新工科要求下民族地區(qū)特色計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)體系構(gòu)建

1、    “新工科”要求下民族地區(qū)特色計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)體系構(gòu)建    摘要：“新工科”發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)地方院校的要求是結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際需求，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)、創(chuàng)新教育模式，培養(yǎng)融入服務(wù)地方意識(shí)的新型工科人才。計(jì)算機(jī)是典型的工科專(zhuān)業(yè)，計(jì)算機(jī)人才對(duì)新經(jīng)濟(jì)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供巨大支持。在此背景下，民族地區(qū)高等院校應(yīng)優(yōu)化計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建融合民族特色和專(zhuān)業(yè)要求的新型人才培養(yǎng)體系。文章借鑒“軟件工程”思想，以“就業(yè)”、“服務(wù)”和“能力”為導(dǎo)向倒推計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)目標(biāo)，建立包含“專(zhuān)業(yè)技能”、“職業(yè)素養(yǎng)”和“民族情懷”三位一體的特色人才培養(yǎng)體系，形成“創(chuàng)新課堂教學(xué)

2、方法豐富實(shí)踐教學(xué)層次完善協(xié)同管理機(jī)制建立多級(jí)評(píng)價(jià)反饋”的特色人才培養(yǎng)方案實(shí)施路徑，培養(yǎng)具有扎實(shí)專(zhuān)業(yè)功底和技術(shù)能力，同時(shí)懷有扎根地方和服務(wù)地方意識(shí)的新型計(jì)算機(jī)人才。本研究為民族地區(qū)高等院校新工科建設(shè)和新型計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)提供了有益的發(fā)展思路和有效的實(shí)施方案。關(guān)鍵詞：新工科，民族地區(qū)，計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)從1956年開(kāi)辦至今，其發(fā)展歷程具有明顯的“外延特征”，現(xiàn)在正轉(zhuǎn)向以提高質(zhì)量為主的“內(nèi)涵發(fā)展”階段，新工科建設(shè)正是促進(jìn)這一發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移的契機(jī)。新工科建設(shè)“復(fù)旦共識(shí)”提出：地方高校要“充分利用地方資源，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，凝練辦學(xué)特色”、“深化校企合作協(xié)同育人機(jī)制”、“培養(yǎng)具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識(shí)、工程實(shí)踐

3、能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才”1，這也對(duì)計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)提出了新的要求。在這個(gè)大背景下，民族地區(qū)高等院校如何結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)和地區(qū)發(fā)展需要優(yōu)化培養(yǎng)方式、如何突破工程能力培養(yǎng)瓶頸創(chuàng)新教學(xué)模式，找到一條既符合“新工科”建設(shè)要求又具有民族特色的計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)路徑十分重要?？梢钥吹剑诿褡宓貐^(qū)對(duì)計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵是解決“專(zhuān)業(yè)性”、“職業(yè)性”和“民族性”的融合問(wèn)題。在滿(mǎn)足“計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”2的專(zhuān)業(yè)要求下，將民族情懷教育和服務(wù)地方意識(shí)融入人才培養(yǎng)過(guò)程，注重專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)框架下的職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成，是一種創(chuàng)新型的民族地區(qū)計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)思路。一、基于“軟件工程”思想，設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)體系的研究流程

4、軟件開(kāi)發(fā)的基本路徑是“以用戶(hù)為中心”，實(shí)施“需求分析概要設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼測(cè)試”的流程，經(jīng)過(guò)循環(huán)迭代、不斷優(yōu)化，得到最終的軟件產(chǎn)品。人才培養(yǎng)體系的研究制定可以借鑒“軟件工程”思想，“以學(xué)生為中心”，從“人才需求”和“培養(yǎng)目標(biāo)”分析出發(fā)，先總體設(shè)計(jì)“培養(yǎng)方案”，再詳細(xì)設(shè)計(jì)“教學(xué)方案”，通過(guò)不斷的教學(xué)實(shí)踐和評(píng)價(jià)反饋“培養(yǎng)質(zhì)量”，最終得到最優(yōu)化的人才培養(yǎng)方案。圖1描述了基于這種思想的計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)體系研究流程，從上到下分別表示人才培養(yǎng)體系各個(gè)要素的基本含義、核心內(nèi)容以及關(guān)聯(lián)分析。人才培養(yǎng)的“需求分析”是指培養(yǎng)目標(biāo)分析，通過(guò)更新培養(yǎng)理念、分析產(chǎn)業(yè)行業(yè)需求確定人才培養(yǎng)目標(biāo)，內(nèi)涵在于反映新工科的教育目標(biāo)；“

5、總體設(shè)計(jì)”是指設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案，關(guān)鍵在于將專(zhuān)業(yè)、職業(yè)和情懷教育有機(jī)融合，更新知識(shí)體系和教學(xué)內(nèi)容；“詳細(xì)設(shè)計(jì)”是指設(shè)計(jì)具體的教學(xué)實(shí)施方案，核心在于改革教育教學(xué)方法和創(chuàng)新質(zhì)量評(píng)價(jià)體系；“具體實(shí)施”是指進(jìn)行校企合作、協(xié)同育人，實(shí)現(xiàn)途徑是完善教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的合作與融合機(jī)制；“質(zhì)量監(jiān)測(cè)”是指對(duì)人才培養(yǎng)過(guò)程的教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督、測(cè)量、反饋與優(yōu)化。這個(gè)人才培養(yǎng)體系研究流程能夠促進(jìn)形成一個(gè)多方參與的融合“教學(xué)改革”、“創(chuàng)新實(shí)踐”與“協(xié)同管理”的教育共同體，為實(shí)現(xiàn)特色創(chuàng)新的計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)體系提供研究依據(jù)和有力支撐。二、構(gòu)建具有民族特色的計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)體系1.依據(jù)“三個(gè)導(dǎo)向”制定人才培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)目標(biāo)是人才培

6、養(yǎng)的靈魂，是定位和方向，應(yīng)能夠反映行業(yè)需求和地區(qū)發(fā)展對(duì)人才的實(shí)際訴求。為精準(zhǔn)制定人才培養(yǎng)目標(biāo)，本文從服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求出發(fā)，“以就業(yè)為導(dǎo)向”確定行業(yè)發(fā)展和地區(qū)產(chǎn)業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的需求目標(biāo)，“以服務(wù)為導(dǎo)向”確立人才培養(yǎng)的素養(yǎng)目標(biāo)，“以能力為導(dǎo)向”建立人才培養(yǎng)的技能目標(biāo)。表1以?xún)?nèi)蒙地區(qū)為例，說(shuō)明了人才培養(yǎng)目標(biāo)各層次與對(duì)應(yīng)子目標(biāo)內(nèi)涵。該培養(yǎng)目標(biāo)框架從促進(jìn)就業(yè)規(guī)劃3、地區(qū)信息產(chǎn)業(yè)規(guī)劃4和地方急需人才需求5三方綜合調(diào)研得出。方向性目標(biāo)明顯反映了民族地區(qū)和地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最新需求；素養(yǎng)性目標(biāo)的人文素養(yǎng)子目標(biāo)包括“民族情懷”、“服務(wù)意識(shí)”和“社會(huì)責(zé)任感”等，這些情感因素對(duì)培養(yǎng)地方人才具有重要的引導(dǎo)作用

7、；技能性目標(biāo)在參考“計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才能力構(gòu)成”6基礎(chǔ)上，增加了對(duì)“理論思維能力”和“實(shí)踐創(chuàng)新能力”的培養(yǎng)，這是由于民族地區(qū)生源入學(xué)的信息素養(yǎng)水平參差不齊，學(xué)生普遍缺少深刻理解計(jì)算機(jī)理論知識(shí)和熟練掌握學(xué)科學(xué)習(xí)方法的思維能力，此外由于受地區(qū)it產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平限制，學(xué)生實(shí)地參與實(shí)踐的資源和平臺(tái)不足，因此在新的人才培養(yǎng)目標(biāo)中應(yīng)關(guān)注理性思維和實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。2.建立“三位一體”的特色專(zhuān)業(yè)課程體系依據(jù)新工科建設(shè)內(nèi)涵7和應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)課程內(nèi)容體系要求8-9，新型計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)方案的課程體系應(yīng)從“面向課程”到“面向就業(yè)”轉(zhuǎn)變，從“傳授講解知識(shí)”到“發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造知識(shí)”轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)科學(xué)課程體系基礎(chǔ)上，調(diào)整

8、優(yōu)化課程關(guān)系，從“專(zhuān)業(yè)”、“職業(yè)”和“人文”三個(gè)角度構(gòu)建“技能”、“素養(yǎng)”和“情懷”三位一體的特色專(zhuān)業(yè)課程體系。圖2展示了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)及其三個(gè)子體系內(nèi)容。專(zhuān)業(yè)技能教育是專(zhuān)業(yè)課程體系的核心部分，包括基礎(chǔ)課、核心課、方向課和實(shí)踐環(huán)節(jié)，承擔(dān)培養(yǎng)目標(biāo)中技能性目標(biāo)培養(yǎng)任務(wù)，著力培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和應(yīng)用能力；職業(yè)素養(yǎng)教育是課程體系的重要部分，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、職場(chǎng)社交和職業(yè)規(guī)范等素質(zhì)；人文情懷教育是課程體系的特色部分，培養(yǎng)過(guò)程中挖掘情感教育資源，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生建立扎根地方和服務(wù)家鄉(xiāng)意識(shí)，培養(yǎng)就業(yè)歸屬情感和社會(huì)責(zé)任感，提升民族地區(qū)培養(yǎng)高質(zhì)量信息技術(shù)人才的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。后兩類(lèi)教育模塊可以作

9、為特色專(zhuān)業(yè)選修課或大學(xué)生素質(zhì)拓展課，秉著“走出去”和“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”的教學(xué)思路，采用靈活多樣的學(xué)習(xí)方式開(kāi)設(shè)。如“職業(yè)素養(yǎng)教育”可以通過(guò)企業(yè)專(zhuān)題講座、戶(hù)外拓展、行業(yè)主題工作坊等進(jìn)行；“人文情懷教育”可以通過(guò)學(xué)院的學(xué)生思想教育公眾平臺(tái)、知名校友企業(yè)家講壇、地方企業(yè)見(jiàn)習(xí)或民族知識(shí)競(jìng)賽等途徑進(jìn)行。三、形成符合新工科教育要求的人才培養(yǎng)實(shí)施路徑新工科的教育目標(biāo)就是要升級(jí)工程教育理念、改革人才培養(yǎng)模式、創(chuàng)新教學(xué)培養(yǎng)方法、更新教學(xué)與學(xué)習(xí)內(nèi)容、建立專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和保障體系，改造現(xiàn)有工科專(zhuān)業(yè)教育。本文從“創(chuàng)新教學(xué)方法”、“改革實(shí)踐教學(xué)”、“完善協(xié)同管理”和“建立多級(jí)監(jiān)督”四個(gè)方面探討新工科計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)的實(shí)施路徑。1

10、.創(chuàng)新教學(xué)思維、構(gòu)建“微智慧”課堂新工科要求培養(yǎng)兼具“數(shù)學(xué)與科學(xué)思維”和“工程與設(shè)計(jì)思維”的復(fù)合型人才；計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人才的質(zhì)量要求是具備“人文社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及工程實(shí)踐創(chuàng)新能力”。新型計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)需要更新教學(xué)理念、創(chuàng)新教學(xué)思維，改革教學(xué)方法和考核方式，探索提高學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的新方法，實(shí)現(xiàn)以自主、探究、合作為特征的新型教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式。10“stem”是科學(xué)（science）、技術(shù)（technology）、工程（engineering）和數(shù)學(xué)（mathematics）的簡(jiǎn)寫(xiě)，“整合性stem”是一種新型教育理念，強(qiáng)調(diào)在教育教學(xué)中重

11、視跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的知識(shí)融合，重視真實(shí)情境中的問(wèn)題解決；11既注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)與工程思維，又注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，致力于培養(yǎng)全面發(fā)展的綜合型人才。12可以看到，“新工科”、“計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”與“stem”教育理念有著天然的近似聯(lián)系和共同的培養(yǎng)訴求。通過(guò)整合課程中科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，打破學(xué)科壁壘，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、pbl等方式，促進(jìn)計(jì)算機(jī)學(xué)科與其他學(xué)科知識(shí)深度融合，形成一種新的教學(xué)思維和教學(xué)形態(tài)。表2分析了整合性stem教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的差異（以程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程為例）。整合性stem教學(xué)中，教師以知識(shí)點(diǎn)（群）為單位組織知識(shí)地圖、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、設(shè)計(jì)任務(wù)清單；教學(xué)實(shí)施中學(xué)生按

12、照任務(wù)列表進(jìn)行頭腦風(fēng)暴、小組學(xué)習(xí)，討論設(shè)計(jì)解決方案；經(jīng)過(guò)測(cè)試與驗(yàn)證，反復(fù)循環(huán)、迭代優(yōu)化，最終找到問(wèn)題合適的解決方案并內(nèi)化為知識(shí)和認(rèn)知，以設(shè)計(jì)的需求帶動(dòng)科學(xué)探究，再將探究的結(jié)果作為設(shè)計(jì)和改進(jìn)方案的依據(jù)。13整合性stem教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)不局限于知識(shí)水平和技能掌握，更注重對(duì)教學(xué)的過(guò)程性和真實(shí)性評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生的態(tài)度、參與、探究、協(xié)作與創(chuàng)新，關(guān)注數(shù)學(xué)與計(jì)算思維、技術(shù)掌握與工程經(jīng)驗(yàn)等在學(xué)習(xí)中的融會(huì)貫通和能力養(yǎng)成。在實(shí)際教學(xué)中經(jīng)常遇到學(xué)生對(duì)教師的提問(wèn)不反應(yīng)、不積極的情況，因此可以在教學(xué)中適時(shí)應(yīng)用一些輕量級(jí)的課堂及時(shí)反饋與互動(dòng)系統(tǒng)，增加課堂的趣味性，提高學(xué)生的參與度。這些“課堂助教”通過(guò)測(cè)驗(yàn)、問(wèn)卷、討論和拼圖等小活動(dòng)，為學(xué)生提供微觀真實(shí)情境、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源、關(guān)注熱點(diǎn)分析等場(chǎng)景化、無(wú)紙化學(xué)習(xí)環(huán)境，參與課堂互動(dòng)并及時(shí)反饋，既提升