計算機教育的變革與個人成長(來自網(wǎng)絡).ppt

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1、向左向右？計算機教育的變革與個人成長,計算機教育變革是計算機新技術嗎？,IEEE/ACM CC2005 高等學校計算機科學與技術本科專業(yè)規(guī)范（試行）,CC2001開場白,計算的概念在過去的10年里發(fā)生了巨大的變化，這種變化對教學計劃的設計和教育方法會有深刻的影響。我們稱之為計算的概念已經(jīng)拓展到難以用一個學科來定義的境地。我們過去形成的課程設置報告曾經(jīng)是試圖將計算機科學、計算機工程和軟件工程融合成關于計算教育的一個統(tǒng)一的文件。這種做法在十年前也許是合理的，但我們確信21世紀的計算蘊含有多個富有生命力的學科，它們分別有著自己的完整性和教育學特色。,計算機科學與技術專業(yè)的分化,計算機科學 計算機工程

2、 軟件工程 信息系統(tǒng) 信息技術,計算機教育高速發(fā)展時期（1994年至今）,1995年左右，World Wide Web在世界范圍的蓬勃興起使“計算”的概念發(fā)生了深刻的變化，社會突然覺得需要很多很多的“計算機人才”。這種變化不可避免地反映到教育中。一方面，若干相關課程被引入到計算機專業(yè)的教學計劃中；另一方面，一些學校干脆辦起了“網(wǎng)絡工程”、“軟件工程”、“電子商務”、“信息安全”等新專業(yè)。同時，1995年全國科學技術大會的召開，“科教興國”發(fā)展戰(zhàn)略的實施，使我國計算機教育進入一個快速發(fā)展期（現(xiàn)在505個計算機科學與技術專業(yè)有368個是1994年后開辦的?。?。,發(fā)展特點,（1）計算機專業(yè)的內涵和外

3、延發(fā)生較大變化。計算機專業(yè)的教育內容已不再局限于傳統(tǒng)的計算機組織與體系結構、計算機理論與軟件、計算機應用技術，計算機網(wǎng)絡及其應用技術、多媒體及其應用技術、網(wǎng)絡與信息安全等教育內容得以強化。,,（2）辦學單位和在校生人數(shù)迅速增加，一大批青年人補充進教師隊伍，在數(shù)量上逐步完成教學第一線人員的新老交替。,,（3）教材內容逐步與國際接軌。2000年前后，我國高等教育出版社、清華大學出版社、機械工業(yè)出版社等從國外著名出版公司引進了成套的計算機專業(yè)教材，其中包括不少經(jīng)典的著名教材。,新時期的計算機教育規(guī)律,（1）計算機教育發(fā)展以國家需求為目標 我國計算機教育發(fā)展的三次高潮均是在國家提出科技進步、經(jīng)濟發(fā)展

4、的階段目標前提下形成的。進入21世紀，黨的十六大提出加快信息化進程，用信息化帶動工業(yè)化，我國的計算機教育必須服務于這一宏偉目標。,,2）發(fā)展中國家必須注重學習國際先進技術 我國計算機教育發(fā)展的三個重要階段，均與從國外引進和學習先進的計算機技術、學習先進的計算機教育思想與內容密不可分，這是發(fā)展中國家的特征所決定的。在當今信息時代，我們必須在堅持自主教育創(chuàng)新的同時，注重與國際計算機教育接軌。,,（3）充分認識計算機專業(yè)的實踐性特點 我國計算機專業(yè)的初建歷程本身就是一部計算機教育與實踐相結合的創(chuàng)業(yè)史，幾十年計算機教育過程中許多優(yōu)秀學生的成長歷程也說明計算機實踐教育之重要性。因此，新世紀的計算機教育

5、不僅要重視扎實的專業(yè)基礎理論學習，更要強調硬件開發(fā)、軟件設計的能力培養(yǎng)。,,（4）師資隊伍是保證教育質量的關鍵 從創(chuàng)始我國計算機教育的老一輩，到80年代改革開放初期一批骨干教師出國進修后回來成為帶頭人，到博士點設置較早的學校計算機專業(yè)與學科得以快速發(fā)展、培養(yǎng)較多創(chuàng)新人才，歷史證明了高質量的計算機教育必須依賴于一流的師資隊伍。在完成計算機教育隊伍的新老交替之后，目前的當務之急是提高青年教師的業(yè)務素質和教學水平。,,（5）計算機教育內容必須與時俱進 48年來，我國計算機教育歷程就是計算機教育內容不斷完善和更新的過程。在一個階段出現(xiàn)的新技術，其經(jīng)歷發(fā)展和完善之后，成為計算機教育的核心內容；同時又

6、會出現(xiàn)更新的技術。因此，計算機教育內容必須與時俱進。計算機學科專業(yè)發(fā)展研究者應該在吸收國際先進的計算機教育理念、模式、體系的同時，提出適合我國國情的計算機教育發(fā)展思路和創(chuàng)新模式，以促進我國計算機教育健康發(fā)展。,現(xiàn)狀分析,(1)近十年來規(guī)?？焖贁U大，相關專業(yè)也在蓬勃發(fā)展； (2)教學管理人員認真負責，教學內容調整需要跟上； (3)師資隊伍完成新老交替，隊伍素質急待培養(yǎng)提高； (4)設施條件建設初見成果，實驗環(huán)節(jié)需要抓緊加強。,近十年來規(guī)?？焖贁U大，相關專業(yè)也在蓬勃發(fā)展,目前我國普通高?？倲?shù)為1683所，本科學校679 所，其中505所開設有計算機科學與技術專業(yè)，是全國專業(yè)點數(shù)之首；2003年在校

7、人數(shù)27萬，占理工科在校生總數(shù)的14.6%，也是最多的。我們同時注意到，這505個計算機專業(yè)中的368個是1994年后開辦的。這一方面反映了高等教育對國家信息化建設浪潮的積極響應，另一方面也告訴我們專業(yè)建設的數(shù)量大、任務重。,,同時我們也看到，其他相關專業(yè)也在蓬勃發(fā)展。按照教育部的劃分，“計算機類專業(yè)”包括計算機科學與技術、軟件工程、網(wǎng)絡工程?！靶畔⒓夹g相關專業(yè)”包括：地理信息系統(tǒng)、電氣信息工程、電子信息工程、電子信息科學與技術、光信息科學與技術、生物信息學、通信工程、微電子學、信息安全、信息對抗技術、信息工程、信息與計算科學、自動化等。這些專業(yè)加起來，2003年共有在校生63萬人。也就是說，

8、信息技術和計算機專業(yè)的學生數(shù)量占全國所有理工科學生總量的1/3強。,,一方面，我們?yōu)檫@些學科能為中國學子創(chuàng)造大量接受高等教育的機會而高興； 另一方面，我們也為計算機專業(yè)現(xiàn)在的一些畢業(yè)生專業(yè)特色不明顯、從而競爭優(yōu)勢不強而思索。,教學管理人員認真負責，教學內容研究需要跟上,我們不能不提到在各個院系負責教學工作的老師們。在調查中我們普遍感到，主管教學的副院長或副系主任在教學管理上抓得都很嚴格，十分重視教學質量。大多數(shù)院校都有比較完善的教學大綱、教學計劃和進度表、教學檔案等。應該說，院系一般都有一支很好的教學管理隊伍，實踐著一套有效的管理規(guī)范。 同時，我們認為教學內容的研究需要加強。,,有些學校計算機

9、專業(yè)的教學內容設計存在明顯的盲目性，還有些學校在培養(yǎng)人才定位上有明顯偏差。 盲目性的現(xiàn)象之一就是照搬其他學校的教學計劃。在過去的若干年里，IEEE-CS/ACM的CC1991對我國計算機教育產(chǎn)生了較大的影響，現(xiàn)在不少學校的教學計劃都有它的痕跡。盡管CC1991開創(chuàng)了一種對計算機科學教育的創(chuàng)造性的、理性的思考，但是我們認為它并不應該成為我國505所大學計算機專業(yè)教學實踐的共同追求的目標。,,定位偏差的現(xiàn)象之一是將考研比例作為辦學效果的一個突出指標。我們認為，辦學效果的基本指標是學生的就業(yè)率，是一個學校學生的社會聲譽?？佳?，如果看做是一種特殊的就業(yè)的話，對辦學效果來說只能是錦上添花的作用，而不能是

10、一種基本的追求。我們要防止目前依然存在的中學階段的應試教育延展到大學階段。,,對于寬口徑和復合型人才培養(yǎng)的理解，我們認為寬口徑意味著加強素質和能力培養(yǎng)，而不是什么都會一點的萬金油。教師們呼吁寬口徑不能淹沒專業(yè)特色。從教學計劃的設計來看，需要強調知識結構的特色和執(zhí)行的深度。社會需要的是既有專業(yè)素質也有學習能力的人才。,師資隊伍完成新老交替，隊伍素質急待培養(yǎng)提高,在許多學校，承擔本科第一線教學工作的大都為青年教師。從事教學工作的隊伍從年齡成分上基本上完成了新老交替。但我們看到，除了在工作經(jīng)驗和態(tài)度方面青年教師與老教師相比尚有差距外，在專業(yè)素質和能力方面青年教師隊伍的狀況也不容我們過于樂觀。他們中有

11、許多人教學任務很重，沒有時間和機會得到在職培養(yǎng)和提高，難以有精力創(chuàng)造性地完成教學內容和任務。在我們對畢業(yè)生進行訪談的過程中，IT企業(yè)員工對大學計算機專業(yè)教師隊伍素質的看法是比較突出的。,設施條件建設初見成果，實驗環(huán)節(jié)需要抓緊加強,在我們到過的學校，大都能看到近幾年來基本建設的成就：新的大樓、新的機房、成百臺高檔微機、裝備良好的硬件實驗室*。但設施條件的改善不完全等于教學實驗環(huán)節(jié)的加強。高質量實驗的設計，合格實驗指導人員的配備，在一些學校還沒有引起重視。作為一個方面，我們問過一些高年級的學生：你們寫過的最大的一個程序大概有多少行？不少人回答是幾百行。這從一個側面反映了一些學生在校期間沒有得到足夠

12、的、比較綜合或系統(tǒng)的訓練。特別是，專業(yè)實習和畢業(yè)設計的環(huán)節(jié)在一些學校難以有效開展：面對大量的學生，學校的師資和場地等條件不能應付，而有組織地安排在企業(yè)實踐也有許多困難。因此，往往造成學生們自己各顯神通，能找到合適的公司接納安排，就可能有很好的收獲，否則就可能無所事事、白白浪費時間。,國際上的相關情況,CC2001分為多個獨立的分卷出版實際上給了我們一個重要的啟示：計算機技術的內涵和外延都在迅速地擴大，各個分支已經(jīng)形成豐富和完整的知識體系，已經(jīng)不可能將如此豐富的內容安排在一個單一的本科教學課程體系之中，而且單一的培養(yǎng)模式也不能滿足社會對多種規(guī)格人才的需求，必須通過不同的培養(yǎng)計劃才能滿足這種不同的

13、需要。,,除此以外，我們還對在美、英等國大學計算機系承擔本科教學的一批中國大陸出去的華裔教授進行了問卷調查，他們認為中國在計算機教育方面與發(fā)達國家的差距的主要表現(xiàn)在如下方面：美、英等國大學計算機系教師的整體水平遠高于中國國內計算機教師的整體水平；美國大學重視動手能力的培養(yǎng)；美、英等國的大學注重表達技能和寫作技能；美、英等國大學計算機專業(yè)的課程教學內容與社會需求緊密結合。,,同時我們還看到，美國對計算教育的學術研究十分重視，在全國性的計算機學術組織中都有計算機教育的分會或特別委員會。如ACM中的計算機科學教育特別興趣組（Special Interest Group on Computer Sci

14、ence Education，簡稱SIGCSE）為教育人員提供了一個討論計算機教學計劃制定、執(zhí)行和評估等教學要素的論壇。,,美國還有課程體系的權威評估認證機構，如ABET( Accreditation Board of Engineering and Technology) 就是美國在工程技術教育領域、特別是信息技術教育領域十分具有權威和聲譽的評估認證機構。學校根據(jù)自己的情況自愿申請評估，該機構組織專家對它們的課程體系和教育質量進行合格性評估和認證。由于是獨立的常設評估機構，且采用了自愿申請的方式，這種評估和認證顯得比較客觀和有效率。英國也有一個相應的評估機構QAA（Quality Assur

15、ance Agency）。,信息社會對計算機人才的需求,(1)國家和社會對計算機專業(yè)本科生的人才需求，必然與國家信息化的目標、進程密切相關。 計算機市場很大程度上決定著對計算機人才的層次結構、就業(yè)去向、能力與素質等方面的具體要求。計算機類專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)出現(xiàn)困難的主要原因，不是數(shù)量太多或質量太差，而是滿足社會需要的針對性不夠明確，導致了結構上的不合理。計算機人才培養(yǎng)也應當是金字塔結構，與社會需求的金字塔結構相匹配，才能提高金字塔各個層次學生的就業(yè)率，滿足社會需求，降低企業(yè)的再培養(yǎng)成本。,,(2)從國家的根本利益來考慮，必然要有一支計算機基礎理論與核心技術的創(chuàng)新研究隊伍，需要高等學校計算機專業(yè)培養(yǎng)

16、相應的研究型人才。,,(3)國內的大部分IT企業(yè)（包括跨國公司在華的子公司或分支機構），都把滿足國家信息化的需求作為本企業(yè)產(chǎn)品的主要發(fā)展方向。這些用人單位需要高等學校計算機專業(yè)培養(yǎng)的是工程型人才。,,(4)國家信息化進程已經(jīng)涉及到各行各業(yè)。企事業(yè)單位和國家信息系統(tǒng)的建設與運行，是目前和今后采購、應用計算機產(chǎn)品的主流需求。這些用人單位需要高等學校培養(yǎng)大批信息化類型人才。目前高等學校計算機專業(yè)在本科階段對研究型和工程型人才的培養(yǎng)已有一定的基礎，而對于從事信息化類型工作人才的專門培養(yǎng)則幾乎是空白。,,(5)企業(yè)對素質的認識與目前高等學校通行的素質教育在內涵上有較大的差異。 以學習能力為代表的發(fā)展?jié)摿?/p>

17、，是用人單位最關注的素質之一。企業(yè)要求人才能夠學習他人長處，而目前相當一部分學生以我為中心、盲目自以為是的弱點十分明顯。,,(6)在校學生的實際動手能力亟待大幅度提高。目前計算機專業(yè)的基礎理論課程比重并不小，但由于學生不了解其作用，許多教師沒有將理論與實際結合的方法與手段傳授給學生，致使相當多的在校學生不重視基礎理論課程的學習。為了適應信息技術的飛速發(fā)展，更有效地培養(yǎng)大批符合社會需求的計算機人才，全方位地加強高校計算機師資隊伍建設刻不容緩。,,(7)目前計算機專業(yè)課程內容和教學模式必須進行大力度的改革。這類改革必然使教師付出更多的勞動、具有更強的責任心，同時要求教師自身的業(yè)務素質有進一步的提高

18、。,計算機專業(yè)辦學改革目標與措施,面對505所大學辦的稱為計算機科學與技術的專業(yè)、近30萬學生，前面的分析使我們在宏觀上認識到一種改變現(xiàn)狀的必要。這種要改變的現(xiàn)狀，除了教學質量需要提高外，更重要的還有總體的結構性調整的問題。相對單一的教學計劃，已經(jīng)造成了人才培養(yǎng)和人才需求的一種結構性失衡。如果我們繼續(xù)維持計算機科學與技術原有含義的話，相對于社會需求，它已經(jīng)不能容納現(xiàn)在這個辦學規(guī)模了。同時我們也看到信息化社會一個很大的、長遠的需求，即對信息化建設人才（信息技術人才）的需求，還沒有哪個專業(yè)在滿足。而我們認為計算機專業(yè)應該是最靠近培養(yǎng)這方面人才的專業(yè)。,,（1）在計算機科學與技術專業(yè)名稱下，鼓勵不同

19、的學校根據(jù)社會的需求和自身的實際情況，為學生提供不同類型（但都要達到本科水平）的教學計劃和培養(yǎng)方案。,,（2）根據(jù)我們對學科發(fā)展和社會需求的認識，可以考慮三種不同的類型：研究型（或者說科學型）、工程型（包括計算機工程和軟件工程）、應用型（或者稱信息技術型）。,,這三種類型的劃分主要是從學生畢業(yè)后從事工作性質的角度產(chǎn)生的。如引言中所述，在信息社會中與計算機密切相關的崗位上，從工作性質的角度看，一個人的工作可能是研究型，他需要以知識創(chuàng)新為基本使命，研究的內容可以是計算機系統(tǒng)結構、計算機軟件與理論，或是計算機應用技術。,,他還可能是工程型，他需要考慮基本理論和原理的綜合應用（當然包括創(chuàng)造性應用！），

20、不僅要考慮所建造系統(tǒng)的性能，還需要考慮系統(tǒng)的代價以及其他可能帶來的副作用；而具體的工程既可以是以硬件為主的計算機系統(tǒng)，也可以是軟件的系統(tǒng)，包括應用軟件或者系統(tǒng)軟件。,,作為信息化社會的需要，我們認為還有一大類人才需求，即信息化人才，他們在各種企事業(yè)單位承當信息化建設的核心任務。同具體應用領域的人才相比，他們更了解各種計算機軟/硬件系統(tǒng)的功能和性能，更善于系統(tǒng)的集成和配置，更有能力管理和維護復雜信息系統(tǒng)的運行。為方便起見，我們稱這類人才為應用型人才（也許信息技術人才更合適）。,輔助改革建議,（1）加強青年教師的教學培訓與提高 前面提到過，青年教師目前在多數(shù)學校已經(jīng)成為一線教學的主力軍。盡管現(xiàn)在許

21、多學校的青年教師都有研究生或者博士生學歷，但從信息技術的飛速發(fā)展、高質高效地培養(yǎng)大批信息化人才的要求來看，他們中相當一部分的現(xiàn)狀是不適應的。這種不適應不僅表現(xiàn)在教學經(jīng)驗的不足上，而且也表現(xiàn)在專業(yè)素質的欠缺上。這從我們訪談的IT企業(yè)員工對他們曾在學校受到教育的看法中有明顯的反映。,,計算機學科青年教師的教學水平亟待提高。其緊迫程度不亞于呼吁著名教授上基礎課。我們建議教育部設立專項，安排一個有針對性、有相當規(guī)模和時間跨度的青年教師業(yè)務培訓計劃。,,（2）建立新時代助教隊伍 過去，我們的大學有制度化的助教崗位。教授上課，助教講習題課、帶實驗、改作業(yè)。作為一份工作，他們都非常認真。 許多年來，直到現(xiàn)在

22、，在美國之類的發(fā)達國家，助教（TA）由研究生擔任，由于也是一份工作（其報酬管學費和生活費），于是也不敢掉以輕心，必須要按照教授的要求完成任務。 現(xiàn)在，我們的大學中沒有了原來那種制度化的助教--今天本科畢業(yè)，明天就可能去給本科生上大課。同時，條件較好的一些學校開始讓研究生承擔一部分原來專職助教（由教員承擔）所做的工作，這是一個好的開端，但是還不夠規(guī)范。,,（3）加強學生實踐和動手能力的培養(yǎng) 從根本上講，計算機學科是一門技術學科；科學的成分有，但工程技術的含義更多。但學生的動手能力不強現(xiàn)在是一個比較普遍的問題。用人單位有反映，學生自己也有反映。這種現(xiàn)象不改變，計算機專業(yè)的學生在就業(yè)市場上就會越來越

23、被動。 我們建議采取措施，大力加強教學活動中學生的實踐環(huán)節(jié)和動手能力的培養(yǎng)。,,審視計算機專業(yè)教育在我國的現(xiàn)狀，放眼國家信息化建設對人才培養(yǎng)的需求，回顧計算機專業(yè)在中國成長的歷史，參考國際相關學科發(fā)展的趨勢，我們得出了在21世紀中國計算機科學與技術專業(yè)辦學應該考慮多種類型的培養(yǎng)規(guī)格、不應該用同一把尺子來衡量的基本認識。,,我們認識到，盡管目前計算機專業(yè)的畢業(yè)生開始遇到就業(yè)的困難，但如果從國家信息化建設需求的大背景來看，不能將這個困難簡單地歸結為規(guī)模問題。重要的，是需要進行培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格的適應性調整，要讓計算機專業(yè)的學生適應國家信息化建設的需要，而不僅僅是發(fā)展計算機硬件和軟件產(chǎn)業(yè)的需要。,,

24、具體來說，我們建議：從長遠看，現(xiàn)行計算機科學與技術可能會被細分為若干不同類型的專業(yè)；而從近期看，我們應該鼓勵不同的學校根據(jù)自己的情況貫徹不同類型的培養(yǎng)規(guī)格。這種鼓勵應該在評估上得到體現(xiàn)。 除此之外，我們還建議：為了在信息技術日新月異發(fā)展的背景下不斷提高計算機專業(yè)的教學質量，教育部應該有專門的措施來保證：（1）大力提高青年教師隊伍的教學水平；（2）完善新時代助教隊伍的建設制度；（3）加強教學活動中學生的實踐環(huán)節(jié)和動手能力的培養(yǎng)。,人才需求分析,宏觀需求：對計算機人才的需求是由社會發(fā)展大環(huán)境決定的，我國的國家信息化進程已經(jīng)并將繼續(xù)對計算機人才的需求產(chǎn)生重要的影響。,基本觀點,（1）國家和社會對計算

25、機專業(yè)本科生人才需求，必然與國家信息化的目標程密切相關。 （2）隨著改革開放和市場經(jīng)濟的推進家政策必然反映全球競爭和市場經(jīng)濟的發(fā)展需求，因此我們必須關注由全球化和市場經(jīng)濟所導致的人才需求走向。,,（3）計算機市場很大程度上決定著對人才的層次結構、就業(yè)去向、能力等方面的具體要求。,,（4）從國家的根本利益來考慮，必然要有一支計算機基礎理論與核心技術的創(chuàng)新研究隊伍，需要高校計算機專業(yè)培養(yǎng)相應 的研究型人才。,,（5）目前，國內的大部分企業(yè)（包括跨國公司在華的子公司或分支機構），都把滿足國家信息化的需求作為本企業(yè)產(chǎn)品的主要發(fā)展方向。這些用人單位需要高校計算機專業(yè)培養(yǎng)的是工程型人才。 （6）國家信息化

26、進程已經(jīng)涉及到各行各業(yè)。企事業(yè)單位和國家信息系統(tǒng)的建設與運行，是目前和今后采購、應用計算機產(chǎn)品的主流需求。這些用人單位需要高校培養(yǎng)大批信息化類型人才。,,（7）計算機類專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)出現(xiàn)困難的主要原因，不是數(shù)量太多或質量太差，而是滿足社會需要的針對性不夠明確，導致了結構上的不合理。,,（8）計算機人才培養(yǎng)也應當是金字塔結構，與社會需求的金字塔結構相匹配，才能提高金字塔各個層次學生的就業(yè)率，滿足社會需求，降低企業(yè)的再培養(yǎng)成本。 （9）本科階段固然是高層次人才培養(yǎng)的打基礎階段，但大部分本科生的培養(yǎng)目標應當是符合社會要求的實用性人才。,,（10）成熟的企業(yè)并不回避再培養(yǎng)問題，但迫切希望有效地降低再培養(yǎng)成本。,,（11）企業(yè)對素質的認識與目前高校通行的素質教育在內涵上有較大的差異。 （12）以學習能力為代表的發(fā)展?jié)摿?，是用人單位最關注的素質之一。,,（13）目前計算機專業(yè)的基礎理論課程比重并不小，但由于學生不了解其作用，許多教師沒有將理論與實際結合的方法與手段傳授給學生，致使相當多的在校學生不重視基礎理論課程的學習。 （14）全方位地加強高校計算機師資隊伍建設刻不容緩。,,,