科研創新和工程實踐計算機專業復合型人才培養模式探討

黃勇，李永勝（1.廣西民族大學網絡與信息化管理中心，南寧 530006；.廣西民族大學信息科學與工程學院，南寧 530006）

科研創新和工程實踐計算機專業復合型人才培養模式探討

黃勇1，2，李永勝2
（1.廣西民族大學網絡與信息化管理中心，南寧 530006；2.廣西民族大學信息科學與工程學院，南寧 530006）

0　引言

隨著“互聯網+”時代的來臨，以技術創新為主導的研發型IT公司、企業對計算機人才綜合能力需求不斷提高，要求畢業生既具備扎實的專業理論基礎和較強的工程實踐能力，又要具備一定的創新意識和能力。目前，以培養技能型應用人才為目標的地方高校辦學定位已經不能滿足地方社會經濟發展的需要。因此，我們依托學校高水平科研平臺，在教學體系中引入教師科研項目與成果，構建面向工程需求的課程體系，融入現代工程的意識，對培養具有科研創新和工程實踐能力的復合型計算機專業技術人才具有非常重要的現實意義。

1　人才培養模式存在的問題

隨著時代的發展，那些照搬或改良“研究型”高校的計算機專業人才培養模式的局限性日益凸顯[1-2]，概括起來人才培養現狀主要存在以下三方面的問題：

（1）辦學定位模糊，人才培養模式單一。隨著國家經濟的轉型升級和產業結構的調整，“大眾創新，萬眾創業”已成社會的共識，建設創新型國家需要大批的創新型人才，社會對高校的人才培養提出了更高的要求。雖然一些地方高校也嘗試培養創新應用型人才，由于辦學定位模糊、辦學思路不清晰，僅僅是簡單照搬或沿襲其他“研究型”學校的課程體系和教學方法、手段，沒有自己的特色辦學模式，導致人才培養單一化、同質化。

（2）現有專業實驗教學體系常常忽略工程實踐能力培養的環節，學生缺少工程實踐的機會和平臺。盡管多數學校已意識到工程實踐的重要性，但對于計算機專業的工程實踐概念及范疇依然模糊，常常將工程實踐和技能實踐混為一談。因此，除了綜合設計性實驗環節有少量內容涉及工程實踐能力的培養，我們通常很少能在實驗教學體系中看到組織溝通、團隊協作以及產品營銷等相關能力培養的環節。

（3）現有教學保障不利于學生創新能力培養。工科學生創新能力的培養是一項復雜的系統工程，對課程體系、實踐實訓平臺和師資隊伍都提出了比較高的要求。不少地方高校除了不合理的課程體系設置，由于經費短缺，專業實驗室和有特色的實訓基地不足，學生無法進行充分的實驗、實踐和實訓，更談不上創新能力和工程實踐能力的培養。最為嚴峻的是既懂理論創新又具備工程技能的“雙師型”專業教師尤為缺乏，從而不能有效引導學生展開工程領域的創新研究。

2　科研創新和工程實踐復合型人才的培養理念與模式

在新形勢下地方高校如何循序漸進地培養計算機專業學生工程實踐和創新研究能力，優化專業人才培養模式，筆者所在單位從理論教學創新、實踐教學創新及創新實踐平臺建設等三方面進行了一系列改革。

2.1構建面向工程需求的課程體系，實現理論教學創新

顯然，教學質量是高校辦學發展的立足之本，也是關乎專業人才培養的最為關鍵的問題。為培養具備創新思維和工程實踐能力的高素質專業技術人才，我們需要從課程教學體系建設、科研與教學有機結合兩方面考慮。

為滿足社會實際工程的不同需求，按照專業基礎、工程應用、工程實踐和創新，建立多層次的理論課程教學體系。在整個課程體系中，數據結構與算法、程序設計這類專業基礎課程屬于課程體系的最底層，是計算機專業學生掌握計算機應用技術的理論基礎，為后期應用工程實踐技術做好技術和理論儲備。根據學校計算機相關專業，我們將工程應用類課程細分為三類：軟件工程應用（以軟件工程、軟件測試、人工智能等課程為主）、硬件工程應用（以嵌入式系統、物聯網等課程為主）和網絡工程應用（以計算機網絡、網絡安全技術、網絡管理技術等課程為主）系列課程。工程實踐類課程的目標是讓學生鍛煉成為一名合格乃至卓越的工程師,具備將所學專業基本理論、知識和基本技能轉化為設計方案或設計圖紙的專業能力或者具備將設計方案與圖紙轉化為產品的能力，如在實踐課中引入CDIO工程教育理念[3]，即這類課程就是打破先導課程界線，學生通過對產品的構思、設計、實現及測試包括產品市場運作全過程體驗，學習工程的理論、技術與經驗，充分將知識融會貫通的課程，我們還可根據業界最新技術發展趨勢，在內容上每年都進行更新和擴充，如將大數據、云計算技術運用到課程教學與實踐中。

提高教學質量的重要途徑和必要手段之一是理論教學創新。而科研是高校創新教學的源頭，也是保證創新型應用人才培養的關鍵。教師在科研活動中,拓寬了自身理論知識的寬度和深度，這使得教師具有了把復雜、枯燥、抽象的理論知識轉化為簡單、生動、具體教學案例的可能性。通過鼓勵教授、博士充分利用自己的科研優勢，將自己的科研思想、方法和成果引入課堂教學，將科研活動與教學過程有機地結合起來，實現“科研促進教學”的理念。為此，我校計算機科學與技術學科帶頭人鼓勵和引導專業教師結合學科的主干課程開展相關課題的科學研究，積極將最新科研成果轉化為課堂內容，強化案例和引導式教學，培養學生學習的興趣,從而掌握相關知識點。例如，我們在講解信息安全協議時，適當引入形式化方法、符號計算相關的概念和技術，引導學生了解目前信息安全學科的前沿和發展趨勢，使部分學有余力的學生進行更深入的理論學習。

2.2教師科研引入實驗教學，實現實踐教學創新

實驗教學是培養學生創新和工程能力的重要手段。目前，實驗教學內容多數集中于基礎性驗證型實驗，無法有效培養學生解決實際問題的創新思維和實踐能力。將本學科產生的新思想、新理論、新方法、新應用以及教師的科研項目和成果引入實驗教學，充實實驗教學內容，不斷提高實驗教學水平,是高校高等教育教學改革的一條新途徑。

為銜接理論課程體系，我們重點構建計算機類專業三類課程、四種技能訓練、七種能力培養層面有機整合的“3×4×7”實驗教學體系。同時，。在整個體系中，最底層的課程由10門基礎實驗課程構成，包括計算機組成原理實驗、匯編語言實驗、電路原理實驗、數據結構課程實驗、操作系統課程實驗、數據庫技術實驗、計算機網絡課程實驗、面向對象程序設計實驗、信息系統課程設計實驗，以上實驗課程重在培養學生掌握本專業的基本理論、基本操作技能和具備較強的編程能力、解決實際問題的計算機應用能力；第二層次的課程是提高性質的實驗課程，根據學校軟件工程、網絡工程和計算機科學與技術三個專業的培養目標差異，由三門創新性綜合實驗課程構成，實驗內容分別側重軟件設計、網絡技術和硬件技術方向，注重培養提高學生的綜合應用、科研創新能力；最高層次的課程是1門IT產業實踐應用課程，通過到實訓基地實習參與實訓項目，培養學生在實際產品研發中的工程實踐能力、團隊合作能力和創業能力。為滿足學校不同專業、不同層次的人才培養要求，我們除了構建三類不同層次、不同開放模式的開放實驗平臺[4]，還依托學校計算機類專業的學科優勢、科研項目和高水平的科研平臺，著重加強包括“基礎技能訓練”、“綜合應用技能訓練”、“工程實踐能力訓練”和“創新研究技能訓練”4種層面的技能訓練，從而實現將教師的科研成果有機融入了立體化的 “3× 4×7”實驗教學體系的教學目標。

科研成果進課堂是一種有益的嘗試。如何把握好尺度，不讓科研成果背后過于抽象的理論泯滅學生的好奇心，以適當方式融入課堂實踐教學，并形成可持續的實踐創新是實現教學、科研、人才培養和諧發展的關鍵。在實際教學中，我們鼓勵教師結合當前的專業課程，并根據本科學生的潛質和掌握專業知識的程度，從教師的科研項目中選擇適合學生進行實踐創新的實驗項目，按照不同類型實驗（設計性實驗、綜合性實驗和創新性實驗）的要求，有機地將研究成果融入到實驗教學中。例如：把教師科研課題中的軟件需求分析、功能設計、模塊設計、算法設計、數據庫設計、代碼實現及系統測試等分解對應實驗項目的實驗目標、系統功能、實驗指標、算法步驟或流程、數據E-R圖、代碼清單、實驗結果等實驗流程和要求；在上述實驗項目的基礎上，我們還可以考慮從科研項目中提煉出創新性實驗，如只給出實驗目標和要求，具體的實驗內容、實驗步驟及實驗方案均由學生自由發揮。

2.3科研項目進駐創業基地，實業創業平臺創新

近年來，學校高度重視學生的實踐技能、創新能力和創業精神的培養。通過構建“學生創業工作室-學院創業實踐中心-學校創業實踐基地”三級創業實踐平臺，為學生創新創業團隊提供一定的資金資助、實驗設備及場地支持，鼓勵學生進入實訓基地體驗IT產業的各個環節，建立健全創業雙導師制：校內專業導師和校外實踐導師，提升學生的創新創業能力，促進科研成果的轉化。以筆者所在的廣西民族大學為例，依托計算機優勢學科的多個實習實訓基地（4個信息類行政管理部門、8家IT公司）以及大學生科技創新創業基地，學校提出“基地支撐―項目引領―實戰訓練―成功創業”的大學生實踐創業模式和思路，提高計算機專業學生的創新、創業能力和市場競爭意識。目前，該基地已有“基于一維碼、二維碼數據服務的開發”、“高新電子小產品及嵌入式系統開發”等項目入駐，已初步成為學校科研成果轉化和工程實踐創新基地。

3　實施效果

我校計算機專業依托區級重點實驗室、區高校特色專業實驗室和自治區“八桂學者”崗位的科研優勢，以工程師能力培養為基礎，積極探索教學科研互動、校企互動的實踐教學模式，以理論教學為基礎、產學研合作為平臺，重點建立“基礎實驗技能訓練”、“綜合應用技能訓練”、“科研創新技能訓練”和“工程實踐能力訓練”等多層次的實踐教學體系，促進創新復合型人才的培養。近年來，我校計算機專業學生先后獲得了20多項區級或校級 “大學生創新創業”研究項目的立項資助；在全國大學生軟件大賽、大學生數學建模大賽、多媒體教學軟件大賽，廣西計算機應用大賽等比賽中，先后獲得10多個國家級獎項、20多個省級獎項。我校計算機專業依托教師科研，促進專業創新復合型人才的培養取得了一定的成效，如由筆者指導的2007級軟件工程專業的學生池俊輝完成了 “古壯文文獻信息處理關鍵技術研究”課題，先后獲得“安利杯”大學生計算機作品大賽銀獎2項，軟件著作權2項。

4　結語

對于計算機這類實踐性極強的專業而言，要培養復合型工程人才除了夯實學生的專業理論基礎，更應注重培養學生的科研創新和工程實踐能力，這已逐漸成為計算機領域教育工作者的共識。依據工程師能力培養目標和要求，依托高水平科研平臺和項目，將現代工程、創新創業理念融入課堂教學和實驗教學的人才培養模式，對于改變目前地方高校重理論輕實踐，重個人輕團隊、重專業知識輕創新能力的現狀有一定的借鑒意義。

[1]李文敬，廖偉志，元昌安．地方高師院校計算機科學與技術專業人才培養模式的改革與實踐[J].現代計算機，2012（5）:36-39.

[2]黃勇．地方高校計算機專業應用型人才培養模式探討[J]．現代計算機，2013（6）：31-33.

[3]陶勇芳，商存慧．CDIO大綱對高等工科教育創新的啟示[J]．中國高教研究，2006（11）：81-83．

Innovative Research;Engineering Practice;Compound Talents;Training Mode

Research on the Training Mode of Computer Professional Talents with the Ability of Innovative Research and Engineering Practice

（1.Network and Information Management Center，Guangxi University for Nationalities，Nanning 530006；2.College of Information Science and Engineering,Guangxi University for Nationalities,Nanning 530006）

1007-1423（2016）06-0052-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2016.06.012

黃勇（1979-），男，廣西忻城人，博士，教授，研究方向為可信軟件研發、教育信息化

2015-11-10

2016-02-15

在分析地方高校的計算機專業學生創新能力和實踐教育現狀的基礎上，提出科研創新和工程實踐復計算機專業合型人才培養模式，從理論教學創新、實踐教學創新及創新實踐平臺建設等方面進行教育教學改革，對地方高校計算機專業復合型人才培養模式的改革具有借鑒意義。

科研創新；工程實踐；復合型人才；培養模式

新世紀廣西高等教育教學改革工程項目（No.2012JGZ112、No.2015JGB204）

李永勝（1979-），男，廣西陸川人，碩士，副教授，研究方向為智能算法及應用

Based on analyzing the present situation of the innovation ability and practice education training for talents in local university of computer science and technology majors,proposes the new model of computer application talents training.Carries out the reformation of education and teaching in the innovation of theory teaching,practice teaching and practice platform,which provides some ideas for local university computer training mode reformation.