计算机专业应用型本科教学模式与考核方式的探讨和实践

黄 伟，陈建孝，郑耿忠

(韩山师范学院计算机科学与工程系，广东潮州 521041)

计算机专业应用型本科教学模式与考核方式的探讨和实践

黄 伟，陈建孝，郑耿忠

(韩山师范学院计算机科学与工程系，广东潮州 521041)

本科阶段应用型人才的培养方式关乎学生以后职业生涯的发展和我国企业竞争力的提升，是目前高等教育的重点研究方向。本文讨论了理论教学在应用型本科人才培养中的地位，以数据结构课程为例探讨了专业基础课的教学模式和考核方法的改革方案，并对教学实践进行了总结。

应用型本科；教学模式；教学改革

在高等教育扩大招生之前，我国的高等教育是精英教育，培养研究型人才成为单一的培养目标。随着高等教育的大众化程度越来越高，将高等教育的培养目标明确为研究型教育和应用型教育势在必行[1]。应用型人才的培养可以满足各行各业对人才的需求，提高从业者的创新力和整体素质能够进一步提高中国企业的竞争力。然而目前无论是课程体系的设置还是教学方法、考核标准，都带有浓郁的研究型人才培养目标的特点[2]。研究型人才和应用型人才无论在培养方式还是在教学模式上都有着本质的区别，有必要根据应用型人才的特点进行教学改革来提高应用型人才培养质量。

众所周知，培养研究型学生要注重理论教学，要求学生掌握厚实的理论基础以便作进一步的研究。相对而言，对应用的需求则关注得少。忽视基本理论知识的培养是一种短视的行为，是以牺牲学生未来发展空间来换取短期效益的错误做法。而过分强调学生的理论知识又会让学生无所适从，不能体现出应用型的特点。

1 计算机专业应用型本科教学模式与考核方式的研究方向

从就业的角度看，应用型学生比研究型学生的就业面更加宽广。市场对应用型人才的需求有种类繁多、综合性强等特点[3]。对于应用型的学生而言，对理论知识的掌握不需要像研究型学生那么全面深入，甚至可以让学生在掌握一定理论知识的基础上，只针对某一方面的应用作比较深入的学习[4]。应该给学生尽可能多的自由度，鼓励他们在一定的行业背景中找到适合自己发展的空间。

通过分析可以看出，应用型本科生的培养应做到如下几个方面。(1)学生应掌握一定的理论基础，确保他们在以后的职业生涯上有足够的发展空间[5]。(2)由于人才市场对应用型人才需求的特点和学生选择自由度的不断提高，不必像培养研究型学生一样要求应用型学生在所有的基础课上平均使力，尽可能引导他们根据自己的职业规划进行有针对性的专业学习。(3)重视工程实践的教学。可以考虑对教学模式作如下的修改：对理论课程的内容作适当选择，为理论学习设置最低要求，创造条件鼓励学生在理论方面的学习；增强对他们动手实践能力的培养，并提高考核要求。对理论学习设置最低要求是为了保证学生的专业素养和确保以后职业生涯有足够的发展空间。要引导学生在感兴趣的领域投入更多的时间以提高理论基础，同时在动手实践能力上多花时间和精力，避免在所有的应用点上平均使力。最终使得学生不仅掌握一定的理论知识，而且熟悉掌握专业某个方向的实践和技能，成为适用社会发展需要的应用型人才。

2 以数据结构课程为例，探讨应用型本科人才培养中专业基础课的教学模式和考核方式

数据结构课程是通过研究计算机程序设计中非数值计算数据的关系、存储和操作等问题来培养学生的抽象思维和创造能力，使学生能够设计出结构清晰、高效率、鲁棒性强的算法来解决实际问题。因此数据结构这门课程具有很强的理论和实践背景。在我校，数据结构课程是计算机科学与技术(师范)、计算机科学与技术(信息安全)、计算机科学与技术(物联网)、软件工程、信息管理与信息系统、信息管理与信息系统(金融方向)、信息与计算科学等6个专业(方向)的专业基础课，同时也是电气教育技术、数学与应用数学等专业的专业任意选修课。尤其对于计算机科学与技术和软件工程等一级学科的课程设置而言，数据结构课程更是一门核心的综合性专业课，在专业课程设置中有着不可替代的地位。美国ACM/IEEECC-2005教程将算法与数据结构类课程列为核心课程之首。由于数据结构课程的重要性和特殊地位，相关的教学改革一直不断，总的来说大致有以下3个方面：(1)教学方法的改革；(2)教材体系的改革；(3)网络共享资源的建设。

基于以上对应用型本科学生培养目标的讨论，我们设计了如下的教学模式。(1)对数据结构课程的理论知识进行细化，降低学生对理论的要求，但注重基本概念和基础算法在实际工作中的应用。(2)将专业基础课的教学分为课堂教学和课外学习两部分。在课外的学习中，教师可以利用足够丰富的网络学习资源，引导学生进行自主学习，使他们尽可能掌握概念性及一般性知识。另外，我们开展了基础知识点的题库建设，并通过测试平台对学生自主学习的效果进行测评。(3)在课堂教学结束后，要求学生在在线测试平台完成教师制定的练习和测试，巩固学习效果，这对教师来说也是了解学生学习情况、调整教学进度和难度、完善教学资源和题库的重要依据。教学模型如图1所示。

图1 应用型本科的专业基础课教学模式

值得注意的是，过去我国大学本科生的培养模式一直是以研究型为主，教材中存在着大量比较艰深的理论知识。我们从应用型本科的培养目标出发，对理论知识的内容和要求作了相应的降低和调整。教学过程中为专业基础课设置了最低要求。应该指出，由于不同的应用型人才对专业基础课的要求不同，我们设定的要求可能不能满足学生某种职业规划的要求。对于将自己的兴趣、爱好或者职业规划设定为多媒体制作的学生来说，可以降低数据结构课程的学习要求；但对于选择程序设计、游戏设计等方向的学生而言，数据结构课程却是重要的专业课程。为了满足部分学生对某些专业基础课的较高要求，在降低理论要求的同时，我们将一些专业竞赛或者专业活动小组建设纳入到课程教学体系中来，鼓励在算法及算法分析设计等方面感兴趣或者在职业规划中有需要的学生通过竞赛前的专门训练提高相应的能力。例如，针对应用型本科数据结构课程的教学模式，可将ACM的竞赛纳入到教学体系中来。ACM/ICPC(Association of Computing Machinery International Collegiate Programming Contest)由美国计算机协会(ACM)主办，是世界上公认的规模最大、水平最高的大学生程序竞赛，其目的在使大学生运用计算机程序设计理论来充分展示学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的创造力和团队合作精神，也培养学生在压力下进行创新思维和理性实践的能力。同时也为那些将算法分析和设计与自己的职业规划一致的学生提供学习、交流的平台，提高他们的专业素养。

在考核方面，单一的理论考核方式削弱了数据结构课程的实践性，而增加上机操作的考核能够有效提高学生对动手能力的重视。学生的考核方式由传统的纸质考试、上机操作和平时表现组成。考虑到不同专业对数据结构课程的要求不尽相同，学生的总评分数计算公式为：总评分数=理论考核成绩×α+上机操作成绩×β+平时成绩×γ，其中α，β，γ为权重因子，且α+β+γ=1。理论考核方式为闭卷考试，总分仍为100分，在计算总评分数的时候进行折算，但理论考核不再包含有关编程的具体问题。上机操作考核时间为120分钟，要求学生独立完成若干题目，考核在无网络环境下开卷考试，允许携带非电子版本资料和书籍。具体的考核环境严格按照ACM进行，只是不再分成小组，由学生独立完成。上机操作考核共设8份不同试题，学生随机抽取试题并按照一定顺序间隔坐好，保证学生前后左右试题不同。

我校对2013级软件工程专业、2012级信息管理系统专业和2012级计算机科学与技术(师范)专业等进行了教学实践。在题库建设方面，目前已经对教学内容按照知识点进行了分类，并组织学生根据知识点进行了主观题目的录入。题库包括选择题、判断题和填空题共约1500道题目，所有题目已经让修过这门课的学生根据难度分别标记为预习和复习类型，并且开通了基于题库的在线测试，要求学生完成必要的测试，作为平时成绩的重要参考。考核中权重的设置主要从不同专业对理论和实践的要求进行考虑。软件工程专业对学生动手能力的要求最高，信息管理与信息系统次之，而师范专业学生的培养目标是中等教育的师资，因此要求他们掌握比较扎实的理论功底以满足以后的教学需要即可。具体的权重系数设置如表1所示。

表1 不同专业考核中权重系数分布表

3 研究成果

经过一年的教学实践，收到良好的教学效果。由于理论内容有所删减，针对基本概念及基础算法应用的学习实践相应增加，学生学习数据结构课程的理论障碍减少，其学习兴趣得到了相应的提高。同时我们鼓励学生参加ACM训练队的训练，使那些职业规划与算法分析与设计相符合或者对程序设计、算法分析感兴趣，或者学有余力的学生能够得到更为深入的学习。由于增加了上机操作的考核，学生在实验教学方面的学习兴趣和投入的时间和精力都有所提高。其中，软件工程专业的学生在上机操作考核方面表现得更好一些，对自己的职业规划更为明确，认识到数据结构课程的重要性；计算机科学与技术(师范)专业学生的理论成绩最好，但他们在上机操作方面明显不如软件工程专业的学生；信息管理与信息系统专业学生的理论学习、上机操作的成绩介于另外两个专业之间；另外，参加ACM训练的学生在理论知识学习和上机操作方面都表现得更优秀。

在以后的教学中，我们应在坚持理论学习底线的基础上，探讨更为灵活的教学和考核方式，鼓励学生参加ACM训练队的训练，提高学生的创新能力和实际动手能力；继续完善上机操作考核，使考试方式、权重比例、考试时间都趋于合理化。

[1]徐理勤,顾建明.应用型本科人才培养模式及其运行条件探讨[J].高教探索,2007(2).

[2]陈新民.应用型本科的教学改革：培养目标、课程体系和教学方法[J].中国大学教学,2011(7).

[3]刘相明,王心刚.应用型本科人才培养的需求导向理论分析与实践探索[J].中国科科教创新导刊,2012(32).

[4]伍一.应用型本科实践教学建设的探讨[J].高等理科教育,2006(1).

[5]陈飞.应用型本科教育课程调整与改革研究[D].上海:华东师范大学,2014.

2015-01-20

黄 伟(1978-)，男，广东潮州人，韩山师范学院计算机科学与工程系高级实验师，博士，从事模式识别、机器学习与数字图像处理研究。

G642

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2095-7602(2015)04-0101-03