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新工科背景下计算机专业的改革研究与探索

2020-10-26吴梦蝶苗水清张亚萍

无线互联科技 2020年14期
关键词:计算机专业工科竞赛

吴梦蝶,苗水清,张亚萍

(延安大学西安创新学院,陕西 西安 710100)

0 引言

地方高校作为我国教育行业快速发展的产物,为我国经济发展、社会稳定做出了积极贡献。为应对新一轮科技革命和产业变革的挑战,地方高校应主动服务国家创新驱动发展和“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等重大战略实施,加快传统学科改革创新,培养造就一大批多样化、复合型、创新型科技人才,为我国工业智能化的转型升级提供有力支撑[1]。

1 传统计算机专业人才培养存在的问题

(1)新工科重点关注新兴产业专业,如人工智能、大数据、区块链、云计算、虚拟现实等相关工科专业,强调培养创新实践能力强,具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。地方高校计算机专业的顶层人才培养方案与新工科背景下新兴产业的人才需求存在差距,培养方案滞后于新兴产业的需求。

(2)培养方案中,各门课程间存在壁垒,不同阶段或同一阶段课程教学大纲独立设计,教学内容及方式独立。专业知识体系的建立难度大,课程知识点存在冗余重复,各门课程的教学存在脱节现象,不利于专业知识的立体化构建与专业综合能力的提高[2]。

(3)学生缺乏系统级工程训练。专业实验室软硬件建设滞后于实际教学需求,实验过程缺乏足够的训练规模和难度,缺乏优质的原创案例。导致计算机技术综合运用能力和素质不足,难以确保计算机专业能力的有效形成。

2 面向新工科的计算机专业人才培养实施方向

2.1 改造升级计算机专业人才培养方案

新工科的核心人才培养强调既要满足现阶段市场急需的人才需求,又要为未来社会的发展做好充足的准备。随着物联网时代、工业智能化时代的到来,地方高校传统计算机专业的人才培养方案滞后于我国高速发展的新经济、新技术。因此,在传统计算机专业培养方案中去除已逐渐退出工业生产的课程内容,引入符合计算机专业特点的新兴产业相关课程,可以从顶层盘活计算机课程体系,增强专业竞争力,提高培养人才对市场发展的适应能力[3]。

2.2 促进多课程协调改革

打破课程间的壁垒,使学生对专业课程知识能够融会贯通,尤其计算机专业核心课程。以“计算机组成原理”“操作系统”“编程语言”“编译原理”“数据库原理”“人工智能导论”等作为试点课程,采用成果驱动课程联动系统教学模式,让课程群之间的内容联系更紧密、衔接更顺畅、系统性更强,注重专业综合运用能力、独立设计能力、科研创新能力的构建与提升。构建层次分明的应用型人才培养课程体系,满足新工科背景下快速发展的新兴产业对计算机专业人才提出的新要求。成果驱动式教学模式如图1所示。

图1 成果驱动式教学

2.3 以案例式教学驱动专业课程群

地方高校在进行案例式教学过程中,可谓困难重重,原因包括:教师缺乏工程实践经验,导致优秀实验案例的匮乏;专业实验室软硬件建设滞后于实际教学需求,无法保障实验案例教学的质量;计算机相关新技术发展迅猛,而地方高校实验案例更新速度缓慢,实践环节与技术发展出现脱节现象等。基于以上问题,本文提出以下两个方面的探索与实践[4]。

2.3.1 健全校企合作制度,产学协同育人

以实验案例内容建设为重点,建立校企共建机制,由实验室设备供应商提供开源软件和培训、咨询服务支持,方便师生对实际工程案例进行提炼、分析,参与案例内容的开发、拓展,丰富实验教学案例的内容,可以为实验教学体系的完善提供强有力的外部动力。

2.3.2 建立完善“课程竞赛”引导机制,促进优质案例转换

将竞赛成果引入本机制中,即通过竞赛激励了学生的主动性,也拓展了优秀学生的培养方式,在此过程中,体现以学生为主体、因材施教的教学手段,切实做到以学生为中心组织教学过程。在实施过程中,根据竞赛的性质不同,将学生针对性地分组,进行培训和人员选拔;竞赛队伍壮大和传承;项目设计与完善;文档资料撰写与整理;竞赛项目分层级转换为基础、综合、设计性实验案例资源等方面的工作,形成竞赛-案例自动转换机制,并保证该机制的长期可操作性。在此基础上,形成学生间的帮带传统,体现以学生为主体,以学为主教为辅的教学理念,从知识课堂向能力课堂转变。案例式教学流程如图2所示

图2 案例式教学流程

3 结语

我国经济已经进入高质量发展阶段,新工科背景下,新技术、新产业和新模式对计算机类专业人才的培养提出了新要求。为适应市场对计算机人才需求的不断变化,计算机专业从顶层培养方案到具体教学实践都应与时俱进。

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