地方院校國家一流本科專業應用型人才培養探索與實踐
——以計算機科學與技術專業為例

張 顯，石元泉，米春橋，劉毅文，印 東

（1.懷化學院 計算機科學與工程學院；2.生態農業智能控制技術湖南省重點實驗室；3.武陵山片區健康大數據智能處理與應用湖南省高等學校重點實驗室，湖南 懷化 418008）

0 引言

為積極應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務“創新驅動發展”“中國制造2025”等一系列國家戰略，自2017 年2 月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，并以此構成新工科建設“三部曲”，奏響了高校人才培養改革主旋律，開拓了工程教育改革新路徑［1］。為協調推動新工科專業結構調整和促進人才培養質量提升，教育部引導高校主動布局面向未來技術和產業的新專業，并著眼于傳統專業改造升級［2］。

2018 年6 月21 日，教育部在四川成都召開新時代全國高等學校本科教育工作會議。會議強調，要深入學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和中共十九大精神，全面貫徹落實習近平總書記2018 年5 月2 日在北京大學師生座談會上的重要講話精神，堅持“以人為本”，推進“四個回歸”，加快建設高水平本科教育、全面提高人才培養能力，造就堪當民族復興大任的時代新人。在會議期間舉行的“以人為本 四個回歸 一流本科建設”論壇上，150 所高校聯合發出《一流本科教育宣言（成都宣言）》，提出培養一流人才，建設一流本科教育［3-5］。

為深入貫徹落實全國教育大會和《加快推進教育現代化實施方案（2018-2022 年）》精神，扎實推進新時代全國高校本科教育工作會議和《教育部關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》、“六卓越一拔尖”計劃2.0 系列文件的要求，實現做強一流本科、建設一流專業、培養一流人才，全面振興本科教育的目標，應提升高校人才培養能力，實現高等教育內涵式發展［6-7］。

懷化學院結合地方院校現狀，將“雙新人才”作為特色應用型人才培養內容。所謂“雙新”人才，即要求人才能夠適應社會發展的新興市場和適應社會發展的新型職業［8］。懷化學院計算機科學與技術專業作為國家一流專業建設點，且計算機類相關專業為新工科主要專業，探索其特色應用型人才培養模式、途徑、改革措施等具有重要理論價值和實踐意義。

1 相關研究

任何國家的發展都離不開人才培養，西方發達國家之所以能在短短幾十年有驚人的發展，是因為有大量人才作為支撐，而專業建設就是促進人才培養的重要途經。國外認為專業建設、人才培養要直接或間接地服務于社會進步，促進社會經濟發展［9］。早在1960 年，西方發達國家就開始提倡并培養應用型人才，經過長時間探索與實踐，對應用型人才培養積累了豐富的經驗，并取得了不少成果。其中，歐洲地區國家的實踐最為成功，大量應用型人才培養經驗具有借鑒價值并值得推廣。英國則較為注重專業建設與區域產業發展緊密聯系，在進行專業建設的同時，不斷考察區域產業發展狀況，不斷評估專業建設現狀和未來發展趨勢。德國注重專業建設與經濟發展相契合，其“雙元制”教學模式充分利用學校與企業雙方資源，滿足企業對應用型人才的需求，促進經濟社會發展。美國根據經濟社會與科學技術發展，及時靈活地對學科與專業進行調整與建設。

在國內，隨著國家相關文件和政策的提出，對一流本科專業人才培養的研究也如雨后春筍般涌現。相關研究包括應用型一流本科專業建設問題、一流本科教育專業培養方案構建、一流本科專業質量標準構建、一流本科專業建設評價機制等［10］。李微等［11］基于對當前計算機科學與技術專業人才培養現狀分析，提出一流本科教育背景下計算機科學與技術專業建設方案，從思維方式、專業能力培養課程體系設計及以能力為導向的教學模式設計等方面闡述了計算機科學與技術專業人才培養方案。楊少斌等［12］通過分析專業質量標準的內涵，從系統論思想、社會適應性視角、復雜性科學原理等方面，闡釋專業建設質量標準構建的理論基礎，通過在師生中開展一流本科專業調查并分析，提出應用型本科院校一流本科專業質量標準基本構架和組成，形成由專業定位與人才培養思路等8 個一級指標、38 個二級指標組成的統一整體，以期為應用型本科院校專業建設和評價一流本科專業提供指導。高軍等［13］通過比較和分析文獻發現，應用型大學在國家一流本科專業建設中存在的主要問題有專業建設成效評估標準模糊、結構不合理、建設經費投入不足等，提出建立一流專業建設達成度評價體系、優化專業結構、建立專業集群、加大資金投入、提高教育資金使用效益等建議。梅雪等［14］提出一流本科專業建設應秉持統一性與特殊性相結合的原則，既要遵從國家有關本科專業建設與發展的頂層制度設計，又要緊密契合不同高校不同專業分層分類發展的實際。為確保一流本科專業建設有效推進，還應堅持以專業培養目標的凝練為龍頭，以應用型和學術型為可選擇的發展方向，力爭在完善專業保障制度、建設專業教師隊伍和優化專業教學條件等方面取得突破，同時努力在專業培養目標設定、學生應用能力與創新能力培養、課程教學資源應用與開發、專業人才培養研究等方面形成自己的特色［15-16］。

2 培養目標

地方院校一流本科專業應用型人才培養需因地制宜、因材施教，結合國家需求制定培養目標，培養出社會需要的新時代人才。懷化學院計算機科學與技術專業作為2019 年教育部批準的第一批國家一流本科專業建設點，對本專業學士學位人才培養探索與實踐的頂層設計目標如下：

（1）增強頂層設計，加強學士學位管理。探索打破現有本科學位教育嚴進寬出的現狀，實現基于成果導向的嚴進嚴出的學士學位畢業導向制度，推進國家一流本科專業學士學位教育建設，達到計算機科學與技術專業學士學位的高質量人才培養。

（2）明確地方高校新工科一流專業學士學位特色應用型人才培養的目標定位。緊密結合地方、社會產業發展需求，探索建立立體式、全過程的學士學位管理模式，并實現應用型高質量人才培養目標。

（3）緊跟新技術發展，完善專業課程人才培養方案。注重培養學生的工程設計思維能力和新技術學習能力，推動學士學位過程建設，達到新工科國家一流專業學士學位創新型及應用型高質量人才培養目標。

（4）推動專業實踐教學改革與新工科發展要求同頻同向。建設深入產業鏈和創新鏈的實踐教學項目，打造實踐教學金課，通過推動學士學位的實踐教學改革促進地方高校新工科一流專業學士學位特色應用型高質量人才培養。

（5）深度融合校、企、政、地、行多方協同育人的學士學位教育。校企深度協同構建雙師型師資隊伍，凝聚多方資源有效協同促進新工科一流專業學士學位特色應用型高質量人才培養。

3 實踐內容與措施

以計算機科學與技術專業為例，開展加強國家一流專業學士學位管理的高質量人才培養探索與實踐，根據現有地方本科院校新工科專業人才培養現狀、社會及企業對計算機專業人才需求的關注點、國家對高等院校特色應用型人才培養要求等，從如下方面著手提高一流本科專業人才培養質量。

（1）加強學士學位建設與管理，探索打破現有本科學位教育嚴進寬出的現狀，實現基于成果導向的嚴進嚴出的學位畢業導向制度，畢業論文（設計）采用學校與企業雙導師負責制，達到真題真做，做到與新技術應用同步同頻。

當前本科學位教育質量和人才培養質量下降的重要原因就是嚴進寬出。在中國幾乎找不到畢業率低于97%的院校，而在美國僅有56%的大學生能夠在平均4 年內完成本科課程并順利畢業，平均6 年能夠拿到本科畢業證書的也不足90%，這充分說明美國對本科學位教育質量把控之嚴格［17-18］。近年來，國家提出建設中國一流本科教育和全面提高人才培養質量的要求，因此要想實現本科學位教育質量提高，必須改變當前教育機制，建立基于成果導向的嚴進嚴出的學位畢業導向制度，特別是對于新工科計算機類專業還需做到與新技術應用同步同頻。基于成果導向的嚴進嚴出的學位教育畢業導向機制如圖1所示。

Fig.1 Degree graduation mechanism of strict entry and strict exit based on outcome orientation圖1 基于成果導向的嚴進嚴出的學位畢業機制

基于成果導向的本科學位畢業導向機制主要從課程學分完成情況、學科競賽情況、項目參與情況、新技術學習情況、創新實踐、畢業設計真題真做等方面進行考核。對于課程學分要嚴把課程學習考試關，考試不能放水，嚴格實施取消清考、掛科重修。學科競賽情況可以考慮要求學生在大學至少獲得一項校級競賽獎勵。項目參與情況要求學生至少主要完成一項實際項目開發并實施應用。新技術學習情況要求學生必須學習一個方向的新技術課程。畢業論文、設計要真題真做，題目要跟上新工科最新技術發展，做到畢業論文、設計所涉及的技術與社會新技術同頻同步，可以采用學校與企業雙導師負責制以督促完成。

（2）結合地方、社會產業發展需求，探索實踐地方高校新工科國家一流專業立體式、全過程、育人環境四軌同道的學士學位管理方式，探索實現國家一流專業學士學位特色應用型高質量人才培養模式。

新工科專業特色創新型應用型人才培養必須探索有效的方式，通過全面化、過程化、層次化方式形成立體式深度育人體系。立體式學士學位全過程深度育人體系如圖2所示，這里立體式深度育人體系是以計算機科學與技術專業為例，其他專業立體式深度育人體系與此類似。

立體式學士學位全過程深度育人體系是以項目（開放項目、科研項目、教學案例項目、創新訓練項目、人才工程項目、實踐基地建設項目、師生創業項目）為載體，縱向貫穿學生大一至大四全學業周期，乃至畢業到創業階段；橫向覆蓋課內、課外、科研、比賽、實習、畢設、創新、創業全方位；垂直方向讓學生參與到項目調研、申報、實施、結題、知識產權、產品轉化、創業全過程。如要求學生整個大學生涯至少參加一項學科競賽或創新創業比賽、至少參加完成一項與專業相關的社會實踐項目、至少參加一個社團、至少跟進一項新技術學習進程、與導師一起參與完成一項實際服務產業項目。

育人環境四軌同道，結合教學實訓軌、課外實踐軌、企業實踐軌、創新研究軌，建立了四軌同道、協同共進的完整育人環境體系。教學實訓室指校內建有大數據實驗室、人工智能實驗室、物聯網實驗室、計科實訓室、軟工實訓室、網工實訓室等；課外實踐軌指校內建有創客基地、雪芽基地、雙創基地、ACM 基地、眾創空間、創新基地等；企業實踐軌指校外與企業建有千鋒實訓基地、杰普實訓基地、渥瑞達實訓基地、粵嵌實訓基地等；創新研究軌指校內建有研究所、重點實驗室、創業園等。

Fig.2 Three-dimensional education mode of the whole process of bachelor's degree圖2 立體式的學士學位全過程育人模式

建立導師制育人方式，實行課內課外學習一體化。以項目為載體，建立學業項目導師制，讓學生帶著項目需求在課堂中學習、帶著項目目標在實踐中動手、帶著項目問題在生活中思考、帶著項目成果參與競賽和創業活動。使學生在課內課外始終圍繞項目實踐進行有針對性的一體化學習，從而在學習實踐中實現創新應用，再將創新作為創業應用的根源。

（3）調整和完善緊跟新技術發展的計算機專業課程學士學位人才培養方案，建立交叉專業應用的學士學位人才培養途徑，注重培養學生工程設計思維能力和新技術新知識學習能力，推進學士學位高質量人才培養。

新工科專業的特點是技術更新快、層出不窮，尤其以計算機相關專業技術應用體現得最為淋漓盡致，如智能制造、物聯網、大數據、云計算、人工智能、機器人、區塊鏈等。行業、企業對相關人才需求呈金字塔形式，如圖3所示。

企業對人才的需求按拔尖人才、卓越人才、1+X 人才呈金字塔形式。拔尖人才指從事基礎研究的高層次人才，卓越人才指計算機專業核心的設計類人才，1+X 人才指交叉專業人才，交叉專業如自動駕駛、智能制造、醫療、金融等，交叉專業人才主要從事應用開發、行業算法開發等。地方本科院校特色應用型人才培養目標正是1+X 人才部分，也是需求量最大的部分。要想有效實現1+X 這部分特色應用型人才培養，當前情形下必須進一步調整和完善緊跟新技術發展的專業課程人才培養方案，建立交叉專業應用人才培養模式，注重培養學生工程設計思維能力和新技術新知識學習能力，如圖4所示。

Fig.3 Talent demand pyramid圖3 人才需求金字塔

其中，前兩項基本程序能力和設計思維應用能力是必修課，也是計算機類專業必須具備的基本能力，后兩項綜合工程設計思維能力和交叉專業應用能力是新工科計算機類專業發展和社會發展對人才的進一步需求。前兩項是現有計算機類人才培養的傳統做法，后兩項是計算機類專業適應新工科人才培養和一流專業建設、培養行業特色應用型人才的需要，也是當前高校人才培養需進一步爬坡攻堅，以及學校、教師花大精力建設跟進的。

（4）大力推動專業實踐教學改革與新工科發展需求同頻同向，堅持推動基礎型實踐項目、綜合型實踐項目、真實應用型實踐項目、交叉應用型實踐項目融合，建設深入產業鏈和創新鏈的實踐教學項目，打造與新技術同步更新的實踐教學金課，通過實踐教學改革推動國家一流專業學士學位建設育管理，達到學士學位高質量人才培養。

Fig.4 Fishbone diagram focusing on the cultivation of engineering design thinking and cross-application of new technology圖4 注重工程設計思維及新技術交叉應用培養魚刺圖

相對于傳統工科人才而言，新工科人才更注重實踐和創新能力培養，且新工科人才注重與新技術、產業鏈結合，因此要深化實踐教學改革。實踐教學不止局限于課堂實踐教學，還應包括課外、實訓、實習等實踐教學，建立深入產業鏈和創新鏈的實踐教學項目，其改革方向如圖5所示。

Fig.5 Direction of professional practice teaching reform圖5 專業實踐教學改革方向

特色應用型人才培養實踐教學改革要堅持與新技術發展同步，如大數據、機器人、物聯網、人工智能、智能制造方向的實踐項目。要堅持與基礎型實踐項目、綜合型實踐項目、真實應用型實踐項目、交叉應用型實踐項目有機結合，建設深入產業鏈和創新鏈的實踐教學項目和平臺，打造與技俱進的實踐教學金課。

（5）深度融合校、企、政、地、行多方協同育人的學士學位教育，校企深度協同構建雙師型師資隊伍，凝聚多方資源有效協同促進新工科國家一流專業學士學位特色應用型高質量人才培養，推進國家一流本科專業學士學位教育質量提升。

新工科計算機類專業技術及知識具有更新快的特點，要實現計算機科學與技術一流專業特色應用型人才培養，需深度融合校、企、政、地、行多方協同育人，充分發揮和挖掘各主體優勢資源，打破封閉式、盲目式的單方育人模式，實現多方產教融合、開放包容、優勢互補、資源共享的深度協同育人的一流專業學士學位培育模式。政、校、企、地、行的多方協同深度育人模式如圖6所示。

Fig.6 Deep education mode of multi-party cooperation for firstclass professional bachelor's degree圖6 一流專業學士學位多方協同的深度育人模式

高校要積極推進實踐教學改革，建設真實場景實踐應用項目、交叉學科應用實踐項目、堅持基于成果導向的嚴進嚴出的學位畢業導向制度、畢業設計采用學校與企業雙導師制，實現真題真做，做到與新技術應用同步同頻、堅持多方協同育人模式等實現一流專業學士學位特色應用型高質量人才培養；政府要大力提供高校開展特色應用型人才培養的政策保障和條件支持；企業要協同高校進行真實產業實踐項目培育與建設、新技術應用、雙師型師資培養與支持、共同指導學生畢設真題真做與產品開發等；地方要提供實踐項目扶持與產業應用項目支持，并實現產業項目開發反饋服務等；行業協會要指導高校開展人才培養，并提供新技術應用指導和產業項目開發指導。

通過有效整合、利用政府、高校、企業、地方和行業協會資源，充分發揮各培養主體在資源方面的優勢，突破封閉式、單一式培養模式，實現協同、開放、聯合的育人模式，努力培養出具有創新精神和創新能力的高素質特色應用型人才，推進一流本科專業學士學位教育，為國家實施創新型發展戰略提供人才保障及智力支持。

4 實踐成效及分析

通過對立體式學士學位全過程育人模式的探索與實踐，基于成果導向的嚴進嚴出的學位畢業導向制度，畢業設計采用學校與企業雙導師負責制，做到真題真做，做到與新技術應用同步。近年來，學生在創新項目、軟件著作權、專利、畢業論文真題真做等方面都取得了優秀成果。

學生在大學生創新創業訓練項目、專利、軟件著作權、省級以上學科競賽獲獎等方面的成果如圖7所示。

Fig.7 Students' achievements in innovation and entrepreneurship training programs，patents，software copyrights，awards in discipline competitions above the provincial level，etc.圖7 學生在創新創業訓練項目、專利、軟件著作權、省級以上學科競賽獲獎等方面的成果

學生在大學生創新創業訓練項目、專利、軟件著作權、省級以上學科競賽獲獎等方面都保持逐年上升趨勢。由于2022 年統計時間截至本論文寫作時（年中），故數量相當于一半。若按該速度計算全年，則如圖中虛線所示，總數量仍呈上升趨勢。

要求學生畢業論文選擇跟實際生產和社會經濟相關的題目，2015-2022 年學生畢業論文選題情況如圖8所示。

Fig.8 Topic selection of previous students' graduation theses圖8 歷屆學生畢業論文選題情況

可以看出，在生產實踐和社會經濟相關方面的畢業選題逐年上升，最近一年已經超過95%，說明按照要求達到畢業論文真題真做，同時實現學校與企業雙導師制指導學生畢業論文，使學生能夠真正在畢業論文中提高實踐能力。

5 結語

隨著國家一流本科專業建設持續推進，培養符合地方經濟社會發展需求和特性鮮明的一流本科專業人才，是眾多地方本科院校辦學的重要目標。本文以加強國家一流專業學士學位管理為導向，探索地方本科院校新工科一流本科專業立體式、全過程、四軌同道的育人模式；建立緊跟新技術發展的專業課程人才培養方案，建立交叉專業應用的人才培養模式，注重培養學生工程設計思維能力和新技術新知識學習能力；推動專業實踐教學改革與新工科發展同向同頻，建設深入產業鏈和創新鏈的實踐教學項目，打造與新技術同步更新的實踐教學金課；實現基于成果導向的嚴進嚴出的學位畢業導向制度，畢業設計采用學校與企業雙導師負責制，做到真題真做，與新技術應用同步；凝聚多方資源實現校企政地行深度協同育人實踐。探索可持續發展的、適合地方本科院校面向產業的特色應用型、創新型人才培養路徑，推進地方本科院校新工科人才培養進程，同時希望通過實踐，給處于同一層次的地方本科院校一流專業建設、特色應用型人才培養起到示范作用。本文所描述及采用的實踐手段和措施，對提升中國本科教育質量，培養一流本科人才，只起到冰山一角的作用，仍需要從上到下不斷耕耘、改革和前進。