時間:2023-08-17 15:55:49
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇計算機(jī)科研方向,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
關(guān)鍵詞:光電工程;計算機(jī)信息管理;興趣驅(qū)動;任務(wù)
中圖分類號:G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)19-0125-02\ 一、現(xiàn)階段光電工程專業(yè)計算機(jī)信息管理課程教學(xué)存在的問題
隨著近年來信息技術(shù)的發(fā)展,大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來,數(shù)據(jù)已經(jīng)成為一種有價資產(chǎn),而計算機(jī)信息管理作為數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)也變得日益重要起來[1]。但是,多年以來光電工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng),一直注重數(shù)理基礎(chǔ)的培養(yǎng),計算機(jī)信息管理技能的培養(yǎng)相對較少,導(dǎo)致在教學(xué)過程中出現(xiàn)了一些問題。這些問題表現(xiàn)在:一是學(xué)生在思想上沒有認(rèn)識到計算機(jī)信息管理知識和技能的重要性,不了解光電專業(yè)與計算機(jī)信息管理的緊密聯(lián)系。二是學(xué)生在行動上沒有將充足的精力投入到課程學(xué)習(xí)中,多數(shù)學(xué)生僅僅靠上課聽講,課下并沒有有效地復(fù)習(xí),因此學(xué)習(xí)效果受到了很大的影響。三是多年以來計算機(jī)信息管理課程往往側(cè)重于理論知識的傳授,對于新時期學(xué)生的興趣點把握不準(zhǔn),致使學(xué)生認(rèn)為該課比較枯燥,使得教學(xué)效果不太理想。隨著光電工程方向各種數(shù)據(jù)的積累,相關(guān)單位迫切需要具有計算機(jī)信息管理能力的畢業(yè)生。為此,本文從光電工程專業(yè)特點出發(fā),提出一種基于興趣驅(qū)動的計算機(jī)信息管理課程的教學(xué)方法,為學(xué)生未來的就業(yè)打下基礎(chǔ)。
二、基于興趣驅(qū)動的計算機(jī)信息管理教學(xué)方法
(一)興趣點的發(fā)掘
興趣是指一個人力求認(rèn)識某種事物或從事某種活動的心理傾向。學(xué)生一旦對某些事物產(chǎn)生興趣,他便會熱心于接觸、觀察這件事物,積極從事這項活動,并力求揭示其中的奧妙[2,3]。現(xiàn)階段學(xué)生的興趣點都直接或間接的源自于互聯(lián)網(wǎng),而互聯(lián)網(wǎng)上的熱點,變化迅速,此起彼伏。伴隨著我國“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的實施,互聯(lián)網(wǎng)與日常生活的聯(lián)系更加緊密。因此,在計算機(jī)信息管理教學(xué)過程中要密切聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)熱點事件,解析熱點事件背后計算機(jī)信息管理技術(shù)的基礎(chǔ)性作用。轉(zhuǎn)變學(xué)生的思想,使學(xué)生充分認(rèn)識到計算機(jī)信息管理在光電工程方向的重要應(yīng)用,使學(xué)生明白計算機(jī)信息管理已經(jīng)滲入到各個領(lǐng)域之中,對學(xué)生的全面發(fā)展有著重要意義。
教師是學(xué)生興趣點的啟發(fā)者[4],教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,了解學(xué)生已有的知識經(jīng)驗,挖掘?qū)W生的興趣點,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)熱點事件,發(fā)揮教師自身的創(chuàng)造性,以計算機(jī)信息管理學(xué)科特點與教師自身的教學(xué)特色和魅力去感染學(xué)生,融抽象知識于生動形象的課堂教學(xué)活動中去,創(chuàng)設(shè)具體的教學(xué)情境,激發(fā)起學(xué)生的強(qiáng)烈興趣,從而打開思維的閘門,使學(xué)生進(jìn)入一個強(qiáng)烈的“我要探索”的境界,從而開發(fā)出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的原動力。
(二)興趣點的培養(yǎng)
要使學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)信息管理的興趣長盛不衰,學(xué)習(xí)的動力源源不絕,形成學(xué)習(xí)計算機(jī)信息管理的良性循環(huán),關(guān)鍵是要讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)計算機(jī)信息管理“有用”,這種“有用”不僅是指在日常生活中,更是指在學(xué)生個人成長、發(fā)展的道路上有用。能讓學(xué)生學(xué)以致用的知識才是真正掌握的,是學(xué)生感興趣的知識。
光電工程方向的學(xué)生比較重視數(shù)學(xué)、物理以及英語等課程的學(xué)習(xí),對于計算機(jī)信息管理課程重視程度不夠,其原因是沒有充分認(rèn)識到光電方向與計算機(jī)信息管理的緊密聯(lián)系。學(xué)生行動上沒有將充足的精力投入到課程的學(xué)習(xí)中,多數(shù)學(xué)生都是僅僅靠上課時候聽講,課下也沒有有效地對課程進(jìn)行復(fù)習(xí),致使學(xué)生興趣點全無,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也受到了很大的影響。
在學(xué)生具有一定興趣后,然后充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)自主獲得信息進(jìn)行思考,同時,轉(zhuǎn)變了課堂中的學(xué)習(xí)氣氛,對學(xué)生思考后的問題進(jìn)行解析,更大地發(fā)揮學(xué)生的主體作用。讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí),鞏固深化對概念的理解,調(diào)動學(xué)生探索的積極性,使學(xué)生主動獲得知識,應(yīng)用知識去解決問題,讓學(xué)生一步一步進(jìn)入問題驅(qū)動階段,最終找到解決問題的方法。
培養(yǎng)學(xué)生的興趣,使學(xué)生的興趣點能較長地維持,關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生做事要有始有終,有恒心,有毅力,這也是每個教師要培養(yǎng)學(xué)生的重要方面。學(xué)生能學(xué)、愛學(xué)、會學(xué),便為知識的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ),但由于學(xué)生興趣變化大,做事缺乏恒心,情緒易于變化,因而很多事做起來不能持久。因此在平時要注意培養(yǎng)學(xué)生的“堅持學(xué)”,不斷地鼓勵,適時地點撥,有意正確引導(dǎo),長時間維持學(xué)生對計算機(jī)信息管理的興趣。
三、基于興趣驅(qū)動的計算機(jī)信息管理教學(xué)實施
(一)基于任務(wù)的興趣強(qiáng)化
現(xiàn)代心理學(xué)的研究表明,通過給定學(xué)生具有一定難度的任務(wù),讓學(xué)生在解決任務(wù)中學(xué)習(xí),能夠大幅提高學(xué)生成就感,強(qiáng)化學(xué)生的興趣[5,6]。實施基于興趣驅(qū)動的計算機(jī)信息管理教學(xué)需要根據(jù)學(xué)生的接受能力設(shè)計任務(wù),讓學(xué)生在任務(wù)中進(jìn)行學(xué)習(xí)[7]。
隨著近年來光電工程領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展,與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)也大幅度增加。因此,可以利用光電工程領(lǐng)域?qū)嶋H數(shù)據(jù)管理需求,設(shè)計任務(wù),讓學(xué)生進(jìn)行解決。為此筆者將過去科研項目過程中生成的光電工程方面的數(shù)據(jù)以及一些需求作為學(xué)生興趣強(qiáng)化的任務(wù)。在過去的十年中,筆者所在的課題組先后承擔(dān)了國內(nèi)多家光電工程研究院所的數(shù)據(jù)庫管理項目,積累了大量的原始數(shù)據(jù),可以很容易得到大量的不同難度的任務(wù)。
以通常的光電工程領(lǐng)域的數(shù)據(jù)為例說明典型任務(wù)的構(gòu)建。通常光電工程領(lǐng)域的數(shù)據(jù)主要是圖形圖像數(shù)據(jù),視頻數(shù)據(jù)等。圖形數(shù)據(jù)一般是指一些簡單的、規(guī)則性的幾何形狀。圖像數(shù)據(jù)是指圖畫、照片之類的靜止畫面。視頻數(shù)據(jù)是指動態(tài)圖像,由一系列靜止圖像組成的序列,也是一種時變媒體。一般的視頻數(shù)據(jù)中還包含音頻、圖形、圖像或文字等視頻數(shù)據(jù)。因此如何對光電數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模型抽象。如何設(shè)計數(shù)據(jù)表和字段。如何建立一個小型數(shù)據(jù)庫等方面都可以分解出一系列的任務(wù),供整個教學(xué)過程中應(yīng)用。
(二)課程考核
傳統(tǒng)的計算機(jī)信息管理課程的考核主要以閉卷考試為主,輔以平時成績作為補充。近年來隨著計算機(jī)作為高校畢業(yè)生的一項必備技能,計算機(jī)實踐也變得越來越重要。因此計算機(jī)信息管理的考核要更注重學(xué)生實際動手能力。在平時學(xué)習(xí)中要對學(xué)生實際動手能力情況進(jìn)行評價,評價包括每次學(xué)生完成任務(wù)所得到的評價和上機(jī)測試。學(xué)期總成績包括平時成績和考試成績兩部分,平時成績是包括學(xué)生的平時作業(yè)成績、上機(jī)完成任務(wù)情況、任務(wù)總體完成情況、課上反映情況和上課出勤情況五個部分,占總成績的一半;考試成績是學(xué)期末進(jìn)行考試所得成績,也占總成績的一半。另外,試卷考試內(nèi)容也不是只注重理論知識的考核,在試卷中減少了理論性、記憶性內(nèi)容的考核,加大了綜合應(yīng)用內(nèi)容的考核。
通過筆者所在學(xué)校對光電工程專業(yè)計算機(jī)信息管理課程兩年的試驗,學(xué)生的計算機(jī)信息管理能力得到很大提高,并且有一批學(xué)生以計算機(jī)信息管理為基礎(chǔ)申請得到了國創(chuàng)項目的資助。通過筆者課后的調(diào)查回訪,發(fā)現(xiàn)興趣驅(qū)動教學(xué)方法能夠大幅提高學(xué)生的主觀能動性,提高計算機(jī)信息管理課程的學(xué)習(xí)效果,對于提升學(xué)生的計算機(jī)技能,乃至增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)能力都有重要意義。
參考文獻(xiàn):
[1]王亞利,韓衛(wèi)媛.高職計算機(jī)信息管理專業(yè)改革的思考與探索[J].教育與職業(yè),2012,30:114-116.
[2]Shen Bo,Chen Ang,Guan Jianmin. Using achievement goals and interest to predict learning in physical education[J].Journal of Experimental Education.2007,75(2):89-108.
[3]郭戈.關(guān)于興趣教學(xué)原則的若干思考[J].教育研究,2012,03:119-124.
[4]趙蘭蘭,汪玲.學(xué)習(xí)興趣研究綜述[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2006,06:107-112.
[5]李占宣.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在數(shù)據(jù)庫教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育探索,2010,(12):52-53.
[6]岳淑玲.任務(wù)驅(qū)動法在“SQLServer數(shù)據(jù)庫管理”教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育與職業(yè),2013,20:149-150.
關(guān)鍵詞:科研教學(xué);工程實踐;競賽融合;因材施教
中圖分類號:TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)22-0085-02
偉大的算法和程序設(shè)計技術(shù)的先驅(qū)者、計算機(jī)科學(xué)家Danold E. Knuth指出 “計算機(jī)科學(xué)即是算法的研究”,算法設(shè)計與分析設(shè)計不僅是國內(nèi)外大學(xué)中計算機(jī)類和信息工程類專業(yè)本科生的核心課程,也是計算機(jī)學(xué)科研究生的學(xué)位課程,該課程在本科和研究生階段的的整個課程體系中都發(fā)揮著重要的作用。在科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)水平飛速發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的課堂上講好經(jīng)典算法+實踐課上做驗證性實驗的教學(xué)方式已無法滿足教學(xué)效果需要了。在高度信息化的現(xiàn)代大學(xué)中,學(xué)生的思維和理想被最大程度的激發(fā),一門課程和一個老師要想滿足大多數(shù)學(xué)生的知識需求是很難的。為了能夠從容面對學(xué)生求知若渴的眼神,為了讓這門課在他們當(dāng)前培養(yǎng)體系和未來的職業(yè)生涯中發(fā)揮其應(yīng)有的作用,算法課程的教師們不斷的嘗試著各種各樣的教學(xué)改革。文獻(xiàn)[1]和[2]提出了基于ACM-ICPC模式的算法分析與設(shè)計課程實踐教學(xué)改革,文獻(xiàn)[3]和[4]提出了將翻轉(zhuǎn)教學(xué)用于算法課程中,文獻(xiàn)[5]提出了面向不同層次學(xué)生的算法課程教學(xué)改革,還有一些教師將先進(jìn)的教學(xué)輔助手段用到了算法教學(xué)的課堂中,例如文獻(xiàn)[6]提出了算法可視化的教學(xué)輔助平臺,文獻(xiàn)[7]介紹了蟻群算法的教學(xué)輔助平臺和教學(xué)效果,這些改革措施都在實際教學(xué)中取得了很好的效果。但是,單一的改革方式只能優(yōu)化算法教學(xué)的冰山一角,最好的改革應(yīng)該是立足于學(xué)生,因材施教。每個走進(jìn)大學(xué)校園的學(xué)生都是寒窗苦讀之后飛進(jìn)象牙塔的天之驕子,沒有差生,有的只是不同的興趣,不同的思維方式。他們有的思維活躍善于創(chuàng)新,有的思維縝密善于邏輯推理,有的思維沉靜善于鉆研?;诖?,針對課堂教學(xué)環(huán)節(jié)、實踐課環(huán)節(jié)和成績考核環(huán)節(jié),本文提出了科研、競賽與工程實踐相融合的三位一體的算法分析與設(shè)計課程教學(xué)方法。
1 課堂教學(xué)環(huán)節(jié)
由于學(xué)時限制,傳統(tǒng)的算法分析與設(shè)計課堂一般會主講或只講一些經(jīng)典算法,例如:基于蠻力、分治、減治、動態(tài)規(guī)劃、貪心等設(shè)計技術(shù)的算法,很難抽出時間去講解新的算法設(shè)計技術(shù),例如回溯、分支限界法、隨機(jī)算法和啟發(fā)式算法等。若算法課程只關(guān)注經(jīng)典算法和對經(jīng)典算法的驗證,就會令學(xué)生成為井底之蛙、固步自封。在現(xiàn)今,算法的使用已經(jīng)滲透到日常生活中的各種控制系統(tǒng)中,如果脫離具體應(yīng)用,讓學(xué)生學(xué)習(xí)純算法,就令學(xué)生陷入了讀死書的困局。因此,針對學(xué)生情況的不同,筆者將課堂教學(xué)的一些改革措施用到了實際教學(xué)中,并取得了較好的效果。
天生“學(xué)生”之才必有用,結(jié)合學(xué)生的不同特點,將學(xué)生分為科研型、競賽型和工程實踐性三類。教師不對學(xué)生盲目歸類,在教學(xué)的過程中潛移默化的傳授他們科研、競賽和工程實踐的精神,令學(xué)生自主選擇。為了能夠在課堂教學(xué)中科研、競賽和工程實踐并重,教師在課堂授課時需要做到如下幾點:
1)教師選擇經(jīng)典中之經(jīng)典的幾個算法進(jìn)行詳細(xì)講解,講清楚算法原理和編程思路之后,著重分析其時間復(fù)雜度。
2)為學(xué)生講解最新期刊上發(fā)表的(1)中的幾個算法的論文,介紹其改進(jìn)方案,以及在時間復(fù)雜度或其它方面的改進(jìn),帶領(lǐng)學(xué)生將該算法學(xué)懂學(xué)精。
3)選擇ACM競賽中與(1)中幾個算法相關(guān)的賽題,在課堂上與學(xué)生一起分析。
4)用(1)中幾個算法實現(xiàn)現(xiàn)實生活中的實際問題,將所學(xué)算法第一時間用于工程實踐。
5)講完幾個經(jīng)典之經(jīng)典算法之后將回溯、分支限界法、隨機(jī)算法、啟發(fā)式算法搬入課堂,帶領(lǐng)學(xué)生在科研、競賽和工程實踐三方面同時強(qiáng)化這些算法。
做到了上述五點,就可以兼顧三種類型學(xué)生的需求,令每個學(xué)生了解什么是科研,什么是競賽,什么是工程實踐,明白自己適合向哪個方面發(fā)展。之后,在實踐課階段選擇自己適合的方向進(jìn)行實驗和拓展。那些被排除在經(jīng)典之經(jīng)典算法之外的經(jīng)典算法,可以讓學(xué)生用翻轉(zhuǎn)教學(xué)的方式學(xué)習(xí),教師用較短的時間進(jìn)行答疑。
在科研、競賽和工程實踐并重的課堂教學(xué)環(huán)境下,每個同學(xué)都對算法設(shè)計技術(shù)有了全面而深刻的認(rèn)識,雖然比傳統(tǒng)課堂中學(xué)的算法類型少,但是學(xué)的精,教師真正做到了“授之以漁”。
2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)環(huán)節(jié)的全面撒網(wǎng),是為了每個學(xué)生都能找到自己的優(yōu)勢并進(jìn)行收獲。所以實踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的自主性。教師可以將每個實驗內(nèi)容編為三選一的題目。比如一道算法改進(jìn)題,一道ACM競賽題,一道路由資源的算法分配題,令學(xué)生根據(jù)自己的情況自主選擇。為了不打擊學(xué)生的自信心,算法的題目不能出的太難,應(yīng)該每次實驗兼顧各種難度的題型。令學(xué)生在攻克一道道算法問題的時候充滿信心,逐步引導(dǎo)他們走進(jìn)算法的海洋。要做到這些,教師需要做如下準(zhǔn)備和工作:
1) 精心研讀各種算法的算法改進(jìn)方案,給出學(xué)生合理的引導(dǎo),令他們不要誤入科研的死胡同。
2) 收集ACM競賽試題,并且按算法分類,每次實驗都能拿出合適的題目來訓(xùn)練學(xué)生。
3) 涉及工程實踐的算法源程序通常很長,讓學(xué)生從讀程序開始學(xué)起,讀懂了之后去改變程序,實現(xiàn)其它的功能。
每個實驗完成之后,教師需要認(rèn)真批改學(xué)生的實驗,選出優(yōu)秀的作品,組織學(xué)生進(jìn)行討論,讓同學(xué)們在討論中認(rèn)可自己,同時學(xué)習(xí)其它同學(xué)的算法思維方式,改進(jìn)自己的算法設(shè)計能力。
3 成績考核環(huán)節(jié)
課堂教學(xué)環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)全面撒網(wǎng),實踐環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)重點收獲,成績考核環(huán)節(jié)則需要檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)知識的廣度和精度,讓學(xué)生認(rèn)識自己學(xué)習(xí)的程度,然后進(jìn)步。在實際教學(xué)中筆者將成績考核環(huán)節(jié)分為平時成績(作業(yè)和點到)、實驗成績和期中、期末成績。實驗考察學(xué)生的編程能力,期末考察經(jīng)典算法學(xué)習(xí)情況,期中考察新算法、競賽能力和工程實踐開況。
實驗成績根據(jù)實驗情況、實驗記錄和學(xué)生口頭闡述為依據(jù),要求科研型的學(xué)生做完美的推理、縝密的闡述,要求競賽型的學(xué)生快而準(zhǔn),要求工程實踐型的學(xué)生細(xì)心周到克服實際開發(fā)中的各種麻煩。期中考試要求學(xué)生上交小論文或科學(xué)報告來描述自己的設(shè)計或創(chuàng)新,期末考試為閉卷考試,現(xiàn)在很多課程都喜歡設(shè)置為開卷考試,但是算法設(shè)計與分析課程作為一門重要的核心課程,對于計算機(jī)和信息專業(yè)的學(xué)生而言,就像我們小時候背的乘法律,有些內(nèi)容牢記了,對于日后的學(xué)習(xí)是可以起到事半功倍的作用的。
成績評定方式是一種督促的手段,這種手段用好了可以檢驗學(xué)生的能力,提高他們的積極性,用的不好,會打擊學(xué)生的信心。因為在實驗課和期中測試中,都采用學(xué)生自主選擇方式,因此,要根據(jù)學(xué)生類型制定評分標(biāo)準(zhǔn):
1)對于科研型的學(xué)生,要根據(jù)他們讀科學(xué)文獻(xiàn)的數(shù)目、對文獻(xiàn)的理解程度和自己改進(jìn)方案的合理性和實現(xiàn)情況綜合評定;
2)對于競賽型的學(xué)生,要根據(jù)他們的解題速度和解題方法的靈活性來進(jìn)行成績評定,仿照ACM比賽規(guī)則,若答錯一題則倒扣分;
3)對于工程實踐型的學(xué)生,需要讓他們將一個大問題劃分為幾個模塊,將幾個小模塊實現(xiàn)之后再整合成一個完整的系統(tǒng),綜合考評他們面對一個具體問題時的分析和解決能力。
學(xué)生根據(jù)教師提出的評分標(biāo)準(zhǔn),自然會以考試和考評為督促手段,在科研、競賽或工程實踐中養(yǎng)成好的習(xí)慣,提高自己算法設(shè)計的綜合能力。
4結(jié)論
本文提出了科研、競賽與工程實踐三位一體的算法設(shè)計與分析課程教學(xué)方法,并應(yīng)用于實際教學(xué)中。通過科研、競賽和工程實踐并重,經(jīng)典算法為導(dǎo)向的課堂教學(xué),令學(xué)生可以具備三方面的基本能力和選擇能力,并且在后面的實踐環(huán)節(jié)和考核環(huán)節(jié)中自主選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式和知識拓展方式,最終在興趣中學(xué)習(xí)算法課程,為學(xué)生未來的職業(yè)生涯打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉曉璐.基于ACM-ICPC模式的算法分析與設(shè)計課程的建設(shè)與實踐[J].中國教育信息化:基礎(chǔ)教育,2015(5):65-67.
[2]李華,趙建平.基于ACM―ICPC的算法設(shè)計與分析課程改革[J].計算機(jī)教育,2013(7):88-91.
[3]高麗萍,劉亞,彭敦陸等.翻轉(zhuǎn)教學(xué)在算法設(shè)計與分析中的應(yīng)用研究[J].計算機(jī)時代,2014(11):59-61.
[4]張銘.立足北大,放眼未來――“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”MOOC課程教學(xué)實踐與思考[J].工業(yè)和信息化教育,2014(9):65-73.
[5]陳翔.面向不同層次學(xué)生的算法設(shè)計與分析課程教學(xué)改革探索[J].計算機(jī)教育,2014(18):19-22.
關(guān)鍵詞:信息與計算科學(xué);科技立項;科技競賽;實驗室開放項目
作者簡介:王恒友(1982-),男,安徽固鎮(zhèn)人,北京建筑大學(xué)理學(xué)院,講師;高雁飛(1971-),女,陜西西安人,北京建筑大學(xué)理學(xué)院,副教授。(北京 100044)
基金項目:本文系北京建筑大學(xué)2012年校級實踐教學(xué)專項基金項目(項目編號:J12-14)的研究成果。
中圖分類號:G482 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)34-0176-02
信息與計算科學(xué)專業(yè)是1998年國家教育部進(jìn)行專業(yè)改革與調(diào)整后增設(shè)的新型復(fù)合專業(yè),該專業(yè)是以信息技術(shù)、計算技術(shù)和運籌控制技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)為研究對象的理科專業(yè)。由于其專業(yè)內(nèi)涵寬泛,交叉性廣,自1999年以來,全國已有400多所高等院校注冊開辦信息與計算科學(xué)專業(yè)。然而由于辦學(xué)時間短、專業(yè)文化沉淀少、就業(yè)方向不夠明確等特點,僅有少數(shù)院校具有鮮明特色并逐漸成熟。
北京建筑大學(xué)是一所以“工”為主的學(xué)校,“立足首都,面向全國,依托建筑業(yè),服務(wù)城市化”是北京建筑大學(xué)的辦學(xué)定位。結(jié)合北京建筑大學(xué)實際情況和信息與計算科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),以著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實踐創(chuàng)新能力為根本,為了把北京建筑大學(xué)信息與計算科學(xué)專業(yè)辦成具有一定特色的專業(yè),開展實驗室開放項目研究就顯得尤為重要。另外,實驗不僅在自然科學(xué)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用,而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。[1,2]全國很多高校都相繼研究開放實驗項目,較典型的有寧波大學(xué)、山東大學(xué)等。[3,4]
一、實驗項目的設(shè)立
以往每學(xué)年,北京建筑大學(xué)要求各實驗室設(shè)立一些開放實驗項目,并匯總在校最新公告與教務(wù)處網(wǎng)頁上公布,讓學(xué)生自愿選擇參加。雖然信息與計算科學(xué)專業(yè)沒有開設(shè)過這類開放實驗項目,但經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),對于這種自愿性的活動,學(xué)生的主動性與積極性不高。究其原因在于:一是部分項目屬于驗證性或基礎(chǔ)性實驗,對于這類試驗,學(xué)生的興趣一般不大;二是對于研究型(包括設(shè)計型、創(chuàng)新型)實驗項目沒有可持續(xù)執(zhí)行的項目實施辦法;三是開放實驗項目的研究成果沒有成熟的成果鑒定與獎勵等相應(yīng)的鼓勵措施。基于上述三個原因,以學(xué)生科技立項、科技競賽為依托,嘗試設(shè)立科研小課題,把實驗作為科學(xué)探索的工具與手段,確定研究型開放實驗項目。
鑒于學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)與儲備、興趣愛好、就業(yè)方向等各不相同的特點,并結(jié)合專業(yè)特點,組織實驗室專業(yè)教師設(shè)立不同的小課題,如技術(shù)研發(fā)型、學(xué)術(shù)科研型等,并申報學(xué)校、北京市大學(xué)生科技立項。組織不同的科技小組,每個小組3到5人,并對科技立項、科技競賽的資金資助、獎勵辦法進(jìn)行宣傳。僅以北京建筑大學(xué)2013年大學(xué)生科技立項、科技競賽情況為例,申請的科技立項小課題有“北京市二手住房價格趨勢模型分析”、“信息與計算科學(xué)專業(yè)網(wǎng)站設(shè)計與開發(fā)”、“網(wǎng)絡(luò)爬蟲軟件研究與改進(jìn)”、“網(wǎng)絡(luò)論壇文本語義傾向性統(tǒng)計與分析”、“優(yōu)化算法在圖像重構(gòu)算法設(shè)計中的應(yīng)用”;組織參加的科技競賽有“藍(lán)橋杯”全國軟件專業(yè)人才設(shè)計與創(chuàng)業(yè)大賽20人,“高教社杯”全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽8組。以這些項目為依托,開設(shè)相應(yīng)的開放實驗項目,這些開放實驗項目的實施不僅能提高學(xué)生的研究創(chuàng)新能力,還可以讓學(xué)生學(xué)到新的實驗知識,復(fù)習(xí)已學(xué)過的實驗內(nèi)容,從而較全面地掌握專業(yè)領(lǐng)域的知識與技能。
二、實驗項目的實施
1.團(tuán)隊組建
確立了開放實驗的項目后,團(tuán)隊組建是實驗?zāi)芊耥樌_展并取得良好效果的前提。沒有一個團(tuán)結(jié)協(xié)助、努力克服一切困難的團(tuán)隊則不可能順利完成項目。在組建團(tuán)隊方面,堅持以尊重學(xué)生的個人意愿、自由組合為主,以教師根據(jù)實際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)為輔,確立組長負(fù)責(zé)制,由意志堅強(qiáng),組織、活動、協(xié)調(diào)能力都較強(qiáng)的同學(xué)擔(dān)任組長。另外,為了保證每個人對項目投入的精力和專注程度,要求每人每年最多參加一個項目。
2.實驗項目規(guī)劃與分工
無論是學(xué)術(shù)研究型、技術(shù)開發(fā)型科技項目,還是科技競賽,都有一個很長的時間周期。如何合理安排時間,規(guī)劃好每個階段的任務(wù),是開放實驗順利完成的重要保證。另外,需要根據(jù)每個人的能力分配相應(yīng)的任務(wù),并進(jìn)行階段性的總結(jié)與小組討論,研究下一階段的任務(wù)及目標(biāo)。
每個階段實驗前,向?qū)W生強(qiáng)調(diào)每個同學(xué)的實驗研究模塊是小課題不可缺少的內(nèi)容,每個同學(xué)的實驗研究成果是小課題成果的重要組成部分,甚至影響到課題成果的分析與總結(jié)。
3.指導(dǎo)教師全面掌控
在一般的實驗中,教師基本會把實驗內(nèi)容、任務(wù)、方案都告訴學(xué)生,而且實驗任務(wù)相對簡單,教師可以在課堂上把實驗基本要點都講解給學(xué)生,學(xué)生也都能很順利完成實驗。但在開放性實驗項目中,很多內(nèi)容是未知的,是沒有現(xiàn)成的答案和結(jié)果的,需要學(xué)生自己去探索。由于學(xué)生知識與視野的局限性,還不能從大局上把握實驗項目,這就要求教師要對學(xué)生進(jìn)行宏觀的把握和引導(dǎo)。教師要根據(jù)具體的實驗項目,指定整體的方案,盡量把整個實驗項目進(jìn)行任務(wù)細(xì)化,細(xì)化成一個一個的小實驗(只有任務(wù),沒有具體的操作方法或?qū)嶒灧桨福?,且要使學(xué)生能通過自己的努力查閱文獻(xiàn)等。
從時間付出方面,要求教師每周不少于一定學(xué)時的實驗指導(dǎo),以確保學(xué)生實驗時認(rèn)真投入,避免只有形式、沒有內(nèi)容,并從中發(fā)現(xiàn)問題,給予及時解決。
4.實驗過程
不同的實驗項目,經(jīng)歷的時間段也不相同。一般的科技立項的實驗項目,從春季學(xué)期開始到年底結(jié)束。學(xué)生科技競賽的時間段,也是根據(jù)賽事的時間來安排。如:“藍(lán)橋杯”全國軟件專業(yè)人才設(shè)計與創(chuàng)業(yè)大賽是在每年的5月份進(jìn)行賽區(qū)選拔賽,7月份進(jìn)行全國總決賽,相應(yīng)的實驗開放項目是從3月份開始到6月底結(jié)束。“高教社杯”全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是在每年9月份舉行,所以實驗開發(fā)項目也是從3月份開始到9月份競賽結(jié)束。
由于開放實驗室是8:00~21:30點開放,被批準(zhǔn)進(jìn)入的學(xué)生在此后的項目時間周期內(nèi)的每一天的該時間段都可以使用實驗室。學(xué)生在開放實驗室中擁有專用的實驗桌及計算機(jī)。在暑假里,一般會統(tǒng)一安排一部分時間讓同學(xué)們在實驗室中做實驗。正常上課期間主要是利用課余時間和雙休日做實驗。學(xué)生在開放實驗室中所做的一切(包括實驗內(nèi)容、實驗時間和實驗方式)都是自主的,很多問題需要自己獨立查資料、獨立解決。
當(dāng)然,開放實驗是學(xué)生在所有學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中最自主也是最具挑戰(zhàn)性的實驗。很多任務(wù)沒有書本知識可以照搬,有的問題甚至沒有固定的答案。特別是研究型的課題,更需要學(xué)生深入到學(xué)科前沿領(lǐng)域。通過對這些問題的研究,可以了解哪些知識是自己以后工作或?qū)W習(xí)中必須要掌握的,哪些技能是必須要加強(qiáng)的。
5.項目報告
在很多項目成員看來,撰寫項目報告相對于每個具體的實驗任務(wù)要簡單。然而在撰寫報告時才發(fā)現(xiàn),事實并非如此。根據(jù)小組的一系列實驗,撰寫出一份全面而深入的報告要比單個實驗要困難的多。撰寫報告不僅考驗項目組成員對項目的全面的認(rèn)識程度,更體現(xiàn)了文筆的水平。由于信息與計算科學(xué)專業(yè)學(xué)生都是理科學(xué)生,也沒有寫過項目報告的經(jīng)驗,很多都是不知該如何寫,有的組寫出來的報告甚至不能體現(xiàn)項目的實際情況。僅以2013年“北京市二手住房價格趨勢模型分析”項目為例,項目組成員前期各項數(shù)據(jù)收集、預(yù)處理、分析都非常好,但寫出來的項目總結(jié)報告與要求差距很大,從一開始涵蓋格式、語句、內(nèi)容形式修改到最后定稿,經(jīng)過了近十次修改。也正是經(jīng)過這樣反復(fù)的修改過程,讓同學(xué)們對項目有更全面、深入的認(rèn)識,撰寫報告的技能也有了很大提高。
三、資金資助與激勵措施
北京建筑大學(xué)對學(xué)生科技立項資助、科技競賽的獎勵有一定的辦法。特別是自2011年以來,北京建筑大學(xué)加大了對該方面的獎勵。北京市學(xué)生科技立項科技類的資助為1萬元,這方面的資助金由學(xué)生支配,指導(dǎo)教師把關(guān)??萍几傎惈@獎獎勵教師辦法:市級三等獎2000元、市級二等獎5000元、市級一等獎10000元;國家級二等獎15000元、國家級一等獎20000元。自2012年開始,信息與計算科學(xué)專業(yè)為了鼓勵學(xué)生參賽、參加科技立項活動,調(diào)動學(xué)生的積極性,對學(xué)校獎勵政策進(jìn)行了調(diào)整,即以上所有獎勵辦法按照團(tuán)隊獎勵,團(tuán)隊里的教師和每個學(xué)生是平等的,把所有獎勵按人進(jìn)行平均分配。另外,學(xué)生還可以享受因獲獎申請學(xué)校獎學(xué)金的政策。這樣可以充分調(diào)動學(xué)生參與科技競賽、科技立項的積極性,設(shè)立的開放實驗項目受到了更多學(xué)生的青睞。僅以全國高教杯大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽為例,以往每年參賽6支隊伍一般只有1組獲北京賽區(qū)獎,2012年參賽的6支隊伍有5支隊獲獎,其中全國二等獎1項,北京賽區(qū)一等獎1項,北京賽區(qū)二等獎三項。
四、開放實驗項目總結(jié)
2012~2013學(xué)年開放實驗項目取得了較好的效果,目前所有在研項目的進(jìn)展都比較順利,已經(jīng)結(jié)束的競賽類開放項目也取得了比較好的效果,特別是“藍(lán)橋杯”全國軟件專業(yè)人才設(shè)計與創(chuàng)業(yè)大賽,參賽的20名同學(xué)有18人分別獲得北京賽區(qū)一、二、三等獎,并有1名同學(xué)獲得了全國二等獎。參加“高教社杯”全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的8支隊伍,雖然目前評比結(jié)果還沒出來,但從比賽過程來看,要比以往效果更好。
五、總結(jié)與展望
實驗室開放項目對專業(yè)發(fā)展具有重要的推動作用,取得的成果是檢驗專業(yè)建設(shè)與發(fā)展的有力指標(biāo)之一。相信教師的辛勤付出,同學(xué)們的熱情投入,定會使開放實驗項目開展的更好。為了使學(xué)生受益、教師得到發(fā)展,還要努力探索,并結(jié)合北京建筑大學(xué)建筑特色,把北京建筑大學(xué)信息與計算科學(xué)專業(yè)辦成具有鮮明特色且逐漸成熟的專業(yè)。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭清潔,鄒正盛.研究型開放實驗項目的教學(xué)探索[J].中國電力教育,2012,(8):99-100.
[2]洪濤,錢曉耀,楊其華.創(chuàng)新開放實驗項目管理方法研究[J].高等工程教育研究,2009,(3):141-144.
關(guān)鍵詞:電子商務(wù);計算機(jī);項目化教學(xué)
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)09-2164-02
電子商務(wù)是一門新興的綜合交叉學(xué)科,它不僅涉及到計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)與通信、物流配送、數(shù)據(jù)安全以及安全加密、電子支付等新興技術(shù)領(lǐng)域,而且還涉及到經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)通信、法律等學(xué)科相關(guān)理論。更何況各個單元章節(jié)之間彼此獨立,前后關(guān)聯(lián)性不是很大。所以,計算機(jī)專業(yè)學(xué)生要一下子接觸大量的非專業(yè)概念,往往就會覺得電子商務(wù)過于抽象,甚至產(chǎn)生厭學(xué)的情緒[1]。鑒于此,該文提出將項目化教學(xué)法應(yīng)用于計算機(jī)類電子商務(wù)課程的教學(xué)中,通過目標(biāo)明確的分解化的項目訓(xùn)練,使學(xué)生逐漸對電子商務(wù)課程產(chǎn)生興趣,在一定程度上解決電子商務(wù)課程教學(xué)過程中的難題。
1 計算機(jī)專業(yè)電子商務(wù)課程的教學(xué)目的
對于計算機(jī)專業(yè)學(xué)生來講,電子商務(wù)課程是他們了解電子商務(wù)的基礎(chǔ)。因此學(xué)習(xí)電子商務(wù)課程的主要目的有二:一是學(xué)習(xí)電子商務(wù)的基本知識,初步掌握電子商務(wù)意識,這是信息時代知識分子的知識結(jié)構(gòu)不可缺少的部分;二是把電子商務(wù)知識和技術(shù)靈活地應(yīng)用于本專業(yè)領(lǐng)域[2],也就是要將那些不懂得創(chuàng)建和管理電子商務(wù)站點和只知道創(chuàng)建Internet 站點而不精通電子商務(wù)內(nèi)部安全技術(shù)的的人都能培養(yǎng)成為一名電子商務(wù)專業(yè)技術(shù)人員[3]。根據(jù)上述目的,作者認(rèn)為,對計算機(jī)專業(yè)電子商務(wù)課程應(yīng)以技術(shù)應(yīng)用為主要教學(xué)目的,重新組織教學(xué)體系,避免片面強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的理論教學(xué)而使內(nèi)容過于龐雜。在實際的教學(xué)中要根據(jù)計算機(jī)專業(yè)特點和需要決定內(nèi)容的取舍,圍繞計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用深入開展教學(xué),使學(xué)生能真正理解應(yīng)用電子商務(wù)相關(guān)知識技能。
2 電子商務(wù)課程項目化教學(xué)模塊設(shè)計
電子商務(wù)課程內(nèi)容包括:電子商務(wù)及其案例概述、電子商務(wù)網(wǎng)站建站思路、電子商務(wù)支付及其安全技術(shù)、電子商務(wù)B2B案例、電子商務(wù)B2C案例、電子商務(wù)C2C案例。據(jù)此設(shè)計了七個項目。
2.1 項目一 信息檢索、完善教學(xué)網(wǎng)站
為了便于學(xué)生學(xué)習(xí),項目組建設(shè)了教學(xué)網(wǎng)站,將教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度安排、經(jīng)過最新修改的課件等電子教學(xué)資源及時掛到教學(xué)主頁上,以便學(xué)生隨時下載,如圖1。同時,該網(wǎng)站還有信息功能,學(xué)生可以根據(jù)教師布置的項目任務(wù)利用互聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)資料,分組匯總后加入教學(xué)網(wǎng)站的信息庫中,教師學(xué)生共同動手完善教學(xué)網(wǎng)站,增加學(xué)生學(xué)習(xí)電子商務(wù)的興趣。
2.2 項目二 熟悉電子商務(wù)模擬實驗系統(tǒng)、注冊用戶、CA認(rèn)證
為了幫助學(xué)生熟悉電子商務(wù)環(huán)境,鍛煉學(xué)生動手能力,引入電子商務(wù)模擬試驗系統(tǒng)。
1)項目目標(biāo)和要求:熟悉電子商務(wù)模擬實驗系統(tǒng),掌握CA認(rèn)證相關(guān)知識。
2)項目內(nèi)容:學(xué)生登錄系統(tǒng)后,注冊用戶;學(xué)生登錄CA認(rèn)證系統(tǒng),進(jìn)入到CA認(rèn)證模塊,查看CA認(rèn)證相關(guān)概念;證書申請。學(xué)生申請CA認(rèn)證,同意協(xié)議,填寫數(shù)據(jù)申請,申請后等待后臺認(rèn)證;學(xué)生下載證書,安裝。安裝時,將下載到本地的證書右擊,點安裝證書,將證書導(dǎo)入本地機(jī)器,此時,本機(jī)和頒發(fā)證書的服務(wù)器建立相互信任,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸加密。
2.3 項目三 網(wǎng)上銀行
1)項目目標(biāo)和要求:了解網(wǎng)上銀行提供的功能和服務(wù),學(xué)習(xí)如何進(jìn)行個人網(wǎng)上理財活動,了解企業(yè)網(wǎng)上銀行理財功能。并對其安全性進(jìn)行相關(guān)了解。
2)項目內(nèi)容:登錄各大銀行網(wǎng)上銀行頁面,了解網(wǎng)上銀行提供的功能和服務(wù),在模擬平臺下進(jìn)行網(wǎng)上銀行操作。
登錄電子商務(wù)實驗平臺,進(jìn)入網(wǎng)上銀行模塊;申請個人賬戶和企業(yè)賬戶;分別給個人賬戶和企業(yè)賬戶存款;給其他同學(xué)轉(zhuǎn)賬匯款。
2.4 項目四 創(chuàng)建和網(wǎng)站
1)項目目標(biāo)和要求:學(xué)生建立自己企業(yè)的網(wǎng)站,利用網(wǎng)站對企業(yè)進(jìn)行宣傳,并把企業(yè)網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)營銷相關(guān)聯(lián),利用網(wǎng)絡(luò)營銷宣傳網(wǎng)站。
2)項目內(nèi)容:域名申請;創(chuàng)建網(wǎng)站;上傳網(wǎng)站;管理網(wǎng)站。
2.5 項目五 B2B電子商務(wù)
1)項目目標(biāo)和要求:通過注冊賣方和買方身份,熟悉B2B電子商務(wù)的模式和特點。
2)項目內(nèi)容:分別以買方和賣方身份參與一次B2B交易過程
2.6 項目五 B2C電子商務(wù)
1)項目目標(biāo)和要求:通過注冊賣方和買方身份,熟悉B2C電子商務(wù)的模式和特點。
2)項目內(nèi)容:分別以買方和賣方身份參與一次B2C交易過程
2.7 項目五 C2C電子商務(wù)
1)項目目標(biāo)和要求:通過注冊賣方和買方身份,熟悉C2C電子商務(wù)的模式和特點。
2)項目內(nèi)容:分別以買方和賣方身份參與一次C2C交易過程
每個子項目都明確項目目標(biāo)和要求,要求學(xué)生先理解“項目設(shè)計思路”,然后按“項目要求“進(jìn)行項目開發(fā),獨立完成項目內(nèi)容,并提交項目報告。
3 結(jié)束語
對于計算機(jī)專業(yè)電子商務(wù)課程,大量的跨學(xué)科的專業(yè)知識是教學(xué)難點,學(xué)生往往覺得枯燥抽象,產(chǎn)生厭學(xué)情緒。該文提出將項目化教學(xué)法應(yīng)用于計算機(jī)類電子商務(wù)課程的教學(xué)中,通過目標(biāo)明確的分解化的項目訓(xùn)練,使學(xué)生逐漸對電子商務(wù)課程產(chǎn)生興趣,在一定程度上解決電子商務(wù)課程教學(xué)過程中的難題。
參考文獻(xiàn):
[1] 何洋.論任務(wù)驅(qū)動法在電子商務(wù)課程教學(xué)中的應(yīng)用.時代金融[J],2012(23):125-132.
關(guān)鍵詞:個性化學(xué)習(xí);開放實驗室;自主式學(xué)習(xí);實驗教學(xué);教學(xué)改革
0、引言
當(dāng)前,伴隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,信息化社會對大學(xué)生計算機(jī)知識、技能以及應(yīng)用方面的要求也不斷提高。計算機(jī)公共基礎(chǔ)類課程如大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)肩負(fù)著重要使命,尤其是課程的實驗環(huán)節(jié),更在培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)基本實踐能力和利用計算機(jī)解決實際專業(yè)問題的創(chuàng)新實踐意識、自主實踐和學(xué)習(xí)能力等方面,擔(dān)負(fù)著前所未有的重任。
然而,如今大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)卻面臨著如下幾個方面的問題。
(1)隨著信息技術(shù)的普及,大學(xué)新生計算機(jī)知識的起點正不斷提高。
(2)不同地區(qū)學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力差異較大,如落后地區(qū)學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力就相對落后,也導(dǎo)致傳統(tǒng)教學(xué)過程中“吃不好、吃不飽”現(xiàn)象的普遍存在。
(3)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的時間進(jìn)度、內(nèi)容要求、方式方法等完全相同的“一刀切”式教學(xué)模式,已難以滿足現(xiàn)代化教學(xué)和學(xué)生多元化個性發(fā)展的需求。
(4)基礎(chǔ)教學(xué)面臨學(xué)生多、教師教學(xué)任務(wù)重的境況,手把手的重復(fù)教學(xué)模式已讓大多數(shù)教師不堪重負(fù),從而沒有更多的精力去學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù),同時也不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。
(5)課程學(xué)時不斷受到擠壓,如何在有限的學(xué)時內(nèi)保障課程教學(xué)效果,已成為教師不得不共同關(guān)注的一個問題。
為提高計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣,培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和自主學(xué)習(xí)能力,對課程教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等進(jìn)行改革勢在必行。
1、改革的目標(biāo)及內(nèi)容
開展以開放實驗室與自主式學(xué)習(xí)為核心的個性化實驗教學(xué)改革與探索,從而推動實驗教學(xué)模式、內(nèi)容、方法、手段、管理的改革創(chuàng)新,達(dá)到“注重學(xué)生個性化發(fā)展的客觀需求,滿足不同層次、不同程度的教學(xué)需求,使學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神得以充分發(fā)展”的目標(biāo),全面提高實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量和效率。
改革的內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)教學(xué)模式的改革。針對上述實驗教學(xué)環(huán)節(jié)面臨的問題,我們推行以開放實驗室為基礎(chǔ)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主、教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)模式。教師集中布置課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求,全天候開放實驗室,在每個開放時段安排指導(dǎo)教師與研究生助教值班,負(fù)責(zé)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的指導(dǎo)與答疑工作。學(xué)生則結(jié)合課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容,根據(jù)自己的時間安排學(xué)習(xí)進(jìn)度并到開放實驗室自行安排學(xué)習(xí)。
(2)教學(xué)內(nèi)容的改革。以教育部“白皮書”對課程的要求為基礎(chǔ),結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生的不同需要制訂實驗內(nèi)容,構(gòu)建“兩層次、兩模塊”的實驗課程教學(xué)體系。我們將實驗內(nèi)容分層,分別體現(xiàn)共性、差異性與技術(shù)先進(jìn)性,以便滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需要。
兩層次體現(xiàn)了兩個層次能力培養(yǎng)的要求與目標(biāo),包括基本實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。第一層基本實踐能力培養(yǎng)體現(xiàn)共性,第二層創(chuàng)新能力培養(yǎng)則結(jié)合各自專業(yè)的不同需求,體現(xiàn)差異性與技術(shù)先進(jìn)性。兩模塊包含計算機(jī)類與非計算機(jī)類2個教學(xué)模塊,根據(jù)學(xué)科專業(yè)的不同要求,制訂針對不同模塊的教學(xué)內(nèi)容。
(3)教學(xué)方式的改革。改革傳統(tǒng)的手把手教學(xué)方式,實現(xiàn)由教師帶實驗向引導(dǎo)實驗的轉(zhuǎn)變,教師提出問題,讓學(xué)生自己摸索并動手實踐,真正成為學(xué)習(xí)的主體,從而讓教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)主體的幫助者和促進(jìn)者。
(4)考核方式的改革。引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)化考試平臺,實施考前預(yù)約和全面機(jī)考的考核模式,在課程開設(shè)學(xué)期分階段提供多次考試時間,學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度選取兩次考試時間并進(jìn)行考試預(yù)約申請??荚囃ㄟ^的學(xué)生可進(jìn)一步自行選擇后續(xù)階段的擴(kuò)展學(xué)習(xí)內(nèi)容,兩次考試不通過的學(xué)生需重修課程。
(5)計算機(jī)基礎(chǔ)實驗教學(xué)綜合網(wǎng)絡(luò)資源平臺的構(gòu)建。我們綜合運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代教育理念、先進(jìn)教學(xué)方法,構(gòu)建計算機(jī)基礎(chǔ)實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源平臺,包括基于網(wǎng)絡(luò)的實驗教學(xué)平臺、網(wǎng)絡(luò)課件、視頻錄像、電子教材等多媒體數(shù)字資源以及考試預(yù)約平臺。此綜合平全面向?qū)W生開放,增強(qiáng)了課堂和實驗室教學(xué)效果,同時實現(xiàn)了課程教學(xué)由課堂面授向?qū)W生在實驗室實踐操作、由以教師為中心向以學(xué)生主動學(xué)習(xí)為主的2個轉(zhuǎn)移。這不僅為學(xué)生提供了自主式和協(xié)作式學(xué)習(xí)空間,還為教師提供了數(shù)字式平臺,有利于發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,實現(xiàn)以人為本的個性化實驗教學(xué),強(qiáng)化學(xué)生解決實際問題的能力,進(jìn)而為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
(6)機(jī)房管理體制的建設(shè)。為保障課程改革的順利推進(jìn),我們還建立了科學(xué)規(guī)范的開放實驗室管理體制。
2、改革的實施及效果
近3年來,我們對重慶郵電大學(xué)理工類學(xué)生進(jìn)行計算機(jī)公共基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)的改革與探索,收到了良好效果。具體實施的情況如下。
(1)在課程開設(shè)學(xué)期內(nèi)的第一次授課采用集中教學(xué)的形式,教師為不同專業(yè)學(xué)生布置課程的學(xué)習(xí)要求、內(nèi)容、形式、考核方法等,并將所有相關(guān)信息在課程網(wǎng)站上,以便學(xué)生隨時查詢。
(2)在第4~16周,我們針對此門課程全天候開放3個實驗室(包括200臺計算機(jī),每周開放7天,開放機(jī)房每周開放量達(dá)7000人),在開放時段安排專職授課教師或研究生助教(面向全校研究生招聘,經(jīng)過嚴(yán)格考核,選拔研究生助教)值班,負(fù)責(zé)開放機(jī)房的管理以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中的答疑與指導(dǎo)工作。學(xué)生憑學(xué)生證可隨時免費到開放實驗室上機(jī)學(xué)習(xí)。
(3)自主開發(fā)課程在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)。所有課程相關(guān)知識點的操作均以視頻錄像的形式放到在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)上,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供有力保障。
(4)自主開發(fā)考試預(yù)約系統(tǒng)??荚囶A(yù)約系統(tǒng)分別在第9、13、16周總共提供3次考試時間,每個學(xué)生可提前一周進(jìn)行考試預(yù)約,結(jié)合自己的學(xué)習(xí)情況從中最多選擇兩次考試機(jī)會??荚囃ㄟ^后不能預(yù)約后階段的考試,同時兩次考試均不合格者需重修課程。
(5)在學(xué)校及學(xué)院的支持與指導(dǎo)下引進(jìn)機(jī)考系統(tǒng),由機(jī)考系統(tǒng)自動進(jìn)行閱卷工作;同時我們結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的需要,重新構(gòu)建考試系統(tǒng)題庫。機(jī)考系統(tǒng)把教師從繁重的閱卷工作中解脫出來,同時為課程的改革提供有力保障。
(6)對第一次考試就通過的部分優(yōu)秀學(xué)生,根據(jù)其需求,我們開展了c、c++程序設(shè)計的興趣課堂。
課程改革起到一定成效,我們對2010---2012年學(xué)習(xí)該課程學(xué)生的成績進(jìn)行統(tǒng)計,總體情況見表1,具體成績分布情況見表2。
在2010年學(xué)生的課程考試中,因存盤等問題導(dǎo)致70人得0分;成績不及格的學(xué)生中,有31人(含重修學(xué)生23人)未參加考試;成績滿分學(xué)生的人數(shù)為40人,占總考試人數(shù)的1.48%。
在201 1年學(xué)生的課程考試中,因存盤等問題導(dǎo)致17人得0分;成績不及格的學(xué)生中,有92人(含重修學(xué)生37人)未參加考試;成績滿分學(xué)生的人數(shù)為27人,占總考試人數(shù)的1.06%。
在2012年學(xué)生的課程考試中,因存盤等問題導(dǎo)致3人得0分;成績不及格的學(xué)生中,有96人(含重修學(xué)生17人)未參加考試;成績滿分學(xué)生55人,占2.65%。
對比表1-表3的數(shù)據(jù)可知,近3年來學(xué)生的成績、高分段學(xué)生的比例及一次性通過率等都在不斷提高,不及格率逐年下降,改革的成效明顯。
3、結(jié)語
通過以上形式的課程改革與探索,我們收到了預(yù)期的改革效果,改革特色主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)科學(xué)、先進(jìn)的教學(xué)理念。以開放實驗室為基礎(chǔ)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的教學(xué)模式體現(xiàn)了教學(xué)理念的科學(xué)性與先進(jìn)性,同時有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、自主實踐與創(chuàng)新能力。該教學(xué)理念充分體現(xiàn)“學(xué)生回歸、教師解放”的特點,使得學(xué)生回歸學(xué)習(xí)主體的本位,教師從繁雜的教學(xué)工作中解脫出來,有更多的精力學(xué)習(xí)新技術(shù)并進(jìn)行課程的改革建設(shè)等,從而形成良性循環(huán),更加有利于教學(xué)效果的提高。
(2)以學(xué)生為本、“兩層次、兩模塊”的實驗課程教學(xué)體系。以能力培養(yǎng)為主線,以知識點為核心,與理論教學(xué)既有機(jī)結(jié)合又相對獨立,分層次、相互銜接的實驗教學(xué)體系體現(xiàn)了“強(qiáng)基礎(chǔ)、追前沿、重技能”的特色,具有很好的系統(tǒng)性、完整性、擴(kuò)展性和成長性;以學(xué)生為本的教學(xué)體系能夠不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。
(3)開放、共享、資源豐富的實驗教學(xué)資源平臺。
我們構(gòu)建的計算機(jī)基礎(chǔ)實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源平臺能充分體現(xiàn)資源的共享性和開放性,有利于實現(xiàn)以人為本的個性化實驗教學(xué),強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:地方本科計算機(jī)專業(yè);項目驅(qū)動;人才培養(yǎng);教學(xué)
作者簡介:李曉翠(1986-),女,湖南衡陽人,湖南工學(xué)院計算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院,助教;陳敏(1978-),男,湖南衡陽人,湖南工學(xué)院計算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院,副教授。(湖南 衡陽 421002)
基金項目:本文系2013年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目“地方本科院校計算機(jī)專業(yè)語言類課程‘項目驅(qū)動’教學(xué)模式研究與實踐”(項目批準(zhǔn)號:湘教通〔2013〕223號)、湖南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2012年度大中專學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)研究專項課題“地方本科院校學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育模式的探索與實踐”(項目編號:XJK012BJC033)的研究成果。
中圖分類號:G647 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0052-02
一、研究背景
目前,許多高等院校普遍形成了分層次進(jìn)行人才培養(yǎng)的理念,開始對自己學(xué)校的辦學(xué)層次進(jìn)行重新審視和定位。其中,為數(shù)不多的“985工程”、“211工程”高校將培養(yǎng)目標(biāo)定位于培養(yǎng)研究型人才,而絕大多數(shù)普通院校則將培養(yǎng)目標(biāo)定位于培養(yǎng)應(yīng)用型人才。在確定了辦學(xué)層次后,定位于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的絕大多數(shù)高等院校普遍將壓縮理論教學(xué)課時、增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)作為重點,對人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)計劃進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整,形成了形式多樣、風(fēng)格各異的教學(xué)計劃。隨著社會信息化程度的提高,社會和行業(yè)對計算機(jī)類專業(yè)(包括計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、軟件工程專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)等)人才的綜合能力提出了更高的要求。根據(jù)長期對畢業(yè)生就業(yè)情況和實際工作能力的跟蹤,及社會業(yè)界對畢業(yè)生需要的持續(xù)調(diào)查了解,發(fā)現(xiàn)具有良好的自主學(xué)習(xí)能力、項目開發(fā)能力和團(tuán)隊合作精神的畢業(yè)生,深受用人單位的歡迎,同時也是很多學(xué)生進(jìn)一步深造的基礎(chǔ)。但是目前地方本科院校計算機(jī)專業(yè)很多本科學(xué)生在完成了語言類課程的學(xué)習(xí)后,寫一些小程序沒有問題,但對于實際項目的開發(fā)卻感到很茫然。這種情況在完成畢業(yè)設(shè)計以及學(xué)生找工作時表現(xiàn)的尤為突出。
對此,針對地方本科院校人才培養(yǎng)的定位以及社會和行業(yè)對計算機(jī)專業(yè)人才的要求,在地方本科院校計算機(jī)專業(yè)實施項目驅(qū)動教學(xué)模式來組織和開展教學(xué)顯得迫在眉睫。
二、項目驅(qū)動教學(xué)模式
1.項目驅(qū)動教學(xué)模式的定義
項目驅(qū)動教學(xué)模式是一種結(jié)合了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和實用主義教學(xué)理論的教學(xué)法,是一種系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)模式,讓學(xué)生在真實、完整的項目中自主建構(gòu)專業(yè)知識和技能,旨在提高學(xué)生解決實際問題以及各種能力的綜合能力,促使其成長為具有可持續(xù)發(fā)展能力的應(yīng)用型人才。
與傳統(tǒng)教學(xué)方式不同,項目驅(qū)動教學(xué)模式要求必須以學(xué)生為中心,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,使學(xué)生置身于探索知識的情境之中。
2.項目驅(qū)動教學(xué)模式的特點
(1)行動導(dǎo)向性。在課程教學(xué)中運用項目驅(qū)動教學(xué)法體現(xiàn)了“為了行動而教學(xué),在行動中教學(xué)”的行動導(dǎo)向性特點。通過實施典型工作任務(wù)即在工作中能夠反映教學(xué)內(nèi)容、解決實際問題,具有代表性的知識和技能來進(jìn)行實踐,開發(fā)出符合用戶需求的、具體的、具有實際應(yīng)用價值的產(chǎn)品,以強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)認(rèn)知、職業(yè)技能和工作經(jīng)驗,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識問題、分析問題、解決問題的能力,實現(xiàn)了知識、技能一體化,教、學(xué)、做一體化。
(2)企業(yè)級管理性及職業(yè)化顯著性。項目驅(qū)動教學(xué)模式以項目貫穿教學(xué)的全過程,這也使得項目教學(xué)法實施過程中需要企業(yè)級的管理,使學(xué)生在教學(xué)活動中接受企業(yè)化的管理和職業(yè)化的訓(xùn)練,熟悉實際工作的性質(zhì)、內(nèi)容、意義和工作方式,培養(yǎng)職業(yè)技能、職業(yè)用語、職業(yè)習(xí)慣等職業(yè)素養(yǎng),對自己所學(xué)的知識、專業(yè)和將來要從事的職業(yè)形成更清晰的認(rèn)識,從而強(qiáng)化了學(xué)生的職業(yè)認(rèn)同感,促使其向職業(yè)角色轉(zhuǎn)化。
(3)自主學(xué)習(xí)及創(chuàng)新性。項目驅(qū)動教學(xué)法真正將學(xué)生置于教學(xué)的主體地位,以學(xué)生為中心來開展教學(xué)活動。在項目驅(qū)動教學(xué)模式下,始終強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的思想,因材施教。教師必須給予學(xué)生足夠的思考和活動的空間,充分發(fā)揮學(xué)生的自主意識及自主能力,同時在項目開發(fā)過程中,要注意及時給予學(xué)生啟發(fā)、因勢利導(dǎo),通過項目訓(xùn)練激發(fā)學(xué)生的求助欲和創(chuàng)造力,促使其自我提升和自我實現(xiàn)。
(4)跨學(xué)科性及社會關(guān)聯(lián)性。項目驅(qū)動教學(xué)模式是一種綜合的教學(xué)方法,并且不同的項目開發(fā)會用到不同的專業(yè)及領(lǐng)域知識,這使得僅靠計算機(jī)本專業(yè)的知識和技能不足以順利完成項目驅(qū)動教學(xué)任務(wù)。例如項目的執(zhí)行需考慮到成本效益的經(jīng)濟(jì)性、人員物資調(diào)配的合理性、產(chǎn)品材料應(yīng)用的環(huán)保性等,那么就必須要用到經(jīng)濟(jì)學(xué)、物流管理、材料科學(xué)等學(xué)科方面的知識。同時項目驅(qū)動教學(xué)模式將教學(xué)情境與工作情境相融合,具有鮮明的社會屬性,讓學(xué)生體驗到自己的工作角色、認(rèn)識到工作的社會意義及創(chuàng)造的產(chǎn)品豐富價值,從而形成自己獨立的社會人格、基本職業(yè)能力(專業(yè)能力、方法能力、社會能力)和關(guān)鍵能力。其中,關(guān)鍵能力主要是指存在于基本職業(yè)能力以外的,能夠遷移到各種職業(yè)工作崗位中使用的能力。
三、地方本科院校計算機(jī)專業(yè)實施項目驅(qū)動教學(xué)模式的可行性
摘要:在研究生的計算機(jī)仿真技術(shù)課程教學(xué)中,針對機(jī)械工程類研究生的專業(yè)方向、課程體系的設(shè)置以及工科研究生自身特點,為培養(yǎng)研究生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力以及增強(qiáng)其工程應(yīng)用意識,通過在計算機(jī)仿真技術(shù)課程教學(xué)的經(jīng)驗積累,逐步探索出以項目驅(qū)動為主要教學(xué)方法,通過實踐應(yīng)用,取得良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:項目教學(xué)法;計算機(jī)仿真;創(chuàng)新;實踐
中圖分類號:G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)24-0144-02
一、前言
研究生教學(xué)有其突出的特點,他們中多數(shù)人理論基礎(chǔ)扎實,獲取書本知識能力強(qiáng)。但同時也存在創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不足、工程應(yīng)用背景不夠的缺點。本人通過十多年研究生教學(xué)的實踐,結(jié)合本學(xué)院研究生專業(yè)方向、課程內(nèi)容針對性強(qiáng)等特點,對如何在研究生教學(xué)改革中突出培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與工程應(yīng)用能力等問題進(jìn)行了一些改革創(chuàng)新。
二、課程定位及課程特點
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,科學(xué)研究的深入與計算機(jī)軟、硬件的發(fā)展,計算機(jī)仿真技術(shù)已成為分析、綜合各類系統(tǒng),特別是大系統(tǒng)的一種有效研究方法和有力的研究工具,計算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各技術(shù)領(lǐng)域、各學(xué)科內(nèi)容和各工程部門。仿真技術(shù)已經(jīng)在國防軍事、國民經(jīng)濟(jì)、社會生活的眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用,國內(nèi)外眾多學(xué)者認(rèn)為,仿真技術(shù)“正在成為與理論、實驗并列的第三種認(rèn)識和改造客觀世界以及科學(xué)研究的手段”,因此仿真技術(shù)
被認(rèn)為是“使能”技術(shù)。計算機(jī)仿真技術(shù)是仿真科學(xué)與技術(shù)涉及到的有關(guān)具體仿真技術(shù)中最為基礎(chǔ)的部分,具有綜合性、多學(xué)科交叉等特點。
為了拓寬機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ),提高培養(yǎng)對象的整體素質(zhì),更好地適應(yīng)社會對機(jī)械工程專業(yè)人才的需求,高校工科專業(yè)的研究生應(yīng)掌握一定的計算機(jī)仿真知識與技能。計算機(jī)仿真技術(shù)課程是我校機(jī)械工程學(xué)院面向所有研究生各專業(yè)方向的研究生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,考慮專業(yè)應(yīng)用需求并結(jié)合教學(xué)實踐情況,課程目的是通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握計算機(jī)仿真技術(shù)方面的基本理論,基本知識和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為今后分析、綜合各類工程系統(tǒng)或非工程系統(tǒng)提供一種有力的工具,以便能靈活應(yīng)用所學(xué)的計算機(jī)仿真技術(shù)為本專業(yè)工作服務(wù)。
一方面,基于仿真技術(shù)課程的內(nèi)容方法較多,實踐性強(qiáng)的特點;另一方面,授課對象專業(yè)方向較多、授課學(xué)時有限等特點,如何解決在有限的教學(xué)課時內(nèi)講授內(nèi)容繁多的仿真內(nèi)容、對計算機(jī)仿真技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革探索和實踐,以達(dá)到計算機(jī)仿真技術(shù)教學(xué)目標(biāo)。
三、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法的選擇
課程開設(shè)初期,由于只是機(jī)械電子工程專業(yè)方向的同學(xué)選修,所以所講內(nèi)容基本針對該專業(yè)方向進(jìn)行設(shè)置。隨著選修人數(shù)的不斷增加,以及選修學(xué)生所屬專業(yè)方向的擴(kuò)大,專業(yè)方向包括:機(jī)械制造及其自動化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計及理論、車輛工程、機(jī)械工程(專業(yè)學(xué)位)等,基本涵蓋了機(jī)械工程學(xué)院的所有專業(yè)方向。
計算機(jī)仿真技術(shù)課程涉及多個交叉學(xué)科,緊密相關(guān)的課程包括數(shù)值計算方法、計算機(jī)編程、計算機(jī)圖形學(xué)、高等數(shù)學(xué)、自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、優(yōu)化設(shè)計等課程。如何講出本課程的特點,并充分結(jié)合相關(guān)課程內(nèi)容,必須在教學(xué)內(nèi)容的選排上下功夫。
項目教學(xué)法是一種以任務(wù)驅(qū)動、以項目為基本教學(xué)單元,將理論教學(xué)和實踐教學(xué)有機(jī)融合在一起,強(qiáng)調(diào)綜合能力的培養(yǎng)在研究生教育中的重要性,突出學(xué)生在整個教學(xué)過程中的主體地位。因此,為了滿足各個專業(yè)方向?qū)W生的要求,使他們能夠掌握一門工程分析技術(shù),為后續(xù)的學(xué)術(shù)論文和碩士學(xué)位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段,本人在講授該門課程的過程中,逐年對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)考核方法等不斷進(jìn)行調(diào)整和完善。
1.采取項目專題方式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的講授,調(diào)整授課內(nèi)容,采用專題教學(xué)方法使課程主題內(nèi)容分明,有利于將仿真方法講深、講透。
2.擴(kuò)展所授課程內(nèi)容涵蓋的范圍,包括數(shù)值計算、優(yōu)化設(shè)計、圖形可視化、控制系統(tǒng)特性仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計以及與外部軟件的接口等內(nèi)容,以滿足各專業(yè)方向?qū)W生的需求。
3.增加與課程相結(jié)合的實驗教學(xué)內(nèi)容。計算機(jī)仿真技術(shù)本來是實踐性很強(qiáng)的綜合性技術(shù),仿真技術(shù)本身是在對控制系統(tǒng)分析的過程中不斷完善和發(fā)展起來的。因此并結(jié)合各個專業(yè)研究生的不同研究方向,靈活設(shè)計若干個專題實驗,使學(xué)生學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生將該門課程應(yīng)用于實際工程的能力。
4.采用多個工程應(yīng)用實例進(jìn)行教學(xué),從系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)學(xué)建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使學(xué)生從生產(chǎn)實際認(rèn)知的研究對象,提升到理論高度的學(xué)習(xí),應(yīng)用所學(xué)的各科理論知識和技術(shù)手段,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、仿真建模的建立,并對模型求解以及特性進(jìn)行分析,獲得直觀結(jié)果,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,最終解決實際工程問題,培養(yǎng)學(xué)生解決工程實例問題的能力。
5.結(jié)合學(xué)科前沿,進(jìn)行課堂討論。研究生在初步掌握了對系統(tǒng)的模型、仿真算法設(shè)計、仿真及結(jié)果分析這一流程后,為強(qiáng)化計算機(jī)仿真在實際工程的應(yīng)用概念,在此基礎(chǔ)上,以項目形式,開展課程學(xué)科前沿以及⒏妹趴緯逃胂執(zhí)技術(shù)融合等專題討論。
6.增加實驗環(huán)節(jié),培養(yǎng)研究生工程實際應(yīng)用能力。利用各種平臺,擴(kuò)充計算機(jī)仿真技術(shù)資料,提供最新的仿真案例,結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊的科研課題,設(shè)計實驗項目,培養(yǎng)研究生工程實際應(yīng)用能力。
四、項目教學(xué)法的教學(xué)效果
基于項目教學(xué)法計算機(jī)仿真技術(shù)課程的教學(xué)方法改革與實踐,滿足機(jī)械工程學(xué)院各個專業(yè)方向研究生的需求,教學(xué)方法和手段的完善,使研究生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力等得到了進(jìn)一步的提高。
計算機(jī)仿真技術(shù)作為工科研究生的必備研究手段和技術(shù),使學(xué)生掌握一門工程分析技術(shù),為后續(xù)的課題研究、學(xué)術(shù)論文和學(xué)位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段。
近五年的每年30―40人研究生選課,工程碩士每年20人左右選課,課程得到了各專業(yè)方向研究生的普遍認(rèn)同。本人指導(dǎo)的研究生,發(fā)表與該課程相關(guān)的學(xué)術(shù)論文近20篇,撰寫的碩士論文均用到計算機(jī)仿真技術(shù)。
關(guān)鍵詞:專業(yè)規(guī)范;計算機(jī)專業(yè);培養(yǎng)方案
目前,全國有800余所高校設(shè)置有計算機(jī)本科專業(yè)。一方面,社會對計算機(jī)專業(yè)人才的需求量在不斷增加;另一方面,目前高校培養(yǎng)的計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生卻得不到用人單位的認(rèn)可,這說明社會對計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的質(zhì)量要求在提高[1]。
作為一所省屬地方多科性大學(xué),武漢工程大學(xué)的計算機(jī)專業(yè)目前也正面臨著一個尷尬的局面。一方面,我們的生源、師資隊伍、教學(xué)手段等方面都不如部屬重點高校,它們的學(xué)生就業(yè)出口比我們多,譬如很多學(xué)生可以攻讀碩士,考研率要比我們高很多;一些國內(nèi)外的知名企業(yè)、研究單位也愿意招聘它們的學(xué)生[2]。另一方面,一些職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)生在職業(yè)技能訓(xùn)練方面做了大量的工作,在動手能力等方面也有一定的優(yōu)勢,加上其工資水平較低,就業(yè)形勢也好于我們[3-4]。因此,省屬地方高校如何建設(shè)好計算機(jī)專業(yè),成為擺在我們面前的重大課題。
為不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,在教育部、計算機(jī)教指委和武漢工程大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的共同關(guān)心和努力下,我校計算機(jī)專業(yè)成為全國首批14個“計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)范”推廣試點高校之一,開始按照計算機(jī)專業(yè)規(guī)范來制定人才培養(yǎng)方案,并結(jié)合我校實際情況和辦學(xué)特色,構(gòu)建了新的人才培養(yǎng)體系。
1計算機(jī)專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀
我校于1996年開始招收計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科學(xué)生。到目前為止,計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)按四個專業(yè)方向進(jìn)行設(shè)置,即計算機(jī)工程方向、計算機(jī)科學(xué)方向、軟件工程方向、信息技術(shù)方向。這四個專業(yè)方向開辦的時間有長有短,各專業(yè)的師資力量有強(qiáng)有弱,各專業(yè)又具有不同的特點。因此,需要根據(jù)自身特點及社會需求來找準(zhǔn)本專業(yè)的定位,并依此來確定人才培養(yǎng)模式。
1.1學(xué)生規(guī)模和層次
目前,我校計算機(jī)專業(yè)現(xiàn)有在校學(xué)生900余人。學(xué)生的來源和層次可分為3大類。其中,計算機(jī)工程方向和計算機(jī)科學(xué)方向的招收對象為參加普通高考被二本檔次錄取的學(xué)生;軟件工程方向的招收對象為中職參加高考被錄取的學(xué)生;而信息技術(shù)方向的招收對象為專升本學(xué)生。由于學(xué)生來源和層次存在差異,我校計算機(jī)專業(yè)因此設(shè)置了4個專業(yè)方向。
1.2師資水平
計算機(jī)專業(yè)現(xiàn)有專任教師40余人,其中教授8人。絕大多數(shù)專任教師具有碩士以上學(xué)歷。其中,具有博士學(xué)位的教師15人,且中青年教師居多,師資隊伍整體結(jié)構(gòu)合理,發(fā)展趨勢良好,符合專業(yè)目標(biāo)定位要求,適應(yīng)學(xué)科、專業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的需要和教學(xué)需要。目前,該專業(yè)已經(jīng)擁有了一支平均年齡輕、知識結(jié)構(gòu)合理、工作能力較強(qiáng)的教師隊伍。
1.3實驗(實習(xí))條件
經(jīng)過十余年的建設(shè)和發(fā)展,我校計算機(jī)專業(yè)已經(jīng)建成能夠滿足實驗教學(xué)的各類專業(yè)實驗室10余間,可以承擔(dān)專業(yè)課程實驗、課程設(shè)計(綜合設(shè)計)、畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)任務(wù)。同時還建設(shè)有校內(nèi)實習(xí)基地。該專業(yè)的各項實習(xí)一般采用校外實習(xí)與校內(nèi)實習(xí)相結(jié)合,集中實習(xí)與自主實習(xí)相結(jié)合的方式開展。這些實習(xí)條件滿足了教學(xué)需要,實習(xí)效果較好。2008年,我院建設(shè)的計算機(jī)實驗教學(xué)示范中心通過了湖北省的驗收。它的設(shè)立表明我校計算機(jī)實驗教學(xué)水平又上了一個新的臺階。
1.4科研及學(xué)科平臺建設(shè)
計算機(jī)學(xué)院經(jīng)過多年的發(fā)展,科研水平不斷提高。目前,我院每年獲得的科研經(jīng)費超過300萬元,承擔(dān)有大量國家級、省部級縱向科研項目,以及一大批企業(yè)合作項目。學(xué)院現(xiàn)有碩士專業(yè)2個,即計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)(工學(xué)、理學(xué))和模式識別與智能系統(tǒng)(工學(xué))。學(xué)院現(xiàn)有省級重點學(xué)科一個――模式識別與智能系統(tǒng),以及智能機(jī)器人湖北省重點實驗室。這些科研平臺和學(xué)科平臺的建設(shè)給計算機(jī)專業(yè)教學(xué)提供了師資隊伍、實驗環(huán)境方面的有力支撐。
目前,我校計算機(jī)專業(yè)在人才培養(yǎng),特別是教學(xué)工作中還存在一些問題。主要表現(xiàn)在課程設(shè)置不合理、知識體系不完善、學(xué)生實踐動手能力不強(qiáng)等方面。因此,如何制定一個合理的、切實可行的培養(yǎng)方案和人才培養(yǎng)體系,就成為一個亟待解決的問題。我們不可能完全向部屬院校的培養(yǎng)模式看齊,我們沒有那個硬實力,也沒有那個軟實力。我們也不可能向職業(yè)技術(shù)學(xué)院看齊,我們不能那樣做。我們學(xué)校的目標(biāo)和計算機(jī)學(xué)院的目標(biāo)都是要成為省屬一流的學(xué)校和計算機(jī)學(xué)院,而不是簡單地培養(yǎng)一般人才或技能型人才[5]。
2培養(yǎng)方案的制定
計算機(jī)教指委制定的計算機(jī)專業(yè)規(guī)范為我們解決上述問題提供了一個非常好的方案,也引起了學(xué)校、學(xué)院廣泛的關(guān)注和重視。計算機(jī)學(xué)院及時抓住這一契機(jī),以專業(yè)規(guī)范為指導(dǎo),制定新的培養(yǎng)方案。
2.1領(lǐng)會規(guī)范內(nèi)涵
結(jié)合我校計算機(jī)專業(yè)學(xué)生來源廣、層次多的現(xiàn)狀,我們調(diào)整了專業(yè)設(shè)置。與計算機(jī)專業(yè)規(guī)范相一致,我們也將計算機(jī)專業(yè)調(diào)整為4個專業(yè)方向――計算機(jī)科學(xué)方案、計算機(jī)工程方向、軟件工程方向、信息技術(shù)方向。
我們于2007年就組織人員認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會專業(yè)規(guī)范的內(nèi)涵和現(xiàn)階段國際國內(nèi)計算機(jī)教育的現(xiàn)狀和特點。計算機(jī)專業(yè)的內(nèi)涵和外延已發(fā)生較大變化,計算機(jī)專業(yè)的教育內(nèi)容已不再局限于傳統(tǒng)的計算理論、計算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu),而計算機(jī)軟件、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體及其應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與信息安全等教育內(nèi)容得以強(qiáng)化。我們對4個專業(yè)方向的各個方面進(jìn)行了學(xué)習(xí)和研究,對每個專業(yè)方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)規(guī)格以及思想道德素質(zhì)、文化素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)、身心素質(zhì)、獲取知識的能力、應(yīng)用知識能力、創(chuàng)新能力、工具性知識、人文社會科學(xué)知識、自然科學(xué)知識、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、經(jīng)濟(jì)管理知識等進(jìn)行了研究與分析。
2.2制定培養(yǎng)方案及實施
我校計算機(jī)專業(yè)在學(xué)習(xí)領(lǐng)會專業(yè)規(guī)范內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,按專業(yè)規(guī)范分別制定了4個專業(yè)方向新的培養(yǎng)計劃,并于2007級開始執(zhí)行。
武漢工程大學(xué)主管校長和教務(wù)處對計算機(jī)專業(yè)的改革方案給予了大力支持,將其作為國家級教研項目立項,并給予經(jīng)費上的支持,在教學(xué)任務(wù)安排上給予了適當(dāng)照顧。
各專業(yè)教師積極參與這項教學(xué)改革工作,全面貫徹規(guī)范要求,重新制定新的培養(yǎng)計劃和授課計劃,積極按照專業(yè)規(guī)范要求調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容。
培養(yǎng)計劃強(qiáng)化了系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu),突出了培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,符合地方高校的辦學(xué)特點。
在知識結(jié)構(gòu)上,我們按規(guī)范的要求進(jìn)行了課程設(shè)置。但由于總學(xué)時的限制,每門課程的學(xué)時安排不求多、但求精。同時,我們加大了實踐環(huán)節(jié)(實驗、設(shè)計、實習(xí))的學(xué)時,提高了學(xué)生的動手能力。
我們進(jìn)一步轉(zhuǎn)變教育教學(xué)思想觀念,踐行“重德育、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實踐、嚴(yán)管理”的教育教學(xué)理念,改革教學(xué)內(nèi)容和課程體系,更新教學(xué)方法和手段,全面推進(jìn)素質(zhì)教育,著力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、交流能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和社會適應(yīng)能力,造就“基礎(chǔ)扎實、知識面寬,實踐創(chuàng)新能力強(qiáng),德、智、體、美全面發(fā)展的應(yīng)用型高級工程技術(shù)”人才。