計(jì)算機(jī)軟件的創(chuàng)新教學(xué)策略與啟示

摘要：探析如何以軟件專業(yè)本科課程的創(chuàng)新教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量，結(jié)合湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院實(shí)際情況提出結(jié)合課內(nèi)外不同階段做出相適應(yīng)的課程調(diào)整改革思路，引入切實(shí)可行的挖掘課堂效率、加強(qiáng)課外訓(xùn)練、逐步完善模塊化教學(xué)、實(shí)施項(xiàng)目式創(chuàng)作、打造實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新平臺、強(qiáng)化校企合作IT實(shí)訓(xùn)、明確基層組織“責(zé)、權(quán)、利”等手段，增強(qiáng)學(xué)生面向工程的實(shí)際動手能力、應(yīng)用設(shè)計(jì)能力和小系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，進(jìn)一步加深學(xué)生對書本知識的理解和應(yīng)用，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。

關(guān)鍵詞：多元化教學(xué)模式；創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺

0 引言

當(dāng)前我國高校的主要職能有兩個(gè)，一是教書育人，二是科學(xué)研究，而創(chuàng)新是其中的靈魂，在人才培養(yǎng)工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。一所高校創(chuàng)新能力的水平直接決定了這所學(xué)校的整體教學(xué)科研水平。當(dāng)前各高校在教學(xué)過程中，除了注重教學(xué)，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。文獻(xiàn)2提出以體系結(jié)構(gòu)、課程設(shè)計(jì)、作業(yè)輔導(dǎo)3個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)為切入點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新教育；文獻(xiàn)3-6等針對課堂內(nèi)容進(jìn)行了一系列創(chuàng)新教學(xué)模式的探討，為課堂教學(xué)模式的創(chuàng)新提出了指導(dǎo)方法；文獻(xiàn)7從4個(gè)方面闡述了如何提高本科生的實(shí)踐能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力的方法。當(dāng)然卓越工程師計(jì)劃不僅能將教師培養(yǎng)成雙師型，還能促進(jìn)學(xué)生對基本理論的理解，提升知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。本人也在這方面進(jìn)行了一系列研究。

針對學(xué)院學(xué)生特點(diǎn)及教學(xué)科研要求，本創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列教學(xué)創(chuàng)新探索，并不斷優(yōu)化教育教學(xué)體制改革，不斷完善創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室科創(chuàng)平臺，強(qiáng)化校企合作IT實(shí)訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)發(fā)展IT特色教學(xué)，在教學(xué)育人方面取得了一系列優(yōu)異的成效。教學(xué)方面，從2009年開始，在本科教學(xué)二級目標(biāo)管理考核連續(xù)兩年獲全校第一，畢業(yè)生就業(yè)工作評估連續(xù)8年獲得學(xué)校就業(yè)工作先進(jìn)單位稱號，其中兩次獲全校第一。

下面結(jié)合Web智能計(jì)算創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室與信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新教研活動與大家進(jìn)行探討。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方法缺陷與改進(jìn)

在傳統(tǒng)教學(xué)方法中教師主要依照教學(xué)大綱或教學(xué)進(jìn)度表，把課本內(nèi)容依序講解給學(xué)生，學(xué)生上課聽講記筆記。整個(gè)教學(xué)過程都以教師為中心，教師以填鴨式的教學(xué)方法把知識點(diǎn)灌輸給學(xué)生，教師照本宣科講授得多，個(gè)性化教學(xué)得少，學(xué)生沒有通過自己的認(rèn)知去體會教學(xué)內(nèi)容。最重要的是傳統(tǒng)的教學(xué)方法忽視學(xué)生的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，忽視交流、合作、主動參與、探究等，不利于學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。計(jì)算機(jī)課程教學(xué)要盡力避免出現(xiàn)這種情況，計(jì)算機(jī)課程不同于其他的理論課程，實(shí)踐性非常強(qiáng)。為了改變傳統(tǒng)方法出現(xiàn)的問題，教師在教學(xué)過程中必須引導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動口、善于動手，培養(yǎng)學(xué)生探索新知識的能力、分析和解決實(shí)際問題的能力以及交流、溝通與合作的能力。

2 計(jì)算機(jī)軟件課程教學(xué)方法的創(chuàng)新策略

在計(jì)算機(jī)軟件課程教學(xué)方法的創(chuàng)新中，最根本的問題是實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教改理念，學(xué)生由傳統(tǒng)的被動學(xué)習(xí)方式變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)方式。在教學(xué)過程中，首先要求學(xué)生進(jìn)校后自備筆記本電腦一臺，除了課堂學(xué)習(xí)外，通過開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室服務(wù)器環(huán)境，讓學(xué)生訓(xùn)練不受實(shí)驗(yàn)室限制，學(xué)生可隨時(shí)通過自己的計(jì)算機(jī)連接服務(wù)器進(jìn)行訓(xùn)練。同時(shí)在教學(xué)過程中注重每個(gè)學(xué)生思維表現(xiàn)的差異性。在這個(gè)過程中，教師要協(xié)調(diào)好學(xué)生的個(gè)體差異，根據(jù)班級整體水平來進(jìn)行教學(xué)進(jìn)度的編排；同時(shí)在教學(xué)過程中，以制定的課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以研究項(xiàng)目式教學(xué)思路為指導(dǎo)，正確劃分教學(xué)項(xiàng)目模塊，通過由易到難實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)活動，目的是讓學(xué)生在課堂教學(xué)中把理論知識和實(shí)踐知識結(jié)合起來。通過幾年的教學(xué)實(shí)踐證明，這個(gè)過程能充分挖掘大多數(shù)學(xué)生對項(xiàng)目開發(fā)的創(chuàng)造潛能，從而培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。教師不再單純地灌輸書本上的內(nèi)容，而是讓學(xué)生聽、說、編寫代碼、動手測試，力求取得最好的教學(xué)效果。

3 創(chuàng)新方式歸納

本創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)經(jīng)過幾年不斷地創(chuàng)新和摸索，總結(jié)出如下所述創(chuàng)新教學(xué)方法，即團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練、模塊化教學(xué)、項(xiàng)目創(chuàng)作、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室綜合訓(xùn)練、企業(yè)IT實(shí)訓(xùn)與明確基層權(quán)責(zé)。具體說明如下：

1）挖掘課堂效率，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)課外訓(xùn)練。

創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的一點(diǎn)是“功夫在課外”。創(chuàng)新教學(xué)的學(xué)習(xí)過程不再局限于課堂，要求學(xué)生在掌握教師講授的知識之余，通過團(tuán)隊(duì)活動積極參與課外實(shí)踐，將所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)際生活中去，將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，做到學(xué)有所用、學(xué)有所成。教師在課堂上講的雖然是精髓，但是課堂上講授的內(nèi)容只占到該學(xué)科內(nèi)容的30%，其余70%的內(nèi)容靠學(xué)生課后查閱相關(guān)的書籍、資料去了解。同時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)要根據(jù)情況進(jìn)行動手實(shí)踐，將抽象的知識轉(zhuǎn)化為生動具體的實(shí)例，通過實(shí)例的實(shí)現(xiàn)加深對知識點(diǎn)的理解。組建團(tuán)隊(duì)模式在創(chuàng)新教學(xué)模式中是重要的一環(huán)。在實(shí)踐教學(xué)中采取“項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)”形式，由3～5個(gè)學(xué)生組成一組，形成若干個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，選擇一個(gè)成績好的作為組長，每月布置團(tuán)隊(duì)任務(wù)，對每次的團(tuán)隊(duì)任務(wù)進(jìn)行展示、評價(jià)、競賽，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力、組織管理能力、知識探索能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力、競爭意識和競爭能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。通過多樣的教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的興趣，使他們明確自己的發(fā)展目標(biāo)與方向，培養(yǎng)項(xiàng)目開發(fā)專業(yè)人才。

2）逐步完善模塊化教學(xué)。

為提高創(chuàng)新教學(xué)效率，在有限的課時(shí)完成相應(yīng)的理論講述、實(shí)際應(yīng)用分析，通過專題內(nèi)容講解努力完善一些模塊化教學(xué)實(shí)驗(yàn)，整合、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，對理論教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)分配、考核強(qiáng)度和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)條件等方面予以傾斜。根據(jù)不同專業(yè)、不同年級學(xué)生基礎(chǔ)的差異性，適當(dāng)增減教學(xué)內(nèi)容、難易度，并通過學(xué)生自學(xué)、課堂討論、網(wǎng)上互動答疑環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等不同授課方式完成教學(xué)，進(jìn)而引導(dǎo)和幫助學(xué)生進(jìn)行主動性和研究性的學(xué)習(xí)。

3）提升項(xiàng)目式創(chuàng)作。

學(xué)生通過模塊化教學(xué)，模仿到一定程度的時(shí)候，就會產(chǎn)生質(zhì)的變化，絕不會安于簡單臨摹與模仿，更想做自己想做的設(shè)計(jì)。這個(gè)階段安排的課程內(nèi)容是讓學(xué)生參與項(xiàng)目案例作業(yè)，讓學(xué)生真正地進(jìn)入設(shè)計(jì)角色。要求學(xué)生分成4～8人的小組，每個(gè)小組在教師指導(dǎo)下自行選擇項(xiàng)目內(nèi)容，每個(gè)小組有1名組長，負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目。之所以讓小組自行選擇題目是為了讓學(xué)生對所選題目有興趣，更加能動性地去收集自己所需要的資料，同時(shí)對項(xiàng)目細(xì)節(jié)更了解。小組長則學(xué)會把握整個(gè)方案設(shè)計(jì)進(jìn)度，每個(gè)成員都要獨(dú)立負(fù)責(zé)項(xiàng)目中的一個(gè)子部分。這樣在講授完知識點(diǎn)后，每個(gè)學(xué)生都要對自己負(fù)責(zé)的部分進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)，并以文檔的形式交給組長，最后由組長匯總成一個(gè)項(xiàng)目完整的階段性文檔。在整個(gè)方案設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生遇到問題可以通過查閱圖書及電子資料，也可以同學(xué)間相互討論的方式來尋求解決的辦法，還可以和教師一起探討等。通過這樣的學(xué)習(xí)方式，既能讓每個(gè)學(xué)生都得到鍛煉，同時(shí)也能培養(yǎng)他們的合作意識和團(tuán)隊(duì)精神。這種方法主要通過課程設(shè)計(jì)時(shí)間段完成。

4）突出專業(yè)特色，打造創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室科創(chuàng)平臺。

為適應(yīng)各專業(yè)發(fā)展的需要，培養(yǎng)更多的信息技術(shù)創(chuàng)新人才，提出“以競賽促實(shí)踐，以創(chuàng)新拓能力”的教學(xué)思路，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了相應(yīng)的教學(xué)與組織比賽責(zé)任，即有計(jì)劃地組織學(xué)生參與國內(nèi)外大學(xué)生競賽項(xiàng)目，通過比賽帶動實(shí)踐教學(xué)，借助創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新教學(xué)團(tuán)隊(duì)拓展學(xué)生的創(chuàng)新能力。

到目前為止，信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院已成立了嵌入式系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、ACM程序設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、電子商務(wù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等12個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。依托創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室搭建校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺，由專業(yè)教師負(fù)責(zé)對學(xué)生進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和項(xiàng)目指導(dǎo)。通過開辦創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識，同時(shí)還夯實(shí)了學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，為進(jìn)一步求知打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展離不開創(chuàng)新理念。創(chuàng)新教育，以競賽項(xiàng)目帶動實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新實(shí)踐，以競促教，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院鼓勵學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目。自從創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室全面投入使用以來，已取得了良好的成效。學(xué)生所參加的各項(xiàng)大賽陸續(xù)傳來佳績，在全省ACM程序大賽、ERP沙盤推演大賽、機(jī)器人大賽、電子設(shè)計(jì)大賽、全國挑戰(zhàn)杯大賽、國際開源技術(shù)作品大賽上均取得了顯著成績。

5）強(qiáng)化校企合作IT實(shí)訓(xùn)，構(gòu)建“多維分流”實(shí)踐教學(xué)體系。

為了加強(qiáng)應(yīng)用型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)，提高學(xué)生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)能力，信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院在實(shí)踐中不斷摸索，逐漸形成和完善出一套“多維分流”人才培育模式，即根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、興趣和專業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行引導(dǎo)分流。

信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院全面貫徹“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的辦學(xué)方針，堅(jiān)持以強(qiáng)化推進(jìn)、以就業(yè)為導(dǎo)向的校企合作IT實(shí)訓(xùn)為特色，加強(qiáng)校企合作，把企業(yè)的資源引入高校。按照IT企業(yè)的用人需求和標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生，讓學(xué)生與企業(yè)零距離接觸，積累一定的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，適應(yīng)IT企業(yè)的工作氛圍和文化，并在企業(yè)的實(shí)訓(xùn)中強(qiáng)化提高個(gè)人的技術(shù)能力，達(dá)到全面升級學(xué)生就業(yè)能力的目的。如聯(lián)合企業(yè)打造能夠提升學(xué)生工程能力的課程設(shè)計(jì)，實(shí)行課程實(shí)習(xí)與課程設(shè)計(jì)外包制。設(shè)計(jì)外包、校企聯(lián)動這種模式是把學(xué)生在教學(xué)計(jì)劃中必須要完成的課程設(shè)計(jì)任務(wù)全部外包給企業(yè)，由IT企業(yè)提供項(xiàng)目和專職導(dǎo)師，結(jié)合學(xué)院人才培養(yǎng)計(jì)劃和企業(yè)項(xiàng)目的考核標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行完全外包和綜合考評。由企業(yè)的一線工程師和核心研發(fā)人員將企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目帶到學(xué)校進(jìn)行校企合作，或直接將學(xué)生送到企業(yè)實(shí)習(xí)。這樣加深了學(xué)生對專業(yè)、企業(yè)和市場的了解，積累了企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提高了專業(yè)技能，還能使他們在新理念的帶動下，朝著滿足企業(yè)對人才需求的方向發(fā)展。

6）健全教學(xué)科研體系，明確基層組織的“責(zé)、權(quán)、利”。

為了更好地開展創(chuàng)新教學(xué)工作，不斷完善實(shí)踐教學(xué)體系，加強(qiáng)專業(yè)課程建設(shè)，改革教學(xué)方法和手段，完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源開發(fā)和共享平臺建設(shè)。信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院針對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)目前存在的問題和未來實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的趨勢，為確保教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提高，確定實(shí)踐教學(xué)改革的基本思路為“軟硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境一體化、實(shí)驗(yàn)平臺綜合化、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容系統(tǒng)化”。在專業(yè)課程建設(shè)方面，信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院各系根據(jù)人才培養(yǎng)方案和學(xué)科發(fā)展趨勢重新修訂課程教學(xué)大綱，強(qiáng)調(diào)教學(xué)大綱既要注重學(xué)科的基本理論、基礎(chǔ)知識、基本技能，同時(shí)把學(xué)科發(fā)展的新成果、新方法等引入教學(xué)，精選教材，注意學(xué)科間的交叉和滲透。在教學(xué)方法的改革方面，信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院強(qiáng)調(diào)多媒體教學(xué)手段和網(wǎng)絡(luò)課件的制作，提高課堂教學(xué)效果。

良好的基層組織建設(shè)是信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院管理的一大特色，明確學(xué)院內(nèi)部基層權(quán)力分配，把任務(wù)分配給基層教師，院領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行日常的管理與監(jiān)督。這些任務(wù)按照學(xué)校的指標(biāo)進(jìn)行分配，而且學(xué)院還建立了獎懲制度，進(jìn)行年終獎評。

這些教學(xué)創(chuàng)新模式都是強(qiáng)化信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院建設(shè)的基石，對推動學(xué)院計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)的發(fā)展起到了不可或缺的作用。

4 創(chuàng)新教學(xué)成果

Web智能計(jì)算創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室從2008年開始招生，前兩年主要處于探索階段，基本上除了培訓(xùn)學(xué)生外，沒有取得實(shí)質(zhì)成果。從2010年開始，采取新的培訓(xùn)方法與考核標(biāo)準(zhǔn)，特別注重從兩個(gè)方面加強(qiáng)對學(xué)生的培養(yǎng)，一是采用項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)；二是綜合各類軟件資源，采取多種元素對學(xué)生進(jìn)行有針對性的訓(xùn)練，特別是組織學(xué)生參與市場軟件開發(fā)，參加國內(nèi)外相應(yīng)的大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽，并根據(jù)相應(yīng)成果組織學(xué)生申報(bào)軟件專利，撰寫科技小論文。經(jīng)過兩年的摸索，成績斐然。表1列出了近幾年創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室取得的主要成果。

表1說明，隨著創(chuàng)新教學(xué)研究的深入，教師與學(xué)生參與創(chuàng)新教育力度的加大，取得的成果越來越多，而且學(xué)生的主動性與積極性得到了更好的發(fā)揮，學(xué)生的創(chuàng)新意識得到進(jìn)一步提升。

5 結(jié)語

面對就業(yè)的壓力與社會對人才不同的需求，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)的學(xué)生除勤奮學(xué)習(xí)外，最重要的是提升自己各方面的應(yīng)用能力與動手能力，計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)方法除挖掘課堂效率、加強(qiáng)課外訓(xùn)練方法外，同時(shí)逐步完善模塊化教學(xué)、實(shí)施項(xiàng)目式創(chuàng)作、打造創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新平臺、強(qiáng)化校企合作IT實(shí)訓(xùn)、明確基層組織“責(zé)、權(quán)、利”等措施，增強(qiáng)學(xué)生面向工程的實(shí)際動手能力、應(yīng)用設(shè)計(jì)能力和小系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，進(jìn)一步提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。正是這種創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)方法讓計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)效果更優(yōu)，使學(xué)生獲得更多的社會生存技能。

（見習(xí)編輯：劉麗麗；編輯：郭田珍）