李震乾
(江西洪州職業(yè)學(xué)院,江西 宜春 331100)
現(xiàn)如今,計(jì)算機(jī)這種可按照程序自動(dòng)運(yùn)行,高速處理海量數(shù)據(jù)的智能電子設(shè)備,在各行各業(yè)中得以廣泛應(yīng)用,改變了人類(lèi)的生活、工作及學(xué)習(xí)模式。在這一背景下,計(jì)算機(jī)學(xué)科成為高等教育體系中最熱門(mén)的學(xué)科,隨著這一學(xué)科的發(fā)展,分化為計(jì)算機(jī)科學(xué)(CS)、計(jì)算機(jī)工程(CE)、信息技術(shù)(IT)、信息系統(tǒng)(IS)、軟件工程(SE)這5個(gè)領(lǐng)域。2011年,中國(guó)教育部將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)認(rèn)證為獨(dú)立一級(jí)學(xué)科,將這個(gè)專(zhuān)業(yè)的研究領(lǐng)域縮小,研究方向更為專(zhuān)一[1]。為了提升計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,提升專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力,大專(zhuān)院校開(kāi)設(shè)了綜合實(shí)踐課程,給學(xué)生創(chuàng)造了良好的實(shí)踐機(jī)會(huì),讓學(xué)生能夠?qū)W以致用,提升專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力,熟練掌握相關(guān)技術(shù)操作,提升其職業(yè)勝任力。
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)教育體系的完善,其實(shí)踐性教學(xué)得到了學(xué)校和教育專(zhuān)家的重視,為了規(guī)范這一專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),2008年,教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)出版了《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系與規(guī)范》,對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)提供了有效指導(dǎo),在這一專(zhuān)業(yè)的綜合實(shí)踐課程教學(xué)中,也應(yīng)該以這一文件為依據(jù),制訂教學(xué)任務(wù)、教學(xué)大綱及課程計(jì)劃,不過(guò),現(xiàn)階段有關(guān)這門(mén)課程的教學(xué)模式,仍在不斷探索之中。
綜合實(shí)踐課程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)工程教育的核心課程,應(yīng)用CDIO工程教育理念指導(dǎo)課程教學(xué)再合適不過(guò)了。CDIO工程教育理念是由麻省理工大學(xué)等4所世界著名大學(xué)經(jīng)過(guò)多年研究、探索、實(shí)踐構(gòu)建的工程教育模式,具體包括構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)作(Operate)4個(gè)階段,CDIO大綱明確了一個(gè)合格的現(xiàn)代工程師在科學(xué)技術(shù)知識(shí)、能力和素質(zhì)上的具體要求,要求在專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中,以產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、運(yùn)行作為基礎(chǔ)的教育環(huán)境,鍛煉學(xué)生對(duì)于產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)建能力,鍛煉學(xué)生的個(gè)人工程能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,使其達(dá)到用人單位的要求[2]。
基于CDIO工程教育理念,人們對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課程教學(xué)模式進(jìn)行了不同方向的探索,具體包括自主學(xué)習(xí)模式、概念獲得模式、探究式教學(xué)模式等,經(jīng)過(guò)多方研究與驗(yàn)證,最終選定了探究式教學(xué)模式,以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式探究教學(xué)的模式展開(kāi)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課程教學(xué)。在這一教學(xué)模式中,包含內(nèi)容、活動(dòng)、情景和結(jié)果4個(gè)要素,學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師會(huì)創(chuàng)設(shè)出來(lái)源于實(shí)際生活、職業(yè)環(huán)境中的各類(lèi)復(fù)雜的、無(wú)法預(yù)測(cè)的、多學(xué)科知識(shí)交叉的問(wèn)題,學(xué)生需要應(yīng)用科學(xué)方法和研究工具,去探索問(wèn)題的解決方案,其間,學(xué)生既要自主學(xué)習(xí),提升個(gè)人工程能力,又應(yīng)該與他人交流協(xié)作,借助團(tuán)體的力量去解決問(wèn)題。在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式探究教學(xué)模式中,學(xué)生通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),能夠掌握知識(shí)的應(yīng)用方式和策略,具備獨(dú)立解決問(wèn)題的能力,具有堅(jiān)定的工作信念和積極、負(fù)責(zé)、認(rèn)真的工作態(tài)度,同時(shí)又能夠良好地與團(tuán)隊(duì)成員交流,具備較強(qiáng)的人際溝通能力體與團(tuán)隊(duì)合作能力。
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式中,學(xué)校應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的興趣愛(ài)好以及課程目標(biāo),合理設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目,且應(yīng)該注意,項(xiàng)目?jī)?nèi)容不應(yīng)局限于軟件開(kāi)發(fā)類(lèi)項(xiàng)目。當(dāng)前,在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)中,教師常常會(huì)設(shè)置軟件開(kāi)發(fā)類(lèi)的項(xiàng)目,簡(jiǎn)單地給大專(zhuān)學(xué)生安排一個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)任務(wù),讓學(xué)生獨(dú)立完成程序編寫(xiě)工作,這樣的實(shí)踐教學(xué)效果并不好。在綜合實(shí)踐課程中,大專(zhuān)教師應(yīng)該基于學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、興趣愛(ài)好,以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,設(shè)計(jì)科學(xué)合理的實(shí)踐項(xiàng)目,讓學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中可以應(yīng)用到自己所學(xué)的知識(shí)與技能,加深學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)具體構(gòu)造、計(jì)算機(jī)硬件與軟件運(yùn)行知識(shí)的了解,給學(xué)生獨(dú)立思考,自主學(xué)習(xí)的空間,同時(shí)給學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的機(jī)會(huì)以及展現(xiàn)自我的舞臺(tái),全面提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。例如:在教學(xué)中,教師可以設(shè)置不同類(lèi)型的項(xiàng)目,比如說(shuō)讓學(xué)生學(xué)習(xí)C++與Java語(yǔ)言的項(xiàng)目,讓學(xué)生獨(dú)立調(diào)查某軟件開(kāi)源項(xiàng)目現(xiàn)狀,獨(dú)立調(diào)查現(xiàn)階段市場(chǎng)上各類(lèi)品牌電腦的銷(xiāo)售狀況,這樣的實(shí)踐項(xiàng)目豐富有趣,又能讓學(xué)生了解市場(chǎng)情況,熟練掌握相關(guān)知識(shí)與技能[3]。
在進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)中,教師必須明確項(xiàng)目實(shí)踐的目的,以此為核心制訂項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,有目標(biāo)、針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。在制訂教學(xué)目標(biāo)時(shí),教師應(yīng)該考慮到當(dāng)前學(xué)生的計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備和學(xué)習(xí)能力,確保所設(shè)置的目標(biāo)有一定挑戰(zhàn)但是可達(dá)成的,確保學(xué)生能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目任務(wù)。與此同時(shí),大專(zhuān)應(yīng)該深化校企合作,與計(jì)算機(jī)相關(guān)企業(yè)建立穩(wěn)定的合作關(guān)系,為學(xué)生爭(zhēng)取更多的實(shí)踐機(jī)會(huì),教師可以帶領(lǐng)大專(zhuān)學(xué)生參與到企業(yè)內(nèi)部的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)中,由教師根據(jù)項(xiàng)目要求,制訂項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,分配任務(wù),指導(dǎo)學(xué)生自主完成項(xiàng)目任務(wù),遇到問(wèn)題,教師可以給予點(diǎn)撥,讓學(xué)生自己去思考問(wèn)題的解決方案,鍛煉學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力與實(shí)踐能力,項(xiàng)目完成后,進(jìn)行考核,客觀(guān)評(píng)價(jià)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)中的表現(xiàn)。
實(shí)踐性是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課程的典型特征,也是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的核心所在,教師應(yīng)該將學(xué)生學(xué)過(guò)的計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)與技術(shù),融入項(xiàng)目中,可以適當(dāng)拓展知識(shí)范疇,但是應(yīng)該盡量覆蓋學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域,這樣能夠增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的效果。例如:在進(jìn)行C++、Java兩門(mén)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的教學(xué)中,教師可以設(shè)置實(shí)踐項(xiàng)目,讓學(xué)生自主查閱了解,寫(xiě)出兩種語(yǔ)言的區(qū)別,并且設(shè)置編寫(xiě)程序的任務(wù),讓學(xué)生在實(shí)踐中親身體驗(yàn)這兩種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的差別,此外,教師也可以讓學(xué)生應(yīng)用靜態(tài)分析和自動(dòng)測(cè)試的計(jì)算機(jī)軟件工具,對(duì)C++、Java進(jìn)行定量分析比較,從各個(gè)方面去查找、感受這兩種語(yǔ)言的差異。這樣的實(shí)踐項(xiàng)目,能夠鍛煉學(xué)生靈活應(yīng)用程序語(yǔ)句的能力,提升學(xué)生的編程能力,效果顯著[4]。
在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課程教學(xué)中,大專(zhuān)教師可以借鑒市政軟件工程的研究?jī)?nèi)容與研究方法,如調(diào)查、案例研究、實(shí)驗(yàn)等,應(yīng)用于軟件開(kāi)發(fā)、工具與產(chǎn)品的建模和評(píng)估中,提升學(xué)生的軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力、軟件產(chǎn)品建模能力和軟件工具應(yīng)用能力。例如:教師可以將學(xué)生分為兩組,一組使用C++語(yǔ)言編寫(xiě)程序,另一組使用Java語(yǔ)言編寫(xiě)程序,體驗(yàn)這兩種語(yǔ)言的差異,進(jìn)行實(shí)證研究。在實(shí)證研究中,學(xué)生可作為設(shè)計(jì)者,也可作為研究活動(dòng)主體,研究過(guò)程中,需對(duì)軟件過(guò)程、工具或產(chǎn)品建立詳細(xì)的評(píng)價(jià)模型,給出對(duì)應(yīng)的輸入變量、輸出變量和度量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)[5]。
綜上所述,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中,學(xué)生經(jīng)過(guò)對(duì)基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí),在大三基本掌握了計(jì)算機(jī)理論知識(shí)及基本操作,但是掌握這些遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,學(xué)生要想畢業(yè)后獲得良好的工作機(jī)會(huì),必須能夠靈活應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能,去開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足客戶(hù)需求的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與軟件產(chǎn)品,并且將這些產(chǎn)品銷(xiāo)售出去。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課程以項(xiàng)目教學(xué)的形式,為學(xué)生打造了一個(gè)仿真的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)景,以不同層次不同難度的軟件項(xiàng)目,驅(qū)動(dòng)著學(xué)生通力合作,完成相關(guān)項(xiàng)目,在這一過(guò)程中,學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神得到鍛煉,也積累了一定的工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),懂得如何利用所學(xué)知識(shí)與技能去解決實(shí)際問(wèn)題,學(xué)科綜合素養(yǎng)得以提升。