計算機專業(yè)層次化培養(yǎng)模式研究與實踐

魏曉鳴，宋海玉

(大連民族大學(xué) 計算機科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 大連 116605)

計算機專業(yè)層次化培養(yǎng)模式研究與實踐

魏曉鳴，宋海玉

(大連民族大學(xué) 計算機科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 大連 116605)

為提高計算機專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量，更好地滿足軟件行業(yè)的人才需求，根據(jù)大眾化高等教育階段學(xué)生的實際情況，提出了人才培養(yǎng)目標(biāo)層次化、課程體系模塊化的理念，并提出了具體的教育教學(xué)改革方法。通過在軟件工程專業(yè)中的實踐，結(jié)果表明可以有效地提高學(xué)習(xí)困難學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、激發(fā)中等學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高了教學(xué)質(zhì)量，也提高了學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量和就業(yè)率。所提出的基于模塊化課程體系的層次化培養(yǎng)模式也可用于其他相關(guān)專業(yè)。

模塊化課程；層次化培養(yǎng)模式；計算機專業(yè)

Abstract:In order to improve the teaching quality of computer majors and meet the talent needs of the software industry better, the paper puts forward the concept of hierarchical talents training target, modular curriculum system, and the concrete method of teaching reform according to the actual circumstance of the popularization stage of higher education students. Through the practice in software engineering speciaty, the results show that it can effectively improve the learning effect of students with learning difficulties, stimulate secondary students’ study enthusiasm, cultivate outstanding students’ innovation ability, improve the teaching quality and the students’ overall employment quality and rates. The hierarchical cultivation mode based on the modular curriculum system can also be used for other related majors.

Keywords:modular curriculum; hierarchical cultivation mode; computer major

軟件產(chǎn)業(yè)正在成為國家未來發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，然而，軟件工程師缺乏一直是軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，軟件行業(yè)人才缺口很大。但是，計算機專業(yè)學(xué)生的總體就業(yè)質(zhì)量和就業(yè)率還有待提高，特別是來自貧困家庭學(xué)習(xí)困難學(xué)生就業(yè)難問題急需解決。其中主要原因：一是優(yōu)秀畢業(yè)生的培養(yǎng)模式需進一步完善；二是成績一般的畢業(yè)生達不到軟件企業(yè)的崗位要求，必須經(jīng)過幾個月的企業(yè)崗位培訓(xùn)，才能上崗工作；三是學(xué)習(xí)困難的畢業(yè)生很難得到用人企業(yè)的崗位培訓(xùn)機會，還需自費參加企業(yè)的培訓(xùn)班，培訓(xùn)考核合格后，才有資格等待培訓(xùn)企業(yè)推薦工作。

目前，模塊化教學(xué)是高職教育普遍認(rèn)可的成功教育模式，很多本科院校的培養(yǎng)方案也都采用了基于功能的模塊化課程，文獻[1]提出了一種基于校企協(xié)同創(chuàng)新的電子信息工程技術(shù)專業(yè)模塊化課程體系構(gòu)建思路，文獻[2]介紹了模塊化課程設(shè)置的概念、分類，探討了在應(yīng)用型本科專業(yè)設(shè)置模塊化課程的意義及通過模塊化課程所能解決的教學(xué)中遇到的問題，文獻[3]提出了普通高校模塊化課程改革要以人為本，正視教師的不同知識結(jié)構(gòu)，把握學(xué)生的不同需求，才是模塊化課程改革的內(nèi)在動機和價值基礎(chǔ)。然而，從近幾年發(fā)表的論文看，深入研究模塊化課程體系在本科院校中的應(yīng)用并不多，特別是基于模塊化課程體系的層次化培養(yǎng)模式研究未見發(fā)表。

本課題建立的模塊化課程體系以“學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一、因材施教”為人才培養(yǎng)理念；采用客觀實際的學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量評價指標(biāo)；重視學(xué)習(xí)困難學(xué)生就業(yè)能力的培養(yǎng)。不僅可以培養(yǎng)出更多的軟件企業(yè)急需的軟件研發(fā)型人才，軟件企業(yè)適用的設(shè)計型人才，還可以使更多的學(xué)習(xí)困難學(xué)生成為軟件企業(yè)大量需要的應(yīng)用型人才。

1 基于模塊化課程體系的層次化培養(yǎng)模式

1.1 軟件工程師的層次化培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)軟件產(chǎn)業(yè)用人需求及發(fā)展趨勢，以軟件產(chǎn)業(yè)用人需求為導(dǎo)向，遵循教育規(guī)律，將培養(yǎng)目標(biāo)確定為初級、中級和高級程序員級軟件工程師等3個層次。

初級程序員級軟件工程師：要求熟練使用指定的常用軟件和具有初步的程序編制能力，具有相當(dāng)于技術(shù)員的實際工作能力和業(yè)務(wù)水平。

中級程序員級軟件工程師：要求能按照軟件設(shè)計說明書編制程序，具有相當(dāng)于助理工程師的實際工作能力和業(yè)務(wù)水平。

高級程序員級軟件工程師：要求能按照軟件需求規(guī)格說明書進行軟件設(shè)計和編制程序，具有相當(dāng)于工程師的實際工作能力和業(yè)務(wù)水平。

1.2 實現(xiàn)軟件工程師層次化培養(yǎng)目標(biāo)的模塊化課程體系

大連民族大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院(以下簡稱本院)根據(jù)初級、中級和高級程序員級軟件工程師的基本能力和素質(zhì)要求，依據(jù)CDIO工程教育模式，圍繞“課程體系優(yōu)化”與“課程內(nèi)容改革”主題，設(shè)計模塊化的課程體系。

對于完成層次化培養(yǎng)目標(biāo)的模塊化課程體系，僅從設(shè)計角度看是比較容易的，只要設(shè)置不同級別的課程模塊，供學(xué)生選擇學(xué)習(xí)，以達到不同層次的培養(yǎng)目標(biāo)。但是，這種方式在教學(xué)運行管理方面很難實現(xiàn)，并且不利于學(xué)生的成長和教育。首先，這種方式需要充足的教學(xué)資源，實現(xiàn)學(xué)生的選課、選教師、選時間，在教學(xué)資源不充分的情況下，教學(xué)運行管理很難實現(xiàn)；其次，這種方式對學(xué)生的成長不利，由于分班教學(xué)，多數(shù)學(xué)生容易產(chǎn)生低人一等的心里陰影，這對學(xué)生的成長不利；第三，這種方式不利于學(xué)生的團隊意識與合作精神的養(yǎng)成，特別不利于學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)與相互幫助，這對他們的教育是不利的。為此，本院設(shè)計了層次化的教學(xué)內(nèi)容，采用模塊化的理論課教學(xué)內(nèi)容、模塊化的實驗題目、模塊化的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與模塊化的專業(yè)方向選修課，實現(xiàn)層次化的教學(xué)內(nèi)容，從而解決了上述問題。

1.2.1 層次化的教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)層次化的培養(yǎng)目標(biāo)和知識能力大綱要求，我們制定了層次化的教學(xué)內(nèi)容如圖1。

圖1 層次化的教學(xué)內(nèi)容

在圖1中，從縱向看，教學(xué)內(nèi)容分為：專業(yè)基礎(chǔ)內(nèi)容、專業(yè)內(nèi)容、專業(yè)方向內(nèi)容；從橫向看，培養(yǎng)的對象為：初級程序員、中級程序員、高級程序員；從初級程序員到高級程序員的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)內(nèi)容的高度一個比一個高，而專業(yè)方向內(nèi)容的高度卻是一個比一個矮，這表達了對于初級程序員的要求是：專業(yè)基礎(chǔ)適當(dāng)，專業(yè)內(nèi)容夠用，專業(yè)方向內(nèi)容要厚，對于高級程序員的要求是：專業(yè)基礎(chǔ)要厚，專業(yè)內(nèi)容要寬，專業(yè)方向內(nèi)容適當(dāng)。

1.2.2 層次化教學(xué)內(nèi)容的模塊化實現(xiàn)

按照層次化的教學(xué)內(nèi)容要求，在現(xiàn)有教學(xué)資源條件下，需要在不分班的情況下，實現(xiàn)這一要求。為此，采用模塊化的課程與模塊化的內(nèi)容來實現(xiàn)。

(1)模塊化的理論課教學(xué)內(nèi)容。培養(yǎng)初級程序員、中級程序員、高級程序員的模塊化的理論教學(xué)內(nèi)容如圖2。在圖2中，課程基本內(nèi)容按照初級程序員的要求設(shè)計，以不同層次的問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)不同層次的學(xué)生去自學(xué)不同層次的課程內(nèi)容。初級程序員只要求完成一般難度的作業(yè)，中級程序員不僅要完成一般難度的作業(yè)，還要完成較難的作業(yè)，高級程序員不僅要完成一般難度和較難的作業(yè)，還要完成課外思考題與實踐題目。學(xué)生在選擇不同層次的題目時，全憑自己的理想、興趣和能力，這樣做使得學(xué)習(xí)困難的學(xué)生能達到基本要求，大部分的學(xué)生能學(xué)得好，少數(shù)學(xué)生能學(xué)得優(yōu)秀。

圖2 模塊化的理論課教學(xué)內(nèi)容

(2)模塊化的實驗題目。實驗教學(xué)內(nèi)容根據(jù)難度分為一般難度、較難、課外思考與實踐題目，根據(jù)實驗類型分為基本驗證型實驗、簡單設(shè)計型實驗和綜合設(shè)計型實驗。此外，同一實驗題目提出不同層次的要求，形成不同深度和廣度的綜合實驗體系，以適應(yīng)不同層次的學(xué)生，盡量調(diào)動每個學(xué)生的最大潛能，保護學(xué)生的自信心，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

(3)模塊化的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。根據(jù)初級程序員、中級程序員、高級程序員的不同培養(yǎng)要求，采取不同的模塊化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，如圖3。

圖3 模塊化的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

(4)模塊化的專業(yè)方向選修課

按著不同的培養(yǎng)層次，設(shè)置難度不同的專業(yè)方向選修課程，為所有學(xué)生提供適合自己的學(xué)習(xí)課程。

3 實踐應(yīng)用與效果

在多年的研究與實踐基礎(chǔ)上，本院構(gòu)建了適合于層次化培養(yǎng)目標(biāo)的模塊化課程體系。根據(jù)層次化人才培養(yǎng)目標(biāo)和模塊化課程體系，改革了課程教學(xué)內(nèi)容，規(guī)范了適合于層次化人才培養(yǎng)的理論教學(xué)、實踐教學(xué)和課外教學(xué)方法，逐漸形成了適合于軟件工程師層次化培養(yǎng)目標(biāo)的人才培養(yǎng)模式。本院在制定2013版軟件工程專業(yè)培養(yǎng)計劃時，遵循“知識模塊化、難度階梯化、成果階段化”的原則設(shè)置層次化、模塊化的課程體系。知識模塊化可以使不同培養(yǎng)層次、不同領(lǐng)域方向的課程之間形成合力；難度階梯化可以減低學(xué)生學(xué)習(xí)難度；成果階段化可以激發(fā)和鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

3.1 理論課模塊

對于所有學(xué)生共性要求的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課，通過模塊化的理論課教學(xué)內(nèi)容和實驗題目，實現(xiàn)不同層次的培養(yǎng)目標(biāo)。在專業(yè)方向課方面，設(shè)置了滿足基本要求的初級專業(yè)方向課，旨在培養(yǎng)初級程序員軟件工程師，并能夠勝任Web應(yīng)用軟件開發(fā)或軟件外包；設(shè)置了滿足發(fā)展要求的中級專業(yè)方向課，這些課程或側(cè)重計算機軟硬件系統(tǒng)的認(rèn)識、理解和開發(fā)，或側(cè)重于軟件分析設(shè)計，旨在培養(yǎng)中級程序員級軟件工程師；設(shè)置了滿足提高要求的高級專業(yè)方向課，這些課程或側(cè)重軟件硬件架構(gòu)、軟件項目管理，或側(cè)重抽象思維能力的培養(yǎng)，旨在培養(yǎng)高級程序員級軟件工程師。

3.2 課內(nèi)實踐模塊

(1)課程設(shè)計。課程設(shè)計主要包括：程序設(shè)計基礎(chǔ)實習(xí)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計、數(shù)據(jù)庫與信息管理課程設(shè)計、專業(yè)方向基礎(chǔ)課程設(shè)計、專業(yè)方向?qū)嵱?xùn)、專業(yè)實習(xí)。按照模塊化的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計思路，每個課程設(shè)計都設(shè)計難度、工作量不同級別的多個題目，學(xué)生可以在教師指導(dǎo)下，根據(jù)自己實際情況選擇難度和工作量合適的題目。

(2)畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計在選題階段根據(jù)題目、工作量、難度，給出初級、中級、高級不同等級的題目，在程序驗收、論文檢查、論文答辯階段，根據(jù)不同類別的題目采用不同的評價標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 課外實踐模塊

課外時間模塊分為A、B、C等三級，對應(yīng)初、中、高等三級，供不同層次的學(xué)生自主選擇。各級內(nèi)容有：

初級模塊：外語認(rèn)證A、國家軟件水平考試A、企業(yè)認(rèn)證A、創(chuàng)新工作室A，引導(dǎo)學(xué)生通過課外實踐模塊學(xué)習(xí)，具備初級程序員級軟件工程師的專業(yè)資質(zhì)證書以及外語能力。

中級模塊：外語認(rèn)證B、國家軟件水平考試B、企業(yè)認(rèn)證B、外語應(yīng)用實踐A、研究性學(xué)習(xí)A、學(xué)科競賽A、創(chuàng)新工作室B，引導(dǎo)學(xué)生通過課外實踐模塊學(xué)習(xí)，具備中級程序員級軟件工程師的專業(yè)資質(zhì)證書以及外語能力。

高級模塊：外語認(rèn)證C、國家軟件水平考試C、企業(yè)認(rèn)證C、外語應(yīng)用實踐A、研究性學(xué)習(xí)B、研究性學(xué)習(xí)C、學(xué)科競賽B、創(chuàng)新工作室C，引導(dǎo)學(xué)生通過課外實踐模塊學(xué)習(xí)，具備高級程序員級軟件工程師的專業(yè)資質(zhì)證書以及外語能力。

3.4 取得的效果

基于軟件工程師層次化培養(yǎng)目標(biāo)的模塊化課程體系的建設(shè)與實施，體現(xiàn)了以學(xué)生為本的教育理念，正視學(xué)生之間客觀存在的群體差異，針對不同類型的學(xué)生制定不同培養(yǎng)目標(biāo)，開設(shè)不同的課程，這種多元化人才培養(yǎng)模式可以使各類學(xué)生都受益。

受惠于層次化培養(yǎng)目標(biāo)的模塊化課程體系的多年建設(shè)與實踐，一些優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和國際化能力明顯提高。他們在國內(nèi)外競賽中取得了優(yōu)異的成績，受到新華社、人民網(wǎng)在內(nèi)的媒體關(guān)注和報道。在就業(yè)中受到騰訊、百度、阿里巴巴等公司歡迎。

對于大多數(shù)中等水平的學(xué)生而言，模塊化課程體系在重點培養(yǎng)實踐能力的同時也推動了其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。中等水平學(xué)生的工程實踐能力有效地提高了學(xué)生就業(yè)質(zhì)量。除主持校級學(xué)生“太陽鳥”科研項目外，近四年，軟件工程專業(yè)學(xué)生榮獲國際、國家、省部級以上各類學(xué)科競賽共計277人次，學(xué)生發(fā)表論文15篇，109人次主持參與大創(chuàng)項目。

對于能力和水平一般的學(xué)生而言，減低學(xué)習(xí)難度、增加專業(yè)自信心、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是教育教學(xué)的難點，而針對這類學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)模塊化、難度階梯狀、成果階段化的課程模塊，使這些學(xué)生能夠輕裝上陣、有信心、有興趣學(xué)習(xí)。有效地提高了學(xué)生實踐能力，提升了學(xué)生就業(yè)能力。而這些學(xué)生對于提升整體就業(yè)質(zhì)量、拉高就業(yè)率有明顯的作用。近年來，軟件工程學(xué)生就業(yè)質(zhì)量穩(wěn)步攀升，就業(yè)率長期處于98%以上，專業(yè)對口率85%左右，學(xué)生初始就業(yè)平均薪水穩(wěn)步提升，這些成績很大程度上得益于我院學(xué)生動手實踐能力強，這與逐漸探索并實施的層次化培養(yǎng)目標(biāo)的模塊化課程體系密切相關(guān)。

4 結(jié) 語

本文針對在大眾化高等教育階段學(xué)生之間存在的群體差異，提出了培養(yǎng)目標(biāo)層次化、課程體系模塊化的教學(xué)模式。根據(jù)我院學(xué)生實際，結(jié)合軟件產(chǎn)業(yè)用人需求，在軟件工程專業(yè)提出了初級、中級、高級程序員級的軟件工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，并根據(jù)各個目標(biāo)設(shè)置了模塊化的課程體系實現(xiàn)不同的培養(yǎng)目標(biāo)。所提出的培養(yǎng)目標(biāo)和制定的課程體系有效地提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量，初步解決了高校專業(yè)教育和用人單位人才需求之間的鴻溝問題，推動了計算機類專業(yè)建設(shè)，為信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。

[1] 卞建勇，涂用軍.基于校企協(xié)同創(chuàng)新的電子信息工程技術(shù)專業(yè)模塊化課程體系構(gòu)建[J]. 教育教學(xué)論壇，2016(11):260-262.

[2] 劉楊. 應(yīng)用型本科模塊化課程設(shè)置與建設(shè)探索——以武漢商學(xué)院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)為例[J]. 高教學(xué)刊，2016(13):171-172.

[3] 張明昕. 普通高校模塊化課程改革的一些思考[J]. 大學(xué)教育，2016(7):39-40.

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[5] 顧佩華，陸小華，沈民奮. CDIO大綱標(biāo)準(zhǔn)[M]. 汕頭：汕頭大學(xué)出版社，2008.

[6] 中國計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002研究組. 中國計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2002.

[7] 教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會. 高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才專業(yè)能力構(gòu)成與培養(yǎng)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2010.

(責(zé)任編輯 劉敏)

ResearchandPracticeonHierarchicalCultivationModeofComputerMajors

WEIXiao-ming,SONGHai-yu

(School of Computer Science and Engineering, Dalian Minzu University, Dalian Liaoning 116605, China)

G642.0

A

2017-04-26；

2017-07-06

遼寧省高等教育學(xué)會“十三五”規(guī)劃高教研究課題項目(GHYB160123)。

魏曉鳴(1963-)，男，山東昌邑人，教授，博士，主要從事教育教學(xué)、師資管理、教師教學(xué)發(fā)展研究。

2096-1383(2017)05-0509-04