计划”的试点专业方向。嵌入式软件工程专业方向是以计算机原理、软件开发与研究和电气工程等专业领域为基础,具有很强的专业性与实践性,能更好地体现专业学位研究生教育的独特性,故选取两校该专业方向的课程体系为案例进行分析。
(一)卡内基梅隆大学嵌入式软件工程方向专业硕士研究生课程体系
卡内基梅隆大学嵌入式软件工程方向的研究生课程设置贯穿四个学期,包括核心课程和选修课程。其中以应用为基础的实践课程是课程体系的核心。在第一学期,除了上述两种课程类型外,还开设衔接课程,见表1。学生核心课程成绩必须达到B或以上,所有的课程水平必须保持在3.0或以上。毕业必须修满153个单元的课程,约合52个学分①。
表1 卡内基梅隆大学嵌入式软件工程方向专业硕士研究生课程体系
资料来源:http://mse.isri.cmu.edu/software-engineering/web1-Programs/MSIT-ESE。
(二)H大学嵌入式软件工程方向专业硕士研究生课程体系
H大学嵌入式软件工程方向的专业硕士研究生课程学习时间为0.5或1年。课程学分不少于22。此外,作为必修环节的课程实践2学分,专业实践3学分。采用“2+2”的教学模式,前2学期在校内进行课程学习,后2学期在企业实习。见表2。
表2 H大学嵌入式软件工程专业硕士研究生培养体系
三、中美专业学位硕士研究生课程体系比较分析
(一)课程理念比较
从课程理念看,卡内基梅隆大学与H大学专业学位研究生培养存在共同之处,即都从专业学位研究生教育的特性出发,诠释自己的课程理念。但是,对于专业学位研究生特性的解读却存在着不同侧重。
卡内基梅隆大学嵌入式软件工程方向是为了培养项目的领导者。学校对培养目标的诠释为:“大多数的软件工程专业学位研究生培养主要是用今天的技术解决今天的问题,卡内基梅隆大学要另辟蹊径,为学生的工程师职业生涯准备新的科学和技术知识,并帮助他们成为工业变革的推动者。”[8] H大学的培养目标是培养能够适应科学进步及社会发展需要,面向行业和应用领域,掌握软件工程扎实的基础理论和工程技术基础,具备运用先进的工程化方法、技术和工具从事大型软件的分析、设计、开发、检测、维护和项目管理能力,具备团队合作精神与优秀职业素养,有国际竞争力的高级专门人才。
从中不难发现,卡内基梅隆大学的培养理念既关注专业学位研究生教育的职业性与专业性,更强调其研究性。以外,其不但注重培养的适时性、时效性与效益性,更加注重发展性,即学生创新能力的培养。H大学的培养理念更多地是从专业性的角度出发,关注培养的适时性、时效性与效益性。
(二)课程结构比较
课程结构是课程目标转化为培养效果的纽带,是课程实施活动顺利开展的依据。课程结构决定了呈现给学生的知识形态以及知识学习的顺序。课程的知识构成是课程结构的核心,课程的形态结构是课程结构的骨架。
1.课程形态结构比较
卡内基梅隆大学的课程贯穿四个学期,以应用为基础的实践课程是课程体系的核心。核心课程、选修课程与衔接课程主要为实践课程的实施提供知识、技术和能力准备。在第一学期,除了上述两种课程类型外,还开设衔接课程,不但在已修课程与下一阶段的实践课程间架起桥梁,更能进一步拓展学生的专业视野以及培养解决实际问题所需的专业素养,见表3。
表3 卡内基梅隆大学嵌入式软件工程方向专业硕士研究生课程形态结构
H大学嵌入式软件工程方向的专业硕士研究生课程学习期限为0.5或1年。课程体系包括公共必修课程、专业必修课程、选修课程和必修环节等,见表4。
表4 H大学嵌入式软件工程专业硕士研究生课程形态结构
通过比较发现,两校课程结构都呈现出一定的层次性;若按照卡内基梅隆大学专业硕士课程的层次分类方法,可以将H大学专业硕士课程的公共必修课程与专业必修课程合并为核心课程,核心课程约占总课程的82.6%;同时,可以明显发现,H大学嵌入式软件工程专业没有设置实践课程,而是以实践环节的形式开展,而实践环节开设哪些实践课程,如何考查学生的实践效果就显得尤为重要。
2.课程的知识结构比较
卡内基梅隆大学的课程知识结构在整体上呈现出综合专业学位硕士研究生的特性及学科内在的逻辑特征,具体体现为:课程由计算机科学学院软件研究中心与电气与计算机工程学院共同开发,通过不同的专业学院间合作培养研究生。其以未来软件工程师的职业需要规划课程内容,核心课程侧重设计、分析和软件系统管理。例如管理软件开发的发展动态,主要向学生提供领导一个项目团队所需要的知识与技能,懂得软件发展与整体工程制造行业发展的关系,评估时间与花费,了解软件开发过程②。衔接课程除了培养软件工程师所必需的专业素养外,还为计算机科学背景的学生提供电气工程、计算机工程的基本原理;为电气工程或计算机工程背景的学生提供计算机科学的基本原理。选修课主要由学生围绕所选的实践领域,按需进行选择。实践课程着眼于促进学生运用知识解决问题的能力。
H大学的课程设置主要遵循学科逻辑,把学科内容作为建立课程知识结构的依据,课程设置以不打破学科的内在联系为前提,即按学科知识的逻辑来组织课程内容。嵌入式方向属于软件工程学科的一个研究方向,故从软件工程学科本身的逻辑出发设置课程,设置公共必修课,包括数值计算、矩阵论、应用数理统计等;专业必修课涉及高级计算机网络;高级软件工程;高级计算机系统结构;高级数据库技术;学术前沿专题讲座等。专业选修课包括云计算技术;物联网原理与技术;普适计算技术;嵌入式系统设计等。从学科逻辑出发,可以保证课程体系中学科知识的完整性,但是对于实践问题的应对则会稍显不足。
(三)课程实施比较
基于专业学位研究生教育的特性,实践课程的设置与实施可以在专业学习与实践情境之间架起桥梁,是专业学位研究生教育有效开展的核心。
在卡内基梅隆大学,实习科目以问题为中心,旨在让学生整合、拓展、批判和应用学科知识、技能和态度,同时,也能够让学生在具体了解软件开发周期的基础上解决现实中的实际问题,具有发展学生综合素质和帮助学生从学校向职场过渡的功能。其具有两个显著特点:一是为学生提供整合已有知识、技能和态度等的机会。二是为学生进入社会作准备,即通过要求学生完成应用性的项目,为学生提供参与社会的机会,让学生把先前所学知识和技能应用于解决实际问题中,为学生进入职业领域作准备。其有利于支持学生的深层次学习,也可作为一种有效的评价工具。实习课程开展的步骤包括:一是由学生小组(通常3~4人组成)提出一个项目,并以正式文本形式提交,必须包括执行摘要、项目计划、预期成果、时间表及对该项目的评价等。此外,还必须有两名指导老师(一名评价结果,一名评价过程,其中一人必须是卡内基梅隆大学教师)指导。二是获得批准。通常只有在项目涉及的所有参与方都同意的情况下才能获得批准。三是讨论项目。讨学生的导师、技术类导师和有关工作的主管(如校外实习的学生与合作雇主间的讨论)围绕项目的执行和核心技术问题进行探讨。四是开始项目。学生需要定期向导师和技术顾问汇报进度。成果以报告的形式呈现,报告必须涉及选定领域中技能运用的优缺点,以及在整个项目中的技术贡献与不足。在这个过程中,学生必须对项目的方方面面负责:与客户配合、绩效管理、团队合作等。指导教师每周必须与学生见面,就项目计划、成果与问题等与学生探讨③。
在H大学,课程实践与专业实践是独立于课程体系之外的必修环节,主要在校内实验中心、研究中心等单位完成,主要进行专业课程实践和科研技能训练。专业实践主要依托校外实践基地完成,在校内外导师的共同指导下,结合软件工程岗位实际,进行专业综合实践和应用能力训练。学生在实习结束后提交实习报告。如果专业实践环节流于形式,专业学位研究生教育的质量将很难得到保证。
四、启示与借鉴
卡内基梅隆大学专业研究生课程体系可以为我国专业学位研究生的课程设置提供有效借鉴。
(一)对专业学位研究生内涵的正确解读是保障课程体系有效性的基础
对专业硕士研究生内涵的正确解读可以为培养活动提供一种基本的价值体系和构建一个可以实现的目标。其影响着人们对专业学位研究生教育性质和目的的认识,从而影响课程理念、课程结构与课程实施。我国的专业学位研究教育某种程度上说是“舶来品”,因此,缺乏文化、传统的土壤。为此,我国应从专业学位研究生教育特性的角度出发,提炼课程理念,设置具体课程,这才是保障课程有效性的基础。
(二)专业学位研究生教育要为学生提供跨学科、综合化的知识训练
吉本斯等在《新的知识生产:当代社会科学和研究的动力》一书中指出,“整个知识的生产系统正在经历着深刻的变化,预示着一种新的知识生产模式的来临。这种知识生产模式是在应用语境下进行的,应用学科专业增多,高等教育表现为一种应用专业性。”[8] 在这一背景下,很多实践领域的专业问题都不再是涉及一个学科或专业,而是一个复杂的系统,其所面临的问题需要用多学科的知识加以解决。因此,专业学位研究生教育应强化其课程基础的宽广性,这主要体现为知识的丰富性与综合性。
(三)设置实践课程并提升课程实践性和有效性是保障培养质量的关键
美国专业硕士研究生课程设置十分注重理论与实践的结合,并设立了专门的实践科目。虽然我国专业学位研究生课程体系都有实践的要求,但将实践项目纳入课程体系的学校并不多。因此,应结合社会需求,以工程实践中存在的现实问题为研究对象,开设项目类实践课程,不断提升我国专业研究生教育的针对性和应用性。只有这样,才能保障专业学位研究生的培养质量。
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