时间:2022-08-01 08:58:44
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇信息与计算科学,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:信息与计算科学;实践教学改革;CDIO理念;“三大”教育理念
作者简介:刘忠艳(1975-),女,黑龙江依安人,黑龙江科技大学计算机与信息工程学院,副教授;周波(1963-),男,黑龙江绥化人,黑龙江科技大学计算机与信息工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150027)
基金项目:本文系黑龙江科技大学教改项目“信息与计算科学专业实践教学改革研究”、“从学科知识体系出发,科学构建课程体系”、“新型大学信息与计算科学专业社会适用型人才培养模式研究”的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0134-02
信息与计算科学专业是教育部在1998年颁布的一个新专业,是由信息科学、计算数学和运筹学与控制论等学科交叉渗透形成的。[1]黑龙江科技大学信息与计算科学专业从2001年开始招生,至今已有11届学生。目前,从招生人数上看,从2005级的150人到现在的50人,数量在减少;从就业情况看,从原来的100%就业到目前的90%就业,就业情况不如从前;通过去其他学校及企事业单位调研,发现并不是社会上缺乏工作岗位,而是学生不能适合工作岗位的需要。通过调研得知,现在的工作岗位急需实践经验及实践能力。为此,信息与计算科学专业的教师应积极努力地进行实践教学改革与探索。
一、信息与计算科学专业实践教学现状
从全国来看,由于信息与计算科学专业成立时间短,各院校的信息与计算科学专业在实践教学上还存在一些问题。
第一,很多院校对信息与计算科学专业的定位方向不清晰,没有形成特色。如广东省大多本科院校都开办了信息与计算科学专业,[2]但由于缺乏统一的教学规范,各院校都碰到了专业方向定位和专业课程体系设置等问题。
第二,大多院校实践教学内容和方法相对滞后。实验教学的以验证课程理论为主要目的,教学方法单一,内容更新不够快,很难形成完善的实践教学体系。
第三,实验教学资源不足,实验设备较陈旧。
面对信息与计算科学专业普遍存在的问题以及社会对高素质人才的需求,提高毕业生的竞争力是各院校需要考虑的问题,而提高毕业生竞争力的一个主要指标就是实践能力。要想增强学生的实践能力,就要加强学生的实践教学环节,理论知识只有应用于实践才能把理论知识转化为创造力。因此,实践教学是提高学生素质的一个非常重要的步骤。
二、黑龙江科技大学信息与计算科学专业的特点
针对黑龙江科技大学信息与计算科学专业实践教学存在的问题,同时为了配合黑龙江科技大学的“大德育、大工程、大实践”的教育理念。本教研室人员将对黑龙江科技大学信息与计算科学专业毕业生和主要用人单位进行重点调查,对国内外理工院校信息与计算科学专业实践教学的成功经验进行对比研究,并结合黑龙江科技大学信息与计算科学专业是隶属于计算机学院的特点,确定培养方向为偏向信息科学。同时积极研究信息与计算科学专业的实践教学并进行改革,主要从实验教学、课程设计、工程实训、生产及毕业实习和毕业设计等方面入手,努力把学生培养成“厚基础、强能力、重实践、高素质”的应用型人才。
三、实践教学改革内容和方法
在黑龙江科技大学的“大德育、大工程、大实践”教育理念下,结合信息与计算科学专业的实际特点,具体的改革措施如下:
1.实践教学内容
全国500多所院校都设置有信息与计算科学专业,[3]且大部分依托于数学系开设,多以计算数学和应用数学为研究方向,而黑龙江科技大学该专业是设置在计算机与信息工程学院的,因此根据研究方向参照CDIO模式制定适合自己的实践教学计划至关重要。CDIO[4]代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),是由麻省理工学院等4所大学组成的跨国研究团队创立的工程教育理念,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
黑龙江科技大学计算机与信息工程学院教学院长和各个专业的教研室主任于2008年9月去汕头大学学习了CDIO工程教育理念,并应用到教学及科研中。信息与计算科学专业根据CDIO理念重新修订了信息与计算科学专业的人才培养模式及根据新版人才培养模式制定了实践教学计划。新版信息与计算科学专业人才培养模式如图1所示。[5]
根据信息与计算科学专业人才培养模式,制定了信息与计算科学专业的实践教学体系如图2所示。
2.实践教学方法
为了不断提高实践教学质量和效果,[6]信息与计算科学专业构建实践教学体系的主线是理解基础知识能力—培养综合应用能力—培养创新意识,依据该主线将实践教学具体分为4个层次(见图2)。
第一,基础性实验:也就是课程基础实验,培养学生基本动手能力,帮助学生理解、掌握相应课程的基本原理,同时验证基本原理的正确性,训练学生的基本动手能力。例如:可以通过相应课程的实验来完成。
第二,综合性实验:在掌握基本原理和基本方法的基础上,综合应用一门或多门专业课程知识解决实际问题,以帮助学生提高综合应用能力。例如:可以通过相应课程的课程设计来完成。
第三,系统性实验:也就是提高学生能力阶段,要求学生利用所学知识,在前面两个阶段的训练后,进一步提高学生的综合应用能力,教师给出实际的子课题,在教师的指导下学生动手制作。例如:学生可以通过认识实习和工程实训来完成。
第四,创新性实验:也就是培养学生的创新能力阶段,在这个阶段,学生可以针对当今的热门课题,进行研究并设计解决方案加以实现,从而培养学生的创新精神及可持续发展能力。例如:可以通过学生到企业里进行生产实习、毕业实习及毕业设计来完成。
3.综合实践素质培养
第一,积极开展学生科研立项活动,组织和支持学生参加学校、省及国家等不同级别、不同类型的大学生科技大赛,如数学建模、ACM大赛、大学生科研立项等。进一步增强学生的创新精神、科研能力、实践能力和组织、协调能力,全面提高学生的综合素质。
第二,积极推进校企合作,让学生尽早走进企业,积极督促学生参加全国软件水平考试,增强自己的能力,同时通过校企合作共同培养学生的动手能力、团队协作及创新能力、职业精神以及尽快适应社会的能力。
4.提升师资队伍整体素质
信息与计算科学专业提倡应用型人才培养模式,强调知识传授和实践能力相结合。因此,要求教师应该具有深厚的专业知识和高深的职业技能。可以通过到名校盯课以及到有名企业挂职锻炼等提升自己,同时也要积极参加技术创新方面的研讨和交流会等来扩充知识面和提高实战能力。
四、实践教学改革所取得的成果
通过近四年的实践教学改革,信息与计算科学专业的学生在各个方面的综合能力有了明显提高,就业问题得到了较大改善。对信息与计算科学专业2008级的53名同学的就业单位进行了调查,反馈总结如表1所示。其中53名同学中有7名同学考取了研究生,其余46名同学全部就业。
五、结束语
随着我国改革开放,经济建设的推进和国际交往的扩大,社会对信息与计算科学专业的人才需求呈现多样化发展趋势,很多高校提出了各自的实践教学改革措施,安徽工程学院针对市场对专业人才的多样化需求,加强毕业实习和毕业设计环节;安徽理工大学也重点强调了课程设计和毕业设计环节;长沙理工大学注重实验环节;等等。针对黑龙江科技大学信息与计算科学专业的实际,遵循CDIO的工程教育理念,在黑龙江科技大学的“三大”理念下,经过了四年的实践教学改革,学生的综合素质得到了提高,就业情况良好,相信通过实践教学改革必将推进“厚基础、强能力、重实践、高素质”的应用型人才培
养。信息与计算科学专业相对来说还是一个较新的专业,我们还会继续研究怎样进一步优化实践教学内容,来更好地提高学生的综合能力,从而适应社会的发展。
参考文献:
[1]周富照,王晚生,仝青山.信息与计算科学专业实践教学体系创新研究探析[J].湖南工业大学学报,2010,24(1):103-105.
[2]蔡贤资,黄小虎,文斌.农科院校信息与计算科学专业实践教学探索[J].实验室研究与探索,2011,30(8):289-291.
[3]刘涛,王忠群.应用型本科信息与计算科学专业实践教学体系改革的研究[J].黄山学院学报,2011,13(3):104-106.
[4]赵.信息与计算科学专业实践教学改革研究[J].计算机教育,2010,(6):52-54.
摘 要:信息与计算科学作为一门新兴的学科在我们大学课堂中存在的时间并不是很长,但是却对我们的教育教学产生了深远的影响,其是信息技术的不断深化发展衍生的新型学科,在信息技术取得不断进步的今天其影响范围和作用也越来越大。本文以迁徙信息与计算科学在教学中的应用为题,就教学方法和学习效率层次提出运用信息与计算科学对教育教学的帮助。在现代的学校课堂中多媒体的应用已经成普及之态,特别是网络技术和信息技术的应用及起到的作用日益明显,这对整个学校教育来说是一个推进力,成为了教师进行教育方法以及教育模式改革的重要手段。特别是在新课程改革的今天信息与计算科学的应用促进了教师与外界的学术和经验交流,也激发了学生的学习兴趣和学习的积极性、对教师的素质也有了更严格的要求。其更强调对教学的促进作用以及对教学的有效性的提高,体现在信息技术与现代学科的有效整合,特别是在课程设置、课程结构以及实施方案方面的具体变化,信息与计算科学在教学中的应用成为现代化教育的有机组成部分,有利于我们合理高效的实施有效教学。但是在此模式教学中我们要注意发挥学生的主体地位,提高教师的信息技术能力及打牢相应的信息基础,合理运用信息技术会使教师的教学效果以及学生的学习成效都达到事半功倍的效果。以下是本文针对信息与科学技术如何在教学中的应用提出的具体方法希望对促进教育教学效果有所帮助。
关键词:信息技术;计算科学;教学;措施
一、进行信息技术与教学的有效整合
我们要明确在教学中运用信息技术的目的,要清楚的知道我们应用信息技术不在于数量的多少而在乎其在教学中起到的作用的大小。我,我们现在从小学中学到大学的课堂教学中多媒体教学成为了我们最常用的一种信息与计算科学技术应用的手段,它的应用使得课堂教学更具情景化更加生动形象,其主要运用图像、动画、视频以及声频等手段进行课堂教学内容的展示和各种情景模拟,使得我们的课堂教学不在死板枯燥,它以丰富的表现力抓住了学生的眼球,提高了学生上课的注意力,具有化抽象为具体、化静态为动态的请打功能,使得教学内容得到了更好的展示更好的提高学生的兴趣。但是任何事物的发展都具有两面性的特征,我们在是课件内容变得丰富多彩的同时要谨记莫要过分强调对课件的装饰,全部的课件都是以图像、音频及动画进行展示就会忽视了对课堂内容的重视和学习。我们要清楚地认识到不管是传统的课堂教学方式还是应用技术呈现的新型课堂教学模式都是我们为了提高教学效率、达到教学目的而服务的,切不可有喧宾夺主、过分强调课堂环境情景化而忽视内容的教学。动中有静、静中有动的课堂氛围才是我们理想的教学状态,在应用信息技术展现课堂教学内容的基础上教师要引导学生静下心来积极的开展自主学习,培养学生的探索精神,教师要做到以引导为主让学生去领悟、去创造,给学生提供新课程的理想环境给学生想象的空间和创造环境。我们要在课堂教学中正确应用信息技术,使其更好地为我们教育教学服务。
二、提高教师有关信息与计算科学方面的素质
教师要想在课堂中很好的运用信息与计算科学方面的知识就必须熟练掌握相应的电脑知识和电脑技术,一方面可以提高教师自身的素质,另一方面有利于拓展学生的知识面以及思维想象能力;我们应用电话教育可以使我们的课堂教学变静为动、由难化简、进一步打破空间和时间的局限性,最大限度的引领学生走出课堂走进生活,发挥课堂教学的实践意义。而这一切都对教师驾驭信息技术的能力提出了严格的要求。课堂教学是教育教学中普遍使用的一种手段,它是教师教给学生传授知识和技能的全过程,信息技术无疑会成为教师课堂上最有力的武器。这就对课堂上运用信息技术运用的主体――教师提出了更高的要求:一是要求教师本身具备较高的这方面的知识和技能,另一方面,教师自己还要明确如何利用所掌握的技能,为我所用,为所教学的内容更好的服务,而@才是最终的目的。
三、落实信息技术为学生服务
现阶段的教学,信息技术的应用,往往只停留教师在课堂上简单的的演示,为自己的教学服务。教师为了不让学生影响自己的教学或其它原因,自己本身成了信息技术的拥有者,决策者,这与教学的客观规律是相违背的。教师能不能用自己对待文本的思考,借助合理的手段去解决问题的办法,让学生也跟着动起来,让学生也参与到信息技术运用上来,可以通过有效地方式,利用信息技术的优越性,达到真正的师生互动,人民生活水平的提高,人们越来越多的在享受信息化的生活,那么借助信息技术,学生利用本身掌握的知识,通过自主学习,合作探究,更能展开真正意义上的学习。解决这个问题,网络化的教学环境更利于学生的学习。学生掌握必要的计算机知识和技术,利用网络接触广阔的世界,获得广阔的知识基础,识广阔的世界。
参考文献:
[1]苏丽卿,黄民海.对信息与计算科学专业的认识与思考.河北师范大学学报(教育科学版),2008,10(6):1O7―l09.
[2] 周晓晶,干晓秋,张宏礼.信息与计算科学专业毕业实践环节探究[J].经济研究导刊,2009(1):242―243.
【关键词】信息与计算科学 专业 认识和思考
信息与计算科学专业是从1998开始在我国高校中逐渐开始普及,旨在培养出适合发展所需的信息化人才。信息与计算科学专业需要学生有较好的数学基础,然后在学习过程中能够熟练通过计算机解决一些实际问题。在信息化技术发展迅速的今天,信息与计算机科学适用范围更加广泛,对人才也提出了更好的要求,因此广大高校应该加强对信息与计算机科学专业的学习,培养出适合社会发展的综合型人才。
一、信息与计算科学专业
目前我国大多数高校中信息与计算机专业学习的主要专业课为信息科学、计算科学和计算机应用,主要是能够为社会培养出新型的人才。信息与计算科学专业是一门实践性非常强的专业,同时也需要学生学好计算机理论作为实践的支撑,除此之外,计算机科学知识往往都和数学知识有着密切的联系,因为需要学生也掌握一定的数学技能,在学生具备良好的数学基础之后,然后再学习和专业相关的计算机必备技能。因此高校中的信息与计算科学专业在课程设置方面,在大一时首先要指导学生学好数学知识,然后在大二之后的课程中再以主要的必修专业课程为主。
二、信息与计算科学专业特色
每个专业都有不同的专业特色,培养的目标也不同,教学过程的开展也是不同。信息与计算科学专业也是如此,其作为一门理论和实践紧密结合的课程,在课程设置时要根据其教学目的,将理论课和实践课均匀制定,从而让学生良好掌握一定的专业技能。
(一)开设特色专业课程的基本原则
1.专业课程的整体优化
虽然信息与计算科学专业是一门需要较强专业技能的课程,但是在学习过程中除了以必修的专业课程为主之外,还要合理设置一定的公共课程与选修课程,同时还要将数学课程有效穿插于课程之中。有一个优化和合理的课程设置,学生才能够更好的处理好各个课程之间的主次关系。
2. 统一性与多样性结合
要使专业更加具有特色,就必选坚持统一性与多样性结合的原则,在统一专业课的同时,也要合理设置多样化的选修课程,让学生能够综合掌握多样化的知识,并且鼓励学生选修自己喜欢的课程进行学习。
3. 厚基础、宽口径的开设原则
所谓厚基础、宽口径原则,就是各个高校在开设信息与计算科学专业的时,学校首先要具备一定的信息化硬化基础,然后按照高校自身的发展目标,并且要符合高校未来发展的趋势。信息与计算科学专业要与学校今后的发展相关,并在一定程度上带动学校走向更好的方向。
4.重视培养学生实践
这一点是信息与计算科学专业在的重点教学目标,因为其专业本身就是一门实践性较强的课程。学生今后走入社会,投身和专业相关的岗位时,同样需要具备较强的专业实践技能。因此学校在教会学生理论知识的同时,更要关注培养学生的信息与计算机实践技能。
(二)专业培养要求
信息与计算科学专业要求学生通过在学校学习完数学知识和理论基础知识以及实践技能之后,掌握良好的信息化和计算机技能,并且能够有效胜任相关岗位,能够在信息计算科学领域解决一定的实际问题,并且具备软件开发的能力。
因此学生首先要具备一定的数学技能,然后才能良好接受信息与计算科学专业的理论知识;其次学生要能够熟练的操作计算机,熟练使用计算机语言设计和编制一些软件或者程序,并通过所学知识,或者编制的程序或软件有效解决一些实际中的问题;然后培养学生具备敏感的专业眼光,了解信息与计算科学适用的行业与领域,从而更好的确定今后发展方向;最后培养学生的创新和探索能力,引导学生使用所学的知识进行更深层次的创新和探索,进而走向研发的道路。
三、信息与计算科学专业的人才培养方向
(一)信息产业人才
掌握较强的计算机技术的学生可以发展为信息产业人才,这类学生往往都具备较强的逻辑思维能力,有着深厚的数学基础,能够将数学知识有效融入计算机知识中,解决一定的实际问题。根据实际调查和了解,本校信息与计算科学专业毕业的学生在软件开放、计算机科技公司、信息技术公司从事软件管理工作的学生较多,还有一部分学生在企业内从事为企业开发符合企业发展的软件的工作。
(二)研究型人才
信息与计算科学专业的学生经过学习,都已经具备扎实的数学理论知识和计算机理论知识,同时也有一定的计算机技能,因此有意愿的学生可以继续朝着研究理论的方向发展。可以攻读数学方向或者信息方向、计算机方向的硕士或博士,继续更好的展开科研工作,为信息与计算科学专业的更好发展打下良好的基础。
(三)教育型人才
随着社会信息化发展速度的加快,我国中学和小学教学中大多都开设了计算机课程,相应的也需要大批的信息计算机教师。高校毕业的信息与计算科学专业学生可以从事中小学信息与计算科学教育工作,帮助学生打下良好的信息基础。
四、总结
现在社会中信息与计算机化水平的发展的愈加迅速,对相应的人才需求量也增加。因此学校的信息与计算科学专业应该做好人才的培养,指导学生拥有良好的实践技能,从而更好地为社会服务。
参考文献:
关键词 离散数学 教学改革 实践
中图分类号:G424 文献标识码:A
从2012年下半年开始,许多高校开始落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高[2012]4号)文件精神,进一步深化教育教学改革,构建各个学校自己特色的本科教学体系,制定了2013版本科人才培养方案。我们学校提出了以科学发展观为指导,坚持教育为社会主义现代化建设服务,为少数民族和少数民族地区服务的办学宗旨,遵循教育教学规律和人才成长规律,注重学思结合、知行统一、因材施教、突出特色,形成科学合理的人才培养体系,实现“厚基础、宽口径、高素质、强能力、重应用”的少数民族高级应用型专门人才的培养总目标的指导思想,制定了2013版全校本科学分制人才培养方案。我们数学与统计学学院根据自身的特点,为信息与计算科学专业定位为:信息与计算科学专业是数学、计算机科学、信息技术等学科相交叉的一个理科专业,以数学为基础、信息为对象、计算机为工具,培养信息与计算科学后备研究人才、数学与信息科学技术相结合的复合应用型人才。
我们考虑算法设计和编程是信息与计算科学专业核心任务,学好计算机基本编程语言成为这个专业学生基本素质。信息与计算科学专业的专业课程“数据结构”、“数据库原理”和“人工智能”的基础是“离散数学”。“离散数学”成为了计算机基础理论的核心课程。但是,数学与统计学学院中的信息与计算科学专业在第一学期至第三学期开始了许多数学专业基础课,比如:“数学分析”、“高等代数”、“常微分方程”等等。这样导致了,数学与统计学学院信息与计算科学专业的“离散数学”安排就比计算机学院计算机应用专业的“离散数学”晚一个学期。还有,信息与计算科学专业的“离散数学”与“数据结构”只能安排在第四个学期。为了能够学生尽快适应编程能力,我们在“离散数学”之前安排了“计算机基础”(第一个学期),“C语言程序设计”(第二个学期),“JAVA”(第三个学期),这些课程使学生对基本编程思想有一个系统的认识。学生到了上“离散数学”和“数据结构”时候不会产生陌生感。在全校以知识、能力、素质并重,少而精的原则,我们对“离散数学”安排了48学时。一周安排4学时,12周完成教学计划。对于这样的教学计划,学时比2009版人才培养方案的学时少三分之一,内容比较抽象,知识点比较散,如何落实重点内容,重点知识点,对我们教师和学生来说,是一个严峻的问题。因此,有必要从教学内容,教学方法和教学手段进行一些探讨和实践。
1 恰当安排教学内容,与计算机课程相互衔接
“离散数学”我们一直采用由华中科技大学出版社出版,洪帆主编的“离散数学基础”(第三版)。这本教材从上个世纪八十年代出版第一版,而后,经过了三次修改。内容包括:函数与关系、代数结构、图论和数理逻辑,总体上比北京大学、清华大学、南京大学使用的教材简单,但内容繁多,没有一个主线。“离散数学”和“数据结构”放在一个学期上,根据信息与计算科学专业特点,教学内容应该重新安排,与“数据结构”密切相互衔接。我们可以这样安排讲解内容:图论最开始讲解,然后讲解关系(数学分析详细讲解了函数,可以弱化函数这一章),接着讲格和布尔代数,最后讲解数理逻辑两章。因为有“抽象代数”这门课程更深入介绍,删去第四章代数系统、第五章群、第六章环和域等抽象代数知识。在格与布尔代数中,涉及到代数系统相关知识点,需要教师把代数系统相关知识点穿插到格与布尔代数中。这样安排教学内容能够与计算机课程“数据结构”、“数据库原理”和“人工智能”相互衔接,而且重点内容突出,学以致用。
2 贯穿数学建模思想,体现数学的严谨性
讲解欧拉图时,把200多年前尼哥斯堡七桥问题与中国一笔画问题进行对比,引入欧拉图的充要条件是所有结点的度数是偶数;通过具体的平面图例子,讲解连通平面图的必要条件:+=2,(是结点个数,是边的条数,是面的个数),这些清晰的数学语言表述复杂的问题,体现了数学建模的思想,教师可以带着这些兴趣给学生讲解这些定理的来龙去脉。
讲解数学归纳法与自然数的联系,强调第一和第二数学归纳法,通过具体的例子讲解这两个数学归纳法的差别。在这后面很多章节都用数学归纳法定义或证明一些问题。比如:在()树有 = 公式,需要使用第二数学归纳法来证明,而不能用第一数学归纳法证明。再比如:封闭折线图都需要用第一数学归纳法来定义。所以,第一和第二数学归纳法是高中知识的拓广和深入。通过严格的训练,逐步实现学生思维方式的数学化。
3 强调理论与应用相结合
在图论这一章,应该重点讲解第8.2节图的矩阵表示,第8.5节树,第8.6节有向树。强调为了寻找长度为k的路的条数,使用邻接矩阵;为了寻找图中有多少个分图,引入布尔加法和乘法,构造使用连接矩阵;讲解最小生成树和最优树,强调Kruskal算法的原因,最优树算法的原始思想,这些都需要加强数学思想。教师引导学生思考:这些矩阵表示和算法如何在计算机中实现?学生会在“数据结构”这门课程中寻找有相应的算法实现,这样讲解能培养他们对算法思想的学习兴趣。
在讲解二部图时,强调与实际问题委员会选举主席委员相结合;在讲解平面图时,强调与与实际问题电路图或房屋设计平面图相结合,什么样的图能够画成平面,什么样的图不能够画成平面,带着这些思考,去认识图成为平面图的充分必要条件库拉托斯基定理;通过描述中国地图,学生能够认真思考封闭折线图和著名的四色问题。
4 加强逻辑,注重形象思维
信息与计算科学专业的“离散数学”开设的目的是为了培养学生计算机应用能力和逻辑推理能力,是根据专业需要设置的。其中很多定义和定理都是采用“如果……,那么……”的形式。比如,在讲解三种关系定义时,采用“如果……,那么……”来定义的。单从字面上理解很难把握,很多同学非常不明白:恒等关系怎么既是对称,又是反对称?教师应先从关系图的例子把握定义的理解,然后,对比第九章命题逻辑得出“如果……,那么……”准确含义。这样,学生不仅从形象中理解了这种逻辑关系的定义,而且从理论上认识了“如果……,那么……”深刻含义。在讲解偏序关系的时候,教师应该从现实生活中假借“≤”来说明偏序关系的定义。然后,再来利用次序图形象描述比较复杂的例子,如:“包含关系”,“整除关系”。这样,学生从次序图形象地理解偏序关系中良序,全序的准确含义,逻辑思维能力也得到了提高。
5 运用先进教育技术
重视多媒体教学手段的运用,提高课堂教学效率。“离散数学”与其他数学专业基础课不同,知识点多,比较散乱。有的内容在多媒体上形象描述比较好,比如:图论和数理逻辑这些都需要使用多媒体和板书相结合讲解,完全黑板上板书讲解,学生可能听得云里雾里。多媒体增强了内容的深度和广度,同时,也体现了形象、直观。由于“离散数学”教学难度、学时的压缩,教师可以利用学校的OA系统,建立一个网络教学平台,方便师生之间的交流,有利于培养学生协作能力和创造力。
2013版人才培养方案提供了教师提高教学质量,推进教育资源共享的舞台。通过“离散数学”教学观念的更新,教学内容的合理安排,教学手段的改进,教师解决了学时少、逻辑强、内容多的矛盾,提高了教学水平,保证了教学质量。
参考文献
[1] 洪帆.离散数学基础[M].第三版.武汉:华中科技大学出版社,2009.
[2] 耿素云,屈婉玲.离散数学[M].修订版.北京:清华大学出版社,2003.
[3] 耿国华等.数据结构—C语言描述[M].第二版.西安:西安电子科技大学出版社,2008.
[4] 帕力旦·赛力提尼牙孜,阿力木.计算机专业离散数学课程教学改革探讨与实践[J].现代教育技术,2009.19(13):262-264.
关键词: 信息与计算科学; 人才培养; 课程体系; 实践环节
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2012)03-56-03
Reform and practice on talent training mode of information and computer sciences
Xu Fengsheng
(Department of Mathematics,Dezhou College, Shandong 253023, China)
Abstract: According to the idea of running schools which strengthens mathematical foundations, takes into account mixing of subjects, emphasizes innovation application, the author describes in this paper the necessity, schemes and measures of reforms on talent training mode and analyzes the effect of this proposed training mode in training talents of information and computer sciences.
Key words: information and computer science; talent training program; course organization; practice
0 引言
1998年教育部颁布了高等学校新的专业目录,信息与计算科学专业就是这次调整中的数学与统计学科的三个本科专业之一。信息与计算科学专业是由信息科学、计算科学、运筹与控制科学等学科交叉渗透而形成的一个新的数学类专业[1]。这一专业设置的背景是,信息技术已成为21世纪的核心技术,信息时代已悄然而至,为了紧跟形势,教育部设置了这一专业,以期培养出一批有竞争力的人才。该专业的设置,反映了社会对数学学科人才的需求,为这个古老的学科注入了新的活力,也为各高校数学专业的招生带来正面影响。这些年来,许多高校都陆续开设了信息与计算科学专业,并且对该专业的内涵、人才培养目标、教学内容和课程设置等重要问题进行了认真而深入的探讨。
德州学院是一所新建本科院校,2004年依托数学与应用数学专业,开办了信息与计算科学专业。在七年的办学实践中,信息与计算科学专业的人才培养方案历经三次大的修订,2010年上半年完成了新一轮的培养方案的制定,并从2010级新生开始实施。本文将围绕“强化数学基础,兼顾学科交叉,注重创新应用”的办学理念,论述信息与计算科学专业人才培养模式改革的必要性、实施方案、具体措施,以及在实施过程中取得的成效,希望对同类院校信息与计算科学专业的建设有所帮助。
1 人才培养模式改革的必要性
信息与计算科学专业涵盖了信息科学、计算科学、运筹学和控制论四个学科。信息科学是最新发展起来的主干学科,主要培养学生信息处理需要的数学基础,相关课程包括现代密码学、图形图像处理和计算机图形学等专业课程;计算科学主要以数学分析、高等代数和物理学为基础课,此外还有数值分析、数值代数和微分方程数值解等专业课;运筹学方向以最优化理论与方法和运筹学为基础,解决现代管理科学中的理论和实际问题;控制论方向主要研究在现代科学技术和工业中出现的带有控制参数变量的时变系统等[2]。很显然,信息与计算科学专业是一个数学专业,但又远超出数学学科的范围,它应该主要研究信息技术的核心基础与运用现代计算工具高效求解科学与工程问题的数学理论与方法,专业定位与计算机科学和信息工程专业有明显的区别。目前,全国各高校信息与计算科学专业开设的课程、设置的专业方向各异。如何定位或者培养什么样的信息与计算科学专业人才是一个值得认真思考和探讨的重要课题,这直接影响到教学内容和课程体系设置。不同的信息与计算科学专业定位将导致不同的课程设置和不同模式的人才培养。
全国各地人才市场的统计数据资料显示,信息与计算科学专业人才的需求量非常大[1]。随着德州市经济的发展,科研院所、信息产业、银行、证券、金融等行业需要相当数量的信息与计算科学专业的应用型人才。特别是一些高新技术领域,更是迫切需要具有良好的数学素养,掌握信息科学、计算科学和金融数学的基本理论、方法和技能,能够解决实际问题的高级应用型人才。但现实是:一方面,市场急需的专业人才缺乏;另一面,很多大学生找不到工作。因此,我们培养人才必须变被动为主动,主动适应市场对人才的需求,使我们的“产品”成为“畅销品”,专业培养模式改革既是高等教育改革的必然趋势,也是社会经济发展的迫切需要。
2 信息与计算科学专业人才培养模式改革
按照国家“教指委”的教学规范[3,4],立足德州市经济社会发展对人才培养的新需求,在对目前信息与计算科学专业建设现状和毕业生就业情况深入调查研究的基础上,我们遵循“强化数学基础,兼顾学科交叉,注重创新应用”的办学理念,不断调整和完善信息与计算科学专业的培养方案,通过课程体系模块化、特色化等方式,进一步优化课程体系结构,凸显专业特色,使之更加适应市场需求。强化数学基础的目标是让该专业毕业具有较好的数学理论基础,能够利用数学理论解决信息科学、金融数学等领域中的实际问题,这是该专业学生最终具有竞争力的根本所在。兼顾学科交叉是指该专业是一个多学科交叉渗透的专业,取各学科之长,形成本专业的特色,是本专业学生具有更广泛就业去向的优势所在。注重创新应用是指注重培养学生的计算素养、信息素养、创新思维能力以及应用能力,切实增强学生的社会适应力和就业竞争力。根据对毕业生的跟踪调查分析可知,该专业毕业生主要工作在科研院所以及信息、金融等行业。参照各兄弟院校的做法[5-10],我们制定了本专业的办学定位和人才培养方案。
⑴ 专业定位
根据教育部专业规范,结合地方人才需求,我们将该专业的培养目标定位为:培养具有良好的数学素养,掌握信息科学、计算科学和金融数学的基本理论、方法和技能,受到科学研究的初步训练,能运用所学知识和熟练的计算机技能解决信息处理、科学与工程计算、金融领域中的实际问题的高级应用型人才。
⑵ 教学内容改革
为了落实“强化数学基础,兼顾学科交叉,注重创新应用”的办学理念,在信息与计算科学专业课程教学内容设计上,采取以下做法:
① 教学设计案例化。在数学分析、离散数学、复变函数论、数据结构、数学建模与数学实验等课程的教学过程中,依据教学内容,设计教学案例,由此引导学生形成自己的体验和感悟,激发学生对课程的学习欲望和兴趣。
② 案例设计主题化。在案例设计过程中,按照学生的认知特点和课程理论与应用特点,将教学计划中规定的学习内容有机地加以整合,构建成一个个教学主题,主题及案例有明确的教学目标,又有相应的教学内容,同时与实际应用密切相连,从而引导学生主动、有效地学习。
③ 主题设计项目化。在主题选择过程中,密切联系相关课程的应用和科研,根据学生知识与能力背景,将相关教学内容设计成任务明确的训练项目,按照项目的要求,组织实施教学与考核,使学生的数学思维能力、数学应用能力、解决实际问题能力和创新能力得以提高。
④项目设计科学化。对每个训练项目,按照教学目标科学规划,注重学科能力和课程能力的培养,突出问题,科学设疑,注重过程,讲究实效。
⑶ 专业课程体系改革
为了培养市场需要的具有“厚基础、宽口径、重能力、强应用”的应用型人才,我们对信息与计算科学专业的课程体系实行模块化、特色化设计。所有课程被分为公共平台课、专业主干课、专业必修课和专业方向(特色)课等模块。公共平台课是指数学与应用数学、统计学、信息与计算科学三类课程,主要包括数学分析、高等代数、解析几何、常微分方程、概率论与数理统计、数值分析、复变函数等。专业主干课是指本专业的主干核心课程,包括离散数学、普通物理、数值代数、信息论与编码、微分方程数值解等。专业必修课是包括运筹学、数据结构、数学建模与实验、实变函数与泛函分析等。专业方向(特色)课主要设置了信息科学、科学计算和金融数学三个方向。其中信息科学方向的主要课程为信息工程概论、计算机图形学、数字信号处理;科学计算方向的主要课程为计算几何、科学与工程计算、应用随机过程;金融数学方向的主要课程为金融工程学、金融市场、国际金融。以上每个模块,根据课程的性质分为理论类课程与应用类课程两个系列,从而构建了新的信息与计算科学专业课程知识交融链。根据知识模块内容之间的逻辑关联,形成了信息与计算科学专业及优势学科“微分方程及应用”、“粗系统理论及应用”、“密码理论”、“金融数学”等特色方向的系列基础理论课程,有数学分析、高等代数、解析几何、微分方程、复变函数论、离散数学等;系列应用性课程有数据结构、数学建模与数学实验、运筹学、金融数学等。通过这些课程模块的有机整合,实现了专业特色与学科优势相互交融、相互促进,共同凸显出信息与计算科学的专业特色以及“微分方程”、“粗系统理论”、“金融数学”等的学科优势。
⑷ 实践教学体系改革
实践教学的目的在于通过各种实践环节,巩固所学知识,培养学生动手解决实际问题的能力。它是培养应用型人才必不可少的环节。信息与计算科学专业的实践包括课程实践、专业实践(包括毕业设计及实习)、社会实践、就业指导实践等。课程实践是指数据结构和数学建模实验、数值代数等课程的实验课、课程设计等,通过实践培养学生解决实际问题的能力。专业实践中的毕业实习是让学生到实习单位进行实践,把所学专业理论运用到实际工作中,提高发现问题、解决问题的能力。专业实践中的毕业设计是本科教育的最后一个实践环节,既是对学生四年学习的全面总结和检验,也是对教学质量的全面检查。社会实践的目的是使学生将所学知识应用于解决实际问题,同时学会与人交际,提高合作沟通协调能力。就业指导实践是指针对社会现实和大学生的求职心态,对毕业生进行就业观教育,引导他们摆正心态、合理定位。
⑸ 创新课程体系构建
为了提高学生的创新能力,我们在信息与计算科学专业人才培养方案中,构造了以增强实践技能、培养创新能力的课程体系,主要包括C语言程序设计、数据结构、运筹学、数学建模与数学实验等课程,这些课程都是实践性较强的课程。数据结构课程主要培养学生针对实际问题选择合适的数据结构、设计高效的算法、编写程序的能力。运筹学旨在培养和锻炼学生进行企业信息系统建设的战略决策以及信息系统整体规划的实际能力。数学建模与数学实验课程的目标是培养学生敏锐的观察力、科学的思维力和丰富的想象力。实际上,数学建模本身就是一个创造性的思维过程。在学生学习上述课程的基础上,我们还积极组织学生参加全国大学生数学建模竞赛、全国大学生数学竞赛等,切实提高学生的实践技能和创新能力。
3 实施新的人才培养模式的具体措施
为了拓宽专业口径,及时调整人才培养方向,增强学生的社会适应能力和就业竞争力,德州学院数学系信息与计算科学专业人才培养方案的具体实施措施如下。
⑴ 采取“2+2”的培养模式,实行宽口径分流培养。学生在一、二年级按学科大类统一学习规定的专业公共平台课程,取得规定的学分后,于第五学期分流到相应专业继续学习。对未取得规定学分者,编入下一年级作试读处理。学生试读合格后可随下一年级分流到相应专业,试读一年后仍不符合要求者作退学处理。
⑵ 分流到信息与计算科学专业的学生,可以根据个人的兴趣、特长、志愿选择信息科学、科学计算、金融数学等专业方向,学校在可能的情况下尽量满足学生的个人志愿。但在尊重学生志愿的同时,也会从专业布局、人才市场需求和社会发展需要出发合理调整专业方向人数,避免修读方向人数严重失衡,以保证社会对专业人才的需求。
⑶ 每一学年,根据市场调研情况以及学生就业情况,适当调整课程的设置,但调整幅度限定在一定的范围内,以保证课程设置的稳定性、长期性和可持续发展性。
⑷ 积极鼓励学生参加各类大学生科技创新活动。对于参加全国大学生数学建模竞赛、全国大学生数学竞赛等获得较好成绩的学生给予适当的创新学分。
4 结束语
德州学院信息与计算科学专业实施新的人才培养方案之后,取得了可喜的成果:该专业2011年被评为校级重点专业;建立了信息与计算科学专业主干课程教学团队;出版主干课程教材四部;有20多位学生在全国数学建模竞赛、全国大学生数学竞赛等赛事中获得国家级、省部级奖励,有10多位学生能够自主开发网站等。
结合市场对本专业人才的需求和地方经济发展的需要,下一步我们要在专业特色、人才培养模式创新等方面继续探讨和研究,以期更好地实现应用型人才的培养目标。
参考文献:
[1] 刘龙章,王勤,杨帆.新建工科高等学校信息与计算科学专业建设的探讨与实践[J].华东理工大学学报,2010.1:57~59
[2] 钟献词,陈良,黄燕玲.信息与计算科学专业人才培养的实践与思考[J].广西教育,2011.6:18~19
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[6] 明廷桥.信息与计算科学专业课程建设和人才培养方案的思考[J].黄石理工学院学报,2010.2:51~53
[7] 韩明,张积林.信息与计算科学专业人才培养模式的实践和探讨[J].科技咨询,2011.10:89~90
[8] 郑丽丽,李海东.信息与计算科学专业人才培养模式的探讨[J].科技咨询,2011.20:193,195
信息与计算科学专业主要课程
数学分析、高等代数、几何、概率统计、数学模型、离散数学、模糊数学、实变函数、复变函数、微分方程、物理学、信息处理、信息编码与信息安全、现代密码学教程、计算智能、计算机科学基础、数值计算方法、数据挖掘、最优化理论、运筹学、计算机组成原理、计算机网络、计算机图形学、c/c++语言、java语言、汇编语言、算法与数据结构、数据库应用技术、软件系统、操作系统等。
信息与计算科学专业就业方向
本专业学生毕业后可在科技、教育和经济部门从事研究、教学和应用开发和管理工作。
从事行业:
毕业后主要在计算机软件、新能源、互联网等行业工作,大致如下:
1、计算机软件;
2、新能源;
3、互联网/电子商务;
4、计算机服务(系统、数据服务、维修);
5、电子技术/半导体/集成电路;
6、通信/电信/网络设备;
7、其他行业;
8、专业服务(咨询、人力资源、财会)。
从事岗位:
毕业后主要从事算法工程师、数据分析师、数据挖掘工程师等工作,大致如下:
1、项目经理;
2、软件工程师;
3、产品经理;
4、销售经理;
5、技术支持分析师;
6、运维工程师;
7、java开发工程师;
8、数据分析师。
信息与计算科学专业培养要求
1.具有扎实的数学基础,掌握信息科学和计算科学的基本理论和基本知识;
2.能熟练使用计算机(包括常用语言、工具及一些专用软件),具有基本的算法分析、设计能力和较强的编程能力;
3.了解某个应用领域,能运用所学的理论、方法和技能解决某些科研或生产中的实际课题;
关键词:Java语言;课程;教学改革
信息与计算科学是1999年新开的专业,近年来各高校都在根据自身的办学优势和特点,不断地修订专业方向,努力办出自己的特色。我校结合自身实际和与达内培训企业的合作关系,以及毕业生就业情况,决定该专业的主要方向培养为IT方向,因此计算机语言课程成为该专业学生的主干课程。Java语言由于自身的优势成为计算机程序设计的主流,大量的开源软件都是用Java开发的,掌握Java语言成为信息与计算科学专业学生的必然要求。
1以往教学存在的问题
Java语言课程的教学目标是让学生能够独立编写程序。以往的教学都是理论与实践分开,上完理论课要过两天才上实验课,学生课堂上听明白了,上实验课的时候又都忘了。并且以往的实验课也存在一个误区,认为将课堂上讲的程序上机实现就是实践了,学生只会编写讲过的程序,觉得上课没意思,上理论课睡觉,实验课上网、玩游戏。最后导致学生只掌握了相关的语法知识,不能将所学知识应用到实际项目开发中,毕业生就业困难,到了工作岗位也难以胜任工作,与本课程的教学目标背道而驰,而教师也觉得很失败。因此,对Java语言课程进行教学改革,调动学生的积极性,提高学生编程能力是我们首先要解决的问题。
2具体改革思路
2.1 实行机房授课
将理论课和实验课合二为一,统一在机房上课。笔者在2011年暑假参加培训时深刻体会到,这样上课的效果非常好。教师在利用多媒体授课的同时,还可以让学生即学即练,内容当堂掌握,学得扎实。
2.2 采取“三步”式教学与案例教学相结合
每堂课实行“三步”式教学法:读程序―模仿程序―写程序。上课时先给出一个学生感兴趣的案例,学生自己运行程序,让学生看到程序能够实现的功能,再向学生逐条讲解每条语句包含的知识点和含义以及实现什么功能,最后分析总结编写这个程序的思路。基于上面的程序给出一个相似的题目,让学生模仿写程序,以加深其对理论知识的理解和记忆。最后再给学生一道与上面题目不一样但要用到这节课的理论知识的题目,让学生自己完成。
根据学生对游戏比较感兴趣的特点,笔者选取了一个比较大的案例(斗地主游戏)贯穿整个教学过程,每次课根据当堂课的知识点不断完善这个案例,到最后一次课,一个完整的斗地主游戏就编写完成了。
在后期的学习中,笔者还给学生布置一次大的作业,将学生3~5人进行分组,完成一个小系统的开发,题目自选,但要按照软件开发流程去一步一步实现。每小组选择小组成员感兴趣的题目,学生的积极性得到提高,小组长根据每位成员自身的能力进行合理的分工。这次作业是课余时间完成,时间是一个月。系统完成后,每小组选出一位代表把自己团队的项目以PPT的形式给大家进行讲解和演示,阐述小组成员如何分工、在具体实施过程中遇到过哪些问题、是如何解决这些问题的,然后其他同学进行提问并打分,最后教师点评,并对完成得好的小组进行表扬。这次作业不仅提高了学生分析问题、解决问题的能力,独立编程能力以及团队合作能力,还让学生熟练掌握了开发工具的使用,学会了配置Tomcat服务器和开发模式。
3总结
笔者从2011年开始尝试这种教学模式,经过两届学生的体验,取得了良好的效果,上课的案例贴近生活,提高了学生的学习兴趣和实际动手能力。但一门课程的教学改革是一项长期的工作,还需要不断地研究和探索,使之更加完善,更加符合软件企业对应用型人才的需求。
参考文献:
[1]余君.信息与计算科学专业C语言实验课程教学研究和实践[J].科技信息,2011,(11).
【关键词】培养目标 专业认知度 算法设计 模块课程
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)10-0008-02
信息与计算数学专业是高校本科数学类专业,其专业培养目标是具有良好的数学基础和计算机技能的综合型人才。实际上,不同的高校对专业的定位还可以有很大的自由度来创建自身的特色。不管主要方向是以培养研究型人才还是应用型人才为主,信息与计算科学不应是理论数学与计算机操作的拼盘,而应在科学计算方法设计上充分发挥数理逻辑思想的优势。教师在专业模块课程建设上应重视这一点。
一 计算机专业学生与信息与计算机专业学生的比较
信息与计算科学专业有很大一部分毕业生走向了与IT行业相关的工作岗位。有人说,信息与计算科学专业本科生就业是在抢计算机专业的饭碗,其实不然。从就业岗位情况上看,至少表面上信息与计算科学的毕业生确实与计算机类专业的毕业生一样,从事计算机软件开发等工作的较多,但是若干年以后会发现,他们的发展方向有所区别,他们的工作能力特长是不一样的。我所执教的杭州电子科技大学是一所以电子信息为特色的普通高校,因担任数学建模课程以及全国竞赛的指导工作,我有机会认识和了解一些来自我们学校数学、通信、电子信息、计算机软件与计算机技术、信息安全、财经和管理类的学生。他们都是所在学院成绩优秀的大二、大三的本科生。在研究如何利用数学方法解决大数据的实际应用问题时,我发现大二学生已经具备了一些具有专业性的特色差异:将计算机类专业学生与信息与计算科学专业的学生作比较发现:计算机类学生思路很活跃,搜索现代科技学术成果能力较强,重视一种方法的计算实现,具有较强的编程能力。他们比较注重计算结果的好坏,也比较喜欢拿程序作为研究成果,对数学方法原理的理解往往不够深入,算法选择的随机性较大。而信息与计算科学专业的学生由于大规模数据计算实现能力的训练不足,面临着长无所用的问题。得益于基础数学逻辑思维训练,信息与计算科学专业学生数学方法的逻辑表述强于计算机类学生,更注重于解决问题方法的合理性和数学方法本身的质量,但是能把比较复杂的算法编程实现的学生很少,对于数据存储与读取方法、算法设计技巧往往缺少足够的了解。也就是说,该拿的学分都拿了,学了不一定真正理解,也不会应用。而事实是,掌握计算实现能力的学生有能力解决实际问题,而只有解决问题的思路却无法实现计算的学生,没有别人的合作无法完成一个能解决大数据问题的算法实现。
二 信息与计算科学专业建设应重视算法设计能力培养
信息与计算科学专业究竟要培育什么样的专业特色?毕业生将从事的研究或应用领域在什么方向?不同类别的学校可以根据自身条件来设计自己的专业特色。在大规模数据处理已成为通信、商业、交通管理、军事等领域的必要手段的今天,快速、有效的算法设计方法研究及计算实现凸显了算法在现代社会经济发展中的重要位置。我们从算法设计能力培养对信息与计算科学专业建设的相关性、社会效益与可行性等方面,来讨论专业建设在这一方面的必要性与现实意义。
1.专业相关性
强化算法设计能力可以使数学方法与现代计算工具的使用有效结合,这一目标与信息与计算科学专业的培养目标完全一致。算法设计能力的提升不仅仅有利于培养数学方法在科学计算方向的应用型人才,以研究算法效能为目标的人才培养也是一个值得建设的专业模块。
2.专业特长认知
算法设计能力培养有利于提升信息与计算科学专业学生对专业定位的认知度。了解自己专业的特点与长处,明确自己的努力目标,可以对自己的发展建立一个适合于自身条件的规划,有利于激发学生潜在的学习热情。应让我们的教育对象真正认识到所学专业是现代社会有用和有很大发展空间的专业,有了正确的认识和定位,才能激发学生主动学习和研究的兴趣和动力。
3.科学计算是信息与计算科学专业的特色方向
强化算法设计训练可以促使数学理论到生产实践问题计算实现的有效结合,大数据综合问题的计算方法设计与实现研究可以加深学生对计算机计算原理的认识和理解,从而激发科学计算方法的研究兴趣。有效的算法设计训练能使信息与计算科学专业的研究方向多元化,学生的软件开发能力也更具备数学专业的特色与潜在优势。在专业模块课程设置中,加强算法设计的理论与实践可以使专业理论课程与实践课程结合得更加紧密,从而更有效地实现专业培养目标。
4.社会效益
现代社会处于国际化大市场、大信息环境,不管是通信、交通、生产、管理还是军事及安全部门都需要能及时处理大量错综复杂的各类数据,提炼有用的信息与情报,并依此做出正确的判断与决策的计算机人才。从社会需求角度看,当前许多企业及行政管理机构的市场分析、经营管理与决策都需要大量这方面的人才。高校输出符合社会需求的毕业生将对高校的就业以及所产生的社会效益都将产生积极作用。从一些优秀毕业生的反馈情况来看,与证券业或银行以及IT行业相关工作的毕业生中,有相当一部分从事计算机算法研究有关的工作。
5.可行性
目前全国设立信息与计算科学专业的高校多数都有计算机类专业,只要制订培养计划的学校相关部门以及分院真正认识到算法设计在专业建设的必要性。我们通过师资培训以及增进数学专业与计算机专业的师资融合与交流,随着计算机的普及,强化编程实现训练的实验条件已经充分具备。
从已经毕业工作若干年的毕业生发展情况来看,很多在工作岗位上表现得十分出色,有从事投资与证券分析、电子商务网搜索算法设计、金融行业风险评估管理、市场分析与生产管理方面的各种工作的毕业生来自信息与计算科学专业。我们的专业特质和潜在能力有待于社会发现,是因为这些优秀人才在社会上的影响力还没有形成规模。有很多单位提出要我们推荐一些数学能力与计算机编程都比较强、不经过培训就可以直接上岗的毕业生,我们发现这方面的社会需求缺口很大,有些IT行业对算法设计能力有比较高的要求,甚至带着算法设计试卷到学校招聘。
经过我们对专业课程设置和实践环节系统的加强,以及增加一些必要和有效的训练,相信信息与计算科学专业会办得更有质量,不仅仅是帮助本科生直接就业,对于进入研究生学习阶段的学生来说,良好的算法设计能力对于进一步研究数学的现代计算方法也是必不可少的。当毕业生在社会各行业和部门起到主导作用时,信息与计算科学专业将获得社会的普遍认可。从培养应用型人才的角度考虑,在理论课程与实践环节中强化信息与计算科学专业算法设计训练作为专业特色切合专业培养目标,操作上可行,同时符合社会需求和广大学生的利益。
三 实践课程要从基础抓起
信息与计算科学专业设立至今经历了时间的检验,培养目标大框架是教育部制定的,学校的课程设置虽各有所侧重,但基础数学课程和计算机语言都得到了普遍重视。问题是计算机编程实现能力在学生中的差异往往超过其他任何理论课程。不少学生计算机语言课程考试成绩不差,但不能真正独立完成编程和计算实现。我们的教法是传统课堂讲解,作业和考试几乎都是在纸上。俗话说:“万事开头难。”我们缺少在学生刚刚接触计算机语言时给予操作上的必要指导,或在最初需要实践指导时教学环境没有及时跟上,现实存在的课程体系分工太明确,理论课归理论课,实践课就是实践课,缺少一种过渡过程的训练和氛围。像福州大学将数学与计算机合在一起设立学院是相当有远见的,该校数学专业的本科毕业生在社会上就很受欢迎。
杭州电子科技大学信息与计算科学教研室除专业实验室正常实验教学活动外,还成立了一个攀峰工作室,由若干年轻教师负责在课外对学生进行一对一的计算机编程技术、图像处理、统计数据分析等传帮带工作,这一项工作已经开展了许多年,教师的付出是巨大的,学生受益面很大,学生还可以再带学生,一年级第二学期开始跟随攀峰工作室的老师直到毕业的三年多时间,这些学生群体在就业方面很受欢迎,工作后个人发展空间比较大。
当前高校理工科类专业普遍重视数学基础的背景下,数学专业的不少学生却对专业前景比较悲观,在普通高校,一些学生们感觉数学难学,认为自己不是做研究的料,而计算机应用能力又比不上计算机专业的,不知道自己将来可以做什么。信息与计算科学专业的学生应充分利用自身良好的数学背景,在新生入学阶段学会基础的计算机编程技术,对算法设计与分析有一个感性的认识,培养对计算科学的研究兴趣,从而提升对信息与计算科学专业的认知度。正确的专业认知能激发学生的学习兴趣,确立个人的努力方向和奋斗目标,在本科阶段打下良好的研究基础,为今后的发展做好准备。从长远的角度看,强化算法设计能力不但有利于提升信息与计算科学专业本科毕业生的就业竞争力,更有利于拓宽将来的职业发展空间。
参考文献
论文关键词:信息与计算科学;实践课程体系;教学改革
1998年,教育部把原数学类中的计算数学及其应用软件专业、信息科学和运筹学与控制论专业合并成立了“信息与计算科学专业”,它的成立对国内信息科学的人才培养与研究起到了巨大的推动作用。该专业是信息科学、计算科学、运筹与控制科学交叉渗透的一门理科专业,目前开设该专业的学校较多,但大多是第一次开设数学类专业,除了少数院校办学经验比较成熟,已办出特色外,大多数院校尚未形成自己的特色,所以近几年许多院校都对信息科学专业的专业内涵、人才培养模式、课程体系等重大问题进行认真负责的研讨和改革,以期办出特色,为社会输送合格人才。
一、现阶段制约信息与计算科学专业实践教学质量的问题
信息与计算科学专业是一个新兴专业,所以虽在该专业的专业内涵、人才培养模式、课程体系等方面达成了一些共识,但对实践教学的研究相对滞后,信息与计算科学专业实践教学环节一般借鉴原有其他数学类专业或工科类专业的模式,这与国家对信息与计算科学专业人才培养的要求相差甚远。目前,全国高校毕业生就业困难,信息与计算科学专业毕业生就业更加困难,主要原因是学生的综合实践及动手能力差。因此,对信息与计算科学专业的实践教学进行系统改革和优化,构建适应经济社会发展需要的实践教学体系,培养创新型人才是非常必要的。
许多实践教学的总体过程缺乏系统性、整体性的设计和安排,各门课的任课教师对实践环节的处理各自为政,实践内容、教学模式和考试方式等均未有科学的论证和合理的规范,甚至一些至关重要的实践环节就干脆被省略了,这导致学生对所学理论知识的理解和应用能力的降低。
教师队伍的数量、知识结构不能完全满足新形势下实践教学的需要,双师型人才的培养有待于进一步加强。
二、信息与计算科学专业实践教学改革思路和措施
1.完善实践课程体系,实现应用型人才培养特色
首先从突出应用型人才特色出发,改革传统的研究型人才培养的教学体系,使学生在实践过程中加深对理论知识的理解,掌握数据分析与处理的基础理论和最新技术,更好地运用先进的计算方法和计算工具,提高应用软件和数值软件研发能力。为此,把实践教学体系的教学内容划分为的三个模块:数学建模能力模块、计算机应用能力模块和科学计算能力模块。
(1)数学建模能力模块。传统的数学授课模式主要是传授数学理论,而在实践教学中贯穿数学建模思想,让学生不仅能掌握数学的理论知识,并且能通过数学模型的应用来理解和领会这是一种很好的教学改革。该模块侧重于培养学生建立数学模型及模型求解能力,以进一步开发学生运用数学知识解决工程实际问题的能力,使学生能实际体会数学理论在工程中的应用,并培养学生的创新意识和独立解决问题的能力。为此开设了数学建模课程、数学建模的课程设计和数学建模竞赛培训班,带领学生参加数学建模竞赛工作,培养学生将所学知识应用到社会实际工程与管理中。近几年在全国大学生数学建模竞赛中获得一等奖1次,二等奖6次,在上海市大学生数学建模竞赛中获得一等奖7次的好成绩。
(2)计算机应用能力模块。信息与科学专业除了要学生培养具有良好的数学修养外,还要具备较强的计算机应用能力,能运用所学的知识和熟练的计算机技能解决实际问题,所以计算机应用能力的培养贯穿于整个教学过程,并通过实践体系的强化,学生的应用能力得到了很大提高,具备了很高的竞争力。
(3)科学计算能力。通过开设的“数值分析及MATLAB应用”、“数据分析”、“数学实验”等课程和课程设计,进一步提高学生的分析能力、代数与几何知识综合应用能力,培养学生充分运用所学的数学知识和计算机数学软件求解工程实际问题的能力,提高学生的应用能力,为培养高层次的学生奠定了扎实的基础。
2.改革实践教学内容和手段,理论教学和实践教学紧密结合
首先,为了能更好地做到理论教学和实践教学紧密结合,在实践课程设置时注意和理论课程的衔接,比如计算机应用训练、程序设计训练、数据分析、数值计算、数据库应用训练等课程设计分别有对应的理论课程,实践课程既是对理论课程的一种论证和应用,又是理论课程的拓展和延伸,在实践过程中每年都会结合企业需求、社会需要及热点问题调整教学内容,更好地办出特色。
其次,在师资上以课程组形式进行运作,理论课程教师和实践课程老师在同一个课程组,或者有些实践课就是由理论课程教师担任,这样既能在每个方向上聚集足够的师资,凝练研究方向,又能通过课程组教师集体研究确定课程设计的内容、提出设计任务和要求,并在开学之初就公布,让学生在学习理论课程之前就明确要解决的实际问题,学生在随后的学习过程中,以问题为中心,有目的地去学习相关的课程,为课程设计打下良好的理论基础。
同时在整个实践过程中重视学生实践能力的培养,实践过程的指导和控制,积极构建以学生为主、教师为辅的教学模式,探索以启发为核心的教学方法。比如程序设计训练整个实习课程共40学时,只安排了8学时进行理论讲授,其余32学时要求学生集中上机完成自己的作品,教师随时根据学生出现的问题进行启发、点拨和指导。考核方式也重视实践过程,考核包含平时成绩、学生报告、学生作品和答辩四部分,同时学生通过自己钻研教材或有关资料,同伴协作、教师帮助完成课题。这种教学形式适合应用性、趣味性强,难度适当的内容。实践证明,这种教学策略对于培养学生的操作技能以及认知能力和创造能力都是非常有效的。
3.建立信息化管理平台,实现实践教学过程控制
首先通过信息化管理平台建设进一步修订教学大纲、计划、任务书等教学文件;编写或修订指导书或讲义;开展课程建设、多媒体课件制作等工作;实现毕业论文全过程控制和管理;提高教师应用现代信息技术的能力;促进网络、电子课件、多媒体设备等先进的现代化技术不断在教学活动中得到运用。辅助教学手段的丰富使得课堂不再是老师单纯的板书和讲授,整个授课过程更具生动性、互动性和启发性,课堂技术含量和知识量都大幅提高,教学质量进步明显。
同时通过信息化管理平台建设使得教育更为灵活,学生学习更为自主。学生可以获取更多的信息和资源,增强处理信息的能力,进一步促进其信息素养与自身创新能力,优化了人才培养模式,提高了人才的素质。
信息化平台的建设,提高了系部管理层面的办公自动化水平,加快管理业务流程的合理重组和管理职能的转变,使服务性功能进一步突出,使许多日常管理工作更为快捷,提高工作效率,形成高效、充满活力的新型管理机制。
4.进一步加强青年教师的培养,不断提高教学水平
作为指导教师,需要具有精深的专业知识及知识更新能力、实验设计能力、软件应用能力和较高的科学素养,能了解和熟悉企业和社会的需求,能肩负起立德树人、教书育人的光荣职责。
但是近几年,由于学校办学规模不断扩大,学校引进了大量青年教师,他们直接从学校到学校,没有生产一线的经验,不能满足实践课程对双师型人才的需求。有一些青年教师没经过岗前培训就直接上岗;有一些青年教师一直承担着大量的教学任务,没有一定的时间保证进行科学研究和继续进修学习;教学经验不足,尤其是缺乏实践经验和解决实际问题的能力,教学科研能力水平有待提高;有些青年教师缺乏敬业和奉献精神,不安心工作。所以,要进行多方面培养,如爱岗敬业精神和纪律观念的培养,使其养成职业道德和团队精神,确立职业理想和职业目标,增强教师的使命感和责任感。同时要多管齐下为教师提高业务水平创造条件,比如,积极开展专业建设和主干课程负责人制工作,不断推进团队建设,努力凝练研究方向,为教师在教学和科学研究方面搭建国内外交流、合作的舞台平台,积极开展“青年教师讲课比赛”、“优秀教师教学示范课活动”、“教育教学论坛”和“教授博士论坛”等活动。
[关键词]自主学习能力;培养措施;针对方法
[中图分类号]G642
[文献标识码]A
[文章编号]1671- 5918( 2015) 08- 0127 - 02
doi:10. 3969/j.issn.1671- 5918. 2015. 08- 060
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引 言
社会经济的快速发展促进了科学技术的进步,其中计算机网络技术进步尤为明显,这也造成了信息与计算科学专业毕业的大学生面临着极大的就业压力。信息与计算科学专业的毕业生数量庞大,加上科学技术日新月异的变化,很有可能出现学校中所学的知识毕业时候已经被社会淘汰的尴尬情况,这些都对该专业的学生提出了更高的要求。基于此,该专业学生除了学习课堂上知识之外,很有必要培养自身的自主学习能力,只有这样,才能保证自身在走人社会之后不被淘汰。
一、培养学生自主学习能力的重要性
所谓的学生自主学习能力是指在发挥学生主观能动性的基础上,学生可以对专业知识进行独立的选择以及应用,进而形成专业技能和自我学习的能力。具体到信息与计算科学专业身上,主要有两方面的含义:学生在了解本专业培养目的的基础上,对于学校培养模式赞同,进而了解到自己学习的目的和应该怎么样学习,并在教师的帮助下,积极调整课程学习活动,最终实现学习目的;二者就是学生通过实践或者是自身对本专业的认识,然后制定学习计划,选择学习方法,进而实现专业知识学习以及掌握专业技能的目的。
(一)培养学生自主学习能力是专业培养的基本要求
本专业的学生不能满足于掌握单纯的理论知识,而是要达到可以使用专业知识解决实际问题的目的。这也是本专业培养的最终目的,因此学生只专注于课堂学习而忽略生活实践学习,不能达到本专业培养的目的。
(二)培养学生自主学习能力有助于提高教师水平及专业建设
教师本身教学水平也不停滞不前,不然很有可能对于一些问题不能进行有效解决,因此教师必须结合实际要求不断提升自身素质以及能力,只有本身具有广博的学生知识以及解决能力,才有可能帮助学生快速形成自主学习能力;学生自主学习不是说放开手,教师就不管了,让学生自己去看、去想、去学,这样的方式是绝对错误的。自主学习能力的培养需要相应的培养方案和课程体系,这就要求学校要根据应用型人才的要求制定相应的人才培养方案,有目的的帮助学生养成自主学习的习惯。
(三)自主学习能力的培养有助于培养学生综合能力
培养本专业学生的自主能力,有助于提高学生的综合能力(实践+创新+适应+发展能力),综合能力是学生使用专业知识的基础,只有打好基础,学生才会愿意学、会学。
(四)自主学习能力的培养是社会发展的要求
现如今的社会早不是当初那种一招鲜,吃遍天的时代了,处于现代社会中每一个成员都需要不断学习,才能保证自己不被社会所淘汰。高校对于学生自主学习能力的培养,其根本目的是为了帮助学生适应社会,养成终身学习的习惯。
二、培养学生自主学习能力的具体措施
对于学生自主学习能力的培养要从两方面着手,一是学校给予正确的引导,二是学生自己养成。针对这两方面的内容,可以采取如下措施进行培养。
(一)建立完整人才培养模式
所谓的人才培养模式指的是人才培养的目标规格以及实现这些目标过程中所使用的方法以及手段。在确定人才培养模式的时候,不能盲目的制定目标以及培养方法,首先要做的是明确专业定位,然后在此基础上结合高校的实际情况(院校特点和师资情况)将培养目标具体化,在这一切都确定之后,才能设置该专业人才培养所需要的专业理论课程以及实践教学体系。
并不是说体系确定之后就不需要进行改变了,要通过毕业学生就业情况判断培养体系是否可以培养出符合社会需要的应用型人才,通过这点检验人才培养模式的实施效果。高校侧重点不同,培养的同一专业的人才侧重点也不同,所以在制定人才培养模式的时候不同高校为侧重不同的方向。具体到信息与计算科学专业培养模式实施中,大部分高校都可以做到打破传统的满堂灌的授课方式,根据本专业的定位,结合社会发展的实际需求以及未来的发展方向,建立了理论联系实际、教学联系社会实践,知识、能力以及素质三者并重的人才培养模式。
(二)培养学生动手实践能力
1.利用实践教学培养学生动手能力
实践教学作为高校专业教学的重要组成部分,是培养学生利用所学知识解决实际问题的教学环节,这个环节不可替代。基于这点,我国大部分高校为了信息与计算科学专业实践教学的需要都构建了“课程教学实践+专业实践+社会实践+就业指导实践”的实践教学体系。课程实践教学的意思是除了在课堂上老师进行理论知识讲解之外,还可以借助一些现代化的科学仪器,比如计算机和一些数学软件之类的,结合理论知识用实验的方法研究数学。
这样做可以加深学生对相关理论知识的理解,同时也可以帮助学生掌握一定的数学计算方法。其实近些年来我国数学教学改革的重点就是课程实践教学。信息和计算科学专业的学生本身就应该具备利用计算机进行数学计算以及数学软件开发研制的能力,所以相应的专业课程,诸如程序设计与算法、数据分析方法以及计算机网络等课程都需要设计相应的实践教学内容。
通过实践教学可以帮助学生将枯燥的理论知识形象具体化,也可以帮助学生打好以后利用计算机建立数学模型解决实际问题的能力。在进行数学实验教学的时候,教师需要注意学生的接受能力,不能一股脑的全部说完,然后让学生自己操作实验。正确的做法是教师需要平衡好实验内容和学生接受能力之间的关系,开展教学实验的过程中可以使用不同的教学模块。
2.做好学校硬件设施的建设及氛围
整合信息技术和数学教学的效果是否到位,不仅要依靠教师和学生的水平,更多的是要借助学校本身的硬件设施,硬件设施是否到位,直接影响两者的整合。同样只有硬件设施到位了,学生才可以借助平台,通过网络不断查阅自己所需要的文献知识,无形中才会产生更大的学习动力。比如在进行授课时,如果继续使用传统的教学方法,很难将实验变化的整个过程展现出来。这时候,就是信息技术大显身手的时机了,借助fiash软件制作实验过程,然后在课堂上播放。这种方式将原先很难的实验通过信息技术顺利的展现出来,这样不仅简单容易,还能刺激学生的学习欲望,一举两得何乐而不为1
3.培养学生的数学思维以及创新能力
对于高校学生的发散思维以及抽象思维的能力需要专门进行培养。在进行数学解题时,可以采用多种的逻辑方式,将学生的思维打开并丰富起来。学生在进行数学解题时,往往会被自己的视野以及思维限制起来。教师在授课时,要注意对学生数学创新力的培养从课堂开始,从课堂开始就注重对创新力的培养教育,由简入繁、由浅入深、由表及里,经过一个循序渐进的过程。现在的学生基本上都属于90后,散发着张洋却独特的气质,他们潮气蓬勃最不缺少的就是创新精神。教师要做的就是对这些创新精神进行合理的引导宣泄,让其在数学这么课堂上迸现出思维的火花。
结束语
培养高校学生自主学习能力具有现实意义,自主能力培养的好坏直接影响学生的个人发展。基于这点,学校应该从多方面人手,比如制度、方法以及培养模式的改变,这些为学生提供客观的学习条件;帮助学生了解自主学习能力的重要性以及培养方式,让其主动参与到能力培养中来。
参考文献:
[l]王碧静,凌国理,李志春,沈文静,黎晓,叶淑珍.基于网络环境下的大学生学习能力培养[J].电脑知识与技术,2009( 29):13 - 15.
[2]张小鹏.浅谈教师在自主创新学习能力培养方面的作用[J].赤子(中旬),2013( 10):45 - 47.
关键词:实验教学;数据库
中图分类号:G642.477
数据库技术自计算机产生以来,其发展十分迅速,并广泛应用于社会各个领域,高校很多个专业都开设了该课程,并受到多个专业的高度重视。数据库课程理论性强、应用实践要求高,具有很强的应用性和工程性。信息与计算科学专业是以信息领域为背景数学与信息、管理等科学相结合的交叉性专业,数据库原理与技术课程作为本专业的核心主干课程,许多理论必须通过实践才能获得更深入的理解,因此数据库实验教学就十分重要。但是由于本专业属于理学,往往更加重视课程的理论学习,容易轻视了数据库等工程性、应用性较强的课程的实验教学,
1 信息与计算科学专业数据库课程实验教学现状
信息与计算科学专业是1998年新增设的数学专业,是由数学、计算机科学、信息工程交叉渗透而形成的一门新的专业。本校信息与计算机科学专业于2001年由理学院开设,其办学时间短,由于专业教师多数从事数学方面的研究和教学,在数学方面理论教学水平较高,而对于交叉渗透的计算机科学、信息工程等工程型学科的工程应用型教学经验较少,在数学与计算机科学、信息工程的交叉融合方面的教学经验就更少。由于本专业人才培养的特点,学生在学习数据库技术之前,仅进行了少数高级编程语言基础及一些计算机基础课程的学习,对软件开发、软件工程、信息系统设计与开发等知识还为涉及或涉及较少,导致学生对数据库系统的设计与开发的积极性不高,学习兴趣降低。在本专业的数据库课程实验教学中,主要存在以下几个问题:
1.1 实验内容相对孤立
传统的数据库实验教学作为理论教学的补充,将理论教学中的若干重要知识点以实验的形式构成,让学生在实验中巩固理论知识,增强其数据库系统的开发能力,在教学过程中起到了一定的积极作用。但是,这些实验较为独立,实验内容之间缺少联系,不能体现整个数据库知识点之间的脉络关系。这也造成学生虽然能较好地完成单独的实验内容,但是在实际项目开发中却缺乏分析问题、解决问题的能力。同时,独立的数据库实验难以培养学生的知识综合应用能力,导致学生陷入将数据库看成一门编程语言的误区,也不利于提高学生对数据库学习的积极性。
1.2 实验脱离工程应用
在数据库实验中,学生只对知识点进行验证,而不知如何运用知识点,未能直接与信息系统软件开发结合起来,课程的实践性体现不强,不利于毕业设计、实习等后续环节的教学。
1.3 实验课时相对不足
由于数据库的实践性,在教学过程中应安排更多的实验学时,以锻炼学生的实际操作能力。然而在实际教学过程中,由于该课程同时具有很强的理论性,安排了更多的理论教学学时。以我校本专业为例,数据库原理与技术共56学时,理论课时48学时,实验课时8学时,在有限的实验学时内,需要利用一种DBMS软件(如SQL server2008)完成数据库技术的多个实验内容,诸如数据库的创建和连接、表、视图、索引、触发器、存储过程、数据库的维护、数据库的优化以及数据库系统设计等,由于实验学时较少而容易造成实验效果不理想。
1.4 考核方式单一
数据库作为一门实践性非常强的课程,要求学生利用其解决实际生活面临的问题,数据库技术的实践能力应作为考核的重点。然而在实际教学过程中,数据库实验作为数据库课程教学的一部分,数据库课程成绩主要以期末卷面考试成绩为主,而数据库课程实验所占比例较少。通常,数据库实验的考核以实验报告成绩加上平时成绩,考核方式较为简单,缺少过程管理,不易体现学生的实际能力,实验报告也容易出现抄袭现象。
2 信息与计算科学专业数据库课程实验教学对策探讨
根据本专业人才培养方案,结合数据库技术课程的教学目标和数据库实验特点,笔者结合自身的教学实践经验,将项目教学法[1-2]贯穿实验教学的始终,针对专业教学中的若干问题对提出了对策,首先构建基于项目的数据库实验教学体系,然后根据该教学体系制定明确的考核办法。
2.1 构建数据库实验教学体系
实验教学是巩固理论知识、强化实践操作能力的重要手段。通过实验教学,使得理论与实践紧密相连,是高等教育培养工程型创新型人才的重要一环。为提高实验教学质量,达到人才培养的目标,构建科学合理的实验教学体系就变得至关重要。数据库实验教学既要保证知识的基础性,也要突出工程应用;既要突出知识重点,也要保证其内容的整体性和连贯性;同时,也要体现出一定的创新性。按照上述原则,数据库实验教学体系构建如下:
(1)认知性实验
认知性实验的任务是让学生熟悉当前主流的商业DBMS系统,能正常使用某种行业的数据库应用系统软件,了解数据库应用系统软件的行业需求,了解某种具体的数据库应用软件的功能模块与数据库的设计。结合具体实际,认知型实验主要包括以下两个实验:SQL Server2008的安装与配置;用友财务软件的安装与使用。通过认知性实验使得学生了解一种或多种DBMS系统,对数据库应用系统软件有一个感性的认识,激发学生的学习热情;另一方面,让学生了解行业知识,培养其职业素养。
(2)基础性实验
基础性实验的任务是对理论教学知识点内容进行实践,利用一种DBMS对理论教学中知识点进行验证从而熟悉SQL。本模块主要结合理论教学内容与传统的实验教学模式展开,其具体实验内容包括:数据库的建立、删除与备份;数据表的建立、修改、查询与删除;视图和索引的建立与使用等。 在本部分实验教学中,采用项目教学法,其主要方法是在一个确定了需求与功能的软件中,完成数据库部分,该软件已完成大部分编码,在软件中预留出实验内容部分;学生在实验上机时按照需求分析文档和系统详细设计文档建立数据库、数据表、建立视图与索引等实验内容。利用此方法的优点是让学生在做基础性实验时候就开始树立工程意识,初步了解软件开发的需求分析、设计、编码、调试等步骤,学会利用技术文档进行开发。
(3)设计性实验
设计性实验的主要任务是使学生掌握数据库设计的整个过程,熟练使用数据库设计辅助工具,学会使用帮助手册。在此阶段实验中,掌握数据库设计过程包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和数据库的实施与维护,学会撰写需求分析文档、设计文档等,能熟练在数据库设计各个阶段使用辅助工具(如Power Designer)。具体方法为,让学生选择一个熟悉的背景,提出一个具体的课题,例如图书管理系统、学生成绩管理习题、超市零售管理系统等,学生自己确定需求分析,使用E-R图进行概念结构设计,进行逻辑结构的转化,最后建立数据库及数据表,并且撰写技术文档。
(4)综合性实验
综合性实验主要任务是综合运用多门计算机专业知识完成数据库应用系统的设计与开发。此阶段会涉及软件工程、数据结构、程序设计语言、数据库等多种技术,对学生的要求相对较高,且需要更多的实验教学时间,综合实验可与数据库课程设计同时进行。学生自行组建4~6人的项目团队,选定一个熟悉的课程,制定工作计划和任务分配方案,各司其职,按照软件工程和数据库设计过程的规范进行软件的设计与开发。综合实验的优点在于锻炼学生的团队意识,提高其工程能力。
(5)数据库实验教学体系的实施方法
教师首先准备好认知性实验所需要的DBMS软件和一种商业数据库应用软件,学生可先自行完成安装配置,熟悉软件及其功能,教师就认知性实验内容的重点和难度进行讲解,学生进行操作;进行基础性实验之前,教师拟定好实验项目,完成实验项目的应用系统开发及数据库设计的各种技术文档,设计出实验内容,学生按照技术文档和数据技术理论教学知识点进行相对应的实验,从而达到基础性实验与项目开发相结合的目的,实验内容的连贯性和工程实践性增强;进行设计实验前,教师拟定一些学生熟悉的课题,进行实验时教师示范数据库设计流程,介绍撰写各个阶段的技术文档要求,学生选题后,按照需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施等过程展开系统设计,撰写每个阶段的技术文档包括项目说明书、需求分析报告、系统设计文档、测试文档等;综合实验阶段,将学生进行分组,组建模拟项目团队,选择实验题目,按照软件工程和数据库设计流程进行实验,综合运用所学知识,培养工程能力及工程意识。按照如下方法分配实验课时,认知性实验、基础性实验、设计性实验、综合性实验的课内教学时间可按1:3:3:2的比例进行分配,可酌情安排适当的课外学时,其形式可采用开发实验室的方式进行。
2.2 建立科学的实验考核标准体系
针对实验教学考核的问题,采用结构化评分方式,对认知性实验、基础性实验、设计实验和综合实验采用不同的方式且在总成绩中占相应的比例,重视实验过程。对于认知性实验,采用上机操作进行考核,根据其操作熟练程度给予不同的分数,占实验总成绩的10%;基础性实验采用上机操作和实验报告的方式考核,根据实验给予的技术文档完成规定的实验任务,在实验过程中实时管理,对有一定创新的给予适当的加分,此部分占实验总成绩的25%;设计实验采用答辩和技术文档的方式考核,学生就选择的设计实验进行开题答辩和结题答辩,同时提交需求分析报告、进度计划、数据库设计文档等技术管理文档,根据数据库设计过程,视系统设计完整性程度给予不同的分数,占实验总成绩的35%;综合实验以汇报和最终软件作为考核,考查学生软件工程、程序设计、数据设计等知识的综合运用能力和解决实际问题的能力,根据学生在项目团队中的不同作用和贡献,对项目有重大贡献者和创新者给予适当的加分,此部分占总成绩的30%。
3 结论
为适应社会对工程型创新人才的需要,达成专业人才培养要求,进行课程实验教学探索拥有重要意义。基于项目的数据库实验教学,让学生从一开始就树立工程意识,明确数据库在信息系统中的作用与地位,熟悉数据库设计与开发的基本流程以及软件工程思想,不仅能巩固本门课程的理论教学,而且锻炼学生的综合素质。
参考文献:
[1]苏丹.项目教学法在数据库课程实验教学中的应用[J].黑河学院学报,2012(3):39-41.
[2]刘婷,胡玉娟.项目教学法在计算机教学中的应用研究[J].长春教育学院学,2011(2):125-126.
[3]常志玲,伍临莉,常国虎.非计算机专业数据库实验探究实验室研究与探索.2012(5):114-116.
作者简介:张鹏(1983-),男,四川南充人,助教,硕士,从事数据库与数据挖掘的研究和教学工作。
关键词:计算机办公自动化系统;土地管理;城市规划
中图分类号:TP399 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 13-0000-01
Information Age the Scientific Applications of Computer Office Automation Systems in Land Management and Urban Planning and Construction
Wang Yue
(Guilin Institute of Surveying and Mapping,Guilin541001,China)
Abstract:The era of computer-based information system,the combined strengths of office automation capabilities of its land management in the construction industry and urban planning and construction of scientific application goals,the application of advanced technologies and innovative application of ideas,the promotion of China Urban Planning and Construction with the orderly conduct of scientific land management,efficient,automated,integrated development of practical significance.
Keywords:Computer office automation system;Land management;Urban planning
一、信息时代对城市规划建设及土地管理的强烈冲击
从广义角度讲,城市规划建设及土地管理的根本目标在于促进人类社会的和谐、秩序化、先进性与持续性发展,从宏观整体层面来看,城市规划及土地管理则主要将城市发展进程中的各类空间关系作为主体处理对象。由此不难看出,信息化时代各类先进的信息技术对城市规划及土地管理的最强烈与直接的冲击便体现在其是现代化、数字化城市建设的有力工具,能有效推进各类设施的整全建设、优化基础配置,协调经济发展、稳定社会环境,为广大人民提供人性化服务,充分满足他们的各类丰富需求,令生态环境得到最合理的保护,并最终实现可持续的全面发展。随着信息化建设进程的逐步成熟化发展,当前众多行业办公自动化系统均朝着应用多样化的方向不断提升,令承担的服务事项日趋复杂,集成化水平远远超过传统自动化办公系统的服务范畴,综合了人、物、财、知识与信息等诸多优势的企业资源,并逐渐形成了一个纳入员工办公、各职能部门中层管理与领导层决策管理的协同知识平台。
二、计算机办公自动化系统在土地管理与城市规划建设中的科学应用
计算机办公自动化系统在土地管理与城市规划建设中的科学应用旨在全面实现规划管理相关部门的办公自动化,令其各项行政公文的查询、收发、督办管理能高效进行,通过部门内部的消息、邮件及文档信息化管理实现跨时空的信息交流及无纸化办公的科学目标。在各项规划业务开展中图文一体化的综合审批主力包含一书两证的审批、批后管理、综合监督检查等业务,在办公自动化系统的辅助下该业务可实现全过程的带图作业,令管理人员全面开展针对业务图形的形象化浏览、实时查询、综合编辑、精细化计算机全面分析,当然该系统同时包含针对图形操作的权限管理功能。另外计算机办公自动化系统还具有针对复杂业务数据强大灵活的统计查询功能,可根据管理者、操作人员的不同需求将各类资料按照既定文档格式进行打印及输出。同时其具备综合的自动建立归档的档案管理功能,可将各类行政办公及业务审批构成的资料、文档、图形等重要的文件进行自动归档处理,并随时根据需要进行灵活的查询、调阅及统计处理。该计算机办公自动化系统同时兼具对土地管理及城市规划各类图形、审批业务数据、局内信息的,为相关规划部门构建门户平台,创设动态新闻、服务指南、规章制度、办事规程等综合栏目,从而充分满足人们对各类信息浏览查询的丰富需求。依据规划数据的相关建库规范及要求,我们可利用计算机办公自动化系统对各类规划图形及属性数据进行整理收集、综合应用,展开空间层面的信息统计、查询、浏览及分析编辑处理,对各项编制及研究起到科学辅助作用,并提供丰富的图形信息综合等优势功能。
三、计算机技术在土地管理与城市规划建设中的适应性应用
随着计算机技术的不断更新与人性化发展,其为各类办公自动化系统的构建注入了新鲜血液,为实现土地管理、城市规划及审批的办公自动化创造了有力条件。例如C/S模式结构的科学应用,令计算机系统各类瓶颈问题得以合理解决,与B/S模式结构相比,前者应用的一大优势在于不过分依赖企业的外网环境,即无论能否连接外部网络,其均会正常发挥自动化服务职能,因此我们应依据不同的网络环境及功能需求进行适应性应用。Visual Basic是一类集可视性、面向对象技术与实践驱动方式于一身的结构化程序设计语言,可广泛应用于Windows环境的程序中,具有效率高、简单、可操作性强等优势,可快速、准确的开发既定环境下图形界面生动、丰富、功能强大的各类应用软件系统,因此在城市规划及土地实践管理中我们应对其进行合理应用及综合开发。
四、结语
信息化建设进程的不断深入,令新一代办公自动化系统更全面融合了知识、协同管理、门户等精髓内容。由此不难看出办公自动化系统的建立再也不是老生常谈,而是全面纳入了崭新的信息化、网络化、数字化思想,重新展现了优势价值,因此我们只有用发展、辩证的眼光重新审视其应用管理,才能切实提升城市规划及土地管理建设工作水平。
参考文献: