适应新形势,构建多层次的计算机技术人才培养模式
摘要:如何构建多层次的计算机人才培养体系,既满足国内大学、研究机构对研究型人才的需求,又满足社会对复合型、高素质、创新型实践性人才的需求,是高校教育必须解决的重要问题。结合上海交通大学在计算机人才培养方面的实践与成功经验,研究专业教学与实践教学相结合的方法与途径,提出多层次计算机人才培养模式,为我国计算机人才的培养提供有益的借鉴。
关键词:专业教学;实践教学;多层次;计算机人才培养;上海交通大学
今天,网络和计算机的使用已经渗入到我们工作、学习和生活的方方面面。不同的用人单位对计算机掌握程度的要求有着很大的区别,计算机技术人才在各领域中的需求程度发生了深刻的变化。在工业化和信息化融合的大背景下,如何构建多层次的计算机人才培养体系,既要满足国内大学,研究机构对研究型人才的需求,又要满足社会对复合型、高素质创新型实践性人才的需求,是摆在当前大学教育面前的一个严峻问题[1-3]。
上海交通大学计算机系在多年教学实践中,不断地适应新形势的需要,改革和完善自身的人才培养体系,通过课程改革和教学多极化体系的构建,调整课程设置体系和实践步骤,逐步建立了一套培养多层次、复合型计算机人才的教学与培养模式,并且在实践中取得了较满意的成果。
1计算机行业现状与学科发展
1.1计算科学与技术的发展历程
计算机科学与技术发展到今天已进入了网络时
代,即知识处理时代,也就是所谓的信息时代。现时期计算机技术主要是用来进行信息传输。美国NSF(美国国家科学基金会National Science Foundation)在《提升人类能力的会聚技术》一文中指出[4]:纳米、生物、信息、认知四大技术(NBIC)成为提升人类能力的会聚技术。纳米技术提供了一种新颖、神奇、有效的发现和创造的尺度;生物体及其基因是人类揭示自然秘密的载体;信息技术负责存储、记载、计算、处理、分析、传播的关键手段;认知科学的研究将集成纳米尺度下获得的生命科学“秘密”,使人类实现自我了解和自我控制,人的知识、智能以及技能有了一次更高的飞跃。而其他三项技术,不得不依赖于计算机技术的发展。
1.2计算机行业发展现状
随着经济全球化和信息化时代的到来,网络的普及成为必然,随之而来的便是计算机人才的需求量急剧上升,并且一跃成为行业需求量最大的几个专业之一,各大高校不得不承担起培养计算机专业人才的重任,然而全球化也加剧了计算机行业的竞争,整个社会不再是单纯地需要某种计算机人才,这种需求也开
始走向多样化[5-6]。
计算机行业不断地深入发展,需要掌握高端技术的计算机科研人才,国内外计算机科研机构以及各大高校也正是需要这类专业人才;区域经济及行业的发展又要求培养出大量的计算机专业技术应用人才;在一些更为传统的行业中,掌握计算机一般操作及使用的非计算机专业人才也成为必然的需求,如银行业,零售业、制造业等传统行业,多种行业中的某些部门需要能够使用计算机办公的其他专业人才。
因此,如何培养出新型的、高素质的、适应社会各种需求的计算机人才成为各高校不得不面临的重大课题。
2专业实践教学的发展与趋势
2.1专业教学计划
上海交通大学计算机人才培养结构的多层次化主要有以下几个方面:
1) 院系教学体系的调整和发展。
为了满足计算机科学技术在新时期的发展要求,即日益的专业化和多层次化要求,上海交通大学在全校范围内开设计算机公共课程的同时,对计算机相关专业进行了院系的设置、调整和重新整合,这应该说是交大计算机培养体系的横向发展,主要表现在院系和专业的逐渐增多。交大院系教学方向调整大致和国内外主要计算机学科同步,经过了3个阶段:(1)在2001年以前,教学大纲主要分为计算机科学和计算机工程两个培养方向;(2)2001年,IEEE/ACM指定了CC2001,主要培养方向分为计算机科学、计算机工程、软件工程和信息系统;(3)2004年,IEEE/ACM指定了CC2004,又细分为计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术和信息系统,如图1所示。其特点主要表现在以下4个方面:课程设置,变化不大(主要体现在主干课程方面);课程内容,不断增加(科学与技术的进步与发展);课程结构:变化较大(主要反映在实践教学方面);教学要求:不断提高(来自于学科和社会的需求)。
在全校范围内开设计算机公共课的目的就是为了培养能够熟练掌握计算机操作与初步编程的非计算机专业人才,在踏上就业岗位之后能够熟练地使用计算机办公;院系的设置与调整则是为了适应整个社会对计算机专业人才的需求急剧上升,并且日趋多元化这一情况而作出的。
图1教学体系调整的三大阶段
2) 计算机教育纵深化发展的趋势:全校性的计算机公共课程→电信学院大平台(电子信息与电气工程学院和软件学院)→计算机科学与工程系→ACM强化班。如图2所示。
图2计算机教育纵化发展趋势
全校开展普及性的公共计算机教育课程,主要包括计算机基础和计算机文化基础,目标是为了使每名交大学子都能够熟练掌握计算机的应用,适应网络化办公、自动化办公的需要。它又以电信学院大平台(这个大平台主要包括通信与信息系统、电子、自动化、计算机、仪器、电力等大的专业方向)为依托,不断地向纵深发展。在本科一二年级阶段开设的课程主要包括:程序设计、离散数学、数字逻辑、操作系统等。在本科三四年级,计算机专业又进一步开设了算法分析与设计、编译原理、数据库、软件工程等课程,不断地向培养专业化计算机人才的目标发展。这种纵深发展的高级阶段就是ACM强化班的开设,它正是为了培养计算机专业高端人才而开设的。
3) 专业教育计划课程设置的多层次化:专业基础课程→专业课程→专业选修课程。
专业基础课程主要包括程序设计、数据结构、离散数学、数字逻辑等。这些专业基础课的设置主要是为了培养学生的逻辑思维能力,以及数学能力(主要是为了以后学习算法作准备),为进一步开设专业课程打下基础。专业课程主要包括算法分析与设计、编译原理、操作系统、计算机组成与系统结构、软件工程、计算机网络、数据库原理、计算机图形学、人工智能等,到了专业课程的学习阶段,计算机专业学习进入了系统化阶段。专业选修课主要是前沿学科方向、最新技术,这应该是计算机专业的兴趣选择阶段、拔高阶段。
2.2实践教学体系及其发展
作为计算机专业而言,专业教学与专业实践密不可分,上海交大在结合专业教学的过程中,开辟了大量实践教学模块,并且不断地尝试新的实践教学方式。
1) 多模块式的专业实践教学。
交大专业实践教学根据不同阶段的需要大致分为4个模块,课程练习模块→课程实践模块→课程设计模块→综合实践模块,如图3所示。这实际上是课程实践不断向纵深化发展的表现,课堂教学与课程实践模块采取的是学校教学与企业实践相结合的方式,学校企业“轮唱主角”,或者学校“唱主角”,企业“压轴”,又或者学校企业“共同开发”,企业“唱主角”。综合实践模块主要是指专业实习阶段和毕业设计阶段,在这一模块中,专业实践采取的主要方式是赴企业实习,或者进入导师实验室,又或者企业提出课题,企业与学校共同指导,实施在学校。这3种方式,将专业教学、课程实践与企业实习三者结合起来,更好地适应了应用型人才培养的要求。
