計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)探析

蘇彥 許文鋒

1 裝甲兵工程學(xué)院信息系 北京 100072 2 裝甲兵工程學(xué)院基礎(chǔ)部 北京 100072

計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)探析

蘇彥1許文鋒2

1 裝甲兵工程學(xué)院信息系 北京 100072 2 裝甲兵工程學(xué)院基礎(chǔ)部 北京 100072

計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基本學(xué)科能力可以歸納為計算機(jī)思維能力、算法設(shè)計與分析能力、程序設(shè)計與實現(xiàn)能力等，實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)科能力的重要組成部分。加強(qiáng)實踐教學(xué)改革與創(chuàng)新，提高實踐教學(xué)質(zhì)量，是計算機(jī)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。

實踐教學(xué)；創(chuàng)新能力；工程素養(yǎng)

Author’s address

1 Department of Information, Armored Force Engineering Institute, Beijing, China 100072

2 Department of Basic, Armored Force Engineering Institute, Beijing, China 100072

隨著對大學(xué)教育改革的深入，大學(xué)教育除了培養(yǎng)學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ)外，如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的優(yōu)秀人才已成為當(dāng)前大學(xué)的教育目標(biāo)。而加強(qiáng)實踐教學(xué)是實現(xiàn)這一目標(biāo)最重要的措施。多年來大學(xué)的教學(xué)改革，有相當(dāng)一部分表現(xiàn)在對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的認(rèn)識和實踐課程的創(chuàng)新與加強(qiáng)上。針對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，“十五”期間，教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會發(fā)表《高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》，提出“加強(qiáng)學(xué)生實踐和動手能力培養(yǎng)”的建議；“十一五”期間又發(fā)表《高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系與規(guī)范》，明確信息社會背景下計算機(jī)專業(yè)以技術(shù)為主的觀點，強(qiáng)調(diào)學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的重要性。

高等院校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)基本包括課程實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和專業(yè)實習(xí)以及課外和社會實踐活動等內(nèi)容。本文著重對理論教學(xué)、課程實驗以及課外和社會實踐部分進(jìn)行探討，以求提高實踐教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，使大學(xué)畢業(yè)生具有較強(qiáng)的實踐能力、動手能力、創(chuàng)新能力，滿足信息社會發(fā)展的需要。

1 以實踐的角度進(jìn)行理論教學(xué)

理論不是憑空產(chǎn)生的。大學(xué)期間學(xué)習(xí)的自然學(xué)科和技術(shù)學(xué)科都是以實踐為基礎(chǔ)的，尤其計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)更是實踐中形成的學(xué)科。因此要改變以往從理論到理論、以理論為中心的教學(xué)習(xí)慣，轉(zhuǎn)而注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。理論教學(xué)要以工程實踐為出發(fā)點和目的地，以實踐需求產(chǎn)生學(xué)習(xí)研究理論知識的動力。所以，教師在課堂教學(xué)過程中要以實踐的角度描述教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)的最終目的是提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使學(xué)生具備扎實的理論功底的同時具備較強(qiáng)的實踐能力與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)與科研能力。

以理論教學(xué)為主要內(nèi)容的課堂教學(xué)中要變以教師講解為中心為以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，教師的主要職責(zé)要從滿堂灌地講解知識，轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)、輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教師可擬定一系列切合教學(xué)內(nèi)容的題目，要求學(xué)生自主查閱資料、尋求答案。在自主學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生會有更深的實踐體會，在克服困難、解決問題中逐漸成長。

2 改善課程實驗教學(xué)效果

課程實驗分為課內(nèi)實驗、和課程對應(yīng)的獨立實驗，它們的共同特點是對應(yīng)于某一門理論課設(shè)置，實驗內(nèi)容和理論教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)。鑒于課內(nèi)實驗與獨立實驗教學(xué)目標(biāo)要求不同，下文對兩者分別進(jìn)行討論。

2.1 課內(nèi)實驗

課內(nèi)實驗主要用來使學(xué)生深刻理解課堂講授內(nèi)容，多是驗證型的實驗。如要提高課內(nèi)實驗教學(xué)效果，使學(xué)生更為牢固地掌握理論知識并熟練應(yīng)用到實踐中去，就需要教師對課內(nèi)實驗課程精心設(shè)計。

首先，要重視實驗課、備好實驗課。教師在實驗設(shè)計時需要考慮學(xué)生認(rèn)知漸進(jìn)的要求，安排內(nèi)容要由簡到繁。要注意實驗中既要包括基本內(nèi)容，又要含有探討性的內(nèi)容。在安排實驗?zāi)康摹嶒瀮?nèi)容、實驗步驟時要力求目的明確、內(nèi)容飽滿，對學(xué)生要求可分為必做實驗、選做實驗，必做實驗以大多數(shù)學(xué)生能夠完成的任務(wù)量為準(zhǔn)，選做實驗要為還有余力的尖子學(xué)生安排更高、更深、更完善的實驗內(nèi)容，以保證學(xué)生掌握基本內(nèi)容的同時留下奇思妙想的空間。實驗課之前教師要為學(xué)生提供足夠的參考資料，要求學(xué)生預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，做好充分的實驗準(zhǔn)備。實驗準(zhǔn)備是否充分決定著實驗效果的好壞。

其次，在實驗課前，教師要自己從閱讀材料開始到做出實驗報告或?qū)懗鲂≌撐牡娜^程實現(xiàn)一遍，從而發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計中的問題，從學(xué)生的角度體會學(xué)生會遇到哪些難點、關(guān)鍵點，以便給學(xué)生有效的指導(dǎo)。

再次，實驗中要注重開放式教學(xué)，注重與學(xué)生交流，推行研究式學(xué)習(xí)模式，遇到困難不要直接告訴學(xué)生答案或代替學(xué)生操作，而要啟發(fā)學(xué)生共同探討，幫助學(xué)生自己解決問題，積累實踐經(jīng)驗。

最后，要設(shè)計一套科學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)和考核方法，突出鼓勵實踐精神與創(chuàng)新精神。

2.2 獨立實驗

獨立實驗是直接針對課程理論教學(xué)設(shè)計的獨立實驗課程。獨立實驗課程的特點是前期學(xué)生已經(jīng)具備完整的理論知識體系。獨立實驗課程的教學(xué)目的就是在驗證理論知識的同時，將理論知識綜合應(yīng)用到實際工作中，達(dá)到理論聯(lián)系實際的教學(xué)效果。獨立實驗課程可以設(shè)計為研究性、設(shè)計性、綜合性較強(qiáng)的實驗內(nèi)容，擬定開放性實驗題目，例如以研究某些問題或設(shè)計某一有實際用途的產(chǎn)品為目的的實驗。獨立實驗與課內(nèi)實驗不同，教師只提供參考資料和任務(wù)書，而沒有實驗步驟；只有一系列問題的提出而沒有原理介紹；學(xué)生需要獨立完成實驗設(shè)計和實驗過程；完成后要以撰寫論文的方式表達(dá)實驗成果。教師要鼓勵學(xué)生多方面、多渠道學(xué)習(xí)知識技能，提倡學(xué)生發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊合作精神、創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生不畏艱險、勇于克服困難的攻堅精神。

2.3 課程實驗的目標(biāo)任務(wù)管理

無論是驗證性較強(qiáng)的課內(nèi)實驗還是獨立實驗，教學(xué)實踐中要實行目標(biāo)任務(wù)管理。每一次實驗課前就要明確任務(wù)量，要求學(xué)生在準(zhǔn)備實驗時就用足功夫。只有有了充分的準(zhǔn)備，課堂上才能提高效率，實驗才能有良好的效果、豐厚的收獲。每次課結(jié)束前要表揚(yáng)鼓勵實驗中表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生，教師看重實踐能力，學(xué)生才能重視自身實踐能力的培養(yǎng)。從規(guī)模上講，要從小規(guī)模開始，逐漸過渡到中規(guī)模、較大規(guī)模上。難度上要有低、中、高不同層次。包括課外訓(xùn)練在內(nèi)，從一年級到四年級，計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生每年的程序量依次大約5 000行、10 000行、10 000行、15 000行，這樣通過4年的積累，可達(dá)到40 000行的程序量。作為最基本的要求，至少應(yīng)該達(dá)到20 000行。

3 加強(qiáng)課外和社會實踐

除學(xué)校組織集體實習(xí)、各種競賽等實踐活動外，有余力學(xué)生要充分利用課外時間接觸社會，積極參與與計算機(jī)專業(yè)相關(guān)的實踐活動，從而了解現(xiàn)實生活中計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的實際水平。教師也可建議性地安排課外設(shè)計型、研究型作業(yè)，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)和研究方向。要為學(xué)生提供多方面幫助，引導(dǎo)學(xué)生不斷提升研究問題的層面，面向社會、面向未來，使學(xué)生具備良好的實踐能力和學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)滿足未來社會需要的可持續(xù)發(fā)展的合格人才。

4 改革課程評價模式，讓能力分占有較大比重

傳統(tǒng)教學(xué)對學(xué)生某門課程學(xué)習(xí)效果的評價往往是一張試卷、幾個知識點的非系統(tǒng)化的考試模式，而試卷考試模式不能體現(xiàn)學(xué)生掌握知識的系統(tǒng)性，更不能體現(xiàn)學(xué)生實踐能力以及科研能力。因此，改革課程評價模式，實行試卷考試與體現(xiàn)實踐能力的論文、實驗報告水平綜合的評價模式能更科學(xué)全面地體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力。

5 總結(jié)

總之，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)要根據(jù)專業(yè)方向、自身的特點需要，從培養(yǎng)創(chuàng)新意識、工程意識、工程興趣、工程能力以及社會實踐能力出發(fā)，對實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整體、系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，明確各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在總體培養(yǎng)目標(biāo)中的作用，把基礎(chǔ)階段和專業(yè)階段的實踐教學(xué)有機(jī)銜接，使實踐能力的訓(xùn)練構(gòu)成一個體系，與理論課程有機(jī)結(jié)合，貫穿于人才培養(yǎng)的全過程。

[1]王志英,蔣宗禮.計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系與規(guī)范研究[J].中國大學(xué)教學(xué),2009(2):42-44

[2]馮繼宣.國外計算機(jī)倫理學(xué)教育的啟示[J].中國大學(xué)教學(xué),2004(6):55-56,39

[3]齊治昌.從“計算機(jī)”到“計算”：計算機(jī)教育的發(fā)展與思考[J].中國大學(xué)教學(xué),2004(11):51-54

[4]謝寶榮.計算機(jī)教學(xué)設(shè)計藝術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007

[5]鐘志賢.大學(xué)模式革新：教學(xué)設(shè)計視域[M].北京:教育科學(xué)出版社,2007

Analysis of Practice-oriented Teaching in Computer Science and Technology Major

Su Yan, Xu Wenfeng

The basic scholastic ability for computer science and technology majors is comprised of computer-oriented thinking ability, algorithm design and analysis ability and program design and realization ability. Practice-oriented teaching is an important step to cultivate the basic scholastic ability. To enhance the reform and innovation of practice-oriented teaching and improve its quality is a key to the growth of computer talents.

practice-oriented teaching; innovation ability; engineering competence

G642.4

B

1671-489X(2010)24-0038-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2010.24.038