計算機科研方向8篇

時間:2023-08-17 15:55:49

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計算機科研方向

篇1

關鍵詞:光電工程;計算機信息管理;興趣驅動;任務

中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)19-0125-02\ 一、現階段光電工程專業計算機信息管理課程教學存在的問題

隨著近年來信息技術的發展,大數據時代已經到來,數據已經成為一種有價資產,而計算機信息管理作為數據應用的基礎也變得日益重要起來[1]。但是,多年以來光電工程專業學生的培養,一直注重數理基礎的培養,計算機信息管理技能的培養相對較少,導致在教學過程中出現了一些問題。這些問題表現在:一是學生在思想上沒有認識到計算機信息管理知識和技能的重要性,不了解光電專業與計算機信息管理的緊密聯系。二是學生在行動上沒有將充足的精力投入到課程學習中,多數學生僅僅靠上課聽講,課下并沒有有效地復習,因此學習效果受到了很大的影響。三是多年以來計算機信息管理課程往往側重于理論知識的傳授,對于新時期學生的興趣點把握不準,致使學生認為該課比較枯燥,使得教學效果不太理想。隨著光電工程方向各種數據的積累,相關單位迫切需要具有計算機信息管理能力的畢業生。為此,本文從光電工程專業特點出發,提出一種基于興趣驅動的計算機信息管理課程的教學方法,為學生未來的就業打下基礎。

二、基于興趣驅動的計算機信息管理教學方法

(一)興趣點的發掘

興趣是指一個人力求認識某種事物或從事某種活動的心理傾向。學生一旦對某些事物產生興趣,他便會熱心于接觸、觀察這件事物,積極從事這項活動,并力求揭示其中的奧妙[2,3]。現階段學生的興趣點都直接或間接的源自于互聯網,而互聯網上的熱點,變化迅速,此起彼伏。伴隨著我國“互聯網+”戰略的實施,互聯網與日常生活的聯系更加緊密。因此,在計算機信息管理教學過程中要密切聯系網絡熱點事件,解析熱點事件背后計算機信息管理技術的基礎性作用。轉變學生的思想,使學生充分認識到計算機信息管理在光電工程方向的重要應用,使學生明白計算機信息管理已經滲入到各個領域之中,對學生的全面發展有著重要意義。

教師是學生興趣點的啟發者[4],教師應根據教學內容,了解學生已有的知識經驗,挖掘學生的興趣點,結合網絡熱點事件,發揮教師自身的創造性,以計算機信息管理學科特點與教師自身的教學特色和魅力去感染學生,融抽象知識于生動形象的課堂教學活動中去,創設具體的教學情境,激發起學生的強烈興趣,從而打開思維的閘門,使學生進入一個強烈的“我要探索”的境界,從而開發出學生自主學習的原動力。

(二)興趣點的培養

要使學生學習計算機信息管理的興趣長盛不衰,學習的動力源源不絕,形成學習計算機信息管理的良性循環,關鍵是要讓學生感到學習計算機信息管理“有用”,這種“有用”不僅是指在日常生活中,更是指在學生個人成長、發展的道路上有用。能讓學生學以致用的知識才是真正掌握的,是學生感興趣的知識。

光電工程方向的學生比較重視數學、物理以及英語等課程的學習,對于計算機信息管理課程重視程度不夠,其原因是沒有充分認識到光電方向與計算機信息管理的緊密聯系。學生行動上沒有將充足的精力投入到課程的學習中,多數學生都是僅僅靠上課時候聽講,課下也沒有有效地對課程進行復習,致使學生興趣點全無,學生的學習效果也受到了很大的影響。

在學生具有一定興趣后,然后充分發揮學生的自主學習能力,讓學生通過互聯網自主獲得信息進行思考,同時,轉變了課堂中的學習氣氛,對學生思考后的問題進行解析,更大地發揮學生的主體作用。讓學生利用互聯網學習,鞏固深化對概念的理解,調動學生探索的積極性,使學生主動獲得知識,應用知識去解決問題,讓學生一步一步進入問題驅動階段,最終找到解決問題的方法。

培養學生的興趣,使學生的興趣點能較長地維持,關鍵是培養學生做事要有始有終,有恒心,有毅力,這也是每個教師要培養學生的重要方面。學生能學、愛學、會學,便為知識的學習打下了堅實的基礎,但由于學生興趣變化大,做事缺乏恒心,情緒易于變化,因而很多事做起來不能持久。因此在平時要注意培養學生的“堅持學”,不斷地鼓勵,適時地點撥,有意正確引導,長時間維持學生對計算機信息管理的興趣。

三、基于興趣驅動的計算機信息管理教學實施

(一)基于任務的興趣強化

現代心理學的研究表明,通過給定學生具有一定難度的任務,讓學生在解決任務中學習,能夠大幅提高學生成就感,強化學生的興趣[5,6]。實施基于興趣驅動的計算機信息管理教學需要根據學生的接受能力設計任務,讓學生在任務中進行學習[7]。

隨著近年來光電工程領域技術的發展,與之相對應的數據也大幅度增加。因此,可以利用光電工程領域實際數據管理需求,設計任務,讓學生進行解決。為此筆者將過去科研項目過程中生成的光電工程方面的數據以及一些需求作為學生興趣強化的任務。在過去的十年中,筆者所在的課題組先后承擔了國內多家光電工程研究院所的數據庫管理項目,積累了大量的原始數據,可以很容易得到大量的不同難度的任務。

以通常的光電工程領域的數據為例說明典型任務的構建。通常光電工程領域的數據主要是圖形圖像數據,視頻數據等。圖形數據一般是指一些簡單的、規則性的幾何形狀。圖像數據是指圖畫、照片之類的靜止畫面。視頻數據是指動態圖像,由一系列靜止圖像組成的序列,也是一種時變媒體。一般的視頻數據中還包含音頻、圖形、圖像或文字等視頻數據。因此如何對光電數據進行分類,并對這些數據進行模型抽象。如何設計數據表和字段。如何建立一個小型數據庫等方面都可以分解出一系列的任務,供整個教學過程中應用。

(二)課程考核

傳統的計算機信息管理課程的考核主要以閉卷考試為主,輔以平時成績作為補充。近年來隨著計算機作為高校畢業生的一項必備技能,計算機實踐也變得越來越重要。因此計算機信息管理的考核要更注重學生實際動手能力。在平時學習中要對學生實際動手能力情況進行評價,評價包括每次學生完成任務所得到的評價和上機測試。學期總成績包括平時成績和考試成績兩部分,平時成績是包括學生的平時作業成績、上機完成任務情況、任務總體完成情況、課上反映情況和上課出勤情況五個部分,占總成績的一半;考試成績是學期末進行考試所得成績,也占總成績的一半。另外,試卷考試內容也不是只注重理論知識的考核,在試卷中減少了理論性、記憶性內容的考核,加大了綜合應用內容的考核。

通過筆者所在學校對光電工程專業計算機信息管理課程兩年的試驗,學生的計算機信息管理能力得到很大提高,并且有一批學生以計算機信息管理為基礎申請得到了國創項目的資助。通過筆者課后的調查回訪,發現興趣驅動教學方法能夠大幅提高學生的主觀能動性,提高計算機信息管理課程的學習效果,對于提升學生的計算機技能,乃至增強學生的就業能力都有重要意義。

參考文獻:

[1]王亞利,韓衛媛.高職計算機信息管理專業改革的思考與探索[J].教育與職業,2012,30:114-116.

[2]Shen Bo,Chen Ang,Guan Jianmin. Using achievement goals and interest to predict learning in physical education[J].Journal of Experimental Education.2007,75(2):89-108.

[3]郭戈.關于興趣教學原則的若干思考[J].教育研究,2012,03:119-124.

[4]趙蘭蘭,汪玲.學習興趣研究綜述[J].首都師范大學學報(社會科學版),2006,06:107-112.

[5]李占宣.任務驅動教學法在數據庫教學中的應用[J].教育探索,2010,(12):52-53.

[6]岳淑玲.任務驅動法在“SQLServer數據庫管理”教學中的應用[J].教育與職業,2013,20:149-150.

篇2

關鍵詞:科研教學;工程實踐;競賽融合;因材施教

中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)22-0085-02

偉大的算法和程序設計技術的先驅者、計算機科學家Danold E. Knuth指出 “計算機科學即是算法的研究”,算法設計與分析設計不僅是國內外大學中計算機類和信息工程類專業本科生的核心課程,也是計算機學科研究生的學位課程,該課程在本科和研究生階段的的整個課程體系中都發揮著重要的作用。在科學技術和社會經濟水平飛速發展的今天,傳統的課堂上講好經典算法+實踐課上做驗證性實驗的教學方式已無法滿足教學效果需要了。在高度信息化的現代大學中,學生的思維和理想被最大程度的激發,一門課程和一個老師要想滿足大多數學生的知識需求是很難的。為了能夠從容面對學生求知若渴的眼神,為了讓這門課在他們當前培養體系和未來的職業生涯中發揮其應有的作用,算法課程的教師們不斷的嘗試著各種各樣的教學改革。文獻[1]和[2]提出了基于ACM-ICPC模式的算法分析與設計課程實踐教學改革,文獻[3]和[4]提出了將翻轉教學用于算法課程中,文獻[5]提出了面向不同層次學生的算法課程教學改革,還有一些教師將先進的教學輔助手段用到了算法教學的課堂中,例如文獻[6]提出了算法可視化的教學輔助平臺,文獻[7]介紹了蟻群算法的教學輔助平臺和教學效果,這些改革措施都在實際教學中取得了很好的效果。但是,單一的改革方式只能優化算法教學的冰山一角,最好的改革應該是立足于學生,因材施教。每個走進大學校園的學生都是寒窗苦讀之后飛進象牙塔的天之驕子,沒有差生,有的只是不同的興趣,不同的思維方式。他們有的思維活躍善于創新,有的思維縝密善于邏輯推理,有的思維沉靜善于鉆研。基于此,針對課堂教學環節、實踐課環節和成績考核環節,本文提出了科研、競賽與工程實踐相融合的三位一體的算法分析與設計課程教學方法。

1 課堂教學環節

由于學時限制,傳統的算法分析與設計課堂一般會主講或只講一些經典算法,例如:基于蠻力、分治、減治、動態規劃、貪心等設計技術的算法,很難抽出時間去講解新的算法設計技術,例如回溯、分支限界法、隨機算法和啟發式算法等。若算法課程只關注經典算法和對經典算法的驗證,就會令學生成為井底之蛙、固步自封。在現今,算法的使用已經滲透到日常生活中的各種控制系統中,如果脫離具體應用,讓學生學習純算法,就令學生陷入了讀死書的困局。因此,針對學生情況的不同,筆者將課堂教學的一些改革措施用到了實際教學中,并取得了較好的效果。

天生“學生”之才必有用,結合學生的不同特點,將學生分為科研型、競賽型和工程實踐性三類。教師不對學生盲目歸類,在教學的過程中潛移默化的傳授他們科研、競賽和工程實踐的精神,令學生自主選擇。為了能夠在課堂教學中科研、競賽和工程實踐并重,教師在課堂授課時需要做到如下幾點:

1)教師選擇經典中之經典的幾個算法進行詳細講解,講清楚算法原理和編程思路之后,著重分析其時間復雜度。

2)為學生講解最新期刊上發表的(1)中的幾個算法的論文,介紹其改進方案,以及在時間復雜度或其它方面的改進,帶領學生將該算法學懂學精。

3)選擇ACM競賽中與(1)中幾個算法相關的賽題,在課堂上與學生一起分析。

4)用(1)中幾個算法實現現實生活中的實際問題,將所學算法第一時間用于工程實踐。

5)講完幾個經典之經典算法之后將回溯、分支限界法、隨機算法、啟發式算法搬入課堂,帶領學生在科研、競賽和工程實踐三方面同時強化這些算法。

做到了上述五點,就可以兼顧三種類型學生的需求,令每個學生了解什么是科研,什么是競賽,什么是工程實踐,明白自己適合向哪個方面發展。之后,在實踐課階段選擇自己適合的方向進行實驗和拓展。那些被排除在經典之經典算法之外的經典算法,可以讓學生用翻轉教學的方式學習,教師用較短的時間進行答疑。

在科研、競賽和工程實踐并重的課堂教學環境下,每個同學都對算法設計技術有了全面而深刻的認識,雖然比傳統課堂中學的算法類型少,但是學的精,教師真正做到了“授之以漁”。

2 實踐教學環節

教學環節的全面撒網,是為了每個學生都能找到自己的優勢并進行收獲。所以實踐教學環節應該充分發揮學生的自主性。教師可以將每個實驗內容編為三選一的題目。比如一道算法改進題,一道ACM競賽題,一道路由資源的算法分配題,令學生根據自己的情況自主選擇。為了不打擊學生的自信心,算法的題目不能出的太難,應該每次實驗兼顧各種難度的題型。令學生在攻克一道道算法問題的時候充滿信心,逐步引導他們走進算法的海洋。要做到這些,教師需要做如下準備和工作:

1) 精心研讀各種算法的算法改進方案,給出學生合理的引導,令他們不要誤入科研的死胡同。

2) 收集ACM競賽試題,并且按算法分類,每次實驗都能拿出合適的題目來訓練學生。

3) 涉及工程實踐的算法源程序通常很長,讓學生從讀程序開始學起,讀懂了之后去改變程序,實現其它的功能。

每個實驗完成之后,教師需要認真批改學生的實驗,選出優秀的作品,組織學生進行討論,讓同學們在討論中認可自己,同時學習其它同學的算法思維方式,改進自己的算法設計能力。

3 成績考核環節

課堂教學環節負責全面撒網,實踐環節負責重點收獲,成績考核環節則需要檢驗學生學習知識的廣度和精度,讓學生認識自己學習的程度,然后進步。在實際教學中筆者將成績考核環節分為平時成績(作業和點到)、實驗成績和期中、期末成績。實驗考察學生的編程能力,期末考察經典算法學習情況,期中考察新算法、競賽能力和工程實踐開況。

實驗成績根據實驗情況、實驗記錄和學生口頭闡述為依據,要求科研型的學生做完美的推理、縝密的闡述,要求競賽型的學生快而準,要求工程實踐型的學生細心周到克服實際開發中的各種麻煩。期中考試要求學生上交小論文或科學報告來描述自己的設計或創新,期末考試為閉卷考試,現在很多課程都喜歡設置為開卷考試,但是算法設計與分析課程作為一門重要的核心課程,對于計算機和信息專業的學生而言,就像我們小時候背的乘法律,有些內容牢記了,對于日后的學習是可以起到事半功倍的作用的。

成績評定方式是一種督促的手段,這種手段用好了可以檢驗學生的能力,提高他們的積極性,用的不好,會打擊學生的信心。因為在實驗課和期中測試中,都采用學生自主選擇方式,因此,要根據學生類型制定評分標準:

1)對于科研型的學生,要根據他們讀科學文獻的數目、對文獻的理解程度和自己改進方案的合理性和實現情況綜合評定;

2)對于競賽型的學生,要根據他們的解題速度和解題方法的靈活性來進行成績評定,仿照ACM比賽規則,若答錯一題則倒扣分;

3)對于工程實踐型的學生,需要讓他們將一個大問題劃分為幾個模塊,將幾個小模塊實現之后再整合成一個完整的系統,綜合考評他們面對一個具體問題時的分析和解決能力。

學生根據教師提出的評分標準,自然會以考試和考評為督促手段,在科研、競賽或工程實踐中養成好的習慣,提高自己算法設計的綜合能力。

4結論

本文提出了科研、競賽與工程實踐三位一體的算法設計與分析課程教學方法,并應用于實際教學中。通過科研、競賽和工程實踐并重,經典算法為導向的課堂教學,令學生可以具備三方面的基本能力和選擇能力,并且在后面的實踐環節和考核環節中自主選擇適合自己的學習方式和知識拓展方式,最終在興趣中學習算法課程,為學生未來的職業生涯打下堅實的基礎。

參考文獻:

[1]劉曉璐.基于ACM-ICPC模式的算法分析與設計課程的建設與實踐[J].中國教育信息化:基礎教育,2015(5):65-67.

[2]李華,趙建平.基于ACM―ICPC的算法設計與分析課程改革[J].計算機教育,2013(7):88-91.

[3]高麗萍,劉亞,彭敦陸等.翻轉教學在算法設計與分析中的應用研究[J].計算機時代,2014(11):59-61.

[4]張銘.立足北大,放眼未來――“數據結構與算法”MOOC課程教學實踐與思考[J].工業和信息化教育,2014(9):65-73.

[5]陳翔.面向不同層次學生的算法設計與分析課程教學改革探索[J].計算機教育,2014(18):19-22.

篇3

關鍵詞:信息與計算科學;科技立項;科技競賽;實驗室開放項目

作者簡介:王恒友(1982-),男,安徽固鎮人,北京建筑大學理學院,講師;高雁飛(1971-),女,陜西西安人,北京建筑大學理學院,副教授。(北京 100044)

基金項目:本文系北京建筑大學2012年校級實踐教學專項基金項目(項目編號:J12-14)的研究成果。

中圖分類號:G482 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)34-0176-02

信息與計算科學專業是1998年國家教育部進行專業改革與調整后增設的新型復合專業,該專業是以信息技術、計算技術和運籌控制技術的數學基礎為研究對象的理科專業。由于其專業內涵寬泛,交叉性廣,自1999年以來,全國已有400多所高等院校注冊開辦信息與計算科學專業。然而由于辦學時間短、專業文化沉淀少、就業方向不夠明確等特點,僅有少數院校具有鮮明特色并逐漸成熟。

北京建筑大學是一所以“工”為主的學校,“立足首都,面向全國,依托建筑業,服務城市化”是北京建筑大學的辦學定位。結合北京建筑大學實際情況和信息與計算科學專業的培養目標,以著重培養學生的動手能力、實踐創新能力為根本,為了把北京建筑大學信息與計算科學專業辦成具有一定特色的專業,開展實驗室開放項目研究就顯得尤為重要。另外,實驗不僅在自然科學的發展中起著舉足輕重的作用,而且能激發學生的學習興趣,培養學生的綜合素質和創新能力。[1,2]全國很多高校都相繼研究開放實驗項目,較典型的有寧波大學、山東大學等。[3,4]

一、實驗項目的設立

以往每學年,北京建筑大學要求各實驗室設立一些開放實驗項目,并匯總在校最新公告與教務處網頁上公布,讓學生自愿選擇參加。雖然信息與計算科學專業沒有開設過這類開放實驗項目,但經調查發現,對于這種自愿性的活動,學生的主動性與積極性不高。究其原因在于:一是部分項目屬于驗證性或基礎性實驗,對于這類試驗,學生的興趣一般不大;二是對于研究型(包括設計型、創新型)實驗項目沒有可持續執行的項目實施辦法;三是開放實驗項目的研究成果沒有成熟的成果鑒定與獎勵等相應的鼓勵措施。基于上述三個原因,以學生科技立項、科技競賽為依托,嘗試設立科研小課題,把實驗作為科學探索的工具與手段,確定研究型開放實驗項目。

鑒于學生的知識結構與儲備、興趣愛好、就業方向等各不相同的特點,并結合專業特點,組織實驗室專業教師設立不同的小課題,如技術研發型、學術科研型等,并申報學校、北京市大學生科技立項。組織不同的科技小組,每個小組3到5人,并對科技立項、科技競賽的資金資助、獎勵辦法進行宣傳。僅以北京建筑大學2013年大學生科技立項、科技競賽情況為例,申請的科技立項小課題有“北京市二手住房價格趨勢模型分析”、“信息與計算科學專業網站設計與開發”、“網絡爬蟲軟件研究與改進”、“網絡論壇文本語義傾向性統計與分析”、“優化算法在圖像重構算法設計中的應用”;組織參加的科技競賽有“藍橋杯”全國軟件專業人才設計與創業大賽20人,“高教社杯”全國大學生數學建模競賽8組。以這些項目為依托,開設相應的開放實驗項目,這些開放實驗項目的實施不僅能提高學生的研究創新能力,還可以讓學生學到新的實驗知識,復習已學過的實驗內容,從而較全面地掌握專業領域的知識與技能。

二、實驗項目的實施

1.團隊組建

確立了開放實驗的項目后,團隊組建是實驗能否順利開展并取得良好效果的前提。沒有一個團結協助、努力克服一切困難的團隊則不可能順利完成項目。在組建團隊方面,堅持以尊重學生的個人意愿、自由組合為主,以教師根據實際情況進行適當調節為輔,確立組長負責制,由意志堅強,組織、活動、協調能力都較強的同學擔任組長。另外,為了保證每個人對項目投入的精力和專注程度,要求每人每年最多參加一個項目。

2.實驗項目規劃與分工

無論是學術研究型、技術開發型科技項目,還是科技競賽,都有一個很長的時間周期。如何合理安排時間,規劃好每個階段的任務,是開放實驗順利完成的重要保證。另外,需要根據每個人的能力分配相應的任務,并進行階段性的總結與小組討論,研究下一階段的任務及目標。

每個階段實驗前,向學生強調每個同學的實驗研究模塊是小課題不可缺少的內容,每個同學的實驗研究成果是小課題成果的重要組成部分,甚至影響到課題成果的分析與總結。

3.指導教師全面掌控

在一般的實驗中,教師基本會把實驗內容、任務、方案都告訴學生,而且實驗任務相對簡單,教師可以在課堂上把實驗基本要點都講解給學生,學生也都能很順利完成實驗。但在開放性實驗項目中,很多內容是未知的,是沒有現成的答案和結果的,需要學生自己去探索。由于學生知識與視野的局限性,還不能從大局上把握實驗項目,這就要求教師要對學生進行宏觀的把握和引導。教師要根據具體的實驗項目,指定整體的方案,盡量把整個實驗項目進行任務細化,細化成一個一個的小實驗(只有任務,沒有具體的操作方法或實驗方案),且要使學生能通過自己的努力查閱文獻等。

從時間付出方面,要求教師每周不少于一定學時的實驗指導,以確保學生實驗時認真投入,避免只有形式、沒有內容,并從中發現問題,給予及時解決。

4.實驗過程

不同的實驗項目,經歷的時間段也不相同。一般的科技立項的實驗項目,從春季學期開始到年底結束。學生科技競賽的時間段,也是根據賽事的時間來安排。如:“藍橋杯”全國軟件專業人才設計與創業大賽是在每年的5月份進行賽區選拔賽,7月份進行全國總決賽,相應的實驗開放項目是從3月份開始到6月底結束。“高教社杯”全國大學生數學建模競賽是在每年9月份舉行,所以實驗開發項目也是從3月份開始到9月份競賽結束。

由于開放實驗室是8:00~21:30點開放,被批準進入的學生在此后的項目時間周期內的每一天的該時間段都可以使用實驗室。學生在開放實驗室中擁有專用的實驗桌及計算機。在暑假里,一般會統一安排一部分時間讓同學們在實驗室中做實驗。正常上課期間主要是利用課余時間和雙休日做實驗。學生在開放實驗室中所做的一切(包括實驗內容、實驗時間和實驗方式)都是自主的,很多問題需要自己獨立查資料、獨立解決。

當然,開放實驗是學生在所有學習環節中最自主也是最具挑戰性的實驗。很多任務沒有書本知識可以照搬,有的問題甚至沒有固定的答案。特別是研究型的課題,更需要學生深入到學科前沿領域。通過對這些問題的研究,可以了解哪些知識是自己以后工作或學習中必須要掌握的,哪些技能是必須要加強的。

5.項目報告

在很多項目成員看來,撰寫項目報告相對于每個具體的實驗任務要簡單。然而在撰寫報告時才發現,事實并非如此。根據小組的一系列實驗,撰寫出一份全面而深入的報告要比單個實驗要困難的多。撰寫報告不僅考驗項目組成員對項目的全面的認識程度,更體現了文筆的水平。由于信息與計算科學專業學生都是理科學生,也沒有寫過項目報告的經驗,很多都是不知該如何寫,有的組寫出來的報告甚至不能體現項目的實際情況。僅以2013年“北京市二手住房價格趨勢模型分析”項目為例,項目組成員前期各項數據收集、預處理、分析都非常好,但寫出來的項目總結報告與要求差距很大,從一開始涵蓋格式、語句、內容形式修改到最后定稿,經過了近十次修改。也正是經過這樣反復的修改過程,讓同學們對項目有更全面、深入的認識,撰寫報告的技能也有了很大提高。

三、資金資助與激勵措施

北京建筑大學對學生科技立項資助、科技競賽的獎勵有一定的辦法。特別是自2011年以來,北京建筑大學加大了對該方面的獎勵。北京市學生科技立項科技類的資助為1萬元,這方面的資助金由學生支配,指導教師把關。科技競賽獲獎獎勵教師辦法:市級三等獎2000元、市級二等獎5000元、市級一等獎10000元;國家級二等獎15000元、國家級一等獎20000元。自2012年開始,信息與計算科學專業為了鼓勵學生參賽、參加科技立項活動,調動學生的積極性,對學校獎勵政策進行了調整,即以上所有獎勵辦法按照團隊獎勵,團隊里的教師和每個學生是平等的,把所有獎勵按人進行平均分配。另外,學生還可以享受因獲獎申請學校獎學金的政策。這樣可以充分調動學生參與科技競賽、科技立項的積極性,設立的開放實驗項目受到了更多學生的青睞。僅以全國高教杯大學生數學建模競賽為例,以往每年參賽6支隊伍一般只有1組獲北京賽區獎,2012年參賽的6支隊伍有5支隊獲獎,其中全國二等獎1項,北京賽區一等獎1項,北京賽區二等獎三項。

四、開放實驗項目總結

2012~2013學年開放實驗項目取得了較好的效果,目前所有在研項目的進展都比較順利,已經結束的競賽類開放項目也取得了比較好的效果,特別是“藍橋杯”全國軟件專業人才設計與創業大賽,參賽的20名同學有18人分別獲得北京賽區一、二、三等獎,并有1名同學獲得了全國二等獎。參加“高教社杯”全國大學生數學建模競賽的8支隊伍,雖然目前評比結果還沒出來,但從比賽過程來看,要比以往效果更好。

五、總結與展望

實驗室開放項目對專業發展具有重要的推動作用,取得的成果是檢驗專業建設與發展的有力指標之一。相信教師的辛勤付出,同學們的熱情投入,定會使開放實驗項目開展的更好。為了使學生受益、教師得到發展,還要努力探索,并結合北京建筑大學建筑特色,把北京建筑大學信息與計算科學專業辦成具有鮮明特色且逐漸成熟的專業。

參考文獻:

[1]鄭清潔,鄒正盛.研究型開放實驗項目的教學探索[J].中國電力教育,2012,(8):99-100.

[2]洪濤,錢曉耀,楊其華.創新開放實驗項目管理方法研究[J].高等工程教育研究,2009,(3):141-144.

篇4

關鍵詞:電子商務;計算機;項目化教學

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)09-2164-02

電子商務是一門新興的綜合交叉學科,它不僅涉及到計算機、網絡與通信、物流配送、數據安全以及安全加密、電子支付等新興技術領域,而且還涉及到經濟學、管理學、計算機科學、網絡通信、法律等學科相關理論。更何況各個單元章節之間彼此獨立,前后關聯性不是很大。所以,計算機專業學生要一下子接觸大量的非專業概念,往往就會覺得電子商務過于抽象,甚至產生厭學的情緒[1]。鑒于此,該文提出將項目化教學法應用于計算機類電子商務課程的教學中,通過目標明確的分解化的項目訓練,使學生逐漸對電子商務課程產生興趣,在一定程度上解決電子商務課程教學過程中的難題。

1 計算機專業電子商務課程的教學目的

對于計算機專業學生來講,電子商務課程是他們了解電子商務的基礎。因此學習電子商務課程的主要目的有二:一是學習電子商務的基本知識,初步掌握電子商務意識,這是信息時代知識分子的知識結構不可缺少的部分;二是把電子商務知識和技術靈活地應用于本專業領域[2],也就是要將那些不懂得創建和管理電子商務站點和只知道創建Internet 站點而不精通電子商務內部安全技術的的人都能培養成為一名電子商務專業技術人員[3]。根據上述目的,作者認為,對計算機專業電子商務課程應以技術應用為主要教學目的,重新組織教學體系,避免片面強調系統的理論教學而使內容過于龐雜。在實際的教學中要根據計算機專業特點和需要決定內容的取舍,圍繞計算機技術應用深入開展教學,使學生能真正理解應用電子商務相關知識技能。

2 電子商務課程項目化教學模塊設計

電子商務課程內容包括:電子商務及其案例概述、電子商務網站建站思路、電子商務支付及其安全技術、電子商務B2B案例、電子商務B2C案例、電子商務C2C案例。據此設計了七個項目。

2.1 項目一 信息檢索、完善教學網站

為了便于學生學習,項目組建設了教學網站,將教學大綱、教學進度安排、經過最新修改的課件等電子教學資源及時掛到教學主頁上,以便學生隨時下載,如圖1。同時,該網站還有信息功能,學生可以根據教師布置的項目任務利用互聯網搜索相關資料,分組匯總后加入教學網站的信息庫中,教師學生共同動手完善教學網站,增加學生學習電子商務的興趣。

2.2 項目二 熟悉電子商務模擬實驗系統、注冊用戶、CA認證

為了幫助學生熟悉電子商務環境,鍛煉學生動手能力,引入電子商務模擬試驗系統。

1)項目目標和要求:熟悉電子商務模擬實驗系統,掌握CA認證相關知識。

2)項目內容:學生登錄系統后,注冊用戶;學生登錄CA認證系統,進入到CA認證模塊,查看CA認證相關概念;證書申請。學生申請CA認證,同意協議,填寫數據申請,申請后等待后臺認證;學生下載證書,安裝。安裝時,將下載到本地的證書右擊,點安裝證書,將證書導入本地機器,此時,本機和頒發證書的服務器建立相互信任,實現了數據傳輸加密。

2.3 項目三 網上銀行

1)項目目標和要求:了解網上銀行提供的功能和服務,學習如何進行個人網上理財活動,了解企業網上銀行理財功能。并對其安全性進行相關了解。

2)項目內容:登錄各大銀行網上銀行頁面,了解網上銀行提供的功能和服務,在模擬平臺下進行網上銀行操作。

登錄電子商務實驗平臺,進入網上銀行模塊;申請個人賬戶和企業賬戶;分別給個人賬戶和企業賬戶存款;給其他同學轉賬匯款。

2.4 項目四 創建和網站

1)項目目標和要求:學生建立自己企業的網站,利用網站對企業進行宣傳,并把企業網站和網絡營銷相關聯,利用網絡營銷宣傳網站。

2)項目內容:域名申請;創建網站;上傳網站;管理網站。

2.5 項目五 B2B電子商務

1)項目目標和要求:通過注冊賣方和買方身份,熟悉B2B電子商務的模式和特點。

2)項目內容:分別以買方和賣方身份參與一次B2B交易過程

2.6 項目五 B2C電子商務

1)項目目標和要求:通過注冊賣方和買方身份,熟悉B2C電子商務的模式和特點。

2)項目內容:分別以買方和賣方身份參與一次B2C交易過程

2.7 項目五 C2C電子商務

1)項目目標和要求:通過注冊賣方和買方身份,熟悉C2C電子商務的模式和特點。

2)項目內容:分別以買方和賣方身份參與一次C2C交易過程

每個子項目都明確項目目標和要求,要求學生先理解“項目設計思路”,然后按“項目要求“進行項目開發,獨立完成項目內容,并提交項目報告。

3 結束語

對于計算機專業電子商務課程,大量的跨學科的專業知識是教學難點,學生往往覺得枯燥抽象,產生厭學情緒。該文提出將項目化教學法應用于計算機類電子商務課程的教學中,通過目標明確的分解化的項目訓練,使學生逐漸對電子商務課程產生興趣,在一定程度上解決電子商務課程教學過程中的難題。

參考文獻:

[1] 何洋.論任務驅動法在電子商務課程教學中的應用.時代金融[J],2012(23):125-132.

篇5

關鍵詞:個性化學習;開放實驗室;自主式學習;實驗教學;教學改革

0、引言

當前,伴隨著計算機技術的飛速發展,信息化社會對大學生計算機知識、技能以及應用方面的要求也不斷提高。計算機公共基礎類課程如大學計算機基礎肩負著重要使命,尤其是課程的實驗環節,更在培養學生的計算機基本實踐能力和利用計算機解決實際專業問題的創新實踐意識、自主實踐和學習能力等方面,擔負著前所未有的重任。

然而,如今大學計算機基礎實驗教學環節卻面臨著如下幾個方面的問題。

(1)隨著信息技術的普及,大學新生計算機知識的起點正不斷提高。

(2)不同地區學生的計算機應用能力差異較大,如落后地區學生的計算機應用能力就相對落后,也導致傳統教學過程中“吃不好、吃不飽”現象的普遍存在。

(3)傳統教學中存在的時間進度、內容要求、方式方法等完全相同的“一刀切”式教學模式,已難以滿足現代化教學和學生多元化個性發展的需求。

(4)基礎教學面臨學生多、教師教學任務重的境況,手把手的重復教學模式已讓大多數教師不堪重負,從而沒有更多的精力去學習新知識、新技術,同時也不利于學生自主學習能力和自主創新能力的培養與提高。

(5)課程學時不斷受到擠壓,如何在有限的學時內保障課程教學效果,已成為教師不得不共同關注的一個問題。

為提高計算機基礎課程的教學效果,激發學生的學習熱情與興趣,培養學生的實踐動手能力和自主學習能力,對課程教學模式、教學內容、教學方法、考核方式等進行改革勢在必行。

1、改革的目標及內容

開展以開放實驗室與自主式學習為核心的個性化實驗教學改革與探索,從而推動實驗教學模式、內容、方法、手段、管理的改革創新,達到“注重學生個性化發展的客觀需求,滿足不同層次、不同程度的教學需求,使學生實踐能力和創新精神得以充分發展”的目標,全面提高實驗教學環節的質量和效率。

改革的內容主要體現在以下幾個方面。

(1)教學模式的改革。針對上述實驗教學環節面臨的問題,我們推行以開放實驗室為基礎、學生自主學習為主、教師指導為輔的教學模式。教師集中布置課程的學習內容及要求,全天候開放實驗室,在每個開放時段安排指導教師與研究生助教值班,負責學生學習過程中的指導與答疑工作。學生則結合課程學習的內容,根據自己的時間安排學習進度并到開放實驗室自行安排學習。

(2)教學內容的改革。以教育部“白皮書”對課程的要求為基礎,結合不同專業學生的不同需要制訂實驗內容,構建“兩層次、兩模塊”的實驗課程教學體系。我們將實驗內容分層,分別體現共性、差異性與技術先進性,以便滿足學生個性化學習的需要。

兩層次體現了兩個層次能力培養的要求與目標,包括基本實踐能力培養和創新能力培養。第一層基本實踐能力培養體現共性,第二層創新能力培養則結合各自專業的不同需求,體現差異性與技術先進性。兩模塊包含計算機類與非計算機類2個教學模塊,根據學科專業的不同要求,制訂針對不同模塊的教學內容。

(3)教學方式的改革。改革傳統的手把手教學方式,實現由教師帶實驗向引導實驗的轉變,教師提出問題,讓學生自己摸索并動手實踐,真正成為學習的主體,從而讓教師轉變為學習主體的幫助者和促進者。

(4)考核方式的改革。引進網絡化考試平臺,實施考前預約和全面機考的考核模式,在課程開設學期分階段提供多次考試時間,學生可根據自己的學習進度選取兩次考試時間并進行考試預約申請。考試通過的學生可進一步自行選擇后續階段的擴展學習內容,兩次考試不通過的學生需重修課程。

(5)計算機基礎實驗教學綜合網絡資源平臺的構建。我們綜合運用現代科學技術、現代教育理念、先進教學方法,構建計算機基礎實驗教學網絡資源平臺,包括基于網絡的實驗教學平臺、網絡課件、視頻錄像、電子教材等多媒體數字資源以及考試預約平臺。此綜合平全面向學生開放,增強了課堂和實驗室教學效果,同時實現了課程教學由課堂面授向學生在實驗室實踐操作、由以教師為中心向以學生主動學習為主的2個轉移。這不僅為學生提供了自主式和協作式學習空間,還為教師提供了數字式平臺,有利于發揮教師的主導作用,實現以人為本的個性化實驗教學,強化學生解決實際問題的能力,進而為創新能力的培養奠定基礎。

(6)機房管理體制的建設。為保障課程改革的順利推進,我們還建立了科學規范的開放實驗室管理體制。

2、改革的實施及效果

近3年來,我們對重慶郵電大學理工類學生進行計算機公共基礎課程實驗教學的改革與探索,收到了良好效果。具體實施的情況如下。

(1)在課程開設學期內的第一次授課采用集中教學的形式,教師為不同專業學生布置課程的學習要求、內容、形式、考核方法等,并將所有相關信息在課程網站上,以便學生隨時查詢。

(2)在第4~16周,我們針對此門課程全天候開放3個實驗室(包括200臺計算機,每周開放7天,開放機房每周開放量達7000人),在開放時段安排專職授課教師或研究生助教(面向全校研究生招聘,經過嚴格考核,選拔研究生助教)值班,負責開放機房的管理以及學生自主學習過程中的答疑與指導工作。學生憑學生證可隨時免費到開放實驗室上機學習。

(3)自主開發課程在線學習系統。所有課程相關知識點的操作均以視頻錄像的形式放到在線學習系統上,為學生自主學習提供有力保障。

(4)自主開發考試預約系統。考試預約系統分別在第9、13、16周總共提供3次考試時間,每個學生可提前一周進行考試預約,結合自己的學習情況從中最多選擇兩次考試機會。考試通過后不能預約后階段的考試,同時兩次考試均不合格者需重修課程。

(5)在學校及學院的支持與指導下引進機考系統,由機考系統自動進行閱卷工作;同時我們結合教學內容的需要,重新構建考試系統題庫。機考系統把教師從繁重的閱卷工作中解脫出來,同時為課程的改革提供有力保障。

(6)對第一次考試就通過的部分優秀學生,根據其需求,我們開展了c、c++程序設計的興趣課堂。

課程改革起到一定成效,我們對2010---2012年學習該課程學生的成績進行統計,總體情況見表1,具體成績分布情況見表2。

在2010年學生的課程考試中,因存盤等問題導致70人得0分;成績不及格的學生中,有31人(含重修學生23人)未參加考試;成績滿分學生的人數為40人,占總考試人數的1.48%。

在201 1年學生的課程考試中,因存盤等問題導致17人得0分;成績不及格的學生中,有92人(含重修學生37人)未參加考試;成績滿分學生的人數為27人,占總考試人數的1.06%。

在2012年學生的課程考試中,因存盤等問題導致3人得0分;成績不及格的學生中,有96人(含重修學生17人)未參加考試;成績滿分學生55人,占2.65%。

對比表1-表3的數據可知,近3年來學生的成績、高分段學生的比例及一次性通過率等都在不斷提高,不及格率逐年下降,改革的成效明顯。

3、結語

通過以上形式的課程改革與探索,我們收到了預期的改革效果,改革特色主要體現在以下幾個方面。

(1)科學、先進的教學理念。以開放實驗室為基礎、學生自主學習為主的教學模式體現了教學理念的科學性與先進性,同時有利于培養學生自主學習能力、自主實踐與創新能力。該教學理念充分體現“學生回歸、教師解放”的特點,使得學生回歸學習主體的本位,教師從繁雜的教學工作中解脫出來,有更多的精力學習新技術并進行課程的改革建設等,從而形成良性循環,更加有利于教學效果的提高。

(2)以學生為本、“兩層次、兩模塊”的實驗課程教學體系。以能力培養為主線,以知識點為核心,與理論教學既有機結合又相對獨立,分層次、相互銜接的實驗教學體系體現了“強基礎、追前沿、重技能”的特色,具有很好的系統性、完整性、擴展性和成長性;以學生為本的教學體系能夠不斷提高學生的學習興趣和學習效果。

(3)開放、共享、資源豐富的實驗教學資源平臺。

我們構建的計算機基礎實驗教學網絡資源平臺能充分體現資源的共享性和開放性,有利于實現以人為本的個性化實驗教學,強化培養學生解決實際問題的能力和創新能力。

篇6

關鍵詞:地方本科計算機專業;項目驅動;人才培養;教學

作者簡介:李曉翠(1986-),女,湖南衡陽人,湖南工學院計算機與信息科學學院,助教;陳敏(1978-),男,湖南衡陽人,湖南工學院計算機與信息科學學院,副教授。(湖南 衡陽 421002)

基金項目:本文系2013年湖南省普通高等學校教學改革研究項目“地方本科院校計算機專業語言類課程‘項目驅動’教學模式研究與實踐”(項目批準號:湘教通〔2013〕223號)、湖南省教育科學“十二五”規劃2012年度大中專學生就業創業研究專項課題“地方本科院校學生創業教育模式的探索與實踐”(項目編號:XJK012BJC033)的研究成果。

中圖分類號:G647 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0052-02

一、研究背景

目前,許多高等院校普遍形成了分層次進行人才培養的理念,開始對自己學校的辦學層次進行重新審視和定位。其中,為數不多的“985工程”、“211工程”高校將培養目標定位于培養研究型人才,而絕大多數普通院校則將培養目標定位于培養應用型人才。在確定了辦學層次后,定位于培養應用型人才的絕大多數高等院校普遍將壓縮理論教學課時、增加實踐教學環節作為重點,對人才培養目標和人才培養計劃進行了相應調整,形成了形式多樣、風格各異的教學計劃。隨著社會信息化程度的提高,社會和行業對計算機類專業(包括計算機科學與技術專業、軟件工程專業、網絡工程專業、物聯網工程專業等)人才的綜合能力提出了更高的要求。根據長期對畢業生就業情況和實際工作能力的跟蹤,及社會業界對畢業生需要的持續調查了解,發現具有良好的自主學習能力、項目開發能力和團隊合作精神的畢業生,深受用人單位的歡迎,同時也是很多學生進一步深造的基礎。但是目前地方本科院校計算機專業很多本科學生在完成了語言類課程的學習后,寫一些小程序沒有問題,但對于實際項目的開發卻感到很茫然。這種情況在完成畢業設計以及學生找工作時表現的尤為突出。

對此,針對地方本科院校人才培養的定位以及社會和行業對計算機專業人才的要求,在地方本科院校計算機專業實施項目驅動教學模式來組織和開展教學顯得迫在眉睫。

二、項目驅動教學模式

1.項目驅動教學模式的定義

項目驅動教學模式是一種結合了建構主義學習理論和實用主義教學理論的教學法,是一種系統化的學習模式,讓學生在真實、完整的項目中自主建構專業知識和技能,旨在提高學生解決實際問題以及各種能力的綜合能力,促使其成長為具有可持續發展能力的應用型人才。

與傳統教學方式不同,項目驅動教學模式要求必須以學生為中心,充分發揮學生的主觀能動性,使學生置身于探索知識的情境之中。

2.項目驅動教學模式的特點

(1)行動導向性。在課程教學中運用項目驅動教學法體現了“為了行動而教學,在行動中教學”的行動導向性特點。通過實施典型工作任務即在工作中能夠反映教學內容、解決實際問題,具有代表性的知識和技能來進行實踐,開發出符合用戶需求的、具體的、具有實際應用價值的產品,以強化學生的職業認知、職業技能和工作經驗,培養學生認識問題、分析問題、解決問題的能力,實現了知識、技能一體化,教、學、做一體化。

(2)企業級管理性及職業化顯著性。項目驅動教學模式以項目貫穿教學的全過程,這也使得項目教學法實施過程中需要企業級的管理,使學生在教學活動中接受企業化的管理和職業化的訓練,熟悉實際工作的性質、內容、意義和工作方式,培養職業技能、職業用語、職業習慣等職業素養,對自己所學的知識、專業和將來要從事的職業形成更清晰的認識,從而強化了學生的職業認同感,促使其向職業角色轉化。

(3)自主學習及創新性。項目驅動教學法真正將學生置于教學的主體地位,以學生為中心來開展教學活動。在項目驅動教學模式下,始終強調以學生為主體、教師為主導的思想,因材施教。教師必須給予學生足夠的思考和活動的空間,充分發揮學生的自主意識及自主能力,同時在項目開發過程中,要注意及時給予學生啟發、因勢利導,通過項目訓練激發學生的求助欲和創造力,促使其自我提升和自我實現。

(4)跨學科性及社會關聯性。項目驅動教學模式是一種綜合的教學方法,并且不同的項目開發會用到不同的專業及領域知識,這使得僅靠計算機本專業的知識和技能不足以順利完成項目驅動教學任務。例如項目的執行需考慮到成本效益的經濟性、人員物資調配的合理性、產品材料應用的環保性等,那么就必須要用到經濟學、物流管理、材料科學等學科方面的知識。同時項目驅動教學模式將教學情境與工作情境相融合,具有鮮明的社會屬性,讓學生體驗到自己的工作角色、認識到工作的社會意義及創造的產品豐富價值,從而形成自己獨立的社會人格、基本職業能力(專業能力、方法能力、社會能力)和關鍵能力。其中,關鍵能力主要是指存在于基本職業能力以外的,能夠遷移到各種職業工作崗位中使用的能力。

三、地方本科院校計算機專業實施項目驅動教學模式的可行性

篇7

摘要:在研究生的計算機仿真技術課程教學中,針對機械工程類研究生的專業方向、課程體系的設置以及工科研究生自身特點,為培養研究生的自主學習能力、創新能力以及增強其工程應用意識,通過在計算機仿真技術課程教學的經驗積累,逐步探索出以項目驅動為主要教學方法,通過實踐應用,取得良好的教學效果。

關鍵詞:項目教學法;計算機仿真;創新;實踐

中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)24-0144-02

一、前言

研究生教學有其突出的特點,他們中多數人理論基礎扎實,獲取書本知識能力強。但同時也存在創新意識和創新能力不足、工程應用背景不夠的缺點。本人通過十多年研究生教學的實踐,結合本學院研究生專業方向、課程內容針對性強等特點,對如何在研究生教學改革中突出培養學生的自學能力、創新能力,增強學生的創新意識與工程應用能力等問題進行了一些改革創新。

二、課程定位及課程特點

隨著現代工業的發展,科學研究的深入與計算機軟、硬件的發展,計算機仿真技術已成為分析、綜合各類系統,特別是大系統的一種有效研究方法和有力的研究工具,計算機仿真技術已經廣泛應用在各技術領域、各學科內容和各工程部門。仿真技術已經在國防軍事、國民經濟、社會生活的眾多領域發揮了重要的作用,國內外眾多學者認為,仿真技術“正在成為與理論、實驗并列的第三種認識和改造客觀世界以及科學研究的手段”,因此仿真技術

被認為是“使能”技術。計算機仿真技術是仿真科學與技術涉及到的有關具體仿真技術中最為基礎的部分,具有綜合性、多學科交叉等特點。

為了拓寬機械工程專業基礎,提高培養對象的整體素質,更好地適應社會對機械工程專業人才的需求,高校工科專業的研究生應掌握一定的計算機仿真知識與技能。計算機仿真技術課程是我校機械工程學院面向所有研究生各專業方向的研究生開設的一門專業基礎課程,考慮專業應用需求并結合教學實踐情況,課程目的是通過本課程的學習,要求學生掌握計算機仿真技術方面的基本理論,基本知識和基本技能,培養學生分析問題和解決問題的能力,為今后分析、綜合各類工程系統或非工程系統提供一種有力的工具,以便能靈活應用所學的計算機仿真技術為本專業工作服務。

一方面,基于仿真技術課程的內容方法較多,實踐性強的特點;另一方面,授課對象專業方向較多、授課學時有限等特點,如何解決在有限的教學課時內講授內容繁多的仿真內容、對計算機仿真技術課程進行教學方法和手段的改革探索和實踐,以達到計算機仿真技術教學目標。

三、教學內容的設置和教學方法的選擇

課程開設初期,由于只是機械電子工程專業方向的同學選修,所以所講內容基本針對該專業方向進行設置。隨著選修人數的不斷增加,以及選修學生所屬專業方向的擴大,專業方向包括:機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、機械工程(專業學位)等,基本涵蓋了機械工程學院的所有專業方向。

計算機仿真技術課程涉及多個交叉學科,緊密相關的課程包括數值計算方法、計算機編程、計算機圖形學、高等數學、自動控制原理、現代控制理論、優化設計等課程。如何講出本課程的特點,并充分結合相關課程內容,必須在教學內容的選排上下功夫。

項目教學法是一種以任務驅動、以項目為基本教學單元,將理論教學和實踐教學有機融合在一起,強調綜合能力的培養在研究生教育中的重要性,突出學生在整個教學過程中的主體地位。因此,為了滿足各個專業方向學生的要求,使他們能夠掌握一門工程分析技術,為后續的學術論文和碩士學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段,本人在講授該門課程的過程中,逐年對教學內容、教學手段和教學考核方法等不斷進行調整和完善。

1.采取項目專題方式進行教學內容的講授,調整授課內容,采用專題教學方法使課程主題內容分明,有利于將仿真方法講深、講透。

2.擴展所授課程內容涵蓋的范圍,包括數值計算、優化設計、圖形可視化、控制系統特性仿真、控制系統設計以及與外部軟件的接口等內容,以滿足各專業方向學生的需求。

3.增加與課程相結合的實驗教學內容。計算機仿真技術本來是實踐性很強的綜合性技術,仿真技術本身是在對控制系統分析的過程中不斷完善和發展起來的。因此并結合各個專業研究生的不同研究方向,靈活設計若干個專題實驗,使學生學以致用,培養學生將該門課程應用于實際工程的能力。

4.采用多個工程應用實例進行教學,從系統應用、數學建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使學生從生產實際認知的研究對象,提升到理論高度的學習,應用所學的各科理論知識和技術手段,進行數學建模、仿真建模的建立,并對模型求解以及特性進行分析,獲得直觀結果,提高學生學習興趣,最終解決實際工程問題,培養學生解決工程實例問題的能力。

5.結合學科前沿,進行課堂討論。研究生在初步掌握了對系統的模型、仿真算法設計、仿真及結果分析這一流程后,為強化計算機仿真在實際工程的應用概念,在此基礎上,以項目形式,開展課程學科前沿以及⒏妹趴緯逃胂執技術融合等專題討論。

6.增加實驗環節,培養研究生工程實際應用能力。利用各種平臺,擴充計算機仿真技術資料,提供最新的仿真案例,結合教學團隊的科研課題,設計實驗項目,培養研究生工程實際應用能力。

四、項目教學法的教學效果

基于項目教學法計算機仿真技術課程的教學方法改革與實踐,滿足機械工程學院各個專業方向研究生的需求,教學方法和手段的完善,使研究生自主學習能力、創新能力和工程應用能力等得到了進一步的提高。

計算機仿真技術作為工科研究生的必備研究手段和技術,使學生掌握一門工程分析技術,為后續的課題研究、學術論文和學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段。

近五年的每年30―40人研究生選課,工程碩士每年20人左右選課,課程得到了各專業方向研究生的普遍認同。本人指導的研究生,發表與該課程相關的學術論文近20篇,撰寫的碩士論文均用到計算機仿真技術。

篇8

關鍵詞:專業規范;計算機專業;培養方案

目前,全國有800余所高校設置有計算機本科專業。一方面,社會對計算機專業人才的需求量在不斷增加;另一方面,目前高校培養的計算機專業畢業生卻得不到用人單位的認可,這說明社會對計算機專業學生的質量要求在提高[1]。

作為一所省屬地方多科性大學,武漢工程大學的計算機專業目前也正面臨著一個尷尬的局面。一方面,我們的生源、師資隊伍、教學手段等方面都不如部屬重點高校,它們的學生就業出口比我們多,譬如很多學生可以攻讀碩士,考研率要比我們高很多;一些國內外的知名企業、研究單位也愿意招聘它們的學生[2]。另一方面,一些職業技術學院的學生在職業技能訓練方面做了大量的工作,在動手能力等方面也有一定的優勢,加上其工資水平較低,就業形勢也好于我們[3-4]。因此,省屬地方高校如何建設好計算機專業,成為擺在我們面前的重大課題。

為不斷提高人才培養質量,在教育部、計算機教指委和武漢工程大學領導的共同關心和努力下,我校計算機專業成為全國首批14個“計算機科學與技術專業規范”推廣試點高校之一,開始按照計算機專業規范來制定人才培養方案,并結合我校實際情況和辦學特色,構建了新的人才培養體系。

1計算機專業建設現狀

我校于1996年開始招收計算機科學與技術專業本科學生。到目前為止,計算機科學與技術專業按四個專業方向進行設置,即計算機工程方向、計算機科學方向、軟件工程方向、信息技術方向。這四個專業方向開辦的時間有長有短,各專業的師資力量有強有弱,各專業又具有不同的特點。因此,需要根據自身特點及社會需求來找準本專業的定位,并依此來確定人才培養模式。

1.1學生規模和層次

目前,我校計算機專業現有在校學生900余人。學生的來源和層次可分為3大類。其中,計算機工程方向和計算機科學方向的招收對象為參加普通高考被二本檔次錄取的學生;軟件工程方向的招收對象為中職參加高考被錄取的學生;而信息技術方向的招收對象為專升本學生。由于學生來源和層次存在差異,我校計算機專業因此設置了4個專業方向。

1.2師資水平

計算機專業現有專任教師40余人,其中教授8人。絕大多數專任教師具有碩士以上學歷。其中,具有博士學位的教師15人,且中青年教師居多,師資隊伍整體結構合理,發展趨勢良好,符合專業目標定位要求,適應學科、專業長遠發展的需要和教學需要。目前,該專業已經擁有了一支平均年齡輕、知識結構合理、工作能力較強的教師隊伍。

1.3實驗(實習)條件

經過十余年的建設和發展,我校計算機專業已經建成能夠滿足實驗教學的各類專業實驗室10余間,可以承擔專業課程實驗、課程設計(綜合設計)、畢業設計等教學任務。同時還建設有校內實習基地。該專業的各項實習一般采用校外實習與校內實習相結合,集中實習與自主實習相結合的方式開展。這些實習條件滿足了教學需要,實習效果較好。2008年,我院建設的計算機實驗教學示范中心通過了湖北省的驗收。它的設立表明我校計算機實驗教學水平又上了一個新的臺階。

1.4科研及學科平臺建設

計算機學院經過多年的發展,科研水平不斷提高。目前,我院每年獲得的科研經費超過300萬元,承擔有大量國家級、省部級縱向科研項目,以及一大批企業合作項目。學院現有碩士專業2個,即計算機應用技術(工學、理學)和模式識別與智能系統(工學)。學院現有省級重點學科一個――模式識別與智能系統,以及智能機器人湖北省重點實驗室。這些科研平臺和學科平臺的建設給計算機專業教學提供了師資隊伍、實驗環境方面的有力支撐。

目前,我校計算機專業在人才培養,特別是教學工作中還存在一些問題。主要表現在課程設置不合理、知識體系不完善、學生實踐動手能力不強等方面。因此,如何制定一個合理的、切實可行的培養方案和人才培養體系,就成為一個亟待解決的問題。我們不可能完全向部屬院校的培養模式看齊,我們沒有那個硬實力,也沒有那個軟實力。我們也不可能向職業技術學院看齊,我們不能那樣做。我們學校的目標和計算機學院的目標都是要成為省屬一流的學校和計算機學院,而不是簡單地培養一般人才或技能型人才[5]。

2培養方案的制定

計算機教指委制定的計算機專業規范為我們解決上述問題提供了一個非常好的方案,也引起了學校、學院廣泛的關注和重視。計算機學院及時抓住這一契機,以專業規范為指導,制定新的培養方案。

2.1領會規范內涵

結合我校計算機專業學生來源廣、層次多的現狀,我們調整了專業設置。與計算機專業規范相一致,我們也將計算機專業調整為4個專業方向――計算機科學方案、計算機工程方向、軟件工程方向、信息技術方向。

我們于2007年就組織人員認真學習領會專業規范的內涵和現階段國際國內計算機教育的現狀和特點。計算機專業的內涵和外延已發生較大變化,計算機專業的教育內容已不再局限于傳統的計算理論、計算機組織與體系結構,而計算機軟件、計算機網絡、多媒體及其應用技術、網絡與信息安全等教育內容得以強化。我們對4個專業方向的各個方面進行了學習和研究,對每個專業方向的人才培養目標、人才培養規格以及思想道德素質、文化素質、專業素質、身心素質、獲取知識的能力、應用知識能力、創新能力、工具性知識、人文社會科學知識、自然科學知識、專業技術基礎知識、專業知識、經濟管理知識等進行了研究與分析。

2.2制定培養方案及實施

我校計算機專業在學習領會專業規范內涵的基礎上,按專業規范分別制定了4個專業方向新的培養計劃,并于2007級開始執行。

武漢工程大學主管校長和教務處對計算機專業的改革方案給予了大力支持,將其作為國家級教研項目立項,并給予經費上的支持,在教學任務安排上給予了適當照顧。

各專業教師積極參與這項教學改革工作,全面貫徹規范要求,重新制定新的培養計劃和授課計劃,積極按照專業規范要求調整課程教學內容。

培養計劃強化了系統的知識結構,突出了培養學生的實踐能力,符合地方高校的辦學特點。

在知識結構上,我們按規范的要求進行了課程設置。但由于總學時的限制,每門課程的學時安排不求多、但求精。同時,我們加大了實踐環節(實驗、設計、實習)的學時,提高了學生的動手能力。

我們進一步轉變教育教學思想觀念,踐行“重德育、厚基礎、強實踐、嚴管理”的教育教學理念,改革教學內容和課程體系,更新教學方法和手段,全面推進素質教育,著力培養學生的學習能力、交流能力、實踐能力、創新能力和社會適應能力,造就“基礎扎實、知識面寬,實踐創新能力強,德、智、體、美全面發展的應用型高級工程技術”人才。

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