計算機科學與技術學院人才培養與教學模式改革研究

夏松竹

摘要:本文介紹了哈爾濱工程大學計算機科學與技術學院按照國家和社會對計算機專業人才的需求,結合國家中長期發展綱要,參考國內外先進的課程設置理念,增添教學內容、改革教學模式,按照“基礎、創新、特色、人本”的基本思路,在充分繼承2005版和2007版培養方案精髓的基礎上構建新版培養方案的過程。

關鍵詞:人才培養方案;課程體系;實踐環節

中圖分類號:G642文獻標識碼:B

哈爾濱工程大學計算機科學與技術學院的歷史可以追溯到中國人民解放軍軍事工程學院(“哈軍工”)時期的海軍工程系水下兵器科,1958年,我國第一臺軍用電子計算機在此研制成功,1966年創建計算機系。1970年開始籌建哈爾濱船舶工程學院(“哈船院”)后,又以原“哈軍工”計算機系的部分教師為基礎組建了計算機教研室,1975年成立了“哈船院”的計算機系。1984年,計算機系的603研究室與學校計算機室合并組建了計算中心,2001年,計算中心并入計算機系,成立了計算機科學與技術學院,2008年依托計算機科學與技術學院的師資力量和專業基礎,成立軟件學院,與計算機科學與技術學院合署辦公。

學院全面總結了建系30多年來的辦學經驗,為了適應計算機學科的高速發展及社會需求的不斷增長,認真聽取了來自行業學會、用人單位、畢業校友和高年級學生等多方面的意見和建議,以培養出計算機領域具有創新能力和國際競爭能力的一流工程師為目的構建了新版培養方案。

1調研與研討工作

1.1行業協會調研

各專業委員會和行業協會具有本專業、本行業規范制訂的職能,對人才培養方案的制訂具有很強的指導作用,學院為各課程組長配發教育部計算機科學與技術教學指導委員會編制的《高等學校計算機科學與技術專業公共

核心知識體系與課程》一書,使教師們可以系統地了解計算機專業公共核心課程選取的原則、公共核心知識體系、公共核心課程大綱和專業方向核心課程示例。

2008年10月,學院承辦了“2008年高等學校計算機教育論壇(黑龍江地區)”,充分研討教育部計算機教指委制定的專業規范、實踐教學課程體系、精品課程教學實踐與建設,共同提高計算機教學的整體質量。此次論壇邀請蔣宗禮教授作專題報告,介紹教育部計算機科學與技術教學指導委員會制定的計算機專業教學體系與規范、計算機類專業工程教育認證,交流精品課程建設經驗和教學經驗。

1.2同行及用人單位調研

主要圍繞學生培養模式、課程體系、師資隊伍建設、學生實訓基地、管理措施、學生就業情況等內容進行了調研,先后走訪了東北大學、哈爾濱工業大學、哈爾濱理工大學等高校以及聯想、曙光、中興、華為、百度、中國平安保險、IBM研發中心、中科院軟件所、北京新思軟件技術有限公司、北京久其軟件開發公司等十余家著名企業單位。

用人單位反饋意見主要可以概括為加強學生三方面能力的培養,教:基礎、專業知識的深入掌握及自學能力;養:鍛煉學生的溝通能力、表達能力、展示自我價值的能力;寫:書面表達能力,包括全面性、條理性、邏輯性等。

1.3教學研討會

學院前后召開了20多次各種規模的教學研討工作會議,與會教師就教學資源建設與共享、課程群建設、專業基礎課教學內容和教學方法的改革與創新等內容進行專題研討。教師一致建議進一步加強數理基礎、強化實踐創新,規范新版人才培養方案中各門專業課的大綱和教學進度表,大綱中教學內容要具有先進性、科學性,要及時反映本學科領域的最新科技成果。初步形成學院本科各專業(方向)的知識體系和課程體系,包括四個專業(方向):計算機科學與技術、軟件工程、信息安全和ACM班。

2初步形成人才培養目標,體現學生的知識、能力和素質結構

根據哈爾濱工程大學“寬口徑”、“厚基礎”、“倡個性”、“重創新”的人才培養理念,面向前沿和基礎的科學研究,不斷提升學院的層次和水平,我院確定了建設特色鮮明的研究型學院,致力于培養計算機專業一流工程師的戰略目標。

目前學院按電氣信息類大類招生,學制四年,前三個學期打通專業壁壘進行培養,后五個學期再按計算機科學與技術、軟件工程、信息安全和ACM實驗班四個專業(方向)進行分流培養,培養目標如下:

計算機科學與技術專業面向IT行業,強調厚基礎、寬口徑,培養具有良好的科學素質、系統地掌握計算機理論與技術、能夠從事計算機教學、科研和應用工作的研究型和應用型人才。

計算機科學與技術專業設ACM實驗班,實驗班面向世界一流的計算機企業,強調問題求解能力,培養數理基礎扎實、程序設計能力強、能夠適合國際計算機行業高端需要的創新型人才。

軟件工程專業面向軟件企業,強調系統分析與設計能力,培養系統地掌握計算機科學技術與軟件工程基本理論、能夠從事軟件項目分析、設計、開發和管理、具有國際競爭力的高級工程型人才。

信息安全專業面向國防科技工業,強調保密特色,培養系統地掌握信息安全與保密基本理論與技術,具備計算機技術、網絡技術、管理學等方面的專業知識,熟悉相關法律法規,能夠從事信息安全與保密技術和管理工作的復合型人才。

3培養計算機專業一流工程師,形成新版培養方案

學院根據在行業協會、用人單位、畢業生及在校高年級學生的調研結果,參照國內外知名高校的人才培養方案,在課程體系、教學方法、實踐環節等方面做了較大的改革。

3.1構建課程體系

計算機科學與技術學院課程體系包括兩條主線:一條是基礎與理論訓練,由四個層級的課程構成,自底向上依次是學校公共課(含通識教育選修課)、學院平臺課、專業基礎課和專業選修課;另一條主線是縱貫四個學年的實踐與能力訓練。原來的培養方案理論教學偏多,實踐環節薄弱,不同課程的內容重復的問題(如學院的數字邏輯與信通學院的電工技術),本次培養方案將在此方面進行改進。適當增加一、二年級課程量,使學生保持高中階段發奮學習的勁頭,在三年內基本完成理論教學,四年級第一學期就開始做畢業設計(論文)。同時注重因材施教,設置多模式培養方案。要給學生自由發展的空間和時間,要激發學生的創新思維,只有學生愿意做、喜歡做,才能成功等。通過課程體系的改革,使學生畢業就能在工作中解決實際問題,避免回爐現象發生。

3.2課程建設與改革

學習先進的教育理念、教學改革思路以及現代化教學管理方法,深入開展教學研究交流活動。強調以提高學生動手能力,引進國內外經典教材,組織教學內容。具體措施有:把握好教學內容,信息量要大;把握好教學理念,重視創新;把握好實踐教學,培養能力;把握好課程銜接,承上啟下。課程教學改革是高等學校提高教學質量的重要手段之一,其中教學內容的更新和教學方法的改革是課程建設與改革成功的重要標志。2008年,學院申報成功省級新世紀教改1項,校級新世紀教改19項?！皵祿Y構”入選2008年省級精品課程,“計算機系統結構”入選2008英特爾——教育部精品課程,目前學院共有2門省級精品課程、6門校級精品課程。學院精品課程體系匯集了一批學術造詣高的知名教授,產生了一批特色鮮明、內容翔實的教學成果,形成了一批高水平、具有示范和輻射推廣作用的優質教學資源,帶動了學院整體課程教學改革和水平的提高,有效地提升了學院的教學質量。

3.3實踐環節

科學構建創新型人才培養體系,引導和服務于學生的科技創新事業,“注重課程體系改革,加強實踐教學環節,培養創新能力”的特色已在多年的實踐教學改革中不斷積累,并在專業建設過程中全面地總結并展現出來。實踐教學條件得到巨大改善,建成了成系列的軟硬件專業實驗中心和上規模的計算機基礎實驗教學中心,新的計算機基礎教學基地也已經建成。今后學院將繼續加強實踐教學,尤其是實驗教學指導隊伍的建設,切實建立起一支業務水平高、指導經驗豐富、崗位穩定的實踐教學隊伍;加大對實驗教學內容和體系改革的力度,不斷更新內容,加強實驗室開放,逐漸達到實驗室開放的時間全天候、開放范圍全校性、開放內容多樣化,增加綜合性、設計性實驗。

4多種教學模式改革帶動學生創新能力培養

4.1培養創新意識與自主學習能力,開設新生研討課

新生研討課是面向新生開設的小班研討性質的課程。通過學術造詣較高的教師與新生之間的交流與探討,啟發學生研究與探索的興趣,培養學生發現問題、提出問題、解決問題的意識和能力,對學生各個方面進行整體的綜合培養和訓練。其教學模式,包括授課方法、教學媒介、考核手段等均體現研究型教學的特征。學院開設的新生研討課充分考慮了新生的特點,重在激發新生的興趣和主動參與意識,為后繼專業課程學習打好基礎。

4.2搭建優越的軟硬件環境,為本科生實踐創新提供支持

為保障大學生課外科技創新活動的順利開展,計算機學院結合自身實際情況,建立了以“環境搭建為先導,學院投入為保障,政策體現為推力,教師指導為支撐,科協工作為基礎”的科技創新工作機制,并在實際工作中不斷完善。學院設置了計算機技術創新實驗室、軟件工程實驗室、計算機軟件實驗室和ACM/ICPC訓練基地四個創新實驗室,為學生科技創新活動提供了良好環境;近三年來,學院直接用于學生科技創新經費投入7萬多元,為學生科技創新活動提供了有力的經費保障;學院對在科技創新方面取得成績的學生,在保送研究生及學期綜合成績評定時予以加分;學院在創新實驗室安排了11名專職和8名兼職指導老師(副教授及以上職稱6人),為學生科技創新方面提供了技術支撐。

4.3充分利用網上在線考試系統,加強學生程序設計能力

學院教師在為ACM程序設計大賽研發的“在線評判系統”的基礎上開發了“網上在線考試系統”,該系統主要針對計算機語言類考試設計,能夠實現考試的整個工作流程。程序設計課程教學的目標就是培養學生的編程能力,實踐證明,“網上在線考試系統”是一項有益的教學改革措施,具有積極的教學效果。通過上機考試,將學與用有機地結合起來,學生也充分意識到動手能力的重要性;該系統是全新的、可操作的、通用的考試系統,有較好的推廣前景。學院從2007年起將此系統應用到面向對象程序設計課程(Java語言)、大學計算機基礎等課程的考試中。在機考過程中,該系統運行正常,實現了預期目標。

4.4精心組織實習,培養合格的軟件工程師

畢業實習是畢業設計的前提和基礎,畢業實習效果如何,將直接影響畢業設計質量。學院從目前畢業實習質量不斷下滑的現狀著手,運用目標管理思想,對畢業實習全過程實施彈性目標管理,貫穿于畢業實習全過程。學院的畢業實習選在中軟國際無錫軟件人才實訓基地進行,該基地是2008年由中軟國際與無錫市政府聯合規劃的面向IT軟件人才的市級人才實訓中心。培訓事業部根據“六藝”人才的需要,在“五個真實”(真實的企業環境、真實的項目案例、真實的項目經理、真實的工作壓力、真實的工作機會)的人才培養實施理念下,以中軟國際的大型項目作為實戰教程,完整地還原辦公場景和客戶需求,由真正的資深項目經理帶領學生完成國家級軟件研發,增加學生職業素質的教育及企業文化的灌輸,讓學員了解企業、適應企業,得心應手于以后的工作崗位。

4.5研發“高校本科畢業設計一體化系統”,畢業設計管理工作水平上新臺階

考慮到高校本科教學工作管理的繁雜,該系統注重畢業設計過程中學生與指導教師之間的溝通,提高高校本科畢業設計的管理水平,同時靈活性是系統具有通用價值,適用于任何高校的畢業設計管理,具有一定的推廣意義?！案咝１究飘厴I設計一體化系統”的應用大大的提高了學院本科畢業設計管理的工作效率,管理人員脫離了大量手工統計操作的模式,促進了學生、教師在畢業選題及畢業設計整個過程中的互動,推動了畢業設計的良好運轉,使畢業設計管理工作水平有了新的提高。

總地來說,新版培養方案重視基礎、強調能力,注重培養學生具有寬廣深厚的數理基礎和專業基礎;具有創新意識、計算思維和綜合運用計算機理論和技術手段分析并解決工程問題的基本能力;具有較好的人文社會科學素養、較強的社會責任感和職業道德;具有國際視野和跨文化的交流合作能力;具有從事以計算機科學與技術為核心的信息技術和工程的研究和開發的全方位綜合素質,包括數學分析能力、抽象思維能力、應用分析能力、溝通和交流能力、團隊協同工作能力。

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