計算機學科研究生課程體系的構建與實施

摘要：研究生課程體系是研究生培養環節的重要組成部分。文章結合國防科學技術大學計算機學院在課程體系構建方面的做法，闡述計算機科學與技術學科研究生課程體系構建的目標、任務以及主要方法。

關鍵詞：計算機科學與技術學科；研究生；課程體系

引 言

研究生課程體系的構建是研究生培養環節的重要組成部分，直接關系到研究生培養方案的制訂、培養目標的實現以及培養模式的改革，對夯實研究生學科理論基礎，強化學科專業知識，培養理論思維能力、創新能力和實踐能力有著鶯要的作用。計算機科學與技術學科作為發展最快的學科，在研究生課程體系的構建和實施上有著自身的特點，筆者將從課程體系構建的目標、課程內涵、實踐教學、教材建設等角度闡述計算機科學與技術學科課程體系的構建方法。

1 確立課程體系構建的目標

計算機科學與技術學科的特點決定了人才培養尤其是研究生培養的特點。相關院系在構建研究生課程體系時應把優化研究生課程設置、改革教學內容作為核心，把學科核心課程和專業核心課程建設作為重點。國防科學技術大學計算機學院在構建研究生課程體系時，提出“加強基礎、突出前沿、強化實踐、引導創新”的課程體系構建原則，重點提高課程內容的學術水平，加強研究型教學模式改革，強化研究能力與創新能力的培養。建設過程中，我們采取系列課程整體立項的建設模式，統籌考慮教學內容和教學模式的改革，建設高水平教材并外聘名師授課，著力提升研究生課程體系和教學質量的整體水平

2 課程體系構建的思路和方法

2.1 按照一級學科設置課程系列

按一級學科培養高層次人才和授予學位是高等教育發展的趨勢。在一級學科下招收并培養研究生，可在更寬的范圍內更靈活地選拔人才滿足培養具備堅實的理論知識和系統的專門知識的要求，有利于改變研究生教育在“只專不博”的不足，這既可提高培養質量，也可為導帥和研究生提供更廣的學術活動和繼續發展的空間堅持一級學科發展思路重在強調拓寬學科建設和發展空間，更加有利于探索科學和技術的前沿，尋求各個學校的學科特色，創建高水平的的學科和學校 。基于這種思路，我們在課程體系構建過程中，根據計算機科學與技術一級學科的內涵以及人才培養需求等特點，將學科凝練成5個專業領域和12個研究方向，各專業領域和研究方向的關系見表l 。

根據本學科各專業領域的知識結構和特點，學院設置了一批高水平的學科核心課程并明確設為必修課，各專業領域對應的核心課程見表2。

為確保研究生所修課程成體系，同時又具備一定的廣度和深度，學院要求學生在修讀課程時必須達到如下要求 ：-是至少選修1門計算機科學專業領域的核心課程和1門本專業領域的核心課程，以達到知識深度的要求；二是覆蓋至少2個專業領域不少于6學分的核心課程，以達到知識寬度的要求。與此同時，為提高碩士生的軍事和人文素質，學院還要求每個碩士研究生至少選修1軍事類課程和l門人文類課程，并分別獲得至少1個學分。

2.2 分級確定課程類型和內涵

課程分級是國內外許多高校的通行做法，便于區別不同課程的類型和內涵，便于導師指導學生選課。國防科學技術大學計算機學院在研究生課程體系建設中根據課程類型和內涵設置了4個不同的級別。500級課程定義為學科基本理論和技術基礎課程，包括公共基礎課、本學科專業研究生層次的理論或技術基礎課程以及本學科公共的研究生層次的實驗技術課程等；600級課程定義為學科專業課程，包括本學科研究生層次的專業性較強的課程以及本學科研究生層次難度較大、較專門深入或涉及前沿的課程，或為特定學科專業的碩士研究生設置的專門文獻閱讀、講座或實驗技術課程等；700級課程定義為學科前沿的新理論和新方法課程，包括本學科前沿高新技術的理論基礎或專業課程等；800級課程定義為高級講座與研討課程，包括反映本學科前沿和最新發展的系列講座類課程等 。在5個專業領域中，學院共開設了78門不同級號的課程，其中500級課程20門，600級課程32門，700級課程21門，800級課程5門。表3列出了計算機系統結構專業領域的課程設置。

可以看出，課程涵蓋了專業領域中基礎課程、實驗課程以及前沿研討課程，課程基礎性和難度根據實際情況有所區分。

2.3 提高實踐課程比例，強化實踐教學環節

實踐能力培養是研究生培養的關鍵環節。根據課題研究需要，提高實踐課程比例有助于研究生更好地開展課題研究。我們在進行課程體系建設時，特別強調實踐性教學環節的比重（包括實驗課程和課內實驗學時）應占學生整個學時比例的15%～20%。

在學院計算機科學與技術學科的課程體系中，除研究生入學入伍教育、軍事理論教學與實踐、軍事技能體能訓練、軍人素質養成等軍事類教學實踐活動外，我們還在課內設置了若干門綜合實踐項目以及按照專業領域專門設置的綜合性設計類實驗課程。5個專業領域共設置計算機體系結構實驗、面向體系結構的軟件優化實驗、計算機網絡協議實現、新型軟件開發方法實驗、軟件測評實驗、智能計算實驗、嵌入式系統實驗、信息系統分析與集成實驗、計算機安全技術實驗等9門綜合性設計類實驗課程，要求每個研究生必須完成1個實驗課學分。實踐表明，通過修習這些實踐課程，學生的動手實踐能力得到了極大提高，為開展課題研究和論文寫作打下良好基礎。

此外，為加強學術交流，我們還提高了研究生參加學術交流活動的等級和次數要求，要求研究生在學期間必須參加一定數量的學術交流活動，以開闊視野，增長知識。

2.4 瞄準國際前沿，強化教學內容改革

在設置計算機學科課程體系時，學院要求教師必須時刻跟蹤本領域相關技術的發展，把最新成果體現在課程教學中；同時鼓勵教師和學生積極跟蹤相關領域的國際頂級會}義，消化和吸收國際最新的研究成果，進一步優化教 學內容力求充分反映計算機技術發展的深度與廣度，確保理論內容的基礎性、研究性和前沿性，

2.5 引進與自編相結合，加強教材建設

教材建設是課程體系建設的重要組成部分在教材建設上，國內各高校始終 堅持“選用+自編”相結合的原則，選用國際公認的優秀原版教材作為課堂教材，同時在學習、分析、借鑒國外教材的基礎上，結合自身科研實際自編高水平教材，如我們開設的高級計算機體系結構課程一直跟蹤選用John L.Hennessy和David A.Patterson編著的《計算機體系結構量化研究方法》，目前已用到第5版。自編的《計算機體系結構》系列教材也被湖南大學、哈爾濱工程大學、同濟人學、海軍工程大學、信息工程大學等多所學校選用，作為相關課程的教材。

同時，考慮到研究生教育的前沿性，我們把與各課程相關研究領域的國際頂級會議論文集、國際頂級期刊上的論文作為教材的拓展和參考資料。

3 課程體系建設效果

3.1 課程體系得到進一步優化

學院按照一級學科思路加強課程建設，按照專、業領域進行課程設置，強化了學科核心課程的地位，同時兼顧碩士、博士研究生課程設置，將碩士、博士課程打通，精簡了原課程體系中的課程門數，提高了課程學分的含金量，有效地消除了低水平課程和冗余課程。

經過調整建設，我們將碩士研究生修課學分從32學分精簡到24學分，并在課程的深度和廣度上分別作了限制，較好地適應了“寬口徑、厚基礎”的人才培養需求。在高水平研討課方面，學院通過跟蹤技術發展趨勢，聘請國際國內高水平教授參與授課，明顯提升了課程的內涵和品質。如軟件工程前沿課程是一個800級研討課程，每年授課教師都會將本領域最新前沿的高水平學術論文引入課堂，同時邀請本領域專家一起參與授課和討論，效果明顯。

3.2 研究生實踐動手能力得到提高

新的課程體系特別注重對研究生實踐動手能力的培養，大部分課程設置了綜合實驗項目。研究生通過參與課內綜合實驗以及選修綜合性實驗課程，實踐能力得到顯著提升，為進入課題研究打下了堅實基礎。同時，通過入學入伍教育和軍事基礎素質教育，研究生的軍事素質得到顯著提升在學術交流方面，學院鼓勵研究生參加本領域高水平國際國內學術會議并在大會上宣讀自己的論文和研究成果，鼓勵他們和國內外同行進行廣泛交流和研討，不斷碰撞出思維的火花。通過參與各類學術活動以及出國參加高水平學術會議，研究生的綜合素質和能力得到明顯提高。

3.3 教學模式改革初見成效

在課程體系建設中，我們把教學模式改革和課程體系建設有機統一起來。瞄準國際一流與軍事特色相統一的建設目標，我們著重開展了研究型教學和案例型教學模式的改革，實施3小時研究生課程教學單元，使高水平科研人員有時間參與到教學實踐中。同時通過“走出去+請進來”的方式，積極選派主講教師赴國外高水平大學進行學習深造，聘請國外高水平教授參與課程授課，近年來，學院每年都會選派5～10名教師赴國外高水平大學做高級訪問學者，要求這些教師在訪問學習期間跟蹤學習1門和自己專業領域相同或相近的課程，通過聽課比較，促進自身課程建設水平的提高。此外，學院每年會邀請100余名國內外知名專家學者來學院講學，參與授課和教學研討，提升了課程整體建設水平。

4 結語

國防科學技術大學計算機學院構建計算機科學與技術學科研究生課程體系的一系列措施取得了較好的效果。通過課程分級設置，課程的深度和廣度得到了較好地區分，學生選課更具針對性和指導性；實踐環節的加強，使研究生綜合素質和實踐能力得到了有效地提升；課程內容與國際技術前沿接軌，高水平教授一起參與授課，這些使得課程的整體水平得到有效提升。

課程體系建設與科學技術的發展、人才培養目標以及學校人才培養的定位緊密相關，這是一項長期、系統的工程。每所學校都應根據自身的特點和優勢，不斷探索和建設適合自身人才培養需要的課程體系，建設富有內涵的學科核心課程，建立健全有利于促進課程體系建設的管理制度和保障機制，確保課程體系運行的有效性。