【一流专业建设】计算机科学与技术:智能引领,交叉融合,深入推进国家级一流专业建设

2022-07-06 09:02:22.397   分类:一流专业建设   来源:教务处   阅读量:5566 返回列表

      计算机科学与技术专业起源于1960年创办的“计算技术”专业, 1981 年在国内首批获得“计算机应用”学科硕士学位授予权,1987年成为铁道部重点学科。2003 年获计算机应用技术学科博士学位授予权,2006年获得计算机科学与技术一级学科硕士学位授予权,2010年获计算机科学与技术一级学科博士学位授予权,2016年教育部学科评估B+,2020年进入ESI全球排名前3‰,2019年入选首批国家一流本科专业建设点,是国家级特色专业,已连续3次通过工程教育专业认证(2012-2025)。

一、专业综合改革情况

      新时期,计算机科学与技术专业积极推进专业综合改革。一是通过开展科、教、德融合的人才培养模式顶层设计,推动教师将研究成果及时转化为教学内容,构建并完善科、教、德融合的教学资源;二是通过构建跨专业课程体系以及开展大学生创新平台建设、科创指导专家团队建设,为学生打造资源丰富、多学科交叉的教学团队、科创团队,提升学生的创新能力和知识泛化能力;三是通过机制体制创新,激励教师将科研成果有效融入教学环节,逐步实施以能力为导向的教学,增强学生学习过程的探究性、参与性和挑战性。

      专业获批教育部产学合作协同育人项目2项(2019)、四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目2项(2021)、校级本科教育教学研究与改革项目7项(2020),获2021年四川省高等教育教学成果二等奖,计算机科学与技术系教学团队被授予2021年西南交通大学“教书育人”先进集体,蒋朝根教授荣获2021年学校“教书育人”优秀奖,计算机科学与技术系教工支部荣获“西南交通大学委员会2019-2021先进基层党组织”称号。

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图1  专业综合改革思路

1.创新‘人工智能+’信息类人才培养新模式

      对专业课程体系和交叉学科内容建设进行研究规划,以智能技术为引领,创新学科交叉设计、重塑产教融合生态,重构面向“人工智能+”的专业人才培养体系,变革人工智能新形势下的教学模式与方法,升级新工科实践平台,建立政产学研协同的产教融合示范基地,全方位提升专业人才培养质量,为持续推进面向人工智能国家战略背景下的计算机一流专业建设提供有力支撑。

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图2 ‘人工智能+’信息类人才培养新模式

2.构建一流课程体系

      积极开展人工智能与交通强国背景下的一流课程体系建设,建设了国家级首批社会实践一流课程“从代码到实物:造你所想”,以及“智能+交通”“区块链技术与应用”等多门“人工智能+X”模式的跨学科课程。“区块链技术与应用”中英文双语慕课,服务全社会学习者近5万人。积极开展课程思政建设,通过业务学习和支部学习定期交流学习,在近两年开设的各门专业基础课和专业课程的教学中,结合课程内容和特点,不同程度融入思政元素,激发同学们的学习积极性、主动性和使命感。“计算机学科前沿导论”获第三批高等学校省级课程思政示范课程立项。积极探索课程教学和科创竞赛指导的深度融合,指导学生在学科竞赛中取得了一系列傲人成绩,获得各类国家级A类竞赛一等奖就达30余项。

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 图3  专业课程体系改革代表性成果

3.迭代教学新模式新方法

      主动适应人工智能技术进步,改进传统教学模式与方法,践行以学生为中心的教育理念,积极开展体验式教学、协作式教学以及网络式、开放式教学方法的探索实践,实现线上线下教学方法的融合协同;基于问题导向、目标导向理念,创新理论知识和工程实践相结合的教育新内容和新方法,为学生提供个性化、定制化的学习内容。多门专业基础课和专业课程采取了慕课、课堂翻转、分组讨论、线上线下等新的混合式教学模式,成效显著。基于人工智能+交通工程需求,构建了AI专业教育与AI赋能教育双轮驱动的新工科教学新模式。相关教学模式改革的研究成果已发表教改论文20余篇,出版教材和专著5部。

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图4 AI专业教育与AI赋能教育双轮驱动的新工科教学新模式

4. 构建层次递进的学生创新活动体系

      在AI专业教育与AI赋能教育双轮驱动的新工科教学新模式框架指导下,秉承终身学习理念,强化学生科创能力培养,推动各类竞赛活动,为学生提供科创历练。按照“巩固理论知识、训练实践技能、培养创新精神”的层次化指导,为学生构建逐级递进式的科创培养计划,在高水平竞赛与实战中全面历练,提升学生解决复杂工程问题的能力,并充分结合“大学生创新创业训练计划(SRTP)”“大学生课外科技创新实验竞赛活动”及各类学科竞赛、实习、毕业设计,构建了层次递进的学生创新活动体系。学生科创能力显著提升,以蒋朝根教授牵头的科创竞赛指导团队为例,近4年指导学生获得各类国家级A类竞赛一等奖31项、二等奖135项、三等奖137项,各类竞赛获奖学生1000余人次。

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图5  为学生构建逐级递进式科创培养计划,各类国家级竞赛获奖成果丰硕

5.推进产教协同融合

      专业承担了教育部高等教育司组织的协同育人项目,参与教育部人工智能课程资源平台建设,并与华为、京东、微软、电信等国内外顶级IT企业在人才培养、课程改革、科研创新等方面进行多层次多维度合作,获中国高等教育博览会“校企合作双百计划”典型案例,2020年成都市首批“中国软件名城人才基地-新型软件学院”授牌,肯定了教学团队在产学研一体发展、产教融合、协同创新等方面的成效,起到了引领示范作用。

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图6 产教融合协同发展

6.构建“评估-反馈-改进”教学质量监控及持续改进机制

      坚持以学生为中心,以产出为导向,从教学质量监控及保障体系、课程目标达成评价体系、毕业要求达成及评价体系三个方面落实。在学校质量保障工作委员会的指导下,专业教学过程质量监控由校外、校内两个方面、多级闭环反馈结构组成。校外主要根据对用人单位、毕业生的调查,获取评价、反馈信息;校内主要通过校质工委、学院质量监控中心及其委托的专家、教师、学生对教学过程各环节开展不同形式的质量评价活动,获取反馈信息。对这些活动中所获取的信息进行综合分析、统计,反馈给各级教学管理层的教学质量保障责任人,由各级教学质量保障责任人组织将评价结果用于教学管理和持续改进,最终形成了“评估→反馈→改进”的教学质量闭环监控与持续改进机制。

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图7“评估-反馈-改进”教学质量监控及持续改进机制

二、社会影响与评价

1.积极推动新工科教育教学改革创新与应用

      近年来,专业教师积极主持和参与教学改革相关会议,在各类教学改革会议和国际国内学术会议进行了宣讲、大会报告30余次,被人民日报海外网、中国新闻网、科技中国等多家媒体报道,扩大了成果的社会影响。连续组织承办数据挖掘领域顶级学术论坛KDD Summer School,培养了大批学生和青年教师学员。

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图8 连续组织承办数据挖掘领域顶级学术论坛KDD Summer School

2.立德树人走出校园服务社会

      为中国人民武装警察部队警官学院等单位进行了教学示范,为中国铁路集团、中国中车集团、中铁物总集团、成都市国安局、成都市铁路局、深圳地铁等三十余家单位培训行业人才。计算机教育向前延伸,推动中小学STEAM教育,与成都市技术装备中心、成都市金牛区教育局、成都七中、华阳中学、交大附小等单位合作,将计算机科普教育从大学向前延伸至中小学,推动高等教育与中小学教育的对接。参与建设的教育部人工智能课程资源平台在疫情期间免费开放给全社会使用;参与承办“中国高校人工智能人才国际培养计划”2021高校人工智能教学研讨班,助力计算机与人工智能融合教学能力建设,扩大了教学辐射影响力。

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图9 参与教育部人工智能课程资源平台建设和教学研讨班

3.推进产学研协同融合发展

      通过产学研协同帮助学生提升计算机前沿技术的学习兴趣和工程实践动手能力,持续为国家、地方输送了大量综合素质优异的计算机复合型人才。通过与华为、京东、微软、电信等IT顶级企业合作,促进产教融合发展;与华为签约共建“智能基座”产教融合协同育人基地,旨在培养适应和引领新一轮产业革命和科技创新的卓越工程科技人才;与华为鲲鹏、昇腾技术领域开展联合课程开发与教学、课外实践活动、实习就业等深入合作;与亚马逊云计算AWS进行人才合作培养,开设了多门产教融合课程,为突破信息领域卡脖子关键技术的科技攻关提供支撑。

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图10 与华为、京东、亚马逊等顶级IT企业合作,推进产学研融合发展



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