新工科背景下計算機專業(yè)的改革研究與探索

吳夢蝶，苗水清，張亞萍

(延安大學西安創(chuàng)新學院，陜西 西安 710100)

0 引言

地方高校作為我國教育行業(yè)快速發(fā)展的產(chǎn)物，為我國經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定做出了積極貢獻。為應對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)，地方高校應主動服務國家創(chuàng)新驅動發(fā)展和“一帶一路”“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略實施，加快傳統(tǒng)學科改革創(chuàng)新，培養(yǎng)造就一大批多樣化、復合型、創(chuàng)新型科技人才，為我國工業(yè)智能化的轉型升級提供有力支撐[1]。

1 傳統(tǒng)計算機專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題

(1)新工科重點關注新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)，如人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計算、虛擬現(xiàn)實等相關工科專業(yè)，強調培養(yǎng)創(chuàng)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(yè)的頂層人才培養(yǎng)方案與新工科背景下新興產(chǎn)業(yè)的人才需求存在差距，培養(yǎng)方案滯后于新興產(chǎn)業(yè)的需求。

(2)培養(yǎng)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(yè)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(jié)現(xiàn)象，不利于專業(yè)知識的立體化構建與專業(yè)綜合能力的提高[2]。

(3)學生缺乏系統(tǒng)級工程訓練。專業(yè)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(guī)模和難度，缺乏優(yōu)質的原創(chuàng)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(yè)能力的有效形成。

2 面向新工科的計算機專業(yè)人才培養(yǎng)實施方向

2.1 改造升級計算機專業(yè)人才培養(yǎng)方案

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

2.2 促進多課程協(xié)調改革

打破課程間的壁壘，使學生對專業(yè)課程知識能夠融會貫通，尤其計算機專業(yè)核心課程。以“計算機組成原理”“操作系統(tǒng)”“編程語言”“編譯原理”“數(shù)據(jù)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(lián)動系統(tǒng)教學模式，讓課程群之間的內容聯(lián)系更緊密、銜接更順暢、系統(tǒng)性更強，注重專業(yè)綜合運用能力、獨立設計能力、科研創(chuàng)新能力的構建與提升。構建層次分明的應用型人才培養(yǎng)課程體系，滿足新工科背景下快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)對計算機專業(yè)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(yè)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(jīng)驗，導致優(yōu)秀實驗案例的匱乏；專業(yè)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(fā)展迅猛，而地方高校實驗案例更新速度緩慢，實踐環(huán)節(jié)與技術發(fā)展出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象等。基于以上問題，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(chǎn)學協(xié)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(fā)、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(yōu)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(yōu)秀學生的培養(yǎng)方式，在此過程中，體現(xiàn)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(jù)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(tǒng)，體現(xiàn)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(jīng)濟已經(jīng)進入高質量發(fā)展階段，新工科背景下，新技術、新產(chǎn)業(yè)和新模式對計算機類專業(yè)人才的培養(yǎng)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(yè)從頂層培養(yǎng)方案到具體教學實踐都應與時俱進。