計算機科學與技術專業綜合實踐課程教學模式研究

李震乾

（江西洪州職業學院，江西 宜春 331100）

現如今，計算機這種可按照程序自動運行，高速處理海量數據的智能電子設備，在各行各業中得以廣泛應用，改變了人類的生活、工作及學習模式。在這一背景下，計算機學科成為高等教育體系中最熱門的學科，隨著這一學科的發展，分化為計算機科學（CS）、計算機工程（CE）、信息技術（IT）、信息系統（IS）、軟件工程（SE）這5個領域。2011年，中國教育部將計算機科學與技術認證為獨立一級學科，將這個專業的研究領域縮小，研究方向更為專一[1]。為了提升計算機科學與技術專業的教學質量，提升專業學生的實踐能力，大專院校開設了綜合實踐課程，給學生創造了良好的實踐機會，讓學生能夠學以致用，提升專業知識應用能力，熟練掌握相關技術操作，提升其職業勝任力。

1 計算機科學與技術專業綜合實踐課程教學模式分析

隨著計算機科學與技術專業教育體系的完善，其實踐性教學得到了學校和教育專家的重視，為了規范這一專業的實踐教學活動，2008年，教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會出版了《高等學校計算機科學與技術專業實踐教學體系與規范》，對計算機科學與技術專業實踐教學提供了有效指導，在這一專業的綜合實踐課程教學中，也應該以這一文件為依據，制訂教學任務、教學大綱及課程計劃，不過，現階段有關這門課程的教學模式，仍在不斷探索之中。

綜合實踐課程作為計算機科學與技術專業工程教育的核心課程，應用CDIO工程教育理念指導課程教學再合適不過了。CDIO工程教育理念是由麻省理工大學等4所世界著名大學經過多年研究、探索、實踐構建的工程教育模式，具體包括構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate）4個階段，CDIO大綱明確了一個合格的現代工程師在科學技術知識、能力和素質上的具體要求，要求在專業課程教學中，以產品或系統的構思、設計、運行作為基礎的教育環境，鍛煉學生對于產品或系統的構建能力，鍛煉學生的個人工程能力及團隊協作能力，使其達到用人單位的要求[2]。

基于CDIO工程教育理念，人們對計算機科學與技術專業綜合實踐課程教學模式進行了不同方向的探索，具體包括自主學習模式、概念獲得模式、探究式教學模式等，經過多方研究與驗證，最終選定了探究式教學模式，以項目驅動式探究教學的模式展開計算機科學與技術專業綜合實踐課程教學。在這一教學模式中，包含內容、活動、情景和結果4個要素，學習過程中，教師會創設出來源于實際生活、職業環境中的各類復雜的、無法預測的、多學科知識交叉的問題，學生需要應用科學方法和研究工具，去探索問題的解決方案，其間，學生既要自主學習，提升個人工程能力，又應該與他人交流協作，借助團體的力量去解決問題。在計算機科學與技術專業綜合實踐課程項目驅動式探究教學模式中，學生通過實踐活動，能夠掌握知識的應用方式和策略，具備獨立解決問題的能力，具有堅定的工作信念和積極、負責、認真的工作態度，同時又能夠良好地與團隊成員交流，具備較強的人際溝通能力體與團隊合作能力。

2 計算機科學與技術專業綜合實踐課程項目驅動教學模式分析

2.1 合理設計實踐項目內容

計算機科學與技術專業綜合實踐課程項目驅動教學模式中，學校應該根據學生的興趣愛好以及課程目標，合理設計實踐項目，且應該注意，項目內容不應局限于軟件開發類項目。當前，在計算機科學與技術專業實踐活動中，教師常常會設置軟件開發類的項目，簡單地給大專學生安排一個項目開發任務，讓學生獨立完成程序編寫工作，這樣的實踐教學效果并不好。在綜合實踐課程中，大專教師應該基于學生的知識儲備、興趣愛好，以市場需求為導向，設計科學合理的實踐項目，讓學生在實踐過程中可以應用到自己所學的知識與技能，加深學生對于計算機具體構造、計算機硬件與軟件運行知識的了解，給學生獨立思考，自主學習的空間，同時給學生團隊合作的機會以及展現自我的舞臺，全面提升學生的學科核心素養。例如：在教學中，教師可以設置不同類型的項目，比如說讓學生學習C++與Java語言的項目，讓學生獨立調查某軟件開源項目現狀，獨立調查現階段市場上各類品牌電腦的銷售狀況，這樣的實踐項目豐富有趣，又能讓學生了解市場情況，熟練掌握相關知識與技能[3]。

2.2 明確項目實踐目的

在進行計算機科學與技術專業實踐活動中，教師必須明確項目實踐的目的，以此為核心制訂項目實施計劃，有目標、針對性地培養學生的工程能力。在制訂教學目標時，教師應該考慮到當前學生的計算機學科知識儲備和學習能力，確保所設置的目標有一定挑戰但是可達成的，確保學生能夠在規定時間內完成項目任務。與此同時，大專應該深化校企合作，與計算機相關企業建立穩定的合作關系，為學生爭取更多的實踐機會，教師可以帶領大專學生參與到企業內部的項目開發、項目設計活動中，由教師根據項目要求，制訂項目實施計劃，分配任務，指導學生自主完成項目任務，遇到問題，教師可以給予點撥，讓學生自己去思考問題的解決方案，鍛煉學生的知識應用能力與實踐能力，項目完成后，進行考核，客觀評價學生在項目實踐活動中的表現。

2.3 注重計算機項目的實踐性

實踐性是計算機科學與技術專業綜合實踐課程的典型特征，也是項目設計的核心所在，教師應該將學生學過的計算機學科知識與技術，融入項目中，可以適當拓展知識范疇，但是應該盡量覆蓋學生的知識領域，這樣能夠增強實踐教學的效果。例如：在進行C++、Java兩門計算機語言的教學中，教師可以設置實踐項目，讓學生自主查閱了解，寫出兩種語言的區別，并且設置編寫程序的任務，讓學生在實踐中親身體驗這兩種計算機語言的差別，此外，教師也可以讓學生應用靜態分析和自動測試的計算機軟件工具，對C++、Java進行定量分析比較，從各個方面去查找、感受這兩種語言的差異。這樣的實踐項目，能夠鍛煉學生靈活應用程序語句的能力，提升學生的編程能力，效果顯著[4]。

2.4 借鑒應用實證軟件工程的內容和方法

在計算機科學與技術專業綜合實踐課程教學中，大專教師可以借鑒市政軟件工程的研究內容與研究方法，如調查、案例研究、實驗等，應用于軟件開發、工具與產品的建模和評估中，提升學生的軟件產品開發能力、軟件產品建模能力和軟件工具應用能力。例如：教師可以將學生分為兩組，一組使用C++語言編寫程序，另一組使用Java語言編寫程序，體驗這兩種語言的差異，進行實證研究。在實證研究中，學生可作為設計者，也可作為研究活動主體，研究過程中，需對軟件過程、工具或產品建立詳細的評價模型，給出對應的輸入變量、輸出變量和度量標準，對試驗結果進行統計假設檢驗[5]。

3 結語

綜上所述，計算機科學與技術專業教學中，學生經過對基礎課程、專業課程的學習，在大三基本掌握了計算機理論知識及基本操作，但是掌握這些遠遠不夠，學生要想畢業后獲得良好的工作機會，必須能夠靈活應用專業知識與技能，去開發出滿足客戶需求的計算機產品與軟件產品，并且將這些產品銷售出去。計算機科學與技術專業綜合實踐課程以項目教學的形式，為學生打造了一個仿真的計算機實踐教學場景，以不同層次不同難度的軟件項目，驅動著學生通力合作，完成相關項目，在這一過程中，學生的實踐動手能力、團隊協作精神得到鍛煉，也積累了一定的工程項目經驗，懂得如何利用所學知識與技能去解決實際問題，學科綜合素養得以提升。