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創(chuàng)新型研究學習的實踐探索
摘要：在計算機本科生中開展了創(chuàng)新型研究學習的實踐探索，構(gòu)建了合理的課程體系，采取了過程性評價手段，增加了學生實踐時間，建立了產(chǎn)學研合作培養(yǎng)機制，這種新的教學模式取得了顯著的效果．
關(guān)鍵詞：計算機專業(yè)；創(chuàng)新；研究學習
隨著信息社會的來臨，我國的計算機教育在近10年內(nèi)得到了前所未有的迅速發(fā)展，計算機專業(yè)的大學生入學人數(shù)持續(xù)增長．目前，全國有500余所高校開設(shè)計算機專業(yè)，高校中選修計算機專業(yè)的在校本科生人數(shù)已達20余萬，計算機已成為我國高校中名副其實的第一大專業(yè)．然而，在規(guī)模不斷擴大的同時卻出現(xiàn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量和規(guī)格無法適應職業(yè)需要的被動局面，一些高校畢業(yè)生由于解決實際問題和實踐的能力差，缺乏創(chuàng)造性和創(chuàng)新性而被拒之門外．在計算機專業(yè)教學急需變革的時代背景下，浙江省“研究性學習模式在計算機專業(yè)教學中的應用”課題組(以下簡稱課題組)在中國計量學院的計算機專業(yè)中開展了研究、設(shè)計與創(chuàng)新教學模式的實踐探索，其目的是通過優(yōu)化計算機專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)，改革教學內(nèi)容和教學方法，建立一種基于實踐探索的學習模式，使學生在學習過程中獲得一個發(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)一大批具有實踐精神和創(chuàng)新研究能力的復合型實用人才．
1 計算機專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必然趨勢
知識經(jīng)濟時代是以知識為核心的信息時代，是變化、不確定和創(chuàng)新為主旋律的時代．信息技術(shù)加快了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與升級，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)，從而改變著整個社會．所有這些變化都引起了對勞動力素質(zhì)的更高要求．為此，國際上提出一個“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]．教育要面向勞動力市場，跟蹤勞動力市場的需求．要想提高勞動力的“可雇傭性”，一個最重要的任務，就是改革教育，改變傳統(tǒng)的教育觀念．首先，變以知識傳授為主的教育為全面培養(yǎng)學生能力的教育，即培養(yǎng)自學的能力，分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)造的能力，特別是獨立創(chuàng)造的能力．其次，變教育機構(gòu)辦教育為全民辦教育，特別是企業(yè)要參與辦學，參與學校的課程設(shè)計和培訓，加強學校與企業(yè)的聯(lián)系，積極開展各層次的實習制度和職業(yè)培訓制度，解決教育和生產(chǎn)相脫節(jié)的問題．計算機專業(yè)是一個新興的發(fā)展迅速的學科，學科知識隨著信息技術(shù)的發(fā)展處在不斷的更新的過程中，知識的掌握與能力培養(yǎng)相比，更重要的是學習的能力，特別是獨立思維能力和創(chuàng)造性能力的培養(yǎng)．作為一門工程技術(shù)學科，最大特點在于其應用性的導向，信息技術(shù)在社會各個領(lǐng)域的廣泛應用要求學生具有很強的實際動手能力和實踐的經(jīng)驗．
2 開展創(chuàng)新型研究性學習的前期調(diào)查
為了解學生對研究性學習認識、態(tài)度和對在計算機專業(yè)教學中開展研究性學習教學的意見和建議，進一步探究教學過程中實施研究性學習的方法、途徑，課題組于2005年3月至2005年4月以中國計量學院計算機專業(yè)大二到大四的學生為重點研究對象開展了問卷調(diào)查，共發(fā)放500份調(diào)查問卷，收回460份，回收率達92％ ．課題組老師分別對收回的問卷進行匯總和統(tǒng)計，調(diào)查問題和數(shù)據(jù)統(tǒng)計情況如表1所示．調(diào)查結(jié)果顯示，學生對研究性學習了解非常少，尤其是低年級學生，平時主動參加研究性學習或自主開展研究學習的積極性也不是太高，但他們對在計算機專業(yè)開展研究性學習教學模式都非常支持，認為這有助于激發(fā)他們的學習動機和積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和解決問題的能力，并希望在課堂教學、實驗教學、課外科技活動、畢業(yè)設(shè)計等教學環(huán)節(jié)加強創(chuàng)新性研究學習，對此提出了很多積極的建議．課題組通過對調(diào)查結(jié)果的分析，并結(jié)合學生座談會的情況對學生的需求有了充分了解，同時對近幾年計算機人才的市場需求進行了分析和未來預測．在這兩方面的基礎(chǔ)之上，課題組經(jīng)過反復的論證，提出了構(gòu)建合理的課程體系、加強學生自主實踐學習和產(chǎn)學研合作的創(chuàng)新型研究學習的教育模式．
3 計算機專業(yè)創(chuàng)新型研究性學習的教學模式
在研究性學習的實施過程中，課題組強調(diào)學習、研究與實踐有機結(jié)合，通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，增加并提前科學研究的時間，建立一種基于研究探索的學習模式，使大學和企業(yè)密切合作，為全方位培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神提供環(huán)境和機會．
3．1 以課堂內(nèi)系統(tǒng)化基礎(chǔ)教學為立足點，構(gòu)建合理的課程體系課題組在計算機專業(yè)本科教學中實施研究性學習，把立足點放在課程設(shè)置和課堂教學兩個方面，提出了“以課堂內(nèi)系統(tǒng)化基礎(chǔ)教學為立足點，研究型教學要過程化”的觀點．
(1)改革教學內(nèi)容，增設(shè)研究性課程．在目前大學的計算機專業(yè)課程是以知識傳授為主的情況下，增設(shè)一些研究性的選修課，如計算機網(wǎng)絡(luò)應用技術(shù)、軟件測試技術(shù)、軟件工程設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)應用研究等課程．這些課不依賴于課堂，按照自主學習的原則，學生自己選題，自己安排計劃，進行社會調(diào)查，收集資料或作實驗．題目可以獨立完成，也可以以小組合作方式完成，教師僅為一個場外指導者和最終評判者．這些課或與必修專業(yè)課同時開設(shè)，帶動學生對專業(yè)課的興趣；或在完成專業(yè)課后進行，以鞏固和應用所學知識和技能．另外，我們規(guī)定學生在大二就必須從課程三大平臺中(軟件工程設(shè)計平臺、計算機網(wǎng)絡(luò)及應用平臺和嵌入式系統(tǒng)平臺)完成課程平臺的選擇并進行重點學習，在進入大四后，可從中選出自己最滿意的一個課題作為畢業(yè)設(shè)計題目．這樣，從開始就培養(yǎng)學生科研的興趣，激發(fā)學習動力，提高學習效率，而且可以提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量．
(2)改進教學方法，將研究性學習融入課堂教學．在課堂教學過程中教師充分尊重學生的主體意識，培養(yǎng)學生的參與意識和主動學習的態(tài)度．教師有意創(chuàng)設(shè)問題情境，將準備講授的內(nèi)容以問題情境的形式提出來，并且不急于給出答案，讓學生去研究思考，鼓勵學生主動提問．對于較復雜的問題，要求學生課后進行小組探討，下次課進行集體討論解決，將研究性學習融入課堂教學全過程，擴大到全體學生．
(3)改革考核方式，鞏固教學成果．為使研究性教學模式取得良好效果，我們改變了傳統(tǒng)教學一張試卷定乾坤的考核方式，把整個動態(tài)學習過程納入考核目標，增大平時成績比例，教師對學生研究成果及課堂表現(xiàn)認真評判，全面考察和制定相應比例體現(xiàn)在考核成績中．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 以解決實踐問題為突破口。倡導自主的實踐創(chuàng)新性學習創(chuàng)新性研究學習是以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價值取向的學習．具體的講，就是培養(yǎng)出既有相應的計算機專業(yè)技術(shù)知識，又有較強的動手實踐能力和自學應變能力的高素質(zhì)大學生．課題組在實踐教學體系設(shè)計中設(shè)置了多個實踐環(huán)節(jié)，分別實現(xiàn)特定的教學和創(chuàng)新性研究學習的要求，如課程實驗、專業(yè)實踐、專業(yè)專題訓練、綜合論文訓練、課外科技活動和課外計算機競賽等，對學生理論學習、實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了重要作用，也為其將來的工作和研究奠定了基礎(chǔ)．對于學習優(yōu)秀和動手實踐能力較強的學生，要求他們在學習過程中要將學習與實際應用相結(jié)合，從科研項目的關(guān)鍵技術(shù)中提煉學習內(nèi)容，定期參加學科前沿研討會和學術(shù)報告會，以此來優(yōu)化學生的素質(zhì)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和知識結(jié)構(gòu)，讓其具備獲取知識、應用知識的能力和創(chuàng)新能力．例如，在“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學中，我們提出了“作為一名學生，學好一門課程，當一次網(wǎng)絡(luò)工程師，設(shè)計自己平生的第一個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”的目標，為此學校投資了120萬元建立了一包含有先進的網(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)實驗室，在課內(nèi)外共安排48學時的實驗，每3名同學為一組，合作完成一個包含網(wǎng)絡(luò)硬、軟件組成相對完整的中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、實現(xiàn)和調(diào)試任務．在專業(yè)課學習階段，使課程實驗、設(shè)計與課程內(nèi)容有機結(jié)合，注重挖掘個體潛能，增強了學生的專業(yè)興趣．例如，嵌入式系統(tǒng)在課程設(shè)計時實驗比例較大，我們充分利用嵌入式系統(tǒng)省重點實驗室環(huán)境和條件，安排了5次從易到難的基本實驗和1次創(chuàng)造性實驗，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際硬件系統(tǒng)上的調(diào)試，使學生加深對知識的理解，激發(fā)其創(chuàng)造力和分析、解決問題的能力．在科研中教學，使學生盡早接受高層次科研訓練．組織和指導學有余力且有潛力的同學利用業(yè)余時間或假期參加科技活動，進入教師的科研課題組，使學生處于濃厚的學術(shù)氛圍中，及早觸及先進的前沿科學技術(shù)，接觸并感受本學科最新的學術(shù)思想、學術(shù)概念、研究方法與分析手段，從而激發(fā)學生的求知欲．在教師的系統(tǒng)指導下，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大學生“挑戰(zhàn)杯”學術(shù)科技競賽，于2004年、2005年在第七屆、第八屆競賽中分獲二等獎、三等獎各1項．學生參與的科研課題研究結(jié)果經(jīng)過整理，在學術(shù)雜志上公開發(fā)表，或申請專利．
3．3 產(chǎn)學研密切合作。培養(yǎng)學生社會競爭力產(chǎn)學研合作教學是以培養(yǎng)學生綜合能力和就業(yè)競爭能力為重點，充分利用學校與企業(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，把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經(jīng)驗、實踐能力為主的生產(chǎn)、科研實踐有機結(jié)合的教育形式[2]．我們在計算機專業(yè)人才培養(yǎng)過程中采用了產(chǎn)學研合作教育的模式，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多個經(jīng)過培訓的學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)務實，學以致用”的理念，致力于培養(yǎng)實戰(zhàn)型、為社會和企業(yè)所需要的網(wǎng)絡(luò)人才．采用華為實用的高水準培訓課程和先進網(wǎng)絡(luò)的實驗環(huán)境，為學生提供真實的實驗環(huán)境．同時注重加強校外實習基地的建設(shè)，使學生能夠了解和接觸到計算機行業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)和成果．課題組先后與多家相關(guān)企業(yè)簽訂了校外實習基地協(xié)議，建立了多媒體競賽實踐基地、嵌入式開發(fā)實踐基地等，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生動漫產(chǎn)業(yè)實習基地．該基地為學生提供2萬個工作日的實習機會，提供長期實習及相關(guān)技能培訓，并擇優(yōu)錄用畢業(yè)生到該公司工作．這些實習基地為學生提供了接觸社會的平臺，為大學生今后就業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)．產(chǎn)學研合作教育模式從根本上解決學校教育與社會需求脫節(jié)的問題，縮小了學校和社會對人才培養(yǎng)與需求之間的差距，增強了學生的競爭能力．2004年和2005年計算機畢業(yè)生就業(yè)困難的情況下中國計量學院計算機專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率分別達到了98％和97％ ，被學校和浙江省評為“學生就業(yè)率”先進單位．4 總結(jié)本課題經(jīng)過一年時間的實踐探索，取得的成果可歸納為以下幾點：
(1)學生對研究性學習有了更深入的了解．通過2006年3月初的一次后期調(diào)查表明，學生加深了對研究性學習的認識；對研究性學習活動持更加積極主動的態(tài)度；學生的綜合技能有了明顯的提高，調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表2、表3和表4所示．數(shù)據(jù)表明通過研究性學習，學生開始學會了自主學習、主動學習，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，學到了更多的實用知識，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．學生由原來的被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥闹R建構(gòu)者，學習的主動性更強；同時教師也從單純的知識傳授成為學生學習的支持服務者、學習方法的指導者和學生的學習伙伴．
(3)評價方式的改變增加了學習的自主性．采用教師、學生代表、學生本人、學習小組之間進行學習效果評價的方式，調(diào)動了學生的學習積極性．同時改革了學習的考核方式，對學習效果進行動態(tài)管理．
(4)產(chǎn)學研合作教學的訓練，增強了學生的社會競爭力．在同期畢業(yè)生中由于具備了實踐經(jīng)驗和實戰(zhàn)技能，在人才市場和工作競爭中，顯示了更強的自信心、更大的競爭優(yōu)勢和更強的社會適應能力．
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參考文獻：
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2 嵇世山，萬榮，白守仁．實行“產(chǎn)學研”聯(lián)合，提高工程教育質(zhì)量[J]．高等工程教育研究，2005(4)：81—83．
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