多重驅動、開放融合的計算機應用型人才培養(yǎng)探索與實踐

吳明暉　顏暉

摘? 要：提出一種開放融合的計算機專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式。面向人才需求持續(xù)快速變化，建立與之適配的敏捷課程體系，構建“產出導向”的人才培養(yǎng)途徑，提高培養(yǎng)成效。深度校企合作，以行業(yè)領軍企業(yè)為引領示范，以“新興科技向教育資源轉化”為主線建設可推廣優(yōu)質教育資源，形成可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)體系。

關鍵詞：人才培養(yǎng)模式;產學合作;課程體系;教育生態(tài)體系

中圖分類號：C961? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）10-0155-04

Abstract： An open and integrated training mode for applied talents of computer specialty is proposed. Facing the continuous and rapid changes of talent demand， a suitable agile curriculum system is established and an OBE based talent training approach is proposed in order to improve the training effect. It has established a deep industry university cooperation led by leading enterprises in the industry， taking "the transformation of emerging science and technology into educational resources" as the main line， and established a sustainable education ecological system.

Keywords： talent training mode; industry university cooperation; curriculum system; education ecological system

移動互聯(lián)網、大數據、人工智能等新一代信息技術不斷涌現(xiàn)，正在引領新經濟的快速發(fā)展，呈現(xiàn)出極佳的產業(yè)前景，與之適配的計算機應用型人才需求巨大。然而，傳統(tǒng)的高校人才培養(yǎng)體系并未有效銜接，專業(yè)人才緊缺現(xiàn)象十分突出[1]。如何面向持續(xù)且快速變化的需求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的計算機應用型人才是我們一直以來教學改革與實踐的主要關注點。

浙大城市學院前身是由杭州市和浙江大學共同舉辦的浙江大學城市學院，計算機專業(yè)自1999年成立以來就定位于應用型人才培養(yǎng)，在發(fā)展過程中堅持以“服務地方發(fā)展需求、提高人才培養(yǎng)質量”為目標，樹立先進的人才培養(yǎng)理念，以學生為中心，逐步形成了多重驅動、開放融合的應用型人才培養(yǎng)模式。經過20年的探索與實踐，走出了一條地方高校應用型人才培養(yǎng)新道路。專業(yè)辦學受到廣泛的關注和認可，2019年被認定為首批國家級一流本科專業(yè)建設點。

一、多重驅動、開放融合的人才培養(yǎng)模式

人才培養(yǎng)目標的確定來源于四個方面的驅動力。1. 國家戰(zhàn)略：“互聯(lián)網+”行動計劃、國家大數據、人工智能發(fā)展戰(zhàn)略等;2. 地方需求：浙江數字經濟“一號工程”、杭州市全面推進“三化融合”打造全國數字經濟第一城行動計劃，地方計算機應用開發(fā)的人才需求;3. 技術進步：移動互聯(lián)網、大數據技術、云計算技術、物聯(lián)網技術、人工智能技術等;4. 學校發(fā)展：以“依托浙大、立足杭州、服務浙江”為發(fā)展方針，充分發(fā)揮名城名校合作優(yōu)勢，著力培養(yǎng)具有社會責任感和較強社會政治經濟建設能力，具有國際視野和參與國際競爭能力的高素質應用型、復合型及創(chuàng)新型人才，打造具有一流應用型本科教育品牌的高水平新型大學。

專業(yè)對新經濟、新產業(yè)的適應性必須建立敏捷、開放的人才培養(yǎng)體系，落實人才培養(yǎng)途徑，提供保障措施。以產學合作、政校合作和校際合作等三個合作為基礎，以產教融合、科教融合、政教融合、雙創(chuàng)融合、校際融合等“五個融合”為抓手，建立持續(xù)改進的專業(yè)人才培養(yǎng)體系，如圖1所示。

二、能力導向、分層遞進的敏捷課程體系

（一）按學科打基礎，按就業(yè)設方向

自2004年開始探索分專業(yè)方向培養(yǎng)，逐步建立了敏捷適用的“核心基礎+專業(yè)方向+拓展模塊”課程體系[2]。專業(yè)核心基礎課程強調專業(yè)基礎能力的厚度培養(yǎng)，保持相對穩(wěn)定。專業(yè)方向課程強調專業(yè)核心能力的深度培養(yǎng)，相對靈活，根據需求敏捷調整;拓展模塊課程體現(xiàn)多樣性和個性化培養(yǎng)，強調專業(yè)知識的新、深、廣，也強調交叉復合與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

敏銳感知新興產業(yè)的發(fā)展需求，2010年設立移動互聯(lián)網應用開發(fā)專業(yè)方向，成為浙江省新興特色專業(yè)主要方向;2014年設立大數據與人工智能專業(yè)方向，成為杭州市特需專業(yè)主要方向。

（二）建立能力導向、分層遞進的課程設置

以應用能力培養(yǎng)為主線，根據不同階段的學生和課程特點，分四個層次循序漸進地培養(yǎng)學生的應用開發(fā)能力和創(chuàng)新思維，做到四年不斷線，見表1。

課程設置的總體思路是聚焦產業(yè)需求，以應用能力培養(yǎng)為主線，以精品課程建設為抓手，做好主干課程建設，形成體系化精品課程。

三、整體設計、“產出導向”的人才培養(yǎng)途徑

1. 借鑒CDIO工程教育思想[3]，強調“做中學”，把多級項目貫穿課程體系，進行理論實踐課程一體化建設。以項目作為課程體系組織線索，在必備知識的基礎上整合學科內容，實現(xiàn)專業(yè)學科相互支撐，并與能力及項目相互交叉。通過整體設計，課程間關聯(lián)增強，前后銜接流暢。移動互聯(lián)網應用開發(fā)專業(yè)方向設置了三個一級項目，四個二級項目和十多個三級項目，如圖2所示。

2. 建立“學-練-用-創(chuàng)”多維一體實踐體系，注重課內外結合，引導學生主動參與學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練，做到大學四年創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)不斷線。

3. 以“互聯(lián)網+教育”為手段，建立以MOOC課程為基礎的線上線下混合的教學新模式，促進學生自主學習。

4. 開放引入企業(yè)資源，協(xié)同建設學生創(chuàng)新基地。由學生為主組織創(chuàng)客沙龍、新技術學習的Study Jams活動、GDG開發(fā)者社區(qū)活動以及實驗室開放日等系列活動，面向校內外開放，形成學生自組織和線上線下持續(xù)增長運營模式，基地運行充滿活力，受益面廣泛。

四、名企引領、產學深度合作的支撐體系保障

人才培養(yǎng)方案的有效實施需要強有力的保障體系，產學深度合作是核心所在[4]。經過一段時間探索，最終確立了發(fā)揮應用型人才培養(yǎng)特長、以“新興科技向教育資源轉化”為主線的產學合作之路。2009年以Android發(fā)展為契機，在浙江大學計算機學院引領下開啟了與谷歌的合作，由于成效突出，合作持續(xù)深入，全方面覆蓋了專業(yè)人才培養(yǎng)各環(huán)節(jié)。

（一）課程建設

與谷歌開展校企共建課程項目，包括智能終端與移動應用開發(fā)、App Inventor-零基礎Android移動應用開發(fā)、Android UI設計、ADK 的互動編程與應用原型開發(fā)訓練、物聯(lián)網技術與應用、深度學習應用開發(fā)-TensorFlow實踐以及大數據計算平臺應用與實踐等多門移動互聯(lián)網方、大數據與人工智能專業(yè)方向課程。與行業(yè)領軍企業(yè)的課程共建有效保證了課程內容的先進性和實用性。浙大城市學院作為牽頭院校負責谷歌Android+專業(yè)技術群建設，2018年獲評教育部產學合作首批優(yōu)秀案例（全國20項之一）。

（二）教研改革

在課程建設中，進行新的教學模式和教學方法探索和實踐。承擔了“基于Android 程序設計大賽拓展計算機應用型人才培養(yǎng)方法的研究和實踐”“基于MOOC+COOC的課程建設與SPOC+翻轉課堂模式的教學改革實踐”等教改項目。建設了App Inventor-零基礎Android移動應用開發(fā)、深度學習應用開發(fā)-TensorFlow實踐[5]等MOOC課程，并探索和研究與之配套的混合式教學、翻轉課堂等教學方法和手段。配套教材受到谷歌教材建設資助項目立項。

（三）實驗室建設

2015年，在谷歌牽頭下，和ARM公司一起成立了“浙江大學城市學院-谷歌-安謀移動應用示范實驗室”，成為全國8所移動應用示范實驗室之一。實驗室成為學生科研和實踐的重要基地，是校內綜合性創(chuàng)新實踐基地，也是杭州市屬高校產學對接校企共建校內實訓基地。

（四）學科競賽

作為谷歌種子院校，負責谷歌Android應用開發(fā)中國大學生挑戰(zhàn)賽全國Android大學生挑戰(zhàn)賽組織和評審工作。將學科競賽融入教學體系，形成“面向低年級的程序設計競賽-面向高年級的移動應用開發(fā)競賽”分級學科競賽群體系，屢獲佳績。

（五）學生科研與創(chuàng)新活動

谷歌設置了大學生創(chuàng)新科研資助項目，并在2014年納入國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃。近年來我專業(yè)每年均有多個學生課題入選國創(chuàng)項目，極大地激發(fā)了學生科研熱情。指導學生創(chuàng)新活動與競賽，創(chuàng)立InnoCamp全國大學生創(chuàng)新特訓營品牌活動，自2016年起每年面向全國高校選拔30名左右的同學參加為期一周科技創(chuàng)新活動，報名極其熱烈。由學生為主組織創(chuàng)客沙龍、新技術學習的Study Jams活動、GDG開發(fā)者社區(qū)活動、實驗室開放日等系列活動，面向校內外開放，形成學生自組織和線上線下持續(xù)增長運營模式，基地運行充滿活力，受益面廣泛。

（六）師資培訓與交流

浙大城市學院還是谷歌中國教育東部區(qū)域（浙江、上海、江蘇、山東四個省市地區(qū)）聯(lián)盟的牽頭院校，負責基于谷歌開源技術開展教學資源和經驗分享、師資培育和授課支援、優(yōu)秀成果展示和推廣等，組織、鼓勵和開拓區(qū)域內高校參與谷歌中國教育合作項目框架下的各類申報、活動、培訓、會議和比賽等事宜，并作為谷歌中國教育合作項目的核心成員參與到項目的設計、架構、運行和評價中來。目前區(qū)域內有240多所活躍高校，是最為活躍的區(qū)域。

在與企業(yè)合作過程中師資隊伍獲得了極大成長，有8名老師入選浙江省移動應用開發(fā)創(chuàng)新團隊，4人次獲得谷歌獎教金，連續(xù)三年獲得“谷歌中國教育合作部最佳合作獎”，全國唯一。此外，自2011年以來，受谷歌公司委托，面向全國高校教師開展師資培訓，作為主講教師參與和承辦了30多期移動應用與開源技術相關的師資培訓班的教學，培訓了200多所院校的1 200多名教師。應邀在全國大學計算機課程報告論壇、全國高校計算機類專業(yè)應用型人才培養(yǎng)研討會、中國高校計算機教育MOOC聯(lián)盟峰會等多個會議上作專題報告，累計進行培訓和交流報告200余次。

與谷歌的全方位合作起到了很好的引領和示范作用，并逐步吸引ARM、西門子、亞馬遜、賽靈思、PTC、蘋果、騰訊、百度、寒武紀和華為等知名企業(yè)共同參與，成為富有影響力的產教融合示范中心。計算機專業(yè)所承擔的教育部產學合作協(xié)同育人項目達58項，企業(yè)在教育合作項目上的直接資金投入超過300萬元，軟硬件等設備間接投入超千萬，初步形成開放共贏的可持續(xù)發(fā)展人才培養(yǎng)生態(tài)體系。

五、實踐成果與應用成效

（一）現(xiàn)階段實踐成果

在持續(xù)的探索與實踐中逐步形成了系列成果并具一定影響力。建成線上“金課”，實施混合式教學改革，“互聯(lián)網+”教育出成效。上線MOOC課程群，獲評國家精品在線開放課程、國家線上線下混合式一流課程、省翻轉課堂優(yōu)秀案例一等獎。自行研發(fā)運營的黑胡桃實驗室人工智能在線編程教育平臺，已有200多家院校的近5 000人注冊使用，有力地推動人工智能教育;為浙江大學“拼題A”平臺開發(fā)共享程序設計題庫1 500多道，有300多所高校的約2 000名教師引用了題庫資源，題目累計引用量超過25萬次，學生總提交數超過2 600萬次。出版教材19部，其中1部國家精品教材、4部省優(yōu)秀教材獎、2部省新形態(tài)教材;參與撰寫并作為人才培養(yǎng)方案典型案例（全國4所）列入《高等學校計算機科學與技術專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式及課程體系研究》;參與撰寫谷歌《移動應用課程設置建議書》，面向全國高校推廣;受邀負責教育部計算機教學指導委員會和全國高等學校計算機教育研究會立項的“高等學校本科計算機類專業(yè)應用型人才培養(yǎng)研究（移動互聯(lián)網方向）”課題的研究，推廣建設經驗。

（二）應用成效

本成果在浙大城市學院計算機類專業(yè)教學中邊探索邊實踐，直接受益學生約2 000余名。通過教學改革，學生創(chuàng)新應用開發(fā)能力逐步提高，近5年來，學生承擔了32項國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，并屢獲國際數學建模競賽一等獎、ACM-ICPC程序設計競賽亞洲區(qū)金獎、中國高校計算機大賽-團體程序設計天梯賽一等獎等獎項。

2019屆本專業(yè)畢業(yè)生深造率達23.88%，就業(yè)率為100%。在直接就業(yè)的學生中，82%的學生在IT企業(yè)就職，就業(yè)質量顯著提升。直接就業(yè)學生留杭率82.3%，服務地方效應明顯。

參考文獻：

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[3]羅榮良，吳明暉.基于CDIO的計算機應用類課程改革和實踐[J].計算機教育，2013（10）：79-82.

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[5]吳明暉.深度學習應用開發(fā)在線開放課程建設及教學實踐[J].計算機教育，2020（1）：155-159.

基金項目：2019年度國家級一流本科專業(yè)建設點“計算機科學與技術”（教高廳函[2019]46號）;浙江省本科高?！笆濉碧厣珜I(yè)建設項目“計算機科學與技術”（浙教高教[2017]29號）;杭州市屬高校新型專業(yè)群建設項目“互聯(lián)網+數據智能”（杭教高教[2019]5號）

作者簡介：吳明暉（1976-），男，漢族，江西南昌人，博士，教授，常務副院長，研究方向為移動計算、人工智能、軟件工程。