基于“一點兩面三融合”模式的計算機專業(yè)建設研究

胡建華

摘要：在新工科背景下，如何提高計算機專業(yè)教學水平，以適應新形勢的需要？本文提出了基于“一點兩面三融合”模式的計算機專業(yè)建設方案，以期更好地實現(xiàn)產學研相結合，提高教學質量，培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

關鍵詞：一點兩面三融合;新工科;計算機專業(yè)建設

中圖分類號：G434 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2020）12-0000-03

● 研究背景

教育部高教司于2017年正式推出“新工科”計劃，并先后形成了“北京指南”“天大行動”“復旦共識”等指導性文件。到底什么是新工科，目前還沒有明確的定義，清華大學教育研究院林建教授認為，新工科中，“工科”是指工程學科，“新”包含三方面含義：新興、新型和新生。

筆者所在院校的計算機科學與技術專業(yè)是浙江省新型特色專業(yè)，計算機應用學科為浙江農林大學暨陽學院重點學科，在全體教師的辛勤努力下，專業(yè)發(fā)展取得了長足的進步，但目前在辦學機制及教學方式方法等諸多方面還存在不少問題，如教學機制不夠靈活、課程設置相對落后、部分理論課教學方式方法相對落后、教師科研與社會需求脫節(jié)、沒有建立長效的校企協(xié)同育人平臺等。

另外，本專業(yè)學生到企業(yè)實習主要由企業(yè)管理，專業(yè)教師參與較少。顯然，這種機制不能適應新形勢下人才培養(yǎng)與協(xié)同創(chuàng)新需求。我們要建立校企互動機制，專業(yè)與企業(yè)信息融通、資源共享、協(xié)同發(fā)展、合作共贏，更好地培養(yǎng)國家需要的“新工科”人才。

● “一點兩面三融合”模式的專業(yè)建設改革方案

基于以上分析，筆者提出“一點兩面三融合”模式的專業(yè)建設改革方案?！耙稽c”是指以學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為出發(fā)點;“兩面”是培養(yǎng)學生扎實的學科基礎知識面，教授學科發(fā)展方向的新技術面（大數(shù)據(jù)、人工智能等）;“三融合”是要把專業(yè)建設與地方經濟建設相融合，與行業(yè)先進企業(yè)相融合，與其他學科交叉創(chuàng)新相融合。建立校地合作平臺、校企合作平臺、交叉專業(yè)創(chuàng)新應用研究平臺，更好地服務國家經濟建設，為學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓提供廣闊平臺。改革的目標是通過“三融合”平臺建設，建立一套自調節(jié)、正反饋的計算機專業(yè)人才培養(yǎng)機制，從而提高學生工程實踐及創(chuàng)新能力，為國家培養(yǎng)合格的“新工科”人才（如下頁圖）。

自調節(jié)是指在平臺建設的項目實踐中（特別是與行業(yè)技術領先的企業(yè)合作中），一旦發(fā)現(xiàn)新技術及新方向，就迅速把這些新技術課程加入到教學計劃中（加入專業(yè)任選課模塊）。

正反饋是指學生通過參加平臺的項目實踐，工程及創(chuàng)新能力都得到提高，能夠符合企業(yè)的需求，企業(yè)滿意度高，學生的滿意度也會提高，專業(yè)的社會反響就好，這樣就會有更多的學生報考本專業(yè)，也會吸引更多的優(yōu)秀的教師加盟，專業(yè)就會越辦越好，形成正反饋效應。

● 建設和改革的主要舉措

1.搭建“三融合”平臺，促進學生工程實踐能力提升

（1）校地合作平臺建設

筆者所在學院地處諸暨市。學院非常重視把自身的發(fā)展與諸暨市經濟建設相融合，諸暨市政府也非常關心學院的發(fā)展，重視校地合作工作。2018年8月學院與諸暨市暨陽街道簽訂了全面戰(zhàn)略合作協(xié)議，這標志著雙方校地合作全面推進。同時，學院要求專業(yè)教師積極行動起來，深入諸暨的鄉(xiāng)鎮(zhèn)與企業(yè)，廣泛調研，深入挖掘合作項目。目前，擬以農村信息化建設、智慧鄉(xiāng)村、鄉(xiāng)村電商等方面作為切入點，每位教師指導幾名學生，從調研開始，讓學生參與項目的全過程，這對學生能力的培養(yǎng)將是全方位的。

（2）校企合作平臺建設

校企合作不只是與諸暨本地企業(yè)合作，更多是與IT行業(yè)領先的企業(yè)或部門合作，如阿里云、小米AI、?？低暤取＿@些企業(yè)掌握著IT行業(yè)先進的技術和理念，與他們合作能使專業(yè)建設時刻把握技術發(fā)展方向。合作形式可以多種多樣，如請企業(yè)的專家來講座，將其聘為客座教授等。合作過程中產生的科技成果，或者發(fā)現(xiàn)的最新技術領域又可以反哺教學，使學校能動態(tài)更新課程，使本專業(yè)的教學內容始終走在行業(yè)的前列，使教師能掌握豐富的實踐經驗，從而更好地指導學生創(chuàng)新。

（3）交叉專業(yè)創(chuàng)新應用平臺建設

近年來，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術不斷涌現(xiàn)，觸發(fā)社會治理、組織模式、產業(yè)與商業(yè)體系框架不斷變革。計算機科學與技術專業(yè)作為信息技術領域的核心專業(yè)，理應承擔起更多的創(chuàng)新責任，主動與其他專業(yè)對接，共同探索創(chuàng)新應用。筆者所在院校的計算機科學與技術專業(yè)計劃與學院機械專業(yè)展開合作，在機器人或智能控制領域探索合作，今后將逐步擴大合作范圍，打造本院交叉專業(yè)創(chuàng)新應用中心。

2.強化“兩面”課程教學，提升學生創(chuàng)新應用能力

“兩面”課程是指學科基礎理論課程（主要指數(shù)學課）及學科新技術課程。課程建設是人才培養(yǎng)過程中主要部分，也是最核心的部分，學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)就是在課程建設中進行的。目前，本專業(yè)的課程體系結構是比較完善合理的，問題主要存在于兩面課程中：一是數(shù)學課學生反映難，聽不懂，更別提靈活應用了。二是專業(yè)新技術課程初次開設，教學經驗不足;相關課程的課時也不足，且缺少動態(tài)更新機制。

（1）數(shù)學課程教學改革

自然科學的發(fā)展離不開數(shù)學，人工智能時代更離不開數(shù)學，那些精妙算法的背后都有數(shù)學原理的支撐。沒有對數(shù)學原理的深刻認識，思維就會短淺，認識上升不到一定的高度，創(chuàng)新能力就有限。然而，目前數(shù)學教學還是停留在公式的推導、理論的證明上，就像數(shù)學專業(yè)的教學方式，與本專業(yè)知識結合得很少。例如，在教學線性代數(shù)課時，教師只會講矩陣的初等變換、如何求秩、如何求行列式的值，至于矩陣是什么意思、為什么規(guī)定初等變換是那樣的運算規(guī)則、秩是什么、行列式有什么幾何意義等，這些問題都沒有解釋，學生當然學不懂。

數(shù)學課改革擬從兩方面進行：首先，對數(shù)學概念要給出幾何或者物理意義。例如，矩陣就是表示n維空間，既可以看成是個坐標系，也代表一個映射;行列式其實表示的是空間多維體的體積;秩是表示某個矩陣作為坐標系能表示的最大空間維度;初等變換就是不改變該矩陣秩的變換。其次，要與專業(yè)知識相結合，展現(xiàn)數(shù)學是如何應用于本專業(yè)的。例如，矩陣應用，通過奇異值分解，可以實現(xiàn)主成分分析;谷歌著名的網頁排序算法PageRank，背后也是矩陣應用。這樣講數(shù)學，才能讓學生真正懂數(shù)學，才能把數(shù)學應用到實際問題中，從而創(chuàng)造性地解決問題。當然，這對數(shù)學任課教師的要求很高，學院將與擔任本專業(yè)數(shù)學課的教師積極溝通，共同設計應用案例，使學生眼中的困難課，變成人人愛聽的精品課。

（2）IT新技術課程建設及動態(tài)更新機制

在學院最近一版修訂的教學方案中，IT新技術課程課時還是偏少的，只包含一門云計算課程《云計算基礎與開發(fā)》（專業(yè)限選課）和一門大數(shù)據(jù)基礎課程《海量數(shù)據(jù)存儲與處理》（專業(yè)任選課）。當時制訂方案時沒有考慮新工科的需要，還是按照傳統(tǒng)的IT崗位需求來制訂的。今后，將在專業(yè)任選課模塊開設更多的課程，教給學生目前最新的技術，并采用與優(yōu)勢高校合作、項目制、“互聯(lián)網+”教學、MOOC等方法提高教學質量。

3.培育有創(chuàng)新能力的師資隊伍

教師是教學過程中的兩個主體之一，沒有一支科研高水平、創(chuàng)新能力強的教師隊伍是無法培養(yǎng)合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的。隨著招生規(guī)模的迅速擴大，筆者所在院校計算機專業(yè)急需引進人才，不僅數(shù)量要增加，而且實踐能力也必須加強。為培養(yǎng)適應新經濟、新產業(yè)發(fā)展的新工科人才，教師首先要自我培養(yǎng)與提升，也就是說，新產業(yè)不僅對學生培養(yǎng)提出了新要求，而且在倒逼高校教師的轉型與升級。教師必須通過面向產業(yè)的持續(xù)科研活動，在為產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供服務的過程中，實現(xiàn)自身知識、能力與素質的不斷更新與提升，并最終實現(xiàn)對教學與人才培養(yǎng)的支撐。筆者所在院校計算機專業(yè)計劃通過聘請企業(yè)專家講座、聘任客座教授、與企業(yè)互派講師、項目負責制等方式不斷推進教師實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

● 結語

在新形勢下，國家對“新工科”人才的需求越來越大，這也對高等教育提出了挑戰(zhàn)。如何順應需求變化，改革人才培養(yǎng)方式方法，努力培養(yǎng)適合國家需要、有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的計算機專業(yè)人才，是值得深入研究的課題。筆者根據(jù)暨陽學院的實際情況，提出了一種改革方案，希望對同類院校計算機專業(yè)建設有益的參考。