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    計算機科學(xué)與技術(shù)卓越人才培養(yǎng)體系構(gòu)建及實踐

    2020-05-25 02:30袁國武楊旭濤岳昆張學(xué)杰錢文華丁海燕
    軟件導(dǎo)刊 2020年2期
    關(guān)鍵詞:計算機科學(xué)與技術(shù)課程群

    袁國武 楊旭濤 岳昆 張學(xué)杰 錢文華 丁海燕

    摘 要:計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)是當(dāng)前“新工科”建設(shè)的重要組成部分。針對人才培養(yǎng)中存在的問題,以云南大學(xué)為例,闡述了計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建思路與具體做法。通過設(shè)置3個特色課程群,實現(xiàn)學(xué)生個性化分類培養(yǎng);通過校企合作協(xié)同育人項目,讓行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,使學(xué)生成為行業(yè)認(rèn)可的人才;通過中國計算機學(xué)會組織的計算機軟件能力認(rèn)證(CCF CSP),實現(xiàn)對計算機專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計能力的標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng);通過實習(xí)基地和創(chuàng)新基地建設(shè),朝著以學(xué)生為中心的“做中學(xué)”轉(zhuǎn)變,強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)過多年實踐,取得了一些經(jīng)驗,可為相關(guān)高校提供借鑒。

    關(guān)鍵詞:計算機科學(xué)與技術(shù);卓越人才培養(yǎng);課程群;校企合作協(xié)同育人;計算機軟件能力認(rèn)證

    DOI:10. 11907/rjdk. 191993 開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):

    中圖分類號:G434文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-7800(2020)002-0160-04

    英標(biāo):Construction and Practice of Excellence Talent Training System for Computer Science and Technology

    英作:YUAN Guo-wu, YANG Xu-tao, YUE Kun, ZHANG Xue-jie, QIAN Wen-hua, DING Hai-yan

    英單:(School of Information Science & Engineering, Yunnan University, Kunming 650504, China)

    Abstract: The training of excellent talents in computer science and technology is an important part of the Emerging Engineering Education. In view of the existing problems, taking the computer science and technology of Yunnan University as an example, we expound the ideas and methods of training excellent talents in this paper. By setting up three course groups, the individualized classified training of students can be realized. Through school-enterprise cooperation and education project, the industry enterprises deeply participate in the training process, and the students become industry-recognized talents. Through Certified Software Professional (CSP) organized by Chinese Computer Federation (CCF), talents are trained according to industry standards. Through the construction of practice and innovation base, we will change to the mode of ‘learning by doing, and strengthen the cultivation of students engineering and innovation ability. Through many years of practices, some experience has been gained, which can provide reference for relevant universities.

    Key Words: computer science and technology; excellent talent training; curriculum group; collaborative education based on school-enterprise cooperation; certified software professional

    0 引言

    2010年6月,教育部啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,這是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。該計劃以社會需求為導(dǎo)向,以實際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,旨在培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才[1-2]。

    云南大學(xué)于1984年成立云南省內(nèi)高校第一個計算機科學(xué)系,經(jīng)過30多年建設(shè),于2008年入選國家級特色專業(yè)建設(shè)項目,2016年入選云南省“八大重點產(chǎn)業(yè)”引領(lǐng)品牌專業(yè),2017年入選云南省卓越工程師培養(yǎng)計劃,是云南省唯一的計算機類國家級特色專業(yè)和重點本科專業(yè)。目標(biāo)是把該專業(yè)建設(shè)成為云南省計算機技術(shù)高層次專門人才培養(yǎng)的重要基地,為云南省相關(guān)高校的類似專業(yè)建設(shè)和改革起到示范和帶動作用。

    近年來,很多院校開始對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)開展改革實踐,主要包括:東華大學(xué)黃利利等[3]構(gòu)建了以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力為目標(biāo)的計算機專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)體系;長春工業(yè)大學(xué)于超等[4]針對獨立學(xué)院計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式與企業(yè)實際需求存在差距的問題,提出圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺建設(shè)的計算機專業(yè)卓越人才培養(yǎng)模式;山東理工大學(xué)姜桂洪等[5]通過分析卓越計劃的特點與主要內(nèi)容,結(jié)合計算機專業(yè)近年來的卓越計劃試點教學(xué)實踐,對實施卓越計劃的培養(yǎng)模式進(jìn)行了探討;淮陰工學(xué)院趙建洋等[6]結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)對計算機卓越人才需求,探索并實踐了拓展內(nèi)涵融合創(chuàng)業(yè)的計算機卓越人才培養(yǎng)新模式;山東理工大學(xué)趙光遠(yuǎn)等[7]對計算機專業(yè)卓越人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、實踐基地建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)、學(xué)生個性化培養(yǎng)機制等進(jìn)行全面探索與實踐;桂林電子科技大學(xué)張凈等[8]以工程教育專業(yè)認(rèn)證為載體,構(gòu)建計算機卓越人才實踐教學(xué)管理體系;西安郵電大學(xué)王春梅等[9]通過優(yōu)化整合理論知識和課程,利用企業(yè)項目研發(fā)與管理經(jīng)驗等優(yōu)勢,將理論與實踐充分結(jié)合起來,增強學(xué)生分析、解決工程實際問題的能力及創(chuàng)新意識;重慶理工大學(xué)劉小洋等[10]通過重構(gòu)教學(xué)體系、構(gòu)建STE協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊、深化校企合作、實施個性化定制培養(yǎng)等措施,著力提升學(xué)生的專業(yè)核心能力與工程實踐能力。

    但是,這些研究對計算機科學(xué)與技術(shù)卓越人才培養(yǎng)體系的建設(shè)還不太完善,改革還不夠系統(tǒng),仍有改進(jìn)空間。本文以培養(yǎng)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)個性化、行業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、創(chuàng)新化人才為目標(biāo),通過引入課程群分類培養(yǎng)、校企合作協(xié)同育人、計算機職業(yè)資格認(rèn)證、校內(nèi)實習(xí)基地和創(chuàng)新基地建設(shè)為手段,進(jìn)行計算機科學(xué)與技術(shù)卓越人才培養(yǎng)的實踐與探索,經(jīng)過不懈努力,在專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)上取得了明顯成效。

    1 卓越人才培養(yǎng)體系構(gòu)建思路

    卓越人才培養(yǎng)計劃具有3大特點:①行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;②學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才;③強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力[1]。對照卓越人才培養(yǎng)的基本要求,傳統(tǒng)的計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在以下需要解決的問題:①沒有實現(xiàn)學(xué)生的個性化培養(yǎng)。計算機專業(yè)知識體系繁多,畢業(yè)學(xué)生知識雜而不專,沒有給學(xué)生足夠的選擇權(quán),培養(yǎng)的學(xué)生缺乏擅長的專業(yè)方向;②沒有緊密結(jié)合企業(yè)要求進(jìn)行人才培養(yǎng)。由于計算機產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,需要的知識日新月異,而高校開設(shè)課程較為陳舊,畢業(yè)學(xué)生不能滿足企業(yè)要求;③沒有實現(xiàn)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)。程序設(shè)計能力是計算機專業(yè)學(xué)生最重要的能力,但是培養(yǎng)中缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),部分畢業(yè)學(xué)生程序設(shè)計能力欠缺;④沒有更好地實施創(chuàng)新性培養(yǎng)。傳統(tǒng)教學(xué)普遍存在以教師為中心、以課堂講授為主的“聽中學(xué)”現(xiàn)象,學(xué)生被動接受知識的狀態(tài)極不利于創(chuàng)新性培養(yǎng)。

    采取以下思路對卓越人才培養(yǎng)進(jìn)行改革:①通過課程群建設(shè),實現(xiàn)學(xué)生的個性化分類培養(yǎng);②通過校企合作協(xié)同育人項目,行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,使學(xué)生成為行業(yè)認(rèn)可人才;③開展中國計算機學(xué)會計算機軟件能力認(rèn)證(CCF CSP)工作,按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,完善學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng);④通過實習(xí)基地和創(chuàng)新基地建設(shè),朝著以學(xué)生為中心、以學(xué)生主動實踐為主的“做中學(xué)”轉(zhuǎn)變,強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。

    改革思路如圖1所示。

    2 卓越人才培養(yǎng)改革實踐

    2.1 通過課程群建設(shè),實現(xiàn)學(xué)生個性化分類培養(yǎng)

    2.1.1 課程群設(shè)置

    計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)涵蓋的知識體系龐大,制定專業(yè)培養(yǎng)方案時,針對不同學(xué)生采取不同方式:①不同的就業(yè)單位和研究生研究方向要求學(xué)生精通的知識不一樣;②直接就業(yè)的學(xué)生需要偏應(yīng)用性課程,考研學(xué)生需要偏理論性課程。

    基于以上兩點,在本科人才培養(yǎng)方案修訂時制定基于課程群分類的培養(yǎng)方案,專業(yè)培養(yǎng)方案課程體系模塊見圖2。

    該培養(yǎng)方案課程體系模塊設(shè)置,以教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《高等學(xué)校計算機科學(xué)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)》和國際計算機教育的課程體系IEEE/ACM2005為指導(dǎo)[11]。在特色課程群設(shè)置上,貫徹以科研促教學(xué)、科研反哺教學(xué)的思想,以學(xué)科特色優(yōu)勢研究中的數(shù)據(jù)工程與智能信息處理、圖形圖像處理與虛擬現(xiàn)實和高性能計算與移動互聯(lián)網(wǎng)3個學(xué)科方向,打造對應(yīng)的3個課程群。

    筆者學(xué)校計算機專業(yè)教師在數(shù)據(jù)工程與智能信息處理、高性能計算與移動互聯(lián)網(wǎng)、圖形圖像處理與虛擬現(xiàn)實方面已具有一定實力,具有特色教學(xué)與科研隊伍。發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢,將科研成果融入教學(xué)過程,將科研工作與教學(xué)工作進(jìn)行有機結(jié)合,打造具有特色的課程群[12],具體課程見表1。

    圍繞課程群開展以下工作:

    (1)課程內(nèi)容調(diào)整。結(jié)合科研和工程教育認(rèn)證,面向需求,調(diào)整課程內(nèi)容,進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰟h,把課程群作為一個整體進(jìn)行建設(shè),在內(nèi)容上合理組織,以培養(yǎng)目標(biāo)為驅(qū)動,讓學(xué)生廣泛積累專業(yè)方向上的知識和技能。

    (2)3組課程系列靈活交互強化,幫助學(xué)生構(gòu)建某一計算機領(lǐng)域的獨特技能。在課程學(xué)習(xí)上,允許學(xué)生靈活調(diào)整,要求學(xué)生完成至少3個特色課程群中的1個。

    (3)緊跟學(xué)科前沿,聘請國內(nèi)外專家和高新技術(shù)企業(yè)中的技術(shù)人才、項目經(jīng)理等為學(xué)生開設(shè)新技術(shù)方面講座,具體講授案例分析。

    該培養(yǎng)方案設(shè)置既注重學(xué)生基本理論和基本技能培養(yǎng),又讓學(xué)生在專業(yè)方向上有一技之長,并設(shè)立科研型和應(yīng)用型兩類人才培養(yǎng)模式,實現(xiàn)個性化分類培養(yǎng),體現(xiàn)了因材施教的教育理念。

    2.1.2 課程群個性化分類培養(yǎng)成效

    經(jīng)過對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生個性化培養(yǎng)改革,取得以下成效:

    (1)就業(yè)率進(jìn)一步提高,近3年就業(yè)率均達(dá)到98%以上。畢業(yè)后5年對畢業(yè)生就業(yè)單位回訪調(diào)查,滿意率達(dá)到85%以上。

    (2)報考研究生考研成功率超過70%,且研究生就讀學(xué)校檔次明顯提升,90%以上升學(xué)學(xué)生進(jìn)入“985”高校就讀。

    2.2 校企合作協(xié)同育人

    由于“雙師型”師資短缺,大多數(shù)高校工科教師缺乏企業(yè)實踐經(jīng)驗。卓越工程師培養(yǎng)計劃要求引入行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。

    本專業(yè)積極和著名IT企業(yè)合作,實施校企合作協(xié)同育人項目。選派年輕教師到企業(yè)參加培訓(xùn),獲得企業(yè)師資認(rèn)證,積極引入校外企業(yè)師資,讓行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,使之更好地符合企業(yè)要求。

    2.2.1 開展校企合作協(xié)同育人項目

    鼓勵任課教師開展校企協(xié)同育人項目,先后獲準(zhǔn)開展多項教育部校企協(xié)同育人項目和谷歌精品課項目,與華為、Google、Microsoft、Cisco、中興、達(dá)內(nèi)等國內(nèi)外知名企業(yè)展開良好合作,這些項目的開展為專業(yè)協(xié)同育人起了良好促進(jìn)作用。

    2.2.2 加入國家信息技術(shù)新工科產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟

    為獲得企業(yè)進(jìn)一步支持,以計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為基礎(chǔ),申請獲批成為國家信息技術(shù)新工科產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟成員;依托該聯(lián)盟,參與新工科研究與實踐項目申報,有關(guān)企業(yè)可參與本專業(yè)新工科研究與實踐項目,提供資源和支持,推進(jìn)產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人,拓展實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0版”。

    2.2.3 培養(yǎng)企業(yè)認(rèn)證師資

    近年來,本專業(yè)有5名教師獲得華為認(rèn)證師資證書;3名教師獲得Google Android認(rèn)證師資證書。這些通過認(rèn)證的教師開設(shè)了華為計算機網(wǎng)絡(luò)、信息安全、Google Android移動開發(fā)課程6門。2019年2月底,華為的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、路由交換等認(rèn)證課程已經(jīng)在本專業(yè)開設(shè)。經(jīng)過一周的持續(xù)學(xué)習(xí),95%以上的學(xué)生通過了華為相關(guān)課程認(rèn)證。

    另外,本專業(yè)聘請中國移動云南分公司、中國建設(shè)銀行云南省分行、云南日報報業(yè)集團(tuán)等多家企事業(yè)單位計算機中心的企業(yè)兼職教師近20名,為學(xué)生開展實習(xí)實踐、企業(yè)前沿技術(shù)介紹等講座40余次,并邀請校外企業(yè)師資參與本專業(yè)人才培養(yǎng)方案、部門課程教學(xué)大綱的修訂工作,引入企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,強化培養(yǎng)學(xué)生工程能力。

    2.3 按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)人才,實現(xiàn)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)

    2.3.1 計算機軟件能力認(rèn)證(CCF CSP)

    中國計算機學(xué)會是國內(nèi)最權(quán)威、影響力最大的計算機行業(yè)學(xué)會,其主辦的計算機軟件能力認(rèn)證(CCF CSP)是一種權(quán)威的計算機職業(yè)資格認(rèn)證[13]。

    卓越工程師培養(yǎng)中,要求按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,而計算機專業(yè)學(xué)生最重要的能力是編程,計算機軟件能力認(rèn)證(CCF CSP)能夠檢驗學(xué)生的實際編程能力。如果通過該認(rèn)證,表明該學(xué)生達(dá)到了本專業(yè)培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn),有能力成為行業(yè)認(rèn)可的工程師。

    云南大學(xué)與中國計算機學(xué)會在云南大學(xué)設(shè)立計算機軟件能力認(rèn)證考點。經(jīng)過多次認(rèn)證考試,認(rèn)證平均分不斷提高,反映學(xué)生的程序設(shè)計能力得到明顯提高。

    2.3.2 把CSP認(rèn)證嵌入人才培養(yǎng)方案

    本專業(yè)在本科人才培養(yǎng)方案修訂中,已經(jīng)把計算機軟件能力認(rèn)證作為本科生畢業(yè)的條件之一。在本專業(yè)培養(yǎng)方案的綜合實踐模塊中,增加了“程序設(shè)計能力測試”課程。該課程2學(xué)分,為實訓(xùn)必修課程,要求學(xué)生的計算機軟件能力認(rèn)證成績達(dá)到一定分?jǐn)?shù),或者通過全國計算機軟件水平任意一個級別的考試才能取得該學(xué)分。

    通過該舉措,可以培養(yǎng)學(xué)生具有一定水準(zhǔn)的編程能力,能夠勝任軟件工程師工作,達(dá)到合格工程師標(biāo)準(zhǔn)。

    2.3.3 計算機軟件能力認(rèn)證實施成效

    計算機軟件能力認(rèn)證實施后取得成效如下:

    (1)激發(fā)了學(xué)生編程興趣,各種程序設(shè)計競賽取得較好成績。認(rèn)證實施后,本專業(yè)程序設(shè)計課程的期末成績有明顯提高,學(xué)生參加各種程序設(shè)計競賽的熱情高漲,先后獲得各類程序設(shè)計競賽省部級以上獎50余項。

    (2)促進(jìn)學(xué)生就業(yè)。根據(jù)學(xué)生報名時提交的專業(yè)實習(xí)和工作意愿,60余名認(rèn)證高分學(xué)生已經(jīng)收到百度、騰訊、阿里巴巴、滴滴出行等國內(nèi)著名IT企業(yè)的實習(xí)邀請,其中20余名學(xué)生已經(jīng)到這些公司參加實習(xí)。通過實習(xí)雙方相互了解,滿意后可與這些著名IT企業(yè)簽約。

    2.4 強化學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

    在長期的教學(xué)實踐中,普遍存在以教師為中心、以課堂講授為主、以理論考試成績?yōu)橹鞯摹奥犞袑W(xué)”現(xiàn)狀[14]。在卓越人才培養(yǎng)背景下,工程教學(xué)模式應(yīng)轉(zhuǎn)向“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式,強調(diào)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和主動實踐,進(jìn)行理論與實踐一體的“做中學(xué)”。這就需要學(xué)生到企業(yè)、行業(yè)等部門進(jìn)行實實在在的實踐,包括生產(chǎn)實習(xí)、頂崗實習(xí)等形式。

    2.4.1 實習(xí)基地和創(chuàng)新基地建設(shè)

    學(xué)校與省內(nèi)大型國有企業(yè)和民營企業(yè)建立了7個校外實習(xí)實踐基地,引進(jìn)社會資源,為學(xué)生實習(xí)實踐提供更多平臺。

    本專業(yè)建設(shè)了大規(guī)模云桌面實驗室、創(chuàng)新基地、云計算實訓(xùn)實驗室,并采購200余萬元的戴爾網(wǎng)絡(luò)存儲、服務(wù)器、手持三維激光掃描儀、圖形工作站、三維動作捕捉系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備,極大改進(jìn)了學(xué)生的實驗條件。

    2.4.2 建立實習(xí)基地和創(chuàng)新基地成效

    (1)云桌面實驗室每年接待各種考試和實驗人員約? ?8 000人次,涉及考試10余種;云桌面實驗室占地300余m2,擁有200臺云終端。計算機軟件能力認(rèn)證云南大學(xué)考點就設(shè)在新建的云桌面實驗室內(nèi)。另外,華為ICT大賽、實驗室安全知識考試、校紀(jì)校規(guī)考試、各種程序設(shè)計競賽等都在云桌面實驗室完成。

    (2)創(chuàng)新基地及校內(nèi)實習(xí)基地每年服務(wù)學(xué)生600余人次。創(chuàng)新基地及校內(nèi)實習(xí)基地占地200余m2,可同時容納80余人,企業(yè)到學(xué)校建立實習(xí)基地有了很好的條件。本專業(yè)50%以上的本科生建立了課題小組,共獲得國家級、省級、校級科研項目立項20余項,發(fā)表論文20余篇,獲得國家發(fā)明專利10余項,獲得各種科技競賽獎勵40余項。

    3 結(jié)語

    計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)是當(dāng)前“新工科”建設(shè)的重要組成部分。在當(dāng)前人工智能、互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)蓬勃發(fā)展之際,該專業(yè)的卓越人才培養(yǎng)可為這些新興產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)秀人才。但由于計算機學(xué)科發(fā)展迅速,知識體系更新快,所學(xué)知識繁雜,所以人才培養(yǎng)必須與時俱進(jìn)。本文以卓越人才培養(yǎng)的基本原則和思路為中心,闡述了云南大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在課程群分類培養(yǎng)、校企合作協(xié)同育人、計算機職業(yè)資格認(rèn)證、實習(xí)創(chuàng)新基地建設(shè)等方面的實踐。

    由于學(xué)校定位不同,學(xué)生層次、師資隊伍存在差別,本文的一些方法和措施還存在一定不足,相關(guān)高??梢愿鶕?jù)自己的實際情況,參照本文論述的經(jīng)驗因地制宜開展教學(xué)改革。

    參考文獻(xiàn):

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    (責(zé)任編輯:杜能鋼)

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