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［摘要］在新工科背景下，計算機專業(yè)工程化人才培養(yǎng)面臨著諸多問題。在結(jié)合蘇州大學計算機專業(yè)新工科背景下的人才培養(yǎng)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，引入了“多元化培養(yǎng)”的理念，構(gòu)建了課程嵌入式培養(yǎng)、科研訓練培養(yǎng)、科技創(chuàng)新競賽培養(yǎng)、企業(yè)微項目培養(yǎng)和混合式工程項目培養(yǎng)在內(nèi)的五種人才培養(yǎng)模式，并從如何有效地將這五種培養(yǎng)方式融會貫通于多元化培養(yǎng)模式出發(fā)，研究和討論了新工科背景下全面、合理和有效的計算機專業(yè)工程化人才“多元化培養(yǎng)”的模式。

［關(guān)鍵詞］“新工科”；計算機專業(yè)；工程化；多元化培養(yǎng)模式

一、引言

當今世界隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算和新能源等新興技術(shù)的崛起，引發(fā)了新一輪全球范圍內(nèi)的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。世界各國在新興技術(shù)、新興產(chǎn)業(yè)、新興經(jīng)濟模式等方面的創(chuàng)新能力不斷加強，這對我國高等工程教育的發(fā)展及創(chuàng)新型工程實踐人才的培養(yǎng)提出了更高的要求[1]。工程實踐教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)。新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開工程實踐人才的支撐，特別是對于新興技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)面臨的國際競爭與挑戰(zhàn)[2]。因此，需要緊跟新興科技發(fā)展的動向，提前布局新工科背景下的計算機專業(yè)工程化人才的培養(yǎng)，提升新工科背景下工程教育支撐新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力。2017年2月，教育部、人社部、工信部聯(lián)合印發(fā)的《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》中提出，制造業(yè)十大重點領(lǐng)域人才需求預(yù)測———新一代信息技術(shù)、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、新材料、生物醫(yī)藥等10個專業(yè)榜上有名。從目前國內(nèi)的專業(yè)設(shè)置情況來看，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與信息工程、安全工程等專業(yè)已經(jīng)被納入新工科的范疇[3]。從這些專業(yè)的分布中可以發(fā)現(xiàn)，新工科專業(yè)的設(shè)置將以計算機、互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能化為核心，以新型信息技術(shù)、新能源、智能制造等領(lǐng)域為主干。新工科背景下計算機專業(yè)工程化人才培養(yǎng)的必要性和緊迫性可見一斑。

二、新工科背景下計算機專業(yè)工程化人才培養(yǎng)面臨的問題

目前，我國新工科背景下的計算機專業(yè)工程化人才培養(yǎng)存在人才培養(yǎng)目標定位模糊、各高校計算機專業(yè)之間同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重等問題，對基礎(chǔ)理論教育、實踐教育與課內(nèi)外的實驗之間的關(guān)聯(lián)性與區(qū)分性在認識上存在一定的模糊[4]。新工科背景下的計算機專業(yè)工程教育與企業(yè)對人才工程實踐能力的需求存在明顯的差距，計算機專業(yè)的學生普遍存在綜合實踐能力與實踐創(chuàng)新能力方面的不足。隨著蘇州及長三角地區(qū)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、轉(zhuǎn)型與升級，本地區(qū)對計算機類高層次工程化人才的需求呈不斷增長的趨勢。然而，目前高校培養(yǎng)的計算機專業(yè)人才，在基礎(chǔ)知識、實踐能力和創(chuàng)新能力等方面都出現(xiàn)了與新一代IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展浪潮和企業(yè)所需人才不匹配的矛盾。簡而言之，新工科背景下的計算機專業(yè)工程化人才培養(yǎng)仍然存在以下三個亟待解決的問題。

（一）新一代信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展與計算機專業(yè)配套人才培養(yǎng)不足

蘇州乃至華東地區(qū)都是新一代信息產(chǎn)業(yè)的重要基地，本應(yīng)也是相關(guān)人才的集聚地，但是實際情況是很多蘇州高新信息技術(shù)企業(yè)無法招聘到足夠數(shù)量的計算機類專業(yè)人才。全國統(tǒng)計數(shù)據(jù)也從側(cè)面體現(xiàn)了這一突出問題。到2025年，新一代信息技術(shù)、人工智能、智能制造、新材料將成為高端人才緊缺較為嚴重的產(chǎn)業(yè)，僅新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才缺口將會達到950萬人[5]。從宏觀的蘇州地方經(jīng)濟發(fā)展角度來看。目前，蘇州經(jīng)濟已經(jīng)面臨深度轉(zhuǎn)型升級的問題，也是IT技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期。解決這個問題亟須企業(yè)加強技術(shù)創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新，而實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵是高層次的計算機類學科人才培養(yǎng)，尤其亟須培養(yǎng)一大批面向新型IT技術(shù)行業(yè)的新工科人才。從微觀的蘇州企業(yè)的用人需求調(diào)查來看，絕大多數(shù)企業(yè)需求的是具有一定理論水平、較強動手能力、能獨立解決實際問題的專業(yè)人才。

（二）新工科計算機專業(yè)工程化人才培養(yǎng)體系與培養(yǎng)要求存在偏差

目前的人才培養(yǎng)體系立足于學科來構(gòu)建專業(yè)知識體系，與新工科背景下的計算機類人才工程化特征和行業(yè)特征均存在較明顯的偏差。近年來，雖然在引入新的知識、重新設(shè)計理論教學內(nèi)容和豐富教學手段等方面做了大量的實踐探索，但總體效果仍然有限。工程化的人才培養(yǎng)體系不僅沒有形成，而且還有培養(yǎng)目標與社會需求存在偏差的問題。此外，計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)定位與企業(yè)需求存在不匹配的問題。目前的計算機專業(yè)人才培養(yǎng)體系的定位過于強調(diào)“通才”，再加上學校與企業(yè)之間的交流雖然頻繁，但是很多交流只停留在表層，從而導(dǎo)致高校培養(yǎng)的計算機類畢業(yè)生進入企業(yè)前，仍然需要企業(yè)重新培訓學生的工程實踐能力。也就是對于高校到底需要培養(yǎng)什么樣的計算機專業(yè)人才才能符合企業(yè)的要求，高校通常無法準確清楚地描述，由此導(dǎo)致人才培養(yǎng)方案的錯位，質(zhì)量保障措施不到位，培養(yǎng)出來的計算機專業(yè)人才工程實踐能力和適應(yīng)能力都不強。

（三）在新工科計算機專業(yè)工程化培養(yǎng)中，教學管理及質(zhì)量保障體系不健全

對于如何有效地解決新工科背景下計算機專業(yè)人才存在的工程實踐能力不足的問題，需要引入新的人才培養(yǎng)理念，從根本上改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)過程中，僅重視科學知識，而忽視人才培養(yǎng)過程中的工程實踐訓練，以及只重視知識的傳授，而忽視創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。針對國內(nèi)高校在計算機專業(yè)工程人才培養(yǎng)模式上存在的課程設(shè)置同質(zhì)化、理論課程內(nèi)容陳舊化、實踐內(nèi)容單一化等現(xiàn)象，無法明顯地體現(xiàn)出各個學校計算機專業(yè)的特色和差異，最終造成了計算機專業(yè)學生缺乏企業(yè)所需要的基本實踐技能、工程實踐能力和實踐創(chuàng)新能力，從而導(dǎo)致計算機專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)困難，或者無法勝任相關(guān)崗位的工程實踐任務(wù)。上述問題已經(jīng)普遍存在于計算機專業(yè)的工程教育培養(yǎng)過程中，因此有必要在新工科背景下，通過對計算機專業(yè)工程人才培養(yǎng)模式的變革，行之有效地解決這些問題。

三、新工科背景下多元化工程人才培養(yǎng)體系研究

人才培養(yǎng)體系是對所培養(yǎng)人才的知識結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)的頂層設(shè)計，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要手段和保證，是培養(yǎng)模式的核心要素和中心環(huán)節(jié)。本文通過引入“多元化培養(yǎng)”的理念，對理論教學體系與實踐教學體系進行了深入的研究和合理的重構(gòu)。將企業(yè)對于計算機專業(yè)人才的實踐能力與創(chuàng)新能力需求、項目案例、新技術(shù)、新方法等內(nèi)容作為理論課程和實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)的重要組成部分。新工科計算機專業(yè)工程人才培養(yǎng)體系主要由基礎(chǔ)理論體系、工程實踐體系和實踐創(chuàng)新體系三個部分組成。工程實踐體系和基礎(chǔ)理論體系兩者密不可分并相互支撐，是構(gòu)成培養(yǎng)體系的兩塊基石，實踐創(chuàng)新體系是對前兩者的拓展和延伸。新工科計算機專業(yè)工程人才培養(yǎng)體系的設(shè)置與工程能力形成有密切的關(guān)系，它是工程能力形成與提升的前提和基礎(chǔ)[6]。因此，合理的培養(yǎng)體系對新工科計算機專業(yè)工程人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計既要滿足企業(yè)和社會發(fā)展對人才提出的要求，又要體現(xiàn)工程能力的關(guān)鍵要素。同時，實踐環(huán)節(jié)的組織還要適應(yīng)各層工程能力的遞進關(guān)系。為此，按照本文提出的新工科工程人才培養(yǎng)理念，將實踐環(huán)節(jié)按其自身規(guī)律及工程難度予以組織，構(gòu)建了相應(yīng)的新工科背景下計算機專業(yè)工程人才多元化培養(yǎng)體系，即通過“基礎(chǔ)實踐”“專項實踐”“綜合實踐”“工程創(chuàng)新實踐”4組模塊對“基礎(chǔ)實踐能力”“專項實踐能力”“綜合實踐能力”“創(chuàng)新實踐能力”進行階梯式遞進培養(yǎng)（見圖1）。教育教學論壇2021年7月通過構(gòu)建科學的評價指標體系，形成有效的質(zhì)量保障。根據(jù)計算機類專業(yè)的特點，通過信息化手段，建立由學生、社會、企業(yè)參與的多元評價與反饋機制，開展多層面的對培養(yǎng)過程及其效果的科學評價和評估，乃至對學生的學業(yè)發(fā)展預(yù)測、職業(yè)預(yù)期指導(dǎo)、學業(yè)分析與預(yù)警等研究與實踐，建立科學的評價與質(zhì)量保障體系（見圖2），最終形成滿足企業(yè)和社會需求的新工科背景下計算機專業(yè)工程人才多元化培養(yǎng)體系。

四、新工科背景下多元化工程人才培養(yǎng)模式研究

文中的新工科多元化人才培養(yǎng)模式，其指導(dǎo)思想是以工程化的理念引領(lǐng)人才培養(yǎng)的全過程，最終達到回歸工程的目的。不同類型的專業(yè)、不同的培養(yǎng)條件和不同的培養(yǎng)對象決定了在人才培養(yǎng)過程中需要采用多樣化的培養(yǎng)方式。在結(jié)合新工科背景下蘇州大學計算機專業(yè)人才培養(yǎng)前期的探索和實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，依據(jù)工程人才培養(yǎng)規(guī)律，按照逐次推進、由淺入深、由單一到混合的原則，本文通過研究“課程嵌入式—科研訓練—科技創(chuàng)新競賽—企業(yè)微項目—混合式工程項目培養(yǎng)”的多元化項目教學人才培養(yǎng)體系，將如下五種培養(yǎng)方式，依序融會貫通到多元化培養(yǎng)模式中。1.嵌入式培養(yǎng)方式。對企業(yè)的共性需求進行提煉，將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的課程或培養(yǎng)環(huán)節(jié)，并以課內(nèi)學分和課外學分的形式嵌入培養(yǎng)方案，以實現(xiàn)培育環(huán)節(jié)與企業(yè)需求的直接對接。2.科研訓練培養(yǎng)方式。對于綜合性實踐環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計、課外創(chuàng)新訓練項目、大學生科研立項等綜合性較強的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，采用引進企業(yè)項目資源或送學生進入企業(yè)，由企業(yè)工程師和學校教師共同組成協(xié)同指導(dǎo)工作組，聯(lián)合指導(dǎo)項目的工程化實施。3.科技創(chuàng)新競賽培養(yǎng)方式。指導(dǎo)學生參加中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大賽、中國大學生計算機設(shè)計大賽等比賽，培養(yǎng)大學生的科技創(chuàng)新意識，鍛煉大學生的創(chuàng)新和實踐能力。4.基于“微項目”的培養(yǎng)方式。將企業(yè)的項目分解為相應(yīng)的“微項目”讓學生去完成。學生則通過自主申請或競標的方式取得“微項目”，并在企業(yè)項目經(jīng)理或指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成，通過完成這些項目使學生的工程實踐能力得到提升。5.采用混合式工程項目培養(yǎng)方式。采用獨有的“技能儲備階段+仿真實訓階段+崗位實訓階段+實習就業(yè)階段”的混合式工程項目培養(yǎng)法（見圖3）。注重新工科背景下的工程實踐能力培養(yǎng)與計算機類應(yīng)用型人才需求相吻合。技能儲備階段主要的任務(wù)是學習新的實踐理論和方法，從而具備完整的工程知識體系和一定的工程開發(fā)的規(guī)范度與熟練度，同時掌握項目開發(fā)常用知識點的基本應(yīng)用。仿真實訓階段的主要任務(wù)是將技能儲備階段學習到的新理論和新方法通過案例進行進一步的拓展實踐，從而具備項目工程思想和相關(guān)崗位的技能要求，并且能夠根據(jù)項目分工完成工作任務(wù)。崗位實訓階段的主要任務(wù)是使計算機專業(yè)的學生具備獨立思考和解決問題的能力，具備項目創(chuàng)新的能力，同時還要符合項目開發(fā)相關(guān)崗位的綜合要求。實習就業(yè)階段的主要任務(wù)是使計算機專業(yè)的學生通過上述三個階段的培養(yǎng)，最終成為新工科背景下電子信息產(chǎn)業(yè)公司所需的具備工程實踐能力的人才。

參考文獻

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作者：羅喜召 單位：蘇州大學 計算機科學與技術(shù)學院