中外合作辦學的計算機類專業實驗

鄭艷梅++趙珊++蘆碧波++賀軍義

摘 要：基于中外合作辦學引入愛爾蘭利莫瑞科大學的電子與計算機工程專業，與本土計算機科學與技術專業融合后，組建成計算機科學與技術合作辦學專業。文章對引入的15門核心課程上機實驗的現狀進行比較分析，提出若干能切實提高計算機類實驗成效的策略。

關鍵詞：中外合作辦學；計算機類實驗；實驗改革

0 引 言

經濟全球化擴大了社會對國際化人才的需求，促進了教育國際化。截至2016年7月，全國經審批機關批準設立或舉辦的中外合作辦學機構和項目有2 428個，中外合作辦學已經成為國內高校培養國際化人才的主要教學形式[1]。

2012年，通過中外合作辦學協議，河南理工大學計算機科學與技術學院創辦了計算機科學與技術中外合作辦學專業，與愛爾蘭利莫瑞科大學電子與計算機工程專業聯合培養本科生，共引進該校的15門核心課程，包括模電與數電分析、自動控制、程序語言處理器、編碼理論、集成電路、傳感器與驅動器、操作系統、軟件工程、計算機網絡、人工智能、分布式系統、機器視覺、計算機系統結構、數字信號處理和通信與安全協議。

愛爾蘭利莫瑞科大學是愛爾蘭就業率最高的高校，以培養學生卓越的動手能力著稱。學生的動手能力和應用能力，是計算機實踐教學的成果[2]，而與其他專業學生相比，國內計算機相關專業學生的編程能力并不突出，這與國內高校大量開設上機實驗課程的現實不符。高校投入了大量時間和精力卻不能有效實現對學生編程能力的培養，其中的緣由值得進一步思考與探索，而如何借鑒國外高校的相關辦學經驗，結合本校實際土壤，制訂相關策略，從實質上提高學生的動手能力是關鍵。

1 中外高校計算機類實驗學時份額比較分析

1.1 中方高校計算機類實驗學時的份額整體偏低

引進并落實國外高校15門課程的過程中，由于所處國家、學校的差異，實際授課學時以及相應實驗學時差別顯著。我們將3個專業進行比較，包括河南理工大學傳統的計算機科學與技術專業、計算機科學與技術中外合作辦學專業以及愛爾蘭利莫瑞科大學的電子計算機工程專業，見表1。由此可以一覽同一專業在中國、愛爾蘭以及兩國合作辦學下的實際效果，陰影部分表示該課程沒有配備實驗學時。需要說明的是，在所列的15門課程中，有5門課程并未出現在傳統計算機科學與技術專業的培養方案中，一方面是由于不同高校的培養側重點和實施方法不同，另一方面也與兩個專業自身存在的細微差別有關，一個是純粹的計算機相關專業，另外一個則涵蓋了電子工程專業的成分。因此，我們不能單憑實驗學時的差異就妄加評價課程設置孰優孰劣。

從表1可以看出，中方課程的實驗學時比例均不高于25%；合作辦學專業共有6門課程沒有安排實驗學時；外方課程的實驗學時比例為40%或50%，沒有安排實驗學時的課程為4門且這些課程并不完全重合。

為了便于整體比較兩所學校的實驗學時份額，我們將河南理工大學合作辦學專業與利莫瑞克大學電子與計算機工程專業相關數據可視化，如圖1所示，其中河南理工大學的計算機科學與技術專業由于未開設其中5門課程，缺少相關數據，無法可視化顯示。由圖1可以得出，中方高校計算機類實驗學時份額整體偏低。

1.2 中方高校計算機類實驗學時的師生比整體偏低

河南理工大學雖然可以設助教崗位，實質卻是由主講教師全權負責與該課程相關的所有內容，包括理論講解、習題答疑和實驗輔導，即不論該課程所對應學生的多寡，指導教師只有一位，因此造成上機實驗師生比較低的現狀，且無法給出具體的師生比。在愛爾蘭利莫瑞科大學的上機實驗環節，師生比則明顯較高，如開設在第1學年第1學期的基礎課程Java程序語言，共有198名電子與計算機工程專業學生必修該課程，將所有學生分為3組，安排在不同的時間進行實驗，每組學生約為65人，每次實驗的師資包括該課程的1名主講教師和3名助教，因此師生比約為1：16；開設在第4學年第8學期的機器視覺課程，共有12名電子與計算機工程專業計算與通信方向的學生必修該課程，師生比為1：12。由此可以得出，中方高校計算機類實驗師生比整體偏低。

1.3 中方高校計算機類實驗學生的工作量偏大

中方高校對于上機實驗的要求較為一致。根據實驗內容要求和實驗目的，首先在主講教師的輔助下，學生進行上機實驗環節，然后將實驗過程、存在的疑難問題和實驗結果分析寫在實驗報告上，最后提交實驗報告作為本次實驗的記錄憑證。實驗的進行和實驗報告的填寫同等重要，實驗報告是主講教師檢查和發掘學生實驗問題的來源。實驗評價主要由平時上機情況和實驗報告2部分組成，但是這種評價更注重結果，反饋信息有限[3]。

外方高校則是安排學生在主講教師以及多名助教的輔助下，進行上機實驗環節，并提交按照要求編寫生成的注釋規范并輸出信息規范的源程序，若不符合格式要求，不予評分；設定延遲提交實驗作業的時間，但所得分數會因此而降低。

對比中外高校計算機類實驗中學生的工作量，我們發現中外高校不同之處主要在于提交的內容，中方高校所必須提交的實驗報告占用了學生大部分的時間和精力，以致于學生不能專注于實驗內容本身，由此可以得出中方高校計算機類實驗工作量偏大的結論。

1.4 中方高校計算機類實驗的額外輔助匱乏

中方高校對于課堂之外學生上機編程過程中出現的問題，提供的資源較少，學生無法及時獲取幫助，可選擇求助同學、在固定答疑時間詢問主講教師，或者在賽課（Sakai）留言板留言等待他人解答。外方高校的學生在上述求助方式的基礎上，還多一個選擇，即在工作時間段內的任意時間點前往由志愿者接力實現的輔導中心進行咨詢。這種有問題可及時解決的方式，能大大提高學生的學習積極性，增加學生嘗試的可能性。由此可見，中方高校計算機類實驗的額外輔助資源匱乏。

2 應對策略

所有行為包括數據分析、實施過程對比等均是以切實提高學生的實踐動手能力為重心的。不可避免地，在進行中外現狀對比時可能會暴露出自身的不足，而凸顯出其他高校政策行為的合理性。教師需要正確看待這個問題，也只有直面現狀和存在的問題，才有可能往前邁進。他山之石，可以攻玉，在接受別人長處的同時，也該思考如何提高本校計算機類專業實驗教學的成效。endprint

在修訂河南理工大學2016級計算機科學與技術專業培養方案時，我們借鑒國內外大學的經驗，經過多番論證和研討，對第一門入門語言進行大刀闊斧的改革，將沿用10年之久的C語言課程，從第一程序語言后移為第二語言，轉立Python語言為第一入門語言，并為開設這一新課程配備精良的師資，還多次組織教師參加國內相關的課程培訓。

2.1 增加實驗學時份額

通過調整培養方案增加該類課程的實驗學時，這是最為直接的解決方案，也是最難以實施的策略。一方面，需要與其他需要實驗課時的課程進行平衡；另一方面，這將受到本校實際實驗資源的限制以及實際指導方針的影響。針對計算機類課程增加實驗學時，不是一朝一夕就可實現的，這需要在重視上機實驗重要性的認識這一基礎上，聯合多方共同努力實現。

在制訂2016年計算機專業培養方案時，我們加大整體的實驗和課程設計課時比重，實踐教學環節的總比例由19%提升至28%；并對實驗和課程設計內容作出嚴格的規范和要求，實現以學生的能力培養為目標，將實驗要求精細化、明確化。

2.2 補充助教力量

設置助教崗位，吸納優秀的研究生和博士生組成助教群體，一方面為研究生和博士生提供接觸實際教學的機會，在履行助教職責過程中使他們個人得以成長；另一方面，為他人提供幫助，以解決本科生在上機實驗中遇到的實際問題，使學生更順利地完成實驗內容，而不至于受制于一些細微的錯誤，浪費時間甚至失去進一步嘗試的勇氣。

目前，我們遵循自愿服務原則，選取了部分動手能力強、有奉獻精神的研究生，實現了第1學年所有實驗課程的助教配備工作，包括計算機導論和高級語言程序設計課程。后續我們將逐步完善該體系，盡早實現所有專業核心課程實驗部分的助教配備工作。

2.3 削減甚至取消對實驗報告的要求

教師應將實驗重心集中于學生的程序實現，即知識的運用方面，除此之外的其他要求均進行弱化處理。就目前而言，由于實驗報告在針對學校、院系、專業、教師及學生的考核中仍占據不可或缺的地位，試圖立即取消對實驗報告的要求是不可能的；但是弱化其作用還是有可能實現的，如果主講教師能對其作弱化處理，降低報告填寫要求，學生也可從中受益。

2.4 建立志愿者輔導中心

借助志愿者的力量，共同實現助人行為。教師可針對某一專業或者某一課程，組建相應的志愿者輔導中心。在眾多志愿者的參與下，合理安排時間再加上有效配合，每個人僅需付出一兩個小時，就可接力實現全天不間斷的輔導工作。這一行為需要所在院系提供有力的實際支持，包括所需的空間和電腦設備。

3 結 語

受河南理工大學中外合作辦學項目支持，我們于2016年前往愛爾蘭利莫瑞克大學進行學術訪問，聽課、擔任助教、與若干主講教師進行討論，并與電子與計算機專業培養方案制定小組就兩所學校同一專業的不同現狀進行分析，針對上機實驗提出若干可行的建議，分享經驗以及開誠布公地合作，使得雙方共同進步，達到了雙贏的目的，也順應了經濟全球化及我國高等教育國際化的趨勢[4]。

參考文獻：

[1] 林金輝. 中外合作辦學的規模、質量、效益及其相互關系[J]. 教育研究， 2016（7）： 39-43.

[2] 閔東. 依托ITAT以賽促學： 財經類高校計算機專業實踐教學改革探索[J]. 中國教育信息化， 2013（6）： 17-18.

[3] 劉紅. 表現性評價在C語言課程設計中的應用研究[D]. 呼和浩特： 內蒙古師范大學， 2009.

[4] 蘆碧波， 朱世松， 張長森， 等. 中外合作辦學中的本土教師國際化培養策略[J]. 計算機教育， 2014（19）： 26-28.

（編輯：宋文婷）endprint