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關(guān)鍵詞:中外合作辦學(xué);培養(yǎng)計(jì)劃;課程設(shè)置
1、背景
國(guó)際合作辦學(xué)作為高等教育的補(bǔ)充形式并隨著教學(xué)合作形式的不斷完善與規(guī)范,已日益顯示出強(qiáng)大的生命力。中國(guó)加入世貿(mào)組織后,國(guó)際化進(jìn)程不斷加快,國(guó)際間的競(jìng)爭(zhēng)逐漸演化成人才的競(jìng)爭(zhēng),國(guó)際通用型人才已成為新時(shí)代最核心的競(jìng)爭(zhēng)力。引進(jìn)國(guó)外優(yōu)質(zhì)教育資源,大力發(fā)展中外合作辦學(xué),培養(yǎng)國(guó)際通用型人才,也已逐漸成為我國(guó)高等教育人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一。同時(shí),境外教育資源的不斷引進(jìn)對(duì)該地區(qū)高等教育事業(yè)的拓展起到一種積極而有效的補(bǔ)充作用,中外合作辦學(xué)在構(gòu)建我國(guó)全方位的教育對(duì)外開(kāi)放、促進(jìn)我國(guó)高等教育改革與發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
2、地方大學(xué)國(guó)際學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)分析
2.1 培養(yǎng)目標(biāo)
地方大學(xué)國(guó)際學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以IT產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向,培養(yǎng)掌握計(jì)算機(jī)學(xué)科基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能與方法,具有運(yùn)用先進(jìn)工程化方法、技術(shù)和工具從事IT系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、維護(hù)、管理等工作的能力,以及參與工程項(xiàng)目的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、技術(shù)創(chuàng)新能力和市場(chǎng)開(kāi)拓能力,具有發(fā)展成IT行業(yè)高層次工程技術(shù)和管理人才潛力,適應(yīng)社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的應(yīng)用創(chuàng)新型人才。該專業(yè)的職業(yè)導(dǎo)向?yàn)镴AVA工程師、.NET工程師、網(wǎng)站工程師、網(wǎng)絡(luò)工程師、系統(tǒng)維護(hù)人員、網(wǎng)絡(luò)管理人員、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)人員等。
2.2 特色指導(dǎo)思想
地方大學(xué)國(guó)際學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)走IT產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線,采取動(dòng)態(tài)的教學(xué)計(jì)劃,以教學(xué)與實(shí)踐零距離、教師與學(xué)生零間隙、畢業(yè)與上崗零過(guò)渡為指導(dǎo)思想,以專業(yè)人才培養(yǎng)定位為核心,以理論與實(shí)踐一體化為重點(diǎn),以基于問(wèn)題、案例、項(xiàng)目教學(xué)為主線,開(kāi)展應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。
在培養(yǎng)目標(biāo)定向化、能力培養(yǎng)工程化、教師隊(duì)伍雙師化、資格認(rèn)證多元化、產(chǎn)學(xué)合作多樣化的思想指導(dǎo)下,地方大學(xué)國(guó)際學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)努力跟蹤新知識(shí)、新技術(shù)并構(gòu)建面向IT行業(yè)的多層次辦學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)。
3 “2.5+1+0.5”國(guó)際化人才培養(yǎng)新模式
國(guó)際化IT人才培養(yǎng)模式的制訂應(yīng)緊跟世界前沿技術(shù)動(dòng)態(tài)和趨勢(shì),注重優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合能力;大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的英語(yǔ)實(shí)用能力和跨文化交流能力;積極推進(jìn)研究性教學(xué),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力?!?.5+1+0.5”國(guó)際人才培養(yǎng)模式是根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)主流行業(yè)的設(shè)崗情況,搭建以專業(yè)核心能力為主線的核心課程平臺(tái),專業(yè)方向課均以計(jì)算機(jī)主流應(yīng)用技術(shù)為模塊,如.NET、JAVA、HTML、信息技術(shù)等。
學(xué)生前2年半在學(xué)校完成公共基礎(chǔ)課程專業(yè)知識(shí)、學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí);然后選擇其中一個(gè)專業(yè)方向模塊的課程體系,用1年時(shí)間利用學(xué)校的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室或國(guó)外合作院校實(shí)訓(xùn)基地,完成專業(yè)選修課程學(xué)習(xí)以及人文素質(zhì)選修課程學(xué)習(xí),開(kāi)闊視野,了解計(jì)算機(jī)領(lǐng)域國(guó)際前沿技術(shù)及發(fā)展方向,培養(yǎng)職業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)和人文素養(yǎng);最后半年在學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)(實(shí)際課題研發(fā))或者在國(guó)內(nèi)外IT企業(yè)上崗實(shí)習(xí),培養(yǎng)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和實(shí)戰(zhàn)技能,提升就業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
4、課程設(shè)置方案
4.1 國(guó)內(nèi)外院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科課程體系現(xiàn)狀對(duì)比分析
我們以美國(guó)的斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯里克分校、伊利諾伊大學(xué)(簡(jiǎn)稱“UIUC”)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(簡(jiǎn)稱“CMU”)及麻省理工學(xué)院(簡(jiǎn)稱“MIT”)為調(diào)查對(duì)象,對(duì)比分析計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科課程體系現(xiàn)狀。雖然各個(gè)學(xué)校課程教學(xué)體系之間還存在差異,但仍有一些共性。
1)各個(gè)學(xué)校在學(xué)生剛?cè)雽W(xué)時(shí),對(duì)于如何調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)情感、使計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程容納更多的計(jì)算機(jī)科學(xué)內(nèi)容都很重視,并選擇多種教學(xué)方法。
以斯坦福大學(xué)為例,該校的計(jì)算機(jī)入門課以啟迪思維和拓寬視野為主,開(kāi)設(shè)一系列新生研討課,如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的未來(lái)、計(jì)算機(jī)與信息安全、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的重大突破、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)災(zāi)難等。這類課程多以計(jì)算機(jī)知識(shí)講座的形式開(kāi)設(shè)并由著名的教授講解。國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)入門課則主要以技能性操作練習(xí)為主,輔以基礎(chǔ)知識(shí)介紹。例如,眾多高校開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程中,Windows操作及Office練習(xí)占據(jù)較大比重。教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的單調(diào)性,在一定程度上影響了學(xué)生專業(yè)情感的培養(yǎng)和求知欲的激發(fā)。
2)國(guó)外院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的硬件課程逐漸減少。
CMU有1門硬件課程,而UIUC有2門必修體系結(jié)構(gòu)課程,斯坦福大學(xué)也只有2門硬件課程(電子學(xué)、體系結(jié)構(gòu)或數(shù)字系統(tǒng))。國(guó)外院校認(rèn)為計(jì)算機(jī)學(xué)科需要關(guān)注的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次越來(lái)越高,底層則越來(lái)越透明。事實(shí)上,CC2001(Computing Curricula 2001)中也只制定了1門硬件課程;而國(guó)內(nèi)高校目前一般還開(kāi)設(shè)數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)、微機(jī)原理等硬件類課程。
3)在程序設(shè)計(jì)方面,國(guó)外大學(xué)擁有體系完整的編程語(yǔ)言課。
例如,斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)系開(kāi)設(shè)的程序設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課多達(dá)15門,既有C、C++、C#、Java等專門的程序設(shè)計(jì)課程,又有強(qiáng)調(diào)以面向?qū)ο鬄樘卣鞯腃++與面向?qū)ο缶幊獭⒚嫦驅(qū)ο笙到y(tǒng)設(shè)計(jì)等編程課,還有JavaScfipt、HTML、CSS、XML網(wǎng)絡(luò)客戶端編程課;既有包括語(yǔ)言難點(diǎn)的高級(jí)編程精髓課程,又有突出訓(xùn)練程序設(shè)計(jì)能力的軟件實(shí)踐類課程,還有編程語(yǔ)言基礎(chǔ)理論課。相較而言,國(guó)內(nèi)高校在程序設(shè)計(jì)方面設(shè)置的課程門類單調(diào),學(xué)時(shí)偏少,與其他課程孤立且脫離實(shí)際,使得語(yǔ)言學(xué)習(xí)非常枯燥,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。
4)在能力培養(yǎng)方面,國(guó)外大學(xué)的課程體系設(shè)置非常注重培養(yǎng)學(xué)生能力,尤其是專業(yè)寫作能力和語(yǔ)言交流能力。
設(shè)置專門的專業(yè)寫作課是斯坦福大學(xué)的一大特色,而國(guó)內(nèi)大學(xué)在學(xué)生能力培養(yǎng)方面則相對(duì)薄弱。國(guó)內(nèi)多數(shù)院校仍然采用“重知識(shí)傳授、輕能力培養(yǎng)”的教學(xué)模式,影響學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
鑒于上述對(duì)比分析,我們發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)與國(guó)外的教學(xué)情況相比還有很大差距。在當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展全球化的大背景中,國(guó)際間高等學(xué)校的合作辦學(xué)被視為高等教育國(guó)際化的重要手段之一。引進(jìn)國(guó)外優(yōu)質(zhì)教育資源,大力發(fā)展中外合作辦學(xué),培養(yǎng)國(guó)際通用型人才,正逐漸成為我國(guó)高等教育人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一。
4.2 新型課程體系構(gòu)建方案
1)理論課程設(shè)置。
內(nèi)蒙古科技大學(xué)國(guó)際學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力為主線,將理論、技術(shù)及應(yīng)用結(jié)合起來(lái)構(gòu)建課程體系,采用“平臺(tái)+模塊”的課程體系結(jié)構(gòu)。平臺(tái)即公共基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)必修課程和通識(shí)課程平臺(tái);模塊即在平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行專業(yè)方向分流(專業(yè)選修課)。內(nèi)蒙古科技大學(xué)目前開(kāi)設(shè)了4個(gè)方向的模塊課程,包括.NET技術(shù)、JAVA技術(shù)、HTML技術(shù)和信息技術(shù)。
2)實(shí)踐課程設(shè)置。
實(shí)踐教學(xué)是深化理論知識(shí)、訓(xùn)練技能和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要途徑。為使學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)技能、創(chuàng)新能力、工程能力和職業(yè)素養(yǎng)都得到全面均衡的發(fā)展,內(nèi)蒙古科技大學(xué)提出以工程化能力培養(yǎng)為核心的6個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)踐教學(xué)體系,即課程實(shí)驗(yàn)-課程設(shè)計(jì)-工程實(shí)訓(xùn)-開(kāi)放性試驗(yàn)-課外科技創(chuàng)新-畢業(yè)設(shè)計(jì)。
3)主要專業(yè)課程設(shè)置及能力培養(yǎng)。
內(nèi)蒙古科技大學(xué)國(guó)際學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要專業(yè)課程設(shè)置及能力培養(yǎng)方案如表1所示。
除了以上新型課程體系構(gòu)建方案,我們還建議國(guó)際學(xué)院每學(xué)期均開(kāi)設(shè)外語(yǔ)課程,聘請(qǐng)外教講授計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫(kù)、編譯原理等專業(yè)核心課程,提高學(xué)生的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);人才培養(yǎng);3+X;課程設(shè)置;教學(xué)方法
中圖分類號(hào) G110 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1008-3219(2015)20-0029-03
隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用群體越來(lái)越廣,與計(jì)算機(jī)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到50%以上,并且成為可以衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化程度的主要指標(biāo)。計(jì)算機(jī)行業(yè)對(duì)人才的需求日益迫切,企業(yè)需要的不僅僅是計(jì)算機(jī)的使用者,而是計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品和硬件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)者,而且能直接從事信息系統(tǒng)建設(shè)、管理、運(yùn)行等技術(shù)工作。這就對(duì)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的要求,培養(yǎng)過(guò)程應(yīng)該更加注重質(zhì)量,注重增強(qiáng)實(shí)用性及學(xué)生動(dòng)手能力的提高。
一、培養(yǎng)目標(biāo)的確立
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該以提高實(shí)際應(yīng)用能力為導(dǎo)向。針對(duì)計(jì)算機(jī)的專業(yè)性質(zhì),實(shí)際應(yīng)用能力也應(yīng)該從軟件和硬件兩個(gè)方面去考慮。軟件方面應(yīng)該側(cè)重程序的開(kāi)發(fā),熟練掌握某一門開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及數(shù)據(jù)庫(kù)的綜合應(yīng)用。硬件方面則應(yīng)該側(cè)重了解計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu),并能開(kāi)發(fā)研制具有一定功能的機(jī)器系統(tǒng)。為適應(yīng)社會(huì)需求,應(yīng)跟隨專業(yè)技術(shù)發(fā)展方向及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo),把握住行業(yè)最新動(dòng)態(tài),使學(xué)生有更廣闊的就業(yè)前景。
二、人才培養(yǎng)模式調(diào)整
隨著社會(huì)對(duì)人才需求的變化,培養(yǎng)模式也要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,從最早期的大學(xué)4年由7學(xué)期的理論在校學(xué)習(xí)+1學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)所組成的典型研究型本科人才培養(yǎng)模式,過(guò)渡到面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“3+1”模式。這種模式中“3”指的是3學(xué)年即6學(xué)期,為在校的理論課程學(xué)習(xí)時(shí)間,最后一學(xué)年進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐,前半年將學(xué)生送入企業(yè)參與企業(yè)實(shí)習(xí),積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),后半年進(jìn)行大學(xué)4年所學(xué)知識(shí)的綜合驗(yàn)收,也就是畢業(yè)設(shè)計(jì)。在“3+1”培養(yǎng)方案的執(zhí)行過(guò)程中摸索出更人性化的“3+X”培養(yǎng)模式。其中“3”還是以往的在校學(xué)習(xí)過(guò)程,“X”則完善為多元化過(guò)程。前兩年的4個(gè)學(xué)期為奠定基礎(chǔ)階段,完成理論及系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí),第3年為技能提高階段,可以將企業(yè)工程師引入學(xué)校參與教學(xué),第4年為過(guò)程實(shí)踐階段,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況對(duì)以往培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)整,將學(xué)生發(fā)展方向分為考研、考公務(wù)員、企業(yè)實(shí)習(xí)三類??佳泻涂脊珓?wù)員的學(xué)生在第7學(xué)期的時(shí)候會(huì)留在學(xué)校,由在校專職教師指導(dǎo)完成實(shí)訓(xùn)作業(yè),進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)的學(xué)生將由企業(yè)工程師指導(dǎo)完成企業(yè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。在第8學(xué)期同樣根據(jù)實(shí)際情況將學(xué)生分成兩部分,一部分由在校教師指導(dǎo)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù),另一部分則由企業(yè)和在校教師共同指導(dǎo)完成企業(yè)下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。這種根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況將學(xué)生進(jìn)行分流管理的情況稱之為“X”?!?+X”培養(yǎng)方案的具體實(shí)施過(guò)程如圖1所示。這種模式比以往的“3+1”模式更加靈活多樣,既能滿足學(xué)生就業(yè)的多方面需求,又能極大提高學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力。
三、專業(yè)課程制定
應(yīng)用型本科教育應(yīng)以實(shí)踐教學(xué)為主。從事的工作計(jì)算機(jī)專業(yè)人才從事的工作不同于簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)應(yīng)用,而是要研究如何更好地設(shè)計(jì)、制造計(jì)算機(jī),更好地開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)的新功能,與此相對(duì)應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容就應(yīng)主要體現(xiàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方面的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí),并增加實(shí)踐操作類課程,使學(xué)生接受從事研究與應(yīng)用計(jì)算機(jī)的基本訓(xùn)練,具有研究和開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本能力。
在與往屆學(xué)生的交流和探討過(guò)程中,得到以下結(jié)論:首先,學(xué)生普遍認(rèn)為大學(xué)一年第1學(xué)期開(kāi)設(shè)的課程中除一門計(jì)算機(jī)導(dǎo)論以外其余均為公共基礎(chǔ)課程,這對(duì)后續(xù)所開(kāi)設(shè)的課程不能起到催化作用,所以新的培養(yǎng)方案中,將計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言類課程《高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》開(kāi)設(shè)在第一學(xué)期。其次學(xué)生提出在前導(dǎo)和后續(xù)課程的設(shè)置中,有些課程之間要隔1~2個(gè)學(xué)期,這就使學(xué)生在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中對(duì)前導(dǎo)課程產(chǎn)生遺忘,不利于新課程的理解。針對(duì)這一現(xiàn)象,在新的培養(yǎng)方案制定中做到四條主線不間斷的培養(yǎng)模式。第一條主線為專業(yè)基礎(chǔ)課程不間斷;第二條主線為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言類課程不間斷;第三條主線為網(wǎng)絡(luò)層次類開(kāi)發(fā)課程不間斷;第四條主線為嵌入式物聯(lián)網(wǎng)不間斷。具體設(shè)置如表1所示。
四條主線合理安排前導(dǎo)課和后續(xù)課的順序,并且在時(shí)間上保持連貫性,做到知識(shí)的有效銜接。四條主線的課程在大三結(jié)束時(shí)全部完成。除四條主線所涉及到的課程之外,還設(shè)置了18學(xué)分的專業(yè)方向選修課程,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣方向選擇相關(guān)課程。
四、主線課程的設(shè)置
根據(jù)上表的專業(yè)課程的設(shè)置,對(duì)4條主線課程進(jìn)行講解。
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程設(shè)置。在這條主線上主要完成計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必要的理論知識(shí)及基礎(chǔ)課程講授。導(dǎo)論課程能使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)有一個(gè)大體了解,包含大學(xué)四年所涉及到的專業(yè)知識(shí)概括介紹。匯編語(yǔ)言學(xué)習(xí)的主要目的是使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的底層結(jié)構(gòu)、寄存器及存儲(chǔ)器的組織以及程序調(diào)用的相關(guān)知識(shí),為后期組成原理及操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。數(shù)字邏輯課程的安排則讓學(xué)生掌握基本邏輯門、組合電路、時(shí)序電路及常用MSI芯片的使用,為計(jì)算機(jī)組成原理及微機(jī)接口課程奠定基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)組成原理及操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)考試全國(guó)統(tǒng)考的必考課程,是掌握計(jì)算機(jī)核心的關(guān)鍵。
編程思想及理論課程設(shè)置。本條主線以C語(yǔ)言貫穿課程體系,即用與C語(yǔ)言相關(guān)的課程涵蓋整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程。在與學(xué)生的交流與調(diào)研之后,語(yǔ)言類課程提前接觸,能夠?yàn)楹笃诎l(fā)展提供寬裕的時(shí)間。因此,將以往培養(yǎng)方案中第2學(xué)期出現(xiàn)的C語(yǔ)言課程提前至第一學(xué)期,并將以往的理論實(shí)踐分開(kāi),變?yōu)闄C(jī)房授課,邊學(xué)邊練,增加C語(yǔ)言的課時(shí),由之前的60學(xué)時(shí)變?yōu)樾屡囵B(yǎng)方案中的88學(xué)時(shí)。C語(yǔ)言的熟練掌握為后期編程思想的拓展奠定基礎(chǔ)。在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)―C++,并設(shè)置C語(yǔ)言描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程,本課程也是研究生入學(xué)考試的統(tǒng)考課程之一。除此以外還開(kāi)設(shè)了計(jì)算方法以及程序設(shè)計(jì)方法等課程。
網(wǎng)絡(luò)程序開(kāi)發(fā)類課程設(shè)置。這一層次的主線主要針對(duì)當(dāng)前比較熱門的JAVA語(yǔ)言開(kāi)設(shè)相關(guān)課程。課程設(shè)置從基礎(chǔ)的WEB前端開(kāi)發(fā),過(guò)渡到基本的JAVA語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),到后期的企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā),并配套大型數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容,在相關(guān)課程結(jié)束后,使學(xué)生具有網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)的完整開(kāi)發(fā)過(guò)程。所有程序類設(shè)計(jì)課程均在機(jī)房完成授課,使教與學(xué)形成無(wú)延時(shí)的連接,在教師傳授知識(shí)之后,就可以直接動(dòng)手完成程序開(kāi)發(fā),并在學(xué)期結(jié)束時(shí)安排課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),使學(xué)生達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的。
嵌入式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)課程設(shè)置。在這個(gè)層次中主要涉及到比較熱門的嵌入式及物聯(lián)網(wǎng)方向,培養(yǎng)具有一定嵌入式開(kāi)發(fā)能力的學(xué)生,擴(kuò)展就業(yè)面。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)嵌入式及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析及科技開(kāi)發(fā)等方面的能力,掌握物聯(lián)網(wǎng)的工程應(yīng)用,了解關(guān)鍵技術(shù),滿足物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中對(duì)嵌入式系統(tǒng)人才的迫切需求。
五、教學(xué)方法與手段的改革
在早期的培養(yǎng)方案中,專業(yè)基礎(chǔ)課和方向課程均安排了理論學(xué)時(shí)和上機(jī)實(shí)踐學(xué)時(shí),主要流程是課上完成理論教學(xué)任務(wù),然后安排上機(jī)學(xué)時(shí),由學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作,上機(jī)過(guò)程中學(xué)生會(huì)對(duì)上節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行回憶,若理論課上沒(méi)有投入主要精力,勢(shì)必會(huì)影響上機(jī)課的效果。在新的培養(yǎng)方案制定過(guò)程中,對(duì)于一些實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,在課時(shí)安排中不再區(qū)分理論和實(shí)踐,而是直接安排在機(jī)房授課,教師在介紹完基本理論和方法后,由學(xué)生直接進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié),并由教師隨堂指導(dǎo),由原有的“聽(tīng)中學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)行的“做中學(xué)”,使理論和實(shí)踐的銜接沒(méi)有時(shí)延性,在課堂上充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。同時(shí)也要求教師對(duì)知識(shí)掌握的精確性和熟練性,以便能隨時(shí)應(yīng)對(duì)隨機(jī)發(fā)生事件。
為了讓學(xué)生所學(xué)更加貼近社會(huì)需求,課程設(shè)置中引入企業(yè)工程師授課,目的讓學(xué)生了解企業(yè)對(duì)人才的需求,及早確定就業(yè)方向,更有效地體現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合。除了將企業(yè)工程師請(qǐng)進(jìn)來(lái),還引領(lǐng)學(xué)生走出去,在企業(yè)中完成實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),使學(xué)生及早獲得企業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
總之,新培養(yǎng)方案是根據(jù)往屆學(xué)生的切身感受及地方人才需求合理調(diào)整課程安排,將原有的“3+1”模式調(diào)整為多元化的“3+X”模式,注重培養(yǎng)模式改革的同時(shí),及時(shí)更新教學(xué)方法與手段。
參 考 文 獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:質(zhì)量工程;軟件工程專業(yè);本科教育;課程體系
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1引言
目前國(guó)際軟件產(chǎn)業(yè)正在穩(wěn)步發(fā)展,中國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)也在騰飛中,對(duì)軟件人才的需求非常迫切。國(guó)務(wù)院關(guān)于《振興軟件產(chǎn)業(yè)行動(dòng)綱要(2002年至2005年)》提出了我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo),其中之一是軟件專業(yè)技術(shù)人才要達(dá)到80萬(wàn)的培養(yǎng)目標(biāo),人才結(jié)構(gòu)要進(jìn)一步優(yōu)化。要達(dá)到這一目標(biāo),我國(guó)急需培養(yǎng)大批軟件工程技術(shù)人才和軟件工程管理人才,軟件工程專業(yè)是培養(yǎng)軟件產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才的重要專業(yè)科程。
2006年,教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“教指委”)組織制定了《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)范(軟件工程專業(yè)方向)》(以下簡(jiǎn)稱《專業(yè)規(guī)范》)。為落實(shí)《專業(yè)規(guī)范》,進(jìn)一步推動(dòng)軟件工程專業(yè)課程教學(xué)改革與實(shí)踐的深入開(kāi)展,教指委決定在《專業(yè)規(guī)范》的基礎(chǔ)上開(kāi)展“軟件工程專業(yè)課程教學(xué)改革與實(shí)踐項(xiàng)目”的立項(xiàng)工作。希望通過(guò)項(xiàng)目立項(xiàng)的方式,加強(qiáng)專業(yè)課程建設(shè)和教學(xué)改革的力度,將專業(yè)規(guī)范落實(shí)到具體的課程教學(xué)環(huán)節(jié)中。
2教育質(zhì)量工程促進(jìn)軟件工程專業(yè)教學(xué)改革
2007年初教育部下發(fā)了2007年“1號(hào)文件”,決定實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”。同時(shí),作為2007年的“2號(hào)文件”,教育部下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》,目的是進(jìn)一步推動(dòng)本科教學(xué)工作,切實(shí)提高本科教育質(zhì)量。提出了教育質(zhì)量工程和教育改革新舉措,對(duì)實(shí)踐教學(xué)、學(xué)生能力培養(yǎng)方面提出了新要求。
“質(zhì)量工程”重點(diǎn)建設(shè)的六個(gè)項(xiàng)目都是帶有基礎(chǔ)性、引導(dǎo)性的項(xiàng)目,其中“實(shí)踐教學(xué)與人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新”是提高高等教育質(zhì)量的重要內(nèi)容。湖南工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院認(rèn)為貫徹落實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量的決策部署,必須落實(shí)在具體行動(dòng)上。我院將軟件工程專業(yè)的教學(xué)改革放在非常重要的位置,突出實(shí)踐教學(xué),課程體系以“社會(huì)需求為導(dǎo)向”,專業(yè)課程主要以軟件開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新應(yīng)用為主,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力,我院在這方面累積了豐富的經(jīng)驗(yàn),也創(chuàng)造了不少成績(jī),學(xué)生多次在湖南省創(chuàng)新能力大賽上獲得優(yōu)異成績(jī)。我院堅(jiān)持按照教育質(zhì)量工程的要求,在軟件工程專業(yè)實(shí)施新的人才培養(yǎng)模式。
3軟件工程專業(yè)新的人才培養(yǎng)模式
我院的軟件工程專業(yè)尋求一種行之有效的培養(yǎng)模式和新途徑,即:保持傳統(tǒng)培養(yǎng)模式的優(yōu)點(diǎn),吸取和引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的教學(xué)思想與理念;在學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面取得突破;與社會(huì)需求和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)接。
針對(duì)傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式存在的弊端,以培養(yǎng)具有高素質(zhì)創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才為目的,將高等教育從以教師為中心轉(zhuǎn)變到以學(xué)生為中心的軌道上來(lái),設(shè)計(jì)并實(shí)施新的人才培養(yǎng)模式,在充分實(shí)踐基礎(chǔ)上不斷總結(jié)和探索,展示“招生―培養(yǎng)―就業(yè)”一體化的完整培養(yǎng)模式,體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)整合特色。主要內(nèi)容如下:
(1) 以“厚基礎(chǔ)、寬口徑、有特長(zhǎng)”為總的培養(yǎng)目標(biāo),貫徹“因材施教、分流培養(yǎng)”、應(yīng)用型和研究型人才培養(yǎng)相結(jié)合的原則,實(shí)施三段式雙分流人才培養(yǎng)模式。
(2) 加強(qiáng)技能訓(xùn)練和軟件工程的基礎(chǔ)、素質(zhì)課程。軟件工程的基礎(chǔ)是建立在多個(gè)不同學(xué)科之上。它不僅需要計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論和基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)也需要掌握諸如數(shù)學(xué)、工程學(xué)、項(xiàng)目管理及其它應(yīng)用領(lǐng)域的概念。所以,課程設(shè)置應(yīng)注重軟件工程技術(shù)和素質(zhì)教育的不斷線,以培養(yǎng)學(xué)生良好的編程習(xí)慣和團(tuán)隊(duì)合作的思想。
(3) 梳理軟件工程系列課程之間、以及與其他相關(guān)系列課程之間的關(guān)系,合理銜接、避免重復(fù)。課程設(shè)置要突出軟件工程的重要地位和價(jià)值。軟件工程系列課程所涵蓋的概念多、涉及的領(lǐng)域廣,教學(xué)中容易出現(xiàn)“知易行難”的情況,教師受觀念、思維定勢(shì)以及本人的軟件工程經(jīng)驗(yàn)在某種程度上也會(huì)影響學(xué)生的理解深度。
(4) 建立更加完善的實(shí)訓(xùn)、培訓(xùn)教學(xué)體系。
(5) 進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革,使其適應(yīng)工程型人才的培養(yǎng)。軟件工程系列課程內(nèi)容紛雜,在教學(xué)過(guò)程中容易出現(xiàn)空洞的說(shuō)教,為此著重改革以下幾點(diǎn):基于項(xiàng)目的課程,模擬工業(yè)界典型項(xiàng)目,以小組作業(yè)、口頭報(bào)告、正式評(píng)審等形式,讓學(xué)生在整個(gè)項(xiàng)目中承擔(dān)不同的角色,構(gòu)筑立體化的互動(dòng)教學(xué)平臺(tái),貫穿軟件工程系列課程的案例教學(xué)。將真實(shí)系統(tǒng)和項(xiàng)目作為學(xué)習(xí)案例,從軟件工程的基礎(chǔ)入手,讓學(xué)生實(shí)際運(yùn)用他們所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能,模擬案例提出問(wèn)題,并給出解決方案,真正使學(xué)生體會(huì)和做到學(xué)以致用。
(6) 改革傳統(tǒng)的考試模式。傳統(tǒng)的考試模式在一定程度上可以確保學(xué)生掌握一些基本概念和基本的技能,但不能完全反映學(xué)生在實(shí)際工程中運(yùn)用知識(shí)的能力。案例教學(xué)的引入使得在不同的教學(xué)階段采用演講、答辯、互換角色評(píng)審等方式來(lái)考察學(xué)生對(duì)相關(guān)課程內(nèi)容的理解。
我院擬建立一套適合軟件工程人才培養(yǎng)模式的、以軟件工程為主線的教學(xué)課程內(nèi)容體系。該課程體系具有更大的靈活性、適應(yīng)性和開(kāi)放性,有利于學(xué)生根據(jù)社會(huì)形勢(shì)和自身需要,自主選擇和安排切合自身特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方案,全面提高學(xué)生的基本能力、專業(yè)能力和綜合能力,將學(xué)生培養(yǎng)成為寬基礎(chǔ)、高素質(zhì)、有特長(zhǎng)、適應(yīng)廣的創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才。逐步完善與課程體系配套的實(shí)訓(xùn)、培訓(xùn)的“雙訓(xùn)”教學(xué)體系,使培養(yǎng)的人才更加適應(yīng)社會(huì)和企業(yè)的需求。
4三段式雙分流人才培養(yǎng)模式實(shí)施方案
第一階段:第一、二學(xué)年,以公共基礎(chǔ)課程、學(xué)科大類通識(shí)課程和跨院系、跨專業(yè)選修課程為主,拓寬基礎(chǔ)知識(shí),將科學(xué)教育和人文教育相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生各方面的素質(zhì)。
第二階段:第三學(xué)年,在前兩學(xué)年學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行第一次分流,即專業(yè)分流,以專業(yè)課程為主,分專業(yè)進(jìn)行培養(yǎng),進(jìn)一步拓寬學(xué)生專業(yè)知識(shí)面。
第三階段:第四學(xué)年,學(xué)生在主修專業(yè)內(nèi)自由選擇專業(yè)方向,進(jìn)行第二次分流,即專業(yè)方向分流,以專業(yè)方向課程為主,按照專業(yè)方向進(jìn)行培養(yǎng)。根據(jù)普通本科院校的特點(diǎn)分兩個(gè)大的培養(yǎng)方向,即:軟件工程管理、軟件工程技術(shù)。
此階段可與畢業(yè)設(shè)計(jì)同步進(jìn)行,在選擇專業(yè)方向后即安排指導(dǎo)老師,指導(dǎo)老師可針對(duì)不同學(xué)生的具體情況,指導(dǎo)學(xué)生選修專業(yè)課程、因材施教,以各自特長(zhǎng)的展示為中心、發(fā)展個(gè)性,根據(jù)專業(yè)方向進(jìn)一步強(qiáng)化能力。我院軟件工程專業(yè)實(shí)施新的人才培養(yǎng)模式的具體方案如下:
(1) 構(gòu)建與新的培養(yǎng)模式相適應(yīng)的課程體系;
(2) 構(gòu)建與新的培養(yǎng)模式相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)體系;
(3) 構(gòu)建與新的培養(yǎng)模式相適應(yīng)的實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)教學(xué)體系;
(4) 改革教學(xué)方法、教學(xué)手段與考試模式;
(5) 完善教學(xué)管理制度。
5實(shí)施新的人才培養(yǎng)模式過(guò)程中的實(shí)際困難
我院軟件工程專業(yè)在實(shí)施新的軟件人才培養(yǎng)模式過(guò)程,也遇到了一些實(shí)際的困難,正在逐步解決過(guò)程中。
(1) 課程特色所帶來(lái)的困難。軟件和軟件工程發(fā)展迅速,像Java、UML、分布式構(gòu)件技術(shù),CMM、Agent技術(shù),Agile SE,XP,AOP,MDA等新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)。造成該課程內(nèi)容紛雜,客觀上容易導(dǎo)致系統(tǒng)性、邏輯性和可操作性的缺失。而且,軟件工程教學(xué)“知易行難”,教師受觀念、思維定勢(shì)的影響,其本人的軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)歷和體會(huì)在某種程度上影響學(xué)生的理解深度。
(2) 對(duì)任課教師帶來(lái)的挑戰(zhàn)。作為教師,其教學(xué)工作必須立足學(xué)科前沿,進(jìn)行本末判斷,進(jìn)行經(jīng)典內(nèi)容與先進(jìn)技術(shù)的取舍。又因?yàn)槠鋬?nèi)容紛雜,教師在教學(xué)時(shí)如何避免軟件工程淪為空洞的說(shuō)教?這是一個(gè)大的問(wèn)題。應(yīng)該在教學(xué)上下大力氣探討如何提高學(xué)生的軟件工程素質(zhì)和軟件研發(fā)能力。
(3) 課程體系銜接帶來(lái)的問(wèn)題。
6結(jié)束語(yǔ)
我院自成立之始,在軟件工程專業(yè)教學(xué)改革實(shí)踐中,就始終圍繞著以建立科學(xué)的軟件工程教學(xué)內(nèi)容體系為前提,改革課堂教學(xué)方式,突出實(shí)踐環(huán)節(jié),激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的熱情,并同步構(gòu)筑立體化教學(xué)互動(dòng)平臺(tái);上述措施旨在提高該軟件工程專業(yè)學(xué)生的工程能力。我們雖然在以軟件工程為主線的課程體系改革上對(duì)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討,但是,如何把握當(dāng)前社會(huì)、企業(yè)對(duì)人才的需求,突破傳統(tǒng)教學(xué)體系的不合理限制、建立靈活的工程型教學(xué)體系是我們始終堅(jiān)持與努力的方向;而我們圍繞軟件工程為主線的教學(xué)改革也僅僅處在一個(gè)過(guò)程之中,實(shí)施過(guò)程中很多新出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題需要我們勤于探索、勇于解決、不斷的完善和突破。
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關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘;關(guān)聯(lián)分析;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
DOIDOI:10.11907/rjdk.162876
中圖分類號(hào):TP391
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)文章編號(hào):16727800(2017)005014303
0引言
“考研熱”已經(jīng)成為一種社會(huì)現(xiàn)象,并持續(xù)升溫。為進(jìn)一步了解當(dāng)代大學(xué)生的考研現(xiàn)狀和成功考取研究生的因素,展開(kāi)此次實(shí)驗(yàn)研究,研究對(duì)象為江漢大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院(簡(jiǎn)稱數(shù)計(jì)學(xué)院)的學(xué)生,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘分析,得出哪些因素會(huì)影響大學(xué)生成功考取研究生。因收集數(shù)據(jù)量較少,本文將從收集到的數(shù)計(jì)學(xué)院2012級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、身體素質(zhì)測(cè)試成績(jī)、考研錄取情況和基本信息等這些數(shù)據(jù)中,選取大學(xué)四年加權(quán)平均成績(jī)、身體素質(zhì)測(cè)試成績(jī)、性別和專業(yè)差別這幾方面展開(kāi)分析。
數(shù)據(jù)挖掘是從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有趣模式的過(guò)程。作為知識(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程,它通常包括數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)選擇、數(shù)據(jù)變換、模式發(fā)現(xiàn)、模式評(píng)估和知識(shí)表示這6個(gè)方面[1]。其中前4個(gè)是數(shù)據(jù)預(yù)處理的不同形式,是為挖掘準(zhǔn)備數(shù)據(jù),本文將依次介紹本次數(shù)據(jù)挖掘?qū)嶒?yàn)的具體分析過(guò)程。
本次實(shí)驗(yàn)基于Rapidminer 軟件的數(shù)據(jù)分析平臺(tái),將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理(數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)規(guī)約、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)導(dǎo)入)[2],研究各數(shù)據(jù)項(xiàng)與成功考取研究生的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),考研成功除去與學(xué)習(xí)成績(jī)相關(guān)外,還與身體素質(zhì)、性別和專業(yè)差別相關(guān)。此次實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果可為學(xué)校指導(dǎo)學(xué)生考研提供參考。
1相關(guān)算法
本次數(shù)據(jù)挖掘運(yùn)用了目前常用數(shù)據(jù)挖掘算法中的兩個(gè)算法:關(guān)聯(lián)分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。
(1)關(guān)聯(lián)分析(Association Analysis)?,F(xiàn)有的關(guān)聯(lián)分析算法有基于概率相似度的關(guān)聯(lián)方法、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的關(guān)聯(lián)方法、基于Bayesian分類器的關(guān)聯(lián)方法及基于先決條件的關(guān)聯(lián)方法等?;跈C(jī)器學(xué)習(xí)的關(guān)聯(lián)方法只能對(duì)存在于線程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),無(wú)法對(duì)未知數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),導(dǎo)致最后的分析結(jié)果存在較大誤差。而基于Bayesian分類器的關(guān)聯(lián)方法雖然時(shí)效性很好,但關(guān)聯(lián)需要的知識(shí)依賴于知識(shí)庫(kù),無(wú)法獲得計(jì)算所需的先驗(yàn)概率和條件概率[3]。
(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Network)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種通過(guò)模仿生物神經(jīng)網(wǎng)路的工作特征進(jìn)行分布式信息處理的算法數(shù)學(xué)模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前具有非常強(qiáng)大的預(yù)測(cè)功能的一種算法模型。一個(gè)完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由輸入層、隱含層和輸出層組成,而每一層都由多個(gè)神經(jīng)元組成[4]。
2數(shù)據(jù)預(yù)處理
噪聲是數(shù)據(jù)結(jié)果出現(xiàn)偏差的原因之一,由于采集的數(shù)據(jù)中有噪聲影響因素,因此要對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理,有效的數(shù)據(jù)預(yù)處理可以提高數(shù)據(jù)挖掘?qū)嶒?yàn)的準(zhǔn)確率,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)導(dǎo)出來(lái)的原始數(shù)據(jù)存在不一致、不完整和噪聲,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,排除其它不良可忽視因素,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐對(duì)學(xué)生數(shù)據(jù)空缺、不一致數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理操作。
本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)源是江漢大學(xué)數(shù)計(jì)學(xué)院2012級(jí)學(xué)生在校四年加權(quán)平均成績(jī)、身體素質(zhì)測(cè)試各項(xiàng)成績(jī)、考研錄取情況和基本信息。基本信息中包含3個(gè)專業(yè):數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程。身體素質(zhì)測(cè)試項(xiàng)目有:身高、體重、肺活量、50米跑、立定跳遠(yuǎn)、1000/800米跑、坐體前屈、仰臥起坐/引體向上。數(shù)據(jù)庫(kù)極易受噪聲、缺失值和不一致的侵?jǐn)_,數(shù)據(jù)庫(kù)龐大并且大多數(shù)是來(lái)自多個(gè)異種數(shù)據(jù)源。低質(zhì)量的數(shù)據(jù)會(huì)將導(dǎo)致低質(zhì)量的挖掘結(jié)果,引起數(shù)據(jù)的具體真實(shí)性偏差[5]。因此,本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理主要為3個(gè)方面:一是缺失數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)屬性中部分記錄顯示為空),二是噪聲數(shù)據(jù),三是重復(fù)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)屬性相同的記錄)[6]。
本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理因數(shù)據(jù)量小,故采用Excel進(jìn)行初步簡(jiǎn)單處理。首先針對(duì)考研錄取情況、身體素質(zhì)測(cè)試各項(xiàng)成績(jī)、學(xué)習(xí)成績(jī)、基本信息4個(gè)表將學(xué)號(hào)作為關(guān)鍵字整合到1個(gè)表中,數(shù)據(jù)收集過(guò)程中會(huì)有部分?jǐn)?shù)據(jù)不完整,因此需將信息殘缺的元組和與此次實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的屬性都剔除;其次數(shù)據(jù)要符合算法要求,部分文字表達(dá)的數(shù)據(jù)是不符合的,故將其用數(shù)字來(lái)代替,如男、女分別用0、1表示,3個(gè)專業(yè)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工程則分別用0、1、2表示,考研錄取情況用0、1分別表示未錄取和錄??;最后需構(gòu)建一個(gè)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè),需訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集,故從整合后新生成的數(shù)據(jù)表中隨機(jī)抽取10個(gè)元組作為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集,其余作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。這是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)預(yù)處理,后面將會(huì)運(yùn)用關(guān)聯(lián)分析進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
3數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)Rapidminer
RapidMiner(前身是Rapid-I,YALE)是一十分流行的開(kāi)源數(shù)據(jù)挖掘軟件,近年來(lái)變得非常受歡迎,并得到了一個(gè)大型社區(qū)的支持。其視覺(jué)吸引力、用戶友好的GUI(圖形用戶界面)和基于WiKi的上下文幫助,允許輕松使用和快速學(xué)習(xí)曲線。它有多個(gè)擴(kuò)展提供數(shù)據(jù)和適合于特定的預(yù)定義過(guò)程應(yīng)用領(lǐng)域(例如營(yíng)銷、金融等)和社區(qū),在RapidMiner“市場(chǎng)”上分享流程非常活躍。
RapidMiner的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是其在過(guò)程設(shè)計(jì)中的靈活性,通過(guò)“過(guò)程/子過(guò)程”結(jié)構(gòu)和“宏”表示環(huán)境的全局變量,這使得復(fù)雜過(guò)程的可視設(shè)計(jì)和高水平自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。RapidMiner還提供大量的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,用于預(yù)處理和可視化的工具包括大多數(shù)Weka算子和用于合并定制的R和Python腳本的簡(jiǎn)單工具。并且,對(duì)深度學(xué)習(xí)方法和一些更先進(jìn)的特定機(jī)器學(xué)習(xí)算法(例如,極端隨機(jī)樹(shù))的支持目前受到限制,但是可以通過(guò)并入R和Python腳本加以解決[7]。
4數(shù)據(jù)建模
4.1數(shù)據(jù)導(dǎo)入
經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集導(dǎo)入Rapidminer平臺(tái),在屬性類型設(shè)置時(shí)將考研錄取情況屬性類型設(shè)置為Binominal類型,作為實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)對(duì)象,如圖1所示。
4.2關(guān)聯(lián)分析
通過(guò)關(guān)聯(lián)分析算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,調(diào)用Set Role和Correlation Matrix算子得到所需要的關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣,進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本次實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)量較少,故相關(guān)系數(shù)普遍偏小,經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)嘗試,發(fā)現(xiàn)剔除相關(guān)系數(shù)小于0.05的屬性,得到新的數(shù)據(jù)集再通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立的預(yù)測(cè)模型最為準(zhǔn)確,如圖2所示。
4.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立
通過(guò)上述關(guān)聯(lián)分析得到相關(guān)系數(shù),可以在接下來(lái)建模時(shí)通過(guò)調(diào)用Select Attributes算子來(lái)選擇合適的屬性(將相關(guān)系數(shù)小于0.05的屬性,如肺活量和坐體前屈屬性剔除)形成新的數(shù)據(jù)集。姓名屬于不相關(guān)屬性但可用來(lái)識(shí)別元組,因此調(diào)用Set Role算子將其設(shè)置為id屬性用來(lái)識(shí)別,考研錄取情況屬性為要預(yù)測(cè)屬性故將其設(shè)置為L(zhǎng)abel屬性,最后調(diào)用Neural Net算子建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,如圖3所示。
4.4模型驗(yàn)證及預(yù)測(cè)
將預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集導(dǎo)入Rapidminer平臺(tái)中,將其屬性進(jìn)行篩選和設(shè)置,調(diào)用Apply Model算子應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,將其連接全部,如圖4所示。
運(yùn)行程序得出預(yù)測(cè)結(jié)果,對(duì)得到的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行驗(yàn)證和判斷,預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集的學(xué)生考研錄取情況,如圖5所示。
5實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
如圖5所示,從得出的預(yù)測(cè)結(jié)果可以看出,預(yù)測(cè)結(jié)果的置信度較高,且預(yù)測(cè)值與實(shí)際值一致,說(shuō)明該預(yù)測(cè)模型較為成功。在作關(guān)聯(lián)分析得出相關(guān)系數(shù)矩陣時(shí),選取多大相關(guān)系數(shù)為合適屬性時(shí)不能按常規(guī)方法,因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)量較小,而且數(shù)據(jù)項(xiàng)較少,得出的相關(guān)系數(shù)也較小,所以只能逐個(gè)剔除當(dāng)前最小相關(guān)系數(shù)屬性進(jìn)行建模,將結(jié)果一一對(duì)比,最后得出保留大于0.05相關(guān)系數(shù)的屬性最為合理。
由圖2可知,四年加權(quán)平均成績(jī)的相關(guān)系數(shù)最高且為0.260,呈正相關(guān),表明學(xué)習(xí)成績(jī)對(duì)于考研是重中之重??佳胁粌H是最后一年的沖刺復(fù)習(xí),同樣要注重大學(xué)四年平時(shí)的學(xué)習(xí)和知識(shí)積累。
其次身體素質(zhì)成績(jī)中的健康成績(jī)、立定跳遠(yuǎn)成績(jī)、1000米/800米成績(jī)相關(guān)系數(shù)都在0.100左右,其中1000米/800米成績(jī)相關(guān)系數(shù)是-0.128。驗(yàn)證那句俗語(yǔ)“身體是革命的本錢”,在備戰(zhàn)考研的同時(shí),不能以犧牲身體為代價(jià),要加強(qiáng)鍛煉,以提高身體的各項(xiàng)基本素質(zhì),特別是長(zhǎng)跑,其相關(guān)系翟謖廡┥硤逅刂什饈韻钅恐新愿咭懷錚在考研備戰(zhàn)期間制定一個(gè)合理的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃也尤為關(guān)鍵。
再是專業(yè),其相關(guān)系數(shù)為-0.125,數(shù)據(jù)顯示網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)選擇繼續(xù)攻讀碩士研究生人數(shù)最少,根據(jù)進(jìn)一步調(diào)查了解,更多這個(gè)專業(yè)的學(xué)生選擇畢業(yè)后直接找工作,因就業(yè)前景好,而數(shù)學(xué)專業(yè)選擇考研的人數(shù)最多,說(shuō)明專業(yè)差別和就業(yè)情況也決定是否選擇考研及最后能否成功考取。
最后是性別,從采集的數(shù)據(jù)得知,考研成功的學(xué)生中女生占很大比例,并且其相關(guān)系數(shù)為0.144,說(shuō)明性別也是成功考取研究生的一個(gè)因素,并且在漫長(zhǎng)的備戰(zhàn)考研中女生更容易堅(jiān)持下來(lái)并取得成功。
6結(jié)語(yǔ)
本次研究針對(duì)采集到的江漢大學(xué)數(shù)計(jì)學(xué)院2012級(jí)學(xué)生的數(shù)據(jù),利用關(guān)聯(lián)分析算法對(duì)預(yù)處的數(shù)據(jù)作進(jìn)一步處理產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)集,提高預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確率,最后運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法得出預(yù)測(cè)模型,并用預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,影響學(xué)生成功考取研究生的因素不僅包括學(xué)習(xí)成績(jī),還與性別、專業(yè)、身體素質(zhì)相關(guān)。最后的預(yù)測(cè)模型和驗(yàn)證也證明,本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可參考的準(zhǔn)確性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠?qū)W(xué)校輔導(dǎo)員指導(dǎo)學(xué)生考研提供部分依據(jù)和建議。但本次實(shí)驗(yàn)也存在數(shù)據(jù)量偏小、數(shù)據(jù)偏少等方面的不足,以后可收集更多數(shù)據(jù),進(jìn)一步深入探究,得出更為實(shí)質(zhì)性的結(jié)果,提高模型準(zhǔn)確率。
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作者簡(jiǎn)介:郭敏(1984- ),中南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院研究實(shí)習(xí)員,從事高校教育管理的研究工作。
基金項(xiàng)目:中南民族大學(xué)校級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目“學(xué)分制條件下民族類高校本科生轉(zhuǎn)專業(yè)現(xiàn)狀分析”(JYX13008)。
1引言
2010年10月,新浪―南都以剛剛踏入大學(xué)校園的2010級(jí)新生為網(wǎng)絡(luò)虛擬調(diào)查對(duì)象所做的熱點(diǎn)調(diào)查《大學(xué)新生,你想換專業(yè)嗎?》顯示,70.4%的調(diào)查參與者表示出非常強(qiáng)烈想換專業(yè)的意愿,而僅有8.5%的調(diào)查參與者表示不想更換專業(yè)。而調(diào)查參與者表示,想更換專業(yè)的原因主要有兩個(gè),一是所學(xué)專業(yè)不好就業(yè),二是對(duì)所學(xué)專業(yè)不感興趣。如今他們的大學(xué)四年已然過(guò)去了,昔日的新生如今也走出了校園,離開(kāi)他們的大學(xué)生活,那么轉(zhuǎn)專業(yè)與否的問(wèn)題對(duì)他們的大學(xué)生活乃至今后的發(fā)展有無(wú)影響呢?
2轉(zhuǎn)專業(yè)成因
美國(guó)“中國(guó)市場(chǎng)研究集團(tuán)”創(chuàng)始人肖恩?賴因2010年3月23日在福布斯網(wǎng)站發(fā)表題為《中國(guó)最需要提高的領(lǐng)域》的文章,其中讓學(xué)生能根據(jù)他們真正的興趣選擇專業(yè)被認(rèn)為是最為迫切的[1]。早在2005年教育部頒布并實(shí)施《普通高等學(xué)校學(xué)生管理規(guī)定》,對(duì)大學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)進(jìn)行了明確規(guī)定,即“學(xué)生可以按學(xué)校的規(guī)定申請(qǐng)轉(zhuǎn)專業(yè),學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)由所在學(xué)校批準(zhǔn)”,繼而自2006年起全國(guó)高校相繼出臺(tái)了轉(zhuǎn)專業(yè)的相關(guān)文件,可以說(shuō)轉(zhuǎn)專業(yè)規(guī)定的出臺(tái)是高校以人為本的重要體現(xiàn)。近年來(lái),隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的建立和進(jìn)一步健全,在大眾化高等教育背景下,畢業(yè)生就業(yè)形勢(shì)較為嚴(yán)峻,就業(yè)率自然而然就成為高校專業(yè)設(shè)置的風(fēng)向標(biāo)[2]。隨著轉(zhuǎn)專業(yè)政策的放寬,申請(qǐng)轉(zhuǎn)專業(yè)的大學(xué)生數(shù)量呈現(xiàn)出大幅上漲趨勢(shì),也受到越來(lái)越多的高校的重視。但學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)往往具有一定盲目性,且對(duì)于新轉(zhuǎn)入專業(yè)的學(xué)分設(shè)置、課程的系統(tǒng)性和連貫性往往不甚了解,那么在學(xué)分制條件下,民族類高校如何引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注新轉(zhuǎn)入專業(yè)的學(xué)分設(shè)置,并且?guī)椭鷮W(xué)生順利走出因轉(zhuǎn)專業(yè)而帶來(lái)的學(xué)習(xí)及生活的瓶頸期,以及如何給轉(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生就業(yè)或繼續(xù)深造提供更多更細(xì)致的幫助,是當(dāng)今亟待解決的問(wèn)題。
3民族類高校開(kāi)展轉(zhuǎn)專業(yè)工作的意義
文中所研究的中南民族大學(xué)是一所直屬國(guó)家民族事務(wù)委員會(huì)的綜合性普通高等院校,可以作為民族類高校的典型代表,那么該校學(xué)生對(duì)所修讀專業(yè)的滿意程度及適應(yīng)程度如何?目前學(xué)校制定的轉(zhuǎn)專業(yè)相關(guān)文件及規(guī)定又是否能滿足大多數(shù)學(xué)生的需求呢?
60余年來(lái),中南民族大學(xué)已累計(jì)培養(yǎng)了11萬(wàn)余名各民族干部和專業(yè)技術(shù)人才。他們遍布祖國(guó)的四面八方,為維護(hù)民族團(tuán)結(jié)與穩(wěn)定,促進(jìn)少數(shù)民族和民族地區(qū)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展做出了積極的貢獻(xiàn)。不同于其他綜合性普通高校的是,民族類高校的部分少數(shù)民族學(xué)生是來(lái)自少數(shù)民族地區(qū)的,由于我國(guó)中西部發(fā)展不平衡的原因,來(lái)自少數(shù)民族地區(qū)的學(xué)生相比其他學(xué)生可能面臨語(yǔ)言、文化、基礎(chǔ)教育等方面的差異,例如新疆、西藏等民族地區(qū)的學(xué)生可能在漢語(yǔ)及英語(yǔ)里理解力及表達(dá)能力上稍遜于其他學(xué)生,朝鮮延邊地區(qū)的學(xué)生英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)讀寫能力較差,但使用朝鮮語(yǔ)非常流利和嫻熟。根據(jù)實(shí)際情況,為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺(jué)性,既能夠滿足學(xué)生轉(zhuǎn)入更適合自己學(xué)習(xí)的專業(yè)的要求,同時(shí)又能保證學(xué)校教學(xué)資源合理使用,該校于2011年7月頒布《中南民族大學(xué)普通全日制本科學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)及專業(yè)分流管理辦法》,近一步將本科學(xué)生的轉(zhuǎn)專業(yè)工作加以規(guī)范。
4轉(zhuǎn)專業(yè)具體工作分析總結(jié)
4.1 2013級(jí)轉(zhuǎn)專業(yè)工作抽樣調(diào)查
2013級(jí)轉(zhuǎn)專業(yè)工作完成以后,筆者抽取中南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)院、文學(xué)與新聞傳播學(xué)院、經(jīng)濟(jì)學(xué)院、民族學(xué)與社會(huì)學(xué)學(xué)院、電子信息工程學(xué)院以及生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院六個(gè)學(xué)院的轉(zhuǎn)專業(yè)數(shù)據(jù)作為此次分析的采集樣本,如表1。
表1轉(zhuǎn)專業(yè)情況采樣分析表
學(xué)院 總?cè)藬?shù) 申請(qǐng)轉(zhuǎn)出人數(shù) 成功轉(zhuǎn)出人數(shù) 申請(qǐng)轉(zhuǎn)入人數(shù) 成功轉(zhuǎn)入人數(shù) 成功轉(zhuǎn)出比例 成功轉(zhuǎn)入比例
計(jì)科 546 47 12 105 26 25.5% 24.8%
數(shù)統(tǒng) 266 64 33 8 2 51.6% 25.0%
文傳 494 26 9 67 42 34.6% 62.9%
經(jīng)濟(jì) 728 46 16 274 57 34.8% 20.8%
民社 234 76 31 8 4 40.8% 50.0%
電信 397 13 5 56 20 38.5% 35.7%
生醫(yī) 186 21 11 4 1 52.4% 25.0%
注:①總?cè)藬?shù)指轉(zhuǎn)專業(yè)完成后各學(xué)院總?cè)藬?shù);
②申請(qǐng)轉(zhuǎn)出人數(shù)、成功轉(zhuǎn)出人數(shù)、申請(qǐng)轉(zhuǎn)入人數(shù)和成功轉(zhuǎn)入人數(shù)均包含某學(xué)院內(nèi)部轉(zhuǎn)其他專業(yè)的人數(shù)。
以計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院為例,2013級(jí)申請(qǐng)轉(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生中超過(guò)三分之一人次申請(qǐng)轉(zhuǎn)入經(jīng)管類專業(yè),根據(jù)對(duì)申請(qǐng)轉(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示,36%的學(xué)生認(rèn)為經(jīng)管類專業(yè)就業(yè)前景良好、工作環(huán)境好、收入較高,21%的學(xué)生因?yàn)榧彝セ蚋改腹ぷ鞯脑蛏暾?qǐng)轉(zhuǎn)入經(jīng)管類專業(yè),也有不到10%的學(xué)生屬于“跟風(fēng)”申請(qǐng)轉(zhuǎn)專業(yè)的情況。申請(qǐng)轉(zhuǎn)入的學(xué)生有65%申請(qǐng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和自動(dòng)化類兩個(gè)專業(yè),轉(zhuǎn)入學(xué)生普遍認(rèn)為,IT行業(yè)仍是當(dāng)今社會(huì)就業(yè)面最廣的行業(yè),收入也較為可觀,32%的學(xué)生是因?yàn)閷?duì)軟硬件技術(shù)有非常濃厚的興趣而申請(qǐng)轉(zhuǎn)入的。但根據(jù)針對(duì)申請(qǐng)轉(zhuǎn)入計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的學(xué)生進(jìn)行約談的結(jié)果顯示,超過(guò)75%申請(qǐng)轉(zhuǎn)入的學(xué)生對(duì)新專業(yè)了解太少,具有一定的盲目性,比如,轉(zhuǎn)入自動(dòng)化類的多數(shù)學(xué)生不清楚自動(dòng)化類從2013級(jí)實(shí)行大類招生,專業(yè)分流時(shí)會(huì)分成自動(dòng)化和軌道交通信號(hào)與控制兩個(gè)專業(yè)。這類問(wèn)題普遍存在與成功轉(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生當(dāng)中,這將為他們轉(zhuǎn)入新專業(yè)的學(xué)習(xí)造成一定的困擾,甚至?xí)蔀樗麄冝D(zhuǎn)專業(yè)后無(wú)法適應(yīng)新專業(yè)的隱患。
4.2 部分“雙少”學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)個(gè)體分析
“雙少”學(xué)生即來(lái)自偏遠(yuǎn)的少數(shù)民族地區(qū)的少數(shù)民族學(xué)生。由于我國(guó)中西部地區(qū)發(fā)展不均衡,部分少數(shù)民族地區(qū)的學(xué)生受到語(yǔ)言及基礎(chǔ)知識(shí)的困擾,導(dǎo)致他們無(wú)法適應(yīng)大學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。高校應(yīng)提供特殊轉(zhuǎn)專業(yè)通道,以滿足這些學(xué)生的真正需求。根據(jù)三年跟蹤調(diào)查顯示,某2010級(jí)藏族學(xué)生因數(shù)學(xué)及英語(yǔ)等基礎(chǔ)課程成績(jī)無(wú)法滿足工科專業(yè)的要求,于大二已淪落到退學(xué)邊緣,后經(jīng)學(xué)校協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)入民族學(xué)與社會(huì)學(xué)學(xué)院,修讀民族學(xué)專業(yè),目前該生已修完民族學(xué)專業(yè)所有必修課及選修課的學(xué)分,目前正在認(rèn)真準(zhǔn)備畢業(yè)論文,他非常有信心能順利畢業(yè),并回到自己的家鄉(xiāng)將所學(xué)知識(shí)為當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)與發(fā)展做出貢獻(xiàn);另有2011級(jí)朝鮮族學(xué)生因無(wú)法勝任自動(dòng)化專業(yè)的課程學(xué)習(xí)而心灰意冷,甚至有退學(xué)的想法,后經(jīng)多方努力轉(zhuǎn)入外語(yǔ)學(xué)院學(xué)習(xí)朝鮮語(yǔ),兩年以來(lái)他學(xué)習(xí)熱情高漲,積極參加學(xué)校各項(xiàng)活動(dòng),為學(xué)好本民族語(yǔ)言及文化表現(xiàn)出強(qiáng)烈的自豪感。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科院校;計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng);教學(xué)實(shí)踐
中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1672-5913(2007)02-0078-03
我國(guó)高等教育自1995年開(kāi)始,相繼實(shí)施了“211工程”和“985工程”建設(shè)項(xiàng)目,進(jìn)入工程的這些高校是國(guó)家扶持發(fā)展的重點(diǎn),主要由研究型大學(xué)和一部分教學(xué)研究型大學(xué)組成,是國(guó)家建設(shè)世界一流大學(xué)和高水平大學(xué)的主攻方向。國(guó)家的另一發(fā)展重點(diǎn)是高職高專學(xué)校,它們承擔(dān)著高等職業(yè)技術(shù)教育任務(wù),培養(yǎng)社會(huì)生產(chǎn)、服務(wù)、管理一線緊缺的技能型人才。在這兩頭中間的是一大批培養(yǎng)應(yīng)用性人才的教學(xué)研究型和教學(xué)型的本科高校。這類高校的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的方案與途徑是擺在我們面前急需解決的課題。西安文理學(xué)院是一所由多個(gè)??茖W(xué)校合并且經(jīng)教育部批準(zhǔn)升格的新建本科院校,定位為面向地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要,培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才。我校計(jì)算機(jī)系以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力為目標(biāo),對(duì)教學(xué)過(guò)程的各個(gè)要素和環(huán)節(jié)進(jìn)行整體優(yōu)化,努力形成多元的、以學(xué)生為本的、注重個(gè)性發(fā)展的人才培養(yǎng)過(guò)程,取得了較為理想的效果,人才培養(yǎng)質(zhì)量有了顯著提高。
1精心設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案
人才培養(yǎng)方案是實(shí)施人才培養(yǎng)的綱領(lǐng)。計(jì)算機(jī)的學(xué)科變化與發(fā)展相當(dāng)快,計(jì)算機(jī)的課程體系必須根據(jù)計(jì)算機(jī)的學(xué)科變化而進(jìn)行動(dòng)態(tài)的修訂與完善。為此,我們提出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)要具有理論基礎(chǔ)扎實(shí),專業(yè)知識(shí)面廣,實(shí)踐能力強(qiáng),綜合素質(zhì)高,并有較強(qiáng)的科技運(yùn)用、推廣、轉(zhuǎn)換能力的特點(diǎn)。課程體系強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí),創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng),充分體現(xiàn)在以下三個(gè)原則。
(1)開(kāi)放性原則
以保證將最新信息融進(jìn)課程里。增加像Linux分析和Windows分析及流媒體等這樣的課程,使課程內(nèi)容更貼近現(xiàn)實(shí)。
(2)整合性原則
對(duì)相同或相近學(xué)科課程進(jìn)行大類整合,避免課程劃分過(guò)細(xì)或重復(fù)。例如,運(yùn)算器結(jié)構(gòu)在數(shù)字邏輯中要介紹,在計(jì)算機(jī)組成原理中也要介紹;虛擬存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中都要介紹,從而造成計(jì)算機(jī)組成原理與計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)課程中存在許多內(nèi)容的重疊。因此,將計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)和體系結(jié)構(gòu)中的部分內(nèi)容整合成一門計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理課程。這樣,―方面強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),另―方面減少了內(nèi)容的重疊。
(3)比例傾斜原則
加大實(shí)踐環(huán)節(jié),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)體系,注重實(shí)驗(yàn)室與實(shí)習(xí)基地建設(shè),從復(fù)合型應(yīng)用人才這一培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),注重實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與體系的改革與優(yōu)化。
在“厚基礎(chǔ)、多方向、重應(yīng)用”上下工夫,精心設(shè)計(jì)“平臺(tái)+柔性模塊”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。把通識(shí)基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程及相對(duì)穩(wěn)定的核心必修課程構(gòu)成平臺(tái),其中公共課基礎(chǔ)課占總學(xué)時(shí)40%,專業(yè)基礎(chǔ)課占35%,而把專業(yè)方向課程,根據(jù)社會(huì)需求、學(xué)生就業(yè)意愿的不同、專業(yè)依托的行業(yè)內(nèi)在結(jié)構(gòu)等劃分為柔性模塊,該模塊可以隨著企業(yè)與市場(chǎng)的需求變化而進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而使人才的培養(yǎng)能夠適應(yīng)社會(huì)的需要和變化,專業(yè)課比例占25%左右。理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)比約為6.5∶4,集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)課程、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文,達(dá)到了42周,從而構(gòu)建了“少而精、新而實(shí)、博而通”的課程體系,充分體現(xiàn)了以人為本、因材施教、注意個(gè)性培養(yǎng)的教育思想。
2學(xué)制采用“2+2”式的兩階段培養(yǎng)模式
“兩階段”培養(yǎng)模式為前兩年是基礎(chǔ)教育階段,該階段中大專業(yè)的教學(xué)注重不同專業(yè)的融合與溝通,實(shí)施統(tǒng)一課程、材、學(xué)要求,使同一大專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)具有統(tǒng)一性、普適性、扎實(shí)性,努力搭建“高素質(zhì)”人才培養(yǎng)平臺(tái);后兩年為專門化教育,根據(jù)人才需求預(yù)測(cè)和學(xué)生興趣、就業(yè)意愿按專業(yè)方向分流培養(yǎng),靈活設(shè)置專業(yè)方向。例如,在“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)下,分為軟件方向、網(wǎng)絡(luò)方向、多媒體等若干柔性方向。實(shí)行導(dǎo)師制,每個(gè)班派一位專業(yè)教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo),幫助學(xué)生分析自己的優(yōu)勢(shì)與不足,確定自己的目標(biāo),選擇合適的方向。針對(duì)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需要,按學(xué)生素質(zhì)和興趣愛(ài)好為其量身定做培養(yǎng)計(jì)劃。
一方面,根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)和特點(diǎn),制訂階段目標(biāo)培養(yǎng)計(jì)劃,有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生制訂符合自身實(shí)際的階段學(xué)習(xí)目標(biāo)階梯。一年級(jí)高等數(shù)學(xué)達(dá)標(biāo)、二年級(jí)四級(jí)英語(yǔ)統(tǒng)考達(dá)標(biāo)、三年級(jí)專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)達(dá)標(biāo)、四年級(jí)專業(yè)或研究生統(tǒng)考達(dá)標(biāo)等等。當(dāng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)某階段的目標(biāo)時(shí),適時(shí)調(diào)整培養(yǎng)計(jì)劃,使學(xué)生向更高目標(biāo)邁進(jìn)。另一方面,根據(jù)學(xué)生不同畢業(yè)去向,將學(xué)生分為“考研流”和“就業(yè)流”實(shí)行分流培養(yǎng)。針對(duì)擬考研的學(xué)生,在保證整體教學(xué)質(zhì)量的同時(shí),設(shè)置了政治理論課綜合訓(xùn)練、英語(yǔ)綜合訓(xùn)練、數(shù)學(xué)綜合訓(xùn)練、專業(yè)基礎(chǔ)綜合訓(xùn)練等選修課程以幫助學(xué)生提高公共基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),為考研作好準(zhǔn)備。針對(duì)擬畢業(yè)后就業(yè)的學(xué)生,設(shè)置專業(yè)方向和專業(yè)對(duì)口課程,使這部分學(xué)生在保證寬口徑、厚基礎(chǔ)的同時(shí),在某一領(lǐng)域或?qū)I(yè)方向有特長(zhǎng),學(xué)生可根據(jù)就業(yè)需要進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)對(duì)口課程及業(yè)務(wù)操作方面課程的學(xué)習(xí),并可選擇就業(yè)實(shí)習(xí),為參加工作奠定良好的基礎(chǔ)。這些專業(yè)方向的設(shè)置,既保證了本科教育的寬口徑,又滿足了提高學(xué)生研究能力的需求,為全面提高學(xué)生素質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。
3重新構(gòu)建新的實(shí)習(xí)教學(xué)體系 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
(1)課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)按學(xué)生專業(yè)方向不同,結(jié)合具體專業(yè)知識(shí)在IT企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程中的實(shí)際運(yùn)用,歸納出各種類型的“關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)”和技能要求,安排成系統(tǒng)的實(shí)習(xí)內(nèi)容供學(xué)生具體實(shí)踐。實(shí)習(xí)由針對(duì)各項(xiàng)“關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)”的講座、案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐等內(nèi)容構(gòu)成,在時(shí)間安排上主要以項(xiàng)目實(shí)踐為主。案例分析采用的內(nèi)容全部來(lái)自IT企業(yè)多年來(lái)承擔(dān)完成的實(shí)際應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目,學(xué)生有機(jī)會(huì)體驗(yàn)真實(shí)IT項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)要求與各種規(guī)范。
(2)以現(xiàn)有機(jī)房、電腦、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為基本的硬件保證,配以具有豐富企業(yè)信息化經(jīng)驗(yàn)的教師隊(duì)伍,模擬信息化環(huán)境,讓學(xué)生能在類似企業(yè)信息中心的環(huán)境下完成實(shí)習(xí)任務(wù)。在校內(nèi)實(shí)習(xí)過(guò)程中,支持和鼓勵(lì)教師進(jìn)行教學(xué)實(shí)習(xí),在已有的試驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),形成開(kāi)拓創(chuàng)新的優(yōu)良學(xué)風(fēng),對(duì)于取得了重大進(jìn)展的實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì)措施。
(3)部分實(shí)習(xí)可以采用自行開(kāi)發(fā)的實(shí)習(xí)平臺(tái),一方面自行開(kāi)發(fā)的平臺(tái)更經(jīng)濟(jì),也能達(dá)到實(shí)習(xí)的要求;另一方面學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)設(shè)備,培養(yǎng)鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
(4)實(shí)行實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)制,實(shí)習(xí)內(nèi)容、方式、手段、課程比例由相關(guān)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師根據(jù)教學(xué)計(jì)劃確定。這樣可以極大地增強(qiáng)教師的自主性和靈活性,同時(shí)也有利于實(shí)習(xí)計(jì)劃的制定。
(5)實(shí)習(xí)由學(xué)生在實(shí)習(xí)中心配備的計(jì)算機(jī)上完成,允許學(xué)生借用必要的裝置或儀器、儀表,但必須有嚴(yán)格的手續(xù)。
(6)在建立計(jì)算機(jī)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的同時(shí),大力發(fā)展和加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)并扎扎實(shí)實(shí)地落到實(shí)處,充分發(fā)揮生產(chǎn)企業(yè)在人才培養(yǎng)中的作用,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)合作,校企雙贏。目前我系已在“三帝電腦公司”、“長(zhǎng)嶺―圣方電腦公司”、“西安軟件園”等建立了實(shí)習(xí)基地,這種合作方式不僅為學(xué)生提供了實(shí)習(xí)的場(chǎng)所,而且對(duì)提高學(xué)生綜合素質(zhì)和職業(yè)技術(shù)能力具有很大的促進(jìn)作用,同時(shí)也為學(xué)生的就業(yè)搭建了平臺(tái)。通過(guò)實(shí)習(xí),學(xué)生反映“在學(xué)校期間,我們每天都在學(xué)習(xí)專業(yè)的理論知識(shí),可是面臨畢業(yè),我卻不知道自己所學(xué)的專業(yè)究竟能做什么,也不知道該找什么樣的工作。通過(guò)實(shí)習(xí)和專家的輔導(dǎo),使我明白了專業(yè)的理論只有在實(shí)踐中才能夠得到檢驗(yàn),只有實(shí)踐了才知道自己能為企業(yè)做什么,也就明確了自己的就業(yè)目標(biāo)?!?/p>
(7)在抓好實(shí)踐教學(xué)的同時(shí),積極開(kāi)展豐富多彩的科技文化節(jié)等活動(dòng),使各個(gè)年級(jí)的學(xué)生都能參加適合自己的科研和創(chuàng)新活動(dòng),讓學(xué)生開(kāi)闊視野,提高能力。我們積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生參加各種基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽及其他課外科技活動(dòng),如電子設(shè)計(jì)大賽、數(shù)學(xué)建模大賽、“瑞林杯”課外科技作品大賽等,并制定了相應(yīng)的鼓勵(lì)政策,對(duì)于在大學(xué)生科技活動(dòng)中獲獎(jiǎng)的學(xué)生及指導(dǎo)教師給予表彰獎(jiǎng)勵(lì)。近幾年來(lái),已累計(jì)有300多人次參加了各種科技競(jìng)賽活動(dòng),有30多人獲得了獎(jiǎng)勵(lì)。
4努力打造一支過(guò)硬的師資隊(duì)伍
教師是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo),是深化計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)改革的關(guān)鍵。教師自身必須具有一定的深度,給學(xué)生授課時(shí)才能做到思路清晰,層次性、條理性比較強(qiáng),從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此,我們把努力打造一支過(guò)硬的師資隊(duì)伍放到一個(gè)突出的位置上,大力加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè),努力實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定隊(duì)伍、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、改善條件、提高質(zhì)量的隊(duì)伍建設(shè)目標(biāo),對(duì)教師通過(guò)各種措施不斷加強(qiáng)教育培訓(xùn),努力提高教學(xué)水平,增強(qiáng)應(yīng)用能力,同時(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)施綜合測(cè)評(píng)。由學(xué)生、教研室教師對(duì)全系各門課程進(jìn)行打分測(cè)評(píng),再由系教學(xué)督導(dǎo)組成員在認(rèn)真聽(tīng)課與考察教學(xué)各環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上結(jié)合科研能力,對(duì)全系各門課程的教學(xué)進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)。對(duì)測(cè)評(píng)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)反饋給教師,以便在教學(xué)中改正。對(duì)前三名進(jìn)行表?yè)P(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)后三名提出批評(píng)并進(jìn)行必要的調(diào)整。
5結(jié)束語(yǔ)
幾年來(lái),我們對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的模式與途徑,從人才培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式、教學(xué)手段,實(shí)踐環(huán)節(jié)與師資建設(shè)質(zhì)量監(jiān)控等幾個(gè)方面進(jìn)行了探索和實(shí)踐,促進(jìn)了應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量的提高。從招生情況看,第一志愿的錄取比例大大提高,一舉扭轉(zhuǎn)了過(guò)去招不滿的尷尬局面,畢業(yè)分配達(dá)到了90%以上,人才培養(yǎng)的質(zhì)量有了很大的提高。
參考文獻(xiàn):
[1]楊繼昌.提升內(nèi)涵凝練特色力促本科教學(xué)上新臺(tái)階[J].中國(guó)高等教育,2006,(11):43-47.
[2]陳英.計(jì)算機(jī)學(xué)科本科教學(xué)規(guī)劃的重構(gòu)與發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)教育,2004,(8):61-64.
[3]郭霄朋.整體優(yōu)化創(chuàng)新人才培養(yǎng)過(guò)程[J]. 中國(guó)高等教育,2006,(11):68-71.
投稿日期:2005-08-08
關(guān)鍵詞:硬件教學(xué);應(yīng)用型人才;改革
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2013)18-4259-02
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,尤其是各種智能化電子電器產(chǎn)品的誕生與使用,近年來(lái)IT企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)人員的需求急劇增加。而目前大多數(shù)地方院校,計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)相對(duì)薄弱,培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)硬件人才無(wú)論從數(shù)量上還是質(zhì)量上均無(wú)法滿足市場(chǎng)需求[1]。計(jì)算機(jī)硬件課程不僅難教難學(xué),且對(duì)于硬件設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件有較高要求,教學(xué)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于計(jì)算機(jī)軟件課程教學(xué),因此形成了計(jì)算機(jī)專業(yè)建設(shè)“重軟輕硬”和師生教學(xué)“喜軟怕硬”的畸形發(fā)展現(xiàn)象。然而計(jì)算機(jī)是由硬件和軟件組成的,缺了任何一樣都無(wú)法運(yùn)行。不重視計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)與科研的結(jié)果之一,就是近年來(lái)計(jì)算機(jī)軟件人才相對(duì)過(guò)剩,硬件人才相對(duì)不足。另一方面,目前我國(guó)使用的計(jì)算機(jī)核心芯片幾乎都是從國(guó)外進(jìn)口。核心器件嚴(yán)重依賴國(guó)外芯片制造商,這給國(guó)家信息安全造成了嚴(yán)重隱患[2]。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)勢(shì)在必行。
1 傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題
我校積極開(kāi)展以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的學(xué)科建設(shè),多次制定和修改人才培養(yǎng)方案,有了一定的經(jīng)驗(yàn)積累,其中計(jì)算機(jī)硬件類課程的教學(xué)改革仍處于起步階段,具體教學(xué)中仍存在一些問(wèn)題。一、很多教學(xué)內(nèi)容陳舊,與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié),對(duì)學(xué)生缺少吸引力。如仍以8086和DOS操作系統(tǒng)為平臺(tái)來(lái)講解微機(jī)原理。二、有些內(nèi)容在多門課中重復(fù)出現(xiàn),降低了學(xué)生的注意力,并使學(xué)生對(duì)課程設(shè)置產(chǎn)生疑問(wèn)。如中斷、接口等知識(shí)在組成原理、匯編、單片機(jī)、微機(jī)原理中均有涉及。三、作為應(yīng)用型人才,大多數(shù)學(xué)生就業(yè)后沒(méi)有機(jī)會(huì)構(gòu)造計(jì)算機(jī)系統(tǒng),許多教學(xué)內(nèi)容會(huì)讓他們感到?jīng)]有學(xué)習(xí)的必要,從而喪失學(xué)習(xí)的興趣。如加法器的具體電路實(shí)現(xiàn)等。四、與軟件技術(shù)知識(shí)聯(lián)系不夠,如與C語(yǔ)言、操作系統(tǒng)等軟件課程的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)調(diào)的不夠,使學(xué)生沒(méi)有形成完整的知識(shí)體系,即軟硬件知識(shí)的融會(huì)貫通。例如如何通過(guò)操作系統(tǒng)提供的接口設(shè)置硬件的工作方式等。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)急需改革。受實(shí)驗(yàn)硬件條件所限,實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式較為傳統(tǒng),綜合應(yīng)用型項(xiàng)目較少。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,限制了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。少數(shù)幾個(gè)綜合應(yīng)用型項(xiàng)目無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量均無(wú)法取得更好的教學(xué)效果。
2 培養(yǎng)模式的改革與探索
如何培養(yǎng)出應(yīng)用型人才,這對(duì)很多高校來(lái)說(shuō),仍是一個(gè)正在探索中的重大命題。社會(huì)需求在不斷變化,計(jì)算機(jī)知識(shí)也在不斷更新,相關(guān)專業(yè)的學(xué)生具體應(yīng)該具備什么樣的能力,掌握什么樣的知識(shí),也在不斷變化。我校計(jì)算機(jī)專業(yè)采取了“3+1”的人才培養(yǎng)模式,即將四年的在校學(xué)習(xí)壓縮到三年,第四年改在校外實(shí)訓(xùn)基地參加集訓(xùn)的培養(yǎng)方式。這種培養(yǎng)模式優(yōu)點(diǎn)顯著,即加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),有助于學(xué)生更好地融入社會(huì)。但“3+1”的人才培養(yǎng)模式在實(shí)施之初也暴露一些問(wèn)題,比如伴隨課程整合,學(xué)生的周學(xué)時(shí)數(shù)達(dá)到或超過(guò)30學(xué)時(shí),這影響了學(xué)生課外文娛活動(dòng)的開(kāi)展。有些學(xué)生為了參加課外活動(dòng)而請(qǐng)假,反過(guò)來(lái)又影響了學(xué)習(xí)。同時(shí)課時(shí)的縮減,特別是理論學(xué)時(shí)的減少,使得在教學(xué)過(guò)程中知識(shí)的系統(tǒng)性較難體現(xiàn),個(gè)別課程出現(xiàn)用什么就只教什么,造成學(xué)生會(huì)操作,但對(duì)操作原理模糊不清。這對(duì)希望考研深造的學(xué)生不利。
經(jīng)過(guò)七年的實(shí)踐,我校計(jì)算機(jī)專業(yè)逐步完善“3+1”的人才培養(yǎng)模式,課程設(shè)置更加合理。對(duì)于硬件類課程進(jìn)行了整合,形成了電路基礎(chǔ),微機(jī)原理,組成原理,單片機(jī)四大基礎(chǔ)課程,不再單獨(dú)開(kāi)設(shè)匯編語(yǔ)言,縮減了組成原理,微機(jī)原理的課時(shí),增加了單片機(jī)的課時(shí),對(duì)硬件類課程相應(yīng)增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)的比例,增加課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),組織學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽。對(duì)于部分知識(shí)點(diǎn)的重合,各門課選擇不同角度學(xué)習(xí)或進(jìn)行相應(yīng)刪減,比如譯碼器,在電路中側(cè)重介紹其電路構(gòu)成,在微機(jī)原理中介紹其在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用;對(duì)于一些過(guò)于專業(yè)的知識(shí)點(diǎn),適當(dāng)降低學(xué)習(xí)難度,或改為選修知識(shí)點(diǎn),供感興趣的學(xué)生進(jìn)行研究;對(duì)于硬件設(shè)計(jì)中使用的軟件編程,逐步采用C,C++等高級(jí)語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn),通過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。在學(xué)生學(xué)習(xí)的最后一年里,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)正在嘗試對(duì)學(xué)生的分流教育,即允許學(xué)生選擇在校外實(shí)習(xí)基地集訓(xùn),由合作單位及指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià),不選擇集訓(xùn)的學(xué)生在校組織參加考研,參加相關(guān)理論課程的學(xué)習(xí),由授課教師進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新
計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)的相應(yīng)增加,如何充分利用課時(shí),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與運(yùn)用成了教學(xué)改革中的重要問(wèn)題。在這方面,單片機(jī)的教學(xué)改革值得借鑒。以往的單片機(jī)教學(xué)中,以課本知識(shí)為主線,通過(guò)試驗(yàn)箱完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不是很濃厚。改革后的單片機(jī)教學(xué),首先學(xué)習(xí)單片機(jī)方面的一些基礎(chǔ)知識(shí),然后介紹一款具體的單片機(jī)——5-1單片機(jī)的基本組成、使用方法、編程案例,再將學(xué)生三五人分為一組,選擇不同的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目,實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生自行討論設(shè)計(jì)方案并逐步實(shí)現(xiàn),理論課上教師講解學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題及知識(shí)點(diǎn)并組織學(xué)生交流設(shè)計(jì)思路與經(jīng)驗(yàn)。改革后的課程更受學(xué)生喜愛(ài),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)也形成了一個(gè)連續(xù)的有機(jī)環(huán)節(jié),學(xué)生目標(biāo)更明確。
4 學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)機(jī)制的探索
以往教學(xué)中,學(xué)生的成績(jī)主要是由考試成績(jī)與平時(shí)成績(jī)構(gòu)成,對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件類課程的實(shí)踐性沒(méi)有很好體現(xiàn)。上個(gè)學(xué)期,微機(jī)原理與接口技術(shù)這門課嘗試采取了課程設(shè)計(jì)加設(shè)計(jì)答辯的成績(jī)?cè)u(píng)定方式。學(xué)生分組完成課程設(shè)計(jì),提交設(shè)計(jì)報(bào)告,組織學(xué)生參加課程設(shè)計(jì)答辯,由教師根據(jù)課程設(shè)計(jì)的完成度及學(xué)生在答辯環(huán)節(jié)的表現(xiàn)來(lái)打分。新的評(píng)價(jià)機(jī)制更加靈活,能夠直觀地考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況,也可以當(dāng)做一次畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯的預(yù)演,但這種方式也存在一些問(wèn)題,比如學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)答辯時(shí)可能較緊張,沒(méi)有完全體現(xiàn)自身水平,同時(shí)對(duì)教師的主觀判斷能力也有較高要求。未來(lái)可能將這種評(píng)價(jià)方式與傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式進(jìn)行適當(dāng)結(jié)合,提高評(píng)價(jià)的公正性與全面性,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5 結(jié)論
加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué),培養(yǎng)應(yīng)用型人才,仍是我校計(jì)算機(jī)專業(yè)建設(shè)的重要方向。通過(guò)前一階段的努力與實(shí)踐,我校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的硬件知識(shí)水平有了一定提高,實(shí)踐能力得到加強(qiáng),在專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽中屢創(chuàng)佳績(jī),獲得過(guò)安徽省電子設(shè)計(jì)大賽高職高專類一等獎(jiǎng),安徽省單片機(jī)應(yīng)用競(jìng)賽二等獎(jiǎng),安徽省機(jī)器人大賽二、三等獎(jiǎng)等。同時(shí)改革也拓寬了學(xué)生的就業(yè)面,增加了就業(yè)機(jī)會(huì)。但在改革過(guò)程中,仍有環(huán)節(jié)需要加強(qiáng),如新的培養(yǎng)方式中對(duì)教師要求更高,師資隊(duì)伍建設(shè)刻不容緩,教學(xué)管理激勵(lì)機(jī)制也應(yīng)相應(yīng)改革等。
參考文獻(xiàn):
加強(qiáng)自我認(rèn)知教育,明確擇業(yè)就業(yè)目標(biāo)。自我認(rèn)知,即對(duì)生理自我、社會(huì)自我、心理自我的全面認(rèn)識(shí),準(zhǔn)確客觀的自我認(rèn)知有助于大學(xué)生找到與自己興趣、能力和價(jià)值觀相匹配的職業(yè)。獨(dú)立學(xué)院學(xué)生在自我認(rèn)知的評(píng)價(jià)上普遍偏低,缺少自信。一方面,引導(dǎo)大學(xué)生通過(guò)自我認(rèn)知測(cè)評(píng)、職業(yè)傾向測(cè)評(píng)等心理測(cè)評(píng)手段,結(jié)合霍蘭德人格職業(yè)類型匹配理論來(lái)科學(xué)認(rèn)識(shí)自我。另一方面,要求大學(xué)生在群體中發(fā)展自我,加強(qiáng)與社會(huì)的交往,通過(guò)他人的眼睛看到自己的能力,提升社會(huì)自我認(rèn)知水平,深入探索自己的興趣、能力、價(jià)值觀,挖掘自己的潛能,實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。
明確目標(biāo),合理規(guī)劃職業(yè)生涯。一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告顯示,在全國(guó)三百多所獨(dú)立學(xué)院中,71%開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)類專業(yè)。獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)并不是優(yōu)勢(shì)學(xué)科,每年都有大量的畢業(yè)生進(jìn)入社會(huì),但是他們?cè)谛F陂g除了學(xué)習(xí),大多數(shù)沒(méi)有自己的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)和將來(lái)的職業(yè)傾向。問(wèn)卷調(diào)查顯示,只有9.7%的學(xué)生有較清晰的中長(zhǎng)期規(guī)劃,33.4%的學(xué)生在大學(xué)期間有短期規(guī)劃,56.9%的學(xué)生沒(méi)有規(guī)劃。數(shù)據(jù)顯示,大學(xué)生自主規(guī)劃意識(shí)不強(qiáng)。職業(yè)生涯規(guī)劃不僅能夠幫助大學(xué)生合理規(guī)劃自己的人生,找到滿意的工作,而且可以讓大學(xué)生更加清楚地認(rèn)識(shí)自己并了解社會(huì),從而挖掘潛能,提高綜合能力??茖W(xué)的規(guī)劃職業(yè)生涯能夠使大學(xué)生在就業(yè)過(guò)程中抓住主動(dòng)權(quán),更快地獲得成功。大學(xué)生在進(jìn)行職業(yè)生涯規(guī)劃時(shí)要注意與時(shí)展和社會(huì)的需要相結(jié)合,與專業(yè)學(xué)習(xí)相結(jié)合,與提高自己的綜合能力相結(jié)合,與增強(qiáng)個(gè)人的身心健康相結(jié)合,合理地制定職業(yè)生涯規(guī)劃,根據(jù)形勢(shì)的變化和自身?xiàng)l件不斷調(diào)整事業(yè)的目標(biāo)。
注重科研能力的培養(yǎng),提高學(xué)生綜合素質(zhì)。IT企業(yè)需要有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的人才,而大部分學(xué)生實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)較少。IT行業(yè)新技術(shù)不斷更新,要在該行業(yè)立足必須具備較強(qiáng)的從事計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)等方面的能力。因此,獨(dú)立學(xué)院要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力。第一,切實(shí)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生課外實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生積極參與大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目的研究并取得成果。南通大學(xué)杏林學(xué)院自2009年以來(lái),已立項(xiàng)計(jì)算機(jī)類大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目10余項(xiàng),保證充足的資金,配備優(yōu)秀的指導(dǎo)老師。通過(guò)實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目的研究,學(xué)生能夠很好地將理論知識(shí)融入到實(shí)踐中,動(dòng)手能力有了明顯的提高。第二,鼓勵(lì)學(xué)生參加專業(yè)老師的科研項(xiàng)目,使學(xué)生在教師的科研項(xiàng)目中培養(yǎng)創(chuàng)新能力和科研能力。第三,重視學(xué)生的畢業(yè)論文設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生選擇校外畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,配有校內(nèi)、校外論文指導(dǎo)老師,起到聯(lián)合指導(dǎo)作用。畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目結(jié)合,既加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和運(yùn)用,又加強(qiáng)了實(shí)踐能力和科研能力的培養(yǎng)。
建立興趣小組,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)行為習(xí)慣普遍比普本學(xué)生差,但思維比較活躍,興趣廣泛,可以通過(guò)形式多樣的活動(dòng)來(lái)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。在計(jì)算機(jī)專業(yè)中按發(fā)展方向分類建立興趣小組,例如,辦公應(yīng)用類、多媒體制作類、圖形圖像制作類、網(wǎng)頁(yè)網(wǎng)站設(shè)計(jì)類、系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)類等等。興趣小組以老帶新,既在低年級(jí)學(xué)生中起到普及專業(yè)知識(shí)的作用,又促進(jìn)了學(xué)生自動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。開(kāi)展專業(yè)技能類的比賽,例如計(jì)算機(jī)操作技能大賽、計(jì)算機(jī)組裝大賽、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)大賽、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)比賽等,為大學(xué)生提供檢驗(yàn)知識(shí)并展示自己的平臺(tái)。鼓勵(lì)學(xué)生參加省級(jí)、國(guó)家級(jí)競(jìng)賽,如嵌入式軟件設(shè)計(jì)大賽,“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽等。南通大學(xué)杏林學(xué)院選送的《萊特電子ETC系統(tǒng)車載單元有限公司創(chuàng)業(yè)計(jì)劃》,在第六屆江蘇省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽榮獲一等獎(jiǎng),并在全國(guó)復(fù)賽中獲得銀獎(jiǎng)。由此,既提高了獨(dú)立學(xué)院的知名度,又在學(xué)生中樹(shù)立學(xué)習(xí)榜樣,形成良好的學(xué)風(fēng)。
優(yōu)化課程體系設(shè)置,科學(xué)制定培養(yǎng)計(jì)劃。問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),80%的學(xué)生認(rèn)為教材過(guò)于陳舊,不能跟上目前的主流語(yǔ)言,70%的學(xué)生認(rèn)為課程設(shè)置偏重理論,而計(jì)算機(jī)專業(yè)是個(gè)實(shí)踐操作性極強(qiáng)的專業(yè),技術(shù)發(fā)展日新月異,學(xué)生所學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不適應(yīng)企業(yè)需要。由此,課程體系應(yīng)隨社會(huì)需求變化和技術(shù)發(fā)展及時(shí)調(diào)整,做好基礎(chǔ)理論與操作技能、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與綜合應(yīng)用、應(yīng)用開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新實(shí)踐三個(gè)層次的實(shí)踐教學(xué)體系劃分,充分考慮不同基礎(chǔ)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,切實(shí)做到因材施教。第一,獨(dú)立學(xué)院在課程體系設(shè)置上以培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”為導(dǎo)向,減少一些過(guò)時(shí)的理論課程,增加一些主流開(kāi)發(fā)工具,如Delphi、Jave、C語(yǔ)言等,及時(shí)將新技術(shù)引入課堂。第二,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué),包括增加硬件類實(shí)驗(yàn)和軟件類實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過(guò)程中注重創(chuàng)新,可采用企業(yè)的工作模式,將學(xué)生自由組合成若干團(tuán)隊(duì),提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。第三,獨(dú)立學(xué)院應(yīng)該大膽創(chuàng)新,將課程設(shè)置與職業(yè)資格考試或者專業(yè)技能資格考試結(jié)合起來(lái),以突出就業(yè)優(yōu)勢(shì)。創(chuàng)新教學(xué)方式,“走出去,請(qǐng)進(jìn)來(lái)”。除了課程設(shè)置的優(yōu)化,在教學(xué)方式上還必須創(chuàng)新?,F(xiàn)在很多大學(xué)生學(xué)得茫然,特別是獨(dú)立學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱,學(xué)習(xí)行為能力差,多數(shù)學(xué)生沒(méi)有規(guī)劃,主要原因是對(duì)自己的就業(yè)前景感到不明朗。針對(duì)這種情況,可以在大一結(jié)束時(shí)安排兩周左右認(rèn)知實(shí)習(xí),到一些知名的IT類企業(yè)見(jiàn)習(xí),讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景,了解IT企業(yè)軟硬件開(kāi)發(fā)的主流技術(shù),明確需要掌握的專業(yè)技術(shù),及將來(lái)從事專業(yè)的要求、發(fā)展方向??梢云刚?qǐng)IT企業(yè)的工程師、管理人員等作為獨(dú)立學(xué)院特邀老師,他們具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),洞察IT行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),可以更直觀地為學(xué)生傳輸IT信息,學(xué)生更容易培養(yǎng)專業(yè)興趣。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生從多種途徑了解自己的專業(yè),更好的明確今后學(xué)習(xí)的方向。
加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),打造精干團(tuán)隊(duì)。教師要教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí),首先教師必須學(xué)會(huì)教。很多獨(dú)立學(xué)院依靠母校師資,在教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有針對(duì)性,忽視了普本學(xué)生與本三學(xué)生的差異,教材和授課內(nèi)容都一樣,導(dǎo)致很多學(xué)生學(xué)不會(huì)。因此,在師資隊(duì)伍建設(shè)上要按照滿足教學(xué)需求、保證教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化隊(duì)伍結(jié)構(gòu)的原則,堅(jiān)持自有和聘請(qǐng)相結(jié)合,引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合。第一,教師自身在教學(xué)過(guò)程中要進(jìn)行反思性教學(xué),加強(qiáng)與學(xué)生的交流,加強(qiáng)與教師的交流,聽(tīng)取多方意見(jiàn),在交流中反思和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,尋找解決問(wèn)題的途徑。第二,制定青年教師導(dǎo)師制、“青藍(lán)工程”等措施,鼓勵(lì)教師在職攻讀博士學(xué)位,不斷提高青年教師的教學(xué)與科研水平。第三,培養(yǎng)較強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)能力,打造“雙師型”教師。要求青年教師參加“軟件設(shè)計(jì)師”、“網(wǎng)絡(luò)工程師”等相關(guān)職業(yè)資格考試,取得相應(yīng)的工程師資格,鼓勵(lì)、支持教師到企業(yè)參加實(shí)際項(xiàng)目研發(fā),把教師培養(yǎng)成本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的工程師和高級(jí)工程師。第四,加大教學(xué)科研經(jīng)費(fèi)的投入,激發(fā)教師教學(xué)創(chuàng)新的熱情,把最新學(xué)科信息引入教學(xué),增大課堂教學(xué)的信息量,增強(qiáng)課程教學(xué)吸引力,開(kāi)闊學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生學(xué)好專業(yè)課程。針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)改革研究、科學(xué)研究和學(xué)術(shù)交流活動(dòng)等,形成一套適合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的教學(xué)方法。
重視學(xué)生實(shí)踐,提高實(shí)際操作能力。計(jì)算機(jī)專業(yè)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的一門專業(yè),學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的高低是影響就業(yè)的主要因素。目前的實(shí)踐教學(xué)普遍存在認(rèn)識(shí)程度不足,校外實(shí)習(xí)基地合作以淺層次的協(xié)作式為主,校內(nèi)實(shí)習(xí)體系不健全等問(wèn)題。筆者所在學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)采用“3+1”培養(yǎng)模式,形成了“三層”實(shí)踐教學(xué)體系:基礎(chǔ)理論與操作技能、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與綜合應(yīng)用、應(yīng)用開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新實(shí)踐。在實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施過(guò)程中,注意充實(shí)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)過(guò)程控制,完善實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系。對(duì)實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師的資格、水平、能力等提出明確要求,積極遴選、聘用企業(yè)工程技術(shù)人員擔(dān)任實(shí)習(xí)基地指導(dǎo)教師,學(xué)生在校外有關(guān)單位參加計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和服務(wù)等活動(dòng),進(jìn)行“真刀真槍”式的實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì),將課堂教學(xué)、課外活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。通過(guò)在實(shí)踐教學(xué)基地的實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì),既拓寬學(xué)生就業(yè)渠道,又為企業(yè)培養(yǎng)了急需的人才。
關(guān)鍵詞:QOS;TE;MPLS;RSVP
中圖分類號(hào):TP393.07 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2011) 12-0000-01
The QOS of ISP Network
Chen Cheng,Zhang Chunying
(China Unicom Co.,Ltd.Qinhuangdao Branch,Qinhuangdao066000,China)
Abstract:This paper introduces the traditional QOS and MPLS TE technology characteristics,and features based on existing ISP networks,made a proposal to deploy QOS.
Keywords:QOS;TE;MPLS;RSVP
Internet,這個(gè)地球上最大的人造物已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域,現(xiàn)今幾乎所有的家用電子產(chǎn)品都有可以直接接入網(wǎng)絡(luò)的型號(hào),大到電視機(jī)、冰箱,小到mp3、照相機(jī)。但與互聯(lián)網(wǎng)接入終端的爆炸式膨脹相比,ISP的骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)的擴(kuò)容因?yàn)槌杀镜仍騽t顯得慢條斯理。就現(xiàn)在的ISP網(wǎng)絡(luò)而言,帶寬已經(jīng)成為了沖突的核心,如此,如何充分、合理的利用現(xiàn)有帶寬資源滿足不斷增長(zhǎng)的接入需求,就成為ISP管理網(wǎng)絡(luò)的重中之重。
目前,單就帶寬保障策略無(wú)外乎QOS,下面我們就討論一下如何部署才可以在網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)中起到最大的作用。
先說(shuō)說(shuō)傳統(tǒng)的QOS,即服務(wù)質(zhì)量,是用來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問(wèn)題的一種技術(shù)。它是將所有流量分為若干個(gè)隊(duì)列,并為每個(gè)隊(duì)列分配一個(gè)優(yōu)先級(jí)和最低保障帶寬,當(dāng)擁塞發(fā)生時(shí),會(huì)按照優(yōu)先級(jí)丟棄保障帶寬以外的流量,以保障高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的傳輸。就它的工作原理來(lái)說(shuō),如果ISP需要部署QOS策略,就必須將客戶流量分為若干個(gè)類別,并在流量進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)根據(jù)類別進(jìn)行著色,ISP需要估算各類別流量在每一條中繼鏈路上所占用的帶寬,同時(shí)由于QOS要端到端部署,而ISP網(wǎng)絡(luò)多為逐步收斂的層次化結(jié)構(gòu),每層的流量構(gòu)成均不同,因此必須為每層分別部署QOS策略。
QOS的工作模式?jīng)Q定了它必須工作在一個(gè)極端的情況,就是流量已超出鏈路的承載能力,而且它必須舍棄某些流量,才能保障其他流量的正常傳輸,即使其他路徑空閑也不能將流量分流,因此傳統(tǒng)的QOS只適用于單鏈路狀況。
顯然要想充分的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源只靠傳統(tǒng)的QOS是不夠的,這時(shí)就必須用到一種動(dòng)態(tài)的QOS機(jī)制――TE。
TE――流量工程,它實(shí)際上是一套工具和方法,無(wú)論是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸線路正常還是失效的情況下,它都能從給定的基礎(chǔ)設(shè)施中提取最佳的服務(wù)。它的最終目的是讓實(shí)際網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量以一種最優(yōu)的方式存在于物理網(wǎng)絡(luò)之中。這個(gè)詞在近幾年才開(kāi)始熱起來(lái),但其實(shí)在很久以前TE就已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)網(wǎng)中了,比如OSPF動(dòng)態(tài)選路就是最簡(jiǎn)單的流量工程。但是單靠路由協(xié)議的路由算法在不同的鏈路上分配流量,還不足以滿足現(xiàn)網(wǎng)需求,因?yàn)槁酚伤惴ㄋ鶇⒄盏腸ost等參數(shù)無(wú)法反映鏈路上的實(shí)際帶寬占用量,在某條鏈路流量超載時(shí),只能應(yīng)用傳統(tǒng)的QOS將一部分流量丟棄,顯然這是誰(shuí)都不愿意看到的結(jié)果,因此要在網(wǎng)絡(luò)中解決這個(gè)問(wèn)題就需要更專業(yè)的TE技術(shù),這種技術(shù)有根據(jù)實(shí)際流量調(diào)整流量轉(zhuǎn)發(fā)路徑的能力。
傳統(tǒng)的TE有兩種,分別基于IP和ATM,其中基于IP的TE就類似于上面OSPF的例子,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單但十分粗糙,沒(méi)有太大的現(xiàn)實(shí)意義;而基于ATM的TE雖然可以精細(xì)化的控制流量的轉(zhuǎn)發(fā),但配置復(fù)雜,況且就現(xiàn)實(shí)情況來(lái)說(shuō)Internet骨干中絕大多數(shù)的都是IP組網(wǎng),極少有用ATM組建的核心網(wǎng),因此這種TE的方式也并不適用。而MPLS的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題,有著IP和ATM優(yōu)點(diǎn)的MPLS與其他資源分配協(xié)議相結(jié)合后,才使TE在現(xiàn)網(wǎng)中有了實(shí)際的意義。MPLS本質(zhì)上是一種路由協(xié)議,但它不依賴于IP地址,而是使用加在L3封裝外的一個(gè)Label轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),這種轉(zhuǎn)發(fā)方式有點(diǎn)類似于ATM。在MPLS網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)路由器都會(huì)維護(hù)一張MPLS標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表,路由器根據(jù)這張轉(zhuǎn)發(fā)表將進(jìn)入路由器的流量轉(zhuǎn)發(fā)出去,一般情況下這張表是根據(jù)IGP路由建立的,因此流量轉(zhuǎn)發(fā)的路徑LSP也跟IGP路由一致,但通過(guò)其他的手段干預(yù),也可以單獨(dú)構(gòu)建特定的LSP用于對(duì)特定流量的轉(zhuǎn)發(fā)。在MPLS TE中這個(gè)干預(yù)手段就是RSVP資源預(yù)留協(xié)議。RSVP是一個(gè)在IP上承載的信令協(xié)議,它允許路由器網(wǎng)絡(luò)任何一端上終端系統(tǒng)或主機(jī)在彼此之間建立保留帶寬路徑,為網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸預(yù)定和保證QOS。由此可以利用RSVP協(xié)議在MPLS網(wǎng)絡(luò)中建立一條特定的CR-LSP(Constraint-based Routing LSP)用于承載指定的流量,并且在整個(gè)LSP上為這些流量預(yù)留一定的帶寬,以保障這些流量的正常轉(zhuǎn)發(fā)。MPLS TE在工作中依賴IGP協(xié)議,RSVP根據(jù)IGP路由,在多條路徑中選擇最優(yōu)的并且符合帶寬需求的路徑建立CR-LSP,路由器通過(guò)這條CR-LSP隧道轉(zhuǎn)發(fā)指定的流量。與傳統(tǒng)QOS機(jī)制相同,CR-LSP也通過(guò)優(yōu)先級(jí)來(lái)確定在擁塞發(fā)生時(shí)優(yōu)先保障那些業(yè)務(wù),同時(shí)還可以建立備份的CR-LSP,在主用CR-LSP不能建立時(shí)采用備份繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)流量,另外,MPLS TE隧道可以看到顯示路由,方便ISP管理。由上可知,MPLS TE適合較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌ㄟ^(guò)適當(dāng)?shù)呐渲媚軌騼?yōu)化網(wǎng)絡(luò)中的流量分布達(dá)到網(wǎng)絡(luò)利用率最大化的效果。
傳統(tǒng)的QOS技術(shù)和MPLS TE目的上是一致的,并沒(méi)有優(yōu)劣之分,它們工作在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。對(duì)于ISP網(wǎng)絡(luò),在規(guī)模上講,設(shè)備種類繁多,數(shù)量龐大,往往分為若干個(gè)AS,AS之間一般運(yùn)行BGP協(xié)議,而不同AS往往由不同的分支機(jī)構(gòu)管理,并且由于管理機(jī)關(guān)不同,各AS內(nèi)部的拓?fù)湟膊槐M相同;在軟硬件條件上講,ISP網(wǎng)絡(luò)中的L3設(shè)備均為中高端設(shè)備,并且全網(wǎng)啟用MPLS協(xié)議,無(wú)論對(duì)于傳統(tǒng)的QOS還是RSVP-TE,運(yùn)行起來(lái)都是綽綽有余。
綜合上面兩點(diǎn)不難看出,如何部署QOS主要取決于拓?fù)?、管理等因素。首先根?jù)各AS的特點(diǎn)需要單獨(dú)設(shè)置QOS原則,因?yàn)殡m然整個(gè)ISP網(wǎng)絡(luò)分為若干個(gè)AS,但每個(gè)AS的規(guī)模與一般網(wǎng)絡(luò)相比仍然很大,而且往往是以地域劃分至少是一個(gè)城域網(wǎng)的規(guī)模,對(duì)于不同地域,有不同的業(yè)務(wù)特點(diǎn),所以每個(gè)AS的QOS策略都要單獨(dú)規(guī)劃,把流量分為多少個(gè)隊(duì)列,每個(gè)隊(duì)列分配多少帶寬都需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臉I(yè)務(wù)構(gòu)成來(lái)確定。但隊(duì)列規(guī)劃不宜過(guò)多,三到四個(gè)隊(duì)列即可,如果過(guò)多,帶寬估算將變得非常困難。
對(duì)于現(xiàn)有的ISP網(wǎng)絡(luò)中的AS,可大致分為兩種,一種AS接入各種業(yè)務(wù),可以稱為接入網(wǎng)AS;另一種負(fù)責(zé)連接各個(gè)接入網(wǎng)AS,不直接接入客戶業(yè)務(wù),可以稱為骨干AS。各AS之間采用BGP協(xié)議,顯然在這里不能應(yīng)用基于IGP的動(dòng)態(tài)TE技術(shù),只能應(yīng)用傳統(tǒng)QOS策略在擁塞發(fā)生時(shí)保障極少的高端業(yè)務(wù);而在AS內(nèi)部,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,基于IGP路由可以采用TE技術(shù),即降低了管理的難度,又可以充分利用帶寬。
當(dāng)然,無(wú)論何種方式的QOS,都是無(wú)奈之舉,要想徹底解決帶寬問(wèn)題,擴(kuò)容是唯一的途徑,但在擴(kuò)容之前,合理的部署QOS策略不失為緩解帶寬問(wèn)題的一劑良方。
參考文獻(xiàn):
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