计算机科学与技术专业综合实践课程教学模式研究

发表时间:2021/9/7   来源:《中国教师》2021年第4月第12期   作者:金仕奇
[导读] 计算机科学与技术专业教学中,学生经过对基础课程、专业课程的学习,在大三基本掌握了计算机理论知识及基本操作,但是掌握这些远远不够
         金仕奇
         江西工程学院 338000
         摘要:计算机科学与技术专业教学中,学生经过对基础课程、专业课程的学习,在大三基本掌握了计算机理论知识及基本操作,但是掌握这些远远不够,学生要想毕业后获得良好的工作机会,必须能够灵活应用专业知识与技能,去开发出满足客户需求的计算机产品与软件产品,并且将这些产品销售出去。计算机科学与技术专业综合实践课程以项目教学的形式,为学生打造了一个仿真的计算机实践教学场景,以不同层次不同难度的软件项目,驱动着学生通力合作,完成相关项目,在这一过程中,学生的实践动手能力、团队协作精神得到锻炼,也积累了一定的工程项目经验,懂得如何利用所学知识与技能去解决实际问题,学科综合素养得以提升。
         关键词:计算机科学;专业综合实践;教学模式
         一、计算机科学与技术专业综合实践课程教学模式分析
         综合实践课程作为计算机科学与技术专业工程教育的核心课程,应用CDIO工程教育理念指导课程教学再合适不过了。CDIO工程教育理念是由麻省理工大学等4所世界著名大学经过多年研究、探索、实践构建的工程教育模式,具体包括构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)4个阶段,CDIO大纲明确了一个合格的现代工程师在科学技术知识、能力和素质上的具体要求,要求在专业课程教学中,以产品或系统的构思、设计、运行作为基础的教育环境,锻炼学生对于产品或系统的构建能力,锻炼学生的个人工程能力及团队协作能力,使其达到用人单位的要求。
基于CDIO工程教育理念,人们对计算机科学与技术专业综合实践课程教学模式进行了不同方向的探索,具体包括自主学习模式、概念获得模式、探究式教学模式等,经过多方研究与验证,最终选定了探究式教学模式,以项目驱动式探究教学的模式展开计算机科学与技术专业综合实践课程教学。在这一教学模式中,包含内容、活动、情景和结果4个要素,学习过程中,教师会创设出来源于实际生活、职业环境中的各类复杂的、无法预测的、多学科知识交叉的问题,学生需要应用科学方法和研究工具,去探索问题的解决方案,其间,学生既要自主学习,提升个人工程能力,又应该与他人交流协作,借助团体的力量去解决问题。在计算机科学与技术专业综合实践课程项目驱动式探究教学模式中,学生通过实践活动,能够掌握知识的应用方式和策略,具备独立解决问题的能力,具有坚定的工作信念和积极、负责、认真的工作态度,同时又能够良好地与团队成员交流,具备较强的人际沟通能力体与团队合作能力。
         二、计算机科学与技术专业综合实践课程项目驱动教学模式分析
        一)合理设计实践项目内容
计算机科学与技术专业综合实践课程项目驱动教学模式中,学校应该根据学生的兴趣爱好以及课程目标,合理设计实践项目,且应该注意,项目内容不应局限于软件开发类项目。当前,在计算机科学与技术专业实践活动中,教师常常会设置软件开发类的项目,简单地给大专学生安排一个项目开发任务,让学生独立完成程序编写工作,这样的实践教学效果并不好。

在综合实践课程中,大专教师应该基于学生的知识储备、兴趣爱好,以市场需求为导向,设计科学合理的实践项目,让学生在实践过程中可以应用到自己所学的知识与技能,加深学生对于计算机具体构造、计算机硬件与软件运行知识的了解,给学生独立思考,自主学习的空间,同时给学生团队合作的机会以及展现自我的舞台,全面提升学生的学科核心素养。
例如:在教学中,教师可以设置不同类型的项目,比如说让学生学习C++与Java语言的项目,让学生独立调查某软件开源项目现状,独立调查现阶段市场上各类品牌电脑的销售状况,这样的实践项目丰富有趣,又能让学生了解市场情况,熟练掌握相关知识与技能。
        二)明确项目实践目的
在进行计算机科学与技术专业实践活动中,教师必须明确项目实践的目的,以此为核心制订项目实施计划,有目标、针对性地培养学生的工程能力。在制订教学目标时,教师应该考虑到当前学生的计算机学科知识储备和学习能力,确保所设置的目标有一定挑战但是可达成的,确保学生能够在规定时间内完成项目任务。
与此同时,大专应该深化校企合作,与计算机相关企业建立稳定的合作关系,为学生争取更多的实践机会,教师可以带领大专学生参与到企业内部的项目开发、项目设计活动中,由教师根据项目要求,制订项目实施计划,分配任务,指导学生自主完成项目任务,遇到问题,教师可以给予点拨,让学生自己去思考问题的解决方案,锻炼学生的知识应用能力与实践能力,项目完成后,进行考核,客观评价学生在项目实践活动中的表现。
        三)注重计算机项目的实践性
实践性是计算机科学与技术专业综合实践课程的典型特征,也是项目设计的核心所在,教师应该将学生学过的计算机学科知识与技术,融入项目中,可以适当拓展知识范畴,但是应该尽量覆盖学生的知识领域,这样能够增强实践教学的效果。
例如:在进行C++、Java两门计算机语言的教学中,教师可以设置实践项目,让学生自主查阅了解,写出两种语言的区别,并且设置编写程序的任务,让学生在实践中亲身体验这两种计算机语言的差别,此外,教师也可以让学生应用静态分析和自动测试的计算机软件工具,对C++、Java进行定量分析比较,从各个方面去查找、感受这两种语言的差异。这样的实践项目,能够锻炼学生灵活应用程序语句的能力,提升学生的编程能力,效果显著。
        四)借鉴应用实证软件工程的内容和方法
在计算机科学与技术专业综合实践课程教学中,大专教师可以借鉴市政软件工程的研究内容与研究方法,如调查、案例研究、实验等,应用于软件开发、工具与产品的建模和评估中,提升学生的软件产品开发能力、软件产品建模能力和软件工具应用能力。例如:教师可以将学生分为两组,一组使用C++语言编写程序,另一组使用Java语言编写程序,体验这两种语言的差异,进行实证研究。在实证研究中,学生可作为设计者,也可作为研究活动主体,研究过程中,需对软件过程、工具或产品建立详细的评价模型,给出对应的输入变量、输出变量和度量标准,对试验结果进行统计假设检验。
结束语
综上所述,现如今,计算机这种可按照程序自动运行,高速处理海量数据的智能电子设备,在各行各业中得以广泛应用,改变了人类的生活、工作及学习模式。在这一背景下,计算机学科成为高等教育体系中最热门的学科,随着这一学科的发展,分化为计算机科学(CS)、计算机工程(CE)、信息技术(IT)、信息系统(IS)、软件工程(SE)这5个领域。2011年,中国教育部将计算机科学与技术认证为独立一级学科,将这个专业的研究领域缩小,研究方向更为专一。为了提升计算机科学与技术专业的教学质量,提升专业学生的实践能力,大专院校开设了综合实践课程,给学生创造了良好的实践机会,让学生能够学以致用,提升专业知识应用能力,熟练掌握相关技术操作,提升其职业胜任力。
参考文献
[1]赵建华,刘宁.大数据时代计算机科学与技术专业改造升级路径探索[J].微型电脑应用,2021,37(05):42-44.
[2]李洁.大数据时代下计算机科学与技术专业综合改革[J].无线互联科技,2021,18(08):107-108.
[3]陈媛.计算机科学与技术专业综合实践课程教学模式[J].计算机产品与流通,2020(06):262.
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