以方向?qū)д撜n為抓手的學(xué)生個性化及能力培養(yǎng)

孫偉峰，秦一星，曹德政

（大連理工大學(xué) 軟件學(xué)院，遼寧 大連 116620）

0 引言

在新時代，高校對學(xué)生的培養(yǎng)要面向新技術(shù)與新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，主動對接社會需求，優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，科學(xué)合理設(shè)定人才培養(yǎng)目標(biāo)，完善人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系設(shè)置，更新教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方法，切實提高人才培養(yǎng)的目標(biāo)達成度、社會適應(yīng)度、條件保障度、質(zhì)保有效度和結(jié)果滿意度［1］，為黨育人、為國育才。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，很多知識都可以在課堂外找到?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中提出要 “建立開放靈活的教育資源公共服務(wù)平臺，促進優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享”［2］。海量線上MOOC資源使得學(xué)生可以隨時隨地看視頻、聽播客，獲得全新的學(xué)習(xí)體驗［3］。線下課堂的作用是給予學(xué)生在課堂外得不到的東西，如教師對跨領(lǐng)域和跨技術(shù)知識進行串講，學(xué)生參與討論，因此目前多將二者結(jié)合起來展開教學(xué)活動。例如，陳美娟等［4］利用線上、線下資源設(shè)計了一種基于瀏覽器和本地虛擬機的虛擬型實驗項目和基于實體SDN交換機的實體型實驗項目方式；李志輝［5］開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，分為課前自主學(xué)習(xí)階段和面授課堂學(xué)習(xí)階段。在自主學(xué)習(xí)階段，教師會發(fā)布不同難易程度的學(xué)習(xí)資源和任務(wù)，并在平臺討論區(qū)進行互動；在面授課堂階段，教師在平臺創(chuàng)建各種類型的課堂活動；李文騫［6］基于OBE理念實施了翻轉(zhuǎn)課堂與對分課堂結(jié)合的教學(xué)活動，將學(xué)習(xí)成果劃分為面向普通學(xué)生和有能力學(xué)生兩個層次，調(diào)動了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。本課題組也在前期研究［7］中闡述了在線分組的教學(xué)方案。以上研究中，教師授課做到了課前自主學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)的銜接，但缺乏課后對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的跟蹤；教師雖在課堂中通過多種形式傳授知識，但沒有打破教材局限。

1 課程實施背景

在大連理工大學(xué)軟件學(xué)院最新修訂的課程體系中，學(xué)生第一學(xué)年和第二學(xué)年第一學(xué)期執(zhí)行軟件工程大類培養(yǎng)方案，從第二學(xué)年第二學(xué)期開始專業(yè)課程學(xué)習(xí)，每個專業(yè)方向設(shè)置了多門專業(yè)課和涉及多學(xué)科的選修課程。由于不提前選定專業(yè)方向，各個專業(yè)模塊的課程不設(shè)限制，學(xué)生可在大二進行專業(yè)分流后依據(jù)學(xué)習(xí)情況以及就業(yè)需求靈活選擇專業(yè)方向。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)有兩個方向模塊，每個模塊有12門課程，具體見表1。對于剛剛接觸專業(yè)課的本科生來說，課程間的銜接關(guān)系、課程內(nèi)容側(cè)重點、未來發(fā)展方向等都是陌生茫然的，要面臨的一大問題就是如何挑選學(xué)習(xí)內(nèi)容，對未來進行規(guī)劃。此時，專業(yè)導(dǎo)論課就顯得尤為重要［8］。

Table 1 Two direction modules of network engineering major表1 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的兩個方向模塊

專業(yè)導(dǎo)論課的實施是緩解教學(xué)體系慢變與產(chǎn)業(yè)發(fā)展時變矛盾的重要抓手［9-10］。在最新培養(yǎng)計劃中，軟件學(xué)院軟件工程學(xué)科的第一門導(dǎo)論課是在大一第一學(xué)期開設(shè)的信息技術(shù)導(dǎo)論，而專業(yè)分流后的導(dǎo)論課具有專業(yè)知識廣度和深度，是學(xué)生了解各個專業(yè)方向的廣角鏡。目前的培養(yǎng)計劃中已有物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、人工智能基礎(chǔ)、信息論、大數(shù)據(jù)導(dǎo)論等導(dǎo)論課程，近期又增設(shè)了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)模塊的“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)專業(yè)模塊的云計算與大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)等課程，其中“互聯(lián)網(wǎng)+”課程共32學(xué)時，面向網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)大二的130名學(xué)生開設(shè)，是一門了解互聯(lián)網(wǎng)學(xué)科現(xiàn)狀與前沿的選修課。本文以“互聯(lián)網(wǎng)+”課程為例，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)形式方面進行以專業(yè)導(dǎo)論課為抓手的學(xué)生個性化培養(yǎng)以及能力培養(yǎng)探索。

2 培養(yǎng)方案

2.1 多教師合作的課程內(nèi)容組織及實施方法

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)面向“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)國家戰(zhàn)略，培養(yǎng)滿足創(chuàng)新型國家發(fā)展需要，基礎(chǔ)扎實、專業(yè)突出且具有人文素養(yǎng)的創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型工程技術(shù)和管理人才。大連理工大學(xué)軟件學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)有13名教師，全部具有博士學(xué)位，亦承擔(dān)科研工作，研究方向包括物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)空間安全等?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的第一門選修課，涉及互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)的多種前沿技術(shù)。在課程組織上，以網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教師研究方向為主線向?qū)W生介紹互聯(lián)網(wǎng)前沿研究成果，學(xué)生根據(jù)自身興趣選擇進一步學(xué)習(xí)的前沿技術(shù)，并將其作為大作業(yè)進行深入研究。新方案打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，在完成教學(xué)目標(biāo)的前提下跳出了教材內(nèi)容，以專業(yè)教師研究方向為主線向?qū)W生介紹互聯(lián)網(wǎng)前沿研究，既使專業(yè)教師發(fā)揮所長，又拓展了學(xué)生的眼界。

如果每位教師負責(zé)一次2學(xué)時的課程，那么就要求有16位老師，而網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)只有13名教師，因此需要合理安排課程。以最近一次的課程內(nèi)容為例，課程安排如圖1所示，教學(xué)日歷如表2所示。專業(yè)教師們積極合作，共同掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，從細節(jié)上保證各教學(xué)環(huán)節(jié)可查、可回饋、可追蹤、可提升。在教學(xué)過程中要求教師錄屏，作為線上教學(xué)內(nèi)容，在線會議、課程直播也會提供內(nèi)容回訪。線上資源除了專業(yè)教師教學(xué)內(nèi)容外，還有網(wǎng)上的開源共享資源，教師選取代表性新技術(shù)供學(xué)生學(xué)習(xí)，引入多維知識內(nèi)容，實現(xiàn)多元化教學(xué)。新方案打破了每個教師零散的介紹模式，由主講教師精心設(shè)計組織授課內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生了解各個方向，避免學(xué)生對后續(xù)課程內(nèi)容產(chǎn)生混亂，使其從導(dǎo)論課便開始梳理后續(xù)課程，根據(jù)自身興趣精準(zhǔn)定位。

Fig.1 Arrangement of the "Internet +" course圖1 “互聯(lián)網(wǎng)+”課程安排

Table 2 Teaching calendar of the "Internet +" course表2 “互聯(lián)網(wǎng)+”課程教學(xué)日歷

2.2 課程實施方式

課程以群智和眾籌的方式傳授知識，由多個老師共同建設(shè)，克服對某個教師的依賴。以學(xué)生發(fā)展為中心，以專業(yè)問題為導(dǎo)向，由專門的教師進行知識梳理和引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、表達能力、理解能力、總結(jié)能力，幫助其做出基于個人興趣和發(fā)展目標(biāo)的選擇。在完成教學(xué)目標(biāo)的前提下，專業(yè)教師可根據(jù)自身意愿現(xiàn)場授課，從課程組織來說，這是一種開源和群智的教學(xué)方法，具體如圖2所示。學(xué)生通過“互聯(lián)網(wǎng)+”課程了解網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教師的研究方向以及相關(guān)學(xué)術(shù)前沿，如感興趣可聯(lián)系教師加入其實驗室，實現(xiàn)課上課下互動。此外，“互聯(lián)網(wǎng)+”課程還與同期進行的計算機網(wǎng)絡(luò)、概率論、操作系統(tǒng)等課程聯(lián)動，例如該課程可以幫助學(xué)生理解計算機網(wǎng)絡(luò)課程的TCP/IP協(xié)議棧中各層協(xié)議的工作原理。

Fig.2 Open source and crowd-sourced teaching method圖2 開源、群智的教學(xué)方法

2.3 學(xué)生能力素養(yǎng)培養(yǎng)

“互聯(lián)網(wǎng)+”課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生“精神+”“思維+”“技能+”的綜合素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。課程思政作為一種新的教育理念，是新時期加強高校人才培養(yǎng)和思想政治教育的新要求、新舉措、新方向［11］。從專業(yè)教師黨支部的組織生活會到教研室會議，再到與實驗教師的聯(lián)合教學(xué)討論會，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教學(xué)工作與黨支部活動密切結(jié)合，通過教師之間的合力培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

首先，教師將立德樹人的思想與各個教學(xué)環(huán)節(jié)有機融合［12］，使學(xué)生在建立科學(xué)嚴謹?shù)乃季S方式并掌握專業(yè)知識與技能的同時，激發(fā)愛國情懷和文化自信［13-14］，成為社會主義核心價值觀的堅定信仰者、積極傳播者、模范踐行者［15］，由此達到“精神+”；其次，通過學(xué)生分組學(xué)習(xí)，深入了解某位教師的研究方向，通過分析其科研論文加深對專業(yè)知識的理解，達到“思維+”；最后，學(xué)生在課堂上積極展示小組討論成果，培養(yǎng)其團隊合作、表達、總結(jié)等能力，達到“技能+”。通過師生合作、組內(nèi)合作、組間共享等方法使學(xué)生體會到知識傳遞是雙贏的，在共享知識的同時能加深自身對知識的鞏固?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”課程能力素養(yǎng)與培養(yǎng)手段的對應(yīng)關(guān)系如表3所示。

Table 3 Corresponding relationship between ability literacy and training means表3 能力素養(yǎng)與培養(yǎng)手段的對應(yīng)關(guān)系

值得一提的是，教師在教學(xué)時強調(diào)分組學(xué)習(xí)的重要性。具體來說，以不超過6人為一組，6人組需要做兩次線上分享報告，閱讀兩篇科研論文，組員少的小組要求減半。由學(xué)生講評學(xué)習(xí)內(nèi)容，主講教師對學(xué)生工作加以評論和補充，有目的地導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容。該種方案打破了傳統(tǒng)講授式教學(xué)的限制，不再整節(jié)課只由老師完成，而是采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式使學(xué)生成為課堂真正的主體，教師指導(dǎo)學(xué)生完成互動環(huán)節(jié)，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、積極性。

3 課程評價與反饋

3.1 課程評價方式

為了充分調(diào)動學(xué)生的積極性，解決學(xué)生想?yún)⑴c卻無從下手、沒有壓力就沒有參與的欲望、不好意思主動參與等問題，在課程教學(xué)中加入過程性考核，考核內(nèi)容包括小組隊員的個人貢獻度評價、學(xué)習(xí)過程記錄、成果展示等。具體而言，通過學(xué)生課堂參與度、分享讀文章的體會、QQ群提問、論壇留言等情況給以相應(yīng)分數(shù)，同時增加小組內(nèi)互評環(huán)節(jié)。課程結(jié)束后會將個人考核結(jié)果反饋給學(xué)生，幫助學(xué)生針對性查漏補缺。建立課程群，定期了解學(xué)生課下情況，學(xué)生可在群中咨詢學(xué)習(xí)、考研、就業(yè)情況，也可與專業(yè)教師聯(lián)系參與各類比賽。

奶牛適宜的環(huán)境溫度通常為10～20 ℃，當(dāng)環(huán)境溫度達到30 ℃時奶牛便會出現(xiàn)明顯的應(yīng)激反應(yīng)。盛夏高溫季節(jié)，氣候炎熱，空氣潮濕，很容易造成奶牛熱應(yīng)激。奶牛的散熱能力與外界溫度、濕度高低有很大的關(guān)系。當(dāng)環(huán)境溫度增加時，奶牛所處環(huán)境的溫度與其體溫的差異減小，為散發(fā)體熱，奶牛對蒸發(fā)散熱的依賴增加。然而盛夏時節(jié)溫度高、濕度大，較高的相對濕度降低了蒸發(fā)散熱的效力，奶牛不能消除多余的體熱，體溫升高。大量的體熱在寒冷季節(jié)對高產(chǎn)奶牛的生產(chǎn)有益，但夏季期間大量體熱會誘發(fā)熱應(yīng)激，對奶牛造成嚴重危害。

最終成績分為平時成績和大作業(yè)成績兩部分，其中平時成績占30%，大作業(yè)成績占70%。平時成績由以下3部分組成：①學(xué)習(xí)通平臺完成情況：主要根據(jù)任務(wù)點完成情況、學(xué)習(xí)時長及進度、線上討論參與度等評分，滿分30分；②小組論文分享：小組提交論文分享與討論視頻，根據(jù)論文選題與內(nèi)容、小組成員貢獻程度等評分，滿分30分；③課堂出席及小組課上分享：每次課的騰訊會議出席情況占20分，課堂上每個小組分享情況占20分，滿分共40分。

大作業(yè)要求學(xué)生們從研究和應(yīng)用的角度出發(fā)在老師講解的研究領(lǐng)域中尋找選題方向，小組中每個人都有各自負責(zé)的實踐工作。大作業(yè)成績包含對學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的考核，亦與學(xué)生的參與度掛鉤，具體評分標(biāo)準(zhǔn)為：①對大作業(yè)的體會深刻，組織系統(tǒng)清晰，有較多實踐操作，評分90～100分；②有一定的個人心得與體會，有一些實際操作和記錄，評分70～89分；③有一些實際體會、收獲和感想，但實踐操作欠缺，評分60～69分；④大作業(yè)結(jié)構(gòu)不完善，有抄襲、雷同現(xiàn)象，評分0～59分。同一小組成員之間的分數(shù)根據(jù)工作量會有所偏差。

3.2 學(xué)生對課程的反饋

新的教學(xué)方式不再局限于教材內(nèi)容，使學(xué)生們打開了思路，專注于解決實際問題；打破了零散的傳授知識方式，使學(xué)生精準(zhǔn)定位自身感興趣的方向，體現(xiàn)了個性化教學(xué)特色；打破了傳統(tǒng)的教師“一言堂”，做到了課堂由師生共同主導(dǎo)。課程結(jié)束后，有多個小組給予了正向反饋，摘取部分如下：

（1）第1組：“互聯(lián)網(wǎng)+”這門課使我了解了軟件學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)老師們的研究方向，同時在與小組內(nèi)交流、整理、總結(jié)老師論文時增強了團隊合作訓(xùn)練。通過聆聽各位老師的授課，我認識到了課堂以外不同領(lǐng)域的高新技術(shù)。閱讀老師們撰寫的論文，我不禁驚嘆日常生活中竟運用到了如此多的數(shù)學(xué)模型，在當(dāng)今方便快捷的社會背后，是一代一代研究人員大膽假設(shè)、苦心求證的過程。

（2）第3組：這門課程使我們不再是學(xué)習(xí)的被動者，而是成為了學(xué)習(xí)的主動者。通過自己閱讀文獻，聽不同的老師上課，我收獲頗多。

（3）第6組：這門課程與其他課程有明顯不同，一是讓我們了解了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)各位老師的研究方向，方便找到我們感興趣的方向；二是課程形式靈活多樣，包括小組討論、小組分享等，不僅鍛煉了我們的團隊合作能力，也提高了我們的演講能力。

（4）第9組：我認為“互聯(lián)網(wǎng)+”課程的存在對于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生十分有意義，該課程與計算機網(wǎng)絡(luò)有著緊密聯(lián)系，可以加深我們對網(wǎng)絡(luò)的理解程度。通過了解教師們介紹的前沿研究成果，研讀其發(fā)表的論文并與同組同學(xué)討論分析使我對后續(xù)課程不再陌生恐懼。我認為這門課對我?guī)椭艽蟆?/p>

（5）第15組：這門課帶我認識了許多優(yōu)秀的老師，也了解了諸多名詞與技術(shù)，讓我見識到了互聯(lián)網(wǎng)之浩瀚。在日常生活中，我們僅使用網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等大的概念進行溝通交流，殊不知背后還有這么多細分領(lǐng)域，聞所未聞的諸多技術(shù)早已廣泛應(yīng)用于我們的日常生活中。作為一名網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生，我通過“互聯(lián)網(wǎng)+”課程的學(xué)習(xí)拓展了認知面，我將懷揣一顆敬畏之心，孜孜不倦，認直學(xué)習(xí)這個大家族里的一支一流。

從以上反饋可以看出，“互聯(lián)網(wǎng)+”課程教學(xué)可以達到多方面培養(yǎng)學(xué)生能力、引導(dǎo)其個性化發(fā)展、強化興趣培養(yǎng)的目的，學(xué)生也普遍反映未來要投身到互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中去。

4 結(jié)語

本文從“互聯(lián)網(wǎng)+”這門導(dǎo)論課教學(xué)入手，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、重塑教學(xué)手段與創(chuàng)新考核方式三方面出發(fā)，以學(xué)生為中心，專業(yè)教師為主導(dǎo)提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。教師間相互合作，跳出教材授課的傳統(tǒng)圈子，在主講教師的有序組織下傳授各自的研究方向和理念，基于開源、合作的理念和方法，結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容，深入挖掘知識點中的思政元素，培養(yǎng)具有正確價值觀、理論實踐并重的專業(yè)人才。該教學(xué)方案也可為其他計算機類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)提供參考。