结合科研项目优化计算机实践课程体系的研究

2014-11-07业巧林张福全

电脑知识与技术 2014年29期

业巧林　张福全

摘要：培养适应社会经济发展需要的厚基础、宽口径、高素质、强能力的创造、创新、创业型复合人才是现代技术发展和计算机学科发展现状要求。实践教学是实现人才培养的重要环节。该文围绕集合学校科研项目，就优化教学改革方案和教学资源，如何培养大学生的实际解决问题能力、创造思维能力、综合科研能力，怎样结合科研项目进行计算机实践课程的教学进行探讨。

关键词：计算机实践；课程体系；教学方法改革；科研项目

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）29-6921-02

1 原实践课程体系存在的问题

计算机的课程实践环节是培养实践能力、科学研究和技术开发的重要手段。我校在制定这类专业教学计划时，调整理论教学和实验教学时数的比例，缩减理论教学时数，增加实验教学时数。我们认真研究了计算机实践课程体系，仔细分析了现有实验设施、实验教材和课程内容、教学模式等教学环节，发现计算机实践教学存在如下问题：计算机科学是一个飞速发展的科学领域，它的一个重要特点是很快地融合其他领域和学科，因而通过深入地探讨和研究计算机科学整体课程体系，不仅对于建设计算机学科示范型实验教学模式具有促进作用，而且还将对于正确设置计算机科学实践课程体系等方面起到积极的作用[1-4]：

1）计算机科学技术的不断更新，要求实验内容，实验项目的设置要适当反映本学科的新成就、新知识；在满足课程教学大纲的基础上，实验项目不能仅仅满足学生基本技能和基本方法的训练，还要满足学生具备以后工作岗位需求的基本素质。

2）按教学目标实验项目可以分为基本型实验教学，具体分为基本技术、基本方法和基本技能等；提高型实验教学具体包括综合性、设计性、应用性等实验；研究创新型等三个层次。当前教学内容多停留在以验证性实验为主的阶段，总体上缺乏综合性和设计性实验内容，既不能锻炼学生独自承担具体实际实践的能力，又不利于培养学生的创新思维；另外教学手段和教学方法等方面也显得单一，不能启发的教育学生独立思考创新，阻碍了新时代的人才培养。解决上述问题的一个有效的方法是以计算机科学教育改革的课程观点去参与项目实践，通过项目实践锻炼，以期提高学生应用基础知试和基本原理解析实际问题的能力。

3）原有的实验室管理运行模式在时间上缺乏机动，不够开放，实验室利用率低，难以满足设计性和综合性实验的要求。

4）在建设实验室硬件上明显表现出经费不足，仪器设备老化，某些设备套数不够；一些计算机实验实验内容依靠软件实现，特别是如计算机硬件、嵌入式相关的课程。新的先进设备尚未引入实验教学，旧的可用设备数量不足；从客观上难以保证教学质量[5]。

由此我们结合计算机科研项目，探讨在优化组合、整合资源、加大投入为实验教学创造良好硬件环境的基础上，对计算机实践课程体系、教学教材、教学模式进行优化革新，力争建立一套有利于专业人才培养的实验教学体系。

2 实践课程体系优化与教学方法的改革

2.1 改革计算机实践课程体系

我们计算机实践课程应注意两个方面的培养：一方面以基础课程扎实为主，注重充分扩展学生的计算机技术的实际应用能力，重视社会职业技术需求相关的应用课程方面的内容，重点培养实践能力和解决陌生问题的思维方式，主张教育课程应分散在计算机项目实践中去。另一方面要注重计算机科学教育的核心课程，以拓宽基础、宽口径的基础课程对学生进行科学素质教育，为学生的项目实践打下宽口径的适应基础。以此适应高等学校人才培养与发展的趋势，培养适应社会需求的有经验、有能力的人才，从优化专业培养过程的角度出发，让学生通过参与研究课题的过程本身，受到系统训练，积累掌握计算机项目实践经验，改变现有实践体系的不足[7-8]。

南京林业大学在计算机学院的计算机相关课题研究借助南京林业大学国家重点学科所聚集的技术创新和人才优势，对物联网、传感网与智能控制在林业应用中的关键技术难题和共性问题进行研究，研发新一代林业物联网智能感知系统。项目综合多个学科的基础知识，符合拓宽基础面，以宽口径的课程模式进行学生的科学素质教育，通过参与科研项目研究打下适应宽口径基础的目标。

2.2 改革实验内容

在构建计算机科学实验课程体系时，首先应充分考虑考虑计算机科学实验课程体系的多样化，形成科学系统的实验课程体系，达到通过合理参与实践项目，完成现有实践课程教学大纲的目的。

通过计算机现有项目对比计算机实践课程可以发现，科研项目通常需要具有一定的专业基础知识，例如编程语言，仿真软件的使用，相应的理论分析知识。在此基础上综合运用，以达到项目系统设计的实践要求。这需要学生教师的配合，教师在分配给学生项目任务时，不仅考虑学生的基础知识，也要及时指导学生补充新的知识，在关键点给予技术指导。

由此，我们对计算机课程实践的内容作以下两方面改革[9]。

教师应先根据相关教学内容，从项目中分离若干个合适的环节作为选题，要求对所学内容具有针对性，体现学科发展趋势，注重理论和应用的结合，并且教师应分发适当的项目相关的资料，供学生查阅。教师应该根据项目特点，细分项目科研任务，这样有利于后期的进度考核。同时要求给学生指定的内容应该是和实践工作量相当的独立的环节，便于考查和指导，也便于学生掌握从事相对独立科研任务的整体设计流程。

学生应该结合所学知识，以小组模式构建团队，选做自己感兴趣的项目内容，通过查阅文献资料，合理设计解决方案，再经过集体讨论和教师指导反馈，形成可行的解决方案之后，由学生独立完成实验任务。这一环节要求教师细分项目，这样不仅有利于后期的进度考核，也有利于学生充分通过小的科研任务的完成，发挥自己的主观能动性，锻炼自己解决实际问题的能力，这对他们的科研实践兴趣的培养和今后工作和学习将是十分有益的。endprint

2.3 教学模式改革

计算机基础教学需要重点面向提高学生计算机素质包括实践能力和创新能力的培养，训练学生利用计算机解决专业领域内问题的能力，将基础理论与实际应用能力高度统一起来。我们原来的教学模式是在教学计划指定的时间内开设所有实验，且实验一律是老师主动性更高，学生听、做实验、写报告等被动性模式。造成学生循规蹈矩，创造性不高，不利于思维能力和创新能力的培养，因此我们应该改变教学模式[10]。

将学生引入项目实践，就要求避免教师为中心和学生为中心的两极模式，教师引导学生，以学生为主体。在科技与经济、社会发展高度一体化的今天，科技创新已经从个体过渡到团队，其基本推动力是研究团队的创造力。学生在实践课程环节参与科学项目实践，既可以在一定程度上补充实验人员，增强实验能力，也可以通过这些年轻学生的活跃思维为研究贡献新思路，新方法。因此要因材施教，在学生分类时，一般是通过基础摸底考试，然后跟据成绩，扬长避短对不同类别学生给予不同的实践项目，实行不同的项目与考核对待。

2.4 完善实验考评制度

实验考评的最终目的是为了促进学生学习，调动学生学习的主动性，为了达到这一目的必须对学生实验成绩进行公正评价，这需要建立完善的考评制度。

在项目设置和考核模式上，要注重培养学生的实际操作能力。这就要对考试方式进行大胆的改革，考核时应该注重学生解决问题能力和综合应用完成项目的能力。在考试方式上，实行项目结果答辩考核制度，参照毕业设计和毕业答辩的模式，这样更能体现大学计算机的应用性特点[11-13]。

高等农林院校计算机基础课程的教学改革相对复杂，改革过程中必须遵循教学规律，教学评价是检验课程改革效果的一个重要方面。传统模式采用定量与定性两方面进行评价。定量评价主要体现在学生成绩的统计与分析，包括绝对成绩与相对成绩的分析。

在和项目结合的教学实践中，各个院校要从自己的实际特点出发，发挥项目资源优势，因材施教，因项目完成情况考核，不拘于传统的卷面考核方式，依据学生的信息反馈，及时调整和改进，争取摸索出符合农林院校项目特点的评价模式[14]。

3 结束语

计算机实践课程体系优化与教学方法改革需要我们在不断摸索和推进，我们将在实践中不断总结完善实验教学，提高教学质量，以期找到一条促进人才培养教育的实验教学模式。

我们原来的实验基本上包括基础验证性实验和综合性实验，虽然在实验中培养了学生扎实的基础知识和基本的操作技能，但对学生学习的自主能动性、不断探索以及综合应用知识的能力，掌握解决问题的思维以及团结协作的精神，创新能力的培养相对匮乏[15]。

而项目具有综合性、设计性，能够代表专业水平，要求学生不仅能综合应用所学知识及多种实践技能，而且要解决有实际难度的问题。所以项目是提高学生综合、创新、创造能力的重要途径，学生参与项目，具有科学性、综合性和探索性，对于培养学生的主动性、积极性、不断探求的科学精神具有重要意义。

教无定法，因才施教。在提高实践教学效率，培养学生的创新能力方面，没有固定模式可走，这就要求我们自己思考、探索、研究和总结，结合当前阶段学校的科研情况和社会需求，才能达到我们预期的培养适应社会需求人才的目的和效果。

参考文献：

[1] 中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组.中国高等院校计算机基础教育课程体系2006[M].北京：清华大学出版社，2006.79.