計(jì)算機(jī)工程教育培養(yǎng)思路

計(jì)算機(jī)工程教育培養(yǎng)思路本文作者：高德勇金濤單位：蘭州交通大學(xué)教務(wù)處甘肅政法學(xué)院公安技術(shù)學(xué)院隨著科學(xué)和技術(shù)的不斷進(jìn)步、計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件的知識(shí)體系變得越來越龐大。與此同時(shí)，現(xiàn)代企業(yè)對(duì)軟件工程師的項(xiàng)目實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)工作與交流能力提出了更高的要求。因此,基于項(xiàng)目開發(fā)應(yīng)用的工程教育，促使學(xué)生進(jìn)行更多更深的理論知識(shí)和更高的能力與素質(zhì)的培養(yǎng)。所以，我們需要對(duì)傳統(tǒng)的課程體系、教學(xué)理念和學(xué)習(xí)方法作出重大變革以應(yīng)對(duì)這樣的挑戰(zhàn)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的能力，必須對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革。因此，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式下計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)日常教學(xué)中學(xué)生主動(dòng)性和積極性不強(qiáng)、缺少綜合能力訓(xùn)練內(nèi)容、作業(yè)抄襲、新知識(shí)與新進(jìn)展反映不理想等問題，為了解決這些問題將工程教育理念引入實(shí)際教學(xué)中，可以通過設(shè)定合理題目，將課程設(shè)計(jì)與項(xiàng)目開發(fā)緊密結(jié)合，利用學(xué)生的好勝心理、競爭性和成就感等，提出了新的教學(xué)模式。也可以將實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)的同學(xué)組織起來，承擔(dān)一些項(xiàng)目和課題。教學(xué)實(shí)踐證明，新的教學(xué)模式能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、工程實(shí)踐能力，同時(shí)也避免了作業(yè)抄襲現(xiàn)象的發(fā)生，強(qiáng)化了學(xué)生的自信心。另外，也對(duì)新模式中存在的問題進(jìn)行了思考與建議。、工程教育理念與方法工程教育包含構(gòu)想（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)施（implement）、操作（operate）,教育深入到工業(yè)產(chǎn)品從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行到結(jié)束生產(chǎn)周期整個(gè)過程，是麻省理工學(xué)院和和幾所瑞典大學(xué)在瓦倫堡基金會(huì)的資助下，經(jīng)過4年的跨國研究和探索后于2004年提出的一個(gè)工程教育理念。工程教育首先定位培養(yǎng)什么人和如何培養(yǎng)人這兩個(gè)方面出發(fā)探索工程教育問題。工程教育的是為讓學(xué)生盡快進(jìn)入企業(yè)工程環(huán)境而將學(xué)生置身于在企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品生產(chǎn)周期中，在產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行過程的工業(yè)環(huán)境中接受工程教育，將學(xué)生在工程環(huán)境下，快速掌握工程應(yīng)用的實(shí)際的技術(shù)、深入研發(fā)新產(chǎn)品和新系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行、理解技術(shù)的研究發(fā)展周期。工程教育工程是教育改革一種較好的思路，能夠掌握現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)開發(fā)的主要技術(shù)的現(xiàn)代工程師所需要具備的知識(shí)、能力，以工程實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)為背景環(huán)境，建立的課程體系相互聯(lián)系、相互支撐，讓學(xué)生在實(shí)際工程應(yīng)用的實(shí)踐環(huán)境中取得豐富的設(shè)計(jì)、制作和主動(dòng)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生能力和素質(zhì)的綜合成長。CDIO工程教育模式可以在課堂上有效建立互動(dòng)的、啟發(fā)式的和探究式的學(xué)習(xí)方式，能引導(dǎo)學(xué)生提出問題，找到解決問題的方法。實(shí)踐教學(xué)課程的教學(xué)改革既要遵循該課程的傳統(tǒng)理論知識(shí)，又要符合CDI0工程教育模式對(duì)項(xiàng)目支撐課程的要求。二、工程教育培養(yǎng)模式的探索工程教育培養(yǎng)模式是一種建立在架構(gòu)教學(xué)理論基礎(chǔ)上的新方法。架構(gòu)理論認(rèn)為：傳統(tǒng)的教育模式是通過教師傳授得到，工程教育模式是讓學(xué)習(xí)者在一定的工程情境下，利用必要的學(xué)習(xí)資料，借助他人的幫助，自主學(xué)習(xí)快速成長的經(jīng)歷。在企業(yè)提供工程環(huán)境下，獲得的充分實(shí)踐的探究式學(xué)習(xí)模式。在這種環(huán)境下，企業(yè)安排的項(xiàng)目，驅(qū)動(dòng)著學(xué)生，在遇到不懂的知識(shí)需要通過查詢資料文檔和上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行溝通,這種方式極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望和調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，從而培養(yǎng)學(xué)生自主分析問題、解決問題的能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和探索、創(chuàng)新的精神。同時(shí)還可以提出了導(dǎo)師負(fù)責(zé)制的項(xiàng)目開發(fā)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，根據(jù)企業(yè)對(duì)軟件技術(shù)人才的需求，以教師承擔(dān)的項(xiàng)目為教學(xué)課題，以分組團(tuán)隊(duì)協(xié)作的模式，由帶隊(duì)導(dǎo)師負(fù)責(zé)學(xué)生的項(xiàng)目任務(wù)的安排，技術(shù)培訓(xùn)和監(jiān)督管理。止匕外，還可以通過校外軟件實(shí)習(xí)基地為教學(xué)研發(fā)場(chǎng)所，委托師資力量強(qiáng)的教學(xué)機(jī)構(gòu)以專題培訓(xùn)、技術(shù)講座、實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目輔導(dǎo)等多種教學(xué)模式相組合的方式為教學(xué)手段，使得學(xué)生在項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)的環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)和開發(fā)。以上的工程教育教學(xué)模式是在項(xiàng)目開發(fā)為主線的情況下，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，相互學(xué)習(xí)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，讓學(xué)生學(xué)會(huì)與項(xiàng)目主管溝通，使得學(xué)生在工程環(huán)境下快速成長。CDIO工程教育改革是一個(gè)系統(tǒng)、全面的改革。它具有明確的培養(yǎng)定位、詳細(xì)的培養(yǎng)目標(biāo)和全面、系統(tǒng)的培養(yǎng)方法指南。眾所周知，教育改革絕不可能一蹴而就，需要長期努力、逐步提高。有明確目標(biāo)的系統(tǒng)性的改革為改革少走彎路、提高效率、持續(xù)改進(jìn)提供了重要的基礎(chǔ)。.構(gòu)建完善課程體系根據(jù)工程化思想，從專業(yè)知識(shí)的結(jié)構(gòu)和所需能力培養(yǎng)入手，建立科學(xué)的工程化的課程體系是十分必要的。課程體系大綱包括專業(yè)知識(shí)、職業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)合作和工程綜合能力四個(gè)層面，對(duì)現(xiàn)代企業(yè)工程師應(yīng)該具備的知識(shí)和能力，以課程體系的方式逐級(jí)細(xì)化設(shè)置，形成具體對(duì)教師和學(xué)生都具有明確意義的課程體系，提高實(shí)踐教學(xué)的比重。比如可以在計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中，設(shè)置以下的編程語言的教學(xué)計(jì)劃。對(duì)于大一、大二的低年級(jí)新生，設(shè)置《C語言程序設(shè)計(jì)》課程、《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》、《高級(jí)C++應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》（包括WIN32SDK和MFC框架應(yīng)用的高級(jí)應(yīng)用設(shè)計(jì)），在大三、大四高年級(jí)的學(xué)生根據(jù)個(gè)人的愛好可以就多個(gè)工程應(yīng)用級(jí)的C++學(xué)習(xí)方向進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以是游戲DirectX方向、GDI圖形圖像設(shè)計(jì)、dotnet框架的管理信息系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)等企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)，和企業(yè)進(jìn)一步溝通，確定訂單式培養(yǎng)計(jì)劃，將企業(yè)應(yīng)用需求引入到培養(yǎng)計(jì)劃中來。因此，為每一門課程（包括每一個(gè)項(xiàng)目）制定課程教學(xué)大綱，課程大綱明確學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)和能力，規(guī)劃如何使學(xué)生學(xué)到這些知識(shí)和能力,如何考查學(xué)生的知識(shí)和能力，并明確教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)/項(xiàng)目的安排。大綱中除了列出本門課程的知識(shí)點(diǎn)之外，還根據(jù)本課程所承擔(dān)的能力目標(biāo)。以教學(xué)大綱的形式具體細(xì)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，將培養(yǎng)目標(biāo)根據(jù)專業(yè)的知識(shí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)分配到每門課程，各門課程根據(jù)自身特點(diǎn)承擔(dān)相應(yīng)的知識(shí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。通過改革教學(xué)方法給予學(xué)生一體化的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、構(gòu)建他們的知識(shí)和能力體系。.教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變?cè)诮虒W(xué)方法上，引導(dǎo)教師更新教學(xué)觀念，從以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，擺脫對(duì)老師的依賴，提高自我思考能力，突出通過實(shí)踐動(dòng)手來分析問題和解決問題，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，鞏固知識(shí)概念。鼓勵(lì)老師進(jìn)行教學(xué)改革，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重，將課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)課并入相關(guān)的課程內(nèi)，使得代課老師承擔(dān)一定比重的實(shí)驗(yàn)課，任課老師也成為了實(shí)驗(yàn)課的教師之一，對(duì)于實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容要認(rèn)真規(guī)劃和企業(yè)工程實(shí)踐盡量結(jié)合，讓學(xué)生在校園里就處在工程教育氛圍中，教師盡可能統(tǒng)籌安排課程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)，做到大綱詳盡，實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)細(xì)致入微。從大一開始就注重對(duì)缺少實(shí)踐動(dòng)手能力學(xué)生的培養(yǎng)，針對(duì)課程安排豐富的綜合性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)，讓每一位學(xué)生自己動(dòng)手、自主完成并全身心投入。適當(dāng)?shù)膲嚎s教師授課學(xué)時(shí)，改革教學(xué)方法，設(shè)立場(chǎng)景教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生采用一邊聽一邊實(shí)驗(yàn)一邊討論的方式，讓學(xué)生成為課堂上的主角。設(shè)置豐富的設(shè)計(jì)一實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目，利用課堂和現(xiàn)代學(xué)習(xí)場(chǎng)所或?qū)嶒?yàn)室加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、實(shí)踐性和團(tuán)隊(duì)合作精神。#p#分頁標(biāo)題#6#.課程設(shè)計(jì)與項(xiàng)目開發(fā)緊密結(jié)合針對(duì)一些專業(yè)課程，增加課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可以鞏固學(xué)生的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科研和自主學(xué)習(xí)的能力。基于CDIO培養(yǎng)模式是將所學(xué)知識(shí)和實(shí)際的工程項(xiàng)目相結(jié)合，對(duì)于核心課和專業(yè)選修課的的課程設(shè)計(jì)中引入工程教育的理念，通過貼近工程應(yīng)用的課程設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生接觸實(shí)際工程應(yīng)用開發(fā)的方法，盡量提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。因此，從教師的角度，搞好課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，應(yīng)設(shè)計(jì)好題目并做好課程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積累儲(chǔ)備知識(shí)，跟蹤主流技術(shù)。教師出課程設(shè)計(jì)題目的時(shí)候，選擇貼近企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目，同時(shí)結(jié)合所學(xué)課程、學(xué)生掌握的知識(shí)情況，為了提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，總結(jié)以往學(xué)生的課程設(shè)計(jì)的過程中常出現(xiàn)的問題，提出循序漸進(jìn)式的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教學(xué)方法，將往屆學(xué)生中課程設(shè)計(jì)中的優(yōu)秀作品和設(shè)計(jì)思路去啟發(fā)應(yīng)屆學(xué)生，本屆學(xué)生在往屆學(xué)生的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入設(shè)計(jì)開發(fā)。.通過競賽提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力每年舉辦各種大學(xué)生應(yīng)用技能競賽包括〃創(chuàng)新杯計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力大賽〃、〃CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)大賽〃、〃全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽〃、〃全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽〃和〃全國大學(xué)生機(jī)器人大賽〃等競賽，提供了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的一個(gè)舞臺(tái)。比賽的題目注重實(shí)際問題的解決和實(shí)踐動(dòng)手能力的提高，旨在培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力和參賽團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。競賽給學(xué)生提供了充分的自我發(fā)揮平臺(tái)，對(duì)于學(xué)生個(gè)人綜合實(shí)力的全方位考核，同時(shí)挖掘?qū)W生的個(gè)人潛質(zhì)。針對(duì)比賽各二級(jí)學(xué)院積極組織、認(rèn)真準(zhǔn)備，分別進(jìn)行賽前培訓(xùn)、集中訓(xùn)練和賽前選拔工作。同時(shí)，根據(jù)大賽的項(xiàng)目和內(nèi)容，對(duì)于現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行修訂，對(duì)于課程內(nèi)容也要不斷優(yōu)化，改進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法，使得教學(xué)內(nèi)容貼近工程應(yīng)用，對(duì)于日?？己朔椒ㄟM(jìn)行改革，采取靈活多樣的考試方法，積極申請(qǐng)專項(xiàng)資金建設(shè)特色實(shí)驗(yàn)室，通過加強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，對(duì)現(xiàn)有課程體系進(jìn)行改革和優(yōu)化，為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力創(chuàng)造良好條件。通過參加比賽，不僅培養(yǎng)了大學(xué)生對(duì)科技活動(dòng)的參與興趣，鍛煉了學(xué)生根據(jù)已經(jīng)掌握的知識(shí)解決實(shí)際問題的綜合能力,也培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和創(chuàng)新能力。教師在指導(dǎo)學(xué)生參加競賽時(shí),積極做好賽前準(zhǔn)備，進(jìn)行賽前訓(xùn)練和選拔工作，在指導(dǎo)過程中善于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，努力提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)營造寬松的研討氛圍，使學(xué)生在良好的學(xué)術(shù)氛圍中，共同提高，互相促進(jìn)，團(tuán)結(jié)協(xié)作，爭取取得好的成績。.畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)校外教學(xué)實(shí)習(xí)基地選擇的代表著應(yīng)用工程教育理念培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐場(chǎng)所，畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)的選擇和建設(shè)采用不同的合作方式,選擇有一定實(shí)力的企業(yè)和師資良好的校外實(shí)習(xí)基地，建立廣泛的多種多樣的校企合作關(guān)系，以便讓學(xué)生學(xué)習(xí)和體驗(yàn)軟件產(chǎn)品的從需求、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和測(cè)試整個(gè)產(chǎn)品的生命周期。校外實(shí)習(xí)基地是工程實(shí)踐場(chǎng)所，它提供了一系列廣泛的設(shè)施，包括企業(yè)的職場(chǎng)工作環(huán)境、團(tuán)隊(duì)協(xié)助開發(fā)項(xiàng)目的工作環(huán)境和工程化的任務(wù)實(shí)施管理方式?；诠こ探逃牡墓こ虒?shí)踐場(chǎng)所的包括以下基本特征：學(xué)生動(dòng)手學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)、通過學(xué)習(xí)掌握系統(tǒng)的開發(fā)過程和熟悉企業(yè)工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程，為學(xué)生們提供了學(xué)習(xí)多學(xué)科知識(shí)的平臺(tái)；同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生個(gè)人人際交往能力提高；學(xué)會(huì)與小組的交流，也引導(dǎo)學(xué)生逐步適應(yīng)社會(huì)交往和學(xué)習(xí)社會(huì)知識(shí)。止匕外，學(xué)校將畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)變成直接走出校門走入訂單企業(yè)中去，提前到企業(yè)的環(huán)境去鍛煉，使他們從擇業(yè)觀念、就業(yè)技能進(jìn)一步的改變，完成其從學(xué)生到職業(yè)人角色轉(zhuǎn)換，以及從學(xué)校到社會(huì)的人生環(huán)境的自然過渡。根據(jù)學(xué)生在企業(yè)工作的崗位設(shè)定畢業(yè)論文題目，讓他們?cè)阱憻挼耐瑫r(shí)，完成畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)。這樣間接的促進(jìn)學(xué)校工程教育模式的發(fā)展，為教育模式的轉(zhuǎn)變積累經(jīng)驗(yàn)。他們的課程設(shè)計(jì)的方向和題目也在進(jìn)一步的影響教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。學(xué)院制定詳盡的管理方法和實(shí)施細(xì)則，在政策上給予傾斜，這樣可以避免