新工科背景下的应用型人才培养模式研究与改革
——以兰州文理学院数字媒体技术专业为例
2022-05-02李岚,张云,杜佳,尹喆
李 岚,张 云,杜 佳,尹 喆
(兰州文理学院 数字媒体学院,甘肃 兰州 730010)
2017年6月,教育部正式发布《新工科研究与实践项目指南》,规划出的新工科研究与实践项目有新理念、新结构、新模式、新质量、新体系5个部分,随着新工科建设的持续推进,其模式已经由理念倡导和顶层设计转向具体落实和质量提升.因此,新工科建设更加注重实效性和创新性,人才培养模式改革则是提升新工科建设质量的重要路径[1].
钟登华[2]对新工科建设的内涵、意义、新工科建设目标和建设方法等内容进行了研究,提出要把握高等教育新时代特征,从而优化新工科培养体系.林健[3]以新工科建设对“卓越计划”的拓展为重点,对新工科建设的八个方面进行了研究和分析,为新工科建设提供了重要的参考和借鉴.胡红钱等[4]对新工科背景下复合型机械人才培养模式进行了研究,提出了“六链协同”策略,有效提升了人才培养质量.卢爱臣[5]提出了基于CDIO项目的程序设计类课程线上教学方法,通过项目的实施激发了学生的专业兴趣和学习动力.刘明良[6]在网络工程专业教学中融入CDIO 与创新创业教育,整合了原有的课堂实训体系,实现项目化教学设计,有效提升了学生的创新能力.综上所述,在新工科背景下,融入工程教育理念有助于提升人才培养质量.
1 数字媒体技术专业人才培养中存在的问题
数字媒体技术以信息技术产业发展需求为导向,是技术、艺术与媒体相融合的新兴应用型交叉学科[7],培养适应产业发展的应用型人才.数字媒体产业链非常丰富,其人才培养的定位非常广阔,但在目前一些地方性应用大学中,由于受到地域限制,数字媒体技术专业人才培养体系并不全面.
1.1人才培养定位不准确,缺少专业特色
新工科人才培养坚持立德树人,注重交叉融合、协调发展.由于数字媒体技术学科的特殊性,导致不同高校人才培养目标不够准确.有些高校的数字媒体技术专业注重培养虚拟现实方向人才,有些高校以网络媒体方向为主要培养目标,还有一些高校以交互设计为主要的专业方向.应用型本科院校人才培养不能完全立足本校实际,出现重理论轻实践现象,不能较好地培养学生的实际应用能力和创新能力,违背了办学的初衷.兰州文理学院数字媒体技术专业人才培养定位应当与西部资源结合,与社会人才需求相结合,使学生毕业后能适应地方岗位需求.
1.2 课程体系构建不合理,课程设置拼盘化,与行业发展相脱节
目前的专业教学内容和方法相对滞后,对高速发展的人工智能、虚拟现实等课程讲授较少,缺乏足够的创新性、高阶性和挑战度,导致学科前沿知识不能融入教学中.在教学方法上,仍然延用传统教学中教师的“教”为主,忽视了学生“学”的主体特性,缺乏师生互动,不注重培养学生自主学习能力,不利于学生创新思维和创新能力的培养.
从课程体系上看,课程之间联系不紧密,为了完成专业需求而将计算机类课程、数字媒体技术课程、数字艺术课程拼凑在一起,实践教学未贴近本地先进产业课程,不能紧跟地方经济建设需求.课程内容注重系统性、理论性较多,与市场需求相匹配的实用性知识较少,传统课堂讲授较多,能调动学生学习兴趣的教学方法较少,不能适应“互联网+”信息化时代对学生个性化需求.
1.3 传统教学模式限制了学生个性化发展,校企融合交流少,校企联合培养创新人才的深度和广度不够,双师型师资力量薄弱
校企合作存在企业主动性低、合作类型单一、合作不够深入等问题.学校更多的是将学生送入企业进行实训和实习,或者企业老师到学校进行相关专业课程的讲授与辅导.专业教师大多是从普通高校毕业即到学校任教,到企业锻炼的机会和人数较少,企业、学校、学生交流少,且不能形成规模,因而专业教师欠缺实践工作经验及解决实际问题的能力,不能适应“新工科”背景下应用型人才的教学需要.
传统教学模式的结构是“讲—听—读—记—练”,重在强调教师灌输知识,学生被动机械地接受知识[8].在知识单项传输的需求下,这种模式简单有效,更有利于学生全神贯注地倾听.随着信息技术和教育理念的不断革新,接受知识的渠道发生了很大改变,传统教学模式下师生缺乏互动,学生积极性不高、注意力不集中,导致学生不能积极思考,在后续独立操作过程中问题不断,逐渐不能适应高校教育内涵式发展和人才培养的新要求.
1.4 教学评价方式单一,不能客观全面评价学生对知识的掌握程度
目前评价体系倾向于重结果、轻过程的传统课程评价体系,评价方式基本采用自上而下,以教师为主导实施教学过程,更侧重于对教师教学质量、资源建设和教学设计等环节的评价,学生被动接受知识内容,考核方式单一,注重试卷成绩和固定答题的能力.评价结果不能真正反映学生的学习过程、逻辑思维、创造能力和综合素质等,缺乏对事物的深层认知和思考,无法考核学生在项目完成过程中投入的思维运算及能力提升程度.
数字媒体技术专业课程具有系统化、衔接性、项目化和持续性等特点,教学内容之间具有一定的进阶性和连续性,通过阶段化项目考核有助于达到知识的综合运用,培养学生发现问题及解决问题的能力,深入挖掘学生不懈探究、科学思维、爱国情怀的优秀品质和团队协作精神.因此非常有必要在实际应用过程中开展综合且行之有效的评价体系.
2 新工科背景下数字媒体技术专业人才培养模式改革策略
高等教育中新工科建设的主要目标是培养适应社会具体需求的专业人才,在人才培养中要能体现就业方向、所具备的岗位技能和专业的特色优势.人才培养还应具有地方性特点,不能代表其他学校同专业的发展空间和服务方向,因此不同院校的相同专业应该有针对性地培养满足具体社会需求的人才.
2.1 明确本区域、本行业的真实社会需求,制定具有专业特色人才培养目标
兰州文理学院数字媒体技术专业立足甘肃、面向西部,专业具有较强的应用性.在专业体系构建中以人为本、以本为本,充分结合区域特性,通过跟踪本专业学生在毕业5年内的工作满意度、社会满意度、专业满意度和对本专业的课程满意度等方面数据,同时走访用人单位、深入了解行业需求、邀请行企业专家深度参与人才培养,以市场需求为导向,倒推人才培养模式,真正制定出符合本区域、本行业真实需求的人才培养方案.其核心内容是明确数字媒体技术专业学生必须具备的道德品质、专业特长、综合能力和职业素养,充实人才培养目标内涵,培养有鲜明特色的学生.只要学生有特色,专业特色就会逐步形成,因此做好社会需求是确定人才培养目标和突出专业特色的基础[9].
专业结合社会需求,根据国家标准对人才培养方案进行修订,从原来的4—5年修订一次到现在的不定期修订,补充课程及内容,保持专业学生培养计划相对稳定和动态持续更新,有效避免了培养计划和实际滞后的问题.兰州文理学院数字媒体技术专业实施了“3+1”人才培养模式,前三年学生完成专业培养计划要求的素质教育课、公共课和专业平台课和专业方向课的学习.第四学年,学生根据自己的发展方向,到企业进行毕业实习及毕业设计.通过企业实习、进项目组及专门的知识训练,强化专业知识的综合运用,提高专业的综合实践能力和创新能力,在此基础上完成毕业设计.“3+1”人才培养模式完成了大一见习、大二大三专业实训、大四集中实践的强应用、重创新的特色人才培养模式,满足专业学生个性化发展,实现了专业培养和毕业就业之间的有机衔接,增强了学生未来职业的适应力.
2.2 构建“一导向、四模块、五支撑”的人才培养体系,完善人才培养机制
新工科背景下,应用型人才应具备良好的职业道德、专业知识和团队协作解决复杂问题的能力等,而专业化人才培养体系构建是人才培养目标的具体内容,因此数字媒体技术应用型本科专业的人才培养体系设置要以《普通高等学校数字媒体技术专业类教学质量国家标准》和人才培养方案为指导,基于OBE理念进行社会需求分析[10],将素质教育和专业基础课、专业方向课、专业拓展课及专业实践课作为基本模块,结合项目教学法、结构合理的“双师型”师资队伍、优质的线上线下资源、“校企合作”岗位能力培养机制和“学生为中心”的多元评价机制构五大教学支撑,构建完整的专业人才培养体系,其结构如图 1 所示.
图1 “一导向、四模块、五支撑”人才培养体系
(1)基于产出导向,明确培养目标
一导向是指产出导向,强调学生通过学习后具备的知识、能力与素养等,即学生在毕业时达到的顶峰学习成果.对于应用型本科院校更加注重培养拥有一技之长的技能型人才,更加强调知识与技术的综合应用,这与OBE理念的成果导向教育目标一致.采用反向设计原则依据社会需求制定学生的目标,每位学生经过学习都能实现既定的目标,通过不断学习,最终取得成功.这个过程要求教师要及时关注学生的平时表现,课程评价中兼顾每位学生,以小组合作完成任务及多元化评价方式对课程教学进行反馈,从而形成持续改进的优质教学态势.
(2)以学生为中心,构建四大课程模块
专业基础模块主要包括自然科学相关知识、文学和社会科学类相关知识、工具类相关知识、工程技术类相关知识及专业基础相关知识的课程.该模块不仅传授和培养学生自然的道德修养、法律意识、专业知识和技能,更要培养学生自我学习、自我教育、自我发展能力与逻辑思维能力.专业方向模块包括数字媒体技术专业核心课程、计算机类课程和艺术类课程等.课程由专业教师和企业教师共同担任,主要培养学生扎实的专业技能,并能够应用学习的理论知识对实际问题实施分析与处理,通过现代工具形成相应的解决方案,提升学生的应用能力.其中的交叉课程拓宽了学生的视野和就业范围,满足社会对复合型人才的需求.专业拓展模块主要包括企业共同研究开设的专业领域最新技术课程,分为互动媒体、游戏设计、虚拟现实、影视后期处理4个方向的课程训练,结合数字媒体类学科竞赛,培养学生实践技能、项目开发和团队协作能力.专业实践模块主要结合专业方向设置综合实训,在第七学期开设,通过引入行企业实战项目,由专业技术人员进行全程授课,让学生了解最新相关领域的行业技术和知识内容,培养学生自主学习和工程实践能力.同时,依托校内外实训实习基地,进一步强化学生的实践经验和解决复杂工程问题的能力.
(3)以五项支撑为基础,注重学生创新能力培养
新工科代表的是最新产业或行业发展方向,是指正在产生或者将要产生的新的工程学科,具有引领性、融合性、创新性、挑战性和发展性等特征[2],兰州文理学院数字媒体技术专业重点培养动画和虚拟现实等方面的人才,专业教学以五项支撑为主体,结合学生的专业培养方向,不断优化教学体系.
项目驱动教学方法是运用案例全面介绍项目创作思路和流程,使学生对整体内容有一个清晰的了解[11].教师将重点、难点知识贯穿于案例的整个制作中,且具有生动性、趣味性和应用性等特点.学生通过案例更加容易理解课堂目标,且会产生一种模仿的心理.学生任何时候遇到问题都可以提问,老师利用电子邮件、QQ和微信等网络通信工具完成问题讨论及答疑,充分调动学生学习的积极性.
“双师型”教师,是指教师具有丰富的理论知识,精通教学工作,能够与企业技术人员开展技术合作与交流,为企业提供专业的理论指导,具备企业的专业技术能力和实践经验,同时把自己掌握的知识通过教学过程清晰地传授给学生[12].因此,建设一支具有真正岗位实践技能和扎实理论知识的双师型队伍是培养应用型人才的重要保障.深化校企合作、产教融合是建设“双师型”师资队伍的有效途径之一,学校积极加强与企业的交流合作,坚持“请进来,走出去”的政策.一方面,通过完整的激励机制,鼓励和支持教师根据专业课程要求积极深入企业锻炼,自主学习,参与企业实战项目研发,帮助企业解决实际问题,提升自身实践能力,并把最新的研究成果和前沿知识引入教学.另一方面,聘请有丰富的数字媒体行业经验和较强岗位实践能力的专业技术人员到校任教,根据专业人才培养目标承担专业课和实训课.除了承担课程任务外,兼职教师还通过举办讲座的形式介绍数字媒体技术行业的发展动态、企业实践项目和岗位要求等,进一步丰富课程内容.
线上线下优质资源是把传统教学方式与现代网络教学为主的线上教学优势结合起来,发挥教师的主导作用,又充分体现学生自主学习的主动性、创造性和积极性.在了解本校学生的个性特点和学习规律后,设置合理的预习内容、教学案例、拓展项目和课后作业.本校教师与其他名校教师通过分工合作、交流沟通,借助大学慕课、网络教学视频、课程信息资源(包括课程简介、课程目标、课程标准、教学条件等)、教学文本资源(包括课件、项目任务书、微课、软件操作视频等)分享优质资源,突破时空限制,最大化实现资源共享.
校企合作的岗位能力培养机制是指依托产教融合,培养的人才满足企业岗位的高素质应用能力需要.在传统合作模式的基础上,通过不同形式推动校企深度育人,共同制定数字媒体技术专业人才培养方案和参与人才培养方案论证,共同构建专业课程体系与课程标准、共建专业实训基地,企业技术人员与专业教师共建教学团队和科研团队,共同开发课程资源,突出培养学生的应用能力.同时,学校还可以通过购买服务的形式与企业实现资源共享与优势互补,对学生开展实践类课程教学.学校配合提供管理和设计方案,企业提供师资、场地、设备和技术,共同组织实习和实训,让学生走出校园、走进企业,创建真实的岗位环境和实践体验,使学生在毕业前对岗位环境、工作流程和实践能力有更深刻的认知,毕业后能尽快就业和胜任岗位工作.
以学生为中心的多元评价是指通过课程评价报告、课程目标达成情况来进行课程合理性分析,并将结果反馈到课程体系、大纲中,形成课程的持续改进.根据学生线上(课前)学习情况、完成测验情况、问题反馈情况、线下(课中)小组讨论情况、成果展示情况及课后完成测验情况,修订各项考核占比,优化课程考核评定方案,注重过程考核评价.课程考核采用全方位、多维度的评定方式,考核内容包括课前预习、课中测试、课后作业、专题讨论、单元测试、课堂表现、阶段性测试、期末考试等.考核注重学生的过程性学习,使考核更具信度和效度,达到培养学生自主学习、终身学习的能力目标.
数字媒体学院坚持开放办学,广泛吸收兼职教师,形成“双师结构”的专业教学团队,注重教师的专业能力培养,明确学生学习的能力目标,鼓励学生创新、解放传统思想.
3 数字媒体技术专业人才培养体系的重构
3.1 项目驱动、工学结合的模块化课程群
以“新工科,强应用”为指导思想,将CDIO教育理念与“新工科”教育思想有效融合,构建合理的课程体系.紧跟行业发展前沿,形成了艺术素养、媒体处理、虚拟现实与动画3种工程能力的模块化专业课程群,具体如图2所示.
图2 数字媒体技术专业课程群
艺术素养课程群主要应用数字媒体艺术学科知识让学生了解和掌握数字媒体艺术中的设计思路、设计美感、造型基础和色彩构成等内容,通过相关软件的应用和课程设计,增强学生的艺术鉴赏能力、建模能力和设计能力.媒体处理课程群重点应用计算机学科知识培养学生的程序设计思维和软件开发的能力,通过课内实践和独立的课程设计提升学生的动手能力.虚拟现实与动画课程群主要以模型设计与程序开发相结合的方式,使静态内容呈现动画与交互效果,提高学生数字媒体处理的综合能力.在课程执行过程中,以第二课堂的形式在教师的指导下开展学科竞赛、大学生创新创业项目、科研项目与科研论文写作、科技创新、社会实践等,全面提高学生的双创能力和综合素质.
3.2 “以学生为中心”,探索线上线下混合式教学
教学采用“线上预习 + 线下课堂 + 课后答疑与实践”的混合模式.每节课前教师将需要预习的章节内容通过超星学习通进行发布,并设置相应的任务点,学生按照要求预习,记录重点和难点问题,任务点完成情况作为平时成绩的一部分,重点督促学生认真完成课前预习.在线下讲授环节,教师根据学生预习反馈情况,结合专业特点重构课程内容,以项目驱动,精讲学生掌握知识的薄弱环节.通过问题探究、翻转课堂、课堂提问等设计,使学生由被动学习变为主动学习,提升教学效果.课下实践环节,学生根据知识点完成设计方案,教师辅助学生掌握发现问题和解决问题的方法,最后提交设计作品,师生、生生交流讨论,分析实践结果,并对实践内容进行总结.教师由主讲者成为教学的组织者和设计者,充分满足了学生的个性化学习.教师可以通过教师端详细掌握学生的课前预习、任务点完成、问题反馈、课后作业提交、课堂交流等详细的统计数据,从总体上了解学生对知识掌握情况,并通过问题反馈发现个体存在的差异,进而有针对性地调整教学进度,改进教学方式与教学内容,从而更好地提升教学质量.
3.3 以育人为目的,构建基于产出结果的全方位闭环评价体系
围绕数字媒体技术办学特色,以“立德树人”为教育目标,以课堂教学为主渠道,以“内容综合化、形式多样化、过程全程化”为载体,充分挖掘数字媒体技术专业课程中蕴含的思想政治教育元素.在原有教学环节质量监控基础上,结合持续改进教育理念,持续改进教学活动,保障教学体系始终与培养目标相符合,充分发挥教师“师德育人、知识育人、实践育人”的作用.数字媒体技术专业基于OBE理念开展多元化、多梯次的评价方式,结合工程项目,建立一套有效的持续改进的闭环评价机制,具体如图3所示.
图3 多元闭环评价体系
产出导向理念以学生为中心,以预期学习成果为导向,反向设计和实现教学过程.整个教学开始前需要进行社会与企业调研,完成从社会需求到毕业设计要求、培养目标确定、课程体系设置、具体课程标准、课程资料整理与审核的整个过程.课程实施过程中通过质量监控体系,完成评教、评学、督导、同行评价和第三方评价等内容,然后对教学过程出现的问题进行信息汇总,多次讨论与分析,形成一个完整的资料,持续反馈到课程体系.在教学完成后,通过学生各方面能力的提高,反向设计考核评价体系,考核评价贯穿于教学的每个环节.考核结果由平时成绩和期末考核成绩两个方面组成,其中考查课采用项目考核的方式,教师提前布置考核内容,学生根据项目要求自主组成小组,从项目构思、项目设计、项目实施和项目运行4个过程实现,根据课程培养目标以及多层次递进式的项目教学方式,重点考核学生的创新能力、实践能力、报告撰写、团队协作能力、综合素质等.
产出导向的评价体系是学生学习和教师授课的“果实”,既是对教学效果的检验,也是学生学习成果的衡量依据,最能反映教学过程中出现的问题,并将其作为教学持续改进的依据.建立以学生为中心的反馈机制,动态适时调整授课内容、课程体系和成果评估.
4 结语
本文以新工科建设为背景,以社会对人才的需求为目标,结合兰州文理学院数字媒体技术专业特点,从人才培养方案、课程体系、师资队伍建设、评价体系等方面探索了数字媒体技术专业人才培养的途径,为数字经济的发展提供人才支撑,同时提高学校专业发展潜力,拓宽学生就业空间,全面推进改革创新工作,设计更多适应西部发展的新技术人才培养模式.
人才培养模式改革取得了较好的效果,受到了本专业学生的广泛欢迎,相应学生的综合实践能力和创新能力都得到了较大提高.近年来学生参加全国高校计算机能力挑战赛“AI+”大学生创新创业大赛、中国大学生计算机设计大赛西北赛、中国好创意暨全国数字艺术设计大赛甘肃赛、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛甘肃省分赛、全国大学生数字媒体科技作品竞赛各类全国及省级专业竞赛,累计获得300余项.
通过共建学校教学基地,聘请行企业有实战经验的专业工程师到我院上课,我院教师到行业、企业代职或者参与实践活动,积极参加技能等级鉴定等,打造了专兼结合的优势教学团队.专业目前有60%的教师取得了“双师”型资格证书,充分发挥了校企合作的重要作用,营造崭新的教育生态.学院先后与省内外10余家优秀行企业合作,为学生实训和实习搭建了良好的学习平台.专业先后申请并获批省级以上大学生创新创业训练项目10余项,较好地锻炼了学生的项目开发能力.在今后的教学中,以提升学生的创新能力为目标,在教学案例选择和技术实现上不断优化,为其他专业发展提供参考.