中外合作辦學(xué)的計算機類專業(yè)實驗

鄭艷梅++趙珊++蘆碧波++賀軍義

摘 要：基于中外合作辦學(xué)引入愛爾蘭利莫瑞科大學(xué)的電子與計算機工程專業(yè)，與本土計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)融合后，組建成計算機科學(xué)與技術(shù)合作辦學(xué)專業(yè)。文章對引入的15門核心課程上機實驗的現(xiàn)狀進(jìn)行比較分析，提出若干能切實提高計算機類實驗成效的策略。

關(guān)鍵詞：中外合作辦學(xué)；計算機類實驗；實驗改革

0 引 言

經(jīng)濟全球化擴大了社會對國際化人才的需求，促進(jìn)了教育國際化。截至2016年7月，全國經(jīng)審批機關(guān)批準(zhǔn)設(shè)立或舉辦的中外合作辦學(xué)機構(gòu)和項目有2 428個，中外合作辦學(xué)已經(jīng)成為國內(nèi)高校培養(yǎng)國際化人才的主要教學(xué)形式[1]。

2012年，通過中外合作辦學(xué)協(xié)議，河南理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院創(chuàng)辦了計算機科學(xué)與技術(shù)中外合作辦學(xué)專業(yè)，與愛爾蘭利莫瑞科大學(xué)電子與計算機工程專業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)本科生，共引進(jìn)該校的15門核心課程，包括模電與數(shù)電分析、自動控制、程序語言處理器、編碼理論、集成電路、傳感器與驅(qū)動器、操作系統(tǒng)、軟件工程、計算機網(wǎng)絡(luò)、人工智能、分布式系統(tǒng)、機器視覺、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)字信號處理和通信與安全協(xié)議。

愛爾蘭利莫瑞科大學(xué)是愛爾蘭就業(yè)率最高的高校，以培養(yǎng)學(xué)生卓越的動手能力著稱。學(xué)生的動手能力和應(yīng)用能力，是計算機實踐教學(xué)的成果[2]，而與其他專業(yè)學(xué)生相比，國內(nèi)計算機相關(guān)專業(yè)學(xué)生的編程能力并不突出，這與國內(nèi)高校大量開設(shè)上機實驗課程的現(xiàn)實不符。高校投入了大量時間和精力卻不能有效實現(xiàn)對學(xué)生編程能力的培養(yǎng)，其中的緣由值得進(jìn)一步思考與探索，而如何借鑒國外高校的相關(guān)辦學(xué)經(jīng)驗，結(jié)合本校實際土壤，制訂相關(guān)策略，從實質(zhì)上提高學(xué)生的動手能力是關(guān)鍵。

1 中外高校計算機類實驗學(xué)時份額比較分析

1.1 中方高校計算機類實驗學(xué)時的份額整體偏低

引進(jìn)并落實國外高校15門課程的過程中，由于所處國家、學(xué)校的差異，實際授課學(xué)時以及相應(yīng)實驗學(xué)時差別顯著。我們將3個專業(yè)進(jìn)行比較，包括河南理工大學(xué)傳統(tǒng)的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、計算機科學(xué)與技術(shù)中外合作辦學(xué)專業(yè)以及愛爾蘭利莫瑞科大學(xué)的電子計算機工程專業(yè)，見表1。由此可以一覽同一專業(yè)在中國、愛爾蘭以及兩國合作辦學(xué)下的實際效果，陰影部分表示該課程沒有配備實驗學(xué)時。需要說明的是，在所列的15門課程中，有5門課程并未出現(xiàn)在傳統(tǒng)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案中，一方面是由于不同高校的培養(yǎng)側(cè)重點和實施方法不同，另一方面也與兩個專業(yè)自身存在的細(xì)微差別有關(guān)，一個是純粹的計算機相關(guān)專業(yè)，另外一個則涵蓋了電子工程專業(yè)的成分。因此，我們不能單憑實驗學(xué)時的差異就妄加評價課程設(shè)置孰優(yōu)孰劣。

從表1可以看出，中方課程的實驗學(xué)時比例均不高于25%；合作辦學(xué)專業(yè)共有6門課程沒有安排實驗學(xué)時；外方課程的實驗學(xué)時比例為40%或50%，沒有安排實驗學(xué)時的課程為4門且這些課程并不完全重合。

為了便于整體比較兩所學(xué)校的實驗學(xué)時份額，我們將河南理工大學(xué)合作辦學(xué)專業(yè)與利莫瑞克大學(xué)電子與計算機工程專業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)可視化，如圖1所示，其中河南理工大學(xué)的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)由于未開設(shè)其中5門課程，缺少相關(guān)數(shù)據(jù)，無法可視化顯示。由圖1可以得出，中方高校計算機類實驗學(xué)時份額整體偏低。

1.2 中方高校計算機類實驗學(xué)時的師生比整體偏低

河南理工大學(xué)雖然可以設(shè)助教崗位，實質(zhì)卻是由主講教師全權(quán)負(fù)責(zé)與該課程相關(guān)的所有內(nèi)容，包括理論講解、習(xí)題答疑和實驗輔導(dǎo)，即不論該課程所對應(yīng)學(xué)生的多寡，指導(dǎo)教師只有一位，因此造成上機實驗師生比較低的現(xiàn)狀，且無法給出具體的師生比。在愛爾蘭利莫瑞科大學(xué)的上機實驗環(huán)節(jié)，師生比則明顯較高，如開設(shè)在第1學(xué)年第1學(xué)期的基礎(chǔ)課程Java程序語言，共有198名電子與計算機工程專業(yè)學(xué)生必修該課程，將所有學(xué)生分為3組，安排在不同的時間進(jìn)行實驗，每組學(xué)生約為65人，每次實驗的師資包括該課程的1名主講教師和3名助教，因此師生比約為1：16；開設(shè)在第4學(xué)年第8學(xué)期的機器視覺課程，共有12名電子與計算機工程專業(yè)計算與通信方向的學(xué)生必修該課程，師生比為1：12。由此可以得出，中方高校計算機類實驗師生比整體偏低。

1.3 中方高校計算機類實驗學(xué)生的工作量偏大

中方高校對于上機實驗的要求較為一致。根據(jù)實驗內(nèi)容要求和實驗?zāi)康模紫仍谥髦v教師的輔助下，學(xué)生進(jìn)行上機實驗環(huán)節(jié)，然后將實驗過程、存在的疑難問題和實驗結(jié)果分析寫在實驗報告上，最后提交實驗報告作為本次實驗的記錄憑證。實驗的進(jìn)行和實驗報告的填寫同等重要，實驗報告是主講教師檢查和發(fā)掘?qū)W生實驗問題的來源。實驗評價主要由平時上機情況和實驗報告2部分組成，但是這種評價更注重結(jié)果，反饋信息有限[3]。

外方高校則是安排學(xué)生在主講教師以及多名助教的輔助下，進(jìn)行上機實驗環(huán)節(jié)，并提交按照要求編寫生成的注釋規(guī)范并輸出信息規(guī)范的源程序，若不符合格式要求，不予評分；設(shè)定延遲提交實驗作業(yè)的時間，但所得分?jǐn)?shù)會因此而降低。

對比中外高校計算機類實驗中學(xué)生的工作量，我們發(fā)現(xiàn)中外高校不同之處主要在于提交的內(nèi)容，中方高校所必須提交的實驗報告占用了學(xué)生大部分的時間和精力，以致于學(xué)生不能專注于實驗內(nèi)容本身，由此可以得出中方高校計算機類實驗工作量偏大的結(jié)論。

1.4 中方高校計算機類實驗的額外輔助匱乏

中方高校對于課堂之外學(xué)生上機編程過程中出現(xiàn)的問題，提供的資源較少，學(xué)生無法及時獲取幫助，可選擇求助同學(xué)、在固定答疑時間詢問主講教師，或者在賽課（Sakai）留言板留言等待他人解答。外方高校的學(xué)生在上述求助方式的基礎(chǔ)上，還多一個選擇，即在工作時間段內(nèi)的任意時間點前往由志愿者接力實現(xiàn)的輔導(dǎo)中心進(jìn)行咨詢。這種有問題可及時解決的方式，能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增加學(xué)生嘗試的可能性。由此可見，中方高校計算機類實驗的額外輔助資源匱乏。

2 應(yīng)對策略

所有行為包括數(shù)據(jù)分析、實施過程對比等均是以切實提高學(xué)生的實踐動手能力為重心的。不可避免地，在進(jìn)行中外現(xiàn)狀對比時可能會暴露出自身的不足，而凸顯出其他高校政策行為的合理性。教師需要正確看待這個問題，也只有直面現(xiàn)狀和存在的問題，才有可能往前邁進(jìn)。他山之石，可以攻玉，在接受別人長處的同時，也該思考如何提高本校計算機類專業(yè)實驗教學(xué)的成效。endprint

在修訂河南理工大學(xué)2016級計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案時，我們借鑒國內(nèi)外大學(xué)的經(jīng)驗，經(jīng)過多番論證和研討，對第一門入門語言進(jìn)行大刀闊斧的改革，將沿用10年之久的C語言課程，從第一程序語言后移為第二語言，轉(zhuǎn)立Python語言為第一入門語言，并為開設(shè)這一新課程配備精良的師資，還多次組織教師參加國內(nèi)相關(guān)的課程培訓(xùn)。

2.1 增加實驗學(xué)時份額

通過調(diào)整培養(yǎng)方案增加該類課程的實驗學(xué)時，這是最為直接的解決方案，也是最難以實施的策略。一方面，需要與其他需要實驗課時的課程進(jìn)行平衡；另一方面，這將受到本校實際實驗資源的限制以及實際指導(dǎo)方針的影響。針對計算機類課程增加實驗學(xué)時，不是一朝一夕就可實現(xiàn)的，這需要在重視上機實驗重要性的認(rèn)識這一基礎(chǔ)上，聯(lián)合多方共同努力實現(xiàn)。

在制訂2016年計算機專業(yè)培養(yǎng)方案時，我們加大整體的實驗和課程設(shè)計課時比重，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的總比例由19%提升至28%；并對實驗和課程設(shè)計內(nèi)容作出嚴(yán)格的規(guī)范和要求，實現(xiàn)以學(xué)生的能力培養(yǎng)為目標(biāo)，將實驗要求精細(xì)化、明確化。

2.2 補充助教力量

設(shè)置助教崗位，吸納優(yōu)秀的研究生和博士生組成助教群體，一方面為研究生和博士生提供接觸實際教學(xué)的機會，在履行助教職責(zé)過程中使他們個人得以成長；另一方面，為他人提供幫助，以解決本科生在上機實驗中遇到的實際問題，使學(xué)生更順利地完成實驗內(nèi)容，而不至于受制于一些細(xì)微的錯誤，浪費時間甚至失去進(jìn)一步嘗試的勇氣。

目前，我們遵循自愿服務(wù)原則，選取了部分動手能力強、有奉獻(xiàn)精神的研究生，實現(xiàn)了第1學(xué)年所有實驗課程的助教配備工作，包括計算機導(dǎo)論和高級語言程序設(shè)計課程。后續(xù)我們將逐步完善該體系，盡早實現(xiàn)所有專業(yè)核心課程實驗部分的助教配備工作。

2.3 削減甚至取消對實驗報告的要求

教師應(yīng)將實驗重心集中于學(xué)生的程序?qū)崿F(xiàn)，即知識的運用方面，除此之外的其他要求均進(jìn)行弱化處理。就目前而言，由于實驗報告在針對學(xué)校、院系、專業(yè)、教師及學(xué)生的考核中仍占據(jù)不可或缺的地位，試圖立即取消對實驗報告的要求是不可能的；但是弱化其作用還是有可能實現(xiàn)的，如果主講教師能對其作弱化處理，降低報告填寫要求，學(xué)生也可從中受益。

2.4 建立志愿者輔導(dǎo)中心

借助志愿者的力量，共同實現(xiàn)助人行為。教師可針對某一專業(yè)或者某一課程，組建相應(yīng)的志愿者輔導(dǎo)中心。在眾多志愿者的參與下，合理安排時間再加上有效配合，每個人僅需付出一兩個小時，就可接力實現(xiàn)全天不間斷的輔導(dǎo)工作。這一行為需要所在院系提供有力的實際支持，包括所需的空間和電腦設(shè)備。

3 結(jié) 語

受河南理工大學(xué)中外合作辦學(xué)項目支持，我們于2016年前往愛爾蘭利莫瑞克大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問，聽課、擔(dān)任助教、與若干主講教師進(jìn)行討論，并與電子與計算機專業(yè)培養(yǎng)方案制定小組就兩所學(xué)校同一專業(yè)的不同現(xiàn)狀進(jìn)行分析，針對上機實驗提出若干可行的建議，分享經(jīng)驗以及開誠布公地合作，使得雙方共同進(jìn)步，達(dá)到了雙贏的目的，也順應(yīng)了經(jīng)濟全球化及我國高等教育國際化的趨勢[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林金輝. 中外合作辦學(xué)的規(guī)模、質(zhì)量、效益及其相互關(guān)系[J]. 教育研究， 2016（7）： 39-43.

[2] 閔東. 依托ITAT以賽促學(xué)： 財經(jīng)類高校計算機專業(yè)實踐教學(xué)改革探索[J]. 中國教育信息化， 2013（6）： 17-18.

[3] 劉紅. 表現(xiàn)性評價在C語言課程設(shè)計中的應(yīng)用研究[D]. 呼和浩特： 內(nèi)蒙古師范大學(xué)， 2009.

[4] 蘆碧波， 朱世松， 張長森， 等. 中外合作辦學(xué)中的本土教師國際化培養(yǎng)策略[J]. 計算機教育， 2014（19）： 26-28.

（編輯：宋文婷）endprint