張 靜，湯永利，魏 鋒

（1.河南理工大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 河南 焦作 454000；2.河南理工大學(xué) 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 河南 焦作 454000）

0 引 言

所謂“新工科”，可以理解為科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、工程科學(xué)和工程實(shí)踐的創(chuàng)新與進(jìn)步，不同學(xué)科交叉與交融，所形成的新興工程學(xué)科或領(lǐng)域、新范式和新工科教育等綜合概念[1]。與老工科相比，“新工科”背景下的人才培養(yǎng)更強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)是在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程等專業(yè)或者相關(guān)專業(yè)方向基礎(chǔ)上經(jīng)過發(fā)展逐漸成熟的專業(yè)。如何從培養(yǎng)理念入手，通過對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)方式以及激勵(lì)機(jī)制等方面的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的改造、升級(jí)，從而培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高，適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)行業(yè)發(fā)展需求的創(chuàng)新專業(yè)人才，是值得我們深入思考的問題。

1 “新工科”背景下人才培養(yǎng)的新特點(diǎn)

新工科是對(duì)傳統(tǒng)工程教育理念的反思與改革，是我國(guó)工程教育的新思維與新理念[2]。對(duì)高校而言 “新工科”教育就是針對(duì)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)與社會(huì)新形態(tài)的變化，推進(jìn)面向可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的新型工科人才培養(yǎng)模式改革[3]，進(jìn)而可以從“新理念、新素質(zhì)、新知識(shí)、新方法”4個(gè)方面來描述“新工科”背景下人才培養(yǎng)的新特點(diǎn)。

新理念：新工科教育作為一種高校教育改革行動(dòng)，要貫徹落實(shí)協(xié)同創(chuàng)新、開放共享的理念，全面創(chuàng)新高校教育觀。要充分體現(xiàn)時(shí)代的鮮明特色，滿足新業(yè)態(tài)發(fā)展變化，以立德樹人為引領(lǐng)，注重學(xué)科多元化發(fā)展和行業(yè)融合，培養(yǎng)具有綜合人文素養(yǎng)和卓越工程能力的創(chuàng)新型工程人才。

新素質(zhì)：新工科背景下人才培養(yǎng)的目的是通過全面深化工程教育改革，在不斷提高學(xué)生人文素養(yǎng)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。顯然，新工科背景下培養(yǎng)的工程人才應(yīng)該同時(shí)具備“素養(yǎng)+知識(shí)+能力”3種素質(zhì)。因此。要力求在完善和提升傳統(tǒng)的“知識(shí)+能力”培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)人才專業(yè)素養(yǎng)方面的培養(yǎng)[4]。

新知識(shí)：新工科工程教育模式倡導(dǎo)“融合創(chuàng)新”[5]，體現(xiàn)了協(xié)同創(chuàng)新、多學(xué)科融合、產(chǎn)學(xué)融合等多方面創(chuàng)新融合，如果只注重現(xiàn)有專業(yè)知識(shí)的實(shí)踐能力培養(yǎng)，缺少對(duì)其他學(xué)科專業(yè)和領(lǐng)域的認(rèn)知，就無法滿足當(dāng)前和將來企業(yè)的需求，因此無論是新專業(yè)的出現(xiàn)還是傳統(tǒng)專業(yè)的升級(jí)改造，只要面向未來，必然具有新知識(shí)、新內(nèi)容以及由此產(chǎn)生的知識(shí)體系的優(yōu)化。

新方法：“新工科”提倡目標(biāo)導(dǎo)向型教育，即以學(xué)生為中心，通過教育過程取得學(xué)習(xí)成果。新的教育導(dǎo)向需要教師不斷探索教育教學(xué)的新方法和新手段。只有將新方法、新工具和新內(nèi)容集成起來，才能提高教育、教學(xué)的質(zhì)量和效果。

2 “新工科”背景下人才培養(yǎng)采取的具體措施

2.1 明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

新工科歸根結(jié)底是人才培養(yǎng)的創(chuàng)新，在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)飛速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能和架構(gòu)日趨復(fù)雜，社會(huì)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)工程人才的要求也日益提升，培養(yǎng)有復(fù)雜系統(tǒng)能力與綜合素質(zhì)的新型網(wǎng)絡(luò)工程人才成為人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。因此，明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是首要。

結(jié)合新工科工程教育新理念，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生不僅要具有良好的專業(yè)素養(yǎng)和扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，而且要具有“學(xué)科交叉融合”的特征；不僅能夠熟練應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決現(xiàn)有工程問題，而且還能有很好的專業(yè)創(chuàng)新能力。這樣才能適應(yīng)以科學(xué)為導(dǎo)向，面向工程發(fā)展需求，提高學(xué)生適應(yīng)變化能力與工程創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2.2 重構(gòu)人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)

圍繞新的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合新工科“素養(yǎng)+知識(shí)+能力”三位一體的人才素質(zhì)要求，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)，如圖1所示。

（1）厘清知識(shí)體系。綜合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的培養(yǎng)方向，專業(yè)培養(yǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)要求，將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)歸納為“通識(shí)課程”“專業(yè)課程”“實(shí)踐環(huán)節(jié)”3個(gè)方面。深厚的數(shù)理知識(shí)，自然科學(xué)知識(shí)和人文政治知識(shí)，能夠培養(yǎng)學(xué)生具有良好的人文價(jià)值觀、邏輯思維以及科學(xué)思維。專業(yè)知識(shí)要求學(xué)生熟練掌握網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)技術(shù)理論知識(shí)，還要求學(xué)生掌握與專業(yè)理論相關(guān)的工程實(shí)踐知識(shí)，如網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)安全工程、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程、創(chuàng)新實(shí)踐工程等知識(shí)。

（2）細(xì)化學(xué)生能力。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，結(jié)合新工科人才培養(yǎng)的要求、用人單位對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的能力需求以及學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)能力，可以將網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具有的能力進(jìn)行細(xì)化（見表1）。

（3）貫穿素養(yǎng)培養(yǎng)。素養(yǎng)是由訓(xùn)練和實(shí)踐而獲得的一種道德修養(yǎng)，素養(yǎng)的養(yǎng)成是隱性的，是在不斷地學(xué)習(xí)各類知識(shí)和實(shí)踐的過程中潛移默化而形成的。通識(shí)課程的學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生自身的思想政治素養(yǎng)、文化素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)和基礎(chǔ)的科學(xué)素養(yǎng)；專業(yè)課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)專業(yè)素養(yǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全素養(yǎng)；實(shí)踐環(huán)節(jié)則培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作素養(yǎng)。各模塊知識(shí)相互融會(huì)貫通，讓素養(yǎng)學(xué)習(xí)貫穿于知識(shí)學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的始終，這終將會(huì)成為新型網(wǎng)絡(luò)人才終生受用的財(cái)富。

圖1 網(wǎng)絡(luò)工程人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)

2.3 優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)

（1）調(diào)整專業(yè)課程體系，注重多學(xué)科融合。繼續(xù)堅(jiān)持育人為本、德育為先、科學(xué)構(gòu)建的原則[6]，將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)總學(xué)分壓縮至170，為學(xué)生提供更多自主學(xué)習(xí)時(shí)間；在保證必修課程學(xué)分的情況下，增加選修課比例，豐富選修課程內(nèi)容；去除或合并過時(shí)與陳舊的選修課程。例如：增加模電與數(shù)電、計(jì)算機(jī)組成原理等通信和硬件方面的專業(yè)課程，增加移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)等前沿類課程，增加博弈論基礎(chǔ)、形象管理等其他學(xué)科課程，去除了PKI技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全法律法規(guī)、信息論與編碼網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)課程，將數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)兩門課程合并。鼓勵(lì)學(xué)生跨學(xué)科、跨專業(yè)選課，滿足學(xué)生發(fā)展特長(zhǎng)、個(gè)性化成長(zhǎng)的需要。

（2）優(yōu)化課程知識(shí)體系，注重知識(shí)點(diǎn)銜接。各課程教學(xué)小組從實(shí)際應(yīng)用以及各學(xué)科交叉出發(fā)，以具有能夠反映當(dāng)前和將來的發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容[6]為主線，對(duì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重新整合，修訂課程教學(xué)大綱。新的知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)注重不同課程之間的知識(shí)點(diǎn)銜接，避免重復(fù)。調(diào)整知識(shí)點(diǎn)的講解順序，方便學(xué)生理解。

（3）整合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐體系，注重綜合能力培養(yǎng)。以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為準(zhǔn)繩，將課上實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)銜接，做到不同課程試驗(yàn)之間的循序漸進(jìn)、互融互通。從培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力出發(fā)，重新安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增強(qiáng)應(yīng)用與綜合型實(shí)驗(yàn)，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。為此，我們多次組織專業(yè)教師對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行討論，依據(jù)分析每門課程的實(shí)驗(yàn)需求，確立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排根據(jù)不同課程的先后順序?qū)哟芜f進(jìn)，提高學(xué)生的求知欲。

2.4 改進(jìn)教學(xué)方式

（1）課堂教學(xué)多元化，提高學(xué)生解決問題能力。在課堂教學(xué)中顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式，借助Saika、課堂派、雨課堂等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，充分運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂、微課堂等現(xiàn)代化教學(xué)手段，將抽象的知識(shí)點(diǎn)通過PPT、視頻、動(dòng)畫等形式進(jìn)行演示，增強(qiáng)教學(xué)效果，豐富課堂內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過Virtualbox、OpenSSl等平臺(tái)和軟件，自行搭建時(shí)效性強(qiáng)和實(shí)用性好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果；在實(shí)踐教學(xué)方面，教師從增強(qiáng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力出發(fā)，利用實(shí)際項(xiàng)目為基礎(chǔ)設(shè)定課程設(shè)計(jì)和專業(yè)實(shí)訓(xùn)題目，推行小組合作，責(zé)任分工，并分批次安排學(xué)生到合作企業(yè)進(jìn)行實(shí)地培訓(xùn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中的溝通能力和責(zé)任擔(dān)當(dāng)能力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)創(chuàng)業(yè)的激情。

（2）第二課堂科研化，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力。在原有素質(zhì)擴(kuò)展課程的基礎(chǔ)上，定期開展專業(yè)的第二課堂活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論，了解專業(yè)的未來發(fā)展形勢(shì)，幫助學(xué)生樹立正確的職業(yè)觀。為了提高本科生的科研意識(shí)和能力，我們鼓勵(lì)本科大三、大四的學(xué)生參加科學(xué)研究。目前我們已經(jīng)組織了2個(gè)本科學(xué)生的科研小組，并選派2名科研能力強(qiáng)的教師給以指導(dǎo)，要求他們參與研究生組會(huì)討論并且定期匯報(bào)學(xué)習(xí)進(jìn)展。為了增強(qiáng)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，我們多次組織學(xué)生參加信息安全對(duì)抗賽、全國(guó)密碼技術(shù)競(jìng)賽、信息安全鐵人三項(xiàng)等競(jìng)賽活動(dòng)，并且取得較好成績(jī)和實(shí)踐效果，后續(xù)將繼續(xù)推進(jìn)創(chuàng)新訓(xùn)練和競(jìng)賽活動(dòng)。為了進(jìn)一步擴(kuò)展專業(yè)認(rèn)知和增強(qiáng)專業(yè)素養(yǎng)，我們倡導(dǎo)學(xué)生特別是高年級(jí)學(xué)生聽相關(guān)專業(yè)報(bào)告；加大與企業(yè)合作力度，積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)企業(yè)實(shí)習(xí)；進(jìn)一步推進(jìn)學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)業(yè)潛能。

2.5 評(píng)價(jià)和激勵(lì)

在教學(xué)體系和教學(xué)模式的改革基礎(chǔ)上，新的評(píng)價(jià)機(jī)制應(yīng)該貫穿課程學(xué)習(xí)過程的始終，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該涵蓋學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力、對(duì)問題的分析能力、責(zé)任擔(dān)當(dāng)能力、合作溝通能力、創(chuàng)新能力，交叉學(xué)科的應(yīng)用能力等多個(gè)方面。因此，我們的考核方式由“平時(shí)考勤”“過程考核”“期終考試”3部分構(gòu)成。其中，過程考核包括作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、隨堂表現(xiàn)、小組評(píng)測(cè)等，期終考試則包括考試成績(jī)、結(jié)課論文等。具體細(xì)則由老師根據(jù)課程的不同靈活設(shè)定，力爭(zhēng)從多個(gè)角度、多個(gè)層面對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。對(duì)于科研能力特別突出的同學(xué)給以資助或者適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)其科研學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

3 結(jié) 語

從某種程度上來說，“新工科”教育模式，不僅僅是一場(chǎng)教學(xué)改革，而是全周期、多方位的培養(yǎng)格局的嘗試，是對(duì)于人才培養(yǎng)新理念的實(shí)踐[7]。圍繞新工科建設(shè)的新理念，河南理工大學(xué)的改革措施已經(jīng)陸續(xù)開展并取得了初步的成效，具體表現(xiàn)在：①學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力提高，學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確。2018年網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生的平均上課出勤率達(dá)到95%，應(yīng)屆學(xué)生考研率較2017年提升5個(gè)百分點(diǎn)。②學(xué)生科研能力有所增強(qiáng)。2018年學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目3項(xiàng)，獲得各級(jí)競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)14項(xiàng)，其中省級(jí)二等獎(jiǎng)以上獎(jiǎng)勵(lì)8項(xiàng)。③教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)結(jié)果更加全面，課堂教學(xué)效果更加顯著，網(wǎng)絡(luò)工程系教師的教學(xué)評(píng)價(jià)優(yōu)良率達(dá)到71%。今后，我們將繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在校企合作方面下工夫，培養(yǎng)更多的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)人才，服務(wù)河南地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。