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應用型大學是相對于研究型大學和教學研究型大學而言的,它是按照中國大學培養的特點,在中國經濟建設現代化和高等教育大眾化推動下產生的一種新類型的本科教育。應用型大學作為一種獨立的教育類型,它具有自己的人才培養目標、培養規格、培養過程、培養方式和評價標準。
1.我校人才培養方案改革的背景
我校計算機科學與技術專業于2009年開始招生,該專業的人才培養方案隨著社會上對人才需求的不斷改變而相應的進行修訂,截至目前我們已經修訂過了三次,前兩次都是一些細枝末節的修改,比如,將一些理論性太強、學生不易掌握且畢業后不太實用的課程,用當前比較流行、適用面廣且畢業后需求量大的課程替換;增加部分課程的實踐學時,以提高學生的動手能力;但實踐證明,這些小的修改,仍然無法讓畢業生非常滿足社會的需求。因此,從2014年初開始,我們對該專業進行了大刀闊斧的改革,徹底改變傳統計算機科學與技術專業的教學模式,實行了適合應用型本科專業的人才培養模式。
2.人才培養方案改革的思路
(1)確定指導思想,即:以經濟社會發展和行業、職業發展需求為導向,改變以追求學科體系完整為導向的辦學思路,實施以社會需求、就業崗位需要和學生自我發展需要為導向的辦學思路。
(2)確定基本原則,即:堅持知識、能力、素質協調發展和綜合提高的原則。以知識為基礎,以能力為重點,以素質為目標,以市場為導向,培養學生創新精神和綜合素質,提升專業核心能力。
(3)確定培養模式,即基于地方性、應用型、重特色的人才培養目標和辦學定位,改革傳統的學術導向人才培養模式,構建以實踐能力為導向的應用技術型人才培養模式;建立與地方經濟產業匹配對接的專業群,實現人才供給與需求在人才培養規格上的無縫對接。
3.人才培養方案的改革過程
人才培養方案是人才培養的設計階段,是關系教學過程的組織和教學資源的配置,也是關系著將會培養出什么樣的人才,因此,對人才方案的改革,絕對不能紙上談兵,要積極聽取其他高校的意見,同時吸收社會、企業人士參與人才培養方案的制定工作,使制定的方案更符合實際。
(1)聽取其他兄弟院校的意見和建議,確定專業核心課程。從2014年初到2014年7月份,半年時間中,我們先后多次去陜西科技大學、陜西師范大學等多所高校去進行調研,聽取專家、教授的意見和建議,確定保留數據結構、計算機網絡、數據庫原理、操作系統等幾門專業核心課程,以體現計算機科學與技術這個專業的專業特色,同時,聽取他們對應用型本科人才培養的分析以及當前計算機專業的研究方向和發展趨勢,為我們下一步制定專業方向課積累數據。
(2)深入企業,聽取企業主管、技術人員、市場人員的意見和建議。應用型本科院校就是要培養符合社會需求的人才,因此,什么樣的人才是當今社會最需要的,企業是最有資格說話的。從2014年初到2014年7月份,半年時間中,我們也先后3次去北郵3G人才外包培訓基地、西安康博教育信息咨詢有限公司等單位進行調研。同企業的老總、技術總監、市場總監的領導進行會談,獲取他們從IT技術發展、IT就業市場等方面帶來的信息,了解他們對未來IT行業發展方向以及就業形勢的預測。
經過信息匯總,我們認為基于Android的軟件開發方向和網絡系統管理方向發展前景和就業前景都比較好。同時,根據專業方向,確定了支持該專業方向的課程。
(3)對已畢業且就業形勢比較好的學生進行回訪。動員輔導員和教師與已經畢業的學生進行聯系,了解他們的就業方向以及就業情況,目前已聯系到計應1001班王正、任琴等和計科B0901班鄭丹、孫婷等18名同學。在這些同學中,有10名同學從事軟件開發方面的工作,其中,王正同學在上海工作,月收入上萬元;有2名同學從事嵌入式開發方面的工作,月工資3、4千以上;另外有6名同學從事網絡系統管理方面的工作,月工資在3、4千左右。通過了解,學生普遍認為,網絡系統管理比嵌入式知識簡單些,更容易學懂。
(4)組織即將畢業且已經找的工作的大四學生座談。
5月中旬,我院將在校做畢業設計的計算機科學與技術專業大四畢業生組織在一起,先針對我們已經修訂的人才培養方案進行講解,然后讓學生結合自己的實際情況,就“我心目中的計算機科學與技術專業應設置那些課程及方向”進行了討論,同學們普遍認為,經過修訂的人才培養方案中專業基礎課及專業核心課基本上已經夠用。我們將擬定好的軟件開發(基于Android方向)、嵌入式開發、網絡系統管理這三個方向讓學生討論并排序,學生討論的最終順序為第一:軟件開發(基于Android方向),第二:網絡系統管理,第三:嵌入式開發。
(5)網上資料搜集。
我們在網上也針對計算機科學與技術專業方向設置及就業情況進行了信息搜集,最后確定計算機科學與技術專業的方向設置為軟件開發(基于Android方向)和網絡系統管理。
4.計算機科學與技術專業人才培養方案改革的創新處
本次計算機科學與技術專業人才培養方案的改革從開始調研收集數據,到最后的定稿,歷經7、8個月,相比較以往的人才培養方案,有不少創新之處。
(1)改變了以往3.5+0.5的教學模式,改為3+1的教學模式,即3年的理論教學和課內實踐教學,1年的企業項目集中實踐。讓學生在校期間就與企業進行了大量的溝通,為學生將來的就業提供了強有力的保障。
(2)減少了大量傳統計算機科學與技術專業關于硬件方面的理論課,轉而增加了當前比較熱門且社會需求量大的軟件方面的課程,既提高了學生的學習興趣,又為學生畢業后順利的找的工作打下基礎。
(3)提高了實踐學時在整個培養方案中所占的比例。由原來的30%左右,提升為40%以上,給學生以充足的課時去親自動手上機實踐,大大提高了學生的動手能力和自我創新能力。
(4)確定了兩個當前就業前景非常好的專業發展方向。經過大量的調研和數據分析后,將軟件開發(基于Android方向)和網絡系統管理作為本專業的專業方向,學生從大三開始就可以自由的選擇自己將來的發展方向,既順應了學生的興趣,也為學生畢業后提供了廣闊的就業前景。
5.總結
培養大批應用型人才是我國高等教育的重要職責,這與我國正處于工業化時代社會背景密不可分。而傳統的計算機科學與技術專業人才培養方案中的課程設置,已經不能滿足當前應用型本科人才培養的要求,因此,探索、創新高校應用型人才培養體系,充分利用社會各方面的資源,建立促進應用型本科人才培養的機制,以更好地適應當今社會對人才的需要和應對來自國際競爭的挑戰,是高等教育人才培養工作面臨的一個重要課題。
【參考文獻】
隨著我國教育改革的深入,向世界一流大學學習,建設世界一流大學,是我國現代化建設和民族強大的需要。中國的高等教育事業從無到有,從小到大,取得了長足的發展。但相對于世界著名的一流大學,我國高等教育水平還存在較大差距,無論在基礎設施、經費投入以及學科建設與師資力量,還是培養的學生影響力,整體上目前都難以趕超發達國家一流大學的水平。在中國全面發展高等教育,以培養高素質人才來推動社會的強大,我國高等教育正經歷著誕生以來最為深刻的變革,面臨著歷史上最好發展機遇的同時也面臨著嚴峻的挑戰,挑戰一方面來自我國加入WTO對教育服務所作出的承諾,另一方面來自經濟結構和產業結構調整的要求。面對新情況,我國高等教育必須進一步加快改革和發展步伐。學習世界一流大學的教學經驗,拓展國際視野,根據自身特點在課程結構和課程設置上有所突破和創新,從而縮小與世界一流大學的差距,是一件十分緊迫而又意義深遠的事情。
目前我國高等教育中計算機專業本科教學的課程結構,專業形勢,社會認同,學生感受與教師教學等都存在一定需要改革的問題。本文探討了世界一流大學伯克利分校及其電氣工程與計算機科學系的先進做法和特色,結合我國高等教育計算機科學與技術專業本科課程結構教學改革,提出了一種計算機科學與技術專業本科生課程結構及相應的課程設置參考方案,以供交流。
2 加州大學伯克利分校及其電氣工程與計算機科學系的做法與啟示
課程結構是指學校課程體系中各種課程類型及具體科目的組織、搭配所形成的合理關系與恰當比例,是由各類課程構成的、有機的、完整的統一體。
2.1獨具一格的課程結構與培養模式
在加州大學伯克利分校,計算機科學系隸屬于工程學院,但由于其擁有獨立的系主任和教學安排,因此在整個學校內也占有相當重要的地位。目前,伯克利分校的計算機科學專業課程設置采用了混合多元的模式,注重培養學生的程序設計能力和獨立研究能力。計算機專業本科生的培養目標為[1]:“①有能力配置、運用實驗條件,估計實驗結果;②有能力根據給定的系統描述和限定開銷下開發設計出系統、組件和程序;③能夠與人合作共事,并能創造性地轉換其環境;④理解研究過程和如何創造新的知識;⑤具有解決問題和作出決定所必需的技能,并能考慮決定的廣泛社會和倫理意義;⑥能夠處理模糊性,能夠靈活思考并具有在職業生涯中不斷發展知識的技能。⑦有很強的表述與寫作能力”。它的課程結構如下表1。
加州大學伯克利電氣工程與計算機科學系提供兩種理學學士培養方案,分別為電氣及計算機工程(ECE) 及計算機科學與工程(CSE),學生可自由從上述培養方案中選擇其一。為了滿足學生的學習興趣,在ECE培養方案中設有4個方向可供學生選擇,分別為選項1 (電子學)、選項2 (通信、網絡和系統)、選項3 (計算機系統)、選項4 (計算機科學)、選項5 (general) ,其中選項5是針對那些在電氣工程與計算機科學領域興趣廣泛的學生而設置的,允許學生同時探索學習該領域的幾個方向[2]。
2.2先進靈活的課程設置[1,3]
為了培養創新型人才,增強人才培養的適應性,伯克利分校在課程設置上按寬口徑原則,把本科生課程分為低年級課程、高年級課程,實行分階段培養。在低年級階段的兩年中,同一個系科的學生所學課程基本相同,以基礎課教學為主,即對應課程結構中的基礎課程。同時在前兩年還要修低層次核心課程。后兩年的高年級階段課程開始分化,增加了專業課程,即對應課程結構中的高層次課程,在課程設置上把高層次課程分為高層次核心課程和高層次工程課程。
伯克利電氣工程與計算機科學系要求學習的低層次核心課程也是學生必修的課程,如表2。
學校實行學分制,修滿120個以上的學分,即可獲得學士學位。其中至少要修20學分的高層次核心課程,鼓勵學生選修其他系的課程。在該系培養方案中明確指出:近年來由于工程技術的進步,學生所選課程已過于專業化,而學生畢業后的工作領域可能會發生變化,往往是與所學專業領域有交叉或其他相關領域,這就要求學生對電氣工程與計算機科學領域的相關基礎知識有基本理解,而且工程師在技術進步的過程中為避免失業,往往要改變他們的專業方向,因此廣泛學習電氣工程與計算機科學的基礎知識是非常重要的。綜合各方面的要求,設計出高層次核心課程,如表3。這些高層次核心課程既考慮了培養技術專家與非技術專家的需要,也考慮了理論與實踐的均衡。
高層次工程類課程的設置主要是根據工程要求培養學生的工程設計經驗和技能,這類課程與高層次核心課程有部分重復,在培養方案中沒有對所修高層次工程課程提出明確的學分要求,學生所修這類課程的學分可計入工程課程學習學分。主要高層次工程課程如表4。
研討課是伯克利分校培養創新人才的重要措施之一。在每一年級均開設研討課,研討課重在培養學生獨立分析問題和解決問題的能力,讓學生接觸學科發展的前沿。從內容上看,研討課涉及面很廣,甚至可以說是五花八門。
本科生科研是伯克利分校培養創新人才的又一個有力舉措。在學校看來,一流的大學不僅應該出杰出的科學家和卓越的科研成果,而且應該為本科生提供參加科學研究的機會,使其理解和掌握知識的來源與科學研究的基本方法。為了鼓勵本科生參加科研,學校給學生一定的經濟資助,學生如果要發表文章,或者參加學術會議,也可以向學校申請資助。另外,該校每年投入經費資助《伯克利本科生雜志》、《伯克利科學》、《加州工程師》、《思想者》等雜志,為該校本科生研究成果提供發表陣地,促進學生之間的學術性對話以及學問的增長。
由以上課程結構與課程設置得出一些啟示[2]:
(1) 重視基礎知識和基本能力的教學
在培養方案中明確要求學生在選修課程時應多選擇數學、自然科學及電氣工程與計算機科學的核心課程修讀,強調培養數學、自然科學基本原理的應用能力,知識與綜合能力,競爭與應變能力。學生一旦具備這些學科所需的基礎知識和獨立學習的基本能力,將能夠很好地進行后續高層次課程學習。
(2) 培養獨立學習能力
為了實現培養獨立學習能力這一目標,首先在教學實施過程中每學期都設置了研討課程,這類課程由教授主持,讓學生自己閱讀資料,然后進行課堂討論。學生通過主動及相互幫助學習,培養學生的獨立思考能力和協作精神。
(3) 重視學生人文修養的訓練
在培養方案中把工程教育與人文教育相結合,使學生受多方面的訓練,目的是擴大學生的知識面、調整知識結構,增強解決挑戰性問題的能力。伯克利加州大學電氣工程與計算機科學系在培養目標中明確指出應培養學生交際與溝通能力、人文與社會科學的背景知識。
(4) 倡導個性發展
培養方案充分體現了這一點,120學分中明確限定必須修讀的課程數目不多,如工程類課程,即使限定了學分,也很少限定到具體的課程,充分尊重學生的個人志愿,學生在學習時有廣泛的選擇空間。同我國高校同類專業相比,課程整合程度高,反映學科領域前沿的課程多。另外電氣工程與計算機科學系還鼓勵學生根據個人的興趣愛好選修一些該系以外的課程,進一步擴大學生的知識面。
摘要:本文論述了計算機專業本科生實踐創新能力的培養方法和教學經驗。在實踐教學環節中,教師必須充分發揮基礎實踐課程教學和學生課外實踐創新活動的作用,在實踐教學過程中要采用常規教育和個性化培養相結合的方法來全面提高學生的實踐創新能力。
關鍵詞:實踐教學;創新能力;個性化培養
中圖分類號:G642
文獻標識碼:B
1引言
實踐創新能力是本科人才培養質量的重要指標。實踐教學作為高等教育教學體系的重要組成部分,越來越受到人們的重視。計算機專業實踐教學目標不僅是通過實踐教學使學生加深對理論知識的理解掌握,還在于鍛煉學生的硬件系統設計和程序開發能力,培養學生的創新精神和實踐能力。在計算機專業本科實踐教學環節中,必須根據計算機專業本身的特點,采取一套科學的、有效的實踐教學模式與方法,來全面提高學生的實踐創新能力。
2充分發揮本科生實踐課程教學作用是培養學生實踐能力的基礎
2.1科學的實驗課程體系是培養學生基礎實踐能力的前提
為了貫徹教育部4號文件精神,加強對學生創新精神和實踐能力的培養,我院積極推進實踐教學體系改革。計算機專業實踐教學改革的重點之一是實驗課程體系的建設。我院從培養學生基礎實踐能力和創新能力出發改革了硬件實驗課程體系。主要措施有:(1)豐富實驗內容,增加了設計性和綜合性實驗的比重,注重培養學生的設計能力和綜合實踐能力。(2)改進實驗手段,采用先進的實驗技術,科學的實驗方法,提高實驗教學效果。(3)優化實驗教學手段,在實驗教學過程中充分利用網絡和多媒體資源,實現網絡化的實驗運行管理,實驗課堂上注重“教”、“學”合一,從而提升了實驗課程教學效果。
目前,我院的硬件實驗課程體系具有鮮明的特點。硬件實驗課程以“軟硬件實驗環境一體化、實驗平臺綜合化、實驗內容系統化”為指導思想,獨立設課。共設立四門計算機專業本科生實驗課程:數字邏輯、計算機部件、計算機組成和微機接口實驗。新的課程體系的特點是:嵌入式技術成為新的課程體系的核心內容;從第一學期到第七學期硬件實驗不斷線,層次逐步提高,實驗內容銜接連貫。實踐證明,學生在實驗課程教學中,充分鍛煉了自己的基礎實踐能力。整個實驗課程體系的科學性為培養學生基本實踐能力奠定了良好的基礎。
2.2高素質的實驗教師隊伍是培養學生基本實踐能力的保證
計算機行業的發展尤為迅速,各種技術突飛猛進,對計算機專業人才的要求越來越高。因此,對本科實踐教學質量和實驗教師素質的要求也越來越高。在傳統的實驗教學模式中,實驗教師偏重于實驗設備管理和維護,對于實驗項目設計和學生實驗指導相對欠缺,這些都不利于培養學生基礎實踐能力。要提高本科生實踐教學質量,必須提高實驗教師隊伍的素質。實驗教師應該積極投入到實驗項目開發、實驗教材編寫和學生實驗教學的工作來。目前,我院實驗教師隊伍逐漸呈年輕化,高學歷化趨勢發展,多數實驗教師具有碩士及以上學歷或者中級以上職稱。實驗教師隊伍整體素質提高了,才能更好的完成本科生實驗課程教學工作,才能為本科生實踐創新能力培養提供保證。
2.3靈活高效的實驗課程教學過程是培養學生基本實踐能力的關鍵
在實踐教學中需要一些好的實驗教學技巧和經驗來提高實驗教學效果。為了著重培養學生的基礎實踐能力,在實踐教學過程中,需采用師生互動、因材施教的方法。具體的措施有:(1)實驗內容能夠靈活設置。由于實驗內容豐富,必做實驗項目中內容部分可選,學生可根據自己的興趣選擇具體的實驗內容。在實際教學過程中,教師可以在實驗大綱的允許范圍內,根據學生自身特點靈活地調整實驗內容和難度。(2)在實驗手段上,既保留傳統實驗手段,又要引入前沿的實驗手段,使學生更加全面地掌握計算機專業的開發技術。在滿足實驗要求的前提下,鼓勵學生利用常規的實驗方法完成實驗的同時,還要充分發揮自己的設計能力,采用其他不同的實驗方法完成實驗。例如,計算機組成實驗中,學生可以利用原理圖的方法,也可以利用硬件描述語言的方法來設計基本模型機。這樣既保證大多數學生能夠得到基本的鍛煉,也保證了一些能力較高的學生得到進一步提高的機會。(3)為了更好的發揮實驗課程教學效果,要采取以學生為主體,師生互動的教學方法。教師指導學生實驗,并聽取學生的想法和意見,這樣挖掘了一個實驗項目潛在的價值,使學生收益更多。同時也有助于改進實驗項目,最終有益于提高本科實踐教學質量。另外,對于熱愛鉆研、勇于創新的學生,給予了較好的實驗操作成績以資鼓勵。
3探索學生課外實踐創新教學模式,進一步提高學生實踐創新能力
3.1建立一套科學開展學生課外創新活動的教學思路和方法
除了在實驗課程教學中培養學生的基礎實踐動手能力外,教師還應該積極開展學生課外實踐創新教學工作。主要形式是學生自己利用課余時間參加各種實踐創新活動和學科競賽。課外科技創新和學科競賽也是實踐教學的一種形式,因此,必須建立一套科學的、系統的開展學生課外創新活動的教學思路和方法。必須充分發揮教師的指導作用,才能更好地發揮學生課外實踐創新的效果;必須把學生課外創新活動作為一項重要的教學工作來開展,而不是簡單地設立一些課外創新活動任由學生報名參加;應該從創新活動內容、實踐環境、指導教師、考核方式、獎勵措施等多方面考慮,認真落實本科生課外實踐創新活動中的各個環節。我們采取的本科生課外創新活動的基本思路是:“參與”、“培養”、“訓練”和“競賽”。首先,激發學生實踐創新熱情,鼓勵學生參與到實踐創新活動中,主要面向本科二年級以上學生,遵循學生自愿參加的原則進行學生選拔;其次,根據學生的興趣,按照研究方向,將學生劃分成團隊,配備專門的指導教師,進行有計劃地培訓和學習;然后,根據優勝劣汰的自然選擇規律,選取較為優秀的學生參與到科研訓練計劃中,完成一些具體學生科研項目,得到全面的鍛煉;最后,組織指導優秀學生參加各種學科競賽,讓學生在實戰中檢驗并進一步提高自己的實踐創新能力。目前我院本科生課外實踐創新活動已初見成效,本科生參加學生科研項目和學科科技競賽的人數逐漸增多,并取得了良好的成績。實踐證明,開展學生課外實踐創新活動的思路和方法是與提高本科生實踐創新活動相適應的。
3.2搭建優越的軟硬件環境,保證學生課外創新活動順利進行
為了開展學生的課外創新活動,必須搭建優越的軟硬件環境,為本科生實踐創新提供優越的條件。只要學生對課外創新活動感興趣并有能力、有精力投入其中,都能獲得全面的支持和專門的訓練。具體措施有:(1)開設了專門的實驗室,提供先進的實驗設備。(2)全方位的實驗室開放,保證學生能夠充分利用課余時間進行實踐創新活動。(3)組織專門的指導教師隊伍,制訂系統的培養計劃。指導教師隊伍具有碩士以上學歷,主要負責組織學生實踐活動和技術指導等工作,并且有資深的老教師參與學生指導工作。學生在指導教師的宏觀指導下,充分發揮自己的主觀能動性,參與實踐創新活動。(4)學院和學校以及其他部門給與政策和經費上的支持,也保證了學生實踐創新活動的順利進行。
3.3抓好學生科研訓練計劃,進一步提高學生實踐創新能力
我校大學生科研訓練計劃是適應高等學校教育教學改革,根據我校人才培養目標要求,提倡學生自主學習、自主創新,提高學生的創新意識和創新能力,造就出符合時代要求的高素質創新型人才而制定的一項教學改革措施。學生科研訓練計劃是提高學生實踐創新能力的重要途徑之一。首先,要設立合理的有一定研究意義的項目;然后,由指導教師和學生進行雙向選擇,完成項目;最后嚴格審核,完成項目結題環節。在科研訓練計劃中,學生能夠學到新的計算機相關技術,學會將理論知識運用到實踐中,初步體會了項目開發的過程,培養了團隊合作精神,鍛煉了綜合實踐能力和創新能力。因此,為了讓學生能夠在實踐中得到充分地鍛煉,進一步提高實踐創新能力,要切實發揮學生科研訓練計劃的作用。
3.4抓好學科科技競賽,全面提高學生實踐創新能力
高校學科科技競賽對培養大學生的綜合素質起著重要作用,是鍛煉本科生實踐創新能力,展示本科生創新才能的最高舞臺。學校非常重視學生創新精神和實踐能力的培養,積極創造條件支持學生參加國際、國內和校級各項學科科技競賽活動。為大力培養學生的創新精神、提高學生實際動手和解決問題的能力,學校鼓勵和倡導學生積極參加各類學科競賽活動。我院根據計算機專業自身的特點,采取了一系列有效的方法,組織學生參加省級以上的計算機相關專業的學科科技競賽。具體方法有:(1)做好參賽學生選拔工作。鼓勵學生報名參加競賽。報名之前做好動員工作,讓學生充分意識到參加競賽的益處和所需要的能力以及可能遇到的困難。(2)認真落實學生專門培訓學習工作,做好賽前技術儲備和經驗積累的前期準備工作。(3)專門指導教師負責帶隊,全程跟蹤指導參賽隊伍,保證學生科技競賽順利進行。(4)充足的經費支持,多方面的協助與支持。通過這些切實有效的措施,學生在各種學科技競賽中取得了優秀的成績,實踐創新能力得到全面的提升。
3.5制定獎勵措施,激勵學生實踐創新熱情
高校只有構建了良好的課外實踐創新激勵機制,實施科學管理,才能充分調動學生實踐創新熱情,積極參加科技創新活動和學科科技競賽;才能調動指導教師和相關學院等多方的積極性,更好地開展本科生課外實踐教學工作,切實培養本科生實踐創新能力。我院為鼓勵學生積極參與創新活動制定了相應的獎勵措施。參加科研訓練計劃并圓滿完成的學生可以獲得學分,在學科科技競賽中獲獎的學生可以得到相應的物質獎勵和加分獎勵,這對學生保送研究生和就業都有一定的益處。對于參與學生實踐創新活動的指導教師也給與一定的獎勵。在學生實踐創新活動中取得成果的學生,一方面提高了自身的實踐創新能力,另一方面也為其他學生樹立了榜樣,帶動了全體學生的實踐創新熱情,有助于提高了計算機專業本科生的整體實踐創新能力。
4常規教育與個性化培養相結合,提高學生實踐創新能力
在實驗課程教學環節中,我們進行的是常規教育,保證了全體學生實踐能力的培養。在實踐教學過程中,除了要切實推進實踐教學的常規教育外,還應根據學生自身特點進行個性化培養。尤其在學生課外實踐創新教學中,更應該注重個性化培養。可以采取的具體措施有:
(1) 制定能體現學生個性發展的計算機專業本科人才培養方案。充分體現共性與個性、統一性與多樣性相結合的特點。注重因材施教,允許學生選課。把課外創新活動作為選修課給以一定的學分,鼓勵學生根據自己的興趣和學習進度自由選課。表現突出的學生可以獲得免試碩士研究生的資格。
(2) 盡早發現有興趣和特長的學生,并給與正確引導。對于計算機專業,主要分硬件與軟件兩大方向,本科生還處于基礎理論學習階段,并沒有具體的研究方向。但是在實踐創新活動中,學生必須根據自己愛好和能力選擇具體的領域,教師必須對學生給與及時的、正確的指導意見。為了能夠及早發現學生的興趣和專長,需要指導教師在實驗教學過程中跟蹤學生的實踐狀況,發現有潛力的學生,主動地、有組織地將其吸引到專門的實踐創新活動中。
(3) 采取“實驗室+指導教師”的模式,積極開展學生實踐創新活動,注重學生個性化培養。我院以實驗室為依托,依靠各個研究方向的指導教師,培養個性化的本科生創新活動。指導教師根據學生自身特點和研究方向的特點,為學生制定相應的科研訓練計劃,保證學生的專長得到發揮。我院在數學建模、軟件編程、嵌入式系統設計等多個領域為學生提供了實踐機會,滿足了學生的實際需求。
(4) 為了實現個性化培養,還要為學生提供更好的實踐機會。比如可以推薦有專長的學生到全國甚至全球知名企業進行實習。為學生的個性發揮和特長發展提供廣闊的空間。我院在這方面也做了很多工作,取得了良好的效果。
高等學校的核心任務之一是培養創新型人才,而實現這一目標必須探索一條有效的創新人才培養模式來切實提高本科生的實踐創新能力。計算機專業本科生實踐教學必須充分利用實驗室資源,充分發揮實驗教師的指導作用,認真抓好實驗課程教學環節,積極開展學生課外實踐創新活動,注重常規教育和性化培養相結合的方法,為社會輸送更多的計算機專業創新型本科人才。
參考文獻:
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關鍵詞:計算機專業;人才培養;應用型人才;社會需求
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A
文章編號:1009-0118(2012)09-0022-02
一、計算機專業就業現狀
近年來,各類網絡公司、軟件公司、信息化平臺公司以及軟硬件外包企業的涌現,社會需要大量的計算機應用技術人員。加上,信息化的迅猛發展,計算機技術已應用到生產生活的各個方面,也就決定了計算機專業的就業市場比較廣闊。由此,可推斷計算機專業學生的就業前景樂觀。然而,在2010年至2012年的《中國大學生就業報告》中指出:計算機科學與技術專業已是就業率持續走低、薪資較低的專業[1]。同時,市場調研又指出計算機人才市場上大量出現“有崗無人”的怪現象。諸多企業高薪難招人才,即使招到畢業生,企業也需花大量的精力和成本來對這些畢業生進行再培養。而且,還出現應用能力本科生不如專科生、專科生不如中專生的假象。從學生處了解,到知名培訓機構參加培訓并取得證書者就業機會更多,成功幾率更大。為何就業形勢一片良好,但就業率卻持續走低?為何大學學位的認可力還敵不過培訓機構的培訓證書?這些都充分反映了計算機專業人才培養中存在的實際問題,這是高等院校計算機科學與技術專業需認真研究的教育問題。
二、計算機專業人才培養存在的問題
就業問題主要是由于人才培養中存在的問題導致。目前,對以培養應用型人才為主的高校而言,人才培養中存在的問題主要體現在以下幾點:
(一)各院校雖高喊培養應用型人才但實際仍沿用傳統的精英教育體制
現在,大學普遍擴招,大學教育已是大眾化教育,是專業技能的教育,精英教育是研究生和博士的培養模式。但許多高校仍然將具體分析問題的能力作為培養學生的主要目標,而沒有重視解決現實問題能力的教育。社會需要能解決問題的應用型人才,所以導致大量畢業生無法滿足人才市場需求的局面出現。
(二)實踐環節與企業應用脫節,不能滿足當前用人單位對人才的需求
大多數院校的實踐環節是以實驗課、課程設計和畢業設計為主,這些實踐都是單科訓練,存在著學科片面性,缺乏系統的、全面的實踐環節,導致學生沒有系統的掌握知識。
(三)學校和教師都對學生的動手能力重視不足
學校和教師普遍重視理論教學,忽略了實驗課和學生的動手能力,使得理論與實踐脫節。主要體現在在專業基礎課階段沒有引起學生的學習興趣,導致在實踐階段時出現困難,進而影響了專業課的學習。并且,實驗課和課程設計教學教材缺乏系統性,部分教材甚至無法應用于實際的教學中,導致很多同學覺得實踐課很難從而厭學。另外,實驗課和課程設計分值比重低,考核制度及教師對學生的要求相對寬松,使得學生對動手能力沒有足夠重視,出現了很多同學互相拷貝程序、網上下載程序來應付實踐環節考核的現象。這些都導致高校開設的加強實踐環節的課程形同虛設。
(四)教師花在學生的時間不多
許多老師將精力放在搞科研、做項目忽略了對教學的關注,而在教學一線的老師大多都是理論教學型老師,教學任務繁重,對于項目開發等工作無暇顧及,對當今科技發展及企業對技術的需求缺少準確的認識,在計算機應用方面給學生提供的指導建議有限。另外,如今高校大多都分為幾個校區,老師經常要趕班車,來往于幾個校區進行教學,師生的交流時間僅僅局限于上課時間,而上課又是以單方面的灌輸理論知識為主的交流方式,使得老師對學生的學習情況掌握不準確,不能及時調整教學方式。
三、教學模式改革的建議
(一)明確人才培養目標
計算機科學的發展的動力主要來源于廣泛的應用和強烈的社會需求,應用是計算機科學發展的最終目的。從事計算機專業的人員主要從事工作及人數比例如下:編程人員(60-70%)、軟件設計和軟件測試人員(20-30%)、系統分析人員(10%)[2]。從事計算機專業的人員首先要成為編程人員,通過鍛煉積累一定經驗后逐漸成為軟件設計和軟件測試人員,更為優秀的人員最后會成為系統分析師[2]。對于計算機專業的本科教學,就是要培養優秀的編程人員。在培養學生掌握計算機科學與技術專業的基本理論和基本技能的同時,培養學生分析問題和解決實際問題的能力,掌握科學思維方法和技術,使學生具有在企業、事業、技術和行政管理部門等單位從事計算機專業的軟件開發、服務與應用等專業科學技術,以適應社會對計算機專業人才的需求。
(二)教學改革
為適應計算機的發展和用人單位的需求,高校教學改革勢在必行。本科教學應注重課程的實用性,以培養學生具有一定的通用技能和專業技能為主,要強調理論與實踐相結合的重要性,讓學生從實踐中體會和驗證理論知識。理論課教學應重廣不重深,以擴大學生的知識面為主,注重學科交叉對計算機專業學習的影響[3]。本科教學還應給學生一定的學習自主性,增加專業選修課,專業選修課可從兩個方面入手,一是介紹學科前沿,開拓學生視野;二是教授用人單位所需的熱門專業技能,提升就業競爭力。
關鍵詞:財經類院校;信息化人才;實踐教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913 (2007) 24-0067-07
1背景
作為我國著名的財經院校之一,中南財經政法大學在財經、政法、管理等學科具有較大優勢,為了更好的滿足這種需求,培養更多社會急需的復合型高素質專門人才,2007年中南財經政法大學獲得上級部門批準,正式開設計算機科學與技術專業,招收計算機本科生,為辦好開設計算機科學與技術專業,我們應該明確我校計算機專業的培養目標,培養具有財經類特色的計算機應用人才,要作重培養學生的實踐能力。
在此背景下,我們研究了國際上關于計算機課程體系的IEEE/ACM CC2005系列規范,研究了MIT等美國大學的計算機相關專業本科課程設置,研究了香港最好的3所大學,實地考察了清華大學、北京大學、北京理工、浙江大學等國內知名大學和中國人民大學、中央財經大學、上海財經大學、浙江工商大學等具有財經背景的大學,在此基礎上我們提出了“定位是基礎,特色是突破口,知識領域和全程教學計劃是重點,實踐能力培養是保證”。
2國內外知名學校計算機專業課程體系設置情況
為了開設好我校的計算機科學與技術專業,培養有用的人才,我們對國外、香港和內地的大學的計算機專業開設情況作了調研,在調研過程中我們有以下原則。
a 充分準備、做到有的放矢
外出學習調研是一個難得的機會,為了能獲得寶貴的第一手資料,我系成立了學科調研小組,首先對國內外開設“計算機科學與技術專業”的學校(院)進行網上資料搜索,對所搜索的資料進行分析比較,將不同學校分為三類:著名大學、與我校同性質的大學和該專業辦學有特色學校,確定調研重點學校;其次,根據我校特色及所開專業屬性,定制調研內容;即在充分準備基礎上,制定調研方案。
b 多方調研,獲取第一手資料
根據調研方案,我系組織部分老師多批次外出調研,具體地域有:北京、華東地區、武漢,具體學校有:中國人民大學信息學院、首都經濟貿易大學信息學院、北京理工大學計算機學院、復旦大學計算機科學與工程系、上海財經大學信息管理與工程學院、浙江大學科學與技術學院、浙江工商大學計算機與信息工程學院、寧波大學信息科學與工程學院、武漢大學計算機學院、華中科技大學計算機學院、武漢理工大學計算機學院等。調研的重點是新專業開設的學科定位、課程體系設計、教學管理和學生就業情況。每到一處,盡量與對應的部門負責人進行座談交流,了解他們的專業建設、師資結構、畢業生定位、就業、教材建設、實踐性環節,今后的發展方向、遠景規劃以及市場競爭中存在的問題,并參觀考察部分單位的實驗室。
c 耐心求教,以期得到辦學真諦
調研期間,由于諸多原因,調研工作也不順利。我們就采取“狗仔”戰術,跟蹤采訪求教,不達目的不罷休。由于有時有關人員工作很繁忙,我們就一直等候,直到他們開完各種會,再向其討教有關問題。
通過調研,我們了解到國內外知名學校計算機專業開設情況。
2.1國外知名學校計算機專業課程體系設置情況
從著名的Computing Curricula 1991到現在尚未完成的Computing Curricula 2001(目前稱為CC2005),中間經過了十多年。萬維網Web的出現以及在全世界的迅速普及,計算機在各行各業的深入和廣泛的應用,使得計算的概念在過去的十年里發生了巨大的變化。CC1991將計算機科學、計算機工程和軟件工程融合在一起,而CC2005包含五個相對獨立的部分:CCCS(計算機科學)、CCCE(計算機工程)、CCSE(軟件工程)、CCIS(信息系統)和CCIT(信息技術)。其中CCIS與我們國內的“信息管理系”(原圖書館系)比較接近。教育部計算機專業教育指導委員會2001-2005年進行了廣泛深入的調查研究,于2006年也正式推出了計算機科學方向、軟件工程方向、計算機工程方向、信息技術方向這四個計算機科學與技術本科專業規范,以有效地指導不同辦學單位的定位,鼓勵按照多規格發展思路辦學。
我們研究了UC Berkeley、Stanford、Princeton、GeorgiaTech等大學的計算機相關專業本科課程設置,發現各大學在保持其各自辦學特色的基礎上,也逐漸吸納了CC2005的一些課程改革理念,例如Berkeley在計算機理論、計算機工程方面都開設出系列的課程;Princeton開設了計算機工程、信息技術等方向;Stanford的選修課程非常豐富,可以分出算法理論、數據庫和信息系統、圖形和人機交互、網絡與分布式系統、人工智能、軟件系統設計等方向。而佐治亞理工大學計算機學院開始采用全新的ThreadsTM培養方案。ThreadsTM培養方案提出了一種新的組織課程的方法,代表了課程設置多元化、多方向的培養模式,并構建了一種長期的動態的課程體系。該培養方案的基本目標是培養學生終身學習及自我調整適應未來社會需求的能力,并給予了學生在廣泛的領域中選擇專業方向,以及將個人學習計劃納入市場大環境中的機會。
2.2香港名校計算機課程體系的開設情況
通過網上的資料收集,我們發現香港的同行也十分重視CC2005的課程體系,在他們的課程改革中也參照了該體系的思想,而且大家都非常重視數學基礎和編程基礎。港大和中大具有比較濃厚的人文基礎,在人文和通識教育方面的課程很有特色。
香港大學率先完成了新課程體系的設置,他們的課程方向基本上體現了CS、CE、SE、IS這4方面的內容。尤其是他們關于信息系統集成方面的課程很有特色,這門課程實用性很強,而過去國內外大學都很少開設。學生畢業后很多都從事系統集成工作,即使將來做研究,具有系統集成經驗也是非常重要的。
中文大學的CS、CE兩個方向的設置非常明顯。而且他們正在進行新的課程設置,準備提供更多的選修課程,使得學生在高年級能夠進行專業分流。中文大學有一個非常成功的work-study項目,學生保留學籍到公司工作半年到一年(相應地延長學籍),然后回來做畢業設計,每屆學生有50%以上選擇參與該項目。
香港科大的選修課程比較豐富,也有CS、CE兩個方向。他們非常重視程序設計能力訓練,有5門編程課程。另外,科大對于程序設計原理、數據結構、面向對象程序設計、算法分析與設計、軟件工程、研究性學習、畢業論文等課程,設置了“honor track”(優秀學生班),進入優秀班的學生大約為全體CS、CE學生的1/8,共30名左右。學生并不固定,需要通過任課教員的考試或認可,并沒有強制的成績限制。優秀班授課廣度深度和教學進度都高于普通班。優秀班的成績評定不受正態分布的限制,完全是教員說了算。
2.3國內名校計算機課程體系的開設情況分析
教育部計算機專業教學指導委員會在《計算機科學與技術專業發展戰略研究報告》中,提出了以“培養規格分類”為核心思想的計算機專業發展的建議,鼓勵不同的學校根據社會的需求和自身的實際情況為學生提供不同類型(研究型、工程型、應用型)的教學計劃和培養方案。在計算機科學與技術(計算機科學方向)專業規范中,對知識結構要求包括:工具性知識、人文社會科學知識、自然科學知識、專業技術基礎知識、專業知識和經濟管理知識。
根據實地考察,分析國內名校計算機課程體系的現狀可知:
1) 工具性知識基本普及,其中最好的是外語、文獻檢索和科技寫作也作為一門重要的課程得到普遍重視,但是在方法論、科技協作和科技方法等“軟科學”方面還需有所提高。
2) 在人文社會科學方面,具備了普及條件,各校普遍開設大量的選修課,起到豐富學生知識結構的作用,如:上海財經大學通過4個限選模塊突出強化法律類課程。
3) 在自然科學知識方面,各校表現出差異不大。數學、物理教學在各校中普及,只是在數量上的差異。
4) 工程技術方面,各校表現出較大差異,也體現出部分學校對該方面教學的差距。傳統的工科高校,課程偏“硬”,硬件試驗課程比較多;而綜合類特別是以社科類為主的高校課程設置偏“軟”,以原理課和軟件分析設計的課程居多。教學較好地進行了工程技術方面的基本素質培養。
5) 經濟管理知識方面,各學校基本上開展了這方面的基礎教育。
6)工科知識方面,有些學校結合自身背景,開設了有關光電、機械、微電子等工科基礎知識課程。
7) 各學校具有較強的專業教學的實力和條件,專業知識的組織有層次,能夠適時更新;同時都努力加強專業教學的實踐環節,重視教學的實效。
根據計算機科學與技術(計算機科學方向)專業規范,課程體系分為公共基礎課、專業必修課、專業選修課和公共選修課四類。統計表明,各高校課程設置的基本框架類同,課程設置的系統性強、前后銜接有序,注重基礎,勇于開設新課。但在課程的具體設置上各有所側重和不同。課程的命名細節不盡相同,個別課程在歸類上不盡相同。
公共基礎課的普遍性最強,僅存在少數非普遍設置的公共基礎課,如英語等。專業必修課的普遍性也較強,但存在一定數量的非普遍設置的課程:如武漢大學的計算機圖形學等等。
差異充分體現在對專業選修課的設置上。在計算機學科的縱深層次、實用計算機技術、理論基礎與技術等方面有不同程度的體現,課程內容更加豐富,各具風采。公共選修課的選課方向一致,但在具體課程設置上也有較大差異。
3財經類大學開設計算機專業的建議
3.1定位是基礎,特色是突破口
國家和社會對計算機專業本科人才需求與信息化的目標、進程密切相關 ,計算機市場很大程度上決定著對計算機人才的層次結構、就業去向、能力與素質等方面的具體要求 ,計算機類專業畢業生不是數量太多或質量太差,而是滿足社會需要的針對性不夠強、結構上不合理。
如圖1所示:計算機人才培養應是與社會需求相匹配的金字塔結構,為了保障國家根本利益:必有一支計算機基礎理論與核心技術的創新研究隊伍――科學型人才;為了大部分IT企業的發展:主要開發滿足國家信息化需求的產品――工程型人才;為了企事業、國家IS的建設與運行(主流需求)――信息化技術型人才。
計算機科學與技術原有含義相對于社會需求已經不能容納目前的辦學規模,而信息化社會有很大的、長遠的對信息化建設人才(信息技術人才)的需求,還沒有哪個專業在滿足,而 “計算機專業”應該是最靠近培養這方面人才的,以“規格分類”為核心思想 ,實現總體結構調整,解決人才培養與需求結構失衡問題,在“計算機科學與技術”專業名稱下,鼓勵不同學校根據社會需求和自身的實際情況,為學生提供不同類型的、本科水平的教學計劃考慮三種不同的類型:
圖1 人才需求金字塔結構
科學型:以知識創新為基本使命,研究計算機軟件與理論、計算機系統結構、計算機應用技術;
工程型:考慮基本理論和原理的綜合應用,不僅要考慮系統的性能,還要考慮建造系統的代價以及可能帶來的副作用;可以是以硬件為主的系統,也可以是軟件系統(應用軟件、系統軟件);
應用型:承當信息化建設的核心任務,掌握各種計算機軟/硬件系統的功能和性能,善于系統的集成和配置,有能力管理和維護復雜信息系統的運行。
基于我們對于保險、民航、氣象、地震、大學等中國大型機構中信息技術部門人員所占百分比的調查,信息技術人員占2%~2.5%,同時,在各種企事業機構中信息技術人員占比率在逐年增加。信息技術作為大學人才培養的一個知識體系,其基本目標是:圍繞社會中各種組織機構(以及個人)的需求,通過對計算技術的選擇、應用和集成,創建優化的信息系統,并對其運行實行有效的技術維護和管理。
財經類大學一般具備經濟和管理的特色,培養的學生懂經濟,通管理,特別能理解各種組織機構的需求,所以其計算機專業培養的學生懂經濟、通管理同時能掌握一定的計算機技術,能較好的創建信息系統。所以財經類大學的計算機專業適合培養目前比較緊缺的人才――應用型(信息技術型IT)人才。
財經類大學計算機專業培養學生的目標定位是:培養計算機應用技術型、應用復合型人才為主,具有較廣泛的通識基礎,良好的人文素質,扎實的專業知識;具有較強的解決實際問題的能力;面向工程技術應用、重視實踐環節的鍛煉,具有較強的工程適應能力;具備一定的行業計算機科學與技術知識和技能。他們在理論上,應理解各種計算技術,這樣一種理解應該能夠直接指導為滿足用戶需求對技術的選擇和應用;在實踐上,應善于系統集成,善于理解用戶的需求和提供最優的滿足這種需求的技術路線,有效地對系統運行實施技術性管理。
3.2知識領域和全程教學計劃
財經類大學計算機專業比較適合信息技術型方向,表1主要是CC2005中IT與其他三個方向的知識取向比較。
表1 CC2005中IT與其他三個方向的知識取向比較
從表可以看出,IT方向的主要知識領域包括信息技術基礎,程序設計基礎,集成程序設計技術,人機交互,信息保障與安全,信息管理,計算機網絡,平臺技術,系統管理與維護,系統架構與集成,社會知識與專業素質,Web系統和技術。
1) 信息技術基礎
其中包括基本概念(17學時)、組織機構的信息化(6學時)、信息技術發展史(3學時)、信息技術與其他學科的關系(3學時)、典型應用領域(2學時)、數學與統計學在信息技術中的應用(3學時)。
2) 人機交互
人的因素(6學時)、應用領域中的人機交互問題(2學時)、以人為中心的評價(4學時)、開發有效的人機界面(時)、易用性(1學時)、新興技術(2學時)、以人為中心的軟件開發(5學時)。
3) 信息保障和安全
基本知識(3學時)、安全機制與對策(5學時)、實施信息安全的相關任務和問題(3學時)、策略(3學時)、攻擊(2學時)、安全域(2學時)、計算機取證(1學時)、信息狀態(1學時)、安全服務(1學時)、隱患分析模型(1學時)、漏洞(1學時)。
4) 信息管理
信息管理的概念和基礎知識(8學時)、數據庫查詢語言 (時)、數據組織和體系結構(7學時)、數據建模 (6學時)、數據庫環境的管理(3學時)、特殊用途的數據庫(1學時)。
5) 集成程序設計技術
程序語言概述(1學時)、系統間通信技術(5學時)、數據映射與數據交換(4學時)、集成編碼(4學時)、腳本技術(4學時)、軟件安全實踐(4學時)、其他相關問題(1學時)。
6) 計算機網絡
網絡基礎(3學時)、路由與交換(8學時)、物理層(6學時)、網絡安全(1學時)、網絡應用領域(1學時)、網絡管理(6學時)
7) 程序設計基礎
基本數據結構(10學時)、程序設計的基本要素(時)、面向對象程序設計(時)、算法和問題求解(6學時)、基于事件驅動的程序設計(3學時)、遞歸(1學時)
8) 平臺技術
操作系統(10學時)、計算機組織與系統結構(3學時)、計算基礎設施(1學時)、企業級軟件、固件、硬件。
9) 系統管理和維護
操作系統(4學時)、應用系統 (3學時)、與系統管理相關的活動(2學時)、管理域(2學時)
10) 系統架構與集成
需求(5學時)、采購 (4學時)、集成(3學時)、項目管理(3學時)、測試和質量保證(3學時)、組織機構環境 (1學時)、系統架構(2學時)
11) 社會知識與專業素質
信息技術專業寫作 (5學時)、信息技術行業與教育發展史(3學時)、計算的社會環境(3學時)、團隊合作(3學時)、知識產權(2學時)、信息技術應用涉及的法律問題(2學時)、組織機構的環境(2學時)、職業操守規范與責任(2學時)、隱私和公民權利(1學時)。
12) Web系統和技術
Web技術(10學時)、信息體系結構(4學時)、數字媒體(3學時)、Web開發(3學時)、漏洞(1學時)、社會軟件。
同時結合中南財經政法大學社科類是強勢的特色,計算機專業目標定位在以社會主義市場經濟條件下信息化建設人才需求為目標,培養德智體美全面發展,具有良好的科學素養,具有創新精神及很強的實踐能力,既扎實掌握計算機科學與技術基本理論、基本知識、基本技能,又具備基本的經濟、法律與管理知識,具有較強的科研開發技能、管理能力、創新精神和團隊協作精神,主要能從事財經、政法領域,兼顧其它領域中計算機科學技術的應用研究、項目開發和技術管理工作的綜合型、實用型中高級專門人才的前提下,我們應該還應該開設經濟學,管理學,法學、會計學等相關課程。
中南財經政法大學計算機科學與技術專業要求總學分為166學分,其中英語政治等公共必修課占了50學分。公共選修課和任意選修課占8學分,實踐環節占14學分,只有94學分可用于專業課程,下面是專業相關課程的學時學分要求。
(1) 專業基礎課
(3) 專業選修課
專業選修課中我們提供了較多的課程,由學生在老師的指導下根據自己的興趣自主選擇適合自己發展方向的課程學習。
3.3實踐能力培養
實踐教學與理論教學是學校教學體系中不可缺少的兩個部分,對實驗教學來說就是要解決理論聯系實際的問題。我們要通過理論教學、實驗教學、專業綜合實訓與校外的專業實習、社會實踐共同實現了“應用型、融通性、開放式”的計算機專業人才培養目標。
要達到這個要求,首先,實驗教學內容要與時俱進,緊跟信息技術發展的前沿,以培養學生實驗動手能力和創新能力為核心,本著“厚基礎、強理論、重應用、促交流”的教學理念、培養具有較高的計算機應用與開發水平的、適應性強的、有較強創新能力和開拓精神的人才。其次,在實驗教學中,要通過開展基礎操作性實驗培養學生的基本技能和動手能力;通過開展綜合應用性實驗,培養學生的綜合適應能力與團隊精神;通過開展創新設計性實驗培養學生的創新能力與開拓精神。最后,要搞好實踐教學,需要做好實踐教學規劃,我們實踐教學規劃的原則如下:
a) 以教學改革為先導,以培養學生的創新意識和創新能力為目標;
b) 以實驗教學內容和方法的改革為基礎,完善實驗教學體系,建立既獨立于課堂教學又與其密切配合的計算機實驗教學體系;
c) 建立一支業務能力強、敬業愛崗、人員相對穩定的實驗教師隊伍;
d) 加強實驗教材和精品實驗課程建設,出版系列特色實驗教材。
4結束語
我們認為辦好計算機專業“定位是基礎,特色是突破口,知識領域和全程教學計劃是重點,實踐能力培養是保證。”
1) 定位和特色。我們認為在中南財經類大學的計算機本科教學應該定位于應用技術型,將培養目標定位在以社會主義市場經濟條件下信息化建設人才需求為目標,培養德智體美全面發展,具有良好的科學素養,具有創新精神及很強的實踐能力,既扎實掌握計算機科學與技術基本理論、基本知識、基本技能,又具備基本的經濟、法律與管理知識,具有較強的科研開發技能、管理能力、創新精神和團隊協作精神,主要能從事財經、政法領域,兼顧其它領域中計算機科學技術的應用研究、項目開發和技術管理工作的綜合型、實用型中高級專門人才。
2) 知識領域和全程教學計劃,按照計算機科學與技術(信息技術方向)專業規范,結合中南財經政法大學的經、法、管特點,改進課程體系,不斷完善課程設置,建立相應的全程教學計劃。同時將專業課程下放,在第一時間與新生見面,提高專業穩定率。
3) 強調學科特色,加強實踐教學。在實踐教學體系上,精心設計實驗內容,搞好實驗室實驗、實驗室實訓、實習基地實習項目和畢業設計等實踐環節,推進實驗教學。
參考文獻
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Tech. catalog.gatech.edu/colleges/coc/ugrad/comsci/
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作者簡介
駱正華 中南財經政法大學信息學院計算機系 430074
E-mail:
【關鍵詞】本科生 科研能力 教學
【中圖分類號】G642【文獻標識碼】A【文章編號】1006-9682(2009)05-0029-02
【Abstract】How to cultivate scientific creative ability for undergraduates has always aroused common concern. This paper advances analysis in theoretical and experimental teaching aspects, presents some discussible suggestion based on the author’s teaching experience for the undergraduates of computer science major and reflection about this issue .
【Key words】Undergraduates Scientific ability Teaching
培養本科生的科研能力是大學教育的重要方面。近年來,隨著我國科技水平的提高,教育投入不斷增加,高等教育如何培養出大師級人才成為教育專家們共同關注的話題,而在本科階段具備良好的科研能力,將為學生日后從事科研工作奠定堅實的基礎,為此,很多教師和學者都在致力于培養本科生科研能力的探索,從不同角度分析我國高校目前本科生科研能力欠缺的原因并提出一系列改革措施,旨在從宏觀上改善本科生的科研環境,提高本科生的科研水平。本文以我校計算機專業本科生的教學實踐為例,從理論教學和實踐教學兩個方面,探討如何在教學過程中培養學生的科研能力。
一、注重理論教學中對學生科研能力的培養
1.強調學好基礎課的重要性
本科生科研的首要原則是鼓勵學生首先學好基礎課程,而后進一步發展其探索學習的能力,這樣就充分保證了科研活動參與者的學術研究基礎和潛力。[1]以計算機專業本科生為例,一些重要的基礎課,如高級語言程序設計、數據結構、離散數學、計算機組成原理、數據庫系統概論等,一定要對學生嚴格要求,夯實基礎;此外,計算機學科對學生的數學和英語功底都有很高的要求,對于一、二年級的學生而言,打下扎實的數學和英語基礎對他們日后從事科研活動起著至關重要的作用。
2.注重“學以致用”的課堂教學理念
隨著計算機技術的迅速發展,新技術、新概念不斷涌現,但許多計算機專業課教材都存在不同程度的滯后,教師在授課時,一般會習慣地詳細介紹所謂的“知識點”,缺少與實際相距合的應用實例和前沿信息。學生感覺學到的知識與實際相距甚遠,因而上課提不起興趣,這種僅僅局限于書本的教學方式所帶來的直接影響就是學生所學到的知識缺乏生命力,同時由于對新技術的發展趨勢及前沿信息無從了解,也限制了他們在該領域進行的研究和探索。因此,教師在課堂上不僅要傳授給學生成熟的理論,還要關注該領域的新技術的發展趨勢,在教學過程中不斷聯系當前該領域的新技術、新概念,教給學生“新鮮有用”的知識,從而提高學生對本門學科的學習和研究興趣。
3.將科研氛圍融入課堂講解過程中
在課堂講解過程中,應適時加入當前該知識點的最新技術信息和研究現狀。比如,在“計算機網絡”課程教學中,我們告訴學生當前各類網絡技術在應用過程中的優勢與不足,使學生了解到這些技術問題的原因所在及進展難點,知道他們所涉足的這一科學領域尚有大量發展空間值得探索,從而增強他們掌握本門課程基本理論的積極性,激發他們從事研究探索的熱情。同時,教師也可以有意識地準備一些優秀的國內外計算機技術視頻材料,穿插在相關知識點的講解過程中,營造活躍的多維的教學氣氛,使學生從不同角度感受到新技術帶來的新鮮感與吸引力。此外,在課堂講解過程中,教師要適時創造情景,[3]提出啟發式問題。比如在講授“計算機網絡”課程中TCP協議的連接管理時,可提出“為什么要進行三次握手?”“你是否有更好的想法?”等,鼓勵學生說出自己的見解,告訴學生科學技術從不排斥新鮮的主張,讓學生各抒己見,并針對他們的一些回答組織分析、比較,提出質疑,這不僅會大大增強學生對知識點的理解和掌握,還能激發他們主動研究問題的興趣,并有助于自信心的形成。
4.幫助學生形成正確的科研習慣
(1)注重學生自學習慣的形成
對于本科生而言,掌握有效的自學方法、形成良好的自學習慣比單純學會某些“知識點”更加重要。目前,大多數高校都對學生提供便利的網上學習資源,應教會學生針對某個特定問題查閱相關參考文獻的一般方法;在課堂上,教師應適時向學生推薦一些有價值的參考資料,這其中應包括一些優秀的外文原版資料。為激發學生查閱文獻資料的積極性,可以在課堂上引申講解某些內容或討論某個問題后,告訴他們這段內容來自哪些資料以及查閱哪些資料可以獲得更多相關知識,或布置課后作業,要求學生通過查閱不同的參考文獻得到答案,訓練他們獨力解決問題的能力,這將有助于他們形成良好的科研習慣,為他們今后一生的工作和繼續深造打下一個堅實的基礎。
(2)培養學生的團隊協作精神
對于高年級的本科生,教師可在每學期組織一兩次“研討班”,提出或由學生自己確定研討主題,如當前計算機科學技術的某個研究熱點、某個實際網絡或數據庫系統的應用調查及優化意見或當前一些流行軟件的使用等,讓學生分組準備材料,每個學生都要在小組中承擔部分任務,培養他們相互交流、承擔責任的團隊協作意識,最后,要求他們寫出書面報告并上臺演講,這不僅有利于學生的綜合能力與創新思維的培養,也使他們在團隊協作中,增強責任意識和集體榮譽感。
5.鼓勵學生參加科研活動,開闊學生的視野。
(1)鼓勵學生參加新技術專題講座
現在大多數高校為活躍學術氛圍,都會組織各種形式的專題講座,為學生提供與著名學者同場交流的園地,旨在拓展學生的思維空間,增加信息儲備和理性思維能力,但實際情況卻是許多同學對此漠不關心,或即使參與也把自己定位成一個旁聽者的角色,聽不懂也不敢提問,久而久之,便失去了參與此類活動的興趣。為此,教師應首先關注這些相關領域的專題講座,在課堂上向學生介紹這些專題講座的相關知識點,鼓勵學生積極參加講座,并踴躍提出自己的見解,教師還可親自帶領學生與講座者共同探討,讓學生開闊思路,打破以聽課為惟一獲取知識手段的傳統學習方法,使學生養成在“學習”過程中“研究”問題的習慣,[2]增強創新意識,體現出學術上的獨立思考的精神。
(2)指導學生積極參加各類科研競賽
教師應鼓勵并親自指導學生積極參加諸如:挑戰杯、大學生電子設計競賽、大學生數學建模競賽等各種比賽活動,樹立他們的自信心和團隊精神,鍛煉他們的組織能力和意志品質,培養創新性思維。此外,教師還應允許部分優秀的本科生加入到自己的科研項目中,與他們一起研究探討,讓他們盡早進入科研角色,許多教師認為,在指導本科生科研時,本科生的熱情、無拘無束、充滿想象力的問題和解決問題的新思路,也不斷激發他們的靈感,為研究帶來新的思路,使他們收益良多。[1]
二、注重實踐教學中對學生科研能力的培養
1.重視實驗教學
實驗在培養學生科研能力方面起著舉足輕重的作用,一方面在實踐過程中能夠培養學生靈活運用理論知識解決實際問題的能力以及一定的創新設計能力,另一方面,通過實驗環節可使學生對自己的新思想、新方法進行驗證,熟悉科學研究的一般途徑。但目前計算機學科的實驗教學中普遍存在的問題是:①實驗項目編排不合理,缺乏規劃性。實驗內容單一,或實驗內容比較簡單,沒有挑戰性;或偏于過程化,沒有發揮的余地,使學生很難獲得創新性思維的訓練。②網絡實驗管理欠規范。實驗教學管理松散,不利于學生養成良好的科研習慣。為此建議教師在編寫實驗教學大綱時,在實驗項目的編排上,應合理把握理論與實驗實踐的比例,在不影響基礎理論教學的同時,適當加入一些綜合性、研究性的實驗項目,讓學生自由發揮,提出并驗證自己的解決方案。在實驗過程中應注重以學生為中心,鼓勵學生自主完成實驗,獨立解決問題。實驗完成后,要求學生認真撰寫完整的實驗報告,記錄實驗方案、實驗結果和實驗中遇到的問題及解決方法,使學生養成嚴謹細致的治學習慣。
2.重視畢業設計
畢業設計是本科教育階段的最后一個實踐性教學環節,要求學生綜合運用所學的基礎知識,獨立進行科學研究或工程實踐并解決實際問題,使學生受到一次專業人員所必須具備的基本技能的訓練,在畢業設計階段加強學生科研能力的訓練將對學生未來的職業發展產生深遠的影響。為此,提出以下建議:
(1)重視設計課題的前瞻性和應用價值
選題是完成畢業設計的關鍵,經過三年的專業課學習,大多數學生都很了解自己的能力和專業興趣,許多學生希望能有機會接觸到一些前沿的有挑戰性的課題,為此,教師應選擇一些新穎的有實際應用背景的課題,讓學生感到有機會施展自己,提高自己的能力,避免脫離實際,老調重彈;設計開始前,應向學生推薦一些必要的參考資料,使學生的設計方案基于大量的閱讀和分析比較,有助于他們形成系統的設計框架和新穎的設計思路。
(2)注重培養學生嚴謹的治學作風
在畢業論文階段,教師與學生接觸的時間很長,教師在嚴格要求學生的同時也須嚴格要求自己。由于多數課題都有一定的實際應用背景,具有一定難度,因此,學生所提的問題,教師需認真考慮,準備充分后再予以回答。對整個設計過程,應要求學生認真踏實,戒除浮躁情緒,對待困難問題,應有韌性,持之以恒,對每個問題、每個實驗細節都要認真,使學生逐漸養成一絲不茍的科研習慣。這種治學態度不僅保證了設計建立在堅實可靠的理論和實驗基礎之上,同時也有助于學生在日后的科研活動中具備嚴謹的治學作風和科學精神。
(3)注重學生創新能力的培養
在設計過程中,應要求學生不能僅滿足于完成設計,還應力求新穎,有獨到之處,不要盲從他人的做法,鼓勵學生嘗試不同的解決方案,進行比較分析,從中尋求一個最佳途徑。對待學生的畢業論文也是如此,要使學生不僅懂得撰寫科技論文的一般方法,更重要的是如何在論文中將自己的創新點表述清楚;對論文中出現的問題和錯誤,需提出具體的修改意見,并指導學生將優秀的畢業論文正式發表,實現其真正的價值。
三、將科研創新能力納入考核成績
對于三、四年級的學生,應將科研創新能力納入計算機專業課的考核評定。對課程考核成績不能僅僅通過一張試卷就下結論,一般而言,總成績可分為三個部分:卷面成績、日常科研表現(包括參與討論班、專題講座以及其它科研活動等)和實驗考核成績,學生的科研創新能力一定要在總成績中有明確的體現,以此激勵學生參與科研的積極性,同時有助于形成良好的科研氛圍。此外,對學生畢業設計的質量評定,也應重點突出其科研能力,將創新性作為優秀論文的主要評價依據。
高等院校作為高級人才的搖籃,肩負著為社會培養創新型科研人才的使命,高等教育不同于基礎教育和技能教育的一個顯著特點就是教學和科研同時作為高等教育發展的兩翼,只有大學生們的科研能力和科研素質得到了普遍的提高之時,才能說高校的教學和科研水平整體上升了一個臺階。[4]本文基于作者在計算機專業課教學和科研過程的實際經驗和對這一問題的理解,給出了一些在理論教學和實踐教學中培養本科生創新能力的具體措施,提出一些探討性建議,作者希望這些措施能夠有助于探索出一條培養本科生科研能力的有效途徑,事實上,提高本科生科研水平是一項綜合工程,它要求我們以發展的思想,不懈地付出努力。
參考文獻
1 郭孝鋒、陸 偉、葆樂心.美國研究型大學培養本科生科研能力的理念與措施[J].現代教育科學,2006(3):52~54
2 鄭彩蓮.校園講座的現狀及建設途徑[J].中國青年政治學院學報,2006(3):33~36
一、學科發展與人才市場對人才培養的要求
作為計算學科,由于學科本身的高速發展及信息技術應用的拓展與深化,不僅是我們這類學校,也不僅是中國,全世界都在注視著學科的發展和探索人才培養道路。幾乎與國際針對學科發展調整本科培養方案同步,2001-2005年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也提出了以“培養規格分類”為核心思想的計算機專業發展的建議,鼓勵不同的學校根據社會的需求和自身的實際情況為學生提供不同類型(研究型、工程型、應用型)的教學計劃和培養方案(但要達到本科水平)。盡管從表面上看,教育部教學指導委員會的《計算機科學與技術專業規范》與CC2005同樣都把計算學科分成諸如“計算機科學”、“計算機工程”、“軟件工程”和“信息技術”等分支,但《計算機科學與技術專業規范》卻進一步提出了按培養規格分類的教育思想,筆者認為這是符合當今中國的高等教育從“精英”走向“大眾”的國情的。
二、培養目標的定位是培養方案的前提
根據學校的定位以及對計算機人才市場的分析及所需人才能力的分析,我們學校計算機專業從2002年起,就走上了以學科多樣化來適應社會對計算學科人才需求的多樣性的道路。一方面本著 “寬口徑”、“厚基礎”和“強能力”的人才培養理念,堅持把向社會輸出“用得上,用得久”的計算機工程型人才作為培養目標,具體地說,除了保證足夠量的數學、物理和英語等基礎課程的課時外,還要加強以算法為核心的計算機學科的基礎理論、程序設計為核心專業基本技能的教學,使我們的畢業生有在本專業領域持續發展的足夠的學習能力。只有將專業基礎打牢實了,畢業生才有可能把握住不斷拓展的計算學科本質,才有可能是“寬口徑”。寬口徑意味著加強專業素質和能力培養,而不是什么都會一點的“萬金油”。另一方面,寬口徑不能淹沒專業特色。這從ACM/IEEE的CC1981、CC1991、CC2001從大約每10年一次對本科課程體系作調整到CC2005,僅隔五年已作了一次革命性的拓展而可見一斑。
為使畢業生在計算機人才市場中適應多樣化的需求,在“寬口徑、厚基礎”的前提下在高年級作適當的專業方向的分流是受學生歡迎的教學培養方式。2002年我們在原來的計算機科學與技術專業的基礎上,創建了軟件技術和網絡技術兩個專業方向。2005年根據教育部教學指導委員會的《計算機科學與技術專業規范》和人才市場需求調查,我們又在“軟件技術”和“網絡技術”的基礎上增設了一個“嵌入式系統技術”專業方向,使學生擁有更大選擇空間。
三、課程體系對培養目標的支撐
作為計算學科本科畢業生,無論今后從事哪一方向的技術領域,社會對他們都有共同的要求,概括地說,就是要求他們具備較深的數學功底,較扎實的科學思想與方法,較強的專業認知能力,熟悉最新的應用,很好的溝通技能,團隊工作能力,良好的職業道德、法律意識。我們的目標就是培養符合這些要求的計算學科的工程型人才。為此我們用以下的課程體系對此目標加以支撐:
1.為支撐對畢業生的數學要求,我們從一年級到二年級為學生開設了“高等數學(連續數學基礎)”、“線性代數”、“概率統計”和“離散數學(包括集合論、數理邏輯、代數系統、組合數學以及圖論)”,并鼓勵學生選修理學院數學專業的相關課程。
2.為支撐對畢業生科學方法的要求,把實驗課(基礎課的和專業課的)貫穿于一年級到四年級。要求每門具有實驗課的教師編寫好實驗指導書,要求學生每個實驗都要撰寫詳盡的實驗報告(包括實驗內容、實驗方案、測試數據、測試結果)。并安排六門課的課程設計。從2002年起,我們先后建立了計算機系統結構、數字技術、軟件工程、網絡技術、安全技術專門實驗室,以滿足各專業方向對實驗的要求,強化工程型學生的動手能力。
3.為支撐畢業生的專業認知能力的要求,我們開設了計算機科學與技術專業的CC2005建議的各門核心課程(包括計算機程序設計基礎、數據結構、計算機組成原理、操作系統、數據庫原理、編譯原理、算法設計與分析、計算機網絡等)作為主干課程,并對程序設計基礎、數據結構、計算機組成原理和數據庫原理、計算機網絡與軟件工程六門課程實施教考分離,強化學生專業認知能力
4.為支撐畢業生對計算機應用的熟悉要求,我們開設了諸如“可視化程序設計”、“網絡操作系統”、“嵌入式應用系統的設計”、“網絡組建技術”等應用技術課程,此外,如“數據庫原理”這樣的基礎課程的實驗環節也要求教師使用較新的技術產品(如SQL-SERVER、ORICAL等)訓練學生。我們還要求學生做作業和各種報告時使用主流軟硬件設備,為走向社會就業做好準備。
5.為支撐對畢業生溝通能力的要求,我們除了要求每門課作業書寫的規范性以外,還開設2-3門雙語課。目的是強化學生使用英語認知專業的能力(這顯然是與本專業技術前沿溝通的能力)。
6.為支撐對畢業生團隊精神的要求,我們通過六門課程的課程設計、畢業實習、畢業設計等項目設計實踐環節來培養、訓練學生的團隊精神。
7.對畢業生在道德、法律方面的培養以及更深入廣泛的人文精神的培養我們主要依托學校、學院強有力的政治思想教育機制并輔以導師指導。
四、執行培養方案的模式
關鍵詞:校企聯合;人才培養;專業改革
1 背景
自1998年教育部制訂的本科專業目錄將原有的計算機軟件、計算機硬件、計算機應用調整合并為計算機科學與技術專業后,普通高等學校一直都在執行這個專業目錄。然而,計算機學科本身的快速發展、就業形勢的急劇變化、畢業生的知識結構及能力與用人市場的差別等一系列因素,導致計算機專業的改革和改造成為必然。于是,一方面,計算機科學與技術這個大專業下分離出更具體化的網絡工程和軟件工程專業,同時教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會也在積極探索專業改革與改造方案。從2004年起,就計算機專業本科教育的狀況、專業發展戰略思路、專業規范、專業公共核心知識體系與課程、實踐教學體系與規范、核心課程實施方案、能力培養體系等方面進行研究與實踐。建議采用“分類培養”的方式,并確定為計算機科學、計算機工程、軟件工程、信息技術4個培養方向。即少數高水平大學按照科學研究型人才標準來培養學生,大部分本科院校按照工程應用型人才標準來培養學生。為了配合專業改革,2008年,計算機科學與技術教學指導委員會啟動了“計算機科學與技術專業教學改革與實踐”項目,從全國高校中確定了14所高校,作為專業教學改革與實踐的試點高校,長江大學成為“具有行業特色院校的計算機專業人才培養研究與試點”學校之一。
長江大學具有非常鮮明的石油行業特色背景。如果將計算機專業與石油專業充分結合,培養能夠在石油信息化領域從事軟件系統開發和管理的交叉型復合人才,在提高學生就業率的同時,也能為石油行業輸送大批懂得石油專業的信息化專門人才。為此,在充分調研的基礎上,我校與北京侏羅紀軟件股份有限公司合作,從2009年起,學校從大二學生中抽調部分學生,成立了軟件工程專業(石油應用軟件方向)實驗班。旨在通過校企合作,探索專業培養定位、教學內容、教學方法的改革之路,以求辦出專業特色。同時,也希望將該班級成功的教學模式進行推廣,輻射到所有班級,讓學生全面受益。
2 改革的基本原則
2.1 按照產學合作培養模式滿足企業需求,實現與企業的“無縫對接”
公司根據市場的實際需求提供人才培養規格要求,校企雙方共同商量,確定人才培養方案、課程體系,教學內容等,有別于傳統意義上的“訂單式”培養。實驗班根據企業和市場的實際需要確定學習內容,公司參與培養方案的制訂與實施,實現一種特色鮮明的“校企合作多元培養方案”。
2.2 通過理論實踐結合豐富學生知識結構,提高就業競爭力
在用人單位看來,扎實的專業基礎知識、符合企業發展理念的職業素養、一定的實踐工作經歷積累,在一定程度上反映了大學生的綜合素質和能力,也符合企業最終的用人要求。在權衡成本與效益的基礎上,用人單位不僅考察大學畢業生的學習成績和思想品質,而且對學生的專業實踐經歷也提出一定的要求,這樣可以滿足用人單位效益最大化的要求,也是市場經濟條件下用人單位合乎情理的選擇。
然而,在目前高等教育的現實情況中,學生直接接觸社會和實踐的機會較少,其后果是學生只會紙上談兵,很難獲得將來就業所需要的實際工作經歷。校企合作教育方式是一種既能使學生順利完成學業,又能使學生積累一定工作經驗的教育模式。從過去簡單的“教”和“準實踐”,轉變到滿足企業具體需求,通過多種教學手段實現真實的實踐,能夠提高學生的就業競爭力。
2.3 按照計算機和石油專業復合型人才規格培養,提高學生綜合素質
在人才培養方案的課程設置中,需要對教育部98版專業目錄中的規定課程進行適當突破,保留計算機軟件類的主干課程,對計算機硬件類課程進行壓縮和裁減,增加石油類主干課程,開設軟件工程及軟件開發技術類課程。采取理論教學、實踐教學、專題講座、專題培訓、實訓、參與實際項目等多種教學方式,達到能力培養的要求。
3 人才培養的目標定位與具體要求
石油企業信息化建設任務艱巨,石油勘探開發領域也需要眾多專業化的系統軟件。上至高端的圖像圖像處理、數據分析等系統,下至低端的數據信息化服務,都需要既懂計算機又懂石油的專業人才。此次改革的根本目的,就是培養能從事石油信息化軟件和石油勘探開發軟件開發工作的高級技術人才。
3.1 培養目標
適應我國社會主義現代化建設和石油信息化建設的需要,德、智、體全面發展,具有良好的科學素養、職業素養和人文知識背景,在工作思路、工作方法等方面得到系統的訓練,較系統地掌握計算機軟件工程基本理論和石油勘探開發基本知識,具有較強的實踐應用能力,能從事石油勘探開發領域的軟件開發、信息建設等方面的工作,也可以從事石油行業或其他應用領域計算機應用軟件開發、研發工作的高級應用型工程技術人才。
3.2 業務培養要求
本專業學生主要學習計算機軟件工程的基本理論,學習石油勘探開發的基礎知識,接受從事石油勘探開發領域計算機應用的專門訓練,具有研究和開發計算機軟件系統的能力,特別是具有開發石油勘探開發方面計算機軟件系統的專門能力。本專業偏重于石油勘探開發軟件開發、應用領域,要求具備的知識和能力如下:
1)系統掌握計算機軟件工程專業的基本理論與基本知識。
2)熟悉石油勘探開發信息應用的基本內容、特點和專有知識。
3)掌握軟件系統分析和設計的基本方法,具有研究、開發計算機軟件系統的能力。
4)具有扎實的文字功底,了解軟件開發工作過程中各種文檔的書寫規范和要求。
5)熟練使用軟件開發過程中的各種工具軟件。
61熟悉IT項目管理的基本流程、工作方法,并能夠在實際工作中應用。
7)具有工程意識、創新意識、經濟意識和管理意識,掌握一定的經濟學與管理學的知識,具有較強的工作適應能力,工程實踐能力和組織管理能力。
學生通過學習計算機知識課程、石油知識課程、人文知識課程、理論與實踐結合的課程,將成為專業(計算機、石油)基礎知識扎實、綜合能力強、實踐能力強、責任心和事業心強的復合型人才。即通過課堂教學、校內實訓、企業實踐緊密結合的教學方式,本專業將培養出滿足社會實際需要的、綜合能力強的復合型、應用型人才,縮短畢業生與社會需求之間的“磨合”期,達到現有本科畢業1年以后的實際水平。
3.3 課程體系設置
在人才培養方案中,除公共課和基礎課外,我們設置了4大模塊課程:
1)計算機課程模塊。
C/C++程序設計、面向對象程序設計(C#、Java)、離散數學、算法與數據結構、數據庫原理及應用、操作系統原理、計算機網絡及應用、計算機硬件技術基礎、計算機圖形學基礎、算法分析與設計。
2)軟件工程及軟件開發技術課程模塊。
軟件需求分析、軟件工程管理、軟件開發項目管理、軟件質量管理與控制、Web及BS軟件開發基礎、軟件設計、XML解析與應用、.NET架構軟件開發、軟件開發案例分析、常用軟件開發工具、軟件文檔編寫、石油業務流程分析、石油數據管理技術。
3)石油專業課程模塊。
考慮到石油專業的兩大領域:勘探和開發,實驗班的人才培養方案對不同年級的課程設置有所不同的側重。2009年,班級設置課程側重于勘探,包括的課程有地質學基礎、石油與天然氣地質學、沉積巖與沉積相、油氣田地下地質學、綜合物探、地球物理測井、油藏工程原理;2010年,班級設置的課程側重于開發,包括的課程有油藏工程基礎、地質學基礎、油氣田開發地質學、油藏物理、滲流力學、綜合物探、地球物理測井、油藏工程原理、完井工程、鉆井工程、采油工程。
4)職業理念與企業文化類模塊。
現有的教育體制往往只重視專業教育,而忽視了職業素質方面課程的學習,造成學生到企業上崗以后,短時間內很難融入企業。為了加強學生對進入社會后的職業理解、對企業的認知,縮短將來到公司的文化認同時間,有利于其在企業穩定、持續地成長,我們專門設置了職業理念與企業文化類課程,包括企業管理概論、職業發展規劃、石油軟件技術和石油軟件專業知識等,此部分課程委托公司開出或通過專題講座的形式來開設。
此外,我們還設置了5類主要的實踐教學環節。其中,計算機類有算法與數據結構課程設計、計算機網絡課程設計;石油類有綜合地質實習、油田認識實習;綜合應用類有石油數據庫課程設計、案例分析設計;實習與實訓類為專業實習,基本覆蓋一學期,以公司已完成的項目作為實訓內容,來進行專業實習;畢業設計類為畢業設計,覆蓋一學期,學生通過參與公司的實際項目完成畢業設計。
以上課程設置可以達到培養具有計算機軟件工程思想和掌握石油勘探開發領域基礎知識,能夠開發通用系統軟件和石油領域專用系統軟件的復合型人才的要求。其中石油專業的理論課程有7~11門,其他課程基本按照軟件工程專業的課程來設置;在實踐環節,以軟件企業需要的、先進的、流行的開發工具為基本語言,以石油行業軟件作為實習和實訓案例,著重培養學生的工程實踐能力和組織管理能力。另外,我們還設置了軟件文檔編寫、企業管理和職業發展規劃等課程,在培養學生職業能力的同時強調了職業素養,體現了對學生專業能力、職業能力和人文素質的綜合培養。
4 改革的組織與實施
4.1 人才培養方案的形成
專業改革成敗與否,最關鍵的是人才培養方案的制訂,特別是人才的培養定位和課程體系的設置。實驗班的人才培養方案由學校和公司共同參與制訂,公司根據用人單位的實際需求,提供企業和社會對畢業生的知識和能力結構的要求及建議設置課程,學校按照教育教學規律完善課程體系,達到既能滿足專業培養規格,又能適應企業需求的目的。
4.2 教學組織和管理
實驗班單獨編班管理。實驗班安排有教學經驗的教師授課,公司領導和技術人員定期來學校,與學生進行面對面的交流,介紹公司動態、企業理念、技術前沿等。學校和公司不定期邀請油田企業的專家,為學生作專題報告,介紹行業動向、勘探開發軟件開發技術、人才的能力要求等,讓實驗班學生擴大視野、增強信心,及早進行職業規劃。學生在大一學年學完規定的公共基礎課后,進入實驗班的學生于大二、大三學年在學校學習專業基礎課和專業課,大四學年在公司進行專業實習和畢業設計,參與實際項目的研發,提高項目開發能力、團隊合作意識,感受企業的文化和理念,為實際進入社會打下基礎。
4.3 教師隊伍建設
人才培養模式的變化對教師具備的知識結構和工程實踐能力提出了新的要求,尤其是有實踐部分的課程,要求教師結合石油軟件開發案例授課,而大多數計算機專業教師缺乏石油領域的基礎知識。因此,在校企聯合進行人才培養模式改革的同時,我們也加強了長期或短期的科研合作,學院每年選派3~4位教師到企業,完整跟蹤至少一個項目,積累石油軟件開發和數據信息服務的經驗、案例,加強雙師型教師隊伍的培養。同時,我們也安排公司有實際開發經驗的工程師參與部分教學。
4.4 教學效果保障措施
為了保證優良的教學效果,學院和企業分別為實驗班配備了一名班主任,實行雙班主任制。制定了一系列規章制度和管理條例,如教學計劃和教學大綱管理制度、課程設計管理制度、班級管理工作條例、學生管理制度、班級量化考核管理條例等。實驗班配備專用實驗室,由公司配置軟件開發平臺,提供部分項目案例,供學生平時學習和訓練,便于學生及早地熟悉和適應公司的開發環境。
4.5 學生綜合能力的培養
實驗班學生除完成教學計劃規定的課程學習外,在創新意識、文字書寫、口頭表達、業余特長、組織協調等能力的提高上,也充分利用學校提供的各種平臺。班級也定期組織各種有意義的活動,讓學生積極參與,從中得到訓練和鍛煉。
5 結語
專業改革是一個系統工程,涉及到學校、學院、公司、學生等多方的合作和積極支持,教學管理、學生管理也都要打破常規。我校開辦的實驗班還只有兩屆,很多工作還只在探索中。但我們相信,實驗班培養模式、教學形式改革的探索和實踐,將對計算機類專業產生輻射作用,必將推進計算機類專業人才培養改革的進展,同時也讓計算機類專業的更多學生受益,這才是真正的意義所在。
參考文獻:
關鍵詞:大類招生;計算機科學與技術專業;改革與研究
1我校計算機科學與技術專業的歷史沿革
我國的計算機本科專業從1956年開始開辦,目前已經從1956年的2所高校、2個專業點發展到現在的598所高校、847個專業點,在校本科生人數大約增長了一萬倍[1]。我校于1981年開始招收計算機應用專業本科生。1988年成立計算機科學與技術系,并由原來的一個計算機應用專業發展為計算機應用技術和計算機軟件兩個專業,招生規模逐年擴大。1998年根據國家教育部對專業調整的要求,調整為寬口徑專業――計算機科學與技術專業,涵蓋計算機硬件、計算機軟件和計算機網絡三個專業方向。2005年12月,隨著我校院系調整,成立電子與計算機科學技術學院,下設計算機科學與技術系,計算機科學與技術專業。經過二十余年來的不斷建設,我系于2006年獲得了“計算機科學與技術”一級學科碩士學位授予權。
隨著計算機學科的發展,招生規模也在逐年增長,帶來的就業壓力于日劇增,對學生的培養要求也提高到一個新的層面上,為了提高就業率,更好地適應社會需求,計算機專業課程體系也要不斷地更新,課程體系改革成為熱點,這個問題不僅在我校存在的問題,其他高校也有這樣一個難點,需要攻破。
2在大類招生下尋求突破點
全國很多重點大學已經開始實行大類招生,成為
今年高考招生的一個新趨勢。大類招生指的是同一類的幾個專業都濃縮到一個大的學科大類里,比如:電類、機械類、化學類、經濟類、數學類等,招收的學生先不細分專業,先選擇一個大類,其實就相當于選擇了幾個專業,等到學生上到大學三年級的時候,才根據學生的興趣愛好、學習成績等進行分專業,這樣學生自我選擇專業的機會就比較大,尤其是經過兩年的學習,對所要學習的專業有了一定的認識,并且有了一定的專業取向,這樣再分專業,對學生的專業課學習、以后的就業都是非常好的選擇[2-3]。
在這種大的環境下,怎樣修改培養方案,尋找突破點是我們一直在做得工作。首先,我們對大一到大四的學生展開問卷調查和座談,了解學生對培養計劃的意見和建議,并對其進行匯總。其次,專業老師出去調研,到同類學校進行座談,學習別人的長處。最后,對我專業的畢業生進行就業調研,詢問一些培養方案中他們認為存在的弊端,不科學的地方,并利用他們的工作經驗,對本專業在第四學年應開設怎樣的選修課程提出一些建設性的意見。總結上面的意見和建議,我們認為在大類招生下,怎樣能夠保證本專業招收的學生數量與質量,怎樣才能使學生畢業后立于不敗之地,成為我們修訂培養方案的重心所在,也是我們需要突破舊的教學觀念,創造新的課程體系的依據,本著這樣一個目的,我們對本專業的課程體系進行了改革。
基金項目:中北大學校級基金項目(2008-10-12)。
作者簡介:靳雁霞(1973-),女,副教授,碩士,研究方向為虛擬現實、優化理論;藺淑珍(1964-),女,副教授,碩士,研究方向為計算機應用技術。
3改革的過程與研究
專業的培養方案應隨著大環境的變化而進行調整,為了實現計算機類的大類招生計劃,本專業的培養方案作了如下改進與調整。
3.13+1的教學模式的調整
經過多年的教學,筆者感覺到學生到了大四以后,就沒有更多的精力來學習,主要原因是忙于就業或考研,所排的專業課幾乎沒有學生聽,使得講課的老師很郁悶,在大四開設的專業課程就形同虛設,沒有任何意義。要徹底改變這種局面,就需把所有必修專業課程、專業基礎課程全部壓縮到前三年上完,到第四學年時,開設一些短學時的選修課程,既可以增加學生的知識面,有利于學生就業,又可以使學生在沒有壓力的情況下學習,同時,對于考研的同學也不影響。這種教學模式的改變,受到學生的一致好評。
3.2課程體系的調整
由于計算機類相關專業的專業基礎課程不是很一致,為了配合大類招生計劃,要求專業基礎課程必
須一樣,在這種前提下,對我專業的課程體系做了一些改進和變化,來更好地實現專業改革。
首先,明確培養目標――培養學生計算機軟件、硬件的程序設計能力,同時給學生打下堅實的計算機理論基礎。其次,加強實踐環節,保證每學期學習思路不斷線。要培養學生的程序設計能力,就要保證學生在每學期都要有相應的實踐環節作為訓練,讓學生的編程思想在每學期都能得到鞏固和加深,從大一第二學期的數據結構課程設計到大二的面向對象程序設計、算法程序設計與分析、匯編語言程序設計、數據庫實驗周,再到大三的軟、硬大型實驗周、微機原理實驗周,在每次的實踐環節中要求需求分析,實驗報告要求完全按照軟件工程的思想來書寫,這樣對學生是一個很好的實踐過程。最后,為了配合其他專業,我專業對前兩年的課程體系做了調整,如表1所示。
專業課程全部安排在大三修完,開設的課程有微機原理、匯編語言、算法分析與設計、單片機原理及應用、Java高級程序設計,更好地鍛煉學生軟硬件編程能力。同時還開有計算機專業必修的一些專業基礎課程,如:操作系統、編譯原理、計算機組成與體系結構等。
表1對前兩年專業基礎課課程體系的調整
課程名學期學時理論學時實驗學時
計算機科學導論第一學期16學時8學時講座8學時授課
C語言程序設計第一學期80學時52學時授課28學時實驗
離散數學第一學期40學時分為兩學期上課,緩解學生對專業的學習壓力
離散數學第二學期40學時
數據結構第二學期64學時56學時授課8學時實驗
軟件工程第三學期48學時48學時授課
面向對象程序設計(C++)第三學期56學時40學時授課16學時實驗
計算機網絡第四學期72學時56學時授課16學時實驗
數據庫原理及應用第四學期64學時44學時授課20學時實驗
Java程序設計基礎第四學期48學時40學時授課8學時實驗
課程體系的調整,更好地突出了在學校大類招生下我專業應有的特色,同時也使得我專業的學生在前三年時間能夠充分學習專業基礎課程、專業課程,留出大四時間可以拓展自己的知識領域,為就業打基礎,或者更好地備戰考研。
3.3專業選修課程的制定
在專業培養方案中,專業選修課占8個學分,128學時,調整后的培養計劃把這部分內容放在大四第一學期中,希望學生能夠拓展視野,增強學習興趣,認清當前的就業取向,選擇哪些課程才更具有意義,是我們制定課程體系的依據。課程納入當前最新的計算機技術,把所有的課程按方向分成幾部分,第一部分:計算機理論。所開設的課程有:并行算法導論、形式語言與自動機、復變函數與積分變換、運籌學基礎。第二部分:嵌入式系統。所開課程:計算機控制、嵌入式體系結構、嵌入式應用軟件開發技術。第三部分:圖像處理。所開課程有:數字圖像處理、計算機圖形學、數字信號處理、虛擬現實及應用。第四部分:計算機應用技術。所開課程有:人工智能,多媒體技術、電子商務、數據挖掘等。這樣,學生可以根據興趣愛好或就業趨勢選擇任意一個方向進行選修。讓學生主動學習,這是我們教學的根本。
3.4畢業設計實行2+1模式
為了使學生能夠更好地學習本專業知識,為了更好地保證大類招生下我專業學生的質量與素質,我專業從大三一開學,就先讓學生進行畢業設計題目的選題,學生在大三所作的課程設計、實驗都是圍繞這個內容,這樣學生到大四畢業時,就能完成畢業設計,當學生回首兩年時間,會看到這個課題在他學專業課的過程中,內容不斷更新,功能不斷完善,最終實現一個完整、完善地畢業設計,學生從中受益匪淺,由淺入深地對專業知識有了一個翔實的了解。
4結語
我專業老式的培養方案確實存在很多不足,專業
特色不明顯,課程體系的構建不能很好地結合學生的實際需求,上課時間過長,導致學生沒有充足的時間為自己的就業、考研做準備;畢業設計在第七學期才開始,不能很好地貫穿整個大學四年的各個實踐環節,導致學生對專業知識理解不深;專業選修課程定位不準,不能很好地引導學生向專業方向發展。為了更好地適應全國大類招生的形式,培養學生的整體素質,以便適應社會的需求,我專業對本科培養方案進行了徹底地改革,經過一段時期的試行,學生實踐能力的培養有了明顯地提高,學生學習專業課程的積極性明顯增強,畢業設計的效果明顯改善,學生對專業發展的定位、目標明確,從而促使學生自己在大學四年里能夠更好地發展自我,樹立正確地人生觀、價值觀,把自己塑造成對社會、國家有用的人。
參考文獻:
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Research on Course System Reform of Computer Science and Technology
Speciality in Large Class Enrollment
JIN Yan-xia, LIN Shu-zhen
(Dept. of Computer Science and Technology, North University of China, Taiyuan 030051, China)