【摘要】本文以廣西警察學院為例,分析當前新升本科院校計算機類專業課程體系在課程體系與社會需求、課程體系與學科發展、專業課程體系與創新創業課程體系、理論教學體系與實踐教學體系、專業課程體系與通識課程體系等方面存在的不足,論述構建計算機類專業融合式課程體系的思路,從課程融合、學科融合、理論與實踐融合、專創融合、通專融合等方面提出構建該體系的策略。
【關鍵詞】計算機專業 融合 課程體系
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2022)09-0154-04
為了更好地培養復合型人才,提高學生的計算機運用能力和創新能力,國內外多所高校都對計算機專業的課程體系進行改革。其基本思路是以培養學生的系統能力為目標,以融合為主線,整合相互關聯的多門計算機專業課程,從系統上優化知識結構,構建復合型、系統性和綜合性的融合式課程體系,突出培養學生對計算機系統的分析與設計能力,其經驗和做法值得我們學習和借鑒。廣西警察學院作為一所新升本科的行業地方院校,正在努力向應用型本科高校轉型發展。本文基于國內新升本科院校計算機類專業課程體系改革過程中出現的問題,結合廣西警察學院計算機專業的建設實踐,就計算機類專業融合式課程體系的建設進行探討。
一、計算機類專業課程體系改革過程中出現的主要問題
新工科建設開展以來,很多高校對計算機類專業的人才培養模式進行改革,針對其課程體系、教學模式、教學手段等方面進行了有益的探索,也取得一定的成效。但對一些新升本科的地方院校而言,由于基礎比較薄弱、資金有限,開展新工科建設舉步維艱。廣西警察學院作為廣西唯一的地方性公安政法類院校,開辦本科專業僅僅五年,雖其公安類、法律類學科和專業在廣西本地具有一定的優勢,但計算機類學科和專業起步比較晚。目前,學院主要開設有網絡安全與執法、信息安全、數據科學與大數據三個本科專業和計算機網絡技術、計算機應用技術、司法信息技術三個??茖I,經過近幾年的努力,專業建設、課程體系建設等都取得了一定的進步,但在知識交叉融合的大背景下,其課程體系依然存在著不少問題。
(一)課程體系與社會需求脫節
傳統的課程體系特征是強調學科專業的體系性和知識邏輯的嚴密性,開設的課程雖豐富但聚焦不夠、專業特色不明顯。所開設課程分為基礎課程、公共選修課和專業拓展課。其中基礎課程占比大且比較穩定,公共選修課的方向比較寬泛,專業拓展課則是學校根據各自資源的實際情況按不同研究方向開設,課程占比小且隨意性較大。以廣西警察學院信息安全專業為例,學生取得155學分方可畢業,但專業拓展課和公共選修課合計僅16學分。這種課程結構最大的不足是指向性不明確,學生選擇比較盲目,學習內容多且雜,知識不成體系,難以很好地培養專業技能,無法形成核心競爭力,進入社會后較難勝任特定崗位的工作。當前計算機專業的教學普遍采用現實案例進行教學,這種案例教學法的教學效果取決于案例的選擇,但由于受到資金、學時以及精力等各種條件的制約,教師對案例的選擇很難做到優中選優、及時更新。當年經典的案例不再是經典,曾經流行的工具不再流行,案例內容、開發工具、計算機語言版本經常處于滯后狀態,與社會嚴重脫節,較難滿足社會的需求。
(二)課程體系與學科發展脫節
計算機學科的發展日新月異,但教材的內容又相對穩定。知識的慢更新與技術的快發展始終是一對矛盾,這就導致原有的課程體系中,要么缺失前沿的部分,要么停留在過時的“經典”里。無論是課程的建設抑或教材的更新,都難以跟上學科、專業和產業的發展。以《電子取證技術》課程為例,課程教學所用的取證軟件的功能主要集中在磁盤分析上,如磁盤映像拷貝、被刪除數據恢復和查找等,其他取證工作仍依賴于取證專家人工進行,容易讓學生誤以為計算機取證等同于磁盤分析軟件的應用。而最新的計算機取證的趨勢則是與大數據技術相融合,向智能化、專業化和自動化方向發展。學生學到的知識比較陳舊,嚴重影響了專業教學效果,導致學生到崗工作后崗位競爭能力低,無法滿足用人市場的需求,需進行二次培訓。
(三)專業課程體系與創新創業課程體系分離
在課程體系設置上,創新創業課程與專業課程自成體系、相互脫節。專業教育和創新創業教育沿著各自的軌道獨立向前,交叉融合十分困難,即所謂的“兩張皮”問題,且出現專創融合課程設計實施缺乏系統性和連貫性、授課時長不足的問題。以廣西警察學院為例,雖然各院部也開設了創新創業課程,但該課程只開設一個學期,僅占24課時。這種課程的開設凸顯集中性、短期性、功利性特點,沒有體現專業課程與創新創業課程之間的邏輯關系,更無法形成系統性和連貫性的專創融合課程體系,導致課程嫁接生硬、缺乏連貫性且關聯性差,排斥附加內容。這種課程設置不但難以增強教學效果,反而還會影響原有的專業教育。而現今大部分高校開展的雙創教育課程在教學設計、教學模式和課程內容等方面仍以傳授通識或理論知識為主。以廣西警察學院為例,因目前承擔創新創業課程教學的教師都是剛畢業的輔導員,比較缺乏社會經驗與創新創業的實踐,課程教學基本以理論為主,缺乏案例教學,無法將社會發展、專業發展和熱點問題等時下最新的社會信息融入創新創業教育體系,缺乏科學系統的教育教學體系和豐富的實踐教學平臺,多以傳授通識或理論知識為主,難以有效地實現雙創教育的教學目標。
(四)理論教學體系與實踐教學體系分離
在教學過程中,理論與實踐相互獨立,自成一體。一是兩者的教學環節相互獨立。兩者不僅在教學時間和教學空間上相互分開,在教學內容上也自成體系。學生將這兩種類型的課程視為兩門毫無關聯的課程,在學習過程中會有意識地區別對待,難以主動將兩者的課程內容橫向聯系、相互融合。二是兩者的教學內容相互脫節。一方面,由于受到實驗條件的制約,實驗的內容要么部分開展,要么全部無法開展,光講理論沒有實踐;另一方面,由于實驗課程和實驗教材分開設立,實驗教材和理論教材的內容難以做到無縫對接,要么出現重復,要么出現空白,導致難以精確、全面地訓練學生的知識運用能力。三是兩者的課時分配不合理。由于開展實踐教學需要設備、場地,且只能小班教學,教學成本巨大,一些新升本科院校基本無力開設大量的實踐課程。而理論教學不僅可以大班式甚至是規?;_展,需要的設備較少,教學成本較低。以廣西警察學院信息安全專業為例,在開設的2 006課時中,實踐性課程僅有560課時。這將導致學生在主觀上將其視為一門應試課,只關注重點和考點,不關注課程的應用,對課程的興趣大幅降低,掌握的內容往往會停留在書本和公式的教條使用上,無法和實際應用相結合,違背了這門課的初衷。四是理論教學與實踐教學的管理機構、體制均不同。以廣西警察學院為例,理論教學由教務處和二級學院管理,而實踐教學則歸屬于實驗教學中心。容易造成多頭管理,政出多門,使得不少教師無所適從,嚴重影響了人才培養質量。
(五)專業課程體系與通識課程體系分離
長期以來,專業教育一直是高校教育的核心,占據著主導地位,培養的學生知識面偏窄,能力結構單一。其根源在于過多強調專業教育,不關注其與通識教育的協調發展。一是設計理念不合理。過于強調以專業課程為主,通識課程為輔,導致兩者內容嚴重割裂,知識結構不成體系。二是組織上無序,各個教學部門單打獨斗。一方面,通識課程缺乏創新性,過多集中于傳統的普及式教育;另一方面,專業課程缺乏交叉性,更多局限于本部門、本專業內部。缺乏統一部門的協調和管理,就會導致通專融合課程體系的建設缺乏可持續性。三是缺乏學生的參與。學生只能被動地選擇課程,不利于學生全面發展和塑造健全的人格,這也違背了培養全面人才的教育宗旨。四是與實踐相脫節。以廣西警察學院信息安全專業為例,由于受到師資條件的限制,目前所開設的通識類課程僅僅局限于思想政治教育、外語、法律等類型,與信息安全專業課程基本沒有交集,只是簡單地在課堂上向學生灌輸通專融合課程的相關概念,未能培養學生的實踐應用能力,導致許多學生沒能將通識精神內化于心,不能轉化為指導專業實踐的驅動力,這與通專融合的原本目標相背離。
二、融合式課程體系構建的思路
創新型人才需要特殊的培養與成長通道,融合式專業課程體系的構建為探索建立創新型信息技術人才培養機制提供了有效思路,更為新升本科地方院校向應用型本科高校轉型發展提供有效的路徑。
(一)課程融合
為解決課程體系與社會需求相脫節的問題,要加強課程間的深度融合,使得課程之間相互支撐、相互關聯、相互影響、相互滲透,構成一個深度融合的課程生態圈。一是加強校內課程與校外課程的融合,通過校企、校局合作等形式,聯合開發課程,引入企業實際案例。二是加強校內課程間的融合,將計算機類專業的課程按基礎課程和專業拓展課程進行分層設置?;A課程按大專業統一在低年級開設,主要包括公共基礎課、學科基礎課與專業核心課,所有的計算機類專業學生都要學習。專業拓展課程則根據市場的需求和技術發展趨勢,按照順序和知識脈絡分方向、成體系地把多門零散獨立的課程組合成課程群。在學習完必修的基礎課程后,高年級學生就可以根據個人的愛好和職業發展規劃選擇相應的拓展課程群。三是加強第一課堂課程與第二課堂課程的融合,聚焦專業人才培養目標,以學生在參與第一課堂、第二課堂所遇到的問題為導向,基于OBE理念,依托計算機專業的第一課堂培養方案,思考第一課堂與第二課堂的融合途徑,規劃設計第二課堂課程體系,積極推動第二課堂與第一課堂深度融合、相互促進、協調發展。以此為方向,近年來,廣西警察學院信息技術學院先后與各地公安局合作開發了《公安信息化技術》《公安大數據技術》等課程,讓學生在校學習過程中就可以接觸實際工作崗位的工作內容。在制訂信息安全專業的人才培養方案時,將專業課程組合成“程序設計類課程群”“安全類課程群”和“法律類課程群”等,課程群內部可以根據人才市場的需求進行動態調整。同時,將原先分散在不同課程中的操作系統安全、數據庫安全、應用系統安全等相關內容整合為“信息系統安全”綜合的課程。此外,通過組建網絡安全、信息安全和大數據等學生社團,推動課內和課外有效聯動、校內和校外優勢互補、學校和社會有機銜接的一體化協同育人體系的形成,對接社會需求,不斷強化學生職場能力的培養。
(二)學科融合
為解決課程體系與學科發展的脫節問題,學院一是加強計算機學科與其他學科、計算機學科不同專業間的交叉、融合和滲透,構建“Computer+X”課程體系結構。以計算機應用為主線,引入科技、文史、外語等元素,構建融通識教育、能力訓練和素質培養為一體的螺旋式遞進的內容體系。開辦科創、歷史、文化、藝術等論壇、講堂、沙龍,培養學生廣闊的視野和深厚的人文修養。建立跨學科的管理機構,設立跨學科的交叉課程,探索面向跨學科課程的教學模式,搭建迎合學生興趣與能力發展、適應社會經濟建設需要的學科與專業平臺。以廣西警察學院為例,結合學校的優勢專業,陸續構建了“計算機+法學”“計算機+交通”“計算機+偵查”“計算機+治安”等融合式課程體系,先后開發了《信息安全法律法規》《電子證據偵查》《計算機取證與司法鑒定》等交叉型課程,大力培養復合型的應用人才。二是要加強經典與前沿的融合。根據計算機學科的特點,就課程內容而言,既要繼承前人的優秀研究成果,使用經典的優秀教材,又要積極跟蹤前沿技術和專業發展,動態更新課程、項目等教學內容和實施載體。舍棄一些不合時宜的所謂“經典案例”,增加對最新的技術和產品的介紹內容。此外,在信息技術高速發展的當下,學生在日常的生活中就可以接觸到大量最新科技產品,部分興趣廣泛的學生甚至已經通過網絡和媒體了解一些產品和技術的最新動態。如果教學課程內容跟不上,仍以教材上陳舊產品和技術案例舉例,會大大降低學生對課程的興趣,在一定程度上抑制其未來的創新能力。對此,在計算機課程的課堂上,教師應積極收集一些最新技術的應用案例,并將其與知識點相融合,以圖片、動畫、視頻甚至于實物的方式展示,將對學生的思維拓展、視野開闊以及知識理解的深度都會有非常積極的作用。比如在使用謝希仁編著的經典教程《計算機網絡》時,可以適當增加有關量子通信網絡方面的知識。在《智能手機取證》課程中,不僅要講解iOS和Android兩個主流操作系統下證據的提取和分析,還要包括最新的鴻蒙系統下的文件結構分析等內容。
(三)理論與實踐融合
理論教學與實踐教學相輔相成。理論教學是實踐教學的基礎,實踐教學是理論教學的深化。計算機類專業都是應用型專業,學生既要懂理論,更要會實踐。對此,必須構建理論與實踐相融合的課程體系。一是加強資源的互換。通過校企合作,在教學的各個環節引入企業資源,優勢互補,增強課程的實踐性與實用性。二是強化實踐教學環節。加強建設校內外實訓基地,統籌安排好各個實踐教學環節,構建多元化、遞進式的實踐教學體系,為學生實踐能力的培養提供堅實的支撐。三是加強整合課程資源。通過課程重組等方式,合并重復內容、剔除過時內容、增加前沿內容,特別是要加大綜合性實驗項目的比例,將仿真與現實、線上與線下的資源充分整合,搭建網上虛擬實驗平臺,不斷提高學生自主學習的水平。同時,還要加強專業教育與創新創業教育的融合,樹立兩者并重的教育理念,將創新創業教育融入人才培養全過程,把創新創業教育納入學校的主流教育,建立創新創業基地,與合作企業共建創業基金,重點培養與專業相關的科技型小微企業創業者,利用校內資源創業,在專業教育過程中開展豐富多彩的創新創業活動。近年來,廣西警察學院信息技術學院先后與各地公安局共建實習實訓基地,與蘇州科達公司合作共建視頻圖像偵查實驗室,與奇安信公司合作建立信息安全實驗室等,并共同設立創業基金,共同組隊參加創新創業大賽,收到良好的效果。
(四)通專融合
通識教育和專業教育二者緊密相連,不可分割。在構建融合式課程體系時,教師要有意識地將通識精神內化到專業思維中,促進通識教育與專業教育相互滲透、深度融合,促使學生的專業技能和基本素質緊密聯系、融會貫通,從而實現學生的全面發展。構建通專融合的課程體系,最重要的是在課程內容的設計上。學院要確保教學內容之間的融合,既要注重課程內容的外部融合,也要注重課程內容的內部融合。所謂外部融合,就是以模塊為單位,將通識課程和專業課程的知識內容進行劃分、建設,然后根據模塊知識的難易程度,按照由易到難的順序依次開展教學,以此達到縱向貫通的目的。同時,學院還要注重校校聯合、校企聯合等合作,統籌多方課程資源,共同打造無邊界、共享的聯盟課程共同體,形成更多的外部通專融合課程體系群。而內部融合則是聚焦于某門具體的課程,教研組在構建教學策略時,勇于突破其傳統知識和教學邏輯體系的限制,采用多種形式進行有機整合,把通識教育和專業教育相關聯的要素和成分進行濃縮整合,形成一門新課程。
面對計算機專業在知識、能力和素質上更高的要求,在課程體系和教學內容改革中,教學團隊要積極探索通專融合新模式,在通識教育中滲透專業理念,在專業教育中嵌入人文素質和科學精神,使兩者融會貫通。同時,通過優化課程結構,采取“立體互動+滲透”的教學模式,運用科學的手段,提高通專融合的實踐效果。近年來,廣西警察學院信息技術學院結合專業特點,先后開設了《計算機文化》《計算思維》《信息素養》等極富計算機專業特色的通識課程,學生普遍反映良好。
經過幾年的實踐探索,廣西警察學院信息技術學院的計算機專業教學改革成果顯著。為了檢驗課改成果,又引入“以賽促教,以賽促學,以賽促創”的理念,以“引領教育”為使命,鼓勵師生參與學科競技大賽,吸引越來越多敢闖會創的信息學子踴躍參賽,學生在各類科技競賽中取得了突破性的可喜成績。在過去的兩年里,學院獲大學生創新創業訓練項目自治區級立項28項;獲大學生創新創業大賽國家級二等獎1項,自治區級金獎1項、銀獎3項、銅獎5項;獲大學生數學建模大賽自治區級一等獎3項、二等獎5項、三等獎8項;獲“智警杯”全國公安院校大數據技能競賽全國銅獎5項,等等。在多個比賽項目中實現了學校零獲獎的突破,成為學校創新創業教育的引領者。
總而言之,課程體系的構建是一項系統工程,要真正形成深度融合的課程體系,必須以融合教育的理論為指導,通過融合課程、學科、理論與實踐、通識與專業,堅持立足本校、循序漸進、持續優化的原則,把理論應用于實踐,把產學研結合在一起,才能穩步推進新升本科院校計算機類專業融合式課程體系的改革。
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注:本文系2020年度廣西高等教育本科教學改革工程項目“新工科背景下計算機類人才培養模式探索與實踐”(2020JGB413)、2020年度廣西職業教育教學改革研究項目“工匠精神培育與創新創業教育融合路徑研究”(GXGZJG2020B074)、2020年度廣西警察學院高等教育本科教學改革項目“新工科背景下計算機類人才培養模式探索與實踐”(2020JGB18)、2020年度廣西警察學院校級教改項目“工匠精神培育與創新創業教育融合路徑研究”(2020JGB53)的研究成果。
作者簡介:李振汕(1972— ),廣西崇左,碩士,廣西警察學院教授,研究方向為計算機應用與信息安全。
(責編 羅異豐)