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[關鍵詞]計算機科學與技術;培養模式;課程體系;教學團隊;實踐教學
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)03-0144-03
一、轉變教學理念,重構較為科學的創新應用型本科人才培養模式
針對目前高校計算機科學與技術本科人才培養存在的問題,各高校應主動轉變教學理念,建立較為科學的“厚基礎、寬口徑、重實踐、求創新”的人才培養模式。“厚基礎”就是使學生專業基礎知識扎實、基本技能牢固、能力突出、個性鮮明;“寬口徑”就是加強通識教育,使學生有很強的多行業適應能力和寬廣的就業前景;“重實踐”就是使畢業生通過課程學習和專業實踐,具備在信息技術教育和信息工程等多個領域和崗位就業的專業實踐能力;“求創新”就是培養學生綜合運用能力、獨立思考能力及創新思維能力。注重學生綜合素質尤其是實踐能力的培養,堅持走“產―學―研”相結合的途徑,堅持整體優化、學科融合、創新性和個性化的原則[1],充分體現“學習―實踐―再學習―再實踐”的培養過程。
突破思維定勢,改革傳統的培養學術型人才的課程體系和教學方法,根據學科特色,優化課程體系,改革教學方法,加強特色教材建設,提升教學內容的創新性,以“厚基礎、寬口徑、重實踐、求創新”為目標,構建較為科學的人才培養體系。
二、優化課程體系,實施教學內容與教學方法的改革
針對計算機學科教學內容缺乏前沿性、教學模式和手段缺乏多樣性、教學資源缺乏實用性等問題,按照計算機專業全國研究生入學考試大綱的要求和社會對人才的需求,以“合理配置,資源共享”為標桿,將計算機科學與技術本科專業核心課程(程序設計基礎、數據結構、計算機操作系統、計算機組成原理、計算機網絡)的授課、實踐等教學環節作為一個整體進行統籌優化,融合各課程的內容,形成一個相對完整的體系[2],使學生能夠較容易地理解和掌握課程的重點內容,理解課程間的連續性。
(一)核心課程教學內容與體系的改革
對各核心課程的安排順序、授課內容、授課重點、授課計劃等按照計算機專業研究生入學大綱的要求和社會對人才的需求進行調整和整合,將新知識、新理論、新技術和新方法充實到教學內容中,棄舊揚新,使教學內容與技術發展和行業需求相適應。
(二)教學方法與手段的改革
遵循以“教為主導,學為主題”的授課思路,培養學生自主學習的能力。在理論課程和實踐課程中,采用綜合案例引導學生進行分析和設計[3],以培養學生分析問題、解決問題的能力,激發學生的創造性;并將課堂講授與參與式、提問式、討論式、啟發式等教學方法相糅合開展教學活動,讓學生主動參與整個教學過程,因材施教,充分調動學生學習的積極性。
(三)優質教學資源的整合
利用Web教學服務平臺、FTP服務平臺、實驗教學網、畢業論文管理平臺,實現核心課程之間教學資源的共享和在線指導。在這些平臺上提供了各核心課程的教學大綱、電子教案、多媒體課件、實驗指導、試題庫等教學資源,從“授前、授中、授后”三個環節給學生提供自主學習的機會;另外,為了讓學生了解學科前沿,可邀請國內知名院校的教授、博士開展新技術論壇,介紹國內外學科前沿及最新技術,這能極大地開拓學生的視野,激起學生認真學習知識的興趣。
三、夯實師資培養,通過“科研引領教學”創建高水平教學團隊
要注重師資隊伍培養和教學團隊建設,提高教師的整體素質和教研水平。
(一)組建核心教學團隊,形成合理的教學梯隊
根據課程體系的建設思路,形成以課程體系為核心的教學團隊。在職稱、學歷、年齡、教學經歷、科研能力等方面自然形成梯隊形式,通過成員之間的協作與交流,開展教學研究、教學改革和教學技能比賽等活動,從而提高教師的整體素質和教學水平。
(二)培養“雙師型”教師,提升團隊業務素質
采用“請進來,送出去”的辦法,邀請國內外著名學者專家,開展學術交流、教學研討,鼓勵中青年教師赴國內外知名高校進修、攻讀博士學位、出國訪學,提高團隊整體素質;加強校企合作,選派中青年教師進入企業,學習實踐經驗技術,提高實踐教學水平,以滿足本科生“雙師型”人才培養的需要。
(三)營造“以科研促教學”的學術氛圍
積極引導教師樹立以高水平科研支撐高水平教學的發展觀念,組織教師參與新教材編寫;教師緊跟科技前沿的發展動態,將科研中獲得的新知識和新成果融入課堂教學[4],促使科研工作與教學工作的有機結合,保持教學內容的學科前沿性,增強教學的深度和拓展教學的廣度,提高教學質量;教師將自己的科研與學生的畢業設計相結合,對學生進行有的放矢的指導,并吸納優秀學生進實驗室,直接參與教師的科研項目,增強學生的科技創新能力,提高人才培養質量。
鼓勵團隊教師開展科學研究,提高科研水平,做到科研與教學相互促進、共同發展;通過開展一系列教研、評優、評獎活動,增強了優秀“老”教師和青年教師之間的交流,快速提高青年教師的科研能力和教學水平,壯大優秀青年教師隊伍。同時采用“請進來,送出去”的辦法,提升中青年教師的業務素質,以滿足對“雙師型”人才培養的需要,實現團隊梯隊發展,最終形成一個基于課程體系的高水平教學團隊。
四、強化實踐教學,推進“過程式多元化”的實踐能力培養體系
構建以實踐能力培養為核心的實踐教學培養體系[5],采取“過程式多元化”的實踐教學培養方法,建立“課程實驗、實驗課程、校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習”五位一體的實踐教學模式,并結合科研訓練、創新實踐、學科競賽、社會實踐和創業實踐等課外實踐,讓實踐訓練貫穿整個培養過程。
(一)實踐教學體系的綜合改革
對于計算機科學與技術專業的學生,僅提高學生的理論水平是遠遠不夠的,還需注重培養學生的動手能力,加強學生的實踐能力鍛煉,即“理論與實踐一體化”,這是本專業人才培養中的一個關鍵環節。只有將實踐和理論緊密結合,互為補充,才能使學生盡快掌握課程知識,并利用所學知識分析、解決實際問題。為此,堅持以傳授知識、培養能力和提高素質協調發展為根本,以培養學生可持續發展能力(自主獲取知識的能力和創新能力)為重點,建立以能力培養為主線,分層次、多模塊、相互銜接的科學系統的實踐教學體系。第一,除了課程實驗外,針對實踐性較強的課程,實行實踐教學單獨設課,開辟新實踐領域,擴大綜合型實驗的比例,與理論課程的教學進度相配套,通過預習報告、講解演示、上機實驗、分析總結和撰寫實驗報告的方式,注重學生創新、實踐能力的培養。第二,重視實習和實訓環節,實行校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習的多元式實習實訓教學,鍛煉學生的實際動手能力。第三,將科研訓練、創新實踐、學科競賽貫穿到大學四年的教學過程之中,著重提高學生的科研素養和創新能力。第四,與實際應用相結合,通過社會實踐和創業實踐,增強學生的業務能力,為將來進入社會實際生產生活領域的工作做充分的訓練與準備。
(二)實驗教學內容的融合重構
對于課程實驗和實驗課程,實驗內容由基礎型、設計型、綜合型和研究型等四個各具特色的模塊組成。各模塊側重點不同,學生可以根據自身接受和掌握知識的實際情況循序漸進地進行訓練。基礎型實驗重在加強對本課程內的知識點的掌握和理解;設計型實驗強調培養學生動手能力和創新性思維;綜合型實驗充分考慮課程間的可融性,滲透多個課程的相關知識點,并突出以項目訓練為主的教學實踐;研究型實驗是培養部分學生以科研項目為支撐的實踐能力。
(三)實訓實習環節的雙軌交叉
把實訓實習工作進行分解,分成校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習等幾個環節,在校內和校外進行雙軌交叉。通過校外短期見習開闊學生視野,在見習中理解專業理論和技術,增強實踐動手意識。通過邀請企業工程技術專家進入學校,利用學校開設的大實踐課程時間,集中對學生進行校內單項實訓,增強學生應用專門技術的能力。通過校外綜合實訓和實習,讓學生深入企業和應用部門,在校外實訓和實習導師的指導帶領下,完成完整的項目設計和應用部署,增強學生完成綜合項目和應用的能力。
(四)課外科技創新活動與課內實踐教學的有機結合
以“產―學―研”相結合的思想為指導,推行學科競賽制度化,創新訓練常規化,支持學生參加機器人、智能車、電子設計、創新創業等各類學科競賽,鼓勵學生主持或參與學校、省廳、教育部和企業創新創業類等科研課題,理論聯系實際,強化項目驅動的實踐教學[6],注重對學生過程式的培養和科研創新能力的培養。
采取“過程式多元化”的實踐教學培養方法,通過基礎型、設計型、綜合型和研究型模塊化實驗內容重構課程實驗和實驗課程,通過校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習,施行校內校外雙軌交叉式實習實訓教學,建立“課程實驗、實驗課程、校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習”五位一體的實踐教學模式,能解決學生理論知識和實際問題脫節的矛盾,有效增強學生的實踐能力。
強化以“項目+競賽”驅動的創新訓練模式,形成“實戰”性的項目開發,形成“以賽促學”和“學以致用”的學習氛圍,通過本科生進實驗室及參加各類高水平學科競賽等方式,提升了學生的創新能力和就業競爭力。
五、結語
課題組通過改革培養模式、優化課程體系、夯實教學團隊、強化實踐環節,探索創新應用型計算機科學與技術本科專業人才培養,并在實踐中檢驗各項舉措的效果,取得了良好的人才培養效果,獲得安徽省高等教育教學成果獎二等獎。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 王楊,許勇,趙傳信,等.高師院校非師范計算機專業人才培養新途徑[J].計算機教育,2010(8):4-10.
[2] 陳付龍,齊學梅,羅永龍,等.創新能力驅動的層次化計算機硬件課程群構建與實施[J].大學教育,2013(4):40-42.
[3] 孫麗萍,程婧,羅永龍.翻轉課堂在數據結構教學中的應用研究[J].計算機教育,2015(24):71-74,77.
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關鍵詞:專業培養方案;計算機科學與技術;應用型人才;課程體系;就業競爭力
為適應高等教育大眾化形勢和社會發展的需要,實現“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質、突出個性發展”的人才培養目標,青島農業大學從2008年起對本科實施按大類招生。其做法是:學校將全部本科專業按其“血緣”關系的遠近聚集成若干專業大類,每一專業大類對應一個或多個專業,按大類招生,新生在一年級按所在大類統一的教學計劃進行培養,第一學年末按學生志愿和成績進行專業分流,每位學生對應一個具體專業,從二年級起各專業按其專業教學計劃進行培養。按大類招生是學分制的延伸,這對學生的自主發展提供了更廣的空間和更有利的環境。要實施按大類招生,制定相應的人才培養方案是首當其沖。我校的計算機科學與技術、電子信息科學與技術、電子信息工程、通信工程這4個專業一起形成一個大類。如何構建教學計劃,培養適應高等教育大眾化形勢和社會主義市場經濟發展的需要,培養理論與實踐、知識與能力并重的計算機專業應用型人才,是擺在普通高校計算機專業人才培養方面的重要課題。本文結合我校在2008―200年中2個學期所開展的大類招生條件下的人才培養方案的研討和修訂工作,對此進行探討。
1人才培養定位和指導思想
青島農業大學是一所以農業和生物類學科為優勢和特色的多科性省屬大學。這決定了我校計算機科學與技術本科專業的辦學定位為高素質、應用型人才培養。這是制定其人才培養方案的出發點和落腳點。同時,為使培養的學生適合社會發展需要,具有較強的就業競爭力和可持續發展的潛力,要求培養方案的設計能為學生提供寬厚的專業基礎理論,以及在某一專業方向上的精通見長[1];教學內容要緊密結合經濟社會需求,要有利于學生實踐能力和創新能力的培養,以及與人溝通、合作等素質的養成,要為學生的自主發展提供空間;培養方案要具有開放性,便于吸收學科發展的新成果。
2計算機科學與技術專業的人才培養目標
基于上述考慮,我們確立了本專業的培養目標:培養具有扎實的外語、數學、物理、電子電路等學科基礎知識和理論,計算機科學與技術專業基礎寬厚,并在某一專業方向上見長,能夠在計算機軟件、硬件或網絡方面從事設計、開發或應用研究等專業工作的高素質、應用型高級專門人才。
3培養方案的內容
為保證培養方案的課程體系能有效支撐起上述培養目標和貫徹前述先進理念,我們先后研讀了《中國計算機科學與技術學科教程2002》(簡稱CCC2002)和IEEE Computer Society/ACM制定的《Computing Curricula 2005: The Overview Report》[2],調研了北京郵電大學,北京交通大學等院校計算機科學與技術專業的辦學情況,并結合本校實際進行分析,確定了具有如下門類組成的課程體系:
1) 人文社科類課程。包括“兩課”和其他人文課程,擔負著對學生進行社會主義核心價值觀教育,幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀,提高其思想品德修養,增強法制觀念等方面的教育任務。
2) 體育運動類課程。傳授體育運動知識和技能,使學生形成體育鍛煉的良好素質。
3) 工學學科門類基礎課程。這也是大類內公有的課程,包括高等數學(上、下)、線性代數、概率論與數理統計、電子電路、普通物理學、大學英語、計算機基礎等課程。
4) 計算機科學與技術專業基礎與核心課程。包括離散數學,硬件類課程(如數字邏輯、計算機組成與結構、微機原理與應用等),軟件類課程(如計算機程序設計層次化系列課程、算法與數據結構、操作系統、編譯原理、數據庫系統概論、軟件工程等)和計算機網絡課程。
上述專業基礎課程體系涵蓋了計算機科學與技術學科的理論知識、軟件、硬件、網絡諸方面的基礎,其知識體系相對完整又有側重,體現了專業基礎寬厚的理念和應用型人才培養的定位,在課程體系設置方面為學生在專業上的可持續發展提供了保障。例如這里沒有單獨開設“計算機系統結構”課程,而是將其融合到“計算機組成原理”課程中成為“計算機組成與結構”課程,內容以后者為主、兼顧前者,教材采用王愛英主編的《計算機組成與結構》。
5) 專業方向課程。計算機科學與技術專業面廣,方向多,而一個人的精力是有限的,這是一對矛盾,面面俱到地學肯定都學不精。為能使該專業畢業生在競爭激烈的就業、創業市場上具有優勢,我們分以下兩步走:首先,根據社會需求設置了計算機軟件工程、計算機網絡工程和嵌入式系統3個專業應用方向;其次,選課時要求學生從中選擇一個作為自己的主攻專業方向,努力打造自己在該方向上的專業特長,形成優勢、提高競爭力,同時還可選修其他方向上的個別課程,但一定要突出重點,不能主次不分。
經濟社會發展對計算機專業的需求也是在變化和發展的,這應在專業培養方案中考慮到。為此,專業方向設置的主要課程應該是與社會需求密切結合的較先進的應用技術課程和學科前沿課程,它們涵蓋了目前社會上熱門的IT職業培訓的主要方向:.NET架構軟件開發、C++、Java、嵌入式系統、人工智能、信息安全、網絡工程等方面。
6) 素質教育課程。這類課程以全校公共選修課形式開設,內容涵蓋人文、經濟、管理及其他跨學科課程,培養方案中只規定學生需要修讀的最低學分,選什么課全由學生自主決定。目的是促進其學科間知識的協調,培養學生的綜合素質,促進其個性化地全面發展。
7) 實驗實踐課程。主要包括實驗、教學實習、畢業實習(論文)等層層遞進、綜合性不斷提高的教學環節,這是培養學生能力的重要環節。為強化這一教學,培養方案中提高了課程學時。
本專業的教學實習采取課程設計的形式進行,以培養學生綜合運用專業基礎知識的實踐能力和創新思維,使其具有參加和承擔計算機應用領域小型或以上規模應用項目的能力為目標,共設置了4類課程設計:硬件應用系統課程設計、軟件系統課程設計、網絡工程實踐和動態網站課程設計。在軟件系統課程設計中,設置不同層次的項目,滿足學生的層次多樣性要求,如有操作系統設計或編譯系統設計的系統軟件類設計項目,還有應用軟件設計項目。
為鼓勵學生進行創新實踐,設立獎勵性創新學分。學生參加各種創新設計比賽或參加教師科研課題等可取得這方面的學分。這類學分可替補專業選修課和公共選修課學分。
8) 各類課程的學時構成。在上述課程體系中,課內總學時2400學時,實踐教學33周,公共課、學科及專業基礎課、專業課、專業方向選修課、公共選修課的學時數之比為21.7U39U11.3U20U8,必修課與選修課的學時數之比為50U28,課程的理論學時數與實驗學時數之比為76U24。
4培養方案的教學實施
為實現人才培養目標,在教學實踐中,要著力培養學生下列學科專業能力:計算思維能力;工程實踐能力和創新能力,即運用所學知識分析問題、構建模型、設計系統并通過軟件、硬件加以實現、系統實施、測試和維護的能力;與人溝通、合作共事的能力;自學能力。為此,我們采取的做法有:
1) 專業基礎、核心課程采用國內和國外權威的較新版的優秀教材。
2) 根據學院實驗中心的實驗儀器設備情況,組織教師按照教學要求自編與之配套的實驗和工程實踐指導書。
3) 開展校企合作,推行開門辦學,實行學分互認,培養學生的項目實戰能力。學院與青島軟件園、凱瑞國際職業培訓機構等多家單位建立互惠緊密合作關系、雙方共建項目實戰教學案例庫,共建教學科研實習基地。將對方成熟的IT實訓課程作為選修課嵌入到培養方案中,若學生參加了對方的課程實訓并通過考試,學校承認其學分。學院每年組織200人次學生到實習基地進行課程設計和畢業設計,直接參加其實訓項目,由校內和對方教師共同指導。
4) 編寫教學大綱時,在課程內的實驗項目、實踐環節的層次、創新教育等環節上,為學生在課程內的知識單元層面上開辟自主選擇的空間,更好地實現因材施教,促進學生自主發展。
5) 學校建立了本科生導師制度,每班都有一名導師對各位同學的選課、學習、規劃專業發展方向、成才和就業進行指導。
6) 某些實驗課作為一門課單獨開設,如計算機基礎實驗和電路電子實驗,以進一步加強實驗思維能力和動手能力培養。
7) 課程設計、畢業設計項目規模大,一般將學生每2~3人分為一組,同一小組的同學既分工明確、相對獨立,又相互協作、缺一不可地共同完成本項目的開發。為避免在小組課程設計中,有的同學不積極參與,教師采用隨機抽查個人和以抽簽方式隨機確定一位同學代表本組上臺答辯的方式來考核小組的成績,促使小組內部相互督促、相互幫助。這種課程設計組織方式,既可培養學生的綜合實踐能力和創新能力,又能培養學生的團隊能力[3]。
8) 為促進學生自學能力的培養,期末考試中允許有10%的內容為老師未講但是指定了參考書讓學生課下自學的內容。這就將學生的課內學習延伸到了課外。
5結語
當前我國高等教育已進入大眾化時期,學生對高等教育的需求呈現多樣性和更強的功利性。如何改革傳統高教理念,吸收先進理念,并具體落實于專業人才培養體系中,以更好地提高教育質量,更好地滿足經濟社會發展要求,是一個緊迫的課題。本文對我校推行大類招生改革中計算機科學與技術專業在這方面的探索和實踐進行了總結,希冀對本專業人才的培養有所裨益,并期待與同仁們對此繼續深入探討。
參考文獻:
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Application Talents Training for Computer Science & Technology Major
CHEN Long-meng
(College of Science & Information Science, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China)
我校計算機學院設置了計算機科學與技術、網絡工程、信息管理與信息系統、物聯網工程、軟件工程等五個專業,使計算機科學與技術專業與其他專業區別開來,那么就需要有自身特色的培養目標,進而要有與之相適應的課程體系,并制定滿足要求的課程標準。計算機科學與技術專業是我校2002年最早設置的專業,根據計算機學科教育的發展,于2006年和2010年分別修訂了人才培養計劃(方案)。經過多年的教學,總結出一套切實可行的人才培養模式,并能夠適應我校應用型人才培養的目標要求。
1 計算機科學與技術專業的定位與培養目標
我國高等院校早期的計算機學科教育注重學術研究性教育,也就是我們所說的精英化教育。隨著計算機應用的普及,需要大量實踐能力強且上手快的計算機專業人才,高等院校本科計算機科學與技術專業教育,就需要改變傳統的教育思維,應該研究培養體現職業特征的應用型人才的培養模式,我校計算機科學與技術專業以基礎適度、口徑適中、強化應用、提升能力、注重特色的人才培養規格為要求,以培養應用型人才為目標。
我校計算機科學與技術專業的培養目標是:培養德、智、體、美全面發展,知識、能力、素質相互協調,系統地學習掌握計算機科學與技術,能從事計算機應用軟件的開發、計算機系統軟件的分析和維護、計算機網絡的管理與維護,計算機硬件、嵌入式系統以及接口設計、調試、安裝與維修,獲得計算機科學和技術領域工程師基本訓練,具有安全意識、實踐能力、創業精神,適應社會發展需求的應用型高級專門人才。
2 計算機科學與技術專業應用型人才培養的原則
關于計算機應用型人才培養,是發展和建設專業所必需的。在應用型人才的培養過程中,需要以市場為導向、特色建設、創新的原則,對培養模式進行深化,進而達到教學改革與發展的需求。
2.1以市場為導向的原則
隨著信息技術的發展,計算機已成為社會發展的原動力。計算機具有實用性的特點,注重專業與市場的對接,這樣才能更好地發揮計算機科學與技術專業的教學目標。面對多元化的經濟市場,實現人才培養模式與市場相結合,以市場為導向,使得教學活動更具有針對性和職業性。基于市場需求,在專業課程的設計上,要具有實效性,以市場的需求面來確定教學的內容面,這樣在培養方式和內容上,有助于應用型人才的培養。
2.2 專業建設的特色化原則
隨著高校計算機科學與技術專業的開設增多,其競爭性加強,社會對于其的要求也增加。因而,在應用型人才的培養中,關于特色專業的建設非常重要。專業建設的特色化,可以更好地體現應用型,是高校學科建設的重要方面。在計算機專業的建設中,要體現學科的細化,教學方面進行明確。諸如,運行、系統建設、維護等相關技術的教學培養,是應用型人才培養的重要方面,這點也是專業細化下,專業特色化建設的重要方面。
2.3教學內容的創新性原則
計算機科學與技術發展迅猛,其課程內容具有技術新、變化快的特點。計算機教學內容的多變性,在于教學主體未變,其相關技術的創新性發展。在應用型人才的培養中,關于教學內容的創新非常重要,教學內容的創新,可以為專業培養提供多元化的平臺,進而實現綜合性的培養模式。同時,教學內容的創新,還需要體現市場的需求,在教學活動之中滲透職業教育,在掌握理論知識的同時提高實踐能力。這樣,學生的社會生存能力得到更好地培養,適合現代教學改革的需求。
3 理論課程體系的構建
計算機科學與技術專業要實現其人才培養目標,課程是其采取的重要手段,即課程是專業教學的重要載體。課程體系是課程及進程的總和,是同一專業不同課程門類按照門類順序排列,課程門類排列順序決定了學生通過學習將獲得怎樣的知識結構。課程體系是教學理念的重要體現,是培養目標的具體化和依托,它規定了培養目標實施的規劃方案。因此,構建專業的課程體系是人才培養的關鍵,它關系到學生獲得哪些方面的知識和能力、如何強化應用、怎樣體現專業特色。
3.1 通識教育課程
通識教育模塊分為必修模塊與選修模塊。必修模塊分為思想政治理論模塊、軍事理論模塊、公共體育模塊、公共外語模塊與數學模塊。它們是大學生知識結構和能力素質培養中的基礎部分。
通識部分選修模塊是根據當代大學生素質培養和知識結構自我構造的需要而設置的一系列課程,按課程的學科性質將選修通積教育分為人文素質模塊、自然科技模塊、經濟管理模塊、藝體健康模塊等四大模塊,目的是提高學生的文化品位、審美情趣、身心健康、人文素質和科學素養。
3.2 學科基礎課程
包括各相關專業的基礎知識、基本理論、基本技能的課程,其目的是夯實學科基礎。
具體課程包括計算機導論、C程序設計、線性代數、概率論與數理統計、電路與電子學、離散數學、數字邏輯與數字系統、數據結構。具體分為以下兩個課程群:①數理基礎:線性代數、概率論與數理統計、離散數學;②技術基礎:包括電路與電子學、數字邏輯與數字系統等硬件基礎課程群和計算機導論、C程序設計、數據結構等軟件基礎課程群。
3.3 專業基礎課程
專業基礎模塊是按社會需求和專業學科發展需要所開設的反映人才知識結構要求的若干門課程,主要包括該專業的基礎知識、基本理論、基本技能的課程,其目的是夯實專業基礎。分為軟件與硬件兩個課程群,包括必修和選修課程。
必修課程包括面向對象程序設計(C++)、匯編語言、計算機組成原理、操作系統、數據庫原理與應用、編譯原理、數據通信與計算機網絡、接口技術、軟件工程等。
選修課程包括計算機圖形學、網頁制作、JAVA程序設計、LINUX操作系統、JSP網絡編程和計算機系統結構。
3.4 專業方向及專業前沿課程
專業方向及專業前沿課程是根據社會上實際的人才崗位群需求,在專業基礎課程的基礎上從深度上體現該專業內涵和特色的一系列面向應用的課程,主要是指與某一特定的工作或某一類職業相關的課程,目的是為學生進一步擴充和強化專業相關知識和技能,進而培養學生解決實際問題的能力。包括計算機應用方向和嵌入式系統方向。
計算機應用方向包括必修課和選修課,其中必修課有.NET構架及應用和ASP.NET網絡編程兩門課程,選修課有J2EE技術、微機與外設維護維修技術、Delphi程序設計、多媒體技術、數字圖像處理、ORACLE數據庫、電子商務概論和UML建模技術等課程。
嵌入式系統方向包括必修課和選修課,其中必修課有嵌入式系統基礎和嵌入式Linux應用開發兩門課程,選修課有單片機原理及應用、嵌入式操作系統及其程序設計、嵌入式處理器體系結構、移動設備軟件開發、嵌入式系統測試技術、嵌入式網絡協議及應用、WinCE嵌入式軟件開發、嵌入式數據庫和通信網絡與總線技術。
4實踐教學環節
4.1實踐課程體系的構建
應用型本科實踐課程教學體系應包括普適基本技能層次、學科專業技能實驗層次、專業應用與綜合技能實踐訓練層次在內的三層次實驗課程體系。
1) 普適基本技能層次
普適基本技能層次開出預備性實驗基本技能課程實驗,使學生盡早進入實驗室,盡早轉變學習方式,盡早增強工程意識。這方面設置有物理實驗和認識實習。
2) 學科專業技能實驗層次
學科專業技能實驗層次開出二級學科及其相關專業實驗課程,通過基礎科學原理課程的實驗訓練,養成科學規范的研究習慣,掌握實驗設計、裝置準備、數據采集和處理、結果分析和報告的方法。包括計算機導論、C程序設計、數據結構等課程的上機編程、電路與電子學和數字邏輯與數字系統兩門課程的硬件實驗。
3) 專業應用與綜合技能實踐訓練層次
專業應用與綜合技能實踐訓練層次通過專業課程實驗、課程設計、生產實習、畢業實習和畢業設計等綜合實踐訓練,培養學生分析問題、解決問題的能力,達到學以致用的目的。
在生產實習和畢業實習實踐環節,廣泛開展校企合作,以項目實訓為主,著力提升本專業學生的就業能力和就業質量。例如,本專業與工信部人才交流中心簽署了合作共建協議,實施藍橋計劃,聯合培養JAVA程序高級開發人才。與北京達內科技有限公司合作培養C++程序設計高級開發人才。另外,與北京安卓易科技有限公司、京東翰林教育集團、匯眾益智(北京)教育科技有限公司等共建校內實習實訓基地,雙方教師共同指導學生的生產實習、畢業實習,取得良好效果,基本實現了應用型人才與工作崗位的無縫對接。
4.2課外素質拓展與創新實踐
課外素質拓展與創新實踐為鼓勵學生參加課外科研創新、專業技能訓練和社會實踐活動,培養學生實踐和創新能力,要求每個學生必須取得課外素質和創新項目4個學分,此類學分單獨記載,超過的學分可以替代相應選修課學分。
課外素質拓展與創新實踐內容包括各類考試、學科競賽(如數學競賽、英語競賽、電子設計競賽、程序設計競賽、科技創新競賽、創業大賽等)、科研創新實踐、科研論文與文藝作品、社會實踐等。
關鍵詞:計算機科學與技術專業;人才培養目標;培養計劃;教學環節實施
中圖分類號:G623文獻標識碼: A
引言
隨著改革開放后我國經濟的不斷發展,以及各個行業和領域與世界接軌的進程的不斷加快,計算機科學與技術專業作為信息技術的一個重要方面已經受到了社會各界的重視。高等學校作為我國的高級人才的培養機構,肩負著為祖國培育新世紀專業人才的使命。所以,如何加強和改進我國的高校計算機科學與技術專業人才的培養,是一個關系著信息技術發展乃至整個社會經濟發展的重大問題。
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: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、計算機科學與技術專業發展存在的問題
(一)培養目標同就業需求錯位
高校培養的計算機科學與技術專業的學生理應同時掌握基本知識和技術,學生在實際計算機管理工作中也應該能夠勝任。但是目前高校的計算機科學和技術專業的培養目標還過分的重視其理論知識的學習,對學生實際能力的培養遠遠不夠,在這樣的情況下,培養出來的學生也就無法在工作中發揮作用,出現擇業就業難的現象。例如,在《計算機科學與技術》課程中,對于電路原理、模擬數字技術、計算機系統結構、匯編語言等一些主要的課程中,學生在掌握的往往是這些課程的基本理論。也就是說學生要掌握電路的基本原理是什么,什么叫模擬數字技術,計算機系統結構有哪些。在課程上,學生學習的這些基本的概念知識,而課程上學生并沒有實際操作,因此在實踐工作中也就得不到運用。
(二)計算機科學與技術專業培養人才過程中的關鍵問題
通過對傳統的計算機科學與技術專業人才培養觀念的了解,我們發現,該學科是一種基于算法理論的學科,要求良好的專業人才必須具備相應的算法知識和研究能力。也就導致了傳統的高校在計算機科學與技術的人才培養方面更加強調的是學生的學術造詣和研究潛力,這種教學觀念導致的直接后果是學生的研究能力的進步和創新能力的缺失。這種能力的失衡恰恰是和當下社會對于計算機科學與技術的人才的要求相違背的社會和用人單位需要的是更多的以操作和動手能力見長的畢業生。所以,我國的計算機科學和技術的人才培養中存在的主要矛盾和關鍵性問題就是高校畢業生的能力結構和企業要求的失衡。
(三)師資建設不夠完善
實踐中我們發現,目前我國從事高校計算機科學與技術的教師主要是專門的知識傳授型教師,他們長期的從事重復的理論教學工作,并不參與相關的計算機科學和技術的相關研究,也不從事其他的實踐操作和技術應用活動,單純的講授計算機科學與技術專業的理論知識。這種專職理論教師的教學活動,很大程度上決定了學生的學習模式,直接導致了學生在實踐環節的能力不足。另外,據統計我國現階段從事計算機科學與技術的教學活動的教師的整體素質和專業水平并不高,且在從事教學工作之后并沒有一個合理的發展和更新自身知識結構的有效途徑,導致了教師的理論知識的落后。
(四)計算機專業特色沒有突出
高校計算機科學與技術專業采用的教學計劃基本是一樣的,并沒有從學校的發展出發,很多學校照搬一些名校的教學計劃和大綱,使得學校自身的特色無法凸顯出現來。學校培養出來的計算機專業的學生和其他專業學生相比并沒有突出的特色。無論是專業學生還是非專業的學生他們所接受的計算機專業知識也基本一樣。因而使得計算機專業的學生沒有突出的特色。例如,計算機課程使用的基本教材同其它專業使用的教材一致,而計算機中實踐教學諸如電子工藝實習、硬件部件設計和調試以及工程實踐等學習,教師還沒有花太多的時間進行教授。
三、計算機科學與技術專業發展的措施
(一)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。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。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。
(二)課程設置與教學大綱的制定
課程設置和教學大綱的制定一方面參考《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)》中對計算機科學與技術專業核心課程的設置建議;另一方面借鑒NIIT和QUT經驗,專業課參考嚴謹的產業調查結果,旨在培養工程實踐能力和職業素質強的工程技術人才,具有職業指向性強的特點。NIIT課程根據工業界和商業界實際項目開發的需要進行設置,它與IT行業的最新資訊緊密結合。這些課程以一個軟件工廠為模型,依據實際的工作環境進行設計。學生在學習的時候就能在與企業實際環境相類似的環境中學習和工作,這樣能幫助學生熟悉典型的企業中各組織機構的功能,便于學生在今后的職業生涯中,有能力為這些組織機構提供IT問題的解決方案。NIIT課程的特點在于它采用模塊化教學法(NES),重視以軟件訂單項目為基礎的專業實踐能力和實際操作開發能力的培養。
(三)加強實習和實踐教學環節
計算機科學與技術專業原安排的實習時間一般只有5~6周,本改革方案的另一個特色是把實習時間調整為一學期(第四學年下學期),讓學生充分了解社會需要,為畢業后的發展確定基本的方向。同時,應加強實踐教學基地建設,加強學生畢業設計的組織,提高畢業設計和畢業論文水平。舉辦各類培訓班、科技競賽、科研活動,組織學生參加等級考試、認證考試和技能考試,讓學生掌握更多的技能,提高學生的綜合應用能力和就業競爭力。開放實驗室,增加自主設計和創新實驗的比例,增強學生的動手能力。
(四)計算機科學與技術專業的知識體系
基于以上對我院該專業人才培養要求及課程設置原則的分析,該專業知識劃分應主要以計算機技術為核心基礎知識,服務于社會實踐的具體應用領域,從計算機學科的基礎理論知識到應用技術實踐的知識,都應存在于該專業的知識當中。因此該專業的知識結構應具備以下三個層次的知識:一是專業公共基礎理論,這是計算機科學與技術專業的科學技術平臺;二是專業基礎理論,該層次以第一層為基礎,按專業技術特征的不同側重點,分成不同的專業分支;三是專業應用領域的理論與技術,體現不同專業分支中的關鍵應用技術。
(五)拓展課模塊
拓展課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,培養學生的創新思維能力,能熟練應用所學知識解決實際問題。其中的專業拓展課為學生提供了該專業較為深層次和專業外延的相關課程;素質拓展課則為學生在人文藝術領域提供了可供選擇的課程,以提高學生的人文素質。專業拓展課主要有:計算機算法、Windows程序設計、多媒體技術、人工智能、數據庫應用開發、多元統計及應用、物流信息技術、Java程序設計、C++程序設計、Linux操作系統、信息安全技術、Web應用開發等課程;素質拓展課主要有:人文科學、自然科學、社會科學、中外文化、藝術體育等方面的課程。
結束語
計算機科學是一個技術發展快、更新快的學科,這也就決定了計算機科學與技術專業的課程體系具有相對的動態特性。因此,在制定計算機科學與技術專業的教學計劃時要以與時俱進的專業培養目標為依據才能設計出科學合理的、發展的課程體系,為學生提供良好的學習和實踐環境,有利于加強學生基本知識、基本技能的掌握,有利于學生創新思維能力的培養,為拓寬學生就業領域打下基礎。
參考文獻:
[1]段利華,顧應龍,左國超.計算機科學與技術專業現狀分析和人才培養模式改革研究[J].高等理科教育,2007,02:82-84.
關鍵詞 計算機科學與技術 特色專業 思考與實踐
中圖分類號:G633.67 文獻標識碼:A
0前言
特色專業在高校實現教學改革工作中占據著較為重要的地位。特色專業的科學建設能夠優化高校專業結構,促進人才的培養水平進一步提升。一直以來,計算機科學與技術專業人才在社會發展中都具有較大的需求,其特色專業的建設需要滿足傳統的人才培養模式與特色專業的突出雙重要求,這樣培養出的人才才能夠作為應用型的專業人才。
1計算機科學與技術專業建設中出現的問題
1.1 教學計劃失去專業特色
現今大多數高校在對計算機科學與技術專業的教學中,其教學方案與計劃目標都太過程序化、模版化。忽略了學校的自身優勢和發展,忽視學校的發展定位和人才的培養目標,一味照搬重點名校的計算機專業的教學計劃和大綱,很難形成自己的特色。此種方法對學生進行教育培養會使學生對大多數區域的知識都有所了解卻無法掌握,好像什么都清楚,卻又好像什么都不清楚。因此,在對計算機科學與技術專業學生的教育培養中,應積極培養出綜合性人才,提高學生的專業能力及整體素質,促使其滿足社會發展對人才的需要。
1.2 教學目標無法滿足就業需求
大多數高校在對計算機科學與技術專業的教學目標設定時,依舊無法突破傳統的教學體系,對學生的培養需滿足其理論知識與實踐能力的雙重要求,在教學計劃中占據較大部分內容的是一些較難掌握的理論知識點與難點,隨之而來的便是對實踐能力具有較強鍛煉的教學比重相應縮小,無法得到應有的關注。有部分高校是以培養綜合性人才為自身的培養目標,但在其實際教學中,往往會造成學生無論是在理論知識方面還是在專業能力方面均無法達到社會對人才的要求,教學效率低下。雖然社會對計算機科學與技術專業人才具有較大需求,但依舊存在著大量計算機相關專業的高校畢業生無法實現就業。這是計算機科學與技術特色專業建設中較為嚴峻的一個問題。
2計算機科學與技術特色專業建設策略
2.1“特色”的科學定位
對“特色專業”中的“特色”進行一個科學的定位能夠幫助高校更好地進行特色專業建設工作。對于計算機科學與技術特色專業的建設,應積極深入社會進行科學的調查研究,并對社會需求進行合理的預測。只有這樣,才能夠在有限的教學資源基礎上,通過對社會實際的聯系,找尋到正確的專業建設方向,促使自身特色得到突出,培養出的人才也能夠在激烈的社會競爭中脫穎而出,在特色專業發展中創造出無限可能。
高校對于計算機特色專業的建設還應與社會中行業的發展相結合,加強對計算機行業的信息建設,將行業中人才的專業素質進行有效提升。同時不斷加強自身的創新能力與影響力,幫助加快自身特色專業建設的腳步。
2.2 改進人才培養模式
高校的人才培養模式作為其為學生創建的各方面能力培養的結構及方式,是從根本上制定了對人才的培養標準,能夠充分體現高校對人才的培養水平及能力。計算機特色專業的建設重點便是改進對人才的培養模式,幫助實現特色專業的良好發展。應把“基礎理論實、應用研發能力強、創新能力優”作為人才培養的基本原則,著力培養學生的創新和實踐能力,為學生各種能力的培養提供廣闊的空間。高校應鼓勵教師帶領學生積極參加相應的實踐活動與科研活動,以此加強學生的專業實踐能力;組織學生共同參與各種計算機競賽項目,營造一個和諧愉悅的氛圍等。
2.3 加強教師團隊建設
學校應積極實施對青年骨干以及優秀人員的培養計劃,對專業學科骨干在計算機專業的研究工作中給予大力支持,適當地給予相應的獎勵,為青年骨干與優秀人才創建一個良好的學術研究氛圍與交流環境,幫助大量的優秀專業人才更快、更好地成長發展。學校還應定期選拔一些優秀教師進行進修學習并對其余教師進行專業能力與素質的培訓,以此顯著提高整個教師團隊的整體能力素質水平。
與此同時,學校也應給予計算機專業的教師們一些優惠政策與待遇,并為其提供廣闊的發展空間。積極引進高素質水平的專業性人才,并給予優良的待遇留住人才,用好人才。在引進專業人才與培養方面,應著重于特色專業,以特色專業為中心,確保特色專業建設的穩健發展。
3結語
在計算機專業與技術特色專業的建設中,應不斷改進完善人才培養模式,并積極汲取他人的優良經驗,自主地探索出一條能夠滿足社會發展需求的人才培養道路。計算機科學與技術的特色專業建設需要加強理論知識與實踐能力的雙重培養,促使學生成長為高素質的復合型人才,以此幫助其在今后的社會就業中,得到更為廣闊的發展平臺,闖出自己的一片天地。
參考文獻