業(yè)巧林 張福全
摘要:培養(yǎng)適應社會經濟發(fā)展需要的厚基礎、寬口徑、高素質、強能力的創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)型復合人才是現(xiàn)代技術發(fā)展和計算機學科發(fā)展現(xiàn)狀要求。實踐教學是實現(xiàn)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。該文圍繞集合學??蒲许椖?,就優(yōu)化教學改革方案和教學資源, 如何培養(yǎng)大學生的實際解決問題能力、創(chuàng)造思維能力、綜合科研能力, 怎樣結合科研項目進行計算機實踐課程的教學進行探討。
關鍵詞:計算機實踐;課程體系;教學方法改革;科研項目
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)29-6921-02
1 原實踐課程體系存在的問題
計算機的課程實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)實踐能力、科學研究和技術開發(fā)的重要手段。我校在制定這類專業(yè)教學計劃時,調整理論教學和實驗教學時數(shù)的比例,縮減理論教學時數(shù),增加實驗教學時數(shù)。我們認真研究了計算機實踐課程體系, 仔細分析了現(xiàn)有實驗設施、實驗教材和課程內容、教學模式等教學環(huán)節(jié), 發(fā)現(xiàn)計算機實踐教學存在如下問題:計算機科學是一個飛速發(fā)展的科學領域, 它的一個重要特點是很快地融合其他領域和學科, 因而通過深入地探討和研究計算機科學整體課程體系, 不僅對于建設計算機學科示范型實驗教學模式具有促進作用, 而且還將對于正確設置計算機科學實踐課程體系等方面起到積極的作用[1-4]:
1) 計算機科學技術的不斷更新,要求實驗內容, 實驗項目的設置要適當反映本學科的新成就、新知識; 在滿足課程教學大綱的基礎上,實驗項目不能僅僅滿足學生基本技能和基本方法的訓練, 還要滿足學生具備以后工作崗位需求的基本素質。
2) 按教學目標實驗項目可以分為基本型實驗教學,具體分為基本技術、基本方法和基本技能等; 提高型實驗教學具體包括綜合性、設計性、應用性等實驗;研究創(chuàng)新型等三個層次。當前教學內容多停留在以驗證性實驗為主的階段,總體上缺乏綜合性和設計性實驗內容,既不能鍛煉學生獨自承擔具體實際實踐的能力,又不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維;另外教學手段和教學方法等方面也顯得單一, 不能啟發(fā)的教育學生獨立思考創(chuàng)新, 阻礙了新時代的人才培養(yǎng)。解決上述問題的一個有效的方法是以計算機科學教育改革的課程觀點去參與項目實踐,通過項目實踐鍛煉,以期提高學生應用基礎知試和基本原理解析實際問題的能力。
3) 原有的實驗室管理運行模式在時間上缺乏機動, 不夠開放, 實驗室利用率低, 難以滿足設計性和綜合性實驗的要求。
4) 在建設實驗室硬件上明顯表現(xiàn)出經費不足,儀器設備老化,某些設備套數(shù)不夠;一些計算機實驗實驗內容依靠軟件實現(xiàn),特別是如計算機硬件、嵌入式相關的課程。新的先進設備尚未引入實驗教學,舊的可用設備數(shù)量不足;從客觀上難以保證教學質量[5]。
由此我們結合計算機科研項目,探討在優(yōu)化組合、整合資源、加大投入為實驗教學創(chuàng)造良好硬件環(huán)境的基礎上,對計算機實踐課程體系、教學教材、教學模式進行優(yōu)化革新, 力爭建立一套有利于專業(yè)人才培養(yǎng)的實驗教學體系。
2 實踐課程體系優(yōu)化與教學方法的改革
2.1 改革計算機實踐課程體系
我們計算機實踐課程應注意兩個方面的培養(yǎng):一方面以基礎課程扎實為主, 注重充分擴展學生的計算機技術的實際應用能力, 重視社會職業(yè)技術需求相關的應用課程方面的內容, 重點培養(yǎng)實踐能力和解決陌生問題的思維方式,主張教育課程應分散在計算機項目實踐中去。另一方面要注重計算機科學教育的核心課程, 以拓寬基礎、寬口徑的基礎課程對學生進行科學素質教育, 為學生的項目實踐打下寬口徑的適應基礎。以此適應高等學校人才培養(yǎng)與發(fā)展的趨勢,培養(yǎng)適應社會需求的有經驗、有能力的人才,從優(yōu)化專業(yè)培養(yǎng)過程的角度出發(fā),讓學生通過參與研究課題的過程本身,受到系統(tǒng)訓練,積累掌握計算機項目實踐經驗,改變現(xiàn)有實踐體系的不足[7-8]。
南京林業(yè)大學在計算機學院的計算機相關課題研究借助南京林業(yè)大學國家重點學科所聚集的技術創(chuàng)新和人才優(yōu)勢,對物聯(lián)網、傳感網與智能控制在林業(yè)應用中的關鍵技術難題和共性問題進行研究,研發(fā)新一代林業(yè)物聯(lián)網智能感知系統(tǒng)。項目綜合多個學科的基礎知識,符合拓寬基礎面, 以寬口徑的課程模式進行學生的科學素質教育, 通過參與科研項目研究打下適應寬口徑基礎的目標。
2.2 改革實驗內容
在構建計算機科學實驗課程體系時, 首先應充分考慮考慮計算機科學實驗課程體系的多樣化, 形成科學系統(tǒng)的實驗課程體系, 達到通過合理參與實踐項目,完成現(xiàn)有實踐課程教學大綱的目的。
通過計算機現(xiàn)有項目對比計算機實踐課程可以發(fā)現(xiàn),科研項目通常需要具有一定的專業(yè)基礎知識,例如編程語言,仿真軟件的使用,相應的理論分析知識。在此基礎上綜合運用,以達到項目系統(tǒng)設計的實踐要求。這需要學生教師的配合,教師在分配給學生項目任務時,不僅考慮學生的基礎知識,也要及時指導學生補充新的知識,在關鍵點給予技術指導。
由此,我們對計算機課程實踐的內容作以下兩方面改革[9]。
教師應先根據(jù)相關教學內容,從項目中分離若干個合適的環(huán)節(jié)作為選題,要求對所學內容具有針對性,體現(xiàn)學科發(fā)展趨勢,注重理論和應用的結合,并且教師應分發(fā)適當?shù)捻椖肯嚓P的資料,供學生查閱。教師應該根據(jù)項目特點,細分項目科研任務,這樣有利于后期的進度考核。同時要求給學生指定的內容應該是和實踐工作量相當?shù)莫毩⒌沫h(huán)節(jié),便于考查和指導,也便于學生掌握從事相對獨立科研任務的整體設計流程。
學生應該結合所學知識,以小組模式構建團隊,選做自己感興趣的項目內容,通過查閱文獻資料,合理設計解決方案,再經過集體討論和教師指導反饋,形成可行的解決方案之后,由學生獨立完成實驗任務。這一環(huán)節(jié)要求教師細分項目,這樣不僅有利于后期的進度考核,也有利于學生充分通過小的科研任務的完成,發(fā)揮自己的主觀能動性,鍛煉自己解決實際問題的能力,這對他們的科研實踐興趣的培養(yǎng)和今后工作和學習將是十分有益的。endprint
2.3 教學模式改革
計算機基礎教學需要重點面向提高學生計算機素質包括實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),訓練學生利用計算機解決專業(yè)領域內問題的能力,將基礎理論與實際應用能力高度統(tǒng)一起來。我們原來的教學模式是在教學計劃指定的時間內開設所有實驗, 且實驗一律是老師主動性更高,學生聽、做實驗、寫報告等被動性模式。造成學生循規(guī)蹈矩,創(chuàng)造性不高,不利于思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),因此我們應該改變教學模式[10]。
將學生引入項目實踐,就要求避免教師為中心和學生為中心的兩極模式,教師引導學生,以學生為主體。在科技與經濟、社會發(fā)展高度一體化的今天,科技創(chuàng)新已經從個體過渡到團隊,其基本推動力是研究團隊的創(chuàng)造力。學生在實踐課程環(huán)節(jié)參與科學項目實踐,既可以在一定程度上補充實驗人員,增強實驗能力,也可以通過這些年輕學生的活躍思維為研究貢獻新思路,新方法。因此要因材施教,在學生分類時,一般是通過基礎摸底考試,然后跟據(jù)成績,揚長避短對不同類別學生給予不同的實踐項目,實行不同的項目與考核對待。
2.4 完善實驗考評制度
實驗考評的最終目的是為了促進學生學習,調動學生學習的主動性, 為了達到這一目的必須對學生實驗成績進行公正評價,這需要建立完善的考評制度。
在項目設置和考核模式上,要注重培養(yǎng)學生的實際操作能力。這就要對考試方式進行大膽的改革,考核時應該注重學生解決問題能力和綜合應用完成項目的能力。在考試方式上,實行項目結果答辯考核制度,參照畢業(yè)設計和畢業(yè)答辯的模式,這樣更能體現(xiàn)大學計算機的應用性特點[11-13]。
高等農林院校計算機基礎課程的教學改革相對復雜,改革過程中必須遵循教學規(guī)律,教學評價是檢驗課程改革效果的一個重要方面。傳統(tǒng)模式采用定量與定性兩方面進行評價。定量評價主要體現(xiàn)在學生成績的統(tǒng)計與分析,包括絕對成績與相對成績的分析。
在和項目結合的教學實踐中,各個院校要從自己的實際特點出發(fā),發(fā)揮項目資源優(yōu)勢,因材施教,因項目完成情況考核,不拘于傳統(tǒng)的卷面考核方式,依據(jù)學生的信息反饋,及時調整和改進,爭取摸索出符合農林院校項目特點的評價模式[14]。
3 結束語
計算機實踐課程體系優(yōu)化與教學方法改革需要我們在不斷摸索和推進, 我們將在實踐中不斷總結完善實驗教學,提高教學質量,以期找到一條促進人才培養(yǎng)教育的實驗教學模式。
我們原來的實驗基本上包括基礎驗證性實驗和綜合性實驗,雖然在實驗中培養(yǎng)了學生扎實的基礎知識和基本的操作技能, 但對學生學習的自主能動性、不斷探索以及綜合應用知識的能力, 掌握解決問題的思維以及團結協(xié)作的精神, 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)相對匱乏[15]。
而項目具有綜合性、設計性,能夠代表專業(yè)水平,要求學生不僅能綜合應用所學知識及多種實踐技能, 而且要解決有實際難度的問題。所以項目是提高學生綜合、創(chuàng)新、創(chuàng)造能力的重要途徑,學生參與項目,具有科學性、綜合性和探索性, 對于培養(yǎng)學生的主動性、積極性、不斷探求的科學精神具有重要意義。
教無定法,因才施教。在提高實踐教學效率,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面,沒有固定模式可走, 這就要求我們自己思考、探索、研究和總結, 結合當前階段學校的科研情況和社會需求,才能達到我們預期的培養(yǎng)適應社會需求人才的目的和效果。
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