以方向導論課為抓手的學生個性化及能力培養(yǎng)

孫偉峰，秦一星，曹德政

（大連理工大學 軟件學院，遼寧 大連 116620）

0 引言

在新時代，高校對學生的培養(yǎng)要面向新技術與新興產業(yè)發(fā)展，主動對接社會需求，優(yōu)化專業(yè)結構，科學合理設定人才培養(yǎng)目標，完善人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系設置，更新教學內容，改進教學方法，切實提高人才培養(yǎng)的目標達成度、社會適應度、條件保障度、質保有效度和結果滿意度［1］，為黨育人、為國育才。

隨著互聯(lián)網的發(fā)展，很多知識都可以在課堂外找到。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中提出要 “建立開放靈活的教育資源公共服務平臺，促進優(yōu)質教育資源普及共享”［2］。海量線上MOOC資源使得學生可以隨時隨地看視頻、聽播客，獲得全新的學習體驗［3］。線下課堂的作用是給予學生在課堂外得不到的東西，如教師對跨領域和跨技術知識進行串講，學生參與討論，因此目前多將二者結合起來展開教學活動。例如，陳美娟等［4］利用線上、線下資源設計了一種基于瀏覽器和本地虛擬機的虛擬型實驗項目和基于實體SDN交換機的實體型實驗項目方式；李志輝［5］開展翻轉課堂教學，分為課前自主學習階段和面授課堂學習階段。在自主學習階段，教師會發(fā)布不同難易程度的學習資源和任務，并在平臺討論區(qū)進行互動；在面授課堂階段，教師在平臺創(chuàng)建各種類型的課堂活動；李文騫［6］基于OBE理念實施了翻轉課堂與對分課堂結合的教學活動，將學習成果劃分為面向普通學生和有能力學生兩個層次，調動了學生的自主學習能力。本課題組也在前期研究［7］中闡述了在線分組的教學方案。以上研究中，教師授課做到了課前自主學習與課堂教學的銜接，但缺乏課后對學生學習效果的跟蹤；教師雖在課堂中通過多種形式傳授知識，但沒有打破教材局限。

1 課程實施背景

在大連理工大學軟件學院最新修訂的課程體系中，學生第一學年和第二學年第一學期執(zhí)行軟件工程大類培養(yǎng)方案，從第二學年第二學期開始專業(yè)課程學習，每個專業(yè)方向設置了多門專業(yè)課和涉及多學科的選修課程。由于不提前選定專業(yè)方向，各個專業(yè)模塊的課程不設限制，學生可在大二進行專業(yè)分流后依據學習情況以及就業(yè)需求靈活選擇專業(yè)方向。網絡工程專業(yè)有兩個方向模塊，每個模塊有12門課程，具體見表1。對于剛剛接觸專業(yè)課的本科生來說，課程間的銜接關系、課程內容側重點、未來發(fā)展方向等都是陌生茫然的，要面臨的一大問題就是如何挑選學習內容，對未來進行規(guī)劃。此時，專業(yè)導論課就顯得尤為重要［8］。

Table 1 Two direction modules of network engineering major表1 網絡工程專業(yè)的兩個方向模塊

專業(yè)導論課的實施是緩解教學體系慢變與產業(yè)發(fā)展時變矛盾的重要抓手［9-10］。在最新培養(yǎng)計劃中，軟件學院軟件工程學科的第一門導論課是在大一第一學期開設的信息技術導論，而專業(yè)分流后的導論課具有專業(yè)知識廣度和深度，是學生了解各個專業(yè)方向的廣角鏡。目前的培養(yǎng)計劃中已有物聯(lián)網導論、人工智能基礎、信息論、大數(shù)據導論等導論課程，近期又增設了網絡工程專業(yè)模塊的“互聯(lián)網+”和大數(shù)據專業(yè)模塊的云計算與大數(shù)據基礎等課程，其中“互聯(lián)網+”課程共32學時，面向網絡工程專業(yè)大二的130名學生開設，是一門了解互聯(lián)網學科現(xiàn)狀與前沿的選修課。本文以“互聯(lián)網+”課程為例，從教學內容、教學方法、教學形式方面進行以專業(yè)導論課為抓手的學生個性化培養(yǎng)以及能力培養(yǎng)探索。

2 培養(yǎng)方案

2.1 多教師合作的課程內容組織及實施方法

網絡工程專業(yè)面向“互聯(lián)網+”和大數(shù)據國家戰(zhàn)略，培養(yǎng)滿足創(chuàng)新型國家發(fā)展需要，基礎扎實、專業(yè)突出且具有人文素養(yǎng)的創(chuàng)新型、復合型、應用型工程技術和管理人才。大連理工大學軟件學院網絡工程專業(yè)有13名教師，全部具有博士學位，亦承擔科研工作，研究方向包括物聯(lián)網、大數(shù)據、網絡空間安全等?！盎ヂ?lián)網+”是網絡工程專業(yè)的第一門選修課，涉及互聯(lián)網相關行業(yè)的多種前沿技術。在課程組織上，以網絡工程專業(yè)教師研究方向為主線向學生介紹互聯(lián)網前沿研究成果，學生根據自身興趣選擇進一步學習的前沿技術，并將其作為大作業(yè)進行深入研究。新方案打破了傳統(tǒng)的教學方式，在完成教學目標的前提下跳出了教材內容，以專業(yè)教師研究方向為主線向學生介紹互聯(lián)網前沿研究，既使專業(yè)教師發(fā)揮所長，又拓展了學生的眼界。

如果每位教師負責一次2學時的課程，那么就要求有16位老師，而網絡工程專業(yè)只有13名教師，因此需要合理安排課程。以最近一次的課程內容為例，課程安排如圖1所示，教學日歷如表2所示。專業(yè)教師們積極合作，共同掌握學生的學習狀態(tài)，優(yōu)化教學內容，從細節(jié)上保證各教學環(huán)節(jié)可查、可回饋、可追蹤、可提升。在教學過程中要求教師錄屏，作為線上教學內容，在線會議、課程直播也會提供內容回訪。線上資源除了專業(yè)教師教學內容外，還有網上的開源共享資源，教師選取代表性新技術供學生學習，引入多維知識內容，實現(xiàn)多元化教學。新方案打破了每個教師零散的介紹模式，由主講教師精心設計組織授課內容，引導學生了解各個方向，避免學生對后續(xù)課程內容產生混亂，使其從導論課便開始梳理后續(xù)課程，根據自身興趣精準定位。

Fig.1 Arrangement of the "Internet +" course圖1 “互聯(lián)網+”課程安排

Table 2 Teaching calendar of the "Internet +" course表2 “互聯(lián)網+”課程教學日歷

2.2 課程實施方式

課程以群智和眾籌的方式傳授知識，由多個老師共同建設，克服對某個教師的依賴。以學生發(fā)展為中心，以專業(yè)問題為導向，由專門的教師進行知識梳理和引導，培養(yǎng)學生的合作能力、表達能力、理解能力、總結能力，幫助其做出基于個人興趣和發(fā)展目標的選擇。在完成教學目標的前提下，專業(yè)教師可根據自身意愿現(xiàn)場授課，從課程組織來說，這是一種開源和群智的教學方法，具體如圖2所示。學生通過“互聯(lián)網+”課程了解網絡工程專業(yè)教師的研究方向以及相關學術前沿，如感興趣可聯(lián)系教師加入其實驗室，實現(xiàn)課上課下互動。此外，“互聯(lián)網+”課程還與同期進行的計算機網絡、概率論、操作系統(tǒng)等課程聯(lián)動，例如該課程可以幫助學生理解計算機網絡課程的TCP/IP協(xié)議棧中各層協(xié)議的工作原理。

Fig.2 Open source and crowd-sourced teaching method圖2 開源、群智的教學方法

2.3 學生能力素養(yǎng)培養(yǎng)

“互聯(lián)網+”課程的目標是培養(yǎng)學生“精神+”“思維+”“技能+”的綜合素養(yǎng)，激發(fā)學習興趣。課程思政作為一種新的教育理念，是新時期加強高校人才培養(yǎng)和思想政治教育的新要求、新舉措、新方向［11］。從專業(yè)教師黨支部的組織生活會到教研室會議，再到與實驗教師的聯(lián)合教學討論會，網絡工程專業(yè)的教學工作與黨支部活動密切結合，通過教師之間的合力培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。

首先，教師將立德樹人的思想與各個教學環(huán)節(jié)有機融合［12］，使學生在建立科學嚴謹?shù)乃季S方式并掌握專業(yè)知識與技能的同時，激發(fā)愛國情懷和文化自信［13-14］，成為社會主義核心價值觀的堅定信仰者、積極傳播者、模范踐行者［15］，由此達到“精神+”；其次，通過學生分組學習，深入了解某位教師的研究方向，通過分析其科研論文加深對專業(yè)知識的理解，達到“思維+”；最后，學生在課堂上積極展示小組討論成果，培養(yǎng)其團隊合作、表達、總結等能力，達到“技能+”。通過師生合作、組內合作、組間共享等方法使學生體會到知識傳遞是雙贏的，在共享知識的同時能加深自身對知識的鞏固?！盎ヂ?lián)網+”課程能力素養(yǎng)與培養(yǎng)手段的對應關系如表3所示。

Table 3 Corresponding relationship between ability literacy and training means表3 能力素養(yǎng)與培養(yǎng)手段的對應關系

值得一提的是，教師在教學時強調分組學習的重要性。具體來說，以不超過6人為一組，6人組需要做兩次線上分享報告，閱讀兩篇科研論文，組員少的小組要求減半。由學生講評學習內容，主講教師對學生工作加以評論和補充，有目的地導入教學內容。該種方案打破了傳統(tǒng)講授式教學的限制，不再整節(jié)課只由老師完成，而是采用翻轉課堂的形式使學生成為課堂真正的主體，教師指導學生完成互動環(huán)節(jié)，充分調動了學生的學習自主性、積極性。

3 課程評價與反饋

3.1 課程評價方式

為了充分調動學生的積極性，解決學生想參與卻無從下手、沒有壓力就沒有參與的欲望、不好意思主動參與等問題，在課程教學中加入過程性考核，考核內容包括小組隊員的個人貢獻度評價、學習過程記錄、成果展示等。具體而言，通過學生課堂參與度、分享讀文章的體會、QQ群提問、論壇留言等情況給以相應分數(shù)，同時增加小組內互評環(huán)節(jié)。課程結束后會將個人考核結果反饋給學生，幫助學生針對性查漏補缺。建立課程群，定期了解學生課下情況，學生可在群中咨詢學習、考研、就業(yè)情況，也可與專業(yè)教師聯(lián)系參與各類比賽。

奶牛適宜的環(huán)境溫度通常為10～20 ℃，當環(huán)境溫度達到30 ℃時奶牛便會出現(xiàn)明顯的應激反應。盛夏高溫季節(jié)，氣候炎熱，空氣潮濕，很容易造成奶牛熱應激。奶牛的散熱能力與外界溫度、濕度高低有很大的關系。當環(huán)境溫度增加時，奶牛所處環(huán)境的溫度與其體溫的差異減小，為散發(fā)體熱，奶牛對蒸發(fā)散熱的依賴增加。然而盛夏時節(jié)溫度高、濕度大，較高的相對濕度降低了蒸發(fā)散熱的效力，奶牛不能消除多余的體熱，體溫升高。大量的體熱在寒冷季節(jié)對高產奶牛的生產有益，但夏季期間大量體熱會誘發(fā)熱應激，對奶牛造成嚴重危害。

最終成績分為平時成績和大作業(yè)成績兩部分，其中平時成績占30%，大作業(yè)成績占70%。平時成績由以下3部分組成：①學習通平臺完成情況：主要根據任務點完成情況、學習時長及進度、線上討論參與度等評分，滿分30分；②小組論文分享：小組提交論文分享與討論視頻，根據論文選題與內容、小組成員貢獻程度等評分，滿分30分；③課堂出席及小組課上分享：每次課的騰訊會議出席情況占20分，課堂上每個小組分享情況占20分，滿分共40分。

大作業(yè)要求學生們從研究和應用的角度出發(fā)在老師講解的研究領域中尋找選題方向，小組中每個人都有各自負責的實踐工作。大作業(yè)成績包含對學生學習內容的考核，亦與學生的參與度掛鉤，具體評分標準為：①對大作業(yè)的體會深刻，組織系統(tǒng)清晰，有較多實踐操作，評分90～100分；②有一定的個人心得與體會，有一些實際操作和記錄，評分70～89分；③有一些實際體會、收獲和感想，但實踐操作欠缺，評分60～69分；④大作業(yè)結構不完善，有抄襲、雷同現(xiàn)象，評分0～59分。同一小組成員之間的分數(shù)根據工作量會有所偏差。

3.2 學生對課程的反饋

新的教學方式不再局限于教材內容，使學生們打開了思路，專注于解決實際問題；打破了零散的傳授知識方式，使學生精準定位自身感興趣的方向，體現(xiàn)了個性化教學特色；打破了傳統(tǒng)的教師“一言堂”，做到了課堂由師生共同主導。課程結束后，有多個小組給予了正向反饋，摘取部分如下：

（1）第1組：“互聯(lián)網+”這門課使我了解了軟件學院網絡工程專業(yè)老師們的研究方向，同時在與小組內交流、整理、總結老師論文時增強了團隊合作訓練。通過聆聽各位老師的授課，我認識到了課堂以外不同領域的高新技術。閱讀老師們撰寫的論文，我不禁驚嘆日常生活中竟運用到了如此多的數(shù)學模型，在當今方便快捷的社會背后，是一代一代研究人員大膽假設、苦心求證的過程。

（2）第3組：這門課程使我們不再是學習的被動者，而是成為了學習的主動者。通過自己閱讀文獻，聽不同的老師上課，我收獲頗多。

（3）第6組：這門課程與其他課程有明顯不同，一是讓我們了解了網絡工程專業(yè)各位老師的研究方向，方便找到我們感興趣的方向；二是課程形式靈活多樣，包括小組討論、小組分享等，不僅鍛煉了我們的團隊合作能力，也提高了我們的演講能力。

（4）第9組：我認為“互聯(lián)網+”課程的存在對于網絡工程專業(yè)的學生十分有意義，該課程與計算機網絡有著緊密聯(lián)系，可以加深我們對網絡的理解程度。通過了解教師們介紹的前沿研究成果，研讀其發(fā)表的論文并與同組同學討論分析使我對后續(xù)課程不再陌生恐懼。我認為這門課對我?guī)椭艽蟆?/p>

（5）第15組：這門課帶我認識了許多優(yōu)秀的老師，也了解了諸多名詞與技術，讓我見識到了互聯(lián)網之浩瀚。在日常生活中，我們僅使用網絡、互聯(lián)網等大的概念進行溝通交流，殊不知背后還有這么多細分領域，聞所未聞的諸多技術早已廣泛應用于我們的日常生活中。作為一名網絡工程專業(yè)的學生，我通過“互聯(lián)網+”課程的學習拓展了認知面，我將懷揣一顆敬畏之心，孜孜不倦，認直學習這個大家族里的一支一流。

從以上反饋可以看出，“互聯(lián)網+”課程教學可以達到多方面培養(yǎng)學生能力、引導其個性化發(fā)展、強化興趣培養(yǎng)的目的，學生也普遍反映未來要投身到互聯(lián)網建設中去。

4 結語

本文從“互聯(lián)網+”這門導論課教學入手，從優(yōu)化教學內容、重塑教學手段與創(chuàng)新考核方式三方面出發(fā)，以學生為中心，專業(yè)教師為主導提高教學質量，提升學生的綜合素養(yǎng)。教師間相互合作，跳出教材授課的傳統(tǒng)圈子，在主講教師的有序組織下傳授各自的研究方向和理念，基于開源、合作的理念和方法，結合課程教學目標、教學內容，深入挖掘知識點中的思政元素，培養(yǎng)具有正確價值觀、理論實踐并重的專業(yè)人才。該教學方案也可為其他計算機類專業(yè)學生的培養(yǎng)提供參考。