信息与计算科学专业应用型人才标准化培养模式研究

陈 楠，闫丽宏

（咸阳师范学院数学与统计学院，陕西 咸阳 712000）

理科专业属于一门新增课业，而信息和计算科学专业作为国家教育部门于1998年实施专业调整以及改革过程中新增项目。倘若从理科专业整体演变过程进行分析，最初起源可追溯至应用软件专业以及计算科学专业兴起。然而，当前信息和计算科学专业被划分为几个小分支专业，包括控制科学、计算科学、信息科学以及运筹。伴随国内社会经济水平的不断发展，以往传统人才培养模式已经无法满足当前社会人才需求，因此为了顺应科技发展，必须设置信息和计算科学专业，能够显著提高新型人才培养以及选拔效果。现如今，信息和计算科学专业首要任务是怎样按照社会需求针对人才培养模式实施有效改革，从而满足当前21世纪人才培养所需，存在有特色、宽口径、厚基础以及重能力等综合特质。

1 方案制定

结合教育部门有关规定指出，必须深化改革本科教学措施，将重点放置于创新人才培养。针对信息与计算科学专业需不断改革并探索人才培养模式，其宗旨是为了予以社会大量新型优质人才。而教育部门颁布有关文件中同样认为，对于人才培养模式需要不断进行改革，同时还需改革其机制，把教育核心放置学生创新能力培养之上，情况允许下可开展有效对应措施，例如，对选修课比例做出适当调整或者是进一步推进学分制。把选修课比重和适当多予以学生自主学习作为重点，便于拓展学生个人事业，使其拥有多项兴趣爱好，确保创造性得到充分激发。

2 坚定思想

国内办学长期指导思想均为“厚数学基础，强实践技能，高综合素质”，因此今后必须坚持该思想。建立于信息与计算科学教学基础之上，以往常规教育对于专业化方向无针对性，无法有效区分不同教学模式，均是针对公共基础课程完成教学内容，同时按照数学实施学习目的。与此同时，在进行教学过程中，需要把计算技术与信息技术相结合，同时根据实际情况多开展数学模型以及数学实验方面教学，促使学生个人实践能力以及综合技能等显著增强。并且，在开展教学同时对于选修课比例需适当增加，在一定程度上减少专业课学分，让学生能够有更多机会和其他方面知识进行有效接触，拓展个人自主学习空间，对于后期学生创新能力以及综合素质培养存在便利。当学生精通多方面知识以后，则会发展至科技创新方向，而该方向是新型人才必须具备的基础条件。

3 创建并改革课程体系

据教育部门有关文件显示，需要对教学内容实施深化改革，同时创建和经济社会发展相适应的教学体系。然而当前信息与计算科学专业并未获取成熟课程体系改革以及构建理论，因此只能从实验课程以及课程设置形式等方面探讨。课程体系构建与改革其中实验课程开设，其目的在于促使学生个人动手能力得到提升，该课程与理论之间存在密切关系。无论自主探索实验或者是验证性实验等都能够有效培养学生动手能力以及自主解决问题能力，存在综合性以及实践性优势，使学生个人树立创新精神。在进行实际操作过程中，个人解决问题能力以及分析能力得到充分调动。而课程体系核心部分便是课程形式设置，分别包括三大板块实验课程、选修课程以及必修课程。专业必修课学习设置是为了让学生明确掌握与专业有关知识理论，明确部分有关基础技能以及理论知识。而选修课设置主要是为了确保培养目标完成前提之下使学生视野开阔，拓展个人知识面，提升知识结构，并且调动个人学习兴趣，予以自主选择机遇，在未来多个独立空间内激发个人创造力。换言之，通过对现有教学模式进行不断完善和充实，制定具有设计性、综合性课程模式，从而激发学生创新思维能力，促使个人综合素质水平得到显著提高。

4 实践环节教学模式加强

当前，学生实践能力以及创新能力有效途径为实践教学，并且作为教学实践核心部分，能够有效培养学生个人能力是任何学科无法取代的。结合信息与计算科学专业主要特征，从强化实践基地建设、丰富课外实践教学活动以及毕业设计方案改革等三方面进行探索。

4.1 强化实践基地建设

其专业和实际之间存在密切联系，因此需要和有关企业单位进行联系，创建稳定的实习基地能够有效促进实践教学顺利开展。在创建与之相对应实践基地过程中还需邀请专业技术人员指导实习过程，亦或是定期开展相关专业讲座，促使大家针对专业方面认知程度得到拓展。当毕业生至企业进行实训以后，能够明确掌握和丰富与工作相关知识和技巧，使学生务实求真的精神得到培养，锻炼个人能力，不断开发钻研精神以及创新能力。

4.2 丰富课外实践教学活动

目前学习主要任务是获取与信息和计算科学有关知识，促使自身相关专业能力得到提高。充分掌握有关知识，需营造良好学习氛围以及学风领导。而课外实践教学可划分为以下三方面，第一，对数学建模训练加以强化，提供更多机会让学生能够参与比赛；第二，尽可能多开展申报科研课题以及社会调查课题；第三，不间断训练专业技能。

4.3 毕业设计方案改革

综合性教学最重要也是最后环节便是毕业设计，属于高校培养人才计划核心部分之一，能够有效检验人才综合素质水平，同时考核专业学生能力，因此毕业设计质量与教学质量之间存在正比关系。将毕业设计和实际情况相结合，保障选题必须与指导老师科研以及实际情况相符，在进行毕业设计过程中，需要借助以下三种形式：首先，通过教师指导让学生自主选题，随后进行调查研究，完成设计内容；其次，师生共同参与科研项目，学生配合老师完成科研项目，同时老师引领学生发现其中存在问题，随后明确设计课题；最后，在老师引导下完成毕业设计，在实习单位实习时应当完成对应单位毕业设计。

5 机遇与挑战存在问题

据调查发现，大部分高校对于信息与技术科学专业人才培养模式进行探讨以后存在许多问题，具体包括以下几点：第一，对于社会人才实际所需严重忽略，毕业生由于自身动手能力较差，因此无法找到合适工作，导致就业率下降。针对广东IT企业实施调研结果发现，企业需求大量动手能力强以及基础理论知识扎实的人才。在高校中有30%以下毕业生从事个人本领域工作，高校在进行人才培养以及社会需求方面存在严重错位情况，无法和实际接轨；第二，对于专业办学方向不明，专业师资力量严重缺失，和专业办学规模存在显著差异；第三，无法明确正确培养学生实践能力方式；第四，部分应用数学以及数学专业无法和课程设置之间进行有效区分。想要办好专业主要解决问题包括：提升就业竞争力、强化专业技能训练、形成专业特色以及明确培养目标与方向等。现如今通过借鉴CDIO工程教育理念，针对本专业实施教学改革，其效果显著，并且初步形成专业特色，显著提升毕业生就业率，而用人单位对于毕业生满意度在90%甚至更高。

5.1 借助CDIO工程教育理念

数学类教学指导以及教育部指导委员均要求相关专业毕业生获取五项知识及能力，具体如下：①对于计算机可熟练操作，存在较强编程能力，具有基础设计能力和算法分析能力；②存在扎实数学基础，能够明确掌握计算科学或者是信息科学基础理论知识等；③对于所学技能、方式以及理论能够合理使用，对于部分生产过程中实际课题或者是科研存在问题及时解决；④具有一定软件开发能力以及科学研究能力。由此说明，教职委以及教育部对于学生个人实践能力着重强调。CDIO工程教育模式属于当前国际工程教学改革最新成果，包括运动、涉及、构思以及实现，把产品研发至运行生命周期作为载体，促使学生保持课间有机联系、实践以及主动等方式完成工程学习。

CDIO培训大纲将工程毕业生个人能力划分为以下四个层面，分别包括人际团队能力、工程基础知识、工程系统能力以及个人能力，其大纲要求通过应用综合培养模式确保学生在以上四方面能够达到预期目标。现在结合IT行业所需理念、教育部门进审核计算科学专业具体状况来看，专业毕业生技能分以及知识分可划分为以下几点：软件设计与开发能力、个人能力、专业基础知识与基本理论、团队能力。其中软件设计与开发能力培养方面存在加大难度，但存在重要价值作用，所以需要将软件设计与开发能力细分成三阶段实施培养。第一阶段：初级工程实践能力。具有基本架构软件设计能力、信息分析能力、信息接受能力以及数据处理能力，具体时间可规范为1～4学期；第二阶段：中级工程实践能力。具有相应系统测试综合能力、高级综合性系统设计能力以及系统分析能力等，具体时间可规范为5～6学期；第三阶段，高级工程实践能力。具有相应生产中实际课程能力、系统实施与维护、系统架构、指导和解决工程能力、团队组织能力。结合CD四路设置单独且完善实践能力培养与理论知识学习相融合计划，充分调动学生主动性以及实践性，将课程之间进行联系从而完成实训以及学习，时间划分为7～8学期。第一阶段以及第二阶段需对基础知识理论知识培养加以强化，分别包含信息和计算科学基本理论、数学科学基本理论，属于多种能力提升以及形成基础条件。

5.2 创建“分布式配合螺旋式”能力培养模式

分布式。开发能力以及软件能力的培养难度较大，为了达到预期培养目的，结合CDIO思路设置分布式配合螺旋式培养模式。其中，分布式模式主要为培养开发能力和软件设计能力，结合模板进行衔接性拆分，随后合理分布至不同学期以及不同课程当中完成分布式培养。衔接性拆分其主要原则为结合知识体系前后顺序，在内容设置以及实践安排等一系列方面，确保不同模块之间能够相互补充并融合，创建完整有机体系。结合以上信息，信息与计算科学专业实践能力培养其主要目标在于：具备坚实数学基础高级网络实施能力以及软件设计能力，为了能够有效达到预期目标，在进行能力培养时进行三阶段设计五模块配合实战训练来执行。第一阶段，初级工程实践能力培养：三层（多层）分布式软件系统设计、B/S架构软件系统设计、C/S 架构软件系统设计；第二阶段，中级工程实践能力培养：从N个方向综合性应用软件设计能力培养模块中选2个方向；第三阶段，高级工程实践能力：参与至企业实际项目设计以及实施过程中。

螺旋式。螺旋式将项目设计作为整体导向，逐步提升实践能力，其过程由最初初级工程实践能力一直到高级工程实践能力。低年级分布式培养基础设计能力，时间为两年时间，而大三为方向性培养工程设计能力，时间为一年，大四则实施全方位培养开发能力、项目架构以及团队协作能力，时间为一年。不管是实际项目或者是模拟项目，都具备运作、设计、构思以及实施等一系列过程。以上所有项目在整个专业课程学习均得到贯穿，既满足学生专业知识学习，同时能够让其亲身体验项目设计过程，使自身开发能力以及软件设计能力等均显著提高。其中分布式模块化培养作为手段，而能力螺旋式提升则作为最终目标，前者的培养能够有效提升螺旋式能力。

5.3 考核对象为项目设计结果

通过综合性课程设计以及阶段性科技设计来实施考核，课题主要由软件企业发布共享软件和教师科研课题，其考核目的主要是为了提升学生综合素质水平、个性发展以及动手能力。其中第一阶段为设计综合性课题，由学生自主完成；第二阶段为考核方向性高级综合性实践能力；第三阶段为考核实施能力以及企业项目设计能力，所有学生需参与考核项目中。

6 小结

通过借助CDIO工程教育理念创建学生能力结构，经分布式配合螺旋式，促使学生个人综合能力得到显著提升。并且，其主线选择实现实际项目设计完成课程教学与考核，提高学生就业层次、就业率以及动手能力。并且，在未来道路中必须不断探索总结新的信息与计算机科学专业应用型人才培养模式，对实践教学不间断强化，实施改进培养计划，将理论教学体系融合至实践教学体系内。强加人才培养，重视专业化能力及实践地位，全方位开展研讨换工作，并且创建和信息与计算科学专业应用型人才培养相符模式。