基于開放型平臺(tái)的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)體系研究

王秀友　王浩　孫剛　郭博　范建中

摘要：提出通過(guò)優(yōu)化和更新計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)模式以及實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系，設(shè)計(jì)四位一體的開放型實(shí)踐平臺(tái)，構(gòu)建全程化提升學(xué)生實(shí)踐能力的計(jì)算機(jī)專業(yè)開放式實(shí)踐教學(xué)體系。介紹在強(qiáng)化能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)理念指導(dǎo)下，基于開放型平臺(tái)的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的作用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)體系；開放型平臺(tái)；學(xué)科競(jìng)賽；科研訓(xùn)練；能力提升

1 背景

計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革是當(dāng)前中國(guó)高校教學(xué)改革中最活躍的領(lǐng)域之一，涌現(xiàn)出了一批代表計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革的發(fā)展方向、具有推廣價(jià)值的研究成果，其主要內(nèi)容包括在實(shí)踐中打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互獨(dú)立的實(shí)踐體系；將科研成果轉(zhuǎn)化為相應(yīng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，建立與科技發(fā)展相適應(yīng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室制度建設(shè)和開放力度，共享實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源；構(gòu)建多層次、主體化、創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式；建立評(píng)價(jià)學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的考核體系；形成開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式等。這些教學(xué)成果在提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量上取得了顯著的成效。調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較多，銜接力度不夠，沒有形成統(tǒng)一的體系；實(shí)踐教學(xué)設(shè)備陳舊或投入不足使實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容跟不上計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，從而不能滿足社會(huì)和計(jì)算機(jī)相關(guān)行業(yè)的需要。

根據(jù)我國(guó)高等教育發(fā)展的需要和阜陽(yáng)師范學(xué)院“實(shí)踐育人”的教育理念，我們一直在探索實(shí)踐育人的新模式和新方法。依托省級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)（實(shí)驗(yàn)）中心的質(zhì)量工程省級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目“開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、學(xué)科競(jìng)賽、科研訓(xùn)練相結(jié)合的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)”，我們?cè)O(shè)計(jì)出適應(yīng)學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)特點(diǎn)，同時(shí)利于本科生科研和工程實(shí)踐的四位一體開放型實(shí)踐平臺(tái)，構(gòu)建全程化提升學(xué)生能力的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。

2 基于開放型平臺(tái)的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)成

2.1 樹立創(chuàng)新能力培養(yǎng)理念，建立與工程應(yīng)用創(chuàng)新能力相適應(yīng)的四位一體開放型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院以工程應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以實(shí)踐環(huán)節(jié)與理論知識(shí)體系、能力結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)為主線，以分層實(shí)現(xiàn)、循序漸進(jìn)、全程貫穿為原則，改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)模塊結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建了“基于四個(gè)模塊、狠抓條件支撐、強(qiáng)化機(jī)制保障、提升能力培養(yǎng)”的計(jì)算機(jī)專業(yè)開放型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。基于以上思想，我們努力協(xié)調(diào)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程綜合設(shè)計(jì)、社會(huì)實(shí)踐、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）等實(shí)踐環(huán)節(jié)，將實(shí)驗(yàn)方式、實(shí)踐形式、學(xué)科競(jìng)賽等融為一體，使實(shí)踐平臺(tái)體系與理論教學(xué)體系有機(jī)結(jié)合，全程化提升學(xué)生的知識(shí)視野、學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、寫作能力、就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、適應(yīng)社會(huì)能力。計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)如圖1所示。

2.2 優(yōu)化課程體系，反映課程教學(xué)特色和優(yōu)勢(shì)

以創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)為主線，學(xué)院修訂和完善了計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，并充分利用阜陽(yáng)師范學(xué)院省級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)（實(shí)驗(yàn)）中心的設(shè)備和師資力量，探索和完善實(shí)施模塊化、分層次、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法；探索開放計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理方式和體制。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱（模塊化、分層次）的修訂、開放式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、開放式實(shí)踐管理，我們?nèi)轿坏亻_展了專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法創(chuàng)新，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的環(huán)境建設(shè)。這些措施包括進(jìn)一步實(shí)施專業(yè)導(dǎo)師制、學(xué)生科技活動(dòng)、學(xué)科競(jìng)賽、開放試驗(yàn)；加強(qiáng)專業(yè)核心課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)，實(shí)踐課程學(xué)分達(dá)到專業(yè)人才培養(yǎng)方案總學(xué)分的25%以上，確保每個(gè)學(xué)期都有至少1門課程需要進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；提高選修課程學(xué)分?jǐn)?shù)，選修學(xué)分占專業(yè)培養(yǎng)方案總學(xué)分的25%以上；每門課程安排3個(gè)學(xué)時(shí)的專家講座，開展政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的專家進(jìn)課堂的活動(dòng)；教學(xué)和考核服務(wù)于能力培養(yǎng)，旨在強(qiáng)化學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)了由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)組成的遞進(jìn)互補(bǔ)的系列實(shí)驗(yàn)體系（如圖2）及其教學(xué)改革理念。

2.3 完善實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。構(gòu)建“學(xué)生、技術(shù)、企業(yè)”三位一體的軟件創(chuàng)新人才培養(yǎng)模型

利用校外資源，學(xué)院努力通過(guò)校企聯(lián)合來(lái)建立實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。目前，學(xué)院已與上海杰普軟件科技有限公司、索迪教育IT實(shí)訓(xùn)基地、安徽服務(wù)外包人才培訓(xùn)中心、合肥科大訊飛教育發(fā)展有限公司、蘇州風(fēng)云軟件職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、上海尚觀信息技術(shù)有限公司、安徽航天信息科技有限公司、安博（昆山）服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園、中軟國(guó)際教育科技有限公司等單位建立實(shí)習(xí)基地。應(yīng)用型基地提供條件幫助學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)處理實(shí)際問(wèn)題；設(shè)計(jì)型基地為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)技能和提升研究開發(fā)能力提供條件。

2.4 學(xué)生參與教師課題計(jì)劃，教師積極引導(dǎo)學(xué)生科研訓(xùn)練

學(xué)院鼓勵(lì)和支持學(xué)生直接參加教師的科研課題，提倡學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行科學(xué)研究；學(xué)生申請(qǐng)科研項(xiàng)目，學(xué)院從政策和經(jīng)費(fèi)兩方面支持學(xué)生進(jìn)行科研訓(xùn)練；開設(shè)計(jì)算機(jī)新技術(shù)研討班，聘請(qǐng)知名專家學(xué)者為學(xué)生作計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域報(bào)告，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)發(fā)展的學(xué)術(shù)前沿。我們充分依托阜陽(yáng)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，與合作企業(yè)簽約，重點(diǎn)建設(shè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室鼓勵(lì)和支持學(xué)生自主設(shè)計(jì)開發(fā)作品，建立學(xué)生之間傳、幫、帶的良好氛圍，學(xué)生相互討論、相互激勵(lì)，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。同時(shí)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供一個(gè)參與教師科研工作的實(shí)戰(zhàn)平臺(tái)，使學(xué)生提高科研能力。

2.5 構(gòu)建計(jì)算機(jī)專業(yè)開放型實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系，建立完善的創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制

實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)從計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的定位以及實(shí)踐課程教學(xué)體系出發(fā)，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位、多視角、多渠道監(jiān)控，并通過(guò)及時(shí)的反饋系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控。

在教學(xué)過(guò)程中，我們通過(guò)評(píng)價(jià)形式多樣化、評(píng)價(jià)內(nèi)容多元化等方式，試圖改變只有教師進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定的方法；通過(guò)實(shí)行技能測(cè)試、創(chuàng)新學(xué)分、學(xué)生學(xué)術(shù)論文科研獎(jiǎng)勵(lì)政策等正面激勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新行為和成果，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)不僅考查基本知識(shí)，而且重視了能力的考查。另外，對(duì)教師的實(shí)踐教學(xué)行為評(píng)價(jià)不僅要看教師的知識(shí)傳授，而且要看其實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中是否注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。endprint

3 基于開放型平臺(tái)的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)踐

1）能力與素質(zhì)并重、理論與實(shí)踐并行，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)理念。

教學(xué)過(guò)程中，我們牢固樹立實(shí)踐教學(xué)觀，以夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化實(shí)踐、培養(yǎng)素質(zhì)、提升能力為理念，著力構(gòu)建開放式和全程化的實(shí)踐教學(xué)新體系；課程教學(xué)實(shí)踐化，實(shí)踐教學(xué)課程化，使課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相統(tǒng)一；在重視基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)與拓展的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持實(shí)踐教學(xué)的基本原則，強(qiáng)調(diào)通過(guò)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，積極引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展。

2）充分利用校外資源，建立三級(jí)計(jì)算機(jī)專業(yè)開放型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。

在平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，我們充分利用校外資源，堅(jiān)持校內(nèi)外相結(jié)合，以專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)平臺(tái)，以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為強(qiáng)化平臺(tái)，以企業(yè)實(shí)踐基地為實(shí)戰(zhàn)平臺(tái)，構(gòu)建三級(jí)計(jì)算機(jī)專業(yè)開放型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。

3）開展學(xué)科競(jìng)賽和科研訓(xùn)練，提升學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

學(xué)院先后成立了嵌入式系統(tǒng)工作室、智能系統(tǒng)與控制工作室、IPV6網(wǎng)絡(luò)工作室、智能汽車和單片機(jī)工作室、程序設(shè)計(jì)工作室、圖像處理與模式識(shí)別、生物信號(hào)處理等創(chuàng)新工作室，以點(diǎn)帶面開展學(xué)科競(jìng)賽和科技創(chuàng)新活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)，提升了學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力。教學(xué)過(guò)程中，我們堅(jiān)持以創(chuàng)新工作室為平臺(tái)，以學(xué)科競(jìng)賽為載體，以科研訓(xùn)練為強(qiáng)化手段，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)及創(chuàng)新能力、協(xié)作能力、實(shí)踐應(yīng)用能力和寫作能力。

4）加強(qiáng)并完善實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐基地建設(shè)，以社會(huì)為舞臺(tái)，建立實(shí)習(xí)跟蹤、監(jiān)控體系及學(xué)生實(shí)踐經(jīng)歷檔案。

為了提高時(shí)間利用率，學(xué)院提出了“實(shí)踐小學(xué)期制”，要求學(xué)生在小學(xué)期內(nèi)（暑假時(shí)間）到實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地和企業(yè)實(shí)踐。一年級(jí)的社會(huì)實(shí)踐主要培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)實(shí)踐能力；二年級(jí)要求學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行專業(yè)見習(xí)，了解崗位所需；三年級(jí)進(jìn)行對(duì)口專業(yè)實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力；四年級(jí)進(jìn)入實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)及頂崗實(shí)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)在校4年不間斷。

4 結(jié)語(yǔ)

在調(diào)查研究計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，學(xué)院構(gòu)建了“開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、學(xué)科競(jìng)賽、科研訓(xùn)練”相結(jié)合的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系。全新的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系運(yùn)行5年以來(lái)，我們培養(yǎng)了數(shù)百名創(chuàng)新型和應(yīng)用型計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，這些學(xué)生充分利用課余時(shí)間進(jìn)入創(chuàng)新工作室，并在教師的指導(dǎo)下，積極參加學(xué)科競(jìng)賽和科研訓(xùn)練。自2007年以來(lái)，學(xué)生在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、“飛思卡爾”智能汽車大賽、單片機(jī)競(jìng)賽、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等獲國(guó)家級(jí)、安徽省多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。實(shí)踐證明，基于開放型平臺(tái)的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)體系有較好的科學(xué)性和合理性。

（編輯：孫怡銘）endprint