新工科课程建设全文(5篇)

摘要：基于应用导向的重要性，结合新工科大学计算机课程建设的特点，探讨应用导向的新工科计算机课程建设的问题与对策，从而指导教学实践。

关键词：应用导向；新工科；计算机课程

引言

“互联网+教育”建设背景下，新工科大学建设应运而生，这一人才培养的新模式，主动应对新一轮科技革命和产业变革，其超智能学科专业建设，日渐当前工程教育领域的热点话题[1]。计算机课程建设是超智能学科专业建设的基础，而具有高素质的“新工科”计算机人才，应具备较强的应用能力，才能胜任企业的实际工作需求。新工科大学计算机课程建设中越来越重视对学生应用能力的培养，因此，研究基于应用导向下的新工科大学计算机课程建设具有十分重要的现实意义。鉴于此，本文进行了初步探讨。

2应用导向的新工科计算机课程中存在的问题

“应用导向”在新工科大学建设中尚未充分发挥作用，计算机课程建设中还存在诸多问题，如实践性明显不足、考核方式较为单一、校企合作缺乏深度、就业指导理论为主等，使得新工科大学计算机课程建设陷入困境：（1）新工科大学计算机课程的实践性不足。实践性明显不足是基于应用导向的新工科大学计算机课程建设普遍存在的问题。现如今，在新工科大学计算机课程建设中，计算机专业课程设置方面还难以满足学生的应用需求，实践性明显不足是迫切需要解决的问题[2]。新工科大学的理论教学课时比重较大，软件技术、网络技术、嵌入式技术等教学内容，在日常教学中实践部分的课时较少，“实践性教学”停留在形式上，计算机课程建设忽视了对实验和课程设计，目前计算机核心课程教学过程中存在的关键问题是不能让学生很好地建立计算机系统的完整概念，缺乏系统观，学生对于计算机系统的核心内容掌握不够，没有很好地建立课程之间内容的关联，使得学生综合分析、设计、应用能力以及实践动手能力较差。（2）新工科大学计算机课程考核方式较为单一。考核方式较为单一制约着基于应用导向的新工科大学计算机课程建设。近年来，虽然很多学校提出要考核形式多样化，也在积极采取计算机课程考核方式的转型发展，新增写报告、无纸化考试、撰写论文等考核方式，但目前来说，以试卷考试的方式仍然占据主导地位，实际操作中，绝大多数的教师都采用试卷考试的方式考察学生的学习效果和能力，这一考核方式较为单一，尤其是无法全面考查学生对计算机专业知识的应用能力，具有较大的局限性和片面性，削弱了学生应用型能力的培养。（3）新工科大学计算机课程校企合作缺乏深度。校企合作缺乏深度是基于应用导向的新工科大学计算机课程建设的发展，这一问题在本科类的高校十分普遍。校企缺乏长期深度合作，就目前而言，新工科大学计算机课程建设在校企合作过程中，层次不高、亮点不够、形式不够丰富，以教师评价为主体，缺乏企业参与，又或者是企业参与动力不足等问题较为突出，学生与岗位不适应，教学与岗位不接轨，校企组织目标分歧，导致的最直接问题是很难培养出符合企业要求的人才。（4）新工科大学计算机课程就业指导理论为主。就业指导理论为主致使基于应用导向的新工科大学计算机课程建设缺乏实践性的指导。目前，很多学校的普遍做法是开设就业指导课，在指导学生就业的过程中以理论讲述为主，有些教师自身缺乏计算机课程就业的相关经验，往往不能结合时代和技术的发展调整教学内容，使得理论指导课的教学效果大打折扣，特别是在“万众创新，大众创业”的背景下，学生在就业指导课中学不到实质性的东西，不足以解决实际的就业问题，就业难的问题依然存在。因此，探索基于应用导向的新工科大学计算机课程建设的策略势在必行。

3教学策略

摘要:建设跨学科多学科融合教育是“新工科”建设人才培养的重要手段，契合了新工科建设要求，是复杂社会发展的内在要求，是时代前行的基本需要。通过研究跨学科多专业融合教育的发展和内涵，研究了人才培养模式构建等问题。研究表明，通过建立跨学科多专业融合教育新理念、建立有效的跨学科多专业融合组织机构、树立整体知识观的课程建设思想、打造跨学科研究创新平台等手段可以有效进行跨学科多专业融合教育建设。

关键词:跨学科;新工科;人才培养模式;多专业;融合教育

2017年2月和4月，“复旦共识”和“天大行动”为新工科建设吹响了号角。新工科建设的核心目标是培养高素质复合型新工科人才，实现目标通过“产学研融合、跨学科融合、持续性改进”等具体措施。2020年5月教育部的《未来技术学院建设指南(试行)》中提出通过四年左右时间，在专业学科综合、整体实力强的部分高校建设一批未来技术学院，探索专业学科实质性复合交叉合作规律，探索未来科技创新领军人才培养新模式。建设与实践跨学科多学科融合教育是“新工科”建设人才培养的重要手段，这已经成为一种共识。

一、跨学科多专业融合教育发展

围绕跨学科多专业融合教育建设，各个学校、专业、专家学者进行了大量研究与实践，国家和各地区也批准了大量相关的教学改革项目。L．APOSTEL等人于1972年主编了第一本关于“跨学科”的论著。钱学森认为，交叉学科是一个非常有前途而又重要的科学领域，开始时可能不被人所理解，或者有人不赞成，但终究会兴旺起来［1］。清华大学校长邱勇表示，21世纪的工程教育正在向跨学科交叉、跨领域、跨国家、跨文化合作转变。大学要完善促进学科交叉的体制机制，构建学科交叉人才培养体系，努力培育工程科技领域的创新人才。天津大学校长李家俊认为，新工科下一步发展，一定要抓住全面提高人才培养能力这个核心点，注重多学科交叉和跨学科人才培养，关注学生创新创业能力养成，让改革的实效真真正正体现在人才培养质量的提高上。由此可见，跨学科多专业融合教育，契合了新工科建设要求，是复杂社会发展的内在要求，是时代前行的基本需要。2020年7月教育部公布首批589项新工科研究与实践项目验收合格，获得了很多关于新工科建设的实践成果和推广示例。

二、跨学科多专业融合教育的内涵

跨学科多专业融合是指由两个或两个以上的学科交叉、整合并达到促进多专业知识、认知图式和价值观融合的目的［2］。跨学科多专业融合教育的要素可以总结为如下几个因素:(1)解决科学与生活中的复杂问题。跨学科融合的出现，首先是遇到现实生活中的复杂问题，用单一学科知识无法解决，而产生的必然需求。有需求就有响应。由解决复杂问题的需求，才产生单一学科知识间的开放和融合，跨学科多专业人才团队的组建，复合型人才的需要。(2)将单一学科知识整合重组成新体系。在问题导向的框架内，整合借鉴既有的单一学科，将几个学科内的方法论、逻辑关系、概念或理论等进行融合，通过单一学科知识间关系的辨析，学生可以形成新的知识体系，形成新的方法论，从而达到“1+1＞2”的效果［3］。(3)问题导向的解决过程。面对复杂现实问题，以问题导向，学生可以通过整合多学科多专业的知识体系，探索现实问题解决的可能途径，形成以“问题解决”为核心的研究范式。这种过程，是学生自我认知、自我评价、自我突破的过程［4-5］。(4)以培养学生综合素质为目的。培养学生综合素质是教育的目的，更是新工科教育的目的。作为心空空建设的一部分，跨学科多专业融合教育的目的，也无出其右。通过融会贯通多学科知识解决问题而培养学生综合素质能力。

摘要：按照“一中心双融合三依托”的改革思路，以学生工程实践能力养成为中心，科教融合和产教融合，并依托实验课程建设团队、企业技术团队和实验室管理团队，实施光电信息科学与工程专业的实验教学体系“四化”改革，即实验课程体系分层模块化、实验平台建设发展基地化、实验课程教学实施类别化和实验项目建设前沿工程化。改革形成了一批教学改革研究成果，提升了专业实验教学队伍保障。

关键词：新工科；实验教学体系；改革

光电技术对经济和社会的推动作用日趋显著，使光学技术从理论层面普及到光电信息技术的应用层面。信息时代质的飞跃的关键，是培养和依靠高素质、复合型的光电创新人才[1]。作为粤港澳大湾区优势的光电子信息产业集群，在国家大力推进粤港澳大湾区建设的新形势下，将迎来新一轮发展浪潮，产业升级发展需要高校输送更多优秀的光电子信息类创新人才[2]。而光电专业的实验课程体系是培养技术人才的重要支撑条件。

1改革思路

为培养符合粤港澳大湾区光电产业转型升级发展需求的光电专业工程人才，按照“一中心双融合三依托”的改革思路，对光电信息科学与工程专业的实验教学体系开展了新工科建设改革。“一中心”，即聚焦学生工程实践能力养成为中心，改革专业实验课程体系、实验平台、实验内容和教学实施方法，提升工科人才发现问题、分析问题、设计方案、实施方案、测试调试、团队协作等能力。“双融合”，即通过科教融合和产教融合推动实验教学创新[3]。发挥工科高校的科技创新和科技服务优势，鼓励支持教师将科研最新成果和技术服务最新方案，转化为实验课程教学内容或实验项目；发挥粤港澳大湾区和光电产业集群优势，强化校企合作，产教融合协同育人，将部分实验教学内容安排在学生的企业学习阶段，并建设企业实验教学指导教师队伍。“三依托”，即依托实验课程建设团队、企业技术团队和实验室管理团队。一是依托实验课程建设团队，升级改造面向新工科改革的专业实验课程，开发新的实验项目；二是依托区域企业技术团队，发挥课程产业创新优势，参与实验课程教学与实验项目建设，并指导学生在企业学习阶段的工程实践；三是依托实验室管理团队，按照实验课程体系改革要求，及时改造实验室，升级实验教学设备仪器，并加大实验室开放，积极参与实践教学指导[4]。

2改革内容

按照“一中心双融合三依托”的改革思路，面向光电新工科人才培养，实施了光电信息科学与工程专业的实验教学体系“四化”改革，即实验课程体系分层模块化、实验平台建设发展基地化、实验课程教学实施类别化、实验项目建设前沿工程化。2.1实验课程体系分层模块化。首先，优化光电技术实验课程层次结构。进一步厘清了专业实验课程的层次结构，将实验课程分为4个层次，如图1所示，内容涉及基础、专业、综合设计及综合创新。依据光电新工科人才培养目标，结合光电专业工程素养养成规律，将专业实验教学分层次开设，明确各部分的工程训练目的和目标。其次，模块化设计实验课程体系。根据实验课程教学目标制定相应的实验教学模块的主要内容和步骤，打破课程独立实验的界限，避免实验设置的无序和可能造成的交叉重复，建立综合实验教学体系[5]。综合设计性实验打破单一课程的封闭体系，追求实验教学体系与内容的综合性与整体性，形成多模块的实验课程体系[6]。第三，不断开发完善实验课程教学资源。根据光电信息技术的发展规律和趋势，依托学校、学院的优质师资力量，组建了一支高水平的理论教学与实验教学指导教师队伍。委托课程建设团队挖掘已有实验课程潜力，持续更新与开发层次多样、内容丰富、选读方式多样、开设方式灵活的实验课程及教学资源。2.2实验平台建设发展基地化。针对光电子信息学科特点，结合光电应用型人才成长规律，提出以基地化发展思路打造光电信息技术专业实验平台，以平台的建设来整合、改造和提升学校光电信息类创新创业实践教学水平[7]，努力将一体化平台打造成资源共享的实验平台及科学管理深度开放的实践平台，同时也是与校外实践平台对接的开放平台，通过产学研基地建设和对外交流来促进人才培养与平台发展。坚持创新型、综合化、全周期工程教育理念，以培养学生的综合运用能力、创新能力、工程能力为核心[8]，以光电技术创新能力培养为目标，建立了本科生光电信息技术综合实验教学平台——广东省实验教学示范中心“光电技术实验教学示范中心”，如图2所示。该平台包括6个子平台，即5个实验教学子平台和1个综合创新实践子平台，可支持强化多学科知识的综合训练，锻炼和培养学生在涉光科技层面的应用能力。平台运行坚持总结优化与基地化发展。根据建设目标和运行情况，及时总结平台运行管理中的优点和问题，不断调整优化，使平台以最佳状态支持光电新工科人才实践能力培养。平台运行成熟后，调整和提升其结构与功能，按照人才培养基地的高标准推进平台建设，挖掘基地化平台对人才培养的复合功能与潜力。推动基地化平台致力于全面提升学生创新能力，并以平台为基础，结合学校学科和专业优势，通过产学研合作与地方或大型企业加强交流，加强与校外实践平台的交流与合作，促进平台研究成果转化和校内外实践平台合作培养，达到学校、地方/企业、学生“三赢”局面。2.3实验课程教学实施类别化。在实验课程体系优化和实验教学平台建设发展基础上，根据光电信息科学与工程专业实验分为光源、光调制、光检测和光成像4个方面的特点，实验课程相应地分为“源、调、测、像”4个类别。紧密联系光电技术工程实际，对已有的教学与实验资源进行优化整合，对应实验课程类别相应建立了6个实验教学平台，包括基础光学实验室、激光技术实验室、光电传感与检测技术实验室、光纤与通信技术实验室、信息光学实验室、光电一体化实践创新实验室。新增购置一批实验教学仪器，完成主要实验教学仪器的更新换代。实验课程的类别化实施，提高了实验室管理效率和开课使用效率，也为综合设计性实验和综合创新实验项目的开展，提供更好的支撑。2.4实验项目建设前沿工程化。第一，以科教融合、科研反哺教学推动本科实验教学项目前沿化。依托本专业教师科研能力较强、主持各类科研基金较多的优势，开设基于科研项目的综合设计性实验I及基于企业科技合作以及技术开发内容的综合设计性实验II。新增实验项目12个，其中创新实验项目5个。学生通过进入教师的前沿科研课题，亲身感知企业的前沿应用研究与技术开发，培养创新能力和工程能力，培养“应用能力”。例如，基于光电检测与机器视觉是目前华南地区涉光科技七大产业群之一的产业前沿优势，新增了8台套“TH-02光电视觉检测实验仪”，开展了“光路搭建调试与面阵CCD/CMOS数据采集实验”“面阵CCD/CMOS图像预处理实验”“OCR字符识别实验”“二维码识别实验”“图像模板匹配实验”“SVM支持向量机分类器实验”等具有示范意义的创新实验项目。第二，以产教融合、校企协同培养推动学生毕业设计选题工程化。建立鼓励基于企业实际工作内容的毕业设计选题制度。通过该制度，使毕业设计题目更加紧密结合工程实际问题，“真心实意”作设计、“真刀真枪”做工程，缩短工程师培养与企业需求之间的差距，提升学生的工程应用能力。在校企协同培养期间，指定企业和学校各1名指导教师共同指导学生毕业设计，让学生到企业完成毕业设计。

摘要:在新农科新工科融合发展的新形势下，结合贯彻落实给全国涉农高校书记校长和专家代表的回信精神，以江苏大学农业电气化专业建设为研究对象，进行了新农科新工科融合背景下的专业教学改革新路径的积极探索。

关键词:新农科;新工科;农业电气化;专业建设;人才培养

引言

现代社会各行各业均离不开电，农业生产也不例外。现代农业从电力系统到农业生产的电动工具，从农作物生长环境到农产品流通，都随着电气化和自动化技术的发展而不断进步［1］。农业电气化是发展农业生产和提高广大农民的物质文化水平而进行的电力能源开发、输送、分配及广泛应用的综合过程，是将电学知识应用于农业工程的专业［2］。该专业主要学习(研究)太阳能、风能等新能源背景下的电能质量;农业生产装备的电气传动技术、控制方法，特别是农业机器人、农用无人机等新型农用装备的电气驱动技术;农业信息的采集、处理、管理及大数据、人工智能背景下的智能农业等知识。实现农业电气化可大大提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻劳动强度，且电能易于进行各种能量形式之间的可逆转换(如光、热、声、磁、化学能等)，为农业生产提供最适宜的环境条件;此外，应用电能还具有工效高、操作简便、维修容易、监控和防护系统完善、工作可靠、自动化程度高等特点。因此实现农业电气化，对推动农业现代化的发展将起着巨大作用。近年来，随着国家政策的倡导、江苏大学农业工程学科发展的需要，作为国家重点学科的支撑专业，江苏大学以新农科新工科融合内涵建设为契机，迎合当前农业经济转型升级的态势，积极探索新形势下农业电气化专业的建设改革策略，形成具有自身特色的新农科新工科融合背景下农业电气化人才培养体系，培养出更为适合现代化智能农业、智慧农业发展需求的农业电气化专业人才。

1专业办学现状

江苏大学(前身镇江农业机械学院)是国内最早开办“农业电气化”本科专业的2所学校之一(1960年)。1977年后，该专业改为工业电气自动化。为适应现代农业装备的电气化、自动化、信息化与智能化的发展需求，2010年农业电气化专业又恢复招生。近10a来，遵循江苏大学农业工程学科发展需求，本专业一直坚持“工中有农、以工支农”的办学特色，厚电气基础，重农业应用，形成农业装备电驱动及智能控制、农业信息分析与决策的工农融合新专业特色。2019年，江苏大学农业电气化专业获批国家级一流本科专业建设点。根据农业电气化一流专业建设要求，以信息技术推动课程建设与教学模式改革，扎实学生专业基础的同时，不断强化实践与创新能力培养，通过竞赛实训、校企协同等多方面对学生进行知识、技能、素质协调发展的精英化工程培育，形成以课程建设为中心，实践加实训为两翼，产教融合、协同创新的人才培养特色。

2新农工融合下农业电气化专业建设内涵

摘要：传统的高校Java公共课教学模式已经无法适应和配合新工科建设发展，结合新工科相关理念、要求和山西大同大学Java公共课建设及实施情况，提出面向新工科的高校Java公共课教学改革措施，从课程目标、教学内容、教学方式、师资团队等方面进行改革探索，旨在为推进高校Java公共课发展建设提供参考和借鉴。

关键词：新工科；高校Java公共课；教学改革；思政教育；交叉学科；线上辅助教学平台

0前言

随着物联网等新兴科技的蓬勃发展，国家对工业人才的教育、思维和创新力提出更高的要求，新工科概念在这样的背景下应运而生。在教育部指导下，经过多次教育发展战略会议的研究和探讨，先后产生“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等指导性成果，推动了新工科建设的快速发展。新工科是内涵广泛的综合概念，如果站在学科角度来看，新工科是涉及多学科交叉融合、以高新技术为依托的新型工程学科教育。在新工科教育的发展过程中，计算机等相关信息技术起到重要的支持作用。高校Java公共课作为一门计算机基础课程，往往是交叉融合学科所涉及的信息技术基础课。然而传统的Java公共课在课程定位、教学内容等多个方面都无法适应和配合新工科教育的发展，教学模式亟待改革。本文总结传统的高校Java公共课中存在的问题，在此基础上，提出满足新工科建设要求的高校Java公共课教学改革措施，从课程目标、师资团队、教学内容及方式等多个方面进行改革探究。

1传统的高校Java公共课中存在的问题

1.1课程定位、目标与专业需求不匹配

传统的高校Java公共课被归为通识教育课程，面对不同授课专业采用无差异的教学大纲，缺乏专业针对性。课程目标实现偏重于理论知识学习，忽略了对学生计算思维、用编程分析和解决本专业实际问题的能力的培养。这种模式下的课程定位与目标造成学生学习盲目、缺乏学习动力等问题，也无法满足新工科建设背景下对复合型工科人才创造力、实践能力等方面的要求。