溫武 郭四穩(wěn) 鄧霞 李鵬 湯茂斌

[關鍵詞]新工科;實踐教學;工程教育專業(yè)認證;產(chǎn)教融合

在云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新技術的推動下，互聯(lián)網(wǎng)信息技術與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不斷融合?；浉郯拇鬄硡^(qū)本身就是中國乃至全球數(shù)字經(jīng)濟走在最前列和行動最活躍的地區(qū)之一，作為具備信息通信技術（ICT）專業(yè)技能和補充技能，其能夠支撐大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等多個領域方向發(fā)展的數(shù)字人才扮演著越來越重要的角色，成為影響國家經(jīng)濟數(shù)字化轉(zhuǎn)型與“新基建”建設過程中的重要因素。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，粵港澳大灣區(qū)建設的不斷推進，灣區(qū)高校亟須發(fā)揮基礎支撐和創(chuàng)新引領作用，建立新的工程教育理念，培養(yǎng)和輸送具備較強理解能力與工程實踐能力、較好人文素質(zhì)與國際競爭力，能夠有效解決實際問題的高素質(zhì)復合型新工科數(shù)字人才，助推“新基建”建設和粵港澳大灣區(qū)建設。

一、數(shù)字化時代的實踐教學體系設計

教育部為全面深化新時期高等工程教育改革創(chuàng)新，于2017年拉開了“新工科”建設的序幕，經(jīng)過“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”的演進，為新工科人才的培養(yǎng)指明了方向。相對于傳統(tǒng)工科，新工科工程教育中的實踐教學環(huán)節(jié)占有舉足輕重的地位，是適應新業(yè)態(tài)下“工科知識”“工科技能”和“工科態(tài)度”養(yǎng)成的重要保證和基礎。

目前，國內(nèi)高校開展云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字人才培養(yǎng)的時間不長，獨立于企業(yè)的高等工程教育在瞬息萬變的技術市場上難以滿足ICT技術領域方向產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，市場上掌握相關技術和應用的人才十分短缺。網(wǎng)絡工程專業(yè)已有近20年的專業(yè)建設和發(fā)展，是在計算機科學與技術、通信工程等專業(yè)或者相關專業(yè)方向的基礎上經(jīng)過發(fā)展、逐漸成熟的專業(yè)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”新時代下，我們依據(jù)《高等學校網(wǎng)絡工程專業(yè)規(guī)范》梳理的專業(yè)能力要求，以成果導向的教育理念為引領，結(jié)合國家“新基建”建設和粵港澳大灣區(qū)的人才市場需求，改革網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學模式，設立校內(nèi)階段和企業(yè)階段實踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建“校企協(xié)同共商、過程持續(xù)共建、動態(tài)監(jiān)督共勉、卓越成果共享”的數(shù)字人才產(chǎn)教融合實踐教學體系，全方位提升學生的信息通信技術和解決復雜工程問題的能力。

（一）校內(nèi)階段實踐環(huán)節(jié)工程能力預培養(yǎng)

中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會的認證文件指出，網(wǎng)絡工程專業(yè)應培養(yǎng)學生將數(shù)字通信、網(wǎng)絡系統(tǒng)開發(fā)與設計、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡管理等基本原理與技術運用于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)規(guī)劃、設計、開發(fā)、部署、運行、維護等工作的能力。可見，校內(nèi)階段實踐環(huán)節(jié)工程能力預培養(yǎng)既要充分考慮專業(yè)教育的基礎知識和主干知識，又要強調(diào)工程教育的基礎性和通用性，以體現(xiàn)網(wǎng)絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)的特色。

學生在大學前三年完成網(wǎng)絡工程專業(yè)的專業(yè)基礎實驗、專業(yè)主干實驗、工程基礎實踐等三個層次實踐環(huán)節(jié)的學習，循序漸進地夯實基礎理論，提升基本實踐技能，為大四開展企業(yè)階段實踐環(huán)節(jié)學習打好基礎。校內(nèi)階段實踐環(huán)節(jié)的組成結(jié)構(gòu)如表1所示。

（二）企業(yè)階段實踐環(huán)節(jié)工程能力再培養(yǎng)

企業(yè)競爭的優(yōu)勢在人才，而人才培養(yǎng)的優(yōu)勢在高校，人才培養(yǎng)既是學校的任務，又是企業(yè)的需要。網(wǎng)絡工程專業(yè)的學生經(jīng)過三年的學習，已經(jīng)掌握了一定的專業(yè)知識和技能，并對所學的專業(yè)有了一個較為清晰的認識，非常期盼將課堂上學習的知識應用于具體的工程實踐。我們以培養(yǎng)新工科數(shù)字人才為目標，將學生置于整個企業(yè)階段學習過程的主體地位，在充分調(diào)研企業(yè)、行業(yè)對人才需求、傾聽業(yè)界對專業(yè)建設及人才培養(yǎng)意見的基礎上，共同制訂企業(yè)階段的數(shù)字人才培養(yǎng)方案。數(shù)字人才專業(yè)能力與素質(zhì)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

校企協(xié)同課程與專業(yè)實習的學習內(nèi)容既要符合網(wǎng)絡工程6個專業(yè)能力的培養(yǎng)要求，又要融入業(yè)界最“熱門”、可“持續(xù)更新”的新知識、新技術，使學生在參與數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目的實施中學習與提高，從而做到教學過程與工作過程相統(tǒng)一，真正突顯學習者的中心地位。企業(yè)階段數(shù)字人才培養(yǎng)方案如表2所示。

在這一年間，學生既可以學習到專業(yè)技術與工程技術知識，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，又可以提升團隊協(xié)作能力、個人的自主學習能力、國際視野與持續(xù)發(fā)展能力等，這能達到培養(yǎng)高素質(zhì)的數(shù)字人才的目標，滿足工程教育認證的畢業(yè)標準中提出的要求。這能使學生學會運用多學科知識，培養(yǎng)學生解決ICT技術領域方向復雜工程問題的基本功和創(chuàng)新意識。

二、產(chǎn)教融合的工程教學實踐

“天大行動”指出，新工科建設要求匯聚企業(yè)優(yōu)勢資源，完善產(chǎn)教融合、校企合作的協(xié)同育人模式，增強學生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。產(chǎn)教融合是立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對高等工程教育人才培養(yǎng)目標、要求和實現(xiàn)途徑所給出的高度概括。產(chǎn)教融合不單始于數(shù)字人才培養(yǎng)目標和方案的制訂，更應貫穿數(shù)字人才工程能力培養(yǎng)的校企協(xié)同實踐課程教學、工程項目實習實踐、工程型畢業(yè)設計聯(lián)合指導、數(shù)字技術學科競賽、工程教育教學團隊培養(yǎng)、校內(nèi)外實驗實踐環(huán)境建設、工程技術能力認證評價等各個環(huán)節(jié)。

（一）實施工程項目為導向的企業(yè)實踐教學

1.培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力

工程教育認證標準里面明確提出了“復雜工程問題”的概念，特別是在2015版通用標準中有9處提到復雜工程問題。企業(yè)實踐教學與數(shù)字人才培養(yǎng)對照工程教育專業(yè)認證標準的要求，以產(chǎn)出為導向，首先在學校實驗室由企業(yè)的認證講師負責集中培訓，在行業(yè)認證高級網(wǎng)絡工程師課程、工程項目管理、云計算技術與應用、行業(yè)認證網(wǎng)絡工程排錯專家課程等校企合作實踐課程教學中，合理定義和分解ICT技術領域方向復雜工程問題知識點，從簡單到復雜，由局部到全局，理論與實踐不斷交替并層次遞進、逐級提升，補缺行業(yè)的技術、工程、經(jīng)濟性等ICT技術領域方向的相關工程技術知識。然后，在企業(yè)的技術工程師、管理人員等導師的指導下，在分析和解決系統(tǒng)集成項目的工程問題過程中，通過分解與集成、協(xié)調(diào)沖突、利益權(quán)衡與折中妥協(xié)等手段，協(xié)同合作完成企業(yè)網(wǎng)規(guī)劃設計與招投標技術、網(wǎng)絡工程實施與管理、網(wǎng)絡測試與分析、企業(yè)網(wǎng)維護技術、軟件定義網(wǎng)絡（SDN）技術與應用等校企合作實踐課程的選修，培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的基本能力。同時，邀請業(yè)界的技術工程師或人力資源專員開展技術或就業(yè)指導的專題講座或培訓，完成社會和職業(yè)素養(yǎng)和企業(yè)文化與行業(yè)動態(tài)等企業(yè)文化教育和職業(yè)道德規(guī)范課程的學習，培養(yǎng)學生的社會責任感和工程職業(yè)道德。最后，畢業(yè)設計與專業(yè)實習等實踐教學環(huán)節(jié)結(jié)合企業(yè)的實際工程實踐實現(xiàn)學生與企業(yè)的無縫接軌，進一步綜合培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力。

2.改革考核評價機制

傳統(tǒng)的考核評價機制往往重結(jié)果輕過程，這種考核評價機制已無法滿足在產(chǎn)教融合育人的背景下應用型人才培養(yǎng)的需要。為保證校企協(xié)同實踐課程的教學質(zhì)量，我們設計了以課程學習檔案評價、企業(yè)導師日常評語、課程學習總結(jié)評價相結(jié)合的多元化綜合考核評價方式，摒棄了傳統(tǒng)的以平時成績和考試成績確定學生最終課程總評成績的考核方式。課程學習檔案評價依據(jù)學生填寫的企業(yè)學習和工程實踐過程中的工作內(nèi)容、技術要求、技術要點、工程問題發(fā)現(xiàn)與解決方法等記錄內(nèi)容，考查學生對于專業(yè)技術的掌握與應用;企業(yè)導師評語由企業(yè)指導教師依據(jù)學生在企業(yè)學習和工程實踐過程中的學習態(tài)度、學習質(zhì)量、學習成果、出勤等方面進行填寫;課程學習總結(jié)評價主要考查學生在企業(yè)學習和工程實踐過程中總結(jié)自己所學知識及技術的能力和創(chuàng)新意識。多元化綜合考核評價方式通過發(fā)揮企業(yè)導師的主體作用，以過程性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合、定性評價和定量評價相結(jié)合等形式，對學生的企業(yè)學習、工程實踐過程和結(jié)果進行嚴格考核，盡可能客觀、真實地反映學生的學習和實踐情況、效果與培養(yǎng)質(zhì)量。更重要的是通過新的評價機制促進學生對在校企協(xié)同實踐課程中個人自主學習的態(tài)度、方式、方法、效果等進行全方位的反思，從而形成在評價中反思、在反思中成長的良性循環(huán)。

（二）工程技術專業(yè)能力行業(yè)認證

網(wǎng)絡工程專業(yè)職業(yè)資格證已形成國家和行業(yè)企業(yè)兩級認證體系，體系中類別、層次、級別分明，并各有側(cè)重。國家級職業(yè)資格認證考試以國家人力資源和社會保障部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合主辦的計算機技術與軟件專業(yè)技術資格（水平）考試為主;行業(yè)企業(yè)認證以新華三、思科、華為、紅帽等各大國際知名的網(wǎng)絡廠商設立的其企業(yè)技術認證為主。新華三技術認證是中國第一個走向國際市場的IT行業(yè)認證體系，其網(wǎng)絡工程師認證（H3CNE）、高級網(wǎng)絡工程師認證（H3CSE）、網(wǎng)絡工程排錯專家認證（H3CTE）、路由交換互聯(lián)網(wǎng)絡專家（H3CIE）、項目管理工程師認證（PME）、云計算工程師認證（H3CNE-Cloud）等認證類別全面覆蓋了ICT技術領域方向人才培養(yǎng)的全過程，對于培養(yǎng)數(shù)字人才的系統(tǒng)規(guī)劃設計與實施能力、系統(tǒng)安全與保障能力、系統(tǒng)管理與維護能力具有積極意義。行業(yè)認證高級網(wǎng)絡工程師課程、工程項目管理、云計算技術與應用、行業(yè)認證網(wǎng)絡工程排錯專家課程等產(chǎn)教融合課程教學大綱與行業(yè)企業(yè)認證考試大綱中各知識內(nèi)容相互對應，學生修完課程后同步考取行業(yè)認證，認證考試成績置換為產(chǎn)教融合課程的成績及學分，實現(xiàn)專業(yè)與產(chǎn)業(yè)、課程內(nèi)容與行業(yè)技術、教學過程與工作過程的無縫對接，從而使人才培養(yǎng)更加符合企業(yè)的需求，符合技術發(fā)展的方向，這對學生的就業(yè)有著重要的意義。

（三）數(shù)字技術競賽平臺構(gòu)建

高校學科競賽對激發(fā)學生的學習興趣，培育學生的探究精神和團隊精神，提升學生的創(chuàng)新思維、想象力和動手能力起著不可替代的作用。參加學科競賽，特別是參加華為、新華三、思科等國際知名網(wǎng)絡企業(yè)組織舉辦的網(wǎng)絡技術比賽，成為校企之間產(chǎn)教融合的重要紐帶之一。學院每年組織參賽隊伍的選拔、輔導、訓練，積極參加教育部教學指導委員會舉辦的中國高校計算機大賽一網(wǎng)絡技術挑戰(zhàn)賽、企業(yè)舉辦的全國大學生數(shù)字技術大賽和全國大學生ICT技術大賽，這既可開拓學生的視野，又可讓學生體會學習知識的樂趣與成就感。每個參與學科比賽的學生從校內(nèi)賽、到省賽、到全國總決賽，他們的專業(yè)知識與工程能力都會有質(zhì)的飛躍，這能有效地提升學生的協(xié)作意識、培養(yǎng)學生堅毅的意志品質(zhì)，滿足工程教育認證的畢業(yè)標準中提出的“研究”“使用現(xiàn)代工具”“溝通”“個人與團隊”和“終身學習”等的要求。

（四）建立企業(yè)教學資源移動學習平臺

“北京指南”中指出，新工科建設要探索工程教育信息化教學改革，推進信息技術與工程教育深度融合，創(chuàng)新“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下工程教育教學方法?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”在線教育應用越來越受重視，構(gòu)建基于微信的企業(yè)教學資源移動學習平臺，可以為學生提供新的學習知識的方式。平臺把傳統(tǒng)的教學方式的優(yōu)勢和移動學習優(yōu)勢相結(jié)合，引入企業(yè)資深技術人員和專業(yè)管理人士參與實踐教學的各個環(huán)節(jié)，打破時空界限，通過微課教學、微閱讀、隨身練習、微測驗、資源獲取等多種方式，讓優(yōu)質(zhì)一線資源惠及更多的學生。學生通過課余時間日積月累的“碎片化”學習，可以從課堂之外借助企業(yè)導師提供的豐富的工程項目案例資源完成專業(yè)知識的傳遞，課堂之內(nèi)通過豐富多彩的實驗實踐完成專業(yè)知識的內(nèi)化。

三、實踐教學改革實施效果

經(jīng)過4年的改革實踐，一方面近60名學生到企業(yè)進行校企協(xié)同課程學習實踐，在企業(yè)的實踐中更加充分地理解所學的專業(yè)知識，進而提升工程技術能力和創(chuàng)新素質(zhì)，累計有69名學生考取了認證網(wǎng)絡工程師（H3CNE）、46名學生考取了認證高級網(wǎng)絡工程師（H3CSE）、7名學生考取了認證網(wǎng)絡故障排錯專家（H3CTE）、21名學生考取了云計算工程師認證（H3CNE-Cloud）;并先后獲得中國高校計算機大賽一網(wǎng)絡技術挑戰(zhàn)賽全國二等獎1項，華南賽區(qū)一等獎1項、二等獎7項、三等獎3項;“新華三杯”全國大學生數(shù)字技術大賽決賽一等獎1項、二等獎2項、三等獎4項，廣東省賽區(qū)一等獎8項、二等獎20項，三等獎27項。他們運用專業(yè)知識解決工程項目問題能力、自主學習能力、團隊協(xié)作能力得到了合作企業(yè)的高度認可;88.1%的學生畢業(yè)后進入新華三技術有限公司等合作企業(yè)或相近行業(yè)工作，成為企業(yè)、行業(yè)高素質(zhì)的應用型網(wǎng)絡技術后備人才。另一方面，以學院實驗室、企業(yè)良性互動的可持續(xù)合作為基礎，越來越多的業(yè)界企業(yè)與學校共建大學生校外實踐基地，成為學校長期穩(wěn)定的數(shù)字人才培養(yǎng)合作伙伴。

教材是課程的基石，也是課堂活動最直觀的象征。為了助推數(shù)字人才的規(guī)范性、可持續(xù)性培養(yǎng)，聚焦對ICT技術領域方向工程設計與實施的標準規(guī)范體系理論認識與工程實踐，以系統(tǒng)的觀點培養(yǎng)學生綜合能力和解決復雜工程問題所需的工程實踐能力，相關教師寒暑假到合作企業(yè)學習，不斷掌握業(yè)界的新業(yè)態(tài)、新技術、新動向，并聯(lián)合企業(yè)的技術骨干共同編寫出版《網(wǎng)絡工程設計與實施》一書，結(jié)合前沿技術及行業(yè)認證內(nèi)容等幾個維度，將企業(yè)的豐富工程案例、真實工作流程、工作場景融入本書之中，緊貼ICT技術領域方向工程項目實際，理論的闡述、實驗實踐內(nèi)容和項目案例貼合當下，有鮮明的技術實用性，體現(xiàn)具備信息通信技術專業(yè)技能和補充技能，能夠解決復雜工程問題的數(shù)字人才培養(yǎng)要求。

四、結(jié)語

新工科建設對工程技術人才培養(yǎng)提出了的新要求，也給傳統(tǒng)實踐教學模式帶來了新挑戰(zhàn)，同時也為高校工科類學生實踐能力的提升提供了新契機。在更新改造網(wǎng)絡工程專業(yè)，開展數(shù)字人才實踐教學改革的探索中，我們以工程教育專業(yè)認證為引領，著眼信息通信技術（ICT）的發(fā)展趨勢，打破陳規(guī)，對老問題、新需求進行針對性地補齊短板和改革創(chuàng)新，構(gòu)建產(chǎn)教融合實踐教學模式，開展校企協(xié)同的工程實踐教學，全方位培養(yǎng)學生的工程技術運用能力和解決復雜工程問題能力，并同步強化學生團隊協(xié)作能力、自主學習能力、創(chuàng)新意識等的培養(yǎng)，促使數(shù)字人才貼近市場需求而成長，取得了有益的效果，獲得諸多企業(yè)的高度認可。