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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇信息與計算科學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:信息與計算科學;實踐教學改革;CDIO理念;“三大”教育理念
作者簡介:劉忠艷(1975-),女,黑龍江依安人,黑龍江科技大學計算機與信息工程學院,副教授;周波(1963-),男,黑龍江綏化人,黑龍江科技大學計算機與信息工程學院,教授。(黑龍江 哈爾濱 150027)
基金項目:本文系黑龍江科技大學教改項目“信息與計算科學專業實踐教學改革研究”、“從學科知識體系出發,科學構建課程體系”、“新型大學信息與計算科學專業社會適用型人才培養模式研究”的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)14-0134-02
信息與計算科學專業是教育部在1998年頒布的一個新專業,是由信息科學、計算數學和運籌學與控制論等學科交叉滲透形成的。[1]黑龍江科技大學信息與計算科學專業從2001年開始招生,至今已有11屆學生。目前,從招生人數上看,從2005級的150人到現在的50人,數量在減少;從就業情況看,從原來的100%就業到目前的90%就業,就業情況不如從前;通過去其他學校及企事業單位調研,發現并不是社會上缺乏工作崗位,而是學生不能適合工作崗位的需要。通過調研得知,現在的工作崗位急需實踐經驗及實踐能力。為此,信息與計算科學專業的教師應積極努力地進行實踐教學改革與探索。
一、信息與計算科學專業實踐教學現狀
從全國來看,由于信息與計算科學專業成立時間短,各院校的信息與計算科學專業在實踐教學上還存在一些問題。
第一,很多院校對信息與計算科學專業的定位方向不清晰,沒有形成特色。如廣東省大多本科院校都開辦了信息與計算科學專業,[2]但由于缺乏統一的教學規范,各院校都碰到了專業方向定位和專業課程體系設置等問題。
第二,大多院校實踐教學內容和方法相對滯后。實驗教學的以驗證課程理論為主要目的,教學方法單一,內容更新不夠快,很難形成完善的實踐教學體系。
第三,實驗教學資源不足,實驗設備較陳舊。
面對信息與計算科學專業普遍存在的問題以及社會對高素質人才的需求,提高畢業生的競爭力是各院校需要考慮的問題,而提高畢業生競爭力的一個主要指標就是實踐能力。要想增強學生的實踐能力,就要加強學生的實踐教學環節,理論知識只有應用于實踐才能把理論知識轉化為創造力。因此,實踐教學是提高學生素質的一個非常重要的步驟。
二、黑龍江科技大學信息與計算科學專業的特點
針對黑龍江科技大學信息與計算科學專業實踐教學存在的問題,同時為了配合黑龍江科技大學的“大德育、大工程、大實踐”的教育理念。本教研室人員將對黑龍江科技大學信息與計算科學專業畢業生和主要用人單位進行重點調查,對國內外理工院校信息與計算科學專業實踐教學的成功經驗進行對比研究,并結合黑龍江科技大學信息與計算科學專業是隸屬于計算機學院的特點,確定培養方向為偏向信息科學。同時積極研究信息與計算科學專業的實踐教學并進行改革,主要從實驗教學、課程設計、工程實訓、生產及畢業實習和畢業設計等方面入手,努力把學生培養成“厚基礎、強能力、重實踐、高素質”的應用型人才。
三、實踐教學改革內容和方法
在黑龍江科技大學的“大德育、大工程、大實踐”教育理念下,結合信息與計算科學專業的實際特點,具體的改革措施如下:
1.實踐教學內容
全國500多所院校都設置有信息與計算科學專業,[3]且大部分依托于數學系開設,多以計算數學和應用數學為研究方向,而黑龍江科技大學該專業是設置在計算機與信息工程學院的,因此根據研究方向參照CDIO模式制定適合自己的實踐教學計劃至關重要。CDIO[4]代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),是由麻省理工學院等4所大學組成的跨國研究團隊創立的工程教育理念,它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面,大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。
黑龍江科技大學計算機與信息工程學院教學院長和各個專業的教研室主任于2008年9月去汕頭大學學習了CDIO工程教育理念,并應用到教學及科研中。信息與計算科學專業根據CDIO理念重新修訂了信息與計算科學專業的人才培養模式及根據新版人才培養模式制定了實踐教學計劃。新版信息與計算科學專業人才培養模式如圖1所示。[5]
根據信息與計算科學專業人才培養模式,制定了信息與計算科學專業的實踐教學體系如圖2所示。
2.實踐教學方法
為了不斷提高實踐教學質量和效果,[6]信息與計算科學專業構建實踐教學體系的主線是理解基礎知識能力—培養綜合應用能力—培養創新意識,依據該主線將實踐教學具體分為4個層次(見圖2)。
第一,基礎性實驗:也就是課程基礎實驗,培養學生基本動手能力,幫助學生理解、掌握相應課程的基本原理,同時驗證基本原理的正確性,訓練學生的基本動手能力。例如:可以通過相應課程的實驗來完成。
第二,綜合性實驗:在掌握基本原理和基本方法的基礎上,綜合應用一門或多門專業課程知識解決實際問題,以幫助學生提高綜合應用能力。例如:可以通過相應課程的課程設計來完成。
第三,系統性實驗:也就是提高學生能力階段,要求學生利用所學知識,在前面兩個階段的訓練后,進一步提高學生的綜合應用能力,教師給出實際的子課題,在教師的指導下學生動手制作。例如:學生可以通過認識實習和工程實訓來完成。
第四,創新性實驗:也就是培養學生的創新能力階段,在這個階段,學生可以針對當今的熱門課題,進行研究并設計解決方案加以實現,從而培養學生的創新精神及可持續發展能力。例如:可以通過學生到企業里進行生產實習、畢業實習及畢業設計來完成。
3.綜合實踐素質培養
第一,積極開展學生科研立項活動,組織和支持學生參加學校、省及國家等不同級別、不同類型的大學生科技大賽,如數學建模、ACM大賽、大學生科研立項等。進一步增強學生的創新精神、科研能力、實踐能力和組織、協調能力,全面提高學生的綜合素質。
第二,積極推進校企合作,讓學生盡早走進企業,積極督促學生參加全國軟件水平考試,增強自己的能力,同時通過校企合作共同培養學生的動手能力、團隊協作及創新能力、職業精神以及盡快適應社會的能力。
4.提升師資隊伍整體素質
信息與計算科學專業提倡應用型人才培養模式,強調知識傳授和實踐能力相結合。因此,要求教師應該具有深厚的專業知識和高深的職業技能。可以通過到名校盯課以及到有名企業掛職鍛煉等提升自己,同時也要積極參加技術創新方面的研討和交流會等來擴充知識面和提高實戰能力。
四、實踐教學改革所取得的成果
通過近四年的實踐教學改革,信息與計算科學專業的學生在各個方面的綜合能力有了明顯提高,就業問題得到了較大改善。對信息與計算科學專業2008級的53名同學的就業單位進行了調查,反饋總結如表1所示。其中53名同學中有7名同學考取了研究生,其余46名同學全部就業。
五、結束語
隨著我國改革開放,經濟建設的推進和國際交往的擴大,社會對信息與計算科學專業的人才需求呈現多樣化發展趨勢,很多高校提出了各自的實踐教學改革措施,安徽工程學院針對市場對專業人才的多樣化需求,加強畢業實習和畢業設計環節;安徽理工大學也重點強調了課程設計和畢業設計環節;長沙理工大學注重實驗環節;等等。針對黑龍江科技大學信息與計算科學專業的實際,遵循CDIO的工程教育理念,在黑龍江科技大學的“三大”理念下,經過了四年的實踐教學改革,學生的綜合素質得到了提高,就業情況良好,相信通過實踐教學改革必將推進“厚基礎、強能力、重實踐、高素質”的應用型人才培
養。信息與計算科學專業相對來說還是一個較新的專業,我們還會繼續研究怎樣進一步優化實踐教學內容,來更好地提高學生的綜合能力,從而適應社會的發展。
參考文獻:
[1]周富照,王晚生,仝青山.信息與計算科學專業實踐教學體系創新研究探析[J].湖南工業大學學報,2010,24(1):103-105.
[2]蔡賢資,黃小虎,文斌.農科院校信息與計算科學專業實踐教學探索[J].實驗室研究與探索,2011,30(8):289-291.
[3]劉濤,王忠群.應用型本科信息與計算科學專業實踐教學體系改革的研究[J].黃山學院學報,2011,13(3):104-106.
[4]趙.信息與計算科學專業實踐教學改革研究[J].計算機教育,2010,(6):52-54.
摘 要:信息與計算科學作為一門新興的學科在我們大學課堂中存在的時間并不是很長,但是卻對我們的教育教學產生了深遠的影響,其是信息技術的不斷深化發展衍生的新型學科,在信息技術取得不斷進步的今天其影響范圍和作用也越來越大。本文以遷徙信息與計算科學在教學中的應用為題,就教學方法和學習效率層次提出運用信息與計算科學對教育教學的幫助。在現代的學校課堂中多媒體的應用已經成普及之態,特別是網絡技術和信息技術的應用及起到的作用日益明顯,這對整個學校教育來說是一個推進力,成為了教師進行教育方法以及教育模式改革的重要手段。特別是在新課程改革的今天信息與計算科學的應用促進了教師與外界的學術和經驗交流,也激發了學生的學習興趣和學習的積極性、對教師的素質也有了更嚴格的要求。其更強調對教學的促進作用以及對教學的有效性的提高,體現在信息技術與現代學科的有效整合,特別是在課程設置、課程結構以及實施方案方面的具體變化,信息與計算科學在教學中的應用成為現代化教育的有機組成部分,有利于我們合理高效的實施有效教學。但是在此模式教學中我們要注意發揮學生的主體地位,提高教師的信息技術能力及打牢相應的信息基礎,合理運用信息技術會使教師的教學效果以及學生的學習成效都達到事半功倍的效果。以下是本文針對信息與科學技術如何在教學中的應用提出的具體方法希望對促進教育教學效果有所幫助。
關鍵詞:信息技術;計算科學;教學;措施
一、進行信息技術與教學的有效整合
我們要明確在教學中運用信息技術的目的,要清楚的知道我們應用信息技術不在于數量的多少而在乎其在教學中起到的作用的大小。我,我們現在從小學中學到大學的課堂教學中多媒體教學成為了我們最常用的一種信息與計算科學技術應用的手段,它的應用使得課堂教學更具情景化更加生動形象,其主要運用圖像、動畫、視頻以及聲頻等手段進行課堂教學內容的展示和各種情景模擬,使得我們的課堂教學不在死板枯燥,它以豐富的表現力抓住了學生的眼球,提高了學生上課的注意力,具有化抽象為具體、化靜態為動態的請打功能,使得教學內容得到了更好的展示更好的提高學生的興趣。但是任何事物的發展都具有兩面性的特征,我們在是課件內容變得豐富多彩的同時要謹記莫要過分強調對課件的裝飾,全部的課件都是以圖像、音頻及動畫進行展示就會忽視了對課堂內容的重視和學習。我們要清楚地認識到不管是傳統的課堂教學方式還是應用技術呈現的新型課堂教學模式都是我們為了提高教學效率、達到教學目的而服務的,切不可有喧賓奪主、過分強調課堂環境情景化而忽視內容的教學。動中有靜、靜中有動的課堂氛圍才是我們理想的教學狀態,在應用信息技術展現課堂教學內容的基礎上教師要引導學生靜下心來積極的開展自主學習,培養學生的探索精神,教師要做到以引導為主讓學生去領悟、去創造,給學生提供新課程的理想環境給學生想象的空間和創造環境。我們要在課堂教學中正確應用信息技術,使其更好地為我們教育教學服務。
二、提高教師有關信息與計算科學方面的素質
教師要想在課堂中很好的運用信息與計算科學方面的知識就必須熟練掌握相應的電腦知識和電腦技術,一方面可以提高教師自身的素質,另一方面有利于拓展學生的知識面以及思維想象能力;我們應用電話教育可以使我們的課堂教學變靜為動、由難化簡、進一步打破空間和時間的局限性,最大限度的引領學生走出課堂走進生活,發揮課堂教學的實踐意義。而這一切都對教師駕馭信息技術的能力提出了嚴格的要求。課堂教學是教育教學中普遍使用的一種手段,它是教師教給學生傳授知識和技能的全過程,信息技術無疑會成為教師課堂上最有力的武器。這就對課堂上運用信息技術運用的主體――教師提出了更高的要求:一是要求教師本身具備較高的這方面的知識和技能,另一方面,教師自己還要明確如何利用所掌握的技能,為我所用,為所教學的內容更好的服務,而@才是最終的目的。
三、落實信息技術為學生服務
現階段的教學,信息技術的應用,往往只停留教師在課堂上簡單的的演示,為自己的教學服務。教師為了不讓學生影響自己的教學或其它原因,自己本身成了信息技術的擁有者,決策者,這與教學的客觀規律是相違背的。教師能不能用自己對待文本的思考,借助合理的手段去解決問題的辦法,讓學生也跟著動起來,讓學生也參與到信息技術運用上來,可以通過有效地方式,利用信息技術的優越性,達到真正的師生互動,人民生活水平的提高,人們越來越多的在享受信息化的生活,那么借助信息技術,學生利用本身掌握的知識,通過自主學習,合作探究,更能展開真正意義上的學習。解決這個問題,網絡化的教學環境更利于學生的學習。學生掌握必要的計算機知識和技術,利用網絡接觸廣闊的世界,獲得廣闊的知識基礎,識廣闊的世界。
參考文獻:
[1]蘇麗卿,黃民海.對信息與計算科學專業的認識與思考.河北師范大學學報(教育科學版),2008,10(6):1O7―l09.
[2] 周曉晶,干曉秋,張宏禮.信息與計算科學專業畢業實踐環節探究[J].經濟研究導刊,2009(1):242―243.
【關鍵詞】信息與計算科學 專業 認識和思考
信息與計算科學專業是從1998開始在我國高校中逐漸開始普及,旨在培養出適合發展所需的信息化人才。信息與計算科學專業需要學生有較好的數學基礎,然后在學習過程中能夠熟練通過計算機解決一些實際問題。在信息化技術發展迅速的今天,信息與計算機科學適用范圍更加廣泛,對人才也提出了更好的要求,因此廣大高校應該加強對信息與計算機科學專業的學習,培養出適合社會發展的綜合型人才。
一、信息與計算科學專業
目前我國大多數高校中信息與計算機專業學習的主要專業課為信息科學、計算科學和計算機應用,主要是能夠為社會培養出新型的人才。信息與計算科學專業是一門實踐性非常強的專業,同時也需要學生學好計算機理論作為實踐的支撐,除此之外,計算機科學知識往往都和數學知識有著密切的聯系,因為需要學生也掌握一定的數學技能,在學生具備良好的數學基礎之后,然后再學習和專業相關的計算機必備技能。因此高校中的信息與計算科學專業在課程設置方面,在大一時首先要指導學生學好數學知識,然后在大二之后的課程中再以主要的必修專業課程為主。
二、信息與計算科學專業特色
每個專業都有不同的專業特色,培養的目標也不同,教學過程的開展也是不同。信息與計算科學專業也是如此,其作為一門理論和實踐緊密結合的課程,在課程設置時要根據其教學目的,將理論課和實踐課均勻制定,從而讓學生良好掌握一定的專業技能。
(一)開設特色專業課程的基本原則
1.專業課程的整體優化
雖然信息與計算科學專業是一門需要較強專業技能的課程,但是在學習過程中除了以必修的專業課程為主之外,還要合理設置一定的公共課程與選修課程,同時還要將數學課程有效穿插于課程之中。有一個優化和合理的課程設置,學生才能夠更好的處理好各個課程之間的主次關系。
2. 統一性與多樣性結合
要使專業更加具有特色,就必選堅持統一性與多樣性結合的原則,在統一專業課的同時,也要合理設置多樣化的選修課程,讓學生能夠綜合掌握多樣化的知識,并且鼓勵學生選修自己喜歡的課程進行學習。
3. 厚基礎、寬口徑的開設原則
所謂厚基礎、寬口徑原則,就是各個高校在開設信息與計算科學專業的時,學校首先要具備一定的信息化硬化基礎,然后按照高校自身的發展目標,并且要符合高校未來發展的趨勢。信息與計算科學專業要與學校今后的發展相關,并在一定程度上帶動學校走向更好的方向。
4.重視培養學生實踐
這一點是信息與計算科學專業在的重點教學目標,因為其專業本身就是一門實踐性較強的課程。學生今后走入社會,投身和專業相關的崗位時,同樣需要具備較強的專業實踐技能。因此學校在教會學生理論知識的同時,更要關注培養學生的信息與計算機實踐技能。
(二)專業培養要求
信息與計算科學專業要求學生通過在學校學習完數學知識和理論基礎知識以及實踐技能之后,掌握良好的信息化和計算機技能,并且能夠有效勝任相關崗位,能夠在信息計算科學領域解決一定的實際問題,并且具備軟件開發的能力。
因此學生首先要具備一定的數學技能,然后才能良好接受信息與計算科學專業的理論知識;其次學生要能夠熟練的操作計算機,熟練使用計算機語言設計和編制一些軟件或者程序,并通過所學知識,或者編制的程序或軟件有效解決一些實際中的問題;然后培養學生具備敏感的專業眼光,了解信息與計算科學適用的行業與領域,從而更好的確定今后發展方向;最后培養學生的創新和探索能力,引導學生使用所學的知識進行更深層次的創新和探索,進而走向研發的道路。
三、信息與計算科學專業的人才培養方向
(一)信息產業人才
掌握較強的計算機技術的學生可以發展為信息產業人才,這類學生往往都具備較強的邏輯思維能力,有著深厚的數學基礎,能夠將數學知識有效融入計算機知識中,解決一定的實際問題。根據實際調查和了解,本校信息與計算科學專業畢業的學生在軟件開放、計算機科技公司、信息技術公司從事軟件管理工作的學生較多,還有一部分學生在企業內從事為企業開發符合企業發展的軟件的工作。
(二)研究型人才
信息與計算科學專業的學生經過學習,都已經具備扎實的數學理論知識和計算機理論知識,同時也有一定的計算機技能,因此有意愿的學生可以繼續朝著研究理論的方向發展。可以攻讀數學方向或者信息方向、計算機方向的碩士或博士,繼續更好的展開科研工作,為信息與計算科學專業的更好發展打下良好的基礎。
(三)教育型人才
隨著社會信息化發展速度的加快,我國中學和小學教學中大多都開設了計算機課程,相應的也需要大批的信息計算機教師。高校畢業的信息與計算科學專業學生可以從事中小學信息與計算科學教育工作,幫助學生打下良好的信息基礎。
四、總結
現在社會中信息與計算機化水平的發展的愈加迅速,對相應的人才需求量也增加。因此學校的信息與計算科學專業應該做好人才的培養,指導學生擁有良好的實踐技能,從而更好地為社會服務。
參考文獻:
關鍵詞 離散數學 教學改革 實踐
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
從2012年下半年開始,許多高校開始落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》(教高[2012]4號)文件精神,進一步深化教育教學改革,構建各個學校自己特色的本科教學體系,制定了2013版本科人才培養方案。我們學校提出了以科學發展觀為指導,堅持教育為社會主義現代化建設服務,為少數民族和少數民族地區服務的辦學宗旨,遵循教育教學規律和人才成長規律,注重學思結合、知行統一、因材施教、突出特色,形成科學合理的人才培養體系,實現“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力、重應用”的少數民族高級應用型專門人才的培養總目標的指導思想,制定了2013版全校本科學分制人才培養方案。我們數學與統計學學院根據自身的特點,為信息與計算科學專業定位為:信息與計算科學專業是數學、計算機科學、信息技術等學科相交叉的一個理科專業,以數學為基礎、信息為對象、計算機為工具,培養信息與計算科學后備研究人才、數學與信息科學技術相結合的復合應用型人才。
我們考慮算法設計和編程是信息與計算科學專業核心任務,學好計算機基本編程語言成為這個專業學生基本素質。信息與計算科學專業的專業課程“數據結構”、“數據庫原理”和“人工智能”的基礎是“離散數學”。“離散數學”成為了計算機基礎理論的核心課程。但是,數學與統計學學院中的信息與計算科學專業在第一學期至第三學期開始了許多數學專業基礎課,比如:“數學分析”、“高等代數”、“常微分方程”等等。這樣導致了,數學與統計學學院信息與計算科學專業的“離散數學”安排就比計算機學院計算機應用專業的“離散數學”晚一個學期。還有,信息與計算科學專業的“離散數學”與“數據結構”只能安排在第四個學期。為了能夠學生盡快適應編程能力,我們在“離散數學”之前安排了“計算機基礎”(第一個學期),“C語言程序設計”(第二個學期),“JAVA”(第三個學期),這些課程使學生對基本編程思想有一個系統的認識。學生到了上“離散數學”和“數據結構”時候不會產生陌生感。在全校以知識、能力、素質并重,少而精的原則,我們對“離散數學”安排了48學時。一周安排4學時,12周完成教學計劃。對于這樣的教學計劃,學時比2009版人才培養方案的學時少三分之一,內容比較抽象,知識點比較散,如何落實重點內容,重點知識點,對我們教師和學生來說,是一個嚴峻的問題。因此,有必要從教學內容,教學方法和教學手段進行一些探討和實踐。
1 恰當安排教學內容,與計算機課程相互銜接
“離散數學”我們一直采用由華中科技大學出版社出版,洪帆主編的“離散數學基礎”(第三版)。這本教材從上個世紀八十年代出版第一版,而后,經過了三次修改。內容包括:函數與關系、代數結構、圖論和數理邏輯,總體上比北京大學、清華大學、南京大學使用的教材簡單,但內容繁多,沒有一個主線。“離散數學”和“數據結構”放在一個學期上,根據信息與計算科學專業特點,教學內容應該重新安排,與“數據結構”密切相互銜接。我們可以這樣安排講解內容:圖論最開始講解,然后講解關系(數學分析詳細講解了函數,可以弱化函數這一章),接著講格和布爾代數,最后講解數理邏輯兩章。因為有“抽象代數”這門課程更深入介紹,刪去第四章代數系統、第五章群、第六章環和域等抽象代數知識。在格與布爾代數中,涉及到代數系統相關知識點,需要教師把代數系統相關知識點穿插到格與布爾代數中。這樣安排教學內容能夠與計算機課程“數據結構”、“數據庫原理”和“人工智能”相互銜接,而且重點內容突出,學以致用。
2 貫穿數學建模思想,體現數學的嚴謹性
講解歐拉圖時,把200多年前尼哥斯堡七橋問題與中國一筆畫問題進行對比,引入歐拉圖的充要條件是所有結點的度數是偶數;通過具體的平面圖例子,講解連通平面圖的必要條件:+=2,(是結點個數,是邊的條數,是面的個數),這些清晰的數學語言表述復雜的問題,體現了數學建模的思想,教師可以帶著這些興趣給學生講解這些定理的來龍去脈。
講解數學歸納法與自然數的聯系,強調第一和第二數學歸納法,通過具體的例子講解這兩個數學歸納法的差別。在這后面很多章節都用數學歸納法定義或證明一些問題。比如:在()樹有 = 公式,需要使用第二數學歸納法來證明,而不能用第一數學歸納法證明。再比如:封閉折線圖都需要用第一數學歸納法來定義。所以,第一和第二數學歸納法是高中知識的拓廣和深入。通過嚴格的訓練,逐步實現學生思維方式的數學化。
3 強調理論與應用相結合
在圖論這一章,應該重點講解第8.2節圖的矩陣表示,第8.5節樹,第8.6節有向樹。強調為了尋找長度為k的路的條數,使用鄰接矩陣;為了尋找圖中有多少個分圖,引入布爾加法和乘法,構造使用連接矩陣;講解最小生成樹和最優樹,強調Kruskal算法的原因,最優樹算法的原始思想,這些都需要加強數學思想。教師引導學生思考:這些矩陣表示和算法如何在計算機中實現?學生會在“數據結構”這門課程中尋找有相應的算法實現,這樣講解能培養他們對算法思想的學習興趣。
在講解二部圖時,強調與實際問題委員會選舉主席委員相結合;在講解平面圖時,強調與與實際問題電路圖或房屋設計平面圖相結合,什么樣的圖能夠畫成平面,什么樣的圖不能夠畫成平面,帶著這些思考,去認識圖成為平面圖的充分必要條件庫拉托斯基定理;通過描述中國地圖,學生能夠認真思考封閉折線圖和著名的四色問題。
4 加強邏輯,注重形象思維
信息與計算科學專業的“離散數學”開設的目的是為了培養學生計算機應用能力和邏輯推理能力,是根據專業需要設置的。其中很多定義和定理都是采用“如果……,那么……”的形式。比如,在講解三種關系定義時,采用“如果……,那么……”來定義的。單從字面上理解很難把握,很多同學非常不明白:恒等關系怎么既是對稱,又是反對稱?教師應先從關系圖的例子把握定義的理解,然后,對比第九章命題邏輯得出“如果……,那么……”準確含義。這樣,學生不僅從形象中理解了這種邏輯關系的定義,而且從理論上認識了“如果……,那么……”深刻含義。在講解偏序關系的時候,教師應該從現實生活中假借“≤”來說明偏序關系的定義。然后,再來利用次序圖形象描述比較復雜的例子,如:“包含關系”,“整除關系”。這樣,學生從次序圖形象地理解偏序關系中良序,全序的準確含義,邏輯思維能力也得到了提高。
5 運用先進教育技術
重視多媒體教學手段的運用,提高課堂教學效率。“離散數學”與其他數學專業基礎課不同,知識點多,比較散亂。有的內容在多媒體上形象描述比較好,比如:圖論和數理邏輯這些都需要使用多媒體和板書相結合講解,完全黑板上板書講解,學生可能聽得云里霧里。多媒體增強了內容的深度和廣度,同時,也體現了形象、直觀。由于“離散數學”教學難度、學時的壓縮,教師可以利用學校的OA系統,建立一個網絡教學平臺,方便師生之間的交流,有利于培養學生協作能力和創造力。
2013版人才培養方案提供了教師提高教學質量,推進教育資源共享的舞臺。通過“離散數學”教學觀念的更新,教學內容的合理安排,教學手段的改進,教師解決了學時少、邏輯強、內容多的矛盾,提高了教學水平,保證了教學質量。
參考文獻
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關鍵詞: 信息與計算科學; 人才培養; 課程體系; 實踐環節
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2012)03-56-03
Reform and practice on talent training mode of information and computer sciences
Xu Fengsheng
(Department of Mathematics,Dezhou College, Shandong 253023, China)
Abstract: According to the idea of running schools which strengthens mathematical foundations, takes into account mixing of subjects, emphasizes innovation application, the author describes in this paper the necessity, schemes and measures of reforms on talent training mode and analyzes the effect of this proposed training mode in training talents of information and computer sciences.
Key words: information and computer science; talent training program; course organization; practice
0 引言
1998年教育部頒布了高等學校新的專業目錄,信息與計算科學專業就是這次調整中的數學與統計學科的三個本科專業之一。信息與計算科學專業是由信息科學、計算科學、運籌與控制科學等學科交叉滲透而形成的一個新的數學類專業[1]。這一專業設置的背景是,信息技術已成為21世紀的核心技術,信息時代已悄然而至,為了緊跟形勢,教育部設置了這一專業,以期培養出一批有競爭力的人才。該專業的設置,反映了社會對數學學科人才的需求,為這個古老的學科注入了新的活力,也為各高校數學專業的招生帶來正面影響。這些年來,許多高校都陸續開設了信息與計算科學專業,并且對該專業的內涵、人才培養目標、教學內容和課程設置等重要問題進行了認真而深入的探討。
德州學院是一所新建本科院校,2004年依托數學與應用數學專業,開辦了信息與計算科學專業。在七年的辦學實踐中,信息與計算科學專業的人才培養方案歷經三次大的修訂,2010年上半年完成了新一輪的培養方案的制定,并從2010級新生開始實施。本文將圍繞“強化數學基礎,兼顧學科交叉,注重創新應用”的辦學理念,論述信息與計算科學專業人才培養模式改革的必要性、實施方案、具體措施,以及在實施過程中取得的成效,希望對同類院校信息與計算科學專業的建設有所幫助。
1 人才培養模式改革的必要性
信息與計算科學專業涵蓋了信息科學、計算科學、運籌學和控制論四個學科。信息科學是最新發展起來的主干學科,主要培養學生信息處理需要的數學基礎,相關課程包括現代密碼學、圖形圖像處理和計算機圖形學等專業課程;計算科學主要以數學分析、高等代數和物理學為基礎課,此外還有數值分析、數值代數和微分方程數值解等專業課;運籌學方向以最優化理論與方法和運籌學為基礎,解決現代管理科學中的理論和實際問題;控制論方向主要研究在現代科學技術和工業中出現的帶有控制參數變量的時變系統等[2]。很顯然,信息與計算科學專業是一個數學專業,但又遠超出數學學科的范圍,它應該主要研究信息技術的核心基礎與運用現代計算工具高效求解科學與工程問題的數學理論與方法,專業定位與計算機科學和信息工程專業有明顯的區別。目前,全國各高校信息與計算科學專業開設的課程、設置的專業方向各異。如何定位或者培養什么樣的信息與計算科學專業人才是一個值得認真思考和探討的重要課題,這直接影響到教學內容和課程體系設置。不同的信息與計算科學專業定位將導致不同的課程設置和不同模式的人才培養。
全國各地人才市場的統計數據資料顯示,信息與計算科學專業人才的需求量非常大[1]。隨著德州市經濟的發展,科研院所、信息產業、銀行、證券、金融等行業需要相當數量的信息與計算科學專業的應用型人才。特別是一些高新技術領域,更是迫切需要具有良好的數學素養,掌握信息科學、計算科學和金融數學的基本理論、方法和技能,能夠解決實際問題的高級應用型人才。但現實是:一方面,市場急需的專業人才缺乏;另一面,很多大學生找不到工作。因此,我們培養人才必須變被動為主動,主動適應市場對人才的需求,使我們的“產品”成為“暢銷品”,專業培養模式改革既是高等教育改革的必然趨勢,也是社會經濟發展的迫切需要。
2 信息與計算科學專業人才培養模式改革
按照國家“教指委”的教學規范[3,4],立足德州市經濟社會發展對人才培養的新需求,在對目前信息與計算科學專業建設現狀和畢業生就業情況深入調查研究的基礎上,我們遵循“強化數學基礎,兼顧學科交叉,注重創新應用”的辦學理念,不斷調整和完善信息與計算科學專業的培養方案,通過課程體系模塊化、特色化等方式,進一步優化課程體系結構,凸顯專業特色,使之更加適應市場需求。強化數學基礎的目標是讓該專業畢業具有較好的數學理論基礎,能夠利用數學理論解決信息科學、金融數學等領域中的實際問題,這是該專業學生最終具有競爭力的根本所在。兼顧學科交叉是指該專業是一個多學科交叉滲透的專業,取各學科之長,形成本專業的特色,是本專業學生具有更廣泛就業去向的優勢所在。注重創新應用是指注重培養學生的計算素養、信息素養、創新思維能力以及應用能力,切實增強學生的社會適應力和就業競爭力。根據對畢業生的跟蹤調查分析可知,該專業畢業生主要工作在科研院所以及信息、金融等行業。參照各兄弟院校的做法[5-10],我們制定了本專業的辦學定位和人才培養方案。
⑴ 專業定位
根據教育部專業規范,結合地方人才需求,我們將該專業的培養目標定位為:培養具有良好的數學素養,掌握信息科學、計算科學和金融數學的基本理論、方法和技能,受到科學研究的初步訓練,能運用所學知識和熟練的計算機技能解決信息處理、科學與工程計算、金融領域中的實際問題的高級應用型人才。
⑵ 教學內容改革
為了落實“強化數學基礎,兼顧學科交叉,注重創新應用”的辦學理念,在信息與計算科學專業課程教學內容設計上,采取以下做法:
① 教學設計案例化。在數學分析、離散數學、復變函數論、數據結構、數學建模與數學實驗等課程的教學過程中,依據教學內容,設計教學案例,由此引導學生形成自己的體驗和感悟,激發學生對課程的學習欲望和興趣。
② 案例設計主題化。在案例設計過程中,按照學生的認知特點和課程理論與應用特點,將教學計劃中規定的學習內容有機地加以整合,構建成一個個教學主題,主題及案例有明確的教學目標,又有相應的教學內容,同時與實際應用密切相連,從而引導學生主動、有效地學習。
③ 主題設計項目化。在主題選擇過程中,密切聯系相關課程的應用和科研,根據學生知識與能力背景,將相關教學內容設計成任務明確的訓練項目,按照項目的要求,組織實施教學與考核,使學生的數學思維能力、數學應用能力、解決實際問題能力和創新能力得以提高。
④項目設計科學化。對每個訓練項目,按照教學目標科學規劃,注重學科能力和課程能力的培養,突出問題,科學設疑,注重過程,講究實效。
⑶ 專業課程體系改革
為了培養市場需要的具有“厚基礎、寬口徑、重能力、強應用”的應用型人才,我們對信息與計算科學專業的課程體系實行模塊化、特色化設計。所有課程被分為公共平臺課、專業主干課、專業必修課和專業方向(特色)課等模塊。公共平臺課是指數學與應用數學、統計學、信息與計算科學三類課程,主要包括數學分析、高等代數、解析幾何、常微分方程、概率論與數理統計、數值分析、復變函數等。專業主干課是指本專業的主干核心課程,包括離散數學、普通物理、數值代數、信息論與編碼、微分方程數值解等。專業必修課是包括運籌學、數據結構、數學建模與實驗、實變函數與泛函分析等。專業方向(特色)課主要設置了信息科學、科學計算和金融數學三個方向。其中信息科學方向的主要課程為信息工程概論、計算機圖形學、數字信號處理;科學計算方向的主要課程為計算幾何、科學與工程計算、應用隨機過程;金融數學方向的主要課程為金融工程學、金融市場、國際金融。以上每個模塊,根據課程的性質分為理論類課程與應用類課程兩個系列,從而構建了新的信息與計算科學專業課程知識交融鏈。根據知識模塊內容之間的邏輯關聯,形成了信息與計算科學專業及優勢學科“微分方程及應用”、“粗系統理論及應用”、“密碼理論”、“金融數學”等特色方向的系列基礎理論課程,有數學分析、高等代數、解析幾何、微分方程、復變函數論、離散數學等;系列應用性課程有數據結構、數學建模與數學實驗、運籌學、金融數學等。通過這些課程模塊的有機整合,實現了專業特色與學科優勢相互交融、相互促進,共同凸顯出信息與計算科學的專業特色以及“微分方程”、“粗系統理論”、“金融數學”等的學科優勢。
⑷ 實踐教學體系改革
實踐教學的目的在于通過各種實踐環節,鞏固所學知識,培養學生動手解決實際問題的能力。它是培養應用型人才必不可少的環節。信息與計算科學專業的實踐包括課程實踐、專業實踐(包括畢業設計及實習)、社會實踐、就業指導實踐等。課程實踐是指數據結構和數學建模實驗、數值代數等課程的實驗課、課程設計等,通過實踐培養學生解決實際問題的能力。專業實踐中的畢業實習是讓學生到實習單位進行實踐,把所學專業理論運用到實際工作中,提高發現問題、解決問題的能力。專業實踐中的畢業設計是本科教育的最后一個實踐環節,既是對學生四年學習的全面總結和檢驗,也是對教學質量的全面檢查。社會實踐的目的是使學生將所學知識應用于解決實際問題,同時學會與人交際,提高合作溝通協調能力。就業指導實踐是指針對社會現實和大學生的求職心態,對畢業生進行就業觀教育,引導他們擺正心態、合理定位。
⑸ 創新課程體系構建
為了提高學生的創新能力,我們在信息與計算科學專業人才培養方案中,構造了以增強實踐技能、培養創新能力的課程體系,主要包括C語言程序設計、數據結構、運籌學、數學建模與數學實驗等課程,這些課程都是實踐性較強的課程。數據結構課程主要培養學生針對實際問題選擇合適的數據結構、設計高效的算法、編寫程序的能力。運籌學旨在培養和鍛煉學生進行企業信息系統建設的戰略決策以及信息系統整體規劃的實際能力。數學建模與數學實驗課程的目標是培養學生敏銳的觀察力、科學的思維力和豐富的想象力。實際上,數學建模本身就是一個創造性的思維過程。在學生學習上述課程的基礎上,我們還積極組織學生參加全國大學生數學建模競賽、全國大學生數學競賽等,切實提高學生的實踐技能和創新能力。
3 實施新的人才培養模式的具體措施
為了拓寬專業口徑,及時調整人才培養方向,增強學生的社會適應能力和就業競爭力,德州學院數學系信息與計算科學專業人才培養方案的具體實施措施如下。
⑴ 采取“2+2”的培養模式,實行寬口徑分流培養。學生在一、二年級按學科大類統一學習規定的專業公共平臺課程,取得規定的學分后,于第五學期分流到相應專業繼續學習。對未取得規定學分者,編入下一年級作試讀處理。學生試讀合格后可隨下一年級分流到相應專業,試讀一年后仍不符合要求者作退學處理。
⑵ 分流到信息與計算科學專業的學生,可以根據個人的興趣、特長、志愿選擇信息科學、科學計算、金融數學等專業方向,學校在可能的情況下盡量滿足學生的個人志愿。但在尊重學生志愿的同時,也會從專業布局、人才市場需求和社會發展需要出發合理調整專業方向人數,避免修讀方向人數嚴重失衡,以保證社會對專業人才的需求。
⑶ 每一學年,根據市場調研情況以及學生就業情況,適當調整課程的設置,但調整幅度限定在一定的范圍內,以保證課程設置的穩定性、長期性和可持續發展性。
⑷ 積極鼓勵學生參加各類大學生科技創新活動。對于參加全國大學生數學建模競賽、全國大學生數學競賽等獲得較好成績的學生給予適當的創新學分。
4 結束語
德州學院信息與計算科學專業實施新的人才培養方案之后,取得了可喜的成果:該專業2011年被評為校級重點專業;建立了信息與計算科學專業主干課程教學團隊;出版主干課程教材四部;有20多位學生在全國數學建模競賽、全國大學生數學競賽等賽事中獲得國家級、省部級獎勵,有10多位學生能夠自主開發網站等。
結合市場對本專業人才的需求和地方經濟發展的需要,下一步我們要在專業特色、人才培養模式創新等方面繼續探討和研究,以期更好地實現應用型人才的培養目標。
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信息與計算科學專業主要課程
數學分析、高等代數、幾何、概率統計、數學模型、離散數學、模糊數學、實變函數、復變函數、微分方程、物理學、信息處理、信息編碼與信息安全、現代密碼學教程、計算智能、計算機科學基礎、數值計算方法、數據挖掘、最優化理論、運籌學、計算機組成原理、計算機網絡、計算機圖形學、c/c++語言、java語言、匯編語言、算法與數據結構、數據庫應用技術、軟件系統、操作系統等。
信息與計算科學專業就業方向
本專業學生畢業后可在科技、教育和經濟部門從事研究、教學和應用開發和管理工作。
從事行業:
畢業后主要在計算機軟件、新能源、互聯網等行業工作,大致如下:
1、計算機軟件;
2、新能源;
3、互聯網/電子商務;
4、計算機服務(系統、數據服務、維修);
5、電子技術/半導體/集成電路;
6、通信/電信/網絡設備;
7、其他行業;
8、專業服務(咨詢、人力資源、財會)。
從事崗位:
畢業后主要從事算法工程師、數據分析師、數據挖掘工程師等工作,大致如下:
1、項目經理;
2、軟件工程師;
3、產品經理;
4、銷售經理;
5、技術支持分析師;
6、運維工程師;
7、java開發工程師;
8、數據分析師。
信息與計算科學專業培養要求
1.具有扎實的數學基礎,掌握信息科學和計算科學的基本理論和基本知識;
2.能熟練使用計算機(包括常用語言、工具及一些專用軟件),具有基本的算法分析、設計能力和較強的編程能力;
3.了解某個應用領域,能運用所學的理論、方法和技能解決某些科研或生產中的實際課題;
關鍵詞:Java語言;課程;教學改革
信息與計算科學是1999年新開的專業,近年來各高校都在根據自身的辦學優勢和特點,不斷地修訂專業方向,努力辦出自己的特色。我校結合自身實際和與達內培訓企業的合作關系,以及畢業生就業情況,決定該專業的主要方向培養為IT方向,因此計算機語言課程成為該專業學生的主干課程。Java語言由于自身的優勢成為計算機程序設計的主流,大量的開源軟件都是用Java開發的,掌握Java語言成為信息與計算科學專業學生的必然要求。
1以往教學存在的問題
Java語言課程的教學目標是讓學生能夠獨立編寫程序。以往的教學都是理論與實踐分開,上完理論課要過兩天才上實驗課,學生課堂上聽明白了,上實驗課的時候又都忘了。并且以往的實驗課也存在一個誤區,認為將課堂上講的程序上機實現就是實踐了,學生只會編寫講過的程序,覺得上課沒意思,上理論課睡覺,實驗課上網、玩游戲。最后導致學生只掌握了相關的語法知識,不能將所學知識應用到實際項目開發中,畢業生就業困難,到了工作崗位也難以勝任工作,與本課程的教學目標背道而馳,而教師也覺得很失敗。因此,對Java語言課程進行教學改革,調動學生的積極性,提高學生編程能力是我們首先要解決的問題。
2具體改革思路
2.1 實行機房授課
將理論課和實驗課合二為一,統一在機房上課。筆者在2011年暑假參加培訓時深刻體會到,這樣上課的效果非常好。教師在利用多媒體授課的同時,還可以讓學生即學即練,內容當堂掌握,學得扎實。
2.2 采取“三步”式教學與案例教學相結合
每堂課實行“三步”式教學法:讀程序―模仿程序―寫程序。上課時先給出一個學生感興趣的案例,學生自己運行程序,讓學生看到程序能夠實現的功能,再向學生逐條講解每條語句包含的知識點和含義以及實現什么功能,最后分析總結編寫這個程序的思路。基于上面的程序給出一個相似的題目,讓學生模仿寫程序,以加深其對理論知識的理解和記憶。最后再給學生一道與上面題目不一樣但要用到這節課的理論知識的題目,讓學生自己完成。
根據學生對游戲比較感興趣的特點,筆者選取了一個比較大的案例(斗地主游戲)貫穿整個教學過程,每次課根據當堂課的知識點不斷完善這個案例,到最后一次課,一個完整的斗地主游戲就編寫完成了。
在后期的學習中,筆者還給學生布置一次大的作業,將學生3~5人進行分組,完成一個小系統的開發,題目自選,但要按照軟件開發流程去一步一步實現。每小組選擇小組成員感興趣的題目,學生的積極性得到提高,小組長根據每位成員自身的能力進行合理的分工。這次作業是課余時間完成,時間是一個月。系統完成后,每小組選出一位代表把自己團隊的項目以PPT的形式給大家進行講解和演示,闡述小組成員如何分工、在具體實施過程中遇到過哪些問題、是如何解決這些問題的,然后其他同學進行提問并打分,最后教師點評,并對完成得好的小組進行表揚。這次作業不僅提高了學生分析問題、解決問題的能力,獨立編程能力以及團隊合作能力,還讓學生熟練掌握了開發工具的使用,學會了配置Tomcat服務器和開發模式。
3總結
筆者從2011年開始嘗試這種教學模式,經過兩屆學生的體驗,取得了良好的效果,上課的案例貼近生活,提高了學生的學習興趣和實際動手能力。但一門課程的教學改革是一項長期的工作,還需要不斷地研究和探索,使之更加完善,更加符合軟件企業對應用型人才的需求。
參考文獻:
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【關鍵詞】培養目標 專業認知度 算法設計 模塊課程
【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)10-0008-02
信息與計算數學專業是高校本科數學類專業,其專業培養目標是具有良好的數學基礎和計算機技能的綜合型人才。實際上,不同的高校對專業的定位還可以有很大的自由度來創建自身的特色。不管主要方向是以培養研究型人才還是應用型人才為主,信息與計算科學不應是理論數學與計算機操作的拼盤,而應在科學計算方法設計上充分發揮數理邏輯思想的優勢。教師在專業模塊課程建設上應重視這一點。
一 計算機專業學生與信息與計算機專業學生的比較
信息與計算科學專業有很大一部分畢業生走向了與IT行業相關的工作崗位。有人說,信息與計算科學專業本科生就業是在搶計算機專業的飯碗,其實不然。從就業崗位情況上看,至少表面上信息與計算科學的畢業生確實與計算機類專業的畢業生一樣,從事計算機軟件開發等工作的較多,但是若干年以后會發現,他們的發展方向有所區別,他們的工作能力特長是不一樣的。我所執教的杭州電子科技大學是一所以電子信息為特色的普通高校,因擔任數學建模課程以及全國競賽的指導工作,我有機會認識和了解一些來自我們學校數學、通信、電子信息、計算機軟件與計算機技術、信息安全、財經和管理類的學生。他們都是所在學院成績優秀的大二、大三的本科生。在研究如何利用數學方法解決大數據的實際應用問題時,我發現大二學生已經具備了一些具有專業性的特色差異:將計算機類專業學生與信息與計算科學專業的學生作比較發現:計算機類學生思路很活躍,搜索現代科技學術成果能力較強,重視一種方法的計算實現,具有較強的編程能力。他們比較注重計算結果的好壞,也比較喜歡拿程序作為研究成果,對數學方法原理的理解往往不夠深入,算法選擇的隨機性較大。而信息與計算科學專業的學生由于大規模數據計算實現能力的訓練不足,面臨著長無所用的問題。得益于基礎數學邏輯思維訓練,信息與計算科學專業學生數學方法的邏輯表述強于計算機類學生,更注重于解決問題方法的合理性和數學方法本身的質量,但是能把比較復雜的算法編程實現的學生很少,對于數據存儲與讀取方法、算法設計技巧往往缺少足夠的了解。也就是說,該拿的學分都拿了,學了不一定真正理解,也不會應用。而事實是,掌握計算實現能力的學生有能力解決實際問題,而只有解決問題的思路卻無法實現計算的學生,沒有別人的合作無法完成一個能解決大數據問題的算法實現。
二 信息與計算科學專業建設應重視算法設計能力培養
信息與計算科學專業究竟要培育什么樣的專業特色?畢業生將從事的研究或應用領域在什么方向?不同類別的學校可以根據自身條件來設計自己的專業特色。在大規模數據處理已成為通信、商業、交通管理、軍事等領域的必要手段的今天,快速、有效的算法設計方法研究及計算實現凸顯了算法在現代社會經濟發展中的重要位置。我們從算法設計能力培養對信息與計算科學專業建設的相關性、社會效益與可行性等方面,來討論專業建設在這一方面的必要性與現實意義。
1.專業相關性
強化算法設計能力可以使數學方法與現代計算工具的使用有效結合,這一目標與信息與計算科學專業的培養目標完全一致。算法設計能力的提升不僅僅有利于培養數學方法在科學計算方向的應用型人才,以研究算法效能為目標的人才培養也是一個值得建設的專業模塊。
2.專業特長認知
算法設計能力培養有利于提升信息與計算科學專業學生對專業定位的認知度。了解自己專業的特點與長處,明確自己的努力目標,可以對自己的發展建立一個適合于自身條件的規劃,有利于激發學生潛在的學習熱情。應讓我們的教育對象真正認識到所學專業是現代社會有用和有很大發展空間的專業,有了正確的認識和定位,才能激發學生主動學習和研究的興趣和動力。
3.科學計算是信息與計算科學專業的特色方向
強化算法設計訓練可以促使數學理論到生產實踐問題計算實現的有效結合,大數據綜合問題的計算方法設計與實現研究可以加深學生對計算機計算原理的認識和理解,從而激發科學計算方法的研究興趣。有效的算法設計訓練能使信息與計算科學專業的研究方向多元化,學生的軟件開發能力也更具備數學專業的特色與潛在優勢。在專業模塊課程設置中,加強算法設計的理論與實踐可以使專業理論課程與實踐課程結合得更加緊密,從而更有效地實現專業培養目標。
4.社會效益
現代社會處于國際化大市場、大信息環境,不管是通信、交通、生產、管理還是軍事及安全部門都需要能及時處理大量錯綜復雜的各類數據,提煉有用的信息與情報,并依此做出正確的判斷與決策的計算機人才。從社會需求角度看,當前許多企業及行政管理機構的市場分析、經營管理與決策都需要大量這方面的人才。高校輸出符合社會需求的畢業生將對高校的就業以及所產生的社會效益都將產生積極作用。從一些優秀畢業生的反饋情況來看,與證券業或銀行以及IT行業相關工作的畢業生中,有相當一部分從事計算機算法研究有關的工作。
5.可行性
目前全國設立信息與計算科學專業的高校多數都有計算機類專業,只要制訂培養計劃的學校相關部門以及分院真正認識到算法設計在專業建設的必要性。我們通過師資培訓以及增進數學專業與計算機專業的師資融合與交流,隨著計算機的普及,強化編程實現訓練的實驗條件已經充分具備。
從已經畢業工作若干年的畢業生發展情況來看,很多在工作崗位上表現得十分出色,有從事投資與證券分析、電子商務網搜索算法設計、金融行業風險評估管理、市場分析與生產管理方面的各種工作的畢業生來自信息與計算科學專業。我們的專業特質和潛在能力有待于社會發現,是因為這些優秀人才在社會上的影響力還沒有形成規模。有很多單位提出要我們推薦一些數學能力與計算機編程都比較強、不經過培訓就可以直接上崗的畢業生,我們發現這方面的社會需求缺口很大,有些IT行業對算法設計能力有比較高的要求,甚至帶著算法設計試卷到學校招聘。
經過我們對專業課程設置和實踐環節系統的加強,以及增加一些必要和有效的訓練,相信信息與計算科學專業會辦得更有質量,不僅僅是幫助本科生直接就業,對于進入研究生學習階段的學生來說,良好的算法設計能力對于進一步研究數學的現代計算方法也是必不可少的。當畢業生在社會各行業和部門起到主導作用時,信息與計算科學專業將獲得社會的普遍認可。從培養應用型人才的角度考慮,在理論課程與實踐環節中強化信息與計算科學專業算法設計訓練作為專業特色切合專業培養目標,操作上可行,同時符合社會需求和廣大學生的利益。
三 實踐課程要從基礎抓起
信息與計算科學專業設立至今經歷了時間的檢驗,培養目標大框架是教育部制定的,學校的課程設置雖各有所側重,但基礎數學課程和計算機語言都得到了普遍重視。問題是計算機編程實現能力在學生中的差異往往超過其他任何理論課程。不少學生計算機語言課程考試成績不差,但不能真正獨立完成編程和計算實現。我們的教法是傳統課堂講解,作業和考試幾乎都是在紙上。俗話說:“萬事開頭難。”我們缺少在學生剛剛接觸計算機語言時給予操作上的必要指導,或在最初需要實踐指導時教學環境沒有及時跟上,現實存在的課程體系分工太明確,理論課歸理論課,實踐課就是實踐課,缺少一種過渡過程的訓練和氛圍。像福州大學將數學與計算機合在一起設立學院是相當有遠見的,該校數學專業的本科畢業生在社會上就很受歡迎。
杭州電子科技大學信息與計算科學教研室除專業實驗室正常實驗教學活動外,還成立了一個攀峰工作室,由若干年輕教師負責在課外對學生進行一對一的計算機編程技術、圖像處理、統計數據分析等傳幫帶工作,這一項工作已經開展了許多年,教師的付出是巨大的,學生受益面很大,學生還可以再帶學生,一年級第二學期開始跟隨攀峰工作室的老師直到畢業的三年多時間,這些學生群體在就業方面很受歡迎,工作后個人發展空間比較大。
當前高校理工科類專業普遍重視數學基礎的背景下,數學專業的不少學生卻對專業前景比較悲觀,在普通高校,一些學生們感覺數學難學,認為自己不是做研究的料,而計算機應用能力又比不上計算機專業的,不知道自己將來可以做什么。信息與計算科學專業的學生應充分利用自身良好的數學背景,在新生入學階段學會基礎的計算機編程技術,對算法設計與分析有一個感性的認識,培養對計算科學的研究興趣,從而提升對信息與計算科學專業的認知度。正確的專業認知能激發學生的學習興趣,確立個人的努力方向和奮斗目標,在本科階段打下良好的研究基礎,為今后的發展做好準備。從長遠的角度看,強化算法設計能力不但有利于提升信息與計算科學專業本科畢業生的就業競爭力,更有利于拓寬將來的職業發展空間。
參考文獻
論文關鍵詞:信息與計算科學;實踐課程體系;教學改革
1998年,教育部把原數學類中的計算數學及其應用軟件專業、信息科學和運籌學與控制論專業合并成立了“信息與計算科學專業”,它的成立對國內信息科學的人才培養與研究起到了巨大的推動作用。該專業是信息科學、計算科學、運籌與控制科學交叉滲透的一門理科專業,目前開設該專業的學校較多,但大多是第一次開設數學類專業,除了少數院校辦學經驗比較成熟,已辦出特色外,大多數院校尚未形成自己的特色,所以近幾年許多院校都對信息科學專業的專業內涵、人才培養模式、課程體系等重大問題進行認真負責的研討和改革,以期辦出特色,為社會輸送合格人才。
一、現階段制約信息與計算科學專業實踐教學質量的問題
信息與計算科學專業是一個新興專業,所以雖在該專業的專業內涵、人才培養模式、課程體系等方面達成了一些共識,但對實踐教學的研究相對滯后,信息與計算科學專業實踐教學環節一般借鑒原有其他數學類專業或工科類專業的模式,這與國家對信息與計算科學專業人才培養的要求相差甚遠。目前,全國高校畢業生就業困難,信息與計算科學專業畢業生就業更加困難,主要原因是學生的綜合實踐及動手能力差。因此,對信息與計算科學專業的實踐教學進行系統改革和優化,構建適應經濟社會發展需要的實踐教學體系,培養創新型人才是非常必要的。
許多實踐教學的總體過程缺乏系統性、整體性的設計和安排,各門課的任課教師對實踐環節的處理各自為政,實踐內容、教學模式和考試方式等均未有科學的論證和合理的規范,甚至一些至關重要的實踐環節就干脆被省略了,這導致學生對所學理論知識的理解和應用能力的降低。
教師隊伍的數量、知識結構不能完全滿足新形勢下實踐教學的需要,雙師型人才的培養有待于進一步加強。
二、信息與計算科學專業實踐教學改革思路和措施
1.完善實踐課程體系,實現應用型人才培養特色
首先從突出應用型人才特色出發,改革傳統的研究型人才培養的教學體系,使學生在實踐過程中加深對理論知識的理解,掌握數據分析與處理的基礎理論和最新技術,更好地運用先進的計算方法和計算工具,提高應用軟件和數值軟件研發能力。為此,把實踐教學體系的教學內容劃分為的三個模塊:數學建模能力模塊、計算機應用能力模塊和科學計算能力模塊。
(1)數學建模能力模塊。傳統的數學授課模式主要是傳授數學理論,而在實踐教學中貫穿數學建模思想,讓學生不僅能掌握數學的理論知識,并且能通過數學模型的應用來理解和領會這是一種很好的教學改革。該模塊側重于培養學生建立數學模型及模型求解能力,以進一步開發學生運用數學知識解決工程實際問題的能力,使學生能實際體會數學理論在工程中的應用,并培養學生的創新意識和獨立解決問題的能力。為此開設了數學建模課程、數學建模的課程設計和數學建模競賽培訓班,帶領學生參加數學建模競賽工作,培養學生將所學知識應用到社會實際工程與管理中。近幾年在全國大學生數學建模競賽中獲得一等獎1次,二等獎6次,在上海市大學生數學建模競賽中獲得一等獎7次的好成績。
(2)計算機應用能力模塊。信息與科學專業除了要學生培養具有良好的數學修養外,還要具備較強的計算機應用能力,能運用所學的知識和熟練的計算機技能解決實際問題,所以計算機應用能力的培養貫穿于整個教學過程,并通過實踐體系的強化,學生的應用能力得到了很大提高,具備了很高的競爭力。
(3)科學計算能力。通過開設的“數值分析及MATLAB應用”、“數據分析”、“數學實驗”等課程和課程設計,進一步提高學生的分析能力、代數與幾何知識綜合應用能力,培養學生充分運用所學的數學知識和計算機數學軟件求解工程實際問題的能力,提高學生的應用能力,為培養高層次的學生奠定了扎實的基礎。
2.改革實踐教學內容和手段,理論教學和實踐教學緊密結合
首先,為了能更好地做到理論教學和實踐教學緊密結合,在實踐課程設置時注意和理論課程的銜接,比如計算機應用訓練、程序設計訓練、數據分析、數值計算、數據庫應用訓練等課程設計分別有對應的理論課程,實踐課程既是對理論課程的一種論證和應用,又是理論課程的拓展和延伸,在實踐過程中每年都會結合企業需求、社會需要及熱點問題調整教學內容,更好地辦出特色。
其次,在師資上以課程組形式進行運作,理論課程教師和實踐課程老師在同一個課程組,或者有些實踐課就是由理論課程教師擔任,這樣既能在每個方向上聚集足夠的師資,凝練研究方向,又能通過課程組教師集體研究確定課程設計的內容、提出設計任務和要求,并在開學之初就公布,讓學生在學習理論課程之前就明確要解決的實際問題,學生在隨后的學習過程中,以問題為中心,有目的地去學習相關的課程,為課程設計打下良好的理論基礎。
同時在整個實踐過程中重視學生實踐能力的培養,實踐過程的指導和控制,積極構建以學生為主、教師為輔的教學模式,探索以啟發為核心的教學方法。比如程序設計訓練整個實習課程共40學時,只安排了8學時進行理論講授,其余32學時要求學生集中上機完成自己的作品,教師隨時根據學生出現的問題進行啟發、點撥和指導。考核方式也重視實踐過程,考核包含平時成績、學生報告、學生作品和答辯四部分,同時學生通過自己鉆研教材或有關資料,同伴協作、教師幫助完成課題。這種教學形式適合應用性、趣味性強,難度適當的內容。實踐證明,這種教學策略對于培養學生的操作技能以及認知能力和創造能力都是非常有效的。
3.建立信息化管理平臺,實現實踐教學過程控制
首先通過信息化管理平臺建設進一步修訂教學大綱、計劃、任務書等教學文件;編寫或修訂指導書或講義;開展課程建設、多媒體課件制作等工作;實現畢業論文全過程控制和管理;提高教師應用現代信息技術的能力;促進網絡、電子課件、多媒體設備等先進的現代化技術不斷在教學活動中得到運用。輔助教學手段的豐富使得課堂不再是老師單純的板書和講授,整個授課過程更具生動性、互動性和啟發性,課堂技術含量和知識量都大幅提高,教學質量進步明顯。
同時通過信息化管理平臺建設使得教育更為靈活,學生學習更為自主。學生可以獲取更多的信息和資源,增強處理信息的能力,進一步促進其信息素養與自身創新能力,優化了人才培養模式,提高了人才的素質。
信息化平臺的建設,提高了系部管理層面的辦公自動化水平,加快管理業務流程的合理重組和管理職能的轉變,使服務性功能進一步突出,使許多日常管理工作更為快捷,提高工作效率,形成高效、充滿活力的新型管理機制。
4.進一步加強青年教師的培養,不斷提高教學水平
作為指導教師,需要具有精深的專業知識及知識更新能力、實驗設計能力、軟件應用能力和較高的科學素養,能了解和熟悉企業和社會的需求,能肩負起立德樹人、教書育人的光榮職責。
但是近幾年,由于學校辦學規模不斷擴大,學校引進了大量青年教師,他們直接從學校到學校,沒有生產一線的經驗,不能滿足實踐課程對雙師型人才的需求。有一些青年教師沒經過崗前培訓就直接上崗;有一些青年教師一直承擔著大量的教學任務,沒有一定的時間保證進行科學研究和繼續進修學習;教學經驗不足,尤其是缺乏實踐經驗和解決實際問題的能力,教學科研能力水平有待提高;有些青年教師缺乏敬業和奉獻精神,不安心工作。所以,要進行多方面培養,如愛崗敬業精神和紀律觀念的培養,使其養成職業道德和團隊精神,確立職業理想和職業目標,增強教師的使命感和責任感。同時要多管齊下為教師提高業務水平創造條件,比如,積極開展專業建設和主干課程負責人制工作,不斷推進團隊建設,努力凝練研究方向,為教師在教學和科學研究方面搭建國內外交流、合作的舞臺平臺,積極開展“青年教師講課比賽”、“優秀教師教學示范課活動”、“教育教學論壇”和“教授博士論壇”等活動。
[關鍵詞]自主學習能力;培養措施;針對方法
[中圖分類號]G642
[文獻標識碼]A
[文章編號]1671- 5918( 2015) 08- 0127 - 02
doi:10. 3969/j.issn.1671- 5918. 2015. 08- 060
[本刊網址]http://
引 言
社會經濟的快速發展促進了科學技術的進步,其中計算機網絡技術進步尤為明顯,這也造成了信息與計算科學專業畢業的大學生面臨著極大的就業壓力。信息與計算科學專業的畢業生數量龐大,加上科學技術日新月異的變化,很有可能出現學校中所學的知識畢業時候已經被社會淘汰的尷尬情況,這些都對該專業的學生提出了更高的要求。基于此,該專業學生除了學習課堂上知識之外,很有必要培養自身的自主學習能力,只有這樣,才能保證自身在走人社會之后不被淘汰。
一、培養學生自主學習能力的重要性
所謂的學生自主學習能力是指在發揮學生主觀能動性的基礎上,學生可以對專業知識進行獨立的選擇以及應用,進而形成專業技能和自我學習的能力。具體到信息與計算科學專業身上,主要有兩方面的含義:學生在了解本專業培養目的的基礎上,對于學校培養模式贊同,進而了解到自己學習的目的和應該怎么樣學習,并在教師的幫助下,積極調整課程學習活動,最終實現學習目的;二者就是學生通過實踐或者是自身對本專業的認識,然后制定學習計劃,選擇學習方法,進而實現專業知識學習以及掌握專業技能的目的。
(一)培養學生自主學習能力是專業培養的基本要求
本專業的學生不能滿足于掌握單純的理論知識,而是要達到可以使用專業知識解決實際問題的目的。這也是本專業培養的最終目的,因此學生只專注于課堂學習而忽略生活實踐學習,不能達到本專業培養的目的。
(二)培養學生自主學習能力有助于提高教師水平及專業建設
教師本身教學水平也不停滯不前,不然很有可能對于一些問題不能進行有效解決,因此教師必須結合實際要求不斷提升自身素質以及能力,只有本身具有廣博的學生知識以及解決能力,才有可能幫助學生快速形成自主學習能力;學生自主學習不是說放開手,教師就不管了,讓學生自己去看、去想、去學,這樣的方式是絕對錯誤的。自主學習能力的培養需要相應的培養方案和課程體系,這就要求學校要根據應用型人才的要求制定相應的人才培養方案,有目的的幫助學生養成自主學習的習慣。
(三)自主學習能力的培養有助于培養學生綜合能力
培養本專業學生的自主能力,有助于提高學生的綜合能力(實踐+創新+適應+發展能力),綜合能力是學生使用專業知識的基礎,只有打好基礎,學生才會愿意學、會學。
(四)自主學習能力的培養是社會發展的要求
現如今的社會早不是當初那種一招鮮,吃遍天的時代了,處于現代社會中每一個成員都需要不斷學習,才能保證自己不被社會所淘汰。高校對于學生自主學習能力的培養,其根本目的是為了幫助學生適應社會,養成終身學習的習慣。
二、培養學生自主學習能力的具體措施
對于學生自主學習能力的培養要從兩方面著手,一是學校給予正確的引導,二是學生自己養成。針對這兩方面的內容,可以采取如下措施進行培養。
(一)建立完整人才培養模式
所謂的人才培養模式指的是人才培養的目標規格以及實現這些目標過程中所使用的方法以及手段。在確定人才培養模式的時候,不能盲目的制定目標以及培養方法,首先要做的是明確專業定位,然后在此基礎上結合高校的實際情況(院校特點和師資情況)將培養目標具體化,在這一切都確定之后,才能設置該專業人才培養所需要的專業理論課程以及實踐教學體系。
并不是說體系確定之后就不需要進行改變了,要通過畢業學生就業情況判斷培養體系是否可以培養出符合社會需要的應用型人才,通過這點檢驗人才培養模式的實施效果。高校側重點不同,培養的同一專業的人才側重點也不同,所以在制定人才培養模式的時候不同高校為側重不同的方向。具體到信息與計算科學專業培養模式實施中,大部分高校都可以做到打破傳統的滿堂灌的授課方式,根據本專業的定位,結合社會發展的實際需求以及未來的發展方向,建立了理論聯系實際、教學聯系社會實踐,知識、能力以及素質三者并重的人才培養模式。
(二)培養學生動手實踐能力
1.利用實踐教學培養學生動手能力
實踐教學作為高校專業教學的重要組成部分,是培養學生利用所學知識解決實際問題的教學環節,這個環節不可替代。基于這點,我國大部分高校為了信息與計算科學專業實踐教學的需要都構建了“課程教學實踐+專業實踐+社會實踐+就業指導實踐”的實踐教學體系。課程實踐教學的意思是除了在課堂上老師進行理論知識講解之外,還可以借助一些現代化的科學儀器,比如計算機和一些數學軟件之類的,結合理論知識用實驗的方法研究數學。
這樣做可以加深學生對相關理論知識的理解,同時也可以幫助學生掌握一定的數學計算方法。其實近些年來我國數學教學改革的重點就是課程實踐教學。信息和計算科學專業的學生本身就應該具備利用計算機進行數學計算以及數學軟件開發研制的能力,所以相應的專業課程,諸如程序設計與算法、數據分析方法以及計算機網絡等課程都需要設計相應的實踐教學內容。
通過實踐教學可以幫助學生將枯燥的理論知識形象具體化,也可以幫助學生打好以后利用計算機建立數學模型解決實際問題的能力。在進行數學實驗教學的時候,教師需要注意學生的接受能力,不能一股腦的全部說完,然后讓學生自己操作實驗。正確的做法是教師需要平衡好實驗內容和學生接受能力之間的關系,開展教學實驗的過程中可以使用不同的教學模塊。
2.做好學校硬件設施的建設及氛圍
整合信息技術和數學教學的效果是否到位,不僅要依靠教師和學生的水平,更多的是要借助學校本身的硬件設施,硬件設施是否到位,直接影響兩者的整合。同樣只有硬件設施到位了,學生才可以借助平臺,通過網絡不斷查閱自己所需要的文獻知識,無形中才會產生更大的學習動力。比如在進行授課時,如果繼續使用傳統的教學方法,很難將實驗變化的整個過程展現出來。這時候,就是信息技術大顯身手的時機了,借助fiash軟件制作實驗過程,然后在課堂上播放。這種方式將原先很難的實驗通過信息技術順利的展現出來,這樣不僅簡單容易,還能刺激學生的學習欲望,一舉兩得何樂而不為1
3.培養學生的數學思維以及創新能力
對于高校學生的發散思維以及抽象思維的能力需要專門進行培養。在進行數學解題時,可以采用多種的邏輯方式,將學生的思維打開并豐富起來。學生在進行數學解題時,往往會被自己的視野以及思維限制起來。教師在授課時,要注意對學生數學創新力的培養從課堂開始,從課堂開始就注重對創新力的培養教育,由簡入繁、由淺入深、由表及里,經過一個循序漸進的過程。現在的學生基本上都屬于90后,散發著張洋卻獨特的氣質,他們潮氣蓬勃最不缺少的就是創新精神。教師要做的就是對這些創新精神進行合理的引導宣泄,讓其在數學這么課堂上迸現出思維的火花。
結束語
培養高校學生自主學習能力具有現實意義,自主能力培養的好壞直接影響學生的個人發展。基于這點,學校應該從多方面人手,比如制度、方法以及培養模式的改變,這些為學生提供客觀的學習條件;幫助學生了解自主學習能力的重要性以及培養方式,讓其主動參與到能力培養中來。
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關鍵詞:實驗教學;數據庫
中圖分類號:G642.477
數據庫技術自計算機產生以來,其發展十分迅速,并廣泛應用于社會各個領域,高校很多個專業都開設了該課程,并受到多個專業的高度重視。數據庫課程理論性強、應用實踐要求高,具有很強的應用性和工程性。信息與計算科學專業是以信息領域為背景數學與信息、管理等科學相結合的交叉性專業,數據庫原理與技術課程作為本專業的核心主干課程,許多理論必須通過實踐才能獲得更深入的理解,因此數據庫實驗教學就十分重要。但是由于本專業屬于理學,往往更加重視課程的理論學習,容易輕視了數據庫等工程性、應用性較強的課程的實驗教學,
1 信息與計算科學專業數據庫課程實驗教學現狀
信息與計算科學專業是1998年新增設的數學專業,是由數學、計算機科學、信息工程交叉滲透而形成的一門新的專業。本校信息與計算機科學專業于2001年由理學院開設,其辦學時間短,由于專業教師多數從事數學方面的研究和教學,在數學方面理論教學水平較高,而對于交叉滲透的計算機科學、信息工程等工程型學科的工程應用型教學經驗較少,在數學與計算機科學、信息工程的交叉融合方面的教學經驗就更少。由于本專業人才培養的特點,學生在學習數據庫技術之前,僅進行了少數高級編程語言基礎及一些計算機基礎課程的學習,對軟件開發、軟件工程、信息系統設計與開發等知識還為涉及或涉及較少,導致學生對數據庫系統的設計與開發的積極性不高,學習興趣降低。在本專業的數據庫課程實驗教學中,主要存在以下幾個問題:
1.1 實驗內容相對孤立
傳統的數據庫實驗教學作為理論教學的補充,將理論教學中的若干重要知識點以實驗的形式構成,讓學生在實驗中鞏固理論知識,增強其數據庫系統的開發能力,在教學過程中起到了一定的積極作用。但是,這些實驗較為獨立,實驗內容之間缺少聯系,不能體現整個數據庫知識點之間的脈絡關系。這也造成學生雖然能較好地完成單獨的實驗內容,但是在實際項目開發中卻缺乏分析問題、解決問題的能力。同時,獨立的數據庫實驗難以培養學生的知識綜合應用能力,導致學生陷入將數據庫看成一門編程語言的誤區,也不利于提高學生對數據庫學習的積極性。
1.2 實驗脫離工程應用
在數據庫實驗中,學生只對知識點進行驗證,而不知如何運用知識點,未能直接與信息系統軟件開發結合起來,課程的實踐性體現不強,不利于畢業設計、實習等后續環節的教學。
1.3 實驗課時相對不足
由于數據庫的實踐性,在教學過程中應安排更多的實驗學時,以鍛煉學生的實際操作能力。然而在實際教學過程中,由于該課程同時具有很強的理論性,安排了更多的理論教學學時。以我校本專業為例,數據庫原理與技術共56學時,理論課時48學時,實驗課時8學時,在有限的實驗學時內,需要利用一種DBMS軟件(如SQL server2008)完成數據庫技術的多個實驗內容,諸如數據庫的創建和連接、表、視圖、索引、觸發器、存儲過程、數據庫的維護、數據庫的優化以及數據庫系統設計等,由于實驗學時較少而容易造成實驗效果不理想。
1.4 考核方式單一
數據庫作為一門實踐性非常強的課程,要求學生利用其解決實際生活面臨的問題,數據庫技術的實踐能力應作為考核的重點。然而在實際教學過程中,數據庫實驗作為數據庫課程教學的一部分,數據庫課程成績主要以期末卷面考試成績為主,而數據庫課程實驗所占比例較少。通常,數據庫實驗的考核以實驗報告成績加上平時成績,考核方式較為簡單,缺少過程管理,不易體現學生的實際能力,實驗報告也容易出現抄襲現象。
2 信息與計算科學專業數據庫課程實驗教學對策探討
根據本專業人才培養方案,結合數據庫技術課程的教學目標和數據庫實驗特點,筆者結合自身的教學實踐經驗,將項目教學法[1-2]貫穿實驗教學的始終,針對專業教學中的若干問題對提出了對策,首先構建基于項目的數據庫實驗教學體系,然后根據該教學體系制定明確的考核辦法。
2.1 構建數據庫實驗教學體系
實驗教學是鞏固理論知識、強化實踐操作能力的重要手段。通過實驗教學,使得理論與實踐緊密相連,是高等教育培養工程型創新型人才的重要一環。為提高實驗教學質量,達到人才培養的目標,構建科學合理的實驗教學體系就變得至關重要。數據庫實驗教學既要保證知識的基礎性,也要突出工程應用;既要突出知識重點,也要保證其內容的整體性和連貫性;同時,也要體現出一定的創新性。按照上述原則,數據庫實驗教學體系構建如下:
(1)認知性實驗
認知性實驗的任務是讓學生熟悉當前主流的商業DBMS系統,能正常使用某種行業的數據庫應用系統軟件,了解數據庫應用系統軟件的行業需求,了解某種具體的數據庫應用軟件的功能模塊與數據庫的設計。結合具體實際,認知型實驗主要包括以下兩個實驗:SQL Server2008的安裝與配置;用友財務軟件的安裝與使用。通過認知性實驗使得學生了解一種或多種DBMS系統,對數據庫應用系統軟件有一個感性的認識,激發學生的學習熱情;另一方面,讓學生了解行業知識,培養其職業素養。
(2)基礎性實驗
基礎性實驗的任務是對理論教學知識點內容進行實踐,利用一種DBMS對理論教學中知識點進行驗證從而熟悉SQL。本模塊主要結合理論教學內容與傳統的實驗教學模式展開,其具體實驗內容包括:數據庫的建立、刪除與備份;數據表的建立、修改、查詢與刪除;視圖和索引的建立與使用等。 在本部分實驗教學中,采用項目教學法,其主要方法是在一個確定了需求與功能的軟件中,完成數據庫部分,該軟件已完成大部分編碼,在軟件中預留出實驗內容部分;學生在實驗上機時按照需求分析文檔和系統詳細設計文檔建立數據庫、數據表、建立視圖與索引等實驗內容。利用此方法的優點是讓學生在做基礎性實驗時候就開始樹立工程意識,初步了解軟件開發的需求分析、設計、編碼、調試等步驟,學會利用技術文檔進行開發。
(3)設計性實驗
設計性實驗的主要任務是使學生掌握數據庫設計的整個過程,熟練使用數據庫設計輔助工具,學會使用幫助手冊。在此階段實驗中,掌握數據庫設計過程包括需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計和數據庫的實施與維護,學會撰寫需求分析文檔、設計文檔等,能熟練在數據庫設計各個階段使用輔助工具(如Power Designer)。具體方法為,讓學生選擇一個熟悉的背景,提出一個具體的課題,例如圖書管理系統、學生成績管理習題、超市零售管理系統等,學生自己確定需求分析,使用E-R圖進行概念結構設計,進行邏輯結構的轉化,最后建立數據庫及數據表,并且撰寫技術文檔。
(4)綜合性實驗
綜合性實驗主要任務是綜合運用多門計算機專業知識完成數據庫應用系統的設計與開發。此階段會涉及軟件工程、數據結構、程序設計語言、數據庫等多種技術,對學生的要求相對較高,且需要更多的實驗教學時間,綜合實驗可與數據庫課程設計同時進行。學生自行組建4~6人的項目團隊,選定一個熟悉的課程,制定工作計劃和任務分配方案,各司其職,按照軟件工程和數據庫設計過程的規范進行軟件的設計與開發。綜合實驗的優點在于鍛煉學生的團隊意識,提高其工程能力。
(5)數據庫實驗教學體系的實施方法
教師首先準備好認知性實驗所需要的DBMS軟件和一種商業數據庫應用軟件,學生可先自行完成安裝配置,熟悉軟件及其功能,教師就認知性實驗內容的重點和難度進行講解,學生進行操作;進行基礎性實驗之前,教師擬定好實驗項目,完成實驗項目的應用系統開發及數據庫設計的各種技術文檔,設計出實驗內容,學生按照技術文檔和數據技術理論教學知識點進行相對應的實驗,從而達到基礎性實驗與項目開發相結合的目的,實驗內容的連貫性和工程實踐性增強;進行設計實驗前,教師擬定一些學生熟悉的課題,進行實驗時教師示范數據庫設計流程,介紹撰寫各個階段的技術文檔要求,學生選題后,按照需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫實施等過程展開系統設計,撰寫每個階段的技術文檔包括項目說明書、需求分析報告、系統設計文檔、測試文檔等;綜合實驗階段,將學生進行分組,組建模擬項目團隊,選擇實驗題目,按照軟件工程和數據庫設計流程進行實驗,綜合運用所學知識,培養工程能力及工程意識。按照如下方法分配實驗課時,認知性實驗、基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗的課內教學時間可按1:3:3:2的比例進行分配,可酌情安排適當的課外學時,其形式可采用開發實驗室的方式進行。
2.2 建立科學的實驗考核標準體系
針對實驗教學考核的問題,采用結構化評分方式,對認知性實驗、基礎性實驗、設計實驗和綜合實驗采用不同的方式且在總成績中占相應的比例,重視實驗過程。對于認知性實驗,采用上機操作進行考核,根據其操作熟練程度給予不同的分數,占實驗總成績的10%;基礎性實驗采用上機操作和實驗報告的方式考核,根據實驗給予的技術文檔完成規定的實驗任務,在實驗過程中實時管理,對有一定創新的給予適當的加分,此部分占實驗總成績的25%;設計實驗采用答辯和技術文檔的方式考核,學生就選擇的設計實驗進行開題答辯和結題答辯,同時提交需求分析報告、進度計劃、數據庫設計文檔等技術管理文檔,根據數據庫設計過程,視系統設計完整性程度給予不同的分數,占實驗總成績的35%;綜合實驗以匯報和最終軟件作為考核,考查學生軟件工程、程序設計、數據設計等知識的綜合運用能力和解決實際問題的能力,根據學生在項目團隊中的不同作用和貢獻,對項目有重大貢獻者和創新者給予適當的加分,此部分占總成績的30%。
3 結論
為適應社會對工程型創新人才的需要,達成專業人才培養要求,進行課程實驗教學探索擁有重要意義。基于項目的數據庫實驗教學,讓學生從一開始就樹立工程意識,明確數據庫在信息系統中的作用與地位,熟悉數據庫設計與開發的基本流程以及軟件工程思想,不僅能鞏固本門課程的理論教學,而且鍛煉學生的綜合素質。
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作者簡介:張鵬(1983-),男,四川南充人,助教,碩士,從事數據庫與數據挖掘的研究和教學工作。
關鍵詞:計算機辦公自動化系統;土地管理;城市規劃
中圖分類號:TP399 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 13-0000-01
Information Age the Scientific Applications of Computer Office Automation Systems in Land Management and Urban Planning and Construction
Wang Yue
(Guilin Institute of Surveying and Mapping,Guilin541001,China)
Abstract:The era of computer-based information system,the combined strengths of office automation capabilities of its land management in the construction industry and urban planning and construction of scientific application goals,the application of advanced technologies and innovative application of ideas,the promotion of China Urban Planning and Construction with the orderly conduct of scientific land management,efficient,automated,integrated development of practical significance.
Keywords:Computer office automation system;Land management;Urban planning
一、信息時代對城市規劃建設及土地管理的強烈沖擊
從廣義角度講,城市規劃建設及土地管理的根本目標在于促進人類社會的和諧、秩序化、先進性與持續性發展,從宏觀整體層面來看,城市規劃及土地管理則主要將城市發展進程中的各類空間關系作為主體處理對象。由此不難看出,信息化時代各類先進的信息技術對城市規劃及土地管理的最強烈與直接的沖擊便體現在其是現代化、數字化城市建設的有力工具,能有效推進各類設施的整全建設、優化基礎配置,協調經濟發展、穩定社會環境,為廣大人民提供人性化服務,充分滿足他們的各類豐富需求,令生態環境得到最合理的保護,并最終實現可持續的全面發展。隨著信息化建設進程的逐步成熟化發展,當前眾多行業辦公自動化系統均朝著應用多樣化的方向不斷提升,令承擔的服務事項日趨復雜,集成化水平遠遠超過傳統自動化辦公系統的服務范疇,綜合了人、物、財、知識與信息等諸多優勢的企業資源,并逐漸形成了一個納入員工辦公、各職能部門中層管理與領導層決策管理的協同知識平臺。
二、計算機辦公自動化系統在土地管理與城市規劃建設中的科學應用
計算機辦公自動化系統在土地管理與城市規劃建設中的科學應用旨在全面實現規劃管理相關部門的辦公自動化,令其各項行政公文的查詢、收發、督辦管理能高效進行,通過部門內部的消息、郵件及文檔信息化管理實現跨時空的信息交流及無紙化辦公的科學目標。在各項規劃業務開展中圖文一體化的綜合審批主力包含一書兩證的審批、批后管理、綜合監督檢查等業務,在辦公自動化系統的輔助下該業務可實現全過程的帶圖作業,令管理人員全面開展針對業務圖形的形象化瀏覽、實時查詢、綜合編輯、精細化計算機全面分析,當然該系統同時包含針對圖形操作的權限管理功能。另外計算機辦公自動化系統還具有針對復雜業務數據強大靈活的統計查詢功能,可根據管理者、操作人員的不同需求將各類資料按照既定文檔格式進行打印及輸出。同時其具備綜合的自動建立歸檔的檔案管理功能,可將各類行政辦公及業務審批構成的資料、文檔、圖形等重要的文件進行自動歸檔處理,并隨時根據需要進行靈活的查詢、調閱及統計處理。該計算機辦公自動化系統同時兼具對土地管理及城市規劃各類圖形、審批業務數據、局內信息的,為相關規劃部門構建門戶平臺,創設動態新聞、服務指南、規章制度、辦事規程等綜合欄目,從而充分滿足人們對各類信息瀏覽查詢的豐富需求。依據規劃數據的相關建庫規范及要求,我們可利用計算機辦公自動化系統對各類規劃圖形及屬性數據進行整理收集、綜合應用,展開空間層面的信息統計、查詢、瀏覽及分析編輯處理,對各項編制及研究起到科學輔助作用,并提供豐富的圖形信息綜合等優勢功能。
三、計算機技術在土地管理與城市規劃建設中的適應性應用
隨著計算機技術的不斷更新與人性化發展,其為各類辦公自動化系統的構建注入了新鮮血液,為實現土地管理、城市規劃及審批的辦公自動化創造了有力條件。例如C/S模式結構的科學應用,令計算機系統各類瓶頸問題得以合理解決,與B/S模式結構相比,前者應用的一大優勢在于不過分依賴企業的外網環境,即無論能否連接外部網絡,其均會正常發揮自動化服務職能,因此我們應依據不同的網絡環境及功能需求進行適應性應用。Visual Basic是一類集可視性、面向對象技術與實踐驅動方式于一身的結構化程序設計語言,可廣泛應用于Windows環境的程序中,具有效率高、簡單、可操作性強等優勢,可快速、準確的開發既定環境下圖形界面生動、豐富、功能強大的各類應用軟件系統,因此在城市規劃及土地實踐管理中我們應對其進行合理應用及綜合開發。
四、結語
信息化建設進程的不斷深入,令新一代辦公自動化系統更全面融合了知識、協同管理、門戶等精髓內容。由此不難看出辦公自動化系統的建立再也不是老生常談,而是全面納入了嶄新的信息化、網絡化、數字化思想,重新展現了優勢價值,因此我們只有用發展、辯證的眼光重新審視其應用管理,才能切實提升城市規劃及土地管理建設工作水平。
參考文獻: