信息與計算科學專業“理工雙學位”班的探索與實踐

李秀軍 張建

摘 ?要：文章以河北工業大學為例，探討信息與計算科學專業“雙學位”班的建設與改革。專業建設以學生發展為中心，注重學生能力的培養與教師教學水平的提高，創建“理工雙學位”班。通過優化課程設置，師資隊伍建設，增加以行業應用為背景的實驗課，突出企業實訓，開設導航課，全面實行本科生導師制等各項改革，提高人才培養質量。

關鍵詞：信息與計算科學;雙學位;綜合改革

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）15-0139-04

Abstract： Taking Hebei University of Technology as an example， this paper discusses the construction and reform of the "double degree" class in Information and Computer Science. The construction of specialty centers on the development of students， pays attention to the cultivation of students' ability and the improvement of teachers' teaching level， and establishes "the double degree class of science and technology". Through optimizing the curriculum setting， strengthening "the practical teaching， increasing the experimental courses with industrial application background， highlighting the practical training of enterprises， setting the navigation course， fully implementing the tutor system and other reforms， students' practical innovation ability has been improved.

Keywords： Information and Computer Science; double degree; comprehensive reform

習近平總書記在北京大學師生座談會上的講話中指出，走內涵式發展道路是我國高等教育發展的必由之路。內涵式發展已成為高等教育面臨的重大任務。河北工業大學歷來重視本科教學工作，緊密圍繞以學生為中心，提升人才培養質量，出臺了《河北工業大學一流本科教育建設方案》等一系列文件，對教學各個環節的改革進行了具體部署。作為省級綜合改革試點專業，河北工業大學信息與計算科學專業的建設全面貫徹習近平教育思想，在提高應用理科人才培養質量，提升專業內涵建設，服務社會需求等方面進一步深化教學改革，并積極地探索與實踐。

信息與計算科學專業是1998年教育部本科專業調整之后設立的。目前在全國有500多所院校設立了該專業，大部分院校的培養目標為培養應用型專門人才。河北工業大學信息與計算科學專業是全國第一批設立的（1999年），2000年開始招收第一屆學生，專業建設存在著定位不清晰、實踐教學不突出，和數學與應用數學專業區分度不高，學生讀研就業方向分散等問題。自2013年本專業獲批河北省級專業綜合改革試點項目以來，我們加大了專業建設的改革力度與深度。2014年開始建設以大數據分析為專業方向的信息與計算科學專業“雙學位”班，并單獨列入河北工業大學招生目錄。我們在專業定位、課程設置、培養模式等方面積極探索，創新實踐，不斷促進專業建設內涵式發展。

一、創新人才培養新模式，打造信息與計算科學專業“理工雙學位”班

結合經濟社會對應用人才的需求和河北工業大學以工為主、工學并舉的辦學特色，通過廣泛調研，我們對專業建設進行了重新定位。專業建設定位于培養具有扎實的數學素養，掌握計算機分析編程技術，突出大數據分析與應用的優秀本科生，滿足“京津冀”一體化經濟發展對高素質專業人才，特別是大數據分析人才的需求。即打造“數學+大數據”的理念，這一定位正是理科衍生新工科建設的探索與實踐。

在前期專業綜合改革已有工作基礎之上，我們對人才培養模式進行了大幅度的創新與實踐。依托兩個河北省專業綜合改革試點項目，即信息與計算科學和計算機科學與技術，聯合組建具有理工背景的專業綜合改革“雙學位”班，打造特色鮮明、理工背景的應用理科專業。

（一）創新“雙學位”班培養方案、優化課程設置、加強課程建設、提升人才培養的理論水平

優化信息與計算科學，計算機科學與技術兩專業的主干課程設置，創新培養方案，強化學生的數學專業課基礎，突出學生的程序設計與計算機分析能力。課程建設堅持一流師資，即理論課教學的教師必須具有副高職稱及以上或具有博士學位，且教學效果較好;實踐教學由具有數據分析工程實踐背景的教師承擔。依據專業培養方案，對理論教學、實踐教學、考試管理進行改革。精簡基礎理論課程，專業培養方案的總學分下降30學分，總學時下降200學時;加強實踐創新課程，使創新實踐教育在本科四年中不斷線。改革學生評價體系，考試時間由原120分鐘減少至100分鐘，加大平時成績占期末總成績的比例，完善多方位評價學生體系。

（二）強化實踐教學，提高人才培養的實踐創新能力

充分利用實驗（實訓）教學、科研實踐、專業實習等不同環節，強化本科四年連續不間斷的實踐教學環節。依托專業實驗室的創新實驗項目和本專業教師承擔的各類科研項目開展校內課程實習。通過到校外實習基地進行工程實踐等形式開展校外課程實習。加大與行業企業合作力度，拓展就業實習基地，聘請行業背景深厚的企業工程師擔任學生副導師;在本科第四學年，不安排校內理論課學習，組織學生參加企業實訓，檢驗大學期間所學理論，通過實戰鞏固和提高，實驗教學環節可獲得相應學分。

（三）實施“雙學位”教育，培養高素質專業人才

“雙學位”班的學生，在完成主修專業學習的前提下，可跨學科修讀第二學位課程，達到課程與學分要求，可申請并獲得理學、工學雙學士學位。學生達到信息與計算科學專業畢業要求，授予理學學士學位，獲得信息與計算科學專業本科畢業證書。與此同時，選修計算機類第二學位課程達50學分，成績合格，授予工學（計算機科學與技術）學士學位。目前“雙學位”班已于2014年、2015年各招收30人，2016年以后招生規模為70人，并按照培養計劃穩步推進。2014級、2015級、2016級“雙學位”班學生已順利畢業，全部拿到雙學位。

二、完善專業課程體系，加強教學改革

（一）2013年以來，我們兩次修訂完善了信息與計算科學專業培養方案

培養方案以行業需求為驅動，以工程實踐為核心，力求建設優質課程。確定了“雙學位”班的第一學位、第二學位專業核心課程。第一學位專業核心課程為數學分析、高等代數、解析幾何、常微分方程、概率論與數理統計、數值分析、數學建模、最優化算法基礎、數據結構、C語言程序設計、控制論基礎等。第二學位核心課程為離散數學、數據庫原理及應用、計算機網絡、軟件工程、操作系統、計算機組成、數據倉庫技術與數據挖掘、大數據分析與可視化等。使數學類、計算機類、統計計算類的核心課程在人才培養的各個階段優化設置。通過課程整合優化，減少了課程之間的相互重疊，增加實踐環節的課時[1]。

（二）開設新生導航課，提高學生對課程應用背景的了解，激發學習數學和數據分析的興趣

興趣是學習的動力，有助于學生開擴視野，拓展專業知識，提高專業能力，有利于提升綜合素質。導航課由數據分析領域的校內外專家主講，以講座形式開展。開展了“工程師進校園”活動，邀請企業中優秀的工程師或管理者為學生開設工程實踐課，特別是項目案例課程。另外積極邀請校內外學術有影響力的教授來我校交流，做專題報告，舉辦本學科學術會議，為學生開拓學術視野，營造濃郁的學術氛圍。近兩年，本專業舉辦了大數據分析專題研討會、保險精算博士論壇等學術活動。

（三）加強教學模式改革

創新人才培養模式必須重視教學方式方法的變革[2]。在專業知識培養和能力培養過程中，廣泛開展啟發式教學、案例式教學等方法，將學生被動學習轉變為由教師引導學生主動學習。鼓勵教師將科研方向最新科研成果案例引入教學，充分發揮科研對教學內容的有效補充，同時注意培養學生的知識綜合運用能力和書面表達能力。案例教學突出以學生為主體，通過教師引導，學生對實際問題進行分析、討論、思辨、總結，對研究的問題做出相應判斷。案例教學在數學建模、機器學習等課程中收到了很好的教學效果。

（四）更新設備，提高實驗室教學實踐功能

立足本專業的特點，結合計算機、信息與計算科學、應用數學的知識，圍繞數據分析和數據挖掘等領域開展實驗課程，打造優質實驗課。使學生達到鞏固課堂所學知識、學習前沿知識、提高課程學習興趣、強化動手實踐能力的目的和效果。聘任優秀企業工程師擔任本專業兼職課程教師，開設優質實驗課。課程采用案例教學，強化實用技術，以實際工程項目為教學內容，全面提高本專業學生創新實踐能力。優質實驗課以課題項目形式開展，學院給予建設經費支持。

（五）第二課堂建設

本專業第二課堂建設始終秉承創新為第一原則，以促進大學生的能力提高為主要目標，設置全面系統的培養計劃。本專業構建的第二課堂體系以學生組織、活動競賽、評獎評優三方面作為培養手段，基本涵蓋了學生第一課堂專業知識學習以外的全面綜合能力素質的培養，工作中采取項目的課程化和學分制運作，并依托“第二課堂精細化管理系統”開展數據錄入、查詢和分析等工作，打造了學生第二課堂成績單，客觀真實地記錄學生成長軌跡，輔助第一課堂助力學生全面成才。

三、建設業務過硬，品德高尚，具有創新精神的師資隊伍

（一）立德樹人，做好學生的領路人

本專業教師教學業務水平高，熱愛教學鉆研，喜愛與學生互動，熱衷于傳道授業的喜悅，崇尚三尺講臺。新任教師在給老教師做助教一年，經考核評估合格后再安排教學任務。課程計劃，教案、課程設計，多媒體課件經全系教師討論通過才可使用，并且每一學期要提交課程教學改革方案。教師要做到既知道教什么，又知道怎么教和為什么這么教[3]。鼓勵教師投入教學研究與改革，參加教學競賽，提高教學實踐與研究能力。積極組織教師參加天津市、河北省和全國高校教師教學技能比賽等活動，取得了很好的成績，營造了“比、學、趕、幫”的良好教學氛圍。

本專業對學生的學習要求是“上課不遲到，聽課坐前排”，在入學第一天就這樣要求學生，這是多年來總結教學經驗凝練而出的。上課不遲到，是一個學習態度，是一個學生學習目標是否堅定的體現。聽課坐前排，是學生學習毅力和勇氣的體現。坐前排可以全神貫注地跟著老師思路走，可以克服學習的惰性。本專業教師每次課至少提前15分鐘到教室，做好上課前的一切工作，與到場學生交流課程內容，這已成為本專業教師的一個習慣。長期堅持以來，學生上課遲到率大幅下降，聽課效果顯著提高。

（二）實行本科生導師制，注重科研反哺教學

全面實行本科生導師制，從大學二年級開始，每名學生都會有一個專業老師作為自己的導師，對學生的專業學習、畢業實習、畢業設計、考研方向和準備、職業規劃等方面進行指導，導師與學生的指導與交流持續到學生畢業。通過引入本科生導師制、小班授課等教學方式的改革，使本科生參與科研活動，早進課題、早進實驗室、早進團隊。激發學生的學習興趣與自學意識。促進師生之間的一對一交流，提高學習效率，建立針對性較強的輔教關系。本科生導師可以面對不同層次、不同興趣的學生，選擇不同的教學內容，和有針對性輔導，全面提高教學質量。此項工作在河北省數學教指委會議和天津市大學數學研究分會上交流，得到與會專家的肯定。

（三）建立了“帶班學長”“輔導員”“任課老師”“班主任”“本科生導師”五個維度的輔教體系

帶班學長由高年級的本科生或研究生擔任，他們熟悉校園生活、學習生活、學生社團活動，如何備考大學英語四六級及考研的選擇與準備，可以幫助新生更快地適應大學生活節奏;輔導員做學生的日常管理與思想工作，使學生建立健全的人格，幫助學生成為有理想、有抱負、有奮斗目標、有正確的職業生涯規劃的優秀青年;任課教師主要對學生進行專業知識講授，答疑解惑;班主任由專業系教學科研業務能力強的青年教師擔任，主要職責是對學生專業方向引領，校外實訓指導，企業實習和就業的推薦指導;本科生導師對學生進行個性化指導，主要針對大創項目的研究、畢業設計指導、考研方向指導與推薦，使學生整體科學素養提升。五個維度雖各有側重，但為一個有機統一體。五個方向老師相互之間互有反饋，并定期座談交流工作，使學生的全面發展引領和個性化指導貫穿大學本科四年。

四、以賽促學，提高大學生實踐創新能力

1. 積極組織學生參加全國大學生數學建模競賽、全國“互聯網+”大學生創新創業大賽等科技賽事，在比賽中綜合運用所學知識，和團隊成員一起討論、鉆研、分析、查閱、分享與堅持，多方面提升能力。支持學生參加各類創新活動，專業實驗室對學生全面開發，為學生科技創新活動提供場所和指導。組織成立長期的“數學建模”夏令營，組建“數學建?！苯虒W指導團隊，通過使用數學技術模擬解決各類實際問題的賽事，充分提高學生歸納數學問題的能力和實際實踐能力?！皵祵W建?！边@一賽事已成為校內品牌。

2. 積極引導參與大創項目，提高學生創新能力。信息與計算科學專業成立了“大學生創新創業訓練計劃項目”工作小組，組織項目申報、過程管理及項目檢查驗收。指導教師按照研究進度定期檢查項目執行情況，給出技術指導和改進建議。學生自由組隊，把參加大創項目作為本專業的必要教學環節。除在國家、省、校立項外，經老師指導修改，給予專業培育立項。每月匯報項目進展進度，統一參加結題答辯。指導教師組根據答辯情況給予成績，答辯會向全系學生開放，項目研究成果以圖板形式在學院展示。優秀團隊可被推薦進入學院“創新教室”，并可以依托項目內容，繼續進入研究，作為本科畢業設計選題。借助大創項目的平臺，積極搭建本科生與骨干科研教師團隊的融合，打造本、碩、博的縱向科研梯隊。

五、參與企業實訓，強化校企協同育人

校內外實習實訓基地，是實踐教學的主要載體，參與實習實訓對提高大學生實踐創新能力有積極推動作用。我們深入推進產教融合，加強與企業合作，充分利用和發揮企業在技術、管理、市場競爭等方面的優勢，來彌補專業建設在理論教學與工程實踐脫節，與企業實際技術需求脫節的不足，強化校企協同育人。

2014級、2015級、2016級、2017級信息與計算科學專業“雙學位”班學生分別在2017年、2018年、2019年和2020年順利完成在中軟國際旗下的中軟卓越信息技術有限公司的企業實訓。實訓歷時10周，實訓內容包括Hadoop架構原理和安裝、配置、存儲數據的操作;MapReduce的原理和開發、調試、運行;機器學習算法;“華為云”的使用與開發實踐等。10周的實訓，以實際動手為主題思想，提高學生發現問題解決問題的能力，同時提升參訓學生對目前主流的架構設計以及對大數據環境搭建及分析有更深層次的理解，突出數據轉換的軟件接口設計，為后續的就業積累了經驗，提高了學生對大數據生態圈的了解，提高了實踐應用能力和就業方向的精準性。學生全程體驗企業的作息時間和管理規則，感受了企業的高效運轉和高壓環境，大幅提高了自主學習和抗壓能力。首屆“雙學位”班學生受到數據分析公司的廣泛關注。返校后，多家數據分析企業定向對信息與計算科學專業學生進行線上招聘，就業率較往年大幅提高。信息與計算科學專業學生在大四階段參加企業實訓來代替理論課程教學，是信計專業綜合改革試點和“雙學位”班建設的重要環節，是創新型應用理科人才培養模式的有效探索。

六、結束語

河北工業大學信息與計算科學專業“理工雙學位”班建設五年來，完善了本科人才培養方案，強化了輔教體系，對理論教學、實踐教學、考試管理等方面進行了改革。加強實踐教學環節建設，組織學生參加企業實訓，探索出地方工科院校信息與計算科學專業人才培養的校企協同，校內協同育人的新模式，提高了學生的學習興趣、自主學習的意識和實踐創新能力，提高了專業就業率和生源質量，專業綜合改革方案的實施起到了預期效果。五年以來，本專業師生關系融洽，教學科研活動氛圍濃厚。本專業學生參加各項科技類競賽獲國家級獎勵8項，省級獎勵40項，申報獲批大學生創新創業項目35項，發表學術論文12篇，綜合就業率96.7%。河北工業大學其他理工專業學生申請轉入我專業學習的學生逐年遞增。本專業建設了3個長期穩定的就業實習基地，專業招生第一志愿率均為100%，天津市、河北省多家兄弟院校到河北工業大學信息與計算科學專業交流學習。今后，專業建設將更加注重學生專業能力的提高，將大創項目對學生全覆蓋，繼續加深與企業和學術組合的合作，聯合開設實驗課程，開發案例教學資源，出版教材，師資培養，不斷提升專業內涵。

參考文獻：

[1]徐鳳生.信息與計算科學專業基礎平臺課課程群的建設與實踐——以德州學院為例[J].中國大學教學，2013（1）：57-59.

[2]周光禮.“雙一流”建設中的學術突破——論大學學科、專業、課程一體化建設[J].教育研究，2016（5）：72-76.

[3]葛京鳳，張軍海.基于特色專業建設的高校院級教學創新團隊建設研究[J].河北師范大學學報（教育科學版），2013（10）：72-76.