摘要:針對計算機類專業(yè)課程體系建設中存在的課程體系設置不夠嚴謹、課程設置與市場需求的對接不夠緊密和缺乏跨學科融合的機會等問題,從桂林信息科技學院的實際情況出發(fā),根據新工科背景下計算機類專業(yè)課程體系構建原則和建設目標,從課程體系架構和建設內容探討具體的實施過程,并總結了建設效果。
關鍵詞:新工科;計算機類專業(yè);應用型本科;課程體系;計算機科學與技術
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2024)23-0163-02
開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
0 引言
為主動應對新一輪科技革命與產業(yè)變革,響應創(chuàng)新驅動發(fā)展、“中國制造2025”“互聯(lián)網+”“網絡強國”等重大國家戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議,新工科應運而生。新工科專業(yè),主要指針對新興產業(yè)的專業(yè),以互聯(lián)網和工業(yè)智能為核心,包括大數據、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈、虛擬現實、智能科學與技術等相關工科專業(yè)。2017年2月以來,教育部積極推進新工科建設,先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”[1-2],并發(fā)布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》《關于推薦新工科研究與實踐項目的通知》,全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗,助力高等教育強國建設。新工科的建設旨在主動布局未來戰(zhàn)略必爭領域的人才培養(yǎng),推動現有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新,探索建立多樣化和個性化相結合的培養(yǎng)模式,以適應未來科技和產業(yè)發(fā)展的需求。同時,新工科也注重學科交叉融合,推動跨學科、跨領域的合作與創(chuàng)新,打破傳統(tǒng)學科之間的壁壘,培養(yǎng)具備多元化知識背景的復合型工程技術人才。
國家教育部門明確提出,地方高校要對區(qū)域經濟發(fā)展和產業(yè)轉型升級發(fā)揮支撐作用[3]。廣西的電子信息產業(yè)在近年來得到了快速發(fā)展,隨著規(guī)模逐年擴大,企業(yè)數量不斷增加,產業(yè)鏈不斷完善,展現出良好的發(fā)展勢頭,已成為廣西經濟中的重要支柱產業(yè)之一。2022年6月廣西工業(yè)和信息化廳印發(fā)實施《廣西電子信息產業(yè)集群發(fā)展“十四五”規(guī)劃》等,為廣西電子信息產業(yè)的未來發(fā)展提供了政策保障。計算機類專業(yè)作為電子信息產業(yè)的核心支撐專業(yè)之一,只有將專業(yè)與產業(yè)進行主動對接,將教育鏈、人才鏈、產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈進行深度融合,才能更好地服務地方產業(yè)升級[4]。
1 計算機類專業(yè)課程體系建設中存在的問題
原有的計算機類專業(yè)課程體系建設中存在一些問題,主要包括以下幾個方面:
1) 課程體系設置不夠嚴謹。課程之間的聯(lián)系不夠緊密,導致學生無法系統(tǒng)地掌握專業(yè)知識。此外,有的課程安排上過于注重形式,忽略了學生的實際需求,導致學生無法深入學習自己感興趣的領域。
2) 課程設置與市場需求的對接不夠緊密。原有的計科專業(yè)的課程設置上可能過于注重傳統(tǒng)理論知識的傳授,而忽視了市場需求的變化和新興技術的發(fā)展。這可能導致學生畢業(yè)后難以適應企業(yè)的實際需求。
3) 缺乏跨學科融合的機會。在新工科背景下,跨學科融合對于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才尤為重要。原有計科專業(yè)受到學科設置、教學資源等方面的限制,難以提供足夠的跨學科融合機會。
因此,對應用型本科計算機類專業(yè)課程體系建設進行探索,具有重要的實際意義。
2 新工科背景下計算機類專業(yè)課程體系構建原則和建設目標
2.1 構建原則
新工科建設對應用型本科高校的人才培養(yǎng)應注重以下4個原則,即創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力培養(yǎng)緊密結合、知識與技能的培養(yǎng)緊密結合、專業(yè)能力和社會能力緊密結合、專業(yè)核心標準與個性化能力培養(yǎng)緊密結合這4個方面[5]。在新工科的背景下,高校需要緊密結合區(qū)域經濟和產業(yè)需求,加強與企業(yè)、行業(yè)的合作,共同制訂人才培養(yǎng)方案和教學計劃,推動產學研深度融合。同時,高校還需要注重學生的實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng),通過開設實驗課程、實踐項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等方式,提高學生的綜合素質和競爭力。
新工科建設需突破傳統(tǒng)工科的思維模式,以“繼承與創(chuàng)新“(包括人才培養(yǎng)理念的升華、培養(yǎng)模式的創(chuàng)新)”“交叉與融合”(包括現有工程學科之間、工程學科與其他學科之間的交融)、“協(xié)調與共享”(協(xié)調多元主體關系,形成高校主體、政府主導、行業(yè)指導、企業(yè)參與的協(xié)同育人模式)為主要建設途徑,為未來新興產業(yè)和新經濟培養(yǎng)實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。
2.2 建設目標
在新工科背景下,計算機類專業(yè)課程體系的建設目標主要包括以下幾個方面:
1) 培養(yǎng)創(chuàng)新人才。新工科注重培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質人才,因此計算機類專業(yè)課程體系的建設應該注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,通過實踐教學和項目實踐等方式,提高學生的實踐能力和創(chuàng)新水平。
2) 強化實踐教學。新工科注重實踐教學,因此計算機類專業(yè)的課程體系的建設應該加強實踐教學環(huán)節(jié),提高學生的實踐能力和應用能力??梢酝ㄟ^建設實驗室、加強實驗課程、增加實踐環(huán)節(jié)等方式實現。
3) 服務地方經濟和產業(yè)發(fā)展。應用型本科院校的人才培養(yǎng)應緊密結合地方經濟和產業(yè)發(fā)展的需求。計算機類專業(yè)課程體系的建設應關注地方經濟和產業(yè)發(fā)展的趨勢,調整課程設置和教學內容,培養(yǎng)符合地方經濟和產業(yè)發(fā)展需求的人才。
3 新工科背景下計算機類專業(yè)課程體系構建
根據新工科背景下計算機類專業(yè)課程體系構建原則和建設目標,計算機類專業(yè)課程體系將從以下三個方面進行重點建設。
3.1 構建“以能力為導向”的專業(yè)課程體系
結合辦學定位,行業(yè)、企業(yè)對學生的能力、技能需求,倒推課程設置及教學內容,更加專注學生專業(yè)技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng),由知識傳授為主向能力培養(yǎng)為主轉變。通過行業(yè)分析和企業(yè)調研,了解了行業(yè)企業(yè)對畢業(yè)生知識、能力、素質各方面的要求,以“知識新、能力強、素養(yǎng)高”為宗旨,結合能力結構分析,設置了應用型人才培養(yǎng)的“三版塊”(職業(yè)素養(yǎng)、學科知識、專業(yè)技能)課程體系結構,構建了應用型人才能力培養(yǎng)體系(如圖1) 。該體系包含通識教育平臺、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺、學科基礎平臺、專業(yè)基礎平臺、專業(yè)能力模塊和專業(yè)任選模塊6個部分。
3.2 構建“三位一體”的實踐教學體系
“三位一體”即融合實驗課程、第二課堂和企業(yè)實踐三方面評價要素為一體的多元化實踐教學體系,實驗課程引進了“操作系統(tǒng)課程與工程應用實驗實訓”和“軟件工程實驗實訓”等綜合教學平臺,搭建真實生產性實驗平臺,實現教學過程與生產過程對接。依托計算機創(chuàng)新基地和計算機軟件開發(fā)團隊,構建第二課堂,通過大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、教師科研項目以及學科競賽等方式培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。為提升學生專業(yè)技能,近幾年不斷推進校外實習基地建設,現已簽約多個校外實習實踐基地,已能滿足學生的校外實踐需求。
3.3 構建“相互關聯(lián)、相互支撐”的課程群
以計算機科學與技術專業(yè)為例,構建的課程群主要分為5個部分:
1) 計算思維課程群。主要課程有計算機科學導論、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、編譯原理、計算機網絡及應用等。該課程群關注計算思維的培養(yǎng),培養(yǎng)學生深入理解計算機底層原理和邏輯設計的能力,增強他們的問題解決能力。
2) 編程能力課程群。主要課程有C語言程序設計基礎、Java程序設計、C++面向對象程序設計、數據結構、算法分析設計與提高等。該課程群注重培養(yǎng)學生的編程技能和解決問題的能力,學生將掌握基本的編程語法、數據結構和算法,并培養(yǎng)良好的編程習慣和風格,以適應當前主流的軟件開發(fā)需求。
3) 軟件系統(tǒng)設計與開發(fā)課程群。主要課程有數據庫原理及應用、軟件工程、Web前端開發(fā)、移動應用開發(fā)基礎、Java EE項目開發(fā)及應用等。該課程群關注軟件系統(tǒng)的設計和開發(fā),培養(yǎng)學生從需求分析、設計到實現和測試的整個過程的能力。此外,該課程群還涵蓋了移動應用開發(fā)和Java EE的課程,使學生能夠跟上技術發(fā)展的步伐并具備工程實踐能力。
4) 嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)課程群。主要課程有電子技術基礎、數字電路、微機接口、單片機原理及應用、嵌入式系統(tǒng)原理、嵌入式操作系統(tǒng)等。該課程群專注于嵌入式系統(tǒng)的設計和開發(fā),培養(yǎng)學生從硬件設計、電路板制作到軟件編程和系統(tǒng)集成的綜合能力。該課程群中的課程將使學生掌握嵌入式系統(tǒng)的基本原理和開發(fā)技巧,并能夠運用這些知識進行實際項目的開發(fā)和實施。
5) 拓展與交叉課程群。主要課程有Axure原型設計、云計算技術、Python數據分析、機器學習、區(qū)塊鏈技術與應用、人工智能技術應用、企業(yè)管理、市場營銷學等。該課程群包含新興技術課程、跨學科課程、交叉學科課程,旨在拓寬學生的知識面和適應跨學科融合的趨勢,提升其職業(yè)競爭力和社會適應能力。
4 新工科背景下計算機類專業(yè)課程體系建設內容
在新工科背景下,以能力為本位,計算機類專業(yè)課程體系的建設內容主要包括以下幾個方面[6]:
1) 整合基礎課程。在整合基礎課程方面,是將原有理論與實踐獨立分離開的課程,整合成理論實踐合一教學的課程,例如,在C語言程序設計由原來的48學時理論+16學時實驗,改為32學時理論+32學時實驗等,通過邊講邊練,強化教學效果,并起到減少課程門數的作用。
2) 核心課程建設。根據新工科的理念和要求,對計算機類專業(yè)的核心課程,如C語言程序設計、數據結構、操作系統(tǒng)、數據庫原理及應用、計算機組成原理等,加強這些課程的建設和教學質量提升。確保學生能夠掌握核心知識和技能,為后續(xù)學習和職業(yè)發(fā)展打下堅實基礎。
3) 對接產業(yè)構建方向課程。根據新工科背景下的人才需求和市場趨勢,構建對接產業(yè)的方向課程。例如,在計算機科學與技術專業(yè)已放置嵌入式應用、移動應用開發(fā)和Java企業(yè)架構等新興技術方向的課程,以滿足學生的個性化需求和職業(yè)發(fā)展要求,后續(xù)計劃增設鴻蒙應用開發(fā)等方向課程。
4) 構建定制化培養(yǎng)模塊。信息工程學院自2016年起開始進行校企聯(lián)合培養(yǎng)模式工作,逐步與潤建通信、寶信迪等企業(yè)建立了近20個校外實習基地,而與廣州賽意等企業(yè)進行的定制化培養(yǎng)是校企聯(lián)合培養(yǎng)工作的進一步提升,是產教融合的進一步體現,加快了計科專業(yè)學生與社會需求對接。
5) 教學資源建設。加強教學資源建設包括教材、實驗設備、實踐基地、網絡教學資源等。確保教學資源的充足和先進性,為課程群的建設提供有力支撐。同時,鼓勵教師開發(fā)和共享優(yōu)質教學資源,使用項目式教學和案例教學,并利用超星、雨課堂等平臺輔助教學,提高教學效果和資源利用率[7]。
6) 教學質量監(jiān)控與評估。建立完善的教學質量監(jiān)控與評估機制,對課程群的教學質量進行持續(xù)監(jiān)控和定期評估。通過學生評教、同行評議、社會評價等多種方式,全面了解課程群的教學效果和存在問題,及時進行改進和優(yōu)化。
以上這些建設內容旨在培養(yǎng)具備跨學科交融、實踐創(chuàng)新、自主學習等能力的復合型人才,以適應新技術和新產業(yè)的發(fā)展需求。
5 結論
桂林信息科技學院傳承、賡續(xù)桂林電子科技大學的學科專業(yè)優(yōu)勢,經過20余年的發(fā)展,目前已逐步形成以工為主,電子信息學科優(yōu)勢突出,工學、管理學、藝術學、經濟學等學科協(xié)調發(fā)展的普通本科院校。畢業(yè)生深受用人單位歡迎,學校也連續(xù)九年被評為“廣西高校畢業(yè)生就業(yè)工作突出單位”[8]。文中闡述的計算機科學與技術作為桂林信息科技學院的重點專業(yè),2020年入選自治區(qū)級一流本科專業(yè)建設點,2022年成為廣西民辦高校優(yōu)勢特色專業(yè)建設點,根據新工科背景下計算機類專業(yè)課程體系構建原則和建設目標,實施課程體系建設以來,計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)質量得到顯著提升,而人才培養(yǎng)質量提升主要體現在學生創(chuàng)新實踐能力的提升上,近三年,計算機科學與技術專業(yè)學生參加專業(yè)學科競賽獲省部級一等獎及以上獎勵近20項,與此同時,學生的就業(yè)競爭力也在不斷得到提高,在“高質量”就業(yè)的道路上越走越寬。
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【通聯(lián)編輯:王 力】