新工科網絡工程專業實踐教學體系構建

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摘要：文章針對網絡工程專業人才培養存在的問題與不足，結合新工科建設人才培養要求，以貴州理工學院大數據學院網絡工程專業教學改革為例，基于OBE教育理念明確新工科背景下的網絡工程人才培養目標，對培養學生工程實踐能力培養起關鍵作用的實踐課程體系進行構建，強調以“學習結果產出”為目標，以培養學生的工程實踐能力、創新能力等為出發點。

關鍵詞：新工科；OBE教育模式；網絡工程；人才培養；實踐教學體系

自2017年2月，教育部啟動新工科計劃以來，新工科成為了高等教育戰線的廣泛共識與積極行動，并開始積極探索全周期的工程教育新理念，將新工科與傳統學科專業相結合，構建工程教育人才培養新模式，形成具有國際競爭力的工程教育新質量，完善具有中國特色的工程教育新體系[1]。當前我國正在實施的“互聯網+”行動、“中國智造2035”“網絡強國”戰略等促進了新一代信息技術、云計算技術、大數據技術以及人工智能技術等新興科技的快速發展，與之相關的新興產業和創新企業亟需一批具有國際化視野、創新思維與創新能力強、工程實踐能力過硬的高素質復合型新工科人才[2]。為了推動新工科專業建設與人才培養質量提升，在教育部引導下，各大高校主動布局面向未來新技術和產業發展的新專業，或是對傳統專業進行升級改造，并逐步打破制約工程教育人才培養質量的資源、區域以及政策壁壘[3]。當前我國部分高校存在新工科人才培養目標不明確，工程教學認識不夠清晰，實踐教學作用發揮不突出等問題，導致培養出來的人才工程實踐能力和綜合素質有待提升，達不到行業企業的需求。因此，以新工科建設為依托，制定合理的人才培養目標，優化專業課程體系，大力推進校企協同育人機制，建設符合培養目標的實踐教學平臺，培養符合社會發展需要的復合型新工科人才，是當前需要認真思考與研究的課題[4]。貴州理工學院于2014年獲批網絡工程專業，2015年開始招生，但該專業仍屬于傳統專業，依然面臨著向新工科轉變的問題與挑戰。結合貴州省經濟社會發展需要，進一步推進“數據之都”建設，在2016年8月，貴州省與阿里巴巴集團簽署了全面深化合作協議，并提出在三年內為貴州培養2500名云計算人才[5]。同年12月，成立了“阿里巴巴?貴州理工大數據學院”，開啟了校企協同育人新局面，網絡工程專業（云計算方向）就是校企合作共建專業之一，該專業是對傳統網絡工程專業的升級與改造。為此，結合學校發展戰略與規劃，以新工科建設為契機，探討網絡工程專業實踐教學體系建設方案，促進復合型人才培養，服務經濟社會發展。

一、基于OBE理念構建新人才培養目標

OBE教育模式是以結果產出為導向，以培養目標為根本，即明確“培養什么樣的人”。要根據網絡工程專業特點，緊密結合經濟社會、行業產業發展以及學校的發展定位等多個維度來制定人才培養目標，培養具有工程實踐能力、創新思維和終身學習能力的創新型復合人才。在制定培養目標時，校企雙方需要從學校的實際出發，綜合考慮學生、師資和教學等方面，其總體原則是充分調研行業企業對人才的需求，以實踐操作能力培養為核心，深入開展校企合作，全面統籌校企雙方在人才培養方面應該發揮的作用，并將企業核心課程（實踐性強的課程）貫穿教學全過程，從工程素養、工程意識以及工程實踐等方面進行培養，促進學生多學科交叉思維模式鍛煉，提高學生的團隊合作意識和協同創新能力，不斷開拓新視野。同時，還要培養學生的社會責任感、價值觀和環境保護意識等維度的思維能力，使他們能夠主動思考工程對人類社會、環境以及商業等的影響，培養其終身學習能力。

二、面向新工科人才培養的實踐教學體系構建

（一）“三層次”實踐教學體系構建

根據OBE工程教育理念以及行業企業標準，校企雙方協同構建以“實際網絡工程與云計算項目開發”為主線，面向基礎理論與行業應用的課程體系。在整個課程體系中，實踐教學是網絡工程專業人才培養的重要環節，其主要作用是加深學生對基本理論與方法的理解、掌握與應用，是實踐操作能力提高的重要組成部分，同時也是應用型網絡工程人才培養的關鍵環節。校企雙方協同構建的多層次實踐教學體系如圖1所示。

（二）實踐教學體系模塊化構建

網絡工程專業實踐教學體系可以分為如下幾個模塊，具體如圖2所示。這些模塊劃分的基本原則是基于不同實踐課程在人才培養過程中發揮的作用。緊扣人才培養目標，將整個實踐課程體系劃分為5個模塊，即課帶實驗、課程設計、實習實訓、認證培訓以及綜合訓練。根據校企合作協議以及企業在協同育人中應發揮的作用，企業主要承擔實踐性較強的課程，包括雙方確定的企業核心課程以及對應的課程設計、創新創業、實習實訓和畢業設計等，并與學校教師協同完成相關教學任務。在網絡工程專業（云計算方向）人才培養過程中，為了更好地發揮企業及企業講師在項目開發、管理以及維護等方面的優勢，校企導師共同商定并設置企業專業課的實驗學時和實驗項目。課程設計對應的是企業專業課的小型項目實戰，其內容主要以企業真實項目為案例，由學生組隊模擬企業項目開發，最后組織評委對項目完成情況進行評估。

1.認識實習。主要由慧科企業講師負責，校內導師配合，在第二學期實施，赴大數據、云計算相關企業參觀學習，具體內容包括：企業技術需求、企業發展前景和人才需求等，幫助學生樹立正確的職業發展觀，激發其對專業學習的興趣。在實習過程中，企業講師還要為學生開展多場前沿技術講座，進一步幫助學生提升對所學專業的認知度。

2.課程設計。主要是由企業導師負責實施，安排在每個學年的第三個學期，時間為每門課程1~2周，題目和設計內容由企業導師根據實際企業項目改編而來，并經過校內導師論證最終確定。課程設計一般都是前一學期中某門比較重要企業專業課對應的內容，對學生未來職業發展發揮著重要作用。實施的步驟為：題目選擇、企業式技術回顧、現場指導、項目答辯驗收、報告提交、成績評定。這種以項目驅動方式的課程設計對調動學生的積極性非常有效，也是理論聯系實際的重要途徑。

3.專業認證。校企合作的目標是培養符合企業需求的應用型人才，因此在設計人才培養方案時，將阿里云認證的相關課程融入課程體系，并通過日常的理論學習、實驗課和課程設計等教學環節為學生獲得阿里云資格認證作準備。同時，改變既定的考試規則，給予合作院校學生更多的考試機會。此外，通過校企合作課程的實施，積極拓展其他專業認證，如Linux認證和軟考等，從而提高學生的職業勝任力，拓寬就業面和就業層次。

4.生產實習。安排在第7學期，為期4周，由企業主導，依托企業實習基地實施。生產實習的內容主要涉及網絡工程以及云計算等相關知識，是課程設計的升級，包括項目實施的整個生命周期：分析、設計、實施、管理和維護，從技術和非技術兩個方面全面提升學生能力，為學生走入工作崗位奠定基礎。其中，在項目實施過程中，需要3~5名學生組成一隊，模擬真實的生產環境設定角色，分工協作，并在規定時間內完成。

5.畢業設計。畢業設計是校企合作教學的最后一個環節，是“產品”出廠的最后一道質量關，也是生產實習的進階版。畢業設計主要由企業負責實施，實行“雙導師制”———企業導師和校內導師，選題都是企業的真實項目，涉及到的技術基本是前沿技術。每名學生的兩位指導教師將從不同角度對學生進行指導，學生可以獲得更新、更接近市場的技術和更適應市場的職業能力。

三、實踐教學體系的實施與保障

（一）實踐平臺建設

貴州理工學院大數據學院聯合阿里與慧科共同建設大數據人才賦能平臺為網絡工程專業（云計算方向）學生的培養提供支撐，該平臺能夠滿足培養方案中云計算相關課程的理論與實驗教學。同時，為了更好地激發學生的主動學習能力，平臺提供了在線學習資源，方便學生隨時隨地開展自學。在平臺建設的同時，還建有企業創新中心、企業工作室、智慧教室等供學生開展理論、實驗、雙創和畢業設計等教學活動。此外，為了更好地開展認識實習和生產實習，還建立了貴安慧科實習基地、貴州塊數據實習基地以及重慶德克特實習基地等。

（二）師資隊伍建設

為了更好地開展校企協同育人，服務應用型人才培養，需要校企協同共建師資隊伍。第一，引進企業講師。根據校企雙方達成的合作協議，積極引進具有豐富開發經驗和項目經歷的企業工程師擔任企業講師，從行業應用、技術特長以及學術背景等方面補充學校師資隊伍；同時學校通過開展教研活動、教學研討會等方式，幫助企業講師克服技術能力強而對教育教學規律把握不到位的問題。第二，利用假期選派學校中青年骨干教師赴阿里生態企業參與實際生產，提升學校教師理論聯系實際的能力。通過雙方協同構建師資隊伍，相互學習，實現優勢互補、取長補短，為培養高素質應用型人才奠定師資基礎。

（三）創新教學模式

在現有教學模式中融入實例分析、實境訓練以及實戰檢驗三個環節，即“三實”教學模式。其中，實例分析是根據企業真實項目解析開展，包括項目調研、需求分析、概念設計、邏輯設計、實現、測試、上線、時間管理、成本管理、人員管理等；實境訓練是基于校企共建的企業工作室來模擬真實項目的全流程實施，一般由5~6名學生組成一個開發團隊，并根據實際開發場景設置角色、分配權限，完成整個項目的實施，如在現實環境中，往往會遇到在一周之內必須完成某個軟件項目開發的情況，這時就需要項目經理合理規劃項目進度、合理分工，以發揮每個員工的優勢；實戰檢驗主要是依托“第三個學期”的科學訓練營（以課程設計方式組織實施），由企業導師和校內導師共同遴選企業項目作為課程設計選題，并由雙方導師共同指導學生，最后組織答辯委員會對項目實施情況和課程設計撰寫等進行全方位評估。

四、應用效果分析

（一）課程成績分析

在網絡工程專業2015級、2016級開設的課程與2017級、2018級開設的企業課程中，相同的課程主要包括“Java面向對象程序設計”“Python語言程序設計”“Web前端技術”“數據庫”“Linux操作系統基礎”“創新創業”“認識實習”“生產實習”“畢業設計”等，這些課程都具有較強的實踐性，是校企協同育人的關鍵點，主要由企業負責實施，對學生的工程實踐能力、協調溝通能力和創新能力培養等發揮了重要作用。對于2017級、2018級以及2019級學生，在每門企業課結束后都有一個調查問卷，包括授課目標、備課情況（內容生動，案例是否貼近實際等）、授課內容、授課方式、互動情況、作業、紀律、課程在工作場景中的應用、課外相關知識獲取、舉一反三能力等指標，這些課程學生給出的平均評分約為4.73（總分5.0）。同時，與2015級、2016級相同課程的成績對比可以發現，2017級和2018級學生的成績平均要高8%左右。

（二）就業情況分析

通過對網絡工程專業2015級和2016級畢業生就業滿意度調查發現，他們需要更多的專業實踐課來提升工程實踐能力。同時，對比2015級、2016級與2017級畢業生的就業率、就業質量，表現最明顯的是2017級畢業生初次就業率比其他兩屆畢業生高約10%，平均工資水平也高于其他兩屆畢業生。以上成果的獲得與實踐教學體系改革密切相關，對提升學生的工程實踐能力、創新能力等發揮了積極作用。

五、結語

本文結合網絡工程專業（云計算方向）發展以及新工科建設要求，探討促進工程實踐能力過硬、創新能力強的復合型新工科人才培養思路。首先，基于OBE教育理念確定網絡工程專業人才培養目標。其次，針對人才培養，從實踐教學體系構建角度探討新工科背景下網絡工程人才培養思路，具體包括實踐教學體系構建、實踐教學體系的實施與保障兩個方面；重點探討了校企協同構建實踐教學體系，協同建設實踐教學平臺，協同構建師資隊伍以及創新教學模式等。最后，實踐結果表明，該教改方法對提升學生的工程實踐能力、團隊合作能力以及創新能力起到了較好的促進作用。

作者：王喜賓 楊仁增 楊劍鋒 單位：貴州理工學院