建设国家精品资源共享课,,提高人才培养质量

体会，不断提高教学研究和教学活动水平。成果的形式可以是多样的，例如：教材、教学成果（奖）、自制实验设备、教学网站、教学辅助工具、特色教学资源，甚至包括积极争取教学优秀奖等。实际上，一线教师在课程教学研究上有着明显的优势，能够来源于实践，又直接用于实践，很容易形成不断改进的正反馈。这种正反馈可以有效地避免年复一年简单重复。

教育需要面向社会需求，专业教育的研究、课程教学的研究也要密切关注社会需求，要努力构建一个闭环系统，形成机制，支持课程教学持续改进。如图2所示。

图2 形成闭环控制，持续改进课程教学

大学的基本功能是培养人，这是高校和教师的本职工作，研究是为了更好地实现这一功能。一些人狭义理解“大学教师要进行科学研究”，认为仅仅是为了把最新的成果教给学生。实际上，大学教师进行科学研究不是简单地为了将最新研究成果（内容）教给学生，而是通过研究，更深地理解教学的内容，更好地将相应的思想和方法传授给学生。所以，我们要求从事工程教育的老师要有工程背景。实际上，不少新成果并不一定适应作为基础教育的本科课堂的内容，经典问题的求解更重要。另外，有人把理工类教师的科学研究狭义化了，以为只有专业上的项目才是研究。其实，即使是知识内容很少变化的基础课程的教学，也需要研究，甚至需要更多的研究。现代教育要求“能力导向的教育”、“目标导向的教育”、“扬长教育”，不进行研究，就不知道具体的“能力”，就找不到“目标”，就无法“扬长”，就无法引导学生实现卓越。显然狭义的科学研究是无法替代课程教学的研究的。

二、瞄准培养目标促进效率提高

培养目标绝不是华丽的辞藻，也不是口号，必须在毕业生身上达成。培养目标的导向作用使得我们必须准确地确定和描述它。按照国家对工程教育的要求，培养目标应该是“公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的”，要明确给出“学生毕业时的要求，还应能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就”，要给出一定时期内培养人才的层次、类型和主要服务面向。培养目标要得到培养要求（也叫培养规格或者毕业生能力）的支持。比如说，要把学生培养成有“创新能力”、“实践能力”、“国际视野”、“公民道德”的高级人才，在培养要求的描述中要明确地体现这些目标。进一步而言，培养要求要落实到相应的理论和实践课程教学上，保证任何一项培养要求的达成都有相应的课程作保障。当然，培养要求等必须满足国家的基本要求。

培养目标确定之后，教师应该站在人才培养的高度上，摆脱课程为本、教师为本、教材为本，瞄准培养目标进行教学规划和开展教学活动，提高教学活动的效率和对培养目标的忠实度。

从宏观上讲，瞄准目标，要密切关注人才的类型。图1给出了完整的计算机科学教学内容体系，其中的基本知识和学科方法学，需要注意针对不同类型人才的培养而强调不同的学科形态。对科学型人才，应该重点强调理论和抽象形态；对工程型、应用型人才，则应强调理论和设计形态。一是表明理论是三种类型人才的培养都需要的，这正好吻合本科教育可持续发展的要求；二是他们各有偏重，而这种偏重正好和学生、教师的特长相吻合，并吻合扬长教育的取向，有效促成“扬长以求卓越”；三是要看到，虽然都需要理论，但他们需要的目的不同。例如，科学型人才在于考虑对理论的进一步研究，而应用型人才在于谋求按照理论所指方向做开发应用。这一不同也就决定了同样的理论对不同类型的学生讲法的不同。所以，作者认为专业教育需要关注根本问题、知识体系、问题空间、学科特点、学科形态、能力构成、知识取向、学科方法8个方面，要研究它们和课程体系构建、所讲授课程、人才培养、课程作用与地位以及能力导向的教育的关系，并在实际工作中去体现。

从课程教学的微观上看，要着力体现能力导向的教育。例如，计算机类专业的人都知道，离散数学是该类专业非常重要的基础课程。为什么那样重要？这门课程到底要起什么作用？如图3所示，离散数学是继数学分析（高等数学）后的一门数学类课程，数学分析（高等数学）的运算范围是实数，而计算机技术发展到今天，早已从科学计算发展到更一般的计算，它们由更一般的符号组成的抽象集合描述，计算机系统要有能力实现对此类问题的求解。所以，需要把学生的思维从实数范围的、单一具体的计算推进到一般的、形式化的计算。离散数学就起到将学生的思维引导到这个新“世界”，实现“阶跃”的作用。但离散数学研究的是呈离散和抽象形态的基本运算系统，而计算机问题求解将是从形式化开始，追求类计算，甚至模型化计算的计算系统。所以，离散数学之后，还应该有一门关于计算系统的课程。目前认为“形式语言与自动机理论”是比较合适的。当然，要想达到期望的教学目标，还需要在教学中强化能力导向的教育。不妨把这类课程作为“思维体操”，在课堂上引导学生学着做，并通过学生的课外练习，使这种能力在学生身上形成。

图3 计算机专业人才的计算思维能力渐进培养体系

三、重视课程教学设计，支持理性教学

教学活动要想更有意识地瞄准目标进行，需要有很好的课程教学设计。在国家精品课程评价指标体系中，将教学设计作为5大指标中“教学方法与手段”的重要内容。教学设计可以说是仁者见仁、智者见智，作者曾在2000年基于哈工大计算机专业学生的培养做过“形式语言与自动机理论”课程的教学设计，后来作为附录加在《形式语言与自动机理论》及其教学参考书中，并在后来编著的《编译原理》中也给出了教学设计。2009年更是组织了50余位专家研制了《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》（高等教育出版社2009年7月出版），给出了8门课程共计24个教学实施方案。

课程教学设计就是要规划好课程要讲授的知识和知识“背后”的内容。首先是课程内容，要更加精细地选择知识载体。也就是在涵盖有关建议（例如，教育部发布的专业说明、教指委发布的专业规范）的基本内容的基础上，根据人才培养的具体需要，确定重点和难点。其次是更加全面地确定要教什么。明确利用确定的知识载体，向学生传授什么样的思想和方法，引导学生怎么样去做，做什么，培养什么样的能力。再次就是如何教。如何用恰当的教学方法和手段，有效地利用知识载体，融教育于课程教学，实现有效的教育。

根据这些目标，课程教学设计可包含以下主要内容。第一是课程的性质。同样一门课，性质不同，定位和讲法就不同。例如，将某课程作为专业课和专业基础课就必须有不同的要求。第二是站在人才培养的全局讨论课程主要特点、能力培养要求、教学基本要求。而且除了明确对知识学习的要求外，要明确提出问题求解思想、方法以及能力培养的要求。第三是知识与学时分配，不能简单地列举，更不能仅仅把教材的目录“贴”在这里。第四是讲授提示。要深入到章节，按章给出重点、难点及其讲授，充分体现基本内容讲授、重点突出、难点突破的需要，考虑相关的典型思想和方法，与相关的能力点关联起来，不能只面向课程泛泛而谈。

在课程内容的设计上，需要处理好“经典与现代、理论与实践”的关系，理性选择，防止盲目。要努力做到6个体现，即体现为培养目标的实现服务、体现教师和学生的特点、体现社会的需求、体现“可持续发展”的本科教育基本要求、体现课程基本内容的覆盖要求、体现是最佳知识载体。需要防止简单盲目追求全、深、新。另外，保证课程内容的逻辑性，更好地引导学生，使学生真正能够感到“随着问题一个个地被解决，一个个的新问题又被引入，然后又被一个一个地解决，这样不断地前进，逐渐解决问题的过程好像踏着前人研究的路线，不断感受大师们遇到的问题、解决问题的思路”，实现引导学生走出一条探索未知的道路，为其今后的探索积累经验。

要重视实践教学的设计。理论，可以使学生站到巨人的肩膀上，并拥有一个智慧的脑；实践，就是用智慧的脑，练就一双灵巧的手，开创一个新世界。理论教学与实践教学相辅相成，必须提倡理论指导下的实践，培养学生理论实践相结合，创造性地解决实际问题的能力。而且动脑和动手都是实践，两者要结合起来才能收到更好的效果。此外，对实践教学，同样要有质和量的要求，要追求一步一个台阶的引导，做到“学习系统，切莫冷落原理”、“使用工具，不可忽视规律”，促进学生全面、协调、可持续发展。所以，实践教学要体现与理论结合的基本要求，体现对课程与专业总目标实现的支持。

四、能力导向体现面向未来

能力导向的教育很好地体现了面向未来的教育要求，在国际和国内工程教育通用标准中得到充分的体现。

作者认为，从专业的角度讲，能力应该是能够“灵活地、探索性地、综合地运用知识有效地解决实际问题”。作为专业教育，应该强化专业能力培养的意识。各种类型的高校，就是要发挥各自的特色，培养不同类型的人才，从而形成各自的特长。尊重人才的意愿，开展个性化教育，培养不同类型的人才正是扬长教育的基本要求，是实现扬长以求卓越的途径。不能将一般能力的培养与专业能力的培养人为割裂开来，在专业教育中，同样能够并需要培养学生团队合作、学习、交流、克服困难、勇于探索的品质和能力。尤其要注意到，以学习能力为代表的发展潜力，是用人单位最关注的素质之一。

要实现专业能力的培养，先要厘清专业能力的构成（作者曾在《计算机类专业人才专业能力的构成与培养》一文中讨论过相关内容）；然后是建立意识，循序渐进培养能力。例如，培养计算思维能力，首先要使学生明白计算机（技术）可以增强自己解决问题的“能力”，要想利用它，就要追求问题求解的机械化（抽象描述与思维，离散、机械可执行），以此建立“计算”的基本意识。其次是了解“计算”的基本功能。各种计算机系统能干什么，不能干什么。再次是掌握“计算”的基本方法。包括递归、归纳、折中、重用、嵌入、并行、模块化、自顶向下、自底向上、逐步求精等计算机问题求解的经典方法，以及算法描述、程序实现、系统集成等基本途径。最后是会用“计算”的硬件类和软件类基本工具。最终形成“计算”的基本能力，包括结合专业使用恰当的工具，解决实际问题。