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創(chuàng)新型研究學(xué)習(xí)的實(shí)踐探索
摘要:在計(jì)算機(jī)本科生中開展了創(chuàng)新型研究學(xué)習(xí)的實(shí)踐探索,構(gòu)建了合理的課程體系,采取了過程性評(píng)價(jià)手段,增加了學(xué)生實(shí)踐時(shí)間,建立了產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)機(jī)制,這種新的教學(xué)模式取得了顯著的效果.
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)專業(yè);創(chuàng)新;研究學(xué)習(xí)
隨著信息社會(huì)的來(lái)臨,我國(guó)的計(jì)算機(jī)教育在近10年內(nèi)得到了前所未有的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)生入學(xué)人數(shù)持續(xù)增長(zhǎng).目前,全國(guó)有500余所高校開設(shè)計(jì)算機(jī)專業(yè),高校中選修計(jì)算機(jī)專業(yè)的在校本科生人數(shù)已達(dá)20余萬(wàn),計(jì)算機(jī)已成為我國(guó)高校中名副其實(shí)的第一大專業(yè).然而,在規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)卻出現(xiàn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量和規(guī)格無(wú)法適應(yīng)職業(yè)需要的被動(dòng)局面,一些高校畢業(yè)生由于解決實(shí)際問題和實(shí)踐的能力差,缺乏創(chuàng)造性和創(chuàng)新性而被拒之門外.在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)急需變革的時(shí)代背景下,浙江省“研究性學(xué)習(xí)模式在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用”課題組(以下簡(jiǎn)稱課題組)在中國(guó)計(jì)量學(xué)院的計(jì)算機(jī)專業(yè)中開展了研究、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新教學(xué)模式的實(shí)踐探索,其目的是通過優(yōu)化計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu),改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,建立一種基于實(shí)踐探索的學(xué)習(xí)模式,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得一個(gè)發(fā)現(xiàn)世界、探索世界的寬松環(huán)境,激發(fā)他們的創(chuàng)新研究欲望,從而培養(yǎng)一大批具有實(shí)踐精神和創(chuàng)新研究能力的復(fù)合型實(shí)用人才.
1 計(jì)算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必然趨勢(shì)
知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代是以知識(shí)為核心的信息時(shí)代,是變化、不確定和創(chuàng)新為主旋律的時(shí)代.信息技術(shù)加快了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與升級(jí),改變著傳統(tǒng)意義上的工作方式,改變著以往生產(chǎn)組織的性質(zhì),從而改變著整個(gè)社會(huì).所有這些變化都引起了對(duì)勞動(dòng)力素質(zhì)的更高要求.為此,國(guó)際上提出一個(gè)“可雇傭性”的新概念,即:要想被人雇傭,就得創(chuàng)造被雇傭的條件[1].教育要面向勞動(dòng)力市場(chǎng),跟蹤勞動(dòng)力市場(chǎng)的需求.要想提高勞動(dòng)力的“可雇傭性”,一個(gè)最重要的任務(wù),就是改革教育,改變傳統(tǒng)的教育觀念.首先,變以知識(shí)傳授為主的教育為全面培養(yǎng)學(xué)生能力的教育,即培養(yǎng)自學(xué)的能力,分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)造的能力,特別是獨(dú)立創(chuàng)造的能力.其次,變教育機(jī)構(gòu)辦教育為全民辦教育,特別是企業(yè)要參與辦學(xué),參與學(xué)校的課程設(shè)計(jì)和培訓(xùn),加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)的聯(lián)系,積極開展各層次的實(shí)習(xí)制度和職業(yè)培訓(xùn)制度,解決教育和生產(chǎn)相脫節(jié)的問題.計(jì)算機(jī)專業(yè)是一個(gè)新興的發(fā)展迅速的學(xué)科,學(xué)科知識(shí)隨著信息技術(shù)的發(fā)展處在不斷的更新的過程中,知識(shí)的掌握與能力培養(yǎng)相比,更重要的是學(xué)習(xí)的能力,特別是獨(dú)立思維能力和創(chuàng)造性能力的培養(yǎng).作為一門工程技術(shù)學(xué)科,最大特點(diǎn)在于其應(yīng)用性的導(dǎo)向,信息技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用要求學(xué)生具有很強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn).
2 開展創(chuàng)新型研究性學(xué)習(xí)的前期調(diào)查
為了解學(xué)生對(duì)研究性學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)、態(tài)度和對(duì)在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)教學(xué)的意見和建議,進(jìn)一步探究教學(xué)過程中實(shí)施研究性學(xué)習(xí)的方法、途徑,課題組于2005年3月至2005年4月以中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)大二到大四的學(xué)生為重點(diǎn)研究對(duì)象開展了問卷調(diào)查,共發(fā)放500份調(diào)查問卷,收回460份,回收率達(dá)92% .課題組老師分別對(duì)收回的問卷進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì),調(diào)查問題和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況如表1所示.調(diào)查結(jié)果顯示,學(xué)生對(duì)研究性學(xué)習(xí)了解非常少,尤其是低年級(jí)學(xué)生,平時(shí)主動(dòng)參加研究性學(xué)習(xí)或自主開展研究學(xué)習(xí)的積極性也不是太高,但他們對(duì)在計(jì)算機(jī)專業(yè)開展研究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式都非常支持,認(rèn)為這有助于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和積極性,培養(yǎng)創(chuàng)新能力和解決問題的能力,并希望在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外科技活動(dòng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)加強(qiáng)創(chuàng)新性研究學(xué)習(xí),對(duì)此提出了很多積極的建議.課題組通過對(duì)調(diào)查結(jié)果的分析,并結(jié)合學(xué)生座談會(huì)的情況對(duì)學(xué)生的需求有了充分了解,同時(shí)對(duì)近幾年計(jì)算機(jī)人才的市場(chǎng)需求進(jìn)行了分析和未來(lái)預(yù)測(cè).在這兩方面的基礎(chǔ)之上,課題組經(jīng)過反復(fù)的論證,提出了構(gòu)建合理的課程體系、加強(qiáng)學(xué)生自主實(shí)踐學(xué)習(xí)和產(chǎn)學(xué)研合作的創(chuàng)新型研究學(xué)習(xí)的教育模式.
3 計(jì)算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新型研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)模式
在研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施過程中,課題組強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),增加并提前科學(xué)研究的時(shí)間,建立一種基于研究探索的學(xué)習(xí)模式,使大學(xué)和企業(yè)密切合作,為全方位培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供環(huán)境和機(jī)會(huì).
3.1 以課堂內(nèi)系統(tǒng)化基礎(chǔ)教學(xué)為立足點(diǎn),構(gòu)建合理的課程體系課題組在計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教學(xué)中實(shí)施研究性學(xué)習(xí),把立足點(diǎn)放在課程設(shè)置和課堂教學(xué)兩個(gè)方面,提出了“以課堂內(nèi)系統(tǒng)化基礎(chǔ)教學(xué)為立足點(diǎn),研究型教學(xué)要過程化”的觀點(diǎn).
(1)改革教學(xué)內(nèi)容,增設(shè)研究性課程.在目前大學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程是以知識(shí)傳授為主的情況下,增設(shè)一些研究性的選修課,如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)、軟件測(cè)試技術(shù)、軟件工程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用研究等課程.這些課不依賴于課堂,按照自主學(xué)習(xí)的原則,學(xué)生自己選題,自己安排計(jì)劃,進(jìn)行社會(huì)調(diào)查,收集資料或作實(shí)驗(yàn).題目可以獨(dú)立完成,也可以以小組合作方式完成,教師僅為一個(gè)場(chǎng)外指導(dǎo)者和最終評(píng)判者.這些課或與必修專業(yè)課同時(shí)開設(shè),帶動(dòng)學(xué)生對(duì)專業(yè)課的興趣;或在完成專業(yè)課后進(jìn)行,以鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能.另外,我們規(guī)定學(xué)生在大二就必須從課程三大平臺(tái)中(軟件工程設(shè)計(jì)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用平臺(tái)和嵌入式系統(tǒng)平臺(tái))完成課程平臺(tái)的選擇并進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí),在進(jìn)入大四后,可從中選出自己最滿意的一個(gè)課題作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目.這樣,從開始就培養(yǎng)學(xué)生科研的興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高學(xué)習(xí)效率,而且可以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量.
(2)改進(jìn)教學(xué)方法,將研究性學(xué)習(xí)融入課堂教學(xué).在課堂教學(xué)過程中教師充分尊重學(xué)生的主體意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)的態(tài)度.教師有意創(chuàng)設(shè)問題情境,將準(zhǔn)備講授的內(nèi)容以問題情境的形式提出來(lái),并且不急于給出答案,讓學(xué)生去研究思考,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提問.對(duì)于較復(fù)雜的問題,要求學(xué)生課后進(jìn)行小組探討,下次課進(jìn)行集體討論解決,將研究性學(xué)習(xí)融入課堂教學(xué)全過程,擴(kuò)大到全體學(xué)生.
(3)改革考核方式,鞏固教學(xué)成果.為使研究性教學(xué)模式取得良好效果,我們改變了傳統(tǒng)教學(xué)一張?jiān)嚲矶ㄇさ目己朔绞剑颜麄(gè)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)過程納入考核目標(biāo),增大平時(shí)成績(jī)比例,教師對(duì)學(xué)生研究成果及課堂表現(xiàn)認(rèn)真評(píng)判,全面考察和制定相應(yīng)比例體現(xiàn)在考核成績(jī)中.另外考試形式采用多樣化形式,每門課程既可以是閉卷,也可以開卷與閉卷結(jié)合,既可以是試卷方式也可以是論文加答辯方式等.
3.2 以解決實(shí)踐問題為突破口。倡導(dǎo)自主的實(shí)踐創(chuàng)新性學(xué)習(xí)創(chuàng)新性研究學(xué)習(xí)是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的學(xué)習(xí).具體的講,就是培養(yǎng)出既有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)知識(shí),又有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力和自學(xué)應(yīng)變能力的高素質(zhì)大學(xué)生.課題組在實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)中設(shè)置了多個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),分別實(shí)現(xiàn)特定的教學(xué)和創(chuàng)新性研究學(xué)習(xí)的要求,如課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)踐、專業(yè)專題訓(xùn)練、綜合論文訓(xùn)練、課外科技活動(dòng)和課外計(jì)算機(jī)競(jìng)賽等,對(duì)學(xué)生理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了重要作用,也為其將來(lái)的工作和研究奠定了基礎(chǔ).對(duì)于學(xué)習(xí)優(yōu)秀和動(dòng)手實(shí)踐能力較強(qiáng)的學(xué)生,要求他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中要將學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,從科研項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)中提煉學(xué)習(xí)內(nèi)容,定期參加學(xué)科前沿研討會(huì)和學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì),以此來(lái)優(yōu)化學(xué)生的素質(zhì)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和知識(shí)結(jié)構(gòu),讓其具備獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力.例如,在“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中,我們提出了“作為一名學(xué)生,學(xué)好一門課程,當(dāng)一次網(wǎng)絡(luò)工程師,設(shè)計(jì)自己平生的第一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”的目標(biāo),為此學(xué)校投資了120萬(wàn)元建立了一包含有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)管理軟件的較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,在課內(nèi)外共安排48學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn),每3名同學(xué)為一組,合作完成一個(gè)包含網(wǎng)絡(luò)硬、軟件組成相對(duì)完整的中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和調(diào)試任務(wù).在專業(yè)課學(xué)習(xí)階段,使課程實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,注重挖掘個(gè)體潛能,增強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)興趣.例如,嵌入式系統(tǒng)在課程設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)驗(yàn)比例較大,我們充分利用嵌入式系統(tǒng)省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和條件,安排了5次從易到難的基本實(shí)驗(yàn)和1次創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn),目的是通過編寫嵌入式系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)和底層軟件以及隨后在實(shí)際硬件系統(tǒng)上的調(diào)試,使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解,激發(fā)其創(chuàng)造力和分析、解決問題的能力.在科研中教學(xué),使學(xué)生盡早接受高層次科研訓(xùn)練.組織和指導(dǎo)學(xué)有余力且有潛力的同學(xué)利用業(yè)余時(shí)間或假期參加科技活動(dòng),進(jìn)入教師的科研課題組,使學(xué)生處于濃厚的學(xué)術(shù)氛圍中,及早觸及先進(jìn)的前沿科學(xué)技術(shù),接觸并感受本學(xué)科最新的學(xué)術(shù)思想、學(xué)術(shù)概念、研究方法與分析手段,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲.在教師的系統(tǒng)指導(dǎo)下,他們的創(chuàng)造能力得到充分發(fā)揮,他們的科技作品參加全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽,于2004年、2005年在第七屆、第八屆競(jìng)賽中分獲二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng).學(xué)生參與的科研課題研究結(jié)果經(jīng)過整理,在學(xué)術(shù)雜志上公開發(fā)表,或申請(qǐng)專利.
3.3 產(chǎn)學(xué)研密切合作。培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力為重點(diǎn),充分利用學(xué)校與企業(yè)、科研單位等多種不同的教育環(huán)境和教育資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢(shì),把以課堂傳授知識(shí)為主的學(xué)校教育與直接獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)、科研實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的教育形式[2].我們?cè)谟?jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)過程中采用了產(chǎn)學(xué)研合作教育的模式,如與杭州東忠軟件公司合作建立“東忠軟件人才培養(yǎng)基地”,校企合作共同培養(yǎng)人才,80多個(gè)經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)生被杭州東忠軟件公司聘用.再如與華為3COM公司合作,秉承華為3COM公司“專業(yè)務(wù)實(shí),學(xué)以致用”的理念,致力于培養(yǎng)實(shí)戰(zhàn)型、為社會(huì)和企業(yè)所需要的網(wǎng)絡(luò)人才.采用華為實(shí)用的高水準(zhǔn)培訓(xùn)課程和先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,為學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境.同時(shí)注重加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè),使學(xué)生能夠了解和接觸到計(jì)算機(jī)行業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和成果.課題組先后與多家相關(guān)企業(yè)簽訂了校外實(shí)習(xí)基地協(xié)議,建立了多媒體競(jìng)賽實(shí)踐基地、嵌入式開發(fā)實(shí)踐基地等,并在2005年7月與杭州山科智能技術(shù)有限公司合作共建大學(xué)生動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)實(shí)習(xí)基地.該基地為學(xué)生提供2萬(wàn)個(gè)工作日的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),提供長(zhǎng)期實(shí)習(xí)及相關(guān)技能培訓(xùn),并擇優(yōu)錄用畢業(yè)生到該公司工作.這些實(shí)習(xí)基地為學(xué)生提供了接觸社會(huì)的平臺(tái),為大學(xué)生今后就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).產(chǎn)學(xué)研合作教育模式從根本上解決學(xué)校教育與社會(huì)需求脫節(jié)的問題,縮小了學(xué)校和社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)與需求之間的差距,增強(qiáng)了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)能力.2004年和2005年計(jì)算機(jī)畢業(yè)生就業(yè)困難的情況下中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率分別達(dá)到了98%和97% ,被學(xué)校和浙江省評(píng)為“學(xué)生就業(yè)率”先進(jìn)單位.4 總結(jié)本課題經(jīng)過一年時(shí)間的實(shí)踐探索,取得的成果可歸納為以下幾點(diǎn):
(1)學(xué)生對(duì)研究性學(xué)習(xí)有了更深入的了解.通過2006年3月初的一次后期調(diào)查表明,學(xué)生加深了對(duì)研究性學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí);對(duì)研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)持更加積極主動(dòng)的態(tài)度;學(xué)生的綜合技能有了明顯的提高,調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2、表3和表4所示.?dāng)?shù)據(jù)表明通過研究性學(xué)習(xí),學(xué)生開始學(xué)會(huì)了自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí),完全具備了利用網(wǎng)絡(luò)收集資料的能力,提高了篩選、分析、歸納信息和資料的能力,學(xué)到了更多的實(shí)用知識(shí),培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力.
(2)建立了良好的新型師生關(guān)系.學(xué)生由原來(lái)的被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的知識(shí)建構(gòu)者,學(xué)習(xí)的主動(dòng)性更強(qiáng);同時(shí)教師也從單純的知識(shí)傳授成為學(xué)生學(xué)習(xí)的支持服務(wù)者、學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)者和學(xué)生的學(xué)習(xí)伙伴.
(3)評(píng)價(jià)方式的改變?cè)黾恿藢W(xué)習(xí)的自主性.采用教師、學(xué)生代表、學(xué)生本人、學(xué)習(xí)小組之間進(jìn)行學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)的方式,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.同時(shí)改革了學(xué)習(xí)的考核方式,對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理.
(4)產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)的訓(xùn)練,增強(qiáng)了學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力.在同期畢業(yè)生中由于具備了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)戰(zhàn)技能,在人才市場(chǎng)和工作競(jìng)爭(zhēng)中,顯示了更強(qiáng)的自信心、更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和更強(qiáng)的社會(huì)適應(yīng)能力.
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