普通高校計算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才培養(yǎng)舉措與分析

趙建平　李華　張宇昕

摘要：基礎(chǔ)學(xué)科是國家創(chuàng)新發(fā)展的源泉，基礎(chǔ)學(xué)科人才的培養(yǎng)是國家建設(shè)的根基，是高等教育強(qiáng)國的重大戰(zhàn)略任務(wù)。普通高校省級基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)基地的成立，主要目標(biāo)是培養(yǎng)一批有熱情、有創(chuàng)新潛質(zhì)的優(yōu)秀學(xué)生。以長春理工大學(xué)計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院為例，就基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才培養(yǎng)的主要思路、人才培養(yǎng)舉措進(jìn)行了分析，探討適合普通高校的計算機(jī)拔尖人才培養(yǎng)之路。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)學(xué)科;人才培養(yǎng);計算機(jī)

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）07-0174-03

1 背景

如今，人類科技的發(fā)展正經(jīng)歷著令人矚目的變革。在信息化、智能化時代，先進(jìn)計算技術(shù)不斷涌現(xiàn)，推動著信息技術(shù)的發(fā)展和普及，激發(fā)了國民經(jīng)濟(jì)和軍事應(yīng)用的創(chuàng)新需求，各個國家和機(jī)構(gòu)加大研發(fā)投入，競相布局先進(jìn)計算，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研究和應(yīng)用不斷提速，將會在社會各個領(lǐng)域起著決定性作用，產(chǎn)生顛覆性影響。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的發(fā)展，未來計算機(jī)技術(shù)將進(jìn)一步與新興技術(shù)相融合，實現(xiàn)計算模式的創(chuàng)新式發(fā)展，人類目前生活的方方面面已經(jīng)離不開計算機(jī)技術(shù)。事實上，計算機(jī)技術(shù)發(fā)展瓶頸已經(jīng)顯現(xiàn)：硬件上，盡管云計算與高性能計算發(fā)展迅速，但晶體管尺寸與密度已逼近極限，使得經(jīng)典計算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)難以再從工藝上進(jìn)行性能提升;軟件上，現(xiàn)有的開發(fā)模式也正在受到人力資源的限制。當(dāng)今世界的國際形勢，也驅(qū)使我們國人思考，如何自主研發(fā)具有國際競爭力的芯片和科技軟件，走出一條創(chuàng)新強(qiáng)國之路。

2 計算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)模式與現(xiàn)狀

在國內(nèi)高校所有專業(yè)中，計算機(jī)專業(yè)的數(shù)量是最多的。從專業(yè)本科生培養(yǎng)的模式看，目前國內(nèi)計算機(jī)專業(yè)的本科生培養(yǎng)大多數(shù)采取“基礎(chǔ)理論”+“程序設(shè)計”+“算法及應(yīng)用”的模式展開，將數(shù)學(xué)、物理、基礎(chǔ)編程語言作為核心的基礎(chǔ)課組成部分[1]，這種方式強(qiáng)化了學(xué)科基礎(chǔ)，有利于在此基礎(chǔ)上開展有針對性的人才培養(yǎng)。當(dāng)然，如果高校專業(yè)特色不突出，這種方式也可能存在不足。尤其在人工智能時代、新工科背景下，新知識的不斷出現(xiàn)，導(dǎo)致原有的課程體系不利于學(xué)生對接新時代的創(chuàng)新能力，這也是新工科背景下創(chuàng)新型人才培養(yǎng)探討主要問題[2]。

自國家提出“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗計劃”也稱“珠峰計劃”以來，國內(nèi)高校開展了各種實驗計劃，取得了一定的成績。但這些主要是以985高校為主倡導(dǎo)和實施的。對于普通高校而言，也要積極參與到其中，挖掘?qū)W生的個性和潛能，培養(yǎng)出具有學(xué)術(shù)思維和創(chuàng)新能力的拔尖人才，也是一項重要課題。郄海霞[3]等對人工智能時代新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升路徑進(jìn)行了全面的探析，對我國高校計算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)起到了指導(dǎo)作用。蔣宗禮[4]教授全面分析了影響計算機(jī)類專業(yè)教育質(zhì)量的主要問題，主要從教育基本理念、人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)以及人才培養(yǎng)質(zhì)量意識三個方面進(jìn)行了剖析，并提出以新工科建設(shè)為契機(jī)，要扎實推進(jìn)計算機(jī)類人才培養(yǎng)和專業(yè)改革，提出了更新基本的本科人才培養(yǎng)理念、構(gòu)建完整的持續(xù)改進(jìn)體系、明確解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)以及穩(wěn)步走向科學(xué)施教的建議，鼓勵理工科的融合，培養(yǎng)研發(fā)類人才[1]。

2019年，吉林省首批26個高校基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)基地成立，長春理工大學(xué)的計算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才培養(yǎng)基地入圍，在人才選拔、師資配備以及課程體系設(shè)置方面均采取了相應(yīng)措施，在培養(yǎng)方案中，更加突出創(chuàng)新學(xué)分，人才培養(yǎng)更加突出創(chuàng)新能力。本論文結(jié)合長春理工大學(xué)在計算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科拔尖基地的建設(shè)過程中的主要思路和舉措，進(jìn)行了思考和分析，希望能與國內(nèi)高校共同探討，尋找適合普通高校的計算機(jī)拔尖人才培養(yǎng)之路。

3 計算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才培養(yǎng)

3.1 總體思路

從人才培養(yǎng)的角度講，注重學(xué)科交叉，面向國家的重大戰(zhàn)略需求，是拔尖人才培養(yǎng)的主線。因此要不斷更新人才培養(yǎng)知識體系，倡導(dǎo)計算機(jī)前沿科學(xué)技術(shù)與學(xué)科基礎(chǔ)理論的緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)科基礎(chǔ)扎實的新時代創(chuàng)新人才。要努力構(gòu)建專業(yè)交叉融合的課程體系，以理工交融的方式，突出“科學(xué)素養(yǎng)”的培養(yǎng)目標(biāo)，強(qiáng)化學(xué)生的實踐動手能力和科研基礎(chǔ)能力。通過鼓勵學(xué)生參與科學(xué)研究、前沿知識講座，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究熱情。同時，注重學(xué)科基礎(chǔ)知識的理解和運用，科教融合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。積極吸收國內(nèi)外優(yōu)秀教育科研成果，聘請優(yōu)秀的校內(nèi)外專家指導(dǎo)學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解科技前沿，接觸多元文化，開拓國際視野[4]。

總結(jié)上述思路，提出以下拔尖人才培養(yǎng)的主體思路：

1）準(zhǔn)確定位，深入調(diào)研，不斷更新人才培養(yǎng)知識體系

黨的十八大以來，我國提出了實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的重大決策，人才培養(yǎng)首先要圍繞人才需求進(jìn)行廣泛調(diào)研，深入分析專業(yè)人才培養(yǎng)定位，制定培養(yǎng)具有協(xié)同精神與創(chuàng)新意識，能夠適應(yīng)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會需求的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2）發(fā)揮特色，突出 “科學(xué)素養(yǎng)”為主的培養(yǎng)目標(biāo)

人才培養(yǎng)過程中，注重“科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)”，在課程大綱設(shè)置，課程教學(xué)設(shè)計的過程中，充分考慮學(xué)生的個性化培養(yǎng)，挖掘?qū)W生的科學(xué)觀察、思維能力，能夠引入多種教學(xué)手段，充分做到“以學(xué)生為中心”。發(fā)揮學(xué)校與專業(yè)特色，將人才培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)特色、社會需求緊密聯(lián)系在一起，加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科、基礎(chǔ)研究內(nèi)容的教學(xué)占比。

3）“新工科”背景下設(shè)置具有先進(jìn)性的多學(xué)科交叉的課程體系

在“新工科”教育改革思路引領(lǐng)下，正確剖析了該專業(yè)在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要地位。課程設(shè)置緊密圍繞“大數(shù)據(jù)、云計算”等數(shù)據(jù)處理技術(shù)最新發(fā)展，將反映學(xué)科專業(yè)、行業(yè)先進(jìn)的核心理論和成果引入培養(yǎng)方案，結(jié)合社會需求構(gòu)建了完整的體現(xiàn)多學(xué)科交叉的課程知識體系。緊跟前沿新技術(shù)項目案例持續(xù)改革課程教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生工程意識和解決復(fù)雜工程問題能力[3]。

4） 依托學(xué)科，科教融合，提升創(chuàng)新思維

結(jié)合普通高校在學(xué)科方面的研究方向，引入科學(xué)研究項目到學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力。以長春理工大學(xué)計算機(jī)學(xué)院為例，本科生的科研訓(xùn)練環(huán)節(jié)的題目設(shè)置，均來自教師實際的科研項目，再安排3人左右為一個小組，團(tuán)隊協(xié)作完成，整個過程完全按照科學(xué)研究的過程展開，可以有效地提升學(xué)生的鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維。

3.2 普通高校拔尖人才培養(yǎng)的主要舉措

1）樹立科學(xué)的人才培養(yǎng)質(zhì)量觀，立德樹人

強(qiáng)化基地導(dǎo)師作用，需對學(xué)生不僅在科學(xué)研究方面加以指導(dǎo)，同時在思想品德、社會主義核心價值觀方面加強(qiáng)引導(dǎo)。經(jīng)常性地組織學(xué)生學(xué)習(xí)，完善中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育，增強(qiáng)學(xué)生社會責(zé)任感和使命感，以培養(yǎng)學(xué)生的獨立人格和優(yōu)秀品行為重點。

2）面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)，構(gòu)建靈活的人才選拔、培養(yǎng)機(jī)制

構(gòu)建基地的人才選拔新機(jī)制，體現(xiàn)“個性化”和“創(chuàng)新力”，靈活人才的選拔。通過對學(xué)生的綜合評價作為人才的靈活選拔標(biāo)準(zhǔn)，包括了學(xué)習(xí)成績、實踐活動、創(chuàng)新意識等幾個方面構(gòu)成綜合評價因素。積極開展教學(xué)理念、模式、內(nèi)容和方法的改革，讓學(xué)生有自由探索的時間和空間，鼓勵自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神[5]。

3）優(yōu)化課程體系，構(gòu)建理工交融的學(xué)科基礎(chǔ)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

面向國家的重大戰(zhàn)略需求和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，不斷更新人才培養(yǎng)知識體系，倡導(dǎo)計算機(jī)前沿科學(xué)技術(shù)與基礎(chǔ)學(xué)科理論的緊密結(jié)合，密切跟蹤信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)和學(xué)科領(lǐng)域的新發(fā)展及對人才的需求，制定與社會發(fā)展需要相結(jié)合的培養(yǎng)方案。

4）完善“以學(xué)生為中心”的課程教學(xué)方式與手段，持續(xù)改進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量

結(jié)合“金課”建設(shè)行動，基地實行在教師指導(dǎo)下全探究式教學(xué)。鼓勵教師積極申報省級、國家級一流課程建設(shè)項目，提升教學(xué)設(shè)計理念，鼓勵啟發(fā)式等多種教學(xué)方法與手段的結(jié)合，注重學(xué)生的觀察力、想象力、判斷力、思維力與創(chuàng)造力培養(yǎng)。通過文獻(xiàn)閱讀、小組討論、實驗驗證等方式，嚴(yán)肅成績評定方法與考核標(biāo)準(zhǔn)，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，保證教學(xué)質(zhì)量。

5）發(fā)揮專業(yè)特色，依托學(xué)科優(yōu)勢，提升創(chuàng)新能力

在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，高校應(yīng)借助學(xué)校理工交融的學(xué)科，鼓勵學(xué)生參與科學(xué)研究。通過對云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能等前沿技術(shù)知識講座和研討，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究熱情。由導(dǎo)師負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入指導(dǎo)教師的研究室參與科研項目，培養(yǎng)科學(xué)研究素養(yǎng)，切實提高創(chuàng)新能力。

6）構(gòu)建的多元化協(xié)同育人渠道，注重大師引領(lǐng)

鼓勵教師結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)需求開展實踐教學(xué)和科學(xué)研究，探索實踐與科研院所、企業(yè)協(xié)同育人的機(jī)制，建立與用人單位和實踐基地共同參與的學(xué)生評價體系。充分利用校內(nèi)的國際聯(lián)合實驗室開展實踐教學(xué)，組織學(xué)生參與各種形式的國外短期交流活動，開拓國際化視野。

3.3 普通高校拔尖人才培養(yǎng)的實施方案

計算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才的培養(yǎng)，需要在前期積極探索多元化人才培養(yǎng)模式，通過配備一流的師資條件，用科學(xué)、先進(jìn)的教育方式，實施有效的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。

1）單獨設(shè)置人才培養(yǎng)方案，注重學(xué)科交叉

課程體系以計算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案為基礎(chǔ)，增加了基礎(chǔ)理論課程學(xué)時以及“學(xué)科前沿知識講座”等前沿專業(yè)課程，內(nèi)容包括了人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算安全等前沿科技。培養(yǎng)方案充分體現(xiàn)學(xué)?！按蠊怆姟睂W(xué)科交叉理念，重視研討性和學(xué)科交叉性課程的建設(shè)，使其具有更加全面的綜合素質(zhì)。

2）配備優(yōu)秀的師資隊伍，實行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制

基地教師團(tuán)隊為吉林省優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊，教師成員的學(xué)科基礎(chǔ)雄厚，實踐動手能力強(qiáng)。大部分教師具有海外留學(xué)經(jīng)歷和科學(xué)研究經(jīng)驗。多名歸國博士為拔尖人才培養(yǎng)基地引入最前沿的研究方向。同時，在基地人才培養(yǎng)的過程中實施一對一的“導(dǎo)師制”人才培養(yǎng)機(jī)制。

3）廣泛開展國際學(xué)術(shù)交流與學(xué)科競賽，開拓學(xué)生國際視野

通過國際學(xué)術(shù)交流與引入創(chuàng)新性學(xué)科競賽訓(xùn)練營等一系列活動優(yōu)化人才培養(yǎng)過程。送出一批專業(yè)的拔尖學(xué)生到國外，也邀請知名學(xué)者來學(xué)院交流，促進(jìn)雙方的文化交流，開拓學(xué)生的國際化視野。

4）建立畢業(yè)生跟蹤調(diào)查的有效反饋機(jī)制

通過建立學(xué)生就業(yè)服務(wù)平臺，對畢業(yè)生的情況進(jìn)行實時跟蹤，了解用人單位對畢業(yè)生的評價，并通過跟蹤反饋持續(xù)優(yōu)化培養(yǎng)方案和教學(xué)內(nèi)容，及時更新課程體系和教學(xué)內(nèi)容，將使培養(yǎng)方案更加符合國家、地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求。

4 結(jié)束語

更新教育理念，從傳統(tǒng)的以教為中心，切實轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生發(fā)展為中心，需要一個過程。加快落實人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)化基礎(chǔ)學(xué)科知識、倡導(dǎo)學(xué)科交叉有利于計算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科人才的培養(yǎng)，構(gòu)建培育具有突出學(xué)術(shù)思維和創(chuàng)新能力的拔尖人才培養(yǎng)模式，是一項需要不斷研究的重要內(nèi)容。

通過上述措施，配合以高校的學(xué)科基礎(chǔ)、經(jīng)費保障、組織保障、師資保障等各項措施，相信計算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才培養(yǎng)計劃能夠順利執(zhí)行，也為培養(yǎng)為高校培養(yǎng)具備良好科學(xué)基礎(chǔ)的創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)，更快地向著滿足國家和社會需求方向邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】