发布时间:2023-03-25 10:49:30
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的计算机专业本科论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:计算机专业;毕业设计(论文);PDCA循环
中图分类号:G642 文献标识码:B
毕业设计(论文)是本科生教学计划中的重要阶段,是对学生综合运用所学知识分析问题和解决问题能力的训练与检验。教师在这个过程中培养学生的学习能力、适应能力、创新能力、实践能力、顽强的意志力、责任心和科学精神;学生在这个过程中,要综合运用所学专业知识,独立地进行探索,独立地解决问题,很好地提升自己各方面的素质,磨练自己的能力。同时,毕业设计(论文)也为学校提供了重要的教育教学资源和教育教学改革的重要信息。因此,毕业设计质量直接影响着毕业生的质量,也影响着就业的质量。为了保证本科毕业设计(论文)质量,我院计算机科学与技术系在工作中总结出一套行之有效的过程管理方法。
1毕业设计(论文)的组织机构及分工
在本科毕业设计(论文)阶段,除了要有指导教师和学生的参与之外,还要成立专门的毕业设计(论文)领导小组和毕业设计(论文)管理小组,每个小组均设组长、副组长、组员、秘书等职。
毕业设计(论文)领导小组一般由系领导班子和主要基层干部组成,负责毕业设计(论文)工作的方向和原则性问题的把握。毕业设计(论文)管理小组成员由各教研室进行安排,在毕业设计(论文)领导小组的领导下,主要负责毕业设计(论文)工作的具体实施和管理。
基于这样的组织机构的安排,制定出毕业设计(论文)流程如图1所示,毕业设计(论文)领导小组、毕业设计(论文)管理小组以及指导教师和学生各司其职、同步协调,明确各个阶段的具体任务,有利于毕业设计(论文)工作的顺利进行。
2毕业设计(论文)的过程控制方法
毕业设计(论文)阶段历时较长,环节也比较多。如果没有一个合理、规范的过程设计,对过程不加控制,是难以保证学生能投入很大精力进行毕业设计工作的,也难以保证毕业设计的质量。因此,在毕业设计(论文)阶段引入PDCA循环使毕业设计(论文)过程逐步完善、逐步优化。
PDCA循环是一种对质量进行持续改进的方法,PDCA的具体描述如下。
P(Plan)策划:对毕业设计(论文)整个工作进行详细的计划。
D(Do)实施计划:按照计划进行毕业设计(论文)的教学工作,并可根据实际完成情况调整计划。
C(Check)检查、监控、评价:一方面是对实施计划的过程进行监控,同时通过检查和评价来获取一些可测量的数据。
A(Action)改进提高:通过对过程监控、检查评价结果的分析,总结成功的经验和失败的教训。并对下一轮的毕业设计(论文)提出改进意见和措施,使得毕业设计的质量得到持续的改进。
毕业设计(论文)过程中的PDCA循环如图2所示。
3毕业设计(论文)的过程框架
在PDCA循环的基础上,提出一些常见的毕业设计(论文)过程中的活动,并建立了一个框架,把整个毕业设计(论文)阶段分为准备、开题、课题研究与实施、撰写论文、评审准备、评审、改进与提高七个过程域,在每个过程域中有着不同的实践,并设有检查点或者里程碑,对各个环节中教师和学生分别有哪些活动,产生哪些文档等进行描述,如表1所示。
这个框架从整体上看,是一个完整的PDCA循环,体现了持续改进的思想。在毕业设计(论文)的实际过程中,可以根据本框架中的实践活动作一些剪裁,剪裁的原则就是易于操作、管理有效、执行力度高。
4结论
在计算机专业本科毕业设计(论文)中引入科学合理的过程控制,在东软信息学院计算机系已经成功地实施多年,实践证明,高效的管理带来了毕业设计(论文)质量的整体提高,也为计算机专业本科人才的培养画上了圆满的句号。
参考文献:
[1] 叶,彭毓. 计算机专业毕业设计环节规范化管理初探[J]. 广东广播电视大学学报,2004,(1).
[2] 刘健. 本科毕业设计过程管理的探索[J]. 电气电子教学学报,2005,27(5).
1.计算机研究生专业基础课程实验与教学的改革
2.计算机学科硕士研究生课程设置探讨
3.研究生计算机图形学课程教学研究
4.机械类研究生计算机应用课程的教学改革与实践
5.计算机学科硕士研究生培养改革初探
6.非计算机专业工科研究生的计算机专业知识结构分析
7.面向计算机专业研究生的人工智能教育
8.对跨专业报考计算机研究生现象的分析
9.高等农业院校计算机应用专业研究生管理模式的研究
10.计算机技术专业学位研究生实践创新能力培养方法
11.研究生“计算机网络”课程教学与教材体系建设的实践
12.研究生入学考试专业课统考与自主命题“双轨制”政策的实效分析——以计算机科学与技术专业为例
13.计算机学科专业学位硕士研究生特色课程体系建设
14.计算机专业全日制硕士专业学位研究生课程教学研究
15.计算机科学与技术全日制专业学位研究生课程体系设置研究
16.国内外计算机硕士研究生课程设置的比较与分析
17.计算机技术领域工程硕士专业学位研究生教育综合改革与实践
18.浅谈普通高校计算机专业硕士研究生教育模式
19.计算机应用专业软件工程方向硕士研究生的知识结构与培养
20.计算机专业毕业研究生在京就业情况及启示——以辽宁科技大学毕业研究生为例
21.MIT计算机科学领域研究生培养问题研究
22.研究生《计算机网络与通信》教学与实践
23.计算机学科研究生创新能力培养探索
24.非计算机专业研究生计算机教学的研究
25.美国大学计算机研究生教育的特点
26.计算机研究生管理系统的设计与实现
27.我国研究生教育计算机管理的探讨
28.面向创新型研究生教育的计算机专业本科毕业设计研究
29.计算机技术领域专业学位研究生培养方案研究
30.我校非计算机专业研究生计算机课程设置探讨
31.计算机专业硕士研究生培养方法探索
32.以科技竞赛为载体的计算机专业研究生的创新能力培养研究
33.浅谈计算机专业研究生创新能力的培养
34.计算机学科研究生课程体系的构建与实施
35.研究生阶段计算机网络理论课程教改初探
36.计算机技术全日制专业学位研究生培养的探索与实践
37.计算机专业研究生国内外高校培养模式对比分析
38.计算机应用型研究生教育培养模式探讨
39.学术型计算机专业硕士研究生工程能力培养研究
40.计算机专业研究生课程建设与教学改革
41.美国计算机科学与工程专业本科和硕士研究生课程设置特点分析——基于22所美国著名大学统计数据的分析
42.教师领导力在计算机专业研究生创新能力培养中的应用
43.美国知名大学计算机专业研究生教育探索
44.韩国KAIST大学计算机学科研究生课程结构分析
45.对计算机专业硕士研究生招生现状的探讨
46.研究生体育与健康评价指标体系及其计算机支持系统的研究
47.计算机专业研究生科研能力的培养
48.非计算机专业研究生计算机应用基础类课程教学改革探索
49.加强教学过程管理 提高计算机专业研究生培养质量
50.关于我国研究生教育信息计算机管理的探讨
51.研究生计算机辅助几何设计教材分析
52.医学研究生计算机应用技术课程现状及教学模式改革与实践
53.互联网、移动互联网和物联网技术发展与网络课程改革——对计算机专业研究生系统能力培养的思考与实践
54.北京科技大学计算机科学与技术学科研究生课程设置研究
55.地方高校计算机学科交叉领域研究生创新能力的培养
56.探索研究型大学研究生课程体系的改革与优化
57.临床医学研究生计算机信息应用能力培训效果评价
58.研究生计算机课程改革
59.研究生能力培养——《计算机辅助设计》多媒体教学的启示
60.医学院校研究生计算机教学改革的探讨
61.关于全日制计算机专业学位硕士研究生培养模式的研究与探索
62.中医药院校研究生计算机基础教育研究
63.依托学科建设咨询专家组 科学制订计算机科学与技术研究生培养方案
64.天津地方高校全日制专业学位研究生培养初探——以计算机专业为例
65.从硕士研究生入学统考看高校计算机本科专业基础课教学
66.工程化实训驱动的计算机专业学位研究生“e-Boyer-CIPP”创新应用体系研究
67.北京工业大学计算机学院研究生学位论文质量分析
68.浅谈提高计算机专业研究生培养质量的措施及实践
69.中医药院校非计算机专业研究生医药信息学相关课程教学探索
70.高校二级学院研究生教育国际化的开展与实践——以南京信息工程大学计算机学院为例
71.计算机科学与技术学科硕士研究生培养研究
72.计算机专业研究生人才培养模式研究
73.全国研究生教育和学位工作计算机管理研究协作组举行成立会
74.计算机学科工程研究型全日制硕士研究生培养模式的探索
75.高等医学院校研究生计算机教学改革的探讨
76.计算机工程领域专业学位研究生实践教学改革探索
77.研究生计算机文献检索课程体系构建与教学模式创新——以石家庄铁道大学图书馆为例
78.面向研究生的计算机动画教学
79.研究生计算机教学问题探讨——面向研究型大学非计算机专业
80.计算机学科研究生创新能力培养的研究与实践
81.非计算机专业研究生计算机基础课程设计
82.计算机类研究生人才培养模式改革研究——以项目驱动为核心
83.研究生课表的计算机自动编排
84.基于胜任力模型的计算机专业研究生培养
85.研究生跨学科培养模式的探索与实践——社会保障、计算机、审计
86.国内外计算机学科硕士研究生课程设置的比较与分析
87.计算机专业研究生创新能力培养途径研究与实践
88.提高地方高校计算机专业硕士研究生培养质量的探索
89.对研究生开设计算机信息检索课的构想与实践
90.计算机类专业学位硕士研究生教育质量协同保障体系构建
91.计算机网络技术支持下研究生专业英语写作教学的多样化模式探索
92.创新型计算机专业研究生培养课程教学改革与探索
93.学位与研究生教育计算机信息管理研究
94.医学院校研究生计算机应用课程教学改革探索
95.财经院校计算机类专业研究生创新人才培养机制研究
96.用于研究生教育的计算机管理系统概况
97.一个基于计算机辅助实施的研究生中期筛选系统方案
98.硕士研究生招生计算机管理系统的研究
99.研究生教育计算机管理的现状分析及改革尝试
100.计算机专业研究生培养方案与教学质量保障的探索与实践
101.医学院校研究生计算机课程改革探索与实践
102.基于计算思维的高校研究生计算机公共课程设置
103.我校硕士研究生计算机口语测试及其反拨作用
104.数学专业报考计算机专业硕士研究生之个案调查
105.计算机辅助仿真模拟器对心血管专业研究生在冠状动脉造影技能培训中的作用
106.计算机管理是保证研究生招生质量和宏观调控的重要手段
107.学科建设是提高研究生质量的根本途径——武汉大学计算机学院研究生培养侧记
108.实践创新驱动的计算机专业学位研究生培养模式分析
109.以应用为导向的高等中医药院校研究生计算机课程教学改革与实践
110.按一级学科培养计算机科学与技术专业研究生的探索
111.医学研究生计算机课程教学的探索与实践
112.基于项目驱动的计算机类研究生实践和创新能力培养研究
113.对研究生就业过程中应用计算机处理就业信息的探讨
114.全国研究生教育和学位工作计算机管理发展迅速
115.硕士研究生招生过程中的计算机管理
116.非计算机专业研究生计算机教学改革初探
117.协同创新模式下计算机专业学位研究生实践创新能力培养
118.采用计算机参与管理 提高研究生管理工作水平
119.面向新时期的计算机专业研究生创新人才培养模式探索
120.计算机互联网与中医研究生计算机课教学内容的更新
121.医学研究生计算机应用技术教学改革的探索
122.计算机科学与技术学科硕士研究生课程体系之我见
123.面向计算机专业研究生开设计算神经科学课程的思考
124.医学专业研究生计算机基础课程设置
125.面向财经类高校研究生计算机教育内容和教学模式的探讨
126.研究生计算机网络课程体系研究与实践
关键词数据库原理案例教学 教案
1 问题的提出
数据库技术是研究如何科学地组织和存储数据,如何高效地检索和管理数据的一门学科。在教育部高等学校计算机、自动控制和信息类专业的培养方案中,“数据库原理”一直是四年制本科生的专业必修课程。在IT技术飞速发展的今天,能否很好地应用数据库技术解决实际问题,已成为许多用人单位对应聘者知识结构的新要求。因此,该课程也日益成为其他理工科专业本科生、专科生一门愈来愈受到关注的选修课,甚至是必修课。
而目前许多院校非计算机专业的“数据库原理”课程的教学现状并不令人满意,主要问题是:教材组织上理论概念多,应用实例少;教学安排上课堂讲授多,实践动手少;课程考核上死记硬背多,灵活应用少。这样“三多三少”的直接后果是:尽管一些学生可以在理论考试中取得高分,但却不能自如地应用某种数据库管理系统软件解决实际问题,更谈不上开发出有实际应用价值的数据库系统,如此“眼高手低”很难适应现代社会对数据库技术应用人才的需求。因此,在“数据库原理”课程的教学上必须改变这种纸上谈兵、理论脱离实际的状况。
2 构建“数据库原理”案例教学模式的指导思想
“数据库原理”的教学大纲通常包括:基本概念、关系模型、SQL、关系数据库理论、数据库设计和数据保护等内容,一般授课学时在50学时左右。由于理论内容较多,很难保证有效的实践环节。为此,构建“数据库原理”案例教学模式的指导思想可归纳为12个字:精理论、强实践、重启发、勤激励。具体就是:精选课堂讲授内容,围绕着如何解决实际问题开展对相关理论的探讨。一些大纲有要求、但受学时限制、无法在课内讲授的内容,要求学生通过自学完成;增强实践环节的力度,加大综合性、创新性实验的比例,培养学生探究性学习、自己动手解决问题的能力;通过启发式教学和有效的激励机制,提高学生的学习兴趣,进而调动起他们主动学习新知识、探索新方法的积极性。每堂课结束时可以给学生提出一、两个问题,一则督促学生做好复习预习,二则为下堂课的教学留下伏笔和切入点。对于认真思考问题、能提出切实可行方案及在实验中有创新的学生,应给予当堂表扬或给平时成绩加分的鼓励。
3 基于案例教学法的“数据库原理”教案一则
如表1所示,本教案以学生较熟悉的教务管理子系统“学生档案管理”为贯穿始终的例子,以关系数据库理论为指导,通过循序渐进的讲解、演示和实验,让学生理解数据库的基本概念、理论和技术,掌握一个简单的数据库应用系统从分析、设计到实现的完整开发过程,真正做到学以致用。全部内容共计54学时,其中课堂讲授演示26学时,课内实验28学时。适用对象为已掌握了一种面向对象的可视化编程工具(如VB、C#、C++或Java等)的非计算机专业本科生或专科生。
4 实施案例教学过程中需要注意的问题
(1)正确认识理论与实践的关系。案例教学从不否认理论对实践的重要指导意义,像关系代数、查询优化、数据存储、事务处理、并发控制等一些数据库技术中十分重要的内容可另外开设一门课程供高年级学生选修,以弥补学生在数据库理论上的不足。
(2)注意教学内容特别是实验环节开发平台、工具和方法的实用性和先进性。与其他计算机技术的发展一样,DBMS及数据库应用系统的开发平台和工具每隔几年就会更新换代,这就要求任课教师必须与时俱进,及时将最新的研究成果引入教学。如以上案例采用GUI风格的C/S结构,若学生有一定网页制作基础的话,可改进为目前较为流行的Web风格的B/S结构。
(3)建立公平有效的课程考核机制,保证自学内容、实验环节的教学质量。自学内容可通过读书报告、论文、提问等方式加以考查;布置课程验收大作业时,应兼顾不同层次学生的学习能力,既能让基础较差的学生树立起完成任务的信心,更要积极鼓励程度较好的学生高标准要求自己。
5 结论
实践证明,“数据库原理”案例教学模式是一种变学生被动学习为主动学习的有效方法,由于能够理论联系实际,让学生带着感兴趣的问题进入课程的学习,让学生改变了以往混学分的思想,对这门课的认同度有了明显的提高,具体表现为:上课睡觉、缺勤的人少了,积极思考问题的人多了,学生作业的质量提高了,成绩上升了。另外,师生间的互动交流大大加强了,教学相长得以充分体现,部分学生还结合自己的专业和爱好,积极参与教师的科研工作,其探究能力和创新意识得到了较好的培养。
(本文获得“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”教学与研究三等奖)
参考文献
1 萨师煊,王珊.数据库系统概论(第3版).北京:高等教育出版社,2000
关键词:计算机专业教学;教学组织方法;比较研究
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
计算机人才培养的质量主要决定于专业教学的质量,专业教学的质量不仅仅依靠课堂教学,还包括教学的组织方法,如课程大纲的制定、学生成绩评价标准等等。美国大学计算机专业的组织环节比较成熟和规范。长期形成的规范性使美国在计算机专业本科和研究生教育方面处于绝对领先优势。与美国相比,我国的教学组织方式还有欠缺。本文就中美大学计算机专业教学组织进行比较、分析异同,以求取长补短,对国内计算机专业教学有所借鉴。
笔者曾在过去四年分别在香港一所知名大学和美国两所大学(包括公立综合型大学和私立研究型大学从事学习和研究。并在国内四所教育部重点大学学习和工作,时间长达十多年,对国内和国外的教学组织情况有一定的了解。
本文的组织如下:首先介绍教学组织的基本构成。然后探讨我国教学组织中存在的问题,比较中美计算机教育教学组织的其他主要区别,最后总结全文。
2教学组织方法的基本构成
(1) 教学准备阶段
教学大纲和培养方案。介绍本学科的课程设置,课程类型,学分,教学内容与要求,时间安排,先后关系。
授课大纲(Syllabus)。课程大纲通常由授课老师决定,在上课前通过网络公布。授课大纲包括每节课的时间以及内容安排,学生成绩评分体系,包括内容和比重,答疑时间(office hour),参考书目,课外读物或资源的链接,有的教师还公布了同类课程其他大学的教学网站的链接,学生完成作业和项目时应该遵循的学术道德规范。
教师网页的更新。每个教师拥有一个主页并自己及时更新,有利于学生对老师的了解和选课。在美国,学期开始时,学生选课主要参考浏览教师的网页决定是否选择该课程。
(2) 教学开展阶段
课堂教学。主要通过幻灯片讲解,辅助黑板教学。
课外答疑。每周课外答疑是定时定点进行。
教学辅助工具与学生交流。通常是Blackbroad系统,该系统可以教学信息,公布教学课件(讲稿),群发通知邮件,公布作业以及答案,公布项目说明,收集学生作业和项目报告,公布学生作业成绩、项目成绩和总评成绩等等。
(3) 教学结束阶段
学生成绩评定与公布。公布学生成绩以及评定依据,体现成绩评定的公平性,合理性和严谨性。
网上评教。学期结束前,学生在网上评价老师,帮助教师改进教学。
3目前教学组织中存在的主要问题
目前,我国在教学组织中的各环节有了长足的进步,包括Blackbraod系统,网上评教等。但有些环节还不够规范,存在的主要问题如下:
(1) 学生成绩的评价体系不合理。美国大学的成绩构成通常包括多个方面,而不是只参考期末考试成绩。成绩的构成通常包括平时作业(如每周1次),课堂测验(quiz),期中考试,期末考试,完成项目(Project),包括项目报告(Report)和项目展示(Presentation)、到课率(Attendance)。由于成绩的构成包括多个方面,期末考试仅占小部分(通常是25%),这种成绩评价标准迫使学生必须在平时抓紧时间学习,完成好每个任务,否则很难通过课程,从而有效地保证了教学质量。另外,完成项目对锻炼学生的动手能力帮助非常大,这种锻炼是无法通过考试达到的。相反,国内的现状是期末考试占决定性的比重(有的甚至高达75%),且很少有期中考试和完成项目的要求。
(2) 授课大纲的规范性不强。各教师在组织教学时随意性较大,有的老师甚至没有在课程开始之前公布授课大纲,不便于学生了解全局教学内容和教学进度。在美国,不管是什么类型的大学,授课大纲的方式基本相似。虽然并没有一个管理机构来管理,也没有一个明文的规定来要求,但教师在上课前基本上都要公布授课大纲,且授课大纲的内容(特别是学生成绩的构成)大体相似,好像形成一种约定俗成的惯例,某种程度上体现了教师的职业素养。
(3) 教学大纲的编号系统层次不够分明。教学大纲的课程编号通常以学科开头,如计算机科学是CS,电子工程师EE。然后辅助3位数字,第一位表示课程的年级,后两位表示课程号。如461表示四年级的课程,61表示课程号。即使是毕业论文也有编号,如691/791表示毕业论文。先修课程的编号较小,如计算机网络基础是411,无线网络是451,计算机网络安全是481。可以表现课程间高低联系,如481表示本科阶段计算机网络,581表示研究生阶段高级网络安全。这样很便于学生了解课程架构和选课。同时,便于组合出不同方向的培养方案。
(4) 授课教师信息不明。国内学生选课时对老师的了解不够及时,国内教师很多没有个人网页,有网页的也更新不及时。国外每个教师都有自己的网页,网页内容由教师及时更新,便于学生对课程和教师的及时了解,有利于学生正确选课。
4中美计算机教学组织的其他主要区别
(1) 学生成绩的评分通常按照等级制,不是百分制。即给出A、B、C、D四个等级,通常是按照一定比例给出。等级评分的好处是:激发学生的积极性,每个层次的学生都希望自己能上一个更好的成绩,便于调动他们的积极性。同时由于成绩的构成是多方面的,等级制增加评分的科学性和可比性。中国的情况大多采用百分制。这主要是因为成绩主要来源于试卷成绩。
(2) 美国的专业课程设置以专业方向为主,不以学生类型严格区分。一个突出的例子就是可能出现博士生、低年级硕士生、高年级本科生同在一个课堂的现象,比如课程461/561合上,特别是大部分博士生课程和硕士生课程基本合班进行。老师在课堂教学内容取舍和难度方面基本上统一对待,但在某些课后学习环节如作业、项目、平时测验、考试等根据学生的层次区别对待。这一方式的好处在于有利于提高本科教学的质量,早日培养优秀的本科生。也有利于培养研究生质量,因为有本科生在同一课堂与之竞争,不容疏忽。同时减少课程数量,提高了效率。
(3) 美国大学允许教师开设短期高级专门课程。有条件的老师可以开始短期高级专门课程,如3~4天的时间,全天授课,32个学时左右,可面向社会,讲授某学科前沿论题。便于学生对某个前沿专题(通常是应用性前沿课题)在短时间内了解,开拓学生视野,锻炼教师。
(4) 美国大学课程的总体难度较大。美国大学本科和研究生每学期一般只选三到四门课程,选课太多可能无法全部通过,因为课程的内容较广、难度较深。而中国学生每学期学习的门数远大于这个数目,课程学习相对较容易。
(5) 美国大学课程的教学进度较快。教学和考试周共为16周,其中还包括期末考试、期中考试、复习课、节假日放假等,实际授课一般不到13周。以3学分课程为例,每周为2次课,每次90分钟,相当于国内每周4学时,故总的教学时间为52学时左右。这与国内3学分课程51学时的教学量基本相当,但国内是在17周时间完成的。
5结束语
本文分析了我国计算机专业教学组织中存在的问题,比较中美计算机教学组织的其他主要区别,为我国计算机专业教学的科学与高效组织提供借鉴。
参考文献:
摘要:本文针对目前高等学校计算机硬件实验教学存在的问题,提出适合本科生及研究生联合培养的创新实验教学体系,设计了支持基础验证型、综合设计型和创新研究性实验一体化的计算机硬件实验平台。
关键词:教学改革;创新型人才;计算机硬件实验
中图分类号:G642
文献标识码:B
1计算机硬件实验普遍存在的问题分析
目前,国内大多数高等院校的实验组织模式和实验手段主要存在以下问题:
“一人动手大家看”的“放羊式”
实验的内容、步骤严格按照教材(实验指导书)进行
实验内容陈旧、与工程实际脱节
本科生和研究生的实验环境分别建设
计算机学科的课程内容具有很强的交叉性和相关性。针对每门具体课程单独设置实验及单独提供实验环境,一方面很难使学生对其前导课程所完成的基础能力做要求,同时也很难兼顾到其后续课程,各自独立,相互间缺少有效的贯通;另一方面实验环境重复建设,实验资源得不到充分利用。下面以“数字逻辑”、“计算机组成原理”和“计算机系统结构”三门硬件主干课程为例说明计算机硬件实验的现状。
(1) “数字逻辑”是计算机专业必修的专业基础课,目的在于掌握计算机数字电路设计和调试方法,为后续硬件课程奠定基础。而相应的“数字逻辑实验装置”一般仅能用于TTL与GAL器件的实验;有部分学校购置的实验装置还不能进行GAL器件的实验。实验一般使用小规模74系列TTL器件,通过面包板实现输入/输出连线,其可靠性低、元器件易损,复杂实验受到限制,很难支持设计型实验;许多目前流行的硬件设计方法,如采用EDA(电子设计自动化)工具的基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的逻辑设计等,更是因为硬件设计环境不够而无法进行。
(2) “计算机组成原理”作为计算机专业的核心课程,目前很多大学采用类似清华大学计算机厂早期研制的实验装置,采用面包板和拨位开关等输入/输出接线,调试手段缺乏,支持的实验内容少,对CPU设计之类的实验没法很好地开展。即使一些新的实验装置,重点仍然是支持验证型实验,设计型实验的开展仍具有局限性。
(3) “计算机体系结构”作为计算机专业的高端专业课,由于缺乏实验条件,很多学校还没有开设实验,少数开设实验的学校也只能采用系统结构模拟软件进行模拟实验。大多数该类模拟软件运行在UNIX平台上,参数设置复杂、接口界面不友好,使用起来费时费力。学生只是通过课堂学习来掌握计算机体系结构的内容,缺乏对计算机体系结构的感性认识,更谈不上培养学生的设计与创新性能力。
由于以上三门课程目前都只针对自己的课程内容单独设置实验并单独提供实验环境,这些相关性非常强的课程各自独立,相互间缺少有效的贯通,不仅导致了实验环境的重复建设,实验资源得不到充分利用,而且也不利于学生对计算机硬件体系有一个系统的了解,更无法对本科生的课程设计、毕业设计等大型和综合型训练提供必要的支撑环境。
为了解决目前计算机硬件实验教学中存在的问题,需要建立能满足计算机专业实验教学需求的,集实践性、先进性、开放性、创新性为一体的先进硬件实验教学体系,结合EDA、软件模拟和虚拟现实等先进的实验手段建立集基本验证、综合设计和创新研究为一体硬件实验平台,促进理论教学与实践教学紧密结合,以适应学科发展和IT企业对高层次计算机专业人才的更高需求。
2 适应多层次人才培养需要的计算机硬件实验体系的建立
为了构建适合本科生、研究生多层次需要的一体化的实验教学体系,我们对国内外著名大学的课程及实验教学大纲等做了深入的研究,主要做了以下几个方面的研究工作:
(1) 研究计算机专业硬件课程及其实验课程当前的设置和今后的发展趋势;
(2) 剖析计算机专业硬件相关课程之间的衔接关系;
(3) 分析教学实验和科研实验的本质,发现本科阶段以及研究生阶段主要硬件课程教学实验的规律。
基于以上研究工作,我们设计的计算机硬件实验体系主要包含以下层次。
2.1系统化的计算机硬件实验内容层次
计算机学科是目前更新换代最快的学科之一,实验在设计时必须和实际工程结合紧密。实验内容和手段的设计必须是以培养具有很好实践能力和一定创新能力的本科毕业生为目标。因此,我们将每门课程实验的内容分为以下三个层次:
基础验证型:主要用于验证课程当中所讲的内容,加深对课堂知识的理解,并培养学生的基本专业技能和实际操作能力。
综合设计型:这类实验一方面可以加强学生对相关课程的理解,更主要的是培养了学生综合分析能力和独立解决问题的能力。
创新研究性:这类实验要求学生自行设计目标并进行实验;实验允许失败,但是必须对失败原因和改进设想做深入的分析和探讨。这类实验是学生早期参加科学研究的一种重要形式,主要培养学生的创新意识、创造性思维及创造性个性,使学生创新性的想象力、判断力、思维能力和实践能力得到提高。
这三个实验从内容上由浅入深、由易到难,从对学生的要求上是由低到高的。其中前两类实验主要针对本科生设计,第三类实验主要针对少数有余力的低年级本科生、多数毕业设计阶段的本科生和所有研究生设计。
在多层次实验教学中,教师的主要作用在于启发学生认识实验教学的目的和意义,组织开展实验教学活动,引导学生研究问题,指导学生的实验过程和认真完成各项实验任务。在实验教学中,教师要教育学生树立严谨的科学态度,鼓励学生勇于求异的创新意识,注意培养学生独立解决问题的能力。
2.2计算机硬件课程层次的建立
以西安交通大学计算机学科为例,本科生和研究生的硬件相关课程体系中主干课程由“数字逻辑与数字系统”、“计算机组成原理”、“计算机体系结构”、“高性能计算机体系结构”和“计算机系统的量化研究方法”组成,其中前三门课程为本科生课程,后两门课程为研究生课程。与主干课程相关的本科生必修课程还包括“汇编语言程序设计”、“微机原理和接口技术”、“操作系统原理”、“计算机网络原理”、“嵌入式系统”;研究生课程包括“计算机网络理论及应用”、“VHDL和FPGA设计”、“分布式系统”等。这些课程,特别是主干课程,不仅有较强的顺序性,而且课程内容的相关性很强。图1给出了计算机硬件主干课程的实验层次。其中,虚线方框部分为偏软件类型的实验。
图1 计算机硬件主干课程实验层次
从图1可以看出,计算机专业本科阶段硬件主干实验课程主要为数字逻辑专题实验、计算机组成专题实验、微机接口专题实验;并且这三个实验中,每个实验的开展必须以前一个课程为基础;课程实验从内容到形式都有很密切联系。为了让学生学习完这些课程后对计算机硬件结构有一个系统和感性的认识,我们在设计这三个实验时,首先设立了一个总的培养目标,每个课程组根据这个目标,结合本课程的内容和培养目标分阶段完成相关支撑的实验内容,并且这些实验可以采用一致的实验手段和平台。具体措施主要包括以下两方面内容:
(1) 对于每门具体的计算机硬件课程均设置8学时的课内实验,实验类型为独立的基础验证性。
(2) 硬件课程都有配套的专题实验,专题实验均为综合设计型。主干课程的实验为必修专题实验,其他小部分课程实验为选修专题实验。以工程项目设计实验为目标形成多个系列,同一系列实验间具有时间先后关系、支撑与被支撑关系。例如图1中的“数字逻辑”、“计算机组成原理”和“计算机系统结构”三门硬件课程就构成了一个主干的硬件实验系列。这三门课程的实验必须在内容上具有前后相关性,并采用基本一致的实验方法和平台。
2.3多样化的计算机硬件实验平台层次
在硬件开发平台的设计上兼顾不同层次人才的培养需要,综合本硕博各个阶段的不同需求,构建多层次的实验环境,提高实验效率,促进学生的创新思维,进行创新式构建实验。还要考虑对毕业设计的实验环境以及本科生创新性研究活动实验体系的支持,结合软件设计的方法和手段(即硬件设计软件化)构建灵活多样的硬件实验平台。此外,实验平台设计要具有层次性,并且考虑课程间内容交叉和互补。
从国外的发展趋势来看,计算机硬件课程的实验由传统的孤立的实验装置承担,发展到了由EDA和CPLD/FPGA仿真器联合承担的阶段。
传统的实验装置支持相对简单的连线类的实验,这类实验只能使用中小规模的集成电路器件。设计大规模的实验几乎是不可能的,因为大规模的实验用中小规模的芯片来实现费时、费力,且受面包板等空间和实验装置能提供的电源限制。
使用HDL语言,如AHDL、VHDL和Verilog等,通过EDA工具软件设计各种规模的数字电子系统是目前工程师的设计潮流。通过EDA和CPLD/FPGA仿真器能完成计算机硬件课程的各类实验。图2是我们设计实现的一款低成本综合实验装置,该装置使用了Xilinx公司Spartan-3系列FPGA芯片(40万门),通过扩充板可以满足大部分的实验要求。
图2 一款综合实验装置的PCB的元器件布局示意图
2.4多层次的实验考核体制
实验的考核主要有以下几种形式。
(1) 实验过程的跟踪考核:改变传统的根据实验结果和报告打分的体制,对实验过程中的主要环节进行记录、评价,并作为最终成绩考核的依据。
(2) 实验报告撰写:实验结束后,要求学生撰写实验报告,以总结个人实验结果,明晰实验思路,实现知识的融合、升华和再学习。通过实验报告的撰写可以培养学生对科技活动的总结能力,科技论文的写作能力,使学生的科研素养得到初步锻炼。
(3) 实验答辩机制:对于综合设计型,特别是创新研究型实验,前两种考核机制存在明显的不足,因此需要引入新的机制来评价学生所做工作及取得的成绩。可通过学生讲解、演示,教师提问和回答,课程设计报告撰写三个步骤来进行考核。
参考文献
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国家教育部从20世纪8O年代后期开始,对大学的专业设置进行了一系列的调整,由原来的800多个减少为200多个,主要目的是使得培养的学生成为厚基础、宽理论、强创新技能、高素质的新一代人才,重点强调创新与实践教学在培养学生技能方面的重要地位和作用。实践证明,创新与实践性教学在培养学生技能的同时,具有培养学生综合素质的重要作用,是培养学生创新意识和创造能力的重要手段和措施[1]。随着我国IT产业的迅猛发展,IT人才短缺正成为日益突出的社会问题。据有关专家预测,在今后的十几年内,我国对IT人才的需求每年至少40万。其中网络系统工程师和网络应用工程师是IT业最急需的人才。但一方面是IT技术人才的匿乏,另一方面是计算机专业毕业生由于缺乏计算机技术应用的实际技能和创新能力而就业困难的尴尬局面。虽然造成这尴尬局面的原因是多方面的,但其中主要原因是长期以来计算机专业教学受传统教育思想的影响和支配,强调知识的基础、理论的基础学习,忽视学生计算机实际技能、协作能力和创新能力和主动参与与实践意识的培养,使学生的主观能动性和对计算机网络技术应用的实际技能的掌握受到较大程度地限制。我们将以我校计算机网络教学实验基地为基础,采用集教学、训练和创新活动为一体的新型教学模式,对计算机专业人才创新与实践教学模式进行了探索,并取得初步成效。
二、加强计算机网络教学实验基地的建设,营造良好的创新实践教学环境
高等学校的教学实验基地是进行实验教学、开展科学研究的重要基地,实验基地在教学中的地位与重要性日益得到重视,在培养学生的创新意识、动手能力、分析问题和解决问题能力方面有着不可替代的重要作用[2]。计算机网络技术的发展要求我们的计算机网络教学实验基地的建设规划、实践教学方法、人才培养目标必须与其行业发展规划一致,既要脚踏实地,实事求是,又必须满足社会对人才需求变化、创新人才的培养。计算机专业的人才培养若不能满足社会对人才需求,就不能说我们的人才培养是成功的。我们将计算机网络教学实验基地的建设整体规划和目标确定为:建立一流的由计算机网络工程及应用综合实验及计算机网络安全和网络管理设计综合实验两个实验系列构成的计算机专业网络实验体系,既满足计算机专业教学大纲要求,又适应当今计算机网络及应用技术及其教学发展需求的多功能的、开放性的计算机网络教学实验基地。我们在04年已完成的计算机网络工程及应用实验室基础上,06年利用浙江省教育厅省属高校实验室建设专项资金完成了计算机网络安全及管理综合实验室和无线网络实验室建设,形成了功能完善、适应计算机专业创新人才培养的计算机网络教学实验基地,为我校与计算机网络相关的5个专业共3千余名学生开设网络工程、网络应用和网络安全等方面的基础性、综合性、设计性、系统性网络工程、网络应用和安全管理实验,培养了学生的创新意识和创新能力,使得我校在IT人才的培养上能适时的向社会输出适用的人才,提高了本校学生的就业率和社会适应程度。
三、重组实践教学课程体系,培养学生的创新能力和实践动手意识
实践课程体系建设的目标是培养创造性人才。实验的设置要让学生成为实验的主角和与专业基础理论学习相联系的主动者,能激发学生的创造性,有专业知识纵向和横向自主扩展和创新的余地。因此我们设计的实践体系是开放式的、有层次的和与基础课及专业基础课密切配合的[3]。实验教学的主要内容包括必修、选修和自拟项目。我们反复认真研究了教育部制定的本科计算机专业培养大纲及社会对计算机专业教学提出的最新基本要求。根据专业的特点,充分考虑目前IT企业与公司对人才的强烈需求,为计算机专业的计算机网络技术教学制定出由以下两个实验系列构成的计算机专业网络实验体系。计算机网络工程体系:主要面向本科生和研究生的基础性计算机网络实验教学,以及基础的网络技术培训。包括:局域网实验、广域网实验、无线网实验、各种网络接口的应用和网络应用实验。计算机网络信息安全及管理体系:面向本科生和研究生的基础性计算机网络安全管理实验教学,以及基础的网络安全管理技术培训,包括:防火墙配置实验、网络管理实验、入侵抵御系统应用实验、用户安全实验和网络流量管理和优化实验。在学生熟练掌握基本操作和技能的基础上,我们增加了对基本训练要求较高、对综合素质培养有利的综合性实验。综合实验中既有物理硬件设备,又有综合测试分析;既有基本操作的反复训练,又有知识综合应用。如“网络日志审计综合性实验”中要求学生首先通过路由器、交换机、BAS等网络设备进行组网,然后根据要求采集不同类型的网络流量信息,并通过聚合、分析与统计,提供用户行为审计、流量异常监控和网络部署优化的数据。另外我们还增设了设计研究性实验,这类实验着重训练学生运用所学理论知识,独立进行科学研究的能力,为将来的毕业设计打下坚实的基础。实验内容可在实验教材中选用,也可根据实验教师的科研题目,学生根据所学知识并查阅文献,自行设计合理的实验方案,经实验教师审阅批准后,独立完成实验,最后以报告或小论文的形式提交。通过这类实验充分发挥了学生在实验中的主观能动性,提高了学生对实验的兴趣、积极性和动手能力,也提高了学生分析问题、解决问题的能力,同时学生的实际创造能力得到了提高,创新能力得到全面培养。为了提高实验课的教学质量,提高对学生综合实验能力和科学素质,我们还实行了多种形式的开放实验教学。我们的开放实验教学包括开放实验室和开放实验内容两方面。开放实验室是指课余时间在教师监督和指导下,让学生有计划、有目的地进入实验室,重复课堂上的演示实验;重做失败的实验;操作自己设计的微型实验;以及参与教师所做的课题实验等[4]。通过开放式实验教学,我们为学生提供了广阔的天地,学生在自觉学习和锻炼过程中,不再是消极的知识接受者,而是主动的求知者、参与者、探索者。学生的应变能力、创新意识和创造能力在不断地解决问题和积极主动的参与过程中得到培养[5]。
四、强化管理,实行教师负责制
新的人才创新与实践教学模式的实施必须要有全新的管理模式。我们的计算机网络教学实验基地和实验课程的管理采取课程负责人和实验室主任统一协调下的教师责任制。在两大实验系列的基础上,根据实验内容的布局进一步分为4类(计算机网络基础应用,网络工程,计算机网络应用系统开发、网络安全与管理)进行管理。原则上,实验设施的管理及实验科目的开放由相应专业理论课的教师负责,其责任的内容包括:组织设备的安装调试,设备使用规范细则的制定,实验指导书的编写等。在教学实验基地建设完成后,教学实验基地的管理将逐步由实验教师接任,其责任包括:设备的维护和保养,使用规范和记录执行情况的监督,组织对必修和选修科目实验指导书的更新,组织实验室开放及辅导教师的安排,完善实验室开放的实施细则等。计算机网络教学实验基地是开放式的。结合基础实验室的开放经验和计算机专业实验的特点,要求学生在完成实验计划和熟悉了设备使用规范细则的条件下,对其全面开放。对非计算机专业学生的开放,采取提前申请,统一完成必要的基础培训后再安排实验的方式。同时将针对一些专业的特点编写与之相适应的实验教材。
五、取得的初步成果
计算机网络教学实验基地通过近一年来的运行,实现了预期建设目标,成效显著,取得如下初步成果:
1.在计算机网络教学实验基地建设的促进下,为适应计算机专业创新人才的实验教学,我们调整了教材的选用范围。计算机网络主干课教材立足选用国内外的优秀教材,特别是国外能反映计算机网络技术发展现状及方向的先进教材,我们还组织教师编撰能反映学生实际技能、协作能力和创新能力培养的计算机网络实训教材的编写,力图使实验教材能配合实验教学培养目标,启发学生的想象力和创造力,尤其是诱发学生的原发性创新能力乃至创新冲动。
2.对本科计算机网络系列课程的教学计划、教学大纲和教材进行了深入研究和调整,并充分考虑了实验课与理论课的有机结合。通过对实验课及其内容进行整合更新,使实验更具综合性。使学生在独立设计出企业网络方案的同时,能对企业网络进行实际组网、实时网络流量和安全的综合分析和基本的网络应用编程。
3.所有的实验根据专业基础课的进度分段对各年级学生随时开放。学生根据已掌握的专业理论知识和实验指导书选择实验项目,提出实验路线。鼓励学生对可提供的实验设施作自拟的整合,促进学生对实验课程的全身心的投入。在实验成绩的评定上,不简单地看实验结果的正确与否,同时注重实验方案的合理性和创造性,注重是否能对实验现象有较敏锐的观察、分析和处理能力。
4.将计算机网络实验室建设成为计算机专业本科生的网络技术实习基地,为此,我们和华为3COM网络公司合作成立中国计量学院华为3COM网络学院,并针对计算机专业、通信专业和电信专业学生举办了5期华为3COM网络学院网络工程师(HCNE)认证培训班,取得了良好的效果。同时也为项目中计算机专业校企联合模式探索打下了坚实的基础和实施的经验。
论文摘要:医学信息专业在我国还属年轻学科,涉及信息学、管理学与医学等广泛知识领域,专业在很多方面还处于摸索开拓阶段。文章通过分析目前医学信息专业存在的问题,对该专业的教学和学生能力的培养进行了探索,并就培养目标、专业特色、课程设置等几个方面提出了一些切实可行的建议。
医学信息专业是医学领域和计算机应用领域的交叉学科,其培养目标是:培养具备医药学基础知识、信息管理知识、计算机科学技术知识及应用能力、掌握卫生信息管理、医学信息处理与医疗决策支持系统设计思想和方法,具有团队协作能力的高级复合型人才[1]。毕业生的就业去向主要是医药卫生及其相关领域。大部分毕业生是在医院、医药研究机构、医药院校、医疗卫生相关的软件开发公司、国家各级医药卫生管理部门从事医疗卫生信息资源的管理、HIS和CIS的开发设计、维护、评价,少部分毕业生将从事计算机科学技术与医学的学科渗透研究。随着医院信息化进程的不断推进,对医学计算机人才培养提出了更高、更多要求。
1当前医学信息专业存在的问题
我校于1997年开始招收该专业本科生,是国内第一批开设该专业的医学院校之一,经过长期的摸索已经形成了一套较为完整和成熟的培养模式,但在教学中也发现了一些问题:如课程设置方面偏理论轻实践,培养方向与社会人才需求并不完全吻合;学生对专业特色认识不清,学习起来比较盲目,缺乏学习动力;学习依赖性强、老师教什么就学什么;实践操作少,动手能力差;数学底子薄弱;对教学实习效果重视不够等问题[2]。
2医学信息专业建设的几点建议
2.1课程设置当理论和实践并重,信息技术上着重体现"用"字
前面我们提到了我们的特色在于我们培养的是复合型人才。我们的学生要学医学、计算机和管理三个方面的知识,这就决定了如果我们课程设置的不合理,很可能会出现复合型人才培养中最容易出现的1+1<2的问题。因此我们要从我们的培养目标和市场对人才的需求出发设置这个专业的课程。
该专业的定位是信息技术如何为管理服务或管理如何应用信息技术,并在信息技术上着重体现"用"字。在专业刚开设的几年,由于受到各方面条件的制约,我们往往重理论轻实践,这使得我们的学生的动手能力很差,很难适应社会需求。无论是从事信息系统的开发还是从事信息资源管理都需要具备一定的程序设计能力,否则信息资源管理就形同"空中楼阁"。所以计算机课程在本专业中有着举足轻重的位置,尤其是程序类课程更是该专业的关键课程,程序类课程重在培养学生程序设计思路和方法。程序类主要包括5门课程:面向过程的程序设计(90)、数据结构和算法(72)、关系数据库管理系统(72)、面向对象的程序设计(54)、B/S(Browser/Server)模式的程序设计。此外,非程序类计算机课程主要包括:计算机公共技能(72)、计算机组成原理(54)、计算机网络(72)、软件工程(54)、操作系统(54)。其中计算机公共技能是指公众化的计算机知识与操作技能,主要包括PC的组装知识、Windows、Office、Internet、PhotoShop、Flash等[3,4]。我们的学生不但要懂原理,更应该运用所学去解决问题。加强实验课教学的投入,提高实验课教学的质量和效果,是提高学生动手能力、避免眼高手低的重要途径。
2.2通过辅修课程和讲座开拓学生专业视野
在现有专业课程的基础上,开设一些具有专业特色的辅修课程,例如:医学图像处理、PB程序设计、药物辅助设计、药物信息应用、CAD辅助设计、多媒体设计、医学数据挖掘、医学影像系统[4],以及一些专业讲座,例如:远程医疗卫生、人工智能在医学中的应用、信息标准,安全及法律问题、医学伦理等。一方面丰富学生的课余生活提高学生的专业学习兴趣;另一方面也可以开拓一下学生的专业视野。
2.3引导学生课余时间自主学习由于课堂教学时数的限制,很多专业课程需要学生利用课余时间进行更深入的学习和实践。现在我们这个专业的学生在寝室里一般都购置了计算机,但大多同学都是用它来上网聊天、打游戏、看电影。作为专业教师应当将与课程相关的一些教学资料(如教学课件、操作视频资料、网络资料网址等)共享给学生,通过布置相关课后作业引导学生自主学习。可以通过让学生撰写论文、实验报告和课程设计的方式督促学生完成。这一方面可以丰富和弥补课堂教学的效果,提高学生的动手能力;另一方面可以培养学生的自主学习能力,提升专业学习的兴趣,使他们不再沉迷网络游戏、网上冲浪。
2.4强化数学课程
由于专业身处医学院校,种种原因使该专业学生所学的数学课程深度不够。这使他们在学习卫生统计等需要有数学底子的课程时感到困难,同时一些计算机专业课成绩不错的学生在报考计算机专业的研究生时感到信心不足。其实这个专业的学生在入校时都是理科生,如果能在前两年的基础课里强化数学课程对他们来说接受起来并不会很困难。
2.5让实习不再成为"形式"
这个专业的学生实习应该包括两个阶段:即在前两年医学基础课学完后大二下后半学期的两个月临床见习,以及大四上后半学期开始的为期半年的专业实习。实习是学生实践提高学生动手能力的重要教学环节,而很多时候我们的学生只是去医院帮医生换换药水,帮某个行政办公室拖拖地、接接电话。在见习期我们的学生应不同于临床专业的学生,我们实习的重点应该放在去了解医院管理流程、各个科室的工作流程和病人的就诊流程;在专业实习期间应尽量安排在各医疗卫生部门的信息科或是医药软件公司,熟悉医疗卫生部门信息科的日常工作,HIS系统的运行和维护,协助建立和维护医院网站等。
2.6加强对学生就业和考研的引导
随着高校扩招,在本科生的就业形势日趋严峻的大环境下,医学信息专业的学生也面临着前所未有的就业压力。因此,应当引导学生放弃非大医院信息科不去的旧思想,鼓励他们去卫生信息化建设还相对落后的农村县级医院,去一些大的医药软件公司。此外,鼓励他们报考研究生,由于国内本专业的硕士点很少,可鼓励学生报考卫生事业管理、公共卫生、计算机科学与技术等相近专业的研究生,并为他们提供帮助。
3结语
信息管理与信息系统专业的教学在国内所有高校中仍进一步探索,在医学院校中更是如此。在课程设置上应关注各级卫生管理部门和医院信息化建设对信息管理和技术类人才的需求状况,尽可能使该专业的毕业生与社会人才需求相吻合。加强学生动手能力的培养,激发学生的专业学习兴趣,提高学生的自主学习能力,只有这样才能使我们培养的学生更具竞争力。此外,各个医学院校为了办出专业特色,在培养目标和课程设置上大相径庭,甚至是这个专业的名称都没有得到统一,模糊了用人单位对该专业的认识和定位,不利于专业发展和毕业生分配。因此,有必要在医学院校展开一次讨论,尽可能统一认识,使该专业在培养目标和课程设置上保持大方向的一致性和小方向的灵活性,办出医学院校专业特色[3]。总之,医学信息专业虽然在国内还属于一个非常年轻的专业,但由于其独有的专业特色使得它必将是一个很有前景的专业。
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关键词:校企联合;人才培养;专业改革
1 背景
自1998年教育部制订的本科专业目录将原有的计算机软件、计算机硬件、计算机应用调整合并为计算机科学与技术专业后,普通高等学校一直都在执行这个专业目录。然而,计算机学科本身的快速发展、就业形势的急剧变化、毕业生的知识结构及能力与用人市场的差别等一系列因素,导致计算机专业的改革和改造成为必然。于是,一方面,计算机科学与技术这个大专业下分离出更具体化的网络工程和软件工程专业,同时教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会也在积极探索专业改革与改造方案。从2004年起,就计算机专业本科教育的状况、专业发展战略思路、专业规范、专业公共核心知识体系与课程、实践教学体系与规范、核心课程实施方案、能力培养体系等方面进行研究与实践。建议采用“分类培养”的方式,并确定为计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术4个培养方向。即少数高水平大学按照科学研究型人才标准来培养学生,大部分本科院校按照工程应用型人才标准来培养学生。为了配合专业改革,2008年,计算机科学与技术教学指导委员会启动了“计算机科学与技术专业教学改革与实践”项目,从全国高校中确定了14所高校,作为专业教学改革与实践的试点高校,长江大学成为“具有行业特色院校的计算机专业人才培养研究与试点”学校之一。
长江大学具有非常鲜明的石油行业特色背景。如果将计算机专业与石油专业充分结合,培养能够在石油信息化领域从事软件系统开发和管理的交叉型复合人才,在提高学生就业率的同时,也能为石油行业输送大批懂得石油专业的信息化专门人才。为此,在充分调研的基础上,我校与北京侏罗纪软件股份有限公司合作,从2009年起,学校从大二学生中抽调部分学生,成立了软件工程专业(石油应用软件方向)实验班。旨在通过校企合作,探索专业培养定位、教学内容、教学方法的改革之路,以求办出专业特色。同时,也希望将该班级成功的教学模式进行推广,辐射到所有班级,让学生全面受益。
2 改革的基本原则
2.1 按照产学合作培养模式满足企业需求,实现与企业的“无缝对接”
公司根据市场的实际需求提供人才培养规格要求,校企双方共同商量,确定人才培养方案、课程体系,教学内容等,有别于传统意义上的“订单式”培养。实验班根据企业和市场的实际需要确定学习内容,公司参与培养方案的制订与实施,实现一种特色鲜明的“校企合作多元培养方案”。
2.2 通过理论实践结合丰富学生知识结构,提高就业竞争力
在用人单位看来,扎实的专业基础知识、符合企业发展理念的职业素养、一定的实践工作经历积累,在一定程度上反映了大学生的综合素质和能力,也符合企业最终的用人要求。在权衡成本与效益的基础上,用人单位不仅考察大学毕业生的学习成绩和思想品质,而且对学生的专业实践经历也提出一定的要求,这样可以满足用人单位效益最大化的要求,也是市场经济条件下用人单位合乎情理的选择。
然而,在目前高等教育的现实情况中,学生直接接触社会和实践的机会较少,其后果是学生只会纸上谈兵,很难获得将来就业所需要的实际工作经历。校企合作教育方式是一种既能使学生顺利完成学业,又能使学生积累一定工作经验的教育模式。从过去简单的“教”和“准实践”,转变到满足企业具体需求,通过多种教学手段实现真实的实践,能够提高学生的就业竞争力。
2.3 按照计算机和石油专业复合型人才规格培养,提高学生综合素质
在人才培养方案的课程设置中,需要对教育部98版专业目录中的规定课程进行适当突破,保留计算机软件类的主干课程,对计算机硬件类课程进行压缩和裁减,增加石油类主干课程,开设软件工程及软件开发技术类课程。采取理论教学、实践教学、专题讲座、专题培训、实训、参与实际项目等多种教学方式,达到能力培养的要求。
3 人才培养的目标定位与具体要求
石油企业信息化建设任务艰巨,石油勘探开发领域也需要众多专业化的系统软件。上至高端的图像图像处理、数据分析等系统,下至低端的数据信息化服务,都需要既懂计算机又懂石油的专业人才。此次改革的根本目的,就是培养能从事石油信息化软件和石油勘探开发软件开发工作的高级技术人才。
3.1 培养目标
适应我国社会主义现代化建设和石油信息化建设的需要,德、智、体全面发展,具有良好的科学素养、职业素养和人文知识背景,在工作思路、工作方法等方面得到系统的训练,较系统地掌握计算机软件工程基本理论和石油勘探开发基本知识,具有较强的实践应用能力,能从事石油勘探开发领域的软件开发、信息建设等方面的工作,也可以从事石油行业或其他应用领域计算机应用软件开发、研发工作的高级应用型工程技术人才。
3.2 业务培养要求
本专业学生主要学习计算机软件工程的基本理论,学习石油勘探开发的基础知识,接受从事石油勘探开发领域计算机应用的专门训练,具有研究和开发计算机软件系统的能力,特别是具有开发石油勘探开发方面计算机软件系统的专门能力。本专业偏重于石油勘探开发软件开发、应用领域,要求具备的知识和能力如下:
1)系统掌握计算机软件工程专业的基本理论与基本知识。
2)熟悉石油勘探开发信息应用的基本内容、特点和专有知识。
3)掌握软件系统分析和设计的基本方法,具有研究、开发计算机软件系统的能力。
4)具有扎实的文字功底,了解软件开发工作过程中各种文档的书写规范和要求。
5)熟练使用软件开发过程中的各种工具软件。
61熟悉IT项目管理的基本流程、工作方法,并能够在实际工作中应用。
7)具有工程意识、创新意识、经济意识和管理意识,掌握一定的经济学与管理学的知识,具有较强的工作适应能力,工程实践能力和组织管理能力。
学生通过学习计算机知识课程、石油知识课程、人文知识课程、理论与实践结合的课程,将成为专业(计算机、石油)基础知识扎实、综合能力强、实践能力强、责任心和事业心强的复合型人才。即通过课堂教学、校内实训、企业实践紧密结合的教学方式,本专业将培养出满足社会实际需要的、综合能力强的复合型、应用型人才,缩短毕业生与社会需求之间的“磨合”期,达到现有本科毕业1年以后的实际水平。
3.3 课程体系设置
在人才培养方案中,除公共课和基础课外,我们设置了4大模块课程:
1)计算机课程模块。
C/C++程序设计、面向对象程序设计(C#、Java)、离散数学、算法与数据结构、数据库原理及应用、操作系统原理、计算机网络及应用、计算机硬件技术基础、计算机图形学基础、算法分析与设计。
2)软件工程及软件开发技术课程模块。
软件需求分析、软件工程管理、软件开发项目管理、软件质量管理与控制、Web及BS软件开发基础、软件设计、XML解析与应用、.NET架构软件开发、软件开发案例分析、常用软件开发工具、软件文档编写、石油业务流程分析、石油数据管理技术。
3)石油专业课程模块。
考虑到石油专业的两大领域:勘探和开发,实验班的人才培养方案对不同年级的课程设置有所不同的侧重。2009年,班级设置课程侧重于勘探,包括的课程有地质学基础、石油与天然气地质学、沉积岩与沉积相、油气田地下地质学、综合物探、地球物理测井、油藏工程原理;2010年,班级设置的课程侧重于开发,包括的课程有油藏工程基础、地质学基础、油气田开发地质学、油藏物理、渗流力学、综合物探、地球物理测井、油藏工程原理、完井工程、钻井工程、采油工程。
4)职业理念与企业文化类模块。
现有的教育体制往往只重视专业教育,而忽视了职业素质方面课程的学习,造成学生到企业上岗以后,短时间内很难融入企业。为了加强学生对进入社会后的职业理解、对企业的认知,缩短将来到公司的文化认同时间,有利于其在企业稳定、持续地成长,我们专门设置了职业理念与企业文化类课程,包括企业管理概论、职业发展规划、石油软件技术和石油软件专业知识等,此部分课程委托公司开出或通过专题讲座的形式来开设。
此外,我们还设置了5类主要的实践教学环节。其中,计算机类有算法与数据结构课程设计、计算机网络课程设计;石油类有综合地质实习、油田认识实习;综合应用类有石油数据库课程设计、案例分析设计;实习与实训类为专业实习,基本覆盖一学期,以公司已完成的项目作为实训内容,来进行专业实习;毕业设计类为毕业设计,覆盖一学期,学生通过参与公司的实际项目完成毕业设计。
以上课程设置可以达到培养具有计算机软件工程思想和掌握石油勘探开发领域基础知识,能够开发通用系统软件和石油领域专用系统软件的复合型人才的要求。其中石油专业的理论课程有7~11门,其他课程基本按照软件工程专业的课程来设置;在实践环节,以软件企业需要的、先进的、流行的开发工具为基本语言,以石油行业软件作为实习和实训案例,着重培养学生的工程实践能力和组织管理能力。另外,我们还设置了软件文档编写、企业管理和职业发展规划等课程,在培养学生职业能力的同时强调了职业素养,体现了对学生专业能力、职业能力和人文素质的综合培养。
4 改革的组织与实施
4.1 人才培养方案的形成
专业改革成败与否,最关键的是人才培养方案的制订,特别是人才的培养定位和课程体系的设置。实验班的人才培养方案由学校和公司共同参与制订,公司根据用人单位的实际需求,提供企业和社会对毕业生的知识和能力结构的要求及建议设置课程,学校按照教育教学规律完善课程体系,达到既能满足专业培养规格,又能适应企业需求的目的。
4.2 教学组织和管理
实验班单独编班管理。实验班安排有教学经验的教师授课,公司领导和技术人员定期来学校,与学生进行面对面的交流,介绍公司动态、企业理念、技术前沿等。学校和公司不定期邀请油田企业的专家,为学生作专题报告,介绍行业动向、勘探开发软件开发技术、人才的能力要求等,让实验班学生扩大视野、增强信心,及早进行职业规划。学生在大一学年学完规定的公共基础课后,进入实验班的学生于大二、大三学年在学校学习专业基础课和专业课,大四学年在公司进行专业实习和毕业设计,参与实际项目的研发,提高项目开发能力、团队合作意识,感受企业的文化和理念,为实际进入社会打下基础。
4.3 教师队伍建设
人才培养模式的变化对教师具备的知识结构和工程实践能力提出了新的要求,尤其是有实践部分的课程,要求教师结合石油软件开发案例授课,而大多数计算机专业教师缺乏石油领域的基础知识。因此,在校企联合进行人才培养模式改革的同时,我们也加强了长期或短期的科研合作,学院每年选派3~4位教师到企业,完整跟踪至少一个项目,积累石油软件开发和数据信息服务的经验、案例,加强双师型教师队伍的培养。同时,我们也安排公司有实际开发经验的工程师参与部分教学。
4.4 教学效果保障措施
为了保证优良的教学效果,学院和企业分别为实验班配备了一名班主任,实行双班主任制。制定了一系列规章制度和管理条例,如教学计划和教学大纲管理制度、课程设计管理制度、班级管理工作条例、学生管理制度、班级量化考核管理条例等。实验班配备专用实验室,由公司配置软件开发平台,提供部分项目案例,供学生平时学习和训练,便于学生及早地熟悉和适应公司的开发环境。
4.5 学生综合能力的培养
实验班学生除完成教学计划规定的课程学习外,在创新意识、文字书写、口头表达、业余特长、组织协调等能力的提高上,也充分利用学校提供的各种平台。班级也定期组织各种有意义的活动,让学生积极参与,从中得到训练和锻炼。
5 结语
专业改革是一个系统工程,涉及到学校、学院、公司、学生等多方的合作和积极支持,教学管理、学生管理也都要打破常规。我校开办的实验班还只有两届,很多工作还只在探索中。但我们相信,实验班培养模式、教学形式改革的探索和实践,将对计算机类专业产生辐射作用,必将推进计算机类专业人才培养改革的进展,同时也让计算机类专业的更多学生受益,这才是真正的意义所在。
参考文献: