谈应用型计算机类专业双创课程建设

谈应用型计算机类专业双创课程建设

摘要:随着信息技术的快速发展,在“互联网+”的发展背景下,高校计算机类本科专业进行创新创业教育的课程体系建设尤为重要。本文从课程建设目标、路径、实践三方面来阐述本校计算机类专业在创新创业课程建设的研究和实践情况。在产教融合的基础上,采用线上和线下相结合的混合式教学方法,同时在教学内容中融入思政元素,并通过竞赛项目以赛促学,以赛促教,能有效地提升学生的创新素养与综合实践能力。教育部在2019年的《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》中提到:“深化创新创业教育改革。挖掘和充实各类课程、各个环节的创新创业教育资源,强化创新创业协同育人”。这体现了创新创业教育是提高人才培养质量的重要途径。目前,我国各大高校均在积极探索将创新创业教育融入高等教育体系,加强创业创新教育课程体系建设,探索创新创业教育与专业教育的深度融合。计算机类专业的实践应用性很强,而且信息技术更新换代很快,因此,创新创业能力与专业技术的融合是当前计算机类专业教学改革的重要内容,符合当今社会对计算机类专业人才培养的要求。应用型高校属于高等教育的重要组成部分,肩负培养应用型人才、满足区域经济发展人才需求的重任。在国家指导意见和社会需求的驱动下,当前应用型本科院校计算机专业创新创业教育在人才培养模式、课程体系建设等方面进行了探索,但实际操作中仍旧存在以下亟待解决的问题:

1.学生对创新创业的认知需要更新

应用型高校的学生对创新创业课程设置的目的缺乏正确、清晰的认识,需要学校积极引导。有的学生认为必须开办和经营公司,然而创新创业教育实质是使学生掌握相关知识和技能,培养学生创新意识、探索精神、创业能力。

2.专业课教学内容陈旧,更新速度过于缓慢

跟不上专业发展需求,不足以支撑计算机类学生创新创业教育的实践。个别自主学习意识较强的学生,能够充分利用网络资源,探索新知识、新技能。但大多数学生由于缺乏引导,只能困在内容相对陈旧的专业课中,错过了自我提升的契机,从而影响了创新创业能力的培养。

3.教师的教学素养和教学方法无法满足创新创业教育的需求

专业教师一方面由于自身缺乏创新创业实践,相关的理论和知识较为匮乏,所以在创新创业教学不能起到很好的示范和辅导作用,导致学生参与创新创业的热情不高,从而影响教学效果;另一方面,在教学方法上,教师主要采用讲授法授课,未能做到理论与实践并重,学生主观能动性没有被很好地调动起来,这也影响了对学生专业领域的创新意识和创业能力的培养。创新创业课程建设目标和路径

1.目标一:与时俱进,培养符合计算机专业要求的创新型

高素质人才随着计算机信息技术的快速发展,当今社会对计算机专业人才的培养要求也在不断提高。在“互联网+”的时代背景下,计算类学生作为国家新一代IT行业的接班人,对其创新能力的培养显得更加重要。创新能力,指运用已有的知识经验,发现新问题、新事物,提出新方法、新观点,通过反复的实践解决新问题、创造新事物的能力,包含创新意识、创新思维、创新技能和创新素质等。同时还应培养大学生具备与创业相关的优良品质,如吃苦耐劳、永不言败、诚实守信、顽强拼搏等工匠精神,树立大学生正确的世界观、人生观和价值观。

2.目标二:产教融合,培养符合产业发展要求的应用型

人才国务院办公厅印发的《关于深化产教融合的若干意见》中指出,“深化产教融合,促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接,是当前推进人力资源供给侧结构性改革的迫切要求”。高校学生创新创业能力的提升不仅需要打好创新创业理论知识的坚实基础,而且更需要紧跟时展需求,将创新创业理论知识融入产业实践平台。通过打破教育链、产业链和创新人才链的壁垒,使高校与行业、企业、产业在专业群建设、教师队伍建设和产业孵化等全领域全面深度融合,形成新的产教生态链。

3.基于两大建设目标的建设路径

针对计算机类人才创新创业能力培养的发展需求,本校作为应用型本科高校主要按以下路径来进行课程建设:(1)完善专业创新创业课程体系首先,开设专业创新创业课程供学生选修。学生通过课程学习可以了解学科专业的前沿技术以及当前的热点问题,拓展学生知识面,提升学生的学习积极性和自主学习的能力。其次,采用分级选拔的课程培养模式。在创新创业课程初级阶段,结合学生创新技能相关的项目实践及竞赛实战的情况,选拔具有创新创业潜质的学生进行更高阶的创新创业课程内容学习,激发学生的创造力,培养学生的综合实践能力。(2)深化创新创业课程教学改革首先,构建开放式的、动态型的教学模式。重视不同学生的兴趣和能力差异,加强对学习过程的引导,鼓励学生自发进行创新实习,创建学习小组,并对学生的各种创新实践活动给予充分的指导和跟踪。其次,提升师资队伍的专业技能。专业教师应不断提升自身的知识储备,在课程教学过程中,引导学生从学科专业与现实社会生产生活的相关处入手,结合自己的兴趣点,逐层深入研究探索,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

最后,在课程教学过程中渗透式融入课程思政内容,使学生在潜移默化中接受思政教育,培养具有正确价值观和爱国情怀的高素质人才。(3)促进创新创业课程产教融合鼓励专业教师积极申报访问工程师以及产学研等校企合作项目,加强和企业工程师的技术交流,定期邀请企业专家到校来进行培训交流。结合产教融合的教学平台来进行创新创业课程的教学,培养学生具备产业发展需要的相关知识技能。创新创业课程建设实践本文选择本校的创新素养与技能实战课程建设作为本次研究的实践案例,主要从教学内容、教学方法、教学考核评价和实践成果四方面来进行阐述。

1.教学内容安排创新素养与技能实战课程

适应国家网络相关产业发展和建设的实际需求,培养学生的网络研究设计和开发应用方面的创新技能。课程内容涵盖了当前比较主流的前沿技术,包括软件定义网络、云计算、物联网、人工智能和大数据技术,同时引入算法设计、Web应用开发等相关实战内容,结合相关大赛(互联网+创业大赛、中国高校计算机大赛-网络技术挑战赛、中国高校计算机大赛-大数据挑战赛、蓝桥杯、软件杯等)的课题,提升学生的网络技术、算法设计技术以及Web应用等的相关创新技能。本课程系列分为初级、中级、高级三阶段课程内容:

(1)初级课程的教学内容主要包括:网络新技术的导论内容(含软件定义网络、云计算、物联网、人工智能、大数据)以及C++STL入门等算法设计知识点的理论和技能实践教学。

(2)中级课程的教学内容主要包括:网络新技术的核心架构原理和算法实现(含软件定义网络、云计算、人工智能、大数据)以及Web应用开发知识点的理论和技能实践教学。(3)高级课程的教学内容主要包括:网络新技术的综合实例项目开发讲解及实践(含软件定义网络、云计算、人工智能、大数据)。

2.教学方法设计好的教学方法设计,能够达到事半功倍的教学效果

创新素养与技能实战课程对学生实践能力的要求较高,需要加强实战项目的练习,同时实践是以理论知识为基础的,所以理论知识的教学内容也必不可少,而且比例也不能太少。因此需要任课教师能够设立合理的教学目标,设计科学的教学实施方案以及教学效果评价方法。在当前实际的教学过程中,按理论和实验3:4的比例进行教学实施,采用线上和线下相结合的混合式教学方法,同时在课程内容教学中融入思政元素,并通过以赛促学,以赛促教的方式锻炼学生的综合实践能力和创新能力,同步促进教师知识技能的提升。(1)教学目标的设立学者布卢姆将教学目标划分为记忆、理解、应用、分析、评价和创造六个层次。第一阶段思维包括“记忆+理解+应用”,第二阶段思维包含“分析+评价+创造”。遵循这一理念,创新素养与技能实战课程的教学目标立足于培养学生的学习态度、认知能力、理解能力、应用能力和综合实践能力;合理引入思政元素,强调马克思主义立场观点方法中的正确认识问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生精益求精的工匠精神,帮助学生树立正确的社会主义核心价值观。这里以软件定义网络中“OpenFlow协议”为例,说明教学目标的制定方法。首先,Openflow协议用于Openflow交换机与SDN控制器的信息交互。它是ONF定义的一种南向接口标准,为控制器与交换机之间的通信提供了一种开放标准的方式。对于认知能力和理解能力的要求,教学目标设定为:(a)了解什么是OpenFlow协议;(b)熟悉它的消息类型和消息格式;(c)掌握基于Openflow的SDN通信流程。通过引入问题的应用场景,比如云数据中心网络资源的动态分配以及网络流量的按需传输,理论联系实际,更易于学生理解。通过理论知识的学习,知识迁移后使学生具备在专业领域解决实际问题的能力,实现以能力达成为目标的学习产出。其次,“OpenFlow协议”的教学重点为SDN的通信流程,主要认知过程为“理解”、“应用”和“分析”,通过学习理论知识,知识迁移后使学生能够自行学习并理解其他南向接口协议,包括OF-Config、Netconf、PCEP等。

(2)教学实施方案的设计对于知识点的学习,认知过程由低阶的“记忆”向高阶的“理解”、“应用”、“分析”递进。教学实施方案的设计立足于课程教学目标、遵循布卢姆教学目标分类原则,在知识传授、能力建设和态度养成方面多层递进;同时精心选择教学内容和教学手段,引入思政元素,引导学生在掌握理论知识的过程中,厚植爱国主义情怀,养成优良的思想品德、健康心理,坚定理想信念,坚定“四个自信”,树立正确的世界观、人生观和价值观。此外,充分利用各类线上教学平台,开展教学活动,将传统的、单一的教学模式转变为灵活的、多样的教学方案,从而激发学生的内在学习动力,积极主动的学习和实践。

3.教学考核评价

为了准确合理地评价教学目标的达成情况和反馈教学效果,利用线上平台,设置了参与度(考勤签到)、在线课后练习、竞赛(实验)项目和线下期末考核等考核方式,建立起知识传授、能力建设和态度养成的多位协同考核体系。(1)参与度(考勤签到)考核采用线下课堂到课考勤统计以及线上课程签到两种方式。(2)教师利用各种线上教学平台进行在线课后练习考核,对学生提交的作业和实验报告进行评分。(3)期末考核依据教学目标进行设计和分数统计,试卷题项分别按照认知能力、理解能力、应用能力和综合实践能力评价设置。其中认知和理解考核设置为客观题(选择、填空和判断对错);应用能力考核设置为应用及案例分析题。(4)综合实践能力考核为竞赛项目,包括项目汇报PPT与项目完成视频或者实际实验演示两部分,并设置相应的等级评分标准。

4.实践成果

本校开设创新素养与技能实战课程后,大一学生参与大学生创造项目及高校排行榜内的赛项的人数增加,而且学生申请项目的质量也有一定的提升,申报成功的学生大都具有较强的动手实践能力和自学能力。以2020级学生为例,其中有1位学生大一首次参加蓝桥杯比赛便获得省赛一等奖进入国赛,还有2组学生大一首次申请大学生创造项目便立项为校重点,同时还有2组大一学生分别获得蓝桥杯省赛二等奖、中国高校计算机大赛-网络技术挑战赛省级二等奖,其他还有多组大一学生成功立项校级大学生创造项目。前景及展望在“大众创业、万众创新”的社会背景下,应用型高校的职责在于培养具有创新创业能力的专业应用型人才。高质量的师资水平是创新创业教育能否顺利实施的关键,专业教师应该与时俱进,通过自主学习和实习锻炼,不断提升自身的业务实践的综合能力,同时结合每一批学生的教学反馈,不断完善创新创业课程的教学方法,以赛促学,以赛促教,教学相长,培养出更多符合计算机专业要求和产业发展需要的创新型和应用型高素质人才。

作者:王姝懿 周晓宁 陈浩 杨旭 单位:南京航空航天大学金城学院信息工程学院