IT行業(yè)技術實踐類課程體系與優(yōu)化研究

秦相林 呂友波 張艷榮 商海亮 姚桂林

摘? 要：針對計算機科學與技術專業(yè)為代表的IT技術人才培養(yǎng)過于強調理論或過于強調代碼開發(fā)、忽視知識體系構建的問題，提出了緊密圍繞IT行業(yè)發(fā)展趨勢，及時跟蹤畢業(yè)生就業(yè)去向，構建科學化的人才培養(yǎng)體系，優(yōu)化整合實踐類課程授課內容，構建課程群并進行授課內容優(yōu)化，突出理論聯(lián)系實際的復合型、應用型人才培養(yǎng)方案。課程體系的構建和優(yōu)化為相關IT專業(yè)人才培養(yǎng)提供了積極的借鑒價值。

關鍵詞：IT行業(yè);技術實踐;計算機科學與技術專業(yè);課程體系;課程群

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）05-0062-04

Abstract： The IT technology talents represented by computer science and technology majors over-emphasize the theory or over-emphasize the code development and neglect the construction of the knowledge system. They put forward the development trend of the IT industry closely， track the employment of graduates in time， and build scientific talents. Cultivate the system， optimize the content of the integrated practice class， build the course group and optimize the content of the course， and highlight the combination of theory and practice. The construction and optimization of the curriculum system provides a positive reference for the training of relevant IT professionals.

Keywords： IT industry; technical practice; computer science and technology major; curriculum system; curriculum group

目前在IT相關專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，某些高校過于強調理論學習，但學生知識和技能支離破碎不成體系，表面上了解各種理論或算法，但夸夸其談、眼高手低[1]。某些院校，尤其是一些職業(yè)技術類高校，過于強調軟件操作或代碼開發(fā)，但由于軟件開發(fā)的實現(xiàn)思想由他人提供，學生只按照他人提供的軟件開發(fā)模型和實現(xiàn)思想給出代碼，造成學生只見樹木不見森林，知其然而不知其所以然，缺乏后續(xù)再學習的能力[2]。此外，雖然有針對普通高等學校IT相關本科專業(yè)某一門或某幾門課程內容的探討，但因開設的課程支撐方向單一、零散，所以缺乏系統(tǒng)性、完整性的實踐類課程體系研究[3]。如何通過優(yōu)化、整合相應實踐類課程的內容和學時，在確保通識類課程教學的前提下，滿足專業(yè)理論、實踐課程教學的學時和授課內容，系統(tǒng)科學地培養(yǎng)具既有較深厚理論知識，能提出軟件設計思想，給出設計方案，又能實現(xiàn)高效代碼，完成具體實現(xiàn)的復合型、應用型人才是一項重要的研究課題[4]。

一、研究對促進教學工作、提高教學質量的作用和意義

1. 使計算機科學與技術等IT專業(yè)本科學生畢業(yè)后的就業(yè)適應性強，有更大個人發(fā)展空間，更加滿足IT行業(yè)等用人單位對人才的需求。

2. 使課程體系得到整體優(yōu)化，課程設置尤其是實踐類課程設置更加科學、合理。

3. 使實踐類課程教學大綱和教學內容在制訂時更加符合行業(yè)要求，實踐環(huán)節(jié)的設置更加有針對性。

4. 為今后計算機科學與技術及相關IT類本科專業(yè)培養(yǎng)方案和課程教學大綱的制訂提供有利支持。

5. 為軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)、電子商務等其它IT相關專業(yè)實踐類課程內容的設置提供借鑒、參考。

二、研究對象、內容和目標

（一）具體研究對象和內容

1. 通過調研，與IT行業(yè)深入接觸，進一步了解IT行業(yè)最新主要采用的軟件研發(fā)技術，以及對本科人才在知識、技術等方面的素質要求。

2. 高等學校IT專業(yè)各門實踐類課程對互聯(lián)網+、人工智能與應用、大數(shù)據(jù)處理與分析、電子商務等應用層面提供支撐的核心技術知識內容，以及與上述各門課程的相關性及優(yōu)化整合。

3. 從軟件工程、面向對象、框架、技術等專業(yè)技術層面進一步明確各實踐類課程間重要的相互銜接知識點及技術支撐基礎，進一步整理出各課程間可能重復的知識點。

（二）研究擬達到的目標

1. 明確各相關理論課程的具體內容對各實踐類課程具體技術知識點的支撐關系，以便在制訂理論課程教學大綱、安排具體知識點學時以及綜合考慮課程重點和非重點內容比例時更有目的性、針對性。

2. 進一步明確各實踐類課程的核心技術、知識內容及課程間相互銜接的部分，對重復的內容進一步明確只在哪一門課程中講解，使得制訂培養(yǎng)方案、課程教學大綱、安排各課程具體內容學時更加準確，并能在保證教學質量的同時進一步壓縮學時。

3. 進一步明確各實踐類課程的課堂教學與實踐教學的學時比例，以及各具體技術知識點的實踐教學方式，以保證教學效果。

三、IT行業(yè)技術實踐類課程體系的構建

（一）課程設置

以我校計算機科學與技術專業(yè)2013版人才培養(yǎng)方案為例，我校計算機科學與技術專業(yè)的教育分為四個層次，分別為通識教育平臺、基礎教育平臺、專業(yè)教育平臺、實踐環(huán)節(jié)。根據(jù)這四個層次的要求，我校將計算機科學與技術專業(yè)所學課程進行分類如下。

1. 通識教育平臺課程

包括通識基礎課（必修）和通識選修課兩個模塊。主要課程包括思想道德修養(yǎng)與法律基礎、馬克思主義基本原理、中國近代史綱要、毛澤東思想與中國特色社會主義理論體系概論、高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計、大學物理、物理實驗、大學英語、體育、應用文寫作、軍事理論、創(chuàng)業(yè)基礎、形勢與政策、心理健康教育、安全教育、就業(yè)指導與職業(yè)生涯規(guī)劃等。該平臺主要建立學生扎實的自然科學和社會科學基礎，培養(yǎng)良好的人文素養(yǎng)和科學素養(yǎng)。

2. 基礎教育平臺課程

包括學科基礎課和學科選修課兩個模塊。

學科基礎課包括：電路分析、數(shù)字邏輯、模擬電子技術、離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結構、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、計算機網絡。

學科選修課包括：計算機導論、標記語言基礎、C#程序設計、網站前端頁面設計、統(tǒng)計學、會計學、物聯(lián)網技術概論、C++程序設計。

該平臺主要培養(yǎng)學生學習專業(yè)基礎知識與基礎理論，接受專業(yè)基礎實驗的基本訓練，建立初步的學科與專業(yè)的觀念。

3. 專業(yè)教育平臺課程

分為專業(yè)主干課（必修課）和專業(yè)課（限選課和任選課）兩個模塊。

專業(yè)主干課包括：C語言程序設計、Java程序設計、數(shù)據(jù)庫原理、Java EE編程技術、軟件工程、系統(tǒng)結構、編譯原理。

專業(yè)課（限選課）包括：Oracle數(shù)據(jù)庫、嵌入式系統(tǒng)、PHP程序設計、ASP.NET技術。

專業(yè)課（任選課）包括：Linux系統(tǒng)、HTML5程序設計、UML建模工具、嵌入式軟件、電子商務、計算機網絡安全、匯編與接口技術、專業(yè)英語、學科前沿講座。

該平臺主要培養(yǎng)學生掌握計算機、網絡與系統(tǒng)等相關的基本理論、基本知識和基本方法，具有初步的計算機科學與技術領域科學研究與開發(fā)能力和項目組織的能力，能夠從事計算機科學與技術領域科學研究、計算機系統(tǒng)設計、開發(fā)和應用等工作。為培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力的應用型、復合型高級工程技術人才奠定扎實基礎。

4. 實踐環(huán)節(jié)課程

分為通識教育實踐環(huán)節(jié)、專業(yè)教育實踐環(huán)節(jié)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐環(huán)節(jié)三個模塊。

通識教育實踐環(huán)節(jié)包括：入學教育、軍訓、公益勞動、心理健康教育實訓、假期社會實踐、就業(yè)指導與職業(yè)生涯規(guī)劃實訓、畢業(yè)教育。

專業(yè)教育實踐環(huán)節(jié)包括：數(shù)據(jù)庫原理課程設計、C++程序設計課程設計、計算機網絡課程設計、Java EE編程技術課程設計、Oracle數(shù)據(jù)庫課程設計、嵌入式系統(tǒng)課程設計、PHP程序設計課程設計、Java綜合課程設計、.NET綜合課程設計、嵌入式軟件課程設計、專業(yè)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。其中Java綜合課程設計和.NET綜合課程設計兩門課程設計為2周，其它課程設計均為1周，以上課程設計在各學期分散進行。專業(yè)實習為5周、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計總計15周。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐環(huán)節(jié)包括：學科專業(yè)競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、科研與生產實踐、公司創(chuàng)建與運營、見習工程師實訓。

（二）課程群建設

計算機科學與技術專業(yè)由于專業(yè)理論課、實踐類課程較多，技術更新快，作為一名專業(yè)教師難以做到同時對專業(yè)的所有理論課程、實踐類課程內容及相關性非常清楚。所以以“基礎性、綜合性、漸進性、開放性、創(chuàng)新性、整體優(yōu)化”等為基準，我校計算機科學與技術專業(yè)課程群分類如下。

1. 以C語言為基礎類。主要課程包括：C語言程序設計、數(shù)據(jù)結構、C++程序設計、C++程序設計課程設計等。

2. 軟件工程類。主要課程包括：軟件工程、UML建模工具等。

3. 網站開發(fā)類。主要課程包括：標記語言基礎、網頁前端頁面設計、PHP程序設計、HTML5程序設計、PHP程序設計課程設計等。

4. 數(shù)據(jù)庫類。主要課程包括：數(shù)據(jù)庫原理、Oracle數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫原理課程設計、Oracle數(shù)據(jù)庫課程設計等。

5. 理論基礎類。主要課程包括：計算機導論、離散數(shù)學、編譯原理、匯編與接口技術等。

6. 操作系統(tǒng)類。主要課程包括：操作系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)等。

7. 嵌入式開發(fā)類。主要課程包括：嵌入式系統(tǒng)、嵌入式軟件、嵌入式軟件課程設計等。

8. 計算機網絡類。主要課程包括：計算機網絡、計算機網絡安全、計算機網絡課程設計等。

9. 組成和結構類。主要課程包括：電路分析、模擬電子技術、數(shù)字邏輯、計算機組成原理、系統(tǒng)結構等。

10. JAVA開發(fā)類。主要課程包括：Java程序設計、Java EE編程技術、Java EE編程技術課程設計、Java綜合課程設計等。

11. .NET開發(fā)類。主要課程包括：C#程序設計、ASP.NET 技術、.NET綜合課程設計等。

（三）技術實踐類課程相關性及優(yōu)化整合探究

我校計算機科學與技術專業(yè)不斷探究課程相關性和優(yōu)化整合問題。避免了專業(yè)教師在講授相關理論課程時過分強調某些知識點而淡化能為相關實踐類課程提供有利支撐的那些知識點，做到有的放矢，充分利用寶貴的學時;避免了實踐類課程在講授時出現(xiàn)知識點交叉重復，明確給出這些交叉重復的知識點只在具體的哪幾門課程中分別講解，同時避免某些技術知識點被淡化甚至遺漏等情況的發(fā)生。通過課程群建設和課程相關性探究還確定了各門具體實踐類課程的最佳實踐教學方式，明確該門課的上機實驗、課程設計、綜合課程設計直至專業(yè)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)分別應重點解決的問題和強調的技術知識內容。

由于篇幅限制，僅列舉部分課程群相關性和優(yōu)化整合具體的舉措。

1. “數(shù)據(jù)庫類”課程相關性分析

我?！皵?shù)據(jù)庫原理與應用”課程2007年被評選為黑龍江省省級精品課。該課程群主要包括數(shù)據(jù)庫原理（48學時）和Oracle數(shù)據(jù)庫（42學時）兩門專業(yè)課及相關課程設計，以上兩門課程分別在第4和第6學期開設，由2名教師進行講授。經分析，兩門專業(yè)課中主要有以下部分可能會出現(xiàn)重復：數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結構、SQL語言、數(shù)據(jù)庫安全性四部分。優(yōu)化整合方案如下：數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結構只在先修課程“數(shù)據(jù)庫原理”中進行講授，后續(xù)課程“Oracle數(shù)據(jù)庫”不講授該部分內容;SQL語言部分，先修課程“數(shù)據(jù)庫原理”只講授標準的語法內容，在后續(xù)課程“Oracle數(shù)據(jù)庫”中只針對Oracle特有的語法進行擴充講授，以便跟后續(xù)課程中的實際應用更好地銜接;數(shù)據(jù)庫安全性部分，先修課程“數(shù)據(jù)庫原理”不再講授，在后續(xù)課程“Oracle數(shù)據(jù)庫”中結合數(shù)據(jù)庫用戶的建立、授權以及視圖的作用進行講解。

2. “網站開發(fā)類”課程相關性分析

主要課程包括：標記語言基礎（51學時）、網頁前端頁面設計（48學時）、PHP程序設計（42學時）、HTML5程序設計（42學時）四門專業(yè)課。以上課程分別在第2、4、6、7學期開設，由4名教師主講。優(yōu)化整合方案如下：

標記語言基礎課程重點講授HTML、XML文件的標記部分，為后續(xù)所有網站類開發(fā)課程打下基礎。注重表格table標記、編碼、顏色（RGB）屬性的講解。

網頁前端頁面設計課程重點講授JavaScript和CSS部分，有關HTML語言相關內容由于在標記語言基礎課程中有詳細講解，因此該課程不再講授，并提示在HTML5程序設計課程中還會繼續(xù)引入新的標記類型。由于該課屬于前端類網頁設計，因此將表單如何向后端服務器提交部分省略。

PHP程序設計課程使用FORM表單實現(xiàn)瀏覽器端的數(shù)據(jù)采集，與標記語言基礎、網頁前端頁面設計中的FORM表單有關聯(lián)。由于前沿課程中已有詳細講解，此部分縮短學時，避免教學重復。SQL語句不再講解。PHP會話控制，包括PHP頁面間參數(shù)傳遞的所有方法、頁面跳轉的方法、使用Cookie和Session實現(xiàn)PHP會話控制的方法等，由于該課程在Java EE編程技術之后講授，學生已掌握JSP有關的知識，所以教師只重點介紹其與JSP實現(xiàn)方式的差異性即可。由于學生之前已有多門課程的知識基礎，所以學生可以非?？焖俚厣鲜謱W習和設計開發(fā)，在課程設計中均具備獨立做出一個中小型Web系統(tǒng)的能力。

HTML5程序設計課程中的HTML基礎知識，HTML表單部分，CSS樣式以及JavaScript等由于前序課程已學，故課堂不重復介紹。重點介紹HTML5的主題結構和特有的表單元素。講解特有的CanvasAPI繪制圖形、多媒體應用、本地存儲和離線應用程序、通信與線程等知識?；贘avaScript的JQuery框架在之前相關課程中沒有講授，所以該課程還重點講授JQuery部分。

3. “JAVA開發(fā)類”課程相關性分析

主要課程包括：JAVA程序設計（51學時）和Java EE編程技術（56學時）兩門課程，分別在第2和第5學期開設。由于學生第1學期已學習完60學時的“C語言程序設計”課程，因此在JAVA程序設計課程中，教師不再重點講授編程語言的基本語法規(guī)則，而重點講授面向對象程序設計的基本思想、概念和編程方法，包括面向對象的基本概念;類與對象的定義與使用;類的繼承;類的多態(tài);接口與包;異常等。Java EE編程技術是一門綜合應用的課程，需要JAVA程序設計、網頁前端頁面設計、數(shù)據(jù)庫原理和計算機網絡等課程的支撐，具體依賴關系如下：JAVA程序設計為Java EE編程技術的編程語言基礎;網頁前端頁面設計、標記語言基礎等課程講授的HTML、XML、JavaScript、CSS等是JSP技術開發(fā)的網站前端編程基礎;數(shù)據(jù)庫原理課程講授的SQL語言及數(shù)據(jù)庫的基本操作是Java EE數(shù)據(jù)庫編程的基礎;計算機網絡課程講授的IP地址、TCP端口等知識也是課程學習的開發(fā)基礎知識。

四、IT行業(yè)技術實踐類課程體系的實施保證

（一）重視學生實習實訓基地的建設

專業(yè)先后與黑龍江郵政易通公司、中央紅集團、中軟國際、達內科技等十余家企業(yè)和培訓機構建立了長期穩(wěn)定的實習實訓基地。專業(yè)非常重視緊密跟蹤IT行業(yè)技術熱點和IT行業(yè)人才需求的標準和趨勢，嚴格落實培養(yǎng)方案中的實踐教學內容，不斷探究如何提高實踐環(huán)節(jié)的實效性。

（二）保證實踐環(huán)節(jié)的學時占比

基礎教育平臺課程和專業(yè)教育平臺課程部分課程的講授學時和實踐學時的比例達到1：1授課，以確保理論聯(lián)系實際、切實提高學生實踐能力。如“Java程序設計”課程（51學時）講授學時為27學時，上機實踐學時為24學時。部分課程的理論學時和實踐學時比例為2：1授課，如“數(shù)據(jù)結構”課程，總學時64學時中，講課44學時，上機實踐20學時。

（三）加強實踐環(huán)節(jié)的過程管理

例如：專業(yè)嚴格遵守課程設計每班級必須配備2名指導教師;每名畢業(yè)設計指導教師每屆指導的校內本科生人數(shù)不超過8人;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐環(huán)節(jié)均在校外實習基地進行且由企業(yè)教師授課輔導等規(guī)定;計算機科學與技術專業(yè)多年以來一直堅持畢業(yè)設計上機答辯，即學生通過演示畢業(yè)設計開發(fā)的軟件程序并回答答辯組老師問題的形式進行畢業(yè)設計論文答辯，為實踐學習最后的關鍵環(huán)節(jié)做最終的質量把關，得到了省內外同行和評估專家的高度認可。

（四）積極開展實踐類課程師資隊伍建設

專業(yè)非常重視實踐類授課教師的師資隊伍建設，不斷選送骨干教師參加國際會議、企業(yè)實訓、技能培訓班、教學研討會等學術交流活動。同時部分課程設計還外聘企業(yè)高級技術人員到校與主講教師進行共同教學指導。專業(yè)建立了優(yōu)秀的實踐類教學師資隊伍，為課程體系的實施建立了師資保證。

五、課程體系實施的效果

經過多年的實踐，專業(yè)擁有一套完整的實踐教學體系，堅持通識教育與能力培養(yǎng)相結合，計算機與經管學科相結合，實踐教學與科研項目相結合的“三個結合”的教學方法。近年來還建立了商工結合、校企合作“校內全程培養(yǎng)和‘3+1’培養(yǎng)雙軌制”的復合型、應用型人才培養(yǎng)模式。經過多年的專業(yè)建設，在IT行業(yè)技術人才培養(yǎng)領域形成了“商業(yè)智能與自動化”、“電子商務與信息服務”、“軟件全棧開發(fā)”、“計算機網絡”、“智能信息處理”等人才培養(yǎng)方向，其中代表性的人才培養(yǎng)特色方向如下：

（一）商業(yè)智能與自動化方向

以數(shù)據(jù)庫開發(fā)類課程為核心進行知識拓展。使學生熟悉商品的生產、配送、流通、銷售服務以及資金的支付、交割、清算等基礎知識和業(yè)務流程，能設計從整體到局部的安全有效的先進的商業(yè)自動化中小型解決方案，具備針對購物中心、倉儲中心、物流配送中心、百貨商店連鎖企業(yè)、超市及便利店等商業(yè)自動化系統(tǒng)進行設計和技術開發(fā)的能力。

（二）電子商務與信息服務方向

在課程設置中不但開設技術開發(fā)類課程，還開設了“統(tǒng)計學”、“會計學”、“公司創(chuàng)建與運營”等管理類、經濟類課程，開展計算機科學與技術與電子商務等新興IT專業(yè)交叉與融合，形成人才培養(yǎng)特色。使學生熟悉電子商務環(huán)境下CRM與物流配送、移動電子商務、商務智能決策支持系統(tǒng)和智能信息處理與信息融合等方面基礎知識與業(yè)務流程，具備開發(fā)金融、物流、旅游、電子政務和電子商務等現(xiàn)代服務業(yè)領域應用支撐軟件、中間件、嵌入式軟件和軟件系統(tǒng)集成開發(fā)的能力。

（三）軟件全棧開發(fā)方向

在保證數(shù)據(jù)結構、組成原理、操作系統(tǒng)、計算機網絡等對學生素質和能力培養(yǎng)起到特別關鍵作用的課程基礎上，將IT行業(yè)軟件全棧工程師需要的理論知識和所需技能進行認真梳理與歸納，并在實踐課程體系中進行優(yōu)化設置，使學生同時具備后端開發(fā)、前端開發(fā)、界面設計、產品設計、數(shù)據(jù)庫、各種移動客戶端的全面開發(fā)能力，培養(yǎng)“全能型”的復合型IT技術人才。

技術實踐類課程相關性探究及優(yōu)化整合后起到了明顯的教學效果。學生普遍反映前后課程銜接緊密、科學、有效，課程與課程之間沒有重復的授課內容，學生的知識體系不斷豐富和完善，知識融合和技術開發(fā)能力得到快速提升。計算機科學與技術專業(yè)的畢業(yè)生普遍受到了IT行業(yè)用人單位的歡迎。經過四年的培養(yǎng)，大部分學生的能力和素質得到了顯著的提升。

我專業(yè)實踐課程體系也在不斷優(yōu)化，如在2017版人才培養(yǎng)方案中替換并新增了“Python語言程序設計”和“Python語言程序設計課程設計”課程，突出學生在機器學習、數(shù)據(jù)分析與挖掘和數(shù)據(jù)化運維方面的實踐能力培養(yǎng)，從而更好符合IT行業(yè)技術發(fā)展趨勢和用人單位的人才需求。

六、結束語

我校計算機科學與技術專業(yè)吸收教學改革成果，密切跟蹤IT行業(yè)發(fā)展趨勢、用人單位人才需求指標、畢業(yè)生就業(yè)后的去向等，不斷優(yōu)化調整課程體系，努力突出實踐能力的培養(yǎng)，課程體系改革取得了顯著的成效，人才培養(yǎng)的質量和特色得到了用人單位、省內外同行及評估專家的高度認可。研究成果為軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)、電子商務等其它IT相關專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂和實踐類課程內容的設置提供了積極的借鑒和參考。

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