新工科背景下计算机类专业三型人才培养模式的研究

田新志, 王振铎, 边倩, 陈晓范, 张卫钢

(1.西安思源学院 电子信息工程学院， 西安 710038；2.长安大学 信息工程学院， 西安 710064)

0 引言

工科教育是专门培养高级工程技术和研究人员的。随着时代的发展和技术的更新，传统的工科教育已经不能适应市场的需求。所以，在此背景下，我国教育加速了与世界教育融合和同步的步伐。从国家的层面将高等教育与国家发展、社会需求结合在一起。“新工科”建设随着“复旦共识”、“天大行动”、“北京指南”等一系列的活动拉开了的序幕[1]，经历了3年多的建设，已经取得了一些成果。

“新工科”能够体现最新的产业发展方向，现在的工业需要更多的技术和交叉学科的知识，与传统的工科专业独立性有很大的区别。新工科的最大特点就是“新”，就是有别于传统的专业，但它的本质仍是“工科”教育。它是通过产业需求办专业，构建工科专业新结构，更新人才培养的模式和知识结构[2-3]。

“三型”人才培养中指出三型指创新型、复合型、应用型。是国家主席习近平在全国教育大会上提出了又一重大的措施。“三型”首提的是创新型，即要求在新时代下面对复杂的社会要求，必须具有创新精神、其次要有跨学科的知识满足各方面的知识需求、最后是应用型，重点还有能够实际应用。三所以，三型人才的培养也是高等教育改革中的长期任务。

计算机类专业是“新工科”专业的典型代表，它们具有显著的多专业知识交叉融合的特点。同时具有计算机科学与技术、通信工程、网络工程、电子信息工程等多学科的知识。信息产业被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一，具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。

随着计算机类人才需求的与日俱增，各高校计算机类学生的招生量也是逐年增加，我校电子信息工程学院同时具有计算机科学与技术、电子信息工程、网络工程、智能制造4个工科专业。是新工科建设的重点学院，如何将计算机类专业学生，培养成为社会急需的三型人才，已经成为刻不容缓、急需解决的问题。

1 新工科与三型培养的一致性

三型人才是指“创新型、复合型、应用型人才”。而“新工科”人才是适应并满足未来新兴产业和新经济需要的，具有更强实践能力、创新能力、国际竞争力的高素质、复合型人才。所以二者的建设关系是一致的，统一的。均是为了使高校培养的人才适应和促进经济社会发展。同时，三型人才给“新工科”教育和建设培养注入了实质性的内容，并且更加具体地阐述了新工科人才的培养方向。

2 传统工科人才培养的问题

传统的工科专业人才培养过程中，各专业制定各专业的培养计划和课程体系。仅仅考虑某个特定专业的培养目标，培养的人才能力单一，就业竞争力不强。学生对其它相关专业的没有丝毫的认识，隔行如隔山，教师也缺乏前沿性、交叉学科知识的了解。学生的就业竞争力和工作中的技能优势和复合性根本无法体现。例如：我们曾经为企业开发一套嵌入式的上位机和下位机结合的系统。项目组由软件工程、电子信息工程两个专业的教师组建而成。但在实际开发过程中，软件工程老师无法理解硬件、电路、通讯的专业知识，电子信息工程专业的老师程序编写能力欠缺。最终，项目没有成功。由此，跨学科知识在实际工作中的应用非常关键，培养这样的人才迫在眉睫。

3 我校“三型”人才培养的模式

“三型”人才培养是国家提出的又一项重大的战略决策。但各学校的情况不同，培养的模式也不相同[4]。我校属于三本院校，是陕西省首批应用型本科试点建设单位之一。肩负着为地方经济培养具有实际应用能力的技能型人才的重任。所以，我校在三型人才的培养过程中，首先培养“应用型”符合我校的办学定位和应用型本科的建设需求，其次培养“复合型”以满足新工科建设的要求，让学生掌握交叉学科的知识，满足岗位要求，最后培养“创新型”，满足经济社会快速发展对创新人才的需求。

4 计算机类专业人才培养模式

我院具有电子信息工程、计算机科学与技术、网络工程三个专业。在理解“新工科”的理念和要求的情况下。学院教学和学科负责人集思广益，确定将三个原来“各自为战”的独立专业，有机结合、寻找相关项。构建了“面向学科大类”、“面向社会需求”、“面向学生发展”的人才培养思路。提出了“通识课”+“专业群课程”+“专业课程”+“技能型课程”四位一体的人才培养计划[5]。具体见图1所示。

图1 计算机类专业的培养计划课程体系图

为了培养合格的计算机类“三型”人才，我院将计算机科学与技术、电子信息工程、网络工程，通识课、学科平台课三个专业相同设置、相同要求，保证课程质量。各专业设置三-5门专业课满足本专业要求并且保证课程稳定性和前沿性。独立实践性环节强化学生的职业技能。

例如，我们以计算机大类进行课程的设置和细分，通识课有：高等数学、大学物理、大学英语、电路分析、电工电子技术等；学科平台课有：数据结构、Python程序设计、C语言程序设计、Web程序设计，数据库原理与应用；各专业有自己的专业课，计算机科学与技术专业设置：计算机操作系统、计算机组成原理、软件工程等课程；网络工程专业设置课程有：物联网技术及应用、物联网项目开发、网络系统集成等；电子信息工程专业设置：单片机程序设计、嵌入式系统、EDA程序设计、MATLAB等；初步完成了计算机类专业课程的调整工作，为各专业的协同建设奠定了良好的基础。

5 人才培养模式的具体措施

1) 加强校企协同育人

为了培养适合企业需求的人才，校企协同育人非常关键。我院于2018年底设立了物联网与智能技术研究院完成企业项目的承接以及校外实习(实训)基地建设、教育部协同育人项目的支持[6-7]。这三方面的协同育人，保障了人才培养的质量。为了其实培养“三型”人才，我们采用了学校、企业、校内科研机构三方育人模式，首先教师可以去企业顶岗锻炼，培养“双师型”教师，学生到企业实习，得到项目锻炼；其次，企业为校内科研机构提供项目和研究课题，校内科研机构承担项目，解决企业的实际问题。最后，校内科研机构为“反哺教学”为教学提供真实的项目案例和技术，更新知识。具体，培养的具体模式如图2所示。如图2所示。

图2 学校、企业、校内科研机构三方育人结构图

通过，三方协同全方位育人，使学校与企业、教师、学生与社会，知识得到了实际应用和更新，使教师和学生都得到了锻炼和提升。使“三型”人才的培养落到了实处。在实际培养过程中，首先通过实习实训，达到“应用型”要求，其次，通过企业项目的开发，达到“复合型”要求，通过研究型课题达到“创新型”要求。

2) 加强学生实践动手能力培养

从应用型本科层次出发，定位好学生的培养目标，本着“够用”的原则，优化理论，减少理论课时，加大实践课时量、强化实践环节，增强项目式、岗位式的工程训练，切实培养学生的实践能力。做到理论实践的有机结合，使学生在练中学。通过强化实践，使学生具备“工匠”能力[8-10]。

3) 专业群课程的建设

我院3个专业有学科公共课，有利于专业群课程的建设，符合多学科交叉度、深度融合，有利于“三型人才”的培养。学生不仅可以学习网络工程、计算机，还要学习物联网及通信技术，这样培养出的学生想法多，创新点多。

4) 学生创新实践能力培养

为了培养“三型”人才，我院采取了以下主要措施：

(1) 学生参与教师主持的科研项目

自2019年起(含2019)主持的各类纵向科研项目中，需增加2名以上学生参与，协助教师完成课题项目、进行学术论文的撰写，帮助教师完成科研资料的收集和整理，以及相关科研项目的调研工作，在协助过程中从学生视角给予教师一定的意见和建议，从而不断提升自身的学习能力和研究能力。

(2) 学生积极参加各项学科竞赛

教师应积极组织和指导学生参与各类学科竞赛。通过各类比赛，提高学生的创新能力、实践能力和团队合作精神。

(3) 学生积极参加各类职业认证考试

根据教育部提出在职业院校、应用型本科高校启动“学历证书+职业技能等级证书”(即 1+X证书)制度试点的建议，我院也在计算机类专业中开展了“Web前端开发技术”的职业证书的认定。鼓励学生在获得学历证书的同时，积极取得职业技能证书。

(4) 积极引入学生参与横向课题

通过竞赛选拔符合要求的学生，参加我院“物联网与智能技术研究院”的横向项目，锻炼实际项目开发能力。

(5) 创新实验班的建设

遴选优秀学生参与横向课题的同时，将这些学生组成创新实验班，通过项目式+校外导师制，使这些学生的创新、实践能力得到迅速提升。

6 效果分析

通过以上措施，学生的创新创业热情明显提升，能力亦大幅度提高。主要体现在，学生自主创办了3个信息服务类企业。首次参加“第2届中国机器人大赛”获得全国一等奖1项、二等奖1项、三等奖1项；首次参加“第六届全国互联网+软件设计大赛”—“发现杯”大赛，获得陕西赛区决赛特等奖1项，二等奖1项，三等奖1项。是陕西民兵高校唯一一支冲入全国总决赛的民办高校，该队最终获得全国总决赛二等奖，成为全国唯一的民兵院校获奖团队。同年，多名学生获得全国“蓝桥杯”比赛陕西赛区二、三等奖，初步形成了“以赛促学”的良好氛围。同时，学校的创新文化节和参加教师的纵向、横向课题，锻炼了基本的研究能力。

7 总结

新工科建设是我国高等教育建设改革的一项重大举措，也是适应我国经济社会发展需求的一项重要政策。是培养“三型”人才的重要手段。物联网专业是首当其冲处于新工科建设的风头浪尖上的专业，该专业建设的成功经验能够有效地带动其它新工科专业的发展。我们提出的三个面向和四位一体的人才培养思路和培养计划能够较好地适应三型人才的培养，为该专业的建设提供了新的思路。