信息技術(shù)類專業(yè)實踐教學(xué)改革研究

鄧澤林 鄧廣慧

摘? 要： 為了提高信息類專業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)質(zhì)量，提出了基于云教學(xué)平臺的學(xué)生實踐能力培養(yǎng)教學(xué)改革方法。主要包括：在云平臺上構(gòu)建實踐教學(xué)資源庫來規(guī)劃實踐任務(wù);遵照企業(yè)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生的團隊開發(fā)能力;使用云平臺虛擬機引導(dǎo)學(xué)生自主完成實踐任務(wù);利用學(xué)生的歷史實踐數(shù)據(jù)對學(xué)生實踐能力進行客觀評價。學(xué)生在教學(xué)改革方案的指導(dǎo)下進行工程實踐，較好地掌握了實踐能力，得到了用人單位的認(rèn)可。

關(guān)鍵詞： 信息技術(shù)類專業(yè); 實踐教學(xué); 云教學(xué)平臺; 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn); 能力評價

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號：1006-8228（2019）09-71-03

Research on the practical teaching reform of information technology specialties

Deng Zelin1， Deng Guanghui1

（School of Computer and Communication Engineering， Changsha University of Science and Technology， Changsha， Hunan 410114， China）

Abstract： In order to improve the quality of personnel training for information majored students， a teaching reform method of training students' practical ability based on cloud teaching platform is put forward. It mainly includes： building a practical teaching resource database on cloud platform to plan practice tasks; training students' team development ability according to enterprise development standards; using virtual machines on cloud platform to guide students to complete practice tasks independently; using students' historical practice data to evaluate students' practical abilities objectively. Under the guidance of the teaching reform program， the students have a good grasp of the practical ability and have been recognized by the employer.

Key words： Information technology specialties; practical teaching; cloud teaching platform; enterprise standard; ability evaluation

0 引言

隨著當(dāng)前信息化技術(shù)快速發(fā)展，社會各界對信息技術(shù)類專業(yè)學(xué)生的動手實踐能力提出了更高的要求。由于傳統(tǒng)的實踐教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、手段等方面存在不足，難以有效地培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力。為此，很多大學(xué)都積極開展了信息類專業(yè)實踐能力培養(yǎng)改革，探究有效的手段提高軟件工程、計算機科學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)工程等信息技術(shù)類專業(yè)學(xué)生的動手實踐能力。

鄧澤林提出以企業(yè)項目驅(qū)動的軟件工程專業(yè)實踐教學(xué)，該研究根據(jù)學(xué)習(xí)的不同階段選擇具有針對性的企業(yè)級項目為實踐目標(biāo)，鍛煉學(xué)生的問題分析和解決能力，并通過團隊開發(fā)來提升學(xué)生的企業(yè)級項目的開發(fā)能力[1]。呂歡歡等針對軟件工程人才培養(yǎng)實踐教學(xué)體系存在的問題，分析軟件工程人才培養(yǎng)實踐教學(xué)體系和教學(xué)模式的構(gòu)建，提出具有多層次結(jié)構(gòu)的軟件工程人才培養(yǎng)實踐教學(xué)體系和教學(xué)模式[2]。喻國良等針對高校在人才培養(yǎng)實踐教學(xué)過程中存在校企合作松散、管理手段缺乏等問題，在分析高校人才培養(yǎng)如何與企業(yè)需求對接的基礎(chǔ)上，提出了緊密、有機的校企合作模式[3]。何麗等針對計算機應(yīng)用創(chuàng)新型人才的內(nèi)涵要求和目前計算機實踐教學(xué)中存在的問題，以提高計算機人才的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，確立計算機應(yīng)用創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，建立開放的計算機實踐教學(xué)課程體系和開放的計算機應(yīng)用創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺，提出基于“產(chǎn)學(xué)研合作項目”和“科研導(dǎo)師”制度的產(chǎn)學(xué)研合作的計算機應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式[4]。李春杰針對當(dāng)前計算機專業(yè)實踐教學(xué)普遍存在觀念落后，方法單一僵化等問題，提出了計算機專業(yè)實踐教學(xué)改革方案，開展了“交替式學(xué)工結(jié)合”、“案例項目驅(qū)動”、“課程模塊化”、“實踐理論一體化”等實踐教學(xué)方法創(chuàng)新研究，對提高計算機專業(yè)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力和擇業(yè)競爭力具有指導(dǎo)作用[5]。苗春雨等根據(jù)企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才的需求，針對網(wǎng)絡(luò)工程實踐教學(xué)中學(xué)生技能培養(yǎng)的目標(biāo)，分析目前網(wǎng)絡(luò)工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題，提出基于知識點定義與分解，以多階段學(xué)習(xí)為手段，虛擬平臺與真實設(shè)備結(jié)合為實踐環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)工程實踐教學(xué)模式[6]。劉曉華等認(rèn)為實踐教學(xué)體系對綜合能力的培養(yǎng)非常重要，為此提出了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的實踐教學(xué)體系，形成了一套完善的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實踐體系[7]。

如何有效地對實踐課程進行監(jiān)控和掌握、根據(jù)學(xué)生的進度進行實踐內(nèi)容的相應(yīng)調(diào)整，引導(dǎo)學(xué)生獨立自主地完成實踐任務(wù)、客觀評價學(xué)生實踐效果和能力等環(huán)節(jié)是當(dāng)前信息技術(shù)類專業(yè)教學(xué)改革的關(guān)鍵問題，有效地解決這些問題則能提高學(xué)生整體實踐能力。

1 教學(xué)中的問題

雖然大量的教學(xué)人員對信息技術(shù)類專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的部分問題進行了改革和創(chuàng)新，并取得了較好的成績，但由于信息技術(shù)類專業(yè)實踐課程的特殊性仍然導(dǎo)致教師在組織實踐課程教學(xué)的過程中面臨著較大的問題：

⑴ 項目實踐內(nèi)容缺乏有效的管理，實踐內(nèi)容和要求在教學(xué)團隊中沒有標(biāo)準(zhǔn)化，實踐效果受教師水平影響而有較大的差異;

⑵ 實踐方式大多以個人為單位完成，項目規(guī)模與企業(yè)需求相差較大，而且實踐環(huán)節(jié)缺少團隊開發(fā)訓(xùn)練，造成學(xué)生的團隊協(xié)調(diào)能力、項目領(lǐng)導(dǎo)能力較差;

⑶ 實踐過程缺少有效的平臺支撐，導(dǎo)致教師對學(xué)生的實踐進度難以全面掌握而導(dǎo)致學(xué)生實踐效果分化嚴(yán)重、部分學(xué)生存在抄襲行為;

⑷ 學(xué)生實踐相關(guān)信息缺乏管理，不能對學(xué)生的實踐過程進行統(tǒng)計分析，形成對學(xué)生實踐能力的客觀評價;

⑸ 實踐過程信息沒有有效地分析和反饋，無法對進一步完善教學(xué)內(nèi)容提出有效的指導(dǎo)。

2 實踐教學(xué)改革措施

2.1 以互聯(lián)網(wǎng)信息化實踐教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，建設(shè)信息化教學(xué)團隊和實踐教學(xué)資源庫

互聯(lián)網(wǎng)信息化實踐教學(xué)平臺可以有效地引導(dǎo)實踐教學(xué)的開展和后期教學(xué)效果評估。能減少教師水平參差造成的教學(xué)效果的顯著差異，在實施教學(xué)之前，需要在信息平臺上建標(biāo)準(zhǔn)化的實踐課程資源庫。

標(biāo)準(zhǔn)化實踐課程資源庫的建設(shè)由實踐教學(xué)團隊共同完成，團隊教師定期開展教學(xué)工作研討，開發(fā)適合專業(yè)實踐教學(xué)的課程資源，特別是在設(shè)計教學(xué)內(nèi)容進階、教學(xué)案例銜接、實踐教學(xué)活動組織上需要教學(xué)團隊的充分溝通和討論才能達(dá)成整體性教學(xué)內(nèi)容和計劃。選定的實踐內(nèi)容以企業(yè)級項目為參考，由于企業(yè)級項目往往規(guī)模較大，為了保障實踐的順利進行，我們需要將這些大的實踐項目分解為多個子項目，每個子項目承上啟下，逐步引導(dǎo)學(xué)生完成最終的企業(yè)級項目。這些子項目構(gòu)成了每堂課的實踐任務(wù)，包括實踐內(nèi)容、參考資料、完成時間、項目文檔等，最終形成項目實踐的資料庫。教師通過引用發(fā)布資料庫中的實踐任務(wù)，保證不同班級實踐內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化。同時，教師可以根據(jù)本班學(xué)生的能力情況提高實踐要求，實現(xiàn)一定的個性化教學(xué)。

2.2 實踐內(nèi)容綁定微課資源，構(gòu)建“顆粒化”教學(xué)資源指導(dǎo)學(xué)生工程實踐

信息技術(shù)專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)需要應(yīng)用特定的知識點，如果學(xué)生沒有很好地掌握理論知識點，則難以快速地完成實踐任務(wù)，特別是學(xué)習(xí)較差的學(xué)生在實踐過程中會逐步落后，直至完全不能完成實踐任務(wù)，最終導(dǎo)致學(xué)生實踐能力的兩級分化。

為了保證不同層次的學(xué)生都能完成實踐環(huán)節(jié)的基本任務(wù)，需要提供有效的實踐指導(dǎo)資源來引導(dǎo)學(xué)生工程實踐。為此，除了構(gòu)建常規(guī)實踐資料外，還需要構(gòu)建“顆?；钡奈⒄n教學(xué)資源，這些資源僅以一個專題來講解和展示，目標(biāo)明確且容量小，使得學(xué)生能夠用10分鐘左右的時間即可學(xué)會一個知識點。“顆?；钡慕虒W(xué)資源主要包括教學(xué)視頻（時長不超過10分鐘），以及與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計、素材課件。這些“顆?；钡慕虒W(xué)資源綁定在相應(yīng)的實踐任務(wù)中，通過教學(xué)信息平臺一起發(fā)布供學(xué)生訪問和學(xué)習(xí)。

在實踐任務(wù)發(fā)布時，我們不僅要明確實驗?zāi)康摹⒉襟E等常規(guī)信息，還要將任務(wù)相關(guān)的知識點對應(yīng)的若干“微課”資源同步發(fā)布，其成為實踐環(huán)節(jié)的一部分。學(xué)生在實踐活動中，通過觀看綁定的“微課”可以快速地掌握相關(guān)知識要點。

2.3 以企業(yè)項目標(biāo)準(zhǔn)為實踐要求，提升學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)

信息技術(shù)類專業(yè)在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”時代是非常重要的專業(yè)，相關(guān)專業(yè)通過與其他行業(yè)進行結(jié)合能夠顯著提升各行業(yè)競爭力。學(xué)生為了更好地融入到“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，需要有一定的行業(yè)軟件開發(fā)的實訓(xùn)經(jīng)驗。通過與交通、電力等行業(yè)接觸，了解該行業(yè)的主要業(yè)務(wù)流程、客戶需求等。

傳統(tǒng)信息類專業(yè)實踐過程中，受教師自身的行業(yè)經(jīng)驗和開發(fā)經(jīng)歷的限制，項目實踐往往不能達(dá)到預(yù)期效果。為此，我們從兩個方面來改進實踐效果：第一、組織教師團隊開發(fā)或者購買成熟的項目實訓(xùn)素材，選擇真實的實訓(xùn)項目，明確項目的需求、主要業(yè)務(wù)，形成實訓(xùn)文檔;第二、研究并確定組織形式來開展項目實訓(xùn)。學(xué)生與企業(yè)有經(jīng)驗的開發(fā)人員合作交流，進一步獲取項目的需求細(xì)節(jié)。

在項目實踐過程中，學(xué)生需要按照企業(yè)的形式參與團隊開發(fā)，鍛煉團隊開發(fā)能力、項目領(lǐng)導(dǎo)能力。通過這一環(huán)節(jié)的鍛煉來提高動手實踐能力和解決問題的能力。在實踐的過程中，學(xué)生可以參考教學(xué)資料庫中的“微課”資料來快速掌握每個階段的技術(shù)要點，并將其應(yīng)用到子項目中，最大程度地保證學(xué)生能按照實踐要求完成實踐任務(wù)。通過完成一系列的子項目，學(xué)生的能力會逐步提升，達(dá)到較好的實踐效果。

2.4 使用虛擬機全程掌握學(xué)生實踐過程，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

如何有效地掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)實踐過程始終是個棘手的問題。雖然通過強化作業(yè)環(huán)節(jié)能起到一定的作用，但效果并不理想，主要問題在于教師難以明確學(xué)生是否在積極、主動的學(xué)習(xí)。

將學(xué)生所有的實踐活動限制在云計算平臺上則為全程掌控學(xué)生的實踐活動提供了可能。在云計算平臺上為信息技術(shù)類專業(yè)的每個學(xué)生分配一個虛擬機，該虛擬機具有和實體計算機相當(dāng)?shù)男阅?。虛擬機預(yù)設(shè)了課程所需的軟件環(huán)境，能夠很好地支持學(xué)生的實踐活動。與普通計算機不同之處在于，該虛擬機在有網(wǎng)絡(luò)的地方即可通過本地計算機登陸，學(xué)生幾乎可以在任何時間、地點來學(xué)習(xí)、編程等工作;同時，教師也能在辦公室、家里、外地登陸云計算平臺，在該平臺，教師可以訪問所教班級學(xué)生的虛擬機，查看學(xué)生的虛擬機桌面，觀看學(xué)生的編程過程，掌握學(xué)生獨立完成作業(yè)的情況。通過網(wǎng)絡(luò)平臺，教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實踐進度，對于進度較快的學(xué)生可以適當(dāng)提高實踐要求，對于進度較慢的學(xué)生則要在線/電話交流，督促和指導(dǎo)。這樣就可以實現(xiàn)對學(xué)生實踐過程的掌控。

2.5 學(xué)生實踐情況的追蹤、統(tǒng)計分析，學(xué)生能力可量化評價

利用互聯(lián)網(wǎng)信息化實踐教學(xué)平臺可以保留學(xué)生大學(xué)階段每門課程的實踐進度、實踐結(jié)果，包括實踐、實驗的過程和成績。信息化教學(xué)平臺提供查看、統(tǒng)計等功能，教師可以利用這些功能可以輕易追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，對于完成實踐任務(wù)有困難的學(xué)生加以督促，對于勝任實踐任務(wù)的學(xué)生可以適當(dāng)增加新的要求來進行差異化教學(xué)，實現(xiàn)因材施教的目的。

經(jīng)過長時間的學(xué)習(xí)，學(xué)生的每門課程的實驗、作業(yè)、項目等信息都被保存在教學(xué)信息平臺中形成了“大數(shù)據(jù)”。當(dāng)需要量化評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況時，可以從這些“大數(shù)據(jù)”中進行統(tǒng)計分析，得到每個關(guān)鍵技術(shù)、作業(yè)、項目的完成情況，這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)形成了學(xué)生的能力曲線，能力曲線可以反映學(xué)生實踐能力的提升幅度，通過能力曲線與我們所期望的能力曲線相比較來獲得學(xué)生實踐能力的可量化評價。這個評價結(jié)果對于教學(xué)改革決策有指導(dǎo)作用，而且對于用人單位也有積極的參考價值。

3 結(jié)論

本文探討了信息技術(shù)類專業(yè)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。通過引入云教學(xué)平臺，規(guī)范了實踐教學(xué)內(nèi)容、引導(dǎo)學(xué)生的實踐活動，形成了良好的師生互動，有效地提升了學(xué)生的實踐能力。

實踐結(jié)果顯示，學(xué)生的動手實踐能力明顯提升，在系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、測試方面的能力進步較大。學(xué)生開發(fā)的項目不僅獲得各類競賽的獎勵，而且，他們的動手實踐能力也得到了用人單位的高度評價。

本文的教學(xué)改革措施主要基于云教學(xué)平臺設(shè)計和實施，具有較好的可推廣性，能夠支持大規(guī)模的學(xué)生參與教學(xué)改革，增加學(xué)生受益面。為了繼續(xù)深入實踐教學(xué)改革，需要進一步完善教學(xué)資源、特別自主開發(fā)適用的微課資源，教師利用云教學(xué)平臺來及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和能力，從根本上提高學(xué)生的動手實踐能力。

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