曲大鹏 李晓光 宣伟宏 宋宝燕
摘要:针对创新创业教育改革广泛开展的状况,分析计算机科学与技术专业创新创业课程群组建设的研究与实践情况,阐述如何利用夏季学期,提取部分核心课程和新增部分创新创业课程进行课程群组建设,说明相关实践结果。
关键词:创新创业教育;课程群组;计算机;学科竞赛
1.研究意义
以创新创业教育为导引,针对学科竞赛,进行计算机科学与技术专业创新创业相关课程群组建设的研究具有广阔的应用前景和发展空间Ⅲ,具体体现在如下几个方面:
(1)符合高校和专业发展的客观需求,满足社会发展需要。创新创业教育是素质教育具体的、真实的、有针对性的、可操作实施的呈现,要求在教育理念上帮助学生普遍树立创新精神与创业意识;在知识技能上帮助学生了解和掌握创新创业的基本知识、技能与方法;在实施教育上与原有专业教育相结合。以创新创业教育为导引,针对学科竞赛,研究与实践计算机科学与技术专业相关课程群组建设不仅符合高校与专业自身发展的客观需求,也是我国社会发展对高校计算机科学与技术专业教育提出的迫切要求。
(2)培养学生的综合素质,适合学生发展。一方面,学科比赛比理论学习更有趣味性,更容易使学生具有成就感,因此可以充分调动学生的积极性,激发他们不断进步从而形成浓厚的学习氛围,促进学习,形成良性循环;另一方面,学科竞赛中强烈的竞争性可以锻炼学生的竞争能力和抗压能力,良好的心理素质对参赛成绩会起到至关重要的作用,也为将来走向社会奠定良好基础;此外,组队参赛的形式对分工协作、默契配合和现场应变能力都提出了较高的要求,可以培养学生的沟通能力和团队协作能力。综上,计算机科学与技术专业创新创业相关课程群组建设能够培养学生的综合素质,适合学生发展,为他们毕业后进入社会打下良好基础。
(3)提高专业教学质量。通过上述对学生创新思维、学习能力和团队协作能力等综合素质的培养,不仅能够提高专业教学质量,而且能提高就业率和就业质量。
在上述学科竞赛中,ACM国际大学生程序设计竞赛(ACM International CollegiateProgramming Contest,ACM-ICPC)由美国计算机协会主办,已成为全球最具影响力的大学生计算机竞赛,也是国内各高校计算机专业最重视的学科竞赛。为更好地执行本课题,我们以ACM程序设计竞赛作为切人点,在研究取得一定进展及相关成果后,再扩展到计算机设计竞赛等其他相关学科竞赛。
2.国内外研究现状
课程群组建设是课程知识体系的重组,是对教学大纲和教学计划的再设计。很多高校在开展课程体系建设的同时开展了课程群组建设。主要有以下几种形式:第一种是在某一学科内诸多课程构成群组,以学科作为群组之间的界限,例如计算机专业课程群组、软件工程专业课程群组、物联网专业课程群组等;第二种是由若干门彼此独立而又相互密切联系的课程构成群组,各门课程协调发展,发挥整体效益,使各门课程都提升一个档次,例如计算机组成原理和计算机系统结构组成群组;第三种是由内容上密切相关且相互渗透的具有互补性的几门系列课程构成群组,打造学科优势,例如计算机网络、信息安全原理、信息安全工程等组成信息安全方面的课程群组。
在我们的创新创业教育模式改革中,课程群组建设是整合几门相关课程,删除课程间重复内容,跳出单独某一门课程的固有框架,着眼于整个课程组的知识体系结构建设,将相互关联的知识点进行合并,突出课程间联系,使各门课程相辅相成,帮助学生建设更完整的知识体系框架。通过课程群组的融合与分解达到推陈出新的目的,但此目标的具体实现具有一定的难度。课程群组建设相当于将涉及的课程进行重新整合和划分,需要各门课程老师共同研讨,内容之多,牵涉之广,非常复杂。与此同时,虽然目前开展的课程建设很多,但由于建设时间较短,相对缺少理I生认识、整体的把握以及全面的理解,因此存在一定盲目性,缺少强烈且清晰的针对性。
3.课程群组建设方案研究与实践
3.1课程群组建设
ACM程序设计竞赛不是只与某一门课程相关,而是关系到高级语言程序设计、离散数学、数据结构、组合数学和面向对象程序设计等一系列计算机专业课程。受师资和经费等方面限制,我们选取其中的核心,如高级语言程序设计、数据结构、认知实验、计算机高级程序设计和拓展实践(前2门已开设在普通学期,后3门开设在夏季学期)5门课程组成课程群组,进行相关建设研究,并根据建设结果,决定未来的进一步深入建设。
高级语言程序设计和数据结构是计算机专业的核心主干课程,我们集中力量建设,力求能够为所有学生提供优质教学服务,奠定扎实基础,使学生能胜任计算机专业任何相关工作;认知实验是我们为所有学生开设的基础性实践课程,在课程中有意识地引导学生进行创新或创业方面的实践教育,帮助学生了解自身的情况,并根据学生的表现来决定如何进一步引导计算机高级程序设计选修课程。先对ACM程序设计竞赛进行相关解说和专题训练,然后遵循ACM程序设计竞赛的方式,采用自发或者分配的方式将学生分成各个小组,在统一的时间和地点进行模拟竞赛,在竞赛的过程中提升学生的团队协作能力、专注力、抗压能力等,使学生能够积极参与ACM程序设计竞赛并取得好的成绩;拓展实践主要针对适合创业方面课程的学生开设的选修课程,采用企业走进来的方式,聘请学校当地企业中的在职人员,先对学生进行教学讲授,使他们了解现阶段的行业现况,然后下发实际课题,加强将所学知识与具体实践相结合的能力。在时间和学校条件允许下,到相关企业参观,使学生提前了解企业工作环境,实现大学与社会的连接,切实提升实践动手能力。
学生在学习完高级语言程序设计和数据结构两门核心基础课程后,可参加我校夏季学期开展的认知实验、计算机高级程序设计和拓展实践课程。其中,认知实验是面向所有学生的,学生可通过认知实验课程巩固在高级语言程序设计、数据结构基础课程中的理论学习成果,加强对相关知识的运用与掌握,提升对理论知识的学习热情以及对动手实践的兴趣与自信。通过专业教师的具体指导,学生可大体了解自己的情况,并与相关老师积极沟通、交流,确立研究方向,确定选修针对创新的计算机高级程序设计或针对创业的拓展实践。课程之间的关系如图1所示。
3.2创新创业教育研究与实践
3.2.1更新教学内容
对于基础课程,加大实践比重,强调实践教育的重要性。对于创新创业课程,给予学生足够的自由度,自由发挥其能力,分别强调其创新精神和创业能力。
3.2.2丰富教学方法
在高级语言程序设计和数据结构课程上,加大实验实践的比重,提升学生对所学知识的运用能力,培养学生对实际操作的兴趣。在计算机高级程序设计课程上,引入“专题”机制和科研课题,不仅使得学生能够掌握专题知识点,而且使得学生能够在本科阶段即接触到教师的科研课题,提高相关理论水平。在拓展实践课程上,引入项目教学法,通过实际案例吸引学生,真正提高学生的实践能力,从而达到与社会接轨的目标。
3.2.3建设师资队伍
成立一支由院长牵头、优秀教师构成的高水平师资队伍,两门主要基础课程高级语言程序设计和数据结构都由我校优秀本科教师任教;专业课程认知实验由具有很强实践能力的教师任教;计算机高级程序设计由相关学科竞赛的教练任教,以更好地训练学生;拓展实践由聘请的企业工程师任教,校企联合培养,使用真实案例,真正适合企业需求。
3.2.4促进前沿探索
密切结合国内外的研究热点,鼓励教师将学科前沿的创新思想、研究成果,甚至学术争论或质疑引入教学中,以激发学生的探索追求。
3.2.5参与科研项目
实际参与到教师的科研项目对学生来说不仅是一个重要的实践机会而且对创新能力的培养也能起到重要作用。围绕本校计算机专业中优势研究方向,积极申请纵向研究课题和横向研究课题,让优秀学生参与到指导教师的科研项目中,培养他们的科研创新能力。
3.2.6校企联合培养
“请进来”和“送出去”相结合。一方面邀请本地IT公司内具有丰富实际工程经验的工程技术人员担任兼职教师,承担实践教育部分的教学任务,重点传授学生实际工程项目管理以及开发的相关知识和经验;另一方面将我们的青年教师和优秀学生送到企业培养,参与实际大型工程项目。
4.研究成果
2012级计算机科学与技术专业学生是第一届完整参加本次课程群组建设的学生,我们进行了后继调研。截止他们第八学期开学,学生保研、考研和就业等比例为图2所示,其中每项参加学科竞赛人数与该项人数的比例如图3所示。从图2中可以看出,近一半的学生保研或已就业,剩下大部分学生在考研,只有极少数学生因出国或其他各种原因处于待定状态。从图3中可以看出,在保研的学生中,参加竞赛的人数比例最高;已就业的次之;考研的再次之;待定的学生中参加竞赛的人数最少,这也验证了学科竞赛对于学生发展的重要性。
5.结语
计算机科学与技术专业创新创业课程群组建设是高等学校计算机科学与技术专业创新创业教育研究的一项重要内容,也是高校课程改革研究的一项重要课题。我们通过对计算机专业创新创业课程群组建设进行研究与相应实践,不仅合理地选取了相应课程,而且在课程建设中的教学内容、教学方法和师资队伍等方面开展了相关研究,特别是在创新创业教育中积极进行相关探索,从目前取得成果看,提高了学生素质和专业教育质量,为培养新时代计算机科学与技术专业创新创业型人才提供了新的思路。