计算机工程型人才实践教学

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一、引言

近年来,我国高等教育规模迅速扩大,高等教育已从精英教育步入大众化教育阶段。在大众化教育阶段,社会对人才的需求呈多样化,尤其对既有扎实理论基础又有较强实践能力的工程型人才的需求更为迫切[1-2]。一般工科院校在全国高校中占绝大多数,他们是国家培养工程技术人才的主要基地,是我国实现走新型工业化道路目标的主力军。虽然许多高等院校一直认为自己培养的是工程型高级人才,但在培养方案的制定与实施过程中重知识传授、轻能力培养,重课堂教学、轻实践教学,重学科的系统性、完整性,轻人才培养模式的复合性和综合性[3]。人才培养与社会需求严重脱节,一方面,越来越多的应届本科毕业生面临着找工作难的问题,而另一方面,用人单位却感叹找不到他们急需的工程技术人才。本文在对德国、英国、加拿大等国家工程型人才培养模式进行深入研究的基础上,介绍了近年来我们借鉴国外工程型人才培养方面的成功经验,在以满足企业用人需求为目标的高素质计算机工程型人才培养方面所开展的一些探索性工作。

二、国外工程型人才培养模式分析研究与启示

(一)德国FH“企业主导型”工程型人才培养模式

FH是德国的一类以培养工程型高级人才为目标的高等学府,施行的是4年制8个学期的本科教育。FH是德语单词Fachhochschule的缩写,由Fach(专业)和Hochschule(高等学校)两部分组成。FH起源于20世纪60年代末,由于德国经济与科技的发展,社会不仅需要传统大学培养的研究型人才和各级职业教育培养的中、初级技术人员,同时更需要介于两者之间的高级工程型技术人才。1968年,联邦德国政府通过了一项协定来组建FH[4]。为了更好地开展高等教育国际合作,1998年由德国大学校长联席会(HRK)提议,德国各州文化部长联席会议(KMK)审议,FH的英文译名被正式确认为UniversityofAppliedSciences,即应用科技大学。德国的FH非常注重实践教学,企业的主导地位是其实践教学模式的显著特点。学生进入FH后,有2个完整的学期被安排在与今后职业紧密相关的企业进行实习。第一个实习学期安排在第3学期,目的是使学生在理论学习的基础上,拓宽视野、提高技能,对未来职业获得一定了解。第二个实习学期通常安排在第7或第8学期,学生在此时要承担接近工程师要求的任务,由企业中有经验的专业人员指导。FH的教授与企业里的指导人员之间保持密切的联系,共同协调,指导和帮助学生完成实习任务[5]。德国FH实践教学模式的成功得益于:学校能够高度重视学生实际动手能力和解决问题能力,并以培养学生的这种能力为目标;企业能够将给FH学生无偿提供一些实习和实训支援作为“企业行为”来看待;政府积极地给予立法上的支持[6]。我国高校近年来在校企合作工程型人才培养方面进行了大量的研究与探索,取得了一定的成绩,但由于企业在理念上对校企合作教育的认识严重不足,因而缺乏参与合作培养的热情与责任感,加之政府缺乏必要的立法支持及相关的优惠与鼓励政策,全面有效深层次的校企合作教育很难开展。

(二)英国“职业资格证书体系推动型”工程型人才培养模式

目前,英国已经建立了包括国家职业资格证书、国家通用职业资格证书以及普通教育证书在内的非常完整的在国际教育中独一无二的证书体系。完整的证书体系以及相应严格、标准的资格认证制度,促使以培养工程型人才为主的高等院校改革实践教学内容和方法,将实践教学与经济发展和生产实际紧密结合,以适应科技发展及市场需要,确保了实践教学质量和工程型人才的培养质量[6]。英国的以资格证书为中心的实践教学模式以能力培养为目标,因此,本科教育实践教学的开展必然以能力培养为目标,并建立以实际工作效果评定学习成效的考核制度,教学效果按“国家职业资格”规定进行评定。科学实用的职业资格证书体系、完善的资格认证考试体系是在高等院校中推行“资格证书体系推动型”实践教学模式的基础。近年来,我国有关部门也在积极创建各种职业资格认证考试,以计算机相关专业为例,目前已经开展的有软件程序员、网络管理员等资格认证考试,很多在校大学生都积极参加此类认证考试,但该认证考试还没有得到用人单位的广泛认可。另外我国目前的职业资格认证考试体系还很不完善,覆盖面有限,加之一直以来,普通高等教育与职业资格证书体系的关注点不同,要真正在本科教育阶段实现二者的并重还有一定困难。

(三)加拿大“以能力为基础”的工程型人才培养模式[6]

加拿大的CBE(以能力为基础的教育Compe-tencybasededucation)是目前国际上比较流行的一种教学模式,它以能力培养为中心,以胜任岗位要求为基础,其最大特点就是不从传统的“学科本位”模式出发,而是从围绕着从事职业工作所需要的知识、技能来制定培养方案,决定教学方法、步骤、内容及考核方式,从而保证学生具备从事某种职业的较高实践能力,使理论与实践紧密的融合在一起。我国高校,尤其是以培养工程工程型人才为主的一般工科院校,可以借鉴CBE的指导思想,根据自身的实际条件,通过充分的社会需求调研,确立反映社会需求的专业人才培养目标体系;并根据人才培养目标,分析胜任岗位所应具备的能力体系;并以此开发专业课程,制定科学合理、具有内在逻辑联系的专业教学计划;在专业教学计划的指导下,科学设计课程教学目标、教学环节、教学方式、方法、评价体系和质量标准等。由此,形成以社会需求为导向的,高度重视学生实践能力的工程型本科人才培养的实践教学模式。

三、我国计算机工程型人才培养模式探索

从以上对有关国家工程型人才培养模式的分析可以看出,不论采用何种模式,都是以培养学生应用能力为最终目标,使培养出来的学生成为可满足企业需求、具有一定职业能力和职业素质、能为企业创造价值的合格的工程技术人才。近年来,我们在借鉴国外成功的实践教学模式、充分调研企业需求的基础上,在计算机工程型人才培养方面开展了大量的探索性工作,初步形成了图1所示的高素质计算机工程型人才培养体系以及图2所示的计算机工程型人才培养的组织实施框架。

(一)培养方案

符合工程型人才培养的教育理念和教学指导思想是:传授知识、培养能力和提高素质协调发展,注重对学生探索精神、科学思维、实践能力和创新能力的培养。工程型本科人才的培养目标应该是培养具有扎实的基础理论知识和较高的综合素质、具有较强的实践能力和适应性,具备解决工程实际问题能力的现场工程师。我们在加拿大“以能力为基础—CBE(Com-petencybasededucation)”的工程型人才培养模式的启发下,对社会需求进行深入调研,广泛听取来自产业界具有丰富理论和实践经验的专家意见,形成了以社会需求为导向,高度重视学生实践能力培养的工程型人才培养方案。目前计算机各专业培养方案中集中实践环节的总学时数均超过35周(四年累计);课内实验、课程设计、认识实习、生产实习以及毕业设计等实践环节都制定了严格规范的指导书或实施细则等;根据企业需求,采取了灵活弹性的专业选修课设置、考核与管理模式。为了加强与企业的联系与沟通,我们成立了西安邮电学院IT应用人才实训中心。实训中心与企业之间进行广泛深入的交流,与西安软件园、北京中关村软件园以及大连软件园建立了长期稳定的合作关系,成为中关村软件园软件人才培养基地。实训中心成为我们与企业之间沟通的桥梁,成为我们了解企业对人才需求的一个重要窗口。根据来自企业的信息及时对培养方案进行充实调整,如针对社会对对日软件外包人才需求量大,且要求人才具有一定的日语水平这一现实,我们及时在“软件工程”等相关专业培养方案中增加了日语课程;企业对学生的语言交流能力、团队合作能力等有一定要求,我们以选修课的形式开出“IT企业员工职业素质”课程,聘请企业人事部门经理、项目经理等到学校为学生授课。这些调整和合作得到了企业的认可与支持,取得了很好的效果。

(二)理论教学

1•改变传统的灌输式教学模式,探索有利于提高学生兴趣和培养学生应用能力的启发式教学模式。在知识传授过程中要坚持以人为本,遵循认识规律,发挥学生的主动性,增加实验和实习,通过认识、实践再到认识的循环使他们真正理解书本上的知识,产生兴趣。我们的中学教育基本上还是应试教育,很多学生已经厌倦了听课、考试。到了大学,如果还是延续这样的教育模式,我们的工程型人才培养将完全失败。因此要改变传统的以知识传授为主的教育教学模式,首先需要改变知识传授的方式,加强互动式教学、讨论式教学,把知识传授和实习实验紧密结合起来,同时培养学生的兴趣,发挥他们的主观能动性,开展科技活动让他们在各类活动中发现自我,增强综合素质。例如,近年来我们在C语言程序设计、微机原理与汇编语言等课程的教学过程中,在同年级学生中开展相关课程的程序设计大赛,提高了学生的兴趣,活跃学习气氛,培养了团队精神,达到了单纯知识传授教学模式不可能达到的效果。

2•建立适应工程型人才培养需要的双师型教师队伍。高校扩招后一方面越来越多的毕业生找不到工作,而另一方面经济的快速发展对高素质工程型人才的需求越来越多,很多企业都在感叹找不到合适的员工。解决目前高等教育与产业需求脱节,培养可满足企业需求的高素质工程型人才的关键就是要拥有一批既具有较高的理论水平,又具有一定的实际工作经验的“双师”型教师。目前,大多数青年教师的成长经历都是从学校到学校,没有企业工作经历,他们都具备有坚实的本学科的基础理论,但缺乏实际工作经验。近年来,我们成立了IT工程型人才实训中心,通过中心的窗口作用,与很多企业进行了广泛的交流:2006年暑假,我们派出四位教师到北京中关村软件园参加欧美软件外包的相关培训;2007年暑假有三位老师到广州周立功嵌入式系统公司进行为期六周的访问学习,直接参与到企业嵌入式系统项目组的研发工作中去;我们还先后派老师到用友软件公司、西安康奈克软件公司、微软公司、联想集团神州数码融信软件公司等进行短期的交流学习。我们要求每一位刚来的青年教师,要么参加到校内的某一个科研项目中去,要么去对口的公司进行至少三个月的交流学习。

(三)实践教学

知识、能力和素质是工程型人才必须具备的三大要素,而能力和素质的培养只有通过大量的实践活动来实现。除了加强传统的实践教学环节(课内实验、课程设计、认识实习、生产实习和毕业设计等)的组织管理和质量保证外,近年来,在学校的大力支持下,各实验室积极配合,我们积极开展了实验室开放工作。各个实验室在完成正常课内实验、课程设计以及毕业设计等任务的同时,全天为学生开放。每门课程都开发了供学生在开放实验中选做的综合性设计实验项目。这一举措既解决了正常课内实验学时不足的问题,又为学生综合使用所学知识创造性地开展实验研究工作提供了条件,受到了同学的广泛欢迎,取得了很好的效果。除了学生自由参加的开放实验外,还成立了十余个课外科技活动兴趣小组,目前,我们的五个实验室都承担了学生的课外科技活动的组织与管理工作,其中“嵌入式系统兴趣小组”安排在软件实验室;“FPGA兴趣小组”安排在电科实验室;“多媒体制作兴趣小组”安排在软件工程实验室;“网页制作及组网兴趣小组”安排在网络实验室;“计算机应用系统设计兴趣小组”安排在硬件实验室。一个兴趣小组常常出现数百学生报名的可喜景象,但由于资源和指导教师的精力所限不得已采取了一些分流的措施。近年来,学生课外科技活动项目在陕西省电子竞赛、全国大学生电子竞赛、挑战杯以及各类企业或行业比赛中获得了很好的成绩。多位一体的学生实践能力培养体系为提高学生的能力和素质起到了不可估量的作用。积极参加开放实验或科技活动同学的实践动手能力得到了用人单位的好评和肯定。

(四)校企合作教育与职业素质培养

高等教育与产业脱节是目前出现毕业生结构性就业困难的主要原因,加强与企业的合作,以满足企业用人需求为目标是解决目前问题的根本途径。近年来,我们在校企合作人才培养方面开展了大量的实践与探索,形成了多种形式并存的校企合作人才培养模式。具体有:与企业联合培养IT行业的紧缺人才,如针对软件外包、集成电路设计等人才的供不应求,举办校企联合培训班,经过培训的学生毕业后都被相关企业直接聘用;根据企业需要进行定向培养,先由企业在三年级学生中招聘,通过笔试和面试的学生,根据企业的要求与企业共同组织进行培养;与政府机构合作的分段接力式联合人才培养,建立“中关村软件园软件人才培养基地”,软件园提供课程或培养要求,学校按照中关村软件园的要求培养学员,软件园实践中心接收毕业生到软件园实训,并推荐学生在北京软件园区的企业工作;与企业联合建立3+1教育创新实验班,根据新技术发展和企业需要,前三年基本上执行原培养计划,第四年按照校企共同制定的培养计划培养学生在某技术领域所需要的新的专业知识和能力,使学生的知识结构和能力适应新技术的发展和企业的需要。例如,在国内著名的嵌入式系统公司广州周立功单片机发展有限公司与我们共同举办了“周立功3+1嵌入式系统创新教育实验班”,培养当前IT领域很多企业十分缺乏的嵌入式系统开发人才,受到学生普遍欢迎,报名十分踊跃。国内的应试教育模式更注重人才学历的培养,而在职业素质教育方面则寄托于自觉。职业素质是人才对社会职业了解与适应能力的一种综合体现,一般说来,人才能否顺利就业并取得成就,在很大程度上取决于本人的职业素质,职业素质越高的人,获得成功的机会就会越多一些。国内各大高校开始积极对计算机工程型人才职业素质培养模式进行研究和实践,但大多数学校现有的教育培养模式,无法向学生提供优质的职业素质培养的大环境,同时,在校教师也并不深入了解企业,无法实现相关授课环节。近年来,我们积极与企业合作,在毕业班学生中进行了IT人才职业素质培养,如东软的素质拓展训练,因地制宜,寓教于乐,使同学们从内心到身体都经历了一次难忘的洗礼,对自己的职业生涯和追求的目标更为坚定。这也让包括教师在内的校园一族,亲眼看到、也亲身体会到什么是真正的职业素质培养教育。

四、结语

近年来,在教育部、陕西省及学院教育教学改革研究项目的支持下,我们在计算机工程型人才培养模式方面开展了大量的探索性研究工作:以提高学生工程实践能力为目标,构建多位一体实践教学体系,由企业参与制定了人才培养方案,进行各种校企合作教育模式的探索等。在这些工作的基础上,初步形成了计算机工程型人才培养体系和组织实施框架,并取得了较好的实践效果。