新工科背景下计算机类专业创新实践育人体系的实践与探索

田崇瑞 蔡柏岩 罗宇新

摘  要：新工科背景下，计算机类专业的创新型人才培养模式亟需改革，计算机专业采用基于专业应用能力的模块化教学体系，坚持“办一个专业，建若干个创新实验室，出一批创新成果”为教育教学特色，通过学分驱动、产教融合、校企协同、专业实训、英语改革等措施，培养学生的创新创业能力，实现了学生的个性化培养和高质量就业。

关键词：新工科;模块化教学;学分驱动;产教融合;校企协同

中图分类号：TP311.52    文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）01-0070-04

Practice and Exploration of Innovative Practical Educational System in

the Majors Related to Computers under the Background of New Engineering

TIAN Chongrui，CAI Baiyan，LUO Yuxin

（Department of Computer Science and Electrical Engineering，East University of Heilongjiang，Harbin  150066，China）

Abstract：Under the background of new subject，the training mode of innovative talents in computer specialty needs to be reformed urgently. Computer majors adopt modular teaching system based on professional application ability， insist on “running a specialty，building several innovative laboratories and producing a number of innovative achievements” as the characteristics of education and teaching. Through credit-driven，integration of industry and teaching，school-enterprise cooperation，professional training，English reform and other measures，students’innovative and entrepreneurial ability can be trained. It realizes students’individualized training and high quality employment.

Keywords：new engineering;modularized teaching;credit-driven;integration of industry and education;cooperation between university and enterprise

0  引  言

教育部党组书记、部长陈宝生在成都召开的新时代全国高等学校本科教育工作会议上指出“人才培养是大学的本质职能，本科教育是大学的根和本。”坚持“以本为本”，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。他指出：“高教大计、本科为本，本科不牢、地动山摇。本科教育在高等教育中是具有战略地位的教育、是纲举目张的教育”。他特别强调了要加快新工科建设。新实践育人是新工科人才培养的重要组成部分，培养具有创新能力的人才成为高校人才培养的重要环节。

1  新工科背景下计算机类专业改革趋势

计算机类专业是一个庞大的工科专业类，为社会培养了大批人才，毕业生受到社会广泛的欢迎，目前计算机类专业包括6个基本专业和7个特设专业，随着“互联网+”的快速发展以及大众创新、万众创业的推进，社会对计算机专业人才的需求大幅提升，随着科技发展，云计算、大数据、人工智能、机器人等先进技术在众多领域內得到了深入应用，但是目前高校的培养和社会的需求还存在脱节的现象，计算机专业的改革迫在眉睫，教育的基本理念也需要更新和转变。教育的基本理念转变主要表现为：以教学为中心向以学生为中心转变，面向课程的教育向面向产出的教育转变，传统质量监控体系向持续改进体系转变[1]。围绕教学理念的转变，人才培养方案、课程建设、师资队伍建设、教材建设、教学方法、实践教学等都需要进行改革。

2  创新实践育人体系

创新型人才的培养既要向第一课堂要效果又要向第二课堂要成绩，计算机科学与电气工程学部坚持“办一个专业，建若干个创新实验室，出一批创新成果”为教育教学特色，以创新实验室为主体，以本科生创新创业导师制为基础，以培养学生的创新思维和创新能力为核心，以开展学生创新创业实践活动为载体，以培养具有创新精神和能力的高水平应用型人才为目标，积极探索创新创业教育融入人才培养全过程的教学模式。

2.1  模块化教学，专业应用能力培养

模块化课程体系就是把具有相关性或有同一培养目标的不同课程编排到一起，进行系统地学习和训练。对于模块化课程体系的定义目前学术界主要有以下几种观点：一是模块化课程体系由内容上密切相关、相承和渗透，具有互补性的几门课程组合而成的有机整体。二是模块化课程体系是某一学科内的诸多课程的集合，它以学科作为划分模块与模块的界限。三是模块化课程体系是指若干门彼此独立而又相互联系密切的课程，其设计是为了使各门课程协调发展、齐头并进，发挥整体效益。四是模塊化课程体系是由承担不同任务，内容特点各异，但为了完成共同的教育目标而形成的多个子课程有机组成的系统。

计算机学部构建了基于专业应用能力的模块化教学体系，其内涵为以就业为导向，根据专业应用技术变化和市场对各职业岗位人才的需求情况按专业应用能力，构建课程体系结构。其将课程体系划分成若干课程模块，每个模块由相关的2～4门课和1个综合性课程设计组成，旨在强化对一种专业应用能力的培养，具体情况如图1所示。

根据专业应用能力，在充分研究课程之间关系的基础上，按照从易到难，从基础到专业的顺序，构建基于专业应用能力的模块化课程体系。根据学生应该具备的四个专业应用能力，构建了四个模块化课程体系（模块），分别是基本编程能力模块、网站建设和网页制作模块、管理信息系统设计模块和大型数据库开发模块。每个模块均由与一种专业应用能力相关的2～4门课和一个课程设计构成。通过课程模块和综合性课程设计将几门课的知识融会贯通，从而达到培养学生掌握一种专业应用能力的目的，具体情况如图2所示。

2.2  依托创新实验实训中心，培养创新型人才

计算机学部创新实验室创建于2009年，到目前为止已经持续了9年，八年来累计创作120余件，共获得303项奖励，其中国际奖项2项，国家级奖励46项，省市级奖励81项，校级奖励180余项。常年在创新实验室学习的中高年级学生占本年级的比例逐渐提升到20%以上。其连续7年组织大学生科技作品展，被团省委授予“优秀大学生社团”称号。

创新实验室的作用是巨大的，其作用主要体现为：改善学风，实现了从“要我学”到“我要学”的转变;转变学生，实现了从“学痞”到“学霸”的蜕变;提升能力，实现了从“理论”到“技能”的跨越;角色变换，实现了从“学习者”到“研究者”的转换;教师提高，实现了从“教师”到“导师”的晋升;带动高水平就业，实现了从“工作”到“事业”的飞跃。

目前在创新实验实训中心有多项科研成果落地转化，其中“基于网络的短道速滑竞赛处理系统”作为第十三届全国冬运会短道速滑赛事的竞赛组织程序，广泛应用于現在全国的短道速滑比赛，团队开发运营了中国滑冰协会和黑龙江省滑冰协会竞赛官方网站。“AWOD手机蓝牙LED随显系统”由大连新程软件有限公司委托开发，应用于出租车行业，实现了车载LED显示。“手持式打码器”由大连新程软件有限公司委托开发，实现了对某一设备编码及加密功能。

2.3  学分驱动，实现创新创业能力培养可持续发展

为了实现创新型人才培养的可持续发展，国家从顶层设计上进行规划，在16版人才培养方案中设置了2个必修创新学分，设计了11条创新学分获得路径，实现了第一课堂到第二课堂全覆盖。其将创新学分认证分为二级，第一级为学生会科协认证，第二级为教师认证小组认证。创新学分每学期认证一次，为方便管理，还专门开发了“创新学分管理系统”，用于计算学生的创新学分，创新学分累加计算后在第七学期统一发放。

创新学分可以从学术课题、学术论文、科技制作、调查报告、创业实践、知识技能竞赛或培训、参加学术讲座、学校专业竞赛、寒暑假社会实践、志愿服务、学生社团活动等11个方面获得。并且每个方面，都制定了详细的获取标准。

2.4  产教融合，双证书计划

依托学科优势，建筑电气与智能化专业走出了“校政行企，产教融合”的路子，专业办学思路的定位为依托政府、行业、企业办专业，开展深度的校政行企合作，并取得了初步成效。本专业与黑龙江省质量监督局及黑龙江省电梯安全技术协会开展学校与政府部门、行业协会共建，实施“毕业证书+职业资格证书”计划，授权学院为特种设备作业人员考试机构。本专业与天津鑫宝龙电梯集团有限公司达成校企合作协议，由企业提供三站式实验电梯，现已用于教学，一期捐赠总值约120余万元，企业在学校建立了电梯运行大数据监控中心，其既可以作为企业的生产环境，又可以作为学生的实习平台。

2.5  校企协同，双导师制

学部于2017年成功申报了第二批教育部协同育人项目，计划与苏州国云数据科技有限公司在实验室建设、师资培养等方面共同培养“大数据”人才。经过共同协商，企业将在“大数据实验室”建设方面提供支持，同时，企业选派优秀的企业专家到学校授课，讲授大数据的相关前沿技术课程，学部的专任教师为企业老师助课，共同培养学生。

依托地缘优势，学部于2017年与同在平房区的黑龙江海康软件工程有限公司开展深度合作，最终达成共识：学校在企业建立学生实习实训基地，企业在学校建立联合创新实验室。联合创新实验室采用“双导师制”，依托企业的优势技术资源和实际经验合作办学，与合作企业共享各自的优势资源。通过合作，企业能将业界成熟、先进的技术思想与实用经验以讲授与实训辅导相结合的方式面对面地传授给学生。同时，学部将组建以教师为技术指导、学生为执行主体的数据保护技术支持团队，承接企业数据安全项目的实施、运维等工作，发挥实习实训、工学结合的综合作用。构建起校内训练与校外实习交替结合的人才培养模式，由合作企业定期提供实际项目机会，参与真实的数据安全相关项目工作流程，与市场接轨。

2.6  以赛代练，提高解决应用技术问题能力

学部学生参加“挑战杯”、“物联网创新创业大赛”、“全国大学生电子设计竞赛”、“全国软件专业人才设计与开发大赛”等均取得了良好的成绩，学生作品：“多功能智能盲人拐杖助手”获得了第十三届“挑战杯”黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛省赛一等奖，国赛铜奖;“AWOD手机蓝牙LED随显系统”获第十四届“挑战杯”黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛金奖。

学部与云图智德科技有限公司合作举办了东方杯程序设计大赛，截至2018年，已经成功地举办了六届，比赛分高级组和初级组，采用上机考试的方式，大赛的内容为考核学生的算法设计能力和编程语言应用能力。学部每年都有20多名同学获奖，统计显示，获奖同学的就业能力和就业质量大幅度提高。

2.7  专业实训，提高专业应用技能

从13版人才培养方案开始，第七学期是学生技能训练环节，此环节主要通过实训来使学生对以前所学知识融会贯通。专业实训采用校内实训与校外实训相结合的方式，通过与企业深度合作，学生自愿到企业参加为期3～6个月的实训，并参加企业指派的顶岗带薪实习，专业实训使学生在真正的大中型企业中从事软件开发、测试以及售后等环节的工作，从而为学生的高质量就业提供了保障。

2.8  专业英语改革，提高学生的英语应用能力

通过MPOC平台建立起“以学生为中心”的教学模式，把学生灵活运用数字化设备作为教学过程的组成部分，让学生根据自己的学习步调进行个性化学习。可以让学生在校园网上通过慕课学习理论知识，课堂面授更注重实践操作的指导，这有助于学生实践应用能力的提高。教师在授课过程中既可以通过题库测试和提问答疑了解学生的学习进步情况，并记录成绩。计算机类专业英语特殊目的教学测试研究取得了较好的效果，在计算机专业课程的讲授中加入英语，既可以帮助学生培养英语思维，也可以为其他专业的英语教学提供新的思路。

3  学生的就业质量大幅度提高

经过实践，学生的就业质量得到大幅度提高，2016届毕业生专业对口就业率达到60.71%，高工资的学生比例（工资3000以上）达到80.8%。学部涌現了一批就业“明星”，电子信息工程专业2012级毕业生汪立双，工程师，副处级，现任航空工业上海航空测控技术研究所工业制造事业部副部长，从事武器装备综合应用的研发保障。计算机科学与技术专业2013届毕业生孙佳伟，现就职于中国航天科技集团公司中国空间技术研究院（简称：航天五院），任项目经理，从事空间技术研发工作，参与重要航空器部件的控制算法研究。2016届毕业生最高工资达到年薪14万，有10余人在毕业前月工资就达到了8000多元。

4  实施过程中的问题与对策

4.1  如何在新工科背景下进一步加强学科建设

经过调研发现，目前大数据技术是热点技术，因此，在2016级计算机科学与技术专业开设了“大数据应用技术”方向，并与国云数据科技有限公司和达内公司联合培养。企业在实验室建设、师资培养、课堂教学等方面参与到教学过程中。

4.2  如何加强创新实验室的投入和内涵建设

建议设置专项资金用于创新实验室建设，包括硬件改善、设备与元器件购买、大赛投入、实验室文化建设等。

4.3  如何对参加创新实验室工作的教师进行激励

除了团委设置的大赛奖励之外，建议学校能够在职称评审、评优评奖、述职考核等方面对创新实验室教师倾斜，提高创新实验室教师的积极性。

4.4  如何最大限度发挥科协的作用

将创新实验室的立项、大赛管理、经费报销、创新学分认定等工作交给科协管理，发挥科协的能动作用。

4.5  如何改革专业应用中的英语教学

让学生掌握“屏幕英语”，把编程中所用到的英语单词搬到课堂上讲授，提升学生英语学习的积极性。

参考文献：

[1] 蒋宗礼.新工科建设背景下的计算机类专业改革 [J].中国大学教学，2017（8）：34-39.

[2] 吴爱华，侯永峰，杨秋波，等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济 [J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[3] 李耘，李长安.构建大学生创业教育体系的思考 [J].国家教育行政学院学报，2008（5）：20-22.

[4] 孙建.应用型本科院校创新创业教育体系构建对策 [J].智库时代，2017（16）：84+87.

[5] 刘勇强.新工科背景下地方高校创新创业教育体系的构建 [J].新乡学院学报，2018，35（9）：73-76.

[6] 罗宇新，田崇瑞，邹俊中.《计算机实用操作英语》“翻转课堂”教学的实践与反思 [J].学园，2016（8）：12+15.