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关键词:分类培养;信息技术;计算机语言;操作系统
中图分类号:G642 文献标识码:B
1信息技术类人才特点
计算机专业人才分类培养的目的是合理设置不同分类人才培养的课程体系,构建不同分类人才的知识结构、素质要求、专业能力。逐步改变目前课程偏多、内容偏旧、专业不专、能力不强、人才市场适应性差的局面。信息技术人才是我国大量需要的计算机专业人才。信息技术从业人员解决的核心问题空间、需要的知识体结构分别如图1 、图2所示。
传统的计算机应用专业、近几年新增的电子商务技术专业、电子政务技术、网络工程专业、企业信息管理系统等大都归于“信息技术”方向,其人才的知识体结构可以借鉴“信息技术”人才知识结构。由图1、图2可以看出信息技术从业人员解决的问题空间倾向于应用,大量的需要解决的问题涉及的是组织系统的行为、应用技术、软件开发。显然,这种知识结构与传统的计算机应用专业是不同的,它突出了“应用”。
2信息技术类人才的语用能力
当今计算机应用从系统行为分析、系统逻辑设计到系统实现都和计算机语言密切联系在一起。支持软件系统建模的UML语言,它可以描述系统分析与设计,面向对象的程序设计语言(C++、Java、C#)、支持Web应用的HTML语言、脚本语言(Script等)、网络数据表达语言XML、动态网页语言(JSP、)是当今实现应用系统的主要语言。如果把这些语言和图1和图2联系起来,也就是说把信息技术方向人才的核心问题空间与解决问题主要选择的语言联系起来,我们得到图3 。这里仅列举了当代IT使用最广、最有代表性的语言。从图3可以看出:信息技术方向从业人员一般选择Java、C#、UML、XML,一般选择基于Web的框架,它成为从事信息技术人才必备语言。
当今一门语言往往与一种IT理论与技术体系联系在一起,C#和Windows 操作系统、.Net可视化开发环境密不可分;Java语言和J2SE、J2EE、J2ME及其集成开发环境联系在一起;语用能力成了专业能力特色的体现。这样一来,对于计算机专业语言教学面临如何最优地选择一种语言作为主流语言,即作第一语言、它涉及后续专业基础课程、专业课程的教学。
我国多数高校计算机专业以往不管什么人才培养方向,一般开设的第一门语言是C或C++。目前越来越多高校计算机专业信息技术方向选择Java语言或C#作为主流语言,许多专家在探索Java或C#作主流语言的“操作系统”的教学改革。
3信息技术方向“操作系统”实验的改革
选择Java语言作为信息技术方向主流语言就必须研究、实践“操作系统”等课程实验如何利用Java开发环境来完成。由图2看出,信息技术方向的操作系统的内容包含在“平台技术”中。平台技术是支持“应用”必须技术的有机集合。这里指的必须技术主要包括计算机硬件系统、操作系统、中间件技术。这里讲授的平台技术应该是为理解、开发、维护“应用”的专业基础理论与技术。为了节约篇幅,下面以java.util.concurrent 包为例描述它支持操作系统的进程、线程管理(并行计算)实验。
操作系统的进程、线程管理涉及中断、原语、进程(线程)、互斥、同步、进程(线程)调度等重要概念,java.util.concurrent 包可以说是上述概念的Java抽象。
(1) 原子变量
java.util.concurrent.atomic包含原子变量类。它支持读取和写入原子变量与读取和写入对一般变量的访问具有相同的存取语义。 原子变量的操作会变为平台提供的用于并发访问的原语。原子变量屏蔽变量操作中断,降低锁定对象的粒度。中断是把单CPU虚拟成多CPU的物理条件,是程序并发的基础,也是导致破坏顺序程序封闭性的直接原因。
(2) 互斥机制
java.util.concurrent.locks包提供了锁类或接口,Lock接口的主要实现是ReentrantLock,它是指可重入的锁,多个线程可以并发对锁发出请求,但同一时刻只能有一个线程持有该锁。一个ReentrantLock将被最近成功获得锁,且还没有释放的线程所拥有。当锁没有被其它线程占有时,一个申请锁的线程将成功获得锁并返回,可以通过isHeldByCurrentThread和getHoldCount方法来检查此情况是否发生。
该类的构造方法接收一个可选的参数:fairness(表示公平地分配锁)。当设置fairness为true(即采用公平分配锁的方式)时,在多个线程的争夺下,获取锁的访问将花费很长时间。否则该锁将无法保证任何有序的访问。使用公平锁(即使用公平的方式分配锁)开发的程序在多线程并发访问时与采用默认的设置(使用不公平锁)相比,表现为很低的吞吐量,但是有时在获取锁和保证锁分配的均衡性时有些小的差异。公平锁不能保证线程的计划性和有序性。例如,一个在许多使用公平锁的线程中的一员可能获得多倍的获得锁的机会,这种情况发生在其它激活线程没有被处理而且不持有锁时。
ReadWriteLock接口定义的锁可以在读者之间共享,但与写者互斥。它只有一个实现ReentrantReadWriteLock.
Condition接口描述了与锁相关的条件变量,可能多个条件对应一锁。
AbstractQueuedSynchronizer类是定义依赖阻塞队列线程的锁和其它同步的父类。
(3) 同步接口
Sync接口提供获取acquire()、尝试attempt()、释放release()方法,以便实现同步操作,以实现更加灵活的代码同步。Sync接口至少要提供acquire() 和release() 两种方法。试图占有Sync对象的线程调用acquire()方法,然后等待,直到轮到它们掌控Sync对象。处理完毕后,占有Sync的线程必须调用sync上的release()方法。Sync接口与其实现类的类图如图4所示。
当多个线程同时在等待获取Sync接口时,线程占有权的最后次序取决于被选Sync的实现。Sync接口上线程占有权的策略包括先到先服务(first come first served,FCFS)和基于线程优先级(thread priority based)。Sync也可以定义attempt()方法,它考虑了线程等待Sync的最大持续时间。
Semaphore:可用于pool类实现资源管理限制。提供了acquire()方法,允许在设定时间内尝试锁定信号量,若超时则返回false。
Mutex:Mutex对象可以作为参数在方法间传递,所以可以把同步代码范围扩大到跨方法甚至跨对象。
NullSync:其方法的内部实现都是空的,可能是作者认为如果你在实际中发现某段代码根本可以不用同步,但是又不想过多改动这段代码,那么就可以用NullSync来替代原来的Sync实例。此外,由于NullSync的方法都是synchronized,所以还是保留了“内存壁垒”的特性。
ObservableSync:把sync和observer模式结合起来,当sync的方法被调用时,把消息通知给订阅者。
TimeoutSync:可以认为是一个adaptor,可以位于Sync的外层,实现上锁超时控制的类,其构造函数如下:public TimeoutSync(Sync sync, long timeout){…}。
(4)Executor/ThreadFactory接口
该把相关的线程创建/回收/维护/调度等工作封装起来,而让调用者只专心于具体任务的编码工作(即实现Runnable接口),不必显式创建Thread类实例就能异步执行任务。
使用Executor还有一个好处,就是实现线程的“轻量级”使用, 包括线程池,任务队列等。
ThreadFactory主要实现有: ThreadFactoryUser.Default ThreadFactory。
类关系图如图5所示。
java.util.concurrent除包含上述支持同步计算的类外,它还包括其他层次更高的线程同步类。不难看出利用java.util.concurrent包认真选择、设计,完全可以完成操作系统的并行计算部分的实验。同时这个过程也是提高学生面向对象分析、设计、实现的过程,提高Java语言应用能力的过程。
同样利用Java可以很好地支持操作系统文件管理实验。
4总结
计算机专业人才分类培养是提高计算机专业人才质量的需要。信息技术人才是国民经济需要最多的人才,信息技术人才培养应该按自己需要选择主流语言,Java语言信息技术人才的主流语言,有利于掌握Java技术,也完全满足信息技术人才操作系统实验需要。
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.
【关键词】计算机专业 课程设置
一、中等职业学校计算机专业的课程设置特点
中等职业学校计算机专业不同于大学的相应专业,它以应用与实践为核心,侧重于学生上机操作技能的培养。因此中等职校的计算机专业的专业课程设置不应高、大、全,应注重适应社会的需求,培养学生实际的操作能力和动手能力。另一方面,计算机专业课程设置必须体现一个“专”字,计算机专业学生的能力应明显强于其他专业的学生,既能适应日常的计算机办公、维护管理工作,又能适应一些技术性较强的基本工作。但在侧重于应用的同时,必须考虑到学生的“终身教育”,基础文化课程必须占一定比重,为学生毕业后升入高一级学校打下基础,同时提高学生的综合素质。
二、中等职业学校计算机专业课程设置的现状
目前中专计算机专业的设置和课程安排,大部分仍停留在若干年前的水平上。专业课程内容过于简单和笼统,有些专业在开设课程时极不合理,所学的专业课程中,有些内容对学生进入社会后所从事的职业没有任何用处,而许多实用性强、专业性强的课程和计算机软件应用知识却又没有学到。学生除了学习计算机的基础理论、简单程序设计和一般的操作外,缺乏最新计算机应用知识和应用方法的掌握,特别是缺乏新的计算机软件和专业化、行业化软件的应用技能的培养。
三、分方向合理设置计算机专业课程
由于计算机以极快的速度向各行业渗透,各种专业化、行业化的应用软件不断诞生,人们已经难以对计算机在各行业中的应用有一个全面的了解,更无法对无数计算机应用软件都进行系统的学习和应用。所以中专计算机专业的课程设置应改变过去单一的结构,朝专业化和行业化方向发展,按社会行业需求和计算机应用软件的发展情况设置相关的、实用的专业。为使学生真正学有所长,提高毕业生的竞争力,我校计算机教研组经过充分调查研究,采取了分方向设置课程的方式,具体做法是:在一、二年级以文化课、专业基础课及基本职业技能教学为主,从三年级开始根据学生特点并依据当年人才市场需求划分若干专业方向,使学生具备计算机基本职业能力后,朝专业化、行业化方向发展,充分发挥学生的特长。专业课程设置以职业技能为划分依据,具体方法如下:
1.基本职业技能。即所有计算机专业的学生,无论任何专业方向皆应掌握的职业技能。包括:(1)汉字录入技能;(2)熟练的常用办公软件使用技能;(3)对计算机系统(软件、硬件和常用外部设备)的一定的维修、维护技能,计算机网络管理及维护技能;(4)Internet的应用技能。
具备以上技能学生便可从事各个单位的计算机办公应用、计算机设备管理维护、计算机网络管理维护等方面的工作,这是计算机专业学生应达到的最低职业能力要求。
2.专业化职业技能。目前,多数国有企事业单位用人最低学历要求已经是本科,中职毕业生很难进入这些单位,而各类私营企业用人以实践能力高低为标准,中职学生尤其是计算机专业的中职学生较受欢迎。因此私营企业是中职学生目前就业的最佳途径。然后,多数私营企业规模不大,往往需要学生一专多能,既能管理与维护本单位的计算机设备及网络,又有胜任专业性较强的工作。因此,在学生掌握基本职业能力的同时,还应根据实际情况进行专业化划分,在三年级根据学生特点、爱好,同时根据当时的市场需求,将学生划分为若干专业组,分别进行专业化技能提高。为使学生真正专业化,课程设置应以“专”为主而非“全”。我校结合自身特点分为如下专业方向:(1)计算机及应用方向。学生专业化职业技能以计算机组装、计算机维修为主。专业化课程主要为计算机组装、计算机维修,并着重加强计算机组装、维修的技能训练。(2)计算机网络技术方向。学生专业化职业技能以组网技术、网络工程施工、网络管理、网络信息安全为主。专业课程主要为计算机网络技术基础、计算机网络工程技术、网络操作系统、网络管理软件、信息安全等。(3)计算机辅助设计方向。学生专业化职业技能以计算机二维、三维图形制作为主,主要专业化课程包括实用美术基础、AutoCAD、3DMax三维建模、3DViz建筑效果图制作等。(4)计算机图文处理。学生专业化职业技能以计算机文字处理、专业排版、计算机图形图像处理为主,主要专业化课程包括五笔字型、专业排版软件、Photoshop软件、Corel、DRAW软件等。
关键词:网络专业;培养目标;课程体系;改革方案
随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,计算机网络在当今信息化社会中的作用日显重要,社会对计算机网络专业方面的人才需求也日益增加。为满足社会需求,许多高校都开设了计算机网络专业。由于计算机网络专业是实践性很强的专业,在制订专业培养目标、规划课程体系结构、设置实验内容等都必须充分体现以能力为导向的特点,只有这样,才能培养出符合社会需要的计算机网络技术人才。但是,有的高校在开设计算机网络专业时,制订的培养目标、设置的课程体系往往过于偏重理论,没有突出专业技能性、应用性和创新性,导致培养出的学生能力偏差,严重影响就业。因此,高校计算机网络专业的培养目标定位是否正确,课程体系设置是否合理,关系到计算机网络专业的发展前途,关系到培养出的网络技术人才能否为地方经济服务。
1计算机网络专业培养目标的确定
专业培养目标是解决培养什么人、怎样培养人的问题,是专业建设的核心。计算机网络专业是应用性很强专业,要确定计算机网络专业的培养目标,就必须分析计算机应用型专业的培养目标和计算机网络专业的特点。
1.1计算机应用型专业的培养目标
计算机专业可分为偏向理论的理论型专业和偏向应用的应用型专业。对普通本科院校,计算机专业基本是应用型专业,如“计算机与应用”、“计算机网络技术”和“计算机软件技术”等,主要以培养软硬件开发、经营、维护的工程师为具体目标,人才培养面向计算机应用、生产、开发与经营,着眼于整个社会计算机应用的普及与提高[1]。如果要进行系统、全面的描述,计算机应用型专业的培养目标是:系统地掌握计算机及应用的基本理论、基础知识和基本技能,受到良好的科学思维和科学实验的基本训练;熟悉计算机系统和计算机应用环境,受到系统分析与设计和应用方法的训练;具有一定的工程实施能力、一定的独立工作和解决实际问题的能力。上述培养目标可表述为:理论+训练+能力。即首先要具备基本的计算机理论或知识,然后在理论指导下进行较系统训练,最后达到独立工作和解决实际问题能力的目的。可见,理论和训练是基础,能力才是真正目的。
1.2计算机网络专业的特点
计算机网络专业是一个涉及职业岗位多、专业关键能力多、专业知识面广而深的应用型专业。为了对专业关键能力有所侧重,更好地适应社会需要,本专业通常划分为网络系统集成与工程设计、网络编程两个主要方向。
1.3计算机网络专业培养目标
把计算机应用型专业的培养目标和计算机网络专业的特点结合起来,可把计算机网络专业培养目标确定为:本专业要求学生系统掌握计算机网络原理与技术,具有扎实专业基础理论知识和较强动手能力,适应社会信息化需求,成为从事计算机网络系统的规划设计、网络工程施工、网络管理和网络程序设计等方面的专门人才。
本专业学生主要学习计算机网络方面的基本理论和基本知识,接受从事应用计算机基本训练,具有研究和开发计算机网络应用系统的能力。毕业生应该获得以下几方面的知识和能力:
1) 掌握计算机网络的基本理论、基本知识和基本技能;
2) 掌握计算机应用系统的分析和设计的基本方法;
3) 具有熟练地进行程序设计和开发计算机应用系统的能力;
4) 具有创新意识、创新精神和良好的职业素养;
5) 了解计算机网络的最新发展动态。
2计算机网络专业课程体系结构改革
2.1改革的必要性
1) 现行课程体系结构与培养目标不适应。
首先,现行高校计算机网络专业教材内容严重滞后。计算机的软、硬件升级较快,计算机网络理论和技术发展也较快,与之相比,目前高校计算机网络专业教材内容要落后3~5年:对等网中主机用的还是Windows 2000操作系统,Web、FTP等服务器还是用Windows 2000中的IIS设置,甚至局域网部分还在讲述NetWare、Windows NT的安装与设置,等等。学生现在还学这些较陈旧的甚至早已过时的网络技术,毕业后很难适应新的计算机网络环境。
其次,教材中的实训内容与社会需求脱节。目前,很多计算机网络教材的学生实验主要是验证型实验,实验课依附于理论教学,实验内容不系统,学生普遍存在理论与实践脱节,在实际应用中不能学以致用[2];另外,很多计算机网络教材缺乏大、中型网络组建和管理的典型案例,加之不少教师没有参与设计、管理大型网络的经验和能力,使得他们在教学中无法培养学生对大型网络形态和网络设备的感性认识,学生毕业后就不能很好适应校园网、企业网等大中型网络的建设与管理了。
2) 现行课程体系结构不完整。
在网络系统集成与工程设计方向,忽视基础性硬件课程的开设,如不开设或不重视“计算机组装与维护”、“计算机外部设备”等课程,造成相当一部分学生对微机、打印机等设备的日常维护及常见故障处理能力较差;由于对这些基本硬件了解不够,直接影响了学生的实际组网和网络故障处理能力。在网络编程课程设置中,忽略网页制作中最基本语言――超文本标记语言HTML的学习,学生缺乏对网页基础结构认识,影响对后续高级网络编程语言的学习效果。
3) 教学重理论轻实践。
从目前不少普通高校计算机网络专业教学来看, 普遍重理论轻实践。一方面,在内容安排上理论内容多实践内容少,在课时安排上理论课时多实训课时少;另一方面,缺乏应有的实验设备,无法构建基本实验平台,缺乏配套的实验教材,实验课多流于形式,学生动手能力得不到真正的培养。
2.2课程体系结构改革方案
改革的总体思路是:以计算机网络专业培养目标为出发点和归宿,加强学生实际操作技能训练,注重培养学生组建、管理和应用网络的能力,努力构建以能力为导向的计算机网络专业课程体系结构。具体改革方案如下:
1) 使用能够反映最新计算机网络理论和技术的教材。
计算机网络知识和技术更新周期快,为了使学生能学到最新知识和技术,毕业后较好适应实际网络工作环境,要求教材编写、出版部门尽可能快地更新教材内容,使教材内容跟上知识和技术更新的步伐;要求任课教师尽量选用内容新的教材,在讲课中注意及时加进一些新知识和技术,使学生跟上科技发展的步伐。
2) 加强实训教学。
[关键词]信息与计算科学 专业建设 课程体系 实践教学 教学改革
[作者简介]王海洲(1972- ),女,浙江温州人,浙江万里学院,助理研究员,研究方向为教育管理、计算理论;岑仲迪(1975- ),男,浙江慈溪人,浙江万里学院,教授,博士,研究方向为计算金融。(浙江 宁波 315101)
[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)35-0151-02
一、引言
数学与统计学教学指导委员会在《信息与计算科学专业教学规范》中指出,信息与计算科学专业是由信息学科、科学计算、运筹与控制等学科交叉渗透而成的一个理科专业,其主要研究“信息技术基础与高效求解科学与工程问题的数学理论和方法”。因此,信息与计算科学专业的培养方向应以“信息科学与科学计算”为核心方向。
目前许多应用型本科院校信息与计算科学专业开设了计算金融方向课程。该专业方向主要培养具有良好的数学知识基础和数学思维能力,掌握信息和计算科学的基本理论、方法和技能,具备对经济金融活动进行定量分析和科学预测的能力,能在银行、证券公司、保险公司、投资公司等金融保险领域从事证券投资分析、金融产品研发、金融理财等相关工作,有较强实践能力和创新能力的高素质应用型人才。浙江万里学院(以下简称“我院”)于2002年开设信息与计算科学专业(计算金融方向),在专业建设上作了一些理论研究和实践探索。笔者结合自己的专业建设实践,对信息与计算科学专业计算金融方向的课程体系构建进行了分析和探讨,以提高专业建设水平。
二、信息与计算科学专业课程体系构建的基本思路
《数学学科专业发展战略研究报告》中指出,数学学科专业的总体培养和发展思路是:加强基础,注重能力;拓展口径,重视应用;突出特色,分流培养。由此可以看出,应用型本科院校主要培养数学应用型人才,要求所培养人才能够善于运用数学知识及数学的思维方法来解决工作中面临的大量的实际问题,以取得良好的经济效益和社会效益。这意味着学校培养的应用型人才不仅要有良好的数学素养,而且要有相关学科、领域的知识。
1.重视基础,强调能力。在教学实践中,强调如何运用数学语言恰当描述实际问题,强化数学建模的思维训练,以培养学生的数学素养和创新能力;注重学生的科学计算能力培养,以求解数学模型。这些数学知识和数学素养是后续课程学习的基础。
2.强调应用,突出特色。强调应用是指信息与计算科学专业主要就是要培养应用型人才,课程体系构建要强调应用:在课程设置、教学内容选取上都应该紧密联系专业培养方向中的实际问题,在教学形式上注重实践教学,强化学生的实际动手能力培养。突出特色是指根据人才培养目标和定位,在各院校自己熟悉和擅长领域办出优势与特色。
由国内外现代科学发展现状和趋势可以看出,数学科学在经济领域中发挥着越来越重要的作用,金融数学、经济数学得到了蓬勃发展,因此计算金融方向成为了各院校信息与计算科学专业的办学方向之一。
三、信息与计算科学专业计算金融方向的课程体系的内容
基于应用型人才的培养内涵和信息与计算科学专业计算金融方向的人才培养目标,信息与计算科学专业计算金融方向的课程体系应包括以下四类课程:专业基础课程、专业课程、专业方向课程、实践课程。
1.专业基础课。主要包括数学分析、高等代数、概率论、数理统计、微分方程、实变函数、泛函分析等课程,每门课程都需要设置较多的学分,使学生掌握高等数学的基础知识,培养学生抽象思维和逻辑推理能力,强化学生对数学思想和数学方法的理解和应用。
2.专业课。主要包括运筹学、数据分析、数学建模、随机过程、计算方法与软件实现、程序设计等课程,主要培养学生的数学建模能力、科学计算能力,提高学生的数学素养和创新能力。
3.专业方向课。主要包括微观经济学、宏观经济学、证券投资学、固定收益证券、计量经济学和金融数学等课程,使学生掌握对经济金融问题进行定量分析的方法和技术,具备资产定价、投资理财和风险管理的能力。
4.实践课程。包括理论课程的实验课与独立设置的实践课程,独立设置的实践课程可以设置Matlab软件、综合性课程设计、综合实训、毕业论文和专业素质拓展课等课程;鼓励学生参加全国大学生数学建模、全国大学生“挑战杯”竞赛、全国大学生ACM程序设计、全国大学生投资交易大赛等学科竞赛和考取职业从业资格证书,以进一步拓展学生的专业知识,强化专业技能,提高实践能力和创新能力。
四、信息与计算科学专业计算金融方向课程体系的特点
根据培养计算金融核心专业能力的需要,需要对课程体系进行整合,需要结合金融投资行业发展的实际情况对教学内容进行更新。因此,为保障人才培养目标的实现,课程体系和课程教学需要体现以下三个方面的特点:
1.突出理论教学的应用性。在学习数学类课程的基础上,需要以金融投资行业需要为主线,构建由西方经济学、证券投资学、固定收益证券、计量经济学和金融数学等课程组成的课程链,为培养学生计算金融专业技能提供系统的理论知识和技术原理,促进金融理论、计算技术与金融行业实际的结合,使培养目标与就业定位一致。
2.注重以数学建模思想贯穿整个教学过程。例如,在讲授导数应用内容时,可以充分联系经济学中的边际分析法、利率风险管理中的久期和凸度风险管理工具;在讲授级数理论时,可以引入货币创造等知识;在讲授非线性方程的求根方法时,可以引入资产收益率等问题背景。通过数学建模思维的训练,可以提高学生对经济金融问题的分析和建模能力,使学生养成应用数学知识和数学技能解决实际问题的思维习惯。
3.以培养解决实际问题的能力为根本,加强实践教学。实践教学是应用型人才培养的重要内容。加强实践教学可以更好地培养学生的基本技能、综合素质和创新精神。根据人才培养目标要求,需要构建一个包含四个层次的实践教学体系:通识教育、基本知识和基本技能实验、综合性实践和创新性实践,其中综合性实践教学中的综合性课程设计和毕业论文是最核心的实践教学环节。例如,在我院的数学建模综合课程设计中,设计了最优节税的月工资和年终奖最优分配方案研究课题;在资产定价综合课程设计中,设计了工商银行可转换债券定价分析的研究课题。
五、信息与计算科学专业计算金融方向课程体系的有效实施
课程体系的有效实施需要通过教学改革与创新来实现,以培养学生的学习能力、创新能力、实践能力、交流沟通能力和社会适应能力,保障人才培养目标的实现。
计算金融方向所开设的专业课程本身应该具有很强的现实应用性和生活体验性,但是由于传统教学方法的局限性,使得学生感受不到课程所应具有的现实应用价值。传统教学方法局限性主要表现在如下三个方面:一是教学内容缺乏与行业实际紧密联系的应用性问题;二是课堂教学缺乏学生的积极参与;三是传统教学重结论而不是重过程。
我院根据自己的教学实践,在专业课和专业方向课中实施了“探究合作式学习”教学模式。“探究合作式学习”教学模式是依据教学内容和要求,创设问题情境,通过提出问题、自主探究、合作讨论和问题获解激发学生的求知欲和主体意识,培养学生的学习能力、实践能力、合作能力和创新能力,以促进应用型人才培养目标的实现。“探究合作式学习”教学模式的基本步骤包括引发问题、组织探究、合作讨论、问题获解、作出解释和运用深化等。学生通过针对实际问题的自主探究和合作讨论,能够更深刻地理解和掌握所学知识和技能,能够更好地提高实践能力和创新能力。以工商银行可转换债券定价分析为例,工行转债价值可分为债券价值和可转换价值;债券价值可利用“固定收益证券”“利息理论”“证券投资学”等课程中的知识来计算,可转换价值可利用“金融数学”“微分方程”“计算方法”等课程的知识和方法来计算,并可应用不同的方法进行计算。在资产定价综合课程设计中,学生课题组(项目团队)需要在组长的带领下,自主探究,合作讨论;然后进行组内任务分配,不同组员完成不同的具体任务;在完成各自任务的条件下,进一步进行组内的探究和合作讨论,比较不同方法的优劣;最后将各组员的成果综合成最终的问题解决方案,并在讨论课上用PPT形式给教师和全班同学进行讲解;教师积极引导其他小组对该小组问题解决方案进行质疑,提出改进建议,并引导学生将求解该问题的思路、方法推广应用于其他有关问题。“探究合作式学习”教学模式有效地将知识的传授与能力的培养有机地统一起来。因此,“探究合作式学习” 教学模式提高了教学效果,保障了课程体系的有效实施,促进了人才培养目标的实现。
以能力培养为特征的应用型人才培养的评价内涵,不是主要考查学生知识获取的多少,而是重在提高学生的学习能力、创新能力、实践能力。基于“探究合作式学习”教学模式,需要改革传统的学习评价方式,采用多元评价方式。在“探究合作式学习”教学模式中,学生学习活动是以自主探究和合作讨论为载体的,因此学习评价需要综合考察学生的自主学习、师生互动、团队合作、课堂表现、问题求解和行文与表达等情况,检验学生的学习能力、逻辑推理能力、知识应用能力、团队合作能力、实践能力和创新能力等。因此评价形式可以包括调查报告、作品答辩、论文或试卷多种;评价主体不限于教师,学生组长及本人均可参与;对学生的个人评价结果应结合教师对小组、小组对小组、组长对组员的综合评价。
[参考文献]
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关键词:专业方向 校企合作 理实一体化
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0158-02
计算机应用技术发展于20世纪90年代初,当时我国计算机应用技术刚起步,国家机关,国有大中型企业、外资企业纷纷引入计算机辅助办公,社会上急需大量的计算机应用人才。综合性大学、职业院校纷纷开设计算机应用技术专业,为当时社会培养了大量的计算机应用人才。从20世纪90年代开始,计算机应用技术专业一直都是最热门的专业之一,一直占据着人才需求排行榜的前几名,这种状态持续了20多年。
随着,计算机技术的不断发展,计算机功能越来越丰富,价格却越来越低。到21世纪初,计算机基本普及,办公环境中:文档处理、数据管理、业务办理、信息展示等等都要离不开计算机。城市中多数家庭也都拥有了个人电脑,有的甚至不止一台,计算机使用者的年龄在不断下降。新成长起来的一代,对计算机的熟悉度非常高,他们对自己的计算机水平非常的自信,认为自己就是个电脑高手,在他们眼里,网上冲浪、网络购物、网络游戏、看电影听歌曲等等就是计算机的所有功能。在这种情况下,计算机应用技术专业逐渐冷下来,甚至到了招生困难的境地。
1 “计算机应用技术专业”的概述
计算机应用技术是计算机科学与技术一级学科下设的一个二级学科,该专业应用十分广泛,它以计算机基本理论为基础,突出计算机和网络的实际应用。
传统上,该专业一般文理兼收,不但要求学生掌握计算机基本理论和应用开发技术,具有一定的理论基础,同时又要求学生具有较强的实际动手能力。学生毕业后能在企事业单位、政府部门从事计算机应用、计算机网络系统的开发、维护等工作。随着社会和计算机技术的发展,传统意义上的计算机应用技术专业培养出来的人才越来越无法满足企业需求,就业稳定率下降。
权威统计机构“麦可思”花了3年时间开展持续的企业调研后,了2011年麦可思大学毕业生就业分析报告。该报告中列出了近年来就业形势不好的一些专业,分别用红黄绿牌来分级预警,计算机科学与技术专业榜上有名。麦可思指出计算机相关专业目前存在的主要问题是:“计算机类专业失业量较大,但是相关行业对于人才的需求非常旺盛。仅以软件行业为例,每年人才缺口大约几十万。人才供给和需求不匹配的原因在于目前的的教学方法无法满足企业需求。对于这类的专业,以满足社会需求为目标,改进培养模式和教学方法。”
从这个结果看,当前计算机应用技术人才不是饱和了,而是人才的专业性不突出,专业技能与企业需求之间存在差距的问题。从2009年开始,我们也一直进行着企业走访和毕业生跟踪调研,我们的调研结果和麦可思的结论非常的一致。每年到我们学校要毕业生的单位一直不断,动手能力强、学习成绩好、综合素质高的学生,总能在第一时间找到自己满意的单位。连续多年,我校计算机相关专业学生的初次就业率都保持了100%。但后期的职业稳定率和对口率与以前相比,有明显的下降。出现这种情况的主要原因是学生的专业能力和动手能力无法适应工作岗位的需求。
2 “计算机应用技术专业”的突破
对于高职院校来说,“计算机应用技术专业”几乎到了存亡危机的时刻。院校必须开展深入的专业建设,采用了不同的改革方式,来破解当前的困境。具体的改革,可以从以下几个方面入手。
2.1 细化专业方向
近年来,很多高职院校计算机应用技术专业在原来的专业名称后面加上具体的应用方向。那样,培养的人才专业性更强了,也更加符合当前社会的需求。例如:深圳职业技术学院计算机应用技术专业有“嵌入式与计算机架构技术方向”“云计算技术”“软件技术(应用本科)”三个培养方向,温州职业技术学院的计算机应用技术专业方向为“信息系统运行与维护”,北京信息职业技术学院的计算机应用技术专业方向为“智能楼宇技术”,北京农业职业学院的计算机应用技术专业方向为“动态网站开发技术”。
目前,比较适合高职院校,社会需求度高,发展前景好的计算机应用方向有软件技术(理科)、物联网技术(文理兼收)、移动互联技术(理科)、动态网站开发(文理兼收)、网络安全技术(理科)、网页设计(文理兼收,可招美术方面艺术生)、平面广告设计与制作(文理兼收,可招美术方面艺术生)等。计算机技术是一门应用极为广泛的学科,在它应用的每一个方向中都已经诞生并继续诞生出新的学科和专业,像比较新兴的移动互联技术、物联网技术等,都有着巨大的发展前景。学校在选择应用方向的时候,最忌一窝蜂,而是要突出自身特色,给社会培养真正有用的人才。例如北京北大方正软件职业技术学院,就有一个“方正激光照排”方向,充分利用了方正集团自身的产业优势,教学与产业互助发展。在专业方向的选择方面可以综合考虑以下几个方面:
(1)计算机技术的发展方向;
(2)当地行业企业人才需求与;
(2)学校的优势资源与发展方向;
(3)学生生源情况(文理科情况和招生地域);
(4)专业师资与实验室条件。
2.2 与企业合作办学
校企合作是一种注重培养质量,注重在校学习与企业实践,注重学校与企业资源、信息共享的“双赢”模式。校企合作做到了应社会所需,与市场接轨,与企业合作,实践与理论相结合的全新理念,为职业教育行业发展带来了一片春天。当前校企合作的模式主要有以下几个方面:
【关键词】技能大赛 计算机专业 教学
随着科技的发展,计算机的使用也越来越普遍,社会对于计算机领域的技术人才需求也在增加。向社会输送更多更优秀的计算机人才是教育界的职责,然而现在许多学校的计算机专业教学却还缺乏合理性,培养的人才达不到职场要求。因此,利用技能大赛对计算机专业教学进行改革十分必要。
一、计算机专业教学现状
现阶段由于计算机专业越来越普及,计算机专业教学也出现了许多问题,导致专业教学效果并不理想。第一,许多学校开设的计算机专业并没有明确的发展方向,专业内容涉及了计算机的方方面面,却“泛而不专”,导致学生毕业后各方面知识都有所了解,却又无法独立胜任任何一个岗位;第二,课程设置不合理,计算机的发展是日新月异的,而许多学校的计算机课程却不能及时改革,教学内容相对陈旧,就连教材也往往不是最新版,跟不上计算机领域的发展脚步;第三,缺乏实践型师资力量,专业课教师相对而言实践能力不足,因此学生往往是了解大量理论,却很难实践;第四,实训力度不足,学校安排的实训往往比较形式化,并不能真正达到培训效果。实训课程也往往一个学期开设一次,对学生的实践能力锻炼有限,以至于学生走上社会才发现自己眼高手低。
二、技能大赛对于计算机专业教学的意义
技能大赛可以有效的推动计算机教学,主要体现在以下两个方面:
1.对计算机教学的现实意义。
技能大赛对于计算机教学的现实意义包括:第一,技能大赛可以为计算机专业今后的教学改革提供方向,通过技能大赛的题目,可以发现现阶段计算机专业教学中的不足,从而进行有针对性的改变;第二,技能大赛的竞赛要求一般比较接近企业的项目要求,通过技能大赛可以促进计算机专业与当前社会、现代企业的需求接轨,让学生提前了解走上社会后接触的工作;第三,可以帮助找到计算机专业教学改革的方法和途径;第四,可以帮助计算机专业发展中遇到的问题找到解决的方法;第五,为学校的计算机专业竞赛项目设置、竞赛内容、竞赛水平的提高提供支持。
2.对计算机教学的理论意义。
计算机专业教学的出发点是服务社会,企业需要什么样的人才,学校就应该培养有相关专业技能的人才。技能竞赛就是学校与企业沟通交流的平台,能够体现企业对于人才的需求方向。一方面学生可以通过技能大赛了解企业需要什么样的人才,以便于在今后的学习中制定自己的发展方向,同时学校也可以根据企业需求设置教学方向;另一方面,学生也可以通过参加技能大赛提升自身实践能力,同时也得到一个向企业展示自身水平的机会,并且可以和外界的选手进行比赛,也是一个接触校外选手,有一个与校外专业认识沟通交流的机会。竞赛过程是一个创新、学习和交流的过程,对于学校的计算机专业教学和学生的自我学习都有着非凡的意义。
三、制定技能大赛在教学中的具体措施
技能大赛可以促进学校的计算机教学,同时也促进学生的学习,因此,在技能大赛的具体实施方案制定中要做到既能帮助学生学到更多的知识,也能增长更多的专业技能。具体方案如下:第一,带领学生仔细研究计算机专业技能大赛的比赛方案以及规章制度,根据比赛方案制定教学内容,力求教学内容贴近企业需求,达到以赛促教的目的;第二,认真分析计算机专业技能大赛的比赛项目,梳理出项目所用到的知识和技能,根据项目需求对相关课程进行改革,以便于学生能掌握更多企业需要的专业技能,以实现以赛促改;第三,根据技能大赛题目的设计内容和相关规则设计与之相关的实践性教学项目,让学生在实践中进行锻炼,有针对性的进行培训,在项目的完成过程中学会解决问题,培养学生的团队合作精神。以此来训练学生的能力,以便于学生将来毕业能更适应社会的工作,实现以赛促配,第四,在大赛前进行培训来提升学生的专业水平,同时学校要根据技能大赛研究一套更加优异的教学方案,研究如何编排课程更加合理,实现以赛促研;第五,加强与企业的沟通和交流,通过技能大赛去进一步了解企业的需求。用好这个平台让企业能有机会发现更多优异的人才,并对学校的教学提出有建设性的意见,提便于教学能更适合企业对人才的要求,实现以赛促合;第六,通过技能大赛更合理地去规划计算机专业的实习,技能大赛的内容代表着计算基专业的发展方向,也体现了计算机专业的技术标准,为实习内容的是定指明了方向。学校在实习环境和实习内容的制定上应该与企业更好的结合。
四、技能大赛在教育学中的发展新思路
近几年,计算机专业学生就业对口率低,在校学生也是逐年减少,计算机专业已经面临巨大的困境。对该专业的重新定位以及合理优化教学资源更为重要。技能大赛为学校的改革指明了方向,学校应该适应社会需求,将专业方向倾向于计算机应用,重点发展计算机平面设计、数字媒体应用以及电子商务等当前社会需求量大的计算机方向,避免学生就业时学无所用。同时注重培养学校的师资力量,提高教师团队的整体专业水平。学校可以以技能大赛为依托,将在比赛中表现优异的学生送入企业进行实习,这样更能培养学生的实践能力,同时也能让学生切身感受到工作环境与学习环境的不同,能够提前适应社会。以学生为主体,以服务为宗旨,以社会需求、企业需要、岗位要求为导向,多管齐下,提升就业质量。以技能大赛为练兵场培养学生职业人才素质品质,树立职业理念。提升技能大赛成绩,扩大技能大赛成果,形成以赛促学、以赛促学、以赛促改的良好局面,为中职学校计算机专业发展起到示范引领和借鉴作用。
五、总结
技能大赛对于当前计算机专业教学改革有着很大的促进作用,学校应该利用好技能大赛,根据大赛内容对计算机专业的多个方面进行调整,以保证专业培养出社会需要的人才。
参考文献:
[1]刘文清.论职业技能大赛对计算机专业课程改革的促进作用[J].计算机光盘软件与应用.2011(21).
[2]张巍.解析技能大赛在计算机专业实训课程改革中的作用[J].赤子.2015(4).
关键词:高等教育 计算机专业课程教学 改革
随着“国务院关于大力发展职业教育决定”的出台,我国职业教育的发展又进入了春天。各种专业在高职院校中迅速发展壮大,曾经的老大计算机专业不仅没有发展,人数还不断下滑。“让无业者有业,让有业者乐业”。高职院校的教育就是就业教育。学生不选择计算机专业,肯定是就业出现了问题,也就是专业建设出现了问题。根据本人从教多年的经验,谈一下高职院校计算机发展建设的一些想法。
一、高职院校计算机专业学生就业难的原因
当今高职学校学生在就业过程中有这样突出的矛盾:一方面毕业生找不到对口的工作;另一方面用人单位在大量的应聘者中又找不到适用的人才。这种严重的供求矛盾表明:计算机专业人才培养产需之间严重脱节。而造成这样的现象,归纳有如下几个原因:
(一)课程设置不合理
现在高职院校计算机专业开设的课程一般有:计算机基础(Office办公软件)、VB程序设计,C语言、Flas制作、网页设计等;但是目前存在的问题是:学生们能把办公软件学好,可是计算机专业班学生是全男班,去公司做文员不大可能。因此现在感觉计算机专业的学生在就业市场上,能从事本专业工作的很少、很多人不得不改行干别的工作。
(二)教学方法落后
目前大多数高职学校仍然承袭传统的教育理念,沿用陈旧的教学方法,学生学习效果不佳,理论听不懂,操作不熟练。在这样的教育模式下,导致学生动手能力差、未具备高职学生职业技能强的特点,难于适应IT发展对人才的要求。
(三)教师实际操作能力不足
高职学校教师长期从事教育教学工作,无法进入企业体验生活,对IT行业缺乏经验,无法及时把握IT行业的脉搏。教师缺少职业培训,技术更新滞后、缺乏教育创新机制,严重影响教学质量。
二、高职院校计算机专业发展必须“四化”
(一)专业设置必须行业化
传统的计算机专业就只有计算机应用方向,开的课程多而且杂,没有针对性。学生不知道本专业究竟学什么,学习后究竟能干什么。而如今,随着计算机的普及,计算机已经进入社会的各个行业,不同的行业,计算机的作用不同。这就要求高职学校的计算机专业方向的设置必须细化,市场化,行业化。根据市场需要,高职计算机专业就应该分为自动办公方向、平面设计方向、计算机维护方向、动漫制作方向、网络搭建和维护方向等。不同的方向应该有不同的课程设置,如自动化办公方向,除了计算机基本操作维护、办公软件外,还应该加强秘书方面的培训。平面制作方向则应该加强美术方面的培养。
(二)教学手段、方法必须多样化
从信息论角度看,人的信道特性触觉信道带宽为1,听觉为100,视觉为10000,所以要交换信息,就要充分利用视觉信息。因此,计算机辅助教学以它直观、形象、生动的演示功能,给学生带来多感官、多种类型的刺激,而且能充分调动学生学习的自主性,具有与传统的教学手段无法比拟的优势,是一种适应21世纪素质教育要求的信息化教育教学模式。在计算机专业课程教学中应该多使用多媒体教学,多用课件,通过图文并茂、视频动画以直观教学的形式,提高学生的学习兴趣,使其处于一种积极主动的精神状态;利用人机交互,可以即时获得信息反馈,灵活控制教学内容,使其更加直观形象,更易于理解,提高讲课的效率和教学效果。
另外,在计算机专业课中还应该多使用“任务驱动法”: “任务驱动”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,学生的学习活动必须与任务或问题相结合,让学生带着真实的任务去学习,为每一位学生的思考、探索、发现和创新提供了开放的空间。教师把课堂教学目标分解为一个个“任务”,而且这些“任务”具有可操作性。
(三)学生技能强化必须重复化
高职院校学生的优势是操作熟练。但现在的学生学的东西多,但却熟练的少。办公自动化的打字速度只有50字每分钟,平面设计方向的photoshop操作只能用鼠标等,这样高职学生有何优势可言?同时计算机课程是操作性较强的课程,所以学校应尽最大可能补充和更新计算机设备,严格管理,提高使用效率,最大限度地增加学生使用计算机的时间,在课程安排上,相关方向的核心课程必须重复强化,课程宁愿少,也必须让学生掌握熟练。
(四)教师知识必须前沿化
作为职业学校的教师,继续教育是教育工作中不可缺少的一部分。计算机的发展日新月异,要使计算机教师跟上行业发展的趋势,必须要求其不断地自学或下企业锻炼或到高等院校深造充实自己,从而及时了解行业的情况及时掌握应有的技能能力。计算机教师要培养出符合时代需要的应用性高素质人才,自己就必先有新的教学理念并且不断更新自己的知识与技能,扩大自己的专业视野。只有这样才能在教学中具有针对性,而让学生真正掌握最新专业知识和技能,增强他们的职业适应能力,从而提高他们就业的针对性和稳定性,真正为社会培养有一技之长的应用型人才。
参考文献:
关键词 计算机科学与技术 专业核心课程 教学
中图分类号:G64 文献标识码:A
0前言
2006 年,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会了《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)》(简称《规范》),面向几十万的在校生,提出了以“规格分类”为核心思想的专业发展战略,把计算机科学与技术专业(简称计算机专业)人才的教育分成科学型、工程型、应用型,并建议分别按照计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术 4 个方向培养。作为《规范》实施的一个建议,2007 年又了《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》,将 7 门课程作为计算机专业的公共核心课程。
1核心课程基本内容
根据《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》并考虑到“软件工程”的重要性,项目包括“离散数学、程序设计基础、数据结构与算法、计算机组成原理、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程”8 门课程教学实施方案的研制,探求基于基本的课程教学大纲,如何面向科学型、工程型和应用型人才的培养需要,根据不同类型人才关注不同的学科形态、不同的问题空
间、不同的根本问题的实际,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。要求明确指出相应课程的性质、在人才培养中的地位和作用、教学的重点难点、包含的关键思想和方法、讲授方法、实践活动设计等,形成较系统的课程教学实施方案。同时对相应的教材建设提供一个指导性意见,解决目前课程教学和教材建设中可能存在的趋同性、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,忽略人才培养的适应性的倾向,探索如何提高课程教学的科学性,更加有效地瞄准基本目标开展教学。另外,8 门课程虽然都是基础性很强的课程,但他们也有所不同。有的是专业基础理论的、有的是技术基础的、有的是系统基础的。他们的教学实施方案可以作为本专业的教师制定不同类型课程的教学实施方案的参考范例,以此来促进整个专业课程教学水平的提高。
2核心课程选取的原则
2.1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。
2.2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。
2.3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。
3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。
4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: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。
无论开办哪个专业方向,都可以在这里提出的“公共核心课程”基础上,根据不同方向的要求添加若干课程,形成“必修课程”集合(完整覆盖《规范》中的核心知识结构),然后再根据本学校的情况开设一些选修课程。这样,当一个学校希望开设多于一个专业方向时,教学资源有可能得到较大程度的共享。如果一个学校要将原来的教学计划改造为“信息技术”方向,许多已有的课程都可能被利用上。