新工科背景下計算機類專業三型人才培養模式的研究

田新志, 王振鐸, 邊倩, 陳曉范, 張衛鋼

(1.西安思源學院 電子信息工程學院， 西安 710038；2.長安大學 信息工程學院， 西安 710064)

0 引言

工科教育是專門培養高級工程技術和研究人員的。隨著時代的發展和技術的更新，傳統的工科教育已經不能適應市場的需求。所以，在此背景下，我國教育加速了與世界教育融合和同步的步伐。從國家的層面將高等教育與國家發展、社會需求結合在一起?！靶鹿た啤苯ㄔO隨著“復旦共識”、“天大行動”、“北京指南”等一系列的活動拉開了的序幕[1]，經歷了3年多的建設，已經取得了一些成果。

“新工科”能夠體現最新的產業發展方向，現在的工業需要更多的技術和交叉學科的知識，與傳統的工科專業獨立性有很大的區別。新工科的最大特點就是“新”，就是有別于傳統的專業，但它的本質仍是“工科”教育。它是通過產業需求辦專業，構建工科專業新結構，更新人才培養的模式和知識結構[2-3]。

“三型”人才培養中指出三型指創新型、復合型、應用型。是國家主席習近平在全國教育大會上提出了又一重大的措施?！叭汀笔滋岬氖莿撔滦?，即要求在新時代下面對復雜的社會要求，必須具有創新精神、其次要有跨學科的知識滿足各方面的知識需求、最后是應用型，重點還有能夠實際應用。三所以，三型人才的培養也是高等教育改革中的長期任務。

計算機類專業是“新工科”專業的典型代表，它們具有顯著的多專業知識交叉融合的特點。同時具有計算機科學與技術、通信工程、網絡工程、電子信息工程等多學科的知識。信息產業被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一，具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點，其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。

隨著計算機類人才需求的與日俱增，各高校計算機類學生的招生量也是逐年增加，我校電子信息工程學院同時具有計算機科學與技術、電子信息工程、網絡工程、智能制造4個工科專業。是新工科建設的重點學院，如何將計算機類專業學生，培養成為社會急需的三型人才，已經成為刻不容緩、急需解決的問題。

1 新工科與三型培養的一致性

三型人才是指“創新型、復合型、應用型人才”。而“新工科”人才是適應并滿足未來新興產業和新經濟需要的，具有更強實踐能力、創新能力、國際競爭力的高素質、復合型人才。所以二者的建設關系是一致的，統一的。均是為了使高校培養的人才適應和促進經濟社會發展。同時，三型人才給“新工科”教育和建設培養注入了實質性的內容，并且更加具體地闡述了新工科人才的培養方向。

2 傳統工科人才培養的問題

傳統的工科專業人才培養過程中，各專業制定各專業的培養計劃和課程體系。僅僅考慮某個特定專業的培養目標，培養的人才能力單一，就業競爭力不強。學生對其它相關專業的沒有絲毫的認識，隔行如隔山，教師也缺乏前沿性、交叉學科知識的了解。學生的就業競爭力和工作中的技能優勢和復合性根本無法體現。例如：我們曾經為企業開發一套嵌入式的上位機和下位機結合的系統。項目組由軟件工程、電子信息工程兩個專業的教師組建而成。但在實際開發過程中，軟件工程老師無法理解硬件、電路、通訊的專業知識，電子信息工程專業的老師程序編寫能力欠缺。最終，項目沒有成功。由此，跨學科知識在實際工作中的應用非常關鍵，培養這樣的人才迫在眉睫。

3 我?！叭汀比瞬排囵B的模式

“三型”人才培養是國家提出的又一項重大的戰略決策。但各學校的情況不同，培養的模式也不相同[4]。我校屬于三本院校，是陜西省首批應用型本科試點建設單位之一。肩負著為地方經濟培養具有實際應用能力的技能型人才的重任。所以，我校在三型人才的培養過程中，首先培養“應用型”符合我校的辦學定位和應用型本科的建設需求，其次培養“復合型”以滿足新工科建設的要求，讓學生掌握交叉學科的知識，滿足崗位要求，最后培養“創新型”，滿足經濟社會快速發展對創新人才的需求。

4 計算機類專業人才培養模式

我院具有電子信息工程、計算機科學與技術、網絡工程三個專業。在理解“新工科”的理念和要求的情況下。學院教學和學科負責人集思廣益，確定將三個原來“各自為戰”的獨立專業，有機結合、尋找相關項。構建了“面向學科大類”、“面向社會需求”、“面向學生發展”的人才培養思路。提出了“通識課”+“專業群課程”+“專業課程”+“技能型課程”四位一體的人才培養計劃[5]。具體見圖1所示。

圖1 計算機類專業的培養計劃課程體系圖

為了培養合格的計算機類“三型”人才，我院將計算機科學與技術、電子信息工程、網絡工程，通識課、學科平臺課三個專業相同設置、相同要求，保證課程質量。各專業設置三-5門專業課滿足本專業要求并且保證課程穩定性和前沿性。獨立實踐性環節強化學生的職業技能。

例如，我們以計算機大類進行課程的設置和細分，通識課有：高等數學、大學物理、大學英語、電路分析、電工電子技術等；學科平臺課有：數據結構、Python程序設計、C語言程序設計、Web程序設計，數據庫原理與應用；各專業有自己的專業課，計算機科學與技術專業設置：計算機操作系統、計算機組成原理、軟件工程等課程；網絡工程專業設置課程有：物聯網技術及應用、物聯網項目開發、網絡系統集成等；電子信息工程專業設置：單片機程序設計、嵌入式系統、EDA程序設計、MATLAB等；初步完成了計算機類專業課程的調整工作，為各專業的協同建設奠定了良好的基礎。

5 人才培養模式的具體措施

1) 加強校企協同育人

為了培養適合企業需求的人才，校企協同育人非常關鍵。我院于2018年底設立了物聯網與智能技術研究院完成企業項目的承接以及校外實習(實訓)基地建設、教育部協同育人項目的支持[6-7]。這三方面的協同育人，保障了人才培養的質量。為了其實培養“三型”人才，我們采用了學校、企業、校內科研機構三方育人模式，首先教師可以去企業頂崗鍛煉，培養“雙師型”教師，學生到企業實習，得到項目鍛煉；其次，企業為校內科研機構提供項目和研究課題，校內科研機構承擔項目，解決企業的實際問題。最后，校內科研機構為“反哺教學”為教學提供真實的項目案例和技術，更新知識。具體，培養的具體模式如圖2所示。如圖2所示。

圖2 學校、企業、校內科研機構三方育人結構圖

通過，三方協同全方位育人，使學校與企業、教師、學生與社會，知識得到了實際應用和更新，使教師和學生都得到了鍛煉和提升。使“三型”人才的培養落到了實處。在實際培養過程中，首先通過實習實訓，達到“應用型”要求，其次，通過企業項目的開發，達到“復合型”要求，通過研究型課題達到“創新型”要求。

2) 加強學生實踐動手能力培養

從應用型本科層次出發，定位好學生的培養目標，本著“夠用”的原則，優化理論，減少理論課時，加大實踐課時量、強化實踐環節，增強項目式、崗位式的工程訓練，切實培養學生的實踐能力。做到理論實踐的有機結合，使學生在練中學。通過強化實踐，使學生具備“工匠”能力[8-10]。

3) 專業群課程的建設

我院3個專業有學科公共課，有利于專業群課程的建設，符合多學科交叉度、深度融合，有利于“三型人才”的培養。學生不僅可以學習網絡工程、計算機，還要學習物聯網及通信技術，這樣培養出的學生想法多，創新點多。

4) 學生創新實踐能力培養

為了培養“三型”人才，我院采取了以下主要措施：

(1) 學生參與教師主持的科研項目

自2019年起(含2019)主持的各類縱向科研項目中，需增加2名以上學生參與，協助教師完成課題項目、進行學術論文的撰寫，幫助教師完成科研資料的收集和整理，以及相關科研項目的調研工作，在協助過程中從學生視角給予教師一定的意見和建議，從而不斷提升自身的學習能力和研究能力。

(2) 學生積極參加各項學科競賽

教師應積極組織和指導學生參與各類學科競賽。通過各類比賽，提高學生的創新能力、實踐能力和團隊合作精神。

(3) 學生積極參加各類職業認證考試

根據教育部提出在職業院校、應用型本科高校啟動“學歷證書+職業技能等級證書”(即 1+X證書)制度試點的建議，我院也在計算機類專業中開展了“Web前端開發技術”的職業證書的認定。鼓勵學生在獲得學歷證書的同時，積極取得職業技能證書。

(4) 積極引入學生參與橫向課題

通過競賽選拔符合要求的學生，參加我院“物聯網與智能技術研究院”的橫向項目，鍛煉實際項目開發能力。

(5) 創新實驗班的建設

遴選優秀學生參與橫向課題的同時，將這些學生組成創新實驗班，通過項目式+校外導師制，使這些學生的創新、實踐能力得到迅速提升。

6 效果分析

通過以上措施，學生的創新創業熱情明顯提升，能力亦大幅度提高。主要體現在，學生自主創辦了3個信息服務類企業。首次參加“第2屆中國機器人大賽”獲得全國一等獎1項、二等獎1項、三等獎1項；首次參加“第六屆全國互聯網+軟件設計大賽”—“發現杯”大賽，獲得陜西賽區決賽特等獎1項，二等獎1項，三等獎1項。是陜西民兵高校唯一一支沖入全國總決賽的民辦高校，該隊最終獲得全國總決賽二等獎，成為全國唯一的民兵院校獲獎團隊。同年，多名學生獲得全國“藍橋杯”比賽陜西賽區二、三等獎，初步形成了“以賽促學”的良好氛圍。同時，學校的創新文化節和參加教師的縱向、橫向課題，鍛煉了基本的研究能力。

7 總結

新工科建設是我國高等教育建設改革的一項重大舉措，也是適應我國經濟社會發展需求的一項重要政策。是培養“三型”人才的重要手段。物聯網專業是首當其沖處于新工科建設的風頭浪尖上的專業，該專業建設的成功經驗能夠有效地帶動其它新工科專業的發展。我們提出的三個面向和四位一體的人才培養思路和培養計劃能夠較好地適應三型人才的培養，為該專業的建設提供了新的思路。