計科專業實踐教學環節課程體系設置探討

郭浩

摘要：計算機科學與技術專業是計算機硬件與軟件相結合、面向系統研究、側重工程應用的寬口徑專業。本文比照“卓越工程師培養計劃”精神，基于我校計科專業實踐教學環節課程體系設置的現狀，分析了其存在的諸多不足及其對專業建設的不利影響，闡述了增加實踐教學環節比例的依據和必要性，探討了強化實踐教學環節的課程體系改革新思路。

關鍵詞：課程體系；實踐教學；卓越工程師培養；工程教育

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0157-03

一、引言

大學綜合實力排名具有相對穩定性，依據此排名來分析計算機科學與技術（以下簡稱“計科”）專業具體的定位，進而有針對性地對培養計劃進行探討與改革是符合邏輯的。根據國內權威評價體系（截至2015年該評價體系已經連續發表13年）[1]，2014年中國大學排行榜中全國734所普通高等學校12個學科門類等級排名，我校在全國處于B級，在遼寧省處于B+級。目前全國開設計科學專業的高校共有974所，我校計科專業在全國的分級為C+[2]。在遼寧省最近一次普通高校計科專業評估中，我校計科系在參評的38所高校中排第15名[3]，大體位于C+級，這和我校計科專業在全國的分級大體一致。考慮到2012年遼寧省有38所院校進行了計科專業參評，依據綜合實力排名，我校計科專業的實力在遼寧省內定位在B+級（4/38=10.53%）較為客觀。從表1看出目前計科專業實力排名和綜合實力排名之間存在差距。為實現專業定位預期目標，需要從優化課程體系入手，并將其體現到培養計劃中。

計科專業側重工程應用，其實踐教學是不可或缺的環節。目前國外高水平大學實踐教學環節學時數約占總學時數的30%～50%，我國“985院校”計科專業實踐教學時數約占總學時數的18%～30%。表2列出了遼寧省部分普通高等院校計科專業實踐環節比例。專業排名第3的為一所民辦大學，其規定的比例為40.0%。我校作為交通部直屬的“211大學”，其計科專業實驗實踐環節占總學時數僅為14.4%，而教育部在本科教學評估中規定實驗實踐環節學分占總學時數應不少于25%，在這方面存在很大缺口，這些問題直接影響了本專業評估結果。

二、教學現狀

表3給出了最近一次遼寧省計科專業參評中的關于學生培養情況的諸多量化指標，基于表3中提到的量化指標，結合表2中的內容可以歸納出如下幾點趨勢：

1.計科專業評估排名與學生的實際培養情況中的諸多量化指標存在很強的相關性。

2.這些量化指標（如學生參加創新創業訓練情況、學生參賽情況等）與本專業實踐教學環節教學的實際效果存在緊密關聯。

3.我校計科專業在實踐教學環節教學比排名靠前的院校還存在很大不足，主要表現在大學生創業、學生參加科研項目、學生參賽情況等量化指標上失分較多。

現行的計科專業課程設置分成三類：學位課程、主干課程、特色課程。其實踐教學環節課程設置情況見表4所示。根據目前我校180學分的培養計劃要求，其學時數僅為26學分。

三、實踐環節課程設置教學探索

1.現行實踐教學環節存在的問題。依據“卓越工程師培養計劃”精神[4，5]，計科專業本科層次工程師應在達到具有規范的工程素質的基礎上，根據學生的興趣和特點，按照如下三點進行分類培養：（1）計算機科學；（2）數字媒體技術；（3）嵌入式系統。參照表4可以看到現行培養計劃存在如下幾點問題：（1）“計算機科學”教育的骨干課程學分比例偏低。計算機微機原理、計算機組成原理和操作系統的課程設計是“計算機科學”教育的骨干課程，現行培養計劃中這3門課程共計6學分，占實踐環節教學的23%，從專業學習角度看比例偏低。（2）缺少“數字媒體技術”和“嵌入式系統”的實踐教學環節。（3）工程綜合訓練與實踐環節缺失。

2.改革措施。教育部在本科教學評估中規定實踐環節學分占總學時數應不少于25%。而根據我校新一期培養計劃征訂指導原則，計科專業培養計劃由原先的180學分降為165學分；同時由18學時/學分變為16學時/學分，基于以上幾點考慮，擬修訂的培養計劃中實踐教學環節課程學分應定為41學分，相應的實踐教學環節總學時由468學時變為656學時。具體措施如下：（1）強化“計算機科學”教育相關骨干課程的實踐環節。現行培養計劃實踐教學環節中的已經設置了計算機微機原理、計算機組成原理和操作系統的課程設計課程，考慮到上述三門課程是“計算機科學”教育的骨干課程，其學時數由36學時增加到48學時。（2）增設“嵌入式系統”教學的實踐環節課程。當前計算機學科發展的兩大趨勢是：①以移動互聯網為載體的嵌入式技術；②云計算和云存儲技術。（3）增設“數字媒體技術”教學的實踐環節課程。數字圖像處理技術是實現數字媒體技術的最重要支柱之一，為此增設了C/C++語言程序設計實訓環節，通過該環節強化了計科專業學生編程能力，同時也為圖像處理課程設計做了堅實的鋪墊。

表4為現行培養計劃與擬修訂培養計劃實踐課環節對照情況。通過上述基于3個培養目標而設置的相應的實踐環節課程，在一定程度上體現了國家教育部提出的卓越工程師培養計劃目標，同時也扭轉了計算機專業學習課程比例偏低現狀（由原有的23%提高到51%）。

3.教學方式。圖1給出了修訂后的計科專業課程體系及實踐教學環節課程設置情況。按照學校整體教學改革要求，增設小學期4周。擬修訂的培養計劃中實踐教學環節課程將在小學期中進行。

四、預期教學效果

修訂后的實踐教學課程體系作為新修訂的培養計劃的重要組成部分，其預期教學效果將在新的為期四年的教學周期進行驗證。通過對目前計科專業高年級同學進行的預期培養目標的抽樣問卷調查的結果進行分析，約75%的同學選擇具有規范的工程素質，動手能力強，掌握多種專業技能。15%的同學選擇具有知識更新能力、創新設計和綜合設計能力；10%選擇具有良好的高等數理基礎和專業基礎知識。結合表3中提到的學生培養目標的量化指標，絕大多數的同學認為需要加強計算機的工程應用能力，重點是加強實踐教學環節。

五、結束語

本文提出了強化實踐環節學時數和學分比例的計科專業課程體系改革新方案。相關課程設置以教育部提出的“卓越工程師培養計劃”為導向，課程設置內容服務于培養面向工程應用領域的高級工程技術人才，讓學生在走向工作崗位之前提前了解到企業的運作模式，減少了學生和企業的磨合時間，實現招生與就業的良性循環。

參考文獻：

[1]武書連.挑大學選專業2014高考志愿填報指南[M].中國統計出版社，北京：2014.

[2]武書連.挑大學選專業（2015考研擇校指南）[M].中國統計出版社，北京：2015.

[3]http：//www.upln.cn/html/2013/Column_0103_0206/1794.html.

[4]盧瑩，莊麗華.基于CDIO工程教育理念的軟件工程實踐教學改革[J].教育教學論壇，2015，（28）：102-104.

[5]王淑芳.UIUC3+2項目的實踐及對“卓越工程師教育培養計劃”的啟示[J].高教論壇，2011，（5）：74-77.