计算机类专业教育创新与实践

摘要：加强新工科建设是我国在应对“科技改革、产业升级”浪潮背景下的一个重要选择及战略目标。在此背景下计算机类专业教育工作的改革与创新直接影响到专业人才的培养及发展。对此，教师可探讨现今我国各地高校计算机类专业教育工作中存在的一些问题，然后基于创新改革的战略体系下，通过教学思想、教育内容、教育手段等方面总结出一系列改革、创新路径，同时探讨新工科背景下计算机类教育创新模式的具体应用与实践路径。

关键词：新工科；计算机；创新探索

基于新工科背景下，计算机专业教育工作必须要加强学生的实践能力训练，并促进学生的全方位发展，确保其能够朝着应用型、复合型、专业型等方向转变，由此能够让整个计算机专业的教育质量持续性提升。所以，在本文的研究中，笔者结合计算机专业教育创新的具体实践及探索应用展开研究，希望能够逐步提高专业人才的创新能力与应用能力。

一、我国计算机类专业教育工作存在的问题

（一）教育思想相对滞后

根据2018年联合国教科文组织的调查研究发现：全球高等院校的教育机制正在出现全面变革与创新，同时朝着国际化、信息化、多元化的方向转变。由于高等工程教育属于高等教育的一个重要构成要素，在朝着改革、创新等方向发展的过程中，则需要瞄准未来市场的发展方向。对此，在2019年5月之后，我国教育部全面实施新工科建设战略，相继颁布了《针对全面实施新工科研究与实践的相关意见》《全面开展新工科研究及实践活动的具体通知》等文件条例。但在我国大部分高校的计算机专业教学工作中，很多教师的教学思想相对传统，一些观点过于保守，缺乏创新意识及突破能力。而且，还有一些教师完全忽视行业的发展趋势及应用现状，依旧强调实验型、测试型的教学内容，不能从全局上开展教学活动，这对于培养及提升学生的实践能力是非常不利的。而且，在这种情况下，也会让学生过于看重考试分数，却忽视了实践应用能力的培养。由此来看，基于这一教学理念的影响下，“教”和“学”都与新工科建设的发展目标完全相背离，这也是为何大部分学生进入职场之后感到非常迷茫、无所适从的一个主要原因。

（二）不同实验项目之间缺乏关联性

对于计算机专业的教学内容来说，其具备相对独特的知识结构与课程机制，不同的课程内容之间存在明显的相关性，一般能够体现出前后承接等特点。不过由于不同课程之间的实验教学、实践应用等保持一定的独立性，而且缺乏衔接性的训练，导致在课堂教学中，教师仅仅将教学内容局限于某个知识点中，不利于学生综合能力的锻炼与提升。从现实角度来看，在计算机专业的课程体系中，不管是哪一个实验型项目，都涉及不同学科的知识点，必须要将其全面融合方可顺利地解决这一教学任务，对此必须要加强学生系统性的训练与专业化的实验。

（三）教学模式过于生硬、单一

传统的计算机专业教学过于看重理论知识的灌输与讲解，但是却不注重学生分析能力、实践能力、应用能力的锻炼与提升。比如，在一些实验课堂中，一般要求学生根据实验步骤进行一步步操作，不看重实验过程的分析，只关注实验结果。导致学生养成了依葫芦画瓢的习惯，到最后虽然完成了实验任务，但是却不理解其中的实验原理，这种情况下对培养学生的工程实践思维是非常不利的，以至于在实际工作中不能让学生灵活地运用已经掌握的理论知识去解决实际问题。

（四）缺乏实践教学资源

我国一些高校的计算机实训实验平台建设依旧相对落后，导致实训环境不理想，缺乏所需要的实训设备、教学质疑等。再加上部分学校和企业的互动相对缺乏，导致校外实训的次数和机会偏少，而且实训内容过于繁琐，缺乏专业性指导，不利于学生实践能力的深度提升。

（五）专业人才培养与社会需求脱节

随着人工智能和大数据技术的发展，社会对计算机行业人才的需求也出现了新变化和新要求，对各类计算机专业人才的需求逐渐增大。高校的计算机专业招生数量也较多，持续向社会输送毕业生。但是，在就业市场上存在毕业生难以找到专业对口的工作岗位，而用人单位难以找到合适的计算机专业人才的“两难”问题。寻找引起“两难”问题的原因会发现，高校对计算机专业人才的培养存在与社会实际需求严重脱节的情况，也就是说，一些高校培养的计算机类专业毕业生不符合社会对创新型、复合型人才的需求，从而使得学生在就业时不具备竞争优势。所以，高校计算机专业教师需要了解社会对该专业毕业生的专业能力要求，从而培养符合社会实际需求的计算机专业人才。

二、新工科背景下计算机类专业教育创新探索与实践

（一）改变教学思维

与传统的工科教育工作相对比，新工科人才培养更加注重应用能力、创新能力等，这也是解决一些复杂工程所需要具备的重要素质。很多高校的计算机专业教师满足于对学生基础知识的传授，对学生的创新思维和素质培养比较少。对此，高校计算机专业教学工作必须要突破传统教学模式的局限性，遵循以生为本原则，给予学生更多的学习自主选择权，允许他们根据自己的兴趣爱好及擅长的方面选择一个方向开展自主性学习，并注重对学生编程能力、融会贯通能力、终身学习能力、职业适应能力等多种能力的发展，将学生培养成专业能力强、综合素质高、适应性强的复合型人才。教师要充满危机感和紧迫感，在本专业中组建强有力的教学团队，定期召开研讨会，讨论日常教学和项目实训中发现的问题，讨论改进教学和实训方法与措施。同时，教师还要深入企业和工业界，与工程师展开同行交流与沟通，学习其科研与教学经验，积累工程开发实践经验，将实践经验转化为教学能力，提高课堂教学的质量和实效。另外，教师还要结合国际计算机行业的最新发展趋势和同步的发展要求，对学生进行针对性的培养，让学生具备更新知识的意识，时刻保持学习新知识的状态，能够把握行业最新动态，树立持续发展观，确保大学生在毕业时的专业能力不仅能够满足解决复杂计算问题的标准，还要掌握先进理论，懂分析、懂设计，学会和掌握整合社会、伦理、道德、法律等方面的相关要素，成为专业能力强、职业素质好、人际交往能力良好的综合型人才。只有教师改变教学思维，不囿于课堂教学的范畴，以积极、开放的心态进行知识更新、经验积累与教学实践能力转化，给予学生更多的选择权，提供专业的引导与帮助，才能够培养更多专业能力过硬、创新实践能力强、能迅速上手、符合企业要求的专业人才。

（二）加强教学内容创新与改革

基于新工科建设背景下，必须要以技术指导为切入点，确保学生掌握的理论知识与实践应用全面融合。若要改变传统教学模式中不同学科“各自为政”的现象，必须要加强整个课程机制的同步设计与整体规划，由此来导入一些交叉性、综合性的实验内容，让学生在综合性实验中提高综合学习能力与实践能力，增强对各学科知识的理解与认知。例如，创建一个综合性的大型计算工程，使其与整个专业的知识全面联系在一起，当学生完成这一项目之后能够全面掌握所有的知识点，这就好比是通过拼图创建一个大图片一样，能够帮助学生逐步提高知识的整体把握能力，促使其工程思维、设计理念等不断提升。教师可通过借鉴西方国家CDIO工程型人才培养的优秀教育经验，改变传统的课程机制，创建以“针对性、多样性”为特征的课程教学框架，对其中所有的知识进行整合优化。教师可结合教学大纲的培训要求，对学生的综合素质提出不同阶段的考核标准，并进一步取缔不同课程之间的界限，把不同的教学活动划分在一起，然后分割成不同的模板，并对应不同的培养教育目标。在学生对其中的一个模板进行学习及掌握之后即可获得相关知识与技能。利用不同模块的整合，能够将不同的目标全面联系在一起，由此能够真正地改变传统人才培养的尴尬现状，将以培养学生能力为主导的教学理念广泛渗透到日常教学活动中。值得注意的是，在计算机专业教学工作中，由于课程内容比较复杂，不仅涉及基础课程、硬件课程，而且还涉及软件课程等。对于基础课程来说，一般是指计算机科学理论、程序设计、离散教学、数据结构等；对于硬件课程来说，一般是指计算机网络、计算机组成原理、微机接口技术等；对于软件课程来说，一般是指操作系统、数据库知识、算法解析等。利用不同课程内容的整合，按照课程教学的方向进行各个阶段的教学大纲设计，将培养学生的应用实践技能融入不同的教学阶段中，［1］宋莺，汪波.新工科背景下“互联网+金融”的计算机类人才培养模式探索与实践［J］.信息通信，2019（8）.［2］胡贺军，胡少锋，李建国，等.新工科背景下计算机专业大学生创新创业探究［J］.赤峰学院学报（自然科学版），2019（11）.［3］陈赣浪.“新工科”背景下软件工程专业计算机基础课程的创新与实践［J］.电脑知识与技术，2020（11）.参考文献：由此来帮助学生掌握“程序设计”“问题求解”“数据结构”等方面的知识。

（三）运用全新型的教学模式

在计算机专业教学工作中，实验课程的设置是非常重要的，当教师在为学生进行实验演示期间，需要鼓励学生进行求证分析。不过根据传统的教学流程来看，存在过于僵硬的特点，这对于培养学生的自主能力是非常不利的。对此，教师必须要加强实验方案的创新与改革，通过增设一些综合性的实验知识，逐步提高验证性实验的难度，由此来帮助学生的自主能力获得提升。关于教学模式的应用来说，教师需要引入探讨型、案例分析型、问题思考型等教学方法，确保教学内容与行业的前沿技术全面融合，促使教学手段的不断创新与改革。在我国一些高等计算机专业院校中，一些教师通过分析学生的知识结构、基本能力等，帮助学生在调整学习习惯的基础上，运用验证型实验鼓励学生对某一计算机项目进行实践应用。在此期间，需要接受一些“面向过程程序设计”的相关概念，然后利用案例讲解，促使学生的理解能力大大提升。在上机操作期间，还需要让学生掌握完成整个验证性实验项目的具体流程，首先鼓励学生模仿操作，接下来将一些有用的环节整合在一起，并设计一些有难度的问题，鼓励学生进行思考或者通过小组讨论的方式去寻找答案。在此期间，能够培养学生的集体精神，促使其实践应用能力大大提升。

（四）加强校企合作培养模式的应用

在高校计算机专业教学中，学校为了增强IT技能人才的培养质量，必须要构建校企合作路径。利用专业、合适的校企合作“产学研”教学机制，能够为社会发展、企业创新等培养出更多的创新性及实践性人才，同时也能够借助于企业人力资源、专业设备等创建一个专业的实践基地，由此能够大大地降低人才培养成本。在此期间，企业利用人才的导入，也能够在高校高水平科研团队的辅助下实现产业链的升级与改革。具体来说，校企合作IT专业人才的培养机制涉及四大内容：（1）校企合作保障制度的制定；（2）高校和企业全面创建IT人才培养机制；（3）全面实施校企合作IT人才培养战略；（4）加强校企合作培养IT人才的评价机制的创新与改革。例如，与著名IT企业开展人才培养合作计划，能够让校内外的教学流程全面融合，促使校企产学研水平的不断提升，并且这也是新工科建设背景下各大高校计算机专业开展实践教学的一个重要路径。通过数据调查发现，在我国广西当地的计算机企业发展过程中，通过导入校企办学合作模式，已经有46家企业相继加入，在整个行业的发展中能够充分挖掘地方高校在智能信息处理、大数据计算等方面的专业优势，并且借助于企业在软件设计、产业研发等方面的优秀经验，共同促进项目的协同创新，为缩短高校科研成果的转化周期带来了很大的帮助与支持。

（五）加强职业素质和技能培养

针对高校计算机专业毕业生不能适应社会需求的问题，高校需要将专业教学与企业需求相结合，对学生加强职业素质培养与职业技能培训，培养符合企业需要的复合型人才。首先，教师要深入企业，开展调查研究，摸清企业对毕业生在专业能力与职业素质方面的实际需求，制定具有针对性的教学方案，对学生加强专业技能训练、职业生涯规划教育和职业素质养成教育，使学生被培养成符合企业实际需求的人才。其次，教师要注重对学生实际操作能力的培养，让学生经常参加实际的工程实践活动，增强由理论向实践转化的能力。最后，教师可以给学生讲述实际工作中可能会遇到的问题和矛盾，并进行案例分析，提高学生对职业和日常工作的认知，为他们走上工作岗位做好思想准备，增强职业敏感性和洞察力，培养合格的复合型专业人才。

三、结语

总而言之，在新工科建设背景下，要加强计算机专业教育事业的发展，必须注重培养学生的自主能力，并且通过课内外教学知识的全面融合，利用实践基地的创建与改革，通过理论知识与实践应用的全面融合，为培养出更多高素质应用人才明确方向，由此能够真正地为促进我国计算机专业教育事业的全面发展奠定基础。

作者：李宏博 单位：大庆师范学院