摘要:針對計算機專業(yè)本科學生普遍存在知識和技術“只專不博”,難以運用計算機知識和理論解決其他專業(yè)問題的狀況,在分析對計算機專業(yè)學生進行跨專業(yè)知識培養(yǎng)的必然性基礎上,結(jié)合跨專業(yè)知識培養(yǎng)現(xiàn)狀,提出了跨專業(yè)知識培養(yǎng)的多種途徑。
關鍵詞:計算機專業(yè);跨專業(yè);知識結(jié)構;創(chuàng)新思維
伴隨科學的發(fā)展,生產(chǎn)實踐中面臨越來越多大型復雜問題,使得計算機科學與技術專業(yè)與其他專業(yè)的聯(lián)系越來越緊密;無論是涉及的內(nèi)容,還是涉及的對象,都橫跨了專業(yè)知識領域。計算機專業(yè)教師應該在學生本科階段的培養(yǎng)中,力爭順應這種跨專業(yè)知識培養(yǎng)的趨勢,把跨專業(yè)教育作為突破口,深入推進全面素質(zhì)教育;幫助計算機專業(yè)本科學生搭建起更合理的、優(yōu)化的知識結(jié)構,使其具備從多專業(yè)的角度、運用多種知識、理論和方法解決實際問題的能力,最終在求職競爭中發(fā)揮更大的作用。所以,重視計算機專業(yè)本科學生跨專業(yè)知識的培養(yǎng)有著重要理論和現(xiàn)實意義。
根據(jù)普通本科院校對計算機專業(yè)學生的培養(yǎng)目標、教學實施現(xiàn)狀,本文就計算機專業(yè)本科學生跨專業(yè)知識培養(yǎng)的必要性、現(xiàn)狀分析,以及培養(yǎng)措施等幾個方面進行了探討。
1跨專業(yè)知識培養(yǎng)是計算機專業(yè)本科學生可持續(xù)發(fā)展的必然選擇
1.1計算機專業(yè)的應用趨勢
計算機專業(yè)起源于數(shù)學、物理、電子學等,本身就是一門跨專業(yè)的學科;而且應用范圍廣、服務性強,一直呈現(xiàn)出專業(yè)綜合和交叉的發(fā)展態(tài)勢。大學計算機本科專業(yè)課程體系大致有計算機硬件基礎、計算機軟件基礎、計算機專業(yè)和計算機應用技術等4類。雖然本階段的計算機專業(yè)教育要求掌握扎實的專業(yè)理論,但更提倡以應用型技術為主導教育內(nèi)容。在信息技術的快速發(fā)展中,各行各業(yè)越來越離不開計算機應用技術,要求計算機專業(yè)人員既要掌握熟練的計算機應用技術,又要對行業(yè)專業(yè)知識有一定程度的熟悉。計算機技術與其他專業(yè)的融合成為計算機技術的發(fā)展趨勢,豐富了計算機課程體系的內(nèi)容。
針對計算機專業(yè)的這種應用發(fā)展趨勢,在本科學生的教學過程中既要滿足專業(yè)發(fā)展需求,又應兼顧跨專業(yè)知識點的融合。讓學生擁有比較扎實的知識基礎和較寬的知識面,即所謂“厚基礎、寬專業(yè)”,以及增強實踐動手能力、職場就業(yè)能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力。
1.2改善本科學生知識結(jié)構
為了克服專業(yè)學科分割過細、知識零散的弊端,我院對計算機專業(yè)本科學生進行跨專業(yè)知識培養(yǎng),深化基礎理論以及其中本質(zhì)問題的滲透和互通,從而讓學生從本質(zhì)上把握各專業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系。而且,通過跨專業(yè)培養(yǎng)能夠避免受到學科邊界和傳統(tǒng)專業(yè)的限制,或某一理論和方法的制約,促使學生完善知識結(jié)構,最終能讓學生的知識結(jié)構在多專業(yè)知識培養(yǎng)的潛移默化作用下得到改善,并不斷地進行優(yōu)化。表1列舉了與計算機專業(yè)交叉的部分學科。
1.3提高本科學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力
在科學技術迅猛發(fā)展、社會急劇變革、經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構不斷升級的當今,具有跨專業(yè)教育背景的復合型創(chuàng)新人才顯然具有更強的競爭力。對于計算機專業(yè)本科學生,尤其應該重視跨專業(yè)知識培養(yǎng)。
跨專業(yè)知識培養(yǎng)有利于提高計算機專業(yè)本科學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。不同專業(yè)的知識、理論、方法和技術的學習能夠促使學生超越專業(yè)界限,在不同專業(yè)之間進行概念移植、理論滲透與方法借用,以及從不同專業(yè)中尋找新的思想營養(yǎng)、研究思路等。最終,在拓寬學生的專業(yè)領域知識面的同時,強化創(chuàng)新思維;而且,在增強利用多專業(yè)知識解決實際問題的能力的同時,提高學生的社會競爭力。
與僅僅進行計算機專業(yè)知識教育的學生相比,跨專業(yè)知識培養(yǎng)的計算機專業(yè)學生知識面廣、基礎寬厚、適應性強,能應用多專業(yè)的理論和技能去開拓新的領域,是專博性、實用性、創(chuàng)新性和拔尖性的完美結(jié)合。
2計算機專業(yè)本科學生跨專業(yè)知識培養(yǎng)的現(xiàn)狀分析
2.1本科學生跨專業(yè)知識培養(yǎng)的觀念誤區(qū)
在計算機專業(yè)本科學生跨專業(yè)知識培養(yǎng)的教學實踐中,存在著多方面的誤區(qū),致使立志進行跨專業(yè)知識培養(yǎng)探索的人很難得到他人的協(xié)作與支持。一是來自傳統(tǒng)學科觀的阻力,學科高度分化和專業(yè)深化使計算機專業(yè)師生只專注計算機專業(yè)知識的傳授和學習;二是專業(yè)偏見的存在,部分計算機專業(yè)師生(尤其是學生)認為學習跨專業(yè)知識是“不務正業(yè)”,其它專業(yè)的學習將擠占本專業(yè)學習的資源。
錢學森認為跨學科綜合交叉是培養(yǎng)人才創(chuàng)新能力的重要途徑,唯有如此才能“集大成,得智慧”[1]。錢偉長也提出了包括“破科系之間的墻”的“破四道墻”[2]。這些前瞻性的指導觀點,對于學生跨專業(yè)知識培養(yǎng)具有指導意義。因此,重視計算機專業(yè)本科學生跨專業(yè)知識培養(yǎng),就必須破除傳統(tǒng)的小學科觀念,改正“重專輕博”的錯誤觀點,提倡教育觀念轉(zhuǎn)化。事實上,在四年本科學習后,因為專業(yè)興趣愛好的再次確定、就業(yè)條件的限制等,越來越多的計算機專業(yè)學生選擇跨專業(yè)考研,或跨專業(yè)就業(yè),甚至出現(xiàn)進入社會培訓學校學習其他專業(yè)知識的情況。這種現(xiàn)象的井噴式出現(xiàn),應該對計算機專業(yè)師生有所啟迪,使其在跨專業(yè)知識培養(yǎng)方面將具有更大的主動性和積極性。
2.2跨專業(yè)知識培養(yǎng)的教學環(huán)境分析
教學資源與環(huán)境是學生跨專業(yè)知識培養(yǎng)的物質(zhì)基礎。計算機專業(yè)本科學生跨專業(yè)知識培養(yǎng)在學科專業(yè)不斷分化的背景下,需要有相應的人力資源、財力資源、教學管理等基本條件,以及合理的教育機構管理。
其中,人力資源主要包括具有跨專業(yè)知識的師資。這類師資的來源有兩個渠道,一是對計算機專業(yè)教師進行跨專業(yè)知識培養(yǎng);二是引進具有跨專業(yè)知識背景的老師。但是受2.1節(jié)提及的幾個誤區(qū)影響,這兩個渠道都不是很暢通。對于第一個渠道,現(xiàn)有老師在進一步的“碩士”、“博士”深造過程中,為了專業(yè)上所謂的“根正苗紅”,不愿意選擇其他專業(yè),擔心職稱評定等會受到影響。但是這種思想存在狹隘性和功利性。而第二個渠道,部分高校在教師招聘上就有不公正的限制,要求“本碩專業(yè)一致”。于學校管理者而言,認為只有“本碩專業(yè)一致”的老師知識根基深厚,專業(yè)程度高。這本也無可厚非,但是能夠成功地跨專業(yè)考研,說明通過各種方式已經(jīng)獲得了較高程度的專業(yè)知識,完全可以勝任新專業(yè)的教學和科研,而且以前專業(yè)的知識結(jié)構體系完整,是難得的跨專業(yè)師資力量,更應珍惜。
在學校教育機構管理方面,體現(xiàn)出學科定向院系、功能定向院系和交叉學科院系三大類型的院系建制。學科定向院系主要是培養(yǎng)專門化人才,進行基礎研究及理論發(fā)展工作,開拓新的知識領域和新的觀念。功能定向院系主要是培養(yǎng)工程技術人員、定向工程師,以及適應本方向發(fā)展的各類跨學科人才。交叉科學院系主要是在學科定向院系和功能定向院系的基礎上培養(yǎng)高層次的跨學科碩士和博士生等交叉復合型人才[3]。普通本科院校計算機專業(yè)所在院系大都屬于功能定向院系,如筆者所在的淮海工學院計算機工程學院。因為培養(yǎng)目標是“適應本方向發(fā)展的各類跨學科人才”,所以在教學設施上、教學理念等方面為跨專業(yè)知識培養(yǎng)創(chuàng)造了相對較好的環(huán)境。
3加強計算機專業(yè)本科學生跨專業(yè)知識培養(yǎng)的對策
3.1建設具有跨專業(yè)知識的計算機教育師資
作為教學過程中的施動者,擁有過硬跨專業(yè)知識的計算機教師是加強計算機專業(yè)本科學生跨專業(yè)知識培養(yǎng)的重要保證。具備跨專業(yè)知識背景的計算機教師在教學過程中,能夠?qū)で笃渌麑I(yè)在概念、原理、規(guī)律、方法上面和計算機專業(yè)的共同點,通過整體把握為解決復雜問題提供設想、新構思,并將其他專業(yè)知識有機融合到計算機專業(yè)內(nèi)容中。這種融合是跨專業(yè)教育的核心和關鍵,是相互協(xié)調(diào)的“化合”,而不是整齊劃一地“混合”,體現(xiàn)的是整體大于部分之和。但是目前大多數(shù)計算機院系還沒有做到,可以通過以下三條途徑解決這個問題:
1) 依靠較豐厚的物資條件、先進的科研設備和良好的科研氛圍吸引具有跨專業(yè)背景的計算機教師。所謂跨專業(yè)背景的計算機教師有兩種含義:其一,本科階段為計算機專業(yè),而在后續(xù)的碩士(或者博士階段)是其他專業(yè);其二,本科階段為其他專業(yè),而在后續(xù)的碩士(或者博士階段)是計算機專業(yè)。前者計算機專業(yè)相對扎實,在涉足其他專業(yè)后,知道如何運用哪些計算機技術解決其他專業(yè)問題;而后者,能夠更清楚地知道在其他專業(yè)的哪些點上能夠結(jié)合計算機技術。
2) 鼓勵其他學科院系的教師以某種方式參與到計算機專業(yè)院系的教學以及課題項目中,并逐漸培養(yǎng)為合格的跨專業(yè)教師。加大計算機學科與其他學科交叉的高水平領軍人物選拔與培養(yǎng),整合學科資源,鼓勵跨學科合作,實現(xiàn)教師向“學術型、思維型、開拓型”轉(zhuǎn)變,為培養(yǎng)“智能型、復合型、思維創(chuàng)新型和發(fā)明創(chuàng)造型”計算機專業(yè)人才打好堅實的基礎。
3) 對于具有博士點、碩士點的高校,可以將計算機專業(yè)的研究生,特別是博士生培養(yǎng)為跨專業(yè)知識的專業(yè)教師。對于無碩博學位點的高校,則可以鼓勵現(xiàn)有教師在深造時,進行跨專業(yè)的進修。如浙江大學在全國高校中首次實施了“青年教師交叉學習培養(yǎng)計劃”,該計劃為青年教師制訂了交叉學習培養(yǎng)計劃,在專業(yè)性交叉學習計劃中,學校列出了20門跨學科選修課,老師跨學科進修經(jīng)歷還將成為人才評價、職務晉升的一項必要指標[4]。
3.2鼓勵計算機專業(yè)本科學生適當?shù)乜鐚I(yè)選課
提倡、鼓勵計算機專業(yè)學生適當?shù)乜鐚I(yè)選課,讓他們有機會去學習關于創(chuàng)造性思維的一些理論,和系統(tǒng)全面地掌握有關思維方法等方面的知識,以及進行開拓性研究時所必備的思維工具。計算機專業(yè)本科人才培養(yǎng)主要按照兩個大類模式來進行培養(yǎng):其一是培養(yǎng)未來從事學科發(fā)展的創(chuàng)新人才;其二是培養(yǎng)未來從事計算機科學與技術一般性應用開發(fā)專門人才,包括從事跨學科應用的專門人才。應用型本科院校以第二大類人才培養(yǎng)模式為主,因此,培養(yǎng)中可以在確保本學科專業(yè)核心基礎、專業(yè)基礎課程教學的前提下,鼓勵學生跨學科選修一組其他專業(yè)的必修和選修課程,構建跨學科知識結(jié)構,使之將來能夠勝任跨學科工作的需要。如計算機專業(yè)學生可以選修電子、通信、土木、財經(jīng)、法律、廣告、財經(jīng)等專業(yè)的相關課程,這不僅有利于學生拓寬就業(yè)渠道,而且也可為我國新型工業(yè)輸送急需的復合型人才。
另外,要為學生打破“以單一計算機學科為中心”的教學模式。在開設學科性課程的同時,增設以問題為導向的課程,以跨學科、專業(yè)課程作為輔助或外圍課程,以及為計算機學科課程和輔助或外圍課程提供保障的綜合基礎課程,其中,輔助或外圍課程以跨專業(yè)基礎課程為依托,為計算機課程提供課程信息資源,是溝通其他專業(yè)基礎課程和計算機課程的橋梁和中介。
最后,編寫和使用跨專業(yè)知識的教材也是跨專業(yè)知識培養(yǎng)的突破口和支撐點。因為教材既集中反映了教育教學的目的和指導思想,又是聯(lián)系教育與教學的又一中介和橋梁。
3.3推進“跨專業(yè)綜合”畢業(yè)設計(論文)模式
畢業(yè)設計(論文)作為計算機專業(yè)本科教學過程的最后一個環(huán)節(jié),通過計算機專業(yè)與其他專業(yè)“跨專業(yè)綜合”畢業(yè)設計(論文)模式,成為對計算機專業(yè)學生跨專業(yè)培養(yǎng)的重要途徑。在畢業(yè)設計(論文)過程,畢業(yè)設計(論文)課題應綜合多學科專業(yè)知識,這有利于計算機專業(yè)與其他學科滲透、融合和優(yōu)勢互補。學生通過多學科間的相互結(jié)合與滲透來拓寬知識面,獲得多學科專業(yè)知識,達到優(yōu)勢互補,使畢業(yè)設計(論文)更有利于復合型、應用型人才的培養(yǎng),有利于學生的綜合思維、創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。
事實上,“跨專業(yè)綜合”畢業(yè)設計(論文)模式往往能夠充分發(fā)揮師生的積極性、主動性。首先,部分同學明確了自己今后所從事的工作方向,所以在選擇畢業(yè)設計(論文)題目時也希望能夠盡可能地彼此相關,以便對自身發(fā)展有所裨益;其次,部分同學因各種原因在高考時選擇了并非自己喜歡的計算機專業(yè),這時有機會選擇做自己喜愛專業(yè)的畢業(yè)設計(論文)內(nèi)容,既滿足了個人的專業(yè)需求,又擴寬了專業(yè)知識面;第三,學科交叉特點明顯,具有較強的實際應用價值,有利于開展因材施教和個性化教育,使得學生的社會適應性增強。
計算機專業(yè)的“跨專業(yè)綜合”畢業(yè)設計(論文)模式,首先可以組織學科帶頭人進行研討,尋找多學科交叉綜合的切入點,確定與計算機專業(yè)進行交叉綜合的形式和具體內(nèi)容;然后在相應的指導下,進行題目申報、人員組織、課業(yè)組織、答辯組織等。其中人員組織可以組織不同專業(yè)的老師進行協(xié)助指導;源自多個不同專業(yè)導師的指導,學生有不同的專業(yè)體驗和學術熏陶,從而激發(fā)跨學科研究興趣。
3.4改革計算機專業(yè)教材,有機融入其他專業(yè)的內(nèi)容
教材在保證和促進教育教學活動順利進行方面發(fā)揮著重要的作用,優(yōu)秀的教材給主體性教學提供條件,有利于發(fā)揮學生在教學中的主體作用。對計算機專業(yè)教材實施改革,引入其他專業(yè)內(nèi)容,使教師和學生在一門教材的“教與學”過程中,能自然地涉及多門專業(yè)知識。
在編寫計算機專業(yè)教材時,應重視將計算機專業(yè)知識融入其他專業(yè)知識進行整合,達到整體性。有兩個出發(fā)點:其一,構建各基本環(huán)節(jié)的整體性,包括教材的教學目標、內(nèi)容、教學方式選擇、實施過程等;其二,在編寫教材體系時,力求反映整體的知識架構;其三,保證知識融合能夠發(fā)揮系統(tǒng)交叉和整合功能。
4結(jié)語
計算機專業(yè)是一門應用型和服務型的專業(yè),必然與其他專業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。只具備計算機知識的專業(yè)人員已經(jīng)不滿足社會各行各業(yè)的需求,培養(yǎng)大量以計算機專業(yè)為基礎的跨專業(yè)復合型人才不僅是社會的需要,而且有助于全社會計算機應用水平的提高,推動許多行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級。跨專業(yè)知識培養(yǎng)是一個以教師為主導、學生為主體的教與學的互動過程,教師和學生都應該從思想觀念上、具體操作上主動求變,力求通過跨專業(yè)知識的培養(yǎng),使得計算機專業(yè)本科學生拓寬加深基礎,提高以創(chuàng)新能力、實踐能力為主的全面素質(zhì),使學生在就業(yè)中具有廣泛和多層次的適應性。
參考文獻:
[1] 劉翠蘭. 系統(tǒng)科學、集成創(chuàng)新與創(chuàng)新型人才開發(fā)[J]. 系統(tǒng)科