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实训半期总结范文1
上半年完成主要事情:特设专业数据科学与大数据工程,调研申报,成功推选到重庆市教委进行审核;中兴平台和曙光平台调研,建设和采购;曙光大数据学院招生、培养方案制定;绩效方案制定全票通过;重庆市儿童大数据工程实验室的成功申报,重庆市交互式电子教育工程中心的建设,两个学校校级平台建设,年度考核一个优秀,一个良好;就业顺利推进,初次就业率达到95%;二级学院的机构改革
数学与信息工程学院2016-2017学年度第二学期以全面落实学校“十三五规划”为统领,教学工作上强化技术技能转型,专业建设上深化产教融合,平台打造上竭力再上台阶,党建工作上力求务实创新,学生管理上凸显专业特色。常规管理不松懈,开拓创新谋发展,全院合力共进,全面推进各项工作,顺利完成了本学期的各项计划,现总结汇报如下:
一、以提高教学质量为目标,狠抓教学常规管理
本年度教学常规管理我们通过提高服务意识,加强过程管理,完善教学评价,规范教师教学行为,优化学生学习方式,调动师生积极性,做到了师生和谐,共同发展。
1. 日常管理
本学期进一步规范日常教学管理,明确了教学秘书的分工和职责,做好教务管理工作,提高为教师和学生服务的意识和水平;充分发挥教研室主任的主动性和积极性,强化了对教师的备课、上课、作业批改、学生辅导、期末考核的过程管理;制定了教师教学工作规范和教师教书育人要求,规范教师的教学行为;顺利完成了本学期教师的教学质量评价工作;认真开展了半期学生座谈会,深入了解学生实际情况,改进日常教学管理,使教师的教学具有针对性;认真开展期初、期中、期末的常规教学检查和教学材料归档,为教学工作量化考核和本科水平评估做好相关材料的准备。
2. 教研活动
为了进一步加强教学研究,提高教学水平,本学期从一开始就对教研室提出了新要求,根据教学管理和考核的要求,各教研室认真撰写教研活动计划,通过组织开展示范课和公开课等多种活动方式,以抓两头促中间的办法,促进我院教师教学水平的整体提高。为了能尽快提升青年教师的教学规范和教学技能,共组织了9次教师公开课,其中观摩了资深教师蔡银英的《概率论与数理统计》、陈宇的《大学计算机基础》等的示范课程,普遍反映受益匪浅。
3. 教学评估准备
根据评估要求,完成了毕业论文的指导、答辩和相关存档材料的核查工作;以及毕业生顶岗实习的指导、成绩登载、存档工作。
二、 创新培养模式,修订2017级各专业人才培养方案
根据学校提出的“120+”人才培养方案要求,对2017级的人才培养方案做了相应的修改;补充完善了中兴两个校企合作专业的人才培养方案;沟通、调整了与中科曙光合作办学的信息与计算科学专业人才培养方案,以适应社会对人才的需求。
三、 按照“专业+特长”,认真做好2015级专业分流
根据技术技能型人才培养改革试点方案,根据岗位需求,按照“专长+特长”和一条技术主线的办学理念,对2015级485名学生根据“专长+特长”进行专业学习分流,计算机科学与技术专业204名学生,分成java开发和.net开发两个专长方向,物联网工程专业129名学生分成系统设计与开发和系统应用两个方向,数学与应用数学专业152名学生分成应用数学和金融两个专长方向。同时,计算机相关专业的每个学生在四个特长模块中选择一个模块进行学习,数学与应用数学专业的每个学生在两个特长模块中选一个模块进行学习,以满足学生的兴趣和适应学生的就业需求。
四、 以能力为导向,进一步推进课程改革
按照“点上突破,面上构建,分步推进,稳步实施”的推进策略,以学生为本,以能力为导向,全面推行推进课程建设与改革。按照电子信息和金融发展要求,结合我学院技术技能转型方案,大力推进课程结构与岗位(群)对接,课程标准与岗位能力对接,课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接,缩短人才培养与社会需求的距离。
在建设课程群的基础上,以能力为导向,进一步推进专业核心能力课的改革。改变传统教学模式,积极引入包括Moocs、翻转课堂、微案例、任务驱动、项目驱动、案例驱动等教学方法,本学期有《高等数学》、《测试技术》等两门课程申报了精品在线开放课程。
五、 围绕学生能力培养,开展深层次校企合作
与企业合作,构建企业真实工作环境,完善实践教学环节。在巩固现有校外实训基地的基础上,扩大校外实训基地的数量,以保证学生工学交替及生产实习、顶岗实习的全面落实。2017年,与中科曙光合作达成协议成立中科曙光大数据学院,成果申报了数学与信息科学专业,首届计划各招收87名学生进行深度的校企合作,增加了我系人才培养的模式,提高了我学院的办学实力和条件。
以学生专业核心能力和岗位能力需求为驱动,引进企业真实项目,开展岗位工程实训。本学期,共实施不同项目的实训11个,分成33个班进行,惠及各级各专业学生共计1600余人,与我院有校企合作关系的4家企业参与了本期项目实训。计算机类专业的项目实训教师全都是来自校企合作企业的技术精英。
六、 进一步思考和需要加强的工作
1、根据人才培养方案,补充修订完善校内其他院系的归口课程教学大纲;
2、由于换届和教学秘书交接,教学常规管理还需进一步落实,比如考试安排更清晰准确,材料整理如何优化工作安排等;
实训半期总结范文2
【关键词】应用型财会本科;实践教学;改革
应用型本科是以培养应用型人才为目标的本科层次教育。随着我国高等院校招生规模的逐年扩大,高等教育也从过去的“精英教育”向“大众化教育”转变。本科院校依据招生层次有“一本”、“二本”和“三本”,各层次院校的培养目标不再是过去单一的研究型,一些“二本”和“三本”院校依据自己院校的特点提出了以应用型作为学生培养目标,以适应社会对人才的需求。而应用型财会人才与普通财会人才相比,最大的区别点在于,应用型人才是具有较强的实践动手能力、自学能力、分析问题、解决问题等方面综合能力的人才。为了实现这一培养目标,很多应用型本科院校都对此进行着有益的探索和实践。
据有关院校对全国3个省、市、自治区财会专业学生应具备的能力进行问卷调查,显示财会专业学生应具备以下能力:一是较强的语言与文字表达、人际沟通和合作共事能力;二是计算机操作能力;三是遵纪守法、具有较强的自我控制能力;四是财务分析决策能力;五是终身独立自学能力、信息获取及处理能力;六是经济业务处理能力。这是应用型财会本科学生应具备的综合素质和能力。为了将学生培养成具有以上素质与能力的人才,应用型本科院校必须在课程的设置体系、课程的内容和教学的各个环节上都要体现实践性,强调应用型和创新性。但很多应用型本科院校教学模式却存在以下缺陷。
一、现行的财会教学模式存在的缺陷
主要表现在四个方面:
(一)培养方向存在偏差
目前,应用型本科财会专业学生的培养方向,大都定位在大中型企业,忽略了多数应用型本科院校也包括当前财会毕业生大量地服务于小企业这一现实。
(二)课程设置不够合理
体现在“两课”与专业课的课时比例、专业基础课和专业课的课时比例、各门专业课的课时比例、课堂教学与实习实训的课时比例等方面存在的课时结构不尽合理。表现在会计专业课程设置过多过滥,不明确会计专业的核心课程,造成会计专业学生掌握的会计知识面宽,而深度不够的局面。
(三)实训手段比较欠缺
主要表现在实训手段以仿真为主,少有实战的训练;实训资料中存在仿而不真,与实务操作存在较大的差异,实训规范有待加强。
(四)实训指导教师素质有待提高
主要表现在财会教师队伍中相对注重的仍是教师的专业职称、文凭等,而具有双师、兼职、企业工作背景的教师比重仍不理想。这一方面源自具有较好的企业背景的财会专业人才向高校流动的动力不足;另外,繁重的教学和科研任务,使得校内教师无暇顾及外面的兼职及考取会计职称证和注册会计师等证书,即使有有限的闲余时间也不如进行再深造,以此取得高校师资的文凭为重。具有实战经验的实训教师的匮乏必然会影响实践教学的效果。
二、实践教学改革措施
针对上述应用型财会本科教学模式未能很好地体现其应用型、实践性和创造性,经过多年的理论与实践教学探索,笔者认为应作如下改革:
(一)加大财会实践课程比重
由于财会实践课程是体现应用型教育的核心课程,它可使学生把所学的财会理论知识及时转化为实际应用能力,为学生从学校到工作岗位之间架起了桥梁,是培养应用型人才的重要途径。因此,在制定教学计划时,应将财会实践课程的比重由过去的0%提高到30%以上,这样才能使财会专业毕业生不断更新财会知识,适应千变万化的环境,在工作岗位上发挥作用。
(二)建立多层次的财会实践课程体系
科学、合理地设计财会实践课程是实现良好教学效果的可靠保证。财会实践课程不仅有利于学生逐步巩固所学的理论知识,而且有利于对所学知识全面系统的理解,达到系统掌握、融会贯通的目的。笔者认为财会实践课程应包括单项实践、综合实践、社会实践、毕业实习与毕业设计等形式。具体设计如下:
.单项实践课程设计科目与时间安排
单项实践课程是以理论教材章节为试验单位,按理论进度分别组织实践,科目包括会计学基础、财务会计、成本会计、会计报表分析、财务管理、审计、会计电算化等专业能力试验课程。一般安排在每门理论课讲完的那个学期末,时间大约周,这样可以乘热打铁,提高课堂理论教学的效果,使财会理论与实践很好地结合。
.综合实践课程设计科目与时间安排
财会综合实践课程是将几门相关课程的知识融合在一起进行的实践,目的是达到综合运用知识的能力。如在学习《中级财务会计》、《成本会计》时分别安排了单项实践。在《中级财务会计》、《成本会计》两门课程都学习完之后,再安排~3周的时间会计综合实习课程,重点进行工业企业的综合会计业务实践,实践的目的是熟悉企业会计账簿的登记、成本的核算和会计报表业务。试验的内容一般选用一个工业企业月份的业务进行试验。实验时只提供原始凭证,要求根据所提供的原始凭证编制记账凭证、登记账簿、年终结账和编制会计报表等一整套会计处理业务,以培养学生的动手和应用能力。
又比如在财务管理、中级财务管理学完之后,可以安排~3周理财综合实习课程,选择相对来说筹资、投资业务较多的某些上市公司或其他成长性较好、较有活力的企业为考察研究对象,进行该企业、该行业的筹资、投资、营运资金管理、股利分配等业务实习,以更深入地进行具体的财务预测、财务决策、财务分析和财务控制。在这一课程中可以很好地利用现代信息技术进行资料的采集、处理和分析。达到学生对财务管理知识的融会贯通,而避免只拘泥于每一个孤立章节的单项实践,以提高学生进行较为综合和较复杂的财务决策能力。
3.社会实践课程
笔者建议,除以上的实践课程主要集中在每一学期末之外,为了与毕业实习和毕业论文有一个很好的衔接与准备,在学生大四第一学期后半期进行为期十周左右的社会实践课程。这一阶段是在学生已将校内所开课程全部修完,而在大四第二学期毕业实习和毕业论文之前开设的。这一阶段让学生真正融入到社会,带着任务到企业、事业或会计师事务所进行社会实践。单位主要由学校来联系,主要是学校的校外实习基地,这样便于实习指导教师对学生的统一管理。这样可以将财会专业的所有重点理论课,如财务会计、财务管理、审计、成本会计、会计电算化、管理会计、税务会计等内容,真实地融入到企业财会工作的综合实务中。当然在最后一周可以将有关实践数据结果,带回到学校,进行财务分析和审计,并运用有关财会理论知识,提出管理建议。这个成果可以形成学生的社会实践报告。
有人认为,这一阶段的社会实践与毕业环节的毕业实习会有所雷同,对此,笔者不敢苟同。经过多年的毕业论文的指导工作,认为虽然要求学生进行为期八周的毕业实习,但个别学生由于就业压力,毕业论文的压力,联系实习单位的积极性不高,或联系了和自己专业无关的实习单位出具相应的证明以敷衍了事,这样,使我们的毕业环节的实习效果大打折扣。因此,在就业形势日益严峻的今天,笔者认为在大四第一学期就安排这样的一个社会实践课程,一是对学生毕业实习单位的联系、论文选题的把握有了一个提前的准备,二是对就业的压力有一定的缓解。因为越早一点接触社会,对我们的学生就越有好处。
对这一环节的实施,需要合理制定教学计划,将有关非核心专业理论课程进行适当压缩,以保证这一阶段较大的实践课时数。
4.毕业实习与毕业论文
应用型本科财会专业的论文,要求具体分析某个企业或某行业会计、财务、审计等的具体问题等为内容,培养学生运用所学专业基础理论、专业知识和基本技能,提高分析和解决实际问题及从事科学研究的能力,培养学生刻苦钻研、勇于创新的精神和认真负责、实事求是的科学态度。
(三)完善校内模拟试验和建设校外实训基地
.校内模拟试验的完善
校内财会试验室在传统手工账务处理的基础上,应大力开展利用现代信息技术的会计电算化实习和综合的财会实习内容。比如会计电算化课程,教研室可以选派相关教师到财务软件公司挂职锻炼,去实际参与企业会计电算化系统的设计与实施工作,然后把经验和技术带到课堂,用企业的实际数据来解释教材中的原理。
还可与财务软件公司合作,引入ERP(企业资源计划)(用友版)网上虚拟实验(包括五大系统:财务会计实验系统、管理会计实验系统、供应链管理实验系统、生产制造管理实验系统、人力资源管理实验系统)组成。ERP案例引入到课堂教学,采用多媒体与案例教学相结合方式,在用企业的实际数据强化基本层(账务处理、报表管理、工资管理、固定资产管理等模块)的教学上,开展采购管理、库存管理、存货管理、财务分析、成本管理、生产计划等环节的教学,加大对学生实践动手能力的培养。此外,还有财务软件公司开发的沙盘对抗赛、银行证券等多样化的虚拟试验,以此来提高学生的实践能力和综合素质。
.积极开拓校外实训基地
学校可以联系行政事业单位、工业企业、商业企业、房地产企业、外商投资企业、外贸企业等的财会部门,作为本专业的专业实践基地。尽管在一个单位的财会部门建立实习基地会有一定的难度,这毕竟涉及到企业的商业秘密,这就需要学校的支持和教师对实践的勇于参与。
(四)高素质的实训指导教师的培养与聘请
学校应鼓励财会专业教师参与社会各类财会专业职称和注册会计师等能力考试,以提高“双师”教师比重,同时建议教师更多地进行校外兼职。当然,这些措施需要学校有充足的师资,教师的教学任务得以减轻的情况下才能得以实现。此外,在鼓励教师走出去的同时,还可聘请校外较高层次有着丰富实践经验的财会工作人员来学校作短期的实训指导教师,这样可以将其切身的工作经验、业务能力传授给学生,这样必将大大提高学生的实践教学效果。
通过以上财会实践教学的改革,将会使培养应用型财会类专业毕业生具有过硬的业务水平,娴熟的财会实务操作技能,使其所学与所干零距离,毕业与就业零过渡的目标尽快实现。
【参考文献】
徐经长.“会计学”精品课程建设的探索与实践.中国大学教学,003年期.
李瑞生.新经济时代对《会计电算化》课程的认识.河北建筑科技学院学报(社科版),00,():56.
实训半期总结范文3
一、以“勤”为准
首先,“勤”出勤。我以自己的勤奋感染学生,和学生一起风雨同舟,让每个学生从心里认为“老班”的确和我们站在一起,真心关怀我们,我基本上每次出勤必到,有时和学生一呆就是到放学,有事时我也会向学生请假。学生其实很细心,很在乎老师对他们的关注,有时我们不经意间会伤害他们,有时我们的一句小小的关怀话语也会让他们永远铭记在心。我刚接手518班的时候,了解到班上有个学生叫兰海燕,初中毕业后打过工,做过好几份工作,年龄也比其他同学大一些,平时来上课的时候比较懒散,老喜欢迟到,于是,我在礼仪实训的时候比一般同学早到教室,有两次发现她都还没及时赶到教室,我就及时打电话和她父亲联系,了解她迟到的真正原因,她父亲说她已经在去学校的路上了,我又不厌其烦地给她打电话,确认她已经在路上,并在教室等到她安全进教室为止,经过几次之后,这位学生很感动,她说她第一次感觉自己这么受重视,从此学习特别认真,也特别体贴。
其次,“勤”辅导。我的“勤”就是我做事很较劲,大事不马虎,小事不疏忽。经常在教室里转转,关注学生所做的事,随手拾掇地上的垃圾,以自己的实际行动教育她们注意细节;幼师班的学生文化基础很差,我就要求她们要注意夯实文化基础知识,每人每天从小学的语数开始做起,遇到不理解的,我就每天花一点时间给她们讲解,让学生逐步体会到学习中的成就感,提高她们的自信,这样一来,班级学习氛围明显好转,她们不再为找不到事做而无所事事。其他一些不守纪律现象如上课打瞌睡,看小说,讲小话等问题也就迎刃而解了。
最后,“勤”交流。我时常要求自己勤给学生布置学习任务,勤抽查学生作业,勤检查学生周记,以周记作为师生交流的平台,就会及时发现班级存在的问题。同学因各种问题而引起的心理疙瘩和反常表现就可以得到及时解决,做到防患于未然。482班有个叫肖婷的学生在第一学期的时候表现特别积极,但第二学期的时候我看她每天情绪都特别低落,变得越来越内向,上课时也时常发呆,我曾经错误地当着全班同学的面批评了她,她样子显得很委屈,但一直保持沉默。在一次检查周记的时候她告诉我在大年初一的时候一场大火把她家全烧了,她的衣服全是亲戚给的,家里的现金也全烧了,学费和生活费都没钱交,爸爸也因为太伤心而一病不起,她因为家里压力太大产生了退学的念头。当时我真为自己的不了解实情而自责不已,我立即向学校反映了她的情况,并发动学生给她捐款。在全校师生的帮助下,她顺利地度过了难关,学习更加刻苦。
二、以“情”为本
“勤”和“情”可以相互融合,二者相互依赖,相互依存。“勤”是“情”的基础,“情”是“勤”的升华。当好班主任最主要就是要“攻心”,要“攻心”就离不开“情”。俗话也说得好,“晓之以理,动之以情”。
首先,以“情”定开局。我认为第一印象很重要,首先要让学生在情感上接纳你,这在以后的工作中起到事半功倍的作用。所以,一场好的开场白为以后的情感切入打下了良好的基础。2012年上半期,我新接手518班,开学报名那两天,我先花了点时间了解班级同学的大致状况,在新学期的第一次班会里,我这样说:“大家好,本学期我再一次担任班主任工作,其实我有两个选择,511班或518班,但我毅然选择了518班。511班的同学被冠以天之骄子之称,但我更相信518班的同学将以实际行动向大家展示,我们才是更有潜力,更有冲劲的黑马,现在,我很荣幸能和你们同舟共济,再创辉煌!这时教室里响起了热烈的掌声,等掌声稍平息后,我继续说道,“我知道你们以前的班主任李老师很优秀,他带领你们赢得了众多的荣誉,这让我深深地佩服他,敬重他。的确,我没有他的英俊潇洒,但我也许比他多一份不一样的幽默风趣;我没有他的高大威严,但也许我比他多一份不一样的温柔体贴,同学们,我早已做好准备要和518班同舟共济,不知大家愿不愿意接纳我这个518班迟到的一份子呢?”“愿意!”同学们异口同声,激情盎然,掌声也经久不息。
其次,以“情”树威信。更多的“情”是在平时的勤劳中发现问题,并不厌其烦地去帮助学生。有一个同学叫刘淇,平时大大咧咧,并且总是牢骚满腹,在小问题上总是恶习不改,有一个星期天的时候她感冒了,因为嫌麻烦不肯去打针,到晚自习的时候高烧得厉害,我把她带到医务室,就寝时发现她还没到宿舍,我冒着大雨去医务室询问她的病情,并一直陪她把点滴打完,护送她进了宿舍门,就是这样简单的举动感动了她,以后她做事的时候总是能事先向我打招呼并征得我的同意。有一次我在找她谈话的时候鼓励她:“刘淇,其实你最近进步蛮大的,你乖乖做事的时候蛮可爱的嘛……”她不好意思地说:“老师,其实刚开学的时候我和大多数同学一样,对你持观望的态度,但是现在发现其实你对我们很好的,我们都觉得要好好听你的话”。
实训半期总结范文4
计算机领域技术发展极为迅速,给工程能力培养提出了严峻挑战。我们一方面面临不断开设新课程的压力,另一方面却长期承受来自业界的批评。企业实训不能解决根本问题,这根源于企业的生产特性本质上使其难以提供有深度、综合性、可持续、系统化的训练,且更难大规模实施。以电子科技大学为例,一个年级的学生有四五百人,这是任何一个真正的生产型企业都难以承受的。多个企业分担却难以保证培养的一致性。而培训型机构并不能提供真正的生产环境。事实上,对员工有较高自主能力要求的企业并不愿意接受培训式提供的学员[1]。
本文就这一问题提出了系统观培养核心竞争力的解决思路,并分析了两种培养方式,特别就逆向析构式方式进行了探讨,最后给出了其实践过程中的相关经验。 一、计算机系统观是可持续发展核心竞争力
面对不断变化的软件技术,似乎只有不断追新才能跟得上。而每种技术又必须通过撰写大量代码来了解、熟悉和掌握,可这又消耗了学生已经有限的学习时间。以电子科技大学为例,其计算机科学与技术专业2年级基本一学期接近十门课程,3年级一学期有十几门课程。如一门软件课程需要撰写3000~4000行代码,时间压力可想而知。
笔者认为相对追新面临的压力,培养核心竞争力才是治本之道。笔者曾给出例子,一些长期只从事系统级软件开发的“老”程序员却在新软件技术掌握的速度和深度上远超越那些精力投入追新的“年轻”程序员[1]。其根源就是系统能力,笔者称其为“系统观”[2]。
越来越多的研究者认识到系统能力的重要性,并进行了深入研究和系统性教学建设,如北京航空航天大学、浙江大学、清华大学、东南大学、国防科技大学等[3]。最近,东南大学的同仁也指出了“系统观”培养的重要性,他们从计算机制造者、系统程序员、应用程序员和系统管理员的角度分析了“系统观”的价值[4]。
系统观的内涵笔者尚未见非常正式的定义,有文献称其为“对计算机的深刻理解”[4]。下面笔者尝试从另外一个角度给出系统观的定义并分析为什么它是学生工程能力提升的可持续发展核心引擎。
笔者认为:计算机系统观是计算机核心知识架构和对它们不断运用所形成的思维方式的复合体,不可割裂。单纯的通用思维训练和仅仅摄取知识信息均无法形成系统观。它是能自我生长,自我完善和成长的原核。在摄取新技术和面临黑箱时,它具有极强的剖析、探索和学习能力。这赋予了高端计算机人才最重要的素质。
核心知识架构涵盖计算机领域最本质部分的规律,笔者认为应包括:计算机组成原理、系统结构、操作系统、编译和链接、算法、数据库原理和实现。
为什么系统观在学习技术和解决难题方面具有“以少胜多”和“一劳长逸”的特点呢?下面笔者试从系统观的三个功能分析。
(1)类比。因为系统观包含了核心知识架构,其涵盖的计算机领域本质规律在所有计算机应用领域均可借鉴和举一反三。应用领域的技术多是在老技术上不断包装、组合和抽象。一位云计算公司的CTO告诉笔者,他要解决存储或并发的问题时,习惯找20世纪六七十年代最早的算法文章(因为它将根本性问题描述得非常清楚),在此基础上就很容易适配到现在的问题中。笔者一位朋友很多年前做汉化DOS,后来他第一次做单片机破解,只花了一个月就将其破解并汉化。他明确指出DOS汉化经验起了很大帮助。笔者第一次面对Linux驱动的C语言编程问题时,运用面向对象的经验,花数分钟即解决了学生因回调语义错误引起的bug。因为基于接口编程思想在整个软件甚至硬件领域都是一致的,在面向对象是虚函数,在内核是回调函数。这三个例子均运用系统观中存在的基本模式和知识去类比解决第一次面临的难题,体现了系统观“少即多、旧即新、基础即先进、不变应万变”的特点。
(2)构建。系统观思维具有构建式的特点。形象地说就是“我来做怎么做”这样的思维方式,在学习新系统或技术时能首先从构建的角度分析,从而对关键点产生疑问。带着疑问学习,效率就高。笔者一次寻找hibernate操控同结构多数据库的方案时,从构建角度分析如果自己做怎么做出扩展性,假想出了可能的扩展点,然后带着这些假设用调试去检验,虽第一次接触hibernate,用了半天就解决了。笔者曾用“我来做怎么做”的思维模式训练研究生,有学生反映这是其研究生期间学到的最有价值的东西。
(3)简化。面临复杂未知时,同时面临太多未知点,人们必然无所适从,难以下手。如果能迅速化繁为简,主动“忽略”过滤掉暂时无关大局的细节,那么就能寻找到症结,从而快速击破解决难题。系统观的底层特点使其具有底层视角,再加上其反复淬炼出解析能力,使其能够完成这一简化和忽略的任务。能体现简化和忽略特性的最直接例子即逆向工程。面对高级语言源代码往往人们要找到下手点都无所适从,何况面对的是反汇编代码?要完成任务必须快速找到关键点,一击而破。在高层应用领域分析理解面向对象框架也是如此,往往从关键的虚函数入手,通过调试找到其调用关系,并最终找到可能的装配逻辑。
综上所述,因系统观涵盖计算机本质规律的掌握和运用,并具有类比、构建和简化功能,所以有很强的自我学习、扩展、探索和长效性特点。这使得学生培养了系统观后,可在其职业生涯中一直发挥核心竞争力的作用。而其覆盖本质规律的简约性,又使得其培养开销相对经济,性价比高。下图给出了系统观的概念结构。
计算机系统观概念结构图 二、如何培养计算机系统观
依据系统观的功能特性可形成两种系统观培养方法:(1)对应其构建和类比功能特性是正向构建式方法;(2)对应其简化分析特性是逆向析构式方法。
(1)正向构建式方法。该方法的核心就是“构建”,并非构建简单的应用软件,而是构建系统级软件。即撰写操作系统、编译器、链接器和数据库(非数据库应用软件)。北京航空航天大学、清华大学、浙江大学均采用该方法。以清华大学为例,他们从MIPS指令设计开始,利用FPGA自制CPU,并在该CPU上实现操作系统、编译器。该方案最大优势是自底向上完全打通软硬件,形成最完整和坚实的系统观。其限制在于时间和个体能力。即使在“985工程”高校中,也只能是优秀学生才能完成。寻找阶梯化方法普适到一般学生应该是这一方案最终成功的关键。马里兰大学操作系统的模块化做法可以借鉴[5],但也有其问题。
该方案的变种是:CPU并不做到可实现操作系统的程度,相对简单可行,而利用x86实现操作系统。其好处是难度低、耗时少,且所形成的知识集合和将来面临的工作更贴近,能利用的资源也多。电子科技大学的构建式培养系统观采用的是该方案。
(2)逆向析构式方法。该方法最大的特点是将逆向工程的剖析的特点融入整个培养中。卡耐基・梅隆大学的教材《深入理解计算机系统》的前三章是这一方法的最典型代表[6]。即从反汇编的角度,建立高层语言和底层汇编、机器码与机器的映射。复旦大学在2003年引入这门课,但因其涵盖的内容太广泛,其实施难度依然很大。东南大学正在组织力量就“计算机系统基础”这门课程撰写更加适中的教材[4]。
笔者在2012年出版的教材《老“码”识途》实施了不同理念[2]。往下采用机器码开始析构,到C语言反汇编、C++反汇编、对象模型、链接、面向对象设计、框架。整个用逆向反汇编分析为贯穿始终的线索,覆盖了从操作系统、编译链接、面向对象设计等领域,并采用实证式教学理念[7],以每个知识点可“玩”为驱动,形成了轻量级、易学以致用的系统观培养模式。
相对于构建式,逆向析构式虽无构建式全面和系统,但通过逆向贯穿、衔接,也自底向上形成了一套实用可行的培养方法。其知识点相对较小,不会像撰写系统一样需花费很长且整块的时间。学生便于安排和实践。其知识点的前后依赖性没有撰写整个系统那样强耦合,利于模块化学习。 三、基于逆向析构式的轻量级培养
1.系统观原核
教学内容方面,笔者虽采用自底向上方式,但未涵盖程序员所有视角,这与文献[6]不同。一方面因为文献[6]的内容对多数学生依然是重量级,难以有效实施;另一方面因为笔者发现只要建立一个很小的“系统观原核”,它就能帮助学生不断摄取新知识,自动完善系统观。原核至少由计算机形象思维与疑证思维组成。
(1)计算机形象思维。有句话生动地描述其重要性:“真正的黑客(原始意义上技术的狂热探索者),在他脑袋里每一个字节是怎么流动的他都清楚”。另外,以下现象也反应了形象思维的重要性:描述算法时我们喜欢用图,在描述程序结构时用UML图,数据库用E-R图,描述设计意图采用形象的设计模式名称来暗喻。
形象思维需要直观,计算机形象思维需要计算机领域的直观感建立。在计算机领域分层是一个显著特征,越高层的特征越抽象,比如面向对象就比结构化抽象。既然要建立直观,那么就应该尽量减少抽象,所以将目标定在了软件和硬件结合部位。笔者选取了程序员视角,从高级语言到汇编映射开始,并逐渐将这种映射(逆向反汇编)贯穿软件开发的几个典型部分。从C映射到汇编,从汇编映射到机器码,并让学生用机器码构建程序。从此开始,该方式将在不同阶段重复,最终建立起最形象的程序世界观。
笔者选取软件开发的典型相关部分包括:C语言到汇编映射,C++对象模型和映射,面向对象编程的底层机制支撑,动态链接和静态链接的底层机制,框架构建和底层机制的运用,线程运用中的底层机制。它们辐射到多门系统级课,如:操作系统、编译链接、计算机组成原理等。
(2)疑证思维。整个教学阶段,每一个知识点的获取几乎都遵循猜测和实证的方式。让学生自己猜测可能的答案,然后自主设计实验验证。不追求知识的系统性,在意的是所有知识点均能实证,可以“玩”。笔者称其为实证式教学[7]。该方式建立了系统观自我完善的思维引擎。
为了激发学生兴趣,体现底层和系统思维的运用价值,逆向反汇编底调试不仅有专门的案例展示实际意义,它更完全渗透到每一部分的教学内容。
笔者发现认真锤炼C语言到汇编映射后,不少学生可较好自学面向对象部分。对比发现,上过与未上该课的学生,在未涉足领域研学表现出很大差异。未上该课的优秀学生,在老师帮助下也无法完成用户级线程库;上过该课的学生却能较轻松完成。这说明系统观原核可自完善与发展。
2.教学经验
(1)实证式教学。在实验室上课,实验和课程融合。可插入即兴实验。课堂实验需有补充题目,完成简单实验可做补充题目。引导学生自主设计实验验证知识点。一个班人数控制在30~50之间,否则效果难以保证。
(2)考核机制。完全以实践为导向,平时占主要部分,期末考试为上机考试。如果不能保证平时环节的质量,结果难以保证。笔者采用了以下方法:对逆向分析类型题目要抽问。如组队,成绩按排名越后越低,抽问靠后者,如果答不上,小组分数受罚。对程序题,先布置课后作业,指出之后课堂考试从其中变化,允许考试携带作业。另外考试时尽量采用自动批改,为此,也开发了逆向底层作业自动生成和批改系统。题目必须分级,不能只有开放性的大题目,小题目很重要。考核大题目,而小题目作为自我练习不计分。
(3)效果。大量同学反映对本来枯燥的课程非常有兴趣,笔者曾经在课程半期后不点名到课率达90%以上。有意思的是,从没有人问学了何用。许多学生反馈对他们帮助很大,其中一个学生说法反映了系统观的价值:“以前出了问题就找高人,现在敢坐下来自己做,且真的解决了。”
综上所述,基于逆向析构式系统培养方法,选取了轻量级的原核建立方式,配合实证式教学和合理的考核方式,取得了较好的效果,能够在更多学生中推广。
参考文献:
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[2] 韩宏,李林. 老“码”识途――从机器码到框架的系统观逆向修炼之路[M]. 北京:电子工业出版社,2012.
[3] 王志英,周兴社,袁春风等. 计算机专业学生系统能力培养和系统课程体系设置研究[J]. 计算机教育,2013(9).
[4] 袁春风,王帅. 大学计算机专业教育应重视“系统观”培养[J]. 中国大学教学,2013(12).
[5] 黄廷辉. 计算机操作系统实践教程[M]. 北京:清华大学出版社,2007.
[6] 布赖恩特等. 深入理解计算机系统[M]. 北京:中国电力出版社,2004.
[7] 韩宏. 一种面向计算机教育的实证式教学[J]. 实验科学与技术,2013(6).
(上接第31页)师生59名赴德国、瑞典进行了为期两周的境外专业拓展与实践研修,开拓了学生国际视野,加深了学生对工程师素养的认识与理解。 五、结束语