計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)研究

劉昊

摘 要：創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)，是當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，學(xué)校應(yīng)該明確創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的基本要求，構(gòu)建科學(xué)課程體系，對學(xué)生展開系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用型訓(xùn)練，充分挖掘課程中的創(chuàng)新因素，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；創(chuàng)新型應(yīng)用人才；培養(yǎng)策略

中圖分類號：G642.0；TP3-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-9052（2020）05-0281-02

計(jì)算機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)改變世界的技術(shù)，目前被廣泛應(yīng)用于人們的生活、學(xué)習(xí)、工作中，在這一社會背景下，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)成為高校熱門專業(yè)，目前我國有900多所高校設(shè)置了這一專業(yè)。隨著社會的發(fā)展，大學(xué)生就業(yè)形勢愈發(fā)嚴(yán)峻，為了提升專業(yè)對口就業(yè)率，學(xué)校應(yīng)該制定創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，明確計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位，確定相應(yīng)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力，讓學(xué)生能夠更好地適應(yīng)職業(yè)環(huán)境，為學(xué)科發(fā)展與國家發(fā)展做貢獻(xiàn)。

一、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)概述

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)學(xué)科分化為五個領(lǐng)域，分別是計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS）、計(jì)算機(jī)工程（CE）、信息技術(shù)（IT）、信息系統(tǒng)（IS）、軟件工程（SE），計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程是教育部在2011年認(rèn)證的兩個獨(dú)立一級學(xué)科，所以，當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的覆蓋面相對更小，所研究的東西更為專一[1]。辦出專業(yè)特色，避免計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)被同質(zhì)化，是當(dāng)前高校展開計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)思考的一個問題。

從目前來看，我國普通高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)為培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才，而人才培養(yǎng)的方向則是計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS）方向?？偟膩碚f，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生需具備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)的軟硬件知識，具備計(jì)算思維能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力、程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力以及系統(tǒng)分析、開發(fā)與應(yīng)用能力這4項(xiàng)基本學(xué)科能力，而應(yīng)用型人才在后兩種能力上有著更高的要求[2]。為了提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)和綜合職業(yè)素養(yǎng)，高校應(yīng)基于學(xué)科發(fā)展，完善課程設(shè)計(jì)，合理安排程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)及理論、算法與復(fù)雜性、科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)庫、圖形學(xué)原理、軟件設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)、操作系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)等科目的教學(xué)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生系統(tǒng)化、專業(yè)性的培養(yǎng)。

二、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)策略分析

（一）明確創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)基本要求

創(chuàng)新是社會興旺發(fā)達(dá)的不竭動力，也是現(xiàn)階段高素質(zhì)人才所需具備的基本素養(yǎng)。在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)過程中，首先應(yīng)設(shè)置社會道德與法律等課程，讓學(xué)生學(xué)會做人，然后設(shè)置創(chuàng)新思維課程，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，最后精心策劃專業(yè)課程，讓學(xué)生將創(chuàng)新思維應(yīng)用于專業(yè)實(shí)踐中。比如，在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)課程時，教師應(yīng)該有計(jì)劃地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時，傳授學(xué)生程序設(shè)計(jì)的思想和方法，而不是死記硬背，鼓勵學(xué)生打破桎梏，勇于探索其他的不一樣的程序設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

在課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生展現(xiàn)出創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，尚未達(dá)到創(chuàng)新型應(yīng)用人才的培養(yǎng)目標(biāo)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)，不僅僅是讓學(xué)生學(xué)會使用計(jì)算機(jī)的軟件、硬件工具，學(xué)生還應(yīng)該具備靈活運(yùn)用計(jì)算機(jī)學(xué)科知識，設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù)計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件和硬件的能力。

在實(shí)踐教學(xué)體系中，實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)工具的選擇是對新技術(shù)和新產(chǎn)品實(shí)施覆蓋的有效途徑。為了讓學(xué)生能夠緊緊跟上計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展的潮流，更好地適應(yīng)職業(yè)需求，學(xué)?？梢詫⒒赪indows操作系統(tǒng)的開發(fā)工具等引進(jìn)專業(yè)教學(xué)中，以此為主題安排一系列的專題教育活動，包括選修課、知識講座、科技活動、專業(yè)競賽等，鼓勵感興趣的學(xué)生參與[3]。

（二）構(gòu)建科學(xué)課程體系，展開系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用型訓(xùn)練

在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力是一個循序漸進(jìn)的過程，學(xué)校應(yīng)基于人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建一個完善系統(tǒng)的課程體系，具體如下：

第一，學(xué)科基礎(chǔ)。學(xué)生在大一階段應(yīng)該學(xué)習(xí)大學(xué)物理、大學(xué)物理試驗(yàn)、高等數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)等通識學(xué)科。

第二，學(xué)科核心。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)分為軟件技術(shù)和硬件技術(shù)兩大模塊，前者包括程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、匯編語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)原理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、編譯原理等課程，后者包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電路電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理、嵌入式體系結(jié)構(gòu)與接口技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用案例分析等課程。

第三，學(xué)科應(yīng)用。包括程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、組成原理課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、ADS嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)、嵌入式驅(qū)動開發(fā)課程設(shè)計(jì)、軟件工程實(shí)訓(xùn)、嵌入式軟硬件系統(tǒng)開發(fā)課程設(shè)計(jì)、完整嵌入式項(xiàng)目開發(fā)案例實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程[4]。

在學(xué)科核心模塊中，基礎(chǔ)課程為程序設(shè)計(jì)語言，學(xué)生首先應(yīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)面向過程的程序設(shè)計(jì)語言，掌握語法及結(jié)構(gòu)化程序的設(shè)計(jì)方法，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生將實(shí)際問題，分析轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)指令，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，學(xué)習(xí)完理論知識后，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識去解決一系列經(jīng)典的廣義計(jì)算問題。然后，再學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟮幕舅枷?，提升其分析、解決問題的能力，讓學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)知識開發(fā)高質(zhì)量軟件產(chǎn)品。實(shí)踐教學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的關(guān)鍵性策略，在專業(yè)核心課程教學(xué)中，應(yīng)該將理論教學(xué)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)、創(chuàng)意項(xiàng)目、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動有機(jī)融合，全面提升學(xué)生的知識應(yīng)用能力。比如，在軟件工程教學(xué)中，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目教學(xué)，能夠提升學(xué)生的分析、設(shè)計(jì)能力；在數(shù)據(jù)庫教學(xué)中，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目教學(xué)，能夠提升學(xué)生對于數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力。同時，學(xué)?？梢栽O(shè)計(jì)多元化的實(shí)踐活動，鼓勵學(xué)生參與，比如，大二學(xué)生可以參加創(chuàng)意項(xiàng)目，提升創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力，大一大二學(xué)生可同時參加，形成競賽，鍛煉學(xué)生的編程能力，強(qiáng)化其學(xué)習(xí)動力。大二大三學(xué)生可以參加專業(yè)競賽，提升學(xué)生分析、解決問題的能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)精神。大三學(xué)生需參加項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，鍛煉其知識應(yīng)用能力，大四學(xué)生則需開始進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提升實(shí)踐能力，鍛煉創(chuàng)新能力。

（三）充分挖掘課程中的創(chuàng)新因素，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)過程中，教師應(yīng)該提升自己的創(chuàng)新意識，創(chuàng)新教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容，充分挖掘課程中的創(chuàng)新因素，為學(xué)生創(chuàng)造一個創(chuàng)新型教育環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，系統(tǒng)化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

比如，在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用的教學(xué)中，講解到“碼”這一概念，教材中涉及兩個層次的描述：其一，碼是唯一能標(biāo)識實(shí)體的屬性集；其二，“設(shè)K為關(guān)系模式 R 中的屬性集，若K→U（屬性全集完全函數(shù)依賴于K），則 K 為 R 的候選碼”。第一種描述淺顯易懂但并不準(zhǔn)確，教師可以舉例驗(yàn)證，第二種描述十分準(zhǔn)確但由于設(shè)計(jì)函數(shù)依賴的知識點(diǎn)，理解難度大，教師應(yīng)該以多種方式幫助學(xué)生去理解，并且在學(xué)生掌握相關(guān)知識后，提出問題：如何用程序設(shè)計(jì)的方法找到復(fù)雜關(guān)系模式的全部碼，這個問題有效鍛煉了學(xué)生的問題分析能力與編程能力，有助于學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力的培養(yǎng)[5]。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生打破常規(guī)，跳脫出固定的思維框架，傳授學(xué)生設(shè)計(jì)思想及方法，而不是具體詳盡的內(nèi)容。但是，創(chuàng)新并不是隨意，比如，在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)時，將E-R 圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，學(xué)生仍然應(yīng)該嚴(yán)格遵守實(shí)體和聯(lián)系的轉(zhuǎn)換原則、方法、過程。在此基礎(chǔ)上，教師可以鼓勵學(xué)生，編寫程序?qū)崿F(xiàn)E-R 圖到關(guān)系模式的自動轉(zhuǎn)化，程序編寫好后，與軟件 PowerDesigner相比較，對比二者的共同之處與不同之處，從而完善自己的設(shè)計(jì)想法。在學(xué)習(xí)軟件工程這門課程時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成工程思維，形成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)，比如，在軟件總體設(shè)計(jì)方法時，涉及面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法，這種方法可實(shí)現(xiàn)一個網(wǎng)絡(luò)圖到一個軟件結(jié)構(gòu)圖這兩種不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換，對于學(xué)生而言難度比較大，這時候教師應(yīng)該化繁為簡，引導(dǎo)學(xué)生從簡單數(shù)據(jù)流（DFD）開始，自行編寫程序完成自動轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)后，告知學(xué)生由于數(shù)據(jù)流圖中軟件項(xiàng)目信息不全面，所以應(yīng)用數(shù)據(jù)流圖設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)圖存在一定局限性，鼓勵學(xué)生探索新的設(shè)計(jì)方法[6]。

三、結(jié)語

社會的發(fā)展日新月異，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)更新?lián)Q代極快，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生在高等教育階段所學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，所使用的軟件工具、平臺等，到畢業(yè)時很有可能已經(jīng)被新的軟件、平臺所替代，因此，對于學(xué)生而言，擁有創(chuàng)新應(yīng)用能力，迅速學(xué)習(xí)并掌握新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，是極其重要的。在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)中，學(xué)校應(yīng)該站在前瞻性角度上思考，研究計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展方向，基于IEET工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，制定科學(xué)合理的課程體系，在教學(xué)過程中挖掘創(chuàng)新因素，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，完善實(shí)踐教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

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（責(zé)任編輯：林麗華）