摘要:本文綜合分析了ACM/IEEE計算機課程體系、《中國計算機科學與技術學科教程2002》和計算機本科應用人才的社會需求,結合地方本科院校的實際,提出適合地方本科院校計算機應用型人才培養(yǎng)的指導思想、培養(yǎng)目標、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)措施和教學評價。
關鍵詞:人才培養(yǎng)模式;應用型人才;課程體系;計算機本科
據(jù)統(tǒng)計,2005年中國IT人才的缺口為42.5萬人,今后每年也至少會有20萬人的缺口,而目前計算機及軟件專業(yè)學生的就業(yè)壓力逐年加大。一方面,社會需要大量的計算機人才,另一方面,計算機及軟件專業(yè)畢業(yè)生數(shù)量大,難以找到合適的工作,形成了巨大反差。什么原因?“中國軟件人才生存狀況”調(diào)查發(fā)現(xiàn),教育體制的落后導致了軟件專業(yè)畢業(yè)生缺乏實際編程能力,無法適應企業(yè)的實際需要。地方性本科院校培養(yǎng)的學生中,有90%以上是面對企業(yè)的軟件從業(yè)人員,因此我們在教學改革過程中必須非常重視社會需求,并將其反映到教學改革規(guī)劃中。立足于培養(yǎng)適應21世紀科技、經(jīng)濟和社會發(fā)展需要,具有良好的整體素質(zhì)的高級專門人才,是我們面臨的重大課題。
1計算機本科應用型人才培養(yǎng)的指導思想
在高等教育大眾化的今天,地方本科院校的生源情況、學生質(zhì)量、教育教學優(yōu)勢、學生就業(yè)領域和社會需求,決定了地方本科院校必須走應用型人才培養(yǎng)之路。就計算機專業(yè)而論,社會需要不同類型的計算機人才,這是共識[1]。
因此,設計計算機本科應用人才培養(yǎng)模式,既要吸收國際先進的課程體系(如CC2001、SE2004、IS2002、CE2004、IT2006)經(jīng)驗,又要考慮高等教育大眾化的大背景、地方本科院校的實際情況及社會需求。地方本科院校不應盲目追求培養(yǎng)研究/學術型人才,而應該將重點放在培養(yǎng)工程/系統(tǒng)開發(fā)型和技術/應用型人才上,在工程性及應用性方面辦出特色。
2計算機本科應用型人才培養(yǎng)目標
計算機科學與技術可分為三個基本學科形態(tài)(理論、抽象和設計)[2]。計算機本科應用型人才培養(yǎng)目標應該是理論夠用和適用、有一定的系統(tǒng)級認識能力和抽象能力、具備很強的設計能力和工程實踐能力。
2.1知識要求
知識是能力和素質(zhì)表現(xiàn)的基礎。計算機應用型人才培養(yǎng)不僅應強調(diào)應用能力,而且應強調(diào)基礎知識體系?;A知識體系包括離散結構、模擬電路和數(shù)字電路、程序設計基礎、算法與復雜性(數(shù)據(jù)結構)、計算機組織與體系結構、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡技術、程序設計語言(面向?qū)ο蠹夹g)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、圖形學和可視化計算(計算機圖形學)、智能系統(tǒng)(人工智能)等。在上述知識的基礎上,再培養(yǎng)學生強化某個專業(yè)方向(如軟件工程方向、信息系統(tǒng)方向及信息技術方向)應用性知識的構建。
2.2能力要求
(1) 系統(tǒng)級的認識能力。系統(tǒng)級的認識能力是綜合知識掌握能力的體現(xiàn),學生要既能理解系統(tǒng)各層次的細節(jié),又能站在系統(tǒng)總體的角度,從宏觀上認識系統(tǒng)。這種理解必須超越各組成部分的實現(xiàn)細節(jié),認識到計算機的軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)的結構以及它們的建立和分析過程。
(2) 抽象(模型化)能力。主要為數(shù)據(jù)采集方法和假設的形式說明、模型的構造與預測、實驗分析和結果分析。
(3) 設計能力。主要為需求說明、規(guī)格說明、設計和實現(xiàn)方法、測試和分析,用來開發(fā)求解給定問題的系統(tǒng)。
2.3素質(zhì)要求
目前,大部分用人單位對求職者的素質(zhì)要求可歸納為以下10項:(1)誠實和正直;(2)口頭和書面交流能力;(3)協(xié)同工作能力;(4)人際交往能力;(5)工作動力和主動性;(6)職業(yè)道德;(7)分析能力;(8)靈活性和適應能力;(9)計算機技能;(10)自信。誠實和正直高居素質(zhì)要求的第一位,充分說明社會對畢業(yè)生良好精神品質(zhì)的重視。計算機本科應用型人才主要面向企業(yè)進行軟件項目設計,涉及到團隊開發(fā)及與客戶溝通問題,因此口頭和書面交流能力、協(xié)同工作能力、人際交往能力、協(xié)調(diào)及項目管理能力也非常重要。
3計算機本科應用型人才培養(yǎng)方案
計算機科學與技術學科發(fā)展迅猛,知識更新快,應用面廣,學科交叉程度高,這就要求教學內(nèi)容更新快,專業(yè)面要寬。但是在有限的4年時間內(nèi),也不能設置過寬的口徑,對于核心課程,還是應該保持相對穩(wěn)定和強化,特別要注意對學生軟件設計能力的訓練。根據(jù)應用型人才的培養(yǎng)目標,結合國內(nèi)外計算機科學與技術學科教育的發(fā)展狀況及用人單位的社會要求,調(diào)整和優(yōu)化教學計劃。要以“平臺+模塊”方式構建人才培養(yǎng)方案,強調(diào)課程體系的學科性、完整性、先進性、實用性原則,貫穿理論、抽象和設計的學科三大形態(tài),突出設計的重要性。
3.1平臺
平臺是各個模塊(或稱為專業(yè)方向)共同的知識體系。綜合CC2001(CS2001)、SE2004、CE2004、IS2002及IT2006課程體系[3](http://www.acm.org/ education/curric_vols/CC2005-March06Final.pdf),應以CS2001為基本平臺,壓縮部分過于理論化的知識,增加CE2004的部分知識領域,重點擴充CC2001知識領域的軟件工程、信息系統(tǒng)及信息技術的內(nèi)容。要求學生比較系統(tǒng)地掌握離散結構、模擬電路和數(shù)字電路、程序設計基礎、算法與復雜性(數(shù)據(jù)結構)、計算機組織與體系結構、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡技術、程序設計語言(面向?qū)ο蠹夹g)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、圖形學和可視化計算(計算機圖形學)、智能系統(tǒng)(人工智能)等領域的知識。
3.2模塊
模塊也指專業(yè)方向,以加強部分領域的知識要求。
(1) 軟件工程方向:增加對軟件工程知識領域的要求,包括軟件需求、軟件設計、軟件構建、軟件測試、軟件維護、軟件工程工具和方法、軟件質(zhì)量等內(nèi)容。
(2) 信息系統(tǒng)方向:增加對信息系統(tǒng)知識領域的要求,包括信息系統(tǒng)基礎、電子商務策略、架構和設計、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的物理設計和實現(xiàn)、分析和邏輯設計、項目管理實踐等內(nèi)容。
(3) 信息技術方向:增加對信息技術知識領域的要求,包括信息技術基礎、人機互動、信息保證及安全、信息管理、綜合編程技術、網(wǎng)絡計算、系統(tǒng)管理及維護、系統(tǒng)體系及整合等內(nèi)容。
在上述“平臺+模塊”的基礎上,注意理論與實踐相結合,壓縮理論課時,增加實驗課時,讓學生在實驗中體會和驗證理論知識。壓縮專業(yè)選修課課時,增加專業(yè)選修課數(shù)量,介紹學科前沿,開拓學生視野,專業(yè)選修課盡量采用英文原版教材。
4計算機本科應用型人才培養(yǎng)措施
應用型人才培養(yǎng)方案的實施需要一系列的保障措施。其中,實踐教學環(huán)節(jié)是能否實現(xiàn)計算機本科應用型人才培養(yǎng)目標的關鍵。
4.1加強實踐教學環(huán)節(jié)
實踐教學環(huán)節(jié)包括基本實驗、課程設計、綜合性實驗、設計性實驗、開放實驗、項目開發(fā)、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計等多方面的內(nèi)容。
基本實驗是計算機學科教學實驗的基本要求,配合課程教學,使學生達到基本要求。
課程設計是綜合本課程知識和基本實驗技能進行的實驗設計,如操作系統(tǒng)的課程設計可以包括下列內(nèi)容:文件系統(tǒng)、進程管理、存儲管理、設備管理、進程間通訊等。
綜合性實驗培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,這類實驗就是我們常說的“大作業(yè)”。它要綜合多門課程的知識,如客戶/服務器實驗就包括計算機網(wǎng)絡、編程語言及數(shù)據(jù)庫方面的知識。
設計性實驗培養(yǎng)學生的設計能力和獨立工作能力,一般教師只提出設計任務,規(guī)定實驗的環(huán)境和條件,由學生進行技術方案、技術路線的設計。
開放實驗培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)造能力,學生自擬實驗任務、自行設計完成實驗。
項目開發(fā)是培養(yǎng)學生研究開發(fā)能力的重要手段,指導教師給定大型開發(fā)項目的要求,由多位學生合作完成。綜合性強、難度大、時間長,具有挑戰(zhàn)性,可以激發(fā)學生的學習熱情,以產(chǎn)品原型為最終成果。
畢業(yè)實習對學生的能力培養(yǎng)很重要,可縮短學校教育與社會流行技術、工具的差距,滿足學生畢業(yè)后的工作需要。畢業(yè)實習的時間安排應該更加靈活,可充分利用二、三年級暑假的時間進行短期實習(或者見習),讓學生盡早接觸企業(yè),以便更好地在三、四年級有針對性地選擇專業(yè)方向或者選修課程。
畢業(yè)設計可以綜合反映學生4年本科學習的知識和技能,學生通過畢業(yè)設計掌握科學研究和技術研發(fā)的基本方法。畢業(yè)設計要求學生完成比較大規(guī)模的完整軟件產(chǎn)品設計,掌握軟件需求分析、總體設計、詳細設計、編碼、測試、維護等一套基本技術流程和軟件文檔(設計說明書)的寫作規(guī)范。
培養(yǎng)具有較強設計能力和工程實踐能力的人才,需要精心設計上述各個實踐教學環(huán)節(jié),確保人才培養(yǎng)質(zhì)量,實現(xiàn)培養(yǎng)計算機應用型人才的目標。
4.2改變教學和實驗方式
傳統(tǒng)的課堂教學與實驗教學是分離的,課堂教學處于主導地位,實驗處于輔助地位,而且課堂教學具有非常鮮明的教導主義色彩,不太強調(diào)學習者的內(nèi)在條件,學生只是扮演接受者的角色,長此以往,學生很難學會學習。建構主義強調(diào)學習者主導作用,在計算機教育方面,課堂教學與實驗教學合二為一,互為補充,強調(diào)教師的責任是為學生提供豐富的學習環(huán)境,其顯著特征是基于問題的學習(PBL)和訓練學生的批判思維(CT)。就編程認知問題來說,建構主義要求教師為編程學習提供一個更為整合的環(huán)境,這些工具將和各個抽象層次的可視化支持結合起來,使學生在直覺上了解計算的控制。
4.3教學、科研、生產(chǎn)一體化
教學、科研、生產(chǎn)一體化是當代世界高等教育發(fā)展的大趨勢。教學不可能沒有科研的支撐,科研也不可能脫離生產(chǎn)實際,三者密切結合,不可分離。要實現(xiàn)本科應用型人才的培養(yǎng)目標,就更應該強調(diào)教學、科研、生產(chǎn)三位一體。這就要鼓勵教師到生產(chǎn)實際中去發(fā)現(xiàn)問題,形成科研項目,開展研究,將科研中出現(xiàn)的問題作為典型案例,在課堂中講解;將科研項目進行必要的分解,組織高年級學生參與項目開發(fā),為完成畢業(yè)設計提供條件,將生產(chǎn)、科研與教學緊密結合起來。只有這樣才能豐富實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容,為項目開發(fā)、畢業(yè)設計提供豐富的素材,使學生更好地適應生產(chǎn)實際。
5計算機本科應用型人才培養(yǎng)的教學評價
教學評價是教學工作的指揮棒,當人才培養(yǎng)模式改變后,教學評價也應該作相應的改變,否則人才培養(yǎng)模式的改變就是一句空話。應該加強實踐環(huán)節(jié)的考核,在課程成績中加大實驗考核的比重,加大項目開發(fā)、科技活動在課外學分中的比重,注重導師對學生的考評。給予教師更大的教學空間和教學自由,在符合基本教學規(guī)范的前提下,鼓勵教師開展形式多樣的課堂教學、實驗教學改革和教學研究,鼓勵教師將科研與教學相結合。
引進社會評價機制。人才培養(yǎng)效果要接受社會檢驗,實習單位、用人單位及畢業(yè)校友的反饋是重要社會評價源,要形成一個長效的社會評價機制,促進教育教學工作持續(xù)不斷地改進。
6小結
總之,地方本科院校計算機應用型人才培養(yǎng)模式的研究是一個新穎而又迫切的問題,需要我們作長期艱苦的探索。既要充分吸收國際最新的課程體系,又要充分考慮高等教育大眾化的背景、各高校的具體實際及社會需求的變化,不斷改進計算機應用型人才培養(yǎng)的指導思想、培養(yǎng)目標、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)措施及教學評價方法,以培養(yǎng)合格的高質(zhì)量人才。
參考文獻:
[1] 蔣宗禮. 認識計算學科 分類培養(yǎng)優(yōu)秀人才[J].計算機教育,2006(5):25-27.
[2] 中國計算機科學與技術學科教程2002研究組. 中國計算機科學與技術學科教程2002[M]. 北京:清華大學出版社,2001.
[3]Mike Hart. The Information Technology Model Curriculum[J]. Journal of Information Technology Education,2006(5):338-342.
A Teaching Model of Application-oriented Undergraduate Major in Computer in Local Universities
CHEN Xu-dong1, CHEN Wei-jun2, LUO Yu-dong2
(1.Institute of Applied Computer Technologies, Jiaying College, Meizhou 514015, China ; 2.Faculty of Computer, Jiaying College, Meizhou 514015, China)
Abstract: Based on analyzing of the ACM/IEEE Computer Curriculum system and China Computing Curricula 2002, the community human resource requirements of the Application-oriented Undergraduate major in Computer, combined with the actual status of local university, It's proposed a teaching model for local university, that includes teaching model design guiding, teaching objectives, teaching programs, teaching methods and teaching evaluation.
Key words: teaching model; application-oriented; curriculum; undergraduate major in computer
(編輯:張玥)