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关键词:大学计算机应用基础;教学内容;教学手段;教学方法
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)33-7962-03
大学计算机应用基础是非计算机专业学生的一门必修公共基础课,分析从事多年的大学计算机应用基础课程的教学后发现如下现状和特点:1) 教材落后,教学内容跟不上信息时代的发展和变化;2)教学内容与各专业不适应,不贴近专业;3)传统的教学手段没能有效的调动学生学习的积极性,影响教学效果的提高;4)学时少,以致教学信息量不足和技能训练时间少;5) 学生掌握计算机的水平不一,致使教师教学难于控制。因此,教师如何把握教学内容、如何面对不同学生,采取灵活多样、行之有效的教学模式和教学方法,这是我们任课教师面临的一个重要问题。下面针对以上现状和特点的几个问题谈谈个人在教学中的体会及做法。
1 教材要跟上信息时代的发展和变化
由于计算机的飞速发展,计算机更新换代快,使大多数对应的计算机应用基础课程的教材及教学内容常常无法跟上计算机发展的步伐,教材内容过时落后,教材从编写到出版因要经过一段时间,使部分知识内容落后于实际一年以上,为了使教材及教学内容跟上信息时代的发展,保持最新性和先进性,应根据实际选用合适的最新教材或编写实用教材,为此,我校一般在两到三年重新编写一次教材,教师通过对教材的编写,及时了解计算机的最新发展情况,更新计算机的知识,并不断提高教师计算机知识的系统性。
另一方面,在教材内容落后没能及时更新无法满足教学需要的情况下,教师应在教学方法或教学途经上灵活运用处理,以弥补教材的不足。如计算机硬件基础知识部分内容,无论教材出版时间多快,都无法与计算机发展的最新硬件一致,教师可引导学生通过借助太平洋电脑网站(.
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[关键词] 产学研结合;实践教学体系;实用性、创新型人才培养
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2013)02-0036-03
随着我国国民经济的快速发展和国内大学的扩招,我国高等教育的目标已由精英教育向国民教育转变,研究型人才培养向实用性、创新型人才培养转变。为适应这种人才培养目标的转变,培养出具有较高实践能力的创新型人才,高校必须要加强实践教学,建立一套行之有效的实践教学体系。大连工业大学计算机专业通过多年与企业及科研院所的合作,在实践教学体系构建方面进行了大量的探索与实践,探索出了一套产学研相结合的高校计算机专业实践教学体系,为提高计算机专业学生工程实践能力的培养提供思路。
1 建立“四层次、七类别”实践教学体系
大连工业大学计算机专业经过多年探索,形成了产学研相结合的实践教学体系。本实践教学体系分为“四层次、七类别”,如图1。“四层次”是指将学生应获取的实践能力分成基础实验和认知能力、初步设计能力、综合实践能力、创新与工程能力四个层次;“七类别”是指将整个实践环节分为课程实验、课程设计、专题训练、各类实习、毕业设计、参加创新和科研课题及职业培训七个类别[1]。
其中课程实验的设置以综合性和设计性为主,还可为实践能力相对较强的同学设计选作实验,结合认识实习培养学生实践能力的第一层――基础实验和认知能力;为实践性较强的专业课程设置综合性和设计性更强的课程设计环节,结合电子装配实习培养学生实践能力的第二层――初步设计能力;针对培养方案中不同的课程群设计综合度更大的专题训练环节,如针对数据库课程群设置数据库专题训练,结合生产实习、毕业实习培养学生实践能力的第三层――综合实践能力;组织学生参加创新活动和科研课题,去企业中作职业培训,结合毕业设计环节培养学生实践能力的第四层――创新和工程能力。
四层次、七类别的实践教学体系将产学研思想充分融合其中。通过与企业合作、校内实践,结合科研的方式,全面提升学生的实践和创新能力。
2 校企合作、内外结合培养学生实践能力
为有针对性地培养出企业需要的计算机人才,大连工业大学计算机专业的实践教学体系充分强调了培养过程的企业参与。在认识实习阶段安排学生到企业参观,邀请企业举办技术报告会、座谈会和系列讲座。在生产实习和毕业实习阶段安排学生到企业熟悉生产环境、参与企业的生产活动进而顶岗实习。在课程设计和专题训练等综合实践环节将企业的实际项目引入到实践教学中,实现企业实训和实践教学的无缝结合。
以实践教学体系中的专题训练为例,大连工业大学计算机专业针对培养方案中四大课程群,设置与之对应的综合度更大的四个专题训练。四个专题训练分别是:针对软件工程课程群的软件工程专题训练,针对程序设计课程群的程序设计专题训练,针对数据库课程群的数据库专题训练和针对软件质量保证与测试课程群的软件测试专题训练。四个专题训练每个两周,共8周,统一安排在第7学期。
四个专题训练可根据需要灵活组合,形成不同的训练周期,方便和企业合作,如图2所示。如大连工业大学计算机专业成功与中国软件行业协会合作,将四个专题训练整合到一起,在其提供的实训平台及企业真实案例基础上,组织学生完成了为期8周的完整项目的软件分析、设计、实现与测试,效果良好。同时在最近一轮专题训练环节实现了与企业的深度合作,由知名IT企业的一线技术人员负责完成整个专题训练环节,真正实现校企联合全面提升学生的实践能力。
3 研究室(团队)、创新基地相互协作,培 养学生研究式学习和实践的能力
大连工业大学计算机科学与技术专业从大学一年级开始就鼓励学生根据自己的专业兴趣,选择合适的科技创新题目,进入本专业教师的研究室、创新基地开展自主学习和创新活动。科技创新题目主要由教师和企业提出,也可以根据教师提出方向,由学生依据自身兴趣提出,教师审核通过后即可进行。创新题目主要分为三类:一类来自于教师的科研课题,另一类来自于合作的企业和科研院所,而第三类主要是面向挑战杯、电子设计竞赛、程序设计大赛等竞赛。选择第一类题目的学生可进入到相关的研究室,选择第二类题目的学生可根据实际情况选择合作企业、科研院所或者创新基地进行研究和学习。
围绕人才培养目标,研究室(团队)、创新基地、企业在人才培养进程各阶段的主要任务如表1所示。人才培养过程充分考虑到“理论与实践相结合、课内与课外相结合、校内与校外相结合、共性与个性相结合、学校与企业相结合”的原则,实施产学研相结合的高校计算机专业实践教学体系[1]。
4 采用灵活机制,改进毕业设计(论文) 方式
毕业设计(论文)是实践教学体系中时间最长、综合性最强的教学环节。在毕业设计中,要求学生以适当的课题研究为背景,进行科学研究训练。在这个实践环节中,相当于走过一个科学研究的全过程,为毕业后的工作打下良好的基础,为学生实现从学校走向实际工作起到一个良好的过渡作用[2]。
许多学校常常第8学期才开始进入毕业设计(论文)环节,由于学生忙于就业、考研,效果受到很大的影响。大连工业大学计算机专业经过多年探索,全面改革毕业设计(论文)方式,形成了一种灵活机制。
毕业设计(论文)开始时间提前。凡参加教师科研、与企业科研院所合作、进入创新基地开展创新研究的学生,在三年级开始就可进入毕业设计(论文)研究阶段;对于其他同学,毕业设计选题安排在第6学期末进行,加长了毕业设计的周期。
毕业设计(论文)环节与学生就业相结合。部分同学可以从毕业实习和毕业设计(论文)开始,参加相关合作企业或由学校认定的培训机构举办的职业技能培训。企业资格、培训内容和项目及企业指导教师认定等必须由专业教研室审核,达到培养目标要求方可通过。在培训过程中,校内仍将指派专门的指导教师与企业、培训机构进行沟通、协调,并对学生的实习、设计过程进行监督。
研究室负责人作为团队毕业设计(论文)的“总导师”,负责研究室内毕业设计(论文)题目的审核及教师的任务分工。学生除要及时与负责教师沟通、汇报之外,研究室内定期召开发表会。学生要向全体教师和学生汇报设计(论文)的研究计划、进展情况和遇到的问题;而每位教师和学生都可向学生提问和发表意见,发挥集体的智慧来指导学生的毕业设计(论文)。
通过改革,对毕业设计环节实施科学规范管理,能够培养学生的综合素质与能力,并在一定程度上帮助学生转换角色,为其毕业后较快地适应工作岗位打下良好的基础,使大学生能在社会上更好地生存和发展。
5 实施产学研相结合的高校计算机专业实 践教学体系
大连工业大学计算机科学与技术专业已被批准为国家级特色专业,培养了大批应用型人才,目前已经成为大连IT教育联盟单位。近年来在教学、科研、校企合作等方面取得了较好的成绩,为实施产学研相结合的高校计算机专业实践教学体系奠定了良好的基础。
1)具有广泛的企业合作基础。自2005年以来,大连工业大学计算机科学与技术专业大力发展与企业在科研和人才培养方面的合作,已经与多家企业和行业协会等建立了联系,积累了丰富的校企合作经验。与北京智原公司签订中国软件人才培养工程(CSTP)合作实训协议,被授牌CSTP职业训练基地,已成功的培训了一批学员;与中软国际合作,培养具有服务外包特色的计算机应用型人才;与工业和信息化部人才交流中心合作的“蓝桥计划”正在实施;与东软集团、大连华信计算机技术股份有限公司、方正国际软件有限公司、大连市人民政府行政服务中心合作协议、达内科技有限公司、大连网信软件有限公司等多家企业合作建立实践基地。
2)较完善的团队建设。计算机专业教师按照科研方向和教学特点,组成多个研究室,主要从事企业信息化、计算几何与可视化、Web应用技术、网络应用技术、数据库与信息系统等方面的研究。这些科研室目前已经吸纳大量本专业学生开展科研和创新活动。学生的实践和创新能力得到明显加强,近5年获得6项发明专利,有50名学生在辽宁省及全国各种竞赛中获奖。与此同时,专业学生能够在教师指导下完成一些实际项目开发工作。例如,目前已经投入运行的大连工业大学图书馆网站、大连工业大学大学生科技创新网、大连工业大学调串课管理系统、大连工业大学考务信息系统等都是在研究室教师指导下,由学生开发完成的。
3)较好的保障条件。大连工业大学计算机专业已被评为以服务外包为特色的国家级特色专业建设点,国家支持的相关资金已到位。计算机技术实验教学中心获批为辽宁省实验教学示范中心建设立项和中央财政支持地方高校发展专项资金资助项目立项,建设资金有充分保障;计算机技术实验教学中心同时还设立了自主实践基地和创新中心,为学生业余时间进行课外创新活动提供场地。
综上所述,大连工业大学配合国家培养卓越工程人才的长远目标,着眼于培养具有实践能力的工程技术人才,构建了产学研相结合的高校计算机专业实践教学体系。该教学体系本着理论与实践相结合、课内与课外相结合、校内与校外相结合、共性与个性相结合、学校与企业相结合的原则,经过近5年的实践,效果良好。大连工业大学计算机专业学生的实践能力和创新能力得到很大提高,就业竞争力增强。大连工业大学产学研相结合的高校计算机专业实践教学体系探索经验表明,走产学研相结合的道路培养学生的实践能力是有效的,希望该实践教学体系对辽宁省及全国高校计算机专业人才培养起到借鉴和参考作用,并得到推广利用。
参考文献
计算机科学与技术学科是研究计算机的设计、制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科。它包括科学与技术两个方面。科学与技术相辅相成、相互作用。同时,计算机科学与技术学科具有较强的工程性,应用是计算机科学与技术发展的动力、源泉和归宿,而计算机科学与技术又不断为应用提供日益先进的方法、设备与环境。计算机科学与技术学科人才培养必须重视实践教学环节。
本文的主要工作就是探讨如何将先进的国际计算机实践教学模式引入到我们的计算机实践教学体系,完善我们的计算机实践教学体系,以进一步提高学生的创新能力。首先我们介绍国际先进的计算机实践教学模式,然后介绍东南大学计算机专业实践教学体系,接着介绍东南大学计算机专业实践教学体系引入国际化实践教学模式的探索,最后给出我们的建议。
1国际先进的计算机实践教学模式分析
国际先进的计算机实践教学模式的基本特征是:
(1) 强调做中学,通过实践悟出“道理”、发展理论;
(2) 强调实践与社会应用需求相结合;
(3) 强调实践与个人研究兴趣相结合;
(4) 强调实践综合与探索相结合;
(5) 强调实践与论文相结合。
国际先进的计算机实践教学基本模式是:“理论―实践―新理论―再实践”和“强化实践”。
英国和德国采用“理论―实践―新理论―再实践”模式。英国普遍实行“学习―企业实习―学习”三段制教育体制 ,即学生一段时间在校学习 ,一段时间到信息类企业实习,工读交替进行教学计划,使学生能在所选择的典型信息类企业环境中学习。它不仅给学生提供书本理论知识和实践知识,而且使学生在做好就业准备的同时,具有较高的技能和创造力。德国大学十分注重实践教学,实践教学环节在教学组织中占有重要的地位。习题课、讨论课、实践课占较大比例;学生要到企业实习 6个月,毕业设计必须在企业完成;毕业论文题目都是来自企业的真实课题。除了强调在企业的实习和见习外,采用注重实际问题分析的实践教学方法,以及练习实践教学方法――学生单独或以小组形式解决复杂问题;考察方法――参观企业,了解实际工作的程序和方法;案例方法。实践教学特色是“政府支持、企业主导、注重实践过程管理”,企业是评价、考核实践教学成果的主体。
美国采用“强化实践”模式。美国许多大学将计算机课程实验单独设课,甚至列为核心课程。对于软件类实践课程,重视通过项目训练培养学生的程序分析、设计和开发能力,而且关注项目训练环节的辅导工作;开课形式是项目驱动,助教指导;实践教学特点是助教人员配备充分,教师指导有成效。对于硬件类实践课程,在教学过程中强化实验教学,并注意引导学生养成正确的实验方法;开课形式是保证基础,兴趣驱动;教学特点是实验教学为主。另外,鼓励开设个性化的实践课程,注重学生的个性化发展;实践内容由学生自己与老师商定;教学特点是教师指导为主。
2东南大学计算机专业实践教学体系
坚持实践育人是东南大学的优良办学传统和宝贵的精神财富,坚持实践教学不断线,将实践育人通过培养方案和教学计划落实到人才培养的全过程是东南大学教育特色。
东南大学计算机专业实践教学体系是结合国际IEEE/ACM CC2005和东南大学计算机专业学科特色及优势形成了具有三个层次、三条线的开放式创新性实践教学体系。
三个层次分别是:
(1) 课内基础与验证型实验,该类实验主要涉及课程的相关知识点。实验目的是使学生验证、理解、巩固并掌握课内所要求的基本教学内容;
(2) 综合实验实践与课程设计,主要是设计与开发型实验实践,该类实验实践以“任务”或“课题”形式提出实验要求和具体的实验成果,要求学生通过有关课程或自学方式,掌握实验所涉及到的知识,通过综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验项目;该类实验旨在培养学生综合应用计算机知识与技术的能力,培养学生带着问题自主学习的能力,实验涉及计算机基础与应用开发等多方面的知识,例如,可涉及软件工具与环境的使用、高级语言编程、编译程序及操作系统、数据库及网络等方面的内容;
(3) 课外研究与创新型实验,该类实验重在培养学生的研究能力与创新意识;实验室可设定研究题目,也可由学生自选题目;该类实验可以没有最终结果,但要求学生能提供实验分析与研究报告,写出有见解的心得体会。
三条线分别是:
(1) 软件,从程序设计基础到操作系统及数据库、软件工程课程设计、软件类科研实践、软件类课题毕业设计;
(2) 硬件,从电子实践初步到硬件与接口实验、硬件类科研实践、硬件类课题毕业设计;
(3) 软硬综合,从计算机系统综合课程设计到软硬综合类科研实践、软硬综合类课题毕业设计;计算机系统综合课程设计以编译系统课程设计、操作系统课程设计、硬件实验和微型机与接口技术实验为基础;通过软硬综合实践环节增强学生的编程能力、计算机系统认识能力、充分利用计算机系统进行实际计算机应用问题求解的能力。
东南大学计算机专业软件系列实践教学环节如图1所示。
图1 软件系列实践教学环节示意图
东南大学计算机专业硬件系列实践教学环节的示意图如图2所示。
图2 硬件系列实践教学环节示意图
对于科研实践,主要是由四层次的大学生科研训练体系支撑,具有国家级、省级、校级、院系级四个级别、以学生自主研究项目和学科竞赛活动为主体。共有六种实现途径:
(1) 学生自主立项进行科研项目研究;
(2) 参加学科竞赛(如,电子设计竞赛、ACM国际大学生程序设计竞赛、足球机器人大赛等);
(3) 提交研学作品(设计、论文、报告、软件等)及相关资料;
(4) (含参加国际、国内各级学术活动提交论文并收入论文集或被邀请作报告);
(5) 听科技、学术报告并撰写与报告相关的研学材料,如文献综述、评论等;
(6) 其他研学活动。校级、院系大学生科研训练计划是计划的基础支撑和主体,国家级、省级和部分校级重点项目是优秀学生进一步发展创新能力的延伸舞台。
经过努力,东南大学计算机专业实践教学体系日趋完善,在对学生的培养上取得良好的效果,学生对计算机系统的认识能力和综合素质明显增强。
3东南大学计算机专业实践教学体系引入国际化实践教学模式的探索
东南大学主要在引入国际化实践教学思路与内容、实践过程模式和实践环节考核方式等方面进行了探索。
(1) 引入国际化实践教学思路和内容
根据 “强化基础、软硬结合、立足系统、面向应用、加强实践”的教学理念,东南大学计算机专业引入国际著名大学的课外研学实践模式和面向计算机系统的课程设计模式。对于课外研学模式,主要有:“软件环境自学实践”和“大学生科研训练计划”。对于面向计算机系统的课程设计模式,主要有:“以Lex和YACC为核心的编译程序构造课程设计”、“以构建小型数据库管理系统(DBMS)为核心的数据库系统课程设计”、“以操作系统内核设计为核心的操作系统课程设计”、“以CPU设计和BIOS设计为核心的计算机系统综合课程设计”。
(2) 引入国际化实践过程模式
根据“构建研究型实践教学体系”目标,东南大学计算机专业引入“开放和自主”实践过程模式。对于“开放”,主要是采用“开放的实践环境、开放的设计方式、开放的目标要求和开放的评价体系”,以使学生敢于探索。对于“自主”,主要是强调“以老师主导、以学生为主体”,不限定学生设计的系统总体结构、不限定学生具体实施设计的步骤、不限定最终的目标和验证方式、不限定学生实施设计自己设计的时间和地点,以能充分体现“个性化”。
(3) 引入国际化实践环节综合考核模式
对于以小组为单位实施的实践项目,采用组间考核和组内考核相结合的方式,教师全程跟踪、加强验收管理,不仅要提交实际可运行或可演示的系统、而且要撰写相关论文。对于组间考核,主要依据是小组答辩、其他小组对该小组的评价以及教师对该小组的评价。组间考核得分作为小组成员最高得分。对于组内考核,主要依据是小组成员相互评价、教师抽查面试。
(4) 加强与信息类企业的合作
主要包括:邀请企业工程师担任部分课程案例内容讲解、安排实训和企业实习、毕业设计结合企业课题。
对于“计算机系统综合课程设计”,我们主要是参照美国加州大学伯克利分校的思路。该课程目标是:提高学生的计算机系统综合认识能力、培养学生基于系统优化应用的思维意识、提高学生的创新能力。课程思路和方法是:从系统设计的角度,培养学生综合运用计算机软硬件课程所学到的知识的能力;鼓励自主创新,经过团队合作,设计一个小型的片上系统(System on chip),其中包括硬件系统和系统软件的设计与实现;采用研究型教学方法。该课程的前期实践基础是:以微程序控制和复杂的模型计算机设计为主要内容的“硬件实验”、以Lex和YACC设计为主要内容的“编译程序构造课程设计”、以微内核设计为主要内容的“操作系统课程设计” 。该课程的硬件设计内容有:一个可运行31条MIPS指令、采用哈佛结构的RISC型MPIS32微处理器,串口、键盘和LED显示控制器,看门狗(可选)等。该课程的软件设计内容有:含有编辑功能的MIPS32汇编程序、基本输入输出系统(BIOS)、硬件各部件测试程序、MiniC编译器(可选)、应用程序范例(可选)等。通过“计算机系统综合课程设计”,学生的感受是“让我们对计算机系统有了更直观深刻的认识,而且也锻炼了我们的能力”。引入国际化的实践教学模式,对我们学生的创新能力起到了明显的作用。
4思考与建议
(1) 必须加强实践教学师资队伍建设
拥有一支结构合理、具有丰富理论和实践经验的教师队伍是实践教学质量的有力保证。若实践教学采用全程跟踪、强化交互式实践考核方式,更需要投入更多的师资力量。
(2) 贯彻“讲一、练二、训三”的基本思想和“少而精”的原则
充分发挥学生的主动性,着重启发学生的思维,拓宽学生的知识领域,更多地采用引而不发和举一反三的启发式教学方法教给学生一些关键技术,把主动给学生。多指定一些参考书,让学生逐步形成自己选择资料和获取知识的能力,提高学习的积极性和主动性。讲课时间缩短,实际训练加长。
(3) 超脱实践内容、培养学生的创新精神
引导学生从具体实践课题完成过程,学会总结与归纳,使学生得到的不仅是知识,而是方法、分析问题和解决问题的能力,学生不仅学会分析问题、解决问题的方法,而且学会思索、对比、概括、提高,从怕出问题到主动找问题,从被动完成任务到主动寻找好的解决问题的方法,使知识得到升华、提高。从而,掌握作研究的一般方法和过程,可自主研究一些新的问题。
(4) 通过国际计算机工程认证制度推进计算机专业实践教学体系的国际化
将国际计算机工程实践规范引入计算机专业实践教学体系。
5结束语
创新源于实践、实践出真知。加强实践性教学环节是我国高等教育发展的一个永恒主题。我国高等教育要适应社会发展、符合国际潮流,满足社会对人才素质的多元化要求,必须重视实践性教学环节在专业教育中的作用。
我们相信,他山之石可以攻玉,我们需要借鉴计算机专业国际化实践教学模式,特别是国际知名大学计算机专业实践教学模式,以形成能够适应中国教育环境的计算机专业实践教学模式,从而进一步提高学生的实践创新能力、提升学生的专业竞争力。当然,探索具有中国特色、能与国际接轨的计算机专业实践教学模式是一个长期的过程,需要我们共同努力。
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关键词: 计算机基础课程; 教学改革
中图分类号:G64 文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)04-0022-04
1 我校计算机基础课程的教学现状
高校非计算机专业计算机基础教育的目的是培养学生的基本信息素养和信息能力,使学生能将计算机与信息技术用于其工作领域,成为既熟悉本专业知识又掌握计算机应用技术的复合性人才。在进入信息时代的今天,计算机基础教育对于提高21世纪大学生的素质和能力有着十分重要的作用。根据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会非计算机专业计算机基础课程教学指导分委员会的“关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见”和中国高等院校计算机基础教育改革课题组的研究成果“中国高等院校计算机基础教育课程体系2004 ”等文件精神,我们在2004年将目前面向全校所有专业开设“计算机文化基础”课程名称改为“大学计算机基础”,将各类程序设计语言课程统一定为“计算机程序设计基础”。教学中尝试采用了多样化、立体式的教学模式,逐步完善和充实了课程教学内容,在“大学计算机基础”课程中强化计算机文化、信息处理基础、计算机网络和多媒体技术等内容的教学;在“计算机程序设计基础”课程中强化程序设计思想,突出利用计算机分析问题的思路和解决问题的能力,两类课程的实践环节教学均得到较大的重视,除了正常的课内教学之外,均增加了等量的课外实践学时,与此同时加大网络课程建设的力度,进一步了解国内同类课程的设置,加强与国内同行间的交流,教学水平与教学质量力图与国内著名高校接轨。经过多年的努力、实践和积极探索,通过不断转变教学理念、更新教学内容、完善教学方法、改进教学手段,我校基本构建起比较完善的计算机基础课程的教学体系,形成了一定的特色。2006年4月经专家验收,“大学计算机应用基础”被评为校级精品课程。
2 我校的专业设置和学生入学条件
我校的专业设置和2005级以及以前学生入学条件如表1所示。
3 非计算机专业计算机课程设置方案
多年的教学实践使我们认识到大学生的计算机基础教育是一个循序渐进的教育过程,要着眼于学生信息素养和信息能力的培养,包括通识素养和能力与应用创新素养和能力。通识素养和能力是对所有大学生的基本要求,是指在接受高等教育之后,在信息技术方面应该具备的基本知识和能力。例如计算机的基本知识,信息表述能力、信息交流能力、信息搜索能力等。应用创新素养和能力是指学生能自主学习,具备较强的创新意识和开发能力,能灵活自如地把计算机技术用于专业研究领域。实践证明,许多在计算机技术领域有成就的人是非计算机专业毕业的学生。他们既具有本专业的知识,又掌握计算机技术,跨学科的人才知识面宽,富有创造精神。关键在于正确引导和培养。
在研究非计算机专业计算机课程设置和教学时应当充分围绕这两个层次素质与能力。为此我们提出“3+1+X”(3门通识课+1门限选课+X门任选课)的分层课程设置方案,开设8门核心课程 ,表2给出了8门核心课程名称以及学时设置。
其中,“大学计算机基础”、“计算机基本操作技能”和“计算机程序设计基础为”为全校通识课,课程主要涉及计算机基础性和适用性的概念、技术和应用,它在培养学生的计算机知识、能力和素质方面起到基础性、先导性的作用,我们学校已将它们纳入学校通识课范畴,并作为学校重点课程来管理和建设。
对于“计算机程序设计基础”课程考虑到学生的兴趣不同、计算机基础不同、专业需要不同,由学生所在院系在“C语言程序设计”、“Visual Basic语言程序设计”、“Visual Foxpro语言程序设计”和“多媒体基础应用”四门课程中任选一门作为计算机程序设计基础课程。
在三门通识课程学习完成之后,各专业可根据需要在“数据库技术及应用”、“计算机网络技术及应用”中选择一门作为专业限选课。
为了达到新形势下高校计算机基础教育的目的,学校在学分制下采用的是多模块、多层次的进阶式教育模式。由于学生的基础各异,学校还提倡学生根据自己的基础知识、兴趣爱好和实际应用需要选修一些计算机课程和计算机实用技能课程。为此,我们还设置了一系列信息类选修课程,供学生自主选择。学生自主选修课程设置表如表3所示。
4 非计算机专业计算机课程建设的进一步改革设想
4.1大学计算机应用基础课程网站的建设
网络课堂的教学模式为学生的自主学习和师生之程网络课堂内容。2006校级精品课程“大学计算机应用基础”的网络课堂目前包括“大学计算机基础”和“计算机程序设计基础(C语言)”两门课程。在使用中发挥了应有的作用。
(1)扩容大学计算机应用基础网络课堂,将建设包括8门核心课程的网络课堂,完备相应的教学计划、教学大纲和教材建设。
(2)完善网络作业平台,实现在网上向学生布置作业、网上辅导答疑、网上做作业、网上批改作业、网上测试、网上讨论等一系列网络教学活动,充分发挥校园网在日常教学以及教学管理中的功能。
4.2教学方法的改革
在教学中要继续坚持以教师为主导、学生为主体的教学理念,注重发挥学生在各个教学活动中的主体作用,注重采用多种教学形式培养学生解决问题的能力和综合素质。
(1) 集中课堂教学。
根据各门课程特点发挥集体的智慧和经验制作优质的电子教案和多媒体辅助教学课件,并充分利用多媒体设备和多媒体软件进行生动、形象、直观的教学,使得介绍理论概念时不生硬、不枯燥,实时演示实际操作时具有直观性和动态性并保持有趣性。
(2)分散自主学习。
为了培养学生的自学意识和能力,在教学中要继续有意识地引导学生自学,把课程中的部分有趣又相对简单的章节留作自修内容,以论文、小结、调查报告等形式检查学生的学习情况。
(3)实践中学习。
在实训教学中,强调基本操作方法的灵活运用,注重培养学生的实际操作能力和创新学习意识。为了有效地进行实训教学,首先要加强实践教学指导的力度,我们将聘请一些具备厚实计算机操作能力的学生和教师一起进行实训辅导,其次制定科学的、系统的、先进的实训基本要求和目标、提高要求和目标以及综合要求和目标,同时配套以实训教材、电子课件、实训案例和实训素材做到抛砖引玉的作用,以发挥学生的才智,达到锻炼学生应用所学知识分析问题和解决问题的综合能力。
(4)理论结合实训的教学。
部分理论知识由于课时的限制和学生的基础无法详尽地介绍,如“大学计算机所基础”课程中数据库基础、多媒体技术基础等部分内容。在教学中通过实际案例驱动教学,在较少的学时下使学生能通过实例既理解和掌握了繁多的基本概念,同时可调动学生学习的兴趣,引发其进一步学习的意识,以取得较好的教学效果。
(5)网络课堂。
网络学习模式本身就是一种潜意识的课程学习,学生在使用网络环境时会促使其学习的欲望,并能与教师之间建立新型的师生关系。
(6)课外科技活动平台。
配合学生自发成立的青岛理工大学计算机分会活动,定期为学生举行计算机前沿技术、常用热门软件操作等讲座;开设共同关心的问题论坛;引导学生走出校园到知名企事业单位参观、考察,真实感受社会、感受专业。
4.3实训教学改革
信息类课程的特点之一就是理论和实践并重,所以学生实际运用计算机的能力可以作为评价课程教学效果的尺度之一。我们在日常教学中非常重视实训教学,并不断地进行实训教学的改革尝试。
(1)根据实训教学要求,我们将按照知识点建立“基本实训+提高实训+综合型实训”的分级体系,分级考核和锻炼学生对知识点的综合应用能力。
(2)考虑到新生计算机操作能力参差不齐,对一些具备计算机操作能力的学生可以让他们优先获得学分,我们在每个学期将分三阶段进行过关测试,分别按照达到基本、提高和综合能力给出及格、良好和优秀成绩。
(3)在有限的实验课学时内,加强实验教学的管理和实验教学的资源,建立开放机房。
4.4高素质师资队伍建设
几年来我们已形成了一支队伍稳定、热爱基础教学、团结协作、勇于改革,富有创新精神的教师队伍,其中包括一名校级拔尖人才,两名校级青年骨干教师,一人获得宝钢奖。为了深化教学改革的力度,不断提高教学质量,师资队伍的建设也是一项长期不懈的工作。
(1)我们将一如既往地定期进行教学法研究和专题讲座。
(2)组织教师进修学习,不断更新知识。
(3)积极接受和培养青年教师,鼓励年青教师攻读硕士、博士学位,提高自身的学术素质。
(4)积极参加全国各地区的教学研讨会,向兄弟院校学习,取长补短。
5结束语
经过多年的努力和实践,在大学非计算机专业的计算机教育方面取得了一定的成绩,并得到了肯定,但是课程设置和建设是一个系统工程,涉及到方方面面的问题,比如学校定位、学生来源、专业特点、师资结构等。我们所做的工作和将要进行的改革无论是课程设置、课程内容更新,还是教学方法的改革等,目标都是明确的,那就是为了提高我校计算机基础教学的教学质量、教学效果,最终使学生受益。
参考文献:
[1]冯博琴.非计算机专业计算机基础教育“白皮书”与教学改革实践[A].大学计算机基础课程报告论坛论文集[C],2005.
[2]龚培增.大学计算机基础课程体系建设与教学改革实践[A].大学计算机基础课程报告论坛论文集[C],2005.
论文关键词:智能电网;电力特色教学模式;电力信息化和智能化
随着智能电网、绿色能源席卷全球,电力行业迎来了蓬勃发展的新时期,电力不但要信息化还要智能化,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又有电力专业背景的人才,这给电力大学计算机专业人才培养带来机会和挑战。结合电力大学的大电力特色,为培养智能电网急需的高素质复合型人才,开展计算机专业电力特色教学模式的研究和实践具有重要的意义。为了培养智能电网急需的信息人才,需要开展计算机专业的电力特色教学,首先要开设“电力信息化”课程。
一、我国电力信息化现状及智能电网的目标
电力信息化是指计算机、通讯等信息技术在电力工业各个环节应用全过程的统称。我国当今电力信息化现状是实施电力工业生产过程各个环节的信息化,包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、用电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。由此可见,信息技术是电力信息化的基础,各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心。提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨。智能电网将使电力信息化从数字化向智能化发展。智能电网是电力信息化的延续和飞跃。智能电网是飞速发展的信息技术与新能源变革融合在一起的产物。中国的智能电网目标是分三个阶段推进:2009年至2010年为规划试点阶段,重点开展“坚强智能电网”发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发和设备研制及各环节试点工作;2011年至2015年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术、装备实现重大突破和广泛应用并自主可控;2016年至2020年为引领提升阶段,全面建成统一的“坚强智能电网”,技术和装备全面达到国际先进水平。
通过分析我国电力信息化现状及智能电网的目标可见,各国探索智能电网建设的先行策略是信息技术应用。为实现智能电网的战略目标,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又懂电力信息化业务的复合型人才,因此,对计算机专业学生开展电力特色教学是非常必要的。
二、电力大学计算机专业电力特色教学模式
面对电力行业信息化飞速发展的形势,特别是智能电网席卷全球,电力大学计算机专业的教学模式在保有原有优势的基础上创建特色,开展以计算机技术为主、电力专业背景为辅的特色教学模式。2010年学校设立了计算机专业电力特色教学模式研究和实践的教改项目,以实现计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养。电力特色教学重点要放在计算机技术和电力专业交叉点上,电力特色教学的先行策略是由电力信息化这门课程承担此重任。2010年学校将电力信息化课程列入433门核心课程中。修改后的2008版教学大纲中电力信息化这门课程是计算机专业学生的必修课程,这不但要求电力信息化这门课程的内容不断优化,同时也要求对电力信息化课程的教学进行改革。
电力大学计算机专业电力特色教学模式的后行策略是在电力信息化这门课程改革和研究的基础上进行课程群建设,开设代表计算机技术和电力专业最新技术交叉点的“电力云平台”、“电力物联网技术”等课程,并将“电力信息化”、“电力云平台”及“电力物联网技术”三门课程纳入到一个课程群来建设。可见电力大学亟待探索并建立适合计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养模式。
三、电力信息化课程特点与教学现状分析
1.电力信息化课程的特点
电力信息化这门课程具有如下特点:
(1)涉及面广。电力信息化这门课程内容涵盖电力工业生产发电、输电、变电、配电、用电、电网调度等全过程的信息化与智能化。课程内容包括发电企业的信息化与智能化、变电站的信息化与智能化、电力调度中心信息化与智能化、配用电生产管理信息化和智能化、电力信息安全技术及物联网在智能电网中的应用等。
(2)技术先进前沿。电力信息化这门课程内容涵盖当今信息和电力领域的前沿技术、热点技术。如在讲解变电站的信息化与智能化这部分内容时要详细分析电力领域的热点技术iec61850。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时要详细分析信息领域的热点技术soa和电力领域的热点技术cim及其在电力调度的应用。在讲解物联网在智能电网中的应用这部分内容时要详细分析当今信息和电力领域的前沿技术物联网、智能电网及云平台。
(3)与电力行业实际工程紧密结合。在讲解课程的各部分内容时紧密结合实际工程。如在讲解发电企业的信息化与智能化这部分内容时紧密结合发电企业的实际工程,如水电站厂级监控系统、火电站的dcs系统、发电厂?sis系统、发电厂智能管理信息系统等。
(4)多学科的交叉。电力信息化课程是计算机技术、通讯技术、控制技术、电力系统背景知识的融合与交叉。在讲解课程的各部分内容时处处是多学科的交叉,如在水电站厂级监控系统中涉及计算机的网络通讯技术,涉及控制领域的plc技术和现场总线技术,涉及水力发电特性专业背景知识等。
(5)电力信息化课程的教学内容是动态的,是与时俱进的,随着电力信息化和智能化的发展而不断地补充新内容,没有现成的教材。当今世界电力信息化和智能化发展非常迅速,如国家电网公司已经开展广域全景分布式一体化的电网智能调度技术支持系统研制。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时就必须补充这部分新技术。
2.电力信息化课程教学现状分析
(1)没有现成的教材,课程难度大,师资紧缺。从上述分析的电力信息化这门课程的特点可见,要求老师具备丰富的知识储备及电力工程经验。
(2)课程内容与电力实际紧密结合,学生没有现场工程概念,又是多学科的交叉,学生感觉课程难度大且抽象,学习兴趣不足。很多学生很想学好这门课,但他们中只了解信息技术,没有其他学科技术知识的积累。本课程开设在大三的第六学期,很多学生感觉困难后就放弃了,准备考研复习。
四、电力信息化教学改革的思想和方法
电力信息化这门课程是综合应用课程,教学思想和方法的改革是必要的,具体措施如下:
1.组建一支优秀的教学团队
通过引进发掘培养人才,组建一支优秀的教学团队。吸纳不同学科的拥有前沿的信息技术、丰富的电力背景和工程经验的老师进入团队,可以根据老师的特长安排讲解相应的章节。电力信息化这门课程可由若干老师共同完成。由于国内市场几乎没有相关专著和教材,已经组织讲课团队老师撰写并出版电力信息化教材。教材包含当今电力信息化和智能化最新技术并提供老师们的最新研究成果。该团队的老师需要及时了解电力行业的信息化和智能化最新动态的最新技术。除了合作项目途径外,老师要利用一切机会参加合作、进修和交流。通过团队的力量来解决没有现成的教材、课程难度大的问题。
2.补充课程中需要的其他学科知识
鉴于计算机专业学生的知识结构比较单一,在学习电力信息化课程时先为学生补充必需的计算机控制与通讯基础技术知识,包括计算机控制通道接口技术、plc技术、串行通讯技术、现场总线技术及工业以太网技术等。在学习电力信息化的具体相关内容时为学生铺垫必需的电力背景知识和工程背景内容,如讲解水电站厂级监控系统时要先补充水力发电厂相关内容。通过利用一定的学时补充课程中需要的其他学科知识来降低学生课程学习的难度,使学生能快速全面地了解并掌握电力信息化技术。
3.新技术、新理念的引入
由于没有现场工程概念,学生在学习电力信息化课程时会感觉抽象、难以理解,老师有必要与时俱进地将新的技术和理念引入课堂中。例如可以引入当今电力行业流行的先进仿真培训软件,比如三维变电站仿真培训软件,让学生在软件上仿真漫游变电站并模拟各种操作。通过仿真软件让学生模拟接触电力工业现场,建立对电力工业现场的感性认识,提高学生的学习兴趣。
为了加强学生课后巩固教学环节,帮助学生消化和应用所学知识,可以将新的理念引入课堂中。借鉴西方本科教学及我国研究生培养的经验,本课程课后作业巩固环节可以尝试不同于常规计算机专业课程的方法。本课程要求学生在课后查阅大量的文献资料。每章的作业是查阅与本章相关的文献资料并撰写提交小论文,期末每个学生制作ppt文件并开展讨论。
在学生课后巩固教学环节中老师起着重要的引导作用。指导本科学生查阅相关文献资料时,首先要教会学生如何在海量信息中查找到需要的优秀文献,如何充分利用校图书馆提供的优质库资源,然后指导学生如何读文献,如何写小论文。要求学生在每章节后阅读15篇以上相关文献资料并提交小论文。教师要认真批阅学生的小论文,总结学生容易出现的普遍性问题,在下次写小论文时提醒学生注意。
4.实施案例教学
新的电力信息化教学实施方案与国内外电力发展紧密结合,既具有理论性又有很强的实用性。此课程在教学方法上必须将理论与工程案例结合,实施案例教学。案例可以来源于实际经典案例,也可以来源于老师们的最新研究的相关成果。在案例教学的过程中要培养学生如何将工程应用问题转化为计算机问题的能力。如在讲解iec61850和cim技术时,要剖析iec61850和cim是如何利用计算机技术中的面向对象技术来建模的。
论文关键词:智能电网;电力特色教学模式;电力信息化和智能化
随着智能电网、绿色能源席卷全球,电力行业迎来了蓬勃发展的新时期,电力不但要信息化还要智能化,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又有电力专业背景的人才,这给电力大学计算机专业人才培养带来机会和挑战。结合电力大学的大电力特色,为培养智能电网急需的高素质复合型人才,开展计算机专业电力特色教学模式的研究和实践具有重要的意义。为了培养智能电网急需的信息人才,需要开展计算机专业的电力特色教学,首先要开设“电力信息化”课程。
一、我国电力信息化现状及智能电网的目标
电力信息化是指计算机、通讯等信息技术在电力工业各个环节应用全过程的统称。我国当今电力信息化现状是实施电力工业生产过程各个环节的信息化,包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、用电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。由此可见,信息技术是电力信息化的基础,各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心。提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨。智能电网将使电力信息化从数字化向智能化发展。智能电网是电力信息化的延续和飞跃。智能电网是飞速发展的信息技术与新能源变革融合在一起的产物。中国的智能电网目标是分三个阶段推进:2009年至2010年为规划试点阶段,重点开展“坚强智能电网”发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发和设备研制及各环节试点工作;2011年至2015年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术、装备实现重大突破和广泛应用并自主可控;2016年至2020年为引领提升阶段,全面建成统一的“坚强智能电网”,技术和装备全面达到国际先进水平。
通过分析我国电力信息化现状及智能电网的目标可见,各国探索智能电网建设的先行策略是信息技术应用。为实现智能电网的战略目标,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又懂电力信息化业务的复合型人才,因此,对计算机专业学生开展电力特色教学是非常必要的。
二、电力大学计算机专业电力特色教学模式
面对电力行业信息化飞速发展的形势,特别是智能电网席卷全球,电力大学计算机专业的教学模式在保有原有优势的基础上创建特色,开展以计算机技术为主、电力专业背景为辅的特色教学模式。2010年学校设立了计算机专业电力特色教学模式研究和实践的教改项目,以实现计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养。电力特色教学重点要放在计算机技术和电力专业交叉点上,电力特色教学的先行策略是由电力信息化这门课程承担此重任。2010年学校将电力信息化课程列入433门核心课程中。修改后的2008版教学大纲中电力信息化这门课程是计算机专业学生的必修课程,这不但要求电力信息化这门课程的内容不断优化,同时也要求对电力信息化课程的教学进行改革。
电力大学计算机专业电力特色教学模式的后行策略是在电力信息化这门课程改革和研究的基础上进行课程群建设,开设代表计算机技术和电力专业最新技术交叉点的“电力云平台”、“电力物联网技术”等课程,并将“电力信息化”、“电力云平台”及“电力物联网技术”三门课程纳入到一个课程群来建设。可见电力大学亟待探索并建立适合计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养模式。
三、电力信息化课程特点与教学现状分析
1.电力信息化课程的特点
电力信息化这门课程具有如下特点:
(1)涉及面广。电力信息化这门课程内容涵盖电力工业生产发电、输电、变电、配电、用电、电网调度等全过程的信息化与智能化。课程内容包括发电企业的信息化与智能化、变电站的信息化与智能化、电力调度中心信息化与智能化、配用电生产管理信息化和智能化、电力信息安全技术及物联网在智能电网中的应用等。
(2)技术先进前沿。电力信息化这门课程内容涵盖当今信息和电力领域的前沿技术、热点技术。如在讲解变电站的信息化与智能化这部分内容时要详细分析电力领域的热点技术IEC61850。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时要详细分析信息领域的热点技术SOA和电力领域的热点技术CIM及其在电力调度的应用。在讲解物联网在智能电网中的应用这部分内容时要详细分析当今信息和电力领域的前沿技术物联网、智能电网及云平台。
(3)与电力行业实际工程紧密结合。在讲解课程的各部分内容时紧密结合实际工程。如在讲解发电企业的信息化与智能化这部分内容时紧密结合发电企业的实际工程,如水电站厂级监控系统、火电站的DCS系统、发电厂?SIS系统、发电厂智能管理信息系统等。
(4)多学科的交叉。电力信息化课程是计算机技术、通讯技术、控制技术、电力系统背景知识的融合与交叉。在讲解课程的各部分内容时处处是多学科的交叉,如在水电站厂级监控系统中涉及计算机的网络通讯技术,涉及控制领域的PLC技术和现场总线技术,涉及水力发电特性专业背景知识等。
(5)电力信息化课程的教学内容是动态的,是与时俱进的,随着电力信息化和智能化的发展而不断地补充新内容,没有现成的教材。当今世界电力信息化和智能化发展非常迅速,如国家电网公司已经开展广域全景分布式一体化的电网智能调度技术支持系统研制。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时就必须补充这部分新技术。
2.电力信息化课程教学现状分析
(1)没有现成的教材,课程难度大,师资紧缺。从上述分析的电力信息化这门课程的特点可见,要求老师具备丰富的知识储备及电力工程经验。
(2)课程内容与电力实际紧密结合,学生没有现场工程概念,又是多学科的交叉,学生感觉课程难度大且抽象,学习兴趣不足。很多学生很想学好这门课,但他们中只了解信息技术,没有其他学科技术知识的积累。本课程开设在大三的第六学期,很多学生感觉困难后就放弃了,准备考研复习。
四、电力信息化教学改革的思想和方法
电力信息化这门课程是综合应用课程,教学思想和方法的改革是必要的,具体措施如下:
1.组建一支优秀的教学团队
通过引进发掘培养人才,组建一支优秀的教学团队。吸纳不同学科的拥有前沿的信息技术、丰富的电力背景和工程经验的老师进入团队,可以根据老师的特长安排讲解相应的章节。电力信息化这门课程可由若干老师共同完成。由于国内市场几乎没有相关专著和教材,已经组织讲课团队老师撰写并出版电力信息化教材。教材包含当今电力信息化和智能化最新技术并提供老师们的最新研究成果。该团队的老师需要及时了解电力行业的信息化和智能化最新动态的最新技术。除了合作项目途径外,老师要利用一切机会参加合作、进修和交流。通过团队的力量来解决没有现成的教材、课程难度大的问题。
2.补充课程中需要的其他学科知识
鉴于计算机专业学生的知识结构比较单一,在学习电力信息化课程时先为学生补充必需的计算机控制与通讯基础技术知识,包括计算机控制通道接口技术、PLC技术、串行通讯技术、现场总线技术及工业以太网技术等。在学习电力信息化的具体相关内容时为学生铺垫必需的电力背景知识和工程背景内容,如讲解水电站厂级监控系统时要先补充水力发电厂相关内容。通过利用一定的学时补充课程中需要的其他学科知识来降低学生课程学习的难度,使学生能快速全面地了解并掌握电力信息化技术。
3.新技术、新理念的引入
由于没有现场工程概念,学生在学习电力信息化课程时会感觉抽象、难以理解,老师有必要与时俱进地将新的技术和理念引入课堂中。例如可以引入当今电力行业流行的先进仿真培训软件,比如三维变电站仿真培训软件,让学生在软件上仿真漫游变电站并模拟各种操作。通过仿真软件让学生模拟接触电力工业现场,建立对电力工业现场的感性认识,提高学生的学习兴趣。
为了加强学生课后巩固教学环节,帮助学生消化和应用所学知识,可以将新的理念引入课堂中。借鉴西方本科教学及我国研究生培养的经验,本课程课后作业巩固环节可以尝试不同于常规计算机专业课程的方法。本课程要求学生在课后查阅大量的文献资料。每章的作业是查阅与本章相关的文献资料并撰写提交小论文,期末每个学生制作PPT文件并开展讨论。
在学生课后巩固教学环节中老师起着重要的引导作用。指导本科学生查阅相关文献资料时,首先要教会学生如何在海量信息中查找到需要的优秀文献,如何充分利用校图书馆提供的优质库资源,然后指导学生如何读文献,如何写小论文。要求学生在每章节后阅读15篇以上相关文献资料并提交小论文。教师要认真批阅学生的小论文,总结学生容易出现的普遍性问题,在下次写小论文时提醒学生注意。
4.实施案例教学
新的电力信息化教学实施方案与国内外电力发展紧密结合,既具有理论性又有很强的实用性。此课程在教学方法上必须将理论与工程案例结合,实施案例教学。案例可以来源于实际经典案例,也可以来源于老师们的最新研究的相关成果。在案例教学的过程中要培养学生如何将工程应用问题转化为计算机问题的能力。如在讲解IEC61850和CIM技术时,要剖析IEC61850和CIM是如何利用计算机技术中的面向对象技术来建模的。
关键词:《大学计算机基础》;实验教学;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)17-0051-02
随着知识领域的拓展,科学技术的进步,计算机已成为人们工作、学习的有力助手,并广泛应用于社会的各个领域。高等学校非计算机专业的计算机基础教育是高等教育的重要组成部分。《大学计算机基础》课程是大学非计算机专业学生的第一门计算机课程,也是培养大学生计算机应用能力,启蒙计算机知识的重要基础课程。由于在各地的中、小学中已开展了计算机信息化教育,因此,《大学计算机基础》课程的实验教学要更加深入和系统,本着激发学生的创新精神、增强学生的应用能力,强化学生的自主意识等几方面对《大学计算机基础》课程的实验教学模式进行改革,使其与《大学计算机基础》理论教学相辅相承。
1.硬件实验。《大学计算机基础》理论课教学详细讲述了计算机硬件的组成及各部分的功能,如系统主板及各部件的作用、常用的外部接口及功能、存储器的安装及用途、总线及其分类和常见输入、输出设备的连接与使用等。理论教学结束后,如果没有相应实验教学的辅助,这些知识将只能成为纸上谈兵、空中楼阁。因此,我们开设了一个硬件实验机房,由20台计算机组成,每台计算机配有相应的打印机、扫描仪、传真机和数码相机等。将学生三人分成一组,60人一次课,进行计算机的拆装、外部设备的连接和操作系统及驱动程序的安装。硬件实验深受学生的喜爱和好评,培养了学生的动手能力,提高了学生的认知水平,成为课堂教学的有力补充。
2.Word实验。Word应用软件许多学生在中学时就接触过,因此,在大学的实验课里要在深度和广度上进行拓展。我们在《大学计算机基础》课程的Word实验里除了介绍基础知识,还注意在其实际应用方面的涉猎,分别加入了报刊杂志排版、科研论文排版、毕业论文排版及传统流程图、N-S图、个人简历和课题申报等表格制作模块。每个模块目标明确、重点突出。在报刊杂志排版中,使用一本近期发行的杂志中的一页作为模版,让学生从文字输入,图文混排等基础方面入手,完成文档从无到有的创建,感受排版的全过程。在大学生活中同学们不可避免地要遇到科研论文和毕业论文的排版问题,因此,以往届优秀论文及教师的科研论文作为样例,熟悉在论文排版中经常遇到的标注、脚注、尾注及公式编辑等操作,为以后的应用打下基础。通常在学生二年级时要学习程序设计课程,涉及程序流程图的绘制,因此,在Word实验中加入了流程图的画法这一模块,为程序设计课程的学习扫清障碍。另外,在学生毕业时还要制作个人简历,参加工作后申请项目时还需要制作课题申报表格,我们使用人才市场中用人单位发放的个人简历和本校的课题申请书作为样本,教学生不规则表格的制作,满足了学生的实际的需求。改革后的Word实验,与中学的Word课程有很大的不同,更贴近实际,将Word应用逐步推向深入。学生真切感到了它的实用价值,调动了学生的学习积极性。
3.Excel实验。在Excel实验中使用了“案例教学法”,先提出问题,在解决问题的过程中引入Excel的各种操作。如在讲解Excel的公式与函数时,给出一个表,表中包涵一个班30名同学的学号、性别、姓名及五门课程的成绩,在不讲公式与函数的情况下让学生求出每位同学的总分、平均分、分数等级及在班级中的名次,统计出各科的平均分、最高分、最低分和及格率,计算出班级总人数、男生人数、女生人数、男生平均分和女生平均分等。开始学生信心十足,使用各种方法,但很快就发现这些方法非常烦琐,这时,引入Excel的公式与函数的概念,引导他们使用相应的函数得到结果。学生顿觉眼前豁然开朗,兴味十足,取得了很好的课堂效果。
4.Powerpoint实验。在Powerpoint实验中让学生自己拍摄照片,搜集素材,制作以美丽校园、我的大学生活、我的室友们等为主题的演示文稿。在制作过程中,学生投入了极大的热情,在提出问题、解决问题中不仅学会了Powerpoint的操作知识,还锻炼了学生的创新能力。在搜集素材的过程中,加深了对校园的了解,也增进了同学间的感情。最后,每人10分钟的时间介绍自己的作品。在作品欣赏时,我们还为学生提供了历届毕业生的优秀毕业论文答辩的演示文稿,让学生在未来的学习中有了榜样和目标,同时,对Powerpoint的应用也有了更深入的理解。
5.Access实验。在Access实验中,采用了“项目驱动法”做数据库的开发,如建立“图书管理”数据库。先建数据表,如“职工基本信息表”,再针对这些表设计查询、窗体和报表。项目的完成贯穿教学的始终,结合课堂上关于数据库理论知识的学习,学生对关系数据库、关系、属性等概念有了具体的认识,也对Access有了一个全面、系统的了解。随着项目的完成,学生普遍拥有了成就感,对学生的自信心是一个极大鼓舞。
6.网络实验。随着以网络为代表的信息时代的到来,高效利用互联网,迅速、快捷地获取信息已是大学生必备的能力。我们在网络实验中首先教学生如何浏览网页,利用互联网的搜索引擎查找需要的内容,其中包括利用网上图书馆查找专业资料、检索国、内外期刊和下载论文等。其次,让学生在网上申请邮箱,学会收发E-mail,并通过E-mail交实验报告。然后,教学生申请QQ号,通过QQ发送在线和离线文件,并在QQ上建立“大学计算机基础”群,随时讨论学习中遇到的问题。最后,教学生制作网页,并通过分工合作的形式,将网页组织在一起,形成“大学计算机基础”网站。通过网络实验,学生学会了如何使用互联网,并能正确对待互联网带给我们的便利。利用网络扩大学生获取信息的渠道,提高学生的自学能力。
经过几年的努力,《大学计算机基础》实验模式的改革在学生中引起了很大的反响,受到学生和专业课教师的一致好评,学生的计算机应用能力有了显著提高,同时,增强了学生的实践水平和团结协作精神,培养了学生的创新意识,激发了学生的潜能,活跃了思维,提高了解决实际问题的能力,为后续专业课的学习奠定了良好基础,也使学生将来能紧跟时代步伐,成为满足社会需求的高科技人才。
参考文献:
[1]吕凤英,刘若慧.大学计算机基础实验教学模式的构建与实践[J].天中学刊,2010,25(5):83-84.
[2]胡绪英,何明瑞.大学计算机基础实验课程的设计[J].电脑知识与技术,2010,6(5):4066-4068.
[3]刘艳,李晓安.计算机文化基础实验教学改革的思考[J].实验室科学,2012,15(1):40-41.