基于工农学科交叉融合的计算机科学与技术一流专业建设模式探索与实践

曹丽英　于合龙　马丽等

关键词：计算机；工农学科交叉融合；产教融合；多学科交叉

中图法分类号：TP3-4 文献标识码：A

“新工科”的提出为我国各大院校指明了人才培养方向，许多高校在“新工科”背景下增加了很多相关专业。“新工科”专业是以工业智能和互联网为中心，对传统工业（如智能制造、人工智能、机器人等）进行升级改造。计算机科学与技术作为老牌学科，相关技术广泛应用在各个领域，而在“新工科”背景下，其也面临转型升级的挑战。

随着社会生产力的飞速发展，各科人才都出现空缺，“新工科”背景下工农学科也迫切需要高水平人才。高等农业院校应结合自身创新培养学科交叉融合的高质量人才，同时应发挥自身特点，培养创新型人才，并积极响应政策，推动工农学科的发展，培养复合型人才。以建设城乡发展推动工农学科交叉融合为切入点，提高学生解决复杂工程问题的能力，推动乡村振兴建设领域工农学科交叉融合人才培养模式的改革和创新。本文以吉林农业大学为研究对象，将培养乡村振兴建设领域工农学科交叉融合人才作为目标，探索与实践计算机科学与技术一流学科的建设，对计算机科学与技术现状进行分析，结合吉林省乡村振兴建设工农领域融合发展需要，提出人才培养模式构建的目标、思路、主要内容。

1乡村振兴建设背景下学科专业现状及存在的问题

1.1学科专业现状

吉林农业大学作为中国高等农业类院校，在学科发展方面一直紧跟时势，积极响应国家政策，大力发展乡村振兴建设相关领域学科专业，强调创新人才的培养，深化教育改革，为乡村振兴建设工农学科交叉融合人才培养夯实基础。该校信息技术学院大力推动乡村振兴建设，其计算机科学与技术专业也向全国各地输送了大量专业人才。

1.2存在的问题

传统的教学理念已经根深蒂固，加上各学院各学科的独立性等对推进工农学科交叉融合产生影响，如何突破这种影响，大力推动工农学科交叉融合是问题的关键所在。

1.2.1教育教学理念更新问题

工农学科教育教学理念是行动的先导，是专业发展方向与教学发展思想的统一体现，新工科建设既是工农学科教学理念的转变，又是优化工农学科专业结构、强化工农学科专业交叉融合的必然需要，更是创新型工农学科人才培养模式的必然选择。在“新工科”背景下的工农学科教育教学理念并没有很好地体现在吉林农业大学，在乡村振兴建设学科与专业教育教学中面临观点落后和理念不落实的问题，造成人才培养质量难以提高。学校应不断宣传创新型教学理念，只有及时更新工农学科发展最新动态，才能做好工农教育改革顶层设计。

1.2.2学科专业之间交叉融合问题

目前，很多学院的特点是具有单一性，学院与学院之间的合作少之又少，并且学院各系各专业之间缺少联动，种种原因限制了工农学科之间的融合创新。学校缺少专业的组织机构带动教师之间进行互动，师资队伍缺少实践经验，真正意義上的双师型教师较少。上述因素造成课程专业间的相互交叉整合能力“先天不足”，直接影响多学科专业知识的相互交叉整合。所以，若要革新工程技术培养方式，多学科与专业知识的相互交叉融合才是重点。

1.2.3面向复杂工程能力提高问题

工农学科交叉融合是为了提升人才培养及教学质量，增强学生在乡村振兴建设领域解决复杂问题的能力。由于学生在校期间学习的知识较死板，缺少专业的乡村振兴建设学科课程体系，实践能力不足等，导致难以解决面向复杂工程的难题。因此，需要学校带头进一步强化工农学科交叉融合，开设工农学科交叉融合课程，组建跨专业班级和专业师资团队，进一步打造跨专业学习系统。同时，开展跨专业协同学习，进一步提升学生的整体素质，从而提升他们在处理复杂工程难题方面的整体水平。

2高等农业院校工科建设现状

2.1办学理念保守

我国高等农业院校是以农业专业为主，其他专业为辅，虽然许多农业类院校都开设了“新工科”专业，但师资和资源分配都相对薄弱。“新工科”专业的建设和发展都是参考传统工科院校的人才培养模式，缺乏创新，加上工科专业建设要紧紧贴靠“农”字，这些传统的观念对工农学科交叉融合产生严重的束缚。

2.2人才培养质量偏低

由于我国农业类院校整体社会存在感较低，在招生方面需要酌情降低录取标准，教师授课方式与难度需要照顾基础薄弱的学生，导致农业类院校工科专业的人才培养质量偏低。尽管我国高等农业院校办学风格和人才培养模式各具特色，但与同层次的工科院校相比，既没有体现农科的特色，也没有体现工科的优势。正是由于缺少工农学科交叉融合的宣传，导致许多学生在报考院校专业上形成两极分化，造成人才流失。在报考研究生时，更多人在乎的是农学的照顾分，因此，农业类院校得不到很好的生源。

2.3教学特色不足

通过能力评价、考核评定和不断进行的学科认证，高等农业院校工科专业教师基本上都提炼出了专业的特点，但由于工科专业的建立和发展，高等农业院校工科专业师资却更多的来源于原工科高等院校，其中大多不了解农村经济与农业的相关理论知识，也缺乏“三农”服务的农业知识教育经验，更没有涉农项目背景和涉农项目的研发经验，因此，教师在实际教学中，无论是课程选择、项目设计，或是实验学习或毕业设计，不少都是模仿原工科专业学校的教学进行照搬照抄，而不能切实反映原专业特点。同时，中国高级农业院校的工学专业课程建设推陈出新的速度远赶不上工学专业知识更新的速度。

2.4优质生源吸引力弱

由于我国信息技术飞速发展，越来越多年轻人更偏向选择迎合社会发展的学科。虽然我国有很多重点农业类大学，但由于专业的局限性，毕业后只能从事农业相关工作。很多大学生不愿意报考农业类大学，且农业类院校理工类专业社会认可度较低，即使进入农业院校工科专业，学生申请转专业现象比较突出。

2.5育人体制机制障碍

我国农业类院校在教育理念和办学体制上都比较传统，在科教结合、产学融合、校企合作等方面确实存在运行不实、深度不够等问题。追根溯源，在人才培养方案、教学质量、师资团队等方面都有很大的提升空间。高等农业院校工农学科缺乏社会面的推广，学生个体缺少实践操作，无法及时与社会接轨，从而导致用人单位与毕业生两方面的满意度都不高，严重制约育人成效。

3计算机科学与技术专业在人才培养方面的不足

3.1教育理念有待更新

计算机科学与技术作为目前社会最热门专业之一，分布在各个产业。农业信息化、智慧农业等工农交叉融合学科逐步走向社会大舞台。要摒弃以学生为中心、死板学习课本知识的传统教育理念，契合建设多学科交叉融合教育思想，成立专业工农交叉融合师资队伍，让学生在学习计算机科学与技术专业的同时联系农业类专业，并通过实践实现创新。

3.2人才培养标准尚需优化落实

计算机科学与技术专业需要通过全面分析国家产业发展和经济社会需要，结合我校优秀的农业学科优势，精准定位人才培养方向。把学科建设的中心集中在工农学科交叉融合上，培养和提升学生处理复杂工程问题方面的综合能力。

3.3人才培养质量意识有待加强

工农交叉融合学科涉及的知识面广、动手实践较难，这就需要一些高质量生源。教育质量是学科成长的生命线，单一的教学质量保障体系不能适应“新工科”人才的需求，必须构建持续增强的教学质量保障体系。

4基于乡村振兴建设的多学科交叉融合人才培养模式构建

4.1优化组织模式，建立跨学科交叉融合的新型组织机构

我国高等农业院校推动工农学科交叉融合进度缓慢的主要原因是缺少专业团队来动员学院同社会间的相互合作，建立跨专业团队不仅能够促进多学科交叉融合，而且可以提高学生的交流和创新能力。首先，应确定有一定影响力的领导组织，再根据学科需求创建领导小组和工作组。根据国家政策与学校需求建立具备综合服务能力的新型组织，如“新工科培养发展研究中心”“多学科交叉融合创新中心”，中心负责人一般由高校教学管理部门的主管领导兼任，由各院系有关负责人或学科专业负责人担任中心成员。其次，建立各专业交叉融合人才培养组织，深入研究并制定“新工科”背景下学科建设规章制度，积极开展课程建设和内外合作，推进加速各学科专业间的交叉融合。

4.2突破学科定势，构建乡村振兴建设多学科交叉融合跨界体系

专业间应根据学科优势，相互协作、竞争实现交叉融合，打破传统学科门类之间的围墙，构建乡村振兴建设多学科交叉融合跨界体系。大力宣传工农学科交叉融合对乡村振兴建设的积极影响，围绕学校优秀学科专业，确定发展方向。促进跨学科课程发展，推动工农领域学科相互交流，为乡村振兴建设输送大量高水平人才。基于“新工科”背景，將学科专业赋予信息化，将人工智能、云计算、区块链、虚拟现实、智能科学与技术等新工科专业与乡村振兴建设学科专业交叉融合，不断完善多学科交叉融合跨界体系，形成跨界整合的乡村振兴建设学科专业结构。

4.3改革课程体系，打通学科专业间教学通道，开设跨学科课程

针对学校乡村振兴建设的各专业交叉融合培养特点，进一步优化课程体系，重建学科结构，课程设置既要反映学科专业群交汇融通的特点，又能保障培养要求的实现，并按照国家学科专业认定要求将教材分为人文社科类必修课、数理科学与自然类必修课，以及工程基础类课程、社会科学基础类课程和社会科学技术类课程，涵盖工程实验和毕业设计。面向乡村振兴建设学科群的课程制度改革.应对课程体系进行修改与充实，优化重构各学科课程制度，开辟学科专业间的学习渠道，开设跨专业课程，建立学科与专业群体联系的模块化课程体系，形成面向复杂工程技术问题的新课程群。

4.4组建跨学科教学团队，构建跨学科项目平台，推进跨学科合作学习

组建跨学科教学团队是促进多学科交叉融合人才培养体系发展的重要因素，根据学科专业整合教育资源，建立合作教学队伍，促进跨学科项目人才培养教学的顺利进行。构建跨学科项目平台，根据学科需求建立各专业合作教学团队，促进多学科合作项目创新，以及适应项目的提出、设计、修改、实施，进而完成毕业设计。成立多学科优秀教师团队，同时要求教师学科专业背景、课程构成多元化，采用复杂工程项目多导师制，以实现教师与教学资源的高效集成。学校与行业公司共同成立教育集团，加强教师队伍建设，创新培养学生学习与实践能力，推进跨学科合作学习。

4.5多学科交叉融合综合能力达成监控评价体系

基于乡村振兴建设的多学科交叉融合人才培养，还需要学生在毕业后具备较高的综合素养，具有大数据分析能力和处理复杂工程技术问题的综合技能，而多学科专业交叉融合对学生提高综合素养与技能、提升处理复杂问题水平有很强的促进作用。对多专业交叉融合培养的综合能力进行评估，提出衡量指标、考核途径等，即进行跨学科项目、跨学科组织、跨学科平台、跨专业方法等多专业交叉融合培养学生综合素质的达成与考核，评估结论将不断提高学科专业交叉融合培养教学质量。构建教育质量监控评价体系，是实现各专业领域交叉融合项目培养能力目标质量的基础，因此要进一步健全教育过程质量监控评价体系，进一步完善学校、学院、教育系统的三级教学管理机制和教育过程质量监控评价体系，对各领域交叉融合项目有更具体的质量要求，同时，按照教学质量需求，实施交叉融合项目设置和质量控制，并定期开展项目安排和质量评估工作。利用教育环节、过程控制管理和品质评估推动人才培养目标的实现，并建立良好、可持续发展的教学质量过程，以进一步提升人才培养质量。

作者简介：

曹丽英（1978—），博士，教授，研究方向：计算机农业应用。