陳建國(guó) 陸慧娟 周杭霞 周永霞
摘要:在新工科的大背景下,如何為社會(huì)培養(yǎng)大批量、高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才,是高等院校計(jì)算機(jī)從業(yè)人員必須考慮的重要問(wèn)題,也是高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。本文首先討論了新工科建設(shè)的主要內(nèi)容,探討了工程教育在人才培養(yǎng)的問(wèn)題以及目前影響計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教育質(zhì)量的主要問(wèn)題,著重研究了建立合理的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程體系、建立支撐計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的師資隊(duì)伍、建立多元化教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系、建立創(chuàng)新實(shí)踐基地等建設(shè)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的基本思想和路徑。本文還提出,計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)建設(shè)應(yīng)調(diào)整教育理念,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)合作,按照新工科建設(shè)的要求進(jìn)行多方位改革,努力探索一條計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的新方法。
關(guān)鍵詞:新工科;計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè);教學(xué)改革;人才培養(yǎng);產(chǎn)學(xué)合作
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 論文編號(hào):1674-2117(2018)18-0095-04
2017年2月以來(lái),一場(chǎng)有關(guān)我國(guó)工程教育大討論在高等院校逐漸升溫。2017年2月18日的“復(fù)旦共識(shí)”、2月20日的《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《通知1》)、4月18日的“天大行動(dòng)”、6月9日的“北京指南”、6月13日的《教育部辦公廳關(guān)于推薦新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《通知2》),再到8月21日的工科優(yōu)勢(shì)高校組會(huì)議,所有這些活動(dòng)都圍繞一個(gè)概念展開(kāi),那就是新工科。
目前新工科還沒(méi)有精確一致的定義,但關(guān)于新工科的基本范疇相關(guān)人員已經(jīng)達(dá)成了共識(shí),他們認(rèn)為新工科要以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景,新工科的建設(shè),一方面要設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專(zhuān)業(yè),如人工智能、智能制造、機(jī)器人、云計(jì)算等,另一方面要推動(dòng)現(xiàn)有工科專(zhuān)業(yè)的改革創(chuàng)新。
● 新工科研究與實(shí)踐的主要內(nèi)容
《通知1》指出,以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,對(duì)工程科技人才提出了更高要求,迫切需要加快工程教育改革創(chuàng)新。
新工科圍繞工程教育新理念、學(xué)科專(zhuān)業(yè)新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)新模式、教育教學(xué)新質(zhì)量、分類(lèi)發(fā)展新體系等內(nèi)容開(kāi)展研究和實(shí)踐。[1]
新理念:在分析新工科內(nèi)涵、特征、規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)等的前提下,提出改革創(chuàng)新的理念和思路,樹(shù)立創(chuàng)新型、綜合化、全周期的工程教育“新理念”。
新結(jié)構(gòu):構(gòu)建新興工科和傳統(tǒng)工科相結(jié)合的學(xué)科專(zhuān)業(yè)“新結(jié)構(gòu)”,這里新興工科包括人工智能、智能制造、機(jī)器人、云計(jì)算等。
新模式:在現(xiàn)有卓越工程師、構(gòu)思+設(shè)計(jì)+實(shí)施+操作(即CDIO:Conceive Design Implement Operate)等人才培養(yǎng)模式總結(jié)的基礎(chǔ)上,探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”,如課程與項(xiàng)目結(jié)合方式、校企合作與企業(yè)實(shí)習(xí)、跨國(guó)交換與國(guó)際化聯(lián)合培養(yǎng)模式等。
新質(zhì)量:在完善現(xiàn)有的工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證制度基礎(chǔ)上,開(kāi)展多維度教育教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià),打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工程教育“新質(zhì)量”。
新體系:在分類(lèi)發(fā)展體系結(jié)構(gòu)的研究基礎(chǔ)上,建立完善中國(guó)特色工程教育的“新體系”。
● 華盛頓協(xié)議與工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證
2013年6月19日,在韓國(guó)首爾的國(guó)際工程聯(lián)盟大會(huì)上,我國(guó)獲得國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》全會(huì)全票通過(guò),成為該協(xié)議第21個(gè)成員(預(yù)備成員)。2016年6月2日,在吉隆坡的國(guó)際工程聯(lián)盟大會(huì)上,我國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員,標(biāo)志著我國(guó)工程教育開(kāi)始真正融入世界。
中國(guó)加入《華盛頓協(xié)議》對(duì)我國(guó)高等工程教育意義重大,標(biāo)志著我國(guó)工程教育質(zhì)量及其保障已得到國(guó)際工程教育界的認(rèn)可,為工程教育類(lèi)學(xué)生提供具有國(guó)際互認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的“通行證”和將來(lái)走向世界打下基礎(chǔ),我國(guó)工程教育國(guó)際化邁出了重大步伐,能夠促進(jìn)我國(guó)工程類(lèi)產(chǎn)業(yè)走出國(guó)門(mén)、走向世界。但是,值得注意的是,《華盛頓協(xié)議》正式成員身份不是永久的,需按協(xié)議相關(guān)規(guī)定接受定期檢查,不合格將降級(jí)或留待觀察處理。
我國(guó)開(kāi)展工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的目的是:構(gòu)建工程教育的質(zhì)量監(jiān)控體系,推進(jìn)工程教育改革,進(jìn)一步提高工程教育質(zhì)量;建立與工程師制度相銜接的工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證體系,促進(jìn)工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系,增強(qiáng)工程教育人才培養(yǎng)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性;促進(jìn)中國(guó)工程教育的國(guó)際互認(rèn),提升我國(guó)工程技術(shù)人才的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
我國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的基本理念是:強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本,面向全體學(xué)生,將學(xué)生作為首要服務(wù)對(duì)象,學(xué)生和用人單位對(duì)學(xué)?;?qū)I(yè)所提供服務(wù)的滿意度是能否通過(guò)認(rèn)證的重要指標(biāo);強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育(OBE:Outcome—based Education)對(duì)照畢業(yè)生核心能力、素質(zhì)要求,評(píng)價(jià)專(zhuān)業(yè)教育的有效性;強(qiáng)調(diào)合格評(píng)價(jià)與質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)。專(zhuān)業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)工程教育的基本質(zhì)量要求,它還要求專(zhuān)業(yè)建立持續(xù)有效的質(zhì)量改進(jìn)機(jī)制。
● 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教育質(zhì)量方面存在的問(wèn)題
自1956年哈爾濱工業(yè)大學(xué)和清華大學(xué)率先開(kāi)辦計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)以來(lái),計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)點(diǎn)到2016年已達(dá)到985個(gè),還開(kāi)設(shè)了598個(gè)軟件工程專(zhuān)業(yè)、503個(gè)物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)、427個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)。這些發(fā)展具有明顯的“外延發(fā)展特征”,即由原來(lái)僅有計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)向現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)發(fā)展。然而,外延的發(fā)展離不開(kāi)內(nèi)涵的保證。目前,外延發(fā)展正轉(zhuǎn)向以提高質(zhì)量為主的內(nèi)涵發(fā)展。在新工科背景下,內(nèi)涵的含義是以立德樹(shù)人為引領(lǐng),以協(xié)調(diào)與共享、交叉與融合、繼承與創(chuàng)新為主要途徑,培養(yǎng)未來(lái)創(chuàng)新型多元化卓越工程人才。
我國(guó)高等工程教育經(jīng)過(guò)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”等重大舉措,已逐漸建立起層次完備、專(zhuān)業(yè)齊全的工程教育體系。但是,我國(guó)高等工程教育大而不強(qiáng)的問(wèn)題仍然存在,計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教育質(zhì)量方面仍存在一些問(wèn)題。[2][3]
(1)教育理念滯后,急需完善。現(xiàn)有工程教育理念滯后,與當(dāng)前變化和未來(lái)需求不適應(yīng);質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的工程教育認(rèn)證理念貫徹落實(shí)不到位;終身學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)理念沒(méi)有完全融入教育過(guò)程中;多學(xué)科交叉融合理念有待強(qiáng)化。需完善的教育理念包括現(xiàn)有以教為中心應(yīng)過(guò)渡到以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向的教育模式;現(xiàn)有的面向課程的教育(CBE:Courses-based Education)需轉(zhuǎn)向面向產(chǎn)出的教育(OBE:Outcomes-based Education);建立完善的持續(xù)改進(jìn)體系(CQI:Continuous Quality Improvement)。
(2)人才結(jié)構(gòu)不適應(yīng),人才培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng),應(yīng)加快建設(shè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。世界級(jí)工程領(lǐng)軍人才和拔尖人才嚴(yán)重缺乏,基礎(chǔ)、新興、高端領(lǐng)域工程科技人才十分不足,而傳統(tǒng)工程人才相對(duì)過(guò)剩。在重視外延發(fā)展的情況下,人們的質(zhì)量意識(shí)還比較淡漠。在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方面,目前缺乏教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。雖然計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)近年來(lái)發(fā)布了專(zhuān)業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn),也進(jìn)行了大量廣泛的宣傳和推廣,發(fā)揮了重要作用。但是,除了極少數(shù)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),絕大多數(shù)僅是指導(dǎo)性的。
(3)培養(yǎng)模式不適應(yīng),知識(shí)體系不適應(yīng)。現(xiàn)有的培養(yǎng)模式,如教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境、對(duì)教師的結(jié)構(gòu)需求等已跟不上未來(lái)教育、學(xué)習(xí)、信息共享的發(fā)展?,F(xiàn)有的工程教育課程體系中,知識(shí)陳舊,與實(shí)踐和社會(huì)需求嚴(yán)重脫節(jié);專(zhuān)業(yè)設(shè)置呈層級(jí)式結(jié)構(gòu),劃分過(guò)細(xì);專(zhuān)業(yè)調(diào)整設(shè)置靈活性不足,已嚴(yán)重滯后于市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,難以面對(duì)當(dāng)今知識(shí)指數(shù)級(jí)發(fā)展、交叉學(xué)科邊緣學(xué)科不斷涌現(xiàn)、知識(shí)成果轉(zhuǎn)化周期縮短的挑戰(zhàn)。
● 建設(shè)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的基本思想和路徑
《通知2》中第15選題、第17選題、第14選題、第16選題等分別提及了新工科基礎(chǔ)課程體系構(gòu)建、教師發(fā)展與評(píng)價(jià)激勵(lì)機(jī)制探索、新興工科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研制、工程實(shí)踐教育體系與實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)建。下面將分別討論它們?cè)诮ㄔO(shè)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的基本思想和路徑方面的應(yīng)用。
1.建立合理的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程體系
構(gòu)建合理的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程體系應(yīng)根據(jù)新工科人才培養(yǎng)的要求,對(duì)基礎(chǔ)課程體系進(jìn)行整合、優(yōu)化、重組,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和效果。
在專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的人才培養(yǎng)要求中,計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)要求是指明確學(xué)生畢業(yè)5年左右的專(zhuān)業(yè)預(yù)期,而不是畢業(yè)時(shí)所謂的全面發(fā)展的“高級(jí)人才”。因此,我們可以將計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)要求分解為多個(gè)指標(biāo)點(diǎn),這些指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成任務(wù)分配給相應(yīng)的課程(理論課程和實(shí)踐課程),從而建立一個(gè)合理的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)體系。
2.建立支撐計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的師資隊(duì)伍
要保證計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,需要有基本的主干學(xué)科支撐,也需要有一支穩(wěn)定的教師隊(duì)伍。新工科工程教育模式要求教師具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),原因是:①實(shí)踐性教學(xué)中涉及模擬實(shí)訓(xùn);②教師需指導(dǎo)學(xué)生參加校外工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),對(duì)教師的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、業(yè)務(wù)水平有較高的要求。因此,在新工科背景下,要求教師既有豐富工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),又有扎實(shí)理論教學(xué)功底。為此,高校在教師聘任、考核、評(píng)價(jià)制度方面,應(yīng)建立符合工程教育特點(diǎn)的教師任職要求、考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、教師發(fā)展機(jī)制,強(qiáng)化教師工程背景和工程實(shí)踐能力,如適當(dāng)向具有工程實(shí)踐經(jīng)歷的教師傾斜,聘請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)業(yè)人員作為外聘教師在學(xué)校參加指導(dǎo),或建立專(zhuān)職教師到企業(yè)工作、出國(guó)研修、引進(jìn)優(yōu)秀博士畢業(yè)生、邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外高層次專(zhuān)家來(lái)校短期工作等的機(jī)制,并建立實(shí)施教師分類(lèi)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。
3.建立多元化教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系
新工科工程教育模式關(guān)系到學(xué)生全周期、多方位的培養(yǎng)格局,是對(duì)人才培養(yǎng)新理念的實(shí)踐,因此建立專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、多元化教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系是十分必要的。[4]新工科工程教育模式需要一支具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的師資隊(duì)伍,并對(duì)教師的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)估。為體現(xiàn)客觀和公正,教學(xué)質(zhì)量評(píng)估應(yīng)該是多元化的,即包括學(xué)生評(píng)教、領(lǐng)導(dǎo)及同行對(duì)教師教學(xué)質(zhì)量的評(píng)估,而且評(píng)估的元素不僅僅是教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,還應(yīng)包括教師的思想道德、科研職業(yè)技能等。
評(píng)估不能僅針對(duì)教師,還應(yīng)包括教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià),即應(yīng)該遵循新工科理念,評(píng)估學(xué)生的思維、素質(zhì)、知識(shí)、個(gè)性和能力等多個(gè)要素,應(yīng)采用多樣化的專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
4.建立創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)
加強(qiáng)工程實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)適合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才是非常有意義的。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,設(shè)置完善的實(shí)踐教學(xué)體系,與企業(yè)合作,開(kāi)展實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。因此,要搞好工程實(shí)踐,構(gòu)建面向新工科的工程實(shí)踐教育體系與實(shí)踐平臺(tái)或創(chuàng)新實(shí)踐基地,這是一項(xiàng)很具特色的人才培養(yǎng)新機(jī)制,它集人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新、科技成果轉(zhuǎn)化為一體,旨在提高工科學(xué)生的科技創(chuàng)新能力,為社會(huì)培養(yǎng)一批創(chuàng)新型領(lǐng)軍人才。但是,平臺(tái)或基地的建設(shè)應(yīng)圍繞學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的目標(biāo),著力于推進(jìn)基于成果導(dǎo)向的工科學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。同時(shí),應(yīng)構(gòu)建相應(yīng)的工程實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系。
● 我們的探索
在新工科大背景下,筆者所在學(xué)校在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)建設(shè)方面已經(jīng)做了一些工作。
(1)構(gòu)建計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程體系。面向新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,面向未來(lái),開(kāi)設(shè)了云計(jì)量、大數(shù)據(jù)等選修課程,以完善計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程體系。
(2)建立支撐計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的師資隊(duì)伍。每年選派3~4名專(zhuān)業(yè)教師赴國(guó)外合作大學(xué)進(jìn)修3~6個(gè)月,每年邀請(qǐng)10余名海外高層專(zhuān)家來(lái)我校短期工作,以強(qiáng)化支撐計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的師資隊(duì)伍。
(3)建立多元化教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系。設(shè)置了學(xué)校級(jí)和分院級(jí)的督導(dǎo)組,建立了師生雙向的多元化教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系。
(4)建立創(chuàng)新實(shí)踐基地。每年派遣20余名學(xué)生赴國(guó)外合作大學(xué)開(kāi)展約2周的實(shí)習(xí)活動(dòng),同時(shí),與國(guó)內(nèi)若干著名企業(yè)合作組建創(chuàng)新實(shí)踐基地等。
● 結(jié)束語(yǔ)
加快深化工程教育改革、建設(shè)新工科是順應(yīng)我國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)和立德樹(shù)人時(shí)代要求提出的深刻命題,關(guān)系國(guó)家未來(lái)和民族振興。
新工科本身是個(gè)新事物、新理念,仍需要不斷探索和完善。但是,從《通知2》的24個(gè)選題中可以看到,新工科工程教育理念必將促進(jìn)工程教育學(xué)術(shù)研究發(fā)展,值得我們重視。
為社會(huì)培養(yǎng)大批量、高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才是新工科培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)施的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)建設(shè)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的基本思想和路徑的研究,提出應(yīng)構(gòu)建更加完善的課程體系、師資體系、質(zhì)評(píng)體系、創(chuàng)新基地等,以有效解決計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)的問(wèn)題,培養(yǎng)出領(lǐng)域所需的創(chuàng)新型、復(fù)合型和綜合性人才。
參考文獻(xiàn):
[1]吳愛(ài)華,侯永峰,楊秋波,等.加快發(fā)展和建設(shè)新工科主動(dòng)適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)[J].高等工程教育研究,2017(1):1-9.
[2]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)[J].高等工程教育研究,2017(3):1-6.
[3]蔣宗禮.新工科建設(shè)背景下的計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)改革[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2017(8):34-39.
[4]任振華,曾憲桃.“新工科”背景下應(yīng)用型大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的改革與探索[J].西部素質(zhì)教育,2017(17):1-3.
作者簡(jiǎn)介:陳建國(guó)(1963—),男,副教授,博士,研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全、物聯(lián)網(wǎng)、軟件工程;陸慧娟(1962—),女,教授,浙江省高校教學(xué)名師,主要研究方向?yàn)榇髷?shù)據(jù)分析、生物信息學(xué)、模式識(shí)別等。