計算機研究生培養(yǎng)方案范文
時間:2023-04-28 08:43:04
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篇1
【關(guān)鍵詞】河南高校;非計算機專業(yè);學(xué)生;計算機應(yīng)用能力培養(yǎng);方案研究
引言
隨著網(wǎng)絡(luò)時代的不斷變遷,計算機也在迅速的發(fā)展當(dāng)中,計算機已經(jīng)成為我們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚某煞种?,計算機的應(yīng)用主要是通過一些單一的數(shù)值不斷的通過組合而進(jìn)行擴散而滲透到各個領(lǐng)域當(dāng)中,現(xiàn)在各大高校內(nèi)的專業(yè)都包含計算機基礎(chǔ)教育方面的內(nèi)容,非計算機的專業(yè)學(xué)生也超過了90%左右,所以我們在讓學(xué)生掌握所學(xué)專業(yè)的同時,并可以利用計算機為其工具來獲得額外的專業(yè)知識,因此每個大學(xué)生都應(yīng)該培養(yǎng)其計算機應(yīng)用能力,相關(guān)的教育工作者應(yīng)該把非計算機類專業(yè)的大學(xué)生制定合理的計算機基礎(chǔ)課程。在制定計算機基礎(chǔ)課程時要以最專業(yè)的平臺為基礎(chǔ),同時要制定一個科學(xué)合理的培養(yǎng)方案,同時也要根據(jù)各個專業(yè)不同的學(xué)科進(jìn)行的設(shè)計分類教學(xué)。本文主要是根據(jù)河南高校中非計算機專業(yè)的大學(xué)生所應(yīng)該具有的計算機應(yīng)用能力綜合的進(jìn)行分類及培養(yǎng),制定一個最為科學(xué)且合理的方案課程體系。
一、非計算機專業(yè)學(xué)生計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)所存在的問題
在目前,河南高校中非計算機專業(yè)學(xué)生的計算機公共課程一般包含計算機的應(yīng)用基礎(chǔ)和程序設(shè)計語言這兩大類課程,非計算機專業(yè)類的學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)這兩大類課程,可以對計算機有一個基本的了解和簡單的掌握等應(yīng)用。并在所學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容之上,根據(jù)所學(xué)專業(yè)特點適當(dāng)?shù)拈_設(shè)相關(guān)專業(yè)計算機類的課程,但是當(dāng)前非計算機專業(yè)類學(xué)生在計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)方面存在以下幾個方面的問題。
1.計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)沒有明確的目標(biāo)
某高校在應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案當(dāng)中明確的提到大學(xué)生應(yīng)該掌握較強的計算機應(yīng)用能力。在化學(xué)與材料科學(xué)專業(yè)的課程教學(xué)進(jìn)程表中,在第一學(xué)期中學(xué)生開設(shè)必修課為計算機文化基礎(chǔ)課程,下一期包含了語言程序設(shè)計等相關(guān)計算機的五門選修課程。每名學(xué)生必須修讀3學(xué)分的計算機課程,根據(jù)相關(guān)的專業(yè)課程特點,學(xué)生最應(yīng)修讀的是語言類程序設(shè)計課程。
在各大專業(yè)課程提出大學(xué)生應(yīng)該具備較強的計算機應(yīng)用能力,這只是一個相對模糊的概念,從另一個角度來看,除去計算機文化基礎(chǔ)類的課程定位必修課外,其他的計算機課程都定位選修課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)完必修計算機課程外,選修了語言類程序設(shè)計,這樣學(xué)生只是單方面的掌握計算機的基礎(chǔ)知識。出現(xiàn)這種現(xiàn)象最為主要的一個原因就是沒有明確的計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)目標(biāo)。
2.計算機基礎(chǔ)培養(yǎng)與其能力培養(yǎng)相脫離
為了使學(xué)生更好的掌握計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識,河南高校也設(shè)置了計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識及程序設(shè)計語言類課程,但是在培養(yǎng)其計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識時,沒有特別的指定相關(guān)的計算機應(yīng)用能力培養(yǎng),使其計算機基礎(chǔ)及能力兩者相脫離。雖然高校一直強調(diào)應(yīng)該具備較強的計算機應(yīng)用能力,但是在日后學(xué)習(xí)中沒有相關(guān)的應(yīng)用能力培養(yǎng)課程。因此根據(jù)以上的情況,吧程序設(shè)計語言定位必修課程更加科學(xué)合理,這樣可以有效的減少教育資源的浪費,同時也可以使學(xué)生有限的精力投入學(xué)習(xí)當(dāng)中,學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)計算機課程時,日后的實踐對計算機的學(xué)習(xí)也是尤為重要的,如何讓學(xué)生最大程度的獲取較強的計算機應(yīng)用能力,在后繼課程中的應(yīng)用計算機學(xué)習(xí)是密不可分的。
二、非計算機專業(yè)學(xué)生應(yīng)用能力的種類
計算機的應(yīng)用能力是以計算機為實際的工具來解決實際問題的一種能力。想要解決相關(guān)的問題基本是通過兩個過程,一是基于計算機系統(tǒng)軟件的過程:使用系統(tǒng)軟件來解決相關(guān)的問題的過程中,首先要根據(jù)實際的問題建立抽象的模型,然后通過抽象的模型及構(gòu)造來進(jìn)行計算,按照實際內(nèi)容來制定相應(yīng)的程序,并同時通過計算機應(yīng)用過程來將其最終的結(jié)果計算出來。二是基于計算機應(yīng)用軟件的一大過程:這以解決實際問題的過程是通過計算機應(yīng)用其自身應(yīng)用軟件的特點來提供相應(yīng)的功能服務(wù),輸入相對的數(shù)值來獲取最終的結(jié)果。通過以上兩個過程我們可以得出:解決問題的過程是以計算機程序設(shè)計語言為其基礎(chǔ),以使用說明為主要的依據(jù),用來解決實際問題的是計算機應(yīng)用軟件方面的運用,計算機的應(yīng)用能力必須要以不斷發(fā)展和創(chuàng)新為此基礎(chǔ),這樣才能更好的解決更多的實際問題。
計算機應(yīng)用能力經(jīng)過細(xì)致的分類,按照其各個專業(yè)的特點綜合的進(jìn)行分析和研究,制定合理的培養(yǎng)目標(biāo),來確定計算機應(yīng)用能力的符合類型,學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)計算機應(yīng)用基礎(chǔ)及程序設(shè)計語言這兩類課程的基礎(chǔ)之上,為學(xué)生在后繼的課程學(xué)習(xí)當(dāng)中制定符合自身專業(yè)的計算機應(yīng)用能力的箱柜課程,是學(xué)生更好的了解和掌握計算機應(yīng)用能力,不同專業(yè)在學(xué)習(xí)和培養(yǎng)目標(biāo)是會有所不同,要按照其分類選擇更為適合學(xué)生自身專業(yè)的計算機應(yīng)用能力,使非計算機專業(yè)的學(xué)生具有較強的計算機應(yīng)用能力和明顯的特色。
三、根據(jù)計算機應(yīng)用能力分類的課程進(jìn)行設(shè)置
1.課程設(shè)置原則
各個專業(yè)的學(xué)生都應(yīng)該具備相應(yīng)的計算機應(yīng)用能力,為各個專業(yè)的學(xué)生確定適合的計算機應(yīng)用能力類型,目前教育工作者需要解決的實際的問題,是要按照學(xué)生不同專業(yè)制定出符合相應(yīng)計算機應(yīng)用能力類型的課程。非計算機專業(yè)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)的相關(guān)課程可分為基礎(chǔ)和應(yīng)用課程兩類,在課程的設(shè)置方面基本的原則是:
基礎(chǔ)及應(yīng)用課程兩者之間存在密切的聯(lián)系,其最終的目標(biāo)一致。
基礎(chǔ)課程和應(yīng)用課程會根據(jù)不同的專業(yè)及類型而有所不同。
在上述兩類原則的前提下,相同專業(yè)的培養(yǎng)按照選修課的形式來達(dá)到不同應(yīng)用能力類型的學(xué)生為其目標(biāo)。
2.課程設(shè)置建議
通過專業(yè)的高校院方來制定具體的課程設(shè)置,并提出非計算機專業(yè)學(xué)生計算機應(yīng)用能力的需求,然后由專門負(fù)責(zé)計算機教學(xué)的部門按照各個專業(yè)的能力需求,并與其院協(xié)商來確定最終的課程設(shè)置。按照計算機應(yīng)用能力的類型來培養(yǎng)出不同能力類型的課程,以下是基本的課程設(shè)置建議:
(1)在計算機系統(tǒng)軟件方面,以數(shù)值計算為主的計算機應(yīng)用能力的學(xué)生,按照計算機系統(tǒng)軟件來解決相應(yīng)的問題的基本過程來中可以使學(xué)生得到的應(yīng)用能力有:創(chuàng)新思維能力、操作方法、選擇計算能力、編輯應(yīng)用程序等能力。因此學(xué)生必須具有較高的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),在其基礎(chǔ)之上才能為學(xué)生開設(shè)計算機應(yīng)用基礎(chǔ)、程序設(shè)計語言及數(shù)學(xué)建模和計算等一些相應(yīng)的課程,這些課程中都集合了計算、操作、設(shè)計等基礎(chǔ)性能力方面的培養(yǎng),其學(xué)習(xí)的課程都是按照合理的時間和順序來進(jìn)行。
(2)基于計算機應(yīng)用軟件方面,以數(shù)值計算為主的計算機應(yīng)用能力的學(xué)生,與計算機系統(tǒng)軟件方面的學(xué)生相比,在計算和程序上沒有較高的要求,但是應(yīng)當(dāng)具備數(shù)學(xué)軟件的使用方法。因此,該類學(xué)生應(yīng)當(dāng)開設(shè)計算機應(yīng)用基礎(chǔ)、程序設(shè)計語言、數(shù)學(xué)建模及軟件等相關(guān)課程,通過學(xué)習(xí)這些課程,可以了解和掌握計算機操作及程序設(shè)計方面的內(nèi)容,其學(xué)習(xí)的課程都是按照合理的時間和順序來進(jìn)行。
(3)計算機系統(tǒng)軟件方面,以數(shù)據(jù)處理為主的計算機應(yīng)用能力學(xué)生的培養(yǎng),與數(shù)值計算為主的計算機應(yīng)用能力的學(xué)生相比,在計算方法上沒有較高的要求,但應(yīng)當(dāng)具備組織數(shù)據(jù)的能力和簡單的操作。因此該類學(xué)生應(yīng)開設(shè)計算機應(yīng)用能力基礎(chǔ)、程序設(shè)計語言及計算機軟件基礎(chǔ)等相關(guān)課程,在這一類型中,主要是培養(yǎng)計算機的操作、設(shè)計及數(shù)據(jù)組織操作的基礎(chǔ)性能力,其所學(xué)習(xí)的課程都是按照合理的時間和順序來進(jìn)行。
(4)計算機應(yīng)用軟件方面,以數(shù)據(jù)處理為主的計算機應(yīng)用能力學(xué)生的培養(yǎng),這類學(xué)生主要是培養(yǎng)計算機應(yīng)用軟件操作的能力,所以此類學(xué)生應(yīng)當(dāng)開設(shè)計算機應(yīng)用基礎(chǔ)以及與所學(xué)專業(yè)實務(wù)處理有關(guān)的計算機應(yīng)用軟件課程,至少兩到三門左右,這樣才能培養(yǎng)其計算機的操作能力,并培養(yǎng)其所學(xué)專業(yè)的事務(wù)處理方面的基本能力,其所學(xué)習(xí)的課程都是按照合理的時間和順序來進(jìn)行。
四、課程的內(nèi)容合理的進(jìn)行整合
所學(xué)習(xí)的課程必須要以培養(yǎng)學(xué)生計算機應(yīng)用能力為主要的目的,并對傳統(tǒng)的課程內(nèi)容進(jìn)行整合和修改,可以把數(shù)學(xué)建模、計算方法等課程內(nèi)容進(jìn)行合理的整合,使學(xué)生可以利用計算機來解決實際的問題的教學(xué)方案。遇到問題可以給出相應(yīng)的解決辦法,然后通過相應(yīng)的計算來得出最終的結(jié)果的一種全過程的練習(xí),這樣不但可以有效的提高學(xué)生計算機應(yīng)用能力,在計算機的應(yīng)用水平方面也得到一定的提升。
學(xué)生不僅要具備較強的計算機應(yīng)用基礎(chǔ),而且要與所學(xué)的專業(yè)緊密的結(jié)合起來。要多給學(xué)生提供實踐的機會,這樣才能基礎(chǔ)結(jié)合實踐,更大程度上發(fā)揮其能力,從而真正的培養(yǎng)出具備較強計算機應(yīng)用能力的綜合型人才。
五、結(jié)語
計算機應(yīng)用能力要充分的結(jié)合不同專業(yè)的特點,在教學(xué)中,學(xué)生可以利用計算機來完成數(shù)值計算等任務(wù),讓學(xué)生多運用計算機的基礎(chǔ)知識和技能。讓非計算機專業(yè)學(xué)生在提高計算機應(yīng)用能力的同時,專業(yè)課程也得到一定的提升。河南高校在培養(yǎng)非計算機專業(yè)學(xué)生計算機應(yīng)用能力的過程中,要有明確的目標(biāo)和要求,沒門課程都要按照規(guī)定的要求來達(dá)到最終的目標(biāo),這樣才能充分的說明培養(yǎng)方案是科學(xué)有效的。
參考文獻(xiàn)
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基金項目:河南省軟科學(xué)研究計劃項目(項目編號:NO.132400410031)。
作者簡介:
篇2
1校企合作的培養(yǎng)模式內(nèi)涵
從全國應(yīng)用型本科院校校企合作的實踐來看,應(yīng)用型本科院校校企結(jié)合的具體形式靈活多樣,有以教育為目的的校企合作,有以科研開發(fā)為目的的校企合作,但更多的合作方式是將大學(xué)的三個職能融為一體,使雙方實現(xiàn)共贏。[1]。以與安博集團(tuán)合作的計算機本科專業(yè)為例,校企合作采取的是以培養(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型高級專門人才為目標(biāo),由企業(yè)提供實習(xí)、實訓(xùn)場所的方式。以赤峰學(xué)院為例,學(xué)生在校學(xué)習(xí)采取3+1培養(yǎng)模式。在大學(xué)前3年完成通識教育課(42分)、學(xué)科基礎(chǔ)課(17分)和專業(yè)必修(36分)和專業(yè)選修(29分)課程學(xué)習(xí);大四開始進(jìn)入實訓(xùn)基地實習(xí),結(jié)合企業(yè)項目和開發(fā)平臺學(xué)習(xí)相關(guān)的開發(fā)工具和技術(shù)。[2]另外,企業(yè)要負(fù)責(zé)8門課程講授過程中的短期集中實訓(xùn),使得學(xué)生更好的理論練習(xí)實際,掌握課程中的內(nèi)容在項目中的應(yīng)用。這些實訓(xùn)都有利于提高學(xué)生的動手能力,全面提高計算機專業(yè)學(xué)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量,解決非研究型大學(xué)計算機專業(yè)本科就業(yè)難,技術(shù)水平低的問題。
2計算機專業(yè)教師素質(zhì)現(xiàn)狀
2.1學(xué)歷層次
實施校企合作辦學(xué)的高校多數(shù)為非研究性大學(xué),有很多是新建本科院校。眾所周知,新建本科院校的教師原先多是本科學(xué)歷,升本后盡管有不少教師積極攻讀在職研究生(或參加以同等學(xué)力申請碩士學(xué)位的課程班學(xué)習(xí)),校方也竭力引進(jìn)一些研究生,但總體上高學(xué)歷比例依然偏低,具有研究生學(xué)歷的教師一般不到教師總數(shù)的30%,其中取得博士學(xué)位的教師更是不足5%。[3]由于我國計算機專業(yè)整體水平并沒有一直處在世界前列,所以這樣學(xué)校的計算機專業(yè)的博士研究生,碩士研究生更是相對其他專業(yè)要少。
2.2知識結(jié)構(gòu)
實施校企合作的高校計算機專業(yè)原先的培養(yǎng)方案是培養(yǎng)理論型人才,實施校企合作后,企業(yè)按著市場需求參與培養(yǎng)方案的修訂。新的培養(yǎng)方案中增加了較多市場上流行的新技術(shù),更注重學(xué)生實際操作能力、動手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)。在這樣的背景下,計算機專業(yè)教師就存在著不同程度的知識老化,知識面狹窄的問題,不能同步的跟上新培養(yǎng)方案中知識的更新。
2.3教學(xué)水平
基于校企合作的新的培養(yǎng)方案的實施,暴露出部分教師教學(xué)理念陳舊,教學(xué)方法單一死板,教學(xué)手段不能跟上現(xiàn)代化媒體發(fā)展,課堂氣氛沉悶,不能因材施教,與學(xué)生交流少,實習(xí)實訓(xùn)指導(dǎo)不到位等問題。究其原因,是因為沒有跟上培養(yǎng)對象的發(fā)展,沒有跟上現(xiàn)代化教學(xué)條件的發(fā)展,沒有跟上社會的發(fā)展。
2.4師德師風(fēng)
“師者,所以傳道授業(yè)解惑也”,《師說》的這句話清晰的闡明了教師的使命。教師要通過自身的言傳身教,幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識與基本技能,教授學(xué)生為人處世的道理與主動學(xué)習(xí)得可貴品質(zhì)。校企合作的絕大多數(shù)教師都能做到一名教師的基本素養(yǎng),但也有個別教師沒有跟上形勢的發(fā)展,沒有認(rèn)真分析校企合作學(xué)生的個性方面,而輕視了對學(xué)生的引導(dǎo)與規(guī)范。也有的教師忙于自身事業(yè)或科研,對教學(xué)則敷衍了事,缺乏責(zé)任心。這樣教師的師德水平有待甚至亟待提高。
2.5科研能力
校企合作的本科院校多數(shù)是教學(xué)型學(xué)校,非研究型院校。學(xué)校方面雖然對科研方面非常支持,提出很多鼓勵措施,但是由于師資隊伍整體素質(zhì)薄弱,學(xué)歷層次低,缺少博士、高水平學(xué)科帶頭人,沒有品牌優(yōu)勢等條件限制,大部分教師在科研上建樹較少。特別是計算機專業(yè),博士人才相對缺乏,能到新建本科院校工作的更是少之又少;實驗設(shè)備投資較大,得到的支持有限;新的培養(yǎng)方案課程增多,師資缺乏,教師教學(xué)任務(wù)重,無力分身搞科研。以上原因都限制了基于校企合作的計算機專業(yè)教師科研水平的提高。
3計算機專業(yè)教師提升自身素質(zhì)途徑
基于校企合作的計算機教師的自身素質(zhì)還存在很多不足,特別是教學(xué)能力建設(shè)方面存在諸多問題。無論是從管理者的角度還是從教師自身的角度,探索加強計算機教師教學(xué)能力建設(shè)的主要途徑已成為當(dāng)務(wù)之急。[4]
3.1更新教育理念,完善理論升級
眭依凡認(rèn)為,教育理念是教育主體對教育及其現(xiàn)象進(jìn)行思維的概念或觀念形成物,[5]理念是教育行為的先導(dǎo),對教師的教學(xué)活動起著引導(dǎo)定向作用。實施校企合作前,新建本科院校由于辦學(xué)層次不高,專業(yè)過窄,雖然計算機的基礎(chǔ)理論課每年會有部分內(nèi)容更新,但主體內(nèi)容也比較固定,教師在長期的教學(xué)過程中,固守一塊內(nèi)容,形成了懶惰思想,缺少與時俱進(jìn)的教學(xué)精神。在校企合作實施過程中,企業(yè)將新的培養(yǎng)方案,新的教學(xué)方法,先進(jìn)的教學(xué)理念帶入校園,教師也要及時更新教育理念,適應(yīng)新形勢的發(fā)展。關(guān)注學(xué)科前沿發(fā)展,比如清華大學(xué)提供的在線學(xué)堂MOOC平臺,可汗學(xué)院等新生的開放式課堂,學(xué)習(xí)里面優(yōu)秀的講課方式與理念,利用期中的優(yōu)勢資源,豐富自己的教學(xué)。從主觀意識上提升對新理念的認(rèn)識和理解;明確校企合作辦學(xué)的基本特征和基本規(guī)律;熟悉應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo);積極探索,樹立適應(yīng)形式的本科教學(xué)理念。
3.2提高學(xué)歷層次,優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)
校企合作的實施,大量新課程的增加,新建本科院校的低起點,計算機技術(shù)日新月異,都迫使計算機專業(yè)教師克服困難,頂住壓力,通過多種方式提高學(xué)歷層次,優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。如攻讀在職碩、博研究生,申請工程碩士學(xué)位,出國訪學(xué)等等。計算機教師繼續(xù)教育是深化高校校企合作改革,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要[6]。實施校企合作后,管理層也為教師提供了很多繼續(xù)教育的機會,如參加企業(yè)培訓(xùn),考證,進(jìn)修。眾所周知,“要給學(xué)生一杯水,教師要有長流水”,教師只有加深基礎(chǔ)理論,不斷拓寬知識面,才能有較強適應(yīng)能力,才能有創(chuàng)新的潛力,才能解決教學(xué)、科研中的新問題,才能適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求。開展科學(xué)研究是提高教師整體素質(zhì)的重要途徑,也是優(yōu)化教師知識結(jié)構(gòu)的方法?;谛F蠛献鞯男陆ū究圃盒5挠嬎銠C教師,首先應(yīng)加強科研意識,積極申請科研、教改項目。只有參與計算機專業(yè)及相關(guān)學(xué)科的科研、學(xué)術(shù)活動,才能深入理解和認(rèn)識計算機專業(yè)的知識,才能及時了解和掌握學(xué)科的新發(fā)展、新趨勢、新技術(shù),[7]特別是市場上IT企業(yè)的前沿性信息。其次對教學(xué)過程中遇到的問題,要像對待科研任務(wù)一樣,進(jìn)行系統(tǒng)的理論分析,培養(yǎng)科學(xué)研究習(xí)慣與思想。第三,應(yīng)積極參加學(xué)術(shù)活動,聽高水平的學(xué)術(shù)講座,動手做實驗。最后將科研成果應(yīng)用到教學(xué)中,以科研促教學(xué),以教學(xué)帶科研。
3.3提高教學(xué)水平,保證教學(xué)質(zhì)量
教高[2007]2號文件中指出:“教書育人是教師的天職,教學(xué)是教師的首要工作,教師是提高教學(xué)質(zhì)量的根本保證”[8]。在教師的能力構(gòu)成中,教師的教學(xué)能力、實踐能力決定了教師的教學(xué)水平。教學(xué)能力是教師對教學(xué)的組織和實施能力,是高校教師的教學(xué)基本功,包括教學(xué)設(shè)計能力、語言表達(dá)能力、課堂組織能力和多媒體技術(shù)駕馭能力。因此,在校企合作的前提下,新建本科院校的教師更應(yīng)該在這些方面下功夫,提升自己的教學(xué)水平。對于計算機專業(yè)的教師應(yīng)利用專業(yè)條件的優(yōu)勢,研究多媒體課件制作、課堂多媒體技術(shù)使用的方式來提高教學(xué)質(zhì)量。除此之外還可以參加各個級別的“教師技能大賽”、“微課教學(xué)比賽”,參與指導(dǎo)學(xué)生的“全國大學(xué)生’挑戰(zhàn)杯’競賽”,“PPT設(shè)計大賽”,“ACM編程大賽”,“網(wǎng)頁設(shè)計大賽”等來提高教學(xué)能力和實踐能力。
3.4注重師德修養(yǎng),樹立榜樣形象
基于校企合作的新建本科院校的計算機教師應(yīng)在新形勢下,新壓力面前,努力提高教學(xué)質(zhì)量的同時,率先垂范,加強道德品質(zhì)修養(yǎng)。道德修養(yǎng)包含多方面含義:首先,計算機教師應(yīng)具有高度事業(yè)心,責(zé)任心,及為教育獻(xiàn)身的精神,引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識普通專業(yè)與校企合作專業(yè)的異同。第二,計算機教師要有高尚的品格,用自身的人格魅力教育和影響學(xué)生。培養(yǎng)學(xué)生形成正確的人生觀、價值觀,糾正學(xué)生心理誤區(qū)。第三,計算機教師要有大愛精神,愛事業(yè)、愛學(xué)校、愛學(xué)生,其核心是愛學(xué)生。大愛精神是教師職業(yè)精神的最高表現(xiàn),是一種純粹的教育之愛。[9]大愛精神使教師能夠真正做到“傳道授業(yè)解惑”,更能明白“教師是人類靈魂的工程師”這一崇高的贊譽。
4結(jié)語
篇3
1教育質(zhì)量保障體系現(xiàn)狀分析
1.1師資力量
目前大部分高校擔(dān)任專業(yè)學(xué)位碩士研究生導(dǎo)師的教師不具備工程實踐經(jīng)歷,也沒有豐富的工程實踐經(jīng)驗,有的沒有科研項目作為支撐。對專業(yè)學(xué)位的碩士生采取放羊式培養(yǎng)。只是把學(xué)生當(dāng)成獲得自己科研績效分的手段,沒有真正從培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位碩士生的角度去培養(yǎng)落實。
1.2保障體系不健全
雖然各個高校均有相關(guān)的針對研究生培養(yǎng)的方案,但是針對專業(yè)學(xué)位碩士生培養(yǎng)的不夠全面和具體,很多政策只是停留在文件的表面沒有真正的落實到位。一套行之有效的保障體系還沒有形成。
1.3學(xué)生認(rèn)識不到位
很多專業(yè)學(xué)位碩士生沒有充分認(rèn)識到專碩的真實涵義,很多學(xué)校把專碩的學(xué)生當(dāng)成學(xué)術(shù)型碩士生一樣來培養(yǎng)。學(xué)生要在其培養(yǎng)目標(biāo)和方式方法上有清晰明確的自我認(rèn)識。
1.4優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)滯后
要培養(yǎng)出優(yōu)秀的專業(yè)學(xué)位碩士生,一定要有優(yōu)質(zhì)精品課程作為支撐。好的課程要有好的老師來上,但是好的老師也不一定能夠開發(fā)出好的課程。很多學(xué)校的教師都缺乏國際視野的課程研發(fā)理念,也缺少一支結(jié)構(gòu)合理和優(yōu)質(zhì)課程研發(fā)團(tuán)隊。
2協(xié)同保障體系構(gòu)建
2.1課程建設(shè)
課程建設(shè)是專業(yè)學(xué)位碩士生培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié),要克服同質(zhì)化培養(yǎng)弊端,也要克服現(xiàn)有課程教學(xué)質(zhì)量的瓶頸。要不斷地變革專業(yè)學(xué)生碩士生的課程形成機制,要引人多主體參與的、能夠在動態(tài)中形成的新機制,增強課體系的掌握擴展能力。要建立“教材開發(fā)、資源融合、學(xué)生介人”的三位一體的課程形成機制。
2.2合作育人模式
“政產(chǎn)學(xué)研用”合作育人模式是一種“理論環(huán)節(jié)到實踐環(huán)節(jié)多次反復(fù)”的多方位計算機科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)學(xué)位研究生教育質(zhì)量保障模式,在產(chǎn)學(xué)研合作育人的基礎(chǔ)上,突出政府機構(gòu)的協(xié)調(diào)作用和用人單位的導(dǎo)向作用,進(jìn)一步整合優(yōu)勢教育資源,將學(xué)校與企業(yè)、科研單位、部隊有機結(jié)合起來,充分發(fā)揮政府的引導(dǎo)作用、企業(yè)與部隊的主導(dǎo)作用、學(xué)校的主體作用、科研機構(gòu)的配合作用與用人單位的反饋作用,符合專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)的“應(yīng)用型”轉(zhuǎn)變趨勢,有利于明確合作育人各方的權(quán)責(zé)和實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,從而更高效地推動計算機科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)學(xué)位碩士研究生教育質(zhì)量。
螺旋提升型專業(yè)學(xué)位碩士培養(yǎng)方式如圖1所示。通過不斷循環(huán)的實習(xí)一應(yīng)用一實踐一反思一總結(jié)的方法來達(dá)到計算機科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)學(xué)位碩士研究生教育質(zhì)量的提高。
“政產(chǎn)學(xué)研用”育人模式下專業(yè)學(xué)位研究生教育質(zhì)量保障體系如圖2所示,其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
3總結(jié)
結(jié)合國家中長期教育發(fā)展規(guī)劃,并根據(jù)計算機類專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀,不斷探索計算機類專業(yè)學(xué)位碩士研究生教育質(zhì)量協(xié)同保障體系構(gòu)建,為培養(yǎng)出優(yōu)秀的計算機類專業(yè)學(xué)位研究生而做出努力。
篇4
1 計算機工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)基本程序
確定教學(xué)計劃與教學(xué)內(nèi)容 工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)計劃應(yīng)是通過市場調(diào)研然后再設(shè)計的。市場調(diào)研主要就是針對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行企業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用調(diào)研,可以采用調(diào)查問卷的形式向各類型企業(yè)進(jìn)行計算機人才需求的調(diào)研,針對需求現(xiàn)狀設(shè)計教學(xué)計劃與教學(xué)內(nèi)容。當(dāng)然調(diào)研結(jié)果要經(jīng)過充分論證,得到審批執(zhí)行的教學(xué)計劃。教學(xué)計劃包含多個一體化課程,每個課程由多個學(xué)習(xí)任務(wù)組成,并配有相應(yīng)的教學(xué)工作頁和資源包。教師接到學(xué)期教學(xué)任務(wù)時,應(yīng)根據(jù)授課總課時數(shù),確定各學(xué)習(xí)任務(wù)的具體教學(xué)時間安排,擬定切合實際的學(xué)期授課計劃,報教研組審核通過后執(zhí)行。
教學(xué)準(zhǔn)備工作 教師要完善備課內(nèi)容,盡可能做好教學(xué)準(zhǔn)備工作,工作內(nèi)容一般包括教學(xué)用具準(zhǔn)備、教學(xué)情境設(shè)置、工作頁準(zhǔn)備、多媒體資源包的二次開發(fā),合理編制教學(xué)活動策劃表,對教學(xué)活動過程進(jìn)行方案預(yù)設(shè),同時應(yīng)合理編制學(xué)習(xí)任務(wù)評價表(含自評、互評)。以Photoshop圖像處理為例:教學(xué)過程中要準(zhǔn)備學(xué)生可能會提出的各類問題,包括應(yīng)用實例、道具、工作頁等。準(zhǔn)備工作越詳細(xì),學(xué)生的理解就會越充分,教學(xué)效果更為理想,教學(xué)時間更節(jié)省,學(xué)生也會有更多的時間參與實踐活動。
布置教學(xué)任務(wù) 工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式下,布置教學(xué)任務(wù)要考慮到是否能夠解決企業(yè)計算機應(yīng)用的實際問題。例如,提出企業(yè)的活動方案,“讓學(xué)生為企業(yè)新季度的服裝設(shè)計一個宣傳網(wǎng)頁”。這類的任務(wù)能夠讓學(xué)生掌握網(wǎng)頁設(shè)計、花色選擇、效果圖對比和畫面和諧處理、選區(qū)工具、用色彩校正命令調(diào)整對象的顏色、對比度和透明度等手段,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的全面?zhèn)鬟f。同時學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也實現(xiàn)了對企業(yè)內(nèi)部問題的解決。
學(xué)生實施 學(xué)生完成任務(wù)的過程稱為“學(xué)生實施”。實施過程中要重視小組合作學(xué)習(xí),提出任務(wù)后,并不急于講解解決方案,而是由學(xué)生獨立討論,尋找解決問題的方法,從而形成小組的解決方案提交給教師審核,然后由學(xué)生自由討論執(zhí)行方案,教師再根據(jù)學(xué)生的小組方案找出是否存在問題和需要注意的事項。教師要對學(xué)生的執(zhí)行過程進(jìn)行監(jiān)控和管理,既充分了解各個小組的每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,也對學(xué)生執(zhí)行過程中的問題進(jìn)行指導(dǎo),引導(dǎo)各學(xué)習(xí)小組順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
教學(xué)評價 教學(xué)評價要考慮到學(xué)生的課堂表現(xiàn),而這種表現(xiàn)要以“工學(xué)結(jié)合教模式”為基礎(chǔ),就是一方面要考慮到學(xué)生的實際計算機操作能力;另一方面要考慮到學(xué)生是否具備團(tuán)結(jié)合作,解決問題的操作與支配能力。因此評價過程中教師的評價應(yīng)該占50%,同學(xué)互評占30%,另外的20%可以由企業(yè)專業(yè)人才針對學(xué)生完成的任務(wù)結(jié)果進(jìn)行評價。
2 計算機工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)實施對策
加強教學(xué)硬件建設(shè) 計算機工學(xué)結(jié)合一體化的教學(xué)離不開計算機信息技術(shù)的硬件設(shè)施。對于高校而言,必備的硬件設(shè)施包括計算機實踐工作室、電教工作必備的一體機等、學(xué)生自主進(jìn)行實驗的各類軟件等。同時要引入微軟、SUN、思科網(wǎng)絡(luò)、華為、Adobe等國際知名廠商的認(rèn)證體系,來獲得相應(yīng)的專業(yè)資格認(rèn)證證書,以滿足當(dāng)今用人單位對大學(xué)畢業(yè)生人才選拔的要求。另外,要打造工學(xué)結(jié)合的“學(xué)習(xí)工作站”,根據(jù)用人單位需求,實行訂單式培養(yǎng)、企業(yè)實訓(xùn)實習(xí)等方式來提升基地畢業(yè)生就業(yè)率。學(xué)生進(jìn)校后,學(xué)院單獨設(shè)立班級進(jìn)行針對性培養(yǎng)、行業(yè)跟蹤管理、學(xué)院課程教育與假期崗位見習(xí),行業(yè)主管部門還將定期、不定期地與學(xué)校加強溝通聯(lián)系,擬安排學(xué)生假期到具體崗位上見習(xí)實習(xí),以更好地了解自己所將從事的崗位。而這種跟蹤式的學(xué)習(xí)方式也需要學(xué)校建立工作站,加強硬件設(shè)施建設(shè),增強培訓(xùn)效果。
總之,高校計算機一體化教學(xué)過程中要提升硬件設(shè)施建設(shè),在專業(yè)建設(shè)過程中,在辦學(xué)理念、人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)質(zhì)量等方面都要凸顯專業(yè)人才培養(yǎng)的特殊,要求培養(yǎng)的學(xué)生某些方面的素質(zhì)和能力優(yōu)于其他院校計算機專業(yè)學(xué)生,并得到社會的廣泛認(rèn)可。而這種認(rèn)可也會獲得更多的社會支持,提升硬件設(shè)施的建設(shè)空間。
培養(yǎng)“雙師型”教師 高校要在抓緊硬件建設(shè)的同時提升軟實力,切實走出一條內(nèi)涵式發(fā)展的道路,其中的核心是提高培育人的能力和科研能力。培養(yǎng)“雙師型”教師隊伍就是提升育人能力和科研能力的關(guān)鍵。具體來講,就是要結(jié)合師資隊伍建設(shè)工作需要,多舉并進(jìn),以提高教師專業(yè)實踐應(yīng)用能力為重點,加強“雙師型”教師隊伍建設(shè),科學(xué)引導(dǎo)、強化培訓(xùn),助力高素質(zhì)、應(yīng)用型的人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。
1)學(xué)校修訂各類研究生培養(yǎng)方案,對全日制研究生、職校碩士、留學(xué)研究生等各類研究生培養(yǎng)方案進(jìn)行全面修訂,強化實踐環(huán)節(jié),提高研究生的“雙師”素質(zhì)。
2)搭建教師參與企業(yè)實踐平臺。結(jié)合計算機工程師E-Learning線上平臺,讓教師真正成為企業(yè)的“計算機工程師”。改變了常規(guī)3~6個月完全脫崗的教師培訓(xùn)模式,在不影響教師正常工作的前提下,讓教師每周用1~2天的時間,到最近的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心進(jìn)行實踐性能力培訓(xùn)。
3)通過培養(yǎng)、特聘、特崗、特邀的方式,聘請企業(yè)技師、高級技工和能工巧匠到該校任教。這種外聘的方式也是培養(yǎng)高校內(nèi)部計算機雙師型教師隊伍的重要途徑之一,而且時間快,能夠解決師資緊缺的現(xiàn)狀。
4)建立“雙師型”教師認(rèn)定制度。鑒于目前有了“雙證”并不一定證明“雙會”,因此可以在把“雙證”作為“雙師型”教師認(rèn)定基本條件的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對教師進(jìn)行考核。成立由教育行政部門牽頭,勞動部門和相關(guān)行業(yè)參加的“雙師型”教師認(rèn)定工作小組,實施考核認(rèn)定工作。
教學(xué)管理一體化 工學(xué)結(jié)合的模式下,學(xué)生有些時間是在企業(yè)內(nèi)部開展學(xué)習(xí)活動,如果采用單項目的教學(xué)管理,就會使得管理效率降低。因此,要實現(xiàn)兩條線路的教學(xué)管理,并整合制定兩個制度,實現(xiàn)教學(xué)管理的一體化教學(xué)模式。
1)課堂教學(xué)管理。課堂教學(xué)管理要考慮到學(xué)生在實驗室的表現(xiàn)情況,可以采用計算機網(wǎng)絡(luò)控制實現(xiàn)一體化管理,例如實時監(jiān)控管理的主要功能:能夠及時查詢計算機使用的用戶,還能夠了解到每一位用戶的位置、上機時間等。系統(tǒng)維護(hù)模塊主要實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置(權(quán)限設(shè)置等)、系統(tǒng)初始化、修改口令、信息的定期安全備份等功能。
2)企業(yè)內(nèi)部管理。管理要從培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能的需要出發(fā),結(jié)合生產(chǎn)需求,合理確定實習(xí)環(huán)節(jié)和實踐內(nèi)容,接納職業(yè)院校學(xué)生頂崗實習(xí)并給予適當(dāng)?shù)膭趧訄蟪辏灰c職業(yè)院校共同組織和管理學(xué)生實習(xí),制訂實習(xí)計劃,提供實習(xí)場地和設(shè)備設(shè)施。這種管理模式能夠保證學(xué)生的利益,同時也保證了企業(yè)與高校的信譽。
綜上所述,中職院校計算機工學(xué)結(jié)合一體化管理要實現(xiàn)教學(xué)程序的全面設(shè)計,并保證加強教學(xué)硬件建設(shè),實現(xiàn)教學(xué)管理一體化,建設(shè)“雙師型”教師隊伍,確保計算機專業(yè)教學(xué)的實效性。
參考文獻(xiàn)
[1]林少群.關(guān)于職業(yè)院?!肮W(xué)結(jié)合”教育模式的實踐與思考[J].教書育人,2010(36).
篇5
關(guān)鍵詞:智能信息處理技術(shù);量子計算智能導(dǎo)論;教學(xué)實踐
人類正被數(shù)據(jù)淹沒,卻饑渴于知識。面臨浩瀚無際而被污染的數(shù)據(jù),人們呼喚從數(shù)據(jù)中來一個去粗取精、去偽存真的技術(shù)。而數(shù)據(jù)挖掘就是從大量數(shù)據(jù)中識別出有效的、新穎的、潛在有用的,以及最終可理解的知識和模式的高級操作過程,所以數(shù)據(jù)挖掘也可以說是一個模式識別的過程,因此模式識別領(lǐng)域的許多技術(shù)經(jīng)過一定的改進(jìn)便可以在數(shù)據(jù)挖掘中起重要的作用。計算智能(Computational Intelligence-CI)方法是傳統(tǒng)人工智能(Artificial Intelligence,AI)的擴展,它是模式識別技術(shù)發(fā)展的新階段[1]。
科學(xué)家預(yù)言:“21世紀(jì),人類將從經(jīng)典信息時代跨越到量子信息時代”。創(chuàng)立了一個世紀(jì)的量子力學(xué)隨著20世紀(jì)90年代與信息科學(xué)交叉融合誕生的量子信息學(xué),已成為量子信息時代來臨的重要標(biāo)志[2]。量子計算智能導(dǎo)論作為信息科學(xué)、計算機科學(xué)、智能信息處理、人工智能等相關(guān)專業(yè)的研究生專業(yè)課程,已經(jīng)在越來越多的高等學(xué)校開設(shè)。
由于量子計算智能是一門跨越包括物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、電子機械、通訊、生理學(xué)、進(jìn)化理論和心理學(xué)等學(xué)科在內(nèi)的深奧科學(xué),因此量子計算智能導(dǎo)論的教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點的安排目前仍處在探索階段,尤其作為研究生課程如何使得學(xué)生在掌握深奧理論的基礎(chǔ)上結(jié)合實際應(yīng)用,將理論轉(zhuǎn)化為技術(shù)與工具,從而提高動手能力,這是每個研究生專業(yè)課任課老師的核心探索所在,因此就要求老師在授業(yè)解惑的同時關(guān)注前沿,以該學(xué)科的前沿領(lǐng)域為教學(xué)指引,進(jìn)而更好的培養(yǎng)研究生主動探索知識的能力。
1教材選擇
一本好的教材為教學(xué)起到了畫龍點睛的作用,因此教材的選擇即是老師對教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法的選擇。我們選擇教材,期望該教材由淺入深、深入淺出、可讀性好,具有系統(tǒng)性、交叉性、前沿性等特點。由于量子計算智能導(dǎo)論為全校研究生的專業(yè)課程,而量子計算智能是一門多學(xué)科交叉的綜合型學(xué)科,因此我們要考慮到來自學(xué)校不同專業(yè)背景,以及在物理,數(shù)學(xué),工程優(yōu)化和進(jìn)化理論基礎(chǔ)有限的兩難困境,所以首先選擇了一本關(guān)于量子計算的英文原版書作為教材之一,Michael Nielsen等人所著的《Quantum Computation and Quantum Information》[3],2003年高等教育出版社出版,該書全面介紹了量子計算與量子信息學(xué)領(lǐng)域的主要思想與技術(shù)。到目前為止,該領(lǐng)域的高速進(jìn)展與學(xué)科交叉的特性使得初學(xué)者感到困惑而不易對其主要技術(shù)與結(jié)論有綜合性的認(rèn)識,而該書特色在于對量子機制和計算機科學(xué)給予了指導(dǎo)性介紹,使得那些沒有物理學(xué)或計算機科學(xué)背景的學(xué)生對此也易于接受,為學(xué)生提供了詳實的關(guān)于量子計算的物理原理和基本概念;另外考慮到這門課程面向研究生,無論將來他們是直接就業(yè)還是繼續(xù)深造,都要注重實踐動手能力的培養(yǎng),要能夠?qū)⒆约核鶎W(xué)的書本知識轉(zhuǎn)化為技術(shù)和工具,去解決實際的工程和科研問題,因此我們還選擇了另外一門書,由李士勇教授所著的《量子計算與量子優(yōu)化算法》[4],哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社于2009年出版,該書著重講解了量子優(yōu)化算法,為實際工程應(yīng)用提供了新的思路,并啟發(fā)大家在量子計算機沒有走出實驗室的今天,如何利用現(xiàn)有的數(shù)字式計算機構(gòu)造具有量子特性的快速算法。當(dāng)然考慮到全校研究生的專業(yè)知識背景不同,我們也推薦了中南大學(xué)蔡自興教授等編著,2004年由清華大學(xué)出版社出版的《人工智能及其應(yīng)用:研究生用書(第三版)》[5],該書是蔡自興為主講教授的國家精品課程人工智能的配套教材,該本書中系統(tǒng)全面的講解了高級知識推理、分布式人工智能與艾真體、計算智能、進(jìn)化計算、群智能優(yōu)化、自然計算、免疫計算以及知識發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘等近年的熱點智能方法,從而輔助學(xué)生了解人工智能,以及人工智能如何發(fā)展到計算智能,使得學(xué)生全面認(rèn)識學(xué)科的發(fā)展和傳承性,為今后學(xué)習(xí)量子計算智能打下堅實的理論基礎(chǔ)。
2教學(xué)內(nèi)容
本課程從量子計算的基本概念和原理出發(fā),重點講解量子計算基礎(chǔ)和基本的量子算法;并從量子優(yōu)化算法拓展開來。該門課程我們安排了46學(xué)時,具體安排如下:第1章,量子力學(xué)基礎(chǔ)(2學(xué)時);第2章,量子計算基礎(chǔ)(4學(xué)時);第3章,基本量子算法(4學(xué)時);第4章,Grover量子搜索算法的改進(jìn)(4學(xué)時);第5章,量子遺傳算法(8學(xué)時);第6章,量子群智能優(yōu)化算法(8學(xué)時);第7章,量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與算法(8學(xué)時);第8章,量子遺傳算法在模糊神經(jīng)控制中的應(yīng)用(8學(xué)時)。
3教學(xué)方法
3.1理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方法
量子計算智能導(dǎo)論是一門多學(xué)科交叉的綜合型學(xué)科。選課的同學(xué)來自全校,各個的專業(yè)背景不同,但是大家的共同需求是一樣的,就是從課程中掌握一種用于解決實際問題的工程技術(shù),但是工程技術(shù)的掌握也需要理論的支撐,因此我們在教學(xué)實踐中總結(jié)出了一套方法,具體做法是將教學(xué)內(nèi)容劃分為:理論型和實踐型。
理論型教學(xué)指的是發(fā)展完善的量子計算基本原理和方法。其內(nèi)容包括:量子位、量子線路、量子Fourier 變換、量子搜索算法和量子計算機的物理實現(xiàn)等。而其中量子位、量子線路以及量子算法都是以量子相對論為基礎(chǔ)的,這也是量子計算的本質(zhì)原理,而較之我們熟悉的數(shù)字式計算機和計算方式有著本質(zhì)的區(qū)別。我們在教學(xué)中由淺入深,通過PPT授課,采取理論與實例相結(jié)合的講授方式。下面給出了一個我們在教學(xué)中的實例:將量子計算問題形象化。具體內(nèi)容如下。
讓我們想象一下下面這個問題。我們要找一條穿過復(fù)雜迷宮的路。每次我們沿著一條路走,很快就會碰到新的岔路。即使知道出去的路,還是容易迷路。換句話說,有一個著名的走迷宮算法就是右手法則――順著右手邊的墻走,直到出去(包括繞過絕路)。這條路也許并不很短,但是至少您不會反復(fù)走相同的過道。以計算機術(shù)語表述,這條規(guī)則也可以稱作遞歸樹下行?,F(xiàn)在讓我們想象另外一種解決方案。站在迷宮入口,釋放足夠數(shù)量的著色氣體,以同時充滿迷宮的每條過道。讓一位合作者站在出口處。當(dāng)她看到一縷著色氣體出來時,就向那些氣體粒子詢問它們走過的路徑。她詢問的第一個粒子走過的路徑最有可能是穿過迷宮的所有可能路徑中最短的一條。當(dāng)然,氣體顆粒絕不會給我們講述它們的旅行。但是 量子算法以一種同我們的方案非常類似的方式運作。即,量子算法先把整個問題空間填滿,然后只需費心去問問正確的解決方案(把所有的絕路排除在答案空間以外)。這樣以來,一個枯燥晦澀的量子算法就被很形象的解釋,因此增強了學(xué)生的記憶也加深了理解,從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
實踐型教學(xué)指的是正在發(fā)展中的量子計算智能方法的熱點問題。其內(nèi)容包括:量子遺傳算法,混沌量子免疫算法,量子蟻群算法,量子粒子群算法,量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與算法,和這些算法在實際工程優(yōu)化中的應(yīng)用。這部分內(nèi)容屬于本學(xué)科的前沿,但也是熱點問題,因此這部分我們在教學(xué)中忽略理論推導(dǎo),重點強調(diào)實際操作,在PPT課件中增加仿真實例的講解;并在課下布置相應(yīng)的上機操作習(xí)題,配合上機實踐課程,鍛煉學(xué)生的動手能力,同時也引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注這些前沿,從而培養(yǎng)他們的科研素養(yǎng)。
為了體現(xiàn)該門課的教學(xué)特點,我們在考核方式上,采取考試與報告相結(jié)合的方式,其中理論部分我們采取閉卷考試,占總考評分?jǐn)?shù)的40%;實踐部分采取上機技術(shù)報告考核,內(nèi)容為上機實踐課程布置的大作業(yè),給出詳實的算法流程圖和仿真結(jié)果與分析,占總考評分?jǐn)?shù)的40%;出勤率占總考評分?jǐn)?shù)的20%。
3.2科研素養(yǎng)的培養(yǎng)與實踐能力的提高
科研素養(yǎng)的最核心部分,就是一個人對待科研情感態(tài)度和價值觀,科研素養(yǎng)的培養(yǎng)不僅使學(xué)生獲得知識和技能,更重要的是使其獲得科學(xué)思想、科學(xué)精神和科學(xué)方法的熏陶和培養(yǎng)。正如溫總理說的那樣:“教是為了不教,學(xué)是為了會學(xué)”,當(dāng)學(xué)生將課本內(nèi)容遺忘后,遺留下來的東西即是他們所具備的科研素養(yǎng)。因此,在教學(xué)中,我們的宗旨也是提高學(xué)生的科研素養(yǎng),量子計算智能導(dǎo)論是一門理論和實踐緊密結(jié)合的學(xué)科,該學(xué)科的發(fā)展日新月異,在信息處理領(lǐng)域的關(guān)注度也越來越高。在教學(xué)實踐中,我們采用了上機實踐和技術(shù)報告相結(jié)合的教學(xué)方式。掌握各種量子計算智能方法的原理和流程是這門課程教學(xué)的首要任務(wù),因此學(xué)生結(jié)合各自研究方向?qū)崿F(xiàn)量子智能算法在實際科研任務(wù)中的優(yōu)化問題求解。在上機實踐中,學(xué)生不僅要掌握該智能算法的流程而且重點關(guān)注學(xué)生對
自己科研任務(wù)的建模,學(xué)會系統(tǒng)分析問題,建立合理的數(shù)學(xué)模型,并給出理論分析。上機實踐驗收中,我們不但考察其結(jié)果展示,更增加了上機實踐的技術(shù)報告,用來分析模型建立的合理性,從而培養(yǎng)學(xué)生對待科研問題的分析素養(yǎng)和建模素養(yǎng)。在技術(shù)報告中,我們要求學(xué)生給出幾種可供參考的建模模型,并分析各自的優(yōu)勢,和選擇這一解決方案的依據(jù)。由于量子計算智能導(dǎo)論是面向研究生開設(shè)的課程,在教學(xué)中,我們更佳關(guān)注其分析問題的能力,和解決問題的合理性的思考能力,從而培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)。
4結(jié)語
把教學(xué)當(dāng)做一門藝術(shù),是我們作為高校老師畢生追求的目標(biāo),如何做到重點講透,難點講通,要點講清,這也是我們多年教學(xué)中一直關(guān)注的關(guān)鍵點。我們在教學(xué)中反對“灌輸式”,強調(diào)“啟發(fā)式”,以實際應(yīng)用先導(dǎo)教學(xué)是非??扇〉模彩盏搅肆己玫男Ч?。量子計算智能導(dǎo)論是一門綜合型交叉學(xué)科,且面向研究生開設(shè),因此在教學(xué)實踐中,我們十分重視學(xué)生科研素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過上機實踐和技術(shù)報告的形式引導(dǎo)學(xué)生積極動手,積極思考。希望這些教學(xué)中的點滴供同行們交流探討。
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Exploration on Introduction to Quantum Computational Intelligence
LI Yangyang, SHANG Ronghua, JIAO Licheng
(School of Electronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China)
篇6
關(guān)鍵詞:人才培養(yǎng);產(chǎn)學(xué)研一體;研究性學(xué)習(xí);校企合作;多學(xué)科融合
近年來,計算機學(xué)科自身的內(nèi)涵、外延和發(fā)展的動力與源泉都已經(jīng)發(fā)生了重大的變化。計算機在不同領(lǐng)域中的創(chuàng)新技術(shù)與工程應(yīng)用已經(jīng)成了計算機學(xué)科發(fā)展的重要源泉,計算機學(xué)科的知識體系也逐漸呈現(xiàn)學(xué)科融合的趨勢,人才國際化競爭趨勢越來越明顯。針對這些變化,浙江大學(xué)計算機學(xué)院根據(jù)自身長期積累的教學(xué)基礎(chǔ)和在技術(shù)與工程應(yīng)用研究方面的優(yōu)勢,在人才培養(yǎng)模式上銳意改革,建立了以工程型、復(fù)合型、國際化為特色的產(chǎn)學(xué)研一體的人才培養(yǎng)體系。
多年來,浙江大學(xué)計算機學(xué)院利用自身的學(xué)科研究特色,針對具有國際競爭力的復(fù)合型工程人才培養(yǎng)需求,整合計算機、軟件工程、數(shù)字媒體技術(shù)、工業(yè)設(shè)計(信息產(chǎn)品設(shè)計方向) 4個專業(yè)的資源,圍繞“知識、能力、素質(zhì)”的培養(yǎng)目標(biāo),以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,以精品課程推動課程群建設(shè),并以課程建設(shè)為基礎(chǔ)[1-2],構(gòu)建了多層次的工程實踐能力培養(yǎng)體系[3]、多方位的國際交流能力培養(yǎng)體系、多學(xué)科融合的人才培養(yǎng)知識體系,在計算機類工程型、復(fù)合型、國際化人才培養(yǎng)模式的探索和實踐方面取得了顯著成效[4]。
1建立多層次的工程實踐能力培養(yǎng)體系
長期以來,浙江大學(xué)計算機學(xué)院以課程建設(shè)為基礎(chǔ)、產(chǎn)學(xué)研合作為平臺,積極探索教學(xué)科研互動、校企互動、課內(nèi)外互動的實踐教學(xué)模式,針對工程實踐能力培養(yǎng)的不同階段,建立了基礎(chǔ)實踐、工程方法實踐和創(chuàng)新體驗等多層次的實踐教學(xué)體系。
1) 引導(dǎo)研究性學(xué)習(xí),以課程綜合型實驗為基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實踐能力。
在本科專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程教學(xué)中,大力推行課程設(shè)計(俗稱大作業(yè)Project),通過團(tuán)隊式合作、研究式分析、工程化設(shè)計完成較大型的系統(tǒng)或軟件的設(shè)計題目。課程設(shè)計也為教師提供了一種從科研中提煉綜合性、設(shè)計性實踐內(nèi)容,將科研成果轉(zhuǎn)換為教學(xué)內(nèi)容的有效途徑。
目前我們已在80% 的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程中設(shè)置了課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié),如在3門國家精品課程中分別開設(shè)不同類型的綜合實驗:“操作系統(tǒng)”――Linux系統(tǒng)分析、“軟件工程”――典型金融軟件設(shè)計、“程序設(shè)計基礎(chǔ)”――趣味游戲設(shè)計。在實施課程大作業(yè)十
作者簡介:陳剛(1973-),男,教授,博士研究生,浙江大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長,研究方向為計算機軟件;何欽銘(1965-),男,教授,博士研究生,研究方向為計算機應(yīng)用;陳越(1967-),女,教授,博士研究生,研究方向為計算機軟件;陳麗(1970-),女,副研究員,碩士研究生,研究方向為高教管理。
多年經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,組織編寫了國內(nèi)第一套涵蓋13門計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程和計算機專業(yè)課程的課程設(shè)計系列教材。
2) 加強校企合作,將主流技術(shù)和工程方法引入教學(xué)實踐中,培養(yǎng)學(xué)生的工程方法實踐能力。
我們與企業(yè)建立戰(zhàn)略技術(shù)聯(lián)盟,與知名企業(yè)合作,包括:共建專業(yè)方向和模塊課程、聘請企業(yè)教師授課、共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計和學(xué)位論文、共建工程訓(xùn)練教學(xué)基地等,將主流技術(shù)和工程方法引入教學(xué)實踐中。在課堂上組織學(xué)生對若干相關(guān)熱點問題進(jìn)行研討,作正式的技術(shù)報告,將項目實踐引入課堂教學(xué),鼓勵學(xué)生將最新的科學(xué)研究成果進(jìn)行技術(shù)化、工程化。讓學(xué)生在接觸學(xué)科前沿、體驗新技術(shù)的同時,培養(yǎng)科學(xué)實踐能力和動手能力。目前有9門課程獲教育部-微軟(IBM、Intel、SUN)精品課程,其中嵌入式系統(tǒng)、軟件工程、并行計算與多核程序設(shè)計3門課程獲國家精品課程。
我校已經(jīng)與浙大網(wǎng)新和美國道富銀行共建了金融信息技術(shù)方向的課程體系,與阿里巴巴公司共建了電子服務(wù)技術(shù)方向的課程體系等。開設(shè)項目實訓(xùn)課程10個左右,同時與Intel、微軟、IBM、網(wǎng)易、網(wǎng)新、道富等著名國內(nèi)外IT企業(yè)建立了穩(wěn)定的企業(yè)實習(xí)基地30多家。
3) 以學(xué)科競賽和科研訓(xùn)練為手段,激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新興趣,培養(yǎng)其創(chuàng)新實踐意識。
我校通過豐富多彩的課外實踐活動,探索課內(nèi)外互動的實踐機制,加強對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng),主要包括鼓勵學(xué)生參與科技競賽、科研訓(xùn)練和創(chuàng)新俱樂部(社團(tuán))活動等。
一年一度的“浙江大學(xué)學(xué)生電腦節(jié)”已舉辦,每一屆電腦節(jié)直接參與學(xué)生人數(shù)均達(dá)到2000余人次,成為浙大最有影響力的學(xué)生科技活動之一。學(xué)院還積極組織學(xué)生參與各類國際競賽,包括ACM大學(xué)生程序設(shè)計競賽、國際頂級設(shè)計大賽等,并頻頻獲獎。近5年共有100多位學(xué)生獲省級以上各類競賽獎,其中國際大獎50多項;利用學(xué)校的大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃(SRTP)和自主設(shè)立支持的SRTP項目,使SRTP的學(xué)生參與面達(dá)90%;先后創(chuàng)建了IBM技術(shù)俱樂部、Intel技術(shù)俱樂部、騰訊創(chuàng)新俱樂部等近10個與專業(yè)技術(shù)相關(guān)的創(chuàng)新型學(xué)術(shù)俱樂部,成員超過500人。
4) 以高水平的工程技術(shù)研究中心和重大項目為平臺,培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新研究能力。
我校將高水平的工程技術(shù)中心作為工程型人才培養(yǎng)的重要基地,并結(jié)合近年承擔(dān)的面向國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的重大工程技術(shù)性項目,吸引一批高年級的本科生進(jìn)入工程技術(shù)型研究基地和課題組,從事高水平的工程技術(shù)創(chuàng)新研究工作。
現(xiàn)有的工程技術(shù)研究中心有:道富技術(shù)中心(金融軟件)、嵌入式系統(tǒng)教育部工程研究中心、計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計教育部工程研究中心、視覺感知教育部-微軟重點實驗室等,每年吸收本科生150位以上。其中,道富技術(shù)中心幾乎參與了美國道富銀行所有的核心金融系統(tǒng)研發(fā)項目,成為國際化金融信息人才培養(yǎng)的重要平臺,也是吸納畢業(yè)生就業(yè)的大戶。
2建設(shè)全方位的國際交流能力培養(yǎng)體系
我校以雙語課程建設(shè)為基礎(chǔ),大力推行全英語教學(xué),通過營造國際化教學(xué)語言環(huán)境、拓展國際交流與合作、引進(jìn)國際師資等方式,構(gòu)建多方位的國際交流能力培養(yǎng)體系,提升國際化教學(xué)的質(zhì)量。
1) 推進(jìn)雙語教學(xué),營造國際化教學(xué)語言環(huán)境,培養(yǎng)國際化交流基礎(chǔ)。
大力推動雙語教學(xué),開展全英文教學(xué),為本校學(xué)生和國際生源創(chuàng)造必要的國際化教學(xué)語言環(huán)境。
目前,我們有46門本科專業(yè)課程采用英文教材并實施雙語教學(xué),開設(shè)了全英文雙語教學(xué)課程共27門,其中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡(luò)兩門課程獲國家雙語示范課程;另外我們還聘請外籍英語教師為學(xué)生開設(shè)高級英文寫作、高級英語口語等實用語言課程。
2) 拓展國際交流與合作,提高學(xué)生的跨文化國際交流能力,探索國際合作教學(xué)的新模式。
通過形式多樣的海外高校短期交流、中加雙學(xué)位項目等,加強學(xué)生跨文化國際交流能力的培養(yǎng),在課程體系建設(shè)、課程內(nèi)容建設(shè)、海外師資隊伍的聘任和教師國際交流等方面全面提升國際化教學(xué)的質(zhì)量。
目前,我院已與加拿大、法國、愛爾蘭、荷蘭、新加坡、日本、德國、瑞士、瑞典、澳大利亞等地的19所高校實施本科學(xué)生交流。全部項目每年涉及本科生約100余名,達(dá)到單屆學(xué)生總?cè)藬?shù)的25%。
2005年開始我院與加拿大西門菲莎大學(xué)(Simon Fraser University,簡稱SFU)合作,啟動了中外學(xué)生共同參加的雙向“2+2”計算機本科雙學(xué)位項目,不僅在培養(yǎng)方案上融合兩所優(yōu)秀高校的特色,而且在雙方教師的互派、兩國學(xué)生的融合教育方面創(chuàng)立了新的模式。接下去,將繼續(xù)探索研究生雙學(xué)位項目,發(fā)揮兩校優(yōu)勢,積極組建國際化團(tuán)隊聯(lián)合培養(yǎng)研究生。
3) 引進(jìn)國際師資,拓展國際生源,建設(shè)具有國際吸引力的人才培養(yǎng)環(huán)境。
我院聘請了一批國際知名大學(xué)的學(xué)者和國際著名IT公司的高級技術(shù)人員參與課程教學(xué),并積極拓展國際生源,形成了具有吸引力的國際化人才培養(yǎng)環(huán)境。
近五年來,我院邀請了24位外籍專家學(xué)者講授本科專業(yè)課程32門次,接受來自加拿大、美國、法國、愛爾蘭、澳大利亞、新加坡等國留學(xué)本科生89人(其中2009年接受22人),分別在我院進(jìn)行課程學(xué)習(xí)、工程實踐、畢業(yè)設(shè)計等專業(yè)訓(xùn)練,其中33人為攻讀本科學(xué)位的全日制學(xué)生。
3創(chuàng)建多學(xué)科融合的人才培養(yǎng)知識體系
根據(jù)計算機學(xué)科交叉融合的發(fā)展趨勢和社會需求,我院發(fā)揮學(xué)科研究優(yōu)勢,以計算機技術(shù)課程為核心,課程叉為基礎(chǔ),創(chuàng)建了多學(xué)科融合的人才培養(yǎng)知識體系。
在專業(yè)建設(shè)中,我院突出學(xué)科交叉融合的特色,催生了新的交叉學(xué)科研究方向,實現(xiàn)了教學(xué)與科研的良好互動。
1) 以“寬、專、交”的知識體系為目標(biāo),建立融合多學(xué)科知識的模塊化課程群。
圍繞“寬、專、交”的目標(biāo),我院整合計算機、軟件工程、數(shù)字媒體、工業(yè)設(shè)計(信息產(chǎn)品設(shè)計方向)4個本科專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容,并通過模塊化的課程群和交叉課程實現(xiàn)多學(xué)科知識體系的融合。
軟件工程專業(yè)以計算機核心技術(shù)為基礎(chǔ)融合了軟件工程方法、金融信息技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)、電子服務(wù)工程等;數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)以計算機核心技術(shù)為基礎(chǔ)融合了多媒體技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計等;工業(yè)設(shè)計專業(yè)(信息產(chǎn)品設(shè)計方向)[5]以設(shè)計方法與技術(shù)為基礎(chǔ)融合概念創(chuàng)新設(shè)計和計算機嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等;計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)則圍繞系統(tǒng)設(shè)計與分析的培養(yǎng)目標(biāo),融合數(shù)字媒體、金融信息技術(shù)、人機交互設(shè)計等多個應(yīng)用領(lǐng)域方向。
目前,浙江大學(xué)計算機學(xué)院共建設(shè)完成12個課程群,所有課程群均涉及2個以上專業(yè),如圖1所示。2門學(xué)科交叉型課程獲國家精品課程為計算機輔助工業(yè)設(shè)計、(信息產(chǎn)品)整合與創(chuàng)新設(shè)計。
圖1以計算機技術(shù)為核心的多學(xué)科融合知識體系
2) 發(fā)揮學(xué)科研究優(yōu)勢,突出專業(yè)建設(shè)特色,催生學(xué)科研究新方向。
我院工業(yè)設(shè)計專業(yè)是國內(nèi)唯一一家設(shè)立于計算機學(xué)科內(nèi)部的該專業(yè),已形成了“工業(yè)設(shè)計+嵌入式系統(tǒng)+機電一體化”的復(fù)合型人才培養(yǎng)特色,培養(yǎng)了一批信息產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計人才并形成了富有優(yōu)勢的信息產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計研究方向。軟件工程專業(yè)則依托學(xué)科在工程技術(shù)研究方面的優(yōu)勢,在金融信息學(xué)培養(yǎng)方向上具有很強的特色,形成了金融軟件系統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科研究方向;并充分利用我校在計算機圖形學(xué)和多媒體技術(shù)研究方面的優(yōu)勢設(shè)立了國內(nèi)第一家數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)。
目前所有3個拓展專業(yè)都被評為國家特色專業(yè),其中工業(yè)設(shè)計專業(yè)被評為第一類特色專業(yè);軟件工程專業(yè)的軟件開發(fā)技術(shù)、金融信息技術(shù)、服務(wù)科學(xué)與技術(shù)3個專業(yè)方向被評為第二類特色專業(yè)(方向)和國家人才培養(yǎng)創(chuàng)新實驗區(qū);數(shù)字媒體技術(shù)被評為第二類特色專業(yè),同時也已成為國家級動畫教學(xué)研究基地。
3) 綜合多學(xué)科知識,實踐創(chuàng)新體驗,建立省級研究生教育創(chuàng)新示范基地。
目前我們已有2個教育基地成為浙江省首批研究生教育創(chuàng)新示范基地,分別是浙江大學(xué)―網(wǎng)新國際金融信息技術(shù)與工程研究生教育創(chuàng)新示范基地、浙江大學(xué)―杭州億腦智能科技有限公司信息產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計研究生教育創(chuàng)新示范基地。
網(wǎng)新國際金融信息技術(shù)與工程研究生教育創(chuàng)新示范基地與金融等專業(yè)的學(xué)科交叉,注重計算機軟件、金融學(xué)、工程訓(xùn)練以及外語能力的培養(yǎng)。通過提供研究生的國際化科研實踐基地,實戰(zhàn)性的國際合作項目,不僅可以讓研究生掌握產(chǎn)業(yè)動態(tài),融入全球理念并拓展其研究視野和實踐領(lǐng)域,還可以充分發(fā)揮研究生的積極性,實現(xiàn)理論研究與國際商業(yè)需求的無縫對接。每年選拔的基地研究生不僅可獲得3個月的海外研究和實踐機會,而且有經(jīng)驗豐富的企業(yè)科研人員作為實踐導(dǎo)師并制定以國際化為特色的實踐計劃。同時,合作企業(yè)網(wǎng)新國際還將為出訪學(xué)生提供與國際專家的合作科研項目,以真實的銀行金融歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),從事金融數(shù)據(jù)分析與挖掘方面的研究。
杭州億腦智能科技有限公司信息產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計研究生教育創(chuàng)新示范基地,以“工業(yè)設(shè)計+嵌入式系統(tǒng)+機電一體化”為創(chuàng)新模式,以技術(shù)創(chuàng)新為核心,與形式化的視覺表達(dá)相結(jié)合,通過功能創(chuàng)新、行為方式等創(chuàng)新模式整合多學(xué)科知識,將“設(shè)計+技術(shù)+商業(yè)+用戶”緊密整合在一起,由內(nèi)而外,真正地將概念設(shè)計轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力,為我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的提升作出貢獻(xiàn)。在教學(xué)上,引入研究型、應(yīng)用型課題到專業(yè)課教學(xué),推行學(xué)科間互動,構(gòu)建圍繞學(xué)科發(fā)展的開放式創(chuàng)新教學(xué)平臺,建立國際化互動的指導(dǎo)教師團(tuán)隊,以及建立國際競賽和知識產(chǎn)權(quán)成果推進(jìn)平臺。
4結(jié)語
教學(xué)改革的深入開展需要有相應(yīng)的組織與政策
保證。學(xué)院十多年前就開始建設(shè)以課程群為基礎(chǔ)的課程小組,并以院級教改項目為驅(qū)動,教師評價政策為保障,全面推進(jìn)教學(xué)改革的深入開展。目前,已建立了14個本科課程小組(含12個課程群)和9個研究生課程小組,每年投入教學(xué)經(jīng)費近100萬元,同時設(shè)立了教學(xué)骨干教師崗位,以確保教師從事教學(xué)的積極性。
建立產(chǎn)學(xué)研一體的工程型、復(fù)合型、國際化計算機人才培養(yǎng)體系,有力地提高了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。培養(yǎng)的學(xué)生以其扎實的專業(yè)基礎(chǔ)、良好的工程實踐能力,在就業(yè)市場中廣受好評。近年來,本科生就業(yè)率在99%以上,研究生就業(yè)率100%,畢業(yè)當(dāng)年起薪保持全校第一。50%以上的就業(yè)學(xué)生到全球500強企業(yè)、國際一流企業(yè)工作。2008年48%的本科生出國深造或國內(nèi)讀研究生,其中出國深造比例13%。近年畢業(yè)生中,涌現(xiàn)了許多耀眼的“新星”,如浙江省十大“創(chuàng)業(yè)之星”、“手機備備”的發(fā)明人方毅,北京奧運會“祥云火炬”的核心設(shè)計師章俊,被美國商業(yè)周刊稱為TopCoder程序設(shè)計競賽“大贏家”并據(jù)此要重新評估中國軟件工業(yè)水平的吳嘉之等。
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Engineering and Compound Oriented Internationalized Computing Talent Training with the Integration of Industry, Education and Research
CHEN Gang, HE Qin-ming, CHEN Yue, CHEN Li
(College of Computer Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
篇7
【關(guān)鍵詞】課程 計算機視覺 圖像檢索
1.課程設(shè)置、建設(shè)與改革自述
1.1 綜合基礎(chǔ)與應(yīng)用,精選教研內(nèi)容
從專業(yè)學(xué)位教育的高層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),我以學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力的培養(yǎng)作為教研的重點,同時,考慮到“計算機視覺”是一門數(shù)學(xué)要求較高、理論性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程的基礎(chǔ)理論教研十分重要,我在規(guī)劃教案時,綜合安排基礎(chǔ)理論與應(yīng)用實踐的教研內(nèi)容。
1.2 強調(diào)學(xué)生應(yīng)用能力,優(yōu)化教研方法
將啟發(fā)式教研方法融入到整個教研過程中,將課堂講授的重點放在問題由來、概念形成、研究思路與方法上,并通過介紹人工智能與計算機視覺學(xué)科交叉中出現(xiàn)的最新研究與應(yīng)用。把新理念、新思路、新方法和新問題引入課堂,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,拓寬他們視野和思路。
通過較為熟悉的分析,“計算機視覺”課程中的教研方法較為新穎,使他們從一開始就建立了所學(xué)理論與實際工程控制問題的聯(lián)系。
按“計算機視覺”的基礎(chǔ)理論和知識內(nèi)容分環(huán)節(jié)來實施教研,每個環(huán)節(jié)以實際工程問題開始,以理論學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),各教研環(huán)節(jié)之間既是工程問題的系統(tǒng)化深入,也是理論知識體系的循序推進(jìn)。
按“計算機視覺”的基礎(chǔ)理論和知識內(nèi)容分環(huán)節(jié)來實施教研。每個環(huán)節(jié),以理論學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),以提出和解決實際實驗案例中的識別問題為結(jié)束,各教研環(huán)節(jié)之間既是三維重建問題的系統(tǒng)化深入,也是理論知識體系的循序推進(jìn)。
他們都十分贊同我以強調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力為目的的啟發(fā)式和交互式教研方法。尤其是以論文報告和答辯形式提交作業(yè)。強調(diào)了理論和應(yīng)用的結(jié)合。每一次的作業(yè)貫穿整個教研環(huán)節(jié),使他們對問題的發(fā)現(xiàn)、理解和解決成為一個逐漸明確、細(xì)化和深入的過程,因此。雖然作業(yè)要求較高、工作量較大,但做起來并不會感到壓力和困難。同時,他們大多之前沒有撰寫科研論文和報告的經(jīng)歷,通過作業(yè)也可以使他們在這方面的能力得到鍛煉和提高,最后考試結(jié)業(yè)。
與此同時。研究生們也暢談了他們對課程教研中一些問題的看法.研究生們十分重視專業(yè)應(yīng)用能力和實際動手能力的培養(yǎng)與提高。也非常看重扎實理論基礎(chǔ)的必要性,都認(rèn)為理論學(xué)習(xí)與專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)應(yīng)該沒有矛盾,但在有限的2年時間內(nèi),如何實現(xiàn)兩者的全面提高,他們大多存在疑慮。同時,他們也認(rèn)為目前大多數(shù)的課程教研具有明顯的理論或?qū)嵺`的偏向性,缺乏科學(xué)合理的平衡。
針對我在教研中所提出的案例和問題,學(xué)生們反映,盡管十分熟悉,但對問題的本質(zhì)和要求仍只是停留在理性認(rèn)識上。無法建立與實際對象的對應(yīng)關(guān)系。另外,他們提出,案例僅從單一課程角度講授,在有限課時內(nèi)難以從多學(xué)科的角度介紹濾波,三維重建,運動恢復(fù),圖像檢索案例,雖然是實際科研項目,但課堂不可能展示整體實物,學(xué)生缺乏工業(yè)現(xiàn)場的實際感受。使得學(xué)生對案例的整體理解難以跳出課堂的思維界域。
針對此,我計劃在加強現(xiàn)代化教育手段方面進(jìn)行一些建設(shè)與探索,努力向?qū)W生提供信息容量大、表現(xiàn)形式豐富的綜合性輔助認(rèn)識手段??紤]到“計算機視覺”通常需要運用計算機技術(shù)解決工程問題,我們將在以后教研中,增加計算機輔助教研的功能。如利用Matlab工具對所學(xué)內(nèi)容及實際視覺問題進(jìn)行可視化仿真演示。我們也將用虛擬儀器工具搭建案例的虛擬系統(tǒng),試圖通過這樣的虛擬系統(tǒng),向?qū)W生提供有利于啟發(fā)思維的靈活的認(rèn)識與實踐環(huán)境。增強學(xué)生的感性認(rèn)識;同時,盡管采用了多媒體教研。計劃在以后的教案中增加更多的現(xiàn)場視頻材料以及圖形和圖像資料,使學(xué)生更容易理解和記憶,增強抽象理論的可接受性。這些工作都需要我們在教研和科研工作之余投入大量的熱情和精力。
2.教研手段(課程建設(shè)中積極營造數(shù)字化、信息化環(huán)境和外語教研環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)教研和網(wǎng)上教研資源的開發(fā)與建設(shè)情況)
2.1本課程的主要特色
體現(xiàn)機器視覺與機器聽覺融合。①機器視覺:圖像處理、圖像與視頻壓縮、模式識別和機器學(xué)習(xí)、生物特征識別、三維視覺信息處理。②機器聽覺:聽覺計算模型、語音信號處理、口語信息處理。此外還在同濟(jì)大學(xué)開設(shè)計算機視覺,和圖像處理方面課程,該課程構(gòu)成本課程基礎(chǔ), 及對大量應(yīng)用實例介紹設(shè)計方法,系統(tǒng)性能,并對結(jié)果進(jìn)行祥細(xì)分析和點評。學(xué)生通過聽課可以跟隨教師本人了解和掌握計算機視聽覺。充分領(lǐng)略數(shù)字技術(shù)用于語音通信這一廣闊的領(lǐng)域神奇魅力。腦、 機接口的研究有廣闊的應(yīng)用前景, 正成為腦科學(xué)、康復(fù)工程、神經(jīng)工程及人機交互( puter interface, HCI) 領(lǐng)域的一個研究熱點。
2.2本課程的建設(shè)總目標(biāo)和成果
以后開展圖像,圖形,語音處理,多媒體的內(nèi)容的檢索,三維景物物體的重建,自然語言理解的研究方向:視覺與聽覺的生理學(xué)和心理學(xué)基礎(chǔ),從生理與心理學(xué)的角度探索視覺與聽覺的感覺和知覺機理,為視覺與聽覺信息處理提供基本理論和方法,完成同濟(jì)大學(xué)研究生精品課程建設(shè)。以近幾年為研究生講授“計算機視覺”課程講義的電子教案為基礎(chǔ),結(jié)合開發(fā)科研項目,并參考相關(guān)文獻(xiàn)資料和最新動態(tài)編寫計算機視聽覺電子教案,和教材。
機器視覺:圖像處理、圖像與視頻壓縮、模式識別和機器學(xué)習(xí)、生物特征識別、三維視覺信息處理。
機器聽覺:聽覺計算模型、語音信號處理、口語信息處理、自然語言處理、智能人機交互。
2.3 本課程的建設(shè)分年度目標(biāo)和步驟
教材內(nèi)容:針孔攝像機,輻射學(xué)術(shù)語;局部影調(diào)模型,點,線和面光源,光度學(xué)體視;顏色;線性濾波器,平滑抑制噪音,邊緣檢測;紋理,用濾波器輸出表示統(tǒng)計量,紋理量,紋理合成,由紋理推斷形狀;基本的多視角幾何,立體視覺;用聚類實現(xiàn)分割;擬合直線與曲線,用最大似然率進(jìn)行擬合,魯棒性;隱變量與EM;用卡爾曼濾波來跟蹤,數(shù)據(jù)相關(guān);攝象機標(biāo)定;使用特征對應(yīng)和攝像機標(biāo)定的基于模型的視覺;使用分類器的模版匹配;基于關(guān)系的匹配;在數(shù)字圖書館中檢索圖像,基于圖像的繪制。
準(zhǔn)備離散時間語音信號處理的原理,介紹語音信號處理研究及其應(yīng)用方面的最新動態(tài),其中包括語音處理,語音時頻分析以及非線性聲學(xué)語音產(chǎn)生模型,而這些講授內(nèi)容在以往任何一本語音信號處理教科書都不曾提及,深入介紹以下內(nèi)容:語音編碼,語音增強,語音綜合,說話人識別,語音信號恢本復(fù),動態(tài)范圍壓縮語音信號處理基礎(chǔ),語音的時域的分析語音信號頻域分析,語音信號線性預(yù)測分析,矢量量化,語音編碼,語音合成,語音增強,說話人識別。
3.構(gòu)建研究實踐型模式,探究研究生指導(dǎo)
通過研究生指導(dǎo)模式的學(xué)習(xí),兩種指導(dǎo)方式之一是對傳統(tǒng)面對面的與基于網(wǎng)絡(luò)兩種指導(dǎo)方式的混合。師生之間定期與不定期面對面的交流對于保證研究生指導(dǎo)質(zhì)量提高有著重要關(guān)系?;ヂ?lián)網(wǎng)突破時空限制為高校師生提供一個開放的、共享、個性化、多維交互的教與學(xué)的平臺。我提供優(yōu)秀研究資源,學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)共享研究資源。師生都可以Web對于優(yōu)化研究資源的共享、促進(jìn)師生之間的社會互有著重要作用使得研究生指導(dǎo)模式充分發(fā)揮面對面指導(dǎo)。研究生指導(dǎo)主要注重科研素養(yǎng)培養(yǎng)。研究生培養(yǎng)根本目標(biāo)發(fā)展能力。課程學(xué)習(xí)對于系統(tǒng)提高研究生對專業(yè)關(guān)心課程學(xué)習(xí)狀況必要,要為學(xué)生提供學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)與建議,要鼓勵學(xué)生結(jié)合課程學(xué)習(xí)進(jìn)行相關(guān)討論。
基于自主與協(xié)作的探究性學(xué)習(xí)是研究生學(xué)習(xí)的主體地位,發(fā)揮作用。我在教研中培養(yǎng)研究生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力正是為了支持研究目標(biāo)在于獲得親身參與研究探究體驗:培養(yǎng)“教研模式中”包括個人理解專業(yè)研究領(lǐng)域相關(guān)問題的內(nèi)涵與特征。旨在使學(xué)生能夠切實掌握專業(yè)與研究領(lǐng)域所涉及基本原理與能夠利用這些原理與方法分析確定方案實施、“know“know 是相互交織相互作用的層面,主要是為了增強指導(dǎo)以便根據(jù)不同層包括若干個問題常常需投人較多的精力與時間。應(yīng)該安排較長時間且要充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺支持。提升研究質(zhì)量有效地避免傳統(tǒng)指導(dǎo)誤區(qū)。在指導(dǎo)時過于強調(diào)研究生所獲取學(xué)術(shù)成果而忽視指導(dǎo)過程體現(xiàn)在兩方面:一目標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)單一往往給研究生層面:①面向研究生個體的“個別指導(dǎo)”;②面向小組集中:③自主調(diào)控評價,必須與教師、同伴、專家進(jìn)行交流、協(xié)作才有可能真正地提高效率,實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)團(tuán)隊意識,其次要幫助研略,在各層面都有明確的目標(biāo)相應(yīng)指導(dǎo)內(nèi)容,并要注意這三個層面整合。使之過程得到全面發(fā)展。養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)道德?!翱蒲心芰Πl(fā)展、輕綜合素質(zhì)培養(yǎng)”,研究生導(dǎo)師不但應(yīng)該是研究生的指導(dǎo)者。指導(dǎo)教師可以按“科研項目一要問題一具體任務(wù)”的層次。以教師的、助學(xué)促學(xué)”盡可使每個研究生都能達(dá)到預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)。評價要更關(guān)注總結(jié)性評價”與“過程性評價”工具以豐富研究生指導(dǎo)過程中教研交互的教育學(xué)中社會互。傳統(tǒng)環(huán)境下的社會互往往是面對面的交互。網(wǎng)絡(luò)平臺可以利用構(gòu)建社會網(wǎng)絡(luò)支持社會交互。強調(diào)的研究科研成果而深層次交流方式不同指導(dǎo)目標(biāo)、不同指導(dǎo)層次整合,指導(dǎo)教師角色轉(zhuǎn)變,變革評價方式,豐富指導(dǎo)教師來促進(jìn)“自主一協(xié)作”探究學(xué)習(xí),對研究生“混、他評”與“自混評關(guān)注教研評價的?!苯萄心J较戮W(wǎng)絡(luò)技術(shù)與內(nèi)涵表現(xiàn)在:①利用技術(shù)促進(jìn)教研資源的整合,優(yōu)化教研資源管理,教研資源共享,促進(jìn)師生與教研內(nèi)容的交互;②利用Web工具,有效地整合現(xiàn)實交互空間虛擬交互空間另外還地加速或加強人際聯(lián)系,幫助師生了解探究式應(yīng)用實踐探索。
研究生是否發(fā)表了高水平的科研成果,研究生入學(xué)初期,以Web的應(yīng)用為核心的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)不但為高校師生的交流提供了新的溝通與互動方式。以獨特高校師生的思維方式生存方式發(fā)生了系列改變。也成為高校師生教研與生活中的重要信息工具為研究生指導(dǎo)提供了豐富的資源與多維立體環(huán)源。網(wǎng)絡(luò)平臺也用于共享、深化面對面交流中所總結(jié)形成相關(guān)觀點與資料。要求其他每位學(xué)生都至少要提一個問題所提出問題進(jìn)行進(jìn)一步的討論。了解專業(yè)研究領(lǐng)域的基本問題、核心問題與前沿問題研究生自己在調(diào)研基礎(chǔ)上提出研究進(jìn)行獨立自主的探究。所以除了關(guān)注在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)研究能力的發(fā)展之外還要注意教育科研能力的培養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)關(guān)注“專業(yè)發(fā)展”。 用于規(guī)劃了解學(xué)生的已有基礎(chǔ),以幫助后期制定更為合理個別指導(dǎo)計劃:第二,通過召開定期的討論會、師生個別交流,包括兩種類型:①旨在提高新生適應(yīng)研究生學(xué)習(xí)與生活的適應(yīng)性:②面向科研任務(wù)的研究小組。面向任務(wù)方式?jīng)_擊著高校師思維方式與文化理念,非常重視網(wǎng)絡(luò)平臺研究指導(dǎo)中的應(yīng)用,建立了向團(tuán)隊公用資源平臺教研主要采用研究式教研方法, 要求研究生自學(xué)其基本原理, 然后利用實際數(shù)據(jù),由導(dǎo)師提供或從期刊文獻(xiàn)中獲取,完成數(shù)據(jù)預(yù)處理、計算、結(jié)果表達(dá)、解釋的全過程, 并以論文形式提交給教師, 同時在課堂上向大家介紹自己的研究成果。這樣做一方面提高了學(xué)生應(yīng)用知識的能力以及研究成果的文字組織和語言表述能力。 另一方面, 研究生的每篇習(xí)作就是一個很好的實例, 教師可以從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對知識理解的偏差, 及時予以糾正, 使學(xué)生對方法的掌握更加準(zhǔn)確和牢固。將網(wǎng)絡(luò)共享平臺中上傳所有研討記錄訓(xùn)練,將研究分個層面:①選擇專業(yè)研究內(nèi)的基本問題或重要問題或熱點問題對之進(jìn)行深入探究。掌握本專業(yè)領(lǐng)域基本研究方法;②以自己課體依托,在課題下設(shè)置子課根據(jù)研究與研究興趣跨年級構(gòu)建小組,每個小組負(fù)責(zé)不同的子課題與任務(wù)③鼓勵研究途徑。一年級開始參與課題研究,二年級學(xué)期要求開始提出自己一些問題或鼓勵結(jié)合確定畢業(yè)論文選題使他們在更大程度職業(yè)能力發(fā)展;推薦專業(yè)相關(guān)資料;對(共8人)進(jìn)行指導(dǎo),效果較明顯。在學(xué)習(xí)方面,24名本科生通過畢業(yè)答辯。研究生八人以學(xué)生身份公開發(fā)表學(xué)術(shù)科研論文。 他們在這方面的能力得到鍛煉和提高。
通過"混合型-探究式"研究生指導(dǎo)模式的學(xué)習(xí)實踐三個維度的"混合":對傳統(tǒng)面對面的與基于網(wǎng)絡(luò)的兩種指導(dǎo)方式的整合,對提升研究生課程學(xué)習(xí)績效、促進(jìn)研究生科研能力發(fā)展、促進(jìn)研究生職業(yè)能力發(fā)展三個指導(dǎo)目標(biāo)的整合,對個別指導(dǎo)、小組集中指導(dǎo)、團(tuán)隊集中指導(dǎo)三個指導(dǎo)層面的整合;說明了該模式中三個層面的"探究":對專業(yè)問題的探究,對專業(yè)與研究領(lǐng)域內(nèi)基本原理的探究,對綜合科研任務(wù)的探究;同時介紹了在實踐層面應(yīng)用"混合型-探究式"研究生指導(dǎo)模式的實際效果。以重點學(xué)科為依托,吸取國內(nèi)外大學(xué)研究生培養(yǎng)經(jīng)驗,對創(chuàng)新型研究生培養(yǎng)模式方法進(jìn)行探索,在研究生培養(yǎng)模式改革中,提出“四個轉(zhuǎn)變”的指導(dǎo)思想,即變“單人指導(dǎo)”為“團(tuán)隊指導(dǎo)”,變“單一培養(yǎng)模式”為“多元培養(yǎng)模式”,變“以教師為中心”為“以學(xué)生為中心”,變“面向培養(yǎng)結(jié)果”為“面向培養(yǎng)過程”。形成以研究生為中心的培養(yǎng)模式,突出研究生探索精神、科學(xué)思維、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。切實 行的措施 引導(dǎo) 究生遵守科學(xué) 道德,保持科學(xué)沖動,增強創(chuàng)新意識,提高科學(xué)能力。
考慮到“計算機視覺教研探究研究生指導(dǎo)”通常需要運用計算機技術(shù)解決工程問題,我將在以后教研中,增加計算機輔助教研的功能。如利用Matlab工具對所學(xué)內(nèi)容及實際視覺問題進(jìn)行可視化仿真演示。我也將用虛擬儀器工具搭建案例的虛擬系統(tǒng),試圖通過這樣的虛擬系統(tǒng),向?qū)W生提供有利于啟發(fā)思維的靈活的認(rèn)識與實踐環(huán)境。增強學(xué)生的感性認(rèn)識;同時,盡管我采用了多媒體教研。我計劃在教案中增加更多的現(xiàn)場視頻材料以及圖形和圖像資料,使學(xué)生更容易理解和記憶,增強抽象理論的可接受性。
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篇8
隨著高等教育改革的不斷深入和計算機類專業(yè)大量學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入社會,當(dāng)前師范院校計算機專業(yè)存在的許多問題逐漸顯現(xiàn)出來,大量學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入社會,就業(yè)壓力越來越大,如何進(jìn)一步做好畢業(yè)生的就業(yè)工作是學(xué)校面臨的一個重要課題。筆者運用現(xiàn)代社會調(diào)查方法,對吉林師范大學(xué)計算機專業(yè)人才需要進(jìn)行了調(diào)查,并加以分析,對師范院校院校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式及方案進(jìn)行研究,為決策者提供有價值的參考意見。
1、計算機專業(yè)就業(yè)調(diào)查與分析
本次調(diào)查方法是傳統(tǒng)問卷調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查和個別訪談,共收回傳統(tǒng)問卷100份、網(wǎng)絡(luò)問卷400份,調(diào)查對象是我校計算機學(xué)院專業(yè)學(xué)生實習(xí)及就業(yè)單位、人才服務(wù)中心及屆畢業(yè)生,用人單位主要包括本省及其他省市與我校有用人歷史的中小學(xué)校、中小企業(yè)等。調(diào)查表主要有基本信息和計算機專項職業(yè)能力調(diào)查(見表1)兩部分組成。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)以下幾方面的問題。
(1)計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才市場需求量大,但中小學(xué)計算機教師需求量減少。隨著計算機與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及,計算機軟件的大量使用,帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,急需大量專業(yè)的編程人員及項目負(fù)責(zé)人或相關(guān)工程師等專業(yè)人才。另外,隨著電子商務(wù)的發(fā)展,計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用人才和網(wǎng)絡(luò)安全人才顯得非常缺乏。從人才需求調(diào)查表的結(jié)果看,計算機應(yīng)用專業(yè)人才需求非常旺盛,優(yōu)秀畢業(yè)生供不應(yīng)求。而以往需求較大的中小學(xué)計算機教師崗位逐年減少,教師崗位已不能作為師范院校計算機專業(yè)的唯一出口。
(2)地區(qū)需求差異明顯。在北京、上海等大城市,對從事研究型工作的專門人才和從事工程型工作的專門人才有一定需求,他們將主要從事計算機基礎(chǔ)
理論、新一代計算機及其軟件核心技術(shù)與產(chǎn)品等方面的研究工作以及從事計算機軟硬件產(chǎn)品的工程性開發(fā)和實現(xiàn)工作,而在中小城市,則大量需求從事應(yīng)用工作的專門人才,他們主要從事企業(yè)與政府信息系統(tǒng)的建設(shè)、管理、運行、維護(hù)的技術(shù)工作,以及在計算機與軟件企業(yè)中從事系統(tǒng)集成等技術(shù)工作。
(3)企業(yè)招聘時對計算機專業(yè)畢業(yè)生的要求。①要求有一定的實際工作經(jīng)驗,希望在短時間內(nèi)具備上崗能力。多數(shù)人力資源主管和項目主管在招聘員工時會看重應(yīng)聘者的實踐經(jīng)驗。不少企業(yè)會參看畢業(yè)生是否參加過項目或?qū)嵙?xí)以及是否擔(dān)任過學(xué)生干部等條件。大多數(shù)企業(yè)希望員工盡早具備上崗能力,希望降低再培養(yǎng)成本。在對新員工培訓(xùn)方面的調(diào)查中,愿意提供一個月以內(nèi)培訓(xùn)時間的74。52%,愿意提供三個月以內(nèi)培訓(xùn)時間的占25。48%,愿意提供三個月以上培訓(xùn)時間占o(jì)%。②具備多種技能的復(fù)合型人才。具備多種技能的計算機專業(yè)復(fù)合型人才有更多的發(fā)展機會,如在計算機軟件開發(fā)能力基礎(chǔ)上,在計算機組裝與維護(hù)、計算機網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、信息系統(tǒng)管理、產(chǎn)品推廣、客戶關(guān)系管理等方面也能勝任。據(jù)調(diào)查,單位要求人才具備綜合知識和技能的占84。23%。而不要求的僅占15。77%。這反映了現(xiàn)代企業(yè)在人才運用上,更加強調(diào)使用一專多能的復(fù)合型人才。③要求專業(yè)畢業(yè)生具有與從事職業(yè)相關(guān)的資格認(rèn)證。企業(yè)對ri認(rèn)證的認(rèn)可程度分別是國家計算機等級認(rèn)證、計算機軟件資格與水平考試(軟件設(shè)計師和網(wǎng)絡(luò)工程師)、全國信息化工程師和勞動部的職業(yè)資格認(rèn)證。④要求具有突出的技能和實際應(yīng)用能力。調(diào)查顯示,企業(yè)中的負(fù)責(zé)人對本科生具備的專業(yè)技能要求是:編程能力、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識和算法知識,此外依次需要具備數(shù)據(jù)庫知識、軟件工程知識和操作系統(tǒng)知識。
(4)對專業(yè)學(xué)生專項能力的要求。在專業(yè)學(xué)生專項能力調(diào)杳中,排名靠前的依次為計算機基本操作能力、計算機編程與軟件開發(fā)能力、計算機組裝與維護(hù)、語言表達(dá)能力、溝通能力,此外外語能力、信息系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)庫管理與維護(hù)等次之。
2、對師范院校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式及方案的研究
通過以上社會調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)沿用過去專業(yè)培養(yǎng)模式很難適應(yīng)社會對計算機應(yīng)用型人才的需要,必須要對目前師范院校計算機專業(yè)培養(yǎng)模式及內(nèi)容進(jìn)行改革,以適應(yīng)社會對人才的要求及畢業(yè)生就業(yè)需要。
(1)堅持以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力培養(yǎng)為主線的原則。計算機專業(yè)培養(yǎng)上,必須與行業(yè)接軌,以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力培養(yǎng)為主線的原則。在充分認(rèn)識和調(diào)查社會和行業(yè)需求的基礎(chǔ)上,運用課程理論和教學(xué)資源進(jìn)行課程內(nèi)容、課程結(jié)構(gòu)等方面的總體設(shè)計。
(2)確定多元化人才培養(yǎng)目標(biāo)模式。重點在于研究如何使培養(yǎng)目標(biāo)多元化,從而滿足學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)需要和企業(yè)用人需要,進(jìn)而形成大類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)模式。在充分考慮服務(wù)區(qū)域和現(xiàn)有教學(xué)資源的情況下,制定本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。對不同學(xué)生采用分專業(yè)方向的教學(xué),真正落實多元化的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。針對不同出口的學(xué)生,采取不同培養(yǎng)方案。如在大四增加選修課的比重,對希望考取研究生的同學(xué),增加理論知識講解的選修課。對
希望就業(yè)的同學(xué),增加實踐課程的選修課,培養(yǎng)一專多能的復(fù)合型技術(shù)人才。從適應(yīng)就業(yè)需求的角度,社會要求計算機專業(yè)人才應(yīng)具備多種技能,應(yīng)有針對性地設(shè)置相關(guān)課程培養(yǎng)學(xué)生多方面技能。
篇9
關(guān)鍵詞:研究生培養(yǎng);導(dǎo)師團(tuán)隊;學(xué)科交叉
1推行導(dǎo)師團(tuán)隊模式的現(xiàn)實需求
長期以來,我國研究生培養(yǎng)實行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制。導(dǎo)師的職責(zé)從研究生的招收與錄取中就開始體現(xiàn),直到研究生培養(yǎng)方案的制訂、研究生部分課程的講授、研究生科學(xué)研究和學(xué)位論文的指導(dǎo)。由于導(dǎo)師負(fù)責(zé)制的責(zé)、權(quán)、利明確、清晰,在研究生培養(yǎng)中起到了關(guān)鍵性作用。
自2000年起,我國的研究生招生規(guī)模每年都以20%~30%的速度增加[1]。而作為研究生培養(yǎng)者的導(dǎo)師資源卻沒有快速增長,指導(dǎo)教師數(shù)量無法滿足研究生的培養(yǎng)需求,導(dǎo)師與研究生比例失調(diào),阻礙了研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高。
與此同時,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,學(xué)科之間的聯(lián)系越來越緊密,學(xué)科的交叉、滲透日益突出。計算機學(xué)科是一個新興學(xué)科,發(fā)展速度快,應(yīng)用領(lǐng)域廣,學(xué)科交叉和滲透就更加突出?!敖馃o足赤,人無完人”,計算機學(xué)科教師掌握和積累知識的廣度是有限的,往往限于個別研究方向,即使是最優(yōu)秀的教師,也不可能成為“百科全書”式的導(dǎo)師。這樣一來,教師個人知識的專門化和計算機學(xué)科發(fā)展的快速化、綜合化形成了尖銳的矛盾,給傳統(tǒng)導(dǎo)師負(fù)責(zé)制帶來了挑戰(zhàn)。
在這種情況下,推行導(dǎo)師團(tuán)隊模式成為新時期計算機學(xué)科研究生培養(yǎng)的客觀需求。研究生導(dǎo)師團(tuán)隊,是由少數(shù)知識互補而又相互關(guān)聯(lián)、為實現(xiàn)特定目的而承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任的研究生導(dǎo)師組成的小組[2]。研究生導(dǎo)師團(tuán)隊具有鮮明的特點。一是成員互補。導(dǎo)師團(tuán)隊不是高學(xué)歷、高職務(wù)教師的簡單疊加,它由不同年齡、性別、職務(wù)的導(dǎo)師組成,他們各自擁有不同的個性特征、成長經(jīng)歷、知識結(jié)構(gòu)和研究方向,因而有利于拓展思維,開闊視野,發(fā)揮團(tuán)隊的互補優(yōu)勢。二是分工協(xié)作。研究生的培養(yǎng)不是單個導(dǎo)師所能完成的,而是基于團(tuán)隊成員,具有互補性,通過團(tuán)隊成員間的力量整合、通力協(xié)作實現(xiàn)的[2]。
2導(dǎo)師團(tuán)隊模式的優(yōu)勢
2.1提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的源泉
導(dǎo)師團(tuán)隊模式是提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的源泉。不同知識背景與學(xué)術(shù)專長的導(dǎo)師組成的導(dǎo)師團(tuán)隊,改變了過去單一導(dǎo)師指導(dǎo)下帶來的知識面不寬、專業(yè)領(lǐng)域過窄的缺陷。導(dǎo)師團(tuán)隊由不同學(xué)術(shù)背景、成長經(jīng)歷、學(xué)術(shù)風(fēng)格、思維模式的導(dǎo)師組成,每位導(dǎo)師都有自己獨特的研究視角、研究內(nèi)容和研究方法。筆者所在的團(tuán)隊中,每個成員都有自己的突出研究方向:有的成員專門研究本體和語義技術(shù),有的成員研究煤礦大型設(shè)備的故障診斷,有的成員則研究數(shù)據(jù)挖掘。研究生可以從每位導(dǎo)師那里接觸到相關(guān)學(xué)科不同的研究方向,甚至跨學(xué)科的有關(guān)知識,拓展知識面;研究生還能從學(xué)習(xí)內(nèi)容、科研方法等方面吸收每位導(dǎo)師的精華,擺脫導(dǎo)師負(fù)責(zé)制下的思維定式,開闊學(xué)術(shù)視野,拓展研究思路,促進(jìn)學(xué)術(shù)創(chuàng)新[2]。
導(dǎo)師團(tuán)隊模式還有利于團(tuán)隊精神的培養(yǎng)。在導(dǎo)師團(tuán)隊的共同指導(dǎo)下,研究生在一個群體性研究隊伍中從事科學(xué)研究活動,每一個學(xué)生不再局限于狹隘的“師徒”關(guān)系中,其努力都是在為提高整個團(tuán)隊的學(xué)術(shù)影響力作貢獻(xiàn)。久而久之,學(xué)生將在潛意識中積聚團(tuán)隊意識,透徹理解合作的力量,產(chǎn)生集體榮譽感。
2.2進(jìn)行導(dǎo)師學(xué)術(shù)交流的紐帶
導(dǎo)師團(tuán)隊不僅有利于提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量,而且是導(dǎo)師間學(xué)術(shù)交流的紐帶,導(dǎo)師能通過學(xué)術(shù)交流提高自身的學(xué)術(shù)水平。有了導(dǎo)師團(tuán)隊作交流平臺,有了實力雄厚、知名度較高的學(xué)術(shù)帶頭人,便可以形成良好的學(xué)術(shù)氛圍,每一位成員都將成為受益者。年輕導(dǎo)師有激情和活力,思維敏捷;中老年導(dǎo)師思想成熟、基礎(chǔ)扎實,兩者相互補充和促進(jìn),共同進(jìn)步。導(dǎo)師團(tuán)隊可以充分發(fā)揮老專家“傳、幫、帶、導(dǎo)”的作用,培養(yǎng)一批高水平的研究生導(dǎo)師,尤其是青年教師,在“學(xué)生”與“導(dǎo)師”雙重角色的快速、反復(fù)轉(zhuǎn)換過程中,其綜合素質(zhì)將得到快速提升。筆者所在團(tuán)隊來了一個新成員,博士期間專門研究本體和語義技術(shù),我們通過和其交流,拓展了知識面、開闊了視野,收益匪淺。我們將本體和語義技術(shù)引入到各自的研究方向中,收到了很好的效果。
2.3實現(xiàn)學(xué)科交叉的有效途徑
導(dǎo)師團(tuán)隊模式是實現(xiàn)學(xué)科交叉的有效途徑。以計算機學(xué)科為例,要想使計算機技術(shù)在煤礦生產(chǎn)自動化方面發(fā)揮作用,我們還必須熟悉機電工程、工業(yè)控制和自動化等,進(jìn)行學(xué)科交叉研究。當(dāng)代工程技術(shù)和科學(xué)研究問題往往具有跨學(xué)科性質(zhì),單一學(xué)科的研究方法難以解決相關(guān)問題,需要組織不同的學(xué)科,從不同的角度,用不同的思維方式,集成不同的研究手段來解決。導(dǎo)師團(tuán)隊成員具有不同的學(xué)科背景,采用導(dǎo)師團(tuán)隊模式指導(dǎo)研究生,將研究生置身于多學(xué)科環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng),有助于理論知識、研究方法、思維方式的交叉和綜合集成。鼓勵和引導(dǎo)研究生從事多學(xué)科交叉研究,加深研究生對不同領(lǐng)域的了解,而合理、適度、持續(xù)的學(xué)科互動有助于形成學(xué)科之間的協(xié)同效應(yīng)。通過吸收各學(xué)科精華,集各學(xué)科特長,可以發(fā)現(xiàn)新的行之有效的方法,提高研究生的創(chuàng)新能力。
3實施導(dǎo)師團(tuán)隊模式的保障性措施
3.1建立完善的梯隊結(jié)構(gòu)
要完善導(dǎo)師團(tuán)隊的組成結(jié)構(gòu),導(dǎo)師團(tuán)隊?wèi)?yīng)由不同學(xué)科專業(yè)、不同知識層次、不同專業(yè)特長的教師組成[3]。在學(xué)科和專業(yè)構(gòu)成上,強調(diào)以本學(xué)科專業(yè)的教師為主、以相近和相關(guān)專業(yè)的教師為輔;在學(xué)歷層次上強調(diào)博士、碩士學(xué)位的教師相結(jié)合;在職稱層次上應(yīng)以教授、副教授和講師等不同層次的教師相結(jié)合,組成一支在知識結(jié)構(gòu)上相互補充的研究生指導(dǎo)小組;在年齡問題上,應(yīng)該考慮老中青的結(jié)合,充分考慮年長者的經(jīng)驗優(yōu)勢,年輕者接受新知識快的優(yōu)勢。另外,還要充分考慮導(dǎo)師團(tuán)隊成員應(yīng)來自盡可能多的學(xué)校,以將其他高等學(xué)校的先進(jìn)思維方法融入到團(tuán)隊中[4]。筆者所在的導(dǎo)師團(tuán)隊由2名教授,5名副教授和多名講師構(gòu)成,團(tuán)隊成員來自中國礦業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等高校,學(xué)科專業(yè)涵蓋了計算機、通信、控制和自動化等。
3.2定期舉行學(xué)術(shù)交流活動
耶魯大學(xué)每個實驗室內(nèi)部都有每周一次的實驗室會議和讀書報告,所有從事研究的人員輪流報告;每學(xué)期每位研究生都必須在全系匯報一次自己的研究進(jìn)展。筆者所在的團(tuán)隊參照耶魯大學(xué)的做法,并根據(jù)本實驗室的具體情況做了相應(yīng)的改動。首先,研究室每個研究小組內(nèi)部每周進(jìn)行一次小組會議,由小組內(nèi)研究生輪流匯報自己最近的研究進(jìn)展與讀論文情況,并展開討論。然后,每個月開一次實驗室會議,每個研究小組匯報最新的研究進(jìn)展、下一步的工作計劃等。另外,團(tuán)隊成員還要在新學(xué)期初開展過去一個學(xué)期研究課題的總結(jié)、匯報和交流活動。上述活動為團(tuán)隊成員提供了相互學(xué)習(xí)、相互交流的機會,開闊了團(tuán)隊成員的視野,拓展了知識面。為了更好地進(jìn)行學(xué)術(shù)交流,每年每位研究生可以外出參加一次高水平學(xué)術(shù)交流活動。另外,研究室還不定期邀請國內(nèi)外知名專家來做學(xué)術(shù)報告。
3.3健全管理制度和考核獎勵機制
“無規(guī)矩不成方圓”,健全管理制度和考核獎勵機制是團(tuán)隊有效運行的保證。團(tuán)隊成員為著一個共同的目標(biāo)而聚集在一起,需要有相應(yīng)的規(guī)章制度進(jìn)行管理。一方面要明確導(dǎo)師的崗位職責(zé)、權(quán)利與義務(wù)。團(tuán)隊負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)整個團(tuán)隊工作的協(xié)調(diào)。每位導(dǎo)師應(yīng)積極參與研究生的指導(dǎo)工作,履行學(xué)術(shù)義務(wù),起模范帶頭作用,避免出現(xiàn)導(dǎo)師團(tuán)隊虛化和流于形式的情況。導(dǎo)師團(tuán)隊成員要相對穩(wěn)定,以保證工作的連續(xù)性。研究室為每位導(dǎo)師提供一定的辦公場地和設(shè)施,以及必要的物質(zhì)保障。另一方面還要明確研究生的權(quán)利與義務(wù)。研究生應(yīng)積極參與學(xué)術(shù)討論,并按學(xué)校要求公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文。研究生還應(yīng)參與一定數(shù)量的橫向項目,提高實踐能力,積累項目經(jīng)驗。筆者所在的團(tuán)隊要求導(dǎo)師在內(nèi)的所有成員在過程中必須嚴(yán)格執(zhí)行論文審核程序,由導(dǎo)師團(tuán)隊對論文進(jìn)行審核,無修改意見后方能投稿,絕對不允許私自投稿。每學(xué)期課題組都會從學(xué)術(shù)研究成果和參與橫向科研項目等方面對研究生進(jìn)行按績考核,根據(jù)考核結(jié)果給予不同數(shù)量的生活補助。
3.4科學(xué)處理學(xué)術(shù)分歧
每位導(dǎo)師都是具有獨特個性的知識分子,有自己的思維方式與學(xué)術(shù)思想。不同成員對某一學(xué)術(shù)問題產(chǎn)生見解分歧是難免的。一方面可以通過充分討論,尋找科學(xué)解決學(xué)術(shù)分歧的方法。更重要的,成員之間對學(xué)術(shù)觀點應(yīng)采取包容、容忍的態(tài)度,容許別人有判斷的自由,科學(xué)地處理學(xué)術(shù)分歧。寬容是做學(xué)問的一種風(fēng)范、一種修養(yǎng)、一種理念、一種精神境界。學(xué)術(shù)思想、學(xué)術(shù)成就總是在寬容的學(xué)術(shù)氛圍與尊重不同意見的自由爭鳴中誕生、形成和發(fā)展的。學(xué)術(shù)需要寬容,寬容造就學(xué)術(shù)[2]。
4結(jié)語
計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使學(xué)科聯(lián)系日益緊密,學(xué)科交叉滲透日益突出,推行導(dǎo)師團(tuán)隊模式成為新時期研究生培養(yǎng)的客觀需求。筆者總結(jié)了在計算機學(xué)科推行導(dǎo)師團(tuán)隊模式的優(yōu)勢。導(dǎo)師團(tuán)隊模式是提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的源泉,是進(jìn)行導(dǎo)師學(xué)術(shù)交流的紐帶,還是實現(xiàn)學(xué)科交叉的有效途徑。本文還給出了實施導(dǎo)師團(tuán)隊模式所需的保障性措施,包括建立完善的梯隊結(jié)構(gòu),定期舉行學(xué)術(shù)交流活動,健全管理制度和考核獎勵機制和科學(xué)處理學(xué)術(shù)分歧。
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A Tutor Team Model for Postgraduate Cultivation
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(College of Computer Science and Technology, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China)
篇10
(1. 武警工程大學(xué) 信息工程系,陜西 西安 710086;2. 武警工程大學(xué) 電子技術(shù)系,陜西 西安 710086)
摘 要:針對數(shù)字圖像處理課程基礎(chǔ)理論抽象、實用性強的特點,分析和探討該課程教學(xué)中存在的若干問題及原因,從師資力量建設(shè)、課程標(biāo)準(zhǔn)制定、教學(xué)方法與設(shè)計、考核方法4個方面闡述數(shù)字圖像處理課程的教學(xué)優(yōu)化改革方案。
關(guān)鍵詞 :數(shù)字圖像處理;教學(xué)優(yōu)化改革;師資力量;課程標(biāo)準(zhǔn)
基金項目:全軍學(xué)位與研究生教育研討會研究課題“軍隊院校研究生教育中的導(dǎo)師與研究生關(guān)系研究”(YJZX14C14)。
第一作者簡介:孔韋韋,男,講師,研究方向為圖像處理,kwwking@163.com。
0 引 言
數(shù)字圖像處理[1-2]是信息處理領(lǐng)域的重要分支,通過該課程我們可以完成圖像的幾何變換、算術(shù)處理、圖像增強、圖像復(fù)原、圖像重建、圖像編碼、模式識別、圖像理解等多個方面的工作。目前,隨著計算機軟硬件處理能力的不斷提升,數(shù)字圖像處理技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢測、反恐處突、彈道導(dǎo)彈精確制導(dǎo)等多個軍(民)用領(lǐng)域。由于該門課程的特殊地位和廣泛應(yīng)用,國內(nèi)外幾乎所有信息類專業(yè)都開設(shè)了該課程,許多專家、學(xué)者也針對課程的教學(xué)方式提出了自己的觀點[3-8]。
軍隊院校作為高等院校中的一類特殊群體,無論在課程設(shè)置還是人才培養(yǎng)需求上均與地方高等院校有很大的不同。軍隊院校自身的特殊屬性要求培養(yǎng)出的人才不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)和科研能力,還能運用這些知識對作戰(zhàn)以及日常訓(xùn)練中出現(xiàn)的問題加以解決,因此,軍隊院校對人才的理論與實踐結(jié)合能力提出了更高也更為嚴(yán)格的要求。
武警部隊負(fù)責(zé)維護(hù)國家安全和社會穩(wěn)定,有效打擊國內(nèi)外各種恐怖勢力,保障人民安居樂業(yè)。當(dāng)前,世界各國都將“反恐”作為維護(hù)國家穩(wěn)定和保衛(wèi)人民生命財產(chǎn)安全的一項重要任務(wù)。反恐圖像目標(biāo)的識別和監(jiān)視能力更體現(xiàn)了一個國家的反恐技術(shù)力量和能力水平,其關(guān)鍵在于反恐圖像目標(biāo)的識別。因此,有效地將數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)用于反恐處突領(lǐng)域,不僅有助于提升針對恐怖勢力的打擊力度,還可以有效減少傷亡,最大限度地保障國家和人民的生命財產(chǎn)安全。
1 數(shù)字圖像處理課程的特點
數(shù)字圖像處理課程主要有以下幾個特點:①理論基礎(chǔ)要求高,涉及高等數(shù)學(xué)、信號與信息系統(tǒng)、信息論、計算機編碼等多個領(lǐng)域的知識;②數(shù)字圖像處理課程覆蓋的內(nèi)容廣泛,知識點繁雜零碎;③新興理論的不斷出現(xiàn)要求廣大學(xué)者能夠敏銳把握數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展前沿;④數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,處理方法也更為復(fù)雜。
2 軍隊院校數(shù)字圖像處理課程教學(xué)中存在的問題
2.1 課程設(shè)置不靈活
相比地方高等院校,軍隊院校的課程設(shè)置自由度十分受限,具體體現(xiàn)為課程的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時安排、課堂組織形式甚至是開課時間均有嚴(yán)格的規(guī)定和限制,不能根據(jù)學(xué)生理論基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力的實際情況做自適應(yīng)的調(diào)整。
盡管研究生有自己的導(dǎo)師和研究方向,且很多研究生日后學(xué)位論文的研究方向可能與數(shù)字圖像處理領(lǐng)域并無關(guān)聯(lián),然而,由于許多信息類專業(yè)院校的研究生培養(yǎng)方案均嚴(yán)格限定該課程為學(xué)位必修課,導(dǎo)致一些研究生為了學(xué)分和學(xué)位只得選擇一門與自己研究領(lǐng)域完全無關(guān)的課程,無形中造成了教學(xué)資源的浪費。
2.2 課時少內(nèi)容多
數(shù)字圖像處理課程是國內(nèi)外幾乎所有信息類專業(yè)的必修課。地方高等院校通常會開設(shè)50個學(xué)時,而軍隊院校大多只開設(shè)40學(xué)時,有的學(xué)校甚至只將其作為學(xué)位選修課開設(shè)20學(xué)時。眾所周知,該課程涉及的教學(xué)內(nèi)容非常繁雜且對相關(guān)課程的理論基礎(chǔ)提出了較高要求,這類課程即使安排50學(xué)時也很難將重點內(nèi)容講授完畢,軍隊院校課程課時不足無疑對該課程的教學(xué)質(zhì)量造成重大影響。
2.3 教學(xué)形式單一
軍隊院校的特殊屬性在一定程度上約束了課堂多種教學(xué)形式的存在與發(fā)展,傳統(tǒng)的教師主體式教學(xué)法是主流。這種過于單一和機械的教學(xué)形式將對研究生的學(xué)習(xí)積極性造成不利影響。另外,軍隊中上下等級關(guān)系往往扼殺了研究生質(zhì)疑教師的勇氣和可能,使研究生不敢對教師的見解有所質(zhì)疑,不敢擅自踏入教師未首肯的領(lǐng)域中積極主動地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,導(dǎo)致研究生的學(xué)習(xí)完全處于被動境地。
3 教學(xué)優(yōu)化改革
3.1 師資力量建設(shè)
數(shù)字圖像處理課程專業(yè)性強、理論難度大,涉及的基礎(chǔ)學(xué)科門類較多,因此,在條件允許的情況下應(yīng)盡可能安排科研方向或理論研究方向?qū)儆趫D像處理領(lǐng)域的教師擔(dān)任任課老師。一方面,長期從事該領(lǐng)域的教師對課程的基本內(nèi)容和理論了如指掌,基本功非常扎實,授課更為流暢、自然;另一方面,教材中介紹的只是圖像處理領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和經(jīng)典模型,長期從事該領(lǐng)域研究的老師在研究過程中往往對課程中的概念及理論模型有更深刻的理解,在授課過程中必然會附帶介紹本人在該領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀和最新進(jìn)展,有利于開闊研究生視野,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高授課質(zhì)量。
3.2 課程標(biāo)準(zhǔn)的制定
結(jié)合軍隊院校課時不足的教學(xué)實際以及人才培養(yǎng)類型的定位需求,我們完全有必要重新制定數(shù)字圖像處理課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),在保證理論系統(tǒng)性完整的基礎(chǔ)上,側(cè)重實踐能力以及解決實際問題能力的培養(yǎng)和提升。具體措施如下:①教學(xué)對象精確定位,扭轉(zhuǎn)以往研究生課程頻頻出現(xiàn)的“被選課”現(xiàn)象,切實保障“選修權(quán)”,允許研究生按照自己學(xué)位論文的研究需求選課;②由于學(xué)時有限,在制定課程標(biāo)準(zhǔn)時必須全面分析和研究教學(xué)內(nèi)容,梳理與課程內(nèi)容相關(guān)的知識目標(biāo)、技能目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo),適當(dāng)?shù)貏h減一些非重點內(nèi)容,重新劃分各章節(jié)的學(xué)時;③數(shù)字圖像處理雖然是一門理論性很強的課程,但學(xué)習(xí)的最終目的還是應(yīng)用,因此,在制定課程標(biāo)準(zhǔn)時必須為研究生學(xué)員留有一定的實踐操作以及課堂研討課時;④要反映部隊特色,在授課過程中重點介紹能夠直接應(yīng)用于部隊實際的模型和方法,譬如模式識別、圖像理解版塊,并要求研究生動手實踐;⑤緊跟發(fā)展前沿,保持知識的先進(jìn)性,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,以完善的學(xué)習(xí)資料、豐富的課程資源、真實的實踐環(huán)境作為課程的基礎(chǔ)和支撐。
3.3 教學(xué)方法與設(shè)計
結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn),我們擬將整個教學(xué)過程分解為4個階段:①基本理論講授;②專題討論;③專題講座;④實踐操作。
3.3.1 基本理論講授
教師對教學(xué)內(nèi)容中的基本理論加以講解,旨在為研究生掃清基本理論障礙。該部分的講解并非只是對課本內(nèi)容的簡單復(fù)制和重申,而是在介紹基本理論的基礎(chǔ)上,對基本概念中涉及的各層次知識點和潛在疑問加以梳理和闡釋,為下一階段的專題討論做鋪墊。該階段以教師講授為主體,采取案例式教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合的授課方式。
3.3.2 專題討論
所謂專題討論,就是基于教師先前講授的某一個或某一類基本理論,探討具體應(yīng)用效果以及可能影響最終圖像處理效果的若干因素。這一環(huán)節(jié)將徹底打破經(jīng)典教學(xué)模式中的“教師主體”模式,轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖處煷_定討論范圍—研究生為討論主體—教師最后總結(jié)”的模式。在整個過程中,教師和研究生的角色完全轉(zhuǎn)換,由研究生基于自身掌握的知識充分發(fā)揮自己的想象,針對若干問題展開探討或者辯論。譬如,教師在探討前先介紹圖像去噪理論的相關(guān)知識,包括噪聲產(chǎn)生的原理、噪聲的種類、噪聲在圖像中的表現(xiàn)、幾類經(jīng)典圖像去噪方法等,上述部分內(nèi)容講授完畢后確定3個問題,即均值去噪和中值去噪方法的原理有何不同?各自的優(yōu)缺點何在?各自在去噪過程中可能影響最終效果的因素有哪些?下一次課教師可安排專題討論,并將研究生在討論中的表現(xiàn)作為課程成績的一項重要依據(jù)。
在該門課程課代表的組織下,研究生被分成若干小組,大家利用課余時間分別對兩種去噪方法展開了深入研究,并通過Matlab軟件仿真驗證,記錄諸如峰值信噪比PSNR等相關(guān)指標(biāo)值,初步得出可能會影響最終去噪效果的若干因素;幾位同學(xué)針對一些不太一致的觀點展開激烈的討論;最后,由教師進(jìn)行內(nèi)容總結(jié)和答疑解惑,一些研究生還對教師的某些結(jié)論提出質(zhì)疑。
專題討論完畢后,教師和研究生普遍感覺以往枯燥又不合時宜的教學(xué)方法得到了徹底改變,研究生內(nèi)心的求知熱情得到了極大的激發(fā)。此外,整個專題討論過程也鍛煉了他們的邏輯思維,為了說服“對手”,他們必須要找到支撐自己觀點的科學(xué)依據(jù),包括權(quán)威論壇上的答疑解惑以及仿真軟件仿真出來的實際結(jié)果等。有了這些證據(jù)后,他們還要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究、組織語言、理清思路,而在以往的教學(xué)模式下,研究生并不會主動花費時間查找資料,教師由于課時的關(guān)系也不可能對每一種理論都進(jìn)行仿真演示。
3.3.3 專題講座
擔(dān)任數(shù)字圖像處理課程任務(wù)的教師必須從事圖像處理領(lǐng)域研究,因此,在教學(xué)過程中,適時安排1~2次專題講座,由任課教師將自己在本領(lǐng)域的研究成果或是研究體會以講座的形式向研究生進(jìn)行報告。在講座過程中,教師將從一個較高的層次,把一些新的內(nèi)容介紹給研究生,同研究生一起分享圖像處理領(lǐng)域最新的發(fā)展動態(tài)和研究成果,開拓研究生的視野,為研究生動態(tài)更新最新的前沿知識。另一方面,由于課程標(biāo)準(zhǔn)制定過程中教學(xué)對象已實現(xiàn)了精確定位,凡是選修數(shù)字圖像處理課程的研究生日后均要從事該領(lǐng)域的研究,因此專題講座的開展也在一定程度上為研究生日后的學(xué)位論文撰寫提供靈感和研究方向。顯然,專題講座是課程教學(xué)強大而又有益的補充。
3.3.4 實踐操作
由教師從教學(xué)內(nèi)容中選取若干重難點且與部隊作戰(zhàn)(訓(xùn)練)密切關(guān)聯(lián)的內(nèi)容,交由研究生自行仿真實現(xiàn),記錄主客觀評價指標(biāo)數(shù)值,對仿真結(jié)果進(jìn)行比較與分析,并得出結(jié)論;對仿真結(jié)果中的不足展開討論,給出可能的解決方案。顯然,該階段側(cè)重課程標(biāo)準(zhǔn)中“反映部隊特色”的宗旨,要求學(xué)員學(xué)以致用,切實將書本中的理論知識運用到部隊實際中,為部隊服務(wù),提高作戰(zhàn)能力,體現(xiàn)軍隊院校“向部隊靠攏,向?qū)崙?zhàn)靠攏”的辦學(xué)宗旨。
在實際操作中,為了貼合武警部隊反恐處突場景的作戰(zhàn)實際,教師為學(xué)生布置了模式識別版塊中的圖像融合仿真實驗,給出了國際TNO組織提供的聯(lián)合國營地源圖像,源圖像取自同一場景,一幅由灰度可見光圖像傳感器獲得,另一幅由紅外圖像傳感器獲得。該實踐場景十分類似于武警部隊對潛藏在樹林中的恐怖分子進(jìn)行圍捕的場景,要求研究生對現(xiàn)行資料中融合效果較好的6種融合方法進(jìn)行仿真,記錄仿真結(jié)果并加以分析討論。
通過這一階段的訓(xùn)練,研究生將書本中的理論知識與實際應(yīng)用進(jìn)行了有機結(jié)合,取得了良好的效果,并為日后將相應(yīng)方法應(yīng)用于部隊作戰(zhàn)(訓(xùn)練)提供了理論基礎(chǔ)和支持。
3.4 考核方法
課程考核采取百分制,并綜合考慮研究生在筆試、專題討論、實踐操作3個環(huán)節(jié)中的表現(xiàn),3者的比例為0.30:0.35:0.35。在考核中,教師更看重研究生在該門課程中針對實際問題的分析能力和實踐動手能力,以期學(xué)生真正理解和消化書本中的理論知識。筆試采取開卷方式進(jìn)行,側(cè)重考核研究生對該門課程中的基本理論、概念、公式的掌握情況,因此,同以往的純閉卷考試相比,該考核方法靈活度更高,考核效果也更理想。在最終考核中,由于采取了更為有效的考核方式,學(xué)生只要認(rèn)真參與教學(xué)活動,必然可以順利通過考試并拿到高分。如今,兩年的教學(xué)改革已經(jīng)使該課程在研究生中小有名氣,從往日學(xué)員們的“黑名單”課程轉(zhuǎn)而成為“熱銷品牌”。
4 結(jié) 語
兩年的實踐結(jié)果表明,相比傳統(tǒng)的授課方式,該改革方案更符合高等院校的教學(xué)規(guī)律和實際情況,尤其是將部隊的實戰(zhàn)需求充分融入課程標(biāo)準(zhǔn)的制定過程,更加貼近了當(dāng)前軍隊院校的人才培養(yǎng)需求,充分體現(xiàn)了軍隊院?!跋虿筷牽繑n,向?qū)崙?zhàn)靠攏”的辦學(xué)宗旨。
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