课程体系的构建

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1、课程体系的构建摘要：要完成提高高等教育质量这个当前最核心最紧迫的 任务，就要走内涵发展的道路，科学办专业。为此，各专业要 研究所背靠学科的知识体系、问题空间等，根据学科与社会的 发展、专业自身的特点以及专业人才的能力构成、学科方法 等，瞄准培养目标的实现，科学构建课程体系。并根据课程的 基本定位，以知识为载体，培养学生的专业能力和素质，积极 促使培养目标在毕业生身上达成。关键词：课程体系；专业教育；知识体系；目标导向；问 题空间自 20 世纪 90 年代末开始，为适应社会经济快速发展的需 要，我国大力发展高等教育事业。根据当时的情况，实施了以 扩充规模为主要特征的发展策略。经过十余年的努力，建

2、成了 世界最大规模的教育体系，保障了亿万人民群众受教育的权 利。高等教育进入大众化阶段，实现了从人口大国向人力资源 大国的转变。也就是说，我国已经从一个高等教育欠发达国 家，变成了高等教育大国。然而，无论是“钱学森之间”，还 是高校毕业生对社会需求的满足度，都表明高等教育的质量还 不能完全适应经济社会发展的需要。因此，我国高等教育需要 进入新的发展阶段。按照国家中长期教育改革和发展规划纲 要（2010-2020年）的要求，要把提高质量作为高等教育发展 的核心任务，努力实现“教育要面向现代化、面向世界、面向 未来”的目标，支撑国家现代化建设。作为高等教育组成基础的专业教育，要面向未来，着力体 现

3、本科教育的基本属性，强调可持续发展，以能力培养为导 向，通过突出专业教育的科学性追求其有效性与效率，促进不 同定位的高质量人才培养。考虑到课程体系是本科生培养方案 的主要内容，本文将从以下6个方面讨论科学构建课程体系、 提高专业教育水平的问题。一、关注学科与社会发展学科和社会发展是专业的基础和成长土壤。专业要想持续 发展，一要背靠学科，二要面向社会。所以，在国家发布的专 业说明中，都给出了专业对应的主干学科，而全国工程教育专 业认证专家委员会在工程教育专业认证标准（试行）中更明 确地要求“专业设置适应国家和地区、行业经济建设的需要， 适应科技进步和社会发展的需要”，要“有相应学科作依 托”。1

4、. 专业设置。学科和社会的发展，推动专业的设置和调 整。例如，计算（机）学科在近20年来发生了很大的变化，这种 变化直接影响了计算机专业的设置和发展。1996年前，我国有 计算机软件和计算机及应用两种计算机专业，1996年合并成计 算机科学与技术专业。但是由于计算的概念在过去的20年中发 生了巨大的变化，按照美国同行的说法，它已经拓展到难以用 一个学科来定义的境地，这种变化对教学计划的设计和教育方 法的选择有着深刻的影响。原来曾试图将计算机科学、计算机 工程和软件工程融合成一个关于计算教育的统一体的做法也许 是合理的，但今天计算已经蕴含多个富有生命力的学科，它们 分别有着自己的完整性和教育学特

5、色。这些富有生命力的学科 就是计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术、信息系 统等。面对这一发展，我国也计划设置一类计算机专业：计算 机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程、信息安全 等，以应对学科和社会发展对计算机专业人才从单一的计算机 系统研制生产、科学计算、基本数据处理扩展到各个方面应用 需求的局面。2. 专业教育内容的更新。随着学科的发展和社会需求的变 化，对计算机专业人才的培养也出现了新的要求。首先，计算 （机）学科从一般的技术学科变成了基础技术学科；其次，计算 机技术作为信息化建设的核心技术，已经无所不在；再次，互 联网的出现，将“计算”泛化和平民化，使计算机专业学生丧

6、失独有的“会计算机”的天然优势。这些都使得计算机专业教 育内容在定位、面向、知识体系甚至教育观念上必须做出调 整，以便适应学科内涵的宽泛化、分支学科的相对独立化、社 会需求的多样化、专业规模的巨大化以及计算机教育的大众 化。3. 需要关注来自相关学科发展的影响。计算技术的泛化、 平民化以及计算思维（ComptionalThinking）的丰富，必将导致 其他专业教育内容的变化。随着计算机技术的发展，计算有了 更丰富的内容和更有效的手段，成为与理论、实验同等的科学 研究形态，要求现代人必须具有计算思维能力，从而使得数 学、物理、计算机成为现代高等（理工科）教育的三大基础的趋 势逐渐明朗。而这种基

7、础的变化，必将推动专业教育内容的变 化。4. 学科和社会发展影响着专业人才结构的变化。按照教育 部计算机科学与技术专业教学指导分委员会的分析，我国的计 算机专业需要培养3种类型的人才：第一，从国家的根本利益 来考虑，为建立计算机基础理论与核心技术的创新研究队伍培 养研究型人才；第二，面向国内的信息技术企业（包括跨国公司 在华子公司或分支机构），培养产品研发的工程型人才；第三， 为企事业单位和国家信息系统的建设与运行培养应用型人才。 三种类型人才的需求量呈金字塔结构：研究型的最少，应用型 的最多。二、明确描述问题空间强化“目标导向”的教育是在大众化教育背景下提高教育 效率的基本策略。从上一节可以

8、看出，学科和社会发展很可能 会提出不同类型专业人才的需求。他们未来将求解不同的问 题，在不同的领域内开展创新活动。如果说在精英教育阶段可 以通过厚基础和宽知识面来应对不同要求的话，大众教育阶段 的各种因素则要求更具针对性的教育（非定制式本科人才培 养）。为此需要在制订教育计划时，明确毕业生未来从事工作的 问题空间（problemspace）。虽然一个毕业生未来将遇到各种各样的问题，但确定专业 （分支学科）定位的问题空间可以聚焦在相应毕业生的一类典型 工作上。可参考ACM、IEEE/CS专家采用的描述形式（见图 1），该图比较清楚地将整个计算学科所包含的典型工作展现出 来（可视化）。显然，任何一

9、个学科都有从理论、原理、（原始） 创新到开发、应用的不同问题，这构成横坐标，而纵向的划分 则因学科而异。问题空间不仅使得我们能够较好地掌握学科的 整体情况，还有利于我们根据自身专业的师资、生源、社会需 求，结合所在学校的人才培养基本定位，划定本专业的毕业生 将处理的问题子空间，引导我们较快地摆脱培养目标趋同的问 题。例如，对计算机专业来说，那些希望在实验室发现新事 务，或者在大学里发展新原理的人将在左部子空间工作；相 反，那些打算帮助人们选择和使用恰当的技术，或者集成一些 现有产品解决组织方面问题的人，将在右部子空间工作。计算 机科学、信息技术专业毕业生的问题空间分别如图2、图 3所 示。根据

10、选定的问题空间，可以引导教师和学生在课程的 “教”与“学”中从不同的角度重点关注相应学科形态的内 容。例如，理论虽然作为本科生可持续发展能力的重要保证而 成为各个专业最基本、最重要的教育内容，但不同类型毕业生 的关注点也是不同的。有的是要进一步研究理论，有的则是研 究工程相关的理论及实现，有的则追求在理论指导下理性应 用，这就是所谓的“从不同的角度重点关注”的不同，也决定 了教与学的不同。三、科学规划知识体系人们通常是以多年的教学经验沉淀下来的课程为基础构建 课程体系，这可称为经验型做法。经验的惯性有时候会使人忘 记“科学规划”的需要而产生问题。例如，1986 年，我国共有 88个学校开办计算

11、机专业，到了 2005年，专业点数增加到771 个（2010年更达到 904 个）。在这一发展过程中，正是由于教学 计划的经验型制订促使甚至导致计算机专业培养目标的趋同和 课程体系的同质，使毕业生失去了应有的特色，极大地影响了 教育水平与质量。科学组织课程体系的基础是科学规划和描述专业知识体 系。作者曾经在中国计算机科学与技术学科教程 2002中这 样评价过由ACM与IEEE/CS的专家率先给出的计算学科的知识 体系描述：采用知识领域(KnowledgeArea)、知识单元 (KnowledgeUnit)、知识点(Topic)来描述计算学科的核心知识 体系，引导人们去考虑学科的本质和核心，将更

12、多的科学成分 引入计算学科的教学计划设计中，从而改变了人们习惯的、具 有明显经验特征的教学计划的制订和描述方式，使得人们在制 订教学计划的时候能够站在学科本质的高度上，按照学科的特 点，根据知识结构的要求去设计课程、建立适当的课程体系， 有利于全局优化。这种描述的基本架构如图 4所示。通常需要根据学科的基本情况和专业人才培养的需求，将 一个学科分成若干分支学科，每个分支学科由若干个知识领域 组成，每个知识领域包括若干个知识单元，知识单元由一系列 的知识点组成，这些知识点可以是必须学习的核心知识点，也 可以是选修的。如果是核心的，则指出建议的最少学时数。根 据我国的教学习惯，面向一个专业教育，核

13、心小时数的总和可 以控制在 500 以内，这样可以给实际教学计划的制订留有适当 余地。按照能力导向教育的要求，除给出相应知识体系外，更重 要的是明确给出学科方法学的内容。这在以课程为基础构建教 学计划时很少被考虑，而是由授课教师按照自己的理解处理。 当教师体会不深时，这些重要内容不是被忽略，就是被一带而 过，多依靠学生自己体会和积累。这是“照本宣科”的根源之 一。现在把学科方法学的内容明确地列出来，并且由于这些内 容不是“干讲”的，就会引导人们考虑以知识为载体，通过向 学生传授本专业典型思想和方法，来实现对学科方法学内容的 传授。从而实现除了知识之外，培养学生的（专业）能力和（专 业）素质的教

14、育功能。另外，专业知识体系的科学描述给合理规划教学内容打下 了坚实的基础。不同学校可在此基础上根据教学目标的不同， 采用不同策略构建适当的课程体系。四、系统归纳专业能力“能力导向”是现代教育的另一个特征。实现“能力导 向”教育的基础是要厘清专业能力的构成，然后根据所确定的 培养目标，描述对这些能力培养的要求。例如，计算机专业人才需要具备计算思维能力、算法设计 与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力。计算思维能 力要求学生建立计算意识，掌握基本技术和方法，形成计算能 力。系统能力要求强化学生的系统意识，促使其形成系统能 力：一是要根据实际的需要站在不同的高度上（虚拟机），实现 对相当规模系统

15、的把握；二是将计算的观念从“实例”提升到 “类”，以实现高水平系统的设计与实现。这 4大能力被细化 成82个能力点，具体请读者参考计算机类专业人才专业能力 构成与培养（中国大学教学2011年第10期）。五、合理构建课程体系1.首先必须指出，专业教育不仅仅是几门课程，培养方案 不是课程的集合，而是一个和培养目标有效实现密切关联的体 系。在这个体系中，课程之间有着内在的关联，它们共同支撑 培养目标的实现。按照集合的定义，其元素之间的序被忽略掉 了。但是作为承担人才培养重任的课程，不仅存在前导后续、 相互支撑的关系，而且这种关系对培养目标的实现是极其重要 的。因此，每门课程在课程体系中都拥有自己的地

16、位和作用， 忘记了这一点，就很难在教学中发挥应有的作用。每个教师都 有较深的体会，如果课程在课程体系中被放在不恰当的位置， 其效果会大打折扣。所以在课程教学大纲中一般都要求写明前 导课。目前，不少人在理解前导课的意义时，考虑到的仅是知 识基础。实际上，除了知识基础，还有更重要的意识、思想、 方法、能力基础。例如：与其他计算机专业基础课程相比， “高级语言程序设计”本身的难度并不是很高，但是当它作为 课程体系中的第一门计算机课程时，却具有相当大的难度。其 原因是学生还没有计算思维的基础，没有重要的算法意识，缺 乏计算机问题求解，特别是对求解进行描述的思路和方法。因 此，这门课需要引导学生学习并形成一种新的思维方法一一计 算思维。这门课程的难度主要产生于此，这也表明该课程并不 仅仅在于教会学生“高级语言”，而是要教会学生“程序设 计”，启迪学生的计算思维。2.课程教学作为本科教育的主战场和主渠道，课程的设置 与教学必须与培养目标的实现密切关联。这种关联不仅是课程 体系