地方高校计算机专业人才工程能力培养策略

杨 骏 ,项 炜 ,敬思远 ,苏炳均

（乐山师范学院 a.电子信息与人工智能学院；b.党委宣传部，四川 乐山 614000）

0 引言

2005 年，教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会发布了《中国计算机本科专业发展战略研究报告》，指出当时计算机专业教学的现状：规模迅速扩大，专业蓬勃发展；教学管理认真，内容急需调整；师资队伍新老交替完成，队伍素质急待提高；设施设备建设初见成效，实践环节尚需加强等[1]。2011 年，教育部高等教育司发布了《工程教育专业认证标准（试行）》，对普通高校工程教育本科专业的认证，从专业目标、课程体系、师资队伍、支持条件、学生发展、管理制度和质量评价等方面提出详细要求[2]，特别规定实践环节（包括毕业设计）不低于32 个学分。2015 年，国务院印发了《中国制造2025》[3]，明确提出，要推进信息化与工业化深度融合，信息技术人才储备和工程化能力培养需求显得尤为突出。2016 年，教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部联合发布了《制造业人才发展规划指南》，肯定了制造业目前人才培养的成绩，但也指出了存在的问题：先进制造技术领域人才不足、人才培养工程能力薄弱、企业尚未充分发挥主体作用等，并预测新一代信息技术产业人才2020 年缺口约为750 万，2025年缺口约为950 万，希望推进产教融合和产学研联盟建设[4]。2017 年，由教育部高等教育司主导，以北京大学、清华大学为代表的国内30 所高校在复旦大学达成了《“新工科”建设复旦共识》（俗称“复旦共识”），指出在借鉴国际经验、加强国际合作的基础上，工科优势高校要对工程创新和产业创新发挥主体作用，综合性高校要对催生新技术和孕育新产业发挥引领作用，地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用[5]。随后，60 余所高校在天津大学参加的研讨会致力于七项行动（俗称“天大行动”），教育部办公厅发布了“关于推荐新工科研究与实践项目的通知”，发布了24 个研究方向的《新工科研究与实践项目指南》（俗称“北京指南”），涉及到工程教育新理念、学科专业新结构、人才培养新模式、教育教学新质量和分类发展新体系等[6-7]。在此背景下，蒋宗礼[8]提出了计算机类专业的改革建议：增量优化、存量调整和交叉融合。不同的高校在人才培养过程中承担不同的角色，地方高校的计算机专业，需要在人才工程能力培养中探索出一条适合自己的道路。

1 新工科的内涵与要求

1.1 新工科的内涵

对高校而言，新工科指“新的工科专业”，主要指与新兴产业密切相关的专业，以互联网和工业智能为核心，包括大数据、云计算、人工智能、区块链等工科专业，是以智能制造、云计算、人工智能、机器人等技术应用于传统工科专业的升级改造[9]。钟登华[10]认为，新工科的内涵包括：应用变化和塑造未来的新理念、培养多元化创新型卓越人才的新要求，以及采用继承与创新、交叉与融合、协调与共享的新途径。（a）新理念。针对大数据、人工智能、智能制造等新产业对工科人才的需求，在教育理念、培养目标、评价体系等方面改革与创新。（b）新结构。为适应新产业和新经济的发展需要，在工科专业改造升级、多学科交叉融合等方面深入研究与探讨，聚集国家战略和未来产业需求。（c）新模式。以工程教育认证为基础，总结卓越工程师培养教育和CDIO（Conceive、Design、Implement 和Operate，构思、设计、实现和运作）工程教育人才培养模式基础上，进一步探索新的产教融合、校企合作等人才培养模式。（d）新质量。研判发达国家工程教育的新措施和新趋势，构建科学、合理、有效的人才培养评价体系和科学、客观的新工科专业评价制度。（e）新体系。转变大统一的人才培养思想，制定不同的人才培养目标，将工科优势高校的主体作用、综合性高校的引领作用、地方高校的支撑作用完全发挥出来，构建互相协作、分工合理、可持续发展的工程人才培养新体系。

1.2 新工科对高等教育提出的要求

《制造业人才发展规划指南》[4]的42 项重点任务分工表中，与教育部相关的一共有24 项，其中由教育部独立牵头的4 项，教育部与其他部委共同牵头的18 项，教育部参加的2 项，充分显示了高等教育在新工科建设中的重要地位。图1 显示了制造业五大重点领域的人才需求预测，信息技术和电力装备两个行业，人才缺口非常大，接近或超过50%，其他行业对高技术人才的需求也相当大，高等工程教育任重而道远。

图1 制造业五大重点领域人才需求预测(单位：万人)

1.3 新工科对计算机专业人才的需求

1.3.1 计算机类专业的设置变化

2012 年专业目录中新工科专业有15 个（其中计算机类专业5 个），2015 年本科专业目录中，新工科专业达到46 个，2021 版本科专业目录中，新工科专业进一步增加，计算机类的专业增加到18 个，其中，2015 年和2016 年分别增加了2 个，2017 年增加了1 个，2019 年增加了3 个，2020年增加了1 个，其中特设专业12 个，国家控制布点专业4 个[11]。图 2 反映了这种变化，在新工科的发展中，计算机类专业也应用得越来越广泛和深入。

图2 计算机类本科专业设置变化

1.3.2 计算机专业对新工科专业的影响

目前普遍看好的新技术专业包括大数据、云计算、人工智能、虚拟现实、移动互联网、基因工程、核技术、智能科学与技术、光电信息科学与工程、机械设计制造及自动化、智能电网信息工程和脑科学等。前5 项本身就是计算机类或泛计算机类的专业，其余专业的人才队伍需求，无一不需要创新计算思维能力的培养。邓磊等[12]着重论述了计算思维在培养新工科人才中的地位和作用。1984 年邓小平同志就提出普及计算机要从娃娃抓起。2013 年，美国时任总统奥巴马提出了“全民编程”的倡导。计算思维能力和计算机编程能力，将对新工科专业的人才培养产生深远的影响。

2 计算机专业的工程能力

2.1 计算机专业能力要求

2018年发布的《计算机类教学质量国家标准》[13]明确加强了工程能力的培养要求，在“主要实践性教学环节”中指出：“4 年总的实验当量不少于2 万行代码。积极开展科技创新、社会实践等多种形式的实践活动。”并对实验课程的系统要求、课程设计、实习实训和毕业设计等环节都提出了明确要求。《工程教育专业认证标准》除了实践环节外，还对师资队伍的工程能力和工程背景提出了严格要求，要求教师能将课本知识转化为技术实现。李翠平等[14]以大数据专业为例，提出了“问题求解”“系统平台”和“数据科学”三条主线的课程建设方案和人才培养方案，着重提高学生的数据应用能力。

2.2 目前存在的主要问题

冯双成[15]指出，目前计算机本科专业存在着“同质化”严重、工程实践教学缺乏、轻理论、偏重职业技术教育等问题。蒋宗礼[8]则从教育理念、人才培养质量意识等方面阐述了现有问题。（a）教育理念落后。仍然强调以“教”为中心，忽视了学生的核心地位。（b）培养目标不明确。过去是精英教育，新工科背景下，需要培养更多工程型人才，尤其是地方高校，要发挥支撑作用。（c）校企脱节。目前大量计算机类毕业生无法及时就业，与此同时，不少企业相关人才缺口巨大，根本原因是高校人才培养与企业需求严重脱节。（d）人才培养方案不完善：很多高校（尤其是地方高校）的计算机专业人才培养方案没有完全落实，特别是实践环节，主要存在实践基地建设不足、实习实践过程管理松散等问题。

2.3 地方高校计算机专业培养目标

地方高校应当对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用。计算机专业人才岗位大致包括以下几类：（a）中高层次信息技术专业人才。如软件工程师、网络工程师、大数据工程师、物联网工程师等，是企业信息技术工作的骨干。（b）具备继续深造能力的高层次人才。地方高校中有部分学生可以继续深造，攻读硕士甚至博士研究生，转变为高层次人才，需要为这部分学生提供专业理论基础支撑。（c）计算机周边的信息服务员。信息员为企业、单位或部门采集、整理和开发信息，为上级主管领导、单位或部门提供及时和准确的情报，通常要求掌握网络知识，具备网站（或信息系统）维护能力、信息采集能力和办公软件应用能力等。（d）团队工作的信息助手。科研或项目团队中，除了文献阅读、设计实验、项目实施等工作外，参考文献、实验数据、项目资料等都需要归类并妥善保管，都需要协作能力突出的信息助手。

3 提升工程能力的具体措施

结合袁旦[16]的研究，地方高校培养创新型人才，可以从优化人才培养方案、推进专业工程教育认证、强化师资队伍建设、加大学科竞赛支持力度和深化校企合作等方面采取措施。

3.1 优化人才培养方案

人才培养方案是人才培养的目标和指挥棒，结合王泳涛等[17]的研究，新工科背景下计算机专业创新型人才的培养方案应当关注以下内容：（a）明确人才培养目标。明确本校计算机专业人才的培养目标，制定不同类别的课程体系、实践环节要求和毕业设计规范等。（b）基于OBE（成果导向理念）建立课程体系。为了支撑区域经济发展和产业转型升级，在满足“强基础”和“重出口”的前提下，开设符合地方高校计算机专业人才就业岗位的课程。（c）突出实践教学环节。重视学生见习、实习、实训和毕业设计等环节，突出这些环节所占的学分比重，强化过程管理。（d）突出区域特色。如果能结合地区特色进行办学，对高校和地方政府来说是双赢，以乐山市为例，绿色食品、有机高山绿茶、特色小吃等都是特色，采用“互联网+”的方案，计算机专业人才可以为各行各业提供有力的技术支持，突出地区特色。

3.2 推进专业工程教育认证

工程技术人才国际化认证已成为国家人才战略规划的重要内容[18]。2016年中国正式加入了《华盛顿协议》，通过认证的相关专业毕业学位可以得到《华盛顿协议》其他成员组织的认可。已经有三届毕业生的工科专业，可以申请专业工程教育认证。（a）研究工程教育认证相关政策。中国工程教育专业认证协会发布了关于计算机专业工程教育认证的相关政策、要求、流程等，地方高校应当认真对照文件和要求，积极推进计算机专业工程认证。（b）保证认证的持续性。工程教育认证的有效期是6 年或者有条件6 年，一旦通过工程教育认证，本专业所培养的毕业学生被广泛认可的有效周期为6 年，在此期间，学校仍然需要不断改进，取得持续认证。

3.3 强化师资队伍建设

师资队伍是高校的立校之本，强化地方高校师资队伍建设可使其具备应用型、行业性和市场化等属性[19]。（a）调整师资队伍结构。组建一支在学历、职称、性别等方面结构合理的高质量师资队伍非常关键。（b）推进教师队伍工程背景建设。可以通过引进有工程背景的教师、选派教师进企业实践锻炼、将企业项目或人才引入学校等方式，加强教师队伍的工程能力培养。（c）保障实验系列人才队伍建设。过去常常忽视了实验队伍的建设，只有建立一支高素质的实验队伍才能更好地保障实践环节。

3.4 加大学科竞赛支持力度

龙晓枫等[20]分析了学科竞赛活动对大学生能力提升的影响，学科竞赛绝不是可有可无的，而是不可取代、必须重视、必须参与的日常教学活动的有力补充和检验手段。

（a）明确学科竞赛的意义。2022 年中国高等教育学会发布的学科竞赛排行榜[21]一共56 个竞赛项目中，与计算机专业密切相关的有“互联网+”、“挑战杯”、ACM-ICPC、中国高校计算机大赛等16 项，这些竞赛都得到了企业和社会的广泛认可。学科竞赛能进一步培养学生的团队协作能力、创新思维能力和过硬的心理素质等，还能培养学生自主学习意识，增强自主学习能力，培养自主学习习惯，这些才是终极目标。

（b）加大学科竞赛的支持力度。政策层面，基于学校的具体情况，对于获得高水平竞赛奖励的学生，可以在评优、评奖、深造、就业推荐等方面给予优惠政策甚至直接晋级资格；资金层面，地方高校在学科竞赛经费相对有限的情况下，可以有选择地重点支持部分项目（如ACM-ICPC、中国高校计算机大赛和全国软件信息技术专业人才大赛和信息安全竞赛等）。

（c）加强学科竞赛的过程管理。学科竞赛本质上是教学过程和实践环节的有力补充和检验手段，结果固然重要，但竞赛团队组建、竞赛辅导、学生自学等过程对学生能力的提升更加重要；同时需要加强指导教师过程指导、竞赛纪律的执行、竞赛经费的开支审计等过程管理。

3.5 深化校企合作

高校教育教学的目的是向企业输送人才，应该积极与企业建立联系，建立畅通的合作渠道，尽量消除学校培养与企业需求之间的鸿沟[22]。（a）加强实践基地建设。实践基地是学生见习、实训、实习的重要场所。计算机专业的就业方向非常广泛，应该建设多方向、多类型、多地域和多行业的实践基地，包括软件开发、软件服务、现代物流、物联网应用、智能制造等企业和政府信息化岗位等。（b）规范实践过程管理。严格实践过程管理，从工作启动、队伍组建、节点管理、企业导师安排和答辩等环节进行管理。（c）建立合理的实践基地评价机制。采用定期检查和不定期抽查、调查访问等方式，对实践基地进行综合考评。考评优秀的，可以继续深度合作或重点支持；考评结果不理想的，可以考虑有条件合作、限期整改甚至中止合作等。

4 结语

工程教育专业认证标准已经颁布10 年了，但截至2021 年1 月，全国通过工程教育认证的计算机科学与技术专业一共才140 个。为了进一步推进地方高校的计算机专业工程认证工作，本文在深入挖掘新工科对计算机专业人才培养需求的基础上，分析了目前地方高校计算机专业人才培养面临的主要问题，为了实现为区域经济发展和产业转型升级提供支撑服务这个目的，提出了调整人才培养方案、强化师资队伍建设、进一步加强校企合作等措施，期望地方高校可以在应用型计算机专业人才培养方面做得更好，使学生能力得到提升，实现自我价值；高校实现人才培养的目标，实现高校的自身价值；使地方经济得到迅速发展，为地方社会发展做出贡献。