高职软件工程专业教学改革探索.doc

高职软件工程专业教学改革探索 软件是计算机的灵魂，开发软件对于推进计算机应用具有关键作用，软件专业人才是信息技术人才的核心。近十年，由于政府高度重视，产业政策积极扶持以及应用市场的不断扩大，我国软件产业得到了快速发展：2002年的软件营业收入是十年前的25倍，年平均增长率超过了30%，软件产业是信息产业中增长最快的领域。预计2005年软件产业规模将达到2500亿元（2002年为1100亿元），软件出口将达到50亿美元（2002年为15亿美元）。但是，我国的软件产业整体规模不大，目前总规模仅占全球的2%，在我国电子信息产业的比重也只有8%左右（美国为30%），中国软件销售总收入甚至不到微软公司的一半，软件出口能力只有爱尔兰的12%、印度的19%。影响我国软件产业发展的严重问题是软件专业人才的结构性短缺。2002年我国软件从业人员59万人，其中专业人才约有34万人，包括：高级人才4万人，中级人才20万人，初级人才10万人，呈两头小中间大的橄榄型结构，不仅缺乏高层次的系统分析员、项目总体设计师、软件市场开拓人员、软件质量评测人员，而且缺少大量从事基础性软件开发工作，承担标准化程序编写和软件测试的人员。根据国际经验，合理的软件专业人才结构均为金字塔型结构，高、中、初级软件专业人才应基本维持在147（或148）的比例。国务院于2002年底发布的振兴软件产业行动纲要要求到2005年，我国软件专业人才应达到80万人。按照合理的人才结构比例进行测算，到2005年，我国需要高级软件人才6万人，中级软件人才28万人，初级软件人才46万人。这就意味着到2005年，我国高级软件人才短缺2万人，初级软件人才短缺36万人。软件专业人才的结构性短缺已成为制约软件产业发展的瓶颈。提高高级软件人才的质量，加速培养基础性软件人才，是未来若干年内，我国软件专业人才的培养目标。而计算机应用与软件专业初级人才培养主要应由中等和高等职业教育来承担。由此可见，大力改革和发展计算机应用和软件专业的中、高等职业教育，对于推进我国信息化具有重要意义。作为承担技能型人才培养任务的高职院校，理应承担起应用软件初级开发人才的培养任务。但是，目前我国大多数高职院校软件专业，主要是软件工程专业，仍然沿用软件工程专业或相近专业的大学本科教学模式和教学计划，是本科的微缩版，没有根据自身特点，建立起一套独特的、完整的、适用的教学体系，没有形成自己的办学特色。本人借鉴国际著名IT厂商，参照国内多家职业技术院校人才培养模式成功经验，结合我国软件产业的发展需要，对软件工程专业技术课程，从课程体系、教学模式和教学方法以及考核方式进行了有益的探索。一、培养目标及培养模式1. 软件工程专业的培养目标软件工程专业的培养目标是培养具备计算机软件开发能力的应用型高级技术人才。本专业学生要掌握的专业技能是使用当今最流行最先进的高级语言进行编程，学生毕业时应取得中级程序员资格，能在系统分析员和软件工程师领导下进行应用软件编程工作。2. 软件工程专业的培养模式针对软件工程专业的培养目标，我们在专业课程的设置上应作相应的改革与调整。围绕各阶段学习的中心任务，第一学年要打好基础，第二学年要强化主干，第三学年要以典型工程引路，通过强化实训课培养学生的综合能力。专业课的安排每学年各有侧重。（1）打好基础学生进校后的第一年在学习英语、高等数学等公共课的同时，学习“计算机组成原理”、“数据结构”、“C语言”、“数据库”、“dHTML”、“面向对象程序设计方法”等专业基础课程，为学习主干课做好准备。与此同时，我们还特别重视这一阶段学生的打字训练。要求每一个学生的汉字录入速度达到60字分钟，只有打字动作规范，熟练到能够轻松盲打，编程才能精神集中而不易疲劳，工作才能高效而愉快。当今软件大国印度是我们要学习、借鉴的对象，我们的程序员在英语沟通能力上和打字能力上普遍不及印度程序员，如果说英语沟通能力上他们有优势的话，那么在中英文打字这一点上我们就没有理由一定要输给他们。（2）强化主干课学生的就业竞争力在很大程度上取决于他们所掌握的工具的先进性和熟练程度。在基于WEB的开发环境下，JAVASCRIPT、JAVA、JSP、XML是当今最先进、最流行的编程语言，是程序员最爱选择的开发工具。熟练地掌握这些编程工具，形成一条得心应手的工具链，就为学生独立开发小型软件或参与开发中型软件提供了基本的技术手段。要让学生熟练掌握这些工具，就必须强化训练。有所为就得有所不为，在课程设置上减少平行课有利于强化训练。开了JAVA，就不开C+、C#，开了JSP，就不开ASP，这样学生们就可以集中时间和精力在有限的几门语言上，避免“样样通样样松”的弊端。又由于JAVASCRIPT、JAVA、JSP等语言风格一致（都是面向对象的）、语法一致（都沿用了C语言的语法），避免了不同类型语言之间的混淆，减少了学习的难度，确保学生们学得懂、用得上。（3）典型工程引路实训课是让学生将所学知识转化为技能的有效手段。实训课贯穿于三年学习的全过程，但越到高年级，实训的综合程度越高。这一阶段的实训更多地采用案例教学，案例也更接近于典型工程。实训课的最后阶段就是毕业设计。在做典型工程的过程中，学生的知识得以融会贯通，知识的综合应用能力得以提高。作为软件工程专业的学生，还必须养成良好的编程习惯，写出的程序应结构合理，符合软件规范，具有可读性，应备有完整的相应文档。为此，在第三学年专门开设有“软件工程”课程。二、积极推进教与学的改革教学改革一方面是教，另一方面是学。一方面是老师，一方面是学生。要对不同的对象采用不同的措施，着力提高教师授课的艺术性、科学性、趣味性、形象性，从学生方面着力提高参与性、实践性、主动性、积极性，使教和学相互促进，各有收获。教师方面除要求提高常规教学的能力之外，特别是软件编程课教学方面，尽可能多地使用多媒体课件进行课堂教学，尽可能多地在机房上课，使当堂学的内容当堂消化，增加学生的动手能力和实践能力，提高感性认识，通过亲手实践使课堂知识尽快地掌握。在学生基础文化素质普遍薄弱的情况下，采用多模式的教学方法和突出个性的学习方法，通过适合学生特点的指导学习（如演讲、辩论、项目实习等），引导学生在掌握理论知识与应用工具的同时，具备良好的自学能力与职业素质。要探索出一套多模式的教学方法，将理论课、上机课、学习指导课、在线学习课融为一体。以理论课讲授专业知识；上机课培养学生的实际应用能力；通过实习课学习促进学生深入理解所学知识，并融会贯通，培养学生的沟通能力；通过在线学习课培养学生的自学能力、分析判断能力。对一些软件开发工具课程，要求老师课程结束时，使学生能利用该软件工具开发出一些小的应用系统，达到学以致用的目的。同时也要改革考试制度，加大实践环节考试的力度和所占考试成绩的比例，引导学生注重实践环节能力的培养。要强化实践型教学环节，积极开展企业项目实训。在条件成熟的企业，开展产学结合的开发工作，使学生有机会亲身参与应用软件系统开发的全过程，锻炼能力，提高才干。在学生学习方面，除要求学生学好课堂知识以外，鼓励和引导学生开展丰富多彩的社会实践活动，通过一系列有益的活动，丰富学生的业余生活，巩固所学知识，同时又锻炼了学生的组织能力、协调能力，活学活用，学用结合，就会取得良好的效果。可开展的活动有：每年一次的计算机科技文化艺术节，计算机装机大赛，网页设计大赛，CS大赛，计算机打字比赛等。 此外，学校应为三年级学生配备专用计算机教室，以提高学生的实践动手能力。学生在长时间使用计算机的过程中，不断接触更新系统、更新软件、网络连接、修理硬件、维护软件、查杀病毒、应用系统开发等，通过这些不经意的实践活动，他们学到了许多书本上学不到的东西，锻炼了才干，提高了技能，大大加深了对计算机的深入了解，并取得了较好的效果。改革考核方式是一项重要的教改内容，减少背诵性的试题，以实际技能为导向，把实践能力和项目开发能力纳入考核范围。充分发挥考试考核的指挥棒作用，根据不同的课程采用不同的考核方式，达到引导学生学习所需知识的目的。可采用笔试、机试、综合作业、项目评审、毕业设计考核等多种方法，并以此全面衡量和控制教学质量。对高职学生来讲，课堂表现（回答问题是否积极、遵守课堂秩序情况）也很重要，也应纳入考核的范围。在期末考核成绩中拿出一定比列的分值（比如10%），对日常表现进行考核。这样对提高学生遵纪守法，敬业爱岗的从业精神非常重要。学校考试还应与职业资格考试接轨，争取在校期间使大多数学生都能取得本专业要求的计算机类中级资格证书。三、专业建设发展的保障手段1. 加强“双师型”教师队伍建设高职院校是以培养高技能、熟练动手能力、应用型一线技术人才为目标，其主要特色在于它所培养的人才具有较强的技术应用能力和较高的职业素质。要培养应用型高技能人才，必须有名符其实的“双师型”素质教师队伍作支撑。“双师型”教师队伍的建设是高等职业技术教育人才培养的重要环节之一，也是提高高职教育教学质量的关键。高职教育的培养目标决定了对教师素质的特殊要求，要从根本上改变长期以来重科学、轻技术，重理论、轻实践的教育模式，培养高职教师具备双重素质，即既有较高的专业理论知识，又有较强的专业技术能力；既能从事专业理论教学，又能指导技能训练。可以从四方面提高教师的技能水平：（1）为提高教师的动手能力和进行实际软件系统开发的技术水平，鼓励教师，特别是年轻教师结合毕 长期以来，软件人才培养模式滞后于产业发展，导致院校培养出来的毕业生，普遍缺乏实践动手能力，不能有效匹配企业的用人需求，造成毕业生和企业都陷入了一个摿酵侥褦的境地：一方面企业需求旺盛，毕业生供给旺盛；而另一方面却出现企业招聘难，毕业生就业难的现实问题。作为一所IT应用型大学，东软信息学院为提高学生实践动手能力，构建实训教学体系方面进行了积极的探索和实践，受到了企业和社会的普遍认可。为此，我们专门采访了教育部高职高专计算机类教学指导委员会主任、东软信息学院党委书记、院长温涛博士。计算机教育：近年来，我国软件产业迅猛发展，软件从业人员在薪酬待遇和发展机会等方面都相对较好，在这种形势一片大好的局面下，作为软件及软件相关专业为什么要开展实训基地建设呢?温院长：软件产业的发展趋势与软件人才的培养现状，使得软件企业对软件人才质量提出了更高的要求。自2000年国务院18号“鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策”和国务院47号“振兴软件产业行动纲要”等文件相继出台以来，我国软件产业发展具备了良好的政策环境，软件产业得到了快速发展。“十五”期间，我国软件产业一直保持较高的增长速度，据信息产业部统计数据表明，2006年，我国软件产业规模已达4800亿元，同比增长22.9%，软件出口60.6亿美元，同比增长68.8%。在此期间，软件人才培养也得到快速发展，特别是随着国家示范性软件学院和国家示范性软件职业技术学院的建设，以及各高校大量开设计算机相关专业，软件人才紧缺的状况得到一定缓解。据中国软件行业协会2010中国软件产业发展研究报告表明，截至2006年底，我国软件及软件相关专业本、专科在校生总数达260万人，同比增长23%；其中，2006年，软件及软件相关专业共毕业本、专科学生72万人，同比增长79%。而截至2006年底，我国软件从业人员约为129万人，连续三年年增长率在40%左右。从这个意义上来说，当前我国软件人才培养在规模上已经基本可以满足产业的人力资源需求。尽管软件人才的数量在不断增长，但是企业对毕业生在能力结构和知识结构方面却提出了新的要求，已经从单纯追求数量转变为更加注重学生的实践动手能力。而学生实践动手能力的加强，取决于三个方面：一是良好的实训硬件环境，二是与产业前沿接轨的实训内容，三是具有企业经验的优秀师资队伍。在这种背景下，基于政府、企业和院校三方通力合作，进行资源整合的软件实训基地建设就被提上了日程。计算机教育：由此看来实训基地建设是非常必要的。您刚才说到，大学生实训基地建设要政府、企业和院校进行资源整合，具体内涵如何理解呢？温院长：加强软件实训基地建设的背景主要基于两方面：一方面，随着软件人才培养规模的逐步扩大，企业对软件人才的要求已经单从数量需求转变成数量和质量的双重要求；另一方面，软件产业是个知识和技术快速更新的产业，产业的快速发展要求新入职的员工能够直接进入一线工作，企业希望以前由自己进行的旨在培养员工实践动手能力的始业培训工作在大学阶段就能够完成，实现大学人才培养和企业用人需求的无缝链接。作为新兴产业，软件产业领域往往是行业技术进步驱动学术创新和教育科研，也就是说最先进的技术和标准大多是先在优秀企业实验室中诞生，院校将相关技术和标准引入课程教学，这跟传统行业有很大的区别；同时，高质量的实训基地建设需要投入大量的资源，而目前单纯院校的办学资源和教学条件难以保证实训教学，这些都使得软件专业实训基地建设仅靠院校自身的力量难以解决。实训基地建设必须坚持方法创新，以政府为主导，通过社会、院校和企业资源的协同整合，来构造面向产业的教育教学理念、前沿的教学内容和先进的教学方法，使得实训基地建设从单一的课程建设转向综合建设，成为综合性人才培养基地。资源整合相当于把企业最新的技术、案例、高水平的技术人员和实验平台，院校的师资、教学模式，以及社会的资金等资源整合起来，提高学生的实际动手能力。在实训基地中，学生可以模拟企业软件开发过程，进行实际项目开发和实践训练，从而能够迅速提高自己对项目的理解，对企业文化的认同以及团队合作精神的培养。实训基地建设过程中，要充分发挥政府、企业、院校三方面的作用。首先，政府要从推动软件及服务业发展的角度，发挥政策导向和资金支持作用，提高人才培养质量，支持软件人才的引进和实训基地建设。其次，调动企业参与实训基地建设的积极性，实行校企资源共享等方法，吸引企业直接参与到人才培养的过程中来，使企业从一个简单的人才需求者，转换成人才培养的参与者和组织者，解决实训基地建设中的实训内容不足等困难，提高实训基地建设标准，改善人才培养质量。最后，院校要坚持开放式办学，参与到地方经济的发展并积极推动软件产业的进步。通过政府、企业、院校三方的共同努力，有效整合实训基地建设需要的政策、资金、技术、案例、环境和师资等资源。比如近年软件和信息服务业高速成长的大连，地方政府为吸引和培养优秀软件人才，建设全国性软件人才教育基地，启动了撊砑瞬攀笛祷財建设计划，选择了世界优质的IT教育机构加以政策引导和资金支持，构建区域性软件人才实训体系，形成高水平、规模化的人才能力，为大连创建软件和服务外包新领军城市提供有力的人力资源支撑。计算机教育：由此看来，实训基地必须从社会的层面进行资源整合来进行建设。那么，从院校建设的角度，实训基地建设的重点有哪些？温院长：我们认为实训基地建设要强调三个方面的内容。首先，硬件资源建设是基础。主要指实训基地的基础设施和开发环境，实训环境建设需要投入足够的教学空间和设备资源，需要大量的资金支持，因此硬件资源是开展实训的基础条件。其次，实训内容建设是核心。实训内容主要指实训教学过程中所需的与产业一线接轨的实训案例。实训案例，就是将企业的实际软件开发根据教学需要，进行裁减制作成软件开发典型案例，让学生进行分解训练，通过案例操作，一方面可以让学生全面掌握软件开发的流程，提高软件开发技能；另一方面也可以检验学生学习成果是否达到了预期效果。实训案例建设，是开展实训的核心环节。最后，师资队伍建设是保障。对实训基地而言，尤其需要具有良好的理论基础和丰富的企业实际工作经验的“双师型”教师，通过“双师型”教师能够很好地传授一线工作经验并及时了解企业一线对技术、对人才的需求。因此，建设一支教学水平高、实践经验丰富、结构合理的“双师”队伍是实训基地建设达到预期效果的重要保障。实际上，建设实训基地的关键就在于实训内容和师资队伍建设。因为硬件资源建设只要有足够的资金投入就可以解决，而实训案例等软资源建设涉及企业的知识产权、客户信息保密，因此更加复杂和困难。计算机教育：刚才，您对实训基地建设的重点进行了阐述，那么实训基地建设应该重视哪些原则？温院长：实训基地建设要坚持开放式创新，积极将工程教育、MBA教育和创业教育等强调实践的教育理论、方法和实践吸收融入到软件专业的实训教育体系中来。在实训基地建设过程中要遵循四个原则。第一，坚持政府导向的原则。政府要积极投入，重点支持，发挥政府的政策导向和资源整合的作用，通过政策和资金的支持有组织地把地方的教育资源、企业资源和社会资源整合起来，形成一个面向IT服务产业的专业化体系来培养人才，推动地方软件产业的全面发展。 第二，坚持资源整合的原则，院校要以开放的理念来整合一切可以为我所用的资源，推动企业主动参与到人才培养的全过程。建设实训基地需要的政策、资金、技术、案例、教学环境和师资等资源单纯依靠任何一方都很难全部拥有，必须坚持资源整合的原则。第三，坚持面向业务的原则。随着软件行业的成熟，外包的作用将变得更为突出，IT部门与业务部门之间的界线将变得更加模糊。Gartner公司2006年发布的IT专业人员展望报告中指出：到2010年，六成与IT相关的人员将承担面向业务的任务。对于软件人才来说，逐步由纯粹的技术型转向面向业务的复合型人才将是必然趋势。因此，软件人才实训基地建设应该坚持面向业务的原则，硬件环境、实训案例和师资三大核心内容建设都应该积极与业务相融合，将实训基地建设成融教学、IT技术和行业应用的“人才培养特区”。第四，坚持构建产学联盟的原则。产学联盟就是建立企业、院校的互动联盟，院校为软件及服务产业发展提供人才保障；企业为院校提供最前沿的技术平台，共同制定适应产业发展需求的专业设置与课程开发机制，加强实训基地的内容和师资建设。从组织上保证企业和大学互动、融合与合作。计算机教育：东软信息学院的实训基地建设有哪些特色？温院长：首先，我们建立大学生创业与实训中心。在大学生创业与实训中心，教师需经过系统的实训培训，考核合格后进入中心指导学生实训，中心通过“3+1”(即大学四年级开展为期一年的实训教学)等多种模式开展实训教学，营造仿真企业的实践教学环境，引进企业的实训项目，构建企业案例库，面向全院学生开展多方向的实训教育，强化培养学生的应用和创新能力。另外，为了提高学生的创业能力，中心还帮助有创业热情的学生按照公司的组织结构组建虚拟公司，通过承接开发实际软件项目，促进学生“从知识到能力”的转变，提升学生就业竞争优势。同时，学院广泛利用东软集团及其合作伙伴资源，建立校外实习实训基地，为学生提供众多企业实习实训机会，提高学生实践动手能力。其次，建立健全师资队伍建设保障体制，通过“引聘训评”加快“双师”队伍建设。所谓“引聘训评”是指院校要通过大力引进企业工程师担任专职 摘要:“计算机图形学”是计算机科学与技术专业一门重要的专业课。该课程一方面理论性强、难度大,另一方面又非常注重实验,是典型的理论和实践紧密结合的计算机专业课程。本文通过分析“计算机图形学”实验课程中所存在的问题,提出了改革的思路及具体的实验开展内容,并结合多年计算机图形学实验教学的经验,给出了各个实验教学中需要注意的问题。实践表明,这种改革能有效提高教学效果。关键词:计算机图形学;教学改革;OpenGLG642 “计算机图形学”是研究如何利用计算机显示、生成和处理图形的原理、方法、技术的一门学科,是计算机科学中发展最活跃、应用最广泛的分支之一。在计算机科学与技术专业新一轮教学改革中,确定了计算机科学方向的16门主干核心课程,计算机图形学就是其中之一。1 “计算机图形学”实验课程存在的问题及改革的方向国内“计算机图形学”的教学过分强调图形学的数学基础,使得“计算机图形学”成为计算机及其相关专业学生很难掌握的一门课程。这种强调数学基础的教学方式适合数学基础优秀的学生,对于数学基础一般的学生难以适用,往往造成很多学生有厌学、为难的情绪。如何让学生更好地掌握图形学的相关理论知识呢?注意到图形学的输出结果和相关应用是最吸引学生的,于是,通过“计算机图形学”实验的演示、验证和开发,来巩固学生对计算机图形学知识的理解,就显得非常有必要。计算机软硬件技术的发展,致使计算机图形学实验开展的范围和形式也发生了一些改变。十年前,计算机图形学的实验往往在Turbo C下,用graphics.h下定义的图形函数进行程序的编写。在这个环境下,只能进行一些最基本的二维图形生成、填充、变换的实验,程序复杂,不能进行三维图形生成、纹理贴图、光照、视点变换等等这些实验,极大的限制了计算机图形学实验的开展。如今,计算机技术有了飞跃式的发展,改革计算机图形学实验势在必行。我校的计算机科学与技术专业从2002年开始,在计算机图形学实验中引入了OpenGL,所有实验都要求在安装了GLUT的Visual C+ 6.0的环境下进行。八年的教学表明,利用OpenGL开展图形学实验,对学生理解相关的图形学知识,提升学生学习的兴趣,提高学生在图形图像方面的程序开发能力非常有好处。结合多年教学的经验,针对计算机图形学实验中引入OpenGL后一些需要注意的问题,特撰写本文,希望对从事计算机图形学教学的老师有一定的借鉴作用。2我校“计算机图形学”实验内容的设置我校计算机科学技术专业的“计算机图形学”课程目前所使用的教材为Donald Hearn和M.Pauline Baker编著的Computer Graphics with OpenGL,Third Edition,该教材取材丰富,以开放图形库OpenGL为基础,介绍计算图形学的基础理论、基本概念和基本算法。教材提供了大量的示例程序,学生可将教材示例程序在PC上运行,从而获得对教学内容的直观理解。该教材的采用,极大的方便了用OpenGL展开实验教学。该课程是专业必修课和双语课程,4个学分,讲授54学时,实验36学时。2.1实验平台的选择OpenGL是一个发展成熟的、性能卓越的三维图形标准,它是20世纪后20年在SGI等多家世界闻名的计算机公司的倡导下,以SGI的GL三维图形库为基础制定的一个通用共享的开放式三维图形标准。目前,包括Microsoft、SGI、IBM、DEC、SUN、HP等大公司都采用了OpenGL作为三维图形标准,许多软件厂商也纷纷以OpenGL为基础开发出自己的产品,其中比较著名的产品包括动画制作软件Soft Image和3D Studio MAX、仿真软件Open Inventor等等。OpenGL具有七大功能:建模、变换、颜色模式设置、光照和材质设置、纹理映射、位图显示和图象增强、双缓存动画。OpenGL 的基本函数都做到了硬件无关,甚至是平台无关,开发的软件可以在各种硬件和操作系统上应用。相比较而言,微软的Direct3D虽然也是十分优秀的图形应用接口,但它只用于Windows系统,具有一定的局限性。因此,选用OpenGL作为计算机图形学实验的平台,能非常好的演示和验证各种图形学的算法,能紧贴学科前沿,给学生今后从事图形学相关软件的开发打下良好的基础。此外,OpenGL在3D方面的强大功能,也能极大的激发学生学习的兴趣。由于OpenGL核心函数库都是平台无关的,所以OpenGL的核心函数库不包含任何输入或窗口函数。原因很简单,因为这两者都严重依赖于特定的平台。但是,无论图形程序运行在何种平台上(Windows、Linux或Macintosh),都不可避免地要和操作系统或本地窗口系统进行交互。面对这种情况,在计算机图形学实验中,我们采取一种折中的策略借助一个简单的工具集,即OpenGL实用工具集(OpenGL Utility Toolkit,GLUT)。GLUT在标准编程环境中都有相应的实现,其API包含大多数窗口系统所共有的标准操作,并允许我们在应用程序中使用键盘和鼠标。GLUT的使用能让学生避开复杂的Windows编程中的窗口和输入的交互函数,把更多的精力放到图形学的内容上。2.2图形学实验的开展项目目前,课程开展的实验内容如表1所示,其中实验类型分为三类:验证性、设计性和综合性。验证性实验是让学生对理论课程学习的图形学基本算法和OpenGL的基本语法进行编程验证;综合性实验是让学生在经过一个阶段的学习后,具有了一定的基本知识和基本技能的基础上,综合运用图形学的多种知识,对学生实验技能和方法进行综合训练的一种复合型实验;设计性实验是一种探索性的实验,不但要求学生综合多种知识来设计实验方案,而且要求学生能充分运用已学到的知识,去发现问题、解决问题,实验中,学生自己选题、自己设计,在教师的指导下进行,以最大限度发挥学生学习的主动性。表1计算机图形学实验开展项目实验名称实验内容实验类型实验1OpenGL编程初步(1)OpenGL的安装;(2)OpenGL GLUT 框架的使用;(3)OpenGL下图形的绘制原理;(4)OpenGL下基本图元的绘制。验证性实验2二维基本图元的生成(1)DDA、Bresenham直线生成算法的实现;(2)中点圆算法的实现;(3)中点椭圆算法的实现。验证性实验3二维图元的填充(1)熟悉OpenGL中对颜色的设置;(2)边界填充算法的理解与实现;(3)泛滥填充算法的理解与实现;(4)扫描线填充算法的理解与实现。验证性实验4OpenGL下图形的交互控制(1)了解glut中的各种回调函数;(2)用鼠标对图形进行交互控制;(3)用键盘对图形进行交互控制。验证性实验5OpenGL下的二维图形变换(1)直接设置投影矩阵,对图形进行平移、旋转、缩放,理解变换的原理;(2)掌握OpenGL下平移、旋转、缩放变换的方法;(3)掌握以上方法的组合变换。验证性综合性实验6二维裁剪(1)了解OpenGL中的裁剪窗口函数与视区函数; (2)Cohen-Sutherland和梁友栋-Barskey线段裁减算法的实现;(3)Sutherland-Hodgman多边形裁减算法的实现。验证性实验7三维观察(1)基本三维图形的绘制;(2)OpenGL中的观察变换函数;(3)OpenGL中的正交投影和透视投影函数。验证性实验8光照模型(1)OpenGL中光源的指定;(2)OpenGL中材质的指定。验证性实验9纹理贴图(1)生成纹理的方法;(2)载入纹理图片的方法;(3)纹理映射的方法。验证性实验10课程综合设计实验综合前面所学知识,发挥想象力,自由设计创作一个作品。综合性设计性2.3各实验的注意事项在具体实验的开展中,有一些需要注意的问题和技巧,特说明如下。在实验1中,将进行OpenGL GLUT的安装、OpenGL GLUT框架的使用、OpenGL下图形的绘制原理的讲解,要求学生上机编程绘制直线、三角形、填充三角形等基本图形。在这个实验中,最主要的就是告诉学生两点:(1)OpenGL定义图形的机制:所有图形(点、直线、曲线、多边形、曲面)都可以用点来指定,点是一切的基础,所以OpenGL中定义图形时,只用glVertex*指定顶点,再配合glBegin()函数中的参数,来指明如何使用这些点。(2)OpenGL GLUT框架的使用:给定一个OpenGL GLUT框架,简单讲解框架中函数的用途(一些函数要到学习后面几章的理论知识才能理解),并再三强调前几个实验的编程只要在显示回调函数中直接添加绘制代码或调用自己编写的绘制函数就可以,不需要对这个框架做修改。实验2中,将验证DDA、Bresenham直线生成算法,中点圆算法和中点椭圆算法。我们采用的课本上,已经给出了这些算法的C语言函数,只需要放到OpenGL GLUT框架里,进行简单的扩展,并在显示回调函数里面调用,就可以直接使用。这些函数里面,最终绘制的函数都是setPixel,通过绘制多个点,组成直线、圆和椭圆。这个函数不是OpenGL的函数,所以,这个函数用OpenGL画单个点的函数改写。程序运行后,所画的图形马上就显示在窗口内,为了使学生能够更形象的看到显示的过程,可以在setPixel函数里加入Sleep函数,使得每画一点就停顿一定的时间,使得绘制的过程放慢。Sleep函数在windows.h中定义。实验3中,将验证边界填充算法、泛滥填充算法和扫描线填充算法。这些填充算法都已有C语言的函数实现,实验中就是要把它放到OpenGL的框架中执行,进一步体会算法的思想。填充时,也用到setPixel函数进行逐点填充,所以该函数仍然按实验2中的方法改写,同样,也可以加入Sleep函数放慢填充速度,观看填充过程。对于边界填充算法和泛滥填充算法,它们都要读取当前点的颜色,已实现的函数里,往往采用getPixel函数,但这个函数不是OpenGL的函数,在OpenGL中可以采用glReadPixels来改写。注意填充的区域不要太大,否则递归执行 摘要:本文论述了高职学校从计算机技术专业的培养目标和岗位群对人才知识结构的职业需求出发,把技能素养的训练和全球ICT教学考核标准相结合,引入IC3模块化教学方式,采用国际化、全球标准测评平台训练学生的做法,突出了学历教育与职业培训(IC3国际认证)的密切结合,切实提升了学生的计算机应用能力和就业竞争优势。关键词:IC3;计算机课程改革;ICT1研究背景经济社会的不断发展对高等职业教育人才的培养提出了新的要求。在新的社会需求下,我们要明确人才培养目标,将其转化成相应的课程目标,进而选择必要的课程内容。高等职业教育改革的重点是课程改革。目前,国内高职学校的计算机教育大多以学科为导向,以知识为目标,以教师为主体,以应试为基础,存在这些问题的原因是课程体系主要考核的是知识点,学生的应用能力得不到有效提高。根据Microsoft公司一项针对全世界企业实施办公应用技术能力的研究调查结果显示,一般工作者对办公软件的实际运用程度只达到20%25%,微软办公自动化软件推广与实际应用的目的就是增强个人的办公执行力与提升企业的竞争力,然而这个目标并没有实现。究其原因,是我们对学生的信息化办公和办公自动化技术应用能力培养滞后造成的。计算机应用技术专业课程体系的改革应该体现出系统性、先进性和实用性,课程教学内容改革应该紧跟技术发展步伐,及时更新和补充最新的技术动基金项目:教育部计算机教学指导委员会课题“计算机应用技术专业课程体系改革的研究与实践基于全球ICT教学与考核标准的融入”(项目编号:jzw59010838)。作者简介:高雅群(1977-),女,博士研究生,讲师,研究方向为计算机应用技术、智能信息处理等。态,使学生能够在第一时间学到最新内容。以微软办公软件国际认证及IC3计算机综合应用能力全球标准认证为平台进行课程体系的改革正好满足了以上需要,弥补了传统课程体系的不足。2改革的基本思路当前,培养具有综合职业能力和全面素质的,直接工作在生产、技术、管理和服务第一线的应用型、技能型高级人才,已成为国家培养国际人才的重要组成部分。对于计算机这种实践性较强的课程,如果教学内容和知识结构的应用性、实践性、创新性以及知识更新跟不上新技术的发展,缺乏对学生实践和创新能力的培养,就只能使学生完成大专层次的学历教育,缺乏适应就业岗位更新的可持续发展能力。所以,深化计算机应用技术专业教学的改革,必须从教学模式,特别是课程体系的改革入手1。IC3是一套国际通用的计算机标准,是全球第一个计算机综合能力认证。主要包括三大领域,分别是计算机基础概论(Computing Fundamentals)、计算机关键操作(Key applications)和在线应用(Living on line)。IC3推行的发展模式与全球ICT能力课程标准是由来自19个国家的主题式专家(包括行业/企业代表、教育专家代表和资讯专家代表等)组成的全球信息素养咨询委员会研讨制订的全球化IT教学标准。基于IC3的课程体系追求的是工作过程的系统化而非学科架构的系统化。我国职业教育的课程改革目前正处于“学科体系的解构与基于工作过程的学习领域课程结构构建”的关键时期,“工作过程系统化”凸现“革命性”甚至是“颠覆性”的课程理念2。职业教育的课程开发必须打破传统学科系统化的束缚,将学习过程、工作过程与学生的能力和个性发展联系起来,将“工作过程的学习”和“课堂上的学习”整合为一个整体,将职业资格研究、个人发展目标分析与教学分析和教学设计结合在一起2。因此,课程改革基本思路应当实现三个转变:(1) 教学标准和评量标准。根据信息核心能力面向的应用特点确定教学内容和方式,在计算机应用技术专业的课程体系中融入全球ICT教学与考核标准。参照全球信息素养专家委员会制订的国际化IT教学标准,将现有的计算机课程进行优化。按照国际化标准,将原有课程体系划分为若干职业技能训练模块,实行弹性的课程规划体系。在教学实施过程中,利用微软办公软件国际认证及计算机综合应用能力全球标准认证为平台来训练学生。(2) 融入工作岗位实际知识与技能操作案例。实现教学目标由传授知识向培养能力的转变。运用全球ICT教学标准,使本校计算机课程与国际接轨。要重视对高职学生动手能力和创新能力的培养。这里所说的“能力”,除计算机专业知识所涉及到的能力外,还包括学生自学能力和创新能力在内的软实力3。世界考试评鉴机构认为:IC3是最完善的计算机基础教程,它激发了学生触类旁通的能力,使学生能轻松掌握和领悟其他高级的计算机知识。在实验和实训教学中,除加强每个模块的课堂实践环节外,还应根据工作流程和学生的实际,设置大量能提高学生动手能力与创新能力的练习和课后实训课题,使课堂教学和实践训练同时推进,提高理论教学和实践训练的整合度,开发学生的创造性思维及运用知识解决工作岗位中实际问题的能力。给学生留出自主学习和创新的空间,发挥学生的学习主动性和创造性,提高学生独立获取知识的能力及获取、处理和利用信息的能力。(3) 学历教育与职业培训密切结合。学生可参加国际权威的标准认证计算机综合应用能力考核全球标准化认证(IC3认证)。在以往的高职计算机基础教学中,由于受用人单位对学历证书要求的影响,许多学校的计算机基础教学都以理论考核学生的学习水平,使课堂教学多以理论讲授为主,学生的实习只是验证理论的正确性、熟悉常用软件的使用方法和编制调试简单程序,忽视了对学生动手能力和创新能力的培养,从本质上偏离了高职教育的轨道。但随着计算机技术的发展,各行各业对高职毕业生的要求不再停留在毕业证书上,还要求他们必须具有权威部门颁发的计算机证书和其他专业技术资格证书。实践证明,通过认证考试考核学生的计算机应用能力,对于启发学生思考、增加学生的学习动力和竞争力都会起到积极的作用。与传统的课程体系相比,基于IC3的课程体系具有如下特色。图1基于IC3的课程体系特色3课程改革的探索与实践3.1教师教学3.1.1教学设计以办公软件课程为例,将典型的职业工作任务转化为适合教学、具有教育价值的学习任务。根据学习任务的不同难度,划分为四个等级,初学者有能力者熟练者专家级,编写4个学习领域课程大纲。填写项目类型和实施步骤分析确定表、子学习领域工作过程分析表、各子学习领域课程内容和教学组织分析表、学习领域课程知识传授和行动分析表、按难度级别分的学习领域知识传授的优化表、学习资源汇总表、学习领域课程大纲。具体实施过程由分层备课、教学策略分层、分层辅导、作业分层、检测分层、教学质量指标分层等部分组成。 3.1.2一体化教学方法一体化教学,就是为了使理论与实践更好地衔接,将理论教学与实习教学融为一体。其内涵是打破传统的学科体系和教学模式,根据职业教育培养目标的要求重新整合教学资源,体现能力本位的特点。例如,在“办公项目实践”这门课程中,教师以办公操作基本技能和工作任务为中心组织课程内容,并设计了实训项目“策划一个电子产品展销会”,学生的子任务包括:综合利用办公软件进行项目的计划、管理和跟踪;制作展销会的宣传手册;利用办公软件制作海报及演示文稿;针对展销会完成相应公文的编辑和发送;利用办公软件完成展销会场地布置的草图和详图以及对存在的问题进行改进等。在教学过程中,由教师来提出要求或示范,组织学生以小组形式进行实际操作。这种教学方式具有高度的仿真性和实践性,学生在干中学,边干边学,学与用相结合,理论与实践相结合,在完成具体项目的过程中构建相关理论知识,发展职业能力。这种教学模式能较好地解决理论教学与实习教学的脱节问题,减少理论课之间及理论课与实习课之间知识的重复,增强教学的直观性,充分体现学生的主体参与作用。 3.2课程建设3.2.1从工作任务与职业能力出发,关注“行动知识”教师对课程内容的选择和课程内容的序化予以全新的诠释,摒弃“惰性知识”而关注“行动知识”4,掌握对行动至关重要的应用性知识。具体来讲,我院计算机应用技术专业办公自动化方向、信息管理方向日常工作所需要掌握的技能就是办公软件的综合应用,包括文档编写、数据分析与统计、制作演示文稿及项目规划与管理等。课程开发过程中关注的行动知识包括小型项目管理能力、宣传海报制作能力、文档处理能力、场地布局能力以及不同项目演示文稿的策划、制作和展示能力。3.2.2按照职业成长规律编排课程教学内容在行业专家的指导下,我们对岗位任务和职业能力进行分析,设定职业能力培养目标,开发基于工作过程的项目课程。在课程内容的编排上,充分考虑学生的认知水平,由浅入深安排课程内容,实现能力的逐级提高。综合考虑工作过程的顺序,按照“初学者有能力者熟练者专家”编排教学内容,使学生的认知过程符合事物发展的规律。3.2.3按照实际情景设计学习项目载体课程改革后,每门专业课程均按照实际工作情景设计学习项目载体,并针对不同难度等级的学习领域设计课程教学计划和课程教学大纲。我们解构原有的基于知识储备的学科体系架构课程,重构基于知识应用的行动体系架构课程,将工作过程要素凝练为实际情景,并以此为载体,培养学生普适的职业能力,为未来的职业竞争奠定基础,提升学生的“职业竞争力”,收到良好的教学效果。3.3教学评估学生学习后,可以参加微软办公软件国际认证、IC3计算机基础综合能力认证。IC3提供了完善的考核体系,根据信息核心能力面向应用的特点确定教学内容和方式,在计算机应用技术专业的课程体系中融入全球ICT教学与考核标准。我们参 软件工程CDIO“五位一体”实践教学体系关键词：五位一体；实践教学；CDIO 摘要：为更好地培养与企业要求相符的软件人才，解决软件人才培养中工程能力与创新能力较低等问题，本文通过分析软件人才培养的目标与方法，提出构建五位一体CDIO的实践教学体系。通过教学理念、实践主体、实践过程、实践层次以及实践培养评价机制五个方面的实践教学改革，着重研究了实践教学主体CDIO能力培养、工程化教学课程体系以及评价机制。 软件工程教育国际化与工程化的发展，对软件工程人才的培养提出了新的要求。一方面，学生要具备良好的专业学科知识，另一方面，学生要拥有良好的工程系统构建与协调能力。因此，我校针对软件工程专业的实践教学体系进行了工程化改造，培养学生的工程化开发能力和职业素质，制定明确的实践目标和考核机制，形成一个融基础理论、实验教学、工程实践为一体的整体培养机制，让学生的基础知识、科学素养、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展。为达到这一目标，我们以CDIO为基础，在CDIO-CMM能