新工科背景下计算机类专业应用型人才培养模式的改革与创新研究

关键词：新工科；计算机类专业；人才培养模式

0 引言

随着全球科技的不断进步和经济的快速发展，新工科作为高等教育改革的重要方向，正逐渐引领工程教育的创新与变革。新工科不仅强调学科交叉融合，还注重培养具备创新精神和实践能力的高素质人才，以满足社会对复杂工程问题的需求。计算机类专业作为新工科的重要组成部分，其应用型人才培养模式的改革与创新显得尤为重要。因此，如何在新工科背景下，对计算机类专业应用型人才培养模式进行改革与创新，以适应行业需求和发展趋势，成为当前高等教育面临的重要课题。本研究旨在深入探讨新工科背景下计算机类专业应用型人才培养模式改革与创新，通过分析当前计算机类专业人才培养的现状与问题，提出相应的改革策略与创新实践，以期为我国计算机类专业人才培养提供有益的参考和借鉴。

1 研究现状

随着新工科建设的逐步推进，计算机类专业应用型人才培养模式的改革与创新已成为国内高等教育领域的研究热点。国内众多学者也对该领域进行了相应的研究。

潘敏等人[1]分别从核心素养与数字技能出发规划路径，强调从培养学生的创新力、批判性思维、沟通交流和团队协作能力等方面研究构建“人工智能+新工科”背景下“核心素养+数字技能”人才培养模式。熊曾刚等人[2]以湖北工程学院计算机与信息科学学院为例，探索新工科背景下地方高校信息类专业技术教育改革与实践，为新工科背景下信息类人才培养提供样板。李成友等人[3]基于新工科视角，根据区域经济社会发展需求和笔者所在大学的办学定位，结合专业自身优势，重构人才培养方案，改革教学方法、创新教学模式，重塑人才评价体系，探索出计算机类专业“11223”人才培养新模式并开展有效实践。官骏鸣等人[4]针对新工科背景下，提出构建覆盖人才培养全过程的“案例驱动、赛研赋能、校企合作”实践教学体系，通过校企合作提升学生实践能力。田新志等人[5]结合“双创学院”的特色，提出了以“双创学院”为依托的计算机类专业人才培养思路，分析了其可行性和特点。

2 计算机类专业人才培养现状分析

2.1 传统培养模式的优势与不足

传统计算机类专业人才培养模式通常注重扎实的理论基础和宽广的知识面，通过系统的课程学习，使学生能够掌握计算机科学与技术的基本理论和技能，为后续的深入学习和职业发展打下良好的基础。然而，传统培养模式也存在一些明显不足。首先，传统课程体系的更新速度往往跟不上行业发展的步伐，导致一些过时的知识和技能仍然被教授给学生。其次，传统培养模式往往过于注重理论知识的传授，而忽视了实践能力和创新思维的培养，导致学生难以适应快速变化的工作环境。

2.2 行业发展趋势与人才需求变化

当前，随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展，计算机类专业人才的需求正在发生深刻变化。企业不仅需要具备扎实理论基础的人才，更需要具备实践能力和创新思维的应用型人才。同时，随着技术的不断更新和升级，企业对人才的需求也在不断变化，要求人才具备快速学习和适应新技术的能力。

2.3 当前培养模式面临挑战

面对行业发展趋势和人才需求变化，当前计算机类专业人才培养模式面临着诸多挑战。例如：如何更新和优化课程体系，如何加强实践教学环节，如何加强校企合作实现产学研一体化以适应快速发展的技术变革，这些是当前培养模式需要解决的重要问题。

当前计算机类专业人才培养模式在应对行业发展趋势和人才需求变化方面面临着诸多挑战。因此，为了培养具备实践能力和创新思维的应用型人才，必须对传统培养模式进行改革与创新，以适应行业发展的需求和趋势。

3 新工科背景下计算机类专业人才培养模式改革策略

3.1 课程体系优化与创新

课程体系优化与更新是新工科背景下计算机类专业应用型人才培养模式改革与创新的重要组成部分。通过结合核心课程与前沿技术、跨学科课程融合、强化实践教学环节等措施，可以构建更加科学、合理、前沿的课程体系，为培养具备实践能力和创新思维的应用型人才提供有力支撑。

1） 核心课程与前沿技术的结合。课程体系需要调整核心课程设置，确保学生掌握计算机科学与技术的基础理论和方法。这包括计算机科学导论、数据结构、算法分析、操作系统、计算机网络等基础课程。同时，为了使学生能够紧跟技术发展步伐，课程体系中需要增加与前沿技术相关的课程，如人工智能、大数据处理、云计算、区块链等。

2） 跨学科课程融合。新工科强调学科交叉融合，因此，在计算机类专业课程体系中，也需要整合跨学科课程。通过与经济学、医学、人文学科等其他学科的相关课程，可以开阔学生的知识视野，增强其综合素质和创新能力，以满足不同领域对计算机类专业人才的需求。

3） 强化实践教学环节。实践教学也是课程体系中不可或缺的一部分。为了更好地满足企业和行业对人才的需求，计算机类专业课程体系需要与企业和行业进行深度合作。通过与企业合作开设课程、共同制定培养方案等形式，可以确保课程体系与企业和行业的实际需求相契合。

3.2 教学方法与手段的创新

教学方法与手段的创新是提升计算机类专业应用型人才培养质量的关键。通过采用个性化学习路径、引入新技术和工具、引导学生进行深度学习等手段，可以激发学生的学习兴趣和创造力，培养其自主学习能力，从而更好地适应新工科背景下的人才培养需求。

1） 定制学生个性化学习路径。每个学生都有自己独特的学习风格和能力水平，因此，教学方法和手段应该根据个体差异进行个性化调整。教师可以通过诊断性评价、学习风格测试等方式了解学生的学习特点和需求，利用学习分析工具收集学生的学习数据，提供个性化的反馈和指导，帮助学生调整学习策略，从而为其量身定制个性化的学习路径。这样不仅能够提高学生的学习效率和质量，还能培养其自主学习和自我发展的能力。

2） 引入新技术和工具。随着技术的发展，许多新技术和工具为教学方法的创新提供了可能。例如：虚拟现实（VR） 、增强现实（AR） 等技术可以为学生创造更加逼真的学习情境；在线协作工具则可以帮助学生进行远程团队合作和项目实践。这些新技术和工具的引入不仅可以丰富教学手段，还能提升学生的学习体验和效果。

3） 引导学生进行深度学习。通过创设与现实生活或专业领域紧密相关的学习情境，设计具有挑战性和探索性的问题，设计跨学科、综合性的项目任务，设计学科竞赛平台，让学生感受到学习的实用性和趣味性，引导学生主动寻找答案，学生在实践中应用所学知识，培养解决问题的能力，解决实际问题。

4 创新实践案例分析

4.1 国内高校的计算机类专业改革实践案例

国内高校在计算机类专业教学改革实践中，普遍重视课程内容的更新、实践教学环节的加强、校企合作模式的推广以及创新创业教育的融入，旨在培养出更多具备扎实理论基础、较强实践能力和创新精神的计算机专业人才。目前，国内高校也进行了积极的探索与实践。例如：北京大学举办了高等学校计算机专业教学改革研讨会，探讨在新工科背景下如何改革计算机专业的课程教学。会议聚集了来自全国各地的专家学者，共同交流教学改革的经验和成果，推动了计算机专业教育的创新发展。延边大学进行的计算机专业核心课程教学模式改革强调了理论与实践的结合，通过引入项目教学、翻转课堂等现代教学方法，增强了学生的动手能力和解决问题的能力。

4.2 西安思源学院计算机类专业应用型人才培养的实践探索

西安思源学院在计算机类专业应用型人才培养进行了多方面的实践探索，包括校企合作、实践教学、学科竞赛平台等。这些举措有效地提升了学生的实践能力和创新能力，为社会输送了一批批优秀的计算机专业人才。

1） 成果导向下学科竞赛驱动计算机类专业人才应用创新能力培养模式。该培养模式以学科竞赛为抓手，整合学科竞赛资源，借助第二课堂、专业社团及创新实验班多方位地提高学生的学习积极性，拓展学生知识面；改革实践教学内容，将学科竞赛内容融入日常实践教学过程中；以成果为导向、以学生为中心，以学科竞赛为抓手，全方位地培养计算机类专业人才应用创新能力[6-7]。该模式所设计的创新能力培养模式如图1所示。

2） 进行校企合作。与全球知名的中文IT 社区CSDN达成了战略合作关系，共同致力于计算机应用人才的培养。这次合作不仅加强了学校的教学实践环节，而且为学生提供了更好的实习实训机会，有助于学生更好地掌握行业前沿技术，为将来的就业打下坚实的基础。

3） 深化实践教学。学校注重理论与实践的结合，设有计算机科学与技术、网络工程、人工智能3个方向。为了能够提升学生的实践能力，设计了相应的专业独立实践环境，通过综合案例的设计与完成，引导学生能够将所学知识综合应用，提高学生的实践动手能力。

4） 设计学科竞赛平台。学校为学生提供了丰富的创新创业训练机会，包括创新教育课程、创新文化节以及各种学科竞赛等。这些活动不仅锻炼了学生的创新能力和团队协作精神，还有助于他们提前适应社会，为未来的职业生涯做好准备。学科竞赛平台设计如图2所示。

5 结论与展望

本文通过分析当前计算机类专业人才培养的现状与问题，从课程体系、教学方法与手段提出了新工科背景下计算机类专业应用型人才培养模式的改革策略，结合西安思源学院实际情况，提出了适合西安思源学院的人才培养模式的改革与创新方案。但是，人才培养是一个综合复杂的过程，因此笔者以后将从加强动态跟踪、多学科交叉研究、国际比较研究几方面对于人才培养模式的改革继续进行研究，希望能为我国的计算机类专业教育改革提供新的视角和启示。