“新工科”视角下农林高校计算机科学与技术专业人才培养体系研究

“新工科〞视角下农林高校计算机科学与技术专业人才培养体系研究〔〕:

摘要：以华中农业大学计算机科学与技术专业为根底，以农林类特色专业为依托，结合农业高校特色及工程教育专业认证的要求，确定科学的人才培养目的，构建多学科穿插交融的"新工科";课程体系与知识体系，改革教学方法、教学手段、评价考核机制，满足新产业及新经济对本专业人才培养的新需求。

关键词：新工科；计算机科学与技术；人才培养体系

本文引用格式：章英,等."新工科";视角下农林高校计算机科学与技术专业人才培养体系研究[J].教育现代化,2022,6(87):1-3.

ResearchontheTrainingSystemofputerScienceandTechnologyProfessionalsinAgriculturalandForestryUniversitiesfromthePerspectiveof"NewSubject"

ZhANgYing,WANgYi,WuPeng-fei,LIXiao-xia

(CollegeofInformatics,huazhongAgriculturaluniversity,Wuhan,hubei)

Abstract:BasedonthespecialtyofputerscienceandtechnologyofHuazhongAgriculturalUniversity,relyingonthespecialtyofagricultureandforestry,biningthespecialtycharacteristicsofagriculturaluniversitiesandtherequirementofprofessionalcertificationofEngineeringeducation,thegoalofscientificpersonneltrainingisdetermined,thecurriculumsystemandknowledgesystemof"newsubject";areconstructed,andtheteachingmethods,teachingmeans,evaluationandassessmentmechanismarereformedtomeettherequirements.Newindustryandneweconomyarethenewdemandforthetrainingofprofessionaltalents.

Keywords:Newsubjects;puterscienceandtechnology;personneltrainingsystem

一引言

相对于传统的工科人才，将来需要大量面向新兴产业和新经济的工程理论才能强、创新才能强、具备国际竞争力的高素质复合型"新工科";人才。面对"新工科";的需求，农林高校计算机科学与技术专业的人才培养，除了增强针对大数据、物联网、人工智能等学科领域的专业建立，还需结合新产业及新经济中所涉及的农科、工科的需求，在专业建立中对学科穿插交融进展体系化研究，同时结合工程教育专业认证的要求，培养具备一定特色的解决复杂工程问题的计算机专业人才。

本文以华中农业大学计算机科学与技术专业为根底，以农林类特色专业为依托，结合农业高校特色及工程教育专业认证的要求，确定科学的人才培养目的，构建多学科穿插交融的"新工科";课程体系与知识体系，改革教学方法、教学手段、评价考核机制，满足新产业及新经济对本专业人才培养的新需求。

二"新工科";视角下"课程与知识体系";研究

专业课程知识体系设置问题，是计算机专业培养目的和计算机专业工程教育认证目的达成的关键因素。首先从新兴产业和新经济的需求出发，确定鲜明且具备特色的"新工科";人才培养目的，同时系统地研究工程教育专业认证的要求，将大数据、人工智能、物联网等计算机自身的学科领域的人才培养要求，以及农产品检测、环境保护、遗传育种、动植物生长环境监测、生物制药等与农科穿插交融，建立"新工科";视角下计算机科学与技术专业的人才培养目的。

根据上述专业人才培养的总目的以及细分的知识和才能目的，构建科学合理的面向新工科的本专业的课程体系。将云计算、人工智能、机器人等融入新课程体系，构建与我校农科特色专业例如生物信息、食品平安、园林培育、环境保护等多学科穿插交融的科学合理的课程体系。

为满足新工科的新需求，改革并新增建立与新技术和新产业互相交融的计算机专业课程如图1。在新工科背景下的计算机课程体系中，除了一些计算机根底知识理论相关的必修课外，学生还可以根据专业需求和自身实际情况来选择相关的专业课程学习，开阔自己的知识范畴和视野，可以继续深化学习计算机理论的最新知识、可以跟踪计算机相关理论的科学前沿。为中国在智能制造、智能控制、大数据等领域培养高技术、高才能人才。从系统工程问题出发，以跨学科的视角设置课程，以计算机专业技术技能为主线，依托遗传育种、农产品质量检测、环境监测、智能机械等农业相关的大数据资源，同时交融农业工程、生物信息、农业信息管理等课程的知识，建立综合的课程教学模块。提升专业选修课程内容，使其与人工智能、大数据、物联网、云计算、工业制造等新技术和相关产业相交融，尝试建立新工科背景下的特色课程教学模块。将创新创业与专业课程体系相结合、创新性思维训练与创新创业理论才能培养相结合。学科穿插课程体系架构中的新增知识模块如图2。

综上，"新工科";视角下计算机科学与技术专业课程与知识体系的改革将打破"学科壁垒";和"专业藩篱";，实现真正的多学科穿插与深度交融，为学生提供更自由的选择与开展空间。

三"新工科";视角下"新形式";研究

面对"新工科";对专业内容、人才规格的新要求，高等教育必须相应发生重大的改变与变革，主动探究工程教育的新范式，做好教育的顶层设计，研究采用教学的新形式。

〔一〕课堂教学形式改革

新工科表达的主要特点为学科交融、穿插，因此教学的组织形式必须灵敏多样，以发挥教师、学生的最大潜力。改革原有的以讲授为主的灌输式教学形式，采用工程式教学、MOOC教学、混合式教学、翻转课堂等多种新形式，打破"师生冷淡";，将更多的讨论、实验、理论、探究和研究引进课堂，注重问题间的联络、穿插，促进产生联想式思维。

〔二〕探究以学生为主体的学习过程

教学活动中，创新性必须表达出探究学习、合作学习的特点。从本质上讲，创新教学的源动力在于教师的创新观念和创新方法，新工科的提出自然促使教师在教学中主动结合科研，以学生为主体，实现知识的重新建构，使教学内容具备一定的前沿性，以学生为主体可以更好促进学生的深层开展，促进知识的理解，解放思维，更好地培养学生的创造力。在多种资源和学习环境下，使得学生真正实现知识的自我构建，变被动学习为主动学习。

〔三〕建立互联网+多学科穿插理论平台

依托本校现有的省级重点实验教学示范中心，搭建互联网+多学科穿插理论平台。利用物联网、云计算、大数据构建大数据分析平台，同时结合我校农科特色专业，增设多课程交融实验、拓展性实验和工程理论类实验，并开设综合性、设计性、创新性工程训练工程和一批技术前沿实际研究工程，进步实训工程的技术含量和水准，培养学生主动学习、独立考虑、自主创新的才能，切合用户至上、平台开放、知识共享等互联网+的精神。理论平台还将结合第二课堂等大学生科技创新活动，例如SRF创新工程、沸点工作室、ACM基地等，进步学生创新才能。新工科视角下的创新育人理论平台见图3。

〔四〕校企合作、协同育人

与高技术企业对接，打破"校企隔膜";，使得企业全程参与人才培养全过程。通过走访调研企业，并结合本专业人才培养目的和人才培养方案，优化本专业课程体系的设定。将岗位性质和企业对学生才能的需求与详细的专业课程相结合，设定课程实训模块；同时带着学生走进企业进展实习；将实习内容转化为毕业设计和毕业论文。

基于本专业教师企业工程经历缺乏的现状，邀请企业工程师到校举办面向新技术的各类讲座，同时派教师前往企业学习、锻炼。

我校计算机科学与技术专业与广西扬翔股份签订了校企合作协议。我院现已委派多名本科生、研究生前去该企业参与实习、实训。由我校教师和企业共同指导的多名14级本科生，现已完成毕业设计和论文工作，顺利毕业。我校某教师也已被委派前往该企业锻炼，合作开展科研工程。

将来将寻找更多的企业，通过采用上述类似的措施，真正实现"校企合作，协同育人";。学校为企业提供人才，企业为学校提供场地、财力、物力等方面的支持，不但能建立适应社会需求的计科专业、培养应用技术型人才，更能与企业实现"双赢";。

〔五〕教学手段

将课程的作业、实验、综合实训全部放入本校的互联网+多学科穿插理论平台，并且在平台中引入在线测评OJ〔OnlineJudge〕系统。课内外，学生通过该平台在规定的时间范围内完成作业、实验、综合训练等任务。学生提交即可知道对错，教师随时掌握每一个学生的学习情况、班级整体的学习情况、各个知识点的掌握情况，形成及时的涵盖教学情况及教学反响的闭环教学质量保障体系，便于教师有针对性地开展下一阶段的教学工作。

〔六〕考核方式

传统的课程评价采用"一纸定乾坤";的考核方式，形式单一，很难激发学生的学习兴趣与主动性，不能对学生学习过程全面的掌握，更难进步研究性学习、创新才能、口头和文字表达才能，从根本上背离了以评促教、以评促学的评价宗旨。

全程性考核形式主要包括学习过程性评价和期末终结性评价两局部，其中学习过程性评价在授课的多个阶段着重对学生的自主学习才能、考虑辨析才能、学术研究才能、动手操作才能及团队合作精神等综合素质及创新精神进展评价，引导学生在平时的学习过程中，注重知识的积累和才能的进步，防止学生考前临时突击应付期末考试。学习过程性评价的比例，从原来的20%进步到60%，期末终结性评价的比例从原来的80%降低到40%。

四结语

从新兴产业和新经济的需求出发，将云计算、人工智能、机器人等融入新课程体系，同时设置融入如生物信息、农产品检测、鱼类识别、环境保护、遗传育种等与农科穿插交融的理论教学模块，构建科学合理的课程体系，从而体系化的培养学生面向新产业、面向学科穿插交融的知识体系。

在教学方法上采用工程式教学，将讨论、实验、理论、探究和研究引入课堂，注重培养以学生为主体的学习过程创新，注重校企合作、协同育人；在教学手段上建立互联网+多学科穿插理论平台，形成及时的涵盖教学情况及教学反响的闭环教学质量保障体系；在考核方式上采用"多阶段";+"多工程";的全过程考核形式。从而培养学生拥有面向智能化、面向农业信息化的分析和解决问题的综合才能，使学生成为具备较强理论才能、创新才能及国际竞争力的高素质复合型新工科人才。

参考文献

【1】唐灯平,凌兴宏,魏慧.新工科背景下的计算机网络类课程理论教学形式探究[J].计算机教育,2022(01):72-75.

【2】郭媛,魏连锁.新工科视域下的计算机类多方协同育人培养形式的考虑[J