應用型本科院校計算機專業實踐教學體系改革探討

胡志慧 唐海

摘 要：當前“卓越計劃”、工程教育專業認證、雙一流建設、“雙萬計劃”等在專業人才培養方面對學生創新意識、工程能力與綜合素質提出了更高要求，迫切需要高校加強實踐教學環節。將計算思維、創新思維、工程思維引入計算機專業實踐教學體系，探索構建遞進式工程創新能力培養的分層實踐教學體系，以進一步提高學生工程實踐能力與創新意識。

關鍵詞：工程教育;實踐教學體系;計算機專業

DOI：10. 11907/rjdk. 192188 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：G434文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）002-0192-03

英標：Discussion on Reform of Practical Teaching System of Computer Major in Applied Undergraduate Colleges

英作：HU Zhi-hui， TANG Hai

英單：（School of Electrical & Information Engineering， Hubei University of Automotive Technology， Shiyan 442002， China）

Abstract：The current Excellence Plan， engineering education professional certification， dual-class construction， Double Ten-thousand Plan， etc. put forward higher requirements for students innovation awareness， engineering ability and comprehensive quality in the training of professional talents. This paper mainly introduces computational thinking， innovative thinking and engineering thinking into the computer professional practice teaching system， explores the layered practice teaching system for constructing progressive engineering innovation ability training， and guarantees the continuous practice of four years of university practice teaching.

Key Words：? engineering education; practical teaching system; computer major

0 引言

2011年1月8日，教育部提出將“卓越工程師教育培養計劃”作為《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》實施的高等教育重大計劃[1-2];2015年8月18日，中央全面深化改革領導小組會議審議通過《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，對新時期高等教育重點建設作出新部署;2017年2月18日，教育部在召開的高等工程教育發展戰略研討會上形成新工科建設的“復旦共識”，同年逐步形成“天大行動”、“北京指南”等綱領性文件，引導新工科和工程教育研究與實踐[3-5];2019年4月9日，教育部發布通知啟動一流本科專業建設“雙萬計劃”，以全面振興本科教育。當前，國家實施創新驅動發展、“中國制造2025”、“互聯網+”等重大戰略，以新技術、新產業為特色的新經濟蓬勃發展，這都要求高等教育院校培養的技術人員具備更強的創新能力[6-7]。

湖北汽車工業學院2015年獲批湖北省應用型本科院校，學校多年來已形成“厚基礎、重實踐、強能力”的人才培養特色，與政府、行業、企事業單位形成了緊密合作關系。學校充分發揮理事會、校友會和基金會的橋梁紐帶作用，采用“以服務求支持、以支持求合作、以合作求共贏、以共贏求長效”作為校企合作理念，建立主動服務企業制度、校企“多層互動交流、任務對接落實”的組織運行機制和“四個一”聯系機制[8]。學校以實施工程能力培養和創新教育為主線，以推進人才培養模式改革為手段，通過建立創新實踐基地、構建實踐教學體系等措施，努力培養學生工程實踐能力，提高學生創新意識。

隨著經濟的快速發展，社會各行各業對創新型人才的需求也不斷增加。為了適應當前社會發展需要，國家積極推動地方本科院校向應用技術大學轉型，高校教學改革重點放在對大學生實踐能力和創新能力培養上[9]。轉型高校在人才培養方面，需要加強實驗、實訓、實習等實踐環節，實踐課時占專業培養計劃總課時的比例需要達到30%以上。特別是計算機類專業本身具有實踐性強、技術更新快等特點，為培養適應國家戰略發展需要的應用型人才，必須構建符合本校特色的實踐教學體系[10]。

1 理論與實踐并重的新模式建立

傳統計算機教學模式重視系統的理論學習，而普遍缺乏對學生創新意識與工程能力的培養，以及進行相關訓練所需的教學環境，大學培養目標與社會及企業人才需求之間出現了較大矛盾。因此，需要對計算機專業教學體系進行改革，形成一個融基礎理論、實踐教學、創新意識為一體的整體培養機制，讓學生的專業理論知識、創新能力、工程能力及職業素養都得到全面、均衡的發展[11]。結合人才培養模式改革的不斷深入，實現教學內容與課程體系的優化重組，建立理論與實踐并重的教學新模式。

應用型本科院校以培養符合社會、行業和企業需求的應用型人才為目標。應用型人才應當具備結構合理的基礎知識，具有較強的實踐動手能力，特別是運用所學知識綜合解決實際問題的能力，并有較強的創新意識和創新能力。應用型人才培養過程更強調與企業一線工程實踐相結合，更加重視工程實踐教學環節，這也對學校的“雙師型”師資隊伍建設、校外工程實訓基地建設、校企間產教融合等方面提出了更高要求。本校針對一流應用型人才培養目標，堅持“理論與實踐、校內與校外、課內與課外”相結合的原則，打造極具“汽車特色”的課內“3-6-3”實踐教學平臺與課外學科競賽創新平臺，形成了基于“工程實踐—綜合應用—設計創新”的遞進式工程創新能力訓練體系[12]。

2 新型實踐教學體系構建

2.1 多元思維與實踐教學

計算機類專業本身即具有實踐性強的特點，因此在實踐教學過程中，學生掌握解決問題的思路和方法尤為重要，這就對當前的實踐教學體系、模式構建提出了新要求[13]。計算思維、實驗思維、理論思維是人類三大科學思維方式。計算思維的本質是抽象（Abstract）和自動化（Automation），其是一種以抽象、算法和規模為特征的解決問題的思維方式，計算機類專業學生必須具備一定的計算思維能力[14-16];創新思維是指突破常規思維界限，以超常規的方法、視角思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產生新穎、獨到、有社會意義的成果[17];工程思維是指人們在進行工程活動與工程研究過程中形成的獨特思維方式，其根本任務是設計與驗證工程實踐[18]。當前國家提出“大眾創業，萬眾創新”的理念，重視工程教育與創新能力培養，因此需要在實踐教學過程中加強對學生計算思維、創新思維和工程思維組成的多元思維能力的培養。

2.2 分層實踐教學體系

當前正處于信息革命時代，計算機專業是一個軟硬件結合、理論性與實踐性均很強、面向系統、側重應用的寬口徑專業，計算機專業人才的各種能力都需要通過實踐培養形成。結合應用型人才培養定位和目標，在人才培養過程中安排不同層次、多種形式的實踐教學內容，加大實踐環節占總學時的比例。通過對實踐課程系統的改革，結合實驗課程、課程設計、大學生創新項目訓練計劃、學科競賽、專業實習實訓和畢業設計等，培養學生的計算思維、創新思維與工程思維，構建新型實踐教學體系[19]，如圖1所示。

2.3 實踐教學保障體系

實踐教學保障體系包括政策制度保障、實驗室建設、師資隊伍建設、實踐教學資料建設、實踐教學方法手段5部分，如圖2所示。

國家先后出臺了《教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》、《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》等指導性意見。為此，學校制定了相應規章制度，進一步規范實踐教學環節，編印了《實踐教學文件匯編》，包括《關于提高實習教學質量的若干意見》、《實驗教學管理條例》、《關于實驗類型界定的意見》、《課程設計工作細則》等，建立實踐教學評優機制、實踐課程檢查評價體系，以提高實踐教學質量。

在實驗室建設方面，優化實驗室運行體制，整合資源，加強教學平臺與實踐教學資料建設，實現資源共享。實驗室面向全校學生免費開放，同時開放實驗內容與方法，以保證實驗室開放的有效性，并為國際大學生創新創業大賽、大學生軟件設計大賽、全國大學生機器人大賽等學科競賽和課外創新訓練提供條件。

師資隊伍素質、能力與水平是實踐教學取得良好效果的關鍵因素。堅持采用“引進、培養、聘請”相結合的方式開展實踐教學師資隊伍建設，按照“校企互通、分層培養、雙向提高”的原則，加強對校內教師工程實踐能力的培養，以及對企業兼職教師教學能力的培訓，以建設一支工程實踐經驗豐富、學術水平高、能滿足實踐教學要求的“教師—工程師”雙師型教師隊伍。

實踐教學基本資料（包括實驗、課程設計、實習實訓、畢業設計等實踐教學環節的大綱、指導書和計劃方案）是組織開展實踐教學工作的綱領性文件，應該及時更新與完善，引導教師將國際學術前沿、最新研究成果與實踐經驗融入教學中，注重培養學生的批判性思維和創造性思維，激發創新創業靈感。組織學科帶頭人、行業企業優秀人才聯合編寫具有科學性、先進性、實用性的實踐教學資料[20]。

在實踐教學過程中，改變傳統課堂教學模式，采用項目案例庫、師生交流互動、學生實踐操作、團隊分工合作等多種教學形式和手段，以培養學生獨立分析問題的能力、創新能力、實踐操作能力、交流能力、項目管理能力及報告答辯能力等，并將工程化軟件研發能力和職業素質引入人才素質評價體系。

2.4 實踐教學監控體系

實踐教學質量監控體系是指對實踐教學過程進行評價與監控，以保障實踐教學質量達到預期目標的體系。學校采用學生評學和評教、督導跟蹤與反饋相結合的形式，構建一套以專業建設為核心，具有校、院、系三級管理和反饋機制，企業參與的科學、高效且具有可操作性的教學質量監控體系。另外，學校為規范校外實習教學管理環節，采用“校友邦”管理平臺對所有校外實習、社會實踐課程等進行管理，同時實習指導教師和相關負責人全程跟蹤指導、管理學生實習過程，以進一步提高實習教學質量。

3 結語

實踐教學是學校教學工作的重要組成部分，是深化課堂教學改革的重要環節，也是學生獲取、掌握知識的重要途徑。本文根據學校自身特色與計算機專業特點，按照社會和地方經濟發展需求構建了分層實踐教學體系，提高了學生的創新意識、工程實踐能力與專業素質，從而使學生就業質量得到了提升。但實踐教學依然是高校人才培養中的薄弱環節，與創新型人才培養要求尚有差距。實踐教學體系改革是一項長期、艱巨的任務，需要不斷進行探索研究。

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（責任編輯：黃 健）