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浅谈计算机科学与技术专业应用型人才培养模式

作者:2020-08-27 00:12阅读:文章来源:
  1 计算机科学与技术专业应用型人才培养
  计算机科学与技术专业改革的一个主要问题是要培养哪种类型的人才,培养的人才应该具备哪些专业基本技能和专业核心能力。合理确定专业人才培养目标,细化人才培养方案和规格要求,包括知识体系、能力结构和素质结构,构建新的课程体系和实践教学体系,设计知识领域、知识单元和知识点,是专业教学改革的主要内容和方向。
  1.1 人才培养现状
  我国有大量的主要培养应用型人才的高校,经过几十年的建设和发展,计算机科学与技术专业形成了完整的培养方案、理论教学体系、实践教学体系和课程教学大纲。随着计算机专业范畴的日益扩大,学生人数越来越多,高等院校办学层次多样,传统的人才培养模式已经难以适应IT 行业的发展。计算机技术被广泛应用于各行各业,除了IT 行业需要相关的设计和开发人员,其他行业也需要大量的计算机技术应用人才。计算机专业学生就业的职业岗位包括软件工程师、软件测试工程师、网络集成工程师、技术支持工程师等。计算机技术应用行业的扩展要求学生既掌握计算机技术的理论知识和实践技能,又具有学习不同行业专业知识的能力,能够解决实际工作中的具体问题,具有较高的职业素质。
  信息技术发展日新月异,以往计算机专业的定位与当前社会需求存在较大的差距,人才培养机制同市场需求脱轨,培养的毕业生岗位指向性不够明确,人才知识结构不合理,人才培养模式缺乏创新,教学内容设计没有体现出新技术的特点,毕业生难以胜任企业实际岗位。
  1.2 人才培养目标
  对于计算机专业人才培养中普遍存在的问题,很多专家与学者都做了有益的探索与研究。按照教育部给出的思路,专家们形成一个共识:计算机专业人才培养应根据IT 行业的人才实际需求情况,按照培养规格进行分类,在统一的计算机科学与技术专业名称下进一步明确定位。不同层次和类型的高校应以市场为导向,根据社会需求和自身实际情况设置不同的人才培养目标,围绕培养目标订制培养方案并深入进行人才培养模式改革,提高培养目标与社会实际需求的契合度,培养更多的合格人才。
  计算机科学与技术专业已成为一个宽口径专业,社会各界需要大量能够面向各行业使用计算机技术解决实际问题的应用型人才。本专业的培养目标应该围绕社会基本需求,突出应用型人才培养目标的指向性,参照教育部指导性专业规范,表述人才的培养规格、专业能力、从事领域和工作岗位。我们研究国内外计算机专业的历史、现状和发展趋势,深入境内外院校和IT企业调研,确定适合本校发展的人才培养目标和专业方向。本专业面向首都及地方社会发展和经济建设,培养基础知识扎实、实践能力强、知行合一,具有适应不同岗位需求和可持续发展的能力,能够解决IT 领域实际问题的高素质应用型人才;专业定位以行业需求为目标,设置嵌入式系统开发、网络应用开发、多媒体信息处理技术等专业方向;培养的学生主要从事嵌入式应用开发、移动互联网开发、应用软件设计、动漫设计、软件测试与维护、软硬件产品技术支持、信息服务等方面的工作。
  1.3 人才培养模式
  (1)教师可遵循教育部新版本科专业目录,参考工程教育专业认证规范和IT 行业标准,采用分类培养模式,对人才培养方案进行调整;以学科为支撑,以应用为导向,形成“学科—行业—专业”的人才培养模式,提高人才培养目标与人才市场需求的契合度;通过深入调研企业人才需求和跟踪技术潮流,制订培养方案,确定课程内容,构建计算机技术应用型人才培养体系。
  (2)针对培养目标细化本专业的能力要求。专业能力包括专业基本技能和专业核心能力,专业基本技能是指完成工作任务应具备的基础性技术技能;专业核心能力是指综合运用专业知识圆满完成工作任务的能力。专业核心能力是指学生未来在工作岗位上完成工作任务的能力,是所掌握专业理论知识、专业能力和职业素质的综合体现。我们可在岗位与技术之间建立联系并考虑技术与技术之间的内在关系,进一步明确专业核心能力。本专业核心能力主要包括嵌入式系统开发能力、网络应用开发能力、多媒体设计能力、软件设计与项目管理能力。教师可围绕专业核心能力培育专业特色,以应用为导向,与行业和企业合作,采取课堂、实践训练和专业技能强化“三位一体”的培养模式,提高人才培养质量。
  (3)在具体实施培养方案时,教师要尊重学生的个性发展,因材施教,分类培养;通过开设选修课、开展科技活动、开放实验室等方式,为学有余力或有志深造的学生提供平台;研究自主学习和测评教学模式,鼓励学生自主学习和自我测评,实现教学内容的层次化和模块化[11]。例如,我们设计了程序设计基础课程自主学习和测评系统,用于实现自主学习、自我考核、迭代晋级、分层教学的目标,学生可自主选择专业方向和课
  程模块群。
  (4)将素质拓展教育纳入培养方案,结合专业特点构建素质拓展教育结构体系。例如,积极鼓励学生参加课外科技活动、学科竞赛、专利申请,制订并落实各类学科竞赛奖励学分的制度规范;吸收学生参加教师科研项目,对成绩优良者给予创新教育学分。
  2 课程建设与教学改革
  教师需要根据人才培养目标设计课程体系,在教学内容、教学方法、考核方法等方面进行改革。课程体系包括通识教育(基础课)、专业教育(专业课)和素质教育课程。专业教育分为必修课和选修课,必修课的知识点覆盖专业基本知识领域。教师应对基础课和专业课教学进行改革,体现专业为支撑的指导思想;建立4 年连贯的实践教学体系,培养学生掌握专业核心的能力,注重对学生职业素质、职业道德、团队协作能力等综合素质的培养。
  2.1 基础课教学改革
  基础课包括高等数学、大学物理、线性代数等课程。基础课程体系完整、内容成熟,但教学内容和教学方法多年没有改变,没有体现应用型人才培养的特点。传统的基础课教学要求大而全,追求理论体系的完整,教学不能满足不同层次学生的需要。同一所高校学生之间的智商、学习能力和自觉性相差较大,除了部分考研的学生,多数学生对基础课学习没有兴趣,使得基础课教学质量不高。
  以前基础课与专业课相互之间缺乏联系,基础课任课教师不懂专业,专业课任课教师也不关心基础课的教学效果,教师之间缺乏沟通。基础课教师缺乏工程背景,在教学过程中只能枯燥地讲授理论知识,无法体现专业特点。多年的经验告诉我们,基础课教学改革是一个庞大的系统工程,涉及不同部门的教师和教学管理人员;要想取得好的改革效果,相关部门必须相互配合,积极合作。基础课教学改革与专业课教学改革密切相关,基础课和专业课的相关教师应该加强探讨和交流,共同制订和落实基础课的教学改革方案。我们通过深入其他高校和企业调研,本着基础课为专业教学服务的原则,与基础课教师共同研究基础课的教学内容,遵循“够用即可”的思路,对课程内容进行适当取舍;因材施教,研究多层次和多模块的教学模式,把课程分为基础模块和提高模块。提高模块的教学对象是准备继续深造的高年级学生,以选修课的形式安排。例如,高等数学分为3 个模块,即学生必修高等数学(Ⅰ)、(Ⅱ)和可选修高等数学(Ⅲ);大学物理分为两个模块,即学生必修大学物理(Ⅰ)和可选修大学物理(Ⅱ)。每一门理论课都包括8~16 个课外研究性学习的学时。教师应吸收学生对基础课教学的意见,改革传统的考试方法,改变一考、一卷定成绩的状况;着重考查学生对基本概念的理解,重视考察学生应用数学和物理知识的能力。
  2.2 专业课教学改革
  普通高校计算机科学与技术专业的专业课程设置比较全面,但特色不鲜明。学生虽然学了很多门课程,但是并没有掌握专业基本技能和专业核心能力,毕业后在实际工作中无法独立承担具体的项目。计算机专业课分为专业基础课、专业必修课和专业选修课3 类,课程设置的原则是宽基础和重应用。计算机技术发展很快,但基本原理和基础知识相对稳定,专业基础课有其成熟和稳定的教学内容。对于专业选修课和一些必修课,教师则需要不断更新内容和技术背景,调整教学重点。学生可以根据自己的兴趣,选择一个专业方向和模块群课程,深入学习相关课程。例如,离散数学是计算机学科的专业基础课,其数理逻辑、关系、代数系统、图论等内容相对独立,课程内容基本稳定;仅从纯数学的角度看,显得很抽象,后续课程也很少直接用到相关概念,导致学生学习目的不明确。因此,教学中教师可以一方面强调离散数学是计算机专业的数学基础;另一方面将离散数学定位于专业基础课的范畴,大量引入数据结构元素。对于操作系统课程,教师可引导学生从系统设计者和用户两个不同角度认识和理解操作系统的运行机制,在教学中不但强调操作系统的基本概念和原理,而且介绍操作系统的设计方法,让学生既熟悉操作系统的原理,又能编写应用模块。
  教师可按照人才培养目标设计3 条课程主线:以数据结构、操作系统、计算机原理等课程为第1 条线,奠定计算机科学与技术专业的技术基础;以程序设计、数据库、Web 技术、软件工程等课程为第2 条线,培养学生的软件开发能力;以计算机网络、移动应用开发、嵌入式系统等课程为第3 条线,训练学生掌握专业基本技能。教师可以课程群为单元进行课程建设和改革,梳理课程群知识体系和能力目标,明确课程群中每门课程的知识点和关联,达到理论体系完善和学生实践能力逐步提高的教学要求;采取授课与研讨相结合的方式,倡导案例研讨和任务驱动教学法;在嵌入式系统、Web 技术等课程中,以一个实际项目为实例,展开理论和技术的讲授;采用“基本原理+ 案例+ 实践提高”的教学模式,以案例为纽带,通过实践让学生融会贯通理论和原理,通过案例令学生掌握设计方法,激发学生的学习兴趣。
  教师要开展翻转课堂教学模式研究,对面向对象程序设计、单片机原理及应用、数据库系统等课程尝试采用翻转课堂的教学模式。一年级开设新生研讨课,学生可从教师提出的研讨专题中,自主选择自己感兴趣的专题进行学习。新生研讨课向全校学生开放,以适应新生转专业的需要。此外,教师可推行“问题式”教学法,围绕问题展开教学活动,引导学生不断寻找问题、提出问题、分析问题并最终解决问题,激发学生自觉思考和主动探索的积极性,培养学生的创造性思维。
  教师还要对学习效果的评价方式进行改革,采取实事求是和灵活多变的考核方式,针对大部分专业课采用“3+X”、笔试与实践相结合的考核方式;在实践中学习,在实践中考核,使学习与考核有机结合,真正起到相互促进和互为补充的作用。例如,对Web 技术课程实行考试改革,教师在第一节课上就可要求每个学生独立设计完成一个Web 程序,在学期末将其作为实践环节考核的依据。学生熟悉基本设计要求后,在教师的指导下构思自己的选题和具体功能,以后再在课程的教学过程中边学边做。这种考核方式可以较好地解决“高分低能”的问题。对于计算机原理一类的专业基础课,由于课程涉及的内容很多,死记硬背概念对今后实际工作没有帮助,因此可以采取开卷或半开卷的考核方式。
  2.3 实践教学改革与综合性课程建设
  应用型高等教育主要面向中小型企业,培养生产、建设、服务和管理一线的技术人才,应该把实践教学放在与理论教学同等重要的位置。为了提高学生的实际工作能力,教师应重视平时学习过程,记录每个学生的平时作业、问答、测验和实验情况并在平时成绩中予以体现;构建合理完善的实践教学体系,做到专业感知与实践、专业课实践、技术实践、专业实习、专业综合实践、毕业设计等实践教学环节4 年不断线;强化基础性实验环节,提高综合性和设计性实验比例,增加培养学生专业基本技能的实践环节;针对每一项专业基本技能,至少设置一门具有实践教学环节的课程与之对应;针对每一项专业核心能力,设置一组具有实践教学环节的课程或综合性课程与之对应。
  教师应强化课程设计,提高学生综合解决问题的能力。例如,对于程序设计类的课程设计,要求学生采用软件工程的思想,以一些经过简化的实际项目为题;以小组形式开展设计,通过分工合作和集体讨论,完成系统分析和模块设计;设计完成后,要求每个学生进行口头答辩并提交课程设计报告。
  教师还可以工作任务为导向,开设培养专业核心能力的综合性课程。综合性课程是理论和实践相融合的课程,教学目标是培养学生完成工作任务的能力。综合性课程以工作任务为导向,以项目形式展开,着眼于学生未来职业岗位要求,重点进行专业核心能力的训练。综合性课程的开设需要真实的实践环境、项目资源库和具有实践经验的双师型导师,可以采取校企合作的方式。例如,软件设计与项目管理能力是本专业的一个专业核心能力,这种能力能综合展现学生今后在工作岗位上完成工作任务必备的专业知识、应用能力和职业素质。我们通过几年的努力,深入开展校企合作,建设“软件开发与项目管理实战训练”综合性课程,取得了良好的教学效果。课程将企业的项目案例、项目管理方法、质量保证体系和员工测评方法引入教学,参与评价学生的创新创业能力,强化学生的职业素质。
  学校应与企业合作建立多个校外实习基地,通过专业实践大力提高教师的专业实践能力,以适应新培养模式下的综合性课程教学;选派教师到IT 类公司参加实际项目开发,大力培养双师型导师;建立实习企业资源库,定期安排学生到企业参加专业实习、专业综合实践和毕业设计;通过实战训练将企业工作实践经历引入学生的学习中,培养学生的职业技能;实施校外实践和顶岗实习,让学生体验企业真实的工作状况,感受企业文化,加快毕业生与社会的接轨。
  3 结 语
  随着社会进步和经济发展,高等教育应用型人才培养已成为我国高等教育的重要组成部分,对完善计算机科学与技术专业应用型人才培养模式理论与实践的探索有待进一步深入。北京联合大学力求在实践中培育专业特色,围绕培养IT 产业技术应用人才的目标,以学科构架为支撑,以行业需求为导向,全面培养学生的应用能力和专业素质;采取课堂教学、实践训练和专业技能强化相结合的“三位一体”培养模式,提高人才培养目标与市场需求的契合度。进一步改革的设想是采用“1+2+1”教学模式,完善模块化课程体系,以缩小高校专业教育与人才实际需求之间的差距。
 

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