經(jīng)過幾十年的發(fā)展,計算學科已經(jīng)發(fā)展成基礎(chǔ)技術(shù)學科,在科技發(fā)展中占有越來越重要的地位,特別是在目前的信息化建設(shè)中,計算技術(shù)毋庸置疑地成為核心技術(shù),從而又導致了信息化建設(shè)需要大量的計算機專業(yè)人才。這又將進一步促使計算機的更廣泛的應(yīng)用,進一步提升計算機在人類生產(chǎn)和生活中的重要地位。如何根據(jù)技術(shù)發(fā)展、社會發(fā)展的需要,更新教育教學觀念,進一步明確教育教學目標,調(diào)整和充實教育教學內(nèi)容,培養(yǎng)社會需求的計算機專業(yè)人才,是一個重要的課題。
1專業(yè)迅速發(fā)展
1956年,我國建立起了計算機專業(yè),到1993年,全國擁有計算機本科專業(yè)的院校有137個,1996年,專業(yè)名稱被規(guī)范為計算機科學與技術(shù)。就專業(yè)點數(shù)來看,從1994年到2003年,10年間增加了368個,達到505個,平均每年增加36.8個,擁有計算機專業(yè)的本科院校的比例達到76%。2004、2005兩年分別增加147個和119個,全國共有771個計算機本科專業(yè)點。我們注意到,其中有相當一批院校的計算機本科專業(yè)是隨著學校從??粕秊楸究贫吧墶背傻模灿幸恍┦嵌墝W院和獨立學院的計算機本科專業(yè)點。考慮到計算機專業(yè)的招生規(guī)模在各?;旧隙继幱谇傲械默F(xiàn)實和44萬以上的在校生數(shù),人們確信計算機科學與技術(shù)專業(yè)已經(jīng)成為我國最大的專業(yè)。如果再考慮到計算機軟件、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等計算機類專業(yè),其數(shù)量將更大。所以,該專業(yè)的教育教學質(zhì)量的提高,對我國本科教育質(zhì)量的提高具有重要意義。
在規(guī)模高速發(fā)展的同時,計算學科還是一個發(fā)展非??斓膶W科。學科的高速發(fā)展,促使了計算機產(chǎn)品的高速更新?lián)Q代。例如人們常用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),就有Dbase、FoxBASE、FoxPro、ODBC、JDBC、PB、ACCESS、SQL Server等不斷的發(fā)展。而且計算學科的專業(yè)面也迅速擴張,ACM/IEEE-CS的專家們稱“計算的概念在過去10年里發(fā)生了巨大變化,對教學計劃的設(shè)計和教育方法具有深刻的影響。 “計算” 已經(jīng)拓展到難以用一個學科來定義的境地。將CS、CE、SE融合成關(guān)于計算教育的一個統(tǒng)一文件的做法在十年前也許是合理的,但我們確信21世紀的計算蘊含有多個富有生命力的學科,它們分別有著自己的完整性和教育學特色?!?學科的發(fā)展與社會應(yīng)用的寬泛化所導致人才需求的多樣化,使人們感到簡單地詮釋“計算機科學與技術(shù)”這一個名稱已經(jīng)難以滿足實際需要了,需要更多的、更具針對性的專業(yè)教育。這些都要求我們必須適時更新教學內(nèi)容,甚至調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu),設(shè)置恰當?shù)膶I(yè)方向。
與此同時,計算學科的基礎(chǔ)技術(shù)學科特征又使得非計算機專業(yè)的學生必須將計算機技術(shù)作為一種基礎(chǔ)技術(shù)去學習,因而使得各專業(yè)的教學計劃中出現(xiàn)了相當份量的“計算機基礎(chǔ)課程”,這又加速了計算機專業(yè)學生失去“會計算機”這一天然優(yōu)勢的步伐。所以,我們必須弄清學科、弄清社會需求,找準自己的位置,科學辦學,培養(yǎng)合格的計算機專業(yè)畢業(yè)生。
簡單地作一歸納,可以認為,學科內(nèi)涵寬泛化、分支相對獨立化、社會需求多樣化、專業(yè)規(guī)模巨大化、計算教育大眾化的現(xiàn)狀要求計算機專業(yè)的辦學必須追求教育定位準確化、資源效益最大化。因此,我們需要更新觀念,明確目標、分類辦學。
2瞄準社會的需要辦學
隨著高等教育從精英型發(fā)展到大眾型,瞄準社會需要辦學的要求越來越緊迫。特別是應(yīng)用型人才的培養(yǎng),更是不能脫離社會實際的需要。計算機專業(yè)在我國高等教育規(guī)模發(fā)展中作出了巨大貢獻,在近十年的發(fā)展中,為國家培養(yǎng)了大批急需人才,很好地支持了各行各業(yè)建設(shè)和發(fā)展的需要。與此同時,我們也看到,在規(guī)模高速發(fā)展過程中伴隨著學科本身的高速發(fā)展,出現(xiàn)了專業(yè)教育與社會需求的吻合度不夠的問題,表現(xiàn)之一是各校教學計劃較強的趨同性和特色不夠明顯。這是目前專業(yè)辦學急需解決的問題。
計算機科學與技術(shù)教學指導委員會在其發(fā)布的“計算機科學與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告”中指出,國家和社會對計算機專業(yè)本科生的人才需求,必然與國家信息化的目標、進程密切相關(guān)。計算機市場很大程度上決定著對計算機人才的層次結(jié)構(gòu)、就業(yè)去向、能力與素質(zhì)等方面的具體要求。因此提出了“規(guī)格分類”的專業(yè)發(fā)展思想:從國家的根本利益來考慮,必然要有一支計算機基礎(chǔ)理論與核心技術(shù)的創(chuàng)新研究隊伍,需要高等學校計算機專業(yè)培養(yǎng)相應(yīng)的科學型人才;國內(nèi)的大部分IT企業(yè),都把滿足國家信息化的需求作為本企業(yè)產(chǎn)品的主要發(fā)展方向,這些用人單位需要高等學校計算機專業(yè)培養(yǎng)的是工程型人才,他們可以是軟件工程的,也可以是計算機工程的;企事業(yè)單位和國家信息系統(tǒng)的建設(shè)與運行,是目前和今后采購、應(yīng)用計算機產(chǎn)品的主流需求。這些用人單位需要高等學校培養(yǎng)大批信息化類型人才。報告認為,科學型人才是少數(shù),工程型人才需求量居中,而大多數(shù)的需求是應(yīng)用型人才。
這里必須強調(diào),不同類型的人才適應(yīng)社會不同的需求,他們沒有水平高低之分,只有擅長不同之分。特別要消除應(yīng)用型人才是低水平的極端錯誤思想,也要消除應(yīng)用型人才的教學要求低的錯誤思想,現(xiàn)在需要投入大力氣研究應(yīng)用型計算機專業(yè)人才的培養(yǎng),為社會發(fā)展造就優(yōu)秀的應(yīng)用型人才。
3滿足本科教育基本要求
無論是科學型、工程型還是應(yīng)用型,其教育的基本標準是“本科”。所以首先需要弄清楚“本科”的基本要求。
(1) 學位條例
雖然我們一下子很難準確地說出國家對本科生的基本要求,但相應(yīng)的學士學位的基本要求是可以作參考的。根據(jù)2004年8月28日第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十一次會議《關(guān)于修改〈中華人民共和國學位條例〉的決定》,學士學位獲得者的學術(shù)水平為“(一)較好地掌握本門學科的基礎(chǔ)理論、專門知識和基本技能;(二)具有從事科學研究工作或擔負專門技術(shù)工作的初步能力?!边@個標準從知識、技能、能力三方面給出了要求:知識包括基礎(chǔ)理論和專門知識,能力則分科學研究和技術(shù)工作的初步能力。再注意到對碩士學位和博士學位的要求,學生需要在本科階段掌握專業(yè)技能。這和??平逃?、職業(yè)教育不同,在那里需要以專業(yè)/職業(yè)技能的培養(yǎng)為主。所以,對從??粕駷楸究频膶W校而言,當前一個非常關(guān)鍵的問題是要提升人才培養(yǎng)觀念,盡快擺脫原來的職業(yè)教育的影響,深入分析人才市場的需求,不要被需求的“表象”所左右,真正邁上人才培養(yǎng)的新的臺階。
(2) 可持續(xù)發(fā)展能力
未來社會發(fā)展迅速,強烈地關(guān)心可持續(xù)發(fā)展問題,需要創(chuàng)造型人才,學位條例給出的兩點要求,也體現(xiàn)了本科教育對培養(yǎng)學生的可持續(xù)發(fā)展能力的要求,這也是可持續(xù)發(fā)展的教育觀的基本思想,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在教育領(lǐng)域的表現(xiàn)。
所謂面向未來,主要包括兩個方面的內(nèi)容:首先是面向社會的未來,按照可持續(xù)發(fā)展的需要培養(yǎng)人才;其次是面向?qū)W生在未來社會的生存與發(fā)展的需要,為其打下良好的基礎(chǔ),努力做到為建設(shè)服務(wù),使學生在德、智、體等方面得到全面發(fā)展。重點強調(diào)使學生樹立強烈的探索意識,使其具有一定的創(chuàng)新能力,教育學生和教師認識本科生在社會人才結(jié)構(gòu)中的位置,使學生能夠成長為面向未來的、具有探索精神和能力的高技術(shù)人才。
“學生在學校里,首先是學會做人,其次是學會思維,然后才是掌握必要的知識”,這種提法已經(jīng)成為共識。在計算機專業(yè),更需要關(guān)注這種思想的落實。必須注意,計算機越來越友好的界面很容易使人們對什么叫“會計算機”、不同層次的人應(yīng)該具有什么樣的計算機(能力)基礎(chǔ)產(chǎn)生誤解;計算機學科本身所確定的基本思維能力和較為特殊的思維方法,以及逐漸顯露出來的對學科方法學的高要求,計算機技術(shù)發(fā)展的高速度,產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代等。這些都要求計算機專業(yè)教育教學必須走內(nèi)涵發(fā)展的道路,培養(yǎng)學生的可持續(xù)發(fā)展能力。
(3) 非產(chǎn)品教育
要走內(nèi)涵發(fā)展的道路,培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展的能力,就必須保證教育中“基本規(guī)律”和“基本原理”的成分,特別是要避免“產(chǎn)品教育”。
由于計算學科是一個很年輕的學科,其教育更是在發(fā)展之中,許多方面還正處于豐富和完善之中。例如,由于學科發(fā)展的不成熟,在教學組織內(nèi)容中,對于“工具”和“規(guī)律”,“具體系統(tǒng)”和“基本原理”,我們還很難一下子完全按照“規(guī)律”和“基本原理”去組織,目前可以采用的折中辦法是利用工具探索規(guī)律,通過具體系統(tǒng)(如操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等)研究基本原理。在基礎(chǔ)和實用技術(shù)(系統(tǒng))之間,更強調(diào)基礎(chǔ);在知識和學科方法之間,更強調(diào)學科方法。
4滿足專業(yè)教育基本要求
為了規(guī)范基本的教育要求,經(jīng)教育部批準,作為辦學的建議性標準,計算機科學與技術(shù)教學指導委員會發(fā)布了《高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范(試行)》(高等教育出版社,2006年9月)。為了推進該規(guī)范的實施,2007年10月又推出了《高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)公共核心知識體系與課程 》(清華大學出版社)。
專業(yè)規(guī)范按照計算機科學、計算機工程、軟件工程、信息技術(shù)等4個方向給出了相應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)。為了便于參考,還給出了相應(yīng)的覆蓋核心知識體的示例性課程體系。核心知識體系是本專業(yè)本科教育的基本要求。需要通過這些知識的講解、研討,向?qū)W生傳授學科基本的問題求解方法,培養(yǎng)學生的基本學科能力。一個專業(yè)點只要在專業(yè)方向上辦學成功,就被認為該專業(yè)的辦學成功。
作為計算學科基礎(chǔ)方向,計算機科學以軟件開發(fā)為中心,從系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)到基本計算系統(tǒng)的應(yīng)用,特別強調(diào)其中的理論和軟件系統(tǒng)的開發(fā)及利用,研究算法及其實現(xiàn),進行系統(tǒng)軟件、基本應(yīng)用軟件的研發(fā)。知識體系包括14個知識領(lǐng)域,計560個核心學時。
計算機工程在于設(shè)計和構(gòu)建計算機系統(tǒng)和基于計算機的系統(tǒng)。他從理論到應(yīng)用全面涉及計算機的硬件基本原理、部件組成、集成電路、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能評測、網(wǎng)絡(luò)和嵌入式在內(nèi)的各種應(yīng)用等等,能夠搭建基本的系統(tǒng)平臺,進行系統(tǒng)軟件和部分應(yīng)用軟件的研發(fā)。知識體系包括18個知識領(lǐng)域,計550個核心學時。
軟件工程從事各類軟件系統(tǒng)的開發(fā),特別強調(diào)以工程的規(guī)范進行大型復雜軟件系統(tǒng)的生產(chǎn)、開發(fā)與維護。在于可靠、有效地開發(fā)和管理軟件系統(tǒng)。軟件工程和其他的工程類學科不同,他尋找計算機科學中的科學與工程原理的結(jié)合。知識體系包括10個知識領(lǐng)域,計494個核心學時。
信息技術(shù)構(gòu)建以基本計算機系統(tǒng)為基礎(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng),強調(diào)實現(xiàn)給定條件和要求下選擇、創(chuàng)建、應(yīng)用、集成、計算管理等方面的需要。與信息系統(tǒng)學科集中于“信息”相對,信息技術(shù)學科集中于“技術(shù)”部分。知識體系包括12個知識領(lǐng)域,計281個核心學時,為各種應(yīng)用型人才的培養(yǎng)留出了足夠的空間。
為了使大家更好地理解規(guī)范,委員會開展了廣泛的宣講活動,在宣講中又介紹了各方向的問題空間、知識取向、能力要求等。目前正在開展計算機科學與技術(shù)專業(yè)實踐教學的基本要求的研究,希望通過強化實踐教學,來進一步提高教學效果,培養(yǎng)學生理論結(jié)合實際的能力。
5強化專業(yè)能力培養(yǎng)
以培根的“知識就是力量”為典型代表的選擇教育觀以試取人、重視智力、重視知識;發(fā)展教育觀追求學會學習、學會生存,強調(diào)知識的同時強調(diào)能力。本世紀30年代德國哥廷根大學創(chuàng)立的加強基礎(chǔ)的教育,在美國加州理工學院得到了發(fā)展??梢运闶前l(fā)展教育觀的萌芽。到了20世紀90年代,人們開始更多地關(guān)心和諧地工作、學習、生活,可持續(xù)發(fā)展的問題得到廣泛的重視,出現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的教育觀,追求“教是為了不教”。
實際上,教育包括知識、能力、素質(zhì)三個方面。知識是基礎(chǔ)、是載體?!澳芰Α笔侵R的綜合體現(xiàn),把知識運用的綜合性、靈活性與探索性作為自己的重要內(nèi)容。要保證知識運用的綜合性、靈活性與探索性,就需要有豐富的知識作為支撐。所以,一般地講,知識越豐富,就越容易具有更強的能力。反過來,能力增強后,又有利于學習更多知識。“素質(zhì)”是知識和能力的升華。高素質(zhì)可使知識和能力更好地發(fā)揮作用,同時還可促使知識和能力的擴展和增強。按照一般意義,素質(zhì)教育是在知識和能力的基礎(chǔ)上,以全面提高受教育者的基本素質(zhì)為目的,以尊重學生的主體作用和主動精神,注重開發(fā)人的潛能,形成人的健全人格為根本特征的教育。對大學教育來說,重視進行學科/專業(yè)的素質(zhì)教育更是至關(guān)重要的。如果只將素質(zhì)教育停留在說教上,就缺了內(nèi)涵、缺了靈性、缺了活的內(nèi)容。因此,教育絕對不能只停留在書本的表面知識上,一定要去挖掘深層的內(nèi)容,重視科學的世界觀和方法論的啟蒙教育,努力激發(fā)學生的想象力與創(chuàng)新意識。
因此,我們需要發(fā)揚我國教育強調(diào)堅實的基礎(chǔ)知識的優(yōu)勢,通過能力培養(yǎng)導向,將堅實的知識基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化為能力基礎(chǔ),強化專業(yè)能力培養(yǎng),實現(xiàn)本科教育基本目標。計算思維能力、算法設(shè)計與分析能力、程序設(shè)計與實現(xiàn)能力、計算機系統(tǒng)的認知、維護、開發(fā)利用能力為計算機專業(yè)的四大基本學科能力。CC2005更是給出了計算學科不同方向關(guān)于專業(yè)的11個方面59種能力的不同要求。這些都為確定教育目標提供了很好的參考。
為了實現(xiàn)能力培養(yǎng),要融教育于教學中,將基本的教學目標從“教師教了什么”,提升到“學生學會了什么”,進而再推進到“學生會做什么”。
6突出自身特點,發(fā)揮自身優(yōu)勢
與社會需要不同類型的人才相對應(yīng),每個人都有自身的特點和適應(yīng)面,揚長教育就致力于人的特長的挖掘和發(fā)揮。顯然,在絕大多數(shù)時候,對絕大多數(shù)人來說,揚長更能發(fā)揮作用和潛能,更容易取得“成果”。所以,對超大規(guī)模的計算機專業(yè)來說,必須強調(diào)發(fā)揮自身優(yōu)勢的辦學特色。目前,專業(yè)培養(yǎng)目標和教學計劃的高度趨同性,使得很多教師和學生追求自己并不擅長的方面,而忽略掉了自身的優(yōu)勢,這是對最寶貴資源的浪費!特別是當計算機專業(yè)的學生失去“會計算機”這一天然優(yōu)勢后,如果沒有自己的特色,不恰當?shù)?、盲目追求自己不適應(yīng)的東西,還很難適應(yīng)社會的需求。
為了突出自身的特點,辦出自己的特色,當設(shè)計教學計劃時,首先要根據(jù)學生特點、教師的特長、學校的特色,在社會需求的整個空間中找準自己的定位,確定一個合適的、明確的目標,這一目標要特別強調(diào)對畢業(yè)生的描述。其次是要在課程體系的設(shè)計中、教學計劃的實施中采取有效的措施,促使每一個實施者能夠瞄準這一目標努力工作,保證目標的實現(xiàn)。特別要注意使每個教師都知道自己應(yīng)該怎樣為這一目標服務(wù)。第三是形成一個不斷的改進機制。要從用人單位那里獲取必要的改進要求,分析發(fā)展,采取積極的改進措施,使教育適應(yīng)不斷發(fā)展的社會需求。這就是培養(yǎng)目標的合理性及其實施的有效性。
7提高師資隊伍水平
在高等院校中,有學生和教師,教師因培養(yǎng)學生而存在,學校為培養(yǎng)出優(yōu)秀學生而自豪。教師和學生相互促進、共同提高。但在整個教育活動中,教育以培養(yǎng)學生為中心,有人曾說過,學生學習時間的有限性與知識的無限性矛盾揭示了教師介入的重要性。在教與學的過程中,教占有主導地位。教師的知識結(jié)構(gòu)、授課方法、授課內(nèi)容、授課態(tài)度、精神狀態(tài)對學生的影響是巨大的。教師的作用是教會學生如何學習、如何思考、如何求證,引導和激發(fā)學生學習的積極性、主動性,提供更多更新的信息,真正體現(xiàn)啟發(fā)式和創(chuàng)新式的教育,通過教師的引導,學生強化要自主意識,充分發(fā)揮在學習中的主動作用。所以教師隊伍的建設(shè)是提高教育教學水平的關(guān)鍵。
(1) 提高教師隊伍的結(jié)構(gòu)水平
教師隊伍的構(gòu)成是師資隊伍保障的基礎(chǔ)。最基礎(chǔ)的是數(shù)量,要能夠保證教學活動的正常進行。例如,作為基本要求,按照畢業(yè)設(shè)計指導的需要,講師及其以上的教師數(shù)不能少于每年招生數(shù)的1/6。第二是教師本人的所學專業(yè)。由于專業(yè)的基本教育是在本科階段完成的,所以,就本科生教育而言,通常應(yīng)該有足夠多專業(yè)教師本科畢業(yè)于計算機科學與技術(shù)專業(yè)??紤]到學科交叉的需要,也要有一些是數(shù)學、電子、控制等專業(yè)畢業(yè)的,但是他們需要在計算機學科獲得過碩士或者博士學位。第四是學緣。希望教師畢業(yè)于不同的學校,以便取長補短。
(2) 教學水平
教師需要具有相當?shù)膶W術(shù)水平和教學水平,要對學科、對專業(yè)及其教育有足夠的認識,能夠投入足夠的精力從事本科教學,真正做到給學生一杯水,自己有一桶水。要能夠根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標,構(gòu)建所承擔課程的內(nèi)容體系:知道什么是最佳知識載體——課程的基本內(nèi)容、重點、難點各是什么;知道教什么——向?qū)W生傳授什么?引導學生干什么?也就是通過知識的講授,向?qū)W生傳授那些思想、方法,培養(yǎng)學生那些方面的能力;知道如何教——如何利用選定的知識載體,通過恰當?shù)慕虒W方法,將教育融于課程教學,開展高水平的教學活動。
(3) 設(shè)計高水平的教學計劃
教學計劃是十分重要的。什么是高水平的教學計劃?高水平的教學計劃是指能夠很好適應(yīng)專業(yè)培養(yǎng)目標的教學計劃。為了實現(xiàn)培養(yǎng)目標,需要構(gòu)建恰當?shù)恼n程體系,這些課程既要覆蓋專業(yè)規(guī)范所要求的核心知識體系,又不能是一堆課程的集合,他們應(yīng)該按照能力培養(yǎng)的需要,屬于不同的系列,真正成為課程體系的一個有效“部件”。因此,一個專業(yè)辦學點,必須有人深入研究培養(yǎng)目標和教學計劃,能夠提出合理的課程體系,專業(yè)點的全體教師也必須參與培養(yǎng)目標和教學計劃的討論與確定,通過這些活動,來掌握整個教學計劃,并能在教學過程中圍繞培養(yǎng)目標而開展教學活動。