基于工農學科交叉融合的計算機科學與技術一流專業建設模式探索與實踐

曹麗英　于合龍　馬麗等

關鍵詞：計算機；工農學科交叉融合；產教融合；多學科交叉

中圖法分類號：TP3-4 文獻標識碼：A

“新工科”的提出為我國各大院校指明了人才培養方向，許多高校在“新工科”背景下增加了很多相關專業。“新工科”專業是以工業智能和互聯網為中心，對傳統工業（如智能制造、人工智能、機器人等）進行升級改造。計算機科學與技術作為老牌學科，相關技術廣泛應用在各個領域，而在“新工科”背景下，其也面臨轉型升級的挑戰。

隨著社會生產力的飛速發展，各科人才都出現空缺，“新工科”背景下工農學科也迫切需要高水平人才。高等農業院校應結合自身創新培養學科交叉融合的高質量人才，同時應發揮自身特點，培養創新型人才，并積極響應政策，推動工農學科的發展，培養復合型人才。以建設城鄉發展推動工農學科交叉融合為切入點，提高學生解決復雜工程問題的能力，推動鄉村振興建設領域工農學科交叉融合人才培養模式的改革和創新。本文以吉林農業大學為研究對象，將培養鄉村振興建設領域工農學科交叉融合人才作為目標，探索與實踐計算機科學與技術一流學科的建設，對計算機科學與技術現狀進行分析，結合吉林省鄉村振興建設工農領域融合發展需要，提出人才培養模式構建的目標、思路、主要內容。

1鄉村振興建設背景下學科專業現狀及存在的問題

1.1學科專業現狀

吉林農業大學作為中國高等農業類院校，在學科發展方面一直緊跟時勢，積極響應國家政策，大力發展鄉村振興建設相關領域學科專業，強調創新人才的培養，深化教育改革，為鄉村振興建設工農學科交叉融合人才培養夯實基礎。該校信息技術學院大力推動鄉村振興建設，其計算機科學與技術專業也向全國各地輸送了大量專業人才。

1.2存在的問題

傳統的教學理念已經根深蒂固，加上各學院各學科的獨立性等對推進工農學科交叉融合產生影響，如何突破這種影響，大力推動工農學科交叉融合是問題的關鍵所在。

1.2.1教育教學理念更新問題

工農學科教育教學理念是行動的先導，是專業發展方向與教學發展思想的統一體現，新工科建設既是工農學科教學理念的轉變，又是優化工農學科專業結構、強化工農學科專業交叉融合的必然需要，更是創新型工農學科人才培養模式的必然選擇。在“新工科”背景下的工農學科教育教學理念并沒有很好地體現在吉林農業大學，在鄉村振興建設學科與專業教育教學中面臨觀點落后和理念不落實的問題，造成人才培養質量難以提高。學校應不斷宣傳創新型教學理念，只有及時更新工農學科發展最新動態，才能做好工農教育改革頂層設計。

1.2.2學科專業之間交叉融合問題

目前，很多學院的特點是具有單一性，學院與學院之間的合作少之又少，并且學院各系各專業之間缺少聯動，種種原因限制了工農學科之間的融合創新。學校缺少專業的組織機構帶動教師之間進行互動，師資隊伍缺少實踐經驗，真正意義上的雙師型教師較少。上述因素造成課程專業間的相互交叉整合能力“先天不足”，直接影響多學科專業知識的相互交叉整合。所以，若要革新工程技術培養方式，多學科與專業知識的相互交叉融合才是重點。

1.2.3面向復雜工程能力提高問題

工農學科交叉融合是為了提升人才培養及教學質量，增強學生在鄉村振興建設領域解決復雜問題的能力。由于學生在校期間學習的知識較死板，缺少專業的鄉村振興建設學科課程體系，實踐能力不足等，導致難以解決面向復雜工程的難題。因此，需要學校帶頭進一步強化工農學科交叉融合，開設工農學科交叉融合課程，組建跨專業班級和專業師資團隊，進一步打造跨專業學習系統。同時，開展跨專業協同學習，進一步提升學生的整體素質，從而提升他們在處理復雜工程難題方面的整體水平。

2高等農業院校工科建設現狀

2.1辦學理念保守

我國高等農業院校是以農業專業為主，其他專業為輔，雖然許多農業類院校都開設了“新工科”專業，但師資和資源分配都相對薄弱。“新工科”專業的建設和發展都是參考傳統工科院校的人才培養模式，缺乏創新，加上工科專業建設要緊緊貼靠“農”字，這些傳統的觀念對工農學科交叉融合產生嚴重的束縛。

2.2人才培養質量偏低

由于我國農業類院校整體社會存在感較低，在招生方面需要酌情降低錄取標準，教師授課方式與難度需要照顧基礎薄弱的學生，導致農業類院校工科專業的人才培養質量偏低。盡管我國高等農業院校辦學風格和人才培養模式各具特色，但與同層次的工科院校相比，既沒有體現農科的特色，也沒有體現工科的優勢。正是由于缺少工農學科交叉融合的宣傳，導致許多學生在報考院校專業上形成兩極分化，造成人才流失。在報考研究生時，更多人在乎的是農學的照顧分，因此，農業類院校得不到很好的生源。

2.3教學特色不足

通過能力評價、考核評定和不斷進行的學科認證，高等農業院校工科專業教師基本上都提煉出了專業的特點，但由于工科專業的建立和發展，高等農業院校工科專業師資卻更多的來源于原工科高等院校，其中大多不了解農村經濟與農業的相關理論知識，也缺乏“三農”服務的農業知識教育經驗，更沒有涉農項目背景和涉農項目的研發經驗，因此，教師在實際教學中，無論是課程選擇、項目設計，或是實驗學習或畢業設計，不少都是模仿原工科專業學校的教學進行照搬照抄，而不能切實反映原專業特點。同時，中國高級農業院校的工學專業課程建設推陳出新的速度遠趕不上工學專業知識更新的速度。

2.4優質生源吸引力弱

由于我國信息技術飛速發展，越來越多年輕人更偏向選擇迎合社會發展的學科。雖然我國有很多重點農業類大學，但由于專業的局限性，畢業后只能從事農業相關工作。很多大學生不愿意報考農業類大學，且農業類院校理工類專業社會認可度較低，即使進入農業院校工科專業，學生申請轉專業現象比較突出。

2.5育人體制機制障礙

我國農業類院校在教育理念和辦學體制上都比較傳統，在科教結合、產學融合、校企合作等方面確實存在運行不實、深度不夠等問題。追根溯源，在人才培養方案、教學質量、師資團隊等方面都有很大的提升空間。高等農業院校工農學科缺乏社會面的推廣，學生個體缺少實踐操作，無法及時與社會接軌，從而導致用人單位與畢業生兩方面的滿意度都不高，嚴重制約育人成效。

3計算機科學與技術專業在人才培養方面的不足

3.1教育理念有待更新

計算機科學與技術作為目前社會最熱門專業之一，分布在各個產業。農業信息化、智慧農業等工農交叉融合學科逐步走向社會大舞臺。要摒棄以學生為中心、死板學習課本知識的傳統教育理念，契合建設多學科交叉融合教育思想，成立專業工農交叉融合師資隊伍，讓學生在學習計算機科學與技術專業的同時聯系農業類專業，并通過實踐實現創新。

3.2人才培養標準尚需優化落實

計算機科學與技術專業需要通過全面分析國家產業發展和經濟社會需要，結合我校優秀的農業學科優勢，精準定位人才培養方向。把學科建設的中心集中在工農學科交叉融合上，培養和提升學生處理復雜工程問題方面的綜合能力。

3.3人才培養質量意識有待加強

工農交叉融合學科涉及的知識面廣、動手實踐較難，這就需要一些高質量生源。教育質量是學科成長的生命線，單一的教學質量保障體系不能適應“新工科”人才的需求，必須構建持續增強的教學質量保障體系。

4基于鄉村振興建設的多學科交叉融合人才培養模式構建

4.1優化組織模式，建立跨學科交叉融合的新型組織機構

我國高等農業院校推動工農學科交叉融合進度緩慢的主要原因是缺少專業團隊來動員學院同社會間的相互合作，建立跨專業團隊不僅能夠促進多學科交叉融合，而且可以提高學生的交流和創新能力。首先，應確定有一定影響力的領導組織，再根據學科需求創建領導小組和工作組。根據國家政策與學校需求建立具備綜合服務能力的新型組織，如“新工科培養發展研究中心”“多學科交叉融合創新中心”，中心負責人一般由高校教學管理部門的主管領導兼任，由各院系有關負責人或學科專業負責人擔任中心成員。其次，建立各專業交叉融合人才培養組織，深入研究并制定“新工科”背景下學科建設規章制度，積極開展課程建設和內外合作，推進加速各學科專業間的交叉融合。

4.2突破學科定勢，構建鄉村振興建設多學科交叉融合跨界體系

專業間應根據學科優勢，相互協作、競爭實現交叉融合，打破傳統學科門類之間的圍墻，構建鄉村振興建設多學科交叉融合跨界體系。大力宣傳工農學科交叉融合對鄉村振興建設的積極影響，圍繞學校優秀學科專業，確定發展方向。促進跨學科課程發展，推動工農領域學科相互交流，為鄉村振興建設輸送大量高水平人才。基于“新工科”背景，將學科專業賦予信息化，將人工智能、云計算、區塊鏈、虛擬現實、智能科學與技術等新工科專業與鄉村振興建設學科專業交叉融合，不斷完善多學科交叉融合跨界體系，形成跨界整合的鄉村振興建設學科專業結構。

4.3改革課程體系，打通學科專業間教學通道，開設跨學科課程

針對學校鄉村振興建設的各專業交叉融合培養特點，進一步優化課程體系，重建學科結構，課程設置既要反映學科專業群交匯融通的特點，又能保障培養要求的實現，并按照國家學科專業認定要求將教材分為人文社科類必修課、數理科學與自然類必修課，以及工程基礎類課程、社會科學基礎類課程和社會科學技術類課程，涵蓋工程實驗和畢業設計。面向鄉村振興建設學科群的課程制度改革.應對課程體系進行修改與充實，優化重構各學科課程制度，開辟學科專業間的學習渠道，開設跨專業課程，建立學科與專業群體聯系的模塊化課程體系，形成面向復雜工程技術問題的新課程群。

4.4組建跨學科教學團隊，構建跨學科項目平臺，推進跨學科合作學習

組建跨學科教學團隊是促進多學科交叉融合人才培養體系發展的重要因素，根據學科專業整合教育資源，建立合作教學隊伍，促進跨學科項目人才培養教學的順利進行。構建跨學科項目平臺，根據學科需求建立各專業合作教學團隊，促進多學科合作項目創新，以及適應項目的提出、設計、修改、實施，進而完成畢業設計。成立多學科優秀教師團隊，同時要求教師學科專業背景、課程構成多元化，采用復雜工程項目多導師制，以實現教師與教學資源的高效集成。學校與行業公司共同成立教育集團，加強教師隊伍建設，創新培養學生學習與實踐能力，推進跨學科合作學習。

4.5多學科交叉融合綜合能力達成監控評價體系

基于鄉村振興建設的多學科交叉融合人才培養，還需要學生在畢業后具備較高的綜合素養，具有大數據分析能力和處理復雜工程技術問題的綜合技能，而多學科專業交叉融合對學生提高綜合素養與技能、提升處理復雜問題水平有很強的促進作用。對多專業交叉融合培養的綜合能力進行評估，提出衡量指標、考核途徑等，即進行跨學科項目、跨學科組織、跨學科平臺、跨專業方法等多專業交叉融合培養學生綜合素質的達成與考核，評估結論將不斷提高學科專業交叉融合培養教學質量。構建教育質量監控評價體系，是實現各專業領域交叉融合項目培養能力目標質量的基礎，因此要進一步健全教育過程質量監控評價體系，進一步完善學校、學院、教育系統的三級教學管理機制和教育過程質量監控評價體系，對各領域交叉融合項目有更具體的質量要求，同時，按照教學質量需求，實施交叉融合項目設置和質量控制，并定期開展項目安排和質量評估工作。利用教育環節、過程控制管理和品質評估推動人才培養目標的實現，并建立良好、可持續發展的教學質量過程，以進一步提升人才培養質量。

作者簡介：

曹麗英（1978—），博士，教授，研究方向：計算機農業應用。