王建軍

（湖南第一師范學(xué)院 電子信息學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410205）

綜合實(shí)踐課程[1-2]受到國(guó)內(nèi)外高校的重視。例如美國(guó)[3-4]、澳大利亞[5]等國(guó)高校積極推行的頂石課程，其本質(zhì)就是綜合實(shí)踐課程，主要幫助學(xué)生整合大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)知識(shí)，提升學(xué)生綜合素質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生未來(lái)職業(yè)發(fā)展。2017年，我國(guó)提出新工科[6]建設(shè)以來(lái)，高校愈發(fā)重視綜合實(shí)踐課程建設(shè)，尤其對(duì)于新工科專業(yè)。著名工程教育專家林健教授指出新工科要將解決一類工程問(wèn)題所需要的知識(shí)、方法和技術(shù)等內(nèi)容整合成為一門(mén)綜合性課程，學(xué)生通過(guò)該門(mén)課程學(xué)習(xí)能夠掌握解決該類工程問(wèn)題必要的知識(shí)和方法[7-8]。“天大行動(dòng)”[9-10]則提出將產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的最新發(fā)展、行業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的最新要求引入教學(xué)過(guò)程，更新教學(xué)內(nèi)容和課程體系，推動(dòng)教師積極探索綜合性課程，改革教學(xué)方法和考核方式，形成以學(xué)習(xí)者為中心的工程教育模式。

地方高校新工科的根本任務(wù)是培養(yǎng)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求的工程技術(shù)應(yīng)用型人才。綜合實(shí)踐課程成為高校人才培養(yǎng)和地方產(chǎn)業(yè)人才需求的橋梁，綜合實(shí)踐課程建設(shè)是地方高校提升改造傳統(tǒng)工科專業(yè)的重要舉措[11-12]。

1 地方高校新工科綜合實(shí)踐課程建設(shè)思路

地方高校新工科綜合實(shí)踐課程是一門(mén)結(jié)合學(xué)校人才培養(yǎng)定位、專業(yè)辦學(xué)特色、地方人才需求和行業(yè)技術(shù)發(fā)展而開(kāi)設(shè)的全新課程。綜合實(shí)踐課程要具有創(chuàng)新性，實(shí)踐內(nèi)容要緊密結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)最新技術(shù)需求，直接為地方產(chǎn)業(yè)服務(wù)；要具有綜合性，課程內(nèi)容是多門(mén)前序課程的提升和集成，支持構(gòu)建復(fù)雜工程問(wèn)題；要具有實(shí)踐性，課程內(nèi)容以實(shí)踐教學(xué)為主，主要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力；要具有工程性，實(shí)踐教學(xué)以工程項(xiàng)目形式有序地組織實(shí)施，課程教學(xué)過(guò)程即為工程實(shí)施過(guò)程。地方高校新工科綜合實(shí)踐課程要以創(chuàng)新性、綜合性、實(shí)踐性和工程性為基礎(chǔ)，圍繞課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程實(shí)施和學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)地推進(jìn)課程建設(shè)。

地方高校新工科綜合實(shí)踐課程的課程目標(biāo)要直接為人才培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)，人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)接地方行業(yè)人才需求，課程目標(biāo)直接對(duì)接企業(yè)崗位技術(shù)要求，即為培養(yǎng)契合當(dāng)前地方產(chǎn)業(yè)崗位能力需求的工程技術(shù)人才，搭建起高校人才培養(yǎng)和地方人才需求的橋梁。

地方高校新工科綜合實(shí)踐課程的課程內(nèi)容要支持課程目標(biāo)，以前序關(guān)聯(lián)課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，并融合學(xué)科前沿知識(shí)和地方產(chǎn)業(yè)新技術(shù)，再進(jìn)行系統(tǒng)性的重構(gòu)與重建，滿足創(chuàng)新性、綜合性和實(shí)踐性需求，使學(xué)生所學(xué)即為所用，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)與人才需求的有機(jī)對(duì)接。課程內(nèi)容以工程實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行組織，構(gòu)建小工程組建大工程、大工程包含小工程的工程化實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)，提高工程實(shí)踐能力。

地方高校新工科綜合實(shí)踐課程的課程實(shí)施要以課程目標(biāo)為導(dǎo)向、以課程內(nèi)容為基礎(chǔ)、以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為中心組織教學(xué)。由于綜合實(shí)踐課程綜合性強(qiáng)、挑戰(zhàn)度大，根據(jù)地方高校新工科教與學(xué)的基本情況，課程實(shí)施要注意兩個(gè)提高，即提高教師的課堂教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興致。綜合實(shí)踐課程不是簡(jiǎn)單地將幾門(mén)課程拼湊起來(lái)，而是通過(guò)融合、提煉、提升而形成的全新課程內(nèi)容，綜合實(shí)踐課程的課堂教學(xué)內(nèi)容豐富、信息量大，課程教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容要精挑細(xì)選，提高課堂教學(xué)效果。同時(shí)，課程教師要改進(jìn)教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣。

地方高校新工科綜合實(shí)踐課程的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)要注意過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相統(tǒng)一。過(guò)程性評(píng)價(jià)要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)過(guò)程，評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、努力程度和進(jìn)步幅度，鼓勵(lì)學(xué)生積極開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)投入度?？偨Y(jié)性評(píng)價(jià)主要評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，引導(dǎo)學(xué)生分類發(fā)展。過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，重在促進(jìn)學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化成長(zhǎng)。

2 地方高校新工科綜合實(shí)踐課程建設(shè)實(shí)例

A高校為地方院校，所在地方有千億級(jí)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)通信產(chǎn)業(yè)，相關(guān)企業(yè)需要大量的通信協(xié)議軟硬件開(kāi)發(fā)人才，涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、串口通信技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)，關(guān)聯(lián)崗位有通信協(xié)議軟件開(kāi)發(fā)工程師、通信協(xié)議硬件電路設(shè)計(jì)工程師。A高校通信工程專業(yè)于2019年開(kāi)始建設(shè)通信系統(tǒng)綜合實(shí)踐課程，該課程以C++程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用等課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，并融合通信前沿技術(shù)，對(duì)接地方移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)通信產(chǎn)業(yè)需求，以實(shí)踐項(xiàng)目為載體，以培養(yǎng)通信協(xié)議軟件開(kāi)發(fā)工程師、通信協(xié)議硬件電路設(shè)計(jì)工程師為目標(biāo)，從課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程實(shí)施、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)四個(gè)方面系統(tǒng)性地開(kāi)展課程建設(shè)。針對(duì)產(chǎn)業(yè)需求構(gòu)建通信系統(tǒng)綜合實(shí)踐課程的模式如圖1所示。

圖1 通信系統(tǒng)綜合實(shí)踐課程構(gòu)建模式

由圖1可得，通信系統(tǒng)綜合實(shí)踐課程要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)將傳感器感知的信息傳送給遠(yuǎn)端的服務(wù)器，需要使用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、串口通信技術(shù)（含無(wú)線通信技術(shù)）。在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器通信過(guò)程中，能夠培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)通信軟件技術(shù)；在實(shí)現(xiàn)傳感器和單片機(jī)通信、單片機(jī)和計(jì)算機(jī)通信過(guò)程中，能夠培養(yǎng)學(xué)生的串口通信軟件技術(shù)和串口通信硬件技術(shù)。

課程目標(biāo)：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握基本的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件開(kāi)發(fā)、串口通信軟硬件設(shè)計(jì)等技術(shù)。既為學(xué)生學(xué)好本專業(yè)課程提供必要的實(shí)踐認(rèn)知，又為學(xué)生以后從事移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議程序開(kāi)發(fā)、串口通信軟硬件設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

課程內(nèi)容：課程內(nèi)容包含基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是使用C++描述網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、計(jì)算機(jī)和單片機(jī)串口通信協(xié)議，包含TCP/IP協(xié)議報(bào)文結(jié)構(gòu)分析與編輯、Winsock編程、串口編程與電路設(shè)計(jì)三部分內(nèi)容，共有14個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中課內(nèi)實(shí)驗(yàn)7個(gè)，課外實(shí)驗(yàn)7個(gè)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均是一個(gè)小工程，其主要目標(biāo)為夯實(shí)學(xué)生理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生具備初步工程實(shí)踐能力?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表1所示。

表1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容為基礎(chǔ)，構(gòu)建大工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)發(fā)通信協(xié)議軟硬件的復(fù)雜工程實(shí)踐能力。借鑒了相關(guān)企業(yè)新員工入職培訓(xùn)項(xiàng)目，集成了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、串口通信技術(shù)（含無(wú)線通信技術(shù)），要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和感知環(huán)境的傳輸，涵蓋C++程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)原理與應(yīng)用等課程內(nèi)容。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，能夠直接感知企業(yè)的能力要求。綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表2所示。

表2 綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的關(guān)系如圖2所示。

圖2 綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的關(guān)系

由圖2可知，綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的本質(zhì)關(guān)系就是一個(gè)工程架構(gòu)，其中TCP/IP協(xié)議報(bào)文結(jié)構(gòu)分析與編輯實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目支持學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議理論知識(shí)，Winsock編程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目支持學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)通信知識(shí)，串口編程與電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目支持學(xué)習(xí)串口通信知識(shí)。由TCP/IP協(xié)議報(bào)文結(jié)構(gòu)分析與編輯實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和Winsock編程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目支撐了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，再結(jié)合串口編程與電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目構(gòu)建了遠(yuǎn)程信息感知、數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

課程實(shí)施：本課程全部采用工程化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)，其中基本內(nèi)容使用小工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，綜合內(nèi)容使用大工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。理論和實(shí)踐相結(jié)合，課程教學(xué)內(nèi)容全部融入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，使學(xué)生通過(guò)“做中學(xué)”理解理論知識(shí)，提高實(shí)踐能力?；A(chǔ)和創(chuàng)新相結(jié)合，將企業(yè)項(xiàng)目引入課程，使課程教學(xué)與技術(shù)前沿對(duì)接，創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度。課內(nèi)和課外相結(jié)合，課外實(shí)驗(yàn)是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的時(shí)空延伸，為開(kāi)展大工程實(shí)踐教學(xué)、提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度提供學(xué)習(xí)保障。線上和線下相結(jié)合，將課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程結(jié)合起來(lái)，并借助QQ教學(xué)群、課程博客等，通過(guò)多種學(xué)習(xí)平臺(tái)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支持，提高學(xué)習(xí)成效。

學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)。學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)包含過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)，二者各占50%比例。過(guò)程性評(píng)價(jià)分為作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和階段測(cè)試，其中作業(yè)占總成績(jī)的10%，實(shí)驗(yàn)占總成績(jī)的10%，階段測(cè)試包含理論知識(shí)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)，共有3次，占總成績(jī)的30%?？偨Y(jié)性評(píng)價(jià)主要是期末考試，重點(diǎn)考查學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，占總成績(jī)的50%?？己藘?nèi)容包含課程教學(xué)全部?jī)?nèi)容，覆蓋了理論知識(shí)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)。階段測(cè)試和期末考試均包含了課外實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，督促學(xué)生提高學(xué)習(xí)投入度。

3 地方高校新工科綜合實(shí)踐課程建設(shè)效果

（1）課程建設(shè)獲得了學(xué)生認(rèn)可。本課程使用基于CIPP模型構(gòu)建的課程評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[13-14]對(duì)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)匿名調(diào)查，對(duì)本課程全部指標(biāo)評(píng)價(jià)為優(yōu)或良的學(xué)生人數(shù)比例達(dá)到76%，評(píng)價(jià)為優(yōu)或良的二級(jí)指標(biāo)占全部二級(jí)指標(biāo)的比例達(dá)到93%，說(shuō)明學(xué)生對(duì)本課程教學(xué)高度認(rèn)可，如圖3所示。

圖3 課程網(wǎng)絡(luò)調(diào)查指標(biāo)分析

（2）課程建設(shè)提高了教學(xué)效果。相比2019年，2020年本課程學(xué)生考試成績(jī)的優(yōu)秀和良好人數(shù)增加，不及格人數(shù)降低，如圖4所示。及格率和平均分增加，標(biāo)準(zhǔn)差減少，如圖5所示。近兩屆畢業(yè)生考研上線人數(shù)占畢業(yè)生人數(shù)比例超過(guò)20%，說(shuō)明本課程提高了學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

圖4 學(xué)生考試成績(jī)分布比較

圖5 學(xué)生考試成績(jī)統(tǒng)計(jì)比較

4 結(jié)語(yǔ)

由于地方高校辦學(xué)條件限制，綜合實(shí)踐課程長(zhǎng)期以來(lái)是地方高校工科專業(yè)的短板，也是地方高校新工科建設(shè)需要解決的主要問(wèn)題。綜合實(shí)踐課程的建設(shè)水平既是地方高校新工科人才培養(yǎng)水平的體現(xiàn)，也是新工科專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的引擎和學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)建設(shè)的平臺(tái)。因此，綜合實(shí)踐課程建設(shè)是地方高校提升改造傳統(tǒng)工科專業(yè)、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效抓手。