新工科背景下多元化與梯隊式教學(xué)模式改革探索

彭晏飛 李季 孟祥福

摘? ? 要：文章針對各高校傳統(tǒng)教學(xué)模式與學(xué)生個性化培養(yǎng)需求之間的差異問題，提出了多元化、梯隊式教學(xué)培養(yǎng)體系改革，以期為新工科背景下各高校人才培養(yǎng)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：新工科;多元化;梯隊式;教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2022）01-0004-03

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”概念相繼在政府工作報告中被提出，以立德樹人為引領(lǐng)、互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能為核心的新工科建設(shè)成為新時代高等工程教育改革的時代使命^[1]。各高校都在探索如何將智能制造、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、機(jī)器人等用于對相關(guān)傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級與改造，如何培養(yǎng)未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的研究、創(chuàng)新、實(shí)踐和團(tuán)隊協(xié)作能力強(qiáng)的高素質(zhì)、復(fù)合型新工科人才^[2-3]。

適應(yīng)新時代發(fā)展的新工科人才不僅要具有扎實(shí)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識，還要具有一定的科學(xué)研究和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。堅持教學(xué)、科研與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生參與科學(xué)研究與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，努力培養(yǎng)新時代大學(xué)生的科學(xué)研究能力與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力已成為我國當(dāng)前高等教育教學(xué)改革的主要目標(biāo)之一^[4-5]。目前，各高校本科培養(yǎng)模式大多是同一個年級橫向培養(yǎng)，不同年級縱向階梯式進(jìn)階培養(yǎng)。因?qū)W生的個性化需求不同，其學(xué)業(yè)與學(xué)涯規(guī)劃也不同，統(tǒng)一的培養(yǎng)目標(biāo)和要求與“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”兩性一度的培養(yǎng)要求存在差距，具體實(shí)施中難以落實(shí)與開展。因生師比過大，繁重的教學(xué)任務(wù)和教師的自身發(fā)展之間有較大沖突，對于高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才培養(yǎng)造成了嚴(yán)重的阻礙。

針對以上問題，本文以計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（以下簡稱“計算機(jī)”）專業(yè)為例，按照計算機(jī)專業(yè)理論與實(shí)踐課程的特點(diǎn)，以該專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)、考研、就業(yè)以及社會需求提出將教學(xué)模式改革為“按能力與需求多元化、梯隊式培養(yǎng)”，以“提升課程挑戰(zhàn)度，合理增加教學(xué)內(nèi)容難度，拓展教學(xué)內(nèi)容深度，以反映前沿性和時代性，擴(kuò)大教學(xué)內(nèi)容和形式的可選擇性”為指導(dǎo)思想，將“學(xué)、教、研、產(chǎn)”四方面主體發(fā)展一體化，按學(xué)生能力和需求分為科研型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型和應(yīng)用技能型三個方向，制定不同的培養(yǎng)目標(biāo)和方案，浸入到不同教學(xué)環(huán)境中多元化、梯隊式培養(yǎng)。

一、多元化與梯隊式教學(xué)模式改革構(gòu)想

多元化培養(yǎng)指摒棄傳統(tǒng)單一模式化的教學(xué)方式，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生的活力為目的，將多種教學(xué)方式運(yùn)用到教學(xué)活動中。根據(jù)多元化培養(yǎng)的思想和理念，按理工科大學(xué)生，尤其是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、探索方向、綜合素質(zhì)以及就業(yè)去向等，將學(xué)生分為科研型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型和應(yīng)用技能型三個方向^[6];按科研和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的特點(diǎn)，提出“學(xué)、教、研、產(chǎn)”四位一體的梯隊式教學(xué)模式。“學(xué)”指培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析問題和解決復(fù)雜工程問題的能力;“教”指組成一支科研導(dǎo)師團(tuán)隊進(jìn)行科研指導(dǎo)、一支實(shí)踐導(dǎo)師團(tuán)隊進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)、一支具有豐富實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)技術(shù)人員團(tuán)隊進(jìn)行應(yīng)用技能和職場技能指導(dǎo);“研”指發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的特長，注重其科研能力的培養(yǎng);“產(chǎn)”指積極開展校企合作，建立優(yōu)質(zhì)的校企合作實(shí)踐基地，推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及應(yīng)用技能培養(yǎng)^[7]。

梯隊式培養(yǎng)是指在對科研型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型和應(yīng)用技能型三個方向?qū)W生的培養(yǎng)過程中，在教師指導(dǎo)下，充分發(fā)揮學(xué)生團(tuán)隊成員的優(yōu)勢，采用傳幫帶形式：研究生指導(dǎo)高年級學(xué)生，高年級學(xué)生指導(dǎo)低年級學(xué)生，不僅使研究生和高年級學(xué)生自身知識和素質(zhì)能力得到提升，也使其指導(dǎo)和協(xié)作能力得到提升，還能提高低年級學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力^[7]。在梯隊式培養(yǎng)環(huán)節(jié)中，學(xué)校教師、企業(yè)技術(shù)人員、研究生、高年級本科生按三個培養(yǎng)方向優(yōu)化組合構(gòu)成指導(dǎo)團(tuán)隊，采用分散與集中相結(jié)合的指導(dǎo)方式對各方向?qū)W生分別進(jìn)行指導(dǎo)：平時學(xué)習(xí)采用隨機(jī)分散指導(dǎo)，定期舉辦授課與培訓(xùn)、實(shí)踐培訓(xùn)與研討和科研沙龍等活動進(jìn)行集中指導(dǎo)，兩種方式相結(jié)合達(dá)到學(xué)生收益最大化。

二、多元化與梯隊式教學(xué)模式改革目標(biāo)

（一）按多元化思想，優(yōu)化培養(yǎng)目標(biāo)

按多元化思想和科研型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型、應(yīng)用技能型三個方向的不同要求分別制定培養(yǎng)目標(biāo)。

科研型人才培養(yǎng)目標(biāo)：以為國家和行業(yè)培養(yǎng)高級科研人才為目的開展科研訓(xùn)練。提高理論與實(shí)踐教學(xué)難度，激活學(xué)生科研潛力，激發(fā)學(xué)生科研興趣，激勵學(xué)生科研創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生具有主動學(xué)習(xí)和自主探索的科研精神，使其初步具備科研能力。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)目標(biāo)：以為國家培養(yǎng)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才”、為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的高端發(fā)展、為“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才為目的開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練。激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)。

應(yīng)用技能型人才培養(yǎng)目標(biāo)：以為國家培養(yǎng)“應(yīng)用技能型人才”、為企業(yè)新需求培養(yǎng)新工科人才為目的開展應(yīng)用技能訓(xùn)練。激活學(xué)生學(xué)習(xí)動力，激發(fā)學(xué)生自我管理，激勵學(xué)生終身學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)應(yīng)用技能、交流溝通能力以及團(tuán)隊合作意識，進(jìn)而提高人才在就業(yè)市場的核心競爭力^[8]。

（二）按培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化培養(yǎng)方案和課程體系

按多元化思想和優(yōu)化后的培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)化培養(yǎng)方案和課程體系，采用“2+X”培養(yǎng)體系構(gòu)建一個“通專結(jié)合、互相貫通”的多維發(fā)展空間，通識與多元選擇有機(jī)結(jié)合的“2+X”培養(yǎng)體系，實(shí)現(xiàn)自由開放、多元并進(jìn)、全面發(fā)展?！?”指本科前兩年厚基礎(chǔ)教育，著重開展通識教育和專業(yè)基礎(chǔ)教育，即重視思政、數(shù)學(xué)、外語和專業(yè)基礎(chǔ)等的教育和教學(xué);“X”指從本科三年級開始重實(shí)踐教育，注重學(xué)生的個性化培養(yǎng)，滿足學(xué)生多元化成長需求，按培養(yǎng)目標(biāo)分別搭建“科研教育”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”“應(yīng)用技能教育”三個子平臺，構(gòu)建“個性需求、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容有別”的理論及實(shí)踐教學(xué)新體系。同時，整合現(xiàn)有的科研實(shí)驗(yàn)室、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地和校企合作項(xiàng)目等資源，融合各年級理論教學(xué)及實(shí)踐項(xiàng)目，將學(xué)生第一課堂的教學(xué)安排與第二課堂的課外實(shí)踐活動高度融合，統(tǒng)一安排，實(shí)行一體化管理。

（三）匯聚師資力量，梯隊式培養(yǎng)

充分發(fā)揮高校高層次人才匯集、研究生和高年級本科生的傳幫帶、企業(yè)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)勢，將一切有利于多元化與梯隊式培養(yǎng)的師資力量和人力資源高效匯聚到一起，將“學(xué)、教、研、產(chǎn)”四位一體模式充分融合，按照學(xué)生個人能力和需求，通過多元化教育，因材施教，最大化發(fā)展學(xué)生潛能^[9]。學(xué)校教師和企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行充分授課與指導(dǎo)的同時，根據(jù)學(xué)生的知識掌握和專業(yè)能力等實(shí)際情況，按照三個培養(yǎng)目標(biāo)分方向、跨年級梯隊式組隊，發(fā)揮學(xué)生間“傳幫帶”的作用，營造“互教、互學(xué)、互促”的良好學(xué)習(xí)氛圍，構(gòu)造良性循環(huán)鏈，使不同年級和不同水平的學(xué)生充分學(xué)到自己應(yīng)該掌握的知識和技能，培養(yǎng)和提高各類學(xué)生相互溝通、協(xié)作、統(tǒng)籌和領(lǐng)導(dǎo)能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作意識和合作精神。

三、多元化與梯隊式教學(xué)模式改革實(shí)施

（一）學(xué)生分流教學(xué)管理模式

學(xué)生分流采取“合理有序、分層遞進(jìn)、公平公正”的原則，采用“2+X”模式，結(jié)合“科研教育”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”“應(yīng)用技能教育”三個子平臺進(jìn)行。大一、大二在厚基礎(chǔ)教育的同時，輔助開展以學(xué)科競賽、技能競賽為主要形式的創(chuàng)新和應(yīng)用技能實(shí)踐輔導(dǎo)、訓(xùn)練與比賽;大三開始在尊重學(xué)生意愿的前提下根據(jù)前兩年在本專業(yè)的學(xué)業(yè)成績與績點(diǎn)排名、學(xué)科與技能競賽成績綜合考量，按綜合成績高低以“科研人數(shù)：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人數(shù)：應(yīng)用技能人數(shù)”比例為1∶2∶3進(jìn)行人員分流，在三個不同子平臺同時開展科研、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和應(yīng)用技能教育，以完成后兩年的學(xué)習(xí)。以“工程教育認(rèn)證”畢業(yè)要求中對學(xué)生的核心能力要求為藍(lán)本，提高學(xué)生科研能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和解決復(fù)雜工程問題的能力^[10]。

為鼓勵學(xué)生積極創(chuàng)新，勇于挑戰(zhàn)自我，可將科研型人才培養(yǎng)與免試保送碩士研究生相關(guān)聯(lián)。對于思想道德素質(zhì)過硬、學(xué)習(xí)成績和科研成果突出的學(xué)生可優(yōu)先考慮保送名?；虮拘５拇T士研究生。通過對各類國家級、省級和校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目的建設(shè)以及各類學(xué)術(shù)競賽資助，給予創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才相關(guān)優(yōu)惠政策和一定資金支持，調(diào)動其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及參加學(xué)術(shù)競賽的積極性。鼓勵學(xué)生申請各類資格和認(rèn)證考試，考取本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)技能資格證書，進(jìn)而使應(yīng)用型人才獲得更多技能，為就業(yè)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

（二）學(xué)生分流教學(xué)培養(yǎng)模式

1.科研型教學(xué)培養(yǎng)方式。對入選“科研教育”子平臺的優(yōu)秀本科生實(shí)行類似本科生、研究生一體貫通的“精英化”培養(yǎng)模式，并將此部分學(xué)生分散到優(yōu)秀的研究生導(dǎo)師團(tuán)隊中，成立由“領(lǐng)路人+傳承人”組成的科研團(tuán)隊^[11-12]?！邦I(lǐng)路人”即研究生導(dǎo)師及導(dǎo)師組的碩士研究生，傳承人即團(tuán)隊中的優(yōu)秀本科生。團(tuán)隊中的導(dǎo)師為主持國家、省級科研項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富的教師，采用雙向選擇的形式，學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)能力、學(xué)術(shù)能力、感興趣的研究方向選擇適合自己的導(dǎo)師團(tuán)隊，導(dǎo)師按照學(xué)生的能力擇優(yōu)錄取。依托導(dǎo)師高水平科研項(xiàng)目開展科研訓(xùn)練，讓學(xué)生積極投入導(dǎo)師組原生態(tài)的科研環(huán)境中，導(dǎo)師以領(lǐng)路人和領(lǐng)航人的角色把握學(xué)術(shù)內(nèi)容，進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)，團(tuán)隊中的研究生負(fù)責(zé)具體科研項(xiàng)目的實(shí)踐指導(dǎo)。為更好地立德樹人，樹立正確的科研價值觀，激勵學(xué)生科研熱情，提高學(xué)生科研能力，通過優(yōu)化培養(yǎng)方案和課程體系，對“科研教育”子平臺所有學(xué)生集中增設(shè)“學(xué)術(shù)道德規(guī)范與倫理”“文獻(xiàn)檢索與閱讀”“科技論文寫作”和“學(xué)科前言講座”等選修課程，定期授課與舉辦實(shí)踐培訓(xùn)研討和科研沙龍等活動進(jìn)行集中指導(dǎo)，以達(dá)到學(xué)生收益最大化^[13]。

為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生科研參與熱情，可建立和出臺切實(shí)可行的本科生科學(xué)研究激勵機(jī)制，將本科生科研成果進(jìn)行統(tǒng)計和匯編，通過優(yōu)化后的培養(yǎng)方案將學(xué)生各類科研成果置換成相應(yīng)的學(xué)分。例如學(xué)生在獲得學(xué)術(shù)競賽國家級獎勵或論文發(fā)表在核心期刊、受理或授權(quán)發(fā)明專利和軟件著作權(quán)等時，學(xué)校可以根據(jù)獲獎等級、論文與專利級別和數(shù)量制定相關(guān)政策，讓學(xué)生申請免修一些相關(guān)課程設(shè)計或?qū)嵙?xí)實(shí)訓(xùn)課程，抵相應(yīng)學(xué)分，成果突出的學(xué)生可獲取免試攻讀研究生資格。

2.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型教學(xué)培養(yǎng)方式。將入選“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”子平臺的學(xué)生依托大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項(xiàng)目及各類學(xué)科競賽進(jìn)行針對性培養(yǎng)，優(yōu)化培養(yǎng)方案和課程體系。對于這部分學(xué)生增設(shè)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)”“學(xué)術(shù)競賽指南”等選修課程，同時在大一、大二學(xué)生參與并進(jìn)行學(xué)科競賽、技能競賽基礎(chǔ)上，將第二課堂開展的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動升格為第一課堂，成立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊進(jìn)一步強(qiáng)化訓(xùn)練，實(shí)行梯隊式培養(yǎng)。

培養(yǎng)過程首先采用“案例式教學(xué)法”，由經(jīng)驗(yàn)豐富并且常年指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及各類專業(yè)競賽的教師帶領(lǐng)團(tuán)隊授課并指導(dǎo)學(xué)習(xí)，高年級帶動低年級，跨年級組隊，階梯式培養(yǎng)。同時，通過邀請優(yōu)秀校友和學(xué)術(shù)競賽獲獎或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成功的高年級學(xué)生舉辦專題系列講座和競賽沙龍等活動分享經(jīng)驗(yàn)，以此強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、豐富其相關(guān)知識。然后采用“項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法”開展實(shí)戰(zhàn)教學(xué)，以全國“挑戰(zhàn)杯”大賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、中國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等綜合性大賽以及教育部和各行業(yè)協(xié)會舉辦的本專業(yè)相關(guān)競賽，如計算機(jī)類的全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽、中國計算機(jī)設(shè)計大賽等各類競賽為平臺進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，實(shí)行專業(yè)指導(dǎo)教師帶隊指導(dǎo)，“組長負(fù)責(zé)、團(tuán)隊自主”的管理模式，以賽促訓(xùn)。對競賽中獲獎級別高的學(xué)生可給予適當(dāng)物質(zhì)獎勵，同時通過優(yōu)化培養(yǎng)方案，對于獲得省級以上獎勵的學(xué)生可申請免修一些相關(guān)理論課程或?qū)嵙?xí)實(shí)訓(xùn)課程，抵相應(yīng)學(xué)分。

3.應(yīng)用技能型教學(xué)培養(yǎng)方式。將入選“應(yīng)用技能型教育”子平臺的本科生培養(yǎng)依托校內(nèi)大學(xué)生實(shí)踐基地與校外校企合作實(shí)踐基地進(jìn)行，培養(yǎng)分解為四個階段。第一階段：聘請實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)技術(shù)人員開展大類專題培訓(xùn)及企業(yè)典型案例講解，全面增強(qiáng)學(xué)生對行業(yè)的認(rèn)知，明確本專業(yè)應(yīng)掌握的技能、未來職業(yè)發(fā)展及就業(yè)方向等。第二階段：本校專業(yè)課教師選擇合適案例進(jìn)行針對性指導(dǎo)，注重理論到實(shí)戰(zhàn)的過度，強(qiáng)化基礎(chǔ)理論知識與項(xiàng)目的結(jié)合與應(yīng)用認(rèn)知，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。第三階段：利用實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，將學(xué)生送到校企合作實(shí)踐基地進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，由實(shí)踐基地相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合真實(shí)項(xiàng)目，將問題描述、模型構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)等過程嵌入具體項(xiàng)目，進(jìn)行“項(xiàng)目式”開發(fā)與學(xué)習(xí)，突出實(shí)戰(zhàn)能力的訓(xùn)練。第四階段：將大四學(xué)生送到協(xié)議企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，讓其受到更為系統(tǒng)和全面的專業(yè)訓(xùn)練，強(qiáng)化其入職前的綜合能力訓(xùn)練，同時培養(yǎng)其職業(yè)道德、社會責(zé)任心和團(tuán)隊精神等職業(yè)素養(yǎng)。

四、結(jié)語

新形勢下各高校打破教學(xué)陳規(guī)，改革人才培養(yǎng)模式和人才培養(yǎng)體系勢在必行。本文通過多元化與梯隊式教學(xué)培養(yǎng)體系改革探索，為新工科建設(shè)大背景下各高校人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐提供一種借鑒方案，為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家培養(yǎng)科研、創(chuàng)新、實(shí)踐、團(tuán)隊協(xié)作能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型人才作出新的貢獻(xiàn)。

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[責(zé)任編輯? 楊? ? 波]

收稿日期：2021-04-27

作者簡介：彭晏飛（1975—），男，黑龍江五常人，遼寧工程技術(shù)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院教授，博士，主要從事計算機(jī)視覺研究。

基金項(xiàng)目：遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目“地方高校新工科建設(shè)的技術(shù)路徑研究與實(shí)踐”（遼教函〔2018〕471號）;遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目“新工科背景下計算機(jī)類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革研究”（遼教辦〔2021〕254號）;遼寧工程技術(shù)大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“新工科背景下計算機(jī)類專業(yè)多元化實(shí)踐教學(xué)體系改革研究”（lntujg202013）