新工科背景下地方本科院校计算机类专业实践教学体系改革研究

李 慧，赵子月，高瑞贞

（1.邯郸学院 信息工程学院，河北 邯郸 056005；2.河北工程大学 a.信息与电气工程学院；b.机械与装备工程学院，河北 邯郸 056038）

引 言

随着时代的发展，“传统工科”发生了很大的变化，衍生出了“新工科”[1]36-40。与传统工科人才培养要求相比较，未来新经济和新兴产业对工程技术人才提出了新要求，“需要动手实践能力强、创新能力强、拥有国际竞争能力的高素质复合型的新工科人才”。而高等学校的实践教学在培养学生的动手操作能力和解决实际复杂问题的能力方面起着非常重要的作用[2]17-20。

从国外各国在实践教学的人才培养过程中可以看出，很多国家都有了新的模式，发达国家形成了比较成熟的典型模式：比如美国的产学研合作教育模式、英国的三明治模式、加拿大的工学交替合作教育模式、新加坡的教学工厂模式等等。

在我国，2016 年在高等教育改革创新座谈会上，国务院总理李克强提出“注重增强学生实践能力，培养工匠精神，践行知行合一，多为学生提供动手机会，提高解决实际问题的能力，助力提升中国产品的质量”[3]162-165，强调深化教育改革，激发更大活力。高校的实践教学环节是巩固和深化理论知识的有效途径，是培养学生掌握科学要领、提高动手实践能力的重要部分，也是用人单位评价学校培养人才效果的重要指标。面对新时期、新任务，如何深化改革，创新突破，确实任重道远。

一、地方应用型本科院校计算机类专业实践教学中存在的问题

从目前国内大学的专业设置情况来看，计算机类专业在新工科专业的所属范畴中，而且是实践性很强的专业，更加要注重实践教学。但在计算机类本科人才培养的实践教学过程中，也呈现出了一些实际的教学问题，比如实践教学各个环节之间缺乏联系、相对独立，主要还是停留在偏实验的环节，没有引入具体的项目案例，贯穿整个课程体系。学生也有惰性，对自我解决问题的途径和耐心有限，遇到问题时容易退缩，进而产生抄袭的现象[4]222。另外一个就是“硬件”问题，机房网络不通，有些电脑不能使用，学生需要自备笔记本电脑且无法上网查阅资料，影响学生的自主学习进度和效果，都是实践教学中存在的问题。

在新经济发展与新兴产业需求的驱动下，社会经济对工程、技术类人才的需求结构和人才规格也发生了巨大转变，根据最新数据统计，在2020 年新一代的信息技术产业中，人工智能产业、大数据产业等社会需要量大。因此，计算机类创新型人才培养的实践教学体系也势在必行。

二、项目驱动式的计算机类实践教学体系设计为实践教学的开展提供支持

以项目驱动[5]69-71的计算机类实践教学体系重点在以下几方面进行改革：（1）认真修订专业人才培养方案，完善人才培养质量标准，建立“以项目驱动”为导向的层次化实践教学模式；（2）采取线上线下混合模式，以学习者为主体，分析学习者的学习目标、学习态度、学习习惯等，多层次全方位加强实践教学，在教学过程中做到“课堂内外相结合、多种形式相互补”，统一精心安排课程实验、开放性实验、课程设计、实训、实习、毕业设计等。

（一）线上线下一体化混合式实践教学

目前我校构建了网络教学环境，建设了泛雅网络课程平台，要求线上线下混合式教学，课下按任务学习线上教学资源，学生可以在手机端的学习通中查看课程，进行签到，提交作业，课下互动，自主学习项目，单元测试等。课上完成具体的案例分析、讲授、功能代码的编程实现，并根据任务功能完成情况选取优秀学生的创新作法，翻转课堂，以学生为主体，讲解示范。

（二）实践教学的考核评价

课程考核是教学的一个关键环节，考试改革实行N+2 过程化考核评价方式，注重过程化教学，不再单一的按笔试评定期末考试成绩。以实训课程为例，学生的期末总成绩由平时成绩（20%）、实训报告（20%）、实训周志（10%）、实训项目（40%）和答辩（10%）组成，其中，平时成绩包括出勤和学习态度（10%）、作业（10%）。见表1：

表1.“N+2”成绩结构及比例

（1）项目系统设计评价。如果系统按任务书要求完成，设计方案具有合理性与创新性，网站设计界面美观，调试结果无误，则满分40 分；其他情况酌情给分。

（2）实训报告评价。符合实训报告格式要求；各部分论述详略得当；所有图表是自己认真所画，不存在雷同。尤其在报告的总结部分，要详细列出整个开发过程中出现的为之困惑的难题，并认真写出完美解决的具体方法和过程。该部分满分20 分，不满足要求的酌情扣分。

（3）答辩评价。整个答辩过程，一人一题，按顺序上台陈述开发系统的每一项具体功能，讲解逻辑清晰，条理。答辩完毕后，认真回答老师提问的具体代码问题，并根据老师要求当场修改调试功能代码。衣着整洁，举止文明，尊重教师；听其他同学答辩时保持安静；答辩时不超过规定时间；吐字清晰、观点鲜明，简洁、认真、正确地回答评委的提问；答辩材料准备充分；答辩学生答辩态度认真，并能很好的完成布置的工作；满足上述条件答辩环节10 分，其他酌情扣分。

三、计算机类专业毕业设计和实习实训改革为实践教学的开展提供动力

毕业设计是本科教学中最重要的一个综合性实践教学环节，是对学生工程能力的一次综合训练。计算机类专业的毕业设计改革，主要按照企业实际项目驱动、真题实做、答辩验收的过程模式。学生从最初的毕业设计选题入手，均来源于现实生活中的实际项目，包括教师的横向项目、教师的教科研项目、学生创新创业训练项目、学科竞赛项目等。二是与企业、行业合作，在实习前进行企业级的真实项目培训。三是大四上学期的学生实训课，实训教师和企业讲师以真实的项目教学，对学生培训。

我校计算机类专业将实训各阶段中的真实项目与毕业设计相关联，比如：在网络工程专业中，第一阶段：基于PHP 项目的后端开发；第二阶段：基于Vue.js 的前端项目开发，将二者结合可以开发完整的前端和后台系统，作为毕业设计技术的支撑。学生通过在不同阶段的实训项目中逐步“沉浸”式地训练，使他们逐步具有更加系统、全面的专业实践技能，最终获得工程应用能力；同时在整个教学过程中，加强学生思想政治教育，运用“润物细无声”的案例，用心培养他们的社会责任感，职业道德、职业规范、团队精神等职业素质和大国工匠精神。

在实训课程的内容为毕业设计所采用的技术服务，学生的实训过程中就可以利用每个阶段的实训技术完成所对应的毕业设计系统功能模块，达到现学现用，极大地提高了毕业设计完成的质量和效率，促使大多数同学在实训完成后，毕业设计系统已完成或完成部分功能模块。

实训的答辩过程模仿毕业设计的答辩过程，让每位学生都能从实训答辩的内容、形式、态度等方面，身临其境感受毕业答辩的严肃和严谨，更能促进学生心理状态的调整，认真完成各项任务。最后，教师总结学生的项目完成过程和成品效果，指出项目中存在的问题，对项目作品从设计思路、创新性、文档的规范性等方面评价，选出优秀项目作品，以激发学生的竞争意识和榜样力量。

在实训教学的教学材料准备方面，我院制定了一系列的实训教师文件，主要有实训教学任务书、课程标准、考试大纲、教案、实训教学实施计划、实训案例、实训教学总结、实训指导书、实训教学日记等，以便实训工作的顺序实施。近几年我院引进多家企业高级讲师培训前沿技术，比如北京中公教育科技有限公司、北京百知教育科技有限公司等，培训的内容有大前端开发、EMS 管理系统、电商平台、网络安全运维、网络安全、大数据云平台等内容，为学生快速适应企业岗位打下坚实的技术保障和心理基础。

四、加强双师型教师的培养是保证实践教学质量的重要环节

重视“内培外引”的实践教师培养，一方面积极“请进来”具有丰富实战开发经验的IT 企业工程师，作为学院实践教学的外聘授课教师，将当前企业最常用和最典型的技术应用于案例教学中，带领学生完成整个实际项目的开发全过程；同时，让计算机类专业教师全程跟随听课学习。另一方面积极选派培养实践教学教师去企业参与开发学习，并建立“传帮带”的内在机制。

学院每年有计划地聘请经验丰富的企业资深讲师担任计算机类专业实训教师，将企业的前沿实用技术引入到教学中，在具体的实践教学中担任主讲教师。此外，学院还鼓励支持教师参加企业锻炼，提高教师终身学习的自觉性。同时，学校对教师在绩效考核、职称评定、成果奖励等方面政策支持，对论文、项目配套经费、竞赛、企业实践锻炼时间等进行量化考核和评价，实行激励机制，支持不同教师发挥个人优势。疫情期间教师也可以参加线上企业培训和会议，学习各种前沿技术内容，不断提升自己的专业技术水平。

五、进一步加强校内实验室和校外实习实训基地建设

在实训硬件配套方面，要充分整合原有实训课程的实验资源，建立专门的实训实验室，配备专门的硬件设备，安装专业的应用软件系统，并把这些专业实验室实实在在地开放给学生使用。

为了充分发挥实训实验室的运行作用，必须制定合适的实训实验室运行模式，合理调整实训时间，分层次、分阶段实施。实验室管理机制完善后，还可以建立开放式培训实验室。

随着计算机行业的快速发展，单纯依靠高校自身实验室的建设已不能满足实践教学的需要。因此，在培养计算机专业应用型人才的过程中，要从“合作共赢、共同发展”的角度，与行业接轨，合作建设校内外实验室和实训基地，让学生学习到更多的前沿技术。

目前我院的校外实习基地建立了几十家，已经签署了共建实习基地协议，为即将毕业的学生的实习提供了保障。目前在选取实习基地方面，尽量为学生提供实习工资，让有技术水平的学生，不仅能得到实习，而且对具有创新性工作的岗位，让学生得到报酬，更能激发学生学习新技术，知识就是力量的激励和动力。

六、积极鼓励“以赛促学”的激励创新实践教学发展模式

从学科竞赛出发，以计算机类专业导师制学生为培养对象，从大一开始根据学生的兴趣分类分方向培养。低年级学生主要积极培养学生的学习兴趣和动力，鼓励学生参加各类全国性的选拔赛和大赛，提升编程能力和培养算法素养，高年级学生则通过程序设计实训和项目实践让学生积累实践经验，培养职业素养，提高实战能力。通过整个过程的实践锻炼，学生将在各类学科大赛中涌现出更多优秀的作品，以点带面促进创新创业教育的实践。

目前，计算机类专业主要参加中国大学生程序设计竞赛、“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛和“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等项目，采用“项目驱动教学法”，以赛促学。我院通过开展本科生导师制、启航书院、创新创业社团建设等多种形式的教学手段引导学生参加创新创业活动，激发学生创新创业热情。在训练过程中，采用“组长负责”，每周定期召开会议，以比赛任务驱动学生自主实践学习，汇报进程。同时，将现有的优秀学生团队负责人转变为师资力量，以“老带新”方式培训传承下一届学生，传授新知识、新技能。通过学科竞争培养创新人才，通过学科竞争培养学生的创新能力，通过学科竞争激发学生的学习积极性，增强学生的自主学习动机和科研创新意识，不断提高人才的核心竞争力。

七、实践效果

我校计算机类专业实践教学体系建设了一支优秀的实践教学师资队伍，建立了“以竞赛促学习”的创新人才培养模式，积累了一批特色培训案例资源，丰富了校企合作共建的资源，取得了良好的教学效果。

在就业方面，按照实践教学中实训案例教学方法，我们在两届学生中进行了试点，教学效果比较好，通过结课后的学生调研，大部分学生都有很多收获，成就感比较强，且能够在第七学期完成较大规模的软件目开发并感受企业岗位测试，不但为马上毕业找工作单位提供经验，也为能将所学专长为社会服务而欣慰。计算机类专业学生近几年的就业率比较高，且有部分学生在第八学期的实习期间就已经被企业录用，实习工资高达万元。

在社会实际项目开发方面，经过近几年的教学改革，计算机类专业的本科毕业生基础理论知识扎实，开发应用能力较强，到工作岗位后适应期短、业务能力强，受到用人单位的广泛好评。一些技术能力强的学生，在校期间开发学校实际项目，如邯郸学院教学质量投票系统，邯郸学院艺术衫自助定制系统等，已经投入使用，效果良好。

在毕业设计方面，由于实训课结束就开展毕业设计，学生可以从实训案例中学习项目开发的整个过程，为毕业设计的完成打下坚实的技术开发基础和保障。经过几年的建设，团队教师每年指导的毕业论文有多篇被评为优秀毕业论文。

近年来，在计算机类实践教学体系和创新人才培养方面的研究与实践成果也比较明显。实践教学团队获得邯郸市优秀教育科研成果一等奖，发表教研教改论文3 篇，出版教材3 部，获批省市级各类教学研究项目10 项。

自2016 年组织参加全国各类大学生本科学科竞赛以来，计算机类专业学生参赛人数达到上千人次，也取得了较好的竞赛成绩。在“蓝桥杯”大赛中获得了5 项全国总决赛二等奖，10 项三等奖，23 项河北省一等奖等多项奖项，位居全省高校前列。在中国大学生程序设计竞赛中获得多项省级奖项，中国“互联网+”大学生创新创业大赛中，获得13 项河北省铜奖。一些赢得比赛的学生有考取研究生去了国内知名的大学继续深造，直接就业的大部分学生受雇于知名IT 企业和重要部门，社会对我校培养的学生给予了较高的认可和赞扬，人才培养的数量与质量都有了很大的提升。

结束语

综上所述，改革是永恒的课题，也是一项长期的教学任务。而实践教学改革是一个系统工程，是本科应用型教学改革的最关键、最艰难部分。在今后的本科教学过程中，一切从有利于学生的成长角度考虑，只要学生能有收获，我们所做的努力都是值得的。积极探索，勇于实践，经常反思不足，总结经验，努力提升和完善教学艺术和人格魅力，为应用型地方院校培养出更多优秀工程应用型人才而不断地创新探索。