專業認證背景下計算機科學與技術專業應用型人才培養的研究與實踐

摘要：人才培養方案是學校實施人才培養工作的綱領性文件。該方案以工程教育專業認證標準為基準，旨在培養符合社會需求的應用型人才，為此我們研究制定了新版培養方案。基于OBE理念的反向設計原則，研究系統構建了培養目標、畢業要求與課程體系之間的邏輯關聯，將專業認證標準和OBE理念的核心要素有機融入計算機類專業人才培養方案。同時，通過精準嵌入課程思政元素到專業課程中，結合持續的系統實踐，形成了“兩年微調、四年修訂”的動態優化機制。根據實際教學反饋及時調整課程設置，不斷提升計算機專業人才培養質量，最終實現學校的辦學目標。

關鍵詞：專業認證；OBE理念；計算機科學與技術專業；應用型人才培養模式；持續改進

中圖分類號：G642" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）21-0124-04

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

工程教育認證是國際通行的工程教育質量保證制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎[1]。2016年中國加入《華盛頓協議》成為正式成員，截至2023年底，我國已經有321所普通高等學校2395個專業通過了工程教育認證，包括機械、儀器等24個工科專業類[2]。專業認證是高等教育質量保障體系的重要組成。為充分發揮認證專業示范輻射作用，助推新工科建設，各地方型高校持續深化工程教育改革，認真落實“學生中心、產出導向、持續改進”的教育理念，進行一流專業建設，全面提升工程人才自主培養能力，為高等教育高質量發展提供新動力。

2021年初，以信息與網絡工程學院的計算機科學與技術專業為藍本，開展專業認證的部署工作。同步進行2021版計算機專業人才培養方案的修訂工作，參考工程教育專業認證標準和新工科理念，深度定位培養目標、科學制定畢業要求、合理設置課程體系、配備師資隊伍等[3]。信息與網絡工程學院在實施2021版計算機專業人才培養方案過程中，組織計算機系骨干教師通過深入調研和專題研討等方式，對新版人才培養方案進行了局部優化調整。學院建立了“四年一大修”的周期性修訂機制，要求全體教師共同參與。在修訂人才培養方案時，同步更新各門課程的對應教學大綱，從而形成持續改進的良性循環。

1 專業認證的核心內涵與理念

專業認證堅持“以學生為中心、以產出為導向和持續改進”為三大基本理念。

1） OBE（Outcomes-Based Education） ：基于產出（成果） 導向的教育。首先要根據社會需求及學校定位明確人才培養目標（產出） ；其次要構想和定義為達到培養目標，學生在畢業時應達到的學習水平（成果） ——畢業要求，進而設計能夠支撐畢業要求達成的課程體系、配備師資隊伍、完善教學支持條件；最后是教學實施、對教學成果（產出） 進行評價，并根據評價結果對OBE體系中各環節進行持續改進。如圖1所示：

OBE是一種人才培養體系或模式，它通過閉環管理實現教育體系的持續改進和螺旋式提升。該體系主要包含三個核心環節：一是逆向設計，即采用逆向思維方式規劃教學方案；二是正向實施，即按照既定方案有序推進教學過程；三是閉環管理，即基于綜合閉環系統原理構建的管理機制。在反向設計環節，需要從培養目標出發進行逆向推導，以培養符合社會和地方需求的人才為宗旨，有針對性地構建支撐培養目標的畢業要求體系、課程目標體系，確保畢業要求達成、師資隊伍配置、教學活動開展、教學環節實施、課程體系落實以及教學支撐條件等各方面協調統一，共同滿足日常教學需求。

2） 以學生為中心：本科人才培養的所有教育教學工作以實現全體學生的培養目標和畢業要求（學習成果） 為核心。“以學生為中心”的教育理念強調教育工作者必須持續關注學生的發展需求，為其創造個性化、多元化的學習環境和發展機會。具體實施策略包括：深入了解學生需求、開展個性化教學、吸納學生參與教學決策、提供多樣化學習資源、關注學生情感與心理健康、促進合作交流、建立持續評估與反饋機制。通過這些措施，有效激發學生的學習動力和發展潛能，全面提升其綜合素質和創新能力。

3） 持續改進：教師和教學管理者需要定期評估學生的學習成果，并將評估結果作為改進人才培養體系各環節的重要依據。通過這種持續優化機制，不斷提升計算機專業的教學質量，使其更加契合社會發展對人才的需求標準。在改進過程中，若措施取得預期成效，應及時總結經驗并推廣應用；若未達預期，則需深入分析原因，調整改進方案，繼而開展新一輪的優化提升。

2 開展工程教育專業認證的思路

1） 以工程教育認證標準為導向制定人才培養目標。針對當前我院人才培養目標定位不夠具體、培養質量有待提升、整體上未能充分滿足本省人才需求的現狀，應立足應用型人才的基本特征，結合專業認證的核心內涵與理念，在制定培養目標時開展全方位調研：既要深入了解IT行業和企業的發展需求，又要結合學校辦學定位、信息與網絡工程學院的發展規劃；通過廣泛的社會調研，最終形成系統翔實的調研論證報告，確立既符合市場需求、又契合學校定位，同時滿足應用型人才標準及專業發展要求的培養目標。

2） 以工程教育認證標準引領教學改革。在計算機科學與技術專業人才培養方案中，針對不同課程的特點，對教學內容和教學方法進行系統性改革，構建以企業真實項目為驅動的良性人才培養機制。

3） 根據工程教育認證標準完善課程思政教學體系，在計算機科學與技術專業工程教育認證中，人才培養方案包含12個畢業要求維度：工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理、終身學習[1]。這些要求涵蓋了工匠精神、團隊協作、科學思維、奉獻精神等工程教育中的思政要素。在課程思政建設中，可以融入具有中國特色的思政目標，如中國夢、工匠精神、文化自信等[4]。

基于此，我們構建了計算機科學與技術專業的思政目標體系，將思政教育目標納入新修訂的人才培養方案，或分散融入各專業課程教學中。例如：在《軟件工程》課程中，通過講述IT領軍人物求學創業的奮斗歷程，結合專業特點和課程內容，為學生樹立“大眾創業、萬眾創新”的典范；在計算機語言類課程中，重點闡述科研創新的重要意義，展示我國在自主創新領域取得的重大成就，培養學生嚴謹治學、踏實進取的學習態度；在計算機組成原理課程中，圍繞國產CPU的發展現狀與挑戰（如核心技術突破、生產工藝提升、EDA軟件研發等問題） ，有針對性地培養學生的創新能力和團隊精神，激發學習熱情，增強建設國產IT生態系統的使命感。

通過多課程協同建設，逐步完善課程思政教學體系，引導學生認識學習需要日積月累、持之以恒，樹立正確價值觀。最終目標是培養學生勇于追夢、奮發有為的進取精神，增強民族自豪感和愛國情懷。

3 基于專業認證的計算機科學與技術專業人才培養方案的建設

3.1 深度定位專業培養目標

基于安徽科技學院“應用型”辦學定位和人才培養目標，結合學校本科專業人才培養要求——培養德智體美勞全面發展，具備知識結構優、實踐能力強、敬業精神強、創新創業意識強的高素質應用型人才，特制定計算機科學與技術專業人才培養方案。該方案立足安徽、輻射長三角、面向全國，依托教育部新工科“智慧學習工場”和“卓越工程師”培養平臺，旨在培養德智體美勞全面發展，掌握專業基本理論和技能，具備計算機軟件與嵌入式系統設計、開發、運維等工程實踐能力和應用創新能力，能在計算機領域從事技術研究、應用開發、項目管理等工作的“專業基礎厚、人文情懷濃、創新實踐強”的高素質應用型人才。預期畢業5年后能夠達到如下目標：

1） 人文素養目標：具備良好的人文修養和道德品質，保持健康體魄，勇于擔當、誠實守信，具有強烈的職業精神和社會責任感。

2） 專業能力目標：掌握扎實的專業知識和技能，能夠識別、分析并解決計算機領域的復雜工程問題。

3） 實踐發展目標：具備較強的工程實踐能力和團隊協作能力，能成長為計算機系統分析、設計、開發與測試領域的技術骨干或項目管理者。

4） 持續發展目標：保持終身學習能力，適應社會發展需求，持續創新，在行業內保持競爭優勢。

3.2 畢業要求對培養目標的支撐矩陣

工程教育認證標準中明確規定的通用12條畢業要求，均是能力特征的表述。畢業要求對培養目標的支撐矩陣如表1所示。工程教育的目標是保證全體學生取得特定的學習成果、達成畢業要求，需更加關注培養學生能力和素質的教學體驗與過程。

3.3 課程體系建設

課程體系建設的成果是支撐畢業要求達成的方法。課程體系在建設的過程中，要注意以下7個建設目標。

1） 嚴格遵循工程教育認證標準及其專業類補充標準的基本要求。以計算機類專業認證標準為例，其具體要求如下：在課程體系建設過程中，需邀請企業及行業專家參與，確保課程設置能夠有效支撐畢業要求的達成。課程體系應包含以下四類課程：a） 數學與自然科學類課程（占比不低于總學分的15%） ；b） 工程基礎類、專業基礎類及專業類課程（占比不低于總學分的30%） ；c） 工程實踐與畢業設計（論文） （占比不低于總學分的20%，其中畢業設計（論文） 需占至少8%的學分或不少于14周） ；d） 人文社會科學類通識教育課程（占比不低于總學分的15%） [1]。通過分析表2中本專業學分結構表的學分占比數據，可以確認該課程體系建設完全符合專業認證標準的要求。

2） 在師資團隊建設方面，應組織計算機科學與技術專業的教師前往已通過工程教育認證的高校進行培訓，學習先進院校的課程建設與教學改革經驗，幫助教師快速掌握基于OBE理念的教學模式。同時，可從知名IT企業聘請工程師或行業專家擔任實訓指導教師，使學生能夠在貼近真實企業環境的情境下進行實踐。建議學院教師全程參與這一過程，既能提升學生的實踐能力，又能促進教師專業水平的同步提高。

3） 專業實驗室建設應當符合當前社會、企業和用人單位對計算機專業人才的實際需求。實驗室設備配置應以滿足基礎教學實驗為原則，不必追求過高性能，在控制成本的前提下確保各類基礎實驗的順利開展。建議將實驗內容劃分為三個層次：基礎能力型、綜合應用型和創新型，根據學生的不同學習階段和水平實施分類教學。

4） 課程思政教學改革應堅持以學生為中心、以產出為導向的原則，及時發現問題并有效解決。只要培養的學生達到人才培養方案的要求，就意味著實現了教學目標并滿足了畢業要求。在計算機專業課程教學中，應以專業知識的重難點講授為主，避免生硬地植入思政內容[5]。教師可通過廣泛閱讀文獻和收集時事新聞，挖掘與專業知識相關的思政元素[6]。在講授專業知識時，應自然而恰當地融入思政教育，達到“潤物細無聲”的效果，既傳授專業知識又實現思想教育。計算機專業課程既要培養學生的工匠精神，也要加強工程倫理教育，激勵學生勤奮學習、科技報國[7]。總之，計算機專業課程的思政資源十分豐富，需要教師充分發揮主觀能動性，深入調研、認真研究、勤于總結和思考。

5） 針對近年來我校計算機專業畢業論文（設計） 選題過于集中于網站設計的問題，擬通過增設專業課程來豐富選題方向。在現有師資條件下，規劃了完整的課程體系構建方案：以C語言程序設計、51單片機和匯編語言為基礎，新增STM32相關課程。課程設置分為四個層次：入門篇講解STM32基礎知識，中級篇介紹基本外設應用，高級篇涉及高級外設開發，并加入emWin圖形界面和ucosii操作系統教學內容。配套實訓環節將重點培養各類傳感器的應用能力，需配備相應的開發板和實驗室設備。通過“入門-進階-提升-實戰”的遞進式培養，使部分學生能夠選擇該方向完成畢業設計，并為未來就業做好準備。

6） 在課程體系建設中，必須重視各課程間的邏輯銜接與開課順序安排。以安徽科技學院2021版計算機科學與技術專業人才培養方案為例，其本科四年的課程體系通過圖2清晰地展現了8個學期課程間的內在關聯。該方案采用顏色編碼系統：通識教育課程用藍色（淡色80%） ，專業基礎課程類用白色（深色25%） ，專業核心課程類用橙色（淡色60%） ，創新創業教育課程平臺用白色（深色5%） ，專業方向課程用藍色（淡色60%） ，個性化拓展課程用綠色（淡色60%） ，自然與科技類用金色（淡色60%） ，通過不同的顏色分類，可以清晰看出課程體系建設整體合理，滿足工程教育認證標準。

7） 為培養學生解決復雜工程問題的能力，建議在專業課程中適當增加非技術類要素。基于2021版人才培養方案的實施效果評估，擬對該課程體系進行優化調整：一方面修訂部分課程的教學內容和考核方式，以更好地支撐畢業要求的達成；另一方面結合實際教學情況，計劃刪除專業基礎課程中的“匯編語言程序設計基礎”課程。在專業方向課程模塊中，將新增嵌入式應用開發方向，并對相關課程設置進行配套調整。針對當前個性化拓展課程僅開設數學建模、數字圖像處理和人工智能三門課程的現狀，為適應大數據時代的發展需求，建議增設大數據技術原理與應用、區塊鏈技術以及機器學習等前沿課程，使人才培養與時俱進。

4 結語

當前，我國工程教育發展取得了顯著成效，培養了大批優秀工程技術人才，有力支撐了我國成為世界第一制造大國。然而，與國際一流教育強國相比，我們仍存在一定差距。對此，我們必須保持清醒認識，牢牢把握工程教育質量這一核心關鍵。當前，中國工程教育認證正處于從規模擴張向質量提升轉型的關鍵階段，亟須通過深化工程教育改革，探索具有中國特色的發展模式，分享中國經驗，貢獻中國智慧，努力建設世界一流的工程創新中心和人才培養高地，加快推動我國邁向高等工程教育強國行列。

基于學校本科專業人才培養目標定位，研究致力于培養德智體美勞全面發展，具有扎實知識基礎、突出實踐能力、強烈敬業精神、鮮明創新創業意識的高素質應用型人才。為此，學院將組織骨干教師深入研究計算機類專業認證標準，分步驟、有計劃地推進專業培養目標優化、課程體系重構和師資隊伍建設等工作，最終構建起符合工程教育專業認證標準、體現OBE教育理念的現代化人才培養體系。

參考文獻：

[1] 中國工程教育專業認證協會 工程教育認證標準[EB/OL] 2022-07-15 發布/實施 https：//www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/rzcxjbz/gcjyrzbz/tybz/630662/index.html.

[2] 教育部高等教育司關于轉發《中國工程教育專業認證協會 教育部教育質量評估中心關于發布已通過工程教育認證專業名單的通告》的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/202408/t20240802_1143910.html.

[3] 謝桂芳，何汶霞，謝晉陽.基于OBE理念的地方本科院校人才培養方案設計研究：以計算機科學與技術專業為例[J].工業和信息化教育，2024（1）：32-36.

[4] 胡俐蕊，胡澤坤，黃河夫，等.工程認證背景下計算機科學與技術專業課程思政教學體系建設探索[J].高教學刊，2023，9（11）：193-196.

[5] 盧黎歌，吳凱麗.課程思政中思想政治教育資源挖掘的三重邏輯[J].思想教育研究，2020（5）：74-78.

[6] 許家燁.論課程思政實施中德育元素的挖掘[J].思想理論教育，2021（1）：70-74.

[7] 王軼卿，張翔.新工科建設中實施課程思政的理論與實踐[J].河北師范大學學報（教育科學版），2020，22（6）：59-62.

【通聯編輯：王 力】