新工科背景下地方應用型大學計算機實驗課高質量發展探討

摘" 要：新工科背景下，地方應用型大學需要勇擔科技創新使命，合理調整人才培養方案，注重抓好實踐類課程改革，培養具有創新性的復合型人才。學校需要在計算機實驗課教學改革發展的基礎上，把握發展機遇，正視面臨的挑戰，積極回應新工科建設的要求，根據不同專業的培養目標和特色優勢，開設和大數據時代相契合的計算機實驗課，搭建校企合作的計算機實驗教學交流平臺，并通過形式多樣的以賽促學，鞏固計算機實驗教學成效。加大對計算機實驗課程教學改革的投入力度，從實驗室人才隊伍建設、實驗室教學環境優化、產學研用協同育人模式推進、學生高水平計算機應用能力多層面培養等方面進行積極探索，推動計算機實驗課高質量發展，培養符合新工科要求的創新性復合型人才。

關鍵詞：新工科；地方應用型大學；計算機實驗課；實驗室

文章編號：1671-489X（2025）02-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.02.

0" 引言

新工科以創新知識為主導、創意產業為引領，針對新興產業設置相關專業，包括19個專業，如大數據、人工智能、智能科學與技術、云計算、智能電網信息工程類、光電信息科學與工程、機械制造及其自動化、航空航天、交通運輸類、材料、化工與制藥類等，涉及安全、通信、電氣、環境、輕工類、土木、建筑、生物、醫藥等多個領域和多種行業。相對傳統工科而言，新工科的建設目標是培養適應新經濟和新興產業需要的，實踐動手操作能力強、具有創新能力的高素質復合型人才[1]。近年來，高校新增本科專業中，工科占比最多，新工科新專業趨向多學科交叉融合，例如：光電信息科學與工程專業是光學、通信、計算機、光電子等多學科的交叉結合；地理信息科學專業涉及地理學、計算機科學與技術和測繪工程等多個學科知識；醫學信息工程專業是醫學、人工智能、統計學、計算機科學和信息管理的新興交叉學科。從近年發展趨勢來看，計算機應用技術廣泛滲透于新工科多個專業，特別是新工科計算機人工智能類專業的發展極為迅速。

1" 新工科建設的內涵和作用

1.1" 新工科建設的內涵

新工科建設以培養具有創新意識、創新精神、創新能力的未來工程技術人才為目標，以信息技術與實體經濟深度融合為主線，以工程教育專業認證為抓手，以產業所需為導向，推動新工科與傳統工科交叉融合，促進科技創新和科技成果轉化。新工科建設要致力于教育教學培養模式不斷改進，以培養適應新經濟發展要求的高素質工程技術人才。

1.2" 新工科建設對促進地方應用型大學發展的作用

新工科建設要服務于科教興國和強國戰略，與時俱進地滿足產業所需和應對社會新問題。新工科建設促進地方應用型高校探索融入計算機實驗教學的新型工程教育方案，培養創新性復合型人才。新工科建設推動地方應用型大學計算機實驗課高質量發展，提高計算機人才培養質量。

2" 新工科背景下地方應用型大學計算機實

驗課教學改革發展現狀

2.1" 合理修訂人才培養方案，著力強化計算機實驗

教學內容

通過人才培養方案的合理修訂，計算機專業分類更加廣泛和精，教學課程更加突出專業課方向，開設門類更加齊全，課時結構和分配比例更加合理。專業課增設多門選修課，大三、大四學生可以根據個人愛好和能力去選學計算機方向課程，如大數據分析技術、網頁設計與制作、自然語言處理、網絡存儲、圖像處理技術等。高校其他專業學生學習的計算機公共課中也包含計算機實驗課程內容。在新工科建設背景下，有的專業開設推廣計算機應用基礎和一門程序設計語言必修課，如數統、商學、經管專業可以開設MATLAB的應用、SPSS統計與分析軟件應用，化工、機電、數學與應用數學專業可以開設C語言、Python或Java編程語言，以培養學生的計算機思維。結合不同專業和學科的特點，不斷調整計算機公共課授課方案和內容，進一步增設計算機公共選修課。如MATLAB的應用、數據庫技術和應用、多媒體技術與應用等，強化計算機實驗教學內容，注重實驗教學內容的落地實施。以山西大同大學為例，教研室分組制定各門計算機課實驗教學的教學大綱、教學內容、教學進度等。計算機實驗課程授課前，會根據教師推薦進行教材征訂工作，但教學內容不拘泥于教材，而是參考其他相關教材和實踐案例豐富完善課件內容，使計算機實驗教學內容更契合高質量發展的要求。

2.2" 積極回應新工科建設要求，整體推進計算機實

驗課程改革

新工科的特點是以網絡作為輔助手段，以計算機作為底層技術邏輯。目前，學校針對計算機實驗課程的教學內容、教學模式、考核方式、評價體系等進行了一系列的教學改革探索，已取得一定成效。例如：編程類C語言實踐課程采取分組討論、翻轉課堂、線上線下相結合等多種教學模式[2]；分學期增設設計課以進一步提升學生的編程技能；數據結構、離散數學、算法等課程開設驗證實驗課，強化理論課程的實踐內涵；對于實驗課時較多的課程加大過程性考核比例。

學校與華為技術有限公司進行校企合作，讓企業工程師和計算機與網絡工程學院的“雙師型”教師共同授課，共建華為ICT學院，培養創新型和應用型高層次技術人才。為有效推進計算機實驗課程改革，學校通過形式多樣的以賽促學，不斷鞏固計算機實驗教學成效。如在教師耐心輔導和積極引領下，很多學生參加學校計算機技能選拔賽，逐步突圍“省賽”并入圍“國家賽”。計算機與網絡工程學院領導和教師鼓勵學參加藍橋杯全國軟件和信息技術專業人才大賽、全國大數據分析技術技能大賽、華為ICT大賽和人工智能編程設計類的機器人開發大賽等，部分學生已取得C/C++程序設計、Java軟件開發賽事，程序設計天梯賽和大數據分析技術技能賽等賽事的獎項，如表1所示。以賽促學、賽教融合的模式為進一步提高計算機實驗教學水平奠定良好的基礎。

3" 地方應用型大學計算機實驗課高質量發

展面臨的機遇與挑戰

3.1" 面臨的機遇

新工科建設背景下，高校計算機實驗課程教學工作面臨前所未有的機遇，新工科建設的理念、措施和方案為計算機實驗課程教學工作指明了方向。在大數據時代，社會各領域對計算機應用人才的需求越來越大。高校是人才輸出的主陣地，通過計算機實驗課程改革，培養更多能熟練應用計算機技術去解決各領域相關問題的復合型人才，切實做到各類信息系統設計、開發和應用相銜接。目前，地方應用型大學在計算機專業人才培養方向上主要有計算機技術與應用、人工智能、計算機網絡和軟件工程等。各類計算機實驗課程加深了學生對專業知識的認知，培養了學生的實踐創新能力，提高了人才培養質量。

3.2" 面臨的挑戰

新工科建設對計算機實驗課程的教學內容、方法、手段等提出更高的要求，推動了計算機實驗課程的發展。新工科建設是一個長期、復雜的系統工程，改革面臨許多新問題。

3.2.1" 實驗室技術和管理人員不足

山西大同大學計算機與網絡工程學院（御東校區）共有19個計算機實驗室，2024學年開設了54門不同門類的計算機實驗課，涵蓋計算機與網絡工程學院在內的19個學院共計164個班級近7 300名在校學生。目前，實驗室只有四名技術和管理人員，工作任務量大，急需增強實驗室技術和管理人員隊伍。計算機實驗設備的迭代升級也要求實驗室技術人員掌握多種設備的硬件特性和常用軟件應用技術，能對突發電腦運行故障采用合理措施和有效方法加以解決，保障日常實驗教學的順利進行。

3.2.2" 計算機實驗機房設備投入力度不足

在新工科建設背景下，近年來地方應用型大學開設專業方向更加細化，計算機實驗課門類增多，進一步加劇了對計算機實驗室數量和配置的挑戰。這就需要進一步加大對計算機實驗機房設備的投入力度，配置高性能的服務器，加強云平臺建設，滿足廣大師生虛實結合實驗課程的開設需求[3]。此外，還需要在部分教室等開放式場所合理設計、添置相關裝備和監測設備，方便計算機專業課師生開展教學。

4" 地方應用型大學計算機實驗課高質量發

展的主要思路與改革措施

4.1" 主要思路

2018年10月發布的《教育部關于加快建設高水平本科教育 全面提高人才培養能力的意見》指出，要制定實施“六卓越一拔尖”計劃2.0，加快發展新工科。一系列文件和政策措施都提出“要加快構建高校與企業緊密合作、協同育人的人才培養機制，推進校企深度融合、協同育人”[4]。計算機實驗課作為高校實踐教學體系中的重要組成部分，在新工科建設中發揮著重要作用。為順應時代發展和人才需求變化，高校必須改革計算機類專業課程體系，以適應新工科建設對復合型、創新型計算機人才的需求。

在新工科建設背景下，地方應用型大學計算機實驗課高質量發展的主要思路是：以學生為中心，以應用為導向，以產出為追求，以能力培養為目標，在計算機實驗課程內容、教學方法等方面進行系統改革，進一步提升實驗課教學質量。例如：在實驗課程內容上，要進行更新、拓展、優化；在實驗教學方法上，要改變傳統的驗證性、封閉性實驗模式，融入開放性、創新性實驗內容，不斷探索新的教學模式，培養符合新工科要求的創新性復合型人才。

4.2" 改革措施

新一代信息技術正全面融入各領域，各行各業對計算機人才的需求也呈現出多元化趨勢。各地方應用型大學需要加大對計算機實驗課程教學改革的投入力度，在實驗室人才隊伍建設、實驗室教學環境優化、產學研用協同育人模式推進、多層面培養高水平計算機應用能力等方面進行積極探索。

4.2.1" 加強高水平實驗室人才隊伍建設，做好實驗

室軟硬件的維護和更新

地方應用型大學要加強高水平計算機實驗室的人才隊伍建設，加大高水平計算機教師的引進力度，不斷充實教師隊伍，結合教師專長安排所授課程，增大課程的實驗教學內容所占學時比例。鑒于目前計算機實驗技術人員短缺，還需要適當增加優質實驗員比例，定期開展實驗教學技能培訓，提高整體師資隊伍的素質。地方應用型大學還需要做好實驗室軟硬件的維護和更新。計算機實驗機房任務量大，應齊抓共管、分工協作，共同維護機房軟件正常運行。實驗室技術和管理人員按時維護設備，保障教學軟件的安裝和測試，做好云平臺服務器的測試和運行。

4.2.2" 多渠道推進產學研用協同育人，多層面培養

學生高水平計算機應用能力

計算機實驗課程是高校人才培養體系中的重要組成部分，也是學生掌握并提升計算機科學與技術專業知識水平和實踐技能的重要途徑。地方應用型大學應結合地方經濟社會發展要求，多渠道建立校企合作平臺，加強產學研用協同育人，給學生提供更多的實踐機會和實踐平臺。如學校近年來為大三學生安排了實訓課，鼓勵企業工程師和技術員參與實驗教學。將工程實踐與創新創業教育相結合，提升學生綜合素質和創新能力，取得良好的育人效果。

地方應用型大學應從實驗教學課程設置、教學內容、教學方法、評價體系等多層面培養學生高水平計算機應用能力，例如：依托計算機技術優勢和學科特色建設實驗課程群，構建科學的實驗課程體系；運用多元化實驗教學方法，開展線上線下相結合的教學，加強跨學科課程領域融合。新工科教學強調跨學科融合，學校鼓勵學生涉獵不同學科領域，拓寬知識面和視野，設置涵蓋計算機實驗教學的跨學科課程，培養學生多學科知識和技能的綜合應用能力。在新工科建設背景下，地方應用型大學從知識本位向能力本位轉變，根據人才培養目標，構建符合新工科要求的計算機專業課程體系和多元化的實踐教學課程考核評價體系[5]。教學內容和教學方法要面向產業需求，逐步整合、優化實驗教學資源。改變傳統實驗教學模式，強化學生主體地位，推動計算機實驗課程向個性化、網絡化、國際化方向發展，培養符合時代要求的創新性復合型人才。

5" 結束語

新工科建設是一項系統工程和長期任務。計算機實驗課作為高等學校人才培養體系的重要組成部分，是落實新工科建設、提高學生綜合素質和創新能力的重要途徑。在新工科建設背景下，地方應用型大學計算機實驗課的高質量發展需要深入研究“教什么”“怎么教”“教到什么程度”“如何學”等問題。從實驗室人才隊伍建設、實驗室教學環境優化、產學研用協同育人模式推進、學生高水平計算機應用能力多層面培養等方面進行積極探索，在教學過程中不斷調整和改進教學方法，切實提高計算機實驗課的教學質量，培養綜合素質高、創新和實踐能力強的新工科人才。

6" 參考文獻

[1] 董君.基于人工智能技術的新工科人才培養模式改革探索[J].科技與創新，2022（22）：33-35.

[2] 郭雨.C語言程序設計課程線上線下混合式教學模式研究[J].軟件，2021，42（12）：28-30.

[3] 陳永海.基于云計算技術的計算機類課程在線學習平臺建設研究[J].電子測試，2022，36（12）：84-86.

[4] 楊盛超，張新宇.新工科視域下校企協同育人路徑探索[J].高教學刊，2022，8（31）：152-155.

[5] 岳希，劉敦龍，文立玉，等.新工科背景下軟件工程實踐教學體系與評價體系建設[J].科教導刊，2022（26）：64-67.