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摘要:“新工科”是我國基于國家戰略發展而提出的工程教育改革方向。基于內蒙古師范大學網絡工程專業的現狀,根據新工科的要求,從師資隊伍建設、課程體系、實踐教學體系及學生積極性調動等方面進行了積極的思考與探索,對新工科背景下地方院校網絡工程專業的建設與改革具有積極的意義。
關鍵詞:新工科;網絡工程;應用型;課程體系
一、新工科的內涵
“新工科”(EmergingEngineeringEducation:3E)是我國基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的工程教育改革方向[1]。為了更好地指導新工科的建設,教育部于2017年2月18日在復旦大學召開了高等工程教育發展戰略研討會,探討了新工科的內涵特征和發展路徑,形成了“復旦共識”,4月8日,在天津大學舉行了新工科建設研討會,公布了《新工科建設行動路線》,6月9日,組織新工科研究與實踐專家組通過了《新工科研究與實踐項目指南》,達成了新工科建設的“北京指南”。“新工科”的內涵是:以立德樹人為引領,以應對變化、塑造未來為建設理念,以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑,培養未來多元化、創新型卓越工程人才。“新工科建設”不是指建立一種基于傳統工科融合升級的新型工科,而是教育學者對新形勢、新環境、新需求下新型工科學生培養所涉及領域的統稱[2]。在《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》中指明,新工科研究和實踐須圍繞工程教育改革的新理念、新結構、新模式、新質量、新體系開展,而“新工科”對實踐與創新創業也提出了新要求,包括強化實踐創新創業能力,完善創新創業人才培養模式,加強技術轉移與成果轉化等。該通知還指明,新工科研究和實踐需以課題項目形式進行,具體有三種組織形式:工科優勢高校組、綜合性高校組和地方高校組。其中地方高校組主要由地方高校參加,發揮自身優勢,充分利用地方資源,對接地方經濟社會發展需要和企業技術創新要求,深化產教融合、校企合作、協同育人,推動傳統工科專業改造升級,開展地方高校新工科研究和實踐。在這樣的大形勢下,要想抓住新工科建設的機遇,在新工科建設方面取得成績,必須在與當地經濟和需求結合的同時,借鑒發達地區的寶貴經驗,并加大力度實施教育改革措施。本文從內蒙古師范大學網絡工程專業的實際情況出發,分析目前存在的問題,積極探尋解決方法,以培養與地區特色結合的、滿足“新工科”需求的網絡技術人才,并將其功能輻射到其他相關專業。
二、網絡工程專業現狀及存在的問題
網絡工程專業的設立符合國家行業發展方向,社會認知度與認同度較高。網絡工程專業對工程實踐性要求很高,所涉及的相關技術發展迅速、更新速度快,社會需求量大,目前正處于上升期,所以我們更應該抓住機遇、結合地區特色和需求,依托新工科建設,挖掘自身優勢,大力培養高質量的網絡類新工科人才。
(一)專業現狀
內蒙古師范大學網絡工程專業自2012年開始招生,其前身是計算機科學與技術專業網絡技術方向,該方向從2007年開始招生。網絡工程專業現有3個專業方向,云計算、數據中心運營和網絡空間防護,均為“3+1”的校企合作培養模式,所招收的學生均為二本高收費學生。經過近十年的發展,本專業進行了一些思考與探索:(1)通過多次修訂培養方案,增加了大量應用技術型課程,使其與社會需求更接軌;(2)積極響應國家號召,開展和引入“3+1”的校企合作培養模式,以網絡技術為橋梁,針對不同的企業需求培養交叉類的工程技術應用型人才;(3)大力加強實踐環節力度,分別在大一、大二、大三和大四增加了專業認知、專業見習、專業研習和專業實習等活動,通過企業參觀、與企業一線技術人員交流等活動,使學生逐步了解自己的專業,從而能夠更好地規劃后續學習、生活和就業;(4)通過學分置換的方式,鼓勵并組織學生參加“華為”、“紅帽”和“Oracle”等含金量較高的專業認證和相關競賽,為學生走上工作崗位的“最后一公里”助力;(5)積極加強“雙師型”師資的培養。網絡工程專業處于新工科交叉技術的核心,課程更新速度快,對教師的實踐能力要求很高,除了通過校企合作引入工程師,本專業還積極選派教師參加企業實訓,對于提高教師的實踐水平和學生的動手能力均起到了促進作用。
(二)存在的問題
網絡工程專業是內蒙古師范大學的一個新建專業,經過近幾年的發展,雖然取得了一定的進步,但是在培養過程中仍然存在一些問題。首先,師資隊伍的建設仍需加強和充足。“新工科建設”要求網絡工程專業的師資隊伍既要有扎實的理論知識,又要有較強的實踐能力。本專業目前的師資隊伍主要是在原計算機科學與技術專業的基礎上發展而來,教師普遍年齡偏大,更側重于軟件開發方向,對于新出現的云計算、霧計算和物聯網等新技術比較陌生,因而限制了網絡工程專業在理論及實踐方面與時俱進的需求。隨著“互聯網+”的提出,地區產業的發展與信息技術的關系越來越密切,如果師資隊伍不能及時滿足教學與社會的需求,就極可能使培養的學生與企業需求脫鉤,最終影響新工科人才的培養質量。其次,課程體系尚不滿足新工科建設對人才實踐能力的要求。課程結構的合理性會直接影響人才培養的質量。目前本專業的課程體系結構主要包括理論教學、實踐教學和綜合創新三部分。其中理論教學包括公共課和專業課,實踐教學包括實驗課、課程設計、專業見習、專業研習、專業實習和畢業設計等,綜合創新包括科技活動、學科競賽、創新創業訓練等方面。在實施過程中,理論教學和實踐教學往往能包含所有學生,但綜合創新部分只能涉及少部分學生。“新工科建設”需要學生是通才上的專才,但是我們目前的培養方案更側重于計算機相關專業,缺乏與其他非計算機專業知識的融合,不滿足知識交叉、融合和共享的要求。所以,課程體系結構還需進一步調整,既體現專業知識,又涉及其他專業知識,以滿足新工科和社會發展的要求。再次,實踐教學體系建設有待完善。本專業自2012年開始建設網絡工程專業實驗室,自2014年開始實施校企合作的培養模式,在實踐類課程及實習基地等方面取得了一定進步,但仍不滿足新工科人才培養的需求,具體包括:(1)目前大多數校內實驗實踐教學體系仍限于傳統理論教學內容,使得學生的實踐能力與實際工程應用有較大差距,與地方企業的人才需求對接不暢;(2)實驗室建設相對滯后,開放程度偏低,實驗設備不能滿足地區產業對人才實踐能力的需求;(3)校外實習基地仍處于初級階段,學生只能參觀,不能在企業動手實踐,而且實踐過程缺乏企業方師資人員的參與。所以我們仍需繼續完善實踐體系,加大實踐基地建設的力度,使每個實踐環節真正落到實處,起到應有的效果。最后,學生的學習積極性仍需提高。本專業的學生為二本高收費學生,基礎薄弱,學習習慣懶散,面對相比高中更寬松的大學生活,壓力不足,動力不強。雖然培養方案中設置了多門應用性強、與專業認證相結合的課程,也采取了學分置換的方式鼓勵學生參加競賽和獲取認證,但實際效果仍不盡如人意,只有少數學生會參與,大多數學生積極性不高。只有學生真正投入到學習中,才能體現教學改革的效果與價值,才能達到“新工科建設”的目標,所以我們應該進一步探索提高學生積極性的措施與辦法。
三、改進措施
(一)改變教育理念,加強師資隊伍建設
師資水平直接決定了人才培養的質量。高校要建設新工科,必須先建設一支滿足新工科人才培養要求的高水平師資隊伍,尤其是青年教師,他們將成為新工科建設的主要參與者,所以學校必須明確師資建設的方向、目標與路徑,規劃與集成崗位的人才需求[3],實現師資隊伍的轉變,能力上由“教師”到“教師+工程師”,角色上由任課教師到專業導師,以適應人才培養和社會發展的需求,提高學生的培養質量,以符合“新工科建設”的要求。首先,學校應幫助教師理解新工科人才培養的需求,轉變教育理念,明確自己在“新工科”人才培養中的職責,督促教師不斷學習,獲得自身成長,進而將這種成長轉化為學生能力的提升。其次,新工科要面向新產業,所以學校應制定相關政策,引導教師加入到打造新工科教育的過程中,加強其在新經濟領域的工程實踐能力,結合已有基礎,更新知識體系,推動學科間的交叉,形成新興交叉學科方向,最終將教師培養成具有跨學科、跨專業、工程實踐能力強、理論學術水平高的新型教師。第三,學校應改革考核機制,加大工程實踐能力在考核中的比重,提升教師參與新工科建設的動力,鼓勵教師在新領域的探索和實踐,保障教師投入新工科建設的權益,才能使教師全身心投入新工科的研究與建設中。第四,新工科的人才培養需要采用新工科的教學模式、教育技術和方法,所以學校應注重教育改革和教學創新,鼓勵教師面向新工科,探索新興的教學模式。
(二)繼續優化人才培養的課程體系
“新工科”人才培養應注重課程體系建設的系統性、交叉性及應用性三個特征[4],因此,在優化課程體系時,學校應與相關產業建立信息交流和資源共享的協同育人創新體系,以獲得該產業的發展動態、人才需求及產業的工程教育資源等。首先,學校應深化校企合作,聘請企業工程師參與人才培養方案的修訂工作,評估培養目標的合理性與可持續性,共同規劃和設計專業課與實踐教學體系,使專業設置與產業發展同步,實現培養目標與人才需求的對接,避免人才培養與產業需求脫節,同時,學校還應積極利用企業的優質資源,加快建設符合新工科需求的教學資源和師資隊伍,建立人才培養的質量評價體系。其次,除了常規專業課程,人才培養的課程體系還應該為學生進入社會的“最后一公里”助力,例如,引入華為、紅帽等優質企業的認證考試資源,進一步完善網絡工程專業的應用型課程體系。第三,相比新技術的發展,校內授課內容有時會落后于產業需求,為了彌補這個缺陷,學校應該在課程體系中設置相應的動態環節,便于以講座或其他方式,積極引入各種新技術,例如云計算、霧計算、移動邊緣計算、軟件定義網絡及大數據等,使學生能夠及時了解本專業的最新發展趨勢。第四,新工科提倡不同專業的交叉性,所以學校在課程體系制定時,應積極探索本專業與相關專業的內在聯系,盡可能擴展學生的知識圖譜,例如,參考美國STEM[5]和STEAM[6]工程教育的課程結構,立足于新經濟的發展需求和新工科教育的發展特征,培養具有國際視野的卓越工程人才。
(三)加大力度完善實踐教學體系
“新工科”對學生的實踐動手能力要求很高,所以學校應在實踐教學體系方面加大投入力度,突破傳統的課程安排方式,力爭將實踐教學貫穿于教學的始終,發揮實踐教學對于激發學生興趣、創新意識以及活化知識聯結的功能。首先,應擴大現有實驗室的開放程度,積極引導學生走進實驗室,鼓勵學生獨立自主地進行探究式創新實驗。其次,應充實專業見習、專業研習等實踐環節,引導學生了解所學專業,建立學生對本專業的信心。第三,應利用已有校企合作資源,與企業充分展開合作,建設教學、培訓、生產一體化的具有“真實工作場景”的校內開放實驗室,使學生盡早熟悉以后的工作環境并提前進入角色。第四,在綜合創新環節,為學生提供良好的實踐創新環境,鼓勵并支持學生與發達地區大學生的交流與合作,組織學生積極參加各種創新創業類比賽,使學生能夠緊跟社會發展趨勢,增強學生對專業的自豪感與認同感。
(四)激發學生的學習動力
本專業的生源均來自內蒙古地區的各個盟市,學生在進入大學之前,基本沒有接觸過信息技術教育,即使有,也大多停留在初級的計算機應用操作,所以,對于他們來說,基本不了解自己將要學習的專業和知識,如果一味以“填鴨”的方式灌輸,很容易使學生缺乏興趣,喪失信心,所以我們需要注意,在入學初期激發他們的興趣,并在后續不斷鞏固這種興趣。首先,應注重專業導論類課程的教學改革。專業導論課一般是學生接觸到的第一門專業基礎課,對學生興趣的激發和延續起著非常重要的作用。但是,很多學院對該類課程并不是非常重視,教學過程偏理論化,易使學生失去興趣,產生畏難情緒,影響后續的學習過程,所以學院和教師應花費更多的心思設計該類課程,采取多樣化的教學形式,在教學中積極利用機器人、虛擬現實等新技術,在學生入學初期就激發其對本專業的興趣。其次,應加強第二課堂建設。學校和學院應鼓勵教師成立校內個人工作室,教師作為工作室的管理者、指導者和監督者,應為本工作室確定明確的方向,并招募感興趣的學生,通過競賽和大學生實踐創新項目,培養學生的創新精神和獨立工作的能力,充實學生的課余生活。第三,應重視因材施教,善于因勢利導。學生狀況具有多樣性,不同學生的興趣點是不一樣的,所以針對不同的學生,應該使用不同的方式去引導。例如,對于缺乏自信心,沒有明確規劃的學生,可以吸收和鼓勵他們參與實驗室管理和維護,循序漸進地培養他們對專業的興趣和認同感,同時提高他們的專業實踐能力;而對于有創新精神和潛力的學生,可以通過項目開發的方式進行選拔,并結合內蒙古自治區大學生創新項目,推動并扶持其自主創業。總之,“新工科建設”對我們既是挑戰,也是機遇,尤其是內蒙古自治區人民政府提出要在呼和浩特和林格爾縣建立全國最大的云計算基地,這將為網絡工程專業注入更大的活力,所以我們更應該抓住機會、結合地區特色和需求,依托新工科建設,挖掘自身優勢,大力培養高質量的網絡工程類新工科人才。
作者:徐巧枝 單位:內蒙古師范大學 計算機與信息工程學院