一、引言

1.1 研究背景与意义

在当今时代，科技的飞速发展正深刻地重塑着全球产业格局，以新技术、新业态、新模式为核心的新经济形态蓬勃兴起，对工程科技人才的需求在数量和质量上都提出了前所未有的新要求。在此背景下，我国积极推进新工科建设，旨在培养适应新时代需求的创新型、复合型工科人才，这已成为高等工程教育改革与发展的重要方向和必然选择。

地方高校作为我国高等教育体系的重要组成部分，承担着为地方经济社会发展输送大量专业人才的重任。计算机科学与技术专业作为信息技术领域的关键学科，其教学质量和人才培养水平直接关系到地方乃至国家在数字经济时代的竞争力。然而，当前地方高校计算机专业的教学模式在一定程度上仍受传统教育理念和方法的束缚，难以满足新工科背景下产业对人才的多元化、高层次需求。例如，部分地方高校计算机课程体系设置陈旧，教学内容与实际应用脱节，实践教学环节薄弱，学生的创新能力和工程实践能力培养不足，难以快速适应企业的实际工作岗位。

二、新工科背景下地方高校计算机专业教学模式的理论基础

2.1 新工科的内涵与特征

新工科是在新一轮科技革命和产业变革的浪潮中应运而生的，其内涵丰富而深刻，具有鲜明的时代特征和创新性。与传统工科相比，新工科更加注重学科之间的交叉融合，突破了传统学科界限，将计算机科学、电子信息、机械工程、材料科学、生物医学等多个学科领域有机结合，旨在培养具备跨学科知识体系和综合素养的工程人才，以应对复杂多变的现代工程问题。例如，在智能制造领域，需要融合计算机技术、自动化控制技术、机械制造技术以及工业设计等多个学科的知识，才能实现智能工厂的高效运行和智能产品的创新设计；在生物信息学领域，计算机科学与数学模型相结合，用于分析和解读生物数据，为生命科学研究提供了新的方法和手段，促进了生物学、医学与计算机科学的深度交叉融合。

新工科强调实践创新能力的培养，注重学生在实际工程项目中的锻炼和实践经验的积累，使学生能够将理论知识转化为实际的工程应用能力。

2.2 计算机科学与技术专业的发展趋势

随着信息技术的飞速发展，计算机科学与技术专业呈现出多维度的发展趋势，深刻地影响着其教学模式的变革与创新。

人工智能作为计算机科学领域的前沿方向，正经历着快速的发展与突破。机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等人工智能技术不断取得新的成果，并广泛应用于医疗、交通、金融、教育等众多领域。例如，在医疗领域，人工智能算法能够通过对大量医疗影像数据的学习和分析，辅助医生进行疾病的诊断，提高诊断的准确性和效率；在智能交通系统中，基于计算机视觉和机器学习的技术可实现车辆的自动驾驶和交通流量的智能优化，减少交通事故和拥堵，提升交通运行效率。这些应用场景的不断拓展，对计算机专业人才的知识和技能提出了更高的要求，不仅需要掌握传统的编程和算法知识，还需深入了解人工智能的理论基础、模型构建与优化方法，以及具备将人工智能技术与具体行业领域相结合的能力。

云计算技术的出现改变了传统的计算资源交付和使用方式，为企业和个人提供了便捷、高效、弹性的计算服务。云计算平台如亚马逊AWS、微软Azure、阿里云等，提供了包括基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）在内的多种服务模式。通过云计算，企业无需自行搭建和维护昂贵的服务器硬件和软件系统，只需按需租用云计算资源，即可快速部署应用程序和服务，降低了信息化建设成本和运维难度。在计算机专业教学中，云计算技术的发展要求学生了解云计算的架构、原理和安全机制，掌握云平台的使用和管理方法，能够在云环境下进行应用开发和部署，同时也需要教师将云计算技术融入到教学实践中，例如利用云平台开展实验教学和项目实践，让学生在实际操作中熟悉云计算技术的应用场景和优势。

2.3 教学模式创新的理论依据

建构主义学习理论为地方高校计算机专业教学模式创新提供了重要的理论支撑。该理论强调学生的主动学习和知识的自主建构，认为学生不是被动地接受知识，而是在已有经验的基础上，通过与环境的交互作用，主动地构建知识体系。在计算机教学中，这意味着教师应创设丰富的学习情境，引导学生在实际问题的解决过程中，运用所学的计算机知识和技能，如通过开发一个小型的数据库管理系统项目，让学生在项目实践中理解数据库的设计、操作和维护等知识，而不是单纯地讲解理论知识。教师的角色从知识的传授者转变为学习的引导者和促进者，鼓励学生之间的协作学习和交流，共同探讨问题、分享经验，促进知识的深化和拓展，培养学生的自主学习能力和创新思维，使其能够更好地适应未来复杂多变的计算机技术发展需求。

三、地方高校计算机专业教学模式的现状与问题分析

3.1 培养目标与产业需求脱节

部分地方高校计算机专业的培养目标未能精准对接地方产业特色和新工科人才需求，缺乏明确的市场定位和差异化竞争优势。在某些以制造业为主的地区，地方高校计算机专业课程设置仍偏重于传统计算机理论教学，如计算机组成原理、操作系统等课程的理论讲解占据了大量课时，而对于工业自动化控制、智能制造系统中的计算机应用技术等与地方产业紧密结合的实践课程设置较少，导致学生所学知识与地方制造业企业对计算机技术的实际需求存在较大差距，毕业后难以快速适应企业的实际工作岗位，无法为地方制造业的数字化转型提供有力的技术支持。

四、新工科背景下地方高校计算机专业教学模式的创新策略

4.1 以产业需求为导向优化培养目标

地方高校应深入调研地方产业结构和发展规划，紧密结合当地产业特色和企业实际需求，制定精准化、差异化的计算机专业人才培养目标。例如，对于以制造业为主的地区，高校应加强计算机技术与制造业的深度融合，培养既掌握计算机编程、软件开发、数据分析等基础技能，又熟悉工业自动化控制、智能制造系统集成、工业物联网应用等专业知识的复合型人才，使其能够为当地制造业的数字化转型、智能化升级提供技术支持，

4.2 构建融合新兴技术的课程体系

地方高校计算机专业应紧跟计算机技术发展前沿，积极引入人工智能、大数据、云计算、物联网、区块链等新兴技术课程，构建多元化、综合性的课程体系，以拓宽学生的技术视野和知识面，提升其在新兴技术领域的专业素养和实践能力。例如，增设人工智能基础、机器学习、深度学习、大数据分析与处理、云计算技术与应用、物联网工程、区块链原理与应用等前沿课程，使学生系统掌握新兴技术的核心理论和关键技术，了解其在不同行业领域的应用场景和发展趋势，为未来从事相关领域的工作奠定坚实的基础。

五、新工科背景下地方高校计算机专业实践教学体系的构建与完善

5.1 实践教学目标与内容设计

新工科背景下，地方高校计算机专业实践教学应明确以培养学生的实践操作能力、问题解决能力、创新思维能力和团队协作能力为核心目标，使学生能够在毕业后迅速适应计算机行业的实际工作需求，并具备在新兴技术领域进行探索和创新的潜力。

在实践教学内容的设计上，应构建多层次、递进式的实践教学体系，涵盖基础实验、课程设计、综合实践、企业实习等多个环节。基础实验环节旨在帮助学生巩固计算机专业的基础知识和基本技能，如编程语言的语法、数据结构与算法的实现等，通过设计一系列具有针对性的实验项目，让学生在实际操作中加深对理论知识的理解和掌握；课程设计环节则要求学生综合运用多门课程的知识，完成一个相对完整的小型项目，如开发一个简单的数据库管理系统、设计一个小型的网络应用程序等，培养学生的系统设计能力和模块整合能力；综合实践环节应结合计算机领域的前沿技术和实际应用场景，设置具有挑战性的综合性项目，例如基于人工智能的图像识别系统开发、大数据分析在金融领域的应用等，引导学生自主探索和解决实际问题，提升其创新能力和工程实践能力；企业实习环节是实践教学的重要组成部分，学校应积极与地方企业合作，建立稳定的实习基地，为学生提供真实的企业工作环境和项目实践机会，使学生能够了解企业的实际运作流程和行业发展动态，积累实际工作经验，培养职业素养和团队协作精神，实现学校教育与企业需求的无缝对接。

5.2 实践教学平台建设

整合校内实验室资源，打破实验室之间的壁垒，实现资源共享和协同利用，是打造综合性实践平台的关键举措。学校应统筹规划计算机专业各实验室的建设与发展，将计算机基础实验室、专业实验室（如软件开发实验室、网络工程实验室、人工智能实验室、大数据实验室等）以及相关的学科交叉实验室进行有机整合，优化实验室布局和设备配置，形成一个功能齐全、层次分明、相互支撑的实验室体系，为学生提供一站式的实践教学服务。例如，建立统一的实验室预约管理系统，学生可以根据自己的实践课程安排和项目需求，方便地预约使用不同实验室的设备和资源，提高实验室的利用率和资源共享效率；同时，加强实验室的信息化建设，配备先进的实验教学软件和虚拟仿真实验平台，为学生提供更加丰富多样的实践环境和实验项目，如利用虚拟仿真技术开展网络安全攻防实验、云计算平台搭建与管理实验等，使学生能够在虚拟环境中进行复杂的实验操作，降低实验成本和风险，提高实践教学效果。

六、新工科背景下地方高校计算机专业教学模式创新的保障措施

6.1 产教融合协同育人机制

建立学校与企业、科研机构深度合作的协同育人机制，是新工科背景下地方高校计算机专业教学模式创新的关键保障之一。地方高校应积极与当地的计算机企业、软件园区、科研院所等建立紧密的合作关系，通过共建产业学院、联合培养基地、工程研发中心等多种形式，实现教育资源与产业资源的有机整合，形成互利共赢的协同发展格局。

学校与企业应共同制定人才培养方案，根据企业的实际需求和行业发展趋势，确定人才培养的目标、规格和课程体系，使教学内容紧密贴合产业实际，培养出具有实践能力和创新精神的应用型人才。例如，某高校与当地知名的IT企业合作共建产业学院，双方共同组建了专业建设指导委员会，由企业的技术专家和高校的骨干教师共同参与，深入分析行业的技术发展趋势和人才需求状况，共同制定了计算机科学与技术专业的人才培养方案。在课程设置上，除了保留计算机专业的核心课程外，还根据企业的实际需求，增设了人工智能应用开发、大数据分析与处理、云计算平台搭建与管理等前沿课程，并将企业的实际项目案例融入到课程教学中，让学生在学习过程中能够接触到真实的企业项目，提高解决实际问题的能力。

6.2 学生自主学习与创新能力培养

营造良好的学习氛围和创新环境，是激发学生自主学习和创新潜力的重要基础。地方高校计算机专业应注重建设开放、包容、多元的学术文化氛围，鼓励学生积极参与学术交流活动、学科竞赛、创新创业项目等，激发学生的学习兴趣和探索精神。例如，设立学术讲座基金，定期邀请国内外计算机领域的知名专家学者来校举办学术讲座和前沿技术报告，让学生了解学科发展的最新动态和前沿趋势，拓宽学生的学术视野；组织学生参加各类学术研讨会和学术社团活动，如人工智能社团、大数据分析俱乐部等，为学生提供交流学习心得、分享创新想法的平台，促进学生之间的思想碰撞和合作创新。

七、结论与展望

7.1 研究成果总结

本研究通过对新工科背景下地方高校计算机科学与技术专业教学模式的深入探索，取得了一系列具有重要价值的成果。在教学理念上，成功突破了传统观念的束缚，树立了以学生为中心、注重实践创新能力培养的新观念，将新工科理念全面融入教学过程，引导学生构建跨学科知识体系，提升综合素养，为学生的未来发展奠定了坚实基础。

于培养目标方面，紧密结合地方产业需求，实现了精准定位和动态调整，培养出的学生能够快速适应地方经济发展对计算机专业人才的多样化需求，在就业市场上具有较强的竞争力，有效缓解了企业“招工难”与高校毕业生“就业难”的矛盾局面，为地方产业升级提供了有力的人才支持。

参考文献

[1]黄显武，王静宇，张继凯，等.基于产教融合的计算机科学与技术专业人才培养模式探索与实践[J].大学教育，2024，（15）：135-138.

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[3]郑日美.信息化时代下高校计算机科学与技术专业教学改革探索[J].湖北开放职业学院学报，2024，37（03）：164-165+168.