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计算机科学的前沿技术

时间:2023-09-14 17:43:13

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篇计算机科学的前沿技术,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。

计算机科学的前沿技术

第1篇

关键词:计算机科学与技术;教学;创新能力;培养

中图分类号:TP3-4 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 12-0000-01

Students Innovation Ability Traning Analysis of Computer Science and Technology Major

Huang Hengchu

(Concord University College,Fujian Normal University,Fuzhou350001,China)

Abstract:Modern society has entered the era of electronic information science,computer science and technology development requires students to have a certain ability to innovate.As a training students in computer science and technology institutions for the training times on request,we can strengthen teacher resource development,training programs for professionals to better meet the requirements of reform,teacher's guide related projects active participation of students,in addition to courses can be organized inside and outside interest groups and other related measures to improve the teaching reforms,in order to promote students'creative ability and innovative form.

Keywords:Computer Science and Technology;Teaching;Innovation;

Training

计算机科学与技术是当前世界上发展的最快的科学技术之一,不管是理论上的创新害死技术上的改革都日新月异。而与计算机科学相关的计算机学科也将面临着网络化、集成化、多媒体化及在计算机科学革命带动下的社会信息化。崭新的信息时代的带来带给学生的不仅是知识,同时也对其创新能力提出了新的要求。为贯彻社会的人才培养理念及满足社会发展对计算机科学和技术人才的需求,将培养学生创新能力纳入教学改革是我们计算机学科教学中需要进一步深入研究和探讨的重要课题。

一、简述目前高校计算机专业人才培养现状

计算机专业属于新兴的前沿学科专业,其技术发展速度非常快,在其专业领域内,相关的科学技术几乎时时刻刻都在发生改变,其相关的科学技术每隔半年或者更短的时间就会进行更新换代。因此,这也就要求从事这个专业的人员具有较强的创新能力,否则难以满足科学技术不断发展的需要。

就当前的形势看来,高校的计算机专业人才培养方面存在诸多的问题,其具体表现为以下几个方面:课程内容的设置和教学教材与计算机科学技术的发展不相适应;教学师资队伍的水平与科学技术的发展速度不相适应;先进实用的教学教材内容不能反映当前计算机学科的前沿技术;教学方式陈旧,传统的教学模式比如说黑板和粉笔的使用还是作为主要的教学手段在使用,进而导致达不到理想的教学效果;学生长期没能得到创新方面的培养,只会纸上谈兵,缺乏实践能力,跟社会的现实需求严重脱节。为为了适应形势发展对计算机人才的需求,相应的计算机教学必须做出相关的教学改革,只有这样才能培养出具有较强创新能力的学生。

二、培养计算机人才创新能力的有效途径

依照实践性和针对性的原则,结合当前计算机科学与技术专业的具体情况,笔者认为可以通过以下几个方面加强对学生创新能力培养。

(一)加强教学师资队伍的建设,加大教师教学和科研讷讷公里的提升程度。教师及其自身的素质高低是决定教育系统优劣的重要因素。教师的工作心态、对待工作的态度不管是在教育观念的更新还是在教学方法的改革上都起着关键的作用。教育是人类发展历程中超前的一项事业,教师进行教育工作不仅要适应当前的教育发展形势,更要以未来发展方向为目标,这就需要教师具备较强的知识获取能力。因此,要想培养出具有较强创新能力的学生,首先就要大打造一支具有较高水平的教学师资力量。

(二)加大课堂教学的改革力度。针对创新素质的培养,在教学内容的改革中,在教学目标的确定中,以及在教学方式上都做了相应的变化。课程改革是为了帮助刚进入这个领域学习的新生了解这门学科,让他们认真学习,最终能够顺利完成学业,引导学生在这一学习领域中不断的去探索,利用自身已经学到的知识去了解未知的知识,培养他们的创新意识和能力。

(三)加强教学实践环节,注重学生动手能力的培养。计算机科学与技术专业本身就是一门具有较强实践性的学科,不少专业课程中都包含了实验内容、课程设计等实践性的学习环节、其中集设计性和综合性为一体的实验对培养学生的动手能力和开发思维、培养创新思维具有很重要的作用。通过这些教学环节,学生在课堂上学习到的理论性的知识可以得到验证,学生的创造性及学习的主动性将得到有效激发。

(四)组织学生参加各种课外活动小组,发挥第二课堂的积极作用。在大学校园中有很多的学生社团在活跃校园文化中起着重要的作用。教学者可以将学生的专业知识、创造力的培养与这些活动相结合,让学生参加计算机协会或者电脑节等,在专业老师的带领和指导下,开展一些计算机学科方面的竞赛,通过活动来提高学生的动手能力和实践创新能力。

三、结语

综上所述,在培养人才的理念中,作为一线教学者不仅要遵循计算机科学与技术专业对于培养人才的发展规律,同时更要注重学生创新能力的培养。在计算机科学与技术这门专业课程的教学中,我们不仅要做到将专业知识传输给学生,更要让学生掌握一定的创造力。因此,我们必须树立先进的教学理念,运用全新的教学思路为学生营造一个宽松的学习环境,努力将学生培养成为符合社会发展需要的新型创新人才,完成时代赋予我们每个人的使命。

参考文献:

[1]郭风,朱韶红.计算机科学与技术专业课程体系建设研究[J].中国现代教育装备,2010,1

[2]马礼,张永梅,宋丽华.培养计算机类专业学生硬件方向创新能力的研究与实践[J].计算机教育,2010,2

第2篇

关键词:非经典计算;算法设计与分析;智能科学与技术

1背景

智能科学与技术是人工智能方向的重点交叉学科,是一个包含了认知科学、脑科学、计算机科学的新兴学科。按照教育部学科专业目录,智能科学与技术是一级学科计算机科学与技术下的二级学科。如何在4年的本科教学过程中,既立足于计算机学科内容,又突出智能专业的特点,体现该专业区别于计算机科学专业的特色,培养一流的智能人才,是众多智能专业积极探索的问题。

本着帮助学生建立宽广厚实的知识基础,使学生将来能向本专业任何一个分支方向发展,并能掌握本学科发展的最新动态和发展趋势,深刻领会本学科与其他相关学科区别的目标,厦门大学智能科学与技术系于2012年合理调整了专业培养方案,制定了一套突出专业特色和个性的教学大纲,课程体系分为学科通修课程、专业必修课程、专业选修课程。其中,专业必修课程细分为智能基础类课程、软件理论类课程及硬件基础类课程3个不同类别。在智能基础类课程中,开设非经典计算课程。该课程是厦门大学智能科学与设计系最具特色的课程。

该课程以软件理论类课程算法设计与分析为先导课程,在本科三年级的第一学期先讲授算法知识,在同一学年度第三学期讲授非经典计算的内容。教师首先介绍经典算法设计与分析中的各种传统算法,借由经典算法发展过程中遇到的困境问题引出非经典计算的内容,前后呼应,有助于学生在智能计算上获得完整的系统学习。

2非经典计算在智能科学与技术专业本科教学算法体系中的地位

算法设计是智能科学与技术专业中的核心内容。本科专业4年的专业教学计划由4门核心课程构成算法体系的主线,包括高级语言程序设计(本科一年级学科通修课程)、数据结构(本科二年级方向必修课程)、算法设计与分析(本科三年级方向必修课程)、非经典计算(本科三年级方向限选课程)。这4门课程的教学内容和组织结构完整地构成了算法体系结构。以图灵奖获得者、pascal之父Niklaus Wirth提出的著名公式为参照,即Algorithm+Data Structures=Programs,算法体系以培训计算机方向学生掌握编程能力,独立完成分析问题、设计方案、解决问题的综合能力为主要目标;在这个体系中,程序语言是基础,数据结构是内涵,算法是框架。

在算法体系中,这4门课程以循序渐进的方式展开,注重对学生算法思维的培训。

(1)高级语言程序设计讲授的是c语言程序设计,通过对C语言的详细介绍,让学生掌握程序设计方法和编程技巧。作为初始启蒙课程,选择C语言作为程序教学语言,是因为C语言的使用广泛,拥有严格完整的语法结构,适合教学。

(2)数据结构重点讲授各种常用的数据表示逻辑结构、存储结构及其基本的运算操作,并介绍相关算法及效率分析。教师通过在一年级对包括C语言在内的其他程序设计过程的训练,加人对数据结构中各种数据的逻辑、存储结构的表示和运算操作,从数据结构的角度阐述典型算法,并简单介绍算法的效率分析,这是对程序设计训练的进阶内容。

(3)算法设计和分析主要介绍算法设计与分析的基本方法以及算法复杂性理论基础。我们在本科三年级引入算法设计与分析课程,从算法的抽象角度总结和归纳各种算法思想,包括递归与分治法、贪心法、动态规划法、回溯法、分支定界法、高级图论算法、线性规划算法等,最后阐述算法复杂性的分析方法、NP完全性理论基础等计算复杂性的基本知识及完备性证明概要,重点阐述算法思想,从复杂性角度比较和分析不同的算法。上述(1)、(2)和(3)的内容构成了计算机学科通用算法体系的教学过程。

(4)非经典计算主要讨论何为计算的本质以及经典计算在计算能力上遇到的困境,以此为契机讨论自然计算――生物计算、集群计算、量子计算等内容。算法设计和分析的最后一个章节是对算法复杂性的分析方法及NP完全性理论基础的介绍,不可避免地会讨论到现代电子数字计算机体系在计算能力上的瓶颈以及由NP完全问题(Non-deterministic Polynomial),号称世界七大数学难题之一的经典问题,引出对经典计算机体系的深层思考,进一步引导学生思考如何解决计算能力的瓶颈问题。这是教师设计非经典计算课程的出发点,也是对算法体系更完整的补充和更深层次的探讨。

此外,我们还需要对授课学期选择进行考虑。厦门大学实行三学期制度,在第三学期内开设的课程大多是实践类课程及前沿技术介绍课程。在本科三年级的小学期阶段,学生基本完成了智能专业大部分必修课程的学习,拥有了一定的计算机基础和学科素养。这时,依赖学生已经具有的数据结构与算法的基本知识,可以将学生的学习引向如何理解计算的本质;再从计算本质出发,由易到难,介绍采用非计算机的不同计算媒介和方法,例如DNA计算、元胞自动机、集群计算等知识,结合计算机模拟程序加深认识。在逐步加深学生对非经典方法计算的理解之后,再引入量子信息与量子计算。至此,智能专业关于算法体系的整体构建已基本完成。

3非经典计算课程内容大纲

非经典计算课程的主体课程内容以专题形式展开,分为5个部分。

第一部分:计算本质。从什么是计算人手,列举各种计算的形式,由数字的计算到命题的证明,由数值计算到符号推导,引出计算本质的广义定义,“计算是从一个符号串f变换成另一个符号串g”,即从已知符号(串)开始,一步一步地改变符号(串),经过有限步骤,最后得到一个满足预先规定的符号(串)的变换过程;进一步展开对什么是计算、什么是可计算性的讨论,展开介绍计算理论上4个著名的计算模型――般递归函数、λ可计算函数、图灵机和波斯特系统;最后归结到丘奇・图灵论点。以上是第一条主线,第二条主线从计算复杂性角度人手,讨论在经典算法中难解决的NP完全问题,提出在经典计算体系中随着输入数据规模增大而难以计算的瓶颈,从而引发学生对于经典计算的思考。

第二部分:智能计算机的发展。这个部分主要讨论计算机硬件的发展历史,即从原始时期的计算工具,到现代计算机的4个发展阶段:史前期、机械式计算机、机电式计算机、电子计算机。教师从模拟型计算机到数字型计算机,阐述冯・诺依曼关于计算机五大基本组成对现代计算机体系结构的影响及其带来的限制;从硬件角度提出非经典计算机的讨论,鼓励学生对现代智能计算机硬件进行调查。

第三部分:DNA计算。主要阐述DNA计算的基本原理,并以旅行商问题为引子,展开经典计算难解决问题的讨论,重点介绍第一个由DNA计算模型解决的问题――L.Adleman构建的7个节点的DHP,并着重指出DNA计算潜在的巨大并行性和待研究的问题;然后介绍R.Lipton用DNA实验解决的另一个NP问题――可满足性问题(SAT);最后将DNA计算与软计算结合,阐述粘贴模型以及DNA的软计算模拟与遗传算法的对比。对于DNA计算强大的并行性,以具体的算法实例加以详细阐述和说明,教师应指出分子计算的优缺点以及在计算能力上的巨大潜力。

第四部分:细胞自动机和集群计算。这个部分主要讨论群体计算,一方面,从细胞自动机的形式化阐述及其所带来的哲学意义出发,描述细胞自动机在计算机交叉学科上的运用;另一方面,介绍集群计算,以欧盟“蓝脑计划”为出发点,阐述如何从硬件体系和软件体系上用计算机架构类神经元的协同合作方式。

第五部分:量子计算。从基本的量子力学知识开始,完整阐述量子计算的基本概念、量子信息、量子计算机和量子通信。量子计算机的构建除了要包含最基本的操作外,还需要介绍基本的量子计算机体系结构、计算载体等知识,加深对量子计算的理解,最后介绍的量子通信。这种已经应用在实际生活中的量子计算,更贴合实际。

以上5个专题,结构清晰,分工明确。第一部分讨论经典计算的困境,第二部分讨论经典计算机的发展瓶颈,从第三部分开始,引入非经典计算模型,分别从生物学和计算机科学的交叉学科DNA计算、细胞自动机和集群计算、量子计算3个方面进行学习。5个专题,完成了对非经典计算中前沿热门计算模式的阐述,引导了学生对于前沿学科的认识和思考。

4非经典计算课程授课方式

本课程属于本科三年级第三学期的课程,授课除了上文提到的内容之外,另一个更重要的方面是引导学生对学科前沿以及热点内容的跟踪和思考。因此在教学方式上,我们采取了教师授课及学生调查报告相结合的形式。教师上课对应课程的基本内容,学生调查报告对应学科前沿跟踪与思考。

5个专题内容的授课经过了如下设计。在每个专题的授课结束后,布置相关专题内的一些热点、难点问题供学生课后查阅、讨论和思考。每个专题由学生自主报名,学生需要对相关内容进行跟踪,查阅近5年的科技文献,总结出论文综述,并准备10分钟左右的课堂报告,教师针对课堂报告指出相关的问题,由学生课后进行进一步的思考和再次的文献查阅,形成最终报告后提交课程论文。

这样的课程设计安排,可以很好地实现教学相长。在学生方面,促使学生除了上课听课,必须主动参与文献的查询过程,主动对授课内容或延展部分的概念进行思考。由于提供给学生选择专题的自由,所以也可以大大提高学生的积极性,让学生可以从感兴趣的角度对本门课程涵盖的内容进行调查,从而获得更加深刻的上课体验。最后,由于每个学生选择的题目必须提前汇总,不能与别人重复,所以在其听取其他学生的报告过程中,学生可以更广地拓展自己的知识面。对于授课教师而言,能够保持对该门课程研究现状的实时性跟踪,更加全面地更新课程内容,还可以将学生查阅的重要理论和知识补充到课程基本内容中,同时促进教师与学生之间的互动,活跃课堂气氛,提高教学质量。

5关于非经典计算课程的几点思考

课程从厦门大学智能科学与技术系建系之初开始构思和授课,在授课过程中不断调整教学内容和课程设计,紧紧围绕学生的反馈完善课程建设。关于非经典计算课程的几点教学经验可以总结如下。

1)增加课时,优化对课程设计的安排。

2015年开始,由于学科教学计划的调整,非经典计算课程由最初的20课时拓展为30课时,集中在本科三年级第三学期进行讲授,一共5周,每周6课时。课时安排上,除了增加教学内容,更加强了对学生的文献查阅和报告部分的考查。在论文报告环节,争取做到有目标、有指导、有结论、有总结。学生所做的报告除了在初始选题阶段要有区别之外,还要求有一定的文献查阅难度。从选题确定,到针对报告指出具体的问题,要求学生根据教师指出的问题进行进一步的思考和资料查阅,最后形成论文。这样的安排贯穿整个课程的全过程,学生的参与度获得了极大的提高。对于教师而言,在学期末总结学生所做的报告内容,并增加本门课的知识点覆盖程度,对教学也有比较大的促进作用。

2)课程考核方式上的设计。

非经典课程属于必修课程,在考核方式上除了提交论文外,也必须要有必要的考试环节。在考试环节中,主要考查学生对教师上课内容的理解。在具体授课中,教师从经典计算到非经典计算进行讲解,也从算法角度给出了非经典计算强大计算力带来的改变,既延续了经典算法课程中对算法的介绍和讨论方式,又对比了典型问题在经典算法和非经典算法中的不同解决方式。这样的授课内容作为对算法体系基本知识点的考查,以闭卷考试内容来设计,是十分合适的。课程延展部分的开放知识点由学生的论文及报告内容进行评分衡量。最后,我们将两个部分的成绩作为本门课程的最终成绩。

3)课程教材的选定。

由于本门课程是厦门大学智能系的特色课程,所以国内并没有合适的教材作为授课使用。在积累了几年的教学经验后,我们准备着手进行教材的编写。如何选定更加合理的专题、更为广泛而前沿的知识,这关系到智能专业对这门课和教材的全局考量。

第3篇

一、计算机专业毕业生竞争力弱的原因探析

1.教学内容陈旧,与社会需求严重脱节

计算机科学发展日新月异,新技术层出不穷,中职院校学校的计算机教育在强化专业基础的同时,还应结合计算机科学的发展,传授新知识和前沿技术,让学生能学以致用,适应社会的需求。学校教师通常拥有5~6年的实战经验,多数担任过研发一线的项目经理。同样,学校里为数不少的计算机老师多年来工作仅限于课堂教学,没有更多的实践经验,因此教师不能及时更新知识结构,紧跟计算机科学前沿的发展,这也是计算机教育与社会需求脱节的主要因素。

2.学生知识结构不合理,实践能力弱

随着教育体制改革的深入,教学模式和教学方法发生了较大的改变,要求学生具有较强的自主学习能力和良好的学习习惯。师生对实践教学环节的重视程度不够、实践环节考核的复杂性和操作难度等众多原因,在很大程度上是造成学生实践能力差的原因。这也是很多用人单位不愿招聘应届毕业生的主要原因。

3.就业观亟待改变

在大学毕业生中,部分学生的就业观念陈旧,期望值过高,不是先就业,后择业,再创业,而是凭空想象,一步到位,理想化,再就是相互攀比、讲条件,从而造成就业难。

二、提高计算机专业毕业生就业竞争力的对策

根据学生就业存在的突出问题,结合学校计算机专业的实际情况,我们针对计算机专业本科毕业生就业问题,在优化教学体系,加强实践环境建设,开设职业指导与技能培训,创造良好的就业环境方面提出以下措施。

1.优化教学体系

(1)夯实基础,突出优势。学生就业只凭专业基础是不够的,就业竞争力的提高,必然要求学生有某一方面明显的优势,如已掌握了扎实的计算机专业基础知识,并在网络或者数据库等方面有一定的研究。这就是企业所需要的人才,这就是我们“宽口径”“厚基础”和“强能力”的人才培养理念。

(2)重视实践,鼓励创新。现在计算机专业大学生最缺乏的是什么?根据我们实际教学效果调查显示,大多数学生认为自己学习了很多理论,但往往没有加以实践、应用的机会,久而久之就生疏了;还有的学生认为书本上的知识都是几年甚至十几年前的了,即使自己掌握了这些东西,也还是与新技术有着十几年的差距。

这说明两个问题:第一,我们的学生缺乏实践的环境。第二,我们的学生缺乏创新能力。实践创新是我们强调的重点。基本的理论有了,就要加以应用,在实践中不断思考、提升自己对已有理论的认识,把这种新的认识应用到新的需求中,达到实践创新的目的。这是学生应该具备的能力,我们需要重点培养学生这方面的能力。

2.建设实践环境

(1)建立专业核心技能培养为目标的多种形式的实践实习教学与培训基地。学校通过建立校外实习基地形式,与协作单位在合作研究、双师型教师的聘用、共建实验室等方面开展全方位合作。另外,学校积极与合作单位建立挂钩实习合作关系,每年选拔优秀的高年级学生到产学研合作单位顶岗实习。实习形式采取分散与集中相结合、毕业设计与岗位工作相结合,实行双导师制,为学生配备学院教师与挂钩单位业务人员组成的指导教师。实习结束后,实习单位在同等条件下接收优秀实习生,或为学生出具就业推荐书。

(2)探索第二课堂的多种形式和活动途径,培养学生的创新能力,增强学生就业能力。

3.创造良好的就业环境

学生就业难度加大,这已是不争的事实,应引起社会各界高度关注。为了促进大学生更好就业,我们从以下几个方面做出努力。

(1)加大就业宣传力度。要让大学生更多地了解社会、了解市场、了解企业用人需求。政府、学校要加强对大学毕业生就业方面的指导、培训,不能盲目地追求就业率。

(2)扩大就业渠道。只有大力发展经济,不断增加就业岗位,扩大就业渠道,才能从根本上解决大学生的就业问题。我们专业的部分教师积极“推销”学生,为学生就业联系企事业单位,为扩大学生就业渠道做出贡献。

三、结束语

第4篇

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凝聚大师智慧,树计算研究新旗帜

1998年11月5日,微软公司投巨资在北京成立微软中国研究院,并于2001年11月1日将其升级为微软亚洲研究院,而“二十一世纪的计算”学术研讨会是微软亚洲研究院成立之初便开始举办的学术盛会。自1999年微软亚洲研究院第一次举办“二十一世纪的计算”学术研讨会至今,已成功举办了九届,每届都邀请“图灵奖”(Turing Award)获得者以及最优秀的计算机大师来华传道,引介国际计算机领域最新研究成果及发展方向。

“二十一世纪的计算”大会主要面向国内各大科研机构和高等院校的计算机科研人员及相关院系师生,集中展示每年计算科学领域最前沿的技术及未来的发展趋势,它以“共享技术成果与经验、扩展交流与合作”为目的,为国内计算机学科的学生和研究人员提供了一个了解国际先进技术、掌握计算机科学前沿发展的平台。“二十一世纪的计算”学术研讨会的成功举办已吸引了越来越多国内外学者的关注,逐渐发展成为国内学术界乃至亚太地区最大、最具影响力的计算机教学与科研盛会,成为国内外科学家交流思想、激荡智慧的舞台。这种具有创新性、高水准的大会,集中展示了微软亚洲研究院在国际计算机研究领域的影响力,不仅推动着计算机教育、学术领域的交流与合作,架起中外计算机学术交流的桥梁,也实践着微软亚洲研究院“身在微软,服务中国”的承诺,成为计算科学研究领域的一面旗帜。

多方广泛合作,盛会九年贡献斐然

“二十一世纪的计算”学术研讨会迄今已经走过了近十个年头了。九届大会以其盛大的规模和影响力,在中国的学术界掀起了一场IT风暴,对中国乃至整个亚太地区的计算机事业作出了巨大的贡献。

强强联合携手举办

在国家自然科学基金委员会和微软亚洲研究院的联合主办,地方政府和高校的大力承办及美国自然科学基金委员会的相关支持下,每届的“二十一世纪的计算”学术研讨会都以其巨大的专家阵容在国内外造成了极大的影响。微软亚洲研究院在其中起到了“中外学术交流桥梁”的作用,通过邀请包括首位华人“菲尔兹奖”获得者丘成桐博士,首位华人“图灵奖”获得者姚期智博士,首位华人“诺贝尔奖”获得者、享誉中外的物理学家杨振宁博士,国际著名密码学家、“图灵奖”获得者Ronald L.Rivest博士等在内的诸多世界顶尖的计算机大师来华访问并到会演讲,让世界顶级专家与国内各大科研院校的师生代表等共聚一堂,极大地推动了学术界的交流。另外,微软亚洲研究院还积极地邀请微软公司负责全球研究院事务的高级副总裁里克∙雷斯特(Rick Rashid)博士及微软公司其他高层人士为大家带来行业趋势发展和当代最新应用领域等热点的讲座。

与世界大师面对面的交流形式、计算科学研究最新动态和趋势的呈现等,使得“二十一世纪的计算”国际学术研讨会在全国重要的科研机构及高等院校中产生了极大的反响,并得到了社会各界极高的评价。2004年11月,在国家自然科学基金委员会、微软亚洲研究院及清华大学联合举办的第六届“二十一世纪的计算”学术研讨会上,清华大学校长顾秉林院士说:“‘二十一世纪的计算’学术研讨会为大家提供了一个了解国际先进技术、掌握计算发展趋势的良好机会。”2007年11月,在国家自然科学基金委员会、南京市人民政府和微软亚洲研究院共同举办的第九届“二十一世纪的计算”学术研讨会开幕式上,江苏省副省长张桃林先生指出,“‘二十一世纪的计算’学术研讨会是亚太地区最具影响力的计算科学与教研盛会之一,是国内外的计算领域专家学者交流思想、激荡智慧的舞台。”

与时俱进创新永续

从第一届“二十一世纪的计算”学术研讨会至今,大会每一年的演讲话题都保持与时俱进的特点,围绕当前最热门、最新颖的研究热点和领域。微软亚洲研究院始终在向人们传达着一个基本观念――科技创新最终来源于科技理念的创新。从第一届Butler Lampson博士通过分析过去的四十年中计算机研究人员所发明的多项新技术的成败经验,向人们展示未来最有潜力的科研方向;Raj Reddy教授介绍了创建全球数字化图书馆,以实现全球信息共享的设想到后来的三位“图灵奖”获得者――姚期智(Andrew Yao)博士、Manuel Blum博士和Jim Gray博士,围绕“高信度计算”这个主题,分别做了题为“量子密码的新方向”、“慵懒的密码学家如何做人工智能”及“高信度计算:硬件、软件和算法”的主题报告;再到第七届凌大任博士介绍以“数据”为核心的计算在生物科学以及在移动设备上的应用和进展情况;旨在突出基于网络平台的研究对人类未来的巨大影响的以“网络成就炫彩未来”(Weaving the Future through the Web)为主题的第九届大会……

一年一度的“二十一世纪的计算”每年都邀请在计算的不同领域卓有建树的专家为大家带来多场学术盛宴,同时也将微软亚洲研究院在计算机基础研究领域所取得的最新成果毫无保留地展示出来,积极推动了产业界与教育界、学术界的交流与合作。

规模盛大 惠及全国

“二十一世纪的计算”学术研讨会不局限于在一地召开,其目的就是让中国不同城市、不同学校的更多教师、学生等受益。九届大会已先后在北京、上海、杭州、南京、广州、西安和成都等地召开,每一次都得到了广大教师和学子们的积极参与。1999年6月28日,首届“二十一世纪的计算”学术研讨会在北京国际会议中心召开,来自国内各科研院所的研究人员和部分高校计算机系师生共一千余人出席了研讨会,这也成为以后每届大会的主要特色。第二届大会的参与人数迅速增加到了两千余人。一个个极具前瞻性的演讲主题,一位位计算机领域的大师人物,使得以后的几届大会参与人数一直呈上升趋势,九届大会的总参与人数已超过了四万余人。盛大的规模不仅给中国的学子创造了一次次丰盛厚实的学术盛宴,给他们带来了极大的震撼,激发了他们向世界科研高峰攀登的热情,同时也对中国高科技产业造成了深远的影响。

创交流强平台,引领科技任重道远

在大会走过的九年历程中,每一年都得到了来自国内相关政府部门、各大科研机构、高等院校计算机科研人员、计算机教育界师生的鼎力支持和热烈欢迎。这不仅是因为大会对推动我国计算机领域的研究、加深青年学生对计算机的理解作出了突出贡献,而且因为它为中国计算机科研学者与国际同仁之间建立了一个学术交流与合作的平台,为中国科研人才在计算机科学方面与国际最新技术和潮流的接轨创造了独一无二的机会。

第5篇

(鲁东大学 信息与电气工程学院,山东 烟台 264025)

摘 要:当前MOOC对我国高等教育课堂教学产生了巨大的影响,如何把MOOC的优势融入课堂教学是一个崭新的研究课题。文章结合鲁东大学计算机科学与技术专业的特点和定位,介绍把MOOC引入课堂教学实践做出的各种探索和取得的较好效果。

关键词 :MOOC;计算机专业;教学;探索

基金项目:山东省名校工程课程项目(412-20130483)。

第一作者简介:张忠磊,男,讲师,研究方向为数据库技术、数据挖掘,zzl@ldu.edu.cn。

1 MOOC是什么

MOOC(massive open online courses)即大型开放式网络课程,是一种在线教育形式,任何人都能免费注册使用,同时拥有与线下课程类似的作业评估体系和考核方式。按时完成作业和考试的学习者还可能收获导师签署的课程证书。目前投入运营的MOOC平台主要有以下几个特征[1]。

(1)丰富的课程资源。在MOOC提供商Coursera、Udacity、edX等平台上,学习者可以接触到来自全球各个顶尖高校的课程和知名的大学教授,课程涉及高等教育的各个方向,包括人文、社科、理工、医学等。学生可以在平台上自由选择想要修读的课程,享受哈佛、耶鲁等优质教学资源。

(2)更好的学习体验。区别于传统的公开课,MOOC在很多地方都做了改进。首先,它不仅仅将完整的课堂教学录制下来上传到网上,而且为了保证学生线上学习的专注,将每个教学过程都录制成10~20分钟的小视频,甚至更短。同时,在老师讲课期间,通常会穿插一些提问,帮助学生将注意力集中在课堂上,学生只有在视频上作答之后,才能继续观看。

(3)课程易于使用。依托互联网,MOOC突破传统课程时间、空间的限制,世界各地的学习者在家即可学到国内外著名高校的课程。

(4)课程受众面广。课程突破传统人数限制,满足大规模学习者学习。

(5)课程参与自主性。MOOC课程具有较高的入学率,同时也具有较高的辍学率,这就需要学习者具有较强的自主学习能力才能按时完成课程学习内容。

2 计算机专业教学现状

计算机专业的教学目标是培养具有良好的科学素养和创新精神,系统地掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识与基本技能,具有较强的计算机工程分析、设计、实现与管理能力,能够在计算机科学与技术及相关领域中从事计算机教学、科学研究、系统开发和管理工作,能够适应基础教育和区域经济社会发展需要的德、智、体全面发展的高级应用型人才。

计算机应用型人才培养模式应注重基础理论,强化实训,提高学生的实践应用能力,更新课程体系,改革实践教学模式,培养适应社会需求的计算机应用型人才[2]。鲁东大学是一所省属地方高校,主要为服务区域经济和社会发展培养应用型技术人才。应用型人才的培养目标在知识、能力和素质方面提出了更高要求,而课堂教学是整个教学环节中最重要的一环。

为了应用型人才培养的需要,学院对教学培养方案进行了完善补充,增加了大量计算机方面的选修课程及前沿技术课程,这就需要压缩很多专业课学时。以数据库原理为例,课堂教学学时由原来的72学时缩减到48学时,课时的缩减要求教师在教学中必须做出调整,仅仅利用课堂时间向学生传授完整的知识有一定困难,而MOOC的出现可以很好地弥补这方面的不足。

3 MOOC对传统教学的影响

在计算机相关课程的传统教学中,教师使用各种教学手段(多媒体、黑板或二者结合等)和教学方法(案例式、启发式、项目驱动式、讨论式等)来传授知识,教师的地位是核心的、主动的,学生相对来说是被动接收的。某一学院的学生一般只能学习本学院教师的专业课,从某种意义上来说,高校教师水平的高低直接决定着学生的技术水平。教师课堂讲什么,学生则听什么,教师布置什么作业或实验,学生就做什么。特别是计算机专业,主要培养学生的动手编程能力,教师的专业水准对学生影响更大。

MOOC的出现改变了这一现状。作为现在最前沿的一种在线教育形式,有人预测MOOC将颠覆高等教育,有人高呼大学已死[2]。大学已死这种说法至少从目前来看有点夸张,但毫无疑问,MOOC的出现颠覆了学习方式和教育观念:教师不再处在教学中最核心的地位,而是学习网络中的一个角色;上学不再是拿学位那么简单,而是一种永久性学习;学习也不一定在大学的课堂上,而可以发生在很多生活空间中。学生可以在不同的时间、不同的空间、使用不同的工具自主学习。现有的教学体系可能完全被颠覆,学习者处于中心地位,老师地位次之,教育体系再次之。

在Coursera、Udacity、edX等平台上,学生可以跨越时间和空间的限制,接受最优秀教师的授课[3]。目前,清华、北大等高校已经开始建设自己的MOOC平台,可以预见在不久的将来,学生可以在不同的学习平台上学习课程视频、参与学习讨论、提交课程作业和测验考试等。显然MOOC不仅是对现有高等教育的一种补充,它开辟了一个新的网络教学时代,让教育资源更加平等,也模糊了顶尖大学和其他教育机构的界限。

4 MOOC环境下的教学探索

MOOC的出现让学生有了更多的选择,也对教师的传统教学方式提出了挑战——如何在MOOC环境下引导学生以最适合自己的方式学习。为了适应新形势,我们在数据库原理及相关课程的教学中做了以下探索。

4.1 重新修订教学和实验大纲

在课时大幅减少的情况下,必须重新调整原有的教学内容,主要考虑两个因素:如果专业课属于考研相关课程,大纲中要保留这部分知识内容;面向应用的理论和操作,删减部分过时内容。

4.2 编写教材

获奖教材不一定完全适合省属二本为主的高校,我们专业的教学目标是培养有一定理论基础、服务地方经济发展的应用型人才。为此,我们重新编写了专业必修课程的教材和实验教材,预计在明年正式出版,教材的最大特点是增加了数据库应用性和前沿性的内容。

4.3 课程网络资源建设

虽然MOOC为学生提供了一个学习平台,但是目前国内的MOOC平台资源建设尚处于起步阶段,国外的Coursera、Udacity、edX等平台在国内尚不能完全使用。我们应该培养学生主动学习的意识和习惯,为此我们建设和完善了专业课程的网络资源,尤其是授课录像全部上传网络。目前学院准备建设两个录像教室,在未来3年内,所有专业的课程授课录像实现在线分享。

课程录像首先要涵盖知识量,不仅完成规定的授课学时,更要从广度和深度上把每门课程的理论知识、应用技术、相关外延知识以及国内外数据库领域发展的最新进展讲清楚,为学生提供充足的、可以自主选择的学习资源,这对教师也是一次学习提高的机会。录像中除了知识讲解,也要给学生提出问题并布置作业。

4.4 课堂教学方式的改变

MOOC的出现对传统授课方式是一个巨大的冲击,自主式学习、兴趣引导、跨时间空间限制是它的特征,因此传统的课堂授课方式已经不适用了,课堂教学不再是从基础理论到应用、从练习习题到上机实验面面俱到的讲解了。许多基础性的内容学生可以自主学习,一些测试实验也可以根据兴趣自己做,课堂教学的职能变成了启发引导学生学什么、怎么学;以前需要讲解的各种基础理论变成只给学生讲重难点部分,甚至直接根据学生自主学习的知识变成讨论课。

4.5 考试形式的改变

上课方式变了,考试形式自然也需要随之改变。因为学生根据兴趣选择自主学习的内容不同,除了期末考试,平时课堂和上机测试需要给学生多样化的选择,题目内容和类型要丰富,难度要分级。

4.6 学生学习方式的改变

MOOC是教育上的一次革命,它的优越性毋庸置疑,更人性化的教育方式也符合因材施教的社会需求。因此,首先要让学生知道MOOC这个平台,引导他们足不出户看到最顶尖的教授讲课,鼓励他们只要有梦想和坚持,每一个人都有可能成为一个优秀的人才。教师除了做好自己的教学工作,一定要让学生把每周在MOOC平台或国内其他相关精品课学到的内容总结汇报,作为成绩的一部分。

5 结 语

未来的MOOC或许能充分利用学习者不同的兴趣、能力和动机,成为他们学习的最佳方式,但至少目前为止还不能完全取代现有的教学模式。当下我国大多数高校仍然是以课堂教学为主要方式,但MOOC的出现不可避免地影响了目前的课堂教学模式,把以前按部就班的授课方式变成了提问式、启发式或讨论式的教学过程,师生之间、学生和学生之间的交流更多了,讨论的内容更丰富和前沿了,学生的思维和眼界更开阔了。当然也有一点问题,即不能保证所有学生都自觉地自主学习,教师又不能硬性规定,但这不能否认MOOC给课堂教学带来的活力和改变。

参考文献:

[1] 杨永和. MOOC是什么[EB/OL].[2014-04-04].http://wyx.hnie.edu.cn/showinfo.aspx?id=1756.

[2] 李丽萍. 计算机应用型人才培养模式研究[J]. 计算机教育, 2010(12): 49-51.

第6篇

【关键词】中学教育;计算机教学;教学活动

1中学计算机教学概述

1.1中学计算机教学的特点

随着信息技术的快速发展,计算机技术已经渗透到人们生产生活的各个方面,计算机课程在中学教育中的地位也不断提升。与其他课程相比,中学计算机教学主要有以下几个特点:一是以计算机操作为基础,在中学计算机教学活动中,需要强调基本操作技能的培养,学生需要在掌握计算机基本理论知识的前提下,具备基础的计算机操作能力,教师在教学活动的组织中必须重视计算机实验课的教学设计;二是以形成概念与掌握基本原理为核心,在中学计算机教学中,学生一方面需要学习计算机系统、硬件、软件、程序、计算机语言、算法、数据库、指令等基本概念,还应了解计算机的工作原理,只有在掌握计算机基本原理的基础上才能够开展更进一步的学习;三是注意理论联系实际,中学计算机教学需要不断提高学生利用计算机技术解决实际问题的能力,并能掌握计算机方面的新知识,顺应计算机发展的方向,使学生对计算机科学有更为全面的认知。

1.2中学计算机教学的现状

经过几十年的发展,计算机技术已经日趋成熟,计算机已经成为人们日常生活的重要组成部分,在这样的背景下,中学计算机教学也成为中学教育中必不可少的课程。当前,我国多数中学均开设了计算机课程,并配置有一定的计算机配套设施,学生能够在学习计算机理论知识的同时,不断提高计算机操作能力。在某些地区,计算机技术已经被纳入中学考试中,学校对计算机教学的重视程度也不断提升,许多中学都相继提高了计算机操作课程在教学活动中所占的比例,学生的计算操作水平也得到一定提升。在中学计算机教材的编制方面,也已经形成了较为完善的计算机理论与实践指导教材,教学质量也得到显著提升。

1.3中学计算机教学存在的问题

虽然我国当前的中学计算机教学取得了一定发展,但是仍然存在诸多问题。首先,是整个中学教育对计算机教学的重视程度仍然不足,计算机技术作为当前人们生产生活中的必备技能,应当成为中学教育阶段的重点课程之一,但这一目标显然还远远没有实现。其次,在中学计算机教学内容方面,教材的更新速度与计算机技术的发展速度不相适应,导致学生对当前计算机科学方面的前沿科技知之甚少,学生所掌握的知识也多是与时代需求不符的计算机知识。再次,在教育模式方面,中学计算机的教学方法沿用传统应试教育的模式,重视理论教学而忽略实验教学,不仅影响了学生实际操作能力的发展,还极大地阻碍了学生的学习兴趣。另外,多数中学的硬件设施难以满足计算机实验教学的要求,计算机教师的专业技能水平同样有待提升,对基本理论知识的理解不够透彻,在教育观念方面也较为落后,教学手段、教学内容等方面也存在诸多问题,这也是导致当前中学计算机教育质量不高的重要原因。

2中学教育中计算机教学活动的组织和实施

2.1改进教学观念

计算机学科绝不仅仅是传统意义下的中学课程,而是具备时代特色的、以实际操作能力为核心的实用型课程。因此,在中学计算机教学活动的组织与实施中,必须中式教学观念的转变。从课程目标方面来说,应以培养思维创新型计算机人才作为教学目标;在教学方式上应勇于创新,不断发掘新的教学模式,提高教学质量;在计算机教学的考核方面,应逐步改变教师评定标准,将实际操作能力作为衡量学习质量的关键指标,鼓励学生借助计算机技术解决实际生活中的各类问题,是中学计算机课程真正适应信息时代的发展需求。

2.2提高教师水平

教师是教学活动的主体,中学计算机教学水平的优劣在很大程度上也取决于教师的综合技能水平,教师的综合素质直接影响到计算机教学的效果。针对当前中学计算机教师综合水平不高的问题,学校应为计算机教师提供学习计算机前沿技术的平台,使教师了解当前计算机的发展现状以及应用情况,保证计算机教学与社会实际需求相吻合,教师也可以以此为依据设置教学内容。另外,教师还应不断提高自身的信息素养,通过各类方法向学生讲解计算机技术的重要性,培养学生对计算机课程的学习兴趣,在教学活动中鼓励学生的创新型思维,从而达到提升教学效果的目的。

2.3重视实践教学

计算机操作能力是计算机技术的核心,因此,计算机课程教学也应以上机实践操纵为主。教师应在理论知识教学的基础上,积极开展实践教学,并在学生的实际操作过程上培养学生发现问题、解决问题的能力,并可以通过引入实际案例来培养学生利用计算技术解决生活中实际问题的能力。在理论教学上,运用多媒体教学方式进行教学,通过教师这种边讲边演示的教学方式,加深学生对知识的理解;在上机课上,运用独立研究与小组讨论的教学方法,比如分成3到5个一组的小组形式进行讨论,带动学生去分析问题、解决问题。在课堂之外给学生安排一些探究性课题,这也有助于知识的巩固及操作熟练度的增加。

2.4改进教学模式

通过网络课件、实验工具软件、实验平台、优秀作业等网络资源的应用,拓宽学生获取知识的渠道。另外,中学计算机教学还必须重视学生学习兴趣的培养,考虑到中学生具有较强的独立意识,对事物强烈的好奇心和旺盛的求知欲,教师在教学上要以学生为主体,以兴趣为导向,利用中学生个性发展的积极因素,培养学生的学习兴趣。首先,课堂教学方式要多样化,不再是教师布置任务性教学,教师需要负责维持课堂纪律,而要让学生进行探究性学习,如office表格制作,以课表等样本作为参照,让学生带着学习任务去学习。可以开展班内以计算机应用为主体的各种形式的比赛,鼓励学生踊跃报名,在比赛中提高计算机应用水平。

3结语

近年来,在政府与学校的大力推动下,中学计算机教育得到一定的发展,但是仍然暴露出教学观念落后、教学方法缺乏创新、教师综合水平不高等一系列问题,要解决这些问题,必须加快教学观念的转变,不断提高中学计算机教师的综合技能水平,重视实践教学,较快教学模式的转变,从而不断提升的计算机水平,使学生能够借助计算机技术解决实际生活中的问题,适应信息化时代对社会人才的新要求,从而为国家的建设与发展做出应有的贡献。

参考文献:

[1]侯凤銮.中学计算机教学创新之我见[J].科技创新与应用,2012(25).

[2]简永强浅论中学计算机的素质教育[J].计算机光盘软件与应用,2012,4(12).

[3]张育帅.中学计算机网络教学探讨[J].科技信息,2012(1).

[4]郑海波.计算机教学方法探究[J].现代阅读(教育版),2012(12).

第7篇

关键词:计算机基础课;积极性;创新精神

计算机基础课是高职学院的主要课程,也是必修课程。它涉及内容很广,不仅涉及到WORD、EXCEL、POWERPOINT、网页制作等内容,而且还涉及到Internet网络应用的介绍。但是在教学实践中,计算机基础课程教师还是采用重理论教学、重概念传授,轻上机实训指导,缺乏对学生创新意识的培养,以导致计算机基础课成为摆设课,上网自由课。这无疑阻碍了高职学生的创新精神的发展。

一、当前高职教育模式阻碍学生创新意识的发展

我国高职教育起步较晚,高职教育还未形成自己独特的教学体系。它的教育模式,教师技能及教材选用等还处于照搬或摸索其它高等院校教育模式时期。比如教材选用,许多高职院校选用的计算机基础教材常常是组织自己院校的计算机教师编写。这些教材都是根据以前老教材内容为框架,稍微加上当时一些计算机知识技术更新的基础上编写。可见,这些教材内容及框架还是陈旧,落后,不利于当代计算机发展的需求。再加上我们使用这些自编教材时效很长,有的甚至5-6年都一成不变。社会在发展,计算机技术及计算机知识也在不断发展与更新。如果我们还是用这些老教材去教发展更新的学科,这必然会阻碍学生在计算机科学的探索与发展,更谈不上培养学生的创新精神。

再如计算机教师技能也无形阻碍学生的创新精神的发展。因为许多高职院校的计算机教学的师资力量相当薄弱,他们中的许多教师的计算机知识体系不够系统与完整,专业落后或专业不对口等等。再加上高职大学生基础较差,所以他们常常采用“我教你学”,“我讲你练”的“重理论,轻实践,重考分,轻能力”应试教育模式。这种教学方式培养出来的学生显然理论知识很强硬,但是他们的实际动手能力却很弱。只重视理论而轻实践的教学模式,我们很难培养学生的创新意识及精神。

二、抓住计算机学科的优势,激发学生的积极性,培养学生的创新意识

美国心理学家布鲁诺曾说过:“最好的学习动因是学生对学习材料有内在的兴趣。”兴趣是最好的老师,所以我们在讲解计算机基础课时,一定抓住它的优势,结合当前前沿技术知识,激发学生的积极性,培养学生的创新精神。下面是根据教学实践,我自己探索培养学生的创新精神的一些经验。

(一)从“史”到“发”,激发学生的探索意识。

著名科学家布鲁纳说:“探索是教学的生命线。”每个人对新事物都有好奇感,都有强烈探索意识和精神。

根据这个特点,我就给学生上一节计算机历史发展课。我用多媒体展示计算机短短几十年发展的历程,从巨型机到微型机,再到多媒体技术、计算机的网络化、人工智能机等等,让学生感悟到这些发展过程不仅改变了我们的世界,而且还凝聚着创新意识和创新精神的培育。没有这些创新意识及精神,我们就没有计算机的今天,进而激发学生的强烈的积极性及探索意识。 (二)丰富知识,拓宽学生计算机动手思维能力,培养学生的创新精神。

动手操作是知识学习的一种循序渐进的探究,创新过程。我们要培养学生的创新精神,我们就必须留给学生大量动手思考的空间及时间,让他们在动手思考中去感悟,体验自己学到计算机基础知识和技能,在“学中用知识,在用中学知识”中培养他们的创新精神。但在教学实践中,许多计算机基础教师普遍认为:计算机基础课就是计算机其他专业课的缩影,不必细讲。其实这是一个错误的教学思想。因为任何一门学科都有它的起点和落点,并都要求我们培养学生的创新综合能力。所以,我们要博览有关的专业知识,要做到“精,新,启”,不要隔离本学科的发展目标。

比如在PHOTOSHOP教学中,我们就可以搜集学生关注的著名人物及事件的图片资料展开了本节课的讲解。在讲解中,我们融合了修改图片及影视加工新技术。在课下,我们给学生布置加工自己或喜欢的照片的作业。这样会使我们的PHOTOSHOP教学更丰富多彩,,而且也培养了学生的动手操作及发散及创新思维。

(三)重视学生上机操作课指导,培养学生的创新意识。

计算机基础课是是一门实践性很强的计算机综合课程。这就要求计算机基础课教师在教学中要坚持实践教学与理论教学同步,理论与实践相结合的原则。但是在教学实践中,我们不难发现许多计算机基础课教师常常重视理论课的讲解,忽视对上机操作课的指导与监督。上机操作课就变成了自由放纵的“上网聊天课”等。这无疑阻碍高职院校以提高学生的动手能力和创新能力为目标教育发展。那如何上好上机操作课?

首先我们要使学生重视上机操作课。上机操作课不仅可以消化、巩固我们所学计算机知识,而且还可以用我们所学知识去解决实际问题,培养学生的动手能力和创新能力。所以我们在平时教学中渗透计算机上机操作课的重要性。只有这样,学生才会珍惜每次上机操作课的机会,才会提高学生的计算机实践操作技能。

此外,我们要明确每次上机学习的任务、内容及要求等等。在上机操作课时,我们要鼓励、引导学生写计算机上机实验报告及课下去补充,完善他们自己的实验报告,拓宽他们的计算机思路,形成计算机知识库。同时我们也要在上机操作课时不断走动,去指导、监督学生上机的情况,不要放纵学生无纪律,无目标的“自由上网”。当遇到学生去上网聊天或玩游戏时,我们要坚决禁止,不要不理不睬。在指导学生上机操作时,我们尽可能少讲或不讲。因为机器就在学生面前,我们要发挥学生的动手操作能力,培养学生的创新意识,不要把讲解的时间占去操作探索的时间。只有培养学生的操作动手能力,我们才能把计算机知识转为自己的专业技能,去不断发掘计算机更深的奥妙。

总之,计算机基础课是一门理论和实践结合的综合课。只要我们在教学中去不断激发高职学生学习计算机的积极性,拓展学生的计算机思维能力及培养学生探索创新能力,我们就会把应试教育转为素质教育,把知识教育转为智能、创新教育,真正做到高职院校培养高素质,创新专业的人才最终目标。

参考文献

[1]赵士滨,张旭旭.多媒体技术与创作[M].人民邮电出版社,1997.

第8篇

传统的《计算机组成原理》课程的教学,大多是以教师为中心,一般采用理论讲授的教学方式,实验项目也大部分以验证性实验为主,学生对这门课普遍感到既抽象又枯燥,造成的结果是教师难教和学生畏学。基于以上问题,我们进行了课程教学改革,主要解决的问题是:在教学大纲规定的有限课时内,紧紧把握课程的主线和重点,以培养应用型人才为目标,充分激发学生的主观能动性,彻底改变当前计算机专业学生存在的怕硬件的现象,使学生不仅掌握计算机系统各部件的工作原理,而且具备较强的实践动手能力。

1 吃透教材,合理组织教学内容

目前,高校《计算机组成原理》课程普遍存在教学内容多、课时少的特点。作为计算机科学与技术及相关专业研究生全国统考的必考课程之一,为了让学生全面掌握《计算机组成原理》的考研知识点,挑选一本内容条理,组织得当的教材非常重要。按照我院教学计划的安排,本着考研第一的教学理念,我们选择了唐朔飞教授的编写的《计算机组成原理》作为主要教材。

在教学内容的编排上,从计算机系统整体概念出发,以计算机五大组成部件为主线,按照教学大纲,对每一章的知识点都进行分类,哪些是重点,哪些是难点,哪些要精讲,那些要选讲,在备课的过程中都做了详细安排。精讲的内容主要由教师讲授,对于一些细节一定要讲透,让学生彻底掌握。同时要求教师要了解与本课程有关的前沿知识,在课堂上作为知识的补充。这样既提高了学生的学习兴趣,又弥补了教材的不足;对于选讲部分,可让学生利用课外时间进行自学或讨论,教师安排专门的时间进行总结,既弥补了课时不足的缺点,又能培养学生的自学能力。

2 以学生为主体、采用理论推导为主的教学方法

上世纪九十年代以后,建构主义的教学模式逐渐发展起来。这种教学模式提倡以学生为教学主体,在整个教学过程中,教师的作用是组织者、指导者、帮助者和促进者,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。

《计算机组成原理》是一门基础理论课,内容多而抽象,学生理解起来较难,很多学生在学完整个课程后仍似懂非懂,不得要领。究其原因,主要是学生在学习过程中处于被动地位,他们被动地听老师讲课,被动地记忆一些知识点,被动地做题,而不是主动地参与到学习过程中去。所以对于知识点学生不能很好地整体把握,不能形成计算机系统的整体框架。

因此,在教学过程中,我们必须遵循建构主义的教学思想,让学生作为教学过程的主体,采用理论推导为主的教学方法来彻底改变的教学效果。

在具体实施过程中,对于每一个新内容,教师在讲授前都要对该内容作简明扼要的介绍,关键要把该内容与课程体系的关系告诉学生,帮助学生对新学知识点进行定位。接下来承前启后地提出每一节课将要解决的问题以及解决该问题要采用的方法,对于某些知识点,还可以渐进地帮助学生分析用这种方法解决问题所存在的缺点,进而提出还有哪些更先进的方法。把这些作为每节课的任务布置给学生。学生就有了明确的学习目标和知识定位,就会在学习过程中充分发挥自己的主观能动性。这样既节省了时间,又提高了学习效率,还能培养学生的自学能力和创新能力。

3 改变教学手段,提高学习效率

目前,大部分《计算机组成原理》教材虽然都配套多媒体教学课件,但只是对课本内容的罗列,知识点较乱,重点不突出,实用性差。因此,要求教师在课下必须大量查阅相关资料,把了解和掌握的计算机科学发展的前沿技术作为必要的知识补充。备课时,教师要对计算机体系结构进行重新梳理和归纳,按照自己的理解补充课件内容,这样才能充分发挥多媒体课件的优势,创造一个良好的学习环境。

在实施过程中,我们以导学为主,以任务驱动法、启发式教学法、案例教学法等多种方法相结合为辅,贯穿于理论教学、课堂讨论、集体答疑、实践活动等各个教学环节。在多媒体课件的辅助下,教师不再照本宣科,课堂教学不再枯燥无味,而是变得更加生动形象,学生的学习兴趣提高了,学生的积极性调动起来了。同时,教师还必须加强对学生课外学习的辅导和督促,要督促学生独立地完成作业和实验,教师要及时进行评分并反馈给学生,对表现好的同学要表扬,强化他们学习自主性的意识,对表现不好的学生要多鼓励和帮助,引导他们自主学习。

4 建立试题库,夯实教学质量

为了让学生更好地把握重点和难点,根据教材及大纲要求,建立了《计算机组成原理》课程的试题库。试题库共30份,包括填空题、选择题、判断题、简答题和计算题5种题型。我们教学的目的是让学生掌握每一个知识点,所以试题库要向学生公开。试题库基本涵盖了大纲规定的所有知识点,尤其是重点和难点,要从不同题型体现,才能让学生真正掌握。学生如果对试题库中的题目真正做到会选择、会回答、会判断、会计算,我们的教学目的就达到了。在期末考试试卷中,为了避免少数学生死记硬背题库中的试题,在试卷中除了一部分题库的试题外,还必须补充一定比例的新题。通过建立试题库,学生明确了自己的学习目标,教师减轻了工作量,教学质量也得到了保证。

5 理论和实践相结合,培养创新能力

长期以来,我们一直都重视课程的知识传授,而对于培养学生的创新能力、提高学生的综合素质却做得远远不够。而创新能力的培养,综合素质的提高,需要实验教学环节的加强。为此,经过多方的调研,我们从2004年开始陆续购买了北京精仪达盛科技有限公司生产的《计算机组成原理》实验系统,逐渐建立并完善了《计算机组成原理》实验室,同时把《计算机组成原理》的课程教学分为理论教学、实验教学、课程设计三大模块。

理论教学模块包含的内容如表1所示。

由于课时及相关知识欠缺等原因,对于《计算机组成原理》的课程设计,结合我系学生实际情况,我们在《计算机组成原理》相关课程全部开设后,在大三第二学期开设一门《硬件课程综合设计》实践课,旨在让学生对硬件类课程的内容梳理融合,进行一些设计性试验。

由于学生基础较弱,完成以上设计性实验的难度很大,大部分同学在规定的课时内不能按时完成,所有我们必须充分利用周六和周日来开放实验室,让学生有更多的时间完成实验,这样就有效地解决了课时和能力培养之间的矛盾。

第9篇

(一)人才培养定位模糊不清,不能适应数字媒体技术产业发展的需求

数字媒体技术产业发展迅猛,很多领域伴随新兴技术的发展涌现出来,而且类型庞杂,门类众多,高校一时对数字媒体技术产业的发展缺乏深入了解,对培养出什么样的专业人才才能胜任产业的需求心中没底,在数字媒体技术专业人才培养的定位上往往模糊不清。很多高校使用“复合型人才”、“高级专门人才”、“高级应用人才”、“高级技术型人才”这样模糊的人才培养定位。据对58本科高校数字媒体技术专业的人才培养方案进行的统计,有43所高校的人才培养定位使用了“复合型人才”、“高级专门人才”、“高级应用人才”、“高级技术型人才”这样的模糊定位,人才培养定位模糊不清的比例高达74%。这样模糊不清的定位很难和数字媒体技术产业的需求保持一致,数字媒体技术产业真正需要的是能够在动漫、游戏动画、影视、数字艺术四大数字媒体技术领域中胜任研发、创作、维护、营销工作的专业人才。

(二)专业技能规格偏低,滞后于数字媒体技术产业技术的最新发展

由于人才培养定位模糊不清,造成了专业技能规格偏低。很多高校认为数字媒体技术专业不过是计算机学科和艺术学科的简单交叉,只有掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能,具备艺术设计与制作的技能就达到了数字媒体技术专业对专业技能的要求。如有的大学的数字媒体技术专业的专业技能规格就规定为:掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能,能熟练掌握各种数字媒体制作软件,具有较好的美术鉴赏能力和一定的美术设计能力,能够从事平面设计、网络媒体制作、游戏、动画制作、数码视频编辑等方面的工作。实际上,只是掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能,具备艺术设计与制作的技能已经远远不能满足数字媒体技术产业技术的最新发展需求。数字媒体技术产业已经在动漫、游戏动画、影视制作、数字艺术等领域引起了巨大的变革,诞生了智能手机动漫、儿童动漫、多媒体网络游戏、卡通动画出版、特效电影、手机微电影、三维数字视觉展示、建筑可视化、数字媒体宣传展示等一系列新技术。而很多高校数字媒体技术专业的专业技能规格都没有提出掌握这些新技术所需的技能要求,滞后于数字媒体技术产业技术的最新发展。

(三)课程体系设置不科学,无法提供数字媒体技术产业发展所需的知识更新

由于专业技能规格偏低,很多高校数字媒体技术专业的课程体系设置不科学,所涉学科宽泛而无特色。很多高校的专业技能规格只是掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能,具备艺术设计与制作的技能,简单地认为只要把计算机学科的课程和艺术学科的课程交叉起来,就构成了数字媒体技术专业的课程体系,加之很多高校的数字媒体技术专业都是在原来的计算机学科、艺术学科、电子信息学科、影视制作学科的基础上发展起来的,因此,课程体系的设置往往就是几个学科课程的拼凑,这样造成很多高校数字媒体技术人才培养方案中课程体系设置看起来与计算机专业、游戏动画专业、影视摄影专业、网络工程专业都非常相似。根据对58所高校的数字媒体技术专业人才培养方案中课程设置的统计,除通识类及大类课程外,专业模块和计算机专业重复的课程最高的有27门,最低的有13门;专业模块和游戏动画专业重复的课程最高的有23门,最低的有11门;专业模块和影视摄影专业重复的课程最高的有25门,最低的有14门;而专业模块和上述三个专业都不重复的课程最高的只有10门,最低的低到只有可怜的3门。可见,课程体系涉及的学科过于宽泛,但真正属于数字媒体技术专业特色的课程非常少。当前数字媒体技术产业发展所需的新知识已经超越了传统的计算机学科、游戏动画学科范畴,很多的新知识体系如智能手机动漫开发、多人在线互动多媒体网络游戏等新知识,都是近几年数字媒体技术产业发展所需的知识更新,而学生掌握这些新知识都需要科学的课程体系设置,尤其是开设特色鲜明的数字媒体技术专业新知识课程。

(四)问题的根源

仔细剖析我国数字媒体技术专业人才培养模式存在的问题,我们会发现,正是由于大部分高校对于数字媒体技术产业的发展缺乏深入了解,对培养出什么样的专业人才能够胜任产业发展的需求心中没底,才造成人才培养定位上的模糊不清;而人才培养定位上的模糊不清又造成了专业技能规格偏低,偏低的专业技能规格又造成课程体系设置的不科学,使其落后于数字媒体技术产业发展所需的知识更新;最终的结果是培养不出让数字媒体技术产业满意的毕业生。归根结底,我国数字媒体技术专业人才培养模式存在上述问题是数字媒体技术专业人才培养模式滞后于数字媒体技术产业的需求,因此,进行基于产业需求的数字媒体技术专业人才培养模式研究是相关高校亟需解决的问题。

二、基于产业需求的数字媒体技术专业人才培养模式

(一)制定适应数字媒体技术产业发展需求的人才培养定位

当前,我国数字媒体技术产业的发展蒸蒸日上、日新月异,并逐渐形成了动漫、游戏动画、影视制作、数字艺术等四大支柱领域。据统计,到2012年底,我国数字媒体技术产业的规模已经位居世界前列,从事数字媒体技术产业具有独立法人资格的从业实体有近6万家,如各类网络游戏公司、动漫制作公司、广播电影电视制作及播出机构、广告公司、外观及平面设计公司等,从业人员近180万人,年产值达1万亿元。四大支柱领域中,动漫领域的发展热点是智能手机动漫、儿童动漫、动漫产业园。在游戏动画领域中,近几年的发展热点是多媒体网络游戏、卡通动画制作出版、儿童动画主题公园。在影视制作领域的发展热点是特效电影、手机微电影、视频网站。在数字艺术领域中,近年来尤其以从事三维数字视觉展示、建筑可视化、数字媒体宣传展示方面的公司效益最好。上述数字媒体技术四大领域发展诞生的这些热点都急需大量了解数字媒体技术产业新知识、精通数字媒体前沿技术的数字媒体技术专业人才,所以这些人才待遇优厚,发展前景光明。因此,作为开设或即将开设数字媒体技术专业的本科院校,在制定人才培养定位时,应该切实提出适应这一发展需求的人才培养定位。如淮南师范学院在正在修订的2013版人才培养方案中,就拟制定适应数字媒体技术产业发展需求的人才培养定位,在其数字媒体技术专业培养目标的人才培养定位中就明确提出:本专业培养德、智、体、美等方面全面发展,了解数字媒体技术产业的最新发展,掌握数字媒体技术相关学科的基本理论、前沿知识、开发技能和应用方法,具有良好的技术素质和一定的艺术修养,能在动漫、游戏动画、影视制作、数字艺术等领域从事研发、创作、维护、营销工作的专业人才。

(二)创建与数字媒体技术产业最新技术发展同步的专业技能规格

当前,动漫领域的最新技术发展是基于智能手机的动漫开发、儿童原创童动漫题材开发、动漫产业园建设的技术问题,相应的专业技能规格包括掌握基于Android、Java/J2me的智能手机开发技术,熟练运用最新计算机及媒体创作工具进行原创儿童动漫的创作,能够解决动漫产业园建设遇到的技术难题的专业能力要求;游戏动画领域的最新技术发展是基于互联网的多人互动多媒体游戏、系列卡通动画制作出版、儿童动画主题公园建设,相应的专业技能规格包括掌握游戏客户端软件开发及3D多媒体网络互动游戏开发技术,熟练运用最新计算机及媒体创作工具进行卡通系列动画制作出版,能够解决儿童动画主题公园建设遇到的技术难题的专业能力要求;影视制作领域的最新技术发展是特效电影技术、手机微电影技术、精准竞速视频网站建设技术。为迎接这些新技术的挑战,我们提出掌握特效电影创作技术,熟练运用最新计算机及媒体技术进行手机微电影的创作,能够建设挖掘视频用户趣味和个性的视频网站的专业能力要求。数字艺术领域的最新技术发展是三维数字视觉展示技术、建筑可视化技术、数字媒体宣传技术,为跟得上这些新技术发展的步伐,我们提出掌握三维数字视觉展示技术,熟练运用最新计算机及媒体技术进行建筑可视化的创作,具有数字媒体宣传的创意能力的专业能力要求。上述四个领域的专业能力要求共同构成了与数字媒体技术产业最新技术发展同步的专业技能规格。

(三)建立新知识特色课程为主导的科学课程体系

新知识特色课程是指为传授近几年在数字媒体技术产业各个领域的发展中所需的新知识、新技能而专门开设的特色课程。动漫领域的飞速发展今非昔比,手机平台的动漫、原创儿童系列动漫、身临其境般感觉的沉浸式虚拟现实动漫是当前最受欢迎的动漫产品,但传统的动漫专业方向课程如素描、速写、色彩、动漫技法、角色造型设计等只能传授动漫产业的基础知识,无法传授智能手机动漫开发、原创儿童系列动漫开发、沉浸式虚拟现实等新知识。游戏动画领域的飞速发展也已突破传统的游戏动画范畴,3D多媒体网络互动游戏、卡通系列动画制作出版及儿童动画主题公园题材建设是当前游戏动画领域发展的热点,但通用的游戏动画专业方向课程如多媒体设计与制作、二维动画、计算机游戏设计、游戏设计与开发只能传授游戏动画领域的基础知识,却不涉及游戏人物COSPLAY表演、游戏客户端软件开发、基于虚拟成就的可持续性多人在线游戏等3D多媒体网络互动游戏开发技术、卡通系列动画制作出版技术,也没有传播各类儿童动画主题公园题材建设所需的专业知识。影视制作领域为适应特效电影、手机微电影等新应用,迫切需要精通最终视觉效果与电影无缝结合、视讯合成、进阶编码、转场特效、真实感渲染等电影特效技术的专业人才,而目前全国大部分高校数字媒体技术专业开设的影视制作专业方向课程中都是传统的方向课程,如中外影视动画史、电视照明技术、摄录像技术、媒体写作等,这些课程无法传授这些新知识。而对于数字艺术领域相关的三维数字视觉展示、建筑可视化、数字媒体宣传展示、N-city等领域新知识的传授,很多高校的数字媒体技术专业甚至还没有开设一门相关的课程。因此,在必须在数字媒体技术专业人才培养模式里加大数字媒体技术产业新知识的传授,在课程体系设置中加大新知识特色课程的比重。如淮南师范学院在正在修订的2013版人才培养方案,拟增加《Android智能手机动漫开发》、《原创儿童动漫开发》、《沉浸式虚拟现实开发技术》、《儿童动漫课程设计》共四门新知识特色课程,删除了《计算机图形学》、《多媒体技术与应用》等理论性较强的课程;为传授当前游戏动画领域发展热点的新知识,拟增加《APP应用程序开发》、《3D动画脚本与渲染》、《动画造型设计》、《COSPLAY客户端软件开发》、《多人在线游戏开发》、《儿童数字主题乐园建设》共6门新知识特色课程,删除《游戏原理》、《动画技术及原理》等理论性过强的课程;为培养毕业生的最终视觉效果与电影无缝结合、视讯合成、进阶编码、转场特效、真实感渲染等电影特效开发技能,拟增加《MAYA原理与开发》、《NUKE数码合成软件应用》、《AfterEffects视频处理软件开发》、《Premiere高级应用》、《Illustrator高级开发》等5门实践性课程;为传授数字艺术领域涌现出的新知识,不但增加《建筑可视化开发》、《室内表现效果图制作》、《超媒体设计》等新知识特色课程,删除《艺术赏析》、《数字电子技术》等陈旧过时、理论性过强的课程,还拟从数字艺术公司聘请专业人员开展讲座、课程设计等实践性教学。

三、展望及总结

第10篇

【关键词】职业技能大赛;计算机网络专业;课程改革

一、前言

任何事物都是在不断变化和进步的,职业教育也是如此。影响职业教育发展的主要因素是社会经济与科技的发展和人类的进步。随着这些因素的变化,相应的职业教育也要有所行动才能适应社会的发展需求。

计算机是当今世界发展最快的学科,随着计算机科学新技术、新概念的层出不穷,职业教育中的计算机教学不得不加快更新和调整的步伐,否则,我们所培养出的毕业生将不能适应岗位技能的需求,而终将被淘汰。

此时,职业院校技能大赛的出现及时指明了各个学科的发展方向,提出了最新的职业技能岗位要求,为职业教育的课程改革提供了标准。

二、“计算机网络组建与信息安全技术”技能大赛的现状

随着社会各行业对计算机网络人才提出了更高要求,改变原有教学模式,突出学生的技能培养,构建合理的课程体系和与行业应用接轨的人才培养模式,是计算机网络技术专业急需进行的一项重要教学改革,这对于职业院校的教学效果和学生的就业至关重要。

2009年,我省首次组织了职业院校技能大赛高职组计算机技术――“计算机网络组建与信息安全技术”竞赛项目。该项目的竞赛目的是适应网络产业快速发展及“三网融合”的趋势,体现绿色节能理念,促进网络工程项目及产业前沿技术在高职院校中的教学应用,引导高职教育计算机网络专业的教学改革方向,优化课程设置;深化校企合作,推进产学结合人才培养模式改革;促进高职相应专业学生实训实习与就业。

随着信息化城市建设的需要,各行各业的综合信息系统,如交通、物业、商业、银行等部门的监控系统,都需要大批的计算机网络技术人才。因此计算机网络人才培养备受关注。

通过竞赛,检验参赛选手在模拟真实的工作环境与条件下实现对网络组建与安全维护的实施能力,设备调试能力,以及网络构架设计改进的能力,包括对常用网络综合布线工具的应用,无线网络构建与应用,各种服务器的安装与配置,现场问题的分析与处理、质量管理与成本控制、安全、环保等意识;引导教师在教学模式和学生评价模式的改革,引导院校与企业促进教产互动、校企合作,提升高职计算机网络专业学生能力素质与企业用人标准的吻合度。

从以上竞赛要求来看,考查的内容就是毕业生未来主要从事的工作,和企业需求实现无缝对接。因此,将比赛内容作为计算机网络技术专业课程改革的驱动,“以赛促学、以学促赛、以赛促训”,提升专业课程教学效果,是我们目前要完成的重要任务。

三、职业技能大赛对高职计算机网络专业课程改革的影响

1.课程体系

目前,很多的职业院校计算机网络专业的课程设置和教材的选取基本沿用普通教育的分科模式,即将专业课程的理论课与实践课相分离,这样不仅造成了讲解内容的重复,而且容易引发前后知识衔接困难的情况,会造成学生在理论知识学习中的困惑,无法很好的实现技能培养。

因此,要进行课程改革必须从根本上改变理论与实践相脱节的做法,实施“教、学、做一体化”的教学模式,实现“以岗位实践为主线”的教学思路,以职业领域和工作任务为基础,构建项目化课程体系。在课程设置和教学内容选取时紧紧围绕“能力为本”的要求,深入分析课程的内涵及其内在关系,将原来分散的课程设计和实训教学环节,按照专业结构的关联性整合成一系列的项目体系。

2.课程设置

专业课程设置打破传统学科的束缚,将学习过程和工作过程相结合,联系学生的自身能力和个性发展,作为一个整体化的行为过程进行分析。从高职计算机网络专业的就业岗位来看,主要包括网络组建(综合布线与网络设备配置)、网络服务器的配置与管理、网络安全与防护,这些正是“计算机网络组建与信息安全技术”竞赛项目的内容模块。因此,选择哪些课程,如何合理地安排课程可以参照技能大赛的项目设置。必须开设的课程有《计算机网络技术》、《Windows网络操作系统》、《Linux操作系统》、《综合布线》、《网络工程》和《网络安全》等。

通过以上课程的学习,将有效提升学生的职业素质,实现学生向企业员工的转变,提高学生的就业竞争力。

3.教学方法

在项目化课程体系下,教学方法也应该采用相应的“项目教学法”,教学阵地从教室转移到了实训室,加大实践技能的培训,提高学生的综合应用能力。根据职业技能大赛的内容设置了综合布线、网络组建、网络服务器的配置、网络安全等综合实训项目,在教师的指导下,学生以独立操作或小组合作的形式收集信息、制定项目解决方案,并完成项目的实施和评价。

教师要关注学生对项目的实施过程,创建良好的学习环境,引导学生自主学习,积极思考。真正实现“教师为主导,学生为主体”的教学模式。

4.课程评价体系

评价学生成绩是教学过程的一个重要环节。如何通过考试全面反映学生掌握专业知识和技能的程度,技能大赛的评分标准为评价机制的建立提供了新思路。它可以成为课程反馈以及进一步完善课程与改进的必要依据,成为教学效果的评价标准。例如,在网络跳线制作中,要求现场制作网络跳线13根,用于连接PC和交换机,要求跳线长度合适,线序正确,压接护套到位,剪掉牵引线,符合GB50312规定,跳线合格。这就是具体合理的技能操作评价。

四、总结

目前,职业院校课程教学改革是摆在我们面前的重要课题。职业院校的教学理念就是要培养能够适应社会岗位需求的技能型人才,而我们如何去了解岗位需求,又怎样按照这些需求去制定培养计划,这就要有一个标准来引导我们去实现。职业技能大赛恰好为职业院校提供了这一实践平台,积极参与和组织职业技能比赛是作为选拔和培养高技能人才的重要手段。

参考文献

[1]刘文清.论职业技能大赛对计算机专业课程改革的促进作用[J].计算机光盘软件与应用.2011年 第21期.

[2]徐涵.项目教学的理论基础、基本特征及对教师的要求[J].职教论坛.2007年6月.

[3]2013年山东省技能大赛 网络项目 竞赛规程.

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第11篇

以科技竞赛推动网络工程专业实践教学改革

学校计算机系现有3大类实验室,分别是软件类实验室、网络类实验室以及嵌入式实验室。3大类实验室基本满足了网络工程专业实践教学体系建设中硬件平台的基本需求。软件类实验室可以进行软件应用及开发设计类实验,如程序设计、数据库原理与应用等课程。嵌入式实验室用于原理性很强的验证性实验,如计算机组成原理、计算机接口技术等课程。网络类实验室包括协议仿真及安全实验室和网络工程实验室。协议仿真实验室可以进行网络协议及数据包分析、网络安全等实验。网络工程实验室由Cisco和H3C网络设备组成,这些设备包括主流的中端路由器、交换机、防火墙及无线AP等,可以满足40余人同时进行综合性的中型及部分大型网络互联实验需要。科技竞赛推动了实验室的进一步完善,目前,网络服务实验室正在建设之中,建成之后,一个较为完整的网络实践平台就已形成,教师和学生可以在这个平台上进行各类网络实验及科学研究。此外,完善的实验设备,对科技竞赛的准备起到了极大的推动作用。在完善的实验设备的支撑下,本专业在历次的科技竞赛中,均取得了优异的成绩。

实验室开放是目前我国高校实验室发展和改革的一个重要趋势。传统实验教学严格按照教学大纲安排学习,演示性、验证性实验较多,且一般安排在上课时间,课时有限,学生的主动性和创造性受到限制。利用实验室空余时间开放实验室弥补了课堂实验教学的不足,提高了实验室的设备利用率,开放实验项目充分调动了学生的学习热情,对加强学生动手能力的培养,提高学生的综合素质特别是创新能力提供了有力保障。在面向全体网络工程专业本科学生开设开放实验的基础上,指导老师对实验过程中涌现出来的成绩优异的学生进行更深层次的实验指导和创新能力的培养与训练,为多项大学生科技竞赛源源不断地输送优秀人才。本专业已连续多年指导学生参加各类大学生科技竞赛,均取得优异成绩。另一方面,网络专业教师结合网络技能大赛等多项大学生科技创新竞赛,积极推进实验室开放。为更好地培养学生的创新意识和动手能力,配合学生参加大学生科技竞赛等创新活动,指导教师还结合本人的科研项目,不断开发和更新实验内容,在增加实验深度和广度同时,以学生为中心努力完善开放实验教学方法,积极稳妥地进行实验室开放。

科技竞赛吸收了行业发展的前沿技术,起到了示范教学的作用,反映了最新的职业技能要求和行业对技能型人才的需求,也赋予了专业教学新的内涵。本专业将实践教学改革与技能竞赛紧密结合,牢固树立严谨教学、规范操作的教学思想,通过汲取技能竞赛内容和标准对原有实践教学项目进行改造,提炼、转化为教学项目,不断补充和完善项目课程教学,增加了一系列针对科技竞赛开放式实验项目,如针对全国网络技能大赛的相关实验项目。实验项目的设置在深化理论教学知识的基础上,要求能够循序渐进地反映基本技能和实际动手能力的培养。

本专业教师中,具备硕士学历的青年教师占主体,是本专业教学与实训的骨干力量。积极鼓励和支持青年教师参加和指导各类科技竞赛,给青年教师的成长提供了一个互相学习、互相提高的平台,大力营造学知识、促业务、比技能、练本领的良好氛围,全面提升教师技能水平,促进教育教学水平持续提升,培养教师的创新思维、动手能力、进取精神和合作意识,推进整体师资水平的发展,更好的服务于学生。

以竞赛促进校企合作,提高学生的职业技能,提升学生的就业竞争力借助于科技竞赛的平台,网络工程专业采用主动走出去的策略,通过多种方式与企业进行合作。截止目前,我们已经多次邀请企业网络方面的专家来学校为网络工程专业师生做技术前沿学术报告,与H3C合办网络学院,推荐优秀学生进入如H3C、中国电信等知名网络企业工作实习。由于在网络技能大赛中取得的优异成绩,得到了行业的广泛认可,H3C公司在学校网络工程专业设立专项奖学金,用于奖励在本专业取得突出成绩的学生。通过这一系列的校企合作,不仅开阔了学生的视野,调动了学生学习的积极性,也为学校网络工程专业探索优化专业实践教学体系积累了宝贵的经验。

网络工程专业是实践性很强的专业,完善的实践教学评价体系是实践教学体系中非常重要一环。有效的借鉴竞赛中的评价机制,加强实践教学常规管理,将多种考核方式融入到实践教学中,进行结果性考核和过程性考核。结果性考核就是根据实践教学的成果来评定学生的实践课成绩,如软件成果、网络搭建成果等。这一考核方法可行性强,有较为完善的评价尺度,能直接反映学生的实践能力。过程考核就是对学生实践的全过程进行考察和评价,包括实践的前期准备、实践过程中的态度以及解决问题的能力等。通过教学评价体系建设,要能够规范学生的实践过程,客观评价学生的实践效果,进而提高实践的教学质量。

结语

作为应用型本科院校,学校网络工程专业的培养目标重点在于使学生掌握扎实的理论专业知识,具备较强的网络工程专业实践能力。除了要在基础理论的教学上花大力气外,更应从适应市场的角度理顺理论教学与实践教学的关系,办出自己的特色。科技竞赛提供了一个深化教学内容改革、培养学生实践能力的契机。以科技竞赛为平台,构建完善的实践教学体系,其目的是增强学生面对社会需求的动手能力,提高学生的社会竞争力。在实践教学中提高创新能力,提高综合素质,是需要我们深入思考的问题。(本文作者:钱文光 王欢 邹澎涛 单位:北华航天工业学院计算机科学与工程系)

第12篇

【关键词】理论教学;实践教学;整合优化;创新性

传统的模具设计是二维平面绘图设计,很大程度上依赖于设计者的经验,设计和制造都是属于黑匣子工作,是一个费时、费力的串行工程。而计算机科学和软件技术的发展,可以帮助设计者克服传统方法无法避免的困难,由二维设计转变为三维参数化设计,通过利用软件的模拟功能进行成型模拟,在设计阶段就可以发现设计是否合理,设计与制造是并行工程,节省工时、缩短周期、降低成本。因此,企业要求模具设计人员除了具有模具设计的基础理论知识和经验外,还必须将CAD/CAE/CAM技术应用于模具设计中,才能符合企业的发展,才能使企业具有较强的竞争力。《现代模具设计方法》正是为了适应社会对模具设计人才的需要而开设的一门前沿性课程,是一门多学科、综合性很强的应用型新课程,目的是让学生掌握和了解模具设计的前沿技术,适应企业的发展需要。由于开设时间比较短,本课程的教学内容、教学方法、教学手段正处于一个探索的阶段。为了提高教学质量,改善教学效果,培养适应21世纪的具有创新思维模具技术人才,本课程的理论教学与实践教学需要进行不的完善和整合。

一、现代模具设计方法课程的定位

进入21世纪,在经济全球化的新形势下,随着CAD/CAE/CAM/CAPP技术的迅猛发展和在模具行业中的日益广泛的应用,给模具工业带来了巨大的变革。目前在我国模具工业生产的第一线,反映出缺少高素质技术应用型人才,从而导致产业创新能力不强,先进模具设计与制造技术应用不普及,模具产品的商品化率、标准化率不高等现象。这是因为模具工业现今已成为制造业中产品需求量增加最快和科技含量增长最快的行业。不论是各类模具的设计,还是各种模具制造,都是高精度设备的操作与计算机技术应用的集合,都大量需要技术应用型专业人才。国外先进制造技术发达的国家早在70年代就可开始利用计算机进行模具的设计,发展至今,许多国家都推出了自己比较成熟的模具设计软件,如美国PTC公司的Pro/E,EDS公司的UG-Ⅱ,SOLIDWORKS公司的SOLIDWORKS软件,以色列的CIMATORON软件等,这些软件在各自国家的汽车、飞机行业中有着非常广泛的应用。我国现代模具制造起步较晚,仅仅是在90年代,才有部分院校和大型企业进行相关的研究,并陆续推出了一些比较成熟的软件,如北京航空航天大学软件工程研究所的CAXA软件,华中科技大学的模具技术重点实验室的注塑模HSC311软件等。特别是近几年随着CAD/CAE/CAM技术的快速发展,我国许多企业引进了国外的一些模具设计软件、模具模拟软件,因此今后的模具设计和制造必然走三维化、无图纸化的道路。

因此21世纪模具专业毕业生除必须具备政治和人文科学的基本素质外,还必须具备一些专业特色:1.具备宽口径的知识能力结构。模具设计人员除了要掌握模具结构的工艺设计外,还必须具备模具结构的制造、模具材料的性能、金属材料或塑料材料的成型工艺特性等知识。2.具有较强的实践动手能力。学生不仅具备扎实的理论基础知识还应有较强的实际动手能力,不仅能将整个设计思维体现在图纸上面,还能将其具体化、实物化;不仅能设计模具,还能针对具体问题进行分析并提出解决方案。3.具有现代制造技术的应用能力。传统的设计制造思维方法在计算机的帮助下发生了很大的变化,只有熟练应用各种专业软件和数控加工手段,才能真正掌握现代模具设计方法和先进制造技术,从而成为名副其实的模具设计大师。

现代模具设计方法课程的定位是以培养具有创新能力的人才为指导思想,以培养工程实用型人才为根本目标,通过现代模具设计方法课程的教学,让学生了解并能初步掌握现代模具设计的新理念、新方法,使学生适应21世纪先进制造技术发展的需要,满足我国的工程实用型人才紧缺,促进我国高新模具人才培养的目的。

二、现代模具设计方法课程理论教学内容的设计

由于现代模具设计方法课程是一门新型的前沿性课程,还没有一本很好的教材作为依托,因此任课教师对该门课程的理论教学内容的确定还处于一个探索的阶段。因此为了让学生真正掌握现代模具设计方法的核心技术,而不仅仅是学会某种CAD/CAM软件,完善本门课程的理论教学内容是迫在眉睫的。完善该门课程的理论教学内容的基本思路是以就业导向的课程定位为原则,根据目前世界模具制造业发展趋势而展开的。具体设计思路为:

1.塑料模具三维设计软件、模拟软件、制造软件的设计原理。在“以塑代钢”思想的指导下,注塑产品应用范围越来越广泛,塑料模所占的比例越来越大。因此,掌握塑料模具三维设计软件、模拟软件、制造软件的设计原理作为理论教学内容的重点。

2.钣金模具三维设计软件、模拟软件、制造软件的设计原理。

3.三维模具设计软件、模拟软件、制造软件的核心开发技术。模具CAD/CAE/CAM是随着计算机技术的发展而发展的,与模具CAD/CAE/CAM相关的核心技术有参数化技术、建模技术、装配技术、人工智能技术、有限元分析技术等。通过对这些技术的理论教学内容的介绍,让学生掌握在进行产品开发的过程中,从产品到模具再到产品的全过程通过CAD/CAE/CAM实现的道理。

通过对理论教学内容的完善,让同学们在进行上机实践的同时能够“知其然,更知其所以然”,做到融会贯通,充分调动学生的创造性思维,使学生能够适应企业的模具设计新技术。

三、现代模具设计方法实践教学内容的设计

现代模具设计方法是一门实践性很强的课程,如果仅仅通过课堂教学,学生自己不上机实践,该门课程的教学就无法达到预期的效果。本门课程实践教学内容的设计思路为:

1.基于校内仿真模拟平台的现代模具设计实践教学内容的确定。由于目前各大中型企业所用的模具设计软件各不相同,因此教师必须根据各种模具设计软件的企业使用率而筛选出具有代表性的软件进行实践教学。在校内机房的计算机上安装这些软件,让每一个学生都有一台计算机进行上机训练。老师通过给定一个产品二维图,让学生进行产品设计模具设计模具成型模拟模具仿真加工等内容,通过训练让学生初步了解每一个模块的功能及操作原理。

2.基于项目教学的实践内容的确定。为了充分地让学生具有自主创新的能力和自主解决实际问题的能力,在课程结束的后期,设计一个项目式的实践教学内容。即老师布置一个学生比较熟悉的实际产品,如手机、鼠标、U盘等,让学生通过查阅资料了解产品的功能,然后根据产品的功能,学生自己制定实验任务,实验目的,完成产品从零件结构设计、模具设计、模拟分析、模具仿真加工、模具结构优化的全过程,学生通过这种系统的设计,深入地将模具设计的理论知识、CAD/CAE/CAM技术融合在一起,培养学生的应用能力、工程能力、创新思维的能力。在实验的过程中,树立“以学生为中心”的观念,老师引导学生主动学习,以激发学生的学习兴趣。

3.基于毕业设计的现代模具设计的教学内容的确定。由于课堂教学课时及上机课时有限,学生可能还不能很好的掌握现代模具设计的方法,因此对于该门课程的实践教学就考虑到延续到毕业设计中来,通过毕业设计这个环节来巩固和熟练运用现代模具设计方法,从而掌握现代模具设计的核心技术,为学生即将走向工作岗位打下良好的基础。

四、现代模具设计方法课程理论教学与实践教学整合优化

1.理论教学与实践教学的关系。现代模具设计方法课程理论教学与实践教学是相辅相成,互相交叉,互相渗透,密切联系的。理论教学是实践教学的前提基础,实践教学是理论教学的知识再现。通过本课程的理论教学与实践教学的有机融合,充分发挥和体现本课程的特色,培养出适应经济与社会发展需要的具有创新思维的工程实用型人才。

2.理论教学与实践教学整合优化的思路。本课程理论教学与实践教学整合优化的思路是以培养具有创新思维的工程技术人才为出发点,培养学生能利用所学的理论知识用于现代模具设计的实践中去,具有较强的解决实际问题的能力和自主性。

3.理论教学与实践教学的整合优化体系的建立。①理论教学内容与实践教学内容的融合。通过理论教学内容的设计以及实践教学内容的设计,能在实践教学中充分融合理论知识,在理论教学中始终贯穿模具设计的实践,使学生不仅具有较强的理论功底,而且具有较好的动手能力和结合企业实际的设计思维。

②教学方法、教学手段的改进。传统的教学方法是老师为主体,大部分学生仅仅是带着耳朵听,属于填鸭式的教学,往往教学效果较差。通过改革教学方法,在理论教学和实践教学中充分发挥学生的主动性,采用课堂讨论、小组合作、现代信息技术等多种教学方法来增强学生的理论知识。通过改善实验设备、实验装置,利用各种资源进行实践教学来促进学生对知识的巩固和理解。

③不提高教师的业务素质水平。现代模具设计方法课程是一门新型的前沿课程,而且其知识体系是随着社会和科技的发展而不发展的,因此对承担该门课程的教师具有较高的要求,需要教师的知识不更新。为了使该门课程具有较好的教学效果以及适应现代模具发展的需要,必须提供老师各种各样的培训以及深入企业观察的机会。

参考文献: