馮小榮, 范龍飛

(中國(guó)民航大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 天津 300300)

行業(yè)院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)

馮小榮, 范龍飛

(中國(guó)民航大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 天津 300300)

結(jié)合中國(guó)民航大學(xué)計(jì)算機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)實(shí)踐,闡述了中心建設(shè)的思路、理念和定位,從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)考核、師資隊(duì)伍、信息化平臺(tái)等方面介紹了中心取得的成績(jī),著重介紹了中心“四個(gè)課堂”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,具有一定特色,并且在民航行業(yè)院校內(nèi)具有良好的示范作用。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 示范中心； 行業(yè)院校

中國(guó)民航大學(xué)計(jì)算機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(簡(jiǎn)稱中心)于2013年被批準(zhǔn)為天津市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位,3年來(lái),中心不斷汲取國(guó)家級(jí)和其他省級(jí)計(jì)算機(jī)類示范中心建設(shè)經(jīng)驗(yàn)[1-6],結(jié)合中心實(shí)際,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與體系、教學(xué)手段與方法、信息化管理等方面取得較好的成績(jī),順利通過(guò)了天津市教委的驗(yàn)收。中心承擔(dān)包括國(guó)家特色專業(yè)、天津市品牌專業(yè)在內(nèi)的44個(gè)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)課程和3個(gè)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)任務(wù),擁有公共基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)室20個(gè)、專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室7個(gè)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地1個(gè)、面向研究生實(shí)驗(yàn)與教師科研的省部級(jí)研究基地2個(gè)。

1 教學(xué)理念與定位

中心依據(jù)學(xué)校“學(xué)生為本、學(xué)者為先、學(xué)風(fēng)為要”的辦學(xué)理念,依托天津市重點(diǎn)學(xué)科、天津市品牌專業(yè)和2個(gè)省部級(jí)信息技術(shù)科研基地,確立了“以人才培養(yǎng)為中心,實(shí)施知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的教育理念,突出實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng),以培養(yǎng)熟悉民航業(yè)務(wù)并具有較強(qiáng)的信息系統(tǒng)研發(fā)與網(wǎng)絡(luò)安全能力的工程應(yīng)用型人才為目標(biāo)。

中心的定位是:

(1) 支撐計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息安全、信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)和其他相關(guān)本科專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),輔助計(jì)算機(jī)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)工程方向研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)；

(2) 為全校學(xué)生提供一個(gè)開放式的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)；

(3) 為全校教師提供一個(gè)開放性、服務(wù)型的教學(xué)與科研平臺(tái)；

(4) 為民航企業(yè)、院校信息技術(shù)部門提供一個(gè)學(xué)習(xí)、交流、探討的平臺(tái)。

2 深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

2.1 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

中心堅(jiān)持以學(xué)科建設(shè)為牽引、以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為中心、以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng)能力為核心,不斷完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。非計(jì)算機(jī)專業(yè)通過(guò)建立計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課程平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)與民航仿真應(yīng)用4層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。計(jì)算機(jī)類專業(yè)在“模塊+平臺(tái)”的課程體系上,構(gòu)建“課內(nèi)外一體化”和“校內(nèi)外相結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,著力搭建“4個(gè)課堂”的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系(如圖1所示),從實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)科競(jìng)賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)和企業(yè)實(shí)踐等方面,加強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)思維能力、工程實(shí)現(xiàn)能力、工作適應(yīng)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,為學(xué)生奠定扎實(shí)的工程素質(zhì)能力基礎(chǔ)。

圖1 4個(gè)課堂實(shí)踐教學(xué)體系

第一課堂是按照教學(xué)計(jì)劃開展的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),是對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)掌握的實(shí)際檢驗(yàn)。第一課堂突出“精”,通過(guò)精心設(shè)計(jì)驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證和鞏固所學(xué)的理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,使學(xué)生形成計(jì)算思維方法,逐步提高程序編寫素養(yǎng)和規(guī)范。

第二課堂是以科技活動(dòng)、學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目為牽引,是第一課堂的延伸與提高,主要突出“新”。通過(guò)定期培訓(xùn)、講座、科技活動(dòng)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽和參與教師科研項(xiàng)目等方式引導(dǎo)學(xué)生參與到解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力并習(xí)慣用所學(xué)理論知識(shí)和網(wǎng)絡(luò)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。近3年中心申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放和指導(dǎo)的大學(xué)生科技立項(xiàng)44項(xiàng),其中國(guó)家級(jí)11項(xiàng)、天津市13項(xiàng)、校級(jí)20項(xiàng)；積極組織教師指導(dǎo)學(xué)生參加天津市和國(guó)家的各種競(jìng)賽,如參加全國(guó)信息安全大賽、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力考試、華北五省市計(jì)算機(jī)能力競(jìng)賽、天津市計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力大賽等,共獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)13項(xiàng)、天津市獎(jiǎng)勵(lì)26項(xiàng)。

第三課堂是校企合作項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)[7],實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目注意和民航行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合,主要突出“嚴(yán)”。通過(guò)以下方式構(gòu)建實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目案例庫(kù):一是將教師承擔(dān)的橫向課題按照模塊簡(jiǎn)化,轉(zhuǎn)化為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；二是充分利用行業(yè)企業(yè)資源,將企業(yè)的實(shí)際問(wèn)題構(gòu)造成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,如2015年中航油加油任務(wù)調(diào)度及車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，以及2016年奧凱航空飛行排班系統(tǒng)、廈門航空收益管理系統(tǒng)等；三是將外部培訓(xùn)公司實(shí)際項(xiàng)目作為模擬訓(xùn)練,近年來(lái)中心和軟通動(dòng)力、北京達(dá)內(nèi)、利頓人通、啟明星辰、綠盟、天津火易等合作開展校內(nèi)實(shí)訓(xùn),外聘企業(yè)教師全程參與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,學(xué)生嚴(yán)格按照項(xiàng)目管理的過(guò)程進(jìn)行軟件開發(fā)。通過(guò)這一過(guò)程,使學(xué)生熟練掌握先進(jìn)的開發(fā)工具,了解企業(yè)科學(xué)、規(guī)范的軟件開發(fā)流程。

第四課堂是企業(yè)實(shí)習(xí),主要突出“實(shí)”。中心和廣州航信、中航信、奧凱航空、天津機(jī)場(chǎng)、春秋航空、南方航空等10余家企業(yè)建立校外實(shí)習(xí)基地,安排學(xué)生參加實(shí)際工作的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。學(xué)生通過(guò)企業(yè)實(shí)習(xí)可以了解行業(yè)最新發(fā)展和實(shí)際需求,提高職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2 科研與教學(xué)相結(jié)合

教學(xué)科研相融合促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化,提高教學(xué)質(zhì)量。一是通過(guò)將科研成果融入課堂,如在“操作系統(tǒng)”課程進(jìn)程調(diào)度講解中引入“機(jī)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境下特種車輛精確定位及調(diào)度問(wèn)題研究”國(guó)家自然基金項(xiàng)目?jī)?nèi)容,將車輛調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。二是將科研成果改造為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如通過(guò)引入“廈航收益管理系統(tǒng)”“機(jī)務(wù)維修系統(tǒng)”等科研項(xiàng)目部分內(nèi)容,改造“數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)”課程的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高學(xué)生的工程素養(yǎng)能力。三是將科研成果轉(zhuǎn)化為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,近5年學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目有70.1%來(lái)自教師科研項(xiàng)目,使畢業(yè)設(shè)計(jì)題目更加真實(shí)。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革

中心支持和推進(jìn)教學(xué)方法改革,針對(duì)不同專業(yè)、不同年級(jí)學(xué)生及不同課程特點(diǎn),采用項(xiàng)目式/任務(wù)驅(qū)動(dòng)式[8]、MOOC+SPOCK+翻轉(zhuǎn)課堂[9-10]、研討式/探究式[11]、案例式等教學(xué)方法。如“大學(xué)計(jì)算機(jī)”以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力為目標(biāo),利用已有的 “中國(guó)大學(xué)MOOC”資源,結(jié)合我校民航類院校行業(yè)背景和民航應(yīng)用型人才,建設(shè)中國(guó)民航大學(xué)SPOC課程,探索和實(shí)踐以翻轉(zhuǎn)課堂為核心的全新教學(xué)模式,推動(dòng)我校大學(xué)生信息素養(yǎng)上臺(tái)階,并實(shí)現(xiàn)與其他高校優(yōu)質(zhì)教育資源的共建與共享。CDIO試點(diǎn)班“微機(jī)原理與技術(shù)”課程在CDIO教育理念指導(dǎo)下[12],構(gòu)建了一體化的微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,形成滿足社會(huì)實(shí)際需求的工程性人才培養(yǎng)方案,使得學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論課程知識(shí)和有關(guān)專業(yè)知識(shí)的同時(shí),能有目的地開展和參與各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),有效感受來(lái)自社會(huì)的人才需求和在實(shí)踐活動(dòng)中體驗(yàn)所獲得的各方面能力培養(yǎng)。

2.4 探索多種考核方式

中心研究制定一整套完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)控和評(píng)價(jià)體系,包括實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、實(shí)施過(guò)程監(jiān)控、考核辦法以及課外實(shí)驗(yàn)的組織、實(shí)施、監(jiān)控和考核等,將終結(jié)性考核和過(guò)程性考核有機(jī)結(jié)合。在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中將平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、階段測(cè)驗(yàn)、實(shí)際操作相結(jié)合；在分組完成項(xiàng)目中,采取個(gè)人考核、團(tuán)隊(duì)考核相結(jié)合。自主開發(fā)翻轉(zhuǎn)課堂評(píng)價(jià)系統(tǒng),該體系中將小組研討成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)分為3個(gè)層次:組內(nèi)評(píng)價(jià),學(xué)生根據(jù)本組其他學(xué)生和自己在項(xiàng)目準(zhǔn)備階段的表現(xiàn)給出評(píng)價(jià)結(jié)果；組間評(píng)價(jià),不同組的學(xué)生對(duì)其他組的成果給出評(píng)價(jià)；教師評(píng)價(jià),教師根據(jù)成果展示給出評(píng)價(jià),并依據(jù)權(quán)重給出參與此次研討發(fā)言的每個(gè)學(xué)生的成績(jī)。

3 服務(wù)型的實(shí)驗(yàn)室開放環(huán)境建設(shè)

為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,做好實(shí)驗(yàn)室服務(wù)教學(xué)、服務(wù)科研的任務(wù),中心制定了“實(shí)驗(yàn)室開放管理辦法”,包括實(shí)驗(yàn)室開放工作量核算、組織與實(shí)施、管理與獎(jiǎng)懲等。該辦法規(guī)定:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室全天候(早8晚9)面向?qū)W生開放；專業(yè)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)集中安排、自由開放、競(jìng)賽等方式由指導(dǎo)教師或者輔導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)上進(jìn)行申請(qǐng)；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室和程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室采取智能門禁系統(tǒng),由學(xué)生自己管理,項(xiàng)目成員按照指紋、人臉識(shí)別等自由進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。2016年服務(wù)學(xué)生8 000多人,近10萬(wàn)人次,開放60余萬(wàn)機(jī)時(shí)。

4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)

中心重視實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍建設(shè),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍作為中心長(zhǎng)遠(yuǎn)建設(shè)發(fā)展的第一資源。中心在學(xué)校政策的激勵(lì)下,師資隊(duì)伍整體水平得到顯著提高。目前中心有專職教師與管理人員57人、兼職12人、外聘20人,共計(jì)89人,具有高級(jí)職稱的18人占比31.6%,博士21人占比36.8%。

中心借助行業(yè)和民航行業(yè)院校優(yōu)勢(shì),積極聘請(qǐng)中航信、奧凱航空、利頓機(jī)務(wù)維修信息公司等民航信息開發(fā)部門和軟通動(dòng)力、天津火易、甲骨文、啟明星辰、天津優(yōu)揚(yáng)數(shù)碼有限公司、西普教育公司、東軟公司等公司的軟件開發(fā)工程師、信息安全工程師等一線人員作為兼職教師來(lái)校授課,為學(xué)生提供了高水平的實(shí)際工程案例,也為青年教師提供了良好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),促進(jìn)青年教師工程實(shí)踐能力的提高。

中心通過(guò)多方政策引導(dǎo)，不斷提高教師的工程實(shí)踐能力和教學(xué)能力:

一是按照學(xué)校出臺(tái)的“中國(guó)民航大學(xué)教師崗位資質(zhì)建設(shè)實(shí)施辦法”,將教師發(fā)展評(píng)價(jià)細(xì)化為“教學(xué)能力、工程能力和學(xué)術(shù)能力”,并計(jì)劃對(duì)所有教師進(jìn)行教師崗位資質(zhì)課程培訓(xùn),引導(dǎo)和激勵(lì)教師主動(dòng)提升自身能力,主動(dòng)適應(yīng)教師崗位需求,目前已有2人獲得高級(jí)資質(zhì)、2人獲得中級(jí)資質(zhì)、3人獲得初級(jí)資質(zhì)；

二是通過(guò)教學(xué)基本功競(jìng)賽、微課大賽、優(yōu)秀教學(xué)案例競(jìng)賽,提高教師的教學(xué)組織能力；

三是中心每年利用暑期選派中青年教師到民航相關(guān)部門掛職鍛煉,熟悉行業(yè)動(dòng)態(tài)和用人需求；

四是中心每年投入5萬(wàn)元作為學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)經(jīng)費(fèi),鼓勵(lì)與提倡青年教師指導(dǎo)學(xué)生課外科技活動(dòng),并對(duì)成績(jī)突出者予以獎(jiǎng)勵(lì)；

五是積極開展對(duì)外交流,中心每年都選派1～2名教師,作為訪問(wèn)學(xué)者到國(guó)外高校進(jìn)行交流,拓展青年教師的國(guó)際化視野,有利于先進(jìn)教學(xué)理念的形成；

六是積極鼓勵(lì)青年教師到國(guó)內(nèi)外高校攻讀博士學(xué)位,提升青年教師的學(xué)術(shù)能力；

七是積極鼓勵(lì)教師參加國(guó)內(nèi)各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)論壇,3年來(lái)共計(jì)有60多人次參加各種會(huì)議和培訓(xùn)。

5 建設(shè)信息化平臺(tái),提高實(shí)驗(yàn)室管理水平

中心在信息化平臺(tái)建設(shè)方面開展了大量卓有成效的工作,取得了顯著成績(jī)。信息化建設(shè)堅(jiān)持“開放性、互動(dòng)性和擴(kuò)展性”的原則。中心以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺(tái),通過(guò)開發(fā)中心門戶網(wǎng)站、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理的信息化建設(shè)；購(gòu)置BB教學(xué)平臺(tái)、中軟吉大教學(xué)平臺(tái)、民航信息系統(tǒng)虛擬仿真平臺(tái)、程序設(shè)計(jì)實(shí)踐平臺(tái),同時(shí)通過(guò)加入中國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力競(jìng)賽聯(lián)盟、CCF工程認(rèn)證聯(lián)盟等平臺(tái)、中國(guó)大學(xué)MOOC聯(lián)盟,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和信息平臺(tái)建設(shè),以及通過(guò)自主開發(fā)翻轉(zhuǎn)課堂評(píng)價(jià)系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、萬(wàn)維考試系統(tǒng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)考核環(huán)節(jié)信息化建設(shè)。

6 結(jié)語(yǔ)

中心經(jīng)過(guò)3年的建設(shè),各項(xiàng)工作取得了較好的成績(jī),已成為學(xué)校計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)基地、大學(xué)生科技競(jìng)賽與創(chuàng)新基地、師生科學(xué)研究和民航行業(yè)信息化交往的重要平臺(tái),但是和國(guó)內(nèi)一流中心相比,在教學(xué)成果獎(jiǎng)、高水平學(xué)生競(jìng)賽、高水平教師團(tuán)隊(duì)等方面還有較大差距,應(yīng)加強(qiáng)與國(guó)家級(jí)示范中心的交流和學(xué)習(xí),并通過(guò)引進(jìn)和培養(yǎng)高水平教師隊(duì)伍、持續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與改革,加強(qiáng)內(nèi)涵和行業(yè)特色建設(shè),為民航信息化建設(shè)和京津冀計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)做更大貢獻(xiàn)。

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[7] 張洪. 基于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)改革探究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù), 2015(10):119-125.

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[13] 李珍香,李全福.基于CDIO模式的微機(jī)原理與接口技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2013,16(1):65-68.

Construction of computer experimental teaching demonstration centers in industry colleges

Feng Xiaorong, Fan Longfei

(School of Computer Science and Technology,Civil Aviation University of China,Tianjin 300300, China)

In combination with the construction practice on the Computer Comprehensive Experimental Teaching Demonstration Center in Civil Aviation University of China, the thought, idea and position of the Center construction are elaborated. From the perspectives of the experimental teaching system, the teaching method, the experimental examination, the teachers team, the information platform, etc., the achievements of the Center are introduced. The focus is placed on introducing the experimental teaching system of the “Four classes”, which has certain characteristics and plays a good demonstrative role in the industry colleges of the civil aviation.

experimental teaching; demonstration center; industry colleges

2017-08-10

天津市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)項(xiàng)目(津教委高〔2013〕35號(hào))；中國(guó)民航大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2016SYCX18, 2017SYCX21)

馮小榮(1980—),男,陜西韓城,碩士,實(shí)驗(yàn)師,計(jì)算機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)中心副主任,主要從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理工作.

E-mail：fengxiaorong@163.com

10.16791/j.cnki.sjg.2017.12.056

G482

B

1002-4956(2017)12-0229-04