計算機科學與卓越人才培養(yǎng)體系構(gòu)建

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摘要：計算機科學與技術(shù)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)是當前“新工科”建設(shè)的重要組成部分。針對人才培養(yǎng)中存在的問題，以云南大學為例，闡述了計算機科學與技術(shù)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建思路與具體做法。通過設(shè)置3個特色課程群，實現(xiàn)學生個性化分類培養(yǎng)；通過校企合作協(xié)同育人項目，讓行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，使學生成為行業(yè)認可的人才；通過中國計算機學會組織的計算機軟件能力認證（CCFCSP），實現(xiàn)對計算機專業(yè)學生的程序設(shè)計能力標準化培養(yǎng)；通過實習基地和創(chuàng)新基地建設(shè)，朝著以學生為中心的“做中學”轉(zhuǎn)變，強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)過多年實踐，取得一些經(jīng)驗，可為相關(guān)高校提供借鑒。

關(guān)鍵詞：計算機科學與技術(shù)；卓越人才培養(yǎng)；課程群；校企合作協(xié)同育人；計算機軟件能力認證

0引言

2010年6月，教育部啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，這是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。該計劃以社會需求為導向，以實際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，旨在培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才［1-2］云南大學于1984年成立云南省內(nèi)高校第一個計算機科學系，經(jīng)過30多年建設(shè)，于2008年入選國家級特色專業(yè)建設(shè)項目，2016年入選云南省“八大重點產(chǎn)業(yè)”引領(lǐng)品牌專業(yè)，2017年入選云南省卓越工程師培養(yǎng)計劃，是云南省唯一的計算機類國家級特色專業(yè)和重點本科專業(yè)。目標是把該專業(yè)建設(shè)成為云南省計算機技術(shù)高層次專門人才培養(yǎng)的重要基地，為云南省相關(guān)高校的類似專業(yè)建設(shè)和改革起到示范和帶動作用。近年來，很多院校開始對計算機科學與技術(shù)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)開展改革實踐，主要包括：東華大學黃利利等［3］構(gòu)建了以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力為目標的計算機專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)體系；長春工業(yè)大學于超等［4］針對獨立學院計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式與企業(yè)實際需求存在差距的問題，提出圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺建設(shè)的計算機專業(yè)卓越人才培養(yǎng)模式；山東理工大學姜桂洪等［5］通過分析卓越計劃的特點與主要內(nèi)容，結(jié)合計算機專業(yè)近年來的卓越計劃試點教學實踐，對實施卓越計劃的培養(yǎng)模式進行了探討；淮陰工學院趙建洋等［6］結(jié)合地方經(jīng)濟建設(shè)對計算機卓越人才需求，探索并實踐了拓展內(nèi)涵融合創(chuàng)業(yè)的計算機卓越人才培養(yǎng)新模式；山東理工大學趙光遠等［7］對計算機專業(yè)卓越人才培養(yǎng)的目標、培養(yǎng)方案、實踐基地建設(shè)、教學團隊建設(shè)、學生個性化培養(yǎng)機制等進行全面探索與實踐；桂林電子科技大學張凈等［8］以工程教育專業(yè)認證為載體，構(gòu)建計算機卓越人才實踐教學管理體系；西安郵電大學王春梅等［9］通過優(yōu)化整合理論知識和課程，利用企業(yè)項目研發(fā)與管理經(jīng)驗等優(yōu)勢，將學生的理論與實踐充分結(jié)合起來，增強學生分析、解決工程實際問題的能力及創(chuàng)新意識；重慶理工大學劉小洋等［10］通過重構(gòu)教學體系、構(gòu)建STE協(xié)同創(chuàng)新團隊，深化校企合作、實施個性化定制培養(yǎng)等措施，著力提升學生的專業(yè)核心能力與工程實踐能力。但是，這些研究對計算機科學與技術(shù)卓越人才培養(yǎng)體系的建設(shè)還不太完善，改革還不夠系統(tǒng)，仍然有改進的空間。本文以培養(yǎng)計算機科學與技術(shù)專業(yè)個性化、行業(yè)化、標準化、創(chuàng)新化人才為目標，通過引入課程群分類培養(yǎng)、校企合作協(xié)同育人、計算機職業(yè)資格認證、校內(nèi)實習基地和創(chuàng)新基地建設(shè)為手段，進行計算機科學與技術(shù)卓越人才培養(yǎng)的實踐與探索，經(jīng)過不懈努力，在專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)上取得了明顯成效。

1卓越人才培養(yǎng)體系構(gòu)建思路

卓越人才培養(yǎng)計劃具有3大特點：①行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；②學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才；③強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力［1］。對照卓越人才培養(yǎng)的基本要求，傳統(tǒng)的計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在以下需要解決的問題：①沒有實現(xiàn)學生的個性化培養(yǎng)。計算機專業(yè)知識體系繁多，畢業(yè)學生知識雜而不專，沒有給學生足夠的選擇權(quán)，培養(yǎng)的學生缺乏擅長的專業(yè)方向；②沒有緊密結(jié)合企業(yè)要求進行人才培養(yǎng)。由于計算機產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，需要的知識日新月異，而高校所開課程較為陳舊，畢業(yè)學生不能滿足企業(yè)要求；③沒有實現(xiàn)學生的標準化培養(yǎng)。程序設(shè)計能力是計算機專業(yè)學生最重要的能力，但是培養(yǎng)中缺乏統(tǒng)一標準，部分畢業(yè)學生程序設(shè)計能力欠缺；④沒有更好地實施創(chuàng)新性培養(yǎng)。傳統(tǒng)教學普遍存在以教師為中心、以課堂講授為主的“聽中學”現(xiàn)象，學生被動接受知識的狀態(tài)極不利于創(chuàng)新性培養(yǎng)。采取以下思路對卓越人才培養(yǎng)進行改革：①通過課程群建設(shè)，實現(xiàn)學生的個性化分類培養(yǎng)；②通過校企合作協(xié)同育人項目，行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，使學生成為行業(yè)認可人才；③開展中國計算機學會計算機軟件能力認證（CCFCSP）工作，按行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才，完善學生的標準化培養(yǎng)；④通過實習基地和創(chuàng)新基地建設(shè)，朝著以學生為中心、以學生主動實踐為主的“做中學”轉(zhuǎn)變，強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。

2卓越人才培養(yǎng)改革實踐

2.1通過課程群建設(shè)，實現(xiàn)學生個性化分類培養(yǎng)

2.1.1課程群設(shè)置

計算機科學與技術(shù)專業(yè)涵蓋的知識體系龐大，制定專業(yè)培養(yǎng)方案時，針對不同學生采取不同方式：①不同的就業(yè)單位和研究生研究方向要求學生精通的知識不一樣；②直接就業(yè)的學生需要偏應(yīng)用性課程，考研學生需要偏理論性課程。基于以上兩點，在本科人才培養(yǎng)方案修訂時制定基于課程群分類的培養(yǎng)方案，專業(yè)培養(yǎng)方案課程體系模塊。該培養(yǎng)方案課程體系模塊設(shè)置，以教育部高等學校計算機科學與技術(shù)教學指導委員會編制的《高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》和國際計算機教育的課程體系IEEE/ACM2005為指導［11］。在特色課程群設(shè)置上，貫徹以科研促教學、科研反哺教學的思想，以學科特色優(yōu)勢研究中的數(shù)據(jù)工程與智能信息處理、圖形圖像處理與虛擬現(xiàn)實和高性能計算與移動互聯(lián)網(wǎng)3個學科方向，打造對應(yīng)的3個課程群。筆者學校計算機專業(yè)教師在數(shù)據(jù)工程與智能信息處理、高性能計算與移動互聯(lián)網(wǎng)、圖形圖像處理與虛擬現(xiàn)實方面已具有一定實力，具有特色教學與科研隊伍。發(fā)揮學科優(yōu)勢，將科研成果融入教學過程，將科研工作與教學工作進行有機結(jié)合，打造具有特色的課程群［12］。圍繞課程群開展以下工作：（1）課程內(nèi)容調(diào)整。結(jié)合科研和工程教育認證，面向需求，調(diào)整課程內(nèi)容，進行適當?shù)脑鰟h，把課程群作為一個整體進行建設(shè)，在內(nèi)容上合理組織，以培養(yǎng)目標位驅(qū)動，讓學生廣泛積累專業(yè)方向上的知識和技能。（2）3組課程系列靈活交互強化，幫助學生構(gòu)建某一計算機領(lǐng)域的獨特技能。在課程學習上，允許學生靈活調(diào)整，要求學生完成至少3個特色課程群中的1個。（3）緊跟學科前沿，聘請國內(nèi)外專家和高新技術(shù)企業(yè)中的技術(shù)人才、項目經(jīng)理等為學生開設(shè)新技術(shù)方面講座，具體講授案例分析。該培養(yǎng)方案設(shè)置既注重學生基本理論和基本技能培養(yǎng)，又讓學生在專業(yè)方向上有一技之長，并設(shè)立科研型和應(yīng)用型兩類人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)個性化分類培養(yǎng)，體現(xiàn)了因材施教的教育理念。

2.1.2課程群個性化分類培養(yǎng)成效

經(jīng)過對計算機科學與技術(shù)專業(yè)學生個性化培養(yǎng)改革，取得以下成效：（1）就業(yè)率進一步提高，近3年就業(yè)率均達到98%以上。畢業(yè)后5年對畢業(yè)生就業(yè)單位回訪調(diào)查，滿意率達到85%以上。（2）報考研究生考研成功率超過70%，且研究生就讀學校檔次明顯提升，90%以上升學學生進入“985”高校就讀。

2.2校企合作協(xié)同育人

由于“雙師型”師資短缺，大多數(shù)高校工科教師缺乏企業(yè)實踐經(jīng)驗。卓越工程師培養(yǎng)計劃要求引入行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，強化培養(yǎng)學生的工程能力。本專業(yè)積極和著名IT企業(yè)合作，實施校企合作協(xié)同育人項目。選派年輕教師到企業(yè)參加培訓，獲得企業(yè)師資認證，積極把校外企業(yè)師資引入，讓行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，強化培養(yǎng)學生的工程能力，使之更好地符合企業(yè)要求。

2.2.1開展校企合作協(xié)同育人項目

鼓勵任課教師開展校企協(xié)同育人項目，先后獲準開展多項教育部校企協(xié)同育人項目和谷歌精品課項目，與華為、Google、Microsoft、Cisco、中興、達內(nèi)等國內(nèi)外知名企業(yè)展開良好合作，這些項目的開展為專業(yè)的協(xié)同育人起了良好的促進作用。

2.2.2加入國家信息技術(shù)新工科產(chǎn)學研聯(lián)盟

為獲得企業(yè)進一步支持，以計算機科學與技術(shù)專業(yè)為基礎(chǔ)，申請獲批成為國家信息技術(shù)新工科產(chǎn)學研聯(lián)盟成員；依托該聯(lián)盟，參與新工科研究與實踐項目申報，有關(guān)企業(yè)可參與本專業(yè)新工科研究與實踐項目，提供資源和支持，推進產(chǎn)學合作協(xié)同育人，拓展實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0版”。

2.2.3培養(yǎng)企業(yè)認證師資

近年來，本專業(yè)有5名教師獲得華為認證師資證書；3名教師獲得GoogleAndroid認證師資質(zhì)證書。這些通過認證的教師開設(shè)了華為計算機網(wǎng)絡(luò)、信息安全、GoogleAn⁃droid移動開發(fā)課程6門。2019年2月底，華為的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、路由交換等認證課程已經(jīng)在本專業(yè)開設(shè)。經(jīng)過一周的持續(xù)學習，95%以上的學生通過了華為相關(guān)課程認證。另外，本專業(yè)聘請中國移動云南分公司、中國建設(shè)銀行云南省分行、云南日報報業(yè)集團等多家企事業(yè)單位計算機中心的企業(yè)兼職教師近20名，為學生開展實習實踐、企業(yè)前沿技術(shù)介紹等講座40余次，并邀請校外企業(yè)師資參與本專業(yè)人才培養(yǎng)方案、部門課程教學大綱的修訂工作，引入企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，強化培養(yǎng)學生工程能力。

2.3按行業(yè)標準培養(yǎng)人才，實現(xiàn)學生的標準化培養(yǎng)

2.3.1計算機軟件能力認證（CCFCSP）

中國計算機學會是國內(nèi)最權(quán)威、影響力最大的計算機行業(yè)學會，其主辦的計算機軟件能力認證（CCFCSP）是一種權(quán)威的計算機職業(yè)資格認證［13］。卓越工程師培養(yǎng)中，要求按行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才，而計算機專業(yè)學生最重要的能力是編程，計算機軟件能力認證（CCFCSP）能夠檢驗學生的實際編程能力。如果通過該認證，表明該學生達到了本專業(yè)培養(yǎng)的標準，有能力成為行業(yè)認可的工程師。云南大學與中國計算機學會在云南大學設(shè)立計算機軟件能力認證考點。經(jīng)過多次認證考試，認證平均分不斷提高，反映學生的程序設(shè)計能力得到明顯提高。

2.3.2把CSP認證嵌入人才培養(yǎng)方案

本專業(yè)在本科人才培養(yǎng)方案修訂中，已經(jīng)把計算機軟件能力認證作為本科生畢業(yè)的條件之一。在本專業(yè)培養(yǎng)方案的綜合實踐模塊中，增加了“程序設(shè)計能力測試”課程。該課程2學分，為實訓必修課程，要求學生的計算機軟件能力認證成績達到一定分數(shù)，或者通過全國計算機軟件水平任意一個級別的考試才能取得該學分。通過該舉措，可以培養(yǎng)學生具有一定水準的編程能力，能夠勝任軟件工程師工作，達到合格工程師標準。

2.3.3計算機軟件能力認證實施成效

計算機軟件能力認證實施后取得成效如下：（1）激發(fā)了學生編程興趣，各種程序設(shè)計競賽取得較好成績。認證實施后，本專業(yè)程序設(shè)計課程的期末成績有明顯提高，學生參加各種程序設(shè)計競賽的熱情高漲，先后獲得各類程序設(shè)計競賽省部級以上獎50余項。（2）促進學生就業(yè)。根據(jù)學生報名時提交的專業(yè)實習和工作意愿，60余名認證高分學生已經(jīng)收到百度、騰訊、阿里巴巴、滴滴出行等國內(nèi)著名IT企業(yè)的實習邀請，其中20余名學生已經(jīng)到這些公司參加實習。通過實習雙方相互了解，滿意后可與這些著名IT企業(yè)簽約。

2.4強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力

在長期的教學實踐中，普遍存在以教師為中心、以課堂講授為主、以理論考試成績?yōu)橹鞯摹奥犞袑W”現(xiàn)狀［14］。在卓越人才培養(yǎng)背景下，工程教學模式應(yīng)轉(zhuǎn)向“以學生為中心”的教學模式，強調(diào)學生主動學習和主動實踐，進行理論與實踐一體的“做中學”。這就需要學生到企業(yè)、行業(yè)等部門進行實實在在的實踐，包括生產(chǎn)實習、頂崗實習等形式。

2.4.1實習基地和創(chuàng)新基地建設(shè)

學校與省內(nèi)大型國有企業(yè)和民營企業(yè)建立了7個校外實習實踐基地，引進社會資源，為學生實習實踐提供更多的平臺。本專業(yè)建設(shè)了大規(guī)模云桌面實驗室、創(chuàng)新基地、云計算實訓實驗室，并采購200余萬元的戴爾網(wǎng)絡(luò)存儲、服務(wù)器、手持三維激光掃描儀、圖形工作站、三維動作捕捉系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備，極大改進了學生的實驗條件。

2.4.2建立實習基地和創(chuàng)新基地成效

（1）云桌面實驗室每年接待各種考試和實驗人員約8000人次，涉及考試10余種；云桌面實驗室占地300余平米，擁有200臺云終端。計算機軟件能力認證云南大學考點就設(shè)在新建的云桌面實驗室內(nèi)。另外，華為ICT大賽、實驗室安全知識考試、校紀校規(guī)考試、各種程序設(shè)計競賽等都在云桌面實驗室完成。（2）創(chuàng)新基地及校內(nèi)實習基地每年服務(wù)學生600余人次。創(chuàng)新基地及校內(nèi)實習基地占地200余平米，可同時容納80余人，企業(yè)到學校建立實習基地有了很好的條件。本專業(yè)50％以上的本科生建立了課題小組，共獲得國家級、省級、校級科研項目立項20余項，20余篇，獲得國家發(fā)明專利10余項，獲得各種科技競賽獎勵40余項。

3結(jié)語

計算機科學與技術(shù)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)是當前“新工科”建設(shè)的重要組成部分。在當前人工智能、互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)蓬勃發(fā)展之際，該專業(yè)的卓越人才培養(yǎng)可為這些新興產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)秀人才。但由于計算機學科發(fā)展迅速，知識體系更新快，所學知識繁雜，所以人才培養(yǎng)必須與時俱進。本文以卓越人才培養(yǎng)的基本原則和思路為中心，闡述了云南大學計算機科學與技術(shù)專業(yè)在課程群分類培養(yǎng)、校企合作協(xié)同育人、計算機職業(yè)資格認證、實習創(chuàng)新基地建設(shè)等方面開展的實踐。由于學校定位不同，學生層次、師資隊伍存在差別，本文的一些方法和措施還存在一定不足，相關(guān)高?？梢愿鶕?jù)自己的實際情況，參照本文論述的經(jīng)驗因地制宜開展教學改革。

作者：袁國武 楊旭濤 岳昆 張學杰 錢文華 丁海燕 單位：云南大學