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淺談計算機科學與技術專業應用型人才培養模式改革論文
1 計算機科學與技術專業應用型人才培養
計算機科學與技術專業改革的一個主要問題是要培養哪種類型的人才，培養的人才應該具備哪些專業基本技能和專業核心能力。合理確定專業人才培養目標，細化人才培養方案和規格要求，包括知識體系、能力結構和素質結構，構建新的課程體系和實踐教學體系，設計知識領域、知識單元和知識點，是專業教學改革的主要內容和方向。
1.1 人才培養現狀
我國有大量的主要培養應用型人才的高校，經過幾十年的建設和發展，計算機科學與技術專業形成了完整的培養方案、理論教學體系、實踐教學體系和課程教學大綱。隨著計算機專業范疇的日益擴大，學生人數越來越多，高等院校辦學層次多樣，傳統的人才培養模式已經難以適應IT 行業的發展。計算機技術被廣泛應用于各行各業，除了IT 行業需要相關的設計和開發人員，其他行業也需要大量的計算機技術應用人才。計算機專業學生就業的職業崗位包括軟件工程師、軟件測試工程師、網絡集成工程師、技術支持工程師等。計算機技術應用行業的擴展要求學生既掌握計算機技術的理論知識和實踐技能，又具有學習不同行業專業知識的能力，能夠解決實際工作中的具體問題，具有較高的職業素質。
信息技術發展日新月異，以往計算機專業的定位與當前社會需求存在較大的差距，人才培養機制同市場需求脫軌，培養的畢業生崗位指向性不夠明確，人才知識結構不合理，人才培養模式缺乏創新，教學內容設計沒有體現出新技術的特點，畢業生難以勝任企業實際崗位。
1.2 人才培養目標
對于計算機專業人才培養中普遍存在的問題，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：計算機專業人才培養應根據IT 行業的人才實際需求情況，按照培養規格進行分類，在統一的計算機科學與技術專業名稱下進一步明確定位。不同層次和類型的高校應以市場為導向，根據社會需求和自身實際情況設置不同的人才培養目標，圍繞培養目標訂制培養方案并深入進行人才培養模式改革，提高培養目標與社會實際需求的契合度，培養更多的合格人才。
計算機科學與技術專業已成為一個寬口徑專業，社會各界需要大量能夠面向各行業使用計算機技術解決實際問題的應用型人才。本專業的培養目標應該圍繞社會基本需求，突出應用型人才培養目標的指向性，參照教育部指導性專業規范，表述人才的培養規格、專業能力、從事領域和工作崗位。我們研究國內外計算機專業的歷史、現狀和發展趨勢，深入境內外院校和IT企業調研，確定適合本校發展的人才培養目標和專業方向。本專業面向首都及地方社會發展和經濟建設，培養基礎知識扎實、實踐能力強、知行合一，具有適應不同崗位需求和可持續發展的能力，能夠解決IT 領域實際問題的高素質應用型人才;專業定位以行業需求為目標，設置嵌入式系統開發、網絡應用開發、多媒體信息處理技術等專業方向;培養的學生主要從事嵌入式應用開發、移動互聯網開發、應用軟件設計、動漫設計、軟件測試與維護、軟硬件產品技術支持、信息服務等方面的工作。
1.3 人才培養模式
(1)教師可遵循教育部新版本科專業目錄，參考工程教育專業認證規范和IT 行業標準，采用分類培養模式，對人才培養方案進行調整;以學科為支撐，以應用為導向，形成“學科—行業—專業”的人才培養模式，提高人才培養目標與人才市場需求的契合度;通過深入調研企業人才需求和跟蹤技術潮流，制訂培養方案，確定課程內容，構建計算機技術應用型人才培養體系。
(2)針對培養目標細化本專業的能力要求。專業能力包括專業基本技能和專業核心能力，專業基本技能是指完成工作任務應具備的基礎性技術技能;專業核心能力是指綜合運用專業知識圓滿完成工作任務的能力。專業核心能力是指學生未來在工作崗位上完成工作任務的能力，是所掌握專業理論知識、專業能力和職業素質的綜合體現。我們可在崗位與技術之間建立聯系并考慮技術與技術之間的內在關系，進一步明確專業核心能力。本專業核心能力主要包括嵌入式系統開發能力、網絡應用開發能力、多媒體設計能力、軟件設計與項目管理能力。教師可圍繞專業核心能力培育專業特色，以應用為導向，與行業和企業合作，采取課堂、實踐訓練和專業技能強化“三位一體”的培養模式，提高人才培養質量。
(3)在具體實施培養方案時，教師要尊重學生的個性發展，因材施教，分類培養;通過開設選修課、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，實現教學內容的層次化和模塊化[11]。例如，我們設計了程序設計基礎課程自主學習和測評系統，用于實現自主學習、自我考核、迭代晉級、分層教學的目標，學生可自主選擇專業方向和課
程模塊群。
(4)將素質拓展教育納入培養方案，結合專業特點構建素質拓展教育結構體系。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范;吸收學生參加教師科研項目，對成績優良者給予創新教育學分。
2 課程建設與教學改革
教師需要根據人才培養目標設計課程體系，在教學內容、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(基礎課)、專業教育(專業課)和素質教育課程。專業教育分為必修課和選修課，必修課的知識點覆蓋專業基本知識領域。教師應對基礎課和專業課教學進行改革，體現專業為支撐的指導思想;建立4 年連貫的實踐教學體系，培養學生掌握專業核心的能力，注重對學生職業素質、職業道德、團隊協作能力等綜合素質的培養。
2.1 基礎課教學改革
基礎課包括高等數學、大學物理、線性代數等課程。基礎課程體系完整、內容成熟，但教學內容和教學方法多年沒有改變，沒有體現應用型人才培養的特點。傳統的基礎課教學要求大而全，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，多數學生對基礎課學習沒有興趣，使得基礎課教學質量不高。
以前基礎課與專業課相互之間缺乏聯系，基礎課任課教師不懂專業，專業課任課教師也不關心基礎課的教學效果，教師之間缺乏溝通。基礎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，無法體現專業特點。多年的經驗告訴我們，基礎課教學改革是一個龐大的系統工程，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，相關部門必須相互配合，積極合作�；A課教學改革與專業課教學改革密切相關，基礎課和專業課的相關教師應該加強探討和交流，共同制訂和落實基礎課的教學改革方案。我們通過深入其他高校和企業調研，本著基礎課為專業教學服務的原則，與基礎課教師共同研究基礎課的教學內容，遵循“夠用即可”的思路，對課程內容進行適當取舍;因材施教，研究多層次和多模塊的教學模式，把課程分為基礎模塊和提高模塊。提高模塊的教學對象是準備繼續深造的高年級學生，以選修課的形式安排。例如，高等數學分為3 個模塊，即學生必修高等數學(Ⅰ)、(Ⅱ)和可選修高等數學(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。教師應吸收學生對基礎課教學的意見，改革傳統的考試方法，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，重視考察學生應用數學和物理知識的能力。
2.2 專業課教學改革
普通高校計算機科學與技術專業的專業課程設置比較全面，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基本技能和專業核心能力，畢業后在實際工作中無法獨立承擔具體的項目。計算機專業課分為專業基礎課、專業必修課和專業選修課3 類，課程設置的原則是寬基礎和重應用。計算機技術發展很快，但基本原理和基礎知識相對穩定，專業基礎課有其成熟和穩定的教學內容。對于專業選修課和一些必修課，教師則需要不斷更新內容和技術背景，調整教學重點。學生可以根據自己的興趣，選擇一個專業方向和模塊群課程，深入學習相關課程。例如，離散數學是計算機學科的專業基礎課，其數理邏輯、關系、代數系統、圖論等內容相對獨立，課程內容基本穩定;僅從純數學的角度看，顯得很抽象，后續課程也很少直接用到相關概念，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離散數學是計算機專業的數學基礎;另一方面將離散數學定位于專業基礎課的范疇，大量引入數據結構元素。對于操作系統課程，教師可引導學生從系統設計者和用戶兩個不同角度認識和理解操作系統的運行機制，在教學中不但強調操作系統的基本概念和原理，而且介紹操作系統的設計方法，讓學生既熟悉操作系統的原理，又能編寫應用模塊。
教師可按照人才培養目標設計3 條課程主線：以數據結構、操作系統、計算機原理等課程為第1 條線，奠定計算機科學與技術專業的技術基礎;以程序設計、數據庫、Web 技術、軟件工程等課程為第2 條線，培養學生的軟件開發能力;以計算機網絡、移動應用開發、嵌入式系統等課程為第3 條線，訓練學生掌握專業基本技能。教師可以課程群為單元進行課程建設和改革，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聯，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合的方式，倡導案例研討和任務驅動教學法;在嵌入式系統、Web 技術等課程中，以一個實際項目為實例，展開理論和技術的講授;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計方法，激發學生的學習興趣。
教師要開展翻轉課堂教學模式研究，對面向對象程序設計、單片機原理及應用、數據庫系統等課程嘗試采用翻轉課堂的教學模式。一年級開設新生研討課，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，以適應新生轉專業的需要。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，激發學生自覺思考和主動探索的積極性，培養學生的創造性思維。
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，針對大部分專業課采用“3+X”、筆試與實踐相結合的考核方式;在實踐中學習，在實踐中考核，使學習與考核有機結合，真正起到相互促進和互為補充的作用。例如，對Web 技術課程實行考試改革，教師在第一節課上就可要求每個學生獨立設計完成一個Web 程序，在學期末將其作為實踐環節考核的依據。學生熟悉基本設計要求后，在教師的指導下構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基礎課，由于課程涉及的內容很多，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
應用型高等教育主要面向中小型企業，培養生產、建設、服務和管理一線的技術人才，應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，教師應重視平時學習過程，記錄每個學生的平時作業、問答、測驗和實驗情況并在平時成績中予以體現;構建合理完善的實踐教學體系，做到專業感知與實踐、專業課實踐、技術實踐、專業實習、專業綜合實踐、畢業設計等實踐教學環節4 年不斷線;強化基礎性實驗環節，提高綜合性和設計性實驗比例，增加培養學生專業基本技能的實踐環節;針對每一項專業基本技能，至少設置一門具有實踐教學環節的課程與之對應;針對每一項專業核心能力，設置一組具有實踐教學環節的課程或綜合性課程與之對應。
教師應強化課程設計，提高學生綜合解決問題的能力。例如，對于程序設計類的課程設計，要求學生采用軟件工程的思想，以一些經過簡化的實際項目為題;以小組形式開展設計，通過分工合作和集體討論，完成系統分析和模塊設計;設計完成后，要求每個學生進行口頭答辯并提交課程設計報告。
教師還可以工作任務為導向，開設培養專業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，教學目標是培養學生完成工作任務的能力。綜合性課程以工作任務為導向，以項目形式展開，著眼于學生未來職業崗位要求，重點進行專業核心能力的訓練。綜合性課程的開設需要真實的實踐環境、項目資源庫和具有實踐經驗的雙師型導師，可以采取校企合作的方式。例如，軟件設計與項目管理能力是本專業的一個專業核心能力，這種能力能綜合展現學生今后在工作崗位上完成工作任務必備的專業知識、應用能力和職業素質。我們通過幾年的努力，深入開展校企合作，建設“軟件開發與項目管理實戰訓練”綜合性課程，取得了良好的教學效果。課程將企業的項目案例、項目管理方法、質量保證體系和員工測評方法引入教學，參與評價學生的創新創業能力，強化學生的職業素質。
學校應與企業合作建立多個校外實習基地，通過專業實踐大力提高教師的專業實踐能力，以適應新培養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，大力培養雙師型導師;建立實習企業資源庫，定期安排學生到企業參加專業實習、專業綜合實踐和畢業設計;通過實戰訓練將企業工作實踐經歷引入學生的學習中，培養學生的職業技能;實施校外實踐和頂崗實習，讓學生體驗企業真實的工作狀況，感受企業文化，加快畢業生與社會的接軌。
3 結 語
隨著社會進步和經濟發展，高等教育應用型人才培養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專業應用型人才培養模式理論與實踐的探索有待進一步深入。北京聯合大學力求在實踐中培育專業特色，圍繞培養IT 產業技術應用人才的目標，以學科構架為支撐，以行業需求為導向，全面培養學生的應用能力和專業素質;采取課堂教學、實踐訓練和專業技能強化相結合的“三位一體”培養模式，提高人才培養目標與市場需求的契合度。進一步改革的設想是采用“1+2+1”教學模式，完善模塊化課程體系，以縮小高校專業教育與人才實際需求之間的差距。
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