新工科背景下計(jì)算機(jī)類專業(yè)三型人才培養(yǎng)模式的研究

田新志, 王振鐸, 邊倩, 陳曉范, 張衛(wèi)鋼

(1.西安思源學(xué)院 電子信息工程學(xué)院， 西安 710038；2.長(zhǎng)安大學(xué) 信息工程學(xué)院， 西安 710064)

0 引言

工科教育是專門培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)和研究人員的。隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的更新，傳統(tǒng)的工科教育已經(jīng)不能適應(yīng)市場(chǎng)的需求。所以，在此背景下，我國(guó)教育加速了與世界教育融合和同步的步伐。從國(guó)家的層面將高等教育與國(guó)家發(fā)展、社會(huì)需求結(jié)合在一起。“新工科”建設(shè)隨著“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”、“北京指南”等一系列的活動(dòng)拉開(kāi)了的序幕[1]，經(jīng)歷了3年多的建設(shè)，已經(jīng)取得了一些成果。

“新工科”能夠體現(xiàn)最新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，現(xiàn)在的工業(yè)需要更多的技術(shù)和交叉學(xué)科的知識(shí)，與傳統(tǒng)的工科專業(yè)獨(dú)立性有很大的區(qū)別。新工科的最大特點(diǎn)就是“新”，就是有別于傳統(tǒng)的專業(yè)，但它的本質(zhì)仍是“工科”教育。它是通過(guò)產(chǎn)業(yè)需求辦專業(yè)，構(gòu)建工科專業(yè)新結(jié)構(gòu)，更新人才培養(yǎng)的模式和知識(shí)結(jié)構(gòu)[2-3]。

“三型”人才培養(yǎng)中指出三型指創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型。是國(guó)家主席習(xí)近平在全國(guó)教育大會(huì)上提出了又一重大的措施。“三型”首提的是創(chuàng)新型，即要求在新時(shí)代下面對(duì)復(fù)雜的社會(huì)要求，必須具有創(chuàng)新精神、其次要有跨學(xué)科的知識(shí)滿足各方面的知識(shí)需求、最后是應(yīng)用型，重點(diǎn)還有能夠?qū)嶋H應(yīng)用。三所以，三型人才的培養(yǎng)也是高等教育改革中的長(zhǎng)期任務(wù)。

計(jì)算機(jī)類專業(yè)是“新工科”專業(yè)的典型代表，它們具有顯著的多專業(yè)知識(shí)交叉融合的特點(diǎn)。同時(shí)具有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程、電子信息工程等多學(xué)科的知識(shí)。信息產(chǎn)業(yè)被正式列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。

隨著計(jì)算機(jī)類人才需求的與日俱增，各高校計(jì)算機(jī)類學(xué)生的招生量也是逐年增加，我校電子信息工程學(xué)院同時(shí)具有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、網(wǎng)絡(luò)工程、智能制造4個(gè)工科專業(yè)。是新工科建設(shè)的重點(diǎn)學(xué)院，如何將計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生，培養(yǎng)成為社會(huì)急需的三型人才，已經(jīng)成為刻不容緩、急需解決的問(wèn)題。

1 新工科與三型培養(yǎng)的一致性

三型人才是指“創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才”。而“新工科”人才是適應(yīng)并滿足未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的，具有更強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)、復(fù)合型人才。所以二者的建設(shè)關(guān)系是一致的，統(tǒng)一的。均是為了使高校培養(yǎng)的人才適應(yīng)和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。同時(shí)，三型人才給“新工科”教育和建設(shè)培養(yǎng)注入了實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容，并且更加具體地闡述了新工科人才的培養(yǎng)方向。

2 傳統(tǒng)工科人才培養(yǎng)的問(wèn)題

傳統(tǒng)的工科專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中，各專業(yè)制定各專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃和課程體系。僅僅考慮某個(gè)特定專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)的人才能力單一，就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。學(xué)生對(duì)其它相關(guān)專業(yè)的沒(méi)有絲毫的認(rèn)識(shí)，隔行如隔山，教師也缺乏前沿性、交叉學(xué)科知識(shí)的了解。學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和工作中的技能優(yōu)勢(shì)和復(fù)合性根本無(wú)法體現(xiàn)。例如：我們?cè)?jīng)為企業(yè)開(kāi)發(fā)一套嵌入式的上位機(jī)和下位機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)。項(xiàng)目組由軟件工程、電子信息工程兩個(gè)專業(yè)的教師組建而成。但在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中，軟件工程老師無(wú)法理解硬件、電路、通訊的專業(yè)知識(shí)，電子信息工程專業(yè)的老師程序編寫能力欠缺。最終，項(xiàng)目沒(méi)有成功。由此，跨學(xué)科知識(shí)在實(shí)際工作中的應(yīng)用非常關(guān)鍵，培養(yǎng)這樣的人才迫在眉睫。

3 我校“三型”人才培養(yǎng)的模式

“三型”人才培養(yǎng)是國(guó)家提出的又一項(xiàng)重大的戰(zhàn)略決策。但各學(xué)校的情況不同，培養(yǎng)的模式也不相同[4]。我校屬于三本院校，是陜西省首批應(yīng)用型本科試點(diǎn)建設(shè)單位之一。肩負(fù)著為地方經(jīng)濟(jì)培養(yǎng)具有實(shí)際應(yīng)用能力的技能型人才的重任。所以，我校在三型人才的培養(yǎng)過(guò)程中，首先培養(yǎng)“應(yīng)用型”符合我校的辦學(xué)定位和應(yīng)用型本科的建設(shè)需求，其次培養(yǎng)“復(fù)合型”以滿足新工科建設(shè)的要求，讓學(xué)生掌握交叉學(xué)科的知識(shí)，滿足崗位要求，最后培養(yǎng)“創(chuàng)新型”，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展對(duì)創(chuàng)新人才的需求。

4 計(jì)算機(jī)類專業(yè)人才培養(yǎng)模式

我院具有電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程三個(gè)專業(yè)。在理解“新工科”的理念和要求的情況下。學(xué)院教學(xué)和學(xué)科負(fù)責(zé)人集思廣益，確定將三個(gè)原來(lái)“各自為戰(zhàn)”的獨(dú)立專業(yè)，有機(jī)結(jié)合、尋找相關(guān)項(xiàng)。構(gòu)建了“面向?qū)W科大類”、“面向社會(huì)需求”、“面向?qū)W生發(fā)展”的人才培養(yǎng)思路。提出了“通識(shí)課”+“專業(yè)群課程”+“專業(yè)課程”+“技能型課程”四位一體的人才培養(yǎng)計(jì)劃[5]。具體見(jiàn)圖1所示。

圖1 計(jì)算機(jī)類專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃課程體系圖

為了培養(yǎng)合格的計(jì)算機(jī)類“三型”人才，我院將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、網(wǎng)絡(luò)工程，通識(shí)課、學(xué)科平臺(tái)課三個(gè)專業(yè)相同設(shè)置、相同要求，保證課程質(zhì)量。各專業(yè)設(shè)置三-5門專業(yè)課滿足本專業(yè)要求并且保證課程穩(wěn)定性和前沿性。獨(dú)立實(shí)踐性環(huán)節(jié)強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)技能。

例如，我們以計(jì)算機(jī)大類進(jìn)行課程的設(shè)置和細(xì)分，通識(shí)課有：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、大學(xué)英語(yǔ)、電路分析、電工電子技術(shù)等；學(xué)科平臺(tái)課有：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、Python程序設(shè)計(jì)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、Web程序設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用；各專業(yè)有自己的專業(yè)課，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)置：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、軟件工程等課程；網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)設(shè)置課程有：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成等；電子信息工程專業(yè)設(shè)置：?jiǎn)纹瑱C(jī)程序設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)、EDA程序設(shè)計(jì)、MATLAB等；初步完成了計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程的調(diào)整工作，為各專業(yè)的協(xié)同建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

5 人才培養(yǎng)模式的具體措施

1) 加強(qiáng)校企協(xié)同育人

為了培養(yǎng)適合企業(yè)需求的人才，校企協(xié)同育人非常關(guān)鍵。我院于2018年底設(shè)立了物聯(lián)網(wǎng)與智能技術(shù)研究院完成企業(yè)項(xiàng)目的承接以及校外實(shí)習(xí)(實(shí)訓(xùn))基地建設(shè)、教育部協(xié)同育人項(xiàng)目的支持[6-7]。這三方面的協(xié)同育人，保障了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。為了其實(shí)培養(yǎng)“三型”人才，我們采用了學(xué)校、企業(yè)、校內(nèi)科研機(jī)構(gòu)三方育人模式，首先教師可以去企業(yè)頂崗鍛煉，培養(yǎng)“雙師型”教師，學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)，得到項(xiàng)目鍛煉；其次，企業(yè)為校內(nèi)科研機(jī)構(gòu)提供項(xiàng)目和研究課題，校內(nèi)科研機(jī)構(gòu)承擔(dān)項(xiàng)目，解決企業(yè)的實(shí)際問(wèn)題。最后，校內(nèi)科研機(jī)構(gòu)為“反哺教學(xué)”為教學(xué)提供真實(shí)的項(xiàng)目案例和技術(shù)，更新知識(shí)。具體，培養(yǎng)的具體模式如圖2所示。如圖2所示。

圖2 學(xué)校、企業(yè)、校內(nèi)科研機(jī)構(gòu)三方育人結(jié)構(gòu)圖

通過(guò)，三方協(xié)同全方位育人，使學(xué)校與企業(yè)、教師、學(xué)生與社會(huì)，知識(shí)得到了實(shí)際應(yīng)用和更新，使教師和學(xué)生都得到了鍛煉和提升。使“三型”人才的培養(yǎng)落到了實(shí)處。在實(shí)際培養(yǎng)過(guò)程中，首先通過(guò)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，達(dá)到“應(yīng)用型”要求，其次，通過(guò)企業(yè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，達(dá)到“復(fù)合型”要求，通過(guò)研究型課題達(dá)到“創(chuàng)新型”要求。

2) 加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)

從應(yīng)用型本科層次出發(fā)，定位好學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，本著“夠用”的原則，優(yōu)化理論，減少理論課時(shí)，加大實(shí)踐課時(shí)量、強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，增強(qiáng)項(xiàng)目式、崗位式的工程訓(xùn)練，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。做到理論實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生在練中學(xué)。通過(guò)強(qiáng)化實(shí)踐，使學(xué)生具備“工匠”能力[8-10]。

3) 專業(yè)群課程的建設(shè)

我院3個(gè)專業(yè)有學(xué)科公共課，有利于專業(yè)群課程的建設(shè)，符合多學(xué)科交叉度、深度融合，有利于“三型人才”的培養(yǎng)。學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)工程、計(jì)算機(jī)，還要學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)及通信技術(shù)，這樣培養(yǎng)出的學(xué)生想法多，創(chuàng)新點(diǎn)多。

4) 學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)

為了培養(yǎng)“三型”人才，我院采取了以下主要措施：

(1) 學(xué)生參與教師主持的科研項(xiàng)目

自2019年起(含2019)主持的各類縱向科研項(xiàng)目中，需增加2名以上學(xué)生參與，協(xié)助教師完成課題項(xiàng)目、進(jìn)行學(xué)術(shù)論文的撰寫，幫助教師完成科研資料的收集和整理，以及相關(guān)科研項(xiàng)目的調(diào)研工作，在協(xié)助過(guò)程中從學(xué)生視角給予教師一定的意見(jiàn)和建議，從而不斷提升自身的學(xué)習(xí)能力和研究能力。

(2) 學(xué)生積極參加各項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽

教師應(yīng)積極組織和指導(dǎo)學(xué)生參與各類學(xué)科競(jìng)賽。通過(guò)各類比賽，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

(3) 學(xué)生積極參加各類職業(yè)認(rèn)證考試

根據(jù)教育部提出在職業(yè)院校、應(yīng)用型本科高校啟動(dòng)“學(xué)歷證書+職業(yè)技能等級(jí)證書”(即 1+X證書)制度試點(diǎn)的建議，我院也在計(jì)算機(jī)類專業(yè)中開(kāi)展了“Web前端開(kāi)發(fā)技術(shù)”的職業(yè)證書的認(rèn)定。鼓勵(lì)學(xué)生在獲得學(xué)歷證書的同時(shí)，積極取得職業(yè)技能證書。

(4) 積極引入學(xué)生參與橫向課題

通過(guò)競(jìng)賽選拔符合要求的學(xué)生，參加我院“物聯(lián)網(wǎng)與智能技術(shù)研究院”的橫向項(xiàng)目，鍛煉實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力。

(5) 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班的建設(shè)

遴選優(yōu)秀學(xué)生參與橫向課題的同時(shí)，將這些學(xué)生組成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班，通過(guò)項(xiàng)目式+校外導(dǎo)師制，使這些學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力得到迅速提升。

6 效果分析

通過(guò)以上措施，學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情明顯提升，能力亦大幅度提高。主要體現(xiàn)在，學(xué)生自主創(chuàng)辦了3個(gè)信息服務(wù)類企業(yè)。首次參加“第2屆中國(guó)機(jī)器人大賽”獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)；首次參加“第六屆全國(guó)互聯(lián)網(wǎng)+軟件設(shè)計(jì)大賽”—“發(fā)現(xiàn)杯”大賽，獲得陜西賽區(qū)決賽特等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。是陜西民兵高校唯一一支沖入全國(guó)總決賽的民辦高校，該隊(duì)最終獲得全國(guó)總決賽二等獎(jiǎng)，成為全國(guó)唯一的民兵院校獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)。同年，多名學(xué)生獲得全國(guó)“藍(lán)橋杯”比賽陜西賽區(qū)二、三等獎(jiǎng)，初步形成了“以賽促學(xué)”的良好氛圍。同時(shí)，學(xué)校的創(chuàng)新文化節(jié)和參加教師的縱向、橫向課題，鍛煉了基本的研究能力。

7 總結(jié)

新工科建設(shè)是我國(guó)高等教育建設(shè)改革的一項(xiàng)重大舉措，也是適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的一項(xiàng)重要政策。是培養(yǎng)“三型”人才的重要手段。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是首當(dāng)其沖處于新工科建設(shè)的風(fēng)頭浪尖上的專業(yè)，該專業(yè)建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У貛?dòng)其它新工科專業(yè)的發(fā)展。我們提出的三個(gè)面向和四位一體的人才培養(yǎng)思路和培養(yǎng)計(jì)劃能夠較好地適應(yīng)三型人才的培養(yǎng)，為該專業(yè)的建設(shè)提供了新的思路。