“工程教育认证+新工科”建设背景下地方高校计算机类专业实践教学体系建设研究

——以重庆工商大学计算机类专业为例①

杨永斌 朱超平

摘 要：工程教育认证和新工科是当前我国高等工科教育的热点，在此背景下，人才需求与培养目标有了新的要求。本文从工程教育专业认证与新工科建设出发，分析了传统计算机类专业人才培养现状与不足，之后以重庆工商大学计算机类专业为例介绍了计算机类专业实践教学体系的构建。近三年的实践证明，该实践教学体系增强了学生的实际动手能力，学生就业能力得到明显提升。

关键词：工程教育认证；新工科；人才培养模式；实践教学；人才培养

一、前言

在我国高等教育中工程教育占有重要的地位。深化工程教育改革、建设工程教育强国，对支持和服务我国经济转型升级意义重大。2016年6月，《华盛顿协议》② 组织接纳中国为第18个正式成员，我国工程教育专业认证体系实现国际实质等效，为深化工程教育改革提供了良好的契机。目前，国家正在推动创新驱动发展，实施“一带一路”倡议和“互联网+”“网络强国”等重大战略，制造业智能化的趋势方兴未艾。装备的智能化升级、智能工厂的兴起已经成为制造业升级的重要趋势。以新技术、新模式、新业态、新产业为代表的新经济蓬勃发展，大数据、人工智能等不断出现。社会上不仅面临着相关人才严重紧缺的问题，而且对传统工程问题的解决提出了新的挑战，对工程科技人才提出了更高的要求，工科不得不被重新审视。随着时代的变迁、社会的进步，新工科呼之而出、应运而生。在新工科背景下，人才需求与培养目标有了新的要求，为了更好地顺应时代的发展，我们必须加快发展新工科专业，更新改造传统工科专业。计算机科学在其他学科专业中起着重要作用，计算机类专业人才培养迫切需要进行改革与创新。

二、工程教育专业认证与新工科建设

工程教育认证是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础，是国际通行的工程教育质量保证制度。1992年，建设部启动了对建筑学、城市规划等6个专业的评估，由此开启我国工程教育认证的探索工作。2005年，国务院批准成立全国工程师制度改革协调小组。2006年，该协调小组成立了教育部全国工程教育专业认证专家委员会。2012年，教育部主导筹建中国工程教育认证协会，该协会成为中国科协的团体会员。2013年，我国加入《华盛顿协议》，成为预备会员。2016年6月，中国被《华盛顿协议》组织接纳，成为第18个正式成员。中国工程教育认证协会负责我国工程教育专业认证的组织工作，由专门的职业协会（学会）与该领域的教育工作者一起针对高等教育中的工程类专业开展合格评价。

成果导向、以学生为中心、持续改进是工程教育专业认证遵循的三个基本理念。成果导向教育已被美国工程教育认证协会全面接受并将其贯穿工程教育认证标准的始终，成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念。以学生为中心，要求认证标准中的全部条款都聚焦于学生，专业所提供的服务都必须围绕学生这个中心展开。专业建设要根据学院及专业的情况和特点制定科学合理的培养目标，再将其细化为所有专业学生应当达到的毕业要求，通过课程设置、资源配备、学生服务等各方面培养合格的毕业生。持续改进理念贯穿工程教育专业认证的全过程。工程教育专业的持续改进效果取决于学校教学质量管理体系的完整性和有效性。

新工科是一个动态变化、不断发展的概念，国家战略、产业发展对工程人才的需求均是动态变化的。新工科旨在培养能够适应甚至引领未来工程需求的人才，这同时也是工程教育认证教育模式下人才培养的目标。通过研究产业发展特征及规律，把握新经济发展对工程人才的需求，调整新工科专业结构及布局，应该成为高校新工科建设中的一项常态性工作。新工科对教育的要求与工程教育认证遵循的基本理念（成果导向、以学生为中心、持续改进）是一致的。

三、传统计算机类专业人才培养的现状与不足

（一）培养目标、毕业要求以及课程设置问题

专业认证要求培养目标准确合理，毕业要求具有足够的分辨率，并能够完整支撑培养目标，同时课程体系能够有效分解并合理承载各项毕业要求，三者须保持一致。目前，国内很多高校在计算机类专业课程设置上都存在不合理的地方，很多普通高校常常以重点高校的教育课程体系为参考，对“互联网+”这条主线的发展趋势欠缺融合，忽略了顺势而教和因材施教，导致教学内容、工程教育认证与计算机类专业人才培养的脱节。例如，“大数据分析与处理”课程的教学内容设计不够新颖，与社会联系紧密的大数据技术在课程教学中没有得到体现。目前，重庆工商大学人工智能学院计算机类专业在培养目标、毕业要求及课程设置上还需完善。

（二）质量保障问题

专业认证要求具备完善的教学管理规章制度及评估机制。目前，重庆工商大学人工智能学院计算机类专业人才培养质量保障体系存在的问题如下：在实际运行过程中过于重视学生理论知识的学习和考试成绩，不够重视对工程实践能力的培养；评价指标不够全面，缺乏具有特色的评价指标，且由于评估的复杂性，通常以定性评价为主，定量分析所占比重较低；现有人才培养质量评估体系中，基本没有行业企业参与。

（三）持续改进问题

由于技术产业不断变化，专业必须具有不断改进的能力。目前，在重庆工商大学人工智能学院计算机类专业人才培养方案制订及修订过程中，主观性成分所占比重较高，来自企业及毕业生的反馈信息缺乏，导致决策存在一定程度的盲目性。

（四）重视理论，忽略实践问题

在计算机类专业课程的教学过程中，受传统理论及观念影响，各高校普遍重视理论知识以及课堂教育，而忽略了课外指导和实践课程，实践教学一般包括课外作业、课程设计、实验操作以及毕业设计或毕业论文等方面。但是，就目前的情况来看，大部分高校将课堂理论设定为教学任务的重点，而对实践教学不够重视，甚至是一带而过，草草地结束了实践教学。部分教师的教学观念出现偏差，导致专业学科布局不合理，而且教学手段不科学，使得培养出来的学生大部分只能“纸上谈兵”，缺乏实践经验，更难满足工程教育认证和新工科背景下的人才需求。

（五）考核制度有待改革

在传统教学理念的影响下，部分高校的考核制度还有待改革与完善。计算机类专业对学生的考核制度一般是将基础理论知识成绩与实验考核成绩相结合，但是过于重视基础理论知识成绩，而忽略了实践考核。对于实践性较强的计算机类专业而言，这样的考核制度并不合理，只会让那些重考分、轻能力的学生名列前茅，忽视了对学生实践应用能力的培养。

四、重庆工商大学计算机类专业实践教学体系的构建

（一）设立“双学院”育人机制，打造大数据智能化类创新型人才培养模式

《新一代人工智能发展规划》是为抢抓人工智能发展的重大战略机遇，构筑我国人工智能发展的先发优势，加快建设创新型国家和世界科技强国，按照党中央、国务院部署要求制定的。重庆工商大学为了适应人工智能技术的发展，培养适应新经济、新业态的工程应用型人才，于2017年设立人工智能学院，并先后与重庆西部大数据前沿应用研究院和南京云创大数据科技股份有限公司等签订战略合作协议，共建人工智能学院。2018年，人工智能学院与印度国家信息技术学院（NIIT）协同共建重庆市新型二级学院获准立项建设。2019年，人工智能学院与重庆市系统集成检测实验室共同申报了重庆市协同创新中心。计算机科学与技术专业坚持重庆工商大学“质量立校、特色兴校、人才强校”的办学思想以及新工科与经管类学科协调发展的办学理念，依托重庆工商大学计算机科学与信息工程学院和人工智能学院，通过校企协同，创立“双学院”创新型智能化人才培养新模式，培养“宽口径、厚基础、强能力、重个性、广视野、求创新”以及具有工程实践能力的应用型、复合型、高素质、智能化类计算机专门人才。

（二）构建三段式大数据智能化类课程框架

重庆工商大学以新工科理念为指导思想，以工程认证为目标，强化以工程应用型人才培养为导向的学科专业建设。重庆工商大学从大学科和交叉学科层面上构建计算机、物联网、大数据技术和人工智能课程群，全面系统地设计了专业的知识体系、课程体系与实践教学体系；把思政教育与职业教育贯穿专业课程建设，把大数据智能化类课程融入课程体系，把校企协同育人平台作为实践教育基地，制定了三段式计算机应用型人才培养的课程框架，构建了体现学科优势和专业特色的“三个研究方向+十大教学模块”的课程体系，既达到了大数据智能化类人才培养的基本要求，又体现学科专业特色和个性化的需求，有力支撑了“宽口径、厚基础、强能力、重个性、广视野、求创新”的人才培养目标达成度（见图1）。

图1 大数据智能化类计算机特色专业课程框架

（三）校企协同构建“思想政治教育+专业教育+实践教育”三段式课程体系

重庆工商大学在计算机专业教育过程中，全面融入思想政治教育，培养学生的道德情操和社会主义核心价值观。特色学生社团“小红帽”家电维修协会义务维修30年，被评为重庆市感动校园团队，其事迹被《人民日报》《重庆日报》、人民网等众多媒体报道。

在专业教育中，重庆工商大学以新工科理念为指导思想，紧跟大数据智能化的最新发展趋势，全面融入物联网、大数据和人工智能课程，进行交叉学科建设，形成“三四三体系”，即三个研究方向（人工智能、大数据技术和计算机应用），四大课程群（物联网工程、大数据技术、计算机科学和人工智能），三大教学团队（大数据教学团队、人工智能教学团队和计算机教学团队）。重庆工商大学加强国际化办学，全面引入NIIT课程团队、课程体系，实施师资共享的专业合作模式；与加拿大劳瑞尔大学签订教育资源和课程体系共享协议；与美国阿肯色大学小石头城分校在大数据技术和人工智能技术方面的研究、人才培养方面签订战略合作协议，形成了多学科融合、产教融合、国际化的课程体系特色，构建了校企联合、校际交流、国际合作的多元化培养模式，促进学生知识、能力、素质协调发展。

在实践教学中，重庆工商大学遵循“注重基础、强化训练、加强综合、培养能力、应用创新”的原则，不断完善“三层次、五模块”实践教学体系，将产、学、研结合作为主线，贯穿实践教学体系，体现大数据智能化类计算机特色专业的办学优势，夯实学生的工程应用基础和培养创新精神，提升学生的实践动手能力和创新能力（见图2）。

图2 “三段式”全程化“智能”课程体系

（四）校企协同构建立体式协同育人机制

重庆工商大学与企业和研究院等单位进行多方协同，践行校企之间人才与知识双向迁移，在人才培养方案、课程设置、学生选拔、导师选派、科研课题、考核评价以及就业指导等方面进行合作。重庆工商大学建立了四协同育人机制，即培养目标协同、教师队伍协同、资源共享协同、管理机制协同，全面加强产教融合，推进学校与实务部门、科研院所、行业企业合作办学育人与取得发展。重庆工商大学不断开展实践教学创新，有重点地在产教融合、“政产学研用”多元结合、实践基地建设等方面开展理念和模式创新，取得了突出成效。

重庆工商大学依托重庆市协同创新中心和四个省部级科研平台的优势，积极申请教育部协同育人项目，建设协同育人实践基地和协同育人创新实验平台，实现专业共建、师资共培、课程共创、项目共研、就业共助、资源共享的立体式协同育人机制，充分体现产教融合、协同育人教育理念，建立了长效的协同育人机制，实现了合作共赢的人才培养新机制（见图3）。

图3 立体式协同育人机制

（五）打破时间与空间限制，校企协同共建“科学研究+学科竞赛+校内实习实训+校企联合”四级实践教育平台及教学体系

重庆工商大学依托人工智能研究院，成立“11123平台”，即1个重庆工商大学院士专家工作站、1个国家级科技合作基地、1个协同创新中心、2个重庆市级教学示范中心、3个重庆市重点实验室；建设了“111综合实训室”，即1个大数据综合实验室、1个人工智能综合实验室和1个计算机虚拟仿真实验室；建立了30个协同育人基地。重庆工商大学构建了全方位的“大商科+人工智能+计算机科学”教学实验体系，搭建了校企协同的“科学研究+学科竞赛+校内实习实训+校企联合”四级实践教育平台，为开展具有深度的实践教学提供了保障（见图4）。

重庆工商大学构建了科研项目、学科竞赛、校内实习实训和校企协同育人四级创新实践教学基地，形成了基于“知识→技能→应用→创新”的实践教学完整链条，为智能化大数据类计算机专业人才实践教学提供了保障（见图5）。重庆工商大学依托人工智能科研团队科研项目，支持学生创新创业；利用计算机综合教学平台、大数据实验平台、人工智能实验平台和计算机虚拟仿真实验室，构建空中教学课堂，突破时间和空间的限制；建设校企协同育人平台，举办了多层次、多元化创新创业项目培训；积极参加不同级别、不同类别的学科竞赛，实现学生工程应用能力的提升。

图4 四级实践教育平台

图5 四级创新实践教学基地

五、结语

实践教学的改革特色主要体现实践教学设计思想等方面的变革。在早期，重庆工商大学主要开展了一些验证性的实验，注重验证学生所学的知识。随着实践教学改革的不断深化，团队教师逐渐开展了一系列难度不同的综合性、设计性、创新性实验，更加注重学生潜力的开发、创造性思维的培养、动手能力的提升。

重庆工商大学人工智能学院先后与甲骨文（Oracle）公司、惠普公司、创思特科技公司、安博培训机构等企业联合办学，共建了多个学生实习实训基地；与台湾英业达科技有限公司、深圳英蓓特信息技术有限公司等企业建立了多个联合共建实验室。除此之外，重庆工商大学人工智能学院还依托重庆工商大学决策支持系统集成研究所、模式识别与信息处理研究所、智能控制研究所等加大学生的实验实训力度，努力提升学生的实际动手能力，近年来学生的就业率得到明显提高。

参考文献：

[1] 彭晏飞，张全贵．新工科背景下计算机类专业多元化实践教学体系改革研究 [J]．实验技术与管理，2019（11）: 222-224.

[2] 李辉，张标，张晓东．面向工程教育专业认证的本科计算机实践教学体系改革与探索 [J]．高等农业教育，2018（2）: 75-79.

[3] 李玲玲，赵学民．工程教育专业认证背景下的计算机专业人才培养模式探索 [J]．郑州航空工业管理学院学报（社会科学版）, 2013（6）: 181-184.

[4] 杨弘平，王庆利，孙宪丽，等．ABET工程教育认证对计算机专业教学的启示 [J]．沈阳工程学院学报（社会科学版）,2015, 11（3）: 416-419.

[5] 罗卫兰，骆健，王海艳．基于专业认证的计算机专业课程体系改革 [J].中国电力教育，2014（30）: 54-55.

[6] 颜锦，刘春群，何应勇．新本科院校电子信息专业实践教学体系的弊病与重构探讨 [J]．当代教育实践与教学研究，2016（1）: 229-230.

[7] 任海伟，陈晓前，张轶，等．以工程教育专业认证为导向的食品科学与工程专业课程体系研究与实践 [J]．粮油加工，2014（8）: 71-74.

[8] 罗代忠，王月浩，汪维华，等．计算机工程实验教学中心建设的探索与实践 [J]．实验技术与管理，2013（9）: 118-121.

[9] 韩凤霞，郑军．基于工程教育专业认证的工程训练教学的改革 [J]．实验技术与管理，2015（10）: 178-181.

① 基金项目：2020年重庆市教改项目（项目编号：203424）, 2016年重庆市教育科学“十三五”规划项目（项目编号：950517005）。

② 《华盛顿协议》是工程教育本科专业学位互认协议，其宗旨是通过多边认可工程教育资格，促进工程学位互认和工程技术人员的国际流动。