新工科背景下對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力人才培養(yǎng)研究摘要：如何提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的人才培養(yǎng)水平，是智能學(xué)科面對(duì)的重要問題。針對(duì)新工科的發(fā)展特點(diǎn)，分析了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的新內(nèi)涵，通過調(diào)研各大高校計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)方案，指出了當(dāng)前高校在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)過程中存在的優(yōu)點(diǎn)和不足，提出了一系列促進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力人才培養(yǎng)的具體措施，推動(dòng)關(guān)鍵詞：新工科、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力、人才培養(yǎng)、具體措施21世紀(jì)是一個(gè)科技高速發(fā)展的時(shí)代，科技的高速發(fā)展使得產(chǎn)業(yè)信息化數(shù)字化進(jìn)程加快，新興科學(xué)技術(shù)與舊產(chǎn)業(yè)融合，而且隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展，一批新興的IT企業(yè)發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)成為國(guó)家的重要產(chǎn)業(yè)，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起了不可替代的作用。但計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)與發(fā)展，也使得社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)人教育部響應(yīng)國(guó)家發(fā)展號(hào)召，教育部計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)委員會(huì)指導(dǎo)國(guó)內(nèi)高校加強(qiáng)對(duì)新工科計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力，將清華大學(xué)，北京航空航天大學(xué)等高校作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的示范單位，推動(dòng)高校逐步建立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)方案，為社會(huì)發(fā)展提供計(jì)算機(jī)高端人才。在“新工科”背景下，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的要求逐漸變高，只是簡(jiǎn)單的會(huì)編程已經(jīng)不能滿足國(guó)家對(duì)人才的需求，所以如何培養(yǎng)具有良好的高素質(zhì)計(jì)算機(jī)人才，成為了高校需要面對(duì)的重要問題[4]。一、“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力”的內(nèi)涵及現(xiàn)狀計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力是指能夠運(yùn)用系統(tǒng)的視角，理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體性、關(guān)聯(lián)性，掌握計(jì)算機(jī)軟件硬件協(xié)作，用系統(tǒng)化方法解決復(fù)雜的工作問題的能力。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)應(yīng)是培養(yǎng)系統(tǒng)觀和大局觀，能夠從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面看待問題，統(tǒng)籌大局，能從多角度多方向分析問題，解決問題[4][9]。由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的內(nèi)涵便能得知，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。首先，在比較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，許多高校將計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)定位為對(duì)編程人員的培養(yǎng)，所傳授的專業(yè)知識(shí)和一些技能訓(xùn)練也以編程能力培養(yǎng)為主，長(zhǎng)此以往，使得許多人對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的印象僅僅是“能編程”“敲代碼”“程序員”,而忽略了計(jì)算機(jī)專業(yè)的整體性和系統(tǒng)性[6]。其次，部分學(xué)生也由于對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的刻板印象，便把會(huì)編程作為自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而忽略了計(jì)算思維的培養(yǎng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的學(xué)習(xí)，不能夠切實(shí)滿足社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)高端人才的需要。我國(guó)大學(xué)生畢業(yè)后，都會(huì)有大量程序員出現(xiàn)，而高端技術(shù)人才只占有小部分。這也說明我國(guó)在高端技術(shù)人才的需求仍然很大，而在簡(jiǎn)單的編程設(shè)計(jì)人員需求卻二、各大高校在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)中的創(chuàng)新實(shí)踐教育部計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)開展了“新工科下計(jì)算機(jī)類專業(yè)系統(tǒng)能力培養(yǎng)改革與實(shí)踐”研究項(xiàng)目。在教育部的指導(dǎo)下，眾多高校計(jì)算機(jī)學(xué)院已經(jīng)開展計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力相關(guān)課程。安徽工業(yè)大學(xué)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力落實(shí)到操作系統(tǒng)層面上，開設(shè)“Linux操作系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)”,讓學(xué)生理解計(jì)算機(jī)整體系統(tǒng)，培養(yǎng)并發(fā)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的并發(fā)與共享設(shè)計(jì)理念[3]。南京師范大學(xué)在系統(tǒng)能力的培養(yǎng)教學(xué)中，將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)統(tǒng)一。第一，創(chuàng)新性設(shè)計(jì)了部分高級(jí)語(yǔ)言程序，讓學(xué)生在程序運(yùn)行過程中掌握軟硬兩方面知識(shí)和實(shí)踐能力；其次，在CPU學(xué)習(xí)時(shí)，分析CPU的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，講解知識(shí)由簡(jiǎn)入難。講解知識(shí)強(qiáng)化計(jì)算機(jī)整體概念，全面揭示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)層次，培養(yǎng)金陵科技學(xué)院通過建立計(jì)算機(jī)專業(yè)系統(tǒng)能力培養(yǎng)課程群，對(duì)“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)”、“計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”勵(lì)指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生參加與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽，與學(xué)科競(jìng)賽相結(jié)合，用競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)相關(guān)課程學(xué)習(xí)的積極性[2]。淮北師范大學(xué)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)中，對(duì)“卓越工程師班”學(xué)生進(jìn)行了教育改革試點(diǎn)，面向十五名學(xué)生講授計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，深度學(xué)習(xí)算法等知識(shí)。并且在有工作經(jīng)歷的教師帶領(lǐng)下開展校企合作項(xiàng)目。學(xué)生經(jīng)過鍛煉掌握了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力相關(guān)知識(shí)，加強(qiáng)了理論實(shí)踐相結(jié)合，使得學(xué)生解決問題的能力明顯提高。四、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力人才培養(yǎng)的建議在調(diào)研、總結(jié)和我們的思考后，提出完善計(jì)算機(jī)專業(yè)在系統(tǒng)能力培養(yǎng)方面的建議(1)完善新工科教學(xué)鏈，協(xié)調(diào)和完善教學(xué)體系。系統(tǒng)推進(jìn)教學(xué)組織模式，學(xué)科專業(yè)機(jī)構(gòu)，人才培養(yǎng)機(jī)制等方面的創(chuàng)新改革。在本科培養(yǎng)階段各學(xué)科之間相互獨(dú)立，滲透不足，各學(xué)科的知識(shí)在學(xué)生大腦中難形成融匯貫通的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，在面臨復(fù)雜工程問題時(shí)難從系統(tǒng)的高度分析和解決。若將各學(xué)科融匯交叉，理、工結(jié)合，工文結(jié)合，工工交叉，跨學(xué)科，跨專業(yè)綜合教學(xué)。從系統(tǒng)的高度培養(yǎng)學(xué)生才能培養(yǎng)出能夠從系統(tǒng)高度解決問題的人才。但是學(xué)科交叉不是簡(jiǎn)單的學(xué)科疊加，而是深度融合，不同于原來(lái)的每一個(gè)學(xué)科又遠(yuǎn)超原來(lái)的每一個(gè)學(xué)科，例如吉林大學(xué)“推云見醫(yī)，撥霧明社”主題課程，從材料、醫(yī)學(xué)、社會(huì)學(xué)燈多個(gè)學(xué)科多個(gè)角度培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)金融、計(jì)算機(jī)混講模式，經(jīng)濟(jì)管理和計(jì)算機(jī)技術(shù)串講，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決現(xiàn)實(shí)問題的綜合能力。在本專業(yè)教學(xué)鏈完善改革過程中，完全可以借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出新，在計(jì)算機(jī)課學(xué)到的知識(shí)可在其他科目中運(yùn)用，在其他科目。同時(shí)還要結(jié)合本校教育發(fā)展的歷史和現(xiàn)實(shí)、國(guó)內(nèi)外教育改革的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程和設(shè)施、教學(xué)結(jié)果考核等方面創(chuàng)新設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和手段，充分利用先進(jìn)教學(xué)資源，突(2)創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)、考核形式。結(jié)合現(xiàn)代社會(huì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、前沿科技，把新知識(shí)、新技術(shù)，新理念加以選擇和提煉，融匯道課程教學(xué)中來(lái)。例如杭州智慧城市政策發(fā)展過程中面臨著交通方面的問題，如何提高交通效率使智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵，而杭州方案利用大數(shù)據(jù)識(shí)別分析每個(gè)時(shí)間段車流量、固定車輛等方法提供了全新的解決方案和前言的科技手段，而后浙江大學(xué)數(shù)學(xué)院布局研究，向?qū)W生滲透相關(guān)知識(shí)，在教學(xué)中提高了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，為智慧城市發(fā)展提供了優(yōu)質(zhì)人才。“重視基礎(chǔ)，從基本原理入手，重視學(xué)生的系統(tǒng)觀念培養(yǎng)“是教學(xué)改革的綱領(lǐng)，要求老師帶領(lǐng)學(xué)生從計(jì)算機(jī)處理器的最小元器件入手，通過實(shí)體實(shí)驗(yàn)等方式使學(xué)生深入了解計(jì)算機(jī)原理。而對(duì)于枯燥乏味的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，在課程設(shè)計(jì)改革中，不妨互換師生角色，教師擔(dān)當(dāng)學(xué)生的引導(dǎo)者，引發(fā)同學(xué)們的興趣，使學(xué)生從學(xué)習(xí)被動(dòng)者變?yōu)橹鲃?dòng)者，勢(shì)必會(huì)激發(fā)學(xué)生們的思維，增強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度。另一方面還要使課堂生動(dòng)有趣，變傳統(tǒng)枯燥乏味的課堂教學(xué)為亦玩亦學(xué)，可采用學(xué)生們喜好的游戲、動(dòng)畫入手，讓同學(xué)們參與進(jìn)來(lái)，自己創(chuàng)造，以興趣為開始，將大家引導(dǎo)進(jìn)入計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的世界，在生動(dòng)有趣的過程中把握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的內(nèi)涵。同時(shí)還要強(qiáng)化實(shí)踐創(chuàng)新，使計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)跳出課本跳出教綱。在傳統(tǒng)的教學(xué)中老師往往會(huì)為了不影響課堂效率而固守已形成的教學(xué)風(fēng)格和教學(xué)方式，而計(jì)算機(jī)作為最富創(chuàng)造性和實(shí)踐精神的學(xué)科，其學(xué)習(xí)不應(yīng)限制于傳統(tǒng)課堂，這也需要教師們做出巨大的改變，從教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容等多個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。最后考核方式不應(yīng)以單純的紙筆作答、上機(jī)考試為核心，當(dāng)破除傳統(tǒng)考試模式導(dǎo)致的人才培養(yǎng)機(jī)制性障礙，往往很多學(xué)習(xí)優(yōu)異的學(xué)生在實(shí)踐中的表現(xiàn)不如人意，而能夠在比賽中獲得優(yōu)異的成績(jī)已經(jīng)足夠說明學(xué)生具備了將所學(xué)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能力，因此我們可以大膽實(shí)施以賽代考、以賽代練，鼓勵(lì)學(xué)生參加比賽，即可得到鍛煉又能以比賽的成績(jī)頂替考試成績(jī)。(3)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，推行工學(xué)交替，校企合作模式。要積極探索更有效的校企合作模式，努力實(shí)現(xiàn)校、企雙贏，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，以工作內(nèi)容為導(dǎo)向，以綜合實(shí)踐能力為核心，理論課教學(xué)和技能訓(xùn)練一體化，能力的培養(yǎng)和工作崗位的一一對(duì)接，落實(shí)到本專業(yè)系統(tǒng)能力人才培養(yǎng)上就是選擇合適的合作企業(yè)，協(xié)商工學(xué)交替模式協(xié)議，利用哈爾濱工程大學(xué)科技園發(fā)展有限公司的優(yōu)勢(shì)，與安芯網(wǎng)盾、京東、哈爾濱電氣集團(tuán)等企業(yè)合作的經(jīng)驗(yàn)，探索利用企業(yè)方生產(chǎn)能力、技術(shù)水平等，徹底改變一課程為中心的教學(xué)模式，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。還可組建校企合作委員會(huì)，通過雙方共建委員會(huì)的方式，開創(chuàng)有效、穩(wěn)定的校企合作模式，委員會(huì)由學(xué)校教師，企業(yè)工程師科學(xué)家牽頭建設(shè)，創(chuàng)新性嘗試企業(yè)工程師代講、學(xué)校老師代工的模式，即企業(yè)技術(shù)人才進(jìn)校講解自己在實(shí)際工作中面臨復(fù)雜工程問題如何從系統(tǒng)的高度解決的經(jīng)驗(yàn)，由老師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)駐企業(yè)實(shí)習(xí)，以工代講，在企業(yè)這所大“實(shí)驗(yàn)室”力提高學(xué)生綜合能力，空缺崗位學(xué)生頂崗，(4)跟隨國(guó)際路線、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，走向全球教育創(chuàng)新鏈中高端。在計(jì)算機(jī)專業(yè)方面我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距仍不可忽視，國(guó)際合作交流也是提升自我的好方法。國(guó)際交流合作可以彌補(bǔ)我國(guó)在先進(jìn)教育資源不足的局面和某些專業(yè)和學(xué)科的空缺，而且通過國(guó)際交流合作，本校教師可獲得出國(guó)考察、學(xué)習(xí)、培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，開拓視野，引領(lǐng)學(xué)生走向中高端人才。另外，國(guó)際化辦學(xué)在提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)先進(jìn)教育理念的師資隊(duì)伍、培養(yǎng)國(guó)際化復(fù)合型人才方面有著不可忽視的優(yōu)勢(shì)。(5)加大教育投入，健全創(chuàng)新體制。本科學(xué)生能參與的比賽有限，不妨在校內(nèi)設(shè)置更多的優(yōu)質(zhì)比賽，以獎(jiǎng)學(xué)金、加綜測(cè)分等形式激勵(lì)學(xué)生參加。同時(shí)還可設(shè)置創(chuàng)新獎(jiǎng)，由學(xué)校對(duì)學(xué)生有創(chuàng)意，創(chuàng)新的作品進(jìn)行投資，使學(xué)生看到自己的成果，形成爭(zhēng)相創(chuàng)新，爭(zhēng)相創(chuàng)業(yè)的良好局面。以上構(gòu)想皆在為學(xué)生打造、提供一個(gè)生動(dòng)、有趣學(xué)生們?cè)敢鈱W(xué)在其中的教學(xué)環(huán)境，而新工科改革、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力人才培養(yǎng)還要面向社會(huì)、個(gè)人需求。對(duì)社會(huì)而言，為社會(huì)發(fā)展提供更多的優(yōu)質(zhì)勞動(dòng)者是一所大學(xué)的任務(wù)和使命。隨著我國(guó)制造業(yè)升級(jí)，對(duì)能夠自主思考、解決復(fù)雜工程問題的人才需求愈來(lái)愈大，而滿足這一需求是當(dāng)下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力人才培養(yǎng)的重中之重。我們所能做的可以在學(xué)生培養(yǎng)階段就加強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、奉獻(xiàn)和服務(wù)社會(huì)的精神追求。另外還可加強(qiáng)與智能制造企業(yè)合作，向制造業(yè)升級(jí)關(guān)鍵崗位輸出高質(zhì)量人才。社會(huì)也是大學(xué)教育的重要課堂，大學(xué)與外界社會(huì)之間的“墻”不應(yīng)成為學(xué)生從社會(huì)中學(xué)習(xí)知識(shí)，奉獻(xiàn)社會(huì)的壁壘。志愿活動(dòng)，學(xué)生下基層，大學(xué)生科普，都是培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感和增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合把握的良方妙計(jì)。滿足個(gè)人對(duì)精神充實(shí)的欲望、社會(huì)地位的爭(zhēng)取、物質(zhì)生活的需求都是教育的個(gè)人需求。而個(gè)人的需求是具有層次性和多樣化的，在滿足學(xué)生作為人的正常而合理的需要關(guān)懷學(xué)生的幸福，尊重學(xué)生的人權(quán)的基礎(chǔ)上設(shè)置不同層次、種類的校園服務(wù)同樣是培養(yǎng)人才的關(guān)鍵。面對(duì)個(gè)人不同的天賦，老師應(yīng)善于去發(fā)現(xiàn)和挖掘，因材施教，個(gè)性化培養(yǎng)，充分結(jié)合學(xué)校特色和特點(diǎn)以及學(xué)生接受能力，實(shí)施小班教學(xué)、小組制、本科學(xué)生和多學(xué)科老師對(duì)應(yīng)的導(dǎo)師制等層次化、高效率教學(xué)。面對(duì)學(xué)生不同的就業(yè)需求，學(xué)校可與企業(yè)合作，提供更多的校內(nèi)外實(shí)習(xí)和體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，使學(xué)生更深入了解現(xiàn)實(shí)中的工程問題，培養(yǎng)學(xué)生從系統(tǒng)的高度看待問題。我國(guó)制造業(yè)升級(jí)迎來(lái)“加速度”,邁向產(chǎn)業(yè)鏈中高端所面臨的阻力和競(jìng)爭(zhēng)壓力明顯增大，對(duì)新工科技術(shù)性人才的需求日益增加。而計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力人才的培養(yǎng)的關(guān)鍵在于大學(xué)教育。面對(duì)新形勢(shì)，教育改革創(chuàng)新迫在眉睫，為歷史悠久、實(shí)力雄厚的工程大學(xué)注入新鮮的“血液”,加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和教學(xué)，吸納先進(jìn)教育理念、教育資源，方能在變局中謀發(fā)展，更好的服務(wù)于我國(guó)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，向社會(huì)持續(xù)穩(wěn)定輸送能夠站在系統(tǒng)的高度分析解決復(fù)雜工程問題的綜合性人才。哈爾濱工程大學(xué)2021年度教改項(xiàng)目：《面向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的計(jì)算思維課程改革》。[1]賈曉強(qiáng)，劉軍.地方高校面向新工科的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)實(shí)踐與思考[2]宋鑫，張瑜，伊開.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)教學(xué)改革與實(shí)踐-“以賽促學(xué)”的模式[J].教育教學(xué)論壇，2021(19):[3]郭玉華，鄭嘯.工程教育背景下基于操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)研究[4]王君，謝維奇，何云紅.淺談新工科下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的探索[J].