泛计算机类学生双创实训与专业素质培养方法融合研究与实践
2023-02-24季长清于舒娟
季长清,于舒娟,王 静
(1.大连大学 物理科学与技术学院,辽宁 大连 116622;2.大连大学 信息工程学院,辽宁 大连 116622)
泛计算机类专业,即在计算机技术范畴上扩充的泛领域相关专业,是当下最新的互联网泛计算机专业教育划分范围。其中代表性的“互联网+”领域指的是创新2.0互联网发展下的新型行业动态,是知识社会创新2.0 推动下的互联网形态演变及其衍生的经济社会发展新形态。在当今社会,它代表着一种新型的先进生产力,推动经济形态不断的发生演变,从而带动社会经济实体的生命力,为改革、创新、发展提供广阔的网络平台,而“泛计算机类专业教育实践”意味计算机扩展的相关专业教育持续更新发展的实践内容、不断创新演变的教育样式、日益多元化的教育评价等。
专业素质培养是高校学生素质教育的重要内容。大学生科学素质教育的主要内容包含科学知识教育、科学思想教育、科学方法教育和科学精神教育,这四个方面构成一个有机整体[1]。
本文结合高校专业科研与教学相关素质教育(包括专业课程建设、项目技术开发和科研成果孵化等方面)与大学生创新实践方法相结合进行教改研究与实践探讨。在“互联网+”的多元技术环境下,尝试将泛计算机相关专业领域的科学研究技术与研究方法的培养结合起来,将科学素质培养、专业课程建设以及大学生创新创业实践方法相结合,组织高校工作室学生开展创新实践工作,重点结合几门代表性的课程内容与科研紧密结合,研究如何充分利用高校相关专业的课程与实践体系优化改革,利用已有平台建立起相应的实践课程建设与创新创业实训资源分享应用平台,并且尝试从中训练孵化“互联网+”科研成果并与大学生创新实践方法进行深度融合,这是一个非常新颖且有意义的教改研究课题与内容。
一、现状分析
“互联网+”在中国的快速发展,使得每一个行业都得到了迅猛发展,同时对我们个人而言,这也意味着更多的机遇与挑战。对于中国教育领域,“互联网+”意味着持续更新发展的实践内容、不断创新演变的教育样式及日益多元化的教育评价,中国教育正进入到一场基于信息技术的更伟大的变革中。中国高校的大学生更是这次时代信息革命中不可或缺的一部分。
我国的网络教育始于1994 年国家实施的教育科研网示范工程。从2006 年开始,Google 与IBM 合作,把全球多所大学纳入“云计算”中。随着下一代互联网的研究与发展,涌现了以“云计算”为代表的海量教育资源管理平台、以“Web2.0”为代表的社区化交流平台,以移动手机、平板电脑、上网本为代表的移动教育平台。如“英国的教育研究机构Ultralab”和“芬兰的Nokia 公司开展教育项目”等。目前这些教育平台与教育改革大多集中在课程建设中,但对于实际高校创新创业实训方法方面紧密结合的工作相对较少,尤其是校企结合共同推进创新创业实践指导等相关的研究与探索工作尚处于起步阶段。因此,如何完整地展现高校学生的创新实践能力,如何更好地培养高校学生的创新实践能力成为现在高校专业素质培养教育亟待解决的问题。
近年来,随着信息技术的迅猛发展,特别是“互联网+”相关技术(如大数据、云计算、移动计算、社交网络和人工智能与虚拟现实技术等)的出现,无论是高校教育理念、专业建设、教学手段、教学模式还是教学实践实训方法,都在不断地发生着重大变革。但从目前研究成果来看,大多数平台都将第一代互联网技术作为一种新兴技术分离开来独立进行开发与应用研究,缺少与创新创业实训模式的紧密配合,同时更多的技术应用侧重于教学应用或管理,而缺少针对学生将实际科研成果进行应用开发的能力与双创课程资源建设互联互通访问等方面的研究内容。学生的创新实践能力没有具体的成果展现,学生对于自身的创新能力没有正确的预估,老师对于学生的创新能力没有准确的了解。高校对于学生的创新实践能力大多没有具体的衡量方案。21 世纪下,在习近平总书记提出的“互联网+”概念后,培养高校学生的创新实践能力与“互联网+”领域相结合,成为解决大学生创新素质教育的最为合适的选择。
通过和国际知名高校与产业化公司的多次讨论,我们共同认为只有将代表性的技术与相关专业学生自身的能力相结合,在项目驱动下进行创新创业实训,将学生的创新思维更好地融入到项目中,并让学生从项目中催生更多的创新思维,这样才可以更好地取长补短,能更好地为社会培养相关综合应用型人才。我们团队在相关省级重点项目开展中,采取双创与素质教育课程主讲教师和泛计算机专业及国家工作室学生合作的方式,在国家、省级、校级多项教改与科研课题中,整合应用相关资源,研究学生创新创业实训方法,孵化校企合作成果并取得了阶段性突出成果,在下文中进行总结。
二、实施内容
(一)搭建“互联网+”创新创业实训体系[2]
我们针对创新创意创业综合素质类教育课程,研究并尝试构建在“互联网+”技术下的教学新模式,即“加强课程网络平台引导(Guiding lessons)+应用“互联网+”技术(Internet technology)+研究科研素质培养方法(Training of research quality method)+培育学生实践项目成果(Project results)”简称GITP 科学素质教育课程教学模式[3],将成果应用于教学实践改革中。在项目中引入工作室本科生和创新创业团队研究生参与教改课题,在课程中强化创新实践与发明能力的训练与培养,同时鼓励学生积极参加国际化背景下的各类创新活动、学科竞赛和科研成果孵化,在不断的创新实践中,全面提升学生职业技能水平和研究能力。
课程围绕基于“互联网+”技术与思想进行高校学生创新创业方面的实训教学与实践,系统地讲述了利用“互联网+”技术解决实际问题的方法和技巧。泛计算机类专业在此次教学改革中,充分地展现出其专业的优越性,在“互联网+”浪潮下,越来越多的计算机技术被运用到实践生活中,学生在创新实践活动中,可以不断地在实践活动中培养自己的创新思维与创新能力,同时对网络多媒体、大数据、移动计算、云计算、物联网、人工智能和虚拟现实技术等各类前沿的计算机应用技术有一定的了解与商业应用能力,为学生今后的工作与创业奠定基础。
(二)专业实践教学中学生创新能力的培养与实践
在大连大学物理科学与技术学院物理类专业实践教学中加强大学生创新能力培养的经验和做法。重点引入了“323”创新能力培养模式的内涵和培养途径,将物理类专业实践教学体系重新定义为基本能力、专业能力和综合能力“三个层次”,重点搭建了大学生创新创业平台,实现了“第一课堂”与“第二课堂”的交叉融合。经过几年的探索和实践,我们在学生创新能力培养和师资队伍建设上取得了一定的成效,达到了预期效果[4]。
在学生的基本能力、专业能力和综合能力的“三个层次”中,学生普遍具备一定的基础能力与专业能力,在综合能力方面相对欠缺,在“互联网+”的创新实践实训体系中,大连大学师生共同起到很好的模范带头作用,学校在高校大学生素质教育改革浪潮中,成立并建设了国家素质教育基地(以下简称“素教基地”),素教基地成立的初衷,是设立创新学分或制定创新创业活动替代相关课程学分,改革教学评价,激励和引导大学生创业。为学生和老师进行交流互动提供了更好的共创空间,素教基地内部成立了近20 多个与大学生创新创业相关的工作室,其中在与计算机专业相关的工作室占创新工作室的大多数,除此之外,老师还通过将自己手中的科研项目进行更加细化的分解,针对学生的能力,对工作室内学生进行指导来提升学生的创新实践能力,学生通过更多的创新实践项目驱动,在具备基础能力和专业能力之上,不断地提升自己的综合能力,成为一名综合型人才。同时,老师在同学们的反馈中,不断地动态调整创新实践体系中的细节,不断完善创新实践实训教育体系。
在新的实践教学中,“第一课堂”中老师们更大程度地把课堂还给学生,让学生成为课堂的掌控者,组成各个学习小组针对小组各自的问题进行讨论;“第二课堂”的实践活动中,老师更多地参与进去,帮助学生们对于问题进行更加深入地理解,不再是通过一些学术报告去了解学生对于问题地理解。“第一课堂”与“第二课堂”的相互交融,不仅仅是对当下大学生教育的一次深化改革,也推动了当代大学生对于学习方式的创新思考。在当今共同学习的社会氛围之下,高校中的老师正在和学生一起,探索一条新的适合老师和学生共同进步的创新实践学习之路。
泛计算机类学生双创实训与专业素质培养方法融合实践中,以能力培养为重点改革目标,推进高校大学生创新创业教育改革。首先,通过实现“第一课堂”与“第二课堂”的交叉融合,实现了专业教育与创新创业教育的融合,并将创新思维深入到每一位学生心中。最后,多渠道搭建创新创业实践平台。整合科研训练、学科竞赛和校外实践等资源,营造学生自由探索、敢于实践、勇于创新的氛围,坚持“面上普及、点上培育”,建立“创新项目+创新团队+创新基地”模式。建设大学生校外实践教育基地,强化实践育人,提升学生的创新精神、实践能力、社会责任感和就业能力。
(三)围绕“互联网+”设计教学改革与创新创业实训方案
我们在前期省级教改课题建设工作的基础上,进一步建设完善与优化,最终形成全新的个性化的教学改革与实践训练方案,采用多学科融合的机制与方法,在大连大学的教育实践改革中,学校积极开办建设多项国家级精品慕课,让同学们更多地参与到感兴趣的慕课之中,此外,这些慕课通过省教育平台推广到全省内众多高校中,打破各个高校传统的创新壁垒,产生令人惊喜的“破壁效应”,全方位立体化地实现了在“互联网+”概念下的新高校教育实践改革,进行跨专业、跨学院乃至跨学校间的学生实践训练合作。
为了解决科学素质教育与创新实践方法融合研究方面极度缺乏教学实践成果的训练与孵化,我们将本科生和研究生工作结合,进行了每周1~2 次的培训工作,内容涵盖了学业规划与个人修养,项目与专利申报,大数据和人工智能等。引导参加项目相关的学生包括工作室和授课班级学生,进行真实的专业素质培养与科研项目实训,在项目期间连续承担并参加了国家级,省级,市级各类与创新创业相关的多个科研项目,并孵化取得相关系列创新科技成果。在这期间,工作室和授课班级学生担任主要的科研项目成果孵化的主要负责人,在当今大学生教育的“互联网+”浪潮下,老师更多担任一位指导者的身份,让学生通过自己的创新实践去解决问题,并通过不断地创新实践去孵化更多的创新科技成果。而泛计算机类专业教育改革,在社会浪潮中,展示了自己更多的优越性,工作室和授课班级学生对此教学改革表现出极大的兴趣,通过不断地创新实践实训,学生积极主动承担专利的研究与开发,在不断学习与老师的指导中,形成并不断地动态调整完善自己的学业生涯规划乃至未来的职业生涯规划。
在常规的开放课程教学中进行资源调用与分享之外,我们同时结合校、省、国家级大学生创新创业计划项目成果孵化体系,尝试将前面提到的这些移动开发及云计算技术与工作室学生的实践培养相结合,从而充实学生的课外活动机制,坚持在教师的指导下,以大学生创新工作室活动为主体,以国家素质教育基地为媒介,指导学生参加各类大学生创新创业比赛,并获得了一批代表性奖项累计超过百余项,在创新创业比赛中,学生们获得了更多的实践经验,除此之外,还会组织学生志愿者参加多批次国内外学术会议和学术交流活动(包括网络形式),不断汲取各方的经验,在实践中运用,并不断从实践中学习。在此基础上,同学们在创新实践培养中,形成了一个良性循环,使得学生在正向的影响下,不断提升自己的创新实践能力。
三、实施效果总结
通过一系列的探索与创新,我们团队一直致力于在“互联网+”浪潮下,将泛计算机类专业的实践改革与大学生专业素质教育培养进行多方面的创新整合,培养出一批批有实干创新能力的大学生。
目前项目相关的教学资源建设成果已主体应用于我校量大面广的国家慕课、公共基础课和相关专业课及新建的创新创业类课程等中去。课程开展期间,学生在慕课上进行线上的“第一课堂”的学习,同时,课程负责老师也会针对不同学生对于课程的不同理解,进行因材施教的课程创新任务设置,使学生的“第二课堂”变成学生创新实践的主要发挥空间,这些创新实践教育措施已经在大连大学教学中取得了一系列的优异成果,学生在这样的实践教育中也得到了实质性的创新思维的拓展,不仅仅是在学习中,这种创新思维使得同学们在生活工作中也更好地实现了自身的价值。
随着国家级精品资源课的建设,不仅在所有文科专业的课堂与课后教学中大范围推广,而且通过省教育厅网站推广应用到了全省,并作为全国精品资源课的试点工作进行推广,教学资源平台建设内容达到了信息量大、技术先进、科学适用与教学应用效果好的特点。在不断地推广过程中,我们也得到来自各方的正向反馈,对于之后的创新教育培养模式不断地调整具有一定的指导作用。
双创实践方面在校内主体应用的沁苑网络多媒体工作室和智能科技创新创业实验室,每年有300 余人参加相关项目科研、技术、项目研发活动。工作室成员在初期参与一些项目,并不断积累创新实践经验,随着创新实践经验的不断积累,工作室学生通过组成创新小组的形式,去共同探讨关于项目的更多想法,通过工作室指导老师的细心指导、团队成员的“合力”创新,将项目进行不断的完善,同时,工作室成员也将项目与科技成果孵化进行了很好的结合,主动联系指导老师,并对科技成果转化提出自己的创新思想,在老师的指导之下,孵化出属于自己的科技成果。工作室成员本项目涉及面广泛,同时应用于蒙古财经大学、中软国际等相关校企合作群体以及国内40 余个高校和中小学,并取得了良好的国内影响。在不断的推广中,我们也在深入地反思并完善此创新实践实训教育体系。
我们的教育大数据和智能教育应用平台在蒙古财经大学得到了合作应用,通过合作单位商业运营推广至全国100 多所高校。科研培训平台通过计算机学会得到有力的推广,科研相关成果在全国计算机应用大会中进行了广泛宣传与推广,建立了500 个高校教师的优质教学创新创业实践资源成果分享交流群,双创经验和成果已在40 多个高校中进行了实践应用验证,并取得了良好的社会推广效果。
四、结束语
我们完成的泛计算机类双创实训与专业素质培养方法融合研究工作,能紧密结合实际教学需要,从“互联网+”与大学生专业素质培养及创新创业实训这一具备战略性的高度出发,能够以国际合作背景为特色,结合政府与高校、社会应用展开教学实践应用研究。通过务实深入地进行教改研究与相关成果孵化,其项目组织有力、技术前沿新颖、研究阶段性成果丰富,教学改革效果突出。
将大学生工作室与双创实训成果孵化深度结合,还需要继续探讨更有效的方法,尤其是如何与国际化最新成果相结合,首先学生对于国际化最新研究成果没有本质上的深入了解,其次大学生本科教育期间对于学生的授课内容没有更进一步剖析,大学生无法在最新的国际研究成果中表达出自己的创新想法,这是在科研和技术方面的挑战性难题。特别是通过教师科研项目的子项目分解,设计本科生能完成的多个子课题,将研究生与本科生形成以高带低的持续性建设团队,在实际项目中进行系列实际成果孵化。可以与国内一流企业进地对接,国际一流学术大师的交流机会,让学生有多个途径和机会去尽可能接触高层次的研究成果,并结合自身职业发展进行更加正确且深远的引导。