新工科网络工程专业实践教学体系构建

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摘要：文章针对网络工程专业人才培养存在的问题与不足，结合新工科建设人才培养要求，以贵州理工学院大数据学院网络工程专业教学改革为例，基于OBE教育理念明确新工科背景下的网络工程人才培养目标，对培养学生工程实践能力培养起关键作用的实践课程体系进行构建，强调以“学习结果产出”为目标，以培养学生的工程实践能力、创新能力等为出发点。

关键词：新工科；OBE教育模式；网络工程；人才培养；实践教学体系

自2017年2月，教育部启动新工科计划以来，新工科成为了高等教育战线的广泛共识与积极行动，并开始积极探索全周期的工程教育新理念，将新工科与传统学科专业相结合，构建工程教育人才培养新模式，形成具有国际竞争力的工程教育新质量，完善具有中国特色的工程教育新体系[1]。当前我国正在实施的“互联网+”行动、“中国智造2035”“网络强国”战略等促进了新一代信息技术、云计算技术、大数据技术以及人工智能技术等新兴科技的快速发展，与之相关的新兴产业和创新企业亟需一批具有国际化视野、创新思维与创新能力强、工程实践能力过硬的高素质复合型新工科人才[2]。为了推动新工科专业建设与人才培养质量提升，在教育部引导下，各大高校主动布局面向未来新技术和产业发展的新专业，或是对传统专业进行升级改造，并逐步打破制约工程教育人才培养质量的资源、区域以及政策壁垒[3]。当前我国部分高校存在新工科人才培养目标不明确，工程教学认识不够清晰，实践教学作用发挥不突出等问题，导致培养出来的人才工程实践能力和综合素质有待提升，达不到行业企业的需求。因此，以新工科建设为依托，制定合理的人才培养目标，优化专业课程体系，大力推进校企协同育人机制，建设符合培养目标的实践教学平台，培养符合社会发展需要的复合型新工科人才，是当前需要认真思考与研究的课题[4]。贵州理工学院于2014年获批网络工程专业，2015年开始招生，但该专业仍属于传统专业，依然面临着向新工科转变的问题与挑战。结合贵州省经济社会发展需要，进一步推进“数据之都”建设，在2016年8月，贵州省与阿里巴巴集团签署了全面深化合作协议，并提出在三年内为贵州培养2500名云计算人才[5]。同年12月，成立了“阿里巴巴•贵州理工大数据学院”，开启了校企协同育人新局面，网络工程专业（云计算方向）就是校企合作共建专业之一，该专业是对传统网络工程专业的升级与改造。为此，结合学校发展战略与规划，以新工科建设为契机，探讨网络工程专业实践教学体系建设方案，促进复合型人才培养，服务经济社会发展。

一、基于OBE理念构建新人才培养目标

OBE教育模式是以结果产出为导向，以培养目标为根本，即明确“培养什么样的人”。要根据网络工程专业特点，紧密结合经济社会、行业产业发展以及学校的发展定位等多个维度来制定人才培养目标，培养具有工程实践能力、创新思维和终身学习能力的创新型复合人才。在制定培养目标时，校企双方需要从学校的实际出发，综合考虑学生、师资和教学等方面，其总体原则是充分调研行业企业对人才的需求，以实践操作能力培养为核心，深入开展校企合作，全面统筹校企双方在人才培养方面应该发挥的作用，并将企业核心课程（实践性强的课程）贯穿教学全过程，从工程素养、工程意识以及工程实践等方面进行培养，促进学生多学科交叉思维模式锻炼，提高学生的团队合作意识和协同创新能力，不断开拓新视野。同时，还要培养学生的社会责任感、价值观和环境保护意识等维度的思维能力，使他们能够主动思考工程对人类社会、环境以及商业等的影响，培养其终身学习能力。

二、面向新工科人才培养的实践教学体系构建

（一）“三层次”实践教学体系构建

根据OBE工程教育理念以及行业企业标准，校企双方协同构建以“实际网络工程与云计算项目开发”为主线，面向基础理论与行业应用的课程体系。在整个课程体系中，实践教学是网络工程专业人才培养的重要环节，其主要作用是加深学生对基本理论与方法的理解、掌握与应用，是实践操作能力提高的重要组成部分，同时也是应用型网络工程人才培养的关键环节。校企双方协同构建的多层次实践教学体系如图1所示。

（二）实践教学体系模块化构建

网络工程专业实践教学体系可以分为如下几个模块，具体如图2所示。这些模块划分的基本原则是基于不同实践课程在人才培养过程中发挥的作用。紧扣人才培养目标，将整个实践课程体系划分为5个模块，即课带实验、课程设计、实习实训、认证培训以及综合训练。根据校企合作协议以及企业在协同育人中应发挥的作用，企业主要承担实践性较强的课程，包括双方确定的企业核心课程以及对应的课程设计、创新创业、实习实训和毕业设计等，并与学校教师协同完成相关教学任务。在网络工程专业（云计算方向）人才培养过程中，为了更好地发挥企业及企业讲师在项目开发、管理以及维护等方面的优势，校企导师共同商定并设置企业专业课的实验学时和实验项目。课程设计对应的是企业专业课的小型项目实战，其内容主要以企业真实项目为案例，由学生组队模拟企业项目开发，最后组织评委对项目完成情况进行评估。

1.认识实习。主要由慧科企业讲师负责，校内导师配合，在第二学期实施，赴大数据、云计算相关企业参观学习，具体内容包括：企业技术需求、企业发展前景和人才需求等，帮助学生树立正确的职业发展观，激发其对专业学习的兴趣。在实习过程中，企业讲师还要为学生开展多场前沿技术讲座，进一步帮助学生提升对所学专业的认知度。

2.课程设计。主要是由企业导师负责实施，安排在每个学年的第三个学期，时间为每门课程1~2周，题目和设计内容由企业导师根据实际企业项目改编而来，并经过校内导师论证最终确定。课程设计一般都是前一学期中某门比较重要企业专业课对应的内容，对学生未来职业发展发挥着重要作用。实施的步骤为：题目选择、企业式技术回顾、现场指导、项目答辩验收、报告提交、成绩评定。这种以项目驱动方式的课程设计对调动学生的积极性非常有效，也是理论联系实际的重要途径。

3.专业认证。校企合作的目标是培养符合企业需求的应用型人才，因此在设计人才培养方案时，将阿里云认证的相关课程融入课程体系，并通过日常的理论学习、实验课和课程设计等教学环节为学生获得阿里云资格认证作准备。同时，改变既定的考试规则，给予合作院校学生更多的考试机会。此外，通过校企合作课程的实施，积极拓展其他专业认证，如Linux认证和软考等，从而提高学生的职业胜任力，拓宽就业面和就业层次。

4.生产实习。安排在第7学期，为期4周，由企业主导，依托企业实习基地实施。生产实习的内容主要涉及网络工程以及云计算等相关知识，是课程设计的升级，包括项目实施的整个生命周期：分析、设计、实施、管理和维护，从技术和非技术两个方面全面提升学生能力，为学生走入工作岗位奠定基础。其中，在项目实施过程中，需要3~5名学生组成一队，模拟真实的生产环境设定角色，分工协作，并在规定时间内完成。

5.毕业设计。毕业设计是校企合作教学的最后一个环节，是“产品”出厂的最后一道质量关，也是生产实习的进阶版。毕业设计主要由企业负责实施，实行“双导师制”———企业导师和校内导师，选题都是企业的真实项目，涉及到的技术基本是前沿技术。每名学生的两位指导教师将从不同角度对学生进行指导，学生可以获得更新、更接近市场的技术和更适应市场的职业能力。

三、实践教学体系的实施与保障

（一）实践平台建设

贵州理工学院大数据学院联合阿里与慧科共同建设大数据人才赋能平台为网络工程专业（云计算方向）学生的培养提供支撑，该平台能够满足培养方案中云计算相关课程的理论与实验教学。同时，为了更好地激发学生的主动学习能力，平台提供了在线学习资源，方便学生随时随地开展自学。在平台建设的同时，还建有企业创新中心、企业工作室、智慧教室等供学生开展理论、实验、双创和毕业设计等教学活动。此外，为了更好地开展认识实习和生产实习，还建立了贵安慧科实习基地、贵州块数据实习基地以及重庆德克特实习基地等。

（二）师资队伍建设

为了更好地开展校企协同育人，服务应用型人才培养，需要校企协同共建师资队伍。第一，引进企业讲师。根据校企双方达成的合作协议，积极引进具有丰富开发经验和项目经历的企业工程师担任企业讲师，从行业应用、技术特长以及学术背景等方面补充学校师资队伍；同时学校通过开展教研活动、教学研讨会等方式，帮助企业讲师克服技术能力强而对教育教学规律把握不到位的问题。第二，利用假期选派学校中青年骨干教师赴阿里生态企业参与实际生产，提升学校教师理论联系实际的能力。通过双方协同构建师资队伍，相互学习，实现优势互补、取长补短，为培养高素质应用型人才奠定师资基础。

（三）创新教学模式

在现有教学模式中融入实例分析、实境训练以及实战检验三个环节，即“三实”教学模式。其中，实例分析是根据企业真实项目解析开展，包括项目调研、需求分析、概念设计、逻辑设计、实现、测试、上线、时间管理、成本管理、人员管理等；实境训练是基于校企共建的企业工作室来模拟真实项目的全流程实施，一般由5~6名学生组成一个开发团队，并根据实际开发场景设置角色、分配权限，完成整个项目的实施，如在现实环境中，往往会遇到在一周之内必须完成某个软件项目开发的情况，这时就需要项目经理合理规划项目进度、合理分工，以发挥每个员工的优势；实战检验主要是依托“第三个学期”的科学训练营（以课程设计方式组织实施），由企业导师和校内导师共同遴选企业项目作为课程设计选题，并由双方导师共同指导学生，最后组织答辩委员会对项目实施情况和课程设计撰写等进行全方位评估。

四、应用效果分析

（一）课程成绩分析

在网络工程专业2015级、2016级开设的课程与2017级、2018级开设的企业课程中，相同的课程主要包括“Java面向对象程序设计”“Python语言程序设计”“Web前端技术”“数据库”“Linux操作系统基础”“创新创业”“认识实习”“生产实习”“毕业设计”等，这些课程都具有较强的实践性，是校企协同育人的关键点，主要由企业负责实施，对学生的工程实践能力、协调沟通能力和创新能力培养等发挥了重要作用。对于2017级、2018级以及2019级学生，在每门企业课结束后都有一个调查问卷，包括授课目标、备课情况（内容生动，案例是否贴近实际等）、授课内容、授课方式、互动情况、作业、纪律、课程在工作场景中的应用、课外相关知识获取、举一反三能力等指标，这些课程学生给出的平均评分约为4.73（总分5.0）。同时，与2015级、2016级相同课程的成绩对比可以发现，2017级和2018级学生的成绩平均要高8%左右。

（二）就业情况分析

通过对网络工程专业2015级和2016级毕业生就业满意度调查发现，他们需要更多的专业实践课来提升工程实践能力。同时，对比2015级、2016级与2017级毕业生的就业率、就业质量，表现最明显的是2017级毕业生初次就业率比其他两届毕业生高约10%，平均工资水平也高于其他两届毕业生。以上成果的获得与实践教学体系改革密切相关，对提升学生的工程实践能力、创新能力等发挥了积极作用。

五、结语

本文结合网络工程专业（云计算方向）发展以及新工科建设要求，探讨促进工程实践能力过硬、创新能力强的复合型新工科人才培养思路。首先，基于OBE教育理念确定网络工程专业人才培养目标。其次，针对人才培养，从实践教学体系构建角度探讨新工科背景下网络工程人才培养思路，具体包括实践教学体系构建、实践教学体系的实施与保障两个方面；重点探讨了校企协同构建实践教学体系，协同建设实践教学平台，协同构建师资队伍以及创新教学模式等。最后，实践结果表明，该教改方法对提升学生的工程实践能力、团队合作能力以及创新能力起到了较好的促进作用。

作者：王喜宾 杨仁增 杨剑锋 单位：贵州理工学院