目标导向的计算机实践教学改革探索

戴敏 朱百禄

摘要：针对普通高等院校实践教学环节存在的问题，以计算机实验教学为例，本文从工程教育理念出发，按照目标导向的思路对实践教学体系、创新训练模式、教学方法与手段、考核方式等进行了改革与实践。实践效果表明，学生的创新意识和工程实践能力均有所提高。

关键词：实践教学；工程实践；创新能力；目标导向

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）33-0126-02

一、引言

在工程人才培养过程中，实践教学是培养学生工程能力、创新创业能力的关键。目前普通高等院校在实践教学环节中还存在很多问题，主要体现为：一是专业定位与企业对高级应用型人才的实践能力要求存在差距[1，2]；二是传统实践教学模式以学校课堂教学为主，大多数学生实践意识差，独立解决问题的能力差[3，4]；三是实践教学质量监控机制不完善，缺少符合实践教学特点的质量评价和考核机制，缺乏对实践教学的过程监督[2]。因此，以工程教育为指导构建人才培养的实践教学体系已成为高校教育的一个重要课题。

本文以我校计算机实验教学为例，按照工程教育目标导向的教育理念，对实践教学体系、教学方法、考核方式等进行了改革与实践。

二、教學理念与改革思路

当前，经济与科技的飞速发展，对高素质应用型人才的需求猛增，尤其在天津滨海新区以及整个环渤海地区，企业急需具有工程实践能力、团队创新能力和工程管理能力的高层次应用型IT人才[5]。

为了培养学生的计算机工程意识、工程素质和工程实践能力，我们坚持“以学生为主体，以教师为主导，知识、能力、素质协调发展，学习、实践、创新相互促进”的教学理念，在人才培养的顶层设计中，提出了“提高学生工程实践综合能力”的具体方案，面向工程类专业设置“专业设计”环节，研究实施“课程设计”“毕业设计”“专业实习/实践”等实践环节的一系列改革，实行“课内外一体化”和“校内外一体化”教学模式，强化实践环节的质量控制，提高学生面向工程实际的设计创新与实践能力。

三、构建分类分层培养的计算机实验教学体系

实验教学体系建设是实验教学改革的先导。依据我校对人才培养的定位，在实验教学体系建设中，我们按照“培养环节层次化，课程模块化，形式多元化”的改革思路。在优化培养方案和课程体系的基础上，经过一系列改革，形成了“学为主体、教为主导的分类分层、形式多元的实验教学体系”。

1.学为主体，分类指导。根据计算机专业与非计算机专业在培养目标、知识结构和学习重点的不同，在实验教学体系和具体实验项目的组织上，形成了既有相通，又各有侧重的实验教学统一平台（见图1）。

公共基础系列分文管经法、理工类系列，适于培养非专业计算机应用型人才。计算机学科系列面向计算机科学与技术、信息安全、网络工程、信息与计算科学等专业，培养计算机学科研究与应用开发的专门人才。针对不同专业需求，实验设置各有侧重点。

2.教为主导，分层递进。工程意识、工程素质和工程实践能力的培养不是通过一两门孤立课程的学习就可以完成的，需要将其渗透到整个学习过程。我们根据学生不同阶段学习的需求，建立了计算机基础训练、专业课程实验、综合实践训练和创新训练四个由低到高的实验教学层次，形成了“递进式”实践教学体系（见图2）。

再根据实验教学层次，制定了面向不同专业的课程模块及实验课程教学大纲，明确教学目标、教学要求，设置教学内容。实验内容按不同知识结构、递进的运用能力要求，先基础，后拔高，形成模块化、层次化结构；通过开展验证性、综合性、设计性、研究性实验达到运用能力的逐步提升。实验形式在课程实验、课程设计、开放实验基础上，与专题竞赛、专业实习/实训过程有机地结合起来。

四、改革教学方法与教学手段

1.积极探索和开展创新训练教学模式。为了尽早对学生开展创新意识培养，学院通过建立“大学生创新实践中心”为学有余力的学生进行有组织的课外科技创新训练。该训练结合已修课程，按年级分不同专题开展，训练内容突出引导性、实用性。除了创新实践中心，针对全国大学生ACM、足球机器人等高级别竞赛，以及参与各种研究题目的学生，也可以通过指导教师申请进入创新训练开放实验室进行自主设计。

2.改进实验教学方法。在“开放式”教学模式下，借鉴CDIO工程教育理念，在综合设计型、研究创新型实验中引入项目驱动教学法。项目驱动教学以教师为引导，以学生为主体，以任务为驱动，通过完成不同的项目，系统培养学生的工程实践能力。例如，对数据库等软件类课程群采用“做中学”教学方法，以具体的工程项目为学习载体，将理论教学中知识点的讲授与实践教学项目的构思、设计、实现和运作紧密结合。

3.建设并有效利用网络辅助教学。除课程与实验教学内容改革外，面向计算机基础、计算机专业、信息安全专业教学构建了三类开放资源网络辅助教学平台；结合精品课程建设开发了3门网络课程资源，为学生提供了包括课程介绍、课件下载、相关知识、重点难点、自测试、案例演示、工具下载、多媒体素材等丰富实用的教学资源，为学生提供了更多自主学习空间和开放资源，极大地方便了学生，使用效果很好。

4.建立多元实验考核方法。实验考核的目的是检验教与学的效果，促进实验教学内容的完善、教学方法的改进。我们改变过去只考核实验结果的考核方法，统筹考核实验过程与实验结果，研究建立了多元化的实验考核方法。（1）课内实验考核以实验操作和实验结果并重；（2）独立设课实验考核强调学生实验方案设计、独立操作、实验结果分析，鼓励学生提出新方案、新观点，结合答辩环节进行综合考核；（3）集中性实践教学环节提倡“团队作业、合作学习”，增加对学生工程设计能力、学习能力、信息获取能力、团队合作与组织管理能力的考核。

通过改革考核评价的内容、形式与方法，实现对学生知识、能力、素质的全面考评，有效促进了学生注重实践、积极参与实践，达到了强化专业基础，突出工程实践能力的培养目标。

五、教学效果

几年来，以工程实践能力培养为核心的实践教学改革取得了良好效果，主要表现在如下方面。

1.学生创新素质与工程实践能力提高显著。基于目标导向构建的计算机实践教学平台，注重理论与实践教学的结合，强调学生工程能力、创新意识的培养，已成为学生科技创新活动的基地。通过完整的实验环节和丰富的创新实践活动，学生的创新精神、工程能力和计算机应用水平得到大幅度提高。学生依托该实验教学平台，在参加各级科技创新活动中取得了优异成绩。

2.毕业生基础扎实、工程能力强，得到用人单位好评。从毕业生跟踪调查反馈结果看，我们的毕业生主要在银行、科研院所、大型IT企业等单位从事计算机领域的设计、开发与管理工作。学生因基础扎实、工程能力强、具有较强团结协作精神而深受企业欢迎。学生就业率达到99%，为地方经济建设和发展提供了一批急需的高素质应用型人才。

参考文献：

[1]向政学.对计算机应用型人才培养的几点思考[J].文化与探索，2017，（5）：167.

[2]李玮瑶，吕海莲，杨照峰.卓越软件工程师人才培养实践教学体系的构建[J].高校理科研究，2013，（24）：136-137.

[3]房健，蔡永华.地方高师院校应用转型发展过程中的计算机专业人才培养模式研究[J].聚焦教育，2015，（8）：142-143.

[4]梁永胜.计算机专业教学模式的改革探索[J].河套学院学报，2017，3（1）：75-77.

[5]朱军，马永军.天津地方高校全日制专业学位研究生培养初探——以计算机专业为例[J].中国轻工教育，2012，（4）：15-17.