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计算机专业递进式实践教学改革论文计算机专业递进式实践教学改革论文引言计算机科学与技术是当今社会发展中一门关键的学科，它的应用遍及社会的各行各业，计算机专业的教学就是为社会输送优秀的计算机人才，然而，一方面各大计算机公司常常感叹很难招到令人满意的员工；另一方面各大专院校很多计算机专业毕业的大学生苦于找不到理想的工作。其中一个重要的原因是很多大学毕业生缺乏实践动手能力，尤其是不善于基于计算思维解决实际问题。作为从事计算机专业教学的大学教师，我们也应该努力进行实践教学改革，为社会培养出更优秀的计算机专业人才。为此，清华大学的王宏教授和吴文虎教授通过“赛课结合”提升大学生的实践动手能力和创新能力。课堂理论教育是计算机教育中的一个重要组成部分，但是单纯的课堂讲授与个别化教学都不能达到预期的效果。北京师范大学何克抗教授引入了混合式学习方法。为了进一步提高学生的积极性，国家教育部发布关于做好“本科教学工程”国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知；上海交通大学的郑益慧等老师提出推广研究性学习和个性化培养的教学方式。近年来，关于计算思维的研究对计算机教学的改革有着重要的指导作用，不仅有助于提高计算机科学的发展和应用，而且有利于培养现代的科学思维方式。笔者在上述研究的启发下，根据多年在计算机专业教学和研究方面的经验，结合在南京邮电大学的教学实践和尝试，提出一种递进式的实践教学改革方法（cascadeprogressive-likepracticeteachingreform，简称CPTR）。1递进式实践教学改革的总体方案计算思维是运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解人类行为。为了在实践教学中体现这个基本思想，我们采用递进式的教学任务分解方法，在实验教学的3个环节中进行具体的实施，其步骤是层层叠加、逐步深入，目标是最终培养具有一定计算思维能力的专业人才。递进式实践教学改革的总体方案如图１所示。首先，课程设计环节主要是通过给学生讲解能够反映计算思维的典型案例，让学生相对独立地求解一些案例，从而培养学生对基础计算理论的应用能力；其次，STITP环节主要是以项目驱动的方式，让学生在教师的指导下，通过参与一个能够反映计算思维应用的、相对完整的子集，在实践中体会计算思维的理论；最后，第3个实践环节是毕业设计，对于一个大学生而言，这是大学期间最后一个综合性的实践课程，教师从校内的科研项目和校外的企业需求出发制订毕业设计的任务书，着重培养学生解决相对复杂的计算和应用问题的能力。２递进式实践教学改革方法的具体实施2.1递进式实践教学改革方法的课程设计环节对于计算机专业的学生而言，在经过计算机导论、数据结构、算法设计等课程的学习之后，进行相应的课程设计是一个运用计算思维求解问题和设计系统的很好机会[8]。以南京邮电大学计算机相关专业的学生为例，他们有一门课程设计是算法与数据结构设计，16学时。为了贯彻计算思维中利用“抽象和分解的方法”控制庞杂的任务[7]，在实践教学改革中，我们把16学时的上机实验分为5次课。5次课的总任务是指导学生选择合适的数据结构和算法解决一些实际问题，考查学生实际的分析、编程、解决问题能力以及团队合作精神。每次课程又细分为教师任务和学生任务，两种任务相互交互形成一个完整的课程设计实践环节。课程设计环节的抽象与分解如图2所示。由于采用了任务分解和团队合作的方式，每个小组选择一个组长，小组成员的任务相同，但是解决问题的方法可能不同。在“问题剖析和疑问交流”部分，学生有了相互交流和独立思考的过程；在“大作业的问答与验收”部分，指导教师根据提交的作业，对不同的解决方案进行一题多解点评，扩展学生对问题的理解深度与广度。2.2递进式实践教学改革方法的STITP环节这里的STITP是指南京邮电大学根据教育部相关通知展开的大学生创新创业训练计划，目的是通过实施该计划改革人才培养模式，为国家建设培养高水平的创新人才。与课程设计环节不同，STITP环节是课外的、以学生为主体的实践环节。STITP的具体实施分为3级的实践创新训练计划体系，即校级、省级和国家级。以2012年的大学生创新创业训练计划项目为例，南京邮电大学共有378项大学生创新创业训练计划项目获得立项，包含国家级40项、省级45项和校级293项，其中40项国家级的STITP是南京邮电大学首次获得国家资助的项目，笔者依托科研项目指导学生申请的项目（0700412017）也是40项国家级的STITP之一。这种以科研促进实践教学的尝试有利也有弊。弊在于这些课题对于大学本科生而言有一定的难度，并且本科生的课余时间比较少，同时兼顾学业和STITP项目很有挑战性；利在于项目的申请结合了当前计算机研究领域的热点，使得学生比较感兴趣且有利于学生将来的就业和继续深造。以笔者2012年指导的STITP项目为例