独立学院计算机课程改革及软件人才培养

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摘要:本文分析了目前独立学院计算机程序设计基础教育中存在的问题,结合四川大学锦江学院计算机程序设计基础课程的教学改革实践,讨论新形势下计算机程序设计课程的教学目标、教学方法与教学手段的改革思路,使课程改革和当前社会的需求、市场的需要有效地结合起来,培养出真正的应用型软件人才,让学生在进入社会以后能做到学有所用,学以致用。

关键词:独立学院;课程改革;人才培养;程序设计

随着计算机软件行业的发展与普及,十几年来计算机软件技术发生了翻天覆地的变化,而高等学校的教学内容、教学模式与教学方法却没有多大的改变,课程教学理念严重滞后于实际需要,教学效果存在相当大的问题。现在的计算机软件专业学生拥有的优势越来越少,就业压力也越来越大。对独立学院的计算机软件专业学生而言,更是如此。比专业理论知识,他们没有一本、二本的学生全面扎实,比实践操作能力,他们又远不及高职学生。那么独立学院应该培养怎样的计算机软件人才呢?学生将来毕业以后,凭借什么在社会上立足呢?这是我们老师一直在思考和探索的问题。

为适应新的形势,我院明确了计算机软件人才的定位:培养应用型软件人才。这个培养目标既是从独立学院学生的自身条件出发,又符合当前社会对计算机软件人才的需求。在这个培养目标的指导下,我们在计算机程序设计课程教学上进行了大胆尝试,修订了教学大纲,增加、删除了部分教学内容,并将新的教学模式与教学方法引入计算机基础教学中,取得了较好的效果。

1存在的问题

已往的教学经验表明,学生在学习程序设计类课程时最难的地方不是掌握某种程序设计语言的语法规范,而是掌握程序设计的基本方法。

程序设计语言的语法规范是死的,并且与任何一种自然语言相比,程序设计语言的语法规范更简单规则。因此,只要学生掌握好了程序设计的基本方法,再花费一定的时间掌握某一种程序设计语言的语法规范,就能用该程序设计语言设计程序,甚至达到精通水平。

具体而言,目前教学中存在的主要问题有:教学内容与教材组织过于陈旧;教学目标没有反映新形势的需要。其典型表现在:程序设计方法强调不够,抽象思维能力培养不足;某些程序设计中重要的概念讲授力度不足,如库与接口、UML建模以及目前流行的软件开发方法等,学生在实际的软件开发中无法满足企业的需要。

2构建程序设计基础培养四阶段课程体系

大多数独立学院的本科计算机软件专业现行的课程设计,与普通的一本、二本院校相比相差无几,没有突出独立学院的特点,也没有明确独立学院的培养目标。因此,对独立学院计算机软件专业课程体系进行改革迫在眉睫。我院以“计算机导论与C语言程序设计”为公共基础的程序逻辑训练、以“高级程序设计技术”为核心的程序设计方法培养、以“数据结构”为支持的数据与程序抽象能力培养、以“C++程序设计”贯穿面向对象程序设计新理念,并在大三大四高年级开设了Java、Linux、UML建模等程序设计类选修课程,形成了“基础训练+方法培养+提高能力+拓展层面+实践应用”的程序设计教学新模式[1],在强化程序设计能力培养过程中发挥了重要的作用。

3提出并实施四层次软件人才培养新模式

我院以课程体系为基础,提出并实施了“基础训练+提高能力+拓展层面+实践运用”的四层次软件人才培养模式。

3.1基础训练

程序设计基础训练课程开设在大学一年级,是大学阶段系统认识计算机、应用计算机的入门课程,通过程序设计的词法、语法及使用方法的学习,要求学生掌握、体会计算机解决问题的基本技能。在基础训练中,通过对计算机导论课程的学习,让学生认识并能熟练运用计算机编写程序;通过对C语言程序设计课程的学习,让学生初步掌握程序设计的方法,训练程序设计中的逻辑思维。

3.2能力提高

程序设计能力提高课程开设在二年级,主要从两个方面提高学生的程序设计能力:一是高级程序设计技术课程,重点学习典型的程序设计方法技术,便于学生系统地学习并掌握程序设计方法技术。二是数据结构课程,通过构造性思维的训练,重点突出数据抽象与程序抽象能力的培养,让学生在基础训练阶段之后能更深入地理解程序设计的概念。

3.3层面拓展

主要以市场需求为基础,包括工具类别与应用环境的拓展,以选修课形式开设在三、四年级。在具有良好C程序设计能力基础上,展开其他程序设计工具层面,如开设Java、VC++、VB等程序设计类选修课程,增强学生掌握新工具,举一反三的能力。随着我国经济发展,国外市场份额不断增加,熟悉和使用Unix环境已成为计算机软件专业应当掌握的重要技术,开设Unix环境编程和Linux程序设计等课程,将拓展应用环境,提高学生适应新环境的程序设计能力。

3.4实践应用

自2006年以来,我院就加大了程序设计课程中的实践课时比例,实践课时占到总学时的1/2或1/3,每门实践课都单独安排了实践课老师,指导学生更好地进行实践。在实践课设计中,我们既重视学生理论知识的巩固,又注重其解决实际问题能力的培养,因此,我们把实验自下而上分为知识层、应用层和综合层3个层次。

知识层注重对知识的理解和掌握,数据结构、数据库原理和Java程序设计等理论课增设了相应的课程设计,课程设计的主要内容是:按软件企业先进的项目管理和开发模式,以“项目驱动”进行软件系统开发的实训。应用层重点在于巩固与应用,学生在校期间参加课外兴趣小组或在毕业论文设计中,大部分学生都能使用VC++做系统级深层次应用。综合层则关注综合与创新,学校鼓励学生参加大型的综合性IT比赛,如ITAT、大学生挑战者杯创业大赛等。

3.5创造性思维能力的强化

计算机程序设计能力,对计算机专业学生的知识结构、技能的提高和智力的开发变得越来越重要,技能培养的重要程度决不亚于知识传授。对程序设计能力的提高来讲,编程序不难,编好程序不易。质的飞跃来自量的积累、艰苦的磨炼,所以良好的专业技能和创造性思维培养的关键在于实践。程序设计是高强度的脑力劳动,是创造性的艺术,只有提高了科学思维,学会了程序设计的真本领,才会将知识与技术变成能力,应用自如。

3.5.1案例驱动教学:兴趣引导

针对独立学院学生思维灵活但学习自觉性较差的特点,我们采用案例教学法,避免了传统填鸭式教学方法的呆板,通过实例演示,让学生对所学知识产生兴趣,有了一定的感性认识之后,再提升到理论高度,循序渐进地掌握知识。经过多次教学的探索,总结出重点讲授解题思路、算法设计及编程构思,突出上机训练,在编写程序过程中让学生自己进行探索性的学习,程序设计中的成果能极大地增加学生的成就感、培养学生程序设计的兴趣,并达到更加牢靠地巩固理论知识的目的。好的程序设计案例所采用的程序设计方法教会学生用适当的语言清晰地表达其思考过程。

3.5.2指导―大运动量实践―反馈训练:加强创造性思维培养

数据结构[2]的学习过程,是进行复杂程序设计的训练过程。技能培养的重要程度不亚于知识传授。难点在于让学生理解,习惯算法构造思维方法。针对数据结构技术性与综合性较突出的特点,我们提出并实施了“指导―大运动量实践―反馈训练”教学法。通过作业练习、课程实习、课程设计3个环节实现实践过程,前者偏重于对课程内容的理解,后者侧重于软件设计综合训练,促进了专业学生逻辑抽象能力和创新能力的培养。

3.5.3项目训练:提高应用能力

通过“项目训练”[3]方法,我们提出课程设计规范要求,突出关键技术要点,贯穿基本技能训练主线,精心设计综合性实验,体现加强实践能力培养的重要思路。数据结构课程设计时进行软件开发综合训练的第一门课,通过选用具有一定实用性的综合题目,采用学生个人进行和小组合作的方式,通过问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技术的一系列过程,培养学生动手实践、合作研究、协作开发大型软件项目的能力,培养学生采用软件工程正规方法进行设计与实现,为专业技能训练奠定了基础。“项目训练”方式将学生引入具体的项目研发,使学生有更多的主动学习机会,培养了科研能力。

3.5.4提高学生的兴趣与创新能力

竞赛等多种活动为学生提供了展现程序设计能力的舞台,激发了学生学习的主动性。我们已连续3年开展全校“电脑文化节”、“网页设计大赛”、“Flash竞赛”、“计算机知识竞赛”;学生参加省级、国家级数学建模比赛,6人次获国家级奖励,20人次获得省级奖励;学生在程序设计大赛中取得优异成绩,获得多项奖励,3人次获ITAT国家级奖,多人次获省大学生挑战杯一等奖。

4结语

计算机课程改革势在必行,特别是对于独立学院来说,更是迫在眉睫。改革的成功与否将直接关系到学生以后的就业。在进行计算机课程改革的基础上,我们针对软件人才的培养,提出程序设计教学的新模式和以设计为中心的能力培养新方法。作为一种有益的尝试,新的课程体系通过一种有趣的、面目可亲的方式向学生说明了创造性思维能力在程序设计中起到的重要作用。

参考文献:

[1] 翟玉庆,邓建明. 计算机科学研究型人才培养模式的探讨与实践[J]. 计算机教育,2005(1):31-33.

[2] 耿国华. 数据结构[M]. 北京:高等教育出版社,2007.

[3] 王志英,宁洪,戴葵. 强化计算机专业实践教学[C]//第七届全国计算机系系主任论坛论文集. 北京:高等教育出版社, 2004:37.

Reform of Computer Courses and Training of Software Personnel in Independent Colleges

LIU Ya, TAN Qian-mao, ZHOU Li

(Computer Science and Engineering Department, Jinjiang College, Sichuan University, Pengshan 620860, China)

Abstract: With the computer software industry development and popularization, computer software students have smaller and smaller advantages in computer science, which give them a lot of difficulties on employment. Especially for the independent college, the problem is particularly prominent. This paper analyzes the current problems in basic education of computer programming in independent college and discusses the new situation of computer programming courses teaching objectives, teaching methods and means of reform ideas, combining computer programming based on teaching reform of Jinjiang Sichuan University College. Only in this way can cultivate a real application software professional and students can apply their knowledge after entry into the community.

Key words: Independent Colleges; curriculum reform; training; programming