結(jié)合科研項目優(yōu)化計算機(jī)實踐課程體系的研究

業(yè)巧林　張福全

摘要：培養(yǎng)適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力的創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)型復(fù)合人才是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展和計算機(jī)學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀要求。實踐教學(xué)是實現(xiàn)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。該文圍繞集合學(xué)?？蒲许椖浚蛢?yōu)化教學(xué)改革方案和教學(xué)資源， 如何培養(yǎng)大學(xué)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(jié)合科研項目進(jìn)行計算機(jī)實踐課程的教學(xué)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)實踐；課程體系；教學(xué)方法改革；科研項目

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)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(jī)的課程實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)實踐能力、科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的重要手段。我校在制定這類專業(yè)教學(xué)計劃時，調(diào)整理論教學(xué)和實驗教學(xué)時數(shù)的比例，縮減理論教學(xué)時數(shù)，增加實驗教學(xué)時數(shù)。我們認(rèn)真研究了計算機(jī)實踐課程體系， 仔細(xì)分析了現(xiàn)有實驗設(shè)施、實驗教材和課程內(nèi)容、教學(xué)模式等教學(xué)環(huán)節(jié)， 發(fā)現(xiàn)計算機(jī)實踐教學(xué)存在如下問題：計算機(jī)科學(xué)是一個飛速發(fā)展的科學(xué)領(lǐng)域， 它的一個重要特點是很快地融合其他領(lǐng)域和學(xué)科， 因而通過深入地探討和研究計算機(jī)科學(xué)整體課程體系， 不僅對于建設(shè)計算機(jī)學(xué)科示范型實驗教學(xué)模式具有促進(jìn)作用， 而且還將對于正確設(shè)置計算機(jī)科學(xué)實踐課程體系等方面起到積極的作用[1-4]：

1） 計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷更新，要求實驗內(nèi)容， 實驗項目的設(shè)置要適當(dāng)反映本學(xué)科的新成就、新知識； 在滿足課程教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，實驗項目不能僅僅滿足學(xué)生基本技能和基本方法的訓(xùn)練， 還要滿足學(xué)生具備以后工作崗位需求的基本素質(zhì)。

2） 按教學(xué)目標(biāo)實驗項目可以分為基本型實驗教學(xué)，具體分為基本技術(shù)、基本方法和基本技能等； 提高型實驗教學(xué)具體包括綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性等實驗；研究創(chuàng)新型等三個層次。當(dāng)前教學(xué)內(nèi)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(shè)計性實驗內(nèi)容，既不能鍛煉學(xué)生獨自承擔(dān)具體實際實踐的能力，又不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維；另外教學(xué)手段和教學(xué)方法等方面也顯得單一， 不能啟發(fā)的教育學(xué)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(jī)科學(xué)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(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)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(jī)動， 不夠開放， 實驗室利用率低， 難以滿足設(shè)計性和綜合性實驗的要求。

4） 在建設(shè)實驗室硬件上明顯表現(xiàn)出經(jīng)費不足，儀器設(shè)備老化，某些設(shè)備套數(shù)不夠；一些計算機(jī)實驗實驗內(nèi)容依靠軟件實現(xiàn)，特別是如計算機(jī)硬件、嵌入式相關(guān)的課程。新的先進(jìn)設(shè)備尚未引入實驗教學(xué)，舊的可用設(shè)備數(shù)量不足；從客觀上難以保證教學(xué)質(zhì)量[5]。

由此我們結(jié)合計算機(jī)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(xué)創(chuàng)造良好硬件環(huán)境的基礎(chǔ)上，對計算機(jī)實踐課程體系、教學(xué)教材、教學(xué)模式進(jìn)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(xué)體系。

2 實踐課程體系優(yōu)化與教學(xué)方法的改革

2.1 改革計算機(jī)實踐課程體系

我們計算機(jī)實踐課程應(yīng)注意兩個方面的培養(yǎng)：一方面以基礎(chǔ)課程扎實為主， 注重充分?jǐn)U展學(xué)生的計算機(jī)技術(shù)的實際應(yīng)用能力， 重視社會職業(yè)技術(shù)需求相關(guān)的應(yīng)用課程方面的內(nèi)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(yīng)分散在計算機(jī)項目實踐中去。另一方面要注重計算機(jī)科學(xué)教育的核心課程， 以拓寬基礎(chǔ)、寬口徑的基礎(chǔ)課程對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)教育， 為學(xué)生的項目實踐打下寬口徑的適應(yīng)基礎(chǔ)。以此適應(yīng)高等學(xué)校人才培養(yǎng)與發(fā)展的趨勢，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的有經(jīng)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(xué)生通過參與研究課題的過程本身，受到系統(tǒng)訓(xùn)練，積累掌握計算機(jī)項目實踐經(jīng)驗，改變現(xiàn)有實踐體系的不足[7-8]。

南京林業(yè)大學(xué)在計算機(jī)學(xué)院的計算機(jī)相關(guān)課題研究借助南京林業(yè)大學(xué)國家重點學(xué)科所聚集的技術(shù)創(chuàng)新和人才優(yōu)勢，對物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與智能控制在林業(yè)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)難題和共性問題進(jìn)行研究，研發(fā)新一代林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能感知系統(tǒng)。項目綜合多個學(xué)科的基礎(chǔ)知識，符合拓寬基礎(chǔ)面， 以寬口徑的課程模式進(jìn)行學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)教育， 通過參與科研項目研究打下適應(yīng)寬口徑基礎(chǔ)的目標(biāo)。

2.2 改革實驗內(nèi)容

在構(gòu)建計算機(jī)科學(xué)實驗課程體系時， 首先應(yīng)充分考慮考慮計算機(jī)科學(xué)實驗課程體系的多樣化， 形成科學(xué)系統(tǒng)的實驗課程體系， 達(dá)到通過合理參與實踐項目，完成現(xiàn)有實踐課程教學(xué)大綱的目的。

通過計算機(jī)現(xiàn)有項目對比計算機(jī)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(chǔ)知識，例如編程語言，仿真軟件的使用，相應(yīng)的理論分析知識。在此基礎(chǔ)上綜合運用，以達(dá)到項目系統(tǒng)設(shè)計的實踐要求。這需要學(xué)生教師的配合，教師在分配給學(xué)生項目任務(wù)時，不僅考慮學(xué)生的基礎(chǔ)知識，也要及時指導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)充新的知識，在關(guān)鍵點給予技術(shù)指導(dǎo)。

由此，我們對計算機(jī)課程實踐的內(nèi)容作以下兩方面改革[9]。

教師應(yīng)先根據(jù)相關(guān)教學(xué)內(nèi)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(xué)內(nèi)容具有針對性，體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展趨勢，注重理論和應(yīng)用的結(jié)合，并且教師應(yīng)分發(fā)適當(dāng)?shù)捻椖肯嚓P(guān)的資料，供學(xué)生查閱。教師應(yīng)該根據(jù)項目特點，細(xì)分項目科研任務(wù)，這樣有利于后期的進(jìn)度考核。同時要求給學(xué)生指定的內(nèi)容應(yīng)該是和實踐工作量相當(dāng)?shù)莫毩⒌沫h(huán)節(jié)，便于考查和指導(dǎo)，也便于學(xué)生掌握從事相對獨立科研任務(wù)的整體設(shè)計流程。

學(xué)生應(yīng)該結(jié)合所學(xué)知識，以小組模式構(gòu)建團(tuán)隊，選做自己感興趣的項目內(nèi)容，通過查閱文獻(xiàn)資料，合理設(shè)計解決方案，再經(jīng)過集體討論和教師指導(dǎo)反饋，形成可行的解決方案之后，由學(xué)生獨立完成實驗任務(wù)。這一環(huán)節(jié)要求教師細(xì)分項目，這樣不僅有利于后期的進(jìn)度考核，也有利于學(xué)生充分通過小的科研任務(wù)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(xué)習(xí)將是十分有益的。endprint

2.3 教學(xué)模式改革

計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)需要重點面向提高學(xué)生計算機(jī)素質(zhì)包括實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，訓(xùn)練學(xué)生利用計算機(jī)解決專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)問題的能力，將基礎(chǔ)理論與實際應(yīng)用能力高度統(tǒng)一起來。我們原來的教學(xué)模式是在教學(xué)計劃指定的時間內(nèi)開設(shè)所有實驗， 且實驗一律是老師主動性更高，學(xué)生聽、做實驗、寫報告等被動性模式。造成學(xué)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(yīng)該改變教學(xué)模式[10]。

將學(xué)生引入項目實踐，就要求避免教師為中心和學(xué)生為中心的兩極模式，教師引導(dǎo)學(xué)生，以學(xué)生為主體。在科技與經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展高度一體化的今天，科技創(chuàng)新已經(jīng)從個體過渡到團(tuán)隊，其基本推動力是研究團(tuán)隊的創(chuàng)造力。學(xué)生在實踐課程環(huán)節(jié)參與科學(xué)項目實踐，既可以在一定程度上補(bǔ)充實驗人員，增強(qiáng)實驗?zāi)芰?，也可以通過這些年輕學(xué)生的活躍思維為研究貢獻(xiàn)新思路，新方法。因此要因材施教，在學(xué)生分類時，一般是通過基礎(chǔ)摸底考試，然后跟據(jù)成績，揚長避短對不同類別學(xué)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(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性， 為了達(dá)到這一目的必須對學(xué)生實驗成績進(jìn)行公正評價，這需要建立完善的考評制度。

在項目設(shè)置和考核模式上，要注重培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力。這就要對考試方式進(jìn)行大膽的改革，考核時應(yīng)該注重學(xué)生解決問題能力和綜合應(yīng)用完成項目的能力。在考試方式上，實行項目結(jié)果答辯考核制度，參照畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)答辯的模式，這樣更能體現(xiàn)大學(xué)計算機(jī)的應(yīng)用性特點[11-13]。

高等農(nóng)林院校計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革相對復(fù)雜，改革過程中必須遵循教學(xué)規(guī)律，教學(xué)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(jìn)行評價。定量評價主要體現(xiàn)在學(xué)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(jié)合的教學(xué)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(xué)生的信息反饋，及時調(diào)整和改進(jìn)，爭取摸索出符合農(nóng)林院校項目特點的評價模式[14]。

3 結(jié)束語

計算機(jī)實踐課程體系優(yōu)化與教學(xué)方法改革需要我們在不斷摸索和推進(jìn)， 我們將在實踐中不斷總結(jié)完善實驗教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量，以期找到一條促進(jìn)人才培養(yǎng)教育的實驗教學(xué)模式。

我們原來的實驗基本上包括基礎(chǔ)驗證性實驗和綜合性實驗，雖然在實驗中培養(yǎng)了學(xué)生扎實的基礎(chǔ)知識和基本的操作技能， 但對學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能動性、不斷探索以及綜合應(yīng)用知識的能力， 掌握解決問題的思維以及團(tuán)結(jié)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(shè)計性，能夠代表專業(yè)水平，要求學(xué)生不僅能綜合應(yīng)用所學(xué)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(xué)生綜合、創(chuàng)新、創(chuàng)造能力的重要途徑，學(xué)生參與項目，具有科學(xué)性、綜合性和探索性， 對于培養(yǎng)學(xué)生的主動性、積極性、不斷探求的科學(xué)精神具有重要意義。

教無定法，因才施教。在提高實踐教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)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(jié)， 結(jié)合當(dāng)前階段學(xué)校的科研情況和社會需求，才能達(dá)到我們預(yù)期的培養(yǎng)適應(yīng)社會需求人才的目的和效果。

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