当前,我国进入了全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军的新征程,我们比历史上任何时期都更加接近实现中华民族伟大复兴的宏伟目标,也比历史上任何时期都更加渴求人才。近年来,我国信创工作发展迅速,自主创新能力不断增强,为中国式现代化建设提供了有力支撑。综合国力竞争说到底是人才竞争。人才是衡量一个国家综合国力的重要指标。国家发展靠人才,民族振兴靠人才。
我国高校数字化专业人才发展现状
自1978年我国恢复高考以来,党的教育事业飞速发展、取得可喜的成就,为中国现代化事业和党的“两个一百年”奋斗目标实现提供了重要的人才培养支撑。北京大学计算机科学技术系成立于1978年,首届计算机专业高校招生也是同一年。我国建立了自己的学科、专业目录,在《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》1997年版本之中,学科门类共计14个,一级学科共计117个。其中,工学门类代号08,“计算机科学与技术”作为其中的一级学科,编码为0812,下设三个二级学科,分别是计算机系统结构081201,计算机软件与理论081202,计算机应用技术081203。学科专业目录每十年一次修订,在2010年修订版中,软件工程在竞争中脱颖而出,成为工学门类下独立的一级学科0835。2014年中央网络安全与信息化领导小组成立,高度重视网络与信息安全人才培养问题,中央网信办会同教育部成立论证专家组,经过一年的工作,于2015年增补网络空间安全为独立一级学科,代码为0839,至此,计算机大类独立设置了三个一级学科。
习近平总书记高度重视信息化,指出信息化为中华民族带来千载难逢的机会,并多次阐述我们正处在世界百年未有之大变局,强调科技强国、创新引领,实现高质量发展。2021年教育部增设了交叉学科门类,代码为14。2021年同年增设了集成电路科学与工程1401和国家安全学1402为交叉门类下的一级学科,2022年进一步增设了设计学、遥感科学与技术、智能科学与技术、纳米科学与工程、区域国别学等5个一级学科。至此,与计算机直接相关的一级学科增加至5个,由此可见,我国对计算机大类人才培养的高度重视。
截至2022年底,教育部公布普通高等学校本科专业目录,其中计算机类0809合计设立了18个本科专业,与计算机大类直接相关的“人工智能”专业080717,被增设到电子信息类,大数据管理与应用120108,被增设到管理学类。这20个本科专业全国合计专业点超过了5000个,不仅表明近年来随着云计算、大数据、物联网、人工智能等产业发展对专业人才需求映射到我国高等教育人才供给体系之中,而且对其他传统本科专业与信息技术融合发展也带来了巨大的影响,仅2021年新增的37个本科专业中,就有20余个带有“智能”或者“智慧”的名称,事实上,智能/智慧的本质依然是“计算”或者说是计算机的应用。而信创人才涉及几乎全部相关的专业。
以大数据专业为例,自2015年教育部批准北京大学、中南大学、首都经贸大学三所高校设立数据科学与大数据技术080910本科专业以来,累计批准设置了756个专业点,大数据管理与应用120108专业222个,同时,高职院校设置大数据技术与应用专科专业点892个,为大数据人才的产业需求提供了基础的有效供给。
我国职业教育截至2021年也已经形成了目录体系的完善,为贯彻《国家职业教育改革实施方案》,加强职业教育国家教学标准体系建设,落实职业教育专业动态更新要求,推动专业升级和数字化改造,教育部组织对职业教育专业目录进行了全面制(修)訂,形成《职业教育专业目录(2021年)》(简称《目录》)。
《目录》按照“十四五”国家经济社会发展和2035年远景目标对职业教育的要求,在科学分析产业、职业、岗位、专业关系基础上,对接现代产业体系,服务产业基础高级化、产业链现代化,统一采用专业大类、专业类、专业三级分类,一体化设计中等职业教育、高等职业教育专科、高等职业教育本科不同层次专业。
再以区块链专业为例,高等职业院校设置区块链技术与应用专业,分别包含了三年制大专和四年制职业本科设置。26所高职院校中,有两所可以培养职业本科人才。
而区块链工程080917T为普通高等学校四年制本科专业,截至2022年,教育部公布普通高等学校本科专业备案区块链工程专业(080917)共计专业点数达到30个,2021年开始招生,部分专业点尚未招生,在校生规模不到2000人。
教育部于2019年开始启动一流本科专业建设的“双万计划”,支持10000个国家级、10000个省级一流本科专业,其中计算机类0809建设国家级一流专业点数量为577个,约为整个专业点的12%左右。通过双万计划,鼓励优秀的高校全面落实“以本为本、四个回归”、积极推进新工科、新医科、新农科、新文科建设,不断完善协同育人和实践教学机制、大力培育以人才培养为中心的质量文化;评选出专业定位准确及特色优势突出、专业综合改革取得较大进展、师资队伍建设成效显著、质量保障体系健全、人才培养质量较高、下一步建设和改革的思路明确举措得力的高校专业点,形成全国的示范。
国际计算机大类人才培养模式演进
纵观国际计算机学科与专业人才培养的发展状况,早在1991年马克·维瑟在《Scientific American》上发表文章“21世纪的计算机”,依据计算时代人与计算机之间的三种关系,总结了计算单元、存在形式、处理内容、中心目标和基本行为模式,预测到计算机科学、信息科学,直至赛博科学的演进。
针对赛博空间安全人才培养,2010年4月,美国启动“国家网络空间安全教育计划”,期望通过国家的整体布局和行动,在信息安全常识普及、正规学历教育、职业化培训和认证等三个方面开展系统化、规范化的强化工作,来全面提高美国的信息安全能力。2011年8月,美国国家标准技术研究院发布了《NICE战略计划(草案)》,并在网上公开征集意见。2011年9月,公布《NICE网络空间安全人才队伍框架(草案)》,并在网上公开征求各方意见。
美国实施NICE计划,并没有建立独立的学院或者专业,而是在计算机大类里面选拔人才,因此,高水平的计算人才是各类专门人才培养的基础。根据掌握专门知识的深度和广度不同,有人把相关人才分类成I型人才、T型人才,甚至π型人才,即在两个不同的专业领域具有深入的专门知识。这就需要研究和比较国际计算机专业人才培养体系的理论与实践。
国际计算机专业教育研究的新进展可以从计算课程体系CC2020的发布窥见一斑。CC2020的目标是为未来计算学科人才培养总结出适合的范式,在过去信息系统、计算机科学、软件工程、计算机工程、信息技术、赛博安全等专业课程不断演进迭代中汇集而成。我们注意到过去的专业区分比较明显,而近年来的发展几乎各行各业都与计算交叉,计算专业课程体系也带来新的认知和设计。
抓住核心理念、注重胜任力培养,是国际计算专门人才和普及教育的方法论。CC2020采用计算概念,统一覆盖计算机工程、计算机科学和信息技术等所有相关领域,这是抓住了当今和未来创新发展的核心;采用胜任力概念,代表所有计算教育项目的基本主导思想,其目标就是让学生胜任未来计算相关工作内容。胜任力进一步分解为“知识-技能-品行”,对各个维度进行了规划和设计。CC2020国际化程度也非常高,征集了包括中国在内的全球计算机教育专家的意见和建议。
对比中国和国际计算专业人才培养体系的设计,我国更适应就业导向的计算机应用型人才培养,而国际计算人才培养体系更注重创新型人才培养,同时兼顾多学科交叉应用。
2020年12月,李国杰院士在CCCF卷首语《大学计算机教育的改进方向》发表观点:专业设置是本科教育的基础,但我国计算机本科专业设置存在不少问题。首先是专业设置过多,有些专业重复设置,如安全方向就有三个专业;有些专业太细,如电影制作也是计算机类的一个专业。国际学术界都认为,集成电路设计和人工智能属于计算机学科的分支,但教育部没有在计算机类中设置这两个专业,目前都设置在电子信息类中。但我国的专业设置中,计算机系统结构隐含在计算机科学与技术专业中,没有强调计算机系统结构人才的培养,今后各大学都要高度重视系统知识的教育和驾驭系统的能力培养。李国杰院士还语重心长地指出:今后几十年,我国将走以内循环为主的发展道路,对基础层人才的需求量将大大增加,大学本科教育必须适应这一根本性转变。
的确,2020年6月发表在《科学》上的一项研究表明,普通程序员编写的程序和深入理解处理器芯片体系架构的专家编写的程序,性能差距可达63000倍。缺乏系统知识和系统思维,学到的知识点就是零碎的,没有打通“任督二脉”。这些观点对于我国信创人才培养和产业发展都是很有意义的。
国家信创人才培养与“101”提升计划
2021年教育部启动“101计划”,北大、清华牵头,33所计算机专业学科评估为A的高校参加。这是一个新时代本科教育提升的计划。内容包括:核心课程体系建设——集中国内优势力量,建设好12门核心优秀课程,形成完整的计算机核心课程体系,包括课程知识点建设、在线资源建设、系列教材建设、实践平台建设等;课堂教学效果提升——通过现场听课和研讨等课堂提升活动,在课堂教与学的质量上有可测量的、有显示度的提升,培养一批优秀的核心课程授课教师;组织方式——北大+清华牵头,33所高校参加,成立课程建设组、课堂提升组、工作组。“101”计划总体目标包括:建设12门核心课程和配套优秀教材与实验平台,培养一批优秀教师。
作为教育部落实101计划核心课程建设组织措施的体现,教育部批准建立了13个教育部虚拟教研室,通过虚拟教研室不仅教育部指定参与高校教师参加课程体系建设,而且扩展到其他相关高校同类课程教学的教师也能够参加课程建设和示范应用。
经过一年多的共同努力,《高等学校计算机类专业人才培养战略研究报告暨核心课程体系》,也称为“101计划白皮书”,已经由高等教育出版社正式出版。其中调研了國际国内顶尖计算机学科培养理念、培养方法和经典教材,构建逻辑清晰的课程体系、实验体系和教学内容。汇总了各参与高校计算机专业培养方案。后续将继续完成课程体系建设、规划教材编写与出版、实践平台建设及课堂观察提升。
“101计划”在高水平计算机人才培养方面打头阵,经过一年多的实验检验,教育部已经把“实施系列101计划、全面推进教育教学改革”作为2023年教育部高等教育工作要点。
我们必须增强忧患意识,更加重视人才自主培养,特别是信创人才培养应该成为高等院校计算机人才培养的使命和首要任务,通过101计划等本科教学质量提升计划加快建立人才资源竞争优势,为党的“两个一百年”奋斗目标作出新贡献。
陈钟:教育部高等学校计算机类教学指导委员会副主任委员,北京大学计算机学院教授、区块链研究中心主任,金融信息化研究中心主任,北京大学软件与微电子学院创始院长。任中国计算机学会会士、常务理事,担任中国软件行业协会副理事长,中国开源软件推进联盟副理事长,全国区块链与分布式记账技术标准化技术委员会委员,全国信息安全、信息保密标准化技术委员会委员,科技部“十四五”规划“区块链”专家组成员等。