厚基础,强实践,重市场,宽途径

蔡 英 周维真 王铁峰 董 宛 孟庆昌

摘要:本文阐述了通过利用厚基础,强实践,重市场,宽途径等方法,从培养高素质应用型人才的目标出发,在教学体系建设、课程体系和内容建设、实践能力培养等方面进行了探索,提升了理念,形成了教育教学方案,并在实践中取得可观的成效。

关键词:人才培养;课程体系;实践教学;教育教学改革;校企合作

中图分类号:G642 文献标识码:A

1引言

在北京高校林立,且绝大部分学校都设置有计算机科学与技术专业。我校作为在京的一所普通院校,对计算机专业的人才培养,没有仿照重点大学的传统培养目标和培养模式,而是根据我校的生源、师资、办学条件等具体情况,充分发挥自身的优势和特点,探索具有自身特色的人才培养目标和培养模式,以及与其相适应的人才培养方案和培养途径。

我校的计算机科学与技术专业从30年前设立之初的“培养工程师的摇篮”,到近年更明确地定位于“培养应用型人才”,对计算机人才培养进行了长期的探索和积极实践,逐渐形成了自身的办学特色,具体体现为“厚基础,强实践,完善教学体系,拓展培养途径”的办学思路和与之相应的教学模式。多年来该专业培养的毕业生在社会上得到广泛好评。该专业2002年列为“北京市高校重点建设专业”,2005年进入“北京市品牌专业建设”行列,2008年入选“北京市首批特色专业建设”队列。

2构建符合本校特点的计算机专业教学体系

我校虽是普通高校,但计算机专业生源中达到生源地重点录取线以上的学生比例显著高于在京其它普通高校。作为原信息产业部下属的学校,行业历史特点等因素也使我校计算机专业具有不同于其它普通院校同名专业之处。

我校该专业突出应用型的人才特色,构建以能力培养为重心的高层次应用型本科人才培养体系:以夯实理论基础为目标的理论课程体系,以提高专业应用能力为目标的实践课程体系,构成人才培养的主体框架。

2.1厚基础——构建宽厚的理论教学体系

该专业在对人才培养目标进行整体研究的基础上,对主干理论课程进行整合和内容更新,构建出较为系统完整的理论教学体系,同时为实践教学保留充足的学时。以专业主干课程为核心,将课程组合成若干个课程群,明确课程群在整个培养计划中的地位、作用及其与其他课程群的关系,通过对群内课程内容的精选、重组和充实,使整个课程群的教学内容整体优化,促进教学质量的提高与专业特色的形成。整个课程体系由公共基础课一级平台、专业基础课二级平台、专业课三级平台,以及公共任选课和专业任选课四级平台组成。对计算机专业重要的基础性理论课程和核心专业课程,如“离散数学”、“数据结构”、“操作系统”、“C程序设计”等,在课时上给予较充分合理的保证,在内容深度和知识覆盖面上保持较高的标准要求。

2.2强实践——构建层次化的实践教学体系

2.2.1实践教学理念

实验教学与理论教学并重,实践教学是培养学生应用所学知识分析和解决实际问题的实践能力、科研素质和创新意识的必要手段。

2.2.2实践教学模式

建立以能力培养为主线,分层次、分阶段、多模块、循序渐进的实验教学模式,突出对学生的实验能力、工程能力、综合能力、创新意识等方面的培养,形成多层次、多方位的实践教学体系。多层次即根据实验内涵将实验划分为:基础技能层、技术提高层、系统综合层以及毕业设计四个层次;多方位即是将课内实验、专业实习、企业实践、企业实训、第二课堂作为实践教学的有机组成部分。

在实验项目的设计上,减少验证性实验比重,增加设计性、综合性实验的比例。目前该专业所有专业必修课中除离散数学以外均在课内设置有实践环节,或设置该课的课程设计或项目实践。所有实践类课程的实验项目中均含有综合性设计性实验内容。在该专业的培养计划中,独立开设的集中实践类课程十门,在第七学期提供一学期的企业实践。

2.2.3层次化实践教学体系

基础技能层以低年级的程序设计类课程内的上机、电路与电子学实验、数字逻辑电路实验、电子工艺实习为主,重点针对基础编程、电子电工方面的实践训练。技术提高层以数字系统EDA、计算机组成原理、微机接口技术、汇编语言程序设计、数据库系统基础、数据结构、嵌入式操作系统、计算机网络、计算机体系结构、软件工程等专业课程的实验与上机为主,重点解决专业理论课程中所学的概念知识如何与实际的运用、实现相结合。在这一层次的教学中增加综合性设计性实验项目的比例。系统综合层以独立设置单独考核的软件设计项目实践、计算机原理综合设计、单片机系统设计、操作系统课程设计、数据库系统设计、嵌入式系统设计、Web应用系统设计等课程设计和综合性实验为主。在学生具有一定的专业基础知识以后,使他们能够综合运用所学知识完成设计性、综合性实验,使学生建立起系统设计的概念,并提高运用各种先进设计工具和手段以及综合运用知识进行创新实践的能力。

毕业设计是学生在校期间最后的实践环节,是对学生运用所学知识和技术解决实际应用问题的综合训练和检验。该专业对毕业设计选题大量采用实际工程背景的课题。在近几届的毕业设计选题中,结合科研、工程类的题目占总题目数的80%以上。要求学生在毕业设计中完成真实的软硬件设计开发工作,而不是纸上谈兵。为使学生的毕业设计更结合社会需求和具有工程背景,该专业每年聘请部分高新技术企业的技术人员指导部分学生到企业从事毕业设计,并对安排有毕业设计学生的企业提供毕业设计的管理规范和要求,从而保证了学生在企业进行毕业设计的质量。

3课程内容与时俱进,适应社会需求

计算机专业的特点之一是该领域的技术发展变化快,不断出现新的理论、新的软硬件技术、新的应用等。我校该专业十分注重教学内容的适时调整与更新,及时将该领域中的新发展、新知识、新技术引入到教学中。

3.1及时增设反映技术发展的新课程

在九十年代初微软刚推出Windows环境(Windows 3.1)不久,该专业就于1993年为本科生开设出了“Windows程序设计”课程,这在一般高校中属于较早之列。

XML技术出现不久,该专业在2002年开始开设了“XML基础及应用”课程,而此时XML作为课程还未在许多高校的课程中体现。在该课的教学中引入DOM内容也属于一般高校中很早的。

在九十年代末Linux操作系统刚在行业内引起关注时,该专业在尚无正式教材的条件下,采取收集资料和开设讨论型课程的形式及时开设了Linux课程。

3.2跟踪技术领域的发展变化,不断更新传统课程内容

对传统类课程,该专业注意课程内容的与时俱进。比如,“计算机图形学”是计算机专业较早就有的课程,但该课程不因循守旧,教学内容及时更新,在2002年开始使用互联网上的图形编程技术和最新的SVG技术作为对图形算法的描述,受到选课学生的欢迎。

3.3吸收国外最新教学内容,推进双语教学

针对计算机专业的新技术文献大量为英文资料的特点,该专业早在1998年起就积极推进双语教学,采用国外最新的原版教材,并多次更新教材版本,使学生能获得最新的技术信息并提高英文技术文献的阅读能力。计算机专业开设的双语授课课程有“数据通信基础”、“计算机网络原理”、“数据结构”、“面向对象程序设计”、“Windows程序设计”等,深受学生欢迎。

4加强实践教学环境建设,提升办学条件

实验室环境是对学生实践能力培养的必要条件。实验室建设要跟上时代发展,不断完善、提升实验基础设施的水平,这是多年来该专业在实验室建设上坚持的理念,并为此付出了艰辛的努力。其中不论是在早期的建设经费短缺年代,还是在近年专项经费有大增长的时期,该专业都将实验室建设放在十分重要的地位,使实验室的建设在一般高校中居于较好水平。

4.1在早期建设中,克服经费不足,自行研制实验设备

在八、九十年代,该专业通过学校的建设立项积极推进实验设备的自行研制工作。多年来共计自行开发、设计、制作了十余种实验设备,其中的典型产品是九十年代中期本专业岳文元教授研发的8088微机实验设备。该设备的实验功能和性能在当时具有较高的技术先进性和教学适用性。当时共制作了此设备45台,保证了在实验中学生一人一台设备,这在当时的高校中属于较高的设备配置水平,对学生增强动手能力训练的效果起到了重要的作用。

4.2跟上新技术发展步伐,增设业务新方向

近年来,计算机行业新技术的层出不穷和快速发展,对该专业实验室的建设工作提出了挑战。面对新形势,该专业组织教师和实验人员多次到外校参观学习,吸取其他高校的建设经验,积极推进本专业实验室的设备更新,以及开辟新的业务领域。例如,近年来对嵌入式系统应用人才呈现较大的需求。该专业及时跟上形势,大力推进嵌入式系统实验室建设。近三年中,选派教师共计10余人次培训进修嵌入式技术。2006年共投入60万元建设嵌入式系统实验室,共配备了70余套嵌入式教学设备,开设出本科生的嵌入式类课程三门,及时适应了社会对该方面技术人才的需求。

又如,当今计算机技术的发展使得集群机和并行处理趋于流行。为适时培养集群机和并行程序开发人才,该专业于2007年投入190余万元建立了具有29个节点的集群机实验室,开设出了集群机系统组建实验和并行程序设计原理实验,为学生提供了先进的现代计算机新知识、新技术。目前该实验室在全国高校范围内属于先进水平。该实验室也为日后将到来的并行程序开发时代培养储备性技术人才。

近年新建的还有网络安全实验室、网络原理实验室以及网络工程实验室等。

4.3大力更新改造,提升实验设施水平

该专业近年除上述新建实验室以外,更新了微机与接口技术实验设备、EDA/单片机实验设备等,显著提升了实验设备性能和功能,改善了实验教学条件,为学生提供了更好的实践训练环境。

该专业在实验环境建设中,构建了面向计算机及相关专业的专业基础课和专业课实验教学大平台,实现了设备先进、层次提升、功能增加、资源共享的实验教学场所。在实验室建设中,强调了实验设备的更新要在提升和增强实践能力训练方面具有先进性,尤其注重了要增加设计性综合性项目的实验功能。自2000年以来,有措施、抓落实地在各实践类课程中增加综合性设计性实验项目。通过实验室建设项目立项,更新实验设备,提升设备功能,增设新实验项目,修订实验讲义,改进实验方式,不断完善实践课程内容。

5推进校企合作,加强学生社会实践

以校企合作方式由企业提供工程实践环境是教学体系中的重要环节,其着眼点是构建一个与产业技术水平同步的教学实践环境,为学生提供工程实践机会,使学生能在毕业前深入体会企业文化,完善自身职业素质和工程能力。

5.1校外专业实习基地建设

校外实习基地作为培养学生的载体,是学生接触社会、培养和提高实际技能与动手能力的重要场所,专业实习是对校内教育的有力补充。该专业与国内著名的中国电子科技集团公司第十五研究所(太极公司)建立了专业实习基地合作项目,双方精心准备翔实的生产实习计划和实习要求,规范实习过程,注重专业实习的成效。对学生动员到位,严格要求。参加实习的学生在实习期间参加企业进行的培训和考试,根据成绩可获得不同等级的企业级“黑盒测试证书”。许多学生反映,通过实习提高了实践能力,增强了责任意识和团队合作能力,收获颇丰。

5.2校企合作实训项目和企业实践

该专业已经同一些IT企业建立起密切的合作关系,开展包括项目开发、学生培训等合作项目。如亚和维公司对本专业学生进行面向IT大型企业需求的培训,数十名学生参加,反映获益匪浅。通过培训,已有学生提前被相关IT企业录取。

为了让该专业学生更好地了解IT企业,该专业进行了课程体系改革,在第七学期安排学生到企业进行为期六周或一学期的企业实践,参与企业的项目开发,使学生提高运用所学知识进行实际项目开发的能力,把专业学习与社会需求及今后的发展更紧密地结合起来,提前做好学生融入社会的心理准备及角色转换。

5.3加强同企业的沟通与交流

该专业充分利用企业资源,组织不同形式的校企学术交流活动,邀请企业的高层次技术和管理人员举办不同类型的企业专题讲座、学术报告会、就业指导等。这些活动的开展开拓了学生的学术视野,让学生及时了解最新的业界动态,跟踪IT领域的最新成果,缩短了学生与社会、企业之间的距离。

6开展第二课堂活动,拓宽实践能力培养途径

该专业积极开展和拓宽学生的第二课堂活动,其内容包括:组织多届学生科技节,扩大实验室开放,开展Java科技活动等。具体做法是:

6.1以专业教师为主导,加强实践项目指导

在教学环节中,注重专业教师对学生实践训练的指导和引导。如在低年级程序设计类课程教学中,专业教师除课内教学外,还通过课外题目指导,组织学生完成较有难度的实用软件开发。

6.2以实验室为培养基地,为学生提供锻炼能力的机会

本专业以开放系统实验室、Java实验室、教学开放实验室为基地,广泛吸纳学生参与科研项目,为学生提供了良好的科技活动环境和锻炼学生的实际动手能力的机会。如在开放系统实验室,学生可以自拟课题,研究感兴趣的内容,从而培养自主创新的能力。引导学生建设网站,目前学院的学生党支部网站、学生科协网站等都是学生自主开发建设、自主维护。学生通过网站建设实践提高了软件系统设计开发的能力。组织学生参加到教师的课题中,进行项目分析、设计和编码实现以及文档编写工作。在与清华合作的Java实验室,学生参与实验室的项目开发,毕业班学生被推荐到清华大学做毕业设计。近年来,每年都有多名同学在Java年会上发表论文。近十年来,该专业学生在Java年会及全国计算机学术刊物上发表论文共计近70篇。

6.3以科技活动为平台,展示个性,鼓励创新

通过第二课堂和各种科技竞赛增强学生的实践能力。该专业组织了软件程序设计竞赛,支持学生参加国内外举办的各种软件设计大赛和电子设计竞赛,培养学生的创新精神和迎接挑战的能力。

本学院的学生科技节是科技创新活动的传统项目,至今已举办七届。其内容包括程序设计大赛、科技作品成果展、系列科技讲座等。每一届均出现不少学生创新科技作品,为我校的科技创新营造了良好的氛围。特别值得一提的是,在第七届科技节上,引进了企业现场招聘会,是科技活动走向社会的有益尝试。

学生第二课堂活动的积极开展,使得在培养学生创新实践能力方面有了较好的成效。2005年该专业的学生在北京市第九届“挑战杯”大赛中分获一等奖1项和三等奖2项。其中我校学生作品“基于中医脉象理论的生命体征远程监测系统”代表北京市参加全国“挑战杯”大赛,获得全国挑战杯大学生科技作品二等奖。2006年全国大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题大赛中该专业两名同学获三等奖,北京市电子设计大赛中该专业两名同学获三等奖。2008年该专业三名同学获全国大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛(英特尔杯)三等奖。这些科技竞赛促进了学生实践能力的提高。

7应用型人才培养的特色与亮点

7.1毕业生就业情况

在近年毕业生就业形势较严峻的情况下,计算机专业毕业生就业率保持较高。历年中,该专业的毕业生中70%～80%被高新技术企业录用,如表1所示。

7.2考取研究生情况

本学院计算机专业毕业生的考研率和考研质量多年来保持在一般院校中的较高水平。根据研究生所在学校和科研院所调查反馈,普遍认为这些学生不仅具有较宽厚的理论基础,而且具有较强的实践动手能力,其良好口碑也促使这些学校在历年愿意招收本学院该专业的学生。近年的研究生录取情况如下:

2002年共21人被录取,其中北京大学10名,北京大学计算机系录取的前十名中(包括第一名)就有四位为本学院同学。

2003年共25人被录取,其中北京大学10名。

2004年共34人被录取,其中北京大学10名。

2005年共54人被录取,其中北京大学和清华大学25名。

2006年共64人被录取,其中北京大学和清华大学24名。

7.3毕业生的社会评价与声誉

该专业参加工作的毕业生通过自己在校学习的专业知识和技术能力在社会上做出了成绩,其中不少人已经踏入大型集团公司的管理阶层,赢得了社会的广泛认同。

本学院曾对毕业学生所在的61个就业单位进行了反馈调查。调查结果反映出用人单位对本专业学生评价很好,认可率为100%。对学生的评价主要是有三大优势:“一是动手能力强;二是环境适应快;三是工作态度踏实。”如百度(中国)有限公司对在该公司工作的本专业毕业学生的评价为“贵校培养的学生具有扎实的理论和专业知识,为互联网行业输送了大批有用的人才”。大唐移动通信设备有限公司的反馈意见为“贵校毕业生在我单位表现优异”,普华永道(上海)公司的认为“我们对贵校的学生印象较好,朴实,实干”。

8结束语

以上内容是计算机科学与技术专业在历史传承和积累的基础上,立足于社会所需的应用型人才培养定位,多年来不断更新教育理念,推进教学改革,勇于探索创新,积极付诸实践所获得的成绩。本文从培养高素质的应用型人才的目标出发,在课程体系建设、实践能力培养等方面进行了探索,提升了理念,形成了教育教学方案,并在实践中取得可观的成效。本研究获2008年北京市教育教学成果二等奖。

我们正面临着一个以创新为主导的新时代。创新精神已成为当代和未来中国高等教育肩负的最具挑战性的课题之一。我们要在此成果基础上,继往开来、与时俱进,推陈出新,将教育教学工作做得更好,培育出更加符合社会所需的应用型人才。

参考文献:

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[3] 教育部高等教育司. 改革 创新 发展(第二集)[M]. 北京:高等教育出版社,2005.

Thick Foundation, Strong Practice, Re-market and Way Wide——Exploration and Practice of

Computer Specialty Cultivation

CAI Ying, ZHOU Wei-zhen, WANG Tie-feng, DONG Wan, MENG Qing-chang

(Beijing Information Science & Technology University, Beijing 100101, China)

Abstract: We make use the way of thick foundation, strong practice, re-market and way wide. From the training goal of high- quality application cultivation, we explored in the system of teaching, curriculum and content building, practical ability and enhanced the concept of a teaching program. Based above, we formed a education program and obtained substantial results in practical.

Key words: personnel cultivation; curriculum system; the practice of teaching; education and teaching reform; university- enterprise cooperation