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關鍵詞:《大學計算機基礎》;實驗教學;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)17-0051-02
隨著知識領域的拓展,科學技術的進步,計算機已成為人們工作、學習的有力助手,并廣泛應用于社會的各個領域。高等學校非計算機專業的計算機基礎教育是高等教育的重要組成部分。《大學計算機基礎》課程是大學非計算機專業學生的第一門計算機課程,也是培養大學生計算機應用能力,啟蒙計算機知識的重要基礎課程。由于在各地的中、小學中已開展了計算機信息化教育,因此,《大學計算機基礎》課程的實驗教學要更加深入和系統,本著激發學生的創新精神、增強學生的應用能力,強化學生的自主意識等幾方面對《大學計算機基礎》課程的實驗教學模式進行改革,使其與《大學計算機基礎》理論教學相輔相承。
1.硬件實驗。《大學計算機基礎》理論課教學詳細講述了計算機硬件的組成及各部分的功能,如系統主板及各部件的作用、常用的外部接口及功能、存儲器的安裝及用途、總線及其分類和常見輸入、輸出設備的連接與使用等。理論教學結束后,如果沒有相應實驗教學的輔助,這些知識將只能成為紙上談兵、空中樓閣。因此,我們開設了一個硬件實驗機房,由20臺計算機組成,每臺計算機配有相應的打印機、掃描儀、傳真機和數碼相機等。將學生三人分成一組,60人一次課,進行計算機的拆裝、外部設備的連接和操作系統及驅動程序的安裝。硬件實驗深受學生的喜愛和好評,培養了學生的動手能力,提高了學生的認知水平,成為課堂教學的有力補充。
2.Word實驗。Word應用軟件許多學生在中學時就接觸過,因此,在大學的實驗課里要在深度和廣度上進行拓展。我們在《大學計算機基礎》課程的Word實驗里除了介紹基礎知識,還注意在其實際應用方面的涉獵,分別加入了報刊雜志排版、科研論文排版、畢業論文排版及傳統流程圖、N-S圖、個人簡歷和課題申報等表格制作模塊。每個模塊目標明確、重點突出。在報刊雜志排版中,使用一本近期發行的雜志中的一頁作為模版,讓學生從文字輸入,圖文混排等基礎方面入手,完成文檔從無到有的創建,感受排版的全過程。在大學生活中同學們不可避免地要遇到科研論文和畢業論文的排版問題,因此,以往屆優秀論文及教師的科研論文作為樣例,熟悉在論文排版中經常遇到的標注、腳注、尾注及公式編輯等操作,為以后的應用打下基礎。通常在學生二年級時要學習程序設計課程,涉及程序流程圖的繪制,因此,在Word實驗中加入了流程圖的畫法這一模塊,為程序設計課程的學習掃清障礙。另外,在學生畢業時還要制作個人簡歷,參加工作后申請項目時還需要制作課題申報表格,我們使用人才市場中用人單位發放的個人簡歷和本校的課題申請書作為樣本,教學生不規則表格的制作,滿足了學生的實際的需求。改革后的Word實驗,與中學的Word課程有很大的不同,更貼近實際,將Word應用逐步推向深入。學生真切感到了它的實用價值,調動了學生的學習積極性。
3.Excel實驗。在Excel實驗中使用了“案例教學法”,先提出問題,在解決問題的過程中引入Excel的各種操作。如在講解Excel的公式與函數時,給出一個表,表中包涵一個班30名同學的學號、性別、姓名及五門課程的成績,在不講公式與函數的情況下讓學生求出每位同學的總分、平均分、分數等級及在班級中的名次,統計出各科的平均分、最高分、最低分和及格率,計算出班級總人數、男生人數、女生人數、男生平均分和女生平均分等。開始學生信心十足,使用各種方法,但很快就發現這些方法非常煩瑣,這時,引入Excel的公式與函數的概念,引導他們使用相應的函數得到結果。學生頓覺眼前豁然開朗,興味十足,取得了很好的課堂效果。
4.Powerpoint實驗。在Powerpoint實驗中讓學生自己拍攝照片,搜集素材,制作以美麗校園、我的大學生活、我的室友們等為主題的演示文稿。在制作過程中,學生投入了極大的熱情,在提出問題、解決問題中不僅學會了Powerpoint的操作知識,還鍛煉了學生的創新能力。在搜集素材的過程中,加深了對校園的了解,也增進了同學間的感情。最后,每人10分鐘的時間介紹自己的作品。在作品欣賞時,我們還為學生提供了歷屆畢業生的優秀畢業論文答辯的演示文稿,讓學生在未來的學習中有了榜樣和目標,同時,對Powerpoint的應用也有了更深入的理解。
5.Access實驗。在Access實驗中,采用了“項目驅動法”做數據庫的開發,如建立“圖書管理”數據庫。先建數據表,如“職工基本信息表”,再針對這些表設計查詢、窗體和報表。項目的完成貫穿教學的始終,結合課堂上關于數據庫理論知識的學習,學生對關系數據庫、關系、屬性等概念有了具體的認識,也對Access有了一個全面、系統的了解。隨著項目的完成,學生普遍擁有了成就感,對學生的自信心是一個極大鼓舞。
6.網絡實驗。隨著以網絡為代表的信息時代的到來,高效利用互聯網,迅速、快捷地獲取信息已是大學生必備的能力。我們在網絡實驗中首先教學生如何瀏覽網頁,利用互聯網的搜索引擎查找需要的內容,其中包括利用網上圖書館查找專業資料、檢索國、內外期刊和下載論文等。其次,讓學生在網上申請郵箱,學會收發E-mail,并通過E-mail交實驗報告。然后,教學生申請QQ號,通過QQ發送在線和離線文件,并在QQ上建立“大學計算機基礎”群,隨時討論學習中遇到的問題。最后,教學生制作網頁,并通過分工合作的形式,將網頁組織在一起,形成“大學計算機基礎”網站。通過網絡實驗,學生學會了如何使用互聯網,并能正確對待互聯網帶給我們的便利。利用網絡擴大學生獲取信息的渠道,提高學生的自學能力。
經過幾年的努力,《大學計算機基礎》實驗模式的改革在學生中引起了很大的反響,受到學生和專業課教師的一致好評,學生的計算機應用能力有了顯著提高,同時,增強了學生的實踐水平和團結協作精神,培養了學生的創新意識,激發了學生的潛能,活躍了思維,提高了解決實際問題的能力,為后續專業課的學習奠定了良好基礎,也使學生將來能緊跟時代步伐,成為滿足社會需求的高科技人才。
參考文獻:
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關鍵詞:高等院校;教學改革;計算機課程分級教學;弊端;解決方案
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8454(2012)09-0058-02
一、引言
由于生源地及學生興趣等因素的影響,大學新生信息技術水平差異日漸增大,分級教學成為高校非計算機專業計算機課程改革的必然方向。[1][2]分級教學因充分考慮學生個體差異而更有利于學生各取所需,為全面提高教學效果奠定了基礎,但教學實施過程中,也出現了一些比較突出的問題,筆者以所在學校非計算機專業計算機課程教學改革為案例,對分級教學出現問題的原因進行了剖析。
二、高等院校非計算機專業計算機課程分級教學出現的問題
1.分級無標準可循
高等院校對非計算機專業學生計算機教育分級的依據主要有三種:一是以入學后的計算機知識摸底考試成績為依據;二是以專業為分級依據;三是讓學生根據自身情況自主選擇。目前我校采用第三種途徑。
第一種途徑的科學性依賴于摸底考試的試題質量,且考試過程也存在偶然因素。部分發揮失常的學生只能參加較低等級課程學習;部分生源地因素導致計算機水平較低的同學,突然由優等生“淪落”至較低等級,易在心理上產生受“歧視”的感覺。這兩種情況均會挫傷學生學習積極性。第二種途徑忽視學生原有信息技術水平,“一刀切”,無法達到分級教學目的。第三種途徑的科學性依賴于學生對自身評價的合理與否。有些同學因無法接受自己參加低等級課程學習,而選擇較高等級,導致課程難度過大,無法保障學習效果;也有部分高水平同學,因更易獲得同等學分而加入低等級學習,浪費教學資源。
2.分級課程設置不盡合理
我校本科分為四年制、五年制、七年制三種學制,涉及醫、藥、理、文、工、管等學科門類22個專業。非計算機專業新生據自己的計算機水平,自主選擇學習等級,課程設置如表1所示。雖已考慮社會需求和學生興趣,但限于計算機類課程總時數,可選范圍較小。特別對于選擇等級1的同學,難以體現分級教學滿足學生個性化需求的基本特征。
3.教學管理難以滿足要求
實施分級教學不同等級的教學目標不一致,學習難度或強度也必然不同,但目前高校教學管理主要基于同校、同專業培養目標一致原則。故大部分高校雖實施了計算機分級教學,但學分仍取決于課時數,學習強度或難度無從體現,導致學習公平性缺失,這也是部分高水平同學選擇低等級的主因。因此,學校教學管理體制也應隨教學組織形式的變化而作相應變革。
三、分級教學問題解決方案
1.科學分級,注重引導
三種常見分級依據,其科學性都存在局限性,單獨使用不盡合理,可將其有機結合。第一步,按專業需求調整課程設置。第二步,先借助標準“計算機文化基礎”試題進行摸底,成績高于一定分數比如80,建議參加第2等級;成績介于60~80的同學可自由選擇參加等級1或等級2;低于60的建議選擇等級1。對有意跨級學習的同學,可通過講座等方式讓學生清楚分級教學的原因和目的,盡量讓每位學生選擇適合自己的課程等級,獲得最佳的學習效果。
2.合理調整分級課程設置
分級只是手段,讓學生獲得更佳學習效果才是目的,這需要合理的分級課程設置做保障。就我校來說,調整后課程設置如表2。與調整前的區別有二:第一,適當考慮專業需求的不同,等級2尤為明顯;第二,據近年的教學反饋,將熱門課程選修時間放寬,使學生限選課選擇范圍更大。同時對等級1的學生通過適當延伸課程內容,使其既能達到本課程要求,又盡量縮小與等級2學生的差距;對等級2的同學加強創新能力培養,以滿足社會對復合型人才的需求。
3.加強針對分級教學的教學管理
教學管理是分級教學成敗的關鍵。為達到分級教學的目的,政策上應對分級教學給予鼓勵,比如,對于直接進入等級2學習者,首次參加省計算機初級考試成績達到一定分數如120分以上,可獲得適當學分獎勵;也可考慮相同學時數的高等級課程比低等級課程學分適當加大。
四、結論
近年來,隨著高等院校非計算機專業計算機課程分級教學的實施,在學生的創新能力培養、就業、深造等方面,取得了一些成績,但在分級依據、課程設置及教學管理等方面也暴露出了一些問題。通過深入剖析這些問題出現的原因,本文以本校的計算機教學改革為例,提出了相應的解決方案,并有部分方案已經實施,教學效果得到明顯改善。高等院校非計算機專業計算機課程教學改革是一項長期任務,教育工作者有必要在教學實踐和教學管理過程中不斷探索和總結,為社會培養出更高素質的復合型人才。
參考文獻:
[1]昊雅琴,張艷等.非計算機專業計算機基礎課程分級教學的實踐和探索[C].大學計算機基礎課程報告論壇論文集.北京:高等教育出版社,2005.
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[3]劉建東,田野等. 新形勢下大學非計算機專業計算機基礎教學改革[C].大學計算機基礎課程報告論壇論文集.北京:高等教育出版社,2005.
【關鍵詞】河南高校 非計算機專業 教師 計算機能力 模型
建設世界一流大學和一流學科,首先需要培養世界一流的教師隊伍。目前,河南高校教師隊伍,尤其是非計算機專業的教師隊伍計算機應用能力相對比較薄弱,缺乏通過計算機進行多媒體教學和科學研究的理論知識和實踐操作技能。針對河南省高校中非計算機專業教師普遍存在的因計算機能力不足導致工作效率下降的問題,本文開展了河南省高校非計算機專業教師的計算機能力模型研究。首先,通過調查統計,從基礎、教學和科研三方面歸納出當前高校中非計算機專業教師的計算機能力需求類。其次,針對歸納的計算機能力需求類,給出滿足需求所需的計算機能力類。最后,建立了高校非計算機專業教師的計算機能力需求類與計算機能力類之間的映射關系。研究成果為相關部門制定高校教師計算機能力培訓計劃,提高高等院校服務地方經濟的能力提供理論支持。
1 非計算機專業教師計算機能力需求類
高校中非計算機專業教師的主要工作包括教學和科研兩部分。因此,我們將非計算機專業教師的計算機能力需求類概括為:基礎類、教學類和科研類。每個計算機能力需求類包括若干個計算機能力需求點。經調研、統計及分析,基礎類的計算機能力需求點包括:系統安裝、系統維護、安全防護和搜索引擎。教學類的計算機能力需求點包括:制作課件、制作教案、制作試卷、制作微課、統計成績和信息系統。科研類的計算機能力需求點包括:獲取文獻、設計實驗、論文排版和投稿系統。三個需求類如圖1所示。
操作系統的安裝與維護、操作系統的安全防護以及搜索引擎的使用是高校非計算機專業教師的一項基本計算機技能,是做好教學和科研工作的基本保障。制作課件、制作教案、制作試卷、制作微課、統計成績和使用教學信息系統是日常教學工作必須的計算機能力。獲取文獻、設計實驗、論文排版和熟練使用投稿系統是進行科研研究的必備計算機技能。獲取文獻主要指利用中國知網文獻數據庫、Elsevier數據庫、EI全文數據庫等獲取所需文獻的能力,設計實驗主要利用Matlab、Network Simulator等軟件完成實驗設計及驗證的能力。論文排版主要指利用Word、WPS、Latex等軟件完成論文排版的能力。
2 非計算機專業教師計算機能力類
經調研、統計及分析,高校非計算機專業教師的計算機能力類主要包括:操作系統安裝、操作系統維護與優化、360安全衛士使用、360殺毒的使用、百度搜索引擎、Word軟件的使用、Excel軟件的使用、PowerPoint軟件的使用、PhotoShop軟件的使用、Visio軟件的使用、教學信息系統的使用、Latex軟件的使用、微課制作、數據庫檢索、Matlab軟件的使用、投稿系統的使用等十六個計算機能力類,每個計算機能力類包括的計算機能力點具體如下:
(1)操作系統安裝包括:磁盤分區、系統安裝、驅動安裝;
(2)操作系統維護與優化包括:系統備份、系統恢復、系統修復、磁盤碎片整理、磁盤清理、內存優化、編輯注冊表、修改注冊表、導入導出注冊表、備份注冊表、恢復注冊表;
(3)360安全衛士使用包括:查殺木馬、清理插件、修復漏洞、電腦體檢、軟件管家;
(4)360殺毒的使用包括:快速掃描、全盤掃描、自定義掃描、宏病毒掃描、彈窗攔截、軟件凈化、上網加速、垃圾清理;
(5)百度搜索引擎包括:簡單搜索、聯合搜索、精確匹配、消除無關性、并行搜索、相關檢索、百度快照、新聞搜索、音樂搜索、圖片搜索、視頻搜索、百度地圖、學術搜索;
(6)Word軟件的使用包括:文字編輯、文字排版、藝術字、圖片插入、邊框底紋、頁面設置、表格處理、圖文混排、格式編輯、頁眉頁腳、分頁符、分節符、腳注、打印;
(7)Excel軟件的使用包括:單元格管理、圖表、匯總統計、工作表管理、篩選、排序、公式、函數、打印;
(8)PowerPoint軟件的使用包括:文本編輯、繪圖、數據圖表、高級文本格式、幻燈片放映、母版設計、模板設計、配色技巧;
(9)PhotoShop軟件的使用:選擇工具、填充色彩工具、路徑工具、渲染工具、圖層、圖層混合模式、圖像色彩調整、圖像模式、圖層風格、圖層蒙版、通道、路徑、濾鏡;
(10)Visio軟件的使用包括:框圖、流程圖、網站圖、網絡拓撲圖等;
(11)教學信息系統的使用包括:教務管理系統、Sakai(賽課)網絡教學平臺等;
(12)Latex軟件的使用包括:基本排版流程、文本排版、列表環境、文檔結構、表格排版、圖片排版、字體設置、段落對齊、頁面布局、目錄格式、數學公式排版、圖形繪制、演示文稿;
(13)微課制作包括:Visio、草料二維碼、問道網、金數據、maka、手機互動大師ih5、初頁、思維導圖、微彈幕、易企秀;
(14)數據庫檢索包括:中國知網、萬方數據平臺、EI數據庫、Elsevier數據庫等;
(15)Matlab軟件的使用包括:基本語法、常用函數、圖形繪制、工具箱等;
(16)投稿系統的使用包括:計算機工程投稿系統、通信學報投稿系統等。
3 需求類到能力類的映射關系
需求類到能力類的映射關系指非計算機專業教師三個計算機能力需求類及計算機能力需求點到計算機能力類及能力點之間的映射關系,如圖2-圖4所示。圖2為高校非計算機專業教師計算機能力的基礎類到計算機能力類及計算機能力點的映射。圖3為高校非計算機專業教師計算機能力的教學類到計算機能力類及計算機能力點的映射。圖4為高校非計算機專業教師計算機能力的科研類到計算機能力類及計算機能力點的映射。
圖2為河南省高校非計算機專業教師的基礎需求類與計算機能力類之間的映射關系。有圖可知,系統安裝需求點需要操作系統安裝和百度搜索引擎計算機能力類來支撐。系統維護需求點映射到操作系統維護和優化及百度搜索引擎兩個計算機能力類。安全防護需求點映射到使用360安全衛士、使用360殺毒和百度搜索引擎三個計算機能力類。搜索引擎需求點映射到百度搜索引擎一個計算機能力類。
圖3為河南省高校非計算機專業教師的教學需求類與計算機能力類之間的映射關系。有圖可知,制作課件需求點映射到百度搜索引擎、使用Excel軟件和使用PowerPoint軟件三個計算機能力類。制作教案需求點映射到百度搜索引擎、使用Excel軟件和使用Word軟件三個能力類。制作試卷需求點映射到百度搜索引擎和使用Word軟件兩個計算機能力類。制作微課映射到百度搜索引擎和微課制作兩個計算機能力類。統計成績需求點映射到百度搜索引擎和使用Excel軟兩個計算機能力類。信息系統需求點映射到百度搜索引擎和使用教學信息系統兩個計算機能力類。
圖4為河南省高校非計算機專業教師的科研需求類與計算機能力類之間的映射關系。有圖可知,獲取文獻需求點映射到百度搜索引擎和數據庫檢索兩個計算機能力類。設計實驗映射到百度搜索引擎和使用Matlab軟件兩個計算機能力類。論文排版映射到百度搜索引擎、使用Word軟件和使用Latex軟件三個計算機能力類。投稿系統需求點映射到百度搜索引擎和使用投稿系統兩個計算機能力類。
需要特別指出的有兩點:
(2)每個計算機能力類都包括若干個計算機能力點,并沒有在映射圖中體現,如:百度搜索引擎能力類包括:簡單搜索、聯合搜索、精確匹配、消除無關性、并行搜索、相關檢索、百度快照、新聞搜索、音樂搜索、圖片搜索、視頻搜索、百度地圖、學術搜索等能力點;
(2)每個需求點都以百度搜索引擎作為一個計算機能力支撐類,由此可見,搜索引擎的使用是河南省高校非計算機專業人員的一項核心計算機能力類。
4 結語
本文所建立的高校非計算機專業教師的計算機能力模型是一個開放的能力模型。隨著時代的發展和科技的進步該模型可以不斷的完善和擴充。比如人員科研擴展到學生、行政人員、教輔人員、實驗室人員等,計算機能力也不止于報告中提出的16個計算機能力類。
參考文獻
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作者簡介
王志衡(1983-),男,河南省新鄭市人。博士學位,現為河南理工大學計算機科學與技術學院副教授。主要研究方向為數字圖像處理、創新方法。
高昂,現為鄭州成功財經學院信息工程系講師。
作者單位
關鍵詞實踐教學培養模式計算機科學與技術專業創新能力
1 背景
20世紀90年代以來,以信息產業的發展、信息技術的廣泛應用、信息資源的開發和利用為主要內容的全球化和信息化日益成為世界經濟發展的顯著特征,成為人類社會跨入21世紀的重要推動力之一。黨的十六大從我國國情出發,提出了要堅持以“信息化帶動工業化,工業化促進信息化”、“走新型工業化的道路”等戰略思想。隨著這一精神的貫徹落實,各級政府扶持電子信息產業發展的積極性空前高漲,為信息產業的發展創造了良好的環境和無限的商機。
“十五”期間,各級各類信息化人才五年共增加2000萬人,其中軟件人員增加300萬人,計算機人才需要每年增加100萬。在我國總共664所本科學校中,有505所學校開設“計算機科學與技術”專業。2004年,“計算機科學與技術”專業在校人數接近理工科在校生總數的1/3。這一方面反映出高等教育對國家信息化建設的積極響應,另一方面也說明計算機專業建設數量大、任務重。然而,高校在擴招的同時,在計算機專業人才培養方面所面臨的問題也越來越突出,主要表現在以下幾個方面。
1.計算機專業本科畢業生就業困難
國家和社會對計算機專業的人才需要,必然與國家信息化的目標、進程密切相關。計算機市場在很大程度上決定著對計算機人才的層次結構、就業去向、能力與素質等方面的具體要求。計算機類畢業生就業困難的主要原因不是數量太多或質量太差,而是滿足社會需求的針對性不夠明確,導致了結構上的不合理。計算機人才培養應當與社會需求的金字塔結構相匹配,也應當是金字塔結構,這樣才能提高金字塔各個層次學生的就業率,滿足社會需求,降低企業的再培養成本。
2.高校培養模式與企業需求存在較大差距
目前,企業對素質的認識與高校通行的素質教育在內涵上有較大的差距。以學習能力為代表的發展潛力,是用人單位最關心的素質之一。企業要求人才能夠學習他人長處,而目前相當一部分學生“以自我為中心、盲目自以為是”的弱點十分明顯。
3.在校學生的實際動手能力亟待大幅度提高
目前計算機專業的基礎理論課程比重并不小,但由于學生不了解其作用,許多教師沒有將理論與實際結合的方法傳授給學生,致使相當多的在校學生不重視基礎理論課程的學習。為了適應信息技術的飛速發展,更有效地培養大批符合社會需求的計算機人才,全方位地加強高校計算機師資隊伍建設刻不容緩。
4.計算機專業課程內容和教學模式難以與計算機發展同步
目前計算機專業的課程內容與計算機技術的發展不同步,教學模式還不夠豐富,必須進行大力度的改革。
截至到2004年12月,全國IT職位需求數達到72302個,比2004年1月份增長了17336個。需求職位以研發工程師、產品工程師、軟件設計開發工程師、結構設計工程師、系統分析員、Java開發工程師等技術崗位為主。赴日軟件工程師以及小語種IT工程師在本地就業機會也很多。然而,面對如此多的就業機會,一方面是大量計算機科學與技術專業的學生難以找到合適的職位,另一方面卻是IT企業難以找到滿意的IT人才。其中一個重要的原因是學生的實踐能力較差,與IT企業結合不緊密。
針對以上問題,計算機教育界一直在開展研究工作,并提出了一些有效的對策,其中層次化培養模式得到廣泛認同。即根據計算機專業畢業生所從事工作的性質來劃分,將計算機人才大致分為從事研究型工作的專門人才、從事工程型工作的專門人才、從事應用型工作的專門人才。其中第一類以培養優秀的計算機科學與技術專業人才為目標,著眼于他們未來成為教授和學者;第二類注重培養工程實踐型人才,著眼于他們未來成為主任工程師、總工程師;第三類以培養專業技術熟練的、優秀的軟硬件生產、開發、經營、維護工程師以及專業技術管理工程師為目標。
事實上,我國的教育理論工作者早就從社會功能、智能結構等方面對人才類型進行研究,認為社會人才可分為四種類型:學術型人才、工程型人才、技術型人才、技能型人才。這四類人才中,學術型人才要求基礎理論深厚,有較好的學術修養和較強的研究能力;工程型人才要求有較好的理論基礎,較強的應用知識解決實際工程的能力;技術型人才也要有一定的理論基礎,但更強調在實踐中的應用;技能型人才強調崗位操作能力。地方本科院校從事理論研究的基礎相對薄弱,學術型人才不應作為主要培養類型,而技術型和技能性人才更適合高職高專等院校。因此,地方本科院校人才培養目標應以工程型人才培養為主。從計算機科學與技術專業的角度看,工程型人才的特征主要是把計算機科學與技術的基本原理演變為軟件或硬件產品的設計、項目規劃或決策。強化實踐能力,注重專業知識的綜合運用,提高與企業溝通的能力是這類人才培養的最佳手段。大力培養工程型人才符合地方院校特色,也符合因材施教的要求。
2 工程型人才培養模式
根據工程型人才的特征要求,本文從地方高校的角度,以蘇州大學計算機專業人才培養模式為例,重點探討計算機科學與技術專業工程型人才的培養模式。
蘇州大學計算機科學與技術專業在制定培養方案時,在保證學生掌握基礎理論知識和計算機科學與技術專業必備的基本原理的前提下,增加了實踐教學的比重,設立了數據庫綜合實驗和硬件綜合實驗等五個大型綜合實驗;制定了二年級到企業進行認知實習、三年級到企業進行暑期實習、四年級到企業進行畢業設計實習的企業實習計劃;開設了日語等小語種選修課以及客戶關系管理等公選課,包括聘請企業高級主管開設企業文化講座、IT項目管理選修課等。本節僅從強化實踐環節這一側面介紹我們在工程型人才培養方面進行的探索。
1.教學模式概述
蘇州大學與蘇州高新技術開發區、昆山軟件園毗鄰,周邊IT企業眾多,其中蘇州工業園區55%的企業為IT企業。蘇州工業園區下屬的國際科技園現有企業240多家,80%為IT企業和高科技企業,主要從事軟件開發和IC設計。蘇州大學在多年教學中,結合地方特色,總結出了一套理論與實踐相結合的培養方法,在注重計算機專業人才基本理論培養的同時,也注重實踐能力的培養。教學中,采取“理論―實踐―理論”循環教學模式,既注重理論教學中各門課程的相互銜接,同時將理論教學、課程實驗、課程設計和論文設計看成一個整體,將它們有機結合起來,讓學生不僅僅學到某門具體課程的教學內容和某種具體的開發手段,更能全面掌握整個課程體系和開發過程。實踐教學中,我們建立了新的實驗教學模式,設計了從“單元實驗―綜合實驗―課程設計―開放實驗室―實習基地―畢業設計”一體化的實踐教學體系,以提高學生的個性化設計能力。同時,我們與企業密切聯系,積極探索“產學研相結合,培養實踐型人才”的新模式。
2.主動適應IT企業需求,定制企業需求的培養方案
隨著IT技術的迅速發展,蘇州工業園區和蘇州市的IT企業也發生著巨大的變革,其人才的需求也在不斷變化。因此,跟蹤IT企業的發展,分析其人才需求狀況,對計算機專業人才培養模式有重要參考價值。針對目前許多高校培養的本科生難以適應市場需求這一現狀,蘇州大學與蘇州市各相關企業聯合成立IT企業教學指導委員會,為蘇州大學IT專業的發展提供長期的指導與支持。同時,IT企業教學指導委員會企業還不定期地給計算機專業學生舉行技術講座及前沿知識講座,并與教師進行座談,共同商討有關教學內容更新的問題。IT企業教學指導委員會不僅為學生、教師打開了了解市場的窗口,同時也為企業和學校架起了人才需求的橋梁,從而實現計算機專業人才的定制化培養。
3.建立新的實驗教學模式,提高學生的個性化設計能力
在專業實驗教學模式上,改變原有實驗課中傳統實驗多而反映現代科學技術新成就的實驗少、驗證性實驗多而創新實驗少、實驗手段上采用傳統測試技術多而利用現代技術手段少的狀況,建立了新的開放式實驗教學模式,這是提高學生實踐能力的有效手段。在具體實施中,可以把有原來固定的實驗時間安排改變成靈活的實驗時間安排,把原來封閉的實驗項目改變成支持自主設計的實驗項目,把原來的成批實驗方式改變為滿足學生個性化要求的實驗方式。針對專業特點,可分設計算機硬件基礎實驗室、計算機軟件基礎實驗室、計算機軟件工程實驗室、計算機多媒體基礎實驗室、計算機網絡技術實驗室、數據庫實驗室、信息安全實驗室,以培養學生專長。
4.建立創新實驗室,提高學生創新能力
創新實驗室是加強學生創新能力培養的有效途經。目前,蘇州大學計算機科學與技術學院和摩托羅拉中國有限公司、蘇州國芯科技有限公司、紫金電子有限公司等多家單位聯合建立了蘇州大學摩托羅拉單片機實驗室、江蘇省嵌入式軟件技術中心蘇州大學分中心等具備一定科研能力的實驗室,從而為學生創新能力的提高創造了條件。同時,學院成立了自己的開放實驗室,主要為計算機科學與技術學院學習成績優異且有較強科研能力的學生提供了進行創新性實驗的條件,并制定了完善的開放實驗室條例,規定了其運行機制及運行模式。
如進入開放實驗室的學生必須結成科研小組,采用自主選題、指導教師指定課題或企業提供課題等方式,經開放實驗室評審委員會評定后才能進入開放實驗室。科研小組必須在一定時期內完成一定的科研任務,并提交課題總結報告或論文。由于開放實驗室必須以課題小組形式申報課題,開放實驗室在培養學生創新能力的同時,還培養了學生的團隊開發能力。因此,開放實驗室為廣大學生提供了自由發展的空間,大大激發了學生的學習熱情、創造激情,為其成才創造了有利條件。
5.建設加強實習基地,提高學生工程實踐能力
提高實踐能力的關鍵是要讓學生有與企業直接溝通的機會。因此,應積極引導教師主動面向地方經濟建設、社會發展和文化繁榮的主戰場,把專業建設深深根植于生產實踐之中。在實踐中轉變傳統教學觀念,致力于培養具有較強社會適應性的高級專門人才。目前,我們已在蘇州工業園區、蘇州新區的摩托羅拉、AMD、羅技、旺宏等世界知名IT企業建立了計算機科學與技術專業教學與實習基地,并與中創軟件工程股份有限公司合作在昆山成立了蘇州大學中創軟件工程學院實習基地。在實踐中教,在實踐中學,使得計算機科學與技術專業學生實踐能力明顯增強。
我們將企業實習劃分成三個階段。一是認知實習,時間一般為一周,主要讓學生全面了解企業的運作模式、各企業主要研究方向以及當前流行的開發工具和軟硬件平臺。二是暑期社會實踐,時間為50天,主要讓學生利用暑假深入企業,參與企業的一些小型項目或一些模塊的開發,甚至是文檔的整理工作,目的是讓學生知道所學知識到底能如何運用,并初步具備運用所學知識進行一些實際項目開發的能力。三是畢業實習,時間為一學期,主要讓學生綜合利用所學知識進行較為完整的項目開發,目的是讓學生畢業后具備獨立勝任項目開發與設計的能力。
在實習基地建設中,應注重學生管理與質量監控。以畢業設計為例,我們制定了一系列有關畢業設計的規章制度,如畢業設計計劃、畢業設計選題原則與類型、畢業設計的步驟、校外畢業設計試行辦法等條例,并發放企業嚴格執行。對于安排畢業實習生多的企業,我們還專門安排指導教師長駐企業,從而確保了畢業設計和論文的質量。
3 結束語
強化實踐教學,可以讓學生的實踐能力和創新能力都得到顯著提高。近幾年來,我院學生多次在江蘇省程序設計及網頁設計比賽中獲得好的成績,畢業生一次就業率也始終在98%以上,人才就業面也非常廣。目前,在實習基地建設方面,我們在擴大實習基地范圍的同時,更加注重實習基地的內涵建設,如開展“多模式校企合作培養高素質IT人才”這一課題研究,希望通過IT企業教學指導委員會、IT企業聯盟等松耦型校企合作模式和共建創新實驗中心、實習基地等緊密型校企合作模式等方式開展全方位、多層次的合作。同時,針對不同層次的學生、不同性質和規模的企業采取靈活多樣的培養模式,既達到培養高素質、創新性人才的目的,也使企業在校企合作中得到實惠,從而達到校企雙贏的目的。
(本文獲得“2005年全國青年教師計算機教育優秀論文評比”學科建設與人才培養二等獎)
參考文獻
1.陳建軍.IT業和長三角區域經濟一體化良性互動.通信信息報,2004,6
2.李曉明.陳平等.關于計算機人才需求的調研報告.計算機教育,2004,8:11~18
3.馬殿富等.明確定位,培養高質量人才.計算機教育,2004,8:44~50
[關鍵詞]轉專業;質量保障;因材施教
[中圖分類號] G645 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)02-0127-04
一、 引言
子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”;愛因斯坦也曾說過,“興趣是最好的老師”。興趣可以激發人的創造熱情、好奇心和求知欲。目前,很多高中畢業生在填報大學專業志愿時,其想法受家長、親友及中學教師的影響,進到大學后才真正有機會了解各學科專業的特點,才有精力認真思考個性特點和學科專業的匹配性。
關于大學生轉專業的規定和政策已有不少相關的研究。2001 年清華大學開始進行本科生轉系工作改革試點,并逐漸構建了轉專業輔導的理論框架與模型,而且提升了轉專業輔導的專業水平,不僅形成了轉專業輔導的長效機制[1],也對學生轉專業的動機和決策方案進行了深入研究。[2]但是面對以往接收轉專業學生時出現的很多問題,如選拔環節、培養方案認定,以及他們進入新專業后的學習和生活情況這方面的研究較少。
根據《清華大學本科生學籍管理規定》,在讀一年級或者二年級符合轉專業條件的本科生可以申請轉專業學習。5年來,申請轉計算機專業的學生達百人以上。經科學選拔,計算機系共接收了轉專業學生80余人。隨著互聯網行業的發展,計算機專業的熱度在學生中逐漸升溫,這同時帶來的是轉專業學生的需求逐年攀升。為了適應行業發展和學生培養需求,清華大學計算機系也在資源允許的情況下逐漸加大轉系的接收和管理力度。2015年清華大學計算機機系接收轉系學生24人,占全年級人數的19%。以往接收轉專業學生時會出現的很多問題,如選拔環節考查項單一,培養方案認定原則不靈活,學生進入新專業后遲遲不能適應新的學習和生活等,這些問題都反映出傳統的作法不能很好地滿足大學對人才培養的要求。為了吸引真正對計算機專業感興趣的同學,滿足學生個性發展的要求,同時為了更好地履行把這些有志之士培養成真正的國家棟梁的職責,計算機系一直在積極探索轉專業學生的志趣培養途徑及質量保障機制。近年來,計算機系從全方位把好選拔關,到尊重學生的自主性、選擇性,提高培養的靈活性,再到院系主導、及早幫助學生樹立信心開啟計算人生的挑戰,到最后重點培養學生的專業志趣,因材施教等各方面采取了一系列行之有效的措施。通過對近5年轉入計算機專業的學生進行學習成績、學術研究、畢業去向的數據對比,結果表明:轉專業學生與通^高考招生直接進入計算機專業進行學習的學生相比,各方面發展勢頭明顯,整體上提高了計算機專業的人才培養質量。
二、轉專業學生的選拔
隨著計算機的發展,尤其是大數據、互聯網+等概念逐漸得到社會各界的認可,大學校園中計算機專業的招生也隨之火爆起來。從清華大學新生入學開始,計算機系教學辦公室就不斷通過電話、面對面等方式接待擬轉入計算機專業學習的學生和家長的咨詢。這些咨詢來自理工科的各個院系。面對迥然不同的學生情況,選拔具備什么樣素質的學生進入計算機專業學習最合適?計算機專業的基本要求有哪些?把好選拔是將學生培養成棟梁之才的關鍵。計算機系通過加強選拔機制的管理,保障了轉入學生的質量。近3年的畢業生數據顯示,通過轉專業選拔接收的學生100%在畢業當年就取得了學位。
(一)注重學習能力的考核
清華大學大多數理工類學科的培養方案實行大類培養,以寬口徑厚基礎為根本,即要求低年級學生必修數學、物理、英語等基礎課程作為學科基礎環節。計算機系在接收轉專業學生時十分注重這部分成績的比重。數學思維能力是計算機專業必需的學科基本功,而優秀的英語基礎則是學生未來讓自己邁向國際舞臺必須具備的素質,這些課程成績的高低不僅奠定了計算機專業的學科基礎,同時也是衡量學生學習能力高低的方式之一。
(二)關注學生的專業潛能
計算機是實踐性很強的學科,它要求學生具有較強的動手能力和創新意識。計算機系很重視學生在轉入計算機專業之前是否具有一定的計算機編程基礎,注重對學生計算思維能力、動手編程能力的考查,同樣,與人協作的能力也是考查的重點。計算機系要求學生要夯實專業基礎。幾年管理工作經驗表明,大學二年級轉入計算機專業學習的學生根據個人情況,最好是降級修讀,打好程序訓練的基礎。近幾年的數據也顯示,90%的學生在轉專業降級修讀后,會以更成熟的心態對待學習和生活。日后在專業發展方面的不俗表現也證明,他們當初的決定是正確的。
(三)注重全面素質的考核
大學生健康的心理是保障正常學業的前提,而有責任心、敢于擔當同樣是現代大學生必備的品質。計算機系在選拔轉專業學生時,更加注重對學生全面素質的考查,其中心理素質檢測是必不可少的環節。另外,溝通表達、對外交流、組織協調等綜合素養也是考查時會涉及的,尤其是對性格比較內向、不善于交流的學生,這方面的考查則是重點。2013年一位來自其他專業的學生向計算機系申請轉系,當時面試小組專家一致認為其與人溝通的方式偏激,當時就沒有接收該生。接下來的一年,該生修讀了很多計算機專業的課程,并且對某個自己感興趣的方向進行了比較深入的鉆研。2014年他繼續申請轉入計算機專業,雖然面試專家仍然對其心理健康問題存疑,但卻被該生對計算機領域的執著所感動,破例接收了該生。可是一年多來,盡管計算機系在管理的各個方面對該生投入了大量的精力,但收效甚微,該生的想法和作法仍舊很偏執,不愿意與人溝通合作。
(四)避免學生選擇轉專業的盲目性
清華大學設有學生學習與發展指導中心,聘請了資深的專家咨詢師(教師)和朋輩咨詢師(學長)。這些咨詢師來自各院系,他們可以協助有轉專業想法的學生更好地了解自己的興趣和能力,也可以據此幫助學生設計合理的未來規劃。對于每一位想轉計算機專業的學生,計算機系都會要求他們到學習與發展指導中心預約咨詢,從科學手段上杜絕學生因沖動做出不正確的選擇。
在課程教育方面,通識教育有利于減少學生轉專業的盲目性。通識教育的培養方式可以使學生獲得不同專業領域的廣博知識,通過學習,學生能夠確定自己是否真的喜歡這個專業。通識教訓能夠幫助學生在做出轉專業決定時,找到理性與興趣之間的平衡。計算機系面向非本專業學生開設了多門計算機通識課程及新生研討課,讓學生有機會去探索新領域,對自己的興趣和專業能力做出正確的預估,如計算科學與生涯規劃課程,主要介紹了計算機學科的發展,同時向學生展示了學習計算機學科將來可能進入怎樣的職業,完成什么樣的工作。
在轉專業操作流程中,計算機系教學辦公室也會向學生分析轉專業帶來的風險,如降級學習、延期畢業、額外的學業負擔、陌生的新環境等,使學生能夠預先做好心理準備。最后的轉專業面試環節,面試組專家認真完成對上述各項專業要求的考核。計算機系面試專家由下列人員組成:工作在一線的教研系列的教師,系負責教學工作的主管和教師,系學生工作主管和教師,班主任,輔導員,同時也包括負責心理測試的教師。專家們對學生學習、生活、人際交往、心理素質進行全方位的把關。通過對學生言語、行為的判斷隨機設置考查的問題,從而了解該生的世界觀、價值觀、人生觀。計算機系對學生的全面考查,目的是使真正對計算機專業有興趣,同時又具有能力在短時間內適應新專業帶來的學習和生活壓力的學生脫穎而出。
三、開啟計算生之旅
通過專業選拔,順利進入計算機系的學生開始面臨適應新的學習環境、生活環境、人際交往的問題。
在面臨轉專業的后續效應時,單靠W生堅定的學習信念和改變生活勇氣的自我適應顯然是不夠的,來自院系的保障力量在這個時候顯得尤為重要。計算機系的責任不僅是為學生提供在計算機專業學習的機會,還需要幫助學生挖掘自身的興趣點,建立自信;同時,還要對轉專業的學生存在的心理問題進行干預。因此,院系與學生之間的有效交流十分必要。
(一)及時解決學生對專業的疑惑,增強專業的認同感
計算機系教學辦公室負責解答和協調學生對新專業和管理上的各種疑惑,對剛剛轉入計算機系的學生組織專業培訓,由系相關領導介紹專業特色、發展前景、課程設置,并提出專業素質要求等。針對那些對特定計算機方向有疑問的學生,教學辦公室負責協調在該領域工作的教師進行解惑。學生對計算機專業認同感的增強是激發其內在學習動力的催化劑。
(二)在管理方面確保學生盡早融入新的集體
班主任、輔導員是與學生接觸時間最長、角色最穩定的群體,是與學生進行心與心溝通的長者或朋輩,是學生最“親”的朋友、最可依賴的人。對于初入計算機系的學生,系里要求班主任、輔導員采取與學生逐個談話的方式,根據不同學生的性格特點、專長,參考當前各行政班的差異,將轉入的學生合理分配到各行政班,同時發揮班委會的作用,對轉入學生開展“一對一”的幫扶活動,使其盡快融入新集體。班主任、輔導員重點關注學生進入新專業后因學習、環境改變而出現的焦慮情況,并對出現的情況及早采取措施。
計算機系積極向學校宿舍管理部門申請,盡量讓轉專業學生的宿舍與新同學在一起,這樣有利于建立良好的人際交往,使信息傳遞更暢通,還可以減少轉入學生的孤獨感,這對轉入學生的專業學習和生活適應都有很重要的作用。
(三)翔實的選課指導
轉專業學生進入新專業后,要學習本年度的課程,還要補修之前缺少的課程。以往學校在排課時并未考慮這些特殊學生需要補修課程的事情,時間安排不合理,最后造成教務管理部門和學生本人都很被動。為了避免這類事情的發生,系里總結了教訓,從2014年開始采取了兩方面的措施。第一是在制定各年級開課計劃及排課任務時,專業必修課程跨三個年級統一協調,同時兼顧,盡量錯開時間排課,以保證學生能按部就班完成培養方案的必修環節。第二是利用目前計算機系很多專業基礎課開設多課堂的優勢,各個課堂排定上課時間時盡量不重合。兩年的實踐證明,這樣的措施基本能保證轉入學生順利選課,在最短的時間內補齊所缺課程。
(四)發揮導引教師和交流學友的作用
根據經驗,剛進入新專業的學生存在兩方面的問題。第一是心理方面。由于轉專業后學習任務加重,學生會或多或少的出現心理壓力過大、焦慮、急躁等情況,情緒問題必然導致學習效率下降。第二是人際關系問題。一些學生因性格較內向,不善于與人主動交流,所以很難融入新的班集體,造成專業適應障礙。
系里通過與學校學生學習與發展指導中心反復溝通,借鑒學習與發展中心的成功案例,邀請系里資深的教師作為導引教師,同時邀請高年級計算機系的學長作為交流學友,由他們帶著學生一起理清計算機專業不同年級可能面臨的問題,并介紹如何查漏補缺,合理發揮優勢特長,使之能盡快融入新集體生活。教師的作用在于幫助學生把握人生規劃和生涯規劃,制訂個人計劃,確定學習進程。交流學友作為同齡人,與轉入的學生心理距離更近,溝通起來更通暢,能夠在轉入學生遇見學習、人際交往和生活問題的時候提供幫助和指導。
四、因材施教和志趣培養
轉入計算機專業的學生,來自不同的學科方向,其背景不同,每位學生轉入前已修課程內容不同,對計算機學科各研究方向所展現出的興趣和熱情也不盡相同。但是相同的是,他們在轉專業前都是經過深思熟慮,確認了自己的興趣后才決定轉專業的,他們應該具有接受挑戰的信心和勇力。為了激發學生專業學習的動力,滿足個性發展的需要,計算機系在對學生進行專業強化的同時能因材施教。
(一)制定針對個人的培養方案
全面的、合理的學習計劃對大學生的專業學習有著指引作用,對設定學習目標、提高學習成效有一定的積極作用。計算機系教學辦公室以尊重學生個人意愿為前提,以專業培養方案為依據,組織教學組教師負責為學生量身定制培養方案,即將學生轉專業前修讀的學科基礎課和專業課與計算機專業培養方案規定的課程內容相同或相近的進行課程或學分認定,原專業的必修課程或必修學分盡可能地認定為新專業選修課程或學分,盡量減輕學生補修課程的門數。雖然課程替代環節的靈活把握在管理上增加了不少的工作量,尤其是畢業時的資格審查要針對個體來完成,但這確實減輕了轉入學生的學習壓力和心理負擔,使他們的專業學習更從容。
(二)利用MOOC平臺,彌補知識點
2013年5月,清華大學正式加盟大規模在線教育 MOOC的edX平臺,并于9月正式全球首個中文MOOC平臺――學堂在線。與傳統的在線教育相比,MOOC不是傳統的教師講課,而是通過網絡技術,將課堂教學、學習體驗、師生互動等環節完整地在線實現,形成一種更加交互、基于群體行為的學習模式。在線學習的優勢在于不受時間和空間的限制。清華大學計算機系孫茂松教授2014年發表的《以MOOC 支撐一個完整的高水平本科專業課程體系:一種現實可能性》一文中,對照當前清華大學計算機專業實施的培養方案,將方案內的課程映射到MOOC 平臺,包括Coursera平臺、edX 平臺以及Udacity 平臺,發現方案中的絕大多數課程都可以在幾大MOOC 平臺中找到對應的開放式課程。基于此,計算機系要求轉入本專業的學生在課余及放假時間,利用MOOC平臺上全球優質教師資源和優質課程資源,補齊欠缺的知識點,及早跟上教學計劃的進度。
(三)鼓勵學生參加專業方面的大師講座
對于轉入計算機系的學生,他們學習的積極性很高,對專業的認同感很強,系里自然有責任利用教師和學術資源,為他們注入“計算人生”的原動力。計算機系經常組織校內的學術名師,校外的業界成功人士到課堂為學生演講,系里鼓勵轉專業的學生盡量去參加這樣的討論。這能讓學生擴大專業知識的視野,領略大師的人格魅力,也能他們體會那種促使名師們孜孜不倦研究和創新的精神內核。
(四)組織學生與一線教師進行面對面的接觸
清華大學梅貽琦校長曾闡述:“學校猶水也,師生猶魚也,其行動猶游泳也,大魚前導,小魚尾隨,是從游也,從游既久,其濡染觀摩之效,自不求而至,不為而成。”對于轉專業的大學生,剛進入新專業一般都具有較高的專業熱情及學習的積極性,但進入高年級后,其專業承諾往往出現遞減趨勢。為了培養學生的專業志趣,不斷提高人才培養質量,系里鼓勵學生參加計算機系“學術新星計劃”、“SRT計劃”、“大學生創新創業計劃”,以培養學生的創新精神和實踐能力,充分發揮一線青年教師的優勢。系教學辦公室負責搭建師生面對面溝通的平臺,選擇學術造詣優秀、對學生人格及學問培養有熱情的一線青年教師作為指導教師,通過研討會及報告會的形式,由這些指導教師以通俗易懂的形式向轉專業學生介紹自己的研究方向及研究內容,師生據此進行深入的探討。通過這樣的零距離接觸,轉專業的學生能親身感受教師對學術一絲不茍的精神及優秀的人格,并從中找到自己最有興趣的方向,“微妙互動,共生共長”,師生間產生學術互動的火花,從而激發學生主動參與研究的熱情和興趣,進而挖掘其創新的潛質。據統計,2015屆畢業的轉專業學生中,80%的學生是通過參加上述學術活動找到了指導教師,及早確定了自己未來的深造和就業方向。這其中30%的學生選擇了繼續留在清華大學攻讀研究生。這些學生很多在大學本科期間就在教師的指導下發表了質量較高的學術論文,并取得了一定的研究成果。
(五)實時關注學生培養進程
“選擇了清華,就選擇了一生的責任。”計算機系承擔著把這些對計算機專業寄予無限希望的學子培養成才的重任。作為教務管理部門,計算機系教學辦公室有義務為系里“一個都不能少”的承諾做好服務,其必須實時關注轉入學生的培養過程,把好教務管理關,及時糾正或提醒教師和學生可能疏漏的環節。
(六)建立反饋機制
大學生轉專業政策是人才培養模式變革的需要,有利于教育質量的提升,是教育部遵循學生培養的規律、彌補高校招錄模式、培養學生個性發展的一個有效的舉措。同樣,教育改革是一個閉環,需要建立反饋機制,以便管理工作不斷總結經驗教訓,與時俱進,適應改革的要求。近幾年,清華大學計算機系也在逐步嘗試擴大接收轉專業人數規模,教學辦公室聯合指導教師、班主任、輔導員建立了轉入學生學習、生活情況的反饋機制,對學生轉前、轉后的整體情況,包括成績變化趨勢,班級、社會活動參與度,科研投入情況,畢業去向等數據進行科學分析,為教學管理工作的改進和完善提供了合理依據。
五、結語
5年來,計算機系在轉專業學生培養方面建立了一套比較科學合理的選拔、培育、專業強化及因材施教、建立反饋機制的管理辦法。以2014屆畢業生為例,轉入計算機專業的11名學生,大部分的學生學習成績排名較原專業大幅提高。值得一提的是,在畢業前全系學生成績排名中,前10位的學生有4名為轉專業學生。在學期間,這些轉入計算機專業的學生55%參與了國際交流項目,80%參與了學術研究。另外,46%的轉專業學生畢業后被選拔到國外繼續深造,37%的轉專業大學生留在國內攻讀研究生,繼續自己的人生之路。轉專業制度為創新人才培養提供了很好的機遇。我們希望從管理的角度將日后的工作繼續做細做實,為計算機專業的人才培養提供堅實的保障。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 清華大學計算機科學與技術學科本科專業教育培養體系.清華大學計算機科學與技術系[M].北京:清華大學出版社,2011.
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人才培養是高校的一項核心任務,國家教育“十二五”規劃綱要第七章(高等教育)第十九條中明確指出要提高人才培養質量,牢固確立人才培養在高校工作中的中心地位,著力培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才,強化實踐教學環節Ⅲ。然而,社會仍存在“畢業生難找對口工作,用人單位難找優秀人才”的現象。麥可思研究院獨家撰寫、社會科學文獻出版社正式出版的《2012年中國大學生就業報告》中提出,計算機科學與技術專業連續兩年成為本科就業紅牌警告專業。究其原因,并非社會不需要大量的計算機專業人才,而是一些高校計算機專業的人才培養模式不夠合理,重基礎理論,輕實踐操作;強調知識學習,忽視開拓創新,最終導致畢業生與企業的需求存在很大差距,造成用人單位與學生無法有效對接的尷尬局面。
1 “DIY”培養理念的含義
計算機專業實踐性要求非常強,高等學校的計算機教育不僅要讓學生掌握扎實的理論基礎,還要培養他們的開發能力和創新意識,尤其是較高的專業技能和創新能力。杭州電子科技大學計算機學院提出“DIY”(Do It Yourself)的培養理念,強調學生在教學過程中的主體地位,鼓勵學生從做中學,重視學生在教學和實踐過程中動手能力和創造能力的提高,在教學中始終貫穿“興趣驅動一實踐貫通一強化能力”這條主線,鍛煉學生的自我學習能力;指導教師則根據知識更新、學術發展和社會需要的情況,對教學工作進行改進,以適應情況變化。“DIY”培養理念改變了傳統的“教師講、學生聽”模式,一切以學生為中心,充分調動他們的積極性和主動性,學生也在不斷的實踐中提升了自身能力。
2 “DIY”特色人才培養模式改革方案
2.1 重建課程體系,緊跟專業前沿
計算機行業發展迅速,知識更新節奏快,學生往往對流行的技術倍感興趣。如果一直沿用陳舊的課程體系,與專業前沿技術脫節,那么人才培養將成為空話,因此應結合社會經濟發展對人才的需求,對課程體系進行系統規劃,對現有課程體系中不適應時展的部分進行大力改革,聘請國內外著名計算機教育專家為顧問,以科研一線教師、教學骨干為核心,成立課程體系建設專家組,負責課程體系的制訂與改革;選派教師參加國內外重要教學研討會,如教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會組織的系列教學改革研討會,吸收國內外計算機教育一流高校及優秀地方高校的成功經驗,結合省情、校情對培養計劃及各課程的教學內容進行了修訂,大力建設課程體系與配套教材;在現有經典課程的基礎上,融合專業發展趨勢與最新前沿技術,推出具有時代特征、教學與應用協調的課程群。
針對計算機科學與技術專業學生好“軟”怕“硬”、選課隨意性大、不能形成完整的知識體系等切實問題,杭州電子科技大學計算機學院在課程體系上進行改革創新:從基礎課抓起,通過“DIY”教學手段,逐步培養和提高學生的學習興趣,將計算機新技術和新方法納入新課程體系建設,逐步形成“1個平臺、3個層次、4個方向”的立體化課程體系。
1)1個平臺。
以計算機基礎課程(包括公共基礎課和專業基礎課)為平臺,學生通過基礎課程學習掌握專業必需的基礎知識,對重要的專業基礎課如數據結構、操作系統、計算機網絡等均分別設置至少2周的課程設計,培養學生分析問題、解決問題和動手實踐的能力,為后續課程打下堅實基礎。
2)3個層次。
按照由淺入深、從基礎到應用的培養思路,將課程設置為“3個層次”的課程群,即基礎應用性課程、專業能力性課程、專業創新性課程。通過這些課程的教學,培養學生的基本技能、新技術應用能力、實際開發能力與綜合創新能力,同時結合當前計算機技術熱點,將前沿技術相關課程納入培養計劃,開設Android操作系統原理及應用開發、多核編程技術、無線傳感器網絡操作系統與NesC編程論、物聯網與Web服務、腦機接口系統概論等多門新課程,使學生能接觸到更多的前沿和熱點技術。
3)4個方向。
在專業課程設置上分為4個方向,分別是嵌入式系統、物聯網技術及應用、計算機視覺、認知與計算。學生學完基礎課程之后,可以依據自己的興趣愛好選擇相應的專業方向進行系統學習,從而避免沒有目標、胡亂選課的現象通過這種“菜單式”模塊化專業方向的學習,學生對該專業相關知識有了全面、系統的了解和掌握,提高了就業競爭力,同時也為繼續學習和研究指明了方向。
(1)嵌入式系統,著重培養嵌入式系統的開發和設計能力。
(2)物聯網技術及應用,學習物聯網工程與技術方面的基本理論和基本知識,接受從事開發與應用物聯網技術的基本訓練,著重培養開發、應用與管理物聯網系統的能力。
(3)計算機視覺,著重培養智能視覺處理能力以及嵌入式視覺開發和設計能力。
(4)認知與計算,著重培養人工智能應用領域的軟硬結合的高級復合型人才。
2.2 提供先進平臺,加強實踐教學
實踐環節由校內實踐與校外實踐兩個力一面有機組成。校內實踐包括課程設計、工程訓練與畢業設計等環節,校外實踐鼓勵學生到院企共建的實訓基地完成工程設計、畢業設計和實訓實習等。
1)依據“DIY”理念,構建先進的實踐教學平臺,實現隨時隨地學習。
首先,程序設計類基礎課程依托自主研發的在線學習與測評系統(HD Online Judge),該系統全天候地向全球免費開放,能實時評判和反饋學生提交的作業,按照一定規則根據作業完成情況自動排名,以營造競爭性的學習氛圍,“DIY”contest功能允許學生創建自己的在線比賽這種“課內課外緊密結合、學習競賽互為促進”的教學模式廣受學生歡迎,2011年注冊用戶提交量逾180萬次,超過國內所有高校的同類系統,極大地提高了杭州電子科技大學計算機學院學生的程序設計能力。
其次,在專業培養中突出硬件特色,對于計算機組成原理、系統可編程單片機等課程實驗,研制多種靈活的、高性價比的學習板(如 Startkit),鼓勵學生將實驗帶回宿舍,以彌補實驗室教學的不足,實現隨時 隨地學習。
最后對于軟件實訓類課程,搭建一個基于云計算技術的實訓平臺,主要用于軟件工程和項目的實踐環節,學生可以利用各種終端設備(包括手機等)在異地運行大型軟件,進行大型軟件項目的分析、設計與實現。
這些先進的實踐平臺打破了時間和空間的限制,使得學生可以利用課余時間做實驗,隨時隨地進行協同開發,大大提高了實踐能力和創新能力。
2)利用地區優勢,加強校企合作,打造校外實訓基地。
在計算機行業發展的新形勢下,學生直接參與企業實訓能夠快速提升自身能力,為此杭州電子科技大學計算機學院與Sun公司、阿里巴巴、天堂軟件、浙大網新等15家高新企業共建實訓基地,與美國WinRiver公司聯合建立Vxworks聯合實驗室與培訓中心、與美國Google公司聯合建立谷歌Android實驗室,重點培養學生的工程實踐能力與團隊協作能力。此外,還開設若干校企合作課程,如與英特爾公司合作,將其先進的嵌入式技術融入原有的嵌入式課程體系中,利用公司提供的軟硬件條件幫助學生掌握基于英特爾凌動TM嵌入式平臺的研發技能,為培養出具有競爭實力、掌握先進技術、滿足時展需求的人才打下良好基礎。
2.3 實施創新工程,鼓勵參與競賽
1)推行創新性實驗項目,實行創新能力學分制度。
鼓勵學生進實驗室,盡早參與教師的科研項目,設立本科生創新計劃項目,以立項并給予經費支持的形式鼓勵學生參加科技創新活動,這些措施可以為各類學科競賽奠定廣泛的基礎。教師應鼓勵有一定實踐和項目經驗的學生自發組團,參與各類省級、國家級創新項目,在學生之間形成“你追我趕”的良好氛圍,在項目的帶動下促進學生提升整體能力。
杭州電子科技大學計算機學院2010年起將創新能力學分納入人才培養體系,推出《創新能力學分實施細則》。本科生參加院系及校級以上的一系列具有創新性的活動,包括科學研究、技術開發、發明創造、學科競賽、撰寫學術論文等,若取得標志性的科技成果、獲得各類資格等級證書或競賽獎勵,均可得到一定的創新能力學分。
2)構建各類競賽體系,引導激勵多管齊下。
作為創新教育的重要內容,大學生科技競賽對于激發學生學習興趣,培養學生創新思維、創新能力、團隊協作精神,提高分析和解決問題的能力有著極為重要的作用,因此科技競賽是創新型人才培養的有效手段。杭州電子科技大學計算機學院以科技競賽為抓手,建立各種競賽組織、集訓、選拔的長效機制,開設與競賽配套的全校性任選課,組建ACM協會、電腦硬件協會,擴大競賽的影響面,激發學生學以致用的興趣,提高學生的綜合素質,帶動整個專業人才培養良性發展。
根據各項競賽激勵政策,對獲得國家和省級各類學科競賽等級的學生給予成績、學分和物質3種獎勵,對指導教師給予績效獎勵和課時補貼,調動廣大師生的參與熱情,在全院范圍內形成師生共同備戰、積極參賽的良好氛圍。
2.4 嚴把教學環節,保障教學質量
教學過程管理是創新應用型人才培養的保障。杭州電子科技大學計算機學院引入IS09000質量管理體系標準,借鑒其過程化管理、按要素評估的思想,建立了一套完善的計算機專業教學質量控制和保障體系,形成了組織機構健全、職責分工明確、教學目標清晰、考核手段健全、過程管理嚴格、檔案記錄詳實、定期總結講評的專業管理模式,實現了教學管理從經驗型向科學化的轉變。
1)教學質量環節控制。
教學質量環節控制通過3個方面實現:制訂嚴格的教學質量標準,如開課制度、新教師培養制度、教學事故認定制度等,每門課程均按照課程大綱規定作業批改量、自學課時數、答疑次數,重視實踐教學環節的指導和考核;每門課程的考試成績按照平時成績、期中成績和期終成績綜合給出;期末由教師上交學生成績冊、課程小結表和試卷分析表并由教務部門做好收集整理工作。
2)教學質量過程控制。
除了教務處的相關規定外,作為過程控制的相關制度必不可少,包括設立教學督察與指導制度,按課程領域對所有課程進行動態跟蹤,在新教師的崗前培訓、課程組教學研討、專業班主任配備等方面均有相關的教學管理文件。在畢業設計從開題到答辯結束的全過程,學院學術委員會均參與指導、審核、檢查,指導教師負責每個學生的畢業設計整體質量,各答辯小組負責論文評閱、系統驗收和演講答辯打分,保證畢業調設計質量。
3)教學評估檢查控制。
通過社會評價、教師之間互評、督導小組不定期檢查、學評教4個方面綜合展開,多方面完善教學質量評價體系,體現全面、公平、公正的原則。
4)質量信息反饋控制。
杭州電子科技大學計算機學院為了提升教學質量,定期調查學生、家長以及用人單位對學院教學工作的滿意度,尤其對于用人單位,學院通常會請企業對畢業生進行評價并給出建議,然后采用一些企業提出的培養方案,提高學生的就業競爭力。
3 改革成效
杭州電子科技大學計算機學院依據創新教育的理念大膽探索,扎實推進計算機專業“DIY”特色人才培養模式改革,取得了顯著成果。
(1)改革成果受益面廣、影響力大,已經輻射到全省眾多高校,起到了顯著的示范作用。計算機基礎課實驗教學中心是國家級10個計算機實驗教學示范中心之一;計算機基礎課程教學團隊為國家級教學團隊;計算機科學與技術專業成為國家特色專業,現又成為教育部專業綜合改革試點工程項目;計算機組成原理為國家級精品課程,獲得2項國家級教學成果獎和5項省級教學成果獎。
(2)學生在ACM程序設計、電子設計、數學建模、智能汽車等各類學科競賽中屢獲佳績2011年院代表隊成功進入ACM國際大學生程序設計大賽全球總決賽,與哈佛、麻省理工、斯坦福等國際一流學校的學生同場競技,并且憑借全場最快解出E題的優異表現獲得UPE單項獎;在國際大學生程序設計競賽亞洲區預選賽(第34屆、35屆)中獲得各類獎項72個;在2009年全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽中獲得4項二等獎;2010年英特爾杯大學生電子設計競賽嵌入式系統專題邀請賽中獲得3項全國二等獎:在2010年浙江省第五屆大學生電子商務競賽中獲得1項二等獎;在2010年浙江省大學生電子設計競賽中獲得3項二等獎;在2011年全國大學生“挑 戰杯”學術科技作品競賽中獲得3項個國三等獎,17項省級獎;省新苗計劃立項10項
(3)畢業生具有扎實肯干的工作作風和持續創新的能力,就業率連年達到97%以上。畢業生被眾多知名IT企業錄用,如阿里巴巴、百度、網易、騰訊、華為、華三、思科、網訊等,有著廣闊的發展空間。杭州電子科技大學榮獲“全國普通高等學校畢業生就業工作先進集體50強”稱號
4 結語
“十年樹木,百年樹人”。在以知識性、技能性、實踐性和應用性為突出特色的計算機學科教學中,何老師一貫堅持先育人,再教書,持之以恒,誨人不倦,幾十年如一日堅守在講臺,履行著一個教師的職責。他注重學生人格培養,善于因材施教,師生互動,運用現代教育技術調動學生的積極性和創造性,用自己的青春和熱血培養出一批又一批綜合素質優秀、專業基礎扎實、善于團結協作、社會成績斐然的卓越人才,真可謂“桃李滿天下”!而這位聲名遠播的教學名師在獲得莘莘學子們的愛戴和信任后,依舊保持著虛懷若谷和終身學習的大師品格。
本期名師講堂欄目,讓我們走近真誠熱情、樸實無華的何欽銘教授,去體會他的教育思想,學習他的教學經驗,感受他的人格魅力,分享他作為一名大學教師的自豪感和幸福感。
何欽銘,1965年6月生,浙江大學計算機學院教授、博士生導師。分別于1985年、1988年、2000年在浙江大學計算機學院(系)獲得學士學位、碩士學位、博士學位。現任浙江大學國家示范性軟件學院副院長、計算機學院副院長、計算機學院與軟件學院黨委書記。目前主要學術兼職有:教育部理工科計算機基礎課程教學指導分委會委員、浙江省計算機教學指導委員會主任委員、浙江省計算機教育研究會副理事長、浙江省計算機學會常務理事、浙江大學教學指導委員會委員、中國人工智能學會機器學習專業委員會常務理事、中國計算機學會教育專業委員會常務理事、中國計算機學會電子政務與辦公自動化專業委員會委員、多個國際會議程序委員會委員。
關鍵詞: 應用型人才 計算機基礎教育 教改措施
1.引言
安徽新華學院的計算機教育分為計算機專業教育和計算機公共基礎教育,目前我校非計算機專業的學生大約占總人數的90%之多,他們只需要接受計算機公共基礎教育,只有占總人數10%不到的學生接受相對全面的計算機專業教育。隨著計算機的快速發展與普及,目前大學生入校時的計算機水平已不再是零起點。據對我校最近一屆學生問卷調查顯示,除了一些來自邊遠山區或貧困家庭的學生進入大學之前沒有接觸過計算機外,絕大部分高中畢業生都或多或少接觸過計算機,但他們使用計算機主要局限于上網聊天和玩游戲。因此,我校大學一年級的《計算機文化基礎》(針對專科)、《計算機應用基礎與程序設計》(針對本科)仍然處于掃盲和打基礎階段。但這種計算機掃盲教育已不同于以前,增加計算機入門課程的內容和深度時不我待,不僅要讓學生掌握基本的計算機操作技能,為后續課程打下堅實的基礎,而且要將深層次的道理詮釋給學生。目前我們教研室主要針對非計算機專業學生打好計算機公共基礎教育。
2.教改措施
目前的計算機公共基礎教育不僅是學知識、傳技能,更應注重學生如下幾個方面能力的培養。要教會學生如何去學習,如何有效地學習,如何有激情和好奇心地學習,如何與人和諧相處,如何喜歡別人,如何形成很好的修養被別人喜歡,同時也要訓練學生的左右腦,不僅要有嚴密的數學推理能力,而且要善于表達自己的思想。
2.1改革課程設置。
為了達到以上教育目標,安徽新華學院是將本專科分開,本科又根據一類學科進行分類,專科所有專業統一開設《計算機文化基礎》;本科專業分為理工類、文管藥藝兩類,針對這兩種類型,均開設《計算機應用基礎與程序設計》,這門課程分兩學期開設,分別放在大學第一學期和第二學期,第一學期學習“計算機應用基礎”,第二學期學習“程序設計”,第二學期的程序設計則根據專業的不同而不同,理工類專業學習C語言程序設計,文管藥藝專業學習VisualBasic程序設計。同時根據各個專業的需求不同,實施“計算機公共基礎+計算機技術基礎+專業結合應用”的教學結構,在完成計算機公共基礎教育后,還將開設針對各個專業的其他計算機課程,從而滿足學生多樣化、專業化的教育需求。
2.2改革教學內容。
目前很多學生已經有計算機使用基礎,像上網、QQ聊天、簡單文字處理等內容大部分學生在高中階段就已經熟練掌握,即使沒有學過的學生也很容易通過自學掌握,沒有必要再花時間講解。而有些內容學生們自以為容易,卻無法很好地掌握,如文件夾的操作、格式工具刷的使用等,這些就應該仔細講解。對于那些學生根本不重視,但又特別重要的內容,老師則要更加關注。為了更好地規范教學內容,我校不僅制定了切實可行的教學大綱、實驗大綱,而且編寫了符合我校實際的自編計算機公共基礎教材。
2.3改革考評方式。
我校計算機公共基礎課程實行以證代考的考評制度。專科學生在學習完《計算機文化基礎》后,必須參加計算機等級(一級)考試,一級考試成績即作為他們這門課程的期末考試成績;本科學生在學習完《計算機應用基礎與程序設計》后,必須參加計算機等級(二級)考試,二級考試成績即作為他們這門課程的期末考試成績。對于本專科學生都要求他們必須拿到相應等級考試證書,如果學生沒有拿到規定的證書,則不能順利畢業。
2.4建立創新實踐基地,執行開放式的管理與運行機制。
在計算機公共基礎教育中,理論教學與實驗教學互為依存條件,實驗教學在整個計算機公共基礎教育教學中至關重要,只有認真做好實驗教學才能使整個計算機基礎教學做到“授人以漁”。因此,計算機公共基礎教育要構建以學生為中心的分類分層次培養的教學體系,要為每一位學習計算機基礎課程的大學生提供基本驗證性實驗、綜合設計型實驗和研究創新型實驗,以造就真正的應用型本專科人才。
3.結語
著名的市場經濟理論奠基人、英國經濟學家亞當·斯密曾提出用供求關系這只無形的手來自動調節市場。計算機公共基礎教學體系也存在這樣的關系,各專業學生渴望用計算機解決實際問題是需求,提供適應現代需求的計算機公共基礎教學體系就是供應。民辦高校教學改革的不斷深入,計算機技術的高速度迅猛發展,迫使我們要在科學發展觀的指引下,不斷探索計算機公共基礎教學的新內容、新形式、新方法,為民辦高校應用型本科人才的培養作出積極的貢獻。
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關鍵詞:數據結構;精品課程;課程建設;課程教學
精品課程建設是教育部“高等學校教學質量與教學改革工程”的重要組成部分,是貫徹落實《教育部關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》精神,進一步更新教育觀念,提高教學質量和人才培養質量的關鍵[1]。精品課程建設是教育新理念的體現,是新時代教學手段的具體運用,是各種教學資源的開發與整合,是學生自主學習、探究學習的窗口,是實施素質教育的新途徑[2]。精品課程的建設有利于優質教育資源的傳播和利用,也是我國教育事業的一次大的改革[3]。如何正確理解精品課程內涵、探索實現精品課程的科學途徑,對確保這一質量工程的順利進行具有重要意義[1]。
數據結構是計算機專業的核心基礎理論課,在整個專業知識體系中占據非常重要的地位[4]。通過學習數據結構課程,不僅要為后續課程打好基礎,而且要進一步提高學生的數據抽象能力和程序設計能力。數據結構課程概念多、方法多、邏輯性強、實踐性強,這些特點決定了教與學的難度大,其教學水平和效果又將直接影響后續課程的學習以及學生程序設計實踐能力的提高[5]。但是許多學生對于數據結構的概念、知識理解不夠,思考分析能力還處于一個較低的水平,所以不少學生反應數據結構是比較難學的一門課[6]。這些年來,我校各級領導對數據結構課程非常重視,加大力度進行組織建設,特別是在教學內容組織、師資隊伍建設、教學模式改革、實踐環節加強以及共享資源的開發等方面,具體論述如下。
1教學內容的組織
數據結構作為計算機專業的核心基礎課,主要思想是問題求解的理論與方法、抽象和設計的理論與方法等[4]。于是我們將課程內容分為概念表述、構建數據模型、算法設計與實現3個層面,突出數據組織方法與算法的實現技術,以適應不同層次的教學需求。采用面向對象的思想方法介紹數據結構的相關理論與方法,貫穿程序設計的思想觀點,引入抽象數據類型的概念及其基本性質,重點培養學生的數據抽象能力,突出構造性思維訓練,強化程序抽象能力和數據抽象能力的培養。
在教學過程中,我們圍繞抽象數據類型,采用面向對象的思想觀點,從基本概念、基本結構、基本方法來講解教學內容,并貫穿了計算機專業的一些問題求解方法。使用熟悉的C語言作為算法描述語言,便于學生把注意力集中在算法的理解上。通過給出用C語言實現抽象數據類型的方法,使數據結構的表示容易理解。采用定義、存儲以及典型算法實現來展開教學內容,并引導學生提高實際的應用能力。
我們在組織教學內容的時候注意知識點的前后呼應,而不是以簡單的流線形式呈現[7]。通過實踐證明,這樣可以幫助學生在學習新知識的同時復習以前的知識。例如有關排序知識,在程序設計課中已經學習了冒泡排序、選擇排序,在數據結構課中又學習直接插入排序、希爾排序、歸并排序、快速排序、堆排序等;這些排序算法可以應用于現實生活的很多地方,學生成績的排序、大學食堂買飯菜的排隊等;同學們在學習新的排序算法的同時可以復習以前的排序算法;還可以在自己熟悉的應用問題中實現各種排序算法,并對它們分析比較,收到很好的教學效果。
2師資隊伍的建設
教學質量的優劣取決于課程負責人、主講教師的教學水平和整體的能力[8]。課程建設需要有一支結構合理、綜合能力強的教學師資隊伍;建設學術水平高、教學水平高的師資隊伍是保證課程教學質量的關鍵。因此精品課程的建設過程也是篩選和培養一流教學師資隊伍的過程。通過精品課程的建設,我們組建了一支由8名教師組成的結構合理、綜合能力強的教學師資隊伍,其中高級職稱3人,中級職稱4人,初級職稱1人。教學隊伍中所有老師具有碩士或博士學位;年齡呈現梯隊結構,其中30歲以下的2人,40歲以上的2人。
本課程的教學師資隊伍中不但有主持過多項科研、教研項目的教授,也有教學經驗豐富的主講教師,并配有動手能力強的專職實驗教師。在課程建設過程中注重對青年教師的培養,通過“傳、幫、帶”的辦法,使青年教師走上主講教師的崗位,逐步挑起教學重擔;鼓勵中青年教師參加相關領域的師資培訓學習、參加科研和教研活動等,逐步提高他們的綜合能力。
3教學模式的改革
我們主要選擇并推廣精選案例(Selected Cases)、扼要講解(Briefly Explain)、任務驅動(Task-Driven)的教學模式,簡稱SBT教學模式[9]。
第一步,任課教師在深入鉆研數據結構教材的基礎上,根據課程的教學目的精心選擇教學案例。所選案例既能反映教學內容要表達的思想,又能讓學生容易理解。因此要求教師明確數據結構課程的教學目的:學生通過本課程的學習掌握如何根據問題的需求合理地組織數據,在計算機中有效地存儲數據和處理數據[10];通過該課程的實踐環節,對學生進行程序設計的訓練,鞏固加深對數據結構的理解,提高綜合運用本課程所學知識的能力,培養學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力[11]。
第二步,任課教師對教學內容進行概括,結合教學案例進行簡單扼要地分析講解,使學生理解有關概念、掌握有關操作。在教學過程中注意啟發學生思考問題、分析問題,引導學生解決問題,提高學生的實際動手能力。
第三步,任課教師給學生布置具體課外任務,通過學生獨立完成具體的課外任務來實施教學。其中課外任務的提出可以結合學生的特點和興趣,使學生按自己的需求去學習,從而培養出獨立思考、勇于創新的自學能力[12]。
例如在講解哈夫曼編碼的內容時,我們一般先講一個簡單易懂的實例。學生很快就能理解哈夫曼樹的構造過程以及具體的哈夫曼編碼形成過程。然后引導學生理解哈夫曼樹的存儲和哈夫曼編碼的存儲。在學生掌握了這些存儲結構之后,再結合實例講解哈夫曼樹的構造算法、哈夫曼編碼的求解算法。最后布置課后作業完成一個求解哈夫曼編碼的實例程序,大多數學生能夠按時完成任務,教學效果良好。
4加強實踐環節
數據結構實驗應能達到如下基本目標:培養學生應用數據結構基本知識來分析問題、解決問題的綜合能力;幫助學生建立計算機問題求解的意識,主要是通過認識數據結構在問題求解中的地位來完成這種認識的建立;訓練學生用系統的、規范的觀點來進行計算機問題的分析、設計、編碼等[13]。
首先,改善實驗條件。在各級領導的大力支持下,我們更新了計算機專業實驗機房;實驗所需軟件都能在新學期開學之前完成安裝調試;每個實驗室配備一名維護人員,負責實驗室的運行與維護;設備完好率99%以上,實驗開出率100%。除了規定的上機實驗以外,提倡學生自己課余時間上機練習。為此,學院設有兩個開放實驗室,配備專門的實驗指導老師對學生免費開放。機房內計算機專業學生身影不斷,有的在復習教師的課堂教學內容,有的在閱讀網上的參考資料,有的在下載教師布置的作業,有效促進了良好學風的形成。
其次,加強實驗管理。在開學之初,主講教師與各班學習委員確認課內上機時間,并通知到每一個學生,實驗指導書、教材、習題集同時發到每個學生。每個學生必須完成教學大綱規定的8個實驗項目,實驗成績占30%;所有實驗實現1人1組;實驗前安排1次答疑;學生上機前必須完成預習,寫出完整的源程序,準備好上機步驟和調試數據。在實驗過程中遇到學生提問時,老師給學生一些提示信息,盡量讓學生自己將程序調試通過;實驗后要交實驗報告;教師批改后評定成績,不合格的學生必須重做。
第三,注重課程設計。課程設計是對所學知識的鞏固提高,是培養科研能力的重要環節。引導學生搞好課程設計的關鍵是選好題目與做好課程設計的準備工作。而課程設計題目的選擇要和所學知識緊密聯系,又與學生的創新能力培養密切相關。通過課程設計積極引導學生參加課外科技活動、校級省級程序設計大賽、大學生創新項目的探索等,以提高學生程序設計能力。
5共享資源的開發
建設精品課程的目的是通過為學生提供優質的教學資源來提高教育質量。我們在課程建設中使用網絡技術手段,建設了精品課程網站。精品課程網站由以下幾個部分主成:課程介紹、課程負責人、課程特
色、申報材料、教學大綱、課件與教案、教學錄像、教學論壇等。其中課件與教案就是教師上課使用的課件和教案,方便學生在不同時間、不同地點進行下載,然后根據自己的需要進行自主化的學習。任課教師還把自己的實驗程序、常見問題分析、習題解答等內容放到網上,供同學們學習參考。
6結語
隨著計算機技術的不斷發展,教學改革也在逐步深入,這必將對數據結構課程的教學提出更高的要求。因此精品課程的建設是一項長期的工作,也是一項綜合的系統工程。在今后的課程建設過程中,我們要用先進的教育理念武裝自己,不斷擴充新的教學內容,完善教學網站,強化實踐教學環節,為學生提供更多優質教學資源,培養出更多更好的符合社會需求的應用型人才。
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Organization and Construction of High-quality Course of Data Structure
GU Shenming, WU Yuanhong, HUANG Haifeng
(School of Mathematics, Physics and Information Science, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316000, China)