面向新工科“跨界融合”能力的计算机专业课程体系重构与实践

一. 引言

新工业革命浪潮下，以人工智能、大数据、云计算、物联网为代表的新技术正驱动着社会各领域的颠覆性变革。这一变革不仅要求计算机人才掌握扎实的专业知识，更要求其具备将计算技术与生物医学、金融科技、智慧城市、数字人文等具体领域深度融合的“跨界融合”能力（Cross-integrationAbility）。传统的计算机专业课程体系侧重于单一学科知识的深度传授，存在学科壁垒强、与其他领域结合不足、学生解决复杂实际问题的能力薄弱等问题，难以满足新经济形态对复合型创新人才的需求。

成果导向教育（Outcome-Based Education， OBE）理念强调以学生最终获得的能力为导向反向设计课程体系，为破解上述难题提供了科学方法论。本文基于OBE 理念，探讨面向“跨界融合”能力的计算机专业课程体系的重构思路、具体方案与实践成效。

二. 基于OBE 的“跨界融合”能力需求分析

OBE 理念的首要步骤是定义清晰的学习成果（Learning Outcomes）。我们通过调研行业企业、分析毕业生反馈、研究未来技术趋势，将计算机专业学生的最终学习成果定义为以下四项核心能力：1. 技术纵深能力：掌握坚实的计算机科学与技术基础理论和方法。2. 跨界认知能力：能够理解至少一个非计算机领域（如生物、金融、社会学）的基础知识、核心问题和业务逻辑。3. 融合创新能力：能够发现交叉领域的痛点，运用计算思维和先进技术设计并实现跨学科的创新性解决方案。4. 工程实践与协作能力：具备在多元化团队中有效沟通、协同完成复杂工程项目的能力。这些定义出的能力，特别是后三项，直接指向“跨界融合”，成为重构课程体系的根本依据和最终检验标准。

三. 课程体系的重构方案

围绕上述能力目标，我们对传统的课程体系进行了“逆向重构”，打破了“基础课- 专业课- 实践课”的线性结构，构建了融合递进的新体系。

3.1 课程模块重构：构建“基础核心 + 领域交叉 + 项目驱动”三维结构

1）基础核心模块：夯实“技术纵深能力”。精简整合传统课程内容，强化《算法与数据结构》、《计算机系统基础》等核心课程，增设《机器学习》、《大数据处理技术》等反映前沿技术的必修课，为学生打下宽厚而现代的技术根基。2）领域交叉模块：培育“跨界认知能力”。开设系列 ⁶⁶X⁺ 计算”微专业或课程群，如“计算生物学”、“金融科技导论”、“社会计算”、“数字人文基础”等。这些课程由计算机学院与相关学院（生命科学、经济、社会等）教师联合授课，重点讲授该领域的核心问题以及计算技术在其中扮演的角色。3）项目驱动模块：锻造“融合创新能力”与“工程实践能力”。将项目实践贯穿大学四年。低年级设置课程内的小型跨学科项目（如用数据分析社会现象）；高年级设立“顶点课程”（Capstone Course），要求学生组建跨专业团队，选择来自企业或教师的真实跨学科课题（如“基于深度学习的医学影像辅助诊断系统”、“区块链在供应链金融中的应用仿真”等），完成从需求分析、方案设计到系统实现的全过程。

3.2 实践环节重构：打造“贯穿式、多层次”的实践体系实践教学不再孤立于理论课之后，而是与理论教学深度融合、层层递进。

第一层次（验证性实验）：依附于核心课程，巩固基础知识。

第二层次（综合性项目）：依附于交叉课程，进行小规模的领域应用

第三层次（创新性顶石项目）：以跨学科团队形式，解决具有相当复杂度的真实问题。

第四层次（企业实习与毕业设计）：深入企业真实环境，完成毕业设计，实现从学校到产业的“无缝衔接”。

3.3 评价体系重构：建立“多元化、过程性”的能力评价机制改变“一考定乾坤”的传统评价方式，建立以能力达成为核心的多元化评

价体系。

1）评价内容多元化：不仅评价知识掌握程度（考试），更评价项目报告、代码质量、文档撰写、团队协作、口头答辩等体现实践与融合能力的过程性成果。2）评价主体多元化：引入教师评价、同学互评、企业导师评价乃至自我评价相结合的方式，全面评估学生的综合能力。3 ）评价方式过程化：注重对整个项目周期的持续跟踪与反馈，而非仅关注最终结果，及时引导学生调整学习方向。

四. 实践效果

该重构方案在部分班级进行了试点实践，初步取得了以下效果：

1. 学生学习主动性增强：基于真实项目的学习极大地激发了学生的内在兴趣和学习动力，从“要我学”转变为“我要学”。2. 跨界融合能力显著提升：学生作品不再局限于传统的管理系统或网站，出现了如“基于计算机视觉的作物病害识别”、“股市情绪分析系统”等高质量的跨学科创新项目。3. 就业竞争力与认可度提高：试点班毕业生因其突出的解决复杂问题的能力和跨学科背景，受到金融科技、智慧医疗等领域企业的青睐，起薪和就业质量显著高于传统模式培养的学生。

五. 结论与展望

面向新工科“跨界融合”能力培养的课程体系重构是一项系统工程。基于OBE 理念，以最终学习成果为导向，通过重构课程模块、实践环节和评价体系，能够有效打破学科壁垒，培养出符合时代需求的复合型计算机创新人才。未来的工作将进一步深化与产业界的合作，开发更多高质量的跨学科案例与教学资源，并探索将这一模式推广至更大范围。

参考文献：

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课题基金项目：教育部产学合作协同育人项目231007027134934