劉德方，王先傳，王 浩，王 靜，徐冬青，王先超

(阜陽師范大學(xué) 計算機與信息工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037)

在全球范圍內(nèi)新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，我國實施“中國制造2025”“人工智能2.0”等重大發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下，新經(jīng)濟的快速發(fā)展迫切需要科學(xué)基礎(chǔ)厚、綜合素質(zhì)高、工程能力強的新工科(emerging engineering education,3E)人才支撐[1]。為此，近年來工程教育改革受到空前重視和普遍關(guān)注。新時期工程教育改革和發(fā)展，要求我們樹立創(chuàng)新型工程教育“新理念”，構(gòu)建新工科學(xué)科專業(yè)“新結(jié)構(gòu)”，探索實施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”，打造具有國際競爭力的工程教育“新質(zhì)量”，建立具有中國特色的工程教育“新體系”[2]。但地方性高校如何發(fā)展和建設(shè)新工科的研究報道較少，地方性高師本科院校計算機類專業(yè)如何發(fā)展和建設(shè)新工科的研究就更少，尚未見報道。

1 新工科對人才培養(yǎng)要求

1.1 新工科的發(fā)展歷史及其內(nèi)涵

2008年5 月，在汕頭大學(xué)隆重舉行了由教育部理工處聯(lián)合汕頭大學(xué)主辦的“2008年中國CDIO工程教育模式研討會”，其主題是探討中國工程教育改革和MIT等聯(lián)合制定的CDIO(conceive,design,implement,operate)工程教育模式中國化。10余年來，我國一直探索工程教育的新途徑。例如，推行CDIO工程教育[3]、培育和發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)[4]、開展工程教育專業(yè)認證[5]等。2015年，國務(wù)院出臺了關(guān)于高校深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革以及一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)的相關(guān)文件[6-7]提出要深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，培養(yǎng)具有歷史使命感和創(chuàng)新精神的復(fù)合型優(yōu)秀人才。這些都為新工科的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

新工科概念于2016年提出。2017年教育部啟動了新工科研究工作[8]。為加快新工科的建設(shè)與發(fā)展，2017年2，30所高校的專家與學(xué)者共同探討了新工科建設(shè)與發(fā)展的途徑選擇和新工科的內(nèi)涵特征，最終達成了“復(fù)旦共識”[1]；2017年4月，60余所高校學(xué)者一致認為培養(yǎng)多元化創(chuàng)新型卓越工程科技人才為我國新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供智力和人才支撐，既是當(dāng)務(wù)之急，也是長遠之策，制定了新工科建設(shè)的具體目標(biāo)，形成了“新工科”行動路線（天大行動）[9-10]；2017年6月，30余位專家審議通過《新工科研究與實踐項目指南》，提出新工科建設(shè)指導(dǎo)意見，形成了北京指南[11]。復(fù)旦共識、天大行動和北京指南，構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”，開拓了工程教育改革新路徑，唱響了新時代人才培養(yǎng)主旋律。從此，新工科建設(shè)在我國許多高校和工業(yè)界掀起了新改革熱潮[12-17]。

因此，為適應(yīng)當(dāng)前國際競爭新形勢、戰(zhàn)略發(fā)展新需求和立德樹人新要求而提出的新工科是我國工程教育改革新方向。其內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[16]。

1.2 新工科對人才培養(yǎng)的新要求

新經(jīng)濟是一個跨領(lǐng)域、跨產(chǎn)業(yè)和跨行業(yè)的概念[2]。從新經(jīng)濟所需的技術(shù)背景看，互聯(lián)網(wǎng)和人工智能作為新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的核心工具，具有特強的跨界滲透能力；“互聯(lián)網(wǎng)+”的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式要求工程科技人才不但具有專精的專業(yè)知識，還要擁有跨學(xué)科和跨行業(yè)的知識儲備。從新經(jīng)濟依托的學(xué)科看，以智能、泛在、綠色為特征的新技術(shù)革命具有典型的學(xué)科交叉融合特征[2]。這些都要求工程科技人才應(yīng)具備跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨產(chǎn)業(yè)的跨界整合能力。

隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，未來的工程科技人才需要應(yīng)用現(xiàn)在還未出現(xiàn)的技術(shù)解決還未出現(xiàn)的問題。同時，新時代下科技創(chuàng)新周期越來越短，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的邊際越來越模糊，技術(shù)革新和成果轉(zhuǎn)化越來越快，新興產(chǎn)業(yè)的涌現(xiàn)不斷加快。這些都要求各類工程技術(shù)人才必須具備很強的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力。

教育部部長陳寶生在2018年6月于四川大學(xué)召開的新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議上，強調(diào)“回歸常識”時指出“要圍繞學(xué)生刻苦讀書來辦教育，引導(dǎo)學(xué)生求真學(xué)問、練真本領(lǐng)。對大學(xué)生要合理‘增負’，提升其學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，激發(fā)其學(xué)習(xí)動力和專業(yè)志趣?！币虼?，大學(xué)教育不但要擔(dān)負起滿足學(xué)生“求知、增能”的傳道受業(yè)解惑任務(wù)，還要擔(dān)負起培養(yǎng)和提升其可持續(xù)競爭力的任務(wù)。

2 可持續(xù)競爭力的內(nèi)涵

新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)競爭力。可持續(xù)競爭力是指能適應(yīng)未來社會變化和競爭的能力。2015年中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會制定的《工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)》中提出了本科畢業(yè)要求：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，運用文獻研究分析復(fù)雜工程問題的能力，能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題解決方案的能力，使用恰當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)工具的能力，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力[5,13]。因此，可持續(xù)競爭力是一種面對未來社會變化和競爭的適應(yīng)能力，是一種基于信念和技術(shù)的創(chuàng)新能力，是一種致力于人類社會持續(xù)健康發(fā)展的行動能力。為此，要培養(yǎng)學(xué)生具有對未來全球事務(wù)和國家發(fā)展的責(zé)任感和使命感，要使其意識到只有更加注重自身能力培養(yǎng)，才可能成為適應(yīng)發(fā)展、面向未來、具備可持續(xù)競爭力的工程科技人才。

因此，在國家面向未來布局新工科、加快發(fā)展和建設(shè)新工科的背景下，以我校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為例，探索更加多元化和個性化的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的工程科技人才，以提升學(xué)生可持續(xù)競爭力具有十分重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。為此，本文擬探討以培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力為手段提升學(xué)生可持續(xù)競爭力的方法和途徑。

3 我校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀及分析

目前，我校計算機與信息工程學(xué)院現(xiàn)有5個專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù)、信息管理與信息系統(tǒng)、軟件工程、信息工程、物聯(lián)網(wǎng)工程和數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)，其中的軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)三個專業(yè)屬我國新設(shè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)工科專業(yè)即新工科專業(yè)。

近年來，也成功申報了一些省級和校級質(zhì)量工程項目，發(fā)表了一系列探討人才培養(yǎng)的教改論文，也建立了一些校企合作實踐教育基地和示范實驗實訓(xùn)中心，學(xué)生也參加了一些相關(guān)學(xué)科競賽。這些舉措對我校計算機類專業(yè)的人才培養(yǎng)進行了探討，對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升起到一定的推動作用，但學(xué)生的可持續(xù)競爭力并沒有顯著提升。學(xué)生初次就業(yè)工資水平基本在5k左右，更有甚者，有的學(xué)生畢業(yè)后缺乏最基本的編程能力，只有從事其他行業(yè)。其主要原因是我校計算機類專業(yè)的人才培養(yǎng)仍面臨兩大主要問題：（1）課程間的教學(xué)實踐相對割裂，致使學(xué)生系統(tǒng)能力與計算機交叉融合態(tài)勢不相適應(yīng)。（2）學(xué)生工程能力不強，致使學(xué)生工程能力與新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際需求不相適應(yīng)。這些問題造成我校計算機類專業(yè)畢業(yè)生競爭力不足，可持續(xù)競爭力就更甭提了。

4 學(xué)生可持續(xù)競爭力的培養(yǎng)與提升

根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》《復(fù)旦共識》《新時代高教40條》等有關(guān)精神，我們要主動對接地方經(jīng)濟和社會發(fā)展新需求以及企業(yè)技術(shù)創(chuàng)的新要求，準(zhǔn)確把握行業(yè)人才的需求方向，全方位、多渠道利用學(xué)校資源和地方資源，充分發(fā)揮自身辦學(xué)優(yōu)勢，進一步凝練辦學(xué)特色和專業(yè)特色，進一步深化校企合作、產(chǎn)教融合、協(xié)同育人，從而增強學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)大批具有較強行業(yè)背景知識、工程實踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才[1]。為此，緊緊圍繞德智體美全面發(fā)展，積極探索提升計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)可持續(xù)競爭力的方法和途徑。

4.1 確立科學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)

為培養(yǎng)具有可持續(xù)競爭力的工程科技人才，根據(jù)新工科的特點，首先要確立計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)定位，基于OBE(outcome based education)教育理念，以社會需求為導(dǎo)向，確立符合學(xué)?；径ㄎ坏臏?zhǔn)確的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

當(dāng)前，正在從面向?qū)W科辦專業(yè)向面向社會需求辦專業(yè)轉(zhuǎn)型。根據(jù)新工科的人才培養(yǎng)要求，人才培養(yǎng)目標(biāo)不再是整個社會對該專業(yè)的宏觀需求，而是一定范圍內(nèi)對該專業(yè)點培養(yǎng)人才的具體需求。因此，需要制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

4.2 革新人才培養(yǎng)模式

計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)和發(fā)展中最關(guān)鍵的是人才培養(yǎng)模式的改革和創(chuàng)新。以網(wǎng)絡(luò)化和全球化為代表的一系列顛覆性技術(shù)層出不窮使得信息共享、學(xué)習(xí)和教育方式發(fā)生了變化，必將引發(fā)人才培養(yǎng)模式的革新。為此，按照新工科的內(nèi)涵、特點和發(fā)展規(guī)律來改革和探索人才培養(yǎng)模式。

探索以培養(yǎng)和提升學(xué)生可持續(xù)競爭力為核心的人才培養(yǎng)模式。充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，深化產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人，培養(yǎng)學(xué)生歷史使命感和社會責(zé)任感，提升學(xué)生的三大核心思維——抽象思維、計算思維和工程思維。

4.3 創(chuàng)新教育教學(xué)新模式

新時期高等教育的對象也在發(fā)生變化。他們生活在互聯(lián)網(wǎng)時代，可以多渠道迅速地獲取信息，使自己變得更加聰明和獨立。隨著MOOC的發(fā)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)更具靈活性、碎片性、多維性和實踐性。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)對其沒有吸引力，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，要求教師也要創(chuàng)新教學(xué)方法，采用更具互動性、智能化和個性化的教育教育模式，如課程學(xué)習(xí)與項目實踐相結(jié)合的方式、MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)改革模式、校企合作產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人與企業(yè)實習(xí)實訓(xùn)，等等?？傊?，以學(xué)生發(fā)展為中心，通過教學(xué)改革促進學(xué)習(xí)革命，積極探索問題驅(qū)動式教學(xué)、混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)方法，大力推進智慧教室建設(shè)，構(gòu)建線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，從而培養(yǎng)和提升學(xué)生的可持續(xù)競爭力。

4.4 修訂人才培養(yǎng)方案

人才培養(yǎng)方案不但要體現(xiàn)學(xué)科交叉與跨界融合，而且還應(yīng)體現(xiàn)新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。因此，要根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，科學(xué)合理制定人才培養(yǎng)方案，以支撐“三位一體”——知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造——人才培養(yǎng)要素的達成，從而培養(yǎng)和提升學(xué)生的可持續(xù)競爭力。

計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案也幾經(jīng)修訂，但其中尚存在一些問題，仍需要認真推敲、修訂。深入分析可持續(xù)競爭力的構(gòu)成要素，確立準(zhǔn)確的人才培養(yǎng)目標(biāo)，修訂人才培養(yǎng)方案。在大量調(diào)研、行業(yè)指導(dǎo)、企業(yè)參與的基礎(chǔ)上，修訂人才培養(yǎng)方案。按圖1進行修訂，同時要更加注重前沿知識與學(xué)科交叉知識體系，更加注重實踐創(chuàng)新課程體系，更加注重工程教育通識課程體系。

圖1 人才培養(yǎng)方案的系統(tǒng)設(shè)計與修訂

4.5 全方位、多渠道培養(yǎng)和提升可持續(xù)競爭力

采用如下渠道培養(yǎng)和提升學(xué)生可持續(xù)競爭力：改善課程體系，培養(yǎng)和提升學(xué)生歷史使命感和社會責(zé)任感、系統(tǒng)能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識；強化實踐和實踐教學(xué)，培養(yǎng)和提升學(xué)生編程能力、設(shè)計能力、動手能力和工程能力；鼓勵學(xué)生積極參加相關(guān)學(xué)科競賽，特別是數(shù)學(xué)建模比賽和程序設(shè)計比賽、智能汽車比賽、機器人比賽等，培養(yǎng)和提升學(xué)生快速學(xué)習(xí)和掌握新知識的能力、創(chuàng)新能力、系統(tǒng)能力、編程能力、設(shè)計能力、工程能力、語言表達能力、團隊合作精神、跨界整合能力，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識；產(chǎn)教融合、協(xié)同育人，著重培養(yǎng)學(xué)生工程能力和跨界能力；鼓勵學(xué)生積極申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目，培養(yǎng)和提升其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、洞察力、想象力、執(zhí)行力和學(xué)術(shù)品質(zhì)；鼓勵學(xué)生積極參加學(xué)術(shù)會議，激發(fā)其鉆研精神，拓寬其視野；鼓勵學(xué)生積極參與教師科研活動，全方位培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)競爭力。

5 小結(jié)

在加快新工科發(fā)展背景下，我們要以新工科理念為指導(dǎo)、工程教育認證為抓手，貫徹“以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進”的教育理念，運用科學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定、人才培養(yǎng)模式的革新、人才培養(yǎng)方案的修訂、教育教學(xué)模式的創(chuàng)新等多種方法和途徑，提升和培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)競爭力。同時，該實踐將進一步提升教師和領(lǐng)導(dǎo)對工程教育認證體系、標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展趨勢以及工程教育質(zhì)量的認知水平，為下一步開展專業(yè)認證打下堅實基礎(chǔ)。