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成果总结杨学兵
《一般工科院校计算机专业课程体系设置及教学内容改革》
成果总结
安徽工业大学杨学兵秦锋汪光阳刘宏申张辉宜
自1994年我校计算机专业正式招生以来,尤其是99年高校扩大招生后,我们一直在思考并探索着这样一个问题,即作为一般工科院校,我们的计算机专业教学与一流高校有何不同?
社会需要的是什么类型的计算机毕业生?
在我们的教学过程中应如何定位及如何安排教学内容来适应这一需求?
带着这样一系列问题,我们于2001年获准一项安徽省重点教改立项课题:
《一般工科院校计算机专业课程体系设置及教学内容改革研究》,经过三年多的研究探索,项目工作已完成,并取得了相应的研究成果。
这些研究成果在我校及本省其他一些同类工科院校计算机专业学生的培养过程中得到了应用。
下面对本项目的成果从以下几个方面作一总结:
一、进行计算机专业改造,适应市场对人才的需求
相对于冶金、化工、数理等一些传统专业,计算机专业是一门较新的专业,也是目前社会需求很大的一个热门专业,另外,知识结构不完全稳定、专业内容变化快、新的理论和技术不断涌现等特点,也使得本专业具有十分独特的一面。
也正加为如此,高校培养的学生,在经过四年的学习后,有相当一部分知识已显得有些过时,从而导致学生知识结构不合理的情况发生,使得学生难以快速适应社会的要求。
目前,从清华、北大的一流大学到规模很小的一些院校,几乎都开设了计算机专业,由于各学校的师资力量、办学水平和能力差别很大,因此培养出来的学生必然规格档次必然不同。
但纵观我国各高校计算机专业的教学计划和教学内容不难发现,几乎所有高校的教学体系、教学内容和培养目标都差不多,这显然是不合理的,各学校应针对自身的办学水平进行目标定位和制订相应的教学计划、确定教学体系和教学内容,并形成自已的特色。
根据我校一般工科院校的特点,进行专业重新定位并调整教学内容,培养出适应市场需求的人才。
近年来,由于本科教学的扩大招生,使得各校的办学规模骤然增大,从扩招的专业分析来看,由于计算机专业热门,所以这些年来也成了各校扩招的重点专业,从我校的情况看,其扩招速度远大于一些传统专业。
另外,由于专业热门,本专业高学历、高水平的计算机专业教师也相当缺乏,从而导致了教学资源与教学规模之间的矛盾,解决这种矛盾也是进行教学改革的目的之一。
二、人才培养规格和培养目标的确定是专业改造的基础
从2001年项目开始以来,通过走访一些主要城市的用人单位,并通过信件和网络,对企业和毕业生进行了的社会调查。
调查结果表明,用人单位要求毕业生有较高的思想品质和道德修养,爱岗敬业和与人协调共事能力,要求毕业生基础理论扎实,着重基本技能的掌握和再学习能力,要求毕业生熟练掌握外语。
由于计算机技术发展十分迅速,因此在校生很难能掌握毕业时的最新最流行技术,因此要求学生专业基础要扎实,实践动手能力强,更重要的是对新技术的学习掌握速度要快,具有较强的适应能力。
根据调查结果分析,把计算机专业人才培养的规格定位于:
一部分学生面向国内大、中型企业,培养爱岗敬业,面向生产第一线的基础理论扎实,具有较强的再学习能力和创造能力的计算机软硬件设计的应用型工程技术和管理人才;一部分面向软件开发公司和企业的具有较深厚计算机软件设计和开发方面理论基础和实验研究能力的设计型人才;一部分面向网络公司、网络应用企业的网络管理和网络设计型人材。
据此把拓宽专业口径,课程体系合理,教学内容优化、实验研究能力强,社会适应面宽,作为本专业改造的基本指导思想,将培养目标的两个三个不同专业方向:
控制与检测方向、软件工程方向、计算机网络方向。
不按方向分班,但学生个人都有目标,学生个性发展空间大,避免了再次按专业方向分班带来的许多矛盾。
三、课程体系的改革是专业改造的核心
知识结构设计是人才培养规格的主体,知识结构体现在课程体系之中。
是按“专业方向模块”组织教学,还是完全摆脱原专业,怎样重新建立新课程体系,一直是各高校研究的重点。
对于拓宽后的新专业教学计划和课程设置,我们主张各方向融合为一体,充分考虑国民经济建设对本科生的需求变动,突出重点,有所学有所不学,并一直为此探索和总结。
结合CC2001的精神,通过对原培养方案和教学计划的修订,制订了新的培养方案和教学计划。
形成了以加强基础,突出能力,发展个性为主线的完整的课程体系,并体现了如下基本原则:
1、本科教育的基础性原则。
本科教育具有明显的基础性和阶段性,拓宽基础既包括自然科学基础,又包括人文科学基础;既包括本学科专业基础,又包括相邻学科专业基础。
2、课程体系的整体优化原则。
处理好基础与专业、大学科基础与本专业基础、课程体系与培养目标之间的关系,对课程设置和课程内容进行优化。
3、共性教育与个性化教育相结合原则。
提供大知识平台的同时,兼顾不同的培养目标要求,给学生预留广阔的拓展空间。
4、加强能力培养原则。
加强工程技能和实验研究能力的训练和培养是人才培养的重要内容,改革实践环节的内容和方法,实施厂校联合指导,高年级学生进实验室参与科研,组建综合性、设计性实验。
将课程设置整合为知识结构“层次化”教学计划。
1)人文社科基础
2)自然科学基础
3)学科基础,包括电路理论、模拟电子、数字逻辑、离散数学、数据结构、计算机组成原理、操作系统等。
4)专业课、选修课程分3个方向
(1)基础理论深化课程:
编译原理、数值分析、计算机控制基础、离散数学等
(2)软件工程方向:
软件工程、数据库概论、编译原理、数值分析、算法设计与分析、人工智能、JAVA程序设计、分布式数据库、网络数据库编程等。
(3)控制与检测方向:
网管技术、现代通信技术、Matlab编程技术、计算机仿真、电子设计自动化、单片机原理及应用、智能控制。
(4)计算机网络方向:
JAVA程序设计、分布式数据库、网络数据库编程、电子商务、现代通信技术、网管技术、Internet原理及应用等。
根据社会需求,设定不同的专业方向,给学生一个非常明确的求知思路和学习目标。
学生不按方向分班,统一课表。
这种培养方案使学生的社会适应能力较强,很受学生的欢迎。
四、着重能力培养,改革实践教学,形成了新的实践实验教学体系
实践教学以培养学生创新能力和实验实践能力为目标,形成了以三个实践教学阶段为主线,以科学研究与人才培养互动,增加综合性实验和课程设计,厂校联合指导毕业设计为特色支撑点的实践教学体系。
1、实践性教学环节分为三个阶段:
工程技能训练(现代制造技术实践)
电工电子实习
1)工程基础教育计算机基本技能训练
专业实践教育(专业知识实习)
课程设计(C语言,数据结构、微机原理、数据库、面向对象编程技术、数字逻辑、软件工程)
2)综合性实验、实习
计算机实习、下厂实习、软件实习、硬件实习、电子实习
科研训练(三年级开始参与科研,进入创新基地)
3)专业综合教育毕业实习
毕业设计(校内科研,校外基地,厂校联合)
2.建立科学研究与人才培养互动机制,培养学生创新意识和创新能力。
学有余力的三年级学生进实验室,参与教师科研活动,通过组织各种设计大奖赛(软件设计大奖赛、网页设计大奖赛等),既锻炼了学习的团队工作能力,又能培养学生的科学研究能力。
一部分学生参与科研项目,一部分学生在教师、研究生指导下进行创新设计制作,一直到毕业设计,经受较长时间的科研训练,学生利用周六周日在实验室工作,感到充实,有兴趣,热情很高。
3、以七个课程设计为主体的设计技能训练,加强工程技术基础和工程素质教育。
设计技能是研究型和应用型人才都必不可少的一种能力,特别是应用型工程技术人才的培养,设计技能是工程师应具备的基本技能。
设计课题来源于生产实际,学生综合运用所学知识,自己构思方案并进行设计,每个课程设计安排2-3周。
这样使学生得到较全面的工程基本素质训练,学生毕业后能很快适应企业工程设计要求,受到用人单位的高度评价。
4、校内校外结合,厂校联合指导毕业设计,实现个性发展。
校内资源不断增加、更新,但永远赶不上科学技术发展的步伐。
本科扩大招生后,校内资源条件更感不足,设备数量与先进性与资金投入的矛盾,指导设计的师资队伍严重不足,拓宽专业后的多方向性,毕业生就业行业的多元化,校内很难全面满足。
面对上述现实,我们的做法是:
一部分学生从三年级开始进入实验室参与科研,并随后完成毕业设计;另一部分学生,我们选择一些大型软件公司,或有意向的用人单位或校外实习基地作为毕业实践和毕业设计基地,进行厂校联合指导。
这些学生很多毕业后就在这些单位工作,既完成了毕业设计,又进行上岗前的专业再学习,受到了现代企业管理的教育和锻炼。
学生工作热情高,学习非常刻苦。
完成的设计课题,既有实际工程价值,又有较高的设计水平。
多形式、多基地进行毕业设计,有利个性发展,有利尽快与用人单位接轨,学生受到了严格的工程训练和科研实践。
5、加强实验研究基地建设,创建优良学术和实验研究氛围
为保证实验、科研需要,建立了计算机应用研究所和创新实验室,既为老师提供了必要的科研条件,也为学生进行创新实室提供了必要的环境。
本科生进入实验室后深切感觉到这里是做学问的地方,提高了学生学习的积极性和主动性。
五、缔造合理的师资队伍知识结构,保证教学改革顺利进行
师资队伍建设是教学改革成功与否的关键。
我们一方面拓宽教师的知识面,一专多能,同时积极引进人才,保证教学改革顺利进行。
经过几年的努力,本专业由过去的教授为0到现有教授2名,副教授15人。
并有了硕士点,有5名老师成为硕士生指导教师。
年科研经费在50万元以上,形成了从本科到硕士的人才培养体系和学科团队,教学质量教学水平得到了保证。
六、实现了教材建设的突破
以往,我院没有公开出版的自编教材,为调动广大教师的积极性,提高教师的科研和业务水平,2003年,通过中国科技大学出版社,并联合省内几所一般工科院校(安徽理工大学、安徽建工学院、安徽工程学院)计算机专业,组织并进行了面向21世纪一般工科院校计算机专业系列教材的编制工作,此系列共有教材共有9本,有计算机文化基础、C语言程序设计、VisualFoxpro6.0程序设计、数据结构、数据库概论、数字逻辑、计算机网络、EDA技术、计算机组成原理。
目前,已有两本教材已正式出版并使用,即计算机文化基础和C语言程序设计。
使用效果良好。
七、围绕精品课程的建设,开展提高课堂教学质量活动。
目前已有“数据结构”省级精品课程一项,通过此项精品课程建设,带动广大教师积极投身到提高课堂教学质量的活动和研究中,充分发挥教师的潜能去精心琢磨、精心设计每一堂课的教学方式和教学内容,从而全面提高教学水平和质量。
八、积极推行多媒体教学,教学手段得到了全面提高
通过鼓励教师进行多媒体教学,这几年在教学手段上得到了很大的提高。
专业课、专业基础课和选修课几乎都采用了多媒体教学,使得课堂教学信息量大大增加,教学效果也得到了大大的提高。
九、为改善多媒体课堂教学效果,自主开发了“屏幕教鞭”程序。
通过此程序,使得多媒体教学过程中,教师能通过它对屏幕上的重点部分进行圈点、放大,并可对各种讲授内容进行临时拼凑组合,从而克服多媒体教学中无法像黑板哪样对相关内容任意圈点及标注的不足,从目前部分教师的试用情况及学生的反映上看,效果十分明显。
十、充分利用校园网络资源,实现网络辅助教学
开展网上教学交流,课件、教案、大纲、教学日历等教学文档上网,建立网上试题库和习题集,《计算机文化基础》课程还采用了无纸化考试,解决了因扩招带来的教学资源紧缺的问题,另外,通过进行实验室开放,实验室包括周六和周日在内每天上8:
00至晚上10:
00,授课教师轮流执班辅导,使学生无论是在课内还是课外均可有学习和提问的机会。
十一、引入竞争机制,充分调动广大教师的积极性和教学责任感
为配合学校进行的选课制改革,计算机专业对一些专业课程也实行了选课制,一门课由多个教师主讲,学生可根据教师的教学效果以及个人的喜好来选择授课老师,这样既有利于学生更好地学习,也有利于教师通过不断竞争来改善自身的教学内容、教学方法,大大增强了教师的竞争意识,提高了教学水平。
另外,在对教师的教学考核中,采用了领导打分(30%),专家打分(30%),学生打分(40%)的方法,让学生参于到对教师教学水平和教学质量的考核中来,既提高了学生主人翁的意识,也给教师施加了压力。
实行两年来,效果十分明显。
综上所述,三年多来,我们根据一般工科院校计算机专业的特点,结合我校的特色对本专业在专业定位、教学体系、教学内容、教学计划、实践过程、教学手段、教材建设、网络辅助教学、以及师资培训等方法进行了一系列的改革和改造,取得了明显的效果,但由于水平有限,时间及师资力量不足等原因,目前还存在很多值得进一步改进之处,我们将在今后的工作中进一步地研究和改革。
2004年11月
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