新工科背景下計算機類專業人才培養的探索與實踐

黃錦敬 黃錦煥 盧來

摘要：新工科的發展和計算機技術的快速進步對計算機專業人才的培養提出了新的挑戰和要求。以新工科背景下的計算機專業人才培養為研究對象，探索了教學內容的更新和調整、實踐能力培養、跨學科融合與綜合能力培養以及科研創新能力培養等方面的問題和解決方案。經過探索和實踐，總結出一套有效的計算機專業人才培養模式，以培養適應市場和行業需求的計算機類人才。

關鍵詞：新工科；計算機專業；人才培養；教學內容；實踐能力；跨學科融合

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）06-0159-03

0 引言

新工科背景下，計算機技術的快速發展和應用領域的不斷擴展，涵蓋了多個領域，如人工智能、大數據、物聯網及云計算等，多學科的融合及崗位高要求給計算機類專業人才培養帶來了一些挑戰。首先，技術的進步迅速，傳統的教學內容已經不能滿足市場需求。其次，計算機技術與其他學科的交叉融合越來越緊密，要求學生具備跨學科的綜合能力。再次，用人單位需求除了具有理論外，還需要較強的綜合實踐動手能力，能滿足企業崗位需求能力。此外，新工科的發展也需要創新思維和創業精神，學生應具備從事創新研究和創業活動的能力。雖然傳統的人才培養模式取得了一定效果，但在新工科背景下目前很多高校在人才培養方面還存在一些問題。

1 新工科背景下人才培養存在問題

新工科背景下計算機類專業人才培養存在以下幾方面的不足：

1）教學內容的更新和調整不足。隨著計算機技術的快速發展和應用領域的不斷擴展，傳統的教學內容可能已經滯后，不能及時適應行業需求和技術變革。專業教育需要及時更新和調整教學內容，引入最新的知識和技術，確保學生掌握與市場需求相匹配的技能。

2）實踐能力培養的不足。計算機專業強調實踐能力的培養，但傳統的教育模式往往偏重理論知識而忽視實踐技能的培養。新工科背景下，學生需要通過實際操作、項目實踐等方式，積累實踐經驗，提高解決實際問題的能力。

3）學科之間的融合不足。計算機專業涉及多個學科領域，如軟件工程、網絡通信、人工智能等。然而，傳統教育模式往往將這些學科割裂開來，缺乏學科之間的交叉與融合。在新工科背景下，需要加強不同學科的融合，培養具備綜合能力和跨學科思維的計算機人才。

4）創新創業能力培養的不足。計算機專業的發展離不開創新，但傳統教育模式由于偏重知識傳授，對學生的創新創業能力培養不夠重視。在新工科背景下，需要加強創新創業能力的培養，鼓勵學生參與具體創新創業實踐活動，培養創新創業的能力。

2 構建育人方案

2.1 構建面向能力與行業需求的育人課程體系

根據人才培養存在問題，著力培養以“厚知識，重實踐”的綜合實踐工程應用能力，不僅要求學生具備扎實的理論基礎，而且要求學生具有工程實踐能力，可以解決復雜的工程問題[1]。培養社會崗位需求和能力匹配的人才，引入合作企業共同對人才培養方案進行修訂，構建協同育人體系，將學校、企業和社會各方資源共同整合，重實踐能力培養、突出學科交叉融合以及創新創業能力培養。

在新工科背景下，計算機類專業人才需要具備全面的知識結構和高深的技術能力。因此，針對傳統計算機類專業培養模式的不足，需要對人才培養方案進行修訂、調整和優化計算機類相關專業的課程設置和學科體系，加重實踐能力培養的課程比重、設置跨學科的交叉課程、加強創新創業能力的課程設置，充分融合前沿技術與應用需求，構建面向能力與行業崗位需求的學科體系，如圖1所示。

在修訂人才培養方案中，首先，要加強對專業理論知識的學習，為學生提供扎實的理論基礎。其次，要注重工程實踐能力的培養，將實踐和理論相結合，突出計算思維能力、系統設計能力、工程應用能力、創新實踐能力的培養。同時，還應根據行業需求加強學生對新興技術的掌握，如人工智能、大數據、物聯網、云計算等領域的知識。

2.2 深化校企協同育人，育卓越人才

學校院系與企業深入合作，創建全方位的校內外實踐教學基地，實施實驗課程與實訓項目的有效結合，提高學生的實踐操作能力。通過深化校企合作、產學研結合的創新型教學改革，與企業建立長期穩定的合作關系，并在實踐教學基地開展定向式培養、實施工程實踐訓練及協作安排畢業生實習等方面進行深度合作。通過校內、校外實驗實踐平臺的構建，為學生的實踐能力和創新能力的提高創造優良的教學環境，實現人才培養與行業用工需求的有效銜接。

3協同育人實施路徑

3.1 教學內容的制定和更新

學校要及時關注計算機行業需求和技術變革，定期更新和調整計算機專業的教學內容，引入最新的知識和技術。以“厚基礎、重實踐”原則，落實“專業設置對接產業需求、教學過程對接生產過程、課程內容對接職業標準”的要求，校企雙方共同商討制定相關專業的人才培養方案與課程體系及內容[2]。引入企業標準和要求，優化課程體系，融合學科交叉，注重理論與實踐相結合，強化實踐教學環節。

教學內容的制定與更新要適應的社會對崗位新的需求。每年組織專業技術人才進行教學內容評估，利于更新或調整教學內容，做到與時俱進。

3.2 搭建跨學科平臺，跨學科項目合作能力培養

組織學生參與跨學科的團隊項目，包括不同學科的學生一起合作解決實際問題或開展研究。這有助于培養學生的團隊合作能力、跨學科思維和解決問題的綜合能力[3]。

1）組織開展跨學科課程設計。組織跨學科的課程，讓學生在同一項目或主題中同時學習多個學科知識。例如，一門關于人工智能的課程可以涉及電子學、計算機學及物聯網等其他多個學科的專業知識。

2）開展聯合項目合作。安排不同學科的教師積極開展項目合作，指導學生在項目中運用其他學科的知識和技能解決問題。例如引導學生組成項目小組，從不同學科角度研究和解決同一個實際問題。

3）開展學科交流和合作。安排學科交流會議或研討學習，讓不同學科的教師和學生分享和交流在具體項目中各自的專業知識和經驗。通過學科交流和合作，學生可以了解和學習到其他學科的知識，打破學科壁壘。

4）設置跨年級課程。開設一些具有跨年級特點的課程，讓不同年級的學生參與其中，增強學生的跨年級學習和交流能力。例如，開設跨年級的創新實驗課程，讓不同年級的學生共同設計和開展實驗項目。

5）組織開展多學科的綜合考試。采用多學科綜合的考試形式，評估學生在各個學科領域的綜合能力水平。例如設計跨學科綜合試題，要求學生在同一科目考試中回答涉及多個學科知識的問題。

3.3 搭建創新創業教育實踐平臺

1）設置工作室，實行導師制度，指導學生。根據專業及方向設置專業學習工作室，每個專業方向安排至少一個導師，為學生提供學業輔導和指導，針對學生差異和個體需求，制定個性化的學習計劃和職業生涯規劃。同時設置以高年級學生技術骨干為主的學生輔導小組，協助導師為低年級學生提供專業指導和支持，幫助學生規劃學業和未來職業。目前，學院計算機專業設置了一個大的工作室，分為大數據方向、人工智能方向、計算機網絡方向、后臺設計與開發方向、前端設計等方向，每個方面安排兩至四名的專業技術指導教師，負責技術指導與學習輔導。

2）開展學科競賽及大學生創新創業計劃。組織學生參加相關的學科競賽及大學生創新創業計劃，如中國大學生計算機設計大賽、粵港澳大灣區軟件設計大賽、藍橋杯及挑戰杯等。積極構建學科競賽平臺，學生可與來自不同專業的人交流和合作，拓寬視野，增強自身專業綜合能力。積極引導和鼓勵學生投入到創新創業實踐中，大力推進大學生創新創業訓練計劃及攀登計劃項目的申報，近幾年學校計算機類專業學生每年獲批國家級及省級的大創項目2～5項，攀登計劃省級立項2～4項，校級項目5～9項，有效提升學生綜合學習能力。

3）開設科技大講壇。學校探索并確立了“應用特色鮮明的創新創業型人才”的人才培養目標，形成系列創新創業型高校建設的相關文件、工作方案，并嘗試開展相關改革，設立創新創業相關的科技講壇，邀請教授、企業專家、博士、校友等開展專題講座活動。通過各類主題活動，激發學生創新創業意識，增強學生創新創業興趣與信心。

3.4 深化校企合作，增強產學研融合

與企業的產學研融合是實施協同育人的一個重要手段，也是提高人才培養質量的主要途徑[4]。與企業促成產教融合，校企雙方通過深度項目合作及實習實訓等方式方法，讓學生更多接觸和參與實際項目工程和創新研究，加強產教融合成果輸出。

1）搭建校企產學教融合平臺。校企深度融合，重點構建資源共享、“學校、企業和學生”三方共贏的人才培養新機制，搭建開放式的產學研平臺[2]。學院與華晟經世合作公司這幾年，雙方進行了項目合作、共建實驗室、制定及修訂人才培養方案等方面進行了合面的深度合作。

① 項目合作方面，學院與企業雙方共同研討，共同確定研究方向和目標，合作開展研究項目，為學院的教研奠定堅定基礎，促進教學質量進一步提質。

② 共建實驗室方面，學院與企業或研究院所共同建立研究實驗室，共同研發創新技術和產品，共享實驗設備和研究資源，為教學實踐提供了保障。

③ 人才培養計劃方面，學院與企業合作開展人才培養計劃，商討教學內容，優化了培養方案的先進性、合理性及滿足社會需求性，并且校企雙方派出教學水平高、經驗豐富、技術能力強的教師或工程師為學生講授課程，打造金課課堂。

2）搭建實踐平臺。建立校內外的實習基地是提升學生實踐操作能力的有效途徑。近年來學院與廣州狼碼教育、千鋒互聯科技、東軟睿道、廣州泰迪科技等公司進行合作，建立了校內外實習基地，為學生提供了大量的實踐實操機會。每年安排學生到相關企業進行專業綜合實習，接觸非模擬的工作環境和業務操作。學生實踐或實習結束后，撰寫實習報告及時進行總結和反思。通過實習報告的撰寫，學生不僅總結在實踐中所學到的知識和技能，也及時反思自己的不足，這有助于學生了解行業的需求和實際工作流程，并清晰知道自己能力與社會需求的差距，有利于學生后續提升實踐操作能力和解決問題的能力。此外學生也可以進行自主實踐，可以根據自己的興趣和專業需求，自行參加其他實踐項目學習。例如學生可以自己聯系政府組織，參與志愿者項目；或者自行找到相關企業，申請兼職或實習機會。

3）組建產業學院，培養高素質人才。學院與華為組建了華為網絡產業學院，“產學研用”的融合，有效推進人才培養機制的創新，有利于培養現代產業發展需要的高素質應用人才、創新型人才，也為教師的專業化發展提供了有利條件，加快“雙師型”教學隊伍的建設，為人才培養提供了有力支撐。同時，通過構建“產教融合”平臺，為學生提供了更多的實訓實習機會，有效地推動了學生做到專業理論與實踐相結合，提升學生的實踐操作能力，達到培養與社會崗位需求相適應專業人才的育人目標。

3.5 建立綜合能力評估和證書認證體系

建立綜合能力評估體系，評估學生在知識、技能和素質方面的綜合能力；引入行業認可的證書考試，鼓勵學生參加考試并獲得相關證書，提高就業競爭力。

4 結束語

新工科背景下計算機類專業人才培養面臨著新的挑戰和機遇。通過構建面對社會崗位需求和能力課程體系、跨學科融合、產學研融合、搭建創新創業平臺等方法措施，可以實現對計算機專業人才的有效培養。此外，開展綜合能力評估和證書認證體系等路徑，將有助于進一步提高計算機類專業人才培養的質量和水平。經過實踐證明，上述方法在培養計算機類專業人才方面取得了一定的成效，學生專業能力、就業能力均得到較好的提升。但是，科學技術迅猛發展，網絡技術普及應用，時刻要求我們密切關注社會用人單位對計算機人才專業能力的新要求，不斷改進和完善培養計算機應用型人才專業能力的方法[5]，才能培養出達到新工科背景下的計算機類專業人才，滿足社會需求。

參考文獻：

[1] 陳亮，薛紀文，霍煒.新工科背景下的程序設計語言課程教學研究[J].計算機教育，2019（5）：133-136.

[2] 鄧紅衛，李浪，余瑩，等.新工科建設背景下的計算機類專業人才培養模式探索與實踐[J].福建電腦，2018，34（2）：77-79.

[3] 王珊珊，劉寧，馮競慧.智能制專業教育教學的問題及優化措施——以長春職業技術學院為例[J].造紙裝備及材料，2023（6）：231-233.

[4] 楊書新，蘭紅，蔡虔.新工科背景下的計算機類專業人才培養探索與實踐[J].計算機教育，2021（6）：47-51.

[5] 黃錦敬.計算機科學與技術專業應用型人才專業能力培養的研究[J].電腦知識與技術，2015，11（12）：124-125.

【通聯編輯：王力】