基于能力拓展目标的计算机课程改革策略

  基于能力拓展目标的计算机课程改革策略

   胡军,夏英,王国胤

   (重庆邮电大学,重庆400065)

   摘 要:文章以计算机专业人才培养为例,就如何提升计算机专业人才的综合素质,阐述以能力拓展为目标的计算机专业课程改革策略。

   关键词:课程改革;计算机;策略

   中圈分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)01-0033-02

   “全面推进素质教育”是我国教育改革和发展的长远方针。人才的综合素质主要体现在创新能力、实践能力、科研能力、协作能力、学习能力等多个方面。调查显示,求职过程中遇到与能力相关的主要问题是:专业能力37.93%,自我表达能力占23.64%,人际交往能力占15.87%,外语能力占14.42%。然而,传统的高等教育过于强调学科和知识体系的完整性,而忽视了对人才各方面能力的培养,从而使得培养出的人才缺乏市场竞争力。因此,落实素质教育的关键即要以人为本,将能力培养贯穿到人才培养过程中。以计算机专业人才培养为例,阐述以能力拓展为目标的人才培养模式的思路,并重点介绍人才培养过程中所采取的一系列措施,以及这些措施在实施过程中的成效。

   一、构建多层次课程体系,突出专业关键能力

   虽然CC2004和CCC2002给出了计算机学科课程体系的描述,但如何围绕这一课程体系概括的知识领域和知识点来组织知识内容仍然具有随机性,特别是由于各高校的学科优势,以及人才培养定位不同,其课程体系也应有所区别。否则,各高校采用统一的培养方案不符合社会对人才多样性的要求。课程体系中的课程分别对应到各专业能力,分析和实践表明这些能力对于人才培养并不具有同等重要的地位。因此,各高校应该结合自身的人才培养目标,挖掘人才培养的关键能力,并在人才培养过程中强化对关键能力的培养,这样有利于突出人才培养特色,进而提升人才的核心竞争力。

   重庆邮电大学是一所以信息技术为特色的院校,其人才培养的定位是培养社会经济发展急需的应用型人才,同时兼顾研究型人才的培养。结合学校的学科优势和人才培养定位,将所有课程分为四个层次,并从各层次中筛选关节点课程形成层次化关节点课程体系。四个层次即公共基础、专业核心、专业方向和专业拓展(如图1)。这四个层次是一种递进关系,前期课程是后续课程的基础,后续课程是前期课程的延续和扩展。“关节点课程”是指与专业关键能力相对应的课程,通过将优势教学资源配置到“关节点课程”,一方面优化了教学资源的利用,另一方面突出了专业关键能力。目前,该课程体系已经成功地实施到计算机科学与技术、智能科学与技术、网络工程、信息安全等计算机类相关专业。

   二、将双语教学引入课堂,培养外语运用能力

   由于国际交流与合作的日益频繁,培养既懂专业知识,又能用外语进行科学研究和交流的国际化人才是当前社会对人才培养提出的要求。在以往的教学过程中,专业教育和外语学习是分开的。然而,由于外语在专业学习和工作中的特殊性,使得培养出的人才即使普通外语能力达到了一定水平,仍然不能很好地运用外语进行专业学习和工作。双语教学是同时运用母语和外语进行课程教学的一种方式。它将运用外语进行专业听、说、读、写自然地融人课堂学习,是一种近年来被广泛采用的教学形式。

   在实施双语教学的过程中,重庆邮电大学采取了“先试点,后铺开”的策略,即在选择试点课程时选择了涉及面广且课程建设基础相对较好的课程。这样有利于保障双语教学的质量,同时对其他课程起到辐射带动作用。“数据库原理”是重庆邮电大学首批选择出来进行双语教学实践的课程,此后“数据结构”、“操作系统”、“计算机新技术”等课程也被纳入双语教学实践。

   双语教学并不是简单地在教学过程中使用两种语言进行教学,需要从教学内容、教学方法到考核形式进行一体化的调整。例如,在实施双语教学的过程中,重庆邮电大学针对不同专业的实际情况,在教学内容方面进行裁剪。同时,考核方式采用理论基础考试(英文命题)、英文课程设计文档和英文检索报告相结合的方式,旨在对学生的学习情况进行全方位的考察。从实施双语教学以来,学生普遍使用英语进行专业学习和工作的能力得到增强,教学效果得到了同行专家和学生的好评。《数据库原理》被评为“国家级双语教学示范课程”,《数据结构》被评为“重庆市双语教学示范课程”。

   三、实现课赛结合,强化实践动手能力

   计算机学科具有发展速度快、知识覆盖广、学科交叉强和实践要求高的特点。其中,实践动手能力是计算机人才必备的能力之一,特别是对于工科应用型人才更是如此。实践动手能力的培养有两个层次:一是能够按照要求重现已有的过程;二是能够运用所学知识解决实际应用问题。其中,后一个层次才是当前人才培养所需的。虽然加强实践动手能力的培养早已被广大高校所认可,然而现有的实践教学多以固定的实验项目形式开展,只能达到实践能力培养的第一个层次。因此,要达到实践能力培养的第二个层次,必须改革现有的实践教学方式。

   竞赛是培养学生创新精神、提高学生动手能力的有效形式。重庆邮电大学将“以作品说话”、“团队协作”等竞赛元素贯穿到课堂教学和课程设计环节中,实施了“课堂教学一课程设计一科技竞赛”一体化教学f41。学生在任课教师指导下自主选题、自主选择平台和开发工具,带着设计任务进行理论课学习,在学习中完成课程设计任务,在竞赛中锻炼创新能力和团队协作能力,并展示学习成果。这种教学组织形式有效地将理论教学与实践教学融为一体,强化了学生的实践动手能力。

   课赛结合的教学组织方式最早运用于数据库原理课程的教学。在具体实施过程中,教师在学期初即布置设计任务,学生根据任务的要求进行自由选题,并组成设计团队,团队成员充分发挥各自的优势,在团队中扮演不同的角色,并相互协作直至任务结束。在整个设计过程中,教师具有指导的义务,但不参与具体的设计任务。最后,各设计团队的成绩通过竞赛的形式进行展示,采取指导教师推荐,教师评审团综合评议,并以口头答辩的形式进行最终评定。为推广课程教学改革的成效,并为其他高校相同专业学生提供展示的平台,以此为基础创办了“重庆高校数据库应用程序设计大赛”,该赛事不仅吸引重庆市各高校参与,更吸引重庆市外如四川等地区高校参与,有力促进了计算机学科其他高校学生实践动手能力的提高。

   四、以科研促教学,提升科研能力

   计算机学科兼具有理科特征和工科特征。这表明计算机学科不仅要研究它自身的科学与工程,还要研究如何很好地将科学与工程结合起来。计算机科学与计算机工程之间是相互促进的,一方面科学研究的成果有力促进工程实践,另一方面工程实践的需求为科学研究提出问题。因此,高校在人才培养中不仅要培养适应工程开发需要的应用型人才,同时也要兼顾培养适应科学发展需要的研究型人才。

   培养研究型的人才需要有研究型的师资队伍。为便于科研和教学的有效结合,重庆邮电大学将以往分离的科研团队和教学团队联合起来。在具体实施中,教师首先根据学科领域形成科研院所,然后再根据科研方向形成研究组。同时,所有课程根据学科领域分为课程群,教师根据主要承担的课程形成课程组。每个科研院所设置负责人,这些负责人同时也是相关课程群的负责人。各负责人在进行科研工作规划的同时,也需要考虑人才培养。这就从工作组织上将科研工作与人才培养有效地结合起来了。

   通过高水平的科研项目,教师得以掌握本领域最新的理论、技术和方法,并通过案例分析、前沿讲座等形式将其融人教学内容,丰富教学素材,开阔学生的视野。此外,高水平的科研项目也成为学生培养科研能力的平台,通过吸收本科学生参与科研项目,有效提高了学生的科学素养和研究能力。近年来,学生屡次获国家级、市级及以上专业科技竞赛奖,并在计算机学科高水平期刊上发表论文数十篇。

   五、建立网络课堂,提高自主学习能力

   社会节奏加快,知识更新周期缩短,一次教育终身受益观念被打破。教育不再是一个被动的短暂的消极接受过程,而是一个主动的终生的积极发展过程。因此,高校的人才培养不能仅仅重视书本知识的积累,更应注重学生自主学习能力的培养,使学生树立终身教育的观念。另外,科学技术不断发展,知识积累越来越多,教师不可能也没有必要将所有的知识在课堂上传授给学生。这就要求我们在教学过程中,有意识地引导学生进行自主学习,同时为学生自主学习提供相应的平台。

   目前,所有特色专业、精品课程和双语教学示范课程均已建成教学资源丰富的资源网站。借助校园网络,提供丰富的教学资源,如课程要求、电子教案、教学大纲、考试大纲、授课计划、实验指导、工具平台、习题作业、课程设计、典型习题及其解答、相关文献、授课视频、相关网络资源链接等,实现优质教学资源共享。学生可以根据自身情况,进行在线学习、在线测试、在线答疑,有针对性地进行自主学习,网站使用效果良好。例如,“数据库原理”课程网站已被多所高校师生访问10万余次。同时,重庆邮电大学还将Moodle平台引入日常实验教学。基于此平台,教师可以进行课程开发和管理,学生可以进行个性化的自主学习。

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