新工科背景下基于“項目+學科競賽”驅動的應用型本科人才培養模式研究

田新志　陳曉范　申海杰　王振鐸　邊倩　張衛鋼

摘要：在互聯網、物聯網高速發展的今天，社會對網絡T程專業人才的培養提出了更高要求，論文從當前新T科背景下應用型本科人才培養問題出發，剖析了網絡工程專業人才培養的問題，提出了基于“項目+學科競賽”驅動的應用型本科人才培養模式，并分析了其可行性和特點，為同類院校和專業的建設提供了借鑒。

關鍵字：新工科;網絡工程;創新;學科競賽

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）20-0035-03

隨著“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等一系列國家層面活動的拉開，經過幾年的建設，取得了不錯的成果[1]。“新工科”有別于傳統的工科，“新工科”的建設要體現最新的產業發展方向，根據產業需求調整專業結構，構建新的人才培養模式和知識結構。

國家主席習近平在全國教育大會上提出了高校人才培養目標是創新型、復合型、應用型人才。應用型本科院校培養的是應用型創新人才，相對于學術型人才而言，應用型人才更注重知識的運用和應用，更看重實際動手能力和創新能力且具有較寬泛的智能結構。在面對復雜的工作環境時，還要求能在實際工作中具有不斷學習且具有一定開拓精神的能力。這也是“新工科”背景下對大學生的培養要求。

網絡工程專業是“新工科”專業的典型代表，涉及有通信專業、電子信息工程專業和計算機科學與技術專業方面的知識，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。我院是新工科建設的重點學院，隨著計算機網絡技術人才需求的與日俱增，如何在應用型本科院校中將網絡專業學生，培養成為社會急需的創新型、復合型和應用型人才，已經成為迫切需要解決的問題。

1應用型本科網絡工程專業人才培養現狀

1.1直接套用學術型本科培養方案，不能體現應用型本科特色

應用型本科的專業設置相對來說比學術型本科要晚，大多數應用型本科沿用傳統學術型本科的教學計劃和課程體系。而應用型本科與學術型本科的培養目標和方向不完全不同的，學術型本科培養高、精、尖人才不同，應用型本科教育培養面向生產、管理和服務的一線高素質應用型人才。沒有對應用型特色進行個性化培養且培養目標沒有結合本專業的就業方向進行規劃。應用型人才強調學生的動手能力，有的學校缺少針對性的實踐教學，當學生進入社會走上工作崗位時不能迅速地適應實際工作的需要，獨立應用知識解決問題的能力不足。針對應用型人才的培養問題有些學校制定了一些補救措施比如實行選課制，增加了選修課的門數和所占的權重，但由于各種原因大多數學校的選課制度流于形式，沒有起到真正的效果。

1.2學生學習興趣不強烈，沒有明確的學習目標

由于網絡工程專業知識體系龐雜，涵蓋了多個專業學科知識，學生面對多學科多領域課程知識，對專業方向的認識不夠清晰，不能形成清晰的學習路線，因此難以樹立有針對性的學習目標，沒有了目標，學生在學生的過程中只是被動的接收，而大學學習則更注重的是學生的自習能力與自學動力，因此很多學生在學習過程中，逐漸喪失了學習興趣[1]。學生沒有了學習興趣，對專業的人才培養來說無疑是失敗的。

1.3學生缺乏創新意識，創新能力薄弱

經歷了12年寒窗苦讀的學生，而這12年期間的學習，都是為了考試而學習，完全忽略了自己創新能力的培養。進入大學后這種思想一時之間很難改正過來，平時只應付課程學習，對目前行業中的一些有關創新創業能力培養的賽事如“大學生創新創業訓練項目”“互聯網+大學生創新創業大賽”“全國物聯網設計大賽”“智能機器人創意大賽”等學科競賽不是很了解。倘若沒有老師去主動引導他們參加，他們自己幾乎不會主動去參加這類別競賽，有的即便參加了比賽，但參賽質量也不高，并沒有達到賽事目的。只有少數學生能按照比賽的要求主動去規劃和學習，大多數可能耗費了時間但沒達到好的效果，并不能鍛煉到他們的創新能力。另一方面，受傳統教學模式的影響，應用型本科學生多數在遇到問題時通常缺乏深層次和多樣化的思考，分析問題和解決問題的方法通常比較單一、缺乏創新，在技術上難以突破，創新能力薄弱。

1.4教學模式和教學手段單一，不能激發學生的創新意識

傳統的教學模式和教學手段單一，傳統教學重理論輕實踐。雖然有些教師在授課過程中引入一些案例，但大多數的案例都是過時的、陳舊的，而計算機網絡技術的更新換代周期又很短。對于學生而言，所學的知識停留在教材上可能已經過時的知識，導致學生的實際應用能力很弱，在些新的知識大多是知其然而不知其所以然。在解決實際問題時不會運用所學知識，教學效果不理想。另一方面傳統教學模式中，考核學生學習情況大多采用考試成績作為考核標準，考試方式為筆試，考試的結果過于片面，無法考核學生的實際應用能力和綜合能力。

2構建基于“項目+學科競賽”驅動的應用型本科網絡工程專業人才培養模式

1）開展項目訓練和學科競賽的必要性

文章前面提到，目前應用型本科學生缺乏學習專業興趣，創新創業意識不強等，要解決這一根本問題就是需要培養學生的學習目標，激發學生的學習興趣從而提升學生的創新創業意識。那么讓學生參加項目訓練和學科競賽應能很好地解決這一問題。在“新工科”思想的驅動下，隨著計算機技術及信息技術的發展，與計算機網絡相關的創新創業訓練項目和學科競賽項目種類繁多，如一年一度的“大學生創新創業訓練項目”“互聯網+”大學生創新創業大賽、中國高校智能機器人創意大賽、中國高校智能機器人格斗大賽、3S杯全國大學生物聯網技術與應用“三創”大賽、全國“挑戰杯”系列學術科技競賽、ACM-ICPC國際大學生程序設計競賽、中國大學生計算機設計大賽、藍橋杯大賽等。這些學科競賽都是圍繞著相關領域的研究熱點和前沿技術，集實用性、競技性、趣味性和激勵性于一身，可以大大提升了學生的學習興趣、創新意識和創新能力，開闊眼界，培養了大學生的團隊合作精神，磨煉了意志品質和心理素質。這符合“新工科”的精神。

2）我校網絡工程人才培養模式

在理解“項目+學科競賽”的理念和具體要求的情況下。我院網絡工程專業教師及相關負責人集思廣益，充分探討，在學院構建“面向學科大類”“面向社會需求”“面向學生發展”的人才培養思路大方針下，提出“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如圖1所示。

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、JAVA程序設計、C語言程序設計、Web程序設計，數據庫原理與應用;專業課有物聯網技術及應用、物聯網項目開發、網絡工程與系統集成、智能機器人等。

依據項目與學科競賽開展的軸線結合學校及學生實際出發，將網絡工程專業的學習進度對應大學四年分成專業基礎、能力提升、綜合能力訓練和實踐深化四個階段，從基礎階段開始就讓學生開始接觸相關賽事，隨著專業技能的不斷提升參加競賽的難度不斷深化，專業性和綜合性逐漸提升，通過相應的比賽再結合學校的實踐實訓鞏固所學知識，培養學生綜合運用知識能力，提升學生的創新思維和創新意識。每個階段相對應的主要代表性比賽見圖2所示。

3人才培養模式效果的具體保障措施

為了更好地實施基于“項目+學科競賽”驅動的應用型本科網絡工程專業人才培養，從相關課程的設置、相關競賽的實踐條件、項目競賽的指導保障、師生激勵機制等多個途徑進行了優化。

1）優化課程設置

根據主流學科競賽對相關知識的要求，我們對課程做了一些優化，部分典型的學科競賽與相應的課程對應的關系如表1所示。

2）優化實驗室與專業社團

學院設立了物聯網與機器人專業社團，物聯網與機器人實驗室對師生全天開放，實驗室配備常用電子器材和實驗設備，創新之星機器人套件30套，還有競賽專用開發箱和開發板等。社團有經驗豐富的老師和實驗員進行管理。社團實行項目制管理，以項目組為單位，開展項目及競賽的設計與研究。社團會聘請有經驗的專家開展技術講座，引導學生進行項申報競賽參與，跟蹤項目進展指導競賽策略，為學生參與項目研究和科技競賽提供了良好的環境。

3）優化競賽激勵機制

培養方案中設立了3學分的創新實踐分，學生可以通過參加校創新文化節活動、各類學科競賽、大學生創新創業訓練項目的申報來達成。學院根據學生的參與程度或獲獎名次按合理的比重賦予相應學分。另外，對于參加在競賽中取得優異成績的指導老師和同學給予榮譽和物質雙重獎勵。其目的是充分的調動了學生和老師的積極性;除此之外，學院還將比賽成績與實踐教學環節掛鉤，根據學生在比賽中的獲獎名次，給予免修相關的課程設計或綜合實訓課程。通過優化競賽激勵機制，促使學生參與競賽的意愿和主動性進一步提高。以達到提升學生創新意識的目的。

4效果分析

“項目+學科競賽”的人才培養方案實施，對我校2017、2018網絡工程專業的實踐探究，影響顯著。主要體現在以下三方面。

1）人才培養質量得以提升

通過參加競賽與項目的訓練，開闊了學生視野，拓展了其知識結構。在競賽和項目訓練過程中引發學生對現實問題的更多觀察和思考，通過發現問題、分析問題、解決問題、形成問題為導向，激發學生深入地學習和探究的學習方式，顯著地提高了學生的學習主動性，培養了學生的創新創業思維，人才培養質量得到了顯著的提升。

2）教師的教育教學改革熱情大大提升

在該人才培養模式下，網絡工程專業的教師都承擔著指導學生參與項目申報、指導學生參加競賽的任務，這要求教師在教學實施過程中對其教學方法、教學內容、教學模式進行深入地探究，更加注重對學生創新思維、創新意識和實踐動手能力的培養。學院的各種激勵機制讓老師參與教學研究、教學改革的熱情和主動性大大提升，因此催生了一批教育教學改革項目。

3）參加競賽成績斐然

我院2017級網絡工程專業學生兩支隊伍首次參加“第2屆中國機器人創意大賽”獲得全國一等獎1項、二等獎1項的好成績;2017級和2018級混合編隊的兩支隊伍在“2019中國高校智能機器人格斗大賽”中獲一等獎和三等獎各1項;2017和2018級混合組隊參加的第五屆“3S”杯全國大學生物聯網“三創”大賽中因表現優秀獲企業贊助參加物聯網夏令營活動;網絡工程專業學生在2019年大學生創新創業訓練項目的申報中獲兩項國家級立項，兩項省級立項的好成績，并且在校15屆和16屆創新文化節中斬獲多項獎項。

5結束語

本文研究了新工科背景下基于“項目+學科競賽”學科競賽為驅動的應用型本科網絡工程人才培養模式，文章首先分析應用型本科院校網絡工程專業人才培養現狀，構建了基于“項目+學科競賽”學科競賽為驅動的應用型本科網絡工程人才培養模式，闡述了保證人才培養的相關措施。

參考文獻：

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[6]李立，李向軍，雷偉軍.基于競賽驅動的物聯網專業實踐教學體系研究[J].電腦知識與技術，2018（17）：140-141.

[7]劉曉勇，方剛，付輝，等.基于學科競賽的計算機類專業創新型人才培養模式研究[J].高教學刊，2018（19）：42-44.

【通聯編輯：朱寶貴】

收稿日期：2020-03-25

基金項目：陜西省教育廳2018年度專項科學研究計劃項目（18JK1104）資助;西安思源學院2019年度校級教改項目（19SYGP017）資助;陜西省教育廳2019年度國家創新創業教育課程建設階段性成果

作者簡介：田新志（1975-），男，碩士，副教授，主要研究方向物聯網技術、網絡工程;陳曉范（1981-），男，碩士，副教授，主要研究方向物聯網技術、網絡工程;申海杰（1981-），男，碩士，副教授，主要研究方向物聯網技術、網絡工程;王振鐸（1974-），男，碩士，副教授，主要研究方向計算機專業教學、軟件工程;邊倩（1973-），女，碩士，副教授，主要研究方向物聯網技術、網絡工程;張衛鋼（1960-），男，博士，教授，主要研究方向物聯網技術、網絡工程。