盧欣欣,李 靖,郭麗萍,林新然
(周口師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,河南 周口 466001)
“新工科”是在新經(jīng)濟(jì)背景下,結(jié)合新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,國(guó)家于2016年提出的一個(gè)全新的概念,其“新”體現(xiàn)在新興、新型和新生3 個(gè)方面[1]。新工科的提出為高校人才培養(yǎng)提出了全新的更高要求,而創(chuàng)新應(yīng)用能力是對(duì)新工科培養(yǎng)的工程科技人才的首要能力要求[1]。在黨的十九大報(bào)告中提出,創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。高等院校作為中國(guó)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主陣地,學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為衡量人才培養(yǎng)質(zhì)量與教育教學(xué)效果的重要指標(biāo)之一[2]。周口師范學(xué)院作為全國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)典型經(jīng)驗(yàn)高校、全國(guó)產(chǎn)教融合工程百所本科高校、河南省首批應(yīng)用技術(shù)型本科高校示范校,堅(jiān)持地方性、應(yīng)用型、高水平的辦學(xué)定位,全方位、高起點(diǎn)、深層次推進(jìn)轉(zhuǎn)型發(fā)展。本文以計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)為例,探討新工科背景下應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)。
隨著2014 年9 月李克強(qiáng)總理在夏季達(dá)沃斯論壇提出“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”號(hào)召之后,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院、大學(xué)科技園、眾創(chuàng)空間等如雨后春筍般在各大高校出現(xiàn),各高校把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力列入人才培養(yǎng)的重要組成部分,但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中還存在如下問(wèn)題。
應(yīng)用型創(chuàng)新師資力量是保障應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的首要條件。目前大多數(shù)高校缺乏有工程實(shí)踐背景的應(yīng)用型、創(chuàng)新型教師。為解決這一突出問(wèn)題,學(xué)校通常一方面通過(guò)組織本校教師外出培訓(xùn)提升應(yīng)用創(chuàng)新能力,另一方面通過(guò)外聘企業(yè)人員拓展學(xué)科視野,填補(bǔ)課內(nèi)短板。這種校內(nèi)、校外相結(jié)合的方式看似相互補(bǔ)充,但在實(shí)際執(zhí)行中效果卻是不盡如人意。原因在于,外出培訓(xùn)雖然可以提升教師的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),但是很難在短期內(nèi)填補(bǔ)教師在實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力上的缺失,這些能力的培養(yǎng)需要時(shí)間的積淀和軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的積累,特別是計(jì)算機(jī)這樣知識(shí)快速更新迭代、操作性極強(qiáng)的專(zhuān)業(yè);企業(yè)外聘人員接觸一線的前沿技術(shù),項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相對(duì)豐富,但其“根”在企業(yè),企業(yè)外聘人員對(duì)教學(xué)的一般規(guī)律和學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程不甚熟悉,同時(shí)僅通過(guò)幾次講座、幾天集訓(xùn)等“輸血式”講授,雖能燃起“星星之火”,但卻未能形成“燎原烈火”之勢(shì),不利于學(xué)科專(zhuān)業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。
在課程安排上,很多學(xué)校通過(guò)增設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類(lèi)課程、開(kāi)展應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講座、舉辦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等途徑加大對(duì)學(xué)生應(yīng)用型創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但是對(duì)于專(zhuān)業(yè)課程仍采用教室進(jìn)行理論講授、機(jī)房進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐,最終通過(guò)理論或機(jī)考進(jìn)行課程考核的傳統(tǒng)授課模式和考試形式。受課程安排中各種因素的影響,實(shí)踐和理論之間一般會(huì)有時(shí)間間隔,由于不能及時(shí)進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證,學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)“上課聽(tīng)得懂,上機(jī)寫(xiě)不出”的現(xiàn)象。同時(shí),鑒于計(jì)算機(jī)類(lèi)課程的操作性很強(qiáng),在短時(shí)間內(nèi)僅通過(guò)一張?jiān)嚲?、一次機(jī)考不能真正反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,這些“千校一面”“千人一面”的做法[3]都不利于培養(yǎng)和檢驗(yàn)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
任課教師在授課過(guò)程中多是關(guān)注本課程的教學(xué)大綱與教學(xué)計(jì)劃,未能清晰地認(rèn)識(shí)到所教課程在本專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中的地位與作用,以及本課程與前后課程在內(nèi)容上的銜接關(guān)系和相互支撐作用,缺乏對(duì)不同課程中相似知識(shí)點(diǎn)的有效整合,導(dǎo)致教師在教學(xué)上各自為政,重復(fù)講授。
應(yīng)用型創(chuàng)新人才應(yīng)以應(yīng)用為根本、創(chuàng)新為核心,在應(yīng)用中創(chuàng)新、在創(chuàng)新中應(yīng)用[4]。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),受傳統(tǒng)教學(xué)方式和教學(xué)理念的影響,學(xué)生實(shí)踐鍛煉的時(shí)間仍然不足,且更習(xí)慣于墨守成規(guī)式的模仿。在面對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題時(shí),學(xué)生缺乏廣闊的思路和深層次的思考,不能夠?qū)⑺鶎W(xué)基本理論、基本知識(shí)和基本方法通過(guò)巧妙組合和靈活運(yùn)用,進(jìn)行探索式自主學(xué)習(xí),從而去解決新環(huán)境中的實(shí)際問(wèn)題,進(jìn)行創(chuàng)造性工作。
以新工科背景下應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求為導(dǎo)向,構(gòu)建“1+2+3”應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,即1 個(gè)目標(biāo),以解決實(shí)際工程問(wèn)題為目標(biāo);2 種能力,培養(yǎng)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力;3 個(gè)階段,通過(guò)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、能力提升、工程實(shí)踐3 個(gè)階段層層遞進(jìn)、逐步加強(qiáng)。
以周口師范學(xué)院軟件工程專(zhuān)業(yè)為例,本專(zhuān)業(yè)定位于培養(yǎng)具備科學(xué)思維能力、軟件開(kāi)發(fā)能力和軟件工程實(shí)踐應(yīng)用能力,了解和緊跟軟件工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展,綜合素質(zhì)良好,適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的具有一定創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。在人才培養(yǎng)方案制定過(guò)程中遵循反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤┑脑瓌t,從能力培養(yǎng)和崗位需求出發(fā),制定專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)[5],進(jìn)而確定4 年的具體課程。在課程的安排上堅(jiān)持專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置“不斷線”、專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)“不斷線”、實(shí)踐教學(xué)“不斷線”、校企深度融合“不斷線”的原則,從多方面加大實(shí)踐教學(xué)比例,增設(shè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課。主干課先修關(guān)系如圖1 所示。在人才培養(yǎng)方案中,實(shí)踐教學(xué)共占44.5 學(xué)分,占專(zhuān)業(yè)總學(xué)分的25.87%。其中,獨(dú)立開(kāi)設(shè)的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課7.5學(xué)分,實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)37 學(xué)分。
圖1 主干課先修關(guān)系
為切實(shí)提高教師應(yīng)用創(chuàng)新能力,針對(duì)外派教師培訓(xùn)覆蓋面窄、時(shí)間短、效果差、費(fèi)用高等問(wèn)題,將教師培訓(xùn)形式由校外短期培訓(xùn)轉(zhuǎn)為校內(nèi)教師集訓(xùn)。學(xué)院組織行業(yè)專(zhuān)家進(jìn)校園,針對(duì)當(dāng)前主流熱點(diǎn)技術(shù)精選企業(yè)案例,利用假期時(shí)間對(duì)教師進(jìn)行項(xiàng)目式集中培訓(xùn)。在集訓(xùn)期間通過(guò)集中授課、分組研討、項(xiàng)目答辯、行業(yè)參觀交流等形式讓教師感受項(xiàng)目開(kāi)發(fā)整個(gè)流程,提升教師應(yīng)用開(kāi)發(fā)水平。在集中培訓(xùn)結(jié)束后,將優(yōu)秀技術(shù)專(zhuān)家外聘為兼職教師,長(zhǎng)期助力學(xué)院師生創(chuàng)新型、應(yīng)用型能力提升,與企業(yè)建立長(zhǎng)效、動(dòng)態(tài)聯(lián)系。
此外在政策上,學(xué)校出臺(tái)《“雙師雙能型”教師隊(duì)伍建設(shè)實(shí)施意見(jiàn)》《“雙師雙能型”教師資格認(rèn)定與考核暫行辦法》《實(shí)踐育人工作實(shí)施方案》引導(dǎo)教師提升自身應(yīng)用水平;為鼓勵(lì)教師積極開(kāi)展應(yīng)用研究,學(xué)校出臺(tái)《橫向科研項(xiàng)目管理辦法》,按到賬經(jīng)費(fèi)的50%給予相應(yīng)配套經(jīng)費(fèi)資助,并在職稱評(píng)審、評(píng)優(yōu)評(píng)先、績(jī)效考評(píng)等方面給予政策傾斜;為引進(jìn)高質(zhì)量的企業(yè)工程人才,學(xué)校實(shí)施企業(yè)行業(yè)技術(shù)骨干進(jìn)校園的“雙百工程”,不拘一格引入工程人才。通過(guò)感情留人、事業(yè)留人、待遇留人等方式使人才能引得來(lái)、留得住。
創(chuàng)新課程點(diǎn)燃創(chuàng)新意識(shí),創(chuàng)新實(shí)踐提高創(chuàng)新能力,工程實(shí)踐培養(yǎng)創(chuàng)新精神。針對(duì)不同年級(jí)、不同基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行分類(lèi)培養(yǎng)。一年級(jí)開(kāi)設(shè)創(chuàng)新類(lèi)課程,激起創(chuàng)新火花;二年級(jí)、三年級(jí)通過(guò)課程設(shè)計(jì)、第二課堂興趣小組、學(xué)科競(jìng)賽、企業(yè)實(shí)訓(xùn)等多種方式提高應(yīng)用實(shí)踐能力;四年級(jí)通過(guò)見(jiàn)習(xí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及學(xué)校雙創(chuàng)平臺(tái)進(jìn)行創(chuàng)業(yè)實(shí)踐提升創(chuàng)新精神。通過(guò)以上一系列措施,形成應(yīng)用型創(chuàng)新教育閉環(huán)。
創(chuàng)新源于實(shí)踐,扎實(shí)的實(shí)踐功底才能促進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)萌芽。為增加學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì),不斷改革教學(xué)模式,將操作類(lèi)強(qiáng)的實(shí)踐課程引入到機(jī)房通過(guò)多媒體軟件進(jìn)行屏幕廣播授課,改變以往理論講授與課程實(shí)踐相脫離的現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)邊講邊練、講練結(jié)合,真正體現(xiàn)以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的教育理念。
針對(duì)不同課程之間教學(xué)內(nèi)容缺乏有效整合的問(wèn)題,在同類(lèi)課程之間建立“課程群”,承擔(dān)課程群內(nèi)課程教學(xué)任務(wù)的教師通過(guò)集中研討方式,明確各門(mén)課程在人才培養(yǎng)方案中的地位和相互支撐關(guān)系,厘清各門(mén)課程應(yīng)包含的知識(shí)點(diǎn)。在教學(xué)設(shè)計(jì)上采用“大案例”化設(shè)計(jì),即將一個(gè)完整的企業(yè)級(jí)項(xiàng)目根據(jù)課程內(nèi)容拆分為不同的階段,使其盡可能貫穿課程群內(nèi)的所有課程,這樣當(dāng)學(xué)生學(xué)完這些課程之后就順利地完成了一個(gè)完整的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。
在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),“調(diào)試程序的能力”是學(xué)生在軟件開(kāi)發(fā)中的短板,嚴(yán)重阻礙了學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力的提升。學(xué)生面對(duì)出錯(cuò)的程序經(jīng)常無(wú)從下手,一方面是學(xué)生不能有效使用搜索引擎借助互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有資源解決問(wèn)題,另一方面是學(xué)生看不懂出錯(cuò)信息或不理解產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因。針對(duì)這一突出問(wèn)題,在課堂教學(xué)過(guò)程中教師故意設(shè)置錯(cuò)誤障礙,在演示程序過(guò)程中按照學(xué)生易錯(cuò)的方式進(jìn)行書(shū)寫(xiě),當(dāng)程序拋出異常信息后,教師首先引導(dǎo)學(xué)生理解異常信息,分析異常產(chǎn)生的原因。然后從“編程語(yǔ)言”“知識(shí)點(diǎn)”“異常信息”3 方面提煉搜索關(guān)鍵詞指導(dǎo)學(xué)生高效使用搜索引擎尋找解決方法。為進(jìn)一步提高學(xué)生程序調(diào)試能力和編程興趣,建立程序調(diào)試錯(cuò)誤信息庫(kù),在錯(cuò)誤信息庫(kù)中包含錯(cuò)誤碼、錯(cuò)誤信息、錯(cuò)誤原因、解決方案、參考資料等信息。學(xué)生在程序出錯(cuò)時(shí)可以通過(guò)錯(cuò)誤碼或錯(cuò)誤信息等關(guān)鍵詞在程序調(diào)試錯(cuò)誤信息庫(kù)中進(jìn)行模糊檢索,以快速查找解決方法。當(dāng)學(xué)生遇到新的問(wèn)題并順利解決后可以將此次出錯(cuò)信息及解決方法提交到程序調(diào)試錯(cuò)誤信息庫(kù)中與大家共享,通過(guò)這種方式形成共建、共享、共進(jìn)步的新局面。
多樣性的考核方式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和應(yīng)用能力,也能更加真實(shí)有效地反映教師教學(xué)情況和學(xué)生學(xué)習(xí)效果。計(jì)算機(jī)類(lèi)課程操作性強(qiáng),更應(yīng)加大對(duì)學(xué)生的過(guò)程性考核。因此,課程成績(jī)涵蓋期末考試、線上平臺(tái)任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)、考勤、課堂表現(xiàn)(含線上討論、問(wèn)卷)、單元實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等多個(gè)方面,最終成績(jī)=期末考試×40%+任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)×20%+考勤×5%+課堂表現(xiàn)×10%+單元實(shí)驗(yàn)×15%+課程設(shè)計(jì)×10%。通過(guò)加大過(guò)程性考核改變一考定終身的現(xiàn)象,讓學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力得以充分體現(xiàn)。
為充分發(fā)揮移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)和適應(yīng)90 后、00后學(xué)生的新特點(diǎn)、新需求,著力打造“互聯(lián)網(wǎng)+”課堂,開(kāi)展線上、線下混合式教學(xué),促進(jìn)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)的運(yùn)用[6],營(yíng)造學(xué)生獨(dú)立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境。
具體做法:①建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂,利用超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),將教學(xué)課件、教學(xué)案例、教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)作業(yè)、學(xué)生管理“搬進(jìn)”互聯(lián)網(wǎng)。②錄制短視頻,通過(guò)5~10 min 的短視頻,讓學(xué)生掌握一個(gè)知識(shí)點(diǎn),使學(xué)生及時(shí)感受成功的喜悅,增強(qiáng)成就感,提高學(xué)習(xí)興趣,也便于學(xué)生利用碎片化時(shí)間隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。③精心設(shè)計(jì)線上學(xué)習(xí)任務(wù),線上學(xué)習(xí)的目標(biāo)是讓學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)掌握一些如基本概念、基本語(yǔ)法等難度較低的知識(shí)點(diǎn),對(duì)于重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容讓學(xué)生做到提前預(yù)習(xí),并將學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的難點(diǎn)及時(shí)反饋給任課教師,以便于教師在線下授課時(shí)有的放矢。為便于教師及時(shí)了解預(yù)習(xí)效果,教師要設(shè)計(jì)相應(yīng)的預(yù)習(xí)測(cè)試題或者問(wèn)卷,跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。④接受社會(huì)檢驗(yàn),將視頻課程在慕課網(wǎng)平臺(tái)公開(kāi)上線,聽(tīng)取社會(huì)反映的聲音,不斷更新優(yōu)化課程。目前,“企業(yè)網(wǎng)站綜合布局實(shí)戰(zhàn)”在線課程的學(xué)習(xí)人數(shù)達(dá)15.2 萬(wàn)余人,綜合評(píng)分9.7 分。
學(xué)院安排專(zhuān)職教師負(fù)責(zé)學(xué)科競(jìng)賽相關(guān)事宜,積極指導(dǎo)學(xué)生中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽、下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新大賽、“強(qiáng)網(wǎng)杯”全國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)賽、“挑戰(zhàn)杯”河南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、河南省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、高等學(xué)校信息安全與對(duì)抗大賽等學(xué)科競(jìng)賽。近三年,參加國(guó)家級(jí)比賽70人次,一等獎(jiǎng)2 人次、二等獎(jiǎng)37 人次、三等獎(jiǎng)31 人次;省級(jí)比賽182 人次,特等獎(jiǎng)6 人次,一等獎(jiǎng)51 人次、二等獎(jiǎng)78 人次、三等獎(jiǎng)47 人次。
近三年,學(xué)生參與教師縱橫向項(xiàng)目36 項(xiàng),參與并獲得發(fā)明專(zhuān)利1 項(xiàng)、軟件著作權(quán)22 項(xiàng)。鼓勵(lì)和組織學(xué)生使用專(zhuān)業(yè)技術(shù)開(kāi)展社會(huì)服務(wù)工作,在社會(huì)實(shí)踐中不斷提高應(yīng)用創(chuàng)新能力。具體轉(zhuǎn)化成果如下:①服務(wù)本校,為周口師范學(xué)院開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)10 余套,為多個(gè)行政部門(mén)和學(xué)院建設(shè)網(wǎng)站30 余套;②服務(wù)地方,先后為龐中華藝術(shù)中心、周口市軍分區(qū)、郵政儲(chǔ)蓄銀行淮陽(yáng)縣支行等企事業(yè)單位建設(shè)網(wǎng)站和開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件20 余套;③服務(wù)企業(yè)(行業(yè)),先后與新鄉(xiāng)市敦敏網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司、蘇州市布瑞克農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)科技有限公司、上海愷英網(wǎng)絡(luò)科技有限公司等ⅠT 企業(yè)合作開(kāi)發(fā)無(wú)人超市云平臺(tái)管理系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)扶貧管理系統(tǒng)等應(yīng)用軟件10 余套。
“1+2+3”應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系自實(shí)施以來(lái),學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力明顯提高,在學(xué)科競(jìng)賽、成果轉(zhuǎn)化等多方面取得了較為理想的成績(jī)。應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)并不是一蹴而就,而是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,后續(xù)工作可以從以下方面進(jìn)行:進(jìn)一步加大雙師型教師培養(yǎng)力度,計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)發(fā)展更新較快,做真、做實(shí)雙師型教師隊(duì)伍是應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的首要保障;加大學(xué)生實(shí)踐成果轉(zhuǎn)化力度,成果轉(zhuǎn)化可以增強(qiáng)學(xué)生的積極性,也是應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的“試金石”。