張艷 盧菁 趙逢禹

摘? 要： 新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命帶來了許多新產(chǎn)業(yè)，市場對計算機專業(yè)人才的需求與日俱增。高校作為人才培養(yǎng)的主體，其計算機專業(yè)建設的現(xiàn)狀，無法有效滿足實際需求。文章從分析“新工科”概念入手，剖析了當前高校計算機專業(yè)建設的現(xiàn)狀和存在的問題，然后，從新工科建設的角度出發(fā)，對高校計算機專業(yè)建設和人才培養(yǎng)進行思考和分析，給出了相關建議，希望對推進我國高校計算機專業(yè)的新工科建設有所幫助。

關鍵詞： 科技革命; 新工科; 新工科建設; 計算機專業(yè)建設; 人才培養(yǎng)

中圖分類號：TP393.0? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2019）05-64-04

Abstract： A new round of scientific and technological revolution has brought about many new industries， resulting in an increasing demand for computer professionals. As the main body of personnel training， colleges and universities must take the initiative to reform and innovate in order to cultivate more high-quality computer professionals. In this paper， the concept of "new engineering" is proposed to discuss the present situation and existing problems in construction of computer specialty in colleges and universities. And on the basis of the new engineering construction， the current status of computer specialty construction and personnel training are analyzed， and several suggestions are given to promote the construction of new engineering of computer science in universities in China.

Key words： scientific and technological revolution; new engineering; new engineering construction; construction of computer specialty; personnel training

0 引言

以互聯(lián)網(wǎng)為核心的新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命給人類社會帶來了許多新技術、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)和新模式，我國經(jīng)濟發(fā)展也步入結構調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級的新時期。計算機專業(yè)成為與國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)密切相關的專業(yè)，在諸多領域發(fā)揮著重要作用，因此，各行各業(yè)對計算機專業(yè)人才的需求呈現(xiàn)持續(xù)旺盛增長的態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計，截至 2016年，我國的計算機類專業(yè)包括六個基本專業(yè)、七個特設專業(yè)，在校人數(shù)約占整個工科在校人數(shù)的百分之十六七，是一個名副其實的大專業(yè)類[1]。雖然每年高校計算機專業(yè)的畢業(yè)生人數(shù)在不斷增加，但是能解決實際工程問題的計算機專業(yè)技術人才仍然是供不應求。

為此，2017年2月以來，教育部提出了“新工科”的概念，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”。這其中，于2017年6月在京召開的“新工科”研究與實踐專家組第一次工作會議具有里程碑的意義，會議上審議并通過的《新工科研究與實踐項目指南》，吹響了新工科建設的集結號，指明了推進高校新工科建設的方向。因此，應對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)，需要大力推進高等教育改革，主動服務國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略實施，加快工程教育改革創(chuàng)新，培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新性卓越工程科技人才[2]。

本文從對“新工科”概念的剖析入手，在分析當前計算機專業(yè)教育和人才培養(yǎng)現(xiàn)狀和存在的問題基礎上，對本科院校計算機專業(yè)的新工科建設進行了思考和探索，并給出相關建議，希望對推進我國高校計算機專業(yè)的新工科建設有所幫助。

1 “新工科”的內(nèi)涵與外延

“新工科”中的“工科”指工程學科，“新”則包含新興、新型和新生三方面含義。在《新工科研究與實踐項目指南》中指出：以新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟呼喚“新工科”;工程教育的新理念、學科專業(yè)的新結構、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學質(zhì)量和分類發(fā)展的新體系這五個“新”是“新工科”的重點研究內(nèi)容，也是“新工科”的內(nèi)涵。

如果進一步地延伸，可以從思想認識、路徑選擇、實施方法三個層面入手理解“新工科”。首先，在思想認識層面，要從服務國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度出發(fā)，在融合產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和戰(zhàn)略動態(tài)調(diào)整的理念指導下，緊密圍繞國家重大戰(zhàn)略需求主動布局、謀劃“新工科”建設;其次，在路徑選擇層面，要在繼承傳統(tǒng)優(yōu)勢的同時，注重學科交叉與產(chǎn)學研融合，進行人才培養(yǎng)理念的升華、體制機制的改革以及培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，做到繼承與創(chuàng)新并重;最后，在實施方法層面，要在堅持創(chuàng)新的同時，從系統(tǒng)的角度出發(fā)，設計一個教育、研究、實踐、創(chuàng)新一體化的完整體系，實現(xiàn)系統(tǒng)化。

計算機專業(yè)作為重要的新工科專業(yè)，具有鮮明的時代特點和發(fā)展動態(tài)性，為適應現(xiàn)實需求，無論是專業(yè)建設還是人才培養(yǎng)，都不能再走之前的老路，必須創(chuàng)新：引導專業(yè)點從面向?qū)W科辦專業(yè)轉(zhuǎn)向面向社會具體需求辦專業(yè)，這需要改變原來課程導向的做法，變以“教”為中心的教學模式為以“學生”為中心的模式，一切為了學生的發(fā)展;同時，建立和完善評價機制，并持續(xù)改進，實現(xiàn)教育的開放化[3];在圍繞產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈進行創(chuàng)新變革的同時，為了學生未來能夠更好服務社會，以新工科人才的特征為引領，以面向未來科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的新技術為平臺，構筑完善體系。

2 當前高校計算機專業(yè)建設的現(xiàn)狀與存在的問題

目前，我國高校計算機專業(yè)招生規(guī)模雖然很大，但是培養(yǎng)出來的能跟進IT行業(yè)技術發(fā)展、滿足產(chǎn)業(yè)結構多元化和產(chǎn)品結構多樣化的人才卻遠遠不足。這些主要是由以下幾個問題造成的。

⑴ 工程教育理念薄弱，專業(yè)教育模式落后

很多高校在計算機專業(yè)教育方面，沒有將IT技術的最新發(fā)展、行業(yè)企業(yè)對IT人才的要求納入課程體系和教學內(nèi)容，專業(yè)建設和教學模式都相對滯后，忽視了對學生解決實際問題能力和應用設計能力的培養(yǎng)，學生就業(yè)時自然不能令企業(yè)滿意。而且，不少高校在課時設置、實踐教學的配套設施、教學方法的改革以及教學效果的評價上，沒有把實踐創(chuàng)新能力作為人才培養(yǎng)的根本[4]，在教學過程中，工程教育理科化傾向嚴重，重理論輕實踐。同時，教學模式落后，學時多以教師為中心，注重理論知識的教授，輕視學生主動參與，無法有效鍛煉學生的實踐能力、解決問題能力和團隊協(xié)作能力，更談不上為解決復雜問題而要具備的分析、設計甚至兼顧相應的社會、倫理、道德、法律等社會因素的能力[5]。這樣的教育模式最終導致學生沒有能力解決復雜工程問題，在工作中自然達不到企業(yè)的實際需求。

⑵ 人才培養(yǎng)定位模糊，培養(yǎng)模式相對落后

人才培養(yǎng)模式是專業(yè)建設的核心，我國高等教育經(jīng)過“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”、加入“華盛頓協(xié)議”等重大改革后，雖然初步形成規(guī)模和體系，但工程教育大而不強，在人才培養(yǎng)方面還存在一些瓶頸，例如：在落實培養(yǎng)方案時，不能突破傳統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)的教學模式，學科壁壘使學生的知識體系較為狹窄;雖然建立了校企合作的育人機制，但是具體執(zhí)行時可持續(xù)性差，校企對接不強;本科到碩士培養(yǎng)銜接不暢，效率低下等。上述情況最終導致我國工程人才培養(yǎng)的理念不適應當前的變化和需求;人才知識體系不適應實踐和社會發(fā)展的要求;培養(yǎng)模式不適應教育學習的新環(huán)境;人才結構不適應行業(yè)產(chǎn)業(yè)需要的局面，所以，高校的計算機專業(yè)建設不必改革現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式。

大學的人才培養(yǎng)模式除了擔負起基本的傳道授業(yè)解惑任務之外，還要為學生搭建平臺、創(chuàng)造機會，培養(yǎng)他們的持續(xù)競爭力。為此，要培養(yǎng)學生的責任心和使命意識;讓他們了解社會信息化過程的變化，以及科學和工程技術在社會信息化變化中的推動作用和對于全球化的影響;同時，尤其要讓學生明白在這些變化中自己應該具備的專業(yè)知識、專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務能力[6]。高校管理層更應該明確新時代下新工科教育的重要任務與使命，新環(huán)境下高校人才培養(yǎng)的真正目標。

⑶ 教師隊伍實踐經(jīng)驗缺乏，工科性特征不明顯

目前，在許多高校的工科專業(yè)師資隊伍建設中，并沒有達到現(xiàn)代工科教育的要求，比較突出的問題是：很多工學學位的專業(yè)點的教育沒有把學生培養(yǎng)重點聚焦在培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力上，教師常常重視理論課程教學，不重視實踐教學，出現(xiàn)“工程教育科學化”的現(xiàn)象。隨著新工科建設的開展，與之配套的師資隊伍卻是以擅長學術但缺乏工程實踐經(jīng)驗的博士為主;師資建設過程中重學歷輕實踐、重科研論文產(chǎn)出輕實踐教學能力的現(xiàn)象比較嚴重。這與工程化人才培養(yǎng)對師資隊伍的實際要求相差甚遠，培養(yǎng)出的計算機專業(yè)學生工程實踐經(jīng)驗少、團隊合作意識缺乏、創(chuàng)新能力不足，質(zhì)量自然是差強人意。

3 對本科院校計算機類專業(yè)的“新工科”建設的思考

近些年來，為推動計算機類專業(yè)建設，國家專業(yè)教學指導委員會研制并發(fā)布了有關指導意見，如《高等學校計算機科學與技術專業(yè)人才專業(yè)能力構成與培養(yǎng)》、《高等學校計算機科學與技術專業(yè)人才專業(yè)能力構成與培養(yǎng)》等，來推動計算機類專業(yè)建設、改革與發(fā)展。為適應新工科建設，根據(jù)目前高校計算機專業(yè)建設的現(xiàn)狀，提出以下幾點建議：

3.1 改革傳統(tǒng)教學模式，調(diào)整和優(yōu)化教育內(nèi)容，強化工程思想教育

在新工科建設和人才培養(yǎng)過程中，最關鍵的是教學模式改革與創(chuàng)新。這按照“工程教育專業(yè)認證”的要求和“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的理念，依據(jù)企業(yè)用人標準，調(diào)整培養(yǎng)目標和課程體系，從傳統(tǒng)的以教為中心的教學模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生發(fā)展為中心的教學模式，實現(xiàn)從面向課程的教育逐步過渡到面向產(chǎn)出的教育，使學生滿足新工科人才要求，初步具備人文科學、社會科學和自然科學的知識結構，同時初步了解現(xiàn)代企業(yè)的工作流程和文化。為此，我們可以嘗試以下幾種新舉措。

⑴ 利用網(wǎng)絡資源，采用互聯(lián)網(wǎng)和群體化方法革新教學模式

當前的教育改革深受互聯(lián)網(wǎng)的影響，體現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教育理念的慕課MOOC（Massive Open Online Courses）和SPOC（Small Private Online Course，小規(guī)模限制性在線課程）就是典型的例子。翻轉(zhuǎn)課堂以先進的學習理論為指導，把學生作為認知主體，通過體驗參與、概念探索、意義建構和展示應用等多個環(huán)節(jié)實現(xiàn)學生的主動探究學習，從而提升學生的綜合學習能力。此外，可以讓計算機專業(yè)的教師和學生充分利用網(wǎng)絡上的開源社區(qū)，如SourceForge、GitHub等，與不同水平和層次、不同專業(yè)和領域知識背景的軟件開發(fā)人員在線交流，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢和群體智慧，這不僅有助于教師結合網(wǎng)絡資源改變傳統(tǒng)教學模式，而且可以給學生提供諸多啟發(fā)和實踐經(jīng)驗，豐富學習內(nèi)容。網(wǎng)絡資源、MOOC和SPOC的形式，無論是從教學資源的組織、教學活動的設計，還是從教學環(huán)境的支撐等方面，都能較好地利用互聯(lián)網(wǎng)資源，解決目前高校課堂教學中重知識傳授輕動手實踐、能力培養(yǎng)的問題，與新工科建設所倡導的培養(yǎng)有開創(chuàng)性、思維獨立的人才目標一致，也與當前國家創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標高度契合。

⑵ 建立面向計算機系統(tǒng)的能力培養(yǎng)模式

通常計算機系統(tǒng)可以劃分為計算機基礎系統(tǒng)、計算機環(huán)境平臺系統(tǒng)和計算機應用系統(tǒng)3個層次。系統(tǒng)能力的培養(yǎng)，強調(diào)從系統(tǒng)結構高度掌握計算機系統(tǒng)內(nèi)部各軟件、硬件部分的接口、運行協(xié)同以及系統(tǒng)內(nèi)部各部件的邏輯關聯(lián)，了解系統(tǒng)呈現(xiàn)的外部特性與人機交互模式等。因此，從專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)角度來說，要在課程設置、課程設計、實踐環(huán)節(jié)等方面全面改革，將數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識溶于日程教學，讓學生在學習這些知識的時候，能夠同時掌握問題的分析思想、分析方法及其描述語言和描述方法，達到會從系統(tǒng)的角度進行推理，會用專業(yè)語言建模并描述問題，從而解決實際問題的程度。

⑶ 突破線性疊加式的知識體系構建方式

當今時代，科技的創(chuàng)新越來越體現(xiàn)學科的交叉，因此在學生知識體系的培養(yǎng)過程中，我們要突破以往傳統(tǒng)的線性疊加的方式，探索非線性的融合式的知識體系構建方式，嘗試本科階段的跨界培養(yǎng)模式。例如：設置跨專業(yè)的學科平臺課程和跨專業(yè)的實習實踐、畢業(yè)設計;嘗試主修與輔修第二專業(yè)的結合混合式工程人才培養(yǎng)途徑等等。

3.2 樹立工程教育理念，建立校企深度融合的工程化人才培養(yǎng)新模式

擺脫課程的束縛，明確本專業(yè)的社會需求，樹立工程教育理念，持續(xù)改進計算機專業(yè)人才培養(yǎng)體系。具體來說，可以循序漸進地采用以下幾種方式。

⑴ 在招生環(huán)節(jié)可以通過大類招生、大類培養(yǎng)來強化基礎，拓寬專業(yè)口徑，打好學生的基礎;在學制管理方面，基于學科交叉的本碩貫通培養(yǎng)及彈性學制，通過先理（本科）后工（研究生）或者先工（本科）后理（研究生）的培養(yǎng)模式實現(xiàn)多渠道的工程人才培養(yǎng)。

⑵ 實現(xiàn)“教-學-研-產(chǎn)”四者的深度融合，即以產(chǎn)業(yè)為背景、企業(yè)為平臺，以學習為中心，通過學生這一主體，利用研究手段，在企業(yè)教師和學校教師這樣的“雙師”指導下，實施目標明確、方案合理、“產(chǎn)-學-研-教”為一體的基于工程教育的合作實踐，從而提高學生的實踐能力。

⑶ 按照“全工程周期”的要求培養(yǎng)學生。不僅在工程知識、問題分析、設計/開發(fā)解決方案和研究能力等技術方面培養(yǎng)學生，而且要從工程角度、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的觀點出發(fā)，從工程層面培養(yǎng)學生的能力，教授學生項目管理的知識、團隊溝通的技巧等，全面提升學生的專業(yè)素質(zhì)和能力。

⑷ 提倡創(chuàng)新，為學生構筑各種創(chuàng)新平臺。現(xiàn)行的實踐教學方法本質(zhì)是以教師、教室和教材為中心開展課程實踐，這種方式極大限制了學生開展實踐的視野，也制約了教師指導和幫助學生的范圍。通過在校內(nèi)建立和擴大創(chuàng)新實踐團隊、增加創(chuàng)新實踐項目，拓展與校外企業(yè)合作的廣度與深度來構筑創(chuàng)新實踐平臺，鼓勵學生參與各類專業(yè)競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，擴寬學生的創(chuàng)新渠道，全方位提升學生的實踐創(chuàng)新能力。

3.3 實現(xiàn)“走出去引進來”的“雙師型”師資隊伍建設

為了提高教師的工程實踐能力，采用學院選派、企業(yè)考核的方式，根據(jù)實際情況每年派出青年教師到企業(yè)鍛煉，增強其對工程技術的了解，逐步提升教師的實踐教學能力。鼓勵學校與IT企業(yè)的相關技術部門建立校企合作項目和教師培訓項目，讓學生和教師在實際的實踐項目里進行鍛煉。此外，還可以從合作企業(yè)中選聘工程師承擔校內(nèi)實踐環(huán)節(jié)的教學任務，以補充校內(nèi)師資不足，實現(xiàn)“走出去引進來”的“雙師型”師資隊伍建設。

4 依托“工程教育專業(yè)認證”，提升專業(yè)建設水平和人才培養(yǎng)實力

為提升學生專業(yè)素質(zhì)，積極推進和完成工程教育專業(yè)認證工作。例如，通過中外合作辦學方式與歐美等先進大學合作，在師資培養(yǎng)、留學生互派、課程體系改革和建設等方面展開交流，學習別人的先進理念和方法，培養(yǎng)既熟悉國際交流合作流程又符合國際標準的國際化軟件工程師，提升畢業(yè)生在就業(yè)市場中的競爭實力和教師的教學水平。

5 結束語

習總書記說過：“我們對高等教育的需要比以往任何時候都更加迫切，對科學知識和卓越人才的渴求比以往任何時候都更加強烈?！睉獙ξ磥硇录夹g和新產(chǎn)業(yè)國際競爭的挑戰(zhàn)，要靠與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)系的工程教育提供的人才支撐，當前，很多高校的計算機專業(yè)建設、教學模式、培養(yǎng)體制和師資隊伍等方面還不盡如人意。因此，高校必須在正確認識新工科建設的重要性和意義的前提下，重新審視計算機專業(yè)的建設現(xiàn)狀，認清當前存在的問題，主動布局，開展系統(tǒng)性、深層次的改革。利用網(wǎng)絡資源與優(yōu)勢改革傳統(tǒng)的教學模式，實現(xiàn)知識結構的重組和優(yōu)化;完善師資隊伍建設，提升教師隊伍的實踐能力和創(chuàng)新水平;注重校企結合，為學生搭建更多的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)渠道和平臺。同時，從適應專業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展、滿足崗位需求的角度出發(fā)，落實新工科建設特色的人才培養(yǎng)方案、加強能力培養(yǎng)，加快計算機專業(yè)發(fā)展和建設，提升工程教育支撐服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力，從而大力推進計算機類專業(yè)全方位的建設與改革，為國家建設和企業(yè)發(fā)展培養(yǎng)更多高質(zhì)量的計算機專業(yè)人才。

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