新工科背景下应用型本科计算机类专业课程体系建设探索

摘要：针对计算机类专业课程体系建设中存在的课程体系设置不够严谨、课程设置与市场需求的对接不够紧密和缺乏跨学科融合的机会等问题，从桂林信息科技学院的实际情况出发，根据新工科背景下计算机类专业课程体系构建原则和建设目标，从课程体系架构和建设内容探讨具体的实施过程，并总结了建设效果。

关键词：新工科；计算机类专业；应用型本科；课程体系；计算机科学与技术

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）23-0163-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 引言

为主动应对新一轮科技革命与产业变革，响应创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”“网络强国”等重大国家战略和“一带一路”倡议，新工科应运而生。新工科专业，主要指针对新兴产业的专业，以互联网和工业智能为核心，包括大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、智能科学与技术等相关工科专业。2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”[1-2]，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。新工科的建设旨在主动布局未来战略必争领域的人才培养，推动现有工科专业的改革创新，探索建立多样化和个性化相结合的培养模式，以适应未来科技和产业发展的需求。同时，新工科也注重学科交叉融合，推动跨学科、跨领域的合作与创新，打破传统学科之间的壁垒，培养具备多元化知识背景的复合型工程技术人才。

国家教育部门明确提出，地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用[3]。广西的电子信息产业在近年来得到了快速发展，随着规模逐年扩大，企业数量不断增加，产业链不断完善，展现出良好的发展势头，已成为广西经济中的重要支柱产业之一。2022年6月广西工业和信息化厅印发实施《广西电子信息产业集群发展“十四五”规划》等，为广西电子信息产业的未来发展提供了政策保障。计算机类专业作为电子信息产业的核心支撑专业之一，只有将专业与产业进行主动对接，将教育链、人才链、产业链、创新链进行深度融合，才能更好地服务地方产业升级[4]。

1 计算机类专业课程体系建设中存在的问题

原有的计算机类专业课程体系建设中存在一些问题，主要包括以下几个方面：

1） 课程体系设置不够严谨。课程之间的联系不够紧密，导致学生无法系统地掌握专业知识。此外，有的课程安排上过于注重形式，忽略了学生的实际需求，导致学生无法深入学习自己感兴趣的领域。

2） 课程设置与市场需求的对接不够紧密。原有的计科专业的课程设置上可能过于注重传统理论知识的传授，而忽视了市场需求的变化和新兴技术的发展。这可能导致学生毕业后难以适应企业的实际需求。

3） 缺乏跨学科融合的机会。在新工科背景下，跨学科融合对于培养创新型人才尤为重要。原有计科专业受到学科设置、教学资源等方面的限制，难以提供足够的跨学科融合机会。

因此，对应用型本科计算机类专业课程体系建设进行探索，具有重要的实际意义。

2 新工科背景下计算机类专业课程体系构建原则和建设目标

2.1 构建原则

新工科建设对应用型本科高校的人才培养应注重以下4个原则，即创新精神与创新能力培养紧密结合、知识与技能的培养紧密结合、专业能力和社会能力紧密结合、专业核心标准与个性化能力培养紧密结合这4个方面[5]。在新工科的背景下，高校需要紧密结合区域经济和产业需求，加强与企业、行业的合作，共同制订人才培养方案和教学计划，推动产学研深度融合。同时，高校还需要注重学生的实践能力和创新创业精神的培养，通过开设实验课程、实践项目、创新创业竞赛等方式，提高学生的综合素质和竞争力。

新工科建设需突破传统工科的思维模式，以“继承与创新“（包括人才培养理念的升华、培养模式的创新）”“交叉与融合”（包括现有工程学科之间、工程学科与其他学科之间的交融）、“协调与共享”（协调多元主体关系，形成高校主体、政府主导、行业指导、企业参与的协同育人模式）为主要建设途径，为未来新兴产业和新经济培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。

2.2 建设目标

在新工科背景下，计算机类专业课程体系的建设目标主要包括以下几个方面：

1） 培养创新人才。新工科注重培养具有创新精神和实践能力的高素质人才，因此计算机类专业课程体系的建设应该注重培养学生的创新思维和创新能力，通过实践教学和项目实践等方式，提高学生的实践能力和创新水平。

2） 强化实践教学。新工科注重实践教学，因此计算机类专业的课程体系的建设应该加强实践教学环节，提高学生的实践能力和应用能力。可以通过建设实验室、加强实验课程、增加实践环节等方式实现。

3） 服务地方经济和产业发展。应用型本科院校的人才培养应紧密结合地方经济和产业发展的需求。计算机类专业课程体系的建设应关注地方经济和产业发展的趋势，调整课程设置和教学内容，培养符合地方经济和产业发展需求的人才。

3 新工科背景下计算机类专业课程体系构建

根据新工科背景下计算机类专业课程体系构建原则和建设目标，计算机类专业课程体系将从以下三个方面进行重点建设。

3.1 构建“以能力为导向”的专业课程体系

结合办学定位，行业、企业对学生的能力、技能需求，倒推课程设置及教学内容，更加专注学生专业技能和创新创业能力培养，由知识传授为主向能力培养为主转变。通过行业分析和企业调研，了解了行业企业对毕业生知识、能力、素质各方面的要求，以“知识新、能力强、素养高”为宗旨，结合能力结构分析，设置了应用型人才培养的“三版块”（职业素养、学科知识、专业技能）课程体系结构，构建了应用型人才能力培养体系（如图1） 。该体系包含通识教育平台、创新创业教育平台、学科基础平台、专业基础平台、专业能力模块和专业任选模块6个部分。

3.2 构建“三位一体”的实践教学体系

“三位一体”即融合实验课程、第二课堂和企业实践三方面评价要素为一体的多元化实践教学体系，实验课程引进了“操作系统课程与工程应用实验实训”和“软件工程实验实训”等综合教学平台，搭建真实生产性实验平台，实现教学过程与生产过程对接。依托计算机创新基地和计算机软件开发团队，构建第二课堂，通过大学生创新创业项目、教师科研项目以及学科竞赛等方式培养学生创新创业能力。为提升学生专业技能，近几年不断推进校外实习基地建设，现已签约多个校外实习实践基地，已能满足学生的校外实践需求。

3.3 构建“相互关联、相互支撑”的课程群

以计算机科学与技术专业为例，构建的课程群主要分为5个部分：

1） 计算思维课程群。主要课程有计算机科学导论、计算机组成原理、操作系统、编译原理、计算机网络及应用等。该课程群关注计算思维的培养，培养学生深入理解计算机底层原理和逻辑设计的能力，增强他们的问题解决能力。

2） 编程能力课程群。主要课程有C语言程序设计基础、Java程序设计、C++面向对象程序设计、数据结构、算法分析设计与提高等。该课程群注重培养学生的编程技能和解决问题的能力，学生将掌握基本的编程语法、数据结构和算法，并培养良好的编程习惯和风格，以适应当前主流的软件开发需求。

3） 软件系统设计与开发课程群。主要课程有数据库原理及应用、软件工程、Web前端开发、移动应用开发基础、Java EE项目开发及应用等。该课程群关注软件系统的设计和开发，培养学生从需求分析、设计到实现和测试的整个过程的能力。此外，该课程群还涵盖了移动应用开发和Java EE的课程，使学生能够跟上技术发展的步伐并具备工程实践能力。

4） 嵌入式系统设计与开发课程群。主要课程有电子技术基础、数字电路、微机接口、单片机原理及应用、嵌入式系统原理、嵌入式操作系统等。该课程群专注于嵌入式系统的设计和开发，培养学生从硬件设计、电路板制作到软件编程和系统集成的综合能力。该课程群中的课程将使学生掌握嵌入式系统的基本原理和开发技巧，并能够运用这些知识进行实际项目的开发和实施。

5） 拓展与交叉课程群。主要课程有Axure原型设计、云计算技术、Python数据分析、机器学习、区块链技术与应用、人工智能技术应用、企业管理、市场营销学等。该课程群包含新兴技术课程、跨学科课程、交叉学科课程，旨在拓宽学生的知识面和适应跨学科融合的趋势，提升其职业竞争力和社会适应能力。

4 新工科背景下计算机类专业课程体系建设内容

在新工科背景下，以能力为本位，计算机类专业课程体系的建设内容主要包括以下几个方面[6]：

1） 整合基础课程。在整合基础课程方面，是将原有理论与实践独立分离开的课程，整合成理论实践合一教学的课程，例如，在C语言程序设计由原来的48学时理论+16学时实验，改为32学时理论+32学时实验等，通过边讲边练，强化教学效果，并起到减少课程门数的作用。

2） 核心课程建设。根据新工科的理念和要求，对计算机类专业的核心课程，如C语言程序设计、数据结构、操作系统、数据库原理及应用、计算机组成原理等，加强这些课程的建设和教学质量提升。确保学生能够掌握核心知识和技能，为后续学习和职业发展打下坚实基础。

3） 对接产业构建方向课程。根据新工科背景下的人才需求和市场趋势，构建对接产业的方向课程。例如，在计算机科学与技术专业已放置嵌入式应用、移动应用开发和Java企业架构等新兴技术方向的课程，以满足学生的个性化需求和职业发展要求，后续计划增设鸿蒙应用开发等方向课程。

4） 构建定制化培养模块。信息工程学院自2016年起开始进行校企联合培养模式工作，逐步与润建通信、宝信迪等企业建立了近20个校外实习基地，而与广州赛意等企业进行的定制化培养是校企联合培养工作的进一步提升，是产教融合的进一步体现，加快了计科专业学生与社会需求对接。

5） 教学资源建设。加强教学资源建设包括教材、实验设备、实践基地、网络教学资源等。确保教学资源的充足和先进性，为课程群的建设提供有力支撑。同时，鼓励教师开发和共享优质教学资源，使用项目式教学和案例教学，并利用超星、雨课堂等平台辅助教学，提高教学效果和资源利用率[7]。

6） 教学质量监控与评估。建立完善的教学质量监控与评估机制，对课程群的教学质量进行持续监控和定期评估。通过学生评教、同行评议、社会评价等多种方式，全面了解课程群的教学效果和存在问题，及时进行改进和优化。

以上这些建设内容旨在培养具备跨学科交融、实践创新、自主学习等能力的复合型人才，以适应新技术和新产业的发展需求。

5 结论

桂林信息科技学院传承、赓续桂林电子科技大学的学科专业优势，经过20余年的发展，目前已逐步形成以工为主，电子信息学科优势突出，工学、管理学、艺术学、经济学等学科协调发展的普通本科院校。毕业生深受用人单位欢迎，学校也连续九年被评为“广西高校毕业生就业工作突出单位”[8]。文中阐述的计算机科学与技术作为桂林信息科技学院的重点专业，2020年入选自治区级一流本科专业建设点，2022年成为广西民办高校优势特色专业建设点，根据新工科背景下计算机类专业课程体系构建原则和建设目标，实施课程体系建设以来，计算机类专业人才培养质量得到显著提升，而人才培养质量提升主要体现在学生创新实践能力的提升上，近三年，计算机科学与技术专业学生参加专业学科竞赛获省部级一等奖及以上奖励近20项，与此同时，学生的就业竞争力也在不断得到提高，在“高质量”就业的道路上越走越宽。

参考文献：

[1] 金东寒.深化拓展新工科建设 培养新时代卓越工程师[J].中国高等教育，2022（12）：12-14.

[2] 吴春浩.新工科建设的内涵与行动[EB/OL].https：//www.qztc.edu.cn/fzghc/2018/0629/c960a218853/page.htm.

[3] 丛伟，李鸿艳.新工科背景下的计算机科学与技术专业人才培养方案修订[J].计算机教育，2023（2）：202-205.

[4] 蔡敬民，夏琍，余国江.应用型高校的产教融合：内涵认知与机制创新[J].中国高校科技，2019（4）：4-7.

[5] 钱国英，杨亚萍，崔彦群.强化行业能力的应用型人才培养体系设计与实践——以浙江万里学院专业综合改造为例[J].中国大学教学，2015（3）：29-31.

[6] 蔡敬民.地方高水平应用型大学建设的思考与实践——以合肥学院为例[J].北京教育（高教），2018（10）：26-28.

[7] 倪红军，周巧扣，叶苗.新工科背景下应用型本科高校移动应用开发课程群建设探索[J].计算机教育，2022（3）：19-23.

[8] 桂林信息科技学院（原桂林电子科技大学信息科技学院）[EB/OL].http：//www.guit.edu.cn/xkjj1/xxjj.htm.

【通联编辑：王 力】