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計算機科學的前沿技術范文1
關鍵詞：專題研究；計算機網絡技術；教學方法
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）45-0062-02
一、專題研究法在《計算機網絡技術》課程中應用的特點
1.將“小型講座”引入課堂教學。在傳統(tǒng)教學中，教師按照教材的章、節(jié)、目進行授課，講授的內容與結構完全按照教材編寫的思路進行，學生和教師的思路都受到了教材的束縛。專題研究法教學則打破傳統(tǒng)教學對教師的束縛，教師按照自己的思路將《計算機網絡技術》教材分成三大主線和15個子專題，每一個子專題都以一個小講座的形式進行講授，教師以學者的身份將每個子專題的內容以自己的方式呈現給同學。在以往的教學中，都是由一位老師將教材從頭講到尾，而專題研究式教學方法則改變這種教學方式，讓每個專題中有專長的教師輪流教學，成立一個專題小組。這樣教師也可以通過相互協(xié)調合作，將集體的智慧運用到《計算機網絡技術》這門課程中，更好的為同學服務。
2.改變了以往偏重知識單向傳授的教學方法。從教的層面看，如今教師已不再是以往的傳授者的身份，他更多的是以學生的合作者、引導著、通向成功的領路人這樣一個身份存在。教師在整個教學過程中也不再是課堂的主宰者，而是將課程內容“講”給學生變成“導”給學生。在教學過程中，教師導入環(huán)節(jié)，僅向學生描述本專題的培養(yǎng)目標和重點難點即可，講授過程中，讓學生將課前預習和聽課過程中未明白的問題，以提問和質疑的方式表達出來，教師在現場答疑或組織同學討論，使學生有互動過程，并能從中找到問題的答案，從而使學生主動參與各個專題的自主研究，調動積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)了學生解決問題的能力，形成良性循環(huán)。
從學的層面看，學生真正成為了課堂的主體，學生帶著問題走進教師，可以對老師的問題提出質疑。教師將每個專題介紹給學生，學生自己便可以提出問題，發(fā)現問題，最終解決問題，這樣可以使學生學習的過程轉變成自學的過程，一方面培養(yǎng)了學生自學的能力，另一方面，學生在尋找問題解決的過程中能體會到學習的樂趣。學生的積極性和主動性在日益激發(fā)的情況下就會形成一種習慣，最后便會掌握自學的本領。專題研究法教學充分展現當代社會最具生命力的“以學生發(fā)展為本”的氛圍，展現出師生在良性互動中實現“教學相長”的境界。
二、專題研究法在《計算機網絡技術》課程中的實施過程
1.準備階段。在專題研究法教學的準備階段，教師一定要對教材有深刻解讀，理解，再創(chuàng)造。《計算機網絡技術》這門課程的教材內容較為零散，這就要求教師要按照一定的標準劃分專題，并且要求各個專題都要自成體系，并有一定的邏輯性和完整性，這是總體要求。按照以上要求，教師要對三大主線和15個專題進行深入研究，圍繞專題收集相關信息，使專題不局限于教材，強化知識深度，并形成自己的觀點和講授方式。此外，教師還要充分地“備”好學生，將學生可能遇到的問題，以及在聽課過程中會產生哪些疑問，尤其要注意學生可能會出現的知識盲區(qū)和知識的誤區(qū)，使教學有的放矢。
2.實施階段。在授課的過程中，教師應像一位演講者一樣，將自己所要講的專題講授給同學。在講課過程中，教師要注意自己語言表達能力，將整個專題完整地講授出來，在每個專題講授過程中，都要求教師設置如下環(huán)節(jié)：研究背景，研究意義，研究內容，研究方法、工具，結論，存在問題。除此之外，教師還應運用多種教學手段構建教學內容的立體表達。傳統(tǒng)的“粉筆—黑板”式教學手段，在現代教育中已不是唯一的教學手段，這就要求教師運用多種教學手段，如多媒體教學等。教師可以將每個專題精心編制PPT課件、Flas、操作視頻演示等輔助教學手段學。《計算機網絡技術》課程中的概念、原理、工作過程大多較為抽象，單純用文字敘述，學生難以理解，用到上述方式可以做到圖文并茂，提綱挈領，讓學生更容易理解、掌握，便于學生理解和自學，提高教學效果。
3.總結階段。教師在課程講授結束后，要對整個課堂效果進行評價，考核形式采用筆試和撰寫論文方式。筆試設置在每學期期末，考試范圍是所有專題，而論文撰寫安排在每個專題結束后。論文要求以創(chuàng)新思想為指導，及時反映計算機網絡技術的最新知識和科技成果。通過論文撰寫提高學生科學研究和撰寫研究文檔的能力，為學生今后的論文寫作打下基礎。教師根據學生論文撰寫情況總結經驗，及時修改下一個專題教學方案。
三、專題研究法在《計算機網絡技術》課程教學過程中存在的問題
與傳統(tǒng)教學方法相比，專題研究教學方法有著許多優(yōu)勢，但作為一種新的教學模式，其實施過程會存在各種各樣的問題。
1.部分教師的教學方式已成固定模式，難以適應專題研究教學方法。傳統(tǒng)教學方法在《計算機網絡技術》教師教學過程中已成為思維定式，以“教師為中心”的教學觀念在大部分教師腦中已經根深蒂固，教師權威現象普遍存在。即便使用了專題研究法，學生仍然不敢提問，不敢對教師的問題提出質疑，沒有自己的觀點，從而削弱了專題研究教學方法的效果。
2.教師素質和能力的不足導致專題研究教學方法難以實施。在《計算機網絡技術》教學過程中，許多教師雖然接受了專題研究法的理念，并將這種方法應用到實際教學中，但由于自身能力的不足，難以將每個專題完整的有邏輯的呈現給同學，部分教師在專題的設置上考慮不周，對專題研究不夠深入，導致專題的設計缺乏科學性，體系不完整。這樣教師很難駕馭專題研究式教學方法，難以滿足學生對知識的要求。
3.學生能力參差不一，難以參與到專題研究中。在實際教學過程中，每個學生的能力并不一樣，有的學生基礎知識比較扎實，在課堂就會很快地參與到專題研究中，表現地也較為活躍。對于學習能力較差的學生，并不能完全融入到課堂中，專題研究法需要同學也有很強的邏輯性，這樣，對于有些學生來說專題教學方法并不適合，他們就會在課堂上表現的較為沉默，長期下來，就會缺乏自信心和積極性，影響學生對知識的學習。
四、總結
專題研究法在教學中具有獨到的特色和優(yōu)勢，這些優(yōu)勢有利于《計算機網絡技術》教學理念得到全新的創(chuàng)新。專題研究法這種教學方式既尊重了學生在學習中的主體地位，同時也有效發(fā)揮了教師教學過程中的主體性，從而教學真正迎合了教學相長的本意，在互動中實現教師“傳道、授業(yè)、解惑”。當然，專題研究法在實施過程中存在一定問題，只有發(fā)揮其優(yōu)勢，彌補不足，才能是專題研究法在教學中得到普遍應用。
參考文獻：
[1]吳功宜.計算機網絡高級教程[M].第3版.北京：清華大學出版社，2011.
計算機科學的前沿技術范文2
關鍵詞 應用型本科院校；計算機專業(yè)；雙語教學；羊群效應；規(guī)避策略
中圖分類號 G648.4 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219（2014）32-0044-03
近年來，在很多應用型本科院校中，雙語教學呈現出良好的發(fā)展勢頭，有關雙語教學的研究與實踐也正在深入展開[1]。但一些掣肘性的問題也隨之出現，比如“羊群效應”[2]。本文結合長春師范大學《計算機科學導論》雙語教學實踐，探究規(guī)避“羊群效應”的策略，以期促進應用型本科院校計算機專業(yè)雙語教學的良性開展。
一、應用型本科院校計算機專業(yè)開展雙語教學的必要性
高等教育日趨國際化要求應用型本科院校培養(yǎng)具備國際視野、掌握國際通用語的應用型人才。在這一過程中，雙語教學無疑是一種行之有效的、現代性的教育策略。特別對于應用型本科院校的計算機專業(yè)而言，開展雙語教學尤顯必要。一是在計算機領域中，通常使用英語作為理論研究的通用描述語。開展雙語教學，有利于充分調動、挖掘計算機專業(yè)的國際資源，增強學生了解、掌握國際前沿技術的能力。二是計算機程序多基于英語平臺開發(fā)設計，計算機專業(yè)學生必然要用英語來描述學科問題。計算機的編程語言及應用軟件多以英文呈現，若要掌握關鍵信息，必須具備較高的計算機專業(yè)英語水平。三是應用型本科院校的計算機教育非常重視實訓環(huán)節(jié)。服務外包軟件技術的研發(fā)是計算機專業(yè)的實訓目標，目前這方面技術多涉及全英文軟件，對學生的專業(yè)英語能力要求較高。
二、應用型本科院校計算機專業(yè)雙語教學中的“羊群效應”
“羊群效應”系經濟學術語，指在金融投資過程中，投資者在沒有進行合理評估的情況下，盲目、非理性地進行風險投資[3]。我國應用型本科院校的計算機雙語教學，目前就存在“羊群效應”，即照搬國外或者盲目導入國內其他學術型院校的雙語教學模式，主要體現在如下方面：一是教學目標設置不合理，將雙語教學的目標定位在追求英語水平的提高，將雙語教學課堂變成英語教學課堂，無疑違背了雙語教學的根本宗旨。二是雙語教材選擇不恰當。跟風引進大量外文原版教材，是雙語教學中的普遍現象。實踐證明，某些外文原版教材并不適合中國學生的接受習慣，選擇此類教材很容易削弱學生的學習積極性，甚至造成其對專業(yè)的排斥。三是授課對象的盲目選擇。應用型本科院校常常開展“普遍撒網”式的雙語教學模式，很少對授課對象進行篩選和劃分。這種“一刀切”忽視了學生參差不齊的英語能力，有悖于個性化教學的現念[4]。
三、計算機專業(yè)雙語教學中“羊群效應”的規(guī)避策略
（一）樹立正確的雙語教學目標
首先，目標的制定應充分考慮到學生的實際接受水平。既不宜盲目追求高端，也不宜輕易降低標準。要根據教學大綱的要求、學生的接受能力和課堂反饋情況來制定合理的雙語教學目標。學校在進行《計算機科學導論》的雙語教學時，比較注重對學生英語水平和計算機基礎的前期調查。調查主要分為三部分：一是高考英語成績，二是做英語水平測試，三是做計算機基礎知識檢測。據此制定一個切合實際的教學目標。其次，目標的制定還應主次分明。計算機雙語教學歸根結底屬于技術能力教學，其最高目標應致力于培養(yǎng)學生的計算機專業(yè)技術能力。引入英語教學，是為了更好地輔助這一目標達成，更好地培養(yǎng)學生利用英語這種工具性語言操控計算機的能力。只有分清了最高目標和輔助目標，計算機雙語教學才能層次分明、目的明確、有所側重。
（二）科學規(guī)劃雙語教學的課程體系
教務部門和計算機專業(yè)教學部門應協(xié)同配合，科學設置雙語教學的課程體系。既要安排難度適宜的課程，也要把握學生的接受時機，設置梯度合理的課程；還要了解學生的學習動態(tài)，適度安排配套性課程，使其與主體課程相輔相成、緊密銜接。就長春師范大學《計算機科學導論》的雙語教學而言，其課程設置充分考慮了普通二本學生的接受習慣，從大眾應用型的課程開始導入，逐漸安排專業(yè)課程。通過普及、灌輸、點撥來喚起學生的學習興趣，為后續(xù)深入開展雙語教學做好鋪墊。之所以將《計算機科學導論》作為第一門雙語教學課程，主要基于兩點考慮：一是該課程覆蓋的計算機專業(yè)基礎知識較為廣泛，且相對淺顯易懂；二是該課程具有較廣泛的社會基礎，是許多計算機愛好者的“入門助手”。在大學二年級，隨著學生基礎知識漸趨完備、求知欲不斷增強，學校又安排了《C++程序設計》《數據結構》等雙語課程，這些課程的英語信息量有所增加（包括單詞容量、專業(yè)語匯等），但基本符合大學二年級學生的接受水平，主要以《大學外語》以及《計算機英語――科技交流與科技論文寫作》的教學大綱為參照標準。另外，在大學三年級、四年級的上半學期，還增添了一些難度較高、專業(yè)拓展性很強的雙語教學課程，如《Java面向對象程序設計》《SQLsever數據庫系統(tǒng)原理與應用》，設為配套的必修課或選修課，旨在銜接主體課程，形成一整套相輔相成、呼應緊密的雙語課程體系。
（三）選擇合適的雙語教材
計算機技術日新月異，學科前沿多以英文表述。因此，選用國外最新原版教材十分可行。這些教材往往融入了國際計算機教學的新理念，反映了計算機技術的最新動態(tài)。采用這類教材，一方面，可擺脫傳統(tǒng)計算機教育的滯后性，避免因翻譯導致的歧義，降低理解偏差；另一方面，可提升學生對計算機英語的應用能力，使其提前與國際主流軟件開發(fā)接軌。此外，還需注意選擇編排體例符合應用型本科院校學生培養(yǎng)的國外知名原版教材，要本著這樣幾個原則：一是選擇難度適中的教材。過難會使學生耗費大量精力去理解語言，產生心理疲憊；過淺則會降低學生的學習積極性。二是選擇權威經典教材。這種教材知識描述更嚴謹、導引更細致。在《計算機科學導論》的教學中，確定“Computing Essentials”為原版教材。該教材教學內容編排合理，語言及學科知識難易適度，教材編排體例符合學校計算機專業(yè)學生的培養(yǎng)目標，同時又具備一定的權威性。
（四）規(guī)范雙語教學環(huán)節(jié)
備課。計算機雙語教師應重視備課，因為充分備課是保證雙語教學質量的前提。由于中西文化差異，雙語教師在備課時應查閱相關英文文獻，并適當進行中文轉譯。另外，還要注重搜集經典案例，注重實證教學。
課堂教學。盲目追求全英文授課會造成英語學習和專業(yè)知識學習兩敗俱傷的結果，應根據實際情況調整中英文授課比例[5]。可以采取如下方案：第一，根據授課內容的難易度來調整。在講解較難知識點時，應多采用“滲透式”雙語教學。對于淺易知識點的講解，應多利用“沉浸式”的教學手段。通過師生之間的英語互動加深對淺易知識點的理解。第二，根據學生知識技能的差異適度調整。教師應尊重學生的實際情況，鼓勵每位學生發(fā)揮所長、取長補短、相互完善，力求英語學習與專業(yè)知識學習相得益彰。如在《計算機科學導論》課堂教學中，根據學生的實際英語水平，采用“過渡式”教學模式，逐步增加英語授課比例。在授課方式上，充分運用多媒體，根據原版教材編排配套講義，將圖表示例適量加入，以配合知識點講解。此外，還要注重提問與討論，增強學習的“現場感”。鼓勵學生用英語作答，但不作硬性要求，以保護學生思考和發(fā)言的積極性，教師要及時利用英語評點，在雙向互動中加深對問題的理解。
上機實驗。因“Computing Essentials”沒有與之匹配的實驗教材，所以以原版教材為基礎，參考《計算機科學導論》的教學大綱，自編一套實驗講義。講義根據教學側重點來安排實驗題目。這套實驗講義及實驗中涉及的軟件均為全英文。通過實驗環(huán)節(jié)加深學生對理論知識的理解，在實驗項目中，除了一些驗證性實驗外，還增加了設計性實驗，以最大限度提升學生的應用能力。
考試。考試是檢驗雙語教學效果的直接手段。為更好地考查學生對學科知識的掌握情況，學校對《計算機科學導論》采用全英文試卷考試。
學校計算機專業(yè)雙語教學的開展促進了計算機專業(yè)課程與英語課程的整合，初步實現了應用型本科院校計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)目標。《計算機科學導論》作為雙語教學基礎課程，已成為最受學校計算機專業(yè)學生歡迎的課程之一。
參考文獻：
[1]潘嵐.在應用型本科生培養(yǎng)中實施雙語教學的探索與實踐[J].北京大學學報：哲學社會科學版，2007（5）：28-29.
[2][3]何明霞.高校雙語教學“羊群行為”分析與發(fā)展路徑[J].中國高等教育，2007（9）：59-60.
計算機科學的前沿技術范文3
關鍵詞:國家創(chuàng)新體系;計算機學科;創(chuàng)新人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
國家創(chuàng)新體系的核心內涵是實現國家對提高全社會技術創(chuàng)新能力和效率的有效調控和推動、扶持與激勵,以取得競爭優(yōu)勢。中國的國家創(chuàng)新體系包括知識創(chuàng)新系統(tǒng)、技術創(chuàng)新系統(tǒng)、知識傳播系統(tǒng)和知識應用系統(tǒng)。知識創(chuàng)新系統(tǒng)是由與知識的生產、擴散和轉移相關的機構和組織構成的網絡系統(tǒng),其核心部分是國立科研機構和教學科研型大學。技術創(chuàng)新系統(tǒng)是由與技術創(chuàng)新全過程相關的機構和組織構成的網絡系統(tǒng),其核心部分是企業(yè)。知識傳播系統(tǒng)主要指高教系統(tǒng)和職業(yè)培訓系統(tǒng),其主要作用是培養(yǎng)具有最新知識、較高技能和創(chuàng)新能力的人力資源。知識應用系統(tǒng)的主體是企業(yè)和社會,其主要功能是知識和技術的實際應用。
大學是培養(yǎng)高級人才的搖籃和知識創(chuàng)新的策源地。大學的主要任務是培養(yǎng)高素質的創(chuàng)新人才,進行知識的傳遞,同時也是知識創(chuàng)新源。知識創(chuàng)新和知識傳播是相輔相成的,即通過知識創(chuàng)新培養(yǎng)人才,再利用人才進行知識創(chuàng)新。因此,同志把大學在國家創(chuàng)新體系中的地位概括為“主要基地”和“重要搖籃”,指出: “教育是知識創(chuàng)新、傳播和應用的主要基地,也是培育創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的重要搖籃。無論在培養(yǎng)高素質的勞動者和專業(yè)人才方面,還是在提高創(chuàng)新能力和提供知識、技術創(chuàng)新成果方面,教育都具有獨特的重要意義。”
計算機科學與技術學科是研究計算機的設計、制造和利用計算機進行信息獲取、表示、存儲、處理、控制等的理論、原則、方法和技術的學科。它包括科學與技術兩方面,科學側重于研究現象、揭示規(guī)律;技術則側重于研制計算機和研究使用計算機進行信息處理的方法與技術手段。二者相輔相成、高度融合。另一方面,計算機學科也是一門科學性與工程性并重的學科,表現為理論性和實踐性緊密結合的特征。因此,圍繞如何培養(yǎng)高素質、計算機學科創(chuàng)新型人才,我們從培養(yǎng)計劃的制定、實訓基地的構建、教學創(chuàng)新團隊的建設等方面,進行了有益的探索。
1制定創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃
在本科生培養(yǎng)中,我們始終堅持“寬專業(yè)、厚基礎、重能力、高素質”的原則,在專業(yè)辦學上強調較強的基礎理論教學,注重實施素質教育、加強實踐環(huán)節(jié)、突出創(chuàng)新能力和計算機系統(tǒng)的開發(fā)與應用能力的培養(yǎng);利用學院的學科專業(yè)領域覆蓋面廣的特點,加強各學科專業(yè)的融合;注重教學、科研和學科建設互相滲透,本科教育與研究生培養(yǎng)互相銜接,形成了厚基礎、寬專業(yè)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)特色。培養(yǎng)的學生既具備電子信息大類的寬專業(yè)基礎知識,又具有計算機專業(yè)的專門知識和實踐技能。
我們以計算機科學與技術省級品牌特色專業(yè)建設為龍頭,省級精品課程“計算機組成原理”、“計算機網絡”和“操作系統(tǒng)”,校級精品課程“數據結構”和“微機與接口技術”,以及一大批核心專業(yè)課程為基礎,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力為手段,全面推進教學改革,全方位提高教學質量。為適應計算機學科的最新發(fā)展和提高就業(yè)競爭力,我們制定了“基礎課群”和“專業(yè)套餐”相結合的課程框架。在第一、二年的基礎課群中,為了使學生盡快了解所學專業(yè)的內涵,提高學生的專業(yè)興趣,增加了“專業(yè)概論”課程。在第三學年下期,按照“智能信息處理”、“交通信息檢測控制”、“圖形圖像與數字娛樂”三個方向設置了特色專業(yè)套餐,作為學生的專業(yè)必選課程。實施過程中注重強化學生的創(chuàng)新意識,配合個性化實驗和創(chuàng)新性實驗,突出培養(yǎng)學生分析解決實際應用能力,強調軟硬件相結合的特色,使學生在本專業(yè)領域內具有解決專業(yè)技術問題的能力。
加強實踐教學環(huán)節(jié),把提高學生的創(chuàng)新能力和實踐動手能力貫穿于整個實踐教學體系之中。采用模塊式實驗課程及模塊化實驗教學內容,配合彈性學制以適應學生的不同需要;打破實踐教學依附于理論教學的傳統(tǒng)模式,構建與理論教學有機結合的相對獨立的實驗教學體系,如單獨開設數字電路、計算機組成原理、微機與接口技術、C/C++語言程序設計、計算機網絡等綜合性課程實驗;增加計算機硬件綜合、軟件綜合、以及專業(yè)方向創(chuàng)新設計等課程設計;加強實習、工程實踐、課程設計、畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中的工程訓練;鼓勵學生參加工程實踐項目、個性化實驗項目、SRTP大學生科研訓練計劃、國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃等。注重各門課程之間的交叉與銜接問題,將計算機科學與技術專業(yè)課程的內容有機地融合在一起,優(yōu)化實驗與實踐教學的內容,使實驗教學內容系統(tǒng)化、綜合化。
2建設創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地
我們在建設計算機科學與技術特色專業(yè)與精品課程的過程中,建立了計算機系創(chuàng)新實驗中心,形成了“嵌入式實驗系統(tǒng)”、“游戲與人機交互系統(tǒng)”、“網絡綜合創(chuàng)新設計實驗環(huán)境”、“數據倉庫與數據挖掘實驗環(huán)境”四個實驗平臺和環(huán)境,并在已有的計算機硬件設計制作工程實踐中心的基礎上,依托四川省網絡通信技術重點實驗室和交通信息工程與控制重點實驗室向本科生開放的舉措,建成一個培養(yǎng)學生計算機軟硬件綜合運用能力、創(chuàng)新設計能力以及富有團隊協(xié)作精神的訓練基地。
該基地每年接受逾百名本科生的品牌特色專業(yè)創(chuàng)新實驗、個性化實驗、SRTP大學生科研訓練計劃、國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃和畢業(yè)設計。僅2007年首次開設的品牌特色專業(yè)創(chuàng)新實驗25個,參加人數達到65人,其成果的突出特點為:
(1) 涉及前沿研究領域的項目較多,研究成果具有不同程度的創(chuàng)新性。50%以上項目涉及了下一代Internet體系結構研究、數據挖掘技術研究、聲音與圖像處理和新型硬件技術等方面的前沿研究與開發(fā),研究起點較高、難度較大、部分成果具有明顯的創(chuàng)新性和潛在的應用前景。
(2) 部分實驗對學生的專業(yè)知識、實驗技能和創(chuàng)新精神有更高的要求。如數據挖掘實驗要求學生除具有數據庫基礎外,還必須具備部分人工智能、模式識別、模糊邏輯和計算機網絡多方面的知識;有關NGI研究除需要廣博的計算機網技術基礎外,還要求學生敢于挑戰(zhàn)Internet體系結構及相關技術的精神和利用仿真技術去驗證研究結果的能力。
(3) 涉及計算機硬件或軟、硬結合的研究開發(fā)項目數量有所增加。例如部分圖像處理的研究與實驗工作,除涉及圖像的壓縮與算法優(yōu)化技術外,還涉及DSP芯片硬件;特別是與學科競賽相關的項目,要求學生有更強的硬件開發(fā)能力和創(chuàng)新思維能力。
此外,專業(yè)學科競賽不僅能夠培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新的意識、激發(fā)創(chuàng)新的思維,而且有利于培養(yǎng)學生理解與應變等創(chuàng)新能力。還能夠引導學生在自學進取中培養(yǎng)自信,在戰(zhàn)勝挫折中培養(yǎng)意志和在對待名利中樹立正確人生觀,塑造創(chuàng)新人格。基地以嵌入式系統(tǒng)和機器人設計大賽為契機,積極組織和參加國際國內各種專業(yè)學科競賽。近五年來培養(yǎng)的學生在電子設計大賽中獲多項國家級一、二等獎,2006年暑期獲英特爾杯大學生電子設計競賽嵌入式系統(tǒng)專題邀請賽最高榮譽獎――“英特爾杯”獎。
在滿足大眾教育的背景下,為適應精英教育的需要和具有個人興趣愛好學生發(fā)展的需要,以學生參加品牌特色專業(yè)創(chuàng)新實驗、個性化實驗項目、SRTP大學生科研訓練計劃為載體,以研究型和創(chuàng)新型項目為主體,運用現代化信息平臺,突出學生創(chuàng)新能力和工程實踐能力培養(yǎng)的訓練基地,已經成為一個發(fā)現、選拔和培養(yǎng)特色人才的溫床。同學們都取得了不同程度上創(chuàng)新性成果,不僅在各種大賽中獲獎,而且約1/3的本科生在不同級別的雜志上發(fā)表了學術論文。學院還出臺了鼓勵措施保證學生和老師的積極性,促進了創(chuàng)新人才脫穎而出。如在推薦免試研究生中將專業(yè)學科競賽作為評價學生的重要組成部分;在研究生復試中,加大學生創(chuàng)新能力考核的比重。
3培養(yǎng)造就教學創(chuàng)新團隊
高等學校擔負著培養(yǎng)和造就高素質創(chuàng)造性人才的歷史使命,建立創(chuàng)新機制、培養(yǎng)創(chuàng)新人才是擺在高校面前的一項迫切任務。而一支高素質、新思維、專業(yè)化的教學創(chuàng)新團隊是培養(yǎng)國家創(chuàng)新體系下杰出創(chuàng)新型人才的關鍵。因此,我們注重進行教育理念的改革,探索有利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教育模式,強化創(chuàng)新型教育的教學團隊建設,2008年本計算機學科教學團隊被評為西南交通大學校級教學團隊。我們的建設體會可歸納為:
(1) 科研與教學相長,成果與人才共進。40多年的專業(yè)建設經驗表明:凡是科研成果明顯的專業(yè)往往對相關專業(yè)的教學起到重大的促進作用;反過來,教學實踐與教改活動研究工作提出新的課題,促進科研新思維。事實上,本教學團隊的“計算機原理”、“計算機網絡”及“操作系統(tǒng)”三項省級精品課程的建設都得益于相關的研究與開發(fā)工作;另一方面,科研隊伍的培養(yǎng)也為教師隊伍素質的提高奠定了基礎。近年來,本教學團隊圍繞承擔的國家和省部級各類重大的科研項目的研究成果,為年輕教師、研究生和本科生開設了“前沿技術”課程與講座,鼓勵和吸引青年教師參與前沿科研活動,使中青年教師已經成為科研與教學上的生力軍,在國際國內發(fā)表了近百篇論文。
(2) 探索有利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的考評制度。創(chuàng)新人才培養(yǎng)任務的具體承擔者是教師,師資隊伍的科技創(chuàng)新能力和水平、創(chuàng)新意識和素質,教師對人才培養(yǎng)工作的興趣、關注和重視的程度,直接決定著教師培養(yǎng)創(chuàng)新人才的實際能力。為適應創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要,我院在考核教師隊伍采用了聘任合同制,合同中明確雙方的責、權、利,每年針對合同界定的教師責任(科研、論文、教學、學生指導等)進行考核,對教學效果好的教師給予優(yōu)先聘用、提高待遇和獎勵等優(yōu)惠政策;對教學效果不夠理想的教師則給予緩聘警告、降低其崗位級別等處罰,并督促請其盡快進修、以提高教學水平;對那些講課效果差、學生反映強烈的教師,則一律不予聘用。明確規(guī)定教授每年至少為本科生開設一門課程,每學期至少聽相關專業(yè)教師講課一次,對學生在各種競賽中獲獎的指導教師進行獎勵和表彰。實踐表明:采用適應創(chuàng)新能力培養(yǎng)的考核與評估方法,能引導和激勵教師更好地以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為己任,積極承擔各項創(chuàng)新設計和競賽項目的指導工作。
(3) 加強實踐鍛煉,培養(yǎng)一批優(yōu)秀青年骨干教師。為了加強對青年教師的培養(yǎng),鼓勵教師在職攻讀博士學位,希望通過博士研究生階段的創(chuàng)新學習和研究過程來提高教師的創(chuàng)新能力。在加強對青年教師的教學培訓方面,充分發(fā)揮知名專家、教授的作用,對青年教師進行傳、幫、帶,進行教學能力與素質的培養(yǎng),堅持新教師試講制度,組織青年教師講課競賽,督導組對教師課件質量和教學效果定期檢查,還配備導師對教學骨干進行重點培養(yǎng)等。實踐環(huán)節(jié)是計算機科學與技術專業(yè)本科階段非常重要的環(huán)節(jié),配合創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地建設,鼓勵青年教師多承擔實驗教學任務,指導各類創(chuàng)新實踐項目,特別是新任青年教師必須到實驗室工作鍛煉一年。通過教學內容更新、啟發(fā)式教學方法、研究型教學改革、教學效果考核等環(huán)節(jié)的訓練,一批青年骨干教師脫穎而出。
4結束語
綜上所述,在國家創(chuàng)新體系下,高校培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才是指具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格的人才,是具有遠大抱負和國際視野、基礎厚、業(yè)務強、素質高,具有創(chuàng)新精神和實踐能力的棟梁之材。我們近年來的探索和實踐表明:科學的人才培養(yǎng)計劃、強化創(chuàng)新實踐環(huán)境和高素質教學團隊這三大舉措對于培養(yǎng)創(chuàng)新人才是一種成功的嘗試。我們的畢業(yè)生以其扎實的專業(yè)知識和創(chuàng)新思維,良好的專業(yè)技能和綜合素質,深受用人單位的歡迎,在業(yè)內形成了良好的品牌效應。我們要繼續(xù)進行教育理念的改革,深化創(chuàng)新人才的培養(yǎng),探索有利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教育模式,為國家培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才。
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計算機科學的前沿技術范文4
【關鍵詞】計算機圖形學 實踐教學 應用型教育 數字媒體技術專業(yè)
【基金項目】基于CDIO的數字媒體技術專業(yè)卓越型人才培養(yǎng)模式的構建與實踐（2012jyxm358）。
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）08-0152-02
1.引言
計算機圖形學是數字媒體技術專業(yè)一門重要的核心專業(yè)課，它在虛擬現實、計算機輔助設計與制造（CAD/CAE）、科學計算可視化、計算機動畫、地理信息系統(tǒng)（GIS）、計算機游戲、、影視廣告計算機仿真等領域均有廣泛應用，該課程也是新一輪專業(yè)教學改革中計算機科學方向的16門主干核心課程之一。該課程一方面內容十分豐富，涵蓋了計算機圖形學表示、生成、顯示和處理圖形的基本原理與方法，另一方面理論性強、難度大，以計算機程序設計技術為基礎，與數學、物理學等學科結合緊密，對數學、物理學的要求較高，如何教好、學好這門課程無論對教師還是學生都是一個挑戰(zhàn)[1]。
數字媒體技術專業(yè)是一個以計算機程序設計技術為主，藝術設計為輔，技術與藝術相結合，涉及多種學科交叉的新興專業(yè)。我校數字媒體技術專業(yè)依托文學院、美術學院，以游戲開發(fā)為主線，設置技術與藝術相結合的人才培養(yǎng)課程體系，探索培養(yǎng)復合型（面向應用的理論型）數字媒體技術人才的新模式。為了培養(yǎng)社會急需的高素質數字媒體技術人才，我國高等院校紛紛開設了數字媒體技術專業(yè)，竭力在人文藝術素質提高的同時，加強學生面向網絡、新型數字媒體技術的研究與開發(fā)能力[2]。
在高校計算機教學改革的推動下，在我校大學生的培養(yǎng)模式下，數字媒體技術專業(yè)的課程是本著厚基礎、重實踐、求創(chuàng)新的總體原則設置的。計算機圖形學作為一門專業(yè)基礎課，是該專業(yè)課程體系中占有重要位置的一門課。因此，如何結合當前教學改革的要求，圍繞該課程的教學目標，上好這門課是值得深入思考和研究的，本文圍繞我校數字媒體技術專業(yè)計算機圖形學的教學目標，探討了幾點計算機圖形學的具體教學措施，應用于我校該專業(yè)的計算機圖形學教學實踐中，取得較好效果。
2.專業(yè)特點與課程教學目標
數字媒體技術專業(yè)是旨在培養(yǎng)具有良好科學素養(yǎng)和創(chuàng)新精神，具備信息傳播理論、數字媒體和設計管理能力的復合型高級應用型專門人才。本專業(yè)的畢業(yè)生能從事數字媒體開發(fā)、音視頻數字化、網頁設計與網站維護、多媒體設計制作、數字媒體管理等工作。主干課程有：數字媒體技術概論、計算機科學與技術、藝術學、通信工程、C++語言程序設計、JAVA語言程序設計、計算機圖形學、數據結構、數據庫原理及應用、 數字圖像處理、網頁設計與制作、流媒體技術、OpenGL編程與應用、游戲開發(fā)等。該專業(yè)以基礎教育為根本，創(chuàng)新應用為提高，主要通過開設全面的專業(yè)基礎課和應用提高型選修課來實現這一專業(yè)特點。
計算機圖形學設在數字媒體技術專業(yè)大二下學期講授，將重點介紹計算機圖形學的基本概念、方法與算法，主要由五部分組成：第一部分是計算機圖形學的歷史、應用、發(fā)展和前沿；第二部分是二維圖形處理技術，包括基本圖元的生成、填充、裁剪、觀察與變換以及反走樣；第三部分是三維圖形處理技術，包括三維圖形的投影、表示、消隱和真實感顯示；第四部分是曲線曲面，掌握經典的Bezier曲線/曲面、B樣條曲線/曲面、NURBS曲線/曲面的概念及生成算法；第五部分是與人機交互相結合，介紹常規(guī)交互的基礎上，了解最新的自然人機交互知識。本課程的教學目標是使學生掌握計算機圖形學的基本原理和基本方法，了解其發(fā)展方向及前沿成果，為今后從事計算機輔助設計和制造、計算機圖形處理，如虛擬現實、動漫設計、游戲開發(fā)等方面的工作打下良好的基礎。
3.具體教學措施
在計算機圖形學的課程教學中，對枯燥難懂的理論，教師應力求講解清楚，圖文并茂，著重加強對學生上機實踐的計劃安排與現場指導，以達到良好的教學效果。主要采用以下教學措施，來激勵和促進學生對計算機圖形學的學習。
（1）“問題驅動式”教學
現代教育思想強調以培養(yǎng)學生發(fā)現、分析、解決問題的能力為主要目的，首先發(fā)現問題，這是認識和解決問題的起點，所以“問題驅動式”教學是許多現代教育家所提倡、推崇的教學方法，“問題驅動式”教學法的正確使用對于提高學生的素質，強化學生學習興趣，調動學生主觀能動性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力有積極作用，在教學過程中，我們自始至終都圍繞問題而展開教學活動，激勵學生自覺思考、主動探索，引導學生不斷發(fā)現問題、提出問題、分析問題并最終解決問題，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性思維。在專業(yè)教學中遵循這一自然規(guī)律，通過不斷的提出與教學內容相關的問題，引導學生的課程學習，再通過課程實際算法的講授，解決每個教學內容之初提出的問題，不僅有利于同學對基礎知識的掌握，而且培養(yǎng)了學生針對實際問題的計算思維。
例如，在三維圖形處理技術部分內容的講授之初，提出“真實感茶杯的繪制”問題，該問題以前面所學的二維圖形處理技術為基礎，涉及茶杯三維模型的建立、投影變換、消隱技術以及真實感顯示等內容，圍繞該簡單易實現的實例來講解該部分內容，將打消學生的畏難情緒，提起學習興趣，學生實現后又能增強自信心。
圖1 學生實現的茶杯效果圖
（2）真實題目的實踐教學
充分利用計算機與信息學院的實驗資源，采用課間實驗和集中實驗相結合的方式進行實驗安排，其中課間實驗和相應課程同步進行，集中實驗一般在相應課程結束后集中進行，以綜合性、設計型為主，旨在鍛煉綜合運用知識，解決實際問題的能力。在學院的帶領下，不斷加強數字媒體技術實驗室的建設，培養(yǎng)學生動手操作能力。提出切合學生知識水平的實際題目，結合課程知識進行實踐教學。
另外，通過校內、校外實踐環(huán)節(jié)相結合的方式培養(yǎng)和發(fā)展學生創(chuàng)新和實踐動手能力。在實踐教學中，加強工程實踐、課程設計、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)中的工程訓練，帶領學生到相關企業(yè)、研究所和高校參觀學習，使學生初步接觸實際工程，從宏觀上理解數字媒體技術專業(yè)的架構和發(fā)展方向。積極鼓勵和指導學生參加校級、省級、國家級各類學科競賽，如數學建模、電子設計、工業(yè)設計、挑戰(zhàn)杯和信息技術技能等大賽，鼓勵學有余力的學生根據學校合作企業(yè)的需求參加業(yè)余科研活動。
例如，結合校企合作項目，在課程實踐上設置三維游戲場景、角色設計、游戲綜合創(chuàng)作等圍繞游戲開發(fā)的綜合性實踐。應用圖形學的基本圖元生成算法、掃描線填充算法、種子填充算法、坐標變換等創(chuàng)建模型，并利用程序設計語言設計小型動畫作品，如蝴蝶花間飛舞、茶葉沉降動畫等。
圖2 學生設計作品抓圖
（3）培養(yǎng)興趣的前沿技術介紹
興趣是學習的原動力，因此應充分利用該專業(yè)豐富多彩的多媒體作品激發(fā)學生的學習和創(chuàng)作興趣，鼓勵學生動手實踐。運用啟發(fā)式、討論式等先進的教學方法提高學生獨立思考和綜合分析問題的能力，給學生方法論、發(fā)散思維、多維思想等啟迪，給學生開設本學科前沿知識講座，開闊學生的視野，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的學習興趣，并注重學生應用技能的培養(yǎng)和提高，在應用中反思基本的原理和知識。
例如，最新的數字電影和視頻展示、新穎的平面廣告設計、先進的工業(yè)品造型設計、環(huán)境藝術設計及建筑表現，Kinect在虛擬現實中的應用，交互感知技術發(fā)展，AR增強現實技術等。
4.結語
總之，計算機圖形學作為一門基本的理論算法類課程，在教學中不能過多地強調理論問題，而應結合其在數字媒體技術中的應用來講，明確計算機圖形學的教學目的是與后面的游戲引擎相結合，在內容的取舍上側重OpenGL的應用，結合實際問題，在實際應用中激發(fā)學生學習興趣，以“問題驅動式”教學方法，促進學生的基礎知識學習，面向項目的案例教學模式，開展綜合性實踐教學，為優(yōu)秀學生提供發(fā)展平臺。在教學過程中，不斷收集整理學生作品，作為課程實例進行展示和講解，提高學生的自我認同感和自信心；以學生作品或課程素材形式放在課程網站上，為打造有專業(yè)特色的計算機圖形學課程服務，在原有教學基礎上針對性地提高。
參考文獻：
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計算機科學的前沿技術范文5
關鍵詞：高等教育；人才培養(yǎng)；實踐技能；實訓教材
中圖分類號：G714文獻標識碼：A文章編號：1009-0118（2013）01-0134-01
本文根據我校定位和人才培養(yǎng)要求，通過在電工與電子技術和數字邏輯課程的教學基礎上增加實訓教學模塊――電子技術課程設計，課程內容緊跟科技發(fā)展前沿的EDA技術，結合學生的學習興趣和能力，自編出版實訓教材，從而建立起計算機專業(yè)硬件基礎教學的完整體系的討論，簡述實訓教材建設和研究方面所做工作的一些體會。
一、應用型人才培養(yǎng)的教材內涵
教材作為教學內容的載體，在教學中占主導的地位，可以說是起到牽一發(fā)而動全身的作用。因此，教材要勇于研究與創(chuàng)新，通過課程的開放性、多元性、動態(tài)性，不斷地與社會保持交流、溝通，更新課程完善自身。
借鑒以往教材建設的經驗，計算機應用型本科教材編寫，應強調重實踐、強能力。也就是說，教材知識結構要以新穎易學，便于實踐為原則。要密切關注社會發(fā)展過程中的熱點問題，使教學內容與經濟建設的需要有機地結合起來，既有專業(yè)的基礎理論，又有解決問題的具體方法。在教材的編寫過程中，要注重知識的系統(tǒng)學習在應用型人才能力培養(yǎng)中的作用和地位，充分認識知識只有通過系統(tǒng)學習和實踐，才能加深理解和掌握。明確教材內容決定教材的生命力和價值取向，加強不同學科之間的交叉和融合。
教材必須符合高等教育的層次和水平，內容具有科學性，知識結構滿足社會需求。其中，實訓教材是引導學生融入社會實踐，倡導學生理論聯系實際，自主科學研究或深入社會實踐，培養(yǎng)學生的獨立工作能力和創(chuàng)新精神的橋梁。
二、滿足培養(yǎng)目標的實訓教材設計
教材應從教學體系和知識結構上體現應用型本科教育的基本特征：堅實、新穎、實用。教材應密切結合本專業(yè)的培養(yǎng)目標和教學改革形勢，體現與實際應用相結合的特色。教材內容要反映本學科基本原理、思想、技術和方法在現實領域的典型應用，從而有效保證學生學以致用；教材各部分內容的知識深度、難度和知識量要適合應用型本科的教育層次，適合應用型本科學生的理解程度和接受能力。教材文字敘述應貫徹啟發(fā)式、深入淺出、理論聯系實際和適合教學的原則，凸顯學生綜合技術實踐意識和實踐能力的培養(yǎng)。
作為計算機應用型本科實訓教材，首先要著眼于社會的熱點應用領域，內容上關注相關領域計算機專業(yè)的主流技術、前沿技術、開發(fā)規(guī)范和技術標準等的相關知識，采用理論與實踐相結合的敘述方式。教材組成的基本要素應包括：（一）社會需要。應用型人才培養(yǎng)教材以社會需要為出發(fā)點和歸宿，集中體現適合經濟社會發(fā)展需求和受教育者發(fā)展需求；（二）知識結構。應用型人才所要掌握的知識包括基礎理論知識和技能，所以教材既要包括前人積累和總結的知識，也要反映當代社會最新科技成果，通過教材體現出來；（三）學生的身心發(fā)展。在教材建設中既要考慮科學結構、知識結構的縱橫向關系、連續(xù)性與系統(tǒng)性關系，也要考慮學生身心發(fā)展的特點和綜合素質，包括原有的知識儲備和運用已學知識的能力以及能否接受或消化等。
三、教材知識結構強調實際應用
要結合計算機專業(yè)和行業(yè)特點，以典型工作任務構建實踐教材內容，強調實訓教材內容立足于培養(yǎng)學生的獨立性、自主性和創(chuàng)新性。因此，在對人才需求、專業(yè)定位、崗位群進行論證的基礎上，確定所需知識、能力和職業(yè)素養(yǎng)等目標，按照典型工作任務的邏輯關系設計教材內容。為了讓學生及時了解和掌握國內外的新知識、新技術、新工藝和新技能，使學生的專業(yè)知識和專業(yè)技能得到進一步拓展和提高，激發(fā)學生學習的積極性和主動性，最大限度地發(fā)揮學生的潛能，教材應強調以能力為主線設計知識結構。通過最新的科學知識和相關前沿科學成果，引導啟發(fā)學生完成學習任務，并注重培養(yǎng)創(chuàng)新能力；把教材中的相關內容巧妙結合起來，適合學生以組為單位，自行組合，開放實驗室自行設計實踐路線，完成實訓任務，有效地發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力，從而培養(yǎng)學生的綜合實踐能力。
四、教材內容凸顯實踐能力的培養(yǎng)
要培養(yǎng)社會需要的應用型專門人才，除了要求學生掌握必需的理論基礎知識，還應注重對學生實踐技能的培養(yǎng)。考慮到目前的生源實際狀況，在編寫教材時盡量做到圖文并茂，內容淺顯易懂。教材在操作性和實用性方面應體現高等教育教材的特色，同時融入豐富、易懂的實訓內容，突出實踐教學環(huán)節(jié)，以便更好地培養(yǎng)學生實踐技能。本著理論聯系實際的原則，以需求為目標，以能力培養(yǎng)為主線，突出實踐技能的培養(yǎng)，并對前沿科學成果進行系統(tǒng)的介紹。
另外，教材內容還應考慮教師的教學和學生學習的兩個不同層面的教與學的效果。在教師層面，教師必須具備實訓教學的水平和實踐指導的能力，能根據學生的興趣按需培養(yǎng)，及時解決學生實踐的難題，引導學生積極主動地探索，從而激發(fā)學生學習積極性和創(chuàng)新潛力。學生作為實訓教學的主體，在實踐中要盡可能獨立解決問題，鍛煉觀察問題、分析問題、解決問題的能力；初步養(yǎng)成嚴謹求是，團結合作，勇于攀登的優(yōu)良工作作風，為今后從事科學研究和社會工作奠定基礎。
五、結語
綜上所述，實訓作為一種新的學習方式和教學組織形式，有著更為廣闊的前景，要把培養(yǎng)學生接受新知識的能力和創(chuàng)新能力作為應用型人才培養(yǎng)的重點。在教學方法上要重視給學生充分的自由創(chuàng)造和自主學習的時間和空間，引導學生向應用型、復合型人才方向發(fā)展。因此，高等教育必須高度重視學生實踐能力的培養(yǎng)，而實訓教材建設則是高等教育發(fā)展的必然選擇。
參考文獻：
計算機科學的前沿技術范文6
關鍵詞：學科競賽；課程設計；計算機學科；創(chuàng)新實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）12-0043-03
大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)是高校人才培養(yǎng)中的重要工作之一[1]，各高校師資和學生水平不同，培養(yǎng)目標也不完全相同，所采取的方法也各有千秋。西南交通大學曾采取制訂創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃、建設創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地、培養(yǎng)造就教學創(chuàng)新團隊等措施[2]；武漢大學提出計算機學科拔尖創(chuàng)新人才小班制培養(yǎng)方法[3]。課程設計能夠培養(yǎng)訓練學生綜合運用知識解決復雜問題的能力，學科競賽可為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件，沈陽工業(yè)大學計算機科學與技術專業(yè)采取了二者相結合的方法提高學生創(chuàng)新實踐能力，取得了一定的效果。
一、計算機學科競賽簡介
近年來各個學科都陸續(xù)出現了不同類型的學科競賽，和計算機學科相關的競賽分為3類，分別是算法類、軟件應用開發(fā)類和硬件開發(fā)類。其中算法類競賽的典型代表是ACM國際大學生程序設計競賽，可以提高學生的計算思維能力[4，5]；軟件應用開發(fā)類包括中國大學生計算機設計大賽、普通高等學校本科大學生移動應用開發(fā)大賽、全國大學生信息安全競賽[6，7]、中國軟件杯大學生軟件設計大賽等；硬件開發(fā)類代表是全國大學生電子設計競賽[8，9]。上述競賽由國家教育部門、地方政府和相關公司多方主辦，競賽項目涉及本學科的研究熱點和前沿技術，對提高學生實踐能力并激發(fā)創(chuàng)新精神有很大的幫助。但由于多數學生缺少參賽經驗，缺乏自信，導致學生積極性不高，參賽學生人數并不多，失去了提高自身能力的非常好的機會。如何將學科競賽引入到日常教學中，讓更多的學生受益，而不是僅局限于極少一部分學生，培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力是值得探索的課題。
二、計算機專業(yè)的課程設計現狀
課程設計是實踐教學中的重要組成部分，是對理論教學的一個有益補充，是對學生進行的比較全面、系統(tǒng)的綜合性工程設計訓練，是培養(yǎng)學生實踐動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質的一個主要環(huán)節(jié)，不同的課程設計有不同的方法，例如中山大學提出計算機信息類綜合實驗課程設計方法[10]，湖南大學提出基于ISP技術的嵌入式系統(tǒng)課程設計實施方法[11]。教育部高等學校計算機科學與技術專業(yè)教學指導分委員將計算機科學與技術一級學科本科專業(yè)分成四個方向，分別是計算機科學、計算機工程、軟件工程和信息技術，對各個方向分別給出了6個課程設計范例[12]，見表1。
不同學校計算機科學與技術專業(yè)特點不一樣，開設的課程設計也不完全相同，我校根據教學目標和學生特點從第2學期至第7學期各有一門作為單獨課程開設的綜合性課程設計，分別是計算機程序設計實踐、計算機組成原理課程設計、操作系統(tǒng)課程設計、數據庫與軟件工程課程設計、算法課程設計及專業(yè)課程設計。傳統(tǒng)的課程設計存在題目比較陳舊、學生合作意識差、成績評定主要由教師決定等問題。
三、學科競賽和課程設計融合方法
課程設計是學科競賽的基礎，學生只有掌握了相應課程知識，才能有機會參加學科競賽，競賽能夠使學生進一步鞏固所學知識，具有更多的創(chuàng)新思想。例如數據結構和算法課程設計與ACM國際大學生程序設計競賽相互促進。
下面以我校《數據庫與軟件工程課程設計》為例，說明學科競賽與課程設計相融合提高學生實踐創(chuàng)新能力的實施過程。該課程設計是學習完《數據庫原理》和《軟件工程》課程后實踐性和綜合性比較強的實踐教學環(huán)節(jié)，要求學生能在3周時間內將理論知識加以綜合運用，開發(fā)一個小型信息系統(tǒng)。
1.團隊成員取長補短的優(yōu)化組隊原則。計算機學科的競賽通常以團隊的方式組織，如果團隊成員能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，整體的力量將會更加強大。組長要負責總體協(xié)調，需要有良好的組織協(xié)調能力；技術人員要負責解決關鍵技術問題；文檔編寫人員要具有較好的文字表達能力；答辯人員要具有較好的語言表達能力。這樣的組合方式可以使學生互相學習別人的長處，彌補自己的不足。所以在課程設計中我們也采取這種優(yōu)化組隊方式，學生根據自身情況自愿組合，教師考查各組學生情況后，再進行適當調整。
2.精選歷屆競賽題目或自選創(chuàng)新題目。題目確定有兩種方式：一是從以往的計算機學科競賽中挑選出符合課程培養(yǎng)目標和學生水平的競賽題目；二是鼓勵學生根據興趣愛好自己確定題目，教師把關確認題目的合理性、實現的可行性和工作量等問題。要求每隊一題，題目不能相同。
3.項目組給出切實可行的設計方案。學生根據所選題目通過網絡和書籍查找相關資料，結合所學理論知識對課題進行仔細分析，同時需要了解軟件用戶實際需求，可以把同學或教師當作用戶，進行需求調研，在此基礎上提出切實可行的實施方案，并進行方案論證，包括需求分析、總體設計、詳細設計、測試方案等幾個方面。
4.組間互評，論證設計方案的合理性與可行性。每個小組以答辯的方式進行方案匯報，教師和其他小組成員一起對方案進行分析、評價和指導。組間的互評目的是調動學生的積極性，讓其有主人的感覺，他們既是參賽者又是評委，這樣大家可以取長補短，意見也更加全面。
5.以團隊為單位的項目研發(fā)與測試。即設計方案的具體實施階段，根據設計方案進行編程和系統(tǒng)測試。教師定期為學生提供技術支持，和組內學生一起討論，對學生出現的普遍問題，進行講解，為學生提供解決問題的新思路。
6.以團隊為單位的項目展示與組間評價。學生完成整個項目后，各個小組將撰寫項目報告，提交最終作品并進行答辯，接受包含指導教師在內的驗收教師組和學生組間互評。這個環(huán)節(jié)主要考查學生對基礎知識的掌握程度、項目研發(fā)水平、總結表達等能力，觀察團對成員實踐過程中在設計、編碼、測試等方面的亮點。此過程主要強調以團隊為單位的評價，按照科技競賽比賽規(guī)則，通過比較各組作品以及答辯過程評出小組等級。
7.以個人為單位的組內成員互評、自評。每個學生在小組內發(fā)揮的作用和大小不同，貢獻也不同，課程設計最后的成績也不同。小組成員要根據每個人的實際情況公正地給出每個成員（包括自己）在小組中的位置，清晰地意識到自己及他人在組中發(fā)揮的作用，互相了解優(yōu)勢和劣勢。
8.選拔優(yōu)秀學生團隊和作品。評選出優(yōu)秀作品，在教師指導下進一步進行完善，準備參加計算機學科相關科技競賽。
四、學科競賽和課程設計融合成果
學科競賽和課程設計的融合，可以使雙方都受益，二者的關系如圖1所示。
采取上述方法進行的學生培養(yǎng)，既可以使優(yōu)秀團隊脫穎而出，為參加上一級比賽做好準備，使其能在激烈的競爭中取得好成績，提高學校參與競賽的人數，提高獲獎數量和等級，也可以使絕大多數普通學生在各個方面得以鍛煉，提升專業(yè)能力，如方案設計能力、系統(tǒng)開發(fā)能力和集成調試能力等，提升非專業(yè)能力，如表達能力、文檔撰寫能力、PPT制作能力和組織能力等，并讓其感覺到只要通過努力并做好充分的準備，競賽的難度是沒有那么大的，提高參賽的積極性和自信心。
中國大學生計算機設計大賽由教育部高等學校計算機類專業(yè)教學指導委員會、軟件工程專業(yè)教學指導委員會等聯合主辦，包括軟件應用與開發(fā)類、軟件服務外包類等小類，我校在2012年只報名參加了一項省賽，2013―2014年，我們將課程設計和中國大學生計算機設計大賽相結合，取得了如下成績，如表2所示。可見學科競賽和課程設計的融合，促進了參賽數量和獲獎等級的提高。
五、結語
計算機學科競賽和課程設計相融合的方法不僅改變了傳統(tǒng)課程設計模式，而且改變了傳統(tǒng)科技競賽校內推薦方法。傳統(tǒng)的推薦模式是學生接到競賽通知后，自行組隊參加比賽，存在的問題是競賽準備時間短、作品不完善，另外沒有經過訓練的學生直接參加競賽，對比賽的規(guī)則和要求沒有經驗，獲獎的概率小，獲獎的等級低。通過課程設計系統(tǒng)地創(chuàng)新性培養(yǎng)，提前選拔優(yōu)秀團隊并進一步重點培養(yǎng)代表學校參加校外競賽，可增強學生的核心競爭力，提高學校的競爭力。在課程設計成績評定時綜合了組間評價、組內成員互評和自評，改變了傳統(tǒng)的以教師為主導的評價方式，提高了學生學習的積極性，同時促進了組內和組間學生的交流合作。
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