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网络工程专业建设的思考

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网络工程专业建设的思考

摘要:“新工科”是我国基于国家战略发展而提出的工程教育改革方向。基于内蒙古师范大学网络工程专业的现状,根据新工科的要求,从师资队伍建设、课程体系、实践教学体系及学生积极性调动等方面进行了积极的思考与探索,对新工科背景下地方院校网络工程专业的建设与改革具有积极的意义。

关键词:新工科;网络工程;应用型;课程体系

一、新工科的内涵

“新工科”(EmergingEngineeringEducation:3E)是我国基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的工程教育改革方向[1]。为了更好地指导新工科的建设,教育部于2017年2月18日在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会,探讨了新工科的内涵特征和发展路径,形成了“复旦共识”,4月8日,在天津大学举行了新工科建设研讨会,公布了《新工科建设行动路线》,6月9日,组织新工科研究与实践专家组通过了《新工科研究与实践项目指南》,达成了新工科建设的“北京指南”。“新工科”的内涵是:以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养未来多元化、创新型卓越工程人才。“新工科建设”不是指建立一种基于传统工科融合升级的新型工科,而是教育学者对新形势、新环境、新需求下新型工科学生培养所涉及领域的统称[2]。在《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》中指明,新工科研究和实践须围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系开展,而“新工科”对实践与创新创业也提出了新要求,包括强化实践创新创业能力,完善创新创业人才培养模式,加强技术转移与成果转化等。该通知还指明,新工科研究和实践需以课题项目形式进行,具体有三种组织形式:工科优势高校组、综合性高校组和地方高校组。其中地方高校组主要由地方高校参加,发挥自身优势,充分利用地方资源,对接地方经济社会发展需要和企业技术创新要求,深化产教融合、校企合作、协同育人,推动传统工科专业改造升级,开展地方高校新工科研究和实践。在这样的大形势下,要想抓住新工科建设的机遇,在新工科建设方面取得成绩,必须在与当地经济和需求结合的同时,借鉴发达地区的宝贵经验,并加大力度实施教育改革措施。本文从内蒙古师范大学网络工程专业的实际情况出发,分析目前存在的问题,积极探寻解决方法,以培养与地区特色结合的、满足“新工科”需求的网络技术人才,并将其功能辐射到其他相关专业。

二、网络工程专业现状及存在的问题

网络工程专业的设立符合国家行业发展方向,社会认知度与认同度较高。网络工程专业对工程实践性要求很高,所涉及的相关技术发展迅速、更新速度快,社会需求量大,目前正处于上升期,所以我们更应该抓住机遇、结合地区特色和需求,依托新工科建设,挖掘自身优势,大力培养高质量的网络类新工科人才。

(一)专业现状

内蒙古师范大学网络工程专业自2012年开始招生,其前身是计算机科学与技术专业网络技术方向,该方向从2007年开始招生。网络工程专业现有3个专业方向,云计算、数据中心运营和网络空间防护,均为“3+1”的校企合作培养模式,所招收的学生均为二本高收费学生。经过近十年的发展,本专业进行了一些思考与探索:(1)通过多次修订培养方案,增加了大量应用技术型课程,使其与社会需求更接轨;(2)积极响应国家号召,开展和引入“3+1”的校企合作培养模式,以网络技术为桥梁,针对不同的企业需求培养交叉类的工程技术应用型人才;(3)大力加强实践环节力度,分别在大一、大二、大三和大四增加了专业认知、专业见习、专业研习和专业实习等活动,通过企业参观、与企业一线技术人员交流等活动,使学生逐步了解自己的专业,从而能够更好地规划后续学习、生活和就业;(4)通过学分置换的方式,鼓励并组织学生参加“华为”、“红帽”和“Oracle”等含金量较高的专业认证和相关竞赛,为学生走上工作岗位的“最后一公里”助力;(5)积极加强“双师型”师资的培养。网络工程专业处于新工科交叉技术的核心,课程更新速度快,对教师的实践能力要求很高,除了通过校企合作引入工程师,本专业还积极选派教师参加企业实训,对于提高教师的实践水平和学生的动手能力均起到了促进作用。

(二)存在的问题

网络工程专业是内蒙古师范大学的一个新建专业,经过近几年的发展,虽然取得了一定的进步,但是在培养过程中仍然存在一些问题。首先,师资队伍的建设仍需加强和充足。“新工科建设”要求网络工程专业的师资队伍既要有扎实的理论知识,又要有较强的实践能力。本专业目前的师资队伍主要是在原计算机科学与技术专业的基础上发展而来,教师普遍年龄偏大,更侧重于软件开发方向,对于新出现的云计算、雾计算和物联网等新技术比较陌生,因而限制了网络工程专业在理论及实践方面与时俱进的需求。随着“互联网+”的提出,地区产业的发展与信息技术的关系越来越密切,如果师资队伍不能及时满足教学与社会的需求,就极可能使培养的学生与企业需求脱钩,最终影响新工科人才的培养质量。其次,课程体系尚不满足新工科建设对人才实践能力的要求。课程结构的合理性会直接影响人才培养的质量。目前本专业的课程体系结构主要包括理论教学、实践教学和综合创新三部分。其中理论教学包括公共课和专业课,实践教学包括实验课、课程设计、专业见习、专业研习、专业实习和毕业设计等,综合创新包括科技活动、学科竞赛、创新创业训练等方面。在实施过程中,理论教学和实践教学往往能包含所有学生,但综合创新部分只能涉及少部分学生。“新工科建设”需要学生是通才上的专才,但是我们目前的培养方案更侧重于计算机相关专业,缺乏与其他非计算机专业知识的融合,不满足知识交叉、融合和共享的要求。所以,课程体系结构还需进一步调整,既体现专业知识,又涉及其他专业知识,以满足新工科和社会发展的要求。再次,实践教学体系建设有待完善。本专业自2012年开始建设网络工程专业实验室,自2014年开始实施校企合作的培养模式,在实践类课程及实习基地等方面取得了一定进步,但仍不满足新工科人才培养的需求,具体包括:(1)目前大多数校内实验实践教学体系仍限于传统理论教学内容,使得学生的实践能力与实际工程应用有较大差距,与地方企业的人才需求对接不畅;(2)实验室建设相对滞后,开放程度偏低,实验设备不能满足地区产业对人才实践能力的需求;(3)校外实习基地仍处于初级阶段,学生只能参观,不能在企业动手实践,而且实践过程缺乏企业方师资人员的参与。所以我们仍需继续完善实践体系,加大实践基地建设的力度,使每个实践环节真正落到实处,起到应有的效果。最后,学生的学习积极性仍需提高。本专业的学生为二本高收费学生,基础薄弱,学习习惯懒散,面对相比高中更宽松的大学生活,压力不足,动力不强。虽然培养方案中设置了多门应用性强、与专业认证相结合的课程,也采取了学分置换的方式鼓励学生参加竞赛和获取认证,但实际效果仍不尽如人意,只有少数学生会参与,大多数学生积极性不高。只有学生真正投入到学习中,才能体现教学改革的效果与价值,才能达到“新工科建设”的目标,所以我们应该进一步探索提高学生积极性的措施与办法。

三、改进措施

(一)改变教育理念,加强师资队伍建设

师资水平直接决定了人才培养的质量。高校要建设新工科,必须先建设一支满足新工科人才培养要求的高水平师资队伍,尤其是青年教师,他们将成为新工科建设的主要参与者,所以学校必须明确师资建设的方向、目标与路径,规划与集成岗位的人才需求[3],实现师资队伍的转变,能力上由“教师”到“教师+工程师”,角色上由任课教师到专业导师,以适应人才培养和社会发展的需求,提高学生的培养质量,以符合“新工科建设”的要求。首先,学校应帮助教师理解新工科人才培养的需求,转变教育理念,明确自己在“新工科”人才培养中的职责,督促教师不断学习,获得自身成长,进而将这种成长转化为学生能力的提升。其次,新工科要面向新产业,所以学校应制定相关政策,引导教师加入到打造新工科教育的过程中,加强其在新经济领域的工程实践能力,结合已有基础,更新知识体系,推动学科间的交叉,形成新兴交叉学科方向,最终将教师培养成具有跨学科、跨专业、工程实践能力强、理论学术水平高的新型教师。第三,学校应改革考核机制,加大工程实践能力在考核中的比重,提升教师参与新工科建设的动力,鼓励教师在新领域的探索和实践,保障教师投入新工科建设的权益,才能使教师全身心投入新工科的研究与建设中。第四,新工科的人才培养需要采用新工科的教学模式、教育技术和方法,所以学校应注重教育改革和教学创新,鼓励教师面向新工科,探索新兴的教学模式。

(二)继续优化人才培养的课程体系

“新工科”人才培养应注重课程体系建设的系统性、交叉性及应用性三个特征[4],因此,在优化课程体系时,学校应与相关产业建立信息交流和资源共享的协同育人创新体系,以获得该产业的发展动态、人才需求及产业的工程教育资源等。首先,学校应深化校企合作,聘请企业工程师参与人才培养方案的修订工作,评估培养目标的合理性与可持续性,共同规划和设计专业课与实践教学体系,使专业设置与产业发展同步,实现培养目标与人才需求的对接,避免人才培养与产业需求脱节,同时,学校还应积极利用企业的优质资源,加快建设符合新工科需求的教学资源和师资队伍,建立人才培养的质量评价体系。其次,除了常规专业课程,人才培养的课程体系还应该为学生进入社会的“最后一公里”助力,例如,引入华为、红帽等优质企业的认证考试资源,进一步完善网络工程专业的应用型课程体系。第三,相比新技术的发展,校内授课内容有时会落后于产业需求,为了弥补这个缺陷,学校应该在课程体系中设置相应的动态环节,便于以讲座或其他方式,积极引入各种新技术,例如云计算、雾计算、移动边缘计算、软件定义网络及大数据等,使学生能够及时了解本专业的最新发展趋势。第四,新工科提倡不同专业的交叉性,所以学校在课程体系制定时,应积极探索本专业与相关专业的内在联系,尽可能扩展学生的知识图谱,例如,参考美国STEM[5]和STEAM[6]工程教育的课程结构,立足于新经济的发展需求和新工科教育的发展特征,培养具有国际视野的卓越工程人才。

(三)加大力度完善实践教学体系

“新工科”对学生的实践动手能力要求很高,所以学校应在实践教学体系方面加大投入力度,突破传统的课程安排方式,力争将实践教学贯穿于教学的始终,发挥实践教学对于激发学生兴趣、创新意识以及活化知识联结的功能。首先,应扩大现有实验室的开放程度,积极引导学生走进实验室,鼓励学生独立自主地进行探究式创新实验。其次,应充实专业见习、专业研习等实践环节,引导学生了解所学专业,建立学生对本专业的信心。第三,应利用已有校企合作资源,与企业充分展开合作,建设教学、培训、生产一体化的具有“真实工作场景”的校内开放实验室,使学生尽早熟悉以后的工作环境并提前进入角色。第四,在综合创新环节,为学生提供良好的实践创新环境,鼓励并支持学生与发达地区大学生的交流与合作,组织学生积极参加各种创新创业类比赛,使学生能够紧跟社会发展趋势,增强学生对专业的自豪感与认同感。

(四)激发学生的学习动力

本专业的生源均来自内蒙古地区的各个盟市,学生在进入大学之前,基本没有接触过信息技术教育,即使有,也大多停留在初级的计算机应用操作,所以,对于他们来说,基本不了解自己将要学习的专业和知识,如果一味以“填鸭”的方式灌输,很容易使学生缺乏兴趣,丧失信心,所以我们需要注意,在入学初期激发他们的兴趣,并在后续不断巩固这种兴趣。首先,应注重专业导论类课程的教学改革。专业导论课一般是学生接触到的第一门专业基础课,对学生兴趣的激发和延续起着非常重要的作用。但是,很多学院对该类课程并不是非常重视,教学过程偏理论化,易使学生失去兴趣,产生畏难情绪,影响后续的学习过程,所以学院和教师应花费更多的心思设计该类课程,采取多样化的教学形式,在教学中积极利用机器人、虚拟现实等新技术,在学生入学初期就激发其对本专业的兴趣。其次,应加强第二课堂建设。学校和学院应鼓励教师成立校内个人工作室,教师作为工作室的管理者、指导者和监督者,应为本工作室确定明确的方向,并招募感兴趣的学生,通过竞赛和大学生实践创新项目,培养学生的创新精神和独立工作的能力,充实学生的课余生活。第三,应重视因材施教,善于因势利导。学生状况具有多样性,不同学生的兴趣点是不一样的,所以针对不同的学生,应该使用不同的方式去引导。例如,对于缺乏自信心,没有明确规划的学生,可以吸收和鼓励他们参与实验室管理和维护,循序渐进地培养他们对专业的兴趣和认同感,同时提高他们的专业实践能力;而对于有创新精神和潜力的学生,可以通过项目开发的方式进行选拔,并结合内蒙古自治区大学生创新项目,推动并扶持其自主创业。总之,“新工科建设”对我们既是挑战,也是机遇,尤其是内蒙古自治区人民政府提出要在呼和浩特和林格尔县建立全国最大的云计算基地,这将为网络工程专业注入更大的活力,所以我们更应该抓住机会、结合地区特色和需求,依托新工科建设,挖掘自身优势,大力培养高质量的网络工程类新工科人才。

作者:徐巧枝 单位:内蒙古师范大学 计算机与信息工程学院