時間:2023-08-10 17:24:34
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機科學與技術培養方向,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:專業建設;人才培養;實踐教學
作者簡介:孫君頂(1975-),男,河南鄧州人,河南理工大學計算機學院,副教授;毋小省(1974-),女,河南沁陽人,河南理工大學計算機學院,副教授。(河南?焦作?454003)
基金項目:本文系河南理工大學教育教學改革研究項目(項目編號:2009JG023、2012JG064)的研究成果。
中圖分類號:G642.3?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)22-0045-02
為適應新形勢下計算機技術的發展趨勢及滿足社會對計算機專業人才的需求,教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會先后頒布了《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》(2006年)、《高等學校計算機科學與技術專業公共核心知識體系與課程》(2007年)及《高等學校計算機科學與技術專業實踐教學體系與規范》(2008年)等系列著作,指導及規范計算機科學與技術專業的教學體系及人才培養模式。
河南理工大學(以下簡稱“我校”)計算機專業本著適應計算機技術發展新形勢需要的精神,結合高等學校計算機教指委的相關文件精神,不斷探索高校人才培養新模式,打造品牌專業,全力提升專業建設水平。繼2008年獲得河南省特色專業建設點,2010年我校計算機科學與技術專業又獲得了國家第六批特色專業建設點。為了加強專業建設,實現為社會培養合格人才的目標,我校從專業改革目標、專業改革方案及相關保障措施等方面對專業建設進行了深層次探索。
一、專業建設與改革目標
結合目前國家對計算機科學與技術人才需求狀況,我校確立了計算機科學與技術專業建設與改革目標:[1]第一,堅持以學生為本,以教師為主導,以能力培養為核心,培養具有“強能力、寬適應、重創新”的創新型人才。第二,根據信息社會的發展及行業發展對計算機專業人才的要求,從“強化基礎、突出實踐、重在素質、面向創新”四個方面深化課程體系、教學模式、教學內容、教學方法的改革,加強學生工程實踐能力培養,充分發揮學生的主體作用,激發學生學習的積極性和創造性。
二、專業建設與改革方案
為了實現改革目標,確定了我校計算機科學與技術專業建設的總體建設思路:第一,明確專業人才培養目標,制訂切實可行的人才培養方案及專業建設實施計劃,在課程改革與建設、教材建設、實驗實習實訓基地建設、教學改革與管理等方面落實相關人員責任,落實專業建設經費,保證按期達到專業建設的目標。第二,積極開展調查研究,借鑒國內外高水平大學成功的經驗;了解信息社會對計算機科學與技術專業的需求狀況,結合區域經濟發展和行業經濟發展,以市場需求為導向,明確辦學方向,準確定位,制訂與社會需求和經濟發展相適應的專業發展規劃。
1.明確人才培養目標
要進行專業建設,面臨的首要問題也即關鍵問題就是首先要確定培養什么樣的人才,也就是要確定專業人才培養目標。雖然目前計算機技術發展迅速,但計算機科學與技術專業卻面臨尷尬局面。一方面企業抱怨招不到合適的人才;另一方面,學生就業困難已成為一個普遍問題。[2]究其原因,關鍵在于學校不了解企業對學生知識結構、綜合素質及實踐能力等方面的需求,也即專業設定的培養目標沒有同市場需求有效接軌。
按照目前各工科高校的情況看,計算機科學與技術專業人才培養的目標主要集中為研究型和應用型兩類。為了明確我校計算機科學與技術專業的人才培養定位,結合目前市場對計算機專業人才的需求狀況、高等教育轉向大眾化教育的背景以及我校的具體辦學條件、我校計算機科學與技術專業的專業辦學條件及本專業所招收高考學生的層次等方面的實際情況,將計算機科學與技術專業的人才培養目標定位在“應用型”人才的規格上。但這里定位的“應用型”人才并非單純指《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》所指的信息技術專業方向所培養的應用型人才。[3]除此之外,還包括軟件工程和計算機工程兩個專業方向所培養的應用型人才,是綜合這三個專業方向來進行人才培養的。
2.人才培養方案與課程體系建設
確定了“培養什么樣的人才”這一目標后,接著就是要解決“如何培養”的問題,即如何圍繞該目標制訂切實可行的人才培養方案和設置合理的課程體系。在人才培養方案的制訂上,我校堅持培養方案要以體現優化知識結構、突出專業特色、適應區域和行業經濟發展為原則;以“體系優化、內容先進、結構合理”為目標,努力汲取學科建設和教育教學改革中取得的一系列成果,將其體現在人才培養方案中。
我校計算機科學與技術專業在多年的建設實踐中逐步形成了“強化基礎、突出實踐、重在素質、面向創新”的教學指導方針。依據該方針,我校在培養方案的制訂及課程體系設置過程中堅持以下主要原則:
(1)在教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會所頒發的相關規范的指導下,合理安排培養方案的各個環節內容。建設由學術、技術、職業和人文交織的剛性課程平臺和多樣化的柔性課程模塊,共同組成“知識面寬,應用性強,理論與實踐滲透”的多元課程體系。
關鍵詞: 計算機科學與技術專業 應用型人才 培養模式
隨著計算機技術的迅速發展,社會對計算機人才的需求量不斷增大,各高校幾乎都開設了計算機科學與技術專業,使得該專業成為全國專業點數之首。教育部等五部委2004年聯合的報告稱,計算機人才需求每年增加100萬。然而,2005年全國計算機專業大學生就業率比上年下降幅度超過5個百分點,就業形勢明顯不如上年。在這種背景下,普通高等院校計算機科學與技術專業的人才培養模式改革勢在必行。下面以我校該專業為例,探討如何構建一套適合我校的該專業的人才培養模式。
一、為何要進行計算機科學與技術專業人才培養模式改革
調查發現,包括我校在內的同類院校所開設的計算機科學與技術專業普遍存在以下問題。
1.培養目標難以滿足就業需求。
人才培養規格不符合社會需求,研究型人才相對應用型人才而言畢竟是少數,但幾乎所有本科院校都在不自覺地提高人才培養規格,輕視應用型技術人才的培養。同時,課程教學體系中一些理論深、難度大的課程在教學計劃中仍占較大比重,而一些應用性、實踐性較強、內容更新快的課程卻因為師資力量、實驗設備等多種原因難以全面落實教學計劃,從而導致一方面社會對計算機專業人才的需求不斷增加,另一方面大量計算機專業畢業生無法找到工作的供需矛盾,充分反映出計算機科學與技術專業人才培養中存在的實際問題。
2.專業特色不明顯,教學計劃針對性不強。
專業教學過于追求學科的體系完美,教學計劃和大綱一味照搬重點名校,卻忽略自身學校的優勢、發展定位和人才的培養目標,滿足社會需要的針對性不夠明確,很難形成自己的專業特色。這就導致結構的不合理,因而缺乏競爭力,培養出來的學生每個學科都懂一點,但不精通。隨著計算機科學的發展,學科的分工越來越細,這種專業特色不明顯的培養目標不便于嚴密地組織教學,不利于學生個性發展,也不利于學生的能力培養。
3.教學內容滯后于計算機新技術的發展。
因為計算機技術發展迅速,而課程管理相對集中,教學計劃尋求穩定,所以每年的教學計劃變化都不大,使得教學內容相對陳舊,所開設的課程與當前主流技術脫節;同時教學方法單一,多以講授為主,缺乏培養學生歸納、分析、滲透和綜合能力的手段。這些問題使得畢業生的能力達不到用人單位的聘用標準,難以滿足計算機行業發展和應用的需要。
所有這些問題都嚴重地影響和制約計算機科學與技術專業的發展,導致學生與社會需求脫節,造成學生的就業困難。因此,我校應根據自身特點,進行計算機科學與技術專業的重新定位并調整教學內容,進一步明確專業方向,探索出適合我校計算機科學與技術專業的人才培養模式。
二、計算機科學與技術專業人才培養要求
我校是一所普通高等財經類院校,因此開設在我校信息學院下的計算機科學與技術專業在人才培養上要有自身特色,適合走既有寬厚的理論基礎,又有熟練的應用技能的應用型人才培養為目標的道路。
應用型人才的培養以學科為支撐,以專業為基礎,以崗位為核心,強調知識的集成和實踐的應用能力。對我校計算機科學與技術專業應用型人才培養所具有的素質和能力要求概括為以下幾點:(1)具有良好的工科基礎,掌握數學、電路與模擬電子技術、數字邏輯等知識。(2)掌握計算機軟硬件技術,熟悉計算機應用系統的構建方法,了解電子技術、通信技術和自動控制等相關學科的基本知識;(3)分析、開發計算機軟件系統的能力,能夠利用各種軟硬件知識構建計算機應用系統;(4)運用所學理論、方法和技能在國民經濟各領域從事計算機軟件與硬件系統、計算機網絡的設計、開發、管理和維護等工作的能力;(5)培養學生具備不斷掌握新知識、新概念、順應計算機快速發展的創新能力和創新素質。因此,改革現有的學科人才培養模式,改革課程體系和教學內容,不僅符合現代教育的要求,而且適應計算機學科發展的需求。
三、應用型人才培養模式探索
基于對應用型人才培養的要求,我們可以嘗試從以下方面出發,探索一套適合我校的應用型人才培養模式。
1.構建適合應用型人才培養模式的專業課程體系。
根據我校計算機科學與技術專業的人才培養要求和課程設置原則,在制訂教學計劃時,采用“加強基礎、突出核心、注重實踐、整體優化”的應用型人才培養模式,強調自學能力,強化“核心課程”。我校的課程體系涵蓋以下五個層面:(1)公共課模塊。是培養學生良好的政治思想素質和職業道德,培養學生辯證思維能力和外語應用能力,為創新思維和創新能力提供廣闊空間。(2)學科基礎課模塊。是計算機科學與技術專業的科學技術平臺,為專業課的開展提供堅實基礎。(3)專業課模塊。該模塊又分為專業基礎課和專業方向課兩個層面,其中的專業基礎課屬于必修課,開設于該專業下的各個方向;專業方向課可屬于選修課,學生可根據專業方向的不同而選擇相適應的課程。(4)拓展課模塊。該模塊又分為專業拓展課和素質拓展課兩個層面且都屬于選修課,旨在訓練學生的實際動手能力和新知識的獲取、消化能力。(5)實踐環節。這一層次在該專業中顯得尤為重要,涵蓋從課程實踐到專業實踐的各個方面。這五個層次課程設置對學生素質和應用能力的培養是相輔相成、互相滲透、互為補充、互為促進的。
2.建立多層次的實踐教學體系。
在專業實驗教學模式上,改變原有實驗課中傳統實驗多而反映現代科學技術新成就的實驗少、驗證型實驗多而創新型實驗少、實驗手段上采用傳統測試技術多而利用現代技術手段少的狀況,探索一個由五個層次構成的綜合實踐教學體系:(1)課內實驗。這是為鞏固學生對課堂所學理論知識的理解與掌握,而開設的課程輔助實驗。(2)課程設計。為提高學生綜合運用課程所學知識和技術解決具體問題的能力,可以開設多門設計類課程,如計算機電子電路基礎綜合課程設計、結構化程序設計課程設計、計算機組成與系統結構課程設計、單片機原理課程設計等。(3)實驗課程。這是獨立于課程而單獨設立的實驗,主要是針對一些實踐應用性強的課程開設的,如網絡實驗、CAD實驗等。(4)開放式實驗。把原來固定的實驗時間安排改變成靈活的實驗時間安排,把原來封閉的實驗項目改變成支持自主設計的實驗項目,把原來的成批實驗方式改變為滿足學生個性化要求的實驗方式。(5)綜合實訓。為提高學生綜合運用多門課程所學知識和技術解決實際問題的能力,安排學生創新實踐、畢業實習、畢業設計等。
3.產學研結合的培養方式。
針對應用型人才培養和我校特點,可以實行以基本素質和專業技術應用能力培養為主線,以產學研結合為基本途徑的“傳授知識、訓練能力、培養素質”的培養模式。為此,我院在產學研結合人才培養途徑方面進行探索,校內方面一是建立較完善的供課程實踐的多個專業實驗室,為教學和科研提供實驗條件;二是積極鼓勵和引導學生參與我校的大學生科研項目,在教師的指導下以學生為主體完成科研項目的申請和執行。學術交流方面可以聘請企業一線專家和技術人員就專業技術領域問題給教師和學生作學術報告及進行技術交流。校外方面,通過調研社會對本專業人才知識、能力和素質的需求,邀請企業專家參與學校人才培養方案,積極加強學校和企業單位在人才培養中的聯系和合作,積極籌劃建立校外實習基地,作為本專業學生進行專業認識和實踐的場所。
4.強化師資隊伍建設。
教學計劃執行的保證是具有良好素質的師資隊伍,必須采用多種方式加強師資隊伍建設,通過提高職稱和學歷結構、外出進修學習和培訓、開展科學和教學研究等方式不斷提高隊伍掌握和傳授知識的能力,為人才培養模式的改革做好基礎準備。同時,讓學生參與教師的科研課題,從實踐中提高學生的創新能力,而教師通過指導學生,在鍛煉、提高學生動手能力的同時,對如何培養學生的創新能力摸索出一套行之有效的方法,而不再是紙上談兵。
5.加強考核方式的改革。
由于計算機科學與技術專業具有理論性和技術性的雙重特性,因此對其課程教學效果的考核形式就不應該是單一的,既要考核學生理論知識掌握的如何,又要考查學生應用理論知識解決實際問題的能力。對于理論性強的課程在考核時,應以自主分析問題、解決問題的剛性題目為主,試題形式應該與考核課程的教學要求在風格上相一致,而不應該讓學生背概念、背理論。對于實踐性強的課程,在考核時應采取實驗形式、課程設計與答辯的方式進行,而不再是一張試卷決定分數。
四、結語
我校作為財經類普通高等院校,計算機科學與技術專業的人才培養模式要隨著經濟的發展和社會需求的變化有針對性地調整合變化,在實踐中不斷探索,尋找適合自身的辦學模式和特色。我們要改變計算機科學與技術專業畢業生培養中重理論和基礎、輕實踐和技能、就業率和用人單位滿意率低的問題,不僅要把知識傳授給學生,而且要培養學生的科技意識和科學技能,把昨天的知識轉化為創造明天的能力,更多更好地培養社會需要的應用型創新人才。
參考文獻:
計算機科學與技術是當今發展最迅速的學科之一,同時計算機科學與技術專業也是我國工科教育中在校生最多的專業。為推動計算機科學與技術專業的教育教學改革,更好地適應國家經濟建設和社會發展對高層次應用型人才的迫切需要,積極發展具有中國特色的計算機專業教育,教育部高等學校計算機科學與技術專業教學指導分委員會(以下簡稱“計算機專業教指委”)從2001年起結合國際上工科計算機專業教育的發展趨勢,經深入調查和廣泛討論,于2006年12月出版了《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告及規范》(以下簡稱《規范》)。
作為對《規范》提出的“規格分類”戰略思想的探索與實踐,經計算機專業教指委申請,教育部高教司于2008年初批準“計算機科學與技術專業規范辦學試點”項目的立項,同意14所高校參與《規范》的試點工作并將其納入教育部高等理工教育教學改革與實踐項目。試點工作的執行期為3年,由計算機專業教指委負責項目的指導、檢查和驗收。
試點工作分為4個專題,分別是地方院校計算機應用專業人才培養研究與試點、具有行業特色院校的計算機專業人才培養研究與試點、面向本科就業市場的計算機專業人才培養研究與試點、科學型與應用型兼顧的計算機專業人才培養研究與試點。試點工作的內容不做具體規定,各試點學校參照《規范》的內容,在滿足計算機專業本科教育基本要求的前提下自主組織實施。總的指導思想是:實事求是,倡導特色;以學生為中心,勇于突破學科傳統含義的局限;實現目標、定位與追求的相適應。通過項目的實施,加深對計算機專業發展戰略的認識,形成更全面的中國計算機專業發展的指導意見,總結發現具有示范意義的辦學實踐,幫助有關院系推進計算機專業的教育教學改革,提高辦學水平和教育質量。其中,探討應用型計算機專業人才的培養,是14所高校試點工作的共性特征。
試點工作自2008年初啟動,14所試點高校根據自身的實際情況,按《規范》給出的方向建議進行了有意義的探索,內容包括師資隊伍建設、人才培養定位、專業方向選擇、不同方向理論教學與實踐教學環節的設計等。試點工作積累了經驗,也為計算機專業教指委更好地進行下一步工作奠定了基礎。
在2年多的時間里,《計算機教育》雜志一直關注該項目的研究進展情況,并與試點高校的項目負責人進行持續深入的交流。在各校改革初具成果之際,我刊特邀教育部高等學校計算機科學與技術教學指導分委員會副主任、濟南大學副校長楊波教授,各項目主持人和14所試點高校的專業負責人,分期總結各校試點工作的成果、經驗和體會,使試點工作的成果能為更多的計算機教育工作者共享。
關鍵詞:課程體系:核心課程;核心知識體系
計算機科學與技術學科雖然很年輕,但它已經成為一個基礎技術學科,在科學研究、生產、生活等方面都占有重要地位。近50年來,我國的計算機科學與技術專業教育在國家建設需求的推動下,從無到有,逐漸壯大,尤其是從20世紀90年代以來,更是高速發展,已經成為理工科第一大專業。
針對計算機科學與技術專業學生量大,社會需求面寬的現實,“十五”期間,教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會編制了《高等學校計算機科學與技術專業戰略研究報告暨專業規范(試行)》(高等教育出版社出版,2006年9月第一版,以下簡稱為《規范》)。其中,“戰略研究報告”建議改變當前我國計算機科學與技術專業教育的趨同性,鼓勵辦學單位對畢業生的分類培養,取4個可能的方向,即計算機科學、計算機工程、軟件工程以及信息技術。《規范》參照Computing Curricula 2005,分別詳細給出了四個方向的核心知識體系,以及覆蓋它們的必修課程組示例。
《規范》體現出的“分類培養”精神得到了廣泛認同,人們普遍認為中國800個左右的計算機科學與技術本科專業點,按同一種模式或者培養方案進行教學是難以滿足廣泛的社會需求的,許多學校也希望得到分類培養的具體指導。但是,如何理解和實現“信息技術”等新的專業方向的教育,如何利用已有的基礎,更好地實踐《規范》,成為大家關注的問題。
為了能更好地利用現已建成的國家、省部級精品課程、精品教材等優質資源,希望能夠按照4個專業方向公共要求來構建一些基本課程,每一個方向都可以通過在這一組課程的基礎上進行擴展來形成符合《規范》的完整的專業方向教學計劃。這一組課程是“耳熟能詳”的,無論是從師資還是教材的角度,在開始走向規格分類實踐時,也是一種現實做法。
一、核心課程選取的原則
本項研究的基本目的是要推薦一組課程,當辦學單位希望按照《規范》描述的知識結構制定自己的教學計劃時,無論四個方向中的哪一個,都能夠比較方便地在這組課程的基礎上進行擴充而實現。顯然,符合這個要求的一組課程不是惟一的,我們著重考慮了如下幾點原則。
1.體現公共要求
《規范》將計算機科學與技術專業劃分成4個專業方向,雖然他們有著不同的問題空間、能力要求、知識結構和課程體系,但還是有共性的部分,這也是作為同一個專業的不同方向所決定的。公共核心課程應該能夠將這些公共的要求涵蓋進去,實現在課程層面上對公共知識體系、專業培養公共要求和基本特征的體現。
2.有利于構成優化的課程體系
公共核心課程需要與其他相關課程一起才能構成完整的教學計劃,所以,這些課程需要易于與相關課程結合,構成不同專業方向的課程體系。
同時我們注意到,近些年來,許多學校在制定新的教學計劃中,采用了設置分級平臺的基本框架。例如,要求教學計劃由公共基礎、學科基礎、專業基礎等組成。考慮到計算機科學與技術專業對應到計算機科學與技術學科,這些課程可以適當照顧到學科的要求,構成一個既照顧到學科,又照顧到專業的基礎平臺,給人們制定有特色的教學計劃提供一定的基礎,使得人們能夠方便地構建完整的、全局優化的專業教育課程體系。
3.充分考慮學時的限制
由于公共核心課程相當于學科、專業平臺的基本內容,所以,只能做一個較小集合,而且課程的學時數要盡可能小,目標在于體現專業教育的最基礎要求,同時給具有特色的完整的教學計劃的制定留有足夠的空間。特別是近些年來,不少學校已經將教學的總學時數降到2500學時以下。所以按照20%計算,將公共核心課程的總學時控制在500學時以內。
4.盡可能成熟的課程
計算機科學與技術專業開辦50余年來,積累了豐富的辦學經驗,一些課程的建設取得了很好的成果,已經具備良好的基礎,這些課程將在專業教育中起到核心、骨干作用,將這些課程進行適當改造后構成公共核心課程,有利于充分利用已有的優質資源,迅速提高整體辦學水平。所以選取的課程應該是“耳熟能詳”的成熟課程。
5.體現本專業教育基本特征
課程要體現學科教育的一些基本特點。例如,雖然計算機科學與技術學科涉及到計算機理、工程實現和開發利用,但對大多數人來說,計算機科學與技術學科是一個以技術為主的學科,特別是在本科教育層面上更是如此。所以課程要對技術和學生的技能訓練有較好的體現。除了學科抽象、理論兩大形態使得初學者在理解上有一定的困難,需要通過實踐去深入體會外,還要考慮社會要求本專業的學生能夠更好地去實現一些系統的研究、構建和維護。因此,選擇的課程應該在加強學生理論聯系實際能力的培養上有引領作用。此外,在本學科發展異常快速的時候,這些課程相關的內容應該是成熟的、基礎的,有利于學生可持續發展能力培養的。
二、核心知識體系
這里給出計算機科學與技術專業公共核心知識體系,力求從不同專業方向的公共需求出發,給出該專業的學生應該具備的一些基本知識,我們并不試圖包括各個專業方向教育要求的全部知識,每個專業方向都需要在此基礎上按照專業方向的教育需要增加所需要的知識,以構成完整的專業方向知識體系,其具體內容可以參考《規范》。由于是基本知識,是學生必須掌握的,所以,沒有包含推薦的選修知識。該知識體系共包括8個知識領域,39個知識單元,共342個核心學時。其中,
(1)離散結構(DS)60核心學時,包括函數、關系與集合、基本邏輯、證明技巧、圖與樹。
(2)程序設計基礎(PF)67核心學時,包括程序基本結構、算法與問題求解、基本數據結構、遞歸、事件驅動程序設計。
(3)算法(AL)28核心學時,包括基本算法和分布式。算法。
(4)計算機體系結構與組織(AR)60核心學時,包括數據的機器級表示、匯編級機器組織、存儲系統組織和結構、接口和通信、功能組織。
(5)操作系統(OS)32核心學時,包括操作系統概述、操作系統原理、并發性、調度與分派、內存管理、設備管理、安全與保護、文件系統。
(6)網絡及其計算(NC)48核心學時,包括網絡及其計算介紹、通信與網絡、網絡安全、客戶,服務器計算舉例、構建Web應用、網絡管理。
(7)程序設計語言(PL)13核心學時,包括程序設計 語言概論和面向對象程序設計。
(8)信息管理(IM)34核心學時,包括信息模型與信息系統、數據庫系統、數據建模、關系數據庫、數據庫查詢語言、關系數據庫設計、事務處理、分布式數據庫。
按照各個方向核心知識結構的要求,公共核心知識體系覆蓋計算機科學341核心學時的內容,覆蓋率為60.9%,覆蓋計算機工程246核心學時的內容,覆蓋率為44.7%:覆蓋軟件工程199核心學時的內容,覆蓋率為40.3%覆蓋信息技術136個核心學時,覆蓋率為48.4%。
三、核心課程
公共核心課程共包括程序設計、離散數學、數據結構、計算機組成、計算機網絡、操作系統、數據庫系統等7門,這些課程的名稱都采用了盡量一般化的處理,即后面沒有諸如“基礎”,“原理”或者“技術”之類的字樣,為學校開設具體課程留有空間,學校可以根據自己課程的特點添上適當的限定,進一步體現自己的辦學特色。
表1給出了各門課程所含的必修知識單元和所需要的學時數,和各個學校相應課程的實際教學時數相比,其中有的課程必修學時數多一點,有的少一點。所需要的總課時為448。希望各個學校在滿足教學基本要求的前提下,根據本校的具體情況,做出適當的調整,可以通過強調某些內容來體現自己的特色。
四、專業方向必修課程示例
按照各個專業方向必修知識體系的要求,以7門公共核心課程為基礎,構建相應方向的必修課程。特別需要強調的是,這里給出的仍然只是“示例”,各個辦學單位可以根據自己的情況設計出更具特色的必修課程,并制定出恰當的教學計劃。
計算機科學專業方向的必修課程示例:計算機導論、程序設計基礎、離散結構、算法與數據結構、計算機組成基礎、計算機體系結構、操作系統、數據庫系統原理、編譯原理、軟件工程、計算機圖形學、計算機網絡、人工智能、數字邏輯、社會與職業道德。15門課程共計776學時。
計算機工程專業方向的必修課程示例:計算機導論、離散數學、程序設計基礎、數據結構、電路與系統、模擬電子技術、數字信號處理、數字邏輯、計算機組成原理、計算機體系結構、操作系統、計算機網絡、嵌入式系統、軟件工程、數據庫系統、社會與職業道德。16門課程共計理論學時920學時。
軟件工程方向必修課程示例:軟件工程專業導論、程序設計、面向對象方法學、數據結構和算法、離散數學、計算機組成、操作系統、計算機網絡、數據庫、工程經濟學、軟件工程、軟件代碼開發技術、人機交互的軟件工程方法、軟件設計與體系結構、軟件質量保證與測試、軟件需求分析、軟件項目管理。16門課程共計920學時。
信息技術方向必修課程示例:信息技術導論、離散數學、程序設計、數據結構、計算機組成、計算機網絡、操作系統、軟件工程、數據庫系統、應用集成原理與工具、Web系統與技術、人機交互、面向對象方法、信息保障和安全、信息系統工程與實踐、系統管理與維護、社會與職業道德。17門課程總計920學時。
五、結語
《規范》將“核心知識結構”作為開辦相應專業方向必須的要求,可以用不同的課程組合來覆蓋,《規范》中給出的“核心課程”只是這種覆蓋的一個“示例”,這里給出的是另一個“示例”。事實上,這也是《規范》所鼓勵的。這里的“公共核心課程”并不是《規范》中四個“核心課程”集合的簡單交集,而是根據對四個方向的理解,對它們公共核心知識單元的一個課程覆蓋。是每個專業方向公共的必修課程,而不是任何一個方向完整的必修課程集合。
無論開辦哪個專業方向,都可以在這里提出的“公共核心課程”基礎上,根據不同方向的要求添加若干課程,形成“必修課程”集合(完整覆蓋《規范》中的核心知識結構),然后再根據本學校的情況開設一些選修課程。這樣,當一個學校希望開設多于一個專業方向時,教學資源有可能得到較大程度的共享。如果一個學校要將原來的教學計劃改造為“信息技術”方向,許多已有的課程都可能被利用上。
關鍵詞:計算機科學與技術;實踐教學體系;規范措施
中圖分類號:TP3-4
計算機科學與技術專業是一門以技術為主,以培養社會所需的計算機應用型人才為教學目標的專業,極為重視實踐教學。其中,實驗教學體系指的是以培養專業性的人才為目標,以理論教學為指導,通過設置專業課程以及配置各個實踐教學環節而建立起的一套內容體系。實驗教學課程主要包括教學實習、科技訓練、社會實踐等多種形式,在實踐教學過程中,教師應當注重學生科學研究及社會實踐等多項能力的訓練和培養。
1 計算機科學與技術專業實踐教學體系的構建原則
各高校為了培養出具備高素質、高技能的計算機應用型人才,就要構建一套以激發學生創新意識、提高其實踐能力的富有特色的計算機科學與技術專業實踐教學體系。為了實現實踐教學資源的優化配置,充分發揮出實踐教學的優勢,在構建其教學體系的過程中,需要滿足目標性、實踐性、層次性、規范性等原則[1]。
(1)目標性指的是在構建實踐教學體系的過程中,必須充分考慮到專業知識及職業技能要求,從而提出具體的實踐教學目標;(2)實踐性是指構建的實踐教學體系必須具備一定的實踐性和科學性,滿足各項操作需求;(3)層次性指的是為了使得學生的實踐能力得到循序漸進的發展,因而分層次、分階段地將實踐教學進行逐步的深化;(4)規范性則是指是實踐教學體系必須與學校的人才培養計劃相適應,規范其教學內容和形式。下圖1為計算機科學與技術各專業實踐教學體系:
圖1 計算機科學與技術各專業實踐教學體系
2 計算機科學與技術專業實踐教學體系中存在的問題
2.1 實踐課程的設置缺乏合理性。由于我國部分高等院校的課程時間短,學科結束匆忙,因而在設置相關課程時,常常會缺乏必要的科學性與規范性。目前,學校現存的一些培養方案已遠不能滿足新形勢次下,高等教育理念的要求與社會對人才的實際需求。
2.2 實踐教學內容與形式落后。我國大多院校存在實驗教學內容與形式落后的現象。在教學內容上,嚴重脫離了社會的實際需求,依然停留在傳統的陳舊內容層面,缺少必要的與時俱進;在教學形式上,未能科學合理地安排各項實踐課程,教學模式落后,存在一定的隨意性。這些做法均嚴重影響了學校實踐教學的質量。
2.3 學校的實驗設備不足。一些高等院校由于不夠重視實踐教學,再加上缺乏必要的教學經費,因此經常出現實驗室不夠不足以及設備無法滿足企業實際發展需求的現象。由于計算機科學與技術專業有著極高的硬件要求,倘若學校實驗條件落后,那么便會對實踐教學質量造成嚴重的影響。
2.4 師資力量缺乏。隨著高校不斷擴展,計算機專業的教師已無法滿足日益增多的學生的教學需求。此外,由于學校的待遇較低,很難留住高素質的計算機專業教師,再加上分配制度缺乏一定的公平性和合理性,導致學校嚴重缺乏實踐教師與相關的技術人才[2]。
3 加強計算機科學與技術專業實踐教學的規范措施
3.1 改進計算機科學與技術專業的培養方案。隨著我國現代化社會主義建設進程的不斷加快,對計算機行業的人才也提出了更高的要求,其不但需要掌握理論知識和技術維護、編程等專業技能,更需要具備強有力的創新能力。因此,各高校首先應當明確計算機科學與技術專業與高等職業教育的本質區別,防止出現職業化的教育傾向;此外,根據社會市場的實際需求,制定出結合理論與實踐的計算機人才培養方案,科學合理地選擇實踐教學的內容和課程,以培養知識、素質與能力全面發展的計算機人才為培養目標。完善課程體系框架是計算機科學與技術專業實踐體系最為重要的方面。下圖2為計算機課程體系框架:
圖2 課程體系框架
3.2 加大獨立的實踐教學體系的構建力度。實踐教學的開展在驗證各項教學理論的同時,有效促進了學生綜合素質、創新能力的提高。其中,課內實踐教學與課外實踐活動為實踐教學體系的兩個主要內容。為實現應用型人才的培養目標,高等院校不但需要為學生建立充足的校內實踐平臺和基地,同時還要建立一定數量的校外實習基地,從而為學生分析、解決問題的能力和動手操作能力提供足夠的鍛煉機會,從而為其在將來激烈的市場競爭中打下扎實的基礎。課程體系創新能夠實現實踐教學體系的完善。圖3為“崗位+拓展”模塊課程體系的基本結構:
圖3 “崗位+拓展”模塊課程體系的基本結構
3.3 更新學校的實驗儀器設備。計算機科學與技術專業的實踐教學不但需要設定相應的實驗課程,而且還需用到相關的儀器設備。目前,隨著社會建設的不斷發展和科技的顯著進步,企業實際運用的設備與學校實踐教學的儀器設備具有一定的差距。因此,各高校在購置儀器設備時,需以社會實際需求出發,充分借鑒國外先進的技術,挑選符合工業實際要求的設備。學校為培養出高素質的應用型計算機人才,就要建立并完善體現出現代技術理論的校內實訓中心和相關實驗室[3]。
3.4 加強學校師資力量的建設。在實踐教學過程中,教師起著重要的引導作用。學校可以安排教師到優秀的企業單位中進行實地學習,在親身實踐過程中,教師便能夠充分了解企業對人才的各項要求,從而制定出相應的實踐方案,培養出社會所需的人才類型。此外,學校還可邀請資深專家和企業優秀人才來學校進行學術交流,從而建立一支高素質、高能力的教師隊伍,使學校適應新形勢下的社會需求。
4 結束語
綜上可知,作為對實踐要求較高的計算機科學與技術專業,建立一套科學合理的實踐教學體系尤為關鍵。規范的實踐教學,能有效促進學生實踐能力、問題的解決能力以及創新能力的提升,為學校培養全面發展的高素質計算機應用型人才做出了巨大的貢獻。
參考文獻:
[1]王浩,胡學鋼,侯.計算機科學與技術專業實踐教學體系的研究與建設[J].計算機教育,2012(22):73-74.
[2]肖利,李海波,劉茂軍.全面實施物理實驗改革,培養學生創新素質[J].實驗室研究與探索,2011(26):123-125.
[3]張輝宜,吳光龍.計算機科學與技術專業實踐教學體系的研究[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2011(22):114-115.
關鍵詞:計算機科學與技術;實踐教學;改革策略
近年來,隨著我國高等教育的不斷普及,社會對技術型、應用型、創新型人才的需求量進一步增大,要求高校切實提升整體教育教學水平,加大實踐教學環節改革、創新力度。從而達到革新教學思路、優化教學資源、提高學生理論聯系實踐水平的目的。研究表明,計算機科學與技術專業實踐教學環節是對課堂理論知識和動手操作能力的統一整合,旨在培養大學生動腦、動手和問題分析、處理能力[1]。因此,研究和探析計算機科學與技術專業實踐教學內容及策略,將是我國高等教育部門和學術界共同關注和亟需解決的重大課題。
一、計算機科學與技術專業實踐教學主要內容
(一)上機操作
作為計算機科學與技術專業實踐教學的主要內容之一,上機操作的主要目的是對課堂理論知識的升華和鞏固,旨在培養學生的動手操作能力和計算機運用能力,并且起到理論聯系實踐的真正作用。
(二)課程設計
為了讓學生能夠對課本理論知識有一個系統、全面的理解和掌握,高校將會對計算機科學與技術專業進行課程設計實踐環節的設置,課程設計環節重點進行實踐操作和專項訓練。首先由教師進行課程設計目標的確定,然后由學生利用計算機軟、硬件進行課程設計任務的完成。學生通過進行課程設計,一方面能夠提高其計算機運用能力;另一方面有利于專業知識的掌握和問題分析、解決能力的提升[2]。
(三)組織競賽
高校及教師對計算機科學與技術專業學生學習情況進行考核評估,認為學生已經能夠獨立完成課程設計,并且基本掌握了所學理論知識、具有一定的實踐操作能力之后,便會通過組織專業知識競賽和專業技能大比拼活動的方式來進行集中檢驗。所有的規則由學院和專業教師共同制定,其目的在于提升學生理論聯系實踐、學以致用的能力和水平。
(四)畢業設計
作為高校計算機科學與技術專業最后一個實踐環節,此時學生已經學業完成,并且完成了本專業教學大綱和課本內容的系統化學習,接下來需要在專業教師的指導下進行畢業設計。首先由教師進行畢業選題的確定,學生可以結合自身實際,進行畢業設計題目的選擇。畢業設計涉及到本專業所有理論、實踐知識,需要學生系統、全面運用所學知識,培養自身實踐能力和創新思維。
二、計算機科學與技術專業實踐教學改革策略
(一)轉變傳統實踐教學理念
計算機科學與技術專業實踐教學的主要目的是為了增強學生理論聯系實踐能力、提升學生實踐、探索和創新能力,其意義深遠而重大。通常而言,實踐教學主要涉及到實驗、實習、實踐、課程設計、知識競賽、畢業設計等環節內容。實踐教學過程中,教師為指導主體,學生為實踐主體,在教師的正確指導下,學生自己動腦、動手完成實踐任務。然而,傳統的實踐教學理念陳舊、方式落后,無法滿足計算機科學與技術專業實踐教學基礎所需,也不能達到計算機專業化人才培養目標[3]。因此,要轉變傳統實踐教學理念,結合計算機科學與技術專業實踐教學現狀和學生學習實際,以學生為實踐核心,積極引導和鼓勵學生參與改革和創新。
(二)堅持以市場人才需求為導向
調查發現,計算機科學與技術專業畢業生數量逐年增多,盡管如此,但是用人單位在專業化、技能型、高素質人才選聘過程中,卻無法找到合適的人選。究其原因,正是由于高校在計算機科學與技術專業人才培養過程中,未遵循市場人才標準和要求,沒有以市場人才需求為導向,所培養出來的人才缺乏針對性和價值性。因此,堅持以市場人才需求為導向,將是計算機科學與技術專業實踐教學環節改進和創新的主要方向之一。
(三)構建完善的實踐教學體系
計算機科學與技術專業實踐教學環節要注重專業化、技能型、高素質人才的培養,這就需要構建完善的實踐教學體系,突出實踐教學體系的系列性和系統性。首先,將實踐教學體系視為整個教學過程的一個重要分支,通過四年時間的學習,學生對專業知識的理解和掌握達到了較高水平,具備一定的問題分析和解決能力,學習結構較為系統、全面,這便為實踐教學體系的系統性特征;其次,實踐教學環節中,需要將之前所學知識連貫起來,形成統一整體,便于后期集中使用,即為系列性特征[4]。大學一、二年級學生學習計算機科學與技術專業知識的時候,通常以基礎理論知識的學習和掌握為主,到了大三的時候,重點運用重點核心知識,參與實踐創新,大四的學生基本上已經學習完專業知識,并且掌握了專業核心技能,實踐能力較強,此時,需要通過實踐教學,繼m鞏固和完善知識、技能體系,進而來達到提升專業水平的目的。
(四)提高師資隊伍建設水平
對于高等院校而言,師資隊伍建設水平的高低,直接關系到教育教學質量和水平的高低。計算機科學與技術專業實踐教學過程中,同樣需要專業化、技能型、高素質、復合型教師隊伍的建立。同時,需要打造一支理論教學經驗豐富、實踐技能水平高超的“雙師型”師資隊伍。長期以來,我國高校計算機科學與技術專業教師不僅缺乏先進的教學理念,而且由于自身知識能力十分有限,教育教學手段過于落后,嚴重影響和制約到最終的教育教學成效。因此,在計算機科學與技術專業實踐教學環節中,需要加大專業教師的教育和培訓力度,聘請校內外專業人士前來指導,有條件的高校,可以指派教師前往國內外其他高校和企事業單位學習新知識、借鑒新做法,從而達到豐富自身知識體系和提升專業化素養的目的。
(五)創新考核機制
計算機科學與技術專業實踐教學成效的大小,取決于考核機制。為了突出實踐教學成效,在考核機制創建過程中,需要與理論教學相獨立。同時,為了滿足考核公平性、客觀性、公正性所需,需要進行三個指標的科學設計:一是實驗過程。通過實驗能夠全面了解學生的理論知識運用能力和實踐技能操作水平;二是實驗報告。作為實驗過程的總結,能夠通過實驗報告進行實驗過程所開展工作進行歸納、總結,并形成實驗成果,為實踐工作提供基礎依據;三是實驗答辯。學生通過實驗操作、實驗總結,結合實驗原理,參與實驗考核、答辯,其目的是教師對學生所掌握知識和技能運用情況的系統化檢驗,并且給予客觀、公正的評價[5]。
(六)強化校企合作
為了滿足社會用人單位人力資源基礎需求,高校有必要與用人單位建立合作關系,建立訂單培養模式,深入企業內部,全面了解企業對人才的真正需求。同時,計算機科學與技術專業實踐教學環節中,融入企業生產模式,讓學生提前對企業的相關操作有所熟知和掌握,進而達到增強技能和提高業務素養的目的。計算機科學與技術專業教師可以帶領即將畢業的大學生,前往企業參與頂崗實習,通過深入企業生產線和內部組織管理體系,對企業運作模式有一個系統、全面的掌握。另外,高校要結合市場用人實際,及時對計算機科學與技術專業課程大綱內容進行調整,對教學資源進行優化配置。唯有此,高校才能把握市場機遇,為學生創造出更寬、更廣的就業路子。
三、結語
計算機科學與技術專業實踐教學環節主要包含上機操作、課程設計、組織競賽及畢業設計等內容。為了提高計算機科學與技術專業實踐教學成效,需要從轉變教學理念、完善教學體系、創新考核機制、提升師資隊伍建設水平和強化校企合作等層面入手。可以說,計算機科學與技術專業實踐教學環節改革和創新,將有利于符合社會人才市場需求的計算機專業化人才的培養和人才創新能力的提升。
參考文獻:
[1]周啟明.計算機科學與技術專業實踐教學環節探討[J].當代教育理論與實踐,2011(05):74-76.
[2]宮潔,李穎,劉長勇.計算機科學與技術專業實踐教學環節探討[J].電子測試,2013(14):154-155.
[3]吳海超.計算機科學與技術專業實踐教學體系的研究與構建[J].電子制作,2014(14):84-85.
關鍵詞:高等院校 工程型 計算機人才 培養模式
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(b)-0188-02
計算機相關產業作為信息產業的核心之一,是國民經濟和社會發展的基礎性和戰略性產業。隨著國內外計算機相關產業的大規模快速發展,其不僅對優化調整產業結構、推動傳統產業升級,而且對建設創新性國家起著越來越重要的作用。當前我國大部分高校均開設有計算機類相關專業,擁有龐大的在校生規模,每年都有大量的計算機人才進入就業市場,但由于高校計算機人才培養模式和IT企業市場需求的脫節,使得IT企業往往較難直接獲得符合其要求的計算機人才,這也造成了計算機人才成為目前制約我國IT企業發展的重要瓶頸。
教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會在2006年推出了《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范》(簡稱CC2006)[1],將人才培養的規格歸納為下述的三種類型、四個不同的專業方向:科學型(計算機科學專業方向)、工程型(包括計算機工程專業方向和軟件工程專業方向)、應用型(信息技術專業方向)。CC2006進一步明確了計算機科學與技術本科專業發展戰略,指出了以“專業方向分類”為核心思想的計算機專業發展建議,并制訂計算機科學與技術本科專業規范。特別地,CC2006鼓勵不同的學校根據社會需求和自身實際情況,為學生提供不同人才培養類型的教學計劃和培養方案。此外,國務院在2011年《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》(國發[2011]4號)中明確指出了我國軟件產業的發展規劃,在其人才政策別強調,高校要進一步深化改革,加強軟件工程專業建設,緊密結合產業發展需求及時調整課程設置、教學計劃和教學方式,加強專業師資隊伍、教學實驗室和實習實訓基地建設,努力培養國際化、復合型、實用性人才,這進一步指明當前社會對計算機工程型人才培養和需求的重要性和迫切性。
1 工程型計算機人才培養存在的問題
由于計算機學科及其相關產業具有知識結構廣、發展速度快等特點,使得目前計算機學科各專業還沒有形成一個比較成熟通用的課程體系和人才培養模式。另外,由于不同地區的教育質量存在差異,尤其西部偏遠地區,學生的計算機水平參差不齊,外語水平薄弱,這些都對計算機學科的教育教學提出了新的挑戰,使得目前高校在培養目標、專業定位、課程體系設置以及綜合實踐能力培養等人才培養模式上存在諸多問題。
首先,培養目標和專業定位模糊。國家和社會的發展對人才的需要是多層次的,既需要從事基礎研究的學術型人才,又需要從事專業社會實踐的工程型人才。不同類型的學校要有不同的層次定位,相應的學科發展也要有不同的專業定位和培養目標,從而采取不同的教育模式。一些高校不顧自身實際發展情況確定高目標、追求高層次,盲目照搬普通院校相關專業的課程體系和培養模式,這使得高校在教材選擇、教學大綱制定、教學模式和培養手段的運用上缺乏針對性、層次性和靈活性,致使教學質量下降。
其次,課程體系設置和知識結構不合理。由于計算機學科及其相關產業又具有知識結構新、發展速度快、重實踐操作等特點,計算機學科各專業一直沒有形成一個比較成熟的課程體系和通用的人才知識結構培養模式,課程設置中以基礎學科為中心的課程觀往往占主導地位[2]。課程設置多是在計算機學科傳統課程基礎上,增加些電子硬件類和軟件類課程,課程體系設置重理論和基礎,對計算機工程類領域的知識涵蓋面窄,這也造成了計算機工程類學科發展和其相關產業現狀的脫節。
最后,綜合實踐環節薄弱。計算機學科是一門具有很強系統性和工程性的新興學科,這就要求其相關的技術人員對來自不同領域背景的工程項目具備一定的適應能力、實踐能力和創新能力。在計算機類工程人才的培養過程中,存在現行各地方高校的教育體制滯后于信息社會快速發展及需求的問題[3]。多數高校依然沿用陳舊的培養模式,教學計劃主要以理論講授為主,缺乏實踐教學環節,使得學生將過多的時間和精力投入到課程的基礎學習中,忽略了指導學生將各專業課程知識和實踐教學環節有機的揉合在一起,致使學生的理論能力和實踐能力嚴重失衡。
2 工程型計算機人才培養模式探索
計算機工程類專業具有適應面廣、涵蓋技術領域多、發展變化快等特點。特別是在21紀的計算機網絡和信息時代,計算機工程類學科的相關理論和應用技術,不斷隨著計算機技術和網絡技術等信息技術的進一步深入而迅速發展。為了適應工程型計算機學科專業發展的整體形勢,創建工程型計算機特色專業,更好地培養符合社會需要的人才,高校應根據自身特點,明確專業培養目標、建設專業特色鮮明、師資隊伍結構合理、學生知識結構完善、實踐實驗條件充實的人才培養模式,其中這里包含以下幾個重要方面。
首先,要明確專業定位和人才培養特色。根據國家教育部對計算機學科專業建設的指導性意見和其他大學的辦學經驗,高校應結合自身的特點,進一步充實和完善培養工程型計算機人才的培養計劃及課程體系,加強師資隊伍建設和實驗室建設,拓展實踐教學環節,提高工程型計算機學科專業所需的基本素質和專業基礎,保質量、重特色,明確專業定位和培養方向,更好地培養出側重于工程型計算機專業技術人才。
其次,要整合課程體系、優化課程結構。計算機學科各專業作為一個新興專業,早期其課程體系和課程結構主要依賴于CC2004(Computing Curriculum 2004,計算機學科教程)[4]。在制定具體課程時,現階段高校應結合培養工程型人才的專業定位和人才培養目標,整合并按需修整傳統的計算機科學與技術學科課程,設置通識課程平臺、學科基礎課程平臺、專業課程平臺和實踐教學平臺等模塊化的專業課程體系,突出社會和企業所需求的計算機技術和工程性課程,增加工程訓練和工程實踐教學環節,形成寬、專的人才培養課程體系,使得調整后的課程體系設置不僅實用性強,而且有利于學生根據自身優勢個性化發展。
再次,要加強計算機工程專業英語學習。在計算機相關學科領域,由于學科知識結構的特殊性,計算機程序和命令是由英文命名的變量和函數等來編寫的,其代碼的相關注釋也都是用英文表述的。另外,由于計算機學科發展速度快且知識更新周期短,所以往往最新和最前沿的相關文獻綜述、技術文檔、以及研究進展報告等也都是由英文撰寫的。因此,英語學習對本專業知識的掌握和應用顯得尤為重要。在具體實施的過程中,高校應根據自身生源特點,在低年級開設計算機專業英語課程和在高年級的部分專業課程開設雙語課,這樣分階段逐步提高學生的專業英語水平和實際應用能力。
最后,要加強實踐教學。實踐教學是指有計劃地組織學生通過觀察、試驗、操作,掌握與專業培養目標相關的理論知識和實踐技能的教學活動。對于計算機學科工程型人才來說,應用實踐是人才培養的核心,所有的教學環節都需高度重視實踐教學[5]。通過實踐教學,可進一步鞏固和加深所學的理論知識,提高運用理論知識去分析和解決實際問題的能力,更好的培養學生進行系統分析、軟件設計、軟件開發等專業技能。在具體實施的過程中,高校應根據專業特點和實踐現狀,將實踐教學建設的目標定為研究構建計算機專業層次化的實踐教學體系,推進內容調整、整合,形成多層次、具有彈性結構、相對獨立的實踐教學體系,對課程實驗和課程設計定期重新修訂,豐富和充實新的應用技術;建立專門的計算機工程專業實驗室,開展計算機工程類課程的相關實驗,這樣搭起了課堂理論教學和學生動手具體實踐的橋梁,使得在鍛煉學生的實際動手能力的同時,也加強學生的團隊協作精神;注重實習實訓,增加本專業生產實習和畢業實習長期基地,開展依托企業的定制培訓和畢業實習,提高學生的動手能力,增強學生在就業市場的競爭力。
3 結語
計算機類相關產業是國民經濟和社會發展的重要新興信息產業,計算機學科各專業作為一個新興的學科專業,其課程體系的改革和人才培養模式需要不斷在實踐中與時俱進、摸索總結。高校應結合自身實際情況,遵循學科發展和人才教育培養規律,改革課程教學內容體系和課堂教學方式,構筑專業教學平臺,加大實踐環節力度,激發學生學習主觀能動性,綜合提高該學生的理論和實踐動手能力,培養更多的高素質工程型計算機專業人才。
參考文獻
[1] 教育部高等教育計算機科學與技術教學指導委員會.高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范:試行[M].北京:高等教育出版社,2006:3-43.
[2] 張仰森,趙剛.計算機科學與技術專業的特色建設[J].計算機教育,2012(9):89-92.
[3] 郭銀章,曾建潮.地方高校計算機科學與技術專業人才培養模式改革與實踐[J].計算機教育,2009(13):6-9.
【關鍵詞】 課程體系修訂;計算機科學與技術;實踐教學;聯合培養
【中圖分類號】G623.58 【文獻標識碼】B 【文章編號】1001-4128(2010)10-0005-01
1 引言
計算機科學與技術專業是電子信息類學科方向的重要本科專業之一,具有知識更新快、對數學和電子等基礎知識要求高以及理論與實踐并重的專業課程特點。計算機科學與技術專業培養人才過程中的主要矛盾是:按照過去對計算機科學與技術專業人才培養的認識,計算機科學與技術學科是關于算法的學問,培養的人才必須具有開展算法研究與應用的能力。而當今IT企業對計算機專業人才開發能力和經驗非常注重,而且IT產業的飛速發展使得計算機技術滋生出眾多的方向和相應的應用課程。如何適應當前計算機學科的飛速發展,對眾多的基礎課程和專業課程進行取舍,有效的提高教學質量成為計算機專業教育者面臨的主要問題。本文對計算機專業課程體系的修訂進行了研究和探討,給出了我校計算機專業課程體系修訂的基本方案。
2 面向實踐的課程體系修訂方案
近年來國內外高校和學術團體都在積極探索計算機科學與技術專業人才培養模式的改革,但制訂的專業教學計劃往往脫離不了原課程體系的框架,既要兼顧學生具有較完整的理論基礎,又要強調培養學生較好的實踐能力,一些理論深、難度大的課程在教學計劃中仍占有較大的比重,而另一些應用性較強的課程難以全面進入教學計劃。對以培養應用型人才為主的高校而言,更存在既不能讓學生掌握扎實、完整的專業理論基礎,又不能培養學生熟練的應用能力的問題,從而導致了一方面社會對計算機專業人才的需求在不斷增加,另一方面大量的計算機專業畢業生無法找到工作的供需矛盾。因此,無論是按照高等教育理論的發展,還是在實際辦學過程中,都應該培養學生正確的、基本的實驗方式、方法與應用技能[1,2],對專業學生應要求具有必要的理論基礎和一定的技術開發與應用能力。從中國的國情和社會需要出發,計算機科學與技術專業人才培養模式必須突破原有的教學計劃和課程體系,實行面向需求的培養格局,才能有利于學科的發展,有利于計算機科學與技術專業的人才發展。
我們提出了面向市場的分3個方向的聯合企業培養計劃(即第1、2學年完成必要的公共和基礎課程,第3、4學年根據學生個人意愿分方向完成專業課程組,每個方向制定較為完整緊密的課程體系,充分重視應用和市場需求):
①調整主干課程,精心設計課程內容。基礎課程設置少而精,選擇能反映學科特色的內容,增強實踐環節,增加應用型課程的比例。將重要的主干專業課程,包括 “編譯原理”、“數據庫系統原理”、“計算機網絡技術”由專業限選課統一歸入到學科基礎課類別當中,在前五個學期確保所有的學科基礎課學習完畢。在此基礎上,可以進一步分方向學習培養應用開發能力的實踐課程群。比如“JAVA應用軟件開發”方向的實踐課程群包括J2SE、J2EE、Web開發技術、軟件開發的框架技術等系列課程,是非常貼近軟件開發企業需求的課程群,確保學生修業后的理論基礎和實踐能力能夠為就業提供有力的保障。
②分方向安排教學計劃。從第三學年開始,設計三套專業課程體系和人才培養模式。方向一培養計算機科學與技術專業的中高層次發展人才,著眼于畢業前、后報考碩士研究生,或從事研究型和設計型工作的學生,通過增加“單片機應用技術”、“嵌入式系統”、“計算機控制技術”、“硬件描述語言”等硬件相關課程鍛煉學生進行計算機應用系統綜合設計的能力是本方向的特色;方向二培養面向企業級應用軟件設計開發的JAVA軟件工程師,此方向沒有引入JAVA技術以外的開發平臺的相關課程,如Microsoft的.NET系列課程,目的就是讓學生的學習達到一定的深度,能夠對基于JAVA的面向對象的應用開發技術有比較深入的掌握,避免涉足廣泛而不精通;方向三培養面向企業級應用軟件測試與維護的軟件測試工程師,通過系統的學習軟件測試課程群,具有專業的軟件測試理論基礎和實踐技能。
③加強實習和實踐教學環節。大幅度提高實習實踐教學環節的比例,整合優化方向課程群,充分重視市場對實踐能力的需求。“高級語言程序設計”、“數據庫系統原理”、“計算機網絡技術”、“微機原理與匯編語言”等專業基礎課都安排了相應的實驗課程或課程實習環節,讓學生在實踐訓練中掌握基礎理論。在JAVA應用軟件開發方向,目前企業開發的所采用的主流技術J2EE、Web框架技術都在課程中有所體現。
新的課程體系中,針對多種原因進行了課程設置的調整。壓縮或調整了“大學物理”、“大學物理實驗”、“電工電子技術”的學時數和教學內容。對“電工電子技術”課程,學時數未變,但按照計算機專業的特點和需求對教學內容進行了調整,如,增加了電子技術相關知識,減少了電工技術尤其是強電部分的內容。增加了實踐環節的比例,與原有教學計劃相比,增加了5門實踐類課程,學分數增加了分。將大部分課程的授課時間進行了前移,一方面讓學生能夠盡早進入專業課的學習,另一方面避免學生在第7學期課業負擔過重,影響就業、考研或新知識、技能的學習。將“計算機文化基礎”由60學時減為30學時,并調整為前半學期上,將“計算機維護與維修”調到第一學期后半學期,通過該課程,使學生對計算機內部結構有一個感性認識,有利于提高學生的學習興趣,另外對學生后續課程的學習也將產生有益的影響。去掉了原教學計劃中一些內容不太新穎且實用性不強的課程,如,計算機信息管理系統、程序設計方法學等。
整個課程體系改革方案內容全面,考慮到了必要的基礎知識和靈活的專業應用知識的取舍問題,考慮到了實踐技能培養和理論知識學習的平衡問題,具有良好的可操作性。
3 結論
經過分方向的課程體系調整以后,學生可以根據興趣選擇不同的專業課程群,課程負擔下降而掌握深度增加。提出的課程改革方案中,大量增加了實踐教學環節,讓學生獲得更多動手實踐的機會。理論基礎課在前兩個學年完成從而給后兩年的專業實踐課學習留出空間,這種理論與實踐并重的課改方案有待于人才市場的進一步檢驗。
參考文獻
【關鍵詞】計算機科學 技術專業 實踐教學
隨著經濟的發展和高等教育的大眾化,使得大學生的就業形勢越來越嚴峻。并且如今絕大多數的用人單位都很希望畢業生畢業時就能夠滿足公司的入職條件,不需要進行二次培訓。在這樣的情況下,要想提高學生的競爭力和就業能力,就必須提高學生的創新能力和實踐技能。計算機科學與技術專業具有很強的工程技術性質,亦是如此。要提高學生的創新能力和實踐技能,其非常重要的一個環節就是人才培養過程中的實踐教學。如何建立和完善計算機高等教育實踐教學的人才培養模式,培養出優秀的具有創新能力和實踐技能的技術人才,還有許多理論和實踐問題需要探索和研究。
一、目前計算機科學與技術專業實踐教學中存在的主要問題
學生缺乏創新欲望和環境。創新能力是指發現問題、解決問題、創造新事物的綜合能力。現實中不少在校學生習慣于順其自然,考試前只突擊記憶老師講解的內容,滿足于考試及格,從來不習慣于多思考,也不敢標新立異,只愿模仿,依葫蘆畫瓢,不會另辟蹊徑。究其原因主要是目前我國應試教育模式重視成績和分數,從而帶來了這樣的副產品,使學生缺乏創新欲望、興趣,同時也缺乏創新的氛圍,有的大學生雖然有一些創新興趣,但由于缺乏環境氛圍,也就失去了創新的信心和毅力。
缺乏真實項目的體驗和歷練。所做的課程設計通常是老師給定的或學生自定的理想環境下的項目,缺乏真實性、可用性,不能使學生得到真正的鍛煉和提高。
還存在一些其他不完善的地方。課程實驗的開設方式不能引起大家足夠的重視。實驗時學生各人做各人的,方法比較沉悶。有的課程設計到課程快結束時才匆匆布置任務,要求學生在倉促的時間下完成,收效甚微。有的實踐環節流于形式,沒有多少真正的效果等等。
二、計算機科學與技術專業實踐教學應具備的基本能力
理論基礎知識必須過硬。在現代課堂當中,基本上教學內容上是以《計算機基礎知識應用》和《網絡基礎知識》為一個前提進行所有內容的拓展。學習計算機的學員大體上都會有一種認識,那就是計算機的數據庫是以英文和計算機專業術語進行編制的,因此,可以說,要想完全進行計算機語言的了解,英文水平也要齊頭并進。接著要了解計算機的基礎語言和基礎操作知識,對于簡單的程序編寫和數據庫的應用要十分熟悉。接下來才能進行更為復雜的程序操作。對于整體的教學體系來說,老師和學生都應當以理論基礎知識作為一個基點,在這個基點穩固的前提之下,進行其他教學內容的改革和創新。在理論知識過硬的前提之下,進行豐富的課堂內容改革,實踐創新以及教學模式的多元化才會有意義。
提高理論知識的同時,注重學生的素質培養。對于計算機科學以及技術領域的人才來說,專業性的要求本就非常嚴格,其要面對的問題和實際情況也是非常艱巨的計算機技術水平在達到一定程度的時候,可以在網絡當中進行資料和數據的共享和獲取,但是在獲取和搜索的同時,要注意遵守網絡當中的相關條例以及尊重所有計算機用戶的權利和隱私,對于這些專業的網絡和計算機知識和規定要有必要的操守和認知。
實際操作與基礎理論相結合。在學校進行的計算機科學和技術專業的培養,都是為了對自己今后的科研工作和實際運用打下良好的基礎,因此,在學校的時候,就應當盡可能地接觸廣博的信息,在計算機班中,教師應定期的布置給學生一些任務。學生會在遵守一定規則和規范的前提下,進行自我創造和發揮,將數據庫語言和網頁制作,網絡數據搜集結合到一起,完成自己獨創的技術結果。老師會在學生所編制的計算機語言當中找出學生的錯誤加以糾正并提出其中的亮點記錄到教學檔案當中作為成績的考核和今后教學內容的改進材料。
三、解決和提高計算機科學與技術專業實踐教學的途徑
學校培養學生的方式與社會的要求并不完全符合絕大多數的單位需要的是有經驗,進入崗位之后能馬上進行工作的人才。現如今大多數學員當中,占比重較高的仍然是理論知識的培養。而在實際操作中,首先需要的是計劃的能力、組織的能力、營銷的能力、做報表的能力,有了這些基本功,才能上升到分析市場的發展趨勢、把握市場的發展方向、作出戰略規劃進行運籌帷幄。本科畢業生往往有很多的理論,但這只是紙上談兵,要把這些理論用到實踐中,還必須經過實踐的鍛煉。
以培養學生能力為主要目標。以教師指導和學生自主學習為主的教學方法。實驗內容以系統的研究創新項目實驗為主,題目以任務書的形式供學生選擇,也可以學生自主命題。實驗進行過程中,學生在教師指導下,明確研究項目的任務與目標,探索解決辦法,擬定解決方案,靈活運用實驗手段與方法,進行綜合分析、研究,為課題結論提供科學的試驗依據,培養學生的獨立研究能力和創造能力。
綜上所述,對于計算機科學與技術專業實踐教學體系的改革來說,要朝著更加多元化,規范化,有效化的方向發展,讓學員在課堂上學習枯燥的程序和數據編寫的同時要學會將沒有生命的程序轉化為便于生產,娛樂生活的工具,充分體驗計算機實踐技術帶來的精彩和快樂,同時要在完全掌控了計算機特性和計算機語言的同時進行程序的更新和改革,使得計
算機不僅成為自己技術研究的工具,也成為自身素養和生活娛樂的途徑。
參考文獻:
[1]劉春國.計算機實驗教學模式的探討與實踐[J].實驗室研究與探索,2007,(9).
[2]張國紅.大學生創新能力培養研究[J].大連理工大學學報,2006,(3).
[3]姚有峰,張斌,聶麗.從電子設計競賽談實踐教學改革與創新能力培養[J].實驗室研究與探索,2009,(09).
【關鍵詞】民辦高校;計算機科學與技術;實踐能力;培養模式
引言
我國的高等教育已經從精英型進入了大眾型的發展階段,這必然要求并導致高等教育的多元化發展。作為我國高等教育重要組成部分的民辦普通本科院校,在推動高等教育普及化發展的同時承擔起了培養適應社會需求的高質量應用型人才的重要使命。
計算機專業是一門實踐性很強的專業,實踐環節是培養和提高學生實踐能力、創新精神和綜合能力的有效手段,實踐環節在專業教學體系中的重要性日益顯著,在教學中起著其它任何教學形式都無法替代的重要作用。因此,計算機專業學生實踐能力培養的好壞直接關系到本專業的成敗[1]。
本文將以我校計算機科學與技術專業為依托,以本地區其它民辦本科院校為參照,實踐并研究當前計算機專業各主流實踐能力培養模式,對各模式的約束條件、運行機制進行分析評價,為豐富我國民辦普通本科院校計算機專業人才實踐能力培養的理論研究,提供切實可行的計算機專業實踐能力培養模式,幫助民辦普遍本科院校在高等教育轉型的機遇下構建具有特色的應用型人才培養模式。
1.國內實踐教學理念研究和教學模式研究
在實踐教學模式方面,張日新對本科應用型人才的培養模式問題,提出了學科基礎階段和專業方向階段的“兩段式”培養過程。曹屯裕、張曉謙、劉長宏,王剛等學者都強調通過校企結合培養學生實踐能力,從不同的角度對校企產學研結合培養的一些問題提供了解決思路和實踐方案[2-4]。鄒景超、付大鵬等學者從實驗課程內容建設、實驗平臺建設、實驗方式等方面對學生實踐能力提升提出了相應的校內培養模式。
2010年6月教育部啟動卓越工程師計劃,強調行業企業深度參與培養過程,學校按通用標準和行業標準培養工程人才,強化培養學生的工程能力和創新能力,將實踐教學的重要性提到了前所未有的高度,極大的推動了實踐教學的進一步發展[5]。
2.計算機專業實踐教學培養模式
魏良模,陳舒懷在計算機人才實踐能力培養上提出學生教育全過程在企業進行,校企雙方共同制定培養目標、教學計劃,學校負責基礎課教學及提供教學指導和教學質量監控,企業負責專業課教學,實踐教學和學生管理。楊起帆等針對浙江大學城市學院計算機專業應用型人才培養提出“211”培養模式,將大學4年分成3個階段:2年時間學習數學、外語及計算機專業基礎課程,1年時間學習計算機專業課程、1年時間進行畢業實習和畢業設計。讓學生在打下扎實基礎的前提下,有充足的時間進行專業技能的學習與鍛煉,在實踐中提高分析、設計和編程的能力。顧可民在計算機專業實用性人才培養方面提出以市場需求為導向,加強實踐性教學環節,廣泛開展校企合作,實現訂單教育,校企互動,促進 “雙師型”教師隊伍建設。雷虎對民辦高校軟件人才培養模式方面提出將企業的實際開發項目嵌入到學校的教育過程中,以提高學生軟件開放能力為主線,融合企業資源和高教資源,把4年本科教學模式調整為3+1形式,將學生最后一年的畢業實習與畢業設計放到企業中去。賈慶節在計算機應用型人才培養模式方面提出通過教學過程的實驗模塊設計、課程設計、軟件項目和實例驅動、假期企業實習等方式提高學生實踐能力。在和企業的合作上采取訂單教育培養模式,高校和用人企業針對需求共同制定人才培養計劃,提出人才訂單,簽訂用人合同,并在師資、技術、辦學條件等方面合作,通過“工學交替”方式分別在學校和用人單位教學,學校提供技術支持,企業提供實踐場所[6-9]。
綜觀國內對高校學生實踐能力培養模式的研究,成果相對比較豐富,具有一定的理論依據和實踐指導作用。但結合民辦高校計算機科學與技術專業實踐能力培養模式的現狀來看,這些成果并沒有起到應有的作用,主要存在以下不足:
(1)從理論層面看,相關的研究主要是以各自辦學現狀和個性為基礎探索可用的培養模式。研究較為零散,缺乏系統性的規律研究和具體可操作性的指導。對于民辦高校計算機本科應用型人才的定位問題,如何科學地設計與制定培養模式等基本問題模糊不清。計算機專業動態發展的能力因素也未被考慮,這不可避免地會導致對人才實踐能力培養模式在操作上的誤差。
(2)從實踐層面來看,國內現有文獻注重了校企合作和產學研途徑。但對于這些模式的組織管理機制以及實踐效果的檢驗都提的較少。各種培養模式效果如何,怎樣選擇及設計需求匹配,各模式的約束因素如何、如何對不同的模式進行互補優化和完善等問題都沒有被系統地研究。
3.**學院計算機科學與技術專業人才實踐能力人才培養模式
**學院是一所民辦本科高校,它的計算機科學與技術專業采取的模式是“理論教學與實踐訓練并重,培養高級IT工程師”,構建了以“實用型、復合型”為目標的人才培養模式,其課程體系具有重視實踐能力培養的特點。在突出實踐能力方面首先是加強雙師型教師隊伍的建設,使專業教師既能進行理論課的講授,又能進行項目實訓、項目開發的指導工作,能夠解答學生在實踐過程中遇到的問題,使學生在校期間就獲得工程項目的開發經驗與技能;其次是加強實驗室建設,提供項目開發實訓場所;最后鼓勵學生報考計算機等級考試、軟件設計師資格與水平考試。除了各個專業實驗室外,設置了多個校外實習基地,對日軟件外包實習實訓基地、云計算實習實訓基地、物聯網實習實訓基地、青島軟件園實訓基地、網絡建設與維護實訓基地、嵌入式實習實訓基地。
4.我校的計算機科學與技術專業人才實踐能力人才培養模式
本專業立足學校“具有創新意識的高素質應用型人才”的培養模式,分為嵌入式和網絡兩個專業方向,這兩個專業方向在實踐構成方面均從三方面要求出發:素質要求、知識要求和能力要求,設立了隨堂實驗、獨立實驗、課程設計和綜合實訓、畢業實習及畢業論文(設計)等不同層次的實踐模式,具體如圖1所示。
圖1 我院計算機科學與技術專業實踐環節構成
此外在人才培養方案中設立創新與素質拓展課程(環節),鼓勵學生參加科研創新活動,參加學科競賽,,參加各類社會實踐與服務,組織學生聽取各類學術報告與講座,報考各類專業證書。
在師資隊伍建設方面,重點建設雙師型教師隊伍,鼓勵老師外出培訓或進修,提高實踐能力。50%以上的教師具有嵌入式系統設計師、網絡工程師、軟件設計師、信息系統項目管理師等證書。
通過以上的調研,可以看出實踐能力培養應貫穿始終,從通識教育到專業教育,從理論課堂到實習實訓,產學研的合作方式可以多樣化,并不拘泥與實習基地一種方式,可以將它引入日常的課堂,而且更重要的是師資隊伍的建設,教師必須是具備實踐能力或工程經驗的雙師型教師,應該改革考核方式和評價體系,提高學生的積極性。
參考文獻
[1]教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會,高等學校計算機科學與技術專業實踐教學體系與規范[M].北京:清華大學出版社,2008.
[2]張日新,梁昱慶,汪令江,賴立,肖軍.本科應用型人才培養模式的研究與實踐[J].成都大學學報(自然科學版),2004,04:1-4.
[3]王忠民,王陸海,韓俊剛.工科院校工程應用型人才培養實踐教學模式探討[J].科技咨詢導報,2007,30:223-224.
[4]曹屯裕,潘菊素,傅瓊.以實踐教學為主體 創新校企合作的人才培養模式[J].中國高等教育,2007,10:50-51.
[5]林建.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.
[6]楊燕,魏良模,陳舒懷. 校企聯合 創新高職人才培養模式[J].黑龍江高教研究,2005,05:27-28.
[7]楊起帆,陳觀林,朱勇,柳俊.計算機專業應用型創新人才的“211”培養模式[J].高教探索,2006,01:65-67.
[8]顧可民.計算機專業實用型人才培養模式的研究與實踐[J].遼寧教育研究,2007,10:84-86.
[9]賈慶節,何保鋒.計算機應用型人才培養模式的探索[J].中國成人教育,2009,11:124-125.
基金項目:青島工學院2012年校長基金資助項目(2012JY013)。
作者簡介:
房正華(1982―),女,碩士,軟件設計師,講師,主要研究方向:軟件工程。
【關鍵詞】 CDIO;創新型;工程教育;教學模式
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)9-00-02
1 引言
創新型人才是社會發展的需求與動力,我國發展戰略的核心是建設創新型國家,其本質是培養創新人才[1]。高等院校作為社會輸出人才基地,承載著培養社會需求的創新性人才的使命。目前我國的工程教育規模居世界首位,但對于工程教育創新性、人才培養質量等方面相對比較滯后,因此,教育部鼓勵高等院校積極進行工程教育改革,對高校的人才培養模式與培養目標進行改進與優化,解決目前存在的工程教育體系不健全、工程教育和工業界脫節、課程體系相對陳舊、教師隊伍缺乏工程經歷等問題[2]。基于CDIO理念的工程教育是目前最熱門的一種工程教育模式,教育部提出的“卓越工程師教育培養計劃”其目的就是培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。
2 CDIO理念的工程教育模式
CDIO工程教育理念是近年來國際工程教育改革的最新成果,它由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助,經過四年的探索研究而建立的一種新型的工程教育理念。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程[3]。,從2006年汕頭大學工學院成為中國第一個CDIO國際合作組織成員開始,目前我國已經有幾十所高等院校都進行了CDIO的工程教育改革。
基于CDIO理念的人才培養模式注重對學生的實踐能力、創新能力、團隊合作能力、溝通能力等方面的培養,它是以市場需求為導向,實際項目為載體一種新型的創新型人才培養模式。
3 基于CDIO的計算機科學與技術專業教學模式
我院以培養工程應用性人才為目標,于2010年引入了CDIO的工程教育理念,對現行的教學模式進行了相應的改革,提出以培養創新型人才為目標的CDIO工程教育模式,計算機科學與技術專業是首批試點改革專業。
基于計算機科學與技術專業的培養目標與專業特點,為了更好實現CDIO理念的創新型人才培養目標,提出了基于理論、實踐、素質三位一體的教學改革模式[4],以課堂教育為起點,將CDIO的四個環節與實踐教學過程結合,強調在教學與實踐過程中結合法律、道德與文明等素質教育,使教學與實踐、理論與應用、學術與工程全面結合,培養有高度綜合素質、有創新能力的應用型人才。
3.1計算機科學與技術的知識體系
計算機科學與技術的知識體系分三個層面,即知識領域(area)、知識單元(unit)和知識點(topic)。知識領域是其最高層次,表示特定的學科子域,具體劃分為14個知識領域,131個知識單元和808個知識點。計算機科學與技術的14個知識領域,如表1所示。
3.2計算機學科的問題空間
問題空間是對問題解決活動時在其中發生和進行的內部空間,它是由美國計算機學會、信息協會、和電氣電子工程師協會計算機分會經專家研究后提出的。利用問題空間分析計算機學科不同專業、不同方向的知識結構與應用取向,其問題空間如圖1所示。
在圖1中,左邊圓角矩形的陰影部分是計算機科學的問題空間,從問題空間中可以看出,計算機科學方向的知識取向與技術分布是注重計算機專業的理論知識,培養的是計算機的綜合應用能力,包括軟硬件系統的應用;虛線的橢圓形部分是軟件工程的問題空間,它強調的是軟件方法與技術,理論、開發、應用并重。
3.3教學改革方案
借鑒我系開展的“學生創新思維及創新能力培養鏈”研究成果,對傳統的課堂教學進行調整,基于計算機科學與技術專業的人才培養方案要求,將學生的培養目標與培養方式相結合,以畢業設計為運行軌道,借助于科技活動平臺,將理論、實踐、素質的人才培養目標結合在一起,為培養創新型應用人才目標滾動發展。
3.3.1教學總體規劃
為了避免循規蹈矩,將學生的知識學習、素質教學、創新能力培養相結合,開展科技創新活動與項目教學。在學生入學教育過程中,使學生明確自己的學習目標,借助于啟發性的教學,鼓勵學生的參與式、互動式學習,讓學生從中學的被動式學習轉向高等學校的主動式學習。同時,實施學生的導師制,由專業教師從專業知識的體系結構、學習方法、學習方向、能力培養等方面引導學生認識計算機科學領域,為大學的學習做好規劃。
基于導師制,依托畢業設計的運行軌道,將課堂教學、實驗教學、課程設計、科技活動、科技競賽相結合,從第一學期開始引導學生了解專業學科、專業課程與專業學習,并結合課程的學習,將學校、二級學院及系的各種科技活動與競賽結合,培養學生的學習主動性與積極性。
3.3.2教學模式的CDIO架構
以CDIO工程教育理念為指導,依循工程項目的生命周期,將教學與創新能力的培養結合,在教學過程中注重專業能力、實踐能力、創新能力、團隊合作能力的挖掘與培養,將構思、設計、實現、運作的過程運用到課程的教學中。依托畢業設計這一運行軌道,將畢業設計作為一個系統過程,結合課堂教學、課程設計、科技活動和素質教育,使學生的大學學習成為一個系統產生的流水線,其教學模式的CDIO架構如圖2所示。
學生每一學年的學習是一個循序漸進的過程,第一學年重點在于構思,學生處于認知狀態;第二學年重點在于設計,學生處于建設狀態;第三學年重點在于實施,學生處于構造狀態;第四學年重點在于運行,學生處于統籌狀態。
3.3.3人才培養進程
基于CDIO的創新型人才培養,它依托于基本的課堂教學,但又高于普通的教學,借助于實驗、課程設計、科技競賽等形式[5],形成一種以理論教學為基礎,科技實踐為過程,素質提升為要素的立體式人才培養體系,其人才培養進程如表2所示。
基于能力素質的培養過程,在立體式的人才培養體系中,各階段的培養目標既相互獨立又相互聯系,理論、實踐和素質之間的聯系紐帶是畢業設計,以畢業設計為軌道,是導向性的知識進化方法。針對目前大學生存在創新能力與創新意識薄弱的弊端,以畢業設計為導航,基于學生的平時課堂學習,明確學生學習目標,引導學生素質與創新能力的綜合培養,實現過程能力的提升與素質進步,實現創新型人才培養的目標。因此,把畢業設計作為軌道是教學改革的有效過程與方法。
4 結語
本文在分析目前高校人才培養模式與培養目標的基礎上,闡述了基于CDIO的工程教育理念的創新型人才培養模式,結合我院開展的CDIO教學改革,以計算機科學與技術專業為例,分析了計算機科學與技術專業的課程體系、培養目標、教學改革的總體規劃與進程,將CDIO的工程生命周期與教學環節相結合,為提高教學質量、培養具有創新型應用性人才起到積極的推動作用。
參考文獻
[1]張德江.如何培養創新人才[N].中國青年報,2009-4-11.
[2]顏輝.基于CDIO的創新型工程人才培養模式研究[J].吉林工商學院學報,2012.
[3]顧佩華,沈民奮,李升平,莊哲民,陸小華,熊光晶.從CDIO到EIP-CDIO―汕頭大學工程教育與人才培養模式探索[J].高等工程教育研究,2008(1).
摘要:針對計算機專業本科學生普遍存在知識和技術“只專不博”,難以運用計算機知識和理論解決其他專業問題的狀況,在分析對計
>> 計算機科學與技術專業本科應用型人才培養 基于課程地圖的計算機專業本科培養方案的制訂 計算機專業本科教學秘書創新思維的培養與探索 借助計算機專業知識培養中職生數學興趣例談 加強計算機專業本科生專業素質與職業道德培養的思考 中美大學計算機科學專業本科課程結構比較研究 非計算機專業本科生計算思維能力的培養與應用實踐 論英語專業本科學生翻譯思維能力的培養 計算機專業本科生實踐創新能力培養方法探討 普通院校計算機類專業本科人才培養體系設計 計算機軟件專業本科生“職業提升型”人才培養模式的探索 論計算機專業學生創新能力的培養 論計算機專業學生錄入技能的培養 民辦本科計算機科學與技術專業(應用方向)計算機應用能力培養模式的探索 關于計算機專業本科教育體系下考試改革的思考 關于計算機專業本科層次教學體系的探究 計算機專業本科畢業設計的教學與改革 基于極限編程的計算機專業本科畢業設計模式 計算機專業本科畢業設計的思考 計算機專業本科畢業設計的探討 常見問題解答 當前所在位置:.
Discussion on Training Multi-disciplinary for Computer Major Undergraduate
ZHAO Xue-feng
(School of Computer Engineering, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang 222005, China)
Abstract: Aiming at the lack of multi-disciplinary for computer major undergraduate in knowledge and skills, this article analyzes the inevitability of multi-disciplinary knowledge and training. On this basis, a variety of ways to solve this problem are presented.
Key words: computer major; multi-disciplinary; knowledge structure; creative thinking