新工科背景下计算机学科建设与人才培养的探析

2023-09-09杨延村崔光海

创新创业理论研究与实践 2023年14期

杨延村，崔光海

（鲁东大学信息与电气工程学院，山东烟台 264025）

针对目前工业行业对计算机等专业工科人才需求特征的变化，教育部提出了新工科建设的教育理念，同时推进全国高校工程教育认证工作的开展。工程教育认证已经成为新工科建设的主要组成部分[1-2]，其以解决复杂工程问题为核心，强调培养学生专业知识的应用能力、研究能力、工程管理技能和持续学习能力，从而为企业培养“可持续解决问题的人”。本文从教学意识、培养体系、制度保障、监控体系和方法工具等方面对计算机专业建设和人才培养工作进行了分析和探索。

1 树立正确的“教”与“学”意识

传统的计算机专业教学以“教授专业知识、培养专业技能”为主要目标，课堂上，教师通过教材和习题讲解专业知识，通过课下作业与实验操作来巩固知识和锻炼实践技能[3-4]。但随着软件开发技术和各类框架的不断成熟，这种基础技能在企业中的重要性和需求量越来越低，企业更希望员工能够识别、发掘客户需求，形成合理和解决方案和进行技术选型，并有效实施与交付。

针对社会需求的改变，教师“教”与学生“学”的重点都应有所调整：教师应着重传授学生分析、解决问题的思路和方法，采取问题引导式或项目案例式教学；学生要锻炼发现、分析、解决问题的能力[5]，应该带着任务和问题学习，积极与同学和教师进行互动，了解问题的工程背景，学习系统化、全局化的思维方式，提高设计问题整体解决方案的能力。学生应在课下培养自学能力，通过信息检索学习扩展知识，加强与同学的交流，通过团队协作提高解决问题的效率。

2 适应社会需求，建立多维化培养目标体系

在新工科建设背景下，计算机专业的培养更多关注能力导向和项目驱动式的培养模式[6]。近些年，参与工程教育认证的专业，培养目标都依据12 条毕业要求进行了调整，对课程教学内容、教学方式进行了修改，增加了对工程、管理和人文目标的支持。同时，为支持项目管理、经济决策、创新等培养目标，也增加了工程管理、软件项目管理等一些专业课程。

在参加工程教育认证过程中，本专业根据工程教育认证的要求，从几个方面对培养方案进行了调整和修订：首先，根据计算机专业的学科特征，设定了培养和解决计算机软硬件工程问题的培养目标，明确了基础知识、理论分析能力、解决方案设计能力、团队能力和持续学习能力几个方面的要求；其次，针对设定的培养目标和能力要求，对课程体系进行了重新组织和设计，强化了数学类、计算机类基础课程的教学课时，增加了专业课程的实践教学课程和要求以培养工程能力，增加了项目管理、工程伦理等经济管理、人文类课程以培养团队能力和工程决策能力；再次，从解决计算机复杂工程问题的角度出发，设定了软件系统开发和人工智能应用两个专业方向，前者培养计算机系统开发应用人才，后者培养使用计算机技术进行数据分析、建模和智能决策的高级应用人才。

3 建立制度体系，规范各项学科建设和人才培养活动

3.1 建立分级分类管理机制、考核制度和奖励制度

建立各级创新型竞赛的分级分类管理机制，建立相应的考核制度和奖励制度。为竞赛提供资源和资金支持，在比赛场地、软硬件设备、参赛经费、学分认定方面提供便利。建立创新性实验室的管理和考核制度，充分利用实验室的场地和资源，为创新性竞赛和创新性课程提供支持[7-8]。实行实验室共享和流转制度，创新性课程围绕创新性竞赛和创业活动展开，同时配合院校的校企合作活动，使创新性活动产生明确的社会效益和经济效益。

为实现计算机应用工程人才的培养目标，本专业利用学院的数十个专业实验室和创新实验室，积极开展软硬件实验教学活动和创新竞赛活动。学院建立了规范的实验室使用和管理制度，规定了申请条件、使用时限和共享方式。学校和学院建立了学科竞赛分级管理制度，对“互联网+”、ACM、“蓝桥杯”等竞赛分别设定了等级评分，列入学院和教师绩效考核、学生创新学分考核范围，纳入奖学金评比加分项，鼓励师生积极参加高水平学科竞赛。

3.2 配合创新性教学活动，考核制度更具灵活性和开放性

配合创新性教学活动，各类教学活动中的考核制度也应更具灵活性和开放性[9]。在新工科背景下，课堂教学正从传统的知识讲授为主的形式，转换为以学生为主、通过课堂互动激发学生自主性的探索性学习形式[10-12]，同时，课下自学、项目式教学的比例也逐渐增加。因此，对学生的考核应该加大过程性和开放性考核。在学期教学过程中，进行工程类作业和任务的布置和考核，增加过程考核的评分权重，引导学生在课程中持续提升能力。

本专业按照计算机专业认证的各项标准，建立了侧重过程考核、能力考核，及时反馈、持续改进的考核体系，包括教学大纲的审核、考核方式的审核、过程性测试的组织要求、考核资料的管理和归档、课程目标达成度报告和持续性改进报告的内容要求等。教师需根据培养方案对课程的培养能力要求设定课程目标，选择作业、实验考核报告、阶段测试、课程设计、课程综合作业、理论考试、实验考试等多种形式，以考核各项课程目标的达成情况，每轮教学形成课程达成度报告，总结经验和不足，用于下一轮的改进。

3.3 建立合理的评价体系、激励制度和考核体系

学科建设和人才培养活动的执行者是教师，要鼓励他们进行教学改革和创新性教学活动，需要建立合理的评价体系、激励制度和考核体系。在新工科建设背景下，要求教师随时关注社会对人才需求的变化，紧跟计算机工程前沿发展动态，不断更新教学内容、创新教学方式和方法。因此，新工科背景下的考核体系应该从合规性考核向成果导向型考核转变，允许教师更灵活地组织课堂教学和课下教学，主要从教学成果角度来进行考核。建立评价学生能力达成和教学目标达成的指标体系，以此引导教师采取合理的教学方式方法和学生考核方法，实行目标导向和成果导向的教学活动和与之配套的评价体系和考核体系。

学校和学院建立了全面的教师考核体系，将科研成果和教学成果均纳入年度考核、职称晋升等考核体系，对教学项目、教学成果按照国家级、省级、校级等分级评分，积极鼓励教师进行教学方面的研究、改革和创新。引导教师使用各类网络教学平台辅助教学活动的管理，强调对学生课下学习活动的监管和考查，将课堂教学和课下辅导有机融合，对与竞赛活动相关的课下活动进行一定的补助和奖励。

4 建立监控体系，保证各项制度措施严格落实

建立新型的创新性教学制度、评价制度和考核制度后，还需要建立合理的监控体系来保证各项制度的执行和落实。监控体系应根据评价制度体系的要求，在教学活动过程中，通过设置各类检查点任务来实现。从成果导向的需求出发，监控体系的主体组成可以分为三个方面：对学生学习效果的监控，对教师教学效果的监控和对学生满意度的监控。

学生学习效果的监控应考虑课堂和课下两个方面，应更加注重课下环节的学习效果监控，利用网络平台，对课下学习情况进行监控和跟踪。

教师教学效果的考查。在新工科背景下，同行评价和督导评价面临较大困难，学生评价日益成为教学效果评价的主体。应建立更加全面的评价体系[13-14]，不断对评价制度的效果进行反馈和评估，对评价制度体系实施常态化、动态化的跟踪、变革和完善。

学生满意度是最重要的监控指标。学院和专业建立了较为规范的学生满意度监控机制，通过阶段性的问卷调查了解学生对教学活动各方面的感受，并进行调整。通过期末综合性的满意度调查问卷和访谈活动，对一轮教学活动进行总结，作为改进下一轮教学活动的参考。

5 充分利用信息化技术手段，提高各项活动效率

随着信息技术在教育行业的推广，各类网络教学管理平台逐渐增多，功能也越来越完善，它们既能帮助组织课堂教学，实现讲授、提问、投票、测试以及其他互动功能，也能将线下和线上有机结合，构建统一课堂。同时，网络平台在资源发布、作业收集和自动批阅、在线考试、知识图谱等方面的功能也逐步完善，为教师进行各项教学和考核活动提供了便利。另外，计算机类课程大多为技术实践类课程，许多课程已经开始形成一些教学辅助软件，如实验模拟平台、教学项目开发测试平台、智能互动式课件等，有效利用这些辅助软件，可以提高教学效率，提升课程重点难点的教学效果，降低备课工作量，激发学生兴趣，提高学生学习积极性。