科研創(chuàng)新和工程實踐計算機專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式探討

黃勇，李永勝（1.廣西民族大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息化管理中心，南寧 530006；.廣西民族大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，南寧 530006）

科研創(chuàng)新和工程實踐計算機專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式探討

黃勇1，2，李永勝2
（1.廣西民族大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息化管理中心，南寧 530006；2.廣西民族大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，南寧 530006）

0　引言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的來臨，以技術(shù)創(chuàng)新為主導(dǎo)的研發(fā)型IT公司、企業(yè)對計算機人才綜合能力需求不斷提高，要求畢業(yè)生既具備扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)和較強的工程實踐能力，又要具備一定的創(chuàng)新意識和能力。目前，以培養(yǎng)技能型應(yīng)用人才為目標(biāo)的地方高校辦學(xué)定位已經(jīng)不能滿足地方社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。因此，我們依托學(xué)校高水平科研平臺，在教學(xué)體系中引入教師科研項目與成果，構(gòu)建面向工程需求的課程體系，融入現(xiàn)代工程的意識，對培養(yǎng)具有科研創(chuàng)新和工程實踐能力的復(fù)合型計算機專業(yè)技術(shù)人才具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1　人才培養(yǎng)模式存在的問題

隨著時代的發(fā)展，那些照搬或改良“研究型”高校的計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式的局限性日益凸顯[1-2]，概括起來人才培養(yǎng)現(xiàn)狀主要存在以下三方面的問題：

（1）辦學(xué)定位模糊，人才培養(yǎng)模式單一。隨著國家經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，“大眾創(chuàng)新，萬眾創(chuàng)業(yè)”已成社會的共識，建設(shè)創(chuàng)新型國家需要大批的創(chuàng)新型人才，社會對高校的人才培養(yǎng)提出了更高的要求。雖然一些地方高校也嘗試培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才，由于辦學(xué)定位模糊、辦學(xué)思路不清晰，僅僅是簡單照搬或沿襲其他“研究型”學(xué)校的課程體系和教學(xué)方法、手段，沒有自己的特色辦學(xué)模式，導(dǎo)致人才培養(yǎng)單一化、同質(zhì)化。

（2）現(xiàn)有專業(yè)實驗教學(xué)體系常常忽略工程實踐能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)，學(xué)生缺少工程實踐的機會和平臺。盡管多數(shù)學(xué)校已意識到工程實踐的重要性，但對于計算機專業(yè)的工程實踐概念及范疇依然模糊，常常將工程實踐和技能實踐混為一談。因此，除了綜合設(shè)計性實驗環(huán)節(jié)有少量內(nèi)容涉及工程實踐能力的培養(yǎng)，我們通常很少能在實驗教學(xué)體系中看到組織溝通、團隊協(xié)作以及產(chǎn)品營銷等相關(guān)能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)。

（3）現(xiàn)有教學(xué)保障不利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。工科學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對課程體系、實踐實訓(xùn)平臺和師資隊伍都提出了比較高的要求。不少地方高校除了不合理的課程體系設(shè)置，由于經(jīng)費短缺，專業(yè)實驗室和有特色的實訓(xùn)基地不足，學(xué)生無法進行充分的實驗、實踐和實訓(xùn)，更談不上創(chuàng)新能力和工程實踐能力的培養(yǎng)。最為嚴峻的是既懂理論創(chuàng)新又具備工程技能的“雙師型”專業(yè)教師尤為缺乏，從而不能有效引導(dǎo)學(xué)生展開工程領(lǐng)域的創(chuàng)新研究。

2　科研創(chuàng)新和工程實踐復(fù)合型人才的培養(yǎng)理念與模式

在新形勢下地方高校如何循序漸進地培養(yǎng)計算機專業(yè)學(xué)生工程實踐和創(chuàng)新研究能力，優(yōu)化專業(yè)人才培養(yǎng)模式，筆者所在單位從理論教學(xué)創(chuàng)新、實踐教學(xué)創(chuàng)新及創(chuàng)新實踐平臺建設(shè)等三方面進行了一系列改革。

2.1構(gòu)建面向工程需求的課程體系，實現(xiàn)理論教學(xué)創(chuàng)新

顯然，教學(xué)質(zhì)量是高校辦學(xué)發(fā)展的立足之本，也是關(guān)乎專業(yè)人才培養(yǎng)的最為關(guān)鍵的問題。為培養(yǎng)具備創(chuàng)新思維和工程實踐能力的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才，我們需要從課程教學(xué)體系建設(shè)、科研與教學(xué)有機結(jié)合兩方面考慮。

為滿足社會實際工程的不同需求，按照專業(yè)基礎(chǔ)、工程應(yīng)用、工程實踐和創(chuàng)新，建立多層次的理論課程教學(xué)體系。在整個課程體系中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、程序設(shè)計這類專業(yè)基礎(chǔ)課程屬于課程體系的最底層，是計算機專業(yè)學(xué)生掌握計算機應(yīng)用技術(shù)的理論基礎(chǔ)，為后期應(yīng)用工程實踐技術(shù)做好技術(shù)和理論儲備。根據(jù)學(xué)校計算機相關(guān)專業(yè)，我們將工程應(yīng)用類課程細分為三類：軟件工程應(yīng)用（以軟件工程、軟件測試、人工智能等課程為主）、硬件工程應(yīng)用（以嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)等課程為主）和網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用（以計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)等課程為主）系列課程。工程實踐類課程的目標(biāo)是讓學(xué)生鍛煉成為一名合格乃至卓越的工程師,具備將所學(xué)專業(yè)基本理論、知識和基本技能轉(zhuǎn)化為設(shè)計方案或設(shè)計圖紙的專業(yè)能力或者具備將設(shè)計方案與圖紙轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的能力，如在實踐課中引入CDIO工程教育理念[3]，即這類課程就是打破先導(dǎo)課程界線，學(xué)生通過對產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)及測試包括產(chǎn)品市場運作全過程體驗，學(xué)習(xí)工程的理論、技術(shù)與經(jīng)驗，充分將知識融會貫通的課程，我們還可根據(jù)業(yè)界最新技術(shù)發(fā)展趨勢，在內(nèi)容上每年都進行更新和擴充，如將大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)運用到課程教學(xué)與實踐中。

提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑和必要手段之一是理論教學(xué)創(chuàng)新。而科研是高校創(chuàng)新教學(xué)的源頭，也是保證創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。教師在科研活動中,拓寬了自身理論知識的寬度和深度，這使得教師具有了把復(fù)雜、枯燥、抽象的理論知識轉(zhuǎn)化為簡單、生動、具體教學(xué)案例的可能性。通過鼓勵教授、博士充分利用自己的科研優(yōu)勢，將自己的科研思想、方法和成果引入課堂教學(xué)，將科研活動與教學(xué)過程有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)“科研促進教學(xué)”的理念。為此，我校計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科帶頭人鼓勵和引導(dǎo)專業(yè)教師結(jié)合學(xué)科的主干課程開展相關(guān)課題的科學(xué)研究，積極將最新科研成果轉(zhuǎn)化為課堂內(nèi)容，強化案例和引導(dǎo)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,從而掌握相關(guān)知識點。例如，我們在講解信息安全協(xié)議時，適當(dāng)引入形式化方法、符號計算相關(guān)的概念和技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生了解目前信息安全學(xué)科的前沿和發(fā)展趨勢，使部分學(xué)有余力的學(xué)生進行更深入的理論學(xué)習(xí)。

2.2教師科研引入實驗教學(xué)，實現(xiàn)實踐教學(xué)創(chuàng)新

實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和工程能力的重要手段。目前，實驗教學(xué)內(nèi)容多數(shù)集中于基礎(chǔ)性驗證型實驗，無法有效培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的創(chuàng)新思維和實踐能力。將本學(xué)科產(chǎn)生的新思想、新理論、新方法、新應(yīng)用以及教師的科研項目和成果引入實驗教學(xué)，充實實驗教學(xué)內(nèi)容，不斷提高實驗教學(xué)水平,是高校高等教育教學(xué)改革的一條新途徑。

為銜接理論課程體系，我們重點構(gòu)建計算機類專業(yè)三類課程、四種技能訓(xùn)練、七種能力培養(yǎng)層面有機整合的“3×4×7”實驗教學(xué)體系。同時，。在整個體系中，最底層的課程由10門基礎(chǔ)實驗課程構(gòu)成，包括計算機組成原理實驗、匯編語言實驗、電路原理實驗、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實驗、操作系統(tǒng)課程實驗、數(shù)據(jù)庫技術(shù)實驗、計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計實驗、信息系統(tǒng)課程設(shè)計實驗，以上實驗課程重在培養(yǎng)學(xué)生掌握本專業(yè)的基本理論、基本操作技能和具備較強的編程能力、解決實際問題的計算機應(yīng)用能力；第二層次的課程是提高性質(zhì)的實驗課程，根據(jù)學(xué)校軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程和計算機科學(xué)與技術(shù)三個專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)差異，由三門創(chuàng)新性綜合實驗課程構(gòu)成，實驗內(nèi)容分別側(cè)重軟件設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和硬件技術(shù)方向，注重培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合應(yīng)用、科研創(chuàng)新能力；最高層次的課程是1門IT產(chǎn)業(yè)實踐應(yīng)用課程，通過到實訓(xùn)基地實習(xí)參與實訓(xùn)項目，培養(yǎng)學(xué)生在實際產(chǎn)品研發(fā)中的工程實踐能力、團隊合作能力和創(chuàng)業(yè)能力。為滿足學(xué)校不同專業(yè)、不同層次的人才培養(yǎng)要求，我們除了構(gòu)建三類不同層次、不同開放模式的開放實驗平臺[4]，還依托學(xué)校計算機類專業(yè)的學(xué)科優(yōu)勢、科研項目和高水平的科研平臺，著重加強包括“基礎(chǔ)技能訓(xùn)練”、“綜合應(yīng)用技能訓(xùn)練”、“工程實踐能力訓(xùn)練”和“創(chuàng)新研究技能訓(xùn)練”4種層面的技能訓(xùn)練，從而實現(xiàn)將教師的科研成果有機融入了立體化的 “3× 4×7”實驗教學(xué)體系的教學(xué)目標(biāo)。

科研成果進課堂是一種有益的嘗試。如何把握好尺度，不讓科研成果背后過于抽象的理論泯滅學(xué)生的好奇心，以適當(dāng)方式融入課堂實踐教學(xué)，并形成可持續(xù)的實踐創(chuàng)新是實現(xiàn)教學(xué)、科研、人才培養(yǎng)和諧發(fā)展的關(guān)鍵。在實際教學(xué)中，我們鼓勵教師結(jié)合當(dāng)前的專業(yè)課程，并根據(jù)本科學(xué)生的潛質(zhì)和掌握專業(yè)知識的程度，從教師的科研項目中選擇適合學(xué)生進行實踐創(chuàng)新的實驗項目，按照不同類型實驗（設(shè)計性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗）的要求，有機地將研究成果融入到實驗教學(xué)中。例如：把教師科研課題中的軟件需求分析、功能設(shè)計、模塊設(shè)計、算法設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、代碼實現(xiàn)及系統(tǒng)測試等分解對應(yīng)實驗項目的實驗?zāi)繕?biāo)、系統(tǒng)功能、實驗指標(biāo)、算法步驟或流程、數(shù)據(jù)E-R圖、代碼清單、實驗結(jié)果等實驗流程和要求；在上述實驗項目的基礎(chǔ)上，我們還可以考慮從科研項目中提煉出創(chuàng)新性實驗，如只給出實驗?zāi)繕?biāo)和要求，具體的實驗內(nèi)容、實驗步驟及實驗方案均由學(xué)生自由發(fā)揮。

2.3科研項目進駐創(chuàng)業(yè)基地，實業(yè)創(chuàng)業(yè)平臺創(chuàng)新

近年來，學(xué)校高度重視學(xué)生的實踐技能、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)。通過構(gòu)建“學(xué)生創(chuàng)業(yè)工作室-學(xué)院創(chuàng)業(yè)實踐中心-學(xué)校創(chuàng)業(yè)實踐基地”三級創(chuàng)業(yè)實踐平臺，為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊提供一定的資金資助、實驗設(shè)備及場地支持，鼓勵學(xué)生進入實訓(xùn)基地體驗IT產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)，建立健全創(chuàng)業(yè)雙導(dǎo)師制：校內(nèi)專業(yè)導(dǎo)師和校外實踐導(dǎo)師，提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，促進科研成果的轉(zhuǎn)化。以筆者所在的廣西民族大學(xué)為例，依托計算機優(yōu)勢學(xué)科的多個實習(xí)實訓(xùn)基地（4個信息類行政管理部門、8家IT公司）以及大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，學(xué)校提出“基地支撐―項目引領(lǐng)―實戰(zhàn)訓(xùn)練―成功創(chuàng)業(yè)”的大學(xué)生實踐創(chuàng)業(yè)模式和思路，提高計算機專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力和市場競爭意識。目前，該基地已有“基于一維碼、二維碼數(shù)據(jù)服務(wù)的開發(fā)”、“高新電子小產(chǎn)品及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”等項目入駐，已初步成為學(xué)?？蒲谐晒D(zhuǎn)化和工程實踐創(chuàng)新基地。

3　實施效果

我校計算機專業(yè)依托區(qū)級重點實驗室、區(qū)高校特色專業(yè)實驗室和自治區(qū)“八桂學(xué)者”崗位的科研優(yōu)勢，以工程師能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)，積極探索教學(xué)科研互動、校企互動的實踐教學(xué)模式，以理論教學(xué)為基礎(chǔ)、產(chǎn)學(xué)研合作為平臺，重點建立“基礎(chǔ)實驗技能訓(xùn)練”、“綜合應(yīng)用技能訓(xùn)練”、“科研創(chuàng)新技能訓(xùn)練”和“工程實踐能力訓(xùn)練”等多層次的實踐教學(xué)體系，促進創(chuàng)新復(fù)合型人才的培養(yǎng)。近年來，我校計算機專業(yè)學(xué)生先后獲得了20多項區(qū)級或校級 “大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”研究項目的立項資助；在全國大學(xué)生軟件大賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、多媒體教學(xué)軟件大賽，廣西計算機應(yīng)用大賽等比賽中，先后獲得10多個國家級獎項、20多個省級獎項。我校計算機專業(yè)依托教師科研，促進專業(yè)創(chuàng)新復(fù)合型人才的培養(yǎng)取得了一定的成效，如由筆者指導(dǎo)的2007級軟件工程專業(yè)的學(xué)生池俊輝完成了 “古壯文文獻信息處理關(guān)鍵技術(shù)研究”課題，先后獲得“安利杯”大學(xué)生計算機作品大賽銀獎2項，軟件著作權(quán)2項。

4　結(jié)語

對于計算機這類實踐性極強的專業(yè)而言，要培養(yǎng)復(fù)合型工程人才除了夯實學(xué)生的專業(yè)理論基礎(chǔ)，更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新和工程實踐能力，這已逐漸成為計算機領(lǐng)域教育工作者的共識。依據(jù)工程師能力培養(yǎng)目標(biāo)和要求，依托高水平科研平臺和項目，將現(xiàn)代工程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念融入課堂教學(xué)和實驗教學(xué)的人才培養(yǎng)模式，對于改變目前地方高校重理論輕實踐，重個人輕團隊、重專業(yè)知識輕創(chuàng)新能力的現(xiàn)狀有一定的借鑒意義。

[1]李文敬，廖偉志，元昌安．地方高師院校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與實踐[J].現(xiàn)代計算機，2012（5）:36-39.

[2]黃勇．地方高校計算機專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探討[J]．現(xiàn)代計算機，2013（6）：31-33.

[3]陶勇芳，商存慧．CDIO大綱對高等工科教育創(chuàng)新的啟示[J]．中國高教研究，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

黃勇（1979-），男，廣西忻城人，博士，教授，研究方向為可信軟件研發(fā)、教育信息化

2015-11-10

2016-02-15

在分析地方高校的計算機專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐教育現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出科研創(chuàng)新和工程實踐復(fù)計算機專業(yè)合型人才培養(yǎng)模式，從理論教學(xué)創(chuàng)新、實踐教學(xué)創(chuàng)新及創(chuàng)新實踐平臺建設(shè)等方面進行教育教學(xué)改革，對地方高校計算機專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的改革具有借鑒意義。

科研創(chuàng)新；工程實踐；復(fù)合型人才；培養(yǎng)模式

新世紀廣西高等教育教學(xué)改革工程項目（No.2012JGZ112、No.2015JGB204）

李永勝（1979-），男，廣西陸川人，碩士，副教授，研究方向為智能算法及應(yīng)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.