時間:2022-11-30 02:38:05
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篇計算機科學與技術論文,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:計算機科學與技術專業;人才培養目標;培養計劃;教學環節實施
中圖分類號:G623文獻標識碼: A
引言
隨著改革開放后我國經濟的不斷發展,以及各個行業和領域與世界接軌的進程的不斷加快,計算機科學與技術專業作為信息技術的一個重要方面已經受到了社會各界的重視。高等學校作為我國的高級人才的培養機構,肩負著為祖國培育新世紀專業人才的使命。所以,如何加強和改進我國的高校計算機科學與技術專業人才的培養,是一個關系著信息技術發展乃至整個社會經濟發展的重大問題。
一、專業建設與改革目標
結合目前國家對計算機科學與技術人才需求狀況,我校確立了計算機科學與技術專業建設與改革目標:第一,堅持以學生為本,以教師為主導,以能力培養為核心,培養具有“強能力、寬適應、重創新”的創新型人才。第二,根據信息社會的發展及行業發展對計算機專業人才的要求,從“強化基礎、突出實踐、重在素質、面向創新”四個方面深化課程體系、教學模式、教學內容、教學方法的改革,加強學生工程實踐能力培養,充分發揮學生的主體作用,激發學生學習的積極性和創造性。
二、計算機科學與技術專業發展存在的問題
(一)培養目標同就業需求錯位
高校培養的計算機科學與技術專業的學生理應同時掌握基本知識和技術,學生在實際計算機管理工作中也應該能夠勝任。但是目前高校的計算機科學和技術專業的培養目標還過分的重視其理論知識的學習,對學生實際能力的培養遠遠不夠,在這樣的情況下,培養出來的學生也就無法在工作中發揮作用,出現擇業就業難的現象。例如,在《計算機科學與技術》課程中,對于電路原理、模擬數字技術、計算機系統結構、匯編語言等一些主要的課程中,學生在掌握的往往是這些課程的基本理論。也就是說學生要掌握電路的基本原理是什么,什么叫模擬數字技術,計算機系統結構有哪些。在課程上,學生學習的這些基本的概念知識,而課程上學生并沒有實際操作,因此在實踐工作中也就得不到運用。
(二)計算機科學與技術專業培養人才過程中的關鍵問題
通過對傳統的計算機科學與技術專業人才培養觀念的了解,我們發現,該學科是一種基于算法理論的學科,要求良好的專業人才必須具備相應的算法知識和研究能力。也就導致了傳統的高校在計算機科學與技術的人才培養方面更加強調的是學生的學術造詣和研究潛力,這種教學觀念導致的直接后果是學生的研究能力的進步和創新能力的缺失。這種能力的失衡恰恰是和當下社會對于計算機科學與技術的人才的要求相違背的社會和用人單位需要的是更多的以操作和動手能力見長的畢業生。所以,我國的計算機科學和技術的人才培養中存在的主要矛盾和關鍵性問題就是高校畢業生的能力結構和企業要求的失衡。
(三)師資建設不夠完善
實踐中我們發現,目前我國從事高校計算機科學與技術的教師主要是專門的知識傳授型教師,他們長期的從事重復的理論教學工作,并不參與相關的計算機科學和技術的相關研究,也不從事其他的實踐操作和技術應用活動,單純的講授計算機科學與技術專業的理論知識。這種專職理論教師的教學活動,很大程度上決定了學生的學習模式,直接導致了學生在實踐環節的能力不足。另外,據統計我國現階段從事計算機科學與技術的教學活動的教師的整體素質和專業水平并不高,且在從事教學工作之后并沒有一個合理的發展和更新自身知識結構的有效途徑,導致了教師的理論知識的落后。
(四)計算機專業特色沒有突出
高校計算機科學與技術專業采用的教學計劃基本是一樣的,并沒有從學校的發展出發,很多學校照搬一些名校的教學計劃和大綱,使得學校自身的特色無法凸顯出現來。學校培養出來的計算機專業的學生和其他專業學生相比并沒有突出的特色。無論是專業學生還是非專業的學生他們所接受的計算機專業知識也基本一樣。因而使得計算機專業的學生沒有突出的特色。例如,計算機課程使用的基本教材同其它專業使用的教材一致,而計算機中實踐教學諸如電子工藝實習、硬件部件設計和調試以及工程實踐等學習,教師還沒有花太多的時間進行教授。
三、計算機科學與技術專業發展的措施
(一)明確人才培養目標
要進行專業建設,面臨的首要問題也即關鍵問題就是首先要確定培養什么樣的人才,也就是要確定專業人才培養目標。雖然目前計算機技術發展迅速,但計算機科學與技術專業卻面臨尷尬局面。一方面企業抱怨招不到合適的人才;另一方面,學生就業困難已成為一個普遍問題。究其原因,關鍵在于學校不了解企業對學生知識結構、綜合素質及實踐能力等方面的需求,也即專業設定的培養目標沒有同市場需求有效接軌。按照目前各工科高校的情況看,計算機科學與技術專業人才培養的目標主要集中為研究型和應用型兩類。為了明確我校計算機科學與技術專業的人才培養定位,結合目前市場對計算機專業人才的需求狀況、高等教育轉向大眾化教育的背景以及我校的具體辦學條件、我校計算機科學與技術專業的專業辦學條件及本專業所招收高考學生的層次等方面的實際情況,將計算機科學與技術專業的人才培養目標定位在“應用型”人才的規格上。但這里定位的“應用型”人才并非單純指《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》所指的信息技術專業方向所培養的應用型人才。除此之外,還包括軟件工程和計算機工程兩個專業方向所培養的應用型人才,是綜合這三個專業方向來進行人才培養的。
(二)課程設置與教學大綱的制定
課程設置和教學大綱的制定一方面參考《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》中對計算機科學與技術專業核心課程的設置建議;另一方面借鑒NIIT和QUT經驗,專業課參考嚴謹的產業調查結果,旨在培養工程實踐能力和職業素質強的工程技術人才,具有職業指向性強的特點。NIIT課程根據工業界和商業界實際項目開發的需要進行設置,它與IT行業的最新資訊緊密結合。這些課程以一個軟件工廠為模型,依據實際的工作環境進行設計。學生在學習的時候就能在與企業實際環境相類似的環境中學習和工作,這樣能幫助學生熟悉典型的企業中各組織機構的功能,便于學生在今后的職業生涯中,有能力為這些組織機構提供IT問題的解決方案。NIIT課程的特點在于它采用模塊化教學法(NES),重視以軟件訂單項目為基礎的專業實踐能力和實際操作開發能力的培養。
(三)加強實習和實踐教學環節
計算機科學與技術專業原安排的實習時間一般只有5~6周,本改革方案的另一個特色是把實習時間調整為一學期(第四學年下學期),讓學生充分了解社會需要,為畢業后的發展確定基本的方向。同時,應加強實踐教學基地建設,加強學生畢業設計的組織,提高畢業設計和畢業論文水平。舉辦各類培訓班、科技競賽、科研活動,組織學生參加等級考試、認證考試和技能考試,讓學生掌握更多的技能,提高學生的綜合應用能力和就業競爭力。開放實驗室,增加自主設計和創新實驗的比例,增強學生的動手能力。
(四)計算機科學與技術專業的知識體系
基于以上對我院該專業人才培養要求及課程設置原則的分析,該專業知識劃分應主要以計算機技術為核心基礎知識,服務于社會實踐的具體應用領域,從計算機學科的基礎理論知識到應用技術實踐的知識,都應存在于該專業的知識當中。因此該專業的知識結構應具備以下三個層次的知識:一是專業公共基礎理論,這是計算機科學與技術專業的科學技術平臺;二是專業基礎理論,該層次以第一層為基礎,按專業技術特征的不同側重點,分成不同的專業分支;三是專業應用領域的理論與技術,體現不同專業分支中的關鍵應用技術。
(五)拓展課模塊
拓展課模塊又分為專業拓展課和素質拓展課兩個層面且都屬于選修課,旨在訓練學生的實際動手能力和新知識的獲取、消化能力,培養學生的創新思維能力,能熟練應用所學知識解決實際問題。其中的專業拓展課為學生提供了該專業較為深層次和專業外延的相關課程;素質拓展課則為學生在人文藝術領域提供了可供選擇的課程,以提高學生的人文素質。專業拓展課主要有:計算機算法、Windows程序設計、多媒體技術、人工智能、數據庫應用開發、多元統計及應用、物流信息技術、Java程序設計、C++程序設計、Linux操作系統、信息安全技術、Web應用開發等課程;素質拓展課主要有:人文科學、自然科學、社會科學、中外文化、藝術體育等方面的課程。
結束語
計算機科學是一個技術發展快、更新快的學科,這也就決定了計算機科學與技術專業的課程體系具有相對的動態特性。因此,在制定計算機科學與技術專業的教學計劃時要以與時俱進的專業培養目標為依據才能設計出科學合理的、發展的課程體系,為學生提供良好的學習和實踐環境,有利于加強學生基本知識、基本技能的掌握,有利于學生創新思維能力的培養,為拓寬學生就業領域打下基礎。
參考文獻:
[1]段利華,顧應龍,左國超.計算機科學與技術專業現狀分析和人才培養模式改革研究[J].高等理科教育,2007,02:82-84.
關鍵詞:計算機科學與技術;研究生教育;創新能力;培養模式
根據2002―2010年我國學位與研究生教育發展的總體目標,到2010年,全國在校研究生總數將達到碩士生120萬,博士生15萬,中國將成為名副其實的研究生教育大國[1-2]。國家的信息化進程,帶動了對計算機技術應用人才的需求,計算機技術應用人才需求量每年增加100萬[3]。
研究生教育是我國培養高層次人才的主要途徑,已成為我國社會發展和經濟建設的人才資源庫,而研究生創新能力的培養已成為計算機技術人才教育的核心所在。針對浙江省區域經濟的創新驅動和產業集聚等特征,近年來,浙江工業大學計算機科學與技術學院與機械工程學院進行了研究生聯合指導培養方式的探索,依托浙江區域經濟產學研合作,與中國科學院遙感研究所、地理研究所、美國辛辛那提大學、比利時魯汶工程技術學院、瑞典布萊金厄工學院、IBM公司、杭州國家軟件基地、杭州國家動畫基地、杭州國家數字娛樂產業基地、公安部第三研究所等在科研和聯合培養研究生方面開展合作,結合計算機專業研究生培養的特點,提出了研究生創新能力的培養理念,進行了研究生創新能力教育模式實踐探索,把提高研究生教育質量放在首位,努力培養能夠引領、推動浙江乃至全國經濟和社會發展的計算機技術精英人才。
1創新意識與創新思維
常順英研究員將研究生的創造性定義為:能夠產生獨特的、現實的、有社會價值產品的多種能力與優良人格特征的整合[4]。它包括研究者的創新意識、創造性思維、創造性想象、創造性人格等,其中創造性思維是創造性的核心因素。沒有創造性思維就產生不了創造性活動,更談不上創造性成果,所以創造性的培養,關鍵在于創新意識,創造性思維的培養。
創新思維是為解決實踐問題而進行的具有社會價值的新穎而獨特的思維活動。或者說,創新思維是以新穎獨特的方式對已有信息進行加工、改造、重組從而獲得有效創意的思維活動和方法,是一種不同于他人的批判性思維方式。研究生有了創新意識,才能抓住創新機會,啟動創新思維。在培養研究生創新思維過程中,還應注重獨立性思維品質的訓練,如愛因斯坦所言:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已,而提出新的問題,卻需要有創造性的想像力,而且標志著科學的真正進步。”可見,在科技研究活動中,研究生要敢于懷疑,敢于提出研究問題及解決問題的方法。
2計算機科學與技術專業研究生教育
2.1計算機科學與技術專業設置
浙江工業大學計算機科學與技術專業以培養德智體全面發展,具有堅實的計算機科學與技術的基礎理論、知識全面的計算機高級應用型人才為培養目標[5]。主要研究方向有軟件開發環境與軟件中間件技術,多媒體技術與虛擬現實,電子商務技術,智能技術與應用及制造業信息化。研究生通過專業學習,具備計算機硬件、軟件和應用技術的專門知識,深入了解計算機領域的研究現狀和發展趨勢,具有獨立從事科學研究、工程技術開發的能力,有嚴謹求實的科學態度和創新精神,能夠研究和解決與本學科有關的科學和技術問題。
2.2研究生創新能力的現狀
計算機科學與技術專業在讀研究生生源主要為應屆生。應屆生是從學校到學校,大多數人較少直接參加科研實踐,缺乏生產和科研實踐經驗,研究目標不明確,不具備獨立從事科研工作的能力,更談不上創新能力。很多研究生還是用本科階段的學習方法,習慣于接受、掌握現有的知識和在固定的框架中思考問題,缺乏獨立思考能力和創新思維。
導致研究生創新能力低下的原因是多方面的。首先,中國傳統應試教育影響研究生創新能力教育。在教學和科研過程中,往往顯示出因循守舊的保守思想,喜歡以既定的、現存的規則來解釋新的現象,而不擅長通過新的現象來思考原有規則存在的不合理性,并且通過思考與實踐來它。其次,研究生教育階段學科專業狹窄,學科之間的交流、滲透很少,出現所謂的“隔行如隔山”。其結果往往限制了學生的視野,縮小了研究生想象的空間和相互借鑒的機會。再次,研究生教育對研究生個性釋放的誘導不足,從培養方案到教學方法和科研過程,研究生能獨立從事研究的機會不多,這必然會束縛研究生創新能力的發展。因此,對研究生創新能力的培養成為迫在眉睫的任務。
3研究生創新能力培養模式
研究生創新能力的培養是一個系統工程。培養研究生的科研創新能力需要一個合理的培養過程。計算機科學與技術專業根據專業特點,主要從培養計劃、課堂教學、專題研討、企業實踐、跨學科研究生指導進行研究生創新能力培養模式的探索。
3.1個性化培養計劃
在研究生的培養過程中,需要一個多樣的、有利于學術個性成長的環境。個性化的培養計劃是研究生創新能力培養的有利保障。個性化的培養計劃是導師與研究生共同制定的,每個學生都有自己的教學計劃。計算機科學與技術專業在課程設置上,設置了必修課和選修課,在教學大綱上列出多部相關教材及學科前沿著作等,使研究生和導師在教學計劃的制定上有更多的選擇余地,制定出更加適合自己的培養計劃。同時針對沒有工作經歷的研究生,可設置企業實踐必修環節,研究生利用假期時間完成。導師在指導研究生的過程中,既要對個性化研究生培養計劃的實施進行監督、檢查,更加重要的是要對學生進行引導,發現并培養學生的創新能力。
研究生個性培養計劃中,第一學年主要完成相關課程必修學位課和選修課的理論學習,學會創新科學思維及方法。第二學年是關鍵的一年,主在通過大量文獻閱讀、企業實踐、廣泛收集資料,熟悉本專業領域的國內外研究動態;在導師指導下,擬定研究課題,進行課題的研究工作。在這一年中,專業導師團隊要負責嚴格的選題把關和中期考核篩選。中期篩選考核包括學位課和選修課學分及科研實踐能力是否達標,學位論文的選題是否具有原始創新性等,合格者進入第三學年的學位論文研究工作,不合格者要終止學習可肄業處理。學位論文研究階段是培養研究生創新能力的關鍵階段。
3.2研討性教學過程
筆者作為博士生和訪問學者在香港城市大學、香港浸會大學、德國漢堡大學等國際性較強的高校進行學習和交流,期間主講了計算機三維視覺,指導了多門智能技術相關課程,也旁聽了國外教授主講的人工智能等研究生課程,發現許多專業課程沒有統一的教材,但有大量的參考書目。學生上課前必須先瀏覽該課程的課程網站,了解上課內容和下載相關資料。課堂上,主講教授經常先以一個典型案例(常為最新的研究論文)說明知識點,再留出時間與學生討論,學生基本上是帶著問題來,再帶著新問題跑圖書館或上網學習。這種教學方法針對案例問題展開學習與討論,著眼于發展研究生的創造力以及解決問題的能力,使學生在討論中獲得知識,創造性地提出新的解決問題的辦法。這種研討會形式的教學過程給了我們啟示,為了培養研究生創新能力,我們導師把培養學生的創新意識和創新能力作為課堂教學的主旨,刪除部分內容陳舊的研究生課程,引進反映學科新技術、新成果,反映專業領域熱點和研究進展的教學內容。課堂教學不僅注重啟發研究生思維,引導研究生積極思考,參與討論,還要求研究生就自己感興趣的課題進行自我課堂教學,學生當老師,充分調動學生的研究熱情。同時根據課程特點,增加自主設計的實驗課程。這種創造性教學活動,不僅營造寬松的學術研討氛圍,而且使學生們在良好的學術氛圍中,互相學習,共同提高。幾年來的教學實踐表明,這種教學方式能夠發揮學生的主動性,激發其創新性思維,培養學生的創新精神和實踐研究能力,強化學生創新意識及創新能力的培養。
3.3多樣化專題討論
計算機科學與技術專業研究生多來自不同專業,如機械制造、自動化控制。在研究生學習階段,在對本專業,本領域內的理論全面掌握的基礎上,引入計算機科學技術進行專業研究。對每一位研究生而言,其他同學的研究都是新的研究領域。為此,結合本學科的研究方向,學科定期組織專題講座會。專題討論會相當于為學生提供一個交流平臺,來自不同專業的研究生在這一平臺內分享學習成果、探討問題、分享學習資源,營造良好活躍的學習氣氛。研究生經過獨立思考后提出的創新課題是否具有創新性和可行性,在討論會中提出來,導師和同學一起研究討論。一方面加深研究生對課題的理解認識,另一方面從不同角度審視和思考問題,提高學生研究問題和解決問題的能力。
3.4企業實踐選題
隨著科學技術的進步,計算機應用已經滲透到各行各業,這為計算機科學與技術專業研究生提供了大量企業實踐平臺。低年級研究生利用假期到軟件公司、企業工作實習,將理論學習應用到實踐,同時通過實踐,了解目前技術瓶頸,從中提煉出研究課題。學生所選的課題為公司企業研發實踐中存在的實際問題,學生通過到企業實踐,不僅可以培養獨立工作能力、分析解決問題能力、創新能力,而且又可以解決企業運作過程中的實際問題。所培養的研究生具有獨特的創新工作能力和團隊合作精神,深受企業歡迎,有的研究生畢業后就留在公司工作,實現了學習與工作的無縫連接。經過幾年的實踐,我校建立了一批穩定的研究生實踐基地。
3.5研究生導師團隊
研究生導師在研究生培養全過程中始終處于主導地位,導師個人的學術水平、研究能力對其研究生的創新能力培養起著至關重要的作用。為了適應新興學科、交叉學科研究生創新能力的培養,在實踐中,我們以導師團隊方式指導學生。團隊中的導師來自不同學科,有不同的學術研究背景,主要導師都有國外留學或訪問研究的經歷,有著豐富的研究生指導經驗。
導師團隊內的研究生如有學術上的問題,可以咨詢導師團隊的其他導師,尋求問題的研究方案,團隊導師對學生的研究問題給予必要的指導。導師團隊定期交流,討論研究生學習進展,交換指導意見。導師以團隊方式指導研究生,是一種集體意識和團隊合作精神的體現,能夠準確把握學科發展的脈絡。這種方式,一方面避免導師個人學術水平、知識面、時間安排等方面的局限性,影響研究生創新能力的培養;另一方面,充分發揮團隊合作精神,準確把握學科發展的前沿動態,拓寬研究生創新思維,讓研究生更加主動關注其他領域的知識創新,為科研創新奠定基礎。
4結語
本文結合國內外學校在相關研究生培養方面的特點和優勢,分析了計算機科學與技術專業學生的培養方法,進行研究生創新能力培養模式的實踐探索。在內容上,主要從培養計劃、課堂教學、專題研討、企業實踐和研究生導師隊伍建設等方面進行了探討。
創新才能進步。我國的學生在總體上基礎扎實,但創新能力較弱;計劃內的課程成績較好,但主動研究的積極性不高。研究生作為我國從事科學技術研究的最具活力的人才隊伍,所具有的實際創新意識和創新能力,事關國家和民族在今后國際上的興衰和地位。高校的教育工作者應該對研究生創新能力的培養引起高度重視并投入相應的精力,切實做好研究生創新能力培養工作。
參考文獻:
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[2] 陳子辰,許為民,林偉連,等. 新世紀研究生素質教育研究[G]//謝桂華. 學位與研究生教育研究新進展. 北京:高等教育出版社,2006(6):170-189.
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[5] 2009 年計算機科學與技術專業全日制專業學位培養方案[EB/OL]. [2009-09-11]. / articleContent.do?articleId=459.
Research and Practice for Development of Postgraduate Innovation Ability
CHEN Sheng-yong1, YAO Chun-yan2, XU Xin-li1, WANG Ming-huan2, PENG Wei2
(1.College of Computer Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310023, China;
2.College of Mechanical Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China)
【關鍵詞】計算機技術;現代教育;網絡技術;多媒體
1計算機科學在現代教育應用中的優勢
1.1利用計算機科學的虛擬化擺脫傳統教育的時間、空間局限。在傳統的教學模式中,學生被動接受知識,知識獲取方法也有很大的局限性,學習者受時間和地域的限制,大量的學生未能充分利用寶貴的學習資源和寶貴的師資。利用計算機科學技術的現代教育突破了許多傳統教育教學的局限性,讓更多的人可以在任何時間,任何地方獲得高質量的教育服務和寶貴的教學資源。這是一個非常重要的功能,它為實現全民教育,構建2l世紀終身學習體系都是提供了基本條件,這將是現代教育的未來發展趨勢。
1.2利用計算機科學實現隨時隨地面對面教學交流。交互性是計算機科學與技術應用在現代教育中的一個主要的潛在優勢,滿足良好的師生之間的交流,人機對話要求和現代教育發展的客觀規律。隨著計算機科學技術發展,教師和學生之間,教師和教師與學生之間,學生之間可以隨時隨地利用網絡平臺進行溝通和交流,討論,做一些事情,不再有時間和空間的束縛,可以方便靈活選擇教學內容和對各種教育問題進行即時處理。參與和溝通的計算機網絡,使現代教育滲透到社會的每一個角落,是真正意義上的將自由和終身學習成為現實。
1.3 利用計算機科學豐富教學內容,學習化被動為主動
在教學中充分利用計算機網絡的中的豐富資源豐富課堂內容,使課堂由單一的教學方式轉化成為圖文并茂,聲色具佳的課堂,充分吸引學生的注意力,通過網絡和老師的講解讓同學們能夠更好地理解學習內容。同時,利用計算機科學與技術來輔助師生間的溝通和交流,可以使教學內容變得更加的豐富,形象,生動,課堂氛圍更活潑,計算機科學與技術在現代教育中的應用,使每一個學生的主題教育獨立,不受約束。豐富的課件和完善的知識點,對于學生的課后學習也是一種促進。利用應用軟件,做出自主的測試系統,同學們能夠通過測試系統對自己學習有一個客觀準確的判斷,了解自己的優勢和劣勢,即時做到查漏補缺。借助計算機輔助教學手段,可以使教學活動擺脫課時的限制,讓學生在課前以及課后都能夠自主的參與到學習活動當中,化被動為主動,可以自主進行更多的超前學習和超量學習,這無疑在很大程度上拓展了現代教育的深度和隨時性。
2 計算機科學在現代教育應用中的弊端
2.1 現代教育成為形式主義,設備束之高閣。很多學校在推廣計算機教育技術時,缺乏高配置、高普及率。很多的鄉鎮中小學中,他們只有一個可以作為多媒體教學的電視機,只能夠播放一些教學視頻,根本無法實現真正的現代信息化教學。而且很多鄉鎮中小學老師普通有著傳統的教學思想,認為視頻教學在鄉村根本沒有可實現的可能,學生在家里沒有人照顧,根本不可能自己學習,而老師則認為在教室中講完課,一天的工作也就結束了,根本不需要再在網上對他們做輔導。
2.2 計算機應用不當,成為老師家長心頭恨。很多的學生自治能力不強,無法抵制計算機網絡游戲的誘惑,原本應該用于學習的計算機成為了學生墮落的根源,沉迷于網絡游戲之中,無法自拔。甚至因為網絡游戲,結識大量社會閑散人員,養成不良習慣……
3 結論
計算機科學與技術在現代教育中的應用,是和傳統的教學方法充分融合,而不是簡單的對傳統教學模式完全否定。在大力推進遠程教育,網絡教育,開放教育的今天,認識到加強人與人的對話。同時,不能忽視教師與學生之間的關系,師生間進行面對面的交流,老師對學生面對面的指導和監督,都是非常重要的。實現教師“教”與學生的 “學”之間的關系的改革和創新,提高課件的交互性,為學生主體意識和創造意識的發揮提供廣闊的空間。在制作多媒體課件材料,實現課件的“外在美”和“內在美”有效的結合,不能被過分強調華麗的外觀,而忽視了課件設計的科學合理,要尊重重型現代教育的客觀規律和實際教學的內在需求。
參考文獻:
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論文摘要:計算機人才的培養模式,有其社會性和自身特點。針時社會對計算機專業人才的需求,結合我院學生實際,時計算機科學與技術專業的三個培養方向,需要構建不同課程體系。
一、引言
從1956年我國開始開辦計算機本科專業以來,在社會需求和學科發展的推動下,我國的專業點從1956年的2所高校2個專業點發展到現在的598所高校847個專業點,在校生人數大約增長了萬倍,達到40余萬,構成一個巨大、復雜的專業,在規模上實現了從精英教育向大眾教育的轉變。精英教育注重厚基礎和廣普適應性,大眾化教育更強調特色和適用應性,強調學校和專業更準確的培養定位。所以不同類型的學校培養目標的趨同性與學生在知識和能力實際培養目標上應有的差異,是實現精英教育轉人大眾教育急需解決的問題。
目前,國內各高校都在積極探索適應經濟社會發展需要的計算機專業人才培養模式,形成了一系列好的做法和針對性很強實施辦法,但這些做法或實施辦法主要是基于本校的一些具體情況而制定的,缺乏通用性。為此,針對我院計算機科學與技術專業學生的實際,結合社會對計算機專業人才的需求,研究和改革現行人才培養模式,是我院計算機專業辦學急需解決的問題。
我院于1992年開始招收計算機應用三年制專科專業,1997年開始招收計算機科學與技術四年制本科專業,經過十多年的辦學,我院在計算機專業人才培養方面做了許多工作,專業培養方案進行了多次的修訂,但目前仍存在不少值得深人研究的問題。具體來說,一是課程結構體系設置不盡合理;二是工程實踐能力不強;三是創新精神和創新能力不強;四是實踐教學環節考核標準不夠具體;五是缺乏團隊協作或協作能力不強;六是綜合分析和應用水平有待進行一步提高。這些問題的出現,主要是由于計算機學科組織結構和核心專業基礎知識不斷膨脹,學科的教學內容和課程體系的外延發展模式已經不能適應學科發展的需要,要將學科教學內容與課程體系的外延發展模式轉變為內涵發展模式。具體的說,就是要根據社會需要制定不同的培養規格,對計算機科學與技術專業進行適當的分解,明確專業方向,以適應社會的需要。
二、以社會需求為導向的計算機專業課程體系
2006年,教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會了《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》,提出了以“規格分類”為核心思想的計算機專業發展建議。鼓勵不同高校“計算機科學與技術”專業名稱下,根據社會需求和自身實際情況為學生提供不同類型人才培養的教學計劃和培養方案。在規格分類的思想指導下,根據計算機學科覆蓋面廣,計算機專業規模大的特點,將計算機專業人才分成科學型、工程型和應用型3類m。依據我院學生實際情況和社會對計算機專業人才的需求,將我院計算機科學與技術專業分為三個培養方向,即計算機應用、計算機軟件、網絡技術。
計算機應用:該專業方向培養掌握計算機科學與技術的基本理論,基本知識和基本技能與方法,能熟練進行程序設計和使用數據庫技術、網絡技術及多媒體技術等解決實際問題,能從事高等和中等技術教育計算機課程理論教學、實驗和實訓指導的專業教師以及教學、教育管理等方面的高級技術人才。
計算機軟件:該專業方向培養在信息產業部門從事軟件工程項目的分析設計、開發和項目工程管理工作,以及在企事業單位從事管理信息系統的設計開發、管理維護工作的中、高級專業技術人才。具有扎實的專業技術基礎,良好的規范化的軟件工程設計開發素養,較強的軟件設計開發能力,較好的外語水平,能夠解決軟件工程中的實際伺題。
網絡技術:該專業方向培養適應現代社會急需的高級網絡工程技術人才,從事網絡的規劃和組網設計、網絡工程設計和建設、網絡運行維護及管理、網絡安全防護和性能分析等工作,要求學生掌握網絡工程中近代通信網絡的基本理論及網絡工程的實用技術,了解網絡協議體系、網絡互聯技術、組網工程、網絡性能評估、網絡管理等相關知識,具有較強的分析間題、處理問題的能力,能夠從事網絡規劃設計、網絡運行管理和性能分析、網絡工程設計及維護等工作。
計算機專業課程體系由:公共必修課、專業必修課、專業限選課和專業任選課四個模塊組成。專業必修課包括:高等數學、線性代數、離散數學、概率論與數理統計、電路與模擬電子學、數字電子技術、計算機基礎、高級語言程序設計、匯編語言程序設計、數據結構、計算機組成原理、編譯原理、數據庫原理、計算機網絡、操作系統、軟件工程、面向對象程序設計;專業限選課包括:計算機數值方法、Web技術、計算機圖形學、算法分析與設計、JAVA程序設計、人工智能概論;專業任選課對不同的專業培養方向設置了不同的課程模塊,每個模塊設置10門課程,學生可從中選擇至少6門課程,計算機應用方向的專業任選課包括:大型數據庫管理系統、ASP.NET技術、電子商務概論、多媒體技術、計算機系統結構、嵌人式系統、單片機原理及應用、接口技術、數據結構選論、高等數學選講。計算機軟件方向的專業任選課包括:大型數據庫管理系統、ASP.NET技術、電子商務概論、面向對象的分析與設計、計算機軟件工具、軟件項目管理、軟件測試技術、計算機動畫與虛擬實現技術、數據結構選論、高等數學選講。網絡技術方向的專業任選課包括:大型數據庫管理系統、ASP.NET技術、網站建設與設計、計算機網絡安全、網絡管理技術、網絡操作系統、計算機網絡工程、現代通信原理與技術、數據結構選論、高等數學選講。
在新的課程體系中,要求學生在前三學年修完公共必修課、專業必修課、專業限選課,其中專業必修課和專業限茵庫實現三個不同培養方向上計算機學科的公共專業基礎的培養。第四學年,學生可以根據自己的興趣愛好,結合自己未來工作去向,選擇一組方向課(專業任選課)學習,這樣既可以保證專業培養目標的實現,又可以兼顧學生的學習興趣和愛好,實現規格分類培養目標,為社會培養合格的計算機專業人才。
龔老師上課條理清晰,有些比較難懂的知識點,一經他的講解,便能夠很容易地理解。他講課以教材為基礎,但有增刪,課件中時常穿插一些動畫及其他多媒體效果,增強課件的吸引力;實驗課上我們學習了時下比較流行的多媒體工具,如Cool Edit、Photoshop、Premiere、3D Studio MAX以及Flash,這讓不少同學從此對多媒體技術產生了興趣。
龔老師非常注重培養學生的創新意識。在課上時常引導同學們自己思考,并鼓勵我們多多與他交流;因為我對圖像處理比較感興趣,龔老師便鼓勵我參與到他所指導的國家大學生創新計劃。在指導我的過程中,龔老師十分強調培養我的創新意識,鼓勵我撰寫。在龔老師的指導下,我完成了論文《基于局部熵的CMOS攝像頭疵點檢測》,現已被《計算機工程與應用》雜志錄用。
龔老師不僅在學術上有很高的成就,生活中也是個極其和藹可親又熱心的老師。課間的時候,我曾經和龔老師一起討論過對這門課程的看法,以及大學生應當如何對待學習等問題;因為我想保送北京航空航天大學研究生,龔老師了解我曾被評為江蘇省三好學生后,便主動為我寫了推薦信,現在,我已成功保送北航研究生,真的很感謝龔老師!
――計算機科學與技術學院2005級
本科生 沈雅芬
龔老師教我們“多媒體技術應用”,采用的是龔老師自己主編的“十一五”國家級規劃教材。這門課程涉及圖形、圖像、音頻、視頻等很多有趣而新興的內容,加上龔老師不拘一格的教書風格和多媒體教學工具的展現,我們的學習過程變得形象生動,同時也接觸到很多課本以外的知識。作為教授和碩士生導師,龔老師治學嚴謹,具有大家的儒雅。然而,給我印象最深刻的還是他的平易近人。在遇到疑惑時,我首先想到的是與龔老師交流,無論是對學習的困惑,抑或是對生活的迷茫,總可以從他那里得到滿意的解答。他的平易近人也使我們對所學的課程喜于思考、善于交流,不懼權威地表達自己的學術思想,而這種平易近人也正是我們作為學生最需要的。
――2005級計算機科學與技術專業
本科四年級學生 劉燕清
能夠成為龔老師的學生,我感到十分榮幸和自豪。他傳授給我們知識和方法,讓我們受益匪淺;他淵博的知識和嚴謹的治學態度,讓我們深深折服。課上,他總是不厭其煩地為我們仔細講解每一個知識點,深刻剖析各種技術方法,在幫助我們理解問題的同時還不斷提出新的問題和方法,使我們的知識面得到擴張,思維也更加發散。每次上龔老師的課總能感覺有意外的收獲,他在基礎的東西上總是能另辟蹊徑,引導我們在某些問題上作出思考,而這正是我們所欠缺的能力。
最后,衷心地感謝龔老師!祝龔老師在今后的科研工作中一切順利,
身體健康,合家幸福!
――蘇州大學計算機科學與技術
專業研究生 干楠
作為龔老師的學生,我感到非常驕傲和榮幸,他嚴謹的治學態度和一絲不茍的科研精神深深感染了我。他在給我們講課的時候,怕我們不能理解,不厭其煩地在黑板上書寫,當時我特別感動;在課外,他也很耐心地給我們指導,更重要的是他教會了我學習方法。平時他雖然很忙,卻總不忘關心我們的學習情況,教育我們從小事做起,不要小看任何細節,要循序漸進,告誡我們要目標明確,踏實過好每一天,實現自己的理想。
――蘇州大學計算機科學與技術
專業研究生 周菲菲
我是龔老師“模式識別”課程的學生。非常榮幸能夠有機會聆聽龔老師精彩的講解,在課程的整個學習過程中,龔老師不僅教會我們課本上的知識,還在學習中潛移默化地教會我們學習的方法,更重要的是他教給我們做學術應該持有的態度:嚴謹、耐心、堅毅。
龔老師是一個很開明的老師,對教學和我們的學習持著“學以致用”的態度,所以采用“報告+論文+考試”的方式來要求我們完成課程的學習,而不是一味地只是通過去考察知識點來督促我們的學習。
關鍵詞:離散數學;應用案例;教學方法
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1671-7880(2016)03-0038-03
任何一門學科在其研究過程中常常需要借助一些工具和方法。計算機科學在其研究過程中也需要借助數學工具,這個數學工具即是離散數學。離散數學在計算機科學本身及其應用密切相關的現代科學與工程領域起著重要作用。離散數學是計算機科學專業的一門專業基礎課程,它是“數據結構”“操作系統”“數據庫系統原理”“編譯原理”“人工智能”等多門專業課程的先修課程,注重培養學生的邏輯推理能力和抽象思維水平。但是,離散數學課程所涵蓋的教學內容特別豐富且又各自獨立,概念和定理特別多,內容極其抽象。這些特點對教與學兩方面都提出了很高的要求和挑戰。特別是針對面向應用的計算機類專業的學生,如果將該課程當成一門純粹的數學課進行講授的話,學生會很難理解課程內容以及與實際應用的結合,容易導致學生接受困難、興趣低。因此,如何提高離散數學課程的教學水平和質量便是一個關鍵問題。
1離散數學課程的教學內容、特點及問題
離散數學課程是計算機科學與技術專業的核心基礎課程,IEEE/ACM的CC2001課程體系別強調了這一點。它在計算機科學與技術專業課程體系中起到重要的基礎理論支撐作用,主要體現在3個方面:(1)離散數學是重要的專業基礎課,離散結構為計算機系統提供其處理對象的狀及其變換的有效描述,計算機科學與技術有關的許多領域都要用到離散結構中的概念,從而使得離散數學在專業課中有著廣泛應用。(2)離散數學對培養學生的學科素質、掌握正確的學科方法起著重要的作用。離散數學用數學語言來描述離散系統的狀態、關系和變化過程,是計算機科學與技術的形式化描述語言,也是進行數量分析和邏輯推理的工具。(3)學習離散數學有利于能力培養。主要包括獲取知識的能力、應用知識的能力和創新能力。傳統的離散數學教材在內容組織上偏重理論,很少注重理論與計算機應用問題的有機結合。在教學過程中,學生往往將離散數學當成一門純粹的數學課,不能發現與體會到該課程內容在計算機應用中的作用。由教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會出版的《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》一書中明確建議,在離散數學課程教學中應該引入較多實例,介紹相關理論、方法在實踐中的應用。作者認為,在離散數學課程的教學過程中,應該在講解分析理論基礎上結合計算機學科應用,特別將后續課程中的相關內容有機融入當前理論知識的學習中,無論從學科的本質特點,還是學生的學習掌握方面都是有積極作用。
2計算機應用案例融入離散數學教學的探索
2.1關系數據庫與離散數學
在離散數學課程中,集合論中的關系代數和數理邏輯中的謂詞邏輯兩部分內容一般在整個課程的前半部分。對于大一的學生,他們的專業基礎還很薄弱,甚至還沒有“入門”。如果一開始就直接進行理論講授,會使得很多同學感到迷茫,甚至產生對本專業的厭惡。然而,這部分內容在后續課程“數據庫系統原理”中有重要應用。關系理論是現代關系數據庫系統的基礎,對關系性質及其運算的了解,將極大地有利于學生對關系數據庫中的范式理論以及各類數據操作的理解。因此,作者在講授這部分內容之前,先用20分鐘左右時間簡要介紹數據庫系統的相關知識背景,主要包括數據庫系統與計算機技術的關系、發展歷程、典型應用等,并落腳于關系型數據庫以及關系數據模型。強調在關系數據庫中,基本數據結構是關系,也就是二維表。用戶使用數據庫系統就是對若干張二維表進行檢索、插入、修改和刪除操作,實現這些操作稱為數據子語言,而這種語言就是以關系代數和謂詞邏輯為數學基礎。有了這些背景知識,然后在講授這部分理論過程中,適時地融入關系數據庫的應用案例,幫助學生更好地理解與掌握有關理論。比如,數據子語言相當于一種代數結構,而這種代數結構的研究對象是n元有序組的集合,一共有五種操作,包括投影、選擇、笛卡爾乘積、并和差運算。這些運算都是封閉的,它們構成了一個代數系統,稱為關系代數。由此可見,對關系數據庫中數據子語言的研究就歸納為對關系代數的研究,這樣就建立了關系代數與數據子語言之間的聯系。在講授過程中,再舉幾個實際的數據庫查詢例題,以進一步提高學生的學習興趣。值得注意的是,在應用關系數據庫實例講解過程中,特別要注重圖示法的應用。我們的目的不是向學生介紹關系數據庫的有關知識,因此必須堅持“能夠用圖示介紹的,絕不用文字介紹”的原則。這樣可以讓學生快速地從感官上認識到關系數據庫的最基本知識與原理。作者在教學實踐中,以3張簡單的關系表作為示例,分為是學生基本信息表,包括學號、姓名、系別和年齡4個屬性,記為S(SNO,SN,SD,SAGE)、課程信息表,包括課程號和課程名2個屬性,記為C(CNO,CN)以及學生選課表,包括學號、課程號和成績3個屬性,記為SC(SNO,CNO,G)。這3張關系表的信息是學生們特別熟悉的,因而容易理解。例如,當我們需要在學生基本信息表中查詢年齡大于19歲的學生信息,用關系代數語言即可表達為σSAGE>19(S),查詢結果如圖1所示。再比如,當我們需要查詢學生的姓名和系別時,用關系代數語言表達為πSN,SD(S),查詢結果如圖2所示。總之,通過這些簡單但具體的應用,讓學生對關系的概念有更好的理解與掌握。
2.2計算機網絡與離散數學
圖論是離散數學中重要部分,具有廣泛的應用價值,許多實際問題的解決往往都會歸結為圖結構的建模及求解。在教學過程中應該通過大量的實例讓學生掌握圖結構的建模與分析方法。在通常的教材及教學中,往往以哥尼斯堡七橋問題作為引入,說明圖論問題的來源。但作者在以往的教學實踐中發現,僅以這個例子來引導學生進行圖論知識的學習,效果并不明顯。典型實例有:個體之間的關系、航班安排、程序調用、文件存儲結構、代碼設計、通信網絡、路由分配、決策與博弈等。通過這些實際案例的介紹,加深學生對圖論知識的理解,提高學習興趣,并能夠培養學生的圖模型表示和解決實際問題的能力,即建模能力。這里,我們僅以計算機網絡中。隨著4G網絡的普及以及校園wifi建設的完善,幾乎每位同學每時每刻都處于聯網狀態。然而,在沒有學習計算機網絡課程之前,學生都還不清楚網絡通信的基本原理。因此,作者在教學過程中發現,如果將計算機網絡中的有關內容與圖論知識適時恰當地結合,能夠提高學生的學習興趣。比如,整個因特網就是一個非常大的圖結構,每位同學的每部手機就是這張圖的一個節點。上網的過程就是不同節點之間信息傳輸的過程,這時可以引導學生思考“網絡(即圖結構)這么復雜,如何保證信息正確到達對方節點?”“如何找到一條最好的路徑來進行傳輸?”等問題。從而可以自然地將計算機網絡中的路由選擇與圖論中的最優路徑算法結合起來。在講授過程中,再結合一些動畫進行演示。作者發現,可以引起學生的普遍關注與學習興趣。
2.3其他方面
為了提高離散數學課程的教學質量,除了將較多的計算機實際應用案例有機融入教學過程中,我們在教學實踐中還進行了以下幾個方面嘗試:(1)在第一次課上對離散數學課程進行較詳細的引導性介紹。主要包括它在計算機學科中的地位、作用,與計算機專業其他課程的關系,它的研究對象、內容與歷史,計算機學科在我國的發展歷史,特別是早期階段中的一些典型人物與事件。使學生對本門課程有一個整體性的認識及把握。(2)保證一定的課后習題量。僅僅依賴課堂的聽講不能真正理解有關知識點,尤其是對于數學類的課程。離散數學作為專業核心基礎課程,共64學時。每節課都有大量的知識點,因此,每次課后都有一定量的課后作業。為了及時批改與講評,需要配備1名研究生助教。(3)鼓勵有興趣的學生參加相關課題研究。例如用圖模型網絡流、最優調度等實際應用問題。研究成果以書面報告或論文的形式提交。
3結語
離散數學課程的內容是極其抽象的,這是數學類課程的本質特點。實踐證明,正是它的抽象性,才會帶來巨大的應用。對于剛入大學的學生來說,在專業課程的學習中,一開始便進入這門課程的學習,確實需要克服很大的困難。作者根據自己多年的教學實踐,注重不同專業課程之間有機聯系,通過計算機實際應用案例來引導相關抽象概念的學習。實踐證明,可以在一定程度上提高學生的學習興趣,提高了教學效果。
參考文獻:
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關鍵詞:數據庫課程;個體差異;分類教學實踐模式
同濟大學計算機科學與技術專業作為國家教育部第三批高等學校特色專業建設點,秉承“夯實基礎、面向應用、培養創新、國際接軌”的辦學宗旨,在創造性的“一體兩翼”人才培養模式下,完善了本科教育課程體系,完成了學科方向布局、分類分層培養課程體系建設[1]。基于總的學科發展與各級各類專業人才培養規劃的目標,我們對主干課程之一的數據庫課程進行了教學模式的研究與探索。
數據庫技術是計算機信息系統中的核心和基礎,是應用最廣泛的技術之一,也是計算機科學技術發展最快的領域之一。數據庫課程不僅是計算機科學與技術專業、信息安全專業、信息管理專業等的必修課程,也是大部分非計算機專業的選修課程。通過數據庫課程的教學,學生應掌握數據庫系統的基礎理論、基本技術與實踐技能。在同濟大學計算機系的本科專業必修課數據庫課程的教學實踐中,一方面由于學科發展和分類分層培養目標的確立,使得該課程的教學實踐模式與體系需要進行新的規劃與設計;另一方面,數據庫課程相關的教學和實踐環節中,學生所表現出來的學習興趣、知識背景、創新能力以及未來的就業取向等多方面的差異,也對于傳統的課堂教學模式提出了新的挑戰和研究課題。要取得好的教學與實踐效果,讓學生更好地發揮所長,需要不斷的研究與探索課程的教學實踐模式。
基于計算機系學科發展與專業人才培養總體規劃,根據數據庫課程自身的特點、數據庫相關研究和應用技術的發展,并參考國際、國內一些主要大學數據庫課程的教學資源和科研文獻,我們提出一種數據庫課程分類分層教學模式:根據培養目標、學習興趣、知識背景和創新能力的不同將學生分為3種類型,有針對性地調整和完善課程的教學內容和實踐環節,對不同類型的學生采用不同的教學方式,側重不同的教學與實踐內容,更好地體現該課程教學的基礎性、科學性、先進性與實用性。
1課程的教學對象分類
計算機科學與技術本科專業的培養目標為:培養具備良好的科學素養,系統地掌握計算機科學與技術,包括計算機硬件、軟件與應用的基本理論、基本知識和基本技能與方法,能在科研部門、教育單位、企業、事業、技術和行政管理部門從事計算機教學、科學研究和應用的計算機科學與技術學科的高級專門人才[2]。
但是,同一年級同一專業學生的學習興趣、知識背景和創新能力并不完全相同,如有的學生數學基礎好、擅長理論分析,有的學生編程能力強、喜歡軟件開發,有的學生則傾向于計算機應用系統的管理。因此,基于計算機科學與技術專業和信息安全專業的人才培養總體規劃,根據學生的個體差異,我們將數據庫課程的教學對象與培養目標分為以下3種類型:
1) 理論強化型。學生通過課程學習將具備堅實深入的數據庫理論知識,掌握扎實的實驗技能,具有良好的科學素養和較強的創新能力,能獨立開展科研和實際工作。
2) 工程研發型。學生通過課程學習將掌握數據庫基礎理論和主流數據庫軟件產品,以及數據庫系統分析和設計方法,具備較扎實的研究與開發數據庫應用系統的技能,成為國內乃至國際認可的高級研發型工程技術人才。
3) 應用管理型。學生通過課程學習將掌握數據庫系統基礎理論,以及數據庫系統開發與管理的基本方法,熟悉主流數據庫軟件產品,能較好地設計、管理與評估數據庫項目方案。
目前,國內已有許多高校,以不同形式的實驗班或培訓課程,對不同類型的學生分別培養。如清華大學的“計算機科學實驗班”、北京大學的“元培計劃實驗班”、同濟大學的“圖靈班”和“卓越工程師班”等。在數據庫課程分類教學與實踐模式研究探索中,我們把計算機系特色教學的“圖靈班”、“卓越工程師班”和其他學生分別作為數據庫課程教學的理論強化型、工程研發型和應用管理型對象。
2課程的分類教學與實踐模式
對于上述3種不同培養目標的學生,我們在數據庫課程的教學總綱基礎上,有針對性地設計不同的教學方案,調整課堂授課內容的廣度和深度,選用不同教材,安排不同的課程實驗與課程設計,開展不同的課后活動,引導學生研究與解決不同的開放思考問題,盡量充分調動不同類型學生的學習積極性和主動性,使學生能根據自身的發展目標、研發能力和學習興趣等在各自擅長和需要拓展的領域內得到更充分的發展。
2.1分類調整授課內容
數據庫課程的基本教學內容主要包括:數據庫基本概念、關系數據庫基礎理論、關系數據庫標準語言SQL、數據庫安全性、數據庫完整性、關系查詢處理和查詢優化、數據庫恢復技術、并發控制、數據庫設計與實現以及數據庫技術的新進展等。對于不同類型的學生,我們有針對性地拓展和加強不同部分的知識。
1) 對于理論強化型學生,拓展和加強關系數據庫理論知識,強化數據庫管理系統(DBMS)原理與相關算法實現,如存儲、索引、查詢處理及其優化、事務處理、并發控制、數據庫恢復等的機制與主要算法。教材上傾向于國外原版教材,即《Database System Concepts》[3] 輔之以《Database Management Systems》[4]和《Database Systems: The Complete Book》[5]。
2) 對于工程研發型學生,在關系數據庫理論知識基礎上,強化DBMS的底層算法實現與數據庫系統工程設計方法,介紹基于一種主流數據庫產品的應用系統設計與實現。教材上使用國內經典教材結合國外原版教材,即《數據庫系統概論》[6] 輔之以《Database System Concepts》[3]和《Database: Principles, Program- ming, and Performance》[7]。
3) 對于應用管理型學生,則在關系數據庫理論知識基礎上,強化關系數據庫的查詢優化技術、數據庫事務處理技術、數據恢復和并發控制技術、DBMS的安全技術和完整性檢查技術,介紹基于主流數據庫產品的應用系統設計、開發與管理技術。教材上使用國內經典教材,即《數據庫系統概論》[6]輔之以《Database System Concepts》[3]和《數據庫系統原理》[8]。
2.2分類安排課程實驗
數據庫課程的實驗內容主要包括:數據庫安裝與配置、數據庫使用、SQL語言使用、數據庫安全性、數據庫完整性和數據庫編程等。對于不同類型的學生,我們在課程實驗中有針對性地安排了不同的內容。
1) 對于理論強化型學生,課程實驗將完成6~8個DBMS底層算法的研究與實現,主要包括存儲、索引、查詢處理、查詢優化、事務處理、并發控制、數據庫恢復等算法,另外還有一個理論方法探索或實際應用系統研發的綜合大作業。
2) 對于工程研發型學生,課程實驗將完成4~5個DBMS底層算法的實現,如存儲、索引、查詢處理與優化等的算法,完成1~2個通過ODBC訪問數據庫、數據庫設計與應用開發實驗,一個實際系統工程研發相關的綜合大作業。
3) 對于應用管理型學生,課程實驗將完成6~8個數據庫應用系統設計與管理相關的部分實驗,主要包括安裝了解DBMS、SQL數據定義與查詢、SQL更新與視圖,數據庫事務處理、數據恢復與并發控制、數據安全性與完整性以及一個實際應用開發管理相關的綜合大作業。
2.3分類進行課程設計
數據庫課程設計的目的是讓學生加深對數據庫系統基礎理論知識的理解,提高數據庫應用系統設計與開發的實踐能力,全面拓展數據庫原理課程相關的綜合研發能力。通過課程設計實現一個實際的數據庫應用系統,熟悉并能靈活運用所學基礎理論,掌握數據庫應用系統的設計方法、開發技術,提高分析問題和解決問題的能力,強化動手能力,進一步了解和研究分析DBMS的體系結構與主要技術,并在一定程度上把握課程相關的理論技術發展與前沿動態。數據庫課程設計的主要內容包括3個方面。
1) 數據庫應用系統的研發:綜合運用數據庫理論與技術方法設計一個較完善的有實際意義的數據庫;掌握流行數據庫管理系統SQL Server/ORACLE/ DB2等的應用與開發技術;利用高級語言開發完整的數據庫應用系統。
2)DBMS研究分析以及功能實現與擴展:以開源代碼的DBMS為基礎熟悉并研究分析DBMS的體系結構、基本功能及其實現,完成一些系統功能的實現和進行相應的可擴展性研發,形成系統分析報告、算法實現軟件包和技術文檔。
3) 領域研究綜述與熱點問題研究探討:跟蹤數據庫相關領域的理論與技術發展,完成相關的前沿研究或技術問題的綜述,對領域熱點問題開展研究探討,形成綜述報告、技術報告或研究論文。
對于不同類型的學生,我們開展不同主題的課程設計,有不同的考查側重:
1) 對于理論強化型學生,課程設計更強調在開源代碼的數據庫系統如Postgres上,針對DBMS底層實現做進一步研究與擴展,以3~5人的課題小組為單位,分析開源DBMS的體系結構和主要的技術方法,并對其中某方面進行重點研究與擴展實現;此外,強調對領域前沿的了解,對某方面理論與技術研究的綜合把握與研究分析,并能對一些領域熱點問題展開研究探討,完成領域某方面的綜述報告和研究論文。
2) 對于工程研發型學生,課程設計強調在Oracle或SQL Server等數據庫產品基礎上,以實際應用為背景,以3~5人的課題小組為單位,設計一個中等規模的數據庫應用系統,并要求對系統研發過程中的各個設計與技術實現環節能夠有較全面的把握;此外,強調對領域技術動態的了解,并能對領域技術和應用有較全面的認識和分析,對實際系統研發能形成有效的技術方案和分析報告。
3) 對于應用管理型學生,課程設計將以3~5人的課題小組為單位,在Oracle或SQL Server等數據庫產品基礎上,構建一個實用的數據庫系統,強調數據庫的設計方法和過程的全面把握,以及對項目研發過程中各個實踐環節的全面調度與管理;此外,強調對領域研究與技術動態的了解,對系統開發與應用相關的知識體系和管理模式有較全面的認識和分析,能對實際項目開發與管理形成有效的方案和分析評估報告。
2.4分類開展課后活動
數據庫課程以各種形式的課后活動,培養不同類型學生對課程的學習興趣,是對課堂教學的有益補充。
1) 對于理論強化型學生,增加一些相關的領域研究現狀和動態的介紹,提出一些開放思考問題,引導學生更深入、廣泛地了解相關理論與技術的研究和發展現狀,培養學生對本學科的學術前沿的研究熱情和研究能力。由教師引導學生去找尋一些課程相關的理論與技術熱點或難點問題,主要追蹤數據庫領域的重要國際會議與國際期刊,國際會議如SIGMOD/PODS、VLDB、ICDE等,國際期刊如ACM Transactions on Database Systems (TODS)、IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering (TKDE)、VLDB Journal等,以及追蹤國際國內一些著名的數據庫研究小組,學生以自由組合小組形式展開針對某個主題的研究探討,完成領域綜述以及研究論文,并在討論課上做口頭報告;更進一步鼓勵學生加盟數據庫相關領域導師的實驗室和課題組,參與相關的實際科研項目的研究。
2) 對于工程研發型學生,增強數據庫前沿理論研究與應用技術的介紹,培養學生對本學科的理論與技術前沿的研究探索熱情和研發能力,由教師或企業研發人士引導學生去探討一些相關的理論與技術熱點問題,完成領域技術分析報告以及研究或技術型論文,并在實驗課上做口頭報告;鼓勵學生參與相關導師的實驗室和課題組,具體開展一些相關實際課題的研發;引導學生在小學期的企業實習期間有效地參與和完成實踐項目的調研和分析設計與實現工作。
3) 對于應用管理型學生,加強數據庫軟件產品和應用案例的介紹,培養學生對本學科技術前沿的研究探索熱情和應用管理能力,邀請企業數據庫工程師舉行講座,引導學生去思考一些相關的技術熱點問題,完成領域綜述以及數據庫系統開發案例分析報告,并在實驗課上做口頭報告;鼓勵學生參與相關導師的實際項目研發;引導學生在小學期的企業實習期間有效地參與相關企業項目的研發與管理實踐的調研分析。
3結語
數據庫課程分類教學與實踐模式是計算機本科專業課程教學的一種新模式的探索,通過對學生個體
差異的分析,有針對性地分類采用不同的教學內容、集中實驗以及課程設計和課外輔導,因材施教。在數據庫課程教學研究與實踐中,我們針對計算機科學與技術專業和信息安全專業的本科生探索和逐步應用分類教學和實踐模式,在課堂教學、實驗教學、課程設計、課外實踐等多方面進行了探索,從學生們的課程作業、實驗報告、技術分析報告、應用系統設計、DBMS分析報告、領域綜述報告、研究或技術論文、參與相關導師的研討班與課題工作、期中和期末考試等情況來看,分類教學和實踐模式在較大程度上激發了學生的學習和研究的熱情與潛力,大部分同學取得了較好的學習和實踐效果。當然,我們還需要不斷研究數據庫課程教學與實踐各個環節,特別是課程自身的體系與數據庫日益發展的相關領域的研究與技術應用間的關聯,以探索更合理、更優化的教學實踐模式。
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Classified Teaching and Its Practice Model for Database System Course
GUAN Ji-hong1, WEI Qing-ting1, 2
(1.Department of Computer Science and Technology, Tongji University, Shanghai 201804, China;
2.School of Software, Nanchang University, Nanchang 330046, China)
關鍵詞:信息學科;人才培養;醫學院校
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2017)06-0097-03
近年來,我國醫療衛生信息化建設的步伐加快,醫學信息應用越來越廣。醫學信息工作的發展需要優秀的專業人才支撐,我國《2006―2020年國家信息化發展戰略》中明確指出,“要加強醫療衛生信息化建設,以學校教育為基礎培養信息化高級人才、創新型人才和復合型人才”。衛生部、國家中醫藥管理局出臺的關于加強衛生信息化建設及人才發展規劃的一系列文件中也指出,要完善衛生信息化建設和中醫藥信息系統建設,尤其應重點培養具有醫學和信息學雙重背景的復合型人才和服務于技術、應用的實用型專門人才。因此,作為人才培養重要一環的高等院校本科教育,特別是以培養醫學相關人才為主的醫學院校開設相關專業的本科教育是醫學信息人才培養的重要環節,這也對教育工作帶來了新的發展機遇和挑戰。
醫學院校醫學信息人才培養現狀
醫學院校開辦醫學信息相關專業的時間不長,面向醫藥衛生領域的信息管理與信息系統、醫學信息學等專業大多開設于2000年前后。[1]中醫院校開設相關專業相對較晚,各校根據自身研究的特色和專長,設置了不同的專業。
目前,各校開設的主要專業有計算機科學與技術、醫學信息工程、信息管理與信息系統等。即使同一專業,各校的人才培養方案、教學計劃與課程體系也均不相同。例如,醫學信息工程專業,有的注重培養應用型人才,有的注重培養綜合型人才;課程體系設置上,有的學校側重于計算機和信息學科專業知識,有的強調較為扎實的醫學基礎知識,有的突出工程應用能力培養。而且在人才培養體系相對完善的計算機科學與技術專業中,各校的教學計劃與課程體系設置也有較大的不同。另外,部分中醫院校已經開設了中醫藥信息學專業碩士研究生教育。
因此,綜合來看,目前醫學信息學科人才的培養仍處于探索階段,尚沒有形成較為成熟的培養模式和教學體系。[2]
醫學信息人才培養模式研究
筆者所在的浙江中醫藥大學在中醫院校中較早地開辦了計算機科學與技術專業,2001年開始招生,2012年開設醫學信息工程專業,2015年開設中醫藥信息學碩士研究生專業并開始招生。目前,學校擁有中醫藥信息學、中醫藥信息管理學等兩個國家中醫藥管理局重點培育學科和浙江省中醫藥管理局重c學科。經過十余年的探索與發展,學校已逐漸積累并形成了符合學校特色的較為完善的醫學信息專業人才培養模式。
1.人才培養目標
學校本科醫學信息工程專業和計算機科學與技術專業的定位和人才培養的目標是根據社會對從事醫學信息相關工作的人才需求而研究設計的。目前,醫療衛生系統及相關的計算機應用研究開發領域急需的是應用型人才,即需要能夠進行醫院信息系統的開發、使用和維護,醫療儀器設備及其應用軟件的開發、使用和維護,醫學數據、圖像等信息的處理分析等專業性較強工作的專門應用型人才。因此,醫學信息類專業主要培養的應是具備上述專業知識與技能的高級別應用型人才。
醫學信息工程專業培養的人才主要服務于醫療衛生機構及相關領域,計算機專業培養的人才服務于以醫院信息系統開發為主的多平臺軟件開發及部分網絡工程崗位。因此,從崗位勝任力出發,結合社會最新崗位設置及其對人才的具體需求,學校研究設計了兩個專業的培養目標。
醫學信息工程專業:培養能融合醫學、信息學、計算機和現代管理學等多學科專業知識和技能的應用型專門人才,即具備醫療衛生相關的信息處理與研究、信息系統建設與開發和硬件開發的基本能力,能從事醫療衛生相關領域的研究、開發、管理及工程實施等工作。
計算機科學與技術專業:培養具備較強的計算機應用系統分析、設計和工程實踐能力,創新實踐能力以及良好的綜合素質,即能勝任醫療衛生領域行業信息化建設和IT行業計算機應用系統的研究開發、實施管理等方面工作的高級應用型人才。
可以看出,學校醫學信息工程專業側重于培養多學科融合的主要服務于醫療衛生領域的專門型應用人才,而計算機科學與技術專業培養應用層面較廣具備較強應用系統開發能力的應用型人才。
2.人才培養方案
從應用型人才培養目標出發,在明確培養什么人之后,制訂了相應的人才培養方案以保證培養目標的實現。培養方案中通過開展專業課程體系、實踐教育體系和素質培養體系三個層次的教育,以實現對學生知識、能力和素質的培養。
(1)專業課程體系
專業課程體系中分為三個教學平臺:通識教育平臺、大類基礎平臺和專業課程平臺。
醫學信息工程專業培養的是多學科復合型應用人才,因此其專業課程體系包含多條主線,且主線并行,包括軟件開發能力、硬件設計能力、信息處理能力和學科融合能力等。其中,以培養軟件開發能力為基礎,兼顧智能硬件開發和醫學圖形圖像分析處理。通過必修課程教授學生專業基礎知識,通過選修課程的設計與選擇方案制訂,有引導性地指導學生至少選擇兩個選修方向,使學生除具備醫院信息系統、醫療儀器和圖形圖像三個方向基礎知識外,還能夠具有更深厚的專業背景和較深入的專業能力。
計算機科學與技術專業主要培養高級應用型人才,因此,其專業課程體系主要圍繞軟件開發能力培養展開。程序設計類課程和應用系統開發課程是課程設計中的主線。學校在依據計算機科學課程體系14個核心內容要求開設的基礎課程外,又根據本校專業特色,開設了中醫學概論、現代醫學概論、醫學信息學、醫學圖像分析、醫學數據挖掘及決策支持等培養學生醫學基礎和應用能力的課程,以及智能終端應用開發、物聯網原理與應用等符合市場最新需求的課程,目的是使學生具備醫學信息工作的必要基礎和更好的社會需求適應能力。
(2)實踐教育體系
培養應用型人才就要對學生的實踐能力和工程應用能力有很高的要求,因此,實踐教育體系的構建對培養學生有著非常重要的作用。學校將其與課堂教學相配合,醫學信息工程專業和計算機科學與技術專業都設計了多層次的實踐教育體系。從基礎課程實驗教學到核心課程綜合課程設計,再到實訓項目開展、創新實踐活動等逐層遞進開展教育活動,逐步深入地培養學生的基礎實驗能力、分析綜合能力、實踐應用能力和創新創業能力。
其中,實訓項目包括與醫院及企業合作的小學期項目開發,以及畢業實習與畢業設計等。創新實踐活動包括專業特設的創新創業學分、信息專業各類學科競賽、學生科研項目、實驗室開放項目、教師科研項目、學生自主創業項目等。學生根據興趣和優勢,與指導教師及校外企業合作開展各類實訓及創新實踐項目,從而強化與提升實踐能力。
此外,醫學信息工程專業還特別安排學生到醫療衛生機構開展志愿者活動,使學生能夠更為深入地了解相關機構和系統的運行,增強社會責任感以及對專業和職業的認知。
(3)素質培養體系
專業人才的培養對未來從事醫學信息工作的學生提出了較高的素質要求。素質的培養不僅僅在于課程的開設,更是貫穿于大學四年教育中的課堂教學模式方法的選擇設計、實踐活動開展的方式方法、校園文化底蘊等。
因此,在素質培養體系的構建中,學校首先在通識課程中設計了包括思想政治、人文社會科學、自然科學、創新創業、校本特色等的各類課程,使得學生能夠獲得更為寬厚的知識基礎和較為深厚的文化底蘊。在專業課程教學中,學校組織教師討論、設計并應用各種先進的教學理念和方法,如自我學習、研究性學習、合作學習、基于慕課的翻轉課堂學習等。同時,在實踐教育過程中,組織和設計不同層次和不同開展形式的實踐項目和活動,并積極開展第二課堂和社會實踐活動,努力營造創新創業環境。例如,邀請學術及行業專家開展學科前沿知識、市場發展動態等系列講座,與企業合作開展企業項目嵌入,創造環境支持學生創業項目等。通過這一系列的教學與實踐安排,培養學生的獨立學習能力、團隊合作能力、溝通交流能力、組織領導能力、創新創業意識、社會責任感等職業核心能力和綜合素質。
人才培養模式的探討
筆者所在學校的人才培養模式的思路是在專業開設多年的基礎上逐漸明確并且逐步修改完善,并形成特色。學校以學生程序設計能力和應用系統設計開發能力培養為重要基礎,以大學生程序設計競賽為引領開展創新實踐活動,以校院、校企合作貫穿教學和實踐環節培養實踐應用能力等。例如,學校代表隊在國際和浙江省大學生程序設計競賽中屢獲佳績,并以此帶動了全體學生的程序設計學習氛圍和競賽參與意識。又如,與杭州市第一人民醫院合作共建臨床信息系統實踐教育基地成為大學生校外實踐教育示范基地,與聯眾智慧科技、醫慧科技、圖特信息科技等多家醫療信息科技公司共建各類校外實踐基地,開展多層次的實踐能力培養與實訓。
近期,學校在最新人才培養方案的修訂過程中又一次更加深入地對現有人才培養模式進行了分析和整理。通過分析和研究得出,醫學院校醫學信息類學科的人才培養應緊密結合社會與市場的需求,在堅持強化學科基礎知識與能力培養的基礎上,隨著社會發展和市場需求適時適當地調整培養方法、教學手段。其中,校院、校企合作是非常重要的手段和方法。首先應在專業教學指導委員中設置來自醫院及企業的委員代表,依據社會需求不斷調整優化人才培養方案。此外,應該與醫療衛生機構、醫療信息化企業充分探討,研究適合本校學生的人才合作培養機制,將實際工程應用逐步滲透到教學的各個環節之中,使學生循序漸進地理解如何將所學理論知識與現實工作需求相結合,如何將課堂實踐能力的培養與企業工程項目的需求相結合,從而使學生能夠從現實需求出發,促進其自發地開展理論知識學習與實踐能力的培養。
參考文獻:
關鍵詞:計算機專業,實用型人才,教學改革,校企合作
隨著計算機的應用,尤其是網絡應用的普及,計算機科學與技術及其應用在我國有了很大的發展,計算機專業的教育也得到了發展。但現狀是大部分計算機專業畢業生缺乏實際應用開發設計能力,不能很好地將計算機科學與技術專業的知識應用到生產生活中。計算機專業就業市場上一方面是企業急需大量的人才,卻難以選擇到滿意的求職者;另一方面是高校培養出來的畢業生難以滿足企業的需要,就業率持續走低。在計算機日益普及的今天,信息化的社會需要什么樣的計算機人才,高校如何根據信息化社會的發展及時調整計算機專業的培養方向及教學方法,培養符合社會需求的計算機類人才是值得我們關注的一個問題。
一、信息化社會對計算機人才的需求
對計算機人才的需求是由社會發展大環境決定的,我國的國家信息化進程已經并將繼續對計算機人才的需求產生重要的影響。
隨著我國信息化進程的深入,計算機專業的就業領域也逐漸擴大,畢業生可在科研、教育、企業、事業、技術和管理論文" target="_blank">行政管理等單位或部門從事計算機教學、軟件開發與維護、信息系統建設與維護、計算機相關技術咨詢與監理等工作,可從事的職業崗位包括軟硬件開發工程師、軟件測試工程師、技術支持工程師、信息工程監理工程師、網絡集成工程師、系統管理員等專業技術崗位。除此之外,許多非計算機行業的企事業單位也需要大量熟悉計算機專業相關技術的計算機專業工程師。然而,就業選擇面如此之廣的計算機專業的畢業生,卻面臨著就業的難題。
在經濟全球化背景下,企事業單位有很大的生存壓力,一方面企業要努力提高自身在市場的競爭能力;而一方面企業要縮減開支,降低其運營成本。在現在的就業形勢和企業競爭條件下,市場出現了某種“供大于求”的現象。因此,企業在招聘員工的時候,有了更多的選擇余地,同時也提出了更高的要求。
調查結果顯示,企業中不同部門的負責人對應聘者專業技能的要求不同。人力資源主管認為畢業生必須具備的專業技能分別是:編程實踐能力、操作系統、數據庫,而IT 項目主管認為畢業生必須具備的專業技能則分別是:編程實踐能力、數據結構、算法知識,此外依次需要具備數據庫、軟件工程和操作系統。分別有87、9%的人力資源主管和81、7%的IT 項目主管在招聘員工時會看重應聘者的實踐經驗。不少企業會參看畢業生是否參加過項目或實習,以及是否擔任過學生干部等條件。57、7%的IT 項目主管表示,會先安排新員工直接進入工作,然后在實踐當中根據需要再進行有針對性的培養。
二、計算機專業發展現狀及存在問題分析
計算機專業畢業生“就業難”的根本原因不是人才過剩,而是供需結構性失衡。近年來,雖然國內外高校和學術團體都在積極探索計算機科學與技術專業人才培養模式的改革,但由于受美國“91 教學計劃”和本專業理論體系的影響,制訂的專業教學計劃仍然不能脫離原課程體系的框架,既要兼顧學生具有較完整的理論基礎,又要強調培養學生較好的實踐能力,一些理論深、難度大的課程在教學計劃中仍占有較大的比重,而另一些應用性較強的課程難以全面進入教學計劃。對以培養應用型人才為主的高校而言,更存在既不能讓學生掌握扎實、完整的專業理論基礎,又不能培養學生熟練的應用能力的問題,由此出現了顧此失彼、實際效果差的局面,從而導致了一方面社會對計算機專業人才的需求在不斷增加,而另一方面大量的計算機專業畢業生無法找到工作的供需矛盾,反映了計算機科學與技術專業人才培養中存在的實際問題。因此,無論是按照高等教育理論的發展,還是在實際辦學過程中,都應該培養學生正確的、基本的實驗方式、方法與應用技能,對專業學生應要求具有必要的理論基礎和一定的技術開發、應用能力。
當前,計算機科學與技術專業培養人才過程中的主要矛盾是:按照過去對計算機科學與技術專業人才培養的認識,計算機科學與技術學科是關于算法的學問,培養的人才必須具有開展算法研究與應用的能力。這是一種以專業學術發展和研究為導向的培養模式,在此模式下,學校重視理論知識的系統傳授,輕視應用技能的強化培養,培養的人才偏重于學科型、學術型,缺乏獨立解決問題的能力;對計算機開發、管理工具和方法的應用不熟、經驗不足、缺乏對現實事物的抽象能力。信息化社會需要的是以職業化為導向的培養模式,要求培養的學生不僅具備扎實的基礎理論知識,而且具有較強的實踐動手能力。企業要求招聘的畢業生經過短時間的崗前培訓就能勝任自己的工作,對于計算機類專業的畢業生,要求學生有很強的動手能力,有項目開發的經驗、專業基礎比較好,能夠熟練運用計算機技術或方法來解決日常工作中遇到的一些問題。
綜合分析,造成計算機專業畢業生“就業難”的主要因素有如下幾個:
1、 專業定位與社會發展脫節。
高等教育在計算機科學理論研究與知識推廣方面有比較好的優勢,但對于社會需求的應用型人才的培養上卻有些單一。
2、 教學方法與內容陳舊。
目前大多數院校的計算機專業課程設置仍然沿照多年前的專業設置方案,未能與計算機科學的發展與計算機應用的發展同步前進。
3、 實習實踐環節缺乏。
大多數院校以課程設計、畢業設計作為實習實踐的環節,這些實踐環節存在著學科片面性、與企業應用脫鉤、缺乏系統的、全面的、充分的實習實踐環節。
4、 師資建設滯后。
教學一線的教師多屬于理論型教師,教學任務繁重,無暇從事應用項目的開發科研工作,缺少實踐應用經驗,無法在計算機應用上給學生提供更好的指導建議。
三、教學模式改革的建議
綜合以上分析,為促進我國信息化進程的發展,為提高計算機專業畢業生的就業率,需要對現行的教學模式進行改革。結合筆者在軟件公司工作數年,以及在高校從事一線教學的相關經驗提出幾點改革建議:
1、 轉變教學觀念,以市場為導向、培養實用型人才為目的目前,多數院校以培養理論型、研究型的計算機人才為目的,這種培養理念符合計算機技術在我國發展初期的需要,在當時的條件下,計算機技術處于理論研究與推廣階段,發展趨勢緩慢,理論研究有助于計算機技術在我國的發展。近年來,隨著計算機技術的發展,計算機技術已應用到生產生活的各個方面,社會需要的是大量的計算機應用技術人員,企業需要有一定的實踐經驗,能很快進入工作崗位的、動手能力強的畢業生,而院校培養的依然是大量理論型、研究型計算機人才,因在培養過程中缺乏過硬的實踐實習環節,導致他們在實踐動手能力上還很欠缺,已經不能適應信息化社會對計算機人才的需要,院校應拋棄以前的教育模式,跟近社會的發展,建立以市場為導向、以培養應用型人才為目的,密切結合社會的發展動態,積極探索新的人才培養模式。
2、 改革教學體系與課程設置。
教學體系設計從專業培養目標出發,以市場為導向,以培養學生掌握計算機科學與技術的基本理論、基本知識和基本應用能力的應用型人才。同時注重對學生的職業道德、團隊協作能力、組織管理能力等方面綜合素質的培養,使學生具備良好的職業素質、較強的專業能力和實際工作能力,在知識、能力、素質方面協調發展。
院校在把握市場需求的前提下,應根據社會需求的應用方向設置不同的計算機應用教學方向,如計算機網絡、數據庫技術、軟件開發、軟件工程、嵌入式技術等;在課程設置上,應密切結合應用方向選擇教學課程,要有所偏重,有所放棄;將教學課程劃分為公共必修課、公共選修課、專業必修課、專業選修課,對于專業必修課和專業選修課,須有相應的課程設計環節,課程設計內容應與時俱進,緊跟企業應用的需要,結合課程的要點,讓學生在理論學習后立刻進入實踐環節,使其在了解課程應用方向的基礎上深入理解課程精髓。
3、 開展校企合作,建設以項目為主導的實踐實習基地。HtTp://
專業課程的學習及其課程設計旨在讓學生對該門專業課程有一個深入的了解,掌握本門課程的基本應用能力。在企業應用中,需要綜合運用多門專業課程的理論及其應用知識。實踐出真知,為了提高學生綜合運用能力,可以嘗試開展校企合作,建立以項目為主導的實踐實習基地。開展校企合作,既是把學生送入企業中實習,觀摩、學習、參與企業的生產環節,這可以讓學生更早地與企業接觸,深入了解企業對計算機應用的需求,思考運用所學知識解決實際問題的能力,加強對課程的理論與實踐的學習,掌握業界內計算機最新的發展趨勢;建立以項目為主導的實踐實習基地,可以讓學生有參與項目開發實踐的機會,并力爭使學生們參與一個或多個企業實際應用項目的開發過程,從項目需求定義、項目設計、項目開發、項目測試運行到項目維護。經過這個過程的學習與鍛煉,同學們能將理論課程的學習與實踐能力應用結合起來,一方面加深了同學們對計算機專業應用的了解,增加了學生們學習的興趣性,另一方面,企業應用項目有一定的復雜度、時間限制,對同學們也提出了比較高的要求,在有壓力的驅動下鍛煉學生的實踐動手能力、解決實際問題的能力,也鍛煉了同學們與他人溝通協作的團隊精神。
4、 構建雙師型師資隊伍。
以培養應用型人才為目的教學模式對師資隊伍也提出了更高的要求,這就需要不僅具有理論教學的能力,而且還應具有項目設計開發應用能力的雙師型教師。雙師型教師具備相關實際應用開發經驗,在教授理論課程時,能夠深入把握課程的要點,并結合具體應用實例進行講解,在教授實踐實習課程時,能將應用項目的問題分析得很透徹,條理清晰,便于同學們理解與掌握理論與實踐知識,而且能夠在學生專業技術上、就業上給予積極的支持與幫助,同時也樹立了應用型人才的一個榜樣。學校在建設雙師型隊伍過程中,可靈活采取多種形式,可鼓勵與支持理論型專業課教師參與企業項目的應用開發,使教師得到應用能力實踐與提高的機會,也可招聘在一線的開發應用人員到院校從事實踐實習型課程的教學工作。
計算機專業是一個實用實踐性很強的專業,為使培養的學生能很快進入工作崗位,就需要提高計算機專業學生的動手實踐能力,院校需要改變原有的計算機專業教學模式,以市場為導向,以培養應用型人才為目標,改革教學體系與課程設計,積極加強與企業合作,建立學生實踐實習基地,構建雙師型師資隊伍。
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論文摘要:高職教育要持續發展必須一就業為導向,以理論與技能為中心,提高高職學生的綜合素質為本位,以獲得職業資格證書為標志,逐步實現從學習者到工作者的角色轉換的辦學模式。我認為要構建出適應就業需求的高職計算機科學與技術專業課程體系,必須解決好兩點:一是辦學定位問題,二是教學改革和創新問題。
1 高職學院計算機技術專業辦學的定位
高職計算機技術專業教學應以培養的是專業型、技能型、智能型的實用人才,使受了教育的應屆畢業生獲得專業知識和專業技能后就業,具有一定的工作能力為主線來設計課程教學體系,努力實現所開設的課程與企業人才需求相結合,學歷教育與技能證書認證培訓相結合,理論講解與技能培訓相結合,模擬訓練與實踐相結合,職業技能與綜合素質教育相結合。由于高職學院現有計算機教師大部分來源于普通高校,以學科理論為主,對于社會上計算機職業人才的需求不是十分了解,這就必須充分發揮學院就業辦的指導作用。學院就業辦組織系部領導和教師,深入社會和企業一線進行廣泛調研和分析,掌握計算機行業的最新動態。
2 高職計算機科學與技術專業的教學
“能力本位”不同于傳統普通教育的“學科本位”,所以,教學理論的轉變、教學模式的革新是教學改革的關鍵。教學方法改革的目標就是要提高教學的形象性、生動性和通俗易懂性。應根據課程的性質和內容、施教對象以及有利于職業技術能力和創新能力的培養,選擇切實可行的教學模式和教學方法。
2.1 師資隊伍建設影響學生計算機技術水平
在信息時代的今天,社會子不斷進步,知識在不斷更新和發展優秀的教學理論和經驗不斷的涌現。這就要求我們的計算機教師能適應社會和知識的發展,不斷加強自身建設和完善,學院應根據專業課程的需要安排教師下企業鍛煉,教師能夠了解企業生產流程,知道企業需要教師培養出的學生具有的能力,提高教師的技能水平,只有教師隊伍層次的提高,才能提高教師的教學水平和質量,培養出優秀的畢業生。
2.2 計算機技術專業教學模式的創新與改革
傳統的教學是的以知識傳授為特征,教師為主體、學生只是被動接受者。可以這么說高職的學生大多數是普通教育的失敗者,存在一定的逆反心理,但在其他方面只要他們感興趣,學習就有效果,他們的智力和記憶力不比其他學生差,關鍵是學生有沒有興趣。因此,如何讓學生帶著興趣走進課堂,使學生掌握計算機技術是高職教師應該認真思考的一個問題。
教師必須認真研究計算機學科的發展歷史與趨勢,介紹學科發展的新成果和新動態,激發學生的學習計算機技術相關知識的興趣,將創新意思貫穿于課堂,培養學生的創新意識。根據課程大綱、人才培養目標,合理的安排教學計劃和教學時數,對計算機技術課程的內容進行合理的調整并科學的組合,同時要具有新時期教學改革的新特點。在教學過程中應采用問題法、案例驅動法、討論式教學等方式,引導學生多方位的思考問題,激發學生的探索問題和發現問題的欲望,思考和解決問題的創造性。
興趣是最好的老師。學習興趣的培養非常重要,尤其是學習計算機技術課程,如果我們有效地激發了學生的學習興趣,再加以學習習慣和學習能力的訓練,以后只要稍加指導,學生就會樂在其中地完成后續學習任務。教師針對不同的教學內容,選用不同的教學方法,設計不同的教學案例,把計算機課程講得生動活潑、引人入勝。結合我的教學,舉例如下:
如在講授很多學生認為枯燥無味的程序設計課程時,我沒有一味去分析基本語句、語法,二是從開始注重鍛煉學生掌握解決實際問題的程序設計思想和養成良好的程序設計習慣,使學生具備計算機解決實際問題的思想和能力。我首先從他們身邊的事入手,引用了校園中的“程序”:
no1.學生到指定的教師上課。
no2.教師檢查上節課的作業。
no 3.帶作業的學生,可以讓老師檢查,轉到no 5;否則,回宿舍拿作業,轉到no 4。
no 4.回到宿舍,拿到作業,轉到no 1。
no 5.老師檢查作業。
no 6.上課,學生聽講。
no 7.下課鈴響,上午課程(循環)是否上完(條件),上完轉到no 8,否則轉到no 1。
no 8.下課去食堂。
通過具體實例,分散介紹語法難題避免了學生枯燥和畏難的產生厭學情緒。
2.3 考核方式的改革
考核的目的是對學生只是與技術掌握的評價,也是對教學效果的一種評估。對于計算機專業課程,傳統單一的筆試考核模式已經不再適應以綜合素質教育為核心綜合評價學生知識、能力、素質的要求。應轉變傳統的考試觀念,樹立以“能力測試”為中心的現代考試觀念,緊密結合高職教育教學特點和培養目標,系統規劃考試制度。
考核的內容應包括理論和實踐兩個方面。在理論方面,筆試是一方面,還應將形式多樣化,包括學生的平時表現,完成課程任務過程中表現出來的分析與解決問題的能力等多方面,多學生進行多方位的考察。同時讓學生在不同階段參加各種級別、各種類別的職業資格認證,以便于高職的教育與最終的培訓認證相結合。在實踐方面,采用作品評價方式進行考察,充分發揮學生的積極性和主動性考察學生綜合應用所學知識解決問題的能力,同時更多的讓學生到用人單位去,培養自己解決具體問題的能力,鍛煉自己適應社會的能力,積累更多的經驗,同時能夠發現自身的缺陷和不足,及時作出調整,為將來步入社會就業領域利用計算機知識解決自己專業的實際問題奠定扎實的基礎,使學生能將計算機較好地應用到自己的專業領域并獨立開展工作。
3 總結
算機技術教學是一門應用性很強的學科,這就要求我們在辦學的定位以及教學改革在創新上進一步的研究和探索,在探索中研究,在實踐中探索,在創新中發展,走出一條適合高職計算機科學與技術專業課程教學的新思路,以學生的創新意識和創新能力的培養為核心,把握住社會發展的需求和職業崗位對高素質勞動者職業能力全面的要求,力求達到兩者的和諧統一。
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關鍵詞:CDIO;計算機專業;畢業設計教學
文章編號:ISSN2095-6711/Z01-2016-02-0009
一、畢業設計教學模式的選擇
CDIO工程教育模式以“能力培養”為目標,它不僅包括職業技能的培養,也包括團隊合作能力和創新能力的培養,其特點是確保學生在深入學習基礎知識的同時,提升學生的實踐技能。而這正與計算機專業畢業設計的教學目標不謀而合,與畢業設計的教學過程相契合。為了改革當前畢業設計選題靠指定、指導畢業設計靠教學經驗、忽視學生的主動參與性等問題,我所在的湖北商貿學院以CDIO理念作為計算機專業的指導思想,采用CDIO與項目式教學相融合的教學模式來設計畢業設計教學環節。
二、畢業設計選題模式
根據調查發現,畢業設計選題往往存在以下突出的問題:設計選題重復現象嚴重;設計選題陳舊;選題偏重于理論性研究;選題大而虛、針對性不強,缺乏研究價值;課題難度過小或過大,不能有效鍛煉學生的實踐能力。鑒于以上問題,我院對畢業設計選題嚴格把關,要求每個學生的選題不能相同,并且從多方面入手擬定選題:一是以學生的課程設計項目為基礎,將該選題進行擴充升級;二是以學生在企業的實習項目為選題;三是以光谷軟件園為依托,積極與企業合作,采用企業工程師和教師聯合指導的方式,將企業工程師的實踐經驗和教師的研究經驗充分融合,雙方合作給出既符合行業發展需求又有研究價值的選題;四是讓學生調研各類開源網站和社區,自己構思各類可行的開源軟件項目選題。
三、教學指導模式
我院采用分階段多渠道教學指導模式。根據畢業設計的教學進度,針對畢業設計不同階段的內容分階段對學生進行指導。指導途徑采用多種渠道,如微信、郵件、電話、當面交流等;以CDIO理念為基礎,鼓勵學生“從做中學”,即從畢業設計項目中學習畢業設計不同階段的內容,鼓勵學生多與同學、指導教師、企業工程師交流,同時采用請教指導教師、查閱文獻、網絡搜索、請教企業工程師等方式來解決課題研究中遇到的問題。
四、畢業設計的過程管理模式
為了加強對畢業設計的管理,我院制定了一系列規章制度和實施細則,并取得了一定的效果。一是使用開放式的管理機制,允許學生從不同側面、不同角度按照自己的興趣特長采用不同的設計思路。二是建立互動機制,提倡通過微信、郵件、電話、當面交流等方式加強師生、學生之間、師生與企業間的互動;并要求指導教師及時記錄學生畢業設計不同階段的信息;三是開啟教學督導檢查模式,嚴格審查開題報告、畢業設計中期檢查報告、論文初稿、二稿、三稿。
五、畢業設計答辯模式
畢業設計教學必須制定出健全的答辯流程。為了客觀透明地評價畢業設計質量,成立畢業設計答辯領導小組和答辯小組,通常采用學生導師初審、答辯小組會審、院領導終審的分級審核的制度。答辯評分也應盡量客觀公正,一般選取5~6位有多年畢業設計指導經驗的教師組成答辯小組,從學生的儀表儀態、論文簡述的流暢性、回答問題準確性、態度是否認真自信等方面進行答辯評分。
六、畢業設計質量評價模式
CDIO理念將學生的基本技術能力、人際交往能力和對產品、過程和系統構建能力都納入到學生能力評價體系中。我院畢業設計質量評價主要采取以過程為導向的評分機制,具體做法是對于軟件項目嚴格按照軟件的生命周期控制進度,對于每一個生命周期階段所產生的文檔及進度報告進行評分,對于每一次的匯報(包括微信、電話、面談等匯報方式)中學生的表現、考勤等也納入評分之中,并最終與論文、答辯結果等合在一起以一定比例算出學生總分。
七、結束語
CDIO是一種先進的工程教育教學模式,計算機科學與技術專業屬于工科專業,具有很強的實踐性和應用性,以CDIO與項目式教學相融合的教學模式對計算機專業畢業設計的教學有一定的現實意義,通過對我指導的計算機科學與技術2015屆畢業設計的質量評價發現,以CDIO與項目教學相融合的教學模式在一定程度上提高了畢業設計的教學質量。
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英文名稱:System Simulation Technology
主管單位:中華人民共和國教育部
主辦單位:同濟大學
出版周期:季刊
出版地址:上海市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1673-1964
國內刊號:31-1945/TP
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發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:2005
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