应用创新型IT人才的“产学研用”协同培养

沈华+张明武

摘 要：针对近年来日益突出的人才培养与市场需求脱节严重，人才竞争力不足，行业人才缺口大和结构性失衡问题，文章从“产学研用”4个方面探讨高校应用创新型IT人才的培养问题，提出一种“产学研用”协同培养应用创新型IT人才的方案。

关键词：产学研用；协同培养；应用创新型IT人才

文章编号：1672-5913（2017）07-0027-03

中图分类号：G642

0 引 言

当前，信息技术和信息产业已成为世界各国的发展战略[1]。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确提出，高等教育要突出培养创新型科技人才，要注重培养一线应用创新人才[1]。应用创新型IT人才应该对新知识、新技术高度敏感，拥有探索新知识、新技术的意识和决心，具有突出的科技应用能力、良好的创新思维和技术能力。

实现应用创新型IT人才的培养目标，“产学研用”是不错的切入点。“产”和“用”强调的是社会实践，“学”和“研”强调的是理论学习和研究。深入企业发现企业的人才需求、技术需求、存在的问题，将学习和研究得到的创新型解决方案应用于实践解决实际问题。可见，以实践、理论和创新相结合的教育模式恰好契合信息社会的发展要求。

1 方案框架

遵循应用创新型IT人才培养标准，根据IT行业和学科发展特征，以扎实理论基础，强化实践能力、创新能力为核心，应用创新型IT人才的“产学研用”协同培养方案必须做到以下几点：①对传统专业课程体系结构进行优化，使其适合培养应用创新型IT人才；②大力改进传统的专业课程考核方式，克服传统考核方式只重理论知识忽视实践能力的弊端；③打破传统的专业课程实践教学模式，在丰富校内实践教学方式的同时，有针对性地将实践教学扩展到校外。因此，我们提出的方案主要包括优化课程体系结构、新型专业课程教学模式、新型实践教学模式3个方面的内容。方案框架如图1所示。

优化课程体系的主要任务是根据市场需求解决“教什么”“学什么”的问题；新型专业课教学模式的主要任务是为了符合市场对人才的需要解决“怎么教”“怎么学”的问题；新型实验教学模式的主要任务是为了与市场实现平滑衔接解决“怎么用”的问题。

优化课程体系为方案的其他两个方面明确了方向，它相当于软件开发的需求分析阶段和概要设计阶段。新型专业课教学模式需要针对每门课程的特点设计具体的教学方案和手段，相当于软件开发中对每个功能模块的详细设计与实现。新型实验教学模式需要对学生熟练应用每门课程的知识解决特定问题能力的训练，同时还需要对学生灵活应用多门课程的知识解决综合性问题能力的训练，相当于软件开发中对每个功能模块进行测试的阶段和集成多个功能模块并进行综合测试的阶段。

2 方案描述

借鉴一个具有市场竞争力的软件的开发过程，人才“产学研用”协同培养的思路具体内容可以做如下阐述。

1）优化课程体系结构。

为了适应培养应用创新型IT人才的培养目标，需要对现有信息技术专业课程体系结构进行优化，优化后的课程体系应体现出对学生实践能力、创新能力、就业能力和创业能力的培养。为了达到上述优化目标，我们采用以下优化原则：注重知识结构的系统性、知识点覆盖面的完整性；课程的知识内容与能力培养的衔接；教学内容与行业主题需求的有效衔接；注重课程体系和教学内容的针对性和实用性；教学过程实现课堂教学与实践教学的有机结合；选修课的设置应紧跟企业应用需求、专业发展方向和技术前沿。我们利用科学知识图谱（mapping knowledge domain）[2-3]进行课程体系结构的优化，结合学科特点、优化原则，构建突出学习曲线和思维方法的科学知识图谱。科学知识图谱包括课程领域、发展历史、现状和未来趋势、关键环节知识点、先修与后续关系、实践环节等。

2）新型专业课程教学模式。

随着大数据技术的快速发展，应借助大数据技术对信息专业课程开展分层教学并丰富教学评价。这种教学模式主要包括以下两个特点：

（1）对各年级学生进行聚类分组。课程教学质量是高校教育质量的基石，也是提高高校教育质量的重要抓手[4]。合适的教学方法在课程教学中扮演着重要角色，甚至是课程教学的灵魂[4]。通过问卷调查、历史成绩数据等多种形式获得多项数据，对这些数据进行归一化处理，统计获取学生的知识点能力信息。根据统计数据对学生进行分组，聚类分组可以较好地区分不同层次的学生，对不同层次采用不同的教学进度、教学方法，实现个性化教学、针对性教学。

（2）多维度评价机制。传统的评价机制是课程学习结束后，根据考试大纲制订考试内容，对学生进行评价。这种固定的评价方式不利于学生平时的知识积累，其信度较低。我们建立短周期、多层次的知识点评价机制，使学生能够在学习之后，通过知识点评价迅速发现学习中的不足、查漏补缺，以及总结学习过的知识点，及时消化吸收。我们采用的技术手段是奇异值分解。奇异值分解[5]是一种分析、简化数据集的技术，它在损失很少信息的前提下把多指标转化为几个综合指标，用它们代替原始变量的绝大部分信息，并保证彼此之间互不相关、互不重叠。奇异值分解在研究指标众多、关系复杂的问题时，既不需要量纲一致，也不需要对指标进行赋权或重要性排列，而是通过提取主成分这一关键方法来进行得分计算。因此，奇异值分解应用到多知识点评价机制是可行的。

3）新型实践教学模式。

为了突出“产学研用”的培养理念，需要对现有的实践教学环节进行改革，突出企业的参与度、科研项目的融入度和学生的“学以致用”，拟构建一个“多位一体”的实践教学新模式，其体系结构如图2所示。

在图2所示的体系结构中保留了传统实践教学环节的“课程实验教学”“课程设计”和“毕业设计”。传统的课程设计环节往往指的是某门课程单独的课程设计，我們在这里增加了一个基于课程群的综合性课程设计。这3个实践教学环节主要是培养学生的操作能力、编程能力、设计能力、开发能力和综合应用能力。在此基础上，我们设计了“学科竞赛”“科研项目”和“校外实践”环节。“学科竞赛”和“科研项目”两个教学环节主要是培养学生的综合应用能力、创新实践能力、自学能力、沟通能力、协作能力、表达能力。“校外实践”环节主要是培养学生的综合应用能力、设计与开发能力、工程能力、自学能力、组织与协调能力、人际交往能力、沟通能力和抗压能力。

3 已开展的前期工作

我校关于“产学研用”协同培养应用创新型IT人才的全面改革还处在起步阶段，在某些IT课程建设中已开展了前期工作，取得一些建设成果。例如，我们对数据结构课程的教学模式和实践教学模式做了初步探索。在新型教学模式方面，我们尝试实例法[6]、图示法[7]、问题驱动法[8]、以“计算思维”为中心的教学方法[9]等多种教学方法在数据结构课程教学过程中的运用，探讨数据结构课程的应用教学模式[10]；在新型实践教学模式方面，基于近几年实践教学改革的经验给出了一种课内实践教学方案[11]。在上述两方面的建设成果基础上，我们给出了数据结构学习生态系统的构建方法[12]并探讨MOOC在课程教学过程的应用[13]。

4 结 语

在信息技术高速发展和普适应用的大背景下，面向我校“721”本科人才培养目标，结合信息技术专业特点，我们提出了一种“产学研用”协同培养应用创新型IT人才的培养模式；在现有IT课程建设成果基础上，基于提出的“产学研用”协同培养模式，构建了相应的课程体系改革方案、教学模式改革方案和实践教学模式改革方案。该培养模式可以应用于信息专业、计算机专业课程的教学过程、实验过程，可以让信息专业、计算机专业师生直接受益。

参考文献：

[1] 彭昱忠， 元昌安， 潘颖， 等. 地方院校“产学研用”一体化应用创新型IT人才培养的探究与实践[J]. 计算机教育， 2016（4）： 95-99.

[2] 陆星家， 王玉金， 刘林林. 大数据背景下的计算机课程分层教学研究[J]. 计算机教育， 2016（5）： 52-55.

[3] 陈悦， 刘则渊， 陈劲， 等. 科学知识图谱的发展历程[J].科学学研究， 2008， 26（3）： 449-460.

[4] 何钦铭. 通过MOOC/SPOC课程推动课程教学方法的根本变革[J].计算机教育， 2016（1）： 10-11.

[5] 郭亚军， 易平涛. 基于奇异值分解的多评价结论集结方法[J]. 东北大学学报： 自然科学版， 2007， 28（2）： 278-281.

[6] 沈华. 数据结构入门教学中的实例法[J]. 计算机教育， 2013（24）： 64-66.

[7] 沈华， 陈卓. 图示法在数据结构教学中的应用[J]. 科教文汇， 2013（11上）： 75-76.

[8] 沈华. 数据结构存储映射的问题驱动教学方法[J]. 计算机教育， 2015（19）： 60-63.

[9] 沈华， 张明武. 以“计算思维”为中心的数据结构教学方法探讨[J]. 计算机教育， 2016（10）： 145-148.

[10] 沈华， 张明武， 谢海涛. 数据结构课程应用教学模式探讨[J]. 計算机教育， 2016（5）： 59-62.

[11] 沈华. 数据结构课内实践教学方案[J]. 实验室研究与探索. 2013， 32（10）： 396-400.

[12] 沈华， 陈卓. 数据结构学习生态系统的构建[J]. 教育教学论坛， 2016（36）： 191-192.

[13] 沈华， 张明武， 徐慧. 基于MOOC的大学计算机课程新型教学模式的探讨[J]. 计算机教育， 2016（1）： 124-127 .

（编辑：郭田珍）