時間:2022-10-17 06:08:59
引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇計算機系畢業設計總結范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。
關鍵詞:計算機專業;畢業設計(論文);PDCA循環
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
畢業設計(論文)是本科生教學計劃中的重要階段,是對學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題能力的訓練與檢驗。教師在這個過程中培養學生的學習能力、適應能力、創新能力、實踐能力、頑強的意志力、責任心和科學精神;學生在這個過程中,要綜合運用所學專業知識,獨立地進行探索,獨立地解決問題,很好地提升自己各方面的素質,磨練自己的能力。同時,畢業設計(論文)也為學校提供了重要的教育教學資源和教育教學改革的重要信息。因此,畢業設計質量直接影響著畢業生的質量,也影響著就業的質量。為了保證本科畢業設計(論文)質量,我院計算機科學與技術系在工作中總結出一套行之有效的過程管理方法。
1畢業設計(論文)的組織機構及分工
在本科畢業設計(論文)階段,除了要有指導教師和學生的參與之外,還要成立專門的畢業設計(論文)領導小組和畢業設計(論文)管理小組,每個小組均設組長、副組長、組員、秘書等職。
畢業設計(論文)領導小組一般由系領導班子和主要基層干部組成,負責畢業設計(論文)工作的方向和原則性問題的把握。畢業設計(論文)管理小組成員由各教研室進行安排,在畢業設計(論文)領導小組的領導下,主要負責畢業設計(論文)工作的具體實施和管理。
基于這樣的組織機構的安排,制定出畢業設計(論文)流程如圖1所示,畢業設計(論文)領導小組、畢業設計(論文)管理小組以及指導教師和學生各司其職、同步協調,明確各個階段的具體任務,有利于畢業設計(論文)工作的順利進行。
2畢業設計(論文)的過程控制方法
畢業設計(論文)階段歷時較長,環節也比較多。如果沒有一個合理、規范的過程設計,對過程不加控制,是難以保證學生能投入很大精力進行畢業設計工作的,也難以保證畢業設計的質量。因此,在畢業設計(論文)階段引入PDCA循環使畢業設計(論文)過程逐步完善、逐步優化。
PDCA循環是一種對質量進行持續改進的方法,PDCA的具體描述如下。
P(Plan)策劃:對畢業設計(論文)整個工作進行詳細的計劃。
D(Do)實施計劃:按照計劃進行畢業設計(論文)的教學工作,并可根據實際完成情況調整計劃。
C(Check)檢查、監控、評價:一方面是對實施計劃的過程進行監控,同時通過檢查和評價來獲取一些可測量的數據。
A(Action)改進提高:通過對過程監控、檢查評價結果的分析,總結成功的經驗和失敗的教訓。并對下一輪的畢業設計(論文)提出改進意見和措施,使得畢業設計的質量得到持續的改進。
畢業設計(論文)過程中的PDCA循環如圖2所示。
3畢業設計(論文)的過程框架
在PDCA循環的基礎上,提出一些常見的畢業設計(論文)過程中的活動,并建立了一個框架,把整個畢業設計(論文)階段分為準備、開題、課題研究與實施、撰寫論文、評審準備、評審、改進與提高七個過程域,在每個過程域中有著不同的實踐,并設有檢查點或者里程碑,對各個環節中教師和學生分別有哪些活動,產生哪些文檔等進行描述,如表1所示。
這個框架從整體上看,是一個完整的PDCA循環,體現了持續改進的思想。在畢業設計(論文)的實際過程中,可以根據本框架中的實踐活動作一些剪裁,剪裁的原則就是易于操作、管理有效、執行力度高。
4結論
在計算機專業本科畢業設計(論文)中引入科學合理的過程控制,在東軟信息學院計算機系已經成功地實施多年,實踐證明,高效的管理帶來了畢業設計(論文)質量的整體提高,也為計算機專業本科人才的培養畫上了圓滿的句號。
參考文獻:
[1] 葉,彭毓. 計算機專業畢業設計環節規范化管理初探[J]. 廣東廣播電視大學學報,2004,(1).
[2] 劉健. 本科畢業設計過程管理的探索[J]. 電氣電子教學學報,2005,27(5).
關鍵詞:黨員;安排工作;活動
一、深入學習貫徹黨的十精神
1.組織學習新和黨的十精神,組織十報告和知識競賽活動。各支部開展黨員,預備黨員和積極分子的學習教育活動。
2.組織學習兩會精神。聯系實際,在學生管理和學生教育中踐行兩會精神。
3.結合院慶十周年,組織開展“我與成賢共成長”“我心中最喜愛的老師”“計算機系勵志之星”等系列活動。
二、關于黨建工作
1.做好黨支部的改選工作,認真組織,詳細策劃。
2.組織開展創先爭優活動,爭創先進黨支部,提高黨員積極分子的素質,充分發揮學生黨員和教工黨員的模范帶頭作用。
3.認真組織黨內各種教育活動,繼續開展最佳黨日活動。
4.認真做好發展黨員工作。堅持標準,保證質量。繼續完善《發展黨員細則》,堅持重黨性、重品行、重表率。
三、關于教學工作
1.(1)完成09級計算機專業的畢業設計有關工作,特別加強過程管理及規范化工作;(2)完成畢業設計總結,參加畢業設計匯報、總結會。
2.完成12-13及13-14學期有關實驗、實習教學具體工作。涉及計算機6個班多個實踐環節(不含電工中心負責的環節)。
3.(1)完成13-14學期各專業方向開課計劃核對,并落實教學安排和教材訂購;(2)做好有關課程重修、重考輔導安排。
4.(1)按學院安排做好青年教師職稱申報工作;(2)制訂2013年人才培養計劃。
5.做好12-13、13-14長學期期中考試安排及期中教學檢查、
總結工作。
6.完成10級計算機6個班畢業設計前期工作(課題組織、審題、設計分組、動員、課題分配、分組介紹,落實指導時間、地點,設計過程所需設備及器材等)。
7.做好專職職工學年度考核、學年度優秀教師推薦工作。
8.計算機系擬再尋求1~2個合作辦學企業,并繼續做好與現有公司聯合培養計算機專業人才工作。暑期擬安排學生自愿參加公司的實習,計算學分。
9.認真完成其他日常教學管理工作,嚴格執行學院有關管理制度。系主任、專業負責人抽空聽課,并及時與任課教師交流。做好系黨政協調,抓教風學風建設,努力完成學院布置的其他工作。
四、關于學風建設
1.學風建設常抓不懈。認真抓好早晚自修、課堂紀律。系領導、輔導員堅持每周一次聽課制度。杜絕考試違紀現象。
2.做好第九屆優良學風班評比工作。修改完善優良學風班評比文件。
3.做好預警工作、異動生管理工作,定期交流。
4.收集本屆學生考研學習資料。為以后的考研學生提供信息。
5.指導學習方法,鼓勵學生勤于記筆記,認真做作業,踏實完成實踐課程環節。
6.繼續執行本系《關于強化課堂紀律的通知》,任課老師每月上報學生上課考勤情況,便于及早發現問題,把不良勢頭控制在萌芽狀態。
五、以德為先,加強大學生思想政治教育
1.抓好大學生的素質教育,要重視基礎教育,人生觀教育,為大學生成才奠定良好基礎。特別重視對大一、大二低年級學生的
教育。
2.制定大學生素質教育實施辦法。
3.倡導綠色上網,建設良好舍風。重視宿舍管理工作,定期組織檢查評比。
六、培養學生的創新精神和創新能力
1.鼓勵指導學生參加社會實踐和大學生創新教育活動。培養多種能力,參與社會競爭。
2.把計算機程序大賽等競賽活動搞得更好。繼續推進參與到全國軟件設計競賽。
3.制定計算機工程系專業認識實習實施辦法。在暑假期間組織實施。
七、抓好系網站的建設
強化文化育人的功能,發揮系網站在先進文化建設中的宣傳教育功能。重視宣傳工作,及時組織相關報道。匯總本系規章制度和各種考評辦法,實現政務公開、黨務公開。
八、抓好畢業生工作
1.在我系連續3年評為就業先進集體的基礎上,再創2013年就業先進集體。爭創就業先進個人。
2.搞好畢業生愛國愛校愛系教育,搞好2013屆畢業生告別母校活動。
3.全系共同奮斗,進一步抓好畢業生的畢業率、考研率、就業率。在保持原有水平的基礎上再上新臺階。
4.重視畢業班學生的畢設指導工作,畢業答辯工作。爭取獲得省級優秀畢業論文。
九、重視學生心理健康教育
選派優秀學生擔任心理委員。堅持全系每月匯報分析制度,請學院心理咨詢師幫助分析指導。結合學院5.25心理健康月開展活動。
十、加強對系工會及共青團組織的管理和指導
要圍繞學院、系部的中心工作,結合院慶10周年,開展豐富多彩的活動,發揮學生組織的生力軍作用。組織開展1-2次學生干部培訓。
十一、組織好本系學生參加公司實訓、實習的相關工作。制訂本系實習實訓管理辦法
十二、重視教學質量,完善本系教學質量的評價
十三、重視專業建設,注重人才培養
1.為本系教職工的發展提供各種幫助。
2.教師和管理人員要具備奉獻精神,努力為學生的發展和成長貢獻自己的力量。要認真教書育人,管理育人。
3.開展“我最喜愛的老師”評比活動。
十四、安全工作常抓不懈。教工要將安全工作貫穿于日常工作
摘要:本文針對目前高等學校計算機硬件實驗教學存在的問題,提出適合本科生及研究生聯合培養的創新實驗教學體系,設計了支持基礎驗證型、綜合設計型和創新研究性實驗一體化的計算機硬件實驗平臺。
關鍵詞:教學改革;創新型人才;計算機硬件實驗
中圖分類號:G642
文獻標識碼:B
1計算機硬件實驗普遍存在的問題分析
目前,國內大多數高等院校的實驗組織模式和實驗手段主要存在以下問題:
“一人動手大家看”的“放羊式”
實驗的內容、步驟嚴格按照教材(實驗指導書)進行
實驗內容陳舊、與工程實際脫節
本科生和研究生的實驗環境分別建設
計算機學科的課程內容具有很強的交叉性和相關性。針對每門具體課程單獨設置實驗及單獨提供實驗環境,一方面很難使學生對其前導課程所完成的基礎能力做要求,同時也很難兼顧到其后續課程,各自獨立,相互間缺少有效的貫通;另一方面實驗環境重復建設,實驗資源得不到充分利用。下面以“數字邏輯”、“計算機組成原理”和“計算機系統結構”三門硬件主干課程為例說明計算機硬件實驗的現狀。
(1) “數字邏輯”是計算機專業必修的專業基礎課,目的在于掌握計算機數字電路設計和調試方法,為后續硬件課程奠定基礎。而相應的“數字邏輯實驗裝置”一般僅能用于TTL與GAL器件的實驗;有部分學校購置的實驗裝置還不能進行GAL器件的實驗。實驗一般使用小規模74系列TTL器件,通過面包板實現輸入/輸出連線,其可靠性低、元器件易損,復雜實驗受到限制,很難支持設計型實驗;許多目前流行的硬件設計方法,如采用EDA(電子設計自動化)工具的基于CPLD(復雜可編程邏輯器件)的邏輯設計等,更是因為硬件設計環境不夠而無法進行。
(2) “計算機組成原理”作為計算機專業的核心課程,目前很多大學采用類似清華大學計算機廠早期研制的實驗裝置,采用面包板和撥位開關等輸入/輸出接線,調試手段缺乏,支持的實驗內容少,對CPU設計之類的實驗沒法很好地開展。即使一些新的實驗裝置,重點仍然是支持驗證型實驗,設計型實驗的開展仍具有局限性。
(3) “計算機體系結構”作為計算機專業的高端專業課,由于缺乏實驗條件,很多學校還沒有開設實驗,少數開設實驗的學校也只能采用系統結構模擬軟件進行模擬實驗。大多數該類模擬軟件運行在UNIX平臺上,參數設置復雜、接口界面不友好,使用起來費時費力。學生只是通過課堂學習來掌握計算機體系結構的內容,缺乏對計算機體系結構的感性認識,更談不上培養學生的設計與創新性能力。
由于以上三門課程目前都只針對自己的課程內容單獨設置實驗并單獨提供實驗環境,這些相關性非常強的課程各自獨立,相互間缺少有效的貫通,不僅導致了實驗環境的重復建設,實驗資源得不到充分利用,而且也不利于學生對計算機硬件體系有一個系統的了解,更無法對本科生的課程設計、畢業設計等大型和綜合型訓練提供必要的支撐環境。
為了解決目前計算機硬件實驗教學中存在的問題,需要建立能滿足計算機專業實驗教學需求的,集實踐性、先進性、開放性、創新性為一體的先進硬件實驗教學體系,結合EDA、軟件模擬和虛擬現實等先進的實驗手段建立集基本驗證、綜合設計和創新研究為一體硬件實驗平臺,促進理論教學與實踐教學緊密結合,以適應學科發展和IT企業對高層次計算機專業人才的更高需求。
2 適應多層次人才培養需要的計算機硬件實驗體系的建立
為了構建適合本科生、研究生多層次需要的一體化的實驗教學體系,我們對國內外著名大學的課程及實驗教學大綱等做了深入的研究,主要做了以下幾個方面的研究工作:
(1) 研究計算機專業硬件課程及其實驗課程當前的設置和今后的發展趨勢;
(2) 剖析計算機專業硬件相關課程之間的銜接關系;
(3) 分析教學實驗和科研實驗的本質,發現本科階段以及研究生階段主要硬件課程教學實驗的規律。
基于以上研究工作,我們設計的計算機硬件實驗體系主要包含以下層次。
2.1系統化的計算機硬件實驗內容層次
計算機學科是目前更新換代最快的學科之一,實驗在設計時必須和實際工程結合緊密。實驗內容和手段的設計必須是以培養具有很好實踐能力和一定創新能力的本科畢業生為目標。因此,我們將每門課程實驗的內容分為以下三個層次:
基礎驗證型:主要用于驗證課程當中所講的內容,加深對課堂知識的理解,并培養學生的基本專業技能和實際操作能力。
綜合設計型:這類實驗一方面可以加強學生對相關課程的理解,更主要的是培養了學生綜合分析能力和獨立解決問題的能力。
創新研究性:這類實驗要求學生自行設計目標并進行實驗;實驗允許失敗,但是必須對失敗原因和改進設想做深入的分析和探討。這類實驗是學生早期參加科學研究的一種重要形式,主要培養學生的創新意識、創造性思維及創造性個性,使學生創新性的想象力、判斷力、思維能力和實踐能力得到提高。
這三個實驗從內容上由淺入深、由易到難,從對學生的要求上是由低到高的。其中前兩類實驗主要針對本科生設計,第三類實驗主要針對少數有余力的低年級本科生、多數畢業設計階段的本科生和所有研究生設計。
在多層次實驗教學中,教師的主要作用在于啟發學生認識實驗教學的目的和意義,組織開展實驗教學活動,引導學生研究問題,指導學生的實驗過程和認真完成各項實驗任務。在實驗教學中,教師要教育學生樹立嚴謹的科學態度,鼓勵學生勇于求異的創新意識,注意培養學生獨立解決問題的能力。
2.2計算機硬件課程層次的建立
以西安交通大學計算機學科為例,本科生和研究生的硬件相關課程體系中主干課程由“數字邏輯與數字系統”、“計算機組成原理”、“計算機體系結構”、“高性能計算機體系結構”和“計算機系統的量化研究方法”組成,其中前三門課程為本科生課程,后兩門課程為研究生課程。與主干課程相關的本科生必修課程還包括“匯編語言程序設計”、“微機原理和接口技術”、“操作系統原理”、“計算機網絡原理”、“嵌入式系統”;研究生課程包括“計算機網絡理論及應用”、“VHDL和FPGA設計”、“分布式系統”等。這些課程,特別是主干課程,不僅有較強的順序性,而且課程內容的相關性很強。圖1給出了計算機硬件主干課程的實驗層次。其中,虛線方框部分為偏軟件類型的實驗。
圖1 計算機硬件主干課程實驗層次
從圖1可以看出,計算機專業本科階段硬件主干實驗課程主要為數字邏輯專題實驗、計算機組成專題實驗、微機接口專題實驗;并且這三個實驗中,每個實驗的開展必須以前一個課程為基礎;課程實驗從內容到形式都有很密切聯系。為了讓學生學習完這些課程后對計算機硬件結構有一個系統和感性的認識,我們在設計這三個實驗時,首先設立了一個總的培養目標,每個課程組根據這個目標,結合本課程的內容和培養目標分階段完成相關支撐的實驗內容,并且這些實驗可以采用一致的實驗手段和平臺。具體措施主要包括以下兩方面內容:
(1) 對于每門具體的計算機硬件課程均設置8學時的課內實驗,實驗類型為獨立的基礎驗證性。
(2) 硬件課程都有配套的專題實驗,專題實驗均為綜合設計型。主干課程的實驗為必修專題實驗,其他小部分課程實驗為選修專題實驗。以工程項目設計實驗為目標形成多個系列,同一系列實驗間具有時間先后關系、支撐與被支撐關系。例如圖1中的“數字邏輯”、“計算機組成原理”和“計算機系統結構”三門硬件課程就構成了一個主干的硬件實驗系列。這三門課程的實驗必須在內容上具有前后相關性,并采用基本一致的實驗方法和平臺。
2.3多樣化的計算機硬件實驗平臺層次
在硬件開發平臺的設計上兼顧不同層次人才的培養需要,綜合本碩博各個階段的不同需求,構建多層次的實驗環境,提高實驗效率,促進學生的創新思維,進行創新式構建實驗。還要考慮對畢業設計的實驗環境以及本科生創新性研究活動實驗體系的支持,結合軟件設計的方法和手段(即硬件設計軟件化)構建靈活多樣的硬件實驗平臺。此外,實驗平臺設計要具有層次性,并且考慮課程間內容交叉和互補。
從國外的發展趨勢來看,計算機硬件課程的實驗由傳統的孤立的實驗裝置承擔,發展到了由EDA和CPLD/FPGA仿真器聯合承擔的階段。
傳統的實驗裝置支持相對簡單的連線類的實驗,這類實驗只能使用中小規模的集成電路器件。設計大規模的實驗幾乎是不可能的,因為大規模的實驗用中小規模的芯片來實現費時、費力,且受面包板等空間和實驗裝置能提供的電源限制。
使用HDL語言,如AHDL、VHDL和Verilog等,通過EDA工具軟件設計各種規模的數字電子系統是目前工程師的設計潮流。通過EDA和CPLD/FPGA仿真器能完成計算機硬件課程的各類實驗。圖2是我們設計實現的一款低成本綜合實驗裝置,該裝置使用了Xilinx公司Spartan-3系列FPGA芯片(40萬門),通過擴充板可以滿足大部分的實驗要求。
圖2 一款綜合實驗裝置的PCB的元器件布局示意圖
2.4多層次的實驗考核體制
實驗的考核主要有以下幾種形式。
(1) 實驗過程的跟蹤考核:改變傳統的根據實驗結果和報告打分的體制,對實驗過程中的主要環節進行記錄、評價,并作為最終成績考核的依據。
(2) 實驗報告撰寫:實驗結束后,要求學生撰寫實驗報告,以總結個人實驗結果,明晰實驗思路,實現知識的融合、升華和再學習。通過實驗報告的撰寫可以培養學生對科技活動的總結能力,科技論文的寫作能力,使學生的科研素養得到初步鍛煉。
(3) 實驗答辯機制:對于綜合設計型,特別是創新研究型實驗,前兩種考核機制存在明顯的不足,因此需要引入新的機制來評價學生所做工作及取得的成績。可通過學生講解、演示,教師提問和回答,課程設計報告撰寫三個步驟來進行考核。
參考文獻
[1] 蔣景華. 麻省理工學院培養創新人才特色的做法的分析研究[J]. 實驗技術與管理,2006,23(6):1-4.
[2] 朱穎. FPGA實驗開發系統的設計和實現[D]. 西安交通大學計算機科學與技術系,2005.
[3] 趙妍. FPGA開發系統的設計實現和實例開發[D]. 西安交通大學計算機科學與技術系,2007.
[4] 賈國芳. 高校計算機基礎課程體系建設與教學改革探析[J]. 科技教育創新,2007(7):220-221.
[5] 秦四年. 創新課程教學模式及其操作程序[J]. 北京教育,2001,(1):14-15.
關鍵詞:階梯化教學;教學實踐;“計算機組成原理”課程
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913 (2007) 20-0050-03
1引言
足夠長的杠桿可以撬動地球,足夠多的階梯可以攀登頂峰。
如果說計算機科學是一個金字塔,“計算機組成原理”課程無疑是這個聳入云天的金字塔的底座之一。無論是計算機硬件技術還是軟件技術,無一不與“計算機組成原理”課程直接或間接相關。在計算機教育大環境悄然改變的今天,像“計算機組成原理”這樣傳統的基礎課程教育模式的改進也需要與時俱進。
階梯化教學模式是指對一門課的教學在不同的階段針對不同的學生以多種多樣的且逐階向上的形式開展起來,以達到最大限度地理論聯系實際,科研結合教學,培養學生綜合素質之目的的一種教學方法。
2 “計算機組成原理”階梯化教學的特點
對于“計算機組成原理”課程而言,階梯化教學的實現包含多方面含義:
(1) 多樣化。打破以往“計算機組成原理”課程理論講授配合少量實驗的單一形式,增加了課程設計、開放實驗室項目和畢業設計等多個實踐教學環節,實現了教學環節的多樣化。
(2) 最大化。最大可能地發揮學生的主觀能動性,最大程度地理論聯系實踐,最大限度地與最新技術接軌,以達到培養學生興趣,開發其潛能的目的。
(3) 階梯化最重要的一個含義是“逐階向上”的含義,也就是多種教學方法應用的幾個層次是逐漸升高的,就像上樓梯一樣。如圖1所示,理論教學無疑是第一個臺階,實驗教學就是第二個臺階,其余逐漸升高的臺階順次是課程設計,開放實驗室項目,畢業設計環節。一個學生在這幾個環節中拾階而上,終于登頂的時候,他將看到一個無比廣闊的發展空間。
(4) 合理的階梯寬度分布。階梯的寬度表現為持續時間的長短,參與學生的人數,教師輔導的程度等。由于每一級臺階的性質、目的、內容不同,每一級臺階的寬度也不相同,選擇一個合適的寬度比例對于最終階梯化教學的成功也是非常重要的。
(5) 必需的硬件設施。“欲善其工,先利其器”,一種教學改革方法如果沒有相適應的硬件設施,那么就只能是紙上談兵了。“計算機組成原理”多媒體教學軟件和一種或幾種實驗系統對實現這種階梯化教學是非常必要的。
3階梯化教學的具體實現
下面就詳細介紹一下各步階梯的具體實現。
(1) 第一層階梯:減而彌精的理論教學
由于“計算機組成原理”課程的重要基礎課位置,以往該課程的理論學時是非常大的,伴隨計算機教育環境的變化,理論課時的壓縮是必然的。理論課時一般由64~72壓縮至48~56。但壓縮不意味著粗糙,也不意味著縮減。在縮小的課時里完成大綱要求,且求精求全,這就需要充分利用計算機。多媒體教學軟件可以在很短時間內生動形象地解釋復雜知識點,幫助學生快速掌握重點,難點。而網絡教學平臺的應用則可以通過幫助學生做好預習、復習、測試、解惑等來實現課堂教學的輔助。計算機手段的應用可以使理論教學縮而不少,減而彌精。
(2) 第二層階梯:推而廣之的實驗教學
縮減理論課時的同時,實驗教學要推而廣之。這里的推廣包括兩個方面,一個是在有可能的情況下適當地提高實驗學時;另一方面要加大有限實驗課時的無限空間,內容加多、知識加深、范圍加大。實驗課時可在10~16學時之間。在教學中有一個普遍的問題就是如何因材施教的問題。實驗課程是面向所有學生的。在學生中,接受能力、動手能力、自身努力的程度就有很大差異,在確保規定課時中完成教學任務的同時,還要求最大限度地發揮學生的主觀能動性是我們面臨的一個問題。為此可采取如下措施:
其一,修訂適合本校特色的實驗指導書。
其二,嚴抓學生的預習工作。
實驗教學是階梯教學的第二級臺階,卻是實驗教學的第一級臺階,在這個層次上可以使每一位學生對理論教學有一個感性的認識,初步建立整機結構思想。很多理論課上抽象的知識在實驗課上得到了具體的體現。實驗課常常是使學生感到豁然開朗的一個環節。
(3) 第三層階梯:漸入佳境的課程設計
“計算機組成原理”課程的實驗教學的特點是每個實驗只涉及計算機組成結構中一個或幾個設備的工作原理。增加一種面向所有學生的課程設計,以完成一個較為綜合的題目是使組成原理實踐教學漸入佳境的關鍵一步。課程設計時間及題目在各個學校有著很大區別,一般說1~2周較為合適。本學校應根據實驗學時長短及后續實驗環節設置情況相應調整。進入課程設計環節的學生已經有了一定實踐經驗,加之課程設計時間相對較長,所以教學方法就要變化了。課程設計指導書的內容要比實驗指導書粗略,只應該包括設計任務和一些設計所需的數據,指導教師也僅對學生進行方向性指導,全部設計原理圖、連線、設計步驟、設計測試都由學生自行完成。指導教師僅對其進行關鍵技術的指導。充分放手讓學生自行設計。
通過課程設計這一環節,應該說每一個按照要求走完這三步臺階的同學都掌握了計算機整體結構的概念,且具備了相當強的動手能力。他們關于組成原理的知識結構,知識體系已達到了本科計算機專業的要求。如果還想更進一步的話,就可以登上下面的階梯。
(4) 第四層階梯:更上層樓的開放實驗
“計算機組成原理”開放實驗室項目可以只對部分感興趣的同學開展。這里開放的含義就是實驗室每天至少8小時開放,教師有針對性地指定一個或幾個題目,并選擇固定的時間進行指導,而學生可以在實驗室開放的任意時間到實驗室完成項目,以培養對硬件具有特殊興趣的同學向更深更廣的知識領域發展。
其一,人員以每位教師指導15人,3人為1組最適宜。
其二,設計題目可以運用EDA技術對ISP芯片進行開發。
其三,整個項目的實現分為4個階段:熟悉題目、設計邏輯和寫代碼、代碼調試與測試、總結并寫出設計報告。
這一級臺階的設立可以有效地改變學生心中“計算機組成原理”離實際太遠的一種印象,同時學生可以建立起硬件軟化的概念。這是使參與到項目中的學生完成量變到質變飛躍的一個環節。
(5) 第五層階梯:已入佳境的畢業設計
計算機本科生的畢業設計題目在各個院校都極少有與“計算機組成原理”或者系統結構直接相關的題目。除了教師重視不夠以外,缺乏相應的設備也是一個客觀的原因。伴隨著實驗系統的改進,EDA技術的發展,綜合運用計算機組成原理、計算機系統結構、數字邏輯與數字系統、硬件描述語言的畢業設計題目已經成為可能。作為教師,提供一個平臺、一個指引、一個機會就很有可能成就一個計算機應用領域的棟梁之才。
畢業設計題目的完成是培養真正的硬件人才的有效途徑。能夠走完這一步臺階的學生具有更強大的就業競爭力。五層臺階總結如下圖:
4實踐效果
“計算機組成原理”課程的階梯化教學改革在遼寧工業大學計算機科學與工程學院進行了3年的試點研究,取得了較好的效果。理論課時完成了基礎理論的講授,實驗課上學生理論應用于實踐,驗證了書本上的理論知識,也真正理解了理論。在課程設計中,學生在課外查找各種資料,使自己在實驗室的設計和實踐盡善盡美。每年有15名同學參與到開放實驗活動中,培養了自主分析問題、解決問題的能力。有少數同學在畢業設計中選擇了與組成原理有關的題目,其中有一名同學的畢業設計論文獲得了校優秀畢業設計論文一等獎榮譽。
兩位筆者直接主持和參與了這三年的試點研究工作,在此之前筆者有十年的“計算機組成原理”教學經驗,可是采取階梯化教學之后,筆者才真正感受到為人師的成就感。尤其是在開放實驗和畢業設計工作中,學生由最初的茫然無知,經過不斷的實踐與理論相印證,一直到最終的深刻認識,他們幾乎是非常興奮地感受著求知的樂趣。學生中有多人考取了研究生,進一步深造。可以說他們的成功也部分歸功于“計算機組成原理”階梯化教學手段的開展。
“計算機組成原理”的課堂教學、實驗教學、課程設計、開放實驗室項目和畢業設計這五個環節面向不同的學生,從不同的層面實現了“計算機組成原理”課程教學的階梯化理念,從根本上解決了專業基礎課理論脫離實踐和學生不重視、學習無興趣的弊端。
為人師者不僅要用知識豐富學生的大腦,增長其才干,更應該用為學生搭建通往成功之路的階梯,在能力范圍內盡可能地將學生送入更高的平臺。“計算機組成原理”的階梯化教學就是一個很好的嘗試,并在實踐中取得了一定的成就,其階梯化的思想可以應用到其他學科、甚至其他專業。
參考文獻
[1] 白中英,楊春武. “計算機組成原理”題解、題庫、實驗[M]. 北京:科學出版社,2004,(6).
[2] 白中英,楊春武,馮一兵. 計算機硬件基礎課實驗教程[M]. 北京:清華大學出版社,2005,(7).
[3] 劉芳,戴葵,劉蕓,王志英. “計算機組成原理”中設計性環節的教學探討[J]. 計算機教育,2007,(4).
[4] 金海溶,周蘇,孟學多. 用實驗方法改革匯編語言程序設計的教學[J]. 計算機教育,2007,(1).
作者簡介
白媛,遼寧工業大學計算機科學與工程學院計算機科學與技術教研室,從事以“計算機組成原理”為主的計算機應用技術教學與科研工作13年。
關鍵詞:技術應用型本科 畢業設計 工作量 創新
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(c)-0246-01
改革開放30年以來,特別是高等教育大眾化以來,我國高等教育發展的規模和速度舉世矚目,其中地方應用型本科院校的數量增長較快。我國現有的700多所本科院校中,約有600余所是地方應用型本科院校。上海電機學院自升本以來,一直提倡“技術立校,應用為本”的本科生培養模式。在學生四年的教學過程中,學校非常注重實踐課程的建設,學院計算機和軟件工程專業開設相當數量的課程設計與實訓,單開的實踐類課程要求學生完成從實驗設計,實施,編寫實驗報告以及最后答辯的完整過程。這樣的實踐類課程對學生的實踐能力和綜合能力有很大的幫助。本科畢業設計是學生在完成四年學習實踐的最后一門課程,對于計算機和軟件工程專業的學生來講,這門課程需要學生綜合運用四年所學的專業知識與技能來完成。目前學生的本科畢業設計也存在一些缺憾,例如學生完成實驗所需的硬件條件不完善;畢業設計所涉及的軟件項目非常的龐大,影響了畢業設計的效果;設計課題難度過大,影響了畢業設計的進度等等。在這些問題中,有些硬件的不足可以通過軟件的方式來實現,而有些問題來自于畢業設計自身,并非通過技術升級可以解決。本文結合技術教育的特點,考慮學校學生的專業培養方案,提出畢業設計的課題選擇以及技術的選用的總結。
學院本科畢業設計課題方向有如下幾個:硬件課題,網絡課題,軟件信息系統課題,理論研究課題。前三者均需要學生通過實踐來完成,理論研究課題主要集中在軟件過程方法與研究,密鑰加解密算法研究,網絡安全性的研究等,這一類課題需要比較好的理論基礎,同時實踐性的活動也相對少,學生往往需要收集和閱讀課題相關的資料,并在前人的工作基礎上完成課題內容。前三種課題有時需要學生根據課題的需要學習新的知識,對學生的學習能力又比較高的要求,同時需要學生能夠在比較短的時間里學會使用開發工具以及開發方法。正如前文所述,由于處于畢業班狀態,學生的注意力不光集中在畢業設計課題上,也面臨工作,考研等比較現實的問題。因此學生經常抱怨沒有時間,或者在比較短的時間里完成一些畢業設計課題相關的活動,這些問題都對本科畢業設計課題的完成質量帶來的影響。考慮到學生的時間有限的情況下,結合近幾年所帶軟件工程專業的畢業設計,總結了以下畢業設計課題選擇方法。
(1)對于軟件工程專業的學生,他們具有比較完善的軟件知識,對于學習和使用新的軟件技術以及開發工具不會有很大的問題,因此在畢業設計課題中讓學生學習一些新技術對學生的學習能力會是一種提高。目前有幾種主流的軟件開發技術和方法,例如.NET,JAVA,PHP,相應的數據庫管理系統也相對穩定,在四年的學習過程中,學生一般都已經掌握了這些編程和SQL知識,因此學生不需要花太多的時間來對技術的熟悉。比較重要的是學生可以借畢業設計課題的機會熟悉一些開發框架。例如.NET2010的MVC開發框架對學生會是一個很好的挑戰,JAVA技術下很多的開源框架均使用了類似的技術,其它新技術如虛擬實現技術也是一個很好的選擇。這些技術適用性比較廣,學生在今后的工作中會經常碰到。
(2)對于開發課題的規模,過大或者過小均不合適。有些學生為了參加考試和招聘面試經常需要在學校和外地來回跑,甚至為了考研而開夜車的現象也時常發生,原本相對學業壓力的比較小的大四反而成為他們的負擔。因此一個合適大小的課題能夠幫助學生完成畢業設計課題的任務。過大的課題規模會影響學生的學習積極性,導致最后畢業答辯無法通過。
(3)課題的內容應當有新穎性和實用性。在這方面Web應用有比較多的課題選擇的余地,目前web開發是一個很熱門的領域,許多基于Web的應用層出不窮,博客應用系統,網盤技術,P2P技術等等。另外虛擬現實技術也是一個不錯的選擇,例如將虛擬現實技術應用于小區三維立體介紹。這些課題既能讓學生學習了新的知識,同時也能在今后的工作中有所用途。課題的新穎性能夠調動學生的學習積極性,使得他們學習能力和學習興趣有所提高。
(4)本科畢業設計要求學生能夠閱讀英文材料,因此畢業設計課題的文獻翻譯應當與課題內容相關,或者涉及軟件開發過程和框架,或者涉及軟件技術。目前許多技術的文檔資料均是英文材料,學生通過閱讀既提高了英文水平,同時學會了新的技術和方法。
通過所帶畢業設計的效果來看,學生比較喜歡課題的工作量適中,難度適中,在這前提下,學生的學習積極性也最高。通過實踐發現,在課題工作量適中的前提下,學生能夠比較好的與教師交流溝通,能夠及時反饋課題進度,學生的這些態度能夠保證課題及時完成,對學生也受益匪淺。
參考文獻
[1] 范錚.在大學計算機系中開設文獻學課程的體會[J].情報科學,1982,5.
[2] 顏莉.課題研究在會計本科畢業設計中的運用[J].當代經濟,2009,5.
[3] 馬捷,田有慶.普通高校成人高等教育應加強三個過程管理[C].科學發展觀與成人教育創新—— 2004年中國成人教育協會年會論文集(I),2004.
地方本科院校多由地方上的師專升格而來,本科辦學時間短,肩負著培養大量適應地方經濟、文化建設所急需的高級人才的重任,通常多為傳統的教學型高校。在這種高校里,理工科,特別是應用性、實踐性、創新性要求均較高的計算機類專業的畢業設計問題較為集中,主要體現在以下幾方面:⑴師資力量欠缺地方高校是我國高校擴招的主力軍,常年的擴招,攤薄了原本就非常有限的教師力量。對于計算機類專業,重點高校培養的博士畢業生原本是地方高校師資的重要補充來源,但是由于這類專業應用性強,本就為數不多的高素質的博士畢業生經常早早被各地的高新技術企業、跨國公司高薪聘去,真正愿意到科研條件較為欠缺的地方高校任教的十分稀少。師資補充不上來,就直接導致了地方高校計算機專業師生比常年不達標。更為關鍵的是,不少地方高校對教師的科研提出了很高的要求,高校教師的職稱晉升、評優評先主要的考核指標就是科研業績,這種政策導向直接影響了教學工作的開展,畢業設計這種費時費力且難出成效的實踐教學工作對于高校教師們而言就形同雞肋,難以引起重視并提升其指導質量。⑵校內實踐教學資源不足,經費短缺地方院校由于辦學時間較短、底子薄、投入不足,可供學生展開實踐教學的儀器設備、場所通常都難以滿足要求,而有限的資源又經常優先提供給基礎性專業課、必修課的實踐教學使用。經費投入不足也是制約教學質量的主要因素,以我院為例,學院撥付給工科類學生每人160元的畢業設計實驗經費,連補充最基本的實驗耗材都不夠,為了出成果只能將經費集中于少部分尖子生使用,從另外一個角度上說則損害了大部分學生的利益,影響了教育的公平性。學生在畢業論文階段得不到有效的訓練,其畢業論文的質量可想而知。⑶與學生就業時間沖突,學生投入不足通常本科計算機類專業的畢業設計安排在大學四年的最后一個學期,這段時間正是公務員考試、考研、教師招聘考試、企事業單位招聘的關鍵時期。大四學生面對嚴峻的升學與就業壓力,不得不奔忙于各類考試與各地的招聘會之間。甚至,不少企業不顧及學生學業,要求簽約學生立即到崗上班。升學、就業與畢業設計在時間上出現了沖突和矛盾,學生大多只能順從于就業壓力,無法把主要精力集中于學習上,⑷部分畢業設計選題脫離研發實際畢業設計選題的科學性、新穎性、實用性關乎畢業設計質量的高低。傳統上,畢業設計的指導教師以高校專任教師為主,選題的范圍則以教師的科研項目或教研項目為主,選題常缺少工程背景,脫離研發實際,導致學生對畢業設計興趣驟減,敷衍了事。也有部分學生擅長利用政策,在選題時下足功夫,往往選取那些相對簡單,容易完成的課題,如課程教學網站、學籍管理系統、圖書管理系統等。從技術角度上看來,這些課題實現方法基本一致,在許多網站、教科書、畢業論文指導手冊上都有類似的源碼,甚至提供幾近現成的論文,學生只要變更一下界面或對數據庫結構稍作調整,改頭換面即可稱之為自己的系統、自己的論文,提交上來,對這部分學生由于其論文也基本符合要求,真奈何其不得。⑸論文審查不嚴,易被學生鉆空子通常本科畢業設計最終成果往往反映在畢業論文上,而本科生的畢業論文一般不需要被送入學位論文學術不端行為檢測系統中進行“”,常以校內專家評審做為最終評價手段。這種純人工的評價手法易被學生鉆空子,少部分學風不夠端正的學生到了畢業前夕,往往出盡招數以求畢業論文順利過關,常將學術期刊網站上的碩士論文下載后稍加修改即呈交上來,或直接通過網絡購買畢業設計和論文。采用人工的評價手段稍不留神就讓他們渾水摸魚獲得通過,最終造成惡劣影響。
2“產學研”結合模式的指導方式
“產學研”結合模式主要通過理論和實踐教學兩條途徑,在充分考慮企業需求前提下,以提高學生的工程素養、鞏固學科基礎、培育創新能力為基本目的,由高校、企業、學生三方面共同研究,明確畢業設計的課題,確定研究內容和研究方法[7]。在畢業設計實施的具體過程中,由高校和企業聯合派出導師,由高校教師承擔對學生的理論指導,由研發一線的工程師在企業中進行實踐指導。畢業設計后期,可聘請企業中經驗豐富的高職稱工程師或工程技術部門主要負責人與校內教師一起共同組成畢業設計答辯考評小組,共同對學生的畢業設計實施書面評價、答辯、評定成績等畢業設計的質量審查。
3“產學研”結合模式的的關鍵點
3.1做好選題工作
恰當的選題是提高畢業設計質量的關鍵,能直接體現出地方院校人才培養的特色。“產學研”結合的畢業設計選題要求密切聯系生產和研發實際,有工程應用的背景和工程的實際內涵,確保其具備較強的實用性。此外,選題還應具有一定的深度,保證有足夠的工作量,在某些方面還應體現出創新的成分。因此,在選題時要盡量做到以下幾方面的具體要求:⑴畢業設計選題應與服務地方的人才培養定位充分結合地方性本科院校是以培養高素質的應用型人才和服務地方經濟發展的為主要辦學方針的高校。我院所處的廣東省近十年來軟件產業一日千里、欣欣向榮,業已成為全國行業的龍頭老大。2011年統計數據表明,廣東省共有軟件企業3136家,占全國的13.7%,全年實現軟件業務收入3122億元,占全國的16.9%。其中軟件產品收入1203億元,信息系統集成服務收入471.3億元,信息技術咨詢服務收入140.1億元,數據處理和運營服務收入583.8億元,嵌入式系統軟件收入663.9億元,IC設計收入60.2億元。我院所處的惠州地區正處于廣東省軟件產業發展的核心地帶,因此我院計算機系的畢業設計在選題上就充分考慮了人才培養的定位,以嵌入式軟件設計、大型數據處理與運營、創意文化支撐技術等方向為主,為人才培養設定了明確的目標。⑵畢業設計選題應與地方企業研發實際充分結合地方院校的計算機工科專業是為了滿足適應地方信息產業發展的高級應用型人才,其是否具有較強的創新能力和工程實踐能力是決定著人才能否快速適應地方信息技術產業發展的實際需求。因此畢業設計的選題應密切結合地方信息產業發展的趨勢,與地方企業密切聯系、共同協商、共擬課題,真題真做。由于課題貼近實際、應用性突出,學生們往往更容易地激發學習興趣,在解決工程問題的過程中切實增強學生的實踐能力。同時,與地方企業研發充分結合還有利于高校教師隊伍的建設,加強教師們服務地方經濟的意識,增進服務地方的能力。⑶畢業設計選題應與學生就業充分結合利用“產學研”結合的畢業設計模式可讓學生到有就業意向的企業中完成畢業設計的課題,直接接觸到今后工作中需要面對的研發項目。這樣學生往往會將之視為證明自己能力和價值的一次機會,激發出了極大的工作熱情,有助于高質量地完成畢業設計。同時,在此過程中學生也提前適應了工作崗位,完成了崗前培訓,能更快地適應工作崗位,也為企業節省了培訓新員工的費用與時間。⑷畢業設計選題應反映學科發展的前沿畢業設計也是學生在走向社會之前對學科發展前沿的一次眺望。因此在畢業設計的選題上,應以能使學生盡可能多地接觸國內外行業應用和發展的最新理論、最新技術、最新應用,如云技術、量子計算、網絡信息融合與知識服務等,可在畢業設計選題中適度安排這些體現學科先進性的內容,以期學生在畢業后能盡快融入到企業的發展中。
3.2強化過程管理
對畢業設計過程有效地管理是“產學研”結合模式能否成功的關鍵。為此我院專門制定有《惠州學院本科生畢業論文(設計)工作規定》,在此基礎上還補充制定了與企業研發密切相關的具體措施,如教育并嚴格要求學生對接觸到的關鍵技術、源代碼、項目文檔等履行保密義務,保障校企雙方的利益都不受損害。在確定課題后,各系部組織學生與校內導師、企業導師見面,在校企雙方面導師的共同指導下向學生詳細介紹課題的內容、要求和任務,并要求學生按照規定完成查新、外文文獻閱讀、撰寫開題報告、制定研發計劃和工作進度,設定預期目標,確定最終的結果形式等工作。學生在企業完成畢業設計期間,還加強了對學生考勤的檢查,規定學生必須按照實習單位的作息制度上下班,如遇特殊情況確需請假,應同時報告校內導師和企業導師,在取得他們同意后方可離開。我院還強化對校內指導教師的管理。校內導師要與學生定期聯系、在畢業設計開題、中期檢查;定稿前、答辯前均需召集學生開會,檢查畢業設計完成情況,收集學生意見,答疑解惑;每周不少于2次指導學生畢業論文(設計)。考慮到此時學生大多身處企業,不在校內,可利用電話、網絡(如電子郵件、QQ在線交流、網絡論壇、微博)等方式遠程指導,校內導師還定期訪問學生所在企業,與企業導師保持密切聯系,協助校外導師做好學生的日常管理,及時了解學生的工作進展、生活情況、甚至心理與情感困惑等。為保證設計及畢業論文都到達規范要求,我院專門制訂有《惠州學院畢業論文(設計)撰寫規范》,對畢業論文的形式做出了十分具體的要求。畢業論文送審前均需由校內導師對論文進行形式審查,審核諸如論文各項內容是否齊全,格式是否規范等,確保形式符合要求。為提高畢業設計質量,教務處每年還從各系部評選出來的優秀畢業設計(論文)中遴選出最優秀的典范畢業論文,編印成冊,下發至畢業班級中,以這些畢業論文為示范樣本,鼓勵學生高質量完成畢業設計(論文)。我院還做好畢業設計的檔案管理工作,規定在畢業設計完成前需提交畢業論文審批表、任務書、開題報告、查新報告、指導記錄、外文閱讀文獻目錄、論文文本、各類不的源代碼、需求分析報告、項目總結報告等十二種材料,紙版文檔與電子版文檔均需同時提交,雙備份,對于電子文檔需長期保存。
3.3適度調整考核標準與程序
“產學研”結合模式下指導的畢業設計有其特殊性,因此最終的考核——畢業論文評審、畢業論文答辯——也應有別于在校內完成的傳統學術型論文,在評價上需結合實際并適度傾斜。首先在選題的評價方面應首先考察學生選題的新穎性、實用性,對于密切結合研發的具有較大實用價值且是研發過程中的重點或難點的選題,應該給予肯定;在畢業設計工作完成情況的評價上,應該充分考慮學生的工作量,并對于畢業設計的原創性、真實性予以認真的考察,即畢業設計必須是學生親自動手解決的研發過程中的若干具體問題;評審人的構成方面,可聘請企業中經驗豐富的研發工程師、項目經理等人員與校內專家一起組成考評小組,企業專家的參與將增強評判的客觀性、公正性,也將強化學生畢業論文中實用性的評價;學生畢業設計的考核也應包含團隊協作能力的評價,在企業進行研發工作,如完成一個軟件項目,本身就是一個團隊作戰的過程,學生的溝通能力、表達能力、組織協調能力也應該進行考察,引導學生重視團隊協作;最后,畢業設計的成果形式也不應僅局限于畢業論文,可將學生在“產學研”過程中實際參與或完成的智力成果都納入評價范圍,如公開發表的學術論文、計算機軟件登記、各類發明與實用新型專利、工程設計報告、項目需求分析報告等。
4“產學研”結合模式的實踐
惠州學院計算機科學系從2004年成立起就一直非常重視與惠州市及周邊地區的企業開展“產學研”結合。主動與旭日集團電腦部、用友軟件有限公司等當地十多家IT企業輸送實習生,充分利用以往積累下來的資源。從2005年起,每年都組織學生到上述企業開展畢業論文、生產實習等實踐教學,共同開展協同創新。在校內指導教師與企業工程師的雙重指導下,通過“產學研”結合模式完成畢業設計,并初具成效。從客觀數據上分析,參加“產學研”結合模式的學生其畢業設計成績得分較高,且易取得突出成果。以2005級為例,該年級學生在企業完成畢業設計的共計有30余人,占畢業生總數的近20%,其中9人的畢業設計被評為“優等”,2人的畢業論文獲選校級優秀畢業論文。從學生主觀感受上看,學生直接到企業參與企業的研發課題,也提升了學生的學習積極性和主動性,使其自信心陡增,對學習的滿意率也有大幅提高,這一點可從畢業論文的“評教”得分上得以體現。我系對參加“產學研”結合模式進行畢業設計的學生展開了調研,匯總“評教”得分,將其與不參加“產學研”結合模式的學生的“評教”的得分進行了對比,具體情況如表1。
5結論
關鍵詞實踐教學培養模式計算機科學與技術專業創新能力
1 背景
20世紀90年代以來,以信息產業的發展、信息技術的廣泛應用、信息資源的開發和利用為主要內容的全球化和信息化日益成為世界經濟發展的顯著特征,成為人類社會跨入21世紀的重要推動力之一。黨的十六大從我國國情出發,提出了要堅持以“信息化帶動工業化,工業化促進信息化”、“走新型工業化的道路”等戰略思想。隨著這一精神的貫徹落實,各級政府扶持電子信息產業發展的積極性空前高漲,為信息產業的發展創造了良好的環境和無限的商機。
“十五”期間,各級各類信息化人才五年共增加2000萬人,其中軟件人員增加300萬人,計算機人才需要每年增加100萬。在我國總共664所本科學校中,有505所學校開設“計算機科學與技術”專業。2004年,“計算機科學與技術”專業在校人數接近理工科在校生總數的1/3。這一方面反映出高等教育對國家信息化建設的積極響應,另一方面也說明計算機專業建設數量大、任務重。然而,高校在擴招的同時,在計算機專業人才培養方面所面臨的問題也越來越突出,主要表現在以下幾個方面。
1.計算機專業本科畢業生就業困難
國家和社會對計算機專業的人才需要,必然與國家信息化的目標、進程密切相關。計算機市場在很大程度上決定著對計算機人才的層次結構、就業去向、能力與素質等方面的具體要求。計算機類畢業生就業困難的主要原因不是數量太多或質量太差,而是滿足社會需求的針對性不夠明確,導致了結構上的不合理。計算機人才培養應當與社會需求的金字塔結構相匹配,也應當是金字塔結構,這樣才能提高金字塔各個層次學生的就業率,滿足社會需求,降低企業的再培養成本。
2.高校培養模式與企業需求存在較大差距
目前,企業對素質的認識與高校通行的素質教育在內涵上有較大的差距。以學習能力為代表的發展潛力,是用人單位最關心的素質之一。企業要求人才能夠學習他人長處,而目前相當一部分學生“以自我為中心、盲目自以為是”的弱點十分明顯。
3.在校學生的實際動手能力亟待大幅度提高
目前計算機專業的基礎理論課程比重并不小,但由于學生不了解其作用,許多教師沒有將理論與實際結合的方法傳授給學生,致使相當多的在校學生不重視基礎理論課程的學習。為了適應信息技術的飛速發展,更有效地培養大批符合社會需求的計算機人才,全方位地加強高校計算機師資隊伍建設刻不容緩。
4.計算機專業課程內容和教學模式難以與計算機發展同步
目前計算機專業的課程內容與計算機技術的發展不同步,教學模式還不夠豐富,必須進行大力度的改革。
截至到2004年12月,全國IT職位需求數達到72302個,比2004年1月份增長了17336個。需求職位以研發工程師、產品工程師、軟件設計開發工程師、結構設計工程師、系統分析員、Java開發工程師等技術崗位為主。赴日軟件工程師以及小語種IT工程師在本地就業機會也很多。然而,面對如此多的就業機會,一方面是大量計算機科學與技術專業的學生難以找到合適的職位,另一方面卻是IT企業難以找到滿意的IT人才。其中一個重要的原因是學生的實踐能力較差,與IT企業結合不緊密。
針對以上問題,計算機教育界一直在開展研究工作,并提出了一些有效的對策,其中層次化培養模式得到廣泛認同。即根據計算機專業畢業生所從事工作的性質來劃分,將計算機人才大致分為從事研究型工作的專門人才、從事工程型工作的專門人才、從事應用型工作的專門人才。其中第一類以培養優秀的計算機科學與技術專業人才為目標,著眼于他們未來成為教授和學者;第二類注重培養工程實踐型人才,著眼于他們未來成為主任工程師、總工程師;第三類以培養專業技術熟練的、優秀的軟硬件生產、開發、經營、維護工程師以及專業技術管理工程師為目標。
事實上,我國的教育理論工作者早就從社會功能、智能結構等方面對人才類型進行研究,認為社會人才可分為四種類型:學術型人才、工程型人才、技術型人才、技能型人才。這四類人才中,學術型人才要求基礎理論深厚,有較好的學術修養和較強的研究能力;工程型人才要求有較好的理論基礎,較強的應用知識解決實際工程的能力;技術型人才也要有一定的理論基礎,但更強調在實踐中的應用;技能型人才強調崗位操作能力。地方本科院校從事理論研究的基礎相對薄弱,學術型人才不應作為主要培養類型,而技術型和技能性人才更適合高職高專等院校。因此,地方本科院校人才培養目標應以工程型人才培養為主。從計算機科學與技術專業的角度看,工程型人才的特征主要是把計算機科學與技術的基本原理演變為軟件或硬件產品的設計、項目規劃或決策。強化實踐能力,注重專業知識的綜合運用,提高與企業溝通的能力是這類人才培養的最佳手段。大力培養工程型人才符合地方院校特色,也符合因材施教的要求。
2 工程型人才培養模式
根據工程型人才的特征要求,本文從地方高校的角度,以蘇州大學計算機專業人才培養模式為例,重點探討計算機科學與技術專業工程型人才的培養模式。
蘇州大學計算機科學與技術專業在制定培養方案時,在保證學生掌握基礎理論知識和計算機科學與技術專業必備的基本原理的前提下,增加了實踐教學的比重,設立了數據庫綜合實驗和硬件綜合實驗等五個大型綜合實驗;制定了二年級到企業進行認知實習、三年級到企業進行暑期實習、四年級到企業進行畢業設計實習的企業實習計劃;開設了日語等小語種選修課以及客戶關系管理等公選課,包括聘請企業高級主管開設企業文化講座、IT項目管理選修課等。本節僅從強化實踐環節這一側面介紹我們在工程型人才培養方面進行的探索。
1.教學模式概述
蘇州大學與蘇州高新技術開發區、昆山軟件園毗鄰,周邊IT企業眾多,其中蘇州工業園區55%的企業為IT企業。蘇州工業園區下屬的國際科技園現有企業240多家,80%為IT企業和高科技企業,主要從事軟件開發和IC設計。蘇州大學在多年教學中,結合地方特色,總結出了一套理論與實踐相結合的培養方法,在注重計算機專業人才基本理論培養的同時,也注重實踐能力的培養。教學中,采取“理論―實踐―理論”循環教學模式,既注重理論教學中各門課程的相互銜接,同時將理論教學、課程實驗、課程設計和論文設計看成一個整體,將它們有機結合起來,讓學生不僅僅學到某門具體課程的教學內容和某種具體的開發手段,更能全面掌握整個課程體系和開發過程。實踐教學中,我們建立了新的實驗教學模式,設計了從“單元實驗―綜合實驗―課程設計―開放實驗室―實習基地―畢業設計”一體化的實踐教學體系,以提高學生的個性化設計能力。同時,我們與企業密切聯系,積極探索“產學研相結合,培養實踐型人才”的新模式。
2.主動適應IT企業需求,定制企業需求的培養方案
隨著IT技術的迅速發展,蘇州工業園區和蘇州市的IT企業也發生著巨大的變革,其人才的需求也在不斷變化。因此,跟蹤IT企業的發展,分析其人才需求狀況,對計算機專業人才培養模式有重要參考價值。針對目前許多高校培養的本科生難以適應市場需求這一現狀,蘇州大學與蘇州市各相關企業聯合成立IT企業教學指導委員會,為蘇州大學IT專業的發展提供長期的指導與支持。同時,IT企業教學指導委員會企業還不定期地給計算機專業學生舉行技術講座及前沿知識講座,并與教師進行座談,共同商討有關教學內容更新的問題。IT企業教學指導委員會不僅為學生、教師打開了了解市場的窗口,同時也為企業和學校架起了人才需求的橋梁,從而實現計算機專業人才的定制化培養。
3.建立新的實驗教學模式,提高學生的個性化設計能力
在專業實驗教學模式上,改變原有實驗課中傳統實驗多而反映現代科學技術新成就的實驗少、驗證性實驗多而創新實驗少、實驗手段上采用傳統測試技術多而利用現代技術手段少的狀況,建立了新的開放式實驗教學模式,這是提高學生實踐能力的有效手段。在具體實施中,可以把有原來固定的實驗時間安排改變成靈活的實驗時間安排,把原來封閉的實驗項目改變成支持自主設計的實驗項目,把原來的成批實驗方式改變為滿足學生個性化要求的實驗方式。針對專業特點,可分設計算機硬件基礎實驗室、計算機軟件基礎實驗室、計算機軟件工程實驗室、計算機多媒體基礎實驗室、計算機網絡技術實驗室、數據庫實驗室、信息安全實驗室,以培養學生專長。
4.建立創新實驗室,提高學生創新能力
創新實驗室是加強學生創新能力培養的有效途經。目前,蘇州大學計算機科學與技術學院和摩托羅拉中國有限公司、蘇州國芯科技有限公司、紫金電子有限公司等多家單位聯合建立了蘇州大學摩托羅拉單片機實驗室、江蘇省嵌入式軟件技術中心蘇州大學分中心等具備一定科研能力的實驗室,從而為學生創新能力的提高創造了條件。同時,學院成立了自己的開放實驗室,主要為計算機科學與技術學院學習成績優異且有較強科研能力的學生提供了進行創新性實驗的條件,并制定了完善的開放實驗室條例,規定了其運行機制及運行模式。
如進入開放實驗室的學生必須結成科研小組,采用自主選題、指導教師指定課題或企業提供課題等方式,經開放實驗室評審委員會評定后才能進入開放實驗室。科研小組必須在一定時期內完成一定的科研任務,并提交課題總結報告或論文。由于開放實驗室必須以課題小組形式申報課題,開放實驗室在培養學生創新能力的同時,還培養了學生的團隊開發能力。因此,開放實驗室為廣大學生提供了自由發展的空間,大大激發了學生的學習熱情、創造激情,為其成才創造了有利條件。
5.建設加強實習基地,提高學生工程實踐能力
提高實踐能力的關鍵是要讓學生有與企業直接溝通的機會。因此,應積極引導教師主動面向地方經濟建設、社會發展和文化繁榮的主戰場,把專業建設深深根植于生產實踐之中。在實踐中轉變傳統教學觀念,致力于培養具有較強社會適應性的高級專門人才。目前,我們已在蘇州工業園區、蘇州新區的摩托羅拉、AMD、羅技、旺宏等世界知名IT企業建立了計算機科學與技術專業教學與實習基地,并與中創軟件工程股份有限公司合作在昆山成立了蘇州大學中創軟件工程學院實習基地。在實踐中教,在實踐中學,使得計算機科學與技術專業學生實踐能力明顯增強。
我們將企業實習劃分成三個階段。一是認知實習,時間一般為一周,主要讓學生全面了解企業的運作模式、各企業主要研究方向以及當前流行的開發工具和軟硬件平臺。二是暑期社會實踐,時間為50天,主要讓學生利用暑假深入企業,參與企業的一些小型項目或一些模塊的開發,甚至是文檔的整理工作,目的是讓學生知道所學知識到底能如何運用,并初步具備運用所學知識進行一些實際項目開發的能力。三是畢業實習,時間為一學期,主要讓學生綜合利用所學知識進行較為完整的項目開發,目的是讓學生畢業后具備獨立勝任項目開發與設計的能力。
在實習基地建設中,應注重學生管理與質量監控。以畢業設計為例,我們制定了一系列有關畢業設計的規章制度,如畢業設計計劃、畢業設計選題原則與類型、畢業設計的步驟、校外畢業設計試行辦法等條例,并發放企業嚴格執行。對于安排畢業實習生多的企業,我們還專門安排指導教師長駐企業,從而確保了畢業設計和論文的質量。
3 結束語
強化實踐教學,可以讓學生的實踐能力和創新能力都得到顯著提高。近幾年來,我院學生多次在江蘇省程序設計及網頁設計比賽中獲得好的成績,畢業生一次就業率也始終在98%以上,人才就業面也非常廣。目前,在實習基地建設方面,我們在擴大實習基地范圍的同時,更加注重實習基地的內涵建設,如開展“多模式校企合作培養高素質IT人才”這一課題研究,希望通過IT企業教學指導委員會、IT企業聯盟等松耦型校企合作模式和共建創新實驗中心、實習基地等緊密型校企合作模式等方式開展全方位、多層次的合作。同時,針對不同層次的學生、不同性質和規模的企業采取靈活多樣的培養模式,既達到培養高素質、創新性人才的目的,也使企業在校企合作中得到實惠,從而達到校企雙贏的目的。
(本文獲得“2005年全國青年教師計算機教育優秀論文評比”學科建設與人才培養二等獎)
參考文獻
1.陳建軍.IT業和長三角區域經濟一體化良性互動.通信信息報,2004,6
2.李曉明.陳平等.關于計算機人才需求的調研報告.計算機教育,2004,8:11~18
3.馬殿富等.明確定位,培養高質量人才.計算機教育,2004,8:44~50
關鍵詞:計算機操作系統;精品課程;實踐教學;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1基本情況
“操作系統原理”是計算機學科最重要的專業基礎課程之一。該課程介紹操作系統的基本原理和實現技術,是理解計算機系統工作、用戶與計算機系統交互和設計開發應用系統等基本知識結構的重要途徑。通過本課程的學習,要求學生理解操作系統在計算機系統中的地位、作用和特征,能夠熟練掌握和運用操作系統原理中的軟硬件資源管理中的概念、思想、策略和算法等,能結合實際操作系統開展應用系統開發,了解操作系統的發展方向和趨勢。
我校計算機系于1985年開始開設“操作系統原理”課程,是湖北地區較早開設本課程的高校之一。在計算機軟件專業的第一個教學計劃中,即將操作系統原理列為專業必修課,采用了當時西北電訊工程學院的湯子瀛教授編著的教材,由于當時操作系統資料相對較少,實驗資料主要是翻譯學校引進設備時隨機所帶的系列資料,如根據MV6000機操作系統資料翻譯的相關的操作系統使用手冊,對操作系統及其他課程的教學起到了積極的促進作用。1987年開始,我系采用以UNIX操作系統為主的新版《操作系統基礎教程》。1992-2006年期間,本課題組在操作系統教學中,根據當時教學需要,相繼采用過華中理工大學龐麗萍教授編著的《操作系統原理》(1版-3版)、清華大學張堯學教授編著的《操作系統教程》、北京大學陳向群教授編著的《操作系統原理》,以及陳向群教授等人翻譯的《現代操作系統》等國內外著名教材。
從80年代末,在“操作系統原理”教學中引入了操作系統使用和算法實驗。從1996年開始設置了“操作系統原理”實驗,1998年開始設置“操作系統課程設計”課程,為此我們編寫了內部用的操作系統原理實驗教材,包括教師指導書和學生實驗指導書。這些實踐環節的加入,大大加強了學生的實踐動手能力。同年本課題組開始采用多媒體設備進行“操作系統原理”教學研究,為此制作了操作系統課堂教學軟件,后該軟件獲得了湖北省組織的CAI課件比賽三等獎。從2000年起,本課題組初步開發并建設了操作系統題庫和考試系統。
1999年本課程組所申請的“操作系統原理”課程列為校級主干課建設行列,在課程組全體老師的共同努力下,經過不斷的努力和建設,于2004年通過學校驗收,并被評為校級優秀主干課,2005年本課程進入校級精品課程建設。
該課程經過20多年的建設,逐步形成了一個知識結構和年齡結構合理的教學團隊,從1986年起,先后有5位教授、7位副教授和多名年輕教師先后擔任過“操作系統”課程的主講教師或實驗課程教師。通過科研與教學相結合,形成了一支學術造詣高、知識與年齡結構合理、勇于探索且具有團結協作精神的教學團隊。
2“操作系統原理”課程中的若干問題及其解決方案
操作系統是計算機系統中最底層的系統軟件,其重點是并發性、調度與分派、內存管理、設備管理、安全與保護和文件系統等內容。“操作系統”課程主要講授對計算機資源控制與管理的實現原理及方法、系統的設計思想、系統設計優劣的效率分析。
從資源管理的觀點出發,該課程的核心知識單元包括:
(1) 操作系統的基本概念(3學時):操作系統定義與組成,操作系統的發展歷程,操作系統的功能和特征,操作系統的類型及特點,操作系統性能,常用操作系統介紹,操作系統的硬件基礎;
(2) 進程管理(21學時):進程的概念、進程的表示和調度狀態、進程的控制、進程調度、進程同步、信號量、進程通信、死鎖;
(3) 內存管理(12學時):存儲管理的基本概念、內存映射機制、早期的存儲管理、分頁存儲管理、虛擬存儲管理、請求分頁存儲管理、分段存儲管理、段頁式存儲管理;
(4) 文件管理系統(12學時):文件管理系統、文件結構和存取法、文件的目錄結構、文件存儲空間的管理、文件的存取控制、文件系統與用戶的接口;
(5) 設備管理(6學時):設備管理、輸入輸出系統結構、設備驅動與驅動調度、設備分配程序、I/O設備處理程序。
我們認為,該課程的重點包括:
(1) 操作系統中的基本概念、原理、算法與策略;
(2) 系統調用接口及其使用;
(3) 計算機系統中的處理機管理、存儲管理、設備管理和文件管理方法;
(4) 計算機死鎖的檢測與預防;
(5) 操作系統實例研究,如UNIX/ Linux系統。
該課程的難點包括:
(1) 并發程序設計、進程創建、進程撤銷、進程間的同步與互斥;
(2) 存儲管理策略與實現方法;
(3) 文件系統及其實現方法;
(4) 設備驅動程序設計。
對于以上各類重點難點、本課程在組織理論課程教學中,主要采取以下幾種解決辦法:
(1) 備課等各類教學活動,對重點、難點進行研討,根據學生實際,提出解決方案;
(2) 采用案例教學,提倡啟發式、交互式的教學方法,教師的講解要點、方法、思路、原理與策略,層層剖析。從抽象到具體,在從具體到抽象,引導學生積極思考,提出問題,激發學生的求知欲和學習主動性;
(3) 將傳統教學手段和多媒體技術結合起來,采用多媒體課件和網絡課件等輔助教學手段,結合板書進行教學,增強教學效果;
(4) 倡導學生的自學精神,使學生從“聽懂”到“學會”,最后達到“融會貫通”與提高學生的動手能力。
與此同時,我們將“操作系統原理”實踐教學設計為四個層次,即預備層、概念層、原理層和應用層。預備層為流行操作系統的主要命令使用及其上的程序設計;以及以Linux的基本Shell程序設計方法;概念層主要涉及操作系統原理中的相關概念實現,如PCB和信號燈等;原理層為“操作系統原理”中的主要算法、策略和原理的驗證性實驗和部分綜合性實驗,包括進程的創建和撤銷、內存空閑塊管理策略、作業與進程調度策略、分區分配管理、內存淘汰策略等基本算法的設計與實現;應用層是以上述算法為基礎的課程設計,以體現學習操作系統原理后的應用價值,例如實現火車票網上訂購系統等。前兩個層次的內容,要求全體學生均要參加,第三、四個層次的內容供部分學生在課程設計和畢業設計時選擇。
在課程設計時,我們強調學生在實際操作系統環境下,進行系統核心算法的設計與調試,學生在完成這些內容時,必然涉及系統程序設計的諸多問題,在解決這些問題的過程中,培養了學生的系統程序設計能力,使學生真正學到了操作系統的實現技術和系統程序設計方法。學生們通過操作系統多個教學環節,不僅真正學懂了操作系統的原理和理論,還掌握了剖析實際操作系統、實現并擴充操作系統功能模塊的基本技能。學生學到了多方面的知識,培養了綜合能力,有很大的收獲。
3 “操作系統原理”精品課程建設中的若干問題及其解決策略
在“操作系統原理”精品課程建設過程中,我們遇到了一系列有待解決的具體問題,主要涉及如何分層次進行理論和實踐教學;教學研究項目的申報和研究;課堂多媒體教學研究與實踐;課程及其資源建設;在夯實基礎教學的同時,如何培養學生的綜合能力;師資隊伍建設和青年教師培養,等等。下面就解決這些問題進行一些探討。
針對上述教學改革和研究中出現的相關問題,我們主要采用了如下解決策略或方案。
(1) 構建分層次的理論教學內容。建立了層次化的“操作系統原理”課程體系,改革了傳統的“操作系統原理”課程體系,在原有課程的基礎之上,根據培養層次,增加了先導課程“基于Linux程序設計”,提出了“操作系統”課程群思想,該課程群主要包括“C語言程序設計”、“數據結構”、“匯編語言程序設計”、“基于Linux的程序設計”、“計算機組成原理”、“操作系統原理”和“操作系統課程設計”等課程,并在研究生層次上開設了“分布式操作系統”等課程。課程內容體系建設已初見成效,使得該課程不再是一個點,而是一個以點帶面,以面促體的活體。這個點就是“操作系統”理論課程,這個面就是操作系統算法實驗,這個體就是以操作系統算法實驗為基礎的課程設計和畢業設計。
(2) 構建分層次的實踐教學內容。課程組長期堅持教學改革,其宗旨在于在傳統單一傳授專業知識的基礎上,注重培養學生正確的學習方法和良好的自學能力,培養學生的科學精神和健全人格,使學生具備適應快速變化的社會環境的綜合素質和能力。課程組改革了“操作系統”實驗課程體系,重點研究了課程實踐教學環節,在原有“操作系統原理”實驗的基礎上,增加了“操作系統課程設計”,并將相關實驗按難易程度劃分為初、中、和課程設計四個層次,形成了課程實驗、應用實驗和綜合實驗層次。在實施過程中,充分發揮師生互動的作用,完成相應實踐過程,達到能力訓練和啟發創新的目的。試行結果表明,學生開放實驗室對促進學生個性發展、培養學生的創新能力起到了積極的作用。學生創新能力明顯增強,學風有了較大好轉,使得學生每年參加的ACM等各類比賽中,均獲得了好成績。
(3) 重視教學研究項目的申報和研究。課程組一貫重視參與、申報、建設各級教學改革項目,先后主持或參與湖北省以及華中師范大學校級等各級各類教改項目數項,有的已順利完成,通過了驗收。階段性成果已多次獲獎。具不完全統計,近三年中,課程組教師獲得“湖北省高等教育教學成果獎”各2項、“多媒體教學課件獎”1項、“湖北省科技進步獎”1項(三等獎)、“武漢市科技進步獎”2項(二等獎和三等獎各一項)。
(4) 對“操作系統”的教學大綱和實驗大綱進行了重組和整體優化。完善了教學大綱和實驗大綱,編寫了實驗指導書和實驗報告書,建立了以“操作系統原理”為核心,以“操作系統算法實驗”、“操作系統課程設計”為突破口,以帶動畢業設計選題和考研為目標的層次課程體系;在該課程的培養效果上,由單一化發展為多樣化;由單純的課堂教育走向包括課程設計、畢業設計在內的多種形式教學;從近三年我系畢業生考研中的“操作系統原理”考試效果分析看,平均及格率達到70%,其中平均優良(85分以上)率達35%,這充分說明了該課程教學的效果。
(5 )建立了以多媒體、網絡為核心的教學平臺,將現代教育技術和手段應用到教學過程中。開發了以“操作系統原理”為核心的多媒體教學軟件、多媒體課件、多媒體遠程課件、網上答疑系統、網上在線考試系統和試卷(題)庫系統在內的一系列軟件,形成了本課程體系的特色項目,這樣不僅提供了網絡課堂,而且實現了對包括作業布置、批閱、成績記載等教學環節在內的整個教學過程的有效管理。
(6) 教學研究和課程資料建設。具不完全統計,近年來,課程組教師共編寫編譯出版4部教材。這些教材均由國內有影響的出版社正式出版發行,并被許多高校選為教學用書或教學參考書。在本課題建設過程中,我們共發表教學科研論文50篇以上,其中教學研究方面的論文17篇以上;教材教法、課堂教學、實驗教學和雙語教學等論文2篇以上,教學實踐方面的論文2篇以上;教學管理及其相關研究方面的論文近2篇以上。
(7) 在加強基礎的前提下,就如何培養學生的資料收集能力、歸納總結能力、發散思維能力和創新能力進行了探索,并取得了可喜的成績。這從我系大學生在ACM比賽(2006-2008年中,在ACM亞洲區中國賽區的系列比賽中,共獲得6塊銅牌,其中的很多比賽算法都利用到操作系統原理中的相關算法思想)、挑戰杯、數學建模大賽和大學生科研獲獎人數上可以得到佐證。
(8) 采取有力措施,持續加強師資隊伍建設。這一點將從我們采用的青年教師培養措施和執行情況上進行說明。
① 培養措施
本課程組一向重視教師隊伍建設和對青年教師的培養和提高,通過采用積極鼓勵措施提高其業務知識和科研能力,如青年教師教學導師制度、教師上崗前的試講制度、每年一次的青年教師授課比賽制度等,同時我們分期分批安排主講老師利用暑期時間參加短期師資培訓(參加暑假計算機骨干教師課程培訓,以及參加Sun公司的Solaris操作系統實驗培訓等)和參加全國操作系統學術會議(如從2005年以來,我們先后安排多位教師參加了第八屆全國操作系統教學和第九屆全國操作系統教學會議),積極鼓勵教師攻讀博士學位,近3年來,課程組先后有5人在職攻讀博士學位,其中有2為教師獲得了工學博士學位。堅持青年教師深入教學第一線,讓青年教師獨立承擔一門課程,使他們盡快成長;積極開展教學研究和研討活動,盡快提升青年教師的教學水平;鼓勵青年教師參加教材講義編寫,提高教學總結和寫作能力;努力創造環境,加速提高青年教師的科研能力。
② 執行情況
本課題組根據系里的規定,堅持青年教師教學導師制度,對每位新上崗的青年教師指派一位有經驗的教師作為教學導師,導師將在為人、工作態度、教學規范和教學經驗多方面給予指導。在教師相互聽課制度的基礎上,我們還利用教研室活動時間,組織有經驗的老師對青年教師的教學進行點評,以及開展青年教師之間相互評課的活動,有效地提高了青年教師的教學質量。我系還堅持新教師上崗前的試講制度等一系列措施保證教師課堂教學的質量。
本課題組根據我系每年組織一次青年教師授課比賽的傳統,積極推薦青年教師參加比賽,將比賽獲勝者推薦到學校參加校級青年教師教學大賽,對在青年教師大賽中的獲獎者給與相應的獎勵,并規定只有獲得學校青年教師大賽的獲獎者才能取得資格擔任主干課的教學工作,這樣有力地確保了本課題組的教學質量。根據學科發展形勢,本課程組專門設置了實驗課程教師,由具有副教授職稱的教師具體負責和實施,吸收了具有博士學位的青年教師參加本課題組建設,使得課程理論與實驗教學后繼有人。
4結束語
從教學效果上看,從1997年起,本科生參加“操作系統原理”課程的算法實驗和課程設計綜合實驗,有多屆學生選擇了與操作系統選題相關的畢業設計和畢業論文題目。這些實驗、課程設計、畢業設計和論文,極大提高學生的程序設計能力、動手能力。很多同學在畢業后從事的開發工作中,感到了“操作系統”等課程對其動手能力提高所帶來的潛移默化的作用;部分學生攻讀研究生期間,深感本科階段的“操作系統”系列課程,對其研究能力的提高所帶來的影響和幫助。
參考文獻:
實踐。
關鍵詞:畢業設計;分析問題;解決問題;能力
畢業設計作為理工科高等院校教學體系的一個重要組成部分,是培養學生創新精神和獨立解決問題能力的一個綜合性教學環節,對于培養實踐性應用型人才具有重要作用。畢業設計是對所學知識的檢驗與總結,能夠培養和提高學生獨立分析問題和解決問題的能力。針對在畢業設計的實施階段存在著一些問題,對在畢業設計實施階段如何培養學生獨立解決問題的能力進行了探索與實踐。
一、畢業設計實施階段存在的主要問題
畢業設計對于培養大學生的創新精神、實踐能力和綜合素質起著重要作用,是實現人才培養目標的重要環節。在指導學生的畢業設計時,在畢業設計實施階段中存在一些問題。
(1)在需求分析階段中畢業設計創新的意識不強,學生創新意識薄弱,比較缺乏探索新問題的動力和能力。
(2)概要設計階段和詳細設計階段實踐操作能力不強,有很多學生缺乏實踐的信心,雖然會有一些很好的思想,但由于沒有馬上進行實踐,或者做了實踐遇到困難就退了下來,這樣很難將所學的專業理論知識整合、系統化,提高學生獨立解決問題的能力更是無從談起。
(3)畢業設計的通過要求較低,畢業設計階段也是學生聯系工作準備就業的階段,加上畢業設計一般都能全部通過,學生的學習壓力遠小于就業壓力,相當數量的學生對畢業設計不重視。
二、畢業設計實施階段如何提高學生獨立解決問題的能力
畢業設計是本科教學的一個重要階段,是展示學生本科學習成果和專業能力的綜合環節。對于計算機科學與技術專業的學生而言,更是面臨著挑戰。計算機專業的畢業設計通常是要求模擬實現一個應用系統,完成從需求分析、概要設計、詳細設計到編碼實現的基本過程。以下圍繞畢業設計實施階段如何提高學生獨立解決問題的能力進行了若干探討,包括需求分析階段如何培養學生獨立解決問題的能力、概要設計階段如何培養學生獨立解決問題的能力、詳細設計階段如何培養學生獨立解決問題的能力。
1.需求分析階段如何培養學生獨立解決問題的能力
需求分析是關乎畢業設計開發成敗的重要因素。現在的軟件設計中返工開銷占了總開銷很大比例,而導致返工的主要原因是需求分析不明確。可以看出需求分析在畢業設計中所占有的地位。需求分析的任務不是確定系統怎樣完成的工作,而是確定系統必須完成那些工作,也就是對目標系統提出完整、準確、清晰、具體的要求。它所做的工作是深入描述軟件的功能和性能,確定軟件設計的限制和軟件同其他系統的接口細節,定義軟件的其他有效性要求。
在指導學生在對自己的畢業設計進行需求分析時,學生對自己要處理的問題有一定的了解,通過網絡查找相關資料,有條件的話到相關的企業做調研,確定目標系統的綜合要求,并提出這些需求實現條件,以及需求應達到的標準。
在畢業設計過程中,首先要求學生從以上幾方面對畢業設計進行科學的需求分析,在這一階段中,學生通過需求分析能夠更加清楚地理解畢業設計中要解決的問題,并能夠從整體上提高對問題的思考能力,為完成畢業設計和以后的工作打下堅實的基礎。此階段,通過師生共同努力,借助于網絡的同時,為學生創造條件和機會進行實際調研,對系統的整個流程掌握清晰,在完成畢業設計需求分析的過程中,通過學生自身的不斷努力和指導教師的指導,在反復論證的過程中提高學生們獨立的分析問題的能力,這是學生走向成功的第一步。
2.概要設計階段如何培養學生獨立解決問題的能力
概要設計階段將軟件系統需求轉換為未來系統的設計;逐步開發強壯的系統構架;使設計適合于實施環境,為提高性能而進行設計。概要設計階段具體的任務有總體設計、接口設計、數據結構的設計、模塊設計、其他設計等。
在概要設計階段,畢業生對業務處理過程了解的完整性和準確性非常重要。調查了解清楚所有的業務流程才能設計出適合各流程業務節點用戶業務特點和習慣的軟件,使開發出來的軟件更受歡迎。在概要設計階段,通過指導教師的指導,學生查找相關的資料,到相關部門調研,不斷努力,反復修訂畢業設計的概要以求達到完美。完成這個階段任務,學生對畢業設計有一個從整體到局部的更深的認識,學生的思路更加清晰。在學生自身的努力和指導教師的指導下,學生對學過的專業理論知識進行系統的梳理并應用于實踐,不僅提高學生的自信,而且提高了學生的實踐能力,對獨立完成畢業設計充滿了自信。
3.詳細設計階段如何培養學生獨立解決問題的能力
詳細設計的基本任務為每個模塊進行詳細的算法設計。用某種圖形、表格、語言等工具將每個模塊處理過程的詳細算法描述出來。
詳細設計階段,通過對每個模塊進行算法分析設計,掌握理論知識的同時學會運用輔助的工具,反復修改論證過程中學生會掌握每個模塊的各種設計思想,并在不斷的實踐中學會如何去思考問題,解決問題,在提高專業理論知識的同時提高了實踐能力,能夠主動去探究解決問題的新方法。變被動學習為主動學習,這對于提高學生獨立解決問題是非常重要的。在此階段,學生通過算法分析、代碼設計在加強理論的同時加強了上機的實踐能力,通過對問題的反復求解,學生會對畢業設計和所用到的設計工具有更深的理解,對學生以后的工作和學習都具有深遠的意義。
在近幾年所指導的本科生畢業設計中,對以上方法進行了實踐,比如:在《教師工作量統計軟件設計與實現》畢業設計中,要求學生在畢業設計實施過程中,引入UML、Rose等在當時還屬于較新的技術,使他們掌握了基本的面向對象分析方法和相關的技術、工具。在《教師檔案管理系統設計與實現》《運動會后臺管理系統成績管理設計與JAVA實現》要求學生以J2EE技術應用實現畢
業設計。J2EE技術是近年來新興的分布式應用技術,學生通過畢業設計實施階段學習了如何基于J2EE技術設計和實現多層分布式應用系統。
通過多次畢業設計的實踐,畢業生在畢業設計實施階段得到了一定鍛煉,在實際軟件開發工作中都能較快地進入角色。滿足社會對計算機人才的需求,具有較好的促進作用。需要指出的是,隨著社會對綜合型人才的需求越來越大,如何搞好畢業設計實施階段中的各項工作仍然面臨著很大挑戰,需要我們根據計算機技術發展趨勢,在實踐中繼續探索!
參考文獻:
[1]張俊林.在本科畢業設計中培養學生創新能力的改革與實踐[J].重慶科技學院學報,2008(1).
[2]洪月華.畢業設計中信息素養的提升與創新能力的培養[J].高教論壇,2009(1).
[3]羅勇,文彬.高等學校畢業論文教學環節改革研究與實踐[J].廣東青年干部學院學報,2007(2).