新工科背景下基于“項目+學科競賽”驅動的應用型本科人才培養(yǎng)模式研究

田新志　陳曉范　申海杰　王振鐸　邊倩　張衛(wèi)鋼

摘要：在互聯(lián)網、物聯(lián)網高速發(fā)展的今天，社會對網絡T程專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高要求，論文從當前新T科背景下應用型本科人才培養(yǎng)問題出發(fā)，剖析了網絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)的問題，提出了基于“項目+學科競賽”驅動的應用型本科人才培養(yǎng)模式，并分析了其可行性和特點，為同類院校和專業(yè)的建設提供了借鑒。

關鍵字：新工科;網絡工程;創(chuàng)新;學科競賽

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）20-0035-03

隨著“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等一系列國家層面活動的拉開，經過幾年的建設，取得了不錯的成果[1]?！靶鹿た啤庇袆e于傳統(tǒng)的工科，“新工科”的建設要體現最新的產業(yè)發(fā)展方向，根據產業(yè)需求調整專業(yè)結構，構建新的人才培養(yǎng)模式和知識結構。

國家主席習近平在全國教育大會上提出了高校人才培養(yǎng)目標是創(chuàng)新型、復合型、應用型人才。應用型本科院校培養(yǎng)的是應用型創(chuàng)新人才，相對于學術型人才而言，應用型人才更注重知識的運用和應用，更看重實際動手能力和創(chuàng)新能力且具有較寬泛的智能結構。在面對復雜的工作環(huán)境時，還要求能在實際工作中具有不斷學習且具有一定開拓精神的能力。這也是“新工科”背景下對大學生的培養(yǎng)要求。

網絡工程專業(yè)是“新工科”專業(yè)的典型代表，涉及有通信專業(yè)、電子信息工程專業(yè)和計算機科學與技術專業(yè)方面的知識，具有顯著的多專業(yè)知識交叉融合的特點。同時具有計算機科學與技術、通信工程、網絡工程、電子信息工程等多學科的知識。我院是新工科建設的重點學院，隨著計算機網絡技術人才需求的與日俱增，如何在應用型本科院校中將網絡專業(yè)學生，培養(yǎng)成為社會急需的創(chuàng)新型、復合型和應用型人才，已經成為迫切需要解決的問題。

1應用型本科網絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)現狀

1.1直接套用學術型本科培養(yǎng)方案，不能體現應用型本科特色

應用型本科的專業(yè)設置相對來說比學術型本科要晚，大多數應用型本科沿用傳統(tǒng)學術型本科的教學計劃和課程體系。而應用型本科與學術型本科的培養(yǎng)目標和方向不完全不同的，學術型本科培養(yǎng)高、精、尖人才不同，應用型本科教育培養(yǎng)面向生產、管理和服務的一線高素質應用型人才。沒有對應用型特色進行個性化培養(yǎng)且培養(yǎng)目標沒有結合本專業(yè)的就業(yè)方向進行規(guī)劃。應用型人才強調學生的動手能力，有的學校缺少針對性的實踐教學，當學生進入社會走上工作崗位時不能迅速地適應實際工作的需要，獨立應用知識解決問題的能力不足。針對應用型人才的培養(yǎng)問題有些學校制定了一些補救措施比如實行選課制，增加了選修課的門數和所占的權重，但由于各種原因大多數學校的選課制度流于形式，沒有起到真正的效果。

1.2學生學習興趣不強烈，沒有明確的學習目標

由于網絡工程專業(yè)知識體系龐雜，涵蓋了多個專業(yè)學科知識，學生面對多學科多領域課程知識，對專業(yè)方向的認識不夠清晰，不能形成清晰的學習路線，因此難以樹立有針對性的學習目標，沒有了目標，學生在學生的過程中只是被動的接收，而大學學習則更注重的是學生的自習能力與自學動力，因此很多學生在學習過程中，逐漸喪失了學習興趣[1]。學生沒有了學習興趣，對專業(yè)的人才培養(yǎng)來說無疑是失敗的。

1.3學生缺乏創(chuàng)新意識，創(chuàng)新能力薄弱

經歷了12年寒窗苦讀的學生，而這12年期間的學習，都是為了考試而學習，完全忽略了自己創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。進入大學后這種思想一時之間很難改正過來，平時只應付課程學習，對目前行業(yè)中的一些有關創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的賽事如“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”“互聯(lián)網+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”“全國物聯(lián)網設計大賽”“智能機器人創(chuàng)意大賽”等學科競賽不是很了解。倘若沒有老師去主動引導他們參加，他們自己幾乎不會主動去參加這類別競賽，有的即便參加了比賽，但參賽質量也不高，并沒有達到賽事目的。只有少數學生能按照比賽的要求主動去規(guī)劃和學習，大多數可能耗費了時間但沒達到好的效果，并不能鍛煉到他們的創(chuàng)新能力。另一方面，受傳統(tǒng)教學模式的影響，應用型本科學生多數在遇到問題時通常缺乏深層次和多樣化的思考，分析問題和解決問題的方法通常比較單一、缺乏創(chuàng)新，在技術上難以突破，創(chuàng)新能力薄弱。

1.4教學模式和教學手段單一，不能激發(fā)學生的創(chuàng)新意識

傳統(tǒng)的教學模式和教學手段單一，傳統(tǒng)教學重理論輕實踐。雖然有些教師在授課過程中引入一些案例，但大多數的案例都是過時的、陳舊的，而計算機網絡技術的更新?lián)Q代周期又很短。對于學生而言，所學的知識停留在教材上可能已經過時的知識，導致學生的實際應用能力很弱，在些新的知識大多是知其然而不知其所以然。在解決實際問題時不會運用所學知識，教學效果不理想。另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)教學模式中，考核學生學習情況大多采用考試成績作為考核標準，考試方式為筆試，考試的結果過于片面，無法考核學生的實際應用能力和綜合能力。

2構建基于“項目+學科競賽”驅動的應用型本科網絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式

1）開展項目訓練和學科競賽的必要性

文章前面提到，目前應用型本科學生缺乏學習專業(yè)興趣，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識不強等，要解決這一根本問題就是需要培養(yǎng)學生的學習目標，激發(fā)學生的學習興趣從而提升學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。那么讓學生參加項目訓練和學科競賽應能很好地解決這一問題。在“新工科”思想的驅動下，隨著計算機技術及信息技術的發(fā)展，與計算機網絡相關的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目和學科競賽項目種類繁多，如一年一度的“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”“互聯(lián)網+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、中國高校智能機器人創(chuàng)意大賽、中國高校智能機器人格斗大賽、3S杯全國大學生物聯(lián)網技術與應用“三創(chuàng)”大賽、全國“挑戰(zhàn)杯”系列學術科技競賽、ACM-ICPC國際大學生程序設計競賽、中國大學生計算機設計大賽、藍橋杯大賽等。這些學科競賽都是圍繞著相關領域的研究熱點和前沿技術，集實用性、競技性、趣味性和激勵性于一身，可以大大提升了學生的學習興趣、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，開闊眼界，培養(yǎng)了大學生的團隊合作精神，磨煉了意志品質和心理素質。這符合“新工科”的精神。

2）我校網絡工程人才培養(yǎng)模式

在理解“項目+學科競賽”的理念和具體要求的情況下。我院網絡工程專業(yè)教師及相關負責人集思廣益，充分探討，在學院構建“面向學科大類”“面向社會需求”“面向學生發(fā)展”的人才培養(yǎng)思路大方針下，提出“通識課+專業(yè)群課程+專業(yè)課程+技能型課程”四位一體的人才培養(yǎng)計劃如圖1所示。

通識課有：高等數學、大學物理、大學英語、電路分析、電工電子技術等;學科平臺課有：數據結構、JAVA程序設計、C語言程序設計、Web程序設計，數據庫原理與應用;專業(yè)課有物聯(lián)網技術及應用、物聯(lián)網項目開發(fā)、網絡工程與系統(tǒng)集成、智能機器人等。

依據項目與學科競賽開展的軸線結合學校及學生實際出發(fā)，將網絡工程專業(yè)的學習進度對應大學四年分成專業(yè)基礎、能力提升、綜合能力訓練和實踐深化四個階段，從基礎階段開始就讓學生開始接觸相關賽事，隨著專業(yè)技能的不斷提升參加競賽的難度不斷深化，專業(yè)性和綜合性逐漸提升，通過相應的比賽再結合學校的實踐實訓鞏固所學知識，培養(yǎng)學生綜合運用知識能力，提升學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。每個階段相對應的主要代表性比賽見圖2所示。

3人才培養(yǎng)模式效果的具體保障措施

為了更好地實施基于“項目+學科競賽”驅動的應用型本科網絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)，從相關課程的設置、相關競賽的實踐條件、項目競賽的指導保障、師生激勵機制等多個途徑進行了優(yōu)化。

1）優(yōu)化課程設置

根據主流學科競賽對相關知識的要求，我們對課程做了一些優(yōu)化，部分典型的學科競賽與相應的課程對應的關系如表1所示。

2）優(yōu)化實驗室與專業(yè)社團

學院設立了物聯(lián)網與機器人專業(yè)社團，物聯(lián)網與機器人實驗室對師生全天開放，實驗室配備常用電子器材和實驗設備，創(chuàng)新之星機器人套件30套，還有競賽專用開發(fā)箱和開發(fā)板等。社團有經驗豐富的老師和實驗員進行管理。社團實行項目制管理，以項目組為單位，開展項目及競賽的設計與研究。社團會聘請有經驗的專家開展技術講座，引導學生進行項申報競賽參與，跟蹤項目進展指導競賽策略，為學生參與項目研究和科技競賽提供了良好的環(huán)境。

3）優(yōu)化競賽激勵機制

培養(yǎng)方案中設立了3學分的創(chuàng)新實踐分，學生可以通過參加校創(chuàng)新文化節(jié)活動、各類學科競賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目的申報來達成。學院根據學生的參與程度或獲獎名次按合理的比重賦予相應學分。另外，對于參加在競賽中取得優(yōu)異成績的指導老師和同學給予榮譽和物質雙重獎勵。其目的是充分的調動了學生和老師的積極性;除此之外，學院還將比賽成績與實踐教學環(huán)節(jié)掛鉤，根據學生在比賽中的獲獎名次，給予免修相關的課程設計或綜合實訓課程。通過優(yōu)化競賽激勵機制，促使學生參與競賽的意愿和主動性進一步提高。以達到提升學生創(chuàng)新意識的目的。

4效果分析

“項目+學科競賽”的人才培養(yǎng)方案實施，對我校2017、2018網絡工程專業(yè)的實踐探究，影響顯著。主要體現在以下三方面。

1）人才培養(yǎng)質量得以提升

通過參加競賽與項目的訓練，開闊了學生視野，拓展了其知識結構。在競賽和項目訓練過程中引發(fā)學生對現實問題的更多觀察和思考，通過發(fā)現問題、分析問題、解決問題、形成問題為導向，激發(fā)學生深入地學習和探究的學習方式，顯著地提高了學生的學習主動性，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維，人才培養(yǎng)質量得到了顯著的提升。

2）教師的教育教學改革熱情大大提升

在該人才培養(yǎng)模式下，網絡工程專業(yè)的教師都承擔著指導學生參與項目申報、指導學生參加競賽的任務，這要求教師在教學實施過程中對其教學方法、教學內容、教學模式進行深入地探究，更加注重對學生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和實踐動手能力的培養(yǎng)。學院的各種激勵機制讓老師參與教學研究、教學改革的熱情和主動性大大提升，因此催生了一批教育教學改革項目。

3）參加競賽成績斐然

我院2017級網絡工程專業(yè)學生兩支隊伍首次參加“第2屆中國機器人創(chuàng)意大賽”獲得全國一等獎1項、二等獎1項的好成績;2017級和2018級混合編隊的兩支隊伍在“2019中國高校智能機器人格斗大賽”中獲一等獎和三等獎各1項;2017和2018級混合組隊參加的第五屆“3S”杯全國大學生物聯(lián)網“三創(chuàng)”大賽中因表現優(yōu)秀獲企業(yè)贊助參加物聯(lián)網夏令營活動;網絡工程專業(yè)學生在2019年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目的申報中獲兩項國家級立項，兩項省級立項的好成績，并且在校15屆和16屆創(chuàng)新文化節(jié)中斬獲多項獎項。

5結束語

本文研究了新工科背景下基于“項目+學科競賽”學科競賽為驅動的應用型本科網絡工程人才培養(yǎng)模式，文章首先分析應用型本科院校網絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)現狀，構建了基于“項目+學科競賽”學科競賽為驅動的應用型本科網絡工程人才培養(yǎng)模式，闡述了保證人才培養(yǎng)的相關措施。

參考文獻：

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】

收稿日期：2020-03-25

基金項目：陜西省教育廳2018年度專項科學研究計劃項目（18JK1104）資助;西安思源學院2019年度校級教改項目（19SYGP017）資助;陜西省教育廳2019年度國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程建設階段性成果

作者簡介：田新志（1975-），男，碩士，副教授，主要研究方向物聯(lián)網技術、網絡工程;陳曉范（1981-），男，碩士，副教授，主要研究方向物聯(lián)網技術、網絡工程;申海杰（1981-），男，碩士，副教授，主要研究方向物聯(lián)網技術、網絡工程;王振鐸（1974-），男，碩士，副教授，主要研究方向計算機專業(yè)教學、軟件工程;邊倩（1973-），女，碩士，副教授，主要研究方向物聯(lián)網技術、網絡工程;張衛(wèi)鋼（1960-），男，博士，教授，主要研究方向物聯(lián)網技術、網絡工程。