计算机导论-第6章专业实践环节

第 6 章专业实践环节本章将探讨专 也实践与计算机科学与技术专 业课程及实验相结合的各种策略，介绍专业实践的重要性、专业实践的内容和方法、对专业实践的支持、将专业实践与课程和实验相结合的方法以及评估这些方法有效性的策略。6.1 专业实践的目的与重要性在课程设置中加入专业实践环节是基于学生在校学习和毕业后事业的需要。例如用人单位的对毕业生解决实际问题的需要、用户对高质量产品的需要、软件可用性和可靠性分析案例的掌握以及促进毕业后终身学习的需要。通常，学生刚人校时，对这些问题并没有全面的认识和正确的评价。随着学生对专业实践及其根本问题认识的深入，他们会对自己的研究以及如何更好地与他人合作产生越来越浓厚的兴趣。因此，在课程中加入专业实践必将激发并提高学生对计算机及其应用的兴趣。6.1.1 就业的需要大多数用人单位都认为对学生进行专业实践教育很重要。据 2001年的调查，用人单位对求职者应具备的素质要求可归纳为以下10项：诚实和正直口头和书面的交流能力.协同工作的能力人际交往的能力工作的动力和主动性职业道德分析能力灵活性和适应能力计算机技能自信社会需要的产品其缺陷越少越好，这一需求增加了将专业实践与课程和实验相结合的压力。大量的事实已经证明，随意的软件工程技术是导致产生带有大量缺陷的产品的一个重要因素。通常情况下，在决定同软件研究与提供方签订合同时，客户(特别是政府以及重要单位)要求知道充分而合理的软件开发过程。为此，合同签订人必须对开发软件的流程有一个具体的、充分的、全局的和真实的认识。如果使用方对运行得很好的软件不是很清楚，可能会产生误解或错误，甚至会导致损失，进而要求赔偿。因此，学生需要对建立良好的客户关系有深入的理解，对研究工作的需求达成共识，这是研究出高质量软件的基础。IEEE和 ACM都采取了很多方法来促进专业职责的建立和强化。这些方法可归纳如下：建立或改进会员必须遵守的职业道德规范(ACM2001,IEEE2001,SEEPP98)。一般来说，道德规范能够促进真实性、完整性、先进性、高标准质量的持续性、公众利益的考虑以及终身学习等；发起并建立直接针对道德和专业问题的社会团体。其中包括技术社会内涵协会(SSIT)和计算机与社会特别兴趣组织(SIGCAS)等；提出和改进有关课程指导方针，保证课程与专业实践的结合；支持有关的学生组织，促进学生对专业实践认识的成熟；通过技术出版物、研讨会以及报告会等为终身专业发展提供有利的机遇。学生应当认识到进行专业实践的重要性以及如果忽略这方面的训练会引起什么样的不良后果；也同样需要认识到，专业团体制定的标准规范有助于避免很多年轻的专业人士经常感觉到的孤立感，并且能够帮助他们以更成熟和更理性的方式进行专业实践。6.2专业实践的内容和方法目前，课程与专业实践结合的方法很多。这些方法的一个共同特征就是设立帮助学生增强交流能力、解决问题能力和技术技能的课程。这些技能既可以在计算机专业有关课程中培养，也可以有选择地在一些非计算机专业课程中培养，如开设演讲课或英语写作技巧课等。要鉴定这些方法的效果，不仅要看学生是否获取了这些技能，更要看学生能否将这些技能应用到以后的学习和工作中去。专业实践所能覆盖的程度依赖于制度的保证、学科机构的资源以及教职人员的利益。1999年，美国通过ACM的 SIGCSE对课程设置中应包含的专业道德规范进行了一次非正式的调查，根据74所学校返回的调查结果显示，其中的40所学校已覆盖了足够的道德规范并符合CSAB 2000标准。尽管很多学校并不认为这内容具有什么实质性，但该调查还是推动了超过半数的学校这样去做。随着认证机制的更加专业化，其他学校也应该加强自己在专业实践方面的教学内容。专业实践还应该包含其他更多的内容，它们可以在下述有关课程中反映出来：1.特色课程这些课程开设在学生学习的最后一年，需要连续学习一到两个学期。通常，学生必须成立一个工作组，共同设计并实现几个大的作业。这些作业要求学生在工作组中必须考虑现实社会问题所涉及的开销、安全性、效率以及对后续使用人员的适应性。可以要求这些大的作业完全由学生完成，但也允许校内外的其他有关人员参与。尽管这类课程的重点是放在作业和学生的表现情况上，但是一些有关知识产权、版权、专利、法律以及道德规范的因素也应属于学习和考核的范畴。2.专业道德规范和法律课程这些课程需持续一个学期，让学生面对专业实践的问题、道德规范的行为以及计算机法律。所包含的内容有计算发展史、计算机对社会的影响、计算机有关的法律和道德等。3.实习或合作课程这一课程需要研究机构和学校的支持，在毕业前给学生一个机会参与全职或兼职工作。至少需要一到两名负责协调的人员对该课程进行监督检查。协调员可以是一名学校一级的协调员和一名系内的兼职协调员。学生可以在暑假期间工作，也可以在本科阶段13 个学期内不连续地工作。参与实习或合作课程的学生通常需要在校外完成，有可能会影响他们在暑假或某个学期中的学习。所以，学生应该得到一定的报酬，在某些情况下还可以计入学分。4.团队开发课程这些课程将重点放在软件开发过程上，通常包含一个团队项目。课程项目覆盖了软件开发过程、软件管理、经济、风险管理、需求工程、设计、实现、维护、软件退役回收、软件质量保证、软件标准以及协同工作等。其涉及的范围是侧重广度而非深度。很多计算机科学与技术专业以外的课程同样也可以帮助学生进行更高层次的专业实践，这些课程包括哲学、道德规范、心理学、商业管理、经济学、技术交流以及工程设计等。6.3对专业实践的支持对在课程中增加更多的专业实践可以有很多种支持方式。本节将讨论用人单位的责任、学术环境和工作环境之间的关系、大学行政管理机构和教师等在专业实践中的作用。6.3.1 用人单位作为毕业生的首要用户，企业和政府在帮助教育机构促进专业实践方面扮演着一个重要的角色。在企业或政府中参与过工作的学生能够更快地培养自己处理问题的能力，而且对自己所受的教育也会采取更严肃的态度；曾经在某个公司参与过工作的学生毕业后很有可能选择在该公司继续工作。有了用人单位的支持，课堂内外的专业实践所覆盖的范围必然会扩大。用人单位能够支持教育过程的重要途径之是鼓励他们的员工积极参与对学生的培训工作。员工们可以在很多方面提供帮助，例如：以顾问的角色对学生的项目工作进行指导；向学生和教师介绍公司的情况、目前承担的工作以及开发进程；做兼职助教，延展学校开设的课程内容；提供内部培训资料，在专业研究、开发过程或软件工具领域为学生和教师开设特别的培训班；成立顾问团，为学生所在系和本单位提供有关学生的优势和不足等有价值的反馈信息。无论哪种方法，都可以使用人单位内部研究机构与教育机构之间架设起交流的桥梁，通过交流使他们获得未来员工的信息。用人单位也可以为加强专 也实践的发展做出自己的努力，将学生和教师带进专业以外的环境。学生和教师到用人单位进行实地考察，逐步建立起与用人单位的良好的合作关系；经过较长时间的合作、实习过程，学生会对自己将来的工作有更好的认识；学生的专业兴趣会比以前更浓厚，并凭借这种兴趣发掘他们的潜力；学生也可能与用人单位建立起契约关系，以便在毕业后到这个单位就职；对于教师，由于用人单位常常向他们咨询，因此会建立起相互之间的高层次的信任关系。用人单位也能为教育机构提供捐赠或资助，主要有硬件、软件、商品折扣、资金、时间等方式。这些捐赠和资助有效地提供了资源的升级，例如，实验室硬件和软件条件的改善，提供学生的奖学金和教师的教学科研有关费用，资助学生的编程、设计和教育性的比赛等。有了这些资助，学校就可以完成更多的研究项目。从这个层面上讲，用人单位为计算机学科的教育和发展起到了一定的促进作用。总之，用人单位与教育机构的合作，无论是对于提高学生的道德水平，还是对于提高学生的专业实践能力，都是十分必要的。6.3.2 对国内和国际工作环境的整体认识用人单位对毕业生的需求不断增长。大多数学生则希望一毕业就能够在工作岗位顺利工作，而不需要另外的培训。教育工作者应当尽量减小从学校的学术环境到用人单位的工作环境的转变，可采取的方法有：在学术环境中模拟工作的计算环境；教学生如何在团队中工作；为学生提供重要的项目经验。在课程设置中引进这些方法，可以了解国内和国际工作环境中的一些重要问题。因为计算环境的快速变更和不同的环境并存，我们不可能预测学生毕业后的确切工作环境。所以，将课程的重点放在一套特定的环境上并不可取。应当提供广泛且不同的计算平台和软件工具，为学生将来的专业工作打下良好的基础。学习如何在一个团队中工作是十分重要的。这不是一个自然的过程。学生应当学会在大团队和小团队两种环境中工作，以培养计划、预算、组织和人际交往的能力。课程训练应包括学生如何在团队内进行工作的要求，对此进行评估应基于团队成果，或基于团队成员个人的工作成绩，或两者兼顾；团队成员的行为也是评估的个因素。重要项目的经验可以提高学生解决问题的能力，因为学生必须面对那些尚未定论或尚无明确解决办法的问题。这样的项目既可以是具有可控性的课堂内训练，也可以是与校外用户共同设立的具有某种不可预见性的项目。与专门为每个人分配某一特定的作业来锻炼学生的基本技能相比，这样的项目更能扩展学生的视野、提高能力。另外，这些项目还可以跨越儿个不同的知识领域，因此可以更好地帮助学生融会贯通他们获得的基本技能。6.3.3 行政管理机构和教师行政管理机构应该对教师在专业方面的发展和活动提供支持，包括咨询、专业社团服务、暑期交流、专业认证和资格许可、鉴定、成立有关机构、建立合作、实习学分考核、与用人单位建立联系等。这些支持无论是对于个人还是机构整体都是很有价值的。通过吸收采纳、改进、提高和加强有关专业社团的规范标准和专业行为标准，教师和学生可以实现共同合作。教师应当参与到专业社团中，并帮助建立本单位的学生社团分会。这些组织还可以开设论坛，讨论如何与将来的领导共同工作等广泛的问题。同时，这也有助于从校外得到赞助、举办学术报告会和选择研究工作的导师。6.4专业实践与课程设置相结合因为在已有的课程中各种内容环环相扣，所以结合专业实践的工作必须采取谨慎而主动的态度。例如，介绍性的课程可以主要让学生自己讨论和调查计算机发展对社会的影响以及专业实践的重要性；当进入大二学习阶段时，他们就可以开始按照专业方式进行需求分析、设计和文档撰写。专业实践的有关内容，如计算机发展史、对疑难问题的解决在团队工作中个人的责任、实际工作中的道德规范标准和方针、有关道德问题讨论的哲学依据等，要么包含在专业课中，要么分布于全部课程中。分布式方法的优势在于可以将这些内容与实际紧密联系起来；但它也会带来一些问题，因为很难在恰当的时间内获得所需要的全部专业实践的技术基础，因此往往导致不得不缩小专业实践活动的规模。当学生参与到一个较大的作业项目中或与外部客户共同工作时，他们就能够体会到道德规范的必要性。无论课程如何设置专业实践内容，关键在于如何通过练习、项目工程和考核来补充所需的知识。如果有充足的人力和物力资源，非常有必要设置有关专业实践的课程，其内容包括专业实践、道德规范、计算机法律等，也可以设置更高级的关于软件经济、质量、可靠性和安全性等内容的课程。除此之外，还应该有一些来自于计算机科学以外的其他学科的课程，这对学生的专业实践具有同样积极的作用。6.5 通过课程实验加强专业实践能力计算机课程教学实验是加强计算机科学与技术专业实践的重要环节。学生不但要具备广泛坚实的理论基础，而且还要接受良好的科学思维和科学实验的训练。21世纪的计算机专业学生应具备从事计算机系统的分析、设计和集成能力，能从事大型软件的开发和研究，既有扎实的计算机理论基础，又有良好的科学实验技能和素质。6.5.1 实验的重要性实验在计算机科学与技术学科中的作用十分重要，是教学活动的重要环节。实验教学和课堂理论教学相辅相成。实验贯穿于理论、抽象和设计过程。实验对软件和硬件的设计和实现、测试原理和方法起示范作用。实验不仅仅是对理论的验证，重要的是技术训练和能力培养，包括动手能力、分析问题解决问题能力、书写和表达能力、协作能力等