新工科背景下高校計算機專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)改革

代治國 王 斌 張 磊 何麗麗 張海燕

佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007

隨著科技的變革和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，為應(yīng)對產(chǎn)業(yè)變革，打造科技強國，我國教育部提出了新工科理念。其主要建設(shè)目標就是為了構(gòu)建世界領(lǐng)先的教育工程體系，打造中國化工程教育模式［1］。這一理念一經(jīng)提出，在我國教育學(xué)界引起了專業(yè)學(xué)者們的高度關(guān)注，各類有關(guān)新工科建設(shè)的理論研究成果也層出不窮。作為研究主體，國內(nèi)多所高校也積極推動校內(nèi)工科建設(shè)和實踐教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。與傳統(tǒng)工科教學(xué)不同，教育部提出的新工科專業(yè)主要涉及的多為新興科技產(chǎn)業(yè)，以近年來新興的人工智能和互聯(lián)網(wǎng)為主要核心，依托新研發(fā)出的信息科技、能源燃料、智能控制等渠道，對傳統(tǒng)計算機專業(yè)進行應(yīng)用延伸，以期達到我國互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的新發(fā)展。因此，在新工科專業(yè)建設(shè)中，計算機等相關(guān)專業(yè)仍是新工科建立的重要組成部分。因此需要國內(nèi)高?；谛录夹g(shù)發(fā)展的時代特征，加強對計算機應(yīng)用人才的培養(yǎng)。

一、高校計算機應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展很大程度上促進了經(jīng)濟模式的轉(zhuǎn)變，考慮到一些科技業(yè)務(wù)需要以及企業(yè)的長遠發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)對于計算機應(yīng)用人才的需求也逐年增長。但由于大部分高校畢業(yè)生在校期間參與的實踐較少，導(dǎo)致計算機專業(yè)的高校畢業(yè)生無法將自身專業(yè)知識直接轉(zhuǎn)化為企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)。技術(shù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化率低，更新速度慢，應(yīng)用技術(shù)人員短缺也成為現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題。因此，為適應(yīng)當今時代社會經(jīng)濟的發(fā)展需要，促進我國互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的穩(wěn)固發(fā)展，就需要通過教學(xué)等方式培養(yǎng)出能夠適應(yīng)時代發(fā)展的應(yīng)用型計算機專業(yè)人才。

為適應(yīng)時代對于IT人才的發(fā)展需要，國內(nèi)大多數(shù)的高校都在專業(yè)設(shè)置中增設(shè)了計算機專業(yè)，但由于課程設(shè)立時間較短，參考教學(xué)實例不多等影響因素，導(dǎo)致現(xiàn)今的高校計算機教學(xué)內(nèi)容與傳統(tǒng)計算機課程內(nèi)容并無二致，學(xué)科專業(yè)定位與社會對計算機人才的需要存在一定的差距，重理論，輕實踐，開設(shè)的課程內(nèi)容應(yīng)用性不強，未能體現(xiàn)高校計算機學(xué)科的專業(yè)優(yōu)勢。這也就導(dǎo)致高校學(xué)生不能巧妙地將課堂中學(xué)到的理論知識與現(xiàn)實工作內(nèi)容進行有效融合，不能滿足用人企業(yè)的任職要求。除了教學(xué)內(nèi)容有待轉(zhuǎn)變之外，高校教師在計算機課程教學(xué)時使用的教學(xué)方式，也不能有效提升學(xué)生的實際應(yīng)用能力［2］。國內(nèi)的計算機課大多采用對教師機屏幕進行投屏或者教師機遠程操控學(xué)生機進行講解演示，讓學(xué)生進行模擬練習(xí)的方法，雖可以一定程度上鍛煉學(xué)生的上機實踐能力，但高校專業(yè)課學(xué)生數(shù)量多，教師不僅不能及時掌握所有學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，也會一定程度上限制學(xué)生的思維發(fā)散空間。學(xué)生的計算機應(yīng)用范圍僅限于教材提供的案例，缺少實際應(yīng)用動手環(huán)節(jié)。

二、高校計算機應(yīng)用型專業(yè)人才需要具備的基本素養(yǎng)

（一）扎實的專業(yè)素養(yǎng)

任何實踐都需要掌握豐富的理論基礎(chǔ)，因此在進行高校計算機人才教學(xué)培養(yǎng)時就要注重學(xué)生對于專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握，以便高校畢業(yè)生未來就業(yè)時遇到操作性問題，可以迅速分析問題產(chǎn)生的根本原因，并據(jù)此提出問題的解決方案。

（二）敏銳的分析判斷能力

解決任何問題的關(guān)鍵前提是能夠清晰分析了解問題產(chǎn)生的原因，并根據(jù)不同的行業(yè)特征具體分析問題，理清問題發(fā)生的過程，將其通過各種方式展現(xiàn)出來。在計算機專業(yè)的實際應(yīng)用中，需要計算機專業(yè)應(yīng)用人才具備很強的觀察分析能力，才能滿足特殊行業(yè)的實際應(yīng)用需求。

（三）觸類旁通的知識應(yīng)用能力

根據(jù)機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域得出的相關(guān)經(jīng)驗，機器學(xué)習(xí)算法可以對新鮮樣本有一定的適應(yīng)能力，可以理解為對同規(guī)律的學(xué)習(xí)集合數(shù)據(jù)以外，經(jīng)過訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)也能得出適合的輸出結(jié)果。結(jié)合計算機專業(yè)人才畢業(yè)后需要面臨的應(yīng)用工作場景，計算機應(yīng)用人才對新工作環(huán)境的適應(yīng)能力就是指計算機應(yīng)用人才可以通過發(fā)揮其自身精通的行業(yè)技能，通過分析行業(yè)問題之間的共通之處，運用計算機應(yīng)用知識觸類旁通地用來解決相關(guān)行業(yè)產(chǎn)生的具體問題［3］。簡單來說，計算機應(yīng)用人才需要具備專業(yè)知識的類推轉(zhuǎn)化能力。

（四）與時俱進的創(chuàng)造能力

在過去十年時間里，計算機的發(fā)展速度驚人。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法，邏輯學(xué)等技術(shù)都有了長足的進步，且一直保持著持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，通過技術(shù)優(yōu)勢帶動傳統(tǒng)行業(yè)的進步。無論是計算機應(yīng)用技術(shù)還是傳統(tǒng)計算機產(chǎn)業(yè)，都在不斷發(fā)展過程中產(chǎn)生了大量的新型知識理論和科技技能，它們的出現(xiàn)促進了經(jīng)濟與社會的發(fā)展。為實現(xiàn)計算機領(lǐng)域的先進應(yīng)用技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)的有效結(jié)合，就需要計算機應(yīng)用人才除盡快掌握計算機領(lǐng)域的相關(guān)精密技術(shù)以外，也要對相關(guān)行業(yè)的新技術(shù)進行一定的掌握，時刻對新知識保持學(xué)習(xí)態(tài)度，以達到觸類旁通的目的。

由此可見，終身學(xué)習(xí)理念貫穿了計算機應(yīng)用學(xué)習(xí)的始末。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)等新工科建設(shè)相關(guān)專業(yè)在定制教學(xué)計劃時應(yīng)該致力于培養(yǎng)適合新經(jīng)濟發(fā)展背景的計算機應(yīng)用人才。雖然新經(jīng)濟具有不斷變化的動態(tài)發(fā)展特征，但是它對人才的需要基本原則卻是一成不變的，這就需要具有很高工程實踐能力和創(chuàng)造技能的計算機應(yīng)用人才加入其中。

三、新工科背景下高校計算機專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方略

（一）推動教學(xué)改革，優(yōu)化人才培養(yǎng)策略

人才培養(yǎng)方案不僅是高校在人才培養(yǎng)過程中的重要依據(jù)，也是高校教師在進行教學(xué)活動方案與目標設(shè)定的重要憑證。優(yōu)秀的人才培養(yǎng)方案對學(xué)生的校內(nèi)專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及未來職業(yè)規(guī)劃都會產(chǎn)生深遠的影響。因此，鑒于新工科的發(fā)展背景，高校要想培養(yǎng)出對社會更有益處的應(yīng)用型人才，就要在緊跟時代要求上修訂人才培養(yǎng)方案，以達到推動計算機專業(yè)教學(xué)改革和優(yōu)化人才培養(yǎng)方略的目標。在制定高校人才培養(yǎng)方案時，應(yīng)該適當加入專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和課程目標，結(jié)合用人企業(yè)的招聘需要，提高高校計算機專業(yè)學(xué)習(xí)與社會人才需求的充分結(jié)合，防止出現(xiàn)閉門造車的情況。為解決這一問題，就需要高校轉(zhuǎn)變教學(xué)思維，除了參考相關(guān)計算機領(lǐng)域的專家意見以外，也可以結(jié)合計算機專業(yè)優(yōu)秀畢業(yè)生的社會經(jīng)歷，加強專業(yè)課程設(shè)計，完善教學(xué)目標，制定出更能培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)方略。

（二）強化師資隊伍

高校教師是計算機應(yīng)用人才培養(yǎng)過程中的重要因素，要想培養(yǎng)出優(yōu)秀的計算機專業(yè)人才，就需要高校教師不斷提升自身教學(xué)水平，轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，組織出更專業(yè)的計算機教師隊伍。隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各種新型教學(xué)手段層出不窮，這就需要教師學(xué)習(xí)先進教學(xué)方法，不斷提升自身的職業(yè)素養(yǎng)及理論實踐能力，將新型教學(xué)手段引入高校計算機教學(xué)課堂。只有這樣才能應(yīng)對時代變革對高校教師提出的新挑戰(zhàn)，培養(yǎng)出更能適應(yīng)社會需要的應(yīng)用型人才。在新工科理論的發(fā)展條件下，對高校教師的教學(xué)方法與教學(xué)方式提出了一些新要求。

首先在學(xué)校層面，高校要在校內(nèi)進行一系列的學(xué)風(fēng)建設(shè)，打造出立德樹人的教師隊伍。其次，隨著高校教師入職門檻逐年提高，高校教師都具備著良好的職業(yè)素養(yǎng)與豐富的理論知識，這對提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和理論學(xué)習(xí)能力能夠產(chǎn)生極大的助力作用［4］。作為計算機應(yīng)用人才，具備良好的實踐操作能力是必不可少的，這就要求教師在進行計算機專業(yè)教學(xué)的同時也要及時對學(xué)生進行實踐指導(dǎo)。特別是新工科理論的提出，相關(guān)專業(yè)的學(xué)生會面對更多復(fù)雜的工程問題，對學(xué)習(xí)造成一定的困難。面對這種情況，就要求高校對教師隊伍進行專業(yè)分類，充分發(fā)揮教師自身的教學(xué)優(yōu)勢，特別是教育部新設(shè)立的新工科專業(yè)，高校應(yīng)該樹立“因科制宜”的教學(xué)思想，引進專業(yè)教師，強化高校計算機專業(yè)師資隊伍的建設(shè)。

（三）改進教學(xué)手段，構(gòu)建評價機制

新工科理論提出后，高校教師通過學(xué)習(xí)計算機專業(yè)人才在進行就業(yè)過程中的社會經(jīng)歷，篩選出適宜學(xué)生進行校外實踐培訓(xùn)的企業(yè)名單，通過與相關(guān)用人企業(yè)之間的聯(lián)動，增加學(xué)生的實踐學(xué)習(xí)機會，轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)模式，讓學(xué)生在實習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)自身的專業(yè)疏漏，查漏補缺。在新工科建設(shè)背景下，除了轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)方略、建立專業(yè)的師資隊伍以外，熟練掌握新型教學(xué)方法，提高教師的教育教學(xué)工作水平也是進行人才培養(yǎng)的重中之重。在過去的高校教學(xué)工作中，任何專業(yè)課程在開始前都會經(jīng)過教師的精心備課，設(shè)立每堂課的教學(xué)目標，隨后才會進行課堂教學(xué)，以期達到完成教學(xué)目標的目的，進而提高學(xué)生的計算機應(yīng)用水平。

其次，在高校教學(xué)中也要構(gòu)建完善的教學(xué)評價機制，這也是培養(yǎng)計算機應(yīng)用人才的重要途徑，而教師、學(xué)生以及用人單位則構(gòu)成了教學(xué)評價機制中的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)評價內(nèi)容設(shè)計應(yīng)以培養(yǎng)計算機應(yīng)用人才為基準，通過對教師、學(xué)生以及合作企業(yè)之間的評價內(nèi)容設(shè)計，充分調(diào)動三方之間的積極主動性［5］。教學(xué)評價內(nèi)容設(shè)置上要細致合理，不僅要重視教學(xué)結(jié)果，更應(yīng)該關(guān)注教學(xué)過程，務(wù)必涉及教學(xué)過程的方方面面，才可以充分發(fā)揮出構(gòu)建教學(xué)評價機制的價值與意義。教學(xué)評價機制的內(nèi)容可從三個方面出發(fā)，一是教師的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及教學(xué)渠道，二是學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握程度、實踐創(chuàng)新能力、實際問題分析處理能力，最后則是合作企業(yè)的資源概況、實踐培訓(xùn)以及對學(xué)生的引導(dǎo)過程［6］。讓高校師生更加注重實踐環(huán)節(jié)，實現(xiàn)教師的課堂教學(xué)與專業(yè)實踐活動的有效融合。與此同時，為保證教學(xué)評價的客觀性，高?？稍诟咝＝虅?wù)系統(tǒng)上開通教學(xué)評價平臺，通過可視化系統(tǒng)，讓高校教師及時吸取學(xué)生的建議并進行教學(xué)反思，通過調(diào)整教學(xué)內(nèi)容不斷提升教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)效果。

（四）完善實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，加強校企合作

實踐教學(xué)是高校進行應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要教學(xué)手段，建立完善的實踐教學(xué)課程也是培養(yǎng)應(yīng)用型計算機人才的重要渠道。在高校計算機課程中，增設(shè)實踐環(huán)節(jié)對快速提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有著極其重要的意義與價值。但在進行實踐教學(xué)時，要注意結(jié)合高校自身的實際學(xué)情，以培養(yǎng)學(xué)生的計算機應(yīng)用水平為基點，積極設(shè)立實驗教學(xué)課程，將培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力與學(xué)生自身的基礎(chǔ)專業(yè)知識，計算機應(yīng)用技能以及畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)充分融合，加強對實踐教學(xué)的監(jiān)督反饋，優(yōu)化改進教學(xué)模式，達到提高學(xué)生實際問題應(yīng)用處理能力的目的。

但由于校園規(guī)模等問題，如今各大高校校內(nèi)實訓(xùn)基地較少，這就需要高校校方積極尋找優(yōu)質(zhì)企業(yè)為學(xué)生提供實踐基地。尤其是在進行計算機專業(yè)實訓(xùn)時，要充分發(fā)揮主觀能動性，與相關(guān)企業(yè)進行全方位校企合作，從制定培養(yǎng)方案，設(shè)計實訓(xùn)課程內(nèi)容，教學(xué)評價機制構(gòu)建等環(huán)節(jié)的認真設(shè)置充分重視起計算機專業(yè)實踐教學(xué)。合作企業(yè)也要積極參與到高校實踐教學(xué)，結(jié)合企業(yè)和計算機專業(yè)特點，制定出能夠充分提升高校學(xué)生實際應(yīng)用能力的職業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)課程，通過有經(jīng)驗的教師帶教，給高校學(xué)生營造全方位多層次，更加立體的教學(xué)實踐模式，為高校培養(yǎng)計算機應(yīng)用人才提供重要的機制保障。

四、結(jié)束語

在高校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)時，新工科建設(shè)與新經(jīng)濟發(fā)展相輔相成。新工科的建設(shè)目的是為新經(jīng)濟的發(fā)展和科技變革提供人才儲備，而新經(jīng)濟的發(fā)展過程有一定程度上反映出社會對新工科人才的需要是一個不斷上升的過程。高校在進行計算機應(yīng)用人才培養(yǎng)時要時刻關(guān)注市場的發(fā)展動向，并充分結(jié)合學(xué)生自身學(xué)情以及高校所處地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展情況及時調(diào)整人才培養(yǎng)方略。新工科理論的提出對高校教學(xué)來說既是機遇也是挑戰(zhàn)，應(yīng)充分掌握新工科理論內(nèi)涵和計算機應(yīng)用人才特征，構(gòu)建出更符合高校與區(qū)域經(jīng)濟融合發(fā)展的計算機應(yīng)用人才教學(xué)體系。