北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生課程設(shè)置研究

文章編號(hào)：1672-5913(2008)20-0048-03

摘 要：本文針對(duì)研究生大規(guī)模擴(kuò)招所帶來(lái)培養(yǎng)質(zhì)量下降的問(wèn)題，從研究生課程體系設(shè)置的角度分析了碩士研究生的基本培養(yǎng)目標(biāo)、知識(shí)與能力結(jié)構(gòu)，提出了研究生課程體系設(shè)置的基本原則，并結(jié)合我系實(shí)際情況給出了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科碩士研究生的專業(yè)課程體系。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)學(xué)科與技術(shù)；研究生培養(yǎng)；課程體系

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 引言

從2002年開始，各高校碩士研究生開始大規(guī)模擴(kuò)招。北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生招生規(guī)模從2000年的30多名擴(kuò)招到2007年的150多名，招生專業(yè)也從九十年代中期只有計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)一個(gè)二級(jí)碩士點(diǎn)，發(fā)展到擁有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)軟件與理論和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)三個(gè)二級(jí)碩士點(diǎn)，及計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件工程兩個(gè)工程領(lǐng)域碩士點(diǎn)；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)二個(gè)二級(jí)博士點(diǎn)。碩士研究生從2007年開始按“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”一級(jí)學(xué)科招生培養(yǎng)。

研究生的大規(guī)模擴(kuò)招給北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的發(fā)展帶來(lái)了難得的機(jī)遇，但現(xiàn)有的教育資源改善遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有招生規(guī)模增長(zhǎng)得快，如何保證培養(yǎng)質(zhì)量成為我們需要迫切解決的問(wèn)題。在這種情況下，我們開始注意計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生教育的規(guī)范問(wèn)題，重視對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生教育的基本要求，并于2006年申請(qǐng)北京科技大學(xué)研究生教育發(fā)展基金項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”培養(yǎng)研究。希望通過(guò)該項(xiàng)目的研究使我們的培養(yǎng)方案更具有科學(xué)性，為社會(huì)培養(yǎng)出更高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)高層次人才。

2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究生培養(yǎng)分析

2.1 基本培養(yǎng)目標(biāo)[1]

研究生教育是本科教育之后更高層次的繼續(xù)教育，要對(duì)學(xué)生進(jìn)行更多“探索”意識(shí)、方法的教育，突出“研究”，課程教學(xué)和項(xiàng)目研究都要致力于對(duì)“研究”的體現(xiàn)。加強(qiáng)理論基礎(chǔ)的教育和科研能力的訓(xùn)練，使學(xué)生能夠站在一定的高度去看問(wèn)題，解決問(wèn)題，畢業(yè)后具有較強(qiáng)的科研能力和工程開發(fā)能力，能夠在大、中型項(xiàng)目中承擔(dān)重要的任務(wù)。

碩士研究生的培養(yǎng)目標(biāo)是掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)理論，系統(tǒng)掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)軟件與理論，以及有關(guān)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)方面的專門知識(shí)；熟悉現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟、硬件環(huán)境和工具，有嫻熟的計(jì)算機(jī)使用技能。較為熟練掌握一門外語(yǔ)，具有從事科學(xué)研究工作或獨(dú)立承擔(dān)專門技術(shù)工作的能力；有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和學(xué)風(fēng)。能勝任計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)軟件與理論領(lǐng)域的教學(xué)、科研，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，軟件系統(tǒng)開發(fā)和工程技術(shù)等工作。

博士研究生的培養(yǎng)要努力做到“新、博、深、實(shí)”，強(qiáng)調(diào)科研能力、組織能力、創(chuàng)新能力、把握和開拓研究方向能力的培養(yǎng)。掌握獨(dú)立從事科研工作的知識(shí)和技能，具有較強(qiáng)洞察和理解能力，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，并在某一研究方向上做出有創(chuàng)新性的成果；具有較強(qiáng)的書面和口頭表達(dá)能力，能夠熟練地撰寫學(xué)術(shù)論文和技術(shù)報(bào)告；熟練掌握英語(yǔ)寫作能力和國(guó)際學(xué)術(shù)交流需要的聽說(shuō)能力。

按照學(xué)校的定位，北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生應(yīng)培養(yǎng)高水平研究型的高層次專業(yè)人才。以培養(yǎng)研究生的原始創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，側(cè)重培養(yǎng)基礎(chǔ)性、探索性和學(xué)術(shù)性優(yōu)良的科技創(chuàng)新人才。

2.2 知識(shí)與能力結(jié)構(gòu)

不同學(xué)位級(jí)別人才的知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)不同，表1列出了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科各級(jí)學(xué)位的知識(shí)和能力要求[2]。

從學(xué)科層次的角度，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生的知識(shí)結(jié)構(gòu)可以劃分為[2]：

→理論基礎(chǔ)

數(shù)學(xué)技巧和形式化的數(shù)學(xué)推理在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域中占有重要的地位。基礎(chǔ)理論主要指提高數(shù)學(xué)及其他抽象工具，實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維能力培養(yǎng)的理論。

→硬件基礎(chǔ)

對(duì)未來(lái)從事計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)相關(guān)研究的學(xué)生，重點(diǎn)強(qiáng)化他們對(duì)先進(jìn)硬件體系和硬件技術(shù)的掌握；對(duì)未來(lái)從事計(jì)算機(jī)軟件和計(jì)算機(jī)理論的學(xué)生，主要讓他們了解新的體系結(jié)構(gòu)及其性能特征，以便于今后研究適應(yīng)新體系結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)和算法。

→軟件基礎(chǔ)

軟件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中具有關(guān)鍵的位置。要想進(jìn)一步擴(kuò)大計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用途，必須構(gòu)建新的軟件系統(tǒng)；更多新的進(jìn)展，需要軟件技術(shù)有新的突破。對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的學(xué)生，強(qiáng)化軟件基礎(chǔ)是非常必要的。

→應(yīng)用基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用，使計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)非常廣泛。按不同的研究方向，會(huì)有不同的要求。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生的能力結(jié)構(gòu)包括[2]：

→基本能力

研究生必須具有聽、說(shuō)、讀、寫能力，才能積極參加學(xué)術(shù)活動(dòng)，獲取研究的經(jīng)驗(yàn)、思想、方法和啟示，參加討論和交流，撰寫研究報(bào)告和學(xué)術(shù)論文。

→基本學(xué)科能力

包括計(jì)算思維能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力、程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力和系統(tǒng)分析與開發(fā)應(yīng)用能力。

→創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高等教育，特別是研究生教育的重要內(nèi)容。強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的開始，建立恰當(dāng)機(jī)制和開放環(huán)境，造就強(qiáng)烈探索的氛圍，給學(xué)生創(chuàng)造更多的創(chuàng)新機(jī)會(huì)，不斷激發(fā)他們的創(chuàng)新欲望。

→研究能力

研究生培養(yǎng)的最重要方面是研究能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生具有從事科學(xué)研究的能力，能根據(jù)項(xiàng)目需要制訂研究計(jì)劃，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究，解決相關(guān)問(wèn)題，總結(jié)和交流研究成果。

→工程能力

通過(guò)工程開發(fā)實(shí)踐的鍛煉才能培養(yǎng)出具有獨(dú)立從事專門技術(shù)工作的能力。不僅要求進(jìn)行工程的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，更要求進(jìn)行工程實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)，解決工程中遇到的問(wèn)題。

此外，數(shù)學(xué)模型化能力、交流能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、項(xiàng)目組織能力、對(duì)研究工作的初步洞察能力、科學(xué)方法的應(yīng)用能力、認(rèn)知能力、可持續(xù)發(fā)展能力等都需要在課程學(xué)習(xí)、研究工作和對(duì)外交流中鍛煉和培養(yǎng)。

3 課程體系研究

進(jìn)一步提高基礎(chǔ)理論水平和專業(yè)理論水平，是培養(yǎng)科學(xué)研究能力的基礎(chǔ)。但基礎(chǔ)理論教育必須避免單純作為準(zhǔn)備工具(如數(shù)學(xué)工具)的思想，要把重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生的能力(尤其是創(chuàng)新能力)上[1]。這樣，研究生培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置對(duì)研究生培養(yǎng)質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用，必須深入研究，設(shè)置科學(xué)的課程體系。

3.1 課程體系設(shè)置的基本原則

課程學(xué)習(xí)是研究生培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)。課程體系的設(shè)置需要按照學(xué)科對(duì)研究生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和基本素質(zhì)的要求來(lái)制定。

在培養(yǎng)方案的課程體系設(shè)置中，我們強(qiáng)調(diào)[3]：

√加強(qiáng)基礎(chǔ)理論培養(yǎng)

在學(xué)科基礎(chǔ)課中設(shè)置計(jì)算理論導(dǎo)引和算法分析與復(fù)雜度理論課程。

√加強(qiáng)信息安全意識(shí)培養(yǎng)

隨著社會(huì)對(duì)信息技術(shù)的依賴越來(lái)越多，網(wǎng)絡(luò)與信息安全知識(shí)越來(lái)越重要，在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生培養(yǎng)中強(qiáng)調(diào)信息安全技術(shù)，設(shè)置密碼算法與協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)等課程。

√注重與本科課程的銜接

表2列出一些本科、碩士研究生和博士研究生相關(guān)課程的銜接。

如計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)課程，本科教學(xué)強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、碩士生教學(xué)強(qiáng)調(diào)并行計(jì)算、而博士生教學(xué)強(qiáng)調(diào)高性能計(jì)算；再如密碼學(xué)課程，本科教學(xué)強(qiáng)調(diào)密碼學(xué)基礎(chǔ)、碩士生教學(xué)強(qiáng)調(diào)安全協(xié)議、而博士生教學(xué)強(qiáng)調(diào)密碼分析。

√強(qiáng)調(diào)學(xué)科前沿

在碩士生培養(yǎng)方案中設(shè)置計(jì)算機(jī)科學(xué)新技術(shù)課程，在博士生培養(yǎng)方案中設(shè)置計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)進(jìn)展課程。此外還要求研究生參加系列講座。

√加強(qiáng)學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)

在課程教學(xué)過(guò)程中，要求研究生大量閱讀參考文獻(xiàn)，增加專題研討，培養(yǎng)研究生的學(xué)習(xí)能力。

√加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。實(shí)踐能力的培養(yǎng)通過(guò)課程學(xué)習(xí)期間的課程大作業(yè)(如高級(jí)軟件工程課程等)和課題研究全方位培養(yǎng)。

這樣，我們?cè)谥朴啞坝?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)研究生培養(yǎng)方案時(shí)，力爭(zhēng)使培養(yǎng)方案的起點(diǎn)較高，課程覆蓋面較寬，來(lái)保證碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。

3.2 研究生課程設(shè)置

保證研究生培養(yǎng)質(zhì)量是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，但抓好課程質(zhì)量是關(guān)鍵[4]，因此在研究生培養(yǎng)過(guò)程中需要有一個(gè)相對(duì)合理的課程體系，再配上合格的教師隊(duì)伍，研究生的培養(yǎng)質(zhì)量就有了保證。在學(xué)校規(guī)定完成的公共必修、選修(包括政治、英語(yǔ)、數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)人文素質(zhì))課程的基礎(chǔ)上，我們按一級(jí)學(xué)科設(shè)置課程，分為學(xué)科基礎(chǔ)課、前沿課、專業(yè)選修課和專題討論課等幾部分，如表3所示：

其中前沿課“計(jì)算機(jī)科學(xué)新技術(shù)”由多名教授分別介紹計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的新進(jìn)展；討論班由導(dǎo)師指定內(nèi)容和組織教學(xué)過(guò)程。

該課程體系的特點(diǎn)是注重計(jì)算機(jī)科學(xué)理論基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化與智能化，兼顧計(jì)算機(jī)應(yīng)用的典型領(lǐng)域。

研究生教育更強(qiáng)調(diào)在滿足基本條件下的特色，規(guī)范其教育教學(xué)和管理，對(duì)提高教育質(zhì)量和水平具有重要意義[5]。除完成以上課程教學(xué)之外，研究生還必須參加20學(xué)時(shí)以上的學(xué)術(shù)活動(dòng)，完成一定數(shù)量的文獻(xiàn)閱讀(內(nèi)容必修與論文密切相關(guān))，并做選題報(bào)告。第四學(xué)期還需做論文研究的中期報(bào)告。

3.3 教學(xué)方法改革

為了提高教學(xué)水平，必須不斷改進(jìn)教學(xué)方法。將以“教師為主體”、“課程為中心”的傳統(tǒng)教育轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)生為主體”、“教學(xué)內(nèi)容為中心”的教育，強(qiáng)調(diào)知識(shí)、能力、素質(zhì)并重的教育模式。

從以傳授知識(shí)為主，轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)研究生獨(dú)立獲取知識(shí)，進(jìn)而探索未知的能力。鼓勵(lì)教師采用先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)方法，如：

→“案例”教學(xué)方法

案例教學(xué)是一種運(yùn)用對(duì)實(shí)證的描述引入情景，引起分析、演繹、推斷、歸納、解決實(shí)際問(wèn)題的方法。對(duì)于工程性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，建議增加案例教學(xué)，教師在教學(xué)過(guò)程中主要運(yùn)用自己的實(shí)際項(xiàng)目和研究成果進(jìn)行案例教學(xué)。

→“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法

在課程講解過(guò)程中要求學(xué)生合作完成一個(gè)相對(duì)完整的實(shí)際系統(tǒng)，使學(xué)生在實(shí)踐中通過(guò)自我學(xué)習(xí)掌握很多課堂上從未講過(guò)的內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、分析與解決問(wèn)題的能力。

→Seminar教學(xué)方法[6]

討論班是研究生教育中的重要形式，特別適合發(fā)展較快的新興技術(shù)的學(xué)習(xí)。在課程教學(xué)中設(shè)置專題討論，通過(guò)討論相互啟發(fā)，學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)，同時(shí)表達(dá)與交流能力得到鍛煉和提高。

→“參與式”教學(xué)方法

參與式教學(xué)對(duì)培養(yǎng)個(gè)性、鍛煉研究生的綜合能力非常有效，建議研究生在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中參與教學(xué)過(guò)程、活動(dòng)。

研究生培養(yǎng)推崇研究為本的宗旨，既要鼓勵(lì)研究生大量閱讀文獻(xiàn)和參考書，又要對(duì)核心內(nèi)容有深入的研究，保證知識(shí)的堅(jiān)實(shí)性與系統(tǒng)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

研究生教育肩負(fù)著為國(guó)家培養(yǎng)高層次人才的重任，如何培養(yǎng)高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)人才是我們必須面對(duì)的實(shí)際問(wèn)題。本文從計(jì)算機(jī)學(xué)科研究生課程體系的角度，通過(guò)設(shè)置合理的課程、構(gòu)成合格的教學(xué)來(lái)保證研究生培養(yǎng)質(zhì)量。努力為社會(huì)培養(yǎng)出更高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)高層次人才。

參考文獻(xiàn)

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[6] 王昭順．“計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)方法”課程的Seminar教學(xué)改革嘗試[J]．北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社科版)，2004，(6):129-131.