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【关键词】计算机专业课程体系改革
计算机技术是飞速发展的一个领域,尽管各类高校开办有计算机专业,但是计算机类人才缺口仍然很大,由于社会的需求与高校的人才培养模式不相符,导致出现了以下现象,一方面,用人单位却反映人才紧缺,要找到合适的人才很难;另一方面,当计算机专业的学生就业时,往往感到工作难找,要找到专业对口的工作很难。因此,对计算机科学与技术专业的课程体系结构、课程教学内容、教学形式等方面将进行一系列的改革,是迫在眉睫的任务。
一、计算机科学与技术专业存在的主要问题
1、教学内容陈旧,跟不上计算机行业发展
计算机行业是飞速发展的行业,新理论、新技术日新月异,目前计算机专业在课程设置上普遍存在的问题是:教学内容总是滞后,不能体现专业发展的新技术,因此造成了教学内容陈旧。用人单位反映的最多问题之一是学生的专业知识结构落后。
2、重理论轻实践,动手能力差
重视理论轻视实践,理论与实践脱节,很多实践课程仅局限于几个验证性实验,缺乏综合性的实验,缺乏足够的实践训练,特别是针对职业岗位的实践训练,因此动手能力差,这也是用人单位反映比较多的问题,直接导致了培养的学生与社会需求脱节。
3、职业特色体现不够,岗位适应性差
学生要么对职业岗位不适应,要么对职业的适应期较长,不能很快融入企业环境。虽然具备了胜任职业岗位的知识和能力,但是缺乏适应企业管理、人际关系的能力,很难在企业找准自己的位置,影响自己的才干发挥,最终面临被企业淘汰的危机。
二、推进计算机科学与技术专业课程体系改革
由上面分析可知,对计算机科学与技术专业课程体系进行改革,是当前急需解决的问题,下面对如何推进计算机科学与技术专业课程体系改革谈谈自己的一点看法。
1、计算机专业课程设置的原则
计算机专业课程设置的原则是厚基础、重实践、求创新。计算机科学技术发展很快,但是其基本原理,基本方法是相对稳定的,因此,只有把基础知识学好,才能为今后的发展打好良好的基础,才能为学生可持续发展提供助力。计算机专业是一个实践性很强的专业,因此不能满足于原有的课程实验,还要加大专题实验,专题实训,特别要重视针对性的职业岗位实习。计算机技术的发展可以说是日新月异,新技术新理论层出不穷,在有条件的情况下必须开设一些比较新的课程,从而实现培养人才与社会需求的对接。
2、计算机专业课程设置
计算机专业学生主要学习和运用计算机科学与技术基本理论及专业知识,接受计算机应用系统设计与开发的基本训练,根据计算机目前的发展现状和未来发展趋势,本专业应分3G应用技术模块、企业计算技术模块和软件测试工程技术模块等三个子方向。
在课程设置上,三个子方向修读同样的专业基础课和专业必修课,这些课程构建了本专业基础课程体系,是专业核心部分;而在专业选修课上三个子方向各有侧重,以不同的课程设置作为不同的修读方向展开专业技术培养。着重培养计算机应用软件设计、3G应用程序设计、企业ERP应用系统规划设计和开发、软件及应用系统的测试等不同方向的综合知识和技能。下面我们分别以三个方向的专业必修课和专业选修课为例来展开讨论。
专业必修课设置:软件工程、软件代码开发技术、操作系统及应用、计算机网络技术、数据库原理及应用、形式语言与自动机、人机交互的软件工程方法。
专业选修课设置:
A.3G应用技术方向
移动通信理论、3G通信技术基础、移动增值业务分析与解读、3G通信通信软件设计与使用、MicrosoftMobile移动应用开发、流媒体技术制作及应用、手机应用开发(JAVAMe)、3G业务技术开发、终端技术开发实践、3G业务与终端技术开发、手机游戏开发实践、3G工程师认证强化训练、3G终端增值业务分析与项目实践、3G工程职业实践。
B.企业计算方向
软件设计与体系结构、MFC/C++应用技术开发、软件质量保证与测试、软件项目管理、大型数据库系统、ERP技术及项目实践、CIMS技术及应用、数据仓库与数据挖掘技术、软件设计师认证强化训练、J2EE项目开发实践、.NET项目开发实践、ERP软件项目职业实践。
C.软件测试技术方向
基于MFC/C++应用技术开发、J2EE应用技术开发、软件测试过程与用例设计、LINUX/Windows平台测试技术、数据库应用开发与测试、软件测试工具及应用、软件测试工程师认证强化训练。
三、计算机科学与技术专业课程体系改革实践总结
根据以上课程体系改革方案,我们对2009级计算机科学与技术专业(应用技术方向)进行了改革试点,近三年的实践表明,学生的学习目标明确,学习兴趣比前几届浓厚,学习积极性高涨,我们又邀请了相关用人单位对我们的课程进行了讨论,对学生进行了岗位技能测试,用人单位给予了很高的评价,认为学生所学能够适应社会发展,看好他们的就业前景。
参考文献
根据创新教育理论,创新能力包括创造性观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力和实践能力五个方面。运用计算机科学与技术,通过创设问题环境,培养学生思维的灵活性与创造性,激发学生进行创造性学习,营造主动参与、合作探究的学习方式,从而提高学习效率,培养创新能力。
1.在课堂教学中训练学生的创新性思维和动手能力爱因斯坦曾说过“:思维世界的发展,在某种意义上说就是对好奇的不断摆脱。”而好奇心是学生的天性,有好奇心才会有学习的动机,才会有发明创造。一般来说,好奇心强的学生对知识的渴望迫切,上课时注意力更集中。计算机科学与技术这门课程的无限拓展性很好地满足了学生的这种好奇心,通过问题探究、协商学习、意义建构等活动,激发起学生的学习动机,培养其学习兴趣,使教学过程转化为以学生为主体的学习过程。通过学生与学生之间的协商讨论方式,使学生主动去读书、去探索、去感悟,从而获得新知识、掌握新知识,这个过程在某个意义上说,也是一个创新的过程。
2.在计算机科学与技术活动中培养和提高学生创新性思维和动手操作能力以实践和操作为特点的计算机科学与技术专业遇上了大多数是独生子女,在蜜糖中泡大的孩子。虽然他们思维活跃,容易接受新生事物,但是依赖性也十分强,遇到困难是不会考虑自己如何解决,而是习惯于在家靠父母、在学校靠教师来解决。学生的动手能力不强,直接导致了学生缺乏创新精神,无法真正地适应实践工作和适应市场与产业的发展,在计算机科学与技术的实践活动中,他们有好奇心,有求知欲望,有活动的热情,因此要培养学生对计算机科学与技术竞赛的兴趣,从要我学改为我要学,提高他们自己解决问题的意识和能力。
二、培养学生的创新性思维和动手能力应遵循的原则
1.主体性原则在教学过程中,必须树立“一切从学生出发”的思想。教师要根据情况多给学生提供一些实践、动手的机会,培养学生积极主动参与实践的兴趣与能力,使学生理论联系实际,学以致用,提高学生的创新性思维与动手能力。
2.创新性原则教师必须采用与计算机科学与技术相适应的教学方法,从而提高学生的创新性思维能力,不能只是“耳提面命”式的灌输知识,而是要引导学生的发散性思维,鼓励学生质疑现状,挑战现状,培养学生的归纳、演绎能力。教师还需要优化课程结构,增加选修课的比重,以弥补各种必修课给学生的知识结构造成的禁锢,这样有利于学生开展自主学习,发展兴趣爱好。对于计算机科学与技术专业的学生而言,要利用其专业特有的优势,提倡其进行跨校、跨院、跨学科地选修课程,因为计算机科学与技术专业涉及的学科范围非常广,多元化的知识补充有利于更好地完善专业知识的学习。
3.实践性原则要求教师必须理论联系实际,深入学生中获取第一手资料,从而归纳总结出符合学生的经验方法。众所周知,计算机科学与技术专业区别于其他的专业学科的最重要的特点就是其本身是一门实践性很强的应用性学科,注重学生对计算机的熟练操作和应用,因此,教师在进行课程设计和课程教授时,应更加重视培养学生的动手能力,可以有针对性的根据阶段课程的学习,开展一些相关的竞赛活动,以激励形式激发学生的学习热情,引导学生自觉重视操作技术的培养,特别是带领学生参加一些科研课题的开发。
4.循序渐进性原则在计算机科学与技术教学过程中要实现分层次、分阶段教学,即根据学生的实际能力循序渐进,逐步发展学生的自主、合作、探究能力。在VB教学中,我先教学生了解VB的界面,学会使用VB的一些常用命令按钮,了解各个命令按钮的作用,等大家掌握了这些知识后,讲解一些简单的程序,再讲解程序的结构,如条件、循环等结构,最后要求学生利用学到的知识编写各种各样的程序。在这个过程中进行分层次教学,对知识掌握较好的学生要求其编写较复杂的程序,使该程序能够完成较复杂的任务;对成绩较差的学生,先要求其编写较简单的程序,在其掌握各种知识点后,再要求其编写较复杂的程序,从而培养学生学习的兴趣,使其在实践过程中不断提高创新能力。
关键词:软件工程;课程群;课程设计
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1672-5913 (2007) 20-0005-03
软件工程是计算机学科的重要学科分支,在本科计算机类各专业中都开设一些软件工程的课程,在研究生教学中,无论是硕士还是博士,都设置软件工程的研究方向,开设高一级的软件工程课程。本文中,软件工程课程群是指包括各层次的软件工程类课程。另外,软件工程又是一门发展非常迅速的学科,早年在研究生中讲述的内容现在放在本科中讲。因此,这些课程存在定位不明确,课程间内容交叉重复等问题。本文根据本科生和研究生两个层次对软件工程类课程的教学要求,阐述软件工程课程群的定位、课程设置、主要课程的知识单元和知识点。
1定位
首先分析社会对各层次计算机专业学生在软件工程方面的知识和能力要求。我们认为计算机类本科学生毕业后,主要从事计算机软件的开发工作,他们应掌握软件工程的基本概念、基本原理和基本方法,并能运用这些概念、方法、原理,参与和/或从事软件开发的某些活动(如分析、设计、编码、测试等)。软件工程方向的研究生主要着重研究能力的培养,毕业后主要承担系统分析员和/或系统设计员角色,甚至承担项目经理的角色,他们应掌握软件工程的研究动态,了解软件工程最新的研究成果,具备有关软件的系统分析、构架设计和软件项目管理的知识和能力。
根据以上分析,我们认为,本科生软件工程课程群应以软件工程的基本概念、基本原理和基本方法为主线,使学生具备扎实的软件工程基本理论知识、熟练的编程能力、较好的团队合作能力和实验能力,同时具备一定的分析与解决问题能力和创新能力。研究生软件工程课程群应以研究课题为主线,使学生掌握软件工程最新的研究动态,对其中若干个研究方向有深入的了解,具备较强的分析与解决问题能力和创新能力,以及基本的软件项目组
织和管理能力。
2课程设置
软件工程课程群按学生的层次可分为本科生软件工程课程群和研究生软件工程课程群,按课程类别可分为必修课和选修课。
根据上述定位,本科生软件工程课程群的必修课包括软件工程和软件实践,有些学校在软件工程课中包括足够的实践时间,可将它们合并成一门软件工程课。选修课可根据各校的特点开设不同的课程,如面向对象的分析与设计、软件体系结构、基于构件的软件开发、软件测试等,也可将研究生的某些课程作为本科高年级学生的选修课。
研究生软件工程课程群的必修课可包括高级软件工程、软件项目管理和专题讨论,其中专题讨论没有固定的教材,它以若干专题(如软件复用技术、模型驱动体系结构、软件产品线等)的最新论文为主,以报告和讨论的形式进行。选修课可根据导师的研究方向选择合适的课程,如需求工程、软件过程、形式方法等。
3教学内容
本节参照国外相关的资料,结合我们多年的教学实践,给出软件工程课程群中各必修课的知识单元。
3.1软件工程(本科生)
本科软件工程课程的内容应覆盖教育部计算机科学与技术教学指导委员会制订的计算机科学与技术本科专业规范(计算机科学方向)中有关软件工程的主要知识单元,该课程以软件工程的基本概念、基本原理和基本方法为主,着重国内比较流行的结构化分析与设计方法、面向对象分析与设计方法和常规的软件测试方法。同时对一些较新的软件开发模型、方法和技术(如基于构件的软件开发模型和方法、敏捷开发方法、CMM&CMMI、Web工程等)做简单的介绍,以便学生今后自学。
3.2软件实践(本科生)
该课程是本科软件工程课程的一门后继实验课,以某种软件开发方法(如面向对象方法)和软件过程(如统一软件过程RUP)为基础,引导学生完成一个完整的软件项目开发全过程,包括需求获取、需求分析、系统设计、实现以及测试等基本步骤。该课程主要培养学生的分析与解决问题能力、团队合作能力、实验能力和创新能力
3.3高级软件工程(研究生)
该课程选择当今软件工程研究的热点课题作为主要内容,其知识单元可包括:基于构件的软件工程、软件产品线、软件体系结构、模型驱动体系结构(MDA)、面向方面程序设计(AOP)、需求工程、面向对象测试技术、逆向工程和再工程、Agent技术、形式方法、高可信软件,开源软件等。值得注意的是,在一门高级软件工程课程中很难详细介绍上述所有的内容,各校可根据自己的特点和研究方向,选择几个(以3~5个为宜)知识单元作重点介绍,对其他知识单元可只做简单的介绍。
下面给出几个知识单元所包含的知识点。
基于构件的软件工程(CBSE)主要包括:CBSE基本概念,软件构件规格说明,构件模型,基于构件的开发过程,基于构件开发的语义完整性,构件组装和集成,预测系统的可信度,软件产品线体系结构中的构件,商用第三方构件(COTS)及构件获取技术,基于构件的软件体系结构,基于构件软件的测试与质量保证,构件的可变性机制,软件构件库,构件交易,构件描述与检索等。
软件产品线(SPL)主要包括:软件产品线的基本概念,软件产品线的基本活动(核心资产开发,产品开发,管理),领域工程与应用系统工程,SPL经济学,软件产品线实践域,软件产品线实践模式,产品线组装,基于产品线的应用系统开发技术等。
软件体系结构主要包括:软件体系结构的原则和实践,体系结构框架/方法,体系结构模型与MDA,集成框架,软件体系结构设计与分析,体系结构风格,软件体系结构文档,软件体系结构评估与确认,面向服务体系结构(SOA),体系结构模式,企业体系结构等。
模型驱动体系结构(MDA)主要包括:MDA基本概念,MDA规格说明,MDA模型(CIM,PIM,PSM),模型转换,模型语言(如可执行的UML,对象约束语言OCL等),元建模,MDA过程,领域建模,系统模型,平台无关建模,平台特定的实现等。
3.4软件项目管理(研究生)
该课程的知识单元包括:综合管理,范围管理,时间管理,成本管理,质量管理,人力资源管理,沟通管理,风险管理,采购管理,敏捷项目管理,外包管理,软技能等。下面给出其中若干个知识单元所包含的知识点。
综合管理:项目,项目范围陈述,项目管理计划(编制过程,内容),项目执行的管理,项目评价,项目的监督和控制,集成的变更控制,实施报告,配置管理,关闭项目。
范围管理:启动过程,项目选择方法,项目合同,范围管理计划(编制过程,范围陈述,范围定义),创建WBS,范围验证过程,范围蔓延,范围变更控制过程,目标管理(MBO),影响曲线。
时间管理:活动定义过程,活动排序过程,图示方法(优先图示方法(PDM),箭头图示方法(ADM),条件图示方法,图形评价和评审技术(GERT), 项目网络图,关键路径方法(CPM),计划评价和评审技术(PERT)等),PERT对CPM的估算,活动资源估算,活动持续时间估算,估算工具,进度表开发过程,进度控制过程,净价值术语和公式。
成本管理:资源计划编制过程,成本估算(术语,过程,COCOMO模型,工具),成本管理计划,成本预算过程,成本基线,项目投资需求,成本控制过程,实施度量,预测完成,净价值术语和公式。
质量管理:质量计划编制过程,质量保证计划,过程改进计划,质量保证过程,质量控制过程,统计质量控制(SQC),质量改进过程。
人力资源管理:人力资源计划编制,组织计划编制,项目管理中人的因素,责任委派矩阵,获取项目组,员工获取过程,项目管理者的角色和责任,项目组(建造过程),小组动力,管理项目组,角色与责任,领导风格,能力类型,冲突管理,6动机理论,小组性能估算,管理知识员工。
沟通管理:沟通计划编制,沟通管理计划,信息分发,沟通模型,沟通风格,沟通方法,沟通链接规则,沟通障碍,沟通技巧,绩效报告,管理涉众,管理收尾。
风险管理:风险管理计划编制,实用方法,风险标识,风险分析(定性分析,可能性与风险影响,定量分析,灵敏性分析,决策树分析,预期货币价值,概率方法),风险响应(计划编制,工具与技术),可保险风险,风险监督与控制过程,影响曲线。
采购管理:采购计划编制,购买和获取计划,合同计划,成本补偿合同,固定价格合同,工作陈述,申请计划编制过程,请求供方响应,申请过程,供方选择,源选择过程,谈判,合同,合同管理,合同变更控制,合同收尾。
敏捷项目管理:Agile宣言和原则,迭代与演化开发,产品业主,敏捷管理需求,敏捷估算与计划编制,敏捷设计,敏捷文档,敏捷软件构造,敏捷编程,人员管理问题,敏捷质量保证,敏捷项目管理,项目评审,敏捷度量。
外包管理:识别全球业务机遇,组织模型与商业策略,全球项目的特征和挑战,全球项目经理的技能,国际及多种文化的交融,IP保护与其他法律方面,采购道德规范,道德规范法规,试验计划,风险管理,软件过程与实践的改进,建立团队,需求管理及客户/供应商关系,开发方法学,全球软件开发(GSD)与全球软件工程(GSE),沟通、协调和协作,离岸项目的管理,克服距离和时间,文化交叉的处理,全球项目的安全问题,全球项目收尾,从业人员教育培训及知识管理。
软技能:领导能力,批判性思考,职业道德规范,自我激励,诚实,小组工作,风险捕获,适应性,人际关系,工作压力承受、压力管理,创造性,影响力,研究能力,问题解决能力,组织能力,多文化处理能力,学习能力,时间管理,口头沟通,文字沟通,细心周到。
4小结
本文介绍了软件工程课程群的设计,在具体实施时,可根据各校的特点,对上述课程设置、知识单元、知识点进行裁剪。下一步将继续完善各课程的知识单元和知识点,为软件工程课程群建设打好基础。
参考文献
[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术本科专业规范[M]. 北京:高等教育出版社,2006 .
作者简介
钱乐秋(1942-),男,复旦大学计算机科学与工程系教授,博士生导师,主要研究方向为软件工程。
关键词:计算机本科;应用型人才;专业能力;培养方法;实践结果
当今,高等教育已经从精英教育转变成大众教育,大部分地方性高等院校都将培养合格本科应用型人才作为自己的定位,以适用社会经济发展需要。但是,作为热门专业,计算机科学与技术专业却面临尴尬局面,一方面,公司、企业招不到其需要的计算机人才;而另一方面,却出现计算机专业的毕业生就业难的局面。产生矛盾的原因在于学校不了解公司、企业相应岗位对计算机人才专业素质、知识结构、专业能力的要求,对学生的培养脱离实际需要。为此,对计算机专业应用型人才的专业能力构建与培养进行研究具有现实意义。
1计算机本科专业学生就业情况分析
我校计算机本科专业毕业生就业情况统计分析显示,约10%的学生受聘用于软件开发企业,从事软件系统的设计开发,30%的学生到中学、职业中学或培训机构从事计算机教学工作,25%的学生进入机关、事业、企业单位从事系统管理和网络管理工作,15%的学生到计算机软硬软件销售公司从事营销工作,10%左右的学生从事行业CAD、文字处理、平面图像处理工作,5%左右的学生考上研究生,继续深造,5%左右的学生从事与本专业无关的行业。从
就业情况来看,绝大部分学生还是从事与自己专业相关的工作。将他们从事的工作归纳分类,我们发现其专业方向性要求分布如下:对软件系统设计开发方向要求较高的学生约40%左右,其中10%到软件公司,30%从事教学与培训工作;对网络管理、行业软件系统的应用方向要求较高的约35%左右,其中25%左右进入机关、企事业单位,10%左右从事行业软件应用;对计算机组装与网络组网方向要求较高的约15%左右,主要是进入软硬件销售公司。近年来,我校计算机本科专业毕业基本能够顺利就业,但是,学生寻找工作的过程饱含艰辛和遗憾。专业能力强的学生,不用费多少力气就能找到自己满意的工作单位。但是,专业能力差,尤其是操作动手能力差的学生,就业就非常困难,不管是学校推荐还是自己投简历,都很少得到用人单位的回应,有些学生因此而错过很好的单位。现在,用人单位非常注重对毕业生专业能力和专业技能的考核,有些单位还要求学生有一定的实践经历。这些都说明,培养计算机本科专业学生的专业能力和专业技能非常重要。
2计算机本科专业学生专业能力存在的不足
多年来,从学生的毕业实习、毕业设计,就业应聘、用人单位对毕业学生的考核以及反馈的情况来看,学生能较好地掌握专业基本理论和基础知识,具备基本的计算机操作技能、编程方法、网页制作、数据库建立等专业能力,有些学生还具备较强的综合设计与开发能力。即使如此,学生的专业能力和技能还是存在不足。
1) 计算机基本操作能力还不高,操作技能不够熟练。计算机基本操作主要包括Office办公软件以及常用工具软件的使用、计算机组装与维护、网络布线、局域网服务器的安装与管理、应用软件的使用等。计算机本科专业学生对办公软件及常用工具软件的使用不够重视,有些不能熟练操作;计算机软硬件销售公司要求毕业生能够熟练掌握计算机的组装、维护、网络布线、组网和应用软件使用,但部分学生不能熟练组装计算机或组网,个别学生甚至做不好网线头,不能熟练操作常用软件系统。
2) 算法设计与分析能力较低,对常用的算法掌握不多,不能独立解决较复杂的算法。算法设计与分析是计算机本科专业学生编程的基础,是使用计算机解决实际问题的第一步。但是,师生对它的重视程度都不高。教师对算法分析与设计讲解得不够,偏重程序语句的解读,忽视算法的分析;学生对算法设计与分析重视不够,只满足于课程简单算法的代码描述,而不重视算法的设计与分析过程。
3) 编程能力偏低,读程与算法实现能力明显不足。学生阅读程序量少,常用算法的代码掌握不多;学生在校期间,编写的程序太少,有些编写的代码总数不超过5 000行。但是,最基本的要求至少应达到20 000行到40 000行以上的程序量[1]。
4) 系统设计与开发能力与社会需求相差较大,不能满足用人单位的要求。学生的软件系统设计与开发能力不高,有些学生仅停留在模仿教材例子的水平;有些学生会做系统的前台界面,却不会设计后台数据库,或设计的功能子程序却访问不了后台的数据库,总体来说,其综合设计与开发能力较低。
3计算机本科专业培养的人才类型
《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》将计算机科学与技术本科专业培养的人才划分为科学型、工程型、应用型三种类型,并分别由四个不同的专业方向来培养:计算机科学专业方向培养科学型人才、计算机工程专业方向和软件工程专业方向培养工程型人才、信息技术专业方向培养应用型人才[2]。但是,我校作为一所地方性本科院校,由于招生人数、师资以及学校所处区域经济发展和IT行业发展水平较低等实际情况,不能按四个专业方向来设置,并培养上述三种类型的计算机专业人才。我们只能根据学校所处的区域经济发展及各行业对计算机本科人才的需求情况来培养计算机人才。结合上述学生就业情况统计分析,我校计算机本科专业培养的计算机人才应包括软件工程型人才和应用型人才两种类型,即培养偏向软件开发的计算机本科应用型人才。所以,我们培养的计算机本科应用型人才并非单纯指由信息技术专业方向培养的应用型人才,还应该包括软件工程专业方向培养的软件工程型人才。我们所指的计算机本科应用型人才,是综合了这两个专业方向的培养目标、人才培养规格以及教学计划设置来进行培养的;我们讨论和研究的计算机本科应用型人才的专业能力也是包括了软件工程型人才和应用型人才应具备的能力。
4计算机本科应用型人才的专业能力
根据软件工程型与应用型人才培养规格以及信息社会对计算机人才的要求,我们制订计算机本科应用型人才培养规格,并结合人才培养规格,提出计算机本科应用型人才应该具备的专业能力。
计算机本科应用型人才的人才培养规格为:
1) 树立科学的世界观、人生观和价值观;具有责任心和社会责任感;具有法律意识,注重职业道德修养;具有诚信意识和团队精神;具有良好的心理和身体素质。
2) 具有良好的文字和口头表达能力、交流与沟通、协调、应变和创新能力。
3) 掌握文献检索、资料查询、运用现代信息技术获取信息的基本方法,具有初步的科学研究能力和实际工作能力。
4) 具有广泛的自然科学知识及比较扎实的数理基础,具备较强的英语实际运用能力;
5) 具有较强的编程能力和数据库应用能力;
6) 初步具有大中型软件系统的设计和开发能力,以及较强的学习掌握和适应新的软件开发工具的能力;
7) 有较强的组网能力、网络编程、设计与开发、维护与管理能力。
上述的计算机本科应用型人才培养规格包含人才素质要求、知识结构要求和能力要求。其中,规格中的第一二条是对计算机应用型人才的素质要求;第三四条是对人才的知识结构要求;第五六七条是对人才的能力要求。对上述人才能力要求进行归纳整理后,我们认为计算机本科应用型人才的专业能力包括:计算思维能力、基本操作能力、算法分析与编程能力、系统综合开发能力等四个方面[3]。
为了培养计算机本科应用型人才的专业能力,我们综合软件工程专业方向和信息技术专业方向的培养目标、人才培养规格、课程结构体系,制订了我校计算机科学与技术专业的人才培养方案、教学计划和课程教学体系,并从多方面提出培养计算机应用型人才的方法和途径,以保证计算机本科专业应用型人才培养目标的实现。
5计算机应用型人才专业能力的培养与成效
应用型人才专业能力的培养,必须通过专业教学计划的制订,课程教学结构体系、教学内容、理论教学与实践教学的改革以及科学的实施方案才能够实现。为此,我校计算机本科专业应用型人才专业能力的培养,主要通过以下几种方法和途径来开展。
5.1教学体系改革
5.1.1课程体系结构的改革
计算机本科专业课程体系原来只设置两大类课程,一类是公共必修课程,另一类是专业课程,专业课程主要培养学生的编程能力。但是,随着信息技术和社会经济的高速发展,信息社会对计算机人才的需求发生了新的变化,从原来对算法分析与编程能力的要求发展成对基本操作能力、算法分析与编程能力、系统综合开发能力的要求。为此,我们从培养计算机本科应用型人才的专业能力出发,对计算机本科专业的课程体系结构进行改革,将课程体系设置成5个模块,分别是“公共必修课程”模块、“公共选修课程”模块、“专业必修课程”模块、“专业选修课程”模块和“实验与实践课程”模块。其中,公共必修课程主要为培养学生的世界观、价值观和计算思维等能力服务;公共选修模块课程主要培养学生的人文与艺术、教育与心理学、教学技能等方面的修养与能力,为学生毕业后从事教师工作服务;专业必修课模块主要培养学生的专业基础知识、基本原理、算法分析与编程、系统设计的基本方法和能力;专业选修模块又设置“软件开发与软件外包装方向”、“网络技术方向”、“多媒体技术方向”、“嵌入式系统方向”4个不同的专业方向,让学生根据自己不同的兴趣爱好和不同就业意向选择不同的方向课程,培养学生基本操作能力、编程能力、系统综合开发能力;实践类模块课程包括课程实验、课程设计、综合设计、系统开发实训、专业实习、毕业设计等课程,主要培养学生办公软件使用、计算机组装与维护、网络布线、组网等基本操作能力,算法设计与编程能力、系统综合开发能力。
5.1.2加强实践类课程的教学
除了对课程体系结构进行改革之外,我们还对理论课程与实践课程的课时量(学分)进行修改,把理论课程与实践类课程的学分比从原来的67∶23调整为49∶41,将实践课程的学分提高到与理论课程接近1∶1的程度,并根据学生的实际情况和社会需求,加强了实践类课程的教学与训练,增加了基本操作类课程、案例教学与综合开发实训等课程,以提高学生的实践动手能力和软件系统开发能力。
5.1.3教学内容的改革
通过课程及教学内容的改革,培养学生的编程能力和团队合作精神。主干课程除了适当更新教学内容以外,主要在于增加选修课程的数量,并根据目前流行的软件开发工具,从两个系列开设程序设计课程。一个系列是微软平台的开发工具,如C、C++、C#、ASP、.NET等开发语言,一个系列是以Java为基础的跨平台开发工具,如Java、JSP、J2EE等开发语言。改变以往只注重开设微软平台开发工具的做法;学生通过选修某一系列的课程,以适应软件开发企业不同的需要;增加小组开发过程等团队协作课程,提高学生的团队合作精神。
5.2理论教学培养学生计算思维和算法设计分析能力
计算机应用型人才必须具备牢固扎实的专业基础知识和基本理论,掌握好本专业的基础课程和专业主干课程,形成较为完整的专业知识结构体系,构建基本的计算思维和算法分析能力,具备解决实际问题的专业思维、方式、方法和能力。
我们通过开设高等数学、离散数学、线性代数、概率论与数理统计等课程,培养学生的计算思维,使学生具备建立数学模型和解决实际问题所必备的数学知识和抽象逻辑思维能力。通过开设高级语言程序设计、数据结构、面向对象程序设计、算法设计与分析等课程,有针对性地培养学生掌握算法设计与分析的方法,使学生熟练掌握常用算法、掌握算法设计与分析的方法和步骤,并通过教学加大学生的读程和编程量,提高学生的读程和编程能力。通过开设数据库原理及应用、软件工程、信息系统设计与管理、网站设计、网页设计、网络编程、数据库编程、系统案例分析、小组软件工程等课程,加大学生综合系统设计开发,使学生掌握中小型软件系统的架构、算法分析和设计能力,掌握软件系统分析与设计的方式方法,提高学生综合系统编程能力。
5.3实践教学培养学生的专业能力和技能
1) 基本操作能力的培养。从多年计算机本科专业毕业生就业情况来看,计算机毕业生的就业行业面广、要求学生的专业能力层次多样。但是,最基本的就业要求,就是要求学生能够熟练掌握计算机的硬件和软件的基本操作。然而,我们培养的专业学生很多却达不到这样的要求。为此,通过开设计算机基本操作实践课程,培养学生熟练掌握办公软件的使用,使学生能够从事文员及简单的数据处理工作;熟练掌握计算机的组装与维护,使学生能够从事计算机硬件的安装和计算机系统的维护,适应计算机销售公司的需要;熟练掌握网络布线、局域网的组网、网页制作、网站建设与管理,使学生能够从事网络安装、建设与维护工作;熟练掌握某一行业的应用软件,使学生能够从事该行业的应用软件系统的使用、管理以及二次开发工作。如开设的Photoshop、Flash、AutoCAD、用友财务软件等课程,学生通过选修Flash课程,熟练掌握Flas的制作,就可以应聘于游戏制作企业、新闻广告公司、网络管理机构、学校的课件制作中心等单位。我们通过开展科技活动月等活动,开展汉字录入比赛、计算机组装比赛、网络布线与组网比赛,提高学生的计算机硬件和软件基本操作能力。
2) 算法分析与编程能力的培养。通过开设C语言程序设计课程实验,使学生掌握基本的编程基础以及模块化的程序设计理念,学会基本的算法分析与设计;开设数据结构课程实验,使学生掌握解决实际问题中数据结构如何设计与存储,算法如何分析、设计与实现;开设数据原理及应用实验,使学生掌握数据库的建立及编程操作;开设面向对象语言实验,使学生掌握当今面向对象软件系统开发所使用的语言,学会建立面向对象软件系统的前台;开设网络编程和网络数据库编程实验,使学生掌握面向Internet的C/S模式或B/S模式应用软件系统的开发,尤其是使学生学会建立软件系统的前台与后面的连接与访问操作;开设软件工程实验,使学生掌握开发软件系统所需要经历的步骤以及每一个阶段所要做的工作。我们还通过开设设计性和综合性的实验、课程设计等实践活动,训练学生的编程,要求学生编程量至少要达到20 000行以上,以提高学生的编程能力。通过组织学生参加系级的、校级的、省级,甚至国家级的程序设计大赛等形式,提高学生的算法分析和编程能力。
3) 系统综合开发能力的培养。开设面向对象课程设计,使学生能够使用面向对象语言设计一个比较完整的软件系统的界面及各模块功能程序;数据库课程设计,使学生能够根据解决问题建立软件系统的后台数据库;软件工程课程设计,使学生根据所建立的软件系统,编写完整的系统开发各阶段的分析与设计文档,并编程测试、运行;系统设计与开发综合实训,以软件系统案例的形式进行实训,使学生能够综合自己所学的语言、数据库等技术开发一个B/S软件系统,或建立一个网站;嵌入式系统课程设计,使学生掌握嵌入式系统的开发。通过实习和毕业设计等教学环节,培养学生综合运用专业知识和专业技术的能力,提高学生软件系统综合设计和开发能力。
4) 项目驱动的软件系统开发实践,培养学生综合开发能力。从2005年开始,我们制订并实施“两个一”工程实施方案,即每个学生在毕业前学会开发“一个”软件系统、学会建立“一个”网站,并从此开始了项目驱动的软件系统开发实践活动。为顺利有效执行此次活动,我们制订了“两个一”工程的管理条例与奖励措施、导师制实施方案,建立学生选导师系统,建立学生实习实训基地等,为活动的顺利开展奠定基础。从2005―2009年已有多个年级共450多名学生、教师80多人次参与该项活动,开发了450多个功能比较完整的简单系统和网站,一些学生开发的系统或网站达到了比较高的水平。多年来,该方案得到顺利有效的执行,取得了较大的成效,切实提高了学生的综合系统开发能力。
多年来,我们通过对计算机本科专业的教学计
划、课程教学体系结构、课程设置、课程教学内容、实践教学、教学方法与手段等多方面的改革,采用多种培养方法和途径,有效提高了计算思维、计算机基本操作、算法分析与编程、系统综合设计开发等计算机本科应用型人才的专业能力。“两个一”工程活动实践表明,我们培养计算机本科专业应用型人才的专业能力方法和途径是可行而有效的。
4结语
大多数IT企业选拔人才看重的是应聘者的实际操作能力和开拓能力,他们所需要的是计算机应用型人才。我们培养的毕业生,虽然掌握了比较扎实的基础理论知识和简单的技能操作,但是还无法达到用人单位的要求。我们通过对信息社会对计算机应用型人才的需求以及学生专业能力现状进行分析,提出培养计算机本科应用型人才专业能力的一些方法,并取得了一定的成效。但是,信息技术的迅猛发展以及国家信息化工作的不断深入,都要求我们动态地跟踪IT企业对计算机应用型人才专业能力的要求,不断改进和完善培养计算机本科应用型人才专业能力的方法,以适应市场对计算机应用型人才的需要。
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[3] 王志英. 计算机科学与技术专业实践教学体系研究[J]. 计算机教育,2008(3):18-20.
Training on Professional Ability of Undergraduate Computer Application Talent
LI Wenjing, LIU Zhijia, BI Yingzhou
(College of Computer Science and Information Engineering,, Guangxi Teachers Education University, Nanning, 530001, China)
关键词:计算机科学导论;教学目标;教学方法
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)02-0344-02
目前,计算机技术的飞速发展,使得计算机技术的应用及渗透的领域越来越广,这迫切需求高技能高素质的人才。如何将计算机专业的人才培养成合格的、适应市场需求的人才,成为每一位计算机专业教育工作者的首要任务。
计算机科学导论作为一门计算机专业大学一年级学生的专业必修课,重点旨在勾画计算机科学体系的框架,通过计算机科学基础理论与应用操作相结合课程内容安排,使学生对计算机学科的知识体系结构有一个较为全面和系统的了解,继而激发并培养自己对本专业的兴趣,为以后大学四年的知识学习、能力素质和职业道德的塑造奠定坚实基础[ 1-2]。基于课程至关重要的作用,该文主要从计算机科学导论的教学方法和考核方法等方面进行了讨论,以期在今后的课程教学过程中达到最佳教学效果。
1 明确课程教学目标
计算机科学导论目标是通过介绍计算机科学与技术学科的定义、学科范畴、特点与规律,来构建课程的体系结构,引导学生培养正确的学科专业思想,同时激发学生对本专业的学习兴趣,使学生逐步形成以计算机的观点来分析解决问题的思维。课程内容涉及到一些专业课程的基本概念及某些具体内容,但绝不是计算机科学学科专业课内容的压缩和拼盘。通过本课程的学习使学生了解各专业领域研究的主要内容,掌握计算机系统的基础知识和操作技术,提高感性认识,力求使学生对所学专业及后续课程的学习有一个整体性、概括性的了解,树立专业学习的信心和自豪感,为今后在各自的专业中对计算机的使用打下厚实的基础,踏入计算机科学技术的大门,更好的适应社会的需求。
2 注重课程教学方法
近年来,这门课在教学中出现了多方面的问题。虽然计算机科学导论这门课程的内容不难,但是课程授予的对象是刚刚步入大学的新生,他们在入学前对计算机的了解程度各不相同,有的学生能够较熟练的操作计算机,有的学生却不会操作计算机。基于学生对计算机的认知基础不同,采用怎样的教学方法来教授这门课程能达到预期的教学效果,成为担任该课程教师一直关注的焦点。
为了在教学中提高学生的应用水平,培养他们浓厚的学习兴趣,我们不仅要充实授课内容,把握好难易程度,更需要结合多种教学方法。
2.1 积极引导学生,激发学习兴趣
计算机科学导论课程的授课对象是计算机专业的大一新生,他们对计算机及计算机专业学科的构架都还认识不足。因此,授课教师需要从多方面去积极引导他们。首先,从计算机应用的重要性及社会市场的需求方面进行举例分析,增强学生信心,并引导学生把握好自己的专业学习方向[ 3-4]。其次,在课堂的教学过程中用生动形象的应用举例讲解取代传统的理论讲授、理解掌握的方式,帮助学生逐渐熟悉并建立计算机科学与技术学科专业的知识框架,不断激发学生的学习兴趣。再者,在课余时间中,向学生介绍电子设计大赛、数学建模、PPT设计大赛等科技活动,鼓励学生深入了解并积极参与,帮助他们开阔视野,增强实践动手能力。
2.2 教学内容丰富,易理解易掌握
计算机科学导论是构造计算机学科专业框架的教材,授课内容涉及各个学科、各个领域的专业理论知识,难度比较大。因此应该优化内容,做到难易适中、层次浅显、通俗易懂,讲授时最好采用图文并茂加实物相结合的方法,使学生在感性上充分认识,更有助于理解和掌握[5]。除此以外,对教学内容进行适当的补充和实例演示。比如在讲授硬件知识时,可以视频演示硬件组装的过程;在讲授计算机网络知识时,补充一些加强网络信息安全方面的一些知识。这样既能集中学生的注意力,激发学生的学习兴趣,也能调动学生学习的积极性。
2.3 理论联系实际,培养动手能力
计算机科学导论课程不仅要塑造学生的学科知识框架,还要让学生熟练掌握计算机的基本操作。所以实验是课程教学中的一个必备环节,能促进学生加深感性认识,更能帮助学生理解掌握课堂知识[6]。
实验中实验目的要明确,实验内容要丰富备多样、知识面广,在全面锻炼学生的动手能力的同时调动他们的学习热情,从而提高学习效率和质量。比如在实验练习PowerPoint内容时,让学生把自己的个人简历情况进行作品设计,可以把自己的简介、照片、爱好等内容进行规整,加之实验的具体要求,这样在实验过程中充分提高了学生的积极性,也多方面的练习了文字与图片的排版、自定义动画、幻灯片切换、超链接、背景、配色方案等功能。
2.4 问题启发思路,促成创新思维
课堂提问是教师主要的教学手段之一,它可以帮助教师了解学生知识的掌握情况,也可以帮助学生温习加深理论知识的记忆,从而启发学生的思维,有助于促进学生的创新能力[ 7]。
计算机科学导论的课程内容是计算机专业主要课程的精简,本身理论性较强。因此在课程的教学过程中要打破传统的灌输式教学方式,结合课程的特点,充分利用其优越性,通过视频播放或者实例演示引入一些启发性的问题,来调动学生的学习积极性,启发他们的问题求解思路,逐渐培养他们的创新能力。比如讲解Excel时,月份、星期等都可以循环的拖动填充,那如何将同宿舍同学的姓名设置同样的效果呢。提出这样的问题后,能够引起学生的好奇心,激发学生求解渴望,从中增强学生分析问题和解决问题的能力,并在实践中促成创新思维,使学生在对后续课程学习过程中,保持一种主动积极的学习态度。
3 改进考核方式
多年来,计算机科学导论课程一直沿用理论考试为主要的考核方式,这样往往忽略了学生的计算机操作能力的培养。因此,该课程应注重学生的基本操作能力的考查,采取理论考试与上机考试相结合的考核方式,两者应该各占二分之一的比例,这样就能更好将理论和实践相结合,从而使学生认识到计算机基本操作的重要性。
4 结束语
“计算机科学导论”是学生对计算机科学与技术知识体系结构形成的专业入门课。它有助于计算机各专业同学对自己所在专业课程概貌及其框架结构的了解,有助于每个学生从中学到大学的学习方法、学习习惯的转变,更有助于学生学习兴趣的培养。选取多种教学方法相结合进行“计算机科学导论”教学,以问题推动思考,以实践促进理论,势必取得更好的教学效果。
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以云南大学计算机科学与技术专业课程群建设为背景,阐述了课程群建设的思路,给出了课程体系总体建设方案,以及基础课程模块、特色课程群模块、实践创新模块三个课程群模块的课程设置与安排,可以为相关高校的计算机专业的课程群建设提供借鉴。
关键词:
计算机专业;课程群;教学改革
课程群建设的基本思想是把专业内属于同一个培养能力范畴、内在逻辑性强、内容联系紧密的一系列课程作为一个整体来建设,以培养目标为目的,打破课程内容的归属性,对课程内容进行重新分配与实施[1]。云南大学于1984年成立云南省内高校第一个计算机科学系,并于2008年入选国家级特色专业建设项目,是云南省唯一的计算机类国家级特色专业和重点本科专业。作为地方高校,我们努力把该专业建设成为云南省培养计算机技术高层次专门人才的重要基地,为云南省相关高校的类似专业建设和改革起到示范和带动作用。
1课程群设立的原则
美国佐治亚理工学院校长韦恩•克劳福德认为计算机专业“提供更恰当的教育,而不仅仅是更多的教育”,它是我们改革的立足点。结合云南大学的特色,发挥计算机学科自身的学科优势,拓展特色专业建设的成果,我们提出课程体系改革的总体思路:理工结合、夯实基础、分类培养、强调实践、重视交叉、突出创新,通过教学与科研相结合,教学与实践相结合的模式,培养面向云南省地方经济建设,服务桥头堡战略的高素质创新型的计算机技术人才,实现以下课程体系改革建设的目标。
(1)结合云南大学综合性大学的特点,发挥信息学院群体学科的优势,理工结合,保持基础扎实的传统,建设有自身特点的基础课程模块;
(2)发挥学科优势、将科研成果融入教学过程、将科研工作与教学工作进行有机结合,围绕数据与知识工程、高性能计算与移动互联网和图形图像处理三个特色学科方向,打造出具有特色的课程群;
(3)利用综合性大学多学科的优势,以培养学生创新精神和实践能力为核心,以沟通学校和社会为突破口,建设富有活力的实践创新课程模块,提高学生综合素质和创新能力。
2课程群总体建设方案
我们的整个课程体系划分为3个部分:基础课程模块,特色课程群模块,实践创新模块。其中,特色课程群模块又分为3类:数据与知识工程课程群、高性能计算与移动互联网课程群和图形图像处理课程群。这三个模块见图1所示,基础课程模块是我们计算机科学与技术专业的基础课程,这些课程奠定了学生计算机专业的基础知识,包括21门必修课程和7门选修课程;特色课程群模块包括三个特色学科的课程群,学生可以根据自己的兴趣爱好,结合今后设想的工作和研究生方向,选择其中一个课程群重点学习。经过系统学习该课程群后,可以对这一个方向更为专业,有利于就业和研究生继续学习;实践创新模块是以前面两个模块作为基础,在学习了前面的课程群后,参加该方向的科研训练、创新实验、毕业实习、毕业设计和相关的课外科技活动,进一步提高学生的实践创新的能力。
3课程群设置
3.1基础课程模块
基础课程模块包含21门课程学科和专业基础课和7门专业选修课。课程的设置以教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制的《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》和国际计算机教育的课程体系IEEE/ACM2005为指导,基本覆盖了CS(计算机科学)和IT&IS(信息技术与系统)两个方向的核心课程。作为综合性大学,云南大学在数学、电子技术和物理方面有非常好的教学传统,计算机专业的教师在专业基础课教学方面具有丰富的教学经验,有利于发挥理工结合的优势,在数学、硬件和软件课程上打下扎实的基础。
3.2特色课程群模块
我校计算机专业的教师在海量数据挖掘与知识发现、多媒体信息处理和高性能计算、移动互联网方面已逐步形成了具有一定实力和特色的教学与科研队伍。我们发挥本专业的学科优势、将科研成果融入教学过程、将科研工作与教学工作进行有机结合,打造出具有特色的课程群。
(1)调整课程内容。结合科研,面向需求,调整课程内容,进行适当地增删,把课程群作为一个整体进行建设,在内容上进行合理组织,以培养目标为驱动,让学生广泛积累专业方向上的知识和技能。
(2)三组灵活的交互强化的课程系列,将帮助学生构建某一计算机领域的独特技能。在课程学习上,允许学生灵活地调整,要求学生完成至少3个特色课程群中的1个。
(3)紧跟学科前沿。聘请国内外的专家和高新技术企业中的技术人才、项目经理等为学生开设新技术方面的讲座,具体讲授案例分析。
3.3实践创新模块
实践创新模块以培养学生创新精神和实践能力为目标,通过沟通学校教学和社会需求,确实提高毕业生的素质和能力。
(1)以数据与知识工程、高性能计算与移动互联网课程、图形图像处理三个教学团队为依托,打通“创新设计-毕业设计-毕业实习”三门实践类课程,采用学生-教师双向选择的办法,为每位同学安排专业学习导师,吸引同学参与到导师的科研或开发工作中,培养学生的科研兴趣和创新能力,促进科研和教学有机结合,全面提高创新型人才培养质量。
(2)课外科技活动是创新能力培养的重要渠道,以参加科技竞赛为导引,形成了比较完善的课外科技活动开展机制。一是规范开展,在本科必修课中开设《数学建模与实验》课程,为课外科技活动打下良好基础,形成固定规范的赛前培训机制,有专门的教师负责;二是注重课外科技活动的覆盖面,推动尽可能多的学生参加课外科技活动。
(3)建设实习基地。与云南日报集团、云南南天电子信息产业股份有限公司、昆明金软科技有限公司、中船705所积极合作,建立和完善了4个社会实践基地,并制定学生实践制定计划和指导书。目前,已经和建设银行云南省分行签署协议,将共同建立校内实训和联合研究实验室。
(4)科研训练。科研能力的培养主要围绕数据与知识工程、高性能计算与移动互联网课程、图形图像处理三个方向,同时也带动其他相关方向的建设、促进学科交叉与融合,例如DSP技术、软件并行处理、信息安全、生物信息处理等。此外,积极引导学生进入导师实验室,参与导师科研项目,并积极组织学生申报国家大学生创新性实验项目以及云南大学本科生科研项目,在完成科研项目的基础上,形成毕业论文,申报科研奖励,参加科技作品竞赛,促进本科生教学和科研的良性发展。
(5)课程资格认证与就业。开展“课程实验—资格认证培训—就业”的改革试点,以“数据库设计及应用”课程为依托开展“IBMJava&XMLRelatedTechnology”课程认证,以“分布式计算”为依托开展Android课程认证。
4结束语
课程群建设的改革是等院校课程改革建设的发展趋势。课程群建设能够加强学科内各门课程之间的联系,优化各门课程的内容,能够将理论教学和实践教学更紧密结合,更好地达到专业培养的目标。云南大学将努力把计算机科学与技术专业建设成为云南省培养计算机技术高层次专门人才的重要基地,为地方经济做出重要贡献。
参考文献:
工程教育专业认证可促进专业建设、提高教学质量。针对计算机专业的特点,结合工程教育专业的认证标准,明确专业定位、制定合理的人才培养方案,可为通过专业认证奠定基础,从而培养符合行业需求及国际标准的工程技术人才,提高专业竞争力。
[关键词]
工程教育专业认证;计算机专业;培养模式
一、引言
随着全球经济的迅速发展,我国产业结构不断调整,社会对工程技术人才的要求越来越高,国际化人才竞争越来越激烈。中国是世界工程教育大国,培养符合国际标准的工程技术人才势在必行。如何结合院校自身发展特点,培养出符合国际标准、满足社会需求、具有人才市场竞争优势的IT类毕业生呢?国际工程教育专业认证为我国IT类人才培养改革提供了新的思路。借鉴国际工程教育专业认证的成熟经验,结合我国专业建设具体实践,通过全面开展专业认证建设工作,可以更加明确人才培养目标,关注专业培养与社会需求的接轨,并可以有效促进专业建设,优化课程体系和提高学生就业竞争力。[1]但工程教育专业认证是一项十分艰巨的任务,国内外众多学者对此进行了深入研究、探索与实践,并取得了丰硕成果。本文借鉴已有研究成果以及国内外工程教育专业认证实践经验,结合本校计算机专业发展特点,研究该专业工程教育专业认证下的人才培养改革问题。
二、问题描述
我院计算机专业创办时间不长,要通过专业认证还需不断探索实践、发展壮大。这主要因为工程教育专业认证是一项复杂的工程,与传统的本科教育评估不同,只有扎实进行工程教育专业建设才能顺利通过专业认证。[2]目前,我院计算机科学与技术专业通过专业认证存在的主要问题如下。
(一)培养目标、毕业要求及课程设置问题
专业认证要求培养目标准确合理,毕业要求具有足够的分辨率,并能够完整支撑培养目标,同时课程体系能够有效分解并合理承载各项毕业要求,三者须保持一致。[2]我院计算机科学与技术专业在培养目标、毕业要求及课程设置上还需完善。
(二)质量保障问题
专业认证要求应具备完善的教学管理规章制度及评估机制。[2]我院计算机科学与技术专业人才培养质量保障体系存在的问题有:在实际运行过程中过于重视学生理论知识的学习和考试成绩,不够重视对工程实践能力的培养;评估体系指标领域过窄,缺乏具有特色的评价指标,且由于评估的复杂性,通常以定性评价为主,定量分析计算所占比重较小;在现有人才培养质量评估体系中,基本没有行业参与人。
(三)持续改进问题
由于技术产业不断变化,专业必须具有不断改进的能力。[2]我院计算机科学与技术专业现有培养方案制订及修订过程中主观性成分所占比重较大,缺乏来自企业及毕业生的反馈信息,导致决策存在一定程度的盲目性。以上分析了我院计算机科学与技术专业人才培养的现状,通过对比该专业国内外专业认证标准,我们找出了专业认证存在的问题及差距。为保证该专业顺利通过专业认证,提升人才培养质量,提高专业竞争力,必须制定合理的人才培养方案及人才培养质量评估机制和保障体系。本文主要探讨人才培养方案的制订问题。
三、基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案
(一)明确专业定位
在制定具体的人才培养方案之前,必须根据工程教育专业认证标准,结合专业实际情况,明确专业定位。根据我院生源与师资的实际情况,确定本院计算机科学与技术专业的定位为培养应用型工程技术人才。[3]
(二)合理制定培养方案
确定专业定位后,需根据工程教育专业认证标准,结合行业需求和专业特点制定具体的人才培养目标,然后根据人才培养目标确定毕业要求、调整课程体系等。
(三)培养目标
专业认证首先要关注人才培养目标是否准确合理。[4]本院计算机专业制定的培养目标为:培养德、智、体、美全面发展,掌握计算机科学与技术基础知识、基本理论,具有计算机软件设计、网络设计、移动终端程序设计及开发能力,具备良好的职业道德和团队合作精神,面向计算机应用领域,从事计算机软件设计、开发、维护以及网络部署、多媒体技术的应用技能型工程技术人才。
(四)毕业要求
专业认证主要关注毕业要求是否具有足够的分辨率支撑培养目标。因此,毕业要求必须具体定义毕业生应该具备哪些素质、知识和能力。不同的培养目标应该对应不同的毕业要求。根据专业认证标准中规定的关于学生毕业要求的十条准则,结合上述培养目标,确定本院计算机专业学生毕业要求如下。1.素质要求了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规,具有较好的人文社会素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。(1)思想道德素质:热爱祖国,具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;能树立科学的世界观和人生观,具有敬业爱岗、团结协作的品质及良好的思想品德,遵纪守法,严谨务实,具有职业道德修养,具有诚信意识和团队合作精神。(2)文化素质:具有一定的文学艺术修养、交流和沟通能力。(3)专业素质:掌握科学的思维方法和工程设计方法,具有良好的工程素养,具备一定的创新意识和严谨的科学态度以及务实的工作作风。(4)身心素质:具有较好的身体素质和心理素质,掌握科学锻炼身体的方法和基本技能,心理健康,积极向上。2.能力要求(1)获取知识的能力:具有查阅文献、获得信息,了解本专业及相关领域科技动态、不断提高自身业务水平的能力。(2)应用知识的能力:具有运用基础知识、基本方法和工具的能力;具有选择和使用开发工具的能力;具有良好的工程素质和软件分析、设计、构造、测试、维护的能力。(3)组织合作能力:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力。(4)创新能力:在基础研发、工程设计和实践等方面具有一定的创新意识和能力。3.知识要求(1)工具性知识:具有外语、文献检索、科技写作的能力。(2)人文社会科学知识:具有基本的人文知识、政治思想品德、职业道德、艺术、军事和经济管理等方面的素养。(3)专业基础知识:具有数学、计算机科学与技术的基础知识,包括离散数学、数据结构与算法、操作系统、计算机网络、计算机组成原理、数据库系统原理等。(4)专业知识:具有基于Java或C进行软件开发的相关知识,具有网络工程规划、设计与实施的相关知识等。
(五)课程体系
课程体系是人才培养的主要部分,是承载各项毕业要求、实现培养目标的主体。因此,课程体系必须从培养目标出发,结合具体毕业要求以及本专业发展的特色和学生自身情况以及师资队伍优势进行设置。针对我院计算机专业学生的特点及上述培养目标和毕业要求,经过大量的教学研讨,将毕业要求全部分解到课程中,以保证毕业要求全面落实,为此构建了如下课程体系。[5][6]
1.课程设置
课程分为公共基础课、专业课和通识教育课,其中专业课包括专业基础课和专业课,专业课又分为必修课和选修课两种,学生可以根据兴趣分方向进行选修,例如Java、数据库应用、网络规划、软件测试等方向。
2.实践教学
专业认证特别关注学生实践能力的培养,为此我们设计了分层次的实践教学体系。这些实践教学环节既立足于课程,又与行业需求紧密结合,由基础到专业层层深入,不仅为学生提供了学习实践的机会,还可以让学生获取职业资格证书,提高了学生的就业竞争力。实践教学体系包括课程内实践、课程设计及综合实训、实习和毕业设计等环节。说明:(1)课程内实践主要针对课程知识点设置,以提高学生接受和使用基础理论知识的能力。(2)课程设计与综合实训则综合一门或几门课程知识解决实际问题,以提高学生综合应用理论知识的技能,并加强团队合作精神。(3)校企合作实习有助于培养学生的职业技能、职业素养。职业取向顶岗实习根据学生选修课程的方向有针对性地开展,目的是让学生了解行业生产过程、技术应用和发展前景;校企合作项目实战实习进行真实项目开发或模拟演练,这有助于学生尽早进入工作状态。(4)毕业设计是培养学生实践能力的重要环节。学生需综合应用四年所学的专业知识解决问题。为保证毕业设计质量,学院制定了详尽的毕业设计规范。
(六)课程体系与毕业要求
课程体系的设置必须完整支撑毕业要求,本方案课程体系设置与毕业要求中的素质要求、能力要求以及知识要求能完整对接。
四、结论
通过专业认证困难重重,任务十分艰巨。为此,必须制定合理的人才培养方案及质量保障体系,这样才能保证顺利通过专业认证。本文根据工程教育专业认证标准,结合本院计算机专业实际发展情况,针对学生具体情况描述了基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案的制订思路、策略及具体内容。合理的人才培养方案是专业认证的基础,但距离专业认证标准尚存较大距离。我们希望以工程教育专业认证为契机,不断规范人才培养过程,从而培养出具有更高竞争力、符合国际标准的工程技术人才。
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关键词:计算机网络;课程改革;实践化教学
1.问题与研究现状
1.1研究意义
21世纪是信息化的时代,计算机网络已经深入人们生活的方方面面。通过网络,信息以前所未有的速度扩散。随着计算机网络的广泛应用与高速发展,对于掌握计算机网络知识的专业人才的需求也大量增长。目前许多高校已经把计算机网络课程作为计算机科学与技术专业的核心必修课程,且因为计算机是信息化的基础,其他非常多的相关专业也涉及计算机网络的知识,例如物联网工程、信息安全、通信工程专业等,因而在整个电子信息相关专业,计算机网络课程也属于必修课程受到重视和重点建设。作为整个电子信息相关专业的基础课,在就业的时候,计算机网络和数据结构、操作系统、软件工程等都属于学生笔试的常见被考课程,对学生就业十分重要。
1.2教学实践中的现有问题
计算机网络经过几十年的发展已经形成比较完整的理论体系,有较强的理论性,且呈现出知识更新快、信息量大、多学科交叉等特点。目前计算机网络教学中多以讲授为主,存在以下问题:
(1)单一讲授的教学模式不能适应计算机网络多学科交叉、密切联系行业的特点。学生反映计算机网络涉及学科多(电子、通信、材料等),即便是每个学科简单理论概念的讲解也已经非常庞杂,学生很难把握其脉络。而且,现有技术的应用与行业背景密切联系,单纯的理论讲授效果不佳,反映在学生回答课堂提问往往问甲答乙,或者干脆不知所问,对讲解的知识吸收差。
(2)本学院计算机网络课程涉及多个不同专业的学生,如信息安全、信息对抗、网络工程、物联网工程。每个专业的学生基础不同,专业重点不同,传统的统一讲授的方法不能适应专业的差异性,也导致不同专业间学生接受程度差异巨大,考试及格率可以相差20%以上。
(3)死记硬背现象突出,对技术理解不深。对于计算机网络在各专业的具体应用,现有的教学方法和教材均不能提供有效的支撑。学生对死记硬背的技术点尚能回答,但是碰到综合应用题,大部分学生就难以作答。
面对以上主要问题,现有的计算机网络课程教学方法和思想必须改变,以提高学生学习的兴趣与学习效果,使学生能真正掌握计算机网络知识与技术。否则,不光是计算机网络课程应有的教学目的不能达到,还直接影响后继相关的专业课程教学。
1.3国内研究现状
开设计算机网络课程的高校很多,各校在自己的教学实践中均发现一些问题,并提出了相应的教改方案。一些典型的教改成果如下:
文献[1]针对不同专业的学生对计算机网络知识的需求,将计算机网络课程分成3个层次:计算机网络课程A适用于计算机科学与技术、网络工程、通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术等专业;计算机网络课程B适用于非信息类理工科专业;计算机网络课程c适用于经济管理类专业。其次,根据3个层次的教学内容,设计模块化、可选择的实验教学体系。
文献[2]通过导人式、启发式、讨论式、自学式、教学手段多样化等多种方法培养创新人才。
文献[3]针对传统的计算机网络课程教学中单一课堂教学模式存在的问题,提出构建以启发式课堂教学为基础、引导型在线教学为辅助、研究型实践教学为提高的计算机网络课程三维立体式教学模式。
文献[4]基于案例教学培养部队学员的计算思维能力培养。文献[5]提出用网络教学辅助课堂教学。文献[6]引入苏联教育家、教学论专家巴班斯基创立的“教学过程最优化”理论,即在整体上确定最佳的方案予以实施,并从全面教育任务的实现上评价实施过程及其结果。
文献[2]、文献[3]、文献[4]和文献[6]提出的多种教学方法都很泛泛,无论对计算机网络课程还是其他课程都适用。实际上,在以往几届学生的教学中,此类方法我们已经在使用,事实证明此种广泛适用于一般课程的方法并不能解决计算机网络课程中的具体问题。文献[5]提出网络教学辅助,我们在授课的时候也提供给学生课外自学,但是如果教师不负责检查而全靠学生自觉,那只对部分自觉性较高的学生有用,而这部分学生本来学习效果就较好。文献[1]提出的分专业不同区分不同的教学层次是值得借鉴的方法,只是专业划分范围较大,落实到具体专业还需要细化。
2.实践化的计算机网络课程改革
经过课后与学生座谈及学生干部的问卷调查得知,学生认为计算机网络课程的主要问题是理论太多,不直观。相对比一些课程因学生重视程度不够导致的学生兴趣不高,计算机网络课程经过历年专业教育的宣传,学生基本都能意识到这门课程的重要性。刚开始绝大部分学生的学习积极性都很高,但是随着课程的进行,概念增多、理论加深,由于理论概念抽象难理解,光靠死记硬背效果差,学生慢慢感觉无法跟上教师的进度,进而失去学习的兴趣,甚至自暴自弃。虽然采用了案例视频、多媒体互动等教学方式,但明显还不足以让学生理论联系实际。
计算机网络课程的实践化教学主要分为课内课外两个方面。
2.1课堂实践化教学
1)课堂实践工具演示。
[关键词] 计算机专业 应用型人才 教学改革 校企合作
随着计算机在各行各业的迅速普及,计算机科学及其应用在我国取得了跨跃性的发展。但是大部分计算机专业毕业生缺乏实际应用开发设计能力,不能将专业知识合理应用到生产生活中来。同时用人单位急需大量的人才,却难以选择到满意的求职者。信息化社会究竟需要什么样的计算机人才,高校如何根据信息化社会的发展及时调整培养方向及教学方法,是值得我们关注的一个问题。
一、我国的信息化进程决定了对计算机人才的需求
随着我国信息化进程的深入,计算机专业的就业领域也逐渐渗透到各个领域,然而,就业面如此广的计算机专业毕业生却面临着就业难题。原来在经济全球化背景下,企事业单位在提高自己市场竞争力的同时还要求降低运营成本,导致企业对招聘的员工也提出了应用型人才的新要求。80%企业主管表示在招聘员工时会看重应聘者的实践经验,近六成企业会参看毕业生是否参加过项目实习或者担任学生干部。
二、计算机专业发展现状及存在问题分析。
计算机专业毕业生“就业难”的根本原因不是人才过剩,而是供需结构性失衡。近年来,国内外高校都在积极探索新的计算机专业人才培养模式,既能培养学生较完整的理论基础,又能培养学生较强的实践能力。然而旧有的教学大纲模式很难打破,专业教学计划中一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占有较大的比重,而应用性课程难以全面进入教学计划,造成高校在培养人才的时候顾此失彼、教学效果差。
当前培养计算机科学与技术专业人才过程中的主要问题是:高等教育培养定位偏差造成培养的专业人才不符合社会需求;陈旧的教学内容与计算机应用的飞速发展严重脱节;师资建设滞后,教学一线的教师多属于理论型教师,无法在计算机应用上给学生提供更好的指导。
三、教学模式改革的建议
综合以上分析,为促进我国信息化进程的发展,培养符合就业市场需求的计算机专业人才,我结合自身在高校从事一线教学的经验,对现行教学模式改革提出几点建议:
1. 转变教学观念,以市场为导向,培养实用型人才。
企业需要有一定的实践经验,能很快进入工作岗位、动手能力强的应用型人才。院校一直以来培养的理论型、研究型计算机人才,在培养过程中缺乏过硬的实践实习环节,动手能力很欠缺,已经不能适应信息化社会对计算机人才的需要。院校应抛弃以前的教育模式,密切结合社会的发展动态,积极探索以市场为导向、应用型人才的人才培养模式。
2. 改革计算机理论课程教学与课程设置的思路
课程内容的设置紧贴社会的要求,一边注重培养学生的基本理论,一边注重培养学生的应用能力,同时狠抓对学生的职业道德、团队协作、组织管理等方面综合素质的培养,使学生在较强的专业能力、实际工作能力和良好的职业素质方面协调发展。
院校在把握市场需求的前提下,弄清计算机专业毕业生的就业岗位群,分析学生所需掌握的知识和技能,作为课程设置的依据,在课程设置上有所偏重,有所放弃;将教学课程划分为专业必修课、专业选修课、公共必修课、公共选修课,对于专业必修和选修课,设立课程设计环节,让学生在理论学习后马上进入实践,在了解课程应用方向的基础上深入理解课程精髓。
3. 重视校企合作,建设以项目为主导的实践实习基地,
专业课程的学习使学生了解该课程并掌握其基本应用;在企业应用中则需要综合运用多门专业课的理论及其应用知识。开展校企合作,建设以项目为主导的实践实习基地,让学生参与到企业的生产环节,更深入了解企业对计算机应用的需求,掌握业界计算机最新发展趋势;学生通过参与企业实际应用项目的开发过程,培养运用所学知识解决实际问题的能力,一方面加深了对计算机专业应用的了解,另一方面,企业应用项目有一定的复杂度、时间限制,在压力的驱动下学生动手解决实际问题的同时,也锻炼了与他人沟通协作的团队精神。
4. 构建双师型师资队伍。
以培养应用型人才为目的教学模式对师资队伍提出了更高的要求,这就是需要不仅具有理论教学能力,而且还应具有项目设计开发能力的双师型教师。学校在建设双师型队伍过程中,可灵活采用鼓励理论型教师参与企业项目的应用开发、招聘一线开发应用人员到院校从事实习实践课程的教学等多种形式。双师型教师具备相关实际应用开发经验,在教授理论课程时,能够深入把握课程的要点,并结合具体应用实例进行讲解;在教授实践实习课程时,能将应用项目的问题分析得很透彻,能够在学生专业技术上、就业上给予积极的支持与帮助,同时也树立了应用型人才的一个榜样。
计算机专业是一个实用实践性很强的专业,为使培养的学生能很快进入工作岗位,就需要提高计算机专业学生的动手实践能力,院校需要改变原有的计算机专业教学模式,以市场为导向,以培养应用型人才为目标,改革教学体系与课程设计,积极加强与企业合作,建立学生实践实习基地,构建双师型师资队伍。
参考文献:
[1]王琦。优化人才培养模式――提高计算机专业学生就业竞争力[J].计算机教育,2007.