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當前由于很多高校的發(fā)展不均衡，開設計算機課程的條件也不同，特別是計算機的硬件設施不能夠滿足當前學生的教學需要。如果計算機教學的硬件設施配備不上，學生就不能在很好的多媒體教室進行計算機操作練習，學生的操作技能不能得到很好的訓練。此外，學校受條件的限制不能開展豐富的課外科技活動，學生不能形成良好的學術研究氛圍。

二、計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系的構建

1.計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系的構建原則

為了更好的開展計算機科學與技術專業(yè)實踐教學，我們學院結合自己的實際情況，構建了計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系的基本原則如下：（1）體系構建的目標：培養(yǎng)高級的專業(yè)應用型人才（2）體系構建的規(guī)范化：計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系的構建必須與人才的培養(yǎng)計劃相一致，并且對各個實踐教學環(huán)節(jié)進行規(guī)范，使實踐教學具有較強的科學性和實踐性。（3）體系構建的整體化：根據計算機科學與技術專業(yè)人才培養(yǎng)的目標和特點，按各實踐教學環(huán)節(jié)的作用，與課程體系改革相適應，運用科學的方法構建實踐教學體系，使體系內的各個環(huán)節(jié)協(xié)調統(tǒng)一，貫穿于計算機科學與技術專業(yè)的全過程，并分層次逐步深化提高。

2.計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系的構建

根據計算機科學與技術專業(yè)實踐教學的構建原則，我們學院的實踐教學體系由五個部分組成，分別是課程實驗、教學實習、課程設計、社會實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。（1）課程實驗：課程實驗是通過對學生的某項專門能力或技術應用能力進行訓練，使學生在該領域的工作能力、操作能力、技術應用能力等都得到大幅度提高。具體教學內容包括引導學生掌握基本實驗技能和方法，將整個學科知識貫穿起來，促進學生科學思維和創(chuàng)新思維，并通過模擬生產項目培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。（2）教學實習：實習是每個高校學生在學習一門學科時所必須的，因為通過實習可以對所學知識如何在生產生活中進行應用有充分的了解。具體可以學院內部組織學生進行實習，學院聯(lián)系單位學生進行實習，或是學生自己聯(lián)系單位進行實習，并撰寫實習報告，教師通過學生的實習報告對學生的實習結果進行鑒定。（3）課程設計：主要內容包括課程設計、綜合設計及畢業(yè)設計等，通過課程設計使學生能夠把在課堂中所學的理論知識靈活地應用于實踐中，提高學生解決實際問題的能力、基本的科研能力和社會責任意識。（4）社會實踐：社會實踐的內容主要包括學生社團、勤工儉學、學術講座、社會服務等。通過這些豐富多彩的社會實踐活動，可以讓學生深入了解社會，并提高自己的對綜合素質。（5）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)：我們學院在進行計算機科學與技術專業(yè)實踐教學改革的過程中，主要通過采取開放實驗、科研科技活動及創(chuàng)業(yè)大賽等活動對學生實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，并在具體的實踐過程中取得了較好的結果，學生的動手能力、創(chuàng)新能力和理論聯(lián)系實際能力等得到了較大提高。

三、結語

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關鍵詞：計算機科學；校內校外實踐；教學體系

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）17-0161-02

我國的教育正處在大眾化教育的階段，學校教育已經從單純的傳授知識型教育全面向綜合型素質教育推進，學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)方向發(fā)生轉變，教育模式也從傳統(tǒng)的教育轉向了能力、素質、知識為一體的教育。因此，如何建立起適合計算機科學與技術專業(yè)（簡稱計科專業(yè)）的實踐教學體系結構，確實地為學生的實踐創(chuàng)新能力、動手能力搭建起實踐平臺，關系到所培養(yǎng)的畢業(yè)生是否能適應社會經濟的發(fā)展需要，是否符合高等院校關于本科學生培養(yǎng)的“厚基礎，寬口徑”的要求。論文著重分析了普通高等院校計科專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)中存在的主要問題以及產生的原因，同時結合本校實踐情況提出了解決問題的具體措施和辦法，建立和完善了計科專業(yè)實踐教學體系結構。

1 計科專業(yè)實踐環(huán)節(jié)中存在的主要問題

計科專業(yè)實踐教學對于培養(yǎng)高素質計算機專業(yè)人才發(fā)揮著極其重要的作用，然而隨著計算機技術的高速發(fā)展，高校的實踐教學環(huán)節(jié)變化相對滯后，存在著不少問題：

（1）校內實踐教學方法和內容滯后。校內實踐教學的相對落后主要有三個方面：其一，校內實踐教學體系和內容比較穩(wěn)定，實踐項目通常以驗證為主，主要就是為了滿足本科課程的教學要求，因此，內容更新速度較慢。其二，校內實踐成績評定方法存在很多不足，學校教育一般以傳授知識為主，其成績評定仍然停留在掌握知識程度的評價層面上，通常以學生的實驗報告作為學生的實驗成績評定的依據。還沒有形成科學的，以能力、素質和知識為一體的綜合性評價體系。其三，教學實驗設備主要滿足課堂教學，完成簡單的驗證性實驗，基本上沒有什么大的提高，綜合性實踐教學環(huán)節(jié)較少。

（2）實踐教師、技術人員和實驗設備嚴重不夠。大眾化教育背景下，各個高校大幅擴招，教師數量很難達到教育部規(guī)定，實驗設備也很難跟上擴招的幅度。老化設備來不及更新，一般本科院?；旧狭舨蛔∮嬎銠C的高級人才，教師隊伍素質偏低，再加上學院分配制度的不合理，很難找到高職稱的實驗技術人員和實驗師，更不要說雙師型人才了。

（3）實踐教學體系不完善，缺少實驗場所。擴招之后帶來的另一個嚴重問題就是教學資源的嚴重不足，一般本科學校不可能在短時間內擴建更多實驗場所。同時由于高考學生不斷減少，中國的人口福利告一段落，面臨著一個人口緊缺的狀況，學校也擔心將來招不到學生，因此也不愿把資金用于大幅擴建。

2 實踐教學體系的構建

實踐教學是計科專業(yè)教學工作的重要部分，實踐教學體系一般由校內實踐和校外實踐兩部分組成。校內實踐環(huán)節(jié)由五大部分組成：校外實踐環(huán)節(jié)、基礎課程實踐環(huán)節(jié)、專業(yè)課程實踐環(huán)節(jié)、集中實踐教學環(huán)節(jié)和課外實踐環(huán)節(jié)。

（1）校外實踐環(huán)節(jié)。校外實習基地是學生順利實習的重要場所，通過和企業(yè)、事業(yè)單位建立友好的合作協(xié)議。學生通過校外實習，把理論知識用到實際環(huán)境中，增強了學生的創(chuàng)新能力、感知能力、社交能力、表達能力和專業(yè)能力，讓學生的綜合素質得到進一步的提高。通過到校外實習基地的實習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。校外實習是學生進入社會、接觸社會、認識社會的重要紐帶。

建立穩(wěn)定的，適合專業(yè)建設的校外實習基地，能為學生快速地將所學的專業(yè)知識轉變成實際的操作生產能力提供有力的保障。同時，學生通過到企業(yè)中實習，把所學的專業(yè)知識帶到企業(yè)中，及時發(fā)現(xiàn)企業(yè)中存在的問題，幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)問題，對問題提出合理解決措施。

（2）基礎課程實踐環(huán)節(jié)。計科專業(yè)基礎課程實踐環(huán)節(jié)包括大學物理實驗、電工基礎實驗、通訊實驗等實踐環(huán)節(jié)。構建高質量的實踐教學體系，需要考慮到如何使學生具有系統(tǒng)的、完整的、全面的專業(yè)知識結構。知識能力的提高不能簡單地為提高專業(yè)技能而提高專業(yè)技能，要充分考慮到提高專業(yè)技能需要具備哪些方面的素養(yǎng)?；A課程的設置就是為了完善學生的知識結構，讓學生能更好地學習專業(yè)知識。這些實踐內容主要以驗證性實驗為主，通過基礎課程實踐能培養(yǎng)學生的實際動手能力，通過實踐觀察，還可培養(yǎng)學生的綜合分析能力，歸納總結能力，分析解決實際問題的能力。

（3）專業(yè)課程實踐環(huán)節(jié)。專業(yè)課程實踐環(huán)節(jié)主要是一些課程設計類的實踐。該課程主要包括計算機導論、程序設計類課程、多媒體技術、操作系統(tǒng)、微機組裝與維護等內容。這類實踐是學生專業(yè)技能的培養(yǎng)過程，其實驗不是單純的以驗證為主。更多的是如何把所學課程知識進行綜合性的分析應用，了解各課程之間的聯(lián)系與區(qū)別，有助于提高學生的綜合分析能力和創(chuàng)造力。

（4）集中實踐教學環(huán)節(jié)。集中實踐環(huán)節(jié)是人才培養(yǎng)的突出環(huán)節(jié)，通過集中實踐環(huán)節(jié)有效地提高計科專業(yè)學生的綜合素質，其內容主要包括課程設計、畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)。

專業(yè)課程實踐有效地提高了學生的動手能力和觀察能力。然而學生的綜合分析能力，解決問題的能力還有待提高。集中實踐環(huán)節(jié)是學生在完成了一些主干課程之后，針對學生所學課程的知識體系進行綜合性的實踐課程設計。進行綜合性課程設計有助于提高學生對本專業(yè)的系統(tǒng)認識，同時也培養(yǎng)了學生對各課程知識融會貫通的能力。

畢業(yè)設計環(huán)節(jié)是學生進入社會之前，對所學專業(yè)所做的最后訓練。充分對畢業(yè)設計的題目進行審核，突出畢業(yè)設計的創(chuàng)新性、實用性和技術性。將畢業(yè)設計題目具體化，鼓勵學生將畢業(yè)設計與企業(yè)需求相結合。加強畢業(yè)設計的過程化管理，嚴格考核制度（比如設計的選題、設計過程的檢查、指導教師指導情況、論文撰寫等），引導學生順利完成畢業(yè)設計，對于不合格的畢業(yè)設計要求學生完善設計之后方可通過，不合格畢業(yè)論文需要再次修改進行二次答辯。

（5）課外實踐環(huán)節(jié)。課外實踐環(huán)節(jié)是課內教學和課外實踐相結合的具體表現(xiàn)，是對課堂就教學和實踐教學的補充和加強，在課外實踐開展的多種實踐活動多方面，多層次的提高學生的動手能力，極大地提高了學生的心理素質的實踐能力。課外實踐內容主要由5部分組成：各種科技活動（比如學生參與教師課題，學生獨立科研項目等）、各種科技比賽、軍訓、專業(yè)技能培訓、各種社會實踐（調研、社會體驗等）。

3 實踐教學質量與教學管理的評估體系

建立和完善評價體系是提高實踐教學的重要保證，一方面建立合適的教學管理制度、實踐基地管理以及實踐教學大綱等，對各個實踐環(huán)節(jié)進行嚴格管理，保障實踐的順利進行。另一方面構建完善的實踐評價體系，嚴格評價內容。有了評估體系、管理制度，才能高質量地完成實踐內容，最終得到理想的評定成績。

4 結語

計科專業(yè)是一個應用性非常強，發(fā)展速度較快的專業(yè)，因此實踐教學環(huán)節(jié)的地位就不言而喻了。同時計算機發(fā)展速度快、更新快，計科專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)必須跟上計算機的發(fā)展。隨著計科專業(yè)實踐教學體系的不斷完善和全面實施，教學效果比較明顯，然而要想發(fā)揮實踐教學的積極作用，還需要在教學過程中不斷完善實踐教學體系結構。

參考文獻

[1] 趙維武.本科生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究[J].實驗技術與管理，2006，（1）：83.

篇3

關鍵詞：計算機科學與技術；實踐教學體系；規(guī)范措施

中圖分類號：TP3-4

計算機科學與技術專業(yè)是一門以技術為主，以培養(yǎng)社會所需的計算機應用型人才為教學目標的專業(yè)，極為重視實踐教學。其中，實驗教學體系指的是以培養(yǎng)專業(yè)性的人才為目標，以理論教學為指導，通過設置專業(yè)課程以及配置各個實踐教學環(huán)節(jié)而建立起的一套內容體系。實驗教學課程主要包括教學實習、科技訓練、社會實踐等多種形式，在實踐教學過程中，教師應當注重學生科學研究及社會實踐等多項能力的訓練和培養(yǎng)。

1 計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系的構建原則

各高校為了培養(yǎng)出具備高素質、高技能的計算機應用型人才，就要構建一套以激發(fā)學生創(chuàng)新意識、提高其實踐能力的富有特色的計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系。為了實現(xiàn)實踐教學資源的優(yōu)化配置，充分發(fā)揮出實踐教學的優(yōu)勢，在構建其教學體系的過程中，需要滿足目標性、實踐性、層次性、規(guī)范性等原則[1]。

（1）目標性指的是在構建實踐教學體系的過程中，必須充分考慮到專業(yè)知識及職業(yè)技能要求，從而提出具體的實踐教學目標；（2）實踐性是指構建的實踐教學體系必須具備一定的實踐性和科學性，滿足各項操作需求；（3）層次性指的是為了使得學生的實踐能力得到循序漸進的發(fā)展，因而分層次、分階段地將實踐教學進行逐步的深化；（4）規(guī)范性則是指是實踐教學體系必須與學校的人才培養(yǎng)計劃相適應，規(guī)范其教學內容和形式。下圖1為計算機科學與技術各專業(yè)實踐教學體系：

圖1 計算機科學與技術各專業(yè)實踐教學體系

2 計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系中存在的問題

2.1 實踐課程的設置缺乏合理性。由于我國部分高等院校的課程時間短，學科結束匆忙，因而在設置相關課程時，常常會缺乏必要的科學性與規(guī)范性。目前，學校現(xiàn)存的一些培養(yǎng)方案已遠不能滿足新形勢次下，高等教育理念的要求與社會對人才的實際需求。

2.2 實踐教學內容與形式落后。我國大多院校存在實驗教學內容與形式落后的現(xiàn)象。在教學內容上，嚴重脫離了社會的實際需求，依然停留在傳統(tǒng)的陳舊內容層面，缺少必要的與時俱進；在教學形式上，未能科學合理地安排各項實踐課程，教學模式落后，存在一定的隨意性。這些做法均嚴重影響了學校實踐教學的質量。

2.3 學校的實驗設備不足。一些高等院校由于不夠重視實踐教學，再加上缺乏必要的教學經費，因此經常出現(xiàn)實驗室不夠不足以及設備無法滿足企業(yè)實際發(fā)展需求的現(xiàn)象。由于計算機科學與技術專業(yè)有著極高的硬件要求，倘若學校實驗條件落后，那么便會對實踐教學質量造成嚴重的影響。

2.4 師資力量缺乏。隨著高校不斷擴展，計算機專業(yè)的教師已無法滿足日益增多的學生的教學需求。此外，由于學校的待遇較低，很難留住高素質的計算機專業(yè)教師，再加上分配制度缺乏一定的公平性和合理性，導致學校嚴重缺乏實踐教師與相關的技術人才[2]。

3 加強計算機科學與技術專業(yè)實踐教學的規(guī)范措施

3.1 改進計算機科學與技術專業(yè)的培養(yǎng)方案。隨著我國現(xiàn)代化社會主義建設進程的不斷加快，對計算機行業(yè)的人才也提出了更高的要求，其不但需要掌握理論知識和技術維護、編程等專業(yè)技能，更需要具備強有力的創(chuàng)新能力。因此，各高校首先應當明確計算機科學與技術專業(yè)與高等職業(yè)教育的本質區(qū)別，防止出現(xiàn)職業(yè)化的教育傾向；此外，根據社會市場的實際需求，制定出結合理論與實踐的計算機人才培養(yǎng)方案，科學合理地選擇實踐教學的內容和課程，以培養(yǎng)知識、素質與能力全面發(fā)展的計算機人才為培養(yǎng)目標。完善課程體系框架是計算機科學與技術專業(yè)實踐體系最為重要的方面。下圖2為計算機課程體系框架：

圖2 課程體系框架

3.2 加大獨立的實踐教學體系的構建力度。實踐教學的開展在驗證各項教學理論的同時，有效促進了學生綜合素質、創(chuàng)新能力的提高。其中，課內實踐教學與課外實踐活動為實踐教學體系的兩個主要內容。為實現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng)目標，高等院校不但需要為學生建立充足的校內實踐平臺和基地，同時還要建立一定數量的校外實習基地，從而為學生分析、解決問題的能力和動手操作能力提供足夠的鍛煉機會，從而為其在將來激烈的市場競爭中打下扎實的基礎。課程體系創(chuàng)新能夠實現(xiàn)實踐教學體系的完善。圖3為“崗位+拓展”模塊課程體系的基本結構：

圖3 “崗位+拓展”模塊課程體系的基本結構

3.3 更新學校的實驗儀器設備。計算機科學與技術專業(yè)的實踐教學不但需要設定相應的實驗課程，而且還需用到相關的儀器設備。目前，隨著社會建設的不斷發(fā)展和科技的顯著進步，企業(yè)實際運用的設備與學校實踐教學的儀器設備具有一定的差距。因此，各高校在購置儀器設備時，需以社會實際需求出發(fā)，充分借鑒國外先進的技術，挑選符合工業(yè)實際要求的設備。學校為培養(yǎng)出高素質的應用型計算機人才，就要建立并完善體現(xiàn)出現(xiàn)代技術理論的校內實訓中心和相關實驗室[3]。

3.4 加強學校師資力量的建設。在實踐教學過程中，教師起著重要的引導作用。學校可以安排教師到優(yōu)秀的企業(yè)單位中進行實地學習，在親身實踐過程中，教師便能夠充分了解企業(yè)對人才的各項要求，從而制定出相應的實踐方案，培養(yǎng)出社會所需的人才類型。此外，學校還可邀請資深專家和企業(yè)優(yōu)秀人才來學校進行學術交流，從而建立一支高素質、高能力的教師隊伍，使學校適應新形勢下的社會需求。

4 結束語

綜上可知，作為對實踐要求較高的計算機科學與技術專業(yè)，建立一套科學合理的實踐教學體系尤為關鍵。規(guī)范的實踐教學，能有效促進學生實踐能力、問題的解決能力以及創(chuàng)新能力的提升，為學校培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質計算機應用型人才做出了巨大的貢獻。

參考文獻：

[1]王浩，胡學鋼，侯.計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系的研究與建設[J].計算機教育，2012（22）：73-74.

[2]肖利，李海波，劉茂軍.全面實施物理實驗改革，培養(yǎng)學生創(chuàng)新素質[J].實驗室研究與探索，2011（26）：123-125.

[3]張輝宜，吳光龍.計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系的研究[J].安徽工業(yè)大學學報（社會科學版），2011（22）：114-115.

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摘要:課程群建設是近年來高等院校課程建設實踐中出現(xiàn)的一項新的課程開發(fā)技術,以本計算機專業(yè)課程群建設實踐為背景,闡述了課程群建設的總體原則,構建了計算機專業(yè)課程群體系。

關鍵詞:計算機科學與技術專業(yè);課程群;課程建設

中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)28-8017-02

The Study and Practice on Course Group Constructione of Computer Science and Technology Specialty

ZHANG Jing

(College of Information Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China)

Abstract:In recent years,course group construction is a new course development technique in course construction of university.This paper is set in computer course group construction in university,explaining a overall principle,composing a computer course group system.

Key words: computer speciality;course group;course construction

課程群建設是近年來高等院校課程建設實踐中出現(xiàn)的一項新的課程開發(fā)技術,其基本思想是把內容聯(lián)系緊密、內在邏輯性強、屬同一個培養(yǎng)能力范疇的一類課程作為一個課程群進行建設,打破課程內容的歸屬性,從培養(yǎng)目標層次把握課程內容的分配與實施。計算機教育大多把培養(yǎng)應用型人才作為目標,隨著科學技術的快速發(fā)展,計算機各類新技術層出不窮,技術之間的關聯(lián)度不斷提高,知識和技能之間的關系由原來的明顯、淺層逐漸向隱含、繼承等多維發(fā)展,很多原來沒有關聯(lián)或關聯(lián)較少的知識與技能逐步趨向有關聯(lián)、相互滲透。課程群建設是高等院校課程體系建設和課程改革的一個發(fā)展趨勢,是推動專業(yè)課程的全面優(yōu)化整合,深化課程改革、師資隊伍建設以及教學資源的優(yōu)化配置的重要途徑。

1 課程群建設的總體原則

課程群建設既有很強的學術性,也有較強的現(xiàn)實操作性。課程群可以有效地協(xié)調相關課程之間的聯(lián)系,在加強理論教學的同時,加大實踐力度,并通過連貫性、系統(tǒng)性的教學與實驗,更加有效地提高學生的素質,適應當前人才培養(yǎng)的需要。在課程群建設過程中應遵循的原則主要有:科學性、創(chuàng)新性、實踐性、可控性。

1)科學性:課程群建設必須立足整個課程群體,對課程群的所有內容進行整合,使各組成課程之間關系密切、邏輯性強;整個知識體系應當具有遞進性,內容切塊應相對科學,便于組織教學。

2)創(chuàng)新性:課程群建設需要進行教學模式改革,實施因材施教,倡導學生自主學習,做到知識傳授、能力培養(yǎng)、素質教育三結合,培養(yǎng)學生自學和創(chuàng)新的能力。

3)實踐性:課程群建設需要反映先進的技術發(fā)展成果和企業(yè)對先進技術的需求,強調工程實踐能力的培養(yǎng),使學生能夠自覺地運用先進的工程化方法和技術從事應用開發(fā),具有團隊協(xié)作精神。

4)可控性:課程群涉及課程較多,改革力度大,工作復雜,必須遵循過程的可控性。課程群所有課程都應提高教與學狀態(tài)的透明度,使教學目的性更明確,培養(yǎng)方向性更突出,教學中隨意性、非計劃性減少,教學環(huán)節(jié)、質量可控性提高。

2 課程群的構建

在建設過程中,我們首選對課程群建設做出整體規(guī)劃,明確每一門課程建設的目標和要求。然后對系列課程進行分步建設,將相關的課程組合在一起進行整合,刪除重復、過時的內容,增加可增強學生競爭能力的新內容,最后形成一個完整的課程群體系。根據我校的辦學定位、辦學條件、師資情況,我們構建了6個計算機專業(yè)的課程群。

1)計算機理論基礎課程群,主要包括高等數學、線性代數、計算機導論、專業(yè)英語等。對于計算機科學與技術專業(yè)的學生來說,必備的數學和英語知識,以及對本專業(yè)的知識架構和計算機未來發(fā)展的了解尤為重要,這是對學生學習計算機的最基本的要求。

2)程序設計與算法基礎課程群,主要包括C語言程序設計、面向對象程序設計語言、數據結構、算法設計與分析、離散數學、數據結構等。離散數學、數據結構、算法設計與分析等屬于計算模型設計類的課程,而程序設計等課程為以上課程服務,以算法驅動、項目驅動來介紹程序設計技術。從培養(yǎng)學生的能力出發(fā),所有軟件基礎類課程,都要有完成項目訓練的要求,通過項目訓練培養(yǎng)學生的分析問題、模型設計和開發(fā)能力。軟件基礎類課程群建設側重于技術基礎的要求,問題的分析與計算模型的設計。

3)軟件技術課程群,主要包括數據庫系統(tǒng)原理、軟件工程、軟件體系結構、軟件測試、軟件技術相關課程設計等。軟件技術類課程群建設側重于開發(fā)的要求,重點是正確的設計與實現(xiàn),強調抽象與高級實現(xiàn),將實踐教學與課程群建設密切結合,是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。軟件技術類課程群建設,要求此類課程的開設,既要有廣度,又要兼顧深度。在該課程群的建設中,能夠迅速將新技術轉化為一門課程加入其中,如數據庫技術,能夠及時地將數據倉庫、數據挖掘的最新進展引入課堂。

4)硬件課程群,主要包括數字電路、匯編語言程序設計、微機原理與接口技術、單片機應用、硬件維修、硬件相關實驗等。硬件類課程群建設側重于學生動手能力的培養(yǎng)。在教學過程中注重強化實驗教學,通過學生自己動手完成一個實驗項目的設計和實現(xiàn),突出對學生動手能力的培養(yǎng)。

5)網絡技術課程群,主要包括網絡操作系統(tǒng)、計算機網絡概論、分布式系統(tǒng)設計等。網絡技術類課程群建設側重于學生對網絡知識的了解,以及學生構建網絡、網絡維護、網絡開發(fā)等能力的培養(yǎng)。

6)圖形圖像處理課程群,主要包括數字圖形處理、計算機圖形學、多媒體技術等。圖形圖像處理類課程群建設側重于學生對圖形圖像處理、多媒體技術基本知識的了解,以及學生進行圖像處理、多媒體制作等能力的培養(yǎng)。

3 結束語

課程群建設是專業(yè)建設的一項重要工作,課程群建設工作一定要從課程群整體功能出發(fā),打破學科系統(tǒng)性的局限,面向應用、面向學生來組織課程體系,充分利用教學資源,才能建設出更有特色的課程群體系,培養(yǎng)出更高水平的應用型技術人才。我們學院在課程群課程體系與教學內容、教學方法與手段、實驗教學和教師隊伍建設等方面進行了深入的改革與建設,為計算機專業(yè)建設打下了良好的基礎。

參考文獻:

[1] 梁樹軍,程靜. 軟件人才培養(yǎng)課程群的探索與實現(xiàn)[J]. 教育與教學研究, 2008(22):103-104.

[2] 許伯康. 計算機應用類課程教學改革的實踐與思考[J]. 無錫南洋學院學報, 2006(1):15-17.

篇5

實驗課程 教學體系 整合平臺

一、引言

傳統(tǒng)“學院式”軟件人才培養(yǎng)所暴露的最大問題就是學生的專業(yè)能力與職業(yè)崗位實際需求之間存在巨大的“鴻溝”。究其原因，是高校在綜合實驗課的設計與實際開發(fā)現(xiàn)場的工作流程關聯(lián)度不夠；圍繞綜合實驗課的課程設置沒有系統(tǒng)規(guī)劃，沒有建立起適應實際開發(fā)項目的課程體系；部分基礎課程實驗內容沒有把開發(fā)思想滲透到日常教學中。為此，在調整計算機科學與技術的實踐課程體系整合中，圍繞“能力分解、階梯推進”的課程實驗整合思路和基于階段項目訓練的課程體系的建設規(guī)劃，結合我校信息學院計算機科學與技術、信息工程和電子商務和三個專業(yè)及全校公共計算機類課程的特點，在基本不改變現(xiàn)有課程體系的前提下，對專業(yè)課程的實驗環(huán)節(jié)進行重組和系統(tǒng)性規(guī)劃，將軟件行業(yè)的職業(yè)化場景真正引入課程體系和教學的全過程之中，依托軟件企業(yè)的真實案例和項目資源庫，使學生在學習專業(yè)知識的同時，接受“職業(yè)化”熏陶。

二、實驗課程整合的思想

1.在專業(yè)基礎課教學中滲透開發(fā)思想

專業(yè)基礎學科包括兩種：一種是計算機科學基礎學科，如C語言、操作系統(tǒng)、數據結構、編譯原理、匯編語言等，這些學科的教材和知識結構都相對穩(wěn)定，而且和學生的綜合實驗課項目不直接相關，這些課程可以保持穩(wěn)定不變。另一種是計算機實用技術基礎課程，如c#編程語言、java應用開發(fā)、數據庫原理、軟件工程等，這一類課程和學生綜合實驗直接相關，這一類基礎課程長期以來和計算機開發(fā)實務脫節(jié)，盡管現(xiàn)在課程體系里也包含這些課程，但課程內容和教學方式還是以理論為主，沒有結合綜合實驗課來安排課程計劃，以至于課程內容和實際項目開發(fā)有些脫節(jié)，因此這一類課程是這次課程整合的重點，整合目標就是通過重組這些課程的內容和教學方法，使這些課程能適應綜合實驗課大項目的開發(fā)要求，使學生能提高和培養(yǎng)以下三個不同層次的能力：（1）培養(yǎng)做真實項目的技術能力，特別是能看懂項目設計書，將來能適應程序員的工作。（2）培養(yǎng)項目設計能力，能在具體業(yè)務進行項目設計，將來能適應系統(tǒng)工程師的工作。（3）提高商業(yè)創(chuàng)新能力，通過在開發(fā)中對行業(yè)知識的了解，為將來自主創(chuàng)新打下基礎。

2.課程實驗、課程設計、綜合實驗課程內容整合，形成體系

以往教學內容是根據教學大綱和老師的個人經驗確定的，主要問題是老師孤立地組織教學內容和考核，課程之間缺乏內在聯(lián)系。整合以后基礎課程采用“任務驅動式”教學方法，通過課程實驗課學習知識點；通過課程設計鞏固課程知識點；通過一系列課程設計得訓練，完成綜合實驗案例，使學生學到的技能成為一個體系。通過老師的努力并借助專業(yè)內容制作公司的力量，逐步形成課程實驗庫，課程設計庫，綜合實驗案例庫，未來學校也可以根據實際情況對課程實驗案例，課程設計案例和綜合實驗案例進行選擇組合，形成不斷適應社會需要的課程體系。如圖1所示

3.構建課程整合平臺

教學課程的整合需要載體，以往上課資源或在任課老師手里，或存在學校服務器里，課程內容和老師耦合，沒有成為學校的教學資源，這樣教學資源沒有統(tǒng)一保存和管理，更沒有實現(xiàn)共享；學生實驗環(huán)節(jié)需要老師實施監(jiān)控，學生在離開實驗室后就無法進行實驗，有問題也找不到老師問。因此整合需要一個教學平臺，把課程整合在這個教學平臺中，實現(xiàn)老師教案電子化，利用教學平臺的數據庫，逐步形成課程實驗庫、課程設計庫、綜合實驗案例庫，實現(xiàn)教學內容的統(tǒng)一保存，實現(xiàn)共享，同時利用教學平臺，實現(xiàn)老師和學生在實驗環(huán)節(jié)交互，如學生可以向老師在網上提問，老師對學生作業(yè)可以在網上進行評價，增加學生自主學習的可能性，在網絡環(huán)境里實現(xiàn)對學生的實驗管理，包括分配任務和學生實驗成果物的統(tǒng)一歸檔保存，并實現(xiàn)在平臺上進行作業(yè)評分。

為了達到上述整合目標，課程實驗整合軟件企業(yè)的實際項目通過標準化、模塊化后轉變?yōu)閷嶒灲虒W資源引進校內，在校內對學生進行項目開發(fā)全過程的實際訓練和培養(yǎng)。通過“學習――實踐――學習”的方式，注重學生實踐能力的培養(yǎng)，為學生接下來的職業(yè)生涯奠定堅實的理論和實踐基礎。

三、基于項目驅動的實驗課程體系建設

1.項目驅動式教學模式

本課程體系依據學生的認知規(guī)律，采用“項目驅動式”教學方法，使學生在入學時就明確整個四年專業(yè)課的任務――完成“綜合實驗項目”；圍繞“綜合實驗項目”學生應該掌握那些技能；掌握這些技能學生應該修那些課程；完成每門課程的學習學生要做那些課程設計；完成課程設計，學生要做那些實驗。

項目驅動式學習導向圖（以電子商務課程為例）

這樣學生明確整個大學的總的任務，明確每個課程的課程設計和一系列的課程實驗，使得學生踏入大學校門，就明確自己的任務和任務明細，在宏觀上認識到課堂學習的目的是要解決未來工作中的實際問題而不單單是學習理論，灌輸學以致用的求學理念，明確學習目的，激發(fā)學習熱情，老師無形中也施以學習壓力，讓學生知道大學的學習不僅是書本的學習，更要提高動手能力，解決實際問題的能力，舉一反三的能力，自主學習乃至創(chuàng)新設計的能力，進而提高在完成項目開發(fā)后提煉技術框架開發(fā)思想和行業(yè)知識業(yè)務流程以及基于某種商業(yè)模式創(chuàng)業(yè)能力。下圖是項目驅動式教學流程示意圖：

2.課程實驗五層體系構成

配套“項目驅動式”課程體系的改革，根據學生的對知識點的認知規(guī)律建立起基于“教學及實驗能力提升平臺”的“五層結構”的課程框架如下：

知識點層：把綜合實驗所用到的知識點分配在各門課程中

實驗層：把知識點的鞏固落實在各門課程實驗中并完成課程設計

開發(fā)思想層：在課程設計中提煉開發(fā)思想，為完成綜合實驗打下基礎

綜合實驗層：把開發(fā)思想綜合運用到真是項目中

行業(yè)知識層：結合管理類課程和開發(fā)經驗學習行業(yè)知識，提煉商業(yè)模型

“圍繞綜合實驗的‘五層結構’的課程框架整合方案”如圖5所示： 四、小結

計算機科學與技術的實踐課程是相互聯(lián)系和相互作用的系統(tǒng)，課程之間的知識相互交錯，如何實現(xiàn)課程之間，任課教師之間，教師與學生的相互溝通一直是教學中的一個難點，通過構建課程整合平臺，能有效地解決這一問題，在實際教學中取得了很好的效果。

參考文獻：

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[5]豐洪才，夏祥勝，左翠華.“數據結構”課程實驗自主探究教學模式的探索與實踐[J].計算機教育，2011，（6）：73-76.

篇6

關鍵詞:應用型本科;計算機科學與技術;師資隊伍建設

進入21世紀以來,中國教育在不少方面取得重大突破,高等教育完成了從精英化向大眾化的歷史性跨越,其中計算機科學與技術專業(yè)已成為高等教育本科中最大的專業(yè)。至2006年底,全國847個本科院校中,有598所設有計算機科學與技術專業(yè),在校生已達到40余萬人[1]。然而,2009年6月中國首部就業(yè)藍皮書――《中國大學畢業(yè)生就業(yè)報告(2009)》提到,2008年畢業(yè)半年后仍未就業(yè)人數最多的10個本科專業(yè)、也是2007屆畢業(yè)生失業(yè)人數最多的專業(yè)中,計算機科學與技術專業(yè)位居第二。分析其中原因,我們認為目前中國計算機本科教育在專業(yè)技術人才培養(yǎng)上存在嚴重偏差,過于追求知識體系的完整,忽略了職業(yè)崗位所需的技術、能力和素質的培養(yǎng),最終導致人才培養(yǎng)與社會需求相脫節(jié),從而出現(xiàn)學生就業(yè)難的困境。為了使計算機科學與技術專業(yè)人才培養(yǎng)與社會需求相適應,我們必須加強該專業(yè)應用型本科師資隊伍建設。

1人才培養(yǎng)目標和定位

國外對應用型人才培養(yǎng)的教育改革已進入新階段,如美國工程教育協(xié)會(ASEE)2007年年會提出了“全球合作塑造未來”的主題,會議圍繞3個當代熱點問題進行研討:1)發(fā)展全球工程教育研究;2)提高全球工程教育的創(chuàng)造性和實用創(chuàng)業(yè)性;3)保證工程師培養(yǎng)質量和全球流動性。為世界的可持續(xù)發(fā)展,提出更明確、更急迫的高等工程教育改革要求。而CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)作為當前國際上高等工程教育的一種人才培養(yǎng)理念,體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)產品從構思研發(fā)到運行改良乃至終結廢棄的生命全過程。基于當前工程教育中存在的重理論輕實踐的現(xiàn)狀,該教育模式以構思、設計、實施及運作全過程為載體來培養(yǎng)學生的工程能力。工程能力不僅包含個人的學術知識,還包含終生學習能力、團隊交流能力和大系統(tǒng)掌控能力。作為一種指導工程教育人才培養(yǎng)模式改革的教育思想觀念和課程設計的框架體系,CDIO符合現(xiàn)代工程技術應用型人才培養(yǎng)的一般規(guī)律,具有良好的發(fā)展前景和推廣價值。

按照中國教育部部署,2001―2005年教育部高等學校計算機科學與技術專業(yè)教學指導分委員會承擔了計算機科學與技術專業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的研究工作。提出了以“培養(yǎng)規(guī)格分類”為核心思想的專業(yè)發(fā)展建議,專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格可分為研究型、工程型、應用型三種。鼓勵不同學校根據社會需求和自身實際為學生提供不同類型的教學計劃和培養(yǎng)方案。紀寶成教授在2006國際IT人才教育培訓高峰論壇上談到:結構調整主要是加大應用型人才培養(yǎng)的力度,構建新的應用型人才培養(yǎng)的體系[2]?；诘胤礁叩仍盒５霓k學定位,計算機科學與技術方向是應用技術型的培養(yǎng)模式,以培養(yǎng)出為所在地區(qū)的經濟和社會發(fā)展服務的高質量人才[3]。

應用型本科教育是適應和滿足我國走新型工業(yè)化發(fā)展道路的需求,直接面向生產、建設、管理、服務等第一線的技術實踐需求的教育,以人才市場需求為導向,服務地方經濟社會發(fā)展,著力培養(yǎng)服務經濟建設一線的、實踐能力較強的高級應用型人才。作為一所地方性應用型本科院校,更應該積極借鑒國內外先進教育模式和理念,緊密結合地方產業(yè)發(fā)展需要,確定符合社會需要的人才培養(yǎng)方案。計算機科學與技術專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)規(guī)劃,則要以培養(yǎng)學生工程實踐和創(chuàng)新能力為中心,注重“應用”特色、強化“能力”培養(yǎng),專業(yè)人才培養(yǎng)目標確立為IT預備工程師,即為“適應江蘇及長三角地區(qū)經濟建設和社會發(fā)展需要的綜合素質高、實踐能力強、具有開拓精神,具有解決計算機應用領域實際問題能力,面向生產、管理和服務的高級應用型專門人才?！?/p>

2師資隊伍建設普遍存在的問題

應用型人才培養(yǎng)目標和定位明確后,學科建設、課堂教學及教改、實踐性教學等人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)都應緊密圍繞目標和定位進行,要實現(xiàn)這些就必須有一支具備良好師德修養(yǎng)、行業(yè)職業(yè)態(tài)度、知識、技能和實踐能力的師資隊伍。美國教育家畢比(Beeby)說“教育的質量是教師質量的反映”。沒有適應培養(yǎng)應用型人才的教師隊伍,教學改革、課堂教學、實踐性教學、實訓基地建設等方面就成了無源之水、無本之木[2]。

應用型本科有著本科教育的特點,但又不同于“學術性、理論型”本科人才培養(yǎng)模式,其更注重實踐性和應用性。應用型人才培養(yǎng)的特征決定著應用型師資的特殊性,要求教師除必須具備普通本科院校教師的職業(yè)道德和專業(yè)理論水平等素質外,還需具有實踐應用能力、知識創(chuàng)新能力等應用性素質。CDIO教育模式強調,如果希望教師能夠講授融和了學科知識的個人、人際交往能力以及產品、過程和系統(tǒng)的建造能力的課程,那么他們自己必須熟練掌握。作為工科專業(yè),計算機科學與技術專業(yè)對教師應用能力的要求則更高,為了能使培養(yǎng)的學生走出校門就能與工作崗位“零距離”,該專業(yè)非常強調師資隊伍的“雙師”素質。教師需要有在工業(yè)環(huán)境中的工程實踐經驗,有完成一個實際產品或系統(tǒng)的構思、設計、實施和運行的經歷。

然而,我國應用型本科院校大都建校時間不長,雖然教師隊伍呈現(xiàn)出高學歷化的趨勢,但師資隊伍建設普遍存在著整體素質不高,專業(yè)結構不合理、忽視專業(yè)適應性等問題,其中教師實踐能力素養(yǎng)問題尤為突出。

目前應用型本科院校的教師大都是在研究型或教學研究型的教學環(huán)境下培養(yǎng)出來的,他們雖是學科和領域專家,但多是從學校畢業(yè)后直接走上講臺,知識面不夠寬,工程應用經驗缺乏,也沒有經過相關的職業(yè)技能訓練,不少教師無法完成一個實際產品或系統(tǒng)的構思、設計、實施和運行。這樣的師資隊伍難以對學生在鍛煉工程能力方面形成有效指導,因此很難培養(yǎng)出高素質的應用型人才。正如總理指出的,我國高等教育人才培養(yǎng)的一個問題是,“動腦的不會動手,動手的不會動腦”,其根源在于“教動腦的不會教動手,教動手的不會教動腦”[4]。

因此,對于應用型本科教育,尤其是計算機科學與技術這一工科專業(yè)來說,如何提高教師工程能力和素養(yǎng),打造一支高素質的應用型師資隊伍,使他們成為學生面前的當代IT工程師的榜樣,已經成為能否切實保證學生應用能力培養(yǎng)的關鍵問題之一。

3師資隊伍建設的措施

我院通過以下方式不斷努力探索,加強師資隊伍建設,為應用型本科人才培養(yǎng)奠定堅實基礎。

篇7

論文關鍵詞：地方高校，計算機類專業(yè)，人才培養(yǎng)

 

隨著信息學科的快速發(fā)展，社會各界對IT人才的需求逐年攀升，計算機科學與技術等相關專業(yè)逐漸發(fā)展成為我國招生規(guī)模較大、培養(yǎng)學生人數眾多的專業(yè)之一。各類用人單位十分看重該專業(yè)畢業(yè)生的項目實戰(zhàn)經驗和動手能力，希望所招聘的學生像帶USB接口的外設一樣，“即插即用”，能夠迅速進入工作狀態(tài)。由于大多數地方高校的培養(yǎng)方案、教學計劃、課程教學大綱和實踐教學體系基本上參照傳統(tǒng)研究型大學的相關專業(yè)而制定，存在辦學定位不明確、專業(yè)培養(yǎng)目標不清晰、辦學特色不明顯的現(xiàn)象，致使地方高校畢業(yè)生就業(yè)競爭優(yōu)勢不強，面臨就業(yè)難的問題，另一方面，畢業(yè)生的綜合素質無法滿足企業(yè)的需求，出現(xiàn)用人單位招聘難的問題。

地方高校如何適應信息技術高速發(fā)展的需求，對計算機類相關專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進行改革，培養(yǎng)以滿足社會實際需求的工程型應用型人才，是值得大家進一步探討的課題。

1　“211”人才培養(yǎng)模式的基本形式

精英教育注重厚基礎和廣譜適應性，大眾化教育更應強調特色和適應性，強調學校和專業(yè)的準確培養(yǎng)定位，不同類型高校的學生在知識能力的培養(yǎng)上應具有一定的差異。襄樊學院屬于地方本科院校，作為湖北省域副中心城市襄陽市唯一的一所本科院校教育管理論文，在專業(yè)定位上主要是圍繞鄂西北國民經濟與社會信息化發(fā)展的戰(zhàn)略目標，培養(yǎng)適應地方經濟社會發(fā)展需求的應用型人才。由于地方院校受條件與環(huán)境的限制，專業(yè)發(fā)展難與知名高校相抗衡，需要站在新的角度立足地方本科院校的特殊性重新審視，發(fā)揮自身的特點和優(yōu)勢，探索具有自身特色的人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式。人才培養(yǎng)不以學術型、研究型為取向，而是以地方區(qū)域經濟及廣大用人單位實際需要的技術型、工程型、應用型為取向。

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關鍵詞：虛擬化；實踐教學；可持續(xù)學習

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）12-0175-03

一、引言

教學模式是在一定的教學思想或教學理論的指導下構建的教學活動結構框架和活動程序[1]。信息技術的迅猛發(fā)展為教學模式的革新提供了良好的契機。建構主義認為，知識不是通過教師傳授就能得到，而是學習者在一定的情境及環(huán)境下，借助其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資源，通過意義建構的方式而獲得的。這里既強調學習者的認知主體作用，又不忽視教師的指導作用，教師是學習的幫助者、促進者，而不是知識的灌輸者，它強調“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構”是教學環(huán)境的四大要素[2]。學習主體之間、師生之間的交互對于知識意義的建構起著關鍵性的作用。這一理念中包含的環(huán)境條件對計算機類課程的實踐教學而言尤為關鍵，實踐教學著重培養(yǎng)學生實際動手能力，僅僅依靠在固定的實驗室或機房中進行有限時間的訓練，無法達到培養(yǎng)學生解決問題能力的教學目的，需要突破教學環(huán)境的時空限制，在開放、統(tǒng)一軟硬件環(huán)境下實現(xiàn)持續(xù)性的可交互協(xié)作學習，延伸教學至課堂之外。云計算的基礎――虛擬化技術為突破實踐教學的各種限制提供了技術可行性和保障，促進師生之間的交流，促進學生協(xié)作學習。

二、虛擬化技術

虛擬化（Virtualization）本質上是一種物理資源封裝手段，是構建云計算的基礎技術之一。通過虛擬化技術可以最大限度地屏蔽軟硬件資源的差異性，根據需要靈活分配這些資源，減少總體成本[3]。虛擬化將計算機的各種實體資源，如服務器、網絡、內存及存儲等，予以抽象、轉換后呈現(xiàn)出來，打破實體結構間的不可切割的障礙，使用戶可以比原本的組態(tài)更好的方式來應用這些資源。虛擬化技術有很多種類型，通常包括硬件虛擬化、應用虛擬化、桌面虛擬化和服務器虛擬化。利用軟件創(chuàng)建一個虛擬機來模擬底層硬件的服務和功能，能在一臺機器上運行多個操作系統(tǒng)。當這項技術應用在服務器上時被稱為服務器虛擬技術；而桌面虛擬化是指將計算機的桌面進行虛擬化，以達到桌面使用的安全性和靈活性[4]。用戶只需要連入互聯(lián)網，借助輕量級客戶端，例如手機、PAD、瘦客戶端或PC，就可以在任何地點、任何時間訪問在網絡上的屬于個人的桌面系統(tǒng)或服務器，完成各種計算任務，包括程序開發(fā)、科學計算、軟件使用乃至應用的托管。提供這些計算能力的資源對用戶是不可見的。

三、虛擬環(huán)境下創(chuàng)新實踐教學模式

1.虛擬桌面突破時空限制，實現(xiàn)可持續(xù)學習。傳統(tǒng)的計算機類課程的實踐教學環(huán)境需按照教師或課程的要求事先統(tǒng)一配置，因公用性導致大量不同的軟件安裝在同一臺PC機中，運行速度得不到保證。同時，為防止病毒感染或學生的誤操作導致系統(tǒng)破壞，公共機房環(huán)境中的設備一般設置了自動還原功能，導致實驗的配置無法保留，對于軟件測試（由于需要長時間連續(xù)運行）的課程，實驗過程的中斷更令人無法接受。即使可以在同一設備上開展后續(xù)工作，也要自行保存階段性成果，并依賴相關軟件工具進行恢復，既費時費力，又無延續(xù)性。學生在非教學環(huán)境中如寢室、家中繼續(xù)進行學習，還需自行搭建環(huán)境。將操作系統(tǒng)、應用程序和用戶數據封裝到相互隔離的層次，以改善桌面管理，并為用戶提供各自桌面的個性化視圖，這樣的視圖稱之為虛擬桌面。桌面虛擬化技術集成了遠程桌面和服務器虛擬化等技術的優(yōu)點，主要是通過桌面虛擬化將數據的運行存儲與桌面呈現(xiàn)進行分離，所有的用戶桌面系統(tǒng)由數據中心進行托管并統(tǒng)一管理，用戶通過遠程訪問協(xié)議來訪問自己的操作系統(tǒng)。利用桌面虛擬化技術可以突破時空限制，解決實驗延續(xù)性的一種較好的方案。每個學生自入學之日起，便為其設置獨屬的桌面機。學生可以通過賬號登錄“自己的桌面機”，學生在機房、寢室甚至家中都能實現(xiàn)此操作，繼續(xù)完成本人的實驗、作業(yè)、測試等。

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關鍵詞：數值計算方法；教學改革；MATLAB；數學建模；作業(yè)改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）29-7023-03

隨著教育部寬口徑培養(yǎng)目標的實施，計算機技術的迅速發(fā)展以及社會需求的變化，《數值計算方法》課程在教學過程中出現(xiàn)很多不適應的地方。例如，課程內容偏重理論，輕應用，特別對于一般本科院校的學生來說，學習難度大，學習熱情普遍不高；教學內容與實際需求脫節(jié)，課程缺少背景知識的介紹，缺少從算法到程序實現(xiàn)的訓練，缺少借助計算軟件解決實際問題的實踐，從而造成學生學了不會用這一現(xiàn)象；作業(yè)題目內容和形式陳舊，學生抄襲敷衍現(xiàn)象嚴重等一系列問題。這些矛盾和問題使得《數值計算方法》課程改革迫在眉睫。

針對《數值計算方法》課程教學作了一些嘗試和改革，主要包括優(yōu)選教學內容，并做適當合理的補充，重點建設實驗課程，熟練掌握使用MATLAB軟件，強化數值方法與計算機技術的應用能力訓練，徹底改革作業(yè)形式，養(yǎng)成學生動手又動腦的良好學習習慣，將數學建模思想貫穿整個教學過程中，激發(fā)學生學習興趣等措施。

3 重點建設實驗課程，熟練使用MATLAB軟件

數值計算方法課程是一門實踐性很強的課程，各種算法最終是為解決實際問題服務的，所以我們更看重的是算法在計算機上運行的效果，為此我們增設了16個課時的實驗課程。另外，《數值計算方法》的許多內容在理論和實踐中都非常成熟，很多算法都已經被開發(fā)并集成到專門的數學軟件，這些軟件具有強大的數值計算功能，易學且具有開放性，其中最具代表性的就是MATLAB軟件。

在實驗課程里，我們使用MATLAB軟件實現(xiàn)理論課中所有的算法。包括插值，數值微分，數值積分，曲線擬合的最小二乘法，非線性方程求根，解線性方程組的直接法，解線性方程組的迭代法，計算矩陣的特征值和特征向量，常微分方程數值解法等。另外我們還補充介紹MATLAB強大的圖形展示功能，曲線擬合工具箱豐富的GUI界面以及非線性方程組求零點。實驗課不僅提高學生解決實際問題的能力還能幫助學生加深對理論知識的理解。例如，考慮估算山崖高度的問題，如圖3所示。在考慮了空氣阻力，反應時間，回聲傳播時間等因素之后，引導學生建立了如下數學模型，其中，，是未知數。

這是一個看似簡單的三元非線性方程組，Newton迭代法數值求解它需要初值，有些同學雖然會使用MATLAB求解方程組零點，但因為初值選取不好，一直找不到解。從這個實驗，加深了學生對Newton迭代法嚴重依賴初值的理解。

最重要的是我們將MATLAB軟件介紹給學生，引導他們入門，激發(fā)他們自己學習的興趣，鼓勵他們自學MATLAB其他功能，熟練使用MATLAB解決各種計算問題。

4 改革作業(yè)模式，動手又動腦

作業(yè)是教學改革的重要部分，作業(yè)布置得不好會讓學生更加討厭這門課程，相反，作業(yè)布置得好可以激發(fā)學生更大的學習熱情。《數值計算方法》教材和參考書都有很多題目可供學生練習，但是這些題目無論從形式上，還是從內容上都很陳舊，題目的答案也很容易找到，學生大多彼此抄襲，敷衍了事，根本達不到預期的作業(yè)效果。針對這一情況，我們設計了形式和內容都很新穎的作業(yè)題。

例如，數值積分部分的作業(yè)題是發(fā)給每個人一個形狀不規(guī)則的卡片如圖4所示，讓他們分別用梯形公式，Simpson公式，復化梯形公式，復化Simpson公式計算其面積。作業(yè)最后以小論文的形式上交，作業(yè)內容包括設計算法，編寫代碼，圖像展示數值結果，估計誤差。由于每個人的卡片不同，堅決杜絕了作業(yè)抄襲的現(xiàn)象。另外由于形式新穎，且需要動手測量，極大的調動了學生的學習熱情。

最小二乘擬合部分的作業(yè)是六個小組共享數據，每個學生用所有數據擬合三次多項式估計10：05的氣溫。

通過這樣形式新穎的作業(yè)，極大調動了學生的學習熱情，學生反響良好，得到了很好的教學和學習效果。

5 將數模思想貫穿整個教學，鼓勵學生參加數模競賽

《數值計算方法》課程理論性較強，背景知識較少，在授課過程中我們著重加強背景知識的介紹，精選教學實例，將數學建模思想貫穿到整個教學過程中，從提出問題，分析問題，建立模型，數值求解，結果展示，誤差分析，力求完整的解決實際問題。另外，我們鼓勵學生積極參加校內數學建模競賽，網絡挑戰(zhàn)賽，全國大學生數學建模競賽，美國大學生數學建模競賽，建議每個學生畢業(yè)前都要至少參加一次數學建模競賽。通過參加數學建模競賽活動，學生更加認可了《數值計算方法》課程的重要地位，激發(fā)了學生的學習熱情，有效地提高了學生解決問題的能力。

6 改革教學方法，更新教學模式

《數值計算方法》課程理論性較強，在教學過程中，我們采用啟發(fā)式、討論式等多種教學方法，營造良好的課堂氣氛，加強師生之間的交流。由于《數值計算方法》課程涉及較多的概念、公式和定理，傳統(tǒng)的教學方法，在算法推導、理論分析等方面能更好地引導學生去感受和思考數學邏輯的過程以及創(chuàng)造性的思維過程，加深對數學理論的理解和認識，培養(yǎng)學生的邏輯和思維能力。而在講述背景知識，算法的應用，算法的程序實現(xiàn)的時候最好用多媒體課件進行演示。所以，我們認為需要將傳統(tǒng)的教學方法和現(xiàn)代的教學手段結合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，在傳統(tǒng)教學中穿插使用多媒體課件，根據教學內容選擇合適的教學手段。

7 結束語

我們在《數值計算方法》課程教學改革方面作了以上的探索和嘗試，但課程教學改革是一項艱巨的，長期的工程，我們仍然任重而道遠。

參考文獻：

[1] 張韻華，奚梅成，陳效群.數值計算方法與算法[M].北京：科學出版社，2006.

[2] 楊韌，張志讓 《微分方程數值解》課程教學改革與實踐[J].大學數學，2011，27（4）：19-22.

[3] 張韻華，陳效群.數值計算方法課程改革初步[J].大學數學，2003，19（3） 23-26

篇10

關鍵詞：微型計算機原理與接口技術；教學內容；實驗教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

“微型計算機原理與接口技術”是高校機電類各專業(yè)本科生的一門必修課。該課程的實踐性強，同時受新技術浪潮的沖擊十分 強烈。非計算機專業(yè)的學生由于計算機基礎知識薄弱，學習本課程對他們來說難度較大。為了提高教學質量，促進學生能力的培養(yǎng)和智力的開發(fā)，我們在課程的教學改革中進行一些嘗試。下面從教學內容的組織、實驗教學和課程考核三個方面進行介紹。

1精心組織教學內容

課堂講授是高校教學的基本形式。為了提高課堂講授的質量，教師在教學大綱的指導下，通過精心地組織教學內容，系統(tǒng)而有重點地講授課程內容，力求充分發(fā)揮課堂授課的作用。

1.1分散難點

“微型計算機原理與接口技術”的教材通常是按照微機的結構編寫的，其中微處理器作為微型計算機的核心，一般放在教材的前面講解。但微處理器是微機中最復雜的部件，與其他部件有著密不可分的聯(lián)系。講微處理器，必然涉及到后續(xù)章節(jié)中的部分內容以及尚未說明過的一些概念。如果授課初期不能較好地解決這一問題，學生剛剛接觸這門課就遇到很多陌生概念和疑問，將使他們對本課程的學習熱情嚴重受挫。為此，我們按照認知規(guī)律組織教學內容。把微處理器一章拆開，將8086作為微處理器的一個實例先講，以便學生在了解了微處理器的編程結構之后，可以進入匯編語言程序設計等內容的學習。而把Pentium微處理器系列以及現(xiàn)代微處理器所采用的先進技術推后講解。經過一段時間的學習，學生對微處理器的基本結構以及微機的工作原理已經掌握并且熟悉，打下了一定的基礎，對更有深度的內容就易于接受了。

另外，對于每一個專業(yè)術語及概念應當盡量在出現(xiàn)的同時及時給予說明，不讓學生留下太多疑點。比如學生初學微處理器時，對段寄存器的作用不理解。那么講到段寄存器，就先對程序的分段(回顧他們學過的C語言程序設計，對此很容易理解)和存儲器的分段做一簡要的說明，再講段寄存器就容易了。當然，學生的問題和疑點究竟在何處，需要教師在教學過程中用心去發(fā)現(xiàn)。

1.2化解難點

化解難點無疑是精心組織教學內容的目的之一?！翱偩€操作時序”一節(jié)既是“微機原理與接口技術”課程的重點，又是難點。過去一講到時序，學生就郁悶。但如果將時序、引腳信號與指令聯(lián)系起來，通過分析1到2條具體指令的執(zhí)行過程，比較說明讀與寫、訪問存儲器與訪問I/O端口、字節(jié)型數據傳送與字型數據傳送等不同的情況下總線的操作時序，可以起到豐富授課內容、化解難點的作用。

又如，為什么8086訪問一個偶地址字只需要一個總線周期，而訪問一個奇地址字卻要用兩個總線周期？如果學生不能了解其中的原因，就只能靠記憶掌握A0與BHE引腳的作用。但是幫助學生比較一下字型數據所在內存單元的地址可以發(fā)現(xiàn)，任何一個偶地址字所在的兩個內存單元的物理地址，除了地址碼A0不同，其余的地址碼全部相同；而一個奇地址字所在的兩個內存單元的物理地址，不僅地址碼A0不同，其余的地址碼A19～A1 中也至少有一位以上是不相同的。因此，為了訪問一個奇地址字，A19～A1必須分別發(fā)送兩組地址，這就是對奇地址字的訪問要用兩個總線周期的原因。只要學生真正理解了8086的存儲器組織方式，確實明白了A0與BHE引腳的作用，自然就會知道Pentium系統(tǒng)的8個存儲體需要分別由BH0～BH7進行選擇。

1.3合理取舍

微型計算機可謂是“麻雀雖小，五臟俱全”，因此“微機原理與接口技術”課程的內容頗為繁雜。由于課時的限制，教師不可能做面面俱到地講解。所以，對教材內容合理的取舍，確定哪些精講，哪些泛講，哪些指導學生自學，是解決課程內容多與課時少的矛盾的有效手段。比如對于一部分指令及其規(guī)定、某些性能指標等等，可以在教師的指導下安排學生自學，通過作業(yè)檢查落實自學效果。而對于教材中不易讀懂的內容，則有必要在課堂上進行必要的補充，通過恰當的比喻使深奧的道理形象化，幫助學生加深理解。

總之，課堂授課要對教材內容有所選擇、有所補充、有所創(chuàng)造，參照教材而不是照本宣科。通過精心組織教學內容，使課堂授課起到教材起不到的作用。

2加強實踐環(huán)節(jié)，注重能力培養(yǎng)

“微機原理與接口技術”課程的任務是要培養(yǎng)學生利用微計算機分析、解決問題的初步能力。作為一門與應用高度結合的課程，實驗環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學生的實際能力和創(chuàng)新精神、提高學生的綜合素質，有著理論教學不可替代的特殊作用。

我院非計算機專業(yè)微機教學的實驗雖然開設多年，但過去理論課教師不參與實驗教學，理論授課與實驗教學的交流很少，實驗課的作用未能很好發(fā)揮。為此，我們對實驗內容、實驗方法以及實驗的組織管理方式進行了改革。

首先是所有參與理論授課的教師同時承擔實驗教學任務。授課教師要提前進入實驗室做充分的準備，以便能夠把握全局，預計可能出現(xiàn)的問題，真正起好指導的作用。而后教師集體對每一個實驗與課程的主要知識點有哪些聯(lián)系、要求學生在實驗中主要解決什么問題、如何啟迪學生的思維等問題進行分析研究。對每個實驗都提出三個層次的要求，力求使不同能力的學生都能學有所獲。

匯編語言程序設計的實驗是“微機原理”課程的前期實驗，軟件實驗能否順利進行，對于提高學生的興趣以及后續(xù)硬件實驗的開設關系很大。所以，當學生掌握了簡單的編程方法后，教師要指導他們盡快學會使用debug上機調試。因為會否調試，關系到學生的編程興趣和編程水平能否飛躍。教師通過對典型程序的調試實例進行逐句逐段地解析，幫助學生學會如何在程序運行的過程中定位并排除錯誤。一旦學生掌握了調試方法，感到微機真的好用，立刻興趣大增，由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。正所謂“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。在這樣的火候下教師及時地給予指導和鼓勵，將大大激發(fā)學生的積極性和求知欲。

在硬件實驗的初期，教師有必要進行較為細致的指導，幫助學生盡快入門。并通過有目的的提出問題，引導學生把書本上抽象的概念與實驗中所呈現(xiàn)的具體現(xiàn)象聯(lián)系起來。比如，執(zhí)行IN/OUT指令時，譯碼器相應的輸出端以及地址總線等信號的有效電平保持約2個TCLK的時間，但學生卻以為這些有效信號會一直持續(xù)到改變端口地址為止。提出這個問題讓學生在實驗中觀察思考，不僅能使他們深入的理解總線周期，也可以借此指導學生改進自己的學習方法和思維方式，幫助他們不斷地提高對知識融匯貫通的能力。

教學過程不僅是傳授課本知識的過程，更是培養(yǎng)學生科學的思維方式和創(chuàng)造性思維能力的過程。比起單純地傳授知識，后者顯得更加重要。因為一門課程中的不少知識點可能不久會被學生忘記，但思維能力的培養(yǎng)將使學生終生受益。而實驗教學則為學生綜合能力的培養(yǎng)提供了一個平臺。在實驗的過程中，教師從開始帶著學生走，然后逐步放手，到最后提出要求，由學生獨立自主地設計完成，這個過程對培養(yǎng)學生的實際能力，開發(fā)學生的智能，鼓勵學生的想象力，都起到積極的作用。

近兩年，學生對“微機原理與接口技術”實驗課的興趣明顯增加。有的學生甚至在課程結束之后又把自己設想的新方案拿來找教師討論。盡管有些想法難免顯得幼稚，但這種樂于探索的精神極為可貴，是他們具備發(fā)明創(chuàng)造潛質的體現(xiàn)。從對學生的調查表明，近年來學生對實驗課的效果給予肯定并自我評價收獲很大的人數，較過去增加了近二十個百分點。

3改革考核方式

考核方式對于引導學生學什么、怎樣學有著不可低估的作用。

相當一部分學生在學習過程中往往注重解題技巧的練習，忽視對于基礎知識的深入理解；關注各個具體問題的解決，忽略知識之間的相互聯(lián)系；重視對書本知識的消化吸收，輕視實踐能力的鍛煉提高?！拔C原理與接口技術”課程的閉卷考試方式由于其種種限制，難以考查學生對知識整體掌握的程度和綜合應用的能力。為了引導學生把握正確的學習方向，我們在開課之初就向學生說明，課程考核將采用閉卷考試、開卷考試和實驗成績綜合評分的辦法，并設立創(chuàng)新學分。如果學生能夠獨立設計完成較高質量的綜合性實驗，將酌情給予加分；對于特別突出者，可免去理論考試。這種做法對于調動學生的學習熱情，激勵學生深入學習、獨立思考、積極動手起到了促進作用。