新工科背景下計(jì)算機(jī)學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)的探析

楊延村，崔光海

（魯東大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院，山東煙臺(tái) 264025）

針對(duì)目前工業(yè)行業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)等專業(yè)工科人才需求特征的變化，教育部提出了新工科建設(shè)的教育理念，同時(shí)推進(jìn)全國(guó)高校工程教育認(rèn)證工作的開展。工程教育認(rèn)證已經(jīng)成為新工科建設(shè)的主要組成部分[1-2]，其以解決復(fù)雜工程問題為核心，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力、研究能力、工程管理技能和持續(xù)學(xué)習(xí)能力，從而為企業(yè)培養(yǎng)“可持續(xù)解決問題的人”。本文從教學(xué)意識(shí)、培養(yǎng)體系、制度保障、監(jiān)控體系和方法工具等方面對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)工作進(jìn)行了分析和探索。

1 樹立正確的“教”與“學(xué)”意識(shí)

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)以“教授專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)專業(yè)技能”為主要目標(biāo)，課堂上，教師通過教材和習(xí)題講解專業(yè)知識(shí)，通過課下作業(yè)與實(shí)驗(yàn)操作來鞏固知識(shí)和鍛煉實(shí)踐技能[3-4]。但隨著軟件開發(fā)技術(shù)和各類框架的不斷成熟，這種基礎(chǔ)技能在企業(yè)中的重要性和需求量越來越低，企業(yè)更希望員工能夠識(shí)別、發(fā)掘客戶需求，形成合理和解決方案和進(jìn)行技術(shù)選型，并有效實(shí)施與交付。

針對(duì)社會(huì)需求的改變，教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的重點(diǎn)都應(yīng)有所調(diào)整：教師應(yīng)著重傳授學(xué)生分析、解決問題的思路和方法，采取問題引導(dǎo)式或項(xiàng)目案例式教學(xué)；學(xué)生要鍛煉發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力[5]，應(yīng)該帶著任務(wù)和問題學(xué)習(xí)，積極與同學(xué)和教師進(jìn)行互動(dòng)，了解問題的工程背景，學(xué)習(xí)系統(tǒng)化、全局化的思維方式，提高設(shè)計(jì)問題整體解決方案的能力。學(xué)生應(yīng)在課下培養(yǎng)自學(xué)能力，通過信息檢索學(xué)習(xí)擴(kuò)展知識(shí)，加強(qiáng)與同學(xué)的交流，通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作提高解決問題的效率。

2 適應(yīng)社會(huì)需求，建立多維化培養(yǎng)目標(biāo)體系

在新工科建設(shè)背景下，計(jì)算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)更多關(guān)注能力導(dǎo)向和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的培養(yǎng)模式[6]。近些年，參與工程教育認(rèn)證的專業(yè)，培養(yǎng)目標(biāo)都依據(jù)12 條畢業(yè)要求進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式進(jìn)行了修改，增加了對(duì)工程、管理和人文目標(biāo)的支持。同時(shí)，為支持項(xiàng)目管理、經(jīng)濟(jì)決策、創(chuàng)新等培養(yǎng)目標(biāo)，也增加了工程管理、軟件項(xiàng)目管理等一些專業(yè)課程。

在參加工程教育認(rèn)證過程中，本專業(yè)根據(jù)工程教育認(rèn)證的要求，從幾個(gè)方面對(duì)培養(yǎng)方案進(jìn)行了調(diào)整和修訂：首先，根據(jù)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)科特征，設(shè)定了培養(yǎng)和解決計(jì)算機(jī)軟硬件工程問題的培養(yǎng)目標(biāo)，明確了基礎(chǔ)知識(shí)、理論分析能力、解決方案設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)能力和持續(xù)學(xué)習(xí)能力幾個(gè)方面的要求；其次，針對(duì)設(shè)定的培養(yǎng)目標(biāo)和能力要求，對(duì)課程體系進(jìn)行了重新組織和設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了數(shù)學(xué)類、計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)課程的教學(xué)課時(shí)，增加了專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)課程和要求以培養(yǎng)工程能力，增加了項(xiàng)目管理、工程倫理等經(jīng)濟(jì)管理、人文類課程以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)能力和工程決策能力；再次，從解決計(jì)算機(jī)復(fù)雜工程問題的角度出發(fā)，設(shè)定了軟件系統(tǒng)開發(fā)和人工智能應(yīng)用兩個(gè)專業(yè)方向，前者培養(yǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用人才，后者培養(yǎng)使用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、建模和智能決策的高級(jí)應(yīng)用人才。

3 建立制度體系，規(guī)范各項(xiàng)學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)活動(dòng)

3.1 建立分級(jí)分類管理機(jī)制、考核制度和獎(jiǎng)勵(lì)制度

建立各級(jí)創(chuàng)新型競(jìng)賽的分級(jí)分類管理機(jī)制，建立相應(yīng)的考核制度和獎(jiǎng)勵(lì)制度。為競(jìng)賽提供資源和資金支持，在比賽場(chǎng)地、軟硬件設(shè)備、參賽經(jīng)費(fèi)、學(xué)分認(rèn)定方面提供便利。建立創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)室的管理和考核制度，充分利用實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地和資源，為創(chuàng)新性競(jìng)賽和創(chuàng)新性課程提供支持[7-8]。實(shí)行實(shí)驗(yàn)室共享和流轉(zhuǎn)制度，創(chuàng)新性課程圍繞創(chuàng)新性競(jìng)賽和創(chuàng)業(yè)活動(dòng)展開，同時(shí)配合院校的校企合作活動(dòng)，使創(chuàng)新性活動(dòng)產(chǎn)生明確的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用工程人才的培養(yǎng)目標(biāo)，本專業(yè)利用學(xué)院的數(shù)十個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，積極開展軟硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)和創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)。學(xué)院建立了規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室使用和管理制度，規(guī)定了申請(qǐng)條件、使用時(shí)限和共享方式。學(xué)校和學(xué)院建立了學(xué)科競(jìng)賽分級(jí)管理制度，對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”、ACM、“藍(lán)橋杯”等競(jìng)賽分別設(shè)定了等級(jí)評(píng)分，列入學(xué)院和教師績(jī)效考核、學(xué)生創(chuàng)新學(xué)分考核范圍，納入獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)比加分項(xiàng)，鼓勵(lì)師生積極參加高水平學(xué)科競(jìng)賽。

3.2 配合創(chuàng)新性教學(xué)活動(dòng)，考核制度更具靈活性和開放性

配合創(chuàng)新性教學(xué)活動(dòng)，各類教學(xué)活動(dòng)中的考核制度也應(yīng)更具靈活性和開放性[9]。在新工科背景下，課堂教學(xué)正從傳統(tǒng)的知識(shí)講授為主的形式，轉(zhuǎn)換為以學(xué)生為主、通過課堂互動(dòng)激發(fā)學(xué)生自主性的探索性學(xué)習(xí)形式[10-12]，同時(shí)，課下自學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)的比例也逐漸增加。因此，對(duì)學(xué)生的考核應(yīng)該加大過程性和開放性考核。在學(xué)期教學(xué)過程中，進(jìn)行工程類作業(yè)和任務(wù)的布置和考核，增加過程考核的評(píng)分權(quán)重，引導(dǎo)學(xué)生在課程中持續(xù)提升能力。

本專業(yè)按照計(jì)算機(jī)專業(yè)認(rèn)證的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，建立了側(cè)重過程考核、能力考核，及時(shí)反饋、持續(xù)改進(jìn)的考核體系，包括教學(xué)大綱的審核、考核方式的審核、過程性測(cè)試的組織要求、考核資料的管理和歸檔、課程目標(biāo)達(dá)成度報(bào)告和持續(xù)性改進(jìn)報(bào)告的內(nèi)容要求等。教師需根據(jù)培養(yǎng)方案對(duì)課程的培養(yǎng)能力要求設(shè)定課程目標(biāo)，選擇作業(yè)、實(shí)驗(yàn)考核報(bào)告、階段測(cè)試、課程設(shè)計(jì)、課程綜合作業(yè)、理論考試、實(shí)驗(yàn)考試等多種形式，以考核各項(xiàng)課程目標(biāo)的達(dá)成情況，每輪教學(xué)形成課程達(dá)成度報(bào)告，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和不足，用于下一輪的改進(jìn)。

3.3 建立合理的評(píng)價(jià)體系、激勵(lì)制度和考核體系

學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)活動(dòng)的執(zhí)行者是教師，要鼓勵(lì)他們進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新性教學(xué)活動(dòng)，需要建立合理的評(píng)價(jià)體系、激勵(lì)制度和考核體系。在新工科建設(shè)背景下，要求教師隨時(shí)關(guān)注社會(huì)對(duì)人才需求的變化，緊跟計(jì)算機(jī)工程前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，不斷更新教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方式和方法。因此，新工科背景下的考核體系應(yīng)該從合規(guī)性考核向成果導(dǎo)向型考核轉(zhuǎn)變，允許教師更靈活地組織課堂教學(xué)和課下教學(xué)，主要從教學(xué)成果角度來進(jìn)行考核。建立評(píng)價(jià)學(xué)生能力達(dá)成和教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的指標(biāo)體系，以此引導(dǎo)教師采取合理的教學(xué)方式方法和學(xué)生考核方法，實(shí)行目標(biāo)導(dǎo)向和成果導(dǎo)向的教學(xué)活動(dòng)和與之配套的評(píng)價(jià)體系和考核體系。

學(xué)校和學(xué)院建立了全面的教師考核體系，將科研成果和教學(xué)成果均納入年度考核、職稱晉升等考核體系，對(duì)教學(xué)項(xiàng)目、教學(xué)成果按照國(guó)家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)等分級(jí)評(píng)分，積極鼓勵(lì)教師進(jìn)行教學(xué)方面的研究、改革和創(chuàng)新。引導(dǎo)教師使用各類網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)輔助教學(xué)活動(dòng)的管理，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生課下學(xué)習(xí)活動(dòng)的監(jiān)管和考查，將課堂教學(xué)和課下輔導(dǎo)有機(jī)融合，對(duì)與競(jìng)賽活動(dòng)相關(guān)的課下活動(dòng)進(jìn)行一定的補(bǔ)助和獎(jiǎng)勵(lì)。

4 建立監(jiān)控體系，保證各項(xiàng)制度措施嚴(yán)格落實(shí)

建立新型的創(chuàng)新性教學(xué)制度、評(píng)價(jià)制度和考核制度后，還需要建立合理的監(jiān)控體系來保證各項(xiàng)制度的執(zhí)行和落實(shí)。監(jiān)控體系應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)制度體系的要求，在教學(xué)活動(dòng)過程中，通過設(shè)置各類檢查點(diǎn)任務(wù)來實(shí)現(xiàn)。從成果導(dǎo)向的需求出發(fā)，監(jiān)控體系的主體組成可以分為三個(gè)方面：對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的監(jiān)控，對(duì)教師教學(xué)效果的監(jiān)控和對(duì)學(xué)生滿意度的監(jiān)控。

學(xué)生學(xué)習(xí)效果的監(jiān)控應(yīng)考慮課堂和課下兩個(gè)方面，應(yīng)更加注重課下環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效果監(jiān)控，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，對(duì)課下學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)控和跟蹤。

教師教學(xué)效果的考查。在新工科背景下，同行評(píng)價(jià)和督導(dǎo)評(píng)價(jià)面臨較大困難，學(xué)生評(píng)價(jià)日益成為教學(xué)效果評(píng)價(jià)的主體。應(yīng)建立更加全面的評(píng)價(jià)體系[13-14]，不斷對(duì)評(píng)價(jià)制度的效果進(jìn)行反饋和評(píng)估，對(duì)評(píng)價(jià)制度體系實(shí)施常態(tài)化、動(dòng)態(tài)化的跟蹤、變革和完善。

學(xué)生滿意度是最重要的監(jiān)控指標(biāo)。學(xué)院和專業(yè)建立了較為規(guī)范的學(xué)生滿意度監(jiān)控機(jī)制，通過階段性的問卷調(diào)查了解學(xué)生對(duì)教學(xué)活動(dòng)各方面的感受，并進(jìn)行調(diào)整。通過期末綜合性的滿意度調(diào)查問卷和訪談活動(dòng)，對(duì)一輪教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)，作為改進(jìn)下一輪教學(xué)活動(dòng)的參考。

5 充分利用信息化技術(shù)手段，提高各項(xiàng)活動(dòng)效率

隨著信息技術(shù)在教育行業(yè)的推廣，各類網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái)逐漸增多，功能也越來越完善，它們既能幫助組織課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)講授、提問、投票、測(cè)試以及其他互動(dòng)功能，也能將線下和線上有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建統(tǒng)一課堂。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在資源發(fā)布、作業(yè)收集和自動(dòng)批閱、在線考試、知識(shí)圖譜等方面的功能也逐步完善，為教師進(jìn)行各項(xiàng)教學(xué)和考核活動(dòng)提供了便利。另外，計(jì)算機(jī)類課程大多為技術(shù)實(shí)踐類課程，許多課程已經(jīng)開始形成一些教學(xué)輔助軟件，如實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺(tái)、教學(xué)項(xiàng)目開發(fā)測(cè)試平臺(tái)、智能互動(dòng)式課件等，有效利用這些輔助軟件，可以提高教學(xué)效率，提升課程重點(diǎn)難點(diǎn)的教學(xué)效果，降低備課工作量，激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

6 結(jié)語(yǔ)

從當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)看，計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)全面邁入智能化和自動(dòng)化的時(shí)代，計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)工作要緊跟時(shí)代的步伐，及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)方向和目標(biāo)，更好地滿足社會(huì)對(duì)高端應(yīng)用型技術(shù)人才的需求，為國(guó)家工業(yè)制造業(yè)和高新技術(shù)服務(wù)業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展做出貢獻(xiàn)。