高校计算机工程教育实践教学改革探索

摘　要：本文针对高校计算机工程教育实践教学中面临的主要问题进行分析，并提出了以促进教师能力培养，激发学生兴趣，开发虚拟实践教学平台为主的实践教学改革方向。

关键词：计算机；工程教育；实践教学；改革；虚拟实践教学平台

引言
　　工程教育是高等教育的重要组成部分，工程教育是在工业化的历史进程中，为适应社会对工程技术专门人才的需求而兴起的。高等工程教育起源于工业发展初期的工程教育，它与一个国家的工业发展密不可分。高等工程教育就是要培养能综合应用现代科学理论和技术手段，懂经济、会管理，兼备人文精神和科学精神的高素质工程技术人才，为工程科学技术的发展不断提供新鲜的活力。高等工程教育对于工程技术人员的知识、能力、素质等形成起着主要作用，特别是对创新精神与创新能力培养有着决定性的影响。因此，世界各国特别是工业发达国家都在大力推进工程教育的改革与发展，力争培养出更高质量的工程人才。
　　计算机工程教育是一个实践性非常强的教育方向，培养的学生应具备从事计算机系统的分析、设计、应用和集成能力，具有扎实的计算机基础理论、良好的科学素质和工程实践能力。该实践教学体系包括课程实验、教学实习、社会实践、综合实训、毕业设计等多种形式。这些都是培养学生创新能力的重要环节，是专业课程教学的重要组成部分。
1 计算机实践教学中存在的问题
　　随着国家对教育的不断投入，教学改革已经有了明显的成效，但实践教学还在诸多方面存在一些不足。
1.1 实践经费相对不足
　　学校真正提供给实践的资金有限，校内实践场地和设备存在一定程度上的不足，这就出现了人均实际操作动手机会少，教学与设备不协调等现象，直接影响了实践教学的质量，也影响了学生技能的培养。
1.2 实践指导教师结构不合理
　　在实践教学师资队伍中，“双师型”教师还比较紧缺。参与实践教学指导者多为从公司聘请的工程技术人员，他们虽有着深厚的实践经验，但不能很好地将实践操作与理论知识统一起来，属于会做不会讲。而本校的教师虽有一定的专业基础理论知识，但在生产实践方而缺乏一定的锻炼，属于会讲不会做。教师结构的不合理，使得理论知识与实践技能不能有效的形成统一体，也影响了实践教学的质量。
1.3 校企合作实践存在不足
　　（1）能够接受实践的学生少。企业受到人员和场地的限制，不可能接收太多的学生进入企业实习。
　　（2）对学生管理不足。由于学校和企业对于学生实践的管理都较为松散，造成学生对实践教学缺乏正确认识，使得实践教学的质量难以保证。
　　（3）需要有专门的教师脱离工作岗位指导学生。如果没有专门教师指导，企业很难抽调人员为学生提供专门指导。另外，没有教师的参与，企业很难保证项目开发进度，也不愿意不熟练的学生参与项目开发。这样，学校和企业就失去了合作的基础。
1.4 实践考核不严
　　学校对于实践教学没有建立规范的考核标准，对实践教学的考核往往低于理论考核的要求，使得实践考核流于形式，影响了实践教学的效果。
2 计算机工程教育实践教学改革
　　针对上面分析的问题，我们认为高等工程教育中计算机实践教学改革应该侧重以下几个方面。
2.1 加强教师实践能力培养，提高教师专业素质
　　高素质、实践能力强的师资队伍是提高人才培养质量的保证。学校应该加强计算机专业具有丰富工程经验的“双师型”教师的引进，同时采取有力措施组织教师参加各类师资培训，努力提高师资队伍的业务水平和工程能力，不断更新和拓展专业知识，提高专业素养。学校发展过程中有许多与计算机相关的项目，教师应该关注这些项目的实施，学校要尽可能把这些项目放在学校内部立项、实施。这些可以为老师和学生提供一次实践锻炼的机会，并能够降低开发成本，方便维护。
　　有计划地安排教师到相关企业实践，了解计算机行业管理知识和新技术发展动态，积累工程开发经验，努力打造“双师型”教师队伍。教师们将最新的软件技术和职业技能传授给学生，指导学生进行实践，培养学生的实践创新能力。在人才引进和教师培训有限的情况下，教师可以组成模拟项目开发教学团队，确定明确的设计目标，教师引导，学生直接参与，按照工程项目管理方法管理，按照项目验收标准验收，提高教师的实践教学能力和管理水平，促进学生工程开发能力和团队合作精神的培养。
2.2 案例教学法
　　根据教材重点、难点和学生中存在的疑难问题，精心设计案例题，以巩固深化知识，发展能力，以达到热能生巧。案例教学模式就是打破“以教师为中心”的传统教学模式，扩展到“以学生为中心”的复合型教学模式。在这种教学模式下，整个教学过程，教师利用情境、协作、会话等学习环境，要求充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神。在这种模式中，学生是主体，也是中心，是知识的主动构建者；而教师是教学过程的组织者、指导者、促进者；教材是学生主动构建的对象；媒体则是认知工具。这种模式是与现代社会对人才培养目标相适应的，因而也是最有效的新型教学模式。
2.3 激发学生的自主实践兴趣
　　采取激励机制，鼓励学生以兴趣小组或课程实验小组的形式开展实验、展开实验讨论，并主动和教师交流；鼓励优秀学生和高年级学生参与课外实践指导，逐步形成学生合作、自主实验和自主指导的氛围，转变教师指导为学生自主研讨，缓解开放性建设中实验指导教师数量不足的问题。
　　设置合理比例，严格规定学生应该完成的课内和课外实验，让学生带着任务进实验室或实习基地。根据学生的学习动态，启发和引导学生自主选择实验项目，自主设计实验，综合运用所学知识，解决学习中的困难和问题，显现自己的智慧和能力，体验自主实践的成果，从而达到充分调动学生自主实践的积极性和主动性的目的。
2.4 开发虚拟实践教学平台
　　由于自主实验所占比例较高，实践教学条件势必有限，加上难以为每个开放实验室全程安排指导教师，那么，可以借助校园网络建设虚拟实践教学平台，方便各个实践课程项目案例的管理，缓解教师和设备短缺问题，也缓解外出校企合作费用过高问题，为学生自主学习创造条件。
　　以此平台的软件虚拟实训环境为例，老师和学生分组充当项目经理、开发员和测试员角色，登陆虚拟实训环境，根据其中真实的软件开发实例课件内容要求完成不同的开发和测试任务，并分阶段提 交各自的成果，项目经理对开发员和测试员的工作进行指导、评审、考核和答疑。这样，学生将置身于以真实工程项目职场为背景的实训环境中，以项目团队的组织形式完成实战训练，亲身感受到规范的软件开发流程，迅速掌握规范高效的软件项目开发步骤与方法，在真实的项目开发过程中提高实践动手能力，获得实际工作经验，从而大大缩短了就业后的岗位适应期，真正实现专业教育与企业岗位需求之间的相互衔接。
　　为了提高实践教学资源的利用率，开发实践教学资源库也就显得尤为重要。计算机虚拟实践教学资源库的构建要与人才培养目标相一致，以专业岗位需求为根据，突出“能力”目标，其功能结构见图1。如软件开发课程实践库应主要包括以下内容：软件开发的基本概念、方法和步骤，解决问题的思路和过程；完整的开发过程和各个过程的实际成果资料，具体包括“软件开发计划书”、“可行性研究报告”、“需求分析说明书”、“概要设计说明书”和“详细设计说明书”；最终开发成果、编码集及操作使用说明书。实践案例按照行业工程标准规范化的、系统的制定原则，把行业的要求融合到教学案例中，使案例库丰富及多样。实践项目库的项目是非常典型的，具有代表性的任务，根据专业相关技术领域相关职业岗位的任职要求，充分体现职业性、实践性和可持续发展性；以职业岗位真实的项目和任务及其工作过程为依据，整合相应的知识、技能，在真实项目的基础上构建学习性的环境。

图1 计算机虚拟实践教学资源库结构图
3 结束语
　　实践教学是高等计算机工程教育中的重要环节，也是培养学生实践能力、创新能力的重要手段，还有许多教学改革的问题值得研究，我们将不断努力，逐步完善实践教学体系，在改革中探索、提高，培养出更多适应社会需要的复合型、应用型工程人才。
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