面向“新工科”的信息類專業(yè)實踐教學平臺構(gòu)建

雒翠萍 聶志剛 白明昌 候思偉 王聯(lián)國

（甘肅農(nóng)業(yè)大學信息科學技術(shù)學院，甘肅 蘭州 730070）

0 引言

2016年，教育部提出“新工科”的概念，強調(diào)以信息化帶動工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。相對于傳統(tǒng)的工科人才，未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟需要的是工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復合型“新工科”人才[1]，不僅能運用所掌握的知識解決現(xiàn)有的問題，還有能力學習新知識、新技術(shù)以解決未來發(fā)展出現(xiàn)的問題，對未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)起到引領(lǐng)作用[2]。

2017年2月，綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討中指出實踐性教學包括兩個重要的教學模塊，即教學實驗和生產(chǎn)實習，其中生產(chǎn)實習是學生將課堂上學到的理論運用于實際、提高動手能力、培養(yǎng)學生掌握科學方法的重要平臺。學生通過生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)的實踐，可以鞏固理論知識，建立工程技術(shù)基本意識，掌握基本生產(chǎn)技能，培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力，可獲得本專業(yè)初步的生產(chǎn)技術(shù)和管理知識[3]。本文依據(jù)甘肅農(nóng)業(yè)大學信息科學技術(shù)學院近10年來開展基于校企合作人才培養(yǎng)實踐教學模式的實踐與經(jīng)驗，構(gòu)建面向新工科的“3+1”的實踐教學平臺，為工科類專業(yè)的改革與創(chuàng)新提供一種新的思路和方法。

1 信息類專業(yè)實踐教學中存在的現(xiàn)狀與分析

以甘肅農(nóng)業(yè)大學信息科學技術(shù)學院為例，信息學院現(xiàn)開設(shè)3 個本科專業(yè)：計算機科學與技術(shù)、電子信息工程和信息管理與信息工程。目前學院各本科專業(yè)畢業(yè)要求學生需達到總學分160 學分，其中實踐教學環(huán)節(jié)學分比例達到20%以上，達到工程教育認證通用標準中要求的工程實踐與畢業(yè)設(shè)計（論文）的學分至少要占總學分的20%，并且從2009年到2018年，共修訂教學計劃4 次，實踐教學學分占總學分的比例從20.95%逐年提高到37.6%，實踐教學環(huán)節(jié)逐步增強。由此可見，整個教學體系中實踐教學環(huán)節(jié)已經(jīng)得到了足夠的重視，但是實踐教學過程中仍然存在一些問題。

1）現(xiàn)有信息類專業(yè)設(shè)置與課程體系面向行業(yè)和社會的開放性與融入性不夠，適應度與支撐度不強。學院對自身發(fā)展定位與內(nèi)涵發(fā)展的戰(zhàn)略意識與規(guī)劃、行動力不足，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展、變化的敏感度不夠，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢不能進行及時有效的捕捉與預判，不能根據(jù)行業(yè)和社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展及時修訂培養(yǎng)目標調(diào)整專業(yè)布局，專業(yè)設(shè)置及人才培養(yǎng)產(chǎn)出不能很好的適應新產(chǎn)業(yè)發(fā)展及人才需求，人才培養(yǎng)體系更新滯后[4]。

2）信息類專業(yè)傳統(tǒng)的實踐教學體系和教學平臺已無法適應當下行業(yè)與社會的高速發(fā)展。主要表現(xiàn)在專業(yè)教學課程體系按社會行業(yè)需求調(diào)整和更新力度不夠，人才培養(yǎng)目標定位與社會及企業(yè)人才需求對接緊密度不夠、課程設(shè)置和教學內(nèi)容陳舊，部分畢業(yè)生市場接受和認可度較低。

3）我院的人才培養(yǎng)目標定位為：培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和較強社會責任感的信息類應用型專業(yè)人才。但在教學過程中，仍然主要以教師教為中心，缺少工程背景教師，大多數(shù)教師沒有工程開發(fā)經(jīng)驗，學生缺少工程實際開發(fā)實踐環(huán)節(jié)訓練，不利于學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力以及適應變化能力的提高。

4）盡管我院一直在積極開展校企聯(lián)合的“3+1”實踐教學模式，但未能建立適應新工科背景下的人才培養(yǎng)與協(xié)同創(chuàng)新需求的校企互動機制，也尚未形成有效的企業(yè)與高校之間共同創(chuàng)新、協(xié)同育人的體系。行業(yè)及同行企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源引入校內(nèi)人才培養(yǎng)、校內(nèi)資源融入企業(yè)參與工程實踐提高創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力的機制有待進一步強化與激活[4]。

綜上所述，傳統(tǒng)的實踐教學體系和教學平臺已無法適應當下行業(yè)與社會的高速發(fā)展，信息類專業(yè)教學的轉(zhuǎn)型與革新迫切需要構(gòu)建與行業(yè)和社會需求緊密對接的面向“新工科”的實踐教育體系與實踐平臺。

2 面向“新工科”的實踐教學平臺的構(gòu)建

為主動適應新工科背景下人才培養(yǎng)的需求，在總結(jié)我院原有校企聯(lián)合的“3+1”人才培養(yǎng)模式改革經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，注重和加強多方協(xié)同育人、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)能力提升、個性化人才和高層次人才培育模式改革和工程實踐模式創(chuàng)新[5]。通過校企聯(lián)合制定培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案，共同建設(shè)工程實踐類課程，建立實訓實習基地，逐步構(gòu)建面向“新工科”的信息技術(shù)實踐教育體系和實踐教學平臺[3]，如圖1所示。

1）創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實踐教育體系為框架

通過培養(yǎng)方案和教學計劃的修訂，強化工程實踐的教學內(nèi)容，注重人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求相銜接、課程設(shè)置與企業(yè)標準相關(guān)聯(lián)、教學過程與生產(chǎn)過程相對接，全程引入行業(yè)元素和企業(yè)需求，重點培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，逐步建立以校外實踐教育基地為平臺的“新工科”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)教育體系。

2）合作教育、協(xié)同共享機制為原則

基于校企合作實踐教學基地搭建合作教育協(xié)同共享機制平臺，將企業(yè)的生產(chǎn)過程、工藝流程和工作現(xiàn)場等資源引入實踐平臺，企業(yè)根據(jù)行業(yè)最新需求提供真實的生產(chǎn)項目或工程案例，開發(fā)實訓項目和仿真實訓軟件。以企業(yè)標準為依據(jù)，形成按項目、按模塊的實踐教學培養(yǎng)標準，校企共建共享工程實踐教學資源，與“兄弟”院校形成師資、課程、實習實訓基地等教學資源共建共享機制，通過校校、校企深度融合，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享，形成“一體化”的實踐教學協(xié)同共享機制[6]。

3）校企聯(lián)合實踐教學基地為依托

以現(xiàn)有校外實踐實習基地為窗口，積極拓展和開發(fā)行業(yè)內(nèi)資源，依托行業(yè)中具備良好的經(jīng)營狀況、先進的企業(yè)文化、較高的技術(shù)含量和較好的人力資源儲備的企事業(yè)單位，建立新的實踐實習基地，為學生提供真實工作環(huán)境，提高學生專業(yè)技能[7]。并通過學院與企事業(yè)單位間優(yōu)勢資源的互補，形成長效穩(wěn)定合作關(guān)系。

圖1 面向“新工科”的實踐教學平臺的構(gòu)建

3 面向“新工科”的實踐教學平臺的舉措

目前學院擁有6 個正式掛牌的校外實踐實習基地，實訓方向主要有：Java 開發(fā)、嵌入式開發(fā)、UI（界面）設(shè)計、Android 開發(fā)、IOS 系統(tǒng)開發(fā)等。學院為參加實訓的學生提供政策上的支持和保障，參加實訓后的每名學生都能高質(zhì)量就業(yè)。近三年進入6 個實習基地進行實訓的學生共619 名，就業(yè)率達到90%以上。通過校企聯(lián)合 “3+1” 實踐教學模式的實施，借助行業(yè)內(nèi)標桿企業(yè)的市場優(yōu)勢，使實踐教學活動的開展與行業(yè)需求緊密對接，并拓寬了學生的就業(yè)渠道。隨著教育部“新工科”教學改革與創(chuàng)新的推行，結(jié)合我院人才培養(yǎng)目標定位：培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和較強社會責任感的信息類應用型專業(yè)人才，面向“新工科”的“3+1”教學模式實踐教學平臺實施的具體措施將從以下幾方面展開：

1）積極創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系

大力建設(shè)校外實踐教學基地，在現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案和教學計劃中，強化工程實踐的教學內(nèi)容，注重人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求的銜接度、課程設(shè)置與企業(yè)標準的關(guān)聯(lián)度、教學過程與生產(chǎn)過程的對接度，全程引入行業(yè)元素和企業(yè)需求，重點培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，逐步建立以校外實踐教育基地為平臺的“新工科”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)教育體系。積極引進優(yōu)質(zhì)企業(yè)資源，采用浸入式方式，將企業(yè)技術(shù)課程和實踐方案融入現(xiàn)有教學體系，校企雙方聯(lián)合共同形成相對科學、規(guī)范的人才培養(yǎng)方案。將學科專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢、教師手上的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與企業(yè)生產(chǎn)實際相結(jié)合，充分利用高等學校和企業(yè)各自的科學研究和生產(chǎn)實踐、人才資源的優(yōu)勢，根據(jù)企業(yè)發(fā)展的需求，按照新工科工程科技人才培養(yǎng)目標，調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)方案，逐步加大工程實踐類課程的建設(shè)力度，培養(yǎng)方案中實踐教學環(huán)節(jié)應涵蓋兩類課程體系：創(chuàng)新探索型課程體系和實踐應用型課程體系，在實踐中提升學生的創(chuàng)新能力與工程實踐能力，培養(yǎng)高質(zhì)量的工程技術(shù)人才[3]。

2）完善“新工科”背景下的實踐教學課程體系

與傳統(tǒng)工科教育相比，“新工科”更強調(diào)學科的實用性、交叉性與綜合性，尤其注重信息通訊、電子控制、軟件設(shè)計等新技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)的緊密結(jié)合。因此信息類專業(yè)“新工科”時間教學體系構(gòu)建應面向當前急需和未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟需要的高等工程教育的“新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系”。“新工科”理念下的課程體系建設(shè)要緊密對接行業(yè)標準和企業(yè)需求。由于我院目前開設(shè)專業(yè)均為信息類相關(guān)專業(yè)，對實踐能力及社會需求度要求更高，課程設(shè)置不能再局限于校內(nèi)教師，須采取“校企合作、多元協(xié)同”的方式，使培養(yǎng)學生滿足企業(yè)對工程人才能力、素質(zhì)的要求，實現(xiàn)畢業(yè)生與社會無縫銜接。課程體系設(shè)置需符合行業(yè)、企業(yè)的需求，將行業(yè)標準及行業(yè)的新理念、新技術(shù)等，融入課程教學內(nèi)容，課程體系在設(shè)計、架構(gòu)上注重校企合作。按照“新工科”設(shè)定的專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格，邀請行業(yè)、企業(yè)及同行的專家，系統(tǒng)分析人才培養(yǎng)方案的各個環(huán)節(jié)，以確定課程體系設(shè)置內(nèi)容和在整個人才培養(yǎng)方案中的比重，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出以工程能力培養(yǎng)為核心的層次化、個性化的課程體系[8]。另一方面，在人才培養(yǎng)中注重創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的引導，在實踐教學環(huán)節(jié)中增設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)節(jié)及相應學分，進一步完善與新工科背景相匹配的課程教學與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學體系，強化工程人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)[9]。

3）整合、優(yōu)化校外實踐教學平臺

圍繞新工科本科人才應具備的素質(zhì)能力要求，在我院已實施的“3+1”校企聯(lián)合培養(yǎng)模式基礎(chǔ)上，進一步深化、拓展校企合作，校企聯(lián)合制定培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案、共同開發(fā)工程相關(guān)的課程和教學資源、共同建設(shè)具有工程背景的實驗室和實訓實習基地、協(xié)同培養(yǎng)具有企業(yè)背景的師資隊伍，合作開展科學及新技術(shù)研究等，推動人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求緊密結(jié)合，達到學生畢業(yè)后能快速適應行業(yè)、企業(yè)的要求，使專業(yè)人才培養(yǎng)與社會需求達到即插即用、無縫對接的目的，并對當?shù)叵嚓P(guān)的產(chǎn)業(yè)信息進行充分的調(diào)研，形成特色鮮明的專業(yè)與學科，促進新工科人才的培養(yǎng)[10]。

基于面向工程、項目驅(qū)動實踐教學平臺的方案和模式，圍繞“實驗室＋實踐基地”、“基礎(chǔ)訓練—單項實訓—綜合實習”的教學思路，開設(shè)校外專家課程，邀請企業(yè)的技術(shù)專家，管理者來學校為學生講授相關(guān)課程，加強企業(yè)在學校教學實踐中的深度參與。讓學生了解企業(yè)生產(chǎn)管理、新技術(shù)研發(fā)及其應用，學院對學生進行校企聯(lián)合培養(yǎng)，選擇企業(yè)的研究課題，在企業(yè)老師的聯(lián)合指導下，完成畢業(yè)論文。通過校企聯(lián)合培養(yǎng)模式切實提升學生的專業(yè)能力和綜合實踐能力。

4）形成“產(chǎn)—學—研”融合的協(xié)同、共享育人機制

基于校企合作實踐教學平臺搭建資源共享平臺。加強校企合作，根據(jù)校企聯(lián)合制定的培養(yǎng)目標和方案，打造產(chǎn)學研協(xié)同的工程教育共同體，高校和企業(yè)共同開發(fā)具有工程和行業(yè)背景的課程體系，共同建設(shè)符合“新工科”標準的校內(nèi)實驗室和實訓實習基地相結(jié)合的實踐教學平臺，依托校外實踐基地協(xié)同培養(yǎng)具有行業(yè)背景和工程經(jīng)驗的高校師資隊伍，進一步加強高校人才培養(yǎng)，緊密結(jié)合行業(yè)經(jīng)濟和區(qū)域經(jīng)濟需求，形成校企雙贏的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式，通過校企共建實踐教學平臺，企業(yè)為學生提供實踐與創(chuàng)新的實踐環(huán)境，教師通過產(chǎn)學研結(jié)合項目提高自身的工程實踐能力，從而保障實踐教學質(zhì)量的提高，高校為企業(yè)提供技術(shù)、知識支持，提高企業(yè)的研發(fā)及核心競爭力，實現(xiàn)合作共贏[9]。

將企業(yè)的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)管理等資源引入實踐平臺，依托企業(yè)提供的先進的生產(chǎn)項目或項目案例，開發(fā)實訓項目及實訓平臺，以企業(yè)標準為依據(jù)，形成按項目、按模塊的教學培訓標準，校企共建共享實訓資源，與蘭州城市學院、甘肅政法學院等“兄弟”院校形成師資、課程、實習實訓基地等教學資源共建共享機制，為校內(nèi)共性的跨專業(yè)學科基礎(chǔ)實踐教學、學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的創(chuàng)新訓練實踐以及為社會服務的綜合應用實踐提供多層次、全覆蓋、協(xié)調(diào)共享的規(guī)模性實踐教學平臺。通過校校、校企深度融合實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享，形成“產(chǎn)-學-研”協(xié)同育人的實踐教學共享機制。學院依據(jù)培養(yǎng)方案課程體系在通識教育課程平臺、專業(yè)課程教育平臺、個性化發(fā)展課程模塊等逐步提高課內(nèi)實踐學時，另一方面，通過學院第二課堂育人體系，緊密對接行業(yè)內(nèi)最新需求，以學科競賽為抓手，積極培養(yǎng)學生的綜合實踐及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

4 結(jié)論

在“新工科”建設(shè)背景下，對信息類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案做了一定探索與實踐，通過校企聯(lián)合培養(yǎng)“3+1” 實踐教學模式的實施，促進了校外企業(yè)實踐教學資源整合、優(yōu)化與共享，推動了實踐教學體系的創(chuàng)新，提升了實習實踐的效果和質(zhì)量，培養(yǎng)了一批具有較強行業(yè)背景知識、工程實踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的技術(shù)技能型和綜合應用型人才。學院自2009年積極開展和實施校企聯(lián)合培養(yǎng)“3+1”人才培養(yǎng)模式以來，共有619 名學生進入校外實習基地參加企業(yè)實訓，就業(yè)率達到90%以上。為提高學生實踐創(chuàng)新能力，學院結(jié)合第二課堂育人體系，積極培養(yǎng)學生參加各項國家級和省級比賽：全國“藍橋杯”信息技術(shù)軟件設(shè)計大賽等國家級8 項、甘肅省“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術(shù)科技競賽等省級11 項、就業(yè)創(chuàng)業(yè)先進論壇等院級32 項，近三年，在校學生獲得全國“藍橋杯”國家級獎項2 人，甘肅省 “三好學生”等省級獎項106 人。面向“新工科”的實踐教學平臺的實施，為信息類專業(yè)實踐教學的改革與創(chuàng)新注入了新的活力。實施過程中，仍然存在一些比如校內(nèi)通識課與校外實訓課在上課時間沖突以及課程置換的問題，在今后的教學改革中，依據(jù)新工科人才培養(yǎng)理念，繼續(xù)規(guī)范、優(yōu)化人才培養(yǎng)的過程，提升信息類專業(yè)人才培養(yǎng)的水平，從而全面提高學院畢業(yè)生的工程創(chuàng)新能力和行業(yè)適應變化能力。