科研创新和工程实践计算机专业复合型人才培养模式探讨

黄勇，李永胜（1.广西民族大学网络与信息化管理中心，南宁 530006；.广西民族大学信息科学与工程学院，南宁 530006）

科研创新和工程实践计算机专业复合型人才培养模式探讨

黄勇1，2，李永胜2
（1.广西民族大学网络与信息化管理中心，南宁 530006；2.广西民族大学信息科学与工程学院，南宁 530006）

0　引言

随着“互联网+”时代的来临，以技术创新为主导的研发型IT公司、企业对计算机人才综合能力需求不断提高，要求毕业生既具备扎实的专业理论基础和较强的工程实践能力，又要具备一定的创新意识和能力。目前，以培养技能型应用人才为目标的地方高校办学定位已经不能满足地方社会经济发展的需要。因此，我们依托学校高水平科研平台，在教学体系中引入教师科研项目与成果，构建面向工程需求的课程体系，融入现代工程的意识，对培养具有科研创新和工程实践能力的复合型计算机专业技术人才具有非常重要的现实意义。

1　人才培养模式存在的问题

随着时代的发展，那些照搬或改良“研究型”高校的计算机专业人才培养模式的局限性日益凸显[1-2]，概括起来人才培养现状主要存在以下三方面的问题：

（1）办学定位模糊，人才培养模式单一。随着国家经济的转型升级和产业结构的调整，“大众创新，万众创业”已成社会的共识，建设创新型国家需要大批的创新型人才，社会对高校的人才培养提出了更高的要求。虽然一些地方高校也尝试培养创新应用型人才，由于办学定位模糊、办学思路不清晰，仅仅是简单照搬或沿袭其他“研究型”学校的课程体系和教学方法、手段，没有自己的特色办学模式，导致人才培养单一化、同质化。

（2）现有专业实验教学体系常常忽略工程实践能力培养的环节，学生缺少工程实践的机会和平台。尽管多数学校已意识到工程实践的重要性，但对于计算机专业的工程实践概念及范畴依然模糊，常常将工程实践和技能实践混为一谈。因此，除了综合设计性实验环节有少量内容涉及工程实践能力的培养，我们通常很少能在实验教学体系中看到组织沟通、团队协作以及产品营销等相关能力培养的环节。

（3）现有教学保障不利于学生创新能力培养。工科学生创新能力的培养是一项复杂的系统工程，对课程体系、实践实训平台和师资队伍都提出了比较高的要求。不少地方高校除了不合理的课程体系设置，由于经费短缺，专业实验室和有特色的实训基地不足，学生无法进行充分的实验、实践和实训，更谈不上创新能力和工程实践能力的培养。最为严峻的是既懂理论创新又具备工程技能的“双师型”专业教师尤为缺乏，从而不能有效引导学生展开工程领域的创新研究。

2　科研创新和工程实践复合型人才的培养理念与模式

在新形势下地方高校如何循序渐进地培养计算机专业学生工程实践和创新研究能力，优化专业人才培养模式，笔者所在单位从理论教学创新、实践教学创新及创新实践平台建设等三方面进行了一系列改革。

2.1构建面向工程需求的课程体系，实现理论教学创新

显然，教学质量是高校办学发展的立足之本，也是关乎专业人才培养的最为关键的问题。为培养具备创新思维和工程实践能力的高素质专业技术人才，我们需要从课程教学体系建设、科研与教学有机结合两方面考虑。

为满足社会实际工程的不同需求，按照专业基础、工程应用、工程实践和创新，建立多层次的理论课程教学体系。在整个课程体系中，数据结构与算法、程序设计这类专业基础课程属于课程体系的最底层，是计算机专业学生掌握计算机应用技术的理论基础，为后期应用工程实践技术做好技术和理论储备。根据学校计算机相关专业，我们将工程应用类课程细分为三类：软件工程应用（以软件工程、软件测试、人工智能等课程为主）、硬件工程应用（以嵌入式系统、物联网等课程为主）和网络工程应用（以计算机网络、网络安全技术、网络管理技术等课程为主）系列课程。工程实践类课程的目标是让学生锻炼成为一名合格乃至卓越的工程师,具备将所学专业基本理论、知识和基本技能转化为设计方案或设计图纸的专业能力或者具备将设计方案与图纸转化为产品的能力，如在实践课中引入CDIO工程教育理念[3]，即这类课程就是打破先导课程界线，学生通过对产品的构思、设计、实现及测试包括产品市场运作全过程体验，学习工程的理论、技术与经验，充分将知识融会贯通的课程，我们还可根据业界最新技术发展趋势，在内容上每年都进行更新和扩充，如将大数据、云计算技术运用到课程教学与实践中。

提高教学质量的重要途径和必要手段之一是理论教学创新。而科研是高校创新教学的源头，也是保证创新型应用人才培养的关键。教师在科研活动中,拓宽了自身理论知识的宽度和深度，这使得教师具有了把复杂、枯燥、抽象的理论知识转化为简单、生动、具体教学案例的可能性。通过鼓励教授、博士充分利用自己的科研优势，将自己的科研思想、方法和成果引入课堂教学，将科研活动与教学过程有机地结合起来，实现“科研促进教学”的理念。为此，我校计算机科学与技术学科带头人鼓励和引导专业教师结合学科的主干课程开展相关课题的科学研究，积极将最新科研成果转化为课堂内容，强化案例和引导式教学，培养学生学习的兴趣,从而掌握相关知识点。例如，我们在讲解信息安全协议时，适当引入形式化方法、符号计算相关的概念和技术，引导学生了解目前信息安全学科的前沿和发展趋势，使部分学有余力的学生进行更深入的理论学习。

2.2教师科研引入实验教学，实现实践教学创新

实验教学是培养学生创新和工程能力的重要手段。目前，实验教学内容多数集中于基础性验证型实验，无法有效培养学生解决实际问题的创新思维和实践能力。将本学科产生的新思想、新理论、新方法、新应用以及教师的科研项目和成果引入实验教学，充实实验教学内容，不断提高实验教学水平,是高校高等教育教学改革的一条新途径。

为衔接理论课程体系，我们重点构建计算机类专业三类课程、四种技能训练、七种能力培养层面有机整合的“3×4×7”实验教学体系。同时，。在整个体系中，最底层的课程由10门基础实验课程构成，包括计算机组成原理实验、汇编语言实验、电路原理实验、数据结构课程实验、操作系统课程实验、数据库技术实验、计算机网络课程实验、面向对象程序设计实验、信息系统课程设计实验，以上实验课程重在培养学生掌握本专业的基本理论、基本操作技能和具备较强的编程能力、解决实际问题的计算机应用能力；第二层次的课程是提高性质的实验课程，根据学校软件工程、网络工程和计算机科学与技术三个专业的培养目标差异，由三门创新性综合实验课程构成，实验内容分别侧重软件设计、网络技术和硬件技术方向，注重培养提高学生的综合应用、科研创新能力；最高层次的课程是1门IT产业实践应用课程，通过到实训基地实习参与实训项目，培养学生在实际产品研发中的工程实践能力、团队合作能力和创业能力。为满足学校不同专业、不同层次的人才培养要求，我们除了构建三类不同层次、不同开放模式的开放实验平台[4]，还依托学校计算机类专业的学科优势、科研项目和高水平的科研平台，着重加强包括“基础技能训练”、“综合应用技能训练”、“工程实践能力训练”和“创新研究技能训练”4种层面的技能训练，从而实现将教师的科研成果有机融入了立体化的 “3× 4×7”实验教学体系的教学目标。

科研成果进课堂是一种有益的尝试。如何把握好尺度，不让科研成果背后过于抽象的理论泯灭学生的好奇心，以适当方式融入课堂实践教学，并形成可持续的实践创新是实现教学、科研、人才培养和谐发展的关键。在实际教学中，我们鼓励教师结合当前的专业课程，并根据本科学生的潜质和掌握专业知识的程度，从教师的科研项目中选择适合学生进行实践创新的实验项目，按照不同类型实验（设计性实验、综合性实验和创新性实验）的要求，有机地将研究成果融入到实验教学中。例如：把教师科研课题中的软件需求分析、功能设计、模块设计、算法设计、数据库设计、代码实现及系统测试等分解对应实验项目的实验目标、系统功能、实验指标、算法步骤或流程、数据E-R图、代码清单、实验结果等实验流程和要求；在上述实验项目的基础上，我们还可以考虑从科研项目中提炼出创新性实验，如只给出实验目标和要求，具体的实验内容、实验步骤及实验方案均由学生自由发挥。

2.3科研项目进驻创业基地，实业创业平台创新

近年来，学校高度重视学生的实践技能、创新能力和创业精神的培养。通过构建“学生创业工作室-学院创业实践中心-学校创业实践基地”三级创业实践平台，为学生创新创业团队提供一定的资金资助、实验设备及场地支持，鼓励学生进入实训基地体验IT产业的各个环节，建立健全创业双导师制：校内专业导师和校外实践导师，提升学生的创新创业能力，促进科研成果的转化。以笔者所在的广西民族大学为例，依托计算机优势学科的多个实习实训基地（4个信息类行政管理部门、8家IT公司）以及大学生科技创新创业基地，学校提出“基地支撑―项目引领―实战训练―成功创业”的大学生实践创业模式和思路，提高计算机专业学生的创新、创业能力和市场竞争意识。目前，该基地已有“基于一维码、二维码数据服务的开发”、“高新电子小产品及嵌入式系统开发”等项目入驻，已初步成为学校科研成果转化和工程实践创新基地。

3　实施效果

我校计算机专业依托区级重点实验室、区高校特色专业实验室和自治区“八桂学者”岗位的科研优势，以工程师能力培养为基础，积极探索教学科研互动、校企互动的实践教学模式，以理论教学为基础、产学研合作为平台，重点建立“基础实验技能训练”、“综合应用技能训练”、“科研创新技能训练”和“工程实践能力训练”等多层次的实践教学体系，促进创新复合型人才的培养。近年来，我校计算机专业学生先后获得了20多项区级或校级 “大学生创新创业”研究项目的立项资助；在全国大学生软件大赛、大学生数学建模大赛、多媒体教学软件大赛，广西计算机应用大赛等比赛中，先后获得10多个国家级奖项、20多个省级奖项。我校计算机专业依托教师科研，促进专业创新复合型人才的培养取得了一定的成效，如由笔者指导的2007级软件工程专业的学生池俊辉完成了 “古壮文文献信息处理关键技术研究”课题，先后获得“安利杯”大学生计算机作品大赛银奖2项，软件著作权2项。

4　结语

对于计算机这类实践性极强的专业而言，要培养复合型工程人才除了夯实学生的专业理论基础，更应注重培养学生的科研创新和工程实践能力，这已逐渐成为计算机领域教育工作者的共识。依据工程师能力培养目标和要求，依托高水平科研平台和项目，将现代工程、创新创业理念融入课堂教学和实验教学的人才培养模式，对于改变目前地方高校重理论轻实践，重个人轻团队、重专业知识轻创新能力的现状有一定的借鉴意义。

[1]李文敬，廖伟志，元昌安．地方高师院校计算机科学与技术专业人才培养模式的改革与实践[J].现代计算机，2012（5）:36-39.

[2]黄勇．地方高校计算机专业应用型人才培养模式探讨[J]．现代计算机，2013（6）：31-33.

[3]陶勇芳，商存慧．CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J]．中国高教研究，2006（11）：81-83．

Innovative Research;Engineering Practice;Compound Talents;Training Mode

Research on the Training Mode of Computer Professional Talents with the Ability of Innovative Research and Engineering Practice

（1.Network and Information Management Center，Guangxi University for Nationalities，Nanning 530006；2.College of Information Science and Engineering,Guangxi University for Nationalities,Nanning 530006）

1007-1423（2016）06-0052-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2016.06.012

黄勇（1979-），男，广西忻城人，博士，教授，研究方向为可信软件研发、教育信息化

2015-11-10

2016-02-15

在分析地方高校的计算机专业学生创新能力和实践教育现状的基础上，提出科研创新和工程实践复计算机专业合型人才培养模式，从理论教学创新、实践教学创新及创新实践平台建设等方面进行教育教学改革，对地方高校计算机专业复合型人才培养模式的改革具有借鉴意义。

科研创新；工程实践；复合型人才；培养模式

新世纪广西高等教育教学改革工程项目（No.2012JGZ112、No.2015JGB204）

李永胜（1979-），男，广西陆川人，硕士，副教授，研究方向为智能算法及应用

Based on analyzing the present situation of the innovation ability and practice education training for talents in local university of computer science and technology majors,proposes the new model of computer application talents training.Carries out the reformation of education and teaching in the innovation of theory teaching,practice teaching and practice platform,which provides some ideas for local university computer training mode reformation.