計算機專業層次化培養模式研究與實踐

魏曉鳴，宋海玉

(大連民族大學 計算機科學與工程學院，遼寧 大連 116605)

計算機專業層次化培養模式研究與實踐

魏曉鳴，宋海玉

(大連民族大學 計算機科學與工程學院，遼寧 大連 116605)

為提高計算機專業的教學質量，更好地滿足軟件行業的人才需求，根據大眾化高等教育階段學生的實際情況，提出了人才培養目標層次化、課程體系模塊化的理念，并提出了具體的教育教學改革方法。通過在軟件工程專業中的實踐，結果表明可以有效地提高學習困難學生的學習效果、激發中等學生的學習積極性、培養優秀學生的創新能力，提高了教學質量，也提高了學生的就業質量和就業率。所提出的基于模塊化課程體系的層次化培養模式也可用于其他相關專業。

模塊化課程；層次化培養模式；計算機專業

Abstract:In order to improve the teaching quality of computer majors and meet the talent needs of the software industry better, the paper puts forward the concept of hierarchical talents training target, modular curriculum system, and the concrete method of teaching reform according to the actual circumstance of the popularization stage of higher education students. Through the practice in software engineering speciaty, the results show that it can effectively improve the learning effect of students with learning difficulties, stimulate secondary students’ study enthusiasm, cultivate outstanding students’ innovation ability, improve the teaching quality and the students’ overall employment quality and rates. The hierarchical cultivation mode based on the modular curriculum system can also be used for other related majors.

Keywords:modular curriculum; hierarchical cultivation mode; computer major

軟件產業正在成為國家未來發展的支柱產業，然而，軟件工程師缺乏一直是軟件產業發展的瓶頸，軟件行業人才缺口很大。但是，計算機專業學生的總體就業質量和就業率還有待提高，特別是來自貧困家庭學習困難學生就業難問題急需解決。其中主要原因：一是優秀畢業生的培養模式需進一步完善；二是成績一般的畢業生達不到軟件企業的崗位要求，必須經過幾個月的企業崗位培訓，才能上崗工作；三是學習困難的畢業生很難得到用人企業的崗位培訓機會，還需自費參加企業的培訓班，培訓考核合格后，才有資格等待培訓企業推薦工作。

目前，模塊化教學是高職教育普遍認可的成功教育模式，很多本科院校的培養方案也都采用了基于功能的模塊化課程，文獻[1]提出了一種基于校企協同創新的電子信息工程技術專業模塊化課程體系構建思路，文獻[2]介紹了模塊化課程設置的概念、分類，探討了在應用型本科專業設置模塊化課程的意義及通過模塊化課程所能解決的教學中遇到的問題，文獻[3]提出了普通高校模塊化課程改革要以人為本，正視教師的不同知識結構，把握學生的不同需求，才是模塊化課程改革的內在動機和價值基礎。然而，從近幾年發表的論文看，深入研究模塊化課程體系在本科院校中的應用并不多，特別是基于模塊化課程體系的層次化培養模式研究未見發表。

本課題建立的模塊化課程體系以“學思結合、知行統一、因材施教”為人才培養理念；采用客觀實際的學生培養質量評價指標；重視學習困難學生就業能力的培養。不僅可以培養出更多的軟件企業急需的軟件研發型人才，軟件企業適用的設計型人才，還可以使更多的學習困難學生成為軟件企業大量需要的應用型人才。

1 基于模塊化課程體系的層次化培養模式

1.1 軟件工程師的層次化培養目標

根據軟件產業用人需求及發展趨勢，以軟件產業用人需求為導向，遵循教育規律，將培養目標確定為初級、中級和高級程序員級軟件工程師等3個層次。

初級程序員級軟件工程師：要求熟練使用指定的常用軟件和具有初步的程序編制能力，具有相當于技術員的實際工作能力和業務水平。

中級程序員級軟件工程師：要求能按照軟件設計說明書編制程序，具有相當于助理工程師的實際工作能力和業務水平。

高級程序員級軟件工程師：要求能按照軟件需求規格說明書進行軟件設計和編制程序，具有相當于工程師的實際工作能力和業務水平。

1.2 實現軟件工程師層次化培養目標的模塊化課程體系

大連民族大學計算機科學與工程學院(以下簡稱本院)根據初級、中級和高級程序員級軟件工程師的基本能力和素質要求，依據CDIO工程教育模式，圍繞“課程體系優化”與“課程內容改革”主題，設計模塊化的課程體系。

對于完成層次化培養目標的模塊化課程體系，僅從設計角度看是比較容易的，只要設置不同級別的課程模塊，供學生選擇學習，以達到不同層次的培養目標。但是，這種方式在教學運行管理方面很難實現，并且不利于學生的成長和教育。首先，這種方式需要充足的教學資源，實現學生的選課、選教師、選時間，在教學資源不充分的情況下，教學運行管理很難實現；其次，這種方式對學生的成長不利，由于分班教學，多數學生容易產生低人一等的心里陰影，這對學生的成長不利；第三，這種方式不利于學生的團隊意識與合作精神的養成，特別不利于學生之間的相互學習與相互幫助，這對他們的教育是不利的。為此，本院設計了層次化的教學內容，采用模塊化的理論課教學內容、模塊化的實驗題目、模塊化的實踐教學環節與模塊化的專業方向選修課，實現層次化的教學內容，從而解決了上述問題。

1.2.1 層次化的教學內容

根據層次化的培養目標和知識能力大綱要求，我們制定了層次化的教學內容如圖1。

圖1 層次化的教學內容

在圖1中，從縱向看，教學內容分為：專業基礎內容、專業內容、專業方向內容；從橫向看，培養的對象為：初級程序員、中級程序員、高級程序員；從初級程序員到高級程序員的專業基礎和專業內容的高度一個比一個高，而專業方向內容的高度卻是一個比一個矮，這表達了對于初級程序員的要求是：專業基礎適當，專業內容夠用，專業方向內容要厚，對于高級程序員的要求是：專業基礎要厚，專業內容要寬，專業方向內容適當。

1.2.2 層次化教學內容的模塊化實現

按照層次化的教學內容要求，在現有教學資源條件下，需要在不分班的情況下，實現這一要求。為此，采用模塊化的課程與模塊化的內容來實現。

(1)模塊化的理論課教學內容。培養初級程序員、中級程序員、高級程序員的模塊化的理論教學內容如圖2。在圖2中，課程基本內容按照初級程序員的要求設計，以不同層次的問題為導向，引導不同層次的學生去自學不同層次的課程內容。初級程序員只要求完成一般難度的作業，中級程序員不僅要完成一般難度的作業，還要完成較難的作業，高級程序員不僅要完成一般難度和較難的作業，還要完成課外思考題與實踐題目。學生在選擇不同層次的題目時，全憑自己的理想、興趣和能力，這樣做使得學習困難的學生能達到基本要求，大部分的學生能學得好，少數學生能學得優秀。

圖2 模塊化的理論課教學內容

(2)模塊化的實驗題目。實驗教學內容根據難度分為一般難度、較難、課外思考與實踐題目，根據實驗類型分為基本驗證型實驗、簡單設計型實驗和綜合設計型實驗。此外，同一實驗題目提出不同層次的要求，形成不同深度和廣度的綜合實驗體系，以適應不同層次的學生，盡量調動每個學生的最大潛能，保護學生的自信心，提高學生學習興趣，從而提高學生學習效果。

(3)模塊化的實踐教學環節。根據初級程序員、中級程序員、高級程序員的不同培養要求，采取不同的模塊化實踐教學環節，如圖3。

圖3 模塊化的實踐教學環節

(4)模塊化的專業方向選修課

按著不同的培養層次，設置難度不同的專業方向選修課程，為所有學生提供適合自己的學習課程。

3 實踐應用與效果

在多年的研究與實踐基礎上，本院構建了適合于層次化培養目標的模塊化課程體系。根據層次化人才培養目標和模塊化課程體系，改革了課程教學內容，規范了適合于層次化人才培養的理論教學、實踐教學和課外教學方法，逐漸形成了適合于軟件工程師層次化培養目標的人才培養模式。本院在制定2013版軟件工程專業培養計劃時，遵循“知識模塊化、難度階梯化、成果階段化”的原則設置層次化、模塊化的課程體系。知識模塊化可以使不同培養層次、不同領域方向的課程之間形成合力；難度階梯化可以減低學生學習難度；成果階段化可以激發和鼓勵學生學習興趣。

3.1 理論課模塊

對于所有學生共性要求的專業基礎課、專業課，通過模塊化的理論課教學內容和實驗題目，實現不同層次的培養目標。在專業方向課方面，設置了滿足基本要求的初級專業方向課，旨在培養初級程序員軟件工程師，并能夠勝任Web應用軟件開發或軟件外包；設置了滿足發展要求的中級專業方向課，這些課程或側重計算機軟硬件系統的認識、理解和開發，或側重于軟件分析設計，旨在培養中級程序員級軟件工程師；設置了滿足提高要求的高級專業方向課，這些課程或側重軟件硬件架構、軟件項目管理，或側重抽象思維能力的培養，旨在培養高級程序員級軟件工程師。

3.2 課內實踐模塊

(1)課程設計。課程設計主要包括：程序設計基礎實習、數據結構與算法課程設計、數據庫與信息管理課程設計、專業方向基礎課程設計、專業方向實訓、專業實習。按照模塊化的實踐教學環節設計思路，每個課程設計都設計難度、工作量不同級別的多個題目，學生可以在教師指導下，根據自己實際情況選擇難度和工作量合適的題目。

(2)畢業設計。畢業設計在選題階段根據題目、工作量、難度，給出初級、中級、高級不同等級的題目，在程序驗收、論文檢查、論文答辯階段，根據不同類別的題目采用不同的評價標準。

3.3 課外實踐模塊

課外時間模塊分為A、B、C等三級，對應初、中、高等三級，供不同層次的學生自主選擇。各級內容有：

初級模塊：外語認證A、國家軟件水平考試A、企業認證A、創新工作室A，引導學生通過課外實踐模塊學習，具備初級程序員級軟件工程師的專業資質證書以及外語能力。

中級模塊：外語認證B、國家軟件水平考試B、企業認證B、外語應用實踐A、研究性學習A、學科競賽A、創新工作室B，引導學生通過課外實踐模塊學習，具備中級程序員級軟件工程師的專業資質證書以及外語能力。

高級模塊：外語認證C、國家軟件水平考試C、企業認證C、外語應用實踐A、研究性學習B、研究性學習C、學科競賽B、創新工作室C，引導學生通過課外實踐模塊學習，具備高級程序員級軟件工程師的專業資質證書以及外語能力。

3.4 取得的效果

基于軟件工程師層次化培養目標的模塊化課程體系的建設與實施，體現了以學生為本的教育理念，正視學生之間客觀存在的群體差異，針對不同類型的學生制定不同培養目標，開設不同的課程，這種多元化人才培養模式可以使各類學生都受益。

受惠于層次化培養目標的模塊化課程體系的多年建設與實踐，一些優秀學生的創新能力、實踐能力和國際化能力明顯提高。他們在國內外競賽中取得了優異的成績，受到新華社、人民網在內的媒體關注和報道。在就業中受到騰訊、百度、阿里巴巴等公司歡迎。

對于大多數中等水平的學生而言，模塊化課程體系在重點培養實踐能力的同時也推動了其創新能力的培養。中等水平學生的工程實踐能力有效地提高了學生就業質量。除主持校級學生“太陽鳥”科研項目外，近四年，軟件工程專業學生榮獲國際、國家、省部級以上各類學科競賽共計277人次，學生發表論文15篇，109人次主持參與大創項目。

對于能力和水平一般的學生而言，減低學習難度、增加專業自信心、激發學生學習興趣是教育教學的難點，而針對這類學生的知識結構模塊化、難度階梯狀、成果階段化的課程模塊，使這些學生能夠輕裝上陣、有信心、有興趣學習。有效地提高了學生實踐能力，提升了學生就業能力。而這些學生對于提升整體就業質量、拉高就業率有明顯的作用。近年來，軟件工程學生就業質量穩步攀升，就業率長期處于98%以上，專業對口率85%左右，學生初始就業平均薪水穩步提升，這些成績很大程度上得益于我院學生動手實踐能力強，這與逐漸探索并實施的層次化培養目標的模塊化課程體系密切相關。

4 結 語

本文針對在大眾化高等教育階段學生之間存在的群體差異，提出了培養目標層次化、課程體系模塊化的教學模式。根據我院學生實際，結合軟件產業用人需求，在軟件工程專業提出了初級、中級、高級程序員級的軟件工程師的培養目標，并根據各個目標設置了模塊化的課程體系實現不同的培養目標。所提出的培養目標和制定的課程體系有效地提升了人才培養質量，初步解決了高校專業教育和用人單位人才需求之間的鴻溝問題，推動了計算機類專業建設，為信息產業的發展做出了貢獻。

[1] 卞建勇，涂用軍.基于校企協同創新的電子信息工程技術專業模塊化課程體系構建[J]. 教育教學論壇，2016(11):260-262.

[2] 劉楊. 應用型本科模塊化課程設置與建設探索——以武漢商學院建筑環境與能源應用工程專業為例[J]. 高教學刊，2016(13):171-172.

[3] 張明昕. 普通高校模塊化課程改革的一些思考[J]. 大學教育，2016(7):39-40.

[4] 中國計算機軟件專業技術資格和水平考試中心. 中國計算機軟件專業技術水平考試大綱[M]. 北京：清華大學出版社，1999.

[5] 顧佩華，陸小華，沈民奮. CDIO大綱標準[M]. 汕頭：汕頭大學出版社，2008.

[6] 中國計算機科學與技術學科教程2002研究組. 中國計算機科學與技術學科教程2002[M]. 北京：清華大學出版社，2002.

[7] 教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會. 高等學校計算機科學與技術專業人才專業能力構成與培養[M]. 北京：機械工業出版社，2010.

(責任編輯 劉敏)

ResearchandPracticeonHierarchicalCultivationModeofComputerMajors

WEIXiao-ming,SONGHai-yu

(School of Computer Science and Engineering, Dalian Minzu University, Dalian Liaoning 116605, China)

G642.0

A

2017-04-26；

2017-07-06

遼寧省高等教育學會“十三五”規劃高教研究課題項目(GHYB160123)。

魏曉鳴(1963-)，男，山東昌邑人，教授，博士，主要從事教育教學、師資管理、教師教學發展研究。

2096-1383(2017)05-0509-04