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物联网背景下高校计算机专业实践教学体系研究

谭亮 董利宏 裴东菊

江西农业大学,江西南昌,330045

摘要: 物联网时代,加强对计算机实践教学体系的改革与创新,是实施应用型人才培养模式的重要环节。本文根据高校实际情况,从现有问题入手,提出了改革方案,以更好地培养学生的动手实践能力。
关键词: 物联网;计算机实践教学体系;创新
DOI:10.12721/ccn.2022.157037
基金资助:江西省教育科学“十三五”规划课题研究项目(项目编号:19YB033)。 作者简介:谭亮(1978—),男,江西南昌人,硕士,讲师,研究方向:软件设计与应用;董利宏(1978—),女,陕西宝鸡人,硕士,讲师,研究方向:计算机硬件应用;裴东菊(1976—),女,江西贵溪人,硕士,讲师,研究方向:软件设计与应用。
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进入 21 世纪以来,面对日益增加的低碳经济要求和经济发展的需要,物联网产业成为我国转变经济发展方式的重要推动力。物联网是指通过信息传感设备,按约定的协议,将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。物联网创新了人与物的沟通方式,能获取真正的原始数据,促进管理过程透明化,降低沟通交易成本,提升客户服务层次。物联网技术的蓬勃发展,对高校计算机专业教学提出了新的要求,加速推动了实践教学体系的改革。本文将从现有实践教学体系存在的问题入手,以物联网创新教育教学实践为核心,提出了改革方案,改进了教学方式,提升了教学效率。

1  计算机专业实践教学体系中存在的问题

计算机专业开展实践教学对于应用型人才的技能实践与提高具有重要的意义,然而目前高校在教学中还存在着较多的问题,主要体现在以下几个方面。

1.1  实践教学体系没有明确的培养目标,往往实验课程依附于理论课程。传统的实验教学目标强调的是“验证性理论,培养学生的实验技能”,在这样的观念下学习,学生已经形成了重理论、轻实验的现象。造成大多数的实验教学无论从内容上还是形式上都受理论教学的制约,自身的目标要求不明确,不具体,教学内容只是附属在理论教学的系统上,横向联系紧密,却没有建立纵向联系,各门实验课难以形成系统性,缺乏了明确的分工和科学的衔接。

1.2  实践教学需要的三个条件,师资,设备和环境无法满足课程的需求。首先,各高校由于经济限制,硬件配套设备相对陈旧,更新较慢;其次,目前高校大多数专业课老师都是从学校毕业直接到学校任教,没有实际的实践机会和实践技能,不能达到企事业预期的实践操作要求;最后,除了硬件环境,还需要有适宜的软件环境,企业文化进校园势在必行。

1.3 实践教学体系缺乏素质化、创新化。素质化是指实验教学各要素的有机构成,以人才培养目标为核心,以学生素质、能力的培养为根本宗旨。实践教学体系的功能和作用要能充分体现出学生能力,素质的提高,体系中的各要素就要相互配合,达到最优发挥,使各要素素质化,最优化。创新化要求实验教学体系在保留大量验证性实验的同时,也要与时俱进,增加一些以工程为导向的创新实训项目。

2  物联网背景下计算机专业实践教学体系建设方案

2.1 实验室环境建设

实验室建设是实践教学体系的基础。目前,常用的计算机实验室,就是将一群装了常用教学软件的计算机划入一个局域网,并没有具体的软件平台用于提升实践教学质量,师生之间的交互联动缺乏活力,教学方式传统单一。而利用物联网技术,就可以彻底改变这种现象,并且为实践教学提供更多途径和选择,丰富教学内容,拓展教学空间。

实验室建设可以采用 BS+CS 混合平台架构。其中教师端和学生端采用 CS 通信模式;教师学生通过分配账号,采用 BS 模式登录访问管理平台。整个平台具有 AI 功能,融入到实验课程之中。如图 1所示。

截图1741743440.png图 1   物联网环境下计算机实验室平台

2.2 实践教学体系架构

实践教学改革是为了提高学生的动手能力,激发学生的创新能力,改变传统实验教学过程当中实验内容以验证理论为主,灌输为主的教学。因此,建立知识与能力并重、分层科学的实验教学体系具有重大的意义。依据实践创新由浅入深的规律,构建实践教学体系架构。该体系包括基本操作技能实验,综合实验能力实验,设计、研究实验等三个层次。该体系采用“学生为主,教师为辅”的全新教学理念,以提高学生分析、解决实际问题的能力,同时积极引导学生参与教师的科研工作。如图2所示。

截图1741743402.png

图2  实践教学平台架构

分层次实验教学体系是指建立以能力培养为主线,多模块相互衔接的实验教学体系。其中,基础实验是指专业必修课程的实验,一般以验证性的实验居多,可加深学生对专业基础理论知识的理解,为下一步综合实验打下坚实基础;综合实验是指在先修课程的基础上,使学生从实践中学习如何综合运用相关知识解决实际应用中的问题,了解基本思想在具体实际应用中的体现,掌握分析问题、解决问题的方法,从而提高学生设计的能力,达到编程熟练、会调试、代码书写规范的基本要求,具备简单的设计实现能力;设计、研究实验是 指依据学生个人特点确定科研创新项目,积极鼓励学生参加创新计划,或者参与企业科研项目。也就是将一个大项目分解为若干模块,每个模块由一个学生负责,同时每个项目组由一位教师进行技术指导与进度管理。建立分层次实验教学体系的目的就是让每一位学生根据自己的实际情况,在实验教学过程中得到不同程度锻炼。

2.3 实践教学体系改革内容

首先,要根据人才培养目标和培养规格的要求,结合专业特点,制定科学合理的实验教学目标,增强实验教学目标的指导性。要注重集体目标和个人目标相结合。集体目标就是对所有学生的共同要求,也就是最基本的目标。个人目标就是建立在基本目标之上,体现志趣、能力倾向和发展方向,确定适合学生个人特点的目标,体现出不同学生的创新能力。我们在制定培养目标的时候,要将两者相结合,促进学生更好的发展。

其次,完善校内的专业实验室,引进先进的教学设备,为学生提供优质的校外实训场地,这样在教学中就可以提供学生较多的动手操作机会。同时,加强实验教师队伍建设,提高师资队伍水平。当今计算机行业迅猛发展,要想提高实验教学质量,实验教师的理论和技术能力必须能适应行业的发展,所以提升实验教师的教学水平刻不容缓,。各高校要根据实验室、实验教师人员的不同情况制定出切实可行的进修制度,使实验人员通过定期的岗位培训、技能培训以及资格考试等环节能够不断的提高他们在专业知识领域和工作技能方面的能力。加强实验教师队伍的培训工作,使实验教师从根本上对自己的工作进行充分的肯定,在工作中时时有危机感,做到自学研究专业知识,最终达到提高这支实验教师队伍整体水平根本目标。

最后,改进实验教学方式,提高学生动手能力。提升实验教学质量,必须把充实的实验教学内容与多样化的实验教学方法相结合,使实验教学的各个环节、各个层次都能锻炼学生的思维能力、激发学生研究学习的兴趣。实践教学项目的制定应注重面向工程化的模块化教学、组合型搭配和进阶式考核的要求,可根据课程的实际情况,分为基本技能教学项目、综合技能教学项目和设计,研究实践教学项目三大类。对不同类型、不同阶段的实践教学项目有不同要求,基本技能教学项目和综合技能教学项目应强调规范,注重动手能力、严谨的工作作风和科学的工作方法的培养;设计,研究实践教学项目要求至少有一项成果输出(可以是一项制作、一个设计、一件作品或产品、一项服务或一个策划等),并强调要突破低层次的只限于感性认识和动作技能的模式,突出培养学生的技术应用能力和创新能力。

3 结语

当今,先进科学技术同传统教育方式的结合,可以有效解决目前高校教育所遇到的困境。本文以物联网创新计算机实践教学为核心,针对实验室环境建设,实践教学体现架构,实践体系改革内容提出了自己的观点,强调将整体计算机实践体系与物联网技术相结合,努力培养有创新意识、高素质、复合型拔尖人才。

参考文献

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