新工科背景下地方高校信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實踐
——以湖北工程學(xué)院計算機與信息科學(xué)學(xué)院為例

熊曾剛,張學(xué)敏,李志敏,朱三元,李紀(jì)平,肖 楠

(湖北工程學(xué)院 計算機與信息科學(xué)學(xué)院，湖北 孝感 432000)

隨著時代的進步，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷更新，云計算、大數(shù)據(jù)、5G通信、人工智能以及區(qū)塊鏈等新技術(shù)橫空出世，并且傳統(tǒng)的技術(shù)及應(yīng)用也在適應(yīng)時代不斷變化。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式更側(cè)重于理論知識的普及，對實踐動手能力的培養(yǎng)相對比較薄弱，不能及時滿足市場及企業(yè)的人才需求，地方高校信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式也需要進一步進行改革和創(chuàng)新。因此為了推動工程專業(yè)教育方面的改革，教育部在2017年分別召開了“復(fù)旦共識”、“天大行動”和“北京指南”三場會議[1-3]。這三場會議的開展首次提出了新工科的概念。新工科的提出主要是為了推動全國高校工科專業(yè)進一步發(fā)展，特別是使地方高校培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型、應(yīng)用型的工科類人才，使這些人才能夠成功與企業(yè)的行業(yè)需求接軌，從而推動地方經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展[4-6]。2018年1月30日，為了更進一步地推動新工科的發(fā)展與實施，教育部發(fā)布了《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》，其中涵蓋了普通高校本科專業(yè)目錄中587個專業(yè)，涉及全國高校5.6萬多個專業(yè)點。國家標(biāo)準(zhǔn)明確了各本科專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)和人才培養(yǎng)方向等。特別對師資隊伍的結(jié)構(gòu)和學(xué)科專業(yè)背景等提出一定的要求。同時，對各本科專業(yè)的基本辦學(xué)條件、教學(xué)經(jīng)費投入等進行了規(guī)范[7]。這一國家標(biāo)準(zhǔn)的提出使新工科的教育改革步伐又往前邁進了一大步，也使各地方高校認(rèn)真思考如何在不丟棄傳統(tǒng)的理論教育的同時提升人才的創(chuàng)新和應(yīng)用能力。同時，地方高校立足立德樹人根本任務(wù)，在培養(yǎng)德智體美勞社會主義建設(shè)者過程中，需要加強新工科背景下信息類專業(yè)人才培養(yǎng)中的課程思政建設(shè)[8]。只有在課程改革中融入黨的思想路線，加強愛國主義和社會主義核心價值觀教育，才能為國家培養(yǎng)更多創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。

1 相關(guān)工作

1.1 新工科概念的提出

教育部于2017年2月18日在復(fù)旦大學(xué)召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，與會高校共同探討了新工科的基本內(nèi)涵以及建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇等，對如何培養(yǎng)新工科人才進行了熱烈討論。

會議提出了要進一步加快現(xiàn)有工科專業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，加快推進新工科。地方高校主動對接地方經(jīng)濟發(fā)展需要和市場需求，不斷滿足企業(yè)對技術(shù)創(chuàng)新的新要求，突出辦學(xué)特色，深化校企深度融合、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人，增強學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)大批工程實踐能力強的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才[1]。2017年4月8日，教育部在天津大學(xué)召開新工科建設(shè)研討會，提出了創(chuàng)新工程教育的方式與手段，探索建立新工科發(fā)展新范式。“天大行動”主張推動在線開放課程和虛擬仿真課程建設(shè)，實現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)和高等教育教學(xué)深度融合，創(chuàng)新工程教育理論實踐教學(xué)方式。完善校企深度融合的協(xié)同育人模式，完善“創(chuàng)意-創(chuàng)新-創(chuàng)業(yè)”新工科人才教育體系，搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺，推動產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合和科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用[2]。教育部2017年6月9日在北京召開新工科研究與實踐專家組成立暨第一次工作會議，全面啟動、系統(tǒng)部署新工科建設(shè)。提出了新工科建設(shè)指導(dǎo)意見，審議通過《新工科研究與實踐項目指南》?！氨本┲改稀币约尤搿度A盛頓協(xié)議》組織為契機，以實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0版”為抓手，以一流人才培養(yǎng)、一流本科教育、一流專業(yè)建設(shè)為目標(biāo)，持續(xù)深化工程教育改革，培養(yǎng)德學(xué)兼修、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)工程人才，加快建設(shè)發(fā)展新興工科。同時，引導(dǎo)高校依據(jù)新工科建設(shè)要求以及本科專業(yè)國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化人才培養(yǎng)方案[3]。而教育部發(fā)布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》更是與“一流本科、一流專業(yè)、一流人才”建設(shè)緊密結(jié)合，有利于人才培養(yǎng)質(zhì)量的全面提升[7]。

1.2 國內(nèi)學(xué)者對于新工科的研究

近年來，國內(nèi)很多學(xué)者研究了新工科背景下如何加快發(fā)展和建設(shè)新工科下的專業(yè)人才培養(yǎng)模式[9-11]。吳愛華等[12]從“新經(jīng)濟”的層面出發(fā)，認(rèn)為只有新型工科人才才能加快新經(jīng)濟的快速發(fā)展，并且新工科的建設(shè)必須加強培養(yǎng)當(dāng)前時代所需的人才從而促進新經(jīng)濟的快速發(fā)展，主動對面向未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的新專業(yè)進行布局。同時，在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的基礎(chǔ)上還要保證“五新”要求，即“新理念”“新結(jié)構(gòu)”“新模式”“新質(zhì)量”和“新體系”。許濤等[13]從“人工智能+新工科”的角度出發(fā)，分析了將人工智能引入教學(xué)中的重要性并提出了要將“創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)造能力”這“三創(chuàng)”作為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型卓越技術(shù)性人才的標(biāo)桿。徐曉飛和丁效華[14]則從“新理念、新特征、新知識、新模式、新機會、新人才”六個方面描述了新工科的新特點。他們認(rèn)為新工科建設(shè)目的是為新技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)各種類型的新人才，因此新工科建設(shè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)未來新技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)的人才需求來確定培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)具有專業(yè)能力和溝通能力的可持續(xù)競爭的創(chuàng)新人才。

1.3 國內(nèi)學(xué)者對于課程思政的研究

國內(nèi)很多學(xué)者提出在進行新工科背景下信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的同時，需要加強大學(xué)生的思想政治教育，特別是要強化課程思政在人才培養(yǎng)中的作用，這是地方高校立德樹人根本任務(wù)的必然要求[15-16]。王令群等[17]以計算機網(wǎng)絡(luò)這門課程為例，認(rèn)為應(yīng)該在“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)過程中引入思政元素，采用案例驅(qū)動教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、在線課程建設(shè)和線上線下考試考核的方式培養(yǎng)學(xué)生的國家網(wǎng)絡(luò)安全意識，加強愛國主義教育，培育和踐行社會主義核心價值觀。沈齊英等[18]以制藥工程專業(yè)的藥理學(xué)課程為例，就課程融合思政后的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計等方面進行了探索。初步實現(xiàn)了對大學(xué)生在學(xué)習(xí)知識中推進價值引領(lǐng)，在價值引領(lǐng)中豐富理論知識的雙重育人效果。

2 地方高校信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實踐

目前云計算、大數(shù)據(jù)、5G通信、人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)等新技術(shù)正在引領(lǐng)第四次工業(yè)革命，“新基建”深刻改變著各行各業(yè)的發(fā)展，它對經(jīng)濟和地方高校人才培養(yǎng)的沖擊不僅是技術(shù)方面需要更新，而且體現(xiàn)在思維和模式方面的換代[19-21]。新工科背景下傳統(tǒng)的行業(yè)模式已經(jīng)不再適應(yīng)產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新、創(chuàng)新與市場高度結(jié)合的時代了。而在任何時候，人才都是時代不可或缺的攻堅力量，是企業(yè)必不可少的資源。但是目前地方高校的人才培養(yǎng)方案都無法跟上時代和企業(yè)改革的步伐，甚至于社會脫節(jié)，無法學(xué)以致用。因此，新工科背景下地方高校急需要對人才培養(yǎng)模式進行改革，對人才的培養(yǎng)方案也需要隨著市場和企業(yè)的需求變化而進行相應(yīng)的調(diào)整。要進一步優(yōu)化地方高校的課程思政改革，為國家培養(yǎng)更多智德體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。根據(jù)筆者所在學(xué)校湖工行字[2017]63號文件精神，已經(jīng)批準(zhǔn)計算機與信息科學(xué)學(xué)院成為學(xué)校第二批改革建設(shè)的試點學(xué)院。這里以筆者所在學(xué)校計算機與信息科學(xué)學(xué)院為例，積極探索地方高校信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與實踐。

2.1 信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實踐

計算機與信息科學(xué)學(xué)院目前有計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡(luò)空間安全、自動化、軌道交通信號與控制六個工科專業(yè)，也是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展急需要工科專業(yè)，目前計算機與信息科學(xué)學(xué)院六個專業(yè)雖然招生和就業(yè)形勢良好，但是存在著專業(yè)辦學(xué)特色不鮮明，學(xué)生動手實踐能力還比較偏弱、人才培養(yǎng)方案與社會需求還有脫節(jié)、企業(yè)對畢業(yè)生需求滿意度還不是很高等情況。這些環(huán)節(jié)急需要我們開展新工科背景下地方高校信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實踐，為計算機與信息科學(xué)學(xué)院人才培養(yǎng)改革開辟出一條新路。按照“復(fù)旦共識”、“天大行動”、“北京指南”以及本科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，計算機與信息科學(xué)學(xué)院計劃全面改造六個工科專業(yè)，按照大類招生(1.5+2.5模式)、分類培養(yǎng)、創(chuàng)新實踐、學(xué)科交叉融合、校企協(xié)同育人為核心導(dǎo)向，以目前云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興領(lǐng)域為引領(lǐng)，統(tǒng)籌計算機與信息科學(xué)學(xué)院信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革和實踐。將人工智能教育引入到計算機大類和自動化類的培養(yǎng)過程中，對標(biāo)本科教學(xué)國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，圍繞形成智能制造、智能家居，智能物聯(lián)、智能云計算、智能大數(shù)據(jù)分析等國家急需的方向培養(yǎng)高技術(shù)創(chuàng)新型和應(yīng)用型專業(yè)人才，最終形成“人工智能+計算機”和“人工智能+信息控制”兩個重要方向，從而有利于為地方區(qū)域經(jīng)濟培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。通過人才培養(yǎng)方案改革，構(gòu)建學(xué)生具有較強實踐能力(Capability)、具有良好的計算思維(Computing)和人文修養(yǎng)(Culture)的人才培養(yǎng)體系(3C型人才)。

2.1.1 信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實踐基本思路

計算機與信息科學(xué)學(xué)院的信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與實踐思路如圖1所示，具體描述如下：

圖1 信息類專業(yè)人才培養(yǎng)改革與實踐思路

1)新工科理念下，修訂信息類專業(yè)人才培養(yǎng)方案。按照本科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)，面向新經(jīng)濟，通過人工智能來引領(lǐng)計算機大類和自動化大類多學(xué)科交叉融合，制定新的人才培養(yǎng)方案。及時邀請國內(nèi)著名學(xué)者以及相關(guān)企業(yè)行業(yè)專家，根據(jù)專業(yè)辦學(xué)規(guī)律以及社會需求導(dǎo)向來完善新工科人才培養(yǎng)方案。

2)新工科理念下，整合和優(yōu)化課程體系。刪減一些與計算機大類和自動化大類專業(yè)就業(yè)相關(guān)性較小和無法有效開展實踐教學(xué)的課程，突出重點課程。聘請行業(yè)專家和技術(shù)骨干參與到課程建設(shè)中來，按照企業(yè)需求完善課程體系，核心課程要求項目化教學(xué)，教學(xué)資源向核心課程傾斜，開設(shè)職業(yè)生涯規(guī)劃和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程，增加就業(yè)與創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)課程，同時增加可與之相結(jié)合的如人工智能、大數(shù)據(jù)以及云計算等熱門領(lǐng)域課程。在專業(yè)課程中增加創(chuàng)業(yè)項目和單元。

3)新工科理念下，宣傳新工科信息類專業(yè)特色。組織教師到相關(guān)普通高中宣傳計算機與信息科學(xué)學(xué)院計算機類和自動化類專業(yè)人才培養(yǎng)的特色和優(yōu)勢，鼓勵高考生報考計算機類和自動化類專業(yè)，提高高考生源第一志愿報考率，使更多優(yōu)秀的學(xué)生進入計算機與信息科學(xué)學(xué)院學(xué)習(xí)。

4)新工科理念下，建設(shè)在線教育新體系，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式。為了適應(yīng)現(xiàn)代信息類企業(yè)的人才需求標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合計算機與信息科學(xué)學(xué)院學(xué)生的特點，建設(shè)以UOOC聯(lián)盟在線開放課程為新課改模式，實行線上線下混同教學(xué)新模式，加強學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，使學(xué)生由過去的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提升學(xué)生由后知后覺到先知先覺的能力，為適應(yīng)社會新需求，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供新的人才支撐。

5)新工科理念下，以校企合作協(xié)同育人新模式，形成產(chǎn)教融合新的人才培養(yǎng)體系。積極申報教育部有關(guān)企業(yè)支持產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目，并進行與達內(nèi)、軟帝、中軟國際等相關(guān)信息企業(yè)進行深度合作，聘用行業(yè)工程師對學(xué)生實踐課程進行指導(dǎo)，加強學(xué)生理論與實踐的理解。

6)新工科理念下，建立“以賽促能”的學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力評價機制。以互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，全國智能汽車競賽，藍(lán)橋杯軟件設(shè)計大賽、機器人大賽等為抓手，培養(yǎng)學(xué)生“以賽促能”的創(chuàng)新能力。

7)新工科理念下，優(yōu)化升學(xué)就業(yè)率，提高社會滿意度。通過試點學(xué)院及新工科信息類人才培養(yǎng)模式的改革，使一部分學(xué)生能夠繼續(xù)到國內(nèi)重點高校升造，考研錄取統(tǒng)穩(wěn)定在25%以上，創(chuàng)業(yè)和小概率就業(yè)率達到25%以上，就業(yè)協(xié)議和勞動合同占35%以上，其他自由就業(yè)率10%以內(nèi)。

2.1.2 信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實踐采用的研究方法

根據(jù)當(dāng)前計算機與信息科學(xué)學(xué)院信息類專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)模式的改革思路來看，具體的研究方法分為以下幾種：

1)調(diào)查研究法：通過問卷調(diào)查計算機類和自動化類教師對人才培養(yǎng)方案修訂的基本意見，對在前期教學(xué)過程中存在的問題進行梳理總結(jié)，到企業(yè)進行調(diào)查研究，分析市場對人才的需求，然后有針對性的修訂人才培養(yǎng)方案。

2)行動研究法：根據(jù)新工科建設(shè)的需要，加強人工智能在計算機類和自動化類專業(yè)中的交叉融合作用。通過對課程體系和在線開放課程的改革，緊抓學(xué)科競賽，結(jié)合校企深度融合的模式，不斷提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

3)案例驅(qū)動法：根據(jù)新工科建設(shè)需要，加強個性化案例教學(xué)改革試點，然后全面推廣的要求，可以率先在在線開放課程、教材編寫、教學(xué)研究項目立項、學(xué)科競賽、職業(yè)資格證書考試等方面從小班和個體進行改革試點，對改革成功的案例在進行全院和全校推廣，最后再向全省和全國同類高校進行推廣教學(xué)改革成功經(jīng)驗。

2.2 信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式中加強思政教育

在探索地方高校信息類專業(yè)型人才培養(yǎng)模式改革與實踐的同時，要堅持立德樹人的根本任務(wù)，在專業(yè)課建設(shè)過程中引入思政元素，加強課程思政，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷。思政教育是新工科改革路上的基底，只有培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神，才能更好地服務(wù)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。計算機與信息科學(xué)學(xué)院為了進一步加強學(xué)生的思想政治教育分別從兩個方面入手：

1)加強思政教育課程建設(shè)。計算機與信息科學(xué)學(xué)院開設(shè)了《馬克思主義基本原理概論》、《毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論》、《思想道德基礎(chǔ)與法律修養(yǎng)》等思政教育課程，使學(xué)生們從理論中獲取正確的價值觀念，同時教師與學(xué)生經(jīng)常互動交流，提升學(xué)生對中國特色社會義理論、道路、制度和文化自信。另外，適時開設(shè)線上思政教育課程，使學(xué)生將線上線下的思想教育知識融會貫通，培養(yǎng)正確的價值觀、人生觀和世界觀。

2)加強專業(yè)課程思政建設(shè)。專業(yè)課程教師在講授專業(yè)理論知識同時，適時融入思政元素，將理論與中國實際情況相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生愛國主義情懷。如在《網(wǎng)絡(luò)安全》課程教學(xué)過程中，可以在分析網(wǎng)絡(luò)安全案例的過程中融入思政教育，加強學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)安全教育，讓學(xué)生們樹立一個正確的安全觀念，同時加強網(wǎng)絡(luò)安全創(chuàng)新能力，為保證國家網(wǎng)絡(luò)安全做出自己的貢獻。

3 總結(jié)

本文以筆者所在學(xué)校計算機與信息科學(xué)學(xué)院為例，主要探討了新工科背景下信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實踐方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型和應(yīng)用型能力。同時，提出在人才培養(yǎng)模式改革過程中要強化學(xué)生的思想政治教育，培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神，使學(xué)生成為德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。