应用型本科院校高质量实践教学体系构建与实施

章迪平

［摘 要］课程实践是提高学生综合素质、有效达成培养目标的重要环节。文章分析信息与计算科学专业实践教学现状后，结合我国一流本科专业建设的具体要求，從梳理人才培养方案中的实践教学内容、优化专业课程的实践教学内容体系、实施实践教学开放式课堂方案、构建多元化的实践教学质量考评机制四个方面着手，探索了高质量实践教学体系建设路径。

［关键词］一流本科专业；实践教学体系；教学共同体；多元化评价

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2024）07-0014-04

2022年2月，中央全面深化改革委员会第二十四次会议审议通过的《关于加强基础学科人才培养的意见》强调，要全方位谋划基础学科人才培养。基础学科如何培养适应社会和区域经济发展需求的应用型人才是地方高校关注的重点与热点。目前，我国工程科技人才的培养设计多参照宽口径通才教育理念，注重学术知识的培养而忽视了实际问题的解决，导致学生难以触及真实场景下的复杂工程问题[1]。因此，加强实践教学对推动本科专业的高质量发展、培养复合型创新人才至关重要。作为理学类专业的信息与计算科学专业（以下简称信计专业），既要突出数学专业的强基础特征，也要通过实践教学，使学生可以灵活运用现代信息与计算技术。

一、信计专业实践教学的现状分析

信计专业人才培养方案涉及理论与实践教学两大环节，其中的实践教学是学生获得社会知识、提高创新能力和应用能力的重要途径。但课题组通过调研及对相关文献进行研究后发现，部分高校仍注重数学基础教学而疏于专业实践教学，对内容的设置及教学方式等方面的重视不够、研究不足，加之受总学时数、师资力量、教学经费、办学理念等因素的影响，实践教学体系建设出现了一些问题，主要表现在以下几点：一是过于强调理论而疏于实践，实验场所、实验设备等投入不足，导致实践教学流于表面、浮于形式；二是缺乏实践教学方面的系统性研究，主要采用结果性评价方式，缺乏对学生实践过程的评价；三是校企合作深度不够，人才培养与社会需求不匹配；四是专业中诸多数学类课程内容抽象难学，使部分学生容易产生畏难情绪，甚至申请转专业。

为强化实践教学，许多高校采取了修订培养计划、改变教学模式、增加实践教学学时等措施，但部分措施未能取得令人满意的效果，对实践教学体系的进一步优化迫在眉睫。

二、高质量实践教学体系的构建

（一）梳理人才培养方案中的实践教学内容，构建“四位一体”的实践教学体系及实践实训平台体系

人才培养方案是开展人才培养工作和提升人才培养质量的抓手，集中反映高校人才培养的定位、目标、核心内容及不同时期教育改革的理念和趋向[2]。为进一步完善信计专业实践教学体系，课题组进行了人才培养方案修订工作。通过对社会用人需求的调研及历届毕业生反馈信息的整理分析，明确信计专业的定位是立足国家一流本科专业建设，基于区域经济发展优势及对信息计算与大数据等人才的需求，着力培养德智体美劳全面发展，熟练掌握数学建模、软件应用、算法设计和数据处理的交叉复合型数学人才。为此，按照实践教学的内容及其分类，构建集虚拟仿真（数值模拟仿真类、优化网络分析类）、线上线下（应用软件类、统计金融类）、课内课外（中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生数学建模竞赛等）、校内校外（认知实习、毕业实习、产学研项目等）于一体的“四位一体”实践教学体系。

按照国家一流本科专业建设相关要求，课题组结合信计专业人才培养定位，通过课程体系的构建，形成实践课程建设方案；利用信计实验室、金融精算实验室、大数据实验室、大学生数模竞赛基地、校外实习基地、校企合作创新平台等实践实习优质资源，构建由“专业实验实训+课程设计实践+创新创业实践+专业见习实习”四模块组成的实践实训平台体系，实现“基础实践能力培养+综合实践能力培养+创新创业能力培养”目标。

（二）优化专业课程的实践教学内容，挖掘思政元素，借助虚拟仿真实验平台，构建核心课程实践体系

为使思政教育有机融入专业教育，需要梳理专业课程实践案例，把思政元素融入实践教学，使实践教学与思政教育同频共振，产生协同效应。如在计量经济学课程实验教学中，引导学生明白假设检验和相关性回归分析中的真理与谬误、特殊与一般的关系，样本数据与模型和变量的内生性中主要矛盾与次要矛盾、内因与外因的关系，从而培养学生的辩证思维。在应用统计实训课程中，结合国内外的研究热点，提高学生的技术研究能力，弘扬传统工匠精神。

以数学应用能力培养为导向，以实践教学为着力点，重组、完善核心课程的实践教学内容，如数值分析课程中，在讲授相关理论的基础上，针对不同的知识点，梳理综合性实验项目。例如在用放射性同位素测定局部脑血流量问题中，将测量的离散点经插值平滑并采用最小二乘法得到头部清除曲线，在误差分析和设计部分中，可基于MATLAB的Koch分形图实施相应算法。在常微分方程课程中，设计最优捕鱼策略模型、减（增）肥的数学模型、Newton冷却（加热）定律及其应用等实践项目，提升学生专业能力，实现知识、能力、素质的协调发展。

另外，通过提炼课程知识点，与线上线下混合实验教学模式相贯通，将基础类课程的实验内容在虚拟仿真实验平台上进行虚拟仿真，如针对运筹学课程中的图论与网络分析等关键性问题进行教学设计，将VR技术应用于运筹学教学中，借助其丰富的表现形式和强大的展现能力，将抽象的运筹学模型进行具象表达。在解析几何课程中，针对高维曲线和曲面，利用虚拟仿真技术，生动地展示出空间图形的几何意义与结构，从而使高度抽象的问题变成看得见、摸得着的现实场景。通过建设数学类核心课程、优化网络类课程虚拟实验实训体系，使学生能在虚拟仿真实验教学平台上完成运筹优化、三维动画、数值模拟等的设计及仿真。

（三）产教融合，共享各方资源，实施实践教学开放式课堂方案，构建政校企协同育人新格局

一流本科专业建设的路径在于教学共同体的构建，使师生成为学习的共同体和成长的共同体[3]。为此，课题组通过政校企合作，充分发挥已有的专业实验室、数模集训中心、“赛思云谷”实战基地等实践场所的作用，利用校外实习基地、政府或合作企业的资源，实现各方优质资源共享，推进政校企协同育人。

与传统封闭的教学方式相比，开放式课堂作为一项系统性和非结构化的教学创新模式，满足了学生的个体需求[4]。为此，课题组充分发挥网络技术和信息化教学平台的教辅功能，在每个学期的实践教学中各有侧重地实施“虚拟仿真演示、线上线下混合、课内课外互补、校内校外并重”的开放式课堂方案（见图1），结合学生对实训平台上遇到的常见问题的反馈，培养学生发现问题、解决问题的能力，在实践实训活动中培养学生的工匠精神。

（四）采用过程性评价与结果性评价相结合的方式，构建多元化的实践教学质量考评机制

参与实践教学活动者均可成为评价主体，不仅要组织教师、管理者、校外指导教师对学生进行评价，而且要组织学生对指导教师、实践教学管理、实习单位等进行评价，不断优化实践教学评价机制，有效发挥教学评价的多种功能[5]。

以往的实践教学考核大多是教师对学生理论考试和实验报告结果的主观评价，缺乏较完整而科学的定量评价指标体系，也较少开展学生自我评价、同伴评价和实践活动过程评估。因此，在实践教学活动中，课题组实施“教师+学生+企（行）业+督导”四方协同的人才培养质量评价机制，通过问卷测评、线下座谈、实地抽查、网络评价等形式，充分发挥教学评价的引导功能和激励作用。通过构建多元化的实践教学质量考评机制（见图2），不断提升实践教学质量，促进学生全面成长。

三、信计专业实践教学体系实施成效

浙江科技大學（以下简称我校）的信计专业经过人才培养模式创新及实践教学体系的不断完善，在专业内涵建设上达到了预期效果，人才培养、就业质量方面取得了丰硕成果。

（一）专业建设水平全面提高，立项为国家一流本科专业

基于专业建设与教学改革的持续推进，我校信计专业先后立项为省优势特色专业、省一流本科专业、国家一流本科专业，通过交换生、海外学习、“2+3”“3+1”“4+0”双学位等形式，与国外十几个高校建立了项目合作关系，教育国际化水平跻身同类专业前列，国际化办学模式成效显著。

（二）学生数学应用素质持续提升，创新创业能力不断增强

近年来，我校信计专业学生科技竞赛获奖数多、排名连年提升且明显高于同类院校相关专业。在2022年第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛中，我校信计专业学生获高教主赛道国内项目金奖2项、银奖3项、铜奖1项。学生读研率及录取高校层次持续提升，2020—2022届学生的读研率分别增长14.33%、14.93%、12.78%。自主创业率不断提高，2020—2022届自主创业人数分别增长64.29%、30.43%、42.67%。近四年毕业生平均创业率为12.4%，既有规模达600多人、服务于省内1000多个营业网点的大型企业，也有入选中国独角兽企业排行榜前百强的新兴企业。毕业生综合素质过硬，用人单位对本专业的毕业生普遍较为满意。在人才培养质量第三方（浙江省教育评估院）评估中，我校信计专业位列全省同类专业前列。

四、结语

本文立足我校教学改革实践，通过完善专业核心课程实践教学内容等，在一流本科专业建设与高素质应用型复合人才培养方面取得了一定的成绩，在高质量实践教学体系建设中探索出一条有效的路径，可为同类院校相关专业的实践教学模式改革提供一定的借鉴。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 郭哲，徐立辉，王孙禺.面向可持续发展教育的工程科技人才需求特质与培养趋向研究[J].中国工程科学，2022，24（2）：179-188.

[2］ 郑丽娜，韩钰，叶金鑫，等.未来技术学院人才培养方案的构建：基于北京航空航天大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2022（5）：19-25.

[3］ 王洪才.一流本科教育的内涵、特征与建设[J].中国高教研究，2019（1）：11-15.

[4］ 郭哲，张晶.“互联网+”视域下开放式课堂教学改革的困境与破局[J].现代教育技术，2021，31（8）：85-91.

[5］ 刘秀芳，申燕玲.应用型本科院校实践教学体系优化策略研究：以学前教育专业为例[J].现代职业教育，2021（6）：118-119.

［责任编辑：苏祎颖］