新工科背景下計算機類專業(yè)多元化實踐教學(xué)體系改革研究

彭晏飛，張全貴

新工科背景下計算機類專業(yè)多元化實踐教學(xué)體系改革研究

彭晏飛，張全貴

（遼寧工程技術(shù)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125105）

針對各高校在計算機類專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中多采用的同年級橫向統(tǒng)一培養(yǎng)、不同年級縱向階梯式進階培養(yǎng)模式與學(xué)生個性化需求差異較大的問題，提出將實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革為“按需求跨年級分流的多元化培養(yǎng)”模式，將學(xué)生按需求分流為科研型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型和應(yīng)用技能型3個方向，按不同培養(yǎng)目標(biāo)浸入到不同實踐教學(xué)環(huán)境中分類培養(yǎng)。為新工科建設(shè)大背景下各高校計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)提供一種借鑒方案。

新工科；計算機類；多元化；實踐教學(xué)

目前，各高校在計算機類專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)模式多采用同年級橫向統(tǒng)一培養(yǎng)，不同年級縱向階梯式進階培養(yǎng)。因?qū)W業(yè)規(guī)劃不同，統(tǒng)一的實踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)與學(xué)生個性化需求差異較大；因?qū)W生個體能力差異，“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性”的培養(yǎng)內(nèi)容在具體實施中難開展、難落實；因生師比過大，繁重的實踐指導(dǎo)任務(wù)與教師自身發(fā)展需求沖突較大；因?qū)嵺`內(nèi)容與企業(yè)的用人需求的差異造成“供需”脫節(jié)問題嚴(yán)重[1-2]。基于以上問題，針對計算機類專業(yè)的特點，提出將實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革為“按需求跨年級分流多元化培養(yǎng)”，以“提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，合理增加實踐內(nèi)容難度，拓展實踐內(nèi)容深度，擴大實踐內(nèi)容的可選擇性”為總體思想，結(jié)合學(xué)生成長規(guī)律和教育教學(xué)規(guī)律，將“學(xué)生、教師、企業(yè)、行業(yè)”4方面主體發(fā)展需求和利益一體化。按不同培養(yǎng)目標(biāo)，將學(xué)生按需求分流、跨年級組合，浸入到不同實踐教學(xué)環(huán)境中培養(yǎng)。通過增加學(xué)生主體的參與感，滿足其自我實現(xiàn)，使其獲得成就感，從而達到“引領(lǐng)學(xué)業(yè)需求、督導(dǎo)學(xué)業(yè)管理、培養(yǎng)學(xué)業(yè)技能、提升學(xué)業(yè)質(zhì)量”的“四維一體”實踐教學(xué)目標(biāo)。

1 多元化實踐教學(xué)體系改革構(gòu)想

1.1 按需求分類優(yōu)化實踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)學(xué)生學(xué)涯規(guī)劃、職業(yè)規(guī)劃、探索方向的不同所帶來的不同需求，將培養(yǎng)目標(biāo)細(xì)化并分類為：科研型方向、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型方向和應(yīng)用技能型方向。

（1）科研型人才培養(yǎng)目標(biāo)。以為國家培養(yǎng)“科研后備人才”、為行業(yè)培養(yǎng)急需的尖端人才為目的，開展本科生科研實踐訓(xùn)練。提高學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，激發(fā)科研興趣，激活科研潛力，培養(yǎng)自主探索的科研精神，樹立科研志向[3]。

（2）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)目標(biāo)。以為實現(xiàn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中高端發(fā)展提供創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才、為“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”注入新活力為目的，開展本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐訓(xùn)練[4]。激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新活力與創(chuàng)新思維，學(xué)會創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基本技能，掌握創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技術(shù)路徑，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)。

（3）應(yīng)用技能型人才培養(yǎng)目標(biāo)。以為國家經(jīng)濟建設(shè)需要服務(wù)、緊密結(jié)合行業(yè)新動向和企業(yè)新需求、培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的合格工程技術(shù)人才為目標(biāo)，以堅持“知行合一、產(chǎn)學(xué)結(jié)合”為目的，開展本科生應(yīng)用技能實踐訓(xùn)練。培養(yǎng)自我管理能力強、終身學(xué)習(xí)能力強、專業(yè)應(yīng)用技能強、工程設(shè)計開發(fā)能力強、交流和溝通能力強、團隊合作意識強的高級創(chuàng)新應(yīng)用型人才，提高人才綜合應(yīng)用能力和就業(yè)市場核心競爭力[5]。

1.2 按培養(yǎng)目標(biāo)搭建實踐教學(xué)平臺

整合現(xiàn)有的實驗室、實踐實訓(xùn)基地、校企合作項目等資源，融合各年級實踐項目及活動，將學(xué)生第二課堂開展的課外科技活動、學(xué)科競賽活動、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動、暑期社會實踐、職業(yè)技能培訓(xùn)等活動升格為第一課堂實踐實訓(xùn)，與第一課堂開展的各年級的課程設(shè)計、專業(yè)實踐、工程實訓(xùn)、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等環(huán)節(jié)統(tǒng)一安排，實行一體化管理[6]。按培養(yǎng)目標(biāo)分別搭建“科研實踐”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐”“應(yīng)用技能實踐”3個子實踐平臺，構(gòu)建“個性需求有別，培養(yǎng)目標(biāo)有別，實訓(xùn)內(nèi)容有別”的實踐課程新體系。

1.3 按平臺資源匯聚師資力量，跨年級分流培養(yǎng)

充分發(fā)揮高校高層次人才匯集的優(yōu)勢、充分發(fā)揮高?？萍紕?chuàng)新動力源的優(yōu)勢、充分發(fā)揮企業(yè)技術(shù)人員實戰(zhàn)經(jīng)驗足的優(yōu)勢，將一切有利于實踐訓(xùn)練的師資力量、人力資源高效匯聚到一起，促成“大學(xué)教授與產(chǎn)業(yè)教授”組隊，將“產(chǎn)、教、研”過程充分融合，將校企項目合作延伸到人才培養(yǎng)合作。

依據(jù)學(xué)生個性化需求，通過個性化教育實行因材施教，最大化發(fā)展學(xué)生潛能。同時以充分尊重為前提，有效利用各年級學(xué)生認(rèn)知能力、專業(yè)能力的梯度化差異，按培養(yǎng)目標(biāo)跨年級組隊，發(fā)揮學(xué)生間“傳幫帶”的作用，營造“互教、互學(xué)、互促”的實踐訓(xùn)練氛圍，使不同水平的學(xué)生最大限度地學(xué)到知識，并有效提高學(xué)生溝通能力、協(xié)作能力、統(tǒng)籌能力、領(lǐng)導(dǎo)能力，增強團隊合作意識，培養(yǎng)團隊精神。實訓(xùn)活動的開展采用項目管理的方式，按能力確定項目負(fù)責(zé)人和項目組成員，實行“目標(biāo)與需求匹配”“需求與能力匹配”“能力與責(zé)任匹配”“責(zé)任與任務(wù)匹配”，最終實現(xiàn)以需求為主導(dǎo)、個性發(fā)展與團隊合作共贏的自主探索式實踐學(xué)習(xí)。

2 多元化實踐教學(xué)體系改革實施

2.1 學(xué)生分流實踐教學(xué)管理模式

學(xué)生分流實踐管理采用“以學(xué)生為中心，按需求跨年級縱向?qū)嵺`，面向產(chǎn)出，按能力同年級橫向考核”橫縱交叉的立體式實踐管理體系。

“以學(xué)生為中心，按需求跨年級縱向?qū)嵺`”具體指在每學(xué)年開學(xué)初，以學(xué)生個性化需求為導(dǎo)向，結(jié)合近幾年計算機類專業(yè)學(xué)生考研率、參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目人數(shù)、就業(yè)行業(yè)類別等情況，依據(jù)相關(guān)條件，有目的地引導(dǎo)大二到大四3個年級學(xué)生按一定比例分流到3個子實踐平臺，實行跨年級縱向?qū)嵺`培養(yǎng)。

“面向產(chǎn)出，按能力同年級橫向考核”具體指在每學(xué)年期末，將分流到3個子實踐平臺學(xué)生按年級分別匯總，以同年級學(xué)生為參照，以“計算機類專業(yè)工程教育認(rèn)證”中對學(xué)生的核心能力要求為藍本，面向?qū)W生實踐產(chǎn)出成果及在實踐環(huán)節(jié)中所表現(xiàn)出的解決實際工程問題、組織協(xié)調(diào)、語言溝通等綜合能力，按人數(shù)比例實行五分制考核[7-8]。

學(xué)生分流中以“有序合理、分層遞進、獎懲分明”為原則。大二年級只開展“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐”和“應(yīng)用技能實踐”，按1∶1的比例進行人員分流。在大三大四年級同時開展“科研實踐”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐”和“應(yīng)用技能實踐”，按1∶2∶3比例進行人員分流，其中“科研實踐”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐”面向品學(xué)兼優(yōu)、學(xué)有余力的學(xué)生按績點、前期實訓(xùn)考核成果擇優(yōu)選拔。為鼓勵學(xué)生勇于創(chuàng)新、敢于挑戰(zhàn)，將科研型人才培養(yǎng)與學(xué)生保研掛鉤，給予創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才相關(guān)政策和資金扶持，通過申請在校設(shè)立考點，鼓勵應(yīng)用型人才參加“軟件水平”“程序員認(rèn)證考試”“軟件設(shè)計師”等考試獲得相關(guān)職業(yè)技能資格證書。同時，為鼓勵學(xué)生認(rèn)真完成本輪實踐，將本輪考核成績作為下一輪實踐中分流選拔和團隊負(fù)責(zé)人選拔的重要依據(jù)。成績優(yōu)秀者可以按“應(yīng)用技能型”→“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型”→“科研型”依次向上進階，成績不達標(biāo)者在實踐考核成績不及格的基礎(chǔ)上按“科研型”—“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型”—“應(yīng)用技能型”向下淘汰機制。

2.2 學(xué)生分流實踐教學(xué)培養(yǎng)模式

2.2.1 科研型實踐教學(xué)培養(yǎng)方式

將優(yōu)秀的本科生作為科技創(chuàng)新的重要后備人才資源，充分發(fā)揮高校“科教融合、智力匯聚”的資源優(yōu)勢，依托教師高水平科研項目，成立“領(lǐng)路人（導(dǎo)師+研究生）”+“傳承人（本科生）”的科研團隊，實行本研貫通的“高起點、小班型、精英化”的培養(yǎng)[3]。以導(dǎo)師與學(xué)生雙向選擇為前提，將學(xué)生“浸入”到原生態(tài)科研環(huán)境中，通過領(lǐng)路人以“談話式教學(xué)”的方式科學(xué)系統(tǒng)的引導(dǎo)，將個人探索式自主學(xué)習(xí)與團隊交流合作有機結(jié)合。在科研實訓(xùn)中，營造愛學(xué)術(shù)的氛圍，播種愛科研的習(xí)慣，深度挖掘?qū)W生科研潛力，切實提升本科生科研能力，達到儲備后備科技創(chuàng)新人才的目的。

2.2.2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型實踐教學(xué)培養(yǎng)方式

將本科生作為“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的強大生力軍，依托大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目及各類學(xué)科競賽，將第二課堂開展的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動升格為第一課堂實踐，成立“領(lǐng)軍人物+后備人才”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊，實行階梯式實踐。實踐分3步走：

第一步，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識學(xué)習(xí)，采用“案例式教學(xué)法”，由創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)教師授課及指導(dǎo)學(xué)習(xí)，同時，通過請創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)獲獎或成功的在校學(xué)生和邀請校友回校舉辦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專題系列講座、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)術(shù)沙龍等活動，分享創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗，學(xué)習(xí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識，儲備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人脈資源。

第二步，創(chuàng)新能力訓(xùn)練，以中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽、中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃大賽、全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽、中國高校計算機大賽團體程序設(shè)計天梯賽、全國大學(xué)生智能汽車競賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽等競賽項目為平臺，采用“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”開展實踐教學(xué)，以賽促訓(xùn)。實訓(xùn)中，依據(jù)比賽規(guī)程，實行專業(yè)指導(dǎo)教師帶隊指導(dǎo)，以“鼓勵跨專業(yè)聯(lián)合、跨年級組隊”為基本原則，采用“組長負(fù)責(zé)、團隊自主”的管理模式，以比賽任務(wù)驅(qū)動學(xué)生自主實踐學(xué)習(xí)。同時，將現(xiàn)有的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊轉(zhuǎn)變?yōu)閹熧Y力量，以“星火相傳”的方式傳承創(chuàng)新精神、傳授創(chuàng)新技能。

第三步，拓展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)途徑，采用“體驗式教學(xué)法”由創(chuàng)業(yè)團隊自行負(fù)責(zé)開展實訓(xùn)。依托學(xué)校國家大學(xué)科技園、社團等平臺的資源優(yōu)勢，將有創(chuàng)業(yè)意愿、創(chuàng)業(yè)項目的學(xué)生“浸入”到創(chuàng)業(yè)原生態(tài)環(huán)境中做創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)，實行“自主研發(fā)，自籌資金，自負(fù)盈虧”的創(chuàng)業(yè)管理模式，通過創(chuàng)業(yè)實踐，促進創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，體驗創(chuàng)業(yè)過程，積累創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗，提升創(chuàng)業(yè)能力，為實現(xiàn)真正自主創(chuàng)業(yè)鋪路搭橋[7]。

2.2.3 應(yīng)用技能型實踐教學(xué)培養(yǎng)方式

為將理論知識有效轉(zhuǎn)變?yōu)閷ｍ椉寄?，提高學(xué)生就業(yè)的職場核心競爭力，解決高校人才培養(yǎng)供給與企業(yè)需求脫節(jié)問題，將應(yīng)用技能型實踐分解為4個階段[5]。

第一階段為啟動階段，采取“請進來”的策略，將具有豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗的IT企業(yè)工程師請進來，以講座的形式開展大類專題培訓(xùn)，全面增強學(xué)生對IT行業(yè)高新科技崗位的認(rèn)知，明確未來職業(yè)發(fā)展及就業(yè)方向；同時，將企業(yè)典型案例引進來，有針對性地引導(dǎo)學(xué)生訓(xùn)練專業(yè)技能。

第二階段為過渡階段，結(jié)合學(xué)生理論知識層次，選擇合適案例，由專業(yè)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，以編組形式（同年級為主）進行“案例式”學(xué)習(xí)，注重理論到實戰(zhàn)的過渡，學(xué)習(xí)項目開發(fā)流程，突出程序設(shè)計與分析的能力，提高復(fù)雜工程問題的分析能力[9-10]。

第三階段為模擬實戰(zhàn)階段，采取“送出去”的策略，各年級利用實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié)，統(tǒng)一安排時間將這部分學(xué)生送到校企合作的實踐基地，由實踐基地教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，項目選擇結(jié)合企業(yè)實際需求，以項目管理的形式組建團隊。團隊由擔(dān)任項目負(fù)責(zé)人的學(xué)生負(fù)責(zé)組建，要求跨年級組建，進行“項目式”開發(fā)與學(xué)習(xí)，將問題描述、模型構(gòu)建、程序設(shè)計與實現(xiàn)等過程嵌入具體的項目中，突出實戰(zhàn)能力的訓(xùn)練，提高復(fù)雜工程問題的設(shè)計能力和解決能力[11]。

第四階段為實戰(zhàn)階段，采取“走出去”的策略，將學(xué)生送到協(xié)議企業(yè)頂崗實習(xí)，加入企業(yè)內(nèi)實際項目團隊，強化學(xué)生入職前的綜合能力，切實提高職場競爭力。

為使學(xué)生更好地完成各階段任務(wù)，達到實踐教學(xué)目的，要求大二學(xué)生必須完成前2個階段實訓(xùn)，大三、大四學(xué)生必須完成前3個階段實訓(xùn)。為了鼓勵學(xué)生認(rèn)真務(wù)實地完成實訓(xùn)，按一定比例選拔能力強的大二學(xué)生通過申請并考核通過后加入第3階段實訓(xùn)；同時，也按一定比例（側(cè)重于大四學(xué)生）選拔能力強的學(xué)生通過申請并考核通過后加入第4階段實訓(xùn)。通過將學(xué)生循序漸進地“浸入”不同階段的實訓(xùn)項目，讓學(xué)生受到較為系統(tǒng)和全面的專業(yè)訓(xùn)練，逐步掌握專業(yè)實用技能，最終獲得工程應(yīng)用能力；同時培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任心、職業(yè)道德、誠信品質(zhì)、團隊精神等職業(yè)素養(yǎng)。

3 結(jié)語

新工科建設(shè)是高等工程教育發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，給傳統(tǒng)教學(xué)模式帶來了新的挑戰(zhàn)。計算機類專業(yè)在傳統(tǒng)工科專業(yè)升級改造、向新工科轉(zhuǎn)型過程中起著重要作用。新形勢下，計算機類專業(yè)實踐教學(xué)打破陳規(guī)、豐富人才培養(yǎng)類型、健全人才培養(yǎng)體系改革勢在必行。通過建立完善的多元化計算機類專業(yè)實踐教學(xué)培養(yǎng)體系，為傳統(tǒng)工科專業(yè)升級改造和新工科建設(shè)培養(yǎng)科研能力強、創(chuàng)新能力強、實踐能力強、團隊協(xié)作能力強的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才做出新的貢獻。

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Research on reform of diversified practical teaching system of computer majors under background of new engineering

PENG Yanfei, ZHANG Quangui

(School of Electronics and Information Engineering, Liaoning Technical University, Huludao 125105, China)

In view of the problems of the horizontal unified training of the same grade, the vertical step-by-step training mode of different grades and the great difference between the students’ individualized needs, which are common in the practical teaching of computer majors in colleges and universities, this paper puts forward that the practical teaching link should be reformed into the diversified training mode of “Diversifying across grades according to the students’ needs”. The students are divided into three directions such as the scientific research, innovative entrepreneurship and applied skills according to their needs, and immerse them into different practical teaching environments according to different training objectives, which provides a reference scheme for the training of computer major talents in colleges and universities under the background of new engineering construction.

new engineering; computer majors; diversification; practical teaching

G642.0

A

1002-4956(2019)11-0222-03

10.16791/j.cnki.sjg.2019.11.054

2019-04-04

教育部2017年第一批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目（201701048050）；遼寧省大學(xué)生校外實踐教育基地項目（551610001082）

彭晏飛（1975—），男，黑龍江五常，博士，副教授，研究方向為計算機教育及計算機視覺。E-mail: pengyf75@126.com