計算機工程實訓(xùn)教學(xué)改革創(chuàng)新研究與探索

何國民，王代君

(桂林電子科技大學(xué)　a.教學(xué)實踐部；b.計算機科學(xué)與工程學(xué)院，廣西　桂林　541004)

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計算機工程實訓(xùn)教學(xué)改革創(chuàng)新研究與探索

何國民a，王代君b

(桂林電子科技大學(xué)a.教學(xué)實踐部；b.計算機科學(xué)與工程學(xué)院，廣西桂林541004)

針對桂林電子科技大學(xué)非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)實驗進行了改革，在傳統(tǒng)的計算機實驗基礎(chǔ)上，融入工程的概念，按工程目標(biāo)科學(xué)設(shè)置計算機工程實訓(xùn)項目的教學(xué)內(nèi)容，建立計算機工程實訓(xùn)項目創(chuàng)新實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺，采取分專業(yè)、分層次的教學(xué)方式，以小組團隊合作的模式進行計算機工程項目的實訓(xùn)，完成該專業(yè)計算機實訓(xùn)項目作品，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神。

計算機;工程實訓(xùn);教學(xué)改革

目前，一部分高校在對非計算機專業(yè)學(xué)生計算機實踐能力的培養(yǎng)中，采取的教學(xué)方式大多是以理論知識為導(dǎo)向，完成固定的實驗內(nèi)容，實踐教學(xué)仍然依賴于理論知識，教學(xué)內(nèi)容單一且分散，過于強調(diào)普遍性的應(yīng)用，與各自高校的辦學(xué)特色結(jié)合力度不足，致使實踐教學(xué)重要性在人才的動手能力培養(yǎng)上沒能得到充分的體現(xiàn)，表現(xiàn)在學(xué)生很難將所學(xué)的計算機知識與專業(yè)知識交叉滲透聯(lián)系起來，導(dǎo)致非計算機專業(yè)學(xué)生不能很好地應(yīng)用計算機思維來思考和解決專業(yè)中存在的問題，沒有達到對學(xué)生綜合能力和復(fù)合型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

1　我校非計算機專業(yè)計算機實踐教學(xué)的現(xiàn)狀

長期以來，高校安排學(xué)生上機實習(xí)都是按照固定的實驗內(nèi)容來安排的，比如Windows操作、Officer操作、網(wǎng)絡(luò)操作、多媒體操作、數(shù)據(jù)庫操作、計算機硬件認(rèn)知和組裝、程序設(shè)計等。在這種實習(xí)模式中，學(xué)生是被動的，各操作內(nèi)容相對彼此獨立，沒有項目的關(guān)聯(lián)，實習(xí)過程沒有形成一個具體的作品或項目，實習(xí)結(jié)束后學(xué)生不了解這些操作的具體項目應(yīng)用，更不了解實際工程目標(biāo)的實現(xiàn)方法和體系，因此，在所學(xué)專業(yè)上利用計算機來解決實際問題的效果不理想。

另外，學(xué)生實習(xí)的安排，多數(shù)沒有按照團隊協(xié)作和專業(yè)特點安排，使得各專業(yè)學(xué)生實習(xí)內(nèi)容沒有多大區(qū)別，與各自的專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容相互脫節(jié)，不能充分體現(xiàn)學(xué)生的專業(yè)特長和團隊協(xié)作精神。

針對上述情況，分析目前非計算機專業(yè)學(xué)生計算機課程實驗中存在的問題，通過改革現(xiàn)有的計算機課程實驗教學(xué)方法，以提高學(xué)生的計算機應(yīng)用實踐能力和工程實訓(xùn)效果勢在必行。

2　改革創(chuàng)新現(xiàn)行的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的計算機工程意識

對非計算機專業(yè)學(xué)生現(xiàn)有的計算機實驗內(nèi)容固定模式進行改革，在傳統(tǒng)的計算機實驗基礎(chǔ)上，融入工程的概念，按工程目標(biāo)科學(xué)設(shè)置計算機工程實訓(xùn)項目的教學(xué)內(nèi)容，建立計算機工程實訓(xùn)項目創(chuàng)新實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺，采取分專業(yè)、分層次的教學(xué)方式，以小組團隊合作的模式進行計算機工程項目的實訓(xùn)，通過對計算機在不同專業(yè)上的應(yīng)用項目和綜合創(chuàng)新項目的實訓(xùn)，完成本專業(yè)的實訓(xùn)項目作品，實現(xiàn)確定的工程目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神。

2.1調(diào)查、分析各專業(yè)知識結(jié)構(gòu)體系，科學(xué)設(shè)置計算機工程實訓(xùn)項目[1-3]

根據(jù)各非計算機專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合國際高等教育相關(guān)專業(yè)工程認(rèn)證的要求，調(diào)查分析，選定適合各專業(yè)發(fā)展需求的工程目標(biāo)實例，圍繞提高其計算機應(yīng)用能力的具體目標(biāo)，認(rèn)真分析計算機實訓(xùn)項目的地位、作用與邏輯關(guān)系，結(jié)合自身外部條件確定實訓(xùn)項目順序、項目目的、項目內(nèi)容和實訓(xùn)教學(xué)方式，形成科學(xué)合理的計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)的實訓(xùn)項目體系。

對非計算機專業(yè)學(xué)生進行計算機工程實訓(xùn)能力的培養(yǎng)，其中一個重要的目的就是要學(xué)生具備利用計算機輔助工具進行本專業(yè)學(xué)習(xí)的能力。在對非計算機專業(yè)學(xué)生計算機工程實訓(xùn)項目的設(shè)置上，應(yīng)考慮其專業(yè)需求，選擇有專業(yè)特色的應(yīng)用項目為范例，提高學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和專業(yè)應(yīng)用能力。

作為非計算機專業(yè)學(xué)生，只需在計算機實訓(xùn)項目的設(shè)置上，充分考慮其實訓(xùn)項目教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生本學(xué)科專業(yè)間的應(yīng)用聯(lián)系，使其跨專業(yè)交叉融合，增強學(xué)生計算機工程應(yīng)用的實踐能力。

2.2建立優(yōu)化計算機工程實訓(xùn)項目創(chuàng)新實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺

對設(shè)計好的計算機工程實訓(xùn)項目進行知識體系分析，把計算機工程實訓(xùn)項目內(nèi)容與專業(yè)知識相互融合，建立以計算機工程實訓(xùn)項目為中心的計算機應(yīng)用操作、程序設(shè)計和綜合創(chuàng)新等工程項目網(wǎng)絡(luò)知識學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實訓(xùn)平臺，利用網(wǎng)絡(luò)資源，組織學(xué)生開展計算機應(yīng)用能力的交流、評比、競賽等系列活動，通過豐富的課外活動增強學(xué)生對計算機應(yīng)用的興趣和自主性，進而引導(dǎo)非計算機專業(yè)學(xué)生自主提高本專業(yè)計算機綜合應(yīng)用能力。

2.3建立學(xué)生團隊合作式工程實訓(xùn)組織管理模式

以符合各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求的工程項目實例為核心，組織學(xué)生工程實訓(xùn)團隊(3人一組)協(xié)作完成工程項目要求的調(diào)查研究、專業(yè)應(yīng)用、程序設(shè)計、可行性分析任務(wù)，建立學(xué)生團隊合作式工程實訓(xùn)綜合創(chuàng)新組織管理模式，以該模式進行各專業(yè)的綜合創(chuàng)新工程實訓(xùn)。

2.4工程實訓(xùn)的組織和工程目標(biāo)的實現(xiàn)

充分利用自治區(qū)級計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)示范中心的資源，組織學(xué)生團隊進行創(chuàng)新型工程項目實訓(xùn)，學(xué)生團隊在教師的指導(dǎo)下，完成工程目標(biāo)任務(wù)(制作作品和完成工程項目技術(shù)說明書)使學(xué)生具有市場、信息、質(zhì)量、成本、效益、環(huán)保等全面的工程思想素質(zhì)和綜合創(chuàng)新能力。并將研究成果和工程實訓(xùn)相結(jié)合，編寫計算機工程實訓(xùn)系列教材。

2.5開設(shè)選修課拓寬學(xué)生的知識面

非計算機專業(yè)的學(xué)生除了學(xué)習(xí)大學(xué)計算機基礎(chǔ)、計算機語言程序設(shè)計兩門必修課程外，各個不同的專業(yè)還都有相應(yīng)的后續(xù)課程，這些課程的開設(shè)使得學(xué)生在校期間，對計算機的學(xué)習(xí)不斷線，有利于學(xué)生計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng)。為了樹立學(xué)生知識、素質(zhì)、能力協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念，結(jié)合大多數(shù)學(xué)生的興趣愛好，可以選擇開設(shè)Visual Basic程序設(shè)計、網(wǎng)頁設(shè)計技術(shù)、多媒體技術(shù)與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用、常用工具軟件的使用等公共選修課，以增強非計算機專業(yè)學(xué)生的計算機應(yīng)用能力。

3　分專業(yè)、分層次進行教學(xué)方法的嘗試和實施[4-8]

為了實現(xiàn)計算機工程實訓(xùn)的目標(biāo)，針對不同專業(yè)、不同層次學(xué)生計算機工程實訓(xùn)的要求，將計算機工程實訓(xùn)模式分為:第一層，計算機基礎(chǔ)操作項目實訓(xùn)；第二層，計算機應(yīng)用項目實訓(xùn)；第三層，綜合創(chuàng)新工程項目實訓(xùn)。采用分層次、多模塊、遞進式工程實踐教學(xué)體系，滿足不同學(xué)科不同專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。

3.1計算機基礎(chǔ)操作項目實訓(xùn)

計算機基礎(chǔ)操作項目實訓(xùn)內(nèi)容主要有計算機系統(tǒng)安裝、設(shè)置和使用，并能處理計算機系統(tǒng)常見的故障;Windows操作系統(tǒng)的安裝、設(shè)置和基本使用方法;Office辦公軟件的使用;掌握網(wǎng)絡(luò)的連接與設(shè)置、Internet網(wǎng)絡(luò)的使用與設(shè)置，以及病毒防范軟件等常用工具軟件的使用。在此過程中根據(jù)不同

的專業(yè)，配置不同的實訓(xùn)項目內(nèi)容。如通信專業(yè)加強計算機網(wǎng)絡(luò)方面內(nèi)容的實習(xí)；數(shù)學(xué)、電子商務(wù)、會計專業(yè)加強電子表格方面的實習(xí)內(nèi)容；外語、藝術(shù)專業(yè)應(yīng)加強文字處理和演示文稿方面的內(nèi)容等。這一環(huán)節(jié)的實訓(xùn)主要是對學(xué)生進行計算機基本操作方面的實訓(xùn)，掌握和了解計算機的基本操作方法，為綜合創(chuàng)新工程實訓(xùn)打基礎(chǔ)。

3.2計算機應(yīng)用項目實訓(xùn)

以培養(yǎng)學(xué)生利用計算機程序解決本專業(yè)問題能力為主，要求教師認(rèn)真分析各專業(yè)特點，精心設(shè)計各專業(yè)的實訓(xùn)項目，重點放在解題思路、算法設(shè)計、編程構(gòu)思上，建立實訓(xùn)項目題庫。如編程實現(xiàn)基本的機械零件圖的繪制、基本的電路板制圖、解高數(shù)微積分、財務(wù)數(shù)據(jù)處理(查找、排序、分類、統(tǒng)計等)項目實訓(xùn)等，聯(lián)系實際比較強的一些專業(yè)實例程序。教師對實訓(xùn)項目要提出明確的要求，針對不同專業(yè)，選擇與之相關(guān)的實訓(xùn)項目。在學(xué)生設(shè)計過程中要精心指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神，對于設(shè)計的成果要進行演示并認(rèn)真總結(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這樣，學(xué)生不單要學(xué)習(xí)編程語言，還要開闊思想，把編程語言作為有力工具來實現(xiàn)自己解決本專業(yè)問題的算法，為綜合創(chuàng)新工程實訓(xùn)做好思想和意識準(zhǔn)備。

3.3計算機綜合創(chuàng)新項目實訓(xùn)

依托自治區(qū)級“計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)示范中心”平臺技術(shù)上的優(yōu)勢，充分發(fā)揮創(chuàng)新基地的作用和科研的支撐與引領(lǐng)作用，在第一二層次的基礎(chǔ)上，主要開設(shè)以計算機工程項目為背景的工程目標(biāo)實訓(xùn)，如安卓系統(tǒng)應(yīng)用程序的開發(fā)項目實訓(xùn)、網(wǎng)站建設(shè)與開發(fā)項目實訓(xùn)、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計項目實訓(xùn)以及參與教師的科研項目研發(fā)等，提高非計算機專業(yè)學(xué)生綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生計算機工程實踐能力和創(chuàng)新能力。以3人為一組，組內(nèi)進行研究、探討與合作，組間可進行交流，以促進學(xué)生考慮問題全面、細致。這樣，既培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作精神，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。針對高年級部分專業(yè)的學(xué)生，安排2周的實訓(xùn)時間，實訓(xùn)項目在一學(xué)年內(nèi)完成，利用分散、課余時間，由學(xué)生團隊小組和項目指導(dǎo)教師共同完成。成果資料包括：“軟件開發(fā)計劃書”“可行性研究報告”“需求分析說明書”“概要設(shè)計說明書”和“詳細設(shè)計說明書”，最終的開發(fā)成果、編碼集及操作使用說明書，以及最后進行的成果交流和評價。

4　結(jié)束語

將非計算機專業(yè)計算機實驗改變成計算機工程實訓(xùn)項目，樹立如何利用計算機解決專業(yè)問題的工程意識，培養(yǎng)學(xué)生成為既懂得自己的專業(yè)，又能開展計算機應(yīng)用的復(fù)合型人才，以計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)項目的綜合素質(zhì)實訓(xùn)為手段，以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新精神為目標(biāo)，通過對學(xué)生的計算機應(yīng)用和創(chuàng)新實訓(xùn)項目，來提高學(xué)生的工程實踐能力和綜合創(chuàng)新能力，為學(xué)校培養(yǎng)務(wù)實、創(chuàng)新的高素質(zhì)應(yīng)用型人才做出貢獻。

[1]何國民，王代君.大學(xué)計算機基礎(chǔ)創(chuàng)新性實驗的探索[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2011，9(6):57-58.

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[5]鐘鳴，陳曉龍.基于工程師工作室的網(wǎng)絡(luò)工程實踐教學(xué)模式[J].計算機教育，2012(5):58-61.

[6]盧濤等，張彥鐸，王海暉.基于項目實訓(xùn)的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)[J] .計算機教育，2012(18):123-126.

[7]朱向慶，胡均萬，曾 輝，等.CDIO工程教育模式的微型項目驅(qū)動教學(xué)法研究[J].實驗技術(shù)與管理，2012，29(11):159-162.

[8]許麗娟，陳慶海，王愛繼.計算機基礎(chǔ)實踐教學(xué)體系改革探索[J].計算機教育，2012(2):28-31.

Research and Exploration on the Reform and Innovation of Practical Teaching of Computer Engineering

HE Guomina，WANG Daijunb

(a.School of Computer Science and Engineering;b.Department of Teaching Practice,Guilin University of Electronic Science and Technology，Guilin 541004，China)

This paper mainly aims at my school non computer professional experimental foundation for reform.Based on the traditional computer experiment，the engineering concept is integrated into this class，setting up teaching content of computer engineering training project according to the project goal of science，establishing computer engineering training project innovation training network platform，taking the professional，hierarchical teaching mode，teaming cooperation mode of training computer engineering project，completing the professional computer training project work，and training innovation ability and the team cooperation spirit，students' consciousness of engineering.

computer; engineering training; teaching reform

2015-01-12；修改日期: 2015-02-08

2014年廣西高等教育教學(xué)改革工程基金(XY290117)。

何國民(1966-)，男，高級實驗師， 副主任，主要從事計算機應(yīng)用研究和教學(xué)、管理方面的工作。

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.01.052