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关键词:新建地方本科院校;计算机科学与技术;专业定位;应用型专门人才
中图分类号:G642 文献标识码:B
随着我国高等教育大众化进程的推进和高等院校结构性调整,新增了一批处在省辖地级城市的新进本科学院,校名大部分为“地名+学院”形式,这类学校一般称为“新建地方本科院校”,并且一般都设有“计算机科学与技术”专业,但都面临着生存与发展问题。如何解决“计算机科学与技术”等专业的定位是这类高校生存与发展的关键。本文就这方面的问题谈谈自己的看法。
1 专业发展现状
过去10年,随着经济的快速发展,高等教育发展很快,几乎所有的学科专业都有很大的发展,而发展最快的是计算机科学与技术专业,可以说是跨越式发展。
(1)高等教育的发展规模扩大
从20世纪90年代末开始,中国的本科教育在外延上有了一个很大的发展。到2006年,统计数据显示,普通高校与成人高校为1867+444=2311(所),其中本科720所。高等教育总规模为2500万,毛入学率为22%,其中普通高等教育年招生546.05万人、年毕业生377.47万人,在校生1738.84万人,研究生110(硕士生89.66+博士生20.8)万人。
(2)计算机科学与技术专业规模最大
目前,由于国家及社会对计算机人才的广泛需求使计算机科学与技术专业迅速发展,使得该专业已经成为我国规模最大的专业。据统计,1996年全国共布点410个,到了2005年全国共布点775个,本科在校生人数为44万,平均每点675人。软件学院10年前根本没有,现在全国各地已经建了162家。1996年招本科生26000人,2005年招了10万人。另外,硕士点、博士点也大幅度增加。
(3)只设一个体现计算学科的本科专业我国1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中只有一个体现计算学科的专业,即“计算机科学与技术”,远远不能满足社会对不同类型的计算学科人才的需要。计算机科学与技术原有含义相对于社会需求已经不能容纳目前的办学规模,尽管后来又增设了几个目录外专业,但由于受到设置条件的限制,没有能够铺开。
2 就业与市场的矛盾
急速的扩招造成了各种计算机人才尤其是低水平的计算机人才泛滥,很多计算机专业毕业的学生找不到合适的工作;另一方面,许多媒体又打出计算机人才紧缺的报道,造成了供需之间的极大矛盾。但从长远来看,专业的发展一定要有自己与众不同的优势,一定要树立自己的品牌,这样才能在残酷的竞争中立于不败之地。
(1)教育与需求的脱钩
IT产业作为知识密集、技术密集的产业,发展的关键是有一大批从事IT技术创新的人才。一定数量、结构和质量的IT人才队伍是IT产业发展的支撑,一个国家的IT人力资源储备、IT人才培养及使用状况决定着该国IT产业发展的水平和潜力。也可以说,IT产业的竞争就是人才的竞争,高水平的IT人才培养和队伍建设是走向IT产业大国和强国的前提条件,美国、印度和爱尔兰的信息产业发展就是最好的例证。
然而,由于只有一个体现计算学科的专业――计算机科学与技术专业,导致我国的大中专院校的计算机科学与技术专业设置大同小异,培养方向模糊,培养的学生都是“通才”;且学校办学水平有差别,培养质量良莠不齐、培养方案无特色、结构不合理,满足社会需要的针对性不够强、结构上不合理。这就导致了教育和需求的脱钩,偏离了产业对人才的需求。
(2)学与用的矛盾
即使有的高校在一个专业下设置了好多方向,且专业方向的设置都是非常合理的,并且适应当今社会发展的需要,但是学生毕业时却很难达到这个预想的目标,所以毕业后学生很少能找到与专业相关的工作,大多数学生从事了业务员、收银员、文员等工作,导致对人才培养的极大浪费。
(3)理想与现实的冲突
目前全国计算机专业招生仍然不错,主要原因是很多学生对计算机专业抱有很好的想法,以为一进校就天天和计算机打交道,所以都选择学习计算机专业。但到了学校才发现,第一学期学习的都是公共课,专业方面只有“计算机导论”,这样很快便失去了对专业的兴趣,等学习专业课时也很难再提起学习的热情。而从大多数计算机专业学生的就业反馈来看,很多学生觉得自己在学校期间学习的专业课程范围太广,学得不精,理论多于实践,学习时没有动力,特别是没有达到一定的技能。
而未来一段时期,我国将会利用国际产业转移的重大机遇,聚集各种资源,突破核心技术制约,在集成电路、软件、计算机与信息处理、现代移动通信、信息安全、信息服务和系统集成等技术领域加强创新,促进IT产品更新换代,推动我国向IT强国转变,并进而推动国民经济信息化进程,以信息化带动工业化,走出~条新型工业化道路。这就需要培养和储备高素质的IT人才。
3 新建地方本科院校的专业定位
新建地方本科院校绝大部分是近十年内新成立的地方本科普通高校,其本科办学条件、办学水平、办学经验、学科建设、师资力量、文化积淀等方面,同老本科院校差距较大,属于“二本”中的第三世界,属于技术应用教学型。
(1)培养IT人才。由于新建地方本科院校属于“二本”中的第三世界,其专业定位不能类同于其他同层次的老本科高校,要有自己和特色,为地方经济培养信息技术和信息产业一线需要的大量的IT人才。
(2)培养具有开源意识的技术人才。在我国现阶段,绝大多数学校开源意识淡薄、开设开源软件课程的学校少,这些都严重制约着开源软件在中国的推广并且助长了软件垄断。而以(Linu)为代表的开放源代码软件技术,是近几年发展起来的一种新的软件发展方向。开源是平等的象征,开源预示着拒绝垄断,开源意味着通用,开源已经对软件行业进行了一场深刻的革命。经济的发展、社会的和谐、技术的进步,都离不开开源思想。作为培养人才基地的高等学校,应当大力发展开源教育,培养具有开源意识的专门IT人才。
(3)培养具有程序设计能力的技术人才。这方面能力通过程序设计与算法系列课程培养,该系列课程可以包含计算机导论或者算法初步、高级语言程序设计、面向对象技术引论、数据结构与算法等4门课程,依次安排在第一到第四学期。在教学中,要特别注意实践环节,重点培养学生的程序与算法能力。
(4)培养具有搭建系统能力的技术人才。随着IT产业社会分工的日益细化,对软件生产人才的需求已经向系统化、多层次转换,形成软件系统设计管理人员、系统工程师、编程人员等呈金字塔结构的分层格局。整个IT行业在高端缺乏优秀的具有创新精神的社会需求分析人才一一“软件白领”,在中端则缺乏具有搭建系统能力的技术人才――“软件灰领”,在低端则缺乏最基础的编码、施工、销售等技能人才――“软件蓝领”。而搭建系统是以基本计算机系统为基础建立某方面应用的信息系统,强调实现给定条件和要求下选择、创建、应用、集成、计算管理等方面的需要。新建地方本科院校是培养具有搭建系统能力的技术人才的主要力量。
(5)培养某一方向具有系统建模能力的“专才”。IT产业已经成为全球经济的支柱产业,随着产业的壮大,IT产业内部也出现了诸多学科分支,因而新建地方本科院校的IT专业方向设置和专业教学计划要及时进行调整,始终坚持“三年一大变,一年一小变”的原则,以培养更多的“专才”。在这个方向上,学生能够把现实问题用数学模型表达出来,从数学模型再变成算法,再依照算法编制程序,从而解决实际问题。这才是IT应用型专门人才培养的发展方向。
【关键词】专业人才;培养方案;改革探索
应用型大学是相对于研究型大学和教学研究型大学而言的,它是按照中国大学培养的特点,在中国经济建设现代化和高等教育大众化推动下产生的一种新类型的本科教育。应用型大学作为一种独立的教育类型,它具有自己的人才培养目标、培养规格、培养过程、培养方式和评价标准。
1.我校人才培养方案改革的背景
我校计算机科学与技术专业于2009年开始招生,该专业的人才培养方案随着社会上对人才需求的不断改变而相应的进行修订,截至目前我们已经修订过了三次,前两次都是一些细枝末节的修改,比如,将一些理论性太强、学生不易掌握且毕业后不太实用的课程,用当前比较流行、适用面广且毕业后需求量大的课程替换;增加部分课程的实践学时,以提高学生的动手能力;但实践证明,这些小的修改,仍然无法让毕业生非常满足社会的需求。因此,从2014年初开始,我们对该专业进行了大刀阔斧的改革,彻底改变传统计算机科学与技术专业的教学模式,实行了适合应用型本科专业的人才培养模式。
2.人才培养方案改革的思路
(1)确定指导思想,即:以经济社会发展和行业、职业发展需求为导向,改变以追求学科体系完整为导向的办学思路,实施以社会需求、就业岗位需要和学生自我发展需要为导向的办学思路。
(2)确定基本原则,即:坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高的原则。以知识为基础,以能力为重点,以素质为目标,以市场为导向,培养学生创新精神和综合素质,提升专业核心能力。
(3)确定培养模式,即基于地方性、应用型、重特色的人才培养目标和办学定位,改革传统的学术导向人才培养模式,构建以实践能力为导向的应用技术型人才培养模式;建立与地方经济产业匹配对接的专业群,实现人才供给与需求在人才培养规格上的无缝对接。
3.人才培养方案的改革过程
人才培养方案是人才培养的设计阶段,是关系教学过程的组织和教学资源的配置,也是关系着将会培养出什么样的人才,因此,对人才方案的改革,绝对不能纸上谈兵,要积极听取其他高校的意见,同时吸收社会、企业人士参与人才培养方案的制定工作,使制定的方案更符合实际。
(1)听取其他兄弟院校的意见和建议,确定专业核心课程。从2014年初到2014年7月份,半年时间中,我们先后多次去陕西科技大学、陕西师范大学等多所高校去进行调研,听取专家、教授的意见和建议,确定保留数据结构、计算机网络、数据库原理、操作系统等几门专业核心课程,以体现计算机科学与技术这个专业的专业特色,同时,听取他们对应用型本科人才培养的分析以及当前计算机专业的研究方向和发展趋势,为我们下一步制定专业方向课积累数据。
(2)深入企业,听取企业主管、技术人员、市场人员的意见和建议。应用型本科院校就是要培养符合社会需求的人才,因此,什么样的人才是当今社会最需要的,企业是最有资格说话的。从2014年初到2014年7月份,半年时间中,我们也先后3次去北邮3G人才外包培训基地、西安康博教育信息咨询有限公司等单位进行调研。同企业的老总、技术总监、市场总监的领导进行会谈,获取他们从IT技术发展、IT就业市场等方面带来的信息,了解他们对未来IT行业发展方向以及就业形势的预测。
经过信息汇总,我们认为基于Android的软件开发方向和网络系统管理方向发展前景和就业前景都比较好。同时,根据专业方向,确定了支持该专业方向的课程。
(3)对已毕业且就业形势比较好的学生进行回访。动员辅导员和教师与已经毕业的学生进行联系,了解他们的就业方向以及就业情况,目前已联系到计应1001班王正、任琴等和计科B0901班郑丹、孙婷等18名同学。在这些同学中,有10名同学从事软件开发方面的工作,其中,王正同学在上海工作,月收入上万元;有2名同学从事嵌入式开发方面的工作,月工资3、4千以上;另外有6名同学从事网络系统管理方面的工作,月工资在3、4千左右。通过了解,学生普遍认为,网络系统管理比嵌入式知识简单些,更容易学懂。
(4)组织即将毕业且已经找的工作的大四学生座谈。
5月中旬,我院将在校做毕业设计的计算机科学与技术专业大四毕业生组织在一起,先针对我们已经修订的人才培养方案进行讲解,然后让学生结合自己的实际情况,就“我心目中的计算机科学与技术专业应设置那些课程及方向”进行了讨论,同学们普遍认为,经过修订的人才培养方案中专业基础课及专业核心课基本上已经够用。我们将拟定好的软件开发(基于Android方向)、嵌入式开发、网络系统管理这三个方向让学生讨论并排序,学生讨论的最终顺序为第一:软件开发(基于Android方向),第二:网络系统管理,第三:嵌入式开发。
(5)网上资料搜集。
我们在网上也针对计算机科学与技术专业方向设置及就业情况进行了信息搜集,最后确定计算机科学与技术专业的方向设置为软件开发(基于Android方向)和网络系统管理。
4.计算机科学与技术专业人才培养方案改革的创新处
本次计算机科学与技术专业人才培养方案的改革从开始调研收集数据,到最后的定稿,历经7、8个月,相比较以往的人才培养方案,有不少创新之处。
(1)改变了以往3.5+0.5的教学模式,改为3+1的教学模式,即3年的理论教学和课内实践教学,1年的企业项目集中实践。让学生在校期间就与企业进行了大量的沟通,为学生将来的就业提供了强有力的保障。
(2)减少了大量传统计算机科学与技术专业关于硬件方面的理论课,转而增加了当前比较热门且社会需求量大的软件方面的课程,既提高了学生的学习兴趣,又为学生毕业后顺利的找的工作打下基础。
(3)提高了实践学时在整个培养方案中所占的比例。由原来的30%左右,提升为40%以上,给学生以充足的课时去亲自动手上机实践,大大提高了学生的动手能力和自我创新能力。
(4)确定了两个当前就业前景非常好的专业发展方向。经过大量的调研和数据分析后,将软件开发(基于Android方向)和网络系统管理作为本专业的专业方向,学生从大三开始就可以自由的选择自己将来的发展方向,既顺应了学生的兴趣,也为学生毕业后提供了广阔的就业前景。
5.总结
培养大批应用型人才是我国高等教育的重要职责,这与我国正处于工业化时代社会背景密不可分。而传统的计算机科学与技术专业人才培养方案中的课程设置,已经不能满足当前应用型本科人才培养的要求,因此,探索、创新高校应用型人才培养体系,充分利用社会各方面的资源,建立促进应用型本科人才培养的机制,以更好地适应当今社会对人才的需要和应对来自国际竞争的挑战,是高等教育人才培养工作面临的一个重要课题。
【参考文献】
关键词:模糊数学;课程体系;课程评价
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 13-0126-01
一、引言
二十一世纪高等教育教学内容和课程体系改革的总体目标是充分发挥课程体系的整体教育功能,全面提高育人质量。为了适应教育改革的要求,本文利用模糊数学的方法以计算机本科课程体系对例对其进行客观的评价,通过评价,我们能够了解现有的课程设置是否合理,课程实施中是否存在问题,课程设置能否符合目前就业市场的需求。通过课程评价促进课程改革,建设一套符合新生本科院校特色的课程体系。
二、新生本科院校课程体系的设置
课程体系又称课程结构,是指传授给学生的学科种类和知识体系的构成范围,由各门学科或课程组成。是专业知识结构的内在逻辑体现,既体现学科的理论体系,也体现教学内容的深度和广度。我院目前的课程体系设置是按照知识结构方向按照模块化的方式设置的。下图为我院目前课程体系的设置模块图。
三、基于模糊数学的课程体系的评价
在教育现代化进程中,课程设置的好坏将直接影响学生的知识结构,影响院校的教学效果。如何评价课程设置的合理性,课程评价占有极为重要的地位。课程评价是根据一定的标准和所收集的信息对课程价值作出判断的过程。是按照课程结构评价指标体系,根据评价人员对各评价指标的评分进行综合评价[2]。
(一)利用模糊数学的AHP层次分析法归纳影响课程体系的因素
由专业教学骨干和长期从事教学计划制定的专家20人组成专家组,对课程设置影响因素进行头脑风暴式讨论汇总,然后利用德尔斐法获得课程设置的影响因素(层次模型)如图所示。
(二)课程评价指标体系权重的确定
按照因素之间的相互影响和灵活性关系将其分层聚类组合,形成一个递阶的、有序的层次结构模型。请专家对各指标的相对重要程度进行评分,构造判断矩阵。
课程体系评价的权重指标
通过计算表明有88. 25%的参评人员认为课程体系为优级,有18. 5%的人认为达到良好,没有人认为课程体系为中等和差。通过对课程体系的综合评价,得出结论,我院目前的课程体系设置为优级。
四、结论
课程评价直接反映了课程体系设置是否合理,为课程体系改革提供了依据。本文利用模糊数学的方法以新生本科计算机专业的课程设置为例加以评价。这一模糊评价方法对于实际课程体系的建设具有很好的指导意义,也为其他课程体系的评价提供参考价值。
参考文献:
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关键词 计算机科学与技术 课程教学 人才培养 双语教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
On Computer Science and Technology Curriculum
Teaching and Talent Training
LIU Xiaoyang
(School of Computer Science and Engineering, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054)
Abstract The major of computer science and technology as computing subject is the main professional in many universities in our country. In view of the present computer science and technology in our country the status quo of professional course teaching and talent training, change teaching idea, the methods of teaching assessment, bilingual teaching and develop characteristic teachers are proposed in this paper in curriculum teaching reform measures. At the same time in terms of talent cultivation, the school orientation of applied talents and school enterprise training are proposed to perfect the computer science and technology professional talent training scheme.
Key words computer science and technology; course teaching; talent cultivation; bilingual teaching
1 计算机类专业教学现状
由于现在很多高校对计算机科学与技术类的专业设置存在一定问题,如:学校里的计算机类的课程设置与社会需求相脱节。专业知识相对陈旧,缺乏与时俱进的课程体系。所以相应的问题就会逐渐浮出水面:
(1)基础知识水平不一。很多一般本科院校中,其中有一部分学生来自贫困的家庭,而部分来自家庭条件比较优越的学生对计算机接触较早。就计算机操作能力上面而言,有的学生的动手能力很强甚至超过部分教师。专业基础知识掌握的程度不同直接影响教师的教学计划,这将对教师的教学提出更高的要求。(2)课程设置、教学内容与专业需求之间的矛盾。由于计算机类专业的快速发展,社会中相关先进技术如雨后春笋般涌现,如计算机科学与技术专业。而高校的理论课的设置一般会相对滞后一点。高校要想自己培养出来的计算机科学与技术类人才能够适应社会的需求,则在设置计算机科学与技术专业的课程内容的时候要充分考虑学生的理论基础和实践动手能力。
2 计算机科学与技术专业课程教学改革
2.1 转变教学观念
计算机科学与技术专业的快速发展是令人震惊的,社会对计算机科学与技术专业类的优秀人才需求量也是巨大的。我们高校老师要注重培养学生的创新能力和相应的动手能力。要注重课程设计,多增加实验课程,因为现在好多学生对讲授理论课程不是很感兴趣,要是能够用做实验的方式来讲解,则效果会好的很多。无论是在理论上还是实验课上都应该采取小班上课的方式,这样学生的学习时间和学习效果会有一个保障,同时要教会学生相应的学习方式,正所谓授人以鱼不如授人以渔。把理论与实践紧密结合起来,强调实验是对理论知识学习效果的一个验证。
2.2 改革考核方式
传统的课程考核方式是对所讲授的课程重要知识点进行理论课考试或者实验考查。现在的考核方式应由知识点考核向个人综合能力和素质考核转变,这样就可避免学生“学了后面忘记了前面”的现象。
2.3 实施双语教学
双语教学作为实施多元文化教育的一种有效手段,符合当今社会的发展趋势。计算机科学与技术专业作为我国众多高校开设的主要专业,肩负着培养掌握计算机基础理论并具备软件开发等计算机专业技术能力的人才的重任。
2.4 培养有特色的计算机类教师
正所谓名师出高徒,所以一个好的教师对学生的影响是至关重要的。这就对我们高校的教师提出了更高的要求。我们不仅要有过硬的专业知识背景,还要有较强的动手实践能力,同时还要具备很强的科研能力。因此要培养一批具有特色的专业教师队伍是个关键;教师队伍是否有特色,直接决定培养出来的学生是否也具有特色,正所谓名师出高徒。先进的教师队伍一般都会有先进的教学理念和工程经验、深厚的学术功底和良好的教学水平。同时先进的教师一定要具备高尚的道德情操,正所谓德才兼备,教师的德是至关重要的一个方面。
3 计算机科学与技术专业人才培养探讨
3.1 树立培养“应用型”人才的办学方向
“科研型”人才和“应用型”人才是两种不同的培养目标。“科研型”人才注重科研能力的培养、强调创新能力,通过科研来调动学生的学习兴趣。“应用型”人才注重实用性,强调学生的实际动手操作能力。在我们一般本科院校中,在兼顾“应用型”人才的培养目标的同时,要努力向“科研型”人才培养方案方向发展。
3.2 通过校企联合强化学生专业基础训练
在制定教学计划中,可以实行理论+实践的方式来进行。因为我们培养的毕业生最终是要走向社会,所以在上大学的时候就可以提前让他们接触社会、感受社会,了解社会需求,这样就会有针对性地学习。例如可以在学校学习一年,然后去公司等企事业单位实习一年,继而再返回学校学年。注重培养学生的创新能力,将所学的理论知识转化为实际能力。
3.3 企业参与专业培养方案的制定,建立校企合作的长效机制
在新的教学计划模式中,中间的一年,是以在公司货企事业单位实际锻炼为主。让学生明白社会中真正需要什么样的计算机科学与技术类的人才,这样他们就可以有的放矢地去学习。避免所学知识与社会需要相脱节的矛盾。
4 结论
本文基于对计算机科学与技术专业的课程教学和人才培养的认识,探讨了本专业的课程教学和人才培养。对计算机科学与技术专业在教学过程中,不但只是将知识传授于学生,还应该培养学生的创新能力以及创新素质。在计算机科学与技术专业课程教学上,可以从转变教学观念、改革考核方式、实行双语教学、培养特色教师等方面进行改革,计算机科学与技术专业人才培养方式上,可以从树立培养“应用型”人才的办学方向、通过校企联合强化学生专业基础训练、企业参与专业培养方案的制定、建立校企合作的长效机制等方面来进行改革,努力打造计算机科学与技术的专业特色。
参考文献
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关键词:专业办学;研究学科专业;知识体系;科学描述
为了促进我国高等教育质量的迅速提高,教育部从2001年开始,就质量工程问题先后了多个文件。根据文件的基本精神,高教司在2001年安排各个专业教学指导委员会研究相关专业的发展战略和规范。
本文以计算机科学与技术专业为背景,讨论相关问题。
一、研究学科与专业
专业办学依赖于支撑学科及其专业本身的状况。所以,要办好专业,首先必须深入研究面对的学科与专业。我们从以下几方面讨论计算机科学与技术学科和专业。
1、计算机科学与技术学科涉及科学、工程、应用
简单地说,计算机科学与技术学科是对信息描述和变换算法的系统研究,主要包括它们的理论、分析、效率、实现和应用。从基本的计算机硬件系统的构建开始,到各个层次虚拟机的构建,最终给用户提供一个界面友好的系统,涉及计算机理、工程实现和开发利用,呈现出抽象、理论、设计三大学科形态。
如果说科学在于研究现象、发现规律,工程在于低成本有效地构建高效的系统,则技术在于实现方便的服务。落实到计算机科学与技术学科,计算机科学研究“什么能够有效地自动计算”;计算机工程、软件工程分别从硬件和软件两方面研究和实现“如何低成本、高效地实现自动计算”;而计算机技术则在于研究“如何方便有效地利用计算系统进行计算”。所以,学科的根本问题是什么能、且如何被有效地自动计算。所以,计算机科学与技术除了具有较强的科学性外,还具有较强的工程性和实用性,因此,它是一门科学性与工程性并重,理论与实践紧密相关的学科。作为基础,人们需要讨论问题的计算机求解的“能行性”,它将“问题分析、形式化描述、计算机化”作为问题求解的典型过程。由于系统对对象状态刻画的离散特征,决定了其变换的离散特征,使得离散结构成为其重要基础。
2、多个富有生命力的分支学科
相比之下,计算机科学与技术学科是一个很年轻的学科,只有几十年的历史,但该学科发展非常迅速,从原来的以计算机科学为主,发展到现在,已经成为一门基础技术学科,在科技发展占有重要地位。同时,作为一种广泛应用的技术,它在人类的生产和生活中也占有重要地位;而作为信息化建设的核心技术,它在国家信息化建设中同样是占有重要地位。随着学科的发展,计算机工作者的计算情结先后发生了多次迁移,从用原始的0、1代码刻画简单的计算开始,先后经过汇编计算、基于高级语言的科学计算,到关于操作系统、编译系统、数据库系统等基本系统的计算,再发展到目前的普适计算等广义计算,其追求已经实现从“实例计算”到“类计算”和“模型计算”的跨越。所以,计算的概念发生了巨大的变化,ACM/IEEE-CS的专家们在CC2001(Computing Curricula 2001)中指出,“计算的概念在过去lO年里发生了巨大变化,对教学计划的设计和教育方法具有深刻的影响。“计算”已经拓展到难以用一个学科来定义的境地。将计算机科学(CS)、计算机工程(CE)和软件工程(SE)融合成关于计算教育的一个统一文件的做法在十年前也许是合理的,但我们确信21世纪的计算蕴含有多个富有生命力的学科,它们分别有着自己的完整性和教育学特色。”而且学科的发展,还会逐渐地增加新的分支学科。例如,到了2005年,就又新增加了信息技术(IT)。我们将计算机科学与技术学科与计算学科等同,并称计算机科学、计算机工程和软件工程、信息技术、信息系统等为他们的分支学科。
3、国家的需求促使专业迅速发展
中国最早的计算机专业建立于1956年,当年只有两所大学有此专业,1958年增加到14所,1983年有63所,1993年有137所,2002年达到484所,2003年有505所,2004年有652所,2005年有771所。不仅专业点数远远超过其他专业,而且在校生数、招生数也远远超过其他专业。例如,2003年,在校生多达25.84万人,当年招生量是6.36万人,毕业生是4.14万人;就工科专业而言,当年专业点数排第二的电子信息工程专业的在校生为10.1319万人,招生量是2.7873万人。到了2005年,计算机科学与技术专业(不包括软件工程、网络工程、计算机软件等计算机类专业)的在校生数达到了44万之众,大约占工科在校生的1/10。巨大规模专业的形成,适应了国家现代化建设的需要,也给专业教育提出了更多的要求。
4、国家建设需要不同类型的计算机人才
《计算机科学与技术专业发展战略研究报告》指出,从国家的根本利益出发,需要一支计算机基础理论与核心技术的创新研究队伍,此为科学型人才:大部分IT企业开发满足国家信息化需求的产品,需要工程型人才。企事业单位和国家信息系统的建设与运行,需要大批应用型人才。三类人才呈金字塔的结构:科学型的在上部,工程型在中部,应用型在下部。
5、规格分类
注意到我国目前的计算机科学与技术专业基本上是1996年由计算机软件和计算机及应用专业合并成的专业,以计算机科学和计算机工程为基础。这种设置已经难以容纳目前的办学规模,也难以与社会的人才需求结构相吻合。
学科内涵的宽泛化、分支学科相对独立化、社会需求多样化、专业规模巨大化、计算教育大众化、促进我们去追求教育定位准确化和资源效益最大化。所以我们感到简单地诠释“计算机科学与技术”这一个名称与实际已不相适应,需要更多的、更具针对性的专业教育。规格分类就是以计算机科学培养科学型人才,以计算机工程、软件工程培养工程型人才,以信息技术培养应用型人才。他们将致力于不同的问题,强调问题的不同方面,需要不同的培养。
同时我们注意到,人作为最宝贵资源,必须找准其适应点,展开扬长教育,促使其擅长得到发挥,而他们的(可持续)发展也将需要不同的基础。因此必须关注教育的基础性在高等教育中的地位,虽然“地基越厚,楼盖得越高”,但是“基础的厚薄是相对的、内容是因人而异的”,规格分类就在于引导准确定位,给学生不同的基础,有效开发其潜质。
二、构建本科专业教育内容体系
高等教育包括知识、能力、素质。要想实现能力培养,提高学生的专业素质,仅仅有知识是不够的,还必须注意学科思想和方法的传授。也就是说,要以知识为载体,通过对知识的“研究”将思想、方法融进去,在培养学生提出问题、分析问题、解决问题的过程中给他
们锻炼和获得顶峰体验的机会,实现对他们的创新精神、创新意识、创新能力的培养。因此,本科专业的教育内容体系可以看成二维的结构,这个体系以分支学科的知识体系为基础,中间为学科方法学,上层是本科培养中技能要求的主题――相关技术。在有关细节描述上,CC2005(Computing Curricula 2005)给出了一套值得学习和借鉴的形式和方法。
CC2005是在“计算作为一个学科”、CC1991(Computing Curricula 1991)、CC2001的基础上发展来的。CC1991提出用知识领域、知识单元、知识点构成知识体系,替代传统的课程作为专业教育的基本要求。CC2001继承了这种科学描述,同时给出了课程设计思想和课程设计示例,并关注了计算学科的发展。此后的CC2005给出了各个分支学科的问题空间、知识取向、能力要求,定性、定量地描述了相应分支学科的毕业生的相关教育定位和要求。
1、知识体系
知识体系给出专业教育知识方面的基本要求。在知识体系的构建上,认为计算学科是由多个分支学科组成,每个分支学科包含多个知识领域,每个知识领域包括若干个知识单元,它们可以是必修的,也可以是选修的,而知识单元又由若干个知识点组成。
学科知识体系并不总是和本科专业教育的知识体系是相同的。可以认为,狭义的学科知识体系仅指学科本身的知识,并不包含更基础性的。例如,在软件工程分支学科,SWEBOK给出了学科本身的10个知识领域:软件需求、软件设计、软件构造、软件测试、软件维护、软件配置管理、软件工程管理、软件工程过程、软件工程工具和方法、软件质量。而SEEK给出的是本科教育知识体系,它也是10个知识领域,共494必修学时:计算基础(CMP)、数学和工程基础(FND)、专业实践(PRF)、软件建模与分析(MAA)、软件设计(DES)、软件验证与确认(VAV)、软件演化(EVL)、软件过程(PRO)、软件质量(QUA)和软件管理(MGT)。其中后7个知识领域是SWEBOK的知识领域整合后得到的,前3个是添加的,用于反映计算学科本科教育基础内容,共296必修学时,占59.9%。
2、问题空间
问题空间以二维的形式给出分支学科覆盖范围的定性描述,在一定程度上回归到人们头脑中习惯的专业印象。其横坐标从最左边的“理论、原理、创新”到最右边的“应用、部署、配置”,从倾向理论逐渐延伸到倾向应用:纵坐标则由下而上分成计算机硬件体系、系统平台结构、软件开发、应用技术、系统组织行为。不同的分支学科占据其中不同的部分。
3、知识取向
知识取向则给出了各个分支学科程序设计基础、软件设计、程序设计语言理论等56个方面知识要求的不同最小和最大权重,用0~5表示。当某种知识的最小权重和最大权重都是5时,表示该分支学科对这种知识要求极高;如果都是0,则表示根本不要求。也存在最小为0,最多为5的知识。例如,科学计算(数值方法)对计算机科学来说就是这样。表明科学计算对计算机科学来说可以是不要求的,也可以是要求最高的。实际上,大约在20年前,科学计算是计算机科学的重要领域,而发展到现在,许多数值计算系统已比较成熟,计算机科学的人直接研究科学计算的就很少了。
4、能力要求
为了反映高等教育包括知识、能力、素质三方面的要求,CC2005给出了计算学科中不同分支学科对算法、应用程序、计算机程序设计、硬件与设备等11个方面59种能力的要求。权重仍然用0~5表示。与知识取向相比,这里只给出了一个值。例如,对计算机科学、计算机工程、软件工程、信息系统、信息技术来说,它们对小规模程序设计能力的要求权值依次为5、5、5、3、3,对大规模程序设计能力的要求权值依次为4、3、5、2、2,而对选择数据库产品能力的要求权值依次为3、1、3、5、5。
5、课程体系
每一个专业的教育,都有自己的定位。我们要求这些定位是明确的,有特色的,在某种意义上是可以评测的。在这个基础上去构建课程和课程体系,以实现要求的能力的培养,实现专业的培养目标。
各个分支学科的所有核心知识单元是该分支学科教育的基本内容,其问题空间、知识取向、能力要求给出了另一角度的要求。这些内容,尤其是知识体系给出的内容,需要最终以课程的形式落实到教学中。通常以知识点作为组成课程的基本单元,必修课程实现对必修知识单元的完全覆盖,一个必修知识单元的知识点可以含在不同的课程中,一门课程可以含来自不同知识单元(领域)的知识点,所有必修课程中所含的必修知识单元的学时总数等于知识体系中该知识单元的学时数。作为体现自身的专业特色的一个方面,各个学校可以用不同的思路建立不同的课程体系,规范(教程)中给出的课程体系通常只是示例性的。
三、课程为专业目标服务
在总体目标下,特别强调课程为实现专业目标服务。作为教育的最终实施者,教师需要掌握课程在人才培养中的地位和作用,并在教学过程中加以实施。同时要努力使学生理解这些,以便学生在学习中能够给予良好的配合。因此,发展战略、专业规范等都应该最终体现在教师的教学活动中。所以,通过广泛的宣讲活动等,使广大的教师了解专业发展、专业规划、专业教育的基本要求,是非常有必要的。另外,鼓励教师掌握课程体系,有意识地瞄准专业教育目标开展教学活动,对促进教育目标的实现是非常有利的。
例如,“编译原理”是计算机科学与技术专业一门重要技术基础课程,其课程基本目标应该是“掌握‘编译原理’中的基本概念、基本理论、基本方法,在系统级上再认识程序和算法,提升计算机问题求解的水平,增强系统能力,体验实现自动计算的乐趣”。课程努力使学生掌握程序变换基本概念、问题描述和处理方法。包括本学科自顶向下、自底向上、逐步求精、递归求解,目标驱动,问题分析、问题的抽象与形式化描述,算法设计与实现,系统构建、模块化等最经典、最常用的问题求解和系统设计方法。使学生修养“问题、形式化描述、计算机化”这一典型的问题求解过程,推进从“实例计算”到“类计算”和“模型计算”的跨越。从宏观到微观、从微观到宏观,培养系统能力;增强理论结合实际能力,在理论教学和实践教学中让学生获得更多的“顶峰体验”。
所以,课程的内容体系的设计要关注三方面的内容:首先是课程的基本内容,要选择最佳知识载体。此时要确定课程的基本内容、重点和难点。其次是解决“教什么”的问题,需要进一步弄清楚向学生传授什么?引导学生干什么?确定对先进的教育理念、思想、方法的体现。第三是解决如何教的问题,也就是如何利用选定的知识载体,通过恰当的教学方法融教育于课程教学。