新工科背景下計算機專業的改革研究與探索

吳夢蝶，苗水清，張亞萍

(延安大學西安創新學院，陜西 西安 710100)

0 引言

地方高校作為我國教育行業快速發展的產物，為我國經濟發展、社會穩定做出了積極貢獻。為應對新一輪科技革命和產業變革的挑戰，地方高校應主動服務國家創新驅動發展和“一帶一路”“中國制造2025”“互聯網+”等重大戰略實施，加快傳統學科改革創新，培養造就一大批多樣化、復合型、創新型科技人才，為我國工業智能化的轉型升級提供有力支撐[1]。

1 傳統計算機專業人才培養存在的問題

(1)新工科重點關注新興產業專業，如人工智能、大數據、區塊鏈、云計算、虛擬現實等相關工科專業，強調培養創新實踐能力強，具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。地方高校計算機專業的頂層人才培養方案與新工科背景下新興產業的人才需求存在差距，培養方案滯后于新興產業的需求。

(2)培養方案中，各門課程間存在壁壘，不同階段或同一階段課程教學大綱獨立設計，教學內容及方式獨立。專業知識體系的建立難度大，課程知識點存在冗余重復，各門課程的教學存在脫節現象，不利于專業知識的立體化構建與專業綜合能力的提高[2]。

(3)學生缺乏系統級工程訓練。專業實驗室軟硬件建設滯后于實際教學需求，實驗過程缺乏足夠的訓練規模和難度，缺乏優質的原創案例。導致計算機技術綜合運用能力和素質不足，難以確保計算機專業能力的有效形成。

2 面向新工科的計算機專業人才培養實施方向

2.1 改造升級計算機專業人才培養方案

新工科的核心人才培養強調既要滿足現階段市場急需的人才需求，又要為未來社會的發展做好充足的準備。隨著物聯網時代、工業智能化時代的到來，地方高校傳統計算機專業的人才培養方案滯后于我國高速發展的新經濟、新技術。因此，在傳統計算機專業培養方案中去除已逐漸退出工業生產的課程內容，引入符合計算機專業特點的新興產業相關課程，可以從頂層盤活計算機課程體系，增強專業競爭力，提高培養人才對市場發展的適應能力[3]。

2.2 促進多課程協調改革

打破課程間的壁壘，使學生對專業課程知識能夠融會貫通，尤其計算機專業核心課程。以“計算機組成原理”“操作系統”“編程語言”“編譯原理”“數據庫原理”“人工智能導論”等作為試點課程，采用成果驅動課程聯動系統教學模式，讓課程群之間的內容聯系更緊密、銜接更順暢、系統性更強，注重專業綜合運用能力、獨立設計能力、科研創新能力的構建與提升。構建層次分明的應用型人才培養課程體系，滿足新工科背景下快速發展的新興產業對計算機專業人才提出的新要求。成果驅動式教學模式如圖1所示。

圖1 成果驅動式教學

2.3 以案例式教學驅動專業課程群

地方高校在進行案例式教學過程中，可謂困難重重，原因包括：教師缺乏工程實踐經驗，導致優秀實驗案例的匱乏；專業實驗室軟硬件建設滯后于實際教學需求，無法保障實驗案例教學的質量；計算機相關新技術發展迅猛，而地方高校實驗案例更新速度緩慢，實踐環節與技術發展出現脫節現象等?；谝陨蠁栴}，本文提出以下兩個方面的探索與實踐[4]。

2.3.1 健全校企合作制度，產學協同育人

以實驗案例內容建設為重點，建立校企共建機制，由實驗室設備供應商提供開源軟件和培訓、咨詢服務支持，方便師生對實際工程案例進行提煉、分析，參與案例內容的開發、拓展，豐富實驗教學案例的內容，可以為實驗教學體系的完善提供強有力的外部動力。

2.3.2 建立完善“課程競賽”引導機制，促進優質案例轉換

將競賽成果引入本機制中，即通過競賽激勵了學生的主動性，也拓展了優秀學生的培養方式，在此過程中，體現以學生為主體、因材施教的教學手段，切實做到以學生為中心組織教學過程。在實施過程中，根據競賽的性質不同，將學生針對性地分組，進行培訓和人員選拔；競賽隊伍壯大和傳承；項目設計與完善；文檔資料撰寫與整理；競賽項目分層級轉換為基礎、綜合、設計性實驗案例資源等方面的工作，形成競賽-案例自動轉換機制，并保證該機制的長期可操作性。在此基礎上，形成學生間的幫帶傳統，體現以學生為主體，以學為主教為輔的教學理念，從知識課堂向能力課堂轉變。案例式教學流程如圖2所示

圖2 案例式教學流程

3 結語

我國經濟已經進入高質量發展階段，新工科背景下，新技術、新產業和新模式對計算機類專業人才的培養提出了新要求。為適應市場對計算機人才需求的不斷變化，計算機專業從頂層培養方案到具體教學實踐都應與時俱進。