互动式立体化软件工程论文

2022-04-16

摘要:将计算机科学与技术专业课程进行分群或分类为计算机语言类课程、计算机基础及系统知识类课程、算法及开发方法类课程和实践类课程,并将计算机语言类课程教学改革作为系统工程进行研究,给出了一个计算机语言类基础课程教学改革模型,根据系统方案对其每个改革环节给出了具体措施。今天小编为大家精心挑选了关于《互动式立体化软件工程论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

互动式立体化软件工程论文 篇1:

基于“训练-项目-竞赛”的高职多元化互动式教学模式

摘要:借鉴国内计算机职业教学经验和CDIO理念教学模式,在分析了我国职业教育人才培养方案和软件工程产业现状基础上,提出了一种基于“训练-项目-竞赛”三位一体的多元化互动式教学模式。并以《软件工程导论》课程为例,从重构教学内容、创新教学模式、改进实践场景和完善考核方式等方向入手,展示该教学模式在实际教学中的应用。作为改革教育教学质量的重要抓手,在提高个人能力、团队协作能力和创新创业意识等方面取得一定成效。

关键词:“训练-项目-竞赛”;多元化互动式;软件工程导论;工程职业教育

目前高等职业教育在更加全球化和创新的时代,面临着新的发展环境。深化工程教育改革、建设工程教育强国,对服务和支撑我国经济转型升级意义重大。獵聘近期推出的《2019年人才前景趋势大数据报告》[1]中指出,进入2018年下半年后,互联网行业人才紧缺指数(TSI)下滑幅度较小,居全行业第二。互联网行业总体人才呈现紧缺态势,寻求行之有效的教学模式,用于提高学生综合素质和未来职业能力是正在探讨和研究的问题[2]。

一、工程职业教育背景下教学模式剖析

(一)人才培养现状

在我国科学教育由来已久,相对来说工程教育发展较晚,因此,对于二者的教育模式很容易混为一谈。这就导致了普遍的工程教育教学过程中重理论轻实践,同时已有的实践内容与现实脱节,导致学生所学的知识与职业需求无法达到一致,这是造成学生毕业后无法快速顺利就业和适应工程师角色的主要因素。同时,在实践教学过程中还存在其他问题,如强调个人学术能力而忽视团队协作精神,重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。

(二)主流教学模式分析

针对传统教学方式中存在的不足,近年来在教育教学领域水平超前的院校中,应用较为广泛的教学模式为项目驱动式教学。该教学模式是建立在建构主义(Constructivism)教学理论基础之上的教学法,同时也是CDIO(Conceive,Implement,Design,Operate)理念所倡导的教学模式[3]。

清华大学启动设立“逆向创新示范中心”,逆向思维,发现需求,寻求解决办法,从而引导技术创新;天津大学在深圳中美教育研讨会上正式发布的教育方案以立德树人统领培养全过程,建设开放和跨界融合的中国特色新教育与多学科交叉工程教育,形成高度关联、贯通融合、持续创新的新教育体系;东南大学“做中学、学中研、研中创”的培养理论,构建了立体化、多层次开放式的创新实践平台[4]。

(三)“训练-项目-竞赛(TPC)”三位一体教学模式的提出

为了挖掘和提升学生创新力,发散性思维和动手实践能力,改善生硬的课程教学评价体系,激发学生的学习热情和主观能动性,文章提出一种新的基于“训练-项目-竞赛”三位一体教学模式,以多元化互动式培养方式使教育改革具有更加明确的方向性、系统性,使学生更容易达到行业中相应工作岗位的要求,毕业后实现 “大学生”到“职员”的无缝衔接。

二、构建 TPC三位一体多元化互动式教学模式

(一)“训练(Train)”作为TPC教学模式的第一阶段,是后面各环节的基础和前提

该环节以教师为主导,认真分析教材和参考资料,把教学内容分解为若干个任务模块作为教学过程开展的主线。针对教学内容中的重点和难点在课堂上进行详细讲解,在较短的时间内完成核心知识点的教学,做到“少而精”;以学生为主体,通过多个小的案例进行常规性问题训练,将理论知识与实践进行有效结合,实现由小及大,由量变到质变的累积。对于学生在训练过程中存在的疑问和难点,先由学生进行组内探讨,对于共性问题和不能解决的问题,教师再进行答疑。将互动式教学法贯穿整个课堂教学,营造师生平等交流的课堂氛围,使师生在互动过程中实现教学相长。通过训练环节,培养了学生自主学习能力、主动发现问题能力和解决问题能力,同时能取长补短,从而提升学生的基础知识水平和个人理论能力。

(二)“项目(Project)” 作为TPC教学模式的核心阶段,将企业真实项目融于实际教学过程中

通过模块化课程设置、融合性实践体系和团队协作式修学方式,进行“职场模拟”的情景化教学实践。以学生为主体,改变被动接收知识的传统课堂形式,体验在企业中研发系统的全部流程,有助于缩短学生与就业岗位的距离,同时在不断尝试中推进带动课程的教学,提升学生对课程知识的掌握。

(三)“竞赛(Competition)” 作为TPC教学模式的最高阶段,是促进学生创新创业能力提升的关键

习近平总书记指出,青年是国家和民族的希望,创新是社会进步的灵魂,创业是推动经济社会发展的重要途经,可见其重要性。鼓励并指导学生参加各类相关竞赛,以赛促学,以学胜赛,达到双赢的目的。将竞赛纳入到教学模式中,巩固基础训练内容,改革实践教学环节,同时完善竞赛组织管理的体制,起到了很好的纽带作用。

TPC三位一体多元化互动式教学模式(如图1)使“产学、校企、竞赛”紧密联系并积极互动,同时专门针对学生展开全方位、全角度的评价体制改革。将学生的能力划分为理论能力、实践能力、团队协作能力和创新创业能力等多个层面,更加强调学生的责任担当意识、工程思维拓展和创新创业能力,以综合的培养方式使学生全面发展,将人才实践创新能力培养引向深处。

三、TPC三位一体教学模式在课程中的应用

(一)课程分析

以《软件工程导论》课程为例,分析TPC教学模式在教育教学中的应用。该课程在人才培养方案中定位为专业必修课,是学校理论知识与未来工作岗位所需技能紧密相联的纽带(如图2)。主要研究软件工程实践中的方法学,是指导软件开发人员进行软件的开发、维护和管理的科学。同期开设的课程包括面向对象的程序设计语言和数据库相关的课程,这些课程能够为软件工程导论提供实践手段,而软件工程导论又可以为这些课程提供理论指导[5]。通过该课程的学习,学生应该初步具备计算机应用软件的开发与维护能力和团队协作能力,为今后从事软件开发、管理与维护打下良好的基础。在授课过程中注重前导课程与后续课程之间的联系,让学生真切体会到课程之间的关联,将分散学习的知识点串联起来,有助于课程系统的学习、理解和应用。

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》等文件精神,需要将人才培养目标落在相应行业(职业)层面,以市场岗位需求和职业技能为导向,完善相关的课程体系,培养能够分析和解决实际问题的应用型人才。对于课程授课来说,教师一直在积极寻求与未来职业发展需求相匹配的应用型、创新型人才的课程教学模式。

(二)教学过程总体思路设计

文章选取了《软件工程导论》课程进行TPC多元化互动式教学模式的应用,首先根据企业真实情境的工程项目开发过程,重构课程知识体系。提炼出课程核心知识点进行任务模块分解,通过小案例消化知识点。这样有目的性的“训练”过程,有助于帮助学生快速掌握课程内容,同时可以了解到在未来软件研发企业工作的全貌。通过以教师为主导的任务导向式讲解,训练学生对课程基础理论的掌握,主要培养学生个人能力;其次是完整的“项目”引入,学生按小组划分为多个团队,将真实的企业工程案例分配给学生或是由学生自主選择。教师进行项目剖析和过程指导,以学生为主体进行工程实践,将“学以致用”的理念贯穿于课程教学的始终。学生自主选择在项目中的任务职责,经过组内团队协作,在规定学时内完成工程任务,主要培养学生实践能力和团队协作能力;最后通过“竞赛”进行拓展,基于已有的基础理论知识积累和项目实践经验,以期提升学生的学习积极性,检验学生的学习水平,激发学生的创新创业能力,完善高校的培养模式。

(三)“训练”阶段的教学任务分解

教师根据软件工程导论课程的人才培养方案和企业对软件项目开发的实际流程规划教学环节,大体分解为六个主要任务模块(如图3),项目管理、需求分析、软件设计、程序设计语言和编程、软件测试和软件维护。不同的任务模块需要位于不同职位的员工来完成。

训练过程中重点剖析每个任务模块中的4W主线,分别是“需要由团队中的什么人(who)来完成?” “需要实现什么(what)任务?” “怎样(how)去实现?” “每个阶段完成后需要提交哪些文档(which)?”。

教学过程通过“提出问题-解决问题”的反问式教学方法,由现象看本质的“典型案例分析”式教学方法,“思维导图”拓展式教学方法等多元化教学方法,提高学生的学习兴趣,引导学生自主学习,进而掌握就业必备的理论知识储备和实践基础。

(四)“项目”引入阶段的设计

与软件开发企业合作开展教学实践活动,由企业专员和教师进行沟通,将学生分为若干小组并分配或自主选择不同的软件工程实践项目。本文给出其中两个项目的详细功能解析(见图4),在课程实践中这部分内容是由学生团队协同来完成的。整个阶段以学生为主体,教师负责阶段审查和答疑。

领取项目任务后,组内成员自主选择项目中担任的职位,包括项目经理、需求分析师、软件设计工程师、软件开发工程师、UI设计师、软件测试工程师和软件维护工程师,可以一人兼任多角,不同的职位承担不同的职责。然后各司其职,协同合作,最终完成项目任务达到教学目标。根据学科特点,该项目实践具有通识性,培养学生举一反三的学习能力,从而可以解决一般的工程项目完整生命周期中的很多问题。

(五)利用学科“竞赛”提升综合职业素养

竞赛是检测学生在短时间内查阅文献、问题分析设计、开发调试、论文写作等综合能力的有效方法,是提升学生团队合作精神和创新创业意识的载体,是改革教育教学质量的重要抓手(见图5)。基于目前流行竞赛的特点,与《软件工程导论》课程进行互动性研究,将学科竞赛与实践教学环节紧密结合,完善教学和竞赛管理体制,构建科学的“训练、项目、竞赛”体系,强化应用型院校实践教学的工程实践性和创新型。

四、工程教育考核环节优化

对于工程类课程普遍的考核方式由笔试、实验报告、考勤、作业和课堂小测几个部分组成,属于静态评价。无法准确地、全面地对学生的课程学习情况进行评价。TPC三位一体教学模式注重学生在实践过程中不断提升的实践能力,因此,需要从多维度对学生的课程水平进行评价,包括考核主体、考核形式、考核内容三个方面进行多元化优化。考核主体由单一的教师评价调整为学生自评、组内互评、教师评价;考核形式可以说开卷考试、闭卷考试、上机考试、项目答辩、项目成果演示等多种样式;考核内容扩展为基础知识、实践能力、团队合作素养、责任意识等方面。

针对软件工程导论课程的实践考核环节进行实际应用,考核方式选用项目答辩,最后实践成绩的组成包括学生自评(10%)、组内互评(20%)和教师评价(70%)组成。具体的考核评价标准见表1,其中,文档撰写包括:项目开发计划进度表、需求规划说明书、软件设计说明书、程序源代码、软件测试说明书和软件维护文档。图表绘制包括:项目开发进度表、系统流程图、数据流图、E-R图等。

五、结语

基于TPC三位一体教学模式,实现了“提出问题-解决问题”的反问式教学方法,由现象看本质的“典型案例分析”式教学方法,“思维导图”拓展式教学方法和项目引入式教学方法,“职场模拟”的情景化教学实践等多元化互动式教学模式的改革。多次实践结果表明,该教学模式在工程职业教育是可行的,可以有效提升学生的工程项目分析、设计、编码、测试和维护等综合实践能力、团队协作能力、参与竞赛能力和就业面试能力,极大提高了学生对未来职业的认知和把握。

参考文献:

[1]  中国互联网数据资讯中心[EB/OL].http://www.199it.com/archives/827582.html.

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[3]  杨慧.项目驱动式教学法在“服装设计实践”课程教学中的应用[J].美术大观,2018,9:132-133.

[4]  郑家茂.构建“做学研”相结合的创新实践平台促进“做中学、学中研、研中创”[J].实验技术与管理,2010,27(1):1-4.

[5]  刘韵璇.项目驱动式教学模式浅析[J].长江大学学报(自然版),2013,10(22):155-156.

[6]  金英,马吉权,青巴图. 软件工程人才培养的创新与实践--以黑龙江大学软件工程专业“顶石”课程设置为例[J].黑龙江教育(理论与实践),2018,(9):52-53.

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[8]  戴亚虹,等.新工科背景下“学践研创”四位一体实践教学体系改革[J].实验技术与管理,2017,12(34):189-195.

[9]  张莉,尹龙,谢红燕,等.基于创新创业能力培养的“五位一体”实践教学模式研究[J].实验技术与管理,2018,35(4):186-188.

[10]  崔春生.基于翻转课堂的《IT项目管理》课程实践研究[J].信息系统工程,2017(6):164-166.

[11]  林健.新工科建设强势打造“卓越计划”升级版[J].高等工程教育研究,2017,(3):7-14.

[12]  王梅,王雅婷.美国哈维穆德学院本科工程设计教育的特点及启示[J].教育探索,2015,(10):145-149.

[13]  邹晓东,等.科学与工程教育创新—战略、模式与对策[M].北京:科学出版社,2010:80.

[14]  刘玉岚,彭齐驭.信息时代下的结构设计与实践教学[J].实验技术与管理,2018,35(1):13-16.

[15]  张银丽,吕延庆.基于CDIO理念的电子商务专业实践教学体系建设[J].洛阳师范学院学报,2017,(10):85-87.

作者:安达 崔红芳 陈萍

互动式立体化软件工程论文 篇2:

高校计算机语言类基础课程教学改革的研究

摘要:将计算机科学与技术专业课程进行分群或分类为计算机语言类课程、计算机基础及系统知识类课程、算法及开发方法类课程和实践类课程,并将计算机语言类课程教学改革作为系统工程进行研究,给出了一个计算机语言类基础课程教学改革模型,根据系统方案对其每个改革环节给出了具体措施。

关键词:教学改革;计算机语言类课程;课程改革

引言

随着计算机技术的飞速发展,信息化社会已经来臨,计算机渗透到社会的的各个角落,正在深刻影响着人类社会发展的整个过程。目前,计算机水平已经成为衡量大学生业务素质与能力的突出标志,计算机课程涉及高校所有的专业范围。是学生今后专业学习中不可缺少的重要基础知识。它为今后的学习和工作他下坚实的基础,具有重要的意义。然而,通过学生参加教师科研项目、学生自主科研项目以及各种编程赛事,我们发现在学校教学内容与社会需求之间的“鸿沟”依然存在。如何提高不同层次的计算机应用水平,计算机教学课程改革研究已是当务之急。

1教学改革研究的定位

目前,围绕大学计算机课程教学方法的改革与创新这一主题进行的研究与探索已有许多。如,文章针对Java语言理论课和实践课两者时间间隔较长的问题,提出了“互动式”教学方式,给出了一种“建—仿一读一改一写”的教学方法和针对重点与难点的讨论式教学方法;文章结合在C++语言与应用课程教改中的实践,运用实例引出语法概念,通过趣味练习提高学生的学习兴趣,设置课程设计来增强学习效果;文章分析了程序设计语言初学者的特点,提出了运用形象思维,引导学生转变思路及提高课堂教学的启发性。文章构思了以建构主义理论为指导、研究学生认知规律、导入课程时巧设情景、课堂中巧设疑问、设立语言课程设计训练、建设教学管理平台等教学环节,在教学中采用启发式教学,倡导创新思维。

2006年12月,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会提出的《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》,将计算机科学与技术专业人才分为科学型、工程型、应用型;计算机科学与技术专业规范分为4个方身:计算机科学方向、计算机工程方向、软件工程方向、信息技术方向。在分析了4个研究方向的核心课程设置的基础上,我们认为可以将计算机科学与技术专业课程进行分群或分类,具体可以分为计算机语言类课程(汇编语言、C程序设计、高级语言程序设计、C++或Java面向对象程序设计、网络程序设计、数据库等)、计算机基础及系统知识类课程(计算机导论、计算机组成基础、计算机体系结构、操作系统、计算机网络等)、算法及开发方法类课程(算法分析与设计、数据结构、软件工程、离散数学、UML建模工具等)和实践类课程(数据结构课程设计、数据库课程设计、软件工程课程设计、软件实习、毕业设计等)。计算机具有较强的相关性。几类课程群间存在着密切互促关系。如图1所示,其中箭头表示支撑。

从图1中可以看出,计算机语言类课程对其他几类课程起到重要的支撑作用。计算机语言类课程是培养3类计算机科学与技术专业人才所共需的。事实上,非计算机专业人才对计算机语言类课程的学习也是必需的,如目前高校几乎所有的专业都开设C语言程序设计。因此,对计算机语言类课程教学改革研究变得尤为重要。本文在教学研究立项的基础上对计算机语言类课程的教学改革深入探讨。

2计算机语言类课程教学改革的系统化模型

教学的最基本功能是知识传授,知识传授是为了知识获取,教是为了学。因此,我们的关注点也应从教的条件和质量更多地向学习质量转移。应该全面树立以学生为本,以优化教学互动过程为重点的本科教育教学改革思路,从以传授知识为主的传统教学向以培养认知能力为主的研究教学转变。

从教改实施过程角度上讲,计算机语言类基础课程教学改革应可以看作是一个系统工程。应当大胆更新教育观念,积极探索教学内容、教学方法和教学改革的新途径,全面实施教学改革新举措,使学生在计算机学习的理论、方法、能力三方面打下比较扎实的基础。我们以教学计划、教学大纲、教学内容、教学方法、教学过程、教学手段、教学管理、考试形式、实验改革和教师自我提高在内的计算机语言类基础课程教学全面改革(参见图2);以立体化教材、多媒体课件和现代网络为依托,将所得的阶段性成果及时应用于理论和实践教学中。

在改革过程中要求几个重要环节密切配合,我们重点探讨解决以下几个问题:为何目前学生表现出动手能力弱,不能很好地适应社会需求;如何配置理论教学和实践教学耦合力度;如何增设案例教学,提高分析能力;如何扩展学生参与实践的渠道,提高实践能力;如何加强教材建设;如何进行教师自我提高;如何改进考核方式;如何在改革过程的诸多环节中加强管理,提高改革项目的可控性。

3教学改革具体环节采取的措施

计算机语言与其他课程相比,语法规则固定,逻辑思维较强,因此比较枯燥。要完成好计算机语言教学,关键在于激发学生的学习兴趣,在教学过程中要坚持学生为主体、教师为主导的教学原则,通过明确培养目标、丰富讲授内容、强化实践教学、完善教学方法等途径,提高学生创新思维和创造能力、培养学生的学习兴趣,让学生主动、愉快地学习,才能取得良好的教学效果。围绕图2所示的计算机语言类课程教学改革的系统化模型中的主要环节以及前面提到的诸多问题。我们在教改实践中采取了以下措施:

(1)明确课程培养目标.组织调查计算机语言类课程理论教学、实践教学现状。特别注意学生群体反应语言类课程的学习瓶颈,分析目前存在的问题。在进行了充分的调研后,提出、修订了语言类课程的理论教学/实践教学大纲调整理论课时与实验课时耦合度明确实验项目的名称与内容、保证系列课程之间实验内容的连贯性。

(2)强化理论教学内容与教学方法改革。由于计算机语言类课程实际上是培养学生的工程技术动手能力,目前理论教学内容通常是从概念入手,通过知识传授,配以上机练习;因为理论课和实践课两者时间间隔较长,实验课手忙脚乱,有时甚至草草收场,难以引起学生的兴趣,更达不到提高实际编程能力的效果,严重影响了其他相关课程群教学工作的正常开展。对此我们做了如下工作:①将部分理论课程(约1/3)转移到大实践教学环境下进行,使用启发式、互动式方法,让学生在学习理论知识点的同时,配合教师的实际例程模仿教学,不仅可提高学生的学习热情,也可以加强对理论知识的掌握。②面向应用需求(即目标驱动)组织教学内容。重点引导学生掌握分析问题的方法,利用语言完成目标的能力,而不应将教学的重点放在语言本身。如“面向对象程序设计”课程进行了“教师科研向教学转化”处理,将科研成果同课程理论知识点进行关联讲解。③加强案例教学、增加理论教学内容信息量。这些信息的

内容应当是领域上的、相关技术层面上的,这样能够扩大学生的知识面,这对学生真正掌握运用语言的能力至关重要。如在“面向对象程序设计”课程中,在讲解一个利用支撑语言完成任务时,可附带讲解C/S及B/S模式程序设计,并分析两者的优缺点及目前工程领域采用的主流模式。该环节要求教师经常优化教学内容,并及时对教案、课件等教学文件作相应修改。④引入新的互动方法。如目前所有参与教改的课程都增设了教学内容信息网站、论坛等平台以增加師生交流。

(3)深化实践教学内容与教学方法改革,促进知识向能力的转化。在传统的实践教学体系之内,第一、丰富实验教学内容减少基础型、验证型实验,将以往的验证型实验融合理论教学内容移到实践环境下进行的课程中;增加设计型、综合型、创新型实验项目的比例,并独立编制设计型和综合设计型实验指导书。这一环节组织教研项目力量研究讨论进行设计型实验与综合设计型实验的设计,特别重视教师科研成果的转化。第二、根据需要曾设课程设计。在课程设计中,让学生设计具有一定难度的小型系统,在实验报告中提供系统分析、数据模型、系统流程和程序的完整内容,以此促进学生全面掌握本课程的内容。为了防止学生互相抄袭,在学生提交大作业时,可以通过当面提问、解释代码含义等方法避免。第三、以真实课题为牵引,将科研成果转化为教学实验内容,通过“干中学”,强化课程理论知识与科研项目实训的结合。我们的做法是教师在第一课堂教学过程中,公布自己的科研课题,分解出子课题,学生按兴趣选择子课题组队,根据学生的研究工作亮,认可学生的课外学分数;没有科研项目的教师要求开设“开放实验室项目”,考核方式相同。在此过程中,指导教师要注意测试学生的相对能力,对“素质生”鼓励其自主学习和研究的主动性,指导其申请校内外的“学生自主科研立项”。在传统的实践教学体系之外,增设创新实践学分学生可以通过科技竞赛以及各类创新活动计划,完成课程培养目标的相应要求。为了加强研究方法训练,提高学生的实践创新能力,鼓励学生参加国家大学生创新性实验比赛,如“蓝点杯”、“挑战杯”、“泛珠三角安利杯”。目前我们教师团队指导的学生已经国内获得多个奖项。

(4)制定有效机制,提高教师队伍水平。计算机领域知识更新相当迅速,特别是层出不穷的语言类技术更是如此。作为教学活动的指导者教师必须不断地吸取新知识,并及时应用于教学当中,以扩大学生知识面、强化领域知识。第一、遇到岗位竞聘制度确定课程主讲教师,实践表明,这有利于解决教学内容老化问题;第二、强化语言类基础课程教学团队建设,实施教学工作的传、帮、带和老中青结合,鼓励青年教师参加培训,激励教师参加校内外交流;第三、鼓励教师申请主持或参加科研项目,促进教师不断学习和掌握学科前沿与先进技术,并及时将其融入理论或实践教学中。如项目组成员目前正承担各类科研项目5项,完成学院组织的“科研成果向教学转化”活动的有3位教师;第四、注重于企业合作,建立于企业联合培养的新途径。如教学团队成员中有2人在企业中挂职工作。

(5)适应教改过程,强化教学管理。第一、在前述的移至实验室环境下的理论教学改革、实验教学改革及实践教学改革等环节的影响下教学管理环境发生了变化,带来了教学管理上的诸多问题,教学管理手段也应当作相应的改变。如移至实验室环境下进行的理论教学,与传统的教学环境相比,课堂的可控制性降低。为此我们制定了新教学环境下教学活动管理策略、新教学活动开展办法。第二、利用实验教学网站,实现实验教学管理。

(6)改进考核方式,完善教学评价体系。第一、改变以结果评价成败的传统做法。强调重在过程、重在育人理念。加强对理论教学过程(如内人预习、课内互动、课后讨论、完成结果等)及实践教学过程(如实验方案制定、相关知识预习、实验操作情况、工作态度、结果报告等)进行多元综合考核。第二、鼓励学生参加计算机相关赛事、学生自主科研、教师科研项目、创新计划等教学体系外活动并制定了相应的学分折算机制。

4结束语

通过计算机语言类基础课程教学改革系统方案的实施,我们取得了良好的教学改革效果和诸多一手材料。如理论教学和实践教学课时分配策略、硬件环境基本需求说明、新教学环境下教学活动管理策略、新教学活动开展办法、教改前后学生动手能力测试及参加各类科研项目或竞赛效果量化图表等资料。计算机语言类基础课程群是计算机其他3类课程群的重要支撑,其教学改革对其他3类课程教学改革的影响可以进一步研究。

参考文献

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[7]李晓文,王莹.教学策略[M].北京:高等教育出版社,2000.

作者:张鲲

互动式立体化软件工程论文 篇3:

以程序设计与软件开发能力为主的计算机专业应用型人才培养模式的研究与实践

摘要:针对计算机专业应用型人才培养模式中的问题,分析北京林业大学计算机专业应用型人才培养的实际情况,充分挖掘自身的特点和优势,提出了计算机专业应用型人才培养理念,确定了计算机应用型人才的核心能力是程序设计与软件开发能力,在此基础上提出了“1+2+4”人才培养理念,创建了“一体两翼”的核心课程体系,构建了“4层1纵”的立体化实践教学体系。

关键词:计算机专业;应用型人才;培养模式;课程体系;实践教学

0 引言

在高等教育大众化过程中,我国逐渐建立起培养学术型人才、应用型人才和技能型人才的高等教育分类办学体制。这就要求普通高等学校需要根据自身的特点来培养不同的专业人才。2007年以来,我们借鉴国内外高校的人才培养经验,对本校计算机专业人才的培养进行了长期的探索和实践,根据生源、办学条件等具体情况,结合教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会发布的《高等学校计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》和《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》嘲,综合我校及国内同类院校的实际情况,经过多次调研和研讨,我校计算机专业人才培养目标的定位为应用型。我们从计算机专业应用型人才培养理念、课程体系、实践教学体系等各方面进行了研究,充分挖掘自身的特点和优势,逐步形成了自身的办学特色,探索出适于我校计算机专业的人才培养模式,为农林类院校的计算机专业建设提供了经验和范例。

1 创新性地提出了计算机专业应用型人才培养理念

紧紧围绕如何培养应用型人才、提高应用型人才培养质量问题,在研究和分析计算机专业应用型人才的能力、规格的基础上,提出了计算机专业应用型人才的核心能力是程序设计与软件开发能力。在此基础上,立足本校特色,创新性地提出了符合市场对计算机专业人才需求的、以程序设计与软件开发能力为主的、以“严、宽、能、高”为导向的应用型人才培养理念。“严”——严谨教学、严格管理;“宽”——宽培养途径,从课内实验实习实践训练、大学生科研训练计划、各种国内外竞赛、公司实习等多途径培养应用型专业人才,“能”——突出培养学生的程序设计与软件开发能力,“高”——高质量应用型人才。

2 人才培养模式、课程体系和实践教学体系的改革

2.1 提出“1+2+4”人才培养模式

通过调查和研究,进一步明确了我校计算机专业人才的培养目标和定位,提出了“1+2+4”人才培养模式,即1个核心——培养学生的程序设计与软件开发能力,2条编程主线——“C—C++一Windows应用程序设计”和“Java—Java高级技术”,4个训练途径——课内实验实习实践训练、大学生科研训练计划、各种国内外竞赛和公司实习,如图1所示。

2.2 创建“一体两翼”的课程体系,促进教学质量的提高

紧紧围绕人才培养模式,创建了“一体两翼”的计算机专业课程体系,如图2所示。

围绕程序设计与软件开发能力的提高,根据市场需求,科学合理地设计相应课程的核心知识点和具体内容与要求,从而确立相应的教学大纲。

在知识点的取舍上,坚持了以下几个主要原则,①要符合计算机专业应用型人才的培养目标、特色和要求,②要紧密结合IT时代要求和市场需求,全面贯彻研究初期提出的2条编程主线的思想;③各个课程侧重点相互补充,课程间有很好的衔接性和延续性,并注重提高学生的编程能力。这样,课程核心内容既重视了传统内容,又兼顾了市场方面的需求,也为后续课程奠定了良好的基础,从而形成了以提高学生程序设计与软件开发能力为主线的核心课程体系和知识体系,达到了学以致用的目的。图3给出了计算机专业核心课程体系结构示意图。

2.3 构建“4层1纵”的立体化实践教学体系,重视培养学生的综合能力

(1)构建“4层1纵”的立体化实践教学体系,全方位锻炼学生。

针对应用型本科人才的培养目标的要求,结合教学大纲的内容要求,建立起完整的“4层1纵”的实验教学架构,即形成基本工具层(C/C++、Java)、基础实验技能培养+应用性(基础实践教学层)、综合性实验技能培养(综合实践教学层)+研究性实验技术培养(创新实践教学层)4层的实践教学体系。1纵即实践教学方法贯彻整个立体化实践教学体系。立体化实践教学体系如图4所示,并在教学中得到了实际应用,起到明显的教学效果。

(2)大力推进校内外实习基地建设,建设一流实验示范中心。

计算机专业的学生重在实践,锻炼编程能力。因此校内要加强实验室的建设,目前已有计算机组成原理实验室、嵌入式系统实验室、软件工程实验室、计算机网络实验室,从而进一步加强学生综合解决实际问题能力和进行实际操作技能的训练。2007年建设了“计算机实验教学示范中心”。在校内实验室的基础上,根据专业特点,有重点地选择一批基础好、设备先进的企业作为实习基地,与多家软件公司都建立了良好的合作关系。

(3)构建了学生自主选择和教师引领的科研训练体系。

为了提高学生的实践动手能力,必须锻炼他们的编程能力和软件开发能力。因此以科研项目和竞赛为载体,构建了学生自主选择和教师引领的科研训练体系。从大一开始,有计划有步骤地引导部分有能力的学生参与到各种形式的科研训练项目和竞赛中。例如参加教师的实际科研项目、组成编程兴趣小组、申请大学生科研训练项目、参加各种竞赛等方式,多方位提高学生的实践动手能力。

(4)改革实践教学方法,引导学生主动学习。

注重实践教学过程的设计与实施,设计并实践了问题导向的实践教学方法,注重提出问题、确定研究路线、文献阅读、解决问题的4个基本环节的训练,引导学生主动学习,锻炼学生的综合能力。

3 积极探索教学方法和模式,建设精品课程,多方位优化教学过程,全面提高教学质量

3.1 提出并实践了“即教一即学一即用一再学一再用”的教、学、用联动的教学模式

对于程序设计与软件开发类课程采用在机房上课的教学方法,改变了以往的理论教学与实验课脱节的现象,达到“即教一即学一即用”,边学边练,易于学生掌握编程技巧,达到了事半功倍的效果。并在后续的算法类课程中再一次巩固已学过的编程知识,进行“再学一再用”。这种“即教一即学一即用一再学一再用”的程序设计与软件开发类课程教学模式有效地解决了“学用”脱节的问题,全面提升学生实际动手能力。

3.2 教学手段和教学方法革新,增加现代教育手段

(1)课堂教学。

充分利用多媒体、录像片、动画片、课件等手段,不断提高课堂教学效果,实现抽象理论形象化、复杂算法动画化、数据处理可视化。并在教学过程中通过案例教学法、启发式教学法、互动式教学法、实例法等多种教学方法,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。

(2)网络教学。

利用精品课网站、QQ群、飞信等网络手段,与学生充分交流,为同学们课后复习、开阔眼界起到极大的作用。

3.3 实现了“即练(考)——即判——即测”的训练和考核模式,杜绝程序抄袭行为,激发学生的学习兴趣

在计算机科学与技术及其相关专业的教学实践中,学生实践动手能力是衡量教学质量的一个重要指标。但是存在着学生之间作业、作品抄袭等现象,这种现象降低了教学质量,阻碍了学生实践动手能力的发展,并在一定程度上影响学生之间的公平竞争。因此自主研发了在线评判平台和程序克隆多角度检测系统,实现了“即练(考)——即判——即测”的训练和考核模式,有效检测各种抄袭行为,杜绝程序抄袭现象,切实提高了学生的实践动手能力。

3.4 建设精品课网站

面向对象程序设计语言、Java语言、数据结构A和软件工程被评为校级精品课程,各精品课程网站大都建设完毕,并投入使用。学生可以利用这些网络教学资源课下预习、复习、自测、与教师交流,对所学的知识进行巩固。

4 加强师资队伍建设,打造优秀教学团队

4.1 通过招聘教师,扩大师资队伍,实行“导师制”,培养新教师的教学科研能力

近5年来,我校接收了6名博士毕业生,全部来自国家重点高校,为教师队伍注入了新鲜血液。为了使新教师尽早熟悉教学环境和科研环境,为新教师配置一名经验丰富、具有高级职称的教师作为其导师。导师除了负责指导新教师的整个教学环节,还要负责新教师的科研启动。以这种“老带新”、传、帮、带的方式迅速提高新教师的教学水平和科研水平。实践证明,导师制的实施取得了显著的成果,2007年以后计算机专业的新进教师都获得了我校新进教师科研启动资金的资助。

4.2 鼓励教师参加国内外交流和培训,提升自身的教学和学术水平

鼓励在职教师到国内外一流大学做访问学者,提高教师的业务能力和科研能力;大力支持他们参加各级学术会议及研修班;支持专业骨干教师参与企业进修,与相关企业进行合作、交流和学习。

4.3 以明确的奖励制度提高教学水平

对各种教学成果奖、出版规划教材、教学评价优秀者等教学成果有明确的激励制度。严格教学管理,狠抓教学质量。坚持教学督学及听课制度和学生评价制度;定期召开学生座谈会,听取学生反馈意见。

4.4 加强教材建设,为专业建设和人才培养服务

教材已成为培养学生应用能力的一个瓶颈,因为计算机类教材总是滞后于当今技术发展,必须不断进行教材建设。因此鼓励教师围绕课题研究内容,积极编写配套教材,物化改革成果,并推广使用。近5年来出版教材7部,“十二五”国家级规划教材l部,北京高等教育精品教材1部。

通过以上措施,不断加强师资队伍建设,教学成果突出。北京市高等学校教学名师1人,校级家骐云龙青年教师教学优秀奖4人;近5年来,主持的北京市教改课题1项,校级教改课题14项。

目前计算机专业教师21人,其中教授2人,副教授8人,讲师11人。具有博士学位的教师18人,在读博士1人。45岁以上教师3人,45岁以下教师18人。可见计算机专业已经形成一支以具有博士学位的中青年教师为主的师资队伍和科研力量。

5 通过改革,培养了一批优秀的应用型人才,学生就业竞争力明显提高

教学改革成果显著,学生积极承担校级、北京市和国家大学生创新性试验计划项目、备战竞赛训练,大大激发了创新思维和灵感。近5年来,学生参加ACM国际大学生程序设计大赛5项获得铜奖;MCM大赛1项获得Honorable Mention奖;学生参加由教育部主办的“全国软件专业人才设计与开发大赛”,在北京赛区本科组1 6人次获一等奖,36人次获二等奖,33人次获三等奖;在全国总决赛中,2人次获二等奖,9人次获三等奖;在全国软件人才设计与创业大赛——软件创业团队赛获全国总决赛三等奖1项;在“北斗杯”全国青少年科技创新大赛中,有4人次获得二等奖,2人次获得三等奖;在2013年华北5省计算机应用大赛中,有4人次获得一等奖。学生参加国家级大学生创新创业训练项目8项,北京市大学生科学研究与创业行动项目6项,北京林业大学大学生科研训练项目26项。

6 结语

应用型本科人才培养是一项开创性、探索性的工作,必须要有与时俱进的精神,走特色化教育道路。我们要以社会需求为准则,以教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会的精神为指导,结合自身的办学特点和优势资源,继续人才培养模式的研究,不断完善课程体系和实践教学体系,不断提高师资队伍教学和科研水平,积极探索教学内容、教学方法和教学手段的创新,继续走校企合作道路,加强学生实践动手能力的训练,以培养出更多合格的计算机专业人才。

作者:陈志泊 张海燕 王春玲 赵方 王建新

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