计算机专业实践教学模式的改革与创新

朱艳辉 文志强 王 平 向华政

摘要:本文分析了计算机专业实践教学存在的问题,对实践教学体系、教学方法、教学内容等多个方面的改革进行了阐述,提出了一套优化配置、强化特色的实践教学模式。

关键词:计算机专业;实践教学;模式

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

计算机实践教学是学生在学习计算机理论知识之后,通过上机、实验、操作、实习等一系列实践环节,来巩固和加强基础理论知识,应用所学习的基础理论知识解决实际问题。随着就业形势的新发展,企业对在校大学生的需求定位已经逐步转变为能力主导型。企业对学生的需求不再是单纯以学生成绩和各种奖励为主要参考依据,更多的企业将人才需求定位在能力考察上。部分企业甚至将能力因素排在学习成绩因素之前,以学生能力的优劣确定是否录用。这就意味着高校学生不仅要有扎实的理论功底,还必须具有较好的实践动手能力和创新能力。计算机专业教学中的许多课程都是实践性很强的课程,所以在教学过程中,必须将以往的“以教师为中心”的教学方法,变成“以学生为中心,在实验与实践中学习”的教学方式。

计算机专业实践教学效果的好坏将直接影响计算机专业学生知识的综合应用及创新能力的培养,虽然许多高等院校都十分重视计算机专业实践教学,也取得一定的研究成果,但往往针对性比较强,使用中存在着很大的局限性,因此应该对其进行研究,探讨和改革,进而做到“因地制宜”,将理论教学内容和实践教学内容进行整合达到资源最优化的效果。

2目前我国计算机实践教学存在的主要问题

(1) 教育理念相对滞后

主要体现在实践教学时数上占总学时数很少;在实践教学内容方面对理论内容进行验证的实践教学环节占较大比例,而有利于培养应用能力的综合性、设计性实验等实践性教学比例偏少;在实践教学安排上仍采取“先理论,后实践”的顺序来确定实践教学环节。

(2) 专业课程设置定位不准确

没有相应的学科基础,新教师多,是参照其他学校的教学大纲开设自己的专业课,没有深入研究本校学生的基础素质和能力,以及本校教师的专业素养和能力,使其专业课程不能满足现代高等教育的理念,造成其实践教学体系先天性不足。

(3) 课程实验师资不足

学校规模的扩大,在校学生规模剧增,致使专业教师和实验指导人员严重不足。在引进教师方面观念陈旧,由于一些政策原因引进实践教学教师时,过分强调了学历、职称条件,无形中弱化了对工程经验和技术水平的要求,引进的教师达不到“双师”标准。

(4) 实验教学内容质量不高

师资专业水平不高,使开出的实验内容水平也不高。主要是以验证性和观察性的实验为主,设计性、综合性的实验较少,研究性和创新性的实验几乎没有,主要以满足课程的基本要求为目的,内容更新不够快。

(5) 实验指导和管理落后

计算机专业的实验以锻炼学生的能力为主。但是当前实验内容陈旧,指导教师的实践经验不足,不能很好满足学生学习的需要。实验课程的安排随意性很大,不能与课堂教学相辅相成,学生理论学习和实践脱节。实验室管理手段比较落后,采用手工登记和监督,致使实验教学非常忙乱。

(6) 实验设备不足和陈旧

计算机设备需要更新速度快、投入非常大的,与其他学科的实验设备性质差别很大。很多学校的领导和相关部门不能认识到计算机教学的特点,在实验设备上投入不够,使很多设备落后,数量也不足,根本达不到教育部规定的4∶1的指标。

(7) 实践教学成绩评定方法有待完善

高等教育已从单一的传授知识转向知识、能力和素质三位一体化的培养,但目前的成绩评定大多仍停留在掌握知识程度的评价,仍以最终的实验报告作为评定学生实验成绩的主要依据,尚未形成科学、综合评定学生实践能力的评价体系。

(8) 实习基地较少

实习基地是指具有一定实习规模并相对稳定的校内外实习和社会实践活动的场所,实习基地的建设与管理水平直接影响培养目标的实现。

3实践教学模式的改革

多年来,学院为改革实践教学体系,培养学生的实践能力和创新能力做了许多尝试与探索,进行了一系列改革研究并付诸实施。

3.1创新实践教学体系的构建

改革实践教学,构建相应的实践教学课程体系,如图1所示:

按照教学计划,学生需完成以实验项目为主的验证型、基础性实验,这种方式一般以班级为单位,实验教师负责全班学生的实验教学,使学生得到基本技能和基本方法的训练,为创新教学打下良好的基础。

而综合型、设计型的实验,以课程项目(如应用型实验、专业综合实验、专业实验、项目训练)设计为实验的主线,以班或小组为单位,指导教师根据不同课程负责全班或若干个小组的指导,着眼于学科的综合实验能力、运用本课程基础理论进行设计的能力的培养。

创新型实践一般以项目训练、科研开发、课题研究、系统软件开发等为课题,以课题或项目小组为组织形式,学生自选指导教师和课题,自定实践方案和设计方案,自主实施实践过程。

把实践教学与理论教学有机结合作为重点,改革实践教学依附于理论教学的传统观念。建立相对独立的实践教学体系。打破层次之间专业之间、课程之间的界限,面向教师、研究生、全日制本科生及成教等多层次教学;建立多个计算机综合实验室,承担基础性实验、综合性实验和设计性实验不同层次的实验教学;计算机课程实践、毕业设计等实践性教学环节也可以在实验室完成;建立大学生创新实验室,吸收一部分能力强的学生开展创新训练,参与各级各类竞赛;学院各研究所也吸收一部分本科学生参与科研项目与一些应用型项目的研发,形成以能力培养为主线与理论教学既有机结合,又相对独立的多层次实践教学体系。

3.2创新实践教学体系的实施

(1) 更新实践教学内容,使之适应计算机技术发展

发展式的实践教学是计算机实验教学的特征和规律。计算机学科发展变化日新月异,是其他学科所无法相比的。只有根据不同时期计算机科学和技术的发展,紧紧跟踪新技术、新方法、新理论,不断更新课程教学大纲、教材,促进教学内容的重组和体系的更新,使学生学到当前主流技术,才能够真正强化实际应用能力的培养,造就掌握和熟练应用计算机的各类人才。

(2) 建立计算机实践教学的多元化创新平台

① 由软硬件及其网络构成的数字化实践教学平台;

② 由网络课件、视频录像、试题库、实验平台、优秀作业、电子教材等构成多媒体数字资源,还包括教师队伍、实验人员及行政人员等;

③ 在“平台”和“资源”上开展设计、实验、课程设计、实习、答疑、提交报告、测评等教学活动。

(3) 加强实践教学信息化建设

① 网络实践教学资源建设

实践教学网络资源包括:实践教学大纲(实验教学大纲、课程设计教学大纲、实习教学大纲、毕业设计教学大纲)、各种实践教学指导书、电子教案、教学日历、试题库、教学辅导资料、相关软件及资料下载等。

② 实现实践中心信息化管理

实践中心信息化管理内容有:实践教学资源、网络化实践教学管理、在线考试系统、在线提交实验报告、网上实践教学辅导、网上论坛、相关实践教学文件下载等。通过中心的信息化系统,可以把实践教学的管理、实践教学信息的发布、学生信息的反馈都融合在信息系统中。具体来说,实践中心信息化体现在以下几个方面:

利用计算机技术和网络技术,实现机房管理数字化和智能化。

实施在线作业与考试,提供理论与实验教学的整合平台。

开发毕业设计管理系统,使毕业设计管理工作上一个新的台阶。

建设实践教学资源网站,创造良好的环境。

(4) 提出并贯彻“以学生为中心的分类分层次培养的实践教学体系”

根据“学科专业、知识结构、培养层次”,构建立体化的分类分层次的实践教学体系:

①“学科专业”分为四大类:理工类,经济/管理/医学类,人文/外语类,计算机类;

②“知识结构”分为四个模块:计算机系统与平台、程序设计、计算机应用技术、计算机硬件技术;

③“培养层次”分为两个层次:基本能力培养,创新能力培养。

对“知识点、技能点”也进行分层:

①“知识点”分三层:基础内容,专项应用内容,综合应用内容;

②“技能点”分三层:基本技能,中级技能,高级技能。

(5) 完善实践教学中心实验室软、硬件建设

进一步加大实验室建设力度,投入资金,改造网络实验室、大学生创新实验室、程序设计语言等实验室。加强实验室的制度化、规范化管理。

(6) 全面开放实验室

学生可以随时申请进入实验室进行设计性、创新性实验题目及科研项目,提高学生的软硬件开发能力和就业竞争能力,同时中心面向全社会提供开放服务。

(7) 紧密联系实际,建立多元化的实习和IT技能实训基地,培养学生创新能力

强化与企业的联系,不断加强实习和实训基地的建设,采用企业化实训案例,强化专业技能和职业素质培养,把实习基地的建设当成提高实践教学质量的重要一环。在教学中,将案例内容和课程知识点紧密结合,通过企业化实训案例,学生不但能把课堂所学的知识点在案例中串接起来,融会贯通,还能在案例营造出的企业真实环境中,实际体验和了解IT项目的整个流程,从而积累项目经验并培养行业所需的职业综合素质。

(8) 实施多层次人才和特色人才的培养

在教学上,加强与科研、工程和社会实践结合,不断充实、改革教学内容,比如对开源代码的教学与应用,更新实习、课程设计内容和实验项目,增加综合性、开放性、设计性、个性化的实验和实践项目,并且实行“优生导师制”的人才培养模式,实施多层次人才和特色人才的培养。

4实施效果

我院从2003年开始实施新的实践教学模式,不断改革和完善实践教学内容,加强硬件设施建设,先后购进新的仪器设备1800多台次,设备总额一千多万元。相继开发了具有自主知识产权的机房数字化智能化管理系统、在线作业与考试系统、毕业设计网络管理系统、研究型课程学习——校园网支持系统、网络远程教学平台等信息系统,真正实现了机房的开放式智能化管理,实现了各种实践教学环节的信息化管理。于2006年建立了学生创新实验室,实施大学生科研创新训练计划和导师制。与多家企业联合建立了多元化的IT技能实训基地,对高年级学生进行职业技能训练。经过几年的不懈努力,在新的实践教学模式下,我院学生的基本能力、专业能力和工程实践应用能力都得到了极大的提升。本科期间就有学生在软考中顺利通过系统分析师考试,有学生出版专著,在湖南省大学生计算机作品大赛、泛珠三角大学生计算机作品赛、“挑战杯”湖南省大学生课外学术科技作品竞赛等各项竞赛中,我院均取得优良成绩。

参考文献:

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