论文部分内容阅读
摘要：本文回顾了我校“信息与计算科学”专业的办学历程，介绍了以新培养方案修订为契机，在计算机各种语言程序设计课程的上机、课程设计、课外实践3个教学环节中引入“项目驱动”教学模式的实践情况。
關键词： 程序设计 项目驱动 教学改革 培养模式
基金项目：河北建筑工程学院教学研究课题（2013JY1017，2013JY002）
中图分类号：G423 文献标识码：A
1、引言
2002年河北建筑工程学院“信息与计算科学”专业迎来了第一批学生。开办之初本专业正处于发展高峰，全国范围内，曾经一度因为专业基础相对薄弱和存在认识上的欠缺，在专业建设方面一度举步维艰。此时，“数学与统计学教学指导委员会” 及时干预，并通过广泛调查、立项研究的方式，先后制订并出台了具有指导性的《信息与计算科学专业教学规范（试行）》和《信息与计算科学专业规范》，该专业的各项建设才有章可循，逐渐走上了健康发展之路。
近几年，在学校和各职能单位有了支持下，通过广泛调研，积极申请不同级别的课题立项方式，围绕该专业的培养目标、培养方案、专业课程体系与教学内容设计等方面，开展了本专业相关的教改研究工作。寒暑假，利用参加专业会议机会，先后走访了北京、天津、山东等地几十所层次不同、类型不同的高校，与相关学校师生进行交流，获得了第一手有价值的参考资料。不但要走出去，同时要请进来，邀请外校有经验的老师来校举办学生讲座或对教师进行指导，学校内部组织相关学科、相近专业教师围绕专业培养方案、培养目标、和教学计划进行了反复地研究讨论。按照“数学与统计学教学指导委员会”的《专业规范》，立足河北省社会、经济发展的需求调查情况，同时整合我校及信息与计算科学专业的办学实际，我们的培养目标紧扣上述规范，即“本专业是以信息技术与计算技术的数学基础为研究对象的理科类专业，培养具有良好的数学基础和数学思维能力，掌握信息與计算科学的基础理论、方法与技能，受到科学研究的训练，能解决信息技术和科学与工程计算中的实际问题的高级专门人才。毕业生能在科技、教育、信息产业、经济金融等部门从事研究、教学、应用开发和管理工作，能继续攻读研究生学位。”我校该专业的办学模式基本成形[1-2]。
该专业招生以来，经过两次大的培养方案调整，形成了2006版培养方案和2009版培养方案，基本适应了当时学校的办学思路和定位和社会对该专业人才的需求。2013年学校迎来了新的发展机遇，在办学定位和办学思路上有了新的举措，学校开始组织各部门修订本科各专业的不同培养层次的培养方案，用以适应社会对本专业人才的新需要。随着新方案的制定，新形势下如何办学、如何进行课程设置、如何进行教学工作，如何选择教材等，一个接着一个的问题摆在了面前，要求我们必须去处理存在的问题，以便建立起新的专业培养体系，对信息与计算科学专业的发展、适应学校大学发展思路、满足社会对该专业需要至关重要。信息与计算科学专业一直以来，有两个专业发展方向，一为“计算科学”二为“信息科学”，围绕这两个发展方向进行课程设置。将“项目驱动”教学模式融入到课程的理论教学和实践教学中。
2、“项目驱动”教学实践
“项目驱动”教学法是指在教学过程中以一个或多个项目为主线来展开教学，把相关的知识点融入到项目的各个环节中去，逐层推进项目。通过对问题的深化或功能的扩充，来拓宽知识的广度和深度，直至得到一个完整的项目解决方法，从而达到学习知识、培养能力的目的[3]。
项目的设置应遵循如下原则：（1）项目内容应基本涵盖所授课程的绝大部分知识点，并且是学生感兴趣的和熟悉的；（2）选择的项目应有一定的综合性，且要具有一定的难度、深度，不应过于简单，难度太大，学生容易丧失信心，但是难度太小，学生会没有兴趣；（3）项目完成应能看到具体的效果，学生经摸索完成后有成就感，使他们真正掌握系统设计的基本方法[4]。
按照新修订的培养方案从大学一年级第二学期开始，信息与计算科学专业的学生会逐步学习“C语言程序设计”，“Java程序设计”，“C++程序设计”，“C 语言程序设计”是一门专业基础课，是整个程序设计课程的入门课程。通过对该课程的学习，使学生掌握结构化程序设计思想，C语言的基本知识语法，顺序、选择、循环三种基本程序结构，程序算法及算法的表示形式，为后继课程及其他程序设计课程的学习和应用打下良好的高级语言理论和实践基础。所以，“C语言程序设计”课程的教学质量会影响后继课程的教学效果。相对于C语言教学侧重基础，那么C++和Java就侧重应用，着重培养学生的实践能力。
现以“Java程序设计”课程为例， Java平台是目前广泛应用的网络编程语言。Java语言的学习由理论、上机、课程设计、课外实习4个环节组成，“项目驱动”教学主要体现在后3个环节。在 Java 的培养方案中，要求学生对所学的知识点理解和掌握，同时要求学生能学以致用，把知识应用到解决实际问题中。在以2006版的培养方案指导下，制定的教学大纲，在Java的教学中，通常的做法是：罗列语法功能，讲授在程序中如何使用它，然后就是举例做练习，这种传统填鸭式教学模式在充分调动学生的积极性，和锻炼学生综合应用所学知识能力方面，没有达到想要的效果。学生在学习过程中只是机械地记住了相应语法而缺乏灵活的实际运用，就像是只会背诵而不理解其意，根本无法掌握其精要，所以，新培养方案指导下的新教学大纲明确对在 Java教学中应用“项目驱动”教学方式。
上机环节是对课堂理论知识的掌握情况的第一个检验环节，也是帮助学生掌握知识要点最重要的实践环节。因为课堂理论教学，内容有限，所以在选择上机环节的“项目”时，要做的“小”和“精”，此时的“项目”用“题目”表达更确切。表1是针对理论教学确定的上机环节项目。
从表1可以看出，在上机环节的项目设计中，为与理论知识同步，将一个具有学生信息管理和网络答疑功能的软件系统进行分割，形成不同的子过程。整个知识体系脉络清楚，让学生学以致用。课程设计阶段设计了多个与“学生信息管理和网络答疑功能的软件系统”具有相同工作量的项目，用一周时间进行训练。
课外实习环节，项目主要来至于教师的科研课题。
为了更好地体现本专业学生的特点，突出学生的实际能力和科学研究的能力，针对大三以上的学生，选拔一些学员帮助教师助研。目前，部分学生参加了实际课题的研究工作。在教师的指导下，通过这一活动，来提高学生的实践能力、学习积极性，并带动全体学生的学习热情。随着教师科研项目的增加，更多的学生参与到教师的科研中。表2为今年完成的科研实训项目。
3、结论
德国职业教育从上世纪80年代以来大力推行的一种叫做“行为引导式的教学形式”就是我们现在说的“项目驱动”教学方法。它是一种将项目作为主体，实践行为导引的教学方法，以特定任务为中心，在教师的指导下，通过不断的“提出问题，解决问题”驱动，对所学知识活学活用，进行不断探索和互动实践，并在完成既定任务的同时，树立学生的成就感，激发学生的学习主动性，使学生带着真实的任务在不断的探索中学习。以新培养方案修订为契机，信息与计算科学专业引入该教学模式，收获了良好的教学效果。
参考文献
[1]王丰效，邓方安，陈露.信息与计算科学专业建设的实践与探索[J].考试周刊，2008，卷缺失（14）：176-178.
[2]王家军，张香云.“信息与计算科学”专业建设的探索与实践[J].黑龙江高教研究，2006，卷缺失（6）：118-119.
[3]叶健华，黎峰.“项目驱动+案例教学”模式在C语言教学中的应用[J].济南职业学院学报，2009，卷缺失（3）：18-20，23.
[4]刘瑜，杨玫，赵秀丽.“项目驱动”教学法在JAVA教学中的应用[J].中国科技信息，2010，卷缺失（16）：233-234，237.
作者简介：李鸿强，1979，男，河北张家口，河北建筑工程学院，副教授，硕士，计算机应用.
通讯作者：孙宏凯*，1964，男，河北张家口，河北建筑工程学院，教授，硕士，计算机应用.
關键词： 程序设计 项目驱动 教学改革 培养模式
基金项目：河北建筑工程学院教学研究课题（2013JY1017，2013JY002）
中图分类号：G423 文献标识码：A
1、引言
2002年河北建筑工程学院“信息与计算科学”专业迎来了第一批学生。开办之初本专业正处于发展高峰，全国范围内，曾经一度因为专业基础相对薄弱和存在认识上的欠缺，在专业建设方面一度举步维艰。此时，“数学与统计学教学指导委员会” 及时干预，并通过广泛调查、立项研究的方式，先后制订并出台了具有指导性的《信息与计算科学专业教学规范（试行）》和《信息与计算科学专业规范》，该专业的各项建设才有章可循，逐渐走上了健康发展之路。
近几年，在学校和各职能单位有了支持下，通过广泛调研，积极申请不同级别的课题立项方式，围绕该专业的培养目标、培养方案、专业课程体系与教学内容设计等方面，开展了本专业相关的教改研究工作。寒暑假，利用参加专业会议机会，先后走访了北京、天津、山东等地几十所层次不同、类型不同的高校，与相关学校师生进行交流，获得了第一手有价值的参考资料。不但要走出去，同时要请进来，邀请外校有经验的老师来校举办学生讲座或对教师进行指导，学校内部组织相关学科、相近专业教师围绕专业培养方案、培养目标、和教学计划进行了反复地研究讨论。按照“数学与统计学教学指导委员会”的《专业规范》，立足河北省社会、经济发展的需求调查情况，同时整合我校及信息与计算科学专业的办学实际，我们的培养目标紧扣上述规范，即“本专业是以信息技术与计算技术的数学基础为研究对象的理科类专业，培养具有良好的数学基础和数学思维能力，掌握信息與计算科学的基础理论、方法与技能，受到科学研究的训练，能解决信息技术和科学与工程计算中的实际问题的高级专门人才。毕业生能在科技、教育、信息产业、经济金融等部门从事研究、教学、应用开发和管理工作，能继续攻读研究生学位。”我校该专业的办学模式基本成形[1-2]。
该专业招生以来，经过两次大的培养方案调整，形成了2006版培养方案和2009版培养方案，基本适应了当时学校的办学思路和定位和社会对该专业人才的需求。2013年学校迎来了新的发展机遇，在办学定位和办学思路上有了新的举措，学校开始组织各部门修订本科各专业的不同培养层次的培养方案，用以适应社会对本专业人才的新需要。随着新方案的制定，新形势下如何办学、如何进行课程设置、如何进行教学工作，如何选择教材等，一个接着一个的问题摆在了面前，要求我们必须去处理存在的问题，以便建立起新的专业培养体系，对信息与计算科学专业的发展、适应学校大学发展思路、满足社会对该专业需要至关重要。信息与计算科学专业一直以来，有两个专业发展方向，一为“计算科学”二为“信息科学”，围绕这两个发展方向进行课程设置。将“项目驱动”教学模式融入到课程的理论教学和实践教学中。
2、“项目驱动”教学实践
“项目驱动”教学法是指在教学过程中以一个或多个项目为主线来展开教学，把相关的知识点融入到项目的各个环节中去，逐层推进项目。通过对问题的深化或功能的扩充，来拓宽知识的广度和深度，直至得到一个完整的项目解决方法，从而达到学习知识、培养能力的目的[3]。
项目的设置应遵循如下原则：（1）项目内容应基本涵盖所授课程的绝大部分知识点，并且是学生感兴趣的和熟悉的；（2）选择的项目应有一定的综合性，且要具有一定的难度、深度，不应过于简单，难度太大，学生容易丧失信心，但是难度太小，学生会没有兴趣；（3）项目完成应能看到具体的效果，学生经摸索完成后有成就感，使他们真正掌握系统设计的基本方法[4]。
按照新修订的培养方案从大学一年级第二学期开始，信息与计算科学专业的学生会逐步学习“C语言程序设计”，“Java程序设计”，“C++程序设计”，“C 语言程序设计”是一门专业基础课，是整个程序设计课程的入门课程。通过对该课程的学习，使学生掌握结构化程序设计思想，C语言的基本知识语法，顺序、选择、循环三种基本程序结构，程序算法及算法的表示形式，为后继课程及其他程序设计课程的学习和应用打下良好的高级语言理论和实践基础。所以，“C语言程序设计”课程的教学质量会影响后继课程的教学效果。相对于C语言教学侧重基础，那么C++和Java就侧重应用，着重培养学生的实践能力。
现以“Java程序设计”课程为例， Java平台是目前广泛应用的网络编程语言。Java语言的学习由理论、上机、课程设计、课外实习4个环节组成，“项目驱动”教学主要体现在后3个环节。在 Java 的培养方案中，要求学生对所学的知识点理解和掌握，同时要求学生能学以致用，把知识应用到解决实际问题中。在以2006版的培养方案指导下，制定的教学大纲，在Java的教学中，通常的做法是：罗列语法功能，讲授在程序中如何使用它，然后就是举例做练习，这种传统填鸭式教学模式在充分调动学生的积极性，和锻炼学生综合应用所学知识能力方面，没有达到想要的效果。学生在学习过程中只是机械地记住了相应语法而缺乏灵活的实际运用，就像是只会背诵而不理解其意，根本无法掌握其精要，所以，新培养方案指导下的新教学大纲明确对在 Java教学中应用“项目驱动”教学方式。
上机环节是对课堂理论知识的掌握情况的第一个检验环节，也是帮助学生掌握知识要点最重要的实践环节。因为课堂理论教学，内容有限，所以在选择上机环节的“项目”时，要做的“小”和“精”，此时的“项目”用“题目”表达更确切。表1是针对理论教学确定的上机环节项目。
从表1可以看出，在上机环节的项目设计中，为与理论知识同步，将一个具有学生信息管理和网络答疑功能的软件系统进行分割，形成不同的子过程。整个知识体系脉络清楚，让学生学以致用。课程设计阶段设计了多个与“学生信息管理和网络答疑功能的软件系统”具有相同工作量的项目，用一周时间进行训练。
课外实习环节，项目主要来至于教师的科研课题。
为了更好地体现本专业学生的特点，突出学生的实际能力和科学研究的能力，针对大三以上的学生，选拔一些学员帮助教师助研。目前，部分学生参加了实际课题的研究工作。在教师的指导下，通过这一活动，来提高学生的实践能力、学习积极性，并带动全体学生的学习热情。随着教师科研项目的增加，更多的学生参与到教师的科研中。表2为今年完成的科研实训项目。
3、结论
德国职业教育从上世纪80年代以来大力推行的一种叫做“行为引导式的教学形式”就是我们现在说的“项目驱动”教学方法。它是一种将项目作为主体，实践行为导引的教学方法，以特定任务为中心，在教师的指导下，通过不断的“提出问题，解决问题”驱动，对所学知识活学活用，进行不断探索和互动实践，并在完成既定任务的同时，树立学生的成就感，激发学生的学习主动性，使学生带着真实的任务在不断的探索中学习。以新培养方案修订为契机，信息与计算科学专业引入该教学模式，收获了良好的教学效果。
参考文献
[1]王丰效，邓方安，陈露.信息与计算科学专业建设的实践与探索[J].考试周刊，2008，卷缺失（14）：176-178.
[2]王家军，张香云.“信息与计算科学”专业建设的探索与实践[J].黑龙江高教研究，2006，卷缺失（6）：118-119.
[3]叶健华，黎峰.“项目驱动+案例教学”模式在C语言教学中的应用[J].济南职业学院学报，2009，卷缺失（3）：18-20，23.
[4]刘瑜，杨玫，赵秀丽.“项目驱动”教学法在JAVA教学中的应用[J].中国科技信息，2010，卷缺失（16）：233-234，237.
作者简介：李鸿强，1979，男，河北张家口，河北建筑工程学院，副教授，硕士，计算机应用.
通讯作者：孙宏凯*，1964，男，河北张家口，河北建筑工程学院，教授，硕士，计算机应用.