新工科背景下计算机人才培养模式探究
——以江南大学为例

2023-08-05 08:34代成龙李光辉刘登峰
科教导刊 2023年16期
关键词:跨学科计算机专业工科

代成龙,李光辉,刘登峰

(江南大学人工智能与计算机学院 江苏 无锡 214028)

新工科是一种高等工科教育模式,以前沿科技为核心,以跨学科融合和应用能力培养为特点。高校通过创立新工科课程体系、搭建跨学科交叉研究平台、推动教育教学改革等方式,积极探索新工科人才培养的有效途径[1]。新工科教育在中国具有广阔的发展前景,能够提升高等教育的质量和水平,以满足国家经济社会发展对高端工程技术人才的需求。如何培养具有扎实专业基础、跨学科思维和创新意识的复合型人才是当今高校所面对且亟须解决的问题[2]。

1 计算机人才培养目前存在的问题

新工科背景下,计算机人才培养普遍存在一些问题,主要包括以下几方面[3-5]。

教学内容滞后:随着市场对计算机新技术的需求不断增加,一些高校的计算机教学内容和课程设置往往滞后于行业的实际发展需求,导致计算机专业学生掌握的知识技能与市场需求不符,缺乏实际应用能力。

实践环节不足:计算机专业需要大量的实践操作,但一些高校的实践教学环节不足,不能为学生提供足够的实践平台和机会,或者所提供的平台和机会覆盖不够全面,落实不够彻底,浮于表面,大大削弱了计算机人才的培养力度。

教师水平参差不齐:一些高校计算机教师的教学水平不足以满足新工科新型计算机人才的培养需求,部分高校没有认真考虑青年教师的专业所长,未能因地制宜地安排教学任务,在一定程度上影响了计算机人才的培养。

学科交叉不足:计算机专业需要与其他学科结合,如生物化学、轻工、电子工程、物理等。但一些高校的计算机专业学科交叉融合不足,导致学生在实际应用中缺乏解决跨学科问题的能力。

创新思维和创业意识不足:新工科背景下,计算机行业更需要具备创新思维和创业意识的人才,但一些高校的计算机人才培养模式中缺乏创新创业教育,导致学生缺乏创新创业精神。

2 新工科背景下计算机人才培养模式的优化策略

2.1 专业定位的优化调整

作为无锡市计算机人才培养的重要基地,江南大学(以下简称“我校”)针对当今社会需求和国家战略做出了合理的人才培养策略调整,旨在培养符合现代社会发展需求的计算机人才。我校计算机专业以人工智能学科为核心,依托计算机科学与技术一级学科及我校轻工学科的优势,聚焦物联网产业,以学生为中心,实践校企协同育人创新模式,培养具有国际视野、系统思维、社会责任感的新工科创新型复合人才。人工智能与计算机学院(以下简称“我院”)注重专业定位,教学内容紧跟行业发展,积极推进“产教融合”教学体系建设。在教学方面,以信创产业发展需求为导向,推进国产软硬件校企人才培养联盟建设,共同打造特色产教融合课程体系,探索实践基地创新机制。我院教师和企业专家定期交流,建设一支人员稳定、结构合理、技术领先、经验丰富的双师队伍。在实践方面,我院将企业课题带入课堂,把校内技术推向企业,探索产教融合背景下的新工科创新创业人才培养模式。

2.2 产教融合长效机制建设

2.2.1 校企联动,构建产教融合机制

在“十四五”市校合作共建的契机下,我院依托本地龙头企业,实现校企联动,共同打造可持续发展产教融合生态。自专业成立以来,学校不断探索实践校企协同育人模式,建立了三十余个校内外专业实践基地,并开展“工程案例+线上线下混合+企业实战”的校内外融合机制,为学生提供更多的实践机会,全面激发学生自主创新和解决复杂工程问题的能力。同时,我校还构建了“跨界融合”的双师型教学团队,让教师更好地对接地方企业技术新要求。

2.2.2 融入自主创新,打造校企协同培养机制

为了培养具备实际应用能力的计算机人才,我院以产业需求为主导,以突破行业技术瓶颈为培养目标,以企业自主创新为融入点,实现应用场景和技术发展同频共振式教学,构建基于“评价—反馈—改进”机制和“课程—毕业要求—培养目标”为标准的全面产教融合教学体系,形成一套集“卡脖子问题驱动+行业专家互动+产教师生协作”的创新能力提升式教学风格。此外,我院积极推进与国内软硬件行业的领军企业,如国家超算无锡中心、华为、华云、中船重工奥蓝托等的深度合作,共同构建国产软硬件校企人才培养联盟,为产业发展培养更多的计算机人才。

2.2.3 优化人才培养方案,重构实践教学模式

我院围绕计算机专业定位与产教融合培养目标,邀请企业专家深度参与,从人才培养、工程能力提升等维度,全面提升企业工程实践环节,逐步优化适应时代需求和行业发展的计算机专业新工科人才培养方案。

依托国家级和省部级科研及实验平台资源,与知名企业共建实训平台,将企业实践与课程实践、毕业设计等相结合,重构实践教学体系,建立“能力达成度”考查标准,开展计算机能力提升、国产软硬件设计等系列实践课程,探索计算机专业新工科创新能力递进式培养的工程实践体系。

3 师资重构与教学队伍能力提升

3.1 校企师资共建共享

我院破除学历壁垒,选聘德才兼备的企业高级人才担任企业导师,与校内教师优势互补,加强骨干教师和企业高级人才的深度交流合作,打造“名师引领、骨干支撑、专兼结合”的教师队伍。建立研究生培养和本科生培养的双导师机制,引入企业生产经营活动中人才培养的新思路和新方法,促进学生科研工作、科创活动和企业生产相结合,提升学生综合素质,强化校企合作纽带。校企共同参与专业建设、课程教学、科创指导、基地共建等,实现校企师资共建共享,充分发挥双方的资源优势,从而高效提升教学质量和人才培养能力。

3.2 专业教师教学能力提升

我院依托国家级创新创业教育实践基地,建立校内教师和企业兼职教师之间的交流合作平台与机制。学院定期组织教师到合作企业参与培训交流,聘请产业教授及技术专家进校开展座谈指导,分批选派专职教师到相关企业挂职锻炼,担任科技副总、主持省产学研等项目。通过联合科技攻关、成果转化、技术合作等方式,学院紧跟企业需求,提升教师的工程化能力。此外,我院依托江苏省青蓝工程优秀教学团队(人工智能与物联网应用课程教学团队)建设,积极带动和培养本专业的青年教师,推进专业产学院协同育人,团队“双师型”教师的能力显著提升,为学生提供更加优质的教学资源。

3.3 多形式学科交叉融合

学科交叉对拓宽学生知识面,提升包括系统思维、创新思维、批判思维、沟通协作和问题解决等在内的跨学科能力十分关键。在新工科背景下,我院通过开设跨学科课程、推动跨学科研究、建立交叉学科实验室、组织跨学科竞赛等多种形式促进学科交叉融合。计算机专业学生需要学习多门跨学科课程,如物联网与智能控制、计算机视觉、互动媒体技术、数字信号处理、图像处理等,涉及数学、物理、电子、通信等多个领域,为学生提供了更广泛的视野和更丰富的知识储备。我院设有智能感知与无损检测技术实验室、江苏省媒体设计与软件技术重点实验室等多个具备跨学科研究能力的实验室,与企业和机构深度合作,为学生提供更具实践性和前沿性的学习研究机会,培养学生的交叉学科思维和实践能力。结合学校特色学科,我院鼓励学生协同纺织、轻工、食品等专业参与大创、数学竞赛、信息安全等跨学科竞赛,同时注重学生的人文素质培养,实现跨学科、跨领域、跨行业的复合型计算机人才培养。

4 江南大学计算机人才培养模式取得的成效

4.1 校企融合培养机制下计算机专业创新创业成效

4.1.1 “校企协同、项目驱动”培养体系成效显著

我院通过两级划拨专项经费大力推动大学生创新创业项目,并依托企业共建产教融合教学实践平台,全面开放实践基地,建立了“院级—校级—省级—国家级”多层级培养机制,配备了专业的校内和企业师资,强化行业痛点和热点选题,有效激发学生的创新创业热情。

4.1.2 “以点带面、融资融智”科创俱乐部显成效

我院积极推进科创俱乐部建设,设立指导老师专岗,与国家超算无锡中心、无锡公安局网安支队、华云、中船重工奥蓝托等共建计算机系统设计、信息安全、ACM 算法等俱乐部。通过以点带面,在实训中锻造计算机专业化人才队伍。此外,我院进一步面向全校建立校赛选拔机制,“以赛促学、以赛促训”,实现计算机专业学生算法类学科竞赛培训全覆盖,逐渐形成以俱乐部为引领的学科竞赛辐射,推动全校及校际培养交流体系的发展。这些举措有力促进了计算机专业学生的综合素质提升,为学生的职业发展奠定了坚实的基础。

4.1.3 “因材施教、多措并举”多元化发展

我院建立了多元发展平台,以满足计算机专业学生不同学习阶段和兴趣方向的需求,包括AI 江南大讲堂、智能菁英训练营、生涯规划大赛、“智能杯”程序设计校赛、企业实地参观等,旨在以较低门槛让学生感受科创的魅力。我院也重视实践教学,引入行业规范进行工程化培训和项目训练,真题真做,培养学生的创新精神和实践动手能力。我院还鼓励企业导师将技术革新项目作为毕设课题,安排企业导师全程指导学生。同时,我院还引导学生参加国内外高水平顶尖赛事,如“互联网+”“挑战杯”国际大学生程序设计竞赛等,为学生提供追求卓越、问鼎一流的平台。这些措施为学生提供了全面、多元、个性化、专业化的成长成才路径。

4.2 计算机专业人才培养成效

4.2.1 毕业生竞争力有效提升

我校计算机专业毕业生就业率一直稳定在95%左右,有61%的毕业生就职于世界500 强企业或高新技术企业,如阿里巴巴、腾讯科技、字节跳动等,就业专业相关度达97.6%。超过20%的学生就职于本地龙头企业,如国家超算无锡中心、博世和华云等,助力本地IT 企业快速发展。这些数据充分证明在新工科背景下,我院计算机专业毕业生具有行业认可度高、专业匹配度大、核心竞争力强等特点。

4.2.2 教育教学改革成效显著

我院计算机专业一直强调产业合作和产教融合机制建设,以信创产业和软硬件国产化为驱动力。我校深入开展产教融合创新模式研究,如与华为合作的智能基座产教融合协同育人基地,将自主创新技术融入课程。通过一系列产教融合教改实践,学生的综合能力有效增强。

5 结语

本文总结了现有计算机专业人才培养模式中存在的不足,并结合我校计算机专业,阐述了新工科背景下,我校计算机专业人才培养的优化策略及取得的阶段性成效,为新工科背景下的计算机专业人才培养模式有一定的借鉴作用。

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