工程教育專業認證背景下應用型高校計算機專業多元融合教學體系改革研究

鄒立仁　張海燕　趙冬耀

關鍵詞： 工程教育；教學體系；多元融合；交叉學科；課程體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）08-0178-03

1 引言

自新工科建設提出，各高校的計算機專業受到關注度越來越高。一是當前社會發展進步已經離不開計算機技術；二是計算機類專業的發展前景非常廣闊；三是在2021版《華盛頓協議》的畢業要求框架對計算機相關知識特意做了要求與描述。所以計算機專業人才培養也越來越受到廣泛關注。

目前，各高校計算機專業教學中，多采用同年級相關專業橫向培養，不同年級專業內部縱向培養模式為主的教學實施方式。這種橫向加縱向的培養模式一直是我國大多數高校計算機專業的主要培養模式。這種培養模式由于學生職業生涯規劃不同，將來所從事行業不同，個性化需求得不到滿足的弊端已日益顯現。專業教學內容落后前沿技術發展，致使學生實際能力與企業需求差異較大，達不到“高階性創新性挑戰度”的要求。教學評價指標比較單一，對人才培養以及教師教學不能有效評價。

基于上述問題，結合新工科建設特點以及工程教育專業認證要求，要大力開展“專業+行業”課程體系、“學校+企業”融合培養、“計算機+多學科”融合教育、“學校+社會+企業+校友”多方評價的多元融合教學體系改革。

2 多元融合教學體系改革構想

2.1 按需求分類設計人才培養目標

結合學生職業生涯規劃，分類設計人才培養目標，將人才培養劃分為：考研升學類、創新創業類、應用實踐類。

考研升學類以為國家和社會培養計算機尖端人才為目標，通過提高學業挑戰度，激活學生自主學習潛能，盡力開展科研實踐訓練，培養學生科研精神，樹立科研意向。

創新創業類以計算機行業產業結構為出發點，加強創新創業理論與實踐指導，開展創新創業訓練[1]，激發學生創新活力與思維，在掌握計算機相關專業知識基礎上，學會創新創業基本技能，了解創新創業基本路徑，提升創新創業能力。

應用實踐類要緊密結合企業需求和行業動向，以新時期所需計算機專業應用人才為目標，重點加強工程技術能力、交流溝通能力、團隊合作意識培養，提高應用核心競爭能力[2]。

2.2 根據培養目標完善人才培養方案

結合培養目標，按照工程教育專業認證要求，深入論證并完善人才培養方案?？佳猩龑W類人才培養方案重點加強基礎及專業基礎課程設置及要求，創新創業類人才培養要提供豐富的創新創業類必修與選修課程，應用實踐類要與企業共同修訂人才培養方案，加強實訓實習類課程建設。在三類人才培養方案修訂完善過程中，要通盤考慮自然科學、哲學社會科學等課程設置要求，結合專業選修方向設置的專業課盡量以選修課為主，按照方向不同設置不同學分要求，達到畢業要求。

2.3 根據培養目標完善人才培養方案

跨年級分流培養符合完全學分制下的學制要求，學校要充分發揮教育團隊、科研創新、企業專家等優勢，依據學生個性化需求，因材施教。同時，利用學生各年級不同認知能力的梯度化差異，可以按照培養目標跨年級組合，發揮學生之間“傳幫帶”的作用，營造“互教、互學、互助”的學習氛圍，實現學為中心、團隊共贏的教育氛圍。

3 多元融合教學體系改革路徑

3.1“專業+行業”課程體系

應用型高校計算機專業人才個性化培養的重點是加強課程體系改革。工程教育認證強調以學生為中心的教育理念，要通過課程體系建設，使畢業生具備解決復雜工程問題的知識、能力與素養[3]，課程體系設置遵循“反向設計、正向實施”的原則。根據該原則，相關專業要做好計算機行業對學生畢業5年后需求調研及預判分析，確定培養目標，在培養目標要求下確定畢業要求，最后制定課程體系。

（1）“專業+行業”課程體系建設要求

專業人才培養方案是實施人才培養的重要依據，課程體系是專業人才培養方案重要組成部分。計算機專業在工程教育認證要求下，按照以下要求設計“三類”人才培養課程體系。

一是“專業+行業”課程體系必須有效支撐培養目標與畢業要求的達成，課程體系必須對相關畢業要求進行全面覆蓋。二是專業課程體系必須包含工程教育專業認證要求的四個類別及學分比例要求，即：數學及自然科學類課程所占比例≥15%；工程基礎知識與專業基礎知識所占比例≥30%；工程實踐與畢業設計所占比例≥20%；人文社科類通識教育所占比例≥15%。三是所設計的“專業+行業”的課程體系必須滿足行業發展要求及國家、社會及用人單位需求。

（2）“專業+行業”課程體系建設目標

“專業+行業”的課程體系建設目標主要是為了實現畢業要求。應用型高校計算機類專業培養目標一般描述：立足本地域，面向全國，服務區域經濟，培養能在計算機領域從事應用系統設計與管理、運維與開發的高素質應用型工程技術人才；然后對畢業生5年達成的工程素質、技術能力、職業素養、社會責任等方面做出具體描述。在學生個性化需求“三類”不同人才培養過程中，根據分流分類培養要求，在具體實施過程中可根據人才培養方案，在課程體系中提出具體要求。專業人才培養方案是實施人才培養的重要依據，課程體系是專業人才培養方案重要組成部分。

（3）“專業+行業”課程體系建設內容

課程體系建設內容主要圍繞工程教育專業認證“四類”課程展開。數學與自然科學基礎課程要滿足學分比例要求，實施過程中可按照“三類”學生分層分類實施教學，分別提出不同的課程目標。人文社科類通識教育課程可混合建設，但在指導不同學生選課時，要有側重點。計算機類專業的專業課程主要包括工程基礎類課程和專業知識課，工程基礎類課程如計算機網絡、操作系統等重點考研課，專業的選修課結合專業方向各有不同，如Web開發、云計算概論、圖形處理、數據安全等課程。工程實踐與畢業設計課程主要包括課程設計、畢業實習、綜合訓練、畢業設計等課程。

3.2“學校+企業”聯合培養

應用型高校計算機專業人才培養走“學校+企業”融合培養是必由之路?！叭悺睂W生在分流實踐培養中，“學校+企業”融合培養的側重點各不相同。

考研升學類作為計算機科技創新重點人才，在學校與企業聯合培養中，要充分發揮高校本身所具有的科研學術優勢，與企業聯合開展科研創新攻關。在聯合科研創新中，盡量讓考研升學類學生多參與課題研討、課題立項、課題申報、課題結題等過程，培養該類學生的科研創新能力。在科研實訓中，給學生營造高水平的學術氛圍，深度挖掘科研潛力，達到提升他們科研學術水平的目的。

創新創業類學生作為創新的主力軍培養，在“學校+企業”融合培養中，成立創新創業團隊，學校和企業共同組成導師團。一是加強創新創業知識學習，儲備創新創業基礎；二是加強創新創業訓練，鼓勵他們參加計算機設計大賽、中國大學生創業大賽、“互聯網+”創新大賽等競賽，進而錘煉他們創新創業能力。三是盡量提供機會，給他們拓展創新創業途徑。通過創業訓練，促進創新成果轉化，積累創業經驗，體驗創業過程。

應用實踐類人才培養是應用型本科高校培養的重點，計算機專業的應用實踐類人才每要將理論知識轉化為實踐技能，企業實踐至關重要?！皩W校+企業”聯合培養實踐類人才可采取以下幾種方式：一是把企業具有豐富實踐經驗的工程師請進來，以講座或者大班授課方式開展大類培訓，有針對性地指導學生專業實踐訓練。二是專業教師結合企業實踐案例有針對性地分析指導，把理論與實踐進行有機結合，學習計算機項目開發過程，提高復雜工程問題的實踐能力。三是利用實訓環節，把學生送到企業開展實戰訓練，開展項目式開發訓練，將一些項目開發過程嵌入到實際項目訓練中。四是要求學生進行頂崗實習，加入企業內部實際項目開發團隊，強化職前實踐能力培養。

3.3“計算機+多學科”的交叉融合

應用型高校計算機專業人才培養走“學校+企業”融合培養是必由之路?！叭悺睂W生在分流實踐培養中，學科交叉融合越來越受到各高校的重視，比如說美國部分高等院校不刻意劃分專業，促進學科融合；英國高等教育的學院制對學科劃分只起到平衡作用；我國目前有的高校實施大類招生，在低年級不劃分專業，其目的也是為了有效促進學科融合做好初步準備。2020年末，我國國務院學位委員會決定成立第14個學科：交叉學科。目前各學科交叉融合體現出來的一個共性就是都是以計算機相關技術為主進行構建。通過調研發現，對于以應用型人才培養為主的高校，計算機專業的畢業生，如果只是單一掌握計算機學科知識，而對其他學科知識沒有涉獵，明顯體現出發展后勁不足的特點。因此，計算機類相關專業若想提高人才培養質量，提升發展后勁，必須加強多學科交叉融合培養，進而培養出滿足企業和社會需求的新型人才[4]。

1） 加強交叉學科選修課程建設

按照工程教育專業認證標準以及教育部《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》要求，計算機專業課程體系建設在滿足要求基礎上，可調整專業選修課設置。這需要各高校鼓勵學生選修相關、相近的交叉學科專業課程，以利于拓寬學生就業渠道。

交叉學科的選修專業課程設置要符合學科的相近性、交叉性和前沿性，使學生能夠掌握計算機本專業基礎理論知識，又能了解其他學科發展的前沿知識，進而培養出適應新形勢下新工科建設需要的人才。對于以理工類教育為主的高校，開展以計算機專業基礎知識為主，其他學科交叉融合為輔的交叉課程體系具有得天獨厚的優勢。如：目前國家非常重視的網絡空間安全專業，在掌握計算機基礎知識的基礎上，按照將來就業方向可要了解工業控制、金融理論等方面的專業知識；人工智能專業在掌握計算機相關理論基礎上，可掌握機械設計基礎等相關學科知識。因此，計算機類專業可以按照專業發展趨勢，合理設置交叉融合的學科選修課程體系。

2） 優化交叉學科實踐教學環節

“計算機+多學科”交叉融合，實踐教學環節特別重要。依據學生職業生涯規劃，按照其將來從事行業企業意愿，可有計劃地設置一些針對性的實踐教學環節。教師在教學中，可設置相關案例，引入相關知識點，提出明確要求，拓展學生學科知識面。計算機與多學科交叉融合一個重要的環節就是實習。目前，大多數應用型高校把實習環節都放在第七學期，實習單位有的是學生自己找，有的是學校提供?？山涍^調研，學生實習基本處于走過場狀態，應用型高校第七學期實習，第八學期做畢業設計，整個大四年級沒能夠很好利用，尤其是學生實習基本處于散亂狀態。各應用型高校必須加強大四學生實習課程的監督、管理與評價，重視實習課程建設。學校要借校企合作、產學研基地的優勢，梳理可實習企業、產學研基地，提供給相關工作意愿的學生，并安排教師進行全程跟蹤與考核，使實習達到真正的教育目的。

3） 構建交叉學科特色教育平臺

計算機專業在加強學科交叉融合培養時，要注重特色建設。要以人才培養方案為抓手，以培養“三類”人才為目的，以工程教育專業認證為總要求，突出特色教育平臺建設?？山Y合專業發展特點，以共性為基礎，突出特色要求；以本專業主導專業課程為主，以添加交叉融合學科選修課程為輔；在教學設計上，以主導知識為主，輔以交叉學科相關案例，創新教學方法。在特色平臺建設上，教師要成為特色建設的主力，以課程思政改革為重點，不斷更新教育觀念，不斷提高業務技術水平，加強交叉學科相關技術學習，以學生需求為中心，把傳統教育理念轉變為工程教育認證理念，提高人才培養質量。

3.4“學校+社會+企業+校友”多方評價體系

教學質量評價體系是保障提高教學質量的重要手段。教學質量評價主要針對評教、評學與評估展開。評教主要是對教師課堂教學質量進行評價，評學主要是對學生的學習態度、學習質量、學習增值展開評價，評估是對學校的學科專業建設、教學條件建設按照要求展開評估。目前各高校對評教都很重視，對評學辦法不多，對評估雖然有開展但自評辦法有待持續改進。

無論評教、評學還是評估，都要圍繞教育部開展的各項評價評估要求展開。目前教育部組織的評估主要有圍繞新建本科高校的合格評估、完成合格評估高校的審核評估。除合格評估、審核評估，教育部評估中心與中國工程教育專業認證協會開展了工程教育專業認證。工程認證通用標準7各方面（學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系師資隊伍、支持條件），每個方面都要求有相關材料、數據支撐，這些支撐材料的獲得就靠平時扎實開展教學評價得來的。在工程教育專業認證專業補充標準的計算機專業中，對課程體系與師資隊伍都做了補充規定。

工程認證通用標準4：持續改進教學過程質量監控機制，定期開展課程質量評價；建立畢業要求達成評價，定期開展畢業要求達成評價；建立畢業生跟蹤反饋機制，對高等教育系統以外有關各方參與的社會評價機制都做了相應規定[5]。在這些規定中，要求高校要開展多方面參與的教學質量評價機制建設。因此，學校方面必須建立起“學校+社會+企業+校友”的多方教學質量評價體系。該評價體系要包含評教、評學與評估這三方面，重點是加強持續改進、形成閉環建設。

4 結束語

隨著工程教育專業認證的持續開展，計算機專業教學面臨的挑戰也會越來越大。計算機專業教育要持續開展教學改革，突出學科交叉融合特點，面向行業發展趨勢，加大校企合作、產研基地、現代產業學院建設力度，拓寬人才培養渠道，持續提高專業建設水平，進而提高人才培養質量。