工程教育专业认证背景下应用型高校计算机专业多元融合教学体系改革研究

邹立仁　张海燕　赵冬耀

关键词： 工程教育；教学体系；多元融合；交叉学科；课程体系

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）08-0178-03

1 引言

自新工科建设提出，各高校的计算机专业受到关注度越来越高。一是当前社会发展进步已经离不开计算机技术；二是计算机类专业的发展前景非常广阔；三是在2021版《华盛顿协议》的毕业要求框架对计算机相关知识特意做了要求与描述。所以计算机专业人才培养也越来越受到广泛关注。

目前，各高校计算机专业教学中，多采用同年级相关专业横向培养，不同年级专业内部纵向培养模式为主的教学实施方式。这种横向加纵向的培养模式一直是我国大多数高校计算机专业的主要培养模式。这种培养模式由于学生职业生涯规划不同，将来所从事行业不同，个性化需求得不到满足的弊端已日益显现。专业教学内容落后前沿技术发展，致使学生实际能力与企业需求差异较大，达不到“高阶性创新性挑战度”的要求。教学评价指标比较单一，对人才培养以及教师教学不能有效评价。

基于上述问题，结合新工科建设特点以及工程教育专业认证要求，要大力开展“专业+行业”课程体系、“学校+企业”融合培养、“计算机+多学科”融合教育、“学校+社会+企业+校友”多方评价的多元融合教学体系改革。

2 多元融合教学体系改革构想

2.1 按需求分类设计人才培养目标

结合学生职业生涯规划，分类设计人才培养目标，将人才培养划分为：考研升学类、创新创业类、应用实践类。

考研升学类以为国家和社会培养计算机尖端人才为目标，通过提高学业挑战度，激活学生自主学习潜能，尽力开展科研实践训练，培养学生科研精神，树立科研意向。

创新创业类以计算机行业产业结构为出发点，加强创新创业理论与实践指导，开展创新创业训练[1]，激发学生创新活力与思维，在掌握计算机相关专业知识基础上，学会创新创业基本技能，了解创新创业基本路径，提升创新创业能力。

应用实践类要紧密结合企业需求和行业动向，以新时期所需计算机专业应用人才为目标，重点加强工程技术能力、交流沟通能力、团队合作意识培养，提高应用核心竞争能力[2]。

2.2 根据培养目标完善人才培养方案

结合培养目标，按照工程教育专业认证要求，深入论证并完善人才培养方案。考研升学类人才培养方案重点加强基础及专业基础课程设置及要求，创新创业类人才培养要提供丰富的创新创业类必修与选修课程，应用实践类要与企业共同修订人才培养方案，加强实训实习类课程建设。在三类人才培养方案修订完善过程中，要通盘考虑自然科学、哲学社会科学等课程设置要求，结合专业选修方向设置的专业课尽量以选修课为主，按照方向不同设置不同学分要求，达到毕业要求。

2.3 根据培养目标完善人才培养方案

跨年级分流培养符合完全学分制下的学制要求，学校要充分发挥教育团队、科研创新、企业专家等优势，依据学生个性化需求，因材施教。同时，利用学生各年级不同认知能力的梯度化差异，可以按照培养目标跨年级组合，发挥学生之间“传帮带”的作用，营造“互教、互学、互助”的学习氛围，实现学为中心、团队共赢的教育氛围。

3 多元融合教学体系改革路径

3.1“专业+行业”课程体系

应用型高校计算机专业人才个性化培养的重点是加强课程体系改革。工程教育认证强调以学生为中心的教育理念，要通过课程体系建设，使毕业生具备解决复杂工程问题的知识、能力与素养[3]，课程体系设置遵循“反向设计、正向实施”的原则。根据该原则，相关专业要做好计算机行业对学生毕业5年后需求调研及预判分析，确定培养目标，在培养目标要求下确定毕业要求，最后制定课程体系。

（1）“专业+行业”课程体系建设要求

专业人才培养方案是实施人才培养的重要依据，课程体系是专业人才培养方案重要组成部分。计算机专业在工程教育认证要求下，按照以下要求设计“三类”人才培养课程体系。

一是“专业+行业”课程体系必须有效支撑培养目标与毕业要求的达成，课程体系必须对相关毕业要求进行全面覆盖。二是专业课程体系必须包含工程教育专业认证要求的四个类别及学分比例要求，即：数学及自然科学类课程所占比例≥15%；工程基础知识与专业基础知识所占比例≥30%；工程实践与毕业设计所占比例≥20%；人文社科类通识教育所占比例≥15%。三是所设计的“专业+行业”的课程体系必须满足行业发展要求及国家、社会及用人单位需求。

（2）“專业+行业”课程体系建设目标

“专业+行业”的课程体系建设目标主要是为了实现毕业要求。应用型高校计算机类专业培养目标一般描述：立足本地域，面向全国，服务区域经济，培养能在计算机领域从事应用系统设计与管理、运维与开发的高素质应用型工程技术人才；然后对毕业生5年达成的工程素质、技术能力、职业素养、社会责任等方面做出具体描述。在学生个性化需求“三类”不同人才培养过程中，根据分流分类培养要求，在具体实施过程中可根据人才培养方案，在课程体系中提出具体要求。专业人才培养方案是实施人才培养的重要依据，课程体系是专业人才培养方案重要组成部分。

（3）“专业+行业”课程体系建设内容

课程体系建设内容主要围绕工程教育专业认证“四类”课程展开。数学与自然科学基础课程要满足学分比例要求，实施过程中可按照“三类”学生分层分类实施教学，分别提出不同的课程目标。人文社科类通识教育课程可混合建设，但在指导不同学生选课时，要有侧重点。计算机类专业的专业课程主要包括工程基础类课程和专业知识课，工程基础类课程如计算机网络、操作系统等重点考研课，专业的选修课结合专业方向各有不同，如Web开发、云计算概论、图形处理、数据安全等课程。工程实践与毕业设计课程主要包括课程设计、毕业实习、综合训练、毕业设计等课程。

3.2“学校+企业”联合培养

应用型高校计算机专业人才培养走“学校+企业”融合培养是必由之路。“三类”学生在分流实践培养中，“学校+企业”融合培养的侧重点各不相同。

考研升学类作为计算机科技创新重点人才，在学校与企业联合培养中，要充分发挥高校本身所具有的科研学术优势，与企业联合开展科研创新攻关。在联合科研创新中，尽量让考研升学类学生多参与课题研讨、课题立项、课题申报、课题结题等过程，培养该类学生的科研创新能力。在科研实训中，给学生营造高水平的学术氛围，深度挖掘科研潜力，达到提升他们科研学术水平的目的。

创新创业类学生作为创新的主力军培养，在“学校+企业”融合培养中，成立创新创业团队，学校和企业共同组成导师团。一是加强创新创业知识学习，储备创新创业基础；二是加强创新创业训练，鼓励他们参加计算机设计大赛、中国大学生创业大赛、“互联网+”创新大赛等竞赛，进而锤炼他们创新创业能力。三是尽量提供机会，给他们拓展创新创业途径。通过创业训练，促进创新成果转化，积累创业经验，体验创业过程。

应用实践类人才培养是应用型本科高校培养的重点，计算机专业的应用实践类人才每要将理论知识转化为实践技能，企业实践至关重要。“学校+企业”联合培养实践类人才可采取以下几种方式：一是把企业具有丰富实践经验的工程师请进来，以讲座或者大班授课方式开展大类培训，有针对性地指导学生专业实践训练。二是专业教师结合企业实践案例有针对性地分析指导，把理论与实践进行有机结合，学习计算机项目开发过程，提高复杂工程问题的实践能力。三是利用实训环节，把学生送到企业开展实战训练，开展项目式开发训练，将一些项目开发过程嵌入到实际项目训练中。四是要求学生进行顶岗实习，加入企业内部实际项目开发团队，强化职前实践能力培养。

3.3“计算机+多学科”的交叉融合

应用型高校计算机专业人才培养走“学校+企业”融合培养是必由之路。“三类”学生在分流实践培养中，学科交叉融合越来越受到各高校的重视，比如说美国部分高等院校不刻意划分专业，促进学科融合；英国高等教育的学院制对学科划分只起到平衡作用；我国目前有的高校实施大类招生，在低年级不划分专业，其目的也是为了有效促进学科融合做好初步准备。2020年末，我国国务院学位委员会决定成立第14个学科：交叉学科。目前各学科交叉融合体现出来的一个共性就是都是以计算机相关技术为主进行构建。通过调研发现，对于以应用型人才培养为主的高校，计算机专业的毕业生，如果只是单一掌握计算机学科知识，而对其他学科知识没有涉猎，明显体现出发展后劲不足的特点。因此，计算机类相关专业若想提高人才培养质量，提升发展后劲，必须加强多学科交叉融合培养，进而培养出满足企业和社会需求的新型人才[4]。

1） 加强交叉学科选修课程建设

按照工程教育专业认证标准以及教育部《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》要求，计算机专业课程体系建设在满足要求基础上，可调整专业选修课设置。这需要各高校鼓励学生选修相关、相近的交叉学科专业课程，以利于拓宽学生就业渠道。

交叉学科的选修专业课程设置要符合学科的相近性、交叉性和前沿性，使学生能够掌握计算机本专业基础理论知识，又能了解其他学科发展的前沿知识，进而培养出适应新形势下新工科建设需要的人才。对于以理工类教育为主的高校，开展以计算机专业基础知识为主，其他学科交叉融合为辅的交叉课程体系具有得天独厚的优势。如：目前国家非常重视的网络空间安全专业，在掌握计算机基础知识的基础上，按照将来就业方向可要了解工业控制、金融理论等方面的专业知识；人工智能专业在掌握计算机相关理论基础上，可掌握机械设计基础等相关学科知识。因此，计算机类专业可以按照专业发展趋势，合理设置交叉融合的学科选修课程体系。

2） 优化交叉学科实践教学环节

“计算机+多学科”交叉融合，实践教学环节特别重要。依据学生职业生涯规划，按照其将来从事行业企业意愿，可有计划地设置一些针对性的实践教学环节。教师在教学中，可设置相关案例，引入相关知识点，提出明确要求，拓展学生学科知识面。计算机与多学科交叉融合一个重要的环节就是实习。目前，大多数应用型高校把实习环节都放在第七学期，实习单位有的是学生自己找，有的是学校提供。可经过调研，学生实习基本处于走过场状态，应用型高校第七学期实习，第八学期做毕业设计，整个大四年级没能够很好利用，尤其是学生实习基本处于散乱状态。各应用型高校必须加强大四学生实习课程的监督、管理与评价，重视实习课程建设。学校要借校企合作、产学研基地的优势，梳理可实习企业、产学研基地，提供给相关工作意愿的学生，并安排教师进行全程跟踪与考核，使实习达到真正的教育目的。

3） 构建交叉学科特色教育平台

计算机专业在加强学科交叉融合培养时，要注重特色建设。要以人才培养方案为抓手，以培养“三类”人才为目的，以工程教育专业认证为总要求，突出特色教育平台建设。可结合专业发展特点，以共性为基础，突出特色要求；以本专业主导专业课程为主，以添加交叉融合学科选修课程为辅；在教学设计上，以主导知识为主，辅以交叉学科相关案例，创新教学方法。在特色平台建设上，教师要成为特色建设的主力，以课程思政改革为重点，不断更新教育观念，不断提高业务技术水平，加强交叉学科相关技术学习，以学生需求为中心，把传统教育理念转变为工程教育认证理念，提高人才培养质量。

3.4“学校+社会+企业+校友”多方评价体系

教学质量评价体系是保障提高教学质量的重要手段。教学质量评价主要针对评教、评学与评估展开。评教主要是对教师课堂教学质量进行评价，评学主要是对学生的学习态度、学习质量、学习增值展開评价，评估是对学校的学科专业建设、教学条件建设按照要求展开评估。目前各高校对评教都很重视，对评学办法不多，对评估虽然有开展但自评办法有待持续改进。

无论评教、评学还是评估，都要围绕教育部开展的各项评价评估要求展开。目前教育部组织的评估主要有围绕新建本科高校的合格评估、完成合格评估高校的审核评估。除合格评估、审核评估，教育部评估中心与中国工程教育专业认证协会开展了工程教育专业认证。工程认证通用标准7各方面（学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系师资队伍、支持条件），每个方面都要求有相关材料、数据支撑，这些支撑材料的获得就靠平时扎实开展教学评价得来的。在工程教育专业认证专业补充标准的计算机专业中，对课程体系与师资队伍都做了补充规定。

工程认证通用标准4：持续改进教学过程质量监控机制，定期开展课程质量评价；建立毕业要求达成评价，定期开展毕业要求达成评价；建立毕业生跟踪反馈机制，对高等教育系统以外有关各方参与的社会评价机制都做了相应规定[5]。在这些规定中，要求高校要开展多方面参与的教学质量评价机制建设。因此，学校方面必须建立起“学校+社会+企业+校友”的多方教学质量评价体系。该评价体系要包含评教、评学与评估这三方面，重点是加强持续改进、形成闭环建设。

4 结束语

随着工程教育专业认证的持续开展，计算机专业教学面临的挑战也会越来越大。计算机专业教育要持续开展教学改革，突出学科交叉融合特点，面向行业发展趋势，加大校企合作、产研基地、现代产业学院建设力度，拓宽人才培养渠道，持续提高专业建设水平，进而提高人才培养质量。