新工科背景下計算機類專業(yè)實踐 教學(xué)幾個關(guān)鍵問題探討

葛平俱 王志軍 張輝 王玉存

【摘要】介紹了新工科的基本情況后，總結(jié)了新工科背景下計算機類專業(yè)實踐教學(xué)存在的主要問題，匯總了目前相關(guān)高校對實踐教學(xué)做的改革情況，提出了前新工科背景下計算機類專業(yè)實踐教學(xué)需要解決的幾個關(guān)鍵問題，即實踐教學(xué)在課程體系中的比重、實踐教學(xué)的課程體系與設(shè)計、實踐教學(xué)的教學(xué)模式與教學(xué)實施、實踐教學(xué)的師資建設(shè)、實踐教學(xué)的考核機制，并對相應(yīng)問題的解決方案作了探討。

【關(guān)鍵詞】新工科;計算機類專業(yè);實踐教學(xué);關(guān)鍵問題解決

1、概述

2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，與會高校對新時期工程人才培養(yǎng)進行了熱烈討論，共同探討了新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇，并達成了復(fù)旦共識。2017年4月8日，教育部在天津大學(xué)召開新工科建設(shè)研討會，60余所高校共商新工科建設(shè)的愿景與行動。2017年6月9日，教育部在北京召開新工科研究與實踐專家組成立暨第一次工作會議，全面啟動、系統(tǒng)部署新工科建設(shè)，30余位來自高校、企業(yè)和研究機構(gòu)的專家深入研討新工業(yè)革命帶來的時代新機遇、聚焦國家新需求、謀劃工程教育新發(fā)展，審議通過《新工科研究與實踐項目指南》，提出新工科建設(shè)指導(dǎo)意見。復(fù)旦共識、天大行動和北京指南，構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”，奏響了人才培養(yǎng)主旋律，開拓了工程教育改革新路徑。

新工科是中國未來科技和智能時代的持續(xù)源動力系統(tǒng)。新工科就是對應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)，對新興產(chǎn)業(yè)的加持，新工科就是對高校傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造。

對高校來說，新工科首先是指新興工科專業(yè)，如人工智能、智能制造、機器人、云計算等原來沒有的專業(yè)，也是對傳統(tǒng)工科專業(yè)（電子信息科學(xué)技術(shù)、建筑工程、機械、材料、自動化、交通工程、冶金、采礦、系統(tǒng)工程等等）的升級改造。對社會來說，新工科強調(diào)的重點則是新結(jié)構(gòu)和新體系。新工科既要為高校的傳統(tǒng)工科的教育升級服務(wù)，又要為社會中已經(jīng)運行的新興產(chǎn)業(yè)服務(wù)。

計算機類專業(yè)無疑是新工科建設(shè)的重要組成部分，應(yīng)該聚焦國家發(fā)展戰(zhàn)略，把握人才培養(yǎng)的新形勢與新任務(wù)，探索符合工程教育規(guī)律和時代特征的新培養(yǎng)模式，主動進行課程結(jié)構(gòu)調(diào)整，注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)造能力與實踐能力，適應(yīng)新經(jīng)濟的要求。而實踐教學(xué)作為該專業(yè)本科教學(xué)的重要組成部分，對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量發(fā)揮著重要作用。

在計算機類專業(yè)實踐教學(xué)工作中，要想為企業(yè)、為社會培養(yǎng)更多的核心型、技能型人才，需要以“新工科”作為大的教學(xué)背景，結(jié)合學(xué)校人才培養(yǎng)目標，展開教學(xué)改革工作。實踐能力的培養(yǎng)是計算機類人才培養(yǎng)的一個重要方面，強化實踐教學(xué)改革對于計算機類專業(yè)教學(xué)必不可少。作為全國高校在校生中數(shù)量極大的工科計算機類專業(yè)，當然要加強實踐能力的培養(yǎng)，研究如何搞好計算機類專業(yè)實踐教學(xué)具有非常大的現(xiàn)實意義。

2、新工科背景下計算機類專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題

“新工科”背景下計算機類專業(yè)實踐教學(xué)存在的主要問題主要有以下幾方面：

1、教學(xué)理念需要更新：原有實踐教學(xué)理念不適應(yīng)“新工科”背景下的專業(yè)建設(shè)需求。

2、實踐教學(xué)重視力度不夠：仍然存在重理論輕實踐的現(xiàn)象。

3、教學(xué)內(nèi)容陳舊：沿用以往的教學(xué)內(nèi)容，不適合當前新技術(shù)發(fā)展和社會需求。

4、教學(xué)模式需要改革：教學(xué)模式與方式陳舊。

5、評價機制需要改革：評價機制不利于實踐教學(xué)的改革。

6、雙師型實踐教學(xué)隊伍欠缺：雙師型教師偏少，不能滿足實踐教學(xué)需要。

“新工科”背景下計算機類實踐教學(xué)改革現(xiàn)狀

目前許多高校都針對新工科要求對計算機類專業(yè)實踐教學(xué)做了一些改革，主要實施了以下幾方面措施：

1、更新教學(xué)理念。

2、實踐教學(xué)課程體系改革。

3、教學(xué)模式與形式改革。

4、評價機制的改革。

3 新工科背景下計算機類專業(yè)實踐教學(xué)涉及的幾個關(guān)鍵問題

新工科背景下要求加強實踐教學(xué)，要搞好計算機類專業(yè)實踐教學(xué)，必然要考慮以下幾個關(guān)鍵問題：

1、實踐教學(xué)在課程體系中的比重。也就是實踐學(xué)分在總學(xué)分中的比例問題。

2、實踐教學(xué)的課程體系與設(shè)計。實踐教學(xué)由哪些課程組成。

3、實踐教學(xué)的教學(xué)模式與教學(xué)實施。實踐教學(xué)的教學(xué)方式，具體怎樣實施實踐教學(xué)。

4、實踐教學(xué)的師資建設(shè)。實踐教學(xué)的師資來源以及師資培訓(xùn)。

5、實踐教學(xué)的考核機制。如何考核學(xué)生的實踐教學(xué)效果。

4問題解決方案探討

針對以上幾個實踐教學(xué)的關(guān)鍵問題，作如下詳細研究與探討：

4.1 實踐教學(xué)在課程中的比重

隨著信息化技術(shù)的不斷加速，新工科的理念被提出來，新工科新的要求之一就是要加強實踐能力，對計算機類專業(yè)來說尤其如此，因此要加大實踐課程的學(xué)分比例，但是又不能無限加大，到底實踐環(huán)節(jié)要占總學(xué)分的多大比例呢？要探討該問題需要考慮以下幾個方面：學(xué)分的計算規(guī)則、新工科要求、國際工程教育認證要求等。

學(xué)分的計算規(guī)則方面，要分兩種情況，即課內(nèi)實驗計入和不計入兩種情況。

如果課內(nèi)實驗（理論課內(nèi)包含的實驗）計入，則要把課內(nèi)實驗占的學(xué)分和純實踐課程學(xué)分加起來，然后計算這些學(xué)分占總學(xué)分的比例，如果不計算課內(nèi)實驗，則只計算純實踐課程學(xué)分總數(shù)占總學(xué)分的比例。新工科要求實踐學(xué)分要加大實踐環(huán)節(jié)比例，但沒有定量指出比例，國際工程教育認證則定量指出，實踐環(huán)節(jié)占總學(xué)分比例應(yīng)該不低于25%。當然，這個比例還要考慮學(xué)校的類型，即研究型、應(yīng)用研究型、應(yīng)用型三個不同類型的學(xué)校所要求的實踐環(huán)節(jié)比例也應(yīng)該有所不同，根據(jù)對不同院校的調(diào)研了解到，對研究型院校來說這個比例在20%-30%之間;應(yīng)用研究型院校這個比例在25%-35%之間;應(yīng)用型院校這個比例在30%-40%之間。當然這里只是個建議值，具體各個院校應(yīng)該根據(jù)實際情況來確定。

4.2、實踐教學(xué)的課程體系與設(shè)計

針對新工科的要求，目前大部分高校計算機類專業(yè)培養(yǎng)方案的課程體系基本分為：素質(zhì)模塊課，學(xué)科基礎(chǔ)課，專業(yè)核心課，專業(yè)選修課，專業(yè)拓展課等，這其中包含了實踐部分。對實踐部分，除了整體上加大學(xué)分比例外，還要合理設(shè)計，以便符合新工科要求，通過調(diào)研相關(guān)高校，結(jié)合實際情況，新工科下，計算機類專業(yè)實踐教學(xué)課程體系設(shè)置建議如下：

實踐課程體系中，課內(nèi)實驗按照課程實際需求設(shè)置，單獨實踐課程部分分為：基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐及畢業(yè)實習與設(shè)計三部分。

基礎(chǔ)實踐主要包括像軍訓(xùn)，社會實踐，勞動等;專業(yè)實踐包括認識實習、課程設(shè)計、綜合實習、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐等;最后是畢業(yè)實習與畢業(yè)設(shè)計，各個部分學(xué)分的數(shù)量要根據(jù)實際情況，畢業(yè)實習一般在5-10學(xué)分，畢業(yè)設(shè)計一般為5-10學(xué)分。

4.3、實踐教學(xué)的教學(xué)模式與教學(xué)實施

實踐教學(xué)的課程體系設(shè)計好了不代表就能達到預(yù)期效果，如何教學(xué)也是一個關(guān)鍵問題，這包括課內(nèi)實驗教學(xué)、實踐教學(xué)兩部分。

課內(nèi)實驗教學(xué)可以有以下幾種形式：教師現(xiàn)場演示延后學(xué)生自行練習、學(xué)生根據(jù)課堂情況自行實驗、學(xué)生帶著作業(yè)進行練習等。

實踐部分教學(xué)模式主要有：統(tǒng)一完成，例如軍訓(xùn)，認識實習等;帶著實踐任務(wù)分組或者個人完成，如課程設(shè)計;課堂集體學(xué)習與帶任務(wù)完成，如課程設(shè)計;校企合做，企業(yè)教師進校或者學(xué)生進企業(yè)，如綜合實習;學(xué)生進企業(yè)完成，如畢業(yè)實習;個人單獨完成，如創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，畢業(yè)設(shè)計等。

4.4、實踐教學(xué)的師資建設(shè)

良好的教學(xué)效果離不開良好的師資，實踐教學(xué)對師資有特殊要求，要求教師具有豐富的實踐經(jīng)驗，最好是雙師型教師，但是目前高校雙師型教師相對比較緊缺，對計算機類專業(yè)來說，更要求教師具有豐富的實踐經(jīng)驗，對如何打造計算機類專業(yè)的實踐教師，結(jié)合新工科要求，建議采取如下途徑：

1.培養(yǎng)已有教師。把現(xiàn)有教師送出去到企業(yè)或者機構(gòu)培訓(xùn)，打造雙師型教師或者具有一定實踐能力的教師。

2.引進雙師型教師，直接引進符合要求的雙師型教師。

3.聘請企業(yè)工程師做兼職實踐教師，聘請企業(yè)或者其他相關(guān)機構(gòu)人員做學(xué)校兼職實踐課教師。

4.5實踐教學(xué)的考核機制

實踐教學(xué)效果如何，還需要檢驗，考核是重要環(huán)節(jié)，如何考核才能正確的反映學(xué)生實際掌握情況呢？針對該問題作如下探討：

1.考核的方式

考核的方式要根據(jù)課程實際情況進行。

從課程類型來說：

對課內(nèi)實驗，可以采取平時作業(yè)或者操作+最終大作業(yè)+實驗報告（如果需要）方式;對集中完成的實踐環(huán)節(jié)，可以采取過程中評價，結(jié)束后考察形式（可結(jié)合報告），如軍訓(xùn)或者勞動;對統(tǒng)一或者分組進行的實踐環(huán)節(jié)，如課程設(shè)計或綜合實習，可以采取系統(tǒng)或者項目答辯，教師集中批閱等形式;對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)節(jié)可以采取學(xué)生申報形式（提交規(guī)定的申報材料）對畢業(yè)實習采取學(xué)生提交材料，指導(dǎo)教師打分等形式;對畢業(yè)設(shè)計，可以采用集中答辯形式。

從考核主體來說，可以采取指導(dǎo)教師評價，任課教師評價，企業(yè)指導(dǎo)教師評價以及企業(yè)指導(dǎo)教師與校內(nèi)導(dǎo)師共同評價等方式。

2.考核結(jié)果評定

考核結(jié)果一般采用傳統(tǒng)的百分制或者五級制。

5、總結(jié)

新工科對計算機類專業(yè)的實踐教學(xué)提出了新的要求，新工科背景下，計算機類專業(yè)實踐教學(xué)需要解決的問題主要涉及實踐教學(xué)在課程體系中的比重、實踐教學(xué)的課程體系與設(shè)計、實踐教學(xué)的教學(xué)模式與教學(xué)實施、實踐教學(xué)的師資建設(shè)、實踐教學(xué)的考核機制等幾個方面，這些問題的解決要根據(jù)課程與學(xué)校的實際情況采取不同的解決方案。

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作者簡介：葛平俱（1968.05-），男，漢族，山東莒縣人，碩士，教授，研究方向：圖形圖像技術(shù)。王志軍（1974.09-），男，漢族，山東安丘人，博士，副教授，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)，農(nóng)業(yè)信息化。張輝（1981-），女，漢族，山東新泰人，本科，中級，研究方向：漢語言文學(xué)教育與信息化。王玉存（1972.03-），男，漢族，山東曲阜人，碩士，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)工程，通信電子技術(shù)。