應用創新型IT人才的“產學研用”協同培養

沈華+張明武

摘 要：針對近年來日益突出的人才培養與市場需求脫節嚴重，人才競爭力不足，行業人才缺口大和結構性失衡問題，文章從“產學研用”4個方面探討高校應用創新型IT人才的培養問題，提出一種“產學研用”協同培養應用創新型IT人才的方案。

關鍵詞：產學研用；協同培養；應用創新型IT人才

文章編號：1672-5913（2017）07-0027-03

中圖分類號：G642

0 引 言

當前，信息技術和信息產業已成為世界各國的發展戰略[1]。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》明確提出，高等教育要突出培養創新型科技人才，要注重培養一線應用創新人才[1]。應用創新型IT人才應該對新知識、新技術高度敏感，擁有探索新知識、新技術的意識和決心，具有突出的科技應用能力、良好的創新思維和技術能力。

實現應用創新型IT人才的培養目標，“產學研用”是不錯的切入點。“產”和“用”強調的是社會實踐，“學”和“研”強調的是理論學習和研究。深入企業發現企業的人才需求、技術需求、存在的問題，將學習和研究得到的創新型解決方案應用于實踐解決實際問題。可見，以實踐、理論和創新相結合的教育模式恰好契合信息社會的發展要求。

1 方案框架

遵循應用創新型IT人才培養標準，根據IT行業和學科發展特征，以扎實理論基礎，強化實踐能力、創新能力為核心，應用創新型IT人才的“產學研用”協同培養方案必須做到以下幾點：①對傳統專業課程體系結構進行優化，使其適合培養應用創新型IT人才；②大力改進傳統的專業課程考核方式，克服傳統考核方式只重理論知識忽視實踐能力的弊端；③打破傳統的專業課程實踐教學模式，在豐富校內實踐教學方式的同時，有針對性地將實踐教學擴展到校外。因此，我們提出的方案主要包括優化課程體系結構、新型專業課程教學模式、新型實踐教學模式3個方面的內容。方案框架如圖1所示。

優化課程體系的主要任務是根據市場需求解決“教什么”“學什么”的問題；新型專業課教學模式的主要任務是為了符合市場對人才的需要解決“怎么教”“怎么學”的問題；新型實驗教學模式的主要任務是為了與市場實現平滑銜接解決“怎么用”的問題。

優化課程體系為方案的其他兩個方面明確了方向，它相當于軟件開發的需求分析階段和概要設計階段。新型專業課教學模式需要針對每門課程的特點設計具體的教學方案和手段，相當于軟件開發中對每個功能模塊的詳細設計與實現。新型實驗教學模式需要對學生熟練應用每門課程的知識解決特定問題能力的訓練，同時還需要對學生靈活應用多門課程的知識解決綜合性問題能力的訓練，相當于軟件開發中對每個功能模塊進行測試的階段和集成多個功能模塊并進行綜合測試的階段。

2 方案描述

借鑒一個具有市場競爭力的軟件的開發過程，人才“產學研用”協同培養的思路具體內容可以做如下闡述。

1）優化課程體系結構。

為了適應培養應用創新型IT人才的培養目標，需要對現有信息技術專業課程體系結構進行優化，優化后的課程體系應體現出對學生實踐能力、創新能力、就業能力和創業能力的培養。為了達到上述優化目標，我們采用以下優化原則：注重知識結構的系統性、知識點覆蓋面的完整性；課程的知識內容與能力培養的銜接；教學內容與行業主題需求的有效銜接；注重課程體系和教學內容的針對性和實用性；教學過程實現課堂教學與實踐教學的有機結合；選修課的設置應緊跟企業應用需求、專業發展方向和技術前沿。我們利用科學知識圖譜（mapping knowledge domain）[2-3]進行課程體系結構的優化，結合學科特點、優化原則，構建突出學習曲線和思維方法的科學知識圖譜。科學知識圖譜包括課程領域、發展歷史、現狀和未來趨勢、關鍵環節知識點、先修與后續關系、實踐環節等。

2）新型專業課程教學模式。

隨著大數據技術的快速發展，應借助大數據技術對信息專業課程開展分層教學并豐富教學評價。這種教學模式主要包括以下兩個特點：

（1）對各年級學生進行聚類分組。課程教學質量是高校教育質量的基石，也是提高高校教育質量的重要抓手[4]。合適的教學方法在課程教學中扮演著重要角色，甚至是課程教學的靈魂[4]。通過問卷調查、歷史成績數據等多種形式獲得多項數據，對這些數據進行歸一化處理，統計獲取學生的知識點能力信息。根據統計數據對學生進行分組，聚類分組可以較好地區分不同層次的學生，對不同層次采用不同的教學進度、教學方法，實現個性化教學、針對性教學。

（2）多維度評價機制。傳統的評價機制是課程學習結束后，根據考試大綱制訂考試內容，對學生進行評價。這種固定的評價方式不利于學生平時的知識積累，其信度較低。我們建立短周期、多層次的知識點評價機制，使學生能夠在學習之后，通過知識點評價迅速發現學習中的不足、查漏補缺，以及總結學習過的知識點，及時消化吸收。我們采用的技術手段是奇異值分解。奇異值分解[5]是一種分析、簡化數據集的技術，它在損失很少信息的前提下把多指標轉化為幾個綜合指標，用它們代替原始變量的絕大部分信息，并保證彼此之間互不相關、互不重疊。奇異值分解在研究指標眾多、關系復雜的問題時，既不需要量綱一致，也不需要對指標進行賦權或重要性排列，而是通過提取主成分這一關鍵方法來進行得分計算。因此，奇異值分解應用到多知識點評價機制是可行的。

3）新型實踐教學模式。

為了突出“產學研用”的培養理念，需要對現有的實踐教學環節進行改革，突出企業的參與度、科研項目的融入度和學生的“學以致用”，擬構建一個“多位一體”的實踐教學新模式，其體系結構如圖2所示。

在圖2所示的體系結構中保留了傳統實踐教學環節的“課程實驗教學”“課程設計”和“畢業設計”。傳統的課程設計環節往往指的是某門課程單獨的課程設計，我們在這里增加了一個基于課程群的綜合性課程設計。這3個實踐教學環節主要是培養學生的操作能力、編程能力、設計能力、開發能力和綜合應用能力。在此基礎上，我們設計了“學科競賽”“科研項目”和“校外實踐”環節。“學科競賽”和“科研項目”兩個教學環節主要是培養學生的綜合應用能力、創新實踐能力、自學能力、溝通能力、協作能力、表達能力。“校外實踐”環節主要是培養學生的綜合應用能力、設計與開發能力、工程能力、自學能力、組織與協調能力、人際交往能力、溝通能力和抗壓能力。

3 已開展的前期工作

我校關于“產學研用”協同培養應用創新型IT人才的全面改革還處在起步階段，在某些IT課程建設中已開展了前期工作，取得一些建設成果。例如，我們對數據結構課程的教學模式和實踐教學模式做了初步探索。在新型教學模式方面，我們嘗試實例法[6]、圖示法[7]、問題驅動法[8]、以“計算思維”為中心的教學方法[9]等多種教學方法在數據結構課程教學過程中的運用，探討數據結構課程的應用教學模式[10]；在新型實踐教學模式方面，基于近幾年實踐教學改革的經驗給出了一種課內實踐教學方案[11]。在上述兩方面的建設成果基礎上，我們給出了數據結構學習生態系統的構建方法[12]并探討MOOC在課程教學過程的應用[13]。

4 結 語

在信息技術高速發展和普適應用的大背景下，面向我校“721”本科人才培養目標，結合信息技術專業特點，我們提出了一種“產學研用”協同培養應用創新型IT人才的培養模式；在現有IT課程建設成果基礎上，基于提出的“產學研用”協同培養模式，構建了相應的課程體系改革方案、教學模式改革方案和實踐教學模式改革方案。該培養模式可以應用于信息專業、計算機專業課程的教學過程、實驗過程，可以讓信息專業、計算機專業師生直接受益。

參考文獻：

[1] 彭昱忠， 元昌安， 潘穎， 等. 地方院校“產學研用”一體化應用創新型IT人才培養的探究與實踐[J]. 計算機教育， 2016（4）： 95-99.

[2] 陸星家， 王玉金， 劉林林. 大數據背景下的計算機課程分層教學研究[J]. 計算機教育， 2016（5）： 52-55.

[3] 陳悅， 劉則淵， 陳勁， 等. 科學知識圖譜的發展歷程[J].科學學研究， 2008， 26（3）： 449-460.

[4] 何欽銘. 通過MOOC/SPOC課程推動課程教學方法的根本變革[J].計算機教育， 2016（1）： 10-11.

[5] 郭亞軍， 易平濤. 基于奇異值分解的多評價結論集結方法[J]. 東北大學學報： 自然科學版， 2007， 28（2）： 278-281.

[6] 沈華. 數據結構入門教學中的實例法[J]. 計算機教育， 2013（24）： 64-66.

[7] 沈華， 陳卓. 圖示法在數據結構教學中的應用[J]. 科教文匯， 2013（11上）： 75-76.

[8] 沈華. 數據結構存儲映射的問題驅動教學方法[J]. 計算機教育， 2015（19）： 60-63.

[9] 沈華， 張明武. 以“計算思維”為中心的數據結構教學方法探討[J]. 計算機教育， 2016（10）： 145-148.

[10] 沈華， 張明武， 謝海濤. 數據結構課程應用教學模式探討[J]. 計算機教育， 2016（5）： 59-62.

[11] 沈華. 數據結構課內實踐教學方案[J]. 實驗室研究與探索. 2013， 32（10）： 396-400.

[12] 沈華， 陳卓. 數據結構學習生態系統的構建[J]. 教育教學論壇， 2016（36）： 191-192.

[13] 沈華， 張明武， 徐慧. 基于MOOC的大學計算機課程新型教學模式的探討[J]. 計算機教育， 2016（1）： 124-127 .

（編輯：郭田珍）