计算机专业创新型应用人才培养模式研究

侯守明 侯占伟 徐文鹏

摘要:本文针对计算机专业学生多、专业划分不细、学生应用技能和创新能力不够导致就业难的问题,从培养创新应用型人才角度出发,提出了一些具体的措施和看法。首先分析了创新型应用人才的四种能力;然后结合院校实际从人才培养目标、课程体系改革、实践教学体系构建等方面探讨了培养学生应用技能和创新能力一些可行的方法,最后总结全文并展望了进一步的研究目标。

关键词:创新型应用人才;计算机专业;课程内容体系;实践教学体系

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

2008年以来,席卷全球的金融危机使众多企业面临困境,也使由于经济发展和高等教育大众化所带来的大学生就业问题面临更加严峻的形势。对于高等院校计算机专业的学生来说,这种状况更加严重,一方面,计算机是全国规模最大的专业,专业点最多、学生人数最多;另一方面计算机是情况最复杂的专业,学科涵盖面宽、应用层次跨度大、办学条件差异大,同时又是学科内涵变化很大很快的专业。所有这些都对计算机专业的人才培养提出了更高的要求。据我们对计算机应用相关专业300多家用人单位的问卷调查表明,90%的公司企业普遍需求理论基础扎实,实践能力较强、具有一定创新能力的应用型技术人才,以适应快速发展的行业需求。因此,对人才培养摇篮的大学来说,培养理论基础扎实,适应现在和未来一段时间行业发展的具有创新能力的应用型专门技术人才,应该是我们孜孜以求的目标。

本文从创新创新型应用人才培养的目标出发,结合高等院校计算机专业的培养计划从课程教学体系、实践教学体系的构建等方面探讨如何提高学生应用实践能力和创新能力,为高等本科院校计算机专业创新型应用人才的培养模式提供借鉴。

2以人才需求为驱动,确定计算机专业的培养目标

计算机专业是当前社会影响面最广、学科内容发展最快的专业之一。计算机专业的人才培养必须以国家和社会的需求为目标和驱动力,既培养具有计算机基础理论与核心技术的创新研究队伍,即科学型人才,又培养满足IT企业的工程型人才和企事业单位信息系统建设的技术型人才,分层次满足社会对人才规格的不同需求,才能解决人才培养和满意就业之间的矛盾问题。

从我国目前高校招生和人才培养现状来看,科学研究型人才的培养应主要集中在研究生阶段和重点高校的本科阶段;对于大多数的二本和三本院校来说,将专业培养目标定位在面向行业应用的专业技术人才是比较合适的。从这个角度讲,工程型人才和信息化技术型人才应该是普通高等院校的主要培养目标,而具有创新能力的应用型技术人才的培养则是普通高等院校的和用人单位的共同希冀。

应用型人才的培养分为两个层次:技能应用型人才和创新型应用人才。技能应用型人才是以操作技能和岗位技能训练为核心、掌握一定的专业理论、具备熟练的操作技能的专业技术人才。创新型应用人才则不仅具有胜任某种职业岗位的技能,而且具有技术创新和技术二次开发的能力,具有更高的适应多种岗位的综合素质以及职业判断能力。由此可见,创新型应用人才比技能应用型人才有更“宽”“专”“交”的知识结构,更强的自主学习能力和岗位适应性。

综上所述,创新型应用人才应具备以下四种能力:①以问题为中心的知识整合能力;②以实践为导向的科技转化能力;③以协作为方式的团队工作能力;④以沟通为目标的人际交往能力。普通高等院校计算机专业的培养目标应该是:以培养“创新型应用人才”为目标,使培养出的学生“具有较高的知识层次、较强的应用能力和创造能力,具备较强的沟通能力”。

3采用自顶向下方法,打造立体化课程体系

创新型应用人才的培养需要从专业培养方案的修订和课程教学体系改革入手,结合实践教学体系的改革,形成完整的人才培养模式和体系结构。在专业培养方案制定方面,我们采用了自顶向下的方法,逐步细化,打造了适合创新型应用人才培养的课程体系结构。

(1) 以专业规划为目标,以就业需求为向导,合理划分并设置专业方向模块。

根据学校优势学科特点和专业培养目标,我们确定了以下专业模块:软件与信息系统开发、网络及其应用、图形图像与CAD、计算机监测与控制等。并将专业方向模块划分作为培养方案的主要内容指导教学。各专业模块之间通过增设选修课及相关的实践教学过程加以衔接,以利于扩展学生的知识面。我们规定:各专业模块课程分通用课程和选修课程,通用课程为必修(选)课程,选修课程需选择8学分以上。比如专业模块通用课程有离散数学、人工智能导论、嵌入式系统、软件工程、计算机图形学、计算机辅助设计、多媒体技术、数字图像处理等。而计算机测控方向的专业选修课包括自动控制基础、微型计算机控制技术、传感器与检测技术、单片机原理与应用、DSP原理及应用、可编程控制器原理、现场总线控制网络技术、信号处理原理等。学生从大三开始,确定自己的专业规划及就业方向,选择专业模块,确定必修和选修课程,并选择合适的专业指导老师,参加具体科研项目的研究和开发。模块课程基本上都以项目开发为手段,按专业进行培养,课程的专业性更强,更具有针对性。

(2) 综合考虑专业模块课程之间的有机联系,统一、合理规划各方向课程教学内容,避免冲突和重复教学。

要确保课程之间的知识衔接,必须考虑前后课程的有机联系。下面以学生编程能力培养为例说明相关课程的前后衔接关系。对于新入校的学生,我们在第一二学期分别开设了“计算机应用技术基础”和“程序设计基础”课程入门,首先加强基本程序能力的培养。然后在第三学期开始通过“程序设计综合实验”提高学生对大程序的驾御能力,增强学生的程序设计兴趣。接着用“数据结构与算法”课程帮助学生在算法理论和实践上进一步提高。最后,通过“面向对象的程序设计”课程,把学生对编程的概念从面向过程提升到面向对象。这样以培养学生程序设计能力为主线,通过四门课程分学期实施,每一门课都配合实验环节,在原来基础上不断提高学生的编程能力。对于程序设计能力强的同学,支持、指导他们参加各种程序设计竞赛,进一步激发学生的学习积极性与创造性。

在学生具备基本程序设计能力后,从第三学年开始,我们以培养系统开发能力为主线。通过“数据库系统原理”的基础学习,首先让学生掌握数据库基本原理和基本操作,然后进入两周左右的“数据库应用实践”课程,开发简单的数据库管理系统,让学生学习掌握基本系统的开发方法与技术。在随后的“软件工程”课程里,我们要求学生把短学期开发的数据库系统,借助软件工程工具,重新按照软件工程的规范设计开发,使学生的能力从普通编程升华到系统分析、设计。学生在第四学年完成专业方向模块通用及选修课程学习之后,融入到实际项目的开发和就业实习中去,进一步提高应用编程能力。

(3) 凝练专业课程目标、内容,完善教学实施方案。

每一门课要明确课程教学目标,明确它在整个课程体系中的作用与具体教学内容。课程内容要与培养应用型创新人才的总目标相一致,与学生实际接受能力相符合。在组织全体教师认真学习教育部最新的专业发展规范的基础上,重新修订每一门课程教学内容,编制校内试用教材(目前很多已经正式出版),采用集体备课制度,运用目标教学法和案例教学法组织教学各环节,注重培养学习兴趣和解决问题能力,保证教学效果。比如在计算机图形学课程的教学中,我们引入了OpenGL图形库的教学内容,将应用较少的隐藏线消除算法改为选学内容,同时结合三维CAD软件部分功能进行设计引导,收到了良好的教学效果。

通过上述基本方法,我们基本形成了纵横结合、分模块的立体化培养的计算机专业创新性应用人才培养课程体系结构。其中纵向指的是按照专业模块划分设置各方向必修和必选修课程,让学生掌握该方向的基础知识和基本技能,横向是指按照课程之间的有机联系,培养学生的各项专业技能和综合素质。

4构建实践教学体系,培养应用创新能力

对于已经具备一定自学能力的大学生来说,知识结构的外延扩张并不太困难,而社会实践能力、工程设计能力的提高相对显得重要和迫切。因此,实践教学环节在创新型应用人才培养体系中具有特殊的意义。实践教学体系与理论教学体系应融为一体、相互补充和相互发展,实践教学体系一般包括课程实验教学、工程实践教学、毕业实习及设计三个部分。

课程实验教学的主体是对理论知识的验证、吸收和消化,是参与科研和工程实践前的预演,并在实验中再探索学习新的理论知识。我们对每一门实验课都制定详细的实验教学大纲和实验指导手册,明确任务和应达到的效果,并配合理论课程构建合理的知识体系。在实验设置上,增加设计型实验和综合创新型实验所占比重。充分利用寒暑假开学后的几周综合课程实践,采用培训和实验相结合的方法,培养学生初步的系统开发能力。同时积极组织师资力量开展Photoshop、Maya、3Dmax、Solidworks以及虚拟现实等应用软件使用及认证培训,为学生就业增加了砝码。

工程实践教学环节采用项目实践的方法进行,在大四上半学期进行。由专业方向指导老师确定项目内容和实践目标,要求每个学生根据自己选择的专业方向模块选择模拟题目,分小组由专业指导老师进行一周左右的集中培训,然后由学生按照项目设计流程完成实践内容,采用这种方法即培养了学生的开发实践能力,又使学生在实践开发过程锻炼沟通和协作能力,为毕业设计和学生就业也打下了一定基础。

毕业实习是是综合运用前面三年所学的知识。解决实际问题的教学过程,是学生创新和应用实践能力提高的重要一环。近年来主要采用以下措施提高设计质量,培养学生综合素质和创新能力。一是采用校企合作模式建立一批就业实习培训基地,每年定期派学生到软件企业或信息部门实习,参与到实际问题的解决中去;二是组织学生参加教师的实际科研项目和学校组织的大学生科研训练计划项目。三是根据用人单位需求,通过和相关用人单位结合,在毕业实习和设计阶段,聘用企业工程师开设专业培训课程,提高学生的应用实践能力,提高实际工作能力。通过这些实战演练,使学生在实践中锻炼、提高。这既使得学生的知识体系得到巩固,又为学生积累了实际工作经验,弥补学校教学与企业要求的距离,为学生毕业后的就业创造了条件。

据不完全统计,近3年来,我校计算机专业约有40%的学生能够参与到具体的项目实践当中,如每年的校级大学生科学训练计划项目、企业应用开发项目、电子竞技大赛、创新设计大赛等。经过项目实践锻炼的学生,基本都能找到比较满意的工作。

5结束语

本文以计算机专业创新型应用人才培养为目标,结合院校实践,提出了自顶向下的按细化专业模块分类培养的立体化课程体系模式,并从课程实验、工程实践和毕业设计三个环节给出了提高学生创新应用能力的具体方法,为计算机专业创新型应用人才的培养提供了一定的借鉴。

在创新型应用人才的培养实践过程中,还有许多具体的问题需要分析和解决,如教师综合素质与创新能力的提高,教学过程中科研成果的引入,学生成绩的科学评定,课程教学与国际先进认证培训体系的结合等都是值得研究的问题。这也将是我们今后进一步研究和实践的目标。

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