張文博

關(guān)鍵詞：地方性高校；計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；工程認(rèn)證；課程體系設(shè)置

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2023）12-0161-03

1 人才培養(yǎng)存在的問(wèn)題

由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)類人才旺盛的需求，我國(guó)絕大多數(shù)高等學(xué)校設(shè)置有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、軟件工程和物聯(lián)網(wǎng)工程等計(jì)算機(jī)類專業(yè)，截至2020年8月，全國(guó)已有計(jì)算機(jī)類專業(yè)17個(gè)，招生專業(yè)點(diǎn)已達(dá)3 976個(gè)。但是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式和與之相應(yīng)的課程體系已明顯難以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)類人才的需求。對(duì)于地方性高等學(xué)校的計(jì)算機(jī)類專業(yè)，由于普遍定位于培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才，人才培養(yǎng)與需求之間的適配表現(xiàn)尤其明顯，具體表現(xiàn)為：學(xué)生很難依賴專業(yè)的人才培養(yǎng)形成較好的專業(yè)核心能力或者工程實(shí)踐能力，從而被迫進(jìn)行二選一式的道路選擇：或者選擇考研，圍繞若干門考研課程延續(xù)高中的做題式學(xué)習(xí)，或者選擇就業(yè)，針對(duì)某個(gè)特定的技術(shù)依賴培訓(xùn)班等方式進(jìn)行技能性訓(xùn)練。但無(wú)論哪一種道路選擇，都在一定程度上放棄了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的建構(gòu)和專業(yè)核心能力的訓(xùn)練，最終導(dǎo)致學(xué)生無(wú)論將來(lái)從事科學(xué)研究或者工程實(shí)踐都存在較為明顯的職業(yè)發(fā)展天花板。

2 解決人才培養(yǎng)問(wèn)題的基本思路和路徑

我國(guó)高等教育已經(jīng)進(jìn)入提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和水平的內(nèi)涵式發(fā)展階段，我國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也對(duì)計(jì)算機(jī)類人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，尤其是地方性高校的計(jì)算機(jī)類專業(yè)更應(yīng)主動(dòng)積極地適應(yīng)國(guó)家高等教育發(fā)展的總體趨勢(shì)和IT行業(yè)的人才需求，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，以立德樹(shù)人為根本任務(wù)，《普通高等學(xué)校本科計(jì)算機(jī)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》和《中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》通用標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算機(jī)類專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，科學(xué)地構(gòu)建人才培養(yǎng)體系，科學(xué)地開(kāi)展課堂及實(shí)踐教學(xué)，科學(xué)地對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向持續(xù)地改進(jìn)人才培養(yǎng)過(guò)程。

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。2006年，我國(guó)加入《華盛頓協(xié)議》開(kāi)始開(kāi)展工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，實(shí)現(xiàn)了工程教育與國(guó)際接軌，通過(guò)十幾年的實(shí)踐，目前已經(jīng)有近2000個(gè)專業(yè)通過(guò)了工程教育專業(yè)認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量和水平在《華盛頓協(xié)議》意義上的實(shí)質(zhì)等效，體現(xiàn)了通過(guò)內(nèi)涵式發(fā)展提高工程教育質(zhì)量的實(shí)效，極大地促進(jìn)了“以學(xué)生為中心，產(chǎn)出導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”為核心的工程教育理念的更新，在標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)建立、質(zhì)量意識(shí)強(qiáng)化上發(fā)揮了重大作用，為工程教育科學(xué)規(guī)劃、科學(xué)施教、科學(xué)評(píng)價(jià)提供了基本規(guī)范，也為科學(xué)地確立專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)課程體系和開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)和評(píng)價(jià)教學(xué)效果提供了方法論和操作指南，如圖1所示。與傳統(tǒng)以學(xué)科指導(dǎo)甚至替代專業(yè)的建設(shè)思路相比，以工程教育專業(yè)認(rèn)證的方法論為指導(dǎo)更加適應(yīng)地方性高校以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位，更加適合形成以達(dá)成性評(píng)價(jià)和持續(xù)改進(jìn)為基礎(chǔ)的可觀測(cè)、可衡量的培養(yǎng)過(guò)程，提高人才培養(yǎng)的資源投入效益，提高教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的效益，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量和與市場(chǎng)需求之間的匹配度。

1） 強(qiáng)化專業(yè)建設(shè)“以學(xué)生發(fā)展為中心”的基本思想，堅(jiān)持以市場(chǎng)需求而非學(xué)科發(fā)展為指引，真正落實(shí)教學(xué)的中心地位，與之相匹配地進(jìn)行政策設(shè)計(jì)和資源配置，通過(guò)學(xué)生指導(dǎo)、學(xué)科競(jìng)賽等教學(xué)活動(dòng)切實(shí)加強(qiáng)教師科研活動(dòng)對(duì)人才培養(yǎng)的促進(jìn)作用，按照工程認(rèn)證理念和通用畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)12條要求[1]，協(xié)同開(kāi)展學(xué)生思想政治教育、身心健康培養(yǎng)和專業(yè)能力培養(yǎng)，使學(xué)生的技術(shù)性能力和非技術(shù)性能力協(xié)調(diào)發(fā)展。

2） 以“解決復(fù)雜工程問(wèn)題”為背景，以通用畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)12條要求為指引，根據(jù)專業(yè)的歷史傳統(tǒng)、區(qū)域或行業(yè)特點(diǎn)、社會(huì)需求，明確學(xué)生能解決的具體問(wèn)題空間，從而確立應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3） 與面向?qū)W科的精英化教育不同，大眾化教育直接面對(duì)社會(huì)需求，OBE理念正源于此[2]，在課程體系設(shè)置上堅(jiān)持能力導(dǎo)向，而非知識(shí)體系導(dǎo)向，正確理解和使用《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》和《中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)專業(yè)類知識(shí)體系和示例核心課程體系的建議，緊緊圍繞專業(yè)所設(shè)定的人才培養(yǎng)目標(biāo)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)的要求，不求全、不追新、體系性地、科學(xué)地設(shè)置課程和教學(xué)環(huán)節(jié)。

4） 計(jì)算機(jī)技術(shù)經(jīng)歷主機(jī)時(shí)代、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，正在進(jìn)入智能時(shí)代，而傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系還在一定程度上停留在主機(jī)時(shí)代。智能時(shí)代以“物移云大智鏈”協(xié)同發(fā)展、人機(jī)物融合形成新型計(jì)算環(huán)境為主要特征，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力愈發(fā)成為計(jì)算機(jī)人才的關(guān)鍵性能力，也是保持職場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展能力的關(guān)鍵，因此應(yīng)堅(jiān)持“數(shù)理為基、算法為核、系統(tǒng)為主、開(kāi)放為策”的思路[3]，以數(shù)理基礎(chǔ)、計(jì)算平臺(tái)、算法與軟件、共性應(yīng)用形成層次化的知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程體系，層次遞進(jìn)、協(xié)同表達(dá)、形成體系，從而夯實(shí)學(xué)生必要的數(shù)理基礎(chǔ)，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)理知識(shí)進(jìn)行模型構(gòu)建與問(wèn)題求解的能力，使學(xué)生掌握基本算法的設(shè)計(jì)、性能分析與優(yōu)化，熟悉深度學(xué)習(xí)等智能化算法及應(yīng)用，使學(xué)生形成計(jì)算機(jī)核心系統(tǒng)能力和應(yīng)用系統(tǒng)能力。

5） 在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，應(yīng)堅(jiān)持以課程目標(biāo)為指引，選擇合適的教材并設(shè)計(jì)合理的教學(xué)內(nèi)容而非全面照搬教材內(nèi)容，確立明確的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力訓(xùn)練目標(biāo)。應(yīng)提高課程對(duì)工程實(shí)踐能力和基本的科學(xué)研究能力的支撐。比如：在高等數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等課程中應(yīng)強(qiáng)化問(wèn)題建模能力、應(yīng)用Matlab或Python等工具進(jìn)行模型求解能力的訓(xùn)練，而非把重心放在定理證明或計(jì)算上；在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)、編譯技術(shù)等計(jì)算平臺(tái)課程上，應(yīng)強(qiáng)化程序員視角，強(qiáng)化系統(tǒng)級(jí)知識(shí)對(duì)理解軟件系統(tǒng)運(yùn)行、進(jìn)行性能調(diào)優(yōu)等的支撐；在程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等算法與軟件類課程上，應(yīng)強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算思維能力和問(wèn)題求解能力，而非特定語(yǔ)言的語(yǔ)法，應(yīng)強(qiáng)調(diào)與智能時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的算法。

6） 在教學(xué)手段上，應(yīng)積極運(yùn)用信息化工具平臺(tái)和專業(yè)工具，提高教學(xué)和學(xué)習(xí)的實(shí)際效益，增強(qiáng)學(xué)生的工具使用意識(shí)和能力。比如：在程序設(shè)計(jì)類課程中，可以使用PTA等平臺(tái)推進(jìn)學(xué)生的計(jì)算思維的形成和程序設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練；在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)等系統(tǒng)類課程上，可以使用WinDbg等系統(tǒng)級(jí)工具幫助學(xué)生直觀地觀察理解系統(tǒng)級(jí)工作原理和機(jī)制；在軟件工程等課程上，可以使用華為DevCloud等軟件研發(fā)效能工具切實(shí)訓(xùn)練學(xué)生全流程軟件工程能力。

7） 在學(xué)生學(xué)習(xí)支持上，應(yīng)逐步沉淀整理成熟可靠的自有教學(xué)資源，發(fā)揮MOOC等優(yōu)質(zhì)外部資源的效用，設(shè)計(jì)明確的、專門的自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，支持學(xué)生課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力。

8） 在教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)上，應(yīng)按照課程、教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置明確的、可觀察、可衡量的質(zhì)量觀測(cè)點(diǎn)，應(yīng)用信息化工具及時(shí)收集教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)，在條件成熟的情況下，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)效果，形成過(guò)程式、階段性目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)，指導(dǎo)課程內(nèi)容、教學(xué)手段等持續(xù)改進(jìn)。

9） 應(yīng)用全面質(zhì)量管理理論P(yáng)DCA建立基于達(dá)成度評(píng)價(jià)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，通過(guò)課程達(dá)成度、培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度等多維度內(nèi)部教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)、畢業(yè)生跟蹤反饋和社會(huì)聲譽(yù)等外部利益相關(guān)者評(píng)價(jià)對(duì)課程教學(xué)質(zhì)量、人才培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控和分析，從而對(duì)課程教學(xué)和人才培養(yǎng)進(jìn)行持續(xù)性改進(jìn)。

3 參考課程體系設(shè)計(jì)

課程體系是人才培養(yǎng)過(guò)程實(shí)施和人才培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的基礎(chǔ)。課程體系應(yīng)以“具備解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力”[4]為總訴求，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)所瞄準(zhǔn)的應(yīng)用領(lǐng)域，所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，以畢業(yè)后5年所能達(dá)到的發(fā)展水平為依據(jù)，通過(guò)對(duì)工程教育通用12條畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的合理分解來(lái)設(shè)計(jì)。結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到智能時(shí)代對(duì)計(jì)算機(jī)人才的要求，設(shè)計(jì)了如下課程體系（見(jiàn)表1） ，該課程體系按照數(shù)理基礎(chǔ)、算法與軟件、計(jì)算平臺(tái)、共性應(yīng)用技術(shù)四個(gè)層級(jí)進(jìn)行架構(gòu)，縱向遞進(jìn)、橫向協(xié)同，強(qiáng)調(diào)以能力為導(dǎo)向，按照“計(jì)算思維能力”“程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力”“算法設(shè)計(jì)與分析能力”“核心系統(tǒng)能力”“應(yīng)用系統(tǒng)能力”相互銜接，逐步遞進(jìn)訓(xùn)練和培養(yǎng)，所形成的課程體系（僅含專業(yè)相關(guān)的課程）符合學(xué)習(xí)者認(rèn)知規(guī)律。

表1給出的參考課程體系，與傳統(tǒng)的課程體系相比，更加適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證培養(yǎng)“具備解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力”的計(jì)算機(jī)類人才的要求，也涵蓋了計(jì)算機(jī)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給出的知識(shí)領(lǐng)域[5]的建議。參考課程體系增設(shè)了《工程倫理》《工程經(jīng)濟(jì)》《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)》、自學(xué)環(huán)節(jié)（MOOC） 等，明確對(duì)通用12條標(biāo)準(zhǔn)中的“環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展”“職業(yè)規(guī)范”和“終身學(xué)習(xí)”等非技術(shù)能力的要求進(jìn)行支撐；貫通了《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)》《數(shù)字邏輯與計(jì)算機(jī)組成》《操作系統(tǒng)》《編譯技術(shù)》《計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)》等系統(tǒng)類課程，合理劃分課程的職責(zé)，重組調(diào)整和優(yōu)化課程內(nèi)容，在保持課時(shí)不變的情況下，提高教學(xué)的效益，夯實(shí)學(xué)生的系統(tǒng)觀和核心系統(tǒng)能力，并以《計(jì)算機(jī)模型機(jī)設(shè)計(jì)》《操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》《編譯原理課程設(shè)計(jì)》作為載體，極大提升了學(xué)生“解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力”的訓(xùn)練，體現(xiàn)系統(tǒng)為主的專業(yè)教育理念；增加了《分布式系統(tǒng)》《智能計(jì)算系統(tǒng)》《大數(shù)據(jù)技術(shù)》《人機(jī)交互技術(shù)》等面向智能時(shí)代的共性技術(shù)[3]課程，使學(xué)生具備綜合性應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和集成能力，具備新型計(jì)算系統(tǒng)的創(chuàng)新能力；在程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力的訓(xùn)練上，除了繼續(xù)開(kāi)設(shè)傳統(tǒng)的《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》和《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》等程序設(shè)計(jì)類課程，增設(shè)了《Web應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)Ⅰ、Ⅱ》《企業(yè)實(shí)訓(xùn)課程Ⅰ、Ⅱ》等，延長(zhǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力的訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)和效率；另外，參考課程體系對(duì)工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了全面優(yōu)化，一方面提高了實(shí)踐教學(xué)的綜合性，比如在第1學(xué)年開(kāi)設(shè)的“問(wèn)題求解訓(xùn)練Ⅰ、Ⅱ”，分別綜合了第1學(xué)期的線性代數(shù)、計(jì)算機(jī)導(dǎo)論和程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，第2學(xué)期的離散數(shù)學(xué)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練學(xué)生從問(wèn)題建模到程序求解的全過(guò)程問(wèn)題求解能力訓(xùn)練，另一方面，通過(guò)《計(jì)算機(jī)模型機(jī)設(shè)計(jì)》《操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》《編譯原理課程設(shè)計(jì)》強(qiáng)化了系統(tǒng)核心能力的培養(yǎng)?！墩J(rèn)知實(shí)習(xí)》《專業(yè)實(shí)習(xí)》《綜合工程訓(xùn)練》《行業(yè)實(shí)踐》和《畢業(yè)設(shè)計(jì)》等實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)目標(biāo)明確、梯次進(jìn)階，更進(jìn)一步提升了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。另外，在考核方式上，通過(guò)增設(shè)了“程序設(shè)計(jì)能力達(dá)標(biāo)測(cè)試”和“應(yīng)用能力達(dá)標(biāo)測(cè)試”兩個(gè)環(huán)節(jié)，能夠更有效地觀測(cè)和評(píng)價(jià)學(xué)生的基本程序設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，就地方性高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)而言，人才培養(yǎng)狀況不容樂(lè)觀，亟須堅(jiān)定地以社會(huì)需求而非學(xué)科需求為導(dǎo)向，準(zhǔn)確定義培養(yǎng)目標(biāo)，并以此為指引設(shè)計(jì)遞進(jìn)式的，可評(píng)價(jià)的專業(yè)課程體系，按照課程目標(biāo)革新教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)手段，瞄準(zhǔn)專業(yè)核心能力和應(yīng)用能力開(kāi)展人才培養(yǎng)，切實(shí)提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效益，為學(xué)生長(zhǎng)期職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。