面向复杂工程问题的应用型本科计算机类专业人才培养模式研究和实践

钱振江　龚声蓉　徐文彬

摘 要：工程教育认证对应用型本科高校的人才培养提出了新的要求。文章探讨如何实现人才培养和就业的无缝对接，阐述常熟理工学院与企业深度融通，提出坚持“政府提供平台、学校针对培养、企业全程协助”的应用型人才“联合”培养模式，介绍计算机类专业基于良性校企合作的工程教育创新和工程人才培育模式的经验，说明完善、提升和推广中的具体做法。

关键词：校企融通；教育共同体；工程教育认证；复杂工程问题；课程体系改革

1 改革背景

“全球化”是当今世界的发展趋势。工程教育认证[1]的目的是各国不同教育背景下人才接受教育的“实质等效性”，符合国际上通行做法。工程教育认证是我国高等教育改革的必然方向。目前，我国基本采用以《华盛顿协议》（Washington Accord）为核心的国际协议体系[2]，进行工程教育专业认证和工程技术人员职业资格认证。近年来，常熟理工学院计算机科学与工程学院围绕工程教育专业认证的标准对包括计算机科学与技术和软件工程在内的专业开展了专业建设，旨在顺利通过国际专业认证。

高校日益重视工程学科间的交叉与融合。现代工程是跨多学科的综合体，对社会、政治、经济、环境、法律和文化背景的依赖性强，工程问题越来越复杂。因此，计算机类专业应该培养能解决复杂工程问题的技術人才[3-4]。

培养复杂工程问题求解能力需要从两个方面入手：

（1）协同工作能力。复杂工程问题通常需要由多人一起协同工作，包括同时合作、循环合作两大类，尤其是循环合作，组织和沟通非常重要。

（2）复杂工程项目优化求解能力。复杂工程问题通常可分解成一系列工程问题，因此，如何培养学生运用已有的科学理论和技术手段，分解复杂的工程问题并优化组合是其关键之一[5]。

为达到上述目标，需要构建一个适合应用型人才培养、能解决复杂工程问题的课程体系。学生在该体系中首先能够受到专业的计算机工程训练，运用先进的工程化方法、技术和工具在某一应用领域进行软件、硬件和系统的分析、设计、开发、维护等工作。其次，学生能够掌握大型软件开发过程中的工程化方法、核心技术和平台工具，具备协作和工程化能力。一个软件生命周期大致分为6个阶段：①问题定义和可行性研究；②制订计划；③需求分析；④概要设计和详细设计；⑤程序代码实现；⑥系统测试及运行维护。大型软件开发问题的繁复性表现在软件生命周期的各个阶段。学生在各个阶段应该具备什么样的能力？培养这些能力需要开设哪些课程？如何将这些能力培养拆分并落实到具体的教学环节中？针对上述问题，我们将围绕学生能力培养进行计算机类课程体系的构建。

2 改革思路

面向复杂问题的计算机类专业课程体系要解决的问题包括：

（1）课程方向及相关内容的设置。

（2）主要解决课程内容的编排以及评价问题。

我们遵循“文献分析—实践调查—理论假设—现状探讨—理论建构—原理归结”的逻辑顺序，按照以下思路开展研究：

（1）分析复杂工程问题的共性特征，调研工程教育认证的背景，查阅文献，对相关企事业单位调研，提出问题和假设。

（2）对金融、轨道交通、电信等服务行业进行调研，了解这些行业的复杂工程问题，以获得实践依据。

（3）采用文献资料法分析国内外关于计算机类专业工程教育认证的研究成果、课程改革的相关理论，以及通过工程教育认证的计算机类专业培养方案，以获得理论依据。

（4）结合学院基于良性校企合作的工程教育创新和工程人才培育模式的成功经验，针对学院卓越工程师培养专业“计算机科学与技术”，建立具备解决复杂工程问题的课程体系。

（5）对毕业学生进行跟踪回访，了解课程体系的成功与不足，进一步完善课程体系。

3 校企深度融通，联合培养应用型人才

按照工程教育认证的要求构建课程体系，课程体系的指标包括3个主要的方面：

（1）课程体系的设计是否合理，是否注重实践教学体系的完整性。

（2）课程设置对于满足毕业要求的支持程度。

（3）在课程体系设计的过程中，是否有相关企业或者行业组织参加[6]。

应用型本科高校往往根据指标的第二个方面来建立课程体系，制定通识基础课程、学科基础课程、专业必修课程、专业选修课程、创新特色课程、实践教学环节和学时学分，从而达成毕业要求。然而，这样的课程体系是否合理、是否完善？是否能培养学生解决复杂工程问题的能力？工程实践、实习实训和毕业设计的合作企业的参与度如何？这些都是需要考虑的问题。笔者认为，以企业中复杂的工程问题为案例，构建具备解决复杂工程问题的课程体系，必须要与企业进行深度融通。

学院要坚持“政府提供平台、学校针对培养、企业全程协助”的应用型人才“联合”培养模式，积极推进计算机类专业的国际化及校企合作人才培养模式的改革，深化“重基础、重能力、重实践、重效果”的“专业+外语+岗位”柔性培养机制。

3.1 “订单式”培养

应用型本科高校计算机类专业的人才培养目标是满足企业的需求，为此，学校和企业需要深度融通，人才培养方案由学校和企业共同订立，根据企业对技术的需求组织课程教学，通过强化企业技能与参加企业岗位实训，实现学生提高职业技能和专业知识的积累，也为学生了解企业需求、企业选拔人才提供便利，从而实现人才培养和企业的对接。

校企合作课程在大四集中实施，开设课程由学校与企业共同商定，且课程由校企双方共同建设，师资也由双方共同配备。企业方主要负责实践环节的教学，学习结束后由校企双方负责学生的就业，合作企业每年都从学员中挑选部分优秀学生充实到自己的技术队伍中。通过这种方式，学校有效地解决了部分学生的就业，企业也能挑选到自己所需的人才，双赢的结果使企业参与人才培养的积极性和主动性大大提高。

3.2 “课程嵌入式”培养

借鉴国际先进培养模式，构建符合软件开发工作要求的课程体系，采用课程嵌入方式组织教学。常熟理工学院与IT企业共同研制软件工程专业培养方案，将企业课程与现行专业课程加以整合，将企业课程分模块嵌入到培养计划中，制定取双方之长的全新方案；企业对学校实践课程和素质拓展的方案和体系进行评估。部分课程聘请企业有丰富实际工作经验的优秀工程师进行授课，提高学生的职业素养。学院一方面通过与甲骨文、微软、恩智浦、ARM等国际知名的公司成立合作联盟，在这些联盟公司的建议下设计基础课程和创新课程，并编写有针对性的系列教材；另一方面，以培养复合人才为主旨，采用各种成熟的现实软件开发案例和软件公司订单进行层次式教学，重视学生软件工程思想的形成和软件开发经验的积累，使学生熟悉软件工业标准流程，具备承担国际软件开发业务的能力。

3.3 “校企互动型”培养

常熟理工学院计算机类专业注重“企业主导型”的培养方式，在地方政府的支持下与百科德条码有限公司、中科龙梦等IT企业建立校企协同创新创业中心，专业教师和学生以成立创新创业团队的形式入驻中心。在此基础上，选择一些有意向的IT公司加入到团队中，企业将现实的开发项目引入到团队中作为研究对象，并选派具有丰富经验的工程师以“导师和项目负责人”的身份和专业教师共同指导学生进行软件项目的设计和开发，同时注重团队中学生工程化能力的培养。

创新创业团队作为纽带将学生、教师、企业工程师和行业专家紧密联系起来，教师和学生在实际项目开发中“教”和“学”，真正做到“教、学、做”有机结合。

与合作企业的紧密联系为教师“走出去”创造了条件。与合作企业建立了教师定期挂职锻炼和顶岗工作机制，有计划地选送教师到企业工程岗位上工作和锻炼，积累工程实践经验，为更好地投入实践教学打好基础。

4 構建基于国际服务外包行业学院的应用型人才培养模式

我院以金融、教育、服装、电信等大型服务行业为背景，与行业内若干企业合作，提炼出各行业的共同特征，构建了“行业学院”人才培养模式，为行业培养各类专门人才。学校和企业在充分沟通的基础上，以企业为主导，有目的地设计模块化的课程内容，如让学生在真实项目中实习、在毕业设计中解决企业的实际问题等，在这样的培养模式下提高他们应用知识的能力，同时也能深入了解行业（企业）的文化，融入到行业中去。

常熟理工学院计算机科学与技术专业全程参与了国际服务外包行业学院的建设，学生在完成本专业针对解决复杂工程问题的课程体系中的公共课程、学科与专业核心课程后，加入到国际服务外包行业学院以强化解决某类复杂问题的能力。经过校内具有工程背景的职业训练、项目化的实践教学、团队实战型的综合训练，以及合作企业基于解决实际问题的毕业设计等环节，学生的工程意识和能力得到了明显增强。培养模式的创新具体包括以下3个方面：

1）模式创新。

在不具备行业背景的地方新建本科院校中形成“面向行业”的人才培养模式。

（1）行业、主干企业、政府和高校组成“教育共同体”，突破与单一企业的“项目化”合作形式。

（2）探索合作教育的新机制和体制，使人才培养组织与管理较好地适应业界的“市场化”机制。

（3）业界参与教学的全过程，催生教学方法、教学管理和评价机制的全面改革。

（4）使校企合作的“课程模块”、实践环境、师资等成为“自有资源”。

2）理念创新。

学院秉承“注重学理，亲近业界”的应用型人才培养理念，强调与业界的合作教育，同时关注基础知识的学习与储备；并将理念贯穿于学校定位、发展战略、培养路径、培养模式等各个环节中。

3）协同发展机制的创新。

国际服务外包行业学院面向长三角地区的信息服务外包优势产业和战略发展需求，有力支撑了行业发展；相应行业的发展又透过国际服务外包行业学院带动了计算机科学与技术学科和专业发展，同时获得了地方政府的全力支持。

5 面向复杂工程问题，优化课程体系，创新实践教学模式

认证标准要求，在整个培养阶段要保证学生能真正参与到工程实践中去，使学生在自主、动手、综合、实验和创新能力等方面得到一定的锻炼[7]。然而，如何培养学生复杂工程问题的求解能力，需要在课程体系中体现。在课程体系建立中，我们强调以下3方面的能力培养：

（1）与解决复杂工程问题相匹配的基础知识。如学生需要掌握算法分析与设计、优化组合这类基础理论知识，才能具备与解决复杂工程问题相匹配的基础。在课程体系构建中，我们进一步调研了复杂工程问题的共性特征，合理设计基础理论体系。

（2）与解决复杂工程问题相匹配的综合素质。重点解决协同能力培养，如引入企业管理模式和项目开发模式，以项目组形式开展教学等。

（3）与解决复杂工程问题相匹配的专业技能。除了强化学生程序设计能力外，还要强调借助新工具、新手段、新平台解决问题的能力，为此，我们开设了当前最新的技术创新课程，如大数据处理平台等。

在新的培养方案中，我们着力构建了以地方经济发展需要为背景，与生产实践、社会发展需要相适应的，融“基础理论、实验教学、工程实践”为一体的特色专业培养方案和适应IT产业发展需求的课程体系。

在教学模式上采用“6-1-1”的课程教学模式，以及“1-1-1”的实训教学模式。 “6-1-1”模式是指大一、大二和大三的6个学期以理论课程学习为主，而第7学期的课程教学包括选修课程、实践项目、人才定制培养，最后一个学期安排毕业实践和毕业设计（论文）。基础理论课和专业理论课主要由学校负责完成，而企业课程、工程技术课程则主要由企业工程师负责组织教学。实训教学“1-1-1”模式，即大一到大三的每个暑假安排（2周）的实践短学期，采用企业开发项目的方式进行实践操作训练，为此，学院打造了与企业真实环境一致的、服务于教学、满足实训需求的实训平台。实训内容贯穿学科基础课程和专业必修课程。实训分概念实训、技能实训、项目实训3个层次，分别在不同学年的实践短学期进行。实训内容从基础实训到综合应用开发实训，从基础的知识点到系统化的整合。

同时，学院积极推进并完善了“实验—实训—实习”的实践教学体系，实施“概念实训—技能实训—项目实训”的渐进式实训方案。实现了“课堂教学、课外教学、校外教学”的有机结合，加强校内、园区、企业等实践教学基地的建设和实践实习有效机制的建设，着力培养学生的创新创业精神和实践动手能力。

6 结 语

在工程教育认证的背景下，我们对应用型本科高校的专业标准的制定进行了研究和实践，以实现人才培养和就业无缝对接为目标；同时，对计算机类专业的课程体系进行了梳理，对课程目标、课程内容、课程结构、课程实施和实践环节进行了系统分析和研究，并对校企深度融通联合培养应用型人才的理念进行了尝试，提出了优化计算机类专业课程体系的原则和具体策略。不可否认，我院计算机类专业离顺利通过国际专业认证还有较长的路要走，对照工程教育认证的标准，我们还需要进一步完善和改进学院的人才培养机制。

参考文献：

[1] 陆勇. 浅谈工程教育专业认证与地方本科高校工程教育改革[J]. 高等工程教育研究， 2015（6）： 157-161.

[2] 方峥. 中国工程教育认证国际化之路——成为《华盛顿协议》预备成员之后[J]. 高等工程教育研究， 2013（6）： 72-76.

[3] 余寿文. 工程教育评估与认证及其思考[J]. 高等工程教育研究， 2015（3）： 1-6.

[4] 于蕾， 刘玉萍， 李薇， 等. 工程教育认证模式下的人才培养模式[J]. 计算机教育， 2016（7）： 31-34.

[5] 王孙禺， 赵自强， 雷环. 中国工程教育认证制度的构建与完善——国际实质等效的认证制度建设十年回望[J]. 高等工程教育研究， 2014（5）： 23-34.

[6] 陈丽春， 毛建卫， 茹潇潇， 等. 校企协同创新培养应用型工程人才[J]. 高等工程教育研究， 2014（3）： 72-75.

[7] 王玲， 盛敏. 深化认证标准理解， 提升自评工作质量[J]. 高等工程教育研究， 2014（5）： 113-118.

（编辑：彭远红）