计算机专业跨学科协同教学应用研究

Appication Research of Coaborative Teaching of Computer-profession ― The Case of Computer Operating System

LI Sen-in， PENG Xiao-ning， MA Zhu-gen

（Huaihua University， Schoo of Computer Technoogy and Engineering， Huaihua 418008， China）

高校教育承?d着国家振兴之大任，我国高校教育教学改革自2014年来进入加速阶段。随着高校扩招，学生人数越来越多，教师完全因人施教和因材施教几乎难以实现。随着市场对人才的需求变化，各高校不得不增加新颖课程应对（尤其计算机院校等），并且本科生在校时间大多为三年（大四会外出实习），由于专业课程知识错综复杂相互交叉，无论课程如何安排总存在一定弊端，隔离了知识的关联性和相互支撑性。但目前各高校基本延续了以单课程为基本单位排课的教学方式，不能发挥教师的集体智慧和知识的天然关联性要求，不符合教育教学规律。

我国绝大多数大学的本科教学仍然沿用传统教学模式，即灌输式的教学模式，以课堂为中心，以教师讲授为主；教师只按教程内容机械授课、缺乏自己的理解和课外内容。老师上完课走人， 没有时间与学生就课程内容展开讨论和探讨，导致学生知识难以系统化、实践化。这种陈旧落后的教学方法是影响我国大学教育质量的根本因素。因此，高等教育教学必须转变教学观念和教学模式，倡导以学生思维为中心的理解式学习方法，启发学生对问题进行抽象、建立模型、解决实现的过程。跨学科的协同教学方法极大地符合了教学改革的目标，为传统教学模式的改进提供了一个发展的方向。本文以计算机操作系统课程为例提出基于跨学科的协同教学方式方法。

1设置跨学科协同教学的必要性与可行性

论文中的跨学科协同教学是特指跨课程协同教学。常规的单学科教学模式，存在以下一些问题：

1）教学设计是典型的理论到理论的直接传授灌输模式，课堂教学方法是教师讲授、学生听课。

2）计算机专业各课程常规教学注重了课程教学独立性，关联性不够，缺乏知识的系统教学和综合能力的掌握。

3）学生对课程知识点的学习和掌握是一种支离破碎、不成体系的。他们不会利用知识解决问题，不能真正理解和亲自感受到所学知识真正意义。

跨学科优化课程教学内容是高校教学内容改革的需要。研究开发大学跨学科课程教学体系，对于建立跨学科的学术共同体，促进学术群体交流、协同创新具有一定的促进作用。通过整合跨学科课程设置，采取多师授课综合知识运行策略，能够让学生获得新的计算机认知能力及问题解决的实践能力。多学科教师团队围绕一个主题进行研究和开发跨学科课程内容，能够增强教师对其他相关学科的认识和再提高，能够有效增进各教师之间的互动、沟通和交流，推进学科之间的合作与整合，促进教师科研团体进行学术群体协同创新。

2 基于操作系统课程的跨学科教学方法

2.1教学团队开发基于操作系统关联课程的协同教学内容

操作系统课程是计算机科学与技术专业的主要专业基础课和主干课，是管理软硬件资源的系统软件，主要内容包括进程管理，进程间通信机制，进程同步及机制，外设管理，存储器管理、文件系统等，涉及数据结构和计算机组成原理课程。如果按传统的单课程教学方式，学生难以将数据结构知识灵活运行到对计算机硬件的管理中，更难以将所学到的知识应用于具体的项目当中，使学生觉得学无所用，挫伤学生的学习兴趣和积极性，教学效果相对较差。因此，依照以操作系统为核心包括外围课程为一体的教学理念，对教学内容进行改革，从传统的以按课程章节教授知识点为主、实践为辅转向以各科知识相关内容相结合的方式进行。这需要由教学团队共同确定教学内容、设计教学过程、共同辅导学生学习掌握课程知识，共同研讨和开发《数据结构》，《操作系统》和《计算机组成原理》的多学科教学内容，有助于学生理解和掌握操作系统对软硬件资源的管理方式方法，有助于学生对操作系统的基本概念、原理和算法的理解和认识，有助于提高学生实践能力。 实践性协同教学需要设计多元化的教学方法和内容，根据教学班级人数进行分组，教学内容是以操作系统课程为核心辅以相关课程的某个专题，以项目开发为核心进行指导和评价，明显实验课时远远不够，采用翻转课堂教学模式可以将实践教学内容从课堂延伸到课外，学习和指导时间和空间更加开放和具有弹性。协同教学由于涉及的知识相对较多，在每个知识板块前，由学生通过“云服务平台”了解老师提出的问题和课堂上需要学习的相关理论知识，寻求解决问题的方法。

2.2搭建跨学科“多课多师”QQ讨论群平台

智能机的出现为搭建跨学科“多课多师”QQ讨论群平台提供了极其便利的条件。每个人都有知识盲点和自己擅长的领域，在qq群平台上，老师根据课程知识提出问题，通过虚拟平台指导学生思考，再结合其他课程的理论，师生共同解决问题，以促进专业主干课程的有机融合。在教学过程中，由操作系统、数据结构、计算机组成原理的任课教师组成一个教学小组，从不同的学科视角讨论共同指导学生，完成相关课程理论和实践的学习。计算机项目的开发设计涉及的技术知识面很多，如需求分析、总体设计、编码、文档编写、项目实施、测试、售后服务等，往往不是大学里单一学科或单一课程所能解决的，需要不定期及时交流沟通，搭建跨学科“多课多师”QQ讨论群很好地解决了该问题。

以开发一个信息管理系统为例，涉及的知识点包括：数据结构、算法、程序设计、数据库技术、网络编程等。这些知识点涉及不同课程，学院多个教师能指导和解决。若干教师共同指导学生完成项目设计和实现，有助于学生从不同学科视角对主题相关知识进行建构，了解和?w会不同学科老师解决问题的思路和方法，培养学生多角度观察和解决问题的能力。

2.3基于CDIO的项目驱动跨学科协同教学实践

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Impement）和运作（Operate）。CDIO培养模式将工程学生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个方面，以达到预定目标培养应用型人才。这就要求老师必须在教学实践中下工夫，基于CDIO理念的项目驱动实践教学法有着重要的意义。项目驱动式教学法是师生共同通过讨论研究并实施完成一个具体的“项目”工作而进行的教学活动，项目驱动式教学法非常适合涉及多学科多知识的应用，它以解决问题为导向，以知识应用为目标，学生能够快速理解和掌握教学内容，其主动学习的积极性会得到极大提高。在期末课程终结时，教师团队再根据学生项目完成情况对学生进行评议，让学生感到所学知识的意义和体会成功的乐趣。

以讲授操作系统内存管理章节为例，我们设计制定了模拟实现基本页式存储管理子系统，主要功能包括存储空间管理，分配策略，放置策略和淘汰策略等。

实施过程：（1）分组并研究开发计划。（2）制订计划。（3）项目实施。（4）项目交付。（5）项目总结。每位同学都必须严格按照实施步骤进行，每一步完成后要进行评价。

3 教改实施后的效果评价

教改效果如何不需要僵化的打分，而是必须由学生说了算，看学生是否有收获和成就感。在实施跨学科教学过程中，学生收获最大的是“能正确评价自己”。在与学生交流中，他们认为通过一个学期课程的学习及项目经历，对课程内容有了清晰的了解和认知，对知识应用于项目的开发过程有了大致的认识，知道了自己能干什么，哪些知识有欠缺，自己的长处在哪儿，该向那方面去发展，喜欢什么，如何做好自己。在基于CDIO的项目驱动教学中，他们确确实实体会到了沟通、合作这些关键词的重要性以，都有了一定的获得感和成就感。

4结束语

计算机专业课程繁多，知识点相互交织，本文通过以操作系统为例开展跨学科协同教学，这种新型的教学方式强调知识系统化，问题导向化，项目CDIO化为核心的合作教学和团队共同学习的方式，从理论和实践的各个方面锻炼了学生的能力，提高了学生的学习兴趣，对培养应用型人才起到了一定的作用。学生在整个学习活动中锻炼了思考意识，主体意识，计算意识和解决问题的能力，沟通与合作意识明显提高。

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