信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)“工程觀”應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革的探討

劉修生，胡 鵬

(湖北理工學(xué)院數(shù)理學(xué)院，湖北黃石435003)

“工程觀”是人類關(guān)于工程活動(dòng)的主觀意識(shí)和基本觀念?，F(xiàn)代工程的科學(xué)性、社會(huì)性、系統(tǒng)性等特點(diǎn)日漸突出，工程活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境、人類社會(huì)生活的影響十分巨大，因此，樹立當(dāng)代“工程觀”［1－2］具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。工程觀教育是重視工程教育的系統(tǒng)性和完整性，在培養(yǎng)學(xué)生良好的專業(yè)水平和人文素質(zhì)的基礎(chǔ)上，全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和合作能力，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性的一種創(chuàng)新教育模式。湖北理工學(xué)院從2010年開始對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)行了“工程觀”應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革，初步探索出滿足我校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式需求，能提高學(xué)生綜合素質(zhì)，使學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的“工程觀”教育模式。

1 構(gòu)造“工程觀”人才培養(yǎng)模式

應(yīng)該明確，地方性院校的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的工程教育是專業(yè)教育，而不是通才教育，是為了培養(yǎng)從事信息處理職業(yè)的應(yīng)用型人才;地方性院校的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的工程教育不是科學(xué)教育，不是為了培養(yǎng)科學(xué)家做準(zhǔn)備的，可能有少數(shù)人會(huì)成為科學(xué)家，但主流不是;同時(shí)地方性院校的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的工程教育也不是單純的技術(shù)教育，雖然其中技術(shù)內(nèi)容的教育占了很大的比重甚至是主要的比重，但仍然應(yīng)該有非技術(shù)教育內(nèi)容。因此“工程觀”的人才培養(yǎng)模式改革，必須擺脫傳統(tǒng)的、狹窄的工程專業(yè)教育模式，構(gòu)建將素質(zhì)教育、工程專業(yè)教育與實(shí)踐教育整合的新的人才培養(yǎng)模式［3－4］。

1.1 創(chuàng)新“工程觀”的人才培養(yǎng)目標(biāo)

具有“工程觀”的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備和諧工程理念和價(jià)值觀，能進(jìn)行工程系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、執(zhí)行和工作的現(xiàn)代高級(jí)應(yīng)用型人才。

1.2 “工程觀”意義下的課程體系

新課程體系應(yīng)體現(xiàn)“注重基礎(chǔ)、加強(qiáng)專業(yè)、強(qiáng)化實(shí)踐、學(xué)以致用、培養(yǎng)能力”的原則［2］。為此，新課程體系可分為4類:素質(zhì)拓展類、數(shù)學(xué)類、信息類與計(jì)算類課程。在體系上充分考慮了學(xué)科的交叉與融合、知識(shí)的承前啟后、理論與實(shí)踐并行之間的關(guān)系。通過優(yōu)化課程改革、以工程理論和工程實(shí)踐教育為核心的課程體系，重新整合知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，形成注重“工程觀”的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的新課程體系。構(gòu)建工程上實(shí)用的以理論和實(shí)踐教育為核心的課程體系，知識(shí)體系。形成注重“工程觀”的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的新課程體系。完善了4個(gè)平臺(tái):①公共基礎(chǔ)課程教學(xué)平臺(tái)(馬克思主義理論課、思想政治教育課、英語、體育、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及大學(xué)物理);②學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)平臺(tái)(高等代數(shù)、數(shù)學(xué)分析、常微分方程、高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、概率論及復(fù)變函數(shù)與積分變換);③專業(yè)課程教學(xué)平臺(tái)(信息論與編碼、數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)值分析、常微分方程的數(shù)值解、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論及數(shù)學(xué)模型);④自選課程教學(xué)平臺(tái)(基礎(chǔ)模塊:數(shù)據(jù)分析、運(yùn)籌學(xué)及信息安全與密碼學(xué)等;計(jì)算機(jī)應(yīng)用模塊:軟件工程及面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì);網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)與人文社科類模塊)。

1.3 “工程觀”下的實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)以致用”的重要過程，是培養(yǎng)學(xué)生基本技能、工程技能、專業(yè)技能和創(chuàng)新能力的有效途徑［5－6］。圍繞“工程觀”人才培養(yǎng)目標(biāo)，制訂了基礎(chǔ)、專業(yè)、工程、創(chuàng)新這4個(gè)層面的課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外全方位相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系。針對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)際情況，以把握特色、重視實(shí)用和注重創(chuàng)新為原則，將實(shí)踐教學(xué)體系分為課程設(shè)計(jì)與大型作業(yè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)(數(shù)值計(jì)算系列實(shí)驗(yàn)、信息處理系列實(shí)驗(yàn)與編程設(shè)計(jì)系列實(shí)驗(yàn))、社會(huì)實(shí)踐與競(jìng)賽和畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)論文四大教學(xué)模塊，將實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)占教學(xué)總學(xué)時(shí)的比例調(diào)整為29.6%，從而真正做到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。制訂了實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)的管理規(guī)范，強(qiáng)化了實(shí)踐教師隊(duì)伍的建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控體系。

2 “工程觀”意義下的教學(xué)改革

2.1 理論與實(shí)踐并行的課程體系

用理論提升實(shí)踐，讓實(shí)踐能力在理論教學(xué)中得到升華，實(shí)踐和理論相融合，突出理論與實(shí)踐的和諧發(fā)展。理論教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)，通過對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息處理方面知識(shí)，如計(jì)算機(jī)課程。我院教師向?qū)W生講授網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、TCP/IP協(xié)議族、網(wǎng)絡(luò)編址、路由協(xié)議、局域網(wǎng)交換和無線接入WAN等知識(shí)點(diǎn)，在注重理論教學(xué)的同時(shí)，也注重實(shí)踐教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，做到理論教學(xué)與實(shí)踐課程并行。按知識(shí)點(diǎn)類別將課程設(shè)計(jì)題目分成幾個(gè)方向，讓學(xué)生按組別自由選擇其中一個(gè)題目，在教師的指導(dǎo)下完成課程設(shè)計(jì)，比如組建校園網(wǎng)，就涉及到構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、配置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等，通過模擬操作進(jìn)而配置實(shí)際設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。建設(shè)信息處理實(shí)驗(yàn)室與科學(xué)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室，專門用于信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐操作。這樣就達(dá)到了理論與實(shí)踐的和諧發(fā)展，能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用到實(shí)踐，實(shí)踐輔助理論教學(xué)，從而達(dá)到教學(xué)目的。

2.2 教學(xué)方法與教學(xué)手段創(chuàng)新

采用“黑板+多媒體”的教學(xué)手段，達(dá)到了擴(kuò)大教學(xué)信息量、減少理論課學(xué)時(shí)、增加實(shí)踐課課時(shí)的目的。在課程教學(xué)中，實(shí)施了案例教學(xué)和問題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法。案例教學(xué)能使學(xué)生舉一反三，觸類旁通，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也能幫助學(xué)生逐步積累工程經(jīng)驗(yàn)，逐步深化工程意識(shí)，提升工程能力。問題驅(qū)動(dòng)是以問題為切入點(diǎn)，實(shí)施提出問題、分析問題和解決問題的3步教學(xué)方法。這種教學(xué)方法能牢牢吸引學(xué)生的注意力，提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生提高解決工程問題的能力打下良好的基礎(chǔ)。

2.3 產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的合作教育

產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的合作教育是使學(xué)生更深入接觸工程實(shí)際，增強(qiáng)工程意識(shí)，提高綜合實(shí)踐能力的重要教學(xué)模式。經(jīng)過幾年的合作教育實(shí)踐探索，學(xué)生的工程能力和綜合實(shí)踐能力普遍有所提高。具體做法是，引導(dǎo)高年級(jí)的學(xué)生參與教師的實(shí)際課題的研究，聘請(qǐng)具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家參與相關(guān)的實(shí)踐課程教學(xué)，如聘請(qǐng)武漢達(dá)內(nèi)軟件有限公司的工程師作為“計(jì)算機(jī)編程設(shè)計(jì)”課程的指導(dǎo)老師;聘請(qǐng)校內(nèi)相關(guān)專業(yè)的教授作數(shù)學(xué)模型的專項(xiàng)講座。應(yīng)用性強(qiáng)的實(shí)踐課程教學(xué)直接轉(zhuǎn)移到校外“產(chǎn)、學(xué)、研”合作教育基地授課，目前我校已與湖北晨信光電有限公司和金艦電腦公司等共同完成了信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的校外“產(chǎn)、學(xué)、研”合作教育實(shí)踐任務(wù)，撰寫了較高水平的實(shí)踐報(bào)告，有的學(xué)生以此為基礎(chǔ)撰寫的畢業(yè)論文獲得了省級(jí)優(yōu)秀論文。

2.4 鼓勵(lì)學(xué)生參與科技創(chuàng)新，提高工程素質(zhì)

“工程觀”教育理論，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生以下4種能力:①新知識(shí)的接受能力;②創(chuàng)造性觀察與思考能力;③工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力;④工程管理與人際關(guān)系能力［3］。這4種能力的培養(yǎng)主要依靠理論與實(shí)踐課程教學(xué)，并通過科技創(chuàng)新活動(dòng)得到進(jìn)一步拓展。

近幾年，信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的學(xué)生參加了學(xué)校舉辦的科技節(jié)的各種活動(dòng)，特別是科技作品小制作、軟件設(shè)計(jì)和新產(chǎn)品的開發(fā)競(jìng)賽。同時(shí)參加全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大賽、“數(shù)學(xué)建?！贝筚?、“電子設(shè)計(jì)”大賽和“高等數(shù)學(xué)”大賽，并取得了較好的成果。實(shí)踐證明，科技創(chuàng)新活動(dòng)是充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新精神的過程，能鍛煉學(xué)生綜合考慮各方面因素、協(xié)調(diào)各方面關(guān)系的能力，開啟學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，實(shí)現(xiàn)高級(jí)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.5 “雙師”型教師隊(duì)伍的建立

信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)任課教師往往注重理論知識(shí)傳授，而忽視實(shí)際工程開發(fā)的傳授。對(duì)工程思維的內(nèi)在特征缺少了解，工程經(jīng)驗(yàn)缺乏，沒有必要的工程背景。針對(duì)這一現(xiàn)象，引進(jìn)和培養(yǎng)既有信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)理論水平，又有工程實(shí)際開發(fā)能力的“雙師”型教師是關(guān)系到“工程觀”的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的關(guān)鍵［7］。具體做法是將缺乏工程背景的青年教師送到相關(guān)企業(yè)或公司進(jìn)行短期培訓(xùn);在軟件課程設(shè)計(jì)中聘請(qǐng)有豐富軟件開發(fā)能力的專家進(jìn)行指導(dǎo)，青年教師全程參與。通過實(shí)施這些措施，目前信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)教師中有3人獲得“雙師”型教師資格。

3 結(jié)束語

圍繞建立“工程觀”的教育理念，結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)條件和學(xué)生實(shí)際情況，通過調(diào)研、論證和探討，確定了新的人才培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)而制訂了科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案。通過幾年時(shí)間的實(shí)施，培養(yǎng)出來的學(xué)生的人格素養(yǎng)、工程背景、工程意識(shí)和工程能力普遍得到了提高，滿足了企業(yè)和社會(huì)的需要。

［1］ 齊燕銘，齊俊橋.基于工程教育觀的工程高等院校復(fù)合型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式研究［J］.繼續(xù)教育研究，2013(6):122－123.

［2］ 江萍，高楠.“工程教育觀”視域下工科高等院校復(fù)合型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式研究［J］.船舶工程，2010(6):95－98.

［3］ 唐曉靜.信息與計(jì)算科學(xué)志業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究［J］.大學(xué)數(shù)學(xué)，2007(1):10－12.

［4］ 岑仲迪，奚李峰.信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐［J］.大學(xué)數(shù)學(xué)，2009(3):1－5.

［5］ 高勝哲，董宇峰.加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)研究促進(jìn)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建設(shè)［J］.大學(xué)數(shù)學(xué)，2007(1):13－15.

［6］ 許峰，方賢文，許志才.信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)教學(xué)體系的實(shí)踐與探索［J］.高等理科教育，2007 (4):70－73.

［7］ 王煥寶，李義寶，黃已立.普通工科院校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)定位問題研究［J］.高教論壇，2009(12):57－59.