时间:2023-08-10 17:24:34
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机科学与技术培养方向,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

关键词:专业建设;人才培养;实践教学
作者简介:孙君顶(1975-),男,河南邓州人,河南理工大学计算机学院,副教授;毋小省(1974-),女,河南沁阳人,河南理工大学计算机学院,副教授。(河南?焦作?454003)
基金项目:本文系河南理工大学教育教学改革研究项目(项目编号:2009JG023、2012JG064)的研究成果。
中图分类号:G642.3?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)22-0045-02
为适应新形势下计算机技术的发展趋势及满足社会对计算机专业人才的需求,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会先后颁布了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》(2006年)、《高等学校计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》(2007年)及《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》(2008年)等系列著作,指导及规范计算机科学与技术专业的教学体系及人才培养模式。
河南理工大学(以下简称“我校”)计算机专业本着适应计算机技术发展新形势需要的精神,结合高等学校计算机教指委的相关文件精神,不断探索高校人才培养新模式,打造品牌专业,全力提升专业建设水平。继2008年获得河南省特色专业建设点,2010年我校计算机科学与技术专业又获得了国家第六批特色专业建设点。为了加强专业建设,实现为社会培养合格人才的目标,我校从专业改革目标、专业改革方案及相关保障措施等方面对专业建设进行了深层次探索。
一、专业建设与改革目标
结合目前国家对计算机科学与技术人才需求状况,我校确立了计算机科学与技术专业建设与改革目标:[1]第一,坚持以学生为本,以教师为主导,以能力培养为核心,培养具有“强能力、宽适应、重创新”的创新型人才。第二,根据信息社会的发展及行业发展对计算机专业人才的要求,从“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”四个方面深化课程体系、教学模式、教学内容、教学方法的改革,加强学生工程实践能力培养,充分发挥学生的主体作用,激发学生学习的积极性和创造性。
二、专业建设与改革方案
为了实现改革目标,确定了我校计算机科学与技术专业建设的总体建设思路:第一,明确专业人才培养目标,制订切实可行的人才培养方案及专业建设实施计划,在课程改革与建设、教材建设、实验实习实训基地建设、教学改革与管理等方面落实相关人员责任,落实专业建设经费,保证按期达到专业建设的目标。第二,积极开展调查研究,借鉴国内外高水平大学成功的经验;了解信息社会对计算机科学与技术专业的需求状况,结合区域经济发展和行业经济发展,以市场需求为导向,明确办学方向,准确定位,制订与社会需求和经济发展相适应的专业发展规划。
1.明确人才培养目标
要进行专业建设,面临的首要问题也即关键问题就是首先要确定培养什么样的人才,也就是要确定专业人才培养目标。虽然目前计算机技术发展迅速,但计算机科学与技术专业却面临尴尬局面。一方面企业抱怨招不到合适的人才;另一方面,学生就业困难已成为一个普遍问题。[2]究其原因,关键在于学校不了解企业对学生知识结构、综合素质及实践能力等方面的需求,也即专业设定的培养目标没有同市场需求有效接轨。
按照目前各工科高校的情况看,计算机科学与技术专业人才培养的目标主要集中为研究型和应用型两类。为了明确我校计算机科学与技术专业的人才培养定位,结合目前市场对计算机专业人才的需求状况、高等教育转向大众化教育的背景以及我校的具体办学条件、我校计算机科学与技术专业的专业办学条件及本专业所招收高考学生的层次等方面的实际情况,将计算机科学与技术专业的人才培养目标定位在“应用型”人才的规格上。但这里定位的“应用型”人才并非单纯指《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》所指的信息技术专业方向所培养的应用型人才。[3]除此之外,还包括软件工程和计算机工程两个专业方向所培养的应用型人才,是综合这三个专业方向来进行人才培养的。
2.人才培养方案与课程体系建设
确定了“培养什么样的人才”这一目标后,接着就是要解决“如何培养”的问题,即如何围绕该目标制订切实可行的人才培养方案和设置合理的课程体系。在人才培养方案的制订上,我校坚持培养方案要以体现优化知识结构、突出专业特色、适应区域和行业经济发展为原则;以“体系优化、内容先进、结构合理”为目标,努力汲取学科建设和教育教学改革中取得的一系列成果,将其体现在人才培养方案中。
我校计算机科学与技术专业在多年的建设实践中逐步形成了“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”的教学指导方针。依据该方针,我校在培养方案的制订及课程体系设置过程中坚持以下主要原则:
(1)在教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会所颁发的相关规范的指导下,合理安排培养方案的各个环节内容。建设由学术、技术、职业和人文交织的刚性课程平台和多样化的柔性课程模块,共同组成“知识面宽,应用性强,理论与实践渗透”的多元课程体系。
关键词: 计算机科学与技术专业 应用型人才 培养模式
随着计算机技术的迅速发展,社会对计算机人才的需求量不断增大,各高校几乎都开设了计算机科学与技术专业,使得该专业成为全国专业点数之首。教育部等五部委2004年联合的报告称,计算机人才需求每年增加100万。然而,2005年全国计算机专业大学生就业率比上年下降幅度超过5个百分点,就业形势明显不如上年。在这种背景下,普通高等院校计算机科学与技术专业的人才培养模式改革势在必行。下面以我校该专业为例,探讨如何构建一套适合我校的该专业的人才培养模式。
一、为何要进行计算机科学与技术专业人才培养模式改革
调查发现,包括我校在内的同类院校所开设的计算机科学与技术专业普遍存在以下问题。
1.培养目标难以满足就业需求。
人才培养规格不符合社会需求,研究型人才相对应用型人才而言毕竟是少数,但几乎所有本科院校都在不自觉地提高人才培养规格,轻视应用型技术人才的培养。同时,课程教学体系中一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占较大比重,而一些应用性、实践性较强、内容更新快的课程却因为师资力量、实验设备等多种原因难以全面落实教学计划,从而导致一方面社会对计算机专业人才的需求不断增加,另一方面大量计算机专业毕业生无法找到工作的供需矛盾,充分反映出计算机科学与技术专业人才培养中存在的实际问题。
2.专业特色不明显,教学计划针对性不强。
专业教学过于追求学科的体系完美,教学计划和大纲一味照搬重点名校,却忽略自身学校的优势、发展定位和人才的培养目标,满足社会需要的针对性不够明确,很难形成自己的专业特色。这就导致结构的不合理,因而缺乏竞争力,培养出来的学生每个学科都懂一点,但不精通。随着计算机科学的发展,学科的分工越来越细,这种专业特色不明显的培养目标不便于严密地组织教学,不利于学生个性发展,也不利于学生的能力培养。
3.教学内容滞后于计算机新技术的发展。
因为计算机技术发展迅速,而课程管理相对集中,教学计划寻求稳定,所以每年的教学计划变化都不大,使得教学内容相对陈旧,所开设的课程与当前主流技术脱节;同时教学方法单一,多以讲授为主,缺乏培养学生归纳、分析、渗透和综合能力的手段。这些问题使得毕业生的能力达不到用人单位的聘用标准,难以满足计算机行业发展和应用的需要。
所有这些问题都严重地影响和制约计算机科学与技术专业的发展,导致学生与社会需求脱节,造成学生的就业困难。因此,我校应根据自身特点,进行计算机科学与技术专业的重新定位并调整教学内容,进一步明确专业方向,探索出适合我校计算机科学与技术专业的人才培养模式。
二、计算机科学与技术专业人才培养要求
我校是一所普通高等财经类院校,因此开设在我校信息学院下的计算机科学与技术专业在人才培养上要有自身特色,适合走既有宽厚的理论基础,又有熟练的应用技能的应用型人才培养为目标的道路。
应用型人才的培养以学科为支撑,以专业为基础,以岗位为核心,强调知识的集成和实践的应用能力。对我校计算机科学与技术专业应用型人才培养所具有的素质和能力要求概括为以下几点:(1)具有良好的工科基础,掌握数学、电路与模拟电子技术、数字逻辑等知识。(2)掌握计算机软硬件技术,熟悉计算机应用系统的构建方法,了解电子技术、通信技术和自动控制等相关学科的基本知识;(3)分析、开发计算机软件系统的能力,能够利用各种软硬件知识构建计算机应用系统;(4)运用所学理论、方法和技能在国民经济各领域从事计算机软件与硬件系统、计算机网络的设计、开发、管理和维护等工作的能力;(5)培养学生具备不断掌握新知识、新概念、顺应计算机快速发展的创新能力和创新素质。因此,改革现有的学科人才培养模式,改革课程体系和教学内容,不仅符合现代教育的要求,而且适应计算机学科发展的需求。
三、应用型人才培养模式探索
基于对应用型人才培养的要求,我们可以尝试从以下方面出发,探索一套适合我校的应用型人才培养模式。
1.构建适合应用型人才培养模式的专业课程体系。
根据我校计算机科学与技术专业的人才培养要求和课程设置原则,在制订教学计划时,采用“加强基础、突出核心、注重实践、整体优化”的应用型人才培养模式,强调自学能力,强化“核心课程”。我校的课程体系涵盖以下五个层面:(1)公共课模块。是培养学生良好的政治思想素质和职业道德,培养学生辩证思维能力和外语应用能力,为创新思维和创新能力提供广阔空间。(2)学科基础课模块。是计算机科学与技术专业的科学技术平台,为专业课的开展提供坚实基础。(3)专业课模块。该模块又分为专业基础课和专业方向课两个层面,其中的专业基础课属于必修课,开设于该专业下的各个方向;专业方向课可属于选修课,学生可根据专业方向的不同而选择相适应的课程。(4)拓展课模块。该模块又分为专业拓展课和素质拓展课两个层面且都属于选修课,旨在训练学生的实际动手能力和新知识的获取、消化能力。(5)实践环节。这一层次在该专业中显得尤为重要,涵盖从课程实践到专业实践的各个方面。这五个层次课程设置对学生素质和应用能力的培养是相辅相成、互相渗透、互为补充、互为促进的。
2.建立多层次的实践教学体系。
在专业实验教学模式上,改变原有实验课中传统实验多而反映现代科学技术新成就的实验少、验证型实验多而创新型实验少、实验手段上采用传统测试技术多而利用现代技术手段少的状况,探索一个由五个层次构成的综合实践教学体系:(1)课内实验。这是为巩固学生对课堂所学理论知识的理解与掌握,而开设的课程辅助实验。(2)课程设计。为提高学生综合运用课程所学知识和技术解决具体问题的能力,可以开设多门设计类课程,如计算机电子电路基础综合课程设计、结构化程序设计课程设计、计算机组成与系统结构课程设计、单片机原理课程设计等。(3)实验课程。这是独立于课程而单独设立的实验,主要是针对一些实践应用性强的课程开设的,如网络实验、CAD实验等。(4)开放式实验。把原来固定的实验时间安排改变成灵活的实验时间安排,把原来封闭的实验项目改变成支持自主设计的实验项目,把原来的成批实验方式改变为满足学生个性化要求的实验方式。(5)综合实训。为提高学生综合运用多门课程所学知识和技术解决实际问题的能力,安排学生创新实践、毕业实习、毕业设计等。
3.产学研结合的培养方式。
针对应用型人才培养和我校特点,可以实行以基本素质和专业技术应用能力培养为主线,以产学研结合为基本途径的“传授知识、训练能力、培养素质”的培养模式。为此,我院在产学研结合人才培养途径方面进行探索,校内方面一是建立较完善的供课程实践的多个专业实验室,为教学和科研提供实验条件;二是积极鼓励和引导学生参与我校的大学生科研项目,在教师的指导下以学生为主体完成科研项目的申请和执行。学术交流方面可以聘请企业一线专家和技术人员就专业技术领域问题给教师和学生作学术报告及进行技术交流。校外方面,通过调研社会对本专业人才知识、能力和素质的需求,邀请企业专家参与学校人才培养方案,积极加强学校和企业单位在人才培养中的联系和合作,积极筹划建立校外实习基地,作为本专业学生进行专业认识和实践的场所。
4.强化师资队伍建设。
教学计划执行的保证是具有良好素质的师资队伍,必须采用多种方式加强师资队伍建设,通过提高职称和学历结构、外出进修学习和培训、开展科学和教学研究等方式不断提高队伍掌握和传授知识的能力,为人才培养模式的改革做好基础准备。同时,让学生参与教师的科研课题,从实践中提高学生的创新能力,而教师通过指导学生,在锻炼、提高学生动手能力的同时,对如何培养学生的创新能力摸索出一套行之有效的方法,而不再是纸上谈兵。
5.加强考核方式的改革。
由于计算机科学与技术专业具有理论性和技术性的双重特性,因此对其课程教学效果的考核形式就不应该是单一的,既要考核学生理论知识掌握的如何,又要考查学生应用理论知识解决实际问题的能力。对于理论性强的课程在考核时,应以自主分析问题、解决问题的刚性题目为主,试题形式应该与考核课程的教学要求在风格上相一致,而不应该让学生背概念、背理论。对于实践性强的课程,在考核时应采取实验形式、课程设计与答辩的方式进行,而不再是一张试卷决定分数。
四、结语
我校作为财经类普通高等院校,计算机科学与技术专业的人才培养模式要随着经济的发展和社会需求的变化有针对性地调整合变化,在实践中不断探索,寻找适合自身的办学模式和特色。我们要改变计算机科学与技术专业毕业生培养中重理论和基础、轻实践和技能、就业率和用人单位满意率低的问题,不仅要把知识传授给学生,而且要培养学生的科技意识和科学技能,把昨天的知识转化为创造明天的能力,更多更好地培养社会需要的应用型创新人才。
参考文献:
计算机科学与技术是当今发展最迅速的学科之一,同时计算机科学与技术专业也是我国工科教育中在校生最多的专业。为推动计算机科学与技术专业的教育教学改革,更好地适应国家经济建设和社会发展对高层次应用型人才的迫切需要,积极发展具有中国特色的计算机专业教育,教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会(以下简称“计算机专业教指委”)从2001年起结合国际上工科计算机专业教育的发展趋势,经深入调查和广泛讨论,于2006年12月出版了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告及规范》(以下简称《规范》)。
作为对《规范》提出的“规格分类”战略思想的探索与实践,经计算机专业教指委申请,教育部高教司于2008年初批准“计算机科学与技术专业规范办学试点”项目的立项,同意14所高校参与《规范》的试点工作并将其纳入教育部高等理工教育教学改革与实践项目。试点工作的执行期为3年,由计算机专业教指委负责项目的指导、检查和验收。
试点工作分为4个专题,分别是地方院校计算机应用专业人才培养研究与试点、具有行业特色院校的计算机专业人才培养研究与试点、面向本科就业市场的计算机专业人才培养研究与试点、科学型与应用型兼顾的计算机专业人才培养研究与试点。试点工作的内容不做具体规定,各试点学校参照《规范》的内容,在满足计算机专业本科教育基本要求的前提下自主组织实施。总的指导思想是:实事求是,倡导特色;以学生为中心,勇于突破学科传统含义的局限;实现目标、定位与追求的相适应。通过项目的实施,加深对计算机专业发展战略的认识,形成更全面的中国计算机专业发展的指导意见,总结发现具有示范意义的办学实践,帮助有关院系推进计算机专业的教育教学改革,提高办学水平和教育质量。其中,探讨应用型计算机专业人才的培养,是14所高校试点工作的共性特征。
试点工作自2008年初启动,14所试点高校根据自身的实际情况,按《规范》给出的方向建议进行了有意义的探索,内容包括师资队伍建设、人才培养定位、专业方向选择、不同方向理论教学与实践教学环节的设计等。试点工作积累了经验,也为计算机专业教指委更好地进行下一步工作奠定了基础。
在2年多的时间里,《计算机教育》杂志一直关注该项目的研究进展情况,并与试点高校的项目负责人进行持续深入的交流。在各校改革初具成果之际,我刊特邀教育部高等学校计算机科学与技术教学指导分委员会副主任、济南大学副校长杨波教授,各项目主持人和14所试点高校的专业负责人,分期总结各校试点工作的成果、经验和体会,使试点工作的成果能为更多的计算机教育工作者共享。
关键词:课程体系:核心课程;核心知识体系
计算机科学与技术学科虽然很年轻,但它已经成为一个基础技术学科,在科学研究、生产、生活等方面都占有重要地位。近50年来,我国的计算机科学与技术专业教育在国家建设需求的推动下,从无到有,逐渐壮大,尤其是从20世纪90年代以来,更是高速发展,已经成为理工科第一大专业。
针对计算机科学与技术专业学生量大,社会需求面宽的现实,“十五”期间,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制了《高等学校计算机科学与技术专业战略研究报告暨专业规范(试行)》(高等教育出版社出版,2006年9月第一版,以下简称为《规范》)。其中,“战略研究报告”建议改变当前我国计算机科学与技术专业教育的趋同性,鼓励办学单位对毕业生的分类培养,取4个可能的方向,即计算机科学、计算机工程、软件工程以及信息技术。《规范》参照Computing Curricula 2005,分别详细给出了四个方向的核心知识体系,以及覆盖它们的必修课程组示例。
《规范》体现出的“分类培养”精神得到了广泛认同,人们普遍认为中国800个左右的计算机科学与技术本科专业点,按同一种模式或者培养方案进行教学是难以满足广泛的社会需求的,许多学校也希望得到分类培养的具体指导。但是,如何理解和实现“信息技术”等新的专业方向的教育,如何利用已有的基础,更好地实践《规范》,成为大家关注的问题。
为了能更好地利用现已建成的国家、省部级精品课程、精品教材等优质资源,希望能够按照4个专业方向公共要求来构建一些基本课程,每一个方向都可以通过在这一组课程的基础上进行扩展来形成符合《规范》的完整的专业方向教学计划。这一组课程是“耳熟能详”的,无论是从师资还是教材的角度,在开始走向规格分类实践时,也是一种现实做法。
一、核心课程选取的原则
本项研究的基本目的是要推荐一组课程,当办学单位希望按照《规范》描述的知识结构制定自己的教学计划时,无论四个方向中的哪一个,都能够比较方便地在这组课程的基础上进行扩充而实现。显然,符合这个要求的一组课程不是惟一的,我们着重考虑了如下几点原则。
1.体现公共要求
《规范》将计算机科学与技术专业划分成4个专业方向,虽然他们有着不同的问题空间、能力要求、知识结构和课程体系,但还是有共性的部分,这也是作为同一个专业的不同方向所决定的。公共核心课程应该能够将这些公共的要求涵盖进去,实现在课程层面上对公共知识体系、专业培养公共要求和基本特征的体现。
2.有利于构成优化的课程体系
公共核心课程需要与其他相关课程一起才能构成完整的教学计划,所以,这些课程需要易于与相关课程结合,构成不同专业方向的课程体系。
同时我们注意到,近些年来,许多学校在制定新的教学计划中,采用了设置分级平台的基本框架。例如,要求教学计划由公共基础、学科基础、专业基础等组成。考虑到计算机科学与技术专业对应到计算机科学与技术学科,这些课程可以适当照顾到学科的要求,构成一个既照顾到学科,又照顾到专业的基础平台,给人们制定有特色的教学计划提供一定的基础,使得人们能够方便地构建完整的、全局优化的专业教育课程体系。
3.充分考虑学时的限制
由于公共核心课程相当于学科、专业平台的基本内容,所以,只能做一个较小集合,而且课程的学时数要尽可能小,目标在于体现专业教育的最基础要求,同时给具有特色的完整的教学计划的制定留有足够的空间。特别是近些年来,不少学校已经将教学的总学时数降到2500学时以下。所以按照20%计算,将公共核心课程的总学时控制在500学时以内。
4.尽可能成熟的课程
计算机科学与技术专业开办50余年来,积累了丰富的办学经验,一些课程的建设取得了很好的成果,已经具备良好的基础,这些课程将在专业教育中起到核心、骨干作用,将这些课程进行适当改造后构成公共核心课程,有利于充分利用已有的优质资源,迅速提高整体办学水平。所以选取的课程应该是“耳熟能详”的成熟课程。
5.体现本专业教育基本特征
课程要体现学科教育的一些基本特点。例如,虽然计算机科学与技术学科涉及到计算机理、工程实现和开发利用,但对大多数人来说,计算机科学与技术学科是一个以技术为主的学科,特别是在本科教育层面上更是如此。所以课程要对技术和学生的技能训练有较好的体现。除了学科抽象、理论两大形态使得初学者在理解上有一定的困难,需要通过实践去深入体会外,还要考虑社会要求本专业的学生能够更好地去实现一些系统的研究、构建和维护。因此,选择的课程应该在加强学生理论联系实际能力的培养上有引领作用。此外,在本学科发展异常快速的时候,这些课程相关的内容应该是成熟的、基础的,有利于学生可持续发展能力培养的。
二、核心知识体系
这里给出计算机科学与技术专业公共核心知识体系,力求从不同专业方向的公共需求出发,给出该专业的学生应该具备的一些基本知识,我们并不试图包括各个专业方向教育要求的全部知识,每个专业方向都需要在此基础上按照专业方向的教育需要增加所需要的知识,以构成完整的专业方向知识体系,其具体内容可以参考《规范》。由于是基本知识,是学生必须掌握的,所以,没有包含推荐的选修知识。该知识体系共包括8个知识领域,39个知识单元,共342个核心学时。其中,
(1)离散结构(DS)60核心学时,包括函数、关系与集合、基本逻辑、证明技巧、图与树。
(2)程序设计基础(PF)67核心学时,包括程序基本结构、算法与问题求解、基本数据结构、递归、事件驱动程序设计。
(3)算法(AL)28核心学时,包括基本算法和分布式。算法。
(4)计算机体系结构与组织(AR)60核心学时,包括数据的机器级表示、汇编级机器组织、存储系统组织和结构、接口和通信、功能组织。
(5)操作系统(OS)32核心学时,包括操作系统概述、操作系统原理、并发性、调度与分派、内存管理、设备管理、安全与保护、文件系统。
(6)网络及其计算(NC)48核心学时,包括网络及其计算介绍、通信与网络、网络安全、客户,服务器计算举例、构建Web应用、网络管理。
(7)程序设计语言(PL)13核心学时,包括程序设计 语言概论和面向对象程序设计。
(8)信息管理(IM)34核心学时,包括信息模型与信息系统、数据库系统、数据建模、关系数据库、数据库查询语言、关系数据库设计、事务处理、分布式数据库。
按照各个方向核心知识结构的要求,公共核心知识体系覆盖计算机科学341核心学时的内容,覆盖率为60.9%,覆盖计算机工程246核心学时的内容,覆盖率为44.7%:覆盖软件工程199核心学时的内容,覆盖率为40.3%覆盖信息技术136个核心学时,覆盖率为48.4%。
三、核心课程
公共核心课程共包括程序设计、离散数学、数据结构、计算机组成、计算机网络、操作系统、数据库系统等7门,这些课程的名称都采用了尽量一般化的处理,即后面没有诸如“基础”,“原理”或者“技术”之类的字样,为学校开设具体课程留有空间,学校可以根据自己课程的特点添上适当的限定,进一步体现自己的办学特色。
表1给出了各门课程所含的必修知识单元和所需要的学时数,和各个学校相应课程的实际教学时数相比,其中有的课程必修学时数多一点,有的少一点。所需要的总课时为448。希望各个学校在满足教学基本要求的前提下,根据本校的具体情况,做出适当的调整,可以通过强调某些内容来体现自己的特色。
四、专业方向必修课程示例
按照各个专业方向必修知识体系的要求,以7门公共核心课程为基础,构建相应方向的必修课程。特别需要强调的是,这里给出的仍然只是“示例”,各个办学单位可以根据自己的情况设计出更具特色的必修课程,并制定出恰当的教学计划。
计算机科学专业方向的必修课程示例:计算机导论、程序设计基础、离散结构、算法与数据结构、计算机组成基础、计算机体系结构、操作系统、数据库系统原理、编译原理、软件工程、计算机图形学、计算机网络、人工智能、数字逻辑、社会与职业道德。15门课程共计776学时。
计算机工程专业方向的必修课程示例:计算机导论、离散数学、程序设计基础、数据结构、电路与系统、模拟电子技术、数字信号处理、数字逻辑、计算机组成原理、计算机体系结构、操作系统、计算机网络、嵌入式系统、软件工程、数据库系统、社会与职业道德。16门课程共计理论学时920学时。
软件工程方向必修课程示例:软件工程专业导论、程序设计、面向对象方法学、数据结构和算法、离散数学、计算机组成、操作系统、计算机网络、数据库、工程经济学、软件工程、软件代码开发技术、人机交互的软件工程方法、软件设计与体系结构、软件质量保证与测试、软件需求分析、软件项目管理。16门课程共计920学时。
信息技术方向必修课程示例:信息技术导论、离散数学、程序设计、数据结构、计算机组成、计算机网络、操作系统、软件工程、数据库系统、应用集成原理与工具、Web系统与技术、人机交互、面向对象方法、信息保障和安全、信息系统工程与实践、系统管理与维护、社会与职业道德。17门课程总计920学时。
五、结语
《规范》将“核心知识结构”作为开办相应专业方向必须的要求,可以用不同的课程组合来覆盖,《规范》中给出的“核心课程”只是这种覆盖的一个“示例”,这里给出的是另一个“示例”。事实上,这也是《规范》所鼓励的。这里的“公共核心课程”并不是《规范》中四个“核心课程”集合的简单交集,而是根据对四个方向的理解,对它们公共核心知识单元的一个课程覆盖。是每个专业方向公共的必修课程,而不是任何一个方向完整的必修课程集合。
无论开办哪个专业方向,都可以在这里提出的“公共核心课程”基础上,根据不同方向的要求添加若干课程,形成“必修课程”集合(完整覆盖《规范》中的核心知识结构),然后再根据本学校的情况开设一些选修课程。这样,当一个学校希望开设多于一个专业方向时,教学资源有可能得到较大程度的共享。如果一个学校要将原来的教学计划改造为“信息技术”方向,许多已有的课程都可能被利用上。
关键词:计算机科学与技术;实践教学体系;规范措施
中图分类号:TP3-4
计算机科学与技术专业是一门以技术为主,以培养社会所需的计算机应用型人才为教学目标的专业,极为重视实践教学。其中,实验教学体系指的是以培养专业性的人才为目标,以理论教学为指导,通过设置专业课程以及配置各个实践教学环节而建立起的一套内容体系。实验教学课程主要包括教学实习、科技训练、社会实践等多种形式,在实践教学过程中,教师应当注重学生科学研究及社会实践等多项能力的训练和培养。
1 计算机科学与技术专业实践教学体系的构建原则
各高校为了培养出具备高素质、高技能的计算机应用型人才,就要构建一套以激发学生创新意识、提高其实践能力的富有特色的计算机科学与技术专业实践教学体系。为了实现实践教学资源的优化配置,充分发挥出实践教学的优势,在构建其教学体系的过程中,需要满足目标性、实践性、层次性、规范性等原则[1]。
(1)目标性指的是在构建实践教学体系的过程中,必须充分考虑到专业知识及职业技能要求,从而提出具体的实践教学目标;(2)实践性是指构建的实践教学体系必须具备一定的实践性和科学性,满足各项操作需求;(3)层次性指的是为了使得学生的实践能力得到循序渐进的发展,因而分层次、分阶段地将实践教学进行逐步的深化;(4)规范性则是指是实践教学体系必须与学校的人才培养计划相适应,规范其教学内容和形式。下图1为计算机科学与技术各专业实践教学体系:
图1 计算机科学与技术各专业实践教学体系
2 计算机科学与技术专业实践教学体系中存在的问题
2.1 实践课程的设置缺乏合理性。由于我国部分高等院校的课程时间短,学科结束匆忙,因而在设置相关课程时,常常会缺乏必要的科学性与规范性。目前,学校现存的一些培养方案已远不能满足新形势次下,高等教育理念的要求与社会对人才的实际需求。
2.2 实践教学内容与形式落后。我国大多院校存在实验教学内容与形式落后的现象。在教学内容上,严重脱离了社会的实际需求,依然停留在传统的陈旧内容层面,缺少必要的与时俱进;在教学形式上,未能科学合理地安排各项实践课程,教学模式落后,存在一定的随意性。这些做法均严重影响了学校实践教学的质量。
2.3 学校的实验设备不足。一些高等院校由于不够重视实践教学,再加上缺乏必要的教学经费,因此经常出现实验室不够不足以及设备无法满足企业实际发展需求的现象。由于计算机科学与技术专业有着极高的硬件要求,倘若学校实验条件落后,那么便会对实践教学质量造成严重的影响。
2.4 师资力量缺乏。随着高校不断扩展,计算机专业的教师已无法满足日益增多的学生的教学需求。此外,由于学校的待遇较低,很难留住高素质的计算机专业教师,再加上分配制度缺乏一定的公平性和合理性,导致学校严重缺乏实践教师与相关的技术人才[2]。
3 加强计算机科学与技术专业实践教学的规范措施
3.1 改进计算机科学与技术专业的培养方案。随着我国现代化社会主义建设进程的不断加快,对计算机行业的人才也提出了更高的要求,其不但需要掌握理论知识和技术维护、编程等专业技能,更需要具备强有力的创新能力。因此,各高校首先应当明确计算机科学与技术专业与高等职业教育的本质区别,防止出现职业化的教育倾向;此外,根据社会市场的实际需求,制定出结合理论与实践的计算机人才培养方案,科学合理地选择实践教学的内容和课程,以培养知识、素质与能力全面发展的计算机人才为培养目标。完善课程体系框架是计算机科学与技术专业实践体系最为重要的方面。下图2为计算机课程体系框架:
图2 课程体系框架
3.2 加大独立的实践教学体系的构建力度。实践教学的开展在验证各项教学理论的同时,有效促进了学生综合素质、创新能力的提高。其中,课内实践教学与课外实践活动为实践教学体系的两个主要内容。为实现应用型人才的培养目标,高等院校不但需要为学生建立充足的校内实践平台和基地,同时还要建立一定数量的校外实习基地,从而为学生分析、解决问题的能力和动手操作能力提供足够的锻炼机会,从而为其在将来激烈的市场竞争中打下扎实的基础。课程体系创新能够实现实践教学体系的完善。图3为“岗位+拓展”模块课程体系的基本结构:
图3 “岗位+拓展”模块课程体系的基本结构
3.3 更新学校的实验仪器设备。计算机科学与技术专业的实践教学不但需要设定相应的实验课程,而且还需用到相关的仪器设备。目前,随着社会建设的不断发展和科技的显著进步,企业实际运用的设备与学校实践教学的仪器设备具有一定的差距。因此,各高校在购置仪器设备时,需以社会实际需求出发,充分借鉴国外先进的技术,挑选符合工业实际要求的设备。学校为培养出高素质的应用型计算机人才,就要建立并完善体现出现代技术理论的校内实训中心和相关实验室[3]。
3.4 加强学校师资力量的建设。在实践教学过程中,教师起着重要的引导作用。学校可以安排教师到优秀的企业单位中进行实地学习,在亲身实践过程中,教师便能够充分了解企业对人才的各项要求,从而制定出相应的实践方案,培养出社会所需的人才类型。此外,学校还可邀请资深专家和企业优秀人才来学校进行学术交流,从而建立一支高素质、高能力的教师队伍,使学校适应新形势下的社会需求。
4 结束语
综上可知,作为对实践要求较高的计算机科学与技术专业,建立一套科学合理的实践教学体系尤为关键。规范的实践教学,能有效促进学生实践能力、问题的解决能力以及创新能力的提升,为学校培养全面发展的高素质计算机应用型人才做出了巨大的贡献。
参考文献:
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关键词:计算机科学与技术;实践教学;改革策略
近年来,随着我国高等教育的不断普及,社会对技术型、应用型、创新型人才的需求量进一步增大,要求高校切实提升整体教育教学水平,加大实践教学环节改革、创新力度。从而达到革新教学思路、优化教学资源、提高学生理论联系实践水平的目的。研究表明,计算机科学与技术专业实践教学环节是对课堂理论知识和动手操作能力的统一整合,旨在培养大学生动脑、动手和问题分析、处理能力[1]。因此,研究和探析计算机科学与技术专业实践教学内容及策略,将是我国高等教育部门和学术界共同关注和亟需解决的重大课题。
一、计算机科学与技术专业实践教学主要内容
(一)上机操作
作为计算机科学与技术专业实践教学的主要内容之一,上机操作的主要目的是对课堂理论知识的升华和巩固,旨在培养学生的动手操作能力和计算机运用能力,并且起到理论联系实践的真正作用。
(二)课程设计
为了让学生能够对课本理论知识有一个系统、全面的理解和掌握,高校将会对计算机科学与技术专业进行课程设计实践环节的设置,课程设计环节重点进行实践操作和专项训练。首先由教师进行课程设计目标的确定,然后由学生利用计算机软、硬件进行课程设计任务的完成。学生通过进行课程设计,一方面能够提高其计算机运用能力;另一方面有利于专业知识的掌握和问题分析、解决能力的提升[2]。
(三)组织竞赛
高校及教师对计算机科学与技术专业学生学习情况进行考核评估,认为学生已经能够独立完成课程设计,并且基本掌握了所学理论知识、具有一定的实践操作能力之后,便会通过组织专业知识竞赛和专业技能大比拼活动的方式来进行集中检验。所有的规则由学院和专业教师共同制定,其目的在于提升学生理论联系实践、学以致用的能力和水平。
(四)毕业设计
作为高校计算机科学与技术专业最后一个实践环节,此时学生已经学业完成,并且完成了本专业教学大纲和课本内容的系统化学习,接下来需要在专业教师的指导下进行毕业设计。首先由教师进行毕业选题的确定,学生可以结合自身实际,进行毕业设计题目的选择。毕业设计涉及到本专业所有理论、实践知识,需要学生系统、全面运用所学知识,培养自身实践能力和创新思维。
二、计算机科学与技术专业实践教学改革策略
(一)转变传统实践教学理念
计算机科学与技术专业实践教学的主要目的是为了增强学生理论联系实践能力、提升学生实践、探索和创新能力,其意义深远而重大。通常而言,实践教学主要涉及到实验、实习、实践、课程设计、知识竞赛、毕业设计等环节内容。实践教学过程中,教师为指导主体,学生为实践主体,在教师的正确指导下,学生自己动脑、动手完成实践任务。然而,传统的实践教学理念陈旧、方式落后,无法满足计算机科学与技术专业实践教学基础所需,也不能达到计算机专业化人才培养目标[3]。因此,要转变传统实践教学理念,结合计算机科学与技术专业实践教学现状和学生学习实际,以学生为实践核心,积极引导和鼓励学生参与改革和创新。
(二)坚持以市场人才需求为导向
调查发现,计算机科学与技术专业毕业生数量逐年增多,尽管如此,但是用人单位在专业化、技能型、高素质人才选聘过程中,却无法找到合适的人选。究其原因,正是由于高校在计算机科学与技术专业人才培养过程中,未遵循市场人才标准和要求,没有以市场人才需求为导向,所培养出来的人才缺乏针对性和价值性。因此,坚持以市场人才需求为导向,将是计算机科学与技术专业实践教学环节改进和创新的主要方向之一。
(三)构建完善的实践教学体系
计算机科学与技术专业实践教学环节要注重专业化、技能型、高素质人才的培养,这就需要构建完善的实践教学体系,突出实践教学体系的系列性和系统性。首先,将实践教学体系视为整个教学过程的一个重要分支,通过四年时间的学习,学生对专业知识的理解和掌握达到了较高水平,具备一定的问题分析和解决能力,学习结构较为系统、全面,这便为实践教学体系的系统性特征;其次,实践教学环节中,需要将之前所学知识连贯起来,形成统一整体,便于后期集中使用,即为系列性特征[4]。大学一、二年级学生学习计算机科学与技术专业知识的时候,通常以基础理论知识的学习和掌握为主,到了大三的时候,重点运用重点核心知识,参与实践创新,大四的学生基本上已经学习完专业知识,并且掌握了专业核心技能,实践能力较强,此时,需要通过实践教学,继m巩固和完善知识、技能体系,进而来达到提升专业水平的目的。
(四)提高师资队伍建设水平
对于高等院校而言,师资队伍建设水平的高低,直接关系到教育教学质量和水平的高低。计算机科学与技术专业实践教学过程中,同样需要专业化、技能型、高素质、复合型教师队伍的建立。同时,需要打造一支理论教学经验丰富、实践技能水平高超的“双师型”师资队伍。长期以来,我国高校计算机科学与技术专业教师不仅缺乏先进的教学理念,而且由于自身知识能力十分有限,教育教学手段过于落后,严重影响和制约到最终的教育教学成效。因此,在计算机科学与技术专业实践教学环节中,需要加大专业教师的教育和培训力度,聘请校内外专业人士前来指导,有条件的高校,可以指派教师前往国内外其他高校和企事业单位学习新知识、借鉴新做法,从而达到丰富自身知识体系和提升专业化素养的目的。
(五)创新考核机制
计算机科学与技术专业实践教学成效的大小,取决于考核机制。为了突出实践教学成效,在考核机制创建过程中,需要与理论教学相独立。同时,为了满足考核公平性、客观性、公正性所需,需要进行三个指标的科学设计:一是实验过程。通过实验能够全面了解学生的理论知识运用能力和实践技能操作水平;二是实验报告。作为实验过程的总结,能够通过实验报告进行实验过程所开展工作进行归纳、总结,并形成实验成果,为实践工作提供基础依据;三是实验答辩。学生通过实验操作、实验总结,结合实验原理,参与实验考核、答辩,其目的是教师对学生所掌握知识和技能运用情况的系统化检验,并且给予客观、公正的评价[5]。
(六)强化校企合作
为了满足社会用人单位人力资源基础需求,高校有必要与用人单位建立合作关系,建立订单培养模式,深入企业内部,全面了解企业对人才的真正需求。同时,计算机科学与技术专业实践教学环节中,融入企业生产模式,让学生提前对企业的相关操作有所熟知和掌握,进而达到增强技能和提高业务素养的目的。计算机科学与技术专业教师可以带领即将毕业的大学生,前往企业参与顶岗实习,通过深入企业生产线和内部组织管理体系,对企业运作模式有一个系统、全面的掌握。另外,高校要结合市场用人实际,及时对计算机科学与技术专业课程大纲内容进行调整,对教学资源进行优化配置。唯有此,高校才能把握市场机遇,为学生创造出更宽、更广的就业路子。
三、结语
计算机科学与技术专业实践教学环节主要包含上机操作、课程设计、组织竞赛及毕业设计等内容。为了提高计算机科学与技术专业实践教学成效,需要从转变教学理念、完善教学体系、创新考核机制、提升师资队伍建设水平和强化校企合作等层面入手。可以说,计算机科学与技术专业实践教学环节改革和创新,将有利于符合社会人才市场需求的计算机专业化人才的培养和人才创新能力的提升。
参考文献:
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关键词:高等院校 工程型 计算机人才 培养模式
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0188-02
计算机相关产业作为信息产业的核心之一,是国民经济和社会发展的基础性和战略性产业。随着国内外计算机相关产业的大规模快速发展,其不仅对优化调整产业结构、推动传统产业升级,而且对建设创新性国家起着越来越重要的作用。当前我国大部分高校均开设有计算机类相关专业,拥有庞大的在校生规模,每年都有大量的计算机人才进入就业市场,但由于高校计算机人才培养模式和IT企业市场需求的脱节,使得IT企业往往较难直接获得符合其要求的计算机人才,这也造成了计算机人才成为目前制约我国IT企业发展的重要瓶颈。
教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会在2006年推出了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范》(简称CC2006)[1],将人才培养的规格归纳为下述的三种类型、四个不同的专业方向:科学型(计算机科学专业方向)、工程型(包括计算机工程专业方向和软件工程专业方向)、应用型(信息技术专业方向)。CC2006进一步明确了计算机科学与技术本科专业发展战略,指出了以“专业方向分类”为核心思想的计算机专业发展建议,并制订计算机科学与技术本科专业规范。特别地,CC2006鼓励不同的学校根据社会需求和自身实际情况,为学生提供不同人才培养类型的教学计划和培养方案。此外,国务院在2011年《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发[2011]4号)中明确指出了我国软件产业的发展规划,在其人才政策别强调,高校要进一步深化改革,加强软件工程专业建设,紧密结合产业发展需求及时调整课程设置、教学计划和教学方式,加强专业师资队伍、教学实验室和实习实训基地建设,努力培养国际化、复合型、实用性人才,这进一步指明当前社会对计算机工程型人才培养和需求的重要性和迫切性。
1 工程型计算机人才培养存在的问题
由于计算机学科及其相关产业具有知识结构广、发展速度快等特点,使得目前计算机学科各专业还没有形成一个比较成熟通用的课程体系和人才培养模式。另外,由于不同地区的教育质量存在差异,尤其西部偏远地区,学生的计算机水平参差不齐,外语水平薄弱,这些都对计算机学科的教育教学提出了新的挑战,使得目前高校在培养目标、专业定位、课程体系设置以及综合实践能力培养等人才培养模式上存在诸多问题。
首先,培养目标和专业定位模糊。国家和社会的发展对人才的需要是多层次的,既需要从事基础研究的学术型人才,又需要从事专业社会实践的工程型人才。不同类型的学校要有不同的层次定位,相应的学科发展也要有不同的专业定位和培养目标,从而采取不同的教育模式。一些高校不顾自身实际发展情况确定高目标、追求高层次,盲目照搬普通院校相关专业的课程体系和培养模式,这使得高校在教材选择、教学大纲制定、教学模式和培养手段的运用上缺乏针对性、层次性和灵活性,致使教学质量下降。
其次,课程体系设置和知识结构不合理。由于计算机学科及其相关产业又具有知识结构新、发展速度快、重实践操作等特点,计算机学科各专业一直没有形成一个比较成熟的课程体系和通用的人才知识结构培养模式,课程设置中以基础学科为中心的课程观往往占主导地位[2]。课程设置多是在计算机学科传统课程基础上,增加些电子硬件类和软件类课程,课程体系设置重理论和基础,对计算机工程类领域的知识涵盖面窄,这也造成了计算机工程类学科发展和其相关产业现状的脱节。
最后,综合实践环节薄弱。计算机学科是一门具有很强系统性和工程性的新兴学科,这就要求其相关的技术人员对来自不同领域背景的工程项目具备一定的适应能力、实践能力和创新能力。在计算机类工程人才的培养过程中,存在现行各地方高校的教育体制滞后于信息社会快速发展及需求的问题[3]。多数高校依然沿用陈旧的培养模式,教学计划主要以理论讲授为主,缺乏实践教学环节,使得学生将过多的时间和精力投入到课程的基础学习中,忽略了指导学生将各专业课程知识和实践教学环节有机的揉合在一起,致使学生的理论能力和实践能力严重失衡。
2 工程型计算机人才培养模式探索
计算机工程类专业具有适应面广、涵盖技术领域多、发展变化快等特点。特别是在21纪的计算机网络和信息时代,计算机工程类学科的相关理论和应用技术,不断随着计算机技术和网络技术等信息技术的进一步深入而迅速发展。为了适应工程型计算机学科专业发展的整体形势,创建工程型计算机特色专业,更好地培养符合社会需要的人才,高校应根据自身特点,明确专业培养目标、建设专业特色鲜明、师资队伍结构合理、学生知识结构完善、实践实验条件充实的人才培养模式,其中这里包含以下几个重要方面。
首先,要明确专业定位和人才培养特色。根据国家教育部对计算机学科专业建设的指导性意见和其他大学的办学经验,高校应结合自身的特点,进一步充实和完善培养工程型计算机人才的培养计划及课程体系,加强师资队伍建设和实验室建设,拓展实践教学环节,提高工程型计算机学科专业所需的基本素质和专业基础,保质量、重特色,明确专业定位和培养方向,更好地培养出侧重于工程型计算机专业技术人才。
其次,要整合课程体系、优化课程结构。计算机学科各专业作为一个新兴专业,早期其课程体系和课程结构主要依赖于CC2004(Computing Curriculum 2004,计算机学科教程)[4]。在制定具体课程时,现阶段高校应结合培养工程型人才的专业定位和人才培养目标,整合并按需修整传统的计算机科学与技术学科课程,设置通识课程平台、学科基础课程平台、专业课程平台和实践教学平台等模块化的专业课程体系,突出社会和企业所需求的计算机技术和工程性课程,增加工程训练和工程实践教学环节,形成宽、专的人才培养课程体系,使得调整后的课程体系设置不仅实用性强,而且有利于学生根据自身优势个性化发展。
再次,要加强计算机工程专业英语学习。在计算机相关学科领域,由于学科知识结构的特殊性,计算机程序和命令是由英文命名的变量和函数等来编写的,其代码的相关注释也都是用英文表述的。另外,由于计算机学科发展速度快且知识更新周期短,所以往往最新和最前沿的相关文献综述、技术文档、以及研究进展报告等也都是由英文撰写的。因此,英语学习对本专业知识的掌握和应用显得尤为重要。在具体实施的过程中,高校应根据自身生源特点,在低年级开设计算机专业英语课程和在高年级的部分专业课程开设双语课,这样分阶段逐步提高学生的专业英语水平和实际应用能力。
最后,要加强实践教学。实践教学是指有计划地组织学生通过观察、试验、操作,掌握与专业培养目标相关的理论知识和实践技能的教学活动。对于计算机学科工程型人才来说,应用实践是人才培养的核心,所有的教学环节都需高度重视实践教学[5]。通过实践教学,可进一步巩固和加深所学的理论知识,提高运用理论知识去分析和解决实际问题的能力,更好的培养学生进行系统分析、软件设计、软件开发等专业技能。在具体实施的过程中,高校应根据专业特点和实践现状,将实践教学建设的目标定为研究构建计算机专业层次化的实践教学体系,推进内容调整、整合,形成多层次、具有弹性结构、相对独立的实践教学体系,对课程实验和课程设计定期重新修订,丰富和充实新的应用技术;建立专门的计算机工程专业实验室,开展计算机工程类课程的相关实验,这样搭起了课堂理论教学和学生动手具体实践的桥梁,使得在锻炼学生的实际动手能力的同时,也加强学生的团队协作精神;注重实习实训,增加本专业生产实习和毕业实习长期基地,开展依托企业的定制培训和毕业实习,提高学生的动手能力,增强学生在就业市场的竞争力。
3 结语
计算机类相关产业是国民经济和社会发展的重要新兴信息产业,计算机学科各专业作为一个新兴的学科专业,其课程体系的改革和人才培养模式需要不断在实践中与时俱进、摸索总结。高校应结合自身实际情况,遵循学科发展和人才教育培养规律,改革课程教学内容体系和课堂教学方式,构筑专业教学平台,加大实践环节力度,激发学生学习主观能动性,综合提高该学生的理论和实践动手能力,培养更多的高素质工程型计算机专业人才。
参考文献
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【关键词】 课程体系修订;计算机科学与技术;实践教学;联合培养
【中图分类号】G623.58 【文献标识码】B 【文章编号】1001-4128(2010)10-0005-01
1 引言
计算机科学与技术专业是电子信息类学科方向的重要本科专业之一,具有知识更新快、对数学和电子等基础知识要求高以及理论与实践并重的专业课程特点。计算机科学与技术专业培养人才过程中的主要矛盾是:按照过去对计算机科学与技术专业人才培养的认识,计算机科学与技术学科是关于算法的学问,培养的人才必须具有开展算法研究与应用的能力。而当今IT企业对计算机专业人才开发能力和经验非常注重,而且IT产业的飞速发展使得计算机技术滋生出众多的方向和相应的应用课程。如何适应当前计算机学科的飞速发展,对众多的基础课程和专业课程进行取舍,有效的提高教学质量成为计算机专业教育者面临的主要问题。本文对计算机专业课程体系的修订进行了研究和探讨,给出了我校计算机专业课程体系修订的基本方案。
2 面向实践的课程体系修订方案
近年来国内外高校和学术团体都在积极探索计算机科学与技术专业人才培养模式的改革,但制订的专业教学计划往往脱离不了原课程体系的框架,既要兼顾学生具有较完整的理论基础,又要强调培养学生较好的实践能力,一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占有较大的比重,而另一些应用性较强的课程难以全面进入教学计划。对以培养应用型人才为主的高校而言,更存在既不能让学生掌握扎实、完整的专业理论基础,又不能培养学生熟练的应用能力的问题,从而导致了一方面社会对计算机专业人才的需求在不断增加,另一方面大量的计算机专业毕业生无法找到工作的供需矛盾。因此,无论是按照高等教育理论的发展,还是在实际办学过程中,都应该培养学生正确的、基本的实验方式、方法与应用技能[1,2],对专业学生应要求具有必要的理论基础和一定的技术开发与应用能力。从中国的国情和社会需要出发,计算机科学与技术专业人才培养模式必须突破原有的教学计划和课程体系,实行面向需求的培养格局,才能有利于学科的发展,有利于计算机科学与技术专业的人才发展。
我们提出了面向市场的分3个方向的联合企业培养计划(即第1、2学年完成必要的公共和基础课程,第3、4学年根据学生个人意愿分方向完成专业课程组,每个方向制定较为完整紧密的课程体系,充分重视应用和市场需求):
①调整主干课程,精心设计课程内容。基础课程设置少而精,选择能反映学科特色的内容,增强实践环节,增加应用型课程的比例。将重要的主干专业课程,包括 “编译原理”、“数据库系统原理”、“计算机网络技术”由专业限选课统一归入到学科基础课类别当中,在前五个学期确保所有的学科基础课学习完毕。在此基础上,可以进一步分方向学习培养应用开发能力的实践课程群。比如“JAVA应用软件开发”方向的实践课程群包括J2SE、J2EE、Web开发技术、软件开发的框架技术等系列课程,是非常贴近软件开发企业需求的课程群,确保学生修业后的理论基础和实践能力能够为就业提供有力的保障。
②分方向安排教学计划。从第三学年开始,设计三套专业课程体系和人才培养模式。方向一培养计算机科学与技术专业的中高层次发展人才,着眼于毕业前、后报考硕士研究生,或从事研究型和设计型工作的学生,通过增加“单片机应用技术”、“嵌入式系统”、“计算机控制技术”、“硬件描述语言”等硬件相关课程锻炼学生进行计算机应用系统综合设计的能力是本方向的特色;方向二培养面向企业级应用软件设计开发的JAVA软件工程师,此方向没有引入JAVA技术以外的开发平台的相关课程,如Microsoft的.NET系列课程,目的就是让学生的学习达到一定的深度,能够对基于JAVA的面向对象的应用开发技术有比较深入的掌握,避免涉足广泛而不精通;方向三培养面向企业级应用软件测试与维护的软件测试工程师,通过系统的学习软件测试课程群,具有专业的软件测试理论基础和实践技能。
③加强实习和实践教学环节。大幅度提高实习实践教学环节的比例,整合优化方向课程群,充分重视市场对实践能力的需求。“高级语言程序设计”、“数据库系统原理”、“计算机网络技术”、“微机原理与汇编语言”等专业基础课都安排了相应的实验课程或课程实习环节,让学生在实践训练中掌握基础理论。在JAVA应用软件开发方向,目前企业开发的所采用的主流技术J2EE、Web框架技术都在课程中有所体现。
新的课程体系中,针对多种原因进行了课程设置的调整。压缩或调整了“大学物理”、“大学物理实验”、“电工电子技术”的学时数和教学内容。对“电工电子技术”课程,学时数未变,但按照计算机专业的特点和需求对教学内容进行了调整,如,增加了电子技术相关知识,减少了电工技术尤其是强电部分的内容。增加了实践环节的比例,与原有教学计划相比,增加了5门实践类课程,学分数增加了分。将大部分课程的授课时间进行了前移,一方面让学生能够尽早进入专业课的学习,另一方面避免学生在第7学期课业负担过重,影响就业、考研或新知识、技能的学习。将“计算机文化基础”由60学时减为30学时,并调整为前半学期上,将“计算机维护与维修”调到第一学期后半学期,通过该课程,使学生对计算机内部结构有一个感性认识,有利于提高学生的学习兴趣,另外对学生后续课程的学习也将产生有益的影响。去掉了原教学计划中一些内容不太新颖且实用性不强的课程,如,计算机信息管理系统、程序设计方法学等。
整个课程体系改革方案内容全面,考虑到了必要的基础知识和灵活的专业应用知识的取舍问题,考虑到了实践技能培养和理论知识学习的平衡问题,具有良好的可操作性。
3 结论
经过分方向的课程体系调整以后,学生可以根据兴趣选择不同的专业课程群,课程负担下降而掌握深度增加。提出的课程改革方案中,大量增加了实践教学环节,让学生获得更多动手实践的机会。理论基础课在前两个学年完成从而给后两年的专业实践课学习留出空间,这种理论与实践并重的课改方案有待于人才市场的进一步检验。
参考文献
【关键词】计算机科学 技术专业 实践教学
随着经济的发展和高等教育的大众化,使得大学生的就业形势越来越严峻。并且如今绝大多数的用人单位都很希望毕业生毕业时就能够满足公司的入职条件,不需要进行二次培训。在这样的情况下,要想提高学生的竞争力和就业能力,就必须提高学生的创新能力和实践技能。计算机科学与技术专业具有很强的工程技术性质,亦是如此。要提高学生的创新能力和实践技能,其非常重要的一个环节就是人才培养过程中的实践教学。如何建立和完善计算机高等教育实践教学的人才培养模式,培养出优秀的具有创新能力和实践技能的技术人才,还有许多理论和实践问题需要探索和研究。
一、目前计算机科学与技术专业实践教学中存在的主要问题
学生缺乏创新欲望和环境。创新能力是指发现问题、解决问题、创造新事物的综合能力。现实中不少在校学生习惯于顺其自然,考试前只突击记忆老师讲解的内容,满足于考试及格,从来不习惯于多思考,也不敢标新立异,只愿模仿,依葫芦画瓢,不会另辟蹊径。究其原因主要是目前我国应试教育模式重视成绩和分数,从而带来了这样的副产品,使学生缺乏创新欲望、兴趣,同时也缺乏创新的氛围,有的大学生虽然有一些创新兴趣,但由于缺乏环境氛围,也就失去了创新的信心和毅力。
缺乏真实项目的体验和历练。所做的课程设计通常是老师给定的或学生自定的理想环境下的项目,缺乏真实性、可用性,不能使学生得到真正的锻炼和提高。
还存在一些其他不完善的地方。课程实验的开设方式不能引起大家足够的重视。实验时学生各人做各人的,方法比较沉闷。有的课程设计到课程快结束时才匆匆布置任务,要求学生在仓促的时间下完成,收效甚微。有的实践环节流于形式,没有多少真正的效果等等。
二、计算机科学与技术专业实践教学应具备的基本能力
理论基础知识必须过硬。在现代课堂当中,基本上教学内容上是以《计算机基础知识应用》和《网络基础知识》为一个前提进行所有内容的拓展。学习计算机的学员大体上都会有一种认识,那就是计算机的数据库是以英文和计算机专业术语进行编制的,因此,可以说,要想完全进行计算机语言的了解,英文水平也要齐头并进。接着要了解计算机的基础语言和基础操作知识,对于简单的程序编写和数据库的应用要十分熟悉。接下来才能进行更为复杂的程序操作。对于整体的教学体系来说,老师和学生都应当以理论基础知识作为一个基点,在这个基点稳固的前提之下,进行其他教学内容的改革和创新。在理论知识过硬的前提之下,进行丰富的课堂内容改革,实践创新以及教学模式的多元化才会有意义。
提高理论知识的同时,注重学生的素质培养。对于计算机科学以及技术领域的人才来说,专业性的要求本就非常严格,其要面对的问题和实际情况也是非常艰巨的计算机技术水平在达到一定程度的时候,可以在网络当中进行资料和数据的共享和获取,但是在获取和搜索的同时,要注意遵守网络当中的相关条例以及尊重所有计算机用户的权利和隐私,对于这些专业的网络和计算机知识和规定要有必要的操守和认知。
实际操作与基础理论相结合。在学校进行的计算机科学和技术专业的培养,都是为了对自己今后的科研工作和实际运用打下良好的基础,因此,在学校的时候,就应当尽可能地接触广博的信息,在计算机班中,教师应定期的布置给学生一些任务。学生会在遵守一定规则和规范的前提下,进行自我创造和发挥,将数据库语言和网页制作,网络数据搜集结合到一起,完成自己独创的技术结果。老师会在学生所编制的计算机语言当中找出学生的错误加以纠正并提出其中的亮点记录到教学档案当中作为成绩的考核和今后教学内容的改进材料。
三、解决和提高计算机科学与技术专业实践教学的途径
学校培养学生的方式与社会的要求并不完全符合绝大多数的单位需要的是有经验,进入岗位之后能马上进行工作的人才。现如今大多数学员当中,占比重较高的仍然是理论知识的培养。而在实际操作中,首先需要的是计划的能力、组织的能力、营销的能力、做报表的能力,有了这些基本功,才能上升到分析市场的发展趋势、把握市场的发展方向、作出战略规划进行运筹帷幄。本科毕业生往往有很多的理论,但这只是纸上谈兵,要把这些理论用到实践中,还必须经过实践的锻炼。
以培养学生能力为主要目标。以教师指导和学生自主学习为主的教学方法。实验内容以系统的研究创新项目实验为主,题目以任务书的形式供学生选择,也可以学生自主命题。实验进行过程中,学生在教师指导下,明确研究项目的任务与目标,探索解决办法,拟定解决方案,灵活运用实验手段与方法,进行综合分析、研究,为课题结论提供科学的试验依据,培养学生的独立研究能力和创造能力。
综上所述,对于计算机科学与技术专业实践教学体系的改革来说,要朝着更加多元化,规范化,有效化的方向发展,让学员在课堂上学习枯燥的程序和数据编写的同时要学会将没有生命的程序转化为便于生产,娱乐生活的工具,充分体验计算机实践技术带来的精彩和快乐,同时要在完全掌控了计算机特性和计算机语言的同时进行程序的更新和改革,使得计
算机不仅成为自己技术研究的工具,也成为自身素养和生活娱乐的途径。
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【关键词】民办高校;计算机科学与技术;实践能力;培养模式
引言
我国的高等教育已经从精英型进入了大众型的发展阶段,这必然要求并导致高等教育的多元化发展。作为我国高等教育重要组成部分的民办普通本科院校,在推动高等教育普及化发展的同时承担起了培养适应社会需求的高质量应用型人才的重要使命。
计算机专业是一门实践性很强的专业,实践环节是培养和提高学生实践能力、创新精神和综合能力的有效手段,实践环节在专业教学体系中的重要性日益显著,在教学中起着其它任何教学形式都无法替代的重要作用。因此,计算机专业学生实践能力培养的好坏直接关系到本专业的成败[1]。
本文将以我校计算机科学与技术专业为依托,以本地区其它民办本科院校为参照,实践并研究当前计算机专业各主流实践能力培养模式,对各模式的约束条件、运行机制进行分析评价,为丰富我国民办普通本科院校计算机专业人才实践能力培养的理论研究,提供切实可行的计算机专业实践能力培养模式,帮助民办普遍本科院校在高等教育转型的机遇下构建具有特色的应用型人才培养模式。
1.国内实践教学理念研究和教学模式研究
在实践教学模式方面,张日新对本科应用型人才的培养模式问题,提出了学科基础阶段和专业方向阶段的“两段式”培养过程。曹屯裕、张晓谦、刘长宏,王刚等学者都强调通过校企结合培养学生实践能力,从不同的角度对校企产学研结合培养的一些问题提供了解决思路和实践方案[2-4]。邹景超、付大鹏等学者从实验课程内容建设、实验平台建设、实验方式等方面对学生实践能力提升提出了相应的校内培养模式。
2010年6月教育部启动卓越工程师计划,强调行业企业深度参与培养过程,学校按通用标准和行业标准培养工程人才,强化培养学生的工程能力和创新能力,将实践教学的重要性提到了前所未有的高度,极大的推动了实践教学的进一步发展[5]。
2.计算机专业实践教学培养模式
魏良模,陈舒怀在计算机人才实践能力培养上提出学生教育全过程在企业进行,校企双方共同制定培养目标、教学计划,学校负责基础课教学及提供教学指导和教学质量监控,企业负责专业课教学,实践教学和学生管理。杨起帆等针对浙江大学城市学院计算机专业应用型人才培养提出“211”培养模式,将大学4年分成3个阶段:2年时间学习数学、外语及计算机专业基础课程,1年时间学习计算机专业课程、1年时间进行毕业实习和毕业设计。让学生在打下扎实基础的前提下,有充足的时间进行专业技能的学习与锻炼,在实践中提高分析、设计和编程的能力。顾可民在计算机专业实用性人才培养方面提出以市场需求为导向,加强实践性教学环节,广泛开展校企合作,实现订单教育,校企互动,促进 “双师型”教师队伍建设。雷虎对民办高校软件人才培养模式方面提出将企业的实际开发项目嵌入到学校的教育过程中,以提高学生软件开放能力为主线,融合企业资源和高教资源,把4年本科教学模式调整为3+1形式,将学生最后一年的毕业实习与毕业设计放到企业中去。贾庆节在计算机应用型人才培养模式方面提出通过教学过程的实验模块设计、课程设计、软件项目和实例驱动、假期企业实习等方式提高学生实践能力。在和企业的合作上采取订单教育培养模式,高校和用人企业针对需求共同制定人才培养计划,提出人才订单,签订用人合同,并在师资、技术、办学条件等方面合作,通过“工学交替”方式分别在学校和用人单位教学,学校提供技术支持,企业提供实践场所[6-9]。
综观国内对高校学生实践能力培养模式的研究,成果相对比较丰富,具有一定的理论依据和实践指导作用。但结合民办高校计算机科学与技术专业实践能力培养模式的现状来看,这些成果并没有起到应有的作用,主要存在以下不足:
(1)从理论层面看,相关的研究主要是以各自办学现状和个性为基础探索可用的培养模式。研究较为零散,缺乏系统性的规律研究和具体可操作性的指导。对于民办高校计算机本科应用型人才的定位问题,如何科学地设计与制定培养模式等基本问题模糊不清。计算机专业动态发展的能力因素也未被考虑,这不可避免地会导致对人才实践能力培养模式在操作上的误差。
(2)从实践层面来看,国内现有文献注重了校企合作和产学研途径。但对于这些模式的组织管理机制以及实践效果的检验都提的较少。各种培养模式效果如何,怎样选择及设计需求匹配,各模式的约束因素如何、如何对不同的模式进行互补优化和完善等问题都没有被系统地研究。
3.**学院计算机科学与技术专业人才实践能力人才培养模式
**学院是一所民办本科高校,它的计算机科学与技术专业采取的模式是“理论教学与实践训练并重,培养高级IT工程师”,构建了以“实用型、复合型”为目标的人才培养模式,其课程体系具有重视实践能力培养的特点。在突出实践能力方面首先是加强双师型教师队伍的建设,使专业教师既能进行理论课的讲授,又能进行项目实训、项目开发的指导工作,能够解答学生在实践过程中遇到的问题,使学生在校期间就获得工程项目的开发经验与技能;其次是加强实验室建设,提供项目开发实训场所;最后鼓励学生报考计算机等级考试、软件设计师资格与水平考试。除了各个专业实验室外,设置了多个校外实习基地,对日软件外包实习实训基地、云计算实习实训基地、物联网实习实训基地、青岛软件园实训基地、网络建设与维护实训基地、嵌入式实习实训基地。
4.我校的计算机科学与技术专业人才实践能力人才培养模式
本专业立足学校“具有创新意识的高素质应用型人才”的培养模式,分为嵌入式和网络两个专业方向,这两个专业方向在实践构成方面均从三方面要求出发:素质要求、知识要求和能力要求,设立了随堂实验、独立实验、课程设计和综合实训、毕业实习及毕业论文(设计)等不同层次的实践模式,具体如图1所示。
图1 我院计算机科学与技术专业实践环节构成
此外在人才培养方案中设立创新与素质拓展课程(环节),鼓励学生参加科研创新活动,参加学科竞赛,,参加各类社会实践与服务,组织学生听取各类学术报告与讲座,报考各类专业证书。
在师资队伍建设方面,重点建设双师型教师队伍,鼓励老师外出培训或进修,提高实践能力。50%以上的教师具有嵌入式系统设计师、网络工程师、软件设计师、信息系统项目管理师等证书。
通过以上的调研,可以看出实践能力培养应贯穿始终,从通识教育到专业教育,从理论课堂到实习实训,产学研的合作方式可以多样化,并不拘泥与实习基地一种方式,可以将它引入日常的课堂,而且更重要的是师资队伍的建设,教师必须是具备实践能力或工程经验的双师型教师,应该改革考核方式和评价体系,提高学生的积极性。
参考文献
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[9]贾庆节,何保锋.计算机应用型人才培养模式的探索[J].中国成人教育,2009,11:124-125.
基金项目:青岛工学院2012年校长基金资助项目(2012JY013)。
作者简介:
房正华(1982―),女,硕士,软件设计师,讲师,主要研究方向:软件工程。
【关键词】 CDIO;创新型;工程教育;教学模式
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)9-00-02
1 引言
创新型人才是社会发展的需求与动力,我国发展战略的核心是建设创新型国家,其本质是培养创新人才[1]。高等院校作为社会输出人才基地,承载着培养社会需求的创新性人才的使命。目前我国的工程教育规模居世界首位,但对于工程教育创新性、人才培养质量等方面相对比较滞后,因此,教育部鼓励高等院校积极进行工程教育改革,对高校的人才培养模式与培养目标进行改进与优化,解决目前存在的工程教育体系不健全、工程教育和工业界脱节、课程体系相对陈旧、教师队伍缺乏工程经历等问题[2]。基于CDIO理念的工程教育是目前最热门的一种工程教育模式,教育部提出的“卓越工程师教育培养计划”其目的就是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。
2 CDIO理念的工程教育模式
CDIO工程教育理念是近年来国际工程教育改革的最新成果,它由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助,经过四年的探索研究而建立的一种新型的工程教育理念。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[3]。,从2006年汕头大学工学院成为中国第一个CDIO国际合作组织成员开始,目前我国已经有几十所高等院校都进行了CDIO的工程教育改革。
基于CDIO理念的人才培养模式注重对学生的实践能力、创新能力、团队合作能力、沟通能力等方面的培养,它是以市场需求为导向,实际项目为载体一种新型的创新型人才培养模式。
3 基于CDIO的计算机科学与技术专业教学模式
我院以培养工程应用性人才为目标,于2010年引入了CDIO的工程教育理念,对现行的教学模式进行了相应的改革,提出以培养创新型人才为目标的CDIO工程教育模式,计算机科学与技术专业是首批试点改革专业。
基于计算机科学与技术专业的培养目标与专业特点,为了更好实现CDIO理念的创新型人才培养目标,提出了基于理论、实践、素质三位一体的教学改革模式[4],以课堂教育为起点,将CDIO的四个环节与实践教学过程结合,强调在教学与实践过程中结合法律、道德与文明等素质教育,使教学与实践、理论与应用、学术与工程全面结合,培养有高度综合素质、有创新能力的应用型人才。
3.1计算机科学与技术的知识体系
计算机科学与技术的知识体系分三个层面,即知识领域(area)、知识单元(unit)和知识点(topic)。知识领域是其最高层次,表示特定的学科子域,具体划分为14个知识领域,131个知识单元和808个知识点。计算机科学与技术的14个知识领域,如表1所示。
3.2计算机学科的问题空间
问题空间是对问题解决活动时在其中发生和进行的内部空间,它是由美国计算机学会、信息协会、和电气电子工程师协会计算机分会经专家研究后提出的。利用问题空间分析计算机学科不同专业、不同方向的知识结构与应用取向,其问题空间如图1所示。
在图1中,左边圆角矩形的阴影部分是计算机科学的问题空间,从问题空间中可以看出,计算机科学方向的知识取向与技术分布是注重计算机专业的理论知识,培养的是计算机的综合应用能力,包括软硬件系统的应用;虚线的椭圆形部分是软件工程的问题空间,它强调的是软件方法与技术,理论、开发、应用并重。
3.3教学改革方案
借鉴我系开展的“学生创新思维及创新能力培养链”研究成果,对传统的课堂教学进行调整,基于计算机科学与技术专业的人才培养方案要求,将学生的培养目标与培养方式相结合,以毕业设计为运行轨道,借助于科技活动平台,将理论、实践、素质的人才培养目标结合在一起,为培养创新型应用人才目标滚动发展。
3.3.1教学总体规划
为了避免循规蹈矩,将学生的知识学习、素质教学、创新能力培养相结合,开展科技创新活动与项目教学。在学生入学教育过程中,使学生明确自己的学习目标,借助于启发性的教学,鼓励学生的参与式、互动式学习,让学生从中学的被动式学习转向高等学校的主动式学习。同时,实施学生的导师制,由专业教师从专业知识的体系结构、学习方法、学习方向、能力培养等方面引导学生认识计算机科学领域,为大学的学习做好规划。
基于导师制,依托毕业设计的运行轨道,将课堂教学、实验教学、课程设计、科技活动、科技竞赛相结合,从第一学期开始引导学生了解专业学科、专业课程与专业学习,并结合课程的学习,将学校、二级学院及系的各种科技活动与竞赛结合,培养学生的学习主动性与积极性。
3.3.2教学模式的CDIO架构
以CDIO工程教育理念为指导,依循工程项目的生命周期,将教学与创新能力的培养结合,在教学过程中注重专业能力、实践能力、创新能力、团队合作能力的挖掘与培养,将构思、设计、实现、运作的过程运用到课程的教学中。依托毕业设计这一运行轨道,将毕业设计作为一个系统过程,结合课堂教学、课程设计、科技活动和素质教育,使学生的大学学习成为一个系统产生的流水线,其教学模式的CDIO架构如图2所示。
学生每一学年的学习是一个循序渐进的过程,第一学年重点在于构思,学生处于认知状态;第二学年重点在于设计,学生处于建设状态;第三学年重点在于实施,学生处于构造状态;第四学年重点在于运行,学生处于统筹状态。
3.3.3人才培养进程
基于CDIO的创新型人才培养,它依托于基本的课堂教学,但又高于普通的教学,借助于实验、课程设计、科技竞赛等形式[5],形成一种以理论教学为基础,科技实践为过程,素质提升为要素的立体式人才培养体系,其人才培养进程如表2所示。
基于能力素质的培养过程,在立体式的人才培养体系中,各阶段的培养目标既相互独立又相互联系,理论、实践和素质之间的联系纽带是毕业设计,以毕业设计为轨道,是导向性的知识进化方法。针对目前大学生存在创新能力与创新意识薄弱的弊端,以毕业设计为导航,基于学生的平时课堂学习,明确学生学习目标,引导学生素质与创新能力的综合培养,实现过程能力的提升与素质进步,实现创新型人才培养的目标。因此,把毕业设计作为轨道是教学改革的有效过程与方法。
4 结语
本文在分析目前高校人才培养模式与培养目标的基础上,阐述了基于CDIO的工程教育理念的创新型人才培养模式,结合我院开展的CDIO教学改革,以计算机科学与技术专业为例,分析了计算机科学与技术专业的课程体系、培养目标、教学改革的总体规划与进程,将CDIO的工程生命周期与教学环节相结合,为提高教学质量、培养具有创新型应用性人才起到积极的推动作用。
参考文献
[1]张德江.如何培养创新人才[N].中国青年报,2009-4-11.
[2]颜辉.基于CDIO的创新型工程人才培养模式研究[J].吉林工商学院学报,2012.
[3]顾佩华,沈民奋,李升平,庄哲民,陆小华,熊光晶.从CDIO到EIP-CDIO―汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008(1).
摘要:针对计算机专业本科学生普遍存在知识和技术“只专不博”,难以运用计算机知识和理论解决其他专业问题的状况,在分析对计
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Discussion on Training Multi-disciplinary for Computer Major Undergraduate
ZHAO Xue-feng
(School of Computer Engineering, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang 222005, China)
Abstract: Aiming at the lack of multi-disciplinary for computer major undergraduate in knowledge and skills, this article analyzes the inevitability of multi-disciplinary knowledge and training. On this basis, a variety of ways to solve this problem are presented.
Key words: computer major; multi-disciplinary; knowledge structure; creative thinking