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本科职业教育计算机专业课程体系构建

2022/10/19 17:49:22  阅读:172 发布者:

0 引 言

随着我国社会经济发展和产业转型升级,对应用型人才的要求和需求都发生了极大的变化。如何进一步推动职业教育高质量发展,更好满足我国产业升级和经济结构调整不断加快对技能人才的强烈需求,成为我国职业教育发展面临的重要课题,受到党和国家的高度重视。2021 4月,习近平总书记在全国职业教育大会上对职业教育工作作出重要指示,强调加快构建现代职业教育体系,培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠,为全面建设社会主义现代化国家提供坚实的人才和技能支撑。2021 10 21日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》,指出职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分,肩负着培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责。

从发达国家的经验来看,职业教育在本科阶段培养的是技术应用型人才。从我国现阶段职业教育体系的特点来看,以应用型本科高校作为本科阶段职业教育主要实施机构可以更快适应产业革命对高层次应用型人才的要求 [1]

1 本科职业教育计算机专业人才的专业核心能力

本科职业教育主要培养高层次、高技能的技术应用型人才。技术应用型人才是以国家、社会需要为导向,具有创新意识和发展潜力,能把成熟的科学原理和理论应用到实际的生产、生活中的高层次技术技能型人才 [2-3]。从本科技术应用型人才培养的两面来看,如果盲目追求“职业化”的培养目标,将会导致学生理论基础知识薄弱,与高职技校培养的学生界线不明确,失去竞争优势和培养特色 [4];但过分强调理论知识,又会进入“重学轻术”的误区,与培养技术应用型本科人才的目标背道而驰。因此,培养技术应用型本科人才首先必须明确本科层次技术应用型人才要具备什么样的专业核心能力 [5]。所谓核心能力,是指个体在竞争中处于优势地位的强项能力,是其他对手很难达到或者无法具备的一种能力 [6],是凸显不同专业、不同类型人才各自特点的核心内容。

针对计算机专业的核心能力,从 2008 年起,教育部计算机专业教指委开始对计算机专业人才培养与系统能力方面展开研究,指出当前无论是软件开发者还是系统工程师,必须深入理解和掌握计算机系统内部的工作机制和原理,必须具有比以往更多、更深入的系统级设计、实现和应用能力,才能较好地适应未来经济和智能时代的要求。在教指委最新编制的《智能时代计算机专业系统能力培养纲要》(以下简称《纲要》)中,进一步强调高等学校计算机专业人才能力培养的核心应归结为计算机系统能力的培养,即学生能自觉运用系统观,理解计算机系统的整体性、关联性、层次性、动态性和开放性,并用系统化方法掌握计算机软硬件协同工作及相互作用的机制 [7]

《纲要》从专业能力之间的相互关联性和层次性两个维度给出计算机专业核心能力框架。①从专业能力之间的相互关联性来看,本专业的专业核心能力包括数理基础和计算思维能力、系统思维能力、新型计算系统创新能力、综合应用系统研发能力 4 个方面。②从专业能力的层次性来看,本专业的专业核心能力包含 3 个层次,即计算机基础系统能力、计算机领域系统能力和计算机应用系统能力,其中具备计算思维与计算机系统思维能力是计算机专业区别于其他专业的专业核心能力,也是所有类型计算机专业本科人才必须具备的共性专业核心能力。

从职业技能的角度而言,具备突出的专业实践应用能力和就业创业能力是技术应用型本科人才区别于其他类型人才的核心能力 [8-9];从职业教育的角度来看,对技术应用型人才的培养还要与地方经济社会发展和产业发展需要相结合。因此应用型本科计算机专业人才的核心能力应包含计算机系统基础能力、行业计算系统应用能力与行业应用创新 / 创业能力。①计算机系统基础能力要求具备计算机专业基础理论知识,理解计算机系统工作原理等;②行业计算系统应用能力着重强调具备特定行业知识及利用计算机系统思维设计和实现行业专用计算应用系统的能力;③行业应用创新 / 创业能力强调具备应用业界最新计算技术解决行业具体问题的能力。3 种能力相互支撑与关联,如图 1 所示,在横向上,始终贯穿计算思维和计算机系统思维核心能力的培养;在纵向上,强调围绕特定行业的计算系统应用和实践能力。

2 本科职业教育计算机专业人才的知识结构

合理的知识结构和课程体系是保障人才专业核心能力形成的重要手段,同时也是专业人才培养方案的核心内容。对于计算机专业,培养专业核心能力的关键是让学生通过学习去建立计算机专业的核心能力,即具备将计算机软、硬件作为一个整体来看待的思想,去设计合适的计算系统,解决复杂工程实际问题的能力。《纲要》按照学科专业知识体系给出了计算机专业的知识结构,如图 2 所示。

对于应用型人才培养,除了要具备专业的理论知识外还要具备企业岗位技能知识,其知识结构涉及基础理论、方法论层面的内容,重点要满足专业实践应用能力和创新创业能力的培养要求,因此要从学科专业知识的层次性和应用型人才应具备的专业技能(关键知识域)两个维度构建技术应用型计算机本科专业知识结构。①根据学科专业知识的层次,将知识结构纵向划分为数理基础模块、平台基础知识模块、算法与软件模块、共性应用模块,其中共性应用模块可以根据各地区行业的发展及专业特点对涉及的知识内容进行修订,形成完整的学科知识体系。②从应用型人才应具备的专业技能(关键知识域)角度,在横向上将知识结构按照职业技能要求划分为专业基础、方法论(计算思维、系统思维)、平台支持、工具技术和过程改进 5 个领域,通过引入流行软件平台知识、工具技术与项目管理等应用技能知识实现对技术应用型计算机专业本科人才专业实践应用能力和就业创业能力的支撑。

3 本科职业教育计算机专业课程体系的构建原则

知识结构的构建须通过课程体系来体现,课程体系是教学内容和进程的总和。围绕技术应用型计算机专业人才的知识结构,结合《纲要》的建议及专业的人才培养特色,可以按如下思路构建专业课程体系。

1)以够用、会用为原则,搭建数理基础模块与平台基础知识模块。

应用型本科人才与学术研究型本科人才不同,在理论知识的掌握上以合理够用和会用为主,但同时也要避免盲目追求“职业化”的培养目标,导致学生理论基础知识薄弱,难以支撑其在专业上进一步学习的需要。因此在制订课程体系时,一方面要符合专业国家标准的要求,另一方面也要根据学校的办学条件、专业特色和学生特点对其中的基础理论知识进行适当裁剪,如对《纲要》中数理基础模块和平台基础知识课程模块进行裁剪,在不影响对系统理解的基础上,减少相关的理论课程。数理基础模块可以去掉数学建模、数学分析课程,仅保留高等数学、离散数学、线性代数、概率论与数理统计等课程;平台基础知识课程模块可以选择性地开设分布式系统、计算机体系结构、并行程序设计等课程。

2)以专业特色与行业需求为中心,搭建算法与软件模块和共性应用知识模块。

应用型本科人才的培养要具备鲜明的专业特色,同时还要立足地方经济发展,紧跟产业发展方向 [10]。因此在构建技术应用型计算机专业本科课程体系时,要针对计算机技术和产业发展的新形势以及服务区域行业发展的需要,结合专业的特色对《纲要》中的算法与软件和共性应用知识模块的内容进行修订。可以通过对企业开展调研,确定本专业人才在企业可从事的工作岗位、对应岗位的工作任务和应具备的职业技能,形成完整的职业技能要求清单(见表 1)。根据不同岗位的职业技能要求,通过分析其中的共性要求,得出企业工作岗位对计算机应用技术型人才的共性技能要求。再根据这些技能要求并结合本专业特色,确定相应的知识内容单元,构建这些模块的课程。

3)以培养计算思维和系统思维为目标,建设实践教学课程。

所谓系统思维就是全局思维,即在解决工程实际问题时将软件和硬件作为整体来考虑,完成各种计算应用系统的设计和实现。由于计算机系统是一个非常复杂的系统,其中包含的知识内容分布在课程体系的多门专业课程中,而且受培养计划的限制,学习的时间跨度一般涉及 2 个学年,因此为了让学生理解计算机系统的完整性,《纲要》在理论课程体系上增加了计算机系统基础等衔接课程。但在实践教学体系的设计上,《纲要》并没有给出建议,可以考虑在实践教学理论中增加专门的综合实践课程,让学生设计完成一个完整的计算机系统,从而将平台基础知识层次中多门课程的知识内容进行整合,理解不同知识之间的内在联系,进一步培养其系统思维和实践动手能力。

4 本科职业教育计算机专业课程体系实例

某技术应用型本科计算机专业根据专业嵌入式特色,围绕当地的机器人产业发展,确定了其专业核心能力,即计算机系统基础能力、嵌入式系统应用能力和综合应用创新能力。围绕专业核心能力的培养并兼顾企业岗位技能要求,确定其知识结构,如图 3 所示。

根据知识结构,将专业的课程体系划分为数理基础模块、平台基础知识模块、算法与软件模块、专用领域知识模块和实践技能知识模块。以数理基础模块和平台基础知识模块支撑计算机系统基础能力的培养,以算法与软件模块和专用领域知识模块支撑嵌入式系统应用能力的培养,以实践技能知识模块并结合专用领域知识模块支撑综合创新应用能力的培养。课程体系的设计上突出技术应用型人才的嵌入式系统专业特色,并以机器人产业作为其服务对象;在专业核心能力上,围绕培养技术应用型人才计算机系统基础能力的同时,设计符合岗位需求的实践技能知识课程模块,从而保证培养的技术应用型人才具备足够的专业实践应用能力和就业创业能力。专业课程体系结构如图 4 所示。

5 结 语

开展本科职业教育是建设、健全职业教育体系的重要工作。根据我国现阶段教育体系的特点,以应用型本科高校作为本科阶段职业教育主要实施机构可以较快推进我国职教体系的建设工作。按照职业教育的要求,搭建应用型高校相关专业课程体系是实现高等职业学校与应用型大学专业、课程横向融通的重要手段。适逢新一版《纲要》的发布,新一轮人才培养方案的制订工作即将拉开帷幕,笔者针对本科职业教育计算机专业课程体系的构建,结合《纲要》的建议和技术应用型人才的特点,给出了本科职业教育计算机专业课程体系的构建思路,希望能助力新时期高水平计算机技术应用人才培养工作。

参考文献:

[1] 郑文. 本科应用型教育还是本科职业教育: 历史演进与现实选择[J]. 高教探索, 2020(1): 5-10.

[2] 刘维俭, 王传金. 从人才类型的划分论应用型人才的内涵[J]. 常州工学院学报(社科版), 2006(3): 98-100.

[3] 夏蓝. 应用技术型本科人才培养基本问题研究述评[J]. 河南科技学院学报, 2021(2): 60-66.

[4] 翁伟斌. 应用型本科人才培养质量标准: 基本特性和推进策略[J]. 四川师范大学学报(社会科学版), 2018, 45(3): 62-68.

[5] 徐立清. 地方应用型本科人才培养标准的设计思路与实现路径[J]. 高等教育研究, 2017, 38(5): 81-85.

[6] 徐照, 李启明, 杜静, . 面向核心能力培养的工程管理专业信息技术课程体系的构建[J]. 高等建筑教育, 2014, 23(6): 32-37.

[7] 智能时代计算机专业系统能力培养研究组/教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会. 智能时代计算机专业系统能力培养纲要[M]. 北京: 机械工业出版社, 2021: 13.

[8] 中共中央、国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》 [J]. 大视野, 2020(5): 6.

[9] 教育部, 国家发展改革委, 财政部. 教育部 国家发展改革委 财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见[J]. 中华人民共和国教育部公报, 2015(12): 28-32.

[10] 谢志远. 探索地方院校学科建设差异化发展路径[N]. 人民日报, 2018-06-07(18).

基金项目:上海电机学院教研教改重点立项课题“坚持系统观推进计算机专业项目化教学实践”(B102242200146);上海电机学院线上线下混合式一流课程培育项目“嵌入式开发与应用”(B102242200130)。

第一作者简介:孙强,男,上海电机学院副教授,研究方向为分布式计算技术,sunq@sdju.edu.cn

引文格式:孙强,陈年生. 本科职业教育计算机专业课程体系构建[J].计算机教育,2022(9):113118.

转自:计算机教育”微信公众号

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