計算機專業(yè)實踐教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新

朱艷輝 文志強 王 平 向華政

摘要:本文分析了計算機專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題,對實踐教學(xué)體系、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等多個方面的改革進(jìn)行了闡述,提出了一套優(yōu)化配置、強化特色的實踐教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞:計算機專業(yè);實踐教學(xué);模式

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1引言

計算機實踐教學(xué)是學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機理論知識之后,通過上機、實驗、操作、實習(xí)等一系列實踐環(huán)節(jié),來鞏固和加強基礎(chǔ)理論知識,應(yīng)用所學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論知識解決實際問題。隨著就業(yè)形勢的新發(fā)展,企業(yè)對在校大學(xué)生的需求定位已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰χ鲗?dǎo)型。企業(yè)對學(xué)生的需求不再是單純以學(xué)生成績和各種獎勵為主要參考依據(jù),更多的企業(yè)將人才需求定位在能力考察上。部分企業(yè)甚至將能力因素排在學(xué)習(xí)成績因素之前,以學(xué)生能力的優(yōu)劣確定是否錄用。這就意味著高校學(xué)生不僅要有扎實的理論功底,還必須具有較好的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。計算機專業(yè)教學(xué)中的許多課程都是實踐性很強的課程,所以在教學(xué)過程中,必須將以往的“以教師為中心”的教學(xué)方法,變成“以學(xué)生為中心,在實驗與實踐中學(xué)習(xí)”的教學(xué)方式。

計算機專業(yè)實踐教學(xué)效果的好壞將直接影響計算機專業(yè)學(xué)生知識的綜合應(yīng)用及創(chuàng)新能力的培養(yǎng),雖然許多高等院校都十分重視計算機專業(yè)實踐教學(xué),也取得一定的研究成果,但往往針對性比較強,使用中存在著很大的局限性,因此應(yīng)該對其進(jìn)行研究,探討和改革,進(jìn)而做到“因地制宜”,將理論教學(xué)內(nèi)容和實踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合達(dá)到資源最優(yōu)化的效果。

2目前我國計算機實踐教學(xué)存在的主要問題

(1) 教育理念相對滯后

主要體現(xiàn)在實踐教學(xué)時數(shù)上占總學(xué)時數(shù)很少;在實踐教學(xué)內(nèi)容方面對理論內(nèi)容進(jìn)行驗證的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)占較大比例,而有利于培養(yǎng)應(yīng)用能力的綜合性、設(shè)計性實驗等實踐性教學(xué)比例偏少;在實踐教學(xué)安排上仍采取“先理論,后實踐”的順序來確定實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

(2) 專業(yè)課程設(shè)置定位不準(zhǔn)確

沒有相應(yīng)的學(xué)科基礎(chǔ),新教師多,是參照其他學(xué)校的教學(xué)大綱開設(shè)自己的專業(yè)課,沒有深入研究本校學(xué)生的基礎(chǔ)素質(zhì)和能力,以及本校教師的專業(yè)素養(yǎng)和能力,使其專業(yè)課程不能滿足現(xiàn)代高等教育的理念,造成其實踐教學(xué)體系先天性不足。

(3) 課程實驗師資不足

學(xué)校規(guī)模的擴大,在校學(xué)生規(guī)模劇增,致使專業(yè)教師和實驗指導(dǎo)人員嚴(yán)重不足。在引進(jìn)教師方面觀念陳舊,由于一些政策原因引進(jìn)實踐教學(xué)教師時,過分強調(diào)了學(xué)歷、職稱條件,無形中弱化了對工程經(jīng)驗和技術(shù)水平的要求,引進(jìn)的教師達(dá)不到“雙師”標(biāo)準(zhǔn)。

(4) 實驗教學(xué)內(nèi)容質(zhì)量不高

師資專業(yè)水平不高,使開出的實驗內(nèi)容水平也不高。主要是以驗證性和觀察性的實驗為主,設(shè)計性、綜合性的實驗較少,研究性和創(chuàng)新性的實驗幾乎沒有,主要以滿足課程的基本要求為目的,內(nèi)容更新不夠快。

(5) 實驗指導(dǎo)和管理落后

計算機專業(yè)的實驗以鍛煉學(xué)生的能力為主。但是當(dāng)前實驗內(nèi)容陳舊,指導(dǎo)教師的實踐經(jīng)驗不足,不能很好滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。實驗課程的安排隨意性很大,不能與課堂教學(xué)相輔相成,學(xué)生理論學(xué)習(xí)和實踐脫節(jié)。實驗室管理手段比較落后,采用手工登記和監(jiān)督,致使實驗教學(xué)非常忙亂。

(6) 實驗設(shè)備不足和陳舊

計算機設(shè)備需要更新速度快、投入非常大的,與其他學(xué)科的實驗設(shè)備性質(zhì)差別很大。很多學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門不能認(rèn)識到計算機教學(xué)的特點,在實驗設(shè)備上投入不夠,使很多設(shè)備落后,數(shù)量也不足,根本達(dá)不到教育部規(guī)定的4∶1的指標(biāo)。

(7) 實踐教學(xué)成績評定方法有待完善

高等教育已從單一的傳授知識轉(zhuǎn)向知識、能力和素質(zhì)三位一體化的培養(yǎng),但目前的成績評定大多仍停留在掌握知識程度的評價,仍以最終的實驗報告作為評定學(xué)生實驗成績的主要依據(jù),尚未形成科學(xué)、綜合評定學(xué)生實踐能力的評價體系。

(8) 實習(xí)基地較少

實習(xí)基地是指具有一定實習(xí)規(guī)模并相對穩(wěn)定的校內(nèi)外實習(xí)和社會實踐活動的場所,實習(xí)基地的建設(shè)與管理水平直接影響培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。

3實踐教學(xué)模式的改革

多年來,學(xué)院為改革實踐教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力做了許多嘗試與探索,進(jìn)行了一系列改革研究并付諸實施。

3.1創(chuàng)新實踐教學(xué)體系的構(gòu)建

改革實踐教學(xué),構(gòu)建相應(yīng)的實踐教學(xué)課程體系,如圖1所示:

按照教學(xué)計劃,學(xué)生需完成以實驗項目為主的驗證型、基礎(chǔ)性實驗,這種方式一般以班級為單位,實驗教師負(fù)責(zé)全班學(xué)生的實驗教學(xué),使學(xué)生得到基本技能和基本方法的訓(xùn)練,為創(chuàng)新教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。

而綜合型、設(shè)計型的實驗,以課程項目(如應(yīng)用型實驗、專業(yè)綜合實驗、專業(yè)實驗、項目訓(xùn)練)設(shè)計為實驗的主線,以班或小組為單位,指導(dǎo)教師根據(jù)不同課程負(fù)責(zé)全班或若干個小組的指導(dǎo),著眼于學(xué)科的綜合實驗?zāi)芰Α⑦\用本課程基礎(chǔ)理論進(jìn)行設(shè)計的能力的培養(yǎng)。

創(chuàng)新型實踐一般以項目訓(xùn)練、科研開發(fā)、課題研究、系統(tǒng)軟件開發(fā)等為課題,以課題或項目小組為組織形式,學(xué)生自選指導(dǎo)教師和課題,自定實踐方案和設(shè)計方案,自主實施實踐過程。

把實踐教學(xué)與理論教學(xué)有機結(jié)合作為重點,改革實踐教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念。建立相對獨立的實踐教學(xué)體系。打破層次之間專業(yè)之間、課程之間的界限,面向教師、研究生、全日制本科生及成教等多層次教學(xué);建立多個計算機綜合實驗室,承擔(dān)基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗不同層次的實驗教學(xué);計算機課程實踐、畢業(yè)設(shè)計等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)也可以在實驗室完成;建立大學(xué)生創(chuàng)新實驗室,吸收一部分能力強的學(xué)生開展創(chuàng)新訓(xùn)練,參與各級各類競賽;學(xué)院各研究所也吸收一部分本科學(xué)生參與科研項目與一些應(yīng)用型項目的研發(fā),形成以能力培養(yǎng)為主線與理論教學(xué)既有機結(jié)合,又相對獨立的多層次實踐教學(xué)體系。

3.2創(chuàng)新實踐教學(xué)體系的實施

(1) 更新實踐教學(xué)內(nèi)容,使之適應(yīng)計算機技術(shù)發(fā)展

發(fā)展式的實踐教學(xué)是計算機實驗教學(xué)的特征和規(guī)律。計算機學(xué)科發(fā)展變化日新月異,是其他學(xué)科所無法相比的。只有根據(jù)不同時期計算機科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,緊緊跟蹤新技術(shù)、新方法、新理論,不斷更新課程教學(xué)大綱、教材,促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的重組和體系的更新,使學(xué)生學(xué)到當(dāng)前主流技術(shù),才能夠真正強化實際應(yīng)用能力的培養(yǎng),造就掌握和熟練應(yīng)用計算機的各類人才。

(2) 建立計算機實踐教學(xué)的多元化創(chuàng)新平臺

① 由軟硬件及其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的數(shù)字化實踐教學(xué)平臺;

② 由網(wǎng)絡(luò)課件、視頻錄像、試題庫、實驗平臺、優(yōu)秀作業(yè)、電子教材等構(gòu)成多媒體數(shù)字資源,還包括教師隊伍、實驗人員及行政人員等;

③ 在“平臺”和“資源”上開展設(shè)計、實驗、課程設(shè)計、實習(xí)、答疑、提交報告、測評等教學(xué)活動。

(3) 加強實踐教學(xué)信息化建設(shè)

① 網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)資源建設(shè)

實踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源包括:實踐教學(xué)大綱(實驗教學(xué)大綱、課程設(shè)計教學(xué)大綱、實習(xí)教學(xué)大綱、畢業(yè)設(shè)計教學(xué)大綱)、各種實踐教學(xué)指導(dǎo)書、電子教案、教學(xué)日歷、試題庫、教學(xué)輔導(dǎo)資料、相關(guān)軟件及資料下載等。

② 實現(xiàn)實踐中心信息化管理

實踐中心信息化管理內(nèi)容有:實踐教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)化實踐教學(xué)管理、在線考試系統(tǒng)、在線提交實驗報告、網(wǎng)上實踐教學(xué)輔導(dǎo)、網(wǎng)上論壇、相關(guān)實踐教學(xué)文件下載等。通過中心的信息化系統(tǒng),可以把實踐教學(xué)的管理、實踐教學(xué)信息的發(fā)布、學(xué)生信息的反饋都融合在信息系統(tǒng)中。具體來說,實踐中心信息化體現(xiàn)在以下幾個方面:

利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)機房管理數(shù)字化和智能化。

實施在線作業(yè)與考試,提供理論與實驗教學(xué)的整合平臺。

開發(fā)畢業(yè)設(shè)計管理系統(tǒng),使畢業(yè)設(shè)計管理工作上一個新的臺階。

建設(shè)實踐教學(xué)資源網(wǎng)站,創(chuàng)造良好的環(huán)境。

(4) 提出并貫徹“以學(xué)生為中心的分類分層次培養(yǎng)的實踐教學(xué)體系”

根據(jù)“學(xué)科專業(yè)、知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)層次”,構(gòu)建立體化的分類分層次的實踐教學(xué)體系:

①“學(xué)科專業(yè)”分為四大類:理工類,經(jīng)濟/管理/醫(yī)學(xué)類,人文/外語類,計算機類;

②“知識結(jié)構(gòu)”分為四個模塊:計算機系統(tǒng)與平臺、程序設(shè)計、計算機應(yīng)用技術(shù)、計算機硬件技術(shù);

③“培養(yǎng)層次”分為兩個層次:基本能力培養(yǎng),創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

對“知識點、技能點”也進(jìn)行分層:

①“知識點”分三層:基礎(chǔ)內(nèi)容,專項應(yīng)用內(nèi)容,綜合應(yīng)用內(nèi)容;

②“技能點”分三層:基本技能,中級技能,高級技能。

(5) 完善實踐教學(xué)中心實驗室軟、硬件建設(shè)

進(jìn)一步加大實驗室建設(shè)力度,投入資金,改造網(wǎng)絡(luò)實驗室、大學(xué)生創(chuàng)新實驗室、程序設(shè)計語言等實驗室。加強實驗室的制度化、規(guī)范化管理。

(6) 全面開放實驗室

學(xué)生可以隨時申請進(jìn)入實驗室進(jìn)行設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗題目及科研項目,提高學(xué)生的軟硬件開發(fā)能力和就業(yè)競爭能力,同時中心面向全社會提供開放服務(wù)。

(7) 緊密聯(lián)系實際,建立多元化的實習(xí)和IT技能實訓(xùn)基地,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

強化與企業(yè)的聯(lián)系,不斷加強實習(xí)和實訓(xùn)基地的建設(shè),采用企業(yè)化實訓(xùn)案例,強化專業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng),把實習(xí)基地的建設(shè)當(dāng)成提高實踐教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)。在教學(xué)中,將案例內(nèi)容和課程知識點緊密結(jié)合,通過企業(yè)化實訓(xùn)案例,學(xué)生不但能把課堂所學(xué)的知識點在案例中串接起來,融會貫通,還能在案例營造出的企業(yè)真實環(huán)境中,實際體驗和了解IT項目的整個流程,從而積累項目經(jīng)驗并培養(yǎng)行業(yè)所需的職業(yè)綜合素質(zhì)。

(8) 實施多層次人才和特色人才的培養(yǎng)

在教學(xué)上,加強與科研、工程和社會實踐結(jié)合,不斷充實、改革教學(xué)內(nèi)容,比如對開源代碼的教學(xué)與應(yīng)用,更新實習(xí)、課程設(shè)計內(nèi)容和實驗項目,增加綜合性、開放性、設(shè)計性、個性化的實驗和實踐項目,并且實行“優(yōu)生導(dǎo)師制”的人才培養(yǎng)模式,實施多層次人才和特色人才的培養(yǎng)。

4實施效果

我院從2003年開始實施新的實踐教學(xué)模式,不斷改革和完善實踐教學(xué)內(nèi)容,加強硬件設(shè)施建設(shè),先后購進(jìn)新的儀器設(shè)備1800多臺次,設(shè)備總額一千多萬元。相繼開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的機房數(shù)字化智能化管理系統(tǒng)、在線作業(yè)與考試系統(tǒng)、畢業(yè)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、研究型課程學(xué)習(xí)——校園網(wǎng)支持系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)平臺等信息系統(tǒng),真正實現(xiàn)了機房的開放式智能化管理,實現(xiàn)了各種實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的信息化管理。于2006年建立了學(xué)生創(chuàng)新實驗室,實施大學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練計劃和導(dǎo)師制。與多家企業(yè)聯(lián)合建立了多元化的IT技能實訓(xùn)基地,對高年級學(xué)生進(jìn)行職業(yè)技能訓(xùn)練。經(jīng)過幾年的不懈努力,在新的實踐教學(xué)模式下,我院學(xué)生的基本能力、專業(yè)能力和工程實踐應(yīng)用能力都得到了極大的提升。本科期間就有學(xué)生在軟考中順利通過系統(tǒng)分析師考試,有學(xué)生出版專著,在湖南省大學(xué)生計算機作品大賽、泛珠三角大學(xué)生計算機作品賽、“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等各項競賽中,我院均取得優(yōu)良成績。

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