信息类专业“新工科”建设的探索与实践
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创新,是人类社会发展生生不息的动力,更是国家发展、民族振兴的核心要素。近年来,国家始终将创新驱动战略放置于各项建设的核心位置,党的十九大报告指出“创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑”,聚焦中央与国家的发展要求,信息产业作为现今渗透到人类文明各个角度的知识密集型产业,正在经历大规模的革新和发展,ICT行业作为信息产业的中心,面向“万物互联”新生态加速成形,更加承担推动第四次工业革命的基石作用。

从“中国制造2025”“网络强国”、人工智能,到“一带一路”建设等前沿强国战略的实施,迫切需要培养一大批创新型工程技术人才,而高校作为创新型人才培养的高地责无旁贷,工科高校信息类专业培养德学兼修、德才兼备的高素质工程人才更是“新工科”建设当之无愧的核心任务。明确培养任务、构架完整的培养体系、探索和优化信息类专业创新人才的培养,将是工科高校信息类专业为信息行业助力国家经济腾飞、建设科技与创新引领强国的重要责任。

基于时代发展的需要和自身建设,重庆邮电大学精准定位、寻源分析、探索构建、大胆实践,日臻完善了一套面向“新工科”教育、打造创新人才培养的完整架构,努力尝试以完善创新能力培养为信息类专业“新工科”建设破题,取得了良好的效果。

信息类专业“新工科”建设的创新架构搭建

创新人才应具备的基本素质和多元化能力,按照分析和专业寻源,可表述为七个方面:扎实的多学科知识和宽阔的视野;信息收集与提炼、观察及分析能力;应变与开拓、主动学习、自我管理等多元化能力;崇尚科学、追求真理和进步、敢为天下先的勇气;科学怀疑、理性批判的精神;强烈的求知欲、兴趣和持久的毅力与信心;组织与交流、沟通与团队合作能力。信息类专业人才的创新能力培养也正基于此,经过多年不断探索,重庆邮电大学构建了以多元化能力培养为导向,以七个方面能力素质培养为目标,借力信息类专业“新工科”理念的提升和落实,探索建设ICT创新人才培养的“多层次协同的创新养成体系”,以从课堂教学贯穿到科技创新实践的“多维度支撑的创新实践训练”及“五同步”校企合作良性发展生态圈的“多同步循环的创新浸润生态”作为其两大支撑,形成了不同教育教学场景的多模态教学协同的ICT创新人才培养架构。

(一)多层次协同的创新养成体系

将创新思维、创新方法、创新工具、创新实践的教育,贯穿于本科生培养全过程,依照“创新技术的方法”与实践层次,明晰不同层级,包括以创新素养培养和视野拓展为核心的基础构建层次,以课赛融合、成功项目再创意、实际项目课堂化、以赛促教等方法与路径为核心的模拟训练层次,以参与实战项目、企业合作项目、创新创业项目等主要途径的实战锻炼层次,三个层次相互协同支撑。

以创新思维、吸引力与思维激发、思辨能力训练为主,按照“吸引参与、激发思考、工程应用”的原则,重视思考、原创,强调一定技术能力水平之上的思考和应用,加强科创思维训练与平台服务。加强技术基础在工程中的应用,在学科领域内强调个别模块与环节的改变和提升,以“学习、理解、借鉴、提升”作为基础训练的主要技术路线,强调体验,强调关注,从一般性发明与改进结果,输出技术应用的思维方法,完善科创思维根系到主干的建设。

以技术研究方法入手,强化沟通能力、适应能力、评估与分析能力;以创新方法体系为标准,收敛创新思维,强化深入研究能力,增加团队项目制训练,增加配合、沟通、协调、妥协、折中的执行训练,增加产品理念,通过“时间—质量—成本”模型检验成果输出,强化产品化思维、强调基于产品的双向沟通;以科技过程的体验与科研习惯的形成,增长创新方法体验、学习、磨合、融入的时长,强化创新思维能力向创新实践能力的过渡,增强信息吸纳与整合能力。

以创新工具的熟练运用,基础科研方法与技能的完善为前提,面向创新实践。强调思维意识上的主动进取与开拓,方法运用中的跨界融合与积极吸纳,团队合作与创新过程中的协调能力与领导力;加入科研团队,承担科研项目,在基础研究、关键技术、系统集成、工程实施等各个阶段,发挥自主学习、自主研究、自主实践、规范科研的研发精神与实效;参与不同场景的项目开发与应用过程中,从产品输出、成果运营、资源整合等方面,形成特定的科创训练成效成果;强化基础技术到产品产出的节点输送,形成“本科生科技创新能力输出链”,确保创新质量与创新层级,确保创新成果的生命力。

(二)多维度支撑的创新实践训练

探索“校企联动、互促共赢、全程共建”产教融合创新模式,基于“互联网+虚实结合平台”改革思路,以现有两个国家级别的实验教学示范中心和虚拟仿真实验中心为依托,支撑以学生为中心的全天候学习,训练学生跨学科综合设计和应用的能力。

实验中心支撑随课实验、独立实验课程、认知实习、工程实习、课程设计、综合实训、专业实训、综合科研训练、综合项目设计、毕业实习等实践教学环节。学生自入大学起就可根据个性化发展需求,按照基础训练、项目训练、创新创业实战,分阶段、分方向进行创新创业能力训练。形成“课内实训→开放实验室自主训练→本科生进科研团队→创新实验计划→电子类科创团队→应用类科创团队→课赛结合→科研训练计划→各类科技创新”的创新实践训练流程,从课堂教学贯穿到科技创新实践。

(三)多同步循环的创新浸润生态

探索建立“五同步”的高校、企业、学生及创新实践团队为要素的良性循环生态圈,分析需求、设计资源供给路线,以多循环模式促成良性互动,从而达到课程开发与主流技术同步、教材建设与行业发展同步、师资提升与人才培养同步、基地发展与企业运营同步、人才培育与社会需求同步。

依托首批中兴通讯ICT产教融合创新基地、华为网院、重邮—联想移动互联网应用工程研究中心等行业特色的合作实践基地,开展创新项目合作研发、师资双向供给、行业竞赛、认证合作、教材联合开发等多方面合作,打造高校、企业、学生及创新团队等有机结合、良性循环的协调发展育人模式。

借鉴企业员工培养体系,例如华为的“技术专家岗位的继任者规划”、中兴通讯的“蓝剑计划”、阿里巴巴的A-star(阿里星)人才计划、四川电信的“天翼优陪生计划”等,尤其是其中的挑战性项目、创新思维培训工作坊、项目成员角色轮换、结对帮扶等方式。激励教师通过企业学习获取资质并反向为企业提供培训或技术服务,教师可不断获取新技术的应用和经验,持续提升培养新工科学生的能力。将企业专家请进课堂,全程或联合授课,向学生展示企业规范、前沿技术、创新理念。

让创新成为信息类“新工科”建设的飞翼

(一)创新思维、创新方法、创新工具为引领的创新实践

构建基于ICT融合创新的跨学科专业课程体系。分析和整合创新基础教育模块,重构新的课程体系、开设新的课程,借助促进学生自我成长的“大树模型”、锻炼学生工程思维的“学习型组织”等特色教学模式,让学生在“三层次协同”体系中学习、领会,逐步形成创新所需的多元化能力。

新一代信息技术人才对软件开发能力和智能算法有着更高的要求,辅助以计算思维能力培养为导向的任务驱动式教学模式,以学习者为中心,强调学习过程必须与学习任务相结合,通过完成任务来激发和维持学习者学习的兴趣和动机,优化和升级层次化竞赛平台和分类指导的课赛融合体系;以软件竞赛和应用创新为牵引,促进软件类课程师资队伍和课程资源建设。设置“智能控制与人工智能”等新兴课程,奠定跨学科领域基础。

(二)创新标准、创新能力、创新实践为导向的创新实益

构建模拟训练与实战锻炼层次,打造个性化发展支撑体系。设计了若干特色训练模式:设置“自选专业课程模块”,给予学生足够的自我发展空间;设置“科研与创新训练”实践环节,由项目组共同组织,导师及其科研团队具体负责实施,参考研究生培养模式并根据科研团队的特点针对性培养;“课赛融合”将指定竞赛纳入课程考核,激励和训练自主学习,拓展视野,提升学习兴趣;设立创新项目库,对软硬结合、跨学科交叉的好创意,指导团队重点支持;升级基础科研训练体系,各科研团队根据建议规范结合自身特点,制定训练要求,项目组定期考核评价;以阶梯式、项目化方式升级“IT软件实训”系列课程,聚焦IT产品设计方法、过程、发布与运营的全过程分析。

(三)创新宣贯、创新渗透、创新突破为增益的创新实效

进入实战锻炼层次后,以学生自主参与各类实战项目、企业合作项目、创新创业项目等为主的自我成长路径,以学校“四大计划”“文峰创新基金”等计划支持具有潜力的创新项目,由相关学科的创新基地、校企合作科创团队等提供条件支撑。

多模态教学协同的ICT创新人才培养架构,原生于培养学生创新所需的多元化能力而构建。通过将学生的工科能力规划用大树模型分析出来,通过教学相长,学生熟悉不同层次的创新基础工具,便于了解和使用,促进自主学习、提高学习兴趣、自觉使用创新方法,达到自我成长的目的。学生体验各种工程训练思维和项目运营思维,实际使用典型工具来进行分析和团队组织,强调共享和学习,对于其运营、协调、综合处理和持续改进加以辅助,着眼于团队核心与创新引领能力的提升。

作者:重庆邮电大学通信与信息工程学院 王汝言 余翔

来源:中国教育报

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