高校計算機(jī)專業(yè)崗位直通式培養(yǎng)模式初探

陶勇　沈濟(jì)南

摘要：調(diào)研分析了高校計算機(jī)專業(yè)大學(xué)生應(yīng)具備的實踐能力的知識結(jié)構(gòu)和基本素質(zhì)以及IT業(yè)對人才實踐能力的基本需求。指出現(xiàn)行計算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)模式中存在的問題，提出以崗位要求為參照，知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)能力、專業(yè)素質(zhì)為基礎(chǔ)，以創(chuàng)新實踐能力為目的，以理論聯(lián)系應(yīng)用為手段的崗位直通式新型高校計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)專業(yè)；崗位直通式培養(yǎng)模式；實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）10-0204-03

一、引言

近年來我國高等院校的計算機(jī)專業(yè)得到了超高速的發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展成為規(guī)模最大、學(xué)生人數(shù)最多的專業(yè)[1]。這樣龐大的發(fā)展規(guī)模與驚人的速度是由社會發(fā)展的大環(huán)境所決定的。20世紀(jì)90年代以來，信息化成為一個國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它是衡量國家現(xiàn)代化和綜合國力的重要標(biāo)志。加快信息化建設(shè)，以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化是黨中央的戰(zhàn)略部署。這一戰(zhàn)略部署的提出，使計算機(jī)專業(yè)人才的需求和培養(yǎng)呈現(xiàn)出旺盛的發(fā)展勢頭。

計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是一個實踐性很強(qiáng)的工科專業(yè)，學(xué)生的能力培養(yǎng)也是我們的終極目的。社會要求我們培養(yǎng)出有理論有技術(shù)的專業(yè)人才。目前，國家的信息化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對計算機(jī)專業(yè)人才的需求不斷增加。但是，在計算機(jī)人才供需方面，卻出現(xiàn)這樣兩種相互矛盾的情況，一方面，公司、企業(yè)招不到需要的計算機(jī)人才；另一方面，卻出現(xiàn)計算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)困難的局面。產(chǎn)生的原因在于學(xué)校計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)模式還停留在本本主義。在教學(xué)環(huán)節(jié)中往往是教師讀PPT上課，學(xué)生看PPT上課，理論與實踐嚴(yán)重脫離，沒有讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時進(jìn)行實際的操作，用理論指導(dǎo)實踐，在實踐中理解理論。

社會上有很多培訓(xùn)公司，很多學(xué)生抱怨在學(xué)校學(xué)習(xí)四年，還不如到培訓(xùn)公司學(xué)習(xí)半年。而培訓(xùn)公司的教學(xué)方法是將理論融于實踐，比如，講一門語言課時往往是將語法融入程序中，而且老師和學(xué)生是同步編程的。以至于“傳智播客”、“尚學(xué)堂”的教學(xué)視頻就造就了一大批程序員。高校計算機(jī)專業(yè)應(yīng)該摒棄古老呆板的教學(xué)方法，革新課堂教學(xué)方法，同時將實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與公司項目緊密結(jié)合，以達(dá)到高校本科計算機(jī)專業(yè)學(xué)生崗位直通的教學(xué)目的。我本人及同事因為有大量社會項目經(jīng)驗，并將這些經(jīng)驗植入到教學(xué)改革和教學(xué)過程中，培養(yǎng)了一大批畢業(yè)即滿足公司用人要求的學(xué)生。我們將這種模式稱之為“計算機(jī)專業(yè)崗位直通式培養(yǎng)模式”。下面我就該模式的課程體系以及教學(xué)方法談?wù)勎业囊恍┫敕ā?/p>

二、計算機(jī)專業(yè)崗位直通式培養(yǎng)模式的基本物質(zhì)條件

根據(jù)我本人多年的本科計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗，計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，首先必須有一臺筆記本電腦。這些年，很多學(xué)生讓我印象深刻。他們畢業(yè)后都是公司的骨干，有的同學(xué)甚至在“國信瑞安”這樣專做安全的公司都能得到公司領(lǐng)導(dǎo)的賞識。比如我院的金凱、邵楚育等同學(xué)。這些同學(xué)無一不是在大一就配置了電腦，并在我們的指導(dǎo)下長期參與各種項目開發(fā)工作。

我本人在當(dāng)班主任的過程中，要求每位同學(xué)都有電腦。新生到校后我花了3周的時間，手把手地教會學(xué)生安裝操作系統(tǒng)和程序開發(fā)的軟件，同時要求凡是語言課，學(xué)生都必須帶電腦與老師同步操作。到這些學(xué)生畢業(yè)時，大部分的同學(xué)都達(dá)到了公司的要求。

學(xué)校應(yīng)該針對計算機(jī)專業(yè)，建立專門的計算機(jī)專業(yè)課上課教室。上課教室即是實驗室，教室按計算機(jī)專業(yè)的特點，安裝計算機(jī)專業(yè)所必需的軟件。所有程序設(shè)計課，都必須在專業(yè)教室上課。

計算機(jī)專業(yè)崗位直通式培養(yǎng)模式還需要大量的知識全面、實踐經(jīng)驗豐富的教師[2]。

三、計算機(jī)專業(yè)崗位直通式培養(yǎng)模式的課程體系及教學(xué)方法

計算機(jī)專業(yè)崗位直通式培養(yǎng)模式的基本原則是：以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以過程控制為基礎(chǔ)，以學(xué)生個性發(fā)展為重點。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是一個實踐性很強(qiáng)的工科專業(yè)，崗位直通式培養(yǎng)模式課程體系一切以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心。程序開發(fā)能力是計算機(jī)學(xué)生的基本能力，如果編程不過關(guān)，就達(dá)不到本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。但僅僅將計算機(jī)專業(yè)理解為編程能力是非常片面的，只有具有扎實的基礎(chǔ)理論知識才能在今后的工作中得心應(yīng)手，才能在理論的指導(dǎo)下實踐和創(chuàng)新。

（一）直通式培養(yǎng)模式下的計算機(jī)專業(yè)編程基礎(chǔ)課培養(yǎng)方法

計算機(jī)專業(yè)編程課程的基礎(chǔ)課是《C語言程序設(shè)計》和《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》。

C語言是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。教學(xué)方法應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的PPT模式，在講解知識點的同時，必須將知識點融合在具體的程序中。在講解程序時，應(yīng)該讓學(xué)生同步編程。同時在C語言教學(xué)的過程中，應(yīng)該利用VC++6.0的調(diào)試工具，如單步調(diào)試、斷點調(diào)試、watch窗口、內(nèi)存查看器、反匯編等工具等，來分析C語言的知識點。如：利用反匯編工具分析函數(shù)傳參數(shù)從右到左傳遞的過程；數(shù)組名的真正含義；C語言的教學(xué)重點是讓學(xué)生掌握面向過程的編程方法，理解程序中變量、數(shù)組、指針等的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。為下面《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》打好基礎(chǔ)。

《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》主要掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想，包括封裝、繼承和多態(tài)。在講解的過程中，也要利用VC++6.0的工具分析C++的語法，比如利用反匯編工具分析this指針、函數(shù)重載、虛擬是如何實現(xiàn)的。在講解的過程中一定要強(qiáng)調(diào)面向?qū)ο缶幊趟枷?，培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的能力。在學(xué)習(xí)《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》的過程中，同時學(xué)習(xí)《Windows程序設(shè)計》的SDK部分。在學(xué)習(xí)的過程中，最好給學(xué)生講解一下“俄羅斯方塊”等游戲。特別是“俄羅斯方塊”，該游戲中包含了C++：“封裝”、“繼承”、“多態(tài)”所有的知識點。利用《Windows程序設(shè)計》的對話框應(yīng)用程序和C++的知識，來實現(xiàn)一些簡單的管理系統(tǒng)的設(shè)計。

（二）直通式培養(yǎng)模式下的計算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課課程體系及培養(yǎng)方法

現(xiàn)在計算機(jī)專業(yè)教學(xué)過程中，專業(yè)基礎(chǔ)課的課時被大大地壓縮。其實本人非常不理解。學(xué)生學(xué)習(xí)往往都是走馬觀花，沒有真正掌握好應(yīng)該掌握的知識。在崗位直通式培養(yǎng)模式下應(yīng)該增加專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)時，在教學(xué)過程中必須將理論與實踐相結(jié)合。

計算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課包括：《32位微型計算機(jī)原理》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《操作系統(tǒng)》、《編譯原理》、《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》、《數(shù)據(jù)庫原理》?！段⑿陀嬎銠C(jī)原理》在傳統(tǒng)的計算機(jī)教學(xué)中使用的大都是“8086”16位計算機(jī)原理。這已經(jīng)嚴(yán)重過時了，8086只能工作于“實模式下”，講解的重點是8086CPU以及各種IO接口，如8255等?，F(xiàn)在的操作系統(tǒng)都是工作于“保護(hù)模式”。只有32位計算機(jī)才能工作于“保護(hù)模式”。因此，計算機(jī)專業(yè)必須講解《32位微型計算機(jī)原理》，其中重點是32位CPU的寄存器結(jié)構(gòu)、保護(hù)模式下的存儲器模型、保護(hù)模式下的中斷系統(tǒng)。掌握這些知識，有利于《操作系統(tǒng)》的學(xué)習(xí)。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的學(xué)習(xí)，必須將理論與實際聯(lián)系起來，將具體的算法用前面學(xué)習(xí)的編程知識實現(xiàn)之?！恫僮飨到y(tǒng)》的學(xué)習(xí)的重點是：進(jìn)程管理、線程管理、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)。在學(xué)習(xí)的過程中，也必須將理論與實踐結(jié)合起來。比如在講解進(jìn)程管理后，可以給學(xué)生講解“游戲修改器”的設(shè)計與實現(xiàn)。在講解線程的理論的同時，講解一下線程創(chuàng)建、線程同步等。在講解內(nèi)存管理和文件系統(tǒng)時可以講解一下讀取超大文件的方法。《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》在講解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的同時，還應(yīng)講解網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)配置等相關(guān)知識。《數(shù)據(jù)庫原理》講解的重點是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的原理，并將理論與實踐相結(jié)合。以實際的項目為依托來講解數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法。

（三）直通式培養(yǎng)模式下的方向課程體系及培養(yǎng)方法

直通式培養(yǎng)模式下，方向課包括兩條主線：一條是Windows系統(tǒng)開發(fā)課程；一條是JAVA開發(fā)課程。

1.直通式培養(yǎng)模式下的Windows開發(fā)課程。Windows開發(fā)課程，以C和C++為基礎(chǔ)，以Windows系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)為依托，分為SDK程序設(shè)計、MFC程序設(shè)計、Windows核心編程、Windows網(wǎng)絡(luò)編程四個部分。

在大一上學(xué)期C語言學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，在大一下學(xué)期將開始學(xué)習(xí)C++以及Windows程序設(shè)計的SDK開發(fā)部分。SDK開發(fā)部分主要講解Windows應(yīng)用程序的運(yùn)行原理、鍵盤消息、鼠標(biāo)消息、定時計數(shù)器消息、菜單消息、控件消息以及SDK文檔類程序和對話框程序的設(shè)計。在講解過程中輔以“俄羅斯方塊”、“五子棋”、“小型管理類程序”的講解。要求學(xué)生完成“俄羅斯方塊”、“貪吃蛇”、“賽車”以及一些“管理類”應(yīng)用程序的設(shè)計。

在大二上學(xué)期將學(xué)習(xí)MFC應(yīng)用程序設(shè)計。學(xué)習(xí)的重點是分析MFC對SDKAPI的封裝，理解Windows對象與MFC對象之間的關(guān)系。MFC消息機(jī)制：重點是Windows系統(tǒng)消息、菜單消息、控件消息、自定義消息。MFC文檔類應(yīng)用程序設(shè)計：重點是文檔類、視圖類、框架類、應(yīng)用程序類之間的關(guān)系，文檔的串行化。對話框應(yīng)用程序設(shè)計：重點是對話框中的系統(tǒng)消息處理、對話框控件、MFC的通用對話框。ODBC數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程式設(shè)計：重點是講解CDatabase類和CRecoderSet類，教學(xué)實踐中我講解了我們在工程項目中長期使用的一個數(shù)據(jù)庫基類，并利用該類講解了一個實際的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。

以后在學(xué)習(xí)完“操作系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)“Windows核心編程”，包括進(jìn)程、線程、內(nèi)存管理、IO驅(qū)動程序開發(fā)、動態(tài)鏈接庫。講解的過程中輔以“游戲修改器”、“哲學(xué)家就餐問題”、“大文件處理”、“基于指紋識別儀的考勤系統(tǒng)”等實際的例子來講解。其中指紋識別儀的例子主要幫助同學(xué)們掌握動態(tài)鏈接庫的使用方法。

最后在學(xué)習(xí)完《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)《Windows網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計》。主要內(nèi)容包括：socket通信、Windows套接字I/O模型、IOCP與可伸縮網(wǎng)絡(luò)程序、原始套接字、SPI、P2P通信、網(wǎng)絡(luò)掃描與檢測技術(shù)、核心層網(wǎng)絡(luò)封包截獲技術(shù)、Windows網(wǎng)絡(luò)防火墻開發(fā)技術(shù)。

2.直通式培養(yǎng)模式下的Java開發(fā)課程。Java開發(fā)課程包括：Java SE、java web、java web框架、Android開發(fā)。

Java SE是Java開發(fā)的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)C++的基礎(chǔ)上開始學(xué)習(xí)Java。內(nèi)容包括：Java虛擬機(jī)運(yùn)行原理、JDK安裝與JDK文檔、Java基本語法元素、Java面向?qū)ο缶幊?、Java IO、多線程、Java的集合類、網(wǎng)絡(luò)編程、JDBC。Java高級技術(shù)如Java的反射機(jī)制、Java的注解等要作為重點并結(jié)合現(xiàn)在流行的框架進(jìn)行講解。在學(xué)習(xí)過程中要結(jié)合實例教學(xué)，如結(jié)合“坦克大戰(zhàn)”等游戲講解AWT及SWING方面的知識，并最終完成一個網(wǎng)絡(luò)版的“坦克大戰(zhàn)”，結(jié)合一些常用的通信框架，如mina框架來講解網(wǎng)絡(luò)通信。

Java web的內(nèi)容包括：html、js、jquery、jsp 、servlet，ajax、json、tomcat。在教學(xué)過程中重點講解web容器的工作原理以及在web程序設(shè)計過程中使用到的ServletConfig、ServletContext、HpptServlet、HttpServletResponse、HttpServletRequest、Httpsession、文件上傳組件、過濾器等核心知識。

Java web框架內(nèi)容包括：strust2、spring、mybatis、hibernate。首先講解如何利用maven來構(gòu)建開發(fā)環(huán)境，如何利用maven進(jìn)行版本控制實現(xiàn)團(tuán)隊協(xié)作開發(fā)。在講解具體的框架時應(yīng)采用“大平臺，小模塊”的方式[3]。即：使用已經(jīng)做過的完整的項目架構(gòu)，以實現(xiàn)某個功能模塊為切入點，講解在框架下完成項目的過程。不要拘泥于某個具體的知識點，而是讓學(xué)生了解在框架下實現(xiàn)整個項目的流程，需要什么技術(shù)就講解什么技術(shù)。

Android開發(fā)內(nèi)容：Android應(yīng)用程序開發(fā)基本組件，包括activity、Service、Content Provider、BroadcastReceiver等基本知識。但其重點在Android應(yīng)用程序框架，Android應(yīng)用程序與后臺的通信方面。在教學(xué)的過程中建議，以項目為支點，帶領(lǐng)學(xué)生完成一個具體的項目，在項目中遇到什么知識點就介紹什么知識點。

四、計算機(jī)專業(yè)崗位直通式培養(yǎng)模式下的實驗實踐教學(xué)體系和方法

（一）課程代實驗及課程綜合課程設(shè)計

課程代實驗分為驗證性實驗內(nèi)容、設(shè)計性實驗內(nèi)容和綜合實驗內(nèi)容。實驗按知識點而不是按章節(jié)來安排。一個知識點作為一個實驗，每個實驗有多個實驗內(nèi)容，每個實驗內(nèi)容都包含上述三類實驗的前兩種實驗。

一門程序設(shè)計可有一次綜合性實驗。綜合性實驗的方式采用“仿—讀—寫”[4，5]方式。即教師講解一個實際的例子，學(xué)生先跟隨教師完成例子，教師給出多個例子的源代碼供學(xué)生閱讀。學(xué)生獨立完成系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)總體框架設(shè)計、系統(tǒng)模塊設(shè)計、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計與編碼、系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)發(fā)布的綜合課程設(shè)計的工作。對于諸如Windows程序設(shè)計、Java web、Java web框架、Android的綜合課程設(shè)計題目必須來自于實際的項目。一個課程設(shè)計題目可以由多個同學(xué)協(xié)作完成。

（二）計算機(jī)專業(yè)崗位直通式培養(yǎng)模式的畢業(yè)設(shè)計

崗位直通式培養(yǎng)模式下的畢業(yè)論文指導(dǎo)教師一般要求是公司的技術(shù)經(jīng)理或具有項目經(jīng)驗的教師，題目必須來自公司正在開發(fā)的項目或者是指導(dǎo)教師正在開發(fā)的項目。我校與很多沿海公司都有業(yè)務(wù)往來，有大量的公司技術(shù)部門主管作為我校計算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)論文指導(dǎo)教師。大四上學(xué)期為學(xué)生實習(xí)時間，除了部分考研學(xué)生，大多數(shù)學(xué)生都在公司實習(xí)，畢業(yè)論文就是學(xué)生在公司所做的項目。同時也有少部分的同學(xué)在校跟隨老師做項目。經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計的過程，學(xué)生畢業(yè)時已經(jīng)成長為一名合格的程序員了。

五、結(jié)束語

目前的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)過于老套，在培養(yǎng)的學(xué)生實踐能力方面比較弱。實踐能力匱乏導(dǎo)致學(xué)生不自信，當(dāng)他們想到自己的能力和畢業(yè)后所面臨激烈的就業(yè)競爭時，其心甚是惶恐。

我校計算機(jī)專業(yè)采用崗位直通式培養(yǎng)模式后，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、提高了學(xué)生的動手能力、提高了學(xué)生的自信心，為社會培養(yǎng)了大量合格的計算機(jī)程序員。隨著這種培養(yǎng)模式以及教學(xué)資源的不斷完善，相信今后將進(jìn)一步提高畢業(yè)生的質(zhì)量。

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