時間:2023-03-10 14:53:09
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇大數據畢業設計總結范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
在“互聯網+”時代,基于云服務和大數據分析,圍繞知識、能力、品格協調發展的人才培養目標,堅持按照培養“知識面寬、基礎扎實、能力強、素質高”的綜合人才的原則,緊跟當今通信技術發展的趨勢,堅持統一要求和發展個性相結合的原則,調動學生的學習積極性,從以下幾個方面定位培養目標:
1.使學生通過實踐性環節的訓練具備較強的實際動手開發能力。
2.培養全面的、面向從事實際工作、底層硬件和軟件開發的綜合素質人才。
3.能適應通信技術發展需要、能從事通信系統結構設計和優化應用型人才。
二、以教學為中心,加強教學管理
1.積極開展教學管理及改革的研究。鼓勵和支持教學管理人員撰寫論文、參加學術會議,積極開展教學及管理研究。
2.積極開展教學管理及改革的實踐。進一步完善和改革教學管理體制,積極開展課程評估,學生評教,教學督導等,使得教學管理工作更趨科學、規范。
三、教材與輔助材料的選用
在已有學科發展規劃的基礎上,把握本專業的研究方向,確定教材,深入研究。通過教學實踐摸索、總結經驗,合理調整學科發展方向,優化培養方案,在教材建設方面,需要遵循適用性原則、先進性原則、多樣性原則。主要選用高質量的全國優秀規劃本科教材和教學參考書。
四、提高學生的綜合素質,促進人才全面發展
通信技術專業的學生學習包括思想和中國特色社會主義理論體系概況,思想道德修養與法律基礎,具有良好的思想品德、職業道德,文字表達能力。以此為發展根基,學習模電、數電、微機、c語言、單片機等課程,以便具有獲取專業知識的能力;學習移動通信、光纖通信、程控交換、寬帶接入網、現代通信網等課程,使學生獲取現代通信網領域的專業知識以打下扎實的專業基礎。五、注重畢業設計環節,提高實際動手能力畢業設計是高等學校實現人才培養目標的綜合性實踐教學環節,通過畢業設計進一步鞏固、擴大和深化學生所學的基本理論,提高學生調查研究、收集資料以及正確使用技術工具書的能力,理解分析、制定設計方案的能力,實驗研究能力,計算機軟、硬件開發及調試能力,提高畢業設計質量的措施包括:
1.前提——認真選題
畢業設計題目選擇得是否合適,直接影響著畢業設計的質量。如果題目選得太簡單,沒有新意,激發不起學生的興趣,學生得不到鍛煉。如果題目選得太大、太難,不僅時間不允許,而且學生無從下手,最好覆蓋本專業的主干課程、專業基礎課程、專業課程等,使學生在畢業設計的過程中,對學過的知識和技能能夠結合實際綜合分析和靈活運用。
2.關鍵——細心指導、嚴格要求、嚴格管理
畢業設計任務書下達后,指導老師要逐步指導學生進入狀態。初期要求學生結合選題進行文獻資料和查閱;收集與畢業設計課題有關的數據、圖表等資料;特別注意查閱外文資料;提出課題的總體規劃及要求,并根據課題要求提出設計方案及方案論證。
3.重要手段——嚴格答辯要求、科學評定成績
答辯和成績評定是畢業設計的最后一個環節,是對學生畢業設計工作的整體評價和全面檢查畢業設計質量的重要手段,是對學生畢業資格及學位資格進行審定的依據,是一項極其嚴肅的工作,具有很強的導向性。
六、發展思想道德建設
關鍵詞:大數據時代;物流職業教育;現狀;對策
0前言
據阿里2015年不完全統計的物流數據顯示,淘寶網站“雙11”當天生成的物流訂單數4.67億,和前年數據相比,韻達、圓通、申通等快遞公司的物流量均翻倍,然而并沒有發生類似之前快遞“爆倉”的問題,有人認為是配送效率提高的原因,事實上是大數據應用發揮了重要作用。下面是淘寶數據應用發展的四階段:被動響應—2007年前;主動變革—2008-2010;優化完善—2011-2012;數據驅動—2013。由此可見,大數據應用對物流管理的作用不容小覷,而關于大數據時代背景下物流職業教育的相關對策研究也就顯得尤為重要。
1大數據時代
所謂的大數據(BigData),最初是由全世界知名公司麥肯錫提出的,強調大數據是下一輪競爭、創新及生產力的前沿,也就是就企業角度來講,大數據應用是未來競爭和發展的重要保障。顯而易見的,大數據具備海量性、多元化、價值性、快速性等特征,促使數據處理方式、處理工具也隨著信息時代的發展而快速完善和成熟,并且大數據應用己滲透到社會的各行各業之中,比如機關單位、教育行業、金融經濟、科技研發等。縱觀整個大數據時展歷程,京東商城于2013年初啟動云計算研發基地,并且組建了中國人大京東商城電子商務研究室,加強對電子商務大數據的研究分析。同年5月,申通快遞于京交會上演示了新型信息化智能平臺,可自動整理、分析物流數據,了解申通各快遞站點的經營情況、業務發展等。
2大數據時代背景下物流職業教育面臨的機遇和挑戰
根據菜鳥網絡的發展規劃,未來將建立一個能支持網絡日銷售額300億的智能物流骨干網絡,實現全國各地24小時送貨上門的目標。這種智能物流骨干網絡就是大數據在物流行業的一大應用,勢必會導致物流行業格局變化,給各大物流企業帶來更大的挑戰。由此可見,物流行業要迅速提升企業的競爭力,夯實企業的實力,才能更好地迎接挑戰。事實上,菜鳥網絡除了給物流行業帶來威脅和挑戰之外,還創造了一定的機遇,提供了大量就業崗位和打開了大數據人才缺口。據麥肯錫的預測報告顯示,至2018年美國大數據分析人才缺口將高達15萬~20萬。而且這些大數據人才不僅要掌握計算機技術、數據統計能力,還要將海量的物流數據轉變為有價值的商業信息。大數據的真正的價值意義是從海量數據中發現新知識、創造新價值。物流快遞行業的各環節都會產生大量數據信息,如何利用大數據來整理歸納、分析總結海量數據,從而掌握各運營站點的經營情況、業務發展等是需要企業高度重視的。大數據技術應用于物流管理決策可以提高物品流通速度,降低物流成本。尤其對一些特定產品來說,對時間、新鮮程度的要求很高,通過大數據分析等應用,可以有效提高商品流通速度,降低商品積壓,從而有效地降低物流成本。目前,傳統物流專業教育更傾向于培養構建物流體系、經營管理物流企業等方面的高質量人才,而大數據在物流領域的廣泛應用對數據分析師的需求越來越明顯,這就對物流專業教育提出了更高的標準。在大數據時代背景下,單純的IT技術人才已不能滿足物流行業發展所需,能將技術和行業有效結臺的復合型人才培養才是大數據發展的必然趨勢,因此,物流職業教育面臨著前所未有的機遇和挑戰。
3國內物流職業教育的現狀
盡管大數據時代為物流職業教育創造了改革機遇,然而目前的物流職業教育體系仍難以滿足需求,這是由于國內物流職業教育自推行以來雖小有成就,但依舊存在一些主要的問題如下:(1)學科構建不完善,物流職業教育理論體系不夠完整;(2)教學設施陳舊,科研實驗室相對較少,難以保證教學效果;(3)教學模式落后,忽視實踐能力的培養,教學課程冗長無味,傳統灌輸式教育抑制了學生的創新力和解決問題能力的培養;(4)教材內容滯后行業發展,課程之間知識點重復,缺乏有關物流實踐經驗的總結分析內容,整體質量偏低;(5)考核評價體系落后,學生過于追求理論成績,期末“臨時抱佛腳”現象嚴重;(6)教師團隊學術和實踐能力不平衡,尤其是年輕教師沒有物流企業工作經驗,案例教學、互動教學不多,難以提供給學生最有實際價值的信息。
4大數據時代背景下物流職業教育模式
隨著大數據的廣泛應用,針對大數據的分析能力對物流職業教育提出了更高要求。物流職業實踐性非常強,物流職業教育必須要立足于實踐。在大數據時代背景下,要轉變思維模式,重視創新力和創造力的培養,可以適當地借鑒國外成功的教學經驗。比如德國從教育目標、課程設置、師資團隊等方面都比較注重應用實踐性,學生除了具備堅實的理論基礎之外,還要有一定的實踐能力,畢業之后能快速勝任物流工作;英國則采取“工讀結合、實踐教學”的物流職業教育模式,即學生先去企業了解企業需求并發現自我需求,再回學校進行系統的專業學習,最后回到企業進行實踐。國內在這方面值得推廣的是絡捷斯特公司推出的長風學霸賽,是面向全國中職、高職及本科院校的物流、電子商務與會計專業學生的一個在線學習與競賽的項目,其中本科學生僅限于參加物流專業競賽在全國高職高專院校物流管理專業里面受到很大的歡迎。(1)就業定位明確。對于國內各大高等院校而言,可結臺自身特色和優勢來細分物流職業教育,進行差異化物流職業教育,不需要培養出同類型的人才。同時結合自身的就業定位來制定教育培養計劃,向社會輸出高質量的物流人才;(2)重視校企合作。對此,各大高等院??山Y合實際情況,發展與校外企業合作,根據行業性質來設計物流專業課程。比如上海同濟大學就和建材業、快遞業、電子產品行業等建設了產學研合作基地,可通過行業滲透來累積物流經驗,提高教學質量;(3)注重實踐能力的培養。在校企合作的產學研基地中,要迎合企業實際需要,在保證企業科研成果的前提下,適當加強學生的實踐培訓,讓學生在實踐中鞏固所學知識、提升自我技能。大數據時代背景下的物流職業教育僅僅依靠學校是難以實現的,要將學生放到企業之中,在真實的物流工作崗位上讓其運用所學理論和技能來分析和研究企業本數據,為企業大數據分析提供一定的輔助作用,這樣才能實現學校、企業、學生的共贏;(4)開展校企科研合作訓練計劃。高??啥嚅_展一些物流設計大賽的訓練計劃,企業提供科研課題,高校組織學生組隊參加,某種角度可幫助學生形成團隊合作意識,提高學生的創新力和創造力,加強學生解決問題的能力,甚至還可為企業提供一些獨特的創意和想法。另外,學生的畢業論文或者畢業設計也可安排在企業實習過程中,雙向培養模式能促進學生的全面發展;(5)提供教師企業實踐學習機會。古語云,工欲善其事,必先利其器。只有在保證物流教師具備充分的行業經驗的前提下,才可有效改善傳統灌輸式教育模式,讓課堂教學更直觀、更有趣,強化教學效果,同時還能解決企業科研難題,發展良好的校企合作關系,從而保障學生的學習和實踐資源;(6)重視實驗基地、物流圖書館的構建。開展科研教學的重要前提是實驗室,各種模擬仿真實驗設備和網絡環境,為學生建立物流網絡、發揮創造想象力創造了條件,是培養大數據分析能力的重要硬件條件。除此之外,物流圖書館的構建有顯著的專業特色,便于科研教學活動的開展;(7)突出個性化教學。在大數據時代背景下,大學生的學習方式也隨之發生變化?;诖髷祿木€上實驗室、物流圖書館為學生創建了學習交流平臺,學生可結合自身實際來選擇合適的學習資源。同時,高校學生可有選擇的將學習信息公布出來,和教師、學生甚至專家進行在線交流探討,實現互動學習模式。個性化教學模式除了能提升學生的積極主動性之外,還能激發學生的想象力和創新力,對學生整體能力的提升有積極影響。5結語總而言之,大數據為物流行業帶來了機遇和挑戰,相對應的,物流職業教育也要有所改革來適應物流行業的變化,要立足于實踐,加強教師和學生之間的互動交流,培養并提升學生的創新能力和解決問題的能力,才能讓物流職業教育跟上時展的步伐,培養出社會所需的全方位、高質量的物流專業人才。
參考文獻
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(一)信息搜索能力
在日常學習及畢業設計過程中,如果學生具備非常好的搜索技能,那么學生能在非常短的時間內找到解決問題的資料、工具、方法,從而提高解決問題的可能性。對于信息搜索能力,首先,學習常用的搜索引擎(Google,Baidu,Sogou),了解每個搜索引擎的優勢及特點,例如,Google搜索引擎提供的子功能GoogleScholar可以提供學術資源的查找與搜索,尤其是英文學術資源的查找;其次,了解學校電子圖書館提供的電子資源概況,以及如何獲取和使用這些資源,包括學習使用一些常見的文獻管理軟件如NoteExpress,EndNote等;最后由專業課教師在平時上課的過程中或者在新生專業介紹會上列出與物流管理專業相關的常用社區、論壇或微博網址,如了解與管理、經濟等物流管理專業相關的大型學術網站———人大經濟論壇。
(二)信息存儲技術
21世紀已經進入大數據的時代,如何采集數據,利用數據挖掘出數據背后的有用信息是非常有潛力的一種管理模式。例如著名的尿布—啤酒故事就是典型的購物籃分析所帶來的好處,而沒有大量歷史數據的使用與存儲,購物籃分析又談何容易。而大量的數據從各種鏈接、免費數據庫、商業數據庫采集時,需要考慮采用何種方式存儲這些數據,以及如何管理并利用這些數據,因此,我們應該學習有關信息存儲技術。學習數據庫技術可以實現對一些分散的數據進行集中統一管理。
(三)信息處理能力
在收集好數據之后,對數據信息進行合理的處理是獲取信息價值的必要途徑,給學生介紹相關數據信息處理軟件:Excel,MATLAB,SPSS,R,EViews等。這些軟件都比程序設計語言處理數據要更加易于學習和使用,而且對于數據的可視化都較其他程序設計語言工具方便得多。此外,對于海量數據的處理還可以借助諸如Or-acle、SQLServer這樣的大型數據庫。
(四)問題建模及求解能力
對物流管理專業類學生而言,物流作為第三利潤源的概念已經通過很多專業基礎課程及專業課程的學習而深深映入腦海,那么思考的一個問題便是如何挖掘第三利潤源,也就是采取何種策略降低物流成本,使得物流冰山下的成本得以不斷減少,從而達到追逐并獲得第三利潤源的目的。這個過程其實就是優化問題,即如何建立優化模型,例如建立模型優化生產調度策略,優化車輛配送路徑,優化物流配送車輛裝載率,優化供應鏈的庫存,對供應鏈訂單進行排序等,這些優化模型構建的相關基礎知識在物流管理專業核心課程———管理運籌學里都有詳細的介紹,但是對于求解的方法基本都是介紹的經典理論且是對非常小規模的問題進行處理,然后用手工計算的方式進行求解。為此,我們提出介紹一些建模優化軟件如LINGO、CPLEX、MATLAB等來對問題進行求解,從而實現所解決的問題更接近實際情況。
(五)結果展示能力
當對一個問題進行分析,建模并求解之后,需要對結果進行展示,其中包括數據可視化的展示,即圖形化表示,為此學生需要具備一定的繪圖能力,這個任務可以通過學習MicrosoftVisio及Excel的繪圖功能來完成。此外,我們需要對相關結果形成正式的報告或文檔(畢業設計論文,課程設計報告),這個任務可由微軟辦公軟件WORD來完成,即學習WORD中的一些高級排版技巧(自動生成目錄,自動公式編號等)。最后,學生可能需要在一些公開場合(例如參加全國大學生物流設計大賽的答辯會)展示自己解決問題的成果,這時需要使用到PowerPoint多媒體功能。
二、物流管理專業學生實用軟件技能的培養模式
(一)單獨開設相關課程
對于某些應用范圍大、處理能力強的通用軟件或開發軟件應單獨開設系列課程,例如對于在諸多場合(優化、數據處理等)都非常實用的軟件MATLAB可以考慮單獨開設課程來講授,以使學生在后續課程當中可以不斷地使用該軟件解決課程作業及進一步解決更加實際的問題。這些軟件技能的培養對于其他課程能起到承上啟下、循序漸進的紐帶作用。
(二)依托相關專業基礎課或專業課設置教學內容模塊
對于某些學習難度不是太大的實用軟件技能,采用隨堂教學的方式依托相關課程設置一定學時的教學內容模塊來實現軟件的普及入門。例如EXCEL、WORD、VISIO的學習可以放在校必選基礎課———“計算機文化基礎”課程里,而對于LINGO可以放置在“管理運籌學”課程里,而且從2012年開始,蘭州交通大學物流管理專業選用由李引珍教授編著的國家級精品課程教材《管理運籌學》已經將LINGO列入了每一章的講授內容。此外,基于Logware軟件的供應鏈仿真建模分析也在相關課程設計中得以運用,即對于依托相關課程實施實用軟件技能培養已邁入了實質性的教學階段。
(三)設置引導型教學模塊
考慮到總學時的限制,教師在講授某些主干課程的同時,指出要求學生自學的實踐內容,即開展引導型教學模式,以培養學生的自學意識和自學能力,達到延伸、擴展課堂教學內容的目的。這部分內容可以由教師指出學生自學的提綱,內容,自學的方式、方法以及自學的資源(推薦書籍,推薦學習的工具、學習網址),由學生課后業余時間主動學習。而且對于引導型教學模塊的內容,還可以設置自學應該達到的目標,考核的方式(例如做一次匯報)及手段。
三、總結
Abstract: The ability of wiring scientific and technical literature is one of train objectives for students of electronic and information engineering. English abstract is substantial component of scientific and technical literature and is also difficult teaching content for related lesson. The paper focuses on discussion about teaching English abstract writing. The properties of English abstract is provided firstly. The common phrases are summarized. And teaching method is presented from three aspects of much reading, practice and collective correcting.
Key words: writing of scientific and technical literature; English abstract; electronic and information engineering; discussion about teaching
在各類本科生學科競賽、科技創新活動、課程學習以及畢業設計中,科技論文的撰寫是需具備的能力之一,而摘要是科技論文的重要組成。英文摘要寫作能力的訓練是專業英語課程的教學難點之一。閆麗萍等分析了目前電子類專業英文摘要撰寫中存在的問題,并提出了將英文摘要寫作訓練貫徹教學過程的培養理念和具體的實施方法[1]。筆者在通信與電子信息科技英語教學以及指導本科生科創大賽、本科生畢業論文過程中發現,學生英文摘要的撰寫能力有待提高,同時也反映出本科生該項訓練的匱乏,需通過大量實踐提升該項能力。
本文首先總結了科技論文英文摘要撰寫的要點,對常用詞匯進行了匯總,然后從三個層面介紹科技論文英文摘要撰寫訓練的教學方法。
1 科技論文英文摘要撰寫的要點
科技論文具有嚴謹性和科學性等特征,與一般的英文寫作存在一定的差別,其英文摘要特點可從以下幾點進行總結:
1) 運用的時態:根據論述的情況不同,可以分別選擇一般現在時或者過去時;
2) 語態:使用主動語態和被動語態可根據摘要特點而定;
3) 人稱:可使用第一人稱或者第三人稱;
4) 摘要中句子較長,結構嚴密緊湊。
在科技論文英文摘要中有些詞語是常用的,現歸納如下,如表1所示[2-3]。
2 科技論文英文摘要的教學方法
針對科技論文英文摘要寫作特點以及學習難點,筆者在教學中采用了多讀、多練、集體糾錯的教學方法:
1)多讀:即以大量閱讀為核心的詞匯與句式積累。學生撰寫科技論文英文摘要中出現的多數問題,其根本原因是此類文獻閱讀少,不熟悉科技論文的寫作方法。特別的,通信和電子信息技術日新月異,每天都出現大量的專業文獻,相關詞匯和專業術語只有經過多次的閱讀才能加深記憶。同樣,科技論文摘要的寫作模式與一般英文作文有區別。因此,要寫好科技論文的英文摘要,首先需要大量閱讀。為給學生提供充分的練習資料,筆者在教學實踐中初步建立了科技論文資料庫,目前科技文獻已有362篇,文獻多源自IEEE、Science Direct、Springer等常用文獻數據庫中的權威學術期刊和會議論文,涉及的主題為近年來熱點領域,包括深度學習、大數據、云計算、無線傳感網絡、神經計算、類腦計算、圖像檢索、視覺場景分析、生物信息處理等。這個文獻庫一方面可以用以訓練學生閱讀的文獻能力,同時,通過大量的閱讀使學生熟悉科技論文摘要的撰寫方法、常用詞匯和句式。今后我們會根據技術發展情況進一步擴展和完善文獻庫的內容,特別的,會增加部分經典電子版教材、專業公司和研究機構的技術報告、英文專利等,以適應課程教學的需求。
2)多練:此處指的是句子寫作訓練。句子是論文摘要的基本組成單元,為能正確撰寫科技論文的摘要,句子的寫作訓練是其必經之路。筆者在每次課中均給出2到3個常用句式,并布置相應練習題考核學生掌握程度。同時,我們初步建立了句子考核題庫,其中包括中譯英140道,英譯中128道。在課程的階段性測試中,我們通過隨機抽取題目的方法,利用句子考核題庫內容對學生進行測試。目前,該題庫內容在不斷更新、補充中。
3)集體糾錯:即針對句子或摘要寫作中出現的錯誤進行集體糾錯。英文摘要寫作中常出現的錯誤包括:主謂語不一致、缺少主語、缺少謂語、時態不一致、語態使用錯誤、從句使用錯誤等[4]。針對這一問題,我們采用的是一起來找茬的方法,即寫作訓練后,進行集體糾錯,促進學生之間互查,同時鼓勵學生針對同樣的題目,給出不同寫法,以此實現摘要句式的豐富性。
以下是教學實踐中,部分練習實例,其中均包括了各類常見語法錯誤:
1)The paper compare the methods with the public data sets to explore which is the best in different situations.
該句的錯誤在于主謂語不一致,主語是單數,謂語應改為compares。
2)In recent years, with the progress of science and technology, image processing technology has been enormous developed.
該句的錯誤在于修飾詞enormous使用不當,該詞為形容詞,而此處需要副詞修飾謂語,可改為greatly。
3)Scientists have working on the solution of designing.
該句的錯誤在于謂語使用不當,應改為have been working。
5) This video is mainly introduce a new type of multi-touch technology.
該句中錯誤仍為謂語使用不當,利用了中文習慣直接翻譯,是學生常犯的錯誤之一。應改為This video mainly introduces a new type of multi-touch technology,或者用被動語態:A new type of multi-touch technology is introduced in this video.
5)It changes the way interact with machines and make the application more convenient
該句中有兩處錯誤,第一個是way后面的非謂語,應該為to interact with machines,第二個是and之后的謂語make與主語不一致,應改為makes。
生物統計學(Biostatistics)學是概率論和數理統計的原理和方法在生命科學領域的重要應用,它貫穿于生物醫學研究流程的始終,不僅提供試驗設計、數據收集整理和數據描述的基本方法,還提供合理選擇統計分析方法以及對統計結果的分析與應用的重要原則[1]。因此,生物統計學是生物醫學類各專業的重要基礎課和必修課。該課程旨在培養學生具備統計思維,正確選擇、應用統計方法解決生物醫學研究中遇到的問題。通過該課程的學習,能為學生后續課程學習、畢業設計及科研論文撰寫打好基礎,也有利于培養學生的科學素養以及運用數學工具分析和解決問題的能力,從而大大提高學生的綜合素質[2]。但生物統計學有很強的理論性和實踐性,教學內容包含大量復雜的數學公式和抽象概念,需要學生具備一定的數學基礎和邏輯推理能力。與其他專業課相比,普遍反映授課難度大、學生積極性不高、遺忘快。因此,必須針對該課程特點,改革教學體系、教學方法和考核方式,達到激發學生學習興趣,培養學生熟練掌握并靈活運用常用試驗設計和統計分析方法的目的。作者結合自己近年來的教學實踐,分析教學過程中存在的問題,就如何提高生物統計學的教學效果淺談自己的體會,為提升生物統計學的教學質量提供一定的參考。
一、生物統計學的教學體系建立
課程體系和教學內容直接反應課程的教學目的和培養目標,是培養學生學習能力、提高教學質量的核心環節。在生物統計學教學體系建立過程中,我們綜合考慮課程特色和教學要求,從理論教學和實踐應用環節入手,組織整合教材內容,精心提煉生物醫學研究中的實際問題,以期給予學生在生物統計學的學習和應用中以科學、合理的引導。首先,理論教學是整個教學體系構建的基礎,而教材則是教學體系是否完整而有效的基礎與核心。作為教學內容的載體,教材是學生獲取知識的來源,也是教師教學的依據,它是貫穿教學活動的重要因素,因此,教材的選擇將直接影響教學質量和效率。在教材選擇方面我們主要考慮了教學內容覆蓋的全面性,在教學中指定李春喜主編的《生物統計學》(第五版)作為教材,根據本科教學的實際需求選擇部分內容進行詳細講解。同時,授課教師歸納和融合其他參考書的優秀教學內容,透徹理解教學內容的內在邏輯聯系,打造適合本專業的理論教學體系。
其次,生物統計學課程具有很強的實踐性。因此,實踐教學體系是生物統計學教學的另一關鍵,也是檢驗課程實際效果的最終標準。在教學過程中,我們將計算機技術和統計軟件引入生物統計學的實踐教學,向學生介紹Excel、SAS、SPSS等經典統計軟件的特點,在不同章節教學中穿插具體統計方法的統計軟件實現,講解利用統計軟件進行統計分析的步驟,達到將抽象統計理論與直觀形象操作相結合的目的。統計軟件引入生物統計學教學既體現信息技術時代的特點,又適應了高素質應用型人才培養的要求[3]。另一方面,我們以具體的科研案例為基礎,指導學生運用生物統計學知識自主進行實驗設計和數據分析,并將實驗方案和統計方法運用到學科競賽等課外科技活動中,不僅鞏固了學生對知識的理解,也提升科技作品的檔次。在畢業論文環節,加強對學生論文中統計學方法運用的培訓和規范化要求,提高畢業論文的質量。這些實踐教學活動使學生把所學的知識真正運用于解決實際問題。
二、多元化教學,提高生物統計學教學效果
傳統的生物統計教學以教師課堂理論講授為主,教學活動以教師為中心,有利于教師掌控課程內容和進度,但教學效果主要取決于教師個人的課堂組織和語言表達能力。由于生物統計學教學內容枯燥,抽象概念多、關聯度高,公式多且難記憶,學生在被動聽課的過程中易產生厭學情緒,學習積極性不高,對知識的掌握效果欠佳。同時,單一的講授教學使學生在課后除完成習題外,無任何其他檢測手段,難以達到學以致用的效果,學生也難于感受該課程的現實意義。從教學實踐中也發現,依靠傳統教學模式,盡管教師和學生都投入了大量時間和精力,學生不會靈活應用相關知識來解決實際問題。在課程結束一到兩年后,學生會遺忘學過的大部分知識,面對畢業設計和生產實踐中遇到的問題一籌莫展。因此,必須采用多元化的教學形式,利用豐富的教學內容和富于變化的教學手段來吸引學生注意力,提高教學效率的目的。
(一)板書教學
板書教學作為傳統教學手段,在講授大數定理、中心極限定理、方差分析的分解等重要的統計學原理和相關公式的證明和推導時,可以留給學生足夠的時間理解和消化講授的知識,學生可在在老師的引導下積極思考,因而在理論教學時具有其他教學手段難以比擬的優勢。
(二)多媒體教學
隨著計算機技術的普及,多媒體教學手段在高校教學中已被廣泛使用。多媒體教學能給予學生直觀的圖形、圖像,能使得一些抽象的問題形象化,這對于生物統計學這樣抽象概念眾多的課程來說顯得非常重要,通過我們精心制作的生物統計學課程教學課件,學生能多角度地直接觀察對象,更好的理解抽象的生物統計學概念;而通過搭配課件中不同的背景、文字、圖片、視頻等內容,使得課件圖文聲像并茂,能多角度調動學生的情緒、注意力和興趣,提高學生的學習興趣,能有效地突破教學難點。我們還利用多媒體教學交互性好的特點,基于本校課堂互動系統,要求學生接入該系統在線實時答題,師生共同批改檢查并進行當堂評價,使大部分學生能在課內理解掌握重要知識點,有效解決了知識缺陷累加的問題。此外,在目前還沒開設課內上機實驗的情況下,我們還利用多媒體課件進行演示實驗,如:隨機抽樣分布中的隨機數生成,介紹Excel、SAS、SPSS等統計軟件在統計推斷、方差分析、一元回歸等方面的應用,講解利用上述統計軟件進行統計圖表繪制的要求和流程等,讓學生清晰、直觀的掌握抽象的概念及過程,提高學生分析和解決問題以及呈現研究數據的綜合能力。
(三)案例式教學
案例教學法起源于19世紀20年代,由美國哈佛商學院所倡導。該方法將工作中的真實情景加以典型化處理,形成供學生思考分析的教學案例,學生通過課前/后獨立學習和課堂討論的方式主動參與教學過程。在生物統計學課程中我們遵照“提出問題—學生思考—尋求解決—理論講授—實踐運用”的思路實施案例教學法。在講授前將要分析講解的案例分發給學生,讓學生在課后預先尋求解決方案,課堂上先由學生講述自己的解決方案,然后再由教師分析講授相關原理和正確方法。案例式教學可引導學生通過獨立思考、分析案例,獲取解決方案的學習過程,真正認識到生物統計學課程的重要性,形成正確的統計思維。此外,基于案例的教學模式重視教師與學生的雙向交流。學生要對材料進行消化并查閱各種資料提出解決問題的方案;而教師要對學生的解決方案給以引導,并不斷整合新的教學內容,對教師也提出更高的要求。在生物統計學中引入案例教學是提高教學效果的一種有效手段[4]。
三、改革考核方式,培養學生綜合能力
作為評定學生對所學知識掌握程度的依據,考試是教學中的一個重要環節,它可以促進學生系統總結已學知識,也是教師了解教學效果最有效的方法。目前,生物統計學的考核方式多以期末閉卷考核為主,考察內容側重于基本概念、理論和計算。這種考核方式下學生平時聽課作業不認真,考前突擊也能通過考試;即使是掌握了知識點的學生也可能不會靈活解決科研中的實際問題。因此,我們改革考核方式,結合平時含書面作業、案例分析口頭講述和期末考試綜合評定學生成績。期末考試形式為“一紙開卷”,學生可以將自己認為重要的知識點梳理后歸納至“一紙”上供考試時參考??荚噧热菁尤氪罅堪咐治鰞热荩鼮殪`活。實踐證明,上述考核方式促使學生把主要精力放在用統計分析方法解決實際問題的方向上,提高解決實際問題的能力,同時也大大減輕了學生的學習負擔。
四、總結
關鍵詞:研究型教學體系;教學方式
中圖分類號: F49 文獻標識碼:A 文章編號:16723198(2014)17015903
0 引言
現代信息技術浪潮下,新技術日新月異:2007年10月,IBM與谷歌公司開始在美國部分大學推廣云計算的計劃;2007年10月以iPhone的開始,智能手機的快速普及極大地推進了移動互聯網的研究與應用。以大數據、云計算和移動互聯網為代表的IT新技術迅速進入了行政管理、商務辦公、娛樂與生活之中。這個變化的速度遠遠超過了傳統大學教育“培養計劃-執行計劃-就業-反饋-調整培養計劃“這個循環的速度,使得學校教育與IT實際的差距越來越大,從而迫使高校主動學習研究新技術,并盡早付諸人才培養。然而,隨著信息技術的迅速發展,每年出現的新技術與新產品能夠最終生存下來并成為主流的畢竟是少數,高校在人才培養中盲目引進最新技術也面臨極大的風險。對強調以市場需求作為人才培養導向的高校專業來說,這個矛盾將增加專業教育改革風險,并可能導致“學習無用論”的流行,從而令不少學生喪失學習興趣和動力。
解決這個問題的一個思路是人才培養的眼光要超越學生畢業時的就業率,瞄準學生職業生涯的成長性,即,培養學生的主動學習能力以及對新技術的研究能力;在教育思路方面由傳統的以教為主轉向教與學并進;在師生關系方面從教師教學轉向教學引導、指導、與學生合作學習探索的合作關系,引入研究型教學方式。
1 研究型教學的內涵
研究型教學在國外稱為主題研究或項目課程。研究型教學模式是相對予以單向性知識傳授為主的接受型教學模式提出的,是指教師以課程內容和學生的學識積累為基礎,引導學生創造性地運用知識和能力,自主地發現問題、研究問題和解決問題,在研討中積累知識、培養能力和鍛煉思維的新型教學模式。因此可以說,研究型教學的基本思想是引導學生自己通過探索、實踐來建構知識體系,而非老師向學生傳授已有的知識。這種教學模式可以有效解決上述矛盾:引入研究型教學,引導樹立終生學習的觀念,以及對新知識新技術的接收能力,以抵減教育的滯后性及新技術的風險。
美國的大學很早就開始開展本科生研究型教學,以培養學生研究能力為目標,實施本科生科研訓練,調動學生的科研積極性和創新潛力。學校建立科研指導中心,為學生參加科研活動提供全方位的服務,設立本科生科研項目,將學生參加科研納入教學計劃,同時設置與科研計劃相關的課程。日本積極推行學生的“通才教育”,德國大學的教育理念是教學與科研相結合,英國的牛津和劍橋一直沿襲著博雅教育的傳統。從國外本科課程體系建設來看,這些課程體系通常都具備了基礎性與綜合性相結合,系統性與功能性相結合,探究性與實踐性相結合,動態性與發展性相結合的特點,值得我國大學借鑒。
阮秋琦提出,研究型教學應該具備六個要素:知識體系的完備性、教學進程符合認知規律、教學內容極具啟發性、實驗與理論配合密切、教學環節賦予學生較大的自我發揮空間、最大限度地調動學生的積極性。
2 研究型教學的必要性
2.1 良性的研究型教學環境
三峽大學作為一所省部共建的綜合性大學,學校定位為一所研究與教學相結合的大學。誠然,高校科研活動的主體是高校教師和專職科研人員,但大學生具有較強的創新意識和自學能力,經過一段時間的培養,大學生可以在高校研究工作中發揮重要的作用,做出一定的創新性工作;同時,通過研究型教學培養,也為一部分即將進入研究生階段深入學習的學生打下了扎實的科研基礎。因此,三峽大學認可并鼓勵大學生參與科研工作,為大學生創新和科研創造了很多條件。為了鼓勵學生參與研究活動,學校有經費和政策支持,學生可以自主申請科研課題,在經費支持和教師指導下完成科研創新活動。為了鼓勵導師指導學生的積極性,設置了本科生學生導師制度,在導師和學生雙向選擇的前提下實現教師對學生1對1的科研活動指導。學生在本科階段,經過培養和訓練,可以在導師的指導下,閱讀并寫作論文,或經過實踐實現技術和方法上的創新。將學生的研究活動與教師的績效掛鉤,學生在教師指導下參加各類實踐競賽獲獎,或教師指導本科生論文并發表,教師和學生均可以得到一定的獎勵,因此來實現教師的激勵機制。
2.2 信管專業課程設置
信息管理與信息系統專業是一個應用型專業,其專業定位在培養管理加技術的復合型IT人才。課程內容包括數據庫理論與設計、面向對象程序語言開發、信息分析與預測等課程,涵蓋了經濟管理、計算機科學與技術、信息管理與信息系統三大部分的基本理論與知識??陀^地說,學生要學習的內容覆蓋面廣泛,有一定難度。課程的內容也決定了,不能單靠老師課堂上的灌輸來讓學生理解所有的內容。因此,通過引導學生,開展研究型的學習就顯得對本專業尤為重要。為了構建研究型教學體系,該專業從培養方案開始做起為,循序漸進地培養學生展開研究型學習,將理論與實踐相結合落實到課程內外的學習和研究活動中。
2.3 信管專業研究型教學特點
大學研究型教學的目的是促進學生的發展和創新,與傳統的以傳承知識為目的的教學活動相比,研究型教學的特點是:教學方法更加靈活、教師與學生的關系更加緊密、學校的作用更加突出、教學的時間和場所更加靈活。三峽大學信息管理與信息系統專業的研究型教學注重學生參與,將學生的體驗、應用作為培養目標之一,激發學生的學習興趣和研究創新能力,逐步形成了研究型教學體系。具體的來說,是要培養學生掌握以下科研素養和技能:學會利用圖書館或搜索工具查找、檢索科研期刊、論文;學會設計檢索關鍵詞、篩選文獻和評價文獻;掌握計劃、設計科研實踐活動的能力,能靈活處理實踐中發生的問題,能夠在實踐過程中對方法、技術有所創新;少部分學生在學會分析、總結的基礎上,撰寫學術論文的能力;具備與人合作完成實踐的能力。
3 信管專業研究型教學框架
研究型教學必須形成體系,有計劃的、循序漸進的引導學生掌握研究型方法。首先從人才培養方案設計開始,要以培養研究型人才為目標,制定系統的教學體系;其次,教學過程要圍繞研究型人才培養方案展開;學生的社會實踐活動應當與教學實踐相結合,將高校的產學研課題大膽的與教學活動相結合;最后,大學的管理體制必須與培養研究型學生的目標相契合。按照這樣的原則,信管專業設計了以下本專業研究型教學框架。
圖1 信息管理與信息系統專業研究型教學框架 (1)本科生從高中入大學,思想上還沒有從應試教育的模式中擺脫出來,這時丟幾個課題給他們“研究”,從實踐效果來看是不理想的。學生并沒有掌握研究方法,對科研可能存在畏難情緒,更不知道從何下手。因此,大一的研究型內容主要是基于課程教學內容的參與性研究活動,這種活動可以看做未來研究活動的預備和知識儲備。結合C語言程序設計和數據結構課程的內容,訓練學生掌握一般編程原理,具備基礎編程思維和能力。借助管理學課程,配合ERP沙盤模擬的時間內容,掌握管理學基本原理和企業實踐流程。同時引導學生配合教學內容,學習查找閱讀文獻,培養學生的信息檢索技能,提高學生的信息素養。
(2)從二年級開始,可以根據學生的興趣,讓學生參與一些課題。具體的方式是參與實踐小組。二年級的實踐相關課程有面向對象開發課程,計算機網絡課程等,學生可以在課程學習的基礎上,基于興趣參加實踐活動。目前計算機學院的興趣小組的項目比較廣泛,內容包括:C#程序設計,手機編程,數字媒體設計等。各個小組都有一些相關的實踐和在實踐基礎上形成的課題。二年級的學生可以在教師和高年級學生的指導下,從事具體的實踐活動,進行數據分類和數據處理等等,同時提高閱讀文獻和整理文獻的能力,培養學生對研究型學習的興趣。
(3)從三年級開始,參與教師或課題組一部分課題的內容,也可以自己申報本科生創新實踐課題,在教師的指導下,開始從事簡單的研究活動。三年級的課程例如生產運作管理、數據倉庫與數據挖掘、信息系統開發與管理等,都必須在充分的知識積累的基礎上,結合實踐來進行。在一、二年級的基礎上,學生已經基本具備了搜集、整理文獻資料的能力,信息技術工具的應用水平也較強,同時培養了對所在研究領域的初步認識和興趣,和團隊的合作氛圍也初步形成,能夠完成有創造性的研究課題。教師也可以指導科研能力較強的學生從事科研寫作,完成學術論文的寫作。
(4)進入大四,學生通過前幾年循序漸進的訓練,已經初步具備了研究能力和創新能力,可以將研究型課題轉化為畢業設計課題,也可以在教師的指導下提出新的課題進行畢業設計,將研究能力轉化為畢業設計成果。
(5)組織學生實踐小組。實踐小組的組合由不同年級的學生構成,有利于低年級學生向高年級學生請教。這一方面幫助低年級學生循序漸進地引入科研環境,另一方面有利于團隊協作分為的形成,在學生之間形成良好的氛圍。
(6)由課程實踐擴展為過程實踐。數據庫理論與設計、面向對象程序語言開發、信息系統分析與設計等課程之間具有關聯。在進行課程體系構建時,已經考慮到了課程之間的相關性。這些課程本身就需要學生參與實踐,而通過課程之間的關聯,打破了學期的時間界限,形成了持續的研究。
(7)研究型教學體系的教學效果。養成了創新的思維,多名學生申報專利;鍛煉了論文寫作能力,已經有多名本科生開始在教師的指導下發表科研論文;鍛煉了動手能力,在編程能力、信息系統分析與設計方面具有了較強的能力,初步具備了信息化管理的能力,可以適應為了社會和企業信息化管理的需要。
4 研究型教學成功的關鍵因素
(1)完善的教學管理系統。研究型教學與傳統的講授式教學方式有所不同,需要系統的實驗安排,配套的設備和其他實驗環境,教師的研究型教學指導,以及與研究型教學相適應的教學管理制度和教學評價體系。師生的教學和實踐空間不局限于課堂,時間不局限于課時內,考核方式不局限于卷面,評價標準不局限于分數。
(2)真實的企業實踐。本科生科研和研究生科研具有明顯的不同。本科生更強調運用工具解決實際問題的能力,研究生更強調理論與實踐相結合的創新。借助真實的企業實踐,一方面幫助學生認識了社會,另一方面也讓學生明確了信息管理與信息系統課程設置的意義。本科生如果寫科研論文,大多數也是從實踐出發進行創新,因此,真實的企業實踐必不可少。
(3)科研型教師的轉變。研究型教學體系對教師素質的要求也更高了。教師與學生的關系發生了變化,由從上向下教授知識的關系變成了平等引導學生自己探索知識。這種等級關系向平行關系的轉化,要求教師本身要有較強的科研和實踐能力,以及更強的溝通和引導能力?!奥劦烙邢群?,術業有專攻”,形成了這種平等的關系,學生的創新能力和學習能力也成了激勵教師前進的動力。教師也要不斷學習新的知識,提高個人的科研能力,才能應對學生在科研探索過程中不斷產生的新問題。
(4)鼓勵學生科研的管理環境。研究型教學體系想要真正的成為高校主導的體系,最關鍵的因素還是要有學校政策和經費的支持。只有形成以培養研究型學生為目標的管理體系,以此為導向,才能一方面鼓勵學生客服畏難情緒,主動向科研活動靠近;另一方面確保有效的教師激勵機制,促進教師把更多的精力放到引導學生開展科研型學習上來。
5 結語
研究型教學的目的是由教師引導學生,展開具有一定研究活動的自主學習方式。對于信息管理與信息系統專業這樣一個理論與技術相結合的綜合性專業而言,研究型教學的最終目標是培養學生具有較高的信息技術水平,能結合信息技術解決企業信息化管理的各種問題問題。本文在三峽大學鼓勵大學生參與科研,并提出相應教師激勵機制的環境下,構建了信息管理與信息系統專業研究型教學體系,實踐證明,該教學體系體現出了科學的教育規律:在有序遞進的基礎上,培養學生自主創新和探索研究的興趣,并在興趣的驅動下,幫助學生系統掌握該專業的知識、方法,真正成為適應社會需要的信息化人才。
參考文獻
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國防科技大學的計算機事業起步于上個世紀50年代,人才培養隨著科研型號項目的推進而逐漸形成規模和體系。當時計算機還是個稀罕物,計算機人才極為緊缺。老一輩銀河擎旗人慈云桂先生高瞻遠矚,在科研工作十分忙碌的情況下,組成了一支精干力量的教學團隊,自編教材,邊干科研邊搞教學。教學的舞臺甚至就在科研實驗室,科研儀器設備經過加工改造成為最合適的實驗器材。我國第一代電子管計算機(魚雷指揮儀)研制成功不久就安裝到教學實驗室,開創全國用整機開設計算機實驗課的先河,在人才培養方面發揮了重要作用,這一優良傳統一直得到了繼承和發揚。斗轉星移,一代又一代的棟梁之才培養出來了,人才培養體系逐漸建立和完善并凝聚成了“堅持教學、科研、生產三結合,促進計算機學科建設”教學成果。1989年,該項成果獲得了國家教學成果特等獎??v觀半個世紀的銀河事業,毫不夸張地說,正是國家的需要具體化為學院一項項重大科研工程,正是科研工程的需要牽引教學與人才培養體系的建設和發展,正是科研和教學的緊密結合形成了具有豐富內涵的實踐教學體系和教學相長的人才培養模式。一方面,寓人才的培養于科研一線,通過解決實際問題不斷磨礪和提升教師的能力;另一方面,不斷選拔在工程研制中涌現出的經驗豐富的優秀骨干充實到教學第一線,以解決理論脫離實際的問題。在數十年的奮斗歷程中,崇尚實踐,崇尚創新成為一代又一代銀河人的共同信念。面向計算機、微電子、軟件工程、網絡與信息安全技術的飛速發展與交叉融合的局面,實踐教學的理念與手段亦需有創新??上驳氖牵嬎銠C實踐教學團隊也在不斷進步,圍繞教書育人、實踐育人又有了新的貢獻和創造。近些年來,在國家和軍隊重點建設計劃的支持下,我校計算機實踐教學條件有了長足的進步。計算機教學實驗室在用房、設備、人員等方面獲得了很大的補充,持續推進的實踐教學改革成果豐碩:建成了國家級計算機實踐教學示范中心,先后有7門課程進入國家級精品課程行列;研發和推廣了一批實驗教學系統和實驗平臺工具;與全國同行一道,編撰《高等學校計算機科學與技術專業實踐教學體系與規范》等指導性文件,以教育部計算機教學指導委員會的名義出版,在全國高校推廣,產生了廣泛的影響。
2計算機實踐教學的特色與發展
2.1創建新的計算機實踐教學體系
著眼未來國家和國防建設的需要,我校在制定人才培養方案中始終強調“堅持把重實踐作為推進人才培養科學發展的重要理念,作為提高人才培養質量的重要著力點,作為統籌人才培養工作的重要抓手”,著力塑造厚基礎、重實踐、強能力、實踐貫穿全程的教學特色。與之相呼應,計算機學院提出并實踐了“4433”計算機專業實踐教學體系:將計算機實踐教學與能力培養貫穿于課程實驗、實習/實訓、課外實踐和畢業設計等四個環節;進一步將課程實驗分為基礎驗證性實驗、課內綜合性實驗、綜合課程設計和自主科研創新活動四個層次;全方位培養學生計算機硬件、軟件、網絡與安全三個方面的工程實踐能力;并通過不斷建設和完善教學團隊、實踐教學環境和實踐教學管理三個支撐條件使整個實踐教學體系得以有效運轉。特別是通過學生自己組織的“銀河之光”文化節開展系列科技創新實踐活動,在培養學生創新思維的同時,鍛煉學生的組織協調能力;通過與地方單位和部隊建立實習和實訓基地,使學生在實踐中發現和解決應用問題;通過開展學科和軍事特色濃厚的專題式畢業設計組訓方式改革,90%的畢業設計選題與科研課題、工程項目或者部隊實際系統有關,強化了學生工程實踐能力培養與服務部隊意識的養成。
2.2拓展計算機實踐教學內涵改革
進入新世紀,特別是近年來,信息技術仍處在高速發展的態勢,學科間的交叉與融合更加豐富,如何因應發展態勢,優化學科特色,拓展為軍服務能力成為我校計算機實踐教學內涵改革的重要內容。
2.2.1突出系統級訓練,形成以硬件能力見長的特色與優勢
長期以來,國內計算機人才培養普遍都存在重軟件輕硬件的現象。一方面,由于軟件人才需求量相對較大,在資金投入、技術積累、實踐條件要求等多方面相對較低;另一方面,隨著EDA設計技術的發展,計算機硬件系統設計的軟件化現象越來越普遍,導致很多高校輕視學生硬件實踐能力培養。長此以往,將會造成宏觀上人才結構不合理,微觀上人才的發展空間受限。隨著社會對復合型、創新型人才的需求不斷提升,系統級(軟、硬結合)實踐能力的缺失將帶來嚴重的負面影響。以“銀河”、“天河”系列超級計算機、“銀河玉衡”核心路由器、“銀河飛騰”系列芯片為代表的一系列大型科研課題不斷擴展,使得計算機教學實驗室在硬件以及系統級能力訓練上提供了國內一流的實踐條件,教師團隊有意識強化學生的硬件實踐能力培養并形成了獨特的優勢。在制定人才培養方案時,充分考慮硬件系列課程在課程體系框架中的獨特地位,開出了一組高水平的硬件系列課程及相應的配套實驗課。以“計算機原理課程設計”實驗課程為例,20多年的教學歷程總結起來大致可劃分為三個階段。第一個階段,(上世紀90年代初),學生在面包板實驗箱上以VLSI芯片(74LS181、74LS138、74LS00等),配以成組的導線設計并實現各種類型的CPU。多輪實踐下來,學生普遍反映對CPU基本工作原理與特點有了深刻的理解。第二個階段(上世紀90年代后期),學生使用可編程邏輯器件在實驗箱上實現CPU。第三個階段(2000年以后),我們依靠多年技術積累和技術革新,先后研發了“六合一”計算機系統實驗平臺、“天河陽光”硬件綜合實驗平臺。該平臺采用“ARM+FPGA”架構,可開展從元件、部件到系統各層面的實踐教學,針對不同的課程可以采用原理圖輸入、提供構件設計以及基于HDL語言的設計方法,實現了硬件課程實驗平臺的統一,使得硬件課程實驗內容可以一體化設計。同時,學生可以通過先進的實驗平臺設計驗證CPU多級流水、Cache、多核等功能,并在此基礎上開展創新實踐。更進一步,通過升級可以將操作系統、編譯環境移植到該平臺上,實現一個軟硬皆可實驗的綜合實驗平臺,有效地鍛煉學生全系統設計實踐能力。此外,當今的硬件設備呈現微型化、智能化、網絡化發展趨勢,以Google眼鏡、iWatch、3D打印機、智能機器人、無人機等新設備與新裝置層出不窮。針對發展趨勢,實驗室積極引進新設備,更新實踐教學計劃,整合軟、硬件開發能力訓練。例如,批量采購Lego、NAO等多款智能機器人,引入Android智能終端、無人機等平臺,更新和優化“程序設計”、“人工智能”、“嵌入式系統”等課程實驗內容,同時大量設置創新實踐題目,鼓勵由學生自擬題目,自組團隊申請各級創新實踐計劃。可以說,實踐條件的改善,自由競爭氛圍的建立喚起了學生強烈的探索興趣,對于實現從實驗驗證到綜合創新的跨越,突出學生硬、軟件一體化的實踐能力的培養起到了重要的作用。
2.2.2因應網絡空間發展形勢,積極規劃網絡應用與網絡安全能力培養
計算機網絡迄今已在全社會廣泛普及,沒有網絡,現代社會將無法運轉。與此同時,互聯網上病毒感染、木馬植入、私密信息泄漏等安全事件層出不窮,也讓人們意識到網絡空間安全的嚴峻形勢。加強學生網絡信息安全的實踐能力已成為計算機人才培養關注的新焦點,這不僅僅是信息技術學科乃至工科大學生專業素質與能力訓練與時俱進的需要,更是建設信息化軍隊的需要。2012年,信息安全專業納入軍隊招生計劃,標志著我校網絡信息安全人才培養進入新的發展階段。在專業建設上,實驗室對照網絡空間安全人才專業能力的定位,構建了綜合化的網絡安全實驗平臺涵蓋網絡預警、安全態勢感知、入侵檢測到災難恢復與評估等方面,并推出相應的實驗大綱與講義。面對網絡技術突飛猛進和網絡應用的蓬勃發展,學院繼續貫徹網絡硬件、軟件并重的人才培養理念。在網絡工程科研平臺上進行拓展、充實和改造,多層次開展本科生網絡與信息安全方向實驗教學。例如,在開展下一代互聯網關鍵技術的基礎上,自主研制了可編程實驗平臺—NetMagic。該平臺通過自定義網絡功能單元、接口和通信協議,可使學生全面了解和熟悉網絡核心設備硬件、軟件的設計,首先滿足網絡協議設計和驗證等實驗,進一步可支持對網絡擁塞控制、服務質量等關鍵網絡機制的創新實踐活動。該平臺在ACMSIGCOMM’11國際會議上獲得了大會主席A.Chesnais教授的高度評價并已推廣到香港理工大學、清華大學等高校。針對云計算、物聯網技術的快速發展,實驗室正在以微型化的天河機為服務器搭建一個云計算平臺,以“天河陽光”硬件綜合實驗平臺為終端、配置各種傳感器使學生通過網絡在天河機上開展物聯網實驗。隨著互聯網進入大數據時代,同時在線人數達到百萬甚至千萬級,管理上百TB數據的網絡集群系統開始浮出水面,應該看到高校暫時還不具備相應的實驗條件,但可以通過教育部卓越工程師計劃,與企事業單位合作共建的實習實訓基地,培養學生深入內容分發網絡、負載均衡、海量數據挖掘等一線開展實驗與創新實踐,在工程實戰中鍛煉學生的能力,進而滿足社會對人才能力的需要。
3先進的條件環境是實踐能力培養的物質基礎
3.1引入先進IT技術,加快實驗室的現代化建設
“工欲善其事,必先利其器”。培養實踐能力強的人才首先需要建設一流的實踐教學環境。
(1)必須使實驗室設備能夠得到及時更新。近些年來,國家和軍隊對教育投資的力度不斷加大,而IT設備器材的價格一直呈現快速下降通道,為實驗環境的更新換代提供了良好的條件。
(2)隨著云計算技術的成熟,積極推行瘦客戶機/服務器的實驗模式。實驗室過去多采用的網絡同傳、硬盤還原方式進行日常維護與管理。當一臺計算機上安裝的軟件越來越多,軟件運行時所占用的系統資源越來越大時,整個實驗環境性能急劇下降的問題便突顯出來。相比之下,瘦客戶機/服務器模式更廉價、更安全、更易于管理。每一臺終端機使用的軟件和數據均保存在服務器上,學生通過瘦客戶機遠程運行軟件、數據訪問,較好地解決軟硬件升級、軟件許可等困擾實驗室發展與設施更新多年的問題,可最大限度地節省各種費用。
(3)在實驗室管理方面,若管理工作停留在簡單的數據表格填寫處理,不能充分利用網絡化的強大能力、提供具有翔實而有說服力的統計數據,那么實驗室服務能力是令人置疑的。隨著互聯網的快速發展,教師們應該充分意識到云計算、大數據技術給實驗室管理帶來的新氣象。這些年來,學院實驗室管理系統從簡單的信息化過渡到網絡化、智能化的管理平臺,開始實現嘗試無人值守實驗及實驗室管理的云服務技術。智能化的云服務不僅僅是體現在實踐教學本身,同時也是實驗室管理能力螺旋上升的必然趨勢,基于實驗室運行數據挖掘下的決策與管理代表著未來實驗室建設的重要方向。
3.2整合優勢資源,打造優良的科技創新實踐環境
IT新技術的推廣與應用,為計算機人才培養提出了新的挑戰與機遇。優良的科技創新實踐條件,可有效支撐從理論設計到實際驗證的跨越,成為培養創新型人才的必要條件。計算機學院將優勢科研資源與實驗教學資源進行有效整合,使學生一方面可以共享使用科研環境中各類性能先進、種類齊全的精密儀器設備;另一方面,通過將科研成果部署在教學實驗室中,化為實踐教學內容,使學生可以快速接觸和學習前沿技術。同時,為了找準人才需求定位,通過與部隊及地方單位共建實習/實訓基地,實現辦學資源的整合、優勢互補。更重要的是通過現場與工程師的交談,通過應用需求的親身了解,注重專業知識的綜合應用,強化實踐能力的導向性,熟悉項目規劃與決策。創造條件讓學生投入到社會化的實踐活動,還有一個重要的作用,就是使學生明白作為“社會人”所應具備的道德與職責,學會與別人相處,學會被領導和領導。
4專業化的教師團隊是高水平實踐教學的保障
“師者,所以傳道受業解惑也”。培養學生是高校中心工作,也是教師最根本的任務。在實踐環節,建立一支專業化的教師團隊對于提升實踐教學質量的作用同樣十分重要。在教學團隊中,我們很早就建立一個專門負責教學實驗保障的小組,以后隨著招生規模的擴大,逐漸引入研究生充當助教?;仡櫸覀兊臍v程,科研工程經驗豐富的教師轉入教學一線,很快便能贏得學生的喜歡,因為他們的授課充滿了活生生的科研案例,在實驗課題設計與評估中往往能給予學生非常中肯的意見與獨到的見解。除了課程實驗的充實和優化,實踐能力培養的一個重要領域便是課外創新實踐活動,這也是學院發揮學科整體優勢,培養創新人才的著力之處。計算機學院也明確研究所同時應肩負有人才培養的任務,并制定明確的目標,從業績評價與職稱晉升中予以明確。本科生一般從大二開始便在教師帶領下,組成各種興趣小組,包括信息安全、程序設計、超級計算、數模競賽等興趣小組,參加的學員占總數的一半以上。指導教師一部分來自教學系,還有相當一部分來自研究所以及國防科技重點實驗室。教師通過指導學生小組選擇課題,申請各級創新實踐基金或創新實踐項目,參加學校級、省級、國家級乃至國際上的學科競賽。以競賽活動融會貫通所學知識,熟悉和掌握科研實踐的方法、手段,體會到科研實踐的艱辛和成功的快樂。近些年,學生們獲得了數十項國家級大學生創新項目,數十隊次獲得國際級、國家級競賽一等獎,充分證明了學生的才華和創新潛力。實際上,教師率領學生組隊赴國內外參加競賽本身也鍛煉了學生的自我管理與團隊協作、語言和文字表達、溝通與社交乃至外語運用等素質和能力,這些素質和能力恰恰也是實踐能力中不可或缺的組成部分。在國家教育部質量工程的推動下,實踐教學的地位有明顯改變。對于國家和軍隊人才的旺盛需求而言,學校還需要做更多的工作。作為管理機構,應鼓勵高水平教師參與到實驗教學中去。
(1)從政策上要改變原有實驗教師低人一等的局面,使高水平教師安心實驗教學。近年來,學校為吸引和鼓勵更多高水平人才全身心參與實驗教學,制定了多項傾斜政策。對實驗隊伍實行兩個單列的政策,即技術職務評聘數量和條件單列,教學崗位聘任數量和條件單列;鼓勵開展實驗教改研究,在申報教改課題時對實驗教學人員傾斜,對取得的教學研究成果在參加教學成果獎評選時予以支持。
(2)在人才交流政策方面予以傾斜,安排實驗室教學骨干出國深造、參加國內外教學研討會,開闊視野。以教育部“卓越工程師計劃”為先鋒,建立大學生實習實訓基地,持續推動校企合作,鼓勵教師與企業合作開展工程項目等方式,增強教師們對于前沿信息技術的掌握。
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