需個體在具備中級技能的基礎(chǔ)上,經(jīng)過漫長的職業(yè)生涯的錘煉逐漸形成。這是重點本科學(xué)校的計算機(jī)學(xué)院或者研究生教育的目標(biāo)。

3初級與中級軟件職業(yè)技能培養(yǎng)

3.1初級軟件職業(yè)技能培養(yǎng)

計算機(jī)軟件的初級職業(yè)技能是從事計算機(jī)工作的專業(yè)人員所必需具備基本技能。初級技能培養(yǎng)的主要手段是以課程學(xué)習(xí)的課程實驗、設(shè)計等專業(yè)實踐為主,從專業(yè)實踐中掌握技能。因此,在專業(yè)課程理論教學(xué)過程中,為了培養(yǎng)技能培養(yǎng),必須注重課程實驗、課程設(shè)計等環(huán)節(jié)。側(cè)重訓(xùn)練學(xué)生編程能力的課程:C/C++程序設(shè)計、Java程序設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程;側(cè)重訓(xùn)練學(xué)生分析與設(shè)計能力的課程:軟件工程導(dǎo)論、高級軟件工程、數(shù)據(jù)庫原理和編譯原理。側(cè)重網(wǎng)絡(luò)編程能力培養(yǎng)的課程有:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計等。

3.2中級軟件職業(yè)技能培養(yǎng)

中級軟件職業(yè)技能的培養(yǎng)在初級職業(yè)技能的基礎(chǔ)上,通過以團(tuán)隊為單位,一個以上規(guī)模適度的軟件系統(tǒng)的研發(fā),著重培養(yǎng)專業(yè)綜合實踐能力。主要環(huán)節(jié)有:生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計。生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是期望通過實習(xí)、聯(lián)合工作或者兼職工作的方式得到工程實踐的機(jī)會,有效地提高工程實踐能力與技能。但是,當(dāng)難以提供工程實踐機(jī)會時,則必須在實習(xí)基地等仿真環(huán)境模擬工程實踐。一個有效的方法是開設(shè)專業(yè)綜合實踐課程,學(xué)生通過綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識解決問題或者完成一個項目,以達(dá)到提高綜合實踐能力的職業(yè)技能的目標(biāo)。

本科畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生在專業(yè)老師的指導(dǎo)下完成設(shè)計或論文。合格的畢業(yè)設(shè)計既是學(xué)生畢業(yè)及學(xué)位資格認(rèn)證的重要依據(jù),也能夠有效培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識分析和解決實際問題的能力,幫助學(xué)生由學(xué)習(xí)階段平穩(wěn)過渡到工作階段。

此外,與職業(yè)技能密切相關(guān)的團(tuán)隊協(xié)作、談判與溝通、良好的適應(yīng)發(fā)展等能力,也是職業(yè)技能培養(yǎng)中不可忽視的。

4主要措施

在培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)專業(yè)職業(yè)技能時,需要從如下幾個方面著手。

4.1構(gòu)建“與時俱進(jìn)”的人才培養(yǎng)方案

在四年的培養(yǎng)期限內(nèi),前三年完成通識課程、學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)核心課程、選修課程的學(xué)習(xí)。第四學(xué)年側(cè)重于學(xué)生的綜合實踐,上學(xué)期完成專業(yè)綜合課程實踐,下學(xué)期進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計。設(shè)置計算機(jī)軟件、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、信息系統(tǒng)管理和信息服務(wù)五個方向的專業(yè)綜合課程實踐。專業(yè)綜合課程實踐訓(xùn)練是理論與實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇并完成一個實訓(xùn)項目。實訓(xùn)過程由從業(yè)經(jīng)驗豐富的教師或企業(yè)資深技術(shù)骨干負(fù)責(zé)指導(dǎo)。

構(gòu)建理論基礎(chǔ)知識教學(xué)、工程實踐能力培養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)三并重的教學(xué)體系是創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)。圍繞應(yīng)用型本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo), 確立以基本素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ);以實踐能力培養(yǎng)為中心;以創(chuàng)新能力培養(yǎng)、形成一種職業(yè)技能為目標(biāo);確保專業(yè)知識、實踐能力、綜合素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

整個課程體系包括通識課程、學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)核心課程、選修課程三類模塊和工程實踐環(huán)節(jié)。專業(yè)課程教學(xué)側(cè)重于讓學(xué)生掌握知識,課程實踐與課程設(shè)計側(cè)重于讓學(xué)生形成初級技能,生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計則側(cè)重于讓學(xué)生形成技巧技能。

學(xué)院不斷根據(jù)軟件企業(yè)和相關(guān)用人單位對計算機(jī)專業(yè)人才的要求和需求,及時修訂人才培養(yǎng)方案。目前的培養(yǎng)方案的總學(xué)時為2320學(xué)時,相比前一方案減少144學(xué)時。在這144學(xué)時里,學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)興趣,參加專業(yè)老師指導(dǎo)的興趣小組,或者參與專業(yè)老師的科研課題的研究或者實驗。

4.2探索“案例驅(qū)動專業(yè)課程教學(xué)”的模式

職業(yè)技能的培養(yǎng)必須堅持以實踐為基礎(chǔ),狠抓實踐教學(xué)環(huán)節(jié),不斷革新教學(xué),教學(xué)應(yīng)該融入與實踐相關(guān)的真實內(nèi)容,探索“教、學(xué)、練”三方面并重的教學(xué)方法。例如采用案例學(xué)習(xí),將真實項目作為學(xué)習(xí)案例;并選擇工業(yè)界典型項目,學(xué)生通過完成這類項目嘗試不同角色;通過學(xué)生自我管理項目進(jìn)程,并解決所面臨的問題。

4.3開展“以學(xué)生為中心”的實驗與畢業(yè)設(shè)計教學(xué)

課程實驗不僅幫助學(xué)生理解與掌握專業(yè)課程的理論知識,還有助于提高學(xué)生的實踐能力。“3+1”模式要求對每門專業(yè)課,課堂教學(xué)和實踐教學(xué)(包括課程實驗和課程設(shè)計)的學(xué)時數(shù)之比達(dá)到1∶1。要求每門專業(yè)課程實驗教學(xué)必須指定實驗指導(dǎo)教材,每次實驗必須完成具體的任務(wù)。此外,授課教師必須參與指導(dǎo)其所任教課程的學(xué)生實驗,了解學(xué)生對于理論的掌握情況和在實踐中存在的缺陷,并改進(jìn)教學(xué)。建設(shè)合理的實驗室或者實習(xí)基地的軟硬件,學(xué)生在實踐中使的工具必須是最新的,以便學(xué)生就業(yè)時能夠?qū)⑿录夹g(shù)和工具帶進(jìn)工作單位,由此可實現(xiàn)一種技術(shù)轉(zhuǎn)變。

畢業(yè)設(shè)計的課題有工程設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和計算機(jī)理論等四種類型。結(jié)合獨立學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)生現(xiàn)狀,應(yīng)該注重加大工程設(shè)計和軟件設(shè)計類的課題比例。軟件設(shè)計類課題的教學(xué)應(yīng)貫徹“以學(xué)生為中心、老師指導(dǎo)為輔導(dǎo)”的原則,學(xué)生選擇指導(dǎo)老師和確定課題時應(yīng)有足夠的自由,課題由老師和學(xué)生雙方協(xié)商確定。學(xué)生在分析、設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試和部署等方面應(yīng)該表現(xiàn)出主動性,應(yīng)該由學(xué)生提出方案,和指導(dǎo)老師協(xié)商確定。

4.4建設(shè)“雙師型”教學(xué)團(tuán)隊

積極引進(jìn)具有多年行業(yè)經(jīng)驗的技術(shù)骨干和資深管理人員,建設(shè)有助于培養(yǎng)學(xué)生的軟件職業(yè)技能的“雙師型”教學(xué)團(tuán)隊,定期邀請軟件專家來學(xué)院講學(xué)講座或者專業(yè)教師深入IT企業(yè),幫助學(xué)生了解軟件研發(fā)職業(yè)生涯的現(xiàn)狀與特點。

4.5融“專業(yè)興趣”于校園文化建設(shè)

校園文化是直接影響大學(xué)生成長的環(huán)境因素,良好的校園環(huán)境有助于學(xué)生健康成長。積極開展第二課堂活動,有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的實踐能力和職業(yè)技能。如利用課余時間舉辦專業(yè)講座和專題報告、演講和辯論比賽、專業(yè)職業(yè)技能競賽、課外科技活動和參加社會實踐等。結(jié)合指導(dǎo)老師的科學(xué)研究方向,建立興趣小組,拓寬學(xué)生的知識面。成立嵌入式軟件調(diào)試、軟件測試和Oracle數(shù)據(jù)庫興趣小組,每個興趣小組均有指定的專業(yè)實驗室,配備兩名以上專業(yè)指導(dǎo)教師,圍繞專業(yè)教師的研究興趣開展創(chuàng)新型學(xué)習(xí)。

例如:筆者主持軟件設(shè)計與測試興趣小組,將“基于代數(shù)規(guī)約的Web服務(wù)測試技術(shù)研究”課題分解成六子課題,每個子課題由一個學(xué)生負(fù)責(zé),師生定期討論與報告,還通過面對面交流、電話聯(lián)系、QQ和電子郵件等方式指導(dǎo)學(xué)生,回答學(xué)生的疑難問題等。小組各成員也都能自覺地在老師的建議下多種途徑地查找資料,相互討論,尋求解決方案。

此外,積極組織學(xué)生參加各種程序設(shè)計大賽,通過競賽學(xué)生加強(qiáng)與其它本科院校的計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的交流。如組織一個學(xué)生團(tuán)隊報名參加首屆“中科杯”全國軟件設(shè)計大賽,該團(tuán)隊由兩名2006級和一名2007級計算機(jī)專業(yè)學(xué)生組成,教師從選題、分析、設(shè)計、實現(xiàn)與擬定文檔資料方面提供幫助和給予指導(dǎo)。

4.6加強(qiáng)“以人為本”的學(xué)校管理

學(xué)校管理在大學(xué)生的實踐和創(chuàng)新等能力以及職業(yè)技能培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用。確立“以人為本、全面發(fā)展、自律與他律相統(tǒng)一、管理與教育相結(jié)合、分類管理和綜合管理等原則”。盡快改善學(xué)生自由發(fā)展空間狹小、考試模式單一、評價標(biāo)準(zhǔn)單一等缺陷。鼓勵教師在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計劃教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織管理等方面進(jìn)行創(chuàng)新改革。

通過本科專業(yè)學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練,學(xué)生所能夠達(dá)到的實踐程度仍然是有限的,只有在職業(yè)生涯中經(jīng)過各種項目,其職業(yè)技能才會不斷提高。

5結(jié)束語

根據(jù)獨立學(xué)院培養(yǎng)的畢業(yè)生在就業(yè)時需要面對研究教學(xué)型高校和高職高專院校培養(yǎng)的人才競爭的現(xiàn)狀,分析軟件職業(yè)技能高、中、低三個階段的特點,提出應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的中級軟件職業(yè)技能為中心,完成本科人才的培養(yǎng)的其它目標(biāo),并建議培養(yǎng)方案修訂、課堂教學(xué)、實驗和實習(xí)教學(xué)和學(xué)生管理等多個角度強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)技能培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn):

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Discussions on Developing Students’ Professional Ability of Computer Software for Independent College

YU Bo, QIN Ye-mei

(Swan College of Central South University of Forest and Technology, Changsha 410004, China)

第6篇

計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是當(dāng)今社會發(fā)展中一門關(guān)鍵的學(xué)科,它的應(yīng)用遍及社會的各行各業(yè),計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)就是為社會輸送優(yōu)秀的計算機(jī)人才,然而,一方面各大計算機(jī)公司常常感嘆很難招到令人滿意的員工;另一方面各大專院校很多計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)的大學(xué)生苦于找不到理想的工作。其中一個重要的原因是很多大學(xué)畢業(yè)生缺乏實踐動手能力,尤其是不善于基于計算思維解決實際問題。作為從事計算機(jī)專業(yè)教學(xué)的大學(xué)教師,我們也應(yīng)該努力進(jìn)行實踐教學(xué)改革,為社會培養(yǎng)出更優(yōu)秀的計算機(jī)專業(yè)人才。為此,清華大學(xué)的王宏教授和吳文虎教授通過“賽課結(jié)合”提升大學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。課堂理論教育是計算機(jī)教育中的一個重要組成部分,但是單純的課堂講授與個別化教學(xué)都不能達(dá)到預(yù)期的效果。北京師范大學(xué)何克抗教授引入了混合式學(xué)習(xí)方法。為了進(jìn)一步提高學(xué)生的積極性,國家教育部關(guān)于做好“本科教學(xué)工程”國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃實施工作的通知;上海交通大學(xué)的鄭益慧等老師提出推廣研究性學(xué)習(xí)和個性化培養(yǎng)的教學(xué)方式。近年來,關(guān)于計算思維的研究對計算機(jī)教學(xué)的改革有著重要的指導(dǎo)作用,不僅有助于提高計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用,而且有利于培養(yǎng)現(xiàn)代的科學(xué)思維方式。筆者在上述研究的啟發(fā)下,根據(jù)多年在計算機(jī)專業(yè)教學(xué)和研究方面的經(jīng)驗,結(jié)合在南京郵電大學(xué)的教學(xué)實踐和嘗試,提出一種遞進(jìn)式的實踐教學(xué)改革方法(cascadeprogressive-likepracticeteachingreform,簡稱CPTR)。

1遞進(jìn)式實踐教學(xué)改革的總體方案

計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類行為。為了在實踐教學(xué)中體現(xiàn)這個基本思想,我們采用遞進(jìn)式的教學(xué)任務(wù)分解方法,在實驗教學(xué)的3個環(huán)節(jié)中進(jìn)行具體的實施,其步驟是層層疊加、逐步深入,目標(biāo)是最終培養(yǎng)具有一定計算思維能力的專業(yè)人才。遞進(jìn)式實踐教學(xué)改革的總體方案如圖1所示。首先,課程設(shè)計環(huán)節(jié)主要是通過給學(xué)生講解能夠反映計算思維的典型案例,讓學(xué)生相對獨立地求解一些案例,從而培養(yǎng)學(xué)生對基礎(chǔ)計算理論的應(yīng)用能力;其次,STITP環(huán)節(jié)主要是以項目驅(qū)動的方式,讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,通過參與一個能夠反映計算思維應(yīng)用的、相對完整的子集,在實踐中體會計算思維的理論;最后,第3個實踐環(huán)節(jié)是畢業(yè)設(shè)計,對于一個大學(xué)生而言,這是大學(xué)期間最后一個綜合性的實踐課程,教師從校內(nèi)的科研項目和校外的企業(yè)需求出發(fā)制訂畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)書,著重培養(yǎng)學(xué)生解決相對復(fù)雜的計算和應(yīng)用問題的能力。

2遞進(jìn)式實踐教學(xué)改革方法的具體實施

2.1遞進(jìn)式實踐教學(xué)改革方法的課程設(shè)計環(huán)節(jié)

對于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生而言,在經(jīng)過計算機(jī)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計等課程的學(xué)習(xí)之后,進(jìn)行相應(yīng)的課程設(shè)計是一個運(yùn)用計算思維求解問題和設(shè)計系統(tǒng)的很好機(jī)會[8]。以南京郵電大學(xué)計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生為例,他們有一門課程設(shè)計是算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計,16學(xué)時。為了貫徹計算思維中利用“抽象和分解的方法”控制龐雜的任務(wù)[7],在實踐教學(xué)改革中,我們把16學(xué)時的上機(jī)實驗分為5次課。5次課的總?cè)蝿?wù)是指導(dǎo)學(xué)生選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法解決一些實際問題,考查學(xué)生實際的分析、編程、解決問題能力以及團(tuán)隊合作精神。每次課程又細(xì)分為教師任務(wù)和學(xué)生任務(wù),兩種任務(wù)相互交互形成一個完整的課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)。課程設(shè)計環(huán)節(jié)的抽象與分解如圖2所示。由于采用了任務(wù)分解和團(tuán)隊合作的方式,每個小組選擇一個組長,小組成員的任務(wù)相同,但是解決問題的方法可能不同。在“問題剖析和疑問交流”部分,學(xué)生有了相互交流和獨立思考的過程;在“大作業(yè)的問答與驗收”部分,指導(dǎo)教師根據(jù)提交的作業(yè),對不同的解決方案進(jìn)行一題多解點評,擴(kuò)展學(xué)生對問題的理解深度與廣度。

2.2遞進(jìn)式實踐教學(xué)改革方法的STITP環(huán)節(jié)

這里的STITP是指南京郵電大學(xué)根據(jù)教育部相關(guān)通知展開的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃,目的是通過實施該計劃改革人才培養(yǎng)模式,為國家建設(shè)培養(yǎng)高水平的創(chuàng)新人才。與課程設(shè)計環(huán)節(jié)不同,STITP環(huán)節(jié)是課外的、以學(xué)生為主體的實踐環(huán)節(jié)。STITP的具體實施分為3級的實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃體系,即校級、省級和國家級。以2012年的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目為例,南京郵電大學(xué)共有378項大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目獲得立項,包含國家級40項、省級45項和校級293項,其中40項國家級的STITP是南京郵電大學(xué)首次獲得國家資助的項目,筆者依托科研項目指導(dǎo)學(xué)生申請的項目(0700412017)也是40項國家級的STITP之一。這種以科研促進(jìn)實踐教學(xué)的嘗試有利也有弊。弊在于這些課題對于大學(xué)本科生而言有一定的難度,并且本科生的課余時間比較少,同時兼顧學(xué)業(yè)和STITP項目很有挑戰(zhàn)性;利在于項目的申請結(jié)合了當(dāng)前計算機(jī)研究領(lǐng)域的熱點,使得學(xué)生比較感興趣且有利于學(xué)生將來的就業(yè)和繼續(xù)深造。以筆者2012年指導(dǎo)的STITP項目為例,該項目是研究壓縮感知理論在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。項目組的3名學(xué)生在2012年6—7月開始學(xué)習(xí)壓縮感知的基礎(chǔ)理論知識,在2012年9—11月對壓縮感知和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有了一些理解。雖然每周都有多次的交流(包括每周的研究日志、讀書筆記、文獻(xiàn)討論等),但是他們有時對理論和算法還是不理解,不知道如何下手作研究。經(jīng)過查閱國內(nèi)外的各種文獻(xiàn),參加學(xué)術(shù)會議,聆聽學(xué)術(shù)報告,他們逐步學(xué)會了計算過程的形式化描述、函數(shù)及其計算等相關(guān)的計算理論和計算模型,體會了計算思維在實際科研項目中的應(yīng)用,最后通過共同努力出色完成了該項目,并將研究成果WSNsDataAcquisitionbyCombiningHierarchicalRoutingMethodandCompressiveSensing發(fā)表在SCI期刊上。從目前的實踐教學(xué)改革情況看,雖然STITP項目實施過程有一些困難和曲折,但是筆者指導(dǎo)的所有STITP項目均成功結(jié)題,學(xué)生通過STITP環(huán)節(jié)的鍛煉提高了自己的研究能力和團(tuán)隊合作能力??傮w而言,利大于弊。

2.3遞進(jìn)式實踐教學(xué)改革方法的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)

畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生對大學(xué)期間所學(xué)知識進(jìn)行綜合運(yùn)用的重要實踐環(huán)節(jié)。作為指導(dǎo)教師,在遞進(jìn)式實踐教學(xué)改革中,我們以計算思維為核心,強(qiáng)調(diào)“學(xué)以致用、圍繞應(yīng)用”,分3個階段指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計。首先是前期階段,我們結(jié)合校內(nèi)的科研任務(wù)和校外的企業(yè)需求制訂畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書,給學(xué)生提供參考文獻(xiàn),指導(dǎo)學(xué)生完成開題報告;其次是中期階段,我們根據(jù)中期考核表檢查學(xué)生的文獻(xiàn)調(diào)研情況、進(jìn)度等是否符合要求。目前,很多計算機(jī)專業(yè)學(xué)生沒有進(jìn)行深入思考就急著直接編寫程序代碼,這不是一種科學(xué)的方法,因此在畢業(yè)設(shè)計的實踐環(huán)節(jié),指導(dǎo)學(xué)生像計算機(jī)科學(xué)家一樣思考具有重要的意義。最后一個階段是后期階段,指導(dǎo)學(xué)生通過實驗驗證,撰寫畢業(yè)論文,進(jìn)行答辯驗收??紤]到畢業(yè)設(shè)計是一個有一定深度的綜合性實踐環(huán)節(jié),我們實行分層教學(xué),因人施教,在兼顧大部分學(xué)生課題難度的同時,鼓勵一部分學(xué)生在CPTR第2個環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上展開深入的團(tuán)隊研究。以2013級的畢業(yè)設(shè)計為例,筆者作為指導(dǎo)教師,指導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊的畢業(yè)設(shè)計從百度公司等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的需求出發(fā),在這些學(xué)生前期積累的大學(xué)生創(chuàng)新項目STITP基礎(chǔ)上,選擇大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中相互關(guān)聯(lián)的幾個子課題進(jìn)行研究,主要研究“分布式環(huán)境下大數(shù)據(jù)的存儲、分發(fā)、分析、挖掘和實時處理”,包括基于Hbase的實時讀寫方案、大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中的大規(guī)模快速分發(fā)問題、移動社交網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分布規(guī)律、面向互聯(lián)網(wǎng)平臺的推薦系統(tǒng)、通過分析淘寶等現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究分布式實時流數(shù)據(jù)的處理策略等。這是業(yè)界研究的熱點問題,雖然很有挑戰(zhàn)性,但是學(xué)生的興趣很高。經(jīng)過大家的努力,團(tuán)隊成員不僅參與SCI期刊學(xué)術(shù)論文SemanticOverlayNetworkforLarge-ScaleSpatialInformationIndexing的相關(guān)實驗,還成功申請專利“一種基于P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的計算機(jī)集群快速擴(kuò)容方法”,整個團(tuán)隊還獲得2013年江蘇省普通高校本??苾?yōu)秀團(tuán)隊畢業(yè)設(shè)計獎。

3相關(guān)的應(yīng)用實例和分析

我們從3個環(huán)節(jié)對上述遞進(jìn)式實踐教學(xué)改革CPTR的實踐成果進(jìn)行統(tǒng)計、評估和分析,對于課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié),筆者前后指導(dǎo)了6期算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的課程設(shè)計,共157名學(xué)生,通過對學(xué)生“提交課程設(shè)計的大作業(yè)”部分書面作業(yè)的驗收和口頭的問答交流,判定最終獲得優(yōu)秀的學(xué)生比例為15.29%。雖然優(yōu)秀的比例不是很高,但是這說明:一方面,實踐教學(xué)的改革仍然需要繼續(xù),可以采取增加師生的比例等措施;另一方面,整體成績的好壞和學(xué)生群體的水平相關(guān),需要教師在新生入學(xué)之后就貫徹和執(zhí)行計算思維教學(xué)改革。從總體上而言,CPTR實驗教學(xué)的方式值得嘗試,既能發(fā)揮教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用,又可以充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體性與協(xié)作性,這與何克抗教授的教學(xué)改革理念也是一致的。對于STITP實踐環(huán)節(jié),筆者作為指導(dǎo)教師共指導(dǎo)了11個小組的學(xué)生進(jìn)行項目申請,獲得了5個省級以上的項目,其中獲得國家級項目資助2項。按照表1的統(tǒng)計,我們實踐改革獲得“優(yōu)秀”的比例為45.46%,這里的“優(yōu)秀”數(shù)目是指成功申請并順利結(jié)題的江蘇省級STITP項目數(shù)。以2012年為例,全校立項的STITP總數(shù)是378,其中省級以上的項目數(shù)是85,此處的“優(yōu)秀”比例約是22.49%(因為立項的85個項目不是都能順利結(jié)題的,這里取最高值作為近似計算),低于我們實踐改革取得的成績45.46%。改革成功的原因是在項目申請之前,我們以正在承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金、國家863計劃等科研項目為背景,嘗試以計算思維為核心,通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化、仿真等方法,對科研項目中的任務(wù)進(jìn)行劃分,把劃分后的一些子課題作為STITP的任務(wù)交給大學(xué)本科生,讓學(xué)生在項目驅(qū)動的應(yīng)用實踐中得到提高,取得理想的成績。畢業(yè)設(shè)計是CPTR的最后一個環(huán)節(jié),以筆者指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計為例,總共參與的學(xué)生人數(shù)為34人,獲得院級、校級、江蘇省級的優(yōu)秀比例為58.82%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同等級平均的優(yōu)秀比例。例如,南京郵電大學(xué)計算機(jī)學(xué)院、軟件學(xué)院2013年共有395人參加畢業(yè)設(shè)計,其中成績優(yōu)秀的為47人,優(yōu)秀率僅為11%。CPTR的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)情成功繼續(xù)攻讀碩士以上學(xué)位的學(xué)生人數(shù)為17,占50%,同時也有多名學(xué)生成功進(jìn)入一流IT企業(yè)工作,如阿里巴巴公司、百度公司等。由于在實踐指導(dǎo)過程中貫徹了計算思維的改革理念,強(qiáng)調(diào)了“利用啟發(fā)式推理尋求解答”,因此,無論是從畢業(yè)設(shè)計的成績,還是從學(xué)生后續(xù)的發(fā)展情況來看,這種遞進(jìn)式的實踐教學(xué)改革是有成效和值得推廣的。

4結(jié)語

第7篇

全面的了解整體性,層次性,動態(tài)性和開放的計算機(jī)系統(tǒng),掌握計算機(jī)硬件和軟件的協(xié)同工作和互動機(jī)制。隨著嵌入式計算、移動計算、并行計算和服務(wù)計算等多種計算系統(tǒng)出現(xiàn),計算機(jī)處理的對象也呈現(xiàn)出新的特征:網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化、大數(shù)據(jù)化和智能化。信息產(chǎn)業(yè)形態(tài)的變化對計算機(jī)相關(guān)的技術(shù)研發(fā)、安全性、效率等提出了新的要求,也對計算機(jī)專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)調(diào)整與創(chuàng)新和實踐能力提出了更高的要求。如何更好對計算機(jī)系統(tǒng)的軟件和硬件集成,使系統(tǒng)具有高性能和低成本的硬件,這是計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計,硬件設(shè)計,高層次的應(yīng)用開發(fā)和系統(tǒng)軟件的開發(fā)必須掌握的基礎(chǔ)。對于計算機(jī)專業(yè)人才來說,必須建立“系統(tǒng)觀”,深刻理解以CPU、操作系統(tǒng)、編譯器為核心的計算機(jī)系統(tǒng)工作原理及三者間相互作用關(guān)系。對于高素質(zhì)創(chuàng)新性的計算機(jī)專業(yè)人才,其畢業(yè)生必須具備“系統(tǒng)能力”,能夠開發(fā)一個包括CPU、對應(yīng)的操作系統(tǒng)和編譯器在內(nèi)的計算機(jī)系統(tǒng)。能夠完成計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與相關(guān)驗證試驗。面對新的形勢,主動適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)時代社會發(fā)展、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略對人才培養(yǎng)的新要求,堅持知識,能力,素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,一方面是課程體系和課程調(diào)整,一方面針對技術(shù)發(fā)展及時增加新的課程,已成為高教工作者們的共識。構(gòu)建課程群,處理好主干學(xué)科與其他學(xué)科的關(guān)系,整體設(shè)計和規(guī)劃,拔高學(xué)生的基本技能。將知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高有機(jī)結(jié)合起來,加強(qiáng)道德品質(zhì)教育與專業(yè)教育的結(jié)合,創(chuàng)造對學(xué)生有價值的培養(yǎng),培養(yǎng)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

二、軟硬件融合的教學(xué)體系改革

1.教學(xué)環(huán)節(jié)。

調(diào)整課程的知識體系和教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)改革的必然。教學(xué)中應(yīng)注重綜合應(yīng)用,減少課程設(shè)置重復(fù)。將基礎(chǔ)理論與最新科技成果結(jié)合,教學(xué)具有實時性。盡量縮小課堂教學(xué)與實踐之間的差距,這也對專業(yè)授課教師們提出了更高的要求。內(nèi)容上來看,各門課程獨立規(guī)劃、獨立教學(xué),造成了知識點重復(fù)和銜接不連續(xù)。缺乏對完整計算機(jī)系統(tǒng)較為全面的說明。課程體系建設(shè)建立在面向系統(tǒng)的角度,提高系統(tǒng)能力建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,為學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建成完整和系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),并結(jié)合工程實踐,注重實驗教學(xué)手段和實驗平臺的統(tǒng)一,最終實現(xiàn)學(xué)生可以根據(jù)一個指令集系統(tǒng),自主設(shè)計CPU及對應(yīng)的操作系統(tǒng)和編譯器系統(tǒng),使學(xué)生具有充分開發(fā)計算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計能力。計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)理論較多,概念較為抽象。通過動畫演示、仿真試驗、遠(yuǎn)程交流等多種教學(xué)手段來強(qiáng)化理論教學(xué),同時加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主性設(shè)計的綜合實驗;畢業(yè)設(shè)計結(jié)合教師的科研任務(wù),科研教學(xué)相結(jié)合,做到變抽象為具體,增強(qiáng)學(xué)生實踐動手能力。課內(nèi)實驗經(jīng)常邀請科研院所第一線的工程技術(shù)人員作報告,了解重點工程的意義和研制過程,組織有關(guān)專家作專題講座,了解國內(nèi)外計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況和我們努力的方向,為學(xué)生步入工作崗位奠定基礎(chǔ)。我們選取數(shù)字邏輯電路、匯編語言程序設(shè)計、計算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、編譯原理5門核心課程組建計算機(jī)系統(tǒng)類課程規(guī)劃。

2.加強(qiáng)實驗與實踐模塊。

為了盡快讓學(xué)生了解自己的專業(yè)背景,明確專業(yè)學(xué)習(xí)方向,在第1學(xué)期開設(shè)導(dǎo)論課程,由資深教授或?qū)<议_設(shè)。引導(dǎo)學(xué)生按照專業(yè)的特點進(jìn)行學(xué)習(xí)。計算機(jī)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng),學(xué)生需要同步完成教學(xué)和實踐,我們需要精心設(shè)計教學(xué)實驗系統(tǒng),重點對各階段設(shè)置教學(xué)課程改革配套實驗進(jìn)行設(shè)計,形成一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。按照這個思路,我們調(diào)整了原來的實驗系統(tǒng)和實驗內(nèi)容。既要鞏固知識和學(xué)習(xí)課程,同時也銜接測試實驗?zāi)K,逐步完善實驗系統(tǒng)。組成原理課程中將計算機(jī)底層硬件和程序設(shè)計結(jié)合起來,滲透了軟硬件協(xié)同的系統(tǒng)能力培養(yǎng)思想,并第一次在課程教學(xué)中引入了cpu設(shè)計,帶動課程組走在了系統(tǒng)能力培養(yǎng)的前端。實踐教學(xué)模塊包括通識教育實踐,工程訓(xùn)練,課程實踐,學(xué)校實習(xí),畢業(yè)設(shè)計等。要明確實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)目標(biāo),工程設(shè)計實踐應(yīng)強(qiáng)調(diào)工程系統(tǒng)的概念,形成各實踐環(huán)節(jié)的有機(jī)融合和相互促進(jìn)。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo),教學(xué)內(nèi)容和課程體系的設(shè)計和集成以多維的形式設(shè)置,提高了模塊化的課程。據(jù)專業(yè)特點和優(yōu)勢,結(jié)合社會的需求,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的要求,強(qiáng)化工程能力,把重點放在工程教育體系。結(jié)合民族特色,各類創(chuàng)新實驗基地,國內(nèi)外合作培養(yǎng)模型,促進(jìn)與海外和國內(nèi)著名高校的交流與培訓(xùn),教育合作,實現(xiàn)全方位,多層次,寬領(lǐng)域地溝通,全面提高學(xué)生的素質(zhì)和競爭力,并提高學(xué)校的國際國內(nèi)影響力。創(chuàng)立“應(yīng)用文寫作”、“管理科學(xué)”、“大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃與管理”、“大學(xué)生心理健康教育”等課程作為選修課程。通過國際交流與合作,開拓視野,提高學(xué)生的適應(yīng)社會能力和技能。專業(yè)方向的軟件開發(fā)實踐要求和結(jié)合國際的軟件開發(fā)項目,同時為學(xué)生提供先進(jìn)的軟件開發(fā)環(huán)境,使學(xué)生可以學(xué)習(xí)和掌握國際先進(jìn)的軟件開發(fā)工具,以提高學(xué)生大型軟件項目開發(fā)和與國際合作的實踐能力。培養(yǎng)學(xué)生能夠利用所學(xué)知識和掌握的技能,針對多樣化用戶需求,按照工程規(guī)范完成系統(tǒng)的開發(fā)、實施、交付與改進(jìn),培養(yǎng)成本意識與問題分析能力,具備運(yùn)用先進(jìn)的工程化方法、技術(shù)和工具從事軟件分析設(shè)計、開發(fā)、測試、維護(hù)等工作的能力,以及科研和工程項目的管理能力、團(tuán)隊成員之間協(xié)調(diào)和協(xié)作能力、技術(shù)創(chuàng)新能力和開拓能力。根據(jù)學(xué)生的特點,考慮專業(yè)學(xué)生的整體水平,同時提供機(jī)會讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性。為了促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展,尊重學(xué)生的興趣和特長,培養(yǎng)人才,允許和鼓勵學(xué)生完成核心課程的基礎(chǔ)上,多學(xué)科的選修自己感興趣的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程模塊。積極探索模塊化培養(yǎng)模式,促進(jìn)輔修專業(yè)制度,“2+2”中外聯(lián)合培養(yǎng),這碩博連讀,跨學(xué)科的人才培養(yǎng)模式。逐步推進(jìn)研究性教學(xué),強(qiáng)化創(chuàng)新思維,創(chuàng)新方法和創(chuàng)新能力,建設(shè)創(chuàng)新教學(xué)平臺,注重學(xué)科交叉融合,建立創(chuàng)新計劃,加強(qiáng)創(chuàng)新和創(chuàng)新的方法來教育理論,鼓勵學(xué)生多渠道獲取創(chuàng)新學(xué)分。邀請企業(yè)家來講課項目納入學(xué)校課程應(yīng)不低于6學(xué)分以內(nèi)。堅持以專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)特色相結(jié)合,充分體現(xiàn)當(dāng)?shù)貙W(xué)校的特色專業(yè)。特別是,特色專業(yè)緊跟行業(yè)的發(fā)展,并進(jìn)一步強(qiáng)化專業(yè)優(yōu)勢。從國內(nèi)外的創(chuàng)新教育經(jīng)驗來看,進(jìn)一步推進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才特殊的培養(yǎng),實施培訓(xùn),以適應(yīng)信息化社會的所需要的高品質(zhì)及創(chuàng)新型人才。

三、建立多元的教學(xué)評價體系

第8篇

關(guān)鍵詞:計算思維;C語言程序設(shè)計;算法;教學(xué)方法

中圖分類號:TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)32-7291-03

目前,計算思維能力的培養(yǎng)已成為計算機(jī)教育重點研究的課題之一,作為計算機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和非計算機(jī)專業(yè)的公共基礎(chǔ)課,《C語言程序設(shè)計》是培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的理想課程。通過該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)學(xué)會問題求解的基本思路和方法,具有一定的編程能力,并能理解計算機(jī)思維的過程和學(xué)會利用計算學(xué)科的思想、理論、方法和技術(shù)解決客觀世界實際問題的思維方法,然后把相應(yīng)的思維與方法內(nèi)化為“方法論”,更廣泛地為工作、學(xué)習(xí)與生活服務(wù)。因此在《C語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)中探索適合培養(yǎng)計算思維能力的教學(xué)方法十分必要。

1 計算思維

最早提出計算思維教育理念的是美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的周以真(Jeannette M. Wing) 教授,計算思維的概念一經(jīng)提出就引起了國內(nèi)外教育界的廣泛關(guān)注,周以真教授倡導(dǎo)的是系統(tǒng)的加強(qiáng)計算思維教育。計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為[1]。它包括了反映計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的一系列思維活動。周以真教授認(rèn)為計算思維是人的思維,是人們利用計算科學(xué)的思想、方法、理論和技術(shù)解決客觀世界實際問題的思維方法,這與我們強(qiáng)調(diào)的培養(yǎng)學(xué)生具有分析問題和解決問題的能力是一致的。周教授認(rèn)為計算思維是一種遞歸的思維、是一種通過約簡、轉(zhuǎn)化和仿真等方法將一個復(fù)雜的問題解析成一個我們會求解問題的思維方法、是一種基于關(guān)注點分離的方法、是一種采用抽象和分解來進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計的方法、是一種利用啟發(fā)式推理尋求解答的方法,對于系統(tǒng)的設(shè)計要考慮它的簡潔和美,對一個程序的評價要考慮它的準(zhǔn)確性和效率。計算思維的本質(zhì)是抽象(Abstraction)和自動化(Automation)[2],反應(yīng)了計算的最根本問題[3]:什么能被有效的自動進(jìn)行?周以真教授還認(rèn)為計算思維不僅僅屬于計算機(jī)科學(xué)家,它應(yīng)是每個人應(yīng)有的基本技能,對于大學(xué)生來說,我們更應(yīng)該培養(yǎng)他們的計算思維能力,在大學(xué)中應(yīng)將計算思維能力培養(yǎng)推進(jìn)大學(xué)通識教育之中。其實周教授所描述的計算思維教育一直隱藏在我們的教學(xué)中,計算思維教育重要目標(biāo)之一就是培養(yǎng)解決問題的良好意識,而我們在教學(xué)中有意無意地都在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力,只不過在以前的教學(xué)中未將這種思維特征顯式的表示出來而已。美國計算機(jī)科學(xué)技術(shù)教師協(xié)會指出,學(xué)校的每一類課堂教學(xué)都應(yīng)該采用計算思維這樣一個工具。對于大學(xué)一年級學(xué)生必修的《C語言程序設(shè)計》課程來說,究竟采用什么樣的教學(xué)方法才能更有助于學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng),值得我們探究。

2 計算思維教育與《C語言程序設(shè)計》課程教學(xué)

計算思維教育的最主要的目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的良好意識,也就是說當(dāng)碰到實際問題時,就能意識到能否利用計算學(xué)科的思想、方法和技術(shù)來求解。當(dāng)學(xué)生具備了應(yīng)用意識以及相關(guān)知識,碰到應(yīng)用領(lǐng)域的實際問題時就會意識到如何去解決。計算思維能力的培養(yǎng)不僅要培養(yǎng)學(xué)生解決問題的意識,同時還要培養(yǎng)相應(yīng)的能力,只有這樣才能掌握正確求解問題的方法和技術(shù),才能達(dá)到解決問題的目的。所以說計算思維教育不是灌輸一大堆概念與知識,而是要注重培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思想、方法、意識、興趣和能力。計算思維最本質(zhì)的內(nèi)容是抽象與自動化:抽象是通過簡化、轉(zhuǎn)換、嵌入、遞歸等方法將一個較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為許多簡單問題,然后再進(jìn)行求解的過程[4];自動化是利用計算機(jī)的運(yùn)算能力來實現(xiàn)問題求解,以彌補(bǔ)人的計算缺陷。抓住了這兩個核心就能有效地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

程序設(shè)計類課程是訓(xùn)練學(xué)生思維的一個非常有效的平臺,計算機(jī)專業(yè)會開設(shè)多門程序設(shè)計類課程,但對于非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說,一般只開設(shè)一門程序設(shè)計類課程,所以大一開設(shè)的《C語言程序設(shè)計》課程對非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生的計算思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用,事實上《C語言程序設(shè)計》課程中的許多知識為計算思維的培養(yǎng)提供了很好的案例。但這門課程目前大多采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法:“先講授理論知識,然后上機(jī)實踐”,上機(jī)實踐的目的也是用來鞏固課堂上所學(xué)的知識點。隨著知識點的增多,大量難理解、難記憶的新概念和新規(guī)則的出現(xiàn),學(xué)生會覺得這門課程越來越難學(xué),學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性逐漸下降,學(xué)習(xí)效率低下。并且這種偏重于理論講解的教學(xué)方法,在一定程度上束縛了學(xué)生思維的發(fā)展,大多數(shù)學(xué)生面對實際問題的求解和實際應(yīng)用程序開發(fā)根本無從下手,限制了學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力的發(fā)展。C語言程序設(shè)計課程的主要任務(wù)之一就是培養(yǎng)學(xué)生的編程能力,編程能力是計算思維和技能化知識的綜合體現(xiàn),而檢驗計算思維能力的結(jié)果就是實踐操作,所以在教學(xué)中一定要重視實踐環(huán)節(jié)。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)要求學(xué)生能編寫程序解決實際問題,如果學(xué)生不能綜合運(yùn)用所學(xué)的知識、也沒有探索精神,那對學(xué)生來說是有一定難度的。如果上機(jī)環(huán)節(jié)沒有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的案例和問題,學(xué)生也會感到乏味,從而知難而退。所以,要提高學(xué)生的編程能力就要有目的對學(xué)生的抽象思維、算法設(shè)計、代碼編寫、程序調(diào)試、程序分析等能力進(jìn)行訓(xùn)練,同時要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將計算思維融入到《C語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)中將會改變學(xué)生的思維方式,在教學(xué)時還應(yīng)把握一個中心點:計算思維是一種方法論,從方法論層面培養(yǎng)學(xué)生求解問題的意識,這樣課程就會變得生動有趣了,學(xué)生也容易接受。然而,運(yùn)用什么樣的教學(xué)方法才能有效的將計算思維融入到《C語言程序設(shè)計》課堂教學(xué)中,以提高學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)知識抽象和分解問題的能力,是一個挑戰(zhàn)。當(dāng)然,讓學(xué)生潛移默化地掌握計算思維,無疑是最佳選擇。

3 面向計算思維能力培養(yǎng)的課程教學(xué)方法改革

3.1融計算思維于案例教學(xué)中,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

我?!禖語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)是面對不同專業(yè)的學(xué)生,所以教學(xué)中應(yīng)與學(xué)生所學(xué)的學(xué)科專業(yè)聯(lián)系起來,對不同的學(xué)科專業(yè)選用不同的教學(xué)案例,通過合適的、面向不同學(xué)科專業(yè)的實例達(dá)到既闡析計算思維,又給出面向特定學(xué)科專業(yè)的范例教學(xué)效果。具體的做法是:先選用合適的應(yīng)用實例并提出問題,然后由問題引入知識點、由知識點帶動語法的掌握、由語法規(guī)則推動計算思維的理解。也就是說先讓學(xué)生對所學(xué)的知識產(chǎn)生興趣,有了一定的感性認(rèn)識后再提升到理論高度,循序漸進(jìn)地掌握知識。例如在學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)時,面對體育專業(yè)的學(xué)生就可舉“大獎賽評分”的例子,面對數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生可選用“求1!+2!+3!+……+20!的值”、“判斷一個數(shù)n是否為素數(shù)”、“打印乘法九九表”等這種與數(shù)學(xué)有關(guān)的例子,面對英語專業(yè)、中文專業(yè)的學(xué)生可選用“從鍵盤輸入20個字符,分別統(tǒng)計出其中大寫字母、小寫字母、數(shù)字字符、空格字符和其它字符的個數(shù)”的例子,其它的專業(yè)可選用“猴子吃桃問題”:有若干個桃子,猴子每天早上吃前一天剩下的一半零一個,到第十天時只剩下一個桃子,問猴子在吃這些桃子之前共有多少個桃子?由于這些問題或者與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)有關(guān)聯(lián)或者比較有趣,學(xué)生會由此對所學(xué)的知識也產(chǎn)生興趣,而且這些例子都具有計算思維的顯著特征,對培養(yǎng)學(xué)生的計算思維是非常好的案例,學(xué)生也能在興趣中主動接受新知識及培養(yǎng)思維。

計算思維是一種問題求解的思維,它將問題求解的過程用程序化的方式表達(dá)出來[5],計算思維的自動化是“機(jī)械式”的按照步驟自動執(zhí)行,因此對問題的求解就要有精確的算法描述和嚴(yán)格的符號表示。當(dāng)學(xué)生面對實際問題時,根據(jù)已有的知識提出問題求解的方案,并用算法進(jìn)行描述,然后編寫程序,最后用機(jī)器來驗證問題求解結(jié)果。例如對于“猴子吃桃問題”這個案例,根據(jù)計算思維的特征和高效,引導(dǎo)學(xué)生用計算思維的遞歸方法發(fā)現(xiàn)和解決問題,并引導(dǎo)學(xué)生用N-S圖精確描述算法,再用C語言中相應(yīng)的語句編寫程序。這樣,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會遞歸算法的思想和過程,并掌握遞歸方法和C語言中相應(yīng)的知識和語法,當(dāng)碰到類似的問題就會想到用類似的方法解決問題。

3.2采用多角度思維訓(xùn)練的教學(xué)方法,以激勵學(xué)生的創(chuàng)新意識

《C語言程序設(shè)計》課程中計算思維能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在對學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng),那在教與學(xué)過程中如何培養(yǎng)呢?首先教師要設(shè)計一個能吸引學(xué)生注意力問題,并仔細(xì)分析該例子的代表性、應(yīng)用性和趣味性,例如對于循環(huán)結(jié)構(gòu)這個知識點選用“猴子吃桃問題”是一個很有代表性的例子,學(xué)生根據(jù)老師提出的問題,思考解決問題的方法,老師適時為學(xué)生提供幫助,運(yùn)用計算思維的各種方法啟發(fā)學(xué)生,對于這個問題可啟發(fā)學(xué)生用遞歸的方法求解,逆向思維,從后面往前推斷。當(dāng)然,在教學(xué)過程中,老師還需要尊重學(xué)生的個性發(fā)展,鼓勵學(xué)生提出不同的解題方法,不斷啟發(fā)學(xué)生,讓他們積極主動的探究學(xué)習(xí),使其能舉一反三。

程序設(shè)計類課程的價值之一在于訓(xùn)練和提高學(xué)生的計算思維能力[6],不能讓學(xué)生只按照老師邏輯思維解決問題,所以學(xué)生在設(shè)計算法時,鼓勵學(xué)生對同一個問題設(shè)計多種不同的算法,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。當(dāng)然,還要注重算法的簡化和優(yōu)化,在眾多的算法中找到一種最優(yōu)的算法。例如“百錢買百雞”問題可用三重循環(huán)來實現(xiàn),但仔細(xì)一分析還可只用二重循環(huán)來實現(xiàn),并且循環(huán)次數(shù)由106降低到104,一個簡單的改進(jìn)讓學(xué)生看到算法優(yōu)化的魅力,進(jìn)一步再啟發(fā)學(xué)生算法是否還可改進(jìn)?循環(huán)次數(shù)是否還可以降低?這樣采用多角度思維訓(xùn)練方式就可充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新意識。

3.3融計算思維于實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,強(qiáng)化計算思維的訓(xùn)練

對于實踐性很強(qiáng)的《C語言程序設(shè)計》課程的教學(xué),上機(jī)實驗應(yīng)是教學(xué)的核心,也是培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的一個重要環(huán)節(jié),所以在該課程的教學(xué)中需重視上機(jī)實踐這一教學(xué)環(huán)節(jié)。過去常用的 “先講解程序后上機(jī)實驗” 這種傳統(tǒng)教學(xué)策略,一般只能增加學(xué)生的感性認(rèn)識及培養(yǎng)學(xué)生的上機(jī)能力,不能很好的培養(yǎng)計算思維能力。另一方面,大學(xué)生一般對一些具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)具有濃厚的興趣,所以設(shè)計的實驗任務(wù)盡量要生活化和趣味化以激起學(xué)生的興趣,實驗任務(wù)還需具有一定的綜合性來增強(qiáng)實驗的難度,從而強(qiáng)化計算思維的訓(xùn)練。例如在分支程序結(jié)構(gòu)中可以安排火車計費(fèi)程序或計算個人所得稅額程序等。教師在設(shè)計實驗內(nèi)容時還要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,也就是說教師設(shè)計的實驗內(nèi)容要適合學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和心理特點,同時為學(xué)生創(chuàng)新思維留出空間,要求學(xué)生勇于探索,并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考尋求多種解題思路,在計算過程中培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)性,引導(dǎo)學(xué)生對所設(shè)計的算法進(jìn)行必要的優(yōu)化,然后使用正確的語句編寫程序,并通過上機(jī)調(diào)試與修改程序運(yùn)行得到正確結(jié)果,在研究問題的求解過程、算法設(shè)計與優(yōu)化及程序調(diào)試過程中強(qiáng)化計算思維的訓(xùn)練。

4 結(jié)束語

將計算思維融入《C語言程序設(shè)計》的課程教學(xué)中,作為一種教學(xué)改革嘗試,其目的就是將程序設(shè)計中所涉及的計算思維潛移默化的植入學(xué)生的日常思維。在教學(xué)中從有利于培養(yǎng)學(xué)生計算思維的角度重新組織該課程的教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法,在教學(xué)中注重加強(qiáng)學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng),使學(xué)生學(xué)會問題求解的基本方法,能自覺運(yùn)用計算思維的方法來解決客觀世界的實際問題。雖然在教學(xué)實際中取得了一定的成效,但通過這一門課程來形成計算思維顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,作為21世紀(jì)人類必備的技能之一,計算思維的培養(yǎng)勢在必行。然而,在課程教學(xué)中,采用什么樣的教學(xué)方法能才能更好的培養(yǎng)和提高學(xué)生的計算思維能力,依然是值得探索的問題。

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