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計算機專業(yè)創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)探索與研究論文
1背景
中國高校有900多個計算機科學與技術專業(yè)，學生量大，需求面寬。每所高校的計算機科學與技術專業(yè)又由于學校特點、師資特點、學生特點等因素而存在差異。如何準確確定具體的人才培養(yǎng)目標并圍繞著目標選擇課程和開展有效的教育教學活動，是高校計算機科學與技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂者需要思考的核心問題。計算機學科的研究領域從三大領域逐漸分化為更多的研究方向，可以分為5個方向：計算機科學(CS)、計算機工程(CE)、軟件工程(SE)、信息技術(IT)和信息系統(tǒng)(IS)。因此，計算機科學與技術專業(yè)是一個大的專業(yè)，需要進一步細化。教育部在2011年將計算機科學與技術專業(yè)和軟件工程專業(yè)確立為兩個獨立的一級學科，這樣計算機科學與技術專業(yè)的覆蓋面將縮小，內涵將發(fā)生變化，因此不可能在上述5個方向都辦出特色。如何辦出專業(yè)特色，避免計算機科學與技術專業(yè)被同質化的現(xiàn)象，是專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂者必須認真思考的課題。隨著計算機應用的日趨廣泛及其重要作用的進一步確立，計算機應用技術發(fā)展得異常迅速，使得計算機創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)尤其重要。在學校時所用的系統(tǒng)(含軟件工具、平臺)到畢業(yè)時可能就被新系統(tǒng)淘汰，因此要求學生能夠迅速掌握并應用新技術成為基本要求，這就要求專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂者具有前瞻性，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新應用能力。一般而言，創(chuàng)新應用能力中的創(chuàng)新思維主要包括思維科學方法論、思維方法、邏輯學、辯證邏輯方法甚至學習方法，但要使學生具備專業(yè)能力，僅具有創(chuàng)新思維遠遠不夠。普通高校的計算機科學與技術專業(yè)如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新應用能力呢?
2計算機科學與技術專業(yè)定位
國內高校中有211、985等學術研究型高校，更多的是普通高校。普通高校的計算機科學與技術專業(yè)應該準確定位，從人才培養(yǎng)規(guī)格的角度看，應培養(yǎng)創(chuàng)新型應用人才;從人才培養(yǎng)的方向看，一般而言，應選擇計算機科學(CS)方向。
2.1CS在計算問題空間中的定位
為了說明計算機學科的問題空間，我們引用ACM、AIS和IEEE-CS專家的觀點。計算機學，橫向從左到右是理論、原理和創(chuàng)新到應用、部署和配置。希望在實驗室發(fā)現(xiàn)新事務或發(fā)展新原理的人，將選擇在左空間的分支學科工作;希望幫助人們選擇和使用恰當?shù)募夹g或者集成一些現(xiàn)有產(chǎn)品解決組織方面問題的人，應該選擇右空間的分支學科。
2.2計算機科學與技術專業(yè)的培養(yǎng)目標
綜上所述，計算機科學與技術專業(yè)的培養(yǎng)目標是牢固掌握計算機系統(tǒng)的軟件和硬件知識，具備以下4方面的基本學科能力：計算思維能力，算法設計與分析能力，程序設計與實現(xiàn)能力，系統(tǒng)分析、開發(fā)與應用能力。應用型人才培養(yǎng)應強化后兩種能力，如應用軟件開發(fā)人才和嵌入式軟硬件開發(fā)應用人才。另外，學科方面的能力不是靠學習1~2門孤立的課程就可以具備，而要通過精心設計的系列課程構成相應的訓練系統(tǒng)進行培養(yǎng)。這些課程可以包括以下計算專題的知識領域：程序設計語言基礎及理論、科學計算、算法與復雜性、圖形學原理、數(shù)據(jù)庫、軟件設計、嵌入式系統(tǒng)、操作系統(tǒng)原理與設計等。
3創(chuàng)新型應用人才
3.1明確創(chuàng)新型人才培養(yǎng)基本要求創(chuàng)新，首先要學會做人，其次要學會創(chuàng)新思維，最后是學習專業(yè)知識。相應的課程有社會道德與法律、創(chuàng)新思維課程、精心設計的專業(yè)課程等。教師在計算機科學與技術專業(yè)的入門課程(程序設計課程)中，就應該培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神。程序設計方法一般都不是唯一的，教師要鼓勵學生探索其他程序設計方法，教會學生不要墨守成規(guī);在傳授知識的同時更要注重設計思想和方法的傳授，教會學生怎樣發(fā)現(xiàn)問題、提煉問題、歸納和抽象問題。只有這樣，學生才會養(yǎng)成不斷設計的“習慣”，從而形成創(chuàng)新的強烈意識，樹立創(chuàng)新精神。創(chuàng)新還需要做到應用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。所謂應用創(chuàng)新，籠統(tǒng)地講，就是要求學生在明確的算法思想或實驗平臺前提下，沿著較清晰的技術路線，按照一定的規(guī)律進行特定的工程實踐活動，或者是使學生具備計算機應用軟件和硬件的設計、開發(fā)和維護能力，而不是使用計算機軟件和硬件的能力，尤其要構建實踐教學體系，有效地培養(yǎng)學生理論結合實際的能力。
3.2構建科學課程體系，對學生進行系統(tǒng)的創(chuàng)新應用型訓練普通高校建構以硬件課程為主的教學體系條件并不成熟，應考慮以軟件和硬件為基礎的教學體系。學生的創(chuàng)新應用能力主要通過課程學習逐步形成，因此教師應考慮創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)專業(yè)核心課程模塊和創(chuàng)新應用課程模塊是計算機科學與技術專業(yè)的主要課程模塊。在專業(yè)核心課程模塊中，程序設計語言是基礎核心課程，包括面向過程的程序設計語言和面向對象的程序設計語言兩類。學生應該首先系統(tǒng)地學習面向過程的程序設計語言，同時在該語言的學習過程中，重點不是掌握語法本身，而是掌握結構化程序設計方法。結構化方法是解決問題的有效辦法，永遠不會過時，教師可以讓學生學會如何將一個現(xiàn)實問題分解成一條條計算機指令，因為分解過程實際上也就是思維訓練與創(chuàng)新過程;在學完該課程后還應進行系統(tǒng)實訓，讓學生系統(tǒng)地求解一系列經(jīng)典的廣義計算問題;當有一定的面向過程的程序設計基礎后，再讓學生學習面向對象程序設計語言。目前，面向對象程序設計語言的平臺在易用性方面做得比較好，學生容易上手，但仍然需要以面向過程的設計能力為支撐，掌握面向對象的基本思想和提高對問題的分析與設計能力，才有可能開發(fā)出高質量的軟件產(chǎn)品。
面向過程的程序設計語言應在大學第1學期開設，最遲也要在第2學期開設;面向對象程序設計語言也要盡早開設。計算機語言課程是計算機科學與技術專業(yè)的入門課程，因此要將學生盡早地引入計算機世界;同時，由于程序設計(不同于編程)能力是專業(yè)基本功，因此要讓學生反復錘煉，應該在學習每一門語言后再開設計算機語言實訓課程。實訓課程是應用創(chuàng)新課程模塊中的課程，只有讓學生具備程序設計能力后，才有可能使之成為計算機科學與技術專業(yè)的創(chuàng)新型應用人才。在其他專業(yè)核心課程中，除了要系統(tǒng)地設計核心課程體系外，還要將課程體系結構及內容進行系統(tǒng)的設計，并與創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)目標相適應。例如，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)分析、開發(fā)與應用能力就應該以核心課程軟件工程為中心，將程序設計、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結構等核心課程有機結合起來，其中數(shù)據(jù)庫和軟件工程在內容方面應適當整合，程序設計和數(shù)據(jù)結構應融合。軟件工程與實際項目相結合，可以培養(yǎng)學生對項目的分析設計能力;數(shù)據(jù)庫與實際項目相結合，尤其可以培養(yǎng)學生對項目數(shù)據(jù)庫概念結構及邏輯結構的設計能力。在軟件實現(xiàn)方面，學生應充分應用程序設計和數(shù)據(jù)結構知識，這樣，一個項目的開發(fā)將上述課程系統(tǒng)結合起來，可以逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新應用能力。教師在專業(yè)核心課程的實驗課中應系統(tǒng)地構建實驗內容。綜合性實驗和設計型實驗是必作實驗，這些實驗都有應用屬性并且與畢業(yè)設計有關聯(lián)。應用創(chuàng)新課程模塊中除了包括上述專業(yè)核心課程的實驗模塊外，還應該有專業(yè)實習課程。學生在專業(yè)實習之前應明確實習方向，可先在校內實訓基地實習，然后再在校外實訓基地實習。學生可在實習過程中驗證專業(yè)知識，積累實際問題與經(jīng)驗。在應用創(chuàng)新課程模塊中，重要的一門課程是畢業(yè)設計。畢業(yè)設計是大部分專業(yè)課程結合在一起的綜合實戰(zhàn)訓練，計算機科學與技術專業(yè)的本科生應選擇實際項目作為畢業(yè)設計題目，不適宜選擇其他類型的題目(如理論性論文)，并應用所學專業(yè)知識和具備的專業(yè)能力，完成項目的程序設計或軟件開發(fā)。只有完成項目，才允許學生撰寫畢業(yè)設計論文(總結)。
4結語
計算機科學與技術專業(yè)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)制訂者，首先應分析計算機學科的發(fā)展方向尤其是應用技術發(fā)展方向，然后在此基礎上，結合學校的人才培養(yǎng)規(guī)格、專業(yè)認證標準等準確定位專業(yè)培養(yǎng)目標，科學制訂專業(yè)課程體系，尤其要對體系中課程的創(chuàng)新因素進行充分分析和整合并加以運用。這樣，在學生掌握基本知識和技能后，才能逐步將學生培養(yǎng)成掌握新技術的應用型技術人才。
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