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序論:在您撰寫計算機就業指導論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
中職學校的計算機教育目標在于培養社會上用人單位需要的計算機實用型人才。當前,我國中職學校的計算機課程主要是直接對學生傳授計算機專業知識,從而無法體現出中職教育所具有的特殊性。依據一項統計,今后五年中,我國用人單位對于實用型計算應用人才的需求量為45萬人之多,而真正符合當前用人單位需求的人才只有10萬人。同時,社會上對于網絡服務的人才需求量達到了100萬人,但是,符合當前社會需求的計算機人才只有20萬人,導致人才需求和人才供應之間具有相當大的缺口。在目前的中職學校計算機教育當中,教育主要被分為四大模塊,即計算機基礎知識、多媒體知識、網絡知識和計算機軟件編程知識。依據社會對于實用型計算機人才之需求,中職計算機教育的重點應當是計算機基礎知識、網絡知識和多媒體知識等內容的教學,讓學生們能夠具備一技之長。中職學校涉及計算機行業的畢業生就業方向主要有文秘工作、網絡技術、多媒體技術、平面設計等。為此,中等職業學校要形成選修課模式,讓中職生們可依據自身興趣來選修相應的計算機知識。比如,希望學習平面設計與三維動畫的學生,不僅要認真學習與熟練掌握Photoshop、Auto-CAD以及Flash等常用軟件之外,還要對中職生們的審美能力以及創作能力提出要求。所以,選修模式要能讓學生們依據自身興趣選擇自身試圖學習的內容,并且將興趣融合于學習之中,在提升教學質量的基礎上讓學生們能夠更好地滿足用人單位的需求,從而完成和企業對于技術型人才需求之間實現更加緊密的對接。
二、以就業為導向實施教學改革
目前,陳舊單一的傳統教學模式完全以理論知識學習為重點,十分強調計算機知識所具有的理論性。該教學模式當前已經不再適合于社會對于計算機實用型人才之需求。中職學校計算機課要以培養中職生的計算機實踐能力為主體,從而形成專業基礎課加上專業技能課再加實踐知識的教學模式,從而做到以專業基礎,為計算機實踐操作提供足夠的理論支持。與此同時,要運用操作與實踐來切實鞏固中職生對于計算機基礎知識所具有的認識。比如,在教學計算機平面設計的內容時,計算機課程要設置成審美與設計方面的理論知識課,再加Photoshop軟件等相關的圖片處理軟件方面的課程。其后,要讓中職生們運用自主設計與自主性操作來完成設計作品,并且上交作業。審美學習與設計基礎課學習主要是為中職生們的自主性設計提供足夠的理論基礎,并且幫助中職生們形成新型審美觀。同時,計算機軟件課程則主要是教育中職生們怎樣把自身思想運用軟件加以表現。與此同時,要合理地進行作業布置,讓中職生們能夠獨立自主地完成設計作品。與此同時,熟練掌握課堂中所教的軟件,通過理論課加上技能課,再加上實踐課設計,這是我國中職教育中十分接近于企業需求的新型人才培養模式之一,各所中職學校要進行積極應用。
三、積極開發計算機校本教材
在中職學校中開展計算機教學的教師都知道,要想找到一本真正適合于我國中職學校學生學習的計算機教材非常難。一旦依據目前的教材一章一章地上,那就根本無法調動起中職生們的學習積極性,有鑒于此,積極開發計算機校本教材十分必要。但是,要想開發計算機校本教材,說起來容易做到,但實際上卻并不簡單。怎樣讓所開發出來的校本教材能夠適合于職業學校學生們的學習,并且能夠真正地提升中職生群體的實際就業能力,筆者在教學中先是在教研組當中劃分不同的備課組,分別實施各門不同計算機課程的校本教材開發工作??傮w而言,是由教授同一門課程內容的數位教師討論、分工來共同加以完成;其后再讓計算機教師進入到社會上的用人單位中進行調查,從而努力做到讓教材的內容和社會現實相互結合,讓中職生們在學了之后走上工作崗位以后就能實實在在地使用。最后,在計算機課程實踐當中進行反復實踐,并且持續加以健全完善,盡可能地提升中職生們能力的提升。
四、創新中職計算機教育考核方式
論文關鍵詞:遠程教育,云計算,智能輔導
一、問題的提出
《國家中長期教育改革發展規劃綱要》在繼續教育章節中,將“辦好開放大學”列為構建靈活開放的終身教育體系的一項重要措施。到2020年基本建成覆蓋城鄉各級各類學校的數字化教育服務體系,建立開放靈活的教育資源公共服務平臺,在為社會公眾提供公共教育信息的同時,促進優質教育資源普及共享。
建設開放大學要適應社會和學習者需求而定,面向地方、基層、農村和邊遠地區,在辦學的基礎上,開放大學還應利用網絡學習環境、多媒體教學資源及其學習支持服務系統,建設繼續教育的公共服務平臺,為學習者提供方便、靈活、個性化的學習服務。而云計算是面向服務的架構(SOA)、分布式計算、網絡計算和虛擬化等多種技術混合演進的結果,是一個龐大的虛擬化資源池(由硬件、開發平臺和服務等組成),上述資源可以動態地依據各種規模的負載進行自動配置,使資源的利用率達到最優化。所以,可借助云技術,為開放教學提供更優質的教學服務。
云計算提供3個最基本的特征:第一個是基礎設施架構在大規模的廉價服務器集群之上;第二個是應用程序與低層服務協作開發,最大限度地利用資源;第三個是通過多個廉價服務器之間的冗余,利用軟件獲得高可用性。而基于云計算的遠程教育智能輔導和答疑系統便是其中的第二種特征,即該系統與低層服務協作,最大限度的利用資源。
云計算在教學領域中的遷移稱之為教育云,是未來教育信息化的基礎構架畢業論文怎么寫,包含了教育信息化所必須的一切硬件和軟件資源,為開放成人教育者和學習者提供一個良好的平臺。該平臺的建設關乎網絡環境中學習者的學習積極性和學習質量。開放學員一般是在職人員,具有一定的學習能力,但由于長期脫離理論、工作壓力大等原因,不可能完全理解課程與課程之間的銜接,而在課程教學中,面對的學員學習背景、層次多樣化,造成學員知識點出現斷層現象,根據這一特點,可以利用云計算,為學員建立個性化智能化的輔導流程,進行虛擬答疑,提高學員學習效率。
二、已有教學輔導形式及其特點的分析
傳統意義上的教學輔導,是指教育者依據教學大綱、教學內容和自身教學經驗在固定空間(教室)、固定時間(統一上課時間)面向受教育者(一般在30人以上)進行講解的過程,在講解過程中,教師一般依據大多數者的可接受程度來安排教學進度。
現有的網絡教學平臺中的教學輔導,一般依據在線平臺,進入課程中,在該課程設置上一般包括教師管理、教學資源、師生互動、網絡服務等。
(1)在“教師管理”模塊中,一般是教師上傳各種資料,如:教學大綱、教學實施方案、課程說明、課程考核方案和其他教學信息等。
(2)在“教學資源”模塊中,一般是供學習者下載瀏覽各種學習的資料。
(3)在“師生互動”模塊中,最為常用的便是BBS,一般供學習者和教師進行網上留言核心期刊。
(4)在“網絡服務”模塊中,也只是提供電子郵件、數字圖書館等功能。
傳統意義上的教學輔導是一種實時互動、同步交互的特點,教師可以依據當時教學情況靈活調整教學進度、模式等,與此同時,該方式受到時間、空間限制,不適合開放學員特點。
現有的網絡教學輔導雖然通過網絡作為媒介,不受時間、空間限制,能夠為多數開放學院所接受,但明顯缺乏實時互動與同步交互。往往是教師上傳資料多日,學員才注意到,或是學員在BBS中留言,想要及時得到回應卻未能實現。實際上,現有的網絡教學是一種“大同步、小異步”的形式。
三、基于云計算的遠程教育智能輔導的規劃
云計算技術運用于開放教育輔導是具有實用意義的,基于云計算本身特點,可以將教育資源進行有效整合,向開放學院提供智能型云計算服務?,F介紹遠程教育智能輔導平臺的架構。其主要由四個部分構成:基礎設施模塊、應用接口模塊、教育應用模塊、學員應用模塊等。
(1)基礎設施模塊主要包括:服務器、存儲器、網絡設備和虛擬服務器、虛擬網絡等。
(2)應用接口模塊主要涉及開發環境、公用的應用程序接口、網絡服務等,主要是由開發人員進行的系統管理操作。
(3)教育應用模塊主要提供教學平臺、學習跟蹤和學習記錄數據庫、教學專家系統等。
(4)學員應用模塊主要面向開放學員,用于遠程登錄開放平臺畢業論文怎么寫,在線學習、查閱教學資源,智能輔導系統記錄的學員個性化學習數據,制定出適合該學員學習進度,為每個學員提供符合自身需求的課程間知識點的鏈接,方便學員理解掌握教學內容。
在云計算模式下,首先由課程專業教師依據課程特點,多年在教學過程中總結的課程重、難點以及學生對各要點的領悟掌握情況,建立較為初期的輔導數據庫系統,并結合已有的教學資源,創建在線測試系統(目前已實現)和知識點鏈接系統,依據學員測試結果,判定該學院知識點的掌握情況及知識點是否存在斷層,同步更新輔導數據庫,針對每一學員生成專屬的學習進度、學習內容(包括相關知識點的學習)。
四、基于云計算的遠程教育智能輔導的可行性
云計算是未來教育信息化建設的基礎構架,為開放教學提供各種教學活動所需的信息化服務。本文所提出的基于云計算的遠程教育智能輔導系統,就目前的技術水平和物質基礎而言,各市屬院校已基本實現基礎設施建設,具有創建輔導數據庫的能力和開發智能輔導系統的實力。利用該系統,不僅保留了原有網絡教學輔導的優勢,同時增強了教學輔導的實時性和教學個性化要求,最大程度提高學員學習效率,從而提高整個開放教學的教學質量。
[參考文獻]
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[2]章澤昂,鄔家煒.基于云計算的教育信息化平臺的研究[J]. 技術應用,2010,6.
論文關鍵詞:計算機網絡技術;培養模式;課程體系;以人為本;職業生涯規劃
隨著社會的進步和發展,社會需要更多的適應社會發展的計算機網絡技術人才,而高校培養的計算機網絡技術人才因各種弊端不能滿足市場要求,造成了計算機網絡技術專業的部分學生就業難。主要原因是許多高校制定的專業培養目標和人才定位沒有考慮社會實際需要,因此,培養的人才就不能滿足社會的要求。為了培養適應社會需要的人才,我們在制訂專業培養目標和人才定位時都要進行社會調研;在專業建設和課程改革上針對學生進行培養,構建以人為本的培養模式。經過十多年時間的不斷實踐與完善,形成了一套具有鮮明特色的計算機網絡技術多元化人才培養模式,取得了較好的效果?,F以湖南工學院(以下簡稱“我?!保?008級計算機網絡技術專業為例進行說明。
一、與專業特點相結合,構建多元化的人才培養模式
我校計算機網絡技術專業是從2000年開始招生,于2006年成為湖南省重點建設專業。自專業開辦以來,學校一直著力研究計算機網絡技術專業的人才培養目標和人才定位等問題。
在計算機網絡技術專業建設和發展過程中,根據社會對人才需求的變化,及時修改和完善專業教學計劃,注重創新應用能力的培養,[3-5]增加技能訓練。在充分調研和分析市場需求后,我們將網絡技術專業人才培養目標定位為“一個目標、三個層次”的多元化人才培養模式。一個目標是培養工程師,三個層次是“應用(培養網絡管理員)、設計(培養網絡工程師)、開發(培養網絡編程工程師)”。三個層次的人才培養定位是根據人才市場需求、學生學習能力、學生自身定位來制訂。
IT人才市場調查表明,用人單位需要不同層次的人才,因此學校人才培養定位也應有不同層次。另外,學生的學習能力也有差別,因此要求個性化培養。若學生學習能力較差,則引導他們以網絡管理員作為自己的職業定位;若學生學習能力一般或編程能力較弱,則引導他們以網絡工程師為自己的職業定位;若學生學習或編程能力較強,則引導他們以軟件設計師為自己的職業定位。
二、以人為本,做好職業生涯規劃
人是富于個性的存在。不同的學生具有千差萬別的個性,因此,教師不能以一個標準去對待千差萬別的學生。教師要關注學生的個性特征,實施因材施教,尊重學生的獨立人格和主體地位,培養其自主學習能力、解決問題能力和創新精神,使其獲得個性化發展。對于在校大學生,開展多種形式的活動,使其認識自己的個性,了解專業的知識結構和社會需求,依據其個性和專業要求進行職業生涯規劃。
1.大一定位自己的職業坐標
為每個新生班安排專業教師擔任班主任,同時還聘請同專業的高年級學生做輔導員,并開設一系列的講座,讓他們盡早了解自己所學專業,根據自身的特點來準確定位職業目標,規劃好職業生涯。在引導學生做好職業生涯規劃后,還要關注規劃的實施,有時還需要調整、充實和完善。
計算機網絡技術專業第一年開設的是基礎課:高等數學、英語、計算機導論、C語言程序設計、計算機電路等。大一的課程相對來說比較輕松。因此,從大一開始就要引導學生做好自己的職業生涯規劃,使他們盡快適應大學生活,同時注重提升學生的學習能力。
2008級計算機網絡技術專業63個學生的職業生涯規劃中,90%的學生目標明確,而且制定了詳細的分階段計劃。十多個學生制定了自考本科的目標,三十多個學生制定了計算機水平考試的中級(網絡工程師、程序設計師)目標,還有十多個學生制定了專升本的目標。
2.大二完善職業生涯規劃,逐步實施職業目標
大二相對來講比較緊張,計算機專業課程較多,是學生實施職業目標關鍵的一年。美國成功學家拿破侖·希爾在《一年致富》中有這樣一句名言:一切成就的起點是渴望。目標就是力量,奮斗才會成功。在引導學生制訂職業生涯目標的同時,還要引導學生為自己的目標奮斗。除了專業課程的學習,還要引導學生參加相關職業認證考試。計算機軟件水平考試是我國最有權威的職業考試,它由人事部和信息部共同組織,根據學生的特點,引導學生參加網絡管理員和程序員的考試,分階段實現自己的目標。
2008級計算機網絡技術專業有三十多個學生參加了網絡管理員的考試,有5人通過,同時有1人通過網絡工程師的考試。有14名學生利用暑假時間參加CSTP的軟件開發培訓。
3.大三關注就業,逐步達到職業目標
大三相對來說比較輕松,課程不多,但面臨就業,學生壓力較大。因此,這段時間要加大對學生的就業指導,開設一些就業指導講座,指導學生針對自己專業相關或自己就業方向相關的單位進行畢業實習。進行畢業實習時,要求學生勤學好問,向公司的前輩學習,使自己能夠盡快地適應工作,能做到活學活用。指導學生制作個人簡歷,舉辦個人簡歷競賽。學生在簡歷競賽中得到了鍛煉,同時他們通過借鑒來制作自己滿意的簡歷。學院舉辦一些模擬招聘會,鍛煉學生的面試能力,組織學生參加學校組織的大型招聘會,讓他們多接觸用人單位,積累面試經驗;同時了解用人單位的要求,針對社會需求有選擇性地進行查漏補缺。關注一些專業的就業網站,及時了解就業信息,針對就業要求和職業目標,完善自己的知識體系結構,盡量適應社會的需求。
對于選擇繼續深造的學生,指導他們做好復習計劃,做好繼續深造的準備工作,加強基礎理論課和專業課程的復習。
大三所有的課程已修完,學生已形成了比較完備的知識體系,這時參加軟件考試的中級比較好。
2008級計算機網絡技術專業有二十多名學生報名參加網絡工程師考試,十多名學生獲得通過,通過率在全省乃至全國都是較高的。網絡2008級學生的初次就業率在90%以上。
幾年來網絡工程教研室在人才培養與就業工作中一直不斷探索,研究適應社會發展的人才培養模式,完善和修改課程知識體系,取得了一些經驗,學生的就業率得到了提高。
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三、構建“合格+方向”的知識體系
研究計算機網絡技術專業的知識領域和知識點,將計算機網絡技術專業的知識體系分為合格與方向兩個模塊。合格模塊主要是指每個學生必須掌握的課程,包括公共基礎課、專業基礎課、專業必修課;方向模塊主要是指選修課程,每個學生根據自己的職業規劃進行選修。
1.合格模塊
公共基礎課是指每個工科學生應該掌握的課程,主要有數學、英語、政治思想教育、素質培養課程等;專業基礎課是指每個計算機類專業學生必須掌握的課程,主要有程序設計、計算機組成原理、操作系統原理、數據結構等課程;專業必修課是指每個計算機網絡技術專業的學生應掌握的課程,主要有數據通信與計算機網絡、數據庫系統、面向對象編程等課程。
2.方向模塊
該模塊的開設是學生在合格的基礎上進行的,即掌握本專業的基礎理論和技術,根據計算機網絡技術專業方向或自己的職業規劃選修課程,加強專業實踐環節的綜合訓練,把理論知識與實踐技能融會在一起。主要課程有網絡工程與綜合布線、網絡安全與網絡管理、網絡編程、軟件工程、網絡技術實訓、畢業實習與畢業設計等課程。
“合格+方向”的知識體系可以構建多元化人才培養模式,重點培養學生三個方面的能力:
一是網絡系統管理能力。通過網絡安全與網絡管理、網絡工程與綜合布線、數據通信與計算機網絡等課程的學習與實訓,著重培養學生在網絡系統管理方面的能力,滿足社會對網絡管理員的要求。
二是網絡系統開發與設計能力。通過程序設計、算法與數據結構、軟件工程、操作系統原理、數據庫系統、網絡編程等課程的學習與訓練,著重培養學生的網絡系統開發與設計能力,滿足社會對軟件工程師的要求。
三是網絡工程規劃與設計能力。通過網絡工程與綜合布線、接入網技術、數據通信與計算機網絡、網絡性能評價等課程的學習與訓練,著重培養學生的網絡工程規劃與設計能力,滿足社會對網絡工程師的要求。
四、設計分層的實踐教學體系
計算機網絡技術專業的實踐教學一般是以課程或單一知識點為中心來進行實踐教學,因此各個實踐教學活動相互獨立,不能形成目標一致的整體。雖然開設了很多實驗,然而面對實際問題學生還是無從下手,不能融合所學知識來解決實踐問題。我們在計算機網絡技術專業的實踐教學中,圍繞一個具體的工程項目采用分層構建階梯式的實踐教學體系。在階梯式的實踐教學體系中,每一層包含若干個實踐教學模塊,每個模塊有具體的實踐任務和目標,通過選擇與組合,逐步提升學生的項目實踐能力和工程設計能力。在實踐教學中引入經典工程項目,這些工程項目可以橫跨一個或多個模塊,也可以包含一個或多個層次的實踐教學。精心設計典型工程項目的實踐教學,把分散的知識點串接在一起,提高學生的綜合應用能力。另外,為了達到社會對學生的要求,我校設計了以下實踐環節來提高學生的實際動手能力:
1.分層的實驗環境
我校構建了一個具有公共基礎、專業基礎和專業方向三個層次的實驗環境,有力地支持了分層次的實驗教學體系,充分利用了現有的實驗條件。
2.階梯式實習
在計算機網絡技術專業的實訓教學中安排大一學生參觀實習,讓學生初步了解實際工作環境;在大二的專業生產實習中,要求學生以準員工身份進入相關企業,融入到實際的工作和學習,積累與專業相關管理與技術等方面的感性知識;在大三上學期的項目開發實習中,結合企業的實際問題進行課程設計;在畢業實習和畢業設計中,要求學生以“準工程師”身份進行實習,參加相關項目的工作,將所學知識和技能應用到實際工程中,積累專業經驗,培養工程實踐能力。
3.體驗式生產實習
設定第四學期的暑假兩個月時間為生產實習學期。在實習學期中,學生深入企業,全面了解企業,了解不同崗位的不同要求,體驗不同崗位的不同工作環境。
五、結束語
全面的了解整體性,層次性,動態性和開放的計算機系統,掌握計算機硬件和軟件的協同工作和互動機制。隨著嵌入式計算、移動計算、并行計算和服務計算等多種計算系統出現,計算機處理的對象也呈現出新的特征:網絡化、多媒體化、大數據化和智能化。信息產業形態的變化對計算機相關的技術研發、安全性、效率等提出了新的要求,也對計算機專業人才的知識結構調整與創新和實踐能力提出了更高的要求。如何更好對計算機系統的軟件和硬件集成,使系統具有高性能和低成本的硬件,這是計算機體系結構設計,硬件設計,高層次的應用開發和系統軟件的開發必須掌握的基礎。對于計算機專業人才來說,必須建立“系統觀”,深刻理解以CPU、操作系統、編譯器為核心的計算機系統工作原理及三者間相互作用關系。對于高素質創新性的計算機專業人才,其畢業生必須具備“系統能力”,能夠開發一個包括CPU、對應的操作系統和編譯器在內的計算機系統。能夠完成計算機系統設計與相關驗證試驗。面對新的形勢,主動適應知識經濟時代社會發展、建設創新型國家和人才強國戰略對人才培養的新要求,堅持知識,能力,素質協調發展,一方面是課程體系和課程調整,一方面針對技術發展及時增加新的課程,已成為高教工作者們的共識。構建課程群,處理好主干學科與其他學科的關系,整體設計和規劃,拔高學生的基本技能。將知識傳授、能力培養、素質提高有機結合起來,加強道德品質教育與專業教育的結合,創造對學生有價值的培養,培養知識、能力、素質協調發展。
二、軟硬件融合的教學體系改革
1.教學環節。
調整課程的知識體系和教學內容是教學改革的必然。教學中應注重綜合應用,減少課程設置重復。將基礎理論與最新科技成果結合,教學具有實時性。盡量縮小課堂教學與實踐之間的差距,這也對專業授課教師們提出了更高的要求。內容上來看,各門課程獨立規劃、獨立教學,造成了知識點重復和銜接不連續。缺乏對完整計算機系統較為全面的說明。課程體系建設建立在面向系統的角度,提高系統能力建設的基礎上進行統一規劃,為學生的教學內容構建成完整和系統的體系結構,并結合工程實踐,注重實驗教學手段和實驗平臺的統一,最終實現學生可以根據一個指令集系統,自主設計CPU及對應的操作系統和編譯器系統,使學生具有充分開發計算機系統的設計能力。計算機體系結構理論較多,概念較為抽象。通過動畫演示、仿真試驗、遠程交流等多種教學手段來強化理論教學,同時加強實踐環節,鼓勵學生進行自主性設計的綜合實驗;畢業設計結合教師的科研任務,科研教學相結合,做到變抽象為具體,增強學生實踐動手能力。課內實驗經常邀請科研院所第一線的工程技術人員作報告,了解重點工程的意義和研制過程,組織有關專家作專題講座,了解國內外計算機體系結構的發展概況和我們努力的方向,為學生步入工作崗位奠定基礎。我們選取數字邏輯電路、匯編語言程序設計、計算機組成原理、操作系統、編譯原理5門核心課程組建計算機系統類課程規劃。
2.加強實驗與實踐模塊。
為了盡快讓學生了解自己的專業背景,明確專業學習方向,在第1學期開設導論課程,由資深教授或專家開設。引導學生按照專業的特點進行學習。計算機系統是一個復雜的巨系統,學生需要同步完成教學和實踐,我們需要精心設計教學實驗系統,重點對各階段設置教學課程改革配套實驗進行設計,形成一個完整的計算機系統的設計與實現。按照這個思路,我們調整了原來的實驗系統和實驗內容。既要鞏固知識和學習課程,同時也銜接測試實驗模塊,逐步完善實驗系統。組成原理課程中將計算機底層硬件和程序設計結合起來,滲透了軟硬件協同的系統能力培養思想,并第一次在課程教學中引入了cpu設計,帶動課程組走在了系統能力培養的前端。實踐教學模塊包括通識教育實踐,工程訓練,課程實踐,學校實習,畢業設計等。要明確實踐環節培養目標,工程設計實踐應強調工程系統的概念,形成各實踐環節的有機融合和相互促進。根據培養目標,教學內容和課程體系的設計和集成以多維的形式設置,提高了模塊化的課程。據專業特點和優勢,結合社會的需求,創新人才培養模式的要求,強化工程能力,把重點放在工程教育體系。結合民族特色,各類創新實驗基地,國內外合作培養模型,促進與海外和國內著名高校的交流與培訓,教育合作,實現全方位,多層次,寬領域地溝通,全面提高學生的素質和競爭力,并提高學校的國際國內影響力。創立“應用文寫作”、“管理科學”、“大學生職業生涯規劃與管理”、“大學生心理健康教育”等課程作為選修課程。通過國際交流與合作,開拓視野,提高學生的適應社會能力和技能。專業方向的軟件開發實踐要求和結合國際的軟件開發項目,同時為學生提供先進的軟件開發環境,使學生可以學習和掌握國際先進的軟件開發工具,以提高學生大型軟件項目開發和與國際合作的實踐能力。培養學生能夠利用所學知識和掌握的技能,針對多樣化用戶需求,按照工程規范完成系統的開發、實施、交付與改進,培養成本意識與問題分析能力,具備運用先進的工程化方法、技術和工具從事軟件分析設計、開發、測試、維護等工作的能力,以及科研和工程項目的管理能力、團隊成員之間協調和協作能力、技術創新能力和開拓能力。根據學生的特點,考慮專業學生的整體水平,同時提供機會讓學生發揮主觀能動性。為了促進學生的個性發展,尊重學生的興趣和特長,培養人才,允許和鼓勵學生完成核心課程的基礎上,多學科的選修自己感興趣的專業基礎和專業課程模塊。積極探索模塊化培養模式,促進輔修專業制度,“2+2”中外聯合培養,這碩博連讀,跨學科的人才培養模式。逐步推進研究性教學,強化創新思維,創新方法和創新能力,建設創新教學平臺,注重學科交叉融合,建立創新計劃,加強創新和創新的方法來教育理論,鼓勵學生多渠道獲取創新學分。邀請企業家來講課項目納入學校課程應不低于6學分以內。堅持以專業的標準和專業特色相結合,充分體現當地學校的特色專業。特別是,特色專業緊跟行業的發展,并進一步強化專業優勢。從國內外的創新教育經驗來看,進一步推進拔尖創新人才特殊的培養,實施培訓,以適應信息化社會的所需要的高品質及創新型人才。
三、建立多元的教學評價體系
關鍵詞:本科院校;IT應用型人才;人才培養模式
0、引言
當前,我國市場經濟不斷完善,產業不斷升級,對應用型人才的需求也不斷增大,對提高教育質量,培養具有社會責任感、創新精神和實踐能力的應用型人才的研究越來越深入,成果也是層出不窮。這些研究成果對推進人才培養模式改革,引領各個高校準確定位、特色發展,重新審視自己的人才培養目標與規格,加快教學改革,進一步推動高等教育的發展,為社會和經濟發展培養更多高素質的應用型人才具有極為重要的意義。
隨著信息技術的飛速發展,IT行業對應用型人才提出了更高的要求。IT行業需要適用性強的應用型才人,但本科院校培養的學生與業界的需求存在差距,應用型人才的培養模式有待創新,培養定位有待明確。因此迫切需要對計算機專業的教學體系進行改革,逐步建立IT應用型人才培養教學體系。筆者深入分析IT應用型人才培養目標及其基本素質,構建IT應用型人才培養新體系。通過對該應用型人才培養模式的實踐,培養學生的實踐能力和創新意識。
1、IT應用型人才培養目標與特征
1.1 人才培養目標和素質要求
以培養應用型創新人才為宗旨,以提高學生能力和素質為核心,堅持“基本理論、核心能力、基本技能、人文素質”4條培養主線,堅持以IT人才的專業核心能力——編程能力的培養為中心,著力強化實踐教學,強化鍛煉與培養學生的實踐動手能力、工程設計能力、創新應用能力和團隊合作溝通能力,使學生的學習能力、知識運用能力和創新能力得到有計劃、有層次、分階段的培養和提高,成為理論基礎扎實、應用實踐能力強、有特長且具備創新意識和能力、能為地方經濟和社會發展服務的應用型IT人才。
1.2 IT應用型人才的特征
應用型人才應該既具有知識又擁有能力,更要有使知識和能力得到充分發揮的素質,應當具備基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高等特點,尤其要具備較強的創新與實踐能力。因此,IT應用型人才應具有以下特征:
(1)專業素養:具備從事IT行業所需要的扎實的專業知識和技能,以及必要的人文社會科學知識,具有良好的職業素質,有可持續發展的基礎。
(2)實踐動手能力:具備應用知識和解決問題的能力。
(3)自主獲取知識的能力:保證最基本專業知識儲備的同時,還要具有進一步拓展和延伸專業知識的能力,學會學習并及時吸收,跟上知識變化。IT應用型人才必須具有強烈的終身學習意識和自主獲取知識的能力,掌握學習的方法,不斷更新自己的知識和技能。
(4)工程素質:具有面向工程實踐活動時的潛能和適應性,積累工程師所需的基礎知識和基本能力,鍛煉提高工程實踐能力和意識,培養良好的職業道德和社會責任感,從而提高就業、創業的核心競爭力和可持續發展力。
(5)創新精神:具備適應科技發展、社會變革以及計算機軟硬件技術提升的能力,且擁有為社會提供具有價值的新方法和新發明的精神和意識。
(6)團隊合作精神:團隊角色是IT項目分工的需要,合作精神是團隊凝聚力、親和力、戰斗力的源泉,是項目成功的關鍵。良好的溝通能力及團隊合作精神是IT應用型人才不可缺少的特征之一。
2、IT應用型人才培養模式的構建過程
寶雞文理學院根據自身特色和優勢建立了“IT應用型人才培養模式創新實驗區”,以培養IT應用型人才為目標,將理論素養與應用能力、實踐能力與創新精神、工程素質與職業規劃教育相融合,以社會發展、技術進步需求為牽引,以“IT實驗能力一IT設計能力”為主線,進行IT能力的培養。實驗區多方位多層次推進職業生涯教育、就業指導、創業教育、創新教育、學科競賽等,探索與構建IT應用型人才培養新體系。
2.1 建立多維應用型人才培養理論與實踐教學體系
寶雞文理學院所建立的多維應用型人才培養理論與實踐教學體系模式見圖1。本教學體系模式具有按照由淺入深的順序、基礎理論教學不弱化、程序設計4年不斷線、實踐教學多維化等特點。
第1學年以夯實學業基礎、培養職業素養為目標,重點放在信息化素養及程序設計基本功的培養訓練上,設置相應的計算機導論、C語言程序設計、網頁設計等計算機基礎課以及相應的專業基礎實驗課程。通過計算機導論課程的學習,讓學生對整個4年的人才培養方案、課程設置有一個整體的了解。通過學業規劃、職業規劃課程及認知實習,讓學生對自己的專業、學業有一個思考,對自己將來的就業有一個預期。
第2學年以初步掌握軟件工程方法為目標,重點進行軟件開發能力的培養和訓練。建立數據結構、操作系統、計算機組成原理課程組,為學生打好理論基礎;邀請企業工程師任組長,和任課教師一起完成數據結構、JaVa語言程序設計課程設計;通過項目開發、生產實習、學年論文激發學生的學習興趣,提高學生應用知識分析問題和解決問題的能力。
第3學年以專業素養和動手能力的培養為目標,重點放在專業素養培養訓練上。進行綜合實驗及基于項目驅動實驗;通過數據庫原理與應用、計算機網絡、軟件工程課程設計、崗位實習,進一步提高學生的專業素養和動手能力。
第4學年以專業應用能力、職業能力培養為目標,重點放在職業能力的培養和訓練上。與合作企業一起在校內設置企業招聘及企業工作場景,對學生進行求職、就職、穩職等職業能力的指導和培養;再依照學生的興趣、愛好將學生分配到不同的企業進行畢業實習、頂崗實習,在實習過程中依據實際工作項目完成畢業設計(論文),使其成為畢業后能滿足IT企業需求的應用型人才。
2.2 搭建實踐教學特色平臺
實踐教學特色平臺見圖2。
實驗教學平臺:為程序設計、數據結構與算法、計算機組成原理、操作系統、計算機網絡等課程提供支持。學生可以使用實驗室和在線學習系統,完成課程實驗及在線訓練。教師可通過實驗平臺為學生答疑、與學生互動。實驗教學平臺的資源庫為學生提供共享資源,提高學生的自學能力和動手能力。
實踐能力提升平臺:該平臺分為教務、案例、任務、績效、考試5個模塊,通過工作臺提供真實的企業軟件開發流程。案例庫是企業已完成的項目案例,分專項案例和團隊案例。教師通過工作臺對學生任務、管理任務并對學生任務完成情況進行評估。學生通過工作臺查看并完成任務。該平臺提供軟件工程生命周期過程中先進的、主流的工具軟件,采用項目驅動方式,對學生進行項目專項開發及團隊合作項目開發訓練,全面提升學生的實踐能力,培養學生的團隊協作精神及創新意識。
企業實訓實習平臺:與IT企業建立合作,為學生提供應用知識的真實環境。大一學生在企業進行為期l周的認知實習;大二、大三學生分別在企業進行為期1月的專業生產實習,大四學生在校內企業模擬環境或企業真實環境中進行為期1年的實訓和頂崗實習。通過企業實訓實習平臺,使學生熟悉企業運作模式、了解企業技術需求、適應企業工作環境、培養團隊合作意識、強化崗位意識和職業素質、提高學習工作能力、提升應用水平和就業能力。
學生科技活動創新平臺:以創新實驗、科技講座、學生科技立項、各級各類競賽為主要內容,為學生提供多樣化的科技創新途徑。學校建立和完善組織機構,提供資金保障,完善激勵機制;教師幫助學生立題,用自己的科研項目引導學生,培養學生長久堅持的意志和品質。學校通過建立創新實驗室、計學分、計工作量、重獎科技成果、設立優秀成果及榮譽展覽室等措施將學生科技創新活動落到實處,通過科技創新平臺,提高學生創新意識和創新能力,提升人才培養質量。
2.3 實施校企合作
近年來,寶雞文理學院分別與西安軟件園的加中大學生IT實訓基地、西安行知匯元科技發展有限公司及陜西未來藍圖軟件教育等多家IT培訓機構和企業建立了協作關系,與企業一起制訂了專業培養計劃。企業工程師對新生進行了專業教育,企業經理人對學生進行了職業規劃指導,學校還請企業參與指導學生的畢業論文。課程設計請企業工程師為組長,成員為該課程的教學梯隊教師,以項目為主導,組成項目組。所有的課程設計均由企業工程師與課程組共同完成,實現了課堂教學與實際應用的對接,為在企業進行實訓的學生進行了大四選修課的學分轉換。通過充分利用學校與企業等多種教學環境和教學資源以及在人才培養方面的各自優勢,帶動了教師,鼓勵了學生,有力推動了課堂教學和實踐教學改革,彌補了學校教學的不足,形成了“培養計劃企業參與”“新生專業教育企業做”“職業規劃企業指導”“課程設計企業導師任組長”“畢業設計企業支持”“實習實訓在企業”“學生進企業實習實訓可課程學分置換”“合作企業優先選人”的應用型人才培養校企合作模式,見圖3。
2.4 提升創新能力
注重多途徑提升學生的自主學習能力及創新能力。通過學生競賽、學生科技立項、證書考取、資格認證、學優表彰等形式,對課內教學進行補充,激發學生學習熱情;實施全過程、全方位培養學生創新精神和創新能力的培養機制,并取得了明顯的效果,在科技發明競賽、科技立項、針對全校師生的軟硬件維修維護活動中都取得了優異的成績,形成了應用型人才培養課外活動模式,見圖4。
2.5 注重職業規劃和職業生涯設計
職業規劃采用三線并行方式:一是請企業職業經理人通過報告會、咨詢會幫助學生進行職業規劃和職業生涯設計;二是學校開設職業規劃課程及通過就業指導中心指導學生自主完成職業規劃;三是設立各類學生社團和協會,吸引學生參與各類創新實踐活動,進行職業體驗、興趣尋找和興趣培養。三線并行、四年不斷,引導學生個性發展,培養學生職業素質,強化學生的職業道德,促進學生就業,使學生成為社會需要的、合格的IT應用型人才。
3、成效與啟示
近年來,寶雞文理學院全方位探索實踐IT應用型人才的培養模式,并取得了良好的效果。2011年寶雞文理學院的“IT應用型人才培養模式創新實驗區”獲批為陜西省人才培養模式創新實驗區。實施IT應用型人才培養模式改革后,計算機專業畢業生在其崗位上為母校贏得了許多的榮譽。在“挑戰杯”“博創杯”等全國性比賽中捷報頻傳,其中在2010-2012年的“博創杯”全國大學生嵌入式設計大賽中,寶雞文理學院的學生連續取得全國一、二、三等獎。實施人才培養模式改革后,學生的專業實踐應用能力和就業創業能力明顯增強,就業崗位與專業的關聯度顯著提高,畢業生協議就業率從2008年的78.6%上升到2012年的95.8%。用人單位普遍反映學生專業基本功扎實,動手能力強,在團隊協作、人際交流、項目規劃與實施等方面表現出良好的素質。學生普遍反映能夠快速適應新的教學體系和課程教學內容,所學的內容在企業實習和實際工作中能夠真正有用,并能在就業等方面具有競爭力。
3.1 建立多維應用型理論與實踐教學體系是培養應用型人才的基礎
按照以培養“務實創新的IT應用型人才”為目標,以及“需求牽引、實踐能力、創新意識、創新實踐”的教育理念,實施將工程素質教育與職業規劃教育、創業教育與創新教育相融合,以“IT應用能力IT創新能力”為主線,進行IT能力培養的思路。加強基礎理論教學,不斷進行程序設計、軟件設計訓練。在實踐過程中,構建階梯型實戰模式,即綜合實驗用來全面培養學生綜合運用知識的能力;項目驅動實驗為學生提供軟件開發過程的實踐經歷,培養學生的工程能力;實戰式實習包括企業認知、企業實訓、企業實習、參與短期項目開發、在企業完成畢業設計等。同時形成了以“學生競賽”“學生科技立項”“資格證書考取”“學優表彰”帶動學生學習的良好氛圍,其目的是培養學生的實踐能力和創新意識。
3.2 校企合作是實現應用型人才培養目標的有效途徑
校企合作是學校與企事業單位所代表的行業的聯合。學校出臺校企合作管理文件,與企業聯合成立校企合作培養人才工作領導小組,負責合作方案的總體制訂、組織實施、經驗總結和改進推廣。各學科專業與行業企業建立校企合作工作組,負責專業建設和教學環節的實施。積極爭取地方政府、行業組織和行業主管部門、企事業單位對人才培養的支持與合作,使行業企業參與制訂人才培養方案、教育教學過程、實踐實習指導和人才培養質量評價等,在應用型人才的培養過程中真正發揮作用,同時企業也接受學校師生的智力和其他資源的服務。企業的參與使學校人才培養目標定位更加準確,課程體系設計更加科學,課程內容更具針對性,實驗實踐教學環節落實更加到位,培養的人才應用型特征更加明顯,更能適應經濟社會發展的需要。
3.3 創新人才管理模式是培養應用型人才的保證
一是建立了完善的IT人才培養質量監控體系。建立學校、院系及企業三級教學質量督導制度。院系落實教學質量,學校督導管理質量,企業督導人才培養質量。
二是完善教師教學質量評價,實行學生評教、同行評教、自我評價、督導評價、專家分析等多元評價機制。
三是改革學生學業考核和評價方式。實現從注重理論與結果的考試向注重過程與能力的考核轉變;從單一筆試加實驗考試向理論掌握、動手能力、學習能力、團隊合作、創新意識等多元綜合考核轉變。通過考核和評價標準的改革,激發教師的教學積極性和學生的學習熱情,提升學生的學習能力,促進IT應用型人才培養目標的實現。
四是制訂校企(地)聯合培養應用型人才辦法。
這些制度相互聯系,共同作用于應用型人才培養全過程,成為人才培養模式改革的重要制度保障。
4、結語
關鍵詞:計算機控制技術;寬口徑;教學改革
作者簡介:孫堅(1978-),女,山西運城人,三峽大學電氣與新能源學院,副教授;王強(1974-),男,江西撫州人,三峽大學電氣與新能源學院,副教授。(湖北 宜昌 443002)
基金項目:本文系三峽大學教學研究項目(項目編號:J2011057和1143)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)28-0130-02
當前科學技術呈現出多學科、多領域相互交叉發展的現象,加上人才市場體制的建立,按行業培養學生專業技能的格局,已越來越難以適應人才市場化需求。而當前大學生就業已成為社會關注的焦點,直接關系到家庭、社會與高校的和諧及可持續發展。[1]因此,從培養行業專業人才轉變為重基礎、寬口徑、可適應不同行業需求的高素質、復合創新型人才是保證高校畢業生就業的有力基礎。建立與實施大類培養,優化課程結構,加強學科課程和教學教改建設,緊跟技術進步,主動適應人才市場需求是高校教學改革不斷深入的基本原則和方向?!坝嬎銠C控制技術”是工科類電氣相關專業主干課程之一,了解和掌握典型控制器件性能,學會以其為核心構建物理控制系統和基本應用技術,是該課程培養學生分析問題、解決問題和創新能力的關鍵所在,使其學會并掌握使用基于典型控制器進行工業控制系統的設計、安裝、調試和參數整定等一般方法和過程以促進畢業生就業質量,增強社會適應力。
一、“計算機控制技術”寬口徑平臺構建
由教育部1998年7月頒布的《普通高等學校本科專業目錄》,把504種專業調整到249種,這為高校拓寬專業口徑,改善就業,積極探索新型素質教育,培養復合型人才提供了指導依據。要實現高素質復合型人才培養,就有必要淡化小專業意識,樹立起大專業思想。打破工科類電氣相關專業近似課程的差異壁壘,,充分挖掘專業課程的內在聯系,對專業基礎課、專業綜合類課程及實踐類課程進行整合,甚至重新設計制訂,著力構建完善的“一綱、兩體、三化”教學平臺,實現理論教學與實踐教學、課堂教育與課外自學的相互融合及補充。
“一綱”,即一門課程一份教學計劃大綱。它對理論課程教學目的、深度及知識體系、教學進度和教學法進行了統一規定。以2011教學大綱為例,熱能與動力工程、機械工程及其自動化、電氣工程及自動化、自動化、電子信息等專業都開設“計算機控制技術”課程。原教學大綱分專業設置,教材、教學時數略有差異,現學大綱和教學要求。采取就高不就低的原則,教材和教學內容以自動化專業為標準,統一調整為32學時,并整合教師資源成立課程教研組,負責課程的建設與教學實施。
“兩體”,即實踐環節主體和理論教學主體。專業導師通常在“計算機控制技術”理論課程接近尾聲時,根據專業設置情況開設專業導論課,介紹各專業最新前沿發展動態,以幫助學生更好地了解各專業學習內容及研究方向,使其結合自身興趣愛好和能力,合理選擇后期實踐性教學內容。
“三化”,即教學過程的全程化、全員化和個性化。全程化,指的是不論在理論教學環節,還是在實踐教學環節,每個工作日都安排老師進行答疑。全員化即“計算機控制技術”課程教研組成員人人參與,建立面向全體學生服務意識和健全答疑制度。個性化指導,主要以提高學生專業技能和就業競爭力為目標,對每一專業、每一個實踐小組進行“綜合設計一對一,指導服務一對一”的培養模式。
二、“計算機控制技術”理論教學模式改革
1.教改原則
在以往的計算機控制教學實踐中,大多采用條塊分割,按章逐節進行講解。本次教改過程中,把計算機控制課程視為一個完整的系統(如圖1所示),通過引導學生用系統的觀念去認識和把握該門課程。[2]即系統建模是理論分析基礎;典型控制器件和電路或附件組成系統的硬件結構;依據工控對象特性及數量,選擇適宜的控制策略和系統結構層次。在實際教學中,以某一工程實例為背景,教學結合工程實例,遵循從上到下的原則,按照圖1每個模塊的層次依次展開。但由于在現實設計中,由于工控機的高度模塊化和插板結構,在“數據通信技術”模塊的教學中,對通信原理無需作為重點,學生學會如何組建“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四種典型控制系統即可;同樣,在計算機接口電路方面,如輸入/出通道、通信接口等,教學內容以標準主流板級產品為主,把主流產品的工作原理、技術參數及應用方法進行重點介紹。
2.理論教學案例
講授完“系統數學建?;A”后,將以“電爐溫控系統”為工程實例。教師首先講解工作原理圖和系統的工作過程及重要相關概念,對整體系統進行說明后,再將系統按功能模塊給予分割,如:硬件結構包括典型控制器(計算機)、接口電路、檢測電路、調理電路和執行機構等,軟件部分可使用匯編語言或高級語言進行編程;帶學生到實驗室演示已設計好的系統,同時明確指出每個功能模塊所對應的教學知識點,將理論知識與實物對應起來,化抽象為具體,把課本上枯燥的文字敘述轉變為直觀的物理系統。這樣,就很容易調動學生主動學習的欲望和動手實踐的激情。不過,值得注意的是,在課程講授初時,不宜過多使用專業術語,盡可能采用通俗易懂的教學語言。
學生建立起計算機控制技術的“系統”概念后,教師在“教”的過程中有意識地“以面談點,逐個突破”,即:從“電爐溫控系統”再次回歸到圖1對應的“理論模塊”。在講解每一功能模塊時,都結合“系統”展開,明確概念,強調重點和說清難點。在學生掌握了基于PID控制算法后,根據教學內容改變被控對象和數量,引申出其它知識點進行講解。如此這般,通過“系統-理論教學模塊-系統”螺旋式循環過程,不僅有助于學生對“計算機控制技術”這門課程核心思想的深刻理解,還有利于學生切身感受從性能指標出發到方案構想、系統設計的全過程,無形中加強了分析問題、解決問題能力的鍛煉。
三、“計算機控制技術”實驗體系
1.實驗體系構建思想
在大專業教改原則下的“計算機控制技術”實踐教學中,構建一個對立統一的實踐體系是保證課程連續性和區別性,以滿足不同專業特點的內在需求。教學團隊在實際操作中,把握“一個基本點,兩條途徑,三種層次”的從下到上教學思想。[2]即一個基本點是指以培養學生應用創新能力為中心;學生從物理實驗和仿真實驗兩條途徑獲取互補學習的方法;三種層次是指實驗教學體系包含有驗證性實驗、設計性實驗和特色性綜合設計實驗三個層次的遞進。
2.實驗教學案例
第一層次驗證性實驗主要針對學生所學的“計算機控制技術”相關知識進行,這部分實驗內容又分為限選項目和自選項目。限選項目主要有“數字量輸入輸出通道”、“模擬量輸入輸出通道”、幾類“經典控制算法”等,主要定位為通識教育。學生可通過物理性和仿真性實驗,達到幫助理解課堂所學知識,對課程重點加深認識和把握。而對于復雜控制系統,如“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四種典型控制系統的組建、復雜控制算法歸為自選項目,這部分內容主要由學生自主在開放實驗室仿真平臺上完成。
第二層次設計性實驗主要有“交流電動機速度控制”、“水塔水位控制”、“彩燈控制系統”等。學生可根據自身愛好和能力,進行自主選題和難易取舍,初步要求學生能查閱相關專業文獻,培養學生運用學過的知識和方法,發揮自己的思考和想象,自行編制控制算法程序來實現性能指標。如某學生選擇精確型“交流電動機速度控制”,在進行輔導時,指出交流電動機是一非線性、多變量、強耦合的控制對象,其數學模型較難精確建立,為克服常規模糊控制器隸屬函數不變的缺陷,可考慮設計一種具有自學習功能的控制器,[3]更為詳細內容可通過查找相關文獻途徑獲取。
特色性綜合設計實驗為第三層次,一般在完成第一層次和相關理論課程教學后,以興趣愛好或專題形式進行。經過學生報名和教師篩選,讓一部分有能力、有潛力的本科同學進入實驗室學習和研究。在這一過程中,教給他們科學的工作方法,使他們學會利用圖書館、網絡等資源查閱資料,提出解決方案并進行論證。[4]每個特色性綜合設計實驗題目均以工程實際需求為背景,如:綜合設計性題目“程控型高穩定輸出交流電壓源研制”,教師組織興趣組學生對方案的總體設想和技術路線進行引導;在系統裝置控制策略的把握上,提醒同學使用輸出電壓瞬時值反饋可提高輸出的穩態精度滿足性能指標要求,但這可能帶來系統的不穩定,用并聯微分校正——引入濾波電容器電流反饋可達到改善系統穩定性的目的。[5]這種啟發式、互動式的教學方式,有利于培養學生科學的工作方法和縝密的研究習慣,達到高素質創新人才培養的目的。
四、結束語
本文從寬口徑“計算機控制技術”人才培養需求出發,對理論和實踐教學進行改革。從系統層面上有效認識和把握各模塊間的內在聯系,實現了認識層面從孤立到統一的轉變,有助于學生的融會貫通。實踐教學體系的構建和實驗內容的設置,既保持了課程的統一性,又體現了不同專業的對立性。而通過特色性綜合設計實驗,將對立與統一進行了很好的融合。
參考文獻:
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[2]王強,孫堅.“電力電子技術”教學的改革與實踐[J].中國電力教育,2011,(6):177-178.
[3]王強,林剛勇,馮林,等.直接轉矩控制系統中自學習控制器的研究[J].東華理工學院學報,2007,30(1):92-95.
關鍵詞:物聯網工程專業課課程體系;感知層;網絡層;應用層;體系結構
中圖分類號:TP391.44-4
1 物聯網工程專業設置的必要性和可行性
“物聯網”[1]的概念于1999年提出,本意是“物與物相連的互聯網”,物聯網是通過紅外感應器、射頻識別(RFID)、全球定位系統、無線傳感器網絡、激光掃描器等傳感技術,依據通信協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和處理,以實現智能識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
根據教育部辦公廳關于戰略性新興產業相關專業申報和審批工作的通知[2]的精神,為了加大新興產業人才培養力度,加快課程體系、教學內容、教學方法、管理體制與運行機制的創新,大力培養新興產業相關專業的人才,滿足國家戰略性新興產業對高素質人才的迫切需求,北京交通大學海濱學院計算機科學與技術專業以良好的辦學條件和過硬的教學質量贏得了社會信譽,培養了大批合格的信息技術人才。這些專業均具有強大的師資力量和完善的實驗設備,為開辦“物聯網工程”新專業打下了良好基礎。
2 物聯網工程專業知識體系架構
物聯網與傳統網絡的主要區別在于,物聯網擴大了傳統網絡的通信范圍,即物聯網不僅僅局限于人與人之間的通信,還擴展到人與物、物與物之間的通信。物聯網網絡架構由感知層、網絡層、應用層組成。
2.1 感知層
感知層,也常稱為感知控制層,解決了從物理世界到人類世界的數據獲取問題[3],包括各種物理量、標識、音頻、視頻等數據。感知層位于三層架構體系中的底層,是物聯網應用的基礎,是物聯網全面感知的核心。作為物聯網的最基礎一層,感知層具有十分重要的作用。
感知控制層包括數據采集、短距離通信技術和協同信息處理。數據采集是通過相關傳感器對物理對象的感知和數據收集,其中涉及射頻識別(RFID)、傳感器、多媒體信息采集、實時定位和二維碼等技術。短距離通信技術和協同信息處理將采集到的數據在局部范圍內進行處理,并通過具有自組織能力的短距離傳感網接入廣域網。
2.2 網絡層
物聯網網絡層將來自感知層的各類信息通過基礎網絡傳輸給上層,并提供透明的數據傳輸能力。其中,基礎網主要包括移動通信網、廣電網、衛星網、行業專網、互聯網及形成的融合網等。
2.3 應用層
應用層主要將物聯網技術與行業系統結合,將信息轉化為內容,實現物物互聯的應用解決方案。概括起來,物聯網就是傳感網、互聯網和智能服務的綜合體[4]。與傳統的互聯網相比,物聯網加進了感知層,降低互聯門檻,實現非智能、弱智能設備能夠接入互聯[5]。
在高性能計算和海量存儲技術支持下,應用層還對網絡獲取的大量不確定信息進行清洗、融合、重組等處理,整合為相對準確的結論,并為行業應用提供智能的支撐平臺。
3 物聯網工程專業課課程體系設置
3.1 專業定位
本專業依托北京交通大學計算機與信息技術學院的優勢學科,面向京、津、冀和環渤海區域經濟、社會、生態的發展需要,突出計算機應用技術與現代信息處理技術交叉與融合的特點。培養學生具備良好的自然科學、人文社會科學和工程技術基礎知識。使學生具有物聯網工程專業技術的扎實理論基礎,面向物聯網應用系統的程序設計技術,各種信息處理網絡應用系統的工程實踐能力,以及培養學生具有較強的自主學習意識和工程意識,能夠從事物聯網工程技術及其應用方面相關應用設計、開發與應用工作。
3.2 培養目標
物聯網專業需要培養適應國家科技化和現代化建設需求,建設創新型國家發展戰略的需要,具有雄厚的基礎,強大的綜合實力和專業適應能力,具有社會責任感,具有信息采集和檢索、分析和處理能力的,具備良好的動手實踐能力和創新能力,能勝任通信,傳感器網絡及電子信息處理技術領域的研究,設計、開發、系統集成及管理與教學,并具有創新能力,能夠在計算機和通信等領域起領軍作用,具有國際化視野的高素質的高層次專門人才。
3.3 課程體系結構設置
物聯網工程專業是新興專業,由于整個行業在我國都處于發展階段,因此對人才培養提出了更高的要求。由于物聯網方面的信息相對較少,學生有可能對于專業的認知度不高,應當加強專業認知方面的教育,同時,通過實驗演示等方式,讓學生來親身體驗物聯網技術帶來的技術革新,是學生們對于專業有一個全方面的認知,從而培養學生的學習興趣和鉆研精神。物聯網工程課程體系的原則是覆蓋必要的學科背景和專業知識。
我院物聯網工程專業依托計算機科學與技術專業進行發展,物聯網專業需要計算機科學與技術方面知識的學習,同時,重點加強與“物”相關的傳感器、RDIF等技術的學習。在教學過程中注重學科背景知識體系,力求學生考研和后期發展有明確的學科目標。
物聯網技術專業的設置需要綜合考慮相關交叉學科的特點,注重課程體系的交叉融合,將相關主干學科的核心課程和專業課程進行統籌考慮。在總學分180學分的情況下,將課程分為基礎教育、專業教育和素質拓展和自主實踐。
3.3.1 基礎教育
在基礎課程的教學中,尤其是對于整個專業學習和發展至關重要的數學和物理等課程的學習,使學生充分意識到學習這些知識的重要性,物聯網專業在國內屬于新興專業,國內起步較晚,需要查閱大量的外文資料,因此,需要良好的英語水平,尤其是專業英語水平,在教學中,適當引入專業英語教學。同時,在基礎課程的學習中,應該加強學生對于政策法規的學習,避免學生學習技術知識之后通過技術手段進行違法犯罪活動。
3.3.2 專業教育
專業教育包含專業基礎課程和專業課程以及各自的實踐環節,共114學分。專業基礎教育是整個課程體系中較為重要的環節,高素質的人才需要有過硬的專業基礎知識,通過全方位學習物聯網以及計算機、通訊、自動化等相關學科的知識,能夠使學生培養對于知識的跨學科應用能力。
(1)專業基礎課課程結構設置及分析
專業基礎教育主要包括計算機基礎與專業導論、程序設計基礎、C語言程序設計、面向對象程序設計與C++、離散數學、數據結構、模擬與數字電路、Java語言程序設計、Web應用、物聯網導論、圖論與算法設計、計算機組成原理、信號與系統、專業英語等課程,突出專業定位和特色,擁有一定的廣度和深度,多起點同時推進,學生在全方位的學習中,找到適合自己的發展方向。
在專業基礎課程的教學中,起步難度要適當,既不能難度過大而嚇退學生,打消學習積極性,也不能過于容易而什么都學不到。將盡可能多的課程安排在實驗室進行,理論知識通過實驗現象和結論更容易理解和掌握,學生能通過現象看到本質,有利于學生興趣的養成和動手實踐能力的培養??紤]到學生的實際情況,專業基礎課程計劃安排一定的課外上機學時,使學生鞏固課堂學習的內容。
(2)專業課課程結構設置及分析
專業課程包括Web程序設計、Linux程序設計、嵌入式系統原理、數字信號處理、數據庫系統原理、操作系統、編譯原理、匯編語言、微機系統與接口技術、物聯網架構與技術、RFID原理與應用、VHDL設計實踐、移動互聯網技術、空間信息技術、計算機網絡原理、無線傳感網與通訊技術、人機交互技術、傳感器件與編程技術等科目,學生可根據自己的興趣與自身發展進行選擇學習。
專業課程的考核不能以考試成績作為唯一標準提高實踐和實訓在考核中所占比重,嚴格實訓內容的考試。在專業課程的學習中,增加項目實訓,適當引入企業項目,在學習中就能體驗到未來工作中的實際感受,通過親身體驗,尋找差距,彌補不足。學生在畢業之后,能夠迅速適應工作崗位,擁有較高的起點。
(3)專業主干課課程
具體包括:物聯網技術導論、電路、模擬電子技術、電子技術基礎實驗、數據結構與算法、信號與系統、數字邏輯與數字系統、傳感與檢測技術、軟件工程、計算機網絡原理、通信原理、嵌入式系統與接口技術、數據庫與數據挖掘。
(4)專業選修課課程
無線傳感網與自組織網絡、天線原理、物聯網信息安全、物流管理概論、RFID技術、計算機系統結構、智能交通概論、GPS技術、環境工程概論、電子商務等。
3.4.3 實踐教育
實踐教育主要包括程序設計專題訓練Ⅰ、程序設計專題訓練Ⅱ、硬件系統課程設計、軟件系統課程設計、就業指導、物聯網綜合實踐、多媒體技術、Linux應用系統開發、信息系統集成與開發、軟件工程與實踐、計算機系統課程設計、畢業實習、畢業設計(論文)。其中部分科目為選修,學生可以根據自身發展進行選擇。
3.4.4 素質拓展與自主實踐
素質拓展與自主實踐方面,鼓勵學生參與學科競賽、科研項目、創新創業項目、非本專業的公共選修課、各類職業、執業資格證書,總學分不得低于10學分。
4 結束語
物聯網工程是一個戰略性新興本科專業,它不是以理論為主導,重點在于工程應用,這就決定了該課程體系所特有的發展變化的動態特性。因此,在制定專業教學計劃時,要時刻以服務于社會發展需要為根本依據,把當前物聯網新技術及行業應用的時代需求緊密結合起來,依托學校自身的行業背景和學科優勢,設計出科學合理的、與時俱進的、可持續發展的專業課程體系,為國家戰略性新興產業發展,培養高素質專門人才多做貢獻,爭取使我院物聯網工程專業在同類學校的同類專業中起到示范和帶頭作用。
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