淺談計算機科學與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革論文
1 計算機科學與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)
計算機科學與技術(shù)專業(yè)改革的一個主要問題是要培養(yǎng)哪種類型的人才，培養(yǎng)的人才應(yīng)該具備哪些專業(yè)基本技能和專業(yè)核心能力。合理確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標，細化人才培養(yǎng)方案和規(guī)格要求，包括知識體系、能力結(jié)構(gòu)和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建新的課程體系和實踐教學體系，設(shè)計知識領(lǐng)域、知識單元和知識點，是專業(yè)教學改革的主要內(nèi)容和方向。
1.1 人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
我國有大量的主要培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高校，經(jīng)過幾十年的建設(shè)和發(fā)展，計算機科學與技術(shù)專業(yè)形成了完整的培養(yǎng)方案、理論教學體系、實踐教學體系和課程教學大綱。隨著計算機專業(yè)范疇的日益擴大，學生人數(shù)越來越多，高等院校辦學層次多樣，傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式已經(jīng)難以適應(yīng)IT 行業(yè)的發(fā)展。計算機技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，除了IT 行業(yè)需要相關(guān)的設(shè)計和開發(fā)人員，其他行業(yè)也需要大量的計算機技術(shù)應(yīng)用人才。計算機專業(yè)學生就業(yè)的職業(yè)崗位包括軟件工程師、軟件測試工程師、網(wǎng)絡(luò)集成工程師、技術(shù)支持工程師等。計算機技術(shù)應(yīng)用行業(yè)的擴展要求學生既掌握計算機技術(shù)的理論知識和實踐技能，又具有學習不同行業(yè)專業(yè)知識的能力，能夠解決實際工作中的具體問題，具有較高的職業(yè)素質(zhì)。
信息技術(shù)發(fā)展日新月異，以往計算機專業(yè)的定位與當前社會需求存在較大的差距，人才培養(yǎng)機制同市場需求脫軌，培養(yǎng)的畢業(yè)生崗位指向性不夠明確，人才知識結(jié)構(gòu)不合理，人才培養(yǎng)模式缺乏創(chuàng)新，教學內(nèi)容設(shè)計沒有體現(xiàn)出新技術(shù)的特點，畢業(yè)生難以勝任企業(yè)實際崗位。
1.2 人才培養(yǎng)目標
對于計算機專業(yè)人才培養(yǎng)中普遍存在的問題，很多專家與學者都做了有益的探索與研究。按照教育部給出的思路，專家們形成一個共識：計算機專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)根據(jù)IT 行業(yè)的人才實際需求情況，按照培養(yǎng)規(guī)格進行分類，在統(tǒng)一的計算機科學與技術(shù)專業(yè)名稱下進一步明確定位。不同層次和類型的高校應(yīng)以市場為導向，根據(jù)社會需求和自身實際情況設(shè)置不同的人才培養(yǎng)目標，圍繞培養(yǎng)目標訂制培養(yǎng)方案并深入進行人才培養(yǎng)模式改革，提高培養(yǎng)目標與社會實際需求的契合度，培養(yǎng)更多的合格人才。
計算機科學與技術(shù)專業(yè)已成為一個寬口徑專業(yè)，社會各界需要大量能夠面向各行業(yè)使用計算機技術(shù)解決實際問題的應(yīng)用型人才。本專業(yè)的培養(yǎng)目標應(yīng)該圍繞社會基本需求，突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標的指向性，參照教育部指導性專業(yè)規(guī)范，表述人才的培養(yǎng)規(guī)格、專業(yè)能力、從事領(lǐng)域和工作崗位。我們研究國內(nèi)外計算機專業(yè)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，深入境內(nèi)外院校和IT企業(yè)調(diào)研，確定適合本校發(fā)展的人才培養(yǎng)目標和專業(yè)方向。本專業(yè)面向首都及地方社會發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)，培養(yǎng)基礎(chǔ)知識扎實、實踐能力強、知行合一，具有適應(yīng)不同崗位需求和可持續(xù)發(fā)展的能力，能夠解決IT 領(lǐng)域?qū)嶋H問題的高素質(zhì)應(yīng)用型人才;專業(yè)定位以行業(yè)需求為目標，設(shè)置嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)、多媒體信息處理技術(shù)等專業(yè)方向;培養(yǎng)的學生主要從事嵌入式應(yīng)用開發(fā)、移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)、應(yīng)用軟件設(shè)計、動漫設(shè)計、軟件測試與維護、軟硬件產(chǎn)品技術(shù)支持、信息服務(wù)等方面的工作。
1.3 人才培養(yǎng)模式
(1)教師可遵循教育部新版本科專業(yè)目錄，參考工程教育專業(yè)認證規(guī)范和IT 行業(yè)標準，采用分類培養(yǎng)模式，對人才培養(yǎng)方案進行調(diào)整;以學科為支撐，以應(yīng)用為導向，形成“學科—行業(yè)—專業(yè)”的人才培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)目標與人才市場需求的契合度;通過深入調(diào)研企業(yè)人才需求和跟蹤技術(shù)潮流，制訂培養(yǎng)方案，確定課程內(nèi)容，構(gòu)建計算機技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。
(2)針對培養(yǎng)目標細化本專業(yè)的能力要求。專業(yè)能力包括專業(yè)基本技能和專業(yè)核心能力，專業(yè)基本技能是指完成工作任務(wù)應(yīng)具備的基礎(chǔ)性技術(shù)技能;專業(yè)核心能力是指綜合運用專業(yè)知識圓滿完成工作任務(wù)的能力。專業(yè)核心能力是指學生未來在工作崗位上完成工作任務(wù)的能力，是所掌握專業(yè)理論知識、專業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)的綜合體現(xiàn)。我們可在崗位與技術(shù)之間建立聯(lián)系并考慮技術(shù)與技術(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系，進一步明確專業(yè)核心能力。本專業(yè)核心能力主要包括嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)能力、多媒體設(shè)計能力、軟件設(shè)計與項目管理能力。教師可圍繞專業(yè)核心能力培育專業(yè)特色，以應(yīng)用為導向，與行業(yè)和企業(yè)合作，采取課堂、實踐訓練和專業(yè)技能強化“三位一體”的培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
(3)在具體實施培養(yǎng)方案時，教師要尊重學生的個性發(fā)展，因材施教，分類培養(yǎng);通過開設(shè)選修課、開展科技活動、開放實驗室等方式，為學有余力或有志深造的學生提供平臺;研究自主學習和測評教學模式，鼓勵學生自主學習和自我測評，實現(xiàn)教學內(nèi)容的層次化和模塊化[11]。例如，我們設(shè)計了程序設(shè)計基礎(chǔ)課程自主學習和測評系統(tǒng)，用于實現(xiàn)自主學習、自我考核、迭代晉級、分層教學的目標，學生可自主選擇專業(yè)方向和課
程模塊群。
(4)將素質(zhì)拓展教育納入培養(yǎng)方案，結(jié)合專業(yè)特點構(gòu)建素質(zhì)拓展教育結(jié)構(gòu)體系。例如，積極鼓勵學生參加課外科技活動、學科競賽、專利申請，制訂并落實各類學科競賽獎勵學分的制度規(guī)范;吸收學生參加教師科研項目，對成績優(yōu)良者給予創(chuàng)新教育學分。
2 課程建設(shè)與教學改革
教師需要根據(jù)人才培養(yǎng)目標設(shè)計課程體系，在教學內(nèi)容、教學方法、考核方法等方面進行改革。課程體系包括通識教育(基礎(chǔ)課)、專業(yè)教育(專業(yè)課)和素質(zhì)教育課程。專業(yè)教育分為必修課和選修課，必修課的知識點覆蓋專業(yè)基本知識領(lǐng)域。教師應(yīng)對基礎(chǔ)課和專業(yè)課教學進行改革，體現(xiàn)專業(yè)為支撐的指導思想;建立4 年連貫的實踐教學體系，培養(yǎng)學生掌握專業(yè)核心的能力，注重對學生職業(yè)素質(zhì)、職業(yè)道德、團隊協(xié)作能力等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
2.1 基礎(chǔ)課教學改革
基礎(chǔ)課包括高等數(shù)學、大學物理、線性代數(shù)等課程�；A(chǔ)課程體系完整、內(nèi)容成熟，但教學內(nèi)容和教學方法多年沒有改變，沒有體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課教學要求大而全，追求理論體系的完整，教學不能滿足不同層次學生的需要。同一所高校學生之間的智商、學習能力和自覺性相差較大，除了部分考研的學生，多數(shù)學生對基礎(chǔ)課學習沒有興趣，使得基礎(chǔ)課教學質(zhì)量不高。
以前基礎(chǔ)課與專業(yè)課相互之間缺乏聯(lián)系，基礎(chǔ)課任課教師不懂專業(yè)，專業(yè)課任課教師也不關(guān)心基礎(chǔ)課的教學效果，教師之間缺乏溝通。基礎(chǔ)課教師缺乏工程背景，在教學過程中只能枯燥地講授理論知識，無法體現(xiàn)專業(yè)特點。多年的經(jīng)驗告訴我們，基礎(chǔ)課教學改革是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及不同部門的教師和教學管理人員;要想取得好的改革效果，相關(guān)部門必須相互配合，積極合作�；A(chǔ)課教學改革與專業(yè)課教學改革密切相關(guān)，基礎(chǔ)課和專業(yè)課的相關(guān)教師應(yīng)該加強探討和交流，共同制訂和落實基礎(chǔ)課的教學改革方案。我們通過深入其他高校和企業(yè)調(diào)研，本著基礎(chǔ)課為專業(yè)教學服務(wù)的原則，與基礎(chǔ)課教師共同研究基礎(chǔ)課的教學內(nèi)容，遵循“夠用即可”的思路，對課程內(nèi)容進行適當取舍;因材施教，研究多層次和多模塊的教學模式，把課程分為基礎(chǔ)模塊和提高模塊。提高模塊的教學對象是準備繼續(xù)深造的高年級學生，以選修課的形式安排。例如，高等數(shù)學分為3 個模塊，即學生必修高等數(shù)學(Ⅰ)、(Ⅱ)和可選修高等數(shù)學(Ⅲ);大學物理分為兩個模塊，即學生必修大學物理(Ⅰ)和可選修大學物理(Ⅱ)。每一門理論課都包括8~16 個課外研究性學習的學時。教師應(yīng)吸收學生對基礎(chǔ)課教學的意見，改革傳統(tǒng)的考試方法，改變一考、一卷定成績的狀況;著重考查學生對基本概念的理解，重視考察學生應(yīng)用數(shù)學和物理知識的能力。
2.2 專業(yè)課教學改革
普通高校計算機科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程設(shè)置比較全面，但特色不鮮明。學生雖然學了很多門課程，但是并沒有掌握專業(yè)基本技能和專業(yè)核心能力，畢業(yè)后在實際工作中無法獨立承擔具體的項目。計算機專業(yè)課分為專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課3 類，課程設(shè)置的原則是寬基礎(chǔ)和重應(yīng)用。計算機技術(shù)發(fā)展很快，但基本原理和基礎(chǔ)知識相對穩(wěn)定，專業(yè)基礎(chǔ)課有其成熟和穩(wěn)定的教學內(nèi)容。對于專業(yè)選修課和一些必修課，教師則需要不斷更新內(nèi)容和技術(shù)背景，調(diào)整教學重點。學生可以根據(jù)自己的興趣，選擇一個專業(yè)方向和模塊群課程，深入學習相關(guān)課程。例如，離散數(shù)學是計算機學科的專業(yè)基礎(chǔ)課，其數(shù)理邏輯、關(guān)系、代數(shù)系統(tǒng)、圖論等內(nèi)容相對獨立，課程內(nèi)容基本穩(wěn)定;僅從純數(shù)學的角度看，顯得很抽象，后續(xù)課程也很少直接用到相關(guān)概念，導致學生學習目的不明確。因此，教學中教師可以一方面強調(diào)離散數(shù)學是計算機專業(yè)的數(shù)學基礎(chǔ);另一方面將離散數(shù)學定位于專業(yè)基礎(chǔ)課的范疇，大量引入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)元素。對于操作系統(tǒng)課程，教師可引導學生從系統(tǒng)設(shè)計者和用戶兩個不同角度認識和理解操作系統(tǒng)的運行機制，在教學中不但強調(diào)操作系統(tǒng)的基本概念和原理，而且介紹操作系統(tǒng)的設(shè)計方法，讓學生既熟悉操作系統(tǒng)的原理，又能編寫應(yīng)用模塊。
教師可按照人才培養(yǎng)目標設(shè)計3 條課程主線：以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算機原理等課程為第1 條線，奠定計算機科學與技術(shù)專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ);以程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫、Web 技術(shù)、軟件工程等課程為第2 條線，培養(yǎng)學生的軟件開發(fā)能力;以計算機網(wǎng)絡(luò)、移動應(yīng)用開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)等課程為第3 條線，訓練學生掌握專業(yè)基本技能。教師可以課程群為單元進行課程建設(shè)和改革，梳理課程群知識體系和能力目標，明確課程群中每門課程的知識點和關(guān)聯(lián)，達到理論體系完善和學生實踐能力逐步提高的教學要求;采取授課與研討相結(jié)合的方式，倡導案例研討和任務(wù)驅(qū)動教學法;在嵌入式系統(tǒng)、Web 技術(shù)等課程中，以一個實際項目為實例，展開理論和技術(shù)的講授;采用“基本原理+ 案例+ 實踐提高”的教學模式，以案例為紐帶，通過實踐讓學生融會貫通理論和原理，通過案例令學生掌握設(shè)計方法，激發(fā)學生的學習興趣。
教師要開展翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究，對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、單片機原理及應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等課程嘗試采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式。一年級開設(shè)新生研討課，學生可從教師提出的研討專題中，自主選擇自己感興趣的專題進行學習。新生研討課向全校學生開放，以適應(yīng)新生轉(zhuǎn)專業(yè)的需要。此外，教師可推行“問題式”教學法，圍繞問題展開教學活動，引導學生不斷尋找問題、提出問題、分析問題并最終解決問題，激發(fā)學生自覺思考和主動探索的積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。
教師還要對學習效果的評價方式進行改革，采取實事求是和靈活多變的考核方式，針對大部分專業(yè)課采用“3+X”、筆試與實踐相結(jié)合的考核方式;在實踐中學習，在實踐中考核，使學習與考核有機結(jié)合，真正起到相互促進和互為補充的作用。例如，對Web 技術(shù)課程實行考試改革，教師在第一節(jié)課上就可要求每個學生獨立設(shè)計完成一個Web 程序，在學期末將其作為實踐環(huán)節(jié)考核的依據(jù)。學生熟悉基本設(shè)計要求后，在教師的指導下構(gòu)思自己的選題和具體功能，以后再在課程的教學過程中邊學邊做。這種考核方式可以較好地解決“高分低能”的問題。對于計算機原理一類的專業(yè)基礎(chǔ)課，由于課程涉及的內(nèi)容很多，死記硬背概念對今后實際工作沒有幫助，因此可以采取開卷或半開卷的考核方式。
2.3 實踐教學改革與綜合性課程建設(shè)
應(yīng)用型高等教育主要面向中小型企業(yè)，培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理一線的技術(shù)人才，應(yīng)該把實踐教學放在與理論教學同等重要的位置。為了提高學生的實際工作能力，教師應(yīng)重視平時學習過程，記錄每個學生的平時作業(yè)、問答、測驗和實驗情況并在平時成績中予以體現(xiàn);構(gòu)建合理完善的實踐教學體系，做到專業(yè)感知與實踐、專業(yè)課實踐、技術(shù)實踐、專業(yè)實習、專業(yè)綜合實踐、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學環(huán)節(jié)4 年不斷線;強化基礎(chǔ)性實驗環(huán)節(jié)，提高綜合性和設(shè)計性實驗比例，增加培養(yǎng)學生專業(yè)基本技能的實踐環(huán)節(jié);針對每一項專業(yè)基本技能，至少設(shè)置一門具有實踐教學環(huán)節(jié)的課程與之對應(yīng);針對每一項專業(yè)核心能力，設(shè)置一組具有實踐教學環(huán)節(jié)的課程或綜合性課程與之對應(yīng)。
教師應(yīng)強化課程設(shè)計，提高學生綜合解決問題的能力。例如，對于程序設(shè)計類的課程設(shè)計，要求學生采用軟件工程的思想，以一些經(jīng)過簡化的實際項目為題;以小組形式開展設(shè)計，通過分工合作和集體討論，完成系統(tǒng)分析和模塊設(shè)計;設(shè)計完成后，要求每個學生進行口頭答辯并提交課程設(shè)計報告。
教師還可以工作任務(wù)為導向，開設(shè)培養(yǎng)專業(yè)核心能力的綜合性課程。綜合性課程是理論和實踐相融合的課程，教學目標是培養(yǎng)學生完成工作任務(wù)的能力。綜合性課程以工作任務(wù)為導向，以項目形式展開，著眼于學生未來職業(yè)崗位要求，重點進行專業(yè)核心能力的訓練。綜合性課程的開設(shè)需要真實的實踐環(huán)境、項目資源庫和具有實踐經(jīng)驗的雙師型導師，可以采取校企合作的方式。例如，軟件設(shè)計與項目管理能力是本專業(yè)的一個專業(yè)核心能力，這種能力能綜合展現(xiàn)學生今后在工作崗位上完成工作任務(wù)必備的專業(yè)知識、應(yīng)用能力和職業(yè)素質(zhì)。我們通過幾年的努力，深入開展校企合作，建設(shè)“軟件開發(fā)與項目管理實戰(zhàn)訓練”綜合性課程，取得了良好的教學效果。課程將企業(yè)的項目案例、項目管理方法、質(zhì)量保證體系和員工測評方法引入教學，參與評價學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，強化學生的職業(yè)素質(zhì)。
學校應(yīng)與企業(yè)合作建立多個校外實習基地，通過專業(yè)實踐大力提高教師的專業(yè)實踐能力，以適應(yīng)新培養(yǎng)模式下的綜合性課程教學;選派教師到IT 類公司參加實際項目開發(fā)，大力培養(yǎng)雙師型導師;建立實習企業(yè)資源庫，定期安排學生到企業(yè)參加專業(yè)實習、專業(yè)綜合實踐和畢業(yè)設(shè)計;通過實戰(zhàn)訓練將企業(yè)工作實踐經(jīng)歷引入學生的學習中，培養(yǎng)學生的職業(yè)技能;實施校外實踐和頂崗實習，讓學生體驗企業(yè)真實的工作狀況，感受企業(yè)文化，加快畢業(yè)生與社會的接軌。
3 結(jié) 語
隨著社會進步和經(jīng)濟發(fā)展，高等教育應(yīng)用型人才培養(yǎng)已成為我國高等教育的重要組成部分，對完善計算機科學與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式理論與實踐的探索有待進一步深入。北京聯(lián)合大學力求在實踐中培育專業(yè)特色，圍繞培養(yǎng)IT 產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用人才的目標，以學科構(gòu)架為支撐，以行業(yè)需求為導向，全面培養(yǎng)學生的應(yīng)用能力和專業(yè)素質(zhì);采取課堂教學、實踐訓練和專業(yè)技能強化相結(jié)合的“三位一體”培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)目標與市場需求的契合度。進一步改革的設(shè)想是采用“1+2+1”教學模式，完善模塊化課程體系，以縮小高校專業(yè)教育與人才實際需求之間的差距。
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