新工科背景下計(jì)算機(jī)專業(yè)校企合作案例教學(xué)方式探索

蔣湘濤，胡志浩，黃 輝

（中南林業(yè)科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，湖南 長沙 410004）

0 引言

世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速進(jìn)行，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)在我國蓬勃發(fā)展，而新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展迫切需要新型工科人才作為支撐。作為“卓越計(jì)劃”的升級版，新工科建設(shè)三步曲“復(fù)旦共識”“天大行動(dòng)”“北京指南”擬通過調(diào)整學(xué)科專業(yè)建設(shè)思路、拓展工程教育改革內(nèi)涵等對“卓越計(jì)劃”的內(nèi)涵進(jìn)行豐富和加強(qiáng)［1-3］。新工科建設(shè)與高等教育深化改革相契合，對高等院校工程專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展提出了新的目標(biāo)，而企業(yè)與高校、產(chǎn)業(yè)、科研的結(jié)合也被賦予了新的使命和要求。探索校企合作建設(shè)教學(xué)案例是培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的新工科人才亟需解決的關(guān)鍵問題之一。構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研共同體”育人新模式，也是我國不斷深化高校育人工作的重要舉措和共同價(jià)值追求［4-8］。

校企合作的模式雖然在我國起步較晚，但吸收了國外不同模式的成功經(jīng)驗(yàn)，其中校企合作共建課程教學(xué)案例屬于非常重要的內(nèi)容，可以起到將生產(chǎn)性項(xiàng)目學(xué)習(xí)、工作經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)與課堂學(xué)習(xí)結(jié)合起來的作用［6-11］。然而在實(shí)際實(shí)施過程中，主要存在下列問題［4，8，12-14］：①不論是教育科技公司為主研發(fā)模式，還是校企合作方式，案例開發(fā)過程中企業(yè)研發(fā)人員與教師的溝通不夠，導(dǎo)致教學(xué)案例的授課性相對差，在教與指導(dǎo)學(xué)生的過程中往往很難充分發(fā)揮案例教學(xué)的作用；②當(dāng)前軟件系統(tǒng)研發(fā)過程實(shí)際需要多方參與，如林業(yè)信息系統(tǒng)的研制除需軟件開發(fā)企業(yè)外，還需要林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)、環(huán)境規(guī)劃治理企業(yè)等，傳統(tǒng)校企合作案例建設(shè)過程中的合作對象往往單一，導(dǎo)致教學(xué)案例內(nèi)容與實(shí)際行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀符合度偏低；③由于軟件項(xiàng)目類型眾多，傳統(tǒng)校企合作教學(xué)案例資源管理規(guī)范化程度低，且缺乏共享機(jī)制，限制了跨校、跨企業(yè)的合作共享。為此，本文對如何完善企業(yè)、高校在教學(xué)案例建設(shè)方面的機(jī)制以及在此機(jī)制下具體的教學(xué)模式實(shí)施進(jìn)行了積極探索，分別從改革路徑、組織實(shí)施、學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)等方面開展研究，最后對教學(xué)改革情況進(jìn)行比較、分析和總結(jié)。

1 計(jì)算機(jī)類教學(xué)案例教育改革路徑

教書育人是教育事業(yè)的宗旨，也是產(chǎn)學(xué)合作中首要牢記的目標(biāo)［4，8］，重點(diǎn)聚焦于做好人才培養(yǎng)工作，同時(shí)合作方式需要符合市場規(guī)律，在此基礎(chǔ)上制定完整的權(quán)責(zé)清單［5-6，9-10，14］，一方面鼓勵(lì)大中小企業(yè)投入到產(chǎn)學(xué)合作模式，實(shí)現(xiàn)校企協(xié)同育人、聯(lián)合創(chuàng)新；另一方面還要完善高校的人才、技術(shù)輸出機(jī)制，對于參與產(chǎn)學(xué)合作的相關(guān)企業(yè)，不僅提供企業(yè)優(yōu)先在學(xué)校選材的機(jī)會，同時(shí)對于企業(yè)發(fā)展過程中遇到的技術(shù)難題，高校應(yīng)充分發(fā)揮其人才儲備優(yōu)勢，對企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行積極聯(lián)合攻關(guān)，真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)和高校以及社會多方之間的互惠互利，建立起長效合作機(jī)制［13-14］。此外，還需要強(qiáng)化教師的主體作用，其既是案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)的組織者也是校企合作協(xié)同育人的重要主導(dǎo)者。

1.1 依托校內(nèi)外實(shí)踐平臺開發(fā)案例、組織案例教學(xué)

與合作企業(yè)建設(shè)實(shí)踐平臺，以平臺為依托，高?？杉骖櫰髽I(yè)的人才需求確定專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和方案。按照高校的計(jì)劃和方案，教師和企業(yè)開發(fā)人員可選擇合適的項(xiàng)目進(jìn)行轉(zhuǎn)化、提煉形成教學(xué)案例，根據(jù)實(shí)際案例編寫相應(yīng)的教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、授課計(jì)劃等一系列教學(xué)文件。同時(shí)，在案例中納入企業(yè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程中技術(shù)難點(diǎn)，作為教學(xué)階段和學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段的創(chuàng)新性訓(xùn)練素材。企業(yè)開發(fā)人員直接參與到實(shí)踐教學(xué)過程中，按照工業(yè)界的思維模式剖析教學(xué)案例、傳遞工作經(jīng)驗(yàn)，對學(xué)生的實(shí)踐能力指導(dǎo)、點(diǎn)評，實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)與生產(chǎn)實(shí)際的緊密聯(lián)系。

1.2 科學(xué)分類管理案例資源

根據(jù)計(jì)算機(jī)學(xué)科不同的知識點(diǎn)和教學(xué)階段，將案例資源分為課堂小組研討案例、課堂小組實(shí)踐案例、實(shí)踐拓展案例，并針對計(jì)算機(jī)學(xué)科中的側(cè)重點(diǎn)對案例進(jìn)行分級分類［8］，形成系統(tǒng)、科學(xué)的案例庫。

1.3 共享多層級資源

除了在高校與企業(yè)之間共享案例資源，高校間也可共享案例庫資源，并通過組織開展高校之間教研研討會，分享新型案例式教學(xué)方式，增強(qiáng)高校之間的教學(xué)研究交流。

2 案例教學(xué)實(shí)施方法

教學(xué)實(shí)施過程方案如圖1所示，共分為設(shè)計(jì)教學(xué)方案、組織實(shí)施教學(xué)、檢驗(yàn)教學(xué)成果3個(gè)階段。

Fig.1 Teaching plan圖1 教學(xué)實(shí)施方案

2.1 設(shè)計(jì)教學(xué)方案階段

教師和企業(yè)相關(guān)合作人員是該階段的共同主導(dǎo)者，根據(jù)企業(yè)、社會需求以及學(xué)科專業(yè)的發(fā)展方向，確定專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上細(xì)化設(shè)計(jì)出具體的課程培養(yǎng)方案內(nèi)容。教師需作好企業(yè)與學(xué)生之間的橋梁，深入了解企業(yè)需求，與企業(yè)導(dǎo)師共同有針對性地制定好教學(xué)案例。

2.2 組織實(shí)施教學(xué)階段

依據(jù)課程教學(xué)目的和教學(xué)大綱中的知識點(diǎn)，由教師和企業(yè)導(dǎo)師共同組織案例教學(xué)的實(shí)施，除了嚴(yán)格按照教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱等教學(xué)文件開展教學(xué)活動(dòng)外，關(guān)鍵重點(diǎn)在于確定合適的教學(xué)案例。例如微服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程實(shí)踐涉及基本架構(gòu)、消息總線、服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)、監(jiān)控與告警以及負(fù)載均衡等內(nèi)容，基于合作企業(yè)真實(shí)的開發(fā)項(xiàng)目“智慧充電樁運(yùn)營系統(tǒng)”作為主案例貫穿覆蓋上述全部知識點(diǎn)，按照需求分析、基本理論講述、總體設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)演進(jìn)等步驟使學(xué)生進(jìn)行整體、直觀、深入學(xué)習(xí)。

在課堂上實(shí)施以學(xué)生為主體的分組自主學(xué)習(xí)，按照學(xué)生總體情況合理組成學(xué)習(xí)小組，然后進(jìn)行分析案例、研究案例、實(shí)踐案例、解決案例問題、提出案例不足、改善案例、驗(yàn)證結(jié)果、組織匯報(bào)等活動(dòng)。同時(shí)，鼓勵(lì)各小組在教師和企業(yè)研發(fā)人員的指導(dǎo)下探討實(shí)驗(yàn)案例的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)以及參與到技術(shù)攻關(guān)中。在教學(xué)過程中，為解決學(xué)生、教師以及企業(yè)研發(fā)人員的及時(shí)溝通交流問題，不僅建立了QQ、微信的討論群，還開辟了交流論壇，及時(shí)發(fā)布、討論學(xué)習(xí)中存在的問題和創(chuàng)新想法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，促進(jìn)多方之間形成良好互動(dòng)。

2.3 檢驗(yàn)教學(xué)成果階段

新型案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)的主要目的是將理論與實(shí)踐相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐創(chuàng)新，進(jìn)而培養(yǎng)出創(chuàng)新型應(yīng)用型人才，傳統(tǒng)考試難以檢驗(yàn)出學(xué)習(xí)成效。為此，建立三部考核體系，通過多樣化評價(jià)體系全方位檢測學(xué)生的理論能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力：第一部分主要考核學(xué)生對理論基礎(chǔ)知識的掌握情況，采取課堂表現(xiàn)與理論考試成績相結(jié)合的方式評定，該部分占總成績的50%；第二部分主要考核學(xué)生自主學(xué)習(xí)案例情況，采用線上線下相結(jié)合的自主學(xué)習(xí)成果匯報(bào)考核，由教師綜合各組情況給予相應(yīng)分?jǐn)?shù)，該部分占總成績的30%；第三部分主要考核學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，根據(jù)其在案例創(chuàng)新以及技術(shù)攻關(guān)過程中的表現(xiàn)，由教師和企業(yè)研發(fā)人員綜合評分，該部分占總成績的20%。

3 教學(xué)成效

為直觀了解教學(xué)改革成效，選取軟件工程專業(yè)相同教師教授的往屆和2019級學(xué)生作為分析對象，其中2019級學(xué)生采取新型案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)，采用調(diào)查問卷方式考察其理論知識掌握程度、實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)興趣程度以及企業(yè)實(shí)習(xí)適應(yīng)程度，結(jié)果分別見表1-、表4，表中A表示新型案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式培養(yǎng)的2019級學(xué)生，B表示傳統(tǒng)教學(xué)模式培養(yǎng)的往屆學(xué)生。由表1可以看出，A類學(xué)生對理論知識掌握達(dá)到十分熟悉的程度占67%，高出B類學(xué)生39%。

Table 1 Mastery of theoretical knowledge表1 理論知識掌握情況

由表2可以看出，A類學(xué)生實(shí)踐能力提升效果明顯，其中自我評價(jià)得到極大提升的同學(xué)達(dá)到52%，而B類學(xué)生僅有21%認(rèn)為實(shí)踐能力得到極大提升。

Table 2 Improvement of practical ability表2 實(shí)踐能力提升情況

由表3可以看出，新型教學(xué)模式對A類學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣起到明顯促進(jìn)作用，75%的學(xué)生表示學(xué)習(xí)興趣極大提升，高出B類學(xué)生63%。

Table 3 Improvement of students' interest表3 學(xué)生興趣提升情況

由表4可以看出，由于加強(qiáng)了與企業(yè)的互動(dòng)聯(lián)系，A類學(xué)生對于企業(yè)實(shí)習(xí)適應(yīng)程度較好，十分適應(yīng)的占比高達(dá)52%，遠(yuǎn)高于B類學(xué)生，就業(yè)競爭力也會隨之提升。

Table 4 Adaptability of enterprise practice表4 企業(yè)實(shí)習(xí)適應(yīng)程度

綜上所述，在新型案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式下，教學(xué)案例轉(zhuǎn)化自企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目，理論與實(shí)踐性結(jié)合度強(qiáng)。同時(shí)由于直接與企業(yè)合作，使得學(xué)生有更多機(jī)會與企業(yè)接觸，一方面有助于學(xué)生了解社會對人才的需求、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，另一方面也有助于企業(yè)提前參與到人才選材、育材過程中，給學(xué)生的綜合素養(yǎng)帶來了多方面提升。

（1）在理論與實(shí)踐相結(jié)合層面，新型案例驅(qū)動(dòng)模式所培養(yǎng)的學(xué)生理論知識更牢固、更靈活，能比較清晰地解析技術(shù)案例中所運(yùn)用、所包含的理論知識，同時(shí)通過教學(xué)案例的研究分析、提出問題、解決問題、實(shí)踐演練等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)也形成了更加突出的實(shí)踐運(yùn)用能力。

（2）在主觀能動(dòng)性層面，教師帶領(lǐng)學(xué)生深入企業(yè)，對于企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)的實(shí)際流程有了更直觀的感受，能提升同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)，線上線下結(jié)合的小組自主學(xué)習(xí)模式相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式以理論為主的授課方式，需要學(xué)生更多自主性參與，學(xué)習(xí)效率提高。

（3）在溝通協(xié)調(diào)層面，新型案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式需要學(xué)生與多方進(jìn)行溝通協(xié)作，在分組案例學(xué)習(xí)過程中需要與小組內(nèi)其他成員溝通協(xié)作，線上線下相結(jié)合的答疑解惑渠道需要與老師、企業(yè)研發(fā)人員以及企業(yè)導(dǎo)師之間進(jìn)行溝通協(xié)作，不僅在內(nèi)容、形式、技巧等多方面提升了學(xué)生的溝通協(xié)作能力，同時(shí)也增進(jìn)了同學(xué)、師生以及與企業(yè)人員之間的情感聯(lián)系，增強(qiáng)了學(xué)生面對挑戰(zhàn)的自信心。

4 結(jié)語

案例式教學(xué)作為知識理論與實(shí)踐操作相結(jié)合的橋梁與催化劑，能夠滿足當(dāng)前社會對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求。該模式的關(guān)鍵在于教學(xué)案例必須與企業(yè)界主流技術(shù)和真實(shí)項(xiàng)目需求保持一致，而線上線下融合以及小組學(xué)習(xí)模式特別適合案例式教學(xué)，能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，有助于創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力培養(yǎng)。本文針對當(dāng)前案例式教學(xué)存在的問題，對于加快產(chǎn)學(xué)合作深度融合、基于校企合作平臺將企業(yè)案例轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例以及線上線下融合推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)方面進(jìn)行了探索，認(rèn)識到替企業(yè)解決重點(diǎn)、難點(diǎn)問題以及為其輸送人才是保持長久深入校企合作的基礎(chǔ)。目前尚存在企業(yè)案例轉(zhuǎn)化困難、合作機(jī)制需長期運(yùn)行檢驗(yàn)等問題，如何利用人工智能技術(shù)提高企業(yè)案例的轉(zhuǎn)化率以及案例與知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，推動(dòng)開放型校企案例共享平臺建設(shè)是今后研究的重點(diǎn)方向。