IEET工程教育認證背景下的計算機科學與技術專業(yè)的課程體系重構和建設

吳薇，連雁平，魏毅

（武夷學院數學與計算機學院，武夷山 354300）

0 引言

IEET工程教育認證是中華工程教育學會（Institute of Engineering Education Taiwan，IEET）負責評鑒與推動的一種工程教育認證，旨在以學生學習成果為導向，確認專業(yè)的教育目標和畢業(yè)生是否具備專業(yè)所需的核心能力并促進專業(yè)教學的持續(xù)改進。

IEET成立于2003年，是臺灣教育行政管理部門認可的教育評鑒組織。它于2007年正式與國際工程及科技教育接軌，成為“華盛頓協(xié)議”正式的會員。華盛頓協(xié)議強調“成果導向教育”的認證，目的是培養(yǎng)工程人才使其能跨學科適應全球化的競爭，同時具備團隊合作交流和解決復雜工程問題等能力[1]。成果導向教育認為教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果，是以學生的學習成果為導向來運行教學系統(tǒng)的教育理念。傳統(tǒng)的專業(yè)設置按學科劃分，課程體系強調學科知識的系統(tǒng)性和完備性，而不關注學生在管理、工程倫理、復雜問題解決、全球適應性等能力上的培養(yǎng)，導致工程教育在人才培養(yǎng)上存在一定程度的問題，例如與產業(yè)需求脫節(jié)、成果導向教育實施不全面等[2]。因此，對于工程學科的人才培養(yǎng)應加強學生在人文素質和科學精神方面的教育，以及增強綜合應用現代科學知識理論和技術手段的能力。

武夷學院作為一所地方性應用型本科院校，其計算機科學與技術專業(yè)（以下簡稱計科專業(yè)）是申請福建省第二批IEET工程教育認證的專業(yè)，因此，可以以此為契機，在培養(yǎng)該專業(yè)學生的過程中，以IEET工程教育認證為指導，從整個專業(yè)的頂層設計上改進教育理念、改革教學方法，重構和建設課程體系，通過開展校企合作和國際合作等形式，改革人才培養(yǎng)模式，將提高學生的實踐和綜合應用計算機專業(yè)知識的能力作為主要的培養(yǎng)目標，重點培養(yǎng)為地方經濟建設服務的應用型人才[3]。

1 IEET工程教育認證的規(guī)范要求

IEET工程教育認證有一定的規(guī)范要求，其最終的目標是確保專業(yè)的教育質量，而教育質量用學生的學習成果來衡量。參加認證的專業(yè)必須要參與以6年為一個周期的周期性的審查工作。在審查期間考查認證的專業(yè)能否持續(xù)滿足認證的規(guī)范和要求，能否持續(xù)達成其自定義的教育目標以及該專業(yè)的畢業(yè)生是否具備專業(yè)所需要的核心能力，同時保持繼續(xù)改善專業(yè)的教育質量。

1.1 自定義的教育目標

具備“即時頂崗職業(yè)能力”，掌握計科專業(yè)知識，具有較強的實踐能力，使學生畢業(yè)就能上崗，是武夷學院計科專業(yè)致力達成的教育目標的核心內涵[4]。

該教育目標概括為3個方面：

（1）掌握計科專業(yè)基本理論知識、具備獲取知識和應用知識能力，具有一定的創(chuàng)新能力。即傳授學生計算機科學與技術專業(yè)基本理論知識，系統(tǒng)地掌握計算機軟硬件基礎理論，具備本領域分析問題、解決問題的能力，具備較強的實踐應用能力和一定的創(chuàng)新能力，使其具備從事計算機軟硬件設計、應用開發(fā)、系統(tǒng)集成、維護管理、培訓教學等工作的即時頂崗職業(yè)能力。

（2）掌握一定的人文、社會和自然科學知識，具有良好的身體素質和心理素質。即教導學生了解國內外形勢，培育嚴謹的人文社會科學素養(yǎng)和較強的社會責任感，具有良好的身體素質和心理素質，了解計算機科學與技術學科發(fā)展前沿信息，熟悉計算機科學與技術對環(huán)境、社會以及全球的影響，促成應用型、多元化的專業(yè)發(fā)展觀點。

（3）具有較強的實踐技術應用能力和團隊協(xié)作意識。即訓練學生實踐技術應用能力和自主持續(xù)學習能力，具有誠信意識和良好的團隊協(xié)作意識。

1.2 畢業(yè)生應具備的專業(yè)所需的核心能力

為了達成教育目標，學生畢業(yè)時應具備與教育目標完全對應的核心能力。對照IEET認證要求畢業(yè)生所應具備的核心能力，武夷學院計科專業(yè)定義了其畢業(yè)生應具備的專業(yè)所需的8項核心能力為：

（1）運用數學、科學及工程知識的能力；

（2）設計與執(zhí)行實驗，以及分析與解釋數據的能力；

（3）執(zhí)行計算機軟硬件設計、應用開發(fā)、系統(tǒng)集成、維護管理、培訓教學等計算機工程實務所需技術、技巧及使用現代工具的能力；

（4）軟硬件系統(tǒng)、應用程序開發(fā)、系統(tǒng)集成應用等分析、設計能力；

（5）計算機系統(tǒng)項目管理（含經費規(guī)劃和預算）、有效溝通、領域整合和團隊合作能力；

（6）發(fā)掘、分析和應用計算機科學與技術相關領域研究成果及應對復雜且綜合性工程問題的能力；

（7）了解國內外形勢和計算機科學與技術學科發(fā)展前沿信息，熟悉計算機科學與技術對環(huán)境、社會以及全球的影響，并培養(yǎng)持續(xù)學習的習慣與能力；

（8）具備人文社會科學素養(yǎng)和社會責任感，理解及應用專業(yè)倫理及尊重多元觀點。

學生核心能力的訓練和培養(yǎng)主要通過以下一些教學環(huán)節(jié)實現：課堂教學、實驗教學、Capstone課程、課程設計、專業(yè)實習實訓、課外素質拓展訓練，以及各類學生社團活動和教師課業(yè)輔導等。通過授課教師直接講解、校外專家與學者演講、師生共同討論，以及實驗演示、設計、數據分析等各種學習方式逐步累積以達到構建學生的核心能力的目的。

2 武夷學院計科專業(yè)課程體系目前所存在的問題

2.1 課程體系設計不是以學生學習成果為導向，而是偏重理論教學內容

計科專業(yè)是工程學科中更新發(fā)展變化很快的一個專業(yè)，不僅在理論知識研究上有不斷的變化，而且在實際應用中新技術也不斷地涌現。在武夷學院計科專業(yè)課程設置之初，參照了本省一些老本科院校的人才培養(yǎng)方案和教學計劃，其課程體系的設計不是以學生學習成果為導向，而是偏重于理論上的教學內容[5]。教師的職業(yè)背景和教師所教授的教學內容往往脫離了企業(yè)實踐，落后于計算機科學技術發(fā)展的前沿，這樣的人才培養(yǎng)無法體現地方性本科院校的應用型培養(yǎng)目標。計科專業(yè)的核心課程，如數據結構、操作系統(tǒng)、軟件工程等，教學上多是對課程本身所涉及到的理論知識點的講解，強調本門課程自身知識體系的完整性和系統(tǒng)性，隔裂了各課程之間的融會貫通和有效整合，學生無法理論聯(lián)系實際。

2.2 課程體系設計沒有根據市場需求和自身的客觀條件，而是按照一般高校通用的課程體系設計，追求考研應試教育

目前在全國范圍內，不僅清華北大這些一流的高校有開設計科專業(yè)，連一些規(guī)模較小的高職院校也都幾乎開設了計科專業(yè)。而各類院校在師資力量、辦學水平和辦學能力上有很大差距，因此培養(yǎng)出的學生在學識和能力檔次上必然有很大的不同。縱觀這些高校的人才培養(yǎng)方案、課程體系、教學計劃和教學內容，不難發(fā)現幾乎都差不多，我們學院也不例外。在制定人才培養(yǎng)方案和設計課程體系時沒有與時俱進，沒有強調新興產業(yè)發(fā)展所涵蓋人工智能、云計算、大數據等所需要的計算機新技術，沒有安排相應的語言課，形成自己的專業(yè)特色，而只是為了體現辦學水平，提高自己的口碑和社會聲譽，片面追求考研比例的提高[6]。

2.3 課程體系設計的專業(yè)課程面太廣，深度不夠

專業(yè)課程涵蓋軟件開發(fā)（光是計算機高級語言就學了四種：C語言程序設計、Java面向對象程序設計、Visual C++程序設計、.NET程序設計）、計算機網絡、軟件工程、操作系統(tǒng)、計算機組成與結構、匯編語言與微機接口、單片機及嵌入式技術和編譯原理等專業(yè)必修課程。學生在有限的時間里要學習各種軟硬件知識，最后必然導致“蜻蜓點水”式的學習，知識面“廣而淺”，對于各類計科專業(yè)知識不能熟練掌握，導致他們畢業(yè)出去后在哪個方面都不能立即勝任工作，這樣不利于貫徹地方性本科院校應用型的人才教育目標。

3 計科專業(yè)課程體系的重構和建設

從上述計科專業(yè)課程體系目前所存在的問題可以了解到，按照這樣的課程體系培養(yǎng)出來的畢業(yè)生最終的結果是“沒有自己的特色，應用技能的定位很模糊”。培養(yǎng)出來的學生既達不到從事計算機科研工作的“深度”，也達不到具有優(yōu)秀的實際工程能力的要求。因此，為了改變現狀，可以對照培養(yǎng)IEET認證規(guī)范中8種畢業(yè)生核心能力，由國家、社會和用人單位的需求決定學習內容，以最終學習成果為目標，重構和建設符合畢業(yè)生核心能力培養(yǎng)的課程體系[7]。

3.1 展現“互聯(lián)網+”產業(yè)服務的計科專業(yè)的特色，重構課程體系，分類培養(yǎng)學生的核心能力

武夷學院坐落于海峽西岸經濟區(qū)的綠色腹地——“世界文化與自然遺產地”武夷山，正逐步轉型為應用型本科大學，其目的就是更好地為地方經濟建設服務。“互聯(lián)網+”產業(yè)服務是計科專業(yè)的特色。在當地食品和5A級景區(qū)旅游及配套的健康養(yǎng)生產業(yè)鏈的轉型升級，以及政府要將武夷山建設為國際智慧旅游城市的大背景下對應用型計算機專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的要求。

因此，在經過大量的企業(yè)調研、校友問卷調查和科學論證后，把原課程體系中的部分主干課程進行重新梳理和調整，最終將課程分為四大類（職業(yè)素養(yǎng)類、專業(yè)教育類、產業(yè)應用類和能力拓展類），分類培養(yǎng)學生的核心能力。課程體系分類設置如圖1所示。對照前述的8項核心能力，把學生要學習以具備第8條核心能力的人文社會科學素養(yǎng)和社會責任感等的課程歸為職業(yè)素養(yǎng)類；在專業(yè)教育類設置兩小類，一類是專業(yè)基礎類，另一類是專業(yè)課程類，設置了軟件開發(fā)和智能信息處理兩個方向。專業(yè)基礎類重點培養(yǎng)學生前3項的核心能力，專業(yè)課程類重點培養(yǎng)學生第4-6項的核心能力。其中軟件開發(fā)方向重點培養(yǎng)學生具有辨識、分析規(guī)劃及解決工程問題的核心能力，使學生能開發(fā)“互聯(lián)網+”產業(yè)服務特色的各類軟件，設置Web應用開發(fā)、Windows應用開發(fā)和App應用開發(fā)等實踐課程。智能信息處理方向重點培養(yǎng)學生應用計算機科學與技術相關領域研究成果及綜合處理復雜工程問題的核心能力，通過獲取海量數據、對數據分析建模、智能處理等技術手段為產業(yè)的智能化、信息化、網絡化發(fā)展提供智力服務；把服務產業(yè)提升轉型所選修的課程歸為產業(yè)應用類，把專業(yè)應用能力拓展所選修的課程歸為能力拓展類，這兩大類設置的課程學習是學生前7項核心能力的綜合培養(yǎng)[4]。

圖1 計算機科學與技術專業(yè)課程體系

3.2 采用項目驅動教學模式，特別是各個綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學生有效溝通、團隊合作及領導統(tǒng)御的核心能力

在校內開展產業(yè)應用類和能力拓展類課程的選修，以課程實訓或項目的形式讓學生參與進來。將學生組織成多個項目開發(fā)團隊或小組。團隊領導是項目經理，協(xié)調團隊的工作，分配團隊成員任務來完成項目。教師為每個團隊或小組提出要求并提供技術支持，指導學生小組部署規(guī)劃項目的體系結構，分析和確定使用的技術等。培訓每組完成需求分析、軟件設計、編碼和軟件測試等四項任務：通過獲取需求并分析，培養(yǎng)學生的溝通理解能力；設計解決方案，培養(yǎng)學生的分析能力和問題掌握能力；編寫代碼，提高學生動手能力；學習如何組裝、集成和系統(tǒng)測試所設計的系統(tǒng)，來考查系統(tǒng)的可靠性和健壯性。通過做項目的過程，培養(yǎng)學生的實際應用能力和團隊合作能力，以及跨領域的學習能力[8]。

也可引入企業(yè)技術標準考核實踐課程，根據企事業(yè)職業(yè)崗位要求考核畢業(yè)生實習實訓質量，突出職業(yè)技能培養(yǎng)特色，根據企業(yè)標準要求考核合格。

3.3 指導學生自主橫向學習的研究，把第二課堂活動貫穿于大部分的專業(yè)課程體系中，注重培養(yǎng)學生知識、信念、價值觀及學習能力的核心能力

計算機科學與技術，其作用實質是一門軟工具，是為其他學科服務的[9]。因此必須研究如何引導學生把計算機科學與技術與其他學科知識有機的結合，引導學生根據社會需求積極參加第二課堂活動，指導學生參加各種國內外的設計大賽及技術培訓：如指導學生參加省部級學科競賽，指導學生主持大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，參加全國計算機技術與軟件專業(yè)技術資格（水平）考試等。增加綜合性、設計性實驗，設置程序設計相關課程的期末設計，以分組的方式，用書面報告、口頭報告、實作成品及口試等多種形式考查學生的知識運用水平、語言表達能力和人際交往能力。

4 結語

圍繞學校應用型轉型工作，有必要以計科專業(yè)申請IEET工程教育認證為契機，結合IEET工程教育認證評量的標準，以學生的學習成果為導向，以提升學生專業(yè)核心能力為目標，轉變教學理念，巧用“第二課堂”培養(yǎng)學生的“軟實力”，發(fā)揮本專業(yè)服務互聯(lián)網+產業(yè)的特色，通過對計科專業(yè)的課程體系的重構與建設，提高學生的實際應用能力和團隊合作能力，為專業(yè)通過IEET工程科技教育認證添磚加瓦。