新工科背景下計算機學科建設與人才培養(yǎng)的探析

楊延村，崔光海

（魯東大學 信息與電氣工程學院，山東煙臺 264025）

針對目前工業(yè)行業(yè)對計算機等專業(yè)工科人才需求特征的變化，教育部提出了新工科建設的教育理念，同時推進全國高校工程教育認證工作的開展。工程教育認證已經(jīng)成為新工科建設的主要組成部分[1-2]，其以解決復雜工程問題為核心，強調(diào)培養(yǎng)學生專業(yè)知識的應用能力、研究能力、工程管理技能和持續(xù)學習能力，從而為企業(yè)培養(yǎng)“可持續(xù)解決問題的人”。本文從教學意識、培養(yǎng)體系、制度保障、監(jiān)控體系和方法工具等方面對計算機專業(yè)建設和人才培養(yǎng)工作進行了分析和探索。

1 樹立正確的“教”與“學”意識

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

針對社會需求的改變，教師“教”與學生“學”的重點都應有所調(diào)整：教師應著重傳授學生分析、解決問題的思路和方法，采取問題引導式或項目案例式教學；學生要鍛煉發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力[5]，應該帶著任務和問題學習，積極與同學和教師進行互動，了解問題的工程背景，學習系統(tǒng)化、全局化的思維方式，提高設計問題整體解決方案的能力。學生應在課下培養(yǎng)自學能力，通過信息檢索學習擴展知識，加強與同學的交流，通過團隊協(xié)作提高解決問題的效率。

2 適應社會需求，建立多維化培養(yǎng)目標體系

在新工科建設背景下，計算機專業(yè)的培養(yǎng)更多關注能力導向和項目驅動式的培養(yǎng)模式[6]。近些年，參與工程教育認證的專業(yè)，培養(yǎng)目標都依據(jù)12 條畢業(yè)要求進行了調(diào)整，對課程教學內(nèi)容、教學方式進行了修改，增加了對工程、管理和人文目標的支持。同時，為支持項目管理、經(jīng)濟決策、創(chuàng)新等培養(yǎng)目標，也增加了工程管理、軟件項目管理等一些專業(yè)課程。

在參加工程教育認證過程中，本專業(yè)根據(jù)工程教育認證的要求，從幾個方面對培養(yǎng)方案進行了調(diào)整和修訂：首先，根據(jù)計算機專業(yè)的學科特征，設定了培養(yǎng)和解決計算機軟硬件工程問題的培養(yǎng)目標，明確了基礎知識、理論分析能力、解決方案設計能力、團隊能力和持續(xù)學習能力幾個方面的要求；其次，針對設定的培養(yǎng)目標和能力要求，對課程體系進行了重新組織和設計，強化了數(shù)學類、計算機類基礎課程的教學課時，增加了專業(yè)課程的實踐教學課程和要求以培養(yǎng)工程能力，增加了項目管理、工程倫理等經(jīng)濟管理、人文類課程以培養(yǎng)團隊能力和工程決策能力；再次，從解決計算機復雜工程問題的角度出發(fā)，設定了軟件系統(tǒng)開發(fā)和人工智能應用兩個專業(yè)方向，前者培養(yǎng)計算機系統(tǒng)開發(fā)應用人才，后者培養(yǎng)使用計算機技術進行數(shù)據(jù)分析、建模和智能決策的高級應用人才。

3 建立制度體系，規(guī)范各項學科建設和人才培養(yǎng)活動

3.1 建立分級分類管理機制、考核制度和獎勵制度

建立各級創(chuàng)新型競賽的分級分類管理機制，建立相應的考核制度和獎勵制度。為競賽提供資源和資金支持，在比賽場地、軟硬件設備、參賽經(jīng)費、學分認定方面提供便利。建立創(chuàng)新性實驗室的管理和考核制度，充分利用實驗室的場地和資源，為創(chuàng)新性競賽和創(chuàng)新性課程提供支持[7-8]。實行實驗室共享和流轉制度，創(chuàng)新性課程圍繞創(chuàng)新性競賽和創(chuàng)業(yè)活動展開，同時配合院校的校企合作活動，使創(chuàng)新性活動產(chǎn)生明確的社會效益和經(jīng)濟效益。

為實現(xiàn)計算機應用工程人才的培養(yǎng)目標，本專業(yè)利用學院的數(shù)十個專業(yè)實驗室和創(chuàng)新實驗室，積極開展軟硬件實驗教學活動和創(chuàng)新競賽活動。學院建立了規(guī)范的實驗室使用和管理制度，規(guī)定了申請條件、使用時限和共享方式。學校和學院建立了學科競賽分級管理制度，對“互聯(lián)網(wǎng)+”、ACM、“藍橋杯”等競賽分別設定了等級評分，列入學院和教師績效考核、學生創(chuàng)新學分考核范圍，納入獎學金評比加分項，鼓勵師生積極參加高水平學科競賽。

3.2 配合創(chuàng)新性教學活動，考核制度更具靈活性和開放性

配合創(chuàng)新性教學活動，各類教學活動中的考核制度也應更具靈活性和開放性[9]。在新工科背景下，課堂教學正從傳統(tǒng)的知識講授為主的形式，轉換為以學生為主、通過課堂互動激發(fā)學生自主性的探索性學習形式[10-12]，同時，課下自學、項目式教學的比例也逐漸增加。因此，對學生的考核應該加大過程性和開放性考核。在學期教學過程中，進行工程類作業(yè)和任務的布置和考核，增加過程考核的評分權重，引導學生在課程中持續(xù)提升能力。

本專業(yè)按照計算機專業(yè)認證的各項標準，建立了側重過程考核、能力考核，及時反饋、持續(xù)改進的考核體系，包括教學大綱的審核、考核方式的審核、過程性測試的組織要求、考核資料的管理和歸檔、課程目標達成度報告和持續(xù)性改進報告的內(nèi)容要求等。教師需根據(jù)培養(yǎng)方案對課程的培養(yǎng)能力要求設定課程目標，選擇作業(yè)、實驗考核報告、階段測試、課程設計、課程綜合作業(yè)、理論考試、實驗考試等多種形式，以考核各項課程目標的達成情況，每輪教學形成課程達成度報告，總結經(jīng)驗和不足，用于下一輪的改進。

3.3 建立合理的評價體系、激勵制度和考核體系

學科建設和人才培養(yǎng)活動的執(zhí)行者是教師，要鼓勵他們進行教學改革和創(chuàng)新性教學活動，需要建立合理的評價體系、激勵制度和考核體系。在新工科建設背景下，要求教師隨時關注社會對人才需求的變化，緊跟計算機工程前沿發(fā)展動態(tài)，不斷更新教學內(nèi)容、創(chuàng)新教學方式和方法。因此，新工科背景下的考核體系應該從合規(guī)性考核向成果導向型考核轉變，允許教師更靈活地組織課堂教學和課下教學，主要從教學成果角度來進行考核。建立評價學生能力達成和教學目標達成的指標體系，以此引導教師采取合理的教學方式方法和學生考核方法，實行目標導向和成果導向的教學活動和與之配套的評價體系和考核體系。

學校和學院建立了全面的教師考核體系，將科研成果和教學成果均納入年度考核、職稱晉升等考核體系，對教學項目、教學成果按照國家級、省級、校級等分級評分，積極鼓勵教師進行教學方面的研究、改革和創(chuàng)新。引導教師使用各類網(wǎng)絡教學平臺輔助教學活動的管理，強調(diào)對學生課下學習活動的監(jiān)管和考查，將課堂教學和課下輔導有機融合，對與競賽活動相關的課下活動進行一定的補助和獎勵。

4 建立監(jiān)控體系，保證各項制度措施嚴格落實

建立新型的創(chuàng)新性教學制度、評價制度和考核制度后，還需要建立合理的監(jiān)控體系來保證各項制度的執(zhí)行和落實。監(jiān)控體系應根據(jù)評價制度體系的要求，在教學活動過程中，通過設置各類檢查點任務來實現(xiàn)。從成果導向的需求出發(fā)，監(jiān)控體系的主體組成可以分為三個方面：對學生學習效果的監(jiān)控，對教師教學效果的監(jiān)控和對學生滿意度的監(jiān)控。

學生學習效果的監(jiān)控應考慮課堂和課下兩個方面，應更加注重課下環(huán)節(jié)的學習效果監(jiān)控，利用網(wǎng)絡平臺，對課下學習情況進行監(jiān)控和跟蹤。

教師教學效果的考查。在新工科背景下，同行評價和督導評價面臨較大困難，學生評價日益成為教學效果評價的主體。應建立更加全面的評價體系[13-14]，不斷對評價制度的效果進行反饋和評估，對評價制度體系實施常態(tài)化、動態(tài)化的跟蹤、變革和完善。

學生滿意度是最重要的監(jiān)控指標。學院和專業(yè)建立了較為規(guī)范的學生滿意度監(jiān)控機制，通過階段性的問卷調(diào)查了解學生對教學活動各方面的感受，并進行調(diào)整。通過期末綜合性的滿意度調(diào)查問卷和訪談活動，對一輪教學活動進行總結，作為改進下一輪教學活動的參考。

5 充分利用信息化技術手段，提高各項活動效率

隨著信息技術在教育行業(yè)的推廣，各類網(wǎng)絡教學管理平臺逐漸增多，功能也越來越完善，它們既能幫助組織課堂教學，實現(xiàn)講授、提問、投票、測試以及其他互動功能，也能將線下和線上有機結合，構建統(tǒng)一課堂。同時，網(wǎng)絡平臺在資源發(fā)布、作業(yè)收集和自動批閱、在線考試、知識圖譜等方面的功能也逐步完善，為教師進行各項教學和考核活動提供了便利。另外，計算機類課程大多為技術實踐類課程，許多課程已經(jīng)開始形成一些教學輔助軟件，如實驗模擬平臺、教學項目開發(fā)測試平臺、智能互動式課件等，有效利用這些輔助軟件，可以提高教學效率，提升課程重點難點的教學效果，降低備課工作量，激發(fā)學生興趣，提高學生學習積極性。

6 結語

從當前的行業(yè)發(fā)展趨勢看，計算機行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)全面邁入智能化和自動化的時代，計算機專業(yè)的學科建設和人才培養(yǎng)工作要緊跟時代的步伐，及時調(diào)整培養(yǎng)方向和目標，更好地滿足社會對高端應用型技術人才的需求，為國家工業(yè)制造業(yè)和高新技術服務業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級和創(chuàng)新發(fā)展做出貢獻。