智能制造背景下地方普通高校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教改探索

魯斌 李鶴喜 劉耀宗

摘 要：目前地方普通高校的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)存在諸多問題，其人才培養(yǎng)方案和課程體系仍以傳統(tǒng)的學(xué)科知識架構(gòu)為基礎(chǔ)，偏重理論講授，授課教師能力有待提升，學(xué)校實驗實訓(xùn)條件不足，教學(xué)成效不明顯。鑒于此，地方普通高?？梢詮耐晟迫瞬排囵B(yǎng)體系、完善專任教師成長體系、強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、加強實踐平臺建設(shè)、促進校企交流合作等方面入手，推進計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革，提升專業(yè)建設(shè)質(zhì)量和人才培養(yǎng)水平。

關(guān)鍵詞：智能制造；地方普通高校；計算機科學(xué)與技術(shù)；教學(xué)改革

基金項目：2018年廣東省教育廳特色專業(yè)建設(shè)項目（計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)）；五邑大學(xué)教改課題“結(jié)合競賽模式的信息安全專業(yè)項目式教學(xué)研究”（編號：JX2020036）

作者簡介：魯斌（1977— ），男，五邑大學(xué)講師，研究方向為機器學(xué)習(xí)及人工智能；李鶴喜（1961— ），男，五邑大學(xué)教授，研究方向為機器視覺與人工智能；劉耀宗（1974— ），男，五邑大學(xué)講師，研究方向為RFID大數(shù)據(jù)分析、工控網(wǎng)絡(luò)安全及數(shù)據(jù)挖掘。

每一次工業(yè)革命都伴隨著社會生產(chǎn)方式的變革，本質(zhì)上都是利用技術(shù)手段對社會分工進一步細化，同時也會產(chǎn)生一些代表性的工業(yè)技術(shù)。目前工業(yè)上代表性的技術(shù)有很多，而物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機器人及人工智能等計算機技術(shù)在其中扮演著重要角色，以這些技術(shù)推進智能制造已成為工業(yè)發(fā)展的趨勢。為了順應(yīng)這種趨勢，世界各國都制定了與本國國情相適應(yīng)的政策，例如，德國提出了“工業(yè)4.0”的概念，我國也于2015年推出了《中國制造2025》行動綱領(lǐng)。在這種背景下，地方普通高校如何適應(yīng)時代發(fā)展、滿足社會需求，是一個重要的時代課題。在智能制造背景下，計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)對現(xiàn)代工業(yè)人才培養(yǎng)起著舉足輕重的作用，因此，對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)改革研究也應(yīng)因時而動、順勢而為。

一、地方普通高校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革的意義

智能制造之所以能興起，與計算機技術(shù)的進步和突破是息息相關(guān)的。新興的計算機技術(shù)逐漸應(yīng)用于制造業(yè)，并與之深度融合，形成了現(xiàn)在方興未艾的智能制造業(yè)。要發(fā)展智能制造，就必須培養(yǎng)合格的智能制造人才，而地方普通高校就承擔(dān)著為智能制造產(chǎn)業(yè)輸送人才的重任。

一方面，計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的改革有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)，側(cè)重于對計算機理論知識的講授，忽視了對學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；教學(xué)改革之后，學(xué)生有了更多動手實踐的機會，有助于提升實踐創(chuàng)新能力，還能增強學(xué)習(xí)能力和對新事物的接受、適應(yīng)能力。學(xué)生在學(xué)校能接觸到計算機領(lǐng)域的相關(guān)新知識并從中得到訓(xùn)練，學(xué)習(xí)的興趣自然會提高，自學(xué)的能力也必定會提升；在將來畢業(yè)后，遇到更新的知識能主動學(xué)習(xí)，對崗位和行業(yè)的新要求也能很快適應(yīng)。

另一方面，計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革也有利于促進學(xué)校和教師自身的發(fā)展。通過改革，學(xué)校可以加快在智能制造方面的學(xué)科布局，提升辦學(xué)水平，為國家和地方培養(yǎng)更多符合行業(yè)需求的智能制造人才，為智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供智力支持。教師利用教學(xué)改革的機會，可以加深對智能制造的了解，拓寬自己的研究領(lǐng)域，豐富知識儲備，不斷適應(yīng)教育教學(xué)新形勢。

二、地方普通高校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的現(xiàn)狀與問題

目前來看，雖然地方普通高?？赡芤蛩幍赜虿煌k學(xué)實力不同，歷史淵源不同，而導(dǎo)致辦學(xué)特色差異巨大，但就普遍開設(shè)的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)而言，這些高校也面臨一些共性問題。

首先，當(dāng)前地方普通高校的人才培養(yǎng)方案和課程體系還是以傳統(tǒng)的學(xué)科知識架構(gòu)為基礎(chǔ)，并沒有及時更新，尤其是計算機技術(shù)與制造業(yè)結(jié)合的跨學(xué)科課程體系比較落后，沒有跟上智能制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的步伐。這種課程體系偏重理論教育，培養(yǎng)出來的人才雖然具備一定的理論基礎(chǔ)，但是工程實踐能力相對較差，難以滿足當(dāng)前智能制造產(chǎn)業(yè)對人才的需求。

其次，因為要融合與智能制造相關(guān)的多個領(lǐng)域，計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必然要廣泛地向其他學(xué)科滲透和交叉，這對專業(yè)教師的能力形成挑戰(zhàn)。為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展，專業(yè)教師必須更多地關(guān)注、熟悉學(xué)科交叉領(lǐng)域，并力爭在教學(xué)中通過典型交叉案例把專業(yè)知識傳授給學(xué)生。

再次，實驗設(shè)備和實訓(xùn)條件相對落后，難以適配地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。計算機學(xué)科實踐性很強，需要配備價格不菲、種類齊全的實驗設(shè)備用于教學(xué)科研，然而多數(shù)高校現(xiàn)有的實驗設(shè)備功能較為單一，往往只能滿足一門或幾門傳統(tǒng)課程的教學(xué)需求，且實驗空間及設(shè)備利用率也較低。另外，傳統(tǒng)實驗教學(xué)設(shè)備對真實場景的還原度遠遠不夠，學(xué)生在實驗室實踐學(xué)習(xí)的環(huán)境與未來實際從業(yè)的情景相差巨大，這也導(dǎo)致學(xué)生在校期間缺乏對工業(yè)應(yīng)用的直觀感受。

最后，學(xué)校與地方企業(yè)尤其是行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)的交流機會較少，產(chǎn)教融合動力不足。計算機相關(guān)專業(yè)的企業(yè)，往往也是智力密集型企業(yè)，崗位規(guī)模不大，人員需求不多，能提供給在校學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)的機會也較少。學(xué)校因為專注于理論教學(xué)，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況不夠了解，也很少主動與企業(yè)聯(lián)動。長此以往，學(xué)校對企業(yè)的人才需求把握不精準(zhǔn)，培養(yǎng)出來的學(xué)生不能完全符合企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)。

三、地方普通高校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革的思考與探索

（一）完善人才培養(yǎng)體系

地方普通高校要主動求變，根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求梳理人才培養(yǎng)計劃和課程體系，錨定計算機相關(guān)專業(yè)的就業(yè)方向和要求，引入新的教學(xué)理念，重新撰寫教學(xué)大綱、規(guī)劃課程方案，打造滿足智能制造產(chǎn)業(yè)所需的專業(yè)人才培養(yǎng)體系。

在工程認證理念的指導(dǎo)下，地方普通高校應(yīng)重新梳理計算機各課程的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合專業(yè)特點組建全新的課程矩陣。在新的課程體系里，摒棄專業(yè)基礎(chǔ)課程中過時的知識內(nèi)容，引入契合計算機行業(yè)特征、符合計算機行業(yè)發(fā)展趨勢的新內(nèi)容，做到與時俱進；加強專業(yè)核心課程的建設(shè)，重視對學(xué)生實用性技能的培養(yǎng)；健全選修課體系，增加能體現(xiàn)專業(yè)方向性的選修課；適當(dāng)增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程，充實通識教育。在課程實施的過程中，堅持以學(xué)生為中心，加大實踐類教學(xué)內(nèi)容的比重；在課程考核階段，結(jié)合學(xué)情和課程特點，形成全視角的考核方式。

（二）完善專任教師成長體系

與實力雄厚的知名高校相比，地方普通高校的科研平臺層次不高，薪酬待遇吸引力不足，師資力量也就比較薄弱，難以大量引進優(yōu)秀人才。針對已有的師資力量，學(xué)校應(yīng)制定科學(xué)規(guī)劃，促進他們成長發(fā)展，進而提升整體師資水平。

首先，建立完善的專任教師培訓(xùn)機制，以提高他們的綜合素質(zhì)和教學(xué)水平。學(xué)校要提供多樣化、系統(tǒng)化、針對性強的培訓(xùn)，對專任教師的學(xué)術(shù)研究、教學(xué)方法和管理能力等進行多方面的強化提升。其次，為專任教師提供公平公正的職業(yè)發(fā)展機會。學(xué)校通過完善職稱和崗位的評聘制度，優(yōu)化教師工作的激勵措施，鼓勵專任教師積極參與科研、學(xué)術(shù)、對外交流等活動，努力提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，從而實現(xiàn)專任教師的職業(yè)發(fā)展和能力提升齊頭并進。再次，加強團隊建設(shè)，發(fā)揮集體優(yōu)勢。學(xué)校通過加強學(xué)科建設(shè)和教學(xué)團隊建設(shè)等措施，促進專任教師之間的合作和交流，營造合作共贏的工作氛圍，提高教師團隊凝聚力和協(xié)作能力，提升學(xué)校教育教學(xué)和教師科研水平。最后，持續(xù)改善工作環(huán)境。學(xué)校要關(guān)注專任教師的日常工作感受，提供優(yōu)良的工作條件和學(xué)術(shù)環(huán)境，提供舒適、安全、健康的工作場所，最大程度地減輕教師的職業(yè)倦怠，以保證他們能夠在一個和諧穩(wěn)定的環(huán)境中安心工作。近年，為了更好地服務(wù)和保障專任教師工作，不少地方普通高校都成立了教師發(fā)展中心。教師發(fā)展中心會定期舉辦一些特色活動，如形象禮儀培訓(xùn)、文化素質(zhì)拓展、傳統(tǒng)節(jié)日聯(lián)誼等，豐富專任教師的精神文化生活，擴大他們的社交面，不斷增強他們對職業(yè)和學(xué)校的認同感。

（三）強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)中，應(yīng)綜合考慮理論課程內(nèi)容與實踐課程內(nèi)容的結(jié)合，提高專業(yè)實踐類教學(xué)的比例，尤其是增加體現(xiàn)本地智能制造產(chǎn)業(yè)具體應(yīng)用場景的實踐教學(xué)。在具體的實踐教學(xué)設(shè)計中，可加入具有地方智能制造產(chǎn)業(yè)特色的課程內(nèi)容，以項目式教學(xué)的方式，為學(xué)生提前適應(yīng)計算機行業(yè)打下思想基礎(chǔ)。

地方普通高校除強化實踐課程內(nèi)容之外，還要構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的長效機制，以保障創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的持續(xù)高效開展。由于實踐教學(xué)的內(nèi)容與本地智能制造產(chǎn)業(yè)高度符合，地方普通高?？梢耘c地方政府及相關(guān)企業(yè)合作，借助社會和行業(yè)資源，共同搭建產(chǎn)教融合平臺，助力學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。

（四）加強實踐平臺建設(shè)

實踐平臺為實驗、課程設(shè)計和實習(xí)等實踐類課程提供場所及設(shè)施，具體形態(tài)包括實驗室和實訓(xùn)基地等，是高校必不可少的教學(xué)資源。實踐平臺既是高校開展教學(xué)、科研、學(xué)科建設(shè)和社會服務(wù)的重要場所，又是高校辦學(xué)實力的重要標(biāo)志之一。因此，地方普通高校應(yīng)立足本校科研成果產(chǎn)出較多的優(yōu)勢學(xué)科，加強專業(yè)實驗室和實訓(xùn)基地建設(shè)。

在智能制造背景下，升級和改造實踐平臺是開設(shè)計算機專業(yè)的地方普通高校面臨的重要任務(wù)之一。這類學(xué)?？梢詢?yōu)先重點建設(shè)與產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度較高的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機器人及人工智能等計算機相關(guān)專業(yè)實驗室或?qū)嵱?xùn)平臺。計算機專業(yè)實踐平臺的建設(shè)，要綜合考慮教、學(xué)、研、產(chǎn)、賽多方面需求，充分利用有限的實踐空間，進行合理的統(tǒng)籌規(guī)劃。對于一些交叉應(yīng)用的復(fù)雜場景，可以打破院系和專業(yè)的限制，鼓勵多院系、多學(xué)科聯(lián)合創(chuàng)建專業(yè)性強的實踐平臺。此外，地方普通高校也應(yīng)鼓勵有實力的教師團隊以本校為依托，創(chuàng)建工程技術(shù)研究中心、高水平創(chuàng)新實驗室等科研平臺。在這些平臺上，教師除研究前瞻性課題外，還可鼓勵學(xué)生一起參與價值突出的研究項目，做到教學(xué)相長。

（五）促進校企交流合作

受地理位置、發(fā)展觀念、經(jīng)濟發(fā)展水平等條件限制，一些地方普通高校往往資源匱乏，發(fā)展緩慢。尤其是經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，很難有成熟的企業(yè)規(guī)模性聚集，行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)更是少之又少，這嚴(yán)重制約了地方普通高校對行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和地方產(chǎn)業(yè)需求的了解。為破解此類難題，打開受限局面，學(xué)校可以出臺相應(yīng)的配套措施，鼓勵本校教師走出校門、走進企業(yè)，尤其是走進與計算機行業(yè)相關(guān)的高精尖企業(yè)，加強雙方合作往來，并探索建立雙向交流的長效機制。除與本地企業(yè)合作之外，還可以尋求與大城市或中心城市的智能制造產(chǎn)業(yè)的合作。合作的形式可以靈活多變，教師可以到企業(yè)擔(dān)任技術(shù)顧問，學(xué)校也可以與企業(yè)共建校企實驗班，在企業(yè)創(chuàng)辦實訓(xùn)實習(xí)基地，與企業(yè)聯(lián)合申請科研項目或?qū)嶒炇移脚_。此外，學(xué)校還可以聘請企業(yè)工程師作為外聘教師或者企業(yè)導(dǎo)師，邀請他們到校開展專題講座、參與教學(xué)研討等，介紹企業(yè)一線的技術(shù)實現(xiàn)，講解企業(yè)生產(chǎn)中遇到的痛點、難點，讓學(xué)生對將來的就業(yè)環(huán)境有初步了解。這種雙向交流機制，可以促進學(xué)校與企業(yè)共同成長、共同發(fā)展，讓雙方形成穩(wěn)固的可持續(xù)合作關(guān)系。

在智能制造背景下，地方普通高校需對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)實施行之有效的改革，以實現(xiàn)專業(yè)教學(xué)過程的優(yōu)化和質(zhì)量提升，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需求。地方普通高校可通過組建優(yōu)秀師資團隊，對課程的內(nèi)容、講授方式、實踐平臺進行全面建設(shè)，引領(lǐng)帶動高校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的整體提升。

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責(zé)編：文 墨