新工科背景下計算機專業校企合作案例教學方式探索

蔣湘濤，胡志浩，黃 輝

（中南林業科技大學 計算機與信息工程學院，湖南 長沙 410004）

0 引言

世界范圍內新一輪科技革命和產業變革正在加速進行，以新技術、新業態、新產業為特點的新經濟在我國蓬勃發展，而新經濟的發展迫切需要新型工科人才作為支撐。作為“卓越計劃”的升級版，新工科建設三步曲“復旦共識”“天大行動”“北京指南”擬通過調整學科專業建設思路、拓展工程教育改革內涵等對“卓越計劃”的內涵進行豐富和加強［1-3］。新工科建設與高等教育深化改革相契合，對高等院校工程專業的建設和發展提出了新的目標，而企業與高校、產業、科研的結合也被賦予了新的使命和要求。探索校企合作建設教學案例是培養具有創新創業能力的新工科人才亟需解決的關鍵問題之一。構建“產學研共同體”育人新模式，也是我國不斷深化高校育人工作的重要舉措和共同價值追求［4-8］。

校企合作的模式雖然在我國起步較晚，但吸收了國外不同模式的成功經驗，其中校企合作共建課程教學案例屬于非常重要的內容，可以起到將生產性項目學習、工作經驗學習與課堂學習結合起來的作用［6-11］。然而在實際實施過程中，主要存在下列問題［4，8，12-14］：①不論是教育科技公司為主研發模式，還是校企合作方式，案例開發過程中企業研發人員與教師的溝通不夠，導致教學案例的授課性相對差，在教與指導學生的過程中往往很難充分發揮案例教學的作用；②當前軟件系統研發過程實際需要多方參與，如林業信息系統的研制除需軟件開發企業外，還需要林業生產經營企業、環境規劃治理企業等，傳統校企合作案例建設過程中的合作對象往往單一，導致教學案例內容與實際行業應用現狀符合度偏低；③由于軟件項目類型眾多，傳統校企合作教學案例資源管理規范化程度低，且缺乏共享機制，限制了跨校、跨企業的合作共享。為此，本文對如何完善企業、高校在教學案例建設方面的機制以及在此機制下具體的教學模式實施進行了積極探索，分別從改革路徑、組織實施、學習效果檢驗等方面開展研究，最后對教學改革情況進行比較、分析和總結。

1 計算機類教學案例教育改革路徑

教書育人是教育事業的宗旨，也是產學合作中首要牢記的目標［4，8］，重點聚焦于做好人才培養工作，同時合作方式需要符合市場規律，在此基礎上制定完整的權責清單［5-6，9-10，14］，一方面鼓勵大中小企業投入到產學合作模式，實現校企協同育人、聯合創新；另一方面還要完善高校的人才、技術輸出機制，對于參與產學合作的相關企業，不僅提供企業優先在學校選材的機會，同時對于企業發展過程中遇到的技術難題，高校應充分發揮其人才儲備優勢，對企業的關鍵技術問題進行積極聯合攻關，真正實現企業和高校以及社會多方之間的互惠互利，建立起長效合作機制［13-14］。此外，還需要強化教師的主體作用，其既是案例驅動教學的組織者也是校企合作協同育人的重要主導者。

1.1 依托校內外實踐平臺開發案例、組織案例教學

與合作企業建設實踐平臺，以平臺為依托，高校可兼顧企業的人才需求確定專業培養計劃和方案。按照高校的計劃和方案，教師和企業開發人員可選擇合適的項目進行轉化、提煉形成教學案例，根據實際案例編寫相應的教學大綱、教學計劃、授課計劃等一系列教學文件。同時，在案例中納入企業項目實現過程中技術難點，作為教學階段和學生自主學習階段的創新性訓練素材。企業開發人員直接參與到實踐教學過程中，按照工業界的思維模式剖析教學案例、傳遞工作經驗，對學生的實踐能力指導、點評，實現教學活動與生產實際的緊密聯系。

1.2 科學分類管理案例資源

根據計算機學科不同的知識點和教學階段，將案例資源分為課堂小組研討案例、課堂小組實踐案例、實踐拓展案例，并針對計算機學科中的側重點對案例進行分級分類［8］，形成系統、科學的案例庫。

1.3 共享多層級資源

除了在高校與企業之間共享案例資源，高校間也可共享案例庫資源，并通過組織開展高校之間教研研討會，分享新型案例式教學方式，增強高校之間的教學研究交流。

2 案例教學實施方法

教學實施過程方案如圖1所示，共分為設計教學方案、組織實施教學、檢驗教學成果3個階段。

Fig.1 Teaching plan圖1 教學實施方案

2.1 設計教學方案階段

教師和企業相關合作人員是該階段的共同主導者，根據企業、社會需求以及學科專業的發展方向，確定專業人才的培養目標，在此基礎上細化設計出具體的課程培養方案內容。教師需作好企業與學生之間的橋梁，深入了解企業需求，與企業導師共同有針對性地制定好教學案例。

2.2 組織實施教學階段

依據課程教學目的和教學大綱中的知識點，由教師和企業導師共同組織案例教學的實施，除了嚴格按照教學計劃、教學大綱等教學文件開展教學活動外，關鍵重點在于確定合適的教學案例。例如微服務系統設計課程實踐涉及基本架構、消息總線、服務注冊與發現、監控與告警以及負載均衡等內容，基于合作企業真實的開發項目“智慧充電樁運營系統”作為主案例貫穿覆蓋上述全部知識點，按照需求分析、基本理論講述、總體設計以及實現演進等步驟使學生進行整體、直觀、深入學習。

在課堂上實施以學生為主體的分組自主學習，按照學生總體情況合理組成學習小組，然后進行分析案例、研究案例、實踐案例、解決案例問題、提出案例不足、改善案例、驗證結果、組織匯報等活動。同時，鼓勵各小組在教師和企業研發人員的指導下探討實驗案例的創新實現以及參與到技術攻關中。在教學過程中，為解決學生、教師以及企業研發人員的及時溝通交流問題，不僅建立了QQ、微信的討論群，還開辟了交流論壇，及時發布、討論學習中存在的問題和創新想法，提高學生學習的主動性、積極性，促進多方之間形成良好互動。

2.3 檢驗教學成果階段

新型案例驅動教學的主要目的是將理論與實踐相結合，強調自主學習與實踐創新，進而培養出創新型應用型人才，傳統考試難以檢驗出學習成效。為此，建立三部考核體系，通過多樣化評價體系全方位檢測學生的理論能力、實踐能力、創新能力：第一部分主要考核學生對理論基礎知識的掌握情況，采取課堂表現與理論考試成績相結合的方式評定，該部分占總成績的50%；第二部分主要考核學生自主學習案例情況，采用線上線下相結合的自主學習成果匯報考核，由教師綜合各組情況給予相應分數，該部分占總成績的30%；第三部分主要考核學生的創新實踐能力，根據其在案例創新以及技術攻關過程中的表現，由教師和企業研發人員綜合評分，該部分占總成績的20%。

3 教學成效

為直觀了解教學改革成效，選取軟件工程專業相同教師教授的往屆和2019級學生作為分析對象，其中2019級學生采取新型案例驅動教學，采用調查問卷方式考察其理論知識掌握程度、實踐能力、學習興趣程度以及企業實習適應程度，結果分別見表1-、表4，表中A表示新型案例驅動教學模式培養的2019級學生，B表示傳統教學模式培養的往屆學生。由表1可以看出，A類學生對理論知識掌握達到十分熟悉的程度占67%，高出B類學生39%。

Table 1 Mastery of theoretical knowledge表1 理論知識掌握情況

由表2可以看出，A類學生實踐能力提升效果明顯，其中自我評價得到極大提升的同學達到52%，而B類學生僅有21%認為實踐能力得到極大提升。

Table 2 Improvement of practical ability表2 實踐能力提升情況

由表3可以看出，新型教學模式對A類學生的學習興趣起到明顯促進作用，75%的學生表示學習興趣極大提升，高出B類學生63%。

Table 3 Improvement of students' interest表3 學生興趣提升情況

由表4可以看出，由于加強了與企業的互動聯系，A類學生對于企業實習適應程度較好，十分適應的占比高達52%，遠高于B類學生，就業競爭力也會隨之提升。

Table 4 Adaptability of enterprise practice表4 企業實習適應程度

綜上所述，在新型案例驅動教學模式下，教學案例轉化自企業實際項目，理論與實踐性結合度強。同時由于直接與企業合作，使得學生有更多機會與企業接觸，一方面有助于學生了解社會對人才的需求、明確學習目標，另一方面也有助于企業提前參與到人才選材、育材過程中，給學生的綜合素養帶來了多方面提升。

（1）在理論與實踐相結合層面，新型案例驅動模式所培養的學生理論知識更牢固、更靈活，能比較清晰地解析技術案例中所運用、所包含的理論知識，同時通過教學案例的研究分析、提出問題、解決問題、實踐演練等學習環節也形成了更加突出的實踐運用能力。

（2）在主觀能動性層面，教師帶領學生深入企業，對于企業項目開發的實際流程有了更直觀的感受，能提升同學們的學習積極性。同時，線上線下結合的小組自主學習模式相較于傳統教學模式以理論為主的授課方式，需要學生更多自主性參與，學習效率提高。

（3）在溝通協調層面，新型案例驅動教學模式需要學生與多方進行溝通協作，在分組案例學習過程中需要與小組內其他成員溝通協作，線上線下相結合的答疑解惑渠道需要與老師、企業研發人員以及企業導師之間進行溝通協作，不僅在內容、形式、技巧等多方面提升了學生的溝通協作能力，同時也增進了同學、師生以及與企業人員之間的情感聯系，增強了學生面對挑戰的自信心。

4 結語

案例式教學作為知識理論與實踐操作相結合的橋梁與催化劑，能夠滿足當前社會對創新型人才的培養需求。該模式的關鍵在于教學案例必須與企業界主流技術和真實項目需求保持一致，而線上線下融合以及小組學習模式特別適合案例式教學，能有效激發學生學習的主動性，有助于創新思維和實踐能力培養。本文針對當前案例式教學存在的問題，對于加快產學合作深度融合、基于校企合作平臺將企業案例轉化為教學案例以及線上線下融合推動學生主動學習方面進行了探索，認識到替企業解決重點、難點問題以及為其輸送人才是保持長久深入校企合作的基礎。目前尚存在企業案例轉化困難、合作機制需長期運行檢驗等問題，如何利用人工智能技術提高企業案例的轉化率以及案例與知識點之間的關聯性，推動開放型校企案例共享平臺建設是今后研究的重點方向。