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關(guān)鍵詞:教育技術(shù)學(xué)專業(yè);軟件開發(fā);課程體系
作者簡介:董曉麗(1976-),女,山西太原人,中北大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院,講師。(山西 太原 030051)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)10-0117-02
一、教育技術(shù)專業(yè)概述
教育技術(shù)學(xué)專業(yè)是教育學(xué)和技術(shù)學(xué)相互交叉、相互作用而形成的學(xué)科。目前在我國開辦教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)的院校已經(jīng)從師范類院校擴(kuò)展到綜合性大學(xué)、理工類院校。開設(shè)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的多數(shù)高校將教育技術(shù)學(xué)本科人才培養(yǎng)方向之一定位為教育軟件與知識(shí)工程方向,該方向著重培養(yǎng)多媒體素材的設(shè)計(jì)與開發(fā)、教育軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)與開發(fā)以及人力績效開發(fā)與知識(shí)管理方面的人才。就專業(yè)培養(yǎng)方向來看,各類軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)都要求本專業(yè)學(xué)生有很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用(開發(fā)和實(shí)踐)能力,也即計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)在教育技術(shù)學(xué)專業(yè)中占有重要的地位。筆者所在院校為理工類院校,對(duì)近幾屆畢業(yè)生的軟件開發(fā)能力進(jìn)行調(diào)查分析,學(xué)生普遍感覺大學(xué)四年學(xué)了眾多計(jì)算機(jī)類課程,到畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候還是不會(huì)編程,大四最后一個(gè)學(xué)期才開始邊學(xué)編程技術(shù)邊做畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。究其原因,由于教育技術(shù)學(xué)科是綜合性的應(yīng)用學(xué)科,不可避免地在課程設(shè)置上存在一些問題:課程開設(shè)龐雜,開設(shè)多門高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)類課程,知識(shí)體系有廣度沒有深度,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)而不精;課程設(shè)置缺乏系統(tǒng)性,課程教學(xué)內(nèi)容不連貫或者重復(fù)教學(xué);在教學(xué)過程中注重理論教學(xué)而忽視學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng),導(dǎo)致學(xué)生編程能力差;核心課程知識(shí)陳舊,與現(xiàn)實(shí)的教育技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用需求脫節(jié),與現(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)發(fā)展技術(shù)相脫節(jié)。課程設(shè)置是教學(xué)計(jì)劃的核心,決定著學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),直接關(guān)系到人才的培養(yǎng)質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),研究并建立適合教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)類課程體系,切實(shí)提高該專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力是目前重要的課題。
教學(xué)技術(shù)學(xué)專業(yè)是一個(gè)跨學(xué)科的專業(yè),本科生在四年中所能接收的信息量是有限的,不可能將交叉學(xué)科的所有系統(tǒng)知識(shí)都納入學(xué)習(xí)的范圍,因此在明確培養(yǎng)目標(biāo)的前提下,設(shè)置計(jì)算類課程時(shí)不應(yīng)該“雜而全”,而應(yīng)該是“專而精”;其次要注意課程與課程之間有效的銜接,避免前后脫節(jié);再次應(yīng)注意同市場需求以及計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展結(jié)合起來,開設(shè)的課程符合社會(huì)發(fā)展需求;最后突出實(shí)踐能力,加強(qiáng)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。教育技術(shù)學(xué)專業(yè)本身是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,人才的培養(yǎng)本著學(xué)以致用、以學(xué)促用理念。
二、課程體系建設(shè)
教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)類課程體系建設(shè)目的是讓學(xué)生熟練掌握一至兩門編程語言,熟悉相關(guān)開發(fā)方法、工具和平臺(tái),綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題。鑒于目前主流的編程技術(shù)有.NET和Java編程,建立以“C-C#-Java”語言類課程為主線的課程體系,從初級(jí)到高級(jí)、由簡單到復(fù)雜,循序漸進(jìn)逐步提高學(xué)生的軟件開發(fā)能力。
Java語言是面向?qū)ο蟮木幊陶Z言,也是目前階段開發(fā)應(yīng)用程序的首選語言,但是對(duì)于大一新生來說,直接接觸面向?qū)ο缶幊趟枷胗幸欢ǖ碾y度,因此在大學(xué)第一學(xué)期仍然選擇C語言作為程序設(shè)計(jì)的入門語言,有了C語言的基礎(chǔ),跳躍到C#或Java就十分容易,因?yàn)樵S多語法是通用的。C#是從C/C++派生來的一種簡單、現(xiàn)代、面向?qū)ο蟮母呒?jí)程序設(shè)計(jì)語言,由Microsoft公司設(shè)計(jì)運(yùn)行于.NET框架之上,它具有語法簡單、表達(dá)力強(qiáng)的特點(diǎn),對(duì)于低年級(jí)且又是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說,學(xué)習(xí)該語言相對(duì)比較容易,所以,在第二階段選擇學(xué)習(xí)C#語言。Java是一種可以編寫跨平臺(tái)應(yīng)用軟件的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言,自1995年由Sun公司推出,就迅速成為全球主流的編程語言,Java基本語法規(guī)則和C語言類似,優(yōu)點(diǎn)之一是去掉了C語言中難學(xué)的指針,有助于學(xué)習(xí)者理解和掌握。但是學(xué)習(xí)Java語言類開發(fā)技術(shù)較C#語言有一定的難度,雖然這兩種編程語言都為面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言?;谏鲜龇治?,研究并建立的課程體系為學(xué)生第一學(xué)期學(xué)習(xí)C語言之后,在后續(xù)的學(xué)期過渡到面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言。圍繞這三門語言類課程,再設(shè)計(jì)其余計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)類課程如何銜接。設(shè)計(jì)的課程體系結(jié)構(gòu)如表1所示。
表1 課程體系結(jié)構(gòu)
開課時(shí)間 必修課 大型實(shí)驗(yàn)
第1學(xué)期 C語言程序設(shè)計(jì) 無
第2學(xué)期 C#可視化程序設(shè)計(jì) C#可視化程序課程設(shè)計(jì)
第3學(xué)期 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)
第4學(xué)期 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用
(面向?qū)ο蟪绦虺绦蛟O(shè)計(jì)Java) 數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)
第5學(xué)期 Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)(JSP) Web應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)
第6學(xué)期 Java網(wǎng)絡(luò)編程 Java網(wǎng)絡(luò)編程課程設(shè)計(jì)
第7學(xué)期 J2EE企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā) J2EE企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)課程設(shè)計(jì)
第8學(xué)期 畢業(yè)設(shè)計(jì)
第一學(xué)期主修C語言程序設(shè)計(jì),掌握面向過程的程序設(shè)計(jì)思想。第二學(xué)期主修C#可視化程序設(shè)計(jì),這里注意的是本課程內(nèi)容包括兩部分:一是C#語言基礎(chǔ)介紹,二是.NET技術(shù),可視化界面的設(shè)計(jì)部分。通過Windows界面的設(shè)計(jì),學(xué)生獲得面向?qū)ο蟮母行哉J(rèn)識(shí)以及認(rèn)識(shí)到編程的實(shí)用性,從而提高編程興趣,有助于后續(xù)學(xué)期進(jìn)行軟件開發(fā)類其他課程的學(xué)習(xí)。第三學(xué)期主修數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),目前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教材有C、C++以及Java語言版,由于到此階段學(xué)生未接觸Java語言,所以選擇C語言版的,學(xué)生可用C語言來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的算法,對(duì)于Visual C#.NET掌握較好的學(xué)生,在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)時(shí)可選擇用C#語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中描述的算法。第四學(xué)期主修數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程,在講授數(shù)據(jù)庫編程內(nèi)容時(shí),由于學(xué)生在前面學(xué)期已經(jīng)學(xué)習(xí)過可視化的程序設(shè)計(jì)(應(yīng)用系統(tǒng)前臺(tái)界面的設(shè)計(jì)),即已經(jīng)掌握.NET開發(fā)平臺(tái)的使用,可以重點(diǎn)講述利用技術(shù)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的操作。第四學(xué)期同時(shí)開設(shè)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(Java語言)課程,為后續(xù)課程打基礎(chǔ)。第五學(xué)期直到第七學(xué)期每學(xué)期均開設(shè)Java語言應(yīng)用開發(fā)類的一門課程,具體包括Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)(JSP)、Java網(wǎng)絡(luò)編程、J2EE企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)。每學(xué)期均安排相應(yīng)課程的課程設(shè)計(jì),有助于消化所學(xué)知識(shí),同時(shí)鍛煉和提高學(xué)生分析、設(shè)計(jì)、編程能力。第八學(xué)期學(xué)生主要任務(wù)是畢業(yè)設(shè)計(jì),如果是軟件開發(fā)類題目,那么學(xué)生可以利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的主流技術(shù).NET或J2EE來完成。
綜上所述,將教育技術(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用(開發(fā)和實(shí)踐)能力的培養(yǎng)分為兩個(gè)階段:在大一、大二階段,掌握C語言結(jié)構(gòu)化編程、面向?qū)ο缶幊蹋–#)、圖形用戶界面編程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法、數(shù)據(jù)庫編程,為專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)打下編程基礎(chǔ),該階段注重.NET技術(shù)開發(fā);大三、大四階段,掌握面向?qū)ο缶幊蹋↗ava)、小型Web應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)(JSP)、Java網(wǎng)絡(luò)編程、J2EE企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā),該階段注重Java程序開發(fā)。
以上課程體系安排使學(xué)生在大學(xué)四年的前兩年基本會(huì)利用.NET技術(shù)進(jìn)行一些簡單小型應(yīng)用軟件項(xiàng)目的開發(fā),如學(xué)生對(duì).NET技術(shù)感興趣的話,可以利用大學(xué)四年的剩余學(xué)期邊學(xué)習(xí)新的課程,邊利用業(yè)余時(shí)間拓展自己的.NET編程技術(shù)。學(xué)生從第四學(xué)期(即大二階段)開始學(xué)習(xí)Java相關(guān)課程,即Java應(yīng)用開發(fā)階段,學(xué)生利用在校的兩年時(shí)間主修Java軟件類開發(fā)課程,學(xué)習(xí)主流Java開發(fā)平臺(tái)和框架的使用,最后掌握企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā),逐步提高學(xué)生的軟件開發(fā)能力。這樣,大學(xué)四年軟件開發(fā)類課程不斷線,且從第二學(xué)期開始,每學(xué)期都安排課程設(shè)計(jì),通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)以及課程設(shè)計(jì)實(shí)踐提高學(xué)生的軟件開發(fā)能力,解決學(xué)生學(xué)習(xí)了眾多編程語言卻不會(huì)編程的問題,學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)前具備獨(dú)立開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的能力,從而提升該專業(yè)學(xué)生就業(yè)競爭力。
三、課程內(nèi)容解析
以下對(duì)課程主要教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)作簡要闡述。
1.C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
掌握C語言的基本結(jié)構(gòu)、各種數(shù)據(jù)類型、控制流程、函數(shù)、數(shù)組、指針和結(jié)構(gòu)體的語法及語義,使學(xué)生了解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想,學(xué)會(huì)用結(jié)構(gòu)化方法編寫程序,初步具備解決實(shí)際問題的能力。
2.C#可視化程序設(shè)計(jì)
掌握C#高級(jí)語言基礎(chǔ)、Visual Studio 2008集成開發(fā)環(huán)境的使用、Windows界面控件的使用、事件驅(qū)動(dòng)的編程機(jī)制,使學(xué)生獲得面向?qū)ο蟮母行哉J(rèn)識(shí),初步擁有Windows應(yīng)用編程能力。
3.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念和各種基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)(線性表、堆棧和隊(duì)列、廣義表和字符串、樹與二叉樹、圖、文件等)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(順序存儲(chǔ)、鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ))以及在這兩種結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施的基本操作(算法)的設(shè)計(jì)與分析。
4.數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用
掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一般概念、數(shù)據(jù)模型、關(guān)系模型、SQL語言、數(shù)據(jù)庫安全性、完整性、關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫編程、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的使用以及運(yùn)用開發(fā)平臺(tái)開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的方法,為從事數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)打下基礎(chǔ)。
5.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(Java)
掌握J(rèn)ava語言基礎(chǔ)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想(抽象、封裝、類、繼承與多態(tài))、工具類、圖形界面編程、異常處理、文件輸入輸出、數(shù)據(jù)庫編程、Java Applet 編程、開發(fā)環(huán)境與工具的使用等。著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)Java 編程思想的體會(huì),為進(jìn)一步學(xué)習(xí)Java 語言打好基礎(chǔ)。
6.Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)(JSP)
掌握J(rèn)SP軟件體系結(jié)構(gòu)、運(yùn)行環(huán)境的安裝與配置、JSP基礎(chǔ)、JSP常用內(nèi)置對(duì)象、JSP與JavaBean、JSP操作數(shù)據(jù)庫、Java Servlet技術(shù),使學(xué)生掌握J(rèn)SP基本理論知識(shí),能夠運(yùn)用JSP進(jìn)行Web小型應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。
7.Java網(wǎng)絡(luò)編程
掌握網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識(shí),基于TCP、UDP以及FTP等應(yīng)用層協(xié)議的Java應(yīng)用開發(fā),使學(xué)生掌握“基于協(xié)議”的網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)方式。
8.J2EE企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)
掌握J(rèn)2EE的體系結(jié)構(gòu)、Servlet、EJB以及利用開源框架(Struts、Spring和Hibernate)進(jìn)行J2EE程序開發(fā),使學(xué)生掌握基于J2EE的企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法。
四、實(shí)踐教學(xué)體系
與上述課程體系配套的實(shí)踐教學(xué)體系包括每門課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)部分主要是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,掌握基本技術(shù)和方法。從第二學(xué)期開始,每學(xué)期都安排大型的課程設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)需要綜合一門或多門課程的內(nèi)容。C#可視化程序課程設(shè)計(jì),體驗(yàn)C#的編程思想以及組件開發(fā)原理,利用Visual Studio2008集成開發(fā)環(huán)境來完成應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì),初步體會(huì)面向?qū)ο蟪绦蜷_發(fā)的思想。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)主要針對(duì)具體問題進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì),并用C語言或C#語言實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)主要針對(duì)具體問題,按照數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行,學(xué)生可利用已掌握的.NET技術(shù)實(shí)現(xiàn)具體數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。本課程設(shè)計(jì)涉及技術(shù)和數(shù)據(jù)庫兩門課程的知識(shí),是對(duì)學(xué)生綜合分析、設(shè)計(jì)以及編程能力的檢驗(yàn)。Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)(JSP) 針對(duì)具體問題,運(yùn)用JSP技術(shù)及JDBC數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù),利用開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)小型的Web應(yīng)用系統(tǒng),主要檢驗(yàn)學(xué)生運(yùn)用JSP技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。Java網(wǎng)絡(luò)編程課程設(shè)計(jì)主要檢驗(yàn)學(xué)生“基于協(xié)議”的網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)能力,即學(xué)生運(yùn)用已掌握的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)進(jìn)行基于TCP、UDP、FTP等協(xié)議的小型應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)。J2EE企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)課程設(shè)計(jì)主要針對(duì)Java企業(yè)級(jí)架構(gòu)開發(fā),學(xué)生使用Struts、Spring和Hibernate進(jìn)行整合開發(fā)Web程序。在完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)過程中,學(xué)生需要查閱課外知識(shí),有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)
能力,同時(shí)鍛煉和提高學(xué)生綜合分析、設(shè)計(jì)和編程能力,完整體驗(yàn)到一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的全過程,鞏固了已學(xué)的知識(shí),為畢業(yè)設(shè)計(jì)和就業(yè)打下良好的編程基礎(chǔ)。
五、與課程體系相關(guān)的教學(xué)改革
1.改革教學(xué)手段
采用案例教學(xué)法。由于學(xué)生缺乏實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn),為了充分調(diào)動(dòng)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件編程積極性,在上課前期就強(qiáng)調(diào)應(yīng)用,精心準(zhǔn)備一些與課程相關(guān)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)案例,使學(xué)生從接觸課程開始就認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)編程的實(shí)用性,從而提高學(xué)習(xí)的興趣,有利于整個(gè)教學(xué)過程的實(shí)施。
2.改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
轉(zhuǎn)變“重理論、輕實(shí)踐”的觀念,建議采取課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合、課內(nèi)與課外實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法。教師可將課堂教學(xué)中技術(shù)性、操作性、應(yīng)用性比較強(qiáng)的內(nèi)容直接在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行教學(xué),采取邊講邊練的教學(xué)方法,使學(xué)生在實(shí)際操作中掌握相關(guān)的知識(shí)、技能和方法;為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,應(yīng)積極加強(qiáng)課外實(shí)踐活動(dòng),例如參與其他院系的網(wǎng)絡(luò)精品課程建設(shè)、教學(xué)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)與開發(fā)和教育游戲軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)等,這些課題本身就屬于教育技術(shù)學(xué)專業(yè)應(yīng)用研究課題,學(xué)生在參與過程中,不僅鍛煉了動(dòng)手編程、解決問題的能力,同時(shí)還鍛煉了與他人合作解決問題的能力,使人才培養(yǎng)方案與社會(huì)需求結(jié)合,做到學(xué)以致用。
3.改革實(shí)踐教學(xué)考核方式
實(shí)驗(yàn)考核不但可以考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度,還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,對(duì)學(xué)生有很大的引導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)部分分?jǐn)?shù)比例設(shè)置過低,會(huì)使一些學(xué)生輕視實(shí)踐環(huán)節(jié),所以適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)比例是必要的,且對(duì)于不同類型的實(shí)驗(yàn),應(yīng)采用不同的考核方式。
六、結(jié)束語
教育技術(shù)學(xué)專業(yè)是一個(gè)交叉學(xué)科,學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)在該專業(yè)的培養(yǎng)方案中占有重要的地位,加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)動(dòng)手能力也是當(dāng)前提升學(xué)生就業(yè)競爭力采取的必要措施。在本文中,主要探討了教育技術(shù)學(xué)軟件開發(fā)類課程體系的建設(shè),通過研究,建立了以“C-C#-Java”語言類課程為主線的教學(xué)體系,突出的是該專業(yè)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手編程能力的培養(yǎng),希望能夠?yàn)榻虒W(xué)技術(shù)學(xué)本科專業(yè)的計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)提供一些幫助和啟示。教育技術(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力人才的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,該專業(yè)計(jì)算機(jī)類課程體系的改革研究,仍然需要在實(shí)踐中不斷深入探索和完善。
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關(guān)鍵詞:軟件工程;實(shí)踐體系;3P能力
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1672-5913 (2007) 22-0013-05
1引言
軟件工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng),在學(xué)科教育與培養(yǎng)面向市場需求的人才方面存在著事實(shí)上的矛盾。市場要求的軟件人才要距離當(dāng)前成熟的熱門技術(shù)不能太遠(yuǎn);而學(xué)科教育在于鑄就學(xué)生的軟件專業(yè)素質(zhì)。在學(xué)時(shí)有限的情況下,兩者不易兼得。根據(jù)軟件工程專業(yè)教學(xué)所面臨的挑戰(zhàn),學(xué)院將軟件工程實(shí)踐教學(xué)體系的改革作為突破口,成立了由教學(xué)規(guī)劃、管理和相關(guān)實(shí)踐課程主講教師組成的實(shí)踐教學(xué)課題組,系統(tǒng)地對(duì)實(shí)踐課程、重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)等進(jìn)行規(guī)劃,制定了一套較為完整的實(shí)踐教學(xué)實(shí)施計(jì)劃,形成了“一個(gè)目標(biāo)、兩種途徑、三大環(huán)節(jié)、四級(jí)臺(tái)階,3P能力訓(xùn)練為核心以及多渠道的措施保證”為特色的實(shí)踐教學(xué)體系。
2實(shí)踐教學(xué)體系的內(nèi)容與規(guī)劃
在跟蹤與研究計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程、軟件工程學(xué)科教程、軟件工程知識(shí)體系(SWEBOK)的基礎(chǔ)上,借鑒國內(nèi)外軟件人才培養(yǎng)模式的經(jīng)驗(yàn)與成果,依托北航計(jì)算機(jī)學(xué)科優(yōu)勢,針對(duì)軟件學(xué)院的辦學(xué)模式和實(shí)際情況,我們給出了如圖1所示的實(shí)踐教學(xué)體系框架圖。
“一個(gè)目標(biāo)”:即培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具有較強(qiáng)的軟件工程專業(yè)基礎(chǔ)、寬闊的知識(shí)面,富有創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)新激情,并具有務(wù)實(shí)進(jìn)取精神、實(shí)踐能力,能適應(yīng)社會(huì)需求的變化,具有良好的科技和人文素質(zhì),熟練的外語運(yùn)用能力,規(guī)范的軟件開發(fā)和項(xiàng)目組織能力、富有國際視野、競爭意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神,又能適應(yīng)未來軟件技術(shù)變化發(fā)展的需要,成為的德、智、體全面發(fā)展的軟件工程技術(shù)人才。一句話可概括為“強(qiáng)實(shí)踐、強(qiáng)工程、強(qiáng)外語應(yīng)用能力”。
圖1實(shí)踐教學(xué)體系框架圖
“兩種途徑”:即為了使學(xué)生能夠有機(jī)會(huì)近距離了解社會(huì)、增長見識(shí)、開闊視野,積極開拓兩種途徑:一是“請(qǐng)進(jìn)來”,即邀請(qǐng)國內(nèi)外著名專家和工程師,到學(xué)校訪問交流,給學(xué)生上課,開設(shè)講座,召開座談會(huì)、招聘會(huì)等;二是“送出去”:即選送學(xué)生到國內(nèi)知名IT公司實(shí)習(xí)或到國外公司進(jìn)行實(shí)訓(xùn)工作、交流學(xué)習(xí)等。
“三大環(huán)節(jié)”:即強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的三種主要形式――與理論課程配套的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)(課程作業(yè)或?qū)嶒?yàn))、集中式實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)(暑期課程設(shè)計(jì)、專項(xiàng)實(shí)習(xí))和綜合性實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)(生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì))。
“四級(jí)臺(tái)階”:即分解大學(xué)四年實(shí)踐教學(xué)的具體目標(biāo),要求每位學(xué)生一年要上一級(jí)實(shí)踐臺(tái)階,每級(jí)臺(tái)階包含明確的所必須掌握的應(yīng)知應(yīng)會(huì)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,實(shí)踐能力層次提高的四級(jí)臺(tái)階如圖2所示。
“3P能力訓(xùn)練”:即將對(duì)學(xué)生書面表達(dá)(Paper-
work)、口頭表達(dá)(Presentation)、動(dòng)手實(shí)踐(Practice)的訓(xùn)練貫穿整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程始終。
“多渠道的措施保證”:即從制度保障、師資隊(duì)伍建設(shè)、高年級(jí)學(xué)生擔(dān)任助教、校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè)、學(xué)生第二課堂(課外的各種協(xié)會(huì)、我校的大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃SRTP、馮如杯課外科技活動(dòng)、學(xué)科競賽)、引進(jìn)專業(yè)認(rèn)證(目前引入了二門微軟的MCP認(rèn)證課程)、構(gòu)建面向創(chuàng)新的實(shí)踐教學(xué)信息管理平臺(tái)(目前已投入運(yùn)行)等多個(gè)方面保證目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
圖2實(shí)踐能力層次提高的四級(jí)臺(tái)階
3實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施
3.1以學(xué)期為單位分解實(shí)踐教學(xué)體系目標(biāo),進(jìn)一步規(guī)范課程實(shí)踐的教學(xué)要求和內(nèi)容
根據(jù)本科生課程體系與實(shí)踐教學(xué)體系的規(guī)劃,設(shè)計(jì)每門專業(yè)理論課程所要求的實(shí)踐目標(biāo)、實(shí)踐案例、實(shí)踐內(nèi)容、所要求掌握的主要工程文檔和熟悉的程序文件以及常用工具;同時(shí)分析每門實(shí)踐課程的覆蓋和銜接,探求內(nèi)容和案例規(guī)范化,對(duì)于未覆蓋到的技能,設(shè)計(jì)出一、二、三年級(jí)暑期社會(huì)實(shí)踐與專項(xiàng)實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容,并通過綜合性實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)得以綜合運(yùn)用――即精心設(shè)計(jì)“三大環(huán)節(jié)”,力爭通過這些環(huán)節(jié)實(shí)踐教學(xué)的訓(xùn)練,覆蓋軟件工程專業(yè)要求本科生掌握的知識(shí)領(lǐng)域,并掌握相關(guān)方面的工具軟件和工程文檔的技能,提高動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。對(duì)于教學(xué)實(shí)踐中涉及到相應(yīng)的過程與文檔,要求學(xué)生按照北航軟件學(xué)院質(zhì)量體系文件(參見3.2內(nèi)容)的相關(guān)規(guī)定開發(fā)與編寫文件,如圖3所示。
在上述實(shí)踐教學(xué)體系統(tǒng)一的規(guī)劃下,大部分課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)及實(shí)踐環(huán)節(jié)可以構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的體系,各課程所覆蓋的知識(shí)體系與實(shí)踐技能互相銜接;力圖通過四年的培養(yǎng),使學(xué)生在實(shí)踐技能上一年上一個(gè)臺(tái)階,由“具有個(gè)人基本的程序設(shè)計(jì)能力”達(dá)到“綜合應(yīng)用”的水平。除培養(yǎng)專業(yè)技能外(四年代碼行累積編寫在10000行以上),還有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的工程化思想,將工程化文檔的訓(xùn)練貫穿在實(shí)踐中,同時(shí)加入了有關(guān)職業(yè)道德、協(xié)同工作能力及溝通能力等方面的內(nèi)容,以期學(xué)生畢業(yè)時(shí)素質(zhì)與能力能夠達(dá)到企業(yè)的用人需求。
圖3 以學(xué)期為單位的實(shí)踐教學(xué)體系內(nèi)容分解圖(部分)
3.2圍繞實(shí)踐教學(xué)體系目標(biāo),制定實(shí)踐質(zhì)量體系管理文件
為保證實(shí)踐教學(xué)體系規(guī)劃的有力實(shí)施,針對(duì)當(dāng)前我國軟件行業(yè)中普遍存在的工程型文檔相對(duì)薄弱的現(xiàn)狀,我們認(rèn)為學(xué)生應(yīng)該從開始就接受工程型文檔的閱讀與寫作能力的訓(xùn)練,尤其是英文文檔的閱讀與寫作能力。因此,結(jié)合ISO9001質(zhì)量體系,并參考CMM2級(jí)、3級(jí)的要求,我們建立了一整套軟件學(xué)院實(shí)踐質(zhì)量體系文件,層次結(jié)構(gòu)如圖4所示,其中第二層與第三層的程序文件與文檔模板力爭覆蓋軟件開發(fā)過程的主要環(huán)節(jié)。第二層的程序文件包括軟件開發(fā)程序、評(píng)審程序、軟件測試指南、配置管理指南、實(shí)習(xí)管理程序和畢設(shè)管理程序等,作為教師和學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的程序性和過程活動(dòng)的規(guī)范性指導(dǎo)文件。第三層模板則盡量涵蓋程序文件中所用到的各種文檔模板與編寫規(guī)范等供學(xué)生編寫文檔時(shí)參考使用。為加強(qiáng)真實(shí)性與指導(dǎo)性,在質(zhì)量體系文件中還收錄了一些軟件公司的實(shí)例項(xiàng)目的部分文檔,如圖4所示。
由于實(shí)踐教學(xué)的骨干教師們都參與了質(zhì)量體系文件的制定與編寫,因此教師在理念上接受并認(rèn)同質(zhì)量體系文件,從而在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中能夠有意識(shí)地遵循執(zhí)行,通過不同學(xué)期、不同課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容對(duì)文件的覆蓋(參見圖3),使學(xué)生們?cè)趯?shí)踐過程中也逐漸熟悉并掌握了工程文檔的書寫規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。
3.3校內(nèi)與校外實(shí)習(xí)相結(jié)合,打造學(xué)生實(shí)訓(xùn)與實(shí)習(xí)基地
課堂教學(xué)要服務(wù)于滿足市場和企業(yè)對(duì)人才的素質(zhì)和能力不斷增長的需求,一個(gè)有效的途徑是加強(qiáng)和安排去學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)。然而我國的軟件企業(yè)大部分處于初創(chuàng)和成長期,目標(biāo)和學(xué)校人才培養(yǎng)的目標(biāo)不很一致,有時(shí)還存在時(shí)間上的沖突和認(rèn)識(shí)上的矛盾。鑒于這樣的現(xiàn)實(shí),我們一方面積極開拓企業(yè)的實(shí)習(xí)渠道,給同學(xué)提供充分的選擇,同時(shí)制定了“有自主核心軟件產(chǎn)品、企業(yè)規(guī)模百人以上、距離學(xué)校近的”企業(yè)優(yōu)先推薦,并規(guī)范實(shí)習(xí)派出條件、過程管理、學(xué)生和企業(yè)指導(dǎo)教師職責(zé)等內(nèi)容,并每年實(shí)習(xí)企業(yè)進(jìn)行評(píng)估,淘汰效果不好的企業(yè),獎(jiǎng)勵(lì)效果好的企業(yè),促進(jìn)企業(yè)和小學(xué)的良性互動(dòng),不斷積累好企業(yè)實(shí)習(xí)案例和鞏固好的企業(yè)實(shí)習(xí)成果。另一方面,充分利用校內(nèi)優(yōu)質(zhì)辦學(xué)資源、結(jié)合學(xué)院信息化工作的需求開拓學(xué)生的校內(nèi)實(shí)習(xí)基地,以彌補(bǔ)企業(yè)實(shí)習(xí)的不足,學(xué)院在學(xué)生實(shí)習(xí)安排上更主動(dòng)。學(xué)院信息化實(shí)習(xí)基地是一個(gè)很成功的例子,學(xué)生在幾位擔(dān)任實(shí)踐教學(xué)的青年教師的帶領(lǐng)下先后完成了學(xué)院網(wǎng)站、辦公管理、教務(wù)管理、文擋管理中心、教師講義和學(xué)生作業(yè)上傳和下載服務(wù),答辯管理、招生和報(bào)名管理等等,兩次在學(xué)校機(jī)關(guān)部處和院系的信息化建設(shè)評(píng)比中名列第一名,這些成果也成為學(xué)院實(shí)踐教學(xué)信息管理平臺(tái)的重要組成部分。
在校內(nèi)校外實(shí)習(xí)相結(jié)合打造學(xué)生實(shí)訓(xùn)與實(shí)習(xí)基地的同時(shí),通過與廠家及企業(yè)共建等方式,引進(jìn)一些實(shí)踐教學(xué)設(shè)備與主流系統(tǒng)及應(yīng)用軟件,積極促進(jìn)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),建立與實(shí)踐教學(xué)體系中所要求的軟件開發(fā)支持環(huán)境,如數(shù)據(jù)庫、配置管理庫、BUG跟蹤與處理系統(tǒng)等。同時(shí)安裝行業(yè)內(nèi)常用的開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具,為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的開發(fā)與應(yīng)用平臺(tái)。為了將來就業(yè)的適用性,開設(shè)新技術(shù)新工具的演示課,建立國產(chǎn)軟件體驗(yàn)中心。大力支持學(xué)生的第二課堂(課外的各種協(xié)會(huì)、北航大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃、馮如杯課外科技活動(dòng)、學(xué)科競賽)活動(dòng)。
3.43P能力訓(xùn)練貫竄實(shí)踐教學(xué)過程始終
在多年的人才培養(yǎng)過程中,我們深刻體會(huì)對(duì)學(xué)生的口頭表達(dá)能力(Presentation)、書面表達(dá)能力(Paperwork)和自主動(dòng)手實(shí)踐能力(Practice)培養(yǎng)的重要性與必要性。我們積極倡導(dǎo)授課教師將這三種能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)貫穿在教學(xué)的整個(gè)過程中,我們堅(jiān)信如果學(xué)生這三方面的能力經(jīng)過四年的大學(xué)學(xué)習(xí)獲得了長足的提高,其就業(yè)競爭力將大大增強(qiáng),并受用終身。
口頭表達(dá)能力是一個(gè)人的思維能力、溝通能力、性格以及風(fēng)度等個(gè)人素質(zhì)的體現(xiàn)。在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中所強(qiáng)調(diào)的口頭表達(dá)能力的訓(xùn)練主要是提高學(xué)生語言的邏輯性、準(zhǔn)確性、簡練性和目的感,將自己的設(shè)計(jì)思想、觀點(diǎn)在有限的時(shí)間內(nèi),運(yùn)用最生動(dòng)、最易被人所接受的有效的表達(dá)方式傳遞給聽者,對(duì)聽者產(chǎn)生最理想的影響效果。
書面表達(dá)能力是將自己的實(shí)踐思想、思路、方案、步驟、內(nèi)容、成果和效果,運(yùn)用文字表達(dá)出來,使其系統(tǒng)化、科學(xué)化、條理化的一種能力。書面表達(dá)是口頭表達(dá)的補(bǔ)充,更看重學(xué)生的專業(yè)知識(shí)的掌握。在實(shí)踐教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié),我們都制定了一整套文檔規(guī)范和模板,供同學(xué)學(xué)習(xí)參考,平時(shí)的大作業(yè)、課程設(shè)計(jì)等都有嚴(yán)格的文檔格式要求。在注重格式要求的同時(shí),不斷對(duì)同學(xué)在書面表達(dá)方面的技巧、方法進(jìn)行指導(dǎo)、組織同學(xué)們進(jìn)行交流。反復(fù)的訓(xùn)練,促使每一位同學(xué)在書面表達(dá)方面的提高。
自主動(dòng)手實(shí)踐能力是在學(xué)生具備一定的實(shí)踐意識(shí)前提下,以一定的學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ),以實(shí)踐任務(wù)為內(nèi)容,自覺主動(dòng)地運(yùn)用一定的操作方法和技能,發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際問題的能力。在大學(xué)四年中,根據(jù)培養(yǎng)方案的要求,每位同學(xué)需要具有10000行(相當(dāng))的編程量,每位學(xué)生在平時(shí)作業(yè)和課程設(shè)計(jì)中,不斷進(jìn)行自主動(dòng)手實(shí)踐。
實(shí)踐教學(xué)過程中強(qiáng)化三個(gè)方面能力的訓(xùn)練,激發(fā)了同學(xué)們的積極性和創(chuàng)新潛力,同時(shí)我們也進(jìn)行了課程考核方面的改革,將近80%的專業(yè)課程設(shè)計(jì)考核的最后成績由三大部分構(gòu)成:講解演示(必須要制作PPT)、實(shí)踐報(bào)告或論文、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中的成果以及程序?qū)嶋H運(yùn)行效果。此外,為了提高學(xué)生們的表達(dá)能力,學(xué)院專門開設(shè)有“科技寫作與溝通技巧”課程;學(xué)院鼓勵(lì)教師有意識(shí)地在課堂之外,增設(shè)“開放課堂”內(nèi)容,學(xué)生們可以在開放課堂上自由地表達(dá)自己對(duì)課程某部分內(nèi)容的理解與見解,或介紹感興趣的最新相關(guān)學(xué)習(xí)或研究心得;在課外科技活動(dòng)的申報(bào)與參賽,畢業(yè)設(shè)計(jì)的開題、中期檢查、答辯的各個(gè)環(huán)節(jié),同學(xué)們都被要求準(zhǔn)備PPT做演講及演示,老師給予講評(píng),通過不斷的訓(xùn)練,積極創(chuàng)造條件為每個(gè)學(xué)生提供三方面能力的鍛煉和提高的機(jī)會(huì)。
4實(shí)踐教學(xué)體系的成效
本科生實(shí)踐教學(xué)體系的建立和實(shí)施,有效地促進(jìn)了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高了學(xué)生的實(shí)踐能力,3P能力訓(xùn)練的理念已經(jīng)成為每個(gè)同學(xué)的思想意識(shí)和實(shí)際行動(dòng),并在以下幾個(gè)方面取得了明顯的成績:
1) 在課程講授中結(jié)合實(shí)踐訓(xùn)練,如程序設(shè)計(jì)、編譯技術(shù)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等課程,都有明確具體的實(shí)踐內(nèi)容,考核檢查方式等,很受同學(xué)歡迎,反饋的效果良好。2002和2003級(jí)本科畢業(yè)一次就業(yè)率達(dá)到99%,在北航各院系中名列前茅。學(xué)生就業(yè)行業(yè)分布質(zhì)量高,2002級(jí)本科生在政府機(jī)關(guān)或國際大型知名公司工作的共119人,占總?cè)藬?shù)59.80%。2002級(jí)本科生申請(qǐng)出國留學(xué)共32人,占總?cè)藬?shù)15%,居北航之首。
2) 積極與國內(nèi)外著名的軟件公司交流合作,使學(xué)生身在校園也能真切感受和了解軟件產(chǎn)業(yè)的市場需求、軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展和無限魅力,縮短學(xué)校教學(xué)與市場需求的差距。業(yè)內(nèi)知名企業(yè)對(duì)學(xué)院培養(yǎng)質(zhì)量也有充分信心,僅2006年就有21個(gè)公司向軟件學(xué)院發(fā)來了本科畢業(yè)生需求,許多企業(yè)都對(duì)我院學(xué)生質(zhì)量給予了高度評(píng)價(jià)。
3) 本科生的國際交流取得良好成效,04年選派3名同學(xué)赴加拿大阿爾伯達(dá)大學(xué)學(xué)習(xí)交流一年。05、06年向印度Infosys派出實(shí)習(xí)生23人,為期8個(gè)月,邁出了“走出去”的堅(jiān)實(shí)腳步。
4) 積極支持學(xué)生參加課外科技實(shí)踐,并開設(shè)了“科技創(chuàng)新與商業(yè)運(yùn)作”課程,外請(qǐng)了企業(yè)界和商業(yè)界的知名專家進(jìn)行講座和點(diǎn)評(píng),讓學(xué)生們不僅接觸到專業(yè)領(lǐng)域最前沿的信息與技術(shù),還學(xué)習(xí)與掌握了一些有效的應(yīng)用解決方案,提高了學(xué)生分析問題、研究、開發(fā)的能力和陳述、答辯的能力等。學(xué)院涌現(xiàn)了一批特長突出、全面發(fā)展的優(yōu)秀學(xué)生和一批優(yōu)秀的學(xué)生軟件作品。在北航“馮如杯”課外科技競賽中一等獎(jiǎng)作品一直名列前茅。另外,學(xué)院代表隊(duì)獲得2006年亞洲賽區(qū)(北京賽區(qū))ACM程序設(shè)計(jì)競賽金獎(jiǎng)等等。
5結(jié)束語
本著學(xué)院提出的“瞄準(zhǔn)出口,設(shè)計(jì)入口,市場驅(qū)動(dòng),品牌運(yùn)作”指導(dǎo)思想,經(jīng)過五年多的探索和實(shí)踐,我們?cè)诒究茖?shí)踐教學(xué)體系的研究和探索方面取得了可喜的成績。然而,如何更好地適應(yīng)和滿足市場和社會(huì)發(fā)展對(duì)軟件人才的需要,還需要我們付出艱苦地努力,拋磚引玉,讓我們共同求索,為我國軟件工程人才的培養(yǎng)貢獻(xiàn)智慧和力量。
作者簡介
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科;軟件工程專業(yè);教學(xué)質(zhì)量體系
一、 引言
軟件產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),亟需大批高層次、國際化、工程型實(shí)用人才。寧波市委、市政府也將“建設(shè)軟件研發(fā)推廣產(chǎn)業(yè)基地”作為加快推進(jìn)寧波市智慧產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)中的重要組成部分[1]。作為地方高校,如何為本地區(qū)的軟件行業(yè)培養(yǎng)急需的實(shí)用型軟件人才,軟件工程專業(yè)首當(dāng)其沖。
教學(xué)質(zhì)量是高校生存和發(fā)展的生命線,是衡量高校辦學(xué)水平的重要指標(biāo)[2]。高質(zhì)量的教學(xué)需要一個(gè)運(yùn)行健康、合理和全面的教學(xué)質(zhì)量體系作保證。在軟件工程管理中有一個(gè)著名的論斷:沒有高質(zhì)量的開發(fā)過程,就沒有高質(zhì)量的軟件。軟件人才的培養(yǎng)質(zhì)量與軟件外包產(chǎn)品的質(zhì)量有很大程度的一致性,都必須注重過程控制,因此教育教學(xué)質(zhì)量在很大程度上取決于教學(xué)過程的質(zhì)量。高校應(yīng)按照“預(yù)防為主, 過程控制”的理念和“緊抓兩頭, 嚴(yán)控中間”的思路, 重點(diǎn)加強(qiáng)教學(xué)輸入過程監(jiān)控、教學(xué)實(shí)施過程監(jiān)控和教學(xué)輸出過程監(jiān)控,對(duì)動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行適時(shí)監(jiān)控,促使過程控制與目標(biāo)管理相結(jié)合,通過過程控制達(dá)到目標(biāo)管理[3]。
二、 教學(xué)質(zhì)量體系構(gòu)建的方案
基于對(duì)教學(xué)質(zhì)量體系相關(guān)理論的認(rèn)識(shí),同時(shí)借鑒國內(nèi)其他高校的一些做法,我校軟件工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量體系大致分為制度體系質(zhì)量的保障、課程質(zhì)量的保障、學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的保障、實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量保障、學(xué)生創(chuàng)新能力保障等五個(gè)方面。
1.制度體系質(zhì)量保障:主要包括組織制度、保障制度的建立、信息反饋制度的建立。在組織制度保障方面學(xué)校建立了包括學(xué)校教學(xué)工作委員會(huì)、主管校長及校教學(xué)督導(dǎo)委員會(huì)為核心的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),對(duì)學(xué)校教學(xué)工作中的重大事項(xiàng)進(jìn)行決策。在保障制度上根據(jù)軟件工程專業(yè)的特點(diǎn)建立了學(xué)生學(xué)籍管理制度、學(xué)生學(xué)習(xí)管理制度、課程教學(xué)管理制度以及專業(yè)建設(shè)制度等內(nèi)容,構(gòu)建了一個(gè)科學(xué)、合理的保障制度系統(tǒng)。其中在學(xué)生學(xué)習(xí)管理制度的實(shí)施中我校除了給每個(gè)班級(jí)配備專業(yè)輔導(dǎo)員、班主任外,還讓學(xué)生以興趣分組,每5-6個(gè)人一個(gè)小組,為每個(gè)小組配備了專業(yè)導(dǎo)師,讓導(dǎo)師對(duì)他所帶的學(xué)生進(jìn)行言傳身教、專業(yè)指導(dǎo)以及興趣培養(yǎng)。在信息反饋制度方面學(xué)校建立了學(xué)生信息反饋制度、督導(dǎo)及教學(xué)管理人員聽課反饋制度、同行互相聽課制度,不定期抽查及常規(guī)檢查制度等反饋制度。
2. 課程質(zhì)量保障:主要包括課程體系制定過程控制及教學(xué)過程質(zhì)量控制。在課程體系制定過程中綜合考慮產(chǎn)業(yè)界需求、核心知識(shí)體系的調(diào)整和各課程負(fù)責(zé)人提交的該模塊的知識(shí)體系來設(shè)計(jì)學(xué)科知識(shí)體系,將軟件外包的元素加入到軟件工程的教學(xué)過程中,融合國際規(guī)范和產(chǎn)業(yè)需求制定完整的軟件工程學(xué)科課程體系,知識(shí)體系的更新由課程負(fù)責(zé)人跟蹤和修改。在教學(xué)過程質(zhì)量控制的實(shí)施過程中建立包括管理人員、教師、學(xué)生在內(nèi)的對(duì)專業(yè)的教學(xué)管理水平、教師課堂教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生學(xué)習(xí)效果、專業(yè)課程建設(shè)等進(jìn)行有計(jì)劃有組織的評(píng)估和考核。主要包括督導(dǎo)監(jiān)控、領(lǐng)導(dǎo)干部及教學(xué)管理人員聽課、常規(guī)教學(xué)檢查、教學(xué)效果綜合評(píng)價(jià)等。
3. 學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量保障,主要包括學(xué)生作業(yè)管理?xiàng)l例及學(xué)生考試管理?xiàng)l例的建立實(shí)施。根據(jù)軟件工程專業(yè)的特點(diǎn)結(jié)合我校相應(yīng)的學(xué)生管理規(guī)章制度制定合理的學(xué)生作業(yè)管理?xiàng)l例及考試管理?xiàng)l例,來保證學(xué)生積極向上的心態(tài)進(jìn)行學(xué)習(xí)和生活。在學(xué)生作業(yè)管理中我們要求任課教師每周至少布置一次作業(yè),一個(gè)行政班授課作業(yè)要求全部批改,兩個(gè)班級(jí)作業(yè)批改1/2以上,三個(gè)以上班級(jí)同時(shí)上課作業(yè)批改不得少于1/3,作業(yè)批改情況每次都要有記錄。在考試管理制度方面包括學(xué)生的考試紀(jì)律管理、試卷保密、監(jiān)考教師履行職責(zé)情況、教師試卷批改規(guī)定及期末成績反饋等管理制度。
4. 實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量保障:培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力是軟件工程專業(yè)的辦學(xué)方針,主要包括學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn),企業(yè)實(shí)習(xí),畢業(yè)設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐等方面保障系統(tǒng)的建立。在規(guī)劃課程時(shí),適當(dāng)提高教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)部分的比重,除個(gè)別理論性較強(qiáng)的課程外,要求80%以上的專業(yè)課程應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)環(huán)節(jié)。設(shè)立每學(xué)期不少于兩門的獨(dú)立的實(shí)踐課程,來加強(qiáng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及文檔撰寫能力的培養(yǎng)。專門安排一個(gè)學(xué)期讓學(xué)生進(jìn)行企業(yè)實(shí)習(xí),從企業(yè)聘請(qǐng)一批有能力的工程技術(shù)人員作為導(dǎo)師,提高學(xué)生的實(shí)習(xí)質(zhì)量。在必要的情況下可將畢業(yè)設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐相結(jié)合,完成畢業(yè)論文。在學(xué)生的課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施過程中注重過程性考核,每個(gè)中間模塊都由老師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,來保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。
三、 結(jié)束語
應(yīng)用性本科院校教學(xué)質(zhì)量體系的構(gòu)建是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,我們必須不斷地探索和實(shí)踐,參考現(xiàn)代企業(yè)的先進(jìn)管理理念到教學(xué)工作中來,建立起與之相適應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量體系,并確保本教學(xué)質(zhì)量體系的有序運(yùn)行,從而全面提高軟件工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 寧波市委、市政府.寧波市委市政府關(guān)于建設(shè)智慧城市的決定.甬黨[2010]14號(hào).
[關(guān)鍵詞]高職教育; 現(xiàn)代學(xué)徒制;軟件技術(shù)專業(yè); 課程體系;
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)22-0203-01
一、課程體系改革的意義與價(jià)值
根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》(國發(fā)〔2014〕19號(hào))和《教育部關(guān)于開展現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)工作的意見》教職成〔2014〕9號(hào)等多項(xiàng)文件精神,職業(yè)教育學(xué)徒制教學(xué)模式將應(yīng)用于全國高職院校的各個(gè)專業(yè),必將促進(jìn)專業(yè)建設(shè)和發(fā)展。
現(xiàn)代“學(xué)徒制”是傳統(tǒng)“學(xué)徒制”融入了學(xué)校教育因素的一種職業(yè)教育,是職業(yè)教育校企合作不斷深化的一種新的形式。作為高等教育類型之一的高等職業(yè)教育,其本質(zhì)和特征是“跨界的教育”,要體現(xiàn)在“高等性”與“職業(yè)性”兩個(gè)屬性上?,F(xiàn)代“學(xué)徒制”以職業(yè)實(shí)踐為中心組織教學(xué)內(nèi)容,充分凸顯了高職教育的“職業(yè)性”,較好地實(shí)現(xiàn)了教育的價(jià)值。
現(xiàn)代“學(xué)徒制”是對(duì)傳統(tǒng)學(xué)徒制和學(xué)校教育制度的重新組合,學(xué)生和學(xué)徒身份相互交替,校企共同制訂培養(yǎng)方案,共同實(shí)施人才培養(yǎng),各展所長,分工合作。學(xué)校和企業(yè)是兩種不同的教育環(huán)境和教育資源,實(shí)施現(xiàn)代學(xué)徒制,需要探索校企合作新模式,使校企合作向縱深發(fā)展,建立符合行業(yè)崗位需求、科學(xué)合理實(shí)際的、學(xué)生發(fā)展特點(diǎn)的高職院校課程體系是工作的重點(diǎn)。
二、基于現(xiàn)代學(xué)徒制高職軟件技術(shù)專業(yè)的課程體系構(gòu)建
1.建設(shè)思想
通過對(duì)軟件行業(yè)實(shí)際工作崗位的典型工作任務(wù)進(jìn)行分析研究,確定軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)崗位的具體職業(yè)能力要求,具有現(xiàn)代學(xué)徒制特點(diǎn)的模塊化課程體系。本文以“圍繞一個(gè)中心,二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、開展三個(gè)共同合作”為目標(biāo)進(jìn)行整體研究。一個(gè)中心,即培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力為中心,二個(gè)標(biāo)準(zhǔn),即圍繞企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn); 開展三個(gè)共同合作,即校企雙方共同制訂人才培養(yǎng)方案,共同開發(fā)基于典型工作過程的模塊化課程體系,共同組織專業(yè)課程體系的教學(xué)實(shí)施。課程體系設(shè)計(jì)思想概述如下:
(1) 經(jīng)過廣泛深入的調(diào)查研究,明確軟件行業(yè)工作崗位和工作任務(wù)如下:
(2)構(gòu)建具有現(xiàn)代學(xué)徒制特點(diǎn)的軟件技術(shù)專業(yè)課程體系
①明確學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生三方共同參與的人才培養(yǎng)模式。建立校企聯(lián)合招生招工制度,由學(xué)校與企業(yè)簽署校企合作協(xié)議,再由企業(yè)與學(xué)生簽署培養(yǎng)協(xié)議,形成學(xué)校、企業(yè)師傅、在校學(xué)生三個(gè)主體共同參與現(xiàn)代學(xué)徒制人才培養(yǎng)方式。
②積極探索“4F5M”課程體系,強(qiáng)調(diào)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。在4個(gè)平臺(tái)基礎(chǔ)上,將課程分為職業(yè)教育通識(shí)課、職業(yè)基礎(chǔ)課、職業(yè)技術(shù)課、職業(yè)實(shí)踐課、職業(yè)拓展課5種類型。實(shí)現(xiàn)教學(xué)與崗位、教師與師傅、考試與考核、學(xué)歷與證書四個(gè)融合。加大學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng),通過職業(yè)拓展課、人文類課程的開展提升學(xué)生終身學(xué)習(xí)和持續(xù)發(fā)展的能力。
③以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、教學(xué)內(nèi)容前后銜接關(guān)系確定層次,以能力培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)確定為四個(gè)實(shí)踐模塊,以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建分層次、模塊化的實(shí)踐教學(xué)體系,使應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)的途徑更加清晰,目標(biāo)指向性更加明確,環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理,內(nèi)容與實(shí)際結(jié)合更加密切,符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。
(4) 與軟件企業(yè)共建課程,共建教學(xué)資源,建設(shè)軟件技術(shù)專業(yè)的核心課程
如下圖所示:
(5)明確現(xiàn)代學(xué)徒制校企合作的重要環(huán)節(jié)
學(xué)校與企業(yè)共同做好:招生、學(xué)校與企業(yè)雙教學(xué)環(huán)境、校內(nèi)企業(yè)共建教育教學(xué)資源、學(xué)校企業(yè)雙師教學(xué)、學(xué)校企業(yè)雙教學(xué)與管理、學(xué)生實(shí)訓(xùn)與就業(yè)等6個(gè)方面的工作,校企共同努力,實(shí)現(xiàn)并體現(xiàn)出現(xiàn)代“學(xué)徒制”教學(xué)模式的教學(xué)特色和教學(xué)效果。
本文主要研究了“現(xiàn)代學(xué)徒制”人才培養(yǎng)模式下的軟件技術(shù)專業(yè)的課程改革問題,對(duì)行業(yè)工作崗位和典型工作任務(wù)進(jìn)行分析,明確崗位所需的知識(shí)和技能,以“圍繞一個(gè)中心,二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、開展三個(gè)共同合作”為建設(shè)目標(biāo),建立了“4F5M”的課程體系,明確了6門專業(yè)核心課程,研究內(nèi)容將應(yīng)用于實(shí)際教改工作中,并不斷進(jìn)行完善和補(bǔ)充。
關(guān)鍵詞:納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè);概念界定;體系辨識(shí)。
當(dāng)前,“發(fā)展納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)”這一口號(hào),已被提升到實(shí)現(xiàn)中國夢蘇州篇章、蘇州實(shí)施創(chuàng)新引領(lǐng)戰(zhàn)略進(jìn)而華麗轉(zhuǎn)身的重大戰(zhàn)略高度,那么什么是納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè),搞清楚這一問題,則無論對(duì)于蘇州的決策者、研究者還是實(shí)踐者來講,都具有重要的建設(shè)性意義。
去年,我們?cè)趫?zhí)行一項(xiàng)有關(guān)促進(jìn)蘇州市納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大軟科學(xué)課題時(shí),首當(dāng)其沖地遭遇到這一問題。通過文獻(xiàn)檢索與分析,我們發(fā)現(xiàn),由于納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)紛繁復(fù)雜,納米科學(xué)技術(shù)界尚未對(duì)該一問題形成共識(shí);同時(shí),社會(huì)科學(xué)理論界卷入納米領(lǐng)域研究較少,可資借鑒的成果太少。然而,這一問題的解決將直接影響到我們研究項(xiàng)目的進(jìn)一步履行,為此,我們?cè)O(shè)立了一個(gè)研究子課題,本文即是該子課題研究成果,在此拋磚引玉,期望不僅對(duì)蘇州市,也對(duì)國內(nèi)其他正在促進(jìn)納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地區(qū)起到啟迪作用。
一、什么是納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)
要搞清楚納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)首先要理解納米與納米尺度范圍,以及納米尺度范圍內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)變特性及其意義,本節(jié)我們將據(jù)此入手,進(jìn)而界定納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的概念。
1.納米與納米尺度范圍
納米(Nanometer,縮寫nm)是計(jì)量學(xué)中的長度單位。1納米(nm)等于10-3微米(mm),等于 10-6毫米(mm),等于 10-9米。1—100納米(nm)被納米學(xué)界公認(rèn)確定為納米尺度。 通過不同物體相對(duì)尺度大小比較(見圖1)及納米尺度范圍內(nèi)常見球形物體大小比較(見圖2),可以加深對(duì)于納米及納米尺度范圍概念的理解。
2.納米尺度范圍內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)變特性及其意義
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),當(dāng)物質(zhì)小到1 ~100納米時(shí),由于其量子效應(yīng)、物質(zhì)的局域性及巨大的表面及界面效應(yīng),物質(zhì)的很多性能將發(fā)生質(zhì)變,呈現(xiàn)出許多既不同于宏觀物體,又不同于單個(gè)孤立原子的奇異現(xiàn)象(白春禮,2001)。即在原子、分子及納米尺度上,物質(zhì)表現(xiàn)出極其新穎的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性,該特性能被人類學(xué)習(xí)、掌握、控制和利用,從而使得人類社會(huì)現(xiàn)存的一切發(fā)生翻天覆地的變化。
3. 國外科學(xué)家如何理解與解釋納米技術(shù)
看一看國外科學(xué)家如何理解與解釋納米技術(shù)或許對(duì)我們會(huì)有很大幫助,以下是國外科學(xué)家對(duì)于什么是納米技術(shù)的典型解釋(轉(zhuǎn)引自彭練矛,2011):
“The term nanotechnology means different things to different people. It used to cover anything from making microelectromechanical systems (MEMS) to creating designer proteins.”
“Whatever we call it, it should let us
—— Get essentially every atom in the right place.
—— Make almost any structure consistent with the laws of physics and chemistry that we can specify in atomic details.
—— Have manufacturing costs not greatly exceeding the cost of the required raw materials and energy.”
這兩段英文的中文翻譯如下:納米技術(shù)術(shù)語意味著對(duì)于不同對(duì)象人群的不同事情。它通常涵蓋從制造微電子機(jī)械系統(tǒng)到創(chuàng)造人造蛋白質(zhì)的所有事情。然而,不管我們?nèi)绾畏Q呼,納米技術(shù)的實(shí)質(zhì)應(yīng)該包括:每一個(gè)原子應(yīng)被安排在合適的位置,任何相應(yīng)建構(gòu)應(yīng)符合原子水平上的物理和化學(xué)原理,原材料和能源等相應(yīng)制造成本應(yīng)不是太貴。
從以上國外科學(xué)家對(duì)于什么是納米技術(shù)的典型解釋中我們可以發(fā)現(xiàn),納米技術(shù)(nanotechnology)在國外是一個(gè)約定俗成的術(shù)語,是對(duì)納米領(lǐng)域新生事物科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用的統(tǒng)稱,納米技術(shù)尚是一個(gè)發(fā)展中的概念,目前還沒有被嚴(yán)格界定。
4. 納米技術(shù)概念
經(jīng)過上面的鋪墊,現(xiàn)在我們可以來探討界定納米技術(shù)概念。對(duì)于什么是納米技術(shù),麻省理工學(xué)院(MIT)的德累克斯勒(Drexler)教授曾作出過一個(gè)解釋:
“在分子水平上,通過操縱原子來控制物質(zhì)結(jié)構(gòu),利用單個(gè)原子組建分子系統(tǒng),據(jù)此制備不同類型的納米器件”(Drexler,1990)。
而在中文語境中,談到技術(shù)往往還牽連到科學(xué)與工程,對(duì)此,白春禮院士也有一個(gè)解釋:
“納米科技是20世紀(jì)80年代末、90年代初才發(fā)展起來的前沿、交叉性新興學(xué)科領(lǐng)域,是指在納米尺度上研究物質(zhì)(包括原子、分子的操縱)的特性和相互作用,以及利用這些特性的多學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)”(白春禮,2001)。
白院士所指的納米科技既包括納米科學(xué)又涵蓋納米技術(shù)。實(shí)際上,中文語境中的納米科技常常是納米科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用的統(tǒng)稱。指在納米尺度上研究物質(zhì)和體系的現(xiàn)象、規(guī)律及其相互作用,重新認(rèn)識(shí)自然界,發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象和新知識(shí),并通過直接操控原子、分子結(jié)構(gòu)的技術(shù)來創(chuàng)造對(duì)人類有用的新的物質(zhì)和產(chǎn)品。
綜上所述,可見所謂納米技術(shù)是指涉及到納米科學(xué)研究、材料發(fā)展和制備、器件制造以及產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)之所有技術(shù)的總和。
5. 納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)概念
知道了什么是納米技術(shù)以后就較易分辨納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)。過去的二、三十年,納米科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,尤其是納米技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)和正在對(duì)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步和國防安全產(chǎn)生重大影響。然而,這僅僅是開始,納米科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展和工程應(yīng)用已經(jīng)和正在引發(fā)一場新的工業(yè)革命,證據(jù)表明,納米技術(shù)在材料、信息、能源、環(huán)境、生命、生物、軍事、制造、紡織、染料、涂料、食品等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都具有廣泛而重要的應(yīng)用。而一旦這些產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中納米技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品批量化、商品化和規(guī)模化,則自然形成一個(gè)個(gè)納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
二、納米技術(shù)體系范疇
界定了納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)概念后,本節(jié)與下節(jié)我們可以轉(zhuǎn)而討論納米技術(shù)體系范疇以及納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系范疇。
技術(shù)來源于科學(xué),是理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐、解決實(shí)際問題的方法和手段,因此談到納米技術(shù)不能不涉及到納米科學(xué)。盡管目前學(xué)術(shù)界對(duì)于納米科學(xué)的內(nèi)涵和分類尚存在著不同的認(rèn)識(shí)和提法,但對(duì)于這一新興領(lǐng)域多學(xué)科交叉特性的認(rèn)識(shí)是一致的。一般而言,納米科學(xué)可以包括納米材料物理學(xué)、納米材料化學(xué)、納米材料學(xué)、納米測量學(xué)、納米電子學(xué)、納米機(jī)械學(xué)和納米生物醫(yī)學(xué)等,由此也產(chǎn)生了按照這一體系分類的納米技術(shù)。
然而,白春禮院士(2001)認(rèn)為這種與傳統(tǒng)學(xué)科緊密聯(lián)系的分類方式無法簡單便捷地勾勒出納米科技的大致輪廓,而且各類別之間又有交叉和重疊。因此,他建議將納米科學(xué)研究分為“納米材料”、“納米器件”和“納米檢測和表征”三大領(lǐng)域, “其中納米材料是納米科技的基礎(chǔ); 納米器件的研制水平和應(yīng)用程度是人類是否進(jìn)入納米科技時(shí)代的重要標(biāo)志; 納米尺度的檢測與表征是納米科技研究必不可少的手段和理論與實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)”(白春禮,2003)。據(jù)此,納米技術(shù)體系又可主要由上述三大范疇來表達(dá)。
我們認(rèn)為上述與傳統(tǒng)學(xué)科緊密聯(lián)系的分類及三個(gè)大類的簡單分類都有各自的道理和應(yīng)用價(jià)值,前一個(gè)分類便于整合發(fā)展納米學(xué)科知識(shí)和實(shí)施教育培訓(xùn),而后一個(gè)分類則更多地聚焦到納米科學(xué)技術(shù)當(dāng)前關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域,重點(diǎn)特出、應(yīng)用性強(qiáng)。若與納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)相聯(lián)系,則我們更傾向于并將更多地采納和應(yīng)用后一個(gè)分類。
無獨(dú)有偶,日本專利局《專利申請(qǐng)技術(shù)動(dòng)向調(diào)查報(bào)告》中提供了一個(gè)與應(yīng)用實(shí)際聯(lián)系密切的納米技術(shù)分類(見圖3,該圖由DRM咨詢公司補(bǔ)充修改而完成),該分類基本遵循上述三個(gè)大類分類范疇,并采用圖式標(biāo)識(shí)了各主要應(yīng)用領(lǐng)域中的發(fā)展?fàn)顩r,恰好為三大類納米技術(shù)分類體系作了一個(gè)生動(dòng)的注解,雖然尚未達(dá)到完整完善的程度,但已有很大的參考價(jià)值。
沿著三大類納米技術(shù)分類思路繼續(xù)往下走,可以得到圖4所示納米技術(shù)分類體系。其中一級(jí)狀態(tài)子目錄包括“納米檢測和表征技術(shù)”、“納米材料制備技術(shù)”和“納米器件制造技術(shù)”。而每個(gè)一級(jí)目錄又可進(jìn)一步產(chǎn)生二級(jí)目錄,如納米檢測和表征技術(shù)可分為“掃描探針顯微技術(shù)”和“原子級(jí)和超精密加工技術(shù)”;納米材料制備技術(shù)可分為“化學(xué)制備技術(shù)”、“物理制備技術(shù)”和“綜合制備技術(shù)”;納米器件制造技術(shù)可分為“LIGA制造技術(shù)”、“超精密機(jī)械加工技術(shù)”、“特種加工技術(shù)”、“注塑成形加工技術(shù)”和“機(jī)械組裝技術(shù)”等。需要說明的是,這一分類只是大體上勾勒了納米技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,提供了一個(gè)整體認(rèn)識(shí)把握的粗略框架?,F(xiàn)實(shí)納米世界中的實(shí)際情況則更為紛繁復(fù)雜,不僅存在著旁支末葉,也可以進(jìn)一步細(xì)分和再細(xì)分。
三、納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系范疇
應(yīng)用上述“納米材料”、“納米器件”和“納米檢測和表征”三大范疇的納米技術(shù)分類思想,可以推導(dǎo)出納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系范疇,如圖5所示:
如圖5所示,首先,納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)可以被界定為納米材料產(chǎn)業(yè)、納米器件產(chǎn)業(yè)和納米檢測儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè),其中納米材料是納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)得以生存發(fā)展的原始基礎(chǔ),沒有納米材料則一切無從談起;納米器件系納米材料進(jìn)一步加工組合后的產(chǎn)物,是延伸發(fā)展各種納米技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品的基礎(chǔ);而納米檢測儀器和設(shè)備則是發(fā)展納米材料、器件及其延伸產(chǎn)品的必不可少的硬件手段,缺乏這些手段,事情就無法進(jìn)行。
上述三者一方面構(gòu)成了納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)生存發(fā)展的基礎(chǔ),另一方面,正是基于這種基礎(chǔ)性和不可替代性,它們各自能夠發(fā)展成三個(gè)供需旺盛的分支產(chǎn)業(yè),并在每個(gè)分支產(chǎn)業(yè)下面各自生成若干數(shù)量不等的子產(chǎn)業(yè)。
此外,鑒于納米材料和納米器件能夠被應(yīng)用到各個(gè)新興和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,創(chuàng)造出各種各樣新穎獨(dú)特、質(zhì)量上乘、性能優(yōu)異的新產(chǎn)品,因此,在上述三個(gè)分支產(chǎn)業(yè)以外,又可辨識(shí)出納米材料應(yīng)用和納米器件應(yīng)用兩個(gè)分支產(chǎn)業(yè)。當(dāng)然,這兩個(gè)分支產(chǎn)業(yè)下面更能各自生成若干數(shù)量不等的子產(chǎn)業(yè)。
若從事情發(fā)生的先后次序來看, 納米科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展的需要首先造就了納米檢測儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)和納米材料產(chǎn)業(yè)。結(jié)合納米檢測手段和納米材料的研究創(chuàng)造了納米器件, 納米器件(如納米傳感器)的推廣應(yīng)用催生了納米器件產(chǎn)業(yè)。接著,納米材料和器件在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用開發(fā)出許多新穎產(chǎn)品和更新?lián)Q代產(chǎn)品,從而發(fā)展出形形的納米產(chǎn)品產(chǎn)業(yè),并進(jìn)一步促進(jìn)納米材料、器件和檢測儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這就是納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)相伴共生、互促共長的內(nèi)在邏輯。
在現(xiàn)實(shí)生活中, 納米材料產(chǎn)業(yè)和納米檢測儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成一定規(guī)模,發(fā)展相對(duì)成熟。處于納米技術(shù)高端的納米器件產(chǎn)業(yè)(電子/光電子器件、量子器件、以及微/納機(jī)電系統(tǒng))目前尚處在發(fā)展成長過程中,這是納米大國共同關(guān)注、競相角逐的領(lǐng)域,也是進(jìn)一步發(fā)展的方向,其中屬于MEMS/NEMS范疇的微納傳感器分支產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。同時(shí),納米材料和器件的應(yīng)用已經(jīng)滲透進(jìn)入許多不同的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)領(lǐng)域,例如,電子和信息、生物與醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等,從而增殖衍生出發(fā)展?fàn)顩r各異、紛繁復(fù)雜的納米技術(shù)產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)。
當(dāng)然,換一個(gè)角度,如果忽略納米技術(shù)居中扮演的角色,這一復(fù)雜邏輯體系中各個(gè)分支仍可分屬于自己的母體產(chǎn)業(yè),例如,納米材料產(chǎn)業(yè)可歸屬于材料產(chǎn)業(yè),納米檢測儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)可歸屬于儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)等等,由此也揭示了納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)所具有的雙重產(chǎn)業(yè)屬性。
四、結(jié) 語
以上我們通過運(yùn)用相關(guān)文獻(xiàn)資料, 進(jìn)行抽絲剝繭式的邏輯分析,界定了納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的概念, 進(jìn)而揭示了納米技術(shù)及其納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的體系范疇,從而為從社會(huì)科學(xué)角度研究促進(jìn)納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展(譬如制定技術(shù)/產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖)奠定了有關(guān)客體對(duì)象的認(rèn)知基礎(chǔ)。
當(dāng)前,納米技術(shù)與信息技術(shù)和生物技術(shù)一起并列為世界三大高技術(shù)前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域,而納米技術(shù)又在促進(jìn)信息技術(shù)和生物技術(shù)發(fā)展中扮演了重要角色,正在悄然引發(fā)著新一輪工業(yè)革命,成為國際高科技及其產(chǎn)業(yè)競爭的制高點(diǎn)。期待我們這一拋磚引玉的工作能為蘇州/中國搶占這一制高點(diǎn)作出些微貢獻(xiàn)。
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基金項(xiàng)目:蘇州市2012年度重大軟科學(xué)課題,項(xiàng)目編號(hào):SR201201。
作者簡介:趙康(1950 –),男,江蘇蘇州人,博士,教授,博導(dǎo),主要研究方向?yàn)楣补芾?、咨詢學(xué)、專業(yè)社會(huì)學(xué)。顧茜茜與陳加豐均為趙的博士研究生,趙迪凡為項(xiàng)目研究助理。
What Is Nanotechnology and Its Related Industries
——Concept Defination and System Identification
ZHAO Kang GU Xixi CHEN Jiafeng ZHAO Difan
(School of Politics and Public Adminstration, Soochow University, Suzhou 215021, China)