地方高校計算機專業(yè)人才工程能力培養(yǎng)策略

楊 駿 ,項 煒 ,敬思遠 ,蘇炳均

（樂山師范學院 a.電子信息與人工智能學院；b.黨委宣傳部，四川 樂山 614000）

0 引言

2005 年，教育部高等學校計算機科學與技術專業(yè)教學指導委員會發(fā)布了《中國計算機本科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》，指出當時計算機專業(yè)教學的現(xiàn)狀：規(guī)模迅速擴大，專業(yè)蓬勃發(fā)展；教學管理認真，內容急需調整；師資隊伍新老交替完成，隊伍素質急待提高；設施設備建設初見成效，實踐環(huán)節(jié)尚需加強等[1]。2011 年，教育部高等教育司發(fā)布了《工程教育專業(yè)認證標準（試行）》，對普通高校工程教育本科專業(yè)的認證，從專業(yè)目標、課程體系、師資隊伍、支持條件、學生發(fā)展、管理制度和質量評價等方面提出詳細要求[2]，特別規(guī)定實踐環(huán)節(jié)（包括畢業(yè)設計）不低于32 個學分。2015 年，國務院印發(fā)了《中國制造2025》[3]，明確提出，要推進信息化與工業(yè)化深度融合，信息技術人才儲備和工程化能力培養(yǎng)需求顯得尤為突出。2016 年，教育部、人力資源和社會保障部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布了《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》，肯定了制造業(yè)目前人才培養(yǎng)的成績，但也指出了存在的問題：先進制造技術領域人才不足、人才培養(yǎng)工程能力薄弱、企業(yè)尚未充分發(fā)揮主體作用等，并預測新一代信息技術產業(yè)人才2020 年缺口約為750 萬，2025年缺口約為950 萬，希望推進產教融合和產學研聯(lián)盟建設[4]。2017 年，由教育部高等教育司主導，以北京大學、清華大學為代表的國內30 所高校在復旦大學達成了《“新工科”建設復旦共識》（俗稱“復旦共識”），指出在借鑒國際經驗、加強國際合作的基礎上，工科優(yōu)勢高校要對工程創(chuàng)新和產業(yè)創(chuàng)新發(fā)揮主體作用，綜合性高校要對催生新技術和孕育新產業(yè)發(fā)揮引領作用，地方高校要對區(qū)域經濟發(fā)展和產業(yè)轉型升級發(fā)揮支撐作用[5]。隨后，60 余所高校在天津大學參加的研討會致力于七項行動（俗稱“天大行動”），教育部辦公廳發(fā)布了“關于推薦新工科研究與實踐項目的通知”，發(fā)布了24 個研究方向的《新工科研究與實踐項目指南》（俗稱“北京指南”），涉及到工程教育新理念、學科專業(yè)新結構、人才培養(yǎng)新模式、教育教學新質量和分類發(fā)展新體系等[6-7]。在此背景下，蔣宗禮[8]提出了計算機類專業(yè)的改革建議：增量優(yōu)化、存量調整和交叉融合。不同的高校在人才培養(yǎng)過程中承擔不同的角色，地方高校的計算機專業(yè)，需要在人才工程能力培養(yǎng)中探索出一條適合自己的道路。

1 新工科的內涵與要求

1.1 新工科的內涵

對高校而言，新工科指“新的工科專業(yè)”，主要指與新興產業(yè)密切相關的專業(yè)，以互聯(lián)網和工業(yè)智能為核心，包括大數(shù)據、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等工科專業(yè)，是以智能制造、云計算、人工智能、機器人等技術應用于傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造[9]。鐘登華[10]認為，新工科的內涵包括：應用變化和塑造未來的新理念、培養(yǎng)多元化創(chuàng)新型卓越人才的新要求，以及采用繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調與共享的新途徑。（a）新理念。針對大數(shù)據、人工智能、智能制造等新產業(yè)對工科人才的需求，在教育理念、培養(yǎng)目標、評價體系等方面改革與創(chuàng)新。（b）新結構。為適應新產業(yè)和新經濟的發(fā)展需要，在工科專業(yè)改造升級、多學科交叉融合等方面深入研究與探討，聚集國家戰(zhàn)略和未來產業(yè)需求。（c）新模式。以工程教育認證為基礎，總結卓越工程師培養(yǎng)教育和CDIO（Conceive、Design、Implement 和Operate，構思、設計、實現(xiàn)和運作）工程教育人才培養(yǎng)模式基礎上，進一步探索新的產教融合、校企合作等人才培養(yǎng)模式。（d）新質量。研判發(fā)達國家工程教育的新措施和新趨勢，構建科學、合理、有效的人才培養(yǎng)評價體系和科學、客觀的新工科專業(yè)評價制度。（e）新體系。轉變大統(tǒng)一的人才培養(yǎng)思想，制定不同的人才培養(yǎng)目標，將工科優(yōu)勢高校的主體作用、綜合性高校的引領作用、地方高校的支撐作用完全發(fā)揮出來，構建互相協(xié)作、分工合理、可持續(xù)發(fā)展的工程人才培養(yǎng)新體系。

1.2 新工科對高等教育提出的要求

《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》[4]的42 項重點任務分工表中，與教育部相關的一共有24 項，其中由教育部獨立牽頭的4 項，教育部與其他部委共同牽頭的18 項，教育部參加的2 項，充分顯示了高等教育在新工科建設中的重要地位。圖1 顯示了制造業(yè)五大重點領域的人才需求預測，信息技術和電力裝備兩個行業(yè)，人才缺口非常大，接近或超過50%，其他行業(yè)對高技術人才的需求也相當大，高等工程教育任重而道遠。

圖1 制造業(yè)五大重點領域人才需求預測(單位：萬人)

1.3 新工科對計算機專業(yè)人才的需求

1.3.1 計算機類專業(yè)的設置變化

2012 年專業(yè)目錄中新工科專業(yè)有15 個（其中計算機類專業(yè)5 個），2015 年本科專業(yè)目錄中，新工科專業(yè)達到46 個，2021 版本科專業(yè)目錄中，新工科專業(yè)進一步增加，計算機類的專業(yè)增加到18 個，其中，2015 年和2016 年分別增加了2 個，2017 年增加了1 個，2019 年增加了3 個，2020年增加了1 個，其中特設專業(yè)12 個，國家控制布點專業(yè)4 個[11]。圖 2 反映了這種變化，在新工科的發(fā)展中，計算機類專業(yè)也應用得越來越廣泛和深入。

圖2 計算機類本科專業(yè)設置變化

1.3.2 計算機專業(yè)對新工科專業(yè)的影響

目前普遍看好的新技術專業(yè)包括大數(shù)據、云計算、人工智能、虛擬現(xiàn)實、移動互聯(lián)網、基因工程、核技術、智能科學與技術、光電信息科學與工程、機械設計制造及自動化、智能電網信息工程和腦科學等。前5 項本身就是計算機類或泛計算機類的專業(yè)，其余專業(yè)的人才隊伍需求，無一不需要創(chuàng)新計算思維能力的培養(yǎng)。鄧磊等[12]著重論述了計算思維在培養(yǎng)新工科人才中的地位和作用。1984 年鄧小平同志就提出普及計算機要從娃娃抓起。2013 年，美國時任總統(tǒng)奧巴馬提出了“全民編程”的倡導。計算思維能力和計算機編程能力，將對新工科專業(yè)的人才培養(yǎng)產生深遠的影響。

2 計算機專業(yè)的工程能力

2.1 計算機專業(yè)能力要求

2018年發(fā)布的《計算機類教學質量國家標準》[13]明確加強了工程能力的培養(yǎng)要求，在“主要實踐性教學環(huán)節(jié)”中指出：“4 年總的實驗當量不少于2 萬行代碼。積極開展科技創(chuàng)新、社會實踐等多種形式的實踐活動。”并對實驗課程的系統(tǒng)要求、課程設計、實習實訓和畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)都提出了明確要求。《工程教育專業(yè)認證標準》除了實踐環(huán)節(jié)外，還對師資隊伍的工程能力和工程背景提出了嚴格要求，要求教師能將課本知識轉化為技術實現(xiàn)。李翠平等[14]以大數(shù)據專業(yè)為例，提出了“問題求解”“系統(tǒng)平臺”和“數(shù)據科學”三條主線的課程建設方案和人才培養(yǎng)方案，著重提高學生的數(shù)據應用能力。

2.2 目前存在的主要問題

馮雙成[15]指出，目前計算機本科專業(yè)存在著“同質化”嚴重、工程實踐教學缺乏、輕理論、偏重職業(yè)技術教育等問題。蔣宗禮[8]則從教育理念、人才培養(yǎng)質量意識等方面闡述了現(xiàn)有問題。（a）教育理念落后。仍然強調以“教”為中心，忽視了學生的核心地位。（b）培養(yǎng)目標不明確。過去是精英教育，新工科背景下，需要培養(yǎng)更多工程型人才，尤其是地方高校，要發(fā)揮支撐作用。（c）校企脫節(jié)。目前大量計算機類畢業(yè)生無法及時就業(yè)，與此同時，不少企業(yè)相關人才缺口巨大，根本原因是高校人才培養(yǎng)與企業(yè)需求嚴重脫節(jié)。（d）人才培養(yǎng)方案不完善：很多高校（尤其是地方高校）的計算機專業(yè)人才培養(yǎng)方案沒有完全落實，特別是實踐環(huán)節(jié)，主要存在實踐基地建設不足、實習實踐過程管理松散等問題。

2.3 地方高校計算機專業(yè)培養(yǎng)目標

地方高校應當對區(qū)域經濟發(fā)展和產業(yè)轉型升級發(fā)揮支撐作用。計算機專業(yè)人才崗位大致包括以下幾類：（a）中高層次信息技術專業(yè)人才。如軟件工程師、網絡工程師、大數(shù)據工程師、物聯(lián)網工程師等，是企業(yè)信息技術工作的骨干。（b）具備繼續(xù)深造能力的高層次人才。地方高校中有部分學生可以繼續(xù)深造，攻讀碩士甚至博士研究生，轉變?yōu)楦邔哟稳瞬牛枰獮檫@部分學生提供專業(yè)理論基礎支撐。（c）計算機周邊的信息服務員。信息員為企業(yè)、單位或部門采集、整理和開發(fā)信息，為上級主管領導、單位或部門提供及時和準確的情報，通常要求掌握網絡知識，具備網站（或信息系統(tǒng)）維護能力、信息采集能力和辦公軟件應用能力等。（d）團隊工作的信息助手。科研或項目團隊中，除了文獻閱讀、設計實驗、項目實施等工作外，參考文獻、實驗數(shù)據、項目資料等都需要歸類并妥善保管，都需要協(xié)作能力突出的信息助手。

3 提升工程能力的具體措施

結合袁旦[16]的研究，地方高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，可以從優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、推進專業(yè)工程教育認證、強化師資隊伍建設、加大學科競賽支持力度和深化校企合作等方面采取措施。

3.1 優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)的目標和指揮棒，結合王泳濤等[17]的研究，新工科背景下計算機專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)方案應當關注以下內容：（a）明確人才培養(yǎng)目標。明確本校計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)目標，制定不同類別的課程體系、實踐環(huán)節(jié)要求和畢業(yè)設計規(guī)范等。（b）基于OBE（成果導向理念）建立課程體系。為了支撐區(qū)域經濟發(fā)展和產業(yè)轉型升級，在滿足“強基礎”和“重出口”的前提下，開設符合地方高校計算機專業(yè)人才就業(yè)崗位的課程。（c）突出實踐教學環(huán)節(jié)。重視學生見習、實習、實訓和畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)，突出這些環(huán)節(jié)所占的學分比重，強化過程管理。（d）突出區(qū)域特色。如果能結合地區(qū)特色進行辦學，對高校和地方政府來說是雙贏，以樂山市為例，綠色食品、有機高山綠茶、特色小吃等都是特色，采用“互聯(lián)網+”的方案，計算機專業(yè)人才可以為各行各業(yè)提供有力的技術支持，突出地區(qū)特色。

3.2 推進專業(yè)工程教育認證

工程技術人才國際化認證已成為國家人才戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內容[18]。2016年中國正式加入了《華盛頓協(xié)議》，通過認證的相關專業(yè)畢業(yè)學位可以得到《華盛頓協(xié)議》其他成員組織的認可。已經有三屆畢業(yè)生的工科專業(yè)，可以申請專業(yè)工程教育認證。（a）研究工程教育認證相關政策。中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會發(fā)布了關于計算機專業(yè)工程教育認證的相關政策、要求、流程等，地方高校應當認真對照文件和要求，積極推進計算機專業(yè)工程認證。（b）保證認證的持續(xù)性。工程教育認證的有效期是6 年或者有條件6 年，一旦通過工程教育認證，本專業(yè)所培養(yǎng)的畢業(yè)學生被廣泛認可的有效周期為6 年，在此期間，學校仍然需要不斷改進，取得持續(xù)認證。

3.3 強化師資隊伍建設

師資隊伍是高校的立校之本，強化地方高校師資隊伍建設可使其具備應用型、行業(yè)性和市場化等屬性[19]。（a）調整師資隊伍結構。組建一支在學歷、職稱、性別等方面結構合理的高質量師資隊伍非常關鍵。（b）推進教師隊伍工程背景建設。可以通過引進有工程背景的教師、選派教師進企業(yè)實踐鍛煉、將企業(yè)項目或人才引入學校等方式，加強教師隊伍的工程能力培養(yǎng)。（c）保障實驗系列人才隊伍建設。過去常常忽視了實驗隊伍的建設，只有建立一支高素質的實驗隊伍才能更好地保障實踐環(huán)節(jié)。

3.4 加大學科競賽支持力度

龍曉楓等[20]分析了學科競賽活動對大學生能力提升的影響，學科競賽絕不是可有可無的，而是不可取代、必須重視、必須參與的日常教學活動的有力補充和檢驗手段。

（a）明確學科競賽的意義。2022 年中國高等教育學會發(fā)布的學科競賽排行榜[21]一共56 個競賽項目中，與計算機專業(yè)密切相關的有“互聯(lián)網+”、“挑戰(zhàn)杯”、ACM-ICPC、中國高校計算機大賽等16 項，這些競賽都得到了企業(yè)和社會的廣泛認可。學科競賽能進一步培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力和過硬的心理素質等，還能培養(yǎng)學生自主學習意識，增強自主學習能力，培養(yǎng)自主學習習慣，這些才是終極目標。

（b）加大學科競賽的支持力度。政策層面，基于學校的具體情況，對于獲得高水平競賽獎勵的學生，可以在評優(yōu)、評獎、深造、就業(yè)推薦等方面給予優(yōu)惠政策甚至直接晉級資格；資金層面，地方高校在學科競賽經費相對有限的情況下，可以有選擇地重點支持部分項目（如ACM-ICPC、中國高校計算機大賽和全國軟件信息技術專業(yè)人才大賽和信息安全競賽等）。

（c）加強學科競賽的過程管理。學科競賽本質上是教學過程和實踐環(huán)節(jié)的有力補充和檢驗手段，結果固然重要，但競賽團隊組建、競賽輔導、學生自學等過程對學生能力的提升更加重要；同時需要加強指導教師過程指導、競賽紀律的執(zhí)行、競賽經費的開支審計等過程管理。

3.5 深化校企合作

高校教育教學的目的是向企業(yè)輸送人才，應該積極與企業(yè)建立聯(lián)系，建立暢通的合作渠道，盡量消除學校培養(yǎng)與企業(yè)需求之間的鴻溝[22]。（a）加強實踐基地建設。實踐基地是學生見習、實訓、實習的重要場所。計算機專業(yè)的就業(yè)方向非常廣泛，應該建設多方向、多類型、多地域和多行業(yè)的實踐基地，包括軟件開發(fā)、軟件服務、現(xiàn)代物流、物聯(lián)網應用、智能制造等企業(yè)和政府信息化崗位等。（b）規(guī)范實踐過程管理。嚴格實踐過程管理，從工作啟動、隊伍組建、節(jié)點管理、企業(yè)導師安排和答辯等環(huán)節(jié)進行管理。（c）建立合理的實踐基地評價機制。采用定期檢查和不定期抽查、調查訪問等方式，對實踐基地進行綜合考評。考評優(yōu)秀的，可以繼續(xù)深度合作或重點支持；考評結果不理想的，可以考慮有條件合作、限期整改甚至中止合作等。

4 結語

工程教育專業(yè)認證標準已經頒布10 年了，但截至2021 年1 月，全國通過工程教育認證的計算機科學與技術專業(yè)一共才140 個。為了進一步推進地方高校的計算機專業(yè)工程認證工作，本文在深入挖掘新工科對計算機專業(yè)人才培養(yǎng)需求的基礎上，分析了目前地方高校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的主要問題，為了實現(xiàn)為區(qū)域經濟發(fā)展和產業(yè)轉型升級提供支撐服務這個目的，提出了調整人才培養(yǎng)方案、強化師資隊伍建設、進一步加強校企合作等措施，期望地方高校可以在應用型計算機專業(yè)人才培養(yǎng)方面做得更好，使學生能力得到提升，實現(xiàn)自我價值；高校實現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標，實現(xiàn)高校的自身價值；使地方經濟得到迅速發(fā)展，為地方社會發(fā)展做出貢獻。