時間:2023-02-13 04:11:00
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機科學導論論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
《計算機導論》課程是對計算機專業(yè)做個緒論性的介紹,主要目的是讓學生對計算機的歷史發(fā)展、知識體系及學習方法有個總體了解,激發(fā)學生的學習興趣和學習主動性。對《計算機導論》雙語課程的內(nèi)容和特點、教學條件、教學方法等作了詳細的闡述,提出了創(chuàng)新點并指出了下一步研究的方向。
關(guān)鍵詞:
計算機導論;課程;雙語
中圖分類號:
F49
文獻標識碼:A
文章編號:16723198(2014)06017202
1 引言
《計算機導論》(雙語)課程從學科整體出發(fā),綜述性地、深入淺出地介紹計算機學科的有關(guān)知識與技能,起導向的作用。它是從事計算機專業(yè)學習學生的“引導圖”,是對整個計算機學科有一個鳥瞰式的縱覽。它沒有先修課要求,也無直接的后續(xù)課,但它是所有后繼專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的基礎(chǔ)。其目的是認識計算機學科的本質(zhì),對計算機學科的系統(tǒng)化和科學化進行闡述,并在這個過程中激發(fā)學生學習的興趣。通過計算機基礎(chǔ)知識的學習,掌握計算機軟硬件基本使用方法,使學生對計算機的認識由感性的、功能的認識深入到內(nèi)涵的、理論的認識。在學完本課程后,使學生掌握計算機技術(shù)所必須的所有核心概念和內(nèi)容,并為后續(xù)的計算機技術(shù)課程學習打下堅實的基礎(chǔ)。本課程的目標是對計算機專業(yè)做一個緒論性的介紹,不求深度優(yōu)先,但求廣度優(yōu)先,主要目的是讓學生對計算機的歷史發(fā)展,知識體系及學習方法有一個總體的了解,激發(fā)學生的學習興趣和學習主動性,為學生順利完成大學的學習任務(wù)提供必要的專業(yè)認識基礎(chǔ)。在教學中,主講教師主要采用雙語教學,讓同學逐步提高計算機專業(yè)英語的聽力和表達能力,熟悉計算機專業(yè)的英語術(shù)語,培養(yǎng)國際化的計算機專業(yè)人才。
2 教學內(nèi)容和特點
作為導論性課程,本課程既介紹了計算機軟硬系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識,同時也介紹了數(shù)據(jù)存儲、軟件工程、程序設(shè)計、人工智能以及算法等方面的知識內(nèi)容。本課程盡可能地將最有用的信息綜合起來提供給學生,因此,課程具有如下特點:覆蓋面廣,幾乎包含了計算機科學和技術(shù)所涉及的所有核心概念和內(nèi)容;彈性大,作為進入大學學習的一門導論性強、覆蓋面廣的專業(yè)基礎(chǔ)課程,學生必然面臨很多問題和難題,對各部分內(nèi)容的把握不可能深入,為此需要在教學中靈活處理。但是最基本的要求是把握最基礎(chǔ)、最核心的概念和技術(shù)。該課程定位是對計算機專業(yè)做一個緒論性的介紹,不求深度優(yōu)先,但求廣度優(yōu)先,主要目的是讓學生對計算機的歷史發(fā)展,知識體系及學習方法有一個總體的了解,激發(fā)學生的學習興趣和學習主動性,為學生順利完成大學的學習任務(wù)提供必要的專業(yè)認識基礎(chǔ)。主講教師以科學的認識論和科學的方法論統(tǒng)領(lǐng)整個課程的教學,采取高級科普的深度定位和通俗流暢的語言和故事,向?qū)W生介紹整個學科的概貌和國內(nèi)外的最新進展,幫助學生進行整個學科正確的認知與導學。
《計算機導論》課程是計算機專業(yè)一門重要的先導基礎(chǔ)課程。該課程教學的兩個基本目標和任務(wù)是認知與導學。在教學中,教師應(yīng)該以科學的認識論和科學的方法論統(tǒng)領(lǐng)整個課程的教學,采取高級科普的深度定位和通俗流暢的語言和故事,向?qū)W生介紹整個學科的概貌和國內(nèi)外的最新進展,幫助學生進行整個學科正確的認知與導學,為學生順利完成大學的學習任務(wù)提供必要的專業(yè)認識基礎(chǔ),同時,給學生的學習留下大量的疑問和問題,為后續(xù)課程的教學留下“伏筆”,真正使導論課程的教學起到初步認知與正確導學的作用,能夠引導和幫助學生按照學科專業(yè)的特點和要求來開展學習。計算機導論實驗是計算機導論課程課內(nèi)實驗,通過實驗,要求學生掌握計算機基本應(yīng)用技能。
利用雙語教學充分利用互聯(lián)網(wǎng)上的信息資源和計算機科學導論的中英文教材深入淺出地介紹計算機的基礎(chǔ)知識,計算機體系結(jié)構(gòu),操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)計算,程序設(shè)計與算法分析,信息系統(tǒng),軟件工程,圖形學和可視化計算,智能系統(tǒng),離散結(jié)構(gòu)等。
3 教學條件
選用《Computer Science An Overview(計算機科學概論)》,(美)J. Glenn Brookshear著,人民郵電出版社,作為理論教材。同時提供學生一些參考書和一些網(wǎng)站。該教材是計算機科學導論課程的一本經(jīng)典教材,全書對計算機科學做了精彩的百科全書式的全面闡述,全景式地展現(xiàn)了計算機科學的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及其新的技術(shù)發(fā)展趨勢。教材首先介紹的是信息編碼及計算機體系結(jié)構(gòu)的基本原理;進而是操作系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容,接著探討了算法、程序設(shè)計語言及軟件開發(fā),然后探索了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫方面的問題,通過圖形講述計算機技術(shù)的主要應(yīng)用,涉及了人工智能,闡述了計算機抽象理論。教材在內(nèi)容編排上遵循由具體到抽象推進這樣一種很利于教學的順序,每一個主題自然而然地引導出下一個主題。此外,書中還有大量的圖、表和實例,增強了讀者對知識的了解與把握。該教材既適合作為高等院校計算機以及相關(guān)專業(yè)本科生教材,也可以供有意在計算機方面發(fā)展的非計算機專業(yè)讀者作為入門參考。
《計算機導論》(雙語)課程是計算機專業(yè)一門基礎(chǔ)課,歷來得到學校及學院各方的關(guān)注和重視。我們制定了“以人為本”、“因材施教”、“教學互動”的教學方針,對《計算機導論》(雙語)課程在教學內(nèi)容、方法以及教學手段和考核方式等方面進行了大范圍改革試驗。采用整體、交互式教學模式,推廣“以學生為中心”的教學方法,對課堂教學實踐進行了個案分析和研究,觀察了“任務(wù)型教學法”和“問題驅(qū)動法”在課堂教學活動中的實踐效果。以上改革成果取得了良好的成效。學校圖書館有很多可利用的網(wǎng)絡(luò)電子期刊和國內(nèi)外幾個大型的數(shù)據(jù)庫,如:中國學術(shù)期刊全文庫、中國博碩士學位論文全文庫、Elsevier期刊全文庫、Springerlink期刊全文庫、LexisAcademic數(shù)據(jù)庫、AIP&APS期刊全文庫、IOP期刊全文庫、國家科技圖書文獻中心、高校人文社會科學文獻中心、中國知網(wǎng)總站(高等教育期刊)、中國知網(wǎng)總站(基礎(chǔ)教育期刊)等。學院有自己的圖書資料室,藏書豐富,有許多關(guān)于計算機專業(yè)的中外文圖書和中外文期刊,資料室的管理人員具有高級職稱,業(yè)務(wù)水平高,為教師的科研、教學提供了高質(zhì)量、熱情的服務(wù)。這些不僅確保了“計算機導論”課程教學任務(wù)的順利實現(xiàn),而且為學生的課外學習創(chuàng)造了寬舒的、有利的環(huán)境。目前該課程可以進行網(wǎng)絡(luò)共享的教學資源有課程教學大綱、考試大綱、教學計劃、習題集、電子教案、教學課件、參考文獻等。利用多媒體教室,以英文電子講義為主用雙語講授所涉及內(nèi)容的基本觀點、技術(shù)、理論和新概念,以有關(guān)章節(jié)的歷史故事為主線將人,內(nèi)容和實踐統(tǒng)一到教學過程中。充分利用互聯(lián)網(wǎng)獲取最新的信息,技術(shù)和工具,并和學生同時分享。
4 教學方法
根據(jù)教學目標的需要和后繼課程內(nèi)容相關(guān)性,在原版教材中選擇滿足教學要求的教學內(nèi)容實施教學,精心設(shè)計教學內(nèi)容,并適當補充后繼課程所需教學內(nèi)容。在課堂教學的基礎(chǔ)上,為學生指定了大量閱讀資料(網(wǎng)上下載、資料室、電子圖書館、相關(guān)參考書),設(shè)計了大量的案例,布置了操作性強的項目設(shè)計。充分體現(xiàn)專業(yè)特色,在“知識夠用”的前提下,強調(diào)技能的培養(yǎng)。建立課程內(nèi)容更新機制,把枯燥的計算機理論轉(zhuǎn)化具有實際意義案例教學。以調(diào)動學生積極性為核心,以模擬實踐教學為主線,建立多渠道、獲取式教學系統(tǒng)的教學方法體系。以多媒體教學為主線,建立多媒體課件、立體化教材、網(wǎng)上資源為一體的教學體系。教師通過班級QQ群相關(guān)教學資料和教學通知,學生可以登陸教學交互平臺,閱讀下載資料、掌握教學難點與重點,學生通過網(wǎng)絡(luò)上交作業(yè),教師批改完畢通過網(wǎng)絡(luò)回傳給學生。起到了良好的教學輔助作用。課前學生可以中文教材為基礎(chǔ)進行預(yù)習,大致了解課堂教學的基本內(nèi)容以及專業(yè)概念的母語表達;課上教師以英文電子講義為主用雙語講授所涉及內(nèi)容的基本觀點、技術(shù)、理論和新概念;課后學生又可詳讀英文教材和推薦的英文網(wǎng)站將課上內(nèi)容進一步擴展。通過指導學生進行課堂討論等方式引導學生主動參與,提高學習興趣與效果。在適當?shù)臅r刻利用中文提示。雙語教學的一個重要目的是讓學生掌握專業(yè)詞匯的中英文含義,由于采用英文原版教材,且課件以英文表達為主。為了讓學生掌握專業(yè)詞匯的中文含義,必須采用中文提示。中文提示采用兩種方式:靜態(tài)方式和動態(tài)方式,靜態(tài)方式中兩種語言同時呈現(xiàn)(為了吸引學生注意,采用兩種不同顏色),動態(tài)方式則動過標注及動畫的方式實現(xiàn)。過多的采用靜態(tài)方式可能讓學生麻木而疏于記憶,過多的采用純英文表述可能讓學生感到疲勞。我們在課件中采用靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的方式,對于特別難以理解以及難以表達的部分,還采用中英文混合講解的方法,提高學生對專業(yè)知識的雙語表達能力。將最新的研究成果帶入課堂不僅可以開闊學生的眼界,也可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。通過實驗以及課程設(shè)計項目,一方面可以幫助學生理解方法的本質(zhì),另一方面可以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。通過案例培養(yǎng)學生的興趣以及求解實際問題的能力。
關(guān)鍵詞:計算機導論;教學改革; 教學方法
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
計算機導論是醫(yī)學院校計算機專業(yè)的學生的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門入門課程,是對計算機專業(yè)完整知識體系的綜述。通過教學,學生可以對計算機科學與技術(shù)的知識結(jié)構(gòu)有一個了解,明白自己的專業(yè)領(lǐng)域?qū)⒁獙W習哪些內(nèi)容,為深入學習計算機專業(yè)課程知識奠定基礎(chǔ)。
1傳統(tǒng)醫(yī)學院校教學中存在的問題[1]
近幾年,大多數(shù)醫(yī)學院校的計算機相關(guān)專業(yè)都開設(shè)了"計算機導論"這門課程,但是也存在一些問題。體現(xiàn)在以下2個方面:①從教學內(nèi)容上,?訩是專業(yè)核心課的大雜燴,將"數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)"、組成原理、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、編譯原理等核心課程進行簡單的羅列,使教材的廣度和深度難以把握。?訪直接講授計算機文化基礎(chǔ),與非計算機專業(yè)的學生學習同樣的內(nèi)容。這2種都達不到計算機導論學習的目的。②在重視程度上,老師的重視程度不夠,沒有認真的研究和分析,注重照本宣科,無法引導學生學習的興趣。
因此,很有必要進行課程的改革與創(chuàng)新,既能讓學生了解本學科專業(yè)體系,又能讓學生培養(yǎng)濃厚的學習興趣。
2教學改革
2.1教師選擇 《計算機導論》是計算機專業(yè)完整知識體系的綜述,每一章的內(nèi)容都是一個完整的學科,那么我們可以組織具有較高水平的教師講授《計算機導論》課程,每一位老師講授自己相關(guān)研究領(lǐng)域的內(nèi)容,從而保證教學的高水平。各個教研室可以以本教研室的研究方向為題,為導論的某章涉及的學科開設(shè)小型的講座或報告,從而使學生可以了解該學科的前沿,提高學生的學習興趣。
2.2教材選擇 選用優(yōu)秀的教材,甚至是國外的優(yōu)秀教材,并使用雙語教學,促進教學內(nèi)容的快速提升,這是提高教學水平的一種手段。
2.3教學內(nèi)容改革 通過對傳統(tǒng)教學內(nèi)容的分析,在參考已有著作以及文獻中關(guān)于"計算機導論"內(nèi)容選取的基礎(chǔ)上,"計算機導論"的教學內(nèi)容應(yīng)該包括以下幾個部分[2]:計算機發(fā)展簡史、OFFICE及常用軟件的使用、計算機組成原理知識、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)知識、程序設(shè)計知識、軟件開發(fā)知識、計算機系統(tǒng)安全知識。這樣的一種內(nèi)容選取模式,囊括了計算機知識體系的各個部分的內(nèi)容,每部分內(nèi)容都有其獨特的作用,能夠較好地適應(yīng)"計算機導論"的課程定位。
計算機發(fā)展簡史的介紹,可以讓學生了解計算機技術(shù)的整個發(fā)展歷程,從中吸取成功的經(jīng)驗和學習研究的的啟示。OFFICE及常用軟件的使用的學習,可以為以后的工作學習中相關(guān)軟件的使用掃除障礙。計算機組成知識、操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識、程序設(shè)計知識、軟件開發(fā)知識、計算機系統(tǒng)安全知識是計算機專業(yè)的核心內(nèi)容,組成了計算機專業(yè)基本的框架,對這些知識的概括性學習,學生可以對計算機專業(yè)有一個大概性的了解,為將來專業(yè)課程的學習培養(yǎng)興趣。
2.4理論與實驗相結(jié)合 計算機導論課程是一門實踐性非常強的課程,單純的理論性講授是非常抽象的,學生理解起來也非常困難。通過實驗可以提高學生的知識運用能力,更好的理解理論講授的內(nèi)容[3]。"OFFICE及常用軟件的使用"的實驗,能夠使學生熟練掌握常用軟件的操作技能,為以后的日常工作、論文寫作打好基礎(chǔ)。"計算機組成原理知識"的實驗,學生能夠在老師的指導下真正打開機箱觀察計算機的各組成部件,對CPU、主板、顯卡、風扇、數(shù)據(jù)線等有一個直觀上的認識,使學生初步掌握計算機系統(tǒng)的組裝和維護能力。"操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識"的實驗,學生可以初步了解操作系統(tǒng)的運行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)連接、環(huán)境配置、軟件的安裝與卸載。"程序設(shè)計知識、軟件開發(fā)知識"的實驗,可以讓學生參觀我系自主開發(fā)的一些軟件,了解他們的性能、開發(fā)的過程以及經(jīng)驗教訓。"計算機系統(tǒng)安全知識"的實驗,使學生了解計算機使用安全的重要性,學會計算機病毒的查殺等能力。實驗課程的教學與練習,可以提高學生的動手能力,將抽象的理論知識變?yōu)榫唧w,復雜的知識變?yōu)楹唵危瑥亩玫睦斫饫碚撝R。學生初步掌握了常用軟件的操作技能,了解了操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)的基本使用方法,具備了簡單的計算機系統(tǒng)的組裝與維護能力,從而加深對常用辦公軟件、計算機組成、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機系統(tǒng)安全等相關(guān)理論知識的理解。
2.5教學方法改革 傳統(tǒng)的教師講、學生學的教學方法已經(jīng)不能適應(yīng)當前的教學,但是在不丟棄的前提下,應(yīng)著重提高學生的學習自主性,對每一章的內(nèi)容可以分組進行報告或者討論。對學生進行分組,每個小組輪流對某一章的內(nèi)容,通過搜集資料作概述性的報告,或者教師參與學生小組討論,并給予引導。
教學方法的改革可以引入現(xiàn)代教學手段,比如建立"計算機導論"課程網(wǎng)站,通過這個平臺,老師可以和學生進行在線的交流。"計算機導論"課程網(wǎng)站可包括理論教學區(qū)、實驗指導區(qū)、自測習題、學習討論區(qū)等。理論教學區(qū)應(yīng)包括"計算機導論"課程的教學課件以及教學大綱、電子教案、課程錄像等指導性信息;實驗指導區(qū)應(yīng)包含每一章的實驗指導、注意事項、實驗內(nèi)容;自測習題用于學生自測基本知識點的掌握情況;學習討論區(qū)用于當前上課學生之間的學習探討、教師學生間的交流,也包括高年級學生的學習經(jīng)驗積累以及他們之間的交流。
2.6與學生互動,了解學生對學習本課程的意見 特別是在進行小組討論的時候可以與學生進行互動,詢問學生對所講課程的哪一塊比較感興趣,了解學生對所學課程的認識。
上述改革內(nèi)容是我院在多年"計算機導論"教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,進行的教學方面的改進,并已經(jīng)在教學實踐中使用,取得了較好的教學效果。
總之, "計算機導論"課程是計算機以及相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,在整個專業(yè)的教學體系中起了非常重要的作用,在整個教學過程中一定要把握好"深度"和"廣度"的有機結(jié)合,提高學生的學習興趣,取得較好的教學效果。
參考文獻:
[1]袁方,王兵,李繼民,等."計算機導論"的教學內(nèi)容改革探討[J].計算機教育,2009(24):149-152.
關(guān)鍵詞:計算思維;離散數(shù)學;教學改革
作者簡介:單美靜(1979-),女,遼寧大連人,華東政法大學信息科學與技術(shù)系,講師。(上海 201620)
基金項目:本文系華東政法大學“離散數(shù)學”重點課程建設(shè)項目(項目編號:BR51749)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)28-0136-02
計算思維[1]是美國卡內(nèi)基·梅隆大學計算機科學系主任周以真教授在美國計算機權(quán)威期刊《Communications of the ACM》雜志上給出的概念,它被公認為近十年來最具有基礎(chǔ)性、長期性的重要思想。計算思維概念一經(jīng)提出就引起了學術(shù)界和教育界廣大學者的深切關(guān)注。學術(shù)界主要關(guān)注的是如何利用計算思維改變傳統(tǒng)的思考問題方式,進而促進相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力培養(yǎng),而教育界主要關(guān)注如何在人才培養(yǎng)過程中加強計算思維能力的培養(yǎng)。近年來,國內(nèi)外許多計算機教育者對計算思維進行了深入研究。中科院自動化所王飛躍教授率先將國際同行倡導的“計算思維”引入國內(nèi),王教授翻譯了周以真教授的《計算思維》一文,[2]撰寫了相關(guān)的論文《計算思維與計算文化》。中國科學院計算所李國杰院士提出:“計算思維是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類行為,它選擇合適的方式陳述一個問題,對一個問題的相關(guān)方面建模,并用最有效的辦法實現(xiàn)問題求解。”[3]孫家廣院士在《計算機科學的變革》[4]一文中明確指出:“(計算機科學界)最具有基礎(chǔ)性和長期性的思想是計算思維。”中國科學院計算技術(shù)研究所研究員徐志偉總工認為:“計算思維是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式,就像識字、做算術(shù)一樣;在2050年以前,讓地球上每一個公民都應(yīng)具備計算思維的能力。”在國外,美國NSF、Purdue、Duke、Princeton和CMU等機構(gòu)學府對于計算思維都有較多的討論,他們普遍認為計算機專業(yè)的核心課程應(yīng)結(jié)合計算思維開設(shè),同時為非計算機專業(yè)開設(shè)CS導論性質(zhì)的課程。一些教學實踐工作者將計算思維的思想和概念引入到計算機教學過程,希望以計算思維驅(qū)動計算機學科的教學和課程改革。[6,7]
離散數(shù)學作為計算機類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程,具有知識點散、概念多、理論性強、高度抽象等特點,被廣大師生認為是一門既難教又難學的課程。離散數(shù)學教學內(nèi)容包括數(shù)理邏輯、集合論、代數(shù)結(jié)構(gòu)和圖論等四部分,它在各學科領(lǐng)域,特別在計算機科學與技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。從科學計算到信息處理,從理論計算機科學到計算機應(yīng)用技術(shù),從計算機軟件到計算機硬件,從人工智能到認知系統(tǒng),無不與離散數(shù)學密切相關(guān)。通過離散數(shù)學,不但可以掌握處理離散結(jié)構(gòu)的描述工具和方法,而且可以增強抽象思維,培養(yǎng)嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰Γ瑸閯?chuàng)新型研究打下基礎(chǔ),對后續(xù)的計算機專業(yè)課程,比如程序語言、密碼學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等核心課程,提供了必需的理論基礎(chǔ)。更為重要的是通過邏輯推理、離散結(jié)構(gòu)以及構(gòu)建模型等方面的學習和研究,可以提高學生的數(shù)學思維能力和實際問題求解能力。離散數(shù)學本身的課程內(nèi)容雖然具有一定的聯(lián)系,但又自成體系,容易給學生造成各部分內(nèi)容互不相連的錯覺,從而無法明確該課程學習目的。另一方面,離散數(shù)學課程中,定義和定理比較多,抽象難懂,學生一時難以理解和記憶。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),大部分計算機專業(yè)的學生普遍對離散數(shù)學并不感興趣,認為本課程對專業(yè)知識和邏輯能力的培養(yǎng)沒什么作用,甚至于有些老師認為該門課程可開可不開,進而壓縮上課課時。因此,如何有效地開展離散數(shù)學教學改革是一項非常值得研究的課題。本文在分析了計算思維與離散數(shù)學之間的內(nèi)在關(guān)系基礎(chǔ)上,重點探討了如何在教學內(nèi)容和教學方法兩個方面展開改革以加強學生計算思維的培養(yǎng)。
一、計算思維與離散數(shù)學
根據(jù)周以真教授的定義,[1]計算思維是運用計算機科學的基本概念來求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類行為,包括了一系列廣泛的計算機科學的思維方法。比如,在解釋一個看起來比較復雜的事物時,計算思維通常會采用約簡、轉(zhuǎn)化、仿真等思維方法;在處理復雜的問題時,通常會采用抽象以及分而治之的思維方法。計算思維采用多視角、最適合的表示方式來表述一個問題,或者對問題的某個特定方面進行建模,從而使問題易于理解和處理。周以真教授認為一個人具備計算思維能力體現(xiàn)在如下幾個方面:給定一個問題,能夠理解其哪些方面是可以計算的;能夠?qū)τ嬎愎ぞ呋蚣夹g(shù)與需要解決的問題之間的匹配程度進行評估,能夠理解計算工具和技術(shù)所具備的能力以及其局限性;能夠識別出使用新的計算方法的機會;能夠在任何領(lǐng)域應(yīng)用諸如分而治之等計算策略。
離散數(shù)學作為計算機相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,它所研究的對象是離散量的結(jié)構(gòu)以及相互間的關(guān)系,其內(nèi)容對后續(xù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫原理、人工智能等計算機核心課程都具有非常重要的作用。通過學習離散數(shù)學,可以培養(yǎng)和提高學生的抽象思維和邏輯推理能力。而抽象思維和邏輯推理恰恰是計算機科學最常用的思維方法,也可以說是計算思維的核心所在。因此,離散數(shù)學教學內(nèi)容所蘊含的思維方法恰恰體現(xiàn)了計算思維,另一方面,也可以從計算思維所包括的思維方法角度重新審視和梳理離散數(shù)學的教學內(nèi)容,從培養(yǎng)計算思維和解決實際問題兩個角度展開教學內(nèi)容和教學方法方面的研究,更好地進行離散數(shù)學的教學,從根本上解決傳統(tǒng)離散數(shù)學教學中所面臨的問題。
二、基于計算思維培養(yǎng)的離散數(shù)學教學內(nèi)容改革
在離散數(shù)學的教學中,講授的具體知識點基本都涵蓋了計算思維中其它基本概念和思維方法。比如數(shù)理邏輯部分就涵蓋了歸結(jié)推理、約簡等常用的思維方法,等價關(guān)系涵蓋了軟件測試中常用的樣本點選取的思維方法;代數(shù)結(jié)構(gòu)涵蓋了抽象的思維方法。為了更好地展開教學,針對離散數(shù)學的教學內(nèi)容進行了基本概念和思維方法的抽取,并在實際教學過程中將這些計算思維中的方法傳輸給學生。例如,在講解數(shù)理邏輯中的歸結(jié)推理方法后,將以偽代碼的形式表達其算法,并且鼓勵學生利用LISP語言完成命題邏輯的歸結(jié)推理算法。同時,在給出歸結(jié)推理算法后,對算法的復雜度、完備性、可終止性等問題進行簡單論述,從而告知學生謂詞邏輯本身是不可判定的。下面兩個表格(見表1、表2)列出了在教學過程中整理出來的部分教學知識點與計算思維的對應(yīng)關(guān)系。限于篇幅,在此不一一闡述。
三、基于計算思維培養(yǎng)的離散數(shù)學教學手段改革
在對教學內(nèi)容進行改革的基礎(chǔ)上,采用何種有效的教學手段展開教學,是能否培養(yǎng)學生計算思維能力的關(guān)鍵。在教學過程中,主要采用兩種方法:歸納學習法和案例驅(qū)動法。
所謂歸納學習法是通過歸納思維,形成對知識的特點、中心、性質(zhì)的認識、理解與運用。在教學過程中,講解完具體的教學內(nèi)容后,都會將其蘊含的計算思維方法進行歸納總結(jié),并利用其蘊含的計算思維方法去解決一個實際生活中的問題,比如:在講解完代數(shù)系統(tǒng)部分的內(nèi)容后,其蘊含的主要計算思維方法就是抽象,從而可以將有理數(shù)四則混合運算、實數(shù)運算和復數(shù)運算等抽象為代數(shù)系統(tǒng)。然后,就可以引入面向?qū)ο蟪绦蛘Z言中的抽象概念,包括類、對象等,很好地將離散數(shù)學中的教學內(nèi)容與學生所熟悉的編程語言有效地結(jié)合起來。一方面,加深學生對教學內(nèi)容的理解,另一方面,學生能夠靈活運用所學的計算思維解釋現(xiàn)實問題。
歸納學習法是從教學內(nèi)容出發(fā),提煉計算思維,解決現(xiàn)實問題的過程。而案例驅(qū)動教學法則是根據(jù)現(xiàn)實問題,使用計算思維引出教學內(nèi)容的過程。在教學過程中,如果突兀地引入具體的教學內(nèi)容,而不對其應(yīng)用場景進行闡述,大部分學生都會感覺無法理解。為此,引入了案例驅(qū)動教學法。例如,在介紹最短路徑算法時,一般先引入旅行商問題,然后利用抽象的思維方法將一些無關(guān)的因素去掉,進而構(gòu)建出一個抽象圖的形式呈現(xiàn)出來的模型,自然地引入了最短路徑算法。同時在算法介紹過程中,可以對權(quán)值所表示的含義進行解釋,既可以表示時間也可以表示路長,從而產(chǎn)生兩種不同的路徑。最后可以讓學生把這一問題推廣到軟件項目管理中關(guān)鍵路徑的處理,激發(fā)更深層次的思考。在講述歐拉圖的時候,可以類似地展開案例教學法。首先,給出著名的哥尼斯堡七橋問題,然后利用抽象的計算思維方法忽略橋的寬度、距離等無關(guān)的因素,從而對哥尼斯堡七橋問題進行建模,自然地得出歐拉圖的定義。
四、結(jié)束語
作為計算機相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程,離散數(shù)學為計算思維能力的培養(yǎng)提供了一個很好的平臺,也為更好地展開離散數(shù)學教學內(nèi)容的組織和教學方法的改革提供了思路。本文在分析離散數(shù)學教學內(nèi)容和計算思維的內(nèi)在關(guān)系基礎(chǔ)上,從教學內(nèi)容和教學手段兩個方面進行了一定的探索,將計算思維的培養(yǎng)有機地結(jié)合到離散數(shù)學的教學過程中。從教學效果和學生反饋來說,都取得了顯著的成效。然而,在加強了計算思維的培養(yǎng)之后,還要求能夠應(yīng)用新的思維方法解決具體的專業(yè)問題,能夠推陳出新,提出新的思維方法。這些方面僅僅依靠離散數(shù)學的教學還遠遠不夠,需要將計算思維的培養(yǎng)理念貫穿于各個專業(yè)課程的教學過程中。
參考文獻:
[1]Jeannette putational Thinking[J].Communications of ACM,2006,49 (3):33-35.
[2]周以真.計算思維[J].中國計算機學會通訊,2007,3(11).
[3]李國杰.計算思維不僅僅屬于計算機科學家[N].大眾科技報,2009-08-02(B01).
[4]孫家廣.計算機科學的變革[J].中國計算機學會通訊,2009,2.
[5]廖偉志,李文敬,王汝涼.計算思維在離散數(shù)學課堂教學中的應(yīng)用[J].計算機科學,2008,35(11).
關(guān)鍵詞:人工智能;教學內(nèi)容;教學方法
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1 引言
人工智能(AI)是二十世紀五十年代后期興起的利用計算機模擬人類智能活動去求解問題的學科,與空間技術(shù)、原子能技術(shù)一起被譽為二十世紀三大科學技術(shù)成就,目前廣泛應(yīng)用于專家系統(tǒng)、機器翻譯、語音識別、文字識別、計算機視覺、機器人、電子游戲等方面,已經(jīng)成為計算機技術(shù)發(fā)展以及許多高新技術(shù)產(chǎn)品中的核心技術(shù)。
為了適應(yīng)人工智能技術(shù)日益廣泛的需要,國內(nèi)外高校普遍開設(shè)了“人工智能”方面的課程,特別是作為計算機方面專業(yè)的核心課程之一。我校自從1993年開始為自動化專業(yè)本科生開設(shè)“智能控制”選修課,1996年為自動化、計算機、機械等專業(yè)本科生開設(shè)“人工智能導論”、“人工智能及其應(yīng)用”課程。目前,我校軟件學院、信息學院、機電學院都開設(shè)了“人工智能導論”課程,已經(jīng)成為計算機科學與技術(shù)、軟件工程、數(shù)字媒體技術(shù)、自動化、機械制造與自動化等許多專業(yè)本科生的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,也是面向包括人文社科等全校所有專業(yè)的公選課之一,其目的是使學生了解人工智能的基本概念和基本原理,初步學習和掌握人工智能的基本技術(shù)和前沿內(nèi)容,拓寬知識面,啟發(fā)思路,為學生提供最基本的人工智能技術(shù)和有關(guān)問題的入門性知識,提高學生應(yīng)用開發(fā)軟件的能力和水平,為今后在相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用奠定更為堅實的基礎(chǔ)。因此,建設(shè)好“人工智能導論”課程具有重要意義和很廣的受益面。
由于人工智能是交叉學科,涉及面廣、內(nèi)容抽象、不易理解,學生往往有望而生畏的感覺,在教學過程中,老師教、學生學都比較吃力。為了更好地實現(xiàn)上述教學目標,提高本課程的教學質(zhì)量,協(xié)調(diào)好教與學的雙邊關(guān)系,使學生由望而生畏的感覺,變?yōu)橛杏糜腥さ母杏X,根據(jù)已有人工智能課程在教學與實踐方面的經(jīng)驗和方法,結(jié)合“人工智能導論”課程的近幾年教學實踐,對課程的教學體系、教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、考核方式等方面進行了探索總結(jié)。
2 調(diào)整與優(yōu)化教學體系和教學內(nèi)容
“人工智能導論”是計算機科學與技術(shù)、軟件工程、數(shù)字媒體技術(shù)、自動化、機械制造與自動化等許多專業(yè)本科生的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,也是面向包括人文社科等全校所有專業(yè)的公選課之一,其研究領(lǐng)域及內(nèi)容十分豐富,涉及的基礎(chǔ)面廣。因此如何選好教學內(nèi)容,既能使學生了解本領(lǐng)域的概貌,又能適合學生的基礎(chǔ),便于他們在有限的時間完成學習任務(wù),是一件重要而又困難的事情。
進入21世紀以來,人工智能學科又有了新的發(fā)展。為了及時反映人工智能研究和學科的最新進展,我們修訂了“人工智能導論”的教學大綱,對教學內(nèi)容進一步優(yōu)化和更新,極大充實了各個系統(tǒng)的內(nèi)容。我們確定的教學內(nèi)容主要分為三部分:第1部分為概論,介紹人工智能的基本概念、基本內(nèi)容、主要研究領(lǐng)域及發(fā)展過程;第2部分是知識表示,推理和搜索技術(shù),討論幾種常用的知識表示方法、推理技術(shù)(包括確定性推理方法和不確定推理方法)和搜索求解策略;第3部分是人工智能應(yīng)用研究領(lǐng)域,包括專家系統(tǒng)、自然語言理解、機器學習、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等的基本概念和方法等。其中第2部分是基礎(chǔ)理論,是人工智能的重要基礎(chǔ),應(yīng)該循序?qū)W習。第3部分是人工智能的應(yīng)用,由于每個研究內(nèi)容都相對獨立、自成體系且有其專門的學術(shù)著作研究、熱點,因此針對高等院校的本專科生來說,不必循序?qū)W習,而且結(jié)合專業(yè)特點可以選擇其中幾個研究領(lǐng)域。例如對自動化專業(yè)的學生來說,可以選擇專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等,同時可增加在自動控制領(lǐng)域的應(yīng)用,包括專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和進化控制等熱點:而對計算機科學與技術(shù)專業(yè)來說,可以選擇專家系統(tǒng)、自然語言理解、機器學習等,并輔以動物識別系統(tǒng)、語音識別系統(tǒng)、智能機器人等實例。總之就是要把握課程性質(zhì)和教學目的,調(diào)整本課程教學體系,優(yōu)化教學內(nèi)容,讓學生以有限的時間學到人工智能的基礎(chǔ)知識和基本方法。
另外,在選擇和確定教學內(nèi)容時必須兼顧基礎(chǔ)知識和新興技術(shù),注意與相關(guān)課程(如離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、概率論、自動控制原理、Matlab系統(tǒng)仿真、面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)等)的鏈接,密切理論與實際的關(guān)系,通過課堂講授和課外訓練,注意學生能力培養(yǎng),提高他們的學習效果和整體素質(zhì)。
3 加強課程立體化建設(shè)和系列教材研究
在課程的立體化建設(shè)中,教材充當了地基的角色,所有的課程內(nèi)容安排,無不體現(xiàn)出以教材為基本,以教材為模板。所以本著基礎(chǔ)、實用的原則,我們先后編著出版了《人工智能及其應(yīng)用》課程教材導論部分概括性強,引人入勝;基礎(chǔ)部分系統(tǒng)全面,敘述深入淺出,循序漸進;應(yīng)用部分密切理論與實際關(guān)系,典型形象。其中第二版在第一版的基礎(chǔ)上,增加了證據(jù)理論、模糊推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等理論的一些典型應(yīng)用,使學生能夠更深入地理解和應(yīng)用這些理論;另一方面,又新增了自然語言理解及其應(yīng)用內(nèi)容,以適應(yīng)目前計算機翻譯、人機自然語言交互等技術(shù)日益廣泛應(yīng)用的需要。系列教材適應(yīng)了人工智能導論新課程開設(shè)的需要,反映了人工智能學科的發(fā)展,為人工智能課程確立了基本框架,發(fā)揮了重要作用。系列教材的問世不僅解決了本校“人工智能導論”課程教學用書的問題,而且也被各兄弟院校普遍采用,促進了該課程的普遍開設(shè),推動人工智能學科的發(fā)展。
為了配合教材第二版的教學和自學,在已有教學經(jīng)驗和教學成果積累的基礎(chǔ)上,制作了高質(zhì)量的教學課件和完整的教學視頻錄像,并刻錄成光盤隨書供讀者使用;同時又研究與開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)課程(http://),以更好地調(diào)動學生的學習興趣和主動性,促進本課程的教學改革。
包括主教材、電子教案、教學視頻錄像、網(wǎng)絡(luò)課程及教學資料庫等在內(nèi)的課程立體化建設(shè)符合二十一世紀高校教學的要求,支持教師提高教學手段現(xiàn)代化的水平,更貼合學生的學習需求。
4 改革與創(chuàng)新教學模式和教學方法
在“人工智能導論”課程教學的過程中,我們積極探索教學新路,經(jīng)過數(shù)年辛勤試驗,結(jié)合蔡自興教授等對人工智能課程的建設(shè)經(jīng)驗,對課程的教學模式和教學方法進行了如下一些的改革與創(chuàng)新。
(1)通過多種途徑激發(fā)學生的學習興趣
“興趣是最好的老師”,“人工智能導論”課程的學習效果,直接受到學生興趣和參與意識的影響。由于這是一門導論性前沿課程,一般來說,學生開始學習興趣很大。但是,當一些學生開始接觸到抽象概念和算法時,往往感到不易接受。我們通過各種途徑和方法,激發(fā)和培養(yǎng)學生的學習興趣。例如,鼓勵學生參與課堂討 論、布置讀書報告和課外實驗、以問題為導向的啟發(fā)式教學、專題討論/辯論等形式。特別,我們精心組織和準備了模糊控制技術(shù)及其應(yīng)用、智能機器人技術(shù)與應(yīng)用、智能交通、BCI(腦機交互接口)等專題,以及智能調(diào)度軟件、語音識別系統(tǒng)、動物識別系統(tǒng)、足球機器人比賽、機器人軌跡跟蹤、倒立擺的智能控制等課內(nèi)演示,使學生擴大了眼界,增加了感性知識,達到提高學生學習興趣的目的與效果。
(2)面向問題的啟發(fā)式教學
人工智能中的許多問題,有的似是而非,有的引人入勝。在教學中,有意識的提出相關(guān)問題,提請學生思考,鼓勵學生提出自己的猜想和解決方案。然后逐步進入教材中的解決方案,啟發(fā)學生求解這些問題,并進行分析和比較,從而強化了學生學習的主動意識和參與意識,提高了學生的學習積極性。例如,在講到比較抽象的“遺傳算法”時,提出“遺傳算法如何用于優(yōu)化計算?”這一問題。針對該問題,先從“達爾文的生物進化論”入手,討論“遺傳”、“變異”和“選擇”作用;然后通過一個簡單的例子,從特殊到一般地啟發(fā)學生思考“遺傳”、“變異”和“選擇”的實現(xiàn),最終讓學生與教師一起導出遺傳算法用于優(yōu)化計算的基本步驟。這樣,學生不但從中學習了遺傳算法,而且得到一次邏輯思維的訓練,取得很好的教學效果。
(3)課堂辯論與交互式教學
組織課堂辯論,討論的議題包括人工智能的應(yīng)用前景和其他比較等有爭議的問題。學生對這些問題展開了激烈的爭論,激發(fā)了學習潛能,明確了學習目標。例如,為了加深學生對智能機器人內(nèi)涵的理解,我們組織了“機器智能能否超過人類智能”的辯論會。會前正反雙方結(jié)合本課程內(nèi)容及其相關(guān)知識,認真進行準備;辯論會上正反雙方唇槍舌戰(zhàn),激烈爭辯,氣氛熱烈。辯論后,學生余意未盡,討論熱情不減。無論是哪一方獲勝,都達到了預(yù)期的效果。教學中我們還注意采用了多種交互式策略,如課堂上教師提問可鼓勵或指定學生提問,也可由學生自由地就某個知識點進行主題發(fā)言后老師點評等。
(4)個性化學習與因材施教
在本課程教學過程中注意對學生因材施教和個性化教學。例如,通過組織學生進行讀書報告的形式,鼓勵學生從多方面、多角度考慮問題,多提新穎思想,有意識地鼓勵優(yōu)秀學生探討比較深層的內(nèi)容,并輔導優(yōu)秀學生將其成果以科技論文和發(fā)表文章的形式轉(zhuǎn)化為成果。又如,在教學設(shè)計和實驗設(shè)計中,注意要求學習有余力和興趣的學生選作部分探索性、創(chuàng)新性的功課和實驗(選學內(nèi)容,如模糊控制器的設(shè)計、進化控制等),從而引導學生發(fā)揮個性優(yōu)勢,達到因材施教的目的。同時注意分析學習較差的學生的具體困難,進行有針對性的指導。
(5)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學的使用
本課程在PPT演示文稿和網(wǎng)絡(luò)課程上,采用了大量的多媒體表現(xiàn)形式,如視頻、動畫、聲音和圖像等。目的在于使得人工智能抽象的知識形象化,便于學生理解。例如,課內(nèi)讓學生在線觀看涂曉媛博士的計算機動畫“人工魚”的錄像片段、人工生命Floy中生命智能體在環(huán)境中不斷的適應(yīng)進化構(gòu)成演示等,有助于加深學生對所學知識的理解,促進教學水平的提高,激發(fā)了學生對課程的興趣,使學生創(chuàng)新意識得到增強。此外,隨教材附贈的教學光盤和開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)課程(http://)提供了學生課外自學用的高質(zhì)量的電子課件、完整的教學視頻錄像、豐富的實驗和案例資料等,以更好地調(diào)動學生的學習興趣和主動性。
(7)理論與實踐結(jié)合
在教學內(nèi)容安排上,注意理論聯(lián)系實際,適時布置一些人工智能實驗給學生進行課外練習。設(shè)計的課外實驗包括產(chǎn)生式系統(tǒng)實驗,歸結(jié)反演實驗,主觀Bayes推理網(wǎng)絡(luò)實驗,A搜索實驗,以及基于Maltab工具箱的模糊控制位置跟蹤系統(tǒng)、兩車追趕模糊控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別仿真、遺傳算法優(yōu)化計算等實驗。通過實踐和參與,保持學習興趣,有助于學生對人工智能基本概念和難點的理解,掌握基本方法和技術(shù),為從事智能系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)打下基礎(chǔ),從而達到教學目的。例如,我們組織學生參觀我們的研究生綜合自動化實驗室,觀看機器人臂取物、倒立擺控制、語音識別軟件、指紋識別軟件、智能調(diào)度軟件等演示,密切理論與實際的關(guān)系。
我們在教學改革實踐中探索的這些教學方法,有利于充分激勵學生的學習積極性和主動性,有利于鼓勵學生發(fā)揮獨立思考和創(chuàng)新思維,有利于多方位培養(yǎng)學生學習發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
5 運用多樣化的教學手段和考核方式
5.1 多樣化的教學手段
采用現(xiàn)代信息技術(shù)進行教學,構(gòu)筑“人工智能導論”課程的現(xiàn)代教學模式,是本課程的主要特點之一。教學過程中采用了多媒體教學課件和網(wǎng)絡(luò)課程相結(jié)合的方法,充分利用多媒體的豐富表現(xiàn)形式,利用網(wǎng)絡(luò)課程的交互性、情景化等,進行教學。采用的方法包括:
(1)抽象知識內(nèi)容的多媒體表示
通過動畫和視頻來演示抽象的概念、算法和過程,包括機器人軌跡跟蹤、機器人臂取物、足球機器人比賽、倒立擺控制、“人工魚”等錄像片段,以及智能調(diào)度軟件、語音識別系統(tǒng)、指紋識別系統(tǒng)、動物識別系統(tǒng)等軟件演示。
(2)通過PPT撰寫教案
精心編制PPT,組織好課件內(nèi)容,做到圖文并茂,提綱挈領(lǐng),便于學生理解,便于教師講授。
(3)開發(fā)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)課程
“人工智能導論”網(wǎng)絡(luò)課程較好的實現(xiàn)了交互性、在一定程度上實現(xiàn)了學習過程的情景化。在交互性方面,通過網(wǎng)絡(luò)課程的課堂練習和章節(jié)練習,評價學生的學習情況,并給學生提出學習建議。在情景化方面,采用了在線答疑形式,使得學習過程豐富有趣。
(4)先進實驗系統(tǒng)的觀摩與演示
利用我們的研究成果等有利條件,有針對性地對學生進行成果演示(包括智能調(diào)度軟件、語音識別系統(tǒng)、指紋識別系統(tǒng)、動物識別系統(tǒng)等軟件),使學生知道學了有用,而且很有用,很有趣,很有意義,從而進一步誘導學生的學習興趣,鞏固了課堂所學知識,提高了教學質(zhì)量。
教學效果通過上述先進的現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用,不僅極大地提高了學生的學習興趣和主動性,而且也取得很好的實際教學效果,提高教學質(zhì)量。
5.2 作業(yè)、考試等教改舉措
(1)改革作業(yè)方式與方法
改變過去那種單純的書面習題作業(yè),發(fā)展成為必須交給教師評閱的書面家庭作業(yè)、不必交給教師的課外思考題目、口頭布置的思考題或閱讀材料以及大型作業(yè)等。其中上交作業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)進行,教師批閱后的作業(yè)也通過網(wǎng)絡(luò)返回給學生,實現(xiàn)了作業(yè)呈交和返回的網(wǎng)絡(luò)化。
(2)改革考試方式與方法
如何對本課程的考試方式進行改革一直是我們探索的問題。我們綜合考慮課堂出勤情況(10%)、平時正式作業(yè)成績(20%)和期末課程考試(70%),進行綜合評分。期末考試有時采用綜合試題考試,出幾個大題目讓學生選擇其中幾個進行開卷筆試,當面交卷后評分;有時采用課外開卷論文結(jié)合或口試面試。最近,我們還對部分學生結(jié)合實驗或?qū)嶋H問題提問等進行考核。我們正進一步改革、試驗和探索,使考試成為衡量與培養(yǎng)創(chuàng)新能力,促進學生學習主動性和提高課程教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
論文摘要:隨著計算機的不斷普及,學生計算機基礎(chǔ)素質(zhì)也越來越高,為了讓學生能有更多的時間和精力去學習更深的計算機知識,廣州航海高等專科學校決定將計算機應(yīng)用課程原有的54學時改為36學時。但同時為了保證教學的質(zhì)量,達到教學目的,必須對課程教學方法進行改革來提高教學的效率。筆者根據(jù)自身多年的教學經(jīng)驗,根據(jù)學生的實際情況對廣州航海高等專科學校計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程的教學方法改革進行研究。
一、引言
廣州航海高等專科學校是一所以工科為主,航海類專業(yè)為特色,經(jīng)、管、文等學科兼容的高等院校,現(xiàn)有全日制在校生近7000人,主要的任務(wù)是根據(jù)市場經(jīng)濟對人才的需求,為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)合格的中高級專業(yè)技術(shù)人才。由于學員學生的學習任務(wù)較重,為了讓學生能夠?qū)W習到更多的計算機技能知識,學院決定將介紹計算機基礎(chǔ)知識的計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程學時有原來的54學時改為36學時,從而讓學生能有更多的時間和精力來學習更加專業(yè)的計算機技能知識。從而讓完成學校“為社會培養(yǎng)各種實用人才”的任務(wù),讓學生能更好的使用日后的工作崗位,讓學生有更好的自身可持續(xù)性發(fā)展。
二、高職院校計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程內(nèi)容與要求
根據(jù)高職院校計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程的教學目標,其教學的內(nèi)容大致可以分成三個模塊:1、了解計算機原理、網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等基礎(chǔ)知識以及與計算機相關(guān)的倫理、經(jīng)濟、社會等問題;2、熟悉計算機的基本操作;3、熟悉計算機操作系統(tǒng)以及一些常用軟件的使用。
從教學的目標可以看出,計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程主要讓學生對計算機相關(guān)的知識有大致的了解,并且熟悉計算機基本的操作。隨著計算機的普及,一部分學生已經(jīng)有了一定的計算機基礎(chǔ),對于他們而言54學時的課程有點浪費。因此,學院決定將課程改為36學時,讓他們有更多的時間去學習更為專業(yè)的計算機知識。但是同時為了讓計算機基礎(chǔ)知識相對薄弱的學生更好的了解計算機相關(guān)的基礎(chǔ)知識,學院決定改革計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程的教學方法,提高教學效率,保證教學質(zhì)量。
三、教學方法的改革實踐
為了在課時減少的同時,保證教學的質(zhì)量,提高教學效率。筆者在教學過程中主要采取如下的方法來進行教學改革:
1、利用多媒體工具直觀教學
在計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學中,特別在對于一些涉及到計算機反饋信息的內(nèi)容教學時,如果采用傳統(tǒng)的教師板書和講述,學生思考的教學方式,那么盡管教師累的滿頭大汗,但是學生也往往只是一知半解。如果合理的使用多媒體工具,可以在屏幕顯示器上進行相關(guān)內(nèi)容的教學,那么就能增強學生的直觀感受,大大提高教學的效率。
2、“解惑”式教學
目前,隨著計算機的普及,學生或多或少對計算機都有一定的了解。因此,教師應(yīng)該以教材為基礎(chǔ),引導學生有層次、有重點的學習。讓學生直接在計算機上進行操作,并且借助教材來節(jié)省對教學內(nèi)容的理解。筆者在教學過程中,經(jīng)常在課堂開始時就明確告訴學生課堂教學目標,然后對學生進行適當?shù)囊龑В寣W生在操作、學習過程中發(fā)現(xiàn)問題,并且解決問題,當學生碰到無法解決的問題時,及時進行解惑。而不是直接參照教材,面面俱到。
3、注重操作技能的培養(yǎng)
計算機教育具有非常強的應(yīng)用好操作需求,是一種能力教育。從前面所分析的高職院校計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課的目標可以看出,課程應(yīng)該是在學生對計算機相關(guān)理論知識有所理解的基礎(chǔ)上,熟悉計算機操作系統(tǒng)以及一些常用軟件的操作。因此,計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課的重點在于“學以致用”,在授課過程中的“用”指的就是讓學生在理論教學結(jié)束之后,讓學生通過實驗來驗證教學內(nèi)容中的理論知識,從而領(lǐng)略到理論中的精華。因此,筆者在教學實踐中,非常注重學生實際操作能力的培養(yǎng),并取得了非常好的效果。
4、注重學生自學能力的培養(yǎng)
計算機技術(shù)的發(fā)展速度和更新速度都較快,再加上學校教育的局限性,使得學生所學知識與實際計算機技術(shù)發(fā)展水平之間的差距越來越大。因此,必須培養(yǎng)學生的自學能力,讓學生不斷的將獲取的知識轉(zhuǎn)換成自身的能力。學生自學能力的培養(yǎng)首先必須注意培養(yǎng)學生學習的興趣,可以在教學過程中不斷的引入一些新的技術(shù),從而喚起學生的求職欲望,這對學生思維的啟迪有很大的幫助,使其自覺想專業(yè)的深度和廣度發(fā)展;然后在學生自學過程中,教師必須加以鼓勵和耐心指導,從而提高學生自學的信息,從而為學生打造良好的自學基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語
為了在學時減少的情況下,完成教學目標,保證教學質(zhì)量,只能是對教學的方法進行改革來提高教學的效率。作者根據(jù)自身的工作經(jīng)驗以及學校學生的實際情況,提出利用多媒體工具直觀教學、“解惑”式教學、注重操作技能的培養(yǎng)、注重學生自學能力的培養(yǎng)等方面來提高教學的效率,重點在于改變傳統(tǒng)的教學方法,注重學生的動手能力,讓學生在實際操作過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。作者所提出的幾種教學方法改革方案在教學實踐過程中取得了很好的效果。
參考文獻
[1]于智平.提高計算機教學效益的幾點體會[J].中國電化教育,2010(3)
[2]李學農(nóng).走進網(wǎng)絡(luò)時代與教育“新概念”[J].江蘇教育學院學報(社科版),2009(1)
[3]宋亦兵等.實于現(xiàn)代計算機基礎(chǔ)教育的新型教育[J].佛山大學學報,2010(2)
[4]桑新民.當代信息技術(shù)向基礎(chǔ)教育挑戰(zhàn)[J].中國電腦教育報,2007.4.9
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)工程;知識體系;課程體系;專業(yè)方向
中圖分類號:G642文獻標識碼:B
1前言
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)是國家教育部審定并設(shè)置的全國高校本科專業(yè)之一,是計算機專業(yè)與通信專業(yè)交叉的一門專業(yè),也是目前我國高校計算機院(系)普遍開設(shè)的計算機科學類本科專業(yè)之一。
但應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)工程人培養(yǎng)目標如何定位,專業(yè)知識體系如何建立卻一直是被受困擾的問題。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的一門新技術(shù),也是計算機技術(shù)與通信技術(shù)交叉的一門學科。由于計算機類各本科專業(yè)也需要開設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)方向的課程,最普遍的現(xiàn)象是許多高校計算機院(系)將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)開設(shè)成為計算機科學與技術(shù)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)方向,二者之間的培養(yǎng)目標相似,知識體系僅是幾門課之間的差別。另一種現(xiàn)象就是部份高校將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)開設(shè)成為通信工程專業(yè),沿用通信工程的知識體系再加設(shè)幾門計算機專業(yè)類的課程。應(yīng)該說這兩種現(xiàn)象都沒有形成網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)本身的專業(yè)特色知識體系。
本文作者依據(jù)近年來從事網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)、課程知識體系建設(shè)和教學的經(jīng)驗,對網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)知識體系建設(shè)進行如下探討。
2網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標的確立
專業(yè)知識體系的建設(shè)必須緊扣專業(yè)培養(yǎng)目標,作為網(wǎng)絡(luò)工程本科層次的人才培養(yǎng),應(yīng)該定位于應(yīng)用型的網(wǎng)絡(luò)工程人才。應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標首先是具有一定的計算機基礎(chǔ)知識,其實是其核心培養(yǎng)目標是具有程與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的設(shè)計、規(guī)劃、部署、實施、開發(fā)、管理以及銷售工作,這些內(nèi)容在時間關(guān)系上反映了網(wǎng)絡(luò)工程的全過程,在業(yè)界擔當“網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師”、“網(wǎng)絡(luò)工程師”、“網(wǎng)絡(luò)測試工程師”、“網(wǎng)絡(luò)銷售工程師”等角色能力的人才。
從網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)培養(yǎng)目標來可以將該專業(yè)分為四個方面的能力培養(yǎng):計算機應(yīng)用能力、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃部署能力、網(wǎng)絡(luò)編程與應(yīng)用開發(fā)能力、網(wǎng)絡(luò)管理能力。由于目前應(yīng)用軟件開發(fā)基本都是基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的應(yīng)用開發(fā),從而網(wǎng)絡(luò)編程與應(yīng)用開發(fā)能力也屬于計算機類本科專業(yè)必備的能力,而且許多高校將網(wǎng)絡(luò)編程與應(yīng)用開發(fā)能力作為計算機科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)方向與特色來看待。就專業(yè)特色而言,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃部署能力、網(wǎng)絡(luò)管理能力才真正是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)有別于其它計算機類本科專業(yè)之處。
另外,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)也必須有別于通信工程專業(yè)。通信工程專業(yè)培養(yǎng)目標是具備通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)方面的理論知識和基本實踐技能;能適應(yīng)通信技術(shù)與工程領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、設(shè)備以及信息交換、傳輸、處理方面的科學研究、工程設(shè)計、運行維護、系統(tǒng)管理的高級工程技術(shù)人才。盡管網(wǎng)絡(luò)工程和通信工程專業(yè)都涉及到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)知識,但二者之間確有著區(qū)別,通信工程著重于信號和通信類知識,網(wǎng)絡(luò)工程著重于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和協(xié)議類知識。換言之,通信工程著重于電信企業(yè)大網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)與管理,網(wǎng)絡(luò)工程著重于用戶端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺的建設(shè)與管理。
3網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)知識體系的建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)知識體系可采用“平臺+方向”方式建設(shè)。整個知識體系可劃分為兩個平臺和三個基本方向。
3.1兩個平臺
本著“厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用、強能力”的知識體系建設(shè)原則,為使學生具有扎實的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識,本專業(yè)搭建可兩個平臺:公共基礎(chǔ)課平臺,包括人文和社科基礎(chǔ)課程、理工科基礎(chǔ)課程以及計算機基礎(chǔ)及應(yīng)用課程;專業(yè)基礎(chǔ)課平臺,包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃部署類課程、網(wǎng)絡(luò)管理類課程、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)類課程和專業(yè)特色類課程。以適應(yīng)社會對應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的基本需求。
3.2三個基本方向
三個基本方向課程以專業(yè)課程為主,其教學應(yīng)在強調(diào)知識傳授的同時,注重學生應(yīng)用能力的培養(yǎng)與個性發(fā)展。通過基本方向課程學習使學生在網(wǎng)絡(luò)工程的某一職業(yè)領(lǐng)域具有較強的專業(yè)基礎(chǔ)知識和解決工程問題的實踐能力。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃部署方向主要包括組網(wǎng)工程、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、通信網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)性能測試等課程。組網(wǎng)工程主要介紹網(wǎng)絡(luò)需求分析、工程設(shè)計、綜合布線、設(shè)備選型知識。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)主要介紹路由和交換技術(shù)的配置與管理知識。通信網(wǎng)技術(shù)主要介紹無線網(wǎng)、移動網(wǎng)、寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)、接入網(wǎng)等知識。網(wǎng)絡(luò)性能測試主要介紹網(wǎng)絡(luò)性能指標、測試方法、測試技術(shù)和測試設(shè)備的有關(guān)知識。
網(wǎng)絡(luò)管理方向主要包括網(wǎng)站建設(shè)與管理、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析等課程。網(wǎng)站建設(shè)與管理主要介紹網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的配置、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議與應(yīng)用知識。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要介紹網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)知識與技術(shù)、防火墻技術(shù)與配置等知識,入侵檢測技術(shù)主要介紹黑客攻擊技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、計算機取證技術(shù)等知識。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析主要介紹網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析方法與協(xié)議實現(xiàn)的知識。
網(wǎng)絡(luò)編程與應(yīng)用軟件開發(fā)方向主要包括網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計、WEB編程技術(shù)、J2EE應(yīng)用開發(fā)與部署、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計介紹基于套接字的編程方法、進程(線程)間的通信知識。WEB編程技術(shù)主要介紹基于Java、JSP、Servlet和JDBC的編程知識。J2EE應(yīng)用開發(fā)與部署主要介紹基于Servlet、Struts和Hibermate即SSH框架的編程技術(shù),以及應(yīng)用軟件的部署方法。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要介紹網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識、Oracle數(shù)據(jù)庫知識。
特色類專業(yè)課程主要以新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)為主,可選擇網(wǎng)絡(luò)并行計算技術(shù)、網(wǎng)格計算技術(shù)、多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)、高性能網(wǎng)絡(luò)等方面的課程。
從網(wǎng)絡(luò)工程三個基本方向可分析出這三個基本方向與計算機科學與技術(shù)專業(yè)、通信工程專業(yè)之間的關(guān)系如圖1所示:
圖1網(wǎng)絡(luò)工程三個基本方向與其它專業(yè)知識的關(guān)系
其中人文和社科基礎(chǔ)課程主要指政治、思想道德、體育、大學英語等課程。理工科基礎(chǔ)課程主要指高等數(shù)學、
線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計與概率論、離散數(shù)學、數(shù)字電路等課程。計算機基礎(chǔ)與應(yīng)用課程主要指計算機導論、計算機組成原理、程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、計算機網(wǎng)絡(luò)等計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程。
3.3網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)核心課程體系建設(shè)
通過對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)知識體系的分析,可以得出網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)核心課程體系如圖2所示:
圖2網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)核心課程體系
鑒于在專業(yè)教學學時、教學人員和教學設(shè)施的不同,各高校在開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)時,可選擇三個專業(yè)方向之一并加以一定特色的專業(yè)課程來進行人才培養(yǎng),以達到不同特色網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng)目標。也可以分不同年級采用不同的專業(yè)方向進行培養(yǎng),以滿足社會對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)各方面人才的需求。
4結(jié)束語
本科教育的專業(yè)課程知識體系并不是一層不變的,應(yīng)隨著科學技術(shù)的發(fā)展和社會的需求而變化,這才符合科學發(fā)展觀的理論。本論文中所討論的網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)的專業(yè)課程知識體系,是對近幾年各高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)知識體系的歸納和分析基礎(chǔ)上做出的一個探討,但隨著社會的進步,該專業(yè)課程知識體系也應(yīng)處于一個不斷完善的進程中。
參考文獻:
“信息技術(shù)”(Information Technology,簡稱IT)作為計算機學科的一個新的專業(yè)方向在2001年底正式提出的,隨后在IEEE-CS/ACM CC2004中被確立,CC2004最終定稿為CC2005并于2006年3月。2003年秋季ACM信息技術(shù)教育專委會(SIGITE)成立了IT課程規(guī)范起草小組負責信息技術(shù)專業(yè)和課程規(guī)范(Computing Curricula Information Technology Volume,簡稱CCIT)的制訂工作,并在CC2004和CC2005中給出了主要的框架體系,2005年10月了CCIT的征求意見稿,并于2008年11月形成了IT2008。計算領(lǐng)域教育界達成這樣的共識:“信息技術(shù)”專業(yè)是當今發(fā)展很快、社會急需且需求很大、并已自成知識體系且具有獨立教育學意義的一個專業(yè)方向。其基本目標是培養(yǎng)這樣的專業(yè)人才:能夠通過對計算技術(shù)的選擇、建設(shè)、應(yīng)用、集成和運維管理,為社會各單位或個人提供支持并滿足他們的需求。計算技術(shù)是構(gòu)成現(xiàn)代文化不可或缺的重要部分,也是推動世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的主要動力,計算已經(jīng)成為我們這個時代的標志性技術(shù),正在改變著我們的工作和生活方式,培養(yǎng)“信息技術(shù)”專業(yè)人才是世界從工業(yè)化社會向信息化社會轉(zhuǎn)變的必然要求。
在我國,教育部高等學校計算機科學與技術(shù)教學指導委員會于2003年開始啟動了我國計算機專業(yè)規(guī)范的制訂工作,并于2006年9月了《高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范(試行)》(以下簡稱《規(guī)范》),明確了計算機專業(yè)的四個專業(yè)方向,其中新增了“信息技術(shù)”專業(yè)方向,該專業(yè)方向的定位和內(nèi)涵基本上與CC2005接軌。同時,《規(guī)范》鼓勵各學校制定并執(zhí)行和本規(guī)范相容且有自身特色的專業(yè)培養(yǎng)方案。特別是對新設(shè)立的“信息技術(shù)”方向,《規(guī)范》留出了更多的空間,需要大家在實踐中補充和完善。
開展“信息技術(shù)”專業(yè)人才的培養(yǎng)工作具有挑戰(zhàn)性,存在較大的難度。其難度不僅僅是因為它是一個新的專業(yè)方向,需要建設(shè)課程體系、儲備師資力量等,更大程度上是由于社會對該專業(yè)人才的要求相比對傳統(tǒng)計算機專業(yè)(包括軟件工程)人才的要求有著很大的不同點。
首先,“信息技術(shù)”專業(yè)的畢業(yè)生需要掌握通用的信息技術(shù),同時要學習并熟悉一種典型的應(yīng)用領(lǐng)域或行業(yè)。按照IT2008的定位,相對于傳統(tǒng)的“信息系統(tǒng)”(Information Systems,簡稱IS)專業(yè)關(guān)注信息技術(shù)的“信息”方面,“信息技術(shù)”更加關(guān)注“技術(shù)”本身。但是,“信息技術(shù)”專業(yè)畢業(yè)生直接面向社會信息化的應(yīng)用需求,完全獨立于應(yīng)用進行培養(yǎng)是達不到要求的。所以,一方面該專業(yè)畢業(yè)生的基礎(chǔ)是掌握構(gòu)建各行各業(yè)信息系統(tǒng)都需要的通用性技術(shù)和方法,另一方面還需要深入地了解某種行業(yè)或領(lǐng)域的信息技術(shù)應(yīng)用情況,否則就缺少了整體上對通用技術(shù)進行學習和實踐的載體,不利于畢業(yè)生的就業(yè)。如今,信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)遍及了人類涉足的所有領(lǐng)域,這就要求開設(shè)“信息技術(shù)”專業(yè)方向的院校要找準恰當?shù)男袠I(yè)應(yīng)用背景,制訂合適的教學方案,培養(yǎng)出具有特色的人才。
其次,“信息技術(shù)”專業(yè)的畢業(yè)生除了要具備計算領(lǐng)域全面的技術(shù)功底之外,同時需要具備很強的人際溝通等社會活動和協(xié)調(diào)能力。這種社會能力的培養(yǎng)是傳統(tǒng)計算機專業(yè)的軟肋。傳統(tǒng)的計算機專業(yè)教學更多地偏向于“計算機科學”專業(yè)方向,強調(diào)個體的邏輯思維、抽象和編程能力,或多或少地忽略了社會溝通能力的培養(yǎng)。“信息技術(shù)”專業(yè)畢業(yè)生從事的職業(yè)需要與各種背景的同事和客戶打交道,應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)和維護常常涉及非技術(shù)因素,必須要有良好的溝通能力,包括高水準的口頭和書面表達能力,以及理解并能建設(shè)性地評價其他人意見的能力。可以說具備優(yōu)秀溝通能力是“信息技術(shù)”職業(yè)人士成功的基礎(chǔ)。但是,溝通能力靠一兩門課程是很難培養(yǎng)的,需要貫穿于整個四年的教學活動中來培養(yǎng),這就要求引入新的教學內(nèi)容和教學方式,以便最大程度地增強學生的溝通能力。
第三,“信息技術(shù)”是由實際應(yīng)用驅(qū)動的一個專業(yè),非常注重知識與動手能力和實踐經(jīng)驗的結(jié)合。在培養(yǎng)過程中,要提供學生充足且有效的實踐環(huán)境和機會。目前,我國高校的實踐教學環(huán)節(jié)和社會實習機制尚未形成良好的態(tài)勢,從計劃經(jīng)濟轉(zhuǎn)變到市場經(jīng)濟后,實習生的社會成本沒有了明確的承擔實體。雖然,很多IT企業(yè)提供了實習生崗位,但總量不足,只有少數(shù)優(yōu)秀的學生才能獲得實習機會,而且應(yīng)用背景不夠確定,不利于院校批量培養(yǎng)學生。這就要求院校要尋求行業(yè)的支持,能夠把實習環(huán)境和實習生崗位的部分經(jīng)費納入企業(yè)的成本預(yù)算,構(gòu)建切實可用的產(chǎn)學研相結(jié)合的實踐體系支撐環(huán)境。
為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)和問題,國內(nèi)外一些高校相繼開展了“信息技術(shù)”專業(yè)方向的設(shè)置和培養(yǎng)工作,例如,美國馬里蘭州立大學、印第安納州立大學、中密歇根大學、英國Guildford學院、愛爾蘭國立高威大學、韓國鐵道大學等,但與CC2005和IT2008的符合性并不是十分好。而國內(nèi)高校開設(shè)符合《規(guī)范》標準意義上的“信息技術(shù)”專業(yè)方向也剛剛起步,尚沒有公開報道的資料。
北京交通大學計算機與信息技術(shù)學院依托其長期參與鐵路信息化建設(shè)工作的悠久歷史和良好基礎(chǔ),針對鐵路行業(yè)信息技術(shù)特色需求,于2006年初開始研討鐵路特色信息技術(shù)專業(yè)方向的設(shè)立工作。我們與鐵路信息化工作主管部門和相關(guān)單位進行了溝通,在充分調(diào)研后認為面對我國高速鐵路快速發(fā)展的大好形勢,培養(yǎng)鐵路特色的“信息技術(shù)”專業(yè)人才是必要和可行的。在《規(guī)范》的指導下,學院于2007年3月形成了《“現(xiàn)代鐵路信息技術(shù)”專業(yè)設(shè)計》報告,在計算機科學與技術(shù)專業(yè)中開設(shè)“鐵路信息技術(shù)”專業(yè)方向,開設(shè)了鐵路信息技術(shù)相關(guān)課程,兩年來每年有30名左右的學生自愿選擇該方向。2008年修訂完成了《北京交通大學計算機與信息技術(shù)學院計算機科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)計劃》,進一步完善了“鐵路信息技術(shù)”專業(yè)方向的培養(yǎng)方案,明確了與計算學科其他方向的關(guān)系。
2鐵路信息技術(shù)人才培養(yǎng)的需求背景
鐵路是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施,是國民經(jīng)濟的大動脈,是一個龐大的網(wǎng)絡(luò)性產(chǎn)業(yè)。我國鐵路行業(yè)采取各種有效措施,實現(xiàn)了以6%的世界鐵路營業(yè)里程完成世界鐵路25%的運輸工作量,運輸密度為世界之最。但“一票難求”、“一車難裝”的現(xiàn)象依然存在。我國工業(yè)化、市場化、城鎮(zhèn)化進程的加快,必將使全社會運輸需求總量持續(xù)增長。預(yù)測到2020年,全國鐵路旅客、貨物運輸需求將分別達40億人、40億噸,年均增長速度分別為8%和4%。2004年1月,國務(wù)院審議通過了我國鐵路史上第一個《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,到2020年,我國鐵路營業(yè)里程將達到10萬公里,其中客運專線1.2萬公里,形成四縱四橫為主干線的鐵路路網(wǎng),復線率和電氣化率均達50%。2008年10月,鑒于國內(nèi)經(jīng)濟形勢發(fā)展的變化,《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》做出了一些調(diào)整,將2020年全國鐵路營業(yè)里程規(guī)劃目標提高到了12萬公里,電氣化率上調(diào)為60%,客運專線里程增加到1.6萬公里,并將城際高速鐵路系統(tǒng)由環(huán)渤海、長江三角洲、珠江三角洲地區(qū)擴展到長株潭、成渝、中原城市群、武漢城市圈、關(guān)中城鎮(zhèn)群、海峽西岸城鎮(zhèn)群等地區(qū)。
截至到2008年底,鐵路營業(yè)里程已達7.9萬公里,全年完成客運量14.5億人、貨運量33.1億噸。在縱橫7萬多公里的鐵路營業(yè)線上,馳騁著1.5萬輛機車、50多萬輛車輛。眾多部門、工種相互間的有序聯(lián)動共同完成旅客運輸、貨物運輸、行包運輸和郵政運輸?shù)热蝿?wù)。鐵路運輸組織和指揮系統(tǒng)的輸入和輸出都是信息,信息化是鐵路提高運輸能力和效益、增強鐵路市場競爭力的重要手段,是改造鐵路傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、走新型工業(yè)化道路的必然選擇。中國鐵路信息技術(shù)應(yīng)用始于上世紀六十年代,經(jīng)歷了近四十余年的發(fā)展歷程,從單項的、部門級的以數(shù)據(jù)處理為主的初級應(yīng)用,發(fā)展到今天涉及各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的、覆蓋全路的、實時處理的綜合應(yīng)用。鐵路的高速化、重載化、密集化發(fā)展趨勢,對鐵路信息化建設(shè)提出了更高的要求。
早在1995年召開的鐵道部科技大會上就提出了:鐵路的發(fā)展取決于現(xiàn)代化,而鐵路信息化是鐵路現(xiàn)代化的主要標志。2002年,王麟書總工程師(時任鐵道部總工程師)撰文表示:“鐵路作為國民經(jīng)濟的大動脈,肩負著重大的歷史使命。為適應(yīng)新的形勢,把握機遇,鐵道部提出了實現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展的新思路,作為指導今后鐵路工作的綱領(lǐng)。信息化是鐵路跨越式發(fā)展的重要組成部分,也是實現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展最重要的支撐手段之一,鐵路信息化面臨新的巨大需求,必須進一步加快建設(shè)步伐”。
為了推動鐵路信息化,鐵道部于2005年了《鐵路信息化總體規(guī)劃》,提出了建設(shè)具有中國特色、世界一流的鐵路智能運輸信息系統(tǒng)的總體目標、體系結(jié)構(gòu)、發(fā)展戰(zhàn)略與實施策略,總共要建設(shè)和完善3大信息化應(yīng)用領(lǐng)域、5個基礎(chǔ)平臺、10個建設(shè)方面、38個具體應(yīng)用系統(tǒng),實現(xiàn)調(diào)度指揮智能化、客貨營銷社會化、經(jīng)營管理現(xiàn)代化。其中,運輸組織、客貨營銷、經(jīng)營管理是鐵路信息化的3大應(yīng)用領(lǐng)域。運輸組織領(lǐng)域的信息系統(tǒng),主要服務(wù)于鐵路運輸?shù)恼{(diào)度指揮,涵蓋運輸生產(chǎn)的各主要環(huán)節(jié);客貨營銷領(lǐng)域的信息系統(tǒng),主要服務(wù)于鐵路市場營銷人員和旅客、貨主,向旅客和貨主提供優(yōu)質(zhì)服務(wù);經(jīng)營管理領(lǐng)域的信息系統(tǒng),主要服務(wù)于運力資源、經(jīng)營資源管理與運營決策支持的部門和相關(guān)人員,以保障鐵路運輸?shù)倪\力資源的優(yōu)化配置和降低運輸成本為目標,提高鐵路運輸效益。鐵路信息化公共基礎(chǔ)平臺包括通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺、信息共享平臺、公用基礎(chǔ)信息平臺、信息安全保障平臺和鐵路門戶平臺,為業(yè)務(wù)應(yīng)用層的各應(yīng)用系統(tǒng)提供公用的基礎(chǔ)環(huán)境。鐵路信息化具體細分為10個主要建設(shè)方面和38個重要應(yīng)用系統(tǒng),運輸組織領(lǐng)域包括運輸調(diào)度指揮、運輸生產(chǎn)組織、列車運行控制和行車安全監(jiān)控4個方面共14個應(yīng)用系統(tǒng),客貨營銷領(lǐng)域包括客運營銷和貨運營銷2個方面共6個應(yīng)用系統(tǒng),經(jīng)營管理領(lǐng)域包括運力資源、經(jīng)營資源、辦公信息管理和決策支持4個方面共18個應(yīng)用系統(tǒng)。鐵路信息化是鐵路運輸全員、全面、全方位、全過程的信息化,隨著高速鐵路的快速建設(shè),對信息系統(tǒng)的實時性、安全性、準確性要求也越來越高,其中有大量信息技術(shù)問題需要解決,需要有一批基礎(chǔ)扎實、技術(shù)過硬、能夠勝任鐵路信息化建設(shè)的合格人才。
鐵路信息化建設(shè)已經(jīng)取得了巨大的成績。2009年1月的全國鐵路工作會議指出,2008年我國鐵路技術(shù)創(chuàng)新取得了新的重大突破,京津城際鐵路集成創(chuàng)新了我國高速鐵路列車運行控制系統(tǒng)、自主研發(fā)了數(shù)字化旅客服務(wù)系統(tǒng)、新建客運專線和部分重要干線廣泛采用了鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)(GSMR)、新一代調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC)、全路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)覆蓋率達到95.7%、客票發(fā)售與預(yù)訂系統(tǒng)和貨票信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)升級,鐵路信息化在運輸組織、客貨營銷、經(jīng)營管理方面的作用更加突出。這些技術(shù)進步都離不開信息化技術(shù),同時也更加迫切地需要鐵路信息技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)和儲備。在2009年3月召開的全路信息技術(shù)系統(tǒng)工作會議上,鐵道部何華武總工程師特別指出,要加強培訓,重視人才,以不斷加強信息化管理和技術(shù)人員的現(xiàn)代信息技術(shù)和業(yè)務(wù)知識的學習為重點,深入研究鐵路信息化人才成長規(guī)律,制定人才培養(yǎng)和儲備計劃,健全完善人才資源庫,為鐵路信息化發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。鐵路信息化、特別是高速鐵路信息化的建設(shè),明顯需要培養(yǎng)具有鐵路行業(yè)特色的“信息技術(shù)”專業(yè)人才,其就業(yè)市場很大。
3加強鐵路信息技術(shù)人才培養(yǎng)的舉措
鐵路信息技術(shù)人才的培養(yǎng),離不開鐵路主管部門和主要業(yè)務(wù)部門的支持。鐵路行業(yè)的傳統(tǒng)主干專業(yè)是運輸、信號、線橋隧、機車車輛、電氣等五大專業(yè),計算機專業(yè)作為通用輔專業(yè)尚未列入鐵路緊缺專業(yè)。但是,隨著鐵路信息化需求的持續(xù)增加,鐵道部有關(guān)部門正在考慮鐵路信息化人才的培養(yǎng)和儲備,并開展了積極的工作。
2007年9月,鐵道部人事司技術(shù)干部處組織召開了高校鐵路專業(yè)教材編寫工作會議,經(jīng)北京交大、西南交大、鐵道部運輸局等單位的專家學者共同討論建議,人事司決定將原定“鐵路信號及信息技術(shù)”專業(yè)方向,劃分為“鐵道信號與控制”和“鐵路信息技術(shù)”兩個獨立的方向,新增并確立了鐵路信息技術(shù)專業(yè)作為鐵路行業(yè)關(guān)注的專門人才培養(yǎng)方向的地位。隨后成立了“鐵路信息技術(shù)”特色教材編寫工作組,在鐵道部信息辦的指導下,開展現(xiàn)代鐵路信息技術(shù)導論、鐵路信息技術(shù)標準體系、鐵路信息系統(tǒng)集成與應(yīng)用、鐵路信息安全技術(shù)、鐵路信息系統(tǒng)架構(gòu)、鐵路運營維護信息技術(shù)、鐵路智能信息處理技術(shù)、鐵路信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)、鐵路信息系統(tǒng)工程、鐵路信息資源與規(guī)劃、鐵路運營系統(tǒng)計算機仿真等11本教材的規(guī)劃和編寫工作。2008年3月鐵道部人事司組織在北京交通大學召開了鐵路信息技術(shù)特色教材編寫大綱研討會,認真研討了對大綱的反饋修訂意見,正式布置了教材編寫實施工作,并擴大了參編院校和單位,包括鐵道部信息辦、鐵道部信息中心、北京交大、西南交大、蘭州交大、大連交大等,計劃于2009年底完成全部編寫工作,鐵道部人事司提供了立項建設(shè)經(jīng)費等支持。
2008年4月教育部批準成立了交通運輸與工程學科教學指導委員會(教高函[2008]10號),2008年11月交通運輸與工程教指委批準成立了軌道運輸與工程分委員會,2009年2月分委員會決定下設(shè)6個教學指導組,其中有鐵路信息技術(shù)教學指導組,全面負責專業(yè)建設(shè)指導、教材建設(shè)、專業(yè)規(guī)范制訂等工作。2009年5月,鐵路信息技術(shù)教學指導組召開了第一次全體會議,對指導組的工作計劃以及專業(yè)定位等問題進行了研討。
2006年初,北京交通大學計算機與信息技術(shù)學院著手開設(shè)鐵路特色信息技術(shù)專業(yè)方向的工作,2007年啟動了“現(xiàn)代鐵路信息技術(shù)專業(yè)方向的設(shè)置研究”學院教改項目,制訂了初步的培養(yǎng)方案和教學大綱。為了加強培養(yǎng)學生的實踐動手能力和對鐵路行業(yè)信息化的了解,學院與鐵路信息化主管部門和主要業(yè)務(wù)單位,以及相關(guān)IT企業(yè)建立了多種合作關(guān)系。2007年6月,我校與鐵道部信息技術(shù)中心簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議;2007年7月成立了“北京交通大學―甲骨文鐵路信息技術(shù)實驗室”;2008年1月獲批建設(shè)“高速鐵路網(wǎng)絡(luò)管理教育部工程中心(籌)”;2008年7月成立了“中國軟件評測中心鐵路專業(yè)分中心”;2008年10月學院建設(shè)了“鐵路信息技術(shù)專業(yè)實驗室”;2009年1月啟動了Intel―北京交通大學“云計算在鐵路行業(yè)的研究應(yīng)用及人才培養(yǎng)”合作項目。以鐵路信息技術(shù)作為特色之一,我院計算機科學與技術(shù)專業(yè)于2008年被評為北京市級和國家級特色專業(yè)。
4鐵路信息技術(shù)專業(yè)方向培養(yǎng)方案簡介
按照《規(guī)范》精神和要求,參考CC2005信息技術(shù)方向的設(shè)置思路,我們在設(shè)立鐵路信息技術(shù)專業(yè)方向時遵循了以下的指導思想:
本專業(yè)方向定位為計算機科學與技術(shù)專業(yè)大類下的一個方向,其核心課程與計算機專業(yè)相同,本科的第1~3學期以計算機專業(yè)大類公共課程為主,在第4~7學期中加入該專業(yè)方向的系列特色課程。
本專業(yè)方向設(shè)置主要為我國鐵路信息化建設(shè)提供人才,同時考慮信息技術(shù)專業(yè)的通用性要求,使學生具備該專業(yè)的基本能力以便適應(yīng)其他行業(yè)的信息技術(shù)工作。
本專業(yè)方向以培養(yǎng)本科畢業(yè)應(yīng)用型人才為主,但同時考慮為本學科方向輸送合格的碩士、博士生源,為學生進一步深造奠定扎實基礎(chǔ)。
設(shè)置鐵路信息技術(shù)專業(yè)特色課程應(yīng)遵循以下原則:
以能力培養(yǎng)為主要目的,教學做有機結(jié)合,必修內(nèi)容精而少,教學內(nèi)容設(shè)置既有穩(wěn)定性又有靈活性。
將最新的鐵路信息應(yīng)用技術(shù)引入課堂教學,通過基礎(chǔ)理論知識與實際應(yīng)用、現(xiàn)場需求的結(jié)合,引導和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
通過必修、選修和實習的合理組織,使學生得到充分的實踐訓練,培養(yǎng)學生的自主學習能力。
通過設(shè)置討論、學生報告、小組項目等教學內(nèi)容和考核要求,促進學生表達能力和人際溝通能力的提高。
鼓勵學生通過一些相關(guān)IT企業(yè)的認證考試,如Linux認證考試、Oracle ERP認證考試等。
根據(jù)北京交通大學教務(wù)部門的要求,本科課程由學科門類基礎(chǔ)、大類專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)三個模塊組成。學科門類基礎(chǔ)模塊是必須具備的數(shù)學、物理及其擴展類基礎(chǔ)性課程;大類專業(yè)基礎(chǔ)模塊是為大類學科專業(yè)領(lǐng)域中必要的、最基礎(chǔ)的知識和能力而設(shè)置的理論與實踐課程,計算機專業(yè)以主干核心課程為主;專業(yè)模塊主要有專業(yè)特色方向選修模塊和專業(yè)拓展選修模塊。計算機科學與技術(shù)專業(yè)特色方向模塊分設(shè)三個方向課程組,鐵路信息技術(shù)方向是其中之一,需要修滿8個學分,另外配置了為加強實踐能力和研究素質(zhì)而設(shè)置的專業(yè)拓展選修模塊8個學分。鐵路信息技術(shù)特色方向課程組主要由6門課程構(gòu)成,包括“鐵路信息技術(shù)導論”、“鐵路運營維護支撐信息技術(shù)”、“鐵路通信與控制技術(shù)基礎(chǔ)”、“信息系統(tǒng)集成與應(yīng)用”、“信息系統(tǒng)工程與實踐”、“信息技術(shù)綜合實踐”等。專業(yè)拓展選修包括“鐵路運營調(diào)度系統(tǒng)”、“鐵路信息保障和安全”、“鐵路信息系統(tǒng)測試”、“國外鐵路信息技術(shù)”等課程。另外還安排了3學分的生產(chǎn)實習。
5結(jié)束語
“信息技術(shù)”專業(yè)方向是目前國內(nèi)外越來越受到重視的新興計算學科方向,該專業(yè)方向的建設(shè)和人才培養(yǎng)工作具有挑戰(zhàn)性。我國高速鐵路大發(fā)展也對信息技術(shù)人才的培養(yǎng)提出了新的需求。北京交通大學計算機與信息技術(shù)學院依托多年參與鐵路信息化建設(shè)工作的良好基礎(chǔ),在鐵路相關(guān)主管部門的支持下,率先開展了“鐵路信息技術(shù)”專業(yè)方向的建設(shè)工作,做出了有益的嘗試,一方面能為鐵路信息化建設(shè)提供人才儲備,另一方面也希望為其他院校開設(shè)“信息技術(shù)”專業(yè)方向提供一定的借鑒。
參考文獻:
[1]The Joint Task Force for Computing Curricula 2005. Computing Curricula 2005: The Overview Report,A cooperative project of ACM, AIS, and IEEE-CS[EB/OL].March 2006. /education/curric_vols/CC2005-March06Final.pdf.
[2]SIGITE Curriculum Committee-Writing Subcommittee and the Steering Committee. Information Technology 2008 - Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Information Technology[EB/OL],Nov. 2008. /education/curricula/IT2008%20Curriculum.pdf.
[3]教育部高等學校計算機科學與技術(shù)教學指導委員會. 高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范(試行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
[4]劉真,李紅輝,劉峰. 鐵路信息技術(shù)專業(yè)方向設(shè)置和建設(shè)的思考[C]//王永生、屈波. 研究型大學建設(shè)本科教學改革的研究與實踐-北京交通大學本科教學改革論文集(2008). 北京:北京交通大學出版社,2009:242-246.
[5] 劉峰,李紅輝,劉真.“現(xiàn)代鐵路信息技術(shù)”專業(yè)設(shè)計[R]. 北京:北京交通大學計算機與信息技術(shù)學院內(nèi)部報告,2007,3.
[6] 北京交通大學計算機與信息技術(shù)學院. 計算機科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)計劃[Z]. 北京:北京交通大學計算機與信息技術(shù)學院內(nèi)部資料,2008,12.
[7] 何華武. 快速發(fā)展的中國高速鐵路[J]. 中國鐵路,2006(7):23-31.
[8] 王政,劉琪,何京玉,等.“中國鐵路信息化”系列報道[N]. 中國信息化,2009-2-20:28-52.
[9] 馬鈞培. 中國鐵路信息化建設(shè)的展望[J]. 世界軌道交通,2005(6):22-23.
[10] 王麟書. 中國鐵路信息化建設(shè)與展望[J]. 鐵路計算機應(yīng)用,2003,12(10):1-3.
[論文關(guān)鍵詞] 企業(yè)信息化 信息管理與信息系統(tǒng) 企業(yè)資源計劃 ERP沙盤
[論文摘 要] 本文通過分析企事業(yè)單位信息化建設(shè)人才的需求,探討高校信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)人才職業(yè)定位,研究信息管理專業(yè)人才知識體系構(gòu)成,提出信息管理專業(yè)人才培養(yǎng)新模式,為信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)人才走出就業(yè)瓶頸提供可參考的人才培養(yǎng)新思路。
1現(xiàn)狀分析
高校的專業(yè)設(shè)置受到社會分工的直接影響。一般說來,高校的專業(yè)設(shè)置主要以滿足社會已有專業(yè)分工為原則,使大學生一畢業(yè)就能很好地適應(yīng)專業(yè)工作崗位。
然而,信息管理與信息系統(tǒng)(以下簡稱信息管理)專業(yè)的設(shè)置卻有些特殊。中國信息技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用起步較晚,遠遠落后于發(fā)達國家。為了盡快與發(fā)達國家接軌,加快國家信息化建設(shè)的步伐,在社會專業(yè)崗位并不清晰的情況下,中國高校紛紛開設(shè)信息管理專業(yè)。
從20世紀80年代開始,信息管理專業(yè)從無到有,發(fā)展非常快,至今已遍布全國各大高校。信息管理專業(yè)的職業(yè)定位從建立至今始終處于探索狀態(tài),雖然國內(nèi)外學者一直在研究探索信息管理專業(yè)的教學體系、職業(yè)定位,但是大多沒有系統(tǒng)化地從信息管理專業(yè)社會職業(yè)定位的角度來反思學生的知識構(gòu)成與專業(yè)技能,使得教學體系的改革始終與學生就業(yè)脫離,沒有從根本上實現(xiàn)信息管理專業(yè)學生專業(yè)培養(yǎng)與將來就業(yè)的直接接軌。
從理念上說,信息管理專業(yè)是一個管理學與計算機科學交叉的專業(yè),所學的課程一般包括管理學相關(guān)課程、計算機相關(guān)課程和信息管理相關(guān)課程等。學生的就業(yè)方向可以是管理、計算機和信息管理,側(cè)重在信息管理。
但從實際就業(yè)情況來看,信息管理專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)聘工作崗位時,往往會出現(xiàn)這樣的情況:管理技能不如管理專業(yè)的學生,計算機技能學生不如計算機專業(yè)的。人才市場上提供的信息管理崗位需求比較少,且多數(shù)是要求從事電子化辦公秘書工作,沒有多少專業(yè)技能可言,這樣的崗位各專業(yè)的本科生都可以勝任。由此反映出現(xiàn)行的信息管理專業(yè)在職場上沒有體現(xiàn)其特有的、有別于其他專業(yè)的自身職業(yè)素質(zhì)和技能,這是影響信息管理專業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。
2信息管理專業(yè)人才職業(yè)定位分析
教育部在《普通高等學校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》中對信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標做了明確規(guī)定:本專業(yè)培養(yǎng)具有現(xiàn)代管理學理論基礎(chǔ)、計算機科學技術(shù)知識能力,掌握系統(tǒng)思想、信息系統(tǒng)分析和設(shè)計方法以及信息管理等方面的知識與能力,能在國家各級管理部門、工商企業(yè)、金融機構(gòu)、科研單位等從事信息管理及信息系統(tǒng)分析、設(shè)計、實施管理和評價等方面工作的高級專門人才。
根據(jù)上述培養(yǎng)目標來檢索具體的社會崗位需求,發(fā)現(xiàn)國家企事業(yè)單位或部門在招聘的時候很少提供信息管理專業(yè)崗位需求,即使提到也是等同于計算機相關(guān)專業(yè)要求。
國家企事業(yè)單位信息化建設(shè)已經(jīng)進入高速發(fā)展軌道,信息化戰(zhàn)略地位、信息化推進組織體系、 信息化政策規(guī)劃體系、信息化基礎(chǔ)設(shè)施等已初步建立。信息化建設(shè)已經(jīng)成為衡量企事業(yè)單位核心競爭力的重要指標,我國現(xiàn)階段正處于信息化建設(shè)期,毫無疑問,社會需要信息化建設(shè)人才。
以企業(yè)信息化建設(shè)為例,其信息化人才需求包括技術(shù)領(lǐng)域、制造領(lǐng)域、管理領(lǐng)域等方面信息化建設(shè)人才,同時需要計算機硬件系統(tǒng)購置與維護、軟件系統(tǒng)開發(fā)與維護、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境維護、信息化建設(shè)規(guī)劃等方面人才。
技術(shù)領(lǐng)域信息化建設(shè)主要要求計算機輔助設(shè)計專業(yè);制造領(lǐng)域信息化建設(shè)主要要求計算機輔助制造專業(yè)或自動化專業(yè);管理領(lǐng)域信息化建設(shè)一般要求計算機及相關(guān)專業(yè)。
很明顯,信息管理專業(yè)崗位應(yīng)該在管理領(lǐng)域(覆蓋政府機關(guān)、工商企事業(yè)單位等各行業(yè)管理領(lǐng)域)信息化建設(shè),重點要放在信息化建設(shè)規(guī)劃,管理信息系統(tǒng)分析、設(shè)計與開發(fā),信息系統(tǒng)軟件引進、實施與維護上。
從我國信息化建設(shè)現(xiàn)狀來看,企業(yè)內(nèi)部在信息化建設(shè)方面的崗位需求沒有進行專業(yè)細分,它將管理信息系統(tǒng)軟件的分析、設(shè)計、開發(fā)、引進、實施、維護和信息管理等工作需求統(tǒng)歸為做軟件。因此,企業(yè)招聘應(yīng)屆畢業(yè)生的入門要求就是能夠編程,包括企業(yè)內(nèi)部覆蓋銷各職能部門的信息系統(tǒng)軟件,也包括企業(yè)各層次網(wǎng)站系統(tǒng)開發(fā)。而政府機關(guān)、事業(yè)單位則以網(wǎng)站系統(tǒng)開發(fā)和工作流管理為主。
也就是說,信息管理專業(yè)人才進入企事業(yè)單位的基礎(chǔ)技能是軟件開發(fā),這一點與計算機軟件專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)要求相近。但在開發(fā)過程中,信息管理專業(yè)人才優(yōu)勢逐漸顯露出來。即在系統(tǒng)需求分析過程中,信息管理專業(yè)學生更容易理解管理者的要求,對管理理論思想方法的掌握使其能夠在理解現(xiàn)行管理系統(tǒng)的同時提出更高的管理信息化建設(shè)思路。
根據(jù)上述分析,信息管理專業(yè)人才要在信息化建設(shè)中找到合適崗位,軟件開發(fā)技能培養(yǎng)是未來就業(yè)的敲門磚,而管理理論思想和方法的掌握則是其未來成為企業(yè)CIO的奠基石。
3信息管理專業(yè)人才知識體系構(gòu)成
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)培養(yǎng)的專業(yè)技術(shù)人才既不是計算機軟件開發(fā)人員,也不是管理人才,它不同于計算機科學與技術(shù)專業(yè),也有別于工商管理等管理專業(yè)。它的專業(yè)知識體系是二者的融合,與二者有很多交叉,又有很大差別。在基礎(chǔ)理論上它強調(diào)管理學基礎(chǔ),在應(yīng)用技能上則強調(diào)信息系統(tǒng)軟件開發(fā)能力,編程能力將是其走入社會成功就業(yè)的基本要求。
應(yīng)對現(xiàn)行的社會需求,信息管理專業(yè)人才知識與能力的構(gòu)成至少要包含下述幾個方面:
(1) 經(jīng)濟學、管理學等方面理論知識
要求信息管理專業(yè)學生學習掌握經(jīng)濟學的基本理論與分析方法,掌握企業(yè)管理相關(guān)理論知識,知識面涉及企業(yè)計劃、采購、生產(chǎn)、財務(wù)、銷售、人力資源等多方面管理理論知識。
(2) 計算機科學與技術(shù)方面基礎(chǔ)知識
要求信息管理專業(yè)學生學習掌握計算機基本組成、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、程序設(shè)計基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識等。
(3) 管理學思想理論方法綜合應(yīng)用能力
要求學生能夠綜合運用所學的管理學理論與方法、經(jīng)濟學理論與方法、運籌學方法、應(yīng)用統(tǒng)計學方法解決實際管理問題,這需要在教學過程中以案例引導方式培養(yǎng)學生自主思維、自主學習、自主解決問題的能力。
(4) 信息系統(tǒng)軟件開發(fā)能力
要求學生在掌握計算機科學與技術(shù)知識的基礎(chǔ)上,綜合運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和相關(guān)開發(fā)工具,實現(xiàn)信息系統(tǒng)軟件的開發(fā)。
(5) 應(yīng)用信息技術(shù)解決管理問題的能力
要求學生能夠綜合分析現(xiàn)行管理存在的問題,借助信息技術(shù)的應(yīng)用,結(jié)合管理流程再設(shè)計,提出管理信息系統(tǒng)綜合解決方案。
作為一個從事管理信息系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)和維護的信息化建設(shè)人才,要掌握必需的管理學理論知識,并在此基礎(chǔ)上強化信息系統(tǒng)分析、設(shè)計與開發(fā)能力。對于信息技術(shù)的掌握,不能只是認識和了解,必須經(jīng)過信息系統(tǒng)軟件開發(fā)的磨煉,形成系統(tǒng)化應(yīng)用信息技術(shù)的能力,才能支持學生進入信息化建設(shè)行業(yè)中,勝任信息化建設(shè)規(guī)劃,管理信息系統(tǒng)分析、設(shè)計與開發(fā),信息系統(tǒng)軟件引進、實施與維護等信息化建設(shè)工作。
4建立信息管理專業(yè)人才培養(yǎng)新模式
為了能夠適應(yīng)當前社會需求,信息管理專業(yè)人才培養(yǎng)必須以就業(yè)為導向,將理論教學和實踐教學密切結(jié)合,將信息管理專業(yè)學生培養(yǎng)成為既有扎實的理論知識,又有一定專業(yè)實踐技能的跨學科復合型人才,真正實現(xiàn)信息管理專業(yè)人才培養(yǎng)與社會崗位需求的零距離對接。 信息管理專業(yè)人才培養(yǎng)需要分階段確定培養(yǎng)目標,通過各階段學習與積累,逐步達到人才培養(yǎng)目標。
(1) 信息管理專業(yè)管理學基礎(chǔ)能力培養(yǎng)
以理論教學為主,結(jié)合案例教學,培養(yǎng)學生管理學基礎(chǔ)。參考教育部規(guī)定,開設(shè)下述課程:經(jīng)濟學、會計學、市場營銷學、生產(chǎn)與運作管理、組織戰(zhàn)略與行為學、管理學原理、應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計、運籌學等。
(2) 信息管理專業(yè)管理運營技能培養(yǎng)
以提高學生的運營管理方面專業(yè)素質(zhì)為目標,在掌握管理學基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上要求學生掌握經(jīng)營管理的綜合運用能力。開設(shè)ERP沙盤模擬演練實驗課,通過實際運營的模擬演練,將學生對理論知識的掌握上升到實際運用階段。同時,通過運營能力的競賽激發(fā)學生專業(yè)學習興趣,培養(yǎng)學生系統(tǒng)管理思想,提高學生綜合運用管理知識的能力,使學生建立立體的管理學思維方式。
(3) 信息管理專業(yè)計算機基礎(chǔ)能力培養(yǎng)
在管理學基礎(chǔ)知識培養(yǎng)的同時,培養(yǎng)學生計算機基礎(chǔ)能力,主要開設(shè)下列課程:計算機導論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、程序設(shè)計語言、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程等。
以提高學生的計算機技術(shù)方面專業(yè)素質(zhì)為目標,要求學生掌握簡單軟件開發(fā)能力。結(jié)合信息系統(tǒng)分析與設(shè)計課程,建立軟件開發(fā)基礎(chǔ)實驗室,通過對數(shù)據(jù)庫、程序設(shè)計語言的綜合運用,提高學生對計算機技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用能力。
(4) 管理信息系統(tǒng)分析與設(shè)計思想的培養(yǎng)
在管理學基礎(chǔ)知識和計算機基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,開設(shè)企業(yè)資源計劃(ERP)原理與應(yīng)用課程,開設(shè)ERP系統(tǒng)操作實驗課,培養(yǎng)學生將管理學知識與計算機知識綜合應(yīng)用能力,強化學生管理信息系統(tǒng)集成設(shè)計思想,提高管理信息系統(tǒng)分析設(shè)計能力。
(5) 管理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)能力的培養(yǎng)
開設(shè)信息系統(tǒng)分析與設(shè)計課程,開設(shè)軟件開發(fā)實訓課程,要求學生完成一個管理信息系統(tǒng)的開發(fā),提高學生的軟件開發(fā)能力。結(jié)合學生的畢業(yè)設(shè)計,要求學生完成管理信息系統(tǒng)分析、設(shè)計、實施全過程中,使學生具備信息化建設(shè)人才崗位需要的能力。
5結(jié)束語
當然,信息管理專業(yè)人才培養(yǎng)新模式的推出將對舊教學體系有很大沖擊,特別是對本專業(yè)專任教師的知識構(gòu)成和技能要求非常高。
學生專業(yè)思維方式的形成是通過每一門課程的學習、每一位授課教師專業(yè)思維方式的滲透而逐步形成的。這涉及專業(yè)人才隊伍知識構(gòu)成的改變,涉及整體教學課程的調(diào)整,對師資力量提出了有別于管理專業(yè)和計算機軟件專業(yè)的、更高的專業(yè)技能要求。
信息管理專業(yè)專任教師的知識構(gòu)成要兼有管理學知識和信息技術(shù)技能,同時要求進行過管理信息系統(tǒng)軟件開發(fā),否則很難在學生的4年學習過程中逐步引導學生建立系統(tǒng)分析、設(shè)計、實施,用信息技術(shù)工具解決管理問題的完整的、系統(tǒng)化的專業(yè)思維方式。特別是學術(shù)帶頭人應(yīng)該具有實際管理信息系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗和大型軟件實施經(jīng)驗,能夠從專業(yè)發(fā)展角度引領(lǐng)信息管理專業(yè)人才培養(yǎng)方向,達到高質(zhì)量、高目標的專業(yè)人才定位。如果以管理學方面教師或計算機方面教師作為學術(shù)帶頭人,由于其專業(yè)思想的局限,會導致專業(yè)發(fā)展向某一方面?zhèn)戎兀斐尚畔⒐芾韺I(yè)學生只懂管理、計算機相關(guān)技能很差,或者有一定的計算機相關(guān)技能、管理理論基礎(chǔ)卻很薄弱的情況。
另外,在實際教學過程中,雖然將編程作為學生的基本技能培養(yǎng),但更要注重學生的分析與設(shè)計能力的提高。編程能力是信息管理專業(yè)學生就業(yè)的基礎(chǔ),而在信息管理專業(yè)人才未來的職業(yè)生涯中,能夠助其良好向上發(fā)展的應(yīng)該是分析與設(shè)計能力。
在當前學生就業(yè)形勢非常嚴峻的大環(huán)境下,如何最大限度滿足社會對專業(yè)人才的需求,合理調(diào)整專業(yè)人才培養(yǎng)體系,實現(xiàn)教育與就業(yè)的近距離對接,這是當前高校專業(yè)教育必須思考的問題。從本科生職業(yè)定位入手,研究適合學生專業(yè)的社會需求,明確崗位所需要的專業(yè)技能,針對不同學習階段,確定不同的相互關(guān)聯(lián)的人才培養(yǎng)目標,形成完整的教學體系,將是未來高校專業(yè)人才培養(yǎng)體系調(diào)整的新思路,也是解決高校教育與社會就業(yè)脫離的人才培養(yǎng)新模式。
主要參考文獻
[1] 中華人民共和國教育部高等教育司.普通高等學校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹[Z].北京:高等教育出版社,1998.
[2] 胡昌平.面向21世紀的中國信息管理類專業(yè)教育[J]. 情報學報,1999,18(1):3-9.
關(guān)鍵詞:計算機教學;計算機專業(yè)人才培養(yǎng);人才培養(yǎng)關(guān)鍵期;教學理念
隨著計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用,社會各行各業(yè)都急需大量的、各個層次的計算機專業(yè)人才,社會對計算機專業(yè)人才的需求是剛性的[1]。美國勞工部統(tǒng)計局2008年報告預(yù)測,計算機專業(yè)人才是2006~2016年增長職位最多的。但是,我國目前卻有相當一部分計算機專業(yè)畢業(yè)生很難就業(yè),因為大學期間沒有把握好學習機會,不具備基本的專業(yè)能力和素質(zhì),看著機會從眼前丟失。這些學生悔恨、愧疚,心情非常復雜,在二類本科院校中,這種狀況更加突出。
本文通過對3個二類本科院校計算機專業(yè)的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),二類本科院校計算機專業(yè)教育存在一個關(guān)鍵時期,如果學生在這個關(guān)鍵期內(nèi)能夠把握住學習進度和質(zhì)量,則會有效地提高專業(yè)素質(zhì)。
1本科計算機專業(yè)人才培養(yǎng)關(guān)鍵期
每年6、7月份是高校畢業(yè)生集中就業(yè)的高峰期,經(jīng)常有用人單位來學校招聘,不少學生能很輕松地找到滿意的單位,順利走向工作崗位;也有相當一部分畢業(yè)生不能滿足用人單位的要求,無法就業(yè)。為此,我們在全國范圍內(nèi)選擇了3所二類本科院校,開展問卷調(diào)查。問卷涉及了近幾年來計算機本科畢業(yè)生的實際就業(yè)情況,結(jié)果顯示,大約有60%的畢業(yè)生可以直接就業(yè),15%~18%的畢業(yè)生考取研究生,余下的22%~25%的學生中,有一部分繼續(xù)參加社會上的就業(yè)培訓,還有一部分成了“啃老族”。通過對畢業(yè)生和家長的調(diào)查,集中反映了一個共同問題:學生在大學一、二年級太放松了,對基礎(chǔ)課程沒有學習興趣,掛了一些課程,大三雖然開設(shè)了感興趣的專業(yè)課程,可是前面兩年沒有學好,重修課程太多,沒有精力認真學習三、四年級的專業(yè)課,只好混日子。
調(diào)查問卷有30多個問題,從不同角度采集學生的學習習慣、興趣點、學習壓力、成長環(huán)境、考試成績等信息,共印發(fā)了1000份,分春季和秋季兩個學期調(diào)查。調(diào)查對象是3所二類本科院校的計算機系學生,共收回有效調(diào)查問卷863份。下面對幾個普遍性問題的調(diào)查結(jié)果進行詳細分析。
1.1課堂出勤率的調(diào)查統(tǒng)計
課堂出勤率是考察學生學習態(tài)度的一個重要指標,因此,調(diào)查問卷中設(shè)計了如下問題:
我()無故缺課。
備選答案:(A)從不(B)偶爾(C)經(jīng)常
表1和表2顯示了兩個學期的調(diào)查結(jié)果。
調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,二、三年級學生的課堂出勤率各自相比變化不大,而大一下學期的出勤率較大一上學期變化比較大。通過與其中一所學校的學生座談,我們了解到:秋季入學的一年級新生參加完高考,有近三個月的時間閑散在家,非常向往大學的生活和學習。因此他們剛?cè)雽W的時候熱情很高,第一學期課程出勤率很高,作業(yè)完成情況和考試成績都比較理想。從這里得出的結(jié)論是,本科第二學期應(yīng)該嚴格抓課堂出勤率,加強學風建設(shè)。
1.2期末考試成績統(tǒng)計
考試(核)成績可以反映學生對所學知識的掌握情況,區(qū)分學生學習能力的差異。由于各個學校計算機專業(yè)開設(shè)的課程和講述的深淺程度不同,完全用分數(shù)統(tǒng)計會有一定誤差,因此調(diào)查問卷設(shè)計的題目是:
你認為上學期期末的考試題()。
備選答案:(A)很難(B)適中(C)過易
表3和表4顯示了兩個學期的調(diào)查結(jié)果。
從調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計看出,2007年春季的調(diào)查結(jié)果反映的是2006年秋的期末考試情況,也就是大一新生的第一次期末考試統(tǒng)計數(shù)據(jù)。大一新生認為期末考試很難的為2%,有的學校甚至為0%,也就是說,幾乎沒有人認為期末考試很難;而認為期末考試過于簡單的大約是55%,這個比例是比較大的,而此后各學期的比例大幅下降。
在某學校的學生座談會上,學生們反映:經(jīng)過一個學期的努力學習,期末考試時,大一新生發(fā)現(xiàn)考試題比想象的簡單多了。甚至有些學生感到有些失落,覺得一學期的辛苦努力不值得,由此以后就不那么刻苦了。第二學期開始逃課、玩游戲、睡懶覺,逐漸出現(xiàn)了幾門掛科。轉(zhuǎn)眼到了大三,核心專業(yè)課開始了,基礎(chǔ)好的學生紛紛進入了老師的項目組,邊學習邊實踐,大學生活進入佳境。這對前面逃課的學生有極大刺激,想想入學時大家在同一條起跑線上,現(xiàn)在卻有這么大的差距,但是后悔已晚。
在大二到大四的期末考試統(tǒng)計數(shù)據(jù)中,學生感覺很難的占23%~48%,這并不說明考試難度增加了,而是基礎(chǔ)知識沒有學好,課堂出勤率下降導致的。
通過對本問題的調(diào)研統(tǒng)計,得出結(jié)論:第一學期期末考試應(yīng)該讓30%以上的學生認為有較大難度,5%以下的學生認為過易,其余的認為適中。適當給學生增加壓力和緊張感,對學生的成長是有好處的。
1.3核心專業(yè)課程及課時分配
2002年,中國計算機科學與技術(shù)學科教程(簡稱CCC2002)提出了本科院校計算機科學與技術(shù)學科的知識體系,包括14個基本的知識領(lǐng)域[1]。各個學校根據(jù)自身的特點和師資條件,制訂了本校計算機科學與技術(shù)專業(yè)的教學計劃。被調(diào)研的三所院校中,計算機核心課程的安排均有所不同,我們選擇比較典型的一個進行分析,如表5所示(課程名后括號中的數(shù)字是該課程的總學時)。
從表中看出,該校計算機專業(yè)第一學期安排了計算機導論和C語言I兩門課程。第二學期安排了C語言II,這是C語言程序設(shè)計的實驗課,每周2學時。第五、六兩個學期開設(shè)的專業(yè)課程比較集中,學生的熱情比較高。通過與教師座談,發(fā)現(xiàn)第二學期集中開設(shè)了物理、高數(shù)(下)等公共課,因此專業(yè)課程的分量減輕了。授課教師反映:大一學生對實驗課的認識還停留在中學時代,認為是一種可有可無的課,因此重視程度不夠,經(jīng)常是不做任何準備就來上實驗課。另外指導教師人數(shù)過少,通常是2個老師帶4個班,大約100多名學生,實驗課效果很差。這是計算機專業(yè)的第一門實驗課,如果養(yǎng)成相互復制、抄襲的惡習,對以后幾年的實踐性環(huán)節(jié)影響極大。
對本問題的調(diào)研結(jié)果說明,應(yīng)該在第二學期加強專業(yè)課力度,特別是培養(yǎng)學生良好的實驗作風,加強實驗指導。
1.4針對畢業(yè)生的調(diào)查問題
為了更全面地反映專業(yè)教學過程中的問題,我們專門對已畢業(yè)的學生進行了追蹤調(diào)查,問題之一是:
()課程對自己的專業(yè)水平提高影響最大。
備選答案:(A)C語言(B)操作系統(tǒng)(C)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(D)其他________ (允許多選)
對于這個問題,幾乎所有畢業(yè)生的回答中都有“C語言”選項。
綜合調(diào)查問卷中其他問題的統(tǒng)計結(jié)果,我們分析,計算機系的學生第二學期的出勤率、考試成績、自主學習時間、實驗指導不夠等問題比較集中,而優(yōu)秀學生在這個學期的自主學習時間比較多。也就是說,如果第二學期能夠在學風建設(shè)、課程安排、實踐指導等環(huán)節(jié)采取有效措施,將會極大地提高學生的成材率。因此,我們確定第二學期是二類本科院校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵期。
2計算機專業(yè)人才培養(yǎng)關(guān)鍵期的教學改進
通過分析調(diào)查問卷,我們對其中一所學校的專業(yè)教學計劃進行了適當調(diào)整,并做了一些教改嘗試。
2.1調(diào)整教學計劃,保證專業(yè)課程體系的連貫性
經(jīng)驗告訴我們,作為計算機科學與技術(shù)專業(yè)的學生,第一、二學年基礎(chǔ)課程的學習十分重要[2]。因此,在調(diào)整教學計劃時,應(yīng)該主要考慮基礎(chǔ)課程的連續(xù)性,突出實踐能力培養(yǎng),加強第二學期專業(yè)課的力度。把C語言程序設(shè)計課程增加到96學時,分為兩個階段進行,每個階段各占48學時。C語言I的重點是程序設(shè)計入門,為了降低難度,只講到指針的簡單應(yīng)用;C語言II是提高部分,講述一些復雜指針的應(yīng)用,重點放在實踐環(huán)節(jié)。同時增加輔導教師的力量,每5名學生配1名輔導教師,如果按120人同時上機計算,大約需要配備24名輔導教師。為了保證輔導教師的投入,我們選擇了20名碩士研究生,即每30人配1名教師和5名學生,共投入24人指導實踐環(huán)節(jié)。實踐證明,這種方法非常有效,基本保證了每個學生都能獲得比較細致的指導,杜絕了多年來屢禁不止的互相復制和抄襲程序的混亂局面,普遍提高了學生的學習信心和興趣。
我們認為,學生還應(yīng)該有適量的課堂專業(yè)課學習時間,因此在第二學期增設(shè)了選修課Web應(yīng)用技術(shù),共32學時,主要讓學生了解Internet環(huán)境下的基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù),介紹Web網(wǎng)站建設(shè)的基本方法和相關(guān)技術(shù),提高學生對專業(yè)的學習興趣,增加成就感和自信心。該課程講課16學時,上機操作16學時,每15人配1名輔導教師。課程結(jié)束后,學生以小組為單位建設(shè)一個小型網(wǎng)站,并提交網(wǎng)站策劃書和完善方案,鍛煉學生的合作能力、溝通能力、自主學習能力、策劃能力和撰寫論文的能力。
2.2加強實踐性環(huán)節(jié),因材施教
培養(yǎng)實踐型、創(chuàng)新型人才是社會對高校提出的新要求[3]。為了提高學生的編程能力和專業(yè)素質(zhì),該校組織了兩個課外輔導班。一個是ACM大賽輔導班,每周1次,由專業(yè)教師授課。ACM國際大學生程序設(shè)計競賽被譽為“計算機界的奧林匹克”,是世界公認的規(guī)模最大、水平最高的國際大學生程序設(shè)計競賽。參賽對象以大學為單位組隊,每支隊伍由教練及3名正式隊員組成,其目的是展示大學生分析問題和解決問題的能力,促進軟件人才培養(yǎng)水平的提高。由于ACM大賽對提高學生的編程能力有很大幫助,因此獲得了全世界高校學生的重視,每年全球總決賽的參賽學校都包括MIT、CMU等世界一流大學。從2007年開始,該校已經(jīng)參加了3年不同賽區(qū)的選拔賽,比賽名次逐年提高。這個培訓班的成員是經(jīng)過嚴格選拔的,要求學生數(shù)學基礎(chǔ)好,邏輯思維能力比較強。參加培訓班的學生首先從心里上很有優(yōu)越感,認為自己是智力超眾,成績優(yōu)秀。他們在培訓班中的學習非常自覺,老師只管上課,不必負責上機指導。
第二個輔導班是該校計算機系與北京亞和維信息技術(shù)有限公司合作成立的軟件人才實訓實驗室,該實驗室一天十幾個小時隨時接待學生,全天有公司派的輔導員指導。實驗涉及不同內(nèi)容、不同層次和不同技術(shù);培訓教材是一套精心設(shè)計的上機實訓教例,內(nèi)容層次清晰、條理分明,適合不同層次的計算機專業(yè)學生。至今為止,該校接受這套培訓課程的學生已有數(shù)百名,他們的專業(yè)水平和素質(zhì)均有了明顯提高。這個培訓班的特點在于,不論學生的程度如何,一定有適合他的訓練內(nèi)容,遇到問題隨時可以獲得指導教師耐心、有效的輔導。每位學生跟著培訓教材學習,能力自然提高。
2.3提高教師的教學水平
教學是一門科學,又是一門藝術(shù)。能嫻熟而靈活地運用各種教學方法與策略完成教學任務(wù),取得較好的教學效果,是教師必備的基本功[4]。對初登講臺的年輕教師來說,要解決“會教”的問題,需要廣泛地學習。選擇一種基礎(chǔ)、穩(wěn)定、簡潔的教學模式進行模仿嘗試,是最簡單、可靠的方法。而教學模式付諸于教學實踐,須經(jīng)歷三個過程:理解教材、教學設(shè)計、課堂講授。對這三個過程的處理,體現(xiàn)著教師的教材分析處理能力、教學設(shè)計能力、課堂駕馭能力、語言表達能力、板書設(shè)計能力等諸多方面的綜合素質(zhì)。
3總結(jié)
隨著高校教師對計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究和試驗,我們逐步積累了一些寶貴的數(shù)據(jù)。本文通過分析調(diào)查問卷采集的數(shù)據(jù),說明二類本科院校計算機專業(yè)的第二學期是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵期。在這個時期,通過合理地調(diào)整教學計劃,加強實踐環(huán)節(jié)的指導力度,充分利用學生的課余時間,設(shè)計有效的課外作業(yè)和實踐課題,可以有效地豐富學生的閱歷,鍛煉學生自主學習的能力,提高學生的專業(yè)水平和素質(zhì)。
參考文獻:
[1] 中國計算機科學與技術(shù)學科教程2002研究組. 中國計算機科學與技術(shù)學科教程2002[M]. 北京:清華大學出版社,2002.
[2] 呂品. 計算機專業(yè)人才培養(yǎng)中需正視的問題[J]. 理工高教研究,2005(8):111-112.
[3] 周曉梅,薛雁丹,湯銘,等. 大學生實踐課程實施初探[J]. 計算機教育,2009(15):107-109.
[4] 殷壹.關(guān)于提高教師授課水平的策略與途徑[J]. 中國輕工教育,2006(增刊1):154-155.
Exploration on College Teaching Philosophy of Critical Period for Computer Specialists Training
WU Jie-ming
(College of Information Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China)
“地理信息系統(tǒng)”課程是基于計算機與地理科學的交叉學科,同時,它是一個實踐性較強的課程,需要在理論授課的基礎(chǔ)上,科學系統(tǒng)地設(shè)置一些實踐教學方面的內(nèi)容,從而讓學生在吸收學科知識及技能的同時,能夠進一步加深理解,以此來增強學生的綜合能力,實現(xiàn)我國高校素質(zhì)教育的戰(zhàn)略性目標,培養(yǎng)出符合現(xiàn)代社會發(fā)展需求的高素質(zhì)實踐型人才。[1]
一、地理信息系統(tǒng)課程實踐教學改革分析
1.地理信息系統(tǒng)課程內(nèi)容概述
從我國多個重點高校專業(yè)課程設(shè)置體系中可以清楚的看到,地理信息系統(tǒng)課程的教學培養(yǎng)方向較為明確,主要為了培養(yǎng)一批具備地理學知識、測繪科學知識、計算機知識等多學科交叉知識及其整合應(yīng)用實踐能力的高素質(zhì)人才。從概念上來講,地理信息系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)采集、編輯、處理、顯示地理空間信息等模塊為一身的以計算機為平臺的集成軟件系統(tǒng),在系統(tǒng)研發(fā)及運行的過程中需要多學科理論及技術(shù)的支撐。具體來看,地理信息系統(tǒng)課程的主要內(nèi)容涉及:自然地理學、地質(zhì)學、遙感導論、地理信息系統(tǒng)導論、測量學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、圖形學和軟件工程等等專業(yè)科目,學科教育內(nèi)容較為豐富。
2.當前我國高校地理信息系統(tǒng)課程的教學現(xiàn)狀
既然“地理信息系統(tǒng)”課程涉及到的學科較為繁雜,因此,要將計算機科學、地理科學、環(huán)境科學、管理科學等多項內(nèi)容進行整合教學則并非易事,需要探索出一條符合學科教學特點的教育方式。從我國當前高校地理信息系統(tǒng)課程的實際教學模式來看,很多高校的教學模式存在一定的桎梏,令學科教學失去了原有的色彩,往往重視學科知識的傳承而輕實踐能力的培養(yǎng),高校為該學科配置的師資力量往往缺乏必要的實踐教學儀器設(shè)備和軟件,令專業(yè)教學主要停留在書本教學層面,教師注重完成零散的教學實驗,注重知識點的驗證,缺乏對課程實踐體系的設(shè)計。另外,針對“地理信息系統(tǒng)”課程教學成果缺乏系統(tǒng)的評估考核,進而令課程設(shè)置形同虛設(shè)[1]。無可厚非,這也是一個專業(yè)課程教育面對素質(zhì)教育改革所需正視的問題,是教學改革過程中所必然發(fā)生的現(xiàn)象,但只要學校重視“地理信息系統(tǒng)”課程的實踐教學,采取有效措施來改善教學質(zhì)量,就能夠改變這一專業(yè)的教學現(xiàn)狀。[2]
3.淺析地理信息系統(tǒng)課程實踐教學改革的內(nèi)容及措施
在教學實踐過程中,我國各高校針對“地理信息系統(tǒng)”課程教學的改革一直在持續(xù)進行,從專業(yè)課程設(shè)置、教材的選用、教學模式等方面進行了統(tǒng)籌規(guī)劃與改革。就從課程內(nèi)容設(shè)置方面來看,增加了實驗課的相關(guān)內(nèi)容,并且完善了專業(yè)考核體系,目的就是為了培養(yǎng)學生的綜合實踐能力[2]。與此同時,學校加強了專業(yè)化的實驗室環(huán)境建設(shè),投入大量的人力物力來改善實驗教學質(zhì)量,讓學生在各個時段都能夠開展實踐學習,以此來提升專業(yè)實操能力。從課程教學改革過程中可以看到,我國高校各級管理者以及專業(yè)教師對于“地理信息系統(tǒng)”課程的實踐教學改革越來越重視,學生對于教學改革的方向也十分認可,教師隊伍的素質(zhì)能力也得到了提升,教學改革成果突顯[3]。
二、探索未來我國高校實施地理信息系統(tǒng)課程實踐教學的新型模式
從我國現(xiàn)階段的發(fā)展來看,未來社會對于實踐型人才的需求量極大,因此,則需要探索一條能夠夯實“地理信息系統(tǒng)”課程實踐教學改革成果的道路。要始終以培養(yǎng)學生能力為教育重心,發(fā)展與時俱進的新型教學模式,推進學科教育整合應(yīng)用。
1.地理信息系統(tǒng)課程的實踐教學以培養(yǎng)學生能力為教育重心
在實際教學過程中,國內(nèi)很多重點高校對該課程教學十分重視,不僅構(gòu)建了“地理信息系統(tǒng)”學科軟硬件一體、多軟件集成的實踐課教學平臺以及專業(yè)網(wǎng)絡(luò)實驗條件,而且還針對教學方式、課程論文(設(shè)計)等實踐環(huán)節(jié)進行了優(yōu)化改革,進一步增強了與之配套的教學資源的整合運用的實效,同時,還與生產(chǎn)實踐單位之間搭建了溝通的橋梁,讓專業(yè)學生參與到真正的實踐工作中去,借以提高學生的綜合能力,以便于日后更好地適應(yīng)崗位或科研部門的實際工作[4]。
2.我國高校實施地理信息系統(tǒng)課程實踐教學新模式
從當前教學環(huán)節(jié)的管理工作來看,無論是對于學校的教學質(zhì)量改進還是對于學生素質(zhì)能力的提升來講,改革地理信息系統(tǒng)課程的教學模式等內(nèi)容,都具備一定的現(xiàn)實意義。目前,我國大部分高校針對該課程的所進行實際教學改革仍有很大提升空間,而且,改革方案的執(zhí)行管理力度有待增強。在未來,該課程的教育教學模式定會朝向?qū)嵺`應(yīng)用型模式發(fā)展,并且該學科與其它學科之間的整合實踐教學會得到進一步的強化。[3]
關(guān)鍵詞:計算思維;程序設(shè)計課程;非計算機專業(yè)
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2017)08-0089-04
21世紀是信息和知識經(jīng)濟的時代,它的特征是數(shù)據(jù)資源的開發(fā)、計算機和網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及,這個時代所需要的思維方式是計算思維方式。[1]因而,計算思維成為21世紀大學生必須具備的基本技能。目前,程序設(shè)計課程是大學通識教育的重要組成部分,它不僅向?qū)W生傳授計算機的相關(guān)知識和技能,更重要的是能夠培養(yǎng)大學生的思維方式。因此,如何對程序設(shè)計課程進行教學改革,將計算思維能力培養(yǎng)融入教學過程,提高學生運用計算思維分析問題和解決問題的能力是一個富有挑戰(zhàn)性的研究課題。
非計算機專業(yè)的計算思維培養(yǎng)需求
計算思維是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解、人類行為理解等一系列的思維活動和過程,是一種以抽象、自動化為特征的解決問題的思維方式。[2,3]培養(yǎng)計算思維的目的是希望所有人都能像計算機科學家一樣思考和分析,把計算機技術(shù)與各種學科理論技術(shù)進行融合和創(chuàng)新。研究指出,理論思維、實驗思維、計算思維共同組成人類認識世界和改造世界的三種思維方式。[4,5]理論思維是用“假設(shè)―推理―證明”等理論手段來研究社會自然規(guī)律的邏輯思維,實驗思維是用“實驗―觀察―歸納”等實驗手段來研究的實證思維,計算思維是以“抽象―設(shè)計/構(gòu)造―編程實現(xiàn)”等計算手段來研究的構(gòu)造思維。隨著對自然社會現(xiàn)象和規(guī)律研究的深入,理論思維和實驗手段受到很大的限制,不同學科研究對計算機科學的需求日益增強,特別是在高端交叉學科,如“計算數(shù)學”“計算物理”“計算化學”“計算生物”等,這些學科都需要利用計算手段來實現(xiàn)理論和實驗的協(xié)同創(chuàng)新。
對非計算機專業(yè)人才的計算思維培養(yǎng)的重任首先落在大學計算機基礎(chǔ)課程的教學上。因為計算機基礎(chǔ)課程在小學、中學階段都有不同程度的開設(shè),因此在大學階段,很多高校就不再開設(shè),而主要開設(shè)程序設(shè)計類課程。高校非計算機專業(yè)開設(shè)的程序設(shè)計類課程主要有“C語言程序設(shè)計”“Visual C++程序設(shè)計”“Visual Basic程序設(shè)計”“Java程序設(shè)計”等課程(以下簡稱“程序設(shè)計類課程”)。程序設(shè)計類課程能夠培養(yǎng)學生計算思維、邏輯思維能力,其開設(shè)對改善大學生的知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)他們的計算思維、創(chuàng)新能力及提高綜合素質(zhì)都起著十分重要的作用。
非計算機專業(yè)程序設(shè)計類課程教學現(xiàn)狀及方法改革
1.教學現(xiàn)狀及存在的問題
程序設(shè)計類課程的授課對象為非計算機專業(yè)大學一年級的學生,他們當中有些是文科生,數(shù)學基礎(chǔ)差,對概念不容易理解,且自學能力差,實際應(yīng)用則更困難。同時,學生的學習功利性很強,對上機實H操作比學習理論知識更有興趣,雖然簡單的類似課堂內(nèi)容的實驗項目能完成,但解決實際應(yīng)用問題的能力卻較差。另外,由于課時有限,程序訓練較少,他們很難認真獨立地完成作業(yè)。
2.注重學情,因材施教,使用案例教學模式
(1)注重學情,因材施教
在深入研究非計算機專業(yè)大一年級學生的認知規(guī)律、思維模式和專業(yè)背景后,筆者按照課程知識的內(nèi)在體系結(jié)構(gòu)梳理了教學內(nèi)容,并深入淺出、由易到難、循序漸進地進行了教學設(shè)計。實踐結(jié)果表明,教學的理論深度要適當,難點要分散,先修知識要交代清楚,避免學生因聽不懂而產(chǎn)生厭學情緒。同時,在教學過程中,要大量使用多媒體教學和實際編程環(huán)境演示,增加學生的感性認識;針對較復雜的問題要采用講練結(jié)合的形式來鞏固知識,加深其理解;還要淡化繁瑣的語法規(guī)則,突出重點,增加學科前沿知識。
(2)使用案例教學模式
在程序設(shè)計類課程的教學中使用案例教學模式,設(shè)計豐富生動的教學實例,如講最大公約數(shù)算法時引入歐幾里得的故事,講Fibonacci數(shù)列的數(shù)組應(yīng)用時引入兔子繁殖問題,講雙重循環(huán)時使用多種金字塔圖形。在課堂教學中,教師可采用講故事的案例教學法引出與案例相關(guān)的一系列概念與算法,調(diào)動學生的學習積極性,啟發(fā)思維,便于學生理解。除此之外,還可以采用課程小組、團隊學習等形式促進學生共同學習、共同探索,提高學習效率。
非計算機專業(yè)程序設(shè)計類課程計算思維的培養(yǎng)實踐
計算思維可以貫穿程序設(shè)計類課程的整個教學過程,下面筆者分別從課程引入、課堂案例教學和實驗設(shè)計三個階段探討如何將程序設(shè)計類課程與計算思維有機地結(jié)合起來。
1.突出計算思維的課程引入
首先,筆者點明計算思維對學習的重要性。既然計算思維這么重要,那么怎么培養(yǎng)呢?接著告知學生現(xiàn)在要學習的程序設(shè)計類課程就是培養(yǎng)計算思維能力的。這就很自然地過渡到本課程的培養(yǎng)目標,即培養(yǎng)學生計算思維與邏輯思維的能力,培養(yǎng)學生算法思想與解決問題的能力。然后,介紹主要教學內(nèi)容,并展示經(jīng)典案例及優(yōu)秀作品,培養(yǎng)學生的學習興趣。例如,展示數(shù)學四則運算實例;展示輸入你的姓名輸出“***同學,祝你學好程序設(shè)計”的實例;展示小汽車肆意向前奔馳的實例;展示掃雷游戲?qū)嵗坏鹊取Mㄟ^這些例子讓學生們看到編程能夠?qū)崿F(xiàn)一些基本功能,進而增強他們的自信心和興趣。
實例展示好后,筆者一步一步演示簡單的加法運算實例的具體實現(xiàn)過程(以Visual Basic程序設(shè)計為例)。第一步,界面設(shè)計。演示需要哪些控件進行數(shù)據(jù)的輸入輸出以及界面的屬性設(shè)計等。第二步,代碼設(shè)計。引導學生分析問題,如何抽象化和具體化,分析算法和功能,寫出代碼。第三步,調(diào)試運行,修改錯誤,得出結(jié)果。這個實例操作的過程體現(xiàn)了計算思維的抽象化和自動化特征,達到了初步培養(yǎng)學生計算思維的目的,進而實現(xiàn)了課程引入。
2.基于計算思維的案例教學:歐幾里得算法
案例教學可以以“介紹歷史人物故事―算法介紹―算法編寫實現(xiàn)―算法執(zhí)行過程講解與輸出”為教學過程,體現(xiàn)案例教學中趣味性和科學性的結(jié)合。下面,筆者以歐幾里得算法為例介紹教學過程。
①介紹歷史人物故事。歐幾里得(公元前330―公元前275),古希臘數(shù)學家,被稱為“幾何之父”,他的傳世之作《幾何原本》是歐洲數(shù)學的基礎(chǔ)。《幾何原本》第一次實現(xiàn)了數(shù)學的系統(tǒng)化、條理化,而且孕育出一個全新的研究領(lǐng)域――歐幾里得幾何學,簡稱歐氏幾何。歐幾里得算法與“丟番圖方程可解性問題”相關(guān)。丟番圖也是一位古希臘的數(shù)學家,是第一位懂得使用符號代表數(shù)來研究問題的人,被后人稱為“代數(shù)之父”。他在Arithmetic(《算術(shù)》)一書中提出“有關(guān)兩個或多個變量整數(shù)系數(shù)方程的整數(shù)解”的問題。對于具有整數(shù)系數(shù)的不定方程,如果只考慮其整數(shù)解,這類方程稱為丟番圖方程。例如,只有一個未知數(shù)的線性丟番圖方程,如ax=b,只要a能整除b,就可判定方程有整數(shù)解,解為a|b(“|”整除符號)。對于有兩個未知數(shù)的線性丟番圖方程,如ax+by=c,先求出a和b的最大公約數(shù)d,若d能整除c(d|c),則該方程有整數(shù)解。因此,對于有兩個未知數(shù)的線性丟番圖方程來說,求解的關(guān)鍵是求最大公約數(shù)。
②算法介紹。歐幾里得在其著作《幾何原本》中闡述了求解兩個數(shù)的最大公約數(shù)算法。求能同時整除a和b的最大正整數(shù)的算法就是著名的歐幾里得算法,又稱輾轉(zhuǎn)相除法。[5]算法步驟為:第一步,輸入兩個正整數(shù)a、b。第二步,以b除a(或者a除以b),余數(shù)為r。第三步,若余數(shù)r為0,則輸出b,程序結(jié)束;否則,以b置換a,r置換b,又返回第二步。
③算法編寫實現(xiàn)。歐幾里得算法流程圖與模擬計算過程如上圖所示。算法介紹完成以后,根據(jù)所學編程語言,進行編程,并調(diào)試運行輸入數(shù)據(jù),輸出結(jié)果。
④算法執(zhí)行過程講解與輸出。由于部分學生在高中階段并沒有學習過計算機基礎(chǔ)相關(guān)課程,即使學習過也可能會對知識的掌握并不準確,所以講解程序的編譯輸出過程有助于學生了解計算機的相關(guān)知識和工作過程。
筆者首先講解存儲問題。算法第一步是定義變量和分布變量內(nèi)存空間大小。變量以變量名如a、b形式保存在內(nèi)存空間中,a、b以整形變量2個字節(jié)的二進制形式保存在內(nèi)存地址中。這時由操作系統(tǒng)來執(zhí)行,操作系統(tǒng)來決定程序裝載在哪個內(nèi)存中,決定程序被CPU的執(zhí)行。講解完存儲問題后,引導學生理解算法的執(zhí)行。算法的執(zhí)行需要CPU(控制器和運輸器)的操作。編譯過后的機器語言程序是可以被CPU直接解釋和執(zhí)行的機器指令,一條機器指令被分為操作碼和地址碼兩部分,操作碼傳達給CPU所要進行的操作類別,如存數(shù)、取數(shù)、做求余運算、打印等,地址碼傳達給CPU所要操作的數(shù)據(jù)在哪里。然后CPU就執(zhí)行程序了,在一個機器周期內(nèi),按“發(fā)送指令地址給存儲器―取出存儲器中指令給控制器―控制其解析指令碼―指令碼控制相關(guān)動作執(zhí)行(求余運算)”,完成一條指令的執(zhí)行。然后機器不斷重復執(zhí)行這樣一個過程,直至遇到停機指令為止,完成程序的執(zhí)行。最后在編譯器中或外存中顯示程序運行的結(jié)果。
3.培養(yǎng)學生自己動手練習和實驗操作
在程序設(shè)計類課程的課堂教學中,教師在講完一個重要算法或知識點后,要給學生一個閱讀或編程練習的機會,這樣不僅可以讓學生鞏固已學的知識點,增強對知識點的理解,而且可以激發(fā)學生的靈活運用,提高其創(chuàng)新能力。筆者基本上會保證每次課有5~10分鐘的練習時間,讓學生成為學習的主體,進行探索研究式的自主學習,讓教師成為教學的主導者,起到控制學習過程、提供教學資源和教學建議的作用。
計算思維是問題求解的思維,程序設(shè)計類課程主要培養(yǎng)學生算法思想與問題求解的思路,因此上機實驗是培養(yǎng)學生計算思維的重要手段,是程序設(shè)計課程教學的核心之一,所以教學中教師要重視上機實驗。筆者一般安排教學課時的四分之一用于上機實驗,上機實驗內(nèi)容不僅要與教材知識點同步,而且要有趣味性和綜合性。例如,在分支結(jié)構(gòu)中,安排“健康秤”程序,確定標準身材的身高和體重指數(shù);在循環(huán)實驗中,設(shè)計“九九乘法表”;在數(shù)組實驗中,設(shè)計“楊輝三角形”。上機實驗內(nèi)容一般要提前布置好,3~4題為宜,且難易程度要有一定的梯度。另外,在實驗課上調(diào)試運行時,教師要鼓勵學生程序出錯不要放棄,由于學生有不同的專業(yè)背景、思維方式和個體差異,因此在實現(xiàn)同一問題時,要允許他們使用不同的方法,要鼓勵他們從不同的視角認識問題,提倡算法的多樣性。
結(jié)論
進行計算思維訓練對21世紀的大學生來說是極為重要的。程序設(shè)計類課程正是鍛煉計算思維的好的工具和方式,它不僅提高了非計算機專業(yè)學生的信息素養(yǎng),培養(yǎng)了學生在處理計算機問題時應(yīng)有的思維方法、表達形式和行為習慣,而且能夠使學生準確地理解計算機的實現(xiàn)機制,有利于學生利用計算機去解決學科問題,并進行學科融合和創(chuàng)新。然而,建立科學的計算思維培養(yǎng)模式尚處在嘗試階段,還并沒有一個成熟的模型。因此,如何將計算思維融入教學,培養(yǎng)學生自主學習能力,培養(yǎng)學生運用計算思維解決各應(yīng)用學科問題的能力,還需要教授程序設(shè)計類課程的教師不斷地探索和實踐。
參考文獻:
[1]王飛躍.面向計算社會的計算素質(zhì)培養(yǎng):計算思維與計算文化[J].工業(yè)和信息化教育,2013(6).
[2]Wing putational Thinking [J].Communications of the ACM,2006,49(3):33-35.
[3]常亮,徐周波,古天龍,等.離散數(shù)學教學中的計算思維培養(yǎng)[J].計算機教育,2011(14):90-94.
[4]陳杰華.程序設(shè)計課程中強化計算思維訓練的實踐探索[J].計算機教育,2009(20):84-85.
[5]戰(zhàn)德臣,聶蘭順.大學計算機――計算思維導論[M].北京:電子工業(yè)出版社,2014.
1.獨特的教學理念
計算機雙語課程一般采用國外高校的原版教材,力求讓學生接觸到原汁原味的英文,而不是國內(nèi)老師編寫的“中國式”英文。教師一般用中英文結(jié)合的方式進行課堂教學,學生學會用英語進行互動交流和回答問題。雙語教學所遵循的理念是WearenotteachingEnglish,weareteachinginEng-lish。雙語教學的目的不僅僅是學習一門語言,而是通過英語這一工具來學習計算機的專業(yè)知識。“語言是人類思想的載體”,使用英文而不是母語來學習專業(yè)知識,會極大地擴展學生的視野,培養(yǎng)學生的自主性和創(chuàng)造性。
2.專業(yè)詞匯具有特點
計算機英語和普通英語之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。計算機英語的詞匯特點是:(1)普通詞匯的專業(yè)化。普通詞匯在專業(yè)英語中有特定的意思。例如,普通詞匯的bus是指計算機中的總線;register是指計算機寄存器;storage是指計算機外部存儲器。(2)縮寫詞匯多。為了方便記憶和表達簡潔,計算機英語中大量使用了縮略語。例如,DOS(DiskOperationSystem)磁盤操作系統(tǒng);RAM(Ran-domAccessMemory)隨機存取內(nèi)存;FTP(FileTransferProtocol)文件傳輸協(xié)議,等等。(3)多使用復合詞。多個英文單詞組合表達特定的術(shù)語。例如,Read-Only-Memory只讀內(nèi)存;Peer-to-Peer點對點的;Plug-and-Play即插即用。(4)聲譯詞多。例如,internet因特網(wǎng);topology拓撲等。(5)多使用簡單句、被動句。計算機英語語言客觀準確精練,為了滿足快速閱讀和交流,往往比較喜歡使用簡單句、被動句。(6)主從復合句和倒裝句較多。
中澳班學生的特點
中澳班是鄭州大學信息工程學院和澳大利亞伍倫貢大學(UniversityofWollongong)聯(lián)合招生的中外辦學實驗班,學制四年,開設(shè)有計算機科學、電子工程和通信工程專業(yè)。課程設(shè)置為A類:一般課程;B類:以英文為教材的雙語課程;C類:外教的全英課程。為了使學生能盡快提高英語水平,適應(yīng)外籍教師的授課,以及為將來出國留學做準備,在低年級開設(shè)計算機課程雙語教學迫在眉睫。中澳班的學生有以下幾個特點:(1)大多數(shù)剛?cè)雽W同學的英語基礎(chǔ)薄弱,尤其是聽說能力,無法在課堂上和老師進行互動交流,對雙語教學環(huán)境不太適應(yīng),缺乏自信。(2)計算機專業(yè)知識的匱乏,影響學生對雙語教學內(nèi)容的理解和消化,進而影響雙語教學效果。(3)對英語本專業(yè)的重要性認識不足,缺乏學習的興趣和動力,沒有自主學習的能力。(4)沒有掌握科學的學習方法,學英語僅停留在死記硬背,理解能力差,英語學習往往是“事倍功半”。
計算機雙語教學現(xiàn)存的問題
“內(nèi)因是變化的根本,外因是變化的條件”。當前計算機英語教學中除了學生本身的因素之外,還存在其他的問題需要我們引起足夠的重視。
1.計算機雙語教學教材極為缺乏大多數(shù)高校是引進國外計算機教學的原版教材,但是原版教材對象是英語作為第一語言的學生,對國內(nèi)的大學新生來講,內(nèi)容晦澀難懂,很難短期適應(yīng),容易造成老師和學生教與學脫節(jié)的現(xiàn)象。
2.雙語教學的師資專業(yè)水平和英語水平有待提高目前大部分雙語教師是從專業(yè)教師抽調(diào)來的,由于缺乏英語技能培訓,聽說能力有限,無法有效地達到開設(shè)雙語教學的初衷。另一方面,專業(yè)的英語教師由于缺乏計算機專業(yè)知識,也不是雙語教學的人選。
3.高校管理部門沒有給予雙語教學足夠的重視和財力上的支持目前,高校管理部門主要精力放在英語四六級的通過率上,對雙語教學則持可有可無的態(tài)度,因此,雙語教學很難有突破性的發(fā)展。
提高雙語教學的對策
1.根據(jù)學生的實際情況,選用合適的教科書《計算機導論》雙語課程開設(shè)在大學一年級第一個學期,因為學生剛剛進入大學,相對來講,英語水平和計算機水平較低。盡管計算機基礎(chǔ)方面的原版教材很多,但大多數(shù)內(nèi)容多,程度深。針對中澳班學生基礎(chǔ)差的現(xiàn)實,我們選用了入門級的原版教材《ComputerEssentials》,使學生在雙語學習中有一個由易到難,由淺入深的過程,避免讓學生有畏難情緒,挫傷學習的積極性。
2.靈活運用各種教學手段,提高學生學習的興趣中澳班學生基礎(chǔ)比較差,一開始就完全使用英語講課的方法是不切合實際的。我們首先采用的是中文為主的方法,配合英文多媒體課件。在多媒體課件制作上,盡量避免枯燥的文字,而是大量使用圖片和動畫,吸引學生的注意力,寓教于樂。隨著學生水平的提高,逐漸提高英語教學的比重,直到最后以英語為主進行授課。計算機科學涉及的領(lǐng)域廣泛,知識更新很快,但教材的內(nèi)容和課時安排都有限,因此,我們引導學生不僅僅滿足于教材的內(nèi)容,還要充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源,訪問國外的技術(shù)網(wǎng)站,下載英文的科技論文,在學習英文的同時,不斷充實自己的專業(yè)知識,拓寬視野。
3.加強師資隊伍建設(shè),不斷提高教師業(yè)務(wù)水平師資隊伍建設(shè)是雙語教學的重中之重。學院制定一系列具體措施、采用多種渠道組織和培養(yǎng)教師,如平時的學習和培訓,攻讀學位,出國進修等,讓教師既能學到原汁原味的專業(yè)英語,又能學到一些先進的教學理念。具有留學背景的教師是雙語教學的主力軍,充分發(fā)揮這些教師的外語優(yōu)勢,給予良好的教學條件和環(huán)境,鼓勵他們承擔雙語教學的工作。同時,學院也充分發(fā)揮現(xiàn)有外語水平較高的博士、碩士的作用,以解決雙語師資短缺問題。雙語教師英語水平和專業(yè)水平高低會直接影響到學生的學習和教學效果,因此,不斷豐富教師的知識、提高教師業(yè)務(wù)水平和專業(yè)素養(yǎng)是雙語教學的當務(wù)之急。
4.鼓勵編寫合適的雙語教材原版英文教材凝聚了國外科學家的智慧,能使我們感受到原汁原味的英語風格,使用原版教材能使我們更好地理解英語的思維方式和表達習慣,有助于學生將來進行國際交流。但是根據(jù)教學大綱與課時要求,以及我國高校大學生實際英語水平,目前很難找到合適的英文原版教材。許多學生認為原版教材內(nèi)容過于龐雜、語言過于生僻,使他們對雙語課程缺乏興趣、產(chǎn)生畏懼。因此,需要采用原版引進和本土開發(fā)相結(jié)合的方法,鼓勵教師對原版英文教材進行改編,編寫適合我國學生水平的雙語教材。
雙語教材要體現(xiàn)學科發(fā)展的先進性和前瞻性,尊重專業(yè)課程體系,嚴格按照教學大綱編寫,注意知識的系統(tǒng)性和各章內(nèi)容的銜接,教材的編寫一方面保持原版特色,保證英語語言的規(guī)范性,避免中式英語,強調(diào)培養(yǎng)學生英語思維習慣;另一方面從國內(nèi)的教學實際和學生水平出發(fā),刪除原版教材中不適合國情的部分。此外在雙語教材建設(shè)中,除主教材外,也要注意輔助教學資源的建設(shè),如鼓勵教師編寫專業(yè)詞匯表和中英文對照、課后閱讀資料等,以提高學生的學習效率和效果。
5.采用多種考核方式,鞏固教學的成果平時的單元測驗,期中和期末考試,不單可以檢驗學生對知識的掌握,更重要的是能使學生“溫故而知新”,鞏固所學知識。我們的考試內(nèi)容除了翻譯、閱讀及寫作,還包括聽力和口語,從而使學生全方位地學習使用英語。另外,中澳班的學生將來有可能出國留學,我們也大力推薦學生積極準備雅思、TOEFL等國外英語標準化考試。
結(jié)語