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计算机科学与技术学科是研究计算机的设计、制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科。它包括科学与技术两个方面。科学与技术相辅相成、相互作用。同时,计算机科学与技术学科具有较强的工程性,应用是计算机科学与技术发展的动力、源泉和归宿,而计算机科学与技术又不断为应用提供日益先进的方法、设备与环境。计算机科学与技术学科人才培养必须重视实践教学环节。
本文的主要工作就是探讨如何将先进的国际计算机实践教学模式引入到我们的计算机实践教学体系,完善我们的计算机实践教学体系,以进一步提高学生的创新能力。首先我们介绍国际先进的计算机实践教学模式,然后介绍东南大学计算机专业实践教学体系,接着介绍东南大学计算机专业实践教学体系引入国际化实践教学模式的探索,最后给出我们的建议。
1国际先进的计算机实践教学模式分析
国际先进的计算机实践教学模式的基本特征是:
(1) 强调做中学,通过实践悟出“道理”、发展理论;
(2) 强调实践与社会应用需求相结合;
(3) 强调实践与个人研究兴趣相结合;
(4) 强调实践综合与探索相结合;
(5) 强调实践与论文相结合。
国际先进的计算机实践教学基本模式是:“理论―实践―新理论―再实践”和“强化实践”。
英国和德国采用“理论―实践―新理论―再实践”模式。英国普遍实行“学习―企业实习―学习”三段制教育体制 ,即学生一段时间在校学习 ,一段时间到信息类企业实习,工读交替进行教学计划,使学生能在所选择的典型信息类企业环境中学习。它不仅给学生提供书本理论知识和实践知识,而且使学生在做好就业准备的同时,具有较高的技能和创造力。德国大学十分注重实践教学,实践教学环节在教学组织中占有重要的地位。习题课、讨论课、实践课占较大比例;学生要到企业实习 6个月,毕业设计必须在企业完成;毕业论文题目都是来自企业的真实课题。除了强调在企业的实习和见习外,采用注重实际问题分析的实践教学方法,以及练习实践教学方法――学生单独或以小组形式解决复杂问题;考察方法――参观企业,了解实际工作的程序和方法;案例方法。实践教学特色是“政府支持、企业主导、注重实践过程管理”,企业是评价、考核实践教学成果的主体。
美国采用“强化实践”模式。美国许多大学将计算机课程实验单独设课,甚至列为核心课程。对于软件类实践课程,重视通过项目训练培养学生的程序分析、设计和开发能力,而且关注项目训练环节的辅导工作;开课形式是项目驱动,助教指导;实践教学特点是助教人员配备充分,教师指导有成效。对于硬件类实践课程,在教学过程中强化实验教学,并注意引导学生养成正确的实验方法;开课形式是保证基础,兴趣驱动;教学特点是实验教学为主。另外,鼓励开设个性化的实践课程,注重学生的个性化发展;实践内容由学生自己与老师商定;教学特点是教师指导为主。
2东南大学计算机专业实践教学体系
坚持实践育人是东南大学的优良办学传统和宝贵的精神财富,坚持实践教学不断线,将实践育人通过培养方案和教学计划落实到人才培养的全过程是东南大学教育特色。
东南大学计算机专业实践教学体系是结合国际IEEE/ACM CC2005和东南大学计算机专业学科特色及优势形成了具有三个层次、三条线的开放式创新性实践教学体系。
三个层次分别是:
(1) 课内基础与验证型实验,该类实验主要涉及课程的相关知识点。实验目的是使学生验证、理解、巩固并掌握课内所要求的基本教学内容;
(2) 综合实验实践与课程设计,主要是设计与开发型实验实践,该类实验实践以“任务”或“课题”形式提出实验要求和具体的实验成果,要求学生通过有关课程或自学方式,掌握实验所涉及到的知识,通过综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验项目;该类实验旨在培养学生综合应用计算机知识与技术的能力,培养学生带着问题自主学习的能力,实验涉及计算机基础与应用开发等多方面的知识,例如,可涉及软件工具与环境的使用、高级语言编程、编译程序及操作系统、数据库及网络等方面的内容;
(3) 课外研究与创新型实验,该类实验重在培养学生的研究能力与创新意识;实验室可设定研究题目,也可由学生自选题目;该类实验可以没有最终结果,但要求学生能提供实验分析与研究报告,写出有见解的心得体会。
三条线分别是:
(1) 软件,从程序设计基础到操作系统及数据库、软件工程课程设计、软件类科研实践、软件类课题毕业设计;
(2) 硬件,从电子实践初步到硬件与接口实验、硬件类科研实践、硬件类课题毕业设计;
(3) 软硬综合,从计算机系统综合课程设计到软硬综合类科研实践、软硬综合类课题毕业设计;计算机系统综合课程设计以编译系统课程设计、操作系统课程设计、硬件实验和微型机与接口技术实验为基础;通过软硬综合实践环节增强学生的编程能力、计算机系统认识能力、充分利用计算机系统进行实际计算机应用问题求解的能力。
东南大学计算机专业软件系列实践教学环节如图1所示。
图1 软件系列实践教学环节示意图
东南大学计算机专业硬件系列实践教学环节的示意图如图2所示。
图2 硬件系列实践教学环节示意图
对于科研实践,主要是由四层次的大学生科研训练体系支撑,具有国家级、省级、校级、院系级四个级别、以学生自主研究项目和学科竞赛活动为主体。共有六种实现途径:
(1) 学生自主立项进行科研项目研究;
(2) 参加学科竞赛(如,电子设计竞赛、ACM国际大学生程序设计竞赛、足球机器人大赛等);
(3) 提交研学作品(设计、论文、报告、软件等)及相关资料;
(4) (含参加国际、国内各级学术活动提交论文并收入论文集或被邀请作报告);
(5) 听科技、学术报告并撰写与报告相关的研学材料,如文献综述、评论等;
(6) 其他研学活动。校级、院系大学生科研训练计划是计划的基础支撑和主体,国家级、省级和部分校级重点项目是优秀学生进一步发展创新能力的延伸舞台。
经过努力,东南大学计算机专业实践教学体系日趋完善,在对学生的培养上取得良好的效果,学生对计算机系统的认识能力和综合素质明显增强。
3东南大学计算机专业实践教学体系引入国际化实践教学模式的探索
东南大学主要在引入国际化实践教学思路与内容、实践过程模式和实践环节考核方式等方面进行了探索。
(1) 引入国际化实践教学思路和内容
根据 “强化基础、软硬结合、立足系统、面向应用、加强实践”的教学理念,东南大学计算机专业引入国际著名大学的课外研学实践模式和面向计算机系统的课程设计模式。对于课外研学模式,主要有:“软件环境自学实践”和“大学生科研训练计划”。对于面向计算机系统的课程设计模式,主要有:“以Lex和YACC为核心的编译程序构造课程设计”、“以构建小型数据库管理系统(DBMS)为核心的数据库系统课程设计”、“以操作系统内核设计为核心的操作系统课程设计”、“以CPU设计和BIOS设计为核心的计算机系统综合课程设计”。
(2) 引入国际化实践过程模式
根据“构建研究型实践教学体系”目标,东南大学计算机专业引入“开放和自主”实践过程模式。对于“开放”,主要是采用“开放的实践环境、开放的设计方式、开放的目标要求和开放的评价体系”,以使学生敢于探索。对于“自主”,主要是强调“以老师主导、以学生为主体”,不限定学生设计的系统总体结构、不限定学生具体实施设计的步骤、不限定最终的目标和验证方式、不限定学生实施设计自己设计的时间和地点,以能充分体现“个性化”。
(3) 引入国际化实践环节综合考核模式
对于以小组为单位实施的实践项目,采用组间考核和组内考核相结合的方式,教师全程跟踪、加强验收管理,不仅要提交实际可运行或可演示的系统、而且要撰写相关论文。对于组间考核,主要依据是小组答辩、其他小组对该小组的评价以及教师对该小组的评价。组间考核得分作为小组成员最高得分。对于组内考核,主要依据是小组成员相互评价、教师抽查面试。
(4) 加强与信息类企业的合作
主要包括:邀请企业工程师担任部分课程案例内容讲解、安排实训和企业实习、毕业设计结合企业课题。
对于“计算机系统综合课程设计”,我们主要是参照美国加州大学伯克利分校的思路。该课程目标是:提高学生的计算机系统综合认识能力、培养学生基于系统优化应用的思维意识、提高学生的创新能力。课程思路和方法是:从系统设计的角度,培养学生综合运用计算机软硬件课程所学到的知识的能力;鼓励自主创新,经过团队合作,设计一个小型的片上系统(System on chip),其中包括硬件系统和系统软件的设计与实现;采用研究型教学方法。该课程的前期实践基础是:以微程序控制和复杂的模型计算机设计为主要内容的“硬件实验”、以Lex和YACC设计为主要内容的“编译程序构造课程设计”、以微内核设计为主要内容的“操作系统课程设计” 。该课程的硬件设计内容有:一个可运行31条MIPS指令、采用哈佛结构的RISC型MPIS32微处理器,串口、键盘和LED显示控制器,看门狗(可选)等。该课程的软件设计内容有:含有编辑功能的MIPS32汇编程序、基本输入输出系统(BIOS)、硬件各部件测试程序、MiniC编译器(可选)、应用程序范例(可选)等。通过“计算机系统综合课程设计”,学生的感受是“让我们对计算机系统有了更直观深刻的认识,而且也锻炼了我们的能力”。引入国际化的实践教学模式,对我们学生的创新能力起到了明显的作用。
4思考与建议
(1) 必须加强实践教学师资队伍建设
拥有一支结构合理、具有丰富理论和实践经验的教师队伍是实践教学质量的有力保证。若实践教学采用全程跟踪、强化交互式实践考核方式,更需要投入更多的师资力量。
(2) 贯彻“讲一、练二、训三”的基本思想和“少而精”的原则
充分发挥学生的主动性,着重启发学生的思维,拓宽学生的知识领域,更多地采用引而不发和举一反三的启发式教学方法教给学生一些关键技术,把主动给学生。多指定一些参考书,让学生逐步形成自己选择资料和获取知识的能力,提高学习的积极性和主动性。讲课时间缩短,实际训练加长。
(3) 超脱实践内容、培养学生的创新精神
引导学生从具体实践课题完成过程,学会总结与归纳,使学生得到的不仅是知识,而是方法、分析问题和解决问题的能力,学生不仅学会分析问题、解决问题的方法,而且学会思索、对比、概括、提高,从怕出问题到主动找问题,从被动完成任务到主动寻找好的解决问题的方法,使知识得到升华、提高。从而,掌握作研究的一般方法和过程,可自主研究一些新的问题。
(4) 通过国际计算机工程认证制度推进计算机专业实践教学体系的国际化
将国际计算机工程实践规范引入计算机专业实践教学体系。
5结束语
创新源于实践、实践出真知。加强实践性教学环节是我国高等教育发展的一个永恒主题。我国高等教育要适应社会发展、符合国际潮流,满足社会对人才素质的多元化要求,必须重视实践性教学环节在专业教育中的作用。
我们相信,他山之石可以攻玉,我们需要借鉴计算机专业国际化实践教学模式,特别是国际知名大学计算机专业实践教学模式,以形成能够适应中国教育环境的计算机专业实践教学模式,从而进一步提高学生的实践创新能力、提升学生的专业竞争力。当然,探索具有中国特色、能与国际接轨的计算机专业实践教学模式是一个长期的过程,需要我们共同努力。
参考文献
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关键词:毕业设计;教学模式;过程支持;管理系统
中图分类号:G64文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)13-0014-04
1基于网络的毕业设计教学模式的研究背景
目前,由于学校合并、搬迁、多校区、教师居住分散、师生相距远等现状,给师生之间、师师之间、师管之间的沟通带来许多不便,给教学管理带来许多新问题,增加了难度、影响了效果。毕业设计是整个本科教学中最重要的实践环节,备受重视。但目前的毕业设计(论文)管理仍停留在人工阶段,存在着很多弊端。如中原工学院计算机科学与技术专业的毕业设计遵循师生双向选择的原则、教研室和系的两级审批制度,过程大体如下:老师申报、教研室审批、系教学指导委员会审批、设计题目介绍、组织学生申报、老师选择申报自己题目的学生、对落选的学生组织进行第二次申报。在毕业设计尾声的毕业答辩中,需组织学生申报公开答辩、通知公开答辩安排、小组答辩教师分组、小组答辩学生分组等。该过程的人工管理方式存在如下问题:
(1) 整个过程繁琐、涉及人员多。计算机科学系的指导老师分布在全系三个教研室和系里三个办公室,外加学院其他部门、校外一些毕业设计基地和一些企事业单位的工程技术人员。由一个教研室操作整个环节,难度越来越大。如通知所有指导教师很不方便;寻找指导教师的公共空余时间给学生介绍题目几乎不可行;通知校外学生很不方便;学生选题需要多次调整,容易造成遗漏、错误;师生交流不方便;不能很好地控制进度等。故人工管理往往会使毕业设计环节陷入混乱。
(2) 随着教学改革的不断深入和学生规模的扩大,寻求毕业设计多元化途径势在必行。计算机科学系提倡学生在校外进行毕业设计,用校外资源弥补校内资源的不足。为保证校外毕业设计的质量,加强对校外毕业设计的管理,制定严格的审批制度。学生申请手续发传真到系,经系和教研室两级审批后,向学生确认。由于学生时间不同步,该工作往往持续时间长,工作非常繁琐,耗费大量管理人员的时间。
(3) 对校外毕业设计的学生,须配备校外校内量为指导教师,两位教师无法沟通,校外指导教师不了解学校的要求和规定,校内指导教师的要求和通知等信息往往不能及时到达校外学生。造成校外毕业设计监管不力甚至失控的情况。
在强调实践能力培养的今天,毕业设计环节备受重视,原有人工管理模式已远远不能适应和满足教学要求,有必要寻求一种适应新形势的教学模式,以解决现存问题、提高教学质量。因此,我们利用网络的跨越时空的优势,探索出一套基于网络的毕业设计教学模式,将整个毕业设计教学环节中的工作搬上网络,让学生、老师、审批领导、管理人员等能同时面对同一环境,进行高透明度、高效率、高效能的工作,提高了毕业设计这一非常重要的实践环节的综合训练质量。为落实该教学模式的实施,我们配套开发了一套毕业设计过程支持与管理系统,本文将通过该系统来介绍基于网络的毕业设计教学模式。
2毕业设计过程支持与管理系统功能结构
以毕业设计教学环节所有参与人员的需求为系统的功能需求,图1给出了系统的总体功能结构。
系统用户分为:学生用户、指导教师用户、领导(教研室主任用户、系主任用户、审批专家用户)、管理员用户。系统根据他们各自的需求,分配相应权限,设置不同的功能。
(1) 学生用户功能:选择申报题目;查看审批表、任务书;汇报进度(可上传程序);留言;资料归档;论文评阅;公开答辩申请(由教研室主任选定候选人,系领导确认);请假(指导教师同意后,打印,交系里审批备案)。
(2) 指导教师用户功能:①毕业设计题目申请。审批前教师可对自己提交的毕业设计题目审批表进行添加、修改和删除,审批后学生即可申报其课题。②教师选择学生。教师根据学生填写的申请理由从申报学生中进行选择。③由教研室主任确认教师选定的学生。确认后,学生不能再申请,教师也不能再修改,但教研室主任有权修改和调整学生。④学生确定后,教师可以填写任务书。⑤在整个毕业设计过程中,支持教师检查学生进度;批准学生请假;回复学生留言;检查论文、译文、文献综述(可反馈意见);支持师生双向留言。⑥检查学生最后上传的各种资料。⑦打印各种表格(审批表、任务书、毕业设计题目清单、学生申报表等)、资料归档。
(3) 教研室主任用户:除普通教师的功能外,增加以下功能:确认学生选题,修改学生选题,通知,文件(规范、模版、要求等),确认公开答辩人选。
(4) 系主任:除普通教师的功能外,增加:审批题目(当不批准时,需要填写审批意见,批准后有权修改审批表),批准公开答辩人选,通知,文件。
(5) 其他功能:毕业设计题目;打印各种表格(审批表、任务书、毕业设计题目清单、学生申报表等);各种计算、统计和总结;资料归档。
3数据存储设计
本系统也是一个毕业设计综合数据管理系统,所要处理的数据主要包括教师信息、学生信息、毕业设计选题审批表、任务书、系统参数、学生申请表、进度汇报表、留言、评阅表、资料归档表、请假表、公开答辩申请表、公告、通知、文件表在内的各种数据字典和模板。所建立的主要数据库表及其结构设计如表1~表13所示。
4主要功能模块
4.1用户登录模块
系统用户分为教师和学生两大类,具有不同权限,分别登录。教师用户中的教研室主任、系主任、审批专家身份及其权限由管理员设置。
4.2普通教师模块
教师可以在教师操作主界面中完成毕业设计过程中的所有工作。点击“题目申请”按钮,进入毕业设计题目申请功能(如图2a所示),教师填写毕业设计课题审批表,提交系统待审批。经领导批准后,该课题即可被学生选择,教师可以挑选报名的学生,实现双向选择(如图2b所示)。教师在此还可完成任务书的添加、对学生的指导、学生进度的检查、留言、论文的评阅等功能。
4.3高级功能模块
系领导、教研室主任或审批专家的主界面中除具有普通教师功能外还具有“高级功能”按钮,对应其高权限功能,如图3所示。在此,审批专家可以对教师申请的课题进行审批,并提出意见;可以确定参加公开答辩的学生;可以打印报表等。教研室主任可以对师生的双向选择结果予以确认。
4.4学生模块
在学生主界面,学生首先要选择毕业设计课题,否则不能进入其他功能。选择题目界面如图4所示。学生可以选择任意一个课题,但当某个题目选择的人数超过规定人数时,不能被学生再选择,题目变成红色。题目为棕红色表示已经达到题目要求的人数,但未超过3个,提醒学生该题目已有较多人选择。
学生选择课题时可输入其申报理由,如现有基础、兴趣等供指导教师参考。学生选完题目后,经教师选择确认、教研室审批后,才最终生效。这时,学生就可以点击其他功能,进入毕业设计过程,如查看任务书、汇报进度、查看留言、提交论文、提交公开答辩申请、上传资料等。
5系统对毕业设计环节的作用
在毕业设计教学环节中的应用实践表明,本系统对毕业设计环节的执行和质量有很大的改进。
(1) 将毕业设计过程由多次反复的局部循环过程变为线性过程,简化了过程操作和管理。
(2) 形成毕业设计过程的闭环管理:各阶段工作均有及时的信息反馈,如审批信息、学生的评议信息,甚至学生对毕业设计题目及指导教师的想法,有助于教师提出更受学生欢迎的高质量课题、改进指导质量。各级领导的实时监控,能及时发现问题、及时采取对策。
(3) 对毕业设计题目自动:在本届毕业设计题目和以往三届毕业设计题目中,杜绝了多年重复题目不断的现象。
(4) 对毕业设计环节自动总结:根据学生评议和各项统计信息,生成从题目涉及的技术分布、所用语言和工具情况、指导教师结构、毕业设计执行过程情况、学生对教师和题目的满意度等多方面进行总结。
(5) 减轻了档案管理人员的工作负担并提高了档案管理质量,彻底杜绝了人工管理的资料不完整和严重不一致的现象。
5结束语
以基于网络的毕业设计教学模式教研项目成果形式出现的毕业设计过程支持和管理系统,已成功地在中原工学院计算机系应用三届,对毕业设计的前期工作如题目申报、学生选报、领导审批等发挥了作用,对师生在毕业设计的进行过程中发挥着有效的支持作用。系统有效解决了毕业设计环节中的时空问题、交互问题、信息反馈问题、实时监控问题、资料归档问题等。从使用结果来看,确实方便了用户工作、提高了工作效率、改善了工作效能、提高了毕业设计质量。
参考文献:
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中、高等职业教育的电子商务专业课程建设,必须根据企业和社会劳动力市场对电子商务人才的需求,以服务经济建设为宗旨,坚持“以就业为导向”、“能力为本位,实践为主线”的教育理念,使理论与实践有机结合,构建以技能突出、专业特色的电子商务复合型人才培养体系。采用模块教学、案例分析、分段实践、真实测评等环节,要形成适合子学生学习、创业和上岗前“零距离”训练等模式的电子商务实践平台,重点针对学生的综合应用能力培养。
一、专业方向――“一个专业,两个方向有机的结合”
根据上述电子商务专业的岗位群细分调研结果,电子商务专业就业有两大方向。其一是计算机网络方面人才,其二是利用计算机工具从事商务活动的人才。于是有人说:电子商务专业培养的学生是“两不像”,计算机方面的工作能力比不上纯计算机专业学生,商务方面工作能力又不如纯商务专业学生。而我们则认为:电子商务专业的培养目标正是上述两种观点的结合,复合型的人才具有更加广泛的职业空间和长远的发展潜力,更符合电子商务人才市场的需要。关键是教学过程中如何将二者有机结合,呈现出“1加1大于2”的功效。
二、课程体系结构――“一个体系、四个模块、两个调整”
电子商务是一个涉及面较广的专业,为了能培养出特色鲜明、技能突出、能胜任企业岗位的电子商务专业人才,我们在设计课程体系时,应充分体现“实用为主,够用为度”,突出教学的针对性和实践性。同时,全面提高他们的综合素质:一是深度要适当,必须能够满足实际应用的需要:二是广度要足够,应覆盖“电子商务岗位”必需的理论知识宽度。
根据以教育服务于社会的原则,结合自身的教学特点,可以考虑将整个课程体系分为四大教学模块。其一,公共基础类课程模块:主要培养学生基本的人文素养和基础能力;其二,计算机类课程模块:主要培养学生的计算机应用及在网络中应用商务的支撑技术能力;其三,商务基本类课程模块:主要培养学生一般的经济管理和商务贸易能力;其四,商务实践类课程模块:主要培养学生较强的商务交流与沟通能力和商务实践的综合应用能力。在专业教学安排上,应循序渐进,突出中、高职教学上的不同侧重点。首先,在中职的教学阶段中,重点培养学生计算机操作技能、营销及商务基本知识、电子商务基本岗位上的职业技能。然后,在高职的教学阶段上除了深化专业技能的培养外,更要为扩展学生的就业范围,宽口径地培养学生相关知识。就是既要关心学生的长远发展,又要顾及他们的毕业就业。前者要求学生知识面广,而后者则要求精通在企业工作中所需的技能,在教学和实践的安排上就应体现兼顾的原则。所以高职的电子商务专业学生,在教学安排上是网页制作、财务基础、国际贸易实务、电子商务综合模拟、网站建设管理和数据库简单应用开发等,要使学生在进入相关工作岗位就业时,能得心应手。而另一方面,要补充其他辅助课程的教学,教学的知识面较宽、程度较浅,这样就能顾及到学生的长远发展。
在教学上,还要注意两个可调整性:
第一,教学培养的重点,导向市场化。例如在教学设计2007年或是2008年时,专业培养侧重点就应以市场需求以及学科发展动态进行调整,紧扣社会经济发展脉搏,按照国内外最新的教育观念,教育全程导入创新意识与策划思维,设计具有创造性的人才培养方案,科学的教学计划和课程体系。
第二,学生多功能培训个性化。即学生在学习本专业的必修课同时,还可以根据就业的方向和个人的爱好和特长,选择适合自己的专业方向(选修课)及技能培训。所以在课程设置上可以根据学生的学习兴趣需求,开设多种的技能培训考核课程(如:公共英语的等级考核、动漫就业培训等),供学生进行选择性学习,培养学生成为“一专多能”的技能型人才。
总之,在几年的综合性教学实践中,应体现“宽知识,突技能,强特色”的特点,以强化专业方向的主干课程,培养出基础扎实、特长鲜明、个人核心竞争力强的专业人才,以增强电子商务专业学生的就业力,提高电子商务专业学生的就业率。
人才培养教学具体措施
一、调整理论教学体系
电子商务专业是处于计算机类和商贸类之间的综合专业,我国通过几年的办学经验,结合本专业的目标和要求,正确处理专业主干课程与专业实践课程比例,改变传统的、过分强调体系结构的完整性、系统性,淘汰与专业关系不太紧密的少数文化和专业基础课程,有机地整合了计算机和商贸类专业关系密切的课程。在知识的传授上,避免了讲授知识的重复性,如:《电子商务概论》中涵盖了《网络营销》的相关教学内容,没有进行合理的协调与配合,从而造成一成不变的重复讲授,教学效果并不好。经改革,我们加强了同一结合点上相关科目的协调配合,避免了知识重复讲授。另外,还根据电子商务发展的趋势,适时、及时地增加部分新知识、新技术类课程的学习。如我国早期的一些高级技工学校2004年在讲授PhotoShop课程的基础上加入了图像的艺术处理技巧,2006年又加入了图像的动漫元素,而网页就更采用最新的技术软件进行教学,这样使得我国的学生能紧跟科技发展的动态,就业方向更广。
在中职教学上,增强对职业岗位素养的培养,开设商务礼仪课。围绕电子商务专业的几个职业岗位,开设数门主要专业课,并增加了相关的辅助课程;进一步强化实践环节,加大实验实训课的内容及课程比例,增加了网页制作的课时。在数据库的教学上,因现时中职生源的基本知识层较低,故取消了难度较高的数据库编程教学课程,而改为重点加强Access的教学,使学生能透切的理解、掌握数据库相关的知识,为后期的学习打下扎实的基础。
在高职教学上,针对就业的岗位特点,加强学生各知识层和多种技能的培训。将网络营销、国际贸易实务等课程的实践性环节加大,并要求采取多种实践方式,如网络营销课组织学生进行网络广告的设计制作。国际贸易实务课组织学生到外贸公司调研,了解贸易合同的要素及签订过程。市场调研课则从过去传统的“理论为主,辅以案例”,改为“案例教学引发理论,从社会实践调研活动的各环节中去认证理论的概念”。另我们还加入了会计、高级网页设计、项目策划技巧等技术主导课程教学,在辅助课程上还有高级图像处理、消费心理学、经济应用文写作等。这样的专业课设置,有较强的针对性和实用性,有利于学生职业能力的培养,有于专业培养目标的实现。通过教学的认证,教学效果获得良好的改变。
二、实训教学体系改革的措施
根据学生实践能力培养的要求,合理安排与理论教学相配套的实验课,加大实践课程学时的比重。增加高职学生的商务课程设计实训环节及电子商务毕业设计环节。
商务类的教学有别于一般技术类的教学,更需要有一个全面了解和训练商务运作管理的环境来认证理论,而平时的
教学都是在一个模拟的环境下进行,环境的不真实性,令学生不能很清晰的理解相关的理论。电子商务更是基于计算机网络和现代物流手段的一种商务营销方式,没有真实的实践,学生难以理解自己专业定位,出现学不好、就业难的现象。因而我国一些做得好的学校特别为高职的商务学生策划了一个商务课程实践项目的考核环节――校园商务促销及电子商务项目策划毕业设计环节。就是在校园中为学生提供一个真实的商务环境及商务平台,让学生能走出课堂,在真实的商务竞争环境中发挥自我和团队的智慧,使商务的理论知识在实践中得到真正的升华,为自己今后的就业积累经验,赢得优先的筹码!
(一)商务课程设计实训环节
1 教学目的:使学生对商务中成本、组织、管理、促销策略等知识点的全面理解。
2 商务课程实践项目:校园商务促销活动
把所有参与该项目的班级学生分成几个独立的小组,各自成立一个小型的店铺管理。分别有总经理、调查数据分析部、广告设计部、促销策划部、财务部、物流部等。组内每个成员有具体的分工,更有相互的结合。
3 课程实践的具体环节:
①资料收集和市场调研;②投资成本集资;②商铺投标;④宣传广告策划;⑤寻找货源及商品加工;⑥促销策划;①财务管理;⑧投资总结;⑨课程实践论文报告
4 课程实践情况的考核评分:
实践评分(占总成绩的60%):
课程论文评分(占总成绩的40%)
为了提高学生在整个课程实践活动的积极性,在实践各环节设立奖项。如:最优秀经理人、最佳销售员、最优秀财务员、最有创意LOGO设计、最佳海报设计、最佳店铺装饰、最佳调研组、最佳团队奖等。
(二)电子商务毕业设计环节
对于电子商务专业毕业生,把“电子商务毕业设计环节”作为重要的实训环节来完成,并计算学分。
1 撰写毕业设计(论文)的目的:
培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行分析与解决实际问题的能力,培养学生的创新精神,也是本专业各个前期教学环节的深化和检验。通过毕业设计,使学生在实际的电子商务(网站)系统建设、管理、维护工作中,充分利用所学的专业知识,理论联系实际,独立开展工作,从而使学生具备从事电子商务工作的实际能力。
2 毕业设计(论文)的选题要求:
毕业论文选题要充分体现先进性、实用性,要有利于深化和拓展所学知识,尽量与当前实际的应用水平接轨,并应具有较强的综合性和实践性。
选题难易适度,学生在规定的时间内努力完成。设计的项目既要有书面报告,更要有实际成果,避免书面空谈,杜绝敷衍了事,流于形式。
为保证每个学生在毕业设计过程中都有足够的设计工作量,毕业设计的课题小组原则上不超过3个人,分工要具体明确。
毕业设计(论文)课题确定后,按有关要求填写“毕业设计(论文)课题”审批表,并经过计算机系主任和指导教师共同验收审核、备案。
3 毕业设计(论文)选题考虑方向:
商务网站设计方向:校园网上书店设计、校园小盘栽网站、校园网上百货;数据技术的应用设计方向:图书馆管理系统、办公设备定购系统;商务设计方向:网络广告设计、网络营销策划方案、市场行业调研策划;个性化技术设计方向:个人博客设计、个人网上聊天室的设计等。
4 毕业设计(论文)的成绩评定:
毕业设计(论文)成绩的评定,以学生完成工作的情况和答辩情况为依据,严格要求。成绩采用5级记分制(优秀、良好、中等、及格、不及格)。
三、实施多样的教学方法
根据中、高等职业教育的特点,大力推行适合职业技术教育的教学模式。充分利用校园网和现代化的教学手段,将传统课堂讲述的单一模式转变为课堂讲授、实验室教学、网络教学立体化的新型教学系统模式。大量采用“案例教学法”、“项目教学法”、“能力教学法”、“讨论式教学法”、“实验室模拟教学”和“多媒体教学手段”等有效方法,使学生在符合认识规律(探索-思考-实践-认识-再实践-再认识)的教学方法下,对学生的理论分析能力、动手能力以及解决实际问题的能力进行全方位训练,增强学生的学习主动性和教学的互动性,真正使学生对所学的知识融会贯通,学以致用。
四、加强校内、外实训基地建设
实训基地是电子商务专业实施职业技能训练和鉴定的基础保证。
1 加强和完善校内实训基地。
电子商务模拟训练室是为学生提供一个全面了解和训练电子商务运作管理的教学环境。建立一个完善的电子商务综合模拟实验室应引进一套电子商务模拟实验室软件,组建电子商务模拟实验室;引进一套物流模拟实验室软件,让学生更深刻理解电子商务与物流之间的关系。在实训基地中,教师还可充分利用网上资源开发网上课堂,引导学生自学,在授课中能够结合商务活动中的典型案例讲授相关课程,使学生真正掌握网络环境下的商务运作技能。
2 建设校外实训基地。
可选择一些电子商务企业作为校外实训基地,学生通过在校外实训基地的实习,可获得参与实际锻炼的机会,从而提高学生的实际工作能力。
五、强化“两双”建设
高职教育的目标是培养高技能人才。高技能人才就是具有较高的职业技术能力和实践能力,因此对于高职院校的教师和学生的能力要求都是全方位的。
1 “双师型”教师队伍建设。
技能型人才培养要适应人才培养模式改革需要,保证教学质量,就必须建立一支专兼结合、结构合理、水平较高的师资队伍。
第一,要重视“双师型”教师队伍建设。鼓励有条件的企业来校举办职业学校专业教师培训班、接收教师实践锻炼、提供技术资料等途径,不断更新教师的专业知识,提高教师的专业技能。
第二,采用专职教师与兼职教师相结合。要特别注意聘请企业的专业技术人员到职业学校担任兼职教师,传授丰富的工作经验。
2 学生的“双证制”培训。
技能型人才的培养培训采用“双证制”,即学生在取得学历证书的同时获得相应的资格认证。建立奖励机制,鼓励学生考取多种相关学科的资格认证,使学生在未来的人才竞争中立于不败之地。
从2001年起,我国就把学生的职业资格证书能力培养融入到教学体系中。而电子商务专业学生所要求考取的职业资格证有:全国计算机信息高新技术办公软件应用中/高级证、全国计算机高新技术图形图像处理操作员、公共英语等级证、电子商务员、助理电子商务师等。
六、建立专业专家指导委员会
关键词:专业规范;培养计划;课程考核;实训
1信息社会对计算机人才的需求
计算机科学与技术专业教学指导委员会发表的《高等学校计算机与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》报告[1]提出了信息社会对信息人才的需求。非常明确地指出计算机专业就业出现困难的主要原因,不是数量太多或质量太差,而是满足社会需求的针对性不够明确,导致了结构上的不合理。
根据宁夏大学对2008届以前的三届学生毕业去向的不完全统计,约有30%~35%的毕业生进入企事业单位,任职于信息化维护、建设等岗位;20%~25%的毕业生进入计算机软件开发企业,从事软件开发工作;10%~15%的毕业生从事计算机系统集成领域的工作,成为工程人才;25%~40%的毕业生从事非计算机行业的工作。在针对企事业单位的需求调研中,我们总结出他们对人才需求的以下要求。
1.1专业能力要求
信息社会进入全面发展阶段。电子商务、电子政务、企事业信息管理等需求的扩大化,信息处理的普及化和全面需求,要求从事信息技术工作的科技人员具有较强的实践能力、创新能力和开拓能力,更要有较强的自学能力和钻研精神。即他们能够根据所从事行业的特点,在产品生产、企业内部管理、企业信息化管理等方面运用信息技术,提高企业的竞争能力,而且都应具备较强的学习能力和综合运用专业知识的能力。
1.2专业素质要求
计算机相关领域的科技人才应该能满足社会和行业的需求。企事业单位和国家信息系统的建设与运行维护,计算机硬件、软件系统规划,以及针对各行业信息化系统工程等相关领域的建设等,都需要大量的人才。因此,在培养方向上,计算机科学与技术专业不仅应有对从事计算机软硬件研究、开发人员的素质要求,还应注重对学生系统工程等素质的培养。这些素质培养虽然在学校不能全部实现,但应在培养体系中给予适应训练。
1.3专业知识要求
在对计算机科学技术不同方向人才的培养上,不同体系有较大的差别。对于软件工程方向的人才,要求专、精;而对于计算机应用方向的人才,应使他们建立更宽泛的知识体系,以适应社会对信息化建设中全面开展信息系统工程的要求。
2我校计算机专业现状及困境
宁夏大学地处西北欠发达地区,主要为本地的经济建设培养各类人才。招生对象以宁夏本地为主,同时面向全国招生。由于中学教育资源存在地域化差异,中学教育资源呈现城市化趋势,因此宁夏大学的生源主要来自农村。宁夏大学的平均学费与其他高校相差较大,与发达省份相比,平均学费约为其他大学的一半左右。计算机专业学费属全国计算机专业的最低学费。
2.1生源情况调查
对于2008级(120人)与2009级(119人)计算机专业的学生生源总体情况,我们做了3项调查,即生源来源地调查、家庭收入调查、对计算机相关认识的调查,调查结果如表1、表2、表3所示。
宁夏大学招收的本地学生比例为90%,外地学生比例为10%,绝大多数来自农村。农村或非中心城市的中学信息设备配置较弱,对信息技术课程重视不够,中小学信息技术课程缺乏相应的教师。因此,学生对计算机的了解程度较低,对计算机应用了解的学生比例不到20%,大多数学生专业选择的原因来自父母或者亲朋,他们对计算机专业的学科认识几乎没有。
2.2环境困境
宁夏区内的计算机公司较少,银川市计算机及相关公司大约为230多家。其中,真正从事软件开发类的专业公司在40家左右,但人数在30人以上的软件开发公司不到10家。实训机构只有3家,其中2家实训公司于2009年成立;另外一家是西安的公司,借助于网络视频进行培训,从2008年才开始在宁夏开展业务。同沿海和发达城市相比,宁夏的计算机软件、硬件研发市场比较小,学生参观、交流、学习的机会很小。
相比其他大学,我校师资队伍的建设也比较滞后。年轻教师的比重较大(35岁以下教师占学院计算机教师人数的73%),教师数量有限(专业课教师18人),承担第一线教学工作教师的教学任务较重。另一方面,宁夏与信息技术相关的科研项目支持力度较小,教师承担的科研项目较少,尤其缺少与企业联合的横向课题。因此,教师缺乏实际软件工程和项目研发经验,年轻教师大都是高校毕业后直接承担教学任务,缺少教学经验。而随着IT行业的快速发展,间接给专业教师的教学造成了极大的技术压力。
3教学改革与实践
根据我国新时期发展的特点,高等学校计算机科学与技术教学指导委员会认真分析了目前计算机专业教育的状况和面临的问题,提出以“培养规格分类”为核心思想的计算机专业发展建议。体现了满足社会对不同人才培养的需求,体现了教育部对不同类型学校分类指导的原则。
《高等学校计算机与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》[1](以下简称《规范》)给出了计算机专业三个方向的最小核心课程及最少课时数,并强调高校应能根据实际情况进行调整。因此,根据《规范》的具体指导思想,我校从2008级开始,逐步对教学体系进行整理改革。并从2009年开始,逐步推行新的教学培养计划和教学体系。
3.1强化专业基础课,强调课程关联
宁夏大学教学培养计划一直以来都遵循教育部计算机科学与技术专业的课程计划体系。近年来,计算机专业的就业市场对学生基础知识、专业素质以及掌握技术的要求变化较大,但由于宁夏地域具有信息相对闭塞的特点,因此对计算机专业的就业市场变化反应较慢。借助专业规范试点工作,在学校领导、教务处的支持下,我们借鉴其他一些地方性大学的做法[2],对教学培养计划做了相应的调整。主要内容有以下3点:
1) 结合西部实际情况,有针对性地调整课程和内容;主干课程设置强调课程关联程度,开设学期经过严格讨论。
2) 计算机科学方向:主要是打牢基础,增加选修,拓宽学生的专业视野与就业方向。
3) 软件工程方向:精修专一,系统规范,理论与方法并重。
3.2实践贯穿课程专业主干课程
说到主干课程,除相应的通修课程做了小改动外,计算机核心课程从原有的20门课程减少到16门课程。我们合并了计算机系统结构、微机原理等一些课程,并重点对16门课程中的部分关键课程增加课程设计,作为新的课程。我们减少了一些理论课程的讲课时数,加大实验力度。在课程衔接方面,通过课程教师的探讨和对以往学生学习掌握程度、学习实践过程的了解,我们调整了课程衔接关联度,加大关联度课程的课时数。
例如,我校计算机专业的学生大部分来自农村,在没有完备的实验器材与实验课程支持的情况下,对于计算机学科的原理课程,尤其是计算机系统结构与微机原理等硬件理论课程,学生很难进行理解和掌握。因此,我们将这些课程进行了合并。针对大部分学生计算机使用程度不高的情况,我们在算法设计语言课程上加大授课力度和实验力度,讲通讲透。尤其针对数据结构课程需要的指针部分,重点讲授,并与数据结构授课教师一起设计并完成算法设计语言的课程设计(2学分),使算法设计语言与数据结构课程紧密结合。以前软件工程和数据库原理课程均开设在第6学期,但软件工程课程近几年一直坚持以实际软件项目及文档为教学内容,对学生进行训练,进行课程结题,学生对数据库设计及使用的需求较迫切。因此,我们提前到第5学期开设数据库原理课程,较好地满足学生贯穿和掌握知识的要求。
对于计算机科学与技术方向的学生来说,大部分学生并非选择软件方向就业,更多的学生是在企事业单位中进行信息化建设,开展业务系统的维护和规划工作。因此,在计算机专业的课程设置上,缩小核心课程,增加选修课程,拓宽学生的专业视野,是首要需求。例如,从大一开始,我们就增加了计算机维护、维修课程,由实验室教师讲授,并鼓励学生考取相关维护维修证书。在信息系统分析与设计课程上,更强调对于信息系统的规划。在学生选取第二学位的时候,举办一些讲座,给学生以指导,使学生能够将计算机专业与选修的第二学位专业有机地集合在一起。
而对于软件工程方向的学生来说,专业方向比较专一。因此,在课程规划中,我们在认真研讨《规范》后,决定减少计算机专业中的一些常规性理论课程。如对计算机系统结构等偏硬件理论的课程,我们加大围绕软件专业方向的课程力度,还增加面向对象设计与UML、软件实例分析、软件过程管理、软件体系结构等课程,并加大软件分析、软件设计、软件开发类技术课程的课时数,增设专门的课程设计,将软件方向的学生培养成专门的人才。
在整个教学计划中,我们增加了实验、实践课时数。针对一些后继课程的基础课程,我们增加课程,将其专门作为一门学分课程开设。算法设计语言、数据结构、软件工程、面向对象的分析、数据库原理等,属于技术性、实用性较强的课程,是学生毕业设计中必须用到的知识课程体系,也是企业针对就业学生基本测试的技术性内容。我们开设相应课程,将其纳入学分课程的体系,在理论课程开设的后一学期开设实验课程,对学生进行技术性质的培养和训练。
根据《规范》要求的课程时数,我们在教学改革中详细对比了改革前后的课时量,如表4所示。从表中可以看出,改革重点加强了实验课程及实践环节,压缩理论课程,强调精讲多练,强调技能训练,从理论走入实践,从实践中理解理论知识,改革前与改革后的理论/实践比已接近或达到了《专业规范》的要求。从2008级在原来培养计划上进行的小范围试验情况看,学生对课程改革的反馈较好。学生在机房的实践时间增加,对实验课程的积极性提高,一些学习程度较好的学生被教师挑出,参与到一些教师的实际项目中。从2009级开始,参与教师科研项目的学生增加了40%(达到10人/级)。而且,以前基本上从大三才开始有兴趣进入项目组的学生,现在已经提前到大二第二学期就开始介入。
3.3加强师资队伍建设
作为西北欠发达地区的高校,地理条件不占优势,待遇水平处于全国高校普遍水平之下,因此师资队伍的建设难度较大,师资队伍建设是类似宁夏大学这类学校的软肋。博士引进困难,计算机公司环境也较差。一方面,来自学术界的优秀人才难以引进;另一方面,计算机的专业公司较少,也使得本校的计算机专业教师难与当地计算机专业公司交流与合作。
针对上述情况,我们主要采取以下几种解决方案:
1) 校外培训。
与武汉、济南、石家庄等地的大市场环境相比,宁夏本地的计算机公司实力相对比较弱,高校与他们合作的机会不是很多。计算机专业对教师的要求比较高,在计算机软件相关技术发展速度比较快,计算机科学与技术的应用范围比较迅速的情况下,仅仅凭教师依靠教材、资料和网络自我修炼提高,难度很大。在与中国软件行业协会和一些培训机构取得联系后,从2008年开始,学院在每年的假期都有计划地送教师去实训机构培训。现在已接受培训的教师为4人次。
2) 项目驱动[2]。
我们规定,有项目的教师必须在项目的进展同时组织若干个本科生参与项目,将自己项目的部分内容分配给学生开发和研究。这样教师在进行项目研究的同时,能够将学生组织起来,以实际研究训练和引导学生。同时,变单一的科研项目为管理过程,通过项目的分解、技术的配合、资料的查找、研究范围的确定、人员的管理等,锻炼教师对项目的管理能力和团队协调能力。
3) 争取学生创新项目的申请。
我们学院鼓励教师申请大学生创新项目,并且在强调创新的同时更多地强调项目的实际性和可用性。鼓励没有项目的教师在带领大学生开展创新项目过程中指导学生,完善自己。
4) 鼓励教师积极与其他行业联系。
我们学院鼓励教师与其他行业联系,争取其他行业的横向课题。学院拟进一步制定计划,对教师申请的横向课题给予一定的奖励。
3.4改革实验及实践环节
计算机科学与技术是一个实践性非常强的专业。实践教学是学生创新能力培养的关键环节,也是专业课程中密不可分的部分。实践教学包括课程实验、独立设置的实验课程、课程设计、教学实习、社会实践、科技训练、综合论文训练等多种形式。实践教学是教学计划实施中的重要一环,因为社会对毕业生的实践动手能力要求越来越高。
由于西部高校学生的家庭收入较低,负担较重,学费普遍偏低,因此,采用南方高校的学校资助大规模实训机构实训,对于以宁夏大学为代表的西北高校是非常困难的。我们针对上述情况,对实验与实践环节进行了一些改革。
1) 取消笔试,以实践作业考核。
对学生的调查研究显示,我校部分学生来自城市,对计算机的使用较为熟练,而大部分学生来自农村,对计算机的使用比较陌生。因此,针对一些基础性课程,我们采用先考再讲的方式教学。
以计算机导论课程为例。该课是对计算机专业的概述性学科引导,虽然我们选派了专业能力较强的教师讲授,但由于课程的知识内容庞杂,理论性较强,对学生的引导意义并不大。而学生在后期学习时,对办公软件等基本技能知识的使用较多,但因学生掌握程度不同,讲授效果并不理想。因此,对于部分学生,我们采取设定技能目标,让学生自学并进行考核的方式开展教学。程度较好的学生可以提前取得学分,而对程度较弱、考核不及格的学生,教师再进行讲授。
在进行专业技能讲授时,教师压缩理论部分,以学生掌握实际技能为目标,让学生从技能入手,通过加大实验课内容,加强教师实验指导,加深学生对课程内容的掌握。以软件工程、数据库原理等课程为例,我们采用完成综合的、贯穿整个课程内容的大作业形式结课,替代传统的笔试考试,避免学生以记忆、背诵为主的考试形式,让学生以掌握技术为主线理解理论知识,加深对课程内容的理解。
2) 增设课程设计,加强课程实训。
宁夏的实训公司较少,价格对学生来说较高,学校也无经费对学生外出实训进行支持和补助。因此,我们必须从教研室内部开始增强对学生技能的实训。从2009年开始,我们开设了独立学分课程的“课程设计”。例如,针对算法设计语言、数据库原理、软件工程等关键课程开设课程设计,选派有经验的教师指导“课程设计”。指导教师在课程设计之前,必须完成3~5个综合的设计题目,且对题目的要求、掌握内容、规范、达标准则等相关细则进行描述,或分组,或让学生单独完成。每次的课程设计必须增设新的设计题目,并根据学生完成的情况,对原有设计题目进行细化、修改,并会同相关课程的教师评议通过。经过多次课程设计的积累,教师逐步汇集、完善一门课程设计的实训手册。这些手册虽然达不到软件公司实训的要求,但从学生技能的实践角度看,则能形成一定的规范。
3) 建立多种形式的实训机制。
从2010年开始,宁夏大学成立了“计算机专业教学指导委员会”,组长为主管教学的副校长,负责出面联系企业,尽量为学生提供实践机会。我校采用逐步通过学校划拨部分经费,学生承担部分经费,到信息技术产业发达的成都、大连实训基地进行专业实训的方式,对学生进行实训。
学院正在与多家实训公司谈判,想进一步与实训公司合作,将实训公司请进来,将实训体系纳入到学期的教学活动中,进一步完善实训体系。学院也在逐步与外地高校进行紧密合作,通过挑选少量学生假期互换、互训的形式,扩大教师、学生视野,逐步建立多样有效的实训模式。
4) 开展职业规划教育。
通过对学生的了解,我们发现大部分来自农村的学生对计算机的应用范围、专业就业意向、工作技能都缺乏了解。虽然专业教师在新生教育中有描述,在实际课程中有对技能应用的引导,互联网上也有对相关专业就业的方向介绍,但由于大部分学生缺乏对实际环境的认知,对专业、技能等学习目的仍比较茫然。
因此,从2010年开始,我们配合教学过程联系相关企业,现已联系3家计算机企业与一些对计算机应用较多的企事业单位,分别在新生入学教育阶段、二年级专业基础课结束阶段、四年级毕业实习前期对学生进行职业规划教育。一年级进行认知教育,让学生了解计算机的应用范围,明白专业的前景;二年级结束时,组织学生到计算机公司参观,邀请计算机公司的技术人员进行不定期讲座,让学生了解计算机行业的人才需求、基础知识的需求和三、四年级专业知识准备以及就业的知识积累;四年级开始,组织学生在不同的企事业单位实习,让学生了解就业及相关准备工作,并根据不同的就业方向选择毕业设计课题,提前对市场进行了解并作出相应准备。
4结语
作为计算机科学与技术专业规范办学试点地方院校之一,宁夏大学在诸多困难下做出努力,希望能为各兄弟院校借鉴和参考。从2008年部分课程试点改革,到2009年实行新的教学培养计划,我们也在逐步地探索。下一步,我们想开展新、老教学计划与课程体系的分班教学比较试验,通过实践加强教学改革研究,积累宝贵的试验数据与试点经验,加强对各种学科教学计划与课程体系早期评价方法的研究,尽早进行科学的分析和衡量,排除存在明显缺陷的改革方案。从某一门课程、某一方面的实验内容、某一项教学手段的改革开始,形成一个具有完整体系、有推广价值的教学方案。
同时,我们也注意到,由于对研究能力、学历的要求,更多的高校教师是从学校到学校。无论从教学实践能力上,还是更多地为社会服务的思路上,还存在很大的不足。学科发展快,知识更新周期短,国家投入又太少,而与社会同行相比,地方高校的计算机专业教师收入又严重失衡,致使高校计算机系对年轻人失去吸引力。据了解,全国大多数大学的计算机系都处于缺编状态。我们能否打破编制的惯性思维,更多地引入企业技术人才,担任客座教师讲授课程;能否形成完备的计算机专业教师实训机制,实行双师型教学机制[3];能否逐步开展与企业、社会实际业务相联系的横向课题评价制度,都是需要进一步思考和探索的课题。
参考文献:
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[2] 李郁峰,陈念年. 地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式[J]. 计算机教育,2009(10):12-14.
[3] 龚声蓉,杨季文,朱艳琴. 校企合作,培养IT应用型创新人才[J]. 计算机教育,2008(21):23-28.
Problems and Measures in Training Computer Technicians in Regional Colleges
LIU Fuxiang, ZHAO Guodong
(School of Mathematics & Computer Science, Ningxia University, Yinchuan 750021, China)
关键词:操作系统;教学改革;课程设置
中图分类号:TP316-4
操作系统是计算机系统的核心软件,是其它一切软件运行的基础,是计算机应用开发的基础平台。操作系统将计算机软件硬件有机结合起来和用户进行交互。
操作系统在计算机系统中的特殊地位,使得《操作系统》课程在计算机科学学习中占据重要的地址,它是计算机科学体系中的基础课程。学习和了解操作系统的工作机理和工作方式,从而更好的进行计算机应用开发,是计算机科学、电子信息科学等专业同学必备的知识和技能。
1 课程特点
《操作系统》课程主要介绍操作系统的设计方法和实现技术,讲授众多操作系统的设计精髓。《操作系统》课程是人们在操作系统设计过程中工程实践经验的总结,课程内容是面向技术,而不是某个特定产品。课程学习学习者是站在操作系统设计者的角度来研究和学习操作系统的实现技术。
操作系统软件的特殊地位、操作系统课程的学科地位,以及该课程的学习内容和学习定位,使得操作系统课程教学中具有技术更新速度快、概念抽象、系统性差、原理性强等特点。
2 教学目标
教师在安排操作系统理论和实践教学时要综合考虑教学大纲、培养学时、培养对象类型及培养对象基础。一般来说,围绕操作系统教学可以分为三个层次:
2.1 作为专业基础课程,包含在“计算机基础”、“计算机原理”等课程的教学培训中,非独立授课,主要学习某一操作系统的基本操作和使用。
2.2 作为专业选修课程,要求培养对象对特定操作系统的系统结构、功能和工作原理有较全面和深入的了解,能够使用API和相关平台进行针对该操作系统的应用程序开发和调试。
2.3 作为计算机科学技术及相关专业的专业必修课,要求培养对象深入掌握操作系统工作原理,熟悉操作系统内核,能够使用该操作系统平台相关的复杂公交来解释并开发底层驱动、中间件和应用程序等一系列应用,掌握操作系统的分析和设计技术。
对于应用型院校非计算机专业来说,由于前期课程设置、培养方案等因素的影响,使得如果像计算机专业一样将本课程的导入起点和教学目标设定得过高的话,反而使得教学效果大打折扣。以课程学时设置为例:
计算机专业该课程的设置一般为48+16课时,电子信息专业为38+10课时,教学内容涵盖进程管理、内存管理、设备管理、文件管理等操作系统主要部分的原理和应用。标准教材一般偏重于理论讲解,较为抽象。学生没有一定的理论基础理解较难,以下是一本典型操作系统教材的章节安排:(1)操作系统概论;(2)进程管理;(3)处理器调度与死锁;(4)存储管理;(5)文件管理;(6)设备管理;(7)网络基础。
可以看出《操作系统》是综合性较强的课程,有较强的理论性和综合性。要学好这门课,学生不但要有较强的抽象思维能力,而且要具有一定的程序设计能力,对《C语言程序设计》、《数据结构》等前导课程有较好的掌握。如果不了解培养对象已有知识储备和能力,在较少的课时安排下照本宣科,强行灌输大量抽象枯燥的理论知识,将导致学生对该门课产生厌学逆反心理。
由以上分析可以看出,非计算机专业的操作系统课程设置和教学内容需要根据专业培养方案、前导课程、培养对象已有能力等统筹考虑和安排,灵活度大同时也更难把握。
3 教学模式
针对非计算机专业培养目标和实际课程设置的限制,设计规划了一套操作系统课程理论实践教学的模式,其核心理念是:“抓主干,扩枝叶;托低承高,动态调整”。
首先,通过“课堂理论教学+实践教学+课程大作业+毕业设计”将课程学时有机扩展,对不同层次不同培养目标的学生的教学侧重点进行区分,设置四个层次的教学目标:(1)操作系统的使用管理。针对初次接触某一操作系统,对其工作原理使用方法都不熟悉,相关基础薄弱的学生,通过该系统的安装、GUI和常用命令的使用以及系统功能的使用管理使学生对该系统有较好的感性认识,能够使用该系统完成一些实际工作并对系统进行必要的配置和维护;(2)操作系统内核及工作原理。在学生对操作系统已有一定了解和使用经验的情况下,进一步系统分析其各个功能模块和工作原理,以Linux操作系统为例,要让学生知道其文件管理、设备管理、进程调度等主要功能模块;内核如何通过内核态/用户态切换以及进程调度来管理同时运行的多个任务等,教学中要有主次,比如文件系统和进程调度的原理可以重点讲解分析,设备管理等只要介绍原理即可。使得学生将操作系统的直观的使用感受和对现行的观察同理论知识想结合,加深对操作系统的理解;(3)API编程及平台应用开发。介绍操作系统提供的API接口以及相应的开发工具和手段,让学生结合以后的编程知识编写、调试基于该操作系统的应用程序,这一过程应该“循序渐进”,从简单的shell编程到文件读写、存储管理、同步机制、进程/线程调度,通信等,在这一过程中不断补充加深对内核工作机制和相关算法的介绍,使得学生逐步具备基于该操作系统的程序开发设计能力;(4)内核定制与操作系统设计。在对内核工作原理熟悉掌握后,能根据需求对内核进行配置和开发,尝试进行微型操作系统的设计与实现,这一阶段是对所学知识的综合应用于提高,能够培养学生自主学习和创新能力可以结合课程设计或毕业设计来进行,主要针对具备一定能力,对操作系统有浓厚兴趣的学生进行。
操作系统各个层次的教学实践环节如图1所示:
为了更好的贯彻前述层次教学的理念,我们针对操作系统(Linux)课程理论教学部分进行如下调整设置:(1)操作系统概论;(2)Linux常用命令;(3)文件管理、设备管理;(3)Linux下Shell编程;(4)Linux下C编程;(5)进程管理、内存管理;(6)多线程。
相应的实验教学设置如下:(1)Linux常用命令练习;(2)TFTP、NFS服务配置;(3)Makefile的编写及应用;(4)Linux内核与根文件系统映像文件的编译及调试;(5)大作业(进程调度、通信或同步)。
与传统课程的安排不同,调整后的课程设置着重体现了“由易到难,循序渐进;由感性认识加深理性分析”的思想,其中“操作系统概论”、“Linux常用命令”两个教学章节将使得第一次接触Linux操作系统的学生对该系统的发展历程、现状,主流版本有所了解,熟悉Linux的用户界面、常用功能和命令行工作方式,建立对系统的直观认知;将“文件管理、设备管理”章节提前与此讲授是很有必要的,因为Linux操作系统将“数据”和“设备”统一作为“文件”来进行操作和管理,而文件系统与设备管理又是与用户关系最为密切,使用最为频繁的操作系统功能模块,因此如果学生不能对其内在架构和工作原理有所了解的话会对Linux的进一步掌握造成困难。“Linux下Shell编程”和“Linux下C编程”使得学生掌握Linux操作系统下的程序开发技能,从这里开始,编程开发和操作系统原理的知识互相穿插融合,使得理论知识和实际应用紧密结合;“进程管理、内存管理、多线程”是Linux操作系统的重点和难点,是多任务操作系统应用开发或内核开发都必须使用到的,应该重点讲授,使得学生对进程调度、优先级反转、同步/互斥/死锁、进程间通信等有全面的掌握。
在理论授课中,应该充分使用多媒体教学,包括PPT,虚拟机上Linux的实时演示示范等,避免枯燥的理论灌输。每一个阶段的教学到安排了与之配套的实验和作业,在学期末通过综合性的大作业考察学生对知识的整体掌握度。对于具备较高相关知识的学生,可以通过课程设计和毕业设计进行复杂项目的设计开发,从而使其对Linux的设计开发能力得到锻炼提高。
4 结束语
教学改革是一个是不断深化、完善的过程。操作系统教学改革应沿着教学内容、教学方法、教学理念、教学手段等方面继续深入下去,将操作系统的教学质量提高到一个新水平,培养出社会需要的、具有创新能力的人材。
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