计算机科学与技术专业创新型应用人才培养研究

刘昊

摘 要：创新型应用人才培养，是当前计算机科学与技术专业的人才培养目标，为了实现这一目标，学校应该明确创新型应用人才培养的基本要求，构建科学课程体系，对学生展开系统的创新应用型训练，充分挖掘课程中的创新因素，提高学生的创新能力。

关键词：计算机科学与技术专业；创新型应用人才；培养策略

中图分类号：G642.0；TP3-4 文献标识码：A 文章编号：2095-9052（2020）05-0281-02

计算机技术是一项改变世界的技术，目前被广泛应用于人们的生活、学习、工作中，在这一社会背景下，计算机科学与技术专业成为高校热门专业，目前我国有900多所高校设置了这一专业。随着社会的发展，大学生就业形势愈发严峻，为了提升专业对口就业率，学校应该制定创新型应用人才培养战略，明确计算机科学与技术专业定位，确定相应的人才培养目标，提升学生的专业素养、实践能力及创新能力，让学生能够更好地适应职业环境，为学科发展与国家发展做贡献。

一、计算机科学与技术专业概述

当前，计算机学科分化为五个领域，分别是计算机科学（CS）、计算机工程（CE）、信息技术（IT）、信息系统（IS）、软件工程（SE），计算机科学与技术、软件工程是教育部在2011年认证的两个独立一级学科，所以，当前计算机科学与技术专业的覆盖面相对更小，所研究的东西更为专一[1]。办出专业特色，避免计算机科学与技术专业被同质化，是当前高校展开计算机科学与技术专业人才培养应思考的一个问题。

从目前来看，我国普通高校计算机科学与技术专业的人才培养目标为培养创新型应用人才，而人才培养的方向则是计算机科学（CS）方向。总的来说，计算机科学与技术专业学生需具备计算机系统相关的软硬件知识，具备计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统分析、开发与应用能力这4项基本学科能力，而应用型人才在后两种能力上有着更高的要求[2]。为了提升学生的学科核心素养和综合职业素养，高校应基于学科发展，完善课程设计，合理安排程序设计语言基础及理论、算法与复杂性、科学计算、数据库、图形学原理、软件设计、嵌入式系统、操作系统原理与设计等科目的教学计划，实现对学生系统化、专业性的培养。

二、计算机科学与技术专业创新型应用人才培养策略分析

（一）明确创新型应用人才培养基本要求

创新是社会兴旺发达的不竭动力，也是现阶段高素质人才所需具备的基本素养。在计算机科学与技术专业创新型应用人才培养过程中，首先应设置社会道德与法律等课程，让学生学会做人，然后设置创新思维课程，激发学生的创新思维，最后精心策划专业课程，让学生将创新思维应用于专业实践中。比如，在学习程序设计课程时，教师应该有计划地激发学生的创新意识，在进行程序设计时，传授学生程序设计的思想和方法，而不是死记硬背，鼓励学生打破桎梏，勇于探索其他的不一样的程序设计方法，培养学生的创新精神。

在课程学习中，学生展现出创新意识和创新精神，尚未达到创新型应用人才的培养目标。计算机科学与技术专业的教学目标，不仅仅是让学生学会使用计算机的软件、硬件工具，学生还应该具备灵活运用计算机学科知识，设计、开发、维护计算机应用软件和硬件的能力。

在实践教学体系中，实验环境和实验工具的選择是对新技术和新产品实施覆盖的有效途径。为了让学生能够紧紧跟上计算机学科发展的潮流，更好地适应职业需求，学校可以将基于Windows操作系统的开发工具等引进专业教学中，以此为主题安排一系列的专题教育活动，包括选修课、知识讲座、科技活动、专业竞赛等，鼓励感兴趣的学生参与[3]。

（二）构建科学课程体系，展开系统的创新应用型训练

在计算机科学与技术专业教学中，培养学生的创新应用能力是一个循序渐进的过程，学校应基于人才培养目标，构建一个完善系统的课程体系，具体如下：

第一，学科基础。学生在大一阶段应该学习大学物理、大学物理试验、高等数学、离散数学等通识学科。

第二，学科核心。计算机科学与技术专业教学分为软件技术和硬件技术两大模块，前者包括程序设计基础、程序设计实验、汇编语言、面向对象程序设计、数据结构、软件工程、计算机网络、操作系统原理、计算机图形学、编译原理等课程，后者包括模拟电子技术、数字电子技术、电路电子基础实验、单片机技术、计算机组成原理、嵌入式体系结构与接口技术、嵌入式操作系统、嵌入式应用案例分析等课程。

第三，学科应用。包括程序设计基础课程设计、数据结构课程设计、组成原理课程设计、单片机应用课程设计、ADS嵌入式系统课程设计、计算机网络工程实训、嵌入式驱动开发课程设计、软件工程实训、嵌入式软硬件系统开发课程设计、完整嵌入式项目开发案例实训及毕业设计等课程[4]。

在学科核心模块中，基础课程为程序设计语言，学生首先应系统地学习面向过程的程序设计语言，掌握语法及结构化程序的设计方法，在教学过程中，教师应该指导学生将实际问题，分析转化为计算机指令，培养学生的创新思维，学习完理论知识后，进行实训，让学生应用所学知识去解决一系列经典的广义计算问题。然后，再学习面向对象的程序设计语言，培养学生面向对象的基本思想，提升其分析、解决问题的能力，让学生能够应用所学知识开发高质量软件产品。实践教学是计算机科学与技术专业创新型应用人才培养的关键性策略，在专业核心课程教学中，应该将理论教学与项目实战、创意项目、毕业实习等实践活动有机融合，全面提升学生的知识应用能力。比如，在软件工程教学中，结合实际项目教学，能够提升学生的分析、设计能力；在数据库教学中，结合实际项目教学，能够提升学生对于数据库概念结构、逻辑结构的设计能力。同时，学校可以设计多元化的实践活动，鼓励学生参与，比如，大二学生可以参加创意项目，提升创新能力及实践能力，大一大二学生可同时参加，形成竞赛，锻炼学生的编程能力，强化其学习动力。大二大三学生可以参加专业竞赛，提升学生分析、解决问题的能力，培养其创新能力及团队精神。大三学生需参加项目实战，锻炼其知识应用能力，大四学生则需开始进行毕业实习和毕业设计，进一步提升实践能力，锻炼创新能力。

（三）充分挖掘课程中的创新因素，提高学生的创新能力

在计算机科学与技术专业创新型应用人才培养过程中，教师应该提升自己的创新意识，创新教学方法及教学内容，充分挖掘课程中的创新因素，为学生创造一个创新型教育环境，激发学生的创新欲望，系统化培养学生的创新应用能力。

比如，在进行数据库原理及应用的教学中，讲解到“码”这一概念，教材中涉及两个层次的描述：其一，码是唯一能标识实体的属性集；其二，“设K为关系模式 R 中的属性集，若K→U（属性全集完全函数依赖于K），则 K 为 R 的候选码”。第一种描述浅显易懂但并不准确，教师可以举例验证，第二种描述十分准确但由于设计函数依赖的知识点，理解难度大，教师应该以多种方式帮助学生去理解，并且在学生掌握相关知识后，提出问题：如何用程序设計的方法找到复杂关系模式的全部码，这个问题有效锻炼了学生的问题分析能力与编程能力，有助于学生创新应用能力的培养[5]。

在教学过程中，教师应该鼓励学生打破常规，跳脱出固定的思维框架，传授学生设计思想及方法，而不是具体详尽的内容。但是，创新并不是随意，比如，在实际项目开发时，将E-R 图转换为关系模式，学生仍然应该严格遵守实体和联系的转换原则、方法、过程。在此基础上，教师可以鼓励学生，编写程序实现E-R 图到关系模式的自动转化，程序编写好后，与软件 PowerDesigner相比较，对比二者的共同之处与不同之处，从而完善自己的设计想法。在学习软件工程这门课程时，教师应引导学生养成工程思维，形成严谨认真的工作作风，比如，在软件总体设计方法时，涉及面向数据流的设计方法，这种方法可实现一个网络图到一个软件结构图这两种不同拓扑结构之间的转换，对于学生而言难度比较大，这时候教师应该化繁为简，引导学生从简单数据流（DFD）开始，自行编写程序完成自动转换，实现这一目标后，告知学生由于数据流图中软件项目信息不全面，所以应用数据流图设计软件结构图存在一定局限性，鼓励学生探索新的设计方法[6]。

三、结语

社会的发展日新月异，计算机应用技术更新换代极快，计算机科学与技术专业学生在高等教育阶段所学习的计算机技术，所使用的软件工具、平台等，到毕业时很有可能已经被新的软件、平台所替代，因此，对于学生而言，拥有创新应用能力，迅速学习并掌握新的计算机技术，是极其重要的。在计算机科学与技术专业人才培养中，学校应该站在前瞻性角度上思考，研究计算机学科发展方向，基于IEET工程教育认证标准，制定科学合理的课程体系，在教学过程中挖掘创新因素，激发学生的创新能力，完善实践教学模式，培养学生的创新应用能力。

参考文献：

[1]于霞，等.“本科课程体系国际化试点专业建设”探索与实践——以沈阳工业大学计算机科学与技术专业为例[J].教育教学论坛，2019（44）：154-155.

[2]时晓艳，等.计算机专业国际化人才培养模式的探索与实践——以北京交通大学兰卡斯特大学学院为例[J].工业和信息化教育，2019（3）：26-29.

[3]马文俊，等.基于DS/AHP模型的学生综合成绩评估体系设计——以计算机科学与技术专业为例[J].教育教学论坛，2019（39）：1-4.

[4]张玉清，等.适应工程教育认证要求的计算机科学与技术专业新工科建设探索与实践[J].高教学刊，2019（17）：92-94.

[5]赵珊，于金霞.以因材施教和个性化发展为导向的创新人才培养模式研究——以河南理工大学计算机专业实验班培养为例[J].科技资讯，2019，17（22）：127-128+131.

[6]赵珊，贾宗璞.基于“一制三化”的计算机科学与技术专业创新型人才培养机制研究——以河南理工大学计算机科学与技术专业创新人才实验班培养为例[J].科技创新导报，2019，16（19）：241-242.

（责任编辑：林丽华）