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新工科背景下计算机类“融通”人才培养模式

2023/9/25 10:45:01  阅读:111 发布者:

0 引 言

新工科是相对于传统工科教育发展的一种新思维、新方式,新工科源于新产业、新社会形态萌发的新需求,注重不同领域、不同层次、不同能力的人才培养。传统的人才培养模式刻意“划清”学科界线,过于看重“专”字,学校培养和社会需要严重脱节。因此,弱化专业界限、强化学科间交叉成为当今高等教育发展的趋势[1]

随着科学技术研究的深入发展、信息化社会的全面推进,现代社会的各行各业都受到信息技术的影响,急需大量能够符合新工科建设需求,适应新技术、新业态、新模式、新产业需求的高级应用型计算机类专业人才。创新计算机类人才培养模式,强化跨学科教育,通过跨学科交叉融合,培养适应新工科发展需求的综合性计算机类新型人才,对于提高人才培养质量、有效推动新工科发展具有重要的现实意义。

1 计算机类人才培养现状分析

人才培养质量是检验本科教育教学成果的唯一标准。培养能够满足社会需求的专业人才是培养质量的体现,但由于在人才培养过程中存在以下问题,影响才培养质量,导致企业“招人难”和毕业生“就业难”并存。

1.1 培养方案缺乏充分调研导致人才培养“闭门造车”

人才培养理念落后,培养过程以教师为中心,培养方案的制订缺乏对利益群体(企业、校友、在校生等)的充分调研,特别是对跨学科领域需求的调研,基本上是专业自己说了算,培养目标与社会需要严重脱节,导致人才培养“闭门造车”。计算机类专业的学生缺少交叉学科的领域知识,面对用户需求,无法准确理解和顺利沟通。

1.2 课程设置不合理导致毕业要求支撑“空虚无力”

目前的课程体系大多围绕专业体系设置,课程知识陈旧,缺少跨学科课程,不符合跨学科人才培养的知识需求和新工科建设需求,滞后于市场和产业发展,导致整个课程体系偏离目标,不能对专业的毕业要求形成科学、合理的支撑,对毕业要求的支撑“空虚无力”。

1.3 教学方法和教学模式陈旧导致教学实施“力不从心”

传统的教学方法和教学模式以教师为中心,注重“知识”传授,忽视了学生“能力”和“素养”的培养,学生缺乏主动构建知识的能力。在传统的课堂教学中,教师无法有效开展针对性的教学,只能对所有学生采用同样的教学模式和教学进度,但学生的学习能力存在差异,这样会导致部分学生产生厌学心理[2]。面对“以学生为中心”的新工科建设需求,传统的教学方法和模式对毕业要求达成显得“力不从心”。

1.4 工程实践应用能力不足导致毕业生“花拳绣腿”

课程体系中缺乏跨学科实践环节,缺少多学科交叉综合性、设计性实验;在培养过程中校企联合培养较少,学生深入企业生产实习实训不足;培养过程重知识轻能力、重理论轻实践、重专业轻交叉。这些导致学生的工程实践动手能力、应用创新能力不够,毕业后难以解决复杂工程问题。

1.5 评价机制不健全导致人才质量评价“放任自流”

传统的培养模式,对课程目标通过学生考试成绩来单一评价,即期末“一张试卷”,评价侧重知识的考核,没有针对学生“能力”和“素养”制定合理的评价方法。教学环节的评价均由教师进行,考核内容和考核方式随意,缺少过程性评价和外部(利益群体)间接评价,课程目标、毕业要求、培养目标达成评价“自己说了算”,完全处于“放任自流”状态。

1.6 持续改进落实不到位导致培养效果“原地踏步”

持续改进工作是整个培养体系良性发展和不断提升人才培养质量的有效措施和手段。然而,在持续改进落实过程中,由于持续改进依据不合理、责任落实不到位、改进内容不明确,没有真正将反馈结果用于培养方案修订、教学方法和手段改革、教学效果提升和考核评价方式改进等培养体系过程中,导致人才培养效果没有得到明显提升,仍然“原地踏步”。

2 计算机类专业“融通”人才培养模式

“融通”人才培养主要是指在专业培养的基础上,实现不同学科门类之间或不同二级学科专业之间共同培养或相互支持培养人才,体现多学科交叉融合。根据新技术和新产业发展趋势,促进学科交叉融合和跨界整合,提升学生的工程技术创新能力,服务地矿、钢铁、石化、机械、轻工、纺织等产业转型升级。近年来,也有高校尝试跨学科交叉培养模式研究,但没有形成成熟且容易普遍推广的交叉融合培养模式。由于计算机类专业涉及领域广泛,支持多学科发展,因此通过研究技术发展规律和产业发展特征,探寻新工业革命时代工程人才培养的变化规律,从培养方案制定、课程体系设置、教学方法改革、工程实践能力培养、质量评价体系建立和持续改进落实6个关键环节入手,构建计算机类专业人才跨学科交叉融合的“融通”人才培养模式(如图1所示)。

3 计算机类专业“融通”人才培养实践

3.1 制订培养方案,面向市场人才需求

人才培养方案是高校落实党和国家关于人才培养总体要求,组织开展教学活动、安排教学任务的规范性文件,是实施人才培养和开展质量评价的基本依据。新工科发展以成果导向为培养观念,以社会需要和学生综合能力为导向,培养能适应新经济发展的复合型高素质人才[3],即树立创新型、多学科、全周期工程教育新理念,培养的学生既具备科学与基础理论修养,形成对宏大或复杂工程的系统视野,又能从多学科的视角审视,具备人文情怀和管理素养。通过加大市场调研力度,从企业、校友、教师、学生等多维度进行充分调研,了解当前人才市场计算机类专业人才需求标准和要求,制订满足社会需求、实际可行的跨学科交叉融合人才培养方案。

3.2 重构课程体系,体现学科交叉融合

依据工程教育通用标准,明确工程教育人才能力体系,按照工程逻辑构建模块化课程;打破学科界限,开展学习成果导向的课程体系重构。在通识教育课程模块重点融入人文素养等非技术性指标课程;学科基础课程和专业课程模块既要体现“强基”,又要引入专业前沿课程;设置跨学科选修课模块,既要强基础,又要宽口径;在工程实践课程模块,实践环节与实际应用要相结合,强化综合性实验项目或实训项目,提高学生解决复杂工程问题的能力。课程体系要遵循工程教育逻辑和规律,对专业制定的毕业要求实现全覆盖和有力支撑。

3.3 改革教学方法,落实教学实施过程

毕业要求的达成、培养目标的实现,最终要落实在教学实施上。课堂教学是关键,改进教学理念, 突出创新教学环节,改革课堂教学方式。打破传统 “以教师为中心”的“灌输式”讲授为主的方式,充分利用信息手段,借助“智慧树”“学习通”等在线学习平台,采用线上线下混合式教学,利用网络资源, 拓展学生创新思维[4-5],沿着“线上自学—疑难解答—课堂讨论”的课堂教学主线,培养学生科学思维方式和提高学生自主学习意识。在教学内容的设计方面,有意识为学生“挖坑”“埋雷”,鼓励学生质疑求异,激发学生的创新意识。

3.4 加强实践教学,提升应用创新能力

利用专业现有实验平台和学校其他专业的开放平台,培养学生解决复杂工程问题的能力。优化实验指导人员配备和指导细则,引入跨专业实验指导人员,提高跨专业实验人员实践教学参与度。加强教师工程应用训练,结合教育部产学协同育人项目,对专业教师进行全面培养和训练,培养既具有专业素养又有跨学科知识的高素质教师队伍。提升校企合作等级,优化校企互动模式,通过校企合作改变实验室工作理念,聘请企业专业技术人员参与实践教学。通过多层次、多方位合作,积极引导探索,不断提升学生创新、创业和跨学科解决问题的意识和能力。

3.5 健全评价机制,保证人才培养质量

以工程教育专业认证为抓手,以“产出导向”为引领,健全人才培养质量评价体系,对各阶段的学习成果以及教育者和受教育者进行评价。从课程目标达成、毕业要求达成和培养目标达成3个方面分别建立对应的评价方法,以直接评价为主、间接评价为辅,制定定量评价与定性评价相结合的科学评价方法和完整的评价体系,形成制度性文件。以课程目标达成评价过程为例,明确评价过程和评价环节,落实评价机构及评价人员职责,通过相关制度文件约束确保人才培养质量。课程目标达成评价体系见表1

3.6 坚持持续改进,确保效果螺旋上升

全面落实持续质量改进理念,在完善质量评价体系的基础上,积极探索和落实持续改进机制。以课程目标达成情况评价结果为依据,不断优化课程内容,改进课程教学方法和手段,完善课程评价机制。以“毕业要求”达成情况评价结果为依据,结合课程体系合理性评价的结果,定期进行课程体系优化和改进。不断完善各主要教学环节的质量要求,通过教学环节、过程监控和质量评价促进毕业要求的达成。建全毕业生跟踪反馈机制,利用调查报告,对培养目标进行定期评价,保持持续改进的信息反馈渠道通畅,定期进行关键指标的增量测量,形成常态化的持续改进机制,确保人才培养效果螺旋上升。计算机类“融通”人才培养持续改进机制如图2所示。

4 结 语

学科交叉融合的“融通”人才培养方案的设置,在满足专业需求和学校办学定位的前提下,充分考虑跨学科人才需求,制定了满足新工科建设需求的培养目标。以“毕业要求”为核心,优化课程体系,在专业课程体系基础上,融入跨学科前沿选修课程,对毕业要求形成强有力的支撑。持续改进教学内容和教学方法,通过有效落实各个教学环节,确保课程目标达成。通过校企合作联合培养,强化工程训练,提升人才应用实践和创新能力。建立和健全人才质量评价机制和持续改进机制,不断修正整个培养体系,确保人才培养质量持续螺旋上升。针对国家发展需要和产业需求,计算机类人才创新能力的培养是关键和核心,这些方面将在今后进行更加全面的研究和探索。

参考文献:

[1] 郑培超, 罗元, 胡章芳, . 面向多学科交叉融合的光电信息科学与工程专业人才培养模式探索与实践[J]. 科学咨询(科技·管理), 2021(9): 3-4.

[2] 李东颖, 燕红, 董晶颢. 基于线上线下混合式教学的非技术能力培养浅析[J]. 黑龙江教育(高教研究与评估), 2021(10): 44-45.

[3] 邓岳保, 郑荣跃. 土木与机械交叉融合的复合型人才培养模式探索[G]. 科教发展评论, 2021: 29-37.

[4] 李薇, 王磊. 螺旋上升式教学模式的探讨[J]. 高等理科教育, 2009(2): 56-60.

[5] 孙宁, 李鹏, 毛伟民, . 新工科背景下自动化人才培养的探索与实践[J]. 科技风, 2021(28): 146-148.

基金项目:陕西省高等教育教学改革研究重点项目“‘思—专—创’融合视阈下地方应用型高校创新创业教育体系构建的研究与实践”(19BZ048);教育部产学合作协同育人项目“计算机类专业联合培养模式探索与实践基地建设”(202002230027);国家一流专业建设项目(2021年)。

第一作者简介:达列雄,男,陕西理工大学教授,研究方向为优化算法与智能信息系统,taliexiong@163.com

引文格式:达列雄,李 薇,陈 涛,等. 新工科背景下计算机类“融通”人才培养模式 [J]. 计算机教育, 2023(9): 6-9.

转自:“计算机教育”微信公众号

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