應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革探討

胡志慧 唐海

摘 要：當(dāng)前“卓越計(jì)劃”、工程教育專業(yè)認(rèn)證、雙一流建設(shè)、“雙萬(wàn)計(jì)劃”等在專業(yè)人才培養(yǎng)方面對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、工程能力與綜合素質(zhì)提出了更高要求，迫切需要高校加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。將計(jì)算思維、創(chuàng)新思維、工程思維引入計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，探索構(gòu)建遞進(jìn)式工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的分層實(shí)踐教學(xué)體系，以進(jìn)一步提高學(xué)生工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)。

關(guān)鍵詞：工程教育;實(shí)踐教學(xué)體系;計(jì)算機(jī)專業(yè)

DOI：10. 11907/rjdk. 192188 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7800（2020）002-0192-03

英標(biāo)：Discussion on Reform of Practical Teaching System of Computer Major in Applied Undergraduate Colleges

英作：HU Zhi-hui， TANG Hai

英單：（School of Electrical & Information Engineering， Hubei University of Automotive Technology， Shiyan 442002， China）

Abstract：The current Excellence Plan， engineering education professional certification， dual-class construction， Double Ten-thousand Plan， etc. put forward higher requirements for students innovation awareness， engineering ability and comprehensive quality in the training of professional talents. This paper mainly introduces computational thinking， innovative thinking and engineering thinking into the computer professional practice teaching system， explores the layered practice teaching system for constructing progressive engineering innovation ability training， and guarantees the continuous practice of four years of university practice teaching.

Key Words：? engineering education; practical teaching system; computer major

0 引言

2011年1月8日，教育部提出將“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”作為《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》實(shí)施的高等教育重大計(jì)劃[1-2];2015年8月18日，中央全面深化改革領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議審議通過(guò)《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，對(duì)新時(shí)期高等教育重點(diǎn)建設(shè)作出新部署;2017年2月18日，教育部在召開的高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)上形成新工科建設(shè)的“復(fù)旦共識(shí)”，同年逐步形成“天大行動(dòng)”、“北京指南”等綱領(lǐng)性文件，引導(dǎo)新工科和工程教育研究與實(shí)踐[3-5];2019年4月9日，教育部發(fā)布通知啟動(dòng)一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬(wàn)計(jì)劃”，以全面振興本科教育。當(dāng)前，國(guó)家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國(guó)制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略，以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)為特色的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，這都要求高等教育院校培養(yǎng)的技術(shù)人員具備更強(qiáng)的創(chuàng)新能力[6-7]。

湖北汽車工業(yè)學(xué)院2015年獲批湖北省應(yīng)用型本科院校，學(xué)校多年來(lái)已形成“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”的人才培養(yǎng)特色，與政府、行業(yè)、企事業(yè)單位形成了緊密合作關(guān)系。學(xué)校充分發(fā)揮理事會(huì)、校友會(huì)和基金會(huì)的橋梁紐帶作用，采用“以服務(wù)求支持、以支持求合作、以合作求共贏、以共贏求長(zhǎng)效”作為校企合作理念，建立主動(dòng)服務(wù)企業(yè)制度、校企“多層互動(dòng)交流、任務(wù)對(duì)接落實(shí)”的組織運(yùn)行機(jī)制和“四個(gè)一”聯(lián)系機(jī)制[8]。學(xué)校以實(shí)施工程能力培養(yǎng)和創(chuàng)新教育為主線，以推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革為手段，通過(guò)建立創(chuàng)新實(shí)踐基地、構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系等措施，努力培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)各行各業(yè)對(duì)創(chuàng)新型人才的需求也不斷增加。為了適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需要，國(guó)家積極推動(dòng)地方本科院校向應(yīng)用技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型，高校教學(xué)改革重點(diǎn)放在對(duì)大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)上[9]。轉(zhuǎn)型高校在人才培養(yǎng)方面，需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)踐課時(shí)占專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃總課時(shí)的比例需要達(dá)到30%以上。特別是計(jì)算機(jī)類專業(yè)本身具有實(shí)踐性強(qiáng)、技術(shù)更新快等特點(diǎn)，為培養(yǎng)適應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展需要的應(yīng)用型人才，必須構(gòu)建符合本校特色的實(shí)踐教學(xué)體系[10]。

1 理論與實(shí)踐并重的新模式建立

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教學(xué)模式重視系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)，而普遍缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與工程能力的培養(yǎng)，以及進(jìn)行相關(guān)訓(xùn)練所需的教學(xué)環(huán)境，大學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)與社會(huì)及企業(yè)人才需求之間出現(xiàn)了較大矛盾。因此，需要對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)體系進(jìn)行改革，形成一個(gè)融基礎(chǔ)理論、實(shí)踐教學(xué)、創(chuàng)新意識(shí)為一體的整體培養(yǎng)機(jī)制，讓學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí)、創(chuàng)新能力、工程能力及職業(yè)素養(yǎng)都得到全面、均衡的發(fā)展[11]。結(jié)合人才培養(yǎng)模式改革的不斷深入，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與課程體系的優(yōu)化重組，建立理論與實(shí)踐并重的教學(xué)新模式。

應(yīng)用型本科院校以培養(yǎng)符合社會(huì)、行業(yè)和企業(yè)需求的應(yīng)用型人才為目標(biāo)。應(yīng)用型人才應(yīng)當(dāng)具備結(jié)構(gòu)合理的基礎(chǔ)知識(shí)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，特別是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。應(yīng)用型人才培養(yǎng)過(guò)程更強(qiáng)調(diào)與企業(yè)一線工程實(shí)踐相結(jié)合，更加重視工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，這也對(duì)學(xué)校的“雙師型”師資隊(duì)伍建設(shè)、校外工程實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、校企間產(chǎn)教融合等方面提出了更高要求。本校針對(duì)一流應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，堅(jiān)持“理論與實(shí)踐、校內(nèi)與校外、課內(nèi)與課外”相結(jié)合的原則，打造極具“汽車特色”的課內(nèi)“3-6-3”實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)與課外學(xué)科競(jìng)賽創(chuàng)新平臺(tái)，形成了基于“工程實(shí)踐—綜合應(yīng)用—設(shè)計(jì)創(chuàng)新”的遞進(jìn)式工程創(chuàng)新能力訓(xùn)練體系[12]。

2 新型實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

2.1 多元思維與實(shí)踐教學(xué)

計(jì)算機(jī)類專業(yè)本身即具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生掌握解決問(wèn)題的思路和方法尤為重要，這就對(duì)當(dāng)前的實(shí)踐教學(xué)體系、模式構(gòu)建提出了新要求[13]。計(jì)算思維、實(shí)驗(yàn)思維、理論思維是人類三大科學(xué)思維方式。計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象（Abstract）和自動(dòng)化（Automation），其是一種以抽象、算法和規(guī)模為特征的解決問(wèn)題的思維方式，計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生必須具備一定的計(jì)算思維能力[14-16];創(chuàng)新思維是指突破常規(guī)思維界限，以超常規(guī)的方法、視角思考問(wèn)題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生新穎、獨(dú)到、有社會(huì)意義的成果[17];工程思維是指人們?cè)谶M(jìn)行工程活動(dòng)與工程研究過(guò)程中形成的獨(dú)特思維方式，其根本任務(wù)是設(shè)計(jì)與驗(yàn)證工程實(shí)踐[18]。當(dāng)前國(guó)家提出“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”的理念，重視工程教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，因此需要在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維、創(chuàng)新思維和工程思維組成的多元思維能力的培養(yǎng)。

2.2 分層實(shí)踐教學(xué)體系

當(dāng)前正處于信息革命時(shí)代，計(jì)算機(jī)專業(yè)是一個(gè)軟硬件結(jié)合、理論性與實(shí)踐性均很強(qiáng)、面向系統(tǒng)、側(cè)重應(yīng)用的寬口徑專業(yè)，計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的各種能力都需要通過(guò)實(shí)踐培養(yǎng)形成。結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位和目標(biāo)，在人才培養(yǎng)過(guò)程中安排不同層次、多種形式的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，加大實(shí)踐環(huán)節(jié)占總學(xué)時(shí)的比例。通過(guò)對(duì)實(shí)踐課程系統(tǒng)的改革，結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程、課程設(shè)計(jì)、大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練計(jì)劃、學(xué)科競(jìng)賽、專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、創(chuàng)新思維與工程思維，構(gòu)建新型實(shí)踐教學(xué)體系[19]，如圖1所示。

2.3 實(shí)踐教學(xué)保障體系

實(shí)踐教學(xué)保障體系包括政策制度保障、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)資料建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)方法手段5部分，如圖2所示。

國(guó)家先后出臺(tái)了《教育部等部門關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見(jiàn)》、《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》等指導(dǎo)性意見(jiàn)。為此，學(xué)校制定了相應(yīng)規(guī)章制度，進(jìn)一步規(guī)范實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，編印了《實(shí)踐教學(xué)文件匯編》，包括《關(guān)于提高實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》、《實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理?xiàng)l例》、《關(guān)于實(shí)驗(yàn)類型界定的意見(jiàn)》、《課程設(shè)計(jì)工作細(xì)則》等，建立實(shí)踐教學(xué)評(píng)優(yōu)機(jī)制、實(shí)踐課程檢查評(píng)價(jià)體系，以提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行體制，整合資源，加強(qiáng)教學(xué)平臺(tái)與實(shí)踐教學(xué)資料建設(shè)，實(shí)現(xiàn)資源共享。實(shí)驗(yàn)室面向全校學(xué)生免費(fèi)開放，同時(shí)開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法，以保證實(shí)驗(yàn)室開放的有效性，并為國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽等學(xué)科競(jìng)賽和課外創(chuàng)新訓(xùn)練提供條件。

師資隊(duì)伍素質(zhì)、能力與水平是實(shí)踐教學(xué)取得良好效果的關(guān)鍵因素。堅(jiān)持采用“引進(jìn)、培養(yǎng)、聘請(qǐng)”相結(jié)合的方式開展實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)，按照“校企互通、分層培養(yǎng)、雙向提高”的原則，加強(qiáng)對(duì)校內(nèi)教師工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以及對(duì)企業(yè)兼職教師教學(xué)能力的培訓(xùn)，以建設(shè)一支工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、學(xué)術(shù)水平高、能滿足實(shí)踐教學(xué)要求的“教師—工程師”雙師型教師隊(duì)伍。

實(shí)踐教學(xué)基本資料（包括實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的大綱、指導(dǎo)書和計(jì)劃方案）是組織開展實(shí)踐教學(xué)工作的綱領(lǐng)性文件，應(yīng)該及時(shí)更新與完善，引導(dǎo)教師將國(guó)際學(xué)術(shù)前沿、最新研究成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融入教學(xué)中，注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)造性思維，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)靈感。組織學(xué)科帶頭人、行業(yè)企業(yè)優(yōu)秀人才聯(lián)合編寫具有科學(xué)性、先進(jìn)性、實(shí)用性的實(shí)踐教學(xué)資料[20]。

在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，采用項(xiàng)目案例庫(kù)、師生交流互動(dòng)、學(xué)生實(shí)踐操作、團(tuán)隊(duì)分工合作等多種教學(xué)形式和手段，以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐操作能力、交流能力、項(xiàng)目管理能力及報(bào)告答辯能力等，并將工程化軟件研發(fā)能力和職業(yè)素質(zhì)引入人才素質(zhì)評(píng)價(jià)體系。

2.4 實(shí)踐教學(xué)監(jiān)控體系

實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系是指對(duì)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)與監(jiān)控，以保障實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的體系。學(xué)校采用學(xué)生評(píng)學(xué)和評(píng)教、督導(dǎo)跟蹤與反饋相結(jié)合的形式，構(gòu)建一套以專業(yè)建設(shè)為核心，具有校、院、系三級(jí)管理和反饋機(jī)制，企業(yè)參與的科學(xué)、高效且具有可操作性的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系。另外，學(xué)校為規(guī)范校外實(shí)習(xí)教學(xué)管理環(huán)節(jié)，采用“校友邦”管理平臺(tái)對(duì)所有校外實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐課程等進(jìn)行管理，同時(shí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師和相關(guān)負(fù)責(zé)人全程跟蹤指導(dǎo)、管理學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程，以進(jìn)一步提高實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)是學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分，是深化課堂教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生獲取、掌握知識(shí)的重要途徑。本文根據(jù)學(xué)校自身特色與計(jì)算機(jī)專業(yè)特點(diǎn)，按照社會(huì)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求構(gòu)建了分層實(shí)踐教學(xué)體系，提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、工程實(shí)踐能力與專業(yè)素質(zhì)，從而使學(xué)生就業(yè)質(zhì)量得到了提升。但實(shí)踐教學(xué)依然是高校人才培養(yǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求尚有差距。實(shí)踐教學(xué)體系改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱巨的任務(wù)，需要不斷進(jìn)行探索研究。

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