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大学计算机小论文范文1
论文关键词:智能电网;电力特色教学模式;电力信息化和智能化
随着智能电网、绿色能源席卷全球,电力行业迎来了蓬勃发展的新时期,电力不但要信息化还要智能化,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又有电力专业背景的人才,这给电力大学计算机专业人才培养带来机会和挑战。结合电力大学的大电力特色,为培养智能电网急需的高素质复合型人才,开展计算机专业电力特色教学模式的研究和实践具有重要的意义。为了培养智能电网急需的信息人才,需要开展计算机专业的电力特色教学,首先要开设“电力信息化”课程。
一、我国电力信息化现状及智能电网的目标
电力信息化是指计算机、通讯等信息技术在电力工业各个环节应用全过程的统称。我国当今电力信息化现状是实施电力工业生产过程各个环节的信息化,包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、用电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。由此可见,信息技术是电力信息化的基础,各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心。提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨。智能电网将使电力信息化从数字化向智能化发展。智能电网是电力信息化的延续和飞跃。智能电网是飞速发展的信息技术与新能源变革融合在一起的产物。中国的智能电网目标是分三个阶段推进:2009年至2010年为规划试点阶段,重点开展“坚强智能电网”发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发和设备研制及各环节试点工作;2011年至2015年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术、装备实现重大突破和广泛应用并自主可控;2016年至2020年为引领提升阶段,全面建成统一的“坚强智能电网”,技术和装备全面达到国际先进水平。
通过分析我国电力信息化现状及智能电网的目标可见,各国探索智能电网建设的先行策略是信息技术应用。为实现智能电网的战略目标,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又懂电力信息化业务的复合型人才,因此,对计算机专业学生开展电力特色教学是非常必要的。
二、电力大学计算机专业电力特色教学模式
面对电力行业信息化飞速发展的形势,特别是智能电网席卷全球,电力大学计算机专业的教学模式在保有原有优势的基础上创建特色,开展以计算机技术为主、电力专业背景为辅的特色教学模式。2010年学校设立了计算机专业电力特色教学模式研究和实践的教改项目,以实现计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养。电力特色教学重点要放在计算机技术和电力专业交叉点上,电力特色教学的先行策略是由电力信息化这门课程承担此重任。2010年学校将电力信息化课程列入433门核心课程中。修改后的2008版教学大纲中电力信息化这门课程是计算机专业学生的必修课程,这不但要求电力信息化这门课程的内容不断优化,同时也要求对电力信息化课程的教学进行改革。
电力大学计算机专业电力特色教学模式的后行策略是在电力信息化这门课程改革和研究的基础上进行课程群建设,开设代表计算机技术和电力专业最新技术交叉点的“电力云平台”、“电力物联网技术”等课程,并将“电力信息化”、“电力云平台”及“电力物联网技术”三门课程纳入到一个课程群来建设。可见电力大学亟待探索并建立适合计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养模式。
三、电力信息化课程特点与教学现状分析
1.电力信息化课程的特点
电力信息化这门课程具有如下特点:
(1)涉及面广。电力信息化这门课程内容涵盖电力工业生产发电、输电、变电、配电、用电、电网调度等全过程的信息化与智能化。课程内容包括发电企业的信息化与智能化、变电站的信息化与智能化、电力调度中心信息化与智能化、配用电生产管理信息化和智能化、电力信息安全技术及物联网在智能电网中的应用等。
(2)技术先进前沿。电力信息化这门课程内容涵盖当今信息和电力领域的前沿技术、热点技术。如在讲解变电站的信息化与智能化这部分内容时要详细分析电力领域的热点技术IEC61850。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时要详细分析信息领域的热点技术SOA和电力领域的热点技术CIM及其在电力调度的应用。在讲解物联网在智能电网中的应用这部分内容时要详细分析当今信息和电力领域的前沿技术物联网、智能电网及云平台。
(3)与电力行业实际工程紧密结合。在讲解课程的各部分内容时紧密结合实际工程。如在讲解发电企业的信息化与智能化这部分内容时紧密结合发电企业的实际工程,如水电站厂级监控系统、火电站的DCS系统、发电厂?SIS系统、发电厂智能管理信息系统等。
(4)多学科的交叉。电力信息化课程是计算机技术、通讯技术、控制技术、电力系统背景知识的融合与交叉。在讲解课程的各部分内容时处处是多学科的交叉,如在水电站厂级监控系统中涉及计算机的网络通讯技术,涉及控制领域的PLC技术和现场总线技术,涉及水力发电特性专业背景知识等。
(5)电力信息化课程的教学内容是动态的,是与时俱进的,随着电力信息化和智能化的发展而不断地补充新内容,没有现成的教材。当今世界电力信息化和智能化发展非常迅速,如国家电网公司已经开展广域全景分布式一体化的电网智能调度技术支持系统研制。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时就必须补充这部分新技术。
2.电力信息化课程教学现状分析
(1)没有现成的教材,课程难度大,师资紧缺。从上述分析的电力信息化这门课程的特点可见,要求老师具备丰富的知识储备及电力工程经验。
(2)课程内容与电力实际紧密结合,学生没有现场工程概念,又是多学科的交叉,学生感觉课程难度大且抽象,学习兴趣不足。很多学生很想学好这门课,但他们中只了解信息技术,没有其他学科技术知识的积累。本课程开设在大三的第六学期,很多学生感觉困难后就放弃了,准备考研复习。
四、电力信息化教学改革的思想和方法
电力信息化这门课程是综合应用课程,教学思想和方法的改革是必要的,具体措施如下:
1.组建一支优秀的教学团队
通过引进发掘培养人才,组建一支优秀的教学团队。吸纳不同学科的拥有前沿的信息技术、丰富的电力背景和工程经验的老师进入团队,可以根据老师的特长安排讲解相应的章节。电力信息化这门课程可由若干老师共同完成。由于国内市场几乎没有相关专著和教材,已经组织讲课团队老师撰写并出版电力信息化教材。教材包含当今电力信息化和智能化最新技术并提供老师们的最新研究成果。该团队的老师需要及时了解电力行业的信息化和智能化最新动态的最新技术。除了合作项目途径外,老师要利用一切机会参加合作、进修和交流。通过团队的力量来解决没有现成的教材、课程难度大的问题。
2.补充课程中需要的其他学科知识
鉴于计算机专业学生的知识结构比较单一,在学习电力信息化课程时先为学生补充必需的计算机控制与通讯基础技术知识,包括计算机控制通道接口技术、PLC技术、串行通讯技术、现场总线技术及工业以太网技术等。在学习电力信息化的具体相关内容时为学生铺垫必需的电力背景知识和工程背景内容,如讲解水电站厂级监控系统时要先补充水力发电厂相关内容。通过利用一定的学时补充课程中需要的其他学科知识来降低学生课程学习的难度,使学生能快速全面地了解并掌握电力信息化技术。
3.新技术、新理念的引入
由于没有现场工程概念,学生在学习电力信息化课程时会感觉抽象、难以理解,老师有必要与时俱进地将新的技术和理念引入课堂中。例如可以引入当今电力行业流行的先进仿真培训软件,比如三维变电站仿真培训软件,让学生在软件上仿真漫游变电站并模拟各种操作。通过仿真软件让学生模拟接触电力工业现场,建立对电力工业现场的感性认识,提高学生的学习兴趣。
为了加强学生课后巩固教学环节,帮助学生消化和应用所学知识,可以将新的理念引入课堂中。借鉴西方本科教学及我国研究生培养的经验,本课程课后作业巩固环节可以尝试不同于常规计算机专业课程的方法。本课程要求学生在课后查阅大量的文献资料。每章的作业是查阅与本章相关的文献资料并撰写提交小论文,期末每个学生制作PPT文件并开展讨论。
在学生课后巩固教学环节中老师起着重要的引导作用。指导本科学生查阅相关文献资料时,首先要教会学生如何在海量信息中查找到需要的优秀文献,如何充分利用校图书馆提供的优质库资源,然后指导学生如何读文献,如何写小论文。要求学生在每章节后阅读15篇以上相关文献资料并提交小论文。教师要认真批阅学生的小论文,总结学生容易出现的普遍性问题,在下次写小论文时提醒学生注意。
4.实施案例教学
新的电力信息化教学实施方案与国内外电力发展紧密结合,既具有理论性又有很强的实用性。此课程在教学方法上必须将理论与工程案例结合,实施案例教学。案例可以来源于实际经典案例,也可以来源于老师们的最新研究的相关成果。在案例教学的过程中要培养学生如何将工程应用问题转化为计算机问题的能力。如在讲解IEC61850和CIM技术时,要剖析IEC61850和CIM是如何利用计算机技术中的面向对象技术来建模的。
大学计算机小论文范文2
关键词:计算思维;教学模式;计算机课程改革;计算思维课程体系
0.引言
近年来,众多专家学者关注计算思维,研究如何把它引入到大学计算机基础教育课程中,认为计算思维是近十年来计算科学和计算机学科中最具有基础性、长期性的重要学术思想。同时,国家提出了深化高等教育改革应该走以提高质量为核心的发展道路。为此,我们将计算思维融入计算机基础教学,努力构建“素质培养-思维训练-拓展创新”课程体系,形成教学整体解决方案,新的计算机基础教学计划已在北京交通大学全面实施。
1.“1+X”的计算机基础教学课程体系
1997年高教司155号文件《加强非计算机专业的计算机基础教学的几点意见》明确提出高校要将计算机课程纳入学校基础课程范畴,确立了计算机基础教学的必修课和入门课地位。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会2006年了计算机基础教学白皮书――《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》,据此构建“大学计算机基础”课程和6门典型核心课程的“1+X”的设置方案。“1+X”课程体系强调课程知识体系的完整性,内容涉及知识面广,理论内容较深,但由于实践体系不完善,因此难以达到教学目标。在教学实践中我们发现该体系课程内容设置忽视了非计算机专业对计算机知识的需求,没有充分体现计算机公共基础课程的特征,同时缺少完善的教学实践系统。经过多年的教学改革,我们积累了从线上虚拟实践系统到机房和硬件实验室的线下实验环境,我们整合这些资源,提出了“重文化-强能力-求创新”的计算机基础教学新模式(以下简称“新模式”),如图1所示。
实践育人是目前我国大学教育面临的新问题。尽管多年来大学教育一直强调教学实践,但是如何完善实验环境,使实践教学与课堂教学有机融合,是我们面临的问题。新模式注重实践教学体系,从计算机技术的产生、发展以及发展过程中里程碑式的人和事,使学生对计算机技术影响人类文明发展有了全面系统的了解;突出计算机技术在相关专业和交叉学科中解决问题的思维方式与科学方法,进而激发学生的思维与创造力;拓展学生的自我学习空间,构造多层次创新人才成长环境,使学生充分感受到计算机科学与技术的渗透力,面对未来敢于挑战。
基于新模式构建的课程体系突出公共基础课程的特点,从单纯的技能培养上升到强调通识知识、文化的学习和对学生计算机思维能力的培养。围绕新模式我们开展了一系列教学实践,构建以资源整合为基础的实践训练平台。
2.以计算思维为导向的计算机基础教学课程新体系
计算机基础教学课程新体系以学分制为基础实施目标管理,设定总体学分要求,学生可据此自主构筑知识结构。新的课程体系内容包括如下3层:
(1)素质培养层。通过大学计算机基础培养大学生所必须具备的计算机文化基本素质,在计算机基础知识与综合能力方面打基础,为后继课程作准备。
(2)思维训练层。以培养学生计算思维的基本方法和运用计算机的基本能力为目标。计算机程序设计作为大学计算机基础课程后的一门重头课,教学内容针对不同专业领域,覆盖面向对象的C++、Java、VB、Web等不同的实践环境,支持实现分类分层教学,满足学生的学习要求。
(3)拓展创新层。该层目标是开拓学生视野,提升学生综合应用计算机的能力,使学生具有基本的创新意识。通过一组选修课程(如与专业结合的计算机课程、前沿技术的计算机课程等),进一步培养学生的计算机综合应用能力和创新能力,满足专业需求和信息化社会对人才的需求。
3.以培养思维创新能力为核心的实践教学体系
3.1多层次人才培养的实践教学平台
按照新的教学体系,以文化修养熏陶和基本操作技能训练为基础,以计算思维素质培养为核心,以综合应用和创新能力培养为主线,构建新的实践课程体系(以下简称“新体系”)。新体系横向划分为4个层次,重视操作型和技能验证型实验,普及设计型和综合型实验,鼓励研究型和创新型实验。
第1层次为文化修养熏陶。学生通过计算机认知学习平台了解和认识计算机,注重计算机在人类发展历史上的作用和新的发展趋势,加深对计算机的学习与理解。该层次要求学生掌握计算机基本操作,如文字处理以及通过网络进行信息检索。学生可通过立体化学习资源以及课外辅导自行完成。
第2层次为基本技能实验。以操作型和技能验证型实验为主,注重基本的实验原理、实验方法和实验技能,初步培养学生的创新意识和综合素质。以计算机基本操作和基本应用为主,如掌握信息获取、数据处理、信息展示等相应软件的使用。学生可以通过选修课、实训等方式在开放的软件实验环境完成。
第3层次为计算思维素质实验。以设计型和综合型实验为主,训练学生的计算机程序设计能力,重在培养学生计算思维,主要包括C++语言程序设计、Java语言程序设计、VB语言程序设计、Web程序设计和网站与网页设计等课程。不同专业方向的学生根据专业需求进行选择。本层实验强调提高软件应用能力,培养应用所学知识解决工程实际问题的综合能力。
第4层次为综合应用与创新实验。本层次包括计算机硬件、数据库、计算机网络、多媒体等课程,以创新型、新技术和高层次应用实验为主,重在启发和培养学生的研究兴趣和动手能力,提高学生综合素质和研究能力。本层次的教学结合大学生创新项目,强调将教师的研究成果应用于教学中。教师根据自己的研究工作和科研项目实验项目内容。学生选择相应实验项目后,在教师指导下,自主地对实验项目进行分析和设计,以小论文或软件形式给出结果。
3.2“以学生为主体,以教师为主导”的实践教学模式
在教学实践中,我们发现提高教学效果的一个根本问题是如何提高学生的计算机应用能力,这需要通过大量的实验实践来实现。学生在课外练习中,经常遇到课堂上不曾讲授过的知识和问题,由于不能尽快获得教师的指导,使得一些疑难问题得不到解决,严重影响学生的学习兴趣和学习效果。为此,结合大学计算机基础课程的教学改革,我们对教师工作进行重新配置,保证线上和线下都能参与辅导。同时,安排高年级研究生进行实时线上辅导,安排教师在实验室值班,承担起学生课外计算机应用技能的辅导。我们构建以能力为主导的课程考试机制,检验学生是否掌握计算机知识和技术,即学生如何应用计算机解决实际问题。考试机制将提高计算机实测比例,根据解决问题的实际效果客观评判。总成绩为“基础知识+综合实验+教学参与”,占比为5:4:1。
建立学习奖励机制,即成绩结构中的教学参与成绩,对学习拓展模块和参与创新型实验的同学,综合其实验报告、实验结果演示、答辩等环节,对他们的学习主动性进行评价。在课程的总成绩中,实验成绩所占比例由20%提高到40%,对其别优秀的,经过答辩组老师的评议,其成绩可直接作为该课程的成绩,免予期末考试。
3.3“惠及大众,培育冒尖”的创新人才培养模式实践
ACM-ICPC(ACM International Collegiate Programming Contest)是世界上公认的规模最大、水平最高的国际大学生程序设计竞赛,是当代信息技术相关专业的大学生展示其创新实践能力和国际竞争力的高端平台。为此,我们构建了以ACM程序设计竞赛为基础的拓展创新训练平台,坚持“惠及大众,培育冒尖”的主导思想,践行“赛课结合,赛练互动”的执教方法,重视“训练平台,管理机制”的建设环节,获得了良好的实践效果。
ACM程序设计竞赛是少数精英型学生参与的活动,但是也不能曲高和寡、脱离大众。根据学生的实际需求,结合国内、国际不同层次的计算机竞赛要求,在重点培养拔尖人才的同时,充分利用优势资源,面向全校开设讲座以及校内竞赛,达到鼓励一般、重点培养的目的。
4.差异化教学实践模式
4.1基于学科差异的分类教学
好的教学体系需要一个操作性强的教学模式来支持。计算机基础教学面对全校不同专业的学生,每个专业的计算机能力要求差异较大。在对北京交通大学各学院调研的基础上,我们对专业需求进行分析、归类和总结,根据“学科专业、知识结构、培养层次”构建如下的计算机基础课程分类、分层和模块化的教学模式。
学科专业分为3个大类:理工类、人文/外语类、经济/管理类。
知识结构分为3个模块:大学计算机基础、程序设计基础和计算机技术与应用。
培养层次分为2个层次:基本能力培养和创新能力培养。
4.2基于学生个体差异的分层教学
根据学生个体差异,构建“强基础,重技能,鼓励创新”的层次教学结构,强化对理论知识的掌握和对实践能力的培养,如图2所示。
理论知识分为基础知识、专项应用和综合应用3层;实践能力分为基本技能、应用技能和创新技能。
新课程体系在教学实践中考虑学生的个体和专业差异,培养方案面向全体学生。如图2所示,基础教学强调对基本的概念、原理和方法的掌握,目标定位在使绝大部分学生通过学习能够掌握该课程领域的基本知识和技能。学生在学习过程中可以根据各自的基础选择学习或免修。个体培养而向优秀学生(如思源班、卓越工程师计划班、国际班等),该部分教学与学校的大学生创新活动和学科竞赛相结合,使学生有机会进一步拓展视野,提高能力。
4.3基于过程的模块化课程教学
在分类、分层次教学体系中,每门课程采取“重基础、强实践、过程考核”的模块化教学。每门课程包括基础知识模块和研究拓展模块。基础知识模块为本课程所有学生必须掌握的基础理论和基本技能;拓展模块为根据授课对象构建的该课程的专项应用知识和技能。我国中学计算机教育状况不均衡,为满足不同水平学生的求知欲望,考试采用阶段性过关考核方式,每学期安排至少2次考试,对于已学习过相关内容的学生可以参加第一次考核,通过后进入优秀学生培养过程的学习,进行拓展模块知识的学习。拓展模块由任课教师根据所在教学班的具体情况进行安排,充分发挥教师的优势,体现个性化教育。
4.4实践教学新体系
建立与理论教学并行的,既相对独立,又相互联系的实践教学新体系。新体系加强基础,拓宽专业知识面,培养学生综合实践能力,全面提高学生的实验知识、实验技能、工程素质和创新能力,加强学生的社会适应能力。新体系压缩了课内教学时数,增加实验时数,同时精选知识点和技能点。
教师在课堂上讲出内容的精髓后,让学生在计算机上练习实验相关的技术和方法。教学和实验时数一般达到1:1甚至1:2,如C语言程序设计课程,24学时上课,24学时实验教学,再加上24学时的课外实践。
5.教学实践与成果
5.1新课程体系应用
2012北京交通大学新教学计划规定非计算机专业计算机课程选修学分为4学分。根据计算机基础教育的指导思想与教育理念,大学本科学生入学后先学学计算机基础课程,然后选修1门程序设计课及相应的课程设计,如表1所示。
5.2教学实践成果
新课程体系经历了“研究-实践-调研-修改”的螺旋式发展过程,我们从教学实践中找问题,发现新方法,不断完善课程体系。
1)开展能力培养与思维训练相结合的实践教学。
利用自制的立体化教学资源,突出实验教学中的分类、分层的分级实践教学模式,以满足不同基础不同层次不同专业学生对教学的需求,实现因材施教和个性化培养。新课程体系在2010年选择了3个学院、4个课堂进行试点,2011年开始在新生范围内试运行,2012年在全校范围内试行新课程体系。
2)突出过程考核与理论考试相结合的能力检查机制。
利用自主研制开发的在线考试系统和试题库构建灵活的考核机制。自2008年以来每届新生的大学计算机基础课程考试全部采用“实验作业+课程设计”方式,强调对学生实践动手能力和计算机综合应用能力的培养;C语言程序设计课程采用笔试和上机编程相结合的模式,其他系列课程则分别采用开卷、半开卷等模式进行考核。
3)探索“惠及大众,培育冒尖”的创新人才培养模式。
2008-2011年间,北京交通大学代表队连续4年晋级ACM-ICPC全球总决赛,并获排名奖状,其成绩在中国大陆名列前茅(中国大陆只有上海交通大学、清华大学、北京大学、浙江大学、复旦大学、中山大学和北京交通大学7所学校连续4年晋级全球总决赛并获排名奖状);北京交通大学代表队在ACM-ICPC亚洲区预赛中获金奖5次、银奖9次和铜奖17次。
大学计算机小论文范文3
关键词:校企合作;实践教学;教学质量
中图分类号:G642 文献标识码:A
1引言
计算机专业是一个最具实践性的学科,实践教学贯穿计算机专业教学的始终,与理论教学相比,其同样具有非常重要的地位和作用。21世纪以来,计算机行业的新技术、新产品、新设备、新思想层出不穷,许多高校的计算机专业由于种种原因还在传统教学模式上徘徊不前,极大地影响了教学质量和效果,培养的学生不能适应新技术的要求,从而不被企业接纳,直接影响到了计算机专业学生的就业率。
2传统实践教学模式的不足
哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院成立于1993年,在建系之初的十几年时间,只有计算机科学与技术一个师范类的专业,初期的培养目标是为黑龙江省培养合格的计算机师资。十几年来,我院为黑龙江省及全国培养了2000余名计算机教师,充实到了全省各地的中学、中职及大专院校。
近年来,随着我国经济、科技的快速发展,随着社会结构的变化,高校毕业生这一特殊产品由原来国家计划招生、高校生产、国家分配这一培养模式逐步走向市场化,毕业生已经完全自主择业。许多高校所肩负的精英教育的任务也已经逐步转到大众教育。在这样一种浪潮的影响之下,许多高校的专业设置、培养模式、课程设置等都已经严重偏离市场需求,导致毕业生就业困难,甚至造成本科毕业生的就业率不如专科以及职业中学的情况。
(1) 空间封闭,学生视野狭窄
多数高校多年来形成的较为封闭的办学模式及教学模式,使高校养成了关门办学、关门实验的习惯。尤其是计算机专业,实践及实验课程完全在学校的实验室中完成。从教师设计实验题目,到学生选择题目、设计实验,再到完成实验的整个过程,都没有跳出“实验室”这个封闭的空间。学生在学习的过程中,视野得不到开阔,看不到企业的需求、看不到市场的需求,自然目标不明确。
高校培养的学生最终要到社会上生存,然而传统的办学模式和理念却和社会及企业严重脱轨,甚至毫无关联。关门办学培养出来的学生几乎完全不能立即投入到企业工作,IT行业尤其如此。
计算机专业相当数量的学生不得不选择在毕业前或毕业后,到社会上的学习班花高价学习企业需要的技术,然后才能顺利就业。企业需要的技术我们高校用四年的时间却没有教会学生,这是我们关门办学带来的后果。
(2) 内容陈旧,脱离就业市场
毋庸置疑,许多高校计算机专业的实验课程内容过于陈旧,有的甚至还停留在20世纪80年代的水平。教师设置的实验题目,本身就已经是十分落后的技术与方法,内容也已经严重落后。这样的实验实践教学安排,严重脱离企业与社会的需求,学生的积极性不高,即使完成实验也没有成就感。实验实践内容的陈旧严重影响了实验实践教学效果。
(3) 师资薄弱,实验设备落后
2000年高校扩招以来,高校的教师队伍也得到扩大。而近几年来,随着计算机专业新技术的不断推出,广大计算机高校教师的业务水平也已经大大落后于企业和社会所需要的主流技术,从而导致教学水平不高。一些教师在高校学习的就是当时已经过时的知识,走向工作岗位后又不能及时更新,造成了教给学生的知识必然是从“陈旧”走向“陈旧”的结果。
设备资金投入不足也是制约高校计算机专业实验实践教学发展的重要因素,众所周知,计算机专业知识更新快、技术更新快、产品更新快,这就要求高校计算机专业实验设备的更新也要快。学院的办学经费主要来源于学校的投入,受多方面因素影响,许多高校不能做到及时更新实验设备,设备的落后及老化使得许多实验无法开展,这也严重影响了实验实践的教学水平,严重束缚了专业的发展。
(4) 题目肤浅,学生缺乏兴趣
封闭的空间、陈旧的内容、落后的设备,再加上技术落后的教师,必然导致实验的题目及内容肤浅、枯燥。甚至有的实验题目就是已经讲过的例题或其翻版,丝毫没有创新和难度可言。没有创新、没有难度,对学生也就失去了兴趣,久而久之实验实践教学也就流于形式,学生也就不可能学到新知识。
3实行校企合作,积极探索实践实验教学改革
对于计算机专业来说,要想提高毕业生的就业率就要培养符合社会需要、符合企业需要的合格的有竞争力的毕业生;要想培养有竞争力的毕业生必须加强实验实践教学改革,与社会、与企业无缝对接;要想与社会、与企业无缝对接,必须实行校企合作。
哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院早在2004年就已经意识到上述问题,几年来,领导班子积极转变思想、多方探索解决渠道、努力提高办学水平、运用科学办学理念、实时跟进市场需求,本着“要以就业和社会需求为导向,加快高等教育教学改革,科学合理地调整学科专业结构,切实提高高等教育质量”的指导思想,通过校企合作、共建实习基地、“3+1”办学模式、派教师进驻企业学习等措施,针对实验实践教学改革,开展了一系列工作,已初见成效。
3.1开门办学、多方寻求校企合作
学院领导班子利用各种机会多次外出参观、调研、访问,几年来,陆续访问了北京昊海融星技术有限公司、北京德亿方科技开发有限公司、北京国信贝斯软件有限公司、北京东方博元科技发展有限公司、北京科瑞尔斯有限公司、加拿大达内IT培训集团、沈阳东大阿尔派软件公司、大连东软集团等多家企业。通过参观、调研,逐步开阔了视野、统一了思想,制定了一系列改革方案,并逐步得到实施,从目前情况来看,取得了丰硕的成果。
3.2调整课程设置,重视实践实验教学
社会企业所需求的人才多是实用型、应用型人才,所以以往“重理论”的课程设置越来越显得不适应新形势的需要了。过去的课程设置注重“大而全”,从而忽略“精和专”,学生什么课程都学了,但又什么都没学会,对多数知识只知道概念,不懂得如何应用。学校的教学过程中,各门课程之间的耦合度低,缺乏必要的衔接及过渡,学生学到是离散的、相互之间无关联的知识,不能综合运用。
针对以往课程设置上存在的问题,学院领导班子多次研究,制定方案,进行改革,已初步探索出一条课程设置的新路。
(1) 首先,压缩公共课程课时,减轻学生学习压力。例如计算机导论、计算机英语等课程,可适当采取集中授课或者讲座式授课的方式,考试方式采取大作业、写小论文、小报告的方式考核成绩,大大减轻了学生的学习负担。
(2) 其次,对C++程序设计、数据结构、数字电路等专业基础课程,学院大力加强了实验教学的建设。增加了学时、提高了要求、组织相关教师编写专门的实验教材,并额外在学完本门课程的下一个学期增开了课程设计课。在实验及课程设计教学过程中采用建构主义教学理论,以学生为中心,采用任务驱动式教学方法,让学生在自学中、在同伴学习中、在研究型学习中、在解决问题的学习中、在老师的辅助下完成知识在大脑中的构建。运用这种学习方法,学生学习的主动性提高了,学习兴趣提高了,学习效果自然就好了。
3.3校企联合,共建实验室
资金不足是困扰学院领导的一个难题,技术落后也是制约教学发展的一大因素。实行校企联合培养的模式以后,学院与企业共同联合建立实验室,企业派工程师到实验指导实验教学。这既解决了资金,又带来了最新技术,使得学院的实验实践教学立即与企业接轨。
3.4选派教师到企业学习、提高师资水平
为了实现技能人才培养目标,高素质的“双师型”教师队伍是必不可少的必要条件,如何来建设高职院校的“双师型”师资队伍是首要问题。办学的实践证明,良好的师资队伍是培养合格实用人才的有力保证。
为了提高我院教师的专业水平,我院有计划的选派教师及研究生到企业学习、工作,参与企业的项目开发与建设。这一措施有力地促进了教学工作、提高了教师的专业能力、加快了教师的知识更新。努力做到企业需要什么,我们的教师就精通什么,我们的学生就会什么。
教师参与企业技术服务和项目开发,以提高教师的实践能力,高职院校的“双师型”教师,是实现人才培养的前提。何谓“双师”,既能从事理论教学,又具备较强的实践能力,能够完成对学生技能培养的教师加工程师或技师的一体化教学人员即为“双师”。因此,学院要鼓励教师参加企业的项目开发与技术应用,使教师的新技术学习和实践技能得到提高。在参与企业技术服务和项目开发中,教师获得实践技能的训练,使教师成为真正意义上的“双师型”教师。
例如,2006年度选我院派2名教师及5名研究生到哈尔滨奥利科技有限公司在岗学习半年,参与了公司的软件产品的研发、销售以及售后服务的各个环节。
今年下半年我院还将继续选派教师及研究生到公司学习,并把这一制度始终贯彻下去。
3.5建立实习实训基地、实行“3+1”培养模式
企业为学院提供了舞台。合作培养的模式解决了学院资金不足的问题,学院选择企业做为实习实训基地,既解决了大量学生实习困难的难题,又使学生的实习经费真正发挥了作用。学院选择企业作为“3+1”培养模式的第四年培养地,既为企业输送了大量的预备人才,节约了大量生产成本,又为学生搭建了良好的培训舞台,为学院节省了大量实习费用,一举多得的举措使得企业满意、学生满意、学校满意。校企联合培养给学院带来了巨大的经济效益和社会效益。
3.6校企合作,开发应用软件
结合不同企业的特点,在与企业合作办学的过程中,我院与企业达成了合作开发应用软件的协议。充分发挥企业及学院的各自优势,各自发挥力量,共同承接社会上的应用软件设计项目,既可以得到经济效益,解决办学经费不足的困扰,又可以为我院教师及学生提供实战舞台,极大地提高我院教师及学生的专业水平。
4结束语
综上所述,校企联合是一项于企业和学校都有利的事业,是使计算机教育步入可持续发展的良性循环的必经之路。我院与企业进行合作,不只是停留在引入学生实习、实训和认证课程方面,而且从专业设置、课程设置开始,充分考虑到企业和社会的需求,在整个教学过程中,利用先进的教育理念、教育方法和手段进行教学改革,探索培养实用型人才新的办学模式和学生培养模式。
参考文献:
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Study on College-Enterprise Cooperation in Practical Teaching of Computer Majors
YU Yan, WANG Jian-hua
(Harbin Normal University Institute of Computer Science and Information Engineering, Haerbin 150025, China)
大学计算机小论文范文4
关键词:智能科学与技术;专业启蒙教育;课程
0 引言
经过十几年的发展,目前我国已有几十所高校相继设立了智能科学与技术专业。作为国家民委直属的民族高校,为顺应学科交叉和未来技术发展的趋势,中南民族大学计算机科学学院近年来申请并设立了智能科学与技术本科专业。在对智能专业新生培养的过程中,教学团队借鉴其他高校先进经验并结合计算机科学学院现状,针对智能科学与技术专业学生的特点,探索和尝试一种多元化专业启蒙教育模式,其目标是通过对大一学生进行专业启蒙教育调动学生学习专业的主观能动性,激发学生研究专业知识的兴趣,帮助学生认清自己的优势与不足,制订出适合自己的专业学习规划和职业规划。
我国的传统教育一向重视启蒙教育,宋代朱熹就曾著有《易学启蒙》一书。启蒙是教育永恒的使命,针对个人的启蒙通常是教育活动的主要形式。专业启蒙教育是大学专业教育的起步,对学生的专业学习及职业发展具有基础性意义。
1 专业启蒙教育的现状’
当前一种较普遍的观点认为专业启蒙教育就是对新生进行“专业百科知识”的启蒙,通过专业导论课程教学实现。传统专业导论课程的教学一般可以分为专业概况介绍、专业培养体系与学习目标讲解、学习方法与兴趣培养、该专业的社会需求和就业前景等4个部分。与其他许多理工科专业一样,智能科学与技术专业的教学计划中也会有在第一学期开设智能科学与技术导论课程,但由于智能专业具有交叉性、综合性并且受到传统教学体系等诸多因素的影响,智能专业导论课在实际课堂讲授过程中遇到一些困难。例如,由于受教学计划制订规则的限制,包括平均的周学时数、学分数以及专业课程前后衔接等,教师在学生大学4年的第1学期甚至第1学年很难安排其他专业课教学。
根据笔者对一些开设智能科学与技术专业院校的教学计划和大纲的调研情况看,许多学校和中南民族大学计算机科学学院目前的情况相似,在第一学期安排的专业课是C语言程序设计,在第二学期安排数字逻辑和(或)C++程序设计等专业基础课。这就导致在智能专业第一学年中,智能科学与技术导论课“独挑”专业启蒙教育重担的结果,可能出现的问题主要体现在以下几个方面。
1.1 专业的“点、线、面”难以顾全
1)有限的课时数与丰富的内容难以匹配。
智能科学与技术专业集计算机软硬件、自动控制、网络等现代科技于一身,是一门多学科交叉的综合性学科,因此其内容之丰富、难度之深、应用面之广可想而知,而导论课能安排的学时很有限。这使得教师在上导论课时很难兼顾知识面与知识深度,要想完整并系统地在新生面前展现该专业的前沿性内容非常困难;许多学生听完导论课后难以从宏观角度理解和认识智能专业,常常会产生“雾里看花”、不知所云的感觉。
2)专业导论课与专业理论课衔接不紧密。
万事开头难。大一新生由于知识结构不完整并缺乏认知能力,难以从整体上把握学科形态,对导论所涉及知识的理解和掌握程度有限,然而等到高年级再接触大量专业课时,学生已基本忘记了入学时学习的导论课基本内容。由于缺乏对该专业的宏观把握,学生在后来的专业课学习中常常是孤立地学习某一门专业知识,很少会主动并且有意识地将相关课程联系起来学习。这就妨碍了学生综合运用所学知识能力的提高,不利于学生发散性和创造性思维的养成。
1.2 学生普遍缺乏对未来的规划
1)对专业产生片面性认识。
按照现行的教学计划安排,智能专业的新生多半从计算机类课程开始进行专业课学习。专业启蒙教育中也特别强调计算机技术的重要性,再加上新生易受“先入为主”效应的影响,一些学生在和笔者座谈时就流露出只要学好计算机课程,掌握几门编程语言,今后就能够胜任智能系统开发设计工作的想法,这种想法在以技术至上为学习理念的学生中很具有代表性。
2)对专业的学习兴趣难以维持。
教师在上导论课时都会精心准备一些课件和素材,以便新生一开始就能产生对该专业知识的好奇,但随着时间的推移并且较长时间没有深入到专业学习与研究中,很多学生对该专业的学习兴趣下降,有的甚至将兴趣转向其他专业。笔者在跟踪抽样走访中发现有一些学生已流露出厌学情绪和转专业的想法,对自己的未来也缺乏规划。
1.3 专业认知度与相互沟通能力有待提高
通过对计算机科学学院2012级智能专业新生进行走访和座谈,笔者了解到很多学生特别是来自于民族地区的学生在上大学前很少或者根本没听说过这个专业,许多学生的专业志向是家长或教师帮忙填的,还有相当一部分是专业调剂。这就造成整个年级中,第一志愿报考智能科学与技术专业的学生比例低于50%,也就是说有一半以上的新生是“被智能”。
就民族院校自身而言,少数民族学生的比例超过汉族学生,有较多的学生来自土家、壮、苗、回、畲、朝鲜等民族,即使是汉族学生,他们也多半来自于各地的自治县或自治乡,因此这些学生除了具有一般大学新生的特质,如由于在初高中阶段一心准备高考,而缺乏对社会的了解,对所报考的专业知之甚少外,还受到基础弱、底子薄、知识面窄、见识不多、思维不够活跃、羞于表达、汉语表达能力较弱等因素的困扰。这就势必导致一些学生对智能专业的认知度低,对即将开始的专业知识学习也没有准备,兴趣不高,得过且过,与教师间的相互交流也存在一定障碍。
2 多元化专业启蒙教育模式与实施步骤
在对计算机科学学院当前专业素质教育存在的问题进行探讨后,笔者认为从大一开始就应采用多元化的策略开展智能专业启蒙教育,着手培养学生对学科的认知感,在学习方法和创新思维上给予启蒙和引导,帮助学生形成自己的专业视角和学科分析架构,为今后专业学习打下良好基础。
2.1 制订教改计划。促进专业启蒙教育
刚入学的新生对于学校的学习和生活环境比较陌生,加上不同民族学生在生活习惯、风俗、待人接物观念上有差异,新生之间渴望相互交流对新学校和新专业的看法,但苦于交流渠道的欠缺。根据以往的观察发现,能否有效地融入班级和团队,是影响学生未来专业学习的一个非常重要的因素,因此笔者在新生专业启蒙教育中将如何解决学生与人沟通的问题放在第一位考虑。只有先解决了学生思想和交流方面的问题,才能为他们解开心锁,为专业学习营造一个良好的氛围。
从2012级智能科学专业的学生进校开始,我们就在新生中开展放飞梦想的“云帆计划”。选派优秀专业课教师担任智能科学各小班的班主任。各班主任从新生踏入大学校门的那天起,就从各民族学生自身的特点人手,通过定期个别谈话、班委会、各民族学生宣介会、专业学习规划讨论会等形式有计划、有目的地帮助他们增进彼此了解,加深其对智能专业的认识,引导和强化班级学风建设。这种目的明确、有计划性的活动形式极大地提升了班级凝聚力,使得班上新生之间的关系更加融洽,同时为后续科研兴趣小组和学科研讨小组活动的顺利推进奠定基础。
2.2 建立专业教师辅导访谈制
为了进一步提高学生对智能专业的认知和学习兴趣,智能专业教学团队作为辅导教师组织了多次师生访谈。在访谈过程中学生提出很多他们关心的问题,如大学课程学习和高中课程学习有什么不同?与同班同学和同寝室同学间的关系该如何处理?C语言学习的重要性体现在哪些方面?除了专业书籍之外,还有哪些书籍是学生在大学阶段需要了解的?考研和找工作的关系该如何处理?机器人与智能专业有何关系?智能专业毕业生的就业趋势怎样?少数民族学生如何学好智能科学与技术专业课?
针对这些问题,辅导教师不是只进行简单的说教,而是本着“授人以鱼不如授人以渔”的教育宗旨,尽量从客观、专业的角度阐述自己的观点和看法,通过介绍案例、科技信息动态及教师自我学习的亲身体会,引导学生就自身关心的问题进行思考和探索。此外,教师还特别提出学生要学会根据自身的情况对前人的成功经验有所取舍,批判地继承前人的观点,力求探索出一条适合各民族学生的求学成长道路。
2.3 改进教学模式
在师生间关系更为融洽的基础上,笔者采用“纵、横”结合的方式进行新生专业启蒙教育。“纵向”方面主要是从课程配套与衔接上进行改革尝试,以智能专业导论课为专业启蒙先导,以各专业骨干课程的宣介为后继,让新生既了解将要学习的内容,又在第一时间找到和认识相关教师,为其早日进入专业学习作好铺垫。
“横向”则是将课堂教学与对学生的平时管理相结合,营造出思想与专业教育相互结合和相互促进的教育氛围,在学生的感性世界和理性世界之间搭好桥梁。具体做法有:为了激发学生的学习兴趣,该教学团队抓住智能科学与技术导论课开设的时机,摒弃一贯的说教方式,在导论课教学中引人技术宣讲会、专题报告会、教学实践环节,请不同研究方向的教师就各自研究领域的研究动态和应用前景介绍前沿技术和最新动态,让学生既感到智能的有趣,又了解智能专业的一些重点和难点。
另外,我们还在课余时间通过组织新生参观开放实验室和教师研究室、与课题组中的研究生座谈、鼓励新生与高年级优秀学生组成同民族和同乡学习互助组等活动,让学生在脑海中初步建立起知识、技术、专业和学科间的联系。同时,从大一开始就安排新生参加大学生电子设计比赛、大学生创新比赛、机器人设计比赛等一系列学科竞赛,激发学生的好奇心和求知欲,帮助他们逐步了解智能专业学习和研究的基本方法。
2.4 组建兴趣小组,实现自我引导
在发挥学生自主积极学习的诸多因素中,兴趣爱好尤为关键。为了使得兴趣成为促进学生进一步学习的直接推动力,从新生入学之初,笔者就有意识地引导和协助新生自发组成兴趣小组,以小组为单位参与各类学科竞赛和班级活动。最初的分组情况表明新生在早期更倾向于以寝室为单位参与各类活动,如在专业规划演讲比赛、电工实习、竞赛科目选择等班级活动中,学生更多地以寝室为单位进行分组,原因在于同一个寝室学生的作息时间比较一致,方便大家统一行动。
然而,随着学习的深入,寝室的界限渐渐模糊,将学生联合在一起的更多的是共同兴趣和爱好。这种方式建立起来的关系更加牢固,并且在这样的兴趣小组中每个学生的分工更加明确,团队中的每个成员都希望能为小组作出贡献,因而更能激发出学生的创作灵感,提高学习积极性。这一点在后续开展的机器人创新比赛中得到了很好的证明,如2012级智能专业的学生通过联合、分工、协作,利用课余时间完成了选题、分析、搭建构型、软件编程、报告撰写、视频拍摄上传等流程,最终顺利地完成了预定任务,向组委会提交自己的设计作品。通过兴趣小组的成功运作,各个兴趣小组已开始成为优秀学生专业启蒙教育的宣传站,成为吸引新生钻研科学知识的“吸铁石”。
2.5 设立多层次考评模式
传统的考评体系主要偏重于学生的卷面考试成绩,这种考评模式过于片面,不利于创新型学生的发展。为了适应当今社会对复合型、创新型人才的需求,结合智能科学与技术的多学科交叉性、融合性、综合性很高的学科特点,我们在专业启蒙教育别注重综合考评体系的建立。
我们将专业导论课的考评分为多个层次:(1)卷面考试。期末考试仍然采用书面形式,注重对学生掌握基本概念和基础内容情况的考查。(2)讨论报告。针对导论课教学内容,组织学生进行专业知识认知的专题讨论会,学生以小组为单位进行选题、资料查阅、PPT制作和小论文撰写,最后进行答辩讨论,从而训练和培养新生分析问题、逻辑推理、书面及口头表达的能力。(3)实践环节。教学实践环节会让新生实际动手制作小型简易的微控制装置,增强感性认识,锻炼动手能力。
该考评模式设立的目的是让新生除了重视基本学习能力的提高外,还要从一开始就注重锻炼自己的自学能力、操作能力、表达能力、思维能力和创新能力等。这种多层次的考评结果同时也可以作为日后选拔竞赛学生的重要评判依据。
大学计算机小论文范文5
【关键词】开放性;实验室;模式;积极性
实验室是教学的主要环节,也是科研的主要场所,现在普通存在着利用率偏低的情况,极大地浪费了相应的资源,实验室开放有利于学生和老师充分利用实验室资源进行实践活动,有利于激发使用者的主观能动性,培养他们的创新思维和提高他们的综合素质[1, 2],同时在项目实践中逐渐掌握思考问题,解决问题的方法,提高学生创新实践的能力。因此建设开放性实验室具有很大的现实意义和必要性。
1.高校实验室开放的背景
现在很多学校都存在理论课偏多,实验课少的问题,学生都是被动的接受,也是根据老师设定的实验步骤进行,不能主动学习,与老师的互动环节也很少,很多国外的高校和国内的重点大学培养出来的学生实践能力都强,跟他们很好的实验教学有着密不可分的关系。另外实验室中非课时段设备闲置,设备年利用率低。
2.开放性实验室的模式
2.1对象的开放
开放性实验室要做到人员的全面开放,做到对本专业师生开放,也对跨专业、跨学科、跨院系的师生开放,只要是在校的本科生、硕士、博士或在职的教师都可以来实验室学习计算机方面的知识。
2.2实验室时间的开放
现在实验室应改变过去受课时数和进出时间限制的静态管理方式和改变目前开放性实验室使用效率较低的实际状况.应根据使用者的不同需求,提供具有不同安排的实验时间[3],让学生实现时间任选,上班时间或晚上,周末由值班老师进行管理和相应实验的指导,做到实验室的全天开放。
2.3实验内容的开放
现在实验室的开放内容大部分是课内的实验部分,这些内容一般比较单一,且多为验证性实验,综合性,设计性实验难以开展,如果在课外的时间对学生也开放,他们便也可以弥补上课期间实验课时少的问题,供学生自主学习或为参加竞赛的学生提供场所和指导,他们也可以做一些小发明,小制作,小论文等课外科技活动实验,这样可以调动起学生学习的兴趣和自主性,又提高了实验设备的的利用率。
2.4实验室设备的开放
要对实验室中现存的设备和贵重仪器实行“专人管理,多人使用”的方法,在加强设备管理的制度化和规范化的同时,提高设备的利用率。
2.5其他功能的对外开放
开放性实验室应充分利用现有资源,鼓励学校的各个社团,各兴趣小组进行学术讲座,培训活动,在这一过程中,可以根据情况进行一定标准的有偿服务,既可以开辟实验室管理经费的来源,提高效益,对当地社会发展和科技教育也将起到积极有效的促进作用。
3.建立开放实验室的条件
更新观念,强化开放的意识是建立开放实验室的前提条件。实验室的封闭管理给有限的实验资源造成了很大的浪费,学生只能在有实验课的时候才能进人实验室,使学生没有自由支配实验的时间和权利,学生的实验时间、实验机会全被固定的实验内容和实验时间所束缚,限制了学生的动手能力与创新的机会[4]。所以我们实验教师必须要更新观念,营造一个开放性的实验环境,为学生创造更多的、具有开拓创造力的实验机会。只有更新观念、强化开放的意识,才能真正地实现开放的实验室管理模式。
3.1学生要有一定的学习自觉性
学生只有在一定的学习自觉性的前提下,才能保质保量的完成实验教学,也是在有学习自觉性的前提下建立开放实验室才更有意义。
3.2加强实验室师资队伍建设
我国一流高校与国外著名高校差距的一个重要表现就是实验技术条件与实验技术师资力量的差距大,近年来,国家采取多种形式筹集资金,发展教育,并加强实验室建设,但高校实验室的依附和配角地位还是一直困扰着从事实验教学的人员。目前仍然存在实验室师资队伍普遍学历偏低、科研创新能力不足等现象,另外从原始的实验室到开放性的实验室,学生实验内容和复杂度的增加,势必要求有一支高素质、专兼结合、数量充足且相对稳定的师资队伍已势在必行,这样才能更好地为开放性实验室奠定基础。
3.3增强实验教师的责任感与服务意识
实验室的开放必然导致实验室的管理与维护工作量增加,所以每位老师都应增加自我责任感,立足于本职工作,发扬主人翁意识,实现工作绩效的最大化。
3.4增加相应的经费
增加实验经费是建立开放性实验室的重要保障。实验室的开放必然导致实验仪器设备的使用量增加,只有实验经费充足,才能保证损坏的设备得到及时的维修,保证实验室的顺利运转,实验老师的工作量增加,必定要给予相应的补贴,这样可以增强整个实验室工作人员的信心,只有这样才能调动实验室人员的工作热情和积极性这些都需要强大的资金作后盾。
4.结束语
开放性实验室在于自由性,学生能够自由接触实践场所,学生进实验室的时候不应该有着被迫的心态,而是自主的,要像管理图书馆的方式一样开放实验室[5-7]。实验室开放为师生的教与学提供了一个优良的实验教学和科研环境,实现了教与学的融合,调动起学生学习的积极性,有助于培养学生独立分析、解决问题的能力,增强其创新意识,使实验变成思维、探求、感悟的实践过程,同时也为社会提供了一个分析检测的平台,使人们的生活更加依赖科学。
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[关键词]新建本科院校 数学与应用数学 应用型技术人才培养
[中图分类号] C961;G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0093-03
一、研究背景和现状分析
自1999年高等教育扩大招生以来,我国新建本科院校的数量已达到普通本科高校数量的三分之一,成为我国高等教育的重要组成部分,是我国高等教育由精英教育阶段迈入大众化教育阶段的主要力量,也是建设高等教育强国战略大格局中的重要生力军。新建本科院校的特点之一,体现在办学思路、人才培养模式和规格等内涵方面的“应用型”特点,反映了该类院校的应用型本科教育办学定位和应用型本科人才培养目标定位的要求,反映了新建本科院校的地方性、区域性特点,致力于培养服务地方社会、经济、文化、教育等方面的应用型人才。
应用型大学是在高等教育由精英教育向大众化教育转变的过程中形成的,应用型与大众化是并行的相对概念。国外应用型大学的特点在于以就业为导向,重视构建实践教学体系、培养学生的创新能力。
国内新建本科院校数学与应用数学专业应用型人才培养的研究,主要是从应用型人才培养方案的构建、模块化教学体系的优化、应用型师资队伍的建设、学生应用能力的培养、实践教学的改革等方面探讨了数学与应用数学专业教育教学改革的方法,提出了明确应用型培养目标、优化模块化教学体系和创新培养模式的专业建设思路。强调实践教学环节是数学与应用数学专业应用型人才培养必不可少的重要环节,它具有深化知识、验证知识、整合知识,并将知识转化为智力和能力的重要作用,是课堂理论教学必不可少的延伸,也是对课堂理论教学效果的检验。同时,实践教学环节在培养学生的学习能力、协调沟通能力、创新能力和创业能力等专业能力和素质方面具有不可替代的作用。此外,重点讨论了数学建模和数学实验在数学应用型人才培养方面的作用。因此,实践教学环节真正起到了新建本科院校加强沟通、适应地方经济社会发展的“桥梁”作用。
贺州学院数学与应用数学专业的人才培养,是在传统的数学教育专业的基础上,结合地方社会、经济、文化和教育等领域发展的需要,围绕“立足贺州,服务区域,面向基层,突出特色”的办学宗旨,明确了我院数学与应用数学专业人才培养的改革方向,提出应用技术型人才培养的综合改革目标,即从数学与应用数学专业的课程建设、教学方法改革、学生创新精神培养、师资队伍建设等方面构筑应用技术型人才培养的教学体系,使学生具有扎实的数学理论基础和数学应用意识,具备熟练应用计算机等信息技术手段进行科学计算和数据处理分析的能力,能胜任科技、教育、经济、金融等部门的研究、教学和管理工作或继续攻读研究生学位的应用技术型人才。
二、综合改革的做法
(一)围绕应用技术型人才培养目标,加强课程建设,培养学生良好的数学应用素养
课程建设是高等学校教学建设的基础,是学校教学基本建设的重要内容之一。加强课程建设是有效落实教学计划、提高教学水平和人才培养质量的重要保证。
1.以社会需求为导向,加强课程平台建设
人才培养方案是一个动态的方案,它是随着社会的发展而不断发展变化的。理学院注重与地方政府机关、行业企业等部门的密切沟通,与这些部门的专家学者充分调研后,理学院将数学与应用数学专业的课程平台建设定位为:以“厚基础、宽口径、重应用”为宗旨,优化课程平台体系,整合教学内容,旨在培养具有良好的人文科学修养和数学应用素养的应用技术型数学人才。
“厚基础、宽口径、重应用”体现在课程平台体系以扎实的基础课程为支撑,培养具有较强“通识”水准的数学与应用数学专业人才。课程平台体系以公共基础课、学科基础课和专业基础课组成,公共基础课是指校级公共课,如大学英语、大学语文、大学计算机和“两课”等人文社会素养方面的基础课程,旨在培养学生高尚的思想品德、健康的身体与心理等素养;学科基础课是指数学学科的基础课程和主干课程,如数学分析、高等代数、概率统计、解析几何等课程,旨在反映数学学科大类的共性,加强学生学科基础,为学生后续发展提供扎实的理论基础;专业基础课是指同专业知识、技能直接联系的基础课程,它是学生掌握专业知识技能必修的重要课程,有利于学生的专业学习和毕业后适应社会发展与科学技术发展的需要,专业基础课可按学生兴趣和方向进行分组,这是“重应用”的特色。理学院数学与应用数学专业的应用技术型特色目标为:培养具有较强数学应用素养和计算机应用素养,具有进行复杂数据处理和分析能力,能胜任社会、教育、经济和金融等领域工作的应用技术型人才。为达到这个目标,我们设计了以下几个方向供学生自行选择,A组:常微分方程,数学物理方程,复变函数,实变函数,泛函分析,数值分析,科学计算,数学模型与matlab软件应用;B组:数理统计,随机过程,多元统计分析,运筹学,统计软件应用;C组:面向对象程序设计,中学数学教育概论,中学数学教材教法,数学史。
2.拓宽教材资源建设,丰富教学内容
教材建设是课程建设的重要内容之一,是丰富课堂教学内容的主要途径,也是进一步深化教学改革、巩固教学改革成果、提高教学质量、造就高素质应用技术型人才的重要环节。一方面理学院教材建设重点在于实践教材和网络课程教材方面的建设,实践教材着重体现教材的实用性、完整性、适应性和实践性特点,教材的形式突破了传统的纸质教材的形式,向电子教材、多媒体课件、网络课程教材和音像教材发展,这些教材具有能展示真实情景、更新及时的特点,符合数学与应用数学专业应用技术型人才培养目标的要求。另一方面,理学院重视内隐性教材资源的挖掘与开发,我们要求每个教师备课时尽量挖掘潜藏于显性教材深层的隐性知识,如数学知识的文化元素、过程元素、逻辑元素、背景元素等[1],在向学生传授数学应用知识时,要将数学思想、数学精神、数学价值观和数学美感贯通到整个数学课堂教学中去,使学生的数学应用素养得到真正的提升。
3.提倡开展有效的课堂教学模式与教学方法,提升教学效率和教学质量
“有效”课堂是指课堂教学要有效果、有效用、有效率。有效果是指课堂教学要指导学生有效掌握知识达成教学目标,努力追求教学效果;所谓有效用,指当下的学习应该对后续学习、终身学习有用;有效率是指单位时间内完成一定量的教学任务。积极推行基于实际应用的案例教学、项目教学和虚拟现实技术应用,专业课程运用真实任务、真实案例教学的覆盖率要达到100%,主干专业课程企业和行业的参与率要达到100%。根据数学与应用数学专业大学生的学习特点和应用技术型人才培养目标的要求,理学院提倡教师用多样化的教学手段,创造现实性的课堂教学模式,解决应用性的教学内容,真正调动起学生主动学习的积极性,使学生成为学习的主人,从而提高课堂教学效果。主要体现在以下几个方面:
(1)多样化的教学手段
根据实际情况采用多样化的教学手段,整合各种教学手段的优势,以达到良好的教学效果。一节好的有效率的数学课堂不应使用单一的教学手段,而应该是多样化手段的有机结合。一节生动形象、信息丰富、互动流畅的课堂,其中应该有传统的粉笔板书、有幻灯片投影、有PowerPoint讲稿、有演示实验、有音频视频资料,等等。[3]采用多样化的教学手段能使学生的注意力长时间保持集中,使学生在形象生动的讲解中收获知识。
(2)现实性的课堂教学模式
数学课堂教学的现实性是指在数学教学过程中教师要充分考虑学生是学习主体的学习现实,包括学生的认知结构、知识结构、个体经验和情感体验等因素。现实性的数学课堂教学要求教师的备课不但要备课堂教学内容的知识结构和逻辑体系,还要备学生学习特点和学习现状,教学的出发点、切入点将落在教学内容特点和学生学习特点上面。应用技术型高校的数学课堂教学,应该是回归生活本原的教学,应该是师生平等互助的教学,在教学评价中应该是现实的、可操作的,而不应该是空洞的、泛泛而谈的。
(3)应用性的教学内容
目前,我国高校传统数学与应用数学本科专业的课程本身讲公式、推理、运算等理论的知识居多,而与当下数学在社会经济、自然科学方面的应用介绍居少,有效率的高校数学课堂教学,应该努力让学生学会从实际问题中获取信息、建立数学模型、分析问题与解决问题的能力。这需要我们的教师对现有教材的教学内容具有重新组织、加工的能力,紧紧围绕当地社会、经济、文化和教育的实际,结合数学基础理论知识创造性组织数学课堂教学内容。
4.科学制定教学评价体系与教学过程监管机制,提高人才培养质量
一方面,对于教师来讲,提高教学质量是高校教学评价和管理的主要任务和目标,是提高人才培养质量的必要条件。建立和完善多形式的教学评价制度,重视和发挥专家组织的评价功能,重视和发挥现代教育评价方法与技术的作用,加强教学环节及实施过程的质量管理,针对教师在课程教学改革、教材资源开发、学生课后评价和专家听课点评等方面进行评价,建立健全专门的教学质量评估督导机构。
另一方面,对于学生来讲,要改革期末考试试题设计和评分模式,制定和完善学生校内实验实训、企业实训实习和假期实习制度。增加实践教学的总时数,实训实习的课时比例要达到总课时的30%以上,各专业学生参加实训实习的时间累计要达到一年。通过小论文写作、小发明创造、专利申请、参与各级各类学科比赛等形式,注重学生学习过程的评价和不同学生的分层次评价。[2]
(二)紧扣社会热点问题,注重实践环节,培养学生的应用创新精神和创新能力
目前大部分大学生的创新观念、创新能力和实践操作能力还是比较低的,表现为缺乏创新意识、创新思维、创新毅力和创新兴趣。为此,理学院做了三个方面的探索:
1.将社会经济领域的问题进行加工,转化为数学方法的教学案例或实践题目
这是理学院创设的创新实验平台项目,每学期都设计了一些用于学生参加课外实践教学活动的题目,一般是由教师根据自己的研究方向,或从自己的科研课题中出题或从社会实践中出题,也可以由学生自行选题,但必须经过学院学术委员会同意。学生自由组成创新小组进行研究,完成后可给予相应的学分。通过创新研究,学生不但掌握了课本的知识,还自觉学习了课本以外的知识,学生的研究分析能力、创新思维和创新能力都得到了不同程度的提升。
2.在每个章节后面,精心设计一些探索性或开放性的题目
课本是学生获取知识和发展能力的主要途径之一,备好课本、拓宽课本资源是教师必备的教学基本功,我们要求教师不能“一本教案用到老”,必须每上一次课都要重新备课和撰写教案。目的是要教师经常更新自己的教案,做到教学内容能随时跟踪当前的社会文化发展,其中主要的形式是在每个章节后面,精心设计一些探索性或开放性的题目,同时还要求教师提供参考文献,以方便学生主动参与学习、查阅和整理相关资料,培养学生运用数学思维去发现问题、分析问题、解决问题的能力,使学生的创新思维和创新能力得到锻炼。
3.发挥数学建模协会的作用,提高学生数学应用创新意识,营造数学应用技术氛围
通过数学建模课程的学习,培养学生的数学综合知识以及计算机动手操作能力,让学生体验所学数学知识在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用数学知识和方法解决实际问题的过程,增强数学应用意识,让学生在相互交流与学习中感悟数学知识的奥妙。
(三)改革师资培训机制,调研产学研合作模式,提高应用技术型人才培养的教学质量
师资队伍建设是课程改革和教学改革的关键,除了常规的教师访学进修、教学科研并举外,理学院还特别要求教师有一定的行业背景。我们的做法是加强校外实践基地建设和校企合作教育模式,不但为学生提供足够的实践实训机会,还要求教师到这些行业企业进行不定期的挂职学习。出台奖励政策和措施,鼓励教师通过培训等渠道成为“双师型”教师。
1.完善实践教学的顶层设计,进一步规范实践教学环节管理,保证各类专业实践教学内容落到实处。鼓励和支持教师积极开展实践教学,高职称、高学历教师要承担实验实训教学。
2.整合校内实践教学资源,建设专业群实习实训基地。专业核心技能的训练项目都有对应的生产性实训基地,学生有对口的顶岗实习岗位。专业技能训练项目都有对应的实训室,项目开出率达100%。
3.加强应用型实验教材建设。立项开发应用技术类实验教材,以应用为导向,与行业企业合作联盟,合作进行应用型实验教材建设。
三、结论
新建地方本科院校数学与应用数学专业应用技术型人才培养模式,要根据自身的特点,在充分调研社会和行业的发展需要的基础上,从数学与应用数学专业的课程设计、教学方法、学生创新精神培养、师资队伍建设等方面进行改革,以培养能尽快适应社会经济发展需要的应用技术型数学人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 喻平.论内隐性数学课程资源[J].中国教育学刊,2013(7):59-63.