新工科背景下计算机类专业人才培养的探索与实践

黄锦敬 黄锦焕 卢来

摘要：新工科的发展和计算机技术的快速进步对计算机专业人才的培养提出了新的挑战和要求。以新工科背景下的计算机专业人才培养为研究对象，探索了教学内容的更新和调整、实践能力培养、跨学科融合与综合能力培养以及科研创新能力培养等方面的问题和解决方案。经过探索和实践，总结出一套有效的计算机专业人才培养模式，以培养适应市场和行业需求的计算机类人才。

关键词：新工科；计算机专业；人才培养；教学内容；实践能力；跨学科融合

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）06-0159-03

0 引言

新工科背景下，计算机技术的快速发展和应用领域的不断扩展，涵盖了多个领域，如人工智能、大数据、物联网及云计算等，多学科的融合及岗位高要求给计算机类专业人才培养带来了一些挑战。首先，技术的进步迅速，传统的教学内容已经不能满足市场需求。其次，计算机技术与其他学科的交叉融合越来越紧密，要求学生具备跨学科的综合能力。再次，用人单位需求除了具有理论外，还需要较强的综合实践动手能力，能满足企业岗位需求能力。此外，新工科的发展也需要创新思维和创业精神，学生应具备从事创新研究和创业活动的能力。虽然传统的人才培养模式取得了一定效果，但在新工科背景下目前很多高校在人才培养方面还存在一些问题。

1 新工科背景下人才培养存在问题

新工科背景下计算机类专业人才培养存在以下几方面的不足：

1）教学内容的更新和调整不足。随着计算机技术的快速发展和应用领域的不断扩展，传统的教学内容可能已经滞后，不能及时适应行业需求和技术变革。专业教育需要及时更新和调整教学内容，引入最新的知识和技术，确保学生掌握与市场需求相匹配的技能。

2）实践能力培养的不足。计算机专业强调实践能力的培养，但传统的教育模式往往偏重理论知识而忽视实践技能的培养。新工科背景下，学生需要通过实际操作、项目实践等方式，积累实践经验，提高解决实际问题的能力。

3）学科之间的融合不足。计算机专业涉及多个学科领域，如软件工程、网络通信、人工智能等。然而，传统教育模式往往将这些学科割裂开来，缺乏学科之间的交叉与融合。在新工科背景下，需要加強不同学科的融合，培养具备综合能力和跨学科思维的计算机人才。

4）创新创业能力培养的不足。计算机专业的发展离不开创新，但传统教育模式由于偏重知识传授，对学生的创新创业能力培养不够重视。在新工科背景下，需要加强创新创业能力的培养，鼓励学生参与具体创新创业实践活动，培养创新创业的能力。

2 构建育人方案

2.1 构建面向能力与行业需求的育人课程体系

根据人才培养存在问题，着力培养以“厚知识，重实践”的综合实践工程应用能力，不仅要求学生具备扎实的理论基础，而且要求学生具有工程实践能力，可以解决复杂的工程问题[1]。培养社会岗位需求和能力匹配的人才，引入合作企业共同对人才培养方案进行修订，构建协同育人体系，将学校、企业和社会各方资源共同整合，重实践能力培养、突出学科交叉融合以及创新创业能力培养。

在新工科背景下，计算机类专业人才需要具备全面的知识结构和高深的技术能力。因此，针对传统计算机类专业培养模式的不足，需要对人才培养方案进行修订、调整和优化计算机类相关专业的课程设置和学科体系，加重实践能力培养的课程比重、设置跨学科的交叉课程、加强创新创业能力的课程设置，充分融合前沿技术与应用需求，构建面向能力与行业岗位需求的学科体系，如图1所示。

在修订人才培养方案中，首先，要加强对专业理论知识的学习，为学生提供扎实的理论基础。其次，要注重工程实践能力的培养，将实践和理论相结合，突出计算思维能力、系统设计能力、工程应用能力、创新实践能力的培养。同时，还应根据行业需求加强学生对新兴技术的掌握，如人工智能、大数据、物联网、云计算等领域的知识。

2.2 深化校企协同育人，育卓越人才

学校院系与企业深入合作，创建全方位的校内外实践教学基地，实施实验课程与实训项目的有效结合，提高学生的实践操作能力。通过深化校企合作、产学研结合的创新型教学改革，与企业建立长期稳定的合作关系，并在实践教学基地开展定向式培养、实施工程实践训练及协作安排毕业生实习等方面进行深度合作。通过校内、校外实验实践平台的构建，为学生的实践能力和创新能力的提高创造优良的教学环境，实现人才培养与行业用工需求的有效衔接。

3协同育人实施路径

3.1 教学内容的制定和更新

学校要及时关注计算机行业需求和技术变革，定期更新和调整计算机专业的教学内容，引入最新的知识和技术。以“厚基础、重实践”原则，落实“专业设置对接产业需求、教学过程对接生产过程、课程内容对接职业标准”的要求，校企双方共同商讨制定相关专业的人才培养方案与课程体系及内容[2]。引入企业标准和要求，优化课程体系，融合学科交叉，注重理论与实践相结合，强化实践教学环节。

教学内容的制定与更新要适应的社会对岗位新的需求。每年组织专业技术人才进行教学内容评估，利于更新或调整教学内容，做到与时俱进。

3.2 搭建跨学科平台，跨学科项目合作能力培养

组织学生参与跨学科的团队项目，包括不同学科的学生一起合作解决实际问题或开展研究。这有助于培养学生的团队合作能力、跨学科思维和解决问题的综合能力[3]。

1）组织开展跨学科课程设计。组织跨学科的课程，让学生在同一项目或主题中同时学习多个学科知识。例如，一门关于人工智能的课程可以涉及电子学、计算机学及物联网等其他多个学科的专业知识。

2）开展联合项目合作。安排不同学科的教师积极开展项目合作，指导学生在项目中运用其他学科的知识和技能解决问题。例如引导学生组成项目小组，从不同学科角度研究和解决同一个实际问题。

3）开展学科交流和合作。安排学科交流会议或研讨学习，让不同学科的教师和学生分享和交流在具体项目中各自的专业知识和经验。通过学科交流和合作，学生可以了解和学习到其他学科的知识，打破学科壁垒。

4）设置跨年级课程。开设一些具有跨年级特点的课程，让不同年级的学生参与其中，增强学生的跨年级学习和交流能力。例如，开设跨年级的创新实验课程，让不同年级的学生共同设计和开展实验项目。

5）组织开展多学科的综合考试。采用多学科综合的考试形式，评估学生在各个学科领域的综合能力水平。例如设计跨学科综合试题，要求学生在同一科目考试中回答涉及多个学科知识的问题。

3.3 搭建创新创业教育实践平台

1）设置工作室，实行导师制度，指导学生。根据专业及方向设置专业学习工作室，每个专业方向安排至少一个导师，为学生提供学业辅导和指导，针对学生差异和个体需求，制定个性化的学习计划和职业生涯规划。同时设置以高年级学生技术骨干为主的学生辅导小组，协助导师为低年级学生提供专业指导和支持，帮助学生规划学业和未来职业。目前，学院计算机专业设置了一个大的工作室，分为大数据方向、人工智能方向、计算机网络方向、后台设计与开发方向、前端设计等方向，每个方面安排两至四名的专业技术指导教师，负责技术指导与学习辅导。

2）开展学科竞赛及大学生创新创业计划。组织学生参加相关的学科竞赛及大学生创新创业计划，如中国大学生计算机设计大赛、粤港澳大湾区软件设计大赛、蓝桥杯及挑战杯等。积极构建学科竞赛平台，学生可与来自不同专业的人交流和合作，拓宽视野，增强自身专业综合能力。积极引導和鼓励学生投入到创新创业实践中，大力推进大学生创新创业训练计划及攀登计划项目的申报，近几年学校计算机类专业学生每年获批国家级及省级的大创项目2～5项，攀登计划省级立项2～4项，校级项目5～9项，有效提升学生综合学习能力。

3）开设科技大讲坛。学校探索并确立了“应用特色鲜明的创新创业型人才”的人才培养目标，形成系列创新创业型高校建设的相关文件、工作方案，并尝试开展相关改革，设立创新创业相关的科技讲坛，邀请教授、企业专家、博士、校友等开展专题讲座活动。通过各类主题活动，激发学生创新创业意识，增强学生创新创业兴趣与信心。

3.4 深化校企合作，增强产学研融合

与企业的产学研融合是实施协同育人的一个重要手段，也是提高人才培养质量的主要途径[4]。与企业促成产教融合，校企双方通过深度项目合作及实习实训等方式方法，让学生更多接触和参与实际项目工程和创新研究，加强产教融合成果输出。

1）搭建校企产学教融合平台。校企深度融合，重点构建资源共享、“学校、企业和学生”三方共赢的人才培养新机制，搭建开放式的产学研平台[2]。学院与华晟经世合作公司这几年，双方进行了项目合作、共建实验室、制定及修订人才培养方案等方面进行了合面的深度合作。

① 项目合作方面，学院与企业双方共同研讨，共同确定研究方向和目标，合作开展研究项目，为学院的教研奠定坚定基础，促进教学质量进一步提质。

② 共建实验室方面，学院与企业或研究院所共同建立研究实验室，共同研发创新技术和产品，共享实验设备和研究资源，为教学实践提供了保障。

③ 人才培养计划方面，学院与企业合作开展人才培养计划，商讨教学内容，优化了培养方案的先进性、合理性及满足社会需求性，并且校企双方派出教学水平高、经验丰富、技术能力强的教师或工程师为学生讲授课程，打造金课课堂。

2）搭建实践平台。建立校内外的实习基地是提升学生实践操作能力的有效途径。近年来学院与广州狼码教育、千锋互联科技、东软睿道、广州泰迪科技等公司进行合作，建立了校内外实习基地，为学生提供了大量的实践实操机会。每年安排学生到相关企业进行专业综合实习，接触非模拟的工作环境和业务操作。学生实践或实习结束后，撰写实习报告及时进行总结和反思。通过实习报告的撰写，学生不仅总结在实践中所学到的知识和技能，也及时反思自己的不足，这有助于学生了解行业的需求和实际工作流程，并清晰知道自己能力与社会需求的差距，有利于学生后续提升实践操作能力和解决问题的能力。此外学生也可以进行自主实践，可以根据自己的兴趣和专业需求，自行参加其他实践项目学习。例如学生可以自己联系政府组织，参与志愿者项目；或者自行找到相关企业，申请兼职或实习机会。

3）组建产业学院，培养高素质人才。学院与华为组建了华为网络产业学院，“产学研用”的融合，有效推进人才培养机制的创新，有利于培养现代产业发展需要的高素质应用人才、创新型人才，也为教师的专业化发展提供了有利条件，加快“双师型”教学队伍的建设，为人才培养提供了有力支撑。同时，通过构建“产教融合”平台，为学生提供了更多的实训实习机会，有效地推动了学生做到专业理论与实践相结合，提升学生的实践操作能力，达到培养与社会岗位需求相适应专业人才的育人目标。

3.5 建立综合能力评估和证书认证体系

建立综合能力评估体系，评估学生在知识、技能和素质方面的综合能力；引入行业认可的证书考试，鼓励学生参加考试并获得相关证书，提高就业竞争力。

4 结束语

新工科背景下计算机类专业人才培养面临着新的挑战和机遇。通过构建面对社会岗位需求和能力课程体系、跨学科融合、产学研融合、搭建创新创业平台等方法措施，可以实现对计算机专业人才的有效培养。此外，开展综合能力评估和证书认证体系等路径，将有助于进一步提高计算机类专业人才培养的质量和水平。经过实践证明，上述方法在培养计算机类专业人才方面取得了一定的成效，学生专业能力、就业能力均得到较好的提升。但是，科学技术迅猛发展，网络技术普及应用，时刻要求我们密切关注社会用人单位对计算机人才专业能力的新要求，不断改进和完善培养计算机应用型人才专业能力的方法[5]，才能培养出达到新工科背景下的计算机类专业人才，满足社会需求。

参考文献：

[1] 陈亮，薛纪文，霍炜.新工科背景下的程序设计语言课程教学研究[J].计算机教育，2019（5）：133-136.

[2] 邓红卫，李浪，余莹，等.新工科建设背景下的计算机类专业人才培养模式探索与实践[J].福建电脑，2018，34（2）：77-79.

[3] 王珊珊，刘宁，冯竞慧.智能制专业教育教学的问题及优化措施——以长春职业技术学院为例[J].造纸装备及材料，2023（6）：231-233.

[4] 杨书新，兰红，蔡虔.新工科背景下的计算机类专业人才培养探索与实践[J].计算机教育，2021（6）：47-51.

[5] 黄锦敬.计算机科学与技术专业应用型人才专业能力培养的研究[J].电脑知识与技术，2015，11（12）：124-125.

【通联编辑：王力】