创新应用型计算机科学与技术本科专业人才培养的探索与实践
陈付龙 罗永龙 郭良敏 孙丽萍
[摘 要]信息技术发展日新月异，高校计算机专业教育重知识轻实践的人才培养观念与培养模式亟待改革。积极致力于计算机科学与技术本科专业创新应用型人才培养的探索与实践，在“厚基础、宽口径、重实践、求创新”的教育理念指导下，改革培养模式、优化课程体系、夯实教学团队、强化实践环节，打造一支教學科研能力强、结构合理的高水平师资队伍，构建较为科学的人才培养模式和课程体系，培养一批综合素质和核心竞争力强的创新应用型人才，是计算机科学与技术专业人才培养的必由之路。
[关键词]计算机科学与技术；培养模式；课程体系；教学团队；实践教学
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）03-0144-03
一、转变教学理念，重构较为科学的创新应用型本科人才培养模式
针对目前高校计算机科学与技术本科人才培养存在的问题，各高校应主动转变教学理念，建立较为科学的“厚基础、宽口径、重实践、求创新”的人才培养模式。“厚基础”就是使学生专业基础知识扎实、基本技能牢固、能力突出、个性鲜明；“宽口径”就是加强通识教育，使学生有很强的多行业适应能力和宽广的就业前景；“重实践”就是使毕业生通过课程学习和专业实践，具备在信息技术教育和信息工程等多个领域和岗位就业的专业实践能力；“求创新”就是培养学生综合运用能力、独立思考能力及创新思维能力。注重学生综合素质尤其是实践能力的培养，坚持走“产—学—研”相结合的途径，坚持整体优化、学科融合、创新性和个性化的原则[1]，充分体现“学习—实践—再学习—再实践”的培养过程。
突破思维定势，改革传统的培养学术型人才的课程体系和教学方法，根据学科特色，优化课程体系，改革教学方法，加强特色教材建设，提升教学内容的创新性，以“厚基础、宽口径、重实践、求创新”为目标，构建较为科学的人才培养体系。
二、优化课程体系，实施教学内容与教学方法的改革
针对计算机学科教学内容缺乏前沿性、教学模式和手段缺乏多样性、教学资源缺乏实用性等问题，按照计算机专业全国研究生入学考试大纲的要求和社会对人才的需求，以“合理配置，资源共享”为标杆，将计算机科学与技术本科专业核心课程（程序设计基础、数据结构、计算机操作系统、计算机组成原理、计算机网络）的授课、实践等教学环节作为一个整体进行统筹优化，融合各课程的内容，形成一个相对完整的体系[2]，使学生能够较容易地理解和掌握课程的重点内容，理解课程间的连续性。
（一）核心课程教学内容与体系的改革
对各核心课程的安排顺序、授课内容、授课重点、授课计划等按照计算机专业研究生入学大纲的要求和社会对人才的需求进行调整和整合，将新知识、新理论、新技术和新方法充实到教学内容中，弃旧扬新，使教学内容与技术发展和行业需求相适应。
（二）教学方法与手段的改革
遵循以“教为主导，学为主题”的授课思路，培养学生自主学习的能力。在理论课程和实践课程中，采用综合案例引导学生进行分析和设计[3]，以培养学生分析问题、解决问题的能力，激发学生的创造性；并将课堂讲授与参与式、提问式、讨论式、启发式等教学方法相糅合开展教学活动，让学生主动参与整个教学过程，因材施教，充分调动学生学习的积极性。
（三）优质教学资源的整合
利用Web教学服务平台、FTP服务平台、实验教学网、毕业论文管理平台，实现核心课程之间教学资源的共享和在线指导。在这些平台上提供了各核心课程的教学大纲、电子教案、多媒体课件、实验指导、试题库等教学资源，从“授前、授中、授后”三个环节给学生提供自主学习的机会；另外，为了让学生了解学科前沿，可邀请国内知名院校的教授、博士开展新技术论坛，介绍国内外学科前沿及最新技术，这能极大地开拓学生的视野，激起学生认真学习知识的兴趣。
三、夯实师资培养，通过“科研引领教学”创建高水平教学团队
要注重师资队伍培养和教学团队建设，提高教师的整体素质和教研水平。
（一）组建核心教学团队，形成合理的教学梯队
根据课程体系的建设思路，形成以课程体系为核心的教学团队。在职称、学历、年龄、教学经历、科研能力等方面自然形成梯队形式，通过成员之间的协作与交流，开展教学研究、教学改革和教学技能比赛等活动，从而提高教师的整体素质和教学水平。
（二）培养“双师型”教师，提升团队业务素质
采用“请进来，送出去”的办法，邀请国内外著名学者专家，开展学术交流、教学研讨，鼓励中青年教师赴国内外知名高校进修、攻读博士学位、出国访学，提高团队整体素质；加强校企合作，选派中青年教师进入企业，学习实践经验技术，提高实践教学水平，以满足本科生“双师型”人才培养的需要。
（三）营造“以科研促教学”的学术氛围
积极引导教师树立以高水平科研支撑高水平教学的发展观念，组织教师参与新教材编写；教师紧跟科技前沿的发展动态，将科研中获得的新知识和新成果融入课堂教学[4]，促使科研工作与教学工作的有机结合，保持教学内容的学科前沿性，增强教学的深度和拓展教学的广度，提高教学质量；教师将自己的科研与学生的毕业设计相结合，对学生进行有的放矢的指导，并吸纳优秀学生进实验室，直接参与教师的科研项目，增强学生的科技创新能力，提高人才培养质量。
鼓励团队教师开展科学研究，提高科研水平，做到科研与教学相互促进、共同发展；通过开展一系列教研、评优、评奖活动，增强了优秀“老”教师和青年教师之间的交流，快速提高青年教师的科研能力和教学水平，壮大优秀青年教师队伍。同时采用“请进来，送出去”的办法，提升中青年教师的业务素质，以满足对“双师型”人才培养的需要，实现团队梯队发展，最终形成一个基于课程体系的高水平教学团队。
四、强化实践教学，推进“过程式多元化”的实践能力培养体系
构建以实践能力培养为核心的实践教学培养体系[5]，采取“过程式多元化”的实践教学培养方法，建立“课程实验、实验课程、校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习”五位一体的实践教学模式，并结合科研训练、创新实践、学科竞赛、社会实践和创业实践等课外实践，让实践训练贯穿整个培养过程。
（一）实践教学体系的综合改革
对于计算机科学与技术专业的学生，仅提高学生的理论水平是远远不够的，还需注重培养学生的动手能力，加强学生的实践能力锻炼，即“理论与实践一体化”，这是本专业人才培养中的一个关键环节。只有将实践和理论紧密结合，互为补充，才能使学生尽快掌握课程知识，并利用所学知识分析、解决实际问题。为此，坚持以传授知识、培养能力和提高素质协调发展为根本，以培养学生可持续发展能力（自主获取知识的能力和创新能力）为重点，建立以能力培养为主线，分层次、多模块、相互衔接的科学系统的实践教学体系。第一，除了课程实验外，针对实践性较强的课程，实行实践教学单独设课，开辟新实践领域，扩大综合型实验的比例，与理论课程的教学进度相配套，通过预习报告、讲解演示、上机实验、分析总结和撰写实验报告的方式，注重学生创新、实践能力的培养。第二，重视实习和实训环节，实行校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习的多元式实习实训教学，锻炼学生的实际动手能力。第三，将科研训练、创新实践、学科竞赛贯穿到大学四年的教学过程之中，着重提高学生的科研素养和创新能力。第四，与实际应用相结合，通过社会实践和创业实践，增强学生的业务能力，为将来进入社会实际生产生活领域的工作做充分的训练与准备。
（二）实验教学内容的融合重构
对于课程实验和实验课程，实验内容由基础型、设计型、综合型和研究型等四个各具特色的模块组成。各模块侧重点不同，学生可以根据自身接受和掌握知识的实际情况循序渐进地进行训练。基础型实验重在加强对本课程内的知识点的掌握和理解；设计型实验强调培养学生动手能力和创新性思维；综合型实验充分考虑课程间的可融性，渗透多个课程的相关知识点，并突出以项目训练为主的教学实践；研究型实验是培养部分学生以科研项目为支撑的实践能力。
（三）实训实习环节的双轨交叉
把实训实习工作进行分解，分成校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习等几个环节，在校内和校外进行双轨交叉。通过校外短期见习开阔学生视野，在见习中理解专业理论和技术，增强实践动手意识。通过邀请企业工程技术专家进入学校，利用学校开设的大实践课程时间，集中对学生进行校内单项实训，增强学生应用专门技术的能力。通过校外综合实训和实习，让学生深入企业和应用部门，在校外实训和实习导师的指导带领下，完成完整的项目设计和应用部署，增强学生完成综合项目和应用的能力。
（四）课外科技创新活动与课内实践教学的有机结合
以“产—学—研”相结合的思想为指导，推行学科竞赛制度化，创新训练常规化，支持学生参加机器人、智能车、电子设计、创新创业等各类学科竞赛，鼓励学生主持或参与学校、省厅、教育部和企业创新创业类等科研课题，理论联系实际，强化项目驱动的实践教学[6]，注重对学生过程式的培养和科研创新能力的培养。
采取“过程式多元化”的实践教学培养方法，通过基础型、设计型、综合型和研究型模块化实验内容重构课程实验和实验课程，通过校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习，施行校内校外双轨交叉式实习实训教学，建立“课程实验、实验课程、校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习”五位一体的实践教学模式，能解决学生理论知识和实际问题脱节的矛盾，有效增强学生的实践能力。
强化以“项目+竞赛”驱动的创新训练模式，形成“实战”性的项目开发，形成“以赛促学”和“学以致用”的学习氛围，通过本科生进实验室及参加各类高水平学科竞赛等方式，提升了学生的创新能力和就业竞争力。
五、结语
课题组通过改革培养模式、优化课程体系、夯实教学团队、强化实践环节，探索创新应用型计算机科学与技术本科专业人才培养，并在实践中检验各项举措的效果，取得了良好的人才培养效果，获得安徽省高等教育教学成果奖二等奖。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王杨，许勇，赵传信，等.高师院校非师范计算机专业人才培养新途径[J].计算机教育，2010（8）：4-10.
[2] 陈付龙，齐学梅，罗永龙，等.创新能力驱动的层次化计算机硬件课程群构建与实施[J].大学教育，2013（4）：40-42.
[3] 孙丽萍，程婧，罗永龙.翻转课堂在数据结构教学中的应用研究[J].计算机教育，2015（24）：71-74，77.
[4] 沙超，黄海平，孙力娟.以创新型科研项目提升本科生综合技能[J].计算机教育，2011（23）：34-37.
[5] 陳付龙，齐学梅，罗永龙.四维一体计算机硬件实验教学改革与实践[J].计算机教育，2013（3）：50-53.
[6] 郭继强，陈晓艺，李长吾.以科研促进教学：创新型人才培养的有效途径[J].辽宁师范大学学报（社会科学版），2009（1）：76-78.
[7] 王杨，赵传信，张林静，等.面向服务的计算学科教育新模式[J].计算机教育，2012（4）：24-26.
[责任编辑：刘凤华]
[摘 要]信息技术发展日新月异，高校计算机专业教育重知识轻实践的人才培养观念与培养模式亟待改革。积极致力于计算机科学与技术本科专业创新应用型人才培养的探索与实践，在“厚基础、宽口径、重实践、求创新”的教育理念指导下，改革培养模式、优化课程体系、夯实教学团队、强化实践环节，打造一支教學科研能力强、结构合理的高水平师资队伍，构建较为科学的人才培养模式和课程体系，培养一批综合素质和核心竞争力强的创新应用型人才，是计算机科学与技术专业人才培养的必由之路。
[关键词]计算机科学与技术；培养模式；课程体系；教学团队；实践教学
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）03-0144-03
一、转变教学理念，重构较为科学的创新应用型本科人才培养模式
针对目前高校计算机科学与技术本科人才培养存在的问题，各高校应主动转变教学理念，建立较为科学的“厚基础、宽口径、重实践、求创新”的人才培养模式。“厚基础”就是使学生专业基础知识扎实、基本技能牢固、能力突出、个性鲜明；“宽口径”就是加强通识教育，使学生有很强的多行业适应能力和宽广的就业前景；“重实践”就是使毕业生通过课程学习和专业实践，具备在信息技术教育和信息工程等多个领域和岗位就业的专业实践能力；“求创新”就是培养学生综合运用能力、独立思考能力及创新思维能力。注重学生综合素质尤其是实践能力的培养，坚持走“产—学—研”相结合的途径，坚持整体优化、学科融合、创新性和个性化的原则[1]，充分体现“学习—实践—再学习—再实践”的培养过程。
突破思维定势，改革传统的培养学术型人才的课程体系和教学方法，根据学科特色，优化课程体系，改革教学方法，加强特色教材建设，提升教学内容的创新性，以“厚基础、宽口径、重实践、求创新”为目标，构建较为科学的人才培养体系。
二、优化课程体系，实施教学内容与教学方法的改革
针对计算机学科教学内容缺乏前沿性、教学模式和手段缺乏多样性、教学资源缺乏实用性等问题，按照计算机专业全国研究生入学考试大纲的要求和社会对人才的需求，以“合理配置，资源共享”为标杆，将计算机科学与技术本科专业核心课程（程序设计基础、数据结构、计算机操作系统、计算机组成原理、计算机网络）的授课、实践等教学环节作为一个整体进行统筹优化，融合各课程的内容，形成一个相对完整的体系[2]，使学生能够较容易地理解和掌握课程的重点内容，理解课程间的连续性。
（一）核心课程教学内容与体系的改革
对各核心课程的安排顺序、授课内容、授课重点、授课计划等按照计算机专业研究生入学大纲的要求和社会对人才的需求进行调整和整合，将新知识、新理论、新技术和新方法充实到教学内容中，弃旧扬新，使教学内容与技术发展和行业需求相适应。
（二）教学方法与手段的改革
遵循以“教为主导，学为主题”的授课思路，培养学生自主学习的能力。在理论课程和实践课程中，采用综合案例引导学生进行分析和设计[3]，以培养学生分析问题、解决问题的能力，激发学生的创造性；并将课堂讲授与参与式、提问式、讨论式、启发式等教学方法相糅合开展教学活动，让学生主动参与整个教学过程，因材施教，充分调动学生学习的积极性。
（三）优质教学资源的整合
利用Web教学服务平台、FTP服务平台、实验教学网、毕业论文管理平台，实现核心课程之间教学资源的共享和在线指导。在这些平台上提供了各核心课程的教学大纲、电子教案、多媒体课件、实验指导、试题库等教学资源，从“授前、授中、授后”三个环节给学生提供自主学习的机会；另外，为了让学生了解学科前沿，可邀请国内知名院校的教授、博士开展新技术论坛，介绍国内外学科前沿及最新技术，这能极大地开拓学生的视野，激起学生认真学习知识的兴趣。
三、夯实师资培养，通过“科研引领教学”创建高水平教学团队
要注重师资队伍培养和教学团队建设，提高教师的整体素质和教研水平。
（一）组建核心教学团队，形成合理的教学梯队
根据课程体系的建设思路，形成以课程体系为核心的教学团队。在职称、学历、年龄、教学经历、科研能力等方面自然形成梯队形式，通过成员之间的协作与交流，开展教学研究、教学改革和教学技能比赛等活动，从而提高教师的整体素质和教学水平。
（二）培养“双师型”教师，提升团队业务素质
采用“请进来，送出去”的办法，邀请国内外著名学者专家，开展学术交流、教学研讨，鼓励中青年教师赴国内外知名高校进修、攻读博士学位、出国访学，提高团队整体素质；加强校企合作，选派中青年教师进入企业，学习实践经验技术，提高实践教学水平，以满足本科生“双师型”人才培养的需要。
（三）营造“以科研促教学”的学术氛围
积极引导教师树立以高水平科研支撑高水平教学的发展观念，组织教师参与新教材编写；教师紧跟科技前沿的发展动态，将科研中获得的新知识和新成果融入课堂教学[4]，促使科研工作与教学工作的有机结合，保持教学内容的学科前沿性，增强教学的深度和拓展教学的广度，提高教学质量；教师将自己的科研与学生的毕业设计相结合，对学生进行有的放矢的指导，并吸纳优秀学生进实验室，直接参与教师的科研项目，增强学生的科技创新能力，提高人才培养质量。
鼓励团队教师开展科学研究，提高科研水平，做到科研与教学相互促进、共同发展；通过开展一系列教研、评优、评奖活动，增强了优秀“老”教师和青年教师之间的交流，快速提高青年教师的科研能力和教学水平，壮大优秀青年教师队伍。同时采用“请进来，送出去”的办法，提升中青年教师的业务素质，以满足对“双师型”人才培养的需要，实现团队梯队发展，最终形成一个基于课程体系的高水平教学团队。
四、强化实践教学，推进“过程式多元化”的实践能力培养体系
构建以实践能力培养为核心的实践教学培养体系[5]，采取“过程式多元化”的实践教学培养方法，建立“课程实验、实验课程、校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习”五位一体的实践教学模式，并结合科研训练、创新实践、学科竞赛、社会实践和创业实践等课外实践，让实践训练贯穿整个培养过程。
（一）实践教学体系的综合改革
对于计算机科学与技术专业的学生，仅提高学生的理论水平是远远不够的，还需注重培养学生的动手能力，加强学生的实践能力锻炼，即“理论与实践一体化”，这是本专业人才培养中的一个关键环节。只有将实践和理论紧密结合，互为补充，才能使学生尽快掌握课程知识，并利用所学知识分析、解决实际问题。为此，坚持以传授知识、培养能力和提高素质协调发展为根本，以培养学生可持续发展能力（自主获取知识的能力和创新能力）为重点，建立以能力培养为主线，分层次、多模块、相互衔接的科学系统的实践教学体系。第一，除了课程实验外，针对实践性较强的课程，实行实践教学单独设课，开辟新实践领域，扩大综合型实验的比例，与理论课程的教学进度相配套，通过预习报告、讲解演示、上机实验、分析总结和撰写实验报告的方式，注重学生创新、实践能力的培养。第二，重视实习和实训环节，实行校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习的多元式实习实训教学，锻炼学生的实际动手能力。第三，将科研训练、创新实践、学科竞赛贯穿到大学四年的教学过程之中，着重提高学生的科研素养和创新能力。第四，与实际应用相结合，通过社会实践和创业实践，增强学生的业务能力，为将来进入社会实际生产生活领域的工作做充分的训练与准备。
（二）实验教学内容的融合重构
对于课程实验和实验课程，实验内容由基础型、设计型、综合型和研究型等四个各具特色的模块组成。各模块侧重点不同，学生可以根据自身接受和掌握知识的实际情况循序渐进地进行训练。基础型实验重在加强对本课程内的知识点的掌握和理解；设计型实验强调培养学生动手能力和创新性思维；综合型实验充分考虑课程间的可融性，渗透多个课程的相关知识点，并突出以项目训练为主的教学实践；研究型实验是培养部分学生以科研项目为支撑的实践能力。
（三）实训实习环节的双轨交叉
把实训实习工作进行分解，分成校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习等几个环节，在校内和校外进行双轨交叉。通过校外短期见习开阔学生视野，在见习中理解专业理论和技术，增强实践动手意识。通过邀请企业工程技术专家进入学校，利用学校开设的大实践课程时间，集中对学生进行校内单项实训，增强学生应用专门技术的能力。通过校外综合实训和实习，让学生深入企业和应用部门，在校外实训和实习导师的指导带领下，完成完整的项目设计和应用部署，增强学生完成综合项目和应用的能力。
（四）课外科技创新活动与课内实践教学的有机结合
以“产—学—研”相结合的思想为指导，推行学科竞赛制度化，创新训练常规化，支持学生参加机器人、智能车、电子设计、创新创业等各类学科竞赛，鼓励学生主持或参与学校、省厅、教育部和企业创新创业类等科研课题，理论联系实际，强化项目驱动的实践教学[6]，注重对学生过程式的培养和科研创新能力的培养。
采取“过程式多元化”的实践教学培养方法，通过基础型、设计型、综合型和研究型模块化实验内容重构课程实验和实验课程，通过校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习，施行校内校外双轨交叉式实习实训教学，建立“课程实验、实验课程、校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习”五位一体的实践教学模式，能解决学生理论知识和实际问题脱节的矛盾，有效增强学生的实践能力。
强化以“项目+竞赛”驱动的创新训练模式，形成“实战”性的项目开发，形成“以赛促学”和“学以致用”的学习氛围，通过本科生进实验室及参加各类高水平学科竞赛等方式，提升了学生的创新能力和就业竞争力。
五、结语
课题组通过改革培养模式、优化课程体系、夯实教学团队、强化实践环节，探索创新应用型计算机科学与技术本科专业人才培养，并在实践中检验各项举措的效果，取得了良好的人才培养效果，获得安徽省高等教育教学成果奖二等奖。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王杨，许勇，赵传信，等.高师院校非师范计算机专业人才培养新途径[J].计算机教育，2010（8）：4-10.
[2] 陈付龙，齐学梅，罗永龙，等.创新能力驱动的层次化计算机硬件课程群构建与实施[J].大学教育，2013（4）：40-42.
[3] 孙丽萍，程婧，罗永龙.翻转课堂在数据结构教学中的应用研究[J].计算机教育，2015（24）：71-74，77.
[4] 沙超，黄海平，孙力娟.以创新型科研项目提升本科生综合技能[J].计算机教育，2011（23）：34-37.
[5] 陳付龙，齐学梅，罗永龙.四维一体计算机硬件实验教学改革与实践[J].计算机教育，2013（3）：50-53.
[6] 郭继强，陈晓艺，李长吾.以科研促进教学：创新型人才培养的有效途径[J].辽宁师范大学学报（社会科学版），2009（1）：76-78.
[7] 王杨，赵传信，张林静，等.面向服务的计算学科教育新模式[J].计算机教育，2012（4）：24-26.
[责任编辑：刘凤华]
