大型主機課程體系建設的研究與實踐

文章編號：1672-5913(2008)19-0093-04

摘 要：大型主機專業方向人才培養在我國高校還處于起步階段。本文提出了一套主線式、模塊化的大型主機課程體系建設方案，并介紹和分析了該方案在華中科技大學實施所取得的成果。

關鍵詞：大型主機；課程體系建設；人才培養

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

1 引言

1997年，為了支持中國高校進行計算機類課程體系建設，促進大型主機技術知識在高校的教學和人才培養，IBM向包括我校在內的四所中國重點高校捐贈了四臺IBM大型主機，用以支持大型主機課程的開設及大型主機技術的研發。雖然大型主機已在全球金融、大型制造、航空等領域占據絕對重要地位長達四十余年，世界上也有約150所高校開設了大型主機的相關課程，但在我國高等學校的教育卻仍是一片空白。

作為首批參加IBM大型主機合作項目的高校，我校一直堅持“產、學、研”相結合的方針，不斷探索和研究大型主機課程體系建設的相關問題。

2 大型主機課程的主要特點

大型主機自1964年問世以來，經歷了四十多年的發展，始終以卓越的穩定性和可靠性著稱。然而對于大型主機技術教育而言，穩定性及可靠性的背后正是軟、硬件系統的復雜性。如何將大型主機龐雜的軟、硬件技術梳理清晰，并以此為基礎建設符合中國高校計算機教育現狀的課程體系，成為大型主機教育開展過程中亟待解決的問題。

通過對大型主機主要軟、硬件技術的分析，我們發現大型主機技術課程的主要特點有：

(1) 基礎理論相通

大型主機技術的基礎理論在目前高校開設的專業基礎課中基本都有講授，如“計算機系統結構”、“操作系統原理”及“計算機組成原理”等。這是因為在計算機的發展歷史中，大型主機占據著絕對重要的地位，許多基礎理論和技術都是由它奠定并發展而來的。

(2) 應用背景復雜

大型主機主要面向企業級用戶，應用規模通常都非常龐大，如全球化的銀行金融系統。如何讓學生理解如此龐大、復雜的應用背景，對于大型主機技術教育而言是一個難點。

(3) 應用技術獨特

雖然大型主機課程在基礎理論方面沒有任何特殊性，但其應用技術卻是非常獨特的，與許多目前“流行”的計算機系統大相徑庭。例如：大型主機常用的操作系統并不是常見的Windows或UNIX，而是專用的Z/OS；相應的文件系統、操作方式等都有別于我們常見的計算機系統，這樣的“陌生感”會給教學帶來一定的困難。

(4) 實踐要求較高

大型主機課程主要是培養學生應用大型主機技術的技能，所以在實踐方面要求較高。課程設置應充分考慮到對學生實踐能力和創新能力的培養。

基金項目：(1)國家級教改項目“大型主機應用型創新人才培養模式的研究與實踐”(教高司函[2006]239號)。(2)湖北省高等學校省級教學研究項目(20060037)。

(5) 課程門類眾多

大型主機的軟、硬件環境復雜，相應的技術課程也是門類眾多，學生要具備基本的應用或管理能力，必須同時學習多門課程。理清這些課程與學生培養方向的問題，是大型主機課程體系建設中需要解決的重要問題。

3 大型主機課程體系建設研究

3.1 大型主機人才培養的目標

要做好大型主機課程體系建設，首先必須明確大型主機人才培養的目標。總結我校十余年的經驗，我們認為大型主機人才培養的目標應該是：“培養適應社會主義現代化建設需要的，德、智、體、美等方面全面協調發展，掌握計算機科學基礎理論、軟件工程的知識和技能，具有軟件開發能力、軟件開發實踐和項目組織的經驗，具有競爭和團隊精神，能從事大型主機軟件開發、適應軟件技術發展和社會需求的軟件工程應用型國際化高級復合型IT人才”[1]。

3.2 大型主機人才培養的主要方向

人才培養必須面向國家經濟建設和社會發展的需要，必須要結合行業發展的總體趨勢。所以在制定大型主機人才培養的主要方向時，我校積極與國內及國際的大型主機開發及應用企業合作，例如IBM、花旗軟件、武漢鋼鐵集團、中國銀行及中國農業銀行等。在課程設置、人才培養方向及目標方面充分征求這些用人企業的意見，并結合高校現狀，制定了切實可行的大型主機人才培養方向，如圖1所示。

大型主機應用開發方向主要培養基于大型主機的應用軟件開發人才，而大型主機系統管理方向則主要培養與大型主機系統相關的管理人才。

3.3 大型主機課程的分類

根據大型主機人才培養的主要目標與方向，可以將大型主機課程分為三類：

(1) 理論基礎課程

主要介紹大型主機相關的軟、硬件理論基礎，如：大型主機系統導論。

(2) 應用基礎課程

主要介紹大型主機的基本操作、使用等，使學生具備基本的大型主機應用技能，如：大型主機操作系統基礎。

(3) 專業技術課程

面向大型主機人才培養方向，主要介紹各方向所需的專業技術內容。例如：應用開發方向的“COBOL語言程序設計”及系統管理方向的“作業管理子系統JES2”。

(4) 業務基礎課程

要培養復合型的創新人才，還需要使學生對相關的大型主機應用的業務基礎有所了解，例如面向金融信息化的“金融基礎知識”。

其中，理論基礎與應用基礎課程對人才培養的各方向是相同的，而專業技術及業務基礎課程則可以根據不同的培養方向來進行設置。

3.4 大型主機課程體系結構

為了達到大型主機專業人才的培養目標，在構建課程體系結構時，必須著重考慮以下幾個需要：① 滿足專業知識結構的需要；②達到實踐和創新能力培養的要求；③切合行業及社會經濟發展需求；④符合大學教學規律；⑤具有可操作性。

根據以上原則，并參考國外先進大學的課程體系設置，我們提出了主線式、模塊化的課程體系建設思路。所謂主線式，就是指整個課程體系的設置以實現大型主機人才培養目標，培養學生的基本素質、技術及創新能力為主線。而模塊化則是指將不同培養方向的課程系列化，使學生能夠明確學習方向和目標。基本的大型主機課程體系結構如圖2所示。

由于現行的計算機專業基礎課程基本上覆蓋了大型主機方向所需的基礎理論，所以我們并沒有專門增設基礎理論課程，而是將本科生進入大型主機方向課程學習的時間定在了二年級階段。這樣，學生在掌握了一定的計算機基礎理論后，就可以直接進入大型主機應用基礎課程的學習。

對于兩個主要培養方向而言，應用基礎課程是相同的，如表1所示。“大型主機系統導論”的主要內容是向學生介紹大型主機軟硬件系統的主要概況、應用背景及基本操作方式，其目的是讓學生在學習專業技術課程前對大型主機系統有一個概況性的了解，有助于學生建立起對大型主機系統的整體認識。而“大型主機操作系統基礎”則主要介紹大型主機的操作系統基本功能、操作方法等，使學生掌握大型主機操作系統的使用、數據集的管理以及批處理作業的編寫方法等基本操作技能。

從專業技術課程開始，學生可以根據自己的興趣選擇不同的學習方向。應用開發方向的專業技術課程主要集中在程序開發語言以及應用開發常用系統方面，具體的課程設置如表2所示。

由于大型主機系統管理方向還可劃分為多個子方向，為了便于學生選擇，又將該方向的專業技術課程劃分為專業基礎課和專業技術課兩類。表3列出了這些課程的具體設置，其中前兩門為專業基礎課，是系統管理方向的公共專業基礎課程，其余課程則可以由學生根據各子方向靈活選擇。

對于大型主機應用開發人員而言，不單單要掌握大型主機應用程序開發的技能，還必須對相關業務有一定程度的了解。根據目前大型主機應用多集中在金融行業的特點，我校在大型主機應用開發方向增設了一些與金融業務相關的業務基礎課程，如表4所示。

最后，為了提高學生的綜合實踐能力，鞏固和提高在大型主機系列課程中所學到的知識，兩個培養方向均設置了3個學分48個學時的綜合實踐課程。該課程全部為實踐學時，內容來自于真實應用案例，如小型銀行交易系統、稅務系統等。

主線式、模塊化的課程體系基本涵蓋了當前大型主機的人才需求和技術需求。其課程體系結構靈活，可根據技術更新及經濟發展需要進行動態調整。從課程設置來看，突出了“重視基礎，加強實踐及創新能力培養”的方針。在學時分配上，實踐占總學時的50%以上，并有兩門綜合性實踐課程，使學生的實踐能力培養有充裕的課時保障。

4 實踐效果及分析

華中科技大學自1997年在國內率先開展大型主機專業方向本科生培養，最初只是簡單照搬美國北伊利諾斯州立大學的課程體系，培養方向也只有大型主機應用開發。1997至2002年的六年時間里，經過消化吸收國內外先進經驗并結合國內大型主機行業需求，我校不斷豐富和完善了相關課程，并于2003年開始正式實施新的課程體系。6年來，共培養大型主機專業方向本科生222人，除被錄取為碩士研究生繼續深造的94人外，86人進入IBM、花旗、EDS等世界五百強企業，直接從事大型主機相關開發及管理工作，42人進入中國農業銀行、平安銀行等國內金融企業及軟件開發企業。

在確立了大型主機課程體系的基礎上，我校積極組織教師進行相關課程大綱、教材、實驗手冊及多媒體課件的編寫和制作工作，目前已經有4門課程獲批為教育部“IBM精品課程”建設項目。

通過企業交流、畢業生跟蹤等途徑，我們對本課程體系的實施效果進行了調查分析。從IBM、花旗等用人單位的反饋來看，我校大型主機專業方向畢業生具有基礎扎實、實踐動手能力強、上手快以及所掌握的實用技能水平較高等特點。而畢業生也均反映，在校學習的大型主機課程方向明確，設置得當，貼近實際，兼顧了理論性與實用性，為他們的實際工作打下了良好的基礎。

5 總結

課程體系建設是大型主機專業方向人才培養的基礎性問題。我校根據多年相關教學經驗，研究總結出了一套“主線式、模塊化”的大型主機課程體系。實踐表明，該課程體系結構靈活、方向明確，符合大型主機人才培養的目標和相關用人單位的需求。下一步，我們還將從“文理交叉，提高學生綜合素質”以及豐富大型主機專業培養方向等方面入手，繼續進行課程體系建設的研究及實踐，進一步完善我校的大型主機課程體系，提高人才培養水平。

參考文獻：

[1] 黃曉濤，吳馳. 大型主機應用人才培養模式探索[J]. 軟件導刊，2008，(6):6-8.

[2] 黃曉濤，李桂蘭，彭婭婷，王芬，吳馳. 大型主機專業方向人才培養模式的探索與實踐[J]. 計算機教育，2008，(12).