計算機軟件的創新教學策略與啟示

摘要：探析如何以軟件專業本科課程的創新教學方法提高教學質量，結合湖南農業大學信息科學技術學院實際情況提出結合課內外不同階段做出相適應的課程調整改革思路，引入切實可行的挖掘課堂效率、加強課外訓練、逐步完善模塊化教學、實施項目式創作、打造實驗室創新平臺、強化校企合作IT實訓、明確基層組織“責、權、利”等手段，增強學生面向工程的實際動手能力、應用設計能力和小系統設計能力，進一步加深學生對書本知識的理解和應用，提高發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力。

關鍵詞：多元化教學模式；創新教學設計；創新實驗平臺

0 引言

當前我國高校的主要職能有兩個，一是教書育人，二是科學研究，而創新是其中的靈魂，在人才培養工作中發揮著至關重要的作用。一所高校創新能力的水平直接決定了這所學校的整體教學科研水平。當前各高校在教學過程中，除了注重教學，更強調學生的創新意識、創新能力的培養。文獻2提出以體系結構、課程設計、作業輔導3個創新點為切入點進行創新教育；文獻3-6等針對課堂內容進行了一系列創新教學模式的探討，為課堂教學模式的創新提出了指導方法；文獻7從4個方面闡述了如何提高本科生的實踐能力、實踐創新能力的方法。當然卓越工程師計劃不僅能將教師培養成雙師型，還能促進學生對基本理論的理解，提升知識和技能，培養學生發現、分析和解決問題的能力。本人也在這方面進行了一系列研究。

針對學院學生特點及教學科研要求，本創新團隊進行了一系列教學創新探索，并不斷優化教育教學體制改革，不斷完善創新實驗室科創平臺，強化校企合作IT實訓，強調發展IT特色教學，在教學育人方面取得了一系列優異的成效。教學方面，從2009年開始，在本科教學二級目標管理考核連續兩年獲全校第一，畢業生就業工作評估連續8年獲得學校就業工作先進單位稱號，其中兩次獲全校第一。

下面結合Web智能計算創新實驗室與信息科學技術學院多年的教學經驗和創新教研活動與大家進行探討。

1 傳統教學方法缺陷與改進

在傳統教學方法中教師主要依照教學大綱或教學進度表，把課本內容依序講解給學生，學生上課聽講記筆記。整個教學過程都以教師為中心，教師以填鴨式的教學方法把知識點灌輸給學生，教師照本宣科講授得多，個性化教學得少，學生沒有通過自己的認知去體會教學內容。最重要的是傳統的教學方法忽視學生的實踐和經驗，忽視交流、合作、主動參與、探究等，不利于學習質量的提高。計算機課程教學要盡力避免出現這種情況，計算機課程不同于其他的理論課程，實踐性非常強。為了改變傳統方法出現的問題，教師在教學過程中必須引導學生主動參與、樂于探究、勤于動口、善于動手，培養學生探索新知識的能力、分析和解決實際問題的能力以及交流、溝通與合作的能力。

2 計算機軟件課程教學方法的創新策略

在計算機軟件課程教學方法的創新中，最根本的問題是實現以學生為主體的教改理念，學生由傳統的被動學習方式變為主動學習方式。在教學過程中，首先要求學生進校后自備筆記本電腦一臺，除了課堂學習外，通過開放創新實驗室服務器環境，讓學生訓練不受實驗室限制，學生可隨時通過自己的計算機連接服務器進行訓練。同時在教學過程中注重每個學生思維表現的差異性。在這個過程中，教師要協調好學生的個體差異，根據班級整體水平來進行教學進度的編排；同時在教學過程中，以制定的課程標準為依據，以研究項目式教學思路為指導，正確劃分教學項目模塊，通過由易到難實施一個完整的項目進行教學活動，目的是讓學生在課堂教學中把理論知識和實踐知識結合起來。通過幾年的教學實踐證明，這個過程能充分挖掘大多數學生對項目開發的創造潛能，從而培養學生解決實際問題的能力。教師不再單純地灌輸書本上的內容，而是讓學生聽、說、編寫代碼、動手測試，力求取得最好的教學效果。

3 創新方式歸納

本創新團隊經過幾年不斷地創新和摸索，總結出如下所述創新教學方法，即團隊訓練、模塊化教學、項目創作、創新實驗室綜合訓練、企業IT實訓與明確基層權責。具體說明如下：

1）挖掘課堂效率，加強團隊課外訓練。

創新教學環節中重要的一點是“功夫在課外”。創新教學的學習過程不再局限于課堂，要求學生在掌握教師講授的知識之余，通過團隊活動積極參與課外實踐，將所學知識運用到實際生活中去，將理論與實踐結合起來，做到學有所用、學有所成。教師在課堂上講的雖然是精髓，但是課堂上講授的內容只占到該學科內容的30%，其余70%的內容靠學生課后查閱相關的書籍、資料去了解。同時學習時要根據情況進行動手實踐，將抽象的知識轉化為生動具體的實例，通過實例的實現加深對知識點的理解。組建團隊模式在創新教學模式中是重要的一環。在實踐教學中采取“項目團隊”形式，由3～5個學生組成一組，形成若干個項目團隊，選擇一個成績好的作為組長，每月布置團隊任務，對每次的團隊任務進行展示、評價、競賽，培養學生團隊合作能力、組織管理能力、知識探索能力、創新意識和創新能力、競爭意識和競爭能力，全面提高學生的綜合素質。通過多樣的教學方式激發學生的興趣，使他們明確自己的發展目標與方向，培養項目開發專業人才。

2）逐步完善模塊化教學。

為提高創新教學效率，在有限的課時完成相應的理論講述、實際應用分析，通過專題內容講解努力完善一些模塊化教學實驗，整合、優化教學內容，對理論教學環節的學時分配、考核強度和實踐教學環節的實驗內容、實驗條件等方面予以傾斜。根據不同專業、不同年級學生基礎的差異性，適當增減教學內容、難易度，并通過學生自學、課堂討論、網上互動答疑環節、實驗室實驗驗證等不同授課方式完成教學，進而引導和幫助學生進行主動性和研究性的學習。

3）提升項目式創作。

學生通過模塊化教學，模仿到一定程度的時候，就會產生質的變化，絕不會安于簡單臨摹與模仿，更想做自己想做的設計。這個階段安排的課程內容是讓學生參與項目案例作業，讓學生真正地進入設計角色。要求學生分成4～8人的小組，每個小組在教師指導下自行選擇項目內容，每個小組有1名組長，負責整個項目。之所以讓小組自行選擇題目是為了讓學生對所選題目有興趣，更加能動性地去收集自己所需要的資料，同時對項目細節更了解。小組長則學會把握整個方案設計進度，每個成員都要獨立負責項目中的一個子部分。這樣在講授完知識點后，每個學生都要對自己負責的部分進行分析、設計，并以文檔的形式交給組長，最后由組長匯總成一個項目完整的階段性文檔。在整個方案設計過程中，學生遇到問題可以通過查閱圖書及電子資料，也可以同學間相互討論的方式來尋求解決的辦法，還可以和教師一起探討等。通過這樣的學習方式，既能讓每個學生都得到鍛煉，同時也能培養他們的合作意識和團隊精神。這種方法主要通過課程設計時間段完成。

4）突出專業特色，打造創新實驗室科創平臺。

為適應各專業發展的需要，培養更多的信息技術創新人才，提出“以競賽促實踐，以創新拓能力”的教學思路，創新實驗室承擔了相應的教學與組織比賽責任，即有計劃地組織學生參與國內外大學生競賽項目，通過比賽帶動實踐教學，借助創新實驗室和創新教學團隊拓展學生的創新能力。

到目前為止，信息科學技術學院已成立了嵌入式系統創新實驗室、ACM程序設計創新實驗室、機器人創新實驗室、電子商務創新實驗室等12個創新實驗室。依托創新實驗室搭建校內實訓平臺，由專業教師負責對學生進行技術培訓和項目指導。通過開辦創新實驗室，提高學生的創新能力和實際應用能力，培養團隊合作意識，同時還夯實了學生的專業基礎課程學習，為進一步求知打下堅實的基礎。

實驗室的發展離不開創新理念。創新教育，以競賽項目帶動實踐教學；創新實踐，以競促教，激發學生的學習興趣。信息科學技術學院鼓勵學生參與教師的科研項目，指導學生申報大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目、大學生科技創新基金項目。自從創新實驗室全面投入使用以來，已取得了良好的成效。學生所參加的各項大賽陸續傳來佳績，在全省ACM程序大賽、ERP沙盤推演大賽、機器人大賽、電子設計大賽、全國挑戰杯大賽、國際開源技術作品大賽上均取得了顯著成績。

5）強化校企合作IT實訓，構建“多維分流”實踐教學體系。

為了加強應用型、復合型人才的培養，提高學生的就業和創業能力，信息科學技術學院在實踐中不斷摸索，逐漸形成和完善出一套“多維分流”人才培育模式，即根據學生的特點、興趣和專業素養進行引導分流。

信息科學技術學院全面貫徹“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的辦學方針，堅持以強化推進、以就業為導向的校企合作IT實訓為特色，加強校企合作，把企業的資源引入高校。按照IT企業的用人需求和標準培養學生，讓學生與企業零距離接觸，積累一定的項目開發經驗，適應IT企業的工作氛圍和文化，并在企業的實訓中強化提高個人的技術能力，達到全面升級學生就業能力的目的。如聯合企業打造能夠提升學生工程能力的課程設計，實行課程實習與課程設計外包制。設計外包、校企聯動這種模式是把學生在教學計劃中必須要完成的課程設計任務全部外包給企業，由IT企業提供項目和專職導師，結合學院人才培養計劃和企業項目的考核標準對學生的課程設計進行完全外包和綜合考評。由企業的一線工程師和核心研發人員將企業的真實項目帶到學校進行校企合作，或直接將學生送到企業實習。這樣加深了學生對專業、企業和市場的了解，積累了企業項目開發經驗，提高了專業技能，還能使他們在新理念的帶動下，朝著滿足企業對人才需求的方向發展。

6）健全教學科研體系，明確基層組織的“責、權、利”。

為了更好地開展創新教學工作，不斷完善實踐教學體系，加強專業課程建設，改革教學方法和手段，完善網絡教學資源開發和共享平臺建設。信息科學技術學院針對實踐教學環節目前存在的問題和未來實踐教學發展的趨勢，為確保教學質量的穩步提高，確定實踐教學改革的基本思路為“軟硬件實驗環境一體化、實驗平臺綜合化、實驗內容系統化”。在專業課程建設方面，信息科學技術學院各系根據人才培養方案和學科發展趨勢重新修訂課程教學大綱，強調教學大綱既要注重學科的基本理論、基礎知識、基本技能，同時把學科發展的新成果、新方法等引入教學，精選教材，注意學科間的交叉和滲透。在教學方法的改革方面，信息科學技術學院強調多媒體教學手段和網絡課件的制作，提高課堂教學效果。

良好的基層組織建設是信息科學技術學院管理的一大特色，明確學院內部基層權力分配，把任務分配給基層教師，院領導進行日常的管理與監督。這些任務按照學校的指標進行分配，而且學院還建立了獎懲制度，進行年終獎評。

這些教學創新模式都是強化信息科學技術學院建設的基石，對推動學院計算機軟件教學的發展起到了不可或缺的作用。

4 創新教學成果

Web智能計算創新實驗室從2008年開始招生，前兩年主要處于探索階段，基本上除了培訓學生外，沒有取得實質成果。從2010年開始，采取新的培訓方法與考核標準，特別注重從兩個方面加強對學生的培養，一是采用項目驅動式教學；二是綜合各類軟件資源，采取多種元素對學生進行有針對性的訓練，特別是組織學生參與市場軟件開發，參加國內外相應的大學生程序設計大賽，并根據相應成果組織學生申報軟件專利，撰寫科技小論文。經過兩年的摸索，成績斐然。表1列出了近幾年創新實驗室取得的主要成果。

表1說明，隨著創新教學研究的深入，教師與學生參與創新教育力度的加大，取得的成果越來越多，而且學生的主動性與積極性得到了更好的發揮，學生的創新意識得到進一步提升。

5 結語

面對就業的壓力與社會對人才不同的需求，計算機科學技術專業的學生除勤奮學習外，最重要的是提升自己各方面的應用能力與動手能力，計算機軟件教學方法除挖掘課堂效率、加強課外訓練方法外，同時逐步完善模塊化教學、實施項目式創作、打造創新實驗室創新平臺、強化校企合作IT實訓、明確基層組織“責、權、利”等措施，增強學生面向工程的實際動手能力、應用設計能力和小系統設計能力，進一步提高學生發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力。正是這種創造性的學習方法讓計算機軟件教學效果更優，使學生獲得更多的社會生存技能。

（見習編輯：劉麗麗；編輯：郭田珍）