计算机专业层次化培养模式研究与实践

2017-10-12魏晓鸣宋海玉

大连民族大学学报 2017年5期

关键词：层次化程序员培养目标

魏晓鸣，宋海玉

(大连民族大学计算机科学与工程学院，辽宁大连 116605)

计算机专业层次化培养模式研究与实践

魏晓鸣，宋海玉

(大连民族大学计算机科学与工程学院，辽宁大连 116605)

为提高计算机专业的教学质量，更好地满足软件行业的人才需求，根据大众化高等教育阶段学生的实际情况，提出了人才培养目标层次化、课程体系模块化的理念，并提出了具体的教育教学改革方法。通过在软件工程专业中的实践，结果表明可以有效地提高学习困难学生的学习效果、激发中等学生的学习积极性、培养优秀学生的创新能力，提高了教学质量，也提高了学生的就业质量和就业率。所提出的基于模块化课程体系的层次化培养模式也可用于其他相关专业。

模块化课程；层次化培养模式；计算机专业

Abstract:In order to improve the teaching quality of computer majors and meet the talent needs of the software industry better, the paper puts forward the concept of hierarchical talents training target, modular curriculum system, and the concrete method of teaching reform according to the actual circumstance of the popularization stage of higher education students. Through the practice in software engineering speciaty, the results show that it can effectively improve the learning effect of students with learning difficulties, stimulate secondary students’ study enthusiasm, cultivate outstanding students’ innovation ability, improve the teaching quality and the students’ overall employment quality and rates. The hierarchical cultivation mode based on the modular curriculum system can also be used for other related majors.

Keywords:modular curriculum; hierarchical cultivation mode; computer major

软件产业正在成为国家未来发展的支柱产业，然而，软件工程师缺乏一直是软件产业发展的瓶颈，软件行业人才缺口很大。但是，计算机专业学生的总体就业质量和就业率还有待提高，特别是来自贫困家庭学习困难学生就业难问题急需解决。其中主要原因：一是优秀毕业生的培养模式需进一步完善；二是成绩一般的毕业生达不到软件企业的岗位要求，必须经过几个月的企业岗位培训，才能上岗工作；三是学习困难的毕业生很难得到用人企业的岗位培训机会，还需自费参加企业的培训班，培训考核合格后，才有资格等待培训企业推荐工作。

目前，模块化教学是高职教育普遍认可的成功教育模式，很多本科院校的培养方案也都采用了基于功能的模块化课程，文献[1]提出了一种基于校企协同创新的电子信息工程技术专业模块化课程体系构建思路，文献[2]介绍了模块化课程设置的概念、分类，探讨了在应用型本科专业设置模块化课程的意义及通过模块化课程所能解决的教学中遇到的问题，文献[3]提出了普通高校模块化课程改革要以人为本，正视教师的不同知识结构，把握学生的不同需求，才是模块化课程改革的内在动机和价值基础。然而，从近几年发表的论文看，深入研究模块化课程体系在本科院校中的应用并不多，特别是基于模块化课程体系的层次化培养模式研究未见发表。

本课题建立的模块化课程体系以“学思结合、知行统一、因材施教”为人才培养理念；采用客观实际的学生培养质量评价指标；重视学习困难学生就业能力的培养。不仅可以培养出更多的软件企业急需的软件研发型人才，软件企业适用的设计型人才，还可以使更多的学习困难学生成为软件企业大量需要的应用型人才。

1 基于模块化课程体系的层次化培养模式

1.1 软件工程师的层次化培养目标

根据软件产业用人需求及发展趋势，以软件产业用人需求为导向，遵循教育规律，将培养目标确定为初级、中级和高级程序员级软件工程师等3个层次。

初级程序员级软件工程师：要求熟练使用指定的常用软件和具有初步的程序编制能力，具有相当于技术员的实际工作能力和业务水平。

中级程序员级软件工程师：要求能按照软件设计说明书编制程序，具有相当于助理工程师的实际工作能力和业务水平。

高级程序员级软件工程师：要求能按照软件需求规格说明书进行软件设计和编制程序，具有相当于工程师的实际工作能力和业务水平。

1.2 实现软件工程师层次化培养目标的模块化课程体系

大连民族大学计算机科学与工程学院(以下简称本院)根据初级、中级和高级程序员级软件工程师的基本能力和素质要求，依据CDIO工程教育模式，围绕“课程体系优化”与“课程内容改革”主题，设计模块化的课程体系。

对于完成层次化培养目标的模块化课程体系，仅从设计角度看是比较容易的，只要设置不同级别的课程模块，供学生选择学习，以达到不同层次的培养目标。但是，这种方式在教学运行管理方面很难实现，并且不利于学生的成长和教育。首先，这种方式需要充足的教学资源，实现学生的选课、选教师、选时间，在教学资源不充分的情况下，教学运行管理很难实现；其次，这种方式对学生的成长不利，由于分班教学，多数学生容易产生低人一等的心里阴影，这对学生的成长不利；第三，这种方式不利于学生的团队意识与合作精神的养成，特别不利于学生之间的相互学习与相互帮助，这对他们的教育是不利的。为此，本院设计了层次化的教学内容，采用模块化的理论课教学内容、模块化的实验题目、模块化的实践教学环节与模块化的专业方向选修课，实现层次化的教学内容，从而解决了上述问题。

1.2.1 层次化的教学内容

根据层次化的培养目标和知识能力大纲要求，我们制定了层次化的教学内容如图1。

图1 层次化的教学内容

在图1中，从纵向看，教学内容分为：专业基础内容、专业内容、专业方向内容；从横向看，培养的对象为：初级程序员、中级程序员、高级程序员；从初级程序员到高级程序员的专业基础和专业内容的高度一个比一个高，而专业方向内容的高度却是一个比一个矮，这表达了对于初级程序员的要求是：专业基础适当，专业内容够用，专业方向内容要厚，对于高级程序员的要求是：专业基础要厚，专业内容要宽，专业方向内容适当。

1.2.2 层次化教学内容的模块化实现

按照层次化的教学内容要求，在现有教学资源条件下，需要在不分班的情况下，实现这一要求。为此，采用模块化的课程与模块化的内容来实现。

(1)模块化的理论课教学内容。培养初级程序员、中级程序员、高级程序员的模块化的理论教学内容如图2。在图2中，课程基本内容按照初级程序员的要求设计，以不同层次的问题为导向，引导不同层次的学生去自学不同层次的课程内容。初级程序员只要求完成一般难度的作业，中级程序员不仅要完成一般难度的作业，还要完成较难的作业，高级程序员不仅要完成一般难度和较难的作业，还要完成课外思考题与实践题目。学生在选择不同层次的题目时，全凭自己的理想、兴趣和能力，这样做使得学习困难的学生能达到基本要求，大部分的学生能学得好，少数学生能学得优秀。

图2 模块化的理论课教学内容

(2)模块化的实验题目。实验教学内容根据难度分为一般难度、较难、课外思考与实践题目，根据实验类型分为基本验证型实验、简单设计型实验和综合设计型实验。此外，同一实验题目提出不同层次的要求，形成不同深度和广度的综合实验体系，以适应不同层次的学生，尽量调动每个学生的最大潜能，保护学生的自信心，提高学生学习兴趣，从而提高学生学习效果。

(3)模块化的实践教学环节。根据初级程序员、中级程序员、高级程序员的不同培养要求，采取不同的模块化实践教学环节，如图3。

图3 模块化的实践教学环节

(4)模块化的专业方向选修课

按着不同的培养层次，设置难度不同的专业方向选修课程，为所有学生提供适合自己的学习课程。

3 实践应用与效果

在多年的研究与实践基础上，本院构建了适合于层次化培养目标的模块化课程体系。根据层次化人才培养目标和模块化课程体系，改革了课程教学内容，规范了适合于层次化人才培养的理论教学、实践教学和课外教学方法，逐渐形成了适合于软件工程师层次化培养目标的人才培养模式。本院在制定2013版软件工程专业培养计划时，遵循“知识模块化、难度阶梯化、成果阶段化”的原则设置层次化、模块化的课程体系。知识模块化可以使不同培养层次、不同领域方向的课程之间形成合力；难度阶梯化可以减低学生学习难度；成果阶段化可以激发和鼓励学生学习兴趣。

3.1 理论课模块

对于所有学生共性要求的专业基础课、专业课，通过模块化的理论课教学内容和实验题目，实现不同层次的培养目标。在专业方向课方面，设置了满足基本要求的初级专业方向课，旨在培养初级程序员软件工程师，并能够胜任Web应用软件开发或软件外包；设置了满足发展要求的中级专业方向课，这些课程或侧重计算机软硬件系统的认识、理解和开发，或侧重于软件分析设计，旨在培养中级程序员级软件工程师；设置了满足提高要求的高级专业方向课，这些课程或侧重软件硬件架构、软件项目管理，或侧重抽象思维能力的培养，旨在培养高级程序员级软件工程师。

3.2 课内实践模块

(1)课程设计。课程设计主要包括：程序设计基础实习、数据结构与算法课程设计、数据库与信息管理课程设计、专业方向基础课程设计、专业方向实训、专业实习。按照模块化的实践教学环节设计思路，每个课程设计都设计难度、工作量不同级别的多个题目，学生可以在教师指导下，根据自己实际情况选择难度和工作量合适的题目。

(2)毕业设计。毕业设计在选题阶段根据题目、工作量、难度，给出初级、中级、高级不同等级的题目，在程序验收、论文检查、论文答辩阶段，根据不同类别的题目采用不同的评价标准。

3.3 课外实践模块

课外时间模块分为A、B、C等三级，对应初、中、高等三级，供不同层次的学生自主选择。各级内容有：

初级模块：外语认证A、国家软件水平考试A、企业认证A、创新工作室A，引导学生通过课外实践模块学习，具备初级程序员级软件工程师的专业资质证书以及外语能力。

中级模块：外语认证B、国家软件水平考试B、企业认证B、外语应用实践A、研究性学习A、学科竞赛A、创新工作室B，引导学生通过课外实践模块学习，具备中级程序员级软件工程师的专业资质证书以及外语能力。

高级模块：外语认证C、国家软件水平考试C、企业认证C、外语应用实践A、研究性学习B、研究性学习C、学科竞赛B、创新工作室C，引导学生通过课外实践模块学习，具备高级程序员级软件工程师的专业资质证书以及外语能力。

3.4 取得的效果

基于软件工程师层次化培养目标的模块化课程体系的建设与实施，体现了以学生为本的教育理念，正视学生之间客观存在的群体差异，针对不同类型的学生制定不同培养目标，开设不同的课程，这种多元化人才培养模式可以使各类学生都受益。

受惠于层次化培养目标的模块化课程体系的多年建设与实践，一些优秀学生的创新能力、实践能力和国际化能力明显提高。他们在国内外竞赛中取得了优异的成绩，受到新华社、人民网在内的媒体关注和报道。在就业中受到腾讯、百度、阿里巴巴等公司欢迎。

对于大多数中等水平的学生而言，模块化课程体系在重点培养实践能力的同时也推动了其创新能力的培养。中等水平学生的工程实践能力有效地提高了学生就业质量。除主持校级学生“太阳鸟”科研项目外，近四年，软件工程专业学生荣获国际、国家、省部级以上各类学科竞赛共计277人次，学生发表论文15篇，109人次主持参与大创项目。

对于能力和水平一般的学生而言，减低学习难度、增加专业自信心、激发学生学习兴趣是教育教学的难点，而针对这类学生的知识结构模块化、难度阶梯状、成果阶段化的课程模块，使这些学生能够轻装上阵、有信心、有兴趣学习。有效地提高了学生实践能力，提升了学生就业能力。而这些学生对于提升整体就业质量、拉高就业率有明显的作用。近年来，软件工程学生就业质量稳步攀升，就业率长期处于98%以上，专业对口率85%左右，学生初始就业平均薪水稳步提升，这些成绩很大程度上得益于我院学生动手实践能力强，这与逐渐探索并实施的层次化培养目标的模块化课程体系密切相关。

4 结语

本文针对在大众化高等教育阶段学生之间存在的群体差异，提出了培养目标层次化、课程体系模块化的教学模式。根据我院学生实际，结合软件产业用人需求，在软件工程专业提出了初级、中级、高级程序员级的软件工程师的培养目标，并根据各个目标设置了模块化的课程体系实现不同的培养目标。所提出的培养目标和制定的课程体系有效地提升了人才培养质量，初步解决了高校专业教育和用人单位人才需求之间的鸿沟问题，推动了计算机类专业建设，为信息产业的发展做出了贡献。

[1] 卞建勇，涂用军.基于校企协同创新的电子信息工程技术专业模块化课程体系构建[J]. 教育教学论坛，2016(11):260-262.

[2] 刘杨. 应用型本科模块化课程设置与建设探索——以武汉商学院建筑环境与能源应用工程专业为例[J]. 高教学刊，2016(13):171-172.

[3] 张明昕. 普通高校模块化课程改革的一些思考[J]. 大学教育，2016(7):39-40.

[4] 中国计算机软件专业技术资格和水平考试中心. 中国计算机软件专业技术水平考试大纲[M]. 北京：清华大学出版社，1999.

[5] 顾佩华，陆小华，沈民奋. CDIO大纲标准[M]. 汕头：汕头大学出版社，2008.

[6] 中国计算机科学与技术学科教程2002研究组. 中国计算机科学与技术学科教程2002[M]. 北京：清华大学出版社，2002.

[7] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养[M]. 北京：机械工业出版社，2010.

(责任编辑刘敏)

ResearchandPracticeonHierarchicalCultivationModeofComputerMajors

WEIXiao-ming,SONGHai-yu

(School of Computer Science and Engineering, Dalian Minzu University, Dalian Liaoning 116605, China)

G642.0