计算机论文

中外合作计算机科学创新人才培养比较

时间：2022-12-21 22:25 所属分类：计算机论文 点击次数：

　　摘要：课题组以美国威斯康星大学欧克莱尔分校的计算机科学本科教学为背景，主要从人才培养创新角度全面介绍该校计算机教育的现状，分别从人才培养目标、课程设置、教学模式、考核体系等方面，与常熟理工学院计算机专业人才培养现状做对比，分析美国本科院校教学的特点和优点，为计算机专业培养应用型本科创新人才提供新的思路。

　　关键词：中美合作;计算机专业;创新人才培养

　　培养国际化复合创新人才是高校人才培养的新模式[1]。常熟理工学院与美国威斯康星大学欧克莱尔分校(UniversityofWisconsin-EauClaire，以下简称UWEC)有着长期交流合作，计算机科学专业是中美大学生双向交流项目之一，培养具有国际视野的应用型人才。本专业学生赴美学习两年，采用1.5+2+0.5的培养模式,学生可在4年内同时获得中美大学本科毕业证书和学士学位。UWEC始建于1916年，有超过100年的建校史，被《美国新闻与世界报道》连续20年评为十佳中西部公立大学，被《普林斯顿评论》评为全美最有价值大学前100名。UWEC最大的特点就是强调本科生的科学研究，重视创新型人才的培养。笔者于2019年，在美国UWEC计算机科学专业进行了为期一年的交流访学，了解了美国大学的多元文化，参与了计算机科学专业课程教学，学习了国际先进的教学和教育理念，深入分析了UWEC人才培养模式，并结合常熟理工学院计算机科学专业在培养目标、课程设置、教学模式、考核体系方面进行了详细比较，为推进常熟理工学院创新人才培养模式提出了新思路，以培养出更符合社会需求的国际化复合人才。

　　一、中美计算机专业创新人才培养比较

　　(一)培养目标国内高校计算机科学专业普遍着眼于基础理论与原理，培养具有宽厚基础，知识、能力、素质协调发展的德才兼备的学生，使其能够成为在科研院所、教育、企事业和行政管理等单位从事计算机教学、科研和应用工作的高素质研究应用型人才[2]。常熟理工学院计算机科学专业以地方性、应用性需求为导向，培养具备扎实的软件工程理论基础知识，系统地掌握软件工程和信息系统基本理论、专业技能与研究方法，具备软件系统的分析设计能力和软件项目管理能力，能够从事软件系统的研究、设计开发、集成、测试、管理等方面工作的创新意识较强的应用型工程技术人才。UWEC由计算机科学系通过提供一系列令人印象深刻的课程(涵盖从基础到最前沿的整个领域)，让学生掌握行业或学术界的基本技能;提供特殊主题课程作为选修课，通过练习移动计算、计算机安全、云计算、数据挖掘、高性能计算、游戏开发和机器人技术课程，补充计算机领域中最新研发技术的经验，使学生拥有专业学位，获得专业技能，实现成为一名Web开发人员或软件工程师的梦想，能够在计算机科学领域找到自己的位置，开启计算机科学事业。中美两所高校在本科生培养目标上都注重应用型人才培养,但常熟理工学院培养目标强调以就业为导向，培养地方性人才，毕业生主要面向IT行业，服务江苏省及长三角地区。目前各行各业对计算机科学专业人才的需求不断增加，同时对从业人员的知识、技能和素质方面的要求越来越高，对创新性人才的需求也逐步提高。于是，计算机科学专业的培养目标往往成了让学生成功就业，却忽略了学生可持续发展能力、创新研究精神方面的培养。UWEC从课程培养目标上不仅注重基本技能培养，更通过最新前沿领域学科让学生在学校就积累研发经验，增强学生主体意识，明确专业目标，在成功就业基础上，为今后的职业发展打下基础。培养满足社会和科技发展所需人才，让学生认识到终身教育的重要性，这样的培养目标更有利于创新人才的培养。

　　(二)课程设置课程设置必须符合培养目标的要求，专业课程设置是专业培养方案的重要内容。常熟理工学院计算机专业课程主要包括计算机程序设计、离散数学、数据结构与算法、数据库原理与应用、软件工程概论、面向对象分析与设计(UML)、操作系统、软件测试与质量保证。UWEC的专业课程包括面向对象编程、数据结构、算法、数据库系统和Web编程等核心计算机科学课程，以及软件工程、操作系统、计算机体系结构和编程语言等高级课程。学生可以从高级选修课中选择课程，例如计算机图形学、安全性、机器人技术和移动计算应用程序开发。学生还必须完成其他学科的24个学分的辅修课程，以满足毕业要求。课程设置上常熟理工学院和UWEC两校的计算机科学专业基础课程基本相似，并且两所高校之间实行学分互认制度。但我校计算机科学专业对新技术引入得还不多，学生选修与本专业无关的交叉性学科更是缺少。UWEC高级专业课程中有很多新技术前沿课程，辅修其他学科课程的设置更是丰富多样，学校允许学生在相关专业领域自主选择学习，学生想学什么自己决定，在开学后两周内可以根据自己意愿自由选择调换课，以灵活的专业和课程设置，培养社会需要的复合型人才。这样，学生学得主动、感兴趣，使得创新人才的培养在加强学科之间的交叉和交融中，产生新的火花和突破。

　　(三)教学模式国内计算机科学专业的教学模式主要还是以教师讲授为主，教学形式比较枯燥，教与学的融合、互动比较少[3]。在课堂上学生思考的时间较少，不利于培养学生的自学能力和独立思考的习惯。教师在教学过程中要积极引导学生勤于动脑、主动参与，提高分析问题、解决问题的能力，注重交流、沟通与合作的能力，激发学生自主学习的热情，提高学习效率。由于UWEC在教学方面享有盛誉，吸引了大量的美国中西部的高质量学生，是美国少数拥有获得“罗兹奖学金”学生的地方性大学。在UWCE课堂上，教学互动是必不可少的环节，最常见的就是提问和讨论。教师在讲课过程中，随时会问学生是否有问题，在讲解过程中，学生可以随时举手打断老师进行提问，教师组织学生通过讨论把问题当场解决。例如，讲解计算机中二进制、参数传递、类以及方法等知识点时，通过有趣的猜数字游戏、学生上台表演参数传递互动、小组互相讨论等形式，把枯燥、容易出错和难理解的内容变得有趣味性，让枯燥的编程变得富有挑战性，让学生学会思考善于思考，培养学生的团队协作能力、沟通交流能力，这对于培养创新人才来说至关重要。一位UWEC计算机科学专业的校友SawyerButterfield说：“我最喜欢计算机科学程序是因为它不仅关注技术本身，还关注概念和思想。它使我对如何解决问题有了更广阔的视野。”计算机实验课是计算机理论课的必要补充，我校实验课教学基本是按照课本配套的实验教程按部就班，有些实验步骤很详细，学生就依葫芦画瓢，做完实验后学生很少会主动思考这个实验的目的是什么，解决的是哪一类问题。UWEC计算机实验课的内容没有配套实验书本，教师会在上实验课前几天，把下次实验的内容在网上。学生可以提前预习、思考实验具体做法，可以与同学合作讨论，但代码不能相同。如果学生提前做完，下节实验课可以直接把做好的实验给老师或助教检查。每门课都会配备一到两个学生助教，助教是上届成绩比较优秀的学生，帮助解决实验课上学生遇到的代码出错等问题。在国内，教师喜欢在学生中树立威信，而国外教师对学生很亲切，经常可以看到上计算机实验课时，为了保持与学生平视，教师以单膝下跪的姿势指导学生，在教学楼走廊里也经常可以看到教师与学生席地而坐讨论问题。这种亲和的关系让人看了之后感触很深。

　　(四)考核体系近几年来，常熟理工学院的考核方式有了很大变化，从原来由平时出勤情况、期中考试成绩和期末考试成绩三者加权之后计算总成绩，变成在原来考核方式基础上，有些课程增加了上机操作考试和大作业提交的方式，强调学生的动手能力和合作交流能力。UWEC对学生的考核特别重视学习过程。平时成绩包括出勤率和平时的小测试。根据不同课程的需要，比如有的课是两周进行一个小测验，大概下课前十五分钟，教师提前把两个礼拜上课的知识点和实验内容做成A4纸正反两页题目，基本以判断、填空为主，要求学生当场做完上交，这种小测试占平时成绩的一定比例。也有的教师在每次上课前在讲台上放一个盒子，要求上课前学生把上节课学到的内容，或者有什么问题在纸上写好放到盒子里，作为记载平时成绩的一部分。还有的教师讲新课前让学生上台来总结上节课讲的内容，对其表现打分，作为平时成绩。当然还有丰富多样的大作业形式，学生可以独立完成，也可以几个同学协作完成，但必须是每个人都参与完成一部分，这也是平时成绩考核的一种形式。这种过程化考核体系[4]，虽然增加了教师工作量，教师要花更多时间和精力了解每个学生的掌握情况，但对于学生来说，会更加认真听课和认真对待每次小测验前的巩固复习，这样无疑使其对知识的掌握更加牢固。在国外课堂上，上课几乎没有学生看手机，都是聚精会神地听讲;经常会看到在教学楼休息区，几个学生讨论着相互的分工和合作。这在国内学校是很少见的，大部分学生只顾自己学习，很少与同学讨论。美国绝对不允许有学术不端行为，比如实验课上交的作业是绝对不能拷贝别人代码的，考试绝对不允许有任何小动作，一旦发现，教师有权利严格处理学术不诚实行为，追究责任人的学分，甚至可以记具体作业为0分或本课程的考核等级为F，而在国外重修一门课程那是要付出非常昂贵的重修价格的。

　　二、推进计算机专业创新人才培养研究

　　(一)以学生为中心以学生为中心，重视创新教学教学的创新人才培养要以学生为中心。UWEC计算机科学专业的培养目标、课程设置以及教学模式都以学生为中心，让学生把基础课程学透、学扎实，为前沿学科创新人才的培养打好基础。常熟理工学院可以结合实际情况，加强与国际学校的交流合作，吸收好的经验和做法，将其引入教学实践中，将课堂教学与创新实践相融合，提升学生的创新学习能力。常熟理工学院在课程设置上还要重视课程的深度，细化专业，适时开设新的专业[5]。例如我校计算机科学专业已经新增了大数据专业，但师资力量还比较薄弱，专业建设还要加强。我校还要积极引进优秀教师资源，把大数据实验室充分利用起来，建立开放式实验室，着力培养学生的独立动手能力，为创新型人才的培养创造良好的硬件和软件环境。

　　(二)教师指导学生教师指导学生，鼓励学生创新UWEC积极鼓励本科生进行科研活动，教授通常会和学生一起进行各种研究，为本科生今后的就业和深造提供了很好的基础。每年春季，UWEC大约有600名学生在校园的CERCA(CelebrationofExcellenceinRe‐search&CreativeActivity)上展示他们的研究结果。2013年UWEC对参加“本科生研究”的校友的调查得出的结论是：“有45%的受访者参加了专业会议，有16%的人撰写了一篇论文并发表在学术期刊上，有42%的受访者表示在他们的研究中获得了奖学金或奖项”。从2017年至2019年，UWEC资助了200多名本科研究人员参加各地会议展示研究成果。近几年，常熟理工学院计算机科学专业对实验室和教学基础设施进行了较大的投入，有专门的学生创新实验室，为教师指导学生积极参加校内和校外的各种创新项目创造了良好的条件。我校鼓励学生积极参与省里或者全国性的学科竞赛，比如参加大学生机器人大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛等，以此来激发学生的专业学习兴趣和创新意识，引导他们积极思考，勤于动手，提升科研创新素质。我校鼓励学生参加各类学术讲座和学术报告会，增加和国际国内知名专家的互动交流，不断开阔学术视野，了解前沿领域动态信息。我校鼓励教授和学生一起进行各种研究。教师申请的科研项目，要努力将学生纳入项目当中，让他们参与到科研项目中去，以培养学生创新能力、团队开发能力、交流合作能力。本科学生可以得到研究生才能得到的宝贵经验，让有能力的学生在地区性和全国性的会议或杂志上发表他们的研究，学生会很有成就感。

　　(三)提供资金支持提供资金支持，增加科研动力UWEC有一个研究与赞助项目的部门(OfficeofRe‐searchandSponsoredProgram，简称“ORSP”)。这个部门将研究、学术活动和创造活动以及专业发展视为大学教育的组成部分，给为保持最高水平的教与学提供支持。学生可以通过这个部门了解为什么要进行合作研究、从中能学到什么、对毕业有什么帮助、能做哪些研究、如何联系合作的导师以及如何得到科研奖学金。每年，OR‐SP都会为众多学生提供出国旅行的补贴，教师员工也能通过这个部门知道自己的项目可以得到哪个部门的筹款，以及获得的奖励和休假计划等。目前常熟理工学院也积极创造条件，鼓励和资助本科生参加教师的科研项目，但由于国内本科生参与科研的积极性还不高，认为科研是研究生做的事情，本科生科研还停留在“精英教育”[6]阶段。如果给予参加科研活动的学生抵扣相应学分或是以奖学金作为报酬，就会大大增加学生的积极性和参与度。另外，加大对教师指导学生的奖励力度，把指导学生科研活动折算成教学工作量，对参与指导的教师进行奖励和认可，也会激发教师指导本科生的科研动力。

　　三、总结

　　通过对中美两校在大学本科生创新人才培养目标、课程设置、教学模式和考核体系等方面进行对比研究，借鉴学习UWEC的教学、科研等方面的优点，推进常熟理工学院计算机专业创新人才培养研究，提出创新人才培养要以学生为中心，教师要引导学生积极参加科研活动，鼓励学生参与创新，同时学校要为教师和学生提供科研资金支持，让学生提升自我学习能力、学术科研能力等综合素质，以培养具有国际理念的复合型人才。

　　[参考文献]

　　[1]李志强.中美计算机本科教育的比较与思考[J].计算机教育，2013(13)：106-110.

　　[2]崔聪，罗娜，魏松杰，等.中美计算机专业创新创业人才培养比较研究[J].教育教学论坛，2018(48)：52-54.

　　[3]王金玉.中美教学方法的比较及思考[J].西部素质教育，2016(12)：58-60.

　　[4]贾莉莉.美国大学如何提升本科生的学习质量：基于“大学学习测评项目”的经验与启示[J].高教探索，2017(7)：54-61.

　　[5]罗勇.计算机软件开发专业教学中创新人才的培养策略[J].科技创新导报，2018(36)：183-184.

　　[6]游柱然，胡英姿.体验与建构：当代美国高校实践教学研究[M].北京：中国社会科学出版社，2014.