新工科背景下創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究

摘 要 隨著新工科建設(shè)的不斷推進(jìn)，我國高等教育正面臨深刻的變革，同時帶來了新的機(jī)遇。作為新工科的重要組成部分，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的探索顯得尤為緊迫。文章闡述了新工科理念的核心內(nèi)容，分析了當(dāng)前民族高校在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面的現(xiàn)狀，并提出了構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的具體策略，為民族高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教育改革提供理論依據(jù)和實際參考。

關(guān)鍵詞 新工科；網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)；創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642 " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.33.001

Research on the Cultivation Mode of Innovative Talents under the Background

of Emerging Engineering Education

——Taking the Network Engineering Major in Ethnic Colleges and Universities as an Example

ZHANG Chenggang

（College of Computer Science and Technology， Inner Mongolia Minzu University， Tongliao， Inner Mongolia 028000）

Abstract With the continuous advancement of Emerging Engineering Education （EEE）， China's higher education is undergoing profound changes， which simultaneously bring new opportunities. As an essential part of EEE， the exploration of innovative talent cultivation mode in network engineering majors has become particularly urgent. This paper elaborates on the core content of the EEE concept， analyzes the current status of talent cultivation in network engineering majors in ethnic universities， and proposes specific strategies for constructing an innovative talent cultivation mode. It provides theoretical basis and practical reference for the educational reform of network engineering majors in ethnic colleges and universities.

Keywords Emerging Engineering Education （EEE）; network engineering major; innovative talent cultivation

自2017年教育部啟動新工科建設(shè)之后，相繼形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”等重要方案[1-3]。新工科建設(shè)是我國高等教育改革的關(guān)鍵舉措，旨在應(yīng)對全球化、信息化浪潮下科技產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和國際視野的卓越工程技術(shù)人才[4]。作為計算機(jī)、電子信息、通信工程等學(xué)科的交叉專業(yè)，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教育目標(biāo)是培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)信息安全等領(lǐng)域的復(fù)合型人才。學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)既需要扎實的理論知識，又需要豐富的實踐技能[5-6]。對于民族高校來說，研究網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，對提升學(xué)校教育質(zhì)量、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展意義重大。本文分析了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合民族地區(qū)地域文化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、教育資源的獨特性，探討了構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的策略，為民族地區(qū)高校教育改革提供參考。

1" 新工科理念的內(nèi)涵

新工科是在教育全球化和信息化背景下而產(chǎn)生的教育理念，為培養(yǎng)能適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的專業(yè)人才，其核心突出一個“新”字，強(qiáng)調(diào)與不同學(xué)科的交叉融合、創(chuàng)新與實踐能力，以及對新技術(shù)的掌握能力。新工科理念的提出，不僅為我國工程教育改革指明了方向，還為網(wǎng)絡(luò)工程等傳統(tǒng)工科專業(yè)的轉(zhuǎn)型提供了理論支撐和實踐路徑。通過不斷深入理解和探索新工科理念及其內(nèi)涵，可以更好地適應(yīng)新時代的人才培養(yǎng)需求，培育出具有競爭力的創(chuàng)新型、復(fù)合型的高素質(zhì)專業(yè)人才[7]。

2" 民族高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

民族地區(qū)高校在我國高等教育體系中扮演著不可或缺的角色，為本地區(qū)培養(yǎng)輸送優(yōu)秀人才，推動高等教育事業(yè)全面發(fā)展，為促進(jìn)教育多元化和民族團(tuán)結(jié)進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn)。但受制于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，與發(fā)達(dá)地區(qū)高校相比，民族地區(qū)高校在發(fā)展規(guī)模、速度、人才培養(yǎng)質(zhì)量上仍有一定差距。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)在民族高校雖取得了一定成就，但也面臨著一些亟待解決的問題[8-10]。

2.1" 課程內(nèi)容的更新相對滯后

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異，尤其是人工智能（Artificial" Intelligence，AI）的蓬勃發(fā)展，深刻改變了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的格局，也給網(wǎng)絡(luò)工程教育帶來了全新的挑戰(zhàn)。然而，相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容更新相對滯后，未能及時吸收最新的技術(shù)進(jìn)展，導(dǎo)致理論與實踐脫節(jié)。以網(wǎng)絡(luò)安全為例，AI技術(shù)的應(yīng)用極大提升了威脅檢測與防御的能力，傳統(tǒng)的防火墻和入侵檢測系統(tǒng)逐漸被基于AI的智能安全方案取代。同時，企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)工程師的要求也在發(fā)生變化，除了扎實的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識和技能，還看重數(shù)據(jù)分析能力、自動化運維能力，以及對SDN、NFV、云計算等新興技術(shù)的掌握。許多畢業(yè)生在工作中發(fā)現(xiàn)，其在學(xué)校所學(xué)的知識與實際需求存在較大差距。

2.2" 實踐教學(xué)資源不足

工科教育應(yīng)踐行“理論實踐相結(jié)合”的原則，離開實踐的教學(xué)如同“紙上談兵”。網(wǎng)絡(luò)工程作為一個高度依賴硬件設(shè)施的領(lǐng)域，從基礎(chǔ)的交換機(jī)、路由器到高端的防火墻、負(fù)載均衡器等設(shè)備，都是學(xué)生進(jìn)行實踐操作時必不可少的工具。但現(xiàn)實中，由于設(shè)備成本高昂、技術(shù)迭代迅速，實踐教學(xué)硬件設(shè)施更新滯后的問題日益突出。此外，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)工程實驗室采用eNSP、Packet" Tracer、GNS3等軟件模擬的方式開展教學(xué)實踐。雖然這些工具在一定程度上可以模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和設(shè)備操作，但其模擬的環(huán)境難以完全還原真實網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和不可預(yù)測性，尤其在處理實時數(shù)據(jù)傳輸、安全攻防演練等實際應(yīng)用場景時，軟件模擬的效果大打折扣。因此，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)亟須加大實踐教學(xué)投入，提供與行業(yè)發(fā)展同步的硬件環(huán)境，讓學(xué)生在真實場景中鍛煉實戰(zhàn)能力。

2.3" 校企合作不夠深入

高校與企業(yè)保持良好的合作，對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有積極意義。但目前的校企合作大多流于表面，雖然在一定程度上開闊了學(xué)生的視野，但由于缺乏系統(tǒng)、持續(xù)的工程項目和實習(xí)機(jī)會，學(xué)生難以深入了解企業(yè)實際工作流程和環(huán)境。此外，實習(xí)條件不完善也是一大瓶頸。部分企業(yè)受限于資源或出于安全考慮，無法為學(xué)生提供充足的實踐平臺和指導(dǎo)，導(dǎo)致實習(xí)流于形式，難以達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。

2.4" 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到限制

工科教育應(yīng)著眼于“授人以漁”，傳授學(xué)生解決問題的思路和方法，而非僅局限于知識灌輸。但要真正實現(xiàn)這一目標(biāo)，還需進(jìn)一步融合“勤學(xué)善思”的理念，鼓勵學(xué)生主動探索、勇于創(chuàng)新。當(dāng)前，一些工科課堂仍受傳統(tǒng)“一言堂”式教學(xué)模式的束縛，重教師單向授課，輕學(xué)生主體性發(fā)揮。學(xué)生在面對復(fù)雜工程問題時常感到力不從心，難以提出新穎有效的解決方案。

2.5" 評價體系單一

網(wǎng)絡(luò)工程作為一個高度實踐導(dǎo)向的專業(yè)，學(xué)生的動手能力和解決實際問題的能力至關(guān)重要。然而，評價學(xué)生學(xué)習(xí)成效的方式過于依賴期末考試的現(xiàn)象依然存在，理論成績往往側(cè)重于對學(xué)生記憶能力和應(yīng)試技巧的考查，忽視了對學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)多維度成長的全面評估。

3" 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建及實施策略

在新工科背景下，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建是一項系統(tǒng)工程，涉及改革課程體系、創(chuàng)新實踐教學(xué)模式、開展深度校企合作、實現(xiàn)多元化評價機(jī)制等方面，如圖1所示。

3.1" 構(gòu)建多元化課程體系

多元化課程體系是適應(yīng)新工科背景下人才培養(yǎng)需求的關(guān)鍵。例如，內(nèi)蒙古民族大學(xué)（以下簡稱“我?！保┚W(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程體系涵蓋了基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、跨學(xué)科課程和選修課程等模塊。為了確保與最新技術(shù)進(jìn)展和行業(yè)需求保持同步，本專業(yè)探索實施“滾動更新”計劃，通過定期評估現(xiàn)有課程內(nèi)容的時效性，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)信息安全、現(xiàn)代密碼學(xué)等核心課程的教學(xué)大綱進(jìn)行必要的修訂。此外，利用在線教育資源平臺（如中國大學(xué)MOOC平臺、智慧樹等）和虛擬仿真實驗室建立靈活的課程模塊庫，學(xué)生可根據(jù)興趣自主選擇學(xué)習(xí)方向，實現(xiàn)個性化的學(xué)習(xí)路徑。

3.2" 加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實踐教學(xué)在提升學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力方面不可或缺。學(xué)生只有親自動手實踐，才能真正理解和掌握所學(xué)知識。我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)加大了實驗室建設(shè)投入，目前擁有網(wǎng)絡(luò)工程、物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)信息安全三個實驗室。其中，物聯(lián)網(wǎng)實驗室配備了無線網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)實驗箱，可模擬30多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景；網(wǎng)絡(luò)信息安全實驗室配備了奇安信網(wǎng)神信息安全實訓(xùn)系統(tǒng)，為學(xué)生提供了優(yōu)良的實踐平臺。

在課程設(shè)置上，注重理論與實踐的緊密結(jié)合。比如，在交換與路由技術(shù)課程中，教師會安排學(xué)生分組，完成校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計任務(wù)。學(xué)生參與從需求分析、方案設(shè)計到實施部署的全過程，不僅要運用所學(xué)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、路由交換技術(shù)等知識，還要考慮成本、安全性、可擴(kuò)展性等多重因素。這樣的項目實踐能夠全面提升學(xué)生的知識綜合運用能力。為了鍛煉學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)安全技能，在網(wǎng)絡(luò)攻防設(shè)計課程教學(xué)中，引入了“奪旗”（Capture" The" Flag，CTF）競賽模式，通過模擬黑客的攻擊和防御，學(xué)生可以在對抗中快速成長，學(xué)以致用。

3.3" 推動深層次的校企合作

通過與相關(guān)企業(yè)開展項目合作，學(xué)生能夠參與企業(yè)的實際工作，積累寶貴的實踐經(jīng)驗。只有校企雙方共同發(fā)力，才能打通人才培養(yǎng)的“最后一公里”。我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)與多家企業(yè)（如濟(jì)南博賽網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司、青軟創(chuàng)新科技集團(tuán)股份有限公司等）建立了長期合作關(guān)系，并設(shè)立多個校內(nèi)外實習(xí)基地，為學(xué)生提供穩(wěn)定且多樣的實習(xí)機(jī)會，確保學(xué)生能夠在不同的環(huán)境中鍛煉能力。

3.4" 不斷創(chuàng)新教學(xué)方法

教師教學(xué)方法的創(chuàng)新對于提高教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。通過引入案例教學(xué)、項目式學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂等創(chuàng)新方法，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維的提升。此外，鼓勵學(xué)生參加創(chuàng)新項目和學(xué)科競賽，如全國大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)競賽、網(wǎng)絡(luò)安全CTF挑戰(zhàn)賽、華為ICT大賽等，以提升探索能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。

3.5" 建立多元化的評價機(jī)制

我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)根據(jù)不同課程的特點，采用了多元化的評價方法，包括項目評估、實驗操作考核、設(shè)計作品評審以及實踐能力考核等環(huán)節(jié)。通過建立一個綜合評價體系，將學(xué)生的學(xué)業(yè)成績、實踐能力、創(chuàng)新項目和競賽成果等因素納入評價范圍。這種多元的評價方式，不僅能準(zhǔn)確地反映學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，還激勵學(xué)生在各個方面不斷提升自己，實現(xiàn)全面發(fā)展。

4" 結(jié)語

在新工科背景下，民族高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建是一項系統(tǒng)工程，需要高校、企業(yè)和社會等多方共同參與。本研究通過課程體系改革、實踐教學(xué)強(qiáng)化、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等措施，探索出適應(yīng)新工科建設(shè)要求的人才培養(yǎng)模式，為民族地區(qū)高等教育改革提供有益借鑒。未來研究將進(jìn)一步探討如何對提出的策略進(jìn)行評估和優(yōu)化，以實現(xiàn)更廣泛的教育改革目標(biāo)。

基金項目：內(nèi)蒙古自治區(qū)教育科學(xué)研究“十四五”規(guī)劃2023年度課題（NGJGH2023150）；教育部供需對接就業(yè)育人項目（2023122993182）；內(nèi)蒙古民族大學(xué)博士科研啟動基金項目（BSZ021）；內(nèi)蒙古民族大學(xué)教育教學(xué)研究課題（YB2023012）。

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