師范院校計算機(jī)類專業(yè)師范生工程教育教學(xué)實踐探討

董 婧，張順吉

(1.曲靖師范學(xué)院 信息工程學(xué)院，云南 曲靖 655011；2.曲靖師范學(xué)院 信息與教育技術(shù)中心，云南 曲靖 655011)

當(dāng)今計算機(jī)技術(shù)的更新日新月異，高校教學(xué)內(nèi)容更注重學(xué)術(shù)性知識，且更新相對緩慢，本科生在校四年的學(xué)習(xí)內(nèi)容往往與社會對人才的知識和技能需求存在一定差異，導(dǎo)致人才知識和能力結(jié)構(gòu)的不合理，畢業(yè)生在就業(yè)時存在專業(yè)對口而工程能力不足的情況[1-4]，創(chuàng)造力就更無從談起[5-7].計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范類)專業(yè)的學(xué)生工程能力不足的情況尤為突出.在人才培養(yǎng)方案中，培養(yǎng)目標(biāo)為具有扎實的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，能熟練地進(jìn)行程序設(shè)計,使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多媒體技術(shù)等解決實際問題，能適應(yīng)國家基礎(chǔ)教育發(fā)展所需的中小學(xué)教育和職業(yè)教育的高素質(zhì)信息技術(shù)教師、信息技術(shù)管理人員及其他教育工作者，以及能適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展所需要的從事信息技術(shù)相關(guān)工作的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才.培養(yǎng)目標(biāo)既強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的計算機(jī)專業(yè)工程能力，又兼具師范類的特點.在人才培養(yǎng)方案中，專業(yè)課的設(shè)置偏向于師范類相關(guān)專業(yè)課，對于計算機(jī)專業(yè)只涉及到計算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課，工程實踐課程以專業(yè)任選課方式開設(shè)，且門數(shù)較少，導(dǎo)致學(xué)生工程能力偏弱.在現(xiàn)代高等教育中，工程教育的內(nèi)涵與外延都在擴(kuò)大[8-9]，越來越多的專業(yè)都在強(qiáng)調(diào)工程素養(yǎng)[10-12]，作為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生更應(yīng)注重工程能力的培養(yǎng)[13-14].

1 加強(qiáng)師范類專業(yè)學(xué)生工程教育培養(yǎng)的迫切性

1.1 申請教師資格現(xiàn)狀

2017年入學(xué)的全日制普通高校師范類專業(yè)學(xué)生，不可以申請直接認(rèn)定相應(yīng)的教師資格，而是需要參加全國教師資格統(tǒng)考，學(xué)生可以在大四時報名參加考試，每年有2次考試機(jī)會.也就意味著師范類專業(yè)學(xué)生與非師范專業(yè)學(xué)生相比沒有先天優(yōu)勢，競爭更加激烈，迫切需要加強(qiáng)計算機(jī)專業(yè)師范類學(xué)生的工程培養(yǎng)，多渠道拓寬畢業(yè)生的就業(yè)范圍.

1.2 課程開設(shè)與就業(yè)情況

研究選取信息工程學(xué)院2014級計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范類)專業(yè)的學(xué)生為研究對象，對其四年的所有科目學(xué)習(xí)成績與績點進(jìn)行分析挖掘，使用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法中的相關(guān)分析研究師范生就業(yè)質(zhì)量與師范類必修教師教育課程, 師范技能方向課程, 多媒體應(yīng)用方向課程, 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方向課程、專業(yè)類認(rèn)證資格證書數(shù), 大學(xué)四年累積學(xué)分績點6個自變量之間在數(shù)量上的相互依存關(guān)系，分析就業(yè)質(zhì)量的影響因素和作用強(qiáng)度，對于科學(xué)制定培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，科學(xué)指導(dǎo)師范生在校期間的學(xué)習(xí)行為，提高師范生就業(yè)質(zhì)量有著重要的現(xiàn)實意義.數(shù)據(jù)預(yù)處理如下所示：

表1 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范類)專業(yè)培養(yǎng)方案中專業(yè)任選課程清單

預(yù)處理后的信息包括了大學(xué)4年累積學(xué)分績點、是否有專業(yè)類認(rèn)證資格證書、師范類必修教師教育課程平均分等級、師范技能方向課程平均分等級、多媒體應(yīng)用方向課程平均分等級和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方向課程平均分等級6列作為自變量，教師類工作好壞情況(即就業(yè)質(zhì)量)作為因變量，研究其與各自變量的相關(guān)性和作用強(qiáng)度，結(jié)果如圖1所示：

表2 課程成績等級劃分

表3 就業(yè)情況劃分

表4 專業(yè)資格證書及師范類必修課程

圖1 變量之間的相關(guān)性近似矩陣

使用相關(guān)分析中的距離分析方法來分析多個變量之間的相關(guān)程度，近似矩陣是標(biāo)準(zhǔn)的對稱矩陣，通過近似矩陣可以觀察到變量間距離關(guān)系的強(qiáng)弱，教師類工作好壞情況與是否有專業(yè)類認(rèn)證資格證書之間的距離相關(guān)系數(shù)為0.651；與大學(xué)4年累積學(xué)分績點的距離相關(guān)系數(shù)為0.531；與師范類必修教師教育課程平均分等級之間的距離相關(guān)系數(shù)為0.349；與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方向平均分等級之間的距離相關(guān)系數(shù)為0.207；與多媒體應(yīng)用方向課程平均分等級之間的距離相關(guān)系數(shù)為0.032.

通過分析計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范類)專業(yè)就業(yè)質(zhì)量，從變量間的近似矩陣可以看出，教師類工作就業(yè)質(zhì)量與師范類必修教師教育課程、師范技能方向課程2個變量的相關(guān)系數(shù)較小，而與是否具有專業(yè)類認(rèn)證資格證書和大學(xué)4年累積學(xué)分績點2個變量的相關(guān)性最強(qiáng)，與多媒體應(yīng)用方向課程相關(guān)性最弱.從中可以看出，教師職業(yè)已經(jīng)不是該專業(yè)學(xué)生的主流選擇，注重獲取專業(yè)認(rèn)證資格證書，培養(yǎng)自身工程應(yīng)用被越來越多的學(xué)生所認(rèn)可，也和就業(yè)質(zhì)量緊密相關(guān).

2 以工程資格認(rèn)證為導(dǎo)向?qū)嵤┕こ探逃囵B(yǎng)

2.1 開設(shè)專業(yè)認(rèn)證課程，參照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)學(xué)生工程素養(yǎng)

根據(jù)學(xué)生的報考意愿，我院將全國計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)初級和中級資格(水平)考試輔導(dǎo)系統(tǒng)開設(shè)為一門專業(yè)選修課，該課程安排在大三的第2學(xué)期，共分為3個方向：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師認(rèn)證、軟件設(shè)計師和網(wǎng)絡(luò)工程師認(rèn)證.課程內(nèi)容涉及到計算機(jī)硬件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、操作系統(tǒng)、程序設(shè)計語言、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體知識、系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行維護(hù)、安全性知識、標(biāo)準(zhǔn)化知識、知識產(chǎn)權(quán)、計算機(jī)專業(yè)英語等多門專業(yè)課程，學(xué)科交叉性強(qiáng).需要改變針對單門課程的碎片化學(xué)習(xí)，以完整的工程項目作為教學(xué)案例，可以引導(dǎo)學(xué)生主動思考、解決問題，有效促進(jìn)學(xué)生的工程理論知識，提高其工程實踐能力.以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師認(rèn)證課程為例，下午為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計與管理考試，考試內(nèi)容涉及數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)流圖設(shè)計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行和管理、SQL語言.根據(jù)數(shù)據(jù)流圖設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計的題目要求，使用DDL和DCL語言完成創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、關(guān)系表和視圖的設(shè)計，創(chuàng)建用戶并完成權(quán)限的授予.對于難度較高的SQL語言知識，根據(jù)實際創(chuàng)建的關(guān)系表和視圖，使用DML語言插入實際案例所需的多條記錄，使用DQL語言進(jìn)行查詢時可以驗證語句是否正確.教師可根據(jù)語義自定義查詢條件，有意加入GROUP BY、ANY/ALL、EXISTS/NOT EXISTS、聚集函數(shù)、IN和相關(guān)/不相關(guān)子查詢等重要且難掌握的知識點，增強(qiáng)學(xué)生的自信心.在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步完成觸發(fā)器和存儲過程編寫相關(guān)習(xí)題，其中也會涉及到函數(shù)的定義與使用，解題用到程序設(shè)計、軟件工程等專業(yè)知識，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的工程實踐能力，通過以上工程項目實踐，使學(xué)生進(jìn)一步理解觸發(fā)器、視圖和存儲過程的作用與使用范圍，加深理論認(rèn)知，增強(qiáng)其解決實際問題的能力.

開設(shè)專業(yè)認(rèn)證輔導(dǎo)課來總體教學(xué)效果良好，我院學(xué)生參加數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師考試2012年和2013年過關(guān)率在30%以上，2014年過關(guān)率達(dá)15%，2015年過關(guān)率在10%以上，2016年過關(guān)率達(dá)11.6%,2017年和2018年過關(guān)率達(dá)42%以上.

2.2 以競賽促進(jìn)學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)

從計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范類)專業(yè)培養(yǎng)方案專業(yè)任選課程清單可以看出，該專業(yè)開設(shè)的工程實踐類課程偏少，且比較基礎(chǔ)，涉及到的新知識新技術(shù)更少，不利于學(xué)生開展工程實踐.為了夯實學(xué)生理論基礎(chǔ)，將其工程思維能力實戰(zhàn)化訓(xùn)練，學(xué)院和學(xué)?？梢詤⒖既珖咝W(xué)科競賽排行榜，以各類學(xué)科競賽和企業(yè)主導(dǎo)的各類競賽為依托，鼓勵有工程背景的教師指導(dǎo)該專業(yè)學(xué)生和其他專業(yè)甚至不同學(xué)院的學(xué)生共同組隊，參加“互聯(lián)網(wǎng)+”、“挑戰(zhàn)杯”、大學(xué)生程序設(shè)計競賽、數(shù)學(xué)建模競賽、計算機(jī)設(shè)計大賽、華為ICT、物聯(lián)網(wǎng)競賽等大學(xué)生競賽，創(chuàng)建團(tuán)隊協(xié)作、學(xué)科碰撞和項目模擬的實戰(zhàn)環(huán)境，通過完整的工程項目實踐，切實提高學(xué)生的實踐認(rèn)知能力，實現(xiàn)以競賽促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)和練習(xí)、以競賽促進(jìn)教師教學(xué)，以競賽提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[15]，進(jìn)而激發(fā)其主動學(xué)習(xí)、研究新知識和新技術(shù)的熱情.

2.3 建設(shè)雙師型隊伍

良好的工程教育教學(xué)效果離不開教師的工程能力，提升教師的工程能力能夠有效促進(jìn)工程人才的實踐能力培養(yǎng).現(xiàn)今，一些實踐性較強(qiáng)的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)沒有以解決完整工程項目的方式進(jìn)行，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完依舊對具體工程項目無從下手，也和教師的工程能力有很大關(guān)系.尤其對于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范類)專業(yè)學(xué)生來說，工程類課程門數(shù)本就有限，如何在現(xiàn)有條件下提高工程實踐教育教學(xué)效果顯得更為棘手.學(xué)院和學(xué)?？梢圆扇∠鄳?yīng)措施激勵教師參與各種專業(yè)認(rèn)證的考試，提升自身理論水平，也可以實際了解當(dāng)下計算機(jī)技術(shù)的變革與趨勢，并適當(dāng)融入教學(xué)，加強(qiáng)教學(xué)的趣味性與先進(jìn)性；也可以依托學(xué)校平臺為專任教師和企業(yè)搭建橋梁，使教師有機(jī)會接觸實際工程項目，獲取工程背景，提升自身的工程能力.通過以上舉措建設(shè)“雙師型”師資隊伍，提升專任教師隊伍的整體工程能力和實踐教學(xué)水平.

2.4 攜手企業(yè)協(xié)同辦學(xué)，實現(xiàn)產(chǎn)教融合

在數(shù)字化時代的大背景下，計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更新快速，人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)日趨成熟，成為工程實踐的主流，而計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范類)專業(yè)培養(yǎng)方案中很少涉及到當(dāng)下熱門技術(shù)所需的背景知識；對于主流的開發(fā)技術(shù)，如何帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)練習(xí)對于高校教學(xué)也是一個挑戰(zhàn)，對于該信息不對稱問題，學(xué)院和學(xué)?？梢约訌?qiáng)與專業(yè)實訓(xùn)基地、合作育人企業(yè)和用人單位多方面溝通，及時了解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、人才需求情況和用人單位對畢業(yè)生知識的要求等，不斷調(diào)整培養(yǎng)方案，樹立企業(yè)導(dǎo)向、開放辦學(xué)和持續(xù)改進(jìn)的工程教育理念.對于高年級的一些涉及新技術(shù)的專業(yè)選修課，也可以去企業(yè)聘請有豐富工程經(jīng)歷的工程師來高校兼職、授課，提高教學(xué)效果，解決學(xué)生應(yīng)聘時對新知識、新技術(shù)知之甚少的尷尬境地；針對當(dāng)?shù)匦袠I(yè)需求，學(xué)校和企業(yè)共同創(chuàng)辦服務(wù)和研發(fā)中心，協(xié)同創(chuàng)新，鼓勵優(yōu)秀的教師和學(xué)生加入其中，共同參與開發(fā)，搭建工程教育共同體.通過多方舉措進(jìn)一步拓展就業(yè)渠道，提升學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，提升畢業(yè)生的就業(yè)競爭力和就業(yè)質(zhì)量.

3 結(jié)語

針對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范類)專業(yè)具有計算機(jī)工程能力和信息技術(shù)師范能力的雙重培養(yǎng)目標(biāo)，而現(xiàn)今申請教師資格需參加全國教師資格統(tǒng)考，增大了教師資格認(rèn)定難度.使用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法對該專業(yè)學(xué)生在校成績和就業(yè)情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)教師職業(yè)已不是主流選擇，學(xué)院和學(xué)?？蓮恼n程開設(shè)、學(xué)生競賽、師資隊伍和企業(yè)協(xié)同辦學(xué)等幾個方面，以工程資格認(rèn)證為導(dǎo)向?qū)嵤┕こ探逃囵B(yǎng)，學(xué)生選擇相應(yīng)的專業(yè)認(rèn)證資格類相關(guān)專業(yè)選修課進(jìn)行系統(tǒng)深入學(xué)習(xí)，努力取得計算機(jī)類比較權(quán)威的專業(yè)資格證書，提高自己大學(xué)4年的累積學(xué)分績點，對就業(yè)幫助最大；二級學(xué)院也應(yīng)合理制定專業(yè)方向選修課的各門課程，注重工程實踐教學(xué)，多舉措提高學(xué)生工程能力，促進(jìn)人才培養(yǎng)，提升就業(yè)質(zhì)量.