基于工農學科交叉融合的計算機科學與技術一流專業(yè)建設模式探索與實踐

曹麗英　于合龍　馬麗等

關鍵詞：計算機；工農學科交叉融合；產教融合；多學科交叉

中圖法分類號：TP3-4 文獻標識碼：A

“新工科”的提出為我國各大院校指明了人才培養(yǎng)方向，許多高校在“新工科”背景下增加了很多相關專業(yè)。“新工科”專業(yè)是以工業(yè)智能和互聯(lián)網為中心，對傳統(tǒng)工業(yè)（如智能制造、人工智能、機器人等）進行升級改造。計算機科學與技術作為老牌學科，相關技術廣泛應用在各個領域，而在“新工科”背景下，其也面臨轉型升級的挑戰(zhàn)。

隨著社會生產力的飛速發(fā)展，各科人才都出現(xiàn)空缺，“新工科”背景下工農學科也迫切需要高水平人才。高等農業(yè)院校應結合自身創(chuàng)新培養(yǎng)學科交叉融合的高質量人才，同時應發(fā)揮自身特點，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，并積極響應政策，推動工農學科的發(fā)展，培養(yǎng)復合型人才。以建設城鄉(xiāng)發(fā)展推動工農學科交叉融合為切入點，提高學生解決復雜工程問題的能力，推動鄉(xiāng)村振興建設領域工農學科交叉融合人才培養(yǎng)模式的改革和創(chuàng)新。本文以吉林農業(yè)大學為研究對象，將培養(yǎng)鄉(xiāng)村振興建設領域工農學科交叉融合人才作為目標，探索與實踐計算機科學與技術一流學科的建設，對計算機科學與技術現(xiàn)狀進行分析，結合吉林省鄉(xiāng)村振興建設工農領域融合發(fā)展需要，提出人才培養(yǎng)模式構建的目標、思路、主要內容。

1鄉(xiāng)村振興建設背景下學科專業(yè)現(xiàn)狀及存在的問題

1.1學科專業(yè)現(xiàn)狀

吉林農業(yè)大學作為中國高等農業(yè)類院校，在學科發(fā)展方面一直緊跟時勢，積極響應國家政策，大力發(fā)展鄉(xiāng)村振興建設相關領域學科專業(yè)，強調創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，深化教育改革，為鄉(xiāng)村振興建設工農學科交叉融合人才培養(yǎng)夯實基礎。該校信息技術學院大力推動鄉(xiāng)村振興建設，其計算機科學與技術專業(yè)也向全國各地輸送了大量專業(yè)人才。

1.2存在的問題

傳統(tǒng)的教學理念已經根深蒂固，加上各學院各學科的獨立性等對推進工農學科交叉融合產生影響，如何突破這種影響，大力推動工農學科交叉融合是問題的關鍵所在。

1.2.1教育教學理念更新問題

工農學科教育教學理念是行動的先導，是專業(yè)發(fā)展方向與教學發(fā)展思想的統(tǒng)一體現(xiàn)，新工科建設既是工農學科教學理念的轉變，又是優(yōu)化工農學科專業(yè)結構、強化工農學科專業(yè)交叉融合的必然需要，更是創(chuàng)新型工農學科人才培養(yǎng)模式的必然選擇。在“新工科”背景下的工農學科教育教學理念并沒有很好地體現(xiàn)在吉林農業(yè)大學，在鄉(xiāng)村振興建設學科與專業(yè)教育教學中面臨觀點落后和理念不落實的問題，造成人才培養(yǎng)質量難以提高。學校應不斷宣傳創(chuàng)新型教學理念，只有及時更新工農學科發(fā)展最新動態(tài)，才能做好工農教育改革頂層設計。

1.2.2學科專業(yè)之間交叉融合問題

目前，很多學院的特點是具有單一性，學院與學院之間的合作少之又少，并且學院各系各專業(yè)之間缺少聯(lián)動，種種原因限制了工農學科之間的融合創(chuàng)新。學校缺少專業(yè)的組織機構帶動教師之間進行互動，師資隊伍缺少實踐經驗，真正意義上的雙師型教師較少。上述因素造成課程專業(yè)間的相互交叉整合能力“先天不足”，直接影響多學科專業(yè)知識的相互交叉整合。所以，若要革新工程技術培養(yǎng)方式，多學科與專業(yè)知識的相互交叉融合才是重點。

1.2.3面向復雜工程能力提高問題

工農學科交叉融合是為了提升人才培養(yǎng)及教學質量，增強學生在鄉(xiāng)村振興建設領域解決復雜問題的能力。由于學生在校期間學習的知識較死板，缺少專業(yè)的鄉(xiāng)村振興建設學科課程體系，實踐能力不足等，導致難以解決面向復雜工程的難題。因此，需要學校帶頭進一步強化工農學科交叉融合，開設工農學科交叉融合課程，組建跨專業(yè)班級和專業(yè)師資團隊，進一步打造跨專業(yè)學習系統(tǒng)。同時，開展跨專業(yè)協(xié)同學習，進一步提升學生的整體素質，從而提升他們在處理復雜工程難題方面的整體水平。

2高等農業(yè)院校工科建設現(xiàn)狀

2.1辦學理念保守

我國高等農業(yè)院校是以農業(yè)專業(yè)為主，其他專業(yè)為輔，雖然許多農業(yè)類院校都開設了“新工科”專業(yè)，但師資和資源分配都相對薄弱?！靶鹿た啤睂I(yè)的建設和發(fā)展都是參考傳統(tǒng)工科院校的人才培養(yǎng)模式，缺乏創(chuàng)新，加上工科專業(yè)建設要緊緊貼靠“農”字，這些傳統(tǒng)的觀念對工農學科交叉融合產生嚴重的束縛。

2.2人才培養(yǎng)質量偏低

由于我國農業(yè)類院校整體社會存在感較低，在招生方面需要酌情降低錄取標準，教師授課方式與難度需要照顧基礎薄弱的學生，導致農業(yè)類院校工科專業(yè)的人才培養(yǎng)質量偏低。盡管我國高等農業(yè)院校辦學風格和人才培養(yǎng)模式各具特色，但與同層次的工科院校相比，既沒有體現(xiàn)農科的特色，也沒有體現(xiàn)工科的優(yōu)勢。正是由于缺少工農學科交叉融合的宣傳，導致許多學生在報考院校專業(yè)上形成兩極分化，造成人才流失。在報考研究生時，更多人在乎的是農學的照顧分，因此，農業(yè)類院校得不到很好的生源。

2.3教學特色不足

通過能力評價、考核評定和不斷進行的學科認證，高等農業(yè)院校工科專業(yè)教師基本上都提煉出了專業(yè)的特點，但由于工科專業(yè)的建立和發(fā)展，高等農業(yè)院校工科專業(yè)師資卻更多的來源于原工科高等院校，其中大多不了解農村經濟與農業(yè)的相關理論知識，也缺乏“三農”服務的農業(yè)知識教育經驗，更沒有涉農項目背景和涉農項目的研發(fā)經驗，因此，教師在實際教學中，無論是課程選擇、項目設計，或是實驗學習或畢業(yè)設計，不少都是模仿原工科專業(yè)學校的教學進行照搬照抄，而不能切實反映原專業(yè)特點。同時，中國高級農業(yè)院校的工學專業(yè)課程建設推陳出新的速度遠趕不上工學專業(yè)知識更新的速度。

2.4優(yōu)質生源吸引力弱

由于我國信息技術飛速發(fā)展，越來越多年輕人更偏向選擇迎合社會發(fā)展的學科。雖然我國有很多重點農業(yè)類大學，但由于專業(yè)的局限性，畢業(yè)后只能從事農業(yè)相關工作。很多大學生不愿意報考農業(yè)類大學，且農業(yè)類院校理工類專業(yè)社會認可度較低，即使進入農業(yè)院校工科專業(yè)，學生申請轉專業(yè)現(xiàn)象比較突出。

2.5育人體制機制障礙

我國農業(yè)類院校在教育理念和辦學體制上都比較傳統(tǒng)，在科教結合、產學融合、校企合作等方面確實存在運行不實、深度不夠等問題。追根溯源，在人才培養(yǎng)方案、教學質量、師資團隊等方面都有很大的提升空間。高等農業(yè)院校工農學科缺乏社會面的推廣，學生個體缺少實踐操作，無法及時與社會接軌，從而導致用人單位與畢業(yè)生兩方面的滿意度都不高，嚴重制約育人成效。

3計算機科學與技術專業(yè)在人才培養(yǎng)方面的不足

3.1教育理念有待更新

計算機科學與技術作為目前社會最熱門專業(yè)之一，分布在各個產業(yè)。農業(yè)信息化、智慧農業(yè)等工農交叉融合學科逐步走向社會大舞臺。要摒棄以學生為中心、死板學習課本知識的傳統(tǒng)教育理念，契合建設多學科交叉融合教育思想，成立專業(yè)工農交叉融合師資隊伍，讓學生在學習計算機科學與技術專業(yè)的同時聯(lián)系農業(yè)類專業(yè)，并通過實踐實現(xiàn)創(chuàng)新。

3.2人才培養(yǎng)標準尚需優(yōu)化落實

計算機科學與技術專業(yè)需要通過全面分析國家產業(yè)發(fā)展和經濟社會需要，結合我校優(yōu)秀的農業(yè)學科優(yōu)勢，精準定位人才培養(yǎng)方向。把學科建設的中心集中在工農學科交叉融合上，培養(yǎng)和提升學生處理復雜工程問題方面的綜合能力。

3.3人才培養(yǎng)質量意識有待加強

工農交叉融合學科涉及的知識面廣、動手實踐較難，這就需要一些高質量生源。教育質量是學科成長的生命線，單一的教學質量保障體系不能適應“新工科”人才的需求，必須構建持續(xù)增強的教學質量保障體系。

4基于鄉(xiāng)村振興建設的多學科交叉融合人才培養(yǎng)模式構建

4.1優(yōu)化組織模式，建立跨學科交叉融合的新型組織機構

我國高等農業(yè)院校推動工農學科交叉融合進度緩慢的主要原因是缺少專業(yè)團隊來動員學院同社會間的相互合作，建立跨專業(yè)團隊不僅能夠促進多學科交叉融合，而且可以提高學生的交流和創(chuàng)新能力。首先，應確定有一定影響力的領導組織，再根據學科需求創(chuàng)建領導小組和工作組。根據國家政策與學校需求建立具備綜合服務能力的新型組織，如“新工科培養(yǎng)發(fā)展研究中心”“多學科交叉融合創(chuàng)新中心”，中心負責人一般由高校教學管理部門的主管領導兼任，由各院系有關負責人或學科專業(yè)負責人擔任中心成員。其次，建立各專業(yè)交叉融合人才培養(yǎng)組織，深入研究并制定“新工科”背景下學科建設規(guī)章制度，積極開展課程建設和內外合作，推進加速各學科專業(yè)間的交叉融合。

4.2突破學科定勢，構建鄉(xiāng)村振興建設多學科交叉融合跨界體系

專業(yè)間應根據學科優(yōu)勢，相互協(xié)作、競爭實現(xiàn)交叉融合，打破傳統(tǒng)學科門類之間的圍墻，構建鄉(xiāng)村振興建設多學科交叉融合跨界體系。大力宣傳工農學科交叉融合對鄉(xiāng)村振興建設的積極影響，圍繞學校優(yōu)秀學科專業(yè)，確定發(fā)展方向。促進跨學科課程發(fā)展，推動工農領域學科相互交流，為鄉(xiāng)村振興建設輸送大量高水平人才?；凇靶鹿た啤北尘?，將學科專業(yè)賦予信息化，將人工智能、云計算、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實、智能科學與技術等新工科專業(yè)與鄉(xiāng)村振興建設學科專業(yè)交叉融合，不斷完善多學科交叉融合跨界體系，形成跨界整合的鄉(xiāng)村振興建設學科專業(yè)結構。

4.3改革課程體系，打通學科專業(yè)間教學通道，開設跨學科課程

針對學校鄉(xiāng)村振興建設的各專業(yè)交叉融合培養(yǎng)特點，進一步優(yōu)化課程體系，重建學科結構，課程設置既要反映學科專業(yè)群交匯融通的特點，又能保障培養(yǎng)要求的實現(xiàn)，并按照國家學科專業(yè)認定要求將教材分為人文社科類必修課、數理科學與自然類必修課，以及工程基礎類課程、社會科學基礎類課程和社會科學技術類課程，涵蓋工程實驗和畢業(yè)設計。面向鄉(xiāng)村振興建設學科群的課程制度改革.應對課程體系進行修改與充實，優(yōu)化重構各學科課程制度，開辟學科專業(yè)間的學習渠道，開設跨專業(yè)課程，建立學科與專業(yè)群體聯(lián)系的模塊化課程體系，形成面向復雜工程技術問題的新課程群。

4.4組建跨學科教學團隊，構建跨學科項目平臺，推進跨學科合作學習

組建跨學科教學團隊是促進多學科交叉融合人才培養(yǎng)體系發(fā)展的重要因素，根據學科專業(yè)整合教育資源，建立合作教學隊伍，促進跨學科項目人才培養(yǎng)教學的順利進行。構建跨學科項目平臺，根據學科需求建立各專業(yè)合作教學團隊，促進多學科合作項目創(chuàng)新，以及適應項目的提出、設計、修改、實施，進而完成畢業(yè)設計。成立多學科優(yōu)秀教師團隊，同時要求教師學科專業(yè)背景、課程構成多元化，采用復雜工程項目多導師制，以實現(xiàn)教師與教學資源的高效集成。學校與行業(yè)公司共同成立教育集團，加強教師隊伍建設，創(chuàng)新培養(yǎng)學生學習與實踐能力，推進跨學科合作學習。

4.5多學科交叉融合綜合能力達成監(jiān)控評價體系

基于鄉(xiāng)村振興建設的多學科交叉融合人才培養(yǎng)，還需要學生在畢業(yè)后具備較高的綜合素養(yǎng)，具有大數據分析能力和處理復雜工程技術問題的綜合技能，而多學科專業(yè)交叉融合對學生提高綜合素養(yǎng)與技能、提升處理復雜問題水平有很強的促進作用。對多專業(yè)交叉融合培養(yǎng)的綜合能力進行評估，提出衡量指標、考核途徑等，即進行跨學科項目、跨學科組織、跨學科平臺、跨專業(yè)方法等多專業(yè)交叉融合培養(yǎng)學生綜合素質的達成與考核，評估結論將不斷提高學科專業(yè)交叉融合培養(yǎng)教學質量。構建教育質量監(jiān)控評價體系，是實現(xiàn)各專業(yè)領域交叉融合項目培養(yǎng)能力目標質量的基礎，因此要進一步健全教育過程質量監(jiān)控評價體系，進一步完善學校、學院、教育系統(tǒng)的三級教學管理機制和教育過程質量監(jiān)控評價體系，對各領域交叉融合項目有更具體的質量要求，同時，按照教學質量需求，實施交叉融合項目設置和質量控制，并定期開展項目安排和質量評估工作。利用教育環(huán)節(jié)、過程控制管理和品質評估推動人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)，并建立良好、可持續(xù)發(fā)展的教學質量過程，以進一步提升人才培養(yǎng)質量。

作者簡介：

曹麗英（1978—），博士，教授，研究方向：計算機農業(yè)應用。