基于“三元互动”的计算机类本科专业实践教学体系

摘 要：分析地方本科院校计算机类本科专业实践教学环节存在的问题,根据本科专业实践教学体系构建的原则,结合“三元互动”人才培养模式改革创新的要求,提出能力本位的多层次实践教学体系构建策略.

关 键 词：计算机专业；三元互动；多层次；实践教学

地方高校计算机类本科专业“三元互动”人才培养模式是对德国“双元制”（学校+企业）本土化的一种吸收与创新,增加了“专业培训机构”这个衔接环节,是一种基于就业驱动的学位教育与专业技能训练相结合,学校、专业培训机构和IT企业有分工、有合作,“三元”相互渗透的专向性培养模式,实现的是“6（学校理论学习）+1（专业培训机构项目实训）+1（IT企业顶岗实习+就业）”分段式教育[1].学校理论学习阶段的“6”（学期）主要完成专业全部基础理论课程和专业必修课程教学；专业培训机构项目实训阶段的“1”（学期）是根据IT企业的人才需求,以项目为引擎实施的针对计算机某一专业方向知识的专向化教学；IT企业顶岗实习阶段的“1”（学期）是前移企业员工培训环节、促进学生适应企业环境、解决学生就业问题的阶段.实现“三元”共赢的关键是如何有效提高学生的专业技术能力,其中构建科学、合理、可行、高效的实践教学体系是基础.

1、实践教学环节存在的问题

教育部计算机科学与技术专业教学指导委员会提出的《高等院校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》指出,要“加强学生实践和动手能力的培养”,使其“具有扎实的理论基础和理论结合实践的能力”.然而,随着计算机技术的快速发展,高等院校尤其是地方本科院校实践教学改革相对滞后,学科教育与技术发展、人才培养与市场需求之间普遍存在脱节现象,实践教学存在的问题尤为突出.

1）学科型师资难以适应应用型人才培养的要求.

地方本科院校计算机专业的教师大部分都是从学校毕业后直接走上高校教师岗位的,即所谓的学科型师资.具有工程背景或工程能力较强教师的严重缺乏,再加上地方本科院校在财力和地域等方面受到的限制,使得绝大部分教师很少甚至没有机会进一步提升自身的实践能力,普遍存在思想观念不适应、知识技能结构不适应、教学方法不适应等方面的问题,难以承担应用型人才培养的任务.

2）实践教学内容与方法难以适应计算机技术发展的要求.

实践教学以课程实验为主,仅限于满足课程实验教学的需要,实验内容基本稳定且以验证性实验为主,很少有综合I生和设计性实验,更鲜见开放性和创新性实验；实验成绩的评定以实验报告而不是以学生综合实践能力作为依据；实验设备更新速度慢,很少使用正版软件,严重滞后于计算机软、硬件技术的发展现实.

3）实践教学体系不健全难以适应学生就业和企业用人的要求.

课程实验均在校内实验室完成,三大实习（认知、生产、毕业）中企业的参与度不高,实习实训基地数量不够、质量不高、专业性不强,导致学生的实习效果大打折扣,学生在毕业后难以适应IT企业对学生专业实践能力和综合素质等方面的要求.

2.实践教学体系的构建

基于“三元互动”人才培养模式的计算机类本科专业的教育任务是培养面向生产、工程、管理与怎么写作的应用型人才,实践教学环节在人才培养过程中所占的地位非常重要.实践教学不仅要适应社会需要,反映计算机技术发展现实和IT企业生产与管理实际,促使学生了解行业发展动态、企业基本运作与管理的基本知识,还要适合工程需要,强化教学内容使其与科研、工程和企业生产实际运用紧密结合,促使学生具备较强的社会实践能力和符合现代工程技术的要求.由此可见,构建一个与应用型人才培养目标相匹配的实践教学体系,是保证“三元互动”模式人才培养质量和体现计算机类专业人才培养特色的关键所在.

2.1实施“三元互动”,确立实践教学新模式

“三元互动”成功与否的关键是企业,即专业培训机构和下游IT企业.专业培训机构参与兴趣很高,而下游IT企业则不然.学校必须到企业中去了解企业的困难、需求和利益,聘请专业培训机构和IT企业的专家作为教授参与专业管理和建设工作,安排学校教师到企业挂职,利用学校资源为企业提供力所能及的帮助.这样不仅可以提升IT企业的参与意识,还可提高学校专业的知名度.

1）通过“引企入校”“引校入企”,探索出一条适合本校本专业培养“双师型”师资队伍的新途径,为专业建设和学科建设提供更坚实的保障.

长期以来,学校传统的学科型师资缺乏生产实践经验、缺少工程应用背景,而聘请的企业专家虽然实践能力较强但知识面较窄、理论功底不强,两者都存在着理论与实践相结合方面的不足.学校可以通过校企联合的方式将教师输送到企业参观、培训甚至挂职,将IT企业的生产和研发等实践岗位作为提升教师工程应用能力的重要阵地；引进企业专家来校开讲座、讲授理论课或承担综合性、设计性、创新性实验教学任务,为人才培养模式改革储备具有较高专业理论水平和熟练专业技能双重素养的“双师型”师资队伍.

2）通过IT企业的深度参与,建立一批数量稳定、专业水平颇高的校内外实践基地,构建实习、就业一体的长效机制.

很多情况下,校外实训实习都要求企业提供相应的环境与条件.企业基本不得益使得企业的参与度不高,从而导致学生在校外的实训实习基本以参观为主,只是简单了解企业的运作流程.基于“三元互动”的实践教学体系是学校根据企业对人才的实际需求,安排经过双向选择的学生到企业进一步实训实习；学生则要参与企业的实际运作,真正掌握职业岗位所需的技能和工作经验,完成学校到生产岗位的过渡.这实际上是将企业员工培训时间前移,既节省学生和企业的时间成本,又节约企业的人力成本,还完成了学校的实训实习教学任务.基于“三元互动”的实践教学体系还要求校外实践基地的数量要多,这样才能充分发挥学校和专业培训机构的“人脉”作用.

2.2强化能力本位思想,构造多层次实践教学体系实践教学的根本目的是促使学生融会贯通和交叉运用专业理论知识,提升学生的工程应用能力,但传统的人才培养方案是实践教学依附于理论教学.校内实践环节都是按照理论课程设置实验,教学内容只局限于单门理论课程以及基本的技能训练,与其他专业课程之间缺乏连贯性,使得整个实践教学体系没有突出层次感.这些都已经成为应用型人才培养的障碍.

1）搭建多层次的实践教学平台.

我们应该立足校内资源,依据计算机技术的发展和人才市场的需求,更新与完善计算机类专业实验教学软硬件系统平台,尽可能将学科发展的前沿知识融入实验平台,这样既能满足课程实验的需要,又能满足更新实验内容和设计新实验项目的需要,并以此打造基础实践平台、综合实践平台和创新平台,形成层次分明、逐步递进、鼓励创新研究的实践教学平台.

①基础实践平台主要针对本科低年级学生,是通过基础实验室和专业实验室的建设,为学生提供理解和掌握计算机基础和专业课程基本原理、锻炼实践动手基本能力的实践平台,要求学生在“学中做”.

②综合实践平台主要针对本科2～3年级的学生,是通过建设信息技术及应用实验教学示范中心来配置一定数量的案例库,打造跨学科、跨专业且能够综合或融合一门以上课程知识的实验教学平台,提高学生综合运用专业知识和专业技术乃至其他专业或学科知识的工程能力,要求学生在“做中学”.

③创新实践平台主要针对本科3～4年级学生,是通过大学生创新基地和创业实验室的建设,鼓励学生申报大学生创新项目、参与教师的横向科研课题、实施大学生创业孵化,培养学生的团队协作精神和实践创新能力,要求学生在“做中思”.

这种阶梯状循序渐进的过程,将创新能力培养渗透到课程学习的各个阶段,实现学生基本实践技能培训与创新研究思维培养的有机结合.

2）构建多层次的实践课程体系.

实践课程体系包括认知实习、课程实验、课程设计、毕业设计和毕业实习5个层次.

①认知实习是学校通过组织学生到IT企业等社会组织参观、考察并听取企业管理人员的专题讲座以及承担一些具体事务,促使学生将所学的基础理论知识用于实践,加深对专业理论知识的认识和理解,了解不同类型社会组织的工作程序和运行模式.

②课程实验是围绕某一门理论课程设置的课内实验或与理论课程相对应的独立实验课程,是针对理论课程教学知识点设计的,可以加深学生对理论知识的理解从而引发深入思考,既可以弥补课堂教学的不足,又能达到理论联系实际的效果.

③课程设计是综合与多门课程相关的实验,形成具有综合性、设计性特点的实验,强调培养学生综合运用多门课程解决实际问题的能力,系统分析、设计和集成能力,独立实践能力和科研素质.

④毕业设计是实践课程体系中综合性最强的实践环节,注重培养学生综合运用学科知识和专业技能分析解决实际问题、独立设计、团队协作和问题表达等方面的能力,是检验学生专业知识掌握程度、学历水平和综合能力的重要方式.

⑤毕业实习是面向就业的实践环节,让学生亲身参与实际项目开发过程,切身体会项目设计与开发方法,适应IT企业的工作环境,熟悉工作岗位和业务.

这种连贯性的实践教学课程体系,体现了实践教学体系在实践教学内容、技术水平和学生能力培养等方面的系统性、系列性、完整性原则与要求.

3）建设多层次的人才培养环境.

针对不同特点、不同需求的学生提供不同层次的人才培养环境,主要可以分为3个层次.

①第1个层次主要针对所有学生,充分利用校内基础实验室和专业实验室等实践资源,达到培养学生理论联系实际能力的目的,通过该层次的实践教学促使学生熟练掌握专业基本技能和基本实验方法、分析方法,达到本专业人才培养方案所要求的素质.

②第2个层次针对大部分学生,在利用校内实践资源的基础上,适当合理利用社会资源,尤其是IT企业的人力和物力资源,通过案例教学和项目驱动等教学方式提高学生的实践动手能力和创新能力,锻炼学生的工程素质和培养学生探索科技的精神.

③第3个层次针对少部分学生,利用大学生创新、创业基地、教授和博士工作室等实验开发条件,引导学生组建兴趣小组、进行科学研究或在教师的带领下从事科学研究、技术开发、科技怎么写作等活动,培养学术型和科研型人才.这种分层次、分类别的实践教学模式,能够促使学生利用实践教学有效地推进个人发展.

4）实施就业驱动的专向性实践教学.

开发利用社会资源,推行市场导向、项目引领的实训实习体系,是“三元互动”人才培养模式的核心.该模式采取学生自愿参与原则,学校、专业培训机构和IT企业协同配合,明确权利义务,使得多方共赢.

①“三元”共同制订实践教学大纲.课程主讲由专业培训机构的资深讲师和IT企业的资深工程师担任,学校专任教师与学生共同参与实训,并与专业培训机构的助理讲师共同承担实践环节的指导工作.

②“三元”共同提炼企业和教师横向课题作为实际项目,结合专业方向和对学生实践能力的要求制订教学计划,经学校教学委员会审定后进行课程置换.教学经验丰富的专任教师既要进行理论教学,又要协同专业培训机构的讲师和IT企业经验丰富的工程师指导实践训练,促使学生积累实际工作经验并逐步进入准工作状态.

③学校专任教师带领学生深入下游IT企业,专任教师协同企业技术和管理人员指导学生在IT企业的实际环境中学习,培养学生的技术能力和职业素质.

④学校专任教师根据IT企业实际项目选定部分项目作为学生毕业设计课题,并按公司及学校要求安排毕业设计课题进度,按用户需求提出所作课题的要求,最后由企业和学校共同组成的委员会负责学生的答辩.

完成专向性实践教学的学生可在实习的IT企业就业.这种专向性实践教学为学校提供了天然的实训实习基地,为企业解决了“适销对路”的人才需求问题,为学生创造了零距离的就业机会.

3.结语

自2006年以来,湖北理工学院计算机学院通过搭建多层次的实践教学平台、构建多层次的实践课程体系、建设多层次的人才培养环境,较好地发挥了实践教学在人才培养中的作用.2012年,学院开始实施“三元互动”人才培养新模式,尝试引入武汉软帝信息科技有限责任公司等作为“专业培训机构”,确立了Ja、a斗等专业教学方向,教师、学生、培训机构及IT企业参与的积极性很高.从目前的实训效果来看,部分学生已经能够在教师的指导下完成一些横向课题的科研任务,数10名学生在全国信息安全竞赛、全国程序设计竞赛、全国信息技术应用水平竞赛等学科竞赛中获得全国大奖,有的学生运用所学知识开始创业,而更多的学生已经被下游IT企业看中,很多低年级的本科生也表达了利用这种模式进行学习的意愿.

然而,地方本科院校的计算机类专业在实践教学改革中还有许多问题需要去探讨和解决,如学生综合能力和创新能力培养、学生实践能力评价、专向性教学方向的选择与调整、学校之外的“二元”选择问题等.我们期待有更多的教育工作者参与研究与实践,共同改进和完善应用型人才培养的实践教学体系.