关于地方高校新工科专业人才培养体系探索与实践——以计算机类专业为例

万家山，戴 平，陈 蕾，丁德成，周鸣争

(安徽信息工程学院，安徽 芜湖 241000)

“新工科”作为我国高等工程教育改革的新方向近年来倍受教育界的关注，以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济呼唤新工科建设，国家领导人从战略层面上提出面向产业、面向世界、面向未来，对传统工科专业进行改造升级，开展新兴工科专业建设的研究与探索等，努力建设一流的人才培养、一流的本科教育、一流的专业建设为目标.

相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济急需的是工程实践能力强、创新能力强、且具备国际竞争力的高素质复合型“新工科人才”.他们具备强大的自学能力，不仅能够运用所学知识解决目前问题，还能不断的学习新知识、新技术去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[1].

近年来，随着物联网、大数据、人工智能等相关领域为特征的新经济步入了高速发展阶段，然而依靠传统教育模式培养出来的计算机类人才却无法从数量和质量上满足其发展的需求，因此，如何培养出“新工科”复合人才势在必行.

1 指导思想及培养思路

借鉴德国应用科技大学的培养模式[2]，为了培养面向解决复杂工程问题，符合企业需求的应用型人才，有效提高学生的分析、解决问题与实践动手的能力，计算机类专业采用“三段式，三学期”培养模式.三段式，即2+0.5+1.5夹层模式.实行企业学业“双导师”制度[3]，学业老师被派到企业参与技术学习、项目设计和产品研发，提升工程实践创新能力；优秀的企业工程技术人员则聘为兼职教师，走进课堂为学生上课.第一阶段为数理基础及专业核心课程培养，该阶段强化和拓宽数理基础，为学生后期专业学习打好扎实的基础；第二阶段为专业方向课程学习及实训和项目开发培养，该阶段学生能力从基本技能锻炼进阶到项目开发，最后到岗位能力素养培养，逐步从基本知识能力过渡到应用能力，最后到岗位职业能力.第三阶段为企业实习与毕业设计，在该阶段每个学生至少完成6个月以上对口企业实习的经历，通过企业实习使学生尽早地融入到社会企业文化当中，真实体验企业的职业要求，培养学生在职业间转化的能力，尽早建立职业发展规划，为就业提前做好准备.

执行三学期制，秋季学期和春季学期主要安排课程学习，夏季学期主要安排实践环节，以企业项目制工作模式进行教学探索[4]，增强学生实践技能.夏季学期课程一般由企业双师团队为主进行授课，让学生及早感受到企业工作模式和节奏.构建“以学习者为中心”的教学模式，注重引导学生提高自我学习与知识迁移能力.

2 构建“新工科”人才培养体系

“新工科”最核心之处是培养学生的快速学习能力，快速学习能力最核心之处又在于学生自学能力.围绕培养地方“新工科”人才，首先亟待转变的是传统工科专业课程教学以教师讲授为主与学生练习为辅的方式，倡导“以教为主”的教学方式.利用信息技术手段，建设“以学习者为中心”信息化教学服务平台.以平台为自主学习的有力抓手，教师可以及时便捷了解到学生的学习状态.

图1 专业知识与职业能力培养体系架构图

2.1 依托于知识内在习得，构建四种新型教学模式

根据课程性质与知识能力模块的内在习得不同特点分为三种授课方式：

(1)自主学习方式.简单可自学的知识和技能模块，主要通过自主学习训练模式达到教学目的.教师把课程资源、学习计划、练习题库以及考核试题等全部整合到学习平台中，定期根据平台学生学习情况安排辅导答疑，学生根据自身情况自定节奏在平台中进行学习，通过完成平台中的试题来检验学习效果.学习过程中学生存在问题可在线求助或提问，还可以查看自己平台课程知识点掌握情况(红绿灯预警)，以此来进行专题巩固及强化提升训练.

(2)有难度的知识和原理性内容以讲授模式达到教学目的.教师事先对课堂教学内容和教学安排有详细设计，依据知识能力连接关系由浅入深进行详细讲解，课后安排针对性练习检验学习效果.

(3)高级技能素养，通过完成一个完整的项目来达到教学目的，考核以项目的过程和结果为导向.结合项目管理平台教师先确定选题的范围、项目考核要求及里程碑计划.以学生为中心组成若干小组，每一组有一名开发组长负责小组日常管理、学习任务分配，团队一起收集相关材料、方案设计及项目实施.讲师在项目实施过程中承担项目经理的角色，负责每个团队项目进度跟踪及过程产物评审.项目产物及进展结果全部提交到学习平台中，在学习平台中可以查看各小组的进度及各阶段产物评审情况，同时及时获取项目进展的异常情况进行干预.

依托于课程性质将这三种授课方式组合形成四种教学模式：(1)讲授+自主模式；(2)完全自主学习模式；(3)讲授+自主+项目模式；(4)项目式教学模式.四种教学模式均凸显“以学习者为中心”的教学模式，最终为营造出以学为主的学习氛围，希望通过调动学生内驱力，培养学生的自主学习能力.

2.2 构建“知识、技术、项目、职业能力”四位一体的实践教学体系

建立“知识、技术、项目、职业能力”四位一体的实践教学体系，依托于上述“以学习者为中心”的四种教学模式融入课程教学中，重视学生理论学习和实践学习的统一，引导学生在身体力行，努力实践中增强实践能力.

(1)课程教学采用基础理论与主流技术结合，构成“点”.为了保障学生基础理论的学习不与最新行业主流技术脱节，借助母体公司科大讯飞的师资力量，定期让专职教师进入企业参与真实项目，有助于了解企业的真实需求和当前行业主流技术.这样教师能够把当前主流技术应用到日常课程理论的教学中，进而真正培养学生具备扎实的理论知识和丰富的实践技能.

(2)课程设计、专业核心课程、方向课程采用与项目结合，构成“线”.通过项目式教学模式开展课程设计、方向课程的教学；部分专业核心课程采用讲授+自主+项目模式.如：大一小学期《数据结构与算法课程设计》、《面向对象课程设计》，大二小学期《数据库课程设计》、《软件工程基础实践》等课程设计结合理论课程的学习，以及第三学年秋季学期各方向课程，这些强实践能力的课程，引进企业实战经验丰富的双师进行教学，学生结合理论课程学习学以致用开发出对应的虚拟项目，最后采用学生现场演示，组织教师团队进行现场评审，为后续企业实习的真实项目打下坚实基础.

(3)实习、毕业设计采用行业、产业与职业能力结合，构成“面”.高度重视实习和毕业设计，从严把关保证质量.针对实习要求每个学生至少完成8个月以上的对口企业实习，毕业设计要求学生的选题来源于企业并与实习挂钩，毕业设计的指导实施“双教师把关制”.一方面是为了提升学生的企业实习效果和质量，另一方面由于毕业设计多数来源于企业的真实项目，不仅能够有助于培养学生该行业、产业与职业能力，还能有助于学生通过在校专业知识的学习解决“复杂工程问题”.

2.3 构建“平台、企业、学校”三位一体的实践教学管理机制

不仅需要重视校内实践教学环节，而且着重关注学生企业实习质量.校内实践教学环节主要包括相关课程、各种形式的学术科技创新实践活动等，校外平台主要包括企业实习和毕业设计等.这种校内外联动培养的机制[5]为学生实践能力的提高提供了可靠的保障.

(1)通过入口评测与实习准入机制保证实习质量.建立两次入口评测机制：方向入口评测和实习准入评测机制.方向入口评测机制：依托于各方向所需基础知识能力构成，在方向选择之前增加入口评测考试环节，根据入口评测成绩建议学生方向选择.实习准入评测机制：第三学年秋季学期集中培养课程阶段中进行二次考核，对于不通过的学生延迟参加企业实习.结合智慧学习平台对于不通过的学生进行有针对性教学和强化练习，同步平台上会提供教学资源，满足学生的自学需求.

(2)通过建立实习信息管理平台，通过周报制做好实习日常管理和过程监控.通过实习信息管理平台，外出实习的学生可以登录平台做好每日签到考勤，每周提交实习周报内容，辅导员检查每日考勤并定期抽查周报内容.

(3)通过辅导员与企业人力资源部门定时沟通，及时解决学生在实习过程中的问题，确保实习质量.辅导员定时电话与企业人力资源进行沟通，每学期至少走访一次实习单位，线上与线下同步进行保证学生实习质量，及时了解企业最新用人需求.

(4)初步建立了实习质量的评价机制.通过遴选实习率、专业对口率、岗位适合率、实习转就业率四个维度的考评指标，建立实习质量的评价机制.

实习率.第三学年秋季学期结束后，根据专业课程掌握程度与实践能力的强弱，建立分批次实习机制，学生之间建立起竞争态势.一方面是为了避免短时间大批量学生实习的巨大需求压力，另一方面为专业对口率、岗位适合率、实习转就业率奠定了基础.

专业对口率.不管统招还是自联，实习内容必须要求与专业相关，否则不认可企业实习的周期.

岗位适合率.结合学生实习周报反馈和辅导员企业走访双向渠道，实时获取学生实习最新状态，针对岗位不合适的学生，与企业联系实行换岗甚至更换实习单位.

实习转就业率.针对用人单位在进入学院组织招聘实习前，签订实习三方协议，保证实习转就业率.

2.4 初步构建了“学科竞赛、创新、创业”三位一体的创新创业教育体系

在学生实践能力培养方面既有常规做法，如实验室开放、毕业设计与企业实习关联度、学术科研实践活动、学术科技文化实践活动、“挑战杯”系列课外学术科技赛事实践活动、社会实践活动等等.此外，还特别重视学科竞赛与学科专业实践活动，并把其纳入了学院大学生素质养成计划中，使与学生学科专业能力密切相关的实践能力培养得到了更好地重视，这为学生长远的实践能力发展与素质提升打下了坚实基础.同时，学院还依托于双创中心为培养基础，建立了大学生创业孵化基地，成立了大学生创业指导中心，用以支持大学生创业.

(1)培养创新的基础能力即专业技术能力与理论基础.将最新技术发展趋势、行业动态通过教学楼多媒体公布给学生，拓宽行业视野；将企业情景导入课程教学.

(2)构建第二课堂，通过学生参与竞赛以及横向、纵向项目，引导学生自主学习与创新思维的养成.依托于平台完成项目的发布、认领、完善及追溯，激发创新意识，并通过培养工程实践能力，将创意转化为成果.通过建立以协会与双创中心开放管理为基础、以学科建设为依托、以校企合作为补充的各类型学科竞赛基地，逐步构建起了“系、院、省、国家”四层次的学科竞赛体系.研究制定了学生课外科技文化活动扶持机制，制定了竞赛项目立项管理制度.包括：组织机制、激励机制、经费投入、竞赛立项及过程保障，保证学科竞赛深入持久开展，使之成为实践教学体系的重要支撑.

(3)组织教师与学生积极申报国家、省级大学生创新创业项目，培养学生创新精神.

(4)组织学生进行创业项目的孵化与培育，培养学生创业能力与企业家的素质.学院构建了“创意创新教育——创新创业培养——创业产业孵化”三层递进的创新创业培养体系，并分别配以专门实践训练平台.创意创新专门平台为面向全体学生全天候开放的双创中心，支撑学生参与学科和技能竞赛及大学生创新训练项目.建立了大学生创新创业基地，支持学生入驻进行创业实践训练.

3 关于地方高校培养计算机类“新工科”人才的措施和建议

(1)面向地方新型产业发展，结合国家的卓越工程师培养计划，建设地方高校“新工科”专业人才培养基地.专业的建设需要依托于地方产业的需求，推进产教融合.学院和企业需要共同参与专业人才培养方案的制定，并与企业携手共建校外实践基地，合作编写培养地方专业人才的教材.

(2)树立综合化工程教育理念，推进学科交叉培养.新兴产业和新经济所急需的是具有涉略面广、知识种类繁多、学科交叉融合、对垂直集成要求高的特征的人才，需要打破传统学科界限，根据产业和行业所需能力重构课程知识体系，实行多学科、跨学科选课，培养新经济下的创新型复合人才.

(3)加快计算机类“新工科”人才培养的教学内容、教学方法和实践环节的改革.参照培养方案制定学期课程执行计划，注重理论与实践的螺旋上升，重视理论知识的学习，开设多类实践课程，注重课程的设计性与创新性，提升学生思考、创新和动手能力.在教学方法上借助信息技术研发学习平台，构建“以学习者为中心”的教学模式，注重引导学生提高自我学习与知识迁移能力.

(4)结合“新工科”专业人才培养基地，搭建创新创业实践平台.建立双创中心和大学生创业孵化基地，为学生创新创业活动创造环境和条件，提升学生创业素养.与传统的实践课程不同，创新创业实践平台是注重学生思考中问题的发现、团队的沟通协作、项目的管理与推进及各方面相关资源的整合等，这些能力的培养是传统的实践课程难以培养出的，而正是“新工科”专业人才至关重要的.

4 总结

以地方高校计算机类专业实践教学体系为落脚点，改变了传统高校课堂教学内容理论性强、涉及面广,学生仅通过理论的学习难以获得应用技能和能力,需要进行较多的实践环节培养和实践活动的开展才能达到预期的教学目的这一现状.面对培养“新工科”人才，需要进一步通过“以学习者为中心”的教学模式来培养学生的自学能力，借助实践教学环节来增强学生实践能力.基于目前已形成的教学模式可以将理论上的抽象的内容直观化、具体化，易于学生接受.依托于智慧学习平台，教师授课更直观和形象，对实现教育教学目标发挥了辅助和推动作用.这使学院创新人才的培养获得了理论上与方法论上的支持，为地方高校“新工科”专业人才的培养提供了实践依据.

参考文献：

[1]徐骏,王自强,施毅. 引领未来产业变革的新兴工科建设和人才培养——微电子人才培养的探索与实践[J]. 高等工程教育研究, 2017, (2): 13-18.

[2]陈裕先.德国应用科技大学实践教学模式及其对我国应用型本科教育的启示[J].国家教育行政学院学报,2015,(5):84-89.

[3]郑晋鸣.地方高校“新工科”建设如何革旧出新[N].光明日报,2017-05-03.

[4]陆勇,倪自银. “卓越计划” 专业实践教学改革驱动理论教学创新探索[J].江苏高教, 2016,(3):90-92.

[5]刘艳,林相友,逯家辉,等. 改革实践教学推进创新创业教育[J]. 中国大学教学, 2016,(7):84-86.