新工科背景下高校计算机专业应用型人才培养教学改革
2023-04-06代治国何丽丽张海燕
代治国 王 斌 张 磊 何丽丽 张海燕
佳木斯大学,黑龙江 佳木斯 154007
随着科技的变革和经济的不断发展,为应对产业变革,打造科技强国,我国教育部提出了新工科理念。其主要建设目标就是为了构建世界领先的教育工程体系,打造中国化工程教育模式[1]。这一理念一经提出,在我国教育学界引起了专业学者们的高度关注,各类有关新工科建设的理论研究成果也层出不穷。作为研究主体,国内多所高校也积极推动校内工科建设和实践教学模式转变。与传统工科教学不同,教育部提出的新工科专业主要涉及的多为新兴科技产业,以近年来新兴的人工智能和互联网为主要核心,依托新研发出的信息科技、能源燃料、智能控制等渠道,对传统计算机专业进行应用延伸,以期达到我国互联网行业的新发展。因此,在新工科专业建设中,计算机等相关专业仍是新工科建立的重要组成部分。因此需要国内高校基于新技术发展的时代特征,加强对计算机应用人才的培养。
一、高校计算机应用型专业人才培养现状
科学技术的发展很大程度上促进了经济模式的转变,考虑到一些科技业务需要以及企业的长远发展,现代企业对于计算机应用人才的需求也逐年增长。但由于大部分高校毕业生在校期间参与的实践较少,导致计算机专业的高校毕业生无法将自身专业知识直接转化为企业的生产技术应用环节。技术结构转化率低,更新速度慢,应用技术人员短缺也成为现阶段互联网产业面临的主要问题。因此,为适应当今时代社会经济的发展需要,促进我国互联网事业的稳固发展,就需要通过教学等方式培养出能够适应时代发展的应用型计算机专业人才。
为适应时代对于IT人才的发展需要,国内大多数的高校都在专业设置中增设了计算机专业,但由于课程设立时间较短,参考教学实例不多等影响因素,导致现今的高校计算机教学内容与传统计算机课程内容并无二致,学科专业定位与社会对计算机人才的需要存在一定的差距,重理论,轻实践,开设的课程内容应用性不强,未能体现高校计算机学科的专业优势。这也就导致高校学生不能巧妙地将课堂中学到的理论知识与现实工作内容进行有效融合,不能满足用人企业的任职要求。除了教学内容有待转变之外,高校教师在计算机课程教学时使用的教学方式,也不能有效提升学生的实际应用能力[2]。国内的计算机课大多采用对教师机屏幕进行投屏或者教师机远程操控学生机进行讲解演示,让学生进行模拟练习的方法,虽可以一定程度上锻炼学生的上机实践能力,但高校专业课学生数量多,教师不仅不能及时掌握所有学生的学习进度,也会一定程度上限制学生的思维发散空间。学生的计算机应用范围仅限于教材提供的案例,缺少实际应用动手环节。
二、高校计算机应用型专业人才需要具备的基本素养
(一)扎实的专业素养
任何实践都需要掌握丰富的理论基础,因此在进行高校计算机人才教学培养时就要注重学生对于专业基础知识的掌握,以便高校毕业生未来就业时遇到操作性问题,可以迅速分析问题产生的根本原因,并据此提出问题的解决方案。
(二)敏锐的分析判断能力
解决任何问题的关键前提是能够清晰分析了解问题产生的原因,并根据不同的行业特征具体分析问题,理清问题发生的过程,将其通过各种方式展现出来。在计算机专业的实际应用中,需要计算机专业应用人才具备很强的观察分析能力,才能满足特殊行业的实际应用需求。
(三)触类旁通的知识应用能力
根据机器学习领域得出的相关经验,机器学习算法可以对新鲜样本有一定的适应能力,可以理解为对同规律的学习集合数据以外,经过训练网络也能得出适合的输出结果。结合计算机专业人才毕业后需要面临的应用工作场景,计算机应用人才对新工作环境的适应能力就是指计算机应用人才可以通过发挥其自身精通的行业技能,通过分析行业问题之间的共通之处,运用计算机应用知识触类旁通地用来解决相关行业产生的具体问题[3]。简单来说,计算机应用人才需要具备专业知识的类推转化能力。
(四)与时俱进的创造能力
在过去十年时间里,计算机的发展速度惊人。人工神经网络,遗传算法,逻辑学等技术都有了长足的进步,且一直保持着持续稳定发展,通过技术优势带动传统行业的进步。无论是计算机应用技术还是传统计算机产业,都在不断发展过程中产生了大量的新型知识理论和科技技能,它们的出现促进了经济与社会的发展。为实现计算机领域的先进应用技术与传统行业的有效结合,就需要计算机应用人才除尽快掌握计算机领域的相关精密技术以外,也要对相关行业的新技术进行一定的掌握,时刻对新知识保持学习态度,以达到触类旁通的目的。
由此可见,终身学习理念贯穿了计算机应用学习的始末。数据科学与大数据等新工科建设相关专业在定制教学计划时应该致力于培养适合新经济发展背景的计算机应用人才。虽然新经济具有不断变化的动态发展特征,但是它对人才的需要基本原则却是一成不变的,这就需要具有很高工程实践能力和创造技能的计算机应用人才加入其中。
三、新工科背景下高校计算机专业应用型人才培养方略
(一)推动教学改革,优化人才培养策略
人才培养方案不仅是高校在人才培养过程中的重要依据,也是高校教师在进行教学活动方案与目标设定的重要凭证。优秀的人才培养方案对学生的校内专业课程学习以及未来职业规划都会产生深远的影响。因此,鉴于新工科的发展背景,高校要想培养出对社会更有益处的应用型人才,就要在紧跟时代要求上修订人才培养方案,以达到推动计算机专业教学改革和优化人才培养方略的目标。在制定高校人才培养方案时,应该适当加入专业的教学内容和课程目标,结合用人企业的招聘需要,提高高校计算机专业学习与社会人才需求的充分结合,防止出现闭门造车的情况。为解决这一问题,就需要高校转变教学思维,除了参考相关计算机领域的专家意见以外,也可以结合计算机专业优秀毕业生的社会经历,加强专业课程设计,完善教学目标,制定出更能培养应用型人才的教学方略。
(二)强化师资队伍
高校教师是计算机应用人才培养过程中的重要因素,要想培养出优秀的计算机专业人才,就需要高校教师不断提升自身教学水平,转变教学方法,组织出更专业的计算机教师队伍。随着科学技术与经济的不断发展,各种新型教学手段层出不穷,这就需要教师学习先进教学方法,不断提升自身的职业素养及理论实践能力,将新型教学手段引入高校计算机教学课堂。只有这样才能应对时代变革对高校教师提出的新挑战,培养出更能适应社会需要的应用型人才。在新工科理论的发展条件下,对高校教师的教学方法与教学方式提出了一些新要求。
首先在学校层面,高校要在校内进行一系列的学风建设,打造出立德树人的教师队伍。其次,随着高校教师入职门槛逐年提高,高校教师都具备着良好的职业素养与丰富的理论知识,这对提高学生的专业素养和理论学习能力能够产生极大的助力作用[4]。作为计算机应用人才,具备良好的实践操作能力是必不可少的,这就要求教师在进行计算机专业教学的同时也要及时对学生进行实践指导。特别是新工科理论的提出,相关专业的学生会面对更多复杂的工程问题,对学习造成一定的困难。面对这种情况,就要求高校对教师队伍进行专业分类,充分发挥教师自身的教学优势,特别是教育部新设立的新工科专业,高校应该树立“因科制宜”的教学思想,引进专业教师,强化高校计算机专业师资队伍的建设。
(三)改进教学手段,构建评价机制
新工科理论提出后,高校教师通过学习计算机专业人才在进行就业过程中的社会经历,筛选出适宜学生进行校外实践培训的企业名单,通过与相关用人企业之间的联动,增加学生的实践学习机会,转变课堂教学模式,让学生在实习过程中发现自身的专业疏漏,查漏补缺。在新工科建设背景下,除了转变人才培养方略、建立专业的师资队伍以外,熟练掌握新型教学方法,提高教师的教育教学工作水平也是进行人才培养的重中之重。在过去的高校教学工作中,任何专业课程在开始前都会经过教师的精心备课,设立每堂课的教学目标,随后才会进行课堂教学,以期达到完成教学目标的目的,进而提高学生的计算机应用水平。
其次,在高校教学中也要构建完善的教学评价机制,这也是培养计算机应用人才的重要途径,而教师、学生以及用人单位则构成了教学评价机制中的重要环节。教学评价内容设计应以培养计算机应用人才为基准,通过对教师、学生以及合作企业之间的评价内容设计,充分调动三方之间的积极主动性[5]。教学评价内容设置上要细致合理,不仅要重视教学结果,更应该关注教学过程,务必涉及教学过程的方方面面,才可以充分发挥出构建教学评价机制的价值与意义。教学评价机制的内容可从三个方面出发,一是教师的教学内容、教学方式以及教学渠道,二是学生的基础知识掌握程度、实践创新能力、实际问题分析处理能力,最后则是合作企业的资源概况、实践培训以及对学生的引导过程[6]。让高校师生更加注重实践环节,实现教师的课堂教学与专业实践活动的有效融合。与此同时,为保证教学评价的客观性,高校可在高校教务系统上开通教学评价平台,通过可视化系统,让高校教师及时吸取学生的建议并进行教学反思,通过调整教学内容不断提升教学质量和人才培养效果。
(四)完善实践教学环节,加强校企合作
实践教学是高校进行应用型人才培养的重要教学手段,建立完善的实践教学课程也是培养应用型计算机人才的重要渠道。在高校计算机课程中,增设实践环节对快速提升学生的专业素养有着极其重要的意义与价值。但在进行实践教学时,要注意结合高校自身的实际学情,以培养学生的计算机应用水平为基点,积极设立实验教学课程,将培养学生的实际应用能力与学生自身的基础专业知识,计算机应用技能以及毕业设计等环节充分融合,加强对实践教学的监督反馈,优化改进教学模式,达到提高学生实际问题应用处理能力的目的。
但由于校园规模等问题,如今各大高校校内实训基地较少,这就需要高校校方积极寻找优质企业为学生提供实践基地。尤其是在进行计算机专业实训时,要充分发挥主观能动性,与相关企业进行全方位校企合作,从制定培养方案,设计实训课程内容,教学评价机制构建等环节的认真设置充分重视起计算机专业实践教学。合作企业也要积极参与到高校实践教学,结合企业和计算机专业特点,制定出能够充分提升高校学生实际应用能力的职业素养培训课程,通过有经验的教师带教,给高校学生营造全方位多层次,更加立体的教学实践模式,为高校培养计算机应用人才提供重要的机制保障。
四、结束语
在高校计算机专业人才培养时,新工科建设与新经济发展相辅相成。新工科的建设目的是为新经济的发展和科技变革提供人才储备,而新经济的发展过程有一定程度上反映出社会对新工科人才的需要是一个不断上升的过程。高校在进行计算机应用人才培养时要时刻关注市场的发展动向,并充分结合学生自身学情以及高校所处地区的经济发展情况及时调整人才培养方略。新工科理论的提出对高校教学来说既是机遇也是挑战,应充分掌握新工科理论内涵和计算机应用人才特征,构建出更符合高校与区域经济融合发展的计算机应用人才教学体系。