计算机编程开发培训汇总十篇

时间:2023-11-06 09:57:59

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计算机编程开发培训

篇(1)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)14-3349-02

应用型人才培养是教学应用型本科院校的根本任务。计算机专业“一专多能”应用型人才培养体系创新研究与实践,是我系近年来进行的一项教育教学改革研究;目前,已显著地提高了我系计算机科学与技术、网络工程专业学生的培养质量,并获学校第三届优秀教学成果一等奖。其中,我们根据“一专多能”培养目标要求,通过Java系列课程教学的实施,提高了学生的就业能力,并使Java应用方向系列课程教学成为我系的专业特色[1]。计算机学科内容特点是理论性强、实践性强、发展迅速。作为教学应用型本科院校计算机专业教学一线的教师,我们在针对计算机程序设计教学所进行的教改研究与实践过程中,按照人才培养要适应国家和社会发展需要,要注重“学思结合、知行统一、因材施教”的要求,主要进行了以下改革,取得了较好的效果。

1 引入Android开发教学

对于教学应用型本科院校计算机专业教学来说,课程凸现“应用性”设置,将市场现实需要与学生未来发展联系起来,有利于学生成材。目前,基于Android 的移动应用开发已经成为软件开发中新的热点和发展趋势,其前景广阔,但在计算机专业开设相应课程的高校并不多。其中,部分学校在Java SE课程中以一个章节的内容介绍了Android开发,也有部分高校将Android开发作为一门课程来开设。前者课时不多,通过教学,学生对Android开发的技术与方法有了一定的认识和了解,但还缺乏在开发实践中加以应用的训练和能力;后者使学生在Android开发的理论学习和实践训练方面得到增强,但将其作为一门课程开设似乎又没有必要,因为像Java数据库开发、Java网络编程开发这些内容,作为Java SE在数据库、网络领域的应用,均是以Java SE课程中某一章内容的形式出现,并且教学效果也不差。通过分析研究Android开发的技术与方法,我们看到,Android开发作为Java SE在移动开发领域的应用,学生需掌握的内容较Java SE在数据库、网络领域的应用要多,因为它包含了Android的体系结构、程序开发模式、服务操作、网络传输等各个领域的应用技术,但若将其必须的基础作为Java课程中一章的内容,再选取其中核心、最重要的组件(包括其应用)作为另外一章的内容进行教学,则可达到以不多的课时让学生得到较大收获的效果,为进行Android开发奠定基础。

在我系开设的Java系列课程中,“面向对象原理与Java实践”课程所教学的Java 内容,属于Java SE 部分。在课程的后期,我们以两章内容的形式分别讲授Android开发技术和方法、Android开发应用:在前一章里讲授Android的体系架构、Android开发环境搭建、Activity程序的组件及其与操作类的对应关系、一些基本控件的使用、四种布局管理器和Android事件处理;在后一章里结合实例讲授Intent、Services、Content Provider三个组件的使用,学生藉此可以进行一般的Android应用开发,并具备了进一步深入学习及应用开发的基础,拓宽了就业面。

Android项目开发难度不大、周期较短,学生对之既有浓厚的兴趣,又可以通过Android项目实践来提高自身的动手能力,可真正做到理论与实际相结合,学以致用。

2 以软件设计竞赛为实践平台

实践证明,引导和组织学生参加项目开发活动,可有效培养和提高学生的实践能力。但由于学生众多,项目和参与项目开发的人数毕竟有限,因此多数学生并不能通过参与项目开发活动来提高实践能力。目前,各项计算机软件设计赛事逐渐增多,通过组队参加软件设计竞赛锻炼和提高学生的实践能力,可以很好地解决这个问题。软件设计竞赛通常需要提交原创的软件作品,作品需要具备思维的新颖性、技术的先进性和成果的实用性等。软件设计竞赛面向所有学生提供了一个充分展示自我专业水平的实践平台,其获奖证书可证明学生的专业能力并提高学生的就业质量,能吸引相当多的学生投入其中。学生通过参赛,关注软件技术的发展动向,启迪思维,采用新的软件开发方法与技术,实践能力可得到有效提高。

我们在Java系列课程的教学过程中,第一个学期结合“面向对象原理与Java实践”课程的进行,引导和组织学生关注和参加部分软件设计竞赛如“广东省Java程序员竞赛”;学生学习Java的兴趣进一步激发,开始了解、学习新的软件开发方法与技术,在编程实践能力提高方面迈出了第一步。第二个学期结合“Java Web应用编程基础”课程的进行,指导学生根据部分软件设计竞赛如“广东省‘高校杯’软件作品设计(本科组)竞赛”、“粤港澳大学生计算机软件应用大赛”的特点和要求,利用新的软件开发方法与技术编程参赛,学生的编程实践能力与创新能力得到提高。第三个学期结合“Java开源架构技术”课程的进行,指导和组织学生参加一些软件设计竞赛如“‘中国软件杯’大学生软件设计大赛”等,学生的求知欲望进一步激发,专业水平和编程实践能力得到进一步提高。之后,进一步组织学生参加多项软件设计赛事。

指导学生本着“重在参与,共同提高”的态度参加竞赛,学生在一个良好的、积极钻研的氛围内,通过不断地实践锻炼,可望最终成为适应国家和社会发展需要的合格人才。

3 在Java三大应用领域着力

目前,Java在基于android的移动应用开发、企业级应用开发和嵌入式系统开发这三个领域有着广泛的应用,并且应用前景良好。在这三个领域从事软件开发,对应地需要掌握Java SE + Android、Java EE和Java ME三个方面的知识和技术。虽然Java 应用广泛、学生就业面大,但是对该类人才需求旺盛的IT企业却很难招聘到合格的Java 开发人员;最根本的原因是许多计算机类专业的毕业生在就读期间没有掌握实用的技能与经验,距离企业的实际用人需求有较大的差距[2]。造成这种现象的原因是Java 技术框架庞大,开发周期较长,开发成本较高,知识与经验靠积累,学习和使用的门槛较高,学生要真正掌握并熟练应用,还需要一段艰辛的学习和训练历程。我们在计算机专业“一专多能”应用型人才培养体系创新研究与实践教改项目中通过实施Java系列课程教学,将Java技术框架庞大的内容进行了分解以降低学习和掌握的难度。在进行Java系列课程教学时,项目内容被引入教学之中,同时,不断根据学生的兴趣和擅长,引导和组织学生成立学习小组或兴趣小组,针对所关注的领域,深入学习探讨相关技术和方法,并积极参与项目开发和软件设计竞赛,进一步提高学生在这些应用领域的专业水平和就业竞争力。

我系Java系列课程教学分为几个学期逐步进行。配合Java系列课程的教学,我们在Java三大应用领域引导学生深入学习和实践。在第一学期进行“面向对象原理与Java实践”课程的教学时,“学生信息管理系统”、“扑克牌游戏”、“赛车游戏”、“聊天室系统”等软件作品被引入教学之中;学生被Java的魅力所感染,并激发学习Java的兴趣。然后因势利导,鼓励和组织学生成立Java学习小组或Java兴趣小组进行组内学习讨论,并引导学生关注和参加“广东省Java程序员竞赛”。通过此举,促进了学生Java技术和水平的共同提高。在第二学期进行“Java Web应用编程基础”课程的教学时,“文件上传下载系统”、“简易邮件收发系统”、“购物车系统”、“博客系统”等中小项目被引入教学之中,丰富了学生的实践内容;同时,学生也已具有了一定的Java开发基础,部分学生开始参与Java项目开发活动,部分学生开始进行Java SE + Android应用开发的深入学习与实践。此时,进一步组织学生成立参赛团队,采用已掌握的Java SE、Android、Java Web开发方法与编程技术参加“广东省‘高校杯’软件作品设计(本科组)竞赛”、“粤港澳大学生计算机软件应用大赛”等竞赛。通过以上举措,学生在Java桌面系统开发、基于android的移动应用开发、Java企业级应用开发领域的编程实践能力及创新能力得到了锻炼和提高。在第三学期进行“Java开源架构技术”课程的教学时,“XX 培训中心管理系统”、“网络硬盘”、“论坛系统”等大中型项目被引入教学之中,进一步锻炼和提高了学生的实践能力;此时,学生已基本具备了在Java三大应用领域进行开发的基础,通过与更多的企业和单位合作,让更多的学生参与项目开发活动,同时,指导和组织学生组队参加“‘中国软件杯’大学生软件设计大赛”等竞赛。通过以上举措,使学生具备了扎实的专业功底,有了更强的就业竞争力。

4 结束语

我们针对计算机程序设计教学所进行的提升学生编程技能的教改实践,主要体现在紧跟软件开发中新的热点和发展趋势,加强“理论与实践相结合”、“课内与课外相结合”,实现因材施教这几方面。目前,计算机专业进行Android开发教学的高校很少,而同类院校几乎没有。通过引入Android开发教学,激发了学生的学习热情,并使学生掌握了新的编程技术,提高了实践能力,且真正做到学以致用。在今年4月结束的校第5届大学生计算机设计大赛中,我系2010级学生创作的安卓应用软件从众多件参赛作品中脱颖而出,荣获应用软件类作品一等奖第一名,被推荐代表我校参加全国计算机设计大赛。以竞赛为实践平台,通过一系列软件竞赛的磨练,众多学生的实践能力得到提高。近几年,我系学生参加广东省高校杯软件设计大赛,所获奖项逐年增多,竞赛成绩逐年提高。通过在Java三大应用领域引领学生深入学习和实践,进一步提高了学生在这些应用领域的专业水平和能力,从而增强了学生就业竞争力,并使我系Java应用方向系列课程教学的专业特色更为鲜明。我系2010 届毕业生中有5 人进入了广州某知名软件公司从事Java 开发工作,因工作表现突出,该公司这两年每年都给我系毕业生提供20个Java就业岗位[3]。我们所进行的提升计算机专业学生编程技能的教改实践,已产生了一定的成效。

参考文献:

篇(2)

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2015)09C-0033-03

全国软件专业人才设计与开发大赛作为一项全国性的竞赛活动,目的是为推动软件开发技术的发展,促进软件专业技术人才培养,向软件行业输送具有创新能力和实践能力的高端人才,提升高校毕业生的就业竞争力。因此,探讨这一竞赛平台究竟给软件专业教学带来了哪些积极的作用、如何促进专业教学等问题,对专业教学的改革有非常重要的意义。

一、计算机软件专业教学中存在的问题

(一)课程安排模块化,连贯性不强

表1是计算机软件专业主干课程的安排情况表,表中看不出专业课程的教学主线,更看不出学生应该学习的主要专业知识和专业技能。第一方面,第一个学期程序设计基础,第二个学期C语言程序设计,第三学期C#程序设计基础,程序设计基础课程占了三个学期,且还开设了不同的语言,导致学生在编程入门基础学习无所适从。第二方面,第二个学期的课程共有4门,学时都差不多,第三个学期除网页动画设计外,其余4门课程学时也差不多,课程杂,体现不出技术主线和学生软件编程知识能力的逐步培养和形成。第三方面,课程模块化,连贯性不强。看不出第二个学期的所学对第三个学期的课程学习有什么帮助和知识技能的积累。这样的课程安排违反了学生学习软件编程开发技术的认知规律,导致学生学习不系统,在实践操作时无从下手,最简单的程序都写不出来。同时也对学生的自信心造成打击,觉得自己很差,失去学习兴趣,以后上课就开始不听,接着就是听不懂,最后干脆旷课在宿舍玩游戏的恶性循环局面。

表1 软件专业主干课程安排表

(二)缺少让学生自我展示的平台,学生找不到学习的成就感

首先,计算机类专业不像艺术类等其它专业那样具有很强的现场观赏性,没有很多竞赛平台让学生展示自己的专业技能。针对软件专业学生举办的竞赛仅有ACM国际大学生程序设计竞赛,作为国际性大赛,ACM不分本科组和高职高专组,难度比较大,不适合高职高专学生参加。因此,行业社会就缺少让高职高专计算机软件专业的学生自我展示专业技能水平的舞台。其次,计算机软件专业课程多,衔接性强,难度大,很难像艺术类等其它专业那样,单独学习完一门课程就可以设计出精美的作品。软件专业的学生需要学完很多门课程后,经过不断的动手编程实践,积累一定经验才可能设计开发出相应的程序作品。所以,在专业教学上没有举办过学生作品展,更不用说举办学校层面的作品展。缺少了行业社会和学校两大重要展示平台,学生在学习上很难找到学习成就感。

(三)为了照顾大多数学生,缺少对拔尖学生的培养

由于招生政策的问题,高职学生之间的差距比较明显。特别是补录的学生,在基础和学习能力上与正常录取的学生又有一段差距。而在正常的专业课堂教学活动中,面向的是大部分学生,因此,在制定课程教学目标和确定教学内容时,要兼顾大部分学生的学习能力和接受能力。这样,无形中就降低了专业课程教学内容的深度和教学目标的高度。而后果就是导致少部分拔尖学生在课堂上“吃不饱”,不能学到自己想学的知识内容,不能提高并达到自己应有的专业技能水平。

二、利用全国软件大赛竞赛平台促进计算机软件专业教学的优势

参加竞赛实践证明,通过引导学生参加全国软件专业人才设计与开发大赛,能促进学生对专业知识和技能的学习,能较好的解决上述专业教学过程中存在的问题,具体表现在:

(一)通过竞赛培训引导,增加学生自主学习能力

为兼顾大多数学生学习制定的人才培养方案,在课程安排上就多开设些相对容易掌握的技能课程,让在编程方面可塑性不强的学生能掌握一些其他专业技能,增强这些学生的就业竞争力。为了解决这个问题,让学生参加全国软件专业人才设计与开发大赛是一个有效的解决途径。在准备竞赛的过程中,按竞赛考纲的要求安排专业教师对学生进行全程辅导,对学生难以掌握的知识点进行详细的讲解。在专业教师的辅导下,学生可按竞赛知识技术路线进行系统有效的学习。经过一段时间的学习,学生便可以入门编程,找到编程应用于实际的快乐。有了兴趣,学生就会根据自己的兴趣点,制定自己的学习目标,根据目标,制定学习计划和多方获取学习资料,利用课余时间刻苦钻研,多做多练,积极促进了教学的教学工作,很好的弥补了课程安排和课堂教学上的不足。

(二)搭建让学生展示自我技能水平的舞台

以参加全国软件专业人才设计与开发大赛为契机,首先,在选拔参赛选手时,就建立了一次学校范围内的、让学生自我展示专业技能水平的机会。在校内设置选拔赛,只有在选拔赛中取得优秀成绩的选手才有资格报名参加全国比赛。其次,全国软件专业人才设计与开发大赛再次搭建了一个全国性的大舞台,让高职软件专业学生能有机会与来自全国各地的同行同台竞技,真正检验自己的专业技能在全国同行中处于什么样的水平,看清自我,找出差距。同时也给他们指明了今后应该努力的方向,激起学习的热情。看到这个大赛平台给学生所带来的积极影响,也促使了教师积极地在教学过程中搭建学生专业课程作品展。在学生学完相关课程后,给他们布置相应的工程应用项目,然后将作品以多媒体展厅的形式尽可能更开放地展出。以此激励学生努力学习,并从中找到学习的成就感。

(三)推动精英学生的培养

培养高水平的毕业生是打造一流高职院校的前提,兼顾大部分学生的传统课堂教学,很难满足精英学生的学习培养需要,无法实施因材施教的适合高职学生培养的教学方式。全国软件专业人才设计与开发大赛恰好给精英学生的培养搭建了一个很好的平台。学生通过参加此项竞赛,能额外得到老师的培训指导,进行更多专业的技能训练,同时他们能与来自全国的选手比赛交流,一是方便老师发现自己学校的精英,二是方便学生找到自己与其他选手之间的不足。此外,本大赛有很多知名企业参与,获得大赛全国一等奖的选手会直接被这些知名企业录用,在企业资深工程师的指导下快速成长,成为学校的“品牌”毕业生。

三、利用全国软件大赛竞赛平台促进计算机软件专业教学的具体措施

(一)提高学生创新能力

1.积极探索学科竞赛模式的创新。以全国软件大赛竞赛组织为切入点,引入更多的学科竞赛,组织更多形式的学科竞赛方式。据调查,扩大招生规模后的高职高专学生普遍喜欢娱乐性强的学科竞赛,不喜欢传统方式的学科竞赛。因此,需要在竞赛形式上下功夫,创新竞赛组织方式,找准学生的参赛兴趣点,提高学生的参赛热情。如各学校可根据自身的专业办学特色,举办形式多样、层次不同的竞赛,如网页设计大赛、创意创业竞赛、演讲比赛、辩论赛、动画制作大赛、计算机组装大赛等活动,积极组织和鼓励学生参加各种比赛,从多方面来培养学生的自主学习、自主创新和创造能力。

2.建立学科竞赛的保障机制。完善的竞赛保障机制,是学生得以安心参加各类学科竞赛的前提,是老师安心指导创造佳绩的保障,良好的竞赛保障机制是鼓励学生参加种学科竞赛并取得成绩的重要前提。首先要有良好的赛项宣传机制,让每位同学务必知晓比赛通知。同时深入学生宿舍宣传,并通过赛前动员会等手段鼓励学生参赛,扩大比赛的参赛人数。其次,在整个竞赛过程中,学校提供专门的比赛训练场地和训练设备,相关经费和政策支持,使参赛学生和指导教师无后顾之忧。最后,对每次参赛进行经验总结,提高各种比赛的竞争力。

(二)提高学生实践能力

1.改变原来的教学方式,理论与实践相结合。高职学生不喜欢照本宣科的纯理论知识灌输的教学方式,喜欢通过实践的方式去理解和掌握理论知识。因此,在教学上应采用案例教学法,将理论知识传授通过案例去讲解,提高学生的学习兴趣。平时布置相应的作业,让学生多动手,多实践,积极提高自身的实践能力。

2.将竞赛转化为教学内容。在程序设计等相关的课程里,将竞赛的内容融入到教学内容,在讲解理论知识的同时,让学生明白这些知识的应用,有助于学生消化理论知识,促进实践能力的培养。

3.建立学科竞赛实践训练场所。建立如实践教学创新实训基地,大学生创客空间等实践教学场所,开放实训室和实训设备,为学生提供自己动手,自主创新的发展空间,激发学生的学习热情。

在职业教育中,如何提高学生的实践创新能力是一项重要的课题,也是职业教育者的教学目标。随着各种竞赛体制的完善,以学科竞赛为载体,积极鼓励学生参加各种(下转第160页)(上接第34页)学科竞赛,通过竞赛对大学生创新实践能力培养的作用将会越来越显著。高职教育必须以市场为导向,培养出更多适合社会需要的人才。

全国软件专业人才设计与开发大赛平台,为专业的教学改革指明了方向。从专业建设角度来说,应该参考大赛平台的要求,对课程体系进行重新整合,以适应社会对软件人才的需求;同时通过大赛平台丰富教学资源,促进专业的对外交流,加强培养学生的自学能力、分析和解决问题的能力,提高学生的创新能力和就业竞争力。

【参考文献】

[1] 赵娟. 关于提高应用技术大学学生实践能力的思考――以南宁学院为例[J].广西教育,2015(19)

[2] 周荣辉,郝晓枫,赵宏宇. 学生程序设计能力培养的思考[J].吉林大学学报:信息科学版,2005(23)

[3] 何迎生,鲁荣波. ACM 竞赛平台在计算机专业教学中的应用研究[J].计算机教育,2009(12)

篇(3)

    教学内容的更新

    TCP/IP协议是所有有线和无线网络协议的基础,因此在“计算机网络”课程的教学内容上以TCP/IP协议簇为基础、以Internet为实例,讲解计算机网络的概念、原理和应用。再根据电子信息类专业的特点以及社会对人才的需求方向分为网络设备安装、维护与管理、网络编程、网络安全技术、网络协议分析与设计等。对于网络设备安装、维护与管理的学生,注重加入网络的综合布线、交换机、路由器的工作原理与配置、调试以及对各类服务器的管理等。对于进行网络编程开发的学生,应加入网络编程的基本概念、Socket编程、探测网络的程序的基本原理等知识以及与硬件相关联的TCP/IP软件开发,结合实例进行讲解。对于网络安全技术的学生,讲解协议簇每层的工作原理时加入网络的攻击原理与防御、加密与数字签名等网络安全知识。对于网络协议分析与设计的学生,要注重各类协议的工作原理、数据包的类型等,通过使用网络仿真软件仿真各类协议的工作原理、并使用Sniffer程序捕获网络数据进行分析。

    教学方法的改进

    教学不仅仅是为了向学生传授某种具体的知识、技能,而是更应该激发学生的创造力。[5]传统的课堂教学是以教师为主、学生为辅、你教我学的灌输方式,为避免这种教学方法的弊端,充分调动学生的积极性,提高学生创新能力和就业能力,必须使用新的教学方法。1.任务驱动式在准备讲解某个知识点时先给学生分配任务。学生通过课前预习查找大量的资料,提炼出自己的思路,带着这些“思路”参与到课堂教学中,才能更好地激发学生的创新能力。如讲到WWW时,可以先要学生通过查看一些网页,总结出目前制作网站需要使用的技术、开发工具、编程语言及如何网站等,在此基础上撰写一个诸如班级主页的设计方案。这样既能引起学生探究的兴趣又能提高学生的自学能力。2.案例方式在教师的指导下,根据教学目的和要求,组织学生通过对案例的调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动,使学生在教学过程中处于主体地位,激发其学习兴趣,能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,加深对基本概念和基本原理的理解,对于培养学生的创新能力和合作能力是极有益处的。[6]如:在讲解到ICMP协议的时候可以用网络探测器的程序为例,既涉及到了ICMP协议的功能、数据包的结构、常用网络命令ping的工作原理等知识,又使用到了Socket编程,这样既能扩展学生的知识又能激发学生实践的兴趣。3.项目方式在项目教学过程中,教师只负责项目的概况和相关理论知识的讲解,起到指引和辅导的作用。由学生分工协作成为项目的主体,人人动手,不仅掌握了相关理论知识,而且锻炼了学生的实践能力,同时还培养了学生的团队合作精神,提高了学生的综合素质。如针对网络设备安装、维护与管理的学生,以小组的方式组建一个局域网,首先分配3~5名学生为一小组,并确定一名学生为组长,再在教师的指导下完成。先给学生讲授相关的网络基础知识,学生在实施项目的过程中针对组建过程中出现的问题咨询教师。当学生项目完成后,既具备了制作网站、测试网络等组建网络的实践技能,同时又对网络传输介质、网络拓扑结构和网络协议等相关理论知识加深了理解。为进一步拓宽学生的思维,可在此基础上与所学的其他专业知识相结合,设计智能家居之类的小系统。

    考核方式的多元化

    为激发学生学习的自主性,鼓励学生的个性发展以及培养其创新意识和创造能力,更有利于适应市场人才需求,可以建立多种类型的考核方式:第一,传统的笔试考核;第二,实践技能考核;第三,项目实施考核;第四,职业资格技能证书考核。学生根据自己的个性发展选择相应的考核方式。传统的笔试考核,考试的试题根据各方向所侧重的知识点来考核。实践技能和项目实施考核,给定一个主题,让学生根据之前所学习的知识收集相关资料,完全自由发挥,体现个性,学以致用。在期末的时候学生提交成果、现场陈述并回答教师或同学所提问题,教师根据成果、陈述和问题回答给出成绩。职业资格技能证书考核,学生通过参加各种与专业相关并被广泛认可的资格认证考试,所获得的证书成绩作为该门课程的成绩。如:中国计算机软件专业技术资格考试和水平考试中的计算机网络专业、全国计算机等级考试中的网络技术及网络工程师、微软认证、思科认证等,这样不但能巩固和加深对计算机网络技术的理解,而且能为学生今后的求职和就业提升竞争力。

    师资队伍的建设

篇(4)

一、加强学科实验课教学

学科实验课教学既是对理论教学的验证、补充,又是培养学生理论联系实际、增强动手能力和创新能力的重要措施。目前,各高校实验教学大都使用现成的综合实验台或实验箱等设备,虽然提高了实验效率,但是学生却失去了动手参与的机会。实践教学要求在实验课中要努力变验证性实验为综合性和创新设计性实验。如模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、数字信号处理通信原理、数字图像处理、数字语音处理、移动通信、光纤通信、交换技术、信息论与编码、计算机通信与网络等专业课程的实验不能单纯地开展验证性实验项目,综合创新性实验项目也要占有一定的比例;而电子线路cad(一体化课程)、数字逻辑系统设计、电信仪器仪表(一体化课程)、单片机原理与应用(一体化课程)、sopc技术及应用、c++编程、java语言程序设计、matlab通信系统仿真(一体化课程)、dsp技术及应用、dsp高级语言开发等课程要求设计性、开发性实验或编程题目达到80%以上;并且每门课程的实验都要求学生要完成实验报告,实验成绩按一定比例计入学科总成绩。

二、实施学科综合课程设计

课程设计是学习某一专业学科过程中,对课程的基本分析、计算和设计方法的过程。实施学科综合课程设计就是面对当前通信系统的复杂性、硬软件结合的紧密性以及必修课与选修课的相关性,对学科课程进行分类组合和构建课程群的课程设计过程。

1.电子技术综合课程设计

电子技术基础课程是信息与通信技术类专业的重要专业基础课。通过模拟、数字、数模混合电路的综合设计,通过使用电路开发板、计算机设计和本文由收集整理实际制作相结合的手段,可以使学生进一步掌握电子线路设计的基本理论和方法。

2.单片机课程的综合设计

单片机课程设计过程是和其他学科紧密结合,不断实践、创新的过程。在完成电子技术基础、数模电、通信线路、单片机等课程后,学生已具备了较多的通信电子方面的知识。在此基础上,让学生完成一个与单片机应用相关的项目,设计出一个实际产品,可培养学生的电子信息系统观和工程意识,提高学生的专业实践能力,使课程设计更接近实际产品设计。

3.信息处理类课程的综合设计

信号处理课程是重要的专业课程,包括信号与系统、数字信号处理、通信原理、数字图像处理、语音信号处理等。但是,由于本课程概念比较抽象,许多理论是基于烦琐的数学理论和数学推导而产生的,学生学起来比较枯燥吃力,也与实际联系不够,教学效果不够理想。考虑到实际硬件制作的难度和成本,根据学校学生的实际情况,在课程设计和教学中,我们主要采用matlab/simulink软件,按照仿真的方法进行课程设计。这种课程的教学重点并不在于提高学生的软件编程能力,而主要是让学生掌握信号处理课程的基本概念、方法、技能及应用。

4.应用软件编程课程的综合设计

信息与通信专业软件类课程包括基础层次的“c语言程序设计”和高层次的“数据结构与算法设计(c++版)”“java语言程序设计”“dsp高级语言开发”等课程。计算机语言系列的课程实践性非常强,为此在综合设计中我们重点突出实用性。我们指导学生用所学的一门或几门计算机语言对一些小型项目进行模拟编程开发,目的在于训练学生综合应用所学编程知识独立完成项目设计开发的能力,加深对软件系统的理解,提高其编程水平。实际教学中主要指导学生进行通信网络编程、网站的开发设计、开发网络小游戏和dsp课程设计等。

三、强化校内外实践实习

强化学生校内外的实践实习,就必须建立健全校内外实践实习基地,密切与企业和科研单位的合作,共同承担应用型和技能型人才的培养。校内实践实习主要包括金工实习(校内金工实训基地)、电子工艺实习(印刷板制作、收音机组装等)、现代通信网基础实训(学校建立电子实训中心);校外实习实践主要包括现代通信网方面的实训(资金不足可与外校共享现代通信网设备)。要与社会上的电子、信息、通信类的相关企业、公司密切合作,每年有计划地组织学生到这些公司企业进行实地参观实习、实训、生产劳动和顶岗实习等。这些实习不仅增加了学生与社会接触的机会,扩大了学生的视野,而且有效地提高了学生的实践能力。此外,毕业前夕也可以让学生进行毕业实习,可由学生自由选择单位见习或学校帮学生联系单位实习。

四、设置课外学分,开展专业能力拓展活动

1.开放实验室

设立开放性实验室,设立大学生创新性实验项目,鼓励参加电子协会组织以及电子兴趣小组的活动。要对学生在开放性实验室的实践活动进行跟踪记录并纳入相应学分制考核。

学生在校期间能够自觉地到开放实验室进行实践活动,并有记录可查,经开放实验室指导老师认定,可每学期给与相应课外学分。学生每学期到实验室完成专业基础实验、设计性和综合性实验、在开放实验室完成设计性项目开发等活动,也可以获得相应分值的学分。

2.开展各类竞赛活动

要组建大学生创新中心,配备完善的实验设备,设立多种产品设计和研究课题,由专业教师全天指导,并邀请相关企业的经验丰富的高级工程师作为兼职辅导老师协同指导学生,学生业余时间可以随时去学习、交流、做实验,鼓励学生根据自己的特长、兴趣和爱好进行研发。同时,每年可有计划地组织学生参加全国、全省的大学生电子设计、制作大赛、全国大学生挑战杯大赛、物联网大赛等;也可经常组织一些中小型的校内竞赛活动。在各类电子竞赛中,积极参加并按要求完成任务者可以获得相应学分;在全省及全国电子设计大赛中获得名次的,要给予物质和精神奖励并记录相应学分。

3.开展专题学术讲座

学校要定期为学生开展学术讲座。可由本校高学历、高职称的人员举办讲座,也可以邀请外校的知名学者、教授来学校举行专业学术讲座。讲座内容涉及到电子、信息、通信、计算机等最前沿的理论与应用技术,使学生更加深入地了解信息与通信技术的最新发展动态。

4.毕业综合技能测试

在毕业前夕,要求每个学生参加毕业综合技能测试并获得相应学分。内容涉及常见电子元器件的识别与使用、仪器仪表的使用、通信电子线路设计、移动通信、程控交换、光纤通信、通信系统仿真、计算机网络、数字信号处理、数字图像处理、dsp开发设计、程序开发等,几乎涵盖了大学四年期间所学的所有专业基础课和专业课。这样做的目的是为了在学生即将毕业走向工作岗位之际,对学生进行一次全面的专业知识与动手能力的考查,使学生更好地适应将来的工作岗位。此外,发表学术论文、协助教师进行科研项目研究、参加暑期“三下乡”社会实践、参加各类专业资格考试的学生也应获得相应的学分。

五、突出毕业设计

毕业设计是大学本科生在校期间一次系统、全面和综合性的实践教学环节。它既是对学生在校期间所学知识和技能的复习、巩固和提高,又是将所学基础知识、专业知识和相关知识综合运用并解决实际问题的一次实践,是培养学生独立分析和解决实际问题能力的一个重要过程,对培养学生的工程实践能力具有重要意义。因此,毕业设计的选题应尽可能结合生产、科研、实验室建设、教学建设等任务,要有一定的先进性和实用性,目的在于强化学生的专业基础知识,增强学生的专业应用能力。毕业设计选题应力求有益于学生综合运用多学科的理论知识和技能,以培养学生的综合能力、自学能力、钻研探索能力和创新能力等。

毕业设计的课题类型主要有理论研究型、应用型和工程设计型三类。理论研究型毕业设计属于分析仿真研究范畴,其领域包括现代通信、信息技术、电子技术、电子商务等新技术所涉及的最新理论、系统设备部件设计方面的研究、数学模型的建立以及软件仿真与技术分析等。应用型课题包括软件开发型和硬件开发型。软件开发型毕业设计项目属软件技术范畴,其领域包括通信技术、信息技术、电子商务、数据库等所涉及的应用软件及系统软件、协议、信令、网站、cai课件的开发等;硬件开发型毕业设计项目属电路设计开发范畴,其领域包括实现数据、语音、图像等业务所涉及的信号处理、传输等技术所应用的电路部分、设备部件、控制电路和实验板开发等。工程设计型毕业设计项目属系统方案设计范畴,其领域包括数据、语音、图像等业务的传输网络设计和优化、各种通信方式的组网技术、电子商务系统的构建与组织等。

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关键词:计算机组成原理;实践教学;教学改革;课程实验

作者简介:袁春风,女,教授,研究方向为Web信息检索与本文挖掘、多媒体文档处理、计算机体系结构;张泽生,男,高工,研究方向为计算机体系结构、嵌入式系统;蔡晓燕,女,工程师,研究方向为微电子技术、嵌入式系统;杨若瑜,女,副教授,研究方向为图形图像处理;王帅,男,讲师,研究方向为计算机体系结构、嵌入式系统。

1 计算机组成原理实践教学改革的必要性

计算机组成原理是计算机专业最重要的核心基础课之一,在整个计算机专业教学中起着重要的承上启下的作用。该课程对于学生完整地理解计算机系统的层次结构,系统地建立计算机整机概念,培养学生对计算机系统的分析、应用、设计及开发能力,都具有非常重要的作用。

从国内高校计算机组成原理课程的教学情况来看,大部分高校都把它当成一门纯硬件课程进行介绍,最多加入一些汇编程序设计方面的内容。对于课程的实验内容,大多数高校还是停留在验证性实验阶段,这样的教学理念和实验内容,没有让学生参与和经历从高级语言程序到机器代码、从机器代码到机器结构的转换过程,也没有让学生针对一个给定的指令系统,分析设计出实现该指令系统的计算机基本部件和

完整框架结构,因而,很难使学生能够真正了解计算机系统的工作原理和硬件系统结构,实验手段和教学内容与现代计算机技术的发展水平和实际情况脱节,与国外一流大学相比有很大差距,因此,迫切需要进行教学内容和教学模式的改革探索,特别是实践环节的教学改革。

2 国外一流大学相关课程及其实验情况

为了更好地规划相关课程的课程体系和教学内容,改革现有的实践教学模式和教学内容,我们对美国几所一流大学计算机专业相关课程的实验情况进行了跟踪调查。表1给出了对MIT、UC-Berkeley、Stanford大学、CMU这四所大学相关课程的实验情况总结。这些信息源自这些大学相关课程的最新课程网站[1-7]。

表1 美国部分大学计算机专业相关课程实验教学基本情况

从表1可以看出,这些学校开设的相关课程都只要求选课学生具有C语言或同类编程语言的程序设计基础,能熟练使用计算机即可。MIT的相关课程更偏重于硬件底层,UC-Berkeley的次之,而Stanford和CMU的类似,主要从程序员角度介绍计算机系统,更偏向于系统软件层面。

MIT的相关课程“Computation Structures” 同时面向EE和CS两个专业开设;其实验教学模式是通过各类模拟器实现从门电路特性、汇编、处理器到I/O等偏硬件层面上的分析和设计实验。

UC-Berkeley的相关课程从2011年开始有比较大的改变,原先的课程名称为“Machine Structure”,现在改为“Great Ideas in Computer Architecture”;所用教材除了原先使用的一本关于C语言和一本关于计算机组成与设计方面的以外,还将一本关于数据中心计算机系统的教材增加为课后阅读材料;涉及的实验项目也有非常大的改变,原先的14个实验主要分五类:C语言编程实验、汇编程序设计实验、流水线CPU等硬件逻辑电路设计实验、Cache和虚存的模拟实验、多核多线程编程实验,改进后的课程实验增加了云计算平台上的数据级并行编程(MapReduce)和多线程编程(OpenMP)实验等,让学生通过实验体验不同粒度下的并行处理技术。

Stanford大学和CMU的相关课程所用教材一样,实验内容也差不多,通过一组精心设计的C语言编程实验,使学生能够更好地了解高级语言程序转换为机器代码的过程,深刻理解底层机器的系统结构(包括指令格式、数据表示、寄存器组织、Cache结构、虚存空间的映射等),提高编制高效程序和调试程序的能力,并为后续的体系结构、编译技术、操作系统等课程打下良好的基础。

通过对MIT、UC-Berkeley、Stanford大学和CMU等多个美国一流大学在相关课程方面教学情况的跟踪,我们发现,除MIT由于CS和EE一起开课而使课程内容较偏底层硬件外,其他三所学校相关课程的教学内容和实验内容基本类似,其教学理念和教学思路也非常相似,基本上都是按照“C语言程序汇编语言程序机器目标代码处理器结构”为主线组织内容,都是站在计算机系统的高度来阐述计算机硬件系统的结构和设计思想,以程序员的角度来认识计算机系统,强调软件与硬件的关联,使学生能很好地在高级语言程序、汇编语言程序、机器指令代码和机器结构之间建立相互的对应转换关系,以建立对计算机系统的整体认识。特别是这些大学相关课程的实验内容都和课堂教学内容完全一致,课堂所学内容就是学生需要动手实践的内容,在考核中实验和大作业占有50%~60%的分值,由此可见,国外一流大学对本课程的实践教学环节是非常重视的。

通过对上述几个大学相关课程的跟踪调查,我们还发现,虽然它们的相应后继课程名称不同,但课程的实验内容类似,都要求用硬件描述语言在FPGA上进行流水线处理器设计等实验,而且基本上以RISC处理器的典型四段或五段流水线CPU设计为目标。这方面的实验,对EE和CE的学生是必须做的,而对于CS的学生,有些学校则没有要求必须做。

3 实践教学存在的问题

目前,国内已经有一些高校的计算机组成原理或同类课程通过借鉴国外一流大学的先进做法,在教学内容和教学模式等方面正在进行改革,取得了较好的教学效果。但是,绝大多数高校基本上还是沿用传统的教学理念,教学内容还停留在对计算机硬件系统的基本构成和基本设计原理性介绍方面,既不像国外EE或CE专业开设的类似“数字系统设计”那样的硬件设计课程,能够让学生真正了解如何用硬件描述语言通过FPGA来设计现代计算机硬件系统;也不像UC-Berkeley的CS专业开设的“Machine Structure”那样介于软、硬件之间的课程,能够让学生深刻理解程序如何转换为机器代码并在硬件上执行的过程;更不像Stanford大学和CMU的CS专业开设的COS和ICS两门课程那样,能够让学生从程序员角度理解计算机系统底层的关于硬件结构和系统软件的重要概念及其相互关联。因此,目前大多数高校的“计算机组成原理”课程的教学,既没能达到培养学生利用现代化工具进行实际硬件设计的能力,也没有让学生学会运用机器底层硬件和系统结构知识来开发高效软件和调试程序,更没有通过该课程让学生建立起计算机软、硬件系统的整体概念。特别在实践教学方面,与国外同类课程相比更是相差甚远。

与国外一流大学相比,国内高校的计算机组成原理实践教学普遍存在以下几个方面的问题。

1) 各专业的实验要求没有区分。

国内绝大多数高校都会把计算机组成原理课程作为计算机所有相关专业的必修课,但实际上对于不同专业,其教学目标和实验要求是不同的。国内本科计算机相关专业设置名目繁多,不同的学校相差很大,有的学校只有计算机科学与技术一个专业,有的学校还有软件工程、计算机工程专业,还有一些学校甚至还有信息安全、信息工程、计算机应用、物联网等专业。很明显,不同专业的培养目标是不同的,因而,对于计算机组成原理的实验要求也是不同的。目前,国内该课程的实验大部分是功能部件的验证性实验和微程序设计实验,有些学校会有汇编程序设计实验,也有学校不做实验,还有少数学校采用EDA方式进行CPU设计等实验。但是,绝大多数学校选择实验内容和实验方式时,并没有考虑到不同专业的不同要求。

2) 和课堂教学内容不能很好配合。

由于传统的计算机组成原理实验系统和实验设备是由公司或其他单位开发的,无法自主确定实验模式和实验内容,因而,很容易造成实验内容和课堂教学内容不能很好配合的问题,造成实验效率低下,并且不能很好地起到巩固课堂教学的目的。

3) 实验内容缺乏系统性和先进性。

传统的验证性实验通常是在部件级进行验证实验,通过插拔连线、拨动开关、编制微程序等方式与实验系统进行交互,因而无法构建一个完整的计算机硬件系统的综合设计实验。此外,绝大多数高校在该课程教学中没有软件编程实验和Cache、虚存等相关模拟实验。

4) 实验平台和实验手段落后。

没有采用现代化的EDA工具软件和CPLD/ FPGA实验平台,更没有像国外大学那样,利用各种模拟器、云计算平台、仿真系统,以及各种编程开发工具来进行实验,导致学生缺乏利用先进工具和平台进行学术研究和项目开发的能力。

5) 实验过程管理和考核机制不完善。

国内实验系列教师普遍缺乏,而助教制度又极其不完善,不像美国大学那样,每门课可以配备7、8个,甚至十几个领助研费的助教,因而在实验过程管理上很不完善,特别是实验的检查、考核和反馈等很难做到像美国大学那样到位,这也大大影响实验教学的效果。

4 实践教学改革和成效

针对目前计算机组成原理实践教学存在的问题,我们在对美国一流大学相关课程实验情况的考察研究基础上,提出了相应的改革思路和实践教学方案,并在近年来的教学过程中,逐步进行了探索实践。

目前,我系开设的相关课程是计算机组成与系统结构和专门的计算机组成实验课程,与国内大多数高校开设的计算机组成原理相比,我们强化了流水线CPU设计方面的内容。其先行课程除了C和C++程序设计课程以外,还有数字逻辑电路及其专门的实验课程,学生会在这两门课程中学会EDA设计的基本方法,并具有简单数字系统设计的基本能力。而计算机组成原理方面的实验实际上包含了国外类似于数字系统设计课程中的一些实验。

根据本课程内容抽象、概念枯燥,以及实践性强的特点,我们采用了编程实验、硬件设计实验和创新实验三阶段递进式的创新型实验教学方案。为了保证对实验过程的严格管理和加强对学生的指导,我系每年专门招收7~10名硕士研究生组成实验辅导小组,在每年暑假由实验指导小组的老师先对他们进行培训,然后他们再在实验过程中辅导学生,并对实验结果进行检查。

编程实验是在进行理论课教学的同时要求学生完成的一组实验。通过编程实验使学生能从程序员角度深刻理解教学内容中比较抽象的一些概念和知识,例如,机器代码的表示、高级语言源程序与机器代码的对应关系、数据的表示和运算、访存异常(存储保护错)、运算结果溢出、大端/小端方式、对齐存放、Cache结构和程序访问局部性的关系、虚存地址空间的构成、静态数据区和堆区/栈区的区别、系统性能评测方法等,使得课程内容对学生来说不再是抽象、枯燥的概念,而是能够通过对程序的调试跟踪,以及对程序运行结果的分析,将这些抽象的概念变成容易理解的看得见的具体数据。这样,不仅有助于学生对教学内容的深刻理解,而且培养了学生学习本课程的兴趣,增强了学生的编程动手能力,特别是将底层机器级概念运用到编程设计和调试中,这对于提高学生编写正确、高效的程序和增强程序调试能力,是非常有帮助的。同时,也让他们了解到将来即使不从事计算机硬件设计工作,本课程学到的知识和培养的专业意识在今后的软件开发或计算机科学研究工作中也是非常有用的。

硬件设计实验是在理论课程结束后的一个学期专门开设的计算机组成实验课。要求学生用硬件描述语言在FPGA板上进行硬件设计,并最终实现一个实际的流水线CPU。由于在课堂教学内容中加大了对CPU设计、特别是流水线CPU设计的力度,使学生打下了很好的理论和技术基础。将实验内容与课堂教学完全结合起来后,改变了原先课堂教学和实验教学内容脱节的现象,因此,除了实验教材外,课堂教学的教材本身也成为了实验教材的延伸。为了加强对学生的计算机系统尤其是CPU设计能力的培养,我们提出并进行了“以流水线CPU设计为核心”的高起点创新性实验教学改革,采用“基于硬件描述语言和FPGA,以功能部件设计为先导,单周期CPU和多周期CPU设计为过渡,最终实现流水线CPU”的实验教学方法。学生通过亲自体验从设计、实现到验证的整个过程,大大加深了他们对课程内容的理解,不仅掌握了CPU设计的理论知识,也深刻理解了整个计算机系统的设计思想和方法,并使所学知识转化成了运用知识的能力,同时还培养了部分学生对计算机硬件设计的兴趣和信心。

创新实验课是在相关课程结束后对少数对计算机底层软/硬件设计特别有兴趣的学生开设的开放性实践教学活动。我们意识到,国家迫切需要一批能掌握先进的CPU和系统软件等计算机核心技术的尖端人才,这是高校计算机人才培养的重要任务之一。基于本课程在计算机系统中的重要核心地位和在计算机人才培养中应起的作用,我们提供了相关的创新实验室,为这些学生提供全方位的实验支持。学生可以自主选择创新项目,实验室提供相应的实验平台和条件,并配备指导教师或研究生助教进行全程指导。目前已经有4、5个创新团队完成了相应的创新实验项目,其中包含了江苏省级重点和南京大学重点创新项目,还有一个团队设计实现了一个与MIPS32 2.62兼容的82条指令的五级流水线CPU。参加创新实验项目的绝大多数成员都被保送进了中科院、北大等国内一流大学和科研院所,也有一些同学得到了美国著名大学的青睐,选择出国继续深造。

5 结语

计算机组成原理课程的地位和特点决定了在该课程教学过程中加强实践环节的重要性。国外一流大学都非常注重该课程的实验教学,实验内容和手段不断更新,而且特别注重对实验过程的管理和对实验成绩评定的公平性。近年来,国内一些大学也开始对该课程的实验手段和实验内容进行改革,取得了一定的

成效。但是,大部分高校还在采用传统的实验模式与国外一流大学相比差距较大。

我系在本课程的实践教学方面进行了一些有益的探索,实践证明,采用新的实验内容和实验手段,对于学生全面掌握课程内容、培养分析问题和解决问题的能力、增强实践动手能力、提高科技创新意识等各方面都是非常有用的。由于我们实验改革时间不长,只是处于探索阶段,因此,实验内容和实验模式还很不完善,特别是编程实验内容,还有很多典型问题可以设计让学生进行编程体验,实验管理中也还存在很多问题需要解决,包括如何合理评定实验成绩,如何防止抄袭等。此外,如何规划衔接好上下游课程之间的实验内容也是今后需要重点考虑的问题。

参考文献:

[1] MIT. Computation Structures [EB/OL]. [Spring 2011]. 6004.csail.mit.edu/.

[2] UC Berkeley. Machine Structures[EB/OL]. [Spring 2011]. inst.eecs.berkeley.edu/~cs61c/sp11/.

[3] UC Berkeley. Components and Design Techniques for Digital System[EB/OL]. [Spring 2011]. inst.eecs.berkeley. edu/~cs150/sp11/.

[4] Stanford University. Computer Organization and Systems[EB/OL]. [Spring 2011]. stanford.edu/class/ cs107/.

[5] Stanford University. Digital Systems II[EB/OL]. [Winter 2010]. stanford.edu/class/ee108b/.

[6] CMU. Introduction to Computer Systems[EB/OL]. [Summer 2011]. cs.cmu.edu/~213/.

[7] CMU. Introduction to Computer Architecture[EB/OL]. [Spring 2011]. ece.cmu.edu/~ece447/.

Teaching Reform of the Principle of Computer Organization Lab Course

YUAN Chunfeng, ZHANG Zesheng, CAI Xiaoyan, YANG Ruoyu, WANG Shuai

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中图分类号:G642 文献标识码:A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.051

Research on the Model of Order-oriented Cultivated Talents Based on Mainstream Programming Language

XU Leijian, YaNG Chen, waNG Binsheng

(Software College, Dalian University of Foreign Language, Liaoning, Dalian 116044, China)

【Abstract】with the continuous development of the society, the model of order-oriented cultivated talents has been extensively applied to various sectors. In addition, with the expansion and development of software and outsourcing industry, the demand for It practitioners remains stubbornly high, which leads to the rushing growth that students choose It profession or the majors related at universities, thus, resulting in the problems that considerable talents do not meet the demand of enterprises. as a result, it is essential to promote the cooperation between schools and enterprises and maximize the use of talents by boosting the model of order-oriented cultivating. this article will have a discussion and analysis aiming at order-oriented talents cultivating and the developing demand for software industry combined with mainstream programming language currently, to realize the more completed model of order-oriented talents cultivating between software industry and institutions.

【Key words】Order-oriented; Talents cultivation; Institution-enterprise cooperation; Programming language

1 “订单式”人才培养模式的特征与意义

1.1 “订单式”人才培养模式的特征

所谓“订单式”人才培养模式,是指针对用人单位的需求,与用人单位协商共同制定人才培养方案,签订学生就业合同(即“订单”),并在师资、技术、设备等办学条件方面进行全面合作,在学校、用人单位两个教学地点进行教学,学生毕业后直接到用人单位就业的人才培养模[1]。该模式可以在一定程度上解决学生在校学习的职业针对性、技术应用性以及就业岗前培训的问题,是我国当前市场经济条件下企事业人力资源开发的优良选择。

“订单式”人才培养的根本是通过校企合作突破学校教学只停留在浅层次书本理论的人才培养阶段,对教学进一步深化、推进高校教育改革。在大量调研和企业反馈信息的基础上,明确岗位目标与技能要求,与用人单位共同完成人才培养计划,构建全程式、全面合作的人才培养模式。依托行业,发展专业,在高校教育领域以差异化竞争的定位,明确本专业的发展方向。以“面向市场,特色鲜明,培养精英,服务社会”为教学指导思想,培养具有高品德、高素质、精专业、重实践,富有创新、进取精神,身心健康,品位高雅,符合市场需求的高技能性人才。进行“订单式”人才培养模式的探索,符合教育部高等教育的办学思想,是校企合作的双赢模[2]。

大力推进高校教学改革,坚持以市场需求为导向,坚持为区域经济服务的办学思路,各大高校加强了教学制度化改革,学习和借鉴国内外先进的职业教育理念和办学经验,建立以胜任岗位要求为出发点的办学体系。以服务为宗旨,以就业为导向,积极推行订单式人才培养,走“产、学”一体化的发展道路,切实深化教育改革,是高校教育发展的方向。校企合作、订单培养有利于做到专业设置与企业需求相协调、技能训练与岗位要求相协调、培养目标与用人要求相协调,校企合作、订单培养已成为高校教育人才培养的新途径和新模式。

1.2 开展“订单式”人才培养的优势及必要性

判断一所高等院校的教育教学是否成功,主要是看学校所设置的专业能否适应经济的飞速发展以及是否以市场的普遍需求为主导方向,培养出理论基础扎实,实践能力突出,能够学以致用,在未来的工作岗位上能为企业和社会做杰出贡献的优秀毕业生。而如今被各大高校和企业所大力推行和倡导的“订单式”人才培养计划,就是本着校企合作的原则,在学生在校期间为毕业即就业的目标创造良好环境,学校与企业双方共同培养符合企业个性化需求的专业人[3]。这样不仅企业节约了对应届毕业生再培训的成本和时间,学校也培养出了一批具有扎实的理论基础,并能与实践相结合的应用型人才,成为未来企业发展的人才基地。结合图1可以看出,“订单式”人才培养模式针对性较强,可以为企业节约大量培训时间,同时也相对节约企业的成本。对于学生而言,在掌握专业技能的同时,拓宽了就业渠道,对于毕业后的工作有很大保障。

对于当代大学生,“订单式”人才培养,是一种理想的人才培养方式。

2 当代主流编程语言的特点与应用

IT行业经历了数十年的发展,各种编程语言也历经了多次的变革与更替。从初期的Pascal,到曾经主导世界的C,再到如今风光无限的Java、C#,以及逐渐完善的PHP。软件行业的发展,也带动了编程语言的更替。下面,对当前五种主流的编程语言(C,C++,C#,PHP,Java)进行深入的对比分析。

C语言是一种计算机程序设计语言。它既具有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。它可以作为工作系统设计语言,编写系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此,它的应用范围广泛,不仅仅是在软件开发上,而且各类科研都需要用到C语言,具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。

C++是应用最广泛、成熟、强大、复杂、流行的程序设计语言。目前正在使用的Windows或Linux操作系统的大部分内容均出自C++的程序员之手,C++非常强大近乎无所不能,而C++代码经过编译后将成为计算机的二进制代码的可执行程序,所以在兼容性、性能上均为优秀。当今如果你学习C++,再配合 WIN32SDK、MFC或是.NET CLR,绝对是开发桌面程序的首选语言。

C#是新兴、易学、强大的程序设计语言,它更像Java完全面向对象,开发与运行都在.NET Framework环境中。使用微软强大的Visual Studio集成开发环境,这是快速开发Windows平台桌面应用程序的最好选择。不过C#编译后的程序如Java一样是中间语言,运行程序的计算机需要安装.NET Framework运行环境,不算大也不算小。但在微软的.NET推出多年后的今天,它还没有较好的普及开,可能对你的程序传播会有一定影响。同时C#也可以开发 的动态网页程序,这是曾经风火多年的 ASP的替代产品。

PHP是目前一种很受欢迎的编程语言。几乎你现在看到的像是门户网站、博客、论坛它们除去华丽的外表外,网页内部的程序与数据处理都离不开动态网页技术,而 PHP 正是目前最流行、强大、稳健的动态网页开发脚本语言。它的语言风格类似C、Perl,可以集成在 HTML网页代码只中,也遵循面向对象,并且易于学习。其实 PHP 还可以开发桌面应用程序,不过因为它的优秀,已主要作为了动态网页开发语言。如果你要学习开发 Web 应用程序,PHP绝对是你的首个选择。

Java是目前最炙手可热的编程语言,它是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象程序设计语言。近些年来非常流行且稳定,未来生命周期较长。语言风格较为接近C++与C#,而最为人熟知的便是跨平台性。Java的跨平台性已得到了广泛的认可,在计算机的各种平台、操作系统,以及手机、移动设备、智能卡、消费家电均已迈入成熟的生产化。而国内的Java人才需求前景目前也是大好。

3 主流编程语言的“订单式”人才培养模式规划

作为企业产品的最终生产者,软件开发人员有着不可替代的作用。而不同的企业,对于人才的需求也各不相同,各个学校对于人才的培养也有着自己独特的教学模式。为达到校企共赢的最终目标,给出如下整体规划。

3.1 确立合适企业,做好市场调研

“订单式”人才培养,是为了适应企业的市场需求,培养在校生使之成为符合企业整体要求的综合型人才。重点就是要让企业参与到学校的教育教学中来,只有让企业直接参与人才的培养,才能培养出最适合企业需求的人才。目前,许多国际和国内知名企业,都在开展以校企合作为基础的“订单式”人才培养计划。例如,微软中国、联想集团、长城宽带等等,都在为各个不同领域的不同学校提供相应的培养计划。因此,做好市场的前期调研,选择合适的优秀企业作为校企合作伙伴,是整个“订单式”人才培养计划成功的基础。

3.2 根据学生兴趣,公开选拔订单班学员

学校根据企业不同的人才技能需求,开设适合不同学生的“订单式”人才班。学生可以根据自己的兴趣爱好,自由选择适合自己的订单班。学校应采取公开、公平、公正的原则,与企业进行综合、全面的生源选拔,最终确定“订单式”人才班的学员组成。针对开发人员的选拔,一般需要符合如下基本要求:

(1)掌握一定的计算机相关知识,对软件编程开发有浓厚兴趣。

(2)初步具备逻辑思维能力,对于基本算法有相应了解。

(3)明确自己的职业目标,并有良好的诚信品质。

(4)通过学校以及企业的笔试、面试选拔。

3.3 构建新的课程体系,完善“订单式”人才培养模式

根据市场和企业的需求,学生在完成基本课程的同时,需要根据企业的要求,将课程结构,内容衔接等方面进行推敲。举例来说,世界知名企业英特尔公司的校企合作项目,针对嵌入式开发培养专业人才,并对在校学生提供基础课程的教学,提供相应的设备,统一设置相应的课程。整体模式适合各个校企合作组织进行学习。结合上述五种主流编程语言(C,C++,C#,PHP,Java),列出主要核心的课程:

(1)C语言方向:一般应用于嵌入式开发领域,一般院校会开设:C语言程序设计,Linux下的C编程,计算机组成原理,汇编语言,操作系统概论等。

(2)C++方向需要的学习单元包括:过程化语言基础,面向对象程序设计,算法模板和STL库,数据库知识,Windows多线程技术等。

(3)C#方向:C#程序设计,入门,高级等(根据不同方向选择较开放)。

(4)PHP方向:HTML,CSS,PHP基础语法,数据库知识,后台设计框架等。

(5)Java方向:Java程序设计,数据库,HTML,Struts,Spring ,Hibernate的整合开发等。

4 “订单式”人才培养需注意的问题

校企合作要以共同提高学生的综合素质为基本目标,能够使毕业生更好的融入社会和企业之中。其中,一定要注重学生的自由选择以及对未来的职业诉求,增强在校大学生对个人发展目标的认同感。企业的合理选择以及课程的合理安排都是能否成功培养出合格人才的关键因素。校企合作协议的签订以及个人工作意向的签订都是十分重要的。因为学生在毕业之时无法满足企业的需求或者自己为了更好的发展想从事其它行业,这样的学生会面临艰难的选择,一方面有着协议的约束,一方面是自己认为更好的选择,而企业也会承受不必要的负担。因此,无论是学校、在校学生还是企业,都应该对人才培养各阶段签订的协议进行认真研究,避免由于疏忽而影响整个“订单式”人才培养计划,把毁约性降到最低。

5 结束语

“订单式”人才培养模式符合企业的用人需求,为企业节约了成本,所以在校企合作的过程中,企业非常关注人才培养的过程和质量,与学校合作的主动性、积极性更高。在IT产业技术不断发展的今天,开展“订单式”教学符合职业教育规律,能够有效地缓解就业压力。校企合作对学校的学科建设也有着积极的推进作用,使学校与企业真正做到零距离接触,实现毕业即就业的最终目标。因此,“订单式”人才培养模式是当代教育不可或缺的一条实践之路。

参考文献:

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目前,国内大多数高校的计算机相关专业以及相关的职业培训学校都开设了基于Java的Web程序设计系列课程,课程包括从入门的Servlet和JSP到更高级的Java EE程序设计。各IT企业对Web类开发人员的专业素质和技能都有较高要求,这就要求高校培养的学生既有夯实的理论基础,又具有一定的开发经验与实践技能。但是,目前高校培养的学生还不能很好的满足企业的要求。

 

一、存在的问题

 

虽然Java Web类课程也在不断的改革,但目前还是存在着不足:一是在传统的课堂教学模式下,教师在课堂上以课件为蓝本说教式的教学,学生被动的接受知识,没有发挥学生的主观能动性,导致学习效果不佳;二是学生光学习了程序设计的基础知识,但缺乏编程能力训练,无法独立设计与开发应用程序,工程能力不强;三是由于教材的滞后性,学生没有学习和掌握目前主流的开发技术,难以达到企业的用人要求;四是一些计算机相关专业(比如:信息安全、物联网等)的Java Web课的学习内容与计算机和软件专业的对应课程的内容完全一样,没有体现出专业之间的差异,学生不知道如何将信息安全的技术在Java Web程序中应用。如果能解决好这个问题,不仅有利于学生掌握Java Web开发的技能,而且能让学生更加深刻的理解信息安全技术的实践与应用。

 

针对上述问题,结合笔者这几年给信息安全专业讲授Java Web课程总结的一些经验,提出了一些针对信息安全专业的Java Web课程的教学改革探索,希望能找到更符合信息安全专业要求的Java Web课程教学内容、方式和方法,以培养更加符合专业培养目标和社会需求的学生。

 

二、教学与实践内容改革探索

 

Java Web程序设计系列课程的基础是Java,所以在课程体系的设置方面要突出Java课程的重要性,加大Java课程的教学量,并且在Java课程的教学内容中要加入JDK中的Java Security包的内容,重点讲解Java Security API的架构与应用,这是在后续的Java Web课程中引入安全内容的基础。课程的教学与实践内容改革主要有以下几个部分。

 

1.更新Servlet和JSP的最新版本内容。Servlet是Java Web的基础,随着Java EE版本的更新,最新的Servlet版本已经是3.x,而目前大部分教材还在讲授Servlet 2.x版本的内容。新版本的Servlet在前一版本(Servlet 2.5)的基础上提供了若干新特性用于简化Web应用的开发和部署,这些新的特性包括支持异步处理、支持注解以及可插性等。新的版本必将为Java Web开发提供更好的支持与应用,所以我们讲授的内容也必须随着技术的发展而进行更新,否则会导致学生未学到最新的知识和技术,会和用人单位的需求脱节。

 

2.设计贯穿全课程的教学项目。引入基于项目驱动的教学内容改革是近年来编程类课程改革的主要方式之一,通过实践证明这种方式也具有不错的效果。与其他编程课程的项目驱动教学不同的是,我们的教学项目按照以下几个要求来设计:①教学项目要按照工程项目的完整流程来进行设计。教学项目不再是按章节设计的程序案例,而是一个实际应用项目贯穿到教学的全过程。项目按照软件开发的基本流程,包含了分析、设计、实现、测试和部署等几个环节,这些环节的内容与教学内容的各个章节对应。按照教学章节讲授了编程知识后,应用编程知识开发实现项目的某项功能,随着教学内容的不断深入,围绕项目开发的功能越来越多,也越来越复杂。在教学结束时,教学项目也就形成了一个相对完整并具有实用性的项目。学生在此过程中也了解到了所学的知识是如何应用的。同时,具体的应用项目让学生不再觉得所学的知识是抽象的,也能触发学生的学习兴趣,引导学生主动学习与实践。②教学项目中应用信息安全技术,符合专业培养目标。针对信息安全专业的培养目标,结合信息安全技术在Web系统中的应用,在教学项目的设计中加入信息安全技术的应用,将学生所学的信息安全专业课知识与本课程的编程开发结合起来,体现信息安全专业知识的应用。比如:学生在密码学课程学习了散列算法,知道了用散列算法计算一串数据的散列值,以用于对数据进行完整性校验。在Web系统应用中,还可以用散列算法计算用户密码的散列码,用散列码替换明文密码能在一定程度上增加密码的安全性。其他的信息安全技术比如:防范SQL注入攻击、基于角色的用户权限控制等,都能在Web项目中得到应用。在教学项目中加入这些技术的实现案例有助于信息安全专业学生理解与掌握相关的知识与应用。表1为教学项目中设计的信息安全局技术应用功能。③教学项目中应用主流技术与框架。由于学生是初学者,所以课堂教学讲授的都是基础知识,比如:Java Web开发基本原理、编程语言基础等,缺乏主流的框架技术的学习与应用。虽然在现阶段学生学习框架技术还有一定的难度,但是一定要在教学项目中加入这些框架技术的应用,并且要将框架技术与课本上的知识进行对应,通过理解基础知识来理解框架技术的应用,这样的教学项目才与实际应用项目更类似,更有利于学生掌握实际应用的开发知识与技能。

 

三、教学方式方法改革探索

 

传统的课堂教学方式对于编程类课程而言,存在的不足之处是:学生光学习了理论知识,但没有训练到学生的实践能力,所以本课程在教学方式方法的主要改进方向就是要加强学生的设计与开发能力的训练,最终考察学生对本课程的学习情况,使学生能否独立完成Web系统的设计与开发。

 

1.项目驱动式现场教学。在课堂教学中就要以教学项目为导向,充分发挥项目式教学方法的作用,充分利用多媒体设备组织教学,采用在实验室机房进行项目式现场教学,将学生推到课堂教学的主置上,在教师引导下师生一起完成教学项目中相关功能的设计与开发工作,让学生享受到学习的乐趣,分享学习成果,实现教与学的共同推进。

 

2.分组学习与讨论机制。以8~10为限将学生分组,每组由基础较好的学生或助教担任组长。每2~3次课后布置一个题目交由小组下去完成,完成的方式有查阅资料、讨论、设计与开发等,完成后由小组统一提交,并安排小组人员在课堂上讲述题目的完成情况,包括资料汇总、设计方案、程序演示与解答等。这种分组完成题目、课堂答题的方式有利于学生团队精神的培养,也有利于学生表述能力的培养。

 

3.利用过程化考试平台实施过程化考核。传统的考核方式是“期中考试+期末考试”,这样的考试时间安排往往使得学生放松平时的学习,而在考试之前进行突击复习。这种方式也不利于教师及时掌握学生的学习状况。采用过程化考核机制就是把对知识点考核分散到教学过程中,每2~3周安排一次考试,考核这段时间学习的知识点,及时把握学生的学习状况。过程化考试以考核学生的实践能力为主,为了更好的实施过程化考核机制,本课程设计开发了过程化考试平台,考试平台为学生提供了模拟开发环境,学生在此环境中构架编程项目、编写、调试、运行程序代码,最终由系统对学生提交的项目文件进行自动化评分,保证评分的公平性和高效性。过程化考试平台的应用,将考试分散到平时教学过程中,让学生掌握每个章节的知识点与对应的编程技术;同时,过程化考试平台提供了一个实践编程环境,直接考查学生编写程序的能力,能有效加强对学生编程能力的培养与考核。

 

四、结语

 

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2.主任(副主任)应具同级副职任职2年以上或下级岗位任职5年以上的工作经历。

3.应具有相关专业中级以上专业技术职务任职资格。

(二)知识要求:

1.熟悉党和国家有关科学技术工作的方针、政策、法律、法规。掌握烟草专卖法、专利法、技术合同法及标准化法等法律法规。熟悉有关保密法规。熟悉本系统生产经营环节及统计分析的基本知识。

2.了解烟草业务流程、标准化、安全技术、计算机、专利、技术经济分析及技术行政管理等知识。了解国内外烟草行业科学技术进步现状及发展趋势。

(三)能力要求:

1.理解判断能力:能准确理解、执行党和国家的方针、政策及上级指示精神。能对北京烟草信息化发展方向提出分析判断性意见。

2.组织协调能力:能组织本部门人员共同参与业务工作。能协调与有关部门和单位的工作关系。

3.语言文字能力:具有草拟、审核指导性文件、专题调研报告 和技术论文的能力。具有较强的口头表达能力。

(四)素质要求:

1.具有较强的敬业精神和责任心,工作细致认真,能承受很大的工作压力。

篇(9)

计算机软件在开发、使用的过程中需要经过编程开发、编码架构形成等一系列环节,计算机编码程序上的漏洞就会给不法分子带来可乘之机,进而给用户信息带来风险。因此软件开发需要在相应的规范化的工作标准上进行,从而防止非法人员通过不正规途径窃取信息,降低使用者信息丢失和数据受损等一系列风险。在现阶段,随着手机APP的使用越来越普及,其安全性也引起了人们的充分关注,因此在软件开发过程中,数据安全的保障范围也要扩大到手机等移动端领域上。

1.2计算机病毒的入侵

计算机网络具有多元化的特点,也就是在信息的产生、传播、利用的过程中,可能会在某一个环节受到计算机病毒的攻击,从而对计算机系统的整体性能造成一定的影响。不同的国家有不同的网络法律法规,国外不法分子往往通过翻越网络墙将网络病毒植入其他国家。再者,由于缺乏网络监管部门的监督管理,计算机软件会受到各类病毒的侵害,严重危害网络环境。网络病毒由于其传播速度非常快,带来的影响也是很大的,产生的数据流失等一系列安全问题可能会造成严重的计算机系统应用方面的后果。

1.3黑客攻击

在网络环境的影响之下,黑客的出现打破了原有网络信息使用的平衡,其为了自身利益侵入他人的计算机会对网络的安全运行产生极大地影响。他们利用专业技术入侵个人、企业甚至是国家的计算机系统,窃取对自己有用的信息,然后进行信息贩卖以获取经济利益,因此加强网络监督管理工作刻不容缓。在网络信息共享时代,也要做好重要信息的安全保密意识提升工作。

2引起计算机网络安全问题的原因

2.1电脑病毒

电脑病毒具有多样性、潜伏性、超强的传播性,因此在电脑病毒的预防和处理的过程中,要对其传播途径加以控制。其传播途径和类型呈现多样化趋势,计算机网页、优盘等都是其传播的渠道,在其潜伏的过程中可能会对计算机系统的稳定性和安全性等造成长期的影响而不被察觉。首先,它潜入计算机系统,然后等待机会进而破坏计算机的核心系统。严重时,甚至会导致计算机系统瘫痪,使其无法正常运行.

2.2网络环境

开放的网络环境,在给人们的生活带来极大便利的同时,带来的信息安全问题也是不容忽视的。目前保障我国网络环境安全运行的方式主要有防火墙和网闸、安全认证等,使用时需要提前设定网络运行参数,然后对信息进行控制和筛选。但是在信息化和大数据飞速发展的今天,这种方法难以满足目前的防控需求,且容易受到外界大数据的冲击。我国网络环境的主要防控对象是网络黑客,而在这种条件下,黑客的“光临”日益变得频繁,所以必须要进行网络防护措施的升级改造,否则就会让我国的网络环境受到更大的冲击,再次受到外部系统的侵袭,从而造成恶性循环,对国家社会经济发展不利。

2.3欠缺合理的人才培养机制

信息技术和网络技术属于新兴技术,发展速度非常快,因此在人才培养方面需要紧跟时代的步伐。技术能力提升是网络信息安全工作的重点。在计算机高端人才培养方面,我国欠缺健全的人才发展体制,信息技术专业化发展也不完善,人才队伍的逐步壮大也需要相应的人才培养机制。在网络信息安全技术发展的过程中,计算机人才发挥了十分重要的作用,面对人才流失和发展能力不足等一系列的问题也需要加大人才培养力度,完善计算机人才管理制度,从而促进其更好地发展。

3网络信息技术安全技术管理的有效对策分析

3.1制定安全管理制度,实现一体化安全管理

为了保证计算机和相关网络的安全运行,需要大力提升网络安全运行制度的管理水平。安全管理机制工作的完善,可以使得计算机网络的运行环境得到进一步的优化。首先,政府干预和对网络运行风险的政策性控制十分重要,通过对法律法规的完善,可以使信息安全管理工作得到个人和单位的双重落实。其次,对于病毒入侵工作的重点防御,主要是通过完善安全监测、应急管理制度等工作,及时进行有效的控制,来减少安全威胁,保障日常工作的正常开展。最后,加强网络监督管理工作,以及监护系统的日常更新工作可以使计算机系统的运行效率得到大幅提升。

3.2防病毒技术在计算机中的应用

防病毒技术在计算机硬件的防护方面发挥了十分积极的作用,主要包括:病毒的预防技术、检测技术以及清除技术。在工作中可以及时对病毒进行处理,使互联网、计算机的使用更加安全。预防病毒工作主要是利用技术手段阻隔病毒传播,而在病毒的检测工作中,会对病毒进行检测和针对性的处理,防止其对软件和计算机中的信息进行破坏。同时加强防火墙的使用,滤防火墙主要是对计算机系统从经由路由器获取的数据进行过滤。

3.3加强身份验证

目前,软件登录或人工出行安全检查都需要经过严格的认证,这是对自己和他人安全的保障。加密工作是在充分考虑业务需求和设备安全的基础上隔离相关网络。在重要数据的传输过程中选择局域网络和加密通道进行传输,并且对移动终端的接入更好地执行筛选工作,从而实现安全可靠的移动终端的接入工作。另外,实体认证工作非常重要。进一步开展无线接入网与移动终端设备之间的身份认证,提高用户的身份认证和信息传输能力,也是系统稳定的保障。除此之外,数字认证工作,也是提升数据安全性的另一种方式。利用端口访问控制以及物理地址过滤等安全性防护技术,为后台工作的稳步运行及监察监测系统工作的开展奠定了技术基础。监察监测系统需要对异常操作行为进行实时记录、监控,及时发现安全隐患,并对造成安全隐患的相关数据进行安全过滤以及筛查等,以提升系统的敏感度,确保后续工作的开展。

3.4加大计算机尖端人才的培养力度

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中图分类号:TP434文献标识码:A文章编号:1672-7800(2013)006-0189-02

基金项目:黑龙江省高等教育教学改革项目(JG2201201256)

作者简介:高巍巍(1976-),女,硕士,黑龙江外国语学院信息科学系讲师,研究方向为软件工程、数据库、教学管理。

0引言

教育部于2010年颁布了我国精品课程建设的评审体系,该体系面向高职、高校本科和研究生等多个层次,涵盖了几乎所有的教学学科。精品课程建设评审体系要求各教育机构结合自身特点,规划符合自己学校办学理念和学生实际情况的精品课程教学改革方案[1]。《C语言程序设计》是计算机专业的一门重要课程,是学习计算机编程的基础课程,黑龙江外国语学院信息科学系通过多年的教学研究和教学实践,将其打造成为学院精品课程体系中的重要课程之一。

1精品课程建设思路

C语言程序设计作为计算机专业学生的专业基础课,为学生学好程序设计和编程思想的形成起着重要的作用。笔者所在院系为了响应教育部建设精品课程规划和倡导质量工程的新教学理念,组织教师总结多年的教学经验,并根据目前最新的人才需求,对《C语言程序设计》进行教学改革实践,完成精品课程的建设。

以往的C语言课程教学普遍存在如下几个问题:①教学内容复杂、难以理解,无法兼顾基础各不相同的学生;②知识体系庞大,授课学时不足;③教材建设和教师知识结构很难适应C语言的最新发展和社会对人才的要求。针对上述问题,笔者所在系(以下简称我系)根据应用型人才培养目标的定位和通过校企合作企业了解到的用人需求为依据,经过反复研究和探索,总结出一套涵盖教师队伍建设、课程内容、教材建设、教学方法和手段等方面的精品课程建设体系,该体系与学校的应用型人才培养策略和优秀教师团队建设的总体要求相对应。

根据精品课程评审体系的要求,我系首先对C语言程序设计的教学体系进行改革,不再采用照本宣科、直上直下的传统教学路线,提出了三步走的教学方式:

第一步是基础知识普及,把C语言中的所有概念按照编程思想涉及范围集中进行讲授。这部分内容大概占总学时的六分之一,目的是在进行进一步的学习之前,消除因为教育背景和知识面不同而造成的学生基础的参差不齐。教师要根据最新的技术发展和用人需求,详细介绍日后程序设计和编程开发中遇到的重点难点问题。这样做的目的是为了让学生了解C语言、喜欢C语言。所以课后习题和上机实验环节的内容要丰富而有趣,教师也要积极调动学生的学习主动性。

第二步是进阶学习阶段,这里采用项目式教学手段,用一个或多个贯穿C语言程序设计和开发整个流程的项目为主线,讲授编程思想相关的教学内容。这里要强调的是思想的形成,比如面向对象、软件工程和网络编程思想等,这些对于学生养成良好编程习惯和计算机思维都有很大的促进作用。这部分的学习是对学生编程技能的提高过程,所以教师在完成教学内容的同时,还要讲授包括软件健壮性、系统测试以及程序优化等相关软件设计和开发的重要内容。这部分的教学活动占总学时的二分之一。这个步骤中学生应成为课堂教学和实验教学的主体,让他们自己通过实践把所有教学内容都融会贯通,教师要做好答疑解惑的工作。

第三步是课程设计阶段,将学生按照知识掌握情况组合成若干小组,每个小组设计和实现一个小型软件系统。课程设计的内容要包括前两部分的知识点和重要编程技术,并要能体现系统的软件开发生命周期。这部分的教学活动占总课时的三分之一,目的在于为以后的程序设计相关课程打好理论和实践基础。这部分的教学活动应全部由学生完成,他们以小组为单位共同讨论协商包括需求、设计、开发、测试、版本控制等软件设计的各个环节。最后提交的除了具有可运行程序之外,还需要有完整的软件开发文档,这些程序和文档要在最后的课程设计评审中供所有教师和学生评价,最后打出分数,计入最终的课程评分中。《C语言程序设计》精品课程建设课程体系“三步走”示意图如图1所示。

2精品课程建设实例

教育部对精品课程的定义是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。借助现代计算机网络技术,精品课程的相关资料和方法将在网上公开和共享,实现教学资源的共享和共建。精品课程资源作为优质的教学资源,是提高教学效果和办学质量的重要基础内容。

我们认为,精品课程建设首先要有明确的定位,要符合所在学校的办学理念,适应社会的发展和科学技术的变革,并在教学实践中不断发展进步。要逐步形成一套科学完整的课程体系,包括教学内容、教学方法、教学手段和考核方式的改革。不但要有知识的教育,更要体现对学生认知能力的培养,培养他们自主创新的能力。同时通过精品课程的建设,形成一支优秀的教师队伍。还要研究如何建设和利用网络支撑环境,促进课程建设,利于通过网络共享教学资源。

2010年颁布的精品课程评审体系分为5大体系指标,若干分支指标,其中教师队伍建设和课程内容设计是最重要的指标[2]。精品课程评审体系示意图如图2所示。

2.1教师队伍建设

精品课程的核心内容就是建设一流的教师队伍、一流的教学内容和教学方法、一流的管理模式等,可见教师队伍建设是精品课程建设的重点。目前我系《C语言程序设计》教学组有教师5名,包括3名讲师、2名副教授。教学组5人均为硕士以上学位,年龄结构也是以中青年教师为主,具备知识结构快速更新的特点。任课的教师都具有国内知名学校相关专业的研究背景,并都有兼顾学术研究和技术应用的人才素质。在总结以往经验和不断探索中,我系采取了一系列有利于教师队伍建设的措施。

(1)集体备课。主要采取群策群力、以老带新的形式,组织教师进行学术调研和讨论的活动。教师之间可以畅所欲言,在介绍自己教学经验的同时把自己解决不了的问题提出来供大家讨论解决。这种传帮带的形式可以很好地帮助年轻教师适应岗位。

(2)教学研究。鼓励教学研究,年轻教师可以根据最新的教学理念自己探索和总结研究方向,把研究成果作为补充教学内容的主体。并组织年轻教师进行定期培训,不断提高他们的理论水平和授课能力。

(3)良性竞争。组织教师参加教学大赛,通过比赛发现自己的不足和他人的优点,取长补短。

(4)督导观摩。为了让年轻教师尽快地适应岗位,学院安排了由老教师组成督导观摩小组,以听课和公开课的形式指出他们的不足,帮助他们尽快成长。

(5)考察进修。安排教师参加国内外各类相关学术会议,进行卓有成效的学术和教学交流活动。通过教学交流,我系在学习国内外知名院校的教学经验之后,引入了任务驱动式教学等先进教学方式,取得了良好的教学效果。

(6)教材编写。为了让教材的内容符合我系的精品课程建设体系,组织教师编写相关的授课教材和实验指导书。

2.2课程教学内容

《C语言程序设计》课程的教学内容,是在充分考虑了学生基础、学校人才培养目标定位、社会人才需求等多个因素之后制定的。教学内容强调实践教学的重要性,让学生边学边练,以战代练,在知识学习的基础上,养成良好的程序设计习惯和思想,具体的做法如下:

(1)任务驱动教学。教学的目标明确,根据学时要求将课程分为48讲,每个阶段的学习都有一个教学目标,所有的教学内容和课堂活动都围绕这个目标展开。

(2)应用性教学。为了贯彻学院应用型人才培养的教学理念,教学内容要做到少概念和公式,多思想和技巧,把培养学生的思维能力和实践创新能力作为教学的主要目标。

(3)情境教学。教学内容要丰富有趣,可以通过创设任务情境的方式展开教学内容,激发学生的学习主动性。例如:在讲解二维数组的定义和引用时,在问题深化部分,为了讲解二维数组的应用,我们创设情景,举例如下:做一回黄蓉,帮靖哥哥填九宫图。为逃避裘千仞的追杀,靖哥哥背着黄蓉逃进瑛姑的住所,瑛姑出了一道难题,要求靖哥哥将1~9这9个数字填入九宫图中,使得横向、纵向、斜向的数字之和均为15。通过这样的问题描述,学生的兴趣马上就被调动起来,课堂活跃有序,教学效果自然会好。

(4)边学边练。教学组编写了同步训练指南,根据每个教学章节安排练习内容,分为基础训练和能力提高两种,学生可以根据自己的学习情况自主选择。同步训练的内容都是根据实际的程序设计内容和部分计算机二级题目制定,让学生在学习之后可以有一个好的复习和能力提高过程。

(5)实践教学。作为精品课程建设的重点之一,实践教学必须得到足够的重视,实践教学环节占总学时的三分之一。实践教学包括上机实验和课程设计两部分,上机实验根据我系教师参于编写的《C语言程序设计题解及实验教程》进行,共分为12个实验,每个实验分为:实验目的、重点内容提要、实验示例和实验内容4个环节。实验前,要求学生预习实验,填写分析结果;实验后,填写运行结果。避免学生上机盲目性;课程设计则是安排学生组成若干个小组,每个小组都有各种能力水平不同的学生,让他们互相学习和讨论,让落后的学生尽快赶上来。这样不仅培养了编程能力,对于团队精神和软件开发思维的形成也有很大帮助。

3结语

C语言程序设计精品课程建设中关键问题探究是建设好精品课的灵魂,有了思路,在实践中就有了一个方向,在精品课程建设中才能取得一个好的效果。随着我国新教育改革的展开,会有更多更好的精品建设思想出现,需要我们广大教育工作者好好学习和总结,真正把教学改革工作落到实处。

参考文献:

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