普通高校計算機基礎學科拔尖人才培養舉措與分析

趙建平　李華　張宇昕

摘要：基礎學科是國家創新發展的源泉，基礎學科人才的培養是國家建設的根基，是高等教育強國的重大戰略任務。普通高校省級基礎學科拔尖學生培養基地的成立，主要目標是培養一批有熱情、有創新潛質的優秀學生。以長春理工大學計算機科學技術學院為例，就基礎學科拔尖人才培養的主要思路、人才培養舉措進行了分析，探討適合普通高校的計算機拔尖人才培養之路。

關鍵詞：基礎學科;人才培養;計算機

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）07-0174-03

1 背景

如今，人類科技的發展正經歷著令人矚目的變革。在信息化、智能化時代，先進計算技術不斷涌現，推動著信息技術的發展和普及，激發了國民經濟和軍事應用的創新需求，各個國家和機構加大研發投入，競相布局先進計算，相關領域的技術研究和應用不斷提速，將會在社會各個領域起著決定性作用，產生顛覆性影響。隨著物聯網、人工智能、大數據等新興技術的發展，未來計算機技術將進一步與新興技術相融合，實現計算模式的創新式發展，人類目前生活的方方面面已經離不開計算機技術。事實上，計算機技術發展瓶頸已經顯現：硬件上，盡管云計算與高性能計算發展迅速，但晶體管尺寸與密度已逼近極限，使得經典計算機系統已經難以再從工藝上進行性能提升;軟件上，現有的開發模式也正在受到人力資源的限制。當今世界的國際形勢，也驅使我們國人思考，如何自主研發具有國際競爭力的芯片和科技軟件，走出一條創新強國之路。

2 計算機專業培養模式與現狀

在國內高校所有專業中，計算機專業的數量是最多的。從專業本科生培養的模式看，目前國內計算機專業的本科生培養大多數采取“基礎理論”+“程序設計”+“算法及應用”的模式展開，將數學、物理、基礎編程語言作為核心的基礎課組成部分[1]，這種方式強化了學科基礎，有利于在此基礎上開展有針對性的人才培養。當然，如果高校專業特色不突出，這種方式也可能存在不足。尤其在人工智能時代、新工科背景下，新知識的不斷出現，導致原有的課程體系不利于學生對接新時代的創新能力，這也是新工科背景下創新型人才培養探討主要問題[2]。

自國家提出“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”也稱“珠峰計劃”以來，國內高校開展了各種實驗計劃，取得了一定的成績。但這些主要是以985高校為主倡導和實施的。對于普通高校而言，也要積極參與到其中，挖掘學生的個性和潛能，培養出具有學術思維和創新能力的拔尖人才，也是一項重要課題。郄海霞[3]等對人工智能時代新工科人才培養質量的提升路徑進行了全面的探析，對我國高校計算機專業的人才培養起到了指導作用。蔣宗禮[4]教授全面分析了影響計算機類專業教育質量的主要問題，主要從教育基本理念、人才培養標準以及人才培養質量意識三個方面進行了剖析，并提出以新工科建設為契機，要扎實推進計算機類人才培養和專業改革，提出了更新基本的本科人才培養理念、構建完整的持續改進體系、明確解決復雜工程問題能力培養以及穩步走向科學施教的建議，鼓勵理工科的融合，培養研發類人才[1]。

2019年，吉林省首批26個高校基礎學科拔尖學生培養基地成立，長春理工大學的計算機基礎學科拔尖人才培養基地入圍，在人才選拔、師資配備以及課程體系設置方面均采取了相應措施，在培養方案中，更加突出創新學分，人才培養更加突出創新能力。本論文結合長春理工大學在計算機基礎學科拔尖基地的建設過程中的主要思路和舉措，進行了思考和分析，希望能與國內高校共同探討，尋找適合普通高校的計算機拔尖人才培養之路。

3 計算機基礎學科拔尖人才培養

3.1 總體思路

從人才培養的角度講，注重學科交叉，面向國家的重大戰略需求，是拔尖人才培養的主線。因此要不斷更新人才培養知識體系，倡導計算機前沿科學技術與學科基礎理論的緊密結合，培養學科基礎扎實的新時代創新人才。要努力構建專業交叉融合的課程體系，以理工交融的方式，突出“科學素養”的培養目標，強化學生的實踐動手能力和科研基礎能力。通過鼓勵學生參與科學研究、前沿知識講座，激發學生的科學研究熱情。同時，注重學科基礎知識的理解和運用，科教融合，培養學生的創新思維。積極吸收國內外優秀教育科研成果，聘請優秀的校內外專家指導學習，使學生了解科技前沿，接觸多元文化，開拓國際視野[4]。

總結上述思路，提出以下拔尖人才培養的主體思路：

1）準確定位，深入調研，不斷更新人才培養知識體系

黨的十八大以來，我國提出了實施國家大數據戰略的重大決策，人才培養首先要圍繞人才需求進行廣泛調研，深入分析專業人才培養定位，制定培養具有協同精神與創新意識，能夠適應國內經濟發展和社會需求的創新型人才培養目標。

2）發揮特色，突出 “科學素養”為主的培養目標

人才培養過程中，注重“科學素養的培養”，在課程大綱設置，課程教學設計的過程中，充分考慮學生的個性化培養，挖掘學生的科學觀察、思維能力，能夠引入多種教學手段，充分做到“以學生為中心”。發揮學校與專業特色，將人才培養目標與專業特色、社會需求緊密聯系在一起，加強基礎學科、基礎研究內容的教學占比。

3）“新工科”背景下設置具有先進性的多學科交叉的課程體系

在“新工科”教育改革思路引領下，正確剖析了該專業在國家經濟建設中的重要地位。課程設置緊密圍繞“大數據、云計算”等數據處理技術最新發展，將反映學科專業、行業先進的核心理論和成果引入培養方案，結合社會需求構建了完整的體現多學科交叉的課程知識體系。緊跟前沿新技術項目案例持續改革課程教學內容，培養學生工程意識和解決復雜工程問題能力[3]。

4） 依托學科，科教融合，提升創新思維

結合普通高校在學科方面的研究方向，引入科學研究項目到學生的實踐環節，培養學生團隊協作能力。以長春理工大學計算機學院為例，本科生的科研訓練環節的題目設置，均來自教師實際的科研項目，再安排3人左右為一個小組，團隊協作完成，整個過程完全按照科學研究的過程展開，可以有效地提升學生的鍛煉學生的創新思維。

3.2 普通高校拔尖人才培養的主要舉措

1）樹立科學的人才培養質量觀，立德樹人

強化基地導師作用，需對學生不僅在科學研究方面加以指導，同時在思想品德、社會主義核心價值觀方面加強引導。經常性地組織學生學習，完善中華優秀傳統文化教育，增強學生社會責任感和使命感，以培養學生的獨立人格和優秀品行為重點。

2）面向創新能力培養，構建靈活的人才選拔、培養機制

構建基地的人才選拔新機制，體現“個性化”和“創新力”，靈活人才的選拔。通過對學生的綜合評價作為人才的靈活選拔標準，包括了學習成績、實踐活動、創新意識等幾個方面構成綜合評價因素。積極開展教學理念、模式、內容和方法的改革，讓學生有自由探索的時間和空間，鼓勵自主學習，培養學生創新精神[5]。

3）優化課程體系，構建理工交融的學科基礎創新型人才培養模式

面向國家的重大戰略需求和地方經濟建設，不斷更新人才培養知識體系，倡導計算機前沿科學技術與基礎學科理論的緊密結合，密切跟蹤信息技術產業和學科領域的新發展及對人才的需求，制定與社會發展需要相結合的培養方案。

4）完善“以學生為中心”的課程教學方式與手段，持續改進人才培養質量

結合“金課”建設行動，基地實行在教師指導下全探究式教學。鼓勵教師積極申報省級、國家級一流課程建設項目，提升教學設計理念，鼓勵啟發式等多種教學方法與手段的結合，注重學生的觀察力、想象力、判斷力、思維力與創造力培養。通過文獻閱讀、小組討論、實驗驗證等方式，嚴肅成績評定方法與考核標準，持續改進教學過程中出現的問題，保證教學質量。

5）發揮專業特色，依托學科優勢，提升創新能力

在創新能力培養方面，高校應借助學校理工交融的學科，鼓勵學生參與科學研究。通過對云計算、大數據技術、人工智能等前沿技術知識講座和研討，激發學生的科學研究熱情。由導師負責引導學生進入指導教師的研究室參與科研項目，培養科學研究素養，切實提高創新能力。

6）構建的多元化協同育人渠道，注重大師引領

鼓勵教師結合地方產業需求開展實踐教學和科學研究，探索實踐與科研院所、企業協同育人的機制，建立與用人單位和實踐基地共同參與的學生評價體系。充分利用校內的國際聯合實驗室開展實踐教學，組織學生參與各種形式的國外短期交流活動，開拓國際化視野。

3.3 普通高校拔尖人才培養的實施方案

計算機基礎學科拔尖人才的培養，需要在前期積極探索多元化人才培養模式，通過配備一流的師資條件，用科學、先進的教育方式，實施有效的創新人才培養方案。

1）單獨設置人才培養方案，注重學科交叉

課程體系以計算機科學技術專業培養方案為基礎，增加了基礎理論課程學時以及“學科前沿知識講座”等前沿專業課程，內容包括了人工智能、大數據技術、物聯網技術和云計算安全等前沿科技。培養方案充分體現學校“大光電”學科交叉理念，重視研討性和學科交叉性課程的建設，使其具有更加全面的綜合素質。

2）配備優秀的師資隊伍，實行導師負責制

基地教師團隊為吉林省優秀教學團隊，教師成員的學科基礎雄厚，實踐動手能力強。大部分教師具有海外留學經歷和科學研究經驗。多名歸國博士為拔尖人才培養基地引入最前沿的研究方向。同時，在基地人才培養的過程中實施一對一的“導師制”人才培養機制。

3）廣泛開展國際學術交流與學科競賽，開拓學生國際視野

通過國際學術交流與引入創新性學科競賽訓練營等一系列活動優化人才培養過程。送出一批專業的拔尖學生到國外，也邀請知名學者來學院交流，促進雙方的文化交流，開拓學生的國際化視野。

4）建立畢業生跟蹤調查的有效反饋機制

通過建立學生就業服務平臺，對畢業生的情況進行實時跟蹤，了解用人單位對畢業生的評價，并通過跟蹤反饋持續優化培養方案和教學內容，及時更新課程體系和教學內容，將使培養方案更加符合國家、地方經濟建設需求。

4 結束語

更新教育理念，從傳統的以教為中心，切實轉變為以學生發展為中心，需要一個過程。加快落實人才培養標準、強化基礎學科知識、倡導學科交叉有利于計算機基礎學科人才的培養，構建培育具有突出學術思維和創新能力的拔尖人才培養模式，是一項需要不斷研究的重要內容。

通過上述措施，配合以高校的學科基礎、經費保障、組織保障、師資保障等各項措施，相信計算機基礎學科拔尖人才培養計劃能夠順利執行，也為培養為高校培養具備良好科學基礎的創新型人才奠定基礎，更快地向著滿足國家和社會需求方向邁進。

參考文獻：

[1] 竇亮，賀樑，周愛民，等.人工智能時代的計算機人才創新培養[J].計算機教育，2020（10）：103-107.

[2] 李翠平，柴云鵬，杜小勇，等.新工科背景下以數據為中心的計算機專業教學改革[J].中國大學教學，2018（7）：22-24.

[3] 郄海霞，趙折折.人工智能時代新工科人才培養質量提升路徑探析——以斯坦福大學計算機科學專業為例[J].科教發展評論，2020（8）：13-25.

[4] 蔣宗禮.新工科建設背景下的計算機類專業改革[J].中國大學教學，2017（8）：34-39.

[5] 伍春香，王麗娜，杜瑞穎，等.基礎學科拔尖人才培養模式探索與實踐[J].計算機教育，2018 （7）：135-138.

【通聯編輯：謝媛媛】