地方高校计算机科学与技术专业人才培养模式改革与实践

郭银章　曾建潮

摘要:本文分析了目前我国地方高等院校计算机专业人才培养现状,以太原科技大学计算机科学与技术专业为例,针对办学指导思想、专业定位、专业特色、专业培养模式及课程体系进行了研究与探讨,提出了“行业特色明显、专业方向细化、实践技能突出、素质教育鲜明”的专业建设指导思想。在基于知识深度优先和专业模块细化的基础上,详细论述了计算机工程专业方向的人才培养方案及课程体系设置。

关键词:地方高等院校;计算机科学与技术专业;专业培养模式;课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:B

1地方高校计算机专业人才培养的现状

21世纪是知识经济时代,支撑知识经济时代的核心技术是信息网络技术。作为培养信息技术领域高科技人才的主要学科,计算机科学与技术为我国的信息化作出了巨大的贡献。目前,计算机科学与技术专业作为全国最大的工科专业,在771所高等院校开设。这些高校除了几十所属于国家教育部直管以外,绝大部分是地方高等院校。上世纪末,随着社会需求的强势拉动,地方高校的计算机专业进行了的大量扩招和新专业设立,地方高校培养的计算机专业人才在满足社会需求的同时,也面临着巨大的挑战。一方面,社会对该专业的人才需求依然强盛,另一方面,大量的毕业生无法就业。IT行业就业难,原因在于求职者的知识结构与企业人才需求之间的不接轨,很多人求职无门,众多企业无法招聘到合格人才。分析原因,主要表现在以下三个方面:

其一,专业知识陈旧,专业范围太宽,培养方案雷同。目前,我国高校在计算机领域仅有计算机科学与技术一个专业方向,培养方案的高度概括、培养范围的过度宽泛以及专业定位不明、课程面面俱到却无法保证深度等不足逐渐凸显出来。地方高等院校在开设计算机科学技术专业时,培养方案绝大部分参照教育部直属院校的培养方案,形成了千校一面、毫无特色的人才培养模式。另外,大学计算机专业教材的更新速度以“年”计,而IT产业的更新速度以“月”甚至以“天”计,因此,传统教育模式培养出的毕业生进入IT行业时,需求与供应的无法接轨必然导致就业受阻。

其二,工程实践缺乏,实践能力差,实验环境落后。信息技术企业衡量求职者的一个重要因素,就是计算机工程实践能力。但是,目前众多地方高校对计算机专业学生实践能力的培养缺乏,特别是工程技术能力的培养缺乏,这对于刚毕业离校的大学生,无疑是一个大的障碍。

其三,综合素质的知识结构不完善。软件人才不只是编码员,而应是具有职业发展潜力的高素质软件人才;企业所需要的不只是掌握业界最新流行技术的人员,更重要的是来自文化层面的竞争力。而求职者综合素质的不完善与知识结构的不合理,已成为其进入软件行业的阻碍。

地方高校传统的计算机专业培养模式和课程设置体系,已经无法满足当前社会对计算机专业人才的需求。现在计算机专业培养的学生缺乏对专业知识的深度掌握,专业培养表现为面面俱到而没有针对性、专业方向涵盖太广而没有进行分类细化。所以,早在2005年,太原科技大学计算机学院就开始进行计算机科学与技术专业培养模式的改革,此项工作得到了三项山西省教学研究项目的支持。2006年,按照教育部计算机教学指导委员会《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告及专业规范》以及我校作为山西省首届品牌专业的计算机科学与技术专业的特色优势,制定了计算机科学与技术专业(计算机工程方向)2006培养方案。该培养方案在2006年山西省计算机教育工作会议上得到推广。下面就计算机专业的专业办学指导思想与服务定位、培养目标与要求、课程体系设置等问题进行介绍。

2计算机专业培养方案特点

太原科技大学计算机学院在建设和发展的不同历史时期,计算机专业办学思路紧跟时代要求,注重教育思想和教育观念的更新,尤其是2000年以来,学院确立了与经济和社会发展相适应、与自身定位目标相吻合、富有质量意识和时代特征的专业办学思路。构建“行业特色明显、专业方向细化、实践技能突出、素质教育鲜明”的人才培养模式。立足山西,服务行业,面向全国,努力把计算机科学技术专业办成在机械制造信息化行业有明显特色,与山西地方经济紧密结合,省内一流,全国知名的优秀学科专业。2006年培养计划主要特点有以下几个方面:

(1) 培养目标体现了专业细化和社会需求决定人才培养的特点

根据21世纪工程教育和为区域经济发展服务的专业办学理念以及当前知识经济时代对信息技术人才需求的特点,计算机专业的办学指导思想充分体现“融素质教育与业务培养为一体、融知识传授与能力培养为一体、融理论教学与科研实践为一体”的办学理念。2005年5月在南京以及9月在武汉召开的计算机专业改革和院系主任论坛上,针对当前我国计算机教育的严峻形势,与会代表达成了计算机科学与技术专业改革的共识,那就是计算机专业办学指导思想必须体现专业细化的特点以及以社会需求为人才培养目标的特点,专业办学特色和人才培养体系必须具有个性化和行业特色。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会提出将计算机科学与技术专业细化为计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术四个方向,我们根据目前学院的师资、科研以及教学水平,构建了“计算机工程”方向的培养方案。

(2) 培养目标结合了学院已有的办学特色和科研优势

计算机学院经过近10年的发展,在计算机网络工程、计算机控制工程以及在智能信息系统的科学研究方面积累了大量的科研成果,具有了较强的师资优势,所以我们在培养方案的专业选修课设置方面突破了传统的单课选修的方式,构建了三个专业选修模块。学生根据自己的专业兴趣和将来的就业方向进行模块选择。每一个模块都设置了该方向的核心课程,以培养学生的领域知识。

(3) 培养模式和课程体系突出了知识深度的特点

在进行专业方向细化的前提下,本计划的课程设置充分体现强化知识的深度的特点。在培养学生掌握本学科核心知识单元的基础上,要在专业知识的教育上充分体现深度优先的原则。在新的培养方案中,加大了“高级程序设计基础”的教学和实验时数,由原来的48学时改变为80学时,以强化学生的程序设计能力;将原来96学时“电路与电子技术”拆分为“电路与系统”、“模拟电子与数字电子技术”,学时数扩展为160学时,突出电子学基础对于计算机发展的重要性和基础性;增设了“数字信号处理”和“嵌入式系统”两门核心课程,以适应当前IT业对本专业人才知识结构的需求。

(4) 加大了实践教学时数,突出了实践技能的培养

突出了学生实践技能的培养。2006培养方案中,学生四年的总课堂教学时数为2230学时,其中实验和实践教学就占到1024学时,实践教学的学时数占总学时数的31%。本计划较大幅度地增加了核心课程的实验时数,增加了程序设计综合课程设计、数字系统综合实验周、计算机网络综合实验周、嵌入式系统综合实验周,将原来的计算机组成综合实验周提升为计算机组成课程设计。

3计算机专业培养目标与业务要求

3.1计算机科学与技术专业(计算机工程方向)的培养目标

坚持把握21世纪工程教育和以社会需求决定人才培养的专业办学理念,着重培养具有良好的科学素养,系统掌握计算机工程技术的基本理论、基本知识和基本技能与方法,突出计算机工程的分析、设计、实现与管理能力的专门高级工程技术人才。本专业培养的学生能够有效和系统地掌握本学科的理论基础,比较深入地理解计算机软硬件系统,具有一定的分析、综合和创新能力,能够承当计算机软硬件系统设计、开发和实施任务,适合于在大型企事业单位、IT行业以及科研部门、教育单位、行政管理部门等单位从事计算机工程的开发设计、科学研究、组织管理等工作。

3.2计算机科学与技术专业(计算机工程方向)的业务要求

本专业侧重于计算机网络工程、计算机控制工程以及智能信息系统三大方向,培养学生掌握现代计算机工程技术基础,获得完整的工程技术训练,具有较强的计算机工程项目组织管理、技术开发以及科学研究的能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

(1) 系统掌握本专业公共基础知识,较好地掌握本学科基本概念、基本原理、基本方法、基本技术等基础理论知识,突出数学、物理及电子技术基础知识的培养,理论联系实际,受到良好的科学思维和科学实验的基本训练。

(2) 毕业生应了解整个学科的知识组织结构和学科范型知识,掌握计算机工程的核心基础知识和专业基础知识,具有较好的工程实践训练,熟练应用计算机工程领域的相关工具,初步了解学科当前的发展现状和未来的发展趋势。

(3) 具有较强的工作适应能力,具备计算机工程师的科学研究、科研开发和组织管理的实际工作能力,初步具有对一般计算机科学与技术的技术项目所提出的思想、方法、技术和工程技术路线的性能做出基本估计的能力。

(4) 能通过文献检索和其他方式阅读中外文书刊,获取专业科技信息,理论联系实际,具有运用所学专业知识分析、解决简单的专业技术问题的能力。通过积极参与学校的文化建设活动,在文艺修养、审美情趣、言谈举止、礼仪风貌等方面达到一定水平。

4计算机专业课程体系及课程设置

4.1计算机专业课程体系模型构建

按照计算机专业学生大学四年所需能力培养的分类,将课程体系模型划分为专业深度发展基础培养、程序设计能力培养、系统设计能力培养以及专业广度发展方向培养四个阶段,如图1所示。每个阶段均设计相应的教学内容来达到能力培养的目的。

4.2计算机专业课程的层次化设置

整个专业课程的设置与培养计划的制定,要突出认同性课程向创造性课程的转变、专业性课程向综合性课程的转变以及统一性课程向多样性课程的转变。计算机专业课程设置如图2所示。

按照CC2001标准规划本专业知识结构所涉及的知识领域以及体现知识结构的课程设置。在教学计划与课程体系的设计中,坚定不移地贯彻知识深度优先、课程设置少而精的原则,按照专业模块的分类,将专业课程划分为专业基础课程、专业核心课程和专业高级课程。数学、物理、电子科学基础等相关基础课程的教学在学科人才培养过程中起着十分重要的基础训练作用,培养计划中要加大专业基础课程中大学数学(数学分析、高等代数、近世代数)、大学物理和大学英语等数理基础课程的教学与实验时数,重视物理学与电子科学类基础课程(电路基础、电子技术基础、数字逻辑、数理逻辑)在计算机专业教学中的地位。为学生将来专业的深度发展提供基础能力培养。

计算机专业的核心课程是计算机专业培养计划的主体,在充分体现本专业知识结构的同时突出课程教学深度优先的主旨。在专业细化分类培养的方向上,把学生所学方向上的核心基础课程讲深讲透,培养学生程序设计与系统设计的能力。在专业高级课程模块中,按照理论型与技术型设计专题讲座和专业方向案例教学。对于技术型专题讲座,可划分为三个工程类型,每个学生至少要听16个专题讲座,以培养学生专业的广度发展能力。

4.3专业实践教学和课程考核体系

确立理论联系实际、理论指导实践、强化实验过程的规范操作,弱化对实验结果的评判。在教学中注重实验科学思想方法和工作方式方法的传授,注意对学生开展实验

室工作行为规范的培养。确立实验课程教学与操作的分离运行机制,制定实验教学实行课程单列模式的实践教学大纲,具体周学时的安排和内容由计算机科学实验课程单元分派表和课程的教学大纲确定。

研究学生毕业设计、毕业实习、生产实习、课程设计等实践教学环节的实践模式。强化课程设计的深度和难度,探索毕业设计的提前进入机制,在学生课程设计开始就确立毕业设计的指导教师和设计题目,对于成绩优秀的学生,可以替代毕业设计,使学生腾出大量时间选修专业课程或者提前进行就业实习。

为了真实地反映教学的实际质量和成效,我们尝试了改进课程的考核评价体系。基于课程考试重在考察学生对课程基础知识掌握的系统性和综合运用所学知识解决问题的能力,基于课程考核方式的多样性和科学性,我们倡导理解科学而不是背诵科学知识的教学主张,力戒和避免标准化试卷的考试倾向。

5结束语

随着我国高等教育规模的不断扩大以及计算机科学与技术专业的不断热招,当前计算机专业人才培养面临许多问题。本文就地方高等工科院校计算机专业的专业建设模式与课程体系进行了研究,着重阐述了专业办学过程中的专业办学指导思想、专业定位、专业特色以及专业培养模式、课程体系创新等问题,对于地方高等工科院校计算机专业的建设有一定的指导意义。

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及专业规范(试行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[3] 中国计算机学会学术工作委员会.中国计算机科学与技术发展报告2005[M]. 北京:清华大学出版社,2006.