北京科技大學計算機科學與技術學科研究生課程設置研究

文章編號：1672-5913(2008)20-0048-03

摘 要：本文針對研究生大規模擴招所帶來培養質量下降的問題，從研究生課程體系設置的角度分析了碩士研究生的基本培養目標、知識與能力結構，提出了研究生課程體系設置的基本原則，并結合我系實際情況給出了計算機科學與技術學科碩士研究生的專業課程體系。

關鍵詞：計算機學科與技術；研究生培養；課程體系

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1 引言

從2002年開始，各高校碩士研究生開始大規模擴招。北京科技大學計算機科學與技術學科研究生招生規模從2000年的30多名擴招到2007年的150多名，招生專業也從九十年代中期只有計算機應用技術一個二級碩士點，發展到擁有計算機系統結構、計算機軟件與理論和計算機應用技術三個二級碩士點，及計算機技術和軟件工程兩個工程領域碩士點；計算機系統結構和計算機應用技術二個二級博士點。碩士研究生從2007年開始按“計算機科學與技術”一級學科招生培養。

研究生的大規模擴招給北京科技大學計算機科學與技術學科的發展帶來了難得的機遇，但現有的教育資源改善遠遠沒有招生規模增長得快，如何保證培養質量成為我們需要迫切解決的問題。在這種情況下，我們開始注意計算機科學與技術學科研究生教育的規范問題，重視對計算機科學與技術學科研究生教育的基本要求，并于2006年申請北京科技大學研究生教育發展基金項目“計算機科學與技術”培養研究。希望通過該項目的研究使我們的培養方案更具有科學性，為社會培養出更高質量的計算機科學與技術專業高層次人才。

2 計算機科學與技術專業研究生培養分析

2.1 基本培養目標[1]

研究生教育是本科教育之后更高層次的繼續教育，要對學生進行更多“探索”意識、方法的教育，突出“研究”，課程教學和項目研究都要致力于對“研究”的體現。加強理論基礎的教育和科研能力的訓練，使學生能夠站在一定的高度去看問題，解決問題，畢業后具有較強的科研能力和工程開發能力，能夠在大、中型項目中承擔重要的任務。

碩士研究生的培養目標是掌握堅實的計算機科學與技術的基礎理論，系統掌握計算機系統結構、計算機軟件與理論，以及有關計算機應用技術方面的專門知識；熟悉現代計算機軟、硬件環境和工具，有嫻熟的計算機使用技能。較為熟練掌握一門外語，具有從事科學研究工作或獨立承擔專門技術工作的能力；有嚴謹求實的科學態度和學風。能勝任計算機系統結構、計算機軟件與理論領域的教學、科研，計算機系統設計，軟件系統開發和工程技術等工作。

博士研究生的培養要努力做到“新、博、深、實”，強調科研能力、組織能力、創新能力、把握和開拓研究方向能力的培養。掌握獨立從事科研工作的知識和技能，具有較強洞察和理解能力，善于發現問題、分析問題和解決問題，并在某一研究方向上做出有創新性的成果；具有較強的書面和口頭表達能力，能夠熟練地撰寫學術論文和技術報告；熟練掌握英語寫作能力和國際學術交流需要的聽說能力。

按照學校的定位，北京科技大學計算機科學與技術學科研究生應培養高水平研究型的高層次專業人才。以培養研究生的原始創新能力為重點，側重培養基礎性、探索性和學術性優良的科技創新人才。

2.2 知識與能力結構

不同學位級別人才的知識和能力結構不同，表1列出了計算機科學與技術學科各級學位的知識和能力要求[2]。

從學科層次的角度，計算機科學與技術學科研究生的知識結構可以劃分為[2]：

→理論基礎

數學技巧和形式化的數學推理在計算機科學與技術學科領域中占有重要的地位。基礎理論主要指提高數學及其他抽象工具，實現計算思維能力培養的理論。

→硬件基礎

對未來從事計算機硬件系統相關研究的學生，重點強化他們對先進硬件體系和硬件技術的掌握；對未來從事計算機軟件和計算機理論的學生，主要讓他們了解新的體系結構及其性能特征，以便于今后研究適應新體系結構的軟件系統和算法。

→軟件基礎

軟件在計算機系統中具有關鍵的位置。要想進一步擴大計算機系統的用途，必須構建新的軟件系統；更多新的進展，需要軟件技術有新的突破。對計算機科學與技術學科的學生，強化軟件基礎是非常必要的。

→應用基礎

計算機技術具有廣泛的應用，使計算機應用基礎非常廣泛。按不同的研究方向，會有不同的要求。

計算機科學與技術學科研究生的能力結構包括[2]：

→基本能力

研究生必須具有聽、說、讀、寫能力，才能積極參加學術活動，獲取研究的經驗、思想、方法和啟示，參加討論和交流，撰寫研究報告和學術論文。

→基本學科能力

包括計算思維能力、算法設計與分析能力、程序設計與實現能力和系統分析與開發應用能力。

→創新能力

創新能力的培養是高等教育，特別是研究生教育的重要內容。強化創新意識是培養創新能力的開始，建立恰當機制和開放環境，造就強烈探索的氛圍，給學生創造更多的創新機會，不斷激發他們的創新欲望。

→研究能力

研究生培養的最重要方面是研究能力的培養。培養學生具有從事科學研究的能力，能根據項目需要制訂研究計劃，在導師的指導下進行研究，解決相關問題，總結和交流研究成果。

→工程能力

通過工程開發實踐的鍛煉才能培養出具有獨立從事專門技術工作的能力。不僅要求進行工程的簡單實現，更要求進行工程實現的設計，解決工程中遇到的問題。

此外，數學模型化能力、交流能力、團隊合作能力、項目組織能力、對研究工作的初步洞察能力、科學方法的應用能力、認知能力、可持續發展能力等都需要在課程學習、研究工作和對外交流中鍛煉和培養。

3 課程體系研究

進一步提高基礎理論水平和專業理論水平，是培養科學研究能力的基礎。但基礎理論教育必須避免單純作為準備工具(如數學工具)的思想，要把重點放在培養學生的能力(尤其是創新能力)上[1]。這樣，研究生培養方案中的課程設置對研究生培養質量具有至關重要的作用，必須深入研究，設置科學的課程體系。

3.1 課程體系設置的基本原則

課程學習是研究生培養中的重要環節。課程體系的設置需要按照學科對研究生的知識結構、能力結構和基本素質的要求來制定。

在培養方案的課程體系設置中，我們強調[3]：

√加強基礎理論培養

在學科基礎課中設置計算理論導引和算法分析與復雜度理論課程。

√加強信息安全意識培養

隨著社會對信息技術的依賴越來越多，網絡與信息安全知識越來越重要，在計算機科學與技術學科研究生培養中強調信息安全技術，設置密碼算法與協議、網絡與信息安全技術等課程。

√注重與本科課程的銜接

表2列出一些本科、碩士研究生和博士研究生相關課程的銜接。

如計算機體系結構課程，本科教學強調計算機體系結構基礎、碩士生教學強調并行計算、而博士生教學強調高性能計算；再如密碼學課程，本科教學強調密碼學基礎、碩士生教學強調安全協議、而博士生教學強調密碼分析。

√強調學科前沿

在碩士生培養方案中設置計算機科學新技術課程，在博士生培養方案中設置計算機科學與技術進展課程。此外還要求研究生參加系列講座。

√加強學習能力培養

在課程教學過程中，要求研究生大量閱讀參考文獻，增加專題研討，培養研究生的學習能力。

√加強實踐能力培養

計算機科學與技術是一門實踐性很強的學科。實踐能力的培養通過課程學習期間的課程大作業(如高級軟件工程課程等)和課題研究全方位培養。

這樣，我們在制訂“計算機科學與技術”一級學科碩士點研究生培養方案時，力爭使培養方案的起點較高，課程覆蓋面較寬，來保證碩士研究生的培養質量。

3.2 研究生課程設置

保證研究生培養質量是一項復雜的系統工程，但抓好課程質量是關鍵[4]，因此在研究生培養過程中需要有一個相對合理的課程體系，再配上合格的教師隊伍，研究生的培養質量就有了保證。在學校規定完成的公共必修、選修(包括政治、英語、數學和經濟人文素質)課程的基礎上，我們按一級學科設置課程，分為學科基礎課、前沿課、專業選修課和專題討論課等幾部分，如表3所示：

其中前沿課“計算機科學新技術”由多名教授分別介紹計算機科學與技術領域的新進展；討論班由導師指定內容和組織教學過程。

該課程體系的特點是注重計算機科學理論基礎和計算機系統，強調計算機應用的網絡化與智能化，兼顧計算機應用的典型領域。

研究生教育更強調在滿足基本條件下的特色，規范其教育教學和管理，對提高教育質量和水平具有重要意義[5]。除完成以上課程教學之外，研究生還必須參加20學時以上的學術活動，完成一定數量的文獻閱讀(內容必修與論文密切相關)，并做選題報告。第四學期還需做論文研究的中期報告。

3.3 教學方法改革

為了提高教學水平，必須不斷改進教學方法。將以“教師為主體”、“課程為中心”的傳統教育轉變為以“學生為主體”、“教學內容為中心”的教育，強調知識、能力、素質并重的教育模式。

從以傳授知識為主，轉變為培養研究生獨立獲取知識，進而探索未知的能力。鼓勵教師采用先進的教學理念和教學方法，如：

→“案例”教學方法

案例教學是一種運用對實證的描述引入情景，引起分析、演繹、推斷、歸納、解決實際問題的方法。對于工程性、實踐性較強的課程，建議增加案例教學，教師在教學過程中主要運用自己的實際項目和研究成果進行案例教學。

→“項目驅動”教學方法

在課程講解過程中要求學生合作完成一個相對完整的實際系統，使學生在實踐中通過自我學習掌握很多課堂上從未講過的內容，培養了學生自我學習能力、團隊合作能力、分析與解決問題的能力。

→Seminar教學方法[6]

討論班是研究生教育中的重要形式，特別適合發展較快的新興技術的學習。在課程教學中設置專題討論，通過討論相互啟發，學習新知識、新技術，同時表達與交流能力得到鍛煉和提高。

→“參與式”教學方法

參與式教學對培養個性、鍛煉研究生的綜合能力非常有效，建議研究生在課程學習過程中參與教學過程、活動。

研究生培養推崇研究為本的宗旨，既要鼓勵研究生大量閱讀文獻和參考書，又要對核心內容有深入的研究，保證知識的堅實性與系統性。

4 結束語

研究生教育肩負著為國家培養高層次人才的重任，如何培養高質量的計算機學科專業人才是我們必須面對的實際問題。本文從計算機學科研究生課程體系的角度，通過設置合理的課程、構成合格的教學來保證研究生培養質量。努力為社會培養出更高質量的計算機科學與技術專業高層次人才。

參考文獻

[1] 蔣宗禮．計算機科學與技術學科碩士研究生教育[M]．北京：清華大學出版社，2005.

[2] 蔣宗禮．計算機科學與技術學科碩士研究生培養研究[J]．計算機教育，2004，(2):72-77.

[3] 王昭順．計算機科學與技術學科研究生培養方案研究[J]．北京科技大學學報(社科版)，2008，(6):118-121.

[4] 李仁發．課程教學質量是碩士研究生培養質量的基本保證[J]．計算機教育，2004，(1):13-14.

[5] 馬瑛珺，蔣宗禮，王志英等．計算機科學與技術學科研究生教育研究[J]．計算機教育，2006，(11):77-79.

[6] 王昭順．“計算機軟件設計方法”課程的Seminar教學改革嘗試[J]．北京科技大學學報(社科版)，2004，(6):129-131.