地方院校国家一流本科专业应用型人才培养探索与实践——以计算机科学与技术专业为例

张 显，石元泉，米春桥，刘毅文，印 东

（1.怀化学院 计算机科学与工程学院；2.生态农业智能控制技术湖南省重点实验室；3.武陵山片区健康大数据智能处理与应用湖南省高等学校重点实验室，湖南 怀化 418008）

0 引言

为积极应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务“创新驱动发展”“中国制造2025”等一系列国家战略，自2017 年2 月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，并以此构成新工科建设“三部曲”，奏响了高校人才培养改革主旋律，开拓了工程教育改革新路径［1］。为协调推动新工科专业结构调整和促进人才培养质量提升，教育部引导高校主动布局面向未来技术和产业的新专业，并着眼于传统专业改造升级［2］。

2018 年6 月21 日，教育部在四川成都召开新时代全国高等学校本科教育工作会议。会议强调，要深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和中共十九大精神，全面贯彻落实习近平总书记2018 年5 月2 日在北京大学师生座谈会上的重要讲话精神，坚持“以人为本”，推进“四个回归”，加快建设高水平本科教育、全面提高人才培养能力，造就堪当民族复兴大任的时代新人。在会议期间举行的“以人为本 四个回归 一流本科建设”论坛上，150 所高校联合发出《一流本科教育宣言（成都宣言）》，提出培养一流人才，建设一流本科教育［3-5］。

为深入贯彻落实全国教育大会和《加快推进教育现代化实施方案（2018-2022 年）》精神，扎实推进新时代全国高校本科教育工作会议和《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》、“六卓越一拔尖”计划2.0 系列文件的要求，实现做强一流本科、建设一流专业、培养一流人才，全面振兴本科教育的目标，应提升高校人才培养能力，实现高等教育内涵式发展［6-7］。

怀化学院结合地方院校现状，将“双新人才”作为特色应用型人才培养内容。所谓“双新”人才，即要求人才能够适应社会发展的新兴市场和适应社会发展的新型职业［8］。怀化学院计算机科学与技术专业作为国家一流专业建设点，且计算机类相关专业为新工科主要专业，探索其特色应用型人才培养模式、途径、改革措施等具有重要理论价值和实践意义。

1 相关研究

任何国家的发展都离不开人才培养，西方发达国家之所以能在短短几十年有惊人的发展，是因为有大量人才作为支撑，而专业建设就是促进人才培养的重要途经。国外认为专业建设、人才培养要直接或间接地服务于社会进步，促进社会经济发展［9］。早在1960 年，西方发达国家就开始提倡并培养应用型人才，经过长时间探索与实践，对应用型人才培养积累了丰富的经验，并取得了不少成果。其中，欧洲地区国家的实践最为成功，大量应用型人才培养经验具有借鉴价值并值得推广。英国则较为注重专业建设与区域产业发展紧密联系，在进行专业建设的同时，不断考察区域产业发展状况，不断评估专业建设现状和未来发展趋势。德国注重专业建设与经济发展相契合，其“双元制”教学模式充分利用学校与企业双方资源，满足企业对应用型人才的需求，促进经济社会发展。美国根据经济社会与科学技术发展，及时灵活地对学科与专业进行调整与建设。

在国内，随着国家相关文件和政策的提出，对一流本科专业人才培养的研究也如雨后春笋般涌现。相关研究包括应用型一流本科专业建设问题、一流本科教育专业培养方案构建、一流本科专业质量标准构建、一流本科专业建设评价机制等［10］。李微等［11］基于对当前计算机科学与技术专业人才培养现状分析，提出一流本科教育背景下计算机科学与技术专业建设方案，从思维方式、专业能力培养课程体系设计及以能力为导向的教学模式设计等方面阐述了计算机科学与技术专业人才培养方案。杨少斌等［12］通过分析专业质量标准的内涵，从系统论思想、社会适应性视角、复杂性科学原理等方面，阐释专业建设质量标准构建的理论基础，通过在师生中开展一流本科专业调查并分析，提出应用型本科院校一流本科专业质量标准基本构架和组成，形成由专业定位与人才培养思路等8 个一级指标、38 个二级指标组成的统一整体，以期为应用型本科院校专业建设和评价一流本科专业提供指导。高军等［13］通过比较和分析文献发现，应用型大学在国家一流本科专业建设中存在的主要问题有专业建设成效评估标准模糊、结构不合理、建设经费投入不足等，提出建立一流专业建设达成度评价体系、优化专业结构、建立专业集群、加大资金投入、提高教育资金使用效益等建议。梅雪等［14］提出一流本科专业建设应秉持统一性与特殊性相结合的原则，既要遵从国家有关本科专业建设与发展的顶层制度设计，又要紧密契合不同高校不同专业分层分类发展的实际。为确保一流本科专业建设有效推进，还应坚持以专业培养目标的凝练为龙头，以应用型和学术型为可选择的发展方向，力争在完善专业保障制度、建设专业教师队伍和优化专业教学条件等方面取得突破，同时努力在专业培养目标设定、学生应用能力与创新能力培养、课程教学资源应用与开发、专业人才培养研究等方面形成自己的特色［15-16］。

2 培养目标

地方院校一流本科专业应用型人才培养需因地制宜、因材施教，结合国家需求制定培养目标，培养出社会需要的新时代人才。怀化学院计算机科学与技术专业作为2019 年教育部批准的第一批国家一流本科专业建设点，对本专业学士学位人才培养探索与实践的顶层设计目标如下：

（1）增强顶层设计，加强学士学位管理。探索打破现有本科学位教育严进宽出的现状，实现基于成果导向的严进严出的学士学位毕业导向制度，推进国家一流本科专业学士学位教育建设，达到计算机科学与技术专业学士学位的高质量人才培养。

（2）明确地方高校新工科一流专业学士学位特色应用型人才培养的目标定位。紧密结合地方、社会产业发展需求，探索建立立体式、全过程的学士学位管理模式，并实现应用型高质量人才培养目标。

（3）紧跟新技术发展，完善专业课程人才培养方案。注重培养学生的工程设计思维能力和新技术学习能力，推动学士学位过程建设，达到新工科国家一流专业学士学位创新型及应用型高质量人才培养目标。

（4）推动专业实践教学改革与新工科发展要求同频同向。建设深入产业链和创新链的实践教学项目，打造实践教学金课，通过推动学士学位的实践教学改革促进地方高校新工科一流专业学士学位特色应用型高质量人才培养。

（5）深度融合校、企、政、地、行多方协同育人的学士学位教育。校企深度协同构建双师型师资队伍，凝聚多方资源有效协同促进新工科一流专业学士学位特色应用型高质量人才培养。

3 实践内容与措施

以计算机科学与技术专业为例，开展加强国家一流专业学士学位管理的高质量人才培养探索与实践，根据现有地方本科院校新工科专业人才培养现状、社会及企业对计算机专业人才需求的关注点、国家对高等院校特色应用型人才培养要求等，从如下方面着手提高一流本科专业人才培养质量。

（1）加强学士学位建设与管理，探索打破现有本科学位教育严进宽出的现状，实现基于成果导向的严进严出的学位毕业导向制度，毕业论文（设计）采用学校与企业双导师负责制，达到真题真做，做到与新技术应用同步同频。

当前本科学位教育质量和人才培养质量下降的重要原因就是严进宽出。在中国几乎找不到毕业率低于97%的院校，而在美国仅有56%的大学生能够在平均4 年内完成本科课程并顺利毕业，平均6 年能够拿到本科毕业证书的也不足90%，这充分说明美国对本科学位教育质量把控之严格［17-18］。近年来，国家提出建设中国一流本科教育和全面提高人才培养质量的要求，因此要想实现本科学位教育质量提高，必须改变当前教育机制，建立基于成果导向的严进严出的学位毕业导向制度，特别是对于新工科计算机类专业还需做到与新技术应用同步同频。基于成果导向的严进严出的学位教育毕业导向机制如图1所示。

Fig.1 Degree graduation mechanism of strict entry and strict exit based on outcome orientation图1 基于成果导向的严进严出的学位毕业机制

基于成果导向的本科学位毕业导向机制主要从课程学分完成情况、学科竞赛情况、项目参与情况、新技术学习情况、创新实践、毕业设计真题真做等方面进行考核。对于课程学分要严把课程学习考试关，考试不能放水，严格实施取消清考、挂科重修。学科竞赛情况可以考虑要求学生在大学至少获得一项校级竞赛奖励。项目参与情况要求学生至少主要完成一项实际项目开发并实施应用。新技术学习情况要求学生必须学习一个方向的新技术课程。毕业论文、设计要真题真做，题目要跟上新工科最新技术发展，做到毕业论文、设计所涉及的技术与社会新技术同频同步，可以采用学校与企业双导师负责制以督促完成。

（2）结合地方、社会产业发展需求，探索实践地方高校新工科国家一流专业立体式、全过程、育人环境四轨同道的学士学位管理方式，探索实现国家一流专业学士学位特色应用型高质量人才培养模式。

新工科专业特色创新型应用型人才培养必须探索有效的方式，通过全面化、过程化、层次化方式形成立体式深度育人体系。立体式学士学位全过程深度育人体系如图2所示，这里立体式深度育人体系是以计算机科学与技术专业为例，其他专业立体式深度育人体系与此类似。

立体式学士学位全过程深度育人体系是以项目（开放项目、科研项目、教学案例项目、创新训练项目、人才工程项目、实践基地建设项目、师生创业项目）为载体，纵向贯穿学生大一至大四全学业周期，乃至毕业到创业阶段；横向覆盖课内、课外、科研、比赛、实习、毕设、创新、创业全方位；垂直方向让学生参与到项目调研、申报、实施、结题、知识产权、产品转化、创业全过程。如要求学生整个大学生涯至少参加一项学科竞赛或创新创业比赛、至少参加完成一项与专业相关的社会实践项目、至少参加一个社团、至少跟进一项新技术学习进程、与导师一起参与完成一项实际服务产业项目。

育人环境四轨同道，结合教学实训轨、课外实践轨、企业实践轨、创新研究轨，建立了四轨同道、协同共进的完整育人环境体系。教学实训室指校内建有大数据实验室、人工智能实验室、物联网实验室、计科实训室、软工实训室、网工实训室等；课外实践轨指校内建有创客基地、雪芽基地、双创基地、ACM 基地、众创空间、创新基地等；企业实践轨指校外与企业建有千锋实训基地、杰普实训基地、渥瑞达实训基地、粤嵌实训基地等；创新研究轨指校内建有研究所、重点实验室、创业园等。

Fig.2 Three-dimensional education mode of the whole process of bachelor's degree图2 立体式的学士学位全过程育人模式

建立导师制育人方式，实行课内课外学习一体化。以项目为载体，建立学业项目导师制，让学生带着项目需求在课堂中学习、带着项目目标在实践中动手、带着项目问题在生活中思考、带着项目成果参与竞赛和创业活动。使学生在课内课外始终围绕项目实践进行有针对性的一体化学习，从而在学习实践中实现创新应用，再将创新作为创业应用的根源。

（3）调整和完善紧跟新技术发展的计算机专业课程学士学位人才培养方案，建立交叉专业应用的学士学位人才培养途径，注重培养学生工程设计思维能力和新技术新知识学习能力，推进学士学位高质量人才培养。

新工科专业的特点是技术更新快、层出不穷，尤其以计算机相关专业技术应用体现得最为淋漓尽致，如智能制造、物联网、大数据、云计算、人工智能、机器人、区块链等。行业、企业对相关人才需求呈金字塔形式，如图3所示。

企业对人才的需求按拔尖人才、卓越人才、1+X 人才呈金字塔形式。拔尖人才指从事基础研究的高层次人才，卓越人才指计算机专业核心的设计类人才，1+X 人才指交叉专业人才，交叉专业如自动驾驶、智能制造、医疗、金融等，交叉专业人才主要从事应用开发、行业算法开发等。地方本科院校特色应用型人才培养目标正是1+X 人才部分，也是需求量最大的部分。要想有效实现1+X 这部分特色应用型人才培养，当前情形下必须进一步调整和完善紧跟新技术发展的专业课程人才培养方案，建立交叉专业应用人才培养模式，注重培养学生工程设计思维能力和新技术新知识学习能力，如图4所示。

Fig.3 Talent demand pyramid图3 人才需求金字塔

其中，前两项基本程序能力和设计思维应用能力是必修课，也是计算机类专业必须具备的基本能力，后两项综合工程设计思维能力和交叉专业应用能力是新工科计算机类专业发展和社会发展对人才的进一步需求。前两项是现有计算机类人才培养的传统做法，后两项是计算机类专业适应新工科人才培养和一流专业建设、培养行业特色应用型人才的需要，也是当前高校人才培养需进一步爬坡攻坚，以及学校、教师花大精力建设跟进的。

（4）大力推动专业实践教学改革与新工科发展需求同频同向，坚持推动基础型实践项目、综合型实践项目、真实应用型实践项目、交叉应用型实践项目融合，建设深入产业链和创新链的实践教学项目，打造与新技术同步更新的实践教学金课，通过实践教学改革推动国家一流专业学士学位建设育管理，达到学士学位高质量人才培养。

Fig.4 Fishbone diagram focusing on the cultivation of engineering design thinking and cross-application of new technology图4 注重工程设计思维及新技术交叉应用培养鱼刺图

相对于传统工科人才而言，新工科人才更注重实践和创新能力培养，且新工科人才注重与新技术、产业链结合，因此要深化实践教学改革。实践教学不止局限于课堂实践教学，还应包括课外、实训、实习等实践教学，建立深入产业链和创新链的实践教学项目，其改革方向如图5所示。

Fig.5 Direction of professional practice teaching reform图5 专业实践教学改革方向

特色应用型人才培养实践教学改革要坚持与新技术发展同步，如大数据、机器人、物联网、人工智能、智能制造方向的实践项目。要坚持与基础型实践项目、综合型实践项目、真实应用型实践项目、交叉应用型实践项目有机结合，建设深入产业链和创新链的实践教学项目和平台，打造与技俱进的实践教学金课。

（5）深度融合校、企、政、地、行多方协同育人的学士学位教育，校企深度协同构建双师型师资队伍，凝聚多方资源有效协同促进新工科国家一流专业学士学位特色应用型高质量人才培养，推进国家一流本科专业学士学位教育质量提升。

新工科计算机类专业技术及知识具有更新快的特点，要实现计算机科学与技术一流专业特色应用型人才培养，需深度融合校、企、政、地、行多方协同育人，充分发挥和挖掘各主体优势资源，打破封闭式、盲目式的单方育人模式，实现多方产教融合、开放包容、优势互补、资源共享的深度协同育人的一流专业学士学位培育模式。政、校、企、地、行的多方协同深度育人模式如图6所示。

Fig.6 Deep education mode of multi-party cooperation for firstclass professional bachelor's degree图6 一流专业学士学位多方协同的深度育人模式

高校要积极推进实践教学改革，建设真实场景实践应用项目、交叉学科应用实践项目、坚持基于成果导向的严进严出的学位毕业导向制度、毕业设计采用学校与企业双导师制，实现真题真做，做到与新技术应用同步同频、坚持多方协同育人模式等实现一流专业学士学位特色应用型高质量人才培养；政府要大力提供高校开展特色应用型人才培养的政策保障和条件支持；企业要协同高校进行真实产业实践项目培育与建设、新技术应用、双师型师资培养与支持、共同指导学生毕设真题真做与产品开发等；地方要提供实践项目扶持与产业应用项目支持，并实现产业项目开发反馈服务等；行业协会要指导高校开展人才培养，并提供新技术应用指导和产业项目开发指导。

通过有效整合、利用政府、高校、企业、地方和行业协会资源，充分发挥各培养主体在资源方面的优势，突破封闭式、单一式培养模式，实现协同、开放、联合的育人模式，努力培养出具有创新精神和创新能力的高素质特色应用型人才，推进一流本科专业学士学位教育，为国家实施创新型发展战略提供人才保障及智力支持。

4 实践成效及分析

通过对立体式学士学位全过程育人模式的探索与实践，基于成果导向的严进严出的学位毕业导向制度，毕业设计采用学校与企业双导师负责制，做到真题真做，做到与新技术应用同步。近年来，学生在创新项目、软件著作权、专利、毕业论文真题真做等方面都取得了优秀成果。

学生在大学生创新创业训练项目、专利、软件著作权、省级以上学科竞赛获奖等方面的成果如图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.图7 学生在创新创业训练项目、专利、软件著作权、省级以上学科竞赛获奖等方面的成果

学生在大学生创新创业训练项目、专利、软件著作权、省级以上学科竞赛获奖等方面都保持逐年上升趋势。由于2022 年统计时间截至本论文写作时（年中），故数量相当于一半。若按该速度计算全年，则如图中虚线所示，总数量仍呈上升趋势。

要求学生毕业论文选择跟实际生产和社会经济相关的题目，2015-2022 年学生毕业论文选题情况如图8所示。

Fig.8 Topic selection of previous students' graduation theses图8 历届学生毕业论文选题情况

可以看出，在生产实践和社会经济相关方面的毕业选题逐年上升，最近一年已经超过95%，说明按照要求达到毕业论文真题真做，同时实现学校与企业双导师制指导学生毕业论文，使学生能够真正在毕业论文中提高实践能力。

5 结语

随着国家一流本科专业建设持续推进，培养符合地方经济社会发展需求和特性鲜明的一流本科专业人才，是众多地方本科院校办学的重要目标。本文以加强国家一流专业学士学位管理为导向，探索地方本科院校新工科一流本科专业立体式、全过程、四轨同道的育人模式；建立紧跟新技术发展的专业课程人才培养方案，建立交叉专业应用的人才培养模式，注重培养学生工程设计思维能力和新技术新知识学习能力；推动专业实践教学改革与新工科发展同向同频，建设深入产业链和创新链的实践教学项目，打造与新技术同步更新的实践教学金课；实现基于成果导向的严进严出的学位毕业导向制度，毕业设计采用学校与企业双导师负责制，做到真题真做，与新技术应用同步；凝聚多方资源实现校企政地行深度协同育人实践。探索可持续发展的、适合地方本科院校面向产业的特色应用型、创新型人才培养路径，推进地方本科院校新工科人才培养进程，同时希望通过实践，给处于同一层次的地方本科院校一流专业建设、特色应用型人才培养起到示范作用。本文所描述及采用的实践手段和措施，对提升中国本科教育质量，培养一流本科人才，只起到冰山一角的作用，仍需要从上到下不断耕耘、改革和前进。