《面向新兴产业人才需求构建多学科交叉融合的信息类人才培养模式》项目立足信息学科发展前沿与人工智能、大数据、5G移动通信等新兴产业人才需求，结合云南省面向南亚东南亚一带一路辐射中心的区位特点，依托昆明理工大学信息工程与自动化学院下属计算机科学与技术、物联网、数据科学与大数据技术、智能科学与技术、自动化、测控技术与仪器、轨道交通信号与控制、通信工程、电子信息工程、生物医学工程等10个信息类专业，开展信息大类学科人才培养模式综合改革，对多学科交叉融合背景下的人才培养模式、专业建设、课程体系、创新实践体系、师资队伍建设等方面进行了探索与实践。
一、研究和改革所要解决的核心问题
1.解决了传统培养理念与信息类新工科人才需求不匹配的问题。
2.解决了传统课程体系与信息类新工科人才能力培养要求不匹配的问题。
3.解决了传统人才培养保障体系与信息类新工科人才培养资源需求不匹配的问题。
二、改革思路及举措
项目从人才培养模式、专业结构优化、课程体系设置、实践能力培养及保障方面进行了深入的改革探索。
1.“1+5+4+X”多学科交叉融合的信息类人才培养模式
面向大数据、工业互联网、5G移动通信、云计算、人工智能等信息类新兴产业人才需求，以培养具备多学科专业能力的信息类复合型人才为目标，以复杂系统工程对信息类不同专业毕业要求为主线，构架了以学生的通识基础能力、专业核心能力、实践创新能力、跨领域协同发展能力4个层次的“1+5+4+X”多学科交叉融合的信息类人才培养新模式。其中，“1”是指全学院贯通、各专业共享的专业通识基础课程平台。“5”是指机器学习与人工智能、通信与网络、检测与控制技术、电子设计与嵌入式技术、算法与程序设计等5类专业核心能力培养模块。“4”是指学科竞赛、创新创业、工程实训、科研活动等四个创新能力培养模块。“X”是指面向智能电网、智能制造、软件服务、电子信息、生物医药等具有鲜明区域特色、行业特色的跨领域协同发展能力培养机制。“1+5+4+X”信息类人才培养模式如图1所示。
图1“1+5+4+X”多学科交叉融合的信息类人才培养模式
2.面向多学科融合发展的专业优化调整与一流专业建设
（1）结合新工科人才培养目标及新兴产业人才需求，挖掘信息学科内涵和特征，充分梳理各专业对学生能力培养的要求，整合能力需求相近专业，优化专业结构。
（2）以特色专业建设为支点，充分发挥信息类专业内在联系性及学科支撑平台的共享性，以点带面，提升多学科的交叉融合水平，互相促进、互为支撑，获得了良好的建设成效。
3.以能力为导向的多学科交叉融合柔性可配置课程体系
以工程教育理念为基础，以各专业共性与个性知识与能力需求为引导，构建了通识基础、专业核心、创新发展和跨领域发展四个层次、专通结合、多学科交叉的动态柔性可配置课程体系，如图2所示。其中，通识课程群在外语类、数学类、物理类等基础通识课之外，打造了程序设计基础、信号与系统、电路理论、数字电子技术基础、模拟电子技术基础等9门信息类专业基础课程群，学院所有专业共享通选。专业核心课程群以目前信息产业5大核心发展方向动态整合，包含以机器学习、人工智能等课程为代表的人工智能课程群，以信息论与编码、移动通信原理等课程为代表的通信与网络课程群，以自动检测技术及仪表、运动控制等课程为代表的检测与控制技术课程群，以高频电子线路、嵌入式技术及应用等课程为代表的电子设计与嵌入式技术课程群，以软件工程、数据结构与算法等课程为代表的算法与程序设计课程群，各专业以实际需求灵活选择配置。创新发展层面包含覆盖所有学生的学科竞赛培养体系，以及创新创业、工程实训、科研活动3类可选择的个性发展模块。跨领域发展层面在生产实习、毕业实习、课外科技活动等环节基础上，鼓励学生与特色领域、具体产业需求相衔接，培养学生在不同行业领域应用信息学科知识与技术的能力。
图2 信息类专业多学科交叉融合的柔性可配置课程体系
4.多方位协同的创新实践能力培养机制
建立了多方位协同的创新实践能力培养机制，如图3所示。
图3 信息类专业多方位协同的创新实践能力培养机制
（1）以学科竞赛为牵引，工程应用项目及科研课题为支撑，“项目制”为先导，构建多方位一体化的协同创新实训实践体系，建设贯穿专业基础、综合实践、工程应用能力培养的实训环境，多专业学生共同参与实践课程，理解专业知识在系统工程中的应用及关联，提升学生的多学科协同创新能力。
（2）面向所有信息类专业学生，开设了多学科交叉融合的创新实践课程，包括数学建模、程序设计、电子设计、创新创业四个模块。通过竞赛概论、进阶、实训三个阶段课程，培养学生在多专业交叉融合背景下解决复杂工程问题、交流沟通、团队合作等方面的能力。学生参与创新活动的意识和积极性显著提高，实践创新能力有效提升。
（3）以各类科研项目为基础，构筑学生与教师科研项目的桥梁，实现科研反哺教学，培养学生工程实践和创新能力。
（4）积极推动校企合作，构建产学融合、协同育人的实习实训基地。
5.多学科交叉融合的师资队伍与保障体系建设
（1）以学院专业通识平台课程、创新实践课程为依托，构建了信息类专业基础课计算机网络技术、信号与系统、现代通信原理、数字信号处理、微机原理与接口技术、结构化程序设计与C语言、电路理论、数字电子技术基础、模拟电子基础等9个跨学科教学团队；以及数学建模、电子设计、程序设计、创新创业4个跨学科创新实践课程指导团队。在此基础上形成了面向多专业学生、多学科背景教师共同参与的多学科协同教学指导体系。
（2）支持教师开展新工科背景下的教育教学改革研究、教学竞赛，开展课堂教学方法与模式创新，引入MOOC、翻转课堂、研讨式教学等新型教学方法，提高多学科交叉融合背景下的教学水平。
（3）学院出台专项政策支持教师参加企业挂职锻炼、国内外进修、培训，不断提升教师多学科环境下的工程实践能力和教学水平。
三、项目成果的特色和创新
1.打破专业人才培养壁垒，构架了以学生的通识基础能力、专业核心能力、实践创新能力、跨领域协同发展能力4个层次的“1+5+4+X”多学科交叉融合的信息类人才培养新模式。
2.围绕新工科和学校人才培养目标总要求，结合新兴产业人才需求及地方经济发展需要，以特色专业建设为支点，充分发挥信息类专业内在联系性及学科支撑平台的共享性，以点带面，提升多学科的交叉融合水平。
3.挖掘多专业知识构架与能力需求内涵，构建了以应用能力为单元的多学科柔性可配置课程群体系。
4.以解决复杂工程问题能力培养为总目标，整合资源，构建了多方位协同的创新实践能力培养机制。
5.以特色学科建设为契机，建立和完善教学管理，构建了多学科交叉融合的师资队伍建设与保障体系。
四、项目建设成效
1.一流专业建设
（1）2018年停招了信息工程、软件工程专业。2018年新建数据科学与大数据技术专业，2019年探索试点以学院4个系共同支撑建设智能科学与技术专业。至此，形成了计算机、自动化、通信工程、电子信息工程、人工智能等多学科融合发展的信息类专业集群。
（2）2016年，计算机科学与技术成为云南省首个通过国际工程教育专业认证的信息类专业，并将于今年进行第二轮复认证。2018年测控技术与仪器和通信工程专业通过工程教育专业认证，2022年自动化专业通过工程教育专业认证。2019年计算机科学与技术、自动化、通信工程3个专业获批成为国家一流本科专业建设点，2021年测控技术与仪器专业获批成为国家一流本科专业建设点，2020年物联网工程专业成为省级一流本科专业建设点，2021年人工智能和电子信息工程专业成为省级一流本科专业建设点，2022年人工智能专业省级本科高校新兴专业建设点。
2.创新实践：学生参与创新活动的意识和积极性显著提高，实践创新能力有效提升。2018年以来，我院学生获得全国大学生数学建模竞赛国家一等奖2项、二等奖16项，省级一等奖48项、二等奖44项、三等奖40项；全国大学生电子设计竞赛国家一等奖3项、二等奖4项，省级一等奖9项、二等奖4项、三等奖1项；中国大学生计算机设计大赛国家级二等奖1项、三等奖3项，省级二等奖3项、三等奖2项；ICPC国际大学生程序设计竞赛亚洲区域赛铜奖2项；蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛国家一等奖3项、二等奖8项、三等奖6项，省级一等奖31项、二等奖31项、三等奖38项；全国大学生英语竞赛国家特等奖3项、二等奖16项、三等奖13项；全国大学生工程训练综合能力竞赛国家一等奖2项、二等奖1项；“大唐杯”全国大学生移动通信5G技术大赛国家二等奖1项，省级一等奖1项、二等奖2项、三等奖2项；创新创业类竞赛国家特等奖1项、三等奖1项、银奖1项、铜奖4项，省级金奖4项、银奖3项、铜奖4项。
3.近年来学院与科大讯飞建立智能语音大数据学院，与华为、甲骨文、华清远见、云南云电同方科技有限公司、云南能投能源产业发展研究院、云南省高原风电装备工程技术中心、云南省电信有限公司等50余家企业建立了实习实训基地，近5年共有5000余名学生通过校企协同完成生产实习、毕业实习、工程实训等教学环节。此外，2018年以来共获批教育部产学合作协同育人项目19项。
4.近5年我院共获批国家级教改项目1项，省级教改项目3项，校级教改项目24项。其中，2018年轨道交通列车信号与控制实验获批国家级虚拟仿真示范项目。从2018年至今，获得云南省教学成果奖一等奖1项，获得昆明理工大学教学成果奖特等奖2项、一等奖1项、二等奖5项。计算机网络技术、智能控制导论、软件工程、轨道交通列车运行信号与控制实验、模拟电子技术基础A、模拟电子技术实验6门课程入选国家级一流本科课程；电工及电子技术基础、模拟电子技术基础、学科竞赛概论（程序设计）、电路理论、数字电子技术实验、电工及电子技术基础B、模拟电子技术实验A、计算机网络工程综合实验八门课程入选云南省一流本科课程。教师获得教学竞赛国家级一等奖7项、二等奖1项、三等奖8项；获得教学竞赛省级特等奖3项、一等奖5项、二等奖4项、三等奖3项。
5.近两年我院共有6人赴国外进修、培训，学习国外先进工程教育理念；15人参加行业培训和企业挂职锻炼，深入了解企业对人才能力需求；9人参加教学培训，学习创新应用类课程的先进理念及方法。
五、社会反响
本项目的研究结果已在学院10个专业成功实施应用，显著提升了我院信息类专业的发展水平和人才培养质量，项目所取得的成果在校内外均获得了一些成功的推广应用。具体如下：
1.在学校内部，发挥信息技术的引领作用，通过跨学科、跨学院深度融合，为非信息学科培养跨学科交叉融合背景下的新工科人才提供了有力支撑和有益借鉴。第一，与校内多个学院就跨专业交叉融合的人才培养进行了合作，例如机电工程学院的机器人工程专业与我院的智能科学与技术专业进行融合，在泰北皇家理工大学共同建设了人工智能与机器人学院；环境工程专业与我院在环境大数据领域开展专业课程合作；民航与航空学院与我院通信工程、电子信息工程专业在电子系统与机载设备方向进行合作办学，共享课程与实验平台。第二，我院所有信息类专业面向全校开设辅修专业，培养不同学科与信息学科交叉融合的复合型新工科人才。第三，我院开设的创新实践类课程组织模式获得了我校教学管理部门的高度认可，已经在学校其他学院获得推广，多个竞赛负责学院已经在尝试开设此类课程。
2.在学校外部，积极开展校际交流，虚心听取意见，完善多学科交叉融合的信息类人才培养模式，促进共同发展。项目研究期间，先后有云南师范大学、云南农业大学、云南经济管理学院等多所省内高校来我院就新专业建设模式、人才培养方案、课程体系改革、专业认证等方面调研学习。此外，与郑州大学、北方工业大学、贵州理工大学等省外同行就信息类专业建设、人才培养模式方面进行了经验交流。多学科交叉融合的信息类人才培养理念得到了充分的肯定，并已在部分学校得到了实际推广应用。
图文来源：昆明理工大学
投稿邮箱：iaeee@tju.edu.cn
编辑：张君驰
审核：夏淑倩 林佳妮
