信息與計算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)模式研究

陳 楠，閆麗宏

（咸陽師范學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，陜西 咸陽 712000）

理科專業(yè)屬于一門新增課業(yè)，而信息和計算科學(xué)專業(yè)作為國家教育部門于1998年實施專業(yè)調(diào)整以及改革過程中新增項目。倘若從理科專業(yè)整體演變過程進行分析，最初起源可追溯至應(yīng)用軟件專業(yè)以及計算科學(xué)專業(yè)興起。然而，當(dāng)前信息和計算科學(xué)專業(yè)被劃分為幾個小分支專業(yè)，包括控制科學(xué)、計算科學(xué)、信息科學(xué)以及運籌。伴隨國內(nèi)社會經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，以往傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式已經(jīng)無法滿足當(dāng)前社會人才需求，因此為了順應(yīng)科技發(fā)展，必須設(shè)置信息和計算科學(xué)專業(yè)，能夠顯著提高新型人才培養(yǎng)以及選拔效果?，F(xiàn)如今，信息和計算科學(xué)專業(yè)首要任務(wù)是怎樣按照社會需求針對人才培養(yǎng)模式實施有效改革，從而滿足當(dāng)前21世紀(jì)人才培養(yǎng)所需，存在有特色、寬口徑、厚基礎(chǔ)以及重能力等綜合特質(zhì)。

1 方案制定

結(jié)合教育部門有關(guān)規(guī)定指出，必須深化改革本科教學(xué)措施，將重點放置于創(chuàng)新人才培養(yǎng)。針對信息與計算科學(xué)專業(yè)需不斷改革并探索人才培養(yǎng)模式，其宗旨是為了予以社會大量新型優(yōu)質(zhì)人才。而教育部門頒布有關(guān)文件中同樣認(rèn)為，對于人才培養(yǎng)模式需要不斷進行改革，同時還需改革其機制，把教育核心放置學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)之上，情況允許下可開展有效對應(yīng)措施，例如，對選修課比例做出適當(dāng)調(diào)整或者是進一步推進學(xué)分制。把選修課比重和適當(dāng)多予以學(xué)生自主學(xué)習(xí)作為重點，便于拓展學(xué)生個人事業(yè)，使其擁有多項興趣愛好，確保創(chuàng)造性得到充分激發(fā)。

2 堅定思想

國內(nèi)辦學(xué)長期指導(dǎo)思想均為“厚數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，強實踐技能，高綜合素質(zhì)”，因此今后必須堅持該思想。建立于信息與計算科學(xué)教學(xué)基礎(chǔ)之上，以往常規(guī)教育對于專業(yè)化方向無針對性，無法有效區(qū)分不同教學(xué)模式，均是針對公共基礎(chǔ)課程完成教學(xué)內(nèi)容，同時按照數(shù)學(xué)實施學(xué)習(xí)目的。與此同時，在進行教學(xué)過程中，需要把計算技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合，同時根據(jù)實際情況多開展數(shù)學(xué)模型以及數(shù)學(xué)實驗方面教學(xué)，促使學(xué)生個人實踐能力以及綜合技能等顯著增強。并且，在開展教學(xué)同時對于選修課比例需適當(dāng)增加，在一定程度上減少專業(yè)課學(xué)分，讓學(xué)生能夠有更多機會和其他方面知識進行有效接觸，拓展個人自主學(xué)習(xí)空間，對于后期學(xué)生創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì)培養(yǎng)存在便利。當(dāng)學(xué)生精通多方面知識以后，則會發(fā)展至科技創(chuàng)新方向，而該方向是新型人才必須具備的基礎(chǔ)條件。

3 創(chuàng)建并改革課程體系

據(jù)教育部門有關(guān)文件顯示，需要對教學(xué)內(nèi)容實施深化改革，同時創(chuàng)建和經(jīng)濟社會發(fā)展相適應(yīng)的教學(xué)體系。然而當(dāng)前信息與計算科學(xué)專業(yè)并未獲取成熟課程體系改革以及構(gòu)建理論，因此只能從實驗課程以及課程設(shè)置形式等方面探討。課程體系構(gòu)建與改革其中實驗課程開設(shè)，其目的在于促使學(xué)生個人動手能力得到提升，該課程與理論之間存在密切關(guān)系。無論自主探索實驗或者是驗證性實驗等都能夠有效培養(yǎng)學(xué)生動手能力以及自主解決問題能力，存在綜合性以及實踐性優(yōu)勢，使學(xué)生個人樹立創(chuàng)新精神。在進行實際操作過程中，個人解決問題能力以及分析能力得到充分調(diào)動。而課程體系核心部分便是課程形式設(shè)置，分別包括三大板塊實驗課程、選修課程以及必修課程。專業(yè)必修課學(xué)習(xí)設(shè)置是為了讓學(xué)生明確掌握與專業(yè)有關(guān)知識理論，明確部分有關(guān)基礎(chǔ)技能以及理論知識。而選修課設(shè)置主要是為了確保培養(yǎng)目標(biāo)完成前提之下使學(xué)生視野開闊，拓展個人知識面，提升知識結(jié)構(gòu)，并且調(diào)動個人學(xué)習(xí)興趣，予以自主選擇機遇，在未來多個獨立空間內(nèi)激發(fā)個人創(chuàng)造力。換言之，通過對現(xiàn)有教學(xué)模式進行不斷完善和充實，制定具有設(shè)計性、綜合性課程模式，從而激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，促使個人綜合素質(zhì)水平得到顯著提高。

4 實踐環(huán)節(jié)教學(xué)模式加強

當(dāng)前，學(xué)生實踐能力以及創(chuàng)新能力有效途徑為實踐教學(xué)，并且作為教學(xué)實踐核心部分，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生個人能力是任何學(xué)科無法取代的。結(jié)合信息與計算科學(xué)專業(yè)主要特征，從強化實踐基地建設(shè)、豐富課外實踐教學(xué)活動以及畢業(yè)設(shè)計方案改革等三方面進行探索。

4.1 強化實踐基地建設(shè)

其專業(yè)和實際之間存在密切聯(lián)系，因此需要和有關(guān)企業(yè)單位進行聯(lián)系，創(chuàng)建穩(wěn)定的實習(xí)基地能夠有效促進實踐教學(xué)順利開展。在創(chuàng)建與之相對應(yīng)實踐基地過程中還需邀請專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)實習(xí)過程，亦或是定期開展相關(guān)專業(yè)講座，促使大家針對專業(yè)方面認(rèn)知程度得到拓展。當(dāng)畢業(yè)生至企業(yè)進行實訓(xùn)以后，能夠明確掌握和豐富與工作相關(guān)知識和技巧，使學(xué)生務(wù)實求真的精神得到培養(yǎng)，鍛煉個人能力，不斷開發(fā)鉆研精神以及創(chuàng)新能力。

4.2 豐富課外實踐教學(xué)活動

目前學(xué)習(xí)主要任務(wù)是獲取與信息和計算科學(xué)有關(guān)知識，促使自身相關(guān)專業(yè)能力得到提高。充分掌握有關(guān)知識，需營造良好學(xué)習(xí)氛圍以及學(xué)風(fēng)領(lǐng)導(dǎo)。而課外實踐教學(xué)可劃分為以下三方面，第一，對數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練加以強化，提供更多機會讓學(xué)生能夠參與比賽；第二，盡可能多開展申報科研課題以及社會調(diào)查課題；第三，不間斷訓(xùn)練專業(yè)技能。

4.3 畢業(yè)設(shè)計方案改革

綜合性教學(xué)最重要也是最后環(huán)節(jié)便是畢業(yè)設(shè)計，屬于高校培養(yǎng)人才計劃核心部分之一，能夠有效檢驗人才綜合素質(zhì)水平，同時考核專業(yè)學(xué)生能力，因此畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量與教學(xué)質(zhì)量之間存在正比關(guān)系。將畢業(yè)設(shè)計和實際情況相結(jié)合，保障選題必須與指導(dǎo)老師科研以及實際情況相符，在進行畢業(yè)設(shè)計過程中，需要借助以下三種形式：首先，通過教師指導(dǎo)讓學(xué)生自主選題，隨后進行調(diào)查研究，完成設(shè)計內(nèi)容；其次，師生共同參與科研項目，學(xué)生配合老師完成科研項目，同時老師引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中存在問題，隨后明確設(shè)計課題；最后，在老師引導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計，在實習(xí)單位實習(xí)時應(yīng)當(dāng)完成對應(yīng)單位畢業(yè)設(shè)計。

5 機遇與挑戰(zhàn)存在問題

據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分高校對于信息與技術(shù)科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行探討以后存在許多問題，具體包括以下幾點：第一，對于社會人才實際所需嚴(yán)重忽略，畢業(yè)生由于自身動手能力較差，因此無法找到合適工作，導(dǎo)致就業(yè)率下降。針對廣東IT企業(yè)實施調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，企業(yè)需求大量動手能力強以及基礎(chǔ)理論知識扎實的人才。在高校中有30%以下畢業(yè)生從事個人本領(lǐng)域工作，高校在進行人才培養(yǎng)以及社會需求方面存在嚴(yán)重錯位情況，無法和實際接軌；第二，對于專業(yè)辦學(xué)方向不明，專業(yè)師資力量嚴(yán)重缺失，和專業(yè)辦學(xué)規(guī)模存在顯著差異；第三，無法明確正確培養(yǎng)學(xué)生實踐能力方式；第四，部分應(yīng)用數(shù)學(xué)以及數(shù)學(xué)專業(yè)無法和課程設(shè)置之間進行有效區(qū)分。想要辦好專業(yè)主要解決問題包括：提升就業(yè)競爭力、強化專業(yè)技能訓(xùn)練、形成專業(yè)特色以及明確培養(yǎng)目標(biāo)與方向等。現(xiàn)如今通過借鑒CDIO工程教育理念，針對本專業(yè)實施教學(xué)改革，其效果顯著，并且初步形成專業(yè)特色，顯著提升畢業(yè)生就業(yè)率，而用人單位對于畢業(yè)生滿意度在90%甚至更高。

5.1 借助CDIO工程教育理念

數(shù)學(xué)類教學(xué)指導(dǎo)以及教育部指導(dǎo)委員均要求相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生獲取五項知識及能力，具體如下：①對于計算機可熟練操作，存在較強編程能力，具有基礎(chǔ)設(shè)計能力和算法分析能力；②存在扎實數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，能夠明確掌握計算科學(xué)或者是信息科學(xué)基礎(chǔ)理論知識等；③對于所學(xué)技能、方式以及理論能夠合理使用，對于部分生產(chǎn)過程中實際課題或者是科研存在問題及時解決；④具有一定軟件開發(fā)能力以及科學(xué)研究能力。由此說明，教職委以及教育部對于學(xué)生個人實踐能力著重強調(diào)。CDIO工程教育模式屬于當(dāng)前國際工程教學(xué)改革最新成果，包括運動、涉及、構(gòu)思以及實現(xiàn)，把產(chǎn)品研發(fā)至運行生命周期作為載體，促使學(xué)生保持課間有機聯(lián)系、實踐以及主動等方式完成工程學(xué)習(xí)。

CDIO培訓(xùn)大綱將工程畢業(yè)生個人能力劃分為以下四個層面，分別包括人際團隊能力、工程基礎(chǔ)知識、工程系統(tǒng)能力以及個人能力，其大綱要求通過應(yīng)用綜合培養(yǎng)模式確保學(xué)生在以上四方面能夠達到預(yù)期目標(biāo)?，F(xiàn)在結(jié)合IT行業(yè)所需理念、教育部門進審核計算科學(xué)專業(yè)具體狀況來看，專業(yè)畢業(yè)生技能分以及知識分可劃分為以下幾點：軟件設(shè)計與開發(fā)能力、個人能力、專業(yè)基礎(chǔ)知識與基本理論、團隊能力。其中軟件設(shè)計與開發(fā)能力培養(yǎng)方面存在加大難度，但存在重要價值作用，所以需要將軟件設(shè)計與開發(fā)能力細分成三階段實施培養(yǎng)。第一階段：初級工程實踐能力。具有基本架構(gòu)軟件設(shè)計能力、信息分析能力、信息接受能力以及數(shù)據(jù)處理能力，具體時間可規(guī)范為1～4學(xué)期；第二階段：中級工程實踐能力。具有相應(yīng)系統(tǒng)測試綜合能力、高級綜合性系統(tǒng)設(shè)計能力以及系統(tǒng)分析能力等，具體時間可規(guī)范為5～6學(xué)期；第三階段，高級工程實踐能力。具有相應(yīng)生產(chǎn)中實際課程能力、系統(tǒng)實施與維護、系統(tǒng)架構(gòu)、指導(dǎo)和解決工程能力、團隊組織能力。結(jié)合CD四路設(shè)置單獨且完善實踐能力培養(yǎng)與理論知識學(xué)習(xí)相融合計劃，充分調(diào)動學(xué)生主動性以及實踐性，將課程之間進行聯(lián)系從而完成實訓(xùn)以及學(xué)習(xí)，時間劃分為7～8學(xué)期。第一階段以及第二階段需對基礎(chǔ)知識理論知識培養(yǎng)加以強化，分別包含信息和計算科學(xué)基本理論、數(shù)學(xué)科學(xué)基本理論，屬于多種能力提升以及形成基礎(chǔ)條件。

5.2 創(chuàng)建“分布式配合螺旋式”能力培養(yǎng)模式

分布式。開發(fā)能力以及軟件能力的培養(yǎng)難度較大，為了達到預(yù)期培養(yǎng)目的，結(jié)合CDIO思路設(shè)置分布式配合螺旋式培養(yǎng)模式。其中，分布式模式主要為培養(yǎng)開發(fā)能力和軟件設(shè)計能力，結(jié)合模板進行銜接性拆分，隨后合理分布至不同學(xué)期以及不同課程當(dāng)中完成分布式培養(yǎng)。銜接性拆分其主要原則為結(jié)合知識體系前后順序，在內(nèi)容設(shè)置以及實踐安排等一系列方面，確保不同模塊之間能夠相互補充并融合，創(chuàng)建完整有機體系。結(jié)合以上信息，信息與計算科學(xué)專業(yè)實踐能力培養(yǎng)其主要目標(biāo)在于：具備堅實數(shù)學(xué)基礎(chǔ)高級網(wǎng)絡(luò)實施能力以及軟件設(shè)計能力，為了能夠有效達到預(yù)期目標(biāo)，在進行能力培養(yǎng)時進行三階段設(shè)計五模塊配合實戰(zhàn)訓(xùn)練來執(zhí)行。第一階段，初級工程實踐能力培養(yǎng)：三層（多層）分布式軟件系統(tǒng)設(shè)計、B/S架構(gòu)軟件系統(tǒng)設(shè)計、C/S 架構(gòu)軟件系統(tǒng)設(shè)計；第二階段，中級工程實踐能力培養(yǎng)：從N個方向綜合性應(yīng)用軟件設(shè)計能力培養(yǎng)模塊中選2個方向；第三階段，高級工程實踐能力：參與至企業(yè)實際項目設(shè)計以及實施過程中。

螺旋式。螺旋式將項目設(shè)計作為整體導(dǎo)向，逐步提升實踐能力，其過程由最初初級工程實踐能力一直到高級工程實踐能力。低年級分布式培養(yǎng)基礎(chǔ)設(shè)計能力，時間為兩年時間，而大三為方向性培養(yǎng)工程設(shè)計能力，時間為一年，大四則實施全方位培養(yǎng)開發(fā)能力、項目架構(gòu)以及團隊協(xié)作能力，時間為一年。不管是實際項目或者是模擬項目，都具備運作、設(shè)計、構(gòu)思以及實施等一系列過程。以上所有項目在整個專業(yè)課程學(xué)習(xí)均得到貫穿，既滿足學(xué)生專業(yè)知識學(xué)習(xí)，同時能夠讓其親身體驗項目設(shè)計過程，使自身開發(fā)能力以及軟件設(shè)計能力等均顯著提高。其中分布式模塊化培養(yǎng)作為手段，而能力螺旋式提升則作為最終目標(biāo)，前者的培養(yǎng)能夠有效提升螺旋式能力。

5.3 考核對象為項目設(shè)計結(jié)果

通過綜合性課程設(shè)計以及階段性科技設(shè)計來實施考核，課題主要由軟件企業(yè)發(fā)布共享軟件和教師科研課題，其考核目的主要是為了提升學(xué)生綜合素質(zhì)水平、個性發(fā)展以及動手能力。其中第一階段為設(shè)計綜合性課題，由學(xué)生自主完成；第二階段為考核方向性高級綜合性實踐能力；第三階段為考核實施能力以及企業(yè)項目設(shè)計能力，所有學(xué)生需參與考核項目中。

6 小結(jié)

通過借助CDIO工程教育理念創(chuàng)建學(xué)生能力結(jié)構(gòu)，經(jīng)分布式配合螺旋式，促使學(xué)生個人綜合能力得到顯著提升。并且，其主線選擇實現(xiàn)實際項目設(shè)計完成課程教學(xué)與考核，提高學(xué)生就業(yè)層次、就業(yè)率以及動手能力。并且，在未來道路中必須不斷探索總結(jié)新的信息與計算機科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，對實踐教學(xué)不間斷強化，實施改進培養(yǎng)計劃，將理論教學(xué)體系融合至實踐教學(xué)體系內(nèi)。強加人才培養(yǎng)，重視專業(yè)化能力及實踐地位，全方位開展研討換工作，并且創(chuàng)建和信息與計算科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)相符模式。