用能力素養(yǎng)模型連通CC2020和工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

常亮

摘 要：計算教程（Computing Curricula）對計算機(jī)類專業(yè)的人才培養(yǎng)有著重要影響，工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是近年來許多計算機(jī)類專業(yè)進(jìn)行專業(yè)建設(shè)的重要遵循。本文對最新版本的計算教程CC2020與工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的異同進(jìn)行了分析，對數(shù)字世界全球技能和能力框架、中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)兩個能力和素養(yǎng)框架進(jìn)行了考察，在此基礎(chǔ)上提出“五位一體”能力素養(yǎng)模型。該能力素養(yǎng)模型為連通CC2020和工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)提供了一種有效途徑。

關(guān)鍵詞：計算教程CC2020；工程教育認(rèn)證；知識體系；能力；素養(yǎng)

一、計算教程

計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)對人類社會發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)和重大的影響，正在引領(lǐng)人類社會進(jìn)入數(shù)字化時代。從計算機(jī)誕生至今，計算學(xué)科的相關(guān)專業(yè)教育就一直受到國際學(xué)術(shù)學(xué)會組織的極大關(guān)注。美國計算機(jī)學(xué)會（ACM：Association for Computing Machinery）與美國電氣和電子工程師學(xué)會計算機(jī)分會（IEEE-CS：Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society）成立了專門的聯(lián)合任務(wù)組，于1991年發(fā)布了著名的計算教程CC1991（Computing Curricula 1991）。之后，隨著計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的飛速發(fā)展，ACM和IEEE-CS聯(lián)合任務(wù)組于2001年和2005年先后發(fā)布了與時俱進(jìn)的計算教程CC2001、CC2005。

這些計算教程的總體思路，是給出了計算學(xué)科各專業(yè)所對應(yīng)的知識體系，并從知識領(lǐng)域、知識單元、學(xué)習(xí)產(chǎn)出3個維度進(jìn)行了詳細(xì)刻畫[1]。

這一系列教程為各國計算機(jī)相關(guān)專業(yè)應(yīng)該開設(shè)什么課程、教授什么知識提供了很好的參考和指南，對世界范圍的計算機(jī)本科教育產(chǎn)生了巨大影響。我國也在其基礎(chǔ)上制訂了計算機(jī)相關(guān)專業(yè)課程體系規(guī)范和教學(xué)實(shí)施方案[2-3]，用來指導(dǎo)國內(nèi)各高校計算機(jī)類專業(yè)本科人才培養(yǎng)。

CC1991、CC2001、CC2005等基于知識的計算教程以計算學(xué)科為邏輯起點(diǎn)，按照知識體系來建立專業(yè)課程體系，有助于學(xué)生系統(tǒng)完整地掌握專業(yè)知識。但導(dǎo)致的問題是培養(yǎng)出來的學(xué)生距離用人單位的需求存在一定的差距，用人單位更關(guān)注的是學(xué)生能否在現(xiàn)實(shí)場景中應(yīng)用所學(xué)習(xí)的知識有效地解決具體問題。針對這種情況，ACM和IEEE-CS聯(lián)合任務(wù)組于2020年推出了最新版本的計算教程CC2020[4]。

CC2020在方法論上做出了根本轉(zhuǎn)變，從基于知識的計算教育轉(zhuǎn)向了基于勝任力的計算教育。其將勝任力（Competency）定義為在完成某項任務(wù)的過程中可以觀察到的知識（Knowledge）、技能（Skills）和品行（Dispositions），即：

Competency = [Knowledge + Skills + Dispositions] in Task

其中，對技能采用布魯姆認(rèn)知分類層次中的記憶、理解、應(yīng)用、分析、評估、創(chuàng)造6個層次進(jìn)行刻畫；將完成任務(wù)所需要的性格或品質(zhì)抽取為11個品行，即：能適應(yīng)的、能合作的、善于創(chuàng)新的、一絲不茍的、充滿激情的、積極主動的、訓(xùn)練有素的、目標(biāo)驅(qū)動的、有責(zé)任心的、快速響應(yīng)的、自我導(dǎo)向的。

CC2020基于勝任力的刻畫框架為高校和用人單位提供了共同的語言。從用人單位對工作崗位的描述出發(fā)，可以比較直接地提取相應(yīng)的勝任力要求，進(jìn)而設(shè)計相應(yīng)的人才培養(yǎng)方案。反之，給定某個專業(yè)基于勝任力的培養(yǎng)方案，用人單位可以從知識、技能、品行的角度對畢業(yè)生質(zhì)量有一個直觀的預(yù)判。然而，CC2020報告僅僅提供了關(guān)于如何創(chuàng)建勝任力的框架，沒有針對不同專業(yè)給出具體的勝任力規(guī)范。此外，正如該報告附錄中所舉的例子，不同的人從不同角度出發(fā)，可能會設(shè)計出風(fēng)格大相徑庭的勝任力體系。

二、工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

工程教育認(rèn)證近年來在國內(nèi)產(chǎn)生越來越大的影響，其“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的先進(jìn)理念極大地促進(jìn)了我國工程教育質(zhì)量的普遍提升。在工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中，將本科層次人才培養(yǎng)定位于培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。為了確保認(rèn)證專業(yè)滿足《華盛頓協(xié)議》實(shí)質(zhì)等效要求，工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)給出了12條畢業(yè)要求，分別從工程知識、問題分析、設(shè)計/

開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團(tuán)隊、溝通、項目管理、終身學(xué)習(xí)等方面對畢業(yè)生的能力和素養(yǎng)進(jìn)行了描述，并要求認(rèn)證專業(yè)所制訂的畢業(yè)要求在廣度和深度上完全覆蓋標(biāo)準(zhǔn)中12條畢業(yè)要求所涉及的內(nèi)容[5]。

認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的12條畢業(yè)要求體現(xiàn)了關(guān)于學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的核心要素，并以能力和素養(yǎng)的形式明確表述了出來。以12條畢業(yè)要求為牽引，認(rèn)證專業(yè)需要設(shè)計出相應(yīng)的課程體系，把對能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)落實(shí)到各門課程中。工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的畢業(yè)要求與CC2020中的勝任力共同之處，在于都強(qiáng)調(diào)了能力（技能）和素養(yǎng)（品行）。兩者的不同之處在于CC2020把知識分布到了每個勝任力中，與技能和品行組成一個個三元組；而工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)把對知識的要求集中到了第1條畢業(yè)要求中，即“工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題”。

由于認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)將對知識的要求集中到了第1條畢業(yè)要求中，許多專業(yè)在從畢業(yè)要求出發(fā)設(shè)計課程體系時，一時之間會無從下手。盡管可以將第1條畢業(yè)要求又分解為若干條觀測點(diǎn)，但通過簡短的幾條觀測點(diǎn)不可能把專業(yè)所對應(yīng)的核心知識體系的內(nèi)涵呈現(xiàn)出來。因此，許多專業(yè)在機(jī)械地根據(jù)畢業(yè)要求來設(shè)計課程體系時，會突然發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上能夠體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵的核心知識體系及其對應(yīng)的具體專業(yè)能力不見了；在感到不理解的同時，這些專業(yè)可能只是囫圇吞棗地把對畢業(yè)要求的支撐任務(wù)機(jī)械地指派給已經(jīng)存在的課程。相應(yīng)地，教師在設(shè)計課程大綱時，原本依賴專業(yè)知識的專業(yè)能力可能在課程目標(biāo)中會被弱化。這可能也是一些專業(yè)盡管開展了工程教育認(rèn)證，但一直停留在“形似”層面而沒能達(dá)到預(yù)期效果的原因。

三、關(guān)于能力和素養(yǎng)的其他典型框架

1．?dāng)?shù)字世界的全球技能和能力框架

數(shù)字世界的全球技能和能力框架SFIA（the Skills Framework for the Information Age）以工業(yè)和企業(yè)運(yùn)營的真實(shí)環(huán)境為背景[6]，描述了在信息和通信技術(shù)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型和軟件工程方面的專業(yè)人員所需的技能和能力。該框架自從2000年發(fā)布第一個版本以來，到2021年9月已經(jīng)迭代到第8版，被全球200多個國家的企業(yè)用于人力資源開發(fā)，成為數(shù)字世界關(guān)于技能和能力的全球通用參考。

與CC2020和工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不同，SFIA由行業(yè)和企業(yè)主導(dǎo)，代表了用人單位看待技能和能力的第一視角。SFIA框架定義了7個漸進(jìn)的責(zé)任級別，從低到高依次為：（1）跟隨；

（2）協(xié)助；（3）應(yīng)用；（4）使能；（5）確保與建議；（6）發(fā)起與影響；（7）制定戰(zhàn)略、激發(fā)與動員。每個責(zé)任級別都通過知識、業(yè)務(wù)技能、復(fù)雜性、影響力、自主性5個通用屬性，對該級別人員所需具備的行為、價值、知識和特征進(jìn)行描述。在此基礎(chǔ)上，SFIA提供了超過120種專業(yè)技能的詳細(xì)描述；每個專業(yè)技能又在7個責(zé)任級別上相應(yīng)具有不同程度的要求。

SFIA框架定義的7個漸進(jìn)的責(zé)任級別，為開展工程教育認(rèn)證的專業(yè)確定培養(yǎng)目標(biāo)提供了很好的參考。SFIA框架定義的5個通用屬性和120余種專業(yè)技能，則為我們分析工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的畢業(yè)要求以及CC2020中的勝任力提供了很好的參照。

2．中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)

中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心[7]，描述了中國學(xué)生應(yīng)具備的、能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。該框架由北京師范大學(xué)聯(lián)合國內(nèi)高校近百位專家共同制訂，于2016年9月正式發(fā)布。

中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與3個方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)。其中每個素養(yǎng)又細(xì)化為3個基本要點(diǎn)，從而得到如下18個基本要點(diǎn)：人文積淀、人文情懷、審美情趣、理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究、樂學(xué)善學(xué)、勤于反思、信息意識、珍愛生命、健全人格、自我管理、社會責(zé)任、國家認(rèn)同、國際理解、勞動意識、問題解決、技術(shù)運(yùn)用。各素養(yǎng)之間相互聯(lián)系、互相補(bǔ)充、相互促進(jìn)，在不同情境中整體發(fā)揮作用。根據(jù)這一總體框架，可針對學(xué)生年齡特點(diǎn)進(jìn)一步提出各學(xué)段學(xué)生的具體表現(xiàn)要求。

中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是黨的教育方針的具體化，明確了學(xué)生應(yīng)具備的必備品格和關(guān)鍵能力，從中觀層面回答了“立什么德、樹什么人”的根本問題。然而，中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)目前只針對基礎(chǔ)教育制訂了各個階段的具體表現(xiàn)要求。

四、連通CC2020和工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的能力素養(yǎng)模型

基于“能力導(dǎo)向”理念，本文以計算機(jī)類高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)為例，提出由學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)、工程通識能力、專業(yè)基本能力、專業(yè)特色能力、工程實(shí)踐創(chuàng)新能力組成的“五位一體”能力素養(yǎng)模型，通過該模型實(shí)現(xiàn)CC2020和工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)連通（如圖1所示）。

“五位一體”能力素養(yǎng)模型中，學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)以“中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”為基礎(chǔ)，但針對計算機(jī)類專業(yè)的大學(xué)生，面向數(shù)字化時代需求，對“責(zé)任擔(dān)當(dāng)”等六大核心素養(yǎng)領(lǐng)域的18個要點(diǎn)賦予更高的內(nèi)涵要求，尤其是將“信息意識”提升為要求更高的“數(shù)字素養(yǎng)”。工程通識能力由6個能力點(diǎn)組成，用于支撐工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的非技術(shù)類畢業(yè)要求。專業(yè)基本能力兼容教育部高等學(xué)校計算機(jī)教指委提出的計算機(jī)類專業(yè)人才4個基本能力[8]。專業(yè)特色能力由體現(xiàn)不同專業(yè)內(nèi)涵特點(diǎn)的若干能力組成，對于各個專業(yè)有所不同，兼容CC2020中從知識領(lǐng)域出發(fā)為各個專業(yè)凝練的勝任力。最后，工程實(shí)踐創(chuàng)新能力貫穿工程通識能力、專業(yè)基本能力、專業(yè)特色能力3個模塊。

圖1中的專業(yè)特色能力是體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵的關(guān)鍵所在。為了確定該能力，各個專業(yè)可以先從傳統(tǒng)的知識領(lǐng)域出發(fā)，以SFIA框架中的專業(yè)技能為參照，按照CC2020框架提取出各個勝任力。然后，對應(yīng)每個勝任力，將其中的知識和技能提取出來，形成具體的專業(yè)特色能力。

通過應(yīng)用能力素養(yǎng)模型來引導(dǎo)專業(yè)按照產(chǎn)出導(dǎo)向的理念進(jìn)行專業(yè)建設(shè)，如圖2所示?？梢詫C2020對專業(yè)能力的要求與工程教育認(rèn)證中的畢業(yè)要求有機(jī)融合起來，實(shí)現(xiàn)CC2020與工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)連通。

通過這樣的連通，有望產(chǎn)生以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。

（1）對于制定專業(yè)培養(yǎng)方案來說，能夠在培養(yǎng)目標(biāo)中更好地找準(zhǔn)專業(yè)領(lǐng)域、職業(yè)特征和職業(yè)能力，避免各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的同質(zhì)化；能夠在畢業(yè)要求中從專業(yè)知識領(lǐng)域的角度來考慮“解決復(fù)雜工程問題的能力”，凸顯出體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵和專業(yè)特色的專業(yè)能力；能夠在課程體系中更加合理地設(shè)計出體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵和專業(yè)特征的核心知識體系。

（2）對于課程建設(shè)來說，能夠在課程目標(biāo)中更好地實(shí)現(xiàn)知識、能力、素養(yǎng)的有機(jī)融合；能夠在課程教學(xué)內(nèi)容中把傳統(tǒng)基于知識領(lǐng)域和知識單元的組織方式與工程教育認(rèn)證中“產(chǎn)出導(dǎo)向”的要求有機(jī)融合；能夠在課程教學(xué)和考核評價中更好地聚焦學(xué)生的能力和素養(yǎng)。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)德智體美勞“五育”并舉和有機(jī)融合，并且能夠與基礎(chǔ)教育階段的立德樹人體系無縫對接；能夠?qū)Ⅻh的教育方針和專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為教師易于理解、教學(xué)實(shí)踐可用的能力和素養(yǎng)要求，為教師落實(shí)課程思政、改革教學(xué)方法提供了具體的著力點(diǎn)。

需要強(qiáng)調(diào)的是，圖1給出的模型只是一個總體框架和一個示例，其中各個具體的能力和素養(yǎng)需要各學(xué)校各專業(yè)根據(jù)自身的定位來確定。該模型為連通CC2020和工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)提供了一種有效途徑，有助于加快計算機(jī)類人才培養(yǎng)從“知識導(dǎo)向”向“能力導(dǎo)向”轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)：

[1] 古天龍，周婭. CS2013對本科計算機(jī)類應(yīng)用型人才培養(yǎng)的啟示[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2015（7）：90-93.

[2] 教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會. 高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[3] 教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會. 高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程教學(xué)實(shí)施方案[M]. 北京：高等教育出版社，2009.

[4] The Joint ACM/IEEE-CS CC2020 Task Force. Computing Curricula 2020： Paradigms for Global Computing Education[M]. Association for Computing Machinery， 2021.

[5] 中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會. 工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[Z]. 2022.

[6] The global skills and competency framework for the digital world （SFIA）. SFIA Version 8[Z]. 2021.

[7] 林崇德. 21世紀(jì)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究：修訂版[M]. 北京：北京師范大學(xué)出版社，2021.

[8] 教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會. 高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才專業(yè)能力構(gòu)成與培養(yǎng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[基金項目：廣西高等教育本科教學(xué)改革工程重點(diǎn)項目“數(shù)字經(jīng)濟(jì)視野下計算機(jī)類專業(yè)新工科建設(shè)的研究與實(shí)踐”（2019JGZ118）]

[責(zé)任編輯：余大品]