方竞
哈尔滨应用职业技术学院 黑龙江哈尔滨150000
摘要：经济在快速发展，社会在不断进步，计算机组成与结构是计算机专业核心基础课程之一，为了在课程教学中实现软硬贯通、提升解决复杂工程问题的能力，提出“知行合一、知识落地”的教学理念。一方面通过丰富的验证型程序使学生在机器级代码调试执行中理解高级语言程序内涵和计算机底层工作原理，另一方面提出易于操作的CPU实验教学方案，将教材中的CPU原理图直接转化为实验项目。教学实践证明，理论教学与实验教学的有机结合有助于学生理解，提高其课程学习兴趣，教师教学评分也大幅提升。
关键词：创新能力；培养模式；计算机类专业
引言
所谓创新能力是指运用已有的知识和理论，在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值和生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。随着计算机、大数据、人工智能等技术的快速发展，我国已逐渐进入信息化、智能化社会。计算机类专业担负着培养信息化、智能化所需人才的重任，计算机类专业本科生创新能力的培养，既是建设创新型国家的必然要求，也是自身成长成才的内在诉求。在国家大力推进“双一流”与“双创”建设的背景下，本科生创新能力的培养已经成为各类本科专业人才培养与教学改革的重中之重。长期以来，研究生是我国高校创新能力培养的主体，而本科生的创新能力培养一直没有得到重视。为适应创新型国家的发展要求，必须将我国的本科生教育也纳入到创新能力培养体系。本科生的创新能力培养可以为国家培养创新型人才的后备军，具有重要的理论和现实意义。
1专业实践内容
解决复杂工程问题，意味着从实践内容上，首先需要确保教学设计满足“复杂性”和“工程性”的教学目标。复杂性意味着所解决的问题没有现成答案，或者所解决的问题涉及多种因素，学生需要从复杂多变的问题中设计、找出最合理的解决方案。工程性则意味着面向应用，除系统可用性外，稳定性、执行效率、安全性甚至社会影响、环境等都是设计者需要面对和解决的问题。但高校毕竟不同于企业，其教育属性和规律决定，不能完全照搬企业要求进行订单式人才培养，尤其在教育资源（如时间、计算能力、平台等）受限的情况下，需要从工程核心能力出发，对复杂工程问题进行一定的重构和优化，才能既突出复杂工程问题的内涵，又能确保教学目标的实现。
2计算机教育中实践能力的培养策略
2.1改革教学模式和策略，提升学生实践能力
对技工学校计算机专业课堂来说，教师通过枯燥的理论教学和课堂演示，不利于激发学生的学习兴趣，更加忽略了学生的主体地位。因此，教师要重视学生在课堂的反馈。比如，采取任务驱动教学法，把满堂灌的课堂教学分解为任务完成模式，通过为学生布置课堂实践任务，让学生在任务的引领下自发思考和研究，并设法完成教师布置的任务。在这一过程中，学生的积极性和自主性得到激发和保护，而中职学生年龄段特有的好胜心也促使他们力求更好更快地完成任务，并主动请教老师或加强学生间的交流。
2.2系统能力培养
系统能力包含系统知识和工程实践能力，核心是在掌握计算系统基本原理的基础上，进一步开发构建以计算技术为核心的各类系统。
这需要学生深刻理解计算系统内部各软件/硬件部分的关联关系与逻辑层次，了解计算系统呈现的外部特性以及与人和物理世界的交互模式。系统能力培养体现出典型的工程教育特征，系统能力培养贯穿于复杂工程问题解决过程之中。为培养具备综合素质和国际竞争力的高素质复合型人才，新工科建设聚焦于学生实践能力和创新能力。在新工科背景下，计算机专业人才培养强调系统观，该专业人员应能在计算机系统层面进行分析、设计、调优与检错，站在系统高度解决应用问题。系统能力培养体现3个方面的特性：①程序的执行结果不仅取决于算法、编程、编程语言，还取决于语言处理系统、操作系统、指令集体系结构及微体系结构，从原先的“程序性开发能力”转向为“系统性设计能力”；②强化计算机整机概念，全面理解计算机系统的层次结构，能够进行软硬件协同设计的贯通能力；③通过软硬件协同实现开发方案最优化，以强大的底层技术保证工程目标的实现能力。
2.3设立本科生科研导师制度
培养计算机类专业本科生的创新能力，设立本科生科研导师制度已经被证明是一条可行的途径。本科生科研导师制度最初仅用于研究生的培养，20世纪初开始用于培养本科生。20世纪末，我国高校逐渐引入本科生科研导师制度。本科生科研导师制度在我国不同高校有着不同的实施方式，但本科生导师职责不明是普遍存在的问题。有的高校虽然设立了本科生科研导师制度，但本科生导师实际上承担的是辅导员的工作，严重影响了本科生导师培养学生创新能力的积极性和本科生创新能力培养的质量。因此，为培养本科生的创新能力，落实真正意义上的本科生导师制度，首先就是要明确本科生导师的职责，必须把本科生导师的职责定位在专业知识和科研素养的培养上。具体的岗位职责包括：①向学生传授正确、有效的学习方法，夯实专业基础，提高专业技能；②向学生介绍本学科的发展方向与前沿科研成果，培养学生的专业兴趣；③担当学生与各学科领域专家的桥梁，根据学生的兴趣和特长，推荐给各学科领域专家，为各学科领域发展遴选拔尖人才；④指导学生积极申报各类本科生科研资助计划，参加各课题组的科研项目、参加各类学科竞赛、申报专利和计算机著作权、发表科研论文，以此开拓学生的专业知识、提高学生的科研素养。
2.4形成性评价内容
仍以面向对象程序设计课程为例，其实验过程包括算法设计、编码、测试、调试、发布、报告编写等，涉及的形成性评价内容有：实验方案、实验操作过程、实验数据记录、计算机程序源码、实验报告、测试用例数据等。具体评价内容不同，其数据采集方式也不同，如实验方案、实验报告、计算机程序等电子文档，由于实时性要求较低，可以通过系统上传获取；出勤情况可部分通过人脸识别系统自动记录、汇总学生出勤情况获得。实验过程数据采集最为复杂，一方面其实时性要求很高，同时随着实验进程，数据量将呈爆发式增长，传统的事后采集或人工采集方式显然无法满足这一特殊需求。因此，可以考虑将大数据技术引入到形成性评价中，利用学生客户端驻留程序，实时、自动的采集学生在程序开发过程中产生的关键数据，通过数据清洗和预处理，转化为结构化或非结构化数据，再通过关系数据库和非关系数据库进行混合存储。
结语
培养适合时代和世界要求的高素质技能型人才，对促进我国经济持续健康发展意义重大。中职院校计算机教育要以未来为导向，重视对学生实践能力的培养，从教学模式、课程设置、评价体系等多角度入手，全面改善当前中职计算机教育现状，为社会输出更多实践能力突出的计算机人才。
参考文献
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