随着“互联网+”“大数据”“人工智能”的发展，数据呈现爆发式增长，现实世界问题的解决越来越依赖计算机技术，尤其是算法，已日益成为推动社会变革的重要源动力。算法的基础是数学建模思维能力，算法的设计实现与计算思维能力密切相关，算法更是软硬件系统的灵魂，是系统思维能力的重要体现，结合“新工科”主动布局未来战略必争领域人才培养的需求，计算机类专业人才的培养面临新的要求和挑战。2012年，南京信息工程大学在“计算机类专业人才培养”改革研讨会上强调培养计算机类高素质、强能力的创新型人才。计算机学院以时代发展及学校目标为导向，创造性地提出“建模思维能力、计算思维能力、系统思维能力”一体化培养是计算机类创新人才培养的关键所在。围绕“三维能力”一体化培养，2012年开始，有计划地修订人才培养方案，系统地从优化课程体系、贯通实践教学、改革教学方法、协同教学资源和创设学习环境等方面开展深入的探索与实践。

成果依托3项省级重点、多项省部级教改项目，秉持计算机类人才“三维能力”一体化培养的理念，针对教学中存在的“重编程轻建模、强实践弱思维、多孤立少贯通”等主要问题，以提升学生的数学抽象与建模、算法设计与优化、系统设计与实现等思维能力为重点，通过重构课程体系，设计“基础-核心-贯通”三大类课程模块，从大一到大四渐进式培养三种思维能力；优化实践体系，实现“实验-实训-竞赛”纵横衔接，一体化加强实践教学对“三维能力”培养的支撑；创新“问思-齐做-共评”三步闭环的教学方法,培育思维启迪、积极参与、热烈讨论、以生为本的课堂；厚植培养沃土，强化“名师-平台-交流”各类教学资源相互协同，全方位持续性保障学生思维能力提升；激发思维碰撞，营造“研讨-氛围-激励”学习环境浸染熏陶，激发师生、生生之间思维活跃度和创新意识，开拓学术视野、提高融会贯通能力。“三维能力”一体化培养的改革思路如图1所示。