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摘要:本文从学校的定位与专业培养目标出发,阐述了计算机科学与技术本科专业人才培养方案设计的依据、思路及特点。
关键词:人才培养方案;专业定位;培养目标
中图分类号:G642
文献标识码:B
1专业定位与培养目标
山东半岛是我国重要的现代制造业基地,电子信息及家电是重点发展产业之一,将形成以计算机及其设备、网络与通讯、新型元器件和软件等为支撑的电子信息产业群。烟台大学是省属重点综合性大学,作为地方性院校主要承担为地方经济建设服务的使命,将建设成省内一流大学,目前正处于由教学型到教学研究型过渡过程中。而计算机科学与技术专业是烟台大学校级重点建设与特色建设专业,该专业一度是在校学生人数最多的理工科专业之一,这一方面反映了我校高等教育对国家及地方信息化建设浪潮的积极响应,同时反映出了专业建设的规模大、任务重。
计算机科学与技术专业定位为:学科发展达到省内一流,总体水平达到省内先进,从教学型向教学研究型过渡。这一定位基于地方经济建设的特点与发展要求,综合考虑了目前与将来可实现的师资和办学条件。与定位相符的本科专业培养目标为:培养德、智、体、美全面发展,具有良好的科学素养,掌握与计算机科学与技术相关的自然科学和数学知识,掌握计算机硬件、软件与应用的基本理论,有良好的组织管理和交流沟通能力,具备良好的国际交流能力,能适应技术进步和社会需求的变化,从事计算机科学研究、计算机工程实践或计算机应用的高级技术人才。为达到这一目标,需要以学生为本,尊重学生的个性差异,增加学生对于专业方向、课程的选择机会。
2专业方向的确定
在培养目标的指导下,对比地方信息产业发展的状况同CC 2005的观点,结合我院计算机科学与技术学科发展的实际情况,确定计算机科学与技术本科专业的专业方向有三个:计算机科学方向、计算机工程方向与信息技术方向。
2.1CC 2005 建议的专业方向
IEEE/ACM的CC2005 课程体系规划了5类人才:计算机科学(CS)方面的专家主要关注计算的理论和算法,重点在于计算的理论基础;软件工程(SE)师主要关注大规模软件在它的生命周期内的开发与维护;计算机工程(CE)专家致力于开发和维护基于计算机的产品;信息系统(IS)专家关注信息资源获取、部署、管理以及在组织内的使用;信息技术专家(IT)则在一个组织或社会环境中通过计算技术的选择、创建、运用、集成和管理来满足用户的需求。
2.2专业方向的确定
在计算机科学方向上,我院有比较雄厚的教师资源,国家在信息产业中加强基础研究需要大量的人才,该方向的确定也是为本学科在省内乃至国内占有一席之地的重要保证,我们将CS确定为研究型的专业方向。在工业企业中,需要大量的计算机工程方面的人才,胶东地区是我国重要的制造业基地,对这方面的人才有一定的需求量,在师资、设备等方面我们也有比较大的优势,我们将CE确定为工程型的专业方向。经调查,我们过去的毕业生约有50%左右在从事信息技术方面的工作,而在未来也将长期延续这方面的态势,我们将IT确定为应用型的专业方向。信息系统方向的要求更贴近管理领域,不作为我们的发展方向,软件工程由于已经具有了软件工程专业,在计算机科学与技术专业中不再考虑该方向。
2.3各专业方向的培养目标
计算机科学方向――目标是培养系统地掌握计算机科学理论,具有较高的抽象计算思维能力,具备本领域分析问题解决问题的能力,设计复杂算法,懂得系统软件的开发与测试,能够参与大型软件的编写,具备实践技能,并具备良好外语运用能力的计算机专业高级专门人才。该方向学生经进一步深造后,将满足计算机基础理论与核心技术创新研究、开发复杂的计算机系统的需要。
计算机工程方向――目标是培养熟练掌握计算机软硬件系统及应用知识,具备本领域分析问题解决问题的能力与一定的工程实践能力,能够从事计算机软件和硬件设计、研究和开发及软件和硬件综合应用的高级工程专门人才。该方向学生能够满足以计算机为核心的应用系统的设计与开发需求。
信息技术方向――目标是培养熟练掌握计算机软硬件系统及应用知识,了解各种计算机软硬件系统的功能和性能,具有将计算机基础理论应用于信息系统构建和应用能力,对信息技术的效用有深入理解和评估能力,善于系统的集成和配置,有能力管理和维护复杂信息系统的运行,根据不同的需求选择相应的信息技术,构建优化的信息系统,在计算机与软件企业中从事系统集成或售前售后服务的技术工作,在各种企事业单位有效地实施信息化建设的核心任务的高级专门技术人才。该方向学生将满足各企事业单位信息化的需求。
在三个方向中,从学科建设角度,计算机科学是重点,是长期培养各方向高质量人才的根本保证与动力来源,也是保证我院省内学术地位的体现;从毕业生流向上看,信息技术是关键,是实现学生就业、为地方经济建设服务的保证,影响到我校的声誉。综合各方面因素,我们希望学生在有明确方向的同时,各方向也能有一定的交叉,计算机科学方向的有一定的工程、应用能力,而计算机工程和信息技术方向的学生也在理论、思维方式上有较扎实的基础。
3课程体系的设置与教学大纲的制定
本次培养方案中课程体系与教学大纲的确定,既继承了旧版教学计划中的成功经验,也体现了一些新的特点。
继续加强专业基础的培养。我们认为,即使是应用方向的学生,为使他们能够适应未来专业知识迅速更新的挑战,也必须有坚实的基础理论。与此同时,制定教学大纲时强调了在教学中理论与实践更紧密的结合。
继续坚持四个不断线。(1)数学不断线:在前六个学期中,每学期均安排一定量的数学课程,使学生能够更好地理解本学科的基础理论,提高他们的逻辑思维和抽象思维能力;(2)外语不断线:除基础外语外,在三、四年级通过专业外语和双语教学课程继续加强外语应用能力的培养;(3)程序设计不断线:程序设计是计算机科学与技术专业的基本功,加强程序设计类课程使学生具有更好的适应工作的能力;(4)实践教学不断线:除课内实验外,每学期都分别安排社会实践、课程设计、专业实习、毕业设计等实践环节,加强学生的实践能力,同时加大了对实践条件的建设。
加大了学生选课的自由度,为个性化培养提供了一定的条件。在本次设计的人才培养方案中,提供的专业必修课学分为42.5,专业选修课可从52学分中选修10学分,并有三个方向,每个方向分的课程可供选择,学生可以根据自己的兴趣与爱好选择所修课程。
在教学大纲的制定中更新了教学内容,体现了新的教学理念及教学模式的改革思路。从加强基础,分类培养的教育理念出发,参考专业规范的教育内容与知识体系,设计每一门课程的教学大纲。基础课程奠定三个方向的专业基础,主干课程涵盖知识体系中的核心知识单元,选修课程从扩大学生视野的角度设计课程内容。
进一步强化了实践教学环节,实验、实践教学学时占总学时的33.3%。
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. 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)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
1建设的指导思想
创新是国家发展的不竭动力,创新是一个民族进取的灵魂。建设创新型国家,学校的主要任务就是培养具有创新意识和创新能力的高素质人才。通过具有创新意识人才培养模式建设,树立以学生为本的教育教学观念,尊重学生的个性发展。培养具有电子信息类专业的共有基础知识,系统地掌握计算机科学理论、计算机软硬件系统的基本知识,在某一领域具有特长的、具备创新意识和创新能力的计算机专业高级专门人才。
2建设的总体思路
2.1重视理论、抓好实践,实施素质教育
理论教学是培养学生综合素质的基础和前提,实践教学能更好地促进学生吸收、理解和掌握专业理论知识,使学生在理论的基础上有所提高,有所创新,并在此基础上不断补充新知识,形成新的理论,用于指导新的实践。加强素质教育,提高教学质量,必须不断深化教学改革、紧紧抓住素质教育这个中心,努力提高教学质量,才能培养出高素质、高层次计算机专业人才。
2.2合理配置、吸收整合,优化课程设置
改革计算机专业课程设置,造就高层次的、新型的计算机专业人才,使他们具有更合理的知识结构及能力特征。计算机专业课程设置的原则是:紧紧围绕培养目标,适应本专业发展趋势,优化课程比例。计算机专业应注重学科自身建设,引进融合相关学科的理论和方法,同时要保持课程内容的层次结构,根据专业方向和办学侧重点的要求,合理配置公共基础课程、专业基础课程和专业方向课程,形成科学、严谨的学科体系。
2.3因材施教、分类培养,改变教学模式
计算机专业是一个实践性很强的专业,在实践教学中,以往那种“填鸭式”的课程教学方法已远远不能满足现行教育体制下的教学需求。开创培养创新人才的新局面,必须改革现有的教学体系。提倡以人为本的教学模式,根据学生的个体差异及个性发展情况,组织多元化教学,营造有利于创新素质培养的良好环境。
2.4加强实践、提供机会,营造创新氛围
现行的教学培养模式是以知识的传授为主要教学目标,以课堂讲授为主要教学方法,以教师和教材为中心,以笔试为主要评估手段。但现在知识的传播与共享发生着变化,而今的竞争主要取决于运用已有知识创造性地解决问题的能力和发现新知识的能力。因此,应加强实践教学,特别是加大开放实验、研究性实验的比例,提供学生参加课外科学研究和发明创新活动的机会,加强学术交流、学术报告活动,营造浓郁的创新氛围。
3 建设的主要内容
3.1构建有利于创新人才培养、具有特色的培养方案和课程体系
培养方案和课程体系是培养具有创新意识和创新能力人才的基础。培养方案只有体现了“以学生为主体”、“因材施教、分类培养”等教育教学理念,才有可能培养出具有创新意识和创新能力的人才。
3.1.1以满足学生个性发展为目标,确立分层次的培养模式
经过深入分析、思考和调研,结合西安电子科技大学在电子信息类的特色和计算机学院近50年计算机专业的办学基础,参照IEEE-CS/ACM Computing Curricula和国内外名牌大学课程体系,我们确定了以“计算机工程”型人才为主,辅以“计算机科学”型人才的培养目标。
培养方案将专业方向分为 “计算机科学”与“计算机工程”两个专业方向。“计算机科学”方向主要培养学生扎实的、深入的高等数理基础、专业理论基础和较强的知识更新能力、创新能力和综合设计能力;“计算机工程”方向主要培养学生良好的高等数理基础、专业基础和规范的工程素质。
作为补充,从2003年开始,计算机学院开始招收本硕连读学生。针对每一级的招生情况,分别精心设计了对应的培养方案。
3.1.2重视基础理论的学习,尤其是数理基础和电子信息基础课程的学习
数理基础课程不只是专业课程的基础,同时也是启迪和训练学生的理性思维和创造性思维能力的启蒙课,是培养创新人才的基础。在培养方案中,数理基础课程和电子信息类基础课程占有较大的比重。开设了高等数学、大学物理、线性代数、概率论与数理统计、信号与系统、数字信号处理、排队论、离散数学和代数系统等必修课,同时开设了数学分析选讲、组合数学等任选课,学分数达到了41学分,占总学分的21%左右。
3.1.3通过精品课程和教材建设,为创新人才的培养提供丰富的教学资源
课程体系的建设以优化人才培养模式、强化实践能力培养为主要任务。主要表现在以下几个方面:
(1) 依据培养目标进行相关课程的设置。如计算机专业科学方向开设算法分析与设计、数据结构等课程,强化理论基础。而在工程方向开设算法与数据结构等课程,强化工程素质。
(2) 开设程序设计、微机原理和组成原理等课程设计,分别通过一周的强化训练,提高学生的程序设计能力和硬件设计能力,为后续课程学习打下良好的基础。
(3) 开设研究型、自学型课程和博士生及导师论坛、新技术讲座、社会与职业道德讨论等,提高学生自学能力、团队精神、职业道德和专业敏锐观察力等综合素质。这些课程考核方法是通过布置有一定难度和工作量的大型作业来完成,作业根据情况可由学生组成团队合作完成。
(4) 创造各方面条件,增加本科生的实践机会。在第8学期不再安排选修课,全部用于毕业设计;结合教师的科研项目,吸收本科学生参与科研开发、设立了本科生“科学研究与创新基金”,每年资助一批学生创新团队;鼓励学生参加各种学科竞赛如ACM大赛、电子设计竞赛等并计入选修课学分等等。
(5) 制定相关鼓励政策,进行精品课程建设。同时严把教材选用关,设立教材建设基金,鼓励优秀教材出版,为人才培养提供丰富的教学资源。
3.2构建完善的实验体系和环境,为学生创新能力的提高打造优质平台
实践教学是保证和提高工科人才培养质量的一个重要环节。学院坚持以学生为本,“重视基础、强化能力”是实践教学工作的基本出发点;“发展个性、因材施教”是实践教学中的基本原则;“分类培养、启发创新”是实践教学实施的关键。
3.2.1建设开放的分层次实验室,为人才的分类培养提供优质的硬件环境
经过建设,我们构建了完善的实验体系,建有数量充足、设备先进、功能齐全的数字电路(含EDA)、模拟电路、微机系统及应用、计算机组成及体系结构、通信与网络、嵌入式系统、数字媒体等7个专业实验室,建有Infineon、Philips英蓓特和SUN共建的3个新技术联合实验室和1个综合应用与创新实验室。为了方便学生的创新活动,我们还在学生宿舍建设了科技活动室,配备基本的硬件设施,鼓励学生的自主创新。目前这些实验室已经全面开放,为学生的实践活动和课外科技活动提供了良好的平台。
3.2.2实施教学过程的分类培养,为人才的分类培养提供优质的软件环境
根据分类培养的目标,将实验教学分为“基础实验”、 “综合、设计性实验”和“创新及研究性实验”三个层次。
(1) 基础实验是保证学生成才的基础。实验中保证足够的台套数,单人操作。
(2) 综合性、设计性实验是强化学生综合实践能力的途径。通过组合多种实验内容,加大设计性、综合性实验题目力度,注重提高学生的实践能力。通过建设,目前实验课程中有综合性、设计性实验的课程的比例已达到100%。
(3) 创新型与研究型实验是培养学生创新能力的主要措施。作为我校星火杯、挑战杯、ACM竞赛、嵌入式系统竞赛和学生素质培养的基地之一,将研究型实验与各类竞赛结合,将实验与教师的科研活动相结合,启迪和培养学生的创新能力。
(4) 学院根据素质培养和创新能力培养的要求,鼓励教师开发了有利于创新型人才培养的实验教材9本和实验设备4种,对实验内容进行了拓展和延伸,同时开设了大量的选作实验,使得学生在有限的计划学时,能够激发兴趣,拓展思维,培养创新能力。
3.3鼓励学科竞赛,为学生创新意识的提高提供浓郁的氛围
3.3.1通过广泛的学生活动,提高学生的参与意识
学院鼓励学生参加学校举办的“星火杯”竞赛。作品内容包括实用小发明、硬件制作和软件设计等。学校的“星火杯”竞赛已成为培育广大学生科技创新热情的基本平台。学院每年也会举办ACM程序设计大赛等,所有竞赛活动面向全校师生,以提高竞赛的竞争力。2006年12月学院成功举办了“第31届ACM/ICPC亚洲区预选赛西安赛区暨Solaris杯国际大学生程序设计邀请赛”。包括朝鲜、中国等国家和地区在内的66所大学的110个参赛队参加了此次大赛。参与人员超过500人,这些措施使学生参与科技活动的热情空前高涨。
3.3.2通过制定配套的激励机制,保证学生的积极性
为了鼓励学生参与各类国际、国内重大学科竞赛,学校每年都会拿出相当数量的资金资助。同时,对参加全国性、国际性学科竞赛获国家级或国际一、二等奖的学生,学校在推荐免试硕士研究生实施中划拨专项指标予以推荐。近三年来,学院平均每年都有10名左右的获奖学生得到了推免机会。这些学生大多数进入清华、中国科学院、上海交大等学校和科研机构深造。仅2006年进入清华和中科院的学生就有10人。
3.3.3通过优秀学生的带头作用,形成良好的循环
参赛学生的优异成绩和拼搏精神产生了很好的榜样力量和辐射作用,带动和促进了周围学生的钻研精神,在更大的范围内形成一种积极进取、奋发向上的良好风气。
通过参加各种国际、国内大赛,获得的绝不仅仅是奖牌和奖杯,它在人才培养、教育创新等方面所进行的有益探索和实践,取得了比竞赛成绩更有价值的成果,为广大学生参与科技活动和提高创新意识营造了浓郁的氛围。
3.4建设质量监督机构,完善质量保证体系,为创新人才的培养提供保证
人才培养质量是学校的生命线,创新人才的培养更需要完善的质量保证体系。经过几十年的不断发展、总结和提高,学院建立了严格的人才培养质量保证体系,形成了一定的优势和特色。
3.4.1人才培养质量保证体系的组织构成
人才培养质量保证体系由本科教学指导委员会、教材建设分委员会、毕业设计工作小组、学生助教和教学办公室共同协作来完成。其中本科教学指导委员会下辖三个工作组:教学执行组、教学研究组和教学督导组。
(1) 教学执行组工作重点为确定课程任课教师、规划课程梯队、审查新教师任课资格和处理不合格教师等。
(2) 教学研究组工作重点为规划教研课题、组织培养方案修订、精品课程建设和教学成果申报等。
(3) 教学督导组工作重点是对本科教学工作进行咨询、建议、监督、检查和指导。
(4) 毕业设计工作小组工作重点是审定毕业设计题目、检查毕业设计进展和评审毕业设计质量等。
(5) 教材建设分委员会工作重点是对教材选用进行审定、优秀教材评选和优秀教材推荐等工作。
(6) 学生助教工作重点是辅导学生的课程学习,指导学生的科技活动。
(7) 教学办公室工作重点是对本科教学事务进行计划、组织、落实、检查和评比。
这几个组织分工不同,各有侧重点,但在重大、重要问题上又互相协作。
3.4.2日常教学管理中的实施
学院制定了完善的规章制度,严格贯彻执行《计算机学院本科教学指导委员会工作章程》、《计算机学院本科教学督导组章程》、《计算机学院课程负责人职责》、《计算机学院主讲教师职责》和《计算机学院辅导教师职责》,充分发挥本科教学指导委员会教学执行组、教学研究组和教学督导组的职能和作用,对教学过程和质量进行全面的监控和评价。
在教育部高教司的领导下,2006-2010教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会(以下简称“本届教指委”)积极开展了计算机科学与技术专业(以下简称“计算机专业”)本科教学的“研究、咨询、指导、评估、服务”工作,不仅很好地延续和发展了上届教指委在专业发展战略和专业规范研制等方面的成果,而且采用有效的组织方式,充分发挥教指委在专业办学方面的引领作用,使分类培养的基本思想逐渐深入人心,并从多方面推进分类培养的办学实践。在深化专业教育改革、提高人才培养质量等方面做了大量工作,将教指委的工作水平提高到一个新的层次。概括起来,这些工作及其意义主要体现在以下6个方面。
1)借鉴国际先进研究成果,研究并了包括能力培养、实践教学等专业办学的5个指导性文件,推动了专业办学从经验走向科学的实践。
2)在30个省、市、自治区组织了70余场报告会,广泛宣传了分类培养思想和专业规范,引领广大教师对我国计算机专业办学进行深入的思考。
3)不同类型、不同层面的分类办学试点,不仅促进了有关学校面向社会需求的办学改革,而且增强了我们对专业转型及分类培养实践的认识。
4)充分发挥委员们专业素质高和经验丰富的优势,积极参加质量工程建设,推动名师经验、精品教材、精品课程等优质教育资源的共享。
5)通过大力宣传与实践专业认证,引导办学单位积极参加工程教育改革,促进办学思路的调整,使专业办学目标更明确,教学针对性更强。
6)创新工作机制,提高工作效率,有效推进了教指委工作的深度与广度,提高了教指委在我国计算机专业教育方面的影响力,部分工作还为其他专业教指委提供了借鉴。
1 指导思想与主要工作
上届教指委提出了我国计算机专业发展战略的建议和规范,为推进计算机专业教育的改革和发展,提高教学水平和质量打下了很好的基础。本届教指委积极开展实践,并在实践中不断修订完善这些文件,进一步促进了计算机人才培养规格分类重要共识的形成,制定了包括规范和认证在内的一系列促进这种理念转入实践的具体方案。
本届教指委工作的指导思想与工作思路是面向国家建设的人才需求,研究借鉴国际计算机专业教育的先进成果,结合我国的办学实践,以推进分类培养战略的实施为主线,在教育部政策支持、行业学会和协会合作、联络员单位的参与和高校计算机院系的配合下,主要开展了三方面的工作,即广泛的宣传培训、有选择地进行试点和探索讲实效的认证。与此同时,以“战略研究规范制定评估认证战略研究……”的模式,循序渐进地促进我国计算机专业教育教学的改革与质量的持续提高。
在过去的5年中,本届教指委组织全体委员和大批专家(含250余人的专家工作组组织),联合联络员单位(5个主要的计算机相关教材出版社)等多方有生力量积极开展工作,深入研究计算机专业及其办学,不断拓展《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)》(以下简称《规范》)的内容,组成研究小组,先后完成了《高等学校计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》(第1、2版)、《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系》、《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》、《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》、《高等学校计算机科学与技术专业信息系统方向规范》的研制与出版,共计6本,约
155万字。另外,还进一步开展了《高等学校计算机科学与技术专业信息技术方向规范》的修订以及“计算机科学与技术专业发展战略”和“独立学院计算机专业办学基本要求”的研究。
作为对上届教指委工作的延续,根据我国计算机专业规模大、发展快等特点,本届教指委努力推进专业改革,不仅完成了《规范》的专家评审与出版,还在全国范围内开展了广泛宣讲,使规格分类的专业改革基本思想得到广泛的理解和认同,引导我国计算机专业发展更好地适应新形势的要求。5年中,我们共计组织了70余场次报告,5 000余人次的一线教师和专业负责人参加,覆盖了中国大陆除外的所有省、市、自治区。通过网络视频系统,我们与教育部网络培训中心合作,分10个专题,面向全国计算机专业的教师和专业负责人进行培训,进一步扩大了培训范围,为教指委工作的广泛开展示范了一种新的培训途径、形式和组织方法。本届教指委的网站也是广大教师获得《规范》及相关文档的有效途径。
我们积极开展《规范》指导下的计算机专业人才分类培养试点工作。在教育部的支持下,以研究课题的形式,组织了分布在11个省、市、自治区的不同类型、不同层面的14个高校开展分类办学的试点研究与实践工作,并为其他高校计算机专业的改革提供咨询和指导。
我们参与工程教育专业认证工作,发挥了核心骨干作用。强化专业认证导向,从教育基本思想、专业培养目标,以及科学施教、科学管理等方面推进专业教育的改革。起草了完整的认证文件,完成了国家统一框架下的专业补充标准的制定,在全国工程教育专业认证文件的修订、培训中发挥了重要作用。先后主导了11所高校计算机专业的专业认证工作。
我们落实人才培养规格分类、按社会需求发展专业的思想,明确了计算机专业可在计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术、信息系统等5个方向上发展,并响应国家发展的战略需求,协助教育部设置了“面向软件外包的软件工程”方向和面向战略性新兴产业的物联网工程专业,不仅实现了“分类指导”,还为将计算机专业上升为专业类,以更好地适应社会需求作好了准备。另外,在推进地方院校计算
机专业的改革、指导独立学院计算机专业的办学上也作出了积极努力。
我们积极参与质量工程建设,不仅高质量完成了教育部布置的包括精品课程、国家级教学团队、国家“十一五”规划教材、各类优秀教材、国家级教学名师、国家级教学实验示范中心等各项评审或推荐任务,还配合国家质量工程的实施,与企业合作,积极探索和开展青年教师工程实践能力的培养。目前已经开设了4期培训班,来自30所学校的55名教师接受强化培训,取得了良好的效果。此外还广泛进行了教师课程培训与优质教学资源的推广等工作。
为了更好地完成工作,除了强化委员们的使命感外,我们还积极创新工作机制,建立了高效的组织形式。根据工作需要,以委员为骨干,我们吸收相关专家参与,先后组建了8个研究小组,开展“发展战略”、“公共核心课”、“实践教学体系”、“核心课程教学实施方案”、“信息系统专业方向规范”、“专业能力”、“信息技术专业方向规范”、“规范办学试点”等方面的研究,圆满完成了任务。通过加强与联络员单位的合作,互相支持,互相促进,不仅为各项工作的开展提供了保障和支持,还促进了优质教育资源的建设和推广利用。同时,我们在全国范围内组织了一个250余人的专家组,使本届教指委的工作更加深入和广泛。
作为具有研究和指导双重性质的一个团体,本届教指委每年召开一次全体委员会议,进行年度工作总结,并研究决定未来一年的任务,还召开了7次主任工作会议,就专业建设、分类办学、发展与改革等重要问题进行研究。此外,还召开各类研究小组会议25次,试点工作会议5次。一些研究论文在《教指委通讯》、《中国大学教学》、《计算机教育》等刊物上发表,并及时在《教指委通讯》通报有关工作。
2 广泛宣讲专业规范,推动分类培养改革
2.1 《规范》的评审与宣讲
本届教指委延续上届教指委的工作,完成了《规范》的评审,受到教育部组织的以李未院士和李国杰院士牵头的来自科学院、工程院、教指委和高校的高层次专家组的高度评价,并于2006年9月由高等教育出版社出版(ISBN:7-04-019133-4)。《规范》出版后已经多次印刷,不仅在计算机专业中产生重大影响,引导计算机专业科学办学思想的确立与实践,而且由高教司理工处推荐给其他理工教指委,作为规范制定的重要参考材料,还被理工处安排在全国理工专业“专业规范”制定工作会议上作大会发言,提出的“专业办学从经验走向科学”的理念和在专业规划制定中进行的实践都得到广泛认可。另外,还受到有关教指委的邀请,介绍制定《规范》的经验。
在此基础上,摆脱以往教指委文件制定出来后只进行例行和简单组织教材的模式,本届教指委组织全体委员,开展了形式多样的、广泛宣讲活动,向各个学校计算机学院(系或者专业)的负责人和广大教师直接传达计算机专业发展战略、专业规范与专业认证的精神,同时也进一步听取来自各方的意见与反馈。为了保证宣讲质量,还统一制作了讲稿(PPT),并作为第一次全体会议的重要内容,向委员们示范讲解计算机发展战略报告,讲解计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术各个专业方向的规范以及计算机专业认证。此项工作按地区分成9个组,覆盖了中国大陆除外的所有省市,组织了共计约70余场次报告,5 000余人次的一线教师和专业负责人直接接受了培训,同时还向他们提供了咨询服务。通过全国范围大规模的宣讲和辅导,广泛推进了各办学单位对发展战略和专业规范的理解,成为专业办学和课程教学的重要参考,取得了良好效果。在70所高校中做的抽样调查问卷表明,60%的高校对发展战略表示同意,40%的高校表示基本同意。
2010年9月15-16日,探讨了通过教育部网络培训中心面向全国计算机专业的教师和专业负责人进行网络培训的组织与实施方法,获得了很多经验,为其他专业规范的推广做了有意义的探索。这次培训共用13个小时,历时2天,培训内容包括发展战略、计算机科学专业方向规范、计算机工程专业方向规范、软件工程专业方向规范、信息技术专业方向规范、信息系统专业方向规范、公共核心课与教学实施方案、实践教学体系、专业能力培养、专业认证,共10个专题。仅本次集中培训,参加人数就有300人。为了提高培训效果,我们还与网培中心合作,组织参加培训的教师对以下5个方面问题进行深入讨论,而
且为了使讨论更深入具体,更具针对性,还由各个省市的分中心组织了本地的讨论。
1) 计算机专业开展“规格分类”的基本思想以及该专业的未来发展,为什么分方向。
2) 教育部要求加强应用型人才培养与计算机专业人才分方向培养,二者的关系如何。
3) 结合所在学校的特点,目前进行分类培养面对的主要问题和困难是什么,有什么样的解决办法。
4) 迅速提高计算机专业的办学水平要解决的关键问题及其解决途径是什么,如何借鉴工程教育专业认证的思路提高教育质量。
5) 所在学校的计算机专业适应培养什么样的人才,专业培养目标与课程体系、实践体系、课程教学的关系。
本届教指委的网站也是广大教师获得《规范》的有效途径。
以《规范》的研制和宣讲为基础的工作在2009年获得北京市优秀教育教学成果一等奖和第六届国家级教育教学成果二等奖。
2.2 分类培养试点
为了推进分类培养的实践,我们开展了《规范》办学的试点工作。考虑到这是一项具有很强研究性质的活动,在教育部的支持下,按照不同的目标,分4个项目组织分布于11个省市自治区的不同类型、不同层面的14所高校的计算机专业进行试点(教高司函z2008{71号),分别由杨波、孔令富、孟祥旭、吴跃担任项目组组长,并为每个参加试点的专业选派了责任专家。为了保证试点工作顺利开展,还由杨波(组长)、李晓明、蒋宗礼、孔令富、孟祥旭、吴跃组成试点工作小组,具体领导、协调和研究试点工作。
分类培养试点工作是一项特殊的工作,其特殊性就在于它是以实践为载体的一项研究,不仅有许多问题要思考,而且这种思考必须通过办学实践活动来检验和深化。例如,如何实现学生的分类培养?如何有效利用学校的特定环境和已有的基础开展实践活动?不同类型的学校,不同的试点目的,各有什么难度?难度有多大?在什么样的条件下可以比较顺利地参照规范进行办学,哪些条件下会有更多的困难?这些困难是否能够被克服?如何克服?在试点的具体做法上,领导小组要求各试点单位采用灵活的方法,无须刻意追求全面照搬规范,可以根据实际情况,在某些方面寻求突破;每个项目组重点解决一、两个方面的问题;形式上可以通过召开研讨会,重点研究工作的推进和落实,同时交流经验,互相启发;在试点中边研究、边推进,不断提高认识。
在试点过程中,本届教指委开展了一系列工作,2007年6月16日,向有关高校计算机院/系发出“关于征询实施‘计算机科学与技术专业规范’意向的函”,由高校自行申报,确定参加试点的高校,并在2008年4月28日向各个试点高校和各个试点专业负责人发出了“关于制订计算机科学与技术专业试点实施计划的函”,由参加试点的高校提交试点任务书,向教育部申请立项并得到批准;2009年1月5日,向14所院校发送了“计算机科学与技术专业规范试点”进展调查表,进行阶段总结,其间先后在北京、济南、银川、武汉召开项目研讨会。经过试点,得到如下一些结果。
1) 各试点院校对计算机专业规格分类培养的办学指导思想普遍认同,试点工作表明,所设专业方向定位合理,适应计算机专业当前及将来一段时期办学要求,对引导明确培养定位,推动教育教学改革发挥了重要作用。
2) 不同类型的学校提出了适合自身定位的特色办学思路,对“应用型本科人才培养”形成了共识,认为信息技术方向已成为“应用型本科人才培养”最适合的专业方向。
3) 试点工作引起了企业和用人单位的关注,一些大型IT企业参与了部分环节,形成了“校企衔接”、“课程置换”、“软件外包”、“企业实训”等不同校企合作方式,探索了引入社会资源参与应用型人才培养的有效途径。
4) “分类培养”是一种成功的模式,适应大众化教育时代的计算机专业人才培养需求,应在“十二五”期间结合新专业目录的实施进一步推进。与此同时,试点工作表明,将“计算机科学与技术专业”升级为一个专业类,按《规范》提出的方向设置本科专业是合理的。
3 丰富拓展《规范》内容,完善能力素质要求
5年中,通过项目驱动的方式,就公共核心课
程(专业平台)及其教学、专业实践教学、专业能力培养(包括创新能力培养)、专业方向规范等,我们对已有《规范》进行了补充研究。这些研究大多数已经完成,研究成果已经出版,发挥了广泛的指导作用。
3.1 公共核心知识体系与课程
作为贯彻《规范》的一种建议,我们提取了8个知识领域、39个知识单元,共342个核心学时的专业教育核心内容,构成“高等学校计算机科学与技术专业公共核心知识体系”,并建议用程序设计、离散结构、数据结构、计算机组成、计算机网络、操作系统、数据库系统等7门课程覆盖这些核心内容。
编制的《高等学校计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》包括7部分。引言部分介绍构建公共核心课程的背景;第二部分介绍公共核心课程选取的原则;第三部分给出公共核心知识体系;第四部分给出程序设计、离散结构、数据结构、计算机组成、计算机网络、操作系统、数据库系统等7门公共核心课程的大纲;第五部分是公共核心课程对各个方向核心知识单元的覆盖分析;第六部分给出了基于公共核心课程构建的计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术等四个方向的示例性课程体系;最后对有关问题进行了进一步说明。
《高等学校计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》由清华大学出版社于2007年10月(ISBN:978-7-302-16202-5)出版,其修订版由清华大学出版社于2008年10月(ISBN:978-7-302-18708-0)出版,均已多次印刷。
3.2 实践教学体系
《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》是《规范》中关于加强学生实践和动手能力培养建议的一种措施性拓展。
《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》共8章。绪论讨论了在信息社会背景下计算机专业的特征,指出它以技术为主,强调学生实践能力的培养是不可或缺的一个重要组成部分。第2章结合《规范》规格分类的思想,阐述了计算机专业人才的能力结构及培养基本要求,这里所说的能力不仅是一般的“动手能力”,各种能力都需要通过实践来培养形成。第3章从课程实验、课程设计、专业实习和毕业设计等方面描述了计算机专业办学的实践教学体系。应该指出的是,这里描述的实践教学体系并没有试图显式地覆盖第2章所提到的所有能力的训练,更多的还是从教学安排的角度所考虑的内容。4~7章分别详细给出了对课程实验、课程设计、毕业设计和专业实习的含义和基本要求。由于实践教学的完成需要一些特别的条件支持,第8章提出了对实践环境建设的要求。最后的附录则给出了13门核心课程的具体实验大纲以及9个综合课程设计大纲示例。
《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系》由清华大学出版社于2008年10月(ISBN:978-7-302-18642-3)出版,已经多次印刷。
3.3 核心课程教学实施方案
《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》是为推动分类培养思想的落实,有效利用优质教学资源,解决相关课程教学和建设中存在的问题,推进计算机专业科学办学进程而研制的。
《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》针对离散数学、程序设计基础、数据结构、计算机组成原理、操作系统、数据库、计算机网络、软件工程8门课程,探求在《高等学校计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》给出的基本课程教学大纲下,如何面向科学型、工程型和应用型三类人才的培养需要,根据不同类型人才关注不同的学科形态、不同的问题空间、不同的根本问题,以知识为载体,瞄准专业能力的提高和专业素质的形成开展有效的教学活动,形成较系统的课程教学实施方案。科学型以“计算机科学”专业方向为基本背景,工程型以“计算机工程”和“软件工程”专业方向为基本背景,应用型则以“信息技术”专业方向为基本背景。同时,对相应的教材建设提供一个指导性意见(方案),解决目前课程教学和教材建设中不同程度存在的趋同性、盲目性、孤立性以及不完整、不合理交叉等问题,改变过分追求知识的全面性,忽略人才培养适应性的倾向,为计算机专业的教育教学能够瞄准基本目标,更科学有效地发展进行探索。
《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》由高等教育出版社于2009年7月(ISBN:978-7-04-027812-5)出版,已经产生了广泛的影响。
《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》为计算机基础课程教学指导委员会提供了参照,完成《高等学校计算机基础核心课程教学实施方案》的研制,并且即将出版。另外,为促进计算机工程方向特色人才的培养,提高其培养质量,“嵌入式系统教学实施方案”的研制已进入最后阶段。
3.4 计算机专业人才专业能力构成与培养
《规范》刻画了各个方向的知识结构和基本能力要求,考虑到倡导能力导向教育的需要,《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》对计算机专业能力的构成及其培养作了全面的论述,是一项富有挑战的开拓性工作。
全书近20万字,共分5部分。绪论从总体上讨论教育的知识、能力、素质三方面,能力导向的教育,以及重视专业能力培养问题。第二部分论述计算机专业的公共要求和计算机专业能力的构成。这部分以计算思维、算法设计与分析、程序设计与实现和系统4大专业基本能力为基础,给出将4大基本能力分成13个方面、82个能力点的总框架。第三部分给出82个能力点的描述,努力从能力点概念及相关性说明、作用、培养以及要注意的问题等方面进行描述。第四部分以离散数学、形式语言与自动机、程序设计、数据结构与算法、编译原理、操作系统、数据库系统、计算机组成、计算机网络、软件工程10门课程为例,示例性地给出课程教学如何为能力培养服务。主要包括该门课程在课程体系中的地位和在专业能力培养中所起的作用,课程知识内容和相关思想方法,课程与能力培养的关系,以及在课程教学中注重能力培养时要注意的问题等。第五部分讨论创新意识和创新能力培养问题。
《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》由机械工业出版社于2010年3月(ISBN:978-7-111-29835-9)出版。
3.5 信息系统方向规范
《高等学校计算机科学与技术专业信息系统方向规范》描述具有明显“计算机特色”的信息系统专业方向人才的培养,是对《规范》原有4个方向的扩充。
《高等学校计算机科学与技术专业信息系统方向规范》包括3部分:第一部分是关于开办信息系统专业方向的若干思考。第二部分是规范的主体,包括历史、现状及发展方向,问题空间和专业能力要求,培养目标和规格,知识结构和相关教学要求(含培养方案总体框架、知识体系、课程体系、实践教学内容及体系),办学条件(含师资力量、图书资料、实验室、实习基地建设),本专业规范的主要参考指标(含培养方案、师资队伍、教学条件实践教学)。第三部分是该方向办学基本问题的问答。附录部分给出了14门示例性必修课程的大纲和5门基本选修课程的大纲。
《高等学校计算机科学与技术专业信息系统方向规范》由中国铁道出版社于2010年10月(ISBN:978-7-113-11924-9)出版。
3.6 其他补充研究
《高等学校计算机科学与技术专业信息技术规范(修订)》目前正处在统稿阶段,即将由中国铁道出版社出版。
本届教指委还继续开展了计算机专业发展战略的研究,具体就“关于‘分类培养’战略的进一步思考”、“关于计算机专业人才的社会需求”、“计算机专业毕业生去向分析”、“国外计算机专业办学情况概览”、“关于‘就业导向’办专业观念的辨析”等方面的问题进行了讨论。已经进行了调查和数据采集,并完成了初步分析,相应在《中国大学教学》上。
此外,我们还开展了“独立学院计算机专业基本要求”的研究,相应报告即将出版。
除了上述这些研究成果外,我们还在《教指委通讯》、《中国大学教学》、《计算机教育》等刊物上发表了大量研究论文,并且在《教指委通讯》上以工作简讯的形式多次及时向大家通报了开展的工作。
4 强化专业认证导向,培养工程应用人才
4.1 专业认证
这项工作被本届教指委看做推进专业教育改革的重要工作。以陈道蓄、蒋宗礼、李晓明等为主干力量,积极参与工程教育专业认证工作,并结合我国工程教育的实际,深入研究相关问题,加深对工程教育专业认证的认识,强化专业认证对教育基本观念的更新、准确确定专业培养目标、科学办专业、科学施教、科学管理等的导向作用。同时,也在全国工程教育认证工作中发挥了核心骨干作用,推进了专业认证试点工作顺利进行,并产生了广泛的影响。
我们起草了完整的计算机专业认证文件,完成国家统一框架下的专业补充标准的制定。参加全国工程教育专业认证文件的修订工作,并在全国工程教育专业认证培训和全国计算机专业的专业认证培训中发挥重要作用。
此外,我们还先后主导完成山东大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、西安电子科技大学、复旦大学、华南理工大学、华东理工大学、东南大学、同济大学、哈尔滨工程大学、电子科技大学共11所高校计算机专业的专业认证工作,在进一步获得认证经验的同时,也更加细致地研究和掌握了具体单位的专业办学状况。
4.2 专业发展
上届教指委在计算机专业中设置计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术专业方向,并给出相应规范。为进一步落实符合社会需求,分类培养计算机专业人才的发展战略思想,本届教指委根据专业发展的实际,面向国家建设的需要,在专业设置上开展了以下工作。
1) 信息系统专业方向建设。
面向信息化建设的需要,增设了信息系统专业方向,并给出了相应规范,提供培养应用型计算机人才的新途径。该方向鼓励培养具有“计算机特色”的信息管理系统的研发、维护和利用人才。
2) 物联网工程专业建设。
面对国家战略性新兴产业发展的需要,本届教指委按照教育部的指示精神,根据国家战略性新兴产业发展的需要,成功设置“物联网工程”专业,给出了该专业的基本描述。
为了督促搞好该专业的建设,2010年8月21日和2010年11月20日,先后在四川大学、上海交通大学组织召开了“物联网工程专业建设研讨会”,王志英、陈道蓄、蒋宗礼分别对“物联网工程专业”的建设提出了指导意见和要求。以傅育熙教授为组长,成立了“物联网工程专业教学研究专家组”,正在进行该专业建设的研究工作。
3) 软件外包专业方向。
按照国家软件产业发展的战略需求,设置面向软件外包的软件工程方向,并将有关办学基本要求纳入计算机专业办学基本要求框架中。
4) 提升办学单位和教师对分类办学思想的认识。
随着分类办学思想的不断落实,越来越多的人认识到计算机专业的这一发展趋势,而且这一思想已经得到自上而下的支持。除试点学校外,还有相当一部分学校开始进行(考虑)分方向培养学生,而且还有望在教育部新的专业目录中得到支持和体现,这将成为我国计算机专业发展的一个重要的历史新起点。
此外,我们还与联络员单位合作,召开各类教学研讨会30余次,以特约报告的形式向大家介绍计算机专业的教学与改革实践和发展方向,这类报告约40人次,直接受益教师约6 000人次。
5) 推进计算机专业升格为计算机类。
计算学科发展到今天,已经很难用一个统一的教育计划涵盖整个专业。我们进行的相关工作不仅实现了“分类指导”,而且还为建立计算机专业类,以适应专业和社会需求的发展作好了准备。在目前的框架下,应该将计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术、信息系统、物联网工程、信息安全等专业纳入计算机专业类。这一发展建议已经得到自上而下的广泛认同。
4.3 分类培养指导
本届教指委通过《规范》的广泛宣讲与不断的研究补充、专业认证的推进及其影响的不断扩展、规范办学试点工作的推进等,在全国范围内开展了计算机专业分类办学的试点和指导。
除了上述工作之外,还面对分类培养指导的需要,结合工程教育专业认证能力导向的基本特点,深入到具体核心课程的教学上。我们不仅动员有关专家开展课程教学培训,还在全国范围内组织了52名优秀专家,面向科学型、工程型、应用型人才的培养,研制出本专业7门公共核心课程和“软件工程”课程的教学实施方案,引导本专业教师更理性地开展课程建设和课程教学活动,提高课程教学效率和质量。编制的《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》在广大教师中产生了重要影响。
4.4 地方院校计算机专业改革
在理工处的直接领导下,根据教育部关于地方院校计算机专业重点面向地方建设的需要培养应用型计算机专业人才的发展战略要求,落实本委员会提出的规格分类的专业发展思想,我们在推进地方院校计算机专业转型、面向社会需求、面向现代化、面向未来培养计算机专业人才等方面达成共识,参考《规范》等,研究制定了《计算机科学与技术专业基本评价标准(草案)》,确定了计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术以及面向服务外包的软件工程专业方向的建设要求,体现了教育部关于计算机专业改革的思想和原则,也为推进地方院校计算机专业的转型与改革提供支持。
我们积极参与教育部、商务部、浙江省教育厅、江苏省教育厅在浙江省和江苏省开展的转型试点工作,作为试点工作指导专家组的主要成员,实现对这项试点工作的指导。
4.5 独立学院计算机专业办学指导
为了促进独立学院计算机专业办学水平的提高,积极支持独立学院的办学研讨,李晓明、陈道蓄、王志英、蒋宗礼分别参加了第一、第二届独立学院系主任论坛,并作了特邀报告。通过这4个报告的演讲,更集中指导了独立学院计算机专业的办学。
在李晓明的具体指导下,结合成立的专家工作组,由专家工作组成员张钢教授牵头开展了独立学院计算机专业教学基本要求的研制,教指委委员房鼎益和王命延作为骨干参加了这项研究工作。为了搞好这项研究工作,还在独立学院中进行了专业办学状况的调查。
5 配合质量工程建设,提高专业教育水平
5.1 积极参与质量工程建设
积极参与质量工程建设,高质量地完成了教育部安排的国家精品课程、国家级教学团队、国家“十一五”规划教材、各类优秀教材、国家级教学名师、国家级教学实验示范中心等的评审和推荐工作。
例如,作为本科生教育质量工程的重要部分,委员们积极参与国家精品课程的评选工作,自2008年开始至2010年,连续3年评选并向国家推荐精品课程。2008年共接收申请13门课程,向国家推荐5门课程(含教育部―Intel精品建设课程2门),其中入选国家精品课程4门;2009年共接收申请9门课程,向国家推荐4门课程(含教育部―Intel精品建设课程1门),其中入选国家精品课程1门;2010年共接收申请22门课程,向国家推荐3门课程,其中入选国家精品课程3门。总入选率达到66.7%,远远超出平均水平,表明推荐过程公平公正,推荐质量高。
此外,我们还受教育部的委托,参加“教育部―Intel”、“教育部―微软”、“教育部―IBM”等精品课程的遴选与验收工作,起到了联系企业,保障质量的作用。
5.2 青年教师工程实践能力培养
根据我国高等院校计算机专业建设与改革的需要和《规范》精神,为提高青年教师实践教学水平,加强学生工程实践能力的培养,我们举办了“全国计算机专业青年教师软件工程设计开发高级研修班”,并委托北京亚思晟商务科技有限公司具体承担培训任务。第一期培训班于2010年1月25日至2月5日开办。到目前为止,已经办了4期培训班,取得良好的效果。
所选的北京亚思晟商务科技有限公司,是由海外归国IT专业技术人士在北京中关村创办成立的留学生企业,是教育部最早批准建立的“软件工程专业大学生实习实训基地”和工信部“全国计算机专业人才实训基地”。
为了保证质量,本届教指委多次与北京亚思晟商务科技有限公司进行研究,明确培训班的各项内容,并设计了关于研修班学院结业时的调查问卷,以便不断提高研修班的办学水平。
培训班设置4门课程,每期上课10天,每天授课6小时,坚持理论与实践相结合,面向实践,旨在提高青年教师的工程实践能力。
5.3 教师培训与优质资源的推广
我们与联络员单位实现了卓有成效的合作。联络员单位除了支持本委员会进行大量的研究工作外,还积极组织开展广泛的《规范》与专业教学与改革思想的宣传和相关经验的交流活动,对专业建设与发展作出了重要贡献。另外,还结合国家精品课程建设、规划(精品)教材建设,聘请了大量知名教授,针对专业主干课程进行广泛的教学研讨与教师培训工作。5年来,约开展此类活动70次,聘请各类专家200余人次,直接受益教师约7 000余人次。
5.4 推进优质教材的建设
为了更好地落实《规范》,除了进行试点之外,我们还根据《规范》开展了相应的优质教材建设工作。
很多出版社根据《规范》组织了优秀教材,约200余本教材被列入国家“十一五”教材规划,促进了我国计算机专业教材的建设。这样一种新的机制也使得《规范》的宣讲和推广应用活动得以顺利开展。
6 积极创新工作机制,广泛发挥指导作用
创新的组织方式和运行机制为这些成果的取得提供了保障。
6.1 强化使命感
本届教指委特别强调委员们的使命感。大家深深感到,我国的计算机专业是最大的理工专业,时时牢记该专业有几十万在校生,该专业教育质量和水平的提高在整个高等教育中占有重要地位。特别是一些骨干成员,发挥了重要的核心带头作用,保证“研究、咨询、指导、评估、服务”工作的高质量完成。
6.2 和谐一致的工作组织
我们采取的“大会定原则,主任会议定任务,面向实际问题,日常组织实施”,以及“目标驱动,深入研究,广泛讨论,自由争鸣,追求实效”的有效工作模式,保证了工作的效率和质量。
5年来,我们共召开全体会议5次,主任会议7次,研究小组会议25次,试点工作会议5次。每次会议都准备充分,紧凑高效,富有成果。
6.3 努力扩大影响
本届教指委创新性地利用网络平台开展《规范》培训,建立了教指委网站,提供信息的共享,努力使研究成果及时与广大一线教师见面,及时获取相关反馈,使研究发挥积极作用,同时不断得到完善。
6.4 组织专家工作组
根据工作的需要,本届教指委在全国范围内选拔了257名热心于计算机专业教育的教授,成立专家工作组。为保证专家工作组的正常运行,制定了相应的条例。按照区域分成19个小组开展工作,每组都由教指委的委员出任组长,这种组织形式有效提高了教指委的工作效率,并使得工作更加深入广泛。
作为一个志愿者组织,专家工作组构成一个专家网络,实现教指委与办学单位以及一线教师之间更紧密的联系,使教指委的精神能够更好地传播。同时,在相应地区形成一个凝聚力量,结合本地区专业办学的实际情况,开展计算机专业的教育教学研究、改革与实践,更好地落实教指委的专业办学基本要求,推进专业建设和改革。
6.5 开展专业办学调查研究
虽然委员们本身就来自高校的计算机专业,对该专业的办学状况比较了解,但我们还是开展了广泛的调查研究工作,为制定专业发展战略,指导专业办学实践提供了进一步的支持。
办学状况的调查研究是充分利用组织起来的专家工作组开展的。既发挥了专家工作组的作用,又提高了调研的质量。为了使调查更具针对性,首先明确了调查的目的,然后根据该目的精心设计了调查表。调查表共有7个方面的3个表格和37个问题,包括基本信息(2个表格),教学管理(4个问题),教师的个人提高与发展(3个问题),教学工作(9个问题),教学条件(10个问题),学生状态(1个表格、2个问题),教学改革(9个问题)。目前已经完成了调研数据的基本分析。
6.6 加强与联络员的合作
建立了与联络员单位恰当的合作机制,实施了卓有成效的合作,大家相互帮助、相互促进、相得益彰。联络员单位在教指委的研究结果出版、经费支持、宣讲活动组织和试点工作等方面发挥了重要作用。
与联络员单位合作,在全国范围内广泛动员教学名师和知名专家积极开展国家精品课程、国家级精品教材、国家规划教材、省市级精品课程和精品教材、专业办学经验等的推广和建设示范工作。
各联络员单位根据《规范》和发展需要及时更新出版教材,为我国计算机专业的办学提供了有效支持。
7 思考与建议
面对规模大、构成复杂、基础比较薄弱、对应学科领域发展迅速的计算机专业,本届教指委积极主动地开展工作,通过开展各种交流活动,大范围地接触来自各类学校的一线教师,不仅总体上促进了计算机专业教学活动更好地反映计算学科和社会对计算机专业人才需求的发展与变化,还使本届教指委的工作与一线专业教学更好地融为一体,树立了教指委工作的新风范,扩大了教指委在广大教师中的影响,激发了人们对专业办学、专业发展、课程教学的深入思考和探索。
我们充分认识到,今天的计算学科已经不是10年前的计算学科,无论是技术还是人才,今天的社会需求与10年前也有了很大差别。我们以规格分类为指导思想,以深入认识学科领域为基础,以提高专业办学质量和办学水平为目的,研制和的各种指导性文件,对我国计算机专业的改革和发展、教学质量和水平的提高已经产生了广泛的影响,这种影响对专业的发展将是深远和持久的。
我们希望教育部能够抓住这次专业目录调整的机遇,设置计算机专业大类,并将计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术、信息系统、物联网工程等作为此类的部分专业,以利于现有计算机科学与技术专业结构的调整,引导和督促各个高校的计算机专业明确办学定位,实现规格分类的专业教育,促进我国计算机专业完成新形势下的转型。
关键词:培养计划;智能科学与技术;面向应用
上海理工大学于2010年经教育部批准设立智能科学技术本科工程类专业,并于当年招收第一批学生。该专业主要依托上海理工大学光电信息与计算机工程学院的自动化系、电子工程系和计算机系的基础资源和师资,借助于学院自动化仪表、光学工程等的社会应用背景,培养智能测控、智能信息融合、智能信息管理等方面的工程技术人才。
为制定出适合社会需求的智能专业人才培养计划,我们拜访了具有相关专业培养经验的兄弟院校,学习他们的办学经验,深切感受到培养智能专业人才的困难。主要体现在专业的“智能”特点及培养方法上。如何结合工程实际的培养要求,制定出一套可操作、学生易接受,有利于培养学生的创新思维、激发学习兴趣、强化动手能力的培养计划,是我们首先要做的工作。
我们学校采用学分制教学模式。共180个学分,专业学分只有77.5学分,约1 240学时。要在这么少的学时内完成如此广泛的教学内容,并达到良好的教学效果,有一定难度。为此,我们从以下几个方面进行设想。
1) 探索新的人才培养方案,构建与社会需求直接相关的课程体系。
2) 改进课程教学方法,加强教学互动机制。
3) 加强教师队伍建设,引进与培养相结合,提高教师自身的业务水平和实际应用能力。
4) 加强实践环节,充分利用学院教学资源,使学生有更多机会参与实际操作,增强学习兴趣,提高创新能力[1-2]。
1培养计划
上海理工大学是一所以工科为主的综合性大学,培养的学生主要面向应用。要办好新专业,必须有自己的学科体系和课程特色。办工学智能科学与技术专业,很容易受理学办学模式的影响,从而导致理论大而不精,实际应用能力缺少专门训练,无法适应社会需求的情况。我们的培养目标定位是以工程应用为主,加强技术能力的培养。多学兄弟院校的办学经验,但不进行形式攀比,扎扎实实地做好培养实用型人才的本位工作。考虑到我院在光电技术、智能化仪表、智能检测与控制方面的优势,我们确立以“智能集成和智能仪表”作为专业特色。
我校培养计划的基本思路是:基础知识精、简、实用但要扎实。专业知识以掌握应有的技能为目的,加强创新和实践教育,同时加强对学生道德、人文素质方面的教育,以使学生具备坚实的数理基础,系统掌握智能科学与技术的基础理论、基本知识和基本技能。
整个培养计划分成三大块:通识教育、基础课程、专业课程。通识教育由学校统一规划,除政治、思想、道德、体育及人文等方面的教育外,还包括外语基础、电脑应用常识及计算机程序设计基础。基础课程由光电信息和计算机工程学院统一制定,主要包括数学基础类、工程设计基础类、电类基础课程及计算机原理等。专业课程分为4个课程块。第一课程块为专业核心课程。主要包括自动控制理论、智能检测、智能信息处理和机器视觉技术等,要求本专业的学生对与智能科学与技术相关的专业基础理论和技术有一个全面的掌握。在确定核心课程时,我们考虑了作为工科学生的培养要求,更注重课程的实用性以及学生在选择专业方向时的知识覆盖面。第二课程块为技术基础课程。作为本专业的技术入门课程,“智能科学与技术导论”和“脑与认知科学初步”安排在技术基础课程模块。由于智能科学与技术专业涉及面很广,为使学生能根据自己的爱好和特点选择发展方向,这个模块允许学生选择不同的技术基础课程。第三课程块为专业技术课程。包含计算机技术、智能控制技术及数据融合技术等。计算机技术主要以嵌入式处理器、DSP处理器及计算机网络与通讯技术这些与实际应用联系比较紧密的技术为主要内容。学生可根据自己的兴趣选择其中几门,作为专业技术课程。第四课程块为专业选修课程。该课程组针对智能化的具体应用联系方面,课程有比较大的选择余地,学生可以根据自己的专业方向选择相应的课程,强化自己的专业知识[3-4]。
2培养方法
我们培养学生的基本目标是:每一个学生至少有一项基本技能,每一个学生都具备足够的自信心和基本的道德水准。由于我校生源的总体水平比重点大学要弱一点,我们计划从进校开始就对学生进行自我价值、创新意识、社会道德的教育,激发学生积极向上、发奋学习的主观能动性。智能科学与技术所涉及的理论比较广,制定培养计划时,既要考虑到学生对这些学科的了解、学科间的联系,又要使学生对有实用意义的理论知识有比较扎实的基础,并且在以后选择专业方向时有一定的理论基础覆盖面。我们把这些内容分成概述型和精讲型两类。选择三四门具有一定深度、知识覆盖面比较广、反映智能科学与技术主题的专业理论课程作为核心课程,在内容的选取上偏重有用性、实用性、易用性原则,尽可能做到学精、学好、学以致用。把一些认识层面的内容以概述型课程加以介绍,使学生对智能科学与技术所涉及的内容有一个比较完整的了解。
作为工科学生的培养,我们不要求学生全面完整地掌握基础知识,而是注重实用和掌握,要求学生能熟练灵活地应用所学的基础知识。从以往相关专业的教学要求和效果看,对大而全的教学要求,整体上不能达到满意的教学效果,学生忙于应付,结果导致掌握不实,不能很好地把握基本概念,并加以运用。我们的教学思想是:针对培养目标,精选课程内容,力求实用易学,引导学生兴趣,以达到教学互动的效果。
在专业课程中,我们主要考虑实用性、广泛性和可选择性,注重技术和技能。由于智能科学与技术涉及的知识领域广泛,因此我们开设的专业课程尽可能满足学生对不同技术、技能、知识的兴趣和选择,便于学生根据基础课程的掌握情况选择喜欢的专业课程。对于每一个专业课程,教师着重要求基本知识点的掌握,要求学生学会根据基本知识扩展专业技能。
在教学形式上,我们以开放、引导、自主学习为主,专业实验室向学生全面开放,学生可以自己设计问题,经任课教师安排,在专业实验室研究解决“问题”。教师以“任务”驱动带动实验教学,提出任务,设计问题,让学生通过实践、观测、分析、讨论和总结,达到对问题的理解和知识的掌握。归纳起来,我们有以下几个方面的教学思考。
1) 课堂教育避免陈述式的教育模式。
通过提出问题,分析问题的因果关系,总结归纳问题的变化趋势,寻找解决问题的途径,讨论解决问题的方法。引导学生使用正确的思维方法,激发学生的学习积极性。老师要“走”到学生中去,和学生成为朋友,和学生共同讨论问题,启发主动思维和创造性思维。这样的教学模式可以逐步培养学生自我发现知识的能力,使学生具备独立分析和解决问题的能力。
2) 充分认识课程建设在专业建设中的基础性地位。
完善基本管理规范和评价体系。以教师教学规范为依据,加强教学管理;以学校课程评估指标体系为参照,实施课程评估。优化课程组合,调整教学内容。以专业规范为参照,按照公共基础、专业基础、专业主干等不同层次,形成前后连贯、横向联合、相互支撑的课程组合,进而调整其中各门课程的教学内容。改革教学方法,发掘、发挥学生在教学中的主体性作用,注重学生自主学习,提倡探讨式学习、研究型学习等。在教学中,根据内容需要精心准备、认真组织,采取灵活多样的教学方法。加强教材建设和网络多媒体课件建设,鼓励选用原版教材、规划教材,同时鼓励教师的教材编撰工作。推动教师利用专业优势开发网络多媒体课件,改善教学效果。推进考试改革,根据课程内容、教学方法的不同,结合教学过程和教学效果的综合因素,鼓励采用灵活多样的考试和成绩评定方式。
3) 注重课程教学的总结、反馈、交流和评估。
课程教学是教师学生共同参与的经常性教学活动,应逐步建立教师之间针对课程教学的总结、反馈、交流和评估活动,形成良好的教学研究、教学互帮互学的敬业氛围,争取在学时精简、内容压缩的情况下保证课程教学质量。
我们强化实践环节,改造实验、综合设计等课程,扩大实训。以课程实验为基础,注重方法、观测、分析的培养。减少课程实验中大量验证性实验,培养学生在实验过程中发现问题、分析问题和解决问题的能力,并在报告中直接反映,锻炼学生的基础实践能力。以综合设计作为培养学生独立思考、综合各种知识、技能的方法,改变课程设计依赖单一课程的训练模式,而以课程组的综合设计为背景,注重实际操作、实验报告数学规范以及设计思想的阐述、表达能力的培养。力求使综合设计真正能够培养学生的综合实践能力。以实习实训为强化技能的手段,让学生广泛、深入地接触生产应用第一线,了解技术开发现状和工作模式,掌握流行的开发工具和开发环境,按照行业规范完成一个典型系统的开发,使实习实训能够锻炼学生的实际工作能力。以毕业设计作为最后检验学生综合能力的手段,强调创新与实践的要求,鼓励学生参与科研实践、生产实践和理论前沿相结合的课题,全面锻炼学生的创新实践能力[2]。
3师资队伍建设
根据专业培养要求,教师自身专业水平、实际经验和能力、创新意识等都需要不断加强和提高。我们的专业教师大都来自计算机工程、信息科学及自动化技术等专业。智能科学与技术专业中的很多课程与这些专业交叉,但有一些核心课程还是有其专业特点。对于这一部分师资,我们的思路是两条腿走路。一方面,通过引进专门人才来加强师资力量;另一方面,通过对内部师资的培训来满足相关课程需要。对于青年教师,加强传、帮、带,使年轻教师在教学方法、教学责任、教学理念等方面达到比较高的水平,在专业技术方面提高自身能力。经过教学基本功的磨练、科研基本功的锻炼和学术方向的凝练,使之迅速成长为适应专业建设需要的中坚力量,形成一支结构合理、富有活力、注重应用、富有创新精神和团队意识的教师队伍。我们坚持人才引进以才为先,以能否为专业建设所用来考量,结合专业建设的需要,以多种形式促进教师在职提高,同时把教师的职业道德和敬业精神作为教师考核的重要内容和职务聘任的重要条件[1-3]。
4实验室建设
我们以专业核心课程建设为主线,夯实专业办学条件基础。学院目前实验室资源充足,已经具备一套完整的光电、信息、计算机应用、电力、电子、电器、自动化仪表、自动控制等实验室。我们计划按核心课程要求建立智能检测与机器视觉实验室。按照人才培养需要、特别是实践能力和创新能力的培养要求,我们进行合理的规划与调整,充分利用现有实验室,使其发挥效益。在专业建设资金的安排方面,在保证足额、及时到位的前提下,确保用好、用足,使专业人才培养的基础设施完备、良好,达到与产业界衔接的水平。
实验室要与课程要求密切配合,一切服从于课程要求。在实践环节方面,紧密围绕学生面向应用实践能力的培养目标。我们计划在原有实验室的基础上,建立智能科学与技术实验室,主要为智能科学与技术专业课程提供实验支持。先期以机器视觉和智能检测为主要实验建设内容,可开展尺寸测量、缺陷检测、模式识别、图像融合、目标跟踪、三维重构以及智能温度检测、智能压力检测、智能流量检测、智能物位检测和智能成分检测等多种综合性的实验项目。其中包括机器视觉技术及应用、智能检测技术与系统等专业课程的实验。实验室的建设以面向应用为前提,突破以认知为目的的实验计划,加强探索性、创新性的实验内容,形成包括课程实验、综合设计、实习实训、毕业设计等环节构成的培养体系,坚持在实践形式、培养模式方面的探索。同时,我们更进一步地调整实践环节的时间分配、场地保障,使学生更加灵活、方便地完成各种实践环节,进一步增加综合性、创新性实践的比重。
5结语
智能科学与技术专业的设立既是机遇又是挑战,我们需要使用一种新的教学模式来适应一种科学与技术高度结合、把智能理论转化为工程应用的挑战。我们的专业应该是面向应用的,应该是社会需求的,我们培养的人才应该是能快速适应社会的,这才是工科智能与科学技术专业的培养意义。立足未来,立足社会需求,培养适用于市场的实用性人才,是该专业能长期生存的根本保障。
参考文献:
[1] 吴元欣.落实科学发展观,提高人才培养质量[J].学习月刊,2006(3):79.
[2] 史忠植.智能科学与创新教育[J].中国大学教育,2006(1):28-30.
[3] 王作军,张磊,杨鹏,等.谈我校增设“智能科学与技术”专业的设想与措施[J]. 计算机教育,2009(11):53-56.
[4] 史忠植.智能科学技术[J].计算机教育,2004(1):34-38.
Reflection on Application-oriented for Undergraduates Training Program of
Intelligence Science and Technology
JIANG Nianping, CHEN Wei, XU Weiming, SUN Hong, JU Zhiyong
(School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)
关键词:课程体系:核心课程;核心知识体系
计算机科学与技术学科虽然很年轻,但它已经成为一个基础技术学科,在科学研究、生产、生活等方面都占有重要地位。近50年来,我国的计算机科学与技术专业教育在国家建设需求的推动下,从无到有,逐渐壮大,尤其是从20世纪90年代以来,更是高速发展,已经成为理工科第一大专业。
针对计算机科学与技术专业学生量大,社会需求面宽的现实,“十五”期间,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制了《高等学校计算机科学与技术专业战略研究报告暨专业规范(试行)》(高等教育出版社出版,2006年9月第一版,以下简称为《规范》)。其中,“战略研究报告”建议改变当前我国计算机科学与技术专业教育的趋同性,鼓励办学单位对毕业生的分类培养,取4个可能的方向,即计算机科学、计算机工程、软件工程以及信息技术。《规范》参照Computing Curricula 2005,分别详细给出了四个方向的核心知识体系,以及覆盖它们的必修课程组示例。
《规范》体现出的“分类培养”精神得到了广泛认同,人们普遍认为中国800个左右的计算机科学与技术本科专业点,按同一种模式或者培养方案进行教学是难以满足广泛的社会需求的,许多学校也希望得到分类培养的具体指导。但是,如何理解和实现“信息技术”等新的专业方向的教育,如何利用已有的基础,更好地实践《规范》,成为大家关注的问题。
为了能更好地利用现已建成的国家、省部级精品课程、精品教材等优质资源,希望能够按照4个专业方向公共要求来构建一些基本课程,每一个方向都可以通过在这一组课程的基础上进行扩展来形成符合《规范》的完整的专业方向教学计划。这一组课程是“耳熟能详”的,无论是从师资还是教材的角度,在开始走向规格分类实践时,也是一种现实做法。
一、核心课程选取的原则
本项研究的基本目的是要推荐一组课程,当办学单位希望按照《规范》描述的知识结构制定自己的教学计划时,无论四个方向中的哪一个,都能够比较方便地在这组课程的基础上进行扩充而实现。显然,符合这个要求的一组课程不是惟一的,我们着重考虑了如下几点原则。
1.体现公共要求
《规范》将计算机科学与技术专业划分成4个专业方向,虽然他们有着不同的问题空间、能力要求、知识结构和课程体系,但还是有共性的部分,这也是作为同一个专业的不同方向所决定的。公共核心课程应该能够将这些公共的要求涵盖进去,实现在课程层面上对公共知识体系、专业培养公共要求和基本特征的体现。
2.有利于构成优化的课程体系
公共核心课程需要与其他相关课程一起才能构成完整的教学计划,所以,这些课程需要易于与相关课程结合,构成不同专业方向的课程体系。
同时我们注意到,近些年来,许多学校在制定新的教学计划中,采用了设置分级平台的基本框架。例如,要求教学计划由公共基础、学科基础、专业基础等组成。考虑到计算机科学与技术专业对应到计算机科学与技术学科,这些课程可以适当照顾到学科的要求,构成一个既照顾到学科,又照顾到专业的基础平台,给人们制定有特色的教学计划提供一定的基础,使得人们能够方便地构建完整的、全局优化的专业教育课程体系。
3.充分考虑学时的限制
由于公共核心课程相当于学科、专业平台的基本内容,所以,只能做一个较小集合,而且课程的学时数要尽可能小,目标在于体现专业教育的最基础要求,同时给具有特色的完整的教学计划的制定留有足够的空间。特别是近些年来,不少学校已经将教学的总学时数降到2500学时以下。所以按照20%计算,将公共核心课程的总学时控制在500学时以内。
4.尽可能成熟的课程
计算机科学与技术专业开办50余年来,积累了丰富的办学经验,一些课程的建设取得了很好的成果,已经具备良好的基础,这些课程将在专业教育中起到核心、骨干作用,将这些课程进行适当改造后构成公共核心课程,有利于充分利用已有的优质资源,迅速提高整体办学水平。所以选取的课程应该是“耳熟能详”的成熟课程。
5.体现本专业教育基本特征
课程要体现学科教育的一些基本特点。例如,虽然计算机科学与技术学科涉及到计算机理、工程实现和开发利用,但对大多数人来说,计算机科学与技术学科是一个以技术为主的学科,特别是在本科教育层面上更是如此。所以课程要对技术和学生的技能训练有较好的体现。除了学科抽象、理论两大形态使得初学者在理解上有一定的困难,需要通过实践去深入体会外,还要考虑社会要求本专业的学生能够更好地去实现一些系统的研究、构建和维护。因此,选择的课程应该在加强学生理论联系实际能力的培养上有引领作用。此外,在本学科发展异常快速的时候,这些课程相关的内容应该是成熟的、基础的,有利于学生可持续发展能力培养的。
二、核心知识体系
这里给出计算机科学与技术专业公共核心知识体系,力求从不同专业方向的公共需求出发,给出该专业的学生应该具备的一些基本知识,我们并不试图包括各个专业方向教育要求的全部知识,每个专业方向都需要在此基础上按照专业方向的教育需要增加所需要的知识,以构成完整的专业方向知识体系,其具体内容可以参考《规范》。由于是基本知识,是学生必须掌握的,所以,没有包含推荐的选修知识。该知识体系共包括8个知识领域,39个知识单元,共342个核心学时。其中,
(1)离散结构(DS)60核心学时,包括函数、关系与集合、基本逻辑、证明技巧、图与树。
(2)程序设计基础(PF)67核心学时,包括程序基本结构、算法与问题求解、基本数据结构、递归、事件驱动程序设计。
(3)算法(AL)28核心学时,包括基本算法和分布式。算法。
(4)计算机体系结构与组织(AR)60核心学时,包括数据的机器级表示、汇编级机器组织、存储系统组织和结构、接口和通信、功能组织。
(5)操作系统(OS)32核心学时,包括操作系统概述、操作系统原理、并发性、调度与分派、内存管理、设备管理、安全与保护、文件系统。
(6)网络及其计算(NC)48核心学时,包括网络及其计算介绍、通信与网络、网络安全、客户,服务器计算举例、构建Web应用、网络管理。
(7)程序设计语言(PL)13核心学时,包括程序设计
语言概论和面向对象程序设计。
(8)信息管理(IM)34核心学时,包括信息模型与信息系统、数据库系统、数据建模、关系数据库、数据库查询语言、关系数据库设计、事务处理、分布式数据库。
按照各个方向核心知识结构的要求,公共核心知识体系覆盖计算机科学341核心学时的内容,覆盖率为60.9%,覆盖计算机工程246核心学时的内容,覆盖率为44.7%:覆盖软件工程199核心学时的内容,覆盖率为40.3%覆盖信息技术136个核心学时,覆盖率为48.4%。
三、核心课程
公共核心课程共包括程序设计、离散数学、数据结构、计算机组成、计算机网络、操作系统、数据库系统等7门,这些课程的名称都采用了尽量一般化的处理,即后面没有诸如“基础”,“原理”或者“技术”之类的字样,为学校开设具体课程留有空间,学校可以根据自己课程的特点添上适当的限定,进一步体现自己的办学特色。
表1给出了各门课程所含的必修知识单元和所需要的学时数,和各个学校相应课程的实际教学时数相比,其中有的课程必修学时数多一点,有的少一点。所需要的总课时为448。希望各个学校在满足教学基本要求的前提下,根据本校的具体情况,做出适当的调整,可以通过强调某些内容来体现自己的特色。
四、专业方向必修课程示例
按照各个专业方向必修知识体系的要求,以7门公共核心课程为基础,构建相应方向的必修课程。特别需要强调的是,这里给出的仍然只是“示例”,各个办学单位可以根据自己的情况设计出更具特色的必修课程,并制定出恰当的教学计划。
计算机科学专业方向的必修课程示例:计算机导论、程序设计基础、离散结构、算法与数据结构、计算机组成基础、计算机体系结构、操作系统、数据库系统原理、编译原理、软件工程、计算机图形学、计算机网络、人工智能、数字逻辑、社会与职业道德。15门课程共计776学时。
计算机工程专业方向的必修课程示例:计算机导论、离散数学、程序设计基础、数据结构、电路与系统、模拟电子技术、数字信号处理、数字逻辑、计算机组成原理、计算机体系结构、操作系统、计算机网络、嵌入式系统、软件工程、数据库系统、社会与职业道德。16门课程共计理论学时920学时。
软件工程方向必修课程示例:软件工程专业导论、程序设计、面向对象方法学、数据结构和算法、离散数学、计算机组成、操作系统、计算机网络、数据库、工程经济学、软件工程、软件代码开发技术、人机交互的软件工程方法、软件设计与体系结构、软件质量保证与测试、软件需求分析、软件项目管理。16门课程共计920学时。
信息技术方向必修课程示例:信息技术导论、离散数学、程序设计、数据结构、计算机组成、计算机网络、操作系统、软件工程、数据库系统、应用集成原理与工具、Web系统与技术、人机交互、面向对象方法、信息保障和安全、信息系统工程与实践、系统管理与维护、社会与职业道德。17门课程总计920学时。
五、结语
《规范》将“核心知识结构”作为开办相应专业方向必须的要求,可以用不同的课程组合来覆盖,《规范》中给出的“核心课程”只是这种覆盖的一个“示例”,这里给出的是另一个“示例”。事实上,这也是《规范》所鼓励的。这里的“公共核心课程”并不是《规范》中四个“核心课程”集合的简单交集,而是根据对四个方向的理解,对它们公共核心知识单元的一个课程覆盖。是每个专业方向公共的必修课程,而不是任何一个方向完整的必修课程集合。
关键词:软件人才培养;CDIO;探索
1CDIO工程教育模式概述
近年来,CDIO工程教育模式成为国际工程教育改革的最新成果,它是由美国麻省理工学院联合瑞典查尔姆斯技术大学、林克平大学以及皇家技术学院等4所高校,共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),其中,“构思”包括顾客需求分析,技术、企业战略和规章制度设计,发展理念、技术程序和商业计划制订;“设计”主要包括工程计划、图纸设计以及实施方案设计等;“实施”是指将设计方案转化为产品的过程,包括制造、解码、测试以及设计方案的确认;“运行”是通过投入实施的产品对前
期程序进行评估的过程,包括对系统的修订、改进和淘汰等[1]。
构思―设计―实现―运作是现代工业产品从构思研发到运行乃至终结废弃的全生命过程;其工程教育理念是要以此全过程为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,培养学生的工程能力,包括个人的工程科学和技术知识,学生的终生学习能力、团队交流能力和大系统调控等方面的能力。其核心内容[2]为:1个愿景(Vision) ――为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思-设计-实现-运行(CDIO)过程的背景环境基础上的工程教育;1个大纲(Syllabus) ――对学生4个层面的能力要求;12条标准(12 Standards)――对是否实践CDIO教学理念的判定标准。
2软件人才需求及高校培养模式分析
2.1软件人才需求
我国高速发展的软件产业需要大批高素质的研发人员和产业工人。然而,目前我国软件人才的供给与需求严重不相适应。主要表现在:第一,一些高层次、复合型的“软件金领”人才和熟练的“软件蓝领”人才十分短缺,难以满足软件企业的需要。第二,质量方面存在很大问题,动手能力不强,团队精神差,缺少沟通与合作能力则制约着我国整体软件从业人员的水平。第三,软件人才结构不合理,缺少能够紧跟世界前沿技术、掌握符合国际标准的软件工程规范和技术规范、具有良好的团队协作能力并能够参与国际软件发展与竞争的各个层次的“国际化软件人才”。
2.2人才培养现状及存在的问题
我国现行的软件教育模式依然是以传统的学科体系下的专业教育为主,这种模式培养的软件人才重视知识学习,强调个人学术能力,重理论轻实践,忽视团队协作精神,轻视开拓创新。现阶段国内软件人才培养主要集中在开设计算机专业、软件专业的普通高等院校或中高职学校,绝大部分大中专院校的计算机专业的课程设置大同小异。随着软件行业乃至整个IT 企业在用人方面的不断成熟和理性,逐渐形成了对专业技能、项目经验和职业素质三方面的综合要求。需要具备现代软件工程环境下赖以生存和成长的终生学习能力、团队合作与沟通能力和多学科、大项目的运作能力。这就导致了教育培养和社会需求之间的脱节,不能够很好地满足市场的需要。当前,我国软件人才培养主要存在以下几个问题[4]。
1)重理论轻实践。我国计算机软件专业人才的培养模式和课程设置多年变化不大,只重视培养学生扎实的基础知识和专业理论,忽视了实践操作能力尤其是最新IT技术操作能力的培养。并且这些课程均为理论性课程,与IT企业的具体要求还有差距。即使是成绩全部优秀的学生,如果没有较强的实践能力和具备一定的产品开发经验,也无法满足IT 企业的用人要求。
2)以“教师为中心”的模式。工程教育目标模糊、教师缺乏工程经历、学生工程实践能力不强。现有课程体系中,教师作为主体,在理论教学中占用所有时间讲解理论知识,学生被动接受。在实验课程中,教师规定题目,给出完成思路和编程结果,学生主要重复输入代码过程。在课后习题中,教师给出题目,并在课程教学时间专门以习题课解答,学生容易出现抄袭。
3)现有工程教育培养方案设置不合理,其不足之处主要表现在:培养方案设置的专业课程里,单科性课程太多,理论分析学时过多,过分注重单学科课程的理论性和知识的系统性。相反,培养学生工程综合能力的课程少,训练学生的直观判断力和工程经验、工程意识的教学环节少,强调学科知识间交叉和综合性的课程少。
4) 培养方向模糊。我国一些重点高等院校以及普通专科院校的计算机专业的教学计划、课程设置、教学方式基本相同,培养目标类似,培养方向模糊,软硬两方面的能力兼顾,完全是“通才”教育,不能够体现专业特长。
5) 教学内容落后。随着IT 技术发展的日新月异,大批国际流行的软件产业最新发展技术由于多种因素不能及时进入教学领域,教学内容落后,教材更新缓慢,致使学生在校学习的理论知识和实践技术已经落后过时,毕业生须接受企业再培训、再教育,才能够胜任工作。
3建立CDIO模式下的软件人才培养体系
为了在给定的学制内让学生获得更宽更深知识的同时获得足够的个人、人际交流能力和产品、系统和过程的建造能力――工程素质和能力,培养出成功的、符合相关利益方要求的、成功的软件人才,必须对传统的课程体系、教学理念和学习方法等做出重大变革。以贵州大学计算机科学与技术专业为例,我们在深入调研、分析的基础上,结合CDIO模式的基本理论及内容,邀请了国内知名IT企业的管理人员及IT教育专家一起研究,形成了一整套的培养方案,并作了初步的实践。
3.1统一思想,形成良好的CDIO工程教育氛围
学院深入了解CDIO工程教育理念,参加CDIO工程教育模式的研讨与交流活动。开展CDIO工教育培训班,使用成功案例吸引兴趣、激发动力,对先行者给予认同和支持,让广大教师广泛的参与,形成很好的工程教育氛围。
3.2国际化软件人才培养目标
根据当前经济全球化背景下社会和现代企业对软件人才的需求,结合CDIO理念和计算机工程覆盖的范围[5]――从理论、原理,到软件设计开发产品的实际应用,确定软件人才培养目标――“培养具有高度社会责任感、健全人格、良好职业素质,掌握计算机基本技术、基本方法和基本理论,能综合应用计算机软硬件技术、知识进行集成开发,解决本专业实际问题,具备团队协作和交流能力、系统分析能力及实际动手能力,能适应现代化工程团队、新产品及新技术开发的需求,具备终生学习能力的、符合国际化标准的软件技术人才”。
3.3软件高技能人才的CDIO大纲和模块化的课程体系设置
关键词:计算机科学;教育史;发展阶段
引 言
随着计算机学科的高速发展,其已成为一门渗透性强、发展快的学科。在世界范围内,计算机产业已发展成为具有战略意义的一个产业。
从历史的角度出发,研究计算机科学教育不仅是计算机科学学科自身发展的需求,也是计算机科学教育改革的需求。研究计算机科学教育,对促进计算机科学更快速的发展有着重要的作用和影响。
一、计算机科学教育建设探讨
1、计算机科学学科发展初期
计算机科学学科诞生后,计算机科学教育处于初建时期,此时的计算机科学教育几乎都是在各国政府的大力支持下发展起来的。但是由于各国国情不同,计算机科学教育在各国的发展水平参差不齐。同一国家内的大学里的计算机科学系建立在不同的基础上,课程计划侧重点也各不相同。
从培养目标来看,多数国家从培养计算机科学本科生开始,如美国、北欧各国及我国:也有些国家将培养目标定位在研究生教育,如英国。这一时期的计算机科学教育已经不只是对学生进行数值分析和模拟计算机的教育,程序设计及其相关的课程出现,并逐渐成为主干课程,计算机科学教育形成了初步的教学方案。
2、计算机科学教育的成熟
随着ACM组织计算机课程委员会课程表68的,计算机科学教育的课程设置和课程内容逐步完件,形成了自己的主干课程和本科生及研究生的培养目标,计算机科学教育走向成熟。ACM组织紧随计算机技术发展的步伐,在随后的二十几年中了课程表78,程表88和课程表91。以下以课程表68为例,共体探讨计算机科学学科教育情况:
1)课程设置
计算机科学学科领域分为三个部分:信息结构与处理、信息处理系统和方法论。
(1)信息结构与处理。主要涉及信息结构的表示与变换以及这些表示和变换的理论模型。这部分的课程包括:数据结构、程序语言和计算模型。
(2)信息处理系统。主要涉及有转换信息能力的系统,这类系统通常包含硬件和软件的相互作用。这部分的课程包括:计算机设计和构造、翻译器和注释器、计算机和操作系统和专用计算机。
(3)方法论。方法论是源于有通用结构、过程和技术的计算应用的广泛领域.这部分的课程包括:数值数学、数据处理和文件管理、符号处理、文字处理、计算机图形学、仿真、信息检索、人工智能、过程控制、教学系统。
报告中将计算机科学课程分为三个等级:初级、中级和高级。初级课程是面向大一大二的学生的基础课,中级课程和高级课程是面向大三、大四学生或研究生水平的学生的课程。通常中级课程更适合本科生的教学计划选用,高级课程因为它们需要高水平的必修课或者因为它们涉及计算机科学的特殊应用,不适合作为本科生的教学内容。
2)本科生培养
委员会对计算机科学课程设置给出一个通用的方案,计算机科学本科生课程包括以下几个方面:计算机科学课程、程序设计实践、数学课程、技术选修和可能的特殊领域。
(1)计算机科学课程.信息结构和处理部分和信息处理系统部分的初级课程和中级课程。这些课程能够给学生坚实的计算机科学基础。
(2)程序设计实践。发展程序设计技能不是计算机科学本科计划的主要目的。然而,这样的技能是一个重要的额外收获.这种实践可以逐渐加入计算机科学课程的必修课中,但是最好通过合作研究项目、在计算机中心聘请兼职人员或特殊项目课程等可行方式,让每个学生加入实际的程序设计工程中。
(3)数学课程.由于计算机科学与数学的思想和方法有很密切的关系,开设数学课程足非常必要的,下面列出的数学课程只足其中一小部分,可根据实际需要加入其他相关课程。
(4)技术选修课.大学四年中学生要完成124学时的课程,除了上面列出的课程之外,还要允许学生选修其他一些专业的课程,比如:数学、物理学、电子工程以及其他相关专业。
(5)特殊领域。一些可能方向或相近领域的课程。
二、计算机科学教育的成熟
课程表68发表后,计算机科学逐渐得到了广泛的认可。到七十年代末期,计算机科学不但形成了主干课程,而且在课程内容的组织上也取得了很大成就。在程序设计语言方面,出现了由瑞士著名计算机科学家Wirth发明的适合于教学需要的Pascal语言;在算法的设计与分析方面,D. E. Knutch以他的“计算机程序设计技巧”一书为一个自成体系内容完整的课程;在编辑方面,G ries的编译程序结构成为普遍欢迎的教材;在数据库方面,Date的数据库原理也成为经典性的教材,等等。关于计算机科学的培养目标,课程设置,教学方法与培养方法等,都取得了很大进展。
课程表68是计算机科学教育史上的里程碑,它标志着计算机科学教育开始走向成熟。它将计算机科学分为:信息结构与处理、信息处理系统和方法论三个领域;形成了主干课程并制定了本科生和研究生的培养目标和课程计划。随后出现的课程表78主要针对本科教学,对课程表68中提到的主干课和选修课进行了更严密更细致的划分,在课程计划中加入了符合计算机发展的新课程,如文件处理、算法等。此时,计算机科学教育已经成熟.计算机技术在这一时期也飞速的发展,课程表88。课程表91除了在课程内容方面不断更新之外,还进一步强调实验教学与课堂教学结合,培养学生的设计能力,为学生提供良好的实验手段和实验设施,这些都充分证明计算机科学教育更加成熟。
三、计算机科学教育未来发展趋势分析
1、学生的计算机资源.他认为,未来学生所使用的计算机系统将是多处理器系统,该系统是便携式的集上网、传典、电话、电视功能于一身.学生将使用这样的系统存取他们的电子书,这些书可能是数字视盘形式或是其他后继技术形式的。这些书是动态的,其中包括文字和代码甚至程序设计环境。协一个计算机专、从购买每年更新的计算机科学电子手册,这本手册将提供计算机科学家所需的丛本公式、数据结构、人机界面设计约束和验证技术。手册中还将包含所有同行的窍门,这样就无须重复许多过去的错误.
2、教学。计算机科学的内容不断的增加,将所有的内容都包含在适当的课程中是不可能的.此外,学生的教育利益和需要将涵盖更广阔的范围。教师不再是主要内容的提供者,而是变得更像导师,向学生展示新的信息来源。作为传递课程信息的主要方式的课堂教学将会减少,学生将有更多的时间单独或分组研究他们的特定问题。将来,在入门课程之后,团队项目将成为典范。
3、学位。未来的计算机教育将增加计算机应用学位。已经存在的包含在计算机应用中的领域包括:软件工程和管理信息系统。其他相关领域有计算机工程和远程通讯,另外两个可能从计算机科学分出的专业是科学可视化和多媒体或娱乐程序设计。在某些情况下,计算机应用领域为那些缺乏数学技能的学生提供了机会.计算机应用领域也可以像计算机科学一样设置博士学位,这些学位更加适合于业界人士,是面向应用领域的特定软件开发的。
四、结论
计算机技术发展的速度之快是有目共睹的,每一次计算机技术的重大变革都会引起计算机教育的革新。计算机科学教育在不断的融入新的计算机技术的同时,也在不断的完成自身的分裂.正如当初计算机科学从数学或电子工程中分裂出来一样,新的学科发展到一定阶段也从计算机科学中独立出来,如软件工程.计算机科学教育是不断发展的学科,随着网络技术和计算机技术的发展,计算机科学教育的形式会有所变化,内容也将不断更新。
参考文献
本文介绍了运用SSH和JSP技术开发该系统的子系统的整个过程。该系统主要采用了MVC模式,实现了毕业设计的网上完成。系统设计并实现了老师出题,学生查询、选题、修改、删除(题目)选题调整,管理员对整个过程的全程监控等功能。
[关键词]毕业设计 SSH MVC模式
中图分类号:TP311.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)19-0314-02
一 引言
毕业设计(论文)是高校人才培养方案中的重要组成部分,它是对学生独立分析和解决问题能力的全面检验。许多学校的毕业设计管理全过程基本上是通过手工或计算机辅助来完成的。这种人工管理方式在信息化不断深入的趋势下,已显得越来越不适应现代化的管理需求。许多教师与教学秘书迫切需要一种实用而且性能稳定的管理软件,帮助完成大量的毕业论文的立题、任务书的填写、论文的提交、查询、统计、打印等工作。
目前,学校网络基础设施建设日趋成熟,开展网络化教育管理活动的网络环境、条件已经成熟。本系统从方便管理者和学生操作出发,研究基于SSH模式的毕业设计(论文)选题管理系统,实现毕业设计过程的信息化管理,包括毕业论文的远程提交和互动查询等。
本设计从课题的申报、课题的审核、学生选题、调整、指导、评阅、答辩、归档等环节进行管理,实现了毕业设计的整个流程的管理工作。系统实现了学生自主选题和教师自主选择学生的网上双向选择,并增加了文件上传与下载等功能,能够保证毕业设计期间管理员、老师、学生之间信息的联通,对保证毕业设计的质量有非常重要的现实意义。随着网络化的普及,全国高校的校园网络日益健全,实现无纸化办公成为未来的趋势,并且随着江西师范大学教学体制改革不断加深,本系统的建立为参加毕业设计的教师、学生提供良好平台。
二 需求分析
2.1 毕业设计选题
在毕业设计选题阶段,系统需要完成教学秘书通知,导师出题、学生选题和学生选题调整的功能。
2.2 毕业设计过程管理
毕业设计过程管理,是毕业设计的一个重要组成部分。能够很好地督促学生根据导师的需求按时完成相关文档。
2.3 毕业设计答辩
毕业设计答辩时毕业设计的一个重要组成部分,本系统将对毕业答辩过程进行记录。由学生来填写答辩过程的记录,而答辩导师则对学生的答辩成绩进行记录。所以系统需要提供学生和导师的毕业答辩记录填写功能。
2.4 毕业设计归档
归档是毕业设计的最后一个阶段,不论学生是否答辩通过,他都要将其毕业设计的相关文档和电子稿上交给导师,并由导师上交给学院。
三 系统设计
3.1 E-R图
3.2 数据库设计
系统采用SQLSERVER2003数据库,表名及字段名在数据库中用英文表示。具体数据表设计如下:
3.3 模块设计
四 结语
文中结合高校教务工作中毕业设计管理的实际需要论述了开发毕业设计管理系统的必要性结合理论技术分析提出了基于框架的毕业设计管理系统的实现方法并对毕业设计管理系统的总体设计详细设计方案进行了阐述,系统具有良好的扩展性和平台无关性易于操作。
本系统实现了网上双向选择,严格了毕业设计进程控制,能够保证毕业设计高质量的完成。
本系统同样也存在很多问题,比如:安全性不高,代码也很繁琐;注入式攻击;非正常字符的检测;数据表的设计也没有做到最优。这些都是应该加强改进的地方。
参考文献
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[6]孟晨;赵春亮;张建国泛型DAO模式在JavaWeb开发中的应用计算机应用与软件2012-01
[7]万健,刘建华.基于MVC模式的JSP技术开发WebGIS[J].工程地球物理学报.2009-02
1.1信息类工科网络理论课程体系
《工程教育认证标准》指出,课程体系应是“符合本专业培养目标的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程(至少占总学分的30%),工程基础类课程和专业基础类课程应能体现数学和自然科学在本专业应用能力培养,专业类课程应能体现系统设计和实现能力的培养”。围绕工科学生信息类专业的人才培养目标,以计算机通信与网络课程为理论主导,全面构建适合工科学生的信息类网络课程体系。注重理论教学与实践教学相促进,根据不同专业学生对网络知识的需求和水平,推动层次化网络工程能力培养。从网络理论、网络编程、网络协议仿真、网络规划等方面设计多层次、多类型的教学课程;设置多个实践环节,培养学生的自主学习和实践能力;结合学生的具体科研项目,将所学网络理论运用到实际科研工作中,提高学生的创新能力和工程能力。理论层是其他课程的基础,需要具备的先修课程较少,是学生起步学习网络技术的开端。实践层中的课程以必修课和选修课为主,培养学生在网络应用开发、组网技术、网络编程、网络规划和设计、分析和解决网络问题等方面的理论和实践能力。工程层中的课程以科研项目研究和实践为主,进一步培养学生网络协议分析和创新开发的工程能力。
1.2网络工程技术的重点
不同专业的网络工程能力培养要求侧重不同,因此设置了不同的网络课程和实践环节。以计算机科学与技术专业为例,可以具有4种不同的培养侧重目标。培养目标不同,除计算机通信与网络主干课程相同,其他的网络课程设置有所区别,所对应的网络工程能力培养与实践要求也有所不同。表2中不同培养目标对应的网络工程能力培养要求分4个等级,其中等级1为低要求,等级4为最高要求。
2网络工程能力培养与实践
2.1网络仿真工程能力培养与实践
工科信息类网络课程体系中包含多门实践性课程,如果增加对重点、难点的实际演示和实验,将提高学生对新知识的接受能力,提高工程能力。使用仿真软件可以部分替代实际设备的需求,具有低成本、易操作、方便快捷的特点。网络仿真工程能力培养与实践的内容主要包括:(1)针对课程体系的难点和重点,开发课堂教学过程中的仿真软件,通过仿真演示和实验,增强理论指导工程实践的效果。(2)增强仿真软件的实践环节,网络课程体系是实践性很强的课程,演示环节的设计需要充分利用课程特点提高学生的主动性,激发学习兴趣。(3)对仿真软件提供操作指南,使授课教师方便对重点、难点进行演示选取和操作。包括VmWare、Wireshark(Ethereal)、Sniffer、数据包生成器、PacketTracer、BosonNetsim、NS-2等仿真软件对学生网络工程能力的培养大有帮助。(4)学生课后可以通过仿真软件学习和实践网络知识。仿真软件对实际硬件要求低、成本低,学习效果明显。
2.2网络编程工程能力培养与实践
很多IT企业非常重视网络软件的开发经验,在工科学习阶段应该培养学生的网络编程能力。网络编程工程能力培养与实践的内容主要包括:(1)以最小化的资源需求实现网络编程的能力培养。网络编程需要搭建网络环境才能测试程序的可行性和执行性能。利用虚拟技术将一台物理上的计算机变成逻辑上的实验网络环境,从而满足编程环境的测试要求。(2)网络编程实践将复杂的网络编程知识分解为相关的单元训练,让学生从简单到复杂,从零起步进行网络编程,模块化地进行设计和实现,在短时间内实现网络编程的基本要求。(3)网络编程的教学过程以网络层的核心协议IP为中心,涉及从链路层的地址解析协议,网络层的多播协议和控制协议,传输层的两大协议以及应用层的各种应用协议的综合。(4)设计大量实例使学生深入了解各种网络应用程序的开发技巧,从而培养分析解决网络问题的能力。解决的实际问题包括网络流量统计与分析、网络扫描、网络拓扑发现、网络攻击与防范、网络服务等。
2.3网络配置工程能力培养与实践
学生在实际中接触网络都是一些具体的应用,比如电子邮件、FTP、WWW等网络提供的服务,这些内容是无法直接观察到的,讲授的知识点比较抽象。作为工程能力的培养,需要让学生掌握和应用这些方面的网络应用实践。(1)学生最为熟悉的是网络应用,所以首先指导学生从服务提供者的角度来构建服务器,包括DNS、DHCP、WWW、FTP、e-Mail、VoIP等服务器的构建和服务配置,实现服务器集群的网络规划培养。(2)网络配置必须依赖具体的操作系统,不同的操作系统对应的网络服务配置方法也有所差别,需要对网络操作系统的安装及网络配置进行实践,从操作系统的底层开始掌握网络配置的工程能力。(3)网络层和链路层的路由和交换设备在网络实验室中也是可以配置的,学习路由器的初步配置,实现报文正确转发及基本的防火墙功能。对于路由器和交换机配置命令的熟悉,由于学生已经具有了初步配置网络设备的能力,所以这里可以采用网络仿真软件的方式,以便让更多的学生都能参与进来。
2.4网络规划工程能力培养与实践
网络规划工程能力要求学生在系统掌握数据通信基本原理和计算机网络原理的基础上,能够从事网络规划、设计、网络布线方面的工作。综合掌握网络规划技术,将提升所培养学生远期的职业潜能。(1)设计实际的网络规划案例,指导学生从实际案例中学习需求分析、规划设计、部署实施、评测、运行维护等阶段的具体实践操作。(2)研究网络规划所涉及的高级网络理论知识,包括计算机网络原理、网络规划与设计、网络资源设备、下一代网络技术等理论知识,为学生对网络规划的实际操作打下基础。(3)对网络规划中的网络优化、网络安全和信息安全技术、网络故障分析、网络扩展与升级、网络测试及评估等问题进行实践练习。(4)网络布线工程能力培养与实践是网络规划中很重要的部分。由于实验条件限制,学生只能在认知实习中参观校园网中心的布线,感性认知网络布线的规范,也可以让学生分析学校宿舍、教学楼等综合布线的规划和不足。
3工程能力培养效果评估
网络工程能力的培养效果,需要建立客观的评价机制,一方面评估学生掌握的网络工程能力,另一方面便于改进网络工程能力的培养方法。
3.1网络工程能力评估指标
首先应当建立一套客观的网络工程能力评估指标,采用合适的评估技术衡量学生的网络工程能力掌握情况,最终给出合理的评价结果。根据工程能力培养涉及的四个方面内容,将工程能力评估指标细化。网络理论知识的掌握情况是网络工程能力评估的重要组成部分,对网络工程能力的评价由5个部分组成。每部分所占比例可根据工科不同专业对网络工程能力的要求而定,比例高的工程能力需要重点训练。对每个工程能力实践的方面,细化成多个量化等级指标。例如网络理论知识掌握程度,可以根据成绩的区间划分成A~D4个等级,而对于网络仿真的工程能力,从“C”等级能够理解仿真演示的原理与内容,到“B”等级能够对网络传输的报文进行抓包并分析其有意义的字段含义,达到“A”等级能够熟练使用高级的网络仿真软件,或者能够熟练运用路由协议配置仿真软件的能力。这样从简单到复杂,从容易到困难的工程能力锻炼,使学生能够逐步掌握相应的网络工程能力。
3.2工程能力效果评估技术
网络工程能力的评估转换成量化评估指标后,定量评估学生的网络工程能力。根据学生对每个指标中A~D4个等级量化分值的掌握情况取最高等级,再结合指标间的权重变化,可以清晰地反映出学生的工程能力掌握情况。因为每个评估指标中的高级别均覆盖了低级别的工程能力,所以每个评估指标取学生掌握程度最高值,每个评估指标根据模板可以转换成相应的百分制数值。对计算机科学与技术专业,如果考虑学生培养目标侧重“计算机工程”,可以将各指标间的权重X1~X5设置为均等,如果培养目标侧重“计算机科学”,可以选择指标间的权重,如果培养目标侧重“软件工程”或“信息技术”,可以选择指标间的权重。
3.3工程能力效果评估结果
根据各专业不同的培养目标评估学生的网络工程能力。如果需要衡量简单快速,则适合选择方案1;如果强调理论深度,则适合选择方案2;强调软件工程或者信息技术能力,则适合选择方案3。每种方案会有不同的结论。例如学生1,在评估方案2中是良好成绩,而在方案1和方案3中则可能为中等成绩,从指标等级可知,该学生网络理论知识掌握较好,需要加强对网络配置能力的实践。再如学生3在方案1和方案2的评估结果为不合格,而在方案3的评估结果中为合格,从指标等级可知,该学生的网络理论知识不足,但具有较强的网络编程能力,所以该学生的编程能力较强,需要加强网络理论学习。
4结语