信息与计算科学专业“理工双学位”班的探索与实践

李秀军 张建

摘  要：文章以河北工业大学为例，探讨信息与计算科学专业“双学位”班的建设与改革。专业建设以学生发展为中心，注重学生能力的培养与教师教学水平的提高，创建“理工双学位”班。通过优化课程设置，师资队伍建设，增加以行业应用为背景的实验课，突出企业实训，开设导航课，全面实行本科生导师制等各项改革，提高人才培养质量。

关键词：信息与计算科学;双学位;综合改革

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）15-0139-04

Abstract： Taking Hebei University of Technology as an example， this paper discusses the construction and reform of the "double degree" class in Information and Computer Science. The construction of specialty centers on the development of students， pays attention to the cultivation of students' ability and the improvement of teachers' teaching level， and establishes "the double degree class of science and technology". Through optimizing the curriculum setting， strengthening "the practical teaching， increasing the experimental courses with industrial application background， highlighting the practical training of enterprises， setting the navigation course， fully implementing the tutor system and other reforms， students' practical innovation ability has been improved.

Keywords： Information and Computer Science; double degree; comprehensive reform

習近平总书记在北京大学师生座谈会上的讲话中指出，走内涵式发展道路是我国高等教育发展的必由之路。内涵式发展已成为高等教育面临的重大任务。河北工业大学历来重视本科教学工作，紧密围绕以学生为中心，提升人才培养质量，出台了《河北工业大学一流本科教育建设方案》等一系列文件，对教学各个环节的改革进行了具体部署。作为省级综合改革试点专业，河北工业大学信息与计算科学专业的建设全面贯彻习近平教育思想，在提高应用理科人才培养质量，提升专业内涵建设，服务社会需求等方面进一步深化教学改革，并积极地探索与实践。

信息与计算科学专业是1998年教育部本科专业调整之后设立的。目前在全国有500多所院校设立了该专业，大部分院校的培养目标为培养应用型专门人才。河北工业大学信息与计算科学专业是全国第一批设立的（1999年），2000年开始招收第一届学生，专业建设存在着定位不清晰、实践教学不突出，和数学与应用数学专业区分度不高，学生读研就业方向分散等问题。自2013年本专业获批河北省级专业综合改革试点项目以来，我们加大了专业建设的改革力度与深度。2014年开始建设以大数据分析为专业方向的信息与计算科学专业“双学位”班，并单独列入河北工业大学招生目录。我们在专业定位、课程设置、培养模式等方面积极探索，创新实践，不断促进专业建设内涵式发展。

一、创新人才培养新模式，打造信息与计算科学专业“理工双学位”班

结合经济社会对应用人才的需求和河北工业大学以工为主、工学并举的办学特色，通过广泛调研，我们对专业建设进行了重新定位。专业建设定位于培养具有扎实的数学素养，掌握计算机分析编程技术，突出大数据分析与应用的优秀本科生，满足“京津冀”一体化经济发展对高素质专业人才，特别是大数据分析人才的需求。即打造“数学+大数据”的理念，这一定位正是理科衍生新工科建设的探索与实践。

在前期专业综合改革已有工作基础之上，我们对人才培养模式进行了大幅度的创新与实践。依托两个河北省专业综合改革试点项目，即信息与计算科学和计算机科学与技术，联合组建具有理工背景的专业综合改革“双学位”班，打造特色鲜明、理工背景的应用理科专业。

（一）创新“双学位”班培养方案、优化课程设置、加强课程建设、提升人才培养的理论水平

优化信息与计算科学，计算机科学与技术两专业的主干课程设置，创新培养方案，强化学生的数学专业课基础，突出学生的程序设计与计算机分析能力。课程建设坚持一流师资，即理论课教学的教师必须具有副高职称及以上或具有博士学位，且教学效果较好;实践教学由具有数据分析工程实践背景的教师承担。依据专业培养方案，对理论教学、实践教学、考试管理进行改革。精简基础理论课程，专业培养方案的总学分下降30学分，总学时下降200学时;加强实践创新课程，使创新实践教育在本科四年中不断线。改革学生评价体系，考试时间由原120分钟减少至100分钟，加大平时成绩占期末总成绩的比例，完善多方位评价学生体系。

（二）强化实践教学，提高人才培养的实践创新能力

充分利用实验（实训）教学、科研实践、专业实习等不同环节，强化本科四年连续不间断的实践教学环节。依托专业实验室的创新实验项目和本专业教师承担的各类科研项目开展校内课程实习。通过到校外实习基地进行工程实践等形式开展校外课程实习。加大与行业企业合作力度，拓展就业实习基地，聘请行业背景深厚的企业工程师担任学生副导师;在本科第四学年，不安排校内理论课学习，组织学生参加企业实训，检验大学期间所学理论，通过实战巩固和提高，实验教学环节可获得相应学分。

（三）实施“双学位”教育，培养高素质专业人才

“双学位”班的学生，在完成主修专业学习的前提下，可跨学科修读第二学位课程，达到课程与学分要求，可申请并获得理学、工学双学士学位。学生达到信息与计算科学专业毕业要求，授予理学学士学位，获得信息与计算科学专业本科毕业证书。与此同时，选修计算机类第二学位课程达50学分，成绩合格，授予工学（计算机科学与技术）学士学位。目前“双学位”班已于2014年、2015年各招收30人，2016年以后招生规模为70人，并按照培养计划稳步推进。2014级、2015级、2016级“双学位”班学生已顺利毕业，全部拿到双学位。

二、完善专业课程体系，加強教学改革

（一）2013年以来，我们两次修订完善了信息与计算科学专业培养方案

培养方案以行业需求为驱动，以工程实践为核心，力求建设优质课程。确定了“双学位”班的第一学位、第二学位专业核心课程。第一学位专业核心课程为数学分析、高等代数、解析几何、常微分方程、概率论与数理统计、数值分析、数学建模、最优化算法基础、数据结构、C语言程序设计、控制论基础等。第二学位核心课程为离散数学、数据库原理及应用、计算机网络、软件工程、操作系统、计算机组成、数据仓库技术与数据挖掘、大数据分析与可视化等。使数学类、计算机类、统计计算类的核心课程在人才培养的各个阶段优化设置。通过课程整合优化，减少了课程之间的相互重叠，增加实践环节的课时[1]。

（二）开设新生导航课，提高学生对课程应用背景的了解，激发学习数学和数据分析的兴趣

兴趣是学习的动力，有助于学生开扩视野，拓展专业知识，提高专业能力，有利于提升综合素质。导航课由数据分析领域的校内外专家主讲，以讲座形式开展。开展了“工程师进校园”活动，邀请企业中优秀的工程师或管理者为学生开设工程实践课，特别是项目案例课程。另外积极邀请校内外学术有影响力的教授来我校交流，做专题报告，举办本学科学术会议，为学生开拓学术视野，营造浓郁的学术氛围。近两年，本专业举办了大数据分析专题研讨会、保险精算博士论坛等学术活动。

（三）加强教学模式改革

创新人才培养模式必须重视教学方式方法的变革[2]。在专业知识培养和能力培养过程中，广泛开展启发式教学、案例式教学等方法，将学生被动学习转变为由教师引导学生主动学习。鼓励教师将科研方向最新科研成果案例引入教学，充分发挥科研对教学内容的有效补充，同时注意培养学生的知识综合运用能力和书面表达能力。案例教学突出以学生为主体，通过教师引导，学生对实际问题进行分析、讨论、思辨、总结，对研究的问题做出相应判断。案例教学在数学建模、机器学习等课程中收到了很好的教学效果。

（四）更新设备，提高实验室教学实践功能

立足本专业的特点，结合计算机、信息与计算科学、应用数学的知识，围绕数据分析和数据挖掘等领域开展实验课程，打造优质实验课。使学生达到巩固课堂所学知识、学习前沿知识、提高课程学习兴趣、强化动手实践能力的目的和效果。聘任优秀企业工程师担任本专业兼职课程教师，开设优质实验课。课程采用案例教学，强化实用技术，以实际工程项目为教学内容，全面提高本专业学生创新实践能力。优质实验课以课题项目形式开展，学院给予建设经费支持。

（五）第二课堂建设

本专业第二课堂建设始终秉承创新为第一原则，以促进大学生的能力提高为主要目标，设置全面系统的培养计划。本专业构建的第二课堂体系以学生组织、活动竞赛、评奖评优三方面作为培养手段，基本涵盖了学生第一课堂专业知识学习以外的全面综合能力素质的培养，工作中采取项目的课程化和学分制运作，并依托“第二课堂精细化管理系统”开展数据录入、查询和分析等工作，打造了学生第二课堂成绩单，客观真实地记录学生成长轨迹，辅助第一课堂助力学生全面成才。

三、建设业务过硬，品德高尚，具有创新精神的师资队伍

（一）立德树人，做好学生的领路人

本专业教师教学业务水平高，热爱教学钻研，喜爱与学生互动，热衷于传道授业的喜悦，崇尚三尺讲台。新任教师在给老教师做助教一年，经考核评估合格后再安排教学任务。课程计划，教案、课程设计，多媒体课件经全系教师讨论通过才可使用，并且每一学期要提交课程教学改革方案。教师要做到既知道教什么，又知道怎么教和为什么这么教[3]。鼓励教师投入教学研究与改革，参加教学竞赛，提高教学实践与研究能力。积极组织教师参加天津市、河北省和全国高校教师教学技能比赛等活动，取得了很好的成绩，营造了“比、学、赶、帮”的良好教学氛围。

本专业对学生的学习要求是“上课不迟到，听课坐前排”，在入学第一天就这样要求学生，这是多年来总结教学经验凝练而出的。上课不迟到，是一个学习态度，是一个学生学习目标是否坚定的体现。听课坐前排，是学生学习毅力和勇气的体现。坐前排可以全神贯注地跟着老师思路走，可以克服学习的惰性。本专业教师每次课至少提前15分钟到教室，做好上课前的一切工作，与到场学生交流课程内容，这已成为本专业教师的一个习惯。长期坚持以来，学生上课迟到率大幅下降，听课效果显著提高。

（二）实行本科生导师制，注重科研反哺教学

全面实行本科生导师制，从大学二年级开始，每名学生都会有一个专业老师作为自己的导师，对学生的专业学习、毕业实习、毕业设计、考研方向和准备、职业规划等方面进行指导，导师与学生的指导与交流持续到学生毕业。通过引入本科生导师制、小班授课等教学方式的改革，使本科生参与科研活动，早进课题、早进实验室、早进团队。激发学生的学习兴趣与自学意识。促进师生之间的一对一交流，提高学习效率，建立针对性较强的辅教关系。本科生导师可以面对不同层次、不同兴趣的学生，选择不同的教学内容，和有针对性辅导，全面提高教学质量。此项工作在河北省数学教指委会议和天津市大学数学研究分会上交流，得到与会专家的肯定。

（三）建立了“带班学长”“辅导员”“任课老师”“班主任”“本科生导师”五个维度的辅教体系

带班学长由高年级的本科生或研究生担任，他们熟悉校园生活、学习生活、学生社团活动，如何备考大学英语四六级及考研的选择与准备，可以帮助新生更快地适应大学生活节奏;辅导员做学生的日常管理与思想工作，使学生建立健全的人格，帮助学生成为有理想、有抱负、有奋斗目标、有正确的职业生涯规划的优秀青年;任课教师主要对学生进行专业知识讲授，答疑解惑;班主任由专业系教学科研业务能力强的青年教师担任，主要职责是对学生专业方向引领，校外实训指导，企业实习和就业的推荐指导;本科生导师对学生进行个性化指导，主要针对大创项目的研究、毕业设计指导、考研方向指导与推荐，使学生整体科学素养提升。五个维度虽各有侧重，但为一个有机统一体。五个方向老师相互之间互有反馈，并定期座谈交流工作，使学生的全面发展引领和个性化指导贯穿大学本科四年。

四、以赛促学，提高大学生实践创新能力

1. 积极组织学生参加全国大学生数学建模竞赛、全国“互联网+”大学生创新创业大赛等科技赛事，在比赛中综合运用所学知识，和团队成员一起讨论、钻研、分析、查阅、分享与坚持，多方面提升能力。支持学生参加各类创新活动，专业实验室对学生全面开发，为学生科技创新活动提供场所和指导。组织成立长期的“数学建模”夏令营，组建“数学建模”教学指导团队，通过使用数学技术模拟解决各类实际问题的赛事，充分提高学生归纳数学问题的能力和实际实践能力。“数学建模”这一赛事已成为校内品牌。

2. 积极引导参与大创项目，提高学生创新能力。信息与计算科学专业成立了“大学生创新创业训练计划项目”工作小组，组织项目申报、过程管理及项目检查验收。指导教师按照研究进度定期检查项目执行情况，给出技术指导和改进建议。学生自由组队，把参加大创项目作为本专业的必要教学环节。除在国家、省、校立项外，经老师指导修改，给予专业培育立项。每月汇报项目进展进度，统一参加结题答辩。指导教师组根据答辩情况给予成绩，答辩会向全系学生开放，项目研究成果以图板形式在学院展示。优秀团队可被推荐进入学院“创新教室”，并可以依托项目内容，继续进入研究，作为本科毕业设计选题。借助大创项目的平台，积极搭建本科生与骨干科研教师团队的融合，打造本、硕、博的纵向科研梯队。

五、参与企业实训，强化校企协同育人

校内外实习实训基地，是实践教学的主要载体，参与实习实训对提高大学生实践创新能力有积极推动作用。我们深入推进产教融合，加强与企业合作，充分利用和发挥企业在技术、管理、市场竞争等方面的优势，来弥补专业建设在理论教学与工程实践脱节，与企业实际技术需求脱节的不足，强化校企协同育人。

2014级、2015级、2016级、2017级信息与计算科学专业“双学位”班学生分别在2017年、2018年、2019年和2020年顺利完成在中软国际旗下的中软卓越信息技术有限公司的企业实训。实训历时10周，实训内容包括Hadoop架构原理和安装、配置、存储数据的操作;MapReduce的原理和开发、调试、运行;机器学习算法;“华为云”的使用与开发实践等。10周的实训，以实际动手为主题思想，提高学生发现问题解决问题的能力，同时提升参训学生对目前主流的架构设计以及对大数据环境搭建及分析有更深层次的理解，突出数据转换的软件接口设计，为后续的就业积累了经验，提高了学生对大数据生态圈的了解，提高了实践应用能力和就业方向的精准性。学生全程体验企业的作息时间和管理规则，感受了企业的高效运转和高压环境，大幅提高了自主学习和抗压能力。首届“双学位”班学生受到数据分析公司的广泛关注。返校后，多家数据分析企业定向对信息与计算科学专业学生进行线上招聘，就业率较往年大幅提高。信息与计算科学专业学生在大四阶段参加企业实训来代替理论课程教学，是信计专业综合改革试点和“双学位”班建设的重要环节，是创新型应用理科人才培养模式的有效探索。

六、结束语

河北工业大学信息与计算科学专业“理工双学位”班建设五年来，完善了本科人才培养方案，强化了辅教体系，对理论教学、实践教学、考试管理等方面进行了改革。加强实践教学环节建设，组织学生参加企业实训，探索出地方工科院校信息与计算科学专业人才培养的校企协同，校内协同育人的新模式，提高了学生的学习兴趣、自主学习的意识和实践创新能力，提高了专业就业率和生源质量，专业综合改革方案的实施起到了预期效果。五年以来，本专业师生关系融洽，教学科研活动氛围浓厚。本专业学生参加各项科技类竞赛获国家级奖励8项，省级奖励40项，申报获批大学生创新创业项目35项，发表学术论文12篇，综合就业率96.7%。河北工业大学其他理工专业学生申请转入我专业学习的学生逐年递增。本专業建设了3个长期稳定的就业实习基地，专业招生第一志愿率均为100%，天津市、河北省多家兄弟院校到河北工业大学信息与计算科学专业交流学习。今后，专业建设将更加注重学生专业能力的提高，将大创项目对学生全覆盖，继续加深与企业和学术组合的合作，联合开设实验课程，开发案例教学资源，出版教材，师资培养，不断提升专业内涵。

参考文献：

[1]徐凤生.信息与计算科学专业基础平台课课程群的建设与实践——以德州学院为例[J].中国大学教学，2013（1）：57-59.

[2]周光礼.“双一流”建设中的学术突破——论大学学科、专业、课程一体化建设[J].教育研究，2016（5）：72-76.

[3]葛京凤，张军海.基于特色专业建设的高校院级教学创新团队建设研究[J].河北师范大学学报（教育科学版），2013（10）：72-76.