房娟艷
(銅陵學院 數(shù)學與計算機學院,安徽 銅陵 244061)
當前,為進一步提升大學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,眾多應(yīng)用型本科高校紛紛按照國家相關(guān)部委的要求,“在教學內(nèi)容、課程體系、實踐環(huán)節(jié)等方面進行人才培養(yǎng)模式的綜合改革”[1]。隨著改革的推進,應(yīng)用型本科院校的計算機相關(guān)本科專業(yè)實踐性課程教學已逐漸完善,但就如何培養(yǎng)出適應(yīng)當前我國經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展迫切需要的各種新型應(yīng)用型、復(fù)合型信息技術(shù)專業(yè)人才,目前尚有一段距離。為此,探討計算機專業(yè)的實踐教學改革,對于在實踐教學中培養(yǎng)學生綜合實踐技能和創(chuàng)造性思維具有很強的指導(dǎo)意義和現(xiàn)實意義。
隨著時代的發(fā)展,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速興起,“傳統(tǒng)工科”逐步衍生出了“新工科”。“新工科”涵蓋人工智能、智能制造、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、云計算等。作為新工科重要專業(yè),計算機專業(yè)時代特點與發(fā)展動態(tài)比較鮮明,而計算機專業(yè)實踐教學是應(yīng)用型本科院校計算機專業(yè)中不可或缺的重要組成部分,它在培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面所起到的重要作用是其他任何教學形式都無法取代的。為了順應(yīng)時代發(fā)展潮流,亟待改革應(yīng)用型本科高校計算機專業(yè)實踐教學。
總的來說,計算機專業(yè)的建設(shè),應(yīng)以滿足社會需求的特定畢業(yè)生為目標,要“問產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)”“問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容”。當前互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟已經(jīng)成為中國經(jīng)濟發(fā)展的支柱,而且互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)對人民的生產(chǎn)和生活各個方面產(chǎn)生了重要影響。在這樣的背景之下,高校的計算機實踐教學變得尤為重要。而當前應(yīng)用型本科高校計算機實踐教學在教學內(nèi)容、教學方式等方面已無法滿足社會對人才培養(yǎng)的需求,只有對計算機專業(yè)實踐教學進行改革才能培養(yǎng)出適合社會發(fā)展需求的合格人才。
當前大多數(shù)地方應(yīng)用型本科院校的計算機專業(yè)中,其實踐教學理念相對陳舊,缺少一定的創(chuàng)新力度。實踐教學理念在一定程度上應(yīng)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標相統(tǒng)一,在實踐教學中應(yīng)重視與信息行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展相結(jié)合。目前大部分實踐課程重理論而輕實踐,從而無法從全局上培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力。當前,計算機專業(yè)課程的教學內(nèi)容與最新信息技術(shù)行業(yè)需求人才的知識儲備尚未形成有效銜接,校內(nèi)實踐教學課程設(shè)置偏重于理論的驗證、脫離信息行業(yè)實際等現(xiàn)象日益凸顯。計算機專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)缺少對實踐能力和創(chuàng)新能力的訓練,很多校內(nèi)實踐教學內(nèi)容只停留在課本上,計算機信息行業(yè)的設(shè)計性、綜合性與創(chuàng)造性研發(fā)實踐課程較少。培養(yǎng)學生的知識體系相對落后于行業(yè)發(fā)展,實踐教學體系仍舊不完善。
計算機相關(guān)專業(yè)在課程設(shè)置上應(yīng)是一種相互關(guān)聯(lián)、相互作用的完整體系,但現(xiàn)階段本科應(yīng)用型院校中計算機專業(yè)課程之間缺少有效交叉融合,實踐教學往往在本專業(yè)內(nèi)進行實踐訓練,對于學科內(nèi)的交叉融合練習較少。但實際中一個特定的實踐項目常常涉及到很多門課程知識點的融合,這也促使教師在進行計算機專業(yè)實踐教學設(shè)置時要考慮綜合性、系統(tǒng)性以及多課程之間的交叉融合訓練。
實踐基地的建設(shè)是應(yīng)用型本科高校進行實踐教學的根本保證,更是學生進行實踐技能操作的“金菜地”,當前部分地方應(yīng)用型本科高校由于經(jīng)費緊缺等種種因素,導(dǎo)致實習實訓基地(中心)建設(shè)還處于初步謀劃階段或者處于始建狀態(tài)。計算機專業(yè)的實踐教學所需的硬件設(shè)施也不能完全適應(yīng)當前的教學需要。此外,校外實習實訓基地仍然非常稀缺,即使校外實習實訓基地已經(jīng)建立,在一定程度上只是以觀摩參觀為主,學生很難獲得比較廣泛和深入的體驗。
人才培養(yǎng)方案是高校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標、基本規(guī)格的總體設(shè)計藍圖,是高等院校組織教學活動的依據(jù),是檢查評估學校教學活動的標準,是學校教育積累的臺階。其中人才培養(yǎng)目標作為人才培養(yǎng)方案的重要組成部分,在實施教學過程中發(fā)揮極其重要的作用。基于新工科人才培養(yǎng)目標背景下,應(yīng)用型本科高校需要培養(yǎng)一批實踐、創(chuàng)新、動手能力強的高素質(zhì)、復(fù)合型技術(shù)人才。如何培養(yǎng)出一批社會發(fā)展所需求的人才,這需要教育管理者更新人才教育理念、轉(zhuǎn)變發(fā)展思路、改變實踐教學思維方式。因此在當前形勢下,應(yīng)用型高校的計算機技術(shù)專業(yè)要從人才培養(yǎng)方案出發(fā),制定出切實可行的人才培養(yǎng)目標。同時在課程設(shè)置上,實踐教學需要從以授課為中心,轉(zhuǎn)變成以促進學生理論水平和實踐能力協(xié)同發(fā)展為中心,徹底改變傳統(tǒng)的重理論輕實踐的現(xiàn)象。
教師的專業(yè)技能水平直接影響教學水平的高低,而地方應(yīng)用型高校計算機專業(yè)的教師更應(yīng)該具備豐富的實踐教學經(jīng)驗。高校應(yīng)該根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,配齊配強師資隊伍。同時要制定實踐教學培訓計劃,合理安排教師提升實踐教學技能。如T 高校施行的“雙百計劃”,即“從2014 年起,計劃今后3 年內(nèi)選派100 名左右專業(yè)教師到政府部門、企事業(yè)單位、社區(qū)、農(nóng)村等地掛職鍛煉。從政府部門和企事業(yè)單位聘請100 名左右具有豐富實踐經(jīng)驗的專業(yè)人才來校從事理論教學和實踐教學工作”。該計劃實施以來,T 高校的教師的實踐技能得到明顯改善,雙能型教師比例也大幅提升。
傳統(tǒng)的實踐教學方式一般通過教師先行演示,學生再去做效仿性操作,這種教學方式并不能很好地培養(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)新性思維。這就需要教師們不斷轉(zhuǎn)變教學方式,嘗試探究式、研討型、案例分析式教學方法和手段。盡可能將信息行業(yè)最新的學科前沿融入課堂,促進教學方法、教學手段和教學內(nèi)容的創(chuàng)新。在上機的實驗環(huán)節(jié),根據(jù)學生的學習成績和能力專長,可以讓同學們以小組形式參與其中。項目選題一般以本章節(jié)的知識點為基礎(chǔ),融合計算機專業(yè)學科內(nèi)或者交叉學科拓展知識點,盡量開設(shè)綜合性、創(chuàng)新性的實驗項目,并具有一定的趣味性和挑戰(zhàn)性。教師們可提供必要的參考資料,引導(dǎo)學生按照項目開發(fā)的過程來完成。對學生遇到的問題,及時予以指導(dǎo),以保證整個教學過程順利進行。
應(yīng)用型本科計算機專業(yè)應(yīng)以信息行業(yè)發(fā)展趨勢和實踐能力拓展提升為方向,更新實踐教學內(nèi)容,根據(jù)計算機專業(yè)的實際特點設(shè)計一套相對全面的課程體系,做到理論與實踐相結(jié)合,學習與應(yīng)用相結(jié)合。探索教學目標“針對性”、教學內(nèi)容“可重組性”、教學方法表達形式“多樣性”三個特點,實現(xiàn)原有課程的綜合與優(yōu)化[2]。打破專業(yè)課程界限,調(diào)整教學內(nèi)容,實施模塊化教學,使每個模塊都有相應(yīng)的能力培訓目標。計算機專業(yè)實踐教學通過模塊間的交叉推進和相互支持,實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的“知識型”人才培養(yǎng)向“能力本位”人才培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。專業(yè)的核心課程可分為基礎(chǔ)性課程集群、硬件性課程集群和軟件性課程集群。通過建立一個系統(tǒng)課程集群來統(tǒng)籌整合教學內(nèi)容,規(guī)劃計算機專業(yè)課程的發(fā)展趨勢,將學生的各種綜合技術(shù)素質(zhì)的提升完全地融入到一個課程集群之中。
在目前地方高校經(jīng)費緊張的情況下建設(shè)虛擬實驗平臺不失為明智之舉,可有效降低教育成本。虛擬仿真實驗?zāi)軌蛲黄茣r空限制,學生們隨時隨地可學,虛擬仿真實驗平臺能有效解決實踐教學線上教學要求。根據(jù)計算機專業(yè)特點,虛擬實驗仿真平臺體系可參考圖1建設(shè)。
圖1 計算機專業(yè)虛擬仿真實驗平臺體系
完善考核評價方式,由知識點考核轉(zhuǎn)向能力考核,由期末總結(jié)性考核轉(zhuǎn)向全過程考核。針對計算機專業(yè)實踐教學特點,可采用多樣化的考核方式。在考核過程中注重過程與能力考核,通過小組討論、社會調(diào)查、項目實操等形式,全面考核學生實踐技能情況,了解他們對問題的思考和分析過程,據(jù)此對他們進行綜合評價。針對綜合實踐項目,應(yīng)注重項目過程的開展,從資料收集、組織協(xié)調(diào)、設(shè)計思路、項目文檔、規(guī)范性、創(chuàng)新性、完成情況等方面來給學生打分,并分別評出組織能力、設(shè)計能力、文檔編撰能力等比較突出的學生。在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié),要充分體現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合,畢業(yè)設(shè)計選題充分體現(xiàn)實際應(yīng)用,指導(dǎo)教師可設(shè)校內(nèi)和校外雙指導(dǎo),把好學生們實踐能力進一步提升的最后一關(guān),做到畢業(yè)綜合訓練與未來實際從事行業(yè)的有效銜接[3]。
校企雙方合作已經(jīng)逐漸成為堅持要走的“雙主體”育人道路,這不僅能讓學生充分熟悉當下最前沿的新思想、新技術(shù)、新設(shè)備,進一步拓寬計算機專業(yè)及其相關(guān)學科的知識范疇,而且可使學生們在實踐教學中逐步養(yǎng)成觀察問題、思考問題、分析問題和解決實際問題的基本能力。具體有三種措施:(1)尋求校企二者之間相互共贏的融入點。企業(yè)與高等院校的長期合作、建設(shè)實踐教學基地有助于增加企業(yè)的知名度,擴展其在社會上的影響力,長遠來說就是一種互利共贏的發(fā)展機制。(2)學校充分整合企業(yè)的管理理念、技術(shù)和資源,形成一套專業(yè)人才培養(yǎng)系統(tǒng)。課程設(shè)計、實習和實訓,可聘請企業(yè)經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員到學校任教。另一方面,鼓勵本單位計算機類專業(yè)教師定期到企業(yè)內(nèi)部進行崗位培訓、掛職鍛煉來提升教師實踐教學能力,進一步擴大雙師型教師隊伍。(3)探索實施“3+1”校企合作辦學專業(yè)人才培養(yǎng)模式,前三學年學生完成公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)等課程的學習,第四學年學生到企業(yè)內(nèi)部進行實踐訓練,探索項目式畢業(yè)設(shè)計,實現(xiàn)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的無縫對接,為學生在企業(yè)中創(chuàng)造相對良好的實踐和創(chuàng)新環(huán)境,讓學生在實踐中快速成長[4]。
學科競賽是推動高校計算機專業(yè)實踐教學提升的有力抓手。在參與競賽活動的整個過程中,學生團隊從發(fā)現(xiàn)問題、探尋解決方法,到最終能夠解決問題,這既能激發(fā)學生的學習興趣,也能充分培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識,實現(xiàn)教學與競賽互動,達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教育目的。學校應(yīng)努力營造一種積極參與學科競賽的良好氛圍,出臺相關(guān)政策予以支持學生們參賽,如充分保障參賽學生們的物質(zhì)需求、獲獎作品獲得學分、評優(yōu)評先、優(yōu)秀的競賽作品可以代替畢業(yè)設(shè)計等等。根據(jù)應(yīng)用型高校計算機專業(yè)的基本特點,鼓勵學生參加全國“挑戰(zhàn)杯”競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、計算機設(shè)計大賽、數(shù)學建模競賽等高質(zhì)量的國家級大賽。
隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展,我國已向“6G”時代邁進。我們堅信應(yīng)用型高校實踐教學在教育理念、校企合作、提升教學技能、考核方式、構(gòu)建虛擬仿真平臺、課程內(nèi)容、學科競賽等方面的改革,會不斷提升學生的創(chuàng)新思維和工程實踐能力,應(yīng)用型本科高校會培養(yǎng)越來越多的創(chuàng)新型、技能型合格人才,為地方經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。