新工科背景下计算机类专业多元化实践教学体系改革研究

彭晏飞，张全贵

新工科背景下计算机类专业多元化实践教学体系改革研究

彭晏飞，张全贵

（辽宁工程技术大学 电子与信息工程学院，辽宁 葫芦岛 125105）

针对各高校在计算机类专业实践教学环节中多采用的同年级横向统一培养、不同年级纵向阶梯式进阶培养模式与学生个性化需求差异较大的问题，提出将实践教学环节改革为“按需求跨年级分流的多元化培养”模式，将学生按需求分流为科研型、创新创业型和应用技能型3个方向，按不同培养目标浸入到不同实践教学环境中分类培养。为新工科建设大背景下各高校计算机类专业人才培养提供一种借鉴方案。

新工科；计算机类；多元化；实践教学

目前，各高校在计算机类专业实践教学环节中，培养模式多采用同年级横向统一培养，不同年级纵向阶梯式进阶培养。因学业规划不同，统一的实践教学培养目标与学生个性化需求差异较大；因学生个体能力差异，“高阶性、创新性、挑战性”的培养内容在具体实施中难开展、难落实；因生师比过大，繁重的实践指导任务与教师自身发展需求冲突较大；因实践内容与企业的用人需求的差异造成“供需”脱节问题严重[1-2]。基于以上问题，针对计算机类专业的特点，提出将实践教学环节改革为“按需求跨年级分流多元化培养”，以“提升学业挑战度，合理增加实践内容难度，拓展实践内容深度，扩大实践内容的可选择性”为总体思想，结合学生成长规律和教育教学规律，将“学生、教师、企业、行业”4方面主体发展需求和利益一体化。按不同培养目标，将学生按需求分流、跨年级组合，浸入到不同实践教学环境中培养。通过增加学生主体的参与感，满足其自我实现，使其获得成就感，从而达到“引领学业需求、督导学业管理、培养学业技能、提升学业质量”的“四维一体”实践教学目标。

1 多元化实践教学体系改革构想

1.1 按需求分类优化实践教学培养目标

根据学生学涯规划、职业规划、探索方向的不同所带来的不同需求，将培养目标细化并分类为：科研型方向、创新创业型方向和应用技能型方向。

（1）科研型人才培养目标。以为国家培养“科研后备人才”、为行业培养急需的尖端人才为目的，开展本科生科研实践训练。提高学业挑战度，激发科研兴趣，激活科研潜力，培养自主探索的科研精神，树立科研志向[3]。

（2）创新创业型人才培养目标。以为实现我国产业结构中高端发展提供创新创业型人才、为“大众创业、万众创新”注入新活力为目的，开展本科生创新创业实践训练[4]。激发学生创新活力与创新思维，学会创新创业基本技能，掌握创新创业技术路径，提升创新创业实践能力，以创新创业带动就业。

（3）应用技能型人才培养目标。以为国家经济建设需要服务、紧密结合行业新动向和企业新需求、培养适应和引领新一轮科技革命和产业变革的合格工程技术人才为目标，以坚持“知行合一、产学结合”为目的，开展本科生应用技能实践训练。培养自我管理能力强、终身学习能力强、专业应用技能强、工程设计开发能力强、交流和沟通能力强、团队合作意识强的高级创新应用型人才，提高人才综合应用能力和就业市场核心竞争力[5]。

1.2 按培养目标搭建实践教学平台

整合现有的实验室、实践实训基地、校企合作项目等资源，融合各年级实践项目及活动，将学生第二课堂开展的课外科技活动、学科竞赛活动、大学生创新创业实践活动、暑期社会实践、职业技能培训等活动升格为第一课堂实践实训，与第一课堂开展的各年级的课程设计、专业实践、工程实训、认识实习、生产实习等环节统一安排，实行一体化管理[6]。按培养目标分别搭建“科研实践”“创新创业实践”“应用技能实践”3个子实践平台，构建“个性需求有别，培养目标有别，实训内容有别”的实践课程新体系。

1.3 按平台资源汇聚师资力量，跨年级分流培养

充分发挥高校高层次人才汇集的优势、充分发挥高校科技创新动力源的优势、充分发挥企业技术人员实战经验足的优势，将一切有利于实践训练的师资力量、人力资源高效汇聚到一起，促成“大学教授与产业教授”组队，将“产、教、研”过程充分融合，将校企项目合作延伸到人才培养合作。

依据学生个性化需求，通过个性化教育实行因材施教，最大化发展学生潜能。同时以充分尊重为前提，有效利用各年级学生认知能力、专业能力的梯度化差异，按培养目标跨年级组队，发挥学生间“传帮带”的作用，营造“互教、互学、互促”的实践训练氛围，使不同水平的学生最大限度地学到知识，并有效提高学生沟通能力、协作能力、统筹能力、领导能力，增强团队合作意识，培养团队精神。实训活动的开展采用项目管理的方式，按能力确定项目负责人和项目组成员，实行“目标与需求匹配”“需求与能力匹配”“能力与责任匹配”“责任与任务匹配”，最终实现以需求为主导、个性发展与团队合作共赢的自主探索式实践学习。

2 多元化实践教学体系改革实施

2.1 学生分流实践教学管理模式

学生分流实践管理采用“以学生为中心，按需求跨年级纵向实践，面向产出，按能力同年级横向考核”横纵交叉的立体式实践管理体系。

“以学生为中心，按需求跨年级纵向实践”具体指在每学年开学初，以学生个性化需求为导向，结合近几年计算机类专业学生考研率、参与创新创业项目人数、就业行业类别等情况，依据相关条件，有目的地引导大二到大四3个年级学生按一定比例分流到3个子实践平台，实行跨年级纵向实践培养。

“面向产出，按能力同年级横向考核”具体指在每学年期末，将分流到3个子实践平台学生按年级分别汇总，以同年级学生为参照，以“计算机类专业工程教育认证”中对学生的核心能力要求为蓝本，面向学生实践产出成果及在实践环节中所表现出的解决实际工程问题、组织协调、语言沟通等综合能力，按人数比例实行五分制考核[7-8]。

学生分流中以“有序合理、分层递进、奖惩分明”为原则。大二年级只开展“创新创业实践”和“应用技能实践”，按1∶1的比例进行人员分流。在大三大四年级同时开展“科研实践”“创新创业实践”和“应用技能实践”，按1∶2∶3比例进行人员分流，其中“科研实践”“创新创业实践”面向品学兼优、学有余力的学生按绩点、前期实训考核成果择优选拔。为鼓励学生勇于创新、敢于挑战，将科研型人才培养与学生保研挂钩，给予创新创业型人才相关政策和资金扶持，通过申请在校设立考点，鼓励应用型人才参加“软件水平”“程序员认证考试”“软件设计师”等考试获得相关职业技能资格证书。同时，为鼓励学生认真完成本轮实践，将本轮考核成绩作为下一轮实践中分流选拔和团队负责人选拔的重要依据。成绩优秀者可以按“应用技能型”→“创新创业型”→“科研型”依次向上进阶，成绩不达标者在实践考核成绩不及格的基础上按“科研型”—“创新创业型”—“应用技能型”向下淘汰机制。

2.2 学生分流实践教学培养模式

2.2.1 科研型实践教学培养方式

将优秀的本科生作为科技创新的重要后备人才资源，充分发挥高校“科教融合、智力汇聚”的资源优势，依托教师高水平科研项目，成立“领路人（导师+研究生）”+“传承人（本科生）”的科研团队，实行本研贯通的“高起点、小班型、精英化”的培养[3]。以导师与学生双向选择为前提，将学生“浸入”到原生态科研环境中，通过领路人以“谈话式教学”的方式科学系统的引导，将个人探索式自主学习与团队交流合作有机结合。在科研实训中，营造爱学术的氛围，播种爱科研的习惯，深度挖掘学生科研潜力，切实提升本科生科研能力，达到储备后备科技创新人才的目的。

2.2.2 创新创业型实践教学培养方式

将本科生作为“大众创业、万众创新”的强大生力军，依托大学生创新创业训练计划项目及各类学科竞赛，将第二课堂开展的创新创业活动升格为第一课堂实践，成立“领军人物+后备人才”的创新创业团队，实行阶梯式实践。实践分3步走：

第一步，创新创业知识学习，采用“案例式教学法”，由创新创业指导教师授课及指导学习，同时，通过请创新创业获奖或成功的在校学生和邀请校友回校举办创新创业专题系列讲座、创新创业学术沙龙等活动，分享创新创业经验，学习创新创业知识，储备创新创业人脉资源。

第二步，创新能力训练，以中国大学生计算机设计大赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”中国大学生创业计划大赛、全国软件和信息技术专业人才大赛、中国高校计算机大赛团体程序设计天梯赛、全国大学生智能汽车竞赛、全国大学生数学建模竞赛等竞赛项目为平台，采用“任务驱动教学法”开展实践教学，以赛促训。实训中，依据比赛规程，实行专业指导教师带队指导，以“鼓励跨专业联合、跨年级组队”为基本原则，采用“组长负责、团队自主”的管理模式，以比赛任务驱动学生自主实践学习。同时，将现有的创新创业团队转变为师资力量，以“星火相传”的方式传承创新精神、传授创新技能。

第三步，拓展创新创业途径，采用“体验式教学法”由创业团队自行负责开展实训。依托学校国家大学科技园、社团等平台的资源优势，将有创业意愿、创业项目的学生“浸入”到创业原生态环境中做创业实训，实行“自主研发，自筹资金，自负盈亏”的创业管理模式，通过创业实践，促进创新成果转化，体验创业过程，积累创业经验，提升创业能力，为实现真正自主创业铺路搭桥[7]。

2.2.3 应用技能型实践教学培养方式

为将理论知识有效转变为专项技能，提高学生就业的职场核心竞争力，解决高校人才培养供给与企业需求脱节问题，将应用技能型实践分解为4个阶段[5]。

第一阶段为启动阶段，采取“请进来”的策略，将具有丰富实战经验的IT企业工程师请进来，以讲座的形式开展大类专题培训，全面增强学生对IT行业高新科技岗位的认知，明确未来职业发展及就业方向；同时，将企业典型案例引进来，有针对性地引导学生训练专业技能。

第二阶段为过渡阶段，结合学生理论知识层次，选择合适案例，由专业教师负责指导，以编组形式（同年级为主）进行“案例式”学习，注重理论到实战的过渡，学习项目开发流程，突出程序设计与分析的能力，提高复杂工程问题的分析能力[9-10]。

第三阶段为模拟实战阶段，采取“送出去”的策略，各年级利用实习实训环节，统一安排时间将这部分学生送到校企合作的实践基地，由实践基地教师负责指导，项目选择结合企业实际需求，以项目管理的形式组建团队。团队由担任项目负责人的学生负责组建，要求跨年级组建，进行“项目式”开发与学习，将问题描述、模型构建、程序设计与实现等过程嵌入具体的项目中，突出实战能力的训练，提高复杂工程问题的设计能力和解决能力[11]。

第四阶段为实战阶段，采取“走出去”的策略，将学生送到协议企业顶岗实习，加入企业内实际项目团队，强化学生入职前的综合能力，切实提高职场竞争力。

为使学生更好地完成各阶段任务，达到实践教学目的，要求大二学生必须完成前2个阶段实训，大三、大四学生必须完成前3个阶段实训。为了鼓励学生认真务实地完成实训，按一定比例选拔能力强的大二学生通过申请并考核通过后加入第3阶段实训；同时，也按一定比例（侧重于大四学生）选拔能力强的学生通过申请并考核通过后加入第4阶段实训。通过将学生循序渐进地“浸入”不同阶段的实训项目，让学生受到较为系统和全面的专业训练，逐步掌握专业实用技能，最终获得工程应用能力；同时培养学生社会责任心、职业道德、诚信品质、团队精神等职业素养。

3 结语

新工科建设是高等工程教育发展到一定阶段的必然产物，给传统教学模式带来了新的挑战。计算机类专业在传统工科专业升级改造、向新工科转型过程中起着重要作用。新形势下，计算机类专业实践教学打破陈规、丰富人才培养类型、健全人才培养体系改革势在必行。通过建立完善的多元化计算机类专业实践教学培养体系，为传统工科专业升级改造和新工科建设培养科研能力强、创新能力强、实践能力强、团队协作能力强的高素质复合型新工科人才做出新的贡献。

[1] 王婷，刘任任.新工科建设形势下的计算机类专业人才培养方案[J].计算机教育，2018(2): 10–13.

[2] 马礼，张永梅.新工科背景下的计算机类专业人才培养探讨[J].大数据，2018(6): 46–53.

[3] 黄爱华，梅锦春.“工程精英”人才培养体系构建[J].中国大学教学，2017(6): 38–42.

[4] 张干清，郭磊，向阳辉.新工科双创人才培养的实践教学范式[J].高教探索，2018(8): 55–60.

[5] 刘献君.应用型人才培养的观念与路径[J].中国高教研究，2018(10): 6–10.

[6] 王元卓，隋京言.新工科背景下的大数据专业建设与人才培养[J].中国大学教学，2018(12): 35–42.

[7] 蒋宗礼.新工科建设背景下的计算机类专业改革[J].中国大学教学，2017(8): 34–39.

[8] 叶树江，侯宇新.以专业认证为抓手建设高质量工程教育人才培养体系[J].中国高等教育，2018(增刊2): 21–22.

[9] 刘君.“互联网+”背景下应用型本科高校校企合作人才培养模式[J].实验技术与管理，2017, 34(6): 172–176.

[10] 王智钢，王爱侠，张海涛.校企协同应用型软件人才培养机制[J].计算机教育，2016(7): 23–26.

[11] 张骁，邸馗，陈晨，等.校企合作模式下实训教学管理工作探索与实践[J].实验技术与管理，2018, 35(6): 185–189.

Research on reform of diversified practical teaching system of computer majors under background of new engineering

PENG Yanfei, ZHANG Quangui

(School of Electronics and Information Engineering, Liaoning Technical University, Huludao 125105, China)

In view of the problems of the horizontal unified training of the same grade, the vertical step-by-step training mode of different grades and the great difference between the students’ individualized needs, which are common in the practical teaching of computer majors in colleges and universities, this paper puts forward that the practical teaching link should be reformed into the diversified training mode of “Diversifying across grades according to the students’ needs”. The students are divided into three directions such as the scientific research, innovative entrepreneurship and applied skills according to their needs, and immerse them into different practical teaching environments according to different training objectives, which provides a reference scheme for the training of computer major talents in colleges and universities under the background of new engineering construction.

new engineering; computer majors; diversification; practical teaching

G642.0

A

1002-4956(2019)11-0222-03

10.16791/j.cnki.sjg.2019.11.054

2019-04-04

教育部2017年第一批产学合作协同育人项目（201701048050）；辽宁省大学生校外实践教育基地项目（551610001082）

彭晏飞（1975—），男，黑龙江五常，博士，副教授，研究方向为计算机教育及计算机视觉。E-mail: pengyf75@126.com