序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇計算機(jī)前沿技術(shù)總結(jié)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

“渾然天成”是萬物和諧依存的理想形式，技術(shù)與藝術(shù)、技術(shù)與文化、技術(shù)與社會生活也應(yīng)是這種“渾為一體”的產(chǎn)物。但隨著研究門類越來越細(xì)，越來越專，它們常常被分割開來，失去了天然的融合。21世紀(jì)計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為這種融合打開了一個新的窗口，也使技術(shù)找到了與諸多領(lǐng)域原有的契合點(diǎn)。微軟亞洲研究院在技術(shù)服務(wù)社會，技術(shù)服務(wù)生活的研究理念中，更深刻地感受到了計算機(jī)技術(shù)與社會、文化相融合的迫切性，因此，他們愿用技術(shù)追尋“渾然天成”的世界。

eHeritage為技術(shù)與文化融合架起橋梁

eHeritage一 詞雖然在詞典中無從查起，但它在微軟亞洲研究院主題研究支持計劃中卻包括了豐富的內(nèi)容。首先，它是微軟最新的主題研究支持計劃的一部分；第二，它是利用計算機(jī)前沿技術(shù)從事世界文化遺產(chǎn)保護(hù)的一次多學(xué)科合作研究項(xiàng)目；第三，它涉及了計算機(jī)、建筑、藝術(shù)和文物等多學(xué)科的專家和相關(guān)領(lǐng)域的知識；第四，它也是微軟亞洲研究院將計算機(jī)科研服務(wù)于應(yīng)用的一次最新嘗試。由此可以看出，微軟亞洲研究院要用eHeritage為計算機(jī)前沿技術(shù)服務(wù)于社會加上最新注腳。

2008年7月1日至7月2日，微軟亞洲研究院在北京舉行了由亞太地區(qū)計算機(jī)、藝術(shù)、文物等領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者參加的eHeritage主題研討會，與會的專家學(xué)者分別來自中國、日本、韓國、新加坡、澳大利亞，在為期兩天的研討會中，與會專家、學(xué)者圍繞eHeritage作了精彩的演講并進(jìn)行了廣泛的交流。“eHeritage”，不僅逐漸成為了計算機(jī)專家、建筑學(xué)家、藝術(shù)家和文物保護(hù)專家關(guān)注的焦點(diǎn)，也成為微軟未來合作研究的亮點(diǎn)。

eHeritage論壇給亞太地區(qū)的科研人員和學(xué)者提供一個相互交流了解，探討計算機(jī)最新技術(shù)發(fā)展的平臺，并為利用最新計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行世界文化遺產(chǎn)保護(hù)研究提供了一個全新的視角。與會的教師和研究人員來自不同學(xué)科，特別是計算機(jī)視覺、計算機(jī)圖形學(xué)、信號處理、語音與音樂，以及通訊和萬維網(wǎng)等領(lǐng)域。通過演講和演示，專家學(xué)者全面介紹各自在該研究領(lǐng)域的最新成果，為這一交叉學(xué)科的發(fā)展探索了一條新的途徑。

eHeritage與其他微軟主題研究支持計劃

eHeritage是微軟亞洲研究院主題研究支持計劃的一個新的主題，而微軟亞洲研究院的主題研究計劃則遠(yuǎn)不止于此。從2003年開始，微軟亞洲研究院已經(jīng)支持了嵌入式技術(shù)、圖形學(xué)與游戲、高信度計算、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、教育中的移動計算、自然語言處理等領(lǐng)域的百余個項(xiàng)目。

微軟亞洲研究院高校關(guān)系部是微軟公司面向亞太地區(qū)高校和科研機(jī)構(gòu)的窗口，一直致力于與高校、科研機(jī)構(gòu)的合作。其中“主題研究支持計劃”是微軟為支持某個專門領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，它是面向高校計算機(jī)系、電子系、軟件學(xué)院等IT相關(guān)院系的教師推出的針對一定主題的研究支持計劃。教師們在微軟亞洲研究院公布的領(lǐng)域內(nèi)可以自主選擇研究方向和研究題目、提交項(xiàng)目計劃書；微軟亞洲研究院組織該領(lǐng)域的專家對項(xiàng)目計劃書進(jìn)行評審；通過評審的教師會得到一定的項(xiàng)目支持。

微軟亞洲研究院主題研究支持計劃形式豐富，它包括主題研討會、種子基金、資源共享多種形式。

種子基金：微軟亞洲研究院為每一個通過評審的項(xiàng)目提供資金支持，截至目前，總體的支持已超過兩千萬人民幣。與此同時，也通過其國際影響與學(xué)術(shù)地位為主題項(xiàng)目爭取所在區(qū)域的官方資助或者微軟總部的資助。

天津大學(xué)李曉紅教授的“安全軟件工程”項(xiàng)目獲得微軟亞洲研究院“高可信度計算”主題研究計劃的支持，除了資金支持外，微軟亞洲研究院的相關(guān)資深研究員還多次與李老師進(jìn)行深入的交流，給予其關(guān)于研究熱點(diǎn)及重點(diǎn)上的建議和指導(dǎo)。在微軟亞洲研究院的幫助下，李老師的研究隊(duì)伍不斷的壯大，研究水平也不斷提高。有了這些軟硬件條件的沉淀和積累，李老師“基于攻擊模式的可信軟件的建模、度量與驗(yàn)證”的項(xiàng)目獲得了2008年國家自然科學(xué)基金重大科技研究計劃的支持。

澳大利亞昆士蘭大學(xué)的羅斯?布朗教授所領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目“Xbox Games Development Curriculum”也得到了微軟亞洲研究院“圖形學(xué)與游戲”主題研究計劃的支持，澳大利亞政府為了鼓勵其與微軟亞洲研究院的合作，同時給予資金支持，在微軟研究院與澳大利亞政府的雙重支持下，他們的研究成果發(fā)表在CyberGames 2006: International Conference on Games Research and Development大會上，并獲得了最佳論文獎。

主題研討會：主題研討會始于2005年，微軟亞洲研究院每年圍繞選定的主題召開面向亞太地區(qū)高校的會議，為參與項(xiàng)目的教師們提供交流、分享的平臺。主題研究支持項(xiàng)目設(shè)立最主要的一個特點(diǎn)，是讓整個亞太地區(qū)從事同一主題或者相關(guān)主題研究的同行們能夠經(jīng)常性地交流溝通，相互之間取長補(bǔ)短。這樣，主題研討會便成為實(shí)現(xiàn)這一目的最為合適的平臺。2006年主題研討會主要覆蓋操作系統(tǒng)核心技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)，圖形學(xué)與游戲，高可信度計算四個主題。2007年，召開了“教育中的移動計算”主題研討會，對“教育中的移動計算”這一主題展開廣泛的討論，同年8月9日至10日，微軟亞洲研究院-清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)（Internet Services）主題研討會在清華大學(xué)舉行。來自亞太地區(qū)從事互聯(lián)網(wǎng)搜索、數(shù)據(jù)挖掘，反垃圾郵件、社區(qū)網(wǎng)絡(luò)以及其他與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)相關(guān)課題研究的知名學(xué)者參加此次研討會。2008年7月舉行的eHeritage主題研討會又是這種交流最新的一次嘗試。

資源共享：在科研中，大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，因此大量數(shù)據(jù)的供應(yīng)對于項(xiàng)目的進(jìn)展無疑十分關(guān)鍵。像處理數(shù)據(jù)的平臺，以往研究機(jī)構(gòu)之間由于缺乏溝通，各自搭建自 己的處理平臺，而執(zhí)行的功能實(shí)際上相差無幾，這樣就造成了物力、人力和財力的重復(fù)投入。現(xiàn)在依托主題研究項(xiàng)目所形成的團(tuán)體，大家可以把數(shù)據(jù)統(tǒng)一交給一個平臺來處理，這樣就可以節(jié)省大量資源進(jìn)行其他的研究工作。通過主題研究計劃，將原本各自為戰(zhàn)的研究者們聯(lián)合成一個整體，原本各自持有的有限數(shù)據(jù)合并到一起，便成為一個較之以前幾倍幾十倍的大型數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫向項(xiàng)目中所有的參與者公開，讓每個人都享受到交流合作帶來的便利。比如一個名為“RRP”（Recognition Research Platform）的平臺就在微軟亞洲研究院的努力下搭建成功。這個開放式研究平臺首先被應(yīng)用在“教育中的移動計算”這個主題中的“有效手寫識別建構(gòu)”領(lǐng)域。RRP以“數(shù)據(jù)分享機(jī)制”、“分布式計算架構(gòu)”、“模塊化的工作流程”三大功能為參與主題研究的學(xué)者們提供了極大的便利，再一次體現(xiàn)了科學(xué)研究中協(xié)作共享的精神。另外，微軟亞洲研究院還將各種優(yōu)秀的資源匯聚在一起，制作了Teaching Resource Kit (TRK)的共享包。比如2006年推出的“圖形學(xué)與游戲主題資源包”，其中包括7門課程的提綱、課件、案例等在內(nèi)的詳細(xì)資料，2005年主題研討會的長達(dá)4.5個小時的講座視頻，30余種相關(guān)工具軟件，82篇相關(guān)文獻(xiàn)，18個案例應(yīng)用，54本相關(guān)書籍的資料和13個相關(guān)鏈接等。這些共享包使得廣大的研究者和教師能獲得豐富全面的資源，有效地進(jìn)行深入的研究和教學(xué)工作。

篇（2）

由于計算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)具有迅猛的發(fā)展速度，普通高校計算機(jī)教學(xué)內(nèi)容并不能夠完全跟上計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與更新步伐，所以教學(xué)內(nèi)容滯后現(xiàn)象普遍存在于我國普通高校計算機(jī)教學(xué)工作中。例如，圖像處理軟件的應(yīng)用是普通高校計算機(jī)教學(xué)中重要的教學(xué)內(nèi)容之一。Adobe公司在2013年7月推出了最新版本的PhotoshopCC，這令版本PhotoshopCS6成為了AdopCS系列中的最后一個版本。然而普通高校計算機(jī)教學(xué)在Photoshop教學(xué)中仍舊以AdopCS系列為主要的教學(xué)內(nèi)容。當(dāng)今社會中的計算機(jī)技術(shù)代表著最為先進(jìn)的生產(chǎn)力，并且在社會發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，所以計算機(jī)學(xué)習(xí)者也應(yīng)當(dāng)追求學(xué)習(xí)內(nèi)容的創(chuàng)新，而存在于普通高校中的教學(xué)內(nèi)容不僅難以有效調(diào)動學(xué)生在計算機(jī)教學(xué)中的學(xué)習(xí)積極性，并且也難以實(shí)現(xiàn)學(xué)生對計算機(jī)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用能力的提高。而教師為了對這一問題作出解決，只能夠通過在教學(xué)過程中進(jìn)行有針對性的教學(xué)，仍舊以Photoshop圖像處理軟件為例，教師需要在機(jī)房及其中安裝最新版本的Photoshop軟件，并以教材教學(xué)內(nèi)容為依據(jù)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而讓學(xué)生了解Photoshop最新版本的最新功能。

（二）師資力量不足

普通高校的擴(kuò)招推動著高等教育大眾化的實(shí)現(xiàn)，同時也對包括師資資源在內(nèi)的高校教育資源配置提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，尤其是對于新建本科院校而言，受到歷史背景、地理區(qū)位、基礎(chǔ)條件以及知名程度的影響，計算機(jī)教學(xué)中的師資隊(duì)伍建設(shè)工作十分艱巨。而為了實(shí)現(xiàn)包括新建本科院校在內(nèi)的普通高校辦學(xué)水平、辦學(xué)層次以及計算機(jī)教學(xué)質(zhì)量的提升，構(gòu)建一支專業(yè)化、高素質(zhì)的師資隊(duì)伍是關(guān)鍵。當(dāng)前我國普通高校計算機(jī)教學(xué)中面臨的師資隊(duì)伍建設(shè)問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：師生比例偏高；師資總量不足；具有高職稱和高學(xué)歷的教師結(jié)構(gòu)較低；科研水平與教學(xué)水平總體不太理想；高素質(zhì)的師資引進(jìn)難度較大；學(xué)術(shù)骨干以及學(xué)科帶頭人缺乏。從作為普通高校計算機(jī)教學(xué)主要力量的青年教師教學(xué)特點(diǎn)來看，青年教師雖然具有較高的學(xué)歷層次，但是卻普遍具有遠(yuǎn)大理想，搞科研、寫文章以及對成果的追求熱情遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對計算機(jī)教學(xué)改革作出研究與實(shí)踐的熱情，部分青年教師認(rèn)為計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)難以展現(xiàn)出自身的才能，認(rèn)為自身業(yè)務(wù)發(fā)展被制約。另外，部分青年教師并不是畢業(yè)于師范專業(yè)，所以他們在計算機(jī)教學(xué)中所使用的教學(xué)方法欠缺靈活性并且自身的教學(xué)能力欠缺系統(tǒng)性，這導(dǎo)致了他們的教學(xué)效果并不理想。而隨著普通高校擴(kuò)招，許多青年教師往往在上崗之后直接參與計算機(jī)課堂教學(xué)工作，這種急于求成的現(xiàn)象導(dǎo)致這些教師難以完成角色的轉(zhuǎn)變以及適應(yīng)角色要求，使他們在承擔(dān)較重教學(xué)任務(wù)的同時沒有太多精力開展教學(xué)反思與總結(jié)。

（三）教學(xué)模式相對落后

計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使我國普通高校計算機(jī)教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容不斷更新并逐年增加，而以黑板+粉筆為主的計算機(jī)教學(xué)模式具有著較為明顯的波動，由于在這種教學(xué)方法中，面對較重的計算機(jī)教學(xué)任務(wù)，教學(xué)內(nèi)容不能直觀的呈現(xiàn)給學(xué)生，較差的可視性不僅影響著教師講解的準(zhǔn)確性，并且加大了學(xué)生對計算機(jī)知識的理解難度。從理論教學(xué)來看，普通高校計算機(jī)理論教學(xué)中簡單的復(fù)制課本段落進(jìn)行闡述的現(xiàn)象仍舊客觀存在，在此情況中，教案規(guī)劃的統(tǒng)一性和與時俱進(jìn)性欠缺，并且教學(xué)過程欠缺創(chuàng)意，所以學(xué)生會感覺理論課教學(xué)過于乏味與枯燥而難以提高對計算機(jī)理論知識學(xué)習(xí)的興趣；從實(shí)踐教學(xué)來看，許多普通高校在計算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中讓學(xué)生開展自由的上機(jī)活動，在此過程中由于缺乏任務(wù)驅(qū)動以及學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)生的基本知識難以在實(shí)踐教學(xué)中得到有效內(nèi)化，并且學(xué)生的技能也難以得到鍛煉。

二、我國普通高校計算機(jī)教學(xué)改革措施

（一）確保教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生特點(diǎn)相適應(yīng)

在普通高校計算機(jī)教學(xué)內(nèi)容方面，不僅要重視實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的時效性與科學(xué)性，同時有必要與學(xué)生的特點(diǎn)以及需求相適應(yīng)。雖然計算機(jī)技術(shù)具有較快的更新速度，但是事實(shí)上普通高校計算機(jī)教學(xué)內(nèi)容并不能進(jìn)行長時間的持續(xù)更新，這是教學(xué)資源的有限性所決定的。因此，計算機(jī)教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容至少要包含兩部分：一是計算機(jī)基礎(chǔ)知識；二是計算機(jī)前沿技術(shù)與知識。前者需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，而后者則只需要讓學(xué)生有所了解即可。總而言之，計算機(jī)教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容要具有時代性與時效性，無論是教材內(nèi)容的難度還是層次都應(yīng)當(dāng)以學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)為依據(jù)。

（二）師資隊(duì)伍建設(shè)

如何在有限的計算機(jī)教學(xué)實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容并了解計算機(jī)前沿知識是每一位普通高校計算機(jī)教師需要面對和研究的問題。為了實(shí)現(xiàn)計算機(jī)教學(xué)質(zhì)量的提高，普通高校計算機(jī)教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)可以從以下三個方面入手：一是重視公共課教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。計算機(jī)公共課教師可以通過集體備課的形式來統(tǒng)一制定某一章節(jié)計算機(jī)教學(xué)目的與任務(wù)，通過共同探討來確定教學(xué)內(nèi)容與優(yōu)化教學(xué)方法。同時計算機(jī)公共課教師需要認(rèn)識到學(xué)生之間存在的差異，在對學(xué)生特點(diǎn)、專業(yè)性質(zhì)以及工作需求做出了解的基礎(chǔ)上制定規(guī)劃，從而確保計算機(jī)公共課教學(xué)質(zhì)量的提升；二是通過以老帶新來推動青年教師成長。在普通高校計算機(jī)教學(xué)中，青年教師的比例要高于骨干教師，并且高職稱、高學(xué)歷的教師數(shù)量較少，所以重視青年教師教學(xué)能力與教學(xué)素質(zhì)的提升是十分緊迫的任務(wù)。在組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上，可以讓青年教師參與公共課教學(xué)實(shí)踐，當(dāng)青年教師在具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)后再參與專業(yè)課教學(xué)工作。在此過程中，老教師應(yīng)當(dāng)重視對青年教師的引導(dǎo)與培養(yǎng)，其內(nèi)容包括教學(xué)方式的選用、教案的編寫、教學(xué)內(nèi)容的安排以及師生之間的互動等。同時普通院校可以指派老教師來負(fù)責(zé)青年教師的培養(yǎng)，通過實(shí)行責(zé)任制來推動教師群體中的交流，并對計算機(jī)教學(xué)作出優(yōu)化，使青年教師在不斷提高自身教學(xué)能力的基礎(chǔ)上走向成熟。

篇（3）

當(dāng)前，信息技術(shù)知識的掌握成為一項(xiàng)基本技能，計算機(jī)教育已成為學(xué)生動手能力培養(yǎng)及素質(zhì)教育的重要方面，還采用傳統(tǒng)的考試形式作為學(xué)生能力的評價標(biāo)準(zhǔn)將不再適宜。目前，學(xué)生對考試的認(rèn)識大多停留在傳統(tǒng)應(yīng)試階段，學(xué)習(xí)目的不明確，學(xué)習(xí)內(nèi)容單一，缺乏有效的學(xué)習(xí)方法；也有一部分高校把計算機(jī)等級考試成績和非計算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)學(xué)位緊密聯(lián)系在一起，教師在面對學(xué)校下達(dá)的等級考試合格率的要求時，不得不忽略學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用能力的要求，一味追求考試合格率，而學(xué)生為了順利拿到學(xué)位證，不得不把很多精力投入到與考試相關(guān)的學(xué)習(xí)中，如考試技巧、大量試題練習(xí)等，這樣，致使好多學(xué)生以后還不知道如何使用已學(xué)的計算機(jī)知識來輔助完成一些簡單的工作。高校應(yīng)樹立以學(xué)生發(fā)展為目標(biāo)的新的評價觀，將評價作為教學(xué)活動的一部分；評價標(biāo)準(zhǔn)、評價方法、評價手段要多樣化，在評價中肯定學(xué)生多方面的才能，不迷信唯一答案。應(yīng)以學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和操作熟練程度作為主體，還應(yīng)包括平時上機(jī)能力、與專業(yè)課結(jié)合能力、自主學(xué)習(xí)能力等多方面。可采用“模塊化”的考核方式，分為基礎(chǔ)模塊、綜合能力模塊、專業(yè)能力模塊。

考核形式也可多樣化：平時成績考核、期末成績考核、等級考試考核、考試系統(tǒng)考核、大型作業(yè)考核。全部采用上機(jī)考核的形式，注重實(shí)際能力的考核，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)動手能力的重要性。平時成績考核：指平時學(xué)習(xí)的作業(yè)情況、實(shí)驗(yàn)出勤和實(shí)驗(yàn)效果等，此外，課堂討論、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)效果等均作為平時成績，占成績總評的10％～20％。期末成績考核：應(yīng)以能力考核為主，包括理論知識、實(shí)驗(yàn)操作技能兩部分內(nèi)容。理論知識主要考查學(xué)生掌握計算機(jī)基本知識和基本理論的程度，突出學(xué)生對計算機(jī)的構(gòu)成、網(wǎng)絡(luò)的組成等概念的理解，占總體比例的20％～30％；實(shí)驗(yàn)操作技能主要考查學(xué)生操作使用計算機(jī)的能力，突出學(xué)生能否將計算機(jī)作為自己學(xué)習(xí)的一個工具來使用，占總體比例60％～80％。等級考試考核：是期末成績考核有益的補(bǔ)充。以能力考核為主、規(guī)范考試方法。考試系統(tǒng)考核：建立涵蓋了全部大綱要求掌握的內(nèi)容試題庫，實(shí)行教考分離。每張試卷中主觀題目（考察基本計算機(jī)理論知識）占20％～30％，其余部分均為計算機(jī)操作技能題目，集中體現(xiàn)了該課程以實(shí)驗(yàn)技能和操作技巧為主的定位。大型作業(yè)考核：結(jié)合本專業(yè)的需求，出一些項(xiàng)目作業(yè)讓學(xué)生完成，可以以論文、討論形式提交，從中可考察學(xué)生的知識深度和廣度，還可以從個性化發(fā)展的角度考察學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和對問題的理解能力。

篇（4）

各大高校都積極組織、鼓勵學(xué)生參加不同級別的學(xué)科競賽，如電子設(shè)計競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、ACM大賽、數(shù)學(xué)建模競賽等，這些競賽極大地提高了學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識，但參賽過程中存在諸多問題例如：從中受益的學(xué)生數(shù)量偏少、學(xué)生創(chuàng)新力不足等問題。為此，筆者根據(jù)多次參與學(xué)科競賽積累的經(jīng)驗(yàn)，對如何構(gòu)建大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

一、學(xué)生創(chuàng)新活動中的不足

（一）參與意愿強(qiáng)烈，但部分學(xué)生無法堅持

在實(shí)踐或者競賽中，開始學(xué)生都表現(xiàn)出相當(dāng)高的積極性和參與熱情，由于在參與之前缺乏正確的引導(dǎo)以及沒有足夠的信心解決參與過程中出現(xiàn)的問題，而且缺乏持之以恒的精神，隨著遇到問題數(shù)量增加、難度加大，部分學(xué)生逐漸失去了興趣與熱情，最后放棄。在筆者參與指導(dǎo)的一次學(xué)科競賽的院級初選賽時，某隊(duì)學(xué)生中報名的有五組，每組有5-6名參賽隊(duì)員，但堅持到比賽當(dāng)天的只剩下三組，棄權(quán)的比例竟然高達(dá)40%。

（二）在創(chuàng)新實(shí)踐之前缺乏足夠調(diào)研，實(shí)用性較低

大學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐的內(nèi)容多數(shù)是依學(xué)生興趣愛好而定，缺乏充分的實(shí)際調(diào)查和分析需求。作品出來后，卻發(fā)現(xiàn)是對前人研究成果的簡單重復(fù)，或者由于不符合實(shí)際的應(yīng)用的要求，而無法真正的使用，這不僅浪費(fèi)了學(xué)生的精力，同時也一定程度上削弱了學(xué)生積極性。

（三）學(xué)生知識積累少、視野狹窄

創(chuàng)新型人才素質(zhì)之一要求有深厚的理論基礎(chǔ)和廣博的知識面。而在創(chuàng)新實(shí)踐中往往是學(xué)生實(shí)現(xiàn)老師的“創(chuàng)新”，被動地完成老師布置的任務(wù)，缺乏自己的觀點(diǎn)和見解。這有部分原因是由于學(xué)生僅關(guān)注本專業(yè)，局限于課內(nèi)知識，不關(guān)注課外知識的獲取。現(xiàn)在很多實(shí)用的創(chuàng)新往往融合了多個科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)，例如“3D手掌靜脈身份識別技術(shù)”就涉及了醫(yī)學(xué)、信息學(xué)等領(lǐng)域。又例如某個信息安全競賽一等獎的作品將光學(xué)、信息加密技術(shù)進(jìn)行融合獲得了專家的一致好評，當(dāng)場被企業(yè)看中并提出了合作意向。

二、構(gòu)建大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境

（一）將競賽與教學(xué)結(jié)合，切實(shí)提高創(chuàng)新能力

為了擴(kuò)大創(chuàng)新活動的覆蓋面，在教學(xué)中引入以競賽為形式的創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生可以很容易的將所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)踐作品中，這對一般的學(xué)生都不存在太大的難度。采用這種方式降低競賽參與門檻，可以最大限度地讓更多的學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)踐，建立信心。在課內(nèi)的競賽中，學(xué)生經(jīng)過初步了解創(chuàng)新的科學(xué)思維方式，為以后的學(xué)習(xí)科研建立基礎(chǔ)。

（二）在課程中引入前沿科技，擴(kuò)大學(xué)生視野

在諸如“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)”的公共課中通過介紹當(dāng)今計算機(jī)前沿技術(shù)來激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和創(chuàng)造力。在專業(yè)基礎(chǔ)課中，通過設(shè)置自主設(shè)計性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，積極引導(dǎo)學(xué)生主動獲取知識，并運(yùn)用到實(shí)際的實(shí)踐中。例如在“網(wǎng)絡(luò)攻防課程設(shè)計”中設(shè)置了“網(wǎng)絡(luò)攻防綜合實(shí)戰(zhàn)”的競技環(huán)節(jié)，將學(xué)生分成攻、守兩方，教師鼓勵學(xué)生尋找課外的技術(shù)和方法進(jìn)行實(shí)踐，學(xué)生在過程中受益匪淺，不僅更深入的了解專業(yè)知識，而且在實(shí)際中應(yīng)用了新技術(shù)，并將這些技術(shù)靈活的運(yùn)用到自己的實(shí)踐中，激發(fā)了學(xué)生研究新技術(shù)的熱情。

（三）建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室，建立良好創(chuàng)新環(huán)境

1. 在公共教學(xué)平臺中開辟競賽專欄

為了給大學(xué)各個年級的學(xué)生提供競賽指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)室開辟了競賽專欄。其目的有：第一、提供參賽信息。學(xué)生不僅可以了解大學(xué)期間各個級別的競賽信息，還可以根據(jù)自己興趣初步建立自己的競賽歷程表，使一年級新生對大學(xué)競賽有初步了解。第二、提供競賽的相關(guān)資源，使資源共享。每次創(chuàng)新活動、競賽都會積累寶貴的資料、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等資源，實(shí)驗(yàn)室將這些資源整理分類放在教學(xué)平臺上供廣大學(xué)生免費(fèi)獲取，方便學(xué)生參考學(xué)習(xí)，較大地提高了資源的利用率。第三、設(shè)置專家介紹欄目，增進(jìn)師生了解與互動。很多學(xué)生尤其是一年級新生，對學(xué)校的教員專業(yè)不了解，遇到問題不知道找哪位老師解決問題，為此，平臺將教員的專業(yè)、聯(lián)系方式等信息公布出來，方便學(xué)生及時咨詢專家，解決問題。第四，提供自由的交流空間，促進(jìn)良好的交流討論氛圍。

2. 建立開放的實(shí)驗(yàn)室，支持學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動

盡管實(shí)驗(yàn)室場地比較緊張，但實(shí)驗(yàn)室還是開辟了學(xué)生實(shí)踐場地，如為了支持“機(jī)器人尋跡”比賽，實(shí)驗(yàn)室設(shè)置了機(jī)器人跑道，并制作了機(jī)器人自動計時器，保障了比賽公平、公證的順利進(jìn)行。同時，無授課任務(wù)的情況下，實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生自由開放，允許學(xué)生自由使用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，因此學(xué)生可以根據(jù)個人的情況自主安排實(shí)踐時間。

三、結(jié)束語

本校依托學(xué)科競賽，經(jīng)過多年的教學(xué)改革、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，為學(xué)生建立了一個多層次的、多角度的創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與能力。通過參與競賽的形式，學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法解決遇到的復(fù)雜問題，提高創(chuàng)新實(shí)踐能力。

【參考文獻(xiàn)】

［1］謝安邦. 高等教育學(xué)[M]. 北京：高等教育出版社，1999.

篇（5）

人工智能課程是計算機(jī)類專業(yè)的核心課程之一,也是智能科學(xué)與技術(shù)、自動化和電子信息等專業(yè)的重要課程,其知識點(diǎn)具有不可替代的重要作用。該課程內(nèi)容廣泛,具有很強(qiáng)的綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性[1],其開設(shè)能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力,為學(xué)生提供了一種新的思維方法和問題求解手段。同時,本課程能夠培養(yǎng)學(xué)生對計算機(jī)前沿技術(shù)的前瞻性,提高他們的科技素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平。通過課程的學(xué)習(xí),學(xué)生對人工智能的定義和發(fā)展、基本原理和應(yīng)用有一定的了解和掌握,啟發(fā)了對人工智能的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

中南大學(xué)人工智能課程開設(shè)于20世紀(jì)80年代中期。1983年,蔡自興作為訪問學(xué)者赴美國普度大學(xué)研修人工智能,并與美國國家工程科學(xué)院院士傅京孫(K. S. Fu)教授及清華大學(xué)徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孫院士教授的指導(dǎo)下,蔡自興和徐光v教授執(zhí)筆編著《人工智能及其應(yīng)用》一書,并于1987年5月在清華大學(xué)出版社問世,成為國內(nèi)率先出版的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人工智能教材。本教材不僅為我校人工智能課程提供了一部好教材,而且促進(jìn)了國內(nèi)高校普遍開設(shè)人工智能課程。此后,又陸續(xù)編著出版了《人工智能及其應(yīng)用》第二版、第三版“本科生用書”和“研究生用書”、第四版等,修讀該課程的學(xué)生也與日俱增。該書第二版還獲得國家教育部科技進(jìn)步一等獎。經(jīng)過近20年建設(shè),該我校人工智能課程于2003年評為國家精品課程,并在2008年評為國家雙語教學(xué)示范課程。這是至今國內(nèi)唯一同時獲得國家級精品課程和雙語教學(xué)示范課程的人工智能課程。同時,我們還開發(fā)了人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化和個性化等特色,被國家教育部評為優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程,供兄弟院校人工智能教學(xué)參考使用,受到普遍歡迎[2]。

作為國內(nèi)第一門人工智能精品課程,我們按照教育部精品課程標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)《人工智能》課程,尤其是在教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新性教學(xué)方法和教學(xué)模式上進(jìn)行不斷進(jìn)行改革與探索,取得了很好的效果。本文即為我校人工智能精品課程建設(shè)與改革經(jīng)驗(yàn)的初步總結(jié)。

1教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

1.1課堂教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

教學(xué)內(nèi)容的確定是課程的首要任務(wù)。如何選好教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生既能了解本領(lǐng)域的概貌,又能適合學(xué)生的基礎(chǔ),便于他們在有限的時間完成學(xué)習(xí)任務(wù),是一件難事。教學(xué)內(nèi)容除了包含基礎(chǔ)理論外,還應(yīng)該反映人工智能領(lǐng)域的新發(fā)展和新動態(tài),跟上學(xué)科發(fā)展的步伐。本課程最初設(shè)定的教學(xué)內(nèi)容分基礎(chǔ)部分和擴(kuò)展應(yīng)用部分。基礎(chǔ)部分主要包括人工智能的定義和發(fā)展、知識的表示以及推理,而擴(kuò)展應(yīng)用部分主要包括專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器規(guī)劃、機(jī)器視覺等。

近年來人工智能科學(xué)的快速發(fā)展,涌現(xiàn)出了大批新的方法和算法,研究熱點(diǎn)問題也從符號計算發(fā)展到智能計算和Agent等。

學(xué)內(nèi)容,既能使學(xué)生了解本領(lǐng)域的概貌,又能適合學(xué)生的基礎(chǔ),便于他們在有限的時間完成學(xué)習(xí)任務(wù),是一件難事。教學(xué)內(nèi)容除了包含基礎(chǔ)理論外,還應(yīng)該反映人工智能領(lǐng)域的新發(fā)展和新動態(tài),跟上學(xué)科發(fā)展的步伐。本人工智能課程最初設(shè)定的教學(xué)內(nèi)容分基礎(chǔ)部分和擴(kuò)展應(yīng)用部分。基礎(chǔ)部分主要包括人工智能的定義和發(fā)展、知識的表示以及推理,而擴(kuò)展應(yīng)用部分主要包括專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器規(guī)劃、機(jī)器視覺等。

近年來人工智能科學(xué)的快速發(fā)展,涌現(xiàn)出了大批新的方法和算法,研究熱點(diǎn)問題也從符號計算發(fā)展到智能計算和Agent等。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,在科學(xué)研究和工程實(shí)踐中遇到的問題變得越來越復(fù)雜,傳統(tǒng)的計算方法無法在一定時間內(nèi)獲得精確的解。為了在求解時間和求解精度上取得平衡,很多具有啟發(fā)式特征的智能計算算法應(yīng)運(yùn)而生。這些算法通過模擬大自然和人類的智慧來實(shí)現(xiàn)對問題的優(yōu)化求解。計算智能作為人工智能的一個新的分支是目前的研究熱點(diǎn),它主要涉及神經(jīng)計算、模糊計算、進(jìn)化計算和人工生命等領(lǐng)域,在如模式識別、圖像處理、自動控制、通信網(wǎng)絡(luò)等很多領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用。另一個近10年來人工智能的研究熱點(diǎn)是Agent和多Agent系統(tǒng),其理論最早來自分布式人工智能,并隨著并行計算和分布式處理等技術(shù)的發(fā)展而逐漸成為熱點(diǎn)。

以上兩個內(nèi)容都是人工智能的重要分支。因此,我們在《人工智能及其應(yīng)用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已經(jīng)順應(yīng)形勢加入了這方面的內(nèi)容,并將教學(xué)內(nèi)容也進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)展,加入了計算智能、分布式人工智能與Agent。由于不確定性推理和基于概率的推理方法應(yīng)用也越來越廣泛,我們也將此類非經(jīng)典推理方法單獨(dú)作為一章來進(jìn)行教學(xué)。另外,還增加了一些新的內(nèi)容,如本體論和非經(jīng)典推理、粒群優(yōu)化和蟻群計算、決策樹學(xué)習(xí)和增強(qiáng)學(xué)習(xí)、詞法分析和語料庫語言學(xué),以及路徑規(guī)劃和基于Web的專家系統(tǒng)等。圖1給出本課程的教學(xué)內(nèi)容大綱。

人工智能的教學(xué)內(nèi)容涉及面廣且內(nèi)容較多,要在有限課時內(nèi)完成教學(xué)計劃并讓學(xué)生掌握,具有一定難度。因此需要根據(jù)教學(xué)對象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根據(jù)教學(xué)對象的需求有所取舍。中南大學(xué)在智能科學(xué)與技術(shù)、計算機(jī)、自動化三3個專業(yè)中均開設(shè)了人工智能課程,根據(jù)相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)對象,對學(xué)時和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。對于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè),人工智能課程為必修課,共48個學(xué)時含實(shí)驗(yàn)8個學(xué)時。表1表示為相關(guān)專業(yè)的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容分配情況。對于計算機(jī)和自動化專業(yè),人工智能課程為選修課,共32個學(xué)時含實(shí)驗(yàn)8個學(xué)時。許多兄弟院校的計算機(jī)專業(yè)都把人工智能定為必修課,課程學(xué)時也在50學(xué)時左右。因此,我們一再強(qiáng)烈建議我校的計算機(jī)專業(yè)把人工智能列為必修課,并適當(dāng)增加學(xué)時。由于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)有專家系統(tǒng)和智能計算選修課程,因此在人工智能教學(xué)內(nèi)容中只將這兩部分做簡要闡述,而將重點(diǎn)放在知識表示和推理以及擴(kuò)展應(yīng)用上。對于計算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說,除基本的知識表示和推理外,計算智能和Agent技術(shù)也是他們在軟件開發(fā)和通訊技術(shù)理論學(xué)習(xí)中需掌握的重要概念。同時,計算智能、專家系統(tǒng)對自動控制和電氣工程也十分重要,對自動化專業(yè)則應(yīng)掌握該方面的內(nèi)容。

1.2實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新

國內(nèi)人工智能課程在開設(shè)之初大多沒有安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,僅為理論基礎(chǔ)和概念講授。由于理論比較抽象,很難理解,學(xué)習(xí)效果不理想,學(xué)生們對于其應(yīng)用實(shí)現(xiàn)也十分困惑。此后,各高校也逐步在該課程中分配了實(shí)驗(yàn)學(xué)時,大多數(shù)采用prolog語言和專家系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)語言和對象[5]。為了改進(jìn)該課程的教學(xué),我們也從沒有實(shí)驗(yàn)到將實(shí)驗(yàn)學(xué)時從零調(diào)整為設(shè)置4個學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課時,然后到現(xiàn)在的8個學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課時。隨著課堂教學(xué)內(nèi)容的改革,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也進(jìn)行了優(yōu)化和更新。

人工智能課程實(shí)驗(yàn)的目的是幫助學(xué)生掌握基本理論,發(fā)揮主動性,研究探討人工智能算法和系統(tǒng)的運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)過程,提出思路并驗(yàn)證自己探索的思路,從而更好的地掌握知識,培養(yǎng)研究能力和創(chuàng)新能力。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)具備研究性和綜合性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目目標(biāo)明確,要求學(xué)生帶著問題和任務(wù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)過程又要有一定的靈活性,學(xué)生可以根據(jù)自己的思考進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。再者,充分采用虛擬實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),大大提高了學(xué)生的興趣,提供了分析和探討智能算法的很好平臺。同時,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析既有格式要求,又給學(xué)生報告自己的研究的過程和結(jié)果留有空間,并在評分時加以充分考慮。這些做法能夠鼓勵學(xué)生,特別是鼓勵優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立性研究,滿足他們學(xué)習(xí)的需求。

1) 人工智能課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不足和課時分配問題。

中南大學(xué)的人工智能課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)經(jīng)歷了從精品課程建設(shè)前沒有到開設(shè),一直到其內(nèi)容和形式上的不斷改進(jìn)過程。但目前實(shí)驗(yàn)還主要處于演示性和編程的實(shí)驗(yàn)階段,而非設(shè)計和訓(xùn)練階段。此外,由于人工智能課程涵蓋范圍廣、內(nèi)容多,而課程所設(shè)置的學(xué)時有限。,如何分配好課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課時也是一個需要在今后課程建設(shè)中不斷探索的問題。

對于某些專業(yè)的人工智能課程,可以考慮單獨(dú)開設(shè)人工智能實(shí)驗(yàn)課程或人工智能程序設(shè)計與實(shí)驗(yàn)課程。

2) 人工智能技術(shù)發(fā)展迅速情況下如何保持該精品課程持續(xù)發(fā)展的問題。

人工智能作為一門高度融合的交叉科學(xué),其發(fā)展速度迅速,不斷有新理論、新問題涌現(xiàn)出來。我們的

人工智能教學(xué)既要注重基礎(chǔ)理論知識,又要緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐,勢必要求對課程內(nèi)容進(jìn)行不斷更新,這對我們的教學(xué)資源和教師素質(zhì)都提出了更高的要求。

4結(jié)語

本文介紹了中南大學(xué)的精品課程――人工智能課程教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)新性教學(xué)方法的一些探索,已在課堂教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)、教學(xué)方法的創(chuàng)新的實(shí)施上取得了很好的效果,充分激勵了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,多方位培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。我們的想法和做法可供兄弟院校同行參考。不過,仍然存在一些不足之處。隨著智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展和更為廣泛的應(yīng)用,人工智能課程的重要地位必將更加突顯,我們也需要繼續(xù)努力,與時俱進(jìn),不斷完善人工智能精品課程的建設(shè)。

注:本文受教育部質(zhì)量工程國家級精品課程人工智能(2003)、全國雙語教學(xué)示范課程人工智能(2007)項(xiàng)目支持。

參考文獻(xiàn):

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[3] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應(yīng)用[M]. 3版. 北京:清華大學(xué)出版社,2003.

[4] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應(yīng)用[M]. 4版. 北京:清華大學(xué)出版社,2010.

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Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course

――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence

CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue

篇（6）

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 22-0136-03

1引言

近年來，隨著多媒體技術(shù)和Internet應(yīng)用的迅速普及，一種新的以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式正在興起，這種新的教學(xué)模式與傳統(tǒng)的以“教”為中心的教學(xué)模式完全不同：它強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過程中以學(xué)生為中心，認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“會話”、“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)活動的四大要素，強(qiáng)調(diào)學(xué)生是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的主動建構(gòu)者；教師是學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)者，學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者。這種教學(xué)模式有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑。為此我們采用以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式對軟件工程類專業(yè)綜合技能的培養(yǎng)模式進(jìn)行改革，收到了良好的教學(xué)效果。

2以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式

2.1以“教”為中心的實(shí)踐教學(xué)中存在的問題

一般軟件工程的專業(yè)課基本上都開設(shè)有各自的實(shí)驗(yàn)課，這些實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容與理論課教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系緊密，教師通過將理論教學(xué)內(nèi)容拿到實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證，把教學(xué)內(nèi)容和知識傳遞給學(xué)生。老師是教學(xué)過程的中心，學(xué)生則處于被動接受知識的地位。這種狀況往往造成學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課不夠重視，學(xué)習(xí)積極性與主動性不高，對實(shí)驗(yàn)課投入的精力較少。因此這種被動的實(shí)踐教學(xué)模式不僅不能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，反而由于被動的和束縛性的學(xué)習(xí)定位，構(gòu)筑起一堵限制學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展的壁壘。

這些在軟件工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中出現(xiàn)的各種問題，其實(shí)質(zhì)原因就在于以“教”為中心的實(shí)踐教學(xué)模式，因此要培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才，就必須改變舊的實(shí)踐教學(xué)模式。

2.2以“學(xué)”為中心的實(shí)踐教學(xué)模式的改革思路

以“學(xué)”為中心的實(shí)踐教學(xué)模式的基本原理為建構(gòu)主義，建構(gòu)主義關(guān)注如何以原有的經(jīng)驗(yàn)、心理結(jié)構(gòu)和信念為主來建構(gòu)知識，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動性、社會性和情境性。建構(gòu)主義作為一種新的學(xué)習(xí)理論，對學(xué)習(xí)提出了一系列新的解釋，它強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在以往的生活、學(xué)習(xí)和交往活動中，逐步形成了自己對各種現(xiàn)象的理解和看法，而且，他們具有利用現(xiàn)有知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推論的智力潛能；強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者通過與外部信息的相互作用而生成理解、發(fā)展智能，建構(gòu)自己的“經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)”。與這一傾向相適應(yīng)，在教學(xué)中出現(xiàn)了一系列具體變化：從“教師中心”到“學(xué)生中心”；從關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果到同時關(guān)注學(xué)習(xí)過程；從關(guān)注外部信息序列(教材內(nèi)容)的組織設(shè)計到關(guān)注學(xué)習(xí)過程中的交互活動設(shè)計；從關(guān)注以學(xué)科知識為中心的學(xué)習(xí)到關(guān)注以問題為中心的學(xué)習(xí)；等等。

在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主要任務(wù)是對各種理論進(jìn)行推導(dǎo)及抽象概念、原理的記憶、復(fù)述和實(shí)踐驗(yàn)證、簡單應(yīng)用。教師一般在教學(xué)之初先講解所要學(xué)習(xí)的概念和原理，而后再讓學(xué)生去做一定的練習(xí)、實(shí)驗(yàn)，嘗試去解答有關(guān)的問題，其潛在的假設(shè)是：學(xué)和做是兩個過程，必須先學(xué)了，先知道了，才能去做，去解決有關(guān)的問題，而本質(zhì)上知識和理論的產(chǎn)生首先是從實(shí)踐中總結(jié)、升華來的。我們在“綜合技能實(shí)踐”的教改中根據(jù)建構(gòu)主義的教學(xué)理論采用相反的思路來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計：“在問題解決中學(xué)習(xí)”。

要在專業(yè)綜合技能的培養(yǎng)中體現(xiàn)“在問題解決中學(xué)習(xí)”的教改思路，主要應(yīng)考慮以下的幾個方面：

一、設(shè)計真實(shí)的任務(wù)。真實(shí)的活動是學(xué)習(xí)環(huán)境的重要的特征，就是應(yīng)該在實(shí)踐教學(xué)中使用真實(shí)的任務(wù)和實(shí)踐整合多重的內(nèi)容或?qū)I(yè)技能。

所謂的“真實(shí)任務(wù)”就是要達(dá)到：

1) 選擇的實(shí)踐項(xiàng)目滿足學(xué)生需要，對學(xué)生而言具有意義；

2) 項(xiàng)目內(nèi)容具有內(nèi)在價值，反映問題的專業(yè)性和科學(xué)邏輯；

3) 在項(xiàng)目的實(shí)踐過程中存在或形成一些問題引起學(xué)生的興趣并需要尋找信息來解決才能完成任務(wù)。

二、設(shè)計能夠反映學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)束后就能從事有效行動的復(fù)雜環(huán)境。學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建要考慮以下4個方面的因素：

1) 情境要素，要建立利于學(xué)生理解和意義建構(gòu)，并促進(jìn)知識、技能和體驗(yàn)相連接的外部場景，該場景也是活動的意向與問題嵌入其間的實(shí)踐環(huán)境；

2) 采用適當(dāng)?shù)难芯抗ぞ咭?認(rèn)知工具；

3) 提供適當(dāng)?shù)馁Y源要素；

4) 要有學(xué)生與老師、學(xué)生與學(xué)生之間的交流平臺。

三、在實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)方式上體現(xiàn)以“學(xué)生”為中心的思想，給予學(xué)生解決問題的自，教師作為協(xié)助，應(yīng)該刺激學(xué)生的思維，激發(fā)他們自己解決問題。

四、效果評價。對學(xué)習(xí)效果的評價包括學(xué)生個人的自我評價和教學(xué)對個人的學(xué)習(xí)評價，采用在實(shí)踐過程中的形成性評價和最終的總結(jié)性評價。評價內(nèi)容包括：

1) 自主學(xué)習(xí)能力；

2) 是否完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。

3以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式的實(shí)踐

在軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃中，一般將實(shí)踐環(huán)節(jié)分為三個部分：課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)踐和畢業(yè)實(shí)習(xí)。我院的專業(yè)實(shí)踐是為了訓(xùn)練軟件工程類專業(yè)學(xué)生的項(xiàng)目研發(fā)能力，以問題或項(xiàng)目驅(qū)動的自主選題和設(shè)計的單列學(xué)分實(shí)踐課程。專業(yè)實(shí)踐由綜合技能實(shí)踐、系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)Ⅰ、系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)Ⅱ、專業(yè)實(shí)踐4個層次構(gòu)成。其中，綜合技能實(shí)踐安排在第三學(xué)期，是所有工程類專業(yè)學(xué)生的必修環(huán)節(jié)。該課程主要進(jìn)行技能性、綜合性的專業(yè)實(shí)踐，以培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)知識的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，并為后續(xù)的專業(yè)實(shí)踐打好基礎(chǔ)，在綜合技能實(shí)踐課程的教學(xué)實(shí)踐中，我們針對傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)中存在的一些問題，采用以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式進(jìn)行了大膽的改革。

在綜合技能實(shí)踐的教學(xué)設(shè)計中，主要包括以下兩部分內(nèi)容：

一是關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建，學(xué)習(xí)環(huán)境是創(chuàng)造良好的外部條件來幫助和促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)知識意義的過程，這是學(xué)習(xí)的外因；

二是關(guān)于自主學(xué)習(xí)策略的設(shè)計，自主學(xué)習(xí)策略設(shè)計則是要通過有效的教學(xué)策略來激勵認(rèn)知主體即學(xué)習(xí)者，使他們在學(xué)習(xí)過程中能更充分地發(fā)揮出自身的主動性、積極性與創(chuàng)造性，這是學(xué)習(xí)的內(nèi)因。

通過兩部分的作用，有效地促進(jìn)學(xué)生對知識意義的主動構(gòu)建，使學(xué)習(xí)者真正成為信息加工的主體，從而充分體現(xiàn)出學(xué)生的認(rèn)知主體作用。

在具體的設(shè)施過程中我們主要采取了以下的措施和方法：

一、選擇有實(shí)際意義的專業(yè)項(xiàng)目，建立真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境。如計算機(jī)硬件組裝、BIOS設(shè)置和操作系統(tǒng)軟件安裝調(diào)試；基本網(wǎng)絡(luò)連接配置、管理和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的搭建；一些帶有引導(dǎo)性、設(shè)計性或研究性的項(xiàng)目，如數(shù)字儀表的設(shè)計與組裝、A/D、D/A設(shè)計、虛擬儀器開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)和PDA的開發(fā)、多媒體創(chuàng)作等一系列的實(shí)踐項(xiàng)目，內(nèi)容深度從基礎(chǔ)、綜合、設(shè)計和研究，涉及硬件、軟件等方面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生將所學(xué)知識和技能在實(shí)踐中的應(yīng)用，積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

二、以問題為驅(qū)動，在問題的解決中學(xué)習(xí)。以具體的實(shí)際問題為中心，在學(xué)生具備一定的背景知識，但還沒有學(xué)習(xí)具體的課程前就要求學(xué)生完成某個方面的初步實(shí)踐項(xiàng)目，一方面使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)前有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，另一方面也為后續(xù)的專業(yè)實(shí)踐構(gòu)建必備的知識和技能。例如學(xué)生在大二上學(xué)期并沒有學(xué)習(xí)過Web程序設(shè)計和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，但具備操作系統(tǒng)、程序設(shè)計等背景知識。在JSP/開發(fā)環(huán)境搭建項(xiàng)目中，要求學(xué)生完成一個包括Web服務(wù)、JSP/集成開發(fā)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫和簡單B/S程序開發(fā)等內(nèi)容的實(shí)踐項(xiàng)目。通過學(xué)生的預(yù)習(xí)、實(shí)踐和總結(jié)，在短時間內(nèi)就讓學(xué)生掌握了Web開發(fā)的基本步驟和相關(guān)的知識。

三、以“學(xué)生”為中心，采用開放式教學(xué)模式。實(shí)行開放實(shí)踐教學(xué)是保證實(shí)現(xiàn)以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式的最好方式，為此，我們專門開發(fā)了針對開放實(shí)踐教學(xué)需要的“網(wǎng)絡(luò)預(yù)約實(shí)踐管理系統(tǒng)”，采用網(wǎng)絡(luò)化、信息化的管理手段，讓學(xué)生在項(xiàng)目內(nèi)容、實(shí)踐時間上自由選擇，充分發(fā)揮了學(xué)生的自主性。

四、教師指導(dǎo)實(shí)踐方式的轉(zhuǎn)變。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下，教師與學(xué)生的地位、作用與傳統(tǒng)教學(xué)相比已發(fā)生很大變化，這就要求改變過去以教師為中心、單純強(qiáng)調(diào)知識傳授、把學(xué)生當(dāng)作知識灌輸對象的指導(dǎo)方式，在學(xué)生進(jìn)行思考和嘗試解決問題過程中，由于每個學(xué)生原有的知識經(jīng)驗(yàn)不一樣，必然會出現(xiàn)有的學(xué)生較快提出解決方案且比較完善，有的學(xué)生則較慢甚至無從下手，此時，我們要求指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)生的過程中主要擔(dān)任參與者、合作者和引導(dǎo)者的角色，當(dāng)學(xué)生遇到困難時，給予必要的指導(dǎo)幫助，一改以往輔導(dǎo)過細(xì)，偏重結(jié)果的做法，讓學(xué)生自由發(fā)揮。

五、綜合技能實(shí)踐的教學(xué)評價。教學(xué)評價體現(xiàn)出課程設(shè)置的目標(biāo)，課程怎么考核，學(xué)生就會怎么學(xué)習(xí)。我們在綜合技能實(shí)踐的考核中采用形成性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合，以形成性評價為主的考核方式。對以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式來說，由于學(xué)生進(jìn)行的都是自我構(gòu)建的學(xué)習(xí)，對于同樣的學(xué)習(xí)環(huán)境，不同學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容、途徑都可能不一樣，如果單純以重視結(jié)果的總結(jié)性評價進(jìn)行考核將會限制學(xué)生的思想，不利于學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮。只有采用在教學(xué)活動過程中不斷進(jìn)行教學(xué)評價的形成性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合才能激勵學(xué)生主動參與實(shí)踐，發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性。

4新教學(xué)模式的教學(xué)效果

總體而言，綜合技能實(shí)踐教學(xué)模式的改革主要起到了以下三方面作用：

一、調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了能力。由于采取的是以“學(xué)”為中心的實(shí)踐教學(xué)模式，采用了開放實(shí)踐的方式，包括開放實(shí)驗(yàn)時間、開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、開放實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，因而最大限度地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生們普遍認(rèn)為：現(xiàn)在的實(shí)踐一改以往按照教材的要求和老師的詳細(xì)講解而操作的教學(xué)模式，讓他們在自己查找資料、自行思考、準(zhǔn)備和設(shè)計方案的過程中，體會科研工作的艱辛，也體會到其中的樂趣；由于實(shí)踐中可用不同的方法、不同的手段，并允許失敗進(jìn)行重做，讓他們有充分張揚(yáng)個性、展示自我表現(xiàn)的機(jī)會，每一個實(shí)踐的完成都有一種成就感。因而，在實(shí)踐中大部分學(xué)生都表現(xiàn)出極大的興趣，時間抓得緊，常常是下課了還不想走，要教師催好幾遍才走。上課到課率為100%，課外預(yù)習(xí)和實(shí)踐報告完成情況都比其他課程要好，優(yōu)秀率平均在80%以上，及格率通常都在95%以上。

二、激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識。學(xué)生學(xué)習(xí)潛能的發(fā)掘在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。由于在實(shí)踐中設(shè)置了一些涉及計算機(jī)前沿技術(shù)學(xué)生需要進(jìn)行研究的項(xiàng)目，以及一些需要自主設(shè)計的項(xiàng)目，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大增，我們每輪實(shí)踐課程都有許多學(xué)生完成了優(yōu)秀的作品，這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識是非常有益的。

三、磨練了意志，培養(yǎng)了綜合素質(zhì)。一個優(yōu)秀的工程人員必須具有堅強(qiáng)的意志和良好的綜合素質(zhì)，經(jīng)得起成功和失敗的考驗(yàn)。在實(shí)踐中，要求學(xué)生從實(shí)踐預(yù)習(xí)、實(shí)踐準(zhǔn)備到整個實(shí)踐的完成，都由學(xué)生自己獨(dú)立完成，并且要處理實(shí)踐中出現(xiàn)的各種問題，品嘗實(shí)際工作中的“酸、甜、苦、辣”。學(xué)生在實(shí)踐過程中，遇到失敗是常有的事，新的教學(xué)模式對于磨練學(xué)生的意志、培養(yǎng)綜合素質(zhì)起到了積極的作用。

5結(jié)論

以“學(xué)”為中心的實(shí)踐教學(xué)模式是對傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的一種改革。體現(xiàn)了高等教育中應(yīng)該以學(xué)生為中心的理念，對提高他們的責(zé)任感、自信心，進(jìn)而激發(fā)創(chuàng)造力有很好的作用。通過近三年軟件工程專業(yè)的“綜合技能實(shí)踐證明，采用以“學(xué)”為中心的實(shí)踐這一新的教學(xué)模式極大地提高了學(xué)生對專業(yè)實(shí)踐的興趣和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我構(gòu)建知識的能力，由于實(shí)踐內(nèi)容接近工程實(shí)際，綜合技能訓(xùn)練范圍很廣，既促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和“應(yīng)用型”人才的培養(yǎng)，又為軟件工程類專業(yè)后繼的專業(yè)課程和專業(yè)實(shí)踐打下了良好的基礎(chǔ)，收到了很好的效果。

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作者簡介

梁宇(1964-)，男，云南大學(xué)軟件學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任，高級工程師。