計算機學科本科專業結構調整研究

摘要：計算機學科本科專業的結構調整包括培養目標的細分、學科內部及與相關專業的整合、探尋新的培養方向。本文首先從國內外計算機學科發展水平闡述了調整的必要性；其次從我國計算機專業的招生就業現狀闡述了調整的必要性；最后提出了調整中應該主要考慮的問題。

關鍵詞：學科結構優化；專業布局；課程體系；計算機科學與技術

中圖分類號：G64文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913（2007）04-0005-05

隨著計算機和通信技術近十年來的蓬勃發展，國家的進一步改革開放，中國開始進入信息化社會。黨的十六大提出“加快信息化進程，用信息化帶動工業化”，全面建設小康社會，已經成為我們的基本國策和全國人民共同奮斗的宏偉目標。

1 科技的發展賦予計算機學科新的內涵

1994年，教育部將眾多的計算機類本科專業名稱統一規范為計算機科學與技術(簡稱計算機學科)。這十年來，隨著網絡和WWW技術的發展，計算機學科的內涵和外延得到了極大的豐富；計算機專業的教育內容已不再局限于傳統的計算機組織與體系結構、計算機理論與軟件、計算機應用技術，而計算機網絡及其應用技術、多媒體及其應用技術、網絡與信息安全等教育內容得以強化。以至美國ACM、IEEE-CS和AIS聯合制定CC2004的專家們認為，目前已經無法繼續用計算機學科來稱謂它，而改稱其為計算學科。我們稱之為“計算”的概念在過去的十年里發生了巨大的變化，已經拓展到難以用一個學科來定義的境地，這種變化對教學計劃的設計和教育方法會有深刻的影響。21世紀的計算將蘊含有多個富有生命力的學科，它們分別有著自己的完整性和教學特色。

計算機科學(CS，Computer Science)已經難以完全覆蓋學科新的發展，擴展后的學科稱為計算學科(Computing Discipline)。在CC2004的草案^[1]里面，計算學科應包括計算機科學(Computer Science)、計算機工程(Computer Engineering)、軟件工程(Software Engineering)、信息系統(Information System)、信息技術(Information Technology)五大分支。計算學科的教學知識體系也在發生著迅速的變化。在計算機學科發展的早期，數學、電子學、高級語言和程序設計是支撐學科發展的主要專業基礎知識。而到了20世紀60、70年代，數據結構與算法、計算機原理、基本邏輯、編譯技術、操作系統、高級語言與程序設計、數據庫系統原理等成為學科的主要專業基礎知識。從20世紀80年代開始，隨著學科的深入發展，并行技術、分布計算、網絡技術、軟件工程等開始成為人們關注的內容。目前，程序設計仍然是學科最基本的工具。未來在基礎和開發技巧之間，加強基礎是首要的。除了學科知識的變化外，近幾年來，計算機學科方法論的內容也逐漸豐富并被人們重視。因此，計算機學科方法論的內容也需要在教學中給予充分的體現。計算機學科的教學需要以知識為載體，在講授知識的同時，向學生傳授學科方法論的內容，對學生進行面向未來的教育。

信息產業的主導技術是計算機、通信與微電子。計算機、通信與微電子技術的相互滲透、密切結合和高速發展帶動了相關學科的發展，構成了信息學科群。信息技術群內部交叉，對相關學科發展的帶動作用突出。從事計算機學科教育的教育管理者與教師必須要不斷研究信息技術發展對計算機教育的影響，研究學科發展的內涵、特點、共性與規律。

2計算機學科結構性調整的現實必要性

計算機學科不僅是信息化的核心技術，而且是目前全國規模最大的專業。截止到2004年初^[2]，我國普通高校總數為1683所，本科學校679 所，其中505所開設有“計算機科學與技術”專業，在全國各專業中，專業點數量第一；2003年在校人數27萬，占理工科在校生總數的14.6%，也是最多的。這505個計算機專業中的368個是1994年后開辦的。這一方面反映了高等教育對國家信息化建設浪潮的積極響應，另一方面也說明專業建設的數量大、任務重。

同時，計算機相關專業也在蓬勃發展。按照教育部的劃分，“計算機類專業”包括計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程。“信息技術相關專業”包括：地理信息系統、電氣信息工程、電子信息工程、電子信息科學與技術、光信息科學與技術、生物信息學、通信工程、微電子學、信息安全、信息對抗技術、信息工程、信息與計算科學、自動化。這些專業加起來，2003年共有在校生63萬人。信息技術和計算機專業的學生數量占全國所有理工科學生總量的三分之一。

近年計算機專業在規模上蓬勃發展，為社會輸送了大批專業人才；但同時也存在著專業特色不明顯以及教育質量需要提高的問題。隨著計算機技術的進步與普及，會使用計算機已經不再是計算機專業學生獨有的優勢。特別是新建地方性本科院校，計算機專業的一些畢業生專業特色不明顯，難以適應社會需要，競爭優勢不強，近幾年就業率逐年下降。

如果說計算機專業應該是培養信息化所需人才最主要的專業的話，它目前的狀態是否能夠適應這項重要的任務？如果不能適應，應該如何調整？目前，需要調整培養規格和要求，使計算機專業學生的知識結構能有相對優勢。調查發現，系統設計能力和創新能力強的高水平計算機人才的不足，是制約我國計算機學科與產業發展的關鍵。為此，需要樹立與之相適應的教育教學觀念，按照基本學科能力培養的要求建立課程體系，將學科方法學的內容貫穿于教學實踐中，通過設置配套的實踐教學體系來培養學生理論結合實際的能力，并結合實踐教學，學習和掌握一些新系統、新技術。

3調整中要注意的基本問題

3.1 如何確定計算機本科學生的培養目標、知識體系?

相對單一的教學計劃，已經造成了人才培養和人才需求的一種結構性失衡。如果繼續維持“計算機科學與技術”原有的含義，相對于社會需求，它已經不能容納現在這個辦學規模了。另外，計算機技術的內涵和外延都在迅速地擴大，各個分支已經形成豐富和完整的知識體系，已經不可能將如此豐富的內容安排在一個單一的本科教學課程體系之中，而且單一的培養模式也不能滿足社會對多種規格人才的需求，只有通過不同的培養計劃才能滿足這種不同的需要。

建立切實可行、符合本校特色的教學計劃、培養方案和課程體系是計算機學科教學與學科建設的基礎。教學內容和課程結構體系要瞄準人才培養目標，通過現代教育技術手段濃縮課時，科學合理地整合課程，構建合理的知識結構，其核心是各門課程間的優化組合。特別要借鑒美、英等國大學計算機專業的課程教學內容與社會需求緊密結合的做法。

計算機裸機和一般用戶有著較遠的“距離”，為了給用戶提供方便的使用手段，計算機專業的各類人員在基本計算機硬件系統上逐層構建系統，形成一系列的虛擬機，讓計算機系統完成更多的任務，留給用戶更多的方便，使用戶界面逐漸接近人的習慣，形成自然人機界面。這不僅表明有更多的東西需要模型化，問題的復雜度也會越來越高；而且更告訴我們要根據學生未來的工作定位在那一層虛擬機上，參照學科的三個形態，并根據所在學科點的特色，確定在教學中強調哪些內容，實現對學生的分類培養，而不是按照統一的模式去培養學生。

從國家的根本利益來考慮，必然要有一支計算機基礎理論與核心技術的創新研究隊伍，需要高等學校計算機專業培養相應的研究型人才^[3]。而國內的大部分IT企業都把滿足國家信息化的需求作為本企業產品的主要發展方向，這些用人單位需要高等學校計算機專業培養的是工程型人才。國家信息化進程已經涉及到各行各業，企事業單位和國家信息系統的建設與運行是目前和今后采購、應用計算機產品的主流需求。這些用人單位需要高等學校培養大批信息化的應用型人才^[4]。目前高等學校計算機專業在本科階段對研究型和工程型人才的培養已有一定的基礎，而對于從事信息化的應用型工作人才的專門培養則幾乎是空白。新建地方性本科院校的培養定位應該瞄準工程型人才和信息化人才，特別是后者^[5]。

教育部計算機科學與技術專業教學指導分委員會提出以“培養規格分類”為核心思想的計算機專業發展的建議^[2]，該思想包含如下要點：在“計算機科學與技術”專業名稱下，鼓勵不同的學校根據社會的需求和自身的實際情況，為學生提供不同類型(但都要達到本科水平)的教學計劃和培養方案。可以考慮三種不同的類型：研究型(或者說科學型)、工程型(包括計算機工程和軟件工程)、應用型(或者稱信息技術型)。一個學校在其中一種類型上通過評估合格，就被認為“計算機科學與技術”專業合格。從長遠看，現行“計算機科學與技術”可能會被細分為若干不同類型的專業；而從近期看，應該鼓勵不同的學校根據自己的情況貫徹不同類型的培養規格。也就是說，進行調整是得到了國家政策支持的。這樣才能保證讓學生真正學到東西。

3.2 如何加強教學活動中學生的實踐環節，切實提高在校學生的實際動手能力？

計算學科具有理科和工科特征，抽象邏輯性和構造性并存，決定了本學科的教育、科學研究、項目開發都具有理論與實踐緊密結合的特征，這使得與理論密切結合的實踐教學具有特殊的意義。也就是說，該學科具有理工結合的基本特征，科學與技術相輔相成、互為作用、高度融合^[6]。

目前計算機專業的基礎理論課程比重并不小，但由于學生不了解其作用，許多教師沒有將理論與實際結合的方法與手段傳授給學生，致使相當多的在校學生不重視基礎理論課程的學習。為了適應信息技術的飛速發展，更有效地培養大批符合社會需求的計算機人才，全方位地加強高校計算機師資隊伍建設刻不容緩。

3.3 如何使計算機本科教育與國際接軌，與就業接軌?

計算機教育歷程是計算機教育內容不斷完善和更新的過程。在一個階段出現的新技術，其經歷發展和完善之后，成為計算機教育的核心內容；同時又會出現更新的技術。因此，計算機教育內容必須與時俱進。在當今信息時代，必須在堅持自主教育創新的同時，注重與國際計算機教育接軌。從國外引進和學習先進的計算機技術，吸收國際先進的計算機教育理念、模式、體系^[7]。

計算機學科的研究前沿在歐美，新知識都是以英語作為主要的專業技術載體。在實踐中，可以推進雙語教學課程建設，培養具有國際競爭力的人才。2001年高教司頒布的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》中指出，高校必須積極推動使用英語等外語進行公共課和專業課的教學，特別是在信息技術、生物技術、新材料技術等專業，在金融、法律等專業，以及國家發展急需的專業領域開展雙語教學。2003年，國家教育部要求各高校在三年內開設5%~10%的雙語課程。

美國計算機學會(ACM)和美國電氣電子工程師協會計算機學會(IEEE-CS)等聯合提出的CC2004提供了計算學科5個方向的本科知識體系指導性建議。CC2004認為，針對每個方向都有對應的職業：計算機工程師應該能夠設計和實現包括軟件和硬件設備綜合的系統；計算機科學家面臨的是理論問題和軟件研究；軟件工程師應該能正確的設計和實現大規模的軟件系統；信息系統專家應該能分析信息需求和行業過程，能夠明確說明和設計滿足各機構需要的信息系統；信息技術專家負責規劃、實現、配置和維護一個機構的計算基礎設施系統。

3.4 大學如何進行學科交叉，優化內部結構，調整專業布局，提高自身學術創新水平與競爭力？

計算機網絡技術的高速發展與廣泛應用對信息技術、信息產業本身的發展已經產生重要的作用，同時也會在與其它學科的交叉、滲透與合作中出現新的學科內涵與活力。具有綜合學科優勢的大學在新的信息社會多研究領域中必然具有優勢，這也要求大學面對信息社會的需求調整自己的學科結構、人才培養模式與研究、產業化關系問題。

例如，浙江大學計算機學院本科生教育除了具有計算機科學與技術這個一級學科專業以外，還有數字媒體技術專業和工業設計專業兩個本科專業。這兩個專業是非常具有特色的，這得益于浙江大學在計算機輔助設計和計算機圖形學領域的深厚底蘊，擁有CAD/CG國家重點實驗室。

數字媒體技術專業要求學生具有一定的藝術基礎和興趣。目前國際上數字化技術日益活躍，媒體、計算機和網絡等技術相結合，形成新的媒體制作、傳播和使用技術，在經濟、文化、教育、國防等眾多領域得到越來越廣泛的應用。我國的數字媒體業近幾年正處于高速發展時期，對于具有較高人文素養、掌握數字媒體核心技術并具有藝術創意能力的復合型數字媒體技術開發與設計人才需求旺盛。本專業培養基礎扎實、知識面寬、具有創新精神、能適應21世紀數字媒體藝術發展需要的，從事數字媒體的技術開發與藝術設計以及開發制作的復合型高級人才。滿足影視、電子游戲、數字娛樂、新聞傳媒、商務媒體等行業對數字媒體軟件開發和設計制作人才的需求。本專業學生主要學習和運用數字媒體技術基本理論及專業知識，接受數字媒體的軟件開發與設計制作的基本訓練，具有新媒體藝術創作能力以及面向網絡的、新型的數字媒體研究與開發的綜合知識和技能。畢業生就業方向包括影視、動漫制作和電子游戲企業，出版、圖書、新聞等文化媒體行業，國家機關、高等院校、電視臺以及其它數字媒體軟件開發和產品設計制作企業。主要課程：數字媒體導論、繪畫基礎、數據庫原理、計算機網絡基礎、面向對象程序設計、視、音頻信號處理、計算機圖形學、計算機動畫、角色形象設計、數字攝影、計算機游戲程序設計、數字媒體后期制作等。

工業設計專業要求學生具有較好的美術基礎和興趣，旨在培養產品創新設計領域具有寬廣的“傳統文化視野、國際文化視域、市場經濟視角”，并對生活方式設計有敏銳感悟力的產品藝術設計人才；重點研究物質、精神生活形態與產品的關系，將產品的原創性、前瞻性和市場營銷作為一個整體來研究，培養學生的創造性思維和全程設計的能力，重視產品使用上的審美要求以及產品本身所具有的文化內涵；以培養學生的創新能力為核心。本專業培養方案著重構建學生的“兩個系統能力”，即：“創新思維與工作方法的系統能力”、“具有市場前景的創新設計與開發設計的系統能力”，將產品創新設計能力的培養貫串于整個課堂教學和實踐環節中，并培養學生具備良好的科學態度、職業道德和團隊合作精神。從過去的就業型、專職型人才的培養，轉變為創業型、具有創新意識與能力的復合型專門人才的培養；從被動的接受型設計人才培養，轉變為主動的出擊型設計人才培養。畢業生可到國家機關及電子、通信、數字媒體、家電、汽車、電視臺等領域的大型獨資或中外合資企業、高等院校、研究院所等單位從事研究、教育、產品造型設計、產品創新設計與開發、創業與管理、數字藝術與設計、數字傳播設計與制作等工作。主要課程：繪畫基礎、效果圖、設計基礎、基礎技法、工藝基礎、設計表現基礎、計算機圖形基礎、設計概論、設計思維與表達、計算機輔助設計、產品形式與方式設計、圖形與編排設計、人機工程學、產品系統設計、整合與創新設計等。

結合湖南涉外經濟學院的實際，計算機學科與經濟學科、管理學科、音樂學科、美術學科、機械工程、電子工程等合作，才會為大學的教育與學科發展注入新的活力。信息管理與信息系統專業是計算機學科與管理學科的交叉，計算機系應該在整合經濟信息管理、電子商務專科專業的基礎上積極申報此本科專業。另外，湖南以原創動漫制作為主體、以龍頭制作企業為核心，建立起了動漫產業的創意、制作、技術和傳播平臺，全省形成了年動畫制作量27000分鐘的產業優勢，產量和播出均居全國第一。2005年我國科技部批準成立了“湖南長沙國家數字媒體技術產業化基地”，在批準的全國同類型的4個基地中，是唯一一家以卡通動畫為特色的基地。數字媒體產業化基地建設是《國家中長期科技發展規劃綱要》的優先發展領域。傳統的美術學科包括與計算機緊密聯系的工業造型、平面設計、動畫等專業，而計算機系現有的計算機多媒體技術專業特色不鮮明，計算機系可申報電腦游戲與動漫專業。211或985大學大都不重視這些交叉學科，認為這些都是一些技術型專業，與研究型大學的建設定位不相稱；另外，這些學校教師的現有知識和技術結構，使得轉方向的機會成本太大。作為新建本科院校，一張白紙，注意師資的引進和培養，在這些交叉領域大有可為。

4結束語

盡管目前計算機專業的畢業生開始遇到就業的困難，但如果從國家信息化建設需求的大背景來看，不能將這個困難簡單地歸結為規模問題。重要的，是需要進行培養目標和培養規格的適應性調整，要讓計算機專業的學生適應國家信息化建設的需要^[8]，而不僅僅是發展計算機硬件和軟件產業的需要。

“計算機科學與技術”名稱下的5個方向相互之間是互相聯系、互相滲透和互相促進的關系。計算機科學中的理論、方法和一些重要結果被具體應用到其他各個方向中，對各個方向的發展和實踐具有指導作用；反之，各個方向的發展和實踐中遇到的問題，給計算機科學提供了研究課題，將推動計算機科學的進步和發展。同時，計算機科學之外的幾個方向之間也可以相互影響和促進。

參考文獻：

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[7] ACM Special Interest Group on Computer Science Education [EB/OL]. http://www.sigcse.org， 2006-07-22．

[8] 陳道蓄. 什么叫“我是搞計算機的”？[J]. 計算機教育， 2005，(1):28-30.

投稿日期：2006-07-30

作者簡介：

張建明(1976.12－)，男(漢族)，湖南益陽人，副教授，博士研究生，研究方向：無線傳感器網絡、信息安全。

譚新良(1974.4－)，男，湖南益陽人，講師，碩士，研究方向：數據庫技術。

楊格蘭(1975.10－)，男，湖南益陽人，講師，碩士，研究方向：數字水印。

基金項目：湖南城市學院教學改革重點項目（XCGJ200603）。