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計算機專業本科培養方案范文1
為了深化我省?？平逃母?提高?？平逃|量,根據云教[2002]1O號文件的精神,最近幾年來,在云南省教育廳的直接領導下,全省正在開展從普通高等學校專科層次和高職院校優秀畢業生中通過考試選拔錄取進入本科階段學習(以下簡稱專升本)的工作。這是一項構建縱向銜接、橫向溝通的人才成長“立交橋”的重要舉措,促進了我省高等職業教育的快速、健康發展。
根據云南省教育廳的安排,2007年云南民族大學開始舉辦專升本教育,具體由職業技術學院負責組織教學、管理等相關工作。從當年開始,每年都有一定數量的?？飘厴I生進入我校計算機科學與技術專業參加兩年本科階段的學習。從歷年的招生情況來看,通過專升本考試被錄取進入我校該專業學習的學生主要來自于全省兩種不同類型的?？圃盒?一是傳統的以學科教育為主的高等?？茖W校,二是省內的高職高專院校。同時,學生專業來源較為復雜,專業種類較多,大部分學生在?？齐A段所學的專業同計算機科學與技術專業都有一定的距離。因此,自2007年開始,我校職業技術學院就對相關專業在專業建設、課程設置、教學管理等方面開展了認真的研究與探索,并且每年都要對相關專業的人才培養方案進行修訂和完善。
本文結合我校高職“專升本”教育人才培養模式改革的實際,對計算機科學與技術(專升本)專業人才培養方案進行了研究與探索,以期能夠對我省相關院校同類專業在教學內容與課程體系建設等方面起到一定的參考作用。
一、專業建設現狀分析
高職“專升本”作為一種特殊的教育類型,無論是教育行政管理部門,還是教育的主體,到目前為止都沒有形成一個較為統一的認識。從我省的情況來看,由于高職“專升本”仍然是一個新生事物,因此各招生院校對專升本相關專業的建設以及人才培養模式改革等問題仍然處于邊實踐邊探索階段。
就計算機科學與技術(專升本)專業而言,我省每年除了少數幾個學校招生人數相對較多外,其余相關院校每年的招生計劃數被限制在10人左右。因此,各相關院校對該專業的辦學模式有較大的差異。對于招生人數很少的學校,主要是將專升本學生插入到相應的普通本科班三年級學習,由于不能根據這些少數專升本學生已有的知識結構、技能特點和素質狀況重新組織教學,很容易造成學生知識、技能培養上的斷裂。而對于招生人數相對較多的院校,主要采用單獨編班的形式開展“專升本”教育,基本上能結合學生的實際靈活組織教學。
從云南民族大學的實際來看,每年計算機科學與技術專業的招生人數相對較多(表1所示為歷年招生情況)。因此,學院對該專業一直都采用單獨編班的形式組織開展教學和實踐活動。
經過調研發現,該專業學生大都來自于我省各高職高專院校,由于教育類型和培養目標的一致性,專升本學生升入本科院校高職學院學習后相對比較適應;但是,由于學生來自于許多辦學風格各異的?？圃盒??？齐A段所學的專業又大相徑庭,學生的知識、能力和素質特點差異較大。因此,在專業建設方面如何構建較為科學合理的課程體系,使學生在本科兩年期間進一步強化專業基礎理論知識的同時更加注重實踐能力的再培養、更好地提高其職業綜合素質和能力的問題一直是我們研究的課題。其中,專本課程有效銜接問題顯得尤為重要。
二、專業建設教學改革實踐
經過幾年的研究探索和教學改革實踐,我們認為,高職專升本教育理應屬于本科層次的高等職業技術教育。為了充分體現學校教育以學生為本、因材施教的辦學理念,在設計計算機科學與技術(專升本)專業人才培養方案的過程中,我們始終遵循高等職業教育的辦學規律,堅持“以就業為導向、以服務為宗旨、以能力為本位,產學研結合”的辦學思路,對該專業的人才培養目標進行了較為科學合理的定位,結合學生的專業背景和學習興趣分幾個不同的專業方向設計開發了較為全面的課程體系,將全國計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試相關職業資格(如網絡工程師、軟件設計師、數據庫系統工程師、多媒體應用設計師等專業技術資格)對應的知識、能力和素質要求納入該專業相關課程的教學內容,并不斷加強專業課程教學方法改革與創新。
在課程體系建設方面,按照專業人才培養規格的要求,充分考慮專本課程的銜接,相關課程的設置既要強化專業基礎理論知識,又要加強實踐能力的提升,同時還要拓展學生的職業綜合素質和就業能力。比如,?？齐A段英語課的教學主要圍繞普通高校?？朴⒄Z應用能力(CET-A或CET-B)的要求組織,因此進入本科階段后還必須按大學英語四、六級考試的要求開設相關課程;在“兩課”教學中,進入本科階段后必須增加《基本原理概論》和《中國近現代史綱要》兩門課程,以進一步加強德育教育。對于專業課程,一方面,通過《項目開發實訓》、《計算機網絡技術綜合實訓》等課程的開設,進一步加強學生專業實踐技能的提升;另一方面,結合學生的專業背景和學習興趣將專業核心課程分方向進行模塊化設置,由學生自主選擇,重新分班組織教學。
在教學內容設計方面,對于多數專業基礎課和專業核心課程(選修課),我們加大了課內實訓教學的力度,讓學生多開展一些項目工程實訓,以更好地培養其技術應用能力,提升學生的就業競爭力。在教學方法改革方面,對于多數專業核心課程,主要采用案例教學法和項目小組學習法,構建了課堂和實訓地點一體化的教學模式,使“教、學、做”有機融合,讓學生真正實現“學中做、做中學”,突出了學生應用能力、創新能力、獨立分析問題和解決實際問題的能力培養,課堂教學收到了很好的效果。
在校期間,對學生開設職業生涯設計與就業指導等課程,以提升學生的職業綜合素質;同時要求學生參加全國計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試或全國計算機高新技術考試取得相應的職業資格證書和能力等級證書。特別是在教學改革方面,配合學分制和免聽、免修制度的實施,使?？齐A段學有所長的學生更能夠結合自身的實際進行選課學習,真正實現因材施教和以學生為本,確保了我校相關專業人才培養目標的實現。
三、專業人才培養方案
(一)人才培養目標
以就業為導向,培養德、智、體、美全面發展,具有扎實的計算機硬件、軟件與技術應用的基本理論知識、技能與方法,能熟練地應用多媒體技術、程序設計或網絡技術等解決實際問題,適應生產、建設、管理、服務一線需要的高素
質的技術開發應用型人才。
畢業生可以根據自己的專業方向特色,到相關的企事業單位從事軟件開發、網絡系統集成、信息系統開發維護與管理、數碼媒體設計開發、網站開發建設、IT營銷等方面的工作,也可以選擇到國內外相近學科的高等院?；蛐袠I繼續深造或工作。
(二)人才培養規格要求
以數碼媒體方向為例,本專業學生在校期間應具備的能力和素質要求如下:
1.思想政治素質和基礎能力。包括:①熱愛祖國,擁護黨的基本路線;②具有公共道德和法律意識;③具有良好的職業道德素養;④具有健康的心理素質和良好的身體素質;⑤具備較強的數學能力和一定的英語應用能力。
2.專門技術能力。包括:①媒體藝術設計能力;②數碼多媒體技術應用、開發能力;③網絡工程設計、實施及管理能力。
3.關鍵能力。包括:①學習能力;②工作能力;③創新能力。
4.職業延展能力。包括:①IT營銷能力;②教育教學能力;③較強的科學研究水平。
(三)專業方向及主要課程
結合學生實際,我校對該專業設置了網絡工程、軟件工程和數碼媒體三個專業方向。以數碼媒體方向為例,學生在校期間的主要課程包括:大學英語、線性代數、離散數學、計算機組成原理、數據庫系統概論、操作系統原理、計算機網絡技術綜合實訓、計算機圖形學、藝術設計概論、構成原理、數碼攝像技術、MAC OS x技術、視頻特技與非線性編輯、項目開發實訓等。
(四)主要實踐教學環節
實踐教學環節主要包括課程實訓、社會調查、畢業實習、畢業論文(設計)等。其中,多數專業課程的課程實訓課時占總學時的50%以上;社會調查是以項目小組的形式到相關企業進行調查并撰寫調查分析報告,還要求學生利用假期到企業至少做一次兼職;畢業實習是組織學生到校外實習基地進行專業綜合訓練,并要求學生在此基礎上完成畢業論文(設計)工作。
四、結束語
經過幾年的教學改革、研究與實踐,我院相關專業的建設取得了良好的效果,學生除了在專業基礎理論知識方面得到了較好的提升之外,還進一步強化了實踐動手能力和創新能力,職業綜合素質得到了明顯的提高。連續幾年來,相關專業畢業生年終平均就業率均超過了95%,受到了用人單位的普遍好評。2009年,我校職業技術學院被云南省教育廳批準成為高職本科辦學的試點單位之一,我們將進一步研究和探索高職專升本的人才培養新模式,力爭成為全省專升本教育的主要實踐基地,為地方經濟建設培養更多的技術應用型人才。
參考文獻
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計算機專業本科培養方案范文2
關鍵詞：計算機專業；實踐教學體系；實踐教學環節實施
一、傳統課程設置中的問題分析
目前計算機專業實踐教學方面主要存在以下問題：
1、實踐教學的總體過程缺乏系統性、整體性的設計和安排。實踐課程僅僅作為理論課程的補充，實踐教學環節在專業教學過程中處于次要地位，難以起到與專業課程相互支持的互補作用，致使在學生實際工作時不能順利地進入角色。
2、計算機專業實驗室和專業實踐基地的投入不足。目前很多高校的計算機專業課程實踐還主要是以計算機公共實驗室作為支撐，其結果是學生最重要的綜合實驗課程與實訓課程環節的實施得不到保證。
3、沒有建立適當的管理、激勵機制，造成一些已有的實踐教學基地不能很好地正常運轉，沒有真正發揮計算機專業實踐教學的關鍵作用。
針對上述問題，我們進行了計算機專業實踐教學體系的初步探討，提出了實踐教學體系的設計方案，并提出了在實施實踐教學過程中必須關注的問題，希望能夠與同行進行探討。
二、計算機專業實踐教學體系構建與實施的探討
1、實踐教學的培養目標
確定基礎理論教育與專業技能培養并重的指導思想，通過實踐教學體系的建立、健全、實施，在實際計算機應用系統研發的工程化實踐過程中培養學生的自學能力、獨立思考以及分析和解決問題、實際完成代碼設計的能力，培養學生在工作中的團隊合作精神和一定程度的項目管理能力。
2、實踐教學課程體系的基本構成與教學目標
計算機專業實踐教學體系以專業課程設置為基礎，分為三個組成部分(見下表)。
①基礎階段：完成學生對于計算機系統的基本認識與基本操作的教育，為進入專業基礎訓練階段打好基礎。
②專業基礎階段：針對學生選擇專業方向所必備的能力提供訓練，為學生在四年級能夠進入實際項目訓練做好準備。
③實訓階段：要求學生在這一階段形成開發至少數千行代碼的經歷，為學生將來能夠盡快適應工作做好準備。
3、創建專業實驗室與實踐教學基地的必要性
為了支持計算機專業實踐教學，需要有針對性地構建專業實驗室和實踐教學基地。專業實驗室包括：網絡技術實驗室、組成與接口技術實驗室、軟件實驗室等。專業實驗室需要配備專門的硬件設備和專業應用軟件系統；設備使用管理規則也與公共實驗室完全不同，需要實現開放式管理，能夠支持學生自主完成計算機系統的配置，包括操作系統設置、網絡配置與連接、系統安全設置以及開發應用系統的網絡和數據庫服務器的設置與連接等。專業實踐教學基地的管理也存在類似問題，如果專業教學基地不能保證對各個實訓開發小組提供專用機器系統，實訓計劃將無法進行。也就是說，公共計算機房和一般專業機房的實驗環境是不能滿足實踐教學基地硬件環境要求的，要想真正發揮實踐教學基地的作用，就必須創建實踐教學基地的軟硬件實體。如果一個計算機專業的本科生在本科學習階段從來沒有真正接觸開發、管理計算機系統的機會，是很難滿足當前社會就業市場需要的。
4、關于實踐教學基地管理機制的討論
整個實踐教學環節的有效實施必須以實踐教學基地的配套硬件設施和配備專門的高水平實踐課程指導教師為基礎。因此，實踐教學基地必須作為一個教學實體存在。在硬件設施基本滿足要求的情況下，有針對性地建立適當的管理和激勵機制，以支持實踐教學指導教師持續有效地實施實踐教學環節，是取得實踐教學成果的關鍵。
在實踐教學中，教師的職責在于引導學生進入實際項目進行開發實踐，并指導學生完成從系統分析、設計到實際開發的全過程。這就要求實踐教學指導教師必須了解和掌握當前軟硬件應用系統開發的主流技術，熟悉各項實訓項目的設計理念與技術方案，能夠解決學生在實訓遇到的各種問題，指導學生在有限的時間內，逐步完成一個實際系統的創建與最終測試。對實踐教學指導教師的這些要求，實際上比承擔二至三門專業課程教學的要求要高得多，而且在實踐課程的指導過程中付出的勞動也更多。因此，如果沒有相應的管理制度、沒有專門、合理的核算教學工作量的規定，僅僅按照一般課程實驗及實習進行管理，則很難保證教師能夠堅守在指導實踐課程的崗位并認真地實施計算機實踐教學，這樣將會直接影響培養學生實踐能力的目的。在這一點上，并不僅僅是教學資金投入的問題，也不僅僅是教師水平的問題，只有得到上級領導的充分重視與支持，才能在有效機制的支持下真正達到實踐教學的效果。
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1校企合作的培養模式內涵
從全國應用型本科院校校企合作的實踐來看，應用型本科院校校企結合的具體形式靈活多樣，有以教育為目的的校企合作，有以科研開發為目的的校企合作，但更多的合作方式是將大學的三個職能融為一體，使雙方實現共贏。[1]。以與安博集團合作的計算機本科專業為例，校企合作采取的是以培養適應地方經濟社會發展需要、具有創新精神和實踐能力的應用型高級專門人才為目標，由企業提供實習、實訓場所的方式。以赤峰學院為例，學生在校學習采取3+1培養模式。在大學前3年完成通識教育課（42分）、學科基礎課（17分）和專業必修（36分）和專業選修（29分）課程學習；大四開始進入實訓基地實習，結合企業項目和開發平臺學習相關的開發工具和技術。[2]另外，企業要負責8門課程講授過程中的短期集中實訓，使得學生更好的理論練習實際，掌握課程中的內容在項目中的應用。這些實訓都有利于提高學生的動手能力，全面提高計算機專業學生的就業率和就業質量，解決非研究型大學計算機專業本科就業難，技術水平低的問題。
2計算機專業教師素質現狀
2.1學歷層次
實施校企合作辦學的高校多數為非研究性大學，有很多是新建本科院校。眾所周知，新建本科院校的教師原先多是本科學歷，升本后盡管有不少教師積極攻讀在職研究生(或參加以同等學力申請碩士學位的課程班學習),校方也竭力引進一些研究生,但總體上高學歷比例依然偏低,具有研究生學歷的教師一般不到教師總數的30%,其中取得博士學位的教師更是不足5%。[3]由于我國計算機專業整體水平并沒有一直處在世界前列，所以這樣學校的計算機專業的博士研究生，碩士研究生更是相對其他專業要少。
2.2知識結構
實施校企合作的高校計算機專業原先的培養方案是培養理論型人才，實施校企合作后，企業按著市場需求參與培養方案的修訂。新的培養方案中增加了較多市場上流行的新技術，更注重學生實際操作能力、動手能力、創新能力的培養，以培養應用型人才為目標。在這樣的背景下，計算機專業教師就存在著不同程度的知識老化，知識面狹窄的問題，不能同步的跟上新培養方案中知識的更新。
2.3教學水平
基于校企合作的新的培養方案的實施，暴露出部分教師教學理念陳舊，教學方法單一死板，教學手段不能跟上現代化媒體發展，課堂氣氛沉悶，不能因材施教，與學生交流少，實習實訓指導不到位等問題。究其原因，是因為沒有跟上培養對象的發展，沒有跟上現代化教學條件的發展，沒有跟上社會的發展。
2.4師德師風
“師者，所以傳道授業解惑也”,《師說》的這句話清晰的闡明了教師的使命。教師要通過自身的言傳身教，幫助學生掌握基礎知識與基本技能，教授學生為人處世的道理與主動學習得可貴品質。校企合作的絕大多數教師都能做到一名教師的基本素養，但也有個別教師沒有跟上形勢的發展，沒有認真分析校企合作學生的個性方面，而輕視了對學生的引導與規范。也有的教師忙于自身事業或科研，對教學則敷衍了事，缺乏責任心。這樣教師的師德水平有待甚至亟待提高。
2.5科研能力
校企合作的本科院校多數是教學型學校，非研究型院校。學校方面雖然對科研方面非常支持，提出很多鼓勵措施，但是由于師資隊伍整體素質薄弱，學歷層次低，缺少博士、高水平學科帶頭人，沒有品牌優勢等條件限制，大部分教師在科研上建樹較少。特別是計算機專業，博士人才相對缺乏，能到新建本科院校工作的更是少之又少；實驗設備投資較大，得到的支持有限；新的培養方案課程增多，師資缺乏，教師教學任務重，無力分身搞科研。以上原因都限制了基于校企合作的計算機專業教師科研水平的提高。
3計算機專業教師提升自身素質途徑
基于校企合作的計算機教師的自身素質還存在很多不足，特別是教學能力建設方面存在諸多問題。無論是從管理者的角度還是從教師自身的角度，探索加強計算機教師教學能力建設的主要途徑已成為當務之急。[4]
3.1更新教育理念，完善理論升級
眭依凡認為，教育理念是教育主體對教育及其現象進行思維的概念或觀念形成物，[5]理念是教育行為的先導，對教師的教學活動起著引導定向作用。實施校企合作前，新建本科院校由于辦學層次不高，專業過窄，雖然計算機的基礎理論課每年會有部分內容更新，但主體內容也比較固定，教師在長期的教學過程中，固守一塊內容，形成了懶惰思想，缺少與時俱進的教學精神。在校企合作實施過程中，企業將新的培養方案，新的教學方法，先進的教學理念帶入校園，教師也要及時更新教育理念，適應新形勢的發展。關注學科前沿發展，比如清華大學提供的在線學堂MOOC平臺，可汗學院等新生的開放式課堂，學習里面優秀的講課方式與理念，利用期中的優勢資源，豐富自己的教學。從主觀意識上提升對新理念的認識和理解；明確校企合作辦學的基本特征和基本規律；熟悉應用型人才培養的目標；積極探索，樹立適應形式的本科教學理念。
3.2提高學歷層次，優化知識結構
校企合作的實施，大量新課程的增加，新建本科院校的低起點，計算機技術日新月異，都迫使計算機專業教師克服困難，頂住壓力，通過多種方式提高學歷層次，優化知識結構。如攻讀在職碩、博研究生，申請工程碩士學位，出國訪學等等。計算機教師繼續教育是深化高校校企合作改革，培養創新型人才的需要[6]。實施校企合作后，管理層也為教師提供了很多繼續教育的機會，如參加企業培訓，考證，進修。眾所周知，“要給學生一杯水，教師要有長流水”，教師只有加深基礎理論，不斷拓寬知識面，才能有較強適應能力，才能有創新的潛力，才能解決教學、科研中的新問題，才能適應應用型人才培養的需求。開展科學研究是提高教師整體素質的重要途徑，也是優化教師知識結構的方法。基于校企合作的新建本科院校的計算機教師，首先應加強科研意識，積極申請科研、教改項目。只有參與計算機專業及相關學科的科研、學術活動,才能深入理解和認識計算機專業的知識,才能及時了解和掌握學科的新發展、新趨勢、新技術,[7]特別是市場上IT企業的前沿性信息。其次對教學過程中遇到的問題，要像對待科研任務一樣，進行系統的理論分析，培養科學研究習慣與思想。第三，應積極參加學術活動，聽高水平的學術講座，動手做實驗。最后將科研成果應用到教學中，以科研促教學，以教學帶科研。
3.3提高教學水平，保證教學質量
教高[2007]2號文件中指出：“教書育人是教師的天職,教學是教師的首要工作,教師是提高教學質量的根本保證”[8]。在教師的能力構成中，教師的教學能力、實踐能力決定了教師的教學水平。教學能力是教師對教學的組織和實施能力，是高校教師的教學基本功，包括教學設計能力、語言表達能力、課堂組織能力和多媒體技術駕馭能力。因此，在校企合作的前提下，新建本科院校的教師更應該在這些方面下功夫，提升自己的教學水平。對于計算機專業的教師應利用專業條件的優勢，研究多媒體課件制作、課堂多媒體技術使用的方式來提高教學質量。除此之外還可以參加各個級別的“教師技能大賽”、“微課教學比賽”，參與指導學生的“全國大學生’挑戰杯’競賽”,“PPT設計大賽”，“ACM編程大賽”，“網頁設計大賽”等來提高教學能力和實踐能力。
3.4注重師德修養，樹立榜樣形象
基于校企合作的新建本科院校的計算機教師應在新形勢下，新壓力面前，努力提高教學質量的同時，率先垂范，加強道德品質修養。道德修養包含多方面含義：首先，計算機教師應具有高度事業心，責任心，及為教育獻身的精神，引導學生正確認識普通專業與校企合作專業的異同。第二，計算機教師要有高尚的品格，用自身的人格魅力教育和影響學生。培養學生形成正確的人生觀、價值觀，糾正學生心理誤區。第三，計算機教師要有大愛精神，愛事業、愛學校、愛學生，其核心是愛學生。大愛精神是教師職業精神的最高表現，是一種純粹的教育之愛。[9]大愛精神使教師能夠真正做到“傳道授業解惑”，更能明白“教師是人類靈魂的工程師”這一崇高的贊譽。
4結語
計算機專業本科培養方案范文4
中圖分類號：G642
摘要：為解決地方高校本科計算機專業的畢業生在就業時出現的人才供需矛盾問題，文章研究目前計算機專業的就業形勢、實踐教學的現狀與存在的不足，針對加強重視、完善體系、優化實驗課管理、改進教學方式、加強實踐教學及產學研基地的建設、改革畢業設計、規范考核評價方式等方面，提出實踐教學改革的思路框架。
關鍵詞：地方高校；計算機專業；實踐教學改革
1 地方高校本科計算機專業現狀
目前許多與計算機相關的用人單位都要求畢業生既有扎實的理論基礎，又具備良好的實踐動手能力、創新能力和綜合應用能力。教學中的實踐教學是培養學生獨立分析問題、解決問題能力的重要環節，主要包括實驗教學、項目訓練、實習實訓和畢業設計等。實踐教學應與理論教學緊密結合開展工作，互相促進。計算機專業的實踐教學是培養學生創新能力、創業能力和綜合實踐能力的關鍵步驟，是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要途徑。根據文獻的統計，我國各高校畢業生的人數逐年劇增。目前我國大多數高校都有計算機或相關專業。由前程無憂招聘網站統計的數據看，近年IT行業招聘的職位需求均排在各個行業的前列。麥可思研究院的《2012年中國大學生就業報告》對全國各專業的就業數和就業率統計表明，2012年計算機科學與技術和計算機應用技術等專業都是2012年本科就業紅牌警告專業，地方院校計算機類專業的初次就業率只有70%左右，其中還包括了不少學生從事的是與所學專業不太相關的工作。對于地方高校計算機專業本科生就業所出現的人才供需矛盾的問題，究其原因，主要在于學生的計算機專業技能水平不高，難以滿足用人單位的需要。經研究發現，地方高校本科計算機專業的實踐教學主要存在以下問題：
（1）傳統的重理論、輕實踐觀念，或者重課堂、輕課外的現象依然存在。計算機專業的實踐教學一般包括作業、實驗、課程設計、生產實習和畢業設計（論文）。但是一般教師都認為課堂上的理論教學完成后，就可以完成教學任務了，而實踐教學不好把握效果，常被置于次要地位。此外，學校管理部門的考核也更加看重課堂上的理論教學，對實踐教學的課時和要求都相對較低，因此學校各級都有待加強對計算機專業實踐教學環節的重視。
（2）專業課程體系有待完善。地方高校本科計算機專業的課程體系往往是參照了重點高校的課程體系，缺乏自己的特色，對于實驗和實踐的環節也大多是單個課程的實驗內容，與其他相關課程之間的銜接與聯系不夠緊密。
（3）實踐教學內容與實際的就業需求不符。目前，一般的實踐教學內容主要是由授課教師確定的，但由于大部分學校的教師對實際就業需求不夠清楚，對各種招聘單位的最新業務要求不夠熟悉，只是習慣性地沿用以往的教學方式和內容，造成教學跟不上實際的用人需求。
（4）學生不夠注重實踐學習。學生在實踐實習的學習環節中，由于受學校的統一安排，自己對學習的目標不夠明確，缺乏主動探究的積極性，導致實踐實習的過程多數流于形式，對實習報告等很多人也是敷衍應付了事，以至于最后很多學生的實踐能力難以真正提高。畢業設計是計算機專業本科生培養過程中的最后一個教學環節，是學生在校學習期間最重要的一次全面而系統的綜合實踐訓練。但由于臨近畢業，找工作或考研等事情也迫在眉睫，很多學生不重視畢業設計，得過且過，并且畢業設計的研究內容陳舊、簡單，缺乏創新性與實用性。
（5）實踐教學的考核制度有待完善。地方高校本科計算機專業的實驗或實踐課一般是隨理論課同步開設的，實驗類型主要以驗證型實驗為主，一般會在實驗課前提供詳細的實驗步驟，以致學生較被動地參與實驗實踐，而且主要是以批閱實驗報告的形式進行定量考核，考核制度欠科學性與全面性，這樣難免會有學生抄襲或編造數據，效果堪憂。
2 實踐教學改革的思路框架
（1）從上至下加強重視實踐教學環節。要從主管領導開始，定下相關制度來提高實踐教學的地位，提高實踐教學的課時比重，積極推廣學生的課外實踐活動，定期舉行專業實踐技能競賽，加大獎勵力度。
（2）完善實踐教學體系。計算機專業的實驗和實踐課程，是培養學生應用所學理論知識解決實際問題的能力的重要途徑，但是通常一刀切的做法，會讓水平低的學生感到恐懼，水平高的學生卻覺得沒有挑戰性，浪費時間，因此計算機實踐教學必須考慮不同層次學生的需要，正視學生個性和能力的差異，對學生實踐創新能力的培養要符合認知規律，從低到高逐步提升，建立多層次、多類型、多步漸進的實踐教學體系，其層次結構如圖1所示。
圖1中的3個層次是緊密聯系，層層遞進的。其中，觀測驗證性實驗是每個學生必須要完成的實驗內容，以加深和鞏固課堂的學習。綜合設計性實驗是對課堂上所學內容的綜合運用，一般可以分組進行，組員可擔當不同的角色，負責不同方面的內容，共同完成實驗。實驗完成后每個小組內各成員要進行實驗總結的書面和口頭陳述演示，每個小組組長也要代表該組進行各小組實驗總結的書面和口頭陳述演示，以此評定各人實驗成績。研究創新性實驗則是在提供給學生選題后，由指導教師指導分工、合作完成，如創新設計的競賽題目、科研項目子課題等，最后也要做出實驗總結的書面和口頭陳述演示。嚴格地考核評比，讓每位學生在有限的時間內充分參與實際的研究體驗，了解各種綜合應用的實踐過程，并互相學習交流，取長補短，不斷進步。
（3）優化對學生實驗課的管理。在實驗教學的過程中，要以學生為本，注重體現學生的主體地位，充分調動學生做實驗的積極性和自主性，讓學生自己設計實驗方案，并自主實施實驗過程。教師為主導，要注意及時給予啟發和指導，使學生能真正體驗自主實驗帶來的成功與失敗，鍛煉自身實踐動手能力，并注意總結，提高創新能力。為了讓學生在實驗課中能積極主動地專心投入做實驗，課前要教會學生基本的實驗技能，布置實驗任務時要充分準備，布置的內容和表達要能夠提高學生的興趣。在實驗課進行的過程中要注意引導和監管，對學生的實驗效果要進行評比，也可以讓學生之間互相評比，促進學生間積極的學習競爭，建立獎優罰劣、人人爭先創優的良好學習氛圍。
（4）改進實驗、實踐課的教學方式。本科計算機專業的實驗、實踐課要針對實際情況，改進實驗教學方式。例如：程序設計類課程中的觀測驗證性實驗，地方高校一般會讓學生照著課本中的代碼輸入，然后調試修改，驗證程序輸出的結果。有人認為這樣會讓程序設計實驗變成打字練習，不利于學生真正掌握所學知識。其實也不應該全盤否定這種輸代碼的實驗方法，因為學生調試修改程序的能力需要通過這種方式來訓練。而且要多次進行以真正熟練掌握觀測驗證性實驗的內容，強化調試修改程序的技能，但是當學生具備了調試修改能力后，就可以減少這種花時間在打字上的訓練了，更多地應該讓學生投入時間到掌握編程思想以及算法設計方面，并鼓勵學生在完成了觀測驗證的任務后，能夠進行自主探究，爭取改進或研究出更好的設計。
對于綜合設計性實驗，可以參考美國的頂峰體驗課程（Capstone Experience Course），如專業課程設計、專業實訓等初步的項目研究體驗。主要的環節包括實際案例分析、項目計劃方案設計、團隊合作交流、開發實踐、書面和口頭交流溝通以及撰寫總結等。整合各交叉學科知識，針對社會的需要，集中時間積極開展開發研究，有助于優化我國地方高校的教學方法，增強學生的成就感體驗；通過合作交流，使學生在相互協助和交流促進中實現知識的整合；優化課程計劃與培養過程，使學生能夠較系統地掌握實際的工程開發應用技能、初步的文檔書寫技能等，提高學生的實踐能力與綜合素質。
對于研究創新性實驗，可以借鑒近年發展起來的CDIO教育模式，參照工程項目從構思、研發改進到運作實施的整個過程，即：構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（operate）4大步來組織實驗實踐教學。首先，建立學生進行創新實踐的備選課題庫。鼓勵學生自定課題，每年也向教師們征集課題名，并聘請相關領域的專家進行論證審核，從中選出有研究價值的課題，進入備選課題庫。其次，經常邀請企業的技術骨干和資深工程師來校作技術講座，帶領學生到企業進行實地參觀考察，加深學生對各種課題的相關技術背景和實際研況的了解。然后，學生可以在網上自由報選已入庫的課題，選了同一課題的學生形成項目組，再在指導教師的召集和指導下，進行任務分解，按興趣和能力分工，確定研究組長。指導教師引導學生組織書寫研究開發的計劃和設計方案，定期集中了解實踐研究學習的進度和存在的問題，協助排解疑難。學生通過查閱相關資料，深入考察研究項目的需求和可行性，自主學習相關技術，進行實驗測試，擬定設計方案，并進行反復驗證和改進。各項目組中的每個學生成員在實施各自研究任務的過程中，不斷地進行著發現問題和解決問題的主動積極實踐，經常相互交流，共同提高。最后，將遇到的困難問題以及解決方案、項目開展過程中的經驗體會、各種不足與改進意見等撰寫成項目總結報告，以項目結題匯報演講和組織競賽評比的方式進行展示，并對優秀的研究成果進行獎勵，推薦參加各種相關競賽。
學生在積極參與這種研究創新性實驗實踐的過程中，積極性很高，主動學習，系統地掌握與項目相關的大量知識，且印象深刻。這樣可以有效地培養學生的系統思維能力、綜合知識運用能力、實踐過程中的動手能力、團隊合作過程中的人際交流能力、文檔寫作能力和語言表達能力等。
（5）加強校內外實踐教學基地、產學研合作基地等平臺的建設，提高教師的業務水平，增強學生的就業競爭力。計算機的新技術日新月異，層出不窮，產學研合作可以為高校、企業和科學研究機構，建立一種良性的互補互利機制，充分地發揮各方優勢，促進人才培養、科學研究與經濟發展結合，縮小學校和社會需求之間的差距，不斷接近科學技術前沿，主動地適應社會的需要。所以，地方高校應該響應國家中長期教育發展的要求，積極建立各種校內外實踐教學基地、產學研合作基地，并健全管理制度，為大學生的創新實踐活動提供場地與制度的保障，以各種形式鼓勵師生參與企業項目的開發研究，激勵學生參加各種創新實踐活動和學科競賽，讓學生盡快地將在課堂上所學的理論投入應用，體驗理論的實用性，提高學習興趣，并且能夠在實踐應用過程中發現問題、解決問題時做出深入研究，不但有效地鞏固了課內理論，還學會了大量的課外知識，積累了實際的工程實踐經驗，培養了創新思維，提高了專業實踐能力。
（6）畢業設計環節的改革。計算機專業的本科畢業設計，是對學生在大學期間所掌握的知識與能力最綜合的檢驗。畢業設計的質量，可以在一定程度上直接反映出實踐教學的優劣。為了避免大部分學生到四年級時，不得不因為要面對各種緊張的找工作和考研復習備考等壓力，而無法集中精力專心地投入到畢業設計的實踐中，以至于不少的畢業設計最終未能全部按計劃完成預定的任務，甚至出現最后臨時、馬虎、勉強應付等更差的情形，應該讓學生從大學一年級就開始準備最后的畢業設計，盡早地培養學生探索分析問題以及解決問題的實踐操作能力，掌握科學研究的基本方法和技能，讓學生早日參與項目研究，體驗團隊開發過程。爭取在四年級的第一學期實習前就基本完成畢業設計的初步作品，。在畢業設計開展期間，再進一步修改完善并總結成畢業論文后參加答辯，這樣可以保證足夠的研究時間，讓學生盡可能親自專心地投入到畢業設計的實踐中去。
以畢業設計作為本科計算機專業實踐教學的最終檢驗目標，建立圖2所示的層次遞進結構的畢業設計培養體系，對一年級的學生就要開始加強專業基礎實踐技能的學習訓練，鼓勵學生加入計算機專業各種技術型的學生社團，學習相關實踐技術。二年級學生則提倡加入學生的項目開發組，進行團隊項目開發的鍛煉。三年級則盡可能參加各教師的實際科研項目，或參加學科競賽，進行創新設計研究。到了四年級的第一學期基本上都能夠并且已經可以獨立地做出一些實用創新的作品，再進一步完善總結之后就可以成為一個較成功的畢業設計了。
（7）改革實踐教學的評價方式，規范實踐技能水平的考核。盡管計算機專業實踐教學的形式多樣，為了促進良性的學習競爭，對實踐教學進行科學公平的評價，還是要以較統一并且可信實用的評價方式來建立實踐教學的評價體系。實踐教學主要考核學生解決實際問題的實踐操作能力，要針對各種不同的實踐教學環節，建立規范的評價機制。尤其是觀測驗證性實驗，由于考核的次數多、量大，難以對每人的操作過程和結果等進行評價，所以除了參考實驗報告和考勤外，更重要的是要盡可能進行學生之間的互評，最后教師也應對一部分學生抽樣進行實際評價，以了解實情。
學生在參與實踐教學評價的過程中，互相學習，共同促進，既獲得了反饋信息、吸取教訓，便于反思與改進未來的實踐學習，在對學生評價之后又提升了自身的認知水平。綜合設計性實驗以及研究創新性實驗，要以多個相關學生和指導教師等的評價來綜合評定，因此我們設計了一套B/S架構的實踐教學評價在線管理系統軟件，由參與評分的學生和教師根據評價指標，對被評價學生某次實驗實踐活動進行評價，可以錄入定量的評價成績，還可以錄入定性的評價描述。對定量評價，系統可以自動去掉最低分和最高分，計算出最終得分。對定性評價，能夠記錄下每位評分者對被評價學生的定性評價意見。每一次的評價數據都記錄下來后，師生可以隨時列表查詢，實現了較好的過程性評價，便于學生充分了解自己實踐學習的歷史情況，也方便教師監控追蹤實踐教學開展過程的情況，以調整教學策略因材施教。這樣采用定量與定性相結合，過程性評價與結果性評價并重，并綜合學生自評、學生互評與教師評價等，實現較全面科學的實踐教學評價，取得了較好的實踐教學效果。
3 計算機專業實踐教學改革的效果
湛江師范學院在本科計算機專業的實踐教學改革過程中，建立了大學生科技實踐創新基地，對實踐實驗學時與實踐教學內容進行了合理的調整，提高了很多實驗內容在各課程教學中所占的比例。還注重不同課程之間實驗的聯系，在完成規定每人必做的基礎實驗外，增設了選做實驗和自擬實驗，在課外選修課、技術型學生社團或競賽組中開設了研究型和創新型實驗，有效地提高了學生的創新實踐能力。從2007年開始，學校每年都舉辦歷時半年、形式多樣、多學科并舉，集專業性、創新性于一體的“IT科技節”，而且得到了多家IT企業的大力贊助，學生熱情高漲。2012年的第6屆IT科技節，學院僅二、三年級學生中就平均有一半以上參加了“IT科技節”中的各項比賽。2008年年底開始建立了校園智能OA系統，推進了學院的實踐教學、學生導師管理、畢業設計全程在線管理等工作的開展。學生積極參加教師的科研項目、各類學科競賽和大學生創新創業訓練等活動，在近5年的實踐教學評價和畢業設計考核中，取得了很大的進步，在各類計算機相關的比賽中，獲得的省級以上獎勵比改革前增加了6倍多，計算機專業學生的就業競爭力也有明顯提高。
4 結語
計算機專業的實踐教學是培養學生學以致用的重要途徑，筆者針對當前計算機專業的就業形勢和地方高校本科計算機專業實踐教學的現狀，以提高畢業生的實踐能力為目標，探索研究了實踐教學各個環節的改革完善情況，提倡對學生從一年級就開始加強專業實踐技能的鍛煉，從計算機專業實踐教學組織、開展、評價等各方面，提出應用于實踐教學改革的思路框架，以拋磚引玉，下一步希望有更加深入的研究，以探索出更科學完善的計算機實踐教學改革方案。
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計算機專業本科培養方案范文5
關鍵詞：EDA平臺；計算機系統結構；課程實踐
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913 (2007) 24-0017-03
1計算機系統結構課程教學現狀分析
隨著計算機硬件、軟件技術的發展，如何合理分配計算機軟、硬件功能，最大限度地開發計算機的并行性，達到最佳性價比，是計算機系統設計人員最關心的問題。對計算機專業本科生而言，不僅要掌握計算機的軟、硬件系統組成及工作原理，具備開發與應用的技能，而且還需要進一步掌握計算機系統設計的基本原理和方法。計算機系統結構正是這樣一門面向計算機系統設計、性能評價與分析的課程。
計算機系統結構是為計算機專業本科生開設的一門系統分析與設計綜合的課程，也是計算機科學與技術專業的核心課程。通過本課程的學習，能夠使學生掌握計算機系統結構的基本概念，學會以高層建筑的觀點，以應用算法、硬件、軟件綜合考察和分析設計計算機系統結構；培養學生以性能價格比的觀點去分析、評估、設計一個計算機應用系統；使學生掌握當代迅速發展的RISC技術的主要設計思想和技巧；了解高等計算機系統結構的并行性、可擴展性及可編程性等先進技術思想，掌握最新的計算機流水技術和并行處理技術。
目前該課程的教學由于受到課時的限制，大多采用以教學為主，輔以適當的作業、定期答疑的形式進行課程的教與學。由于計算機系統結構課程與以往硬件課程相比，較為抽象，學生感到學習這門課程有一定的難度，“只說不練”限制了學生自主學習的動力，只能被動地接受知識，影響了學習效果。由于計算機系統結構在計算機專業課程鏈上排在計算機組成原理之后，要求學生對計算機的組成與設計有相當程度的了解。因此該課程所學的內容，不單是純粹的理論知識，還構建在一定的計算機硬件結構上，所以有必要對相關知識點輔以實踐教學，不能對所有內容太過“透明”，這樣才能有助于學生更深一層掌握這門課程。
在計算機系統結構課程實踐教學環節，通常采用的是虛擬化仿真軟件winDLX、DLXview、SimpleScalar等，這些仿真軟件都具有一定的典型性，對問題的考慮較細致，而且在軟件設計上便于觀測運行結果及進行性能分析。但這些軟件只針對課程某一部分知識進行實踐，而對于其他知識的實踐缺少支撐，因此需要去熟悉每一個環境，較為煩瑣。
為了提高計算機系統結構課程教學質量，結合目前在北京工業大學計算機專業本科生教學實踐中采用的部分措施，我們提出了基于EDA平臺的計算機系統結構實踐教學的方法，并針對存儲系統的課程實踐進行了研討。
2EDA平臺用于課程實踐
通過對國內外課程實驗現狀的調查分析研究后，我們對該課程實踐環節進行了相應的改革，摒棄了以往在面包板上插線所進行硬件設計的實驗方式，采用EDA平臺進行單項實驗以及最后的課程設計。通過這種實踐方式避免了以往實驗存在的過多“驗證性”的元素，以及實驗中存在的插線虛接、連線折斷及無法保存個人電路設計造成實驗不能間斷進行的問題，這對于培養學生良好的硬件設計思維，建立系統級的概念有非常重要的意義。
由于EDA平臺具有靈活性和可保存性，極大地方便了課程實踐的參與者。教師可以根據課時的要求，方便地調整課程實踐的方案；學生可以根據自己的時間安排課程實踐。在設計過程中，每個學生可以根據需要選擇課程實踐中所需要的器件及芯片，按自己設計出的邏輯電路進行芯片間的連線，線路一旦連接好，不必再擔心連線折斷、導線虛接等問題。在此基礎上，針對設計出的部件進行模似仿真，測試驗證計算機整機設計結果的正確性。在課程實踐測試完成后，利用存儲的測試結果，提交給教師查驗。可以看到，采用EDA平臺，能夠更好地進行計算機系統硬件的課設實驗，并提高課設實驗的水平及效率。
經過計算機組成原理課程實踐改革，我們認為采用EDA平臺方式來完成計算機系統硬件課程設計是可行的，其中硬件設計的可繼承性是以往其他手段所不具備的，學生所做的單項實驗可以在課程設計中繼續使用，不同的功能部件設計以及不同的模型機結構帶來了設計結果的多樣性，學生的創造性得到了發揮，這也給我們帶來了啟示，能否利用計算機組成原理課程實踐中的一些成果，將EDA平臺引入計算機系統結構中來，使得學生在前面課程中的硬件設計不會因為課程的結束而結束，這不僅有助于課程的延續性，也有助于提高學生學習的興趣。
為了驗證EDA平臺在計算機系統結構課程實踐中的可行性，我們針對計算機系統結構中的Cache存儲體系采用EDA平臺進行了有意的探索。此內容在系統結構課程中占據著很重要的一節，通過講述主存與Cache的地址映像方式等內容，使學生對存儲系統的優化設計有更深刻的認識，能夠從速度、容量、成本的角度理解不同的設計方法對提高計算機系統性能的影響。
我們依然采用計算機組成原理課程實踐中使用的Quartus II平臺。該平臺是完全集成化、易學易用的可編程邏輯設計環境，具有硬件描述語言、電路原理圖、時序圖等多種文件格式輸入方式，利用其提供的標準門電路、芯片等邏輯器件，完成數字電路從設計輸入、編輯、編譯、仿真、封裝到下載的全過程。該系統強大的圖形界面和完整的幫助文檔，使學生能夠輕松快速地掌握和使用該EDA平臺進行邏輯電路及相關系統的設計。
為了避免在單項實驗上花費大量的實驗學時，且從課程延續性角度考慮，可以選擇在計算機組成原理課程中設計的模型機上構建這個系統，在模型機總體結構上增加一個Cache模塊，如圖1所示。系統總體框圖與模型機結構類似，除了Cache部件外，只是在控制信號微命令上有所增加。為了體現Cache的功能，模塊內可以包括地址映像，地址轉換，替換算法等功能部件，基本上包含了課程中所講授的知識點。
圖1 系統總體結構框圖
以一個16位模型機為例，Cache采用了組相聯的地址映像方式，Cache部件數據通路如圖2所示。Cache的主要工作部件有Cache存儲單元、塊表單元、替換單元、比較單元、塊表修改單元。Cache設計為地址包括每四塊為一組，一共有四組，同時將內存地址設計為區號、組號、組內塊號和塊內地址，也是每四塊為一組，一共有四組，同時分為兩個區。塊表存儲器采用按地址訪問和按相聯訪問兩種方式工作。在塊內采用相聯方式訪問，在塊之間采用按地址方式訪問，塊表的容量與Cache的塊數相等。替換算法采用FIFO法，完全采用硬件實現地址的映象及替換算法，每組一個模4的計數器，本組有替換時，計數器加1，計數器的值就是要被替換出去的塊號。
圖2 Cache部件數據通路
設計完成后編制調試程序，程序以二進制或十六進制數的形式存入主存儲器的初始化文件中，在時序信號的配合下，對主機系統的整體運行進行調試。在給定機器唯一的輸入信號――時鐘脈沖信號CLK后，使機器自動地、連續地運行存儲在主存中的調試程序。在遇到停機指令后，則停止機器運行。機器運行結束后，檢測機器運行調試程序的時序模擬仿真輸出波形圖，以確認各條機器指令運行的正確性。
圖3為部分測試波形圖，圖中IN為Cache部件接收的內存地址，IND為要寫入的值，QB為Cache存儲器的輸出端，與數據暫存器和內存的存儲器相連，QA為內存的輸出端，與Cache的存儲器相連，RB為Cache內部存儲器的地址，RA為內存的地址。圖中可以看到在08H時，未命中，因此裝入08H~0FH的值11~18裝入到Cache的18H~1FH中，波形圖與設計相符。因此通過波形圖可以很好地驗證設計的正確性。
圖3 測試波形圖
在設計實現過程中，學生可以根據自己掌握理論知識的深度以及設計難度進行開發，教師可根據實現程度給出評分標準。Cache存儲體系知識點較多，比如地址映像方式有直接相聯、全相聯、組相聯等方式，替換算法有隨機法、FIFO、LFU算法等，當Cache與主存不一致時有寫直達法和寫回法，以及對Cache性能分析時加速比的計算等。選擇采用哪種算法可以由學生來選擇，可以根據模型機結構，采用8位或16位通用寄存器，控制部件的設計可以采用微程序控制部件或組合邏輯控制部件的設計方式。這樣通過EDA平臺，可以將學生各自的設計思想體現出來，加強了計算機系統結構課程的生動性。
3結論
本文通過對計算機系統結構課程教學現狀的分析和研究，結合目前在教學實踐中已采用的部分措施，提出了在計算機系統結構課程中采用EDA平臺進行相關課程實踐的方案。通過采用EDA平臺，可以將學生各自的設計思想體現出來，加強了計算機系統結構課程的生動性，有助于提高學生學習的興趣，還能夠在一定程度上提高學生的實踐能力。采用EDA平臺對Cache存儲系統進行課程實踐，對計算機系統結構課程的其他知識點的實踐起到了一個先導的作用。
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作者簡介
魯鵬程(1976-)，男，講師，計算機系統結構教研組教師，博士，目前研究方向為計算機系統結構及嵌入式系統。
易小琳(1959-)，女，高級工程師、計算機系統結構教研組主講教授，碩導，目前研究方向為計算機系統結構及嵌入式系統。
朱文軍(1974-)，男，講師，計算機系統結構教研組教師，博士，目前研究方向為計算機系統結構及嵌入式系統。
方娟(1973-)，女，副教授，計算機系統結構教研組教師，博士，目前研究方向為計算機系統結構及網絡。
毛國君(1966-)，男，教授，計算機系統結構系主任，博士，目前研究方向為計算機系統結構及數據挖掘。
聯系方式：北京工業大學計算機學院，北京朝陽區平樂園100號，100022，魯鵬程
E-mail：
計算機專業本科培養方案范文6
關鍵詞:計算機教育;創新;特色
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1引言
我國將進入創新型國家行列,計算機教育也將面臨難得的發展機遇,《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》提出了五個創新和五個發展,計算機科學與技術在其中都起到了關鍵與核心作用。但是,當前社會對計算機專業培養的學生創新實踐等能力普遍產生質疑。實質上,計算機專業主要研究計算機領域中具有共性的理論、技術和方法,以及各種前沿性的計算機新應用,在學科專業建設中起著舉足輕重的作用。并且,從目前的情況來看,很多高校的計算機專業仍然普遍強調知識傳授,把學生當作知識灌輸的對象、外部刺激的接受器、前人知識與經驗的存儲器。學生在畢業時,僅僅學習理論知識,掌握了基本的方法,缺乏自主創新能力和實踐能力、研究探索能力和獨立解決問題的能力。而且各高校的計算機專業學生存在著同質化的趨勢,即沒有體現各高校自己的背景、特色和優勢。
本文針對目前這一現狀,對兼具“創新型和特色型”計算機專業的教學體系展開深入的研究,對教學體系中的課程結構、教學內容、實踐環節設置等核心問題進行深入、系統的探索和實踐,以培養出具有較強競爭力的計算機專業人才。
2特色計算機專業的課程體系和教學內容的設置
在“計算機專業”教學內容與課程體系方面,應使主干課程更為明確,設置更為合理,特色更為鮮明。目前,從清華、北大一流大學到規模很小的一些院校,幾乎都開設了計算機專業,由于各學校的師資力量、辦學水平和能力差別很大,因此培養出來的學生檔次必然不同。但縱觀我國各高校計算機專業的教學計劃和教學內容不難發現,幾乎所有高校的教學體系、教學內容和培養目標都差不多,這顯然是不合理的,各學校應針對自身的辦學水平進行目標定位和制訂相應的教學計劃、確定教學體系和教學內容,并形成自已的特色,培養出適應市場需求的專業人才。
網絡通信技術作為21世紀最具發展潛力、最有應用價值的技術領域之一,對計算機專業的發展提出了更高的要求。由于我校長期為IT行業培養人才,在通信和網絡應用領域有著深厚的基礎和優勢。計算機專業自然依靠學校已有的通信優勢資源,為滿足社會各個行業對計算機及通信技術人才培養奠定了基礎。
課程和課程群是人才培養方案的關鍵。根據《高等學校計算機科學與技術發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》,并參考國際上IEEE-CS/ACM CC2004課程體系和國外一流大學的課程體系,結合自身特色,設置計算機專業的課程體系和教學內容。首先深入研究基礎理論與使用計算機之間、素質與能力之間的辯證關系,掌握現代教育思想“以培養學生發現問題、解決問題的能力為主要目的”的精神實質,改變以往一成不變的教學模式和教學內容,需要把最新的計算機知識引入課程體系中。為此,首先需要從計算機專業的課程設置及課程教學內容等各方面進行改革,以實現我們的培養目標。
首先從橫向來將計算機專業課程分為通識基礎課、學科基礎課、專業基礎課程、專業課程四個方面,如圖1所示。通識基礎課程可設置為高等數學、線性代數、大學物理、程序設計等;計算機相關學科基礎課程群可設置為計算機科學與技術導論、數據結構、操作系統、計算機組成原理、匯編語言、軟件工程、數據庫系統等;專業課程可設置為計算機網絡與通信、計算機軟件、計算機硬件三個方向。從課程設置可以看出,我們自然的將通信類課程融入到計算機專業的課程體系中來。
為了構建體系科學、內容優選的課程與課程群,開展了以創建計算機軟件、硬件和計算機網絡及通信等課程群為目標的建設工作。通過調研、討論,將專業課程體系和內容與國內外高水平大學的課程體系和內容進行比較分析,具體研究課程群的課程設置和教學內容的整合優化。不斷制訂新的教學計劃和大綱,理順課程關系,更新教學內容,精簡教學時數,強化創新教育和研究性學習。使課程教學更具規范,提高了課程教學質量。為達到網絡通信類知識與計算機專業知識的進一步融合和互相滲透,還增設了一系列選修叉課程,如軟件中通信中的應用,基于網絡的計算機軟件技術等。
3創新型計算機專業實踐環節的設置
高校應該為提高學生的理論研究和科學實踐素養,以及提高學生在學習過程中獲取創新精神和理論研究和科學實踐的能力創造必要的條件。要培養出達到上述理想目標的計算機專業本科學生,必須從多層面、多環節來設置計算機專業的實踐環節,使學生充分參與課程實驗和實踐,從而提高其實際動手能力、問題求解能力以及綜合科研能力。我們在計算機專業實踐環節的設置上,具體做了以下一系列工作。
3.1課程教學與實驗、設計環節的緊密結合
根據教學計劃,全面制訂了計算機專業實踐教學環節的教學大綱,用以指導規范各項實習實踐教學活動,在執行過程中嚴格按計劃執行和規范過程管理。實驗教學環節的建設以專業基礎課實驗教學為主,兼顧專業課實驗的需要,結合專業方向,注重專業原理,加強設計和綜合實驗。在主干課程的教學中,將更加注重實踐過程的訓練及程序設計的訓練并保證質量,通過專業課程設計要求學生完成與主干課程密切相關的設計性或綜合性課題。
在高年級學生的培養方案與課程體系建設中,注重理論創新與工程開發并重的研究能力和綜合科研素質。強調基礎理論的深化、專業知識的拓展,使其掌握科學研究方法,提高綜合科研素質。還從工作實踐出發,在充分調研的基礎上,探索了畢業設計對計算機專業創新人才培養的作用,針對近幾年大學生在畢業設計這個階段出現了新的情況和新的問題,分析了當前畢業設計質量滑坡的原因,從規范化管理、教學改革、工作質量評估等幾個方面,提出將畢業設計的各個環節有機地結合起來,并使得管理更加科學、高效、透明,使學生真正得到鍛煉。目前,我們已經著手探索“團隊式、協作型、規?；碑厴I設計模式,讓多名畢業生共同合作完成一個較大型的、面向實際應用的畢業設計課題。
3.2實驗室和實驗平臺的持續建設
實驗室建設是專業建設的一個十分重要的方面,我們精心規劃和制定了實驗室建設方案,在建設過程中,始終堅持教學改革的思想,深化實驗教學改革,努力提高實驗和實踐教學質量,加強實驗室的科學管理,提高管理水平和綜合效應,加強實驗室建設,充分調動實驗室人員的積極性,真正把實驗室建設成本科人才培養的重要基地。計算機學院目前擁有由中央與地方共建的“計算機實驗教學中心”,以優良的硬件環境為基礎,設立合理的實驗課題,加強實驗室軟環境建設,提高實驗管理水平,通過多種形式延長開放實驗室,讓學生有較多的動手實踐的機會。
計算機通信實驗室除了提供基礎實驗條件以外,還能夠提供接近真實網絡環境的,代表通信網絡先進技術的實驗平臺。通過真實的網絡環境,讓學生一邊學習理論知識,一邊認識、了解和掌握網絡設備的結構、功能和使用方法,并動手進行必要的網絡設計、網絡組建和網絡應用的實驗,從而讓學生直觀、全方位了解各種網絡設備和應用環境,真正加深對網絡原理、協議、標準的認識;計算機硬件實驗室備有多臺計算機供學生進行拆卸和組裝操作,使學生從“配件級”來了解計算機的硬件系統、工作原理,熟悉計算機故障快速診斷的方法,掌握多種操作系統及各類常用應用軟件的安裝技能,增強學生的動手能力和解決實際問題的能力,此外,還將探索構建基于虛擬現實技術的計算機組裝及維修網絡虛擬實驗環境。
我們還陸續構建和完善微型計算機原理和接口技術綜合實驗平臺、計算機網絡綜合實驗平臺、嵌入式網絡系統實驗平臺、單片機技術實驗平臺以及計算機組成原理綜合實驗平臺等等。
通過在實驗室和實驗平臺的學習和實踐,學生便能掌握扎實的理論基礎和很強的實踐動手能力,從而在將來的就業競爭中擁有優勢。
3.3鼓勵學生參與大學生創新訓練計劃
為了進一步推動高等教育教學改革,促進人才培養模式和教學方法的創新,鼓勵和支持大學生盡早參與科學研究、技術開發和社會實踐等創新活動,不斷激發學生學習的主動性、積極性和創造性,提高大學生的科學素質和文化素養,培養大學生的創新精神、創業精神和實踐能力、團隊合作精神和交流表達能力,鼓勵和支持學生參與“大學生創新訓練計劃”。
大學生實踐創新訓練計劃的實施注重實踐創新研究過程,引導學生在導師的指導下,自主選題、自主設計實驗實訓、組建實驗實訓設備、實施實驗實訓、進行數據分析處理和撰寫總結報告等工作,不斷提高學生的自我學習能力、團結協作能力和組織實施能力。鼓勵學生結合學科專業,從自身所長與興趣出發,積極參與實驗實踐活動,在探索、研究、創新的實踐訓練過程中,提出自己的觀點與見解。我們要求指導教師負責全程指導學生進行實踐創新訓練,鼓勵行業、企業一線專家擔任指導教師。同時計算機學院專門開辟大學生創新中心,免費提供學生實踐創新訓練所需的實驗實訓場地和儀器設備,支持學生完成訓練項目。
3.4鼓勵學生參與老師的高水平科研項目
要培養能夠成為創新型人才的學生,使其能夠進一步提升其創新能力、實踐能力、團隊合作能力,則必須在適當的時候,在其具備一定的知識和能力前提下,讓其能夠較深入地參與實際的科研項目中去,或是參與國家或省級重點實驗室工作。
在創新型人才培育體系中構建了有教授、博士生和碩士生組成的層次網狀結構的本科生創新型人才培養團隊,即學生參與由較高學術和科研水平教授所領導的高水平的科研項目研發工作。這樣,一方面可以獲得這些學者更貼近的指導;另一方面可以和其他的青年學者、博士生、碩士生進行更為密切頻繁的交流和互動,獲得更進一步指導,學以致用,而其未受約束的思維也常常能夠展現出意想不到的思想火花。學生在實際的工作過程中還能因為其工作成果,尤其在科研工作中取得突破,而獲得成就感和自信心。
3.5積極組織學生參與各類競賽
鼓勵并組織學生參加各類競賽,學生創新精神和實踐能力普遍得到增強。目前,相當比例的計算機專業學生在校期間參加省級及以上各類競賽并多次獲獎,近五年累計獲獎100多項,其中有2007年美國國際大學生數學建模競賽一等獎、2005年美國大學生交叉學科數模競賽(ICM)一等獎、2005年RoboCup(足球機器人)美國公開賽亞軍、2005年獲第二屆中國青少年科技創新獎等。計算機專業本科生馬潔的創新成果“多智能體自主對抗系統(足球機器人
世界杯錦標賽)”在2005年10月23日受到國務院總理同志和江蘇省委書記李源潮同志的高度肯定和評價。
3.6校企合作,積極建設校外實踐基地
在建立優良的校內實驗、實踐環境的同時,注重校外實踐。學校與國家機關、IT行業的企事業單位有良好的合作關系,與企事業單位一起構建高質量的人才培養基地。
校外實踐基地培養模式主要有三個方面的內容:一要保證實踐時間,計算機專業的學生要具體到某一實踐基地去進行生產實習。二要保證實踐基地,使學生有固定的實踐地點,我們與IT企業和事業單位合作,簽訂協議保證學生有更多的實習基地的選擇,重點遴選若干技術力量雄厚、專業特征相符、適合大學生創新實習的友好企業作為長期合作的實習基地和科技研發伙伴。從提供實踐基地場所的企業來說,去實習的學生,為企業提供更好更多的人才選擇機會。三要保證實習師資力量,在實習基地應保證有固定的老師指導學生實習,可聘請實習單位經驗豐富之士為學生現身說法、現場講授、現場演示。同時加強對本專業老師的實習培訓,以便讓其對學生的指導有的放矢。
4結束語
針對如何培養出具有較強競爭力的計算機專業人才這一目標,本文對創新型特色計算機專業教學體系中的課程結構、教學內容、培養模式等核心問題進行深入、系統地研究與探索。本文以南京郵電大學計算機專業的本科教育為示范,闡述了如何與本校在網絡通信領域的行業背景進行有機的結合,設置具有鮮明特色的課程體系與教學內容;本文從多層面闡述了在創新型計算機專業實踐環節的設置,具體包括了課程教學與實驗、設計環節的緊密結合、實驗室和實驗平臺的持續建設、鼓勵學生參與大學生創新訓練計劃和高水平科研項目、組織學生參與各類競賽、積極建設校外實踐基地等相關措施。本文的研究和實踐成果相信對其他專業的教學體系的改革也具有一定的參考價值。
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The Study and Practice on Computer Education Architecture with Innovative and Characteristic Features
SUN Li-juan, XU Xiao-long, ZHANG Yun, CHEN Dan-wei
(College of Computer, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China)
