新工科背景下“11223”人才培養(yǎng)模式探索與實踐

李成友 段朋 馮興無 趙海勇 李德奎

摘? 要：為進一步深化工程教育改革，加快推進新工科專業(yè)建設(shè)，該文以聊城大學(xué)計算機類專業(yè)為例，分析新工科建設(shè)背景下計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題，基于新工科視角，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需求和聊城大學(xué)辦學(xué)定位，結(jié)合專業(yè)自身優(yōu)勢，重構(gòu)人才培養(yǎng)方案，改革教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)模式，重塑人才評價體系，強化教師的工程背景，健全教學(xué)質(zhì)量保障制度體系和評價體系，探索出計算機類專業(yè)“11223”人才培養(yǎng)新模式并開展有效實踐。

關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)模式；計算機類專業(yè)；教學(xué)模式；質(zhì)量評價；持續(xù)改進

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）28-0156-05

Abstract： For further deepening the reform of engineering education， accelerating the construction of new engineering specialty， this paper took the computer majors of Liaocheng University as an example， analyzed the problems existing in the training of computer professionals under the background of new engineering construction. Based on the new engineering view， according to the regional economic and social development needs and the school-running orientation of Liaocheng University， we combined with the professional advantages， reconstructed the talent training scheme， reformed teaching methods， innovated teaching models， reshaped talent evaluation system， strengthened teachers' engineering background， and improved teaching quality assurance system and evaluation system. Thus， we proposed a new model of "11223" computer major talent training model which has been carried out and achieved effective performance.

Keywords： talent training mode; computer science major; teaching mode; quality evaluation; continuous improvement

為主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)于創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略，2017年以來，教育部積極推進新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”，全面唱響了引領(lǐng)高等工程教育改革的“三部曲”[1-2]。鐘登華院士指出，新工科是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向[3]。建設(shè)新工科，應(yīng)聚焦當前經(jīng)濟社會發(fā)展對工程技術(shù)人才的不同需求，主動結(jié)合自身人才特長，布局好新工科專業(yè)建設(shè)，加快培養(yǎng)引領(lǐng)未來新興技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新型工程人才[4]。

當前，隨著新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)的快速發(fā)展，國際競爭新形勢、立德樹人新要求對人才培養(yǎng)模式提出了新需求，計算機類專業(yè)人才在各個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域起著重要作用，各行業(yè)對計算機人才的需求持續(xù)上漲。據(jù)統(tǒng)計，開設(shè)計算機類專業(yè)點4 200多個，但在IT崗位“用工荒”和畢業(yè)生“高質(zhì)量就業(yè)難”問題并存[5-7]。究其原因是在計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)方面還存在諸多問題。

第一，人才培養(yǎng)理念有待更新、先進理念有待落實[3，5-6]。人才培養(yǎng)的三大核心理念“以學(xué)生（發(fā)展）為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進”提出了多年，但在人才培養(yǎng)方案制修訂、課程大綱制修訂、課程教學(xué)實施、學(xué)業(yè)考核評價和教學(xué)質(zhì)量保障等各環(huán)節(jié)遠未得到充分的貫徹、落實。

第二，課程體系不能吻合經(jīng)濟社會發(fā)展需求[5，8]。新技術(shù)、新經(jīng)濟迅猛發(fā)展，對工科人才知識、能力和素養(yǎng)的要求發(fā)生了變化，但從課程體系設(shè)計來看，課程之間的內(nèi)在聯(lián)系、前后承接關(guān)系，尤其是聚焦學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力培養(yǎng)考慮不充分，分解落實不科學(xué)，甚至存在課程知識陳舊，與經(jīng)濟社會需求脫節(jié)的現(xiàn)象。

第三，實踐教學(xué)體系不健全，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力不強[7-8]。培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)占比偏小，甚至缺乏連貫性和整體性；專業(yè)教師實踐能力偏弱；實驗、實習(xí)、實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)重形式輕內(nèi)涵，驗證性實踐教學(xué)多，理論指導(dǎo)下的設(shè)計性、綜合性實踐不多。

第四，教學(xué)質(zhì)量保障體制機制不健全，保障能力不足[9]。從培養(yǎng)方案制修訂、教學(xué)大綱制修訂到課程實施、學(xué)業(yè)評價等主要培養(yǎng)環(huán)節(jié)的質(zhì)量保障制度不健全，機制不合理，無法及時發(fā)現(xiàn)問題、糾正問題。

綜上，地方高校加快向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型，推動人才培養(yǎng)模式改革，迫在眉睫[10-11]。

一? 人才培養(yǎng)模式的改革思路與具體途徑

（一）? 改革思路

作為典型的地方應(yīng)用型本科高校，聊城大學(xué)“十四五”事業(yè)發(fā)展規(guī)劃明確指出，努力創(chuàng)建國內(nèi)知名、特色鮮明的一流區(qū)域高水平應(yīng)用型大學(xué)。聊城大學(xué)計算機類專業(yè)根據(jù)學(xué)校辦學(xué)定位，結(jié)合自身特長，聚焦本科工程教育的基本定位（即培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力）[12]，以工程教育專業(yè)認證為抓手，遵循認證標準和專業(yè)類國家標準，貫徹“以學(xué)生（發(fā)展）為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進”的理念[13]，在重構(gòu)人才培養(yǎng)方案、開展教學(xué)模式改革、優(yōu)化實踐教學(xué)體系、強化教師的工程背景、構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量保障體系等方面，形成了如圖1所示的“11223”人才培養(yǎng)模式。該模式包括，聚焦一個基本目標：培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。依托一個技術(shù)平臺：U+新工科智慧云平臺（以下簡稱U+平臺），作為推進信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的依托。探索兩種教學(xué)模式：線上線下混合式教學(xué)模式和課內(nèi)課外雙層項目驅(qū)動式教學(xué)模式，淘汰“水課”，打造“金課”。構(gòu)建兩個人才評價機制：內(nèi)部評價機制和外部評價機制，用來保障畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標的有效達成。貫徹“持續(xù)改進”核心理念，打造三個閉環(huán)：課程目標持續(xù)改進閉環(huán)、畢業(yè)要求持續(xù)改進閉環(huán)和培養(yǎng)目標持續(xù)改進閉環(huán)。

（二）? “11223”人才培養(yǎng)模式實踐之路

首先，確立立德樹人這一基本理念，有效落實課程思政，實施全員、全過程、全方位育人；其次，樹立標準意識、強化質(zhì)量意識，全面遵循工程認證標準和國家質(zhì)量標準，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量；第三，以工程教育專業(yè)認證為抓手，科學(xué)理解并有效落實“以學(xué)生（發(fā)展）為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進”三大教育理念，實現(xiàn)從知識傳授為主轉(zhuǎn)向能力培養(yǎng)為主轉(zhuǎn)換，著力培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

1? 聚焦培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，重構(gòu)人才培養(yǎng)方案

依據(jù)國家標準、工程認證標準、山東省應(yīng)用型高校建設(shè)標準要求，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展對計算機人才的需求，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和自身特長，重構(gòu)了人才培養(yǎng)方案。

首先，確定合理的培養(yǎng)目標。合理性體現(xiàn)在要符合學(xué)校的辦學(xué)定位、有利于專業(yè)資源條件優(yōu)勢的發(fā)揮、摸清區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展所需，同時要體現(xiàn)利益相關(guān)方的期望，展現(xiàn)出學(xué)生畢業(yè)5年左右成為IT行業(yè)工程師的職業(yè)特征[14]。

其次，設(shè)計恰當?shù)膶I(yè)畢業(yè)要求。畢業(yè)要求是學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)達到的要求，最重要的是能夠支撐專業(yè)培養(yǎng)目標的達成。保證畢業(yè)要求既體現(xiàn)聚焦于學(xué)生有能力解決計算機專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)復(fù)雜工程問題的基本地位，又很好地體現(xiàn)了專業(yè)自身的特點，以達成學(xué)生畢業(yè)5年左右成為IT行業(yè)合格工程師的目標[14]。

第三，構(gòu)建有效支撐的課程體系。課程體系不再是課程集合，指的是本專業(yè)開設(shè)的必修和選修課程及其關(guān)聯(lián)關(guān)系。知識的不斷深化和拓展、能力的漸進形成確定了課程設(shè)置必須符合學(xué)生的認知規(guī)律，必須覆蓋學(xué)生解決專業(yè)問題所需要的知識，以及典型的問題求解思想和方法[14]。聊城大學(xué)計算機類專業(yè)的課程體系設(shè)計滿足以上要求，包括數(shù)學(xué)、自然科學(xué)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)課程和人文社科類課程等，各類課程占比符合工程認證標準、國家標準和山東省應(yīng)用型高校建設(shè)標準。

2? 依托U+平臺推進信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合

推進信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合是高等教育改革的戰(zhàn)略舉措，提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。聊城大學(xué)計算機類專業(yè)依托U+平臺，構(gòu)建了“專屬平臺+優(yōu)質(zhì)線上資源”的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐體系。

任課教師利用U+平臺上傳課程資源（包括授課課件、講課視頻、輔助資料）、布置（批改）作業(yè)、網(wǎng)上考試（批閱）、線上討論答疑等，學(xué)生通過U+平臺學(xué)習(xí)課程資源、完成作業(yè)和考試、參與課程討論和答疑。平臺集成了工程教育專業(yè)認證模塊，將課程中形成性評價數(shù)據(jù)直接融入課程目標達成度評價，既體現(xiàn)了評價的形成性，又體現(xiàn)了評價和反饋的及時性。

經(jīng)過三年多的探索、推進與實施，專業(yè)所有課程在U+平臺建設(shè)了相應(yīng)資源，有力促進了傳統(tǒng)課堂教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合。

3? 改革教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)模式

依托U+平臺，積極開展線上線下混合式教學(xué)改革。課前，學(xué)生看教學(xué)視頻、線上查詢資料、閱讀教材、完成課后習(xí)題等自主學(xué)習(xí)任務(wù)，帶著問題進課堂；課中，通過重難點講解、提問、小組討論，解決學(xué)生的難題、澄清相關(guān)概念、梳理知識理論內(nèi)在邏輯，引導(dǎo)學(xué)生深度思考。疫情期間，在線教學(xué)得到學(xué)校充分肯定，并在山東省新工科聯(lián)盟籌建研討會上作了經(jīng)驗交流。目前，已有12門課程參與混合式教學(xué)改革試點。

優(yōu)化實踐教學(xué)體系，探索課內(nèi)和課外“雙層項目”驅(qū)動式教學(xué)模式。以項目為載體，制定學(xué)習(xí)路線規(guī)劃，分章節(jié)設(shè)計探究性實驗，融合了探究式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)和案例教學(xué)等特征，將諸多知識點建構(gòu)成為一個相互聯(lián)系的有機整體，如圖2所示。以任務(wù)驅(qū)動、知識鞏固、任務(wù)實現(xiàn)和反饋練習(xí)為環(huán)節(jié)，充分利用U+平臺上華為軟開云里面的工程項目，為學(xué)生搭建從理論到實踐，從簡單到復(fù)雜，從單一到綜合，知識能力素養(yǎng)逐級提升的實驗項目，用綜合性、探究性實驗替代驗證性實驗。目前，已有5門實踐性強的課程開展了雙層項目驅(qū)動式教學(xué)模式改革。

4? 重塑人才評價體系

建立人才綜合能力內(nèi)部評價機制，包括課程目標達成評價機制和畢業(yè)要求達成評價機制。課程目標達成評價由形成性評價（包括平時作業(yè)、線上學(xué)習(xí)和課堂表現(xiàn)、單元測試、實驗、期中考核等）和終結(jié)性評價（包括期末考試、課程報告和答辯等多種形式評價）綜合而成，結(jié)合課程實際采用不同的組合和權(quán)重。由于課程目標達成評價是畢業(yè)要求達成評價的基礎(chǔ)，是根本，所以專業(yè)實施了全過程多元制學(xué)業(yè)評價，提高形成性評價占比，終結(jié)性評價占比原則上不超過50%，以期實現(xiàn)科學(xué)評價。

畢業(yè)要求達成評價機制由其指標點的達成度確定，而每一項指標點達成度則取決于支撐該指標點所有課程的課程目標達成度，專業(yè)通過保證用于評價的每門課程的代表性、每個課程目標對相應(yīng)指標點內(nèi)涵的有效體現(xiàn)，以及每個課程目標的達成度的有效性等，保證其支撐的指標點達成度的有效性，進而確保畢業(yè)要求達成評價結(jié)果的有效性。

構(gòu)建人才綜合能力外部評價機制。通過對畢業(yè)半年左右和5年左右的畢業(yè)生以及用人單位進行問卷調(diào)查開展。其中，畢業(yè)半年左右的畢業(yè)生就業(yè)情況體現(xiàn)目標達成的初步情況和“基礎(chǔ)”，畢業(yè)5年左右的畢業(yè)生信息則體現(xiàn)培養(yǎng)目標的達成情況。對畢業(yè)生的調(diào)查主要關(guān)注學(xué)生本人對專業(yè)畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標達成情況的自我感知，而對用人單位的調(diào)查主要關(guān)注行業(yè)企業(yè)對畢業(yè)生在培養(yǎng)目標達成方面的評價，考查的是社會對專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量的認可程度。為確保評價的客觀公正，增加可信度，委托第三方評價機構(gòu)來實施。

5? 強化教師的工程背景，提升實踐教學(xué)能力

現(xiàn)有條件下挖掘自身潛力，將教師掛職企業(yè)、參與實踐鍛煉作為職稱晉升、評獎評優(yōu)的優(yōu)先條件。鼓勵教師深入IT企業(yè)實踐鍛煉，參與企業(yè)技術(shù)研發(fā)與技能培訓(xùn)，了解企業(yè)人才需求動態(tài)，積累工程實踐經(jīng)驗，提高工程素質(zhì)和實踐能力，強化教師的工程背景。

作為重要補充，通過加強校企師資合作，聘用企業(yè)工程師授課，通過案例教學(xué)、現(xiàn)身說法和技術(shù)指導(dǎo)，提高學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)能力。通過校企師資雙向交流，提升教師培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

6? 健全教學(xué)質(zhì)量保障制度體系與評價體系

建立健全本科教學(xué)質(zhì)量保障制度體系[9]。以《聊城大學(xué)計算機學(xué)院本科教學(xué)質(zhì)量保障體系》為總綱，以畢業(yè)要求達成評價為主線，形成了課程目標達成評價、畢業(yè)要求達成評價、課堂教學(xué)質(zhì)量評價、實驗教學(xué)質(zhì)量評價、實訓(xùn)課程質(zhì)量評價、在線課程質(zhì)量評價、畢業(yè)實習(xí)質(zhì)量評價和畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量評價等教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求和評價等教學(xué)質(zhì)量保障主體制度文件。

建立健全本科教學(xué)質(zhì)量保障評價體系[9]。教學(xué)質(zhì)量保障組織由教學(xué)指導(dǎo)委員會、教學(xué)督導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)小組、招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組、學(xué)生工作領(lǐng)導(dǎo)小組和就業(yè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組等組成，這5個教學(xué)質(zhì)量保障組織各負其責(zé)、上下聯(lián)動、協(xié)同推進、形成合力。教學(xué)質(zhì)量保障評價體系主要由教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求、評價與監(jiān)控、教學(xué)條件保障、教學(xué)質(zhì)量分析與改進等部分組成。對教學(xué)執(zhí)行過程中各環(huán)節(jié)都建立相應(yīng)的質(zhì)量保障評價過程。教學(xué)質(zhì)量保障評價體系，如圖3所示。圖中圓形表示教學(xué)執(zhí)行過程，一般由系（專業(yè)）負責(zé)實施，橢圓形表示質(zhì)量保障評價過程，一般由矩形框中的各教學(xué)委員會或領(lǐng)導(dǎo)小組負責(zé)組織實施。

教學(xué)執(zhí)行過程和質(zhì)量保障評價過程之間的雙向箭頭表示其交互過程，即通過質(zhì)量保障評價修正教學(xué)執(zhí)行過程中存在的不足，教學(xué)執(zhí)行過程的變動又會改變質(zhì)量保障評價過程的實施，兩者相輔相成，互相促進。任課教師應(yīng)明晰自己在畢業(yè)要求中應(yīng)承擔的培養(yǎng)任務(wù)，并據(jù)此實施教學(xué)活動（教什么、怎么教），采用合理的考核方式（怎么考）和評價方法（怎么評），獲取學(xué)生各項能力達成與否的評價數(shù)據(jù)（評什么），依據(jù)評價結(jié)果及時調(diào)整自己的教學(xué)活動（改什么）。學(xué)生應(yīng)明晰自己畢業(yè)時應(yīng)該具備的知識、能力和素質(zhì)（畢業(yè)要求），明晰通過每門課程的學(xué)習(xí)可以獲取的知識、能力和素質(zhì)（課程目標），并理解和配合教師實施的教學(xué)活動（學(xué)會什么），采用的考核內(nèi)容和方式（考核要求），明確自己獲取能力的強項和弱項，及時調(diào)整自己的學(xué)習(xí)活動。教學(xué)指導(dǎo)委員會應(yīng)明晰專業(yè)的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，通過質(zhì)量保障評價，及時掌握培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的達成情況，并根據(jù)評價過程數(shù)據(jù)和評價結(jié)果，及時調(diào)整課程體系設(shè)置和教學(xué)計劃安排，持續(xù)改進各項工作。

二? 人才培養(yǎng)模式改革階段性成效

通過“11223”人才培養(yǎng)模式的探索與實踐，聊城大學(xué)計算機類專業(yè)在教育教學(xué)方面開創(chuàng)了嶄新的局面，取得了顯著的階段性成效。任課教師在教學(xué)方面投入的時間和精力增多，樹立了標準意識，強化了質(zhì)量意識，教學(xué)項目和成果不斷涌現(xiàn)，教學(xué)質(zhì)量明顯提升。軟件工程、計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)先后獲批山東省一流專業(yè)建設(shè)點；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理先后獲批山東省一流課程；計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用等4門課程獲批聊城大學(xué)一流課程；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用獲批聊城大學(xué)金課；操作系統(tǒng)和計算機科學(xué)導(dǎo)論等5門課程獲批校級課程思政示范項目立項；1人榮獲山東省青年教師教學(xué)競賽一等獎、1人榮獲山東省信息化教學(xué)比賽二等獎；獲批1項省級本科教研重點項目、近30項教育部協(xié)同育人項目、3項校級重點教改項目、6項校級面上項目和3門校級規(guī)劃教材項目等。僅2021年，獲批本科教學(xué)改革項目省級重點1項、校級重點1項、校級4項；獲評省級教學(xué)成果獎二等獎2項、校級教學(xué)成果獎5項，分別是特等獎2項、一等獎1項、二等獎2項，在全校名列前茅。依托U+平臺，積累了豐富的教學(xué)資源，產(chǎn)生了很多可以利用的形成性評價數(shù)據(jù)，為工程教育專業(yè)認證打下了堅實的基礎(chǔ)。

三? 結(jié)束語

聊城大學(xué)計算機類專業(yè)“11223”人才培養(yǎng)模式的探索與實踐已開展3年多，重構(gòu)了人才培養(yǎng)方案，依托U+平臺改革教學(xué)方法、創(chuàng)新了教學(xué)模式，重塑了人才評價體系，加強師資隊伍建設(shè)、提升了實踐教學(xué)能力，健全了教學(xué)質(zhì)量保障制度體系和評價體系，取得了顯著的改革成效。未來，將繼續(xù)走內(nèi)涵式發(fā)展之路，積極融入高等教育教學(xué)改革，向科學(xué)要效率、要質(zhì)量、要水平，大力探索和推進人才培養(yǎng)從經(jīng)驗走向科學(xué)，從粗放走向精細，不斷提高教育教學(xué)質(zhì)量和水平[14]。

面對新工科建設(shè)背景下高等教育的新發(fā)展與新要求，本研究可為國內(nèi)同類專業(yè)的人才培養(yǎng)工作者提供直接參照，亦可對其他專業(yè)的人才培養(yǎng)提供一種較可行的改革思路。

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基金項目：國家社會基金一般項目“我國教育研究的范式梳理與‘中國經(jīng)驗研究”（BAA200023）；教育部協(xié)同育人項目“工程教育認證背景下計算機類專業(yè)實踐基地建設(shè)的探索與實踐”（201901173022）；山東省省級本科教學(xué)改革研究重點項目“面向新工科計算機類專業(yè)‘11223人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”（Z2021159）

第一作者簡介：李成友（1968-），男，漢族，山東聊城人，碩士，副教授，教學(xué)副院長。研究方向為高等教育教學(xué)改革、計算生物學(xué)。

*通信作者：段朋（1987-），男，漢族，山東聊城人，博士，副教授，系主任。研究方向為高等教育教學(xué)改革、智能優(yōu)化算法。