信息与计算科学专业“工程观”应用型人才培养模式改革的探讨

刘修生，胡 鹏

(湖北理工学院数理学院，湖北黄石435003)

“工程观”是人类关于工程活动的主观意识和基本观念。现代工程的科学性、社会性、系统性等特点日渐突出，工程活动对生态环境、人类社会生活的影响十分巨大，因此，树立当代“工程观”［1－2］具有迫切的现实意义。工程观教育是重视工程教育的系统性和完整性，在培养学生良好的专业水平和人文素质的基础上，全面提高学生的学习能力、实践能力、创新能力和合作能力，充分发挥学生的积极性、主动性和创造性的一种创新教育模式。湖北理工学院从2010年开始对信息与计算科学专业实行了“工程观”应用型人才培养模式的改革，初步探索出满足我校信息与计算科学专业人才培养模式需求，能提高学生综合素质，使学生适应社会发展的“工程观”教育模式。

1 构造“工程观”人才培养模式

应该明确，地方性院校的信息与计算科学专业的工程教育是专业教育，而不是通才教育，是为了培养从事信息处理职业的应用型人才;地方性院校的信息与计算科学专业的工程教育不是科学教育，不是为了培养科学家做准备的，可能有少数人会成为科学家，但主流不是;同时地方性院校的信息与计算科学专业的工程教育也不是单纯的技术教育，虽然其中技术内容的教育占了很大的比重甚至是主要的比重，但仍然应该有非技术教育内容。因此“工程观”的人才培养模式改革，必须摆脱传统的、狭窄的工程专业教育模式，构建将素质教育、工程专业教育与实践教育整合的新的人才培养模式［3－4］。

1.1 创新“工程观”的人才培养目标

具有“工程观”的信息与计算科学专业应用型人才培养目标是培养具备和谐工程理念和价值观，能进行工程系统的构思、设计、执行和工作的现代高级应用型人才。

1.2 “工程观”意义下的课程体系

新课程体系应体现“注重基础、加强专业、强化实践、学以致用、培养能力”的原则［2］。为此，新课程体系可分为4类:素质拓展类、数学类、信息类与计算类课程。在体系上充分考虑了学科的交叉与融合、知识的承前启后、理论与实践并行之间的关系。通过优化课程改革、以工程理论和工程实践教育为核心的课程体系，重新整合知识体系结构，形成注重“工程观”的信息与计算科学专业人才培养的新课程体系。构建工程上实用的以理论和实践教育为核心的课程体系，知识体系。形成注重“工程观”的信息与计算科学专业人才培养的新课程体系。完善了4个平台:①公共基础课程教学平台(马克思主义理论课、思想政治教育课、英语、体育、计算机基础及大学物理);②学科基础课程教学平台(高等代数、数学分析、常微分方程、高级语言程序设计、离散数学、数据结构、概率论及复变函数与积分变换);③专业课程教学平台(信息论与编码、数字信号处理、数值分析、常微分方程的数值解、数据库系统概论及数学模型);④自选课程教学平台(基础模块:数据分析、运筹学及信息安全与密码学等;计算机应用模块:软件工程及面向对象程序设计;网络应用技术与人文社科类模块)。

1.3 “工程观”下的实践教学体系

实践是培养学生“学以致用”的重要过程，是培养学生基本技能、工程技能、专业技能和创新能力的有效途径［5－6］。围绕“工程观”人才培养目标，制订了基础、专业、工程、创新这4个层面的课内与课外、校内与校外全方位相结合的实践教学体系。针对信息与计算科学专业实践教学的实际情况，以把握特色、重视实用和注重创新为原则，将实践教学体系分为课程设计与大型作业、实验教学(数值计算系列实验、信息处理系列实验与编程设计系列实验)、社会实践与竞赛和毕业实习与毕业论文四大教学模块，将实践教学的学时占教学总学时的比例调整为29.6%，从而真正做到培养学生的实践能力。制订了实践教学各环节的管理规范，强化了实践教师队伍的建设和实践教学质量的监控体系。

2 “工程观”意义下的教学改革

2.1 理论与实践并行的课程体系

用理论提升实践，让实践能力在理论教学中得到升华，实践和理论相融合，突出理论与实践的和谐发展。理论教学是实践教学的基础，通过对理论知识的学习，使学生能够掌握数学、计算机和信息处理方面知识，如计算机课程。我院教师向学生讲授网络基础知识、TCP/IP协议族、网络编址、路由协议、局域网交换和无线接入WAN等知识点，在注重理论教学的同时，也注重实践教学，增强学生的实践能力，做到理论教学与实践课程并行。按知识点类别将课程设计题目分成几个方向，让学生按组别自由选择其中一个题目，在教师的指导下完成课程设计，比如组建校园网，就涉及到构建网络、配置网络协议等，通过模拟操作进而配置实际设备和网络。建设信息处理实验室与科学计算实验室，专门用于信息与计算科学专业学生的实践操作。这样就达到了理论与实践的和谐发展，能够将理论应用到实践，实践辅助理论教学，从而达到教学目的。

2.2 教学方法与教学手段创新

采用“黑板+多媒体”的教学手段，达到了扩大教学信息量、减少理论课学时、增加实践课课时的目的。在课程教学中，实施了案例教学和问题驱动的教学方法。案例教学能使学生举一反三，触类旁通，提高学生学习兴趣，同时也能帮助学生逐步积累工程经验，逐步深化工程意识，提升工程能力。问题驱动是以问题为切入点，实施提出问题、分析问题和解决问题的3步教学方法。这种教学方法能牢牢吸引学生的注意力，提高教学效果和教学质量，为学生提高解决工程问题的能力打下良好的基础。

2.3 产、学、研相结合的合作教育

产、学、研相结合的合作教育是使学生更深入接触工程实际，增强工程意识，提高综合实践能力的重要教学模式。经过几年的合作教育实践探索，学生的工程能力和综合实践能力普遍有所提高。具体做法是，引导高年级的学生参与教师的实际课题的研究，聘请具有丰富实践经验的专家参与相关的实践课程教学，如聘请武汉达内软件有限公司的工程师作为“计算机编程设计”课程的指导老师;聘请校内相关专业的教授作数学模型的专项讲座。应用性强的实践课程教学直接转移到校外“产、学、研”合作教育基地授课，目前我校已与湖北晨信光电有限公司和金舰电脑公司等共同完成了信息与计算科学专业的校外“产、学、研”合作教育实践任务，撰写了较高水平的实践报告，有的学生以此为基础撰写的毕业论文获得了省级优秀论文。

2.4 鼓励学生参与科技创新，提高工程素质

“工程观”教育理论，应培养学生以下4种能力:①新知识的接受能力;②创造性观察与思考能力;③工程设计与实践能力;④工程管理与人际关系能力［3］。这4种能力的培养主要依靠理论与实践课程教学，并通过科技创新活动得到进一步拓展。

近几年，信息与计算科学专业的学生参加了学校举办的科技节的各种活动，特别是科技作品小制作、软件设计和新产品的开发竞赛。同时参加全国“挑战杯”大赛、“数学建模”大赛、“电子设计”大赛和“高等数学”大赛，并取得了较好的成果。实践证明，科技创新活动是充分发挥学生创新精神的过程，能锻炼学生综合考虑各方面因素、协调各方面关系的能力，开启学生的创新意识，培养学生的创造能力，实现高级应用型人才的培养目标。

2.5 “双师”型教师队伍的建立

信息与计算科学专业任课教师往往注重理论知识传授，而忽视实际工程开发的传授。对工程思维的内在特征缺少了解，工程经验缺乏，没有必要的工程背景。针对这一现象，引进和培养既有信息与计算科学专业理论水平，又有工程实际开发能力的“双师”型教师是关系到“工程观”的信息与计算科学专业人才培养模式改革的关键［7］。具体做法是将缺乏工程背景的青年教师送到相关企业或公司进行短期培训;在软件课程设计中聘请有丰富软件开发能力的专家进行指导，青年教师全程参与。通过实施这些措施，目前信息与计算科学专业教师中有3人获得“双师”型教师资格。

3 结束语

围绕建立“工程观”的教育理念，结合现有教学条件和学生实际情况，通过调研、论证和探讨，确定了新的人才培养目标，进而制订了科学合理的人才培养方案。通过几年时间的实施，培养出来的学生的人格素养、工程背景、工程意识和工程能力普遍得到了提高，满足了企业和社会的需要。

［1］ 齐燕铭，齐俊桥.基于工程教育观的工程高等院校复合型应用人才培养模式研究［J］.继续教育研究，2013(6):122－123.

［2］ 江萍，高楠.“工程教育观”视域下工科高等院校复合型应用人才培养模式研究［J］.船舶工程，2010(6):95－98.

［3］ 唐晓静.信息与计算科学志业应用型人才培养模式的研究［J］.大学数学，2007(1):10－12.

［4］ 岑仲迪，奚李峰.信息与计算科学专业建设的探索与实践［J］.大学数学，2009(3):1－5.

［5］ 高胜哲，董宇峰.加强实践环节研究促进信息与计算科学专业建设［J］.大学数学，2007(1):13－15.

［6］ 许峰，方贤文，许志才.信息与计算科学专业教学体系的实践与探索［J］.高等理科教育，2007 (4):70－73.

［7］ 王焕宝，李义宝，黄已立.普通工科院校信息与计算科学专业定位问题研究［J］.高教论坛，2009(12):57－59.