新工科背景下地方應(yīng)用型大學(xué)計算機實驗課高質(zhì)量發(fā)展探討

摘" 要：新工科背景下，地方應(yīng)用型大學(xué)需要勇?lián)萍紕?chuàng)新使命，合理調(diào)整人才培養(yǎng)方案，注重抓好實踐類課程改革，培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的復(fù)合型人才。學(xué)校需要在計算機實驗課教學(xué)改革發(fā)展的基礎(chǔ)上，把握發(fā)展機遇，正視面臨的挑戰(zhàn)，積極回應(yīng)新工科建設(shè)的要求，根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標和特色優(yōu)勢，開設(shè)和大數(shù)據(jù)時代相契合的計算機實驗課，搭建校企合作的計算機實驗教學(xué)交流平臺，并通過形式多樣的以賽促學(xué)，鞏固計算機實驗教學(xué)成效。加大對計算機實驗課程教學(xué)改革的投入力度，從實驗室人才隊伍建設(shè)、實驗室教學(xué)環(huán)境優(yōu)化、產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同育人模式推進、學(xué)生高水平計算機應(yīng)用能力多層面培養(yǎng)等方面進行積極探索，推動計算機實驗課高質(zhì)量發(fā)展，培養(yǎng)符合新工科要求的創(chuàng)新性復(fù)合型人才。

關(guān)鍵詞：新工科；地方應(yīng)用型大學(xué)；計算機實驗課；實驗室

文章編號：1671-489X（2025）02-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.02.

0" 引言

新工科以創(chuàng)新知識為主導(dǎo)、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)為引領(lǐng)，針對新興產(chǎn)業(yè)設(shè)置相關(guān)專業(yè)，包括19個專業(yè)，如大數(shù)據(jù)、人工智能、智能科學(xué)與技術(shù)、云計算、智能電網(wǎng)信息工程類、光電信息科學(xué)與工程、機械制造及其自動化、航空航天、交通運輸類、材料、化工與制藥類等，涉及安全、通信、電氣、環(huán)境、輕工類、土木、建筑、生物、醫(yī)藥等多個領(lǐng)域和多種行業(yè)。相對傳統(tǒng)工科而言，新工科的建設(shè)目標是培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟和新興產(chǎn)業(yè)需要的，實踐動手操作能力強、具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才[1]。近年來，高校新增本科專業(yè)中，工科占比最多，新工科新專業(yè)趨向多學(xué)科交叉融合，例如：光電信息科學(xué)與工程專業(yè)是光學(xué)、通信、計算機、光電子等多學(xué)科的交叉結(jié)合；地理信息科學(xué)專業(yè)涉及地理學(xué)、計算機科學(xué)與技術(shù)和測繪工程等多個學(xué)科知識；醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)是醫(yī)學(xué)、人工智能、統(tǒng)計學(xué)、計算機科學(xué)和信息管理的新興交叉學(xué)科。從近年發(fā)展趨勢來看，計算機應(yīng)用技術(shù)廣泛滲透于新工科多個專業(yè)，特別是新工科計算機人工智能類專業(yè)的發(fā)展極為迅速。

1" 新工科建設(shè)的內(nèi)涵和作用

1.1" 新工科建設(shè)的內(nèi)涵

新工科建設(shè)以培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的未來工程技術(shù)人才為目標，以信息技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合為主線，以工程教育專業(yè)認證為抓手，以產(chǎn)業(yè)所需為導(dǎo)向，推動新工科與傳統(tǒng)工科交叉融合，促進科技創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化。新工科建設(shè)要致力于教育教學(xué)培養(yǎng)模式不斷改進，以培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟發(fā)展要求的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

1.2" 新工科建設(shè)對促進地方應(yīng)用型大學(xué)發(fā)展的作用

新工科建設(shè)要服務(wù)于科教興國和強國戰(zhàn)略，與時俱進地滿足產(chǎn)業(yè)所需和應(yīng)對社會新問題。新工科建設(shè)促進地方應(yīng)用型高校探索融入計算機實驗教學(xué)的新型工程教育方案，培養(yǎng)創(chuàng)新性復(fù)合型人才。新工科建設(shè)推動地方應(yīng)用型大學(xué)計算機實驗課高質(zhì)量發(fā)展，提高計算機人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2" 新工科背景下地方應(yīng)用型大學(xué)計算機實

驗課教學(xué)改革發(fā)展現(xiàn)狀

2.1" 合理修訂人才培養(yǎng)方案，著力強化計算機實驗

教學(xué)內(nèi)容

通過人才培養(yǎng)方案的合理修訂，計算機專業(yè)分類更加廣泛和精，教學(xué)課程更加突出專業(yè)課方向，開設(shè)門類更加齊全，課時結(jié)構(gòu)和分配比例更加合理。專業(yè)課增設(shè)多門選修課，大三、大四學(xué)生可以根據(jù)個人愛好和能力去選學(xué)計算機方向課程，如大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、網(wǎng)頁設(shè)計與制作、自然語言處理、網(wǎng)絡(luò)存儲、圖像處理技術(shù)等。高校其他專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的計算機公共課中也包含計算機實驗課程內(nèi)容。在新工科建設(shè)背景下，有的專業(yè)開設(shè)推廣計算機應(yīng)用基礎(chǔ)和一門程序設(shè)計語言必修課，如數(shù)統(tǒng)、商學(xué)、經(jīng)管專業(yè)可以開設(shè)MATLAB的應(yīng)用、SPSS統(tǒng)計與分析軟件應(yīng)用，化工、機電、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)可以開設(shè)C語言、Python或Java編程語言，以培養(yǎng)學(xué)生的計算機思維。結(jié)合不同專業(yè)和學(xué)科的特點，不斷調(diào)整計算機公共課授課方案和內(nèi)容，進一步增設(shè)計算機公共選修課。如MATLAB的應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和應(yīng)用、多媒體技術(shù)與應(yīng)用等，強化計算機實驗教學(xué)內(nèi)容，注重實驗教學(xué)內(nèi)容的落地實施。以山西大同大學(xué)為例，教研室分組制定各門計算機課實驗教學(xué)的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進度等。計算機實驗課程授課前，會根據(jù)教師推薦進行教材征訂工作，但教學(xué)內(nèi)容不拘泥于教材，而是參考其他相關(guān)教材和實踐案例豐富完善課件內(nèi)容，使計算機實驗教學(xué)內(nèi)容更契合高質(zhì)量發(fā)展的要求。

2.2" 積極回應(yīng)新工科建設(shè)要求，整體推進計算機實

驗課程改革

新工科的特點是以網(wǎng)絡(luò)作為輔助手段，以計算機作為底層技術(shù)邏輯。目前，學(xué)校針對計算機實驗課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式、評價體系等進行了一系列的教學(xué)改革探索，已取得一定成效。例如：編程類C語言實踐課程采取分組討論、翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下相結(jié)合等多種教學(xué)模式[2]；分學(xué)期增設(shè)設(shè)計課以進一步提升學(xué)生的編程技能；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)、算法等課程開設(shè)驗證實驗課，強化理論課程的實踐內(nèi)涵；對于實驗課時較多的課程加大過程性考核比例。

學(xué)校與華為技術(shù)有限公司進行校企合作，讓企業(yè)工程師和計算機與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院的“雙師型”教師共同授課，共建華為ICT學(xué)院，培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型高層次技術(shù)人才。為有效推進計算機實驗課程改革，學(xué)校通過形式多樣的以賽促學(xué)，不斷鞏固計算機實驗教學(xué)成效。如在教師耐心輔導(dǎo)和積極引領(lǐng)下，很多學(xué)生參加學(xué)校計算機技能選拔賽，逐步突圍“省賽”并入圍“國家賽”。計算機與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和教師鼓勵學(xué)參加藍橋杯全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽、全國大數(shù)據(jù)分析技術(shù)技能大賽、華為ICT大賽和人工智能編程設(shè)計類的機器人開發(fā)大賽等，部分學(xué)生已取得C/C++程序設(shè)計、Java軟件開發(fā)賽事，程序設(shè)計天梯賽和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)技能賽等賽事的獎項，如表1所示。以賽促學(xué)、賽教融合的模式為進一步提高計算機實驗教學(xué)水平奠定良好的基礎(chǔ)。

3" 地方應(yīng)用型大學(xué)計算機實驗課高質(zhì)量發(fā)

展面臨的機遇與挑戰(zhàn)

3.1" 面臨的機遇

新工科建設(shè)背景下，高校計算機實驗課程教學(xué)工作面臨前所未有的機遇，新工科建設(shè)的理念、措施和方案為計算機實驗課程教學(xué)工作指明了方向。在大數(shù)據(jù)時代，社會各領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C應(yīng)用人才的需求越來越大。高校是人才輸出的主陣地，通過計算機實驗課程改革，培養(yǎng)更多能熟練應(yīng)用計算機技術(shù)去解決各領(lǐng)域相關(guān)問題的復(fù)合型人才，切實做到各類信息系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用相銜接。目前，地方應(yīng)用型大學(xué)在計算機專業(yè)人才培養(yǎng)方向上主要有計算機技術(shù)與應(yīng)用、人工智能、計算機網(wǎng)絡(luò)和軟件工程等。各類計算機實驗課程加深了學(xué)生對專業(yè)知識的認知，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3.2" 面臨的挑戰(zhàn)

新工科建設(shè)對計算機實驗課程的教學(xué)內(nèi)容、方法、手段等提出更高的要求，推動了計算機實驗課程的發(fā)展。新工科建設(shè)是一個長期、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，改革面臨許多新問題。

3.2.1" 實驗室技術(shù)和管理人員不足

山西大同大學(xué)計算機與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院（御東校區(qū)）共有19個計算機實驗室，2024學(xué)年開設(shè)了54門不同門類的計算機實驗課，涵蓋計算機與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院在內(nèi)的19個學(xué)院共計164個班級近7 300名在校學(xué)生。目前，實驗室只有四名技術(shù)和管理人員，工作任務(wù)量大，急需增強實驗室技術(shù)和管理人員隊伍。計算機實驗設(shè)備的迭代升級也要求實驗室技術(shù)人員掌握多種設(shè)備的硬件特性和常用軟件應(yīng)用技術(shù)，能對突發(fā)電腦運行故障采用合理措施和有效方法加以解決，保障日常實驗教學(xué)的順利進行。

3.2.2" 計算機實驗機房設(shè)備投入力度不足

在新工科建設(shè)背景下，近年來地方應(yīng)用型大學(xué)開設(shè)專業(yè)方向更加細化，計算機實驗課門類增多，進一步加劇了對計算機實驗室數(shù)量和配置的挑戰(zhàn)。這就需要進一步加大對計算機實驗機房設(shè)備的投入力度，配置高性能的服務(wù)器，加強云平臺建設(shè)，滿足廣大師生虛實結(jié)合實驗課程的開設(shè)需求[3]。此外，還需要在部分教室等開放式場所合理設(shè)計、添置相關(guān)裝備和監(jiān)測設(shè)備，方便計算機專業(yè)課師生開展教學(xué)。

4" 地方應(yīng)用型大學(xué)計算機實驗課高質(zhì)量發(fā)

展的主要思路與改革措施

4.1" 主要思路

2018年10月發(fā)布的《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》指出，要制定實施“六卓越一拔尖”計劃2.0，加快發(fā)展新工科。一系列文件和政策措施都提出“要加快構(gòu)建高校與企業(yè)緊密合作、協(xié)同育人的人才培養(yǎng)機制，推進校企深度融合、協(xié)同育人”[4]。計算機實驗課作為高校實踐教學(xué)體系中的重要組成部分，在新工科建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。為順應(yīng)時代發(fā)展和人才需求變化，高校必須改革計算機類專業(yè)課程體系，以適應(yīng)新工科建設(shè)對復(fù)合型、創(chuàng)新型計算機人才的需求。

在新工科建設(shè)背景下，地方應(yīng)用型大學(xué)計算機實驗課高質(zhì)量發(fā)展的主要思路是：以學(xué)生為中心，以應(yīng)用為導(dǎo)向，以產(chǎn)出為追求，以能力培養(yǎng)為目標，在計算機實驗課程內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進行系統(tǒng)改革，進一步提升實驗課教學(xué)質(zhì)量。例如：在實驗課程內(nèi)容上，要進行更新、拓展、優(yōu)化；在實驗教學(xué)方法上，要改變傳統(tǒng)的驗證性、封閉性實驗?zāi)Ｊ?，融入開放性、創(chuàng)新性實驗內(nèi)容，不斷探索新的教學(xué)模式，培養(yǎng)符合新工科要求的創(chuàng)新性復(fù)合型人才。

4.2" 改革措施

新一代信息技術(shù)正全面融入各領(lǐng)域，各行各業(yè)對計算機人才的需求也呈現(xiàn)出多元化趨勢。各地方應(yīng)用型大學(xué)需要加大對計算機實驗課程教學(xué)改革的投入力度，在實驗室人才隊伍建設(shè)、實驗室教學(xué)環(huán)境優(yōu)化、產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同育人模式推進、多層面培養(yǎng)高水平計算機應(yīng)用能力等方面進行積極探索。

4.2.1" 加強高水平實驗室人才隊伍建設(shè)，做好實驗

室軟硬件的維護和更新

地方應(yīng)用型大學(xué)要加強高水平計算機實驗室的人才隊伍建設(shè)，加大高水平計算機教師的引進力度，不斷充實教師隊伍，結(jié)合教師專長安排所授課程，增大課程的實驗教學(xué)內(nèi)容所占學(xué)時比例。鑒于目前計算機實驗技術(shù)人員短缺，還需要適當增加優(yōu)質(zhì)實驗員比例，定期開展實驗教學(xué)技能培訓(xùn)，提高整體師資隊伍的素質(zhì)。地方應(yīng)用型大學(xué)還需要做好實驗室軟硬件的維護和更新。計算機實驗機房任務(wù)量大，應(yīng)齊抓共管、分工協(xié)作，共同維護機房軟件正常運行。實驗室技術(shù)和管理人員按時維護設(shè)備，保障教學(xué)軟件的安裝和測試，做好云平臺服務(wù)器的測試和運行。

4.2.2" 多渠道推進產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同育人，多層面培養(yǎng)

學(xué)生高水平計算機應(yīng)用能力

計算機實驗課程是高校人才培養(yǎng)體系中的重要組成部分，也是學(xué)生掌握并提升計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)知識水平和實踐技能的重要途徑。地方應(yīng)用型大學(xué)應(yīng)結(jié)合地方經(jīng)濟社會發(fā)展要求，多渠道建立校企合作平臺，加強產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同育人，給學(xué)生提供更多的實踐機會和實踐平臺。如學(xué)校近年來為大三學(xué)生安排了實訓(xùn)課，鼓勵企業(yè)工程師和技術(shù)員參與實驗教學(xué)。將工程實踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相結(jié)合，提升學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，取得良好的育人效果。

地方應(yīng)用型大學(xué)應(yīng)從實驗教學(xué)課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價體系等多層面培養(yǎng)學(xué)生高水平計算機應(yīng)用能力，例如：依托計算機技術(shù)優(yōu)勢和學(xué)科特色建設(shè)實驗課程群，構(gòu)建科學(xué)的實驗課程體系；運用多元化實驗教學(xué)方法，開展線上線下相結(jié)合的教學(xué)，加強跨學(xué)科課程領(lǐng)域融合。新工科教學(xué)強調(diào)跨學(xué)科融合，學(xué)校鼓勵學(xué)生涉獵不同學(xué)科領(lǐng)域，拓寬知識面和視野，設(shè)置涵蓋計算機實驗教學(xué)的跨學(xué)科課程，培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科知識和技能的綜合應(yīng)用能力。在新工科建設(shè)背景下，地方應(yīng)用型大學(xué)從知識本位向能力本位轉(zhuǎn)變，根據(jù)人才培養(yǎng)目標，構(gòu)建符合新工科要求的計算機專業(yè)課程體系和多元化的實踐教學(xué)課程考核評價體系[5]。教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法要面向產(chǎn)業(yè)需求，逐步整合、優(yōu)化實驗教學(xué)資源。改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，強化學(xué)生主體地位，推動計算機實驗課程向個性化、網(wǎng)絡(luò)化、國際化方向發(fā)展，培養(yǎng)符合時代要求的創(chuàng)新性復(fù)合型人才。

5" 結(jié)束語

新工科建設(shè)是一項系統(tǒng)工程和長期任務(wù)。計算機實驗課作為高等學(xué)校人才培養(yǎng)體系的重要組成部分，是落實新工科建設(shè)、提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要途徑。在新工科建設(shè)背景下，地方應(yīng)用型大學(xué)計算機實驗課的高質(zhì)量發(fā)展需要深入研究“教什么”“怎么教”“教到什么程度”“如何學(xué)”等問題。從實驗室人才隊伍建設(shè)、實驗室教學(xué)環(huán)境優(yōu)化、產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同育人模式推進、學(xué)生高水平計算機應(yīng)用能力多層面培養(yǎng)等方面進行積極探索，在教學(xué)過程中不斷調(diào)整和改進教學(xué)方法，切實提高計算機實驗課的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新和實踐能力強的新工科人才。

6" 參考文獻

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