基于分層分類的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系的構(gòu)建*1

徐鳳生　劉艷芹　趙琳琳　張立華

(德州學(xué)院　數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，山東　德州　253023)

基于分層分類的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系的構(gòu)建*1

徐鳳生劉艷芹趙琳琳張立華

(德州學(xué)院數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，山東德州253023)

摘要文章從“分層分類”課程體系構(gòu)建的必要性入手，闡述了“分層分類”的內(nèi)涵與原則；基于定量與定性相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，提出了“分層分類”課程體系構(gòu)建的原則、目標(biāo)、具體措施與實(shí)施過程；依據(jù)因材施教和目標(biāo)教育理論的原則，給出了分層分類的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)“四平臺、三模塊”的課程體系。教學(xué)實(shí)踐證明，新課程體系的實(shí)施促進(jìn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞分層分類；信息與計(jì)算科學(xué)；課程體系；人才培養(yǎng)質(zhì)量

自1998年教育部頒布了高等學(xué)校新的專業(yè)目錄之后，全國已有五百多所高校開設(shè)了信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)。該專業(yè)涵蓋了信息科學(xué)、計(jì)算科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和控制論4個學(xué)科，是一個數(shù)學(xué)專業(yè)，但又遠(yuǎn)超出數(shù)學(xué)學(xué)科的范圍，它主要研究信息技術(shù)的核心基礎(chǔ)與運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算工具高效求解科學(xué)與工程問題的數(shù)學(xué)理論與方法，專業(yè)定位與計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息工程專業(yè)有明顯的區(qū)別。目前，從各高校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)開設(shè)的課程體系來看[1-3]，差異較大，有的則側(cè)重于數(shù)學(xué)，有的則側(cè)重于信息。2012年，德州學(xué)院提出了“強(qiáng)化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、兼顧學(xué)科交叉、注重創(chuàng)新應(yīng)用”的專業(yè)建設(shè)理念。在此理念引領(lǐng)下，我們重新審視信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)，在地方本科院校應(yīng)用轉(zhuǎn)型的大背景下，確立了“強(qiáng)基礎(chǔ)、重實(shí)踐、擴(kuò)寬度、突應(yīng)用、培養(yǎng)具有較強(qiáng)社會適應(yīng)力和就業(yè)競爭力”的應(yīng)用型人才的專業(yè)定位，構(gòu)建了基于“分層分類”的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系，取得了明顯的成效。

一、“分層分類”課程體系構(gòu)建的必要性

德州學(xué)院是一所地方本科院校，招收的學(xué)生來自全國二十多個省份。由于高校擴(kuò)招和招生政策的變化，目前信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)招收的學(xué)生普遍基礎(chǔ)比較薄弱，再加上各省學(xué)生成績差異較大，這些給教學(xué)帶來更大困難。學(xué)生進(jìn)入大學(xué)之后，對大學(xué)教學(xué)方式的不適應(yīng)、學(xué)習(xí)態(tài)度不端正、缺乏明確的人生目標(biāo)、就業(yè)去向多元化等，也給教學(xué)帶來困難。傳統(tǒng)的課程體系已不能滿足培養(yǎng)較強(qiáng)社會適應(yīng)力和就業(yè)競爭力的應(yīng)用型人才的需求，導(dǎo)致一方面市場急需的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才缺乏，另一方面很多大學(xué)生找不到工作。因此，順應(yīng)地方本科院?！皯?yīng)用轉(zhuǎn)型”的大背景和社會對人才的需求，我們應(yīng)主動適應(yīng)市場對人才的需求。對信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系改革已成為當(dāng)務(wù)之急，這既是高等教育改革的必然趨勢，也是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切需求。

二、“分層分類”的內(nèi)涵與原則

“分層分類”是指依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)實(shí)際，將學(xué)生分為好、中、差3個層次；基于不同層次的學(xué)生和就業(yè)的多元化，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分層，對課程進(jìn)行分類整合，構(gòu)建基于“分層分類”的課程體系；在教學(xué)中，充分考慮學(xué)生的個性差異，設(shè)計(jì)不同層次的教學(xué)目標(biāo)和考核標(biāo)準(zhǔn)，最大限度地滿足不同層次學(xué)生的發(fā)展需要，從而全面提高全體學(xué)生的素質(zhì)，滿足學(xué)生繼續(xù)深造和就業(yè)多元化的需求。

如何制定“分層分類”的原則，是構(gòu)建“分層分類”課程體系、實(shí)施“分層分類”教學(xué)、保障“分層分類”教學(xué)質(zhì)量提高的關(guān)鍵所在?！胺謱臃诸悺钡脑瓌t是，首先根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)實(shí)際，在征求學(xué)生意愿的前提下，對學(xué)生進(jìn)行“好、中、差”分層；根據(jù)學(xué)生的層次，將所有課程的知識點(diǎn)分為“基礎(chǔ)、提高、應(yīng)用”3個層次；再根據(jù)學(xué)生繼續(xù)深造和就業(yè)的多元化進(jìn)行課程分類，形成適合不同層次的課程體系，并在教學(xué)中實(shí)施。

三、“分層分類”課程體系構(gòu)建方案與措施

“分層分類”課程體系的構(gòu)建是在明確專業(yè)定位和“分層分類”原則的基礎(chǔ)上，遵循一定的原則，制訂明確的措施、可行的方案和實(shí)施方略?！胺謱臃诸悺闭n程體系的構(gòu)建要回答為什么這樣構(gòu)建、構(gòu)建的目標(biāo)、具體的舉措及取得的預(yù)期效果(見圖1)[4]。

圖1　“分層分類”課程體系構(gòu)建的總體思路

通過對國內(nèi)多所高校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)現(xiàn)狀和該專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況的分析，在“強(qiáng)化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、兼顧學(xué)科交叉、注重創(chuàng)新應(yīng)用”專業(yè)建設(shè)理念引領(lǐng)下，我們將信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)定位為培養(yǎng)強(qiáng)基礎(chǔ)、重實(shí)踐、擴(kuò)寬度、突應(yīng)用，培養(yǎng)具有較強(qiáng)社會適應(yīng)力和就業(yè)競爭力的應(yīng)用型人才。其中，“強(qiáng)基礎(chǔ)”是指強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)和信息技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)；“重實(shí)踐”是指注重學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)；“擴(kuò)寬度”是指根據(jù)學(xué)生就業(yè)的多元化，擴(kuò)展開設(shè)課程涉及的領(lǐng)域；“突應(yīng)用”是指突出學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和信息技術(shù)解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。

“分層分類”課程體系的構(gòu)建要堅(jiān)持6個有利的原則：一要有利于專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的組織和實(shí)施；二要有利于師資隊(duì)伍建設(shè)；三要有利于深化教學(xué)改革、整合教學(xué)內(nèi)容和提高教學(xué)質(zhì)量；四要有利于教材建設(shè)和其他教學(xué)資源建設(shè)，能促進(jìn)精品課程的建設(shè)；五要有利于學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐技能的培養(yǎng)；六要有利于學(xué)生的就業(yè)[5]。

“分層分類”課程體系構(gòu)建的目標(biāo)是給出一套完整的課程規(guī)范和課程體系規(guī)范。落實(shí)該目標(biāo)的具體舉措是：(1)根據(jù)學(xué)生認(rèn)知能力，在廣泛征求學(xué)生意見的基礎(chǔ)上，對學(xué)生進(jìn)行分層；(2)對所有課程知識點(diǎn)按照“基礎(chǔ)、提高、應(yīng)用”進(jìn)行分層劃分，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容；(3)根據(jù)學(xué)生就業(yè)的多元化對課程按照關(guān)聯(lián)度進(jìn)行分類整合；(4)開展“分層分類”教學(xué)模式改革；(5)綜合評價(jià)改革效果；(6)通過對改革方案實(shí)施效果的分析，完善改革方案。

具體實(shí)施過程是：(1)通過走訪、調(diào)研、研討，制訂整體方案；(2)根據(jù)整體方案細(xì)化分解目標(biāo)、任務(wù)；(3)結(jié)合目標(biāo)和任務(wù)，逐項(xiàng)落實(shí)；(4)通過評估、反饋，修改方案；(5)通過總結(jié)和提升，進(jìn)一步完善方案，提煉論文發(fā)表，主編出版教材，建立課程網(wǎng)站；(6)做好推廣應(yīng)用。

“分層分類”課程體系的構(gòu)建采用定量與定性相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法(見圖2)[6]，首先根據(jù)地方本科院?！皯?yīng)用轉(zhuǎn)型”的大背景，確定信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的辦學(xué)定位和培養(yǎng)目標(biāo)。然后，根據(jù)應(yīng)用型人才的專業(yè)定位和“分層分類”的原則，列舉信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程的知識點(diǎn)，依據(jù)“基礎(chǔ)、提高、應(yīng)用”的分層原則對知識點(diǎn)進(jìn)行層次劃分，形成每門課程的教學(xué)內(nèi)容。再根據(jù)課程的相關(guān)度進(jìn)行聚類，形成相應(yīng)的平臺課程和模塊課程。利用層次分析的方法確定每門課程的重要度和教學(xué)課時(shí)數(shù)，利用關(guān)鍵路徑方法確定課程的教學(xué)計(jì)劃，最終形成完善的基于“分層分類”的課程體系實(shí)施方案?；谏鲜稣n程體系確定“分層分類”的教學(xué)方法，并對該方案從多層次、多角度進(jìn)行綜合評價(jià)，進(jìn)一步修改并完善該方案，最終達(dá)到提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的終極目標(biāo)。

圖2　構(gòu)建“分層分類”課程體系的方法流程

四、“分層分類”課程體系的構(gòu)建與評價(jià)

在“強(qiáng)化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、兼顧學(xué)科交叉、注重創(chuàng)新應(yīng)用”專業(yè)建設(shè)理念引領(lǐng)下，基于應(yīng)用型人才的專業(yè)定位，確立構(gòu)建“分層分類”的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系為“四平臺、三模塊”，即公共基礎(chǔ)平臺、學(xué)科基礎(chǔ)平臺、專業(yè)基礎(chǔ)平臺、專業(yè)特色平臺，公共選修課模塊、專業(yè)拓展選修課模塊和創(chuàng)新學(xué)分模塊(見圖3)。其中，公共基礎(chǔ)平臺主要包括全校公共課；學(xué)科基礎(chǔ)平臺主要包括數(shù)學(xué)類專業(yè)共同開設(shè)的課程；專業(yè)基礎(chǔ)平臺是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)各方向共同開設(shè)的課程；專業(yè)特色平臺是指專業(yè)中某方向開設(shè)的專業(yè)課程；公共選修課模塊主要包括全校開設(shè)的選修課程；專業(yè)拓展選修課模塊主要包括專業(yè)某個方向的選修課；創(chuàng)新學(xué)分模塊主要包括大學(xué)生科技創(chuàng)新相關(guān)的課程。

圖3　基于“分層分類”的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系

在“四平臺、三模塊”中，按照“基礎(chǔ)、提高、應(yīng)用”3個層次對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化分層，形成適合各層次學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容，并針對不同層次的學(xué)生制訂相應(yīng)的教學(xué)要求和考核標(biāo)準(zhǔn)。對于實(shí)踐性課程，按照“基礎(chǔ)、提高、應(yīng)用”3個層次對實(shí)踐內(nèi)容分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等不同的模塊，不同層次的學(xué)生完成不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。根據(jù)學(xué)生不同的就業(yè)方向，將專業(yè)特色平臺分為科學(xué)計(jì)算、數(shù)學(xué)金融和信息處理3個專業(yè)方向。其中科學(xué)計(jì)算方向培養(yǎng)具有一定數(shù)學(xué)素養(yǎng)、能夠進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的專業(yè)人才，而數(shù)學(xué)金融和信息處理方向培養(yǎng)具有較強(qiáng)應(yīng)用能力的應(yīng)用型人才。在專業(yè)拓展選修課程模塊和創(chuàng)新學(xué)分課程模塊中，針對考研學(xué)生開設(shè)數(shù)學(xué)分析選講和高等代數(shù)選講等課程，對于將來就業(yè)的學(xué)生開設(shè)證劵投資學(xué)、C++程序設(shè)計(jì)等實(shí)踐性課程。

“分層分類”課程體系設(shè)置是實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的中心環(huán)節(jié)，通過該設(shè)置將教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的培養(yǎng)目標(biāo)分解與落實(shí)，并在教學(xué)過程中實(shí)施并不斷完善。

“分層分類”課程體系的構(gòu)建符合因人施教的原則。教育心理學(xué)認(rèn)為，在人的發(fā)展過程中，由于受到遺傳因素、家庭因素及社會環(huán)境的影響，個人的發(fā)展存在著不同的差異。構(gòu)建分層分類課程體系，實(shí)施分層次教學(xué)就是針對學(xué)生的基礎(chǔ)、理解力、就業(yè)去向等的個體差異，有的放矢，區(qū)別對待，使全體學(xué)生都能得到發(fā)展。

“分層分類”課程體系符合因材施教的原則。我國古代大教育家孔子提出的因材施教，就是在共同的教育目標(biāo)下，根據(jù)學(xué)生的個體差異特點(diǎn)，因勢利導(dǎo)地采取不同的教育措施。這一體系要求教師從不同層次學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，在處理教學(xué)內(nèi)容時(shí)，對不同層次的學(xué)生賦予不同的要求，使所有學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展與提高。

“分層分類”課程體系符合目標(biāo)教學(xué)理論。教育學(xué)家布魯姆認(rèn)為：只要為學(xué)生提供足夠的學(xué)習(xí)時(shí)間與適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)幫助，95%以上的學(xué)生都能夠達(dá)到確定的教學(xué)目標(biāo)，獲得優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績。實(shí)施分層教學(xué)之后，教師的“教”就是要適應(yīng)學(xué)生的“學(xué)”，這就要求教師在確定教學(xué)目標(biāo)時(shí)，更加注重“導(dǎo)”的作用，充分調(diào)動學(xué)生的主體作用，使他們在目標(biāo)導(dǎo)向下主動學(xué)習(xí)，達(dá)到成功，得到激勵。

科學(xué)合理的評價(jià)機(jī)制是檢驗(yàn)改革成果的有效途徑，也是教學(xué)質(zhì)量提高的重要保障。評價(jià)體系的建立，應(yīng)緊緊圍繞課程體系改革的目標(biāo)來設(shè)計(jì)。在評價(jià)內(nèi)容上，既要注重對課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程改革等顯性成果的評價(jià)，又要注重學(xué)生素質(zhì)的提高、學(xué)生能力的培養(yǎng)等隱性成果的評價(jià)。在評價(jià)方法上，既要注重權(quán)威部門及同行評價(jià)，又要注重學(xué)生的評價(jià)，因?yàn)閷W(xué)生對教學(xué)改革及人才培養(yǎng)的優(yōu)劣最有發(fā)言權(quán)。在評價(jià)的環(huán)節(jié)上，既要注重終期結(jié)果的評價(jià)，又要注重建設(shè)過程的階段性監(jiān)督和考核。通過定期的檢查和評估，可以使各個方面得到改進(jìn)并形成良性循環(huán)，進(jìn)而確保課程體系改革目標(biāo)的順利推進(jìn)。

“分層分類”課程體系的構(gòu)建是基于地方本科院校“應(yīng)用轉(zhuǎn)型”的大背景下而進(jìn)行的，我們在這方面進(jìn)行了初步的嘗試并取得了明顯的效果，比如，本專業(yè)學(xué)生的考研率提升，學(xué)生在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中獲獎層次明顯提高，學(xué)生實(shí)踐技能和應(yīng)用能力也得到用人單位的肯定。但該項(xiàng)改革仍有許多工作要做，比如課程知識點(diǎn)的細(xì)化、課程體系的優(yōu)化等，這是一個持續(xù)的過程，需要我們不斷地探討和深入地研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]茹少峰，康寶生，邢志棟，等.調(diào)整課程體系拓寬專業(yè)口徑培養(yǎng)合格人才：信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的建設(shè)與改革[J].高等理科教育，2002，45(5)：50-53.

[2]許峰，方賢文，許志才.信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)教學(xué)體系的實(shí)踐與探索[J].高等理科教育，2007，74(4)：70-73.

[3]聶祥榮，武玲玲.地方高校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)課程體系構(gòu)建的新思考[J].集寧師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，36(3)：110-113.

[4]朱長江，何穗，徐章韜.數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)綜合改革目標(biāo)、方案與實(shí)施[J].中國大學(xué)教學(xué)，2013(2)：30-33.

[5]徐鳳生.信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程群的建設(shè)與實(shí)踐：以德州學(xué)院為例[J].中國大學(xué)教學(xué)，2013(1)：57-59.

[6]王勝奎，徐光輝，王家軍，等.普通院?！靶畔⑴c計(jì)算科學(xué)專業(yè)”課程體系優(yōu)化研究[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2009，18(5)：99-102.

(責(zé)任編輯李世萍)

*收稿日期2015-05-29

作者簡介徐鳳生(1965-)男，山東聊城人，教授，主要從事粗系統(tǒng)理論及應(yīng)用和教學(xué)法研究.

中圖分類號G642.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

Construction of Curriculum System for Information and Computing Science Based on Hierarchical Classification

XU Feng-sheng，LIU Yan-qin，ZHAO Lin-lin，ZHANG Li-hua

(School of Mathematical Sciences，Dezhou University，Dezhou，253023，China)

Abstract：Starting with necessity of curriculum system based on "Hierarchical Classification"，the paper illustrates the connotation and principle of "Hierarchical Classification"；based on the systemic analysis method with the combination of qualitative and quantitative，the paper puts forward principle，goal，concrete measure and implementation process of curriculum system construction for hierarchical classification.On the basis of differential treatment in education and teaching students according to their aptitude and target education theory，the paper gives out curriculum system of "Four Platforms and Three Modules" of information and computing science based on hierarchical classification.Teaching practice has proved that the implementation of new curriculum system promotes improvement of talenttraining quality.

Keywords：Hierarchical Classification；information and computing science；curriculum system；talenttraining quality