馬金林

摘? ? 要：隨著新工科建設(shè)與工程教育的發(fā)展，各學(xué)科發(fā)展已離不開人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)空間安全等計算機技術(shù)的支持，計算機學(xué)科在新工科建設(shè)中扮演著更加重要的角色。文章在分析計算機學(xué)科在新工科建設(shè)中角色的基礎(chǔ)上，提出了基于新工科的計算機學(xué)科建設(shè)策略。

關(guān)鍵詞：計算機;新工科;工程教育

中圖分類號：G640? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2020）07-0054-02

近年來，新工科建設(shè)和工程教育正在如火如荼地開展，計算機相關(guān)技術(shù)成為推動科技發(fā)展和社會進步熱點的同時，人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+和網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)成為國家戰(zhàn)略，國務(wù)院和相關(guān)部委發(fā)布了多項文件來指導(dǎo)和推動諸如國家安全、經(jīng)濟建設(shè)、產(chǎn)業(yè)升級等方面建設(shè)和發(fā)展。在工程教育和新工科建設(shè)的背景下，非計算機專業(yè)的計算機課程如何開設(shè)，計算機學(xué)科在新工科建設(shè)中扮演什么角色等一系列問題都值得我們深入思考。

一、計算機學(xué)科在新工科建設(shè)中的角色

（一）歷史使命的承擔(dān)者

新工科建設(shè)是應(yīng)對新經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，從服務(wù)國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求和面向未來發(fā)展的高度，提出的一項持續(xù)深化工程教育改革的重大行動計劃[1]。隨著信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各國紛紛提出推動產(chǎn)業(yè)升級和變革的新舉措，如：德國提出“工業(yè)4.0計劃”、日本的“制造業(yè)白皮書”、美國的“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”等，我國也提出了“創(chuàng)新驅(qū)動”與“中國制造2025”的國家戰(zhàn)略?？梢?，各國已將制造業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展作為國家戰(zhàn)略實施，這需要大量的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才，各國大力發(fā)展工程教育，通過高等學(xué)校培養(yǎng)大量能夠解決復(fù)雜工程技術(shù)問題的人才。可見，新工科建設(shè)是歷史賦予高等學(xué)校和各相關(guān)學(xué)科的重大使命，各學(xué)科應(yīng)積極承擔(dān)這一重任，履行歷史使命。

（二）新工科建設(shè)的主力軍

據(jù)統(tǒng)計，截至新工科提出前的2016年，計算機類專業(yè)的6個基本專業(yè)、7個特設(shè)專業(yè)的布點數(shù)已經(jīng)達到2956個，在校生數(shù)占整個工科在校生數(shù)的百分之十六七，是一個名副其實的龐大專業(yè)類[2]。新工科提出后，工科成為學(xué)生競相選擇的專業(yè)，計算機專業(yè)是最大熱門。表1顯示了2010年至2017年教育部批準設(shè)立的新專業(yè)情況[3]，圖1顯示了新增工學(xué)專業(yè)和計算機專業(yè)的占比情況，由表1和圖1的總體趨勢來看，計算機和工學(xué)專業(yè)在數(shù)量和占比上均在增長，其重要性與日俱增。人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)的概念提出后，各高校和研究機構(gòu)紛紛成立人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、大數(shù)據(jù)學(xué)院或研究院。

教育部公示的名單顯示，2018年全國高校申報的新增專業(yè)共有2542個。申報“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)的高校超過220所，遠超其他專業(yè);申報“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的高校超過100所，“人工智能”專業(yè)也申報者眾多;申報智能技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合的專業(yè)較多，如“機器人工程”“智能制造工程”“人工智能與機器人”[4]?？梢?，今年計算機專業(yè)在延續(xù)去年申報熱的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了大量計算機學(xué)科與機械類、控制類學(xué)科相結(jié)合的新專業(yè)。

（三）新工科建設(shè)的支撐者

2018年，教育部、工業(yè)和信息化部和中國工程院聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》，這些重要文件的相繼發(fā)布，進一步闡明了計算機技術(shù)在國家安全、經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級、學(xué)科發(fā)展中的重要性，確立了計算機學(xué)科對其他學(xué)科和行業(yè)的支撐作用，推動了計算機技術(shù)在各行各業(yè)的進一步應(yīng)用。新工科建設(shè)強調(diào)學(xué)科交叉融合，縱觀各個學(xué)科，最能實現(xiàn)交叉融合的就是計算機學(xué)科，它可以與各學(xué)科進行融合。作為計算機學(xué)科的主要技術(shù)，人工智能、網(wǎng)絡(luò)空間安全、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在各領(lǐng)域的廣泛使用和推廣，已經(jīng)成為上至國家戰(zhàn)略，下至生產(chǎn)生活中必不可少的內(nèi)容。

（四）新工科建設(shè)的服務(wù)者

新工科建設(shè)提出以后，打開任何一份最新修訂的工科專業(yè)的培養(yǎng)方案，都能找到多門計算機類課程，而這些課程往往支撐著多條培養(yǎng)規(guī)格和畢業(yè)要求。計算機技術(shù)在一定意義上來說是一種通用技術(shù)，隨著各學(xué)科（專業(yè)）的發(fā)展和融合，他們均已擁有屬于自己的工具軟件和分析軟件;計算機技能成為各學(xué)科必備的基本素質(zhì)和能力要求，計算機技術(shù)已成為各學(xué)科必不可少的工具，計算機知識已成為專業(yè)人員必備的基礎(chǔ)知識。因此，作為基礎(chǔ)的計算機學(xué)科，必須為其他學(xué)科的新工科（新文科、新商科、新醫(yī)科等）建設(shè)提供保障和服務(wù)，以促進這些學(xué)科的發(fā)展。

二、基于新工科的計算機學(xué)科建設(shè)策略

計算機學(xué)科作為新工科建設(shè)的主要力量，既要做好自身的新工科建設(shè)，又要支持其他學(xué)科（專業(yè)）的新工科建設(shè)。

（一）做好計算機學(xué)科的新工科建設(shè)

計算機學(xué)科自身的新工科建設(shè)是根本，只有強本固基，做好自身的新工科建設(shè)，才有可能支撐其他學(xué)科的新工科建設(shè)。

（二）健全服務(wù)新工科建設(shè)的管理機制

教師評價機制。建立以本科教學(xué)為主的評價機制，鼓勵開設(shè)通識課程，鼓勵為新工科專業(yè)開設(shè)計算機類課程。

教師選聘機制。改革現(xiàn)有教師選用機制，靈活選用教師，選聘跨專業(yè)、跨學(xué)科、跨學(xué)院、跨學(xué)校的教師到校授課，重點做好企業(yè)、行業(yè)中有豐富經(jīng)驗的工程技術(shù)人員的實踐課授課工作。

課程選修機制。打破專業(yè)壁壘，向其他專業(yè)、其他學(xué)院開放課程資源，允許學(xué)生跨專業(yè)、跨學(xué)院選課。

學(xué)生管理機制。聯(lián)合其他新工科專業(yè)在培養(yǎng)方案中設(shè)置靈活學(xué)分，鼓勵學(xué)生在新工科框架下修讀各類課程，鼓勵學(xué)生選擇計算機類課程。

實踐教學(xué)創(chuàng)新機制。擴大實踐教學(xué)覆蓋面，在課程設(shè)計、競賽、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新項目、創(chuàng)業(yè)項目中，廣泛吸收非計算機類專業(yè)的學(xué)生，擴大計算機類專業(yè)與其他專業(yè)學(xué)生和教師的合作。

（三）優(yōu)化服務(wù)新工科的課程平臺

面對不同需求的學(xué)生，靈活設(shè)置多種類型的計算

機課程，滿足其學(xué)習(xí)需要。

開設(shè)輔修專業(yè)。面向愛好計算機，并想修讀第二學(xué)位的其他專業(yè)學(xué)生，使其獲得更多的計算機知識，打造更扎實的計算機基礎(chǔ)。

開設(shè)計算機通識課程。面向愛好計算機，熱衷了解和學(xué)習(xí)計算機知識的全校學(xué)生，開設(shè)全校性通識選修課，普及更專業(yè)的計算機知識。

開放課程資源。允許學(xué)校其他學(xué)院（專業(yè)）的學(xué)生修讀為本學(xué)院、本專業(yè)學(xué)生開設(shè)的課程。

為新工科專業(yè)開設(shè)計算機課程。針對學(xué)校的非計算機類新工科專業(yè)特點，打造并開設(shè)適合該專業(yè)的計算機課程。

開設(shè)在線學(xué)習(xí)課程。通過MOOC、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂等以在線課程的模式將教學(xué)資源和教學(xué)過程進行呈現(xiàn)，學(xué)生根據(jù)課程要求自主學(xué)習(xí)，通過鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑和創(chuàng)新，培養(yǎng)獨立思考和分析解決問題的能力。

（四）創(chuàng)設(shè)服務(wù)新工科的實驗平臺

在新工科建設(shè)中，應(yīng)統(tǒng)籌多個學(xué)科的實驗需求，針對多學(xué)科交叉融合，建立一個專用于新工科的，供多個專業(yè)進行聯(lián)合、交叉實驗的實驗平臺。

（五）搭建服務(wù)新工科的創(chuàng)新平臺

通過建立統(tǒng)一的創(chuàng)新平臺，促進學(xué)生多學(xué)科知識的交流和檢驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程能力，提高其解決復(fù)雜工程問題的能力。

在校內(nèi)設(shè)置實踐創(chuàng)新平臺，設(shè)置創(chuàng)新團隊和創(chuàng)新項目，由企業(yè)、行業(yè)人員與校內(nèi)教師、研究生導(dǎo)師共同指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

在校外設(shè)置生產(chǎn)實踐平臺，由企業(yè)人員與校內(nèi)教師共同指導(dǎo)，讓學(xué)生參與企業(yè)的實際項目和工作，培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力。

建立畢業(yè)設(shè)計平臺，鼓勵學(xué)生跨專業(yè)合作，由校內(nèi)不同專業(yè)教師和企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)，促進不同專業(yè)的交叉融合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

（六）加強師資培訓(xùn)平臺建設(shè)

搭建服務(wù)新工科的師資培訓(xùn)平臺，為其他學(xué)科培養(yǎng)計算機類課程的師資。計算機學(xué)科在投入自身師資為其他學(xué)科開設(shè)計算機課程的同時，可以培訓(xùn)這些學(xué)科的現(xiàn)有教師，使其掌握相應(yīng)課程和技術(shù)。

三、結(jié)論

新工科建設(shè)為計算機學(xué)科帶來發(fā)展機遇的同時，也使其承擔(dān)了一份沉甸甸的責(zé)任。計算機學(xué)科只有勇敢地挑起重擔(dān)，履行工程教育發(fā)展賦予的使命，扮演好相應(yīng)角色，才能推動計算機學(xué)科的發(fā)展和計算機教育的不斷前進。

參考文獻：

[1]林建.引領(lǐng)高等教育改革的新工科建設(shè)[J].中國高等教育，? ? 2017，（Z2）.

[2]蔣宗禮.新工科建設(shè)背景下的計算機類專業(yè)改革[J].中國? ? 大學(xué)教學(xué)，2017，（8）.

[3]教育部本科專業(yè)備案和審批結(jié)果[EB/OL].[2020-01-31].? ? http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/gjs_left/moe _1034/s4930/.

[4]普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置與服務(wù)平臺[EB/OL].? ? [2020-01-31].http：//www.bkzy.org/Index/Declaration.