新工科課程建設全文(5篇)

摘要：基于應用導向的重要性，結合新工科大學計算機課程建設的特點，探討應用導向的新工科計算機課程建設的問題與對策，從而指導教學實踐。

關鍵詞：應用導向；新工科；計算機課程

引言

“互聯(lián)網+教育”建設背景下，新工科大學建設應運而生，這一人才培養(yǎng)的新模式，主動應對新一輪科技革命和產業(yè)變革，其超智能學科專業(yè)建設，日漸當前工程教育領域的熱點話題[1]。計算機課程建設是超智能學科專業(yè)建設的基礎，而具有高素質的“新工科”計算機人才，應具備較強的應用能力，才能勝任企業(yè)的實際工作需求。新工科大學計算機課程建設中越來越重視對學生應用能力的培養(yǎng)，因此，研究基于應用導向下的新工科大學計算機課程建設具有十分重要的現(xiàn)實意義。鑒于此，本文進行了初步探討。

2應用導向的新工科計算機課程中存在的問題

“應用導向”在新工科大學建設中尚未充分發(fā)揮作用，計算機課程建設中還存在諸多問題，如實踐性明顯不足、考核方式較為單一、校企合作缺乏深度、就業(yè)指導理論為主等，使得新工科大學計算機課程建設陷入困境：（1）新工科大學計算機課程的實踐性不足。實踐性明顯不足是基于應用導向的新工科大學計算機課程建設普遍存在的問題?，F(xiàn)如今，在新工科大學計算機課程建設中，計算機專業(yè)課程設置方面還難以滿足學生的應用需求，實踐性明顯不足是迫切需要解決的問題[2]。新工科大學的理論教學課時比重較大，軟件技術、網絡技術、嵌入式技術等教學內容，在日常教學中實踐部分的課時較少，“實踐性教學”停留在形式上，計算機課程建設忽視了對實驗和課程設計，目前計算機核心課程教學過程中存在的關鍵問題是不能讓學生很好地建立計算機系統(tǒng)的完整概念，缺乏系統(tǒng)觀，學生對于計算機系統(tǒng)的核心內容掌握不夠，沒有很好地建立課程之間內容的關聯(lián)，使得學生綜合分析、設計、應用能力以及實踐動手能力較差。（2）新工科大學計算機課程考核方式較為單一?？己朔绞捷^為單一制約著基于應用導向的新工科大學計算機課程建設。近年來，雖然很多學校提出要考核形式多樣化，也在積極采取計算機課程考核方式的轉型發(fā)展，新增寫報告、無紙化考試、撰寫論文等考核方式，但目前來說，以試卷考試的方式仍然占據主導地位，實際操作中，絕大多數(shù)的教師都采用試卷考試的方式考察學生的學習效果和能力，這一考核方式較為單一，尤其是無法全面考查學生對計算機專業(yè)知識的應用能力，具有較大的局限性和片面性，削弱了學生應用型能力的培養(yǎng)。（3）新工科大學計算機課程校企合作缺乏深度。校企合作缺乏深度是基于應用導向的新工科大學計算機課程建設的發(fā)展，這一問題在本科類的高校十分普遍。校企缺乏長期深度合作，就目前而言，新工科大學計算機課程建設在校企合作過程中，層次不高、亮點不夠、形式不夠豐富，以教師評價為主體，缺乏企業(yè)參與，又或者是企業(yè)參與動力不足等問題較為突出，學生與崗位不適應，教學與崗位不接軌，校企組織目標分歧，導致的最直接問題是很難培養(yǎng)出符合企業(yè)要求的人才。（4）新工科大學計算機課程就業(yè)指導理論為主。就業(yè)指導理論為主致使基于應用導向的新工科大學計算機課程建設缺乏實踐性的指導。目前，很多學校的普遍做法是開設就業(yè)指導課，在指導學生就業(yè)的過程中以理論講述為主，有些教師自身缺乏計算機課程就業(yè)的相關經驗，往往不能結合時代和技術的發(fā)展調整教學內容，使得理論指導課的教學效果大打折扣，特別是在“萬眾創(chuàng)新，大眾創(chuàng)業(yè)”的背景下，學生在就業(yè)指導課中學不到實質性的東西，不足以解決實際的就業(yè)問題，就業(yè)難的問題依然存在。因此，探索基于應用導向的新工科大學計算機課程建設的策略勢在必行。

3教學策略

摘要:建設跨學科多學科融合教育是“新工科”建設人才培養(yǎng)的重要手段，契合了新工科建設要求，是復雜社會發(fā)展的內在要求，是時代前行的基本需要。通過研究跨學科多專業(yè)融合教育的發(fā)展和內涵，研究了人才培養(yǎng)模式構建等問題。研究表明，通過建立跨學科多專業(yè)融合教育新理念、建立有效的跨學科多專業(yè)融合組織機構、樹立整體知識觀的課程建設思想、打造跨學科研究創(chuàng)新平臺等手段可以有效進行跨學科多專業(yè)融合教育建設。

關鍵詞:跨學科;新工科;人才培養(yǎng)模式;多專業(yè);融合教育

2017年2月和4月，“復旦共識”和“天大行動”為新工科建設吹響了號角。新工科建設的核心目標是培養(yǎng)高素質復合型新工科人才，實現(xiàn)目標通過“產學研融合、跨學科融合、持續(xù)性改進”等具體措施。2020年5月教育部的《未來技術學院建設指南(試行)》中提出通過四年左右時間，在專業(yè)學科綜合、整體實力強的部分高校建設一批未來技術學院，探索專業(yè)學科實質性復合交叉合作規(guī)律，探索未來科技創(chuàng)新領軍人才培養(yǎng)新模式。建設與實踐跨學科多學科融合教育是“新工科”建設人才培養(yǎng)的重要手段，這已經成為一種共識。

一、跨學科多專業(yè)融合教育發(fā)展

圍繞跨學科多專業(yè)融合教育建設，各個學校、專業(yè)、專家學者進行了大量研究與實踐，國家和各地區(qū)也批準了大量相關的教學改革項目。L．APOSTEL等人于1972年主編了第一本關于“跨學科”的論著。錢學森認為，交叉學科是一個非常有前途而又重要的科學領域，開始時可能不被人所理解，或者有人不贊成，但終究會興旺起來［1］。清華大學校長邱勇表示，21世紀的工程教育正在向跨學科交叉、跨領域、跨國家、跨文化合作轉變。大學要完善促進學科交叉的體制機制，構建學科交叉人才培養(yǎng)體系，努力培育工程科技領域的創(chuàng)新人才。天津大學校長李家俊認為，新工科下一步發(fā)展，一定要抓住全面提高人才培養(yǎng)能力這個核心點，注重多學科交叉和跨學科人才培養(yǎng)，關注學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力養(yǎng)成，讓改革的實效真真正正體現(xiàn)在人才培養(yǎng)質量的提高上。由此可見，跨學科多專業(yè)融合教育，契合了新工科建設要求，是復雜社會發(fā)展的內在要求，是時代前行的基本需要。2020年7月教育部公布首批589項新工科研究與實踐項目驗收合格，獲得了很多關于新工科建設的實踐成果和推廣示例。

二、跨學科多專業(yè)融合教育的內涵

跨學科多專業(yè)融合是指由兩個或兩個以上的學科交叉、整合并達到促進多專業(yè)知識、認知圖式和價值觀融合的目的［2］。跨學科多專業(yè)融合教育的要素可以總結為如下幾個因素:(1)解決科學與生活中的復雜問題?？鐚W科融合的出現(xiàn)，首先是遇到現(xiàn)實生活中的復雜問題，用單一學科知識無法解決，而產生的必然需求。有需求就有響應。由解決復雜問題的需求，才產生單一學科知識間的開放和融合，跨學科多專業(yè)人才團隊的組建，復合型人才的需要。(2)將單一學科知識整合重組成新體系。在問題導向的框架內，整合借鑒既有的單一學科，將幾個學科內的方法論、邏輯關系、概念或理論等進行融合，通過單一學科知識間關系的辨析，學生可以形成新的知識體系，形成新的方法論，從而達到“1+1＞2”的效果［3］。(3)問題導向的解決過程。面對復雜現(xiàn)實問題，以問題導向，學生可以通過整合多學科多專業(yè)的知識體系，探索現(xiàn)實問題解決的可能途徑，形成以“問題解決”為核心的研究范式。這種過程，是學生自我認知、自我評價、自我突破的過程［4-5］。(4)以培養(yǎng)學生綜合素質為目的。培養(yǎng)學生綜合素質是教育的目的，更是新工科教育的目的。作為心空空建設的一部分，跨學科多專業(yè)融合教育的目的，也無出其右。通過融會貫通多學科知識解決問題而培養(yǎng)學生綜合素質能力。

摘要：按照“一中心雙融合三依托”的改革思路，以學生工程實踐能力養(yǎng)成為中心，科教融合和產教融合，并依托實驗課程建設團隊、企業(yè)技術團隊和實驗室管理團隊，實施光電信息科學與工程專業(yè)的實驗教學體系“四化”改革，即實驗課程體系分層模塊化、實驗平臺建設發(fā)展基地化、實驗課程教學實施類別化和實驗項目建設前沿工程化。改革形成了一批教學改革研究成果，提升了專業(yè)實驗教學隊伍保障。

關鍵詞：新工科；實驗教學體系；改革

光電技術對經濟和社會的推動作用日趨顯著，使光學技術從理論層面普及到光電信息技術的應用層面。信息時代質的飛躍的關鍵，是培養(yǎng)和依靠高素質、復合型的光電創(chuàng)新人才[1]。作為粵港澳大灣區(qū)優(yōu)勢的光電子信息產業(yè)集群，在國家大力推進粵港澳大灣區(qū)建設的新形勢下，將迎來新一輪發(fā)展浪潮，產業(yè)升級發(fā)展需要高校輸送更多優(yōu)秀的光電子信息類創(chuàng)新人才[2]。而光電專業(yè)的實驗課程體系是培養(yǎng)技術人才的重要支撐條件。

1改革思路

為培養(yǎng)符合粵港澳大灣區(qū)光電產業(yè)轉型升級發(fā)展需求的光電專業(yè)工程人才，按照“一中心雙融合三依托”的改革思路，對光電信息科學與工程專業(yè)的實驗教學體系開展了新工科建設改革。“一中心”，即聚焦學生工程實踐能力養(yǎng)成為中心，改革專業(yè)實驗課程體系、實驗平臺、實驗內容和教學實施方法，提升工科人才發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、設計方案、實施方案、測試調試、團隊協(xié)作等能力。“雙融合”，即通過科教融合和產教融合推動實驗教學創(chuàng)新[3]。發(fā)揮工科高校的科技創(chuàng)新和科技服務優(yōu)勢，鼓勵支持教師將科研最新成果和技術服務最新方案，轉化為實驗課程教學內容或實驗項目；發(fā)揮粵港澳大灣區(qū)和光電產業(yè)集群優(yōu)勢，強化校企合作，產教融合協(xié)同育人，將部分實驗教學內容安排在學生的企業(yè)學習階段，并建設企業(yè)實驗教學指導教師隊伍。“三依托”，即依托實驗課程建設團隊、企業(yè)技術團隊和實驗室管理團隊。一是依托實驗課程建設團隊，升級改造面向新工科改革的專業(yè)實驗課程，開發(fā)新的實驗項目；二是依托區(qū)域企業(yè)技術團隊，發(fā)揮課程產業(yè)創(chuàng)新優(yōu)勢，參與實驗課程教學與實驗項目建設，并指導學生在企業(yè)學習階段的工程實踐；三是依托實驗室管理團隊，按照實驗課程體系改革要求，及時改造實驗室，升級實驗教學設備儀器，并加大實驗室開放，積極參與實踐教學指導[4]。

2改革內容

按照“一中心雙融合三依托”的改革思路，面向光電新工科人才培養(yǎng)，實施了光電信息科學與工程專業(yè)的實驗教學體系“四化”改革，即實驗課程體系分層模塊化、實驗平臺建設發(fā)展基地化、實驗課程教學實施類別化、實驗項目建設前沿工程化。2.1實驗課程體系分層模塊化。首先，優(yōu)化光電技術實驗課程層次結構。進一步厘清了專業(yè)實驗課程的層次結構，將實驗課程分為4個層次，如圖1所示，內容涉及基礎、專業(yè)、綜合設計及綜合創(chuàng)新。依據光電新工科人才培養(yǎng)目標，結合光電專業(yè)工程素養(yǎng)養(yǎng)成規(guī)律，將專業(yè)實驗教學分層次開設，明確各部分的工程訓練目的和目標。其次，模塊化設計實驗課程體系。根據實驗課程教學目標制定相應的實驗教學模塊的主要內容和步驟，打破課程獨立實驗的界限，避免實驗設置的無序和可能造成的交叉重復，建立綜合實驗教學體系[5]。綜合設計性實驗打破單一課程的封閉體系，追求實驗教學體系與內容的綜合性與整體性，形成多模塊的實驗課程體系[6]。第三，不斷開發(fā)完善實驗課程教學資源。根據光電信息技術的發(fā)展規(guī)律和趨勢，依托學校、學院的優(yōu)質師資力量，組建了一支高水平的理論教學與實驗教學指導教師隊伍。委托課程建設團隊挖掘已有實驗課程潛力，持續(xù)更新與開發(fā)層次多樣、內容豐富、選讀方式多樣、開設方式靈活的實驗課程及教學資源。2.2實驗平臺建設發(fā)展基地化。針對光電子信息學科特點，結合光電應用型人才成長規(guī)律，提出以基地化發(fā)展思路打造光電信息技術專業(yè)實驗平臺，以平臺的建設來整合、改造和提升學校光電信息類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學水平[7]，努力將一體化平臺打造成資源共享的實驗平臺及科學管理深度開放的實踐平臺，同時也是與校外實踐平臺對接的開放平臺，通過產學研基地建設和對外交流來促進人才培養(yǎng)與平臺發(fā)展。堅持創(chuàng)新型、綜合化、全周期工程教育理念，以培養(yǎng)學生的綜合運用能力、創(chuàng)新能力、工程能力為核心[8]，以光電技術創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標，建立了本科生光電信息技術綜合實驗教學平臺——廣東省實驗教學示范中心“光電技術實驗教學示范中心”，如圖2所示。該平臺包括6個子平臺，即5個實驗教學子平臺和1個綜合創(chuàng)新實踐子平臺，可支持強化多學科知識的綜合訓練，鍛煉和培養(yǎng)學生在涉光科技層面的應用能力。平臺運行堅持總結優(yōu)化與基地化發(fā)展。根據建設目標和運行情況，及時總結平臺運行管理中的優(yōu)點和問題，不斷調整優(yōu)化，使平臺以最佳狀態(tài)支持光電新工科人才實踐能力培養(yǎng)。平臺運行成熟后，調整和提升其結構與功能，按照人才培養(yǎng)基地的高標準推進平臺建設，挖掘基地化平臺對人才培養(yǎng)的復合功能與潛力。推動基地化平臺致力于全面提升學生創(chuàng)新能力，并以平臺為基礎，結合學校學科和專業(yè)優(yōu)勢，通過產學研合作與地方或大型企業(yè)加強交流，加強與校外實踐平臺的交流與合作，促進平臺研究成果轉化和校內外實踐平臺合作培養(yǎng)，達到學校、地方/企業(yè)、學生“三贏”局面。2.3實驗課程教學實施類別化。在實驗課程體系優(yōu)化和實驗教學平臺建設發(fā)展基礎上，根據光電信息科學與工程專業(yè)實驗分為光源、光調制、光檢測和光成像4個方面的特點，實驗課程相應地分為“源、調、測、像”4個類別。緊密聯(lián)系光電技術工程實際，對已有的教學與實驗資源進行優(yōu)化整合，對應實驗課程類別相應建立了6個實驗教學平臺，包括基礎光學實驗室、激光技術實驗室、光電傳感與檢測技術實驗室、光纖與通信技術實驗室、信息光學實驗室、光電一體化實踐創(chuàng)新實驗室。新增購置一批實驗教學儀器，完成主要實驗教學儀器的更新?lián)Q代。實驗課程的類別化實施，提高了實驗室管理效率和開課使用效率，也為綜合設計性實驗和綜合創(chuàng)新實驗項目的開展，提供更好的支撐。2.4實驗項目建設前沿工程化。第一，以科教融合、科研反哺教學推動本科實驗教學項目前沿化。依托本專業(yè)教師科研能力較強、主持各類科研基金較多的優(yōu)勢，開設基于科研項目的綜合設計性實驗I及基于企業(yè)科技合作以及技術開發(fā)內容的綜合設計性實驗II。新增實驗項目12個，其中創(chuàng)新實驗項目5個。學生通過進入教師的前沿科研課題，親身感知企業(yè)的前沿應用研究與技術開發(fā)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程能力，培養(yǎng)“應用能力”。例如，基于光電檢測與機器視覺是目前華南地區(qū)涉光科技七大產業(yè)群之一的產業(yè)前沿優(yōu)勢，新增了8臺套“TH-02光電視覺檢測實驗儀”，開展了“光路搭建調試與面陣CCD/CMOS數(shù)據采集實驗”“面陣CCD/CMOS圖像預處理實驗”“OCR字符識別實驗”“二維碼識別實驗”“圖像模板匹配實驗”“SVM支持向量機分類器實驗”等具有示范意義的創(chuàng)新實驗項目。第二，以產教融合、校企協(xié)同培養(yǎng)推動學生畢業(yè)設計選題工程化。建立鼓勵基于企業(yè)實際工作內容的畢業(yè)設計選題制度。通過該制度，使畢業(yè)設計題目更加緊密結合工程實際問題，“真心實意”作設計、“真刀真槍”做工程，縮短工程師培養(yǎng)與企業(yè)需求之間的差距，提升學生的工程應用能力。在校企協(xié)同培養(yǎng)期間，指定企業(yè)和學校各1名指導教師共同指導學生畢業(yè)設計，讓學生到企業(yè)完成畢業(yè)設計。

摘要:在新農科新工科融合發(fā)展的新形勢下，結合貫徹落實給全國涉農高校書記校長和專家代表的回信精神，以江蘇大學農業(yè)電氣化專業(yè)建設為研究對象，進行了新農科新工科融合背景下的專業(yè)教學改革新路徑的積極探索。

關鍵詞:新農科;新工科;農業(yè)電氣化;專業(yè)建設;人才培養(yǎng)

引言

現(xiàn)代社會各行各業(yè)均離不開電，農業(yè)生產也不例外?，F(xiàn)代農業(yè)從電力系統(tǒng)到農業(yè)生產的電動工具，從農作物生長環(huán)境到農產品流通，都隨著電氣化和自動化技術的發(fā)展而不斷進步［1］。農業(yè)電氣化是發(fā)展農業(yè)生產和提高廣大農民的物質文化水平而進行的電力能源開發(fā)、輸送、分配及廣泛應用的綜合過程，是將電學知識應用于農業(yè)工程的專業(yè)［2］。該專業(yè)主要學習(研究)太陽能、風能等新能源背景下的電能質量;農業(yè)生產裝備的電氣傳動技術、控制方法，特別是農業(yè)機器人、農用無人機等新型農用裝備的電氣驅動技術;農業(yè)信息的采集、處理、管理及大數(shù)據、人工智能背景下的智能農業(yè)等知識。實現(xiàn)農業(yè)電氣化可大大提高勞動生產率，改善勞動條件，減輕勞動強度，且電能易于進行各種能量形式之間的可逆轉換(如光、熱、聲、磁、化學能等)，為農業(yè)生產提供最適宜的環(huán)境條件;此外，應用電能還具有工效高、操作簡便、維修容易、監(jiān)控和防護系統(tǒng)完善、工作可靠、自動化程度高等特點。因此實現(xiàn)農業(yè)電氣化，對推動農業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展將起著巨大作用。近年來，隨著國家政策的倡導、江蘇大學農業(yè)工程學科發(fā)展的需要，作為國家重點學科的支撐專業(yè)，江蘇大學以新農科新工科融合內涵建設為契機，迎合當前農業(yè)經濟轉型升級的態(tài)勢，積極探索新形勢下農業(yè)電氣化專業(yè)的建設改革策略，形成具有自身特色的新農科新工科融合背景下農業(yè)電氣化人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)出更為適合現(xiàn)代化智能農業(yè)、智慧農業(yè)發(fā)展需求的農業(yè)電氣化專業(yè)人才。

1專業(yè)辦學現(xiàn)狀

江蘇大學(前身鎮(zhèn)江農業(yè)機械學院)是國內最早開辦“農業(yè)電氣化”本科專業(yè)的2所學校之一(1960年)。1977年后，該專業(yè)改為工業(yè)電氣自動化。為適應現(xiàn)代農業(yè)裝備的電氣化、自動化、信息化與智能化的發(fā)展需求，2010年農業(yè)電氣化專業(yè)又恢復招生。近10a來，遵循江蘇大學農業(yè)工程學科發(fā)展需求，本專業(yè)一直堅持“工中有農、以工支農”的辦學特色，厚電氣基礎，重農業(yè)應用，形成農業(yè)裝備電驅動及智能控制、農業(yè)信息分析與決策的工農融合新專業(yè)特色。2019年，江蘇大學農業(yè)電氣化專業(yè)獲批國家級一流本科專業(yè)建設點。根據農業(yè)電氣化一流專業(yè)建設要求，以信息技術推動課程建設與教學模式改革，扎實學生專業(yè)基礎的同時，不斷強化實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，通過競賽實訓、校企協(xié)同等多方面對學生進行知識、技能、素質協(xié)調發(fā)展的精英化工程培育，形成以課程建設為中心，實踐加實訓為兩翼，產教融合、協(xié)同創(chuàng)新的人才培養(yǎng)特色。

2新農工融合下農業(yè)電氣化專業(yè)建設內涵

摘要：傳統(tǒng)的高校Java公共課教學模式已經無法適應和配合新工科建設發(fā)展，結合新工科相關理念、要求和山西大同大學Java公共課建設及實施情況，提出面向新工科的高校Java公共課教學改革措施，從課程目標、教學內容、教學方式、師資團隊等方面進行改革探索，旨在為推進高校Java公共課發(fā)展建設提供參考和借鑒。

關鍵詞：新工科；高校Java公共課；教學改革；思政教育；交叉學科；線上輔助教學平臺

0前言

隨著物聯(lián)網等新興科技的蓬勃發(fā)展，國家對工業(yè)人才的教育、思維和創(chuàng)新力提出更高的要求，新工科概念在這樣的背景下應運而生。在教育部指導下，經過多次教育發(fā)展戰(zhàn)略會議的研究和探討，先后產生“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等指導性成果，推動了新工科建設的快速發(fā)展。新工科是內涵廣泛的綜合概念，如果站在學科角度來看，新工科是涉及多學科交叉融合、以高新技術為依托的新型工程學科教育。在新工科教育的發(fā)展過程中，計算機等相關信息技術起到重要的支持作用。高校Java公共課作為一門計算機基礎課程，往往是交叉融合學科所涉及的信息技術基礎課。然而傳統(tǒng)的Java公共課在課程定位、教學內容等多個方面都無法適應和配合新工科教育的發(fā)展，教學模式亟待改革。本文總結傳統(tǒng)的高校Java公共課中存在的問題，在此基礎上，提出滿足新工科建設要求的高校Java公共課教學改革措施，從課程目標、師資團隊、教學內容及方式等多個方面進行改革探究。

1傳統(tǒng)的高校Java公共課中存在的問題

1.1課程定位、目標與專業(yè)需求不匹配

傳統(tǒng)的高校Java公共課被歸為通識教育課程，面對不同授課專業(yè)采用無差異的教學大綱，缺乏專業(yè)針對性。課程目標實現(xiàn)偏重于理論知識學習，忽略了對學生計算思維、用編程分析和解決本專業(yè)實際問題的能力的培養(yǎng)。這種模式下的課程定位與目標造成學生學習盲目、缺乏學習動力等問題，也無法滿足新工科建設背景下對復合型工科人才創(chuàng)造力、實踐能力等方面的要求。