基于“三元互動”的計算機類本科專業(yè)實踐教學體系

摘要：分析地方本科院校計算機類本科專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)存在的問題，根據(jù)本科專業(yè)實踐教學體系構建的原則，結合“三元互動”人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新的要求，提出能力本位的多層次實踐教學體系構建策略。

關鍵詞：計算機專業(yè)；三元互動；多層次；實踐教學

地方高校計算機類本科專業(yè)“三元互動”人才培養(yǎng)模式是對德國“雙元制”（學校+企業(yè)）本土化的一種吸收與創(chuàng)新，增加了“專業(yè)培訓機構”這個銜接環(huán)節(jié)，是一種基于就業(yè)驅動的學位教育與專業(yè)技能訓練相結合，學校、專業(yè)培訓機構和IT企業(yè)有分工、有合作，“三元”相互滲透的專向性培養(yǎng)模式，實現(xiàn)的是“6（學校理論學習）+1（專業(yè)培訓機構項目實訓）+1（IT企業(yè)頂崗實習+就業(yè)）”分段式教育[1]。學校理論學習階段的“6”（學期）主要完成專業(yè)全部基礎理論課程和專業(yè)必修課程教學；專業(yè)培訓機構項目實訓階段的“1”（學期）是根據(jù)IT企業(yè)的人才需求，以項目為引擎實施的針對計算機某一專業(yè)方向知識的專向化教學；IT企業(yè)頂崗實習階段的“1”（學期）是前移企業(yè)員工培訓環(huán)節(jié)、促進學生適應企業(yè)環(huán)境、解決學生就業(yè)問題的階段。實現(xiàn)“三元”共贏的關鍵是如何有效提高學生的專業(yè)技術能力，其中構建科學、合理、可行、高效的實踐教學體系是基礎。

1、實踐教學環(huán)節(jié)存在的問題

教育部計算機科學與技術專業(yè)教學指導委員會提出的《高等院校計算機科學與技術專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》指出，要“加強學生實踐和動手能力的培養(yǎng)”，使其“具有扎實的理論基礎和理論結合實踐的能力”。然而，隨著計算機技術的快速發(fā)展，高等院校尤其是地方本科院校實踐教學改革相對滯后，學科教育與技術發(fā)展、人才培養(yǎng)與市場需求之間普遍存在脫節(jié)現(xiàn)象，實踐教學存在的問題尤為突出。

1）學科型師資難以適應應用型人才培養(yǎng)的要求。

地方本科院校計算機專業(yè)的教師大部分都是從學校畢業(yè)后直接走上高校教師崗位的，即所謂的學科型師資。具有工程背景或工程能力較強教師的嚴重缺乏，再加上地方本科院校在財力和地域等方面受到的限制，使得絕大部分教師很少甚至沒有機會進一步提升自身的實踐能力，普遍存在思想觀念不適應、知識技能結構不適應、教學方法不適應等方面的問題，難以承擔應用型人才培養(yǎng)的任務。

2）實踐教學內容與方法難以適應計算機技術發(fā)展的要求。

實踐教學以課程實驗為主，僅限于滿足課程實驗教學的需要，實驗內容基本穩(wěn)定且以驗證性實驗為主，很少有綜合I生和設計性實驗，更鮮見開放性和創(chuàng)新性實驗；實驗成績的評定以實驗報告而不是以學生綜合實踐能力作為依據(jù)；實驗設備更新速度慢，很少使用正版軟件，嚴重滯后于計算機軟、硬件技術的發(fā)展現(xiàn)實。

3）實踐教學體系不健全難以適應學生就業(yè)和企業(yè)用人的要求。

課程實驗均在校內實驗室完成，三大實習（認知、生產、畢業(yè)）中企業(yè)的參與度不高，實習實訓基地數(shù)量不夠、質量不高、專業(yè)性不強，導致學生的實習效果大打折扣，學生在畢業(yè)后難以適應IT企業(yè)對學生專業(yè)實踐能力和綜合素質等方面的要求。

2、實踐教學體系的構建

基于“三元互動”人才培養(yǎng)模式的計算機類本科專業(yè)的教育任務是培養(yǎng)面向生產、工程、管理與服務的應用型人才，實踐教學環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)過程中所占的地位非常重要。實踐教學不僅要適應社會需要，反映計算機技術發(fā)展現(xiàn)實和IT企業(yè)生產與管理實際，促使學生了解行業(yè)發(fā)展動態(tài)、企業(yè)基本運作與管理的基本知識，還要適合工程需要，強化教學內容使其與科研、工程和企業(yè)生產實際運用緊密結合，促使學生具備較強的社會實踐能力和符合現(xiàn)代工程技術的要求。由此可見，構建一個與應用型人才培養(yǎng)目標相匹配的實踐教學體系，是保證“三元互動”模式人才培養(yǎng)質量和體現(xiàn)計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)特色的關鍵所在。

2.1 實施“三元互動”，確立實踐教學新模式

“三元互動”成功與否的關鍵是企業(yè)，即專業(yè)培訓機構和下游IT企業(yè)。專業(yè)培訓機構參與興趣很高，而下游IT企業(yè)則不然。學校必須到企業(yè)中去了解企業(yè)的困難、需求和利益，聘請專業(yè)培訓機構和IT企業(yè)的專家作為兼職教授參與專業(yè)管理和建設工作，安排學校教師到企業(yè)掛職，利用學校資源為企業(yè)提供力所能及的幫助。這樣不僅可以提升IT企業(yè)的參與意識，還可提高學校專業(yè)的知名度。

1）通過“引企入校”“引校入企”，探索出一條適合本校本專業(yè)培養(yǎng)“雙師型”師資隊伍的新途徑，為專業(yè)建設和學科建設提供更堅實的保障。

長期以來，學校傳統(tǒng)的學科型師資缺乏生產實踐經驗、缺少工程應用背景，而聘請的企業(yè)專家雖然實踐能力較強但知識面較窄、理論功底不強，兩者都存在著理論與實踐相結合方面的不足。學校可以通過校企聯(lián)合的方式將教師輸送到企業(yè)參觀、培訓甚至掛職，將IT企業(yè)的生產和研發(fā)等實踐崗位作為提升教師工程應用能力的重要陣地；引進企業(yè)專家來校開講座、講授理論課或承擔綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗教學任務，為人才培養(yǎng)模式改革儲備具有較高專業(yè)理論水平和熟練專業(yè)技能雙重素養(yǎng)的“雙師型”師資隊伍。

2）通過IT企業(yè)的深度參與，建立一批數(shù)量穩(wěn)定、專業(yè)水平頗高的校內外實踐基地，構建實習、就業(yè)一體的長效機制。

很多情況下，校外實訓實習都要求企業(yè)提供相應的環(huán)境與條件。企業(yè)基本不得益使得企業(yè)的參與度不高，從而導致學生在校外的實訓實習基本以參觀為主，只是簡單了解企業(yè)的運作流程。基于“三元互動”的實踐教學體系是學校根據(jù)企業(yè)對人才的實際需求，安排經過雙向選擇的學生到企業(yè)進一步實訓實習；學生則要參與企業(yè)的實際運作，真正掌握職業(yè)崗位所需的技能和工作經驗，完成學校到生產崗位的過渡。這實際上是將企業(yè)員工培訓時間前移，既節(jié)省學生和企業(yè)的時間成本，又節(jié)約企業(yè)的人力成本，還完成了學校的實訓實習教學任務。基于“三元互動”的實踐教學體系還要求校外實踐基地的數(shù)量要多，這樣才能充分發(fā)揮學校和專業(yè)培訓機構的“人脈”作用。

2.2 強化能力本位思想，構造多層次實踐教學體系

實踐教學的根本目的是促使學生融會貫通和交叉運用專業(yè)理論知識，提升學生的工程應用能力，但傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案是實踐教學依附于理論教學。校內實踐環(huán)節(jié)都是按照理論課程設置實驗，教學內容只局限于單門理論課程以及基本的技能訓練，與其他專業(yè)課程之間缺乏連貫性，使得整個實踐教學體系沒有突出層次感。這些都已經成為應用型人才培養(yǎng)的障礙。

1）搭建多層次的實踐教學平臺。

我們應該立足校內資源，依據(jù)計算機技術的發(fā)展和人才市場的需求，更新與完善計算機類專業(yè)實驗教學軟硬件系統(tǒng)平臺，盡可能將學科發(fā)展的前沿知識融入實驗平臺，這樣既能滿足課程實驗的需要，又能滿足更新實驗內容和設計新實驗項目的需要，并以此打造基礎實踐平臺、綜合實踐平臺和創(chuàng)新平臺，形成層次分明、逐步遞進、鼓勵創(chuàng)新研究的實踐教學平臺。

①基礎實踐平臺主要針對本科低年級學生，是通過基礎實驗室和專業(yè)實驗室的建設，為學生提供理解和掌握計算機基礎和專業(yè)課程基本原理、鍛煉實踐動手基本能力的實踐平臺，要求學生在“學中做”。

②綜合實踐平臺主要針對本科2～3年級的學生，是通過建設信息技術及應用實驗教學示范中心來配置一定數(shù)量的案例庫，打造跨學科、跨專業(yè)且能夠綜合或融合一門以上課程知識的實驗教學平臺，提高學生綜合運用專業(yè)知識和專業(yè)技術乃至其他專業(yè)或學科知識的工程能力，要求學生在“做中學”。

③創(chuàng)新實踐平臺主要針對本科3～4年級學生，是通過大學生創(chuàng)新基地和創(chuàng)業(yè)實驗室的建設，鼓勵學生申報大學生創(chuàng)新項目、參與教師的橫向科研課題、實施大學生創(chuàng)業(yè)孵化，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和實踐創(chuàng)新能力，要求學生在“做中思”。

這種階梯狀循序漸進的過程，將創(chuàng)新能力培養(yǎng)滲透到課程學習的各個階段，實現(xiàn)學生基本實踐技能培訓與創(chuàng)新研究思維培養(yǎng)的有機結合。

2）構建多層次的實踐課程體系。

實踐課程體系包括認知實習、課程實驗、課程設計、畢業(yè)設計和畢業(yè)實習5個層次。

①認知實習是學校通過組織學生到IT企業(yè)等社會組織參觀、考察并聽取企業(yè)管理人員的專題講座以及承擔一些具體事務，促使學生將所學的基礎理論知識用于實踐，加深對專業(yè)理論知識的認識和理解，了解不同類型社會組織的工作程序和運行模式。

②課程實驗是圍繞某一門理論課程設置的課內實驗或與理論課程相對應的獨立實驗課程，是針對理論課程教學知識點設計的，可以加深學生對理論知識的理解從而引發(fā)深入思考，既可以彌補課堂教學的不足，又能達到理論聯(lián)系實際的效果。

③課程設計是綜合與多門課程相關的實驗，形成具有綜合性、設計性特點的實驗，強調培養(yǎng)學生綜合運用多門課程解決實際問題的能力，系統(tǒng)分析、設計和集成能力，獨立實踐能力和科研素質。

④畢業(yè)設計是實踐課程體系中綜合性最強的實踐環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學生綜合運用學科知識和專業(yè)技能分析解決實際問題、獨立設計、團隊協(xié)作和問題表達等方面的能力，是檢驗學生專業(yè)知識掌握程度、學歷水平和綜合能力的重要方式。

⑤畢業(yè)實習是面向就業(yè)的實踐環(huán)節(jié)，讓學生親身參與實際項目開發(fā)過程，切身體會項目設計與開發(fā)方法，適應IT企業(yè)的工作環(huán)境，熟悉工作崗位和業(yè)務。

這種連貫性的實踐教學課程體系，體現(xiàn)了實踐教學體系在實踐教學內容、技術水平和學生能力培養(yǎng)等方面的系統(tǒng)性、系列性、完整性原則與要求。

3）建設多層次的人才培養(yǎng)環(huán)境。

針對不同特點、不同需求的學生提供不同層次的人才培養(yǎng)環(huán)境，主要可以分為3個層次。

①第1個層次主要針對所有學生，充分利用校內基礎實驗室和專業(yè)實驗室等實踐資源，達到培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際能力的目的，通過該層次的實踐教學促使學生熟練掌握專業(yè)基本技能和基本實驗方法、分析方法，達到本專業(yè)人才培養(yǎng)方案所要求的素質。

②第2個層次針對大部分學生，在利用校內實踐資源的基礎上，適當合理利用社會資源，尤其是IT企業(yè)的人力和物力資源，通過案例教學和項目驅動等教學方式提高學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力，鍛煉學生的工程素質和培養(yǎng)學生探索科技的精神。

③第3個層次針對少部分學生，利用大學生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)基地、教授和博士工作室等實驗開發(fā)條件，引導學生組建興趣小組、進行科學研究或在教師的帶領下從事科學研究、技術開發(fā)、科技服務等活動，培養(yǎng)學術型和科研型人才。這種分層次、分類別的實踐教學模式，能夠促使學生利用實踐教學有效地推進個人發(fā)展。

4）實施就業(yè)驅動的專向性實踐教學。

開發(fā)利用社會資源，推行市場導向、項目引領的實訓實習體系，是“三元互動”人才培養(yǎng)模式的核心。該模式采取學生自愿參與原則，學校、專業(yè)培訓機構和IT企業(yè)協(xié)同配合，明確權利義務，使得多方共贏。

①“三元”共同制訂實踐教學大綱。課程主講由專業(yè)培訓機構的資深講師和IT企業(yè)的資深工程師擔任，學校專任教師與學生共同參與實訓，并與專業(yè)培訓機構的助理講師共同承擔實踐環(huán)節(jié)的指導工作。

②“三元”共同提煉企業(yè)和教師橫向課題作為實際項目，結合專業(yè)方向和對學生實踐能力的要求制訂教學計劃，經學校教學委員會審定后進行課程置換。教學經驗豐富的專任教師既要進行理論教學，又要協(xié)同專業(yè)培訓機構的講師和IT企業(yè)經驗豐富的工程師指導實踐訓練，促使學生積累實際工作經驗并逐步進入準工作狀態(tài)。

③學校專任教師帶領學生深入下游IT企業(yè)，專任教師協(xié)同企業(yè)技術和管理人員指導學生在IT企業(yè)的實際環(huán)境中學習，培養(yǎng)學生的技術能力和職業(yè)素質。

④學校專任教師根據(jù)IT企業(yè)實際項目選定部分項目作為學生畢業(yè)設計課題，并按公司及學校要求安排畢業(yè)設計課題進度，按用戶需求提出所作課題的要求，最后由企業(yè)和學校共同組成的委員會負責學生的答辯。

完成專向性實踐教學的學生可在實習的IT企業(yè)就業(yè)。這種專向性實踐教學為學校提供了天然的實訓實習基地，為企業(yè)解決了“適銷對路”的人才需求問題，為學生創(chuàng)造了零距離的就業(yè)機會。

3、結語

自2006年以來，湖北理工學院計算機學院通過搭建多層次的實踐教學平臺、構建多層次的實踐課程體系、建設多層次的人才培養(yǎng)環(huán)境，較好地發(fā)揮了實踐教學在人才培養(yǎng)中的作用。2012年，學院開始實施“三元互動”人才培養(yǎng)新模式，嘗試引入武漢軟帝信息科技有限責任公司等作為“專業(yè)培訓機構”，確立了Java、a斗等專業(yè)教學方向，教師、學生、培訓機構及IT企業(yè)參與的積極性很高。從目前的實訓效果來看，部分學生已經能夠在教師的指導下完成一些橫向課題的科研任務，數(shù)10名學生在全國信息安全競賽、全國程序設計競賽、全國信息技術應用水平競賽等學科競賽中獲得全國大獎，有的學生運用所學知識開始創(chuàng)業(yè)，而更多的學生已經被下游IT企業(yè)看中，很多低年級的本科生也表達了利用這種模式進行學習的意愿。

然而，地方本科院校的計算機類專業(yè)在實踐教學改革中還有許多問題需要去探討和解決，如學生綜合能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)、學生實踐能力評價、專向性教學方向的選擇與調整、學校之外的“二元”選擇問題等。我們期待有更多的教育工作者參與研究與實踐，共同改進和完善應用型人才培養(yǎng)的實踐教學體系。