新工科背景下高校計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)改革

代治國(guó) 王 斌 張 磊 何麗麗 張海燕

佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007

隨著科技的變革和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，為應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)變革，打造科技強(qiáng)國(guó)，我國(guó)教育部提出了新工科理念。其主要建設(shè)目標(biāo)就是為了構(gòu)建世界領(lǐng)先的教育工程體系，打造中國(guó)化工程教育模式［1］。這一理念一經(jīng)提出，在我國(guó)教育學(xué)界引起了專業(yè)學(xué)者們的高度關(guān)注，各類有關(guān)新工科建設(shè)的理論研究成果也層出不窮。作為研究主體，國(guó)內(nèi)多所高校也積極推動(dòng)校內(nèi)工科建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。與傳統(tǒng)工科教學(xué)不同，教育部提出的新工科專業(yè)主要涉及的多為新興科技產(chǎn)業(yè)，以近年來新興的人工智能和互聯(lián)網(wǎng)為主要核心，依托新研發(fā)出的信息科技、能源燃料、智能控制等渠道，對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)專業(yè)進(jìn)行應(yīng)用延伸，以期達(dá)到我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的新發(fā)展。因此，在新工科專業(yè)建設(shè)中，計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)仍是新工科建立的重要組成部分。因此需要國(guó)內(nèi)高校基于新技術(shù)發(fā)展的時(shí)代特征，加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才的培養(yǎng)。

一、高校計(jì)算機(jī)應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展很大程度上促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)變，考慮到一些科技業(yè)務(wù)需要以及企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)對(duì)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才的需求也逐年增長(zhǎng)。但由于大部分高校畢業(yè)生在校期間參與的實(shí)踐較少，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)專業(yè)的高校畢業(yè)生無法將自身專業(yè)知識(shí)直接轉(zhuǎn)化為企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)。技術(shù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化率低，更新速度慢，應(yīng)用技術(shù)人員短缺也成為現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題。因此，為適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，促進(jìn)我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的穩(wěn)固發(fā)展，就需要通過教學(xué)等方式培養(yǎng)出能夠適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的應(yīng)用型計(jì)算機(jī)專業(yè)人才。

為適應(yīng)時(shí)代對(duì)于IT人才的發(fā)展需要，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的高校都在專業(yè)設(shè)置中增設(shè)了計(jì)算機(jī)專業(yè)，但由于課程設(shè)立時(shí)間較短，參考教學(xué)實(shí)例不多等影響因素，導(dǎo)致現(xiàn)今的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)課程內(nèi)容并無二致，學(xué)科專業(yè)定位與社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)人才的需要存在一定的差距，重理論，輕實(shí)踐，開設(shè)的課程內(nèi)容應(yīng)用性不強(qiáng)，未能體現(xiàn)高校計(jì)算機(jī)學(xué)科的專業(yè)優(yōu)勢(shì)。這也就導(dǎo)致高校學(xué)生不能巧妙地將課堂中學(xué)到的理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)工作內(nèi)容進(jìn)行有效融合，不能滿足用人企業(yè)的任職要求。除了教學(xué)內(nèi)容有待轉(zhuǎn)變之外，高校教師在計(jì)算機(jī)課程教學(xué)時(shí)使用的教學(xué)方式，也不能有效提升學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力［2］。國(guó)內(nèi)的計(jì)算機(jī)課大多采用對(duì)教師機(jī)屏幕進(jìn)行投屏或者教師機(jī)遠(yuǎn)程操控學(xué)生機(jī)進(jìn)行講解演示，讓學(xué)生進(jìn)行模擬練習(xí)的方法，雖可以一定程度上鍛煉學(xué)生的上機(jī)實(shí)踐能力，但高校專業(yè)課學(xué)生數(shù)量多，教師不僅不能及時(shí)掌握所有學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，也會(huì)一定程度上限制學(xué)生的思維發(fā)散空間。學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍僅限于教材提供的案例，缺少實(shí)際應(yīng)用動(dòng)手環(huán)節(jié)。

二、高校計(jì)算機(jī)應(yīng)用型專業(yè)人才需要具備的基本素養(yǎng)

（一）扎實(shí)的專業(yè)素養(yǎng)

任何實(shí)踐都需要掌握豐富的理論基礎(chǔ)，因此在進(jìn)行高校計(jì)算機(jī)人才教學(xué)培養(yǎng)時(shí)就要注重學(xué)生對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，以便高校畢業(yè)生未來就業(yè)時(shí)遇到操作性問題，可以迅速分析問題產(chǎn)生的根本原因，并據(jù)此提出問題的解決方案。

（二）敏銳的分析判斷能力

解決任何問題的關(guān)鍵前提是能夠清晰分析了解問題產(chǎn)生的原因，并根據(jù)不同的行業(yè)特征具體分析問題，理清問題發(fā)生的過程，將其通過各種方式展現(xiàn)出來。在計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中，需要計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用人才具備很強(qiáng)的觀察分析能力，才能滿足特殊行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求。

（三）觸類旁通的知識(shí)應(yīng)用能力

根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域得出的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以對(duì)新鮮樣本有一定的適應(yīng)能力，可以理解為對(duì)同規(guī)律的學(xué)習(xí)集合數(shù)據(jù)以外，經(jīng)過訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)也能得出適合的輸出結(jié)果。結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)人才畢業(yè)后需要面臨的應(yīng)用工作場(chǎng)景，計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才對(duì)新工作環(huán)境的適應(yīng)能力就是指計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才可以通過發(fā)揮其自身精通的行業(yè)技能，通過分析行業(yè)問題之間的共通之處，運(yùn)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)觸類旁通地用來解決相關(guān)行業(yè)產(chǎn)生的具體問題［3］。簡(jiǎn)單來說，計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才需要具備專業(yè)知識(shí)的類推轉(zhuǎn)化能力。

（四）與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)造能力

在過去十年時(shí)間里，計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度驚人。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法，邏輯學(xué)等技術(shù)都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，且一直保持著持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，通過技術(shù)優(yōu)勢(shì)帶動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)的進(jìn)步。無論是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)還是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，都在不斷發(fā)展過程中產(chǎn)生了大量的新型知識(shí)理論和科技技能，它們的出現(xiàn)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)的有效結(jié)合，就需要計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才除盡快掌握計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的相關(guān)精密技術(shù)以外，也要對(duì)相關(guān)行業(yè)的新技術(shù)進(jìn)行一定的掌握，時(shí)刻對(duì)新知識(shí)保持學(xué)習(xí)態(tài)度，以達(dá)到觸類旁通的目的。

由此可見，終身學(xué)習(xí)理念貫穿了計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)習(xí)的始末。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)等新工科建設(shè)相關(guān)專業(yè)在定制教學(xué)計(jì)劃時(shí)應(yīng)該致力于培養(yǎng)適合新經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才。雖然新經(jīng)濟(jì)具有不斷變化的動(dòng)態(tài)發(fā)展特征，但是它對(duì)人才的需要基本原則卻是一成不變的，這就需要具有很高工程實(shí)踐能力和創(chuàng)造技能的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才加入其中。

三、新工科背景下高校計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方略

（一）推動(dòng)教學(xué)改革，優(yōu)化人才培養(yǎng)策略

人才培養(yǎng)方案不僅是高校在人才培養(yǎng)過程中的重要依據(jù)，也是高校教師在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)方案與目標(biāo)設(shè)定的重要憑證。優(yōu)秀的人才培養(yǎng)方案對(duì)學(xué)生的校內(nèi)專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及未來職業(yè)規(guī)劃都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。因此，鑒于新工科的發(fā)展背景，高校要想培養(yǎng)出對(duì)社會(huì)更有益處的應(yīng)用型人才，就要在緊跟時(shí)代要求上修訂人才培養(yǎng)方案，以達(dá)到推動(dòng)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革和優(yōu)化人才培養(yǎng)方略的目標(biāo)。在制定高校人才培養(yǎng)方案時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)加入專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和課程目標(biāo)，結(jié)合用人企業(yè)的招聘需要，提高高校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)與社會(huì)人才需求的充分結(jié)合，防止出現(xiàn)閉門造車的情況。為解決這一問題，就需要高校轉(zhuǎn)變教學(xué)思維，除了參考相關(guān)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的專家意見以外，也可以結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)優(yōu)秀畢業(yè)生的社會(huì)經(jīng)歷，加強(qiáng)專業(yè)課程設(shè)計(jì)，完善教學(xué)目標(biāo)，制定出更能培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)方略。

（二）強(qiáng)化師資隊(duì)伍

高校教師是計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)過程中的重要因素，要想培養(yǎng)出優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才，就需要高校教師不斷提升自身教學(xué)水平，轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，組織出更專業(yè)的計(jì)算機(jī)教師隊(duì)伍。隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種新型教學(xué)手段層出不窮，這就需要教師學(xué)習(xí)先進(jìn)教學(xué)方法，不斷提升自身的職業(yè)素養(yǎng)及理論實(shí)踐能力，將新型教學(xué)手段引入高校計(jì)算機(jī)教學(xué)課堂。只有這樣才能應(yīng)對(duì)時(shí)代變革對(duì)高校教師提出的新挑戰(zhàn)，培養(yǎng)出更能適應(yīng)社會(huì)需要的應(yīng)用型人才。在新工科理論的發(fā)展條件下，對(duì)高校教師的教學(xué)方法與教學(xué)方式提出了一些新要求。

首先在學(xué)校層面，高校要在校內(nèi)進(jìn)行一系列的學(xué)風(fēng)建設(shè)，打造出立德樹人的教師隊(duì)伍。其次，隨著高校教師入職門檻逐年提高，高校教師都具備著良好的職業(yè)素養(yǎng)與豐富的理論知識(shí)，這對(duì)提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和理論學(xué)習(xí)能力能夠產(chǎn)生極大的助力作用［4］。作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才，具備良好的實(shí)踐操作能力是必不可少的，這就要求教師在進(jìn)行計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的同時(shí)也要及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐指導(dǎo)。特別是新工科理論的提出，相關(guān)專業(yè)的學(xué)生會(huì)面對(duì)更多復(fù)雜的工程問題，對(duì)學(xué)習(xí)造成一定的困難。面對(duì)這種情況，就要求高校對(duì)教師隊(duì)伍進(jìn)行專業(yè)分類，充分發(fā)揮教師自身的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，特別是教育部新設(shè)立的新工科專業(yè)，高校應(yīng)該樹立“因科制宜”的教學(xué)思想，引進(jìn)專業(yè)教師，強(qiáng)化高校計(jì)算機(jī)專業(yè)師資隊(duì)伍的建設(shè)。

（三）改進(jìn)教學(xué)手段，構(gòu)建評(píng)價(jià)機(jī)制

新工科理論提出后，高校教師通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才在進(jìn)行就業(yè)過程中的社會(huì)經(jīng)歷，篩選出適宜學(xué)生進(jìn)行校外實(shí)踐培訓(xùn)的企業(yè)名單，通過與相關(guān)用人企業(yè)之間的聯(lián)動(dòng)，增加學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)模式，讓學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)自身的專業(yè)疏漏，查漏補(bǔ)缺。在新工科建設(shè)背景下，除了轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)方略、建立專業(yè)的師資隊(duì)伍以外，熟練掌握新型教學(xué)方法，提高教師的教育教學(xué)工作水平也是進(jìn)行人才培養(yǎng)的重中之重。在過去的高校教學(xué)工作中，任何專業(yè)課程在開始前都會(huì)經(jīng)過教師的精心備課，設(shè)立每堂課的教學(xué)目標(biāo)，隨后才會(huì)進(jìn)行課堂教學(xué)，以期達(dá)到完成教學(xué)目標(biāo)的目的，進(jìn)而提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平。

其次，在高校教學(xué)中也要構(gòu)建完善的教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制，這也是培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才的重要途徑，而教師、學(xué)生以及用人單位則構(gòu)成了教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制中的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)以培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才為基準(zhǔn)，通過對(duì)教師、學(xué)生以及合作企業(yè)之間的評(píng)價(jià)內(nèi)容設(shè)計(jì)，充分調(diào)動(dòng)三方之間的積極主動(dòng)性［5］。教學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容設(shè)置上要細(xì)致合理，不僅要重視教學(xué)結(jié)果，更應(yīng)該關(guān)注教學(xué)過程，務(wù)必涉及教學(xué)過程的方方面面，才可以充分發(fā)揮出構(gòu)建教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制的價(jià)值與意義。教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制的內(nèi)容可從三個(gè)方面出發(fā)，一是教師的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及教學(xué)渠道，二是學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度、實(shí)踐創(chuàng)新能力、實(shí)際問題分析處理能力，最后則是合作企業(yè)的資源概況、實(shí)踐培訓(xùn)以及對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)過程［6］。讓高校師生更加注重實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)教師的課堂教學(xué)與專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)的有效融合。與此同時(shí)，為保證教學(xué)評(píng)價(jià)的客觀性，高校可在高校教務(wù)系統(tǒng)上開通教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)，通過可視化系統(tǒng)，讓高校教師及時(shí)吸取學(xué)生的建議并進(jìn)行教學(xué)反思，通過調(diào)整教學(xué)內(nèi)容不斷提升教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)效果。

（四）完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)校企合作

實(shí)踐教學(xué)是高校進(jìn)行應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要教學(xué)手段，建立完善的實(shí)踐教學(xué)課程也是培養(yǎng)應(yīng)用型計(jì)算機(jī)人才的重要渠道。在高校計(jì)算機(jī)課程中，增設(shè)實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)快速提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有著極其重要的意義與價(jià)值。但在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)時(shí)，要注意結(jié)合高校自身的實(shí)際學(xué)情，以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平為基點(diǎn)，積極設(shè)立實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，將培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力與學(xué)生自身的基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)充分融合，加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的監(jiān)督反饋，優(yōu)化改進(jìn)教學(xué)模式，達(dá)到提高學(xué)生實(shí)際問題應(yīng)用處理能力的目的。

但由于校園規(guī)模等問題，如今各大高校校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地較少，這就需要高校校方積極尋找優(yōu)質(zhì)企業(yè)為學(xué)生提供實(shí)踐基地。尤其是在進(jìn)行計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)時(shí)，要充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行全方位校企合作，從制定培養(yǎng)方案，設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容，教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制構(gòu)建等環(huán)節(jié)的認(rèn)真設(shè)置充分重視起計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)。合作企業(yè)也要積極參與到高校實(shí)踐教學(xué)，結(jié)合企業(yè)和計(jì)算機(jī)專業(yè)特點(diǎn)，制定出能夠充分提升高校學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的職業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)課程，通過有經(jīng)驗(yàn)的教師帶教，給高校學(xué)生營(yíng)造全方位多層次，更加立體的教學(xué)實(shí)踐模式，為高校培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才提供重要的機(jī)制保障。

四、結(jié)束語

在高校計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)時(shí)，新工科建設(shè)與新經(jīng)濟(jì)發(fā)展相輔相成。新工科的建設(shè)目的是為新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技變革提供人才儲(chǔ)備，而新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程有一定程度上反映出社會(huì)對(duì)新工科人才的需要是一個(gè)不斷上升的過程。高校在進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)時(shí)要時(shí)刻關(guān)注市場(chǎng)的發(fā)展動(dòng)向，并充分結(jié)合學(xué)生自身學(xué)情以及高校所處地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況及時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)方略。新工科理論的提出對(duì)高校教學(xué)來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，應(yīng)充分掌握新工科理論內(nèi)涵和計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才特征，構(gòu)建出更符合高校與區(qū)域經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才教學(xué)體系。