面向“新工科”的信息类专业实践教学平台构建

雒翠萍 聂志刚 白明昌 候思伟 王联国

（甘肃农业大学信息科学技术学院，甘肃 兰州 730070）

0 引言

2016年，教育部提出“新工科”的概念，强调以信息化带动工业、农业等各行各业的现代化发展。相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济需要的是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才[1]，不仅能运用所掌握的知识解决现有的问题，还有能力学习新知识、新技术以解决未来发展出现的问题，对未来技术和产业起到引领作用[2]。

2017年2月，综合性高校工程教育发展战略研讨中指出实践性教学包括两个重要的教学模块，即教学实验和生产实习，其中生产实习是学生将课堂上学到的理论运用于实际、提高动手能力、培养学生掌握科学方法的重要平台。学生通过生产实习环节的实践，可以巩固理论知识，建立工程技术基本意识，掌握基本生产技能，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，可获得本专业初步的生产技术和管理知识[3]。本文依据甘肃农业大学信息科学技术学院近10年来开展基于校企合作人才培养实践教学模式的实践与经验，构建面向新工科的“3+1”的实践教学平台，为工科类专业的改革与创新提供一种新的思路和方法。

1 信息类专业实践教学中存在的现状与分析

以甘肃农业大学信息科学技术学院为例，信息学院现开设3 个本科专业：计算机科学与技术、电子信息工程和信息管理与信息工程。目前学院各本科专业毕业要求学生需达到总学分160 学分，其中实践教学环节学分比例达到20%以上，达到工程教育认证通用标准中要求的工程实践与毕业设计（论文）的学分至少要占总学分的20%，并且从2009年到2018年，共修订教学计划4 次，实践教学学分占总学分的比例从20.95%逐年提高到37.6%，实践教学环节逐步增强。由此可见，整个教学体系中实践教学环节已经得到了足够的重视，但是实践教学过程中仍然存在一些问题。

1）现有信息类专业设置与课程体系面向行业和社会的开放性与融入性不够，适应度与支撑度不强。学院对自身发展定位与内涵发展的战略意识与规划、行动力不足，对产业发展、变化的敏感度不够，对产业发展的趋势不能进行及时有效的捕捉与预判，不能根据行业和社会产业发展及时修订培养目标调整专业布局，专业设置及人才培养产出不能很好的适应新产业发展及人才需求，人才培养体系更新滞后[4]。

2）信息类专业传统的实践教学体系和教学平台已无法适应当下行业与社会的高速发展。主要表现在专业教学课程体系按社会行业需求调整和更新力度不够，人才培养目标定位与社会及企业人才需求对接紧密度不够、课程设置和教学内容陈旧，部分毕业生市场接受和认可度较低。

3）我院的人才培养目标定位为：培养具有创新精神和较强社会责任感的信息类应用型专业人才。但在教学过程中，仍然主要以教师教为中心，缺少工程背景教师，大多数教师没有工程开发经验，学生缺少工程实际开发实践环节训练，不利于学生工程实践能力和创新能力以及适应变化能力的提高。

4）尽管我院一直在积极开展校企联合的“3+1”实践教学模式，但未能建立适应新工科背景下的人才培养与协同创新需求的校企互动机制，也尚未形成有效的企业与高校之间共同创新、协同育人的体系。行业及同行企业优质资源引入校内人才培养、校内资源融入企业参与工程实践提高创新与创业能力的机制有待进一步强化与激活[4]。

综上所述，传统的实践教学体系和教学平台已无法适应当下行业与社会的高速发展，信息类专业教学的转型与革新迫切需要构建与行业和社会需求紧密对接的面向“新工科”的实践教育体系与实践平台。

2 面向“新工科”的实践教学平台的构建

为主动适应新工科背景下人才培养的需求，在总结我院原有校企联合的“3+1”人才培养模式改革经验的基础上，注重和加强多方协同育人、创新产业能力提升、个性化人才和高层次人才培育模式改革和工程实践模式创新[5]。通过校企联合制定培养目标和培养方案，共同建设工程实践类课程，建立实训实习基地，逐步构建面向“新工科”的信息技术实践教育体系和实践教学平台[3]，如图1所示。

1）创新型人才培养实践教育体系为框架

通过培养方案和教学计划的修订，强化工程实践的教学内容，注重人才培养与产业需求相衔接、课程设置与企业标准相关联、教学过程与生产过程相对接，全程引入行业元素和企业需求，重点培养学生的工程实践能力和创新能力，逐步建立以校外实践教育基地为平台的“新工科”创新型人才培养教育体系。

2）合作教育、协同共享机制为原则

基于校企合作实践教学基地搭建合作教育协同共享机制平台，将企业的生产过程、工艺流程和工作现场等资源引入实践平台，企业根据行业最新需求提供真实的生产项目或工程案例，开发实训项目和仿真实训软件。以企业标准为依据，形成按项目、按模块的实践教学培养标准，校企共建共享工程实践教学资源，与“兄弟”院校形成师资、课程、实习实训基地等教学资源共建共享机制，通过校校、校企深度融合，实现优势互补、资源共享，形成“一体化”的实践教学协同共享机制[6]。

3）校企联合实践教学基地为依托

以现有校外实践实习基地为窗口，积极拓展和开发行业内资源，依托行业中具备良好的经营状况、先进的企业文化、较高的技术含量和较好的人力资源储备的企事业单位，建立新的实践实习基地，为学生提供真实工作环境，提高学生专业技能[7]。并通过学院与企事业单位间优势资源的互补，形成长效稳定合作关系。

图1 面向“新工科”的实践教学平台的构建

3 面向“新工科”的实践教学平台的举措

目前学院拥有6 个正式挂牌的校外实践实习基地，实训方向主要有：Java 开发、嵌入式开发、UI（界面）设计、Android 开发、IOS 系统开发等。学院为参加实训的学生提供政策上的支持和保障，参加实训后的每名学生都能高质量就业。近三年进入6 个实习基地进行实训的学生共619 名，就业率达到90%以上。通过校企联合 “3+1” 实践教学模式的实施，借助行业内标杆企业的市场优势，使实践教学活动的开展与行业需求紧密对接，并拓宽了学生的就业渠道。随着教育部“新工科”教学改革与创新的推行，结合我院人才培养目标定位：培养具有创新精神和较强社会责任感的信息类应用型专业人才，面向“新工科”的“3+1”教学模式实践教学平台实施的具体措施将从以下几方面展开：

1）积极创新人才培养体系

大力建设校外实践教学基地，在现有人才培养方案和教学计划中，强化工程实践的教学内容，注重人才培养与产业需求的衔接度、课程设置与企业标准的关联度、教学过程与生产过程的对接度，全程引入行业元素和企业需求，重点培养学生的工程实践能力和创新能力，逐步建立以校外实践教育基地为平台的“新工科”创新型人才培养教育体系。积极引进优质企业资源，采用浸入式方式，将企业技术课程和实践方案融入现有教学体系，校企双方联合共同形成相对科学、规范的人才培养方案。将学科专业技术优势、教师手上的具有自主知识产权的技术与企业生产实际相结合，充分利用高等学校和企业各自的科学研究和生产实践、人才资源的优势，根据企业发展的需求，按照新工科工程科技人才培养目标，调整专业培养方案，逐步加大工程实践类课程的建设力度，培养方案中实践教学环节应涵盖两类课程体系：创新探索型课程体系和实践应用型课程体系，在实践中提升学生的创新能力与工程实践能力，培养高质量的工程技术人才[3]。

2）完善“新工科”背景下的实践教学课程体系

与传统工科教育相比，“新工科”更强调学科的实用性、交叉性与综合性，尤其注重信息通讯、电子控制、软件设计等新技术与传统工业技术的紧密结合。因此信息类专业“新工科”时间教学体系构建应面向当前急需和未来新兴产业和新经济需要的高等工程教育的“新理念、新结构、新模式、新质量、新体系”。“新工科”理念下的课程体系建设要紧密对接行业标准和企业需求。由于我院目前开设专业均为信息类相关专业，对实践能力及社会需求度要求更高，课程设置不能再局限于校内教师，须采取“校企合作、多元协同”的方式，使培养学生满足企业对工程人才能力、素质的要求，实现毕业生与社会无缝衔接。课程体系设置需符合行业、企业的需求，将行业标准及行业的新理念、新技术等，融入课程教学内容，课程体系在设计、架构上注重校企合作。按照“新工科”设定的专业培养规格，邀请行业、企业及同行的专家，系统分析人才培养方案的各个环节，以确定课程体系设置内容和在整个人才培养方案中的比重，并在此基础上设计出以工程能力培养为核心的层次化、个性化的课程体系[8]。另一方面，在人才培养中注重创新精神、创业意识和创新创业能力的引导，在实践教学环节中增设创新创业环节及相应学分，进一步完善与新工科背景相匹配的课程教学与创新创业实践教学体系，强化工程人才创新创业能力的培养[9]。

3）整合、优化校外实践教学平台

围绕新工科本科人才应具备的素质能力要求，在我院已实施的“3+1”校企联合培养模式基础上，进一步深化、拓展校企合作，校企联合制定培养目标和培养方案、共同开发工程相关的课程和教学资源、共同建设具有工程背景的实验室和实训实习基地、协同培养具有企业背景的师资队伍，合作开展科学及新技术研究等，推动人才培养与产业需求紧密结合，达到学生毕业后能快速适应行业、企业的要求，使专业人才培养与社会需求达到即插即用、无缝对接的目的，并对当地相关的产业信息进行充分的调研，形成特色鲜明的专业与学科，促进新工科人才的培养[10]。

基于面向工程、项目驱动实践教学平台的方案和模式，围绕“实验室＋实践基地”、“基础训练—单项实训—综合实习”的教学思路，开设校外专家课程，邀请企业的技术专家，管理者来学校为学生讲授相关课程，加强企业在学校教学实践中的深度参与。让学生了解企业生产管理、新技术研发及其应用，学院对学生进行校企联合培养，选择企业的研究课题，在企业老师的联合指导下，完成毕业论文。通过校企联合培养模式切实提升学生的专业能力和综合实践能力。

4）形成“产—学—研”融合的协同、共享育人机制

基于校企合作实践教学平台搭建资源共享平台。加强校企合作，根据校企联合制定的培养目标和方案，打造产学研协同的工程教育共同体，高校和企业共同开发具有工程和行业背景的课程体系，共同建设符合“新工科”标准的校内实验室和实训实习基地相结合的实践教学平台，依托校外实践基地协同培养具有行业背景和工程经验的高校师资队伍，进一步加强高校人才培养，紧密结合行业经济和区域经济需求，形成校企双赢的创新创业人才培养模式，通过校企共建实践教学平台，企业为学生提供实践与创新的实践环境，教师通过产学研结合项目提高自身的工程实践能力，从而保障实践教学质量的提高，高校为企业提供技术、知识支持，提高企业的研发及核心竞争力，实现合作共赢[9]。

将企业的生产过程、生产技术和生产管理等资源引入实践平台，依托企业提供的先进的生产项目或项目案例，开发实训项目及实训平台，以企业标准为依据，形成按项目、按模块的教学培训标准，校企共建共享实训资源，与兰州城市学院、甘肃政法学院等“兄弟”院校形成师资、课程、实习实训基地等教学资源共建共享机制，为校内共性的跨专业学科基础实践教学、学生创新创业的创新训练实践以及为社会服务的综合应用实践提供多层次、全覆盖、协调共享的规模性实践教学平台。通过校校、校企深度融合实现优势互补、资源共享，形成“产-学-研”协同育人的实践教学共享机制。学院依据培养方案课程体系在通识教育课程平台、专业课程教育平台、个性化发展课程模块等逐步提高课内实践学时，另一方面，通过学院第二课堂育人体系，紧密对接行业内最新需求，以学科竞赛为抓手，积极培养学生的综合实践及创新创业能力。

4 结论

在“新工科”建设背景下，对信息类专业的人才培养方案做了一定探索与实践，通过校企联合培养“3+1” 实践教学模式的实施，促进了校外企业实践教学资源整合、优化与共享，推动了实践教学体系的创新，提升了实习实践的效果和质量，培养了一批具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的技术技能型和综合应用型人才。学院自2009年积极开展和实施校企联合培养“3+1”人才培养模式以来，共有619 名学生进入校外实习基地参加企业实训，就业率达到90%以上。为提高学生实践创新能力，学院结合第二课堂育人体系，积极培养学生参加各项国家级和省级比赛：全国“蓝桥杯”信息技术软件设计大赛等国家级8 项、甘肃省“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛等省级11 项、就业创业先进论坛等院级32 项，近三年，在校学生获得全国“蓝桥杯”国家级奖项2 人，甘肃省 “三好学生”等省级奖项106 人。面向“新工科”的实践教学平台的实施，为信息类专业实践教学的改革与创新注入了新的活力。实施过程中，仍然存在一些比如校内通识课与校外实训课在上课时间冲突以及课程置换的问题，在今后的教学改革中，依据新工科人才培养理念，继续规范、优化人才培养的过程，提升信息类专业人才培养的水平，从而全面提高学院毕业生的工程创新能力和行业适应变化能力。