面向应用的计算机软件方向课程群研究
2011-08-15王忠群
王 勇,王忠群
(安徽工程大学 计算机与信息学院,安徽 芜湖 241000)
20世纪末,随着中国高等教育迅速进入大众化阶段,国内高等教育呈现出多样化的办学格局。许多本科院校相继明确了培养应用型本科人才的目标定位,应用型本科教育已逐渐成为我国高等教育体系中一种新的主要类型。应用型人才是高等学校根据社会实际需要所培养的面向实际、面向生产一线掌握一定的基础理论知识并有一定的科研成果创造转化能力的人才,应用型本科人才是介于专才(与职业、岗位对应性极强,由高职高专培养)和通才(理论基础宽厚,研究型本科高校培养)之间的一种复合型人才。
应用型IT人才是指经过高等学校或其他职业培训渠道的培训,通过了系统的专业学习和训练,具备一定的计算机理论和应用基础知识,以完成计算机及相关专业的技术应用、软件开发、系统维护等应用类型工作为目标的人才。软件企业对应用型IT人才的基本素质要求是:应具有良好的编码能力,较强的英语阅读和写作能力,具有软件工程的概念、自觉的规范意识和团队精神,具有认识和运用数据库的能力,有较强的求知欲和进取心。可见,从专业的角度要求,符合IT产业需要的应用型人才的知识结构,应包含三方面的内容,即算法分析和程序设计技能、英语读写能力和软件工程的实践经验。合格的软件开发人才,应该掌握一门以上的主流程序设计开发工具,成功地完成过初步的软件开发任务;具备一定的英语读写能力,能够阅读IT专业的英文资料,编写软件开发英文文档;接受过包括系统分析、设计、编码、调试和维护等全过程的软件工程实际工作的训练,并具有一定的实践经验。
从我们的教学实践来看,提高学生的工程应用能力,掌握一门主流计算机语言是关键。但,长期以来计算机语言在高校教学过程中仅仅充当一门课程,未能上升到综合能力培养的高度,学生的编程能力普遍不强。事实证明,计算机语言学习的好坏是关系到后续专业主干课程的学习的关键,其已成为高校计算机专业应用人才培养的瓶颈。
1 计算机语言教学存在的问题
计算机语言(如java语言、C++语言等)是计算机相关专业的专业基础课,现有计算机语言的教学内容大多是理论性较强,内容抽象,而且与实际的工程应用不相符合,学生仅停留在对语法层次的理解,对实际项目的开发一知半解。另一方面,计算机语言(如Java语言等)与《数据库原理及应用》、《数据结构及算法》、《编译原理》、《软件工程》、《分布式计算》、《计算机网络》、《操作系统》等专业主干课程紧密相关。它们之间关系密切,自成体系,但长期以来这个隐含的体系与它们内在的联系一直未能引起足够的重视。我们认为当前的计算机语言教学主要存在下列问题:
(1)课时数较少,教学内容很难扩展。计算机语言作为一门专业基础课,其重要性可想而知。但一直以来,课时数较少,课堂教学只能涉及语言的语法层次,很多有应用价值的教学内容很难扩展。有些院校提前了《面向对象程序设计》的开课时间,增加了课时数,但依然存在问题。我们认为语言的学习,应该是循序渐进。利用一学期的时间不可能将一门计算机语言学透,并且计算机语言课的学习应该渗透到其他专业课的学习中。
(2)课程设置孤立,内容体系群有待建立。现有的课程设置大多依据本课程的教学要求,未能从课程群角度考虑课程教学内容的选择,课程之间的联系未能深度挖掘。课程内容的设置往往都是孤立的,课程之间孤立容易形成学生理解的单一。学生学习某门课程只知道掌握该门课程的内容而不知其与其它知识的应用,学习体系差,不能触类旁通。
(3)工程项目实践薄弱,不利于专业培养目标的实现。作为一所工科院校,我们需要培养适应21世纪社会主义现代化建设需要,德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、富有创新意识的专门性高级人才。工程项目实践是培养目标完成的重要保证,缺少工程实践会使得学生缺少竞争力。但目前我们的课程设置所涉及的有工程背景的实践环节较少,实践内容相对较为陈旧单调,学生参与科研的机会少。
(4)课程不能反映专业特色。专业特色是一个专业赖以生存与发展的基础,课程的设置有是特色形成的必要条件。如何设置课程才能显现特色,一直未能引起足够的重视。
通过对上述问题的分析,我们认为如何提高学生的学习兴趣、如何使得计算机语言课程与计算机系列课程一体化培养目标是保证教学效果提高的关键。针对我校的培养定位,我们提出以计算机语言为驱动的计算机专业应用人才培养模式,以培养满足社会需求的计算机相关行业的高级专门人才。
计算机语言(如java语言、C++语言等)是计算机相关专业的专业基础课,现有计算机语言的教学内容大多是理论性较强,内容抽象,而且与实际的工程应用不相符合,学生仅停留在对语法层次的理解,对实际项目的开发一知半解。另一方面,计算机语言(如Java语言等)与《数据库原理及应用》、《数据结构及算法》、《编译原理》、《软件工程》、《分布式计算》、《计算机网络》、《操作系统》等专业主干课程紧密相关。它们之间关系密切,自成体系,但长期以来这个隐含的体系与它们内在的联系一直未能引起足够的重视。
2 课程群设置的目标
(1)建立与完善课程群的教学体系的内容和方法,培养学生的创新能力。建立完善的以计算机语言为核心,积极向其他专业课程渗透的计算机应用人才的课程群。使得计算机专业的各个专业方向的学习有着一个明确的目标。学生通过系列课程的学习能理顺软件课程之间的关系,并能为各专业方向的应用学习打下坚实的基础。使得学生能激起对计算机学习的积极性。
提倡以学生为中心的教学思想的转变,提高学生的自学能力、创新能力,加强实践教学环节,强化学生实际动手能力和分析问题解决问题的能力,进行综合素质能力的培养和提高。在授课时,应针对一些计算机软件的典型问题,让学生主动发言,进行讨论。这样的教学更有利于培养学生自我思考、自我解决问题的能力。
(2)更新教学观念,激发学生的主体意识。更新教学思想,教学观念主要是把传统的教学模式改变过来,形成以学生为中心的教学方法。我们要变单向式、灌输式为启发式、讨论式、研究式教学。针对当前高等工科院校教学中教师灌输多,学生独立思考少等弊端,大大增加实践、自学和创新机会,充分发挥其特长,以利于学生综合能力的提高。
(3)形成完善以项目为驱动的教学体系。要清楚地理解软件的概念和原理,必须要参与一定的实践项目。没有实际的实践项目,学生很难掌握一些基本的软件抽象概念。参加实践项目可以增强对书本上概念的理解,从而激发学生的信心,更容易理解软件开发的细节。学院逐步做到开放实验室,让学生有机会自己提出实验项目、实验方案,在教师指导下按其方案进行实验,最后让学生自己得出应有的结论,培养学生学习的兴趣和实践动手能力。通过理论与实践相结合逐步实现完善的以项目为驱动的教学体系。
3 课程群研究内容及思路
(1)一体化课程群体系研究。课程结构体系是指单个课程之间既相对独立、又相互连结的有机整体,是按学生的认知规律、能力培养规律和素质形成规律科学地组合在一起形成的富有专业特色的课程系统。合理的、科学的课程体系是实现培养目标、保证教学质量的重要保证。它直接影响学生知识面的广度和创新能力的培养。针对计算机相关专业的特点,深入研究计算机课程群的课程体系是很有必要的。软件方向课程之间关系紧密,我们应该充分研究各门课程的内容及其彼此之间的关系,采用核心课程为主导(如《软件工程》课程为核心),以计算机语言为线索作为驱动,以培养目标为导向,构建合理的课程体系。
(2)适合培养目标的系列工程实践教学环节。计算机专业的实践环节教学一直是高校教学的弱点。具体表现在,一是实践环节教学未能体现专业方向课程群的统一目标。各门课程的实践环节的设置大多只能体现该门课程的教学内容,未能体现一体化的教学目标。二是教学内容陈旧,不能反映当前软件新技术的发展,反映实际工程的实践较少。选择适合培养目标的系列工程实践教学环节显得尤为重要。我们认为系列工程实践环节的选择需符合下列条件:①符合当前主流软件的发展方向,具有一定的实用性。②符合一体化的教学要求。针对以上两点条件,在专业课程实践教学中,遴选符合条件的实践内容,构建适合培养目标的实践教学体系。
(3)符合专业特色的课程群配置。课程的配置应能体现专业的特色。方向课程群必须为该特色服务,必须将专业与特色相结合,所谓专业与特色相结合,就是针对各个专业的特色以满足社会对计算机相关专业的要求适度增加教学内容与实践环节的内容。每个专业围绕着不同的培养目标有着不同的特色。如何打造不同的特色需要对不同专业的课程进行不同的设置,也体现在对软件课程群系列课程的配置上。我们仅仅跟踪社会需求及师资的实际情况,将计算机科学与技术专业分为计算机网络、嵌入式系统及开发、计算机软件及开发三个专业方向,并对其设置专业课程群。
(4)贯穿课程群的工程项目选择与设计。我们希望通过项目群贯穿与整个软件方向课程群的教学与实践中,这样既能让学生对把握课程群之间的联系,又能提高学生的工程背景与学习兴趣。如何选择与设计适合当前软件技术发展新方向,又能体现课程学习的需要将是我们研究的重点。
(5)以项目为驱动的软件课程教学方法。以项目为驱动的课程教学不同与传统的教学模式,具有一定的新特性。单靠传统的教学方法,学生可能很难接受。如何在教学过程中改进教学方法,也是提高教学效果的重要方面。我们认为以学生主体,项目为导向的,融合讨论式、启发式等方法探索符合以项目为驱动的软件课程教学方法,有利于教学质量的提高。
4 课程群的过程管理及实践
4.1 建立日常教学工作主题会议制度
建立不定期召开日常教学工作主题会议制度,以解决在课程群教学工作中出现的问题。在日常教学工作中,经常会出现一些问题和困难,不局限某个人的动议,可以是普通教师、教研室主任、学院领导,提出问题主题,明确问题内容,随时召开由课程群所有教师参加的主题会议,讨论问题的产生的原因和提出解决问题的办法。例如,由于IT行业的特殊性,针对计算机的认识和生产实习,虽然在教育部的教学评估时采取了一些办法和措施,取得了一些成效,但是仍然存在不足,我们在开学初召开了主题会议,提出了较好可行的解决方案。对之前出台的毕业设计的过程管理存在的问题,我们召开会议研究讨论,完善了指导教师的职责、义务和权限,规定了毕业设计结果验收方式,要求学生所设计的系统能够运行,使得毕业设计成果要求更明确和科学,保证了设计质量的提高。
4.2 加强教学过程管理,强化内涵建设
教学过程涉及到教学准备,教学组织实施,教学检查、督导与评价三个方面,主要包括专业教学准备、课程教学准备、教师的配置与培训、入学教育、课程教学(教学安排、学生自主学习、导学、助学、课程实践教学、课程考核)、集中实践教学、教研活动、教学检查、教学评价、教学督导等环节。在学校教学过程管理规范和相关制度的基础上,强化内涵建设,在教学过程的管理工作中进行了一些探索。
(1)理论课程教学方面。在教学人员的安排上,基于教学团队和优秀课程的建设,确立主讲教师责任制,从培养新教师出发,合理组织,统一安排,以老带新。按教学内容组建若干课程组,由一名“主讲教师”负责,“主讲教师”对教学负有清晰、明确的责任,在教学计划、课程调整、授课质量等方面进行具体工作。同时,负责对本课程组中年轻教师的“传帮带”工作。教师导师制培养,从教案等各基本教学环节做起,加强训练和培养,扎扎实实地从基础上提高教师的教学水平。
(2)实践环节教学方面。实践性教学培养学生分析问题和解决问题的能力,加强专业训练和锻炼学生实践能力而设置的教学环节,是学生从理论知识向实践能力转换所必须的,是实现应用型人才培养目标的重要保证。每个学期,我们都把实践教学安排在学院工作的重要议事日程上。一方面加强对实践教学的管理,另一方面加强对实践基地的建设。
4.3 加强实践教学,实施“产学研”一体化的教学改革
所谓“产学研”一体化,就是以“产”为导向,“学”为基础,“研”为纽带,三者有机结合、融为一体,利用学校和社会两种教育环境,合理安排理论课程和社会实践,以达到使学生更好地掌握知识、培养能力、提高素质、适应社会的目的。在对本校的实际情况进行了分析,我们将产学研结合的着眼点放在校内教学实践基地与校外实训基地的有机结合上,力图寻找一种能够充分利用学校内部教育资源和企业教育资源的产学研结合人才培养模式。这个模式的特点就是以社会需求为导向,以培养技术应用型人才为目标,以学生为中心,以能力为本位,以校内校外实训基地为依托,以企业化方式运作的仿真实训为基础。
5 结语
构建应用型本科应用人才的培养新模式,是高校人才培养改革的关键。针对计算机应用型人才的培养,我们提出了面向计算机专业应用型人才,以计算机语言为驱动的课程群建设思路。从实施到现在,经历了三年,成效显著。在安徽省“质量工程”项目立项中取得了不俗的成绩。我院获得了一个省级特色专业、一个省级教学团队、省级和校级精品课程3个,一个省级IT人才培养模式创新实验区,二门校级“双语”示范课程,有多名教师获省教坛新秀与校教坛新秀。更重要的是,学生的学习兴趣充分激活,综合能力得到了显著提高。
[1]HUO Ying.Practice of Item-driving in the Teaching of Software Engineering[J].Computer Education,2010(17):90 - 92.
[2]LI Wei-bo.Professional Training Mode Reform and Quality Education for Software Engineering[J].Computer Education,2009(20):70 -71.
[3]IEEE.Guide to the Software Engineering Body of Knowledge[EB/OL].http://www2.computer.org/portal/web/swebok,2004.