地方本科高校计算机专业实践教学体系研究与实施_刘越畅.pdf

第 4 期2023 年 4 月 10 日计 算 机 教 育Computer Education中图分类号：G642118基金项目：广东省教育厅新工科项目“新工科计算机专业人才创新创业能力培养平台与模式探索”；嘉应学院质量工程项目“高水平新工科计算机专业人才培养改革实验区”；广东省高教学会实验室管理专业委员会项目“IT类大学生核心能力培养的创新模式研究与实践”。第一作者简介：刘越畅，男，副教授，研究方向为人工智能、软件工程，。0引 言作为我国新时期高等教育结构调整的重要举措，国家教育事业发展“十三五”规划 指出将推动部分具备条件的普通本科高校向应用型转变，提出引导高校从治理结构、专业体系、课程内容、教学方式、师资结构等方面进行全方位、系统性的改革1。教育部、国家发展改革委、财政部随后出台了相关文件2，广东省、河南省等20 多个省（市、区）也相继出台了引导部分普通本科高校向应用型转变的政府文件。在这些转型高校中，地方高校占了大部分，如广东省遴选的首批 14 所转型高校中，地方高校和独立学院分别占6席和5席，成为转型高校中的中坚力量3-4。在国家和省市相关政策推动下，地方本科高校向应用型本科的办学转型成为当下发展的重要历史契机。这次高校转型浪潮的立足点在于，政府将统筹产业发展和人才培养开发规划的顶层设计，目的在于加强产业人才需求预测，加快培育重点行业、重要领域、战略性新兴产业人才，要求参与转型的高校顺应产业转型发展需求，围绕区域经济社会发展战略重点自主设置专业集群，优先支地方本科高校计算机专业实践教学体系研究与实施刘越畅，赖力潜，肖振球，钟秀玉（嘉应学院 计算机学院，广东 梅州 514015）摘 要：基于对地方高校生源认知特点和地方高校普遍存在的共性问题分析，提出一种适合地方高校生源认知特点，面向计算机专业人才实践能力培养的实践教学体系，通过对教学实施的跟踪数据分析，说明该体系有助于提高学生专业实践能力，从而提高学生培养质量。关键词：地方高校；实践教学；教学体系；计算机专业文章编号：1672-5913(2023)04-0118-05持转型高校申报理工类专业2。随着计算机类专业在国家经济社会发展战略新兴产业占的比重日益重要，其在人才培养上的改革显得尤为迫切。为了支持国家战略新兴产业布局和发展，人才实践应用能力的培养是专业人才培养的重中之重。与其他理工科专业不同，计算机专业有其突出特点，既注重计算思维的建立，又注重实践能力的培养，两者既相辅相成又同时并进。须在认真研究学生的认知特点基础上进行培养方案的设置，否则结果必定是“简单粗暴”，与教育目的相背离。1研究现状由于计算机相关专业的强应用性，其实践教学体系已经得到了充分研究和实践。本文中，“地方本科高校”指办学地点远离一线大城市，办学经费主要依靠所在地市或省财政拨款的公办本科高校；“计算机专业”指一般在计算机院系所开设的专业，如计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程、数字媒体技术等。根据文献56 中的研究，地方本科高校生源的认知能力及观察注意力、思维力等处于中等偏下水平，且DOI:10.16512/ki.jsjjy.2023.04.0312022 年中国高校计算机教育大会（三）第 4 期119显著低于重点高校。在这样的认知特点下，不少研究人员提出高校专业渐进式教育体系7-8，并有不少在各自专业上的实践9-10。文献 11 中简单研究分析了高、低年级学生在专业认知上的差异和分化特点，认为在计算机专业教育中应根据学生认知特点实施教学。文献 12 中研究了应用型本科院校专业实践教学体系，主要着眼于学生实践能力和创新能力的双重提升视角，但主要是面向环境工程专业。文献 13 中则从思维培养的角度，提出了计算思维、工程思维、创新思维等“混合思维”培养的计算机专业实践教学体系。文献 56 中的研究结果与我校观察到的结果类似。基于这样的生源特点，在地方本科高校中推行渐进式教育体系是现实需要，但这种教育体系如何体现在学生的培养方案上，则要根据学科专业特点认真研究制订。经过多年观察和研究，笔者发现类似我校这样的“二本”院校，计算机专业的学生在专业学习过程中，普遍都有从现象到理论再到实践的“专业认知三阶段论”特点。具体来说，软件工程专业学生对软件开发的理解是“UI 数据库软件分析和设计”的认知递进；物联网专业学生是“硬件围绕硬件的软件开发系统体系、大数据、人工智能”的认知递进；网络工程专业学生是“网络设备设备配置优化网络架构设计和软件开发”的“三阶段”递进过程。专业教学若充分认识到这个特点并据此安排教学课程和方案，更易达到理想效果。2基于学生“专业认知三阶段论”的计算机专业螺旋上升式实践教学体系2.1螺旋上升式实践教学体系在“专业认知三阶段论”基础上，螺旋上升式实践教学体系体现在课程教学、专业技能实训、专业见习、专业实习、创新创业教育中迭代实施的多类型、多层次的实践教学。该体系包含以下类别的内容。（1）课程见习/课程设计：是指配合相关课程的内容有针对性地安排的实践环节。此阶段也可邀请企业工程师进行课程实践部分内容的讲解和实操教学。（2）专业见习：前 3 学年每学年组织一次，按照“专业认知专业技能专业综合实训”渐进式地分 3 个阶段进行实践教学。“专业认知”以进入企业生产环境进行参观学习为主，以较低要求的技术培训（如 UI 设计）为辅；“专业技能”一般以大二所掌握的知识技能为基础进行相对综合的技能培训，可邀请企业工程师到校内或校外实践基地进行；“专业综合实训”以大学 3 年的知识技能为基础，面向学生发展方向，以自愿报名的方式进行。（3）专业实习：最后一学年进行为期 8 周的实习，一般是进入企业生产环境进行顶岗实习。鼓励将实习工作成果总结为毕业设计（论文）并接受毕业答辩。为鼓励企业工程师指导毕业设计，我院向企业发送“企业导师邀请函”，规定毕业生将实习工作作为毕业设计内容的，在毕业论文评判中有附加分奖励。（4）创新创业教育：该部分主要对应学生的专业类创新学分的选修部分，对无法通过认定的学生，开设 IT 创新与创业训练课程，邀请具有相关众创空间运营资质的企业实施教学，面向各类大学生创新创业比赛和项目。一般操作方法是每学期固定开设一期课程，由学生（各年级均占一定的比例）自愿报名选修。（5）校企联合办学：依托政府相关办学政策（如示范性软件学院、产业学院等），与企业合办专业，面向学生职业发展方向在合作企业开展更深入的实践教学和毕业设计。以上 5 种类型的实践教学体系在时间上的安排如图 1 所示。这种实践教学体系体现了时间上的渐进性、能力培养内容上的递增性，类似软件工程中的螺旋上升软件过程模型，因此得名“螺旋上升式实践教学体系”。2.2实践教学实施案例地方高校往往在实践教学上受到师资、经费投入、空间区位等方面的条件限制，螺旋上升式实践教学体系在认真制订实施方案的前提下，在操作中具有足够的灵活度。以下是我校实践教学实施中总结出来的最佳实践方案。（1）在有条件的地区，可充分利用企业的资源，以校企合作的方式实施。在经费许可的情况下，可在企业环境中实施，否则可邀请企业工程2023120计 算 机 教 育Computer Education师到校内实践基地或实验室环境中进行，也可采用校内、校外结合的方式进行。（2）为确保教学效果，在技能实训、专业见习或实习等综合实践教学中，建议结合开设的专业设计若干实践方向，以学生自愿报名的方式 进行。（3）实践教学形式、内容丰富，可适当采用相关的信息系统，用于支持实施过程中的过程管理、资料存档、师生互动等。（4）在实施方案的制订上，可通过事前和事后问卷调查的方式掌握学生学习兴趣和实施效果，持续改进教学方案。本学院实践教学广泛采取校企合作的方式进行，在综合性实践教学环节中，分成若干专题（如用户界面设计、Java SE、Java Web 开发、unity 游戏开发、大数据开发、PHP 开发、物联网工程、网络管理与维护等）；要求每门实训课程在学者网（）上开设相应的学习网站，便于学生与实践导师之间学习资料共享、交流互动、作业提交评阅、课程考勤等。每次实践教学开始之前，均进行问卷调查，便于及时掌握实施内容的制订方向和实施效果。表 1、表 2 分别展示了我校近年来开展的部分实践教学活动和开设的部分教学网站。网络工程专业见习 课程见习专业见习创新创业专业见习数据库课程设计Java课程设计专业见习创新创业数据结构课程设计程序设计课程设计UI设计实训创新创业专业认知学科基础大一大三大二大四专业实习图 1 螺旋上升式实践教学体系表 1 嘉应学院近年来的螺旋上升式实践教学活动（部分）类别内容时间（年.月）方式课程见习、技能实训面向对象程序设计（Java）课程见习2017.12/2018.12/2019.12/2020.12/2021.12校企合作、校内软件需求工程课程见习2018.4/2022.5校企合作、校外RFID 原理及应用技能实训2018.92018.12校企合作、校内操作系统课程设计技能实训2019.4/2020.4/2021.4校企合作、校内专业见习软件工程专业2017.7/2018.4/2019.4，共 4 周校企合作、校内外结合网络工程专业2017.7/2018.4/2019.4，共 4 周校企合作、校内外结合物联网工程专业2017.7/2018.4/2019.4，共 4 周校企合作、校内外结合计算机科学与技术专业2017.7/2018.4/2019.4，共 4 周校企合作、校内外结合专业实习软件工程专业2016.3/2017.3/2018.3/2019.3/2020.1/2021.7校企合作、校外、线上网络工程专业2016.3/2017.3/2018.3/2019.3/2020.1/2021.7校企合作、校外、线上物联网工程专业2016.3/2017.3/2018.3/2019.3/2020.1/2021.7校企合作、校外、线上计算机科学与技术专业2016.3/2017.3/2018.3/2019.3/2020.1/2021.7校企合作、校外、线上创新创业教育IT 创新与创业训练第 1 期2018.12，持续 5 周校企合作、校内IT 创新与创业训练第 2 期2019.4，持续 5 周校企合作、校内IT 创新与创业训练第 34 期2020.7/2021.7，各持续 2 周线上进行2022 年中国高校计算机教育大会（三）第 4 期1212.3实践教学效果分析我校从 2013 年开始探索并陆续实施螺旋上升式实践教学体系。在该体系指导下，学生培养方案中的实践类学分明显增加，广泛开展的校企合作、创新创业等实践教学活动产生了实效，学生积极参与，长期坚持。实践教学活动由专业教师、企业工程师合作开展，以项目为中心的实践活动促使学生自我管理，执行有序。学生每年参加各项省级竞赛、大学生创新创业项目等科技创新积极性高，获奖及项目立项逐年增多。通过跟踪毕业学生的就业信息，学生的就业率、表 2 嘉应学院实践教学网站一览表（部分）课程名称课程链接本科生毕业设计 创新与创业训练 技术实训 开发实训 与大数据开发实训 Web 技术实训 与 HTML5 开发实训 开发实训 2 展示了本学院近年来毕业生的就业质量和就业薪酬有大幅度提升（除 2020 年疫情影响外，学生月薪 5 000以上比例大幅度提升）。图 3 显示了学生学科竞赛获奖人次占比逐年大幅度提升，说明在该体系下，学生参与各类学科竞赛的积极性逐年大幅度提升，而这对学生学习主动性和专业技能的提升以及综合素质的培养具有相当积极的 作用。图 2 20152021 年计算机专业毕业生就业薪酬区间分布0.020.040.060.080.0100.02015201620172018201920202021/%年薪酬1 00002023122计 算 机 教 育Computer Education0.010.020.030.040.050.0201620172018201920202021%/年3结 语近年来，在国家教育方针引领下，地方本科高校逐步转型为应用型高校。办学方针的转变对于人才的实践能力培养提出了更高的要求。螺旋上升式实践教学体系在执行上具有较好的灵活性，适合不同条件的地方本科院校计算机专业根据自身条件进行渐进性的实践能力培养。实施该方案后我校计算机专业毕业生的就业薪酬和学生学科竞赛获奖人次占比逐年大幅度提升，从一定程度上说明了该体系的实施效果。参考文献：1 中华人民共和国教育部.国务院印发国家教育事业发展“十三五”规划EB/OL.(2017-01-19)2022-07-04.http:/ 中华人民共和国中央人民政府.教育部 国家发展改革委 财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见EB/OL.(2015-10-21)2022-07-04.http:/ 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