企校协同视域下地方高校信息技术类专业教学改革研究
2020-05-14于芳毕文彬
于芳 毕文彬
摘 要:“新工科”时代地方高校承担着培养大批满足企业和地方发展需要的应用技术型人才的重任。然而当前地方高校内部由于存在课程改革进度缓慢,师资培养不到位,教学实验、实训设备更新换代滞后,学生工程素养培养的缺失等问题,导致地方高校人才培养与企业需求相脱节。文章针对信息技术类专业从课程设计、培养体系、师资培养、教学服务和企校合作平台建设等方面提出对应改革,立足于企校协同新视域,提升地方高校自身整体竞争力。
关键词:课程设计;培养体系;师资培养;教学服务;企校合作平台
Abstract: In the "new engineering" era, local colleges and universities bear the heavy responsibility of cultivating a large number of applied technical talents that meet the needs of enterprises and local development. However, due to the slow progress of curriculum reform, insufficient training of teachers, the lagging of teaching experiments and practical training equipment, and the lack of students' engineering literacy training among local universities, the local universities' talent training is disconnected from the needs of enterprises. This paper proposes corresponding reforms for information technology majors from the aspects of curriculum design, training system, teacher training, teaching services, and enterprise-school cooperation platform construction. Based on the new perspective of enterprise-school collaboration, the overall competitiveness of local universities is improved.
伴随着互联网、人工智能等新技术的风起云涌,为了培养更适合企业与社会发展需求的高校毕业生,企校协同是当前高等院校普遍采用的方式。但到底什么才是企校协同?企校协同都包含哪些内容是我们开展教学体系改革研究前首先必须明确的。企校协同指的是企业与高等院校协同合作,创新合作机制,创新人才培养机制,高等院校以企业发展服务为方向,持续不断地为企业提供符合、满足企业实际需要的应用技术型人才。企业与高等院校二者之间是密切相关的,尤其对于地方普通高校来说,企业的发展支撑和引领了高等教育的发展,地方高校对企业的人力资源起到了补充和提升的作用。同时企业与高等院校二者之间对人才的培养也存在明显的不同。高等院校对人才的培养注重的是培养过程,而企业更注重的是培养结果。企校协同合作的内容从大类上来讲,主要包含培养体系、课程设计、教师培养、教学服务和就业服务五个方面。笔者认为,课程改革、师资建设、教学软硬件规格的提升等方面将会是今后几年内企校协同合作工作的重中之重。
一、企校协同下地方高校信息技术类专业教学体系现状
(一)把课堂教学看作是标准化流程,没有打破传统的简单重复的知识传授模式
近十年来信息技术类技术发展迅猛,尤其是互联网、人工智能等技术在金融、工业制造、教育、交通、医疗、能源等领域的交叉应用,对地方高校的课程改革提出了迫切的要求。地方高校内部由于教务部门、师资部门等自身存在的问题,又导致了课程改革推动起来比较缓慢,多数课堂教学内容仍延续之前固化好的标准。高校学生普遍具有良好的主观能动性,对这些学生的课堂教学不应该延续中小学时代的仅仅是知识传授的模式。而是应该充分调动高校学生的求知欲望,使其具备探究知识的能力。
(二)企业新技术的发展与运用已开始进入工业4.0,但高等院校内的知识传递大部分仍停留在工业3.0时代
企业自身迫于生存压力,必须时刻关注和及时运用新技术。但地方高等院校大部分每年入学的生源数量稳定,教学体系运转不存在迫切变革的压力,从而缺乏对新技术转化为教学内容、教案和讲义的动力,也缺少对教学方式、教学方法进行探索改进的驱动力。
(三)地方高校一线教师大多数人毕业后直接进入高校从事教职,对企业的运作模式、技术发展现状、人力资源需求情况等了解不足,从而导致对学生的培养与企业实际需求產生偏差
虽然当前不少地方高校根据自己培养的学生主要是面向应用型方面,有组织有计划地安排校内教师去企业进行挂职锻炼。但由于挂职时间较短,教师在企业内的角色没有真正深入到企业实际的技术研发、运营管理中,导致教师顶岗锻炼的实际效果不尽如人意。
(四)校内实验室、实训中心等内部的软硬件配置升级换代滞后,不能满足新技术的实践应用
地方高校实验室、实训中心的建设资金来源单一,资金投入数额有限,无法紧跟新技术的发展及时对软硬件配置进行更新。导致地方高校的实训、实验内容大部分仍停留在相对落后的技术实践上,学生毕业后还需要参加社会培训机构的相关培训,才能适应企业现下的技术需求。
(五)学生的项目工程素养普遍缺乏,缺失对一个完整项目实施的体验
地方高校进行课程设置时,单纯站在学科分类的角度上进行科目规划,把各个科目看成是单独的课程,忽略了工程项目实施过程实际上是一个多学科、多科目相互交叉,共同作用的过程。学生大学期间虽然学习了大量的专业课程,但缺乏进行融会贯通的工程项目实践,导致毕业后存在专业基础知识运用灵活性欠缺,工程项目实操能力差的问题。
二、企校协同下地方高校信息技术类专业教学体系改革
工科人才是实现创新发展,驱动经济发展的关键,针对工科人才的培养,教育部提出了“新工科”教育建设战略。2017年2月的“复旦共识”,达成关于“新工科”的10项共识。[1]2017年4月的“天大行动”确立了“新工科”建设的三阶段目标。[2]2017年6月的“北京指南”提出“新工科”建设的指导意见。[3]“新工科”时代下教育部提出了要加快、加速、深化工程教育,并提出了工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系的“五新”定位。[1]美国学者斯坦纳认为,教育理念、模式和方法,学生的创新能力和管理技能都是工科教育必备的要求。[4]我国学者包信和也认为,“新工科”是对传统工科、理科知识的重构,是科学、人文、工程等知识的交叉融合,应着重于复合型、综合型人才的培养。[5]信息技术类专业作为“新工科”教育中重要的一部分,针对地方高校现存的问题,重点在以下几个方面开展教学改革研究。
(一)提出“以工程项目为导向”的课程体系观,实训课程贯穿整个课程体系
2015年发布的《中国工程教育质量报告》指出,我国工科大学生的创新能力、分析解决问题的能力、沟通能力、团队合作能力都需要着力提高。周绪红的专题报告中也指出,我国的工程教育需要跳出教室和书本的限制,与工程产业形态、商业发展模式进行融合的“工商融合教育模式”。[6]基于上述理念,地方高校的课程体系按照“以工程项目为导向”并基于企校共同体的观念而进行设置。在企校共同体中,企业未来的人力资源培养和地方高校的人才培养目标是一体的。当前的职场人士培训越来越走向终身化培养,地方高校和企业携手共同打造学生从学校到职场的全过程培养模式,合理设置课程体系,显得尤为重要。在“以项目为导向”的课程体系中,知识、能力、素质培养是其核心,实训课程起到连接课堂日常教学、学期实践活动和毕业设计的作用。以车联网工程实训课程为例,该实训课程选取无感支付进出校内停车场这个真实项目。采用企业中的敏捷开发的工程管理方法去开发,让学生不仅练习项目开发知识,还训练了其项目管理方法和能力。该项目涉及到大学六个理论学期的课程,是课堂知识的综合应用。除此之外,该项目还需要课外的“车牌识别知识”、“电子支付知识”、“感知设备-地磁线圈知识”和“项目管理知识”。
通过实训课程的有效衔接,将课程体系以层层递进的方式有效地实施起来,也将实际工程项目的构思、设计、实施和运作贯穿于整个课程中。着重学生工程实践能力的培养,通过实践课程完整示例项目的讲解、演示和搭建,使学生对实践课程项目的全栈开发有完整的认识和理解,并能自拟题目,完成相关工程项目的设计、开发、部署和运维。
(二)提供丰富的课上课下学习资源,着力打造学生的“探究式”能力为基础的综合能力培养体系
信息技术类专业大学生需要具备一定的创新能力,而对知识的探究是打造创新能力的基础。当前地方高校内的很多学生缺乏“探究式”能力,同时也不愿意去探究知识,只想着依赖于老师填鸭式教学,从而导致学生毕业后大部分人不能即刻投入企业工作中,还需要再接受进一步的培训。探究、整合和应用知识,是大学教育的根本要求,也是大学生应具备的主要素质。基于当前学生存在的不足,构建了以实训课程案例库,在线微课、在线练习为基础,以分组团队合作为纽带,贯穿企业实战要求、工程实践教育、大创项目锻炼为手段的综合能力培养体系。将学生的素质培养与知识掌握、能力培养和解决工程项目问题有机结合在一起,有针对性地开展项目角色分工,同时培养学生沟通表达与团队合作、态度习惯、责任感和价值观等能力。课堂教学只是学生学习知识的其中一个途径,但绝不是唯一的途径。学生学习还需要有更深层次的学习,包括研究、思考、主动发现和运用知识。
课上课下的自主在线学习等方式也是学生学习知识的一个途径,通过多途径的学习方式,进一步提升学生综合能力的培养。采用混合教学模式,把线上学习和线下面授教学结合。实现先学后教、多学少教,学生主动学习为主,教师在项目实践中扮演导演的角色,引导启发学生的自主学习热情。对于参与热情不高的学生要善于观察监控,及时干预,激发学生从“要我学习”到“我要学习”的转变。
(三)课程设置前既要有纵向调研和论证,也要有横向调研和论证
地方高校的人才培养主要以技术应用为主,该类教育与地方区域经济发展也密不可分。以Android实训课程为例,在课程体系设置前在纵向上进行了与市场上成熟的商业培训机构(华清远见,千峰教育等)同类课程的调研和论证,也在横向上进行了与其他院校(沈阳化工大学、东北大学等)同类课程的调研和论证。
通过调研与论证,发现各高校的综合实践项目基本有两种情况,一种是针对知识点进行的小实践的集合,如沈阳化工大学;另一种是有应用背景的项目模拟,如东北大学。商业机构的综合实践项目基本上都是具有真實应用背景的实践项目,是市场上的成熟项目。综合以上情况,在大一、大二和大三的课程设置上侧重偏向于各高校的设置,大四课程设置上参考商业机构的设置。
(四)基于企校合作框架,教师教学理念也应随着教学改革的开展发生相应的转变
关注学生的进步和发展。教学不是唱独角戏,离开“学”,就无所谓“教”。因此,必须确立学生的主体地位,树立“一切为了学生的发展”的思想。其次,学生发展是全面的发展,而不是某一方面或某一学科的发展,而应定位在一个完整的人的发展上。
关注教学效益,要有时间与效益的观念。在教学时不能简单地把“效益”理解为“花最少的时间教最多的内容”。教学效益不取决于教师教多少内容,而是取决于对单位时间内学生的学习结果与学习过程综合考虑的结果,取决于学生实际学习并真正掌握的知识。
关注可测性和量化,教学目标明确具体。科学地对待定量与定性、过程与结果的结合,以过程的严格监督推进取得良好的结果。全面地反映学生的学业成就与教师的工作表现。
反思意识,持续改进。需要教师不断地反思自己的日常教学行为:“我的教学有效吗?”“什么样的教学才是有效的?”“有没有比我更有效的教学?”。不断发现问题解决问题,持续地改进教学方法。
(五)教师应把学情与信息技术类专业课程建设放到一起考虑
学生思考问题的思路单一,发散性不够,思考结果往往不够全面,知识的综合应用能力不强。针对这一问题,课程建设中引入“真实应用场景,课程中的项目开发内容能应用”的品质要求。一是给学生一个鲜活的现场,让学生看得见,摸得着。二是要求学生考虑多种因素,在多种因素的限制下,设计解决方法。
学生的学习热情差,主动性不高,是一个普遍的现象。这一现象的一个原因是学生的自控能力不好,需要督促与监管。为此在课程设计时,要进一步明确、细化课程任务,以来信息化的平台、课上检查和合理的考核体系,去实现督促与监管。
学生的自控能力差的另一个表现就是学习的韧性不够,碰到难度就放弃进一步的学习。为此,在两个方面做工作,一是提供较丰富的课前材料和微视频,帮助学生做好知识准备;二是将课程任务合理规划、恰当安排,不至于难度起伏过大,造成学习困难。
(六)教师应注重知识群的搭建与能力体系的科学性
信息技术类专业课程相互之间不是孤立存在的,应该把这些相关课程看成是一个大的知识群。教师应充分重视信息技術类知识群框架的搭建与维护,才能让学生在这个知识群框架下理解和掌握完备的知识体系。例如在物联网实践课程中,站在知识群的角度上其覆盖了模拟电路、数字电路等硬件相关知识;程序设计基础(C语言)和Java语言程序设计等编程方面的知识;单片机原理与应用、物联网感知与控制技术等嵌入式开发相关知识;计算机网络和物联网通信技术等网络和通信相关知识;物联网系统开发等综合开发技术;以及思维创新与开发等创新创业知识。
除上述知识群的建立,还应充分考虑能力体系的科学性,使学生不但具有较好的学习能力,还能够现学现用具有挑战性。例如在专业实训课程中,将实训项目切分为硬件、Web端、移动端三个子项目,由学生分组实施。在项目组内可再次进行子项目切分,从而使得学生具备对大规模项目的分析能力、设计能力和架构能力,提高学生的工程专业素质、项目开发协作素质,与专业培养目标中的专业工程全栈人才进行素质对接。同时让师资队伍中具有丰富的企业实际项目开发经验的教师引领学生,提高学生的实际动手能力和沟通协作能力。
(七)利用企校合作平台,打造学校内部的师资力量,同时开展相关技术应用探索
地方高校与企业之间的协同合作不应局限于单个项目、单个产品、单门课程之间。企业追求的是利润率,要的是实实在在的结果,地方高校担当的责任是培养大批满足行业和地方发展要求的应用技术型人才。人才的培养是一个长期的过程,不可能一蹴而就。如何将二者之间的特点进行一个平衡从而促进其协作发展呢?校内的物联网工程技术研究中心利用学校与国内外行业内前沿公司在物联网、嵌入式开发等领域的合作关系,随时获取相关技术信息和支持。工程中心围绕嵌入式系统、移动计算、媒体计算、边缘计算、物联网等技术开展应用探索。工程中心始终将队伍建设与人才培养放在工程中心工作的突出位置, 采取了一系列有力措施发挥联合的优势、促进学科交叉和调动人的积极性,取得了显著的成果。营造了一个团结合作、对外开放、人际关系宽松和谐、学术创新气氛浓厚的研究环境。着力打造一支学术水平高、创新能力强、结构优化的学术队伍。企校合作只有以工程技术研发创新为依托,才能打造企校之间紧密、常态化、与时俱进的合作关系。借助企校合作平台,通过产学研结合、研究应用结合,全面提升了校内教师培养质量和企业相关技术前沿研发水平,实现了双方共赢的局面。
(八)企校联合建设研究中心,规范化运行管理
以物联网工程技术研究中心为例,该中心实行学术委员会指导下的主任负责制,设主任1名、副主任1名。日常工作按照工程中心的规章制度执行,重大问题需经工程中心主任批准。工程中心主任和副主任共同组成室务委员会,重要决策通过室务委员会讨论决定。本工程中心依托学校合作的对口企业,利用学校与行业内公司的合作关系,展开丰富的校企合作。工程中心拥有良好的试验条件和开发环境,相关研究成果的产业化实施也极为便利,并且在科技成果转化方面拥有丰富的实践经验。
(九)按照全技术链条设计和建设企校合作工程技术中心
部分企业已经意识到只专注于项目工程某一阶段或某个领域已经成为自身发展的瓶颈,要想在激烈的市场竞争中站住脚跟,还需从企业自身所处的行业全技术链条出发。校内的工程技术中心,作为人才培养和训练的重要基地,更需要站在相关行业全技术链条的角度,才能帮助企业培养出复合型、全过程人才。物联网工程技术中心从物联网技术研发、标准研制和应用拓展等端到端全链条与企业紧密合作,建立一套团队协作、创新致用的管理和运行机制,正在向具有现代科研管理机制和技术成果转移、扩散机制的专业性研究基地发展。
三、结束语
有效利用教育资源,本着企校互动、优势互补、互利双赢、注重实效、共同发展的原则,将基于信息技术职业技能需求的技术、设备平台、师资工程师等企业资源引入高校,提升地方高校整体的软硬件教学环境。将培养体系、课程设计、教师培养、教学服务、就业服务等教育资源引入地方高校,提升地方高校整体的教学水平和就业质量。借助企业的资源,地方高校充分发挥其教学实施与管理的优势,提升整体竞争力。
参考文献:
[1]教育部高教司.教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].[2017-05-10].http://www.moe.gov.cn/s78/A
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[2]教育部高教司.“新工科”建设行动路线(“天大行动”)[EB/OL].[2017-05-09].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/more_745/201
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[3]新工科建设形成“北京指南”:新工科研究与实践专家组成立暨第一次工作会议[DB/OL].[2017-05-10].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html.
[4]Steiner C J. Educating for innovation and management: the engineering educators' dilemma[J]. IEEE Transactions on Education, 1998,41(1):1-7.
[5]包信和.在新工科的“无人区”如何继续一路风行[N].文汇报,2017-02-24.
[6]周绪红.中国工程教育人才培养模式改革创新的现状与展望——在2015国际工程教育论坛上的专题报告[J].高等工程教育研究,2016(1):1-4.