智能制造背景下地方普通高校计算机科学与技术专业教改探索

鲁斌 李鹤喜 刘耀宗

摘 要：目前地方普通高校的计算机科学与技术专业教学存在诸多问题，其人才培养方案和课程体系仍以传统的学科知识架构为基础，偏重理论讲授，授课教师能力有待提升，学校实验实训条件不足，教学成效不明显。鉴于此，地方普通高校可以从完善人才培养体系、完善专任教师成长体系、强化创新创业教育、加强实践平台建设、促进校企交流合作等方面入手，推进计算机科学与技术专业教学改革，提升专业建设质量和人才培养水平。

关键词：智能制造；地方普通高校；计算机科学与技术；教学改革

基金项目：2018年广东省教育厅特色专业建设项目（计算机科学与技术专业）；五邑大学教改课题“结合竞赛模式的信息安全专业项目式教学研究”（编号：JX2020036）

作者简介：鲁斌（1977— ），男，五邑大学讲师，研究方向为机器学习及人工智能；李鹤喜（1961— ），男，五邑大学教授，研究方向为机器视觉与人工智能；刘耀宗（1974— ），男，五邑大学讲师，研究方向为RFID大数据分析、工控网络安全及数据挖掘。

每一次工业革命都伴随着社会生产方式的变革，本质上都是利用技术手段对社会分工进一步细化，同时也会产生一些代表性的工业技术。目前工业上代表性的技术有很多，而物联网、大数据、机器人及人工智能等计算机技术在其中扮演着重要角色，以这些技术推进智能制造已成为工业发展的趋势。为了顺应这种趋势，世界各国都制定了与本国国情相适应的政策，例如，德国提出了“工业4.0”的概念，我国也于2015年推出了《中国制造2025》行动纲领。在这种背景下，地方普通高校如何适应时代发展、满足社会需求，是一个重要的时代课题。在智能制造背景下，计算机科学与技术專业对现代工业人才培养起着举足轻重的作用，因此，对计算机科学与技术专业的教学改革研究也应因时而动、顺势而为。

一、地方普通高校计算机科学与技术专业教学改革的意义

智能制造之所以能兴起，与计算机技术的进步和突破是息息相关的。新兴的计算机技术逐渐应用于制造业，并与之深度融合，形成了现在方兴未艾的智能制造业。要发展智能制造，就必须培养合格的智能制造人才，而地方普通高校就承担着为智能制造产业输送人才的重任。

一方面，计算机科学与技术专业教学的改革有助于培养学生创新思维，提高学生创新能力。传统的计算机科学与技术专业教学，侧重于对计算机理论知识的讲授，忽视了对学生实践创新能力的培养；教学改革之后，学生有了更多动手实践的机会，有助于提升实践创新能力，还能增强学习能力和对新事物的接受、适应能力。学生在学校能接触到计算机领域的相关新知识并从中得到训练，学习的兴趣自然会提高，自学的能力也必定会提升；在将来毕业后，遇到更新的知识能主动学习，对岗位和行业的新要求也能很快适应。

另一方面，计算机科学与技术专业教学改革也有利于促进学校和教师自身的发展。通过改革，学校可以加快在智能制造方面的学科布局，提升办学水平，为国家和地方培养更多符合行业需求的智能制造人才，为智能制造产业的发展提供智力支持。教师利用教学改革的机会，可以加深对智能制造的了解，拓宽自己的研究领域，丰富知识储备，不断适应教育教学新形势。

二、地方普通高校计算机科学与技术专业教学的现状与问题

目前来看，虽然地方普通高校可能因所处地域不同，办学实力不同，历史渊源不同，而导致办学特色差异巨大，但就普遍开设的计算机科学与技术专业而言，这些高校也面临一些共性问题。

首先，当前地方普通高校的人才培养方案和课程体系还是以传统的学科知识架构为基础，并没有及时更新，尤其是计算机技术与制造业结合的跨学科课程体系比较落后，没有跟上智能制造产业快速发展的步伐。这种课程体系偏重理论教育，培养出来的人才虽然具备一定的理论基础，但是工程实践能力相对较差，难以满足当前智能制造产业对人才的需求。

其次，因为要融合与智能制造相关的多个领域，计算机科学与技术专业必然要广泛地向其他学科渗透和交叉，这对专业教师的能力形成挑战。为适应学科发展，专业教师必须更多地关注、熟悉学科交叉领域，并力争在教学中通过典型交叉案例把专业知识传授给学生。

再次，实验设备和实训条件相对落后，难以适配地方产业发展的要求。计算机学科实践性很强，需要配备价格不菲、种类齐全的实验设备用于教学科研，然而多数高校现有的实验设备功能较为单一，往往只能满足一门或几门传统课程的教学需求，且实验空间及设备利用率也较低。另外，传统实验教学设备对真实场景的还原度远远不够，学生在实验室实践学习的环境与未来实际从业的情景相差巨大，这也导致学生在校期间缺乏对工业应用的直观感受。

最后，学校与地方企业尤其是行业内龙头企业的交流机会较少，产教融合动力不足。计算机相关专业的企业，往往也是智力密集型企业，岗位规模不大，人员需求不多，能提供给在校学生实习实训的机会也较少。学校因为专注于理论教学，对产业发展情况不够了解，也很少主动与企业联动。长此以往，学校对企业的人才需求把握不精准，培养出来的学生不能完全符合企业的用人标准。

三、地方普通高校计算机科学与技术专业教学改革的思考与探索

（一）完善人才培养体系

地方普通高校要主动求变，根据产业需求梳理人才培养计划和课程体系，锚定计算机相关专业的就业方向和要求，引入新的教学理念，重新撰写教学大纲、规划课程方案，打造满足智能制造产业所需的专业人才培养体系。

在工程认证理念的指导下，地方普通高校应重新梳理计算机各课程的教学目标，结合专业特点组建全新的课程矩阵。在新的课程体系里，摒弃专业基础课程中过时的知识内容，引入契合计算机行业特征、符合计算机行业发展趋势的新内容，做到与时俱进；加强专业核心课程的建设，重视对学生实用性技能的培养；健全选修课体系，增加能体现专业方向性的选修课；适当增加创新创业类课程，充实通识教育。在课程实施的过程中，坚持以学生为中心，加大实践类教学内容的比重；在课程考核阶段，结合学情和课程特点，形成全视角的考核方式。

（二）完善专任教师成长体系

与实力雄厚的知名高校相比，地方普通高校的科研平台层次不高，薪酬待遇吸引力不足，师资力量也就比较薄弱，难以大量引进优秀人才。针对已有的师资力量，学校应制定科学规划，促进他们成长发展，进而提升整体师资水平。

首先，建立完善的专任教师培训机制，以提高他们的综合素质和教学水平。学校要提供多样化、系统化、针对性强的培训，对专任教师的学术研究、教学方法和管理能力等进行多方面的强化提升。其次，为专任教师提供公平公正的职业发展机会。学校通过完善职称和岗位的评聘制度，优化教师工作的激励措施，鼓励专任教师积极参与科研、学术、对外交流等活动，努力提升教学质量和教学效果，从而实现专任教师的职业发展和能力提升齐头并进。再次，加强团队建设，发挥集体优势。学校通过加强学科建设和教学团队建设等措施，促进专任教师之间的合作和交流，营造合作共赢的工作氛围，提高教师团队凝聚力和协作能力，提升学校教育教学和教师科研水平。最后，持续改善工作环境。学校要关注专任教师的日常工作感受，提供优良的工作条件和学术环境，提供舒适、安全、健康的工作场所，最大程度地减轻教师的职业倦怠，以保证他们能够在一个和谐稳定的环境中安心工作。近年，为了更好地服务和保障专任教师工作，不少地方普通高校都成立了教师发展中心。教师发展中心会定期举办一些特色活动，如形象礼仪培训、文化素质拓展、传统节日联谊等，丰富专任教师的精神文化生活，扩大他们的社交面，不断增强他们对职业和学校的認同感。

（三）强化创新创业教育

在计算机科学与技术专业教学中，应综合考虑理论课程内容与实践课程内容的结合，提高专业实践类教学的比例，尤其是增加体现本地智能制造产业具体应用场景的实践教学。在具体的实践教学设计中，可加入具有地方智能制造产业特色的课程内容，以项目式教学的方式，为学生提前适应计算机行业打下思想基础。

地方普通高校除强化实践课程内容之外，还要构建创新创业教育的长效机制，以保障创新创业教育的持续高效开展。由于实践教学的内容与本地智能制造产业高度符合，地方普通高校可以与地方政府及相关企业合作，借助社会和行业资源，共同搭建产教融合平台，助力学生开展创新创业活动。

（四）加强实践平台建设

实践平台为实验、课程设计和实习等实践类课程提供场所及设施，具体形态包括实验室和实训基地等，是高校必不可少的教学资源。实践平台既是高校开展教学、科研、学科建设和社会服务的重要场所，又是高校办学实力的重要标志之一。因此，地方普通高校应立足本校科研成果产出较多的优势学科，加强专业实验室和实训基地建设。

在智能制造背景下，升级和改造实践平台是开设计算机专业的地方普通高校面临的重要任务之一。这类学校可以优先重点建设与产业关联度较高的物联网、大数据、机器人及人工智能等计算机相关专业实验室或实训平台。计算机专业实践平台的建设，要综合考虑教、学、研、产、赛多方面需求，充分利用有限的实践空间，进行合理的统筹规划。对于一些交叉应用的复杂场景，可以打破院系和专业的限制，鼓励多院系、多学科联合创建专业性强的实践平台。此外，地方普通高校也应鼓励有实力的教师团队以本校为依托，创建工程技术研究中心、高水平创新实验室等科研平台。在这些平台上，教师除研究前瞻性课题外，还可鼓励学生一起参与价值突出的研究项目，做到教学相长。

（五）促进校企交流合作

受地理位置、发展观念、经济发展水平等条件限制，一些地方普通高校往往资源匮乏，发展缓慢。尤其是经济欠发达地区，很难有成熟的企业规模性聚集，行业内领先的企业更是少之又少，这严重制约了地方普通高校对行业发展现状和地方产业需求的了解。为破解此类难题，打开受限局面，学校可以出台相应的配套措施，鼓励本校教师走出校门、走进企业，尤其是走进与计算机行业相关的高精尖企业，加强双方合作往来，并探索建立双向交流的长效机制。除与本地企业合作之外，还可以寻求与大城市或中心城市的智能制造产业的合作。合作的形式可以灵活多变，教师可以到企业担任技术顾问，学校也可以与企业共建校企实验班，在企业创办实训实习基地，与企业联合申请科研项目或实验室平台。此外，学校还可以聘请企业工程师作为外聘教师或者企业导师，邀请他们到校开展专题讲座、参与教学研讨等，介绍企业一线的技术实现，讲解企业生产中遇到的痛点、难点，让学生对将来的就业环境有初步了解。这种双向交流机制，可以促进学校与企业共同成长、共同发展，让双方形成稳固的可持续合作关系。

在智能制造背景下，地方普通高校需对计算机科学与技术专业教学实施行之有效的改革，以实现专业教学过程的优化和质量提升，满足经济社会发展需求。地方普通高校可通过组建优秀师资团队，对课程的内容、讲授方式、实践平台进行全面建设，引领带动高校计算机专业人才培养质量的整体提升。

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