新工科背景下地方本科院校计算机科学与技术专业改造升级探索

蒋正锋，韦舰晶

（1.广西民族师范学院，广西 崇左 532200；2.广州商学院，广东 广州 510000）

为提高国际综合竞争力，我国提出了“中国制造2025”的宏观计划，新能源技术与新通讯技术的科技革命及其相互融合，将为人类的生产方式带来根本性转变，改变现有的产业分工与体系格局，并对工程与工程人才的概念进行重新定义。

随着新一轮科技和产业革命驱动而形成的新型经济，给我国的高等教育带来了新的挑战。第四次工业革命的浪潮即将来临，我国提出“互联网+”“一带一路”倡议和“中国制造2025”等一系列重要发展战略，对工程技术人员在知识、能力、技能、职业素质与科技视野等方面提出了新的要求，传统工科专业将面临新的机遇、新的挑战。这就要求我国高等工科院校应培养适应新经济快速发展的工程创新人才。2017年2月18日，教育部在复旦大学召开高等工程教育发展战略研讨会，形成“‘新工科’建设复旦共识”，开启我国新工科教育的探讨[1-2]。2017年4月8日，教育部在天津大学召开“新工科”建设研讨会，形成了“新工科”建设行动路线（“天大行动”），提出“新工科”建设目标：“2020年形成‘新工科’建设的新模式，能主动适应新技术、新产业、新经济的发展；到2030年，形成具有中国特色、世界一流工程教育体系，有力支撑国家新型创新发展；到2050年，形成领跑全球工程教育的中国特色模式，建成工程教育强国，成为世界工程创新中心和人才高地。”为适应新经济、新产业发展的需要，我国工程技术教育面临着一场深刻的变革，加快新工科建设，培养能面向未来、具有扎实的理论基础、较强的实践动手能力，以及工程创新意识的科技人才。

新工科的“新”是一个广义的、动态的概念，大致可以从“存量更新”和“增量补充”两方面来看待，在新工科的三类学科专业中，新型工科专业属于“存量更新”，新生和新兴工科专业属于“增量补充”[1-3]。应用型地方本科院校传统的、现有的计算机科学与技术专业必须及时改造升级为“存量更新”的新型工科专业[4-5]。为了应对新经济的挑战，服从国家战略，满足产业未来发展的需要，处于西南边疆少数民族地区的广西民族师范学院也要积极行动，通过信息化、智能化的其他学科的渗透而转型、改造和升级并形成新型工科专业[6]，使培养的人才能适应新行业的需求，能解决实际复杂的工程问题，提高学生的就业竞争力。

一、计算机科学与技术专业发展现状

（一）缺乏对新工科建设专题的充分研讨

当今世界正处于百年未有之大变局，是机遇也是挑战，当下的发展形势对新时代的高等教育提出了更高的要求。地方本科院校应紧跟形势，进一步统一思想，主动作为，讨论和探索新工科教育的科学性、先进性、革命性，以及颠覆性，找到传统计算机科学与技术专业在新工科建设背景下存在的问题，找准与新工科背景下对人才要求的差距，形成切实可行的方案，培养面向未来的卓越、创新型工程人才。而计算机科学与技术专业新工科建设的方案、体系设计、建设路径等方面需开展多次专题讨论才能逐渐完善，师资队伍建设、课程体系建设、质量保障体系等方面的具体落实同样需要多次讨论。充分讨论才能使地方本科院校更加透彻理解新工科建设的内涵，确保计算机科学与技术专业改造升级后培养的人才不偏离新工科背景下企业对人才需求的大方向。

（二）实践教学体系离散化

地方本科院校传统计算机核心课程的实践教学存在实验内容零碎且离散、课程之间实验内容弱关联、实验规模和难度与实际的工程应用方面脱钩等问题。整个实践教学体系处于离散化的状态，无法形成一个有效的整体，最终导致的结果是计算机科学与技术专业核心课程实验目标离散、设计的实验内容之间关联与融合度不够、实验的规模和系统性不强，弱化了对学生进行系统性思维与实践能力的培养和训练。实践教学在整个教学体系中是极为关键的一个环节，影响专业人才培养的质量。虽然每年在实践教学方面，教师都不断地进行教学改革与创新，但现阶段受传统教育理念的影响，培养学生实践能力和创新能力的教学模式在新工科背景下有待进一步改革。

（三）校企浅层合作

新工科背景下企业对应用型人才的要求越来越高，需改革地方应用型高校现有的人才培养模式，深化推行校企合作的人才培养模式[7-8]。校企合作是地方本科院校建设应用型本科的内在要求，而大部分地方本科院校的校企合作仍处于浅层次合作关系。现阶段校企合作大多以短期合作为主，一方面，学校通过与企业合作提高学生的就业率，但忽视企业品质、利益等因素；另一方面，某些企业为了追求短期的商业利益，盲目与高校进行合作，最终导致校企双方缺乏后续的深度合作。地方企业参与共同制定人才培养方案、评价考核方案的意识不强，动力不足，未构建起校企共同办公的机制，高校和企业无法形成有效的对接，学生学到的理论知识和实际的实践操作脱节，培养的学生不符合企业对专业人才的要求。虽确立了校企合作关系，但高校和企业的合作并没有真正达到产教融合的程度，校企合作模式有待进一步探讨。

（四）学科交叉未真正融合

新工科背景下解决复杂工程问题对人才培养质量提出更高的要求，而单学科或多学科交叉未真正融合，无法满足新工科背景下企业对工程人才的要求[9]，地方应用型本科院校在新工科背景下应抓住改革转型的机遇，探讨和分析计算机科学与技术专业升级改造和多学科、多领域融合的过程中可能会遇到的各种难题，并预先提出解决方案，为地方应用型本科院校计算机科学与技术专业在新工科背景下的多学科交叉融合建设提供可参考的理论指导[10]。但在国内新工科建设可借鉴的经验少，没有现成的解决方案，特别是地方应用型本科院校，问题更为突出，如在资金、人才引进、跨学科师资和生源质量等方面都存在问题，要真正做到学科交叉融合还面临诸多的挑战，需要高校、企业和国家层面的合作，真正解决好这个问题。

二、改造升级探讨

（一）调研与专题研讨新工科建设

广西民族师范学院成立了计算机科学与技术专业改造升级指导委员会，包括计算机类专业授课教师、负责教学管理的副院长，以及学院院长等人员。专业改造升级指导委员会成员深入了解国家政策，广西省、邻近的珠江三角洲经济区新经济、新产业发展态势，把握新一代信息技术产业、前沿产业等对工程技术人才的需求。调研招聘网站发布的有关计算机类岗位人才需求的招聘信息，分析政府部门、企业和事业单位对专业人才的技能要求，收集已毕业学生提供的求职反馈信息，对岗位能力要求进行分析。委员会成员应提升计算机科学与技术专业改造升级成新工科专业的建设能力，参加全国各种新工科建设的研讨会，借鉴其他高校的经验，明确计算机科学与技术专业改造升级过程中存在的各种问题并提出具体解决措施，围绕专业升级改造阶段性目标，加强具体实施的专题研讨与设计，不断完善改造升级成新工科的建设方案，逐步构建符合新工科要求的人才培养体系。委员会以专业改造升级新工科建设方案为中心，在关键教学要素，如学生培养、师资队伍、教材建设、教学改革、教学质量评价与保障等方面深入讨论，理解计算机科学与技术专业改造升级的内涵，最终形成一套改造升级的有效机制。

（二）实践教学体系一体化教学模式

计算机科学与技术专业改造升级后，要培养实践动手能力较强、具有工程创新意识的专业工程人才，要求理论知识与实践操作有效联动，且开设的实践教学课程之间形成一体化体系。培养方案中，实践教学部分引入计算思维、工程思维和设计思维，构建计算机科学与技术专业校内实践教学模式。这是一种以计算思维培养为基础，以通过学生参与企业项目、教师科研项目及学科竞赛等方式培养学生的工程思维为核心，以通过创新平台和创新创业计划项目来逐步培养学生创新、设计思维为目标的一体化实践教学模式。校内与专业基础课程和专业核心课程相关的实验内容可以锻炼学生的实践能力，将实际问题建立成数学模型，提升学生基于计算思维解决问题的实践能力。通过参与实战项目、企业项目训练学生系统解决实际复杂工程问题的能力，较早参与实际工程项目的设计与开发，具备工程思维能力，为以后的就业奠定良好的基础。通过创新平台和创新创业项目培养学生的创新能力。教学实践已证明，融入计算思维、工程思维和设计思维的一体化实践教学培养方式，对于提高学生解决复杂工程问题的能力及创新能力有积极的促进作用。

（三）校企深入合作

校企整体的合作模式中政府作为重要主体的参与不可或缺[7-8]，三方主体都要明确自身职责与利益。地方本科院校明确人才培养目标，结合企业的需求设置课程，是学校进行课程改革的重要依据，同时聘请企业技术骨干到校进行专业核心课程授课、举办专业知识与技术的讲座

，共同积极探索校企共同培养学生的途径。

高校着力提升学生的专业技能和职业素养，提高人才培养的质量，对校企合作有促进作用。地方本科院校主动出击，与行业企业共建校外人才培养实训基地、孵化基地和协同创新中心，高校和企业就学生状况、行业发展情况及企业人才需求方面进行探讨，发现其中的问题，制定相关的对策。企业和高校共同设定人才培养目标。高校聘请合作企业的资深专家组建专业建设委员会，使人才培养目标与社会及岗位需求相适应，采用校企定期互访、研讨等方式逐步明确人才培养目标及要求，最后共同合作制定专业人才培养方案，考虑实际情况，定期适当调整人才培养方案。高校邀请企业和专业教师共同编写教材，同时赋予企业一定的决策权，提高企业与地方本科院校继续合作的意愿，体现企业自身参与高等教育的价值，也让企业感觉到通过校企合作能丰富企业内涵、提升企业竞争力，这样高校和企业才能形成长期稳定、深入且积极的合作关系。

（四）学科交叉融合

传统理工思维的计算机科学与技术专业通过多学科的交叉来实现专业交叉融合的培养模式[9]，以期解决新工科背景下工程问题对专业人才质量要求的问题。根据计算机科学与技术专业多学科交叉融合的需求[10]，首要任务是师资交叉，探索多学院协调深度合作共建师资队伍的新模式，通过师资交叉的途径，实现学科交叉的真正融合，通过招聘、吸收、转型、进修和共建等方式，探索师资交叉队伍全面与健康发展的机制与措施。全方位与企业合作，共同制定培养方案、共同编写教材、共同指导学生毕业论文写作，以及进行双师型师资力量的培训，推动计算机科学与技术专业的发展，推进多学科交叉融合。

新工科背景下，地方应用型本科院校现有的计算机科学与技术专业根据学校历史文化、学生生源、就业去向和人才培养定位等特点及时改造升级为“存量更新”的新型工科专业。立足新理念、新要求和新途径的新工科建设，依据制定人才培养方案的工作流程，通过信息化、智能化或其他学科的渗透而转型、改造和升级，设计多学科交叉融合，完善以培养未来多元化、创新型卓越工程人才为目标的培养方案。高校通过推行经过充分讨论、多次修改的具有新工科特色的培养方案，加强工科学生对工程实际的了解，提高其工程设计能力、计算分析能力、复杂工程问题解决能力、跨学科交叉融合知识的运用能力、工程创新力，推动高新技术与计算机科学与技术专业的知识、能力、素质深度融合，满足工程界对未来创新引领型人才的要求，并以新工科的建设引领高等教育创新变革。