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摘要:在研究生的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程教學(xué)中,針對機(jī)械工程類研究生的專業(yè)方向、課程體系的設(shè)置以及工科研究生自身特點(diǎn),為培養(yǎng)研究生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力以及增強(qiáng)其工程應(yīng)用意識,通過在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)積累,逐步探索出以項(xiàng)目驅(qū)動為主要教學(xué)方法,通過實(shí)踐應(yīng)用,取得良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:項(xiàng)目教學(xué)法;計(jì)算機(jī)仿真;創(chuàng)新;實(shí)踐
中圖分類號:G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)24-0144-02
一、前言
研究生教學(xué)有其突出的特點(diǎn),他們中多數(shù)人理論基礎(chǔ)扎實(shí),獲取書本知識能力強(qiáng)。但同時也存在創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不足、工程應(yīng)用背景不夠的缺點(diǎn)。本人通過十多年研究生教學(xué)的實(shí)踐,結(jié)合本學(xué)院研究生專業(yè)方向、課程內(nèi)容針對性強(qiáng)等特點(diǎn),對如何在研究生教學(xué)改革中突出培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與工程應(yīng)用能力等問題進(jìn)行了一些改革創(chuàng)新。
二、課程定位及課程特點(diǎn)
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,科學(xué)研究的深入與計(jì)算機(jī)軟、硬件的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為分析、綜合各類系統(tǒng),特別是大系統(tǒng)的一種有效研究方法和有力的研究工具,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各技術(shù)領(lǐng)域、各學(xué)科內(nèi)容和各工程部門。仿真技術(shù)已經(jīng)在國防軍事、國民經(jīng)濟(jì)、社會生活的眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用,國內(nèi)外眾多學(xué)者認(rèn)為,仿真技術(shù)“正在成為與理論、實(shí)驗(yàn)并列的第三種認(rèn)識和改造客觀世界以及科學(xué)研究的手段”,因此仿真技術(shù)
被認(rèn)為是“使能”技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是仿真科學(xué)與技術(shù)涉及到的有關(guān)具體仿真技術(shù)中最為基礎(chǔ)的部分,具有綜合性、多學(xué)科交叉等特點(diǎn)。
為了拓寬機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ),提高培養(yǎng)對象的整體素質(zhì),更好地適應(yīng)社會對機(jī)械工程專業(yè)人才的需求,高校工科專業(yè)的研究生應(yīng)掌握一定的計(jì)算機(jī)仿真知識與技能。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程是我校機(jī)械工程學(xué)院面向所有研究生各專業(yè)方向的研究生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,考慮專業(yè)應(yīng)用需求并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐情況,課程目的是通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)方面的基本理論,基本知識和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為今后分析、綜合各類工程系統(tǒng)或非工程系統(tǒng)提供一種有力的工具,以便能靈活應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為本專業(yè)工作服務(wù)。
一方面,基于仿真技術(shù)課程的內(nèi)容方法較多,實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn);另一方面,授課對象專業(yè)方向較多、授課學(xué)時有限等特點(diǎn),如何解決在有限的教學(xué)課時內(nèi)講授內(nèi)容繁多的仿真內(nèi)容、對計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革探索和實(shí)踐,以達(dá)到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教學(xué)目標(biāo)。
三、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法的選擇
課程開設(shè)初期,由于只是機(jī)械電子工程專業(yè)方向的同學(xué)選修,所以所講內(nèi)容基本針對該專業(yè)方向進(jìn)行設(shè)置。隨著選修人數(shù)的不斷增加,以及選修學(xué)生所屬專業(yè)方向的擴(kuò)大,專業(yè)方向包括:機(jī)械制造及其自動化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、機(jī)械工程(專業(yè)學(xué)位)等,基本涵蓋了機(jī)械工程學(xué)院的所有專業(yè)方向。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程涉及多個交叉學(xué)科,緊密相關(guān)的課程包括數(shù)值計(jì)算方法、計(jì)算機(jī)編程、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、高等數(shù)學(xué)、自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)等課程。如何講出本課程的特點(diǎn),并充分結(jié)合相關(guān)課程內(nèi)容,必須在教學(xué)內(nèi)容的選排上下功夫。
項(xiàng)目教學(xué)法是一種以任務(wù)驅(qū)動、以項(xiàng)目為基本教學(xué)單元,將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合在一起,強(qiáng)調(diào)綜合能力的培養(yǎng)在研究生教育中的重要性,突出學(xué)生在整個教學(xué)過程中的主體地位。因此,為了滿足各個專業(yè)方向?qū)W生的要求,使他們能夠掌握一門工程分析技術(shù),為后續(xù)的學(xué)術(shù)論文和碩士學(xué)位論文的撰寫提供計(jì)算、分析和仿真手段,本人在講授該門課程的過程中,逐年對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)考核方法等不斷進(jìn)行調(diào)整和完善。
1.采取項(xiàng)目專題方式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的講授,調(diào)整授課內(nèi)容,采用專題教學(xué)方法使課程主題內(nèi)容分明,有利于將仿真方法講深、講透。
2.擴(kuò)展所授課程內(nèi)容涵蓋的范圍,包括數(shù)值計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)、圖形可視化、控制系統(tǒng)特性仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及與外部軟件的接口等內(nèi)容,以滿足各專業(yè)方向學(xué)生的需求。
3.增加與課程相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)本來是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性技術(shù),仿真技術(shù)本身是在對控制系統(tǒng)分析的過程中不斷完善和發(fā)展起來的。因此并結(jié)合各個專業(yè)研究生的不同研究方向,靈活設(shè)計(jì)若干個專題實(shí)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生將該門課程應(yīng)用于實(shí)際工程的能力。
4.采用多個工程應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行教學(xué),從系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)學(xué)建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)際認(rèn)知的研究對象,提升到理論高度的學(xué)習(xí),應(yīng)用所學(xué)的各科理論知識和技術(shù)手段,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、仿真建模的建立,并對模型求解以及特性進(jìn)行分析,獲得直觀結(jié)果,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,最終解決實(shí)際工程問題,培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)例問題的能力。
5.結(jié)合學(xué)科前沿,進(jìn)行課堂討論。研究生在初步掌握了對系統(tǒng)的模型、仿真算法設(shè)計(jì)、仿真及結(jié)果分析這一流程后,為強(qiáng)化計(jì)算機(jī)仿真在實(shí)際工程的應(yīng)用概念,在此基礎(chǔ)上,以項(xiàng)目形式,開展課程學(xué)科前沿以及⒏妹趴緯逃胂執(zhí)技術(shù)融合等專題討論。
6.增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。利用各種平臺,擴(kuò)充計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)資料,提供最新的仿真案例,結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)的科研課題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。
四、項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)效果
基于項(xiàng)目教學(xué)法計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程的教學(xué)方法改革與實(shí)踐,滿足機(jī)械工程學(xué)院各個專業(yè)方向研究生的需求,教學(xué)方法和手段的完善,使研究生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力等得到了進(jìn)一步的提高。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為工科研究生的必備研究手段和技術(shù),使學(xué)生掌握一門工程分析技術(shù),為后續(xù)的課題研究、學(xué)術(shù)論文和學(xué)位論文的撰寫提供計(jì)算、分析和仿真手段。
近五年的每年30―40人研究生選課,工程碩士每年20人左右選課,課程得到了各專業(yè)方向研究生的普遍認(rèn)同。本人指導(dǎo)的研究生,發(fā)表與該課程相關(guān)的學(xué)術(shù)論文近20篇,撰寫的碩士論文均用到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。
美國麻省大學(xué)(University of Massachusetts Amherst)阿默斯特校區(qū)(以下簡稱麻省大學(xué))是馬薩諸塞州立大學(xué)系統(tǒng)五個校園中的主校園,是美國知名的研究型大學(xué)。該校創(chuàng)辦于1863年,坐落在美國東部美麗的新英格蘭地區(qū)。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系成立于1964年,其研究生教育也有超過40年的發(fā)展歷史。由最初的3名教授發(fā)展到現(xiàn)在擁有43名教授,其中包括9名ACM計(jì)算機(jī)學(xué)會(Association for Computing Machinery)院士(Fellow)、4名電子和電氣工程師協(xié)會(IEEE)院士、5名人工智能學(xué)會(AAAI)院士和2名美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(AAAS)院士。麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系在人工智能、網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)、計(jì)算理論等多個領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平。作為美國知名的計(jì)算機(jī)系,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系的教育理念是“培養(yǎng)下一代能以創(chuàng)新的方法解決真實(shí)世界問題的計(jì)算機(jī)科學(xué)家”(cs.umass.edu/grads/msphd-requirements)。在這個核心思想的指導(dǎo)下,該系非常注重對博士研究生的培養(yǎng),為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生具備進(jìn)行原創(chuàng)性科學(xué)研究(Original Research)的能力的教育宗旨,該系制定了一套非常嚴(yán)格的課程計(jì)劃,以培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)實(shí)而廣博的基礎(chǔ)知識、良好的科學(xué)研究方法和思維習(xí)慣。麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系每年大約會收到1000份左右來自世界各國的優(yōu)秀學(xué)生的申請,攻讀其博士學(xué)位,而錄取的人數(shù)一般保持在30名左右。完善和嚴(yán)格的博士研究生培養(yǎng)體系、開放而先進(jìn)的教育理念,使麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系成為全美最具有競爭力的計(jì)算機(jī)院系之一。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系招收兩種形式的博士研究生:碩士/博士連讀研究生和直博研究生。只有在美國其他大學(xué)獲得相應(yīng)計(jì)算機(jī)碩士學(xué)位,并修完麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系認(rèn)可的相關(guān)課程的學(xué)生,才有資格申請直接攻讀博士學(xué)位;否則,學(xué)生在錄取后必須經(jīng)過碩士/博士的連續(xù)培養(yǎng)才能獲得博士學(xué)位。
無論哪種形式,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系博士生培養(yǎng)大體分為兩個階段:博士生資格學(xué)習(xí)階段和博士生研究階段。博士生資格學(xué)習(xí)階段主要是對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識培養(yǎng)和基本研究能力訓(xùn)練。學(xué)生只有在通過博士資格考試論證,成為正式博士候選(PhD Candidate)人后,才能進(jìn)入下一步的博士論文研究階段學(xué)習(xí)。以下是麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系對碩士/博士研究生的培養(yǎng)要求:
(1)Actively participate in research under the guidance of an advisor(在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,積極參與研究)
(2)Satisfy 6 Core Requirements (完成6門核心課程的要求)
(3)Complete 42 course credits (core courses taken to satisfy core requirements are included)(完成42個課程學(xué)分,其中包括核心課程的學(xué)分)
(4)Complete a 6-credit MS Project (完成6個學(xué)分的碩士研究項(xiàng)目)
(5)Graduate with an M.S. Degree(申請獲得碩士學(xué)位)
(6)Pass the Department Qualifying Exam- Portfolio(通過博士資格考試)
(7)Form a Committee(成立答辯委員會)
(8)Propose a Thesis(提交博士開題報(bào)告)
(9)Complete 18 Dissertation Credits (完成18個學(xué)分博士論文)
(10)Pass the Teaching Assistant Requirement(完成助教的工作要求)
(11)Pass the Residency Requirement (at least 9 credits in back-to-back semesters) (完成連續(xù)兩個學(xué)期修9個學(xué)分的要求)
(12)Defend and Submit a Thesis (博士答辯和提交博士論文)
本文將以麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系為例,探討美國計(jì)算機(jī)專業(yè)博士研究生培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)――博士研究生課程教育體系的特點(diǎn),以期為提高我國的計(jì)算機(jī)專業(yè)博士生教育提供借鑒。
2掌握牢固的理論知識是培養(yǎng)優(yōu)秀博士生的基礎(chǔ)
美國的計(jì)算機(jī)博士教育非常注重對學(xué)生基礎(chǔ)理論知識的培養(yǎng),為了使學(xué)生掌握牢固而廣博的基礎(chǔ)知識,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系要求每個碩士/博士研究生必須修完6門博士核心課程,而且成績必須達(dá)到B+以上。這些核心課程分別屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的三大領(lǐng)域:理論(Theory)、系統(tǒng)(Systems)和人工智能(Artificial Intelligence),課程設(shè)置具體如下:
(1) 理論核心課:計(jì)算理論(Computation Theory)、高級算法(Advanced Algorithms)
(2) 系統(tǒng)核心課:有三組課程,分別是:
編譯技術(shù)(Compiler Techniques)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)(Modern Computer Architecture)
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)(Database Design and Implementation)、高級計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Advanced Computer Networking)、操作系統(tǒng)(Operating Systems)
高級軟件工程I(Advanced Software Engineering: Synthesis and Development)、高級軟件工程II(Advanced Software Engineering: Analysis and Evaluation)、程序設(shè)計(jì)語言(Programming Languages)
(3) 人工智能核心課程:高級人工智能(Artificial Intelligence)、機(jī)器人學(xué)(Robotics)、信息檢索(Information Retrieval)、不確定環(huán)境下的推理(Reasoning and Acting under Uncertainty)、增強(qiáng)型學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning)、機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning: Pattern Classification)
根據(jù)不同的研究方向,學(xué)生可以在六門核心課程的選擇上有所不同,但為了加強(qiáng)理論基礎(chǔ)和掌握知識的廣度,無論哪個研究方向的學(xué)生,都必須修完兩門理論核心課程和一門高級人工智能課程,同時,再根據(jù)自己的研究方向選修其他三門核心課程。例如,一個系統(tǒng)方向的博士研究生除了修完以上兩門理論和一門人工智能課程以外,還必須修完來自于系統(tǒng)方向不同組的三門系統(tǒng)方向的課程;而一個人工智能方向的博士生則必須修完另外兩門人工智能方向的核心課程和一門系統(tǒng)方向的核心課程。
每門核心課程由教師講授一學(xué)期,其中每星期2次課,每次2小時,3個學(xué)分。根據(jù)內(nèi)容不同,每門課程一般要安排5~8次書面作業(yè)、1次期中考試和1次期末考試。其中,對系統(tǒng)方向的課程來說,每個章節(jié)完成后一般還有一次課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)(Course Project),主要要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的算法和進(jìn)行性能評價。由于核心課程要求高,課程學(xué)習(xí)內(nèi)容多,導(dǎo)師和系里會建議學(xué)生每學(xué)期選學(xué)不超過一門的核心課程,所有6門核心課程則在三年內(nèi)完成。如果成績沒有達(dá)到B+,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系允許學(xué)生重修該核心課;但是,如果學(xué)生在規(guī)定的博士資格考試申請時間前沒有通過全部的6門核心課,則不再具備繼續(xù)攻讀博士的資格。
嚴(yán)格的核心課程作業(yè)、考試制度和淘汰制度,不但使學(xué)生牢固掌握了計(jì)算機(jī)科學(xué)各領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)了學(xué)生勤奮刻苦的專研精神,而且極大地豐富了學(xué)生的視野,為學(xué)生進(jìn)入實(shí)際科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3靈活而完善的博士生選修課程體系是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑
美國一流研究型大學(xué)博士生教育的目標(biāo)是培養(yǎng)世界一流的科學(xué)家和拔尖創(chuàng)新型人才,為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),美國的博士生教育除了注重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)和精深的基礎(chǔ)知識外,還非常注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和發(fā)現(xiàn)新問題的探索精神及能力。
如果核心課程體系的設(shè)置是培養(yǎng)優(yōu)秀博士生的基礎(chǔ),是向?qū)W生傳授學(xué)科領(lǐng)域的重要基本知識和原理與技術(shù),是學(xué)生全面掌握計(jì)算機(jī)基本理論與方法的重要途徑,那么,選修課的設(shè)置則是對學(xué)科基本知識的補(bǔ)充,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識和了解并探索前沿研究方向,從而成為創(chuàng)新型人才的重要手段。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系的做法是,在博士研究階段,除了要求學(xué)生完成18個學(xué)分(6門)的核心課程學(xué)習(xí)以外,還要求完成24個學(xué)分(8門)的非核心課程(或稱為選修課)學(xué)習(xí)。這些選修課大多是關(guān)于本學(xué)科及相關(guān)專業(yè)前沿領(lǐng)域近3~5年的新研究方向、研究方法或新技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容的介紹,一般由教師在每學(xué)期開學(xué)前提出新的課程計(jì)劃,學(xué)生則根據(jù)自己的研究興趣和職業(yè)目標(biāo)自由選課。通過課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能在最短的時間內(nèi)了解本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的最新研究現(xiàn)狀,更重要的是,在課程的學(xué)習(xí)過程中,教授會將許多新出現(xiàn)的問題在課堂上和學(xué)生討論,同時,通過2~3個課程項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立(或合作)解決新問題的能力,以及教會學(xué)生各種探索問題的研究方法。
在教學(xué)模式上,可以采用由教授主講的傳統(tǒng)方式,也可以采用以討論為主的方式。以教授為主講的教學(xué)模式在此就不再贅述,以下著重描述以討論為主的選修課教學(xué)模式。
以討論為主的Seminar是美國計(jì)算機(jī)院系的教授最常用的選修課教學(xué)模式。Seminar的課程設(shè)置沒有固定模式,但通常有以下幾方面的特點(diǎn)。
第一,課程的選題一般是近年新出現(xiàn)的有代表性的前沿研究課題。
第二,課程內(nèi)容的選擇一般來自近年來該領(lǐng)域頂級國際會議的專題論文。
第三,課程內(nèi)容的組織由教師完成。教師在確定題目后,一般會根據(jù)論文的情況將討論的內(nèi)容分為多個子專題,每個子問題由3~4篇論文組成。課程的開始一般是綜述性的論文或在該領(lǐng)域出現(xiàn)的最早的學(xué)術(shù)論文,其目的是探討該研究方向出現(xiàn)的新的應(yīng)用背景需求和所帶來的新的挑戰(zhàn)。其后的每個子專題則將對具體問題和方法進(jìn)行深入探討。
第四,選課的學(xué)生人數(shù)一般在20~30人左右,而且通常是由學(xué)完了核心課程以后的高年級博士生組成。學(xué)生人數(shù)太少,論文的覆蓋面可能太小;學(xué)生太多,可能導(dǎo)致討論的深度不夠。同時,只有學(xué)完了基本理論后,學(xué)生才有可能具備較深入分析問題的能力。在Seminar的學(xué)習(xí)討論中,找到新的研究問題也是該課程設(shè)置的重要目的之一。
第五,課堂教學(xué)的模式基本上是教師和學(xué)生互動的教學(xué)方式。教師在第一節(jié)課引導(dǎo)學(xué)生對該領(lǐng)域的基本問題有了初步認(rèn)識后,學(xué)生將對每篇論文進(jìn)行評估(Review)、宣講(Presentation)和進(jìn)行課堂討論。每篇論文的宣講時間是25~30分鐘,課堂討論時間是10~15分鐘。其中教師將引導(dǎo)學(xué)生對論文中所研究的問題和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入討論,學(xué)生參與討論的情況將作為課程考核的重要依據(jù)。
選擇合適的題目并對教學(xué)討論的內(nèi)容(論文)進(jìn)行篩選和組織對開課教師的要求非常高。為了準(zhǔn)備一門新的Seminar課,教師一般需要預(yù)先通讀該研究方向所有重要國際會議的相關(guān)論文,然后根據(jù)不同的研究問題對論文分類,并將其中有代表性的論文提煉出來,作為課程學(xué)習(xí)的論文。在課程項(xiàng)目的設(shè)置上,教師會事先準(zhǔn)備一些題目,如對某些算法的實(shí)現(xiàn)、評估和改進(jìn),實(shí)現(xiàn)原形系統(tǒng)等,同時也非常鼓勵學(xué)生在論文討論的過程中有針對性地提出自己的見解和新的解決問題的方法。
4合理的課程學(xué)習(xí)安排是培養(yǎng)高質(zhì)量博士生的有效保證
美國的博士教育是以博士生的最終質(zhì)量為評判標(biāo)準(zhǔn),而不是以年限來規(guī)定學(xué)生的畢業(yè)時間。在美國計(jì)算機(jī)專業(yè),培養(yǎng)一個碩士/博士生一般需要至少5年時間。由于強(qiáng)調(diào)博士生專業(yè)知識學(xué)習(xí)的深度和廣度,在整個博士學(xué)習(xí)階段,博士生都會積極參與課程的學(xué)習(xí),并盡可能地將研究項(xiàng)目中的問題和課程學(xué)習(xí)聯(lián)系起來,用所學(xué)到的方法或思路來解決新問題。
以麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系為例,雖然學(xué)生的背景不同,但為了在保證質(zhì)量的前提下幫助學(xué)生用最短的時間順利完成博士課程要求和博士論文要求,系里建議學(xué)生按如表1所示的時間表安排整個博士階段的學(xué)習(xí)計(jì)劃。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系不但在本系有完善的研究生課程體系,學(xué)生可以根據(jù)自己的研究興趣和職業(yè)規(guī)劃來自由選課,而且也鼓勵學(xué)生在其他相關(guān)院系選修本系沒有開設(shè)但對研究有用的課,如數(shù)學(xué)系或電子工程系的高級課程。總之,美國博士教育的一個重要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),鼓勵學(xué)生以積極的態(tài)度參與到課程的學(xué)習(xí)中,同時訓(xùn)練學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中逐步學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題和研究問題的方法。
5啟示和建議
美國的博士教育強(qiáng)調(diào)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識、完善的知識體系和用于探索與創(chuàng)新的研究能力,而這些恰恰是決定博士畢業(yè)生日后發(fā)展?jié)摿Φ年P(guān)鍵。長期以來,我國計(jì)算機(jī)博士教育主要是通過參與科研項(xiàng)目的形式來對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng),這種“研究項(xiàng)目驅(qū)動型教育”在我國恢復(fù)研究生教育的初期起到了很好的推動作用,培養(yǎng)了大批科研人才。但隨著教育本質(zhì)的回歸和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要,從總體來看,我國的這種單純強(qiáng)調(diào)研究項(xiàng)目的教育模式培養(yǎng)的博士生,質(zhì)量與國際先進(jìn)水平相比還有一定的差距。由于沒有嚴(yán)格的博士課程要求和淘汰制度,學(xué)生在學(xué)習(xí)階段往往會忽略對基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和對知識結(jié)構(gòu)的完善。長此以往,必然會影響博士生的研究水平和發(fā)展?jié)摿?最終將會影響國家的整體創(chuàng)新能力。
筆者建議,為了使學(xué)生掌握牢固的專業(yè)基礎(chǔ)知識,同時培養(yǎng)學(xué)生在某一學(xué)科領(lǐng)域的研究興趣和基本的研究能力,應(yīng)該首先強(qiáng)調(diào)核心課程體系的建設(shè),不論哪個方向的學(xué)生都必須通過一定數(shù)量的核心課程的學(xué)習(xí),如算法、分布式操作系統(tǒng)、人工智能等,這些核心課程應(yīng)由教師來講授;同時,應(yīng)嚴(yán)格課程的考核制度和課程評價體系。對于選修課,由于其主要目的是擴(kuò)展學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和研究問題的能力,所以應(yīng)借鑒國內(nèi)外Seminar課程的成功經(jīng)驗(yàn),積極有效地激勵教師和學(xué)生共同上好Seminar課。
博士生教育是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程,而其中的課程學(xué)習(xí)是研究生培養(yǎng)中非常重要的一個環(huán)節(jié),如何通過嚴(yán)格的培養(yǎng)機(jī)制和靈活的培養(yǎng)方法,在給學(xué)生傳授基礎(chǔ)知識的同時培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力;如何將合理的研究生課程體系和研究項(xiàng)目結(jié)合起來,嚴(yán)格博士生培養(yǎng)機(jī)制,完善博士生資格評估體系,從制度上保障博士研究生的質(zhì)量;以及如何真正教會學(xué)生探索科學(xué)基本問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生良好的科研習(xí)慣和勇于開拓創(chuàng)新的精神等,是我們在計(jì)算機(jī)學(xué)科建設(shè)中應(yīng)該進(jìn)一步思考的問題。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);培養(yǎng)模式;實(shí)踐能力;應(yīng)用型
中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)07(b)-0000-00
1引言
近年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各行各業(yè)的信息化程度越來越高,對計(jì)算機(jī)高級技術(shù)人才的需求越來越大。如何培育出高質(zhì)量的符合企業(yè)需求的計(jì)算機(jī)方面的人才,是高校與企業(yè)義不容辭的責(zé)任與義務(wù)。目前,由于大數(shù)據(jù)、電子商務(wù)等新型業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,原有計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)模式顯得力不從心,無法應(yīng)對市場的需求,主要表現(xiàn)在現(xiàn)今計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士在學(xué)習(xí)過程中重理論輕實(shí)踐少創(chuàng)新,知識面狹隘,無法適應(yīng)市場快速發(fā)展需要。針對如何改革與完善現(xiàn)有計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)模式,進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士研究生的實(shí)踐能力這一問題,本文分析了當(dāng)今計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士生培養(yǎng)現(xiàn)狀,并結(jié)合多年的碩士生培養(yǎng)的實(shí)際情況及對本校學(xué)生就業(yè)狀況的跟蹤,對計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士生實(shí)踐能力培養(yǎng)模式進(jìn)行了分析和研究。
2計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士生實(shí)踐能力培養(yǎng)現(xiàn)狀的分析
計(jì)算機(jī)專業(yè)是一個理論與實(shí)踐并重型的學(xué)科,由于社會高科技技術(shù)不斷增強(qiáng),對計(jì)算機(jī)專業(yè)的高級應(yīng)用型人才的需求也迅速激增,因此對現(xiàn)今計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量也提出了新的更高的要求。高校人才培養(yǎng)模式已經(jīng)不能很好的滿足社會對人才的實(shí)際需求,主要有以下幾個方面:
2.1學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)力度不足
大部分院校對計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士生培養(yǎng)方案中都要求學(xué)生在本學(xué)科內(nèi)掌握堅(jiān)實(shí)的理論、系統(tǒng)的專業(yè)知識,能夠跟蹤學(xué)科領(lǐng)域的前沿,具有從事計(jì)算機(jī)學(xué)科研究或獨(dú)立承擔(dān)專門項(xiàng)目工作的能力,具有較強(qiáng)的實(shí)際工作適應(yīng)能力。培養(yǎng)年限為2至3年,但實(shí)踐學(xué)分占畢業(yè)所需學(xué)分比例不足10%,而畢業(yè)學(xué)分有明確的規(guī)定,因而在有限的時間內(nèi)學(xué)生無暇顧及實(shí)踐能力的提高,而專注畢業(yè)學(xué)分的修滿。
2.2學(xué)生缺乏到企業(yè)中實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)
學(xué)生在讀研期間到企業(yè)鍛煉的機(jī)會不多,不是很明確市場需求,缺乏實(shí)際案例分析鍛煉,甚至不具備市場所需的最新技術(shù),即使到企業(yè)實(shí)習(xí)也達(dá)不到滿意的效果。有的學(xué)生在讀書期間尋求實(shí)習(xí)機(jī)會會碰壁,因?yàn)橛泻芏嗥髽I(yè)不愿接收無任何項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí),覺得要花更多的時間去培養(yǎng)這些無實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生,有充分實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生往往比較吃香。還有的學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)后,發(fā)現(xiàn)實(shí)習(xí)的項(xiàng)目內(nèi)容與自己進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)前所期望提高的方面有很大的差異,因而沒有達(dá)到預(yù)期的效果。
2.3沒有充分發(fā)揮項(xiàng)目的實(shí)踐價值
研究生教育是基于本科教育的一個提升,除了本科式的課堂教學(xué)專業(yè)知識以外更應(yīng)該重點(diǎn)培養(yǎng)研究生的科研和實(shí)踐能力。研究生跟隨導(dǎo)師直接參與到實(shí)際科研項(xiàng)目中,即是對所學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用又是對本專業(yè)相關(guān)行業(yè)需求的學(xué)習(xí)和了解,對其自身的創(chuàng)新能力和適應(yīng)未來工作的能力有著非常重要的意義。但是實(shí)際中存在著項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)分配、科研項(xiàng)目分工不合理等問題,導(dǎo)致學(xué)生參與項(xiàng)目的積極性不足,有的學(xué)生在所參與項(xiàng)目中沒有得到很好的實(shí)踐訓(xùn)練,不能充分發(fā)揮自身的能力和水平,還有的碩士研究生在一些科研項(xiàng)目中只是做著很瑣碎的工作,沒有深入?yún)⑴c到項(xiàng)目的技術(shù)工作需求層,這樣以來對學(xué)生的專業(yè)能力并沒有實(shí)質(zhì)性的提升,加之導(dǎo)師對其科研能力訓(xùn)練的忽視,這些都很大程度影響著研究生創(chuàng)新能力和科研能力的提升。
3提升計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士生實(shí)踐能力培養(yǎng)的建議與措施
計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐性、應(yīng)用性非常強(qiáng)的專業(yè),在研究生的培養(yǎng)過程中既要注重研究內(nèi)容的前沿性、理論的系統(tǒng)性,同時也要注重學(xué)科的應(yīng)用性、研究內(nèi)容的應(yīng)用價值和潛在應(yīng)用價值。想要培養(yǎng)出計(jì)算機(jī)領(lǐng)域具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用技能的高層次專門人才,必須要注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。經(jīng)過對計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士生實(shí)踐能力培養(yǎng)過程中存在的一些問題的分析,提出以下具體的建議與措施。
3.1以社會需求為導(dǎo)向,明確培養(yǎng)目標(biāo)
人才以服務(wù)社會為己任,因此,高校必須以社會需求為導(dǎo)向,充分了解用人單位對專業(yè)技能的具體要求,適時優(yōu)化培養(yǎng)方案,注重課程設(shè)置的科學(xué)性與實(shí)踐性,要求學(xué)生具有扎實(shí)的本專業(yè)基礎(chǔ)知識,較強(qiáng)的創(chuàng)新能力以及對新技術(shù)、新知識的快速掌握能力。高校需要做好對社會實(shí)際需求的調(diào)研分析工作,制訂明確的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。
3.2加強(qiáng)學(xué)生自主實(shí)踐的能力和查新能力
養(yǎng)成跟蹤學(xué)科前沿知識和新技術(shù)的好習(xí)慣,能夠更好的調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,導(dǎo)師可引導(dǎo)學(xué)生去跟蹤學(xué)科發(fā)展中熱點(diǎn)問題,從而提升學(xué)生的自主實(shí)踐能力。導(dǎo)師可以不設(shè)置具體目標(biāo),只需要給予一定方向性的指導(dǎo)意見,鼓勵學(xué)生結(jié)合個人興趣,查找計(jì)算機(jī)專業(yè)當(dāng)前熱門的研究問題,使學(xué)生形成主動提升實(shí)踐能力的愿望,還無形中培養(yǎng)了學(xué)生的查新能力,養(yǎng)成跟進(jìn)閱讀計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最前沿文獻(xiàn)的好習(xí)慣。
3.3注重對碩士生科研能力的培養(yǎng)
在科研方面,科研開發(fā)過程不僅能夠加深學(xué)生對知識的理解,更能最大限度地開發(fā)學(xué)生實(shí)際解決問題的能力和創(chuàng)造性能力。應(yīng)營造研究生科研創(chuàng)新氛圍,鼓勵學(xué)生主動研究學(xué)科問題,積極參加項(xiàng)目,學(xué)院可以開展科學(xué)研究方法和學(xué)術(shù)論文寫作能力訓(xùn)練的相關(guān)講座。導(dǎo)師可以組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告,不僅可以使研究生與自己的導(dǎo)師保持定期的聯(lián)系,而且可以與討論小組中的老師和同學(xué)進(jìn)行直接學(xué)術(shù)交流,報(bào)告的水平則可以直接反映研究生的科研能力和其科研工作的最新進(jìn)展情況。
3.4加強(qiáng)對碩士生導(dǎo)師的培養(yǎng)
選派優(yōu)秀教師到世界知名大學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)交流,提升教師的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和國際視野,加大學(xué)科帶頭人和高層次創(chuàng)新人才的培養(yǎng)力度,建設(shè)高水平創(chuàng)新導(dǎo)師隊(duì)伍。鼓勵導(dǎo)師爭取重大科研項(xiàng)目這樣以來能給學(xué)生創(chuàng)造出更多參與實(shí)際項(xiàng)目的機(jī)會,導(dǎo)師不僅要教會學(xué)生如何做具體的科研工作,還要調(diào)動研究生的科研積極性從而更好的挖掘?qū)W生的科研潛力。在研究專業(yè)科研項(xiàng)目的同時,把專業(yè)最前沿的知識以及科研中的收獲與成果貫穿到教學(xué)之中去。
4結(jié)語
研究生培養(yǎng)模式涉及的要素很多,是個牽涉教育理論及實(shí)踐兩方面的課題,研究生培養(yǎng)方案的內(nèi)容需要與時俱進(jìn),隨社會的進(jìn)步和變化不斷的更新與完善。不斷探索其教育規(guī)律,更新人才培養(yǎng)觀念,強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng),為計(jì)算機(jī)市場輸送更多高級專業(yè)型創(chuàng)新型人才是我們的義務(wù),期待本研究能夠引起更多人關(guān)注我國計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生培養(yǎng)模式的改革。
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1 學(xué)制設(shè)計(jì)與改革
對專業(yè)的選擇是在學(xué)生進(jìn)入大學(xué)前進(jìn)行的,此時學(xué)生通常對專業(yè)內(nèi)涵和特征的認(rèn)識還比較模糊,對人生規(guī)劃還不太清晰。上學(xué)以后,隨著專業(yè)學(xué)習(xí)的深入,部分學(xué)生會出現(xiàn)專業(yè)興趣不濃、學(xué)習(xí)積極性不高的現(xiàn)象。另一方面,也有部分學(xué)生會對軟件工程專業(yè)興趣日漸濃厚,加上專業(yè)基礎(chǔ)好,學(xué)習(xí)能力強(qiáng),學(xué)習(xí)又用功,在校前幾年就能夠掌握較多的專業(yè)知識并具備就業(yè)能力,希望盡早發(fā)揮年輕優(yōu)勢就業(yè)或創(chuàng)業(yè)。但是,按照現(xiàn)行的學(xué)制安排,學(xué)生考入軟件工程本科專業(yè)后需要進(jìn)行為期四年教育,考核合格后方能畢業(yè)。由于四年本科教育體制時間跨度較大,中間又缺少可供學(xué)生選擇的出口,致使這兩部分學(xué)生的個性化發(fā)展受到限制。
如果能將學(xué)制改為專、本、碩連讀的六年制,則可先進(jìn)行兩年基礎(chǔ)知識教育,然后在大學(xué)二年級末,根據(jù)志愿和考核對學(xué)生進(jìn)行專、本分離,進(jìn)入??茖W(xué)習(xí)的學(xué)生在三年級進(jìn)行后續(xù)的專科教育,考核合格后就可畢業(yè)就業(yè);而進(jìn)入本科學(xué)習(xí)的學(xué)生,則繼續(xù)進(jìn)行本科教育,在三年級末再根據(jù)志愿和考核進(jìn)行本、碩分離,留在本科的學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行后一年的本科教育,考核合格后畢業(yè);進(jìn)入碩士研究生教育的學(xué)生,再繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)三年的碩士研究生教育,考核合格后畢業(yè)。專、本分離和本、碩分離的考核,可以按照平時各科成績加權(quán)計(jì)算,不單獨(dú)進(jìn)行考試,這樣的考核節(jié)約資源,也更客觀、全面,同時又能激勵學(xué)生平時學(xué)習(xí)??己撕?,符合進(jìn)入本科學(xué)習(xí)條件的學(xué)生也可志愿申請加入??茖W(xué)生序列;符合進(jìn)入碩士研究生學(xué)習(xí)條件的學(xué)生也可志愿申請留在本科學(xué)生序列,這樣能夠?yàn)閮?yōu)秀學(xué)生提供更多選擇機(jī)會,也有利于拔尖人才脫穎而出。按照國家現(xiàn)行機(jī)制,專、本分離考核中未能進(jìn)入本科學(xué)習(xí)的學(xué)生,仍然可以通過專升本機(jī)制進(jìn)行第二次升本競爭,并可另外選擇自己喜歡的本科專業(yè)和院校;而在上述本、碩分離考核中未能進(jìn)入碩士研究生教育的學(xué)生,也可在本科畢業(yè)時參加全國研究生考試,重新選擇自己喜歡的碩士專業(yè)和院校。
上述的學(xué)制設(shè)計(jì),使學(xué)生在上學(xué)期間具有了多次競爭性選擇機(jī)會,既能滿足部分學(xué)生提前就業(yè)的要求,又能實(shí)現(xiàn)部分學(xué)生繼續(xù)深造的愿望。該設(shè)計(jì)賦予學(xué)生多次調(diào)整人生規(guī)劃的機(jī)會,有利于學(xué)生及時調(diào)整學(xué)習(xí)方向,舒展個性,發(fā)揮優(yōu)勢,最大程度激發(fā)學(xué)習(xí)的主動性和積極性。
上述學(xué)制設(shè)計(jì)其管理的復(fù)雜性會略有增加,但對現(xiàn)有教師編制、課程設(shè)置和教學(xué)計(jì)劃影響不大,因而具有較強(qiáng)的操作性;但是,學(xué)制的改變需要申請和審核,這些工作具有一定工作量和復(fù)雜性。
2 專業(yè)改革與創(chuàng)新
軟件工程屬于一級學(xué)科,知識繁雜,本科四年不可能學(xué)完所有知識。實(shí)際上,從事軟件工程專業(yè)的工作崗位有多種,每一崗位所需的知識和技能不同,所以本科四年的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)有所側(cè)重。根據(jù)軟件工程專業(yè)的社會需求和學(xué)校特色,軟件工程專業(yè)可以開設(shè)不同的專業(yè)方向和軟件應(yīng)用領(lǐng)域,讓學(xué)生根據(jù)自己的特點(diǎn)和興趣進(jìn)行選擇,這樣能夠更有效地獲取該專業(yè)方向和軟件應(yīng)用領(lǐng)域的從業(yè)能力。例如,軟件工程專業(yè)方向可以劃分為軟件開發(fā)、軟件測試、軟件項(xiàng)目管理、軟件配置管理、軟件維護(hù)等專業(yè)方向,軟件應(yīng)用領(lǐng)域可以開設(shè)動漫、財(cái)務(wù)、政務(wù)、項(xiàng)目管理等領(lǐng)域。選擇學(xué)習(xí)個性化的軟件工程專業(yè)方向和軟件應(yīng)用領(lǐng)域,既要選修該專業(yè)方向和應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)課,也包括從事該領(lǐng)域的畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過有的放矢的理論學(xué)習(xí)和動手實(shí)踐,學(xué)生能夠更有效地掌握該專業(yè)方向和軟件應(yīng)用領(lǐng)域較強(qiáng)的專業(yè)知識和技能,獲得較強(qiáng)的工作能力。例如,以下是幾種軟件應(yīng)用領(lǐng)域與專業(yè)方向的組合
2.1 制造業(yè)ERP軟件維護(hù)方向
該方向主要培養(yǎng)現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)ERP軟件維護(hù)工程師,該崗位需要理解現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)的基礎(chǔ)知識,掌握現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)ERP軟件的實(shí)施、調(diào)整、維護(hù)、管理和二次開發(fā)知識與技能。我國已經(jīng)成為世界制造業(yè)大國,ERP軟件已成為現(xiàn)代化先進(jìn)制造業(yè)主要應(yīng)用軟件,幾乎涉及到企業(yè)各個部門和所有運(yùn)作流程,全國每年都需要大量的ERP維護(hù)、銷售、實(shí)施和培訓(xùn)工程師。
2.2 大型數(shù)據(jù)庫管理與維護(hù)方向
該方向主要培養(yǎng)大型數(shù)據(jù)庫管理員。數(shù)據(jù)庫管理員負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫管理、備份、調(diào)整、維護(hù)和應(yīng)用開發(fā)等日常工作,是機(jī)構(gòu)信息中心的核心業(yè)務(wù)工程師。數(shù)據(jù)庫是金融、物流、制造、銷售等行業(yè)和部門的命脈,也是云計(jì)算核心,每年都需要大量的數(shù)據(jù)庫管理員。
2.3 手機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)方向
該方向主要培養(yǎng)手機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)工程師。由于蘋果、谷歌和微軟公司相繼推出手機(jī)應(yīng)用軟件商店,實(shí)現(xiàn)了手機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)和應(yīng)用之間直接對接,使得國內(nèi)手機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)工程師能夠和國外同行在相同條件自由競爭,創(chuàng)業(yè)和收入具備有很大的拓展空間,促使了該職業(yè)從業(yè)人數(shù)呈現(xiàn)爆炸式增長。
3 課程體系調(diào)整與改革
根據(jù)上述學(xué)制、專業(yè)方向和軟件領(lǐng)域的設(shè)計(jì),需要對課程體系進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和改革方能實(shí)現(xiàn)上述培養(yǎng)目標(biāo)。課程體系調(diào)整和改革的基本原則是,在遵循國家教委對課程體系要求的基礎(chǔ)上,參考軟件工程教指委組織編寫的軟件工程規(guī)范以及IEEE SWEBOK、SE2004,并結(jié)合中國軟件產(chǎn)業(yè)實(shí)踐和學(xué)校辦學(xué)方針及辦學(xué)實(shí)際。
首先需要調(diào)整的是數(shù)學(xué)和英語課程。由于軟件工程專業(yè)對這兩門課程具有特殊的依賴性,建議入學(xué)前兩年利用學(xué)生年齡優(yōu)勢和高中的學(xué)習(xí)慣性突擊強(qiáng)化數(shù)學(xué)和英語教學(xué),教學(xué)目標(biāo)定位為使多數(shù)學(xué)生能夠通過研究生入學(xué)資格考試。強(qiáng)化數(shù)學(xué)和英語教育,不僅對后續(xù)的軟件工程專業(yè)學(xué)習(xí)和從業(yè)有特殊的重要性,也為學(xué)生進(jìn)一步深造或擇業(yè)創(chuàng)造了條件。對于中外聯(lián)合辦學(xué)的軟件工程專業(yè),強(qiáng)化英語和數(shù)學(xué)的必要性則是顯而易見的。
由于強(qiáng)化了數(shù)學(xué)和英語,勢必需要減少一些其他課程或其他課程 的課時。首先可以考慮將一些課程合并,以達(dá)到精簡課程內(nèi)容和減少課時的目的。有些課程原先是針對計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的,現(xiàn)在對軟件工程專業(yè)講解,則講解的角度和內(nèi)容應(yīng)該有所不同。例如,可以在第一學(xué)年針對軟件工程專業(yè)開設(shè)一門新課《軟件工程引論》,系統(tǒng)介紹本專業(yè)基本情況和基本知識,使學(xué)生對本專業(yè)有概括性的了解,同時掌握對計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及常用工具軟件的使用,以融合并代替現(xiàn)有的《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》、《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》、《計(jì)算機(jī)組成原理與體系結(jié)構(gòu)》、《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)》等課程。
軟件工程專業(yè)學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)的第一門程序設(shè)計(jì)語言建議為C#或JAVA,因?yàn)樗鼈兙哂鞋F(xiàn)代編程語言的要素和優(yōu)點(diǎn),簡潔實(shí)用,既能引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,又能與后續(xù)的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)和應(yīng)用軟件開發(fā)等課程無縫銜接。C語言、匯編語言和嵌入式開發(fā)最好匯集為一個課程模塊,放在第三學(xué)年針對嵌入式開發(fā)方向的學(xué)生集中講,這樣能夠使學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)性更強(qiáng),又能現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用,立竿見影,收到較好的學(xué)習(xí)效果。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,學(xué)生應(yīng)當(dāng)在軟件項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)或模擬團(tuán)隊(duì)中擔(dān)當(dāng)一個項(xiàng)目角色,參與開發(fā)一個軟件項(xiàng)目,完成項(xiàng)目指定角色的任務(wù)。模擬軟件項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)可由參加畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究生、本科生和??粕旌洗钆?,由研究生或老師擔(dān)當(dāng)系統(tǒng)分析師或項(xiàng)目經(jīng)理角色,本科生擔(dān)當(dāng)主程序員、測試設(shè)計(jì)或程序管理角色,??粕鷵?dān)當(dāng)程序員或測試員,該團(tuán)隊(duì)在老師的指導(dǎo)下模擬實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)過程進(jìn)行開發(fā)。
除了在課程體系結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行調(diào)整外,還需要從課程教學(xué)內(nèi)容、教材編寫、教學(xué)方法、考核方法、成績評定上體現(xiàn)學(xué)校的辦學(xué)理念和辦學(xué)特色。
4 結(jié)束語
在我國,綜合性和理工科大學(xué)基本都開設(shè)了軟件工程本科專業(yè),對軟件工程專業(yè)教育進(jìn)行了多方面的研究和實(shí)踐探索,出現(xiàn)了百花齊放局面,但從業(yè)界對畢業(yè)生的質(zhì)量反饋來看,需要改進(jìn)地方還很多。各高校在不同程度上都具有自己的辦學(xué)特色和優(yōu)勢,在軟件工程專業(yè)創(chuàng)出特色形成優(yōu)勢互補(bǔ),能夠促進(jìn)軟件行業(yè)的繁榮。隨著國內(nèi)外高校生源爭奪日益激烈,在軟件工程專業(yè)上辦出學(xué)校的特色和優(yōu)勢,不僅關(guān)系到畢業(yè)生的就業(yè)競爭力,也會涉及到學(xué)校該專業(yè)的興衰存亡。
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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù);師資隊(duì)伍;職業(yè)能力
中圖分類號:TP3-4
2012年7月,國務(wù)院了《“十二五“國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)、電子核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、高端軟件和新興信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)得到了國家層面的政策支持,帶動了IT行業(yè)高速發(fā)展,IT企業(yè)急需具備優(yōu)良的實(shí)踐能力、扎實(shí)的技術(shù)能力和可靠的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的人才。作為高院院校最早開辦的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),自2010年起卻一直被列入人才培養(yǎng)質(zhì)量達(dá)不到產(chǎn)業(yè)要求的“紅牌專業(yè)”。“沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)性不強(qiáng)、缺乏實(shí)際工作能力”成為用人單位拒絕應(yīng)屆畢業(yè)生的主要理由。如何培養(yǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)針對性的專業(yè)人才,已經(jīng)成為高職院校計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)辦學(xué)急需解決的問題。
1 我院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的現(xiàn)狀和存在的問題
1.1 專業(yè)辦學(xué)方向基本明確。我院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)(??疲?006年開辦,經(jīng)過七年的辦學(xué)實(shí)踐,專業(yè)方向基本明確。調(diào)查顯示計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)主要崗位為平面廣告設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)銷售、網(wǎng)站設(shè)計(jì)、數(shù)碼處理和辦公室文員。
1.2 招生規(guī)模呈逐年下降趨勢。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的吸引力不斷減弱,招生規(guī)模逐年下降,出現(xiàn)了就業(yè)容易招生難的現(xiàn)象
1.3 專業(yè)建設(shè)有待加強(qiáng)。在專業(yè)調(diào)研中,用人單位認(rèn)為計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的工作能力低于工作崗位要求,畢業(yè)生也認(rèn)為學(xué)院最應(yīng)該改進(jìn)依次是課程內(nèi)容不實(shí)用或陳舊、實(shí)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)不夠、課堂上讓學(xué)生參與不夠、無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、課程考核方式不合理、教師專業(yè)能力差。
2 提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生職業(yè)能力的措施
2.1 動態(tài)調(diào)整專業(yè)辦學(xué)方向。專業(yè)是高職院校改革的切入點(diǎn)和突破口,是高職院校的品牌和靈魂。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)要使培養(yǎng)的人才能夠適銷對路,就要關(guān)注國家、地方政策和IT行業(yè)發(fā)展動態(tài),深入企業(yè)調(diào)研和畢業(yè)生回訪,了解行業(yè)和企業(yè)對人才的需求,進(jìn)一步明確專業(yè)辦學(xué)定位和方向,適時調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案,圍繞產(chǎn)業(yè)需求定位準(zhǔn)專業(yè),打造自己的專業(yè)特色,實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求對接。
2.2 構(gòu)建基于崗位對接需求、工學(xué)結(jié)合的課程體系。課程是高職院校實(shí)現(xiàn)教育功能的重要載體,是學(xué)生成長的養(yǎng)料,是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)性工程。(1)課程內(nèi)容緊跟企業(yè)崗位需要。專業(yè)組要經(jīng)常深入計(jì)算機(jī)行業(yè)和企業(yè)調(diào)研,把握計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢,明確計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),圍繞實(shí)際崗位工作任務(wù)、職業(yè)資格證書要求,設(shè)置課程及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)項(xiàng)目,整合教學(xué)內(nèi)容,形成了以職業(yè)崗位需求為導(dǎo)向的模塊化課程。(2)構(gòu)建工學(xué)結(jié)合項(xiàng)目化的課程體系。與企業(yè)合作開發(fā)專業(yè)核心課程和專業(yè)拓展課程是解決學(xué)生零距離就業(yè)的首要途徑。專業(yè)核心課程要突出企業(yè)關(guān)鍵崗位的工作任務(wù)和作業(yè)流程,突出專業(yè)核心技能和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。專業(yè)拓展課程要緊跟企業(yè)崗位的變化和發(fā)展要求,注重培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力。
2.3 建立教師職業(yè)能力提升工作機(jī)制。根據(jù)專業(yè)建設(shè)和教師職業(yè)能力發(fā)展需要,形成每個教師要至少主攻一個專業(yè)方向、主講一門專業(yè)課程、主建一門網(wǎng)絡(luò)課程、主持一個項(xiàng)目(科研、教改或質(zhì)量工程)、主編一本工學(xué)結(jié)合課程、主辦一項(xiàng)計(jì)算機(jī)技能競賽、聯(lián)系一家企業(yè)的能力、指導(dǎo)一個計(jì)算機(jī)專業(yè)興趣小組的提升工作機(jī)制。通過主攻專業(yè)方向,培養(yǎng)和發(fā)揮教師的專業(yè)特長,明確專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展方向;通過主講專業(yè)課程,掌握專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展動態(tài),探索有效的教學(xué)方法和手段,提高教師教學(xué)能力和專業(yè)能力,豐富教學(xué)資源;通過編寫工學(xué)結(jié)合教材,改革課程教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的針對性和先進(jìn)性;通過主辦計(jì)算機(jī)技能競賽,促進(jìn)教師了解計(jì)算機(jī)技能競賽動向,提高教師的管理和溝通能力;通過主持項(xiàng)目,提高教師的科研、工作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神;通過聯(lián)系企業(yè),使教師及時掌握行業(yè)發(fā)展動態(tài)和企業(yè)需求,更新專業(yè)技能;通過指導(dǎo)專業(yè)興趣小組,鍛煉教師的綜合能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。
2.4 更新教學(xué)理念,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。在網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)達(dá)的今天,教師要由教學(xué)的演員向?qū)а蒉D(zhuǎn)變,讓學(xué)生由原來的被動接受者變成主動參與的教學(xué)主體,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)和實(shí)踐等途徑解決問題,讓學(xué)生主動進(jìn)行學(xué)習(xí)。目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)組要求教師及時更新教育教學(xué)理念,專業(yè)課程要求采用任務(wù)驅(qū)動項(xiàng)目化教學(xué)。按照專業(yè)方向分科目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)和綜合實(shí)踐各方向技能,將實(shí)踐教學(xué)與企業(yè)各崗位需求相對接,采用項(xiàng)目任務(wù)的教學(xué)模式,以案例教學(xué)、情景教學(xué)法等,調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣。
2.5 完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力:(1)完善實(shí)踐平臺建設(shè)。加強(qiáng)校內(nèi)計(jì)算機(jī)維護(hù)維修實(shí)訓(xùn)室、廣告設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)室、圖形圖像實(shí)訓(xùn)室建設(shè)等建設(shè),對在課余時間向?qū)W生開放,讓學(xué)生有更多機(jī)會使用實(shí)訓(xùn)室。同時加強(qiáng)校企合作,讓學(xué)生有機(jī)會直接使用企業(yè)的設(shè)施設(shè)備、參與企業(yè)的真實(shí)工作。(2)實(shí)施教、學(xué)、做一體項(xiàng)目化教學(xué)。實(shí)施教學(xué)做一體項(xiàng)目化教學(xué),將教學(xué)過程與工作過程融為一體,圍繞工作崗位能力構(gòu)建課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,在實(shí)施過程中營造工作情況,讓學(xué)生通過單項(xiàng)演練、模擬仿真和綜合訓(xùn)練等環(huán)節(jié)開展實(shí)踐教學(xué)。(3)嚴(yán)把控制實(shí)踐環(huán)節(jié)質(zhì)量關(guān)。嚴(yán)把課程實(shí)踐、專業(yè)認(rèn)知、專業(yè)實(shí)訓(xùn)、課外綜合實(shí)踐、頂崗實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)質(zhì)量關(guān),采用過程評價,做到活動有方案、考核有標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)訓(xùn)有成效、教師有成果、學(xué)生有提高。一直以來計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)組重視讓學(xué)生到計(jì)算機(jī)行業(yè)和廣告企業(yè)開展專業(yè)認(rèn)知、專業(yè)實(shí)踐和專業(yè)實(shí)訓(xùn),將企業(yè)實(shí)際工作引入教學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),增加了教學(xué)的仿真性、學(xué)生技能實(shí)用性。(4)組織師生參加各種形式競賽,以賽帶教、以賽促學(xué)、以賽精藝。通過組織學(xué)生參加多次院級、省級和國家級的計(jì)算機(jī)技能競賽,教師提高了對競賽的認(rèn)識,把指導(dǎo)學(xué)生參賽作為提高教師和學(xué)生技能水平的重要途徑。通過競賽師生即時了解計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用動態(tài),檢驗(yàn)教師的教學(xué)能力和學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,提高師生的技藝,倡導(dǎo)積極向上、篤學(xué)精藝的教、學(xué)氛圍。(5)開展好專業(yè)興趣小組活動。興趣小組是拓展學(xué)生職業(yè)能力的有效途徑。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)目前已組建計(jì)算機(jī)維修與維修、攝影攝像專業(yè)興趣小組、廣告設(shè)計(jì)與制作興趣小組、多媒體設(shè)備維護(hù)興趣小組,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下主動開展了活動,在一定程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,增加了學(xué)生專業(yè)能力提升的機(jī)會。
總之,要提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生的職業(yè)能力,必須在準(zhǔn)確定位計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的辦學(xué)方向、完善課程教學(xué)體系建設(shè)的基礎(chǔ)上,建立一支實(shí)戰(zhàn)能力的師資隊(duì)伍,在教學(xué)中要更新教學(xué)理念,改革技能培養(yǎng)模式,加強(qiáng)與用人單位的合作,強(qiáng)化校內(nèi)和校外實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)平臺建設(shè)。
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