計算機專業創新型應用人才培養模式研究

侯守明 侯占偉 徐文鵬

摘要:本文針對計算機專業學生多、專業劃分不細、學生應用技能和創新能力不夠導致就業難的問題,從培養創新應用型人才角度出發,提出了一些具體的措施和看法。首先分析了創新型應用人才的四種能力;然后結合院校實際從人才培養目標、課程體系改革、實踐教學體系構建等方面探討了培養學生應用技能和創新能力一些可行的方法,最后總結全文并展望了進一步的研究目標。

關鍵詞:創新型應用人才;計算機專業;課程內容體系;實踐教學體系

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1引言

2008年以來,席卷全球的金融危機使眾多企業面臨困境,也使由于經濟發展和高等教育大眾化所帶來的大學生就業問題面臨更加嚴峻的形勢。對于高等院校計算機專業的學生來說,這種狀況更加嚴重,一方面,計算機是全國規模最大的專業,專業點最多、學生人數最多;另一方面計算機是情況最復雜的專業,學科涵蓋面寬、應用層次跨度大、辦學條件差異大,同時又是學科內涵變化很大很快的專業。所有這些都對計算機專業的人才培養提出了更高的要求。據我們對計算機應用相關專業300多家用人單位的問卷調查表明,90%的公司企業普遍需求理論基礎扎實,實踐能力較強、具有一定創新能力的應用型技術人才,以適應快速發展的行業需求。因此,對人才培養搖籃的大學來說,培養理論基礎扎實,適應現在和未來一段時間行業發展的具有創新能力的應用型專門技術人才,應該是我們孜孜以求的目標。

本文從創新創新型應用人才培養的目標出發,結合高等院校計算機專業的培養計劃從課程教學體系、實踐教學體系的構建等方面探討如何提高學生應用實踐能力和創新能力,為高等本科院校計算機專業創新型應用人才的培養模式提供借鑒。

2以人才需求為驅動,確定計算機專業的培養目標

計算機專業是當前社會影響面最廣、學科內容發展最快的專業之一。計算機專業的人才培養必須以國家和社會的需求為目標和驅動力,既培養具有計算機基礎理論與核心技術的創新研究隊伍,即科學型人才,又培養滿足IT企業的工程型人才和企事業單位信息系統建設的技術型人才,分層次滿足社會對人才規格的不同需求,才能解決人才培養和滿意就業之間的矛盾問題。

從我國目前高校招生和人才培養現狀來看,科學研究型人才的培養應主要集中在研究生階段和重點高校的本科階段;對于大多數的二本和三本院校來說,將專業培養目標定位在面向行業應用的專業技術人才是比較合適的。從這個角度講,工程型人才和信息化技術型人才應該是普通高等院校的主要培養目標,而具有創新能力的應用型技術人才的培養則是普通高等院校的和用人單位的共同希冀。

應用型人才的培養分為兩個層次:技能應用型人才和創新型應用人才。技能應用型人才是以操作技能和崗位技能訓練為核心、掌握一定的專業理論、具備熟練的操作技能的專業技術人才。創新型應用人才則不僅具有勝任某種職業崗位的技能,而且具有技術創新和技術二次開發的能力,具有更高的適應多種崗位的綜合素質以及職業判斷能力。由此可見,創新型應用人才比技能應用型人才有更“寬”“專”“交”的知識結構,更強的自主學習能力和崗位適應性。

綜上所述,創新型應用人才應具備以下四種能力:①以問題為中心的知識整合能力;②以實踐為導向的科技轉化能力;③以協作為方式的團隊工作能力;④以溝通為目標的人際交往能力。普通高等院校計算機專業的培養目標應該是:以培養“創新型應用人才”為目標,使培養出的學生“具有較高的知識層次、較強的應用能力和創造能力,具備較強的溝通能力”。

3采用自頂向下方法,打造立體化課程體系

創新型應用人才的培養需要從專業培養方案的修訂和課程教學體系改革入手,結合實踐教學體系的改革,形成完整的人才培養模式和體系結構。在專業培養方案制定方面,我們采用了自頂向下的方法,逐步細化,打造了適合創新型應用人才培養的課程體系結構。

(1) 以專業規劃為目標,以就業需求為向導,合理劃分并設置專業方向模塊。

根據學校優勢學科特點和專業培養目標,我們確定了以下專業模塊:軟件與信息系統開發、網絡及其應用、圖形圖像與CAD、計算機監測與控制等。并將專業方向模塊劃分作為培養方案的主要內容指導教學。各專業模塊之間通過增設選修課及相關的實踐教學過程加以銜接,以利于擴展學生的知識面。我們規定:各專業模塊課程分通用課程和選修課程,通用課程為必修(選)課程,選修課程需選擇8學分以上。比如專業模塊通用課程有離散數學、人工智能導論、嵌入式系統、軟件工程、計算機圖形學、計算機輔助設計、多媒體技術、數字圖像處理等。而計算機測控方向的專業選修課包括自動控制基礎、微型計算機控制技術、傳感器與檢測技術、單片機原理與應用、DSP原理及應用、可編程控制器原理、現場總線控制網絡技術、信號處理原理等。學生從大三開始,確定自己的專業規劃及就業方向,選擇專業模塊,確定必修和選修課程,并選擇合適的專業指導老師,參加具體科研項目的研究和開發。模塊課程基本上都以項目開發為手段,按專業進行培養,課程的專業性更強,更具有針對性。

(2) 綜合考慮專業模塊課程之間的有機聯系,統一、合理規劃各方向課程教學內容,避免沖突和重復教學。

要確保課程之間的知識銜接,必須考慮前后課程的有機聯系。下面以學生編程能力培養為例說明相關課程的前后銜接關系。對于新入校的學生,我們在第一二學期分別開設了“計算機應用技術基礎”和“程序設計基礎”課程入門,首先加強基本程序能力的培養。然后在第三學期開始通過“程序設計綜合實驗”提高學生對大程序的駕御能力,增強學生的程序設計興趣。接著用“數據結構與算法”課程幫助學生在算法理論和實踐上進一步提高。最后,通過“面向對象的程序設計”課程,把學生對編程的概念從面向過程提升到面向對象。這樣以培養學生程序設計能力為主線,通過四門課程分學期實施,每一門課都配合實驗環節,在原來基礎上不斷提高學生的編程能力。對于程序設計能力強的同學,支持、指導他們參加各種程序設計競賽,進一步激發學生的學習積極性與創造性。

在學生具備基本程序設計能力后,從第三學年開始,我們以培養系統開發能力為主線。通過“數據庫系統原理”的基礎學習,首先讓學生掌握數據庫基本原理和基本操作,然后進入兩周左右的“數據庫應用實踐”課程,開發簡單的數據庫管理系統,讓學生學習掌握基本系統的開發方法與技術。在隨后的“軟件工程”課程里,我們要求學生把短學期開發的數據庫系統,借助軟件工程工具,重新按照軟件工程的規范設計開發,使學生的能力從普通編程升華到系統分析、設計。學生在第四學年完成專業方向模塊通用及選修課程學習之后,融入到實際項目的開發和就業實習中去,進一步提高應用編程能力。

(3) 凝練專業課程目標、內容,完善教學實施方案。

每一門課要明確課程教學目標,明確它在整個課程體系中的作用與具體教學內容。課程內容要與培養應用型創新人才的總目標相一致,與學生實際接受能力相符合。在組織全體教師認真學習教育部最新的專業發展規范的基礎上,重新修訂每一門課程教學內容,編制校內試用教材(目前很多已經正式出版),采用集體備課制度,運用目標教學法和案例教學法組織教學各環節,注重培養學習興趣和解決問題能力,保證教學效果。比如在計算機圖形學課程的教學中,我們引入了OpenGL圖形庫的教學內容,將應用較少的隱藏線消除算法改為選學內容,同時結合三維CAD軟件部分功能進行設計引導,收到了良好的教學效果。

通過上述基本方法,我們基本形成了縱橫結合、分模塊的立體化培養的計算機專業創新性應用人才培養課程體系結構。其中縱向指的是按照專業模塊劃分設置各方向必修和必選修課程,讓學生掌握該方向的基礎知識和基本技能,橫向是指按照課程之間的有機聯系,培養學生的各項專業技能和綜合素質。

4構建實踐教學體系,培養應用創新能力

對于已經具備一定自學能力的大學生來說,知識結構的外延擴張并不太困難,而社會實踐能力、工程設計能力的提高相對顯得重要和迫切。因此,實踐教學環節在創新型應用人才培養體系中具有特殊的意義。實踐教學體系與理論教學體系應融為一體、相互補充和相互發展,實踐教學體系一般包括課程實驗教學、工程實踐教學、畢業實習及設計三個部分。

課程實驗教學的主體是對理論知識的驗證、吸收和消化,是參與科研和工程實踐前的預演,并在實驗中再探索學習新的理論知識。我們對每一門實驗課都制定詳細的實驗教學大綱和實驗指導手冊,明確任務和應達到的效果,并配合理論課程構建合理的知識體系。在實驗設置上,增加設計型實驗和綜合創新型實驗所占比重。充分利用寒暑假開學后的幾周綜合課程實踐,采用培訓和實驗相結合的方法,培養學生初步的系統開發能力。同時積極組織師資力量開展Photoshop、Maya、3Dmax、Solidworks以及虛擬現實等應用軟件使用及認證培訓,為學生就業增加了砝碼。

工程實踐教學環節采用項目實踐的方法進行,在大四上半學期進行。由專業方向指導老師確定項目內容和實踐目標,要求每個學生根據自己選擇的專業方向模塊選擇模擬題目,分小組由專業指導老師進行一周左右的集中培訓,然后由學生按照項目設計流程完成實踐內容,采用這種方法即培養了學生的開發實踐能力,又使學生在實踐開發過程鍛煉溝通和協作能力,為畢業設計和學生就業也打下了一定基礎。

畢業實習是是綜合運用前面三年所學的知識。解決實際問題的教學過程,是學生創新和應用實踐能力提高的重要一環。近年來主要采用以下措施提高設計質量,培養學生綜合素質和創新能力。一是采用校企合作模式建立一批就業實習培訓基地,每年定期派學生到軟件企業或信息部門實習,參與到實際問題的解決中去;二是組織學生參加教師的實際科研項目和學校組織的大學生科研訓練計劃項目。三是根據用人單位需求,通過和相關用人單位結合,在畢業實習和設計階段,聘用企業工程師開設專業培訓課程,提高學生的應用實踐能力,提高實際工作能力。通過這些實戰演練,使學生在實踐中鍛煉、提高。這既使得學生的知識體系得到鞏固,又為學生積累了實際工作經驗,彌補學校教學與企業要求的距離,為學生畢業后的就業創造了條件。

據不完全統計,近3年來,我校計算機專業約有40%的學生能夠參與到具體的項目實踐當中,如每年的校級大學生科學訓練計劃項目、企業應用開發項目、電子競技大賽、創新設計大賽等。經過項目實踐鍛煉的學生,基本都能找到比較滿意的工作。

5結束語

本文以計算機專業創新型應用人才培養為目標,結合院校實踐,提出了自頂向下的按細化專業模塊分類培養的立體化課程體系模式,并從課程實驗、工程實踐和畢業設計三個環節給出了提高學生創新應用能力的具體方法,為計算機專業創新型應用人才的培養提供了一定的借鑒。

在創新型應用人才的培養實踐過程中,還有許多具體的問題需要分析和解決,如教師綜合素質與創新能力的提高,教學過程中科研成果的引入,學生成績的科學評定,課程教學與國際先進認證培訓體系的結合等都是值得研究的問題。這也將是我們今后進一步研究和實踐的目標。

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