绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇计算机科学与技术论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
1.2帮助丰富教学资源的同时节约教育资本。利用计算机科学技术进行计算机教育可以丰富教师的教学方式,学生在学习的过程中不仅可以看到文字图片还能看到动态的视频,这样趣味生动且直观的的教学,方便了学生对知识的掌握[3]。在拥有海量资源的同时,计算机教学还具有节约资源这一特点,如果把我们的教课书,教学资料变为电子稿,将学生平时的测验由笔试变为机考,平时的作业改成用word、PPT等形式,节约了大量的纸张不说,也可以节约为这些教育资源所投入的人力、物力及经济上的不菲开销,减少了学生学习成本。而在学生学习的内容上来说,降低成本的同时不当没有减少应学习的内容反而使得教学内容更为的丰富多样。再加上计算机作为一种工具,它可以被随时随地的使用,当学生需要学习去朗诵、背诵课文时就可以在电脑中找到各种名家的朗诵,无论是音频还是视频甚至是动漫等一些丰富有趣的资源,帮助学生对课文的理解,将枯燥的朗读背诵变得有趣。
2计算机科学技术对计算机教育应用的发展
2.1积极创新。要想计算机教育取得更好的发展,在教师和学生使用中受到更好的成效,应该要积极努力不断地创新。了解实际教学中出现的问题,只有从实际中出发,才能让创新的内容更为贴近学生的需要,被广大学生所接受。也正是用为有了计算机科学技术的不断进步,计算机教育中的教学技术和质量才能不断的得到提高。
2.2规范教师对计算机教育的使用。教师要确立以学生为主体的计算机多媒体教学,提高学生对学生学习环境的控制能力,引导学生适应计算机教学,并正确使用。不断地对学生在计算机教育中会遇到的问题,提出猜想,积极地寻找解决的方案,防患于未然。让学生在接受计算机教学的过程中能够有正确的认知,利用计算机教育去切实的提高对所要学的知识的认知程度,加强对知识的理解,灵活的去运用计算机教育中的教学资源。
2.3提高学生对计算机技术应用的认知。就像对电脑的使用有利还是有害这一问题的辩论一样,计算机教育在学生的使用过程中也会出现很多意想不到的问题,这就需要学生对计算机教学有一个清楚的认知,要明白计算机教学的初衷。同时让自己能够运用计算机教育,就要提高自身的计算机的使用水平,这样才能配合老师的教学以及教材的需要,掌握自己要学的知识。
中图分类号:TP3 文献标识码:A
0 引言
随着计算机及信息技术的不断发展,对于计算机科学与技术的进步程度及速度的衡量方法的研究越来越受到相关工作及研究人员的关注。库恩提出的科学革命模式就是一种以模式的形式将计算机科学与技术的发展趋势表现出来的一种方法。①此论文基于库恩理论对计算机科学与技术的跨越式发展进行了较为系统的研究。
1 库恩理论概述
库恩理论主要是对科学的动态发展状况进行了一个较为系统的论述。该理论冲破了古典经验论,指出科学之所以能够成为科学或称之为科学就是因为范式的形成的理念。库恩理论诞生之后,不仅被广泛应用于科学技术发展的各个领域,而且有效地促使相关工作人员在范式的指导下从事科技工作。所以,从这个角度上来说科恩理论的提出具有十分重要的理论与实践意义。其实,库恩提出的理论主要包括:前范式科学理论,常规科学理论及科学革命理论,其中科学革命理论也称为新常规科学理论。而科学革命实质上就是新的范式来替代旧的范式的一个过程,新旧范式之间是不可以通约的。②
2 基于库恩理论的计算机科学与技术的发展历程分析
基于库恩理论的计算机科学与技术的发展历程可以分为三个时期,即计算机科学与技术前科学时期、计算机科学与技术常规科学时期、计算机科学与技术革命时期。
首先,对于第一个时期来说,也可以大致归纳于三个阶段——计算工具的发展阶段、机械式计算机的发展阶段、继电器式计算机发展阶段。由此也可以看出,计算机科学与技术前科学时期的时间跨度比较大,而且各种思想和学派比较繁杂。不论是计算工具阶段、机械式计算机阶段还是继电器式计算机发展阶段都没有系统的结构,也没有相关的指导理论,所以整个的发展来看,方向非常地模糊,发展进度的衡量标准也不明确。而这些都是库恩的前科学时期的典型特点。虽然,计算机科学与技术的前发展阶段存在很多突出的问题,但是这个阶段的一些基本原理和基本思想是现代常规科学时期的电子计算机发展的基础。
其次,计算机科学与技术常规科学时期。在这个时期人类历史上真正的第一台电子计算机诞生,而且理想计算机理论和计算机体系结构的提出,为计算机的发展提供了一定的理论标准,计算机科学与技术的发展形成了一个相对稳定的范式,这个范式的形成,有效地促进了计算机的快速发展。在这个时期计算机的演变经历了电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、大规模集成电路时代、智能计算机等阶段。③
第三,计算机科学与技术的革命时期。这个时期虽然计算机的发展非常地迅速,而且功能也在不断地完善。但是计算机科学与技术的发展与摩尔定律密切相关。有相关专家在回顾40年来半导体芯片行业的发展中提出在今后的几年里摩尔定律可能还可以适用。但是,如果晶体管电路的性能接近极限的话摩尔定律将走到尽头并有可能完全失效。所以,很多专家预言,一旦摩尔定律走到尽头,电子计算机科学与技术发展的革命必然到来。
3 基于库恩理论计算机科学与技术跨越式发展的可能性分析
通过上面的分析可以看出范式其实是一种相对稳定的模式,一般来说一种范式要被彻底地必须有一个长期积累的过程。必须要一定的量变才会引起最终的质变,一种旧的范式才能被一种新的范式替代。而单个的事实或单个事件通常不能证实或一种范式。所以,对于计算机科学与技术来说,只有当旧的范式不能满足实际需求的时候,而且有更好地范式代替旧的范式时,才会出现新旧范式的更替。所以,从这个意义上来说科学革命的实质就是新旧范式的转化、过渡或者更替。
同时,计算机科学与技术的发展存在很大的潜在威胁性,所以很多相关工作者及科技研究人员,都在致力于研究一些新材料和新技术。如果这些新材料和新技术的研究能够在危机出现之前研究出成果的话,就可以有效地避免危险的出现。这样就可以有效地实现计算机科学与技术的跨越式发展,计算机科学与技术就可以从以电子计算机为标志的常规科学阶段,直接进入新的常规科学阶段,而这必将加速计算机科学与技术的发展。现阶段人们正在着力研究的新领域包括:光子计算机、量子计算机、DNA计算机等。
4 结语
通过论文的分析可以看出,库恩理论的提出揭示了计算机科学与技术发展的内在规律,基于库恩理论的计算机科学与技术的发展历程可以分为前科学时期、常规科学时期以及科学与技术革命时期三个时期,而且基于库恩理论计算机科学与技术跨越式发展的可能性很大。最后,希望论文的研究为相关工作者及研究人员提供一定的借鉴与参考价值。
注释
多维分流的框架模式利于学校有针对性地开展教学与培养。对于高校学生来说,可以将他们通过横向与纵向的方式来进行分流,横向指的是为学生提供不同的课程选择方向,如软件工程、基础理论或是网络技术等,而纵向则是根据学生毕业后的计划来进行分流,如有的学生选择直接就业,而有的学生选择考研,继续深造。在一二年级学校可以统一开展计算机科学与技术的基础教学,三年级开始分流,有针对性地开展专业课程的教学,四年级则更多关注实习和毕业设计。
(二)深化课程体系改革
通过对课程体系的研究与改革,能够为计算机专业教学提供有效指导,为人才培养创造良好条件。在深化课程改革的过程中,需要做到以下几点:首先要对计算机科学与技术专业的基础课程引起足够的重视,通过线性代数、电子线路、大学物理等课程的学习来使学生形成抽象思维,通过汇编语言、数据结构、软件工程等必修课的学习来确保学生掌握专业思想与方法。其次,要从社会需求出发,根据计算机科学的发展来进行选修课程的设定。第三,要重视人文类课程的教学,使学生在正确的人生价值观指导下来开展学习活动,确保学生能够利用所学专业来为国家建设贡献力量,避免学生误入歧途。第四点就是要促进学生的综合发展,促使学生掌握更多其他学科的知识,涉猎如新闻、管理、教育类的课程,使学生成为社会需要的复合型人才。
(三)加强实践力度
计算机科学与技术专业的人才除了具备理论知识外,具备良好的实践能力也同样重要。学校在培养实用型人才时要把握以下几个方面:首先,要拓展实验教学,增加实验课程的比例。在实验课上让学生充分掌握基础计算机科学与技术,并根据社会发展需求来加强教学的实时性,加强LINUX、ORACLE等主流系统的实验力度。其次,要引导学生们多多参加各类计算机科技竞赛,使学生们借竞赛之力来灵活运用学到的知识,拓展视野,提高独立思考能力和动手能力,并通过此类竞赛来培养学生的创业意识。第三,不能忽略毕业论文的重要性,毕业论文是学生四年来学习成果的体现,能够在一定程度上反映学生的理论水平和实践能力。教师在进行论文指导时,要着重加强学生的分析、设计、运用能力,确保学生通过毕业论文的撰写来提升综合能力。
计算机科学与技术是一个不断发展、不断学习的专业,培养的学生没有较强的创新能力是难以应对不断更新的科学技术的,也很难能够符合国家、社会以及岗位的发展需求。“科教兴国”战略21世纪的中国教育进入一个新的历史发展阶段,这一阶段将以深化教育改革全面推进学生创新素质培养为标志和方向,将以培养学生的创新精神和创新能力为核心和重点,已成为本科院校教学改革中一项值得认真思考和深入研究的课题,更是应用型本科学院适应时展的必然要求。
一、当前高校计算机专业培养现状
社会对计算机科学人才的需求日益强烈,信息时代的社会需要多样化的计算机人才。然而,随着科技的进步,计算机专业人才的确培养所存在的问题逐渐暴露出来。具体体现在:学生缺乏创新精神,只会死记硬背,实践能力不强,与社会需求脱轨。一方面社会对计算机专业人才的需求在不断增加,而另一方面大量的计算机专业毕业生无法找到工作。为适应新形势下对计算机科学与技术专业人才的新需求,我们必须对计算机科学与技术专业进行教学改革,在高等院校培养学生的创新素质,是高等教育适应时展的迫切需要。
二、计算机科学与技术人才创新能力培养的措施
(一)加强创新意识和创新能力培养的各个环节
对于学生的创新能力和创新意识,一定要注重细节的做法,贯穿到教学过程中的各个环节。在课程教学的过程中,既要注重知识点的讲解,又要注意与能力点的结合,这对于启发学生的创新思维来说很有帮助。在实验的设计上,要给学生们创造出更多的学习机会,让他们的表现力和沟通能力有机会展露出来。还要积级组织各项活动,把创新落到实处,通过这些项目的开发,让研究创新的风气在高校内形成,让每一个学生的综合素质都得到提高。在学生的创新能力和考核方面,也要提出成熟的方案,这样才能激发学生创新的兴趣。还要在教学的各个环节中加强互动,如建立启发式、设问式、案例分析式、课堂讨论式的各种讨论方法,便于训练学生主动去获取知识、运用知识,而且在课后留作业的时候,也要多加注重学生综合素质的教育,让创新贯彻到每一项日常活动中来。比如可以开展学生俱乐部的创新活动、组织他们进行演讲、讨论,在考核的时候,要加强科学的引导,建立多环节,多要素的考核方式,这样才能综合全面的反映出学生的创新能力。对于那些富于独特见解的学生,要积极进行重点引导,让其长久保持下去。在教学风格和技巧上,也要善于变换各种教学手段,得以让学生对于课堂教学有着积极的参与性。
(二)为课外创新活动积极创造条件
由于计算机科学与技术学科实践性很强,要为学生的课外创新活动积极创造条件。人才是社会竞争的核心,关注细节的发展,为学生创造创新的校园环境,提供高效的师资队伍,对于学科的教学理念和教学方式进行积极而有效的控索,激发学生专业创新能力的兴趣,才能有效培养学生创新的精神和意识。建设国内一流计算机教学环境,培养适合社会竞争发展需要的合格创新人才,创建完美的教育体系,为创新人才的培养搭建一个合理的平台,才能达到教学的最终目的。
(三)注重培养教育的教学艺术
在教学中,教师不必拘泥于已有的规划和既定的程序,要从创新的角度出发,发挥丰富的想象力进行教学。师生关系在教学的过程中,要随着教学的进程不断进行讨论,从而维护一种让创造力更加突出表现的师生关系。师生之间要努力做到公平信任,有着足够的自由和宽容,也要有浓郁的集体气氛,对于教学过程中能力结构与能力点的结合与训练,也不能放弃。每一个学生都是教师眼中的“好学生”,关键是这个好学生如何进行引导,让其符合社会创新型人才的需要。对于教育的研究与实践,并不是阶段性的工作,要不断的深化教学改革。关于学生的学习效果,要作为教师重点关注的内容,这样才能不断改进教学方法,去芜存精,让教学水平得以提高,让教学艺术发挥得更加完美。与此同时,积极采用各种有效的增加师生感情的方法也是有必要的。 转贴于
(四)为学生创造进行创新的校园环境
教育创新的教学与传统的教学方面存在着一定的差异,如果采用传统的教学方法,就会造成很多学生在学习过程中对于知识的掌握缺乏有效性,更缺少对规律的了解和运用的方式方法,甚至于只会从教师和书本那里照搬,这种教学方式很难取得理想的效果。采用创新模式来培养学生,需要建立新型的师生关系,让传统的教学功能得以创新,从而在学生创新教育过程中起到很好的引导作用。对于自身的创新意识,创新思维和创新能力,教学过程中要起到对学生的感染作用,一个教育工作者创新能力的发展,将会让学生体会到什么才叫做“教育”的主体。这种主体的建立,才会为营造新的教育环境创造空间。具体来讲,在高校的教学环境中,要积极提倡素质教育和创新教育。由一些相关的教育领导拟定创新的学习目标,积极进行倡导,拿出具体的措施,合理有效进行组织,这样就会在高校中形成有效的氛围,赢得广大师生的正确的评价,从而加强创新环境的塑造。在课堂的教学环境中,要形成有效的运转灵活的组织机构,引导学生参与到课堂的教学环境中去,让学生在讨论中发现问题,主动进行思考,积极寻找解决问题的办法,这对于培养他们的创新意识及思维是非常有益的。
三、总结
总而言之,在人才培养理念上,既要遵循计算机科学与技术专业人才培养规律,又要拓宽学生的创新能力的培养,在计算机科学与技术专业教学中,我们不仅要把知识传授给学生,更要培养学生的创新能力。我们必须用先进的教育理念开拓全新的教学思路,营造一个宽松的创新环境,努力把学生培养成社会需要的创新人才,才能完成时代赋予我们的历史使命。
参考文献:
[1]胡成娟.计算机科学与技术专业创新能力的培养[J].企业导报,2011,(01).
为适应新形势下计算机技术的发展趋势及满足社会对计算机专业人才的需求,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会先后颁布了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》(2006年)、《高等学校计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》(2007年)及《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》(2008年)等系列著作,指导及规范计算机科学与技术专业的教学体系及人才培养模式。
河南理工大学(以下简称“我校”)计算机专业本着适应计算机技术发展新形势需要的精神,结合高等学校计算机教指委的相关文件精神,不断探索高校人才培养新模式,打造品牌专业,全力提升专业建设水平。继2008年获得河南省特色专业建设点,2010年我校计算机科学与技术专业又获得了国家第六批特色专业建设点。为了加强专业建设,实现为社会培养合格人才的目标,我校从专业改革目标、专业改革方案及相关保障措施等方面对专业建设进行了深层次探索。
一、专业建设与改革目标
结合目前国家对计算机科学与技术人才需求状况,我校确立了计算机科学与技术专业建设与改革目标:第一,坚持以学生为本,以教师为主导,以能力培养为核心,培养具有“强能力、宽适应、重创新”的创新型人才。第二,根据信息社会的发展及行业发展对计算机专业人才的要求,从“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”四个方面深化课程体系、教学模式、教学内容、教学方法的改革,加强学生工程实践能力培养,充分发挥学生的主体作用,激发学生学习的积极性和创造性。
二、专业建设与改革方案
为了实现改革目标,确定了我校计算机科学与技术专业建设的总体建设思路:第一,明确专业人才培养目标,制订切实可行的人才培养方案及专业建设实施计划,在课程改革与建设、教材建设、实验实习实训基地建设、教学改革与管理等方面落实相关人员责任,落实专业建设经费,保证按期达到专业建设的目标。第二,积极开展调查研究,借鉴国内外高水平大学成功的经验;了解信息社会对计算机科学与技术专业的需求状况,结合区域经济发展和行业经济发展,以市场需求为导向,明确办学方向,准确定位,制订与社会需求和经济发展相适应的专业发展规划。
1.明确人才培养目标
要进行专业建设,面临的首要问题也即关键问题就是首先要确定培养什么样的人才,也就是要确定专业人才培养目标。虽然目前计算机技术发展迅速,但计算机科学与技术专业却面临尴尬局面。一方面企业抱怨招不到合适的人才;另一方面,学生就业困难已成为一个普遍问题。究其原因,关键在于学校不了解企业对学生知识结构、综合素质及实践能力等方面的需求,也即专业设定的培养目标没有同市场需求有效接轨。
按照目前各工科高校的情况看,计算机科学与技术专业人才培养的目标主要集中为研究型和应用型两类。为了明确我校计算机科学与技术专业的人才培养定位,结合目前市场对计算机专业人才的需求状况、高等教育转向大众化教育的背景以及我校的具体办学条件、我校计算机科学与技术专业的专业办学条件及本专业所招收高考学生的层次等方面的实际情况,将计算机科学与技术专业的人才培养目标定位在“应用型”人才的规格上。但这里定位的“应用型”人才并非单纯指《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》所指的信息技术专业方向所培养的应用型人才。除此之外,还包括软件工程和计算机工程两个专业方向所培养的应用型人才,是综合这三个专业方向来进行人才培养的。
2.人才培养方案与课程体系建设
确定了“培养什么样的人才”这一目标后,接着就是要解决“如何培养”的问题,即如何围绕该目标制订切实可行的人才培养方案和设置合理的课程体系。在人才培养方案的制订上,我校坚持培养方案要以体现优化知识结构、突出专业特色、适应区域和行业经济发展为原则;以“体系优化、内容先进、结构合理”为目标,努力汲取学科建设和教育教学改革中取得的一系列成果,将其体现在人才培养方案中。
我校计算机科学与技术专业在多年的建设实践中逐步形成了“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”的教学指导方针。依据该方针,我校在培养方案的制订及课程体系设置过程中坚持以下主要原则:
(1)在教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会所颁发的相关规范的指导下,合理安排培养方案的各个环节内容。建设由学术、技术、职业和人文交织的刚性课程平台和多样化的柔性课程模块,共同组成“知识面宽,应用性强,理论与实践渗透”的多元课程体系。
(2)课程体系设置体现方向性。专业人才培养方案制订时,基于“软硬并举、平衡发展”的思路设置课程体系,涵盖了计算机硬件及软件相关课程内容。硬件课程体系以嵌入式方向为核心,软件课程体系以Java课程群为核心。
(3)课程体系设置体现系统性。课程体系不是多门课程的简单堆积,在设置课程体系时充分考虑课程间的相互联系及次序,将所开设的课程通过一条主线贯穿起来。也就是以课程间的相互关联来支撑专业的方向性,进而以课程体系的方向性保障培养方案的系统性。
(4)坚持“五个结合”的原则。坚持“加强基础与拓宽口径相结合”,坚持“人才培养与科学研究相结合”,坚持“教学手段、方法的改革与课程体系的改革相结合”,坚持“统一规格要求与促进个性发展相结合”,坚持“课内与课外、校内与校外教育相结合”。
(5)坚持校企共建原则。加强专业发展趋势及人才需求研究,吸引产业、行业和用人部门共同研究课程计划,制订与生产实际、社会发展需求相结合的培养方案和课程体系,突出培养学生的创新能力、实践能力和创业能力,强化实践教学环节。
(6)坚持“名师、名课、名教材”课程建设思路。名师,就是通过课程建设造就国家级、省级及校级教学名师与教学团队;名课,就是通过课程建设将相应课程建成国家级、省级及校级精品课程、双语课程或网络课程,并进一步构建计算机科学与技术专业教学资源平台;名教材,就是建设国家级规划教材或行业规划教材。同时,以现代教育技术为切入点,加强多媒体教学课件建设,积极开展电子立体化教材建设,进行网络教学、多媒体及视频技术等现代化教学平台建设,提高教学效率和教学效果。 转贴于
3.加强实践教学环节
要培养“应用型”人才,实践教学是关键。因此,在计算机科学与技术专业建设中,推行理论教学与实践教学并重的教学理念,努力探索、构建由基础实验教学模块、专业基础技能训练模块、专业实习模块、科研训练模块、社会实践模块组成的实践教学新体系,注重培养学生的工程意识及工程素养训练,着力提高分析问题和解决实际工程问题的能力。为此,主要从以下几个方面加强学生实践能力的培养:
(1)建成由专业研究实验室、开放实验室和教学实验中心一体化的综合支撑多层次、跨平台、软硬件结合的教学实践环境,建立以“工程性”为核心的实验室开放制度。采用该方式,一方面有利于强化学生的科研素养、工程实践能力、创新能力和团队协作能力的培养;另一方面,还可促进实验教学设备的利用率、教学效率和教学质量的提高,也有利于提高学生的学习兴趣和积极性。
(2)严格实践环节管理。强调实验课、课程设计与毕业设计的重要性,将实验教学、课程设计与课堂教学同样要求,要求教师在制订教学进度表的同时也要明确实验教学应完成的内容和要求,制订出实验计划表,定量或定性地对学生的实践能力进行评价。
(3)以参加学科竞赛活动为依托,加强学生创新能力培养。以全国软件专业人才设计与开发大赛、河南省程序设计大赛、全国电子设计大赛、“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等各类学科竞赛为平台,加强对学生创新能力和实践能力的培养。
(4)加强毕业实习与毕业设计环节,采用毕业实习、毕业设计及就业一体化教学模式。一方面,毕业实习前的就业指导等活动使学生对专业的就业形势、就业现状及企业需求等方面有了一定的了解,从而使学生结合就业意向开展实习,提高实习效果,增加就业机会;另一方面,毕业实习前分配相关毕业设计任务,学生带着毕业设计相关问题到企业实习、调研、实践,增强了实习过程的针对性和目地性,既丰富了毕业实习的内涵也提高了毕业设计的质量。采用该方式既有效完成了毕业实习及毕业设计两个关键教学环节又锻炼了学生的动手能力、积累了实践经验,从而为学生的高质量就业打下坚实基础。
三、保障措施
为了保障专业建设的顺利开展,我校主要采用了以下保障措施:
第一,高度重视专业建设和教学改革工作,组织广大教师开展“转变教育思想,更新教学观念,培养高素质人才”的讨论,明确专业建设的目的和任务。
第二,加强师资队伍建设。探索学校与企业共建师资队伍制度,加强年轻教师的培养及双师型教师的培养,吸引企业优秀人才加入师资队伍;引导教师到产学研基地挂职,鼓励他们参加相关应用技能的培训;鼓励教师积极转换从理论到理论、从书本到书本的角色,适应应用型人才培养的需要。
第三,建立以强化能力为导向的应用性人才培养的实践教学模式的长效机制,为实践教学改革提供制度保障,形成与之相适应的领导体制、管理制度、质量保障措施、考核评价体制等,构成完整的运作框架。
第四,建立和健全学院的各项教学管理制度,规范教学行为。为了保障教学改革工作的顺利开展,学院制定了精品课程建设管理办法、教学指导小组工作条例、关于加强新进教师指导工作的规定、毕业论文(设计)实施办法、教学督导实施办法、实验教学管理规定及关于加强新进教师教学指导工作的规定、教材选用规定等文件,保障各项教学工作的顺利开展。
一、前言
随着现代社会经济的不断快速发展,二十一世纪是知识经济蓬勃发展的时代,信息产业正成为全球经济的主导产业,计算机科学与技术在信息产业中占据了最重要的地位,计算机科技人才是计算机科学与技术发展的源动力,是我国攀登计算机科学高峰的主力军,这就对培养高素质的计算机科技人才提出了迫切的要求。
二、计算机科学与技术专业发展现状与存在问题分析
针对目前我国计算机科学与技术专业毕业生“就业难”其根本问题不是人才过剩,而是供需结构性存在失衡。近年来,我国内外高校和学术团体都在积极探索计算机科学与技术专业人才培养模式的改革,但由于受美国“91教学计划”和本专业理论体系的影响,制订的专业教学计划仍然不能脱离原课程体系的框架,既要兼顾学生具有较完整的理论基础,又要强调培养学生较好的实践能力,一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占有较大的比重,而另一些应用性较强的课程难以全面进入教学计划。对以培养应用型人才为主的高校而言,更存在既不能让学生掌握扎实、完整的专业理论基础,又不能培养学生熟练的应用能力的问题,由此出现了顾此失彼、实际效果差的局面,从而导致了一方面社会对计算机专业人才的需求在不断增加,而另一方面大量的计算机专业毕业生无法找到工作的供需矛盾,反映了计算机科学与技术专业人才培养中存在的实际问题。因此,无论是按照高等教育理论的发展,还是在实际办学过程中,都应该培养学生正确的、基本的实验方式、方法与应用技能,对专业学生应要求具有必要的理论基础和一定的技术开发、应用能力。
(一)计算机科学与技术专业培养人才过程中的主要矛盾
按照过去对计算机科学与技术专业人才培养的认识,计算机科学与技术学科是关于算法的学问,培养的人才必须具有开展算法研究与应用的能力。这是一种以专业学术发展和研究为导向的培养模式,在此模式下,学校重视理论知识的系统传授,轻视应用技能的强化培养,培养的人才偏重于学科型、学术型,缺乏独立解决问题的能力;对计算机开发、管理工具和方法的应用不熟、经验不足、缺乏对现实事物的抽象能力。信息化社会需要的是以职业化为导向的培养模式,要求培养的学生不仅具备扎实的基础理论知识,而且具有较强的实践动手能力。企业要求招聘的毕业生经过短时间的岗前培训就能胜任自己的工作,对于计算机类专业的毕业生,要求学生有很强的动手能力,有项目开发的经验、专业基础比较好,能够熟练运用计算机技术或方法来解决日常工作中遇到的一些问题。
(二)造成计算机科学与技术专业毕业生“就业难”的主要因素
1、专业定位与社会发展脱节
高等教育在计算机科学理论研究与知识推广方面有比较好的优势,但对于社会需求的应用型人才的培养上却有些单一。
2、教学方法与内容陈旧
目前大多数院校的计算机专业课程设置仍然沿照多年前的专业设置方案,未能与计算机科学的发展与计算机应用的发展同步前进。
3、实习实践环节缺乏
大多数院校以课程设计、毕业设计作为实习实践的环节,这些实践环节存在着学科片面性、与企业应用脱钩、缺乏系统的、全面的、充分的实习实践环节。
4、师资建设滞后
教学一线的教师多属于理论型教师,教学任务繁重,无暇从事应用项目的开发科研工作,缺少实践应用经验,无法在计算机应用上给学生提供更好的指导建议。
三、计算机科学与技术专业人才培养模式改革的必要性
随着计算机科学与技术学科的快速发展,知识组织结构和核心基础知识变得越来越庞大,教育部计算机科学与技术学科教学指导委员会计算机专业分委员会组织的我国信息化社会计算机人才需求的调查结果显示,成熟的企业并不回避再培养的问题,但迫切希望有效地降低再培养成本。IT项目主管认为,目前计算机专业人才存在的主要问题有:缺乏独立解决问题的能力;对工具和方法的应用不熟、经验不足;责任心和纪律性不强。人力资源主管则认为,在实际工作中,计算机专业人才最欠缺的能力为:对工具和方法应用不熟、经验不足;价值取向和对职业生涯的规划不成熟;外语能力欠缺;缺乏基本的抽象分析问题能力;承受压力的能力不足。因此,根据社会需要制定不同的培养规格,是解决目前计算机人才培养专业特征不明显的可行途径;从长远看,有必要考虑对计算机科学与技术专业进行适当的分解,进一步明确专业方向,以适应社会的需要。结合计算机科学与技术发展快、应用范围广、社会需求差异大的特点,必须全面进行计算机科学与技术专业人才培养模式的改革,实行分层次教学计划,才能为社会输送合格人才。在人才培养模式改革中,要充分认识到本科专业教学内容比较灵活、学术水平要求一般、重视能力培养要求的特点,明确的培养目标,运用正确的教学方法,制订有效的实施方案,立足社会需要,加强专业建设,才能保证较高的本科教学质量。因此,从中国的国情和社会需要出发,计算机科学与技术专业人才培养模式必须突破原有的教学计划和课程体系,实行分层次培养格局,才能有利于发展,有利于计算机科学与技术专业人才发展。
四、计算机科学与技术专业教学模式改革的建议
综合以上分析,为促进我国信息化进程的发展,为提高计算机科学与技术专业毕业生的就业率,需要对现行的教学模式进行改革。结合多年在高校从事一线教学的相关经验提出几点改革建议: 转贴于 (一)转变教学观念
以市场为导向、培养实用型人才为目的目前,多数院校以培养理论型、研究型的计算机人才为目的,这种培养理念符合计算机技术在我国发展初期的需要,在当时的条件下,计算机技术处于理论研究与推广阶段,发展趋势缓慢,理论研究有助于计算机技术在我国的发展。近年来,随着计算机技术的发展,计算机技术已应用到生产生活的各个方面,社会需要的是大量的计算机应用技术人员,企业需要有一定的实践经验,能很快进入工作岗位的、动手能力强的毕业生,而院校培养的依然是大量理论型、研究型计算机人才,因在培养过程中缺乏过硬的实践实习环节,导致他们在实践动手能力上还很欠缺,已经不能适应信息化社会对计算机人才的需要,院校应抛弃以前的教育模式,跟近社会的发展,建立以市场为导向、以培养应用型人才为目的,密切结合社会的发展动态,积极探索新的人才培养模式。
(二)改革教学体系与课程设置
教学体系设计从专业培养目标出发,以市场为导向,以培养学生掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识和基本应用能力的应用型人才。同时注重对学生的职业道德、团队协作能力、组织管理能力等方面综合素质的培养,使学生具备良好的职业素质、较强的专业能力和实际工作能力,在知识、能力、素质方面协调发展。
院校在把握市场需求的前提下,应根据社会需求的应用方向设置不同的计算机应用教学方向,如计算机网络、数据库技术、软件开发、软件工程、嵌入式技术等;在课程设置上,应密切结合应用方向选择教学课程,要有所偏重,有所放弃;将教学课程划分为公共必修课、公共选修课、专业必修课、专业选修课,对于专业必修课和专业选修课,须有相应的课程设计环节,课程设计内容应与时俱进,紧跟企业应用的需要,结合课程的要点,让学生在理论学习后立刻进入实践环节,使其在了解课程应用方向的基础上深入理解课程精髓。
(三)开展校企合作,建设以项目为主导的实践实习基地
专业课程的学习及其课程设计旨在让学生对该门专业课程有一个深入的了解,掌握本门课程的基本应用能力。在企业应用中,需要综合运用多门专业课程的理论及其应用知识。实践出真知,为了提高学生综合运用能力,可以尝试开展校企合作,建立以项目为主导的实践实习基地。开展校企合作,既是把学生送入企业中实习,观摩、学习、参与企业的生产环节,这可以让学生更早地与企业接触,深入了解企业对计算机应用的需求,思考运用所学知识解决实际问题的能力,加强对课程的理论与实践的学习,掌握业界内计算机最新的发展趋势;建立以项目为主导的实践实习基地,可以让学生有参与项目开发实践的机会,并力争使学生们参与一个或多个企业实际应用项目的开发过程,从项目需求定义、项目设计、项目开发、项目测试运行到项目维护。经过这个过程的学习与锻炼,同学们能将理论课程的学习与实践能力应用结合起来,一方面加深了同学们对计算机专业应用的了解,增加了学生们学习的兴趣性,另一方面,企业应用项目有一定的复杂度、时间限制,对同学们也提出了比较高的要求,在有压力的驱动下锻炼学生的实践动手能力、解决实际问题的能力,也锻炼了同学们与他人沟通协作的团队精神。
(四)构建双师型师资队伍
为适应高等教育大众化形势和社会发展的需要,实现“厚基础、宽口径、强能力、高素质、突出个性发展”的人才培养目标,青岛农业大学从2008年起对本科实施按大类招生。其做法是:学校将全部本科专业按其“血缘”关系的远近聚集成若干专业大类,每一专业大类对应一个或多个专业,按大类招生,新生在一年级按所在大类统一的教学计划进行培养,第一学年末按学生志愿和成绩进行专业分流,每位学生对应一个具体专业,从二年级起各专业按其专业教学计划进行培养。按大类招生是学分制的延伸,这对学生的自主发展提供了更广的空间和更有利的环境。要实施按大类招生,制定相应的人才培养方案是首当其冲。我校的计算机科学与技术、电子信息科学与技术、电子信息工程、通信工程这4个专业一起形成一个大类。如何构建教学计划,培养适应高等教育大众化形势和社会主义市场经济发展的需要,培养理论与实践、知识与能力并重的计算机专业应用型人才,是摆在普通高校计算机专业人才培养方面的重要课题。本文结合我校在2008―200年中2个学期所开展的大类招生条件下的人才培养方案的研讨和修订工作,对此进行探讨。
1人才培养定位和指导思想
青岛农业大学是一所以农业和生物类学科为优势和特色的多科性省属大学。这决定了我校计算机科学与技术本科专业的办学定位为高素质、应用型人才培养。这是制定其人才培养方案的出发点和落脚点。同时,为使培养的学生适合社会发展需要,具有较强的就业竞争力和可持续发展的潜力,要求培养方案的设计能为学生提供宽厚的专业基础理论,以及在某一专业方向上的精通见长[1];教学内容要紧密结合经济社会需求,要有利于学生实践能力和创新能力的培养,以及与人沟通、合作等素质的养成,要为学生的自主发展提供空间;培养方案要具有开放性,便于吸收学科发展的新成果。
2计算机科学与技术专业的人才培养目标
基于上述考虑,我们确立了本专业的培养目标:培养具有扎实的外语、数学、物理、电子电路等学科基础知识和理论,计算机科学与技术专业基础宽厚,并在某一专业方向上见长,能够在计算机软件、硬件或网络方面从事设计、开发或应用研究等专业工作的高素质、应用型高级专门人才。
3培养方案的内容
为保证培养方案的课程体系能有效支撑起上述培养目标和贯彻前述先进理念,我们先后研读了《中国计算机科学与技术学科教程2002》(简称CCC2002)和IEEE Computer Society/ACM制定的《Computing Curricula 2005: The Overview Report》[2],调研了北京邮电大学,北京交通大学等院校计算机科学与技术专业的办学情况,并结合本校实际进行分析,确定了具有如下门类组成的课程体系:
1) 人文社科类课程。包括“两课”和其他人文课程,担负着对学生进行社会主义核心价值观教育,帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观,提高其思想品德修养,增强法制观念等方面的教育任务。
2) 体育运动类课程。传授体育运动知识和技能,使学生形成体育锻炼的良好素质。
3) 工学学科门类基础课程。这也是大类内公有的课程,包括高等数学(上、下)、线性代数、概率论与数理统计、电子电路、普通物理学、大学英语、计算机基础等课程。
4) 计算机科学与技术专业基础与核心课程。包括离散数学,硬件类课程(如数字逻辑、计算机组成与结构、微机原理与应用等),软件类课程(如计算机程序设计层次化系列课程、算法与数据结构、操作系统、编译原理、数据库系统概论、软件工程等)和计算机网络课程。
上述专业基础课程体系涵盖了计算机科学与技术学科的理论知识、软件、硬件、网络诸方面的基础,其知识体系相对完整又有侧重,体现了专业基础宽厚的理念和应用型人才培养的定位,在课程体系设置方面为学生在专业上的可持续发展提供了保障。例如这里没有单独开设“计算机系统结构”课程,而是将其融合到“计算机组成原理”课程中成为“计算机组成与结构”课程,内容以后者为主、兼顾前者,教材采用王爱英主编的《计算机组成与结构》。
5) 专业方向课程。计算机科学与技术专业面广,方向多,而一个人的精力是有限的,这是一对矛盾,面面俱到地学肯定都学不精。为能使该专业毕业生在竞争激烈的就业、创业市场上具有优势,我们分以下两步走:首先,根据社会需求设置了计算机软件工程、计算机网络工程和嵌入式系统3个专业应用方向;其次,选课时要求学生从中选择一个作为自己的主攻专业方向,努力打造自己在该方向上的专业特长,形成优势、提高竞争力,同时还可选修其他方向上的个别课程,但一定要突出重点,不能主次不分。
经济社会发展对计算机专业的需求也是在变化和发展的,这应在专业培养方案中考虑到。为此,专业方向设置的主要课程应该是与社会需求密切结合的较先进的应用技术课程和学科前沿课程,它们涵盖了目前社会上热门的IT职业培训的主要方向:.NET架构软件开发、C++、Java、嵌入式系统、人工智能、信息安全、网络工程等方面。
6) 素质教育课程。这类课程以全校公共选修课形式开设,内容涵盖人文、经济、管理及其他跨学科课程,培养方案中只规定学生需要修读的最低学分,选什么课全由学生自主决定。目的是促进其学科间知识的协调,培养学生的综合素质,促进其个性化地全面发展。
7) 实验实践课程。主要包括实验、教学实习、毕业实习(论文)等层层递进、综合性不断提高的教学环节,这是培养学生能力的重要环节。为强化这一教学,培养方案中提高了课程学时。
本专业的教学实习采取课程设计的形式进行,以培养学生综合运用专业基础知识的实践能力和创新思维,使其具有参加和承担计算机应用领域小型或以上规模应用项目的能力为目标,共设置了4类课程设计:硬件应用系统课程设计、软件系统课程设计、网络工程实践和动态网站课程设计。在软件系统课程设计中,设置不同层次的项目,满足学生的层次多样性要求,如有操作系统设计或编译系统设计的系统软件类设计项目,还有应用软件设计项目。
为鼓励学生进行创新实践,设立奖励性创新学分。学生参加各种创新设计比赛或参加教师科研课题等可取得这方面的学分。这类学分可替补专业选修课和公共选修课学分。
8) 各类课程的学时构成。在上述课程体系中,课内总学时2400学时,实践教学33周,公共课、学科及专业基础课、专业课、专业方向选修课、公共选修课的学时数之比为21.7U39U11.3U20U8,必修课与选修课的学时数之比为50U28,课程的理论学时数与实验学时数之比为76U24。
4培养方案的教学实施
为实现人才培养目标,在教学实践中,要着力培养学生下列学科专业能力:计算思维能力;工程实践能力和创新能力,即运用所学知识分析问题、构建模型、设计系统并通过软件、硬件加以实现、系统实施、测试和维护的能力;与人沟通、合作共事的能力;自学能力。为此,我们采取的做法有:
1) 专业基础、核心课程采用国内和国外权威的较新版的优秀教材。
2) 根据学院实验中心的实验仪器设备情况,组织教师按照教学要求自编与之配套的实验和工程实践指导书。
3) 开展校企合作,推行开门办学,实行学分互认,培养学生的项目实战能力。学院与青岛软件园、凯瑞国际职业培训机构等多家单位建立互惠紧密合作关系、双方共建项目实战教学案例库,共建教学科研实习基地。将对方成熟的IT实训课程作为选修课嵌入到培养方案中,若学生参加了对方的课程实训并通过考试,学校承认其学分。学院每年组织200人次学生到实习基地进行课程设计和毕业设计,直接参加其实训项目,由校内和对方教师共同指导。
4) 编写教学大纲时,在课程内的实验项目、实践环节的层次、创新教育等环节上,为学生在课程内的知识单元层面上开辟自主选择的空间,更好地实现因材施教,促进学生自主发展。
5) 学校建立了本科生导师制度,每班都有一名导师对各位同学的选课、学习、规划专业发展方向、成才和就业进行指导。
6) 某些实验课作为一门课单独开设,如计算机基础实验和电路电子实验,以进一步加强实验思维能力和动手能力培养。
7) 课程设计、毕业设计项目规模大,一般将学生每2~3人分为一组,同一小组的同学既分工明确、相对独立,又相互协作、缺一不可地共同完成本项目的开发。为避免在小组课程设计中,有的同学不积极参与,教师采用随机抽查个人和以抽签方式随机确定一位同学代表本组上台答辩的方式来考核小组的成绩,促使小组内部相互督促、相互帮助。这种课程设计组织方式,既可培养学生的综合实践能力和创新能力,又能培养学生的团队能力[3]。
8) 为促进学生自学能力的培养,期末考试中允许有10%的内容为老师未讲但是指定了参考书让学生课下自学的内容。这就将学生的课内学习延伸到了课外。
5结语
当前我国高等教育已进入大众化时期,学生对高等教育的需求呈现多样性和更强的功利性。如何改革传统高教理念,吸收先进理念,并具体落实于专业人才培养体系中,以更好地提高教育质量,更好地满足经济社会发展要求,是一个紧迫的课题。本文对我校推行大类招生改革中计算机科学与技术专业在这方面的探索和实践进行了总结,希冀对本专业人才的培养有所裨益,并期待与同仁们对此继续深入探讨。
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Application Talents Training for Computer Science & Technology Major
CHEN Long-meng
中图分类号:G762
文献标志码:A
文章编号:1002-0845(2013)04-0153-02
经过二十几年的探索与发展,我国残疾人高等教育取得了可喜的成绩。但是残疾人高等教育的规模与需求之间还有很大差距,每年只能有少部分适龄残疾青年入学。如长春大学听障学生每年入学人数只占应考人数的20%,而应考人数只占适龄听障青年的5%左右。随着高等教育的发展,残疾人高等教育事业也必将大发展。我校积极响应国家满足残疾人受教育的号召,于2012年8月20日出台了《绥化学院特殊教育2010-2020年发展规划》,确立了建设在全国有一定影响力的特殊教育和残疾人高等教育的发展目标,以“全纳教育”为原则,既招收健全生,培养特殊教育师资,又招收视障和听障学生,建设残疾人高等教育专业。依托特殊教育和计算机科学与技术两个专业的良好基础,我院计划在2014年面向听障生开设计算机科学与技术专业。为了做好专业建设,本文就面向听障生的计算机科学与技术专业教学计划进行了分析和研究,以期为新专业建设做好前期准备工作。
一、指导思想
1 以普通高等教育培养目标为指导
计算机科学与技术专业应培养具有良好科学素养,系统地掌握计算机科学与技术,包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学和科学研究的高级人才。残疾人高等教育也是高等教育的一部分,因此首先应以高等教育的培养目标为指导。在做好与初、中级残疾人教育相衔接的同时,坚持“平等地看待残疾人,尊重他们做人的权利,包括受教育及受高等教育的权利”这一原则,不能因生理上的障碍,降低对他们的要求,力争使残疾人大学生具备和普通高校毕业生一起参与社会竞争的能力,及在就业形势严峻、竞争激烈的现实下争取自己的生存权利和创造自己人生价值的能力。
2 体现听障生教育的特殊性
针对听障生的特殊性,应采取特殊的教学方法、教学途径和手段。听障生教育的特殊性表现在:
(1)视觉敏锐,模仿能力强
听障生的知觉形象主要依靠视觉、触觉、动觉形成综合性形象,用眼睛观察和审视事物的能力相对较强,具有很强的视觉能力、模仿能力和操作能力,但是逻辑推理能力和抽象思维比较弱。由于视觉敏锐,模仿能力强,对计算机操作的机械模仿表现出很强的能力,基本上能够快速跟上老师的演示,成功掌握操作步骤。
(2)知识面窄,阅读能力较弱
听障生从小学接受的教育一直存在内容少、知识面窄的问题,较同龄正常儿童相差5年,智力比正常儿童落后2年,而阅读理解能力,听障生平均花3年时间才能取得健全学生1年的进步。由于听障生的科学文化知识的局限,使他们的理解能力、掌握知识速度滞后于健全人,专业知识和操作技能的提高比较缓慢。
(3)交流手段单一
听障生在求学过程中一直处于较封闭的环境中,交流手段的单一使知识结构单一,认知能力较低,这给他们学习计算机科学与技术带来了很大困难。
二、培养目标
培养目标是人才培养的总原则和总方向,是开展教育教学的根本依据。高等教育培养目标要使受教育者成为具有健全的人格和丰富的精神世界,不仅能实现自我生存,而且具有提高自己生活质量和提升自己生命境界的能力;同时要使受教育者成为能平等参与社会、为社会贡献力量、具有一定职业能力的应用型和技术型人才。
结合我校计算机科学与技术专业培养目标和听障生的特殊性,依据绥化学院培养方案制定工作的原则意见,确立该专业的培养目标是培养拥有较高的综合素质,掌握计算机科学与技术专业的基本知识和技能,具备从事软件工程及网络工程实际工作的能力,能够运用专业知识分析问题、解决问题,同时具有自立、自强、自尊和自爱精神的应用型人才。
三、培养规格
培养规格是培养目标的具体化,是组织教学的客观依据。面向听障生的计算机科学与技术专业的培养规格要特别重视其社会交往能力、自立、自强、自尊和自爱精神。其具体要求是:
1)重视基本的社会交往能力培养,养成健全人格。社会交往是人的基本需要,是现代人不可缺少的基本素质之一。听障生在社会交往方面具有一定的障碍,因而提高其社会交往能力是非常必要的。2)专业技术能力是保证受教育者具备一定职业能力、可以实现自我生存的前提。首先要注重计算思维能力的培养,要求学生能够按照计算机求解问题的基本方式去考虑问题,以便构建出相应的算法和基本程序。依据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会制定的“规格分类”的指导思想,开设软件工程专业方向和网络工程专业方向。对于软件工程专业方向的学生要求具有较强的程序设计与实现能力,具有较强的数据库设计与管理能力。对于网络工程方向的学生要求具有较强的中、小规模网络组建与互联能力,具有较强的网站建设与管理能力。3)培养自立、自强、自尊和自爱的精神,提升其人生境界。
四、教学目的
教学目的是教学过程结束时所要达到的结果,或教学活动预期达到的结果。面向听障生的计算机科学与技术专业的教学目的是以知识够用及以培养学生的专业技术能力为目的的。具体说是:1)能够熟练操作计算机。2)能够利用主流软件开发工具独立进行小型程序设计。3)能够独立进行数据库建立、管理和维护。4)能够完成局域网的组建、管理和维护等相关工作。5)能进行简单的平面设计。6)能独立进行网站开发。7)能熟练阅读与专业相关的英文文档。
五、教学内容
教学内容是学与教相互作用过程中有意传递的主要信息。基于听障生在理解、学习进度滞后于健全人及专业知识和操作技能的提高比较缓慢这一现状,我们制定了7个课程模块。同一模块内课程形成“阶梯式”的课程系统,以适应“循序渐进”的要求,鼓励学生一个模块一个模块地学习,让学生在模块内一系列课程的学习过程中养成一些良好的学习习惯。
其模块特点是:
1)课程模块之间独立。除了计算机操作能力是基础之外,其他模块之间的关联性小,便于学生独立学习。2)模块内课程自成体系。同一模块内的课程呈“阶梯式”设置,循序渐进地培养学生的专业技术能力。3)编写校本教材。鉴于听障生的特殊性,不应照搬普通高等学校所用教材,要在借鉴普通高校课程体系的基础上,对教材进行改良,使之符合听障生认识特点与身心发展特点。
六、教学方法
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中图分类号:G64 文献标识码:A
0前言
任何一所学校都应该有自己的特色。专业建设也应该有自己的特色。特色专业就是具有优于其它学校的、稳定的、具有鲜明个性特点并为社会所承认的独特风格的专业,就是“人无我有,人有我优,人优我新”的专业。它是学校根据所具备的优势条件,经过长期的办学实践逐步积淀形成的,具有独特性、创新性、先进性、科学性、激励性、示范性。专业有了特色就有优势,有了优势就有实力,有了实力就能实现又好又快发展。特色专业建设是一个系统工程,包括人才培养
方案建设、课程建设、教材建设、师资队伍建设、学科建设、教学条件建设、资源合理配置、国际合作交流、产学研结合等主要内容。不同层次、不同科类、不同地区的学校,应该基于自身的环境和条件,确定建设的目标和重点,努力将共性很强的专业建设工作建出个性,建出特色,本文就计算机科学与技术特色专业建设的问题进行了探讨。
1目前计算机科学与技术专业建设存在的主要问题
(1)WWW 的出现将“计算”泛化了,平民化了,“会计算机”已经不再是计算机专业学生独有的优势,必须调整培养规格和要求,使计算机专业的学生能有相对优势的知识结构和明显的专业特色。
(2)招生不如以前,表明社会对计算机专业的认可度下滑。就业不如以前,表明社会对计算机教育的认可度降低。但这并不是说社会对计算机专业人才的需求减少了,恰恰相反,社会对计算机专业人才的需求是刚性的,是不断增长的。因为计算学科是一门基础技术学科,在科技发展中具有重要影响。计算技术是信息化建设的核心技术,在人类的生产和生活中占有重要地位。一方面,1999 年高校扩招后,高速增长的毕业生人数与市场的吸纳能力之间形成了巨大的差额,就业压力开始加大;另一方面,IT 行业所具有的技术前沿、更新迅速的特点,使就业市场对毕业生提出了更高的要求,既要求毕业生具有较坚实的专业基础知识,又要求毕业生具有一定的工程实践能力、研发创新能力,还要求毕业生具有更强的服务意识、沟通能力、团队合作精神、可适应性、可培养性和可持续发展性,而高校的教育教学还没有适应或者说还没有完全适应就业市场对高等教育所提出的这一日益苛刻的要求。
(3)不同层次、不同科类、不同地区学校计算机专业培养目标的趋同情况十分严重。对于较早开设计算机专业的本科院校来说,由于经验的积累及国家的扶持,人才培养方案比较完善,但对于大部分本科院校特别是新办本科院校来说,较多地是从表面上模仿一些重点院校的课程设置,并未从根本上形成自己的特色和优势。
2计算机科学与技术特色专业建设的策略
2.1加强能力培养,创建一体化的实践教学体系是特色专业建设的有利支撑
应用型人才培养模式的核心是要培养学生的应用能力、创新能力和工程素养。要达到这个目标,就必须大力加强实践教学环节,建立多层次、各种类型一体化的实践教学体系。实践教学要加强针对性和应用性。实践教学要贯穿整个学程,增大在人才培养方案中的比重,探索建立相对独立的实践教学体系。新的人才培养模式增加了综合性、设计性、研究性、创新性实验,培养学生灵活应用知识分析问题、解决问题的实际能力和创新能力,以适应未来工作的需要,增强竞争力,改变“学不致用”的状况。对此,我们创建了融课程实验、课程设计、生产实习、各类技能竞赛、毕业实习和毕业设计(论文)为一体的综合实践教学体系。
2.2深化教学改革,优化课程体系是特色专业建设的核心
课程体系是人才培养方案的重要内容,课程是实施专业人才培养的主要载体。根据应用型人才培养目标和学制要求,我们在课程体系设置中统筹培养过程,妥善处理通识教育基础课程、专业大类基础课程与专业方向课程的关系,处理好基础理论与专业技能、理论与实践、课内与课外等方面的关系。在课程体系的设置中,我们根据专业培养目标和业务培养要求定位设置学科专业基础课程,并按照“局部优化服从整体优化”的原则进行课程体系重组,构建了由通识教育基础平台、专业大类基础平台、专业方向模块和选修课程融会贯通、紧密配合、有机联系、符合我系实际的课程体系。
人才培养方案中的课程体系设置是培养目标、培养规格的具体体现。课程体系必须贯彻“融业务培养与素质教育为一体,融通识教育与专业教育为一体,融课内与课外为一体,融教学与实训为一体,融知识传授与能力培养为一体,基础厚,方向多”的人才培养理念;必须符合“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的基本指导思想。可以为“计算机科学与技术”专业教学计划中的通识教育基础课程、专业大类基础课程、专业课程、选修课程与实践教学环节等各类别课程制定适当的学分比例。
3结语
在建设特色专业的过程中,我们应学习和应用各种有关计算机应用型人才培养的先进理念和方法,探索计算机应用型人才培养之路。计算机科学与技术人才分为研究型、工程型和应用型,而且应用型人才数量巨大、涉及范围广,规格分类培养势在必行,意义深远而重大。在课程设置研究中,必须贯彻按知识点教学,并逐步走向按能力培养的道路。
调整培养方案、改革课程体系,使毕业生能够适应社会和市场需要,是当前师范院校计算机科学与技术专业发展面临的重要问题。作为教育部高等理工教育教学改革与实践项目――计算机科学与技术专业规范试点课题中的“地方院校计算机应用专业人才培养研究与试点项目”的试点单位,在《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范》[1] (以下简称“规范”)的指导下,在过去的两年中,我校提出以培养应用型“信息服务工程师”为目标,结合市场和自身特点,较大幅度地调整了教学计划,以增量的过程模型探索了计算机科学和技术课程体系向“信息服务工程”课程体系的转移。
1经济社会发展需求分析
国务院于2009年的《关于加快发展服务业的若干意见》中指出,不断培育形成服务业新的增长点,大力发展教育等服务事业。信息服务正在向社会化、市场化、产业化的方向发展。因此,发展现代信息服务业,必将是高等院校的计算机教育发展的方向。现代服务产业有两个重要特点[2]:
1) 一是IT相关性。即IT技术被广泛应用于各传统服务领域,对其进行改造、提升后,由此产生现代服务的新需求、研究和实践。以移动通信、互联网服务、普适计算等为代表,强调计算无处不在。
2) 二是以服务为中心。即使用“面向服务”的范型来分析、设计各类商务与产业问题,识别服务提供者、服务消费者和服务中介,将彼此之间的经济和信息交换关系转型为信息服务供需关系,并加以运作、管理。以IT服务、软件即服务(SaaS)、云计算等为代表,强调以服务的视角看待一切。
服务计算领域跨越计算机科学与技术、信息技术、商业和管理等多个领域,在短短几年时间内深刻改变了人们对商务(Business)和技术(Technology)的传统认识[3]。“信息服务工程”可以看作为服务计算领域的一个重要组成部分,强调基于IT的信息、服务和工程的有机统一,涉及信息技术、经济、管理、系统工程、人文、社会、心理等多个学科领域。
经济社会的发展特征要求信息服务工程专业的毕业生应具有“懂、评、建、管、服”的明显特征。“懂”即具有深厚的专业基础,具有可持续发展的潜力;“评”即具有对技术、系统、工程、产品的评价能力;“建”即具有企业的信息化系统工程实施和建设能力;“管”即具有对企事业单位的信息基础设施和信息系统管理与优化能力;“服”即综合利用信息技术、信息产品服务于企事业单位业务目标的能力。以什么样的课程体系满足信息服务工程专业方向的需求,是摆在我们面前的一个重要问题。
2课程需求分析
我们根据“规范”设计了调查问卷,并通过电子邮件对近10年间从“计算机科学与技术专业”毕业的学生进行了有关课程需求的问卷调查。共收回问卷40份,其中多数是毕业5年以上的毕业生。问卷设计了7个问题,汇总如下。
2.1工作岗位职责
47.5%的毕业生正在从事各类学校的教学和培训工作,其他一大类毕业生从事了网络维护与安全保障、应用软件维护、项目管理IT服务类工作,数量约占30%。而新的毕业生将越来越多地加入到技术培训、职业培训的群体中,因此他们都从事着信息服务工程领域的工作。这也说明,信息服务工程已经是计算机科学与技术专业在现代服务业形势下的发展方向。表1说明了被调查者的工作岗位职责分布。
2.2帮助较大的课程
数据结构与算法、程序设计、操作系统、计算机网络和数据库对当前毕业生的职业影响较大,选择这4门课的毕业生均在12%以上。可能由于就业岗位的原因,硬件类课程,如电工与电子、数字逻辑与数字系统等则根本未被毕业生提及。这说明,师范类“计算机科学与技术”专业需要将传统的计算机硬件课程进一步压缩,因为他们好像与“信息服务工程”没有直接联系。表2说明了被调查者认为对职业影响较大的课程。
2.3没有益处的课程
第3个问题则直接询问哪些课程没有用。传统的计算机硬件类课程,如电工与电子技术、数字电路、计算机组成原理、微机原理与接口等被3位以上的毕业生提及。一些课程,如计算机图形学,仅由一、两个毕业生提及。因此我们应将传统的计算机硬件课程逐步压缩为一门课程。表3说明了被调查认为没有益处的课程。
2.4数学课程
之所以设计本问题,是因为历届新生总是会问这样的问题:我是来学计算机的,为什么让我学数学?从表4中可以看出,42.5%的毕业生认为离散数学和高等数学是必修的,30%的毕业生则提及线性代数和概率统计。这个现象引起我们的注意,就是超过50%的毕业生认为数学对其目前的工作没有起到什么作用。而这个群体则是来自服务领域职业的毕业生群体。表4所示为被调查者认为应学习的数学课程。
2.5师范特色课程
35%的毕业生认为应当学习的师范特色课程是“心理学”,还有13%的毕业生认为是“教育学”。
2.6核心课程
该问题所列课程来自“规范(信息技术方向)”的示例课程[1]及传统课程的并集。虽然没有给出课程介绍,但课程名字也能大致反映课程内容。超过50%的毕业生均认为,数据结构与算法、操作系统、数据库与信息管理技术、计算机网络与互联网、软件工程、程序设计与问题求解为核心课程。这样的一个统计结果引起我们的注意。因为在“信息技术方向”的规范中,分配给这些课程的学时很少,例如分配给操作系统的学时仅为10。表5所示为被调查者认为的核心课程。
2.7能力
该问题所列出的能力目标来自于“规范(信息技术方向)”的能力目标描述[1]。超过50%的毕业生认为,终身专业学习能力、书面表达能力(论文写作、技术报告等)、识别和定义需求、分析问题能力的培养非常必要。需要注意的是,仅19%的毕业生强调了“应用学科中计算和数学知识的能力”。表6所示为被调查者认为自身应具备的能力。
2.8资格认证
这个问题的4个选项如图1所示。从图1看出,较多的毕业生认为应该获得几个公司的证书,但是这个比例并不大,仅为35%。值得注意的是,79%的毕业生认为应该取得证书,而不管多少。这就要求我们在课程设置时必须考虑“产品”类课程,因为证书是与产品相关的,虽然我们强调“类运算”而不是“实例运算”。
3课程体系设计
经过以上经济社会发展需求分析及毕业生调查分析,我们认为“信息服务工程”专业方向应满足如下培训目标:除了跨学科交叉的素养外,学生要掌握与计算技术相关的自然科学和数学知识,并具有创造性地将这些知识应用于信息系统构建和信息服务工程应用的潜力;掌握计算机科学和技术学科的基本理论和信息系统的基本工作原理,熟练掌握计算机软硬件系统及网络系统的应用知识,对计算技术的效用和发展趋势有深入理解和评估能力;有良好的组织管理和交流沟通能力,能根据不同组织和机构的需求选择相应的信息技术、信息系统和信息服务工程,并能有效地实施和管理;能胜任信息工程服务工作、IT教育与培训工作;具备良好的国际交流能力,能适应系统、工程、技术进步和社会需求的变化。
对师范类“计算机科学与技术”专业而言,学校已经开设了心理学、教育学等课程;而对于师范类院校而言,则普遍设置了商学院、公共管理学院,能够提供经济、管理、人文和社会方面的课程。因此,师范类院校计算机科学与技术专业具有独有的优势,培养信息服务型人才。
数据结构与算法、操作系统、数据库与信息管理技术、计算机网络与互联网、信息系统工程、程序设计与问题求解应作为核心课程。教师在教授这些课程时,必须紧密跟踪学科发展和技术发展,能够通过例题等形式反映当前信息技术领域的最新成果。比如在数据结构与算法课程中解释Page Ranking算法;在操作系统课程中解释Web服务器对大规模并发访问的处理等。
数学素养是一名学士的基本素养之一。从学生进一步深造以及培养“类运算”能力方面考虑,高等数学、线性代数、离散数学和概率统计仍然是必修课程。其中,离散数学应作为我们专业方向的核心课程之一。但是,教师在教学实践中应强调“专业适配性”,即要向学生讲清楚这些数学的理论、方法和工具在本学科中有什么用。
IT服务管理、信息系统工程、信息安全保障、系统管理与维护以及服务科学、管理与工程类课程是本专业方向的特色课程,这些课程试图为学生建立起服务的概念及服务工程化等基本思想。基于以上培养目标,我们提出以下面向信息服务工程的课程体系,如图1所示。
如图1所示,信息技术导论、离散数学、程序设计与问题求解作为奠基性课程。信息技术导论介绍信息技术的基本概念和基本方法,讨论信息技术应用、问题求解所需要的基本知识和技能。同时针对地方院校特点,解决新生的基本桌面应用和网络应用技能问题,如文件管理、打字录入、电子邮件、网络搜索、网页制作等。本课程是整个课程体系的入门导引。离散数学介绍形式描述、变换、推理和证明方法,离散系统的描述与分析方法以及常用的实际离散系统模型,为数据结构与算法、数据库与信息管理技术、计算机网络与互联网等课程提供基础。程序设计与问题求解通过介绍一种具体的过程型程序设计语言及程序设计技术,使学生理解程序设计语言的基本结构,理解本学科求解问题的基本过程,掌握程序设计的基本思想、方法和调试技巧,养成良好的程序设计习惯。在实践环节,应从“夯实基础、综合设计”两个层次完成实践,侧重于针对具体问题选择合适的算法,并注重与后续课程信息系统工程、操作系统的联系。
数据结构与算法、计算机系统平台(计算机组成原理与操作系统)、计算机网络与互联网、数据库与信息管理技术、Web系统与技术、人机交互、信息安全保障、信息系统工程等是课程体系中的支柱性课程。数据结构与算法为学生构建基本的知识体系,使学生能够根据问题选择合适的数据结构,设计合适的算法并建立起算法评价的基本思想。计算机系统平台包括计算机组成原理和操作系统。计算机组成原理从硬件的角度讲授如何设计计算机系统、程序如何在计算机中运行;操作系统课程从软硬件资源的管理者角度出发,引导学生以系统化和结构化的思维理解操作系统的设计思想,建立起系统的总体模型。计算机网络与互联网从整体上粗线条地勾画出计算机网络的概貌,介绍协议、分组、统计复用、数据包、虚电路等重要概念,让学生充分理解层次模型。计算机组成原理、操作系统、网络是信息服务工程工作的平台,对这些课程原理的理解直接影响其上的应用、工程和服务。
在掌握基本理论和基本分析方法的基础上,数据库与信息管理技术课程应注重学生动手能力的培养,包括数据库维护能力、数据库设计、实现和调试能力等。信息系统工程包含了系统工程和软件工程,让学生理解一个计算机系统包括了人、硬件、网络、过程、软件等要素,理解将需求和功能分配到各个要素中去,理解方案的形成和合同的制定,理解工程管理的作用,理解软件生命周期和常见的方法、工具和过程。Web系统与技术使学生理解与Web相关的概念和架构,掌握客户端的呈现、程序技术及服务器端的程序设计技术;人机交互介绍人机接口设计的基本原理和技术;信息安全保障介绍信息系统面临的信息安全问题及相应的方法对策。这些支柱课程为学生从事信息服务工程奠定了“懂、评、建、管”的知识基础。
IT服务管理、系统管理与维护、Java和Windows两个平台下的程序设计以及服务科学、管理与工程的一般理论方法,则作为目标性课程。此外,学生可以根据自己的兴趣选修非计算机专业的课程,如商学院或者管理学院课程,增加学生在交叉学科方面的知识。这些支柱课程为学生从事信息服务工程奠定了“服务”的知识基础。
4结语
信息服务工程已经引起了教育界和企业界的重视。例如,刘宇等介绍了信息服务工程与管理专业的精英式工程教育所需的11门课程[4]。IBM介绍了面向本科生的服务科学、管理与工程[5]。本文在分析服务型社会发展背景的基础上,依据高师计算机科学和技术专业毕业生对课程的需求,提出了高师计算机科学与技术专业适用市场需求的一种新目标:培养信息服务工程师,并提出了信息服务工程的系列课程。在“规范”的指导下,作为“地方院校计算机应用专业人才培养研究与试点”项目的试点单位,我们正在实践开展以上课程改革工作。未来将进一步调研毕业生对这些课程的满意度。
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暨专业规范(试行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006:332-428.
[2] 徐晓飞,王忠杰. 论服务计算与服务工程的发展及影响[C]//中国计算机学会. 2008中国计算机科学技术发展报告. 北京:机械工业出版社,2009:110-126.
[3] J M Tien, D Berg. Towards Service Systems Engineering[J]. IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics,2003,5(5):4890-4895.
[4] 刘宇,徐秀娟,马瑞新. 信息服务工程与管理专业的精英式工程教育模式探讨[J]. 计算机系统应用,2009,18(6):143-147.
[5]Wendy Murphy. Introduction to Service Science, Management and Engineering(SSME)Course Overview[EB/OL]. [2010-03-08]. /developerworks/wikis/display/ssme/Introductory+modules.
Curriculum Development for Information Service Engineering
DONG Dong, SUN Zhao-hao, WANG Zhi-wei, TIAN Liang