计算机专业新工科人才多元化培养模式研究

[摘 要] 在新工科背景下，计算机专业工程化人才培养面临着诸多问题。在结合苏州大学计算机专业新工科背景下的人才培养实践经验的基础上，引入了“多元化培养”的理念，构建了课程嵌入式培养、科研训练培养、科技创新竞赛培养、企业微项目培养和混合式工程项目培养在内的五种人才培养模式，并从如何有效地将这五种培养方式融会贯通于多元化培养模式出发，研究和讨论了新工科背景下全面、合理和有效的计算机专业工程化人才“多元化培养”的模式。

[关键词] “新工科”;计算机专业;工程化;多元化培养模式

[基金项目] 2019—2020年国家自然科学基金委员会项目“群体委托计算安全问题研究”（61972454）

[作者简介] 罗喜召（1978—），男，河南漯河人，博士，苏州大学计算机科学与技术学院副教授，硕士生导师，主要从事密码学和计算复杂度研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）27-0173-04    [收稿日期] 2021-01-31

一、引言

当今世界随着人工智能、大数据、云计算和新能源等新兴技术的崛起，引发了新一轮全球范围内的科技革命和产业变革。世界各国在新兴技术、新兴产业、新兴经济模式等方面的创新能力不断加强，这对我国高等工程教育的发展及创新型工程实践人才的培养提出了更高的要求[1]。工程实践教育与产业发展息息相关。新兴产业的发展离不开工程实践人才的支撑，特别是对于新兴技术和新兴产业面临的国际竞争与挑战[2]。因此，需要紧跟新兴科技发展的动向，提前布局新工科背景下的计算机专业工程化人才的培养，提升新工科背景下工程教育支撑新兴产业发展的能力。

2017年2月，教育部、人社部、工信部联合印发的《制造业人才发展规划指南》中提出，制造业十大重点领域人才需求预测——新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药等10个专业榜上有名。从目前国内的专业设置情况来看，计算机技术、网络与信息工程、安全工程等专业已经被纳入新工科的范畴[3]。从这些专业的分布中可以发现，新工科专业的设置将以计算机、互联网和工业智能化为核心，以新型信息技术、新能源、智能制造等领域为主干。新工科背景下计算机专业工程化人才培养的必要性和紧迫性可见一斑。

二、新工科背景下计算机专业工程化人才培养面临的问题

目前，我国新工科背景下的计算机专业工程化人才培养存在人才培养目标定位模糊、各高校计算机专业之间同质化现象严重等问题，对基础理论教育、实践教育与课内外的实验之间的关联性与区分性在认识上存在一定的模糊[4]。新工科背景下的计算机专业工程教育与企业对人才工程实践能力的需求存在明显的差距，计算机专业的学生普遍存在综合实践能力与实践创新能力方面的不足。

随着苏州及长三角地区经济结构的调整，以及产业结构的优化、转型与升级，本地区对计算机类高层次工程化人才的需求呈不断增长的趋势。然而，目前高校培养的计算机专业人才，在基础知识、实践能力和创新能力等方面都出现了与新一代IT产业的发展浪潮和企业所需人才不匹配的矛盾。简而言之，新工科背景下的計算机专业工程化人才培养仍然存在以下三个亟待解决的问题。

（一）新一代信息产业快速发展与计算机专业配套人才培养不足

苏州乃至华东地区都是新一代信息产业的重要基地，本应也是相关人才的集聚地，但是实际情况是很多苏州高新信息技术企业无法招聘到足够数量的计算机类专业人才。全国统计数据也从侧面体现了这一突出问题。到2025年，新一代信息技术、人工智能、智能制造、新材料将成为高端人才紧缺较为严重的产业，仅新一代信息技术产业人才缺口将会达到950万人[5]。

从宏观的苏州地方经济发展角度来看。目前，苏州经济已经面临深度转型升级的问题，也是IT技术产业转型升级的关键时期。解决这个问题亟须企业加强技术创新和消化吸收再创新，而实现这一目标的关键是高层次的计算机类学科人才培养，尤其亟须培养一大批面向新型IT技术行业的新工科人才。从微观的苏州企业的用人需求调查来看，绝大多数企业需求的是具有一定理论水平、较强动手能力、能独立解决实际问题的专业人才。

（二）新工科计算机专业工程化人才培养体系与培养要求存在偏差

目前的人才培养体系立足于学科来构建专业知识体系，与新工科背景下的计算机类人才工程化特征和行业特征均存在较明显的偏差。近年来，虽然在引入新的知识、重新设计理论教学内容和丰富教学手段等方面做了大量的实践探索，但总体效果仍然有限。工程化的人才培养体系不仅没有形成，而且还有培养目标与社会需求存在偏差的问题。

此外，计算机专业的人才培养定位与企业需求存在不匹配的问题。目前的计算机专业人才培养体系的定位过于强调“通才”，再加上学校与企业之间的交流虽然频繁，但是很多交流只停留在表层，从而导致高校培养的计算机类毕业生进入企业前，仍然需要企业重新培训学生的工程实践能力。也就是对于高校到底需要培养什么样的计算机专业人才才能符合企业的要求，高校通常无法准确清楚地描述，由此导致人才培养方案的错位，质量保障措施不到位，培养出来的计算机专业人才工程实践能力和适应能力都不强。

（三）在新工科计算机专业工程化培养中，教学管理及质量保障体系不健全

对于如何有效地解决新工科背景下计算机专业人才存在的工程实践能力不足的问题，需要引入新的人才培养理念，从根本上改变人才培养过程中，仅重视科学知识，而忽视人才培养过程中的工程实践训练，以及只重视知识的传授，而忽视创新实践能力的培养。

针对国内高校在计算机专业工程人才培养模式上存在的课程设置同质化、理论课程内容陈旧化、实践内容单一化等现象，无法明显地体现出各个学校计算机专业的特色和差异，最终造成了计算机专业学生缺乏企业所需要的基本实践技能、工程实践能力和实践创新能力，从而导致计算机专业的毕业生就业困难，或者无法胜任相关岗位的工程实践任务。上述问题已经普遍存在于计算机专业的工程教育培养过程中，因此有必要在新工科背景下，通过对计算机专业工程人才培养模式的变革，行之有效地解决这些问题。