代成龍,李光輝,劉登峰
(江南大學人工智能與計算機學院 江蘇 無錫 214028)
新工科是一種高等工科教育模式,以前沿科技為核心,以跨學科融合和應用能力培養為特點。高校通過創立新工科課程體系、搭建跨學科交叉研究平臺、推動教育教學改革等方式,積極探索新工科人才培養的有效途徑[1]。新工科教育在中國具有廣闊的發展前景,能夠提升高等教育的質量和水平,以滿足國家經濟社會發展對高端工程技術人才的需求。如何培養具有扎實專業基礎、跨學科思維和創新意識的復合型人才是當今高校所面對且亟須解決的問題[2]。
新工科背景下,計算機人才培養普遍存在一些問題,主要包括以下幾方面[3-5]。
教學內容滯后:隨著市場對計算機新技術的需求不斷增加,一些高校的計算機教學內容和課程設置往往滯后于行業的實際發展需求,導致計算機專業學生掌握的知識技能與市場需求不符,缺乏實際應用能力。
實踐環節不足:計算機專業需要大量的實踐操作,但一些高校的實踐教學環節不足,不能為學生提供足夠的實踐平臺和機會,或者所提供的平臺和機會覆蓋不夠全面,落實不夠徹底,浮于表面,大大削弱了計算機人才的培養力度。
教師水平參差不齊:一些高校計算機教師的教學水平不足以滿足新工科新型計算機人才的培養需求,部分高校沒有認真考慮青年教師的專業所長,未能因地制宜地安排教學任務,在一定程度上影響了計算機人才的培養。
學科交叉不足:計算機專業需要與其他學科結合,如生物化學、輕工、電子工程、物理等。但一些高校的計算機專業學科交叉融合不足,導致學生在實際應用中缺乏解決跨學科問題的能力。
創新思維和創業意識不足:新工科背景下,計算機行業更需要具備創新思維和創業意識的人才,但一些高校的計算機人才培養模式中缺乏創新創業教育,導致學生缺乏創新創業精神。
作為無錫市計算機人才培養的重要基地,江南大學(以下簡稱“我校”)針對當今社會需求和國家戰略做出了合理的人才培養策略調整,旨在培養符合現代社會發展需求的計算機人才。我校計算機專業以人工智能學科為核心,依托計算機科學與技術一級學科及我校輕工學科的優勢,聚焦物聯網產業,以學生為中心,實踐校企協同育人創新模式,培養具有國際視野、系統思維、社會責任感的新工科創新型復合人才。人工智能與計算機學院(以下簡稱“我院”)注重專業定位,教學內容緊跟行業發展,積極推進“產教融合”教學體系建設。在教學方面,以信創產業發展需求為導向,推進國產軟硬件校企人才培養聯盟建設,共同打造特色產教融合課程體系,探索實踐基地創新機制。我院教師和企業專家定期交流,建設一支人員穩定、結構合理、技術領先、經驗豐富的雙師隊伍。在實踐方面,我院將企業課題帶入課堂,把校內技術推向企業,探索產教融合背景下的新工科創新創業人才培養模式。
2.2.1 校企聯動,構建產教融合機制
在“十四五”市校合作共建的契機下,我院依托本地龍頭企業,實現校企聯動,共同打造可持續發展產教融合生態。自專業成立以來,學校不斷探索實踐校企協同育人模式,建立了三十余個校內外專業實踐基地,并開展“工程案例+線上線下混合+企業實戰”的校內外融合機制,為學生提供更多的實踐機會,全面激發學生自主創新和解決復雜工程問題的能力。同時,我校還構建了“跨界融合”的雙師型教學團隊,讓教師更好地對接地方企業技術新要求。
2.2.2 融入自主創新,打造校企協同培養機制
為了培養具備實際應用能力的計算機人才,我院以產業需求為主導,以突破行業技術瓶頸為培養目標,以企業自主創新為融入點,實現應用場景和技術發展同頻共振式教學,構建基于“評價—反饋—改進”機制和“課程—畢業要求—培養目標”為標準的全面產教融合教學體系,形成一套集“卡脖子問題驅動+行業專家互動+產教師生協作”的創新能力提升式教學風格。此外,我院積極推進與國內軟硬件行業的領軍企業,如國家超算無錫中心、華為、華云、中船重工奧藍托等的深度合作,共同構建國產軟硬件校企人才培養聯盟,為產業發展培養更多的計算機人才。
2.2.3 優化人才培養方案,重構實踐教學模式
我院圍繞計算機專業定位與產教融合培養目標,邀請企業專家深度參與,從人才培養、工程能力提升等維度,全面提升企業工程實踐環節,逐步優化適應時代需求和行業發展的計算機專業新工科人才培養方案。
依托國家級和省部級科研及實驗平臺資源,與知名企業共建實訓平臺,將企業實踐與課程實踐、畢業設計等相結合,重構實踐教學體系,建立“能力達成度”考查標準,開展計算機能力提升、國產軟硬件設計等系列實踐課程,探索計算機專業新工科創新能力遞進式培養的工程實踐體系。
我院破除學歷壁壘,選聘德才兼備的企業高級人才擔任企業導師,與校內教師優勢互補,加強骨干教師和企業高級人才的深度交流合作,打造“名師引領、骨干支撐、專兼結合”的教師隊伍。建立研究生培養和本科生培養的雙導師機制,引入企業生產經營活動中人才培養的新思路和新方法,促進學生科研工作、科創活動和企業生產相結合,提升學生綜合素質,強化校企合作紐帶。校企共同參與專業建設、課程教學、科創指導、基地共建等,實現校企師資共建共享,充分發揮雙方的資源優勢,從而高效提升教學質量和人才培養能力。
我院依托國家級創新創業教育實踐基地,建立校內教師和企業兼職教師之間的交流合作平臺與機制。學院定期組織教師到合作企業參與培訓交流,聘請產業教授及技術專家進校開展座談指導,分批選派專職教師到相關企業掛職鍛煉,擔任科技副總、主持省產學研等項目。通過聯合科技攻關、成果轉化、技術合作等方式,學院緊跟企業需求,提升教師的工程化能力。此外,我院依托江蘇省青藍工程優秀教學團隊(人工智能與物聯網應用課程教學團隊)建設,積極帶動和培養本專業的青年教師,推進專業產學院協同育人,團隊“雙師型”教師的能力顯著提升,為學生提供更加優質的教學資源。
學科交叉對拓寬學生知識面,提升包括系統思維、創新思維、批判思維、溝通協作和問題解決等在內的跨學科能力十分關鍵。在新工科背景下,我院通過開設跨學科課程、推動跨學科研究、建立交叉學科實驗室、組織跨學科競賽等多種形式促進學科交叉融合。計算機專業學生需要學習多門跨學科課程,如物聯網與智能控制、計算機視覺、互動媒體技術、數字信號處理、圖像處理等,涉及數學、物理、電子、通信等多個領域,為學生提供了更廣泛的視野和更豐富的知識儲備。我院設有智能感知與無損檢測技術實驗室、江蘇省媒體設計與軟件技術重點實驗室等多個具備跨學科研究能力的實驗室,與企業和機構深度合作,為學生提供更具實踐性和前沿性的學習研究機會,培養學生的交叉學科思維和實踐能力。結合學校特色學科,我院鼓勵學生協同紡織、輕工、食品等專業參與大創、數學競賽、信息安全等跨學科競賽,同時注重學生的人文素質培養,實現跨學科、跨領域、跨行業的復合型計算機人才培養。
4.1.1 “校企協同、項目驅動”培養體系成效顯著
我院通過兩級劃撥專項經費大力推動大學生創新創業項目,并依托企業共建產教融合教學實踐平臺,全面開放實踐基地,建立了“院級—校級—省級—國家級”多層級培養機制,配備了專業的校內和企業師資,強化行業痛點和熱點選題,有效激發學生的創新創業熱情。
4.1.2 “以點帶面、融資融智”科創俱樂部顯成效
我院積極推進科創俱樂部建設,設立指導老師專崗,與國家超算無錫中心、無錫公安局網安支隊、華云、中船重工奧藍托等共建計算機系統設計、信息安全、ACM 算法等俱樂部。通過以點帶面,在實訓中鍛造計算機專業化人才隊伍。此外,我院進一步面向全校建立校賽選拔機制,“以賽促學、以賽促訓”,實現計算機專業學生算法類學科競賽培訓全覆蓋,逐漸形成以俱樂部為引領的學科競賽輻射,推動全校及校際培養交流體系的發展。這些舉措有力促進了計算機專業學生的綜合素質提升,為學生的職業發展奠定了堅實的基礎。
4.1.3 “因材施教、多措并舉”多元化發展
我院建立了多元發展平臺,以滿足計算機專業學生不同學習階段和興趣方向的需求,包括AI 江南大講堂、智能菁英訓練營、生涯規劃大賽、“智能杯”程序設計校賽、企業實地參觀等,旨在以較低門檻讓學生感受科創的魅力。我院也重視實踐教學,引入行業規范進行工程化培訓和項目訓練,真題真做,培養學生的創新精神和實踐動手能力。我院還鼓勵企業導師將技術革新項目作為畢設課題,安排企業導師全程指導學生。同時,我院還引導學生參加國內外高水平頂尖賽事,如“互聯網+”“挑戰杯”國際大學生程序設計競賽等,為學生提供追求卓越、問鼎一流的平臺。這些措施為學生提供了全面、多元、個性化、專業化的成長成才路徑。
4.2.1 畢業生競爭力有效提升
我校計算機專業畢業生就業率一直穩定在95%左右,有61%的畢業生就職于世界500 強企業或高新技術企業,如阿里巴巴、騰訊科技、字節跳動等,就業專業相關度達97.6%。超過20%的學生就職于本地龍頭企業,如國家超算無錫中心、博世和華云等,助力本地IT 企業快速發展。這些數據充分證明在新工科背景下,我院計算機專業畢業生具有行業認可度高、專業匹配度大、核心競爭力強等特點。
4.2.2 教育教學改革成效顯著
我院計算機專業一直強調產業合作和產教融合機制建設,以信創產業和軟硬件國產化為驅動力。我校深入開展產教融合創新模式研究,如與華為合作的智能基座產教融合協同育人基地,將自主創新技術融入課程。通過一系列產教融合教改實踐,學生的綜合能力有效增強。
本文總結了現有計算機專業人才培養模式中存在的不足,并結合我校計算機專業,闡述了新工科背景下,我校計算機專業人才培養的優化策略及取得的階段性成效,為新工科背景下的計算機專業人才培養模式有一定的借鑒作用。