蘇彥 許文鋒
1 裝甲兵工程學院信息系 北京 100072 2 裝甲兵工程學院基礎(chǔ)部 北京 100072
計算機科學與技術(shù)專業(yè)實踐教學探析
蘇彥1許文鋒2
1 裝甲兵工程學院信息系 北京 100072 2 裝甲兵工程學院基礎(chǔ)部 北京 100072
計算機科學與技術(shù)專業(yè)的基本學科能力可以歸納為計算機思維能力、算法設(shè)計與分析能力、程序設(shè)計與實現(xiàn)能力等,實踐教學是培養(yǎng)學科能力的重要組成部分。加強實踐教學改革與創(chuàng)新,提高實踐教學質(zhì)量,是計算機人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。
實踐教學;創(chuàng)新能力;工程素養(yǎng)
Author’s address
1 Department of Information, Armored Force Engineering Institute, Beijing, China 100072
2 Department of Basic, Armored Force Engineering Institute, Beijing, China 100072
隨著對大學教育改革的深入,大學教育除了培養(yǎng)學生具有扎實的理論基礎(chǔ)外,如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的優(yōu)秀人才已成為當前大學的教育目標。而加強實踐教學是實現(xiàn)這一目標最重要的措施。多年來大學的教學改革,有相當一部分表現(xiàn)在對學生實踐能力培養(yǎng)的認識和實踐課程的創(chuàng)新與加強上。針對計算機科學與技術(shù)專業(yè),“十五”期間,教育部高等學校計算機科學與技術(shù)教學指導委員會發(fā)表《高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范(試行)》,提出“加強學生實踐和動手能力培養(yǎng)”的建議;“十一五”期間又發(fā)表《高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)實踐教學體系與規(guī)范》,明確信息社會背景下計算機專業(yè)以技術(shù)為主的觀點,強調(diào)學生實踐能力培養(yǎng)的重要性。
高等院校計算機科學與技術(shù)專業(yè)實踐教學體系結(jié)構(gòu)基本包括課程實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和專業(yè)實習以及課外和社會實踐活動等內(nèi)容。本文著重對理論教學、課程實驗以及課外和社會實踐部分進行探討,以求提高實踐教學的教學質(zhì)量,使大學畢業(yè)生具有較強的實踐能力、動手能力、創(chuàng)新能力,滿足信息社會發(fā)展的需要。
理論不是憑空產(chǎn)生的。大學期間學習的自然學科和技術(shù)學科都是以實踐為基礎(chǔ)的,尤其計算機科學與技術(shù)更是實踐中形成的學科。因此要改變以往從理論到理論、以理論為中心的教學習慣,轉(zhuǎn)而注重學生實踐能力的培養(yǎng)。理論教學要以工程實踐為出發(fā)點和目的地,以實踐需求產(chǎn)生學習研究理論知識的動力。所以,教師在課堂教學過程中要以實踐的角度描述教學內(nèi)容。教學的最終目的是提高學生的綜合素質(zhì),使學生具備扎實的理論功底的同時具備較強的實踐能力與創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)與科研能力。
以理論教學為主要內(nèi)容的課堂教學中要變以教師講解為中心為以學生自主學習為中心,教師的主要職責要從滿堂灌地講解知識,轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑А⑤o助學生自主學習。教師可擬定一系列切合教學內(nèi)容的題目,要求學生自主查閱資料、尋求答案。在自主學習的過程中,學生會有更深的實踐體會,在克服困難、解決問題中逐漸成長。
課程實驗分為課內(nèi)實驗、和課程對應(yīng)的獨立實驗,它們的共同特點是對應(yīng)于某一門理論課設(shè)置,實驗內(nèi)容和理論教學內(nèi)容緊密相關(guān)。鑒于課內(nèi)實驗與獨立實驗教學目標要求不同,下文對兩者分別進行討論。
課內(nèi)實驗主要用來使學生深刻理解課堂講授內(nèi)容,多是驗證型的實驗。如要提高課內(nèi)實驗教學效果,使學生更為牢固地掌握理論知識并熟練應(yīng)用到實踐中去,就需要教師對課內(nèi)實驗課程精心設(shè)計。
首先,要重視實驗課、備好實驗課。教師在實驗設(shè)計時需要考慮學生認知漸進的要求,安排內(nèi)容要由簡到繁。要注意實驗中既要包括基本內(nèi)容,又要含有探討性的內(nèi)容。在安排實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容、實驗步驟時要力求目的明確、內(nèi)容飽滿,對學生要求可分為必做實驗、選做實驗,必做實驗以大多數(shù)學生能夠完成的任務(wù)量為準,選做實驗要為還有余力的尖子學生安排更高、更深、更完善的實驗內(nèi)容,以保證學生掌握基本內(nèi)容的同時留下奇思妙想的空間。實驗課之前教師要為學生提供足夠的參考資料,要求學生預習實驗內(nèi)容,做好充分的實驗準備。實驗準備是否充分決定著實驗效果的好壞。
其次,在實驗課前,教師要自己從閱讀材料開始到做出實驗報告或?qū)懗鲂≌撐牡娜^程實現(xiàn)一遍,從而發(fā)現(xiàn)教學設(shè)計中的問題,從學生的角度體會學生會遇到哪些難點、關(guān)鍵點,以便給學生有效的指導。
再次,實驗中要注重開放式教學,注重與學生交流,推行研究式學習模式,遇到困難不要直接告訴學生答案或代替學生操作,而要啟發(fā)學生共同探討,幫助學生自己解決問題,積累實踐經(jīng)驗。
最后,要設(shè)計一套科學的考核標準和考核方法,突出鼓勵實踐精神與創(chuàng)新精神。
獨立實驗是直接針對課程理論教學設(shè)計的獨立實驗課程。獨立實驗課程的特點是前期學生已經(jīng)具備完整的理論知識體系。獨立實驗課程的教學目的就是在驗證理論知識的同時,將理論知識綜合應(yīng)用到實際工作中,達到理論聯(lián)系實際的教學效果。獨立實驗課程可以設(shè)計為研究性、設(shè)計性、綜合性較強的實驗內(nèi)容,擬定開放性實驗題目,例如以研究某些問題或設(shè)計某一有實際用途的產(chǎn)品為目的的實驗。獨立實驗與課內(nèi)實驗不同,教師只提供參考資料和任務(wù)書,而沒有實驗步驟;只有一系列問題的提出而沒有原理介紹;學生需要獨立完成實驗設(shè)計和實驗過程;完成后要以撰寫論文的方式表達實驗成果。教師要鼓勵學生多方面、多渠道學習知識技能,提倡學生發(fā)揚團隊合作精神、創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學生不畏艱險、勇于克服困難的攻堅精神。
無論是驗證性較強的課內(nèi)實驗還是獨立實驗,教學實踐中要實行目標任務(wù)管理。每一次實驗課前就要明確任務(wù)量,要求學生在準備實驗時就用足功夫。只有有了充分的準備,課堂上才能提高效率,實驗才能有良好的效果、豐厚的收獲。每次課結(jié)束前要表揚鼓勵實驗中表現(xiàn)優(yōu)異的學生,教師看重實踐能力,學生才能重視自身實踐能力的培養(yǎng)。從規(guī)模上講,要從小規(guī)模開始,逐漸過渡到中規(guī)模、較大規(guī)模上。難度上要有低、中、高不同層次。包括課外訓練在內(nèi),從一年級到四年級,計算機專業(yè)的學生每年的程序量依次大約5 000行、10 000行、10 000行、15 000行,這樣通過4年的積累,可達到40 000行的程序量。作為最基本的要求,至少應(yīng)該達到20 000行。
除學校組織集體實習、各種競賽等實踐活動外,有余力學生要充分利用課外時間接觸社會,積極參與與計算機專業(yè)相關(guān)的實踐活動,從而了解現(xiàn)實生活中計算機相關(guān)專業(yè)的實際水平。教師也可建議性地安排課外設(shè)計型、研究型作業(yè),為學生提供學習和研究方向。要為學生提供多方面幫助,引導學生不斷提升研究問題的層面,面向社會、面向未來,使學生具備良好的實踐能力和學習能力,培養(yǎng)滿足未來社會需要的可持續(xù)發(fā)展的合格人才。
傳統(tǒng)教學對學生某門課程學習效果的評價往往是一張試卷、幾個知識點的非系統(tǒng)化的考試模式,而試卷考試模式不能體現(xiàn)學生掌握知識的系統(tǒng)性,更不能體現(xiàn)學生實踐能力以及科研能力。因此,改革課程評價模式,實行試卷考試與體現(xiàn)實踐能力的論文、實驗報告水平綜合的評價模式能更科學全面地體現(xiàn)學生的綜合能力。
總之,計算機科學與技術(shù)專業(yè)實踐教學要根據(jù)專業(yè)方向、自身的特點需要,從培養(yǎng)創(chuàng)新意識、工程意識、工程興趣、工程能力以及社會實踐能力出發(fā),對實驗、實習、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐性教學環(huán)節(jié)進行整體、系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計,明確各實踐教學環(huán)節(jié)在總體培養(yǎng)目標中的作用,把基礎(chǔ)階段和專業(yè)階段的實踐教學有機銜接,使實踐能力的訓練構(gòu)成一個體系,與理論課程有機結(jié)合,貫穿于人才培養(yǎng)的全過程。
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Analysis of Practice-oriented Teaching in Computer Science and Technology Major
Su Yan, Xu Wenfeng
The basic scholastic ability for computer science and technology majors is comprised of computer-oriented thinking ability, algorithm design and analysis ability and program design and realization ability. Practice-oriented teaching is an important step to cultivate the basic scholastic ability. To enhance the reform and innovation of practice-oriented teaching and improve its quality is a key to the growth of computer talents.
practice-oriented teaching; innovation ability; engineering competence
G642.4
B
1671-489X(2010)24-0038-02
10.3969/j.issn.1671-489X.2010.24.038