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摘要 计算机科学与技术专业的基本学科能力可以归纳为计算机思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力等,实践教学是培养学科能力的重要组成部分。加强实践教学改革与创新,提高实践教学质量,是计算机人才培养的关键。
关键词 实践教学;创新能力;工程素养
中图分类号:G642.4 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)24-0038-02
Analysis of Practice-oriented Teaching in Computer Science and Technology Major//Su Yan, Xu Wenfeng
Abstract The basic scholastic ability for computer science and technology majors is comprised of computer-oriented thinking ability, algorithm design and analysis ability and program design and realization ability. Practice-oriented teaching is an important step to cultivate the basic scholastic ability. To enhance the reform and innovation of practice-oriented teaching and improve its quality is a key to the growth of computer talents.
Key words practice-oriented teaching; innovation ability; engineering competence
Author’s address
1 Department of Information, Armored Force Engineering Institute, Beijing, China 100072
2 Department of Basic, Armored Force Engineering Institute, Beijing, China 100072
随着对大学教育改革的深入,大学教育除了培养学生具有扎实的理论基础外,如何培养具有创新能力和实践能力的优秀人才已成为当前大学的教育目标。而加强实践教学是实现这一目标最重要的措施。多年来大学的教学改革,有相当一部分表现在对学生实践能力培养的认识和实践课程的创新与加强上。针对计算机科学与技术专业,“十五”期间,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会发表《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》,提出“加强学生实践和动手能力培养”的建议;“十一五”期间又发表《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》,明确信息社会背景下计算机专业以技术为主的观点,强调学生实践能力培养的重要性。
高等院校计算机科学与技术专业实践教学体系结构基本包括课程实验、课程设计、毕业设计和专业实习以及课外和社会实践活动等内容。本文着重对理论教学、课程实验以及课外和社会实践部分进行探讨,以求提高实践教学的教学质量,使大学毕业生具有较强的实践能力、动手能力、创新能力,满足信息社会发展的需要。
1 以实践的角度进行理论教学
理论不是凭空产生的。大学期间学习的自然学科和技术学科都是以实践为基础的,尤其计算机科学与技术更是实践中形成的学科。因此要改变以往从理论到理论、以理论为中心的教学习惯,转而注重学生实践能力的培养。理论教学要以工程实践为出发点和目的地,以实践需求产生学习研究理论知识的动力。所以,教师在课堂教学过程中要以实践的角度描述教学内容。教学的最终目的是提高学生的综合素质,使学生具备扎实的理论功底的同时具备较强的实践能力与创新能力,培养学生工程素养与科研能力。
以理论教学为主要内容的课堂教学中要变以教师讲解为中心为以学生自主学习为中心,教师的主要职责要从满堂灌地讲解知识,转变为引导、辅助学生自主学习。教师可拟定一系列切合教学内容的题目,要求学生自主查阅资料、寻求答案。在自主学习的过程中,学生会有更深的实践体会,在克服困难、解决问题中逐渐成长。
2 改善课程实验教学效果
课程实验分为课内实验、和课程对应的独立实验,它们的共同特点是对应于某一门理论课设置,实验内容和理论教学内容紧密相关。鉴于课内实验与独立实验教学目标要求不同,下文对两者分别进行讨论。
2.1 课内实验
课内实验主要用来使学生深刻理解课堂讲授内容,多是验证型的实验。如要提高课内实验教学效果,使学生更为牢固地掌握理论知识并熟练应用到实践中去,就需要教师对课内实验课程精心设计。
首先,要重视实验课、备好实验课。教师在实验设计时需要考虑学生认知渐进的要求,安排内容要由简到繁。要注意实验中既要包括基本内容,又要含有探讨性的内容。在安排实验目的、实验内容、实验步骤时要力求目的明确、内容饱满,对学生要求可分为必做实验、选做实验,必做实验以大多数学生能够完成的任务量为准,选做实验要为还有余力的尖子学生安排更高、更深、更完善的实验内容,以保证学生掌握基本内容的同时留下奇思妙想的空间。实验课之前教师要为学生提供足够的参考资料,要求学生预习实验内容,做好充分的实验准备。实验准备是否充分决定着实验效果的好坏。
其次,在实验课前,教师要自己从阅读材料开始到做出实验报告或写出小论文的全过程实现一遍,从而发现教学设计中的问题,从学生的角度体会学生会遇到哪些难点、关键点,以便给学生有效的指导。
再次,实验中要注重开放式教学,注重与学生交流,推行研究式学习模式,遇到困难不要直接告诉学生答案或代替学生操作,而要启发学生共同探讨,帮助学生自己解决问题,积累实践经验。
最后,要设计一套科学的考核标准和考核方法,突出鼓励实践精神与创新精神。
2.2 独立实验
独立实验是直接针对课程理论教学设计的独立实验课程。独立实验课程的特点是前期学生已经具备完整的理论知识体系。独立实验课程的教学目的就是在验证理论知识的同时,将理论知识综合应用到实际工作中,达到理论联系实际的教学效果。独立实验课程可以设计为研究性、设计性、综合性较强的实验内容,拟定开放性实验题目,例如以研究某些问题或设计某一有实际用途的产品为目的的实验。独立实验与课内实验不同,教师只提供参考资料和任务书,而没有实验步骤;只有一系列问题的提出而没有原理介绍;学生需要独立完成实验设计和实验过程;完成后要以撰写论文的方式表达实验成果。教师要鼓励学生多方面、多渠道学习知识技能,提倡学生发扬团队合作精神、创新精神,培养学生不畏艰险、勇于克服困难的攻坚精神。
2.3 课程实验的目标任务管理
无论是验证性较强的课内实验还是独立实验,教学实践中要实行目标任务管理。每一次实验课前就要明确任务量,要求学生在准备实验时就用足功夫。只有有了充分的准备,课堂上才能提高效率,实验才能有良好的效果、丰厚的收获。每次课结束前要表扬鼓励实验中表现优异的学生,教师看重实践能力,学生才能重视自身实践能力的培养。从规模上讲,要从小规模开始,逐渐过渡到中规模、较大规模上。难度上要有低、中、高不同层次。包括课外训练在内,从一年级到四年级,计算机专业的学生每年的程序量依次大约5 000行、10 000行、10 000行、15 000行,这样通过4年的积累,可达到40 000行的程序量。作为最基本的要求,至少应该达到20 000行。
3 加强课外和社会实践
除学校组织集体实习、各种竞赛等实践活动外,有余力学生要充分利用课外时间接触社会,积极参与与计算机专业相关的实践活动,从而了解现实生活中计算机相关专业的实际水平。教师也可建议性地安排课外设计型、研究型作业,为学生提供学习和研究方向。要为学生提供多方面帮助,引导学生不断提升研究问题的层面,面向社会、面向未来,使学生具备良好的实践能力和学习能力,培养满足未来社会需要的可持续发展的合格人才。
4 改革课程评价模式,让能力分占有较大比重
传统教学对学生某门课程学习效果的评价往往是一张试卷、几个知识点的非系统化的考试模式,而试卷考试模式不能体现学生掌握知识的系统性,更不能体现学生实践能力以及科研能力。因此,改革课程评价模式,实行试卷考试与体现实践能力的论文、实验报告水平综合的评价模式能更科学全面地体现学生的综合能力。
5 总结
总之,计算机科学与技术专业实践教学要根据专业方向、自身的特点需要,从培养创新意识、工程意识、工程兴趣、工程能力以及社会实践能力出发,对实验、实习、课程设计、毕业设计等实践性教学环节进行整体、系统的优化设计,明确各实践教学环节在总体培养目标中的作用,把基础阶段和专业阶段的实践教学有机衔接,使实践能力的训练构成一个体系,与理论课程有机结合,贯穿于人才培养的全过程。
参考文献
[1]王志英,蒋宗礼.计算机科学与技术专业实践教学体系与规范研究[J].中国大学教学,2009(2):42-44
[2]冯继宣.国外计算机伦理学教育的启示[J].中国大学教学,2004(6):55-56,39
[3]齐治昌.从“计算机”到“计算”:计算机教育的发展与思考[J].中国大学教学,2004(11):51-54
[4]谢宝荣.计算机教学设计艺术[M].北京:清华大学出版社,2007
[5]钟志贤.大学模式革新:教学设计视域[M].北京:教育科学出版社,2007
关键词 实践教学;创新能力;工程素养
中图分类号:G642.4 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)24-0038-02
Analysis of Practice-oriented Teaching in Computer Science and Technology Major//Su Yan, Xu Wenfeng
Abstract The basic scholastic ability for computer science and technology majors is comprised of computer-oriented thinking ability, algorithm design and analysis ability and program design and realization ability. Practice-oriented teaching is an important step to cultivate the basic scholastic ability. To enhance the reform and innovation of practice-oriented teaching and improve its quality is a key to the growth of computer talents.
Key words practice-oriented teaching; innovation ability; engineering competence
Author’s address
1 Department of Information, Armored Force Engineering Institute, Beijing, China 100072
2 Department of Basic, Armored Force Engineering Institute, Beijing, China 100072
随着对大学教育改革的深入,大学教育除了培养学生具有扎实的理论基础外,如何培养具有创新能力和实践能力的优秀人才已成为当前大学的教育目标。而加强实践教学是实现这一目标最重要的措施。多年来大学的教学改革,有相当一部分表现在对学生实践能力培养的认识和实践课程的创新与加强上。针对计算机科学与技术专业,“十五”期间,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会发表《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》,提出“加强学生实践和动手能力培养”的建议;“十一五”期间又发表《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》,明确信息社会背景下计算机专业以技术为主的观点,强调学生实践能力培养的重要性。
高等院校计算机科学与技术专业实践教学体系结构基本包括课程实验、课程设计、毕业设计和专业实习以及课外和社会实践活动等内容。本文着重对理论教学、课程实验以及课外和社会实践部分进行探讨,以求提高实践教学的教学质量,使大学毕业生具有较强的实践能力、动手能力、创新能力,满足信息社会发展的需要。
1 以实践的角度进行理论教学
理论不是凭空产生的。大学期间学习的自然学科和技术学科都是以实践为基础的,尤其计算机科学与技术更是实践中形成的学科。因此要改变以往从理论到理论、以理论为中心的教学习惯,转而注重学生实践能力的培养。理论教学要以工程实践为出发点和目的地,以实践需求产生学习研究理论知识的动力。所以,教师在课堂教学过程中要以实践的角度描述教学内容。教学的最终目的是提高学生的综合素质,使学生具备扎实的理论功底的同时具备较强的实践能力与创新能力,培养学生工程素养与科研能力。
以理论教学为主要内容的课堂教学中要变以教师讲解为中心为以学生自主学习为中心,教师的主要职责要从满堂灌地讲解知识,转变为引导、辅助学生自主学习。教师可拟定一系列切合教学内容的题目,要求学生自主查阅资料、寻求答案。在自主学习的过程中,学生会有更深的实践体会,在克服困难、解决问题中逐渐成长。
2 改善课程实验教学效果
课程实验分为课内实验、和课程对应的独立实验,它们的共同特点是对应于某一门理论课设置,实验内容和理论教学内容紧密相关。鉴于课内实验与独立实验教学目标要求不同,下文对两者分别进行讨论。
2.1 课内实验
课内实验主要用来使学生深刻理解课堂讲授内容,多是验证型的实验。如要提高课内实验教学效果,使学生更为牢固地掌握理论知识并熟练应用到实践中去,就需要教师对课内实验课程精心设计。
首先,要重视实验课、备好实验课。教师在实验设计时需要考虑学生认知渐进的要求,安排内容要由简到繁。要注意实验中既要包括基本内容,又要含有探讨性的内容。在安排实验目的、实验内容、实验步骤时要力求目的明确、内容饱满,对学生要求可分为必做实验、选做实验,必做实验以大多数学生能够完成的任务量为准,选做实验要为还有余力的尖子学生安排更高、更深、更完善的实验内容,以保证学生掌握基本内容的同时留下奇思妙想的空间。实验课之前教师要为学生提供足够的参考资料,要求学生预习实验内容,做好充分的实验准备。实验准备是否充分决定着实验效果的好坏。
其次,在实验课前,教师要自己从阅读材料开始到做出实验报告或写出小论文的全过程实现一遍,从而发现教学设计中的问题,从学生的角度体会学生会遇到哪些难点、关键点,以便给学生有效的指导。
再次,实验中要注重开放式教学,注重与学生交流,推行研究式学习模式,遇到困难不要直接告诉学生答案或代替学生操作,而要启发学生共同探讨,帮助学生自己解决问题,积累实践经验。
最后,要设计一套科学的考核标准和考核方法,突出鼓励实践精神与创新精神。
2.2 独立实验
独立实验是直接针对课程理论教学设计的独立实验课程。独立实验课程的特点是前期学生已经具备完整的理论知识体系。独立实验课程的教学目的就是在验证理论知识的同时,将理论知识综合应用到实际工作中,达到理论联系实际的教学效果。独立实验课程可以设计为研究性、设计性、综合性较强的实验内容,拟定开放性实验题目,例如以研究某些问题或设计某一有实际用途的产品为目的的实验。独立实验与课内实验不同,教师只提供参考资料和任务书,而没有实验步骤;只有一系列问题的提出而没有原理介绍;学生需要独立完成实验设计和实验过程;完成后要以撰写论文的方式表达实验成果。教师要鼓励学生多方面、多渠道学习知识技能,提倡学生发扬团队合作精神、创新精神,培养学生不畏艰险、勇于克服困难的攻坚精神。
2.3 课程实验的目标任务管理
无论是验证性较强的课内实验还是独立实验,教学实践中要实行目标任务管理。每一次实验课前就要明确任务量,要求学生在准备实验时就用足功夫。只有有了充分的准备,课堂上才能提高效率,实验才能有良好的效果、丰厚的收获。每次课结束前要表扬鼓励实验中表现优异的学生,教师看重实践能力,学生才能重视自身实践能力的培养。从规模上讲,要从小规模开始,逐渐过渡到中规模、较大规模上。难度上要有低、中、高不同层次。包括课外训练在内,从一年级到四年级,计算机专业的学生每年的程序量依次大约5 000行、10 000行、10 000行、15 000行,这样通过4年的积累,可达到40 000行的程序量。作为最基本的要求,至少应该达到20 000行。
3 加强课外和社会实践
除学校组织集体实习、各种竞赛等实践活动外,有余力学生要充分利用课外时间接触社会,积极参与与计算机专业相关的实践活动,从而了解现实生活中计算机相关专业的实际水平。教师也可建议性地安排课外设计型、研究型作业,为学生提供学习和研究方向。要为学生提供多方面帮助,引导学生不断提升研究问题的层面,面向社会、面向未来,使学生具备良好的实践能力和学习能力,培养满足未来社会需要的可持续发展的合格人才。
4 改革课程评价模式,让能力分占有较大比重
传统教学对学生某门课程学习效果的评价往往是一张试卷、几个知识点的非系统化的考试模式,而试卷考试模式不能体现学生掌握知识的系统性,更不能体现学生实践能力以及科研能力。因此,改革课程评价模式,实行试卷考试与体现实践能力的论文、实验报告水平综合的评价模式能更科学全面地体现学生的综合能力。
5 总结
总之,计算机科学与技术专业实践教学要根据专业方向、自身的特点需要,从培养创新意识、工程意识、工程兴趣、工程能力以及社会实践能力出发,对实验、实习、课程设计、毕业设计等实践性教学环节进行整体、系统的优化设计,明确各实践教学环节在总体培养目标中的作用,把基础阶段和专业阶段的实践教学有机衔接,使实践能力的训练构成一个体系,与理论课程有机结合,贯穿于人才培养的全过程。
参考文献
[1]王志英,蒋宗礼.计算机科学与技术专业实践教学体系与规范研究[J].中国大学教学,2009(2):42-44
[2]冯继宣.国外计算机伦理学教育的启示[J].中国大学教学,2004(6):55-56,39
[3]齐治昌.从“计算机”到“计算”:计算机教育的发展与思考[J].中国大学教学,2004(11):51-54
[4]谢宝荣.计算机教学设计艺术[M].北京:清华大学出版社,2007
[5]钟志贤.大学模式革新:教学设计视域[M].北京:教育科学出版社,2007