王健
河南财经政法大学 计算机与信息工程学院，郑州，450000
摘要：随着大数据，物联网，人工智能技术的快速发展，我国的高新技术产业取得了飞速发展。此外深度学习算法的提出，提高了算法执行的效率和准确度，使得IT技术和工业界的结合更加高效。电子商务和智能物流的发展也促使新金融，新零售，新制造概念的提出。纵观以上变化，计算机专业为企业培养了大批专业化人才。伴随着新工科建设的思想的提出，讨论计算机类专业如何更新基本的教育理念，加强产学合作，与工程认证相结合，按照新工科建设的要求进行改革，培养创新性人才显得尤为重要。
关键词：大数据；物联网；工程认证
1.引言
新工科主要指针对新兴产业的专业，以互联网和工业智能为核心，包括大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、智能制造等相关工科专业。相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、复合型新工科人才。新工科对人才培养提出了新的要求，作为一个庞大的工科专业类，计算机类专业的建设和相关课程的教学质量对新工科教育改革的作用举足轻重。
2.研究思路
对于计算机专业学生，从大一到大四，四个年级的课程深度逐步加强。大一阶段主要通过“问题求解”主线中的程序设计等课程，训练大家的计算机编程能力，培养计算思维。从大二开始设置“系统平台”和“数据科学”类课程，系统培养学生问题求解的方法和能力，训练如何抽象问题、建立模型、求解问题，并编程实现；通过系统平台方面的基础课让学生初步了解计算机软硬件系统，学习实际系统模块的设计与开发；同时通过导论类型的课程开启“数据科学”主线课程的学习。
为了将传统的死记硬背的传统学习转换为灵活的融会贯通，本研究建议对一些计算机专业课期末考试方式进行一些改革。将传统的试卷考试转变为上机考试。每门课的教学团队的老师负责构建考试题库，通过学校提供的在线课堂平台来完成期末考试。考试时，学生登陆在线课堂，系统随机为学生组卷，每个学生的试卷都不同。考试结束后，系统自动评卷打分。这种上机考试的方式使得测试的知识点覆盖面更广，要求学生要全面复习。另外，由于各个学生的试卷都不同，就避免了考试作弊，还可以增强考试的公平公正性，也提高了效率。
3.具体研究内容
下面将结合我校教学实践与经验，谈谈简要实施方案。
（1）学习探索。搜集新工科建设的背景材料，组织项目团队教师进行研究学习，总结目前计算机专业教学中存在的问题。研究分析新经济对传统计算机专业人才培养提出的新要求，特别是大数据、云计算和人工智能等新技术发展对计算机专业学生知识、能力和素质的新要求，探索从传统的以计算为中心的计算机专业教学，向新时代下以数据为中心的计算机专业教学升级转换的关键和方法。
（2）鼓励计算机专业学生大一、大二努力准备，大三、大四积极报名参加核心专业课所在工程领域的认证证书。新工科背景下，主要强调工程教育的理念。所以鼓励学生在大学期间就尽量多获得工程领域的认证证书，这样将来找工作时，更加具有优势和竞争力。此外，通过学习，备考这些认证考试，也可以增加学生的实战能力。
（3）鼓励计算机专业学生积极参加计算机领域的学科竞赛。学科竞赛是促进计算机实践教学改革的有力工具。在学科竞赛中，学生团队在导师的指导下，将创新性思维通过不同方式得以展现。在实践中发现问题，探索解决途径，这既可以提高学生的学习兴趣，又加强了学生的创新创业思想，并使得教学改革和竞赛相互促进，改革计算机专业人才培养模式，提高学生综合创新意识。经过学院教师的精心指导和本院学生的积极参与，我院教师指导学生分别参加全国大学生软件测试大赛，ACM大学生程序设计比赛，中国大学生计算机设计大赛等，并分别获得优异成绩和奖项。
（4）加强实验教学。在课程实验中补充了几个数据分析相关的大实验。
例如：给学生推荐一些可以免费下载数据源的网站，指导学生从网上找取相关数据。获取数据后，再辅导学生如何对数据源进行简单的预处理，然后导入数据库，随后引导学生如何使用SQL Server 2012来对找到的数据，进行神经网络学习、ID3决策树分类学习，关联规则学习和K均值聚类学习。前几年在安排实验课时，都是给学生操作小实验，基本上都是在Excel中完成的。实验内容也较简单。这个学期，为配合教学改革，我们在实验课中安排了几个大实验，实验数据也是从网上去找真实的数据。并且将较复杂的大实验，给学生细致的进行解释。这样尝试的进行改变之后，发现学生学习的兴趣比以前提高了，学生掌握操作步骤后，也能成功的完成。而且学生认为类似的数据分析的大实验让他们学到了更多实际的知识，并且学生们发现，SQL Server的功能是如此的强大。之前他们在上SQL Server课时，也只是学了SQL Server的很小一部分功能。他们意识到如今的DBMS的功能已经不仅仅局限于对数据的增、删、改、查，而是更加强调数据分析功能。
（5）结合使用翻转课堂教学模式。教师自行录制教学视频能够完全与教师设定的教学目标和教学内容相吻合，同时教师也可以根据学生的实际情况对教学内容进行针对性讲解，并可根据不同班级学生的差异性多版本地录制教学视频。在具备这些优势的同时自行录制教学视频也给教师的教学技术和时间提出了挑战。
教学视频的视觉效果、互动性、时间长度等对学生的学习效果有着重要的影响。因此，教师在制作教学视频时需要考虑视觉效果、支持和强调主题的要点、设计结构的互动策略等，帮助学生构建内容最丰富的学习平台，同时也要考虑学生能够坚持观看视频的时间。
（6）尽量多增加和工程领域联系紧密的选修课。经过调研和对毕业生回访，以及与实习基地企业工程师进行深入交流，调整了课程结构，在专业选修课上增加了大数据，人工智能，互联网金融，区块链方向课程，包括《大数据处理技术》、《数据仓库技术》以及《金融数据挖掘》，《人工智能与机器学习》等课程，最大限度为学生创造各种技能锻炼的机会，让学生掌握当前IT领域最新的理论知识和操作实践技能。
（7）加强校企合作。加强学校和学科领域内著名企业之间的联系，给学生提供实习机会，让学生在实践过程中找出自己的不足，并且可以让学生知道当前计算机企业在新技术新产品方面的应用情况。在校企合作框架下，积极发挥我院在人工智能领域，信息安全，隐私保护领域的研究优势，将科技成果转变为生产力。另外学生也可以加入到指导教师的科研项目中，通过帮助教师完成项目中的基础性研究工作，使得学生的读文章写文章能力，得到提升。也可以让学生掌握从事科学研究的基本方法，增加学生进行科学研究的兴趣。对于积极配合，勤奋踏实的学生，也可以毕业后，留在实验室继续从事研究生的学习。
4.未来工作
在课程体系建设方面，未来需要加强实践课程的建设，尤其是设计和建设以数据管理课程为核心的在线实验平台，加强学生的实践能力和动手能力的训练，并可以将该在线实验平台推广到其他学科。同时，可以与企业合作建设新课程，给学生提供机会了解工业界的实际情况和最新技术，以及充分的锻炼机会。
未来如果机房条件允许的话，有些专业课的理论课授课也安排在机房。因为有些专业课，理论课的很多时间还是在讲算法，讲操作，而且一些开发平台理论课教室没有安装，所以在讲这些知识点时，就没条件给学生边讲边演示。
现在的很多专业课教师的做法是，理论课讲这些算法或操作时，用静态页面来解释，等到实验课上时，要讲操作了，还得把理论课讲过的再重复讲一遍，所以这种教学方式效率较低。理论课上讲完算法原理，学生最需要看算法执行演示过程和结果时，因为条件不允许，没及时演示。实验课上再演示时，还要把相关理论知识点再重复讲一遍，这样也浪费了实验课时间，学生自己动手实践的时间也就少了。
5.结语
随着教育部于2017年2月提出新工科建设的规划，对计算机专业教学来说，提出了巨大的挑战，我们应该改变传统的以理论授课为主导，转变为以工程教育理念为主导，突出实践实训教学，培养学生的创新能力和综合工科素质的提升。结合软件行业最新的应用需求，开设大数据，云计算，人工智能等相关课程，使学生掌握IT领域最新的技术和方法。
参考文献
[1]王健.《大数据处理技术》课程翻转课堂模式改革研究，《新教育论坛》，2019年11期，43页。
[2]李翠平,柴云鹏,杜小勇,张孝,文继荣,陈红. 新工科背景下以数据为中心的计算机专业教学改革，《中国大学教学》，2018年7期，22-24页。
[3]蒋宗礼. 新工科建设背景下的计算机类专业改革,《中国大学教学》,2017年8期,34-39页。
个人简介：
王健(1981.11---)男，汉族，河南郑州人，讲师，博士,河南财经政法大学计算机与信息工程学院 ， 研究方向：数据分析