新時代新工科背景下計算機專業人才培養模式探索

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）26-0153-04

Abstract：Withtheadventof theneweraandtheadvancementof newengineering construction，therapiddevelopmentof informationtechnologyandthedeepeningofglobalindustrialchangestoday，thedemandforcomputerprofessionalshasshown diversfiedandcomplexcharacteristics.Astheproductofhighereducation tomee thenedsoftheneweranewengineering emphasizesinterdisciplinaryintegration，thecultivationofengineeingpracticeabilityandinnovationabilty.Thispaperisto explorehowtooptimizethetraining modeofcomputersciencemajorsunderthebackgroundofnewengineeringinthenewera， so asto better align with the requirements of industry and social development.

Keywords：thenewera;new enginering;major incomputer science;personnel training mode;innovation ability

近年來，隨著大數據、云計算、人工智能等技術的興起，計算機專業作為科技創新的核心領域，其人才培養面臨著前所未有的挑戰與機遇。新工科理念倡導以產業需求為導向，注重理論與實踐相結合，強調培養新時代具有創新精神和解決復雜工程問題能力的高素質人才。因此，探索適合新時代特征的計算機專業人才培養模式顯得尤為重要。

新時代新工科背景對計算機專業人才的要求

新時代新工科的發展，對計算機專業人才培養也提出了新的要求。要求計算機專業學生需具備跨界整合能力，能夠創新性地將計算機科學與多領域技術融合，解決復雜問題；同時，強調實踐創新、具備國際化視野、擅長團隊合作與高效溝通，擁有扎實的理論基礎與實戰經驗，能夠持續學習適應技術迭代，且在技術實踐中彰顯倫理意識與社會責任感，綜合素養與專業技能并重，以引領和支撐未來科技與社會的發展。具體要求如下。

（一）一定的跨學科知識融合能力

新時代新工科強調學科交叉融合，如計算機學科與生物學、醫學、物理學和經濟學等學科融合越來越緊密，出現了生物信息學、計算神經科學等領域，這要求新時代培養的計算機專業人才需具備一定的跨學科知識結構，較強的跨學科知識融合能力，能夠將計算機科學如人工智能、大數據、云計算和物聯網等與生物信息學、金融科技其他領域緊密結合，解決較為復雜工程問題。

（二）復雜系統設計與實現能力

計算機專業學生在復雜系統設計與實現方面的能力培養是其教育過程中的重要組成部分。這一能力不僅要求學生掌握扎實的理論基礎，還要具備將理論知識應用于解決實際問題的能力。特別是隨著新時代的到來和新技術的發展，設計和實現復雜的軟件系統，如大型分布式系統、云計算平臺、物聯網等，成為了常態，這更要求計算機專業學生要具有一定的復雜系統思維能力、復雜系統設計與實現能力。

（三）較強的數據分析與處理能力

數據驅動的決策在各個行業變得越來越重要，對于能夠高效處理和分析大數據的人才需求激增。在新時代背景下，計算機專業學生需要具備較強的數據分析與處理能力，掌握相關領域常用的數據分析與處理技術，這是因為他們經常需要處理大量數據，從中提取有價值的信息，支持決策制定或產品優化。

（四） 不斷創新和創業的能力

快速變化的市場環境需要不斷創新和創業的能力，以推動新產品的開發和新業務模式的形成，這要求計算機專業學生要具有較強的創新思維與創業精神，一定的技術趨勢洞察能力，以適應新技術的快速發展和市場需求的變化。

在國外，許多頂尖大學已經意識到跨學科教育的重要性，并設立了跨學科課程和研究中心，鼓勵學生參與實際項目和創新創業活動。近年來，隨著新時代對新工科的發展，國內計算機教育也在逐步改革，增加實踐教學和跨學科課程，但相比國外，可能還存在課程內容更新不夠及時、與產業界合作不夠緊密等問題。

二國內外成功實施新工科計算機專業人才培養模式典型案例分析

（一）麻省理工學院的\"新工程教育轉型計劃\"（NEET）

麻省理工學院的“新工程教育轉型\"（TheNewEngineering Education Transformation，NEET）計劃4是一個旨在重塑工程教育模式的創新性項目，其啟動于2017年8月。該計劃的核心目標是通過一系列創新措施來適應快速變化的世界對工程人才的新需求，特別是針對技術快速發展、全球挑戰增加及工程問題日益復雜化的背景。NEET計劃的一些關鍵特點就是跨學科教育、項目驅動學習及創新與企業家精神。NEET計劃強調跨學科教育，鼓勵學生在多個工程學科之間探索和整合知識;該計劃采用項目為中心的學習方式，讓學生通過實際項目來應用理論知識，解決真實世界的問題。這種模式鼓勵主動學習和創新思維，對于提升學生的實踐能力和創新能力非常關鍵；NEET計劃強調創新思維和企業家精神的培養，鼓勵學生探索創業機會，這對于激發學生的創造力和未來就業市場的適應性至關重要。NEET計劃成功要素就在于靈活的課程體系、課程與產業結合緊密及強調終身學習和全球化視野。如NEET計劃提供模塊化、定制化的課程選擇，允許學生根據興趣和職業規劃來定制學習路徑；并且通過與行業伙伴的合作，確保課程內容與實際工作需求緊密相關，增加學生的實踐經驗，提高就業競爭力。NEET計劃代表了工程教育面向未來的轉型方向，對于其他高等教育機構探索新工科教育模式、培養適應21世紀需求的工程技術人才具有重要的啟示意義。

（二）清華大學的\"未來智能學堂計劃\"

清華大學的“未來智能學堂計劃\"并非直接對應的已知項目名稱，但根據提供的信息和清華大學在人工智能教育領域的布局，最接近的概念可能是“清華大學人工智能學堂班\"（以下簡稱\"智班\"）。該計劃于2019年5月18日宣布成立，由圖靈獎得主、清華大學交叉信息研究院院長姚期智院士擔任首席教授，是清華大學人工智能學堂人才培養計劃的一部分。該計劃的特色在于聚焦前沿科技、加強校企合作和培養學生國際化視野。如該計劃重點圍繞人工智能、大數據、云計算等前沿技術，構建系統化的課程體系，確保學生能夠掌握最前沿的技術知識，這對于保持教育內容的前瞻性和實用性很有幫助。清華大學積極與企業合作，通過實習實訓、聯合實驗室等形式，讓學生接觸實際應用場景，增強其解決實際問題的能力，同時也促進了科研成果轉化。加強國際交流與合作，拓寬學生的國際視野，提升在全球化背景下的競爭力。

此外，國內外成功實施新工科人才培養模式的學校，如東北農業大學計算機專業通過新工科理念，構建了以項目驅動、問題導向的學習模式，強調創新能力與實際操作技能的培養；課程體系融入了大數據、人工智能等前沿技術，同時加強了與企業的合作，建立實習實訓基地，讓學生在真實項目中學習和成長。斯坦福大學實施的“開環大學\"（StanfordOpenLoop）計劃，雖然不是專門針對計算機專業的，但斯坦福的這一計劃體現了新工科教育的開放性和實踐性，它允許學生將部分學習時間用于在硅谷或其他地方的公司工作或創業，將理論知識與實際工作經驗緊密結合，促進了學生的創新能力和職業發展。

從上述案例中，可以看出成功的新工科建設都強調跨學科學習、實踐導向教學、創新能力培養、校企深度合作和國際視野拓展等方面。都通過促進不同學科間的交叉融合，培養學生的綜合素質和跨領域能力；通過項自驅動、實習實訓等實踐環節，加強理論與實踐的結合，提高學生的實踐操作能力和問題解決能力；鼓勵創新思維，提供創業支持，培養學生的創新精神和企業家精神；構建良好的產教融合及校企合作關系，計算機專業所學知識與社會需求緊密對接，提高計算機專業畢業生走向社會的就業競爭力；加強國際交流與合作，拓寬學生的國際視野，提升在全球化背景下的競爭力。這些成功經驗為其他高等教育機構在設計和實施新工科計算機專業人才培養模式時提供了寶貴的參考和啟示。

三當前計算機專業人才培養模式存在的主要問題

（一）教學內容與社會需求脫節

當前計算機專業人才培養模式的一個主要問題是課堂上的教學內容與現實社會的實際需求之間存在較大的脫節。一方面，部分高校的教學內容和課程設置滯后于行業發展和技術革新的步伐，導致學生所學的知識和技能無法滿足市場需求。另一方面，許多高校的計算機專業課程的教學內容都存在重理論、輕實踐的問題。學校通常十分注重理論知識的傳授與考察，對學生實踐能力的培養不夠重視，也缺乏有效的考核機制，導致學生缺乏解決實際問題的能力。同時，傳統計算機專業人才培養模式往往過于注重專業知識傳授，忽視對學生綜合素質的培養，導致學生缺乏創新思維、溝通能力等綜合素質。

（二） 實踐能力培養不足

對理工科的計算機專業學生來說，實踐教學在整個人才培養體系中處于非常重要的地位。實踐教學也是培養新時代新工科計算機專業學生實踐能力和創新精神的一個十分重要的環節。然而，當前部分高校計算機專業實踐教學資源匱乏，教學模式陳舊，實踐教學環節普遍較為薄弱。一方面，高校實驗設備和實踐資源不足，無法滿足學生實踐教學的需求。另一方面，實踐教學的組織和管理不夠規范，缺乏有效的實踐教學評價體系，導致學生實踐能力的培養得不到有效保障。實踐能力培養不足，導致學生缺乏實際操作經驗，無法將理論知識與實踐技能相結合。

（三） 創新能力培養不足

創新能力的培養，是新時代新工科背景下計算機專業人才培養的一個重要組成部分。當前，高校缺乏對學生創新思維的引導和培養，導致學生缺乏創新意識和創新精神；另一方面，高校缺乏創新教育的師資力量和教學資源，無法為學生提供足夠的創新實踐機會。高校計算機專業教育中缺乏對學生創新能力的培養，導致學生缺乏創新意識和創新能力，難以適應未來快速發展的社會需求。

（四） 跨學科融合不夠深入

在新工科背景下，計算機專業與其他學科的交叉融合越來越緊密。如何讓計算機學科賦能其他學科，促進不同學科的共同進步，是一個值得探討的課題。然而，當前計算機專業人才培養模式的跨學科融合不夠深入。一方面，高校的教學內容和課程設置往往局限于計算機科學領域，缺乏對其他學科知識的引人和融合。另一方面，高校缺乏與其他學科的交流合作機制，導致學生缺乏跨學科的知識和能力。

（五）團隊合作能力培養不夠

隨著社會的發展，人類面臨的問題也越來越復雜，復雜問題的求解單靠個人的力量難以解決。因此，未來計算機專業領域的項目往往需要團隊合作完成，團隊合作能力的培養是計算機專業學生一個重要的環節。當前，部分高校計算機專業教育中缺乏對學生團隊合作能力的培養，導致學生缺乏團隊協作精神和能力。

四新時代新工科背景下計算機專業人才培養模式探索

新時代新工科背景下，計算機專業人才培養模式正經歷著深刻的變革，旨在培養出具備跨界融合能力、創新思維、實踐能力和國際視野的高素質復合型人才。高校在計算機專業人才培養過程中，要根據新時代新工科對計算機專業人才在基礎知識、專業實踐、交叉學科及團隊合作與持續創新的能力要求，改進相應的人才培養方案，明確人才培養方案中課程體系、課程內容與不同能力要求間的映射關系，在此基礎上，嚴格人才培養方案的實施過程，如教師的教學過程、學生的學習過程、課程考核及成績的評定過程等。通過長期的計算機專業教育教學及其管理的實踐過程，以及國內外成功實施新工科的計算機專業人才培養模式相關案例分析，我們認為當前新時代新工科計算機專業人才培養重點要做好以下幾方面的工作。

（一）加強師資隊伍建設，提升計算機專業師資水平

師資水平是人才培養的關鍵因素，計算機專業人才培養的質量，較大程度上取決于計算機專業教師的教學能力和教學水平。作為高等學校，要加強教師的專業培訓，提高教師的教育教學水平和專業素養。同時，要引進具有豐富實踐經驗的領域專家或企業工程師擔任兼職教師，為學生提供更接近行業實際要求的指導與教育。在此基礎上，高校要建立良好的激勵機制，鼓勵計算機專業教師積極參與各項教學改革，積極投身于計算機專業相關的創新性科學研究，讓教師將科研更好地融人教學，提高教師的科研創新能力與教育教學能力。

（二）加強課程體系改革，注重綜合素質培養

高校計算機專業應樹立新工科育人新模式，加強課程體系改革，構建以計算機科學為核心，融合數學、物理、管理學和經濟學等多學科知識的課程體系，強化基礎理論學習與前沿技術實踐的結合。要整合計算機科學與工程、數據科學、人工智能、物聯網和生物信息學等多個領域的知識，設計跨學科課程，鼓勵學生選修其他專業的課程，形成“計算機 +X^' 的復合型知識結構。在注重打造具有國際力量的工程教育質量的同時，使計算機專業教育體現出中國特色工程教育的特點。同時，加強對學生綜合素質的培養，包括創新思維、溝通能力、領導力等，以適應現代社會的快速發展和行業需求[]。

（三）運用項目驅動法教學，加強實踐能力培養

項目驅動法是一種以實際項目為中心的教學方法，其強調通過完成具體、實際的項目來學習和掌握知識與技能。這種方法特別適合于計算機專業學生的實踐能力培養，因為它能夠讓學生在解決真實問題的過程中，將理論知識與實踐操作緊密結合，從而加深理解，提升技能。高校應加大對計算機類實踐教學的投入，改善實驗環境，更新教學設備，提高實踐資源的利用率。推廣基于項目的學習（PBL）[3]，鼓勵學生參與實際工程項目，讓學生參與到真實世界問題的解決過程中，如開發智能應用、數據分析項目、機器學習模型構建等，通過解決真實世界問題提升解決復雜問題的能力和團隊協作能力。

（四）加強校企合作，提升學生就業競爭力

高校要加強與企業、研究機構的合作，通過建立聯合實驗室、實習實訓基地，引入行業專家參與教學，開展聯合培養、訂單式培養等模式，促進產教融合，為學生提供更多的實習和實訓機會，使學生在真實的項目中進行實踐操作，學習解決實際問題的能力。通過加強與行業企業的合作，也可以使學生在實際工作中學習最新技術和行業標準，促進理論與實踐的深度融合。同時，學生提前接觸行業前沿相關技術，增強就業競爭力。

（五）加強創新能力培養，激發學生的創新意識

高校計算機專業應加強學生創新能力培養，設立創新實驗室，開設創新創業課程，舉辦創新創業大賽，建立孵化器和加速器，鼓勵學生參與科研項目、學術競賽等活動，培養學生的創新意識和創新能力[4。學生通過參與教師科研項目，可以培養其創新思維，引導學生關注行業動態和技術發展，培養具有長遠眼光的高素質計算機專業人才。在此基礎上，定期更新課程內容，引入人工智能、區塊鏈、量子計算等前沿技術的教學，確保學生能夠緊跟技術發展趨勢，為未來做好準備。

（六）加強協作精神培養，增強學生團隊合作能力

除了學習計算機相關專業知識外，高校要重視計算機專業學生團隊合作能力的培養，特別是要提升學生的溝通表達、團隊合作、領導力、倫理道德和社會責任感等非技術性技能，通過案例分析、團隊活動、角色扮演等方式增強學生的團隊協作精神和能力。在組建項目團隊時，要有意地將不同背景、技能水平、性格特點的學生組合在一起，建立多元化的團隊，明確團隊目標，并且讓每個團隊成員都清楚自己的角色和責任，這樣的多樣性可以促進思想碰撞，激發創新，同時也教會學生如何與不同的人有效合作。

五結束語

新時代新工科背景下計算機專業人才培養模式的創新與實踐是一個長期而復雜的過程[5。高校應樹立新工科育人新模式，緊跟技術發展趨勢，不斷優化教育模式，強化實踐教學，促進產教融合，同時注重打造具有國際競爭力的工程教育新模式，加強對學生綜合素質、實踐能力、創新能力和團隊合作能力的培養。加強與企業的合作，提供更多的實習和實訓機會，使學生能夠適應現代社會的快速發展和行業需求，培養出既具備扎實專業知識，又具有跨學科視野、創新思維和國際競爭力的復合型人才，為我國信息技術產業的持續發展提供堅實的人才支撐。

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