鄭秋梅, 吳春雷, 崔學(xué)榮, 李華昱, 李世寶

(中國石油大學(xué)(華東) 計算機與工程學(xué)院， 山東 青島　266580)

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IT類專業(yè)多層次實踐創(chuàng)新平臺建設(shè)

鄭秋梅, 吳春雷, 崔學(xué)榮, 李華昱, 李世寶

(中國石油大學(xué)(華東) 計算機與工程學(xué)院， 山東 青島266580)

傳統(tǒng)教學(xué)模式存在學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力差、實踐和創(chuàng)新能力相對不足等問題。以“引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展”為理念,突出引導(dǎo),強調(diào)自由發(fā)展,強化實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng),制訂了有利于學(xué)生自由發(fā)展的人才培養(yǎng)方案,構(gòu)建了“程序設(shè)計基礎(chǔ)實驗—系統(tǒng)開發(fā)專業(yè)實踐—工程應(yīng)用企業(yè)實訓(xùn)—科技創(chuàng)新自主發(fā)展”的多層次實踐創(chuàng)新平臺。4年應(yīng)用實踐表明,實踐創(chuàng)新平臺的建設(shè)在提升學(xué)生實踐創(chuàng)新能力和自主發(fā)展意識方面效果顯著。

IT類人才； 實踐教學(xué)； 平臺建設(shè)； 科技創(chuàng)新

傳統(tǒng)教育對學(xué)生的“自由”限制太多,制約了學(xué)生的個性發(fā)展,阻礙著他們創(chuàng)新和創(chuàng)造能力的提升[1]。自2011年始,我校以“引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展”為理念,以CDIO現(xiàn)代工程教育思想為指導(dǎo),以提升學(xué)生“程序設(shè)計能力、系統(tǒng)開發(fā)能力、工程應(yīng)用能力和科技創(chuàng)新能力”為根本,對計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程和通信工程專業(yè)在培養(yǎng)方案的制訂、實踐創(chuàng)新平臺建設(shè)等方面,進行了積極探索與實踐,取得了顯著成效。

1　“引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展”的教育理念

大學(xué)階段是人生發(fā)展的重要階段,是個性形成與發(fā)展的關(guān)鍵期。這期間,給學(xué)生提供一種自我選擇、自我發(fā)展、自我實現(xiàn)的空間,營造一個有利于學(xué)生自由發(fā)展的氛圍,對于學(xué)生能力、性格、世界觀的形成至關(guān)重要。中國工程院院士李培根指出：“讓學(xué)生自由發(fā)展,是更高層次的教育。”[2]當(dāng)然,自由是有責(zé)任的自由。

自由是個性發(fā)展的必要條件,而個性的發(fā)展會使學(xué)生達到一種理性上的發(fā)展,更好地行使自己的自由權(quán)利[3]。

傳統(tǒng)教育模式傾向“以教師為中心”。這種模式有利于發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,有利于教師組織、監(jiān)控整個教學(xué)活動進程,有利于師生互動、促進情感交流,有利于傳授系統(tǒng)的科學(xué)知識、形成完整的知識體系。但這種模式過分強調(diào)教師的主導(dǎo)作用,忽視了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主探究,扼制了學(xué)生的個性和創(chuàng)造性。 現(xiàn)代教育理念提倡“以學(xué)生為中心”。這一教育理念是美國人本主義心理學(xué)家卡爾·羅杰斯于20世紀50年代提出的，它體現(xiàn)了人本主義心理學(xué)的原理,符合辯證唯物主義的基本原則,反映了教育學(xué)的內(nèi)在規(guī)律,對于當(dāng)代教育,特別是高等教育的改革實踐具有一定的指導(dǎo)意義[4-5]。

“以學(xué)生為中心”的教育理念強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,尊重和適應(yīng)學(xué)生的認知規(guī)律和心理特征,重視學(xué)生的自身價值和權(quán)利,以學(xué)生自身提高為目的,最大限度地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但是,沒有教師引導(dǎo)的“以學(xué)生為中心”可能會使學(xué)生過于自信或自負,在學(xué)習(xí)生活中沒有方向和最終目標,天天要么忙忙碌碌,要么無所事事。

樹立“引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展”的教育理念，即在教學(xué)活動中,給學(xué)生充分的自由空間,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自由發(fā)展,教師僅給予必要的引導(dǎo)。這一理念,不但沒有否定教師在執(zhí)行教育理念和教育活動中的主導(dǎo)地位,反而對教師提出了更高要求,不僅要求教師更具有責(zé)任心和愛心,而且要求教師的教育教學(xué)活動應(yīng)該更具有創(chuàng)造性和藝術(shù)性。這一理念,將學(xué)生的需求和自由發(fā)展放在第一位,而自由與學(xué)生的個性發(fā)展密不可分,個性發(fā)展又意味著創(chuàng)新能力的發(fā)展,因此這一理念更看重學(xué)生在能力素質(zhì)上的發(fā)展。這一理念,能夠彌補“以教師為中心” 教育理念的缺點,能夠辯證地認識師生在教育教學(xué)過程中的重要地位和作用,實現(xiàn)教為主導(dǎo)和學(xué)為主體的真正統(tǒng)一[6-7]。

2　突出教師引導(dǎo)、強調(diào)自由發(fā)展、強化實踐創(chuàng)新的人才培養(yǎng)體系

科學(xué)制訂人才培養(yǎng)方案、構(gòu)建與之相符的教學(xué)體系是轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,是實現(xiàn)教育教學(xué)目標的首要前提。而舊版培養(yǎng)方案存在學(xué)生缺少自主選擇空間、個性化培養(yǎng)嚴重缺失、培養(yǎng)過程與學(xué)生興趣脫鉤等問題。為此,圍繞學(xué)?！叭北究迫瞬排囵B(yǎng)體系的頂層設(shè)計[8],以樹立“引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展”的教學(xué)理念為前提,以注重興趣為導(dǎo)向,以拓寬基礎(chǔ)、強化實踐創(chuàng)新為舉措,以提高能力為目的,制訂了新版培養(yǎng)方案。新版培養(yǎng)方案充分體現(xiàn)“引導(dǎo)”和“自由發(fā)展” 的理念、強化實踐和創(chuàng)新精神,為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自由發(fā)展以及實踐創(chuàng)新提供多元化的發(fā)展途徑[9-10]。本科培養(yǎng)方案結(jié)構(gòu)如圖1 所示,重點改革內(nèi)容包括4個方面。

圖1　本科培養(yǎng)方案結(jié)構(gòu)

(1) 設(shè)置“自主發(fā)展計劃”模塊,發(fā)展空間由課內(nèi)延伸到課外。設(shè)置10個創(chuàng)新學(xué)分,學(xué)生可通過社會實踐、科技創(chuàng)新及學(xué)科競賽、文體發(fā)展、專業(yè)認證等第二課堂的活動來獲取學(xué)分。鼓勵學(xué)生參加科技創(chuàng)新、學(xué)科競賽、專業(yè)認證等活動,在獎學(xué)金評定、保研等方面給予認定,使學(xué)生自由發(fā)展空間由課內(nèi)延伸到課外。

(2) 大幅壓縮必修學(xué)時,增加選修學(xué)時,為學(xué)生自由選擇課程提供保障。在夯實基礎(chǔ)的前提下,選修課程比例由原來的20%增加到30%。同時分方向設(shè)置專業(yè)選修課,以滿足學(xué)生不同的專業(yè)興趣。如計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè),專業(yè)限選課程設(shè)置了學(xué)科基礎(chǔ)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)通信、系統(tǒng)控制等4個方向。這種根據(jù)學(xué)生的發(fā)展去向設(shè)置專業(yè)限選課的方式,為大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自主發(fā)展提供了廣闊的選擇空間,使他們學(xué)業(yè)發(fā)展的自由度更大,選擇更為多元。

(3) 實施學(xué)業(yè)引導(dǎo),促進學(xué)生最大化的自由發(fā)展。為讓不同特長的學(xué)生找到適合自己的發(fā)展方向和發(fā)展途徑,設(shè)置了完善的學(xué)業(yè)引導(dǎo)體系,包括專業(yè)教育、新生研討課、培養(yǎng)方案解讀、學(xué)生選課指導(dǎo)、升學(xué)就業(yè)講座等[11],如圖2所示。

(4) 突出實踐和實訓(xùn)環(huán)節(jié),每門專業(yè)核心課程和學(xué)科基礎(chǔ)課都設(shè)有相應(yīng)的實驗或?qū)嵺`環(huán)節(jié)。增加設(shè)計型、創(chuàng)新型和研究型實驗項目的比例,在實驗內(nèi)容上設(shè)置必做和選做環(huán)節(jié),以鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣和特長去嘗試和自由發(fā)揮[12]。各專業(yè)每個暑期小學(xué)期都安排3～4周的專業(yè)實習(xí)。同時,從實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計到實習(xí)等實踐性環(huán)節(jié)強化以企業(yè)為主,開展校企聯(lián)動的工程實踐教育,讓學(xué)生的發(fā)展空間由校內(nèi)拓展到企業(yè)，面向業(yè)界、面向社會培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、工程視野和人文情懷。

圖2　貫穿四年的大學(xué)生涯學(xué)業(yè)引導(dǎo)

3　強化多層次實踐創(chuàng)新平臺

多層次實踐創(chuàng)新平臺的構(gòu)建是引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展、促進實踐能力和創(chuàng)新意識提高的有力保障。首先,從學(xué)生認知和發(fā)展角度將3個專業(yè)的主要課程劃分為程序設(shè)計與算法類、專業(yè)基礎(chǔ)與核心類、綜合實習(xí)實踐類3個層次,并針對其特點分別實施“交互式教學(xué)”、“研究性教學(xué)”和“基于項目的教學(xué)”等教學(xué)模式。其次,針對以前的實踐教學(xué)平臺存在的標準體系不完整、項目案例不規(guī)范、環(huán)節(jié)銜接不合理等諸多問題,圍繞如何扎實有效地開展IT人才工程實踐能力培養(yǎng)的問題,在實踐教學(xué)平臺建設(shè)和拓展等方面進行了大量的研究探索,逐步建成了“程序設(shè)計基礎(chǔ)實驗—系統(tǒng)開發(fā)專業(yè)實踐—工程應(yīng)用企業(yè)實訓(xùn)—科技創(chuàng)新自主發(fā)展”的多層次的實踐創(chuàng)新平臺,實現(xiàn)了從課內(nèi)到課外、從校內(nèi)到企業(yè)的培養(yǎng)空間拓展,為“引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展”教育理念的有效落實提供了保障,如圖3所示。

圖3　多層次實踐創(chuàng)新平臺

(1) 統(tǒng)籌規(guī)劃,加強基礎(chǔ)實驗平臺的建設(shè),強化基礎(chǔ)技能知識體系和程序設(shè)計能力培養(yǎng)。計算概論、程序設(shè)計(C 與C++)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等上機和實踐課程,是對學(xué)生基本技能和基本軟件編程能力培養(yǎng)的通識教育課。這類課程的實踐平臺搭建時,充分整合專業(yè)實驗室現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)資源,協(xié)調(diào)利用學(xué)校公用機房和學(xué)院校實驗教學(xué)示范中心,統(tǒng)籌規(guī)劃,統(tǒng)一管理,既提供優(yōu)質(zhì)的上機環(huán)境,也實現(xiàn)資源共享。不斷完善的基礎(chǔ)實驗教學(xué)平臺建設(shè),強化了學(xué)生基礎(chǔ)技能知識體系和程序設(shè)計能力。

(2) 突出特色,加強專業(yè)實驗平臺的建設(shè),強化專業(yè)綜合素養(yǎng)和系統(tǒng)開發(fā)能力培養(yǎng)。專業(yè)實驗平臺由學(xué)院的校級實驗教學(xué)示范中心統(tǒng)一管理。中心18個專業(yè)實驗室,有6個由學(xué)生自主管理,全面開放。為引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展,先后成立了CISCO網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院、Oracle數(shù)據(jù)庫技術(shù)學(xué)院等合作辦學(xué)或培訓(xùn)機構(gòu),學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好自主選擇發(fā)展方向,實現(xiàn)個性化培養(yǎng)。

(3) 積極強化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè),研制并應(yīng)用了先進的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)、程序設(shè)計自主學(xué)習(xí)平臺以及網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)過程管理平臺等。尤其是程序設(shè)計語言C的“知碼開門”、ACM測評系統(tǒng)等獲得了學(xué)院師生和學(xué)校專家的一致好評。這種開放式的網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)了教學(xué)從課內(nèi)向課外的拓展,實現(xiàn)了全開放式的資源共享和師生交流,為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自由發(fā)展提供了充分的保障。

(4) 校企聯(lián)合,加強實習(xí)和實訓(xùn)平臺的建設(shè),強化職業(yè)勝任資格和工程應(yīng)用能力培養(yǎng)。重點建設(shè)校企聯(lián)合的實訓(xùn)和實習(xí)平臺,加強與行業(yè)、企業(yè)合作,深入探索校企聯(lián)合的工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的新思路。企業(yè)參與專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂,并參與部分專業(yè)課程的教學(xué),學(xué)生的部分實踐在企業(yè)進行。如,由企業(yè)選派經(jīng)驗豐富的工程師擔(dān)任指導(dǎo)教師和項目經(jīng)理,按照企業(yè)文化理解、業(yè)務(wù)談判、需求分析、概要設(shè)計、詳細設(shè)計、編碼實現(xiàn)、上線模擬等軟件開發(fā)流程對學(xué)生進行指導(dǎo),讓學(xué)生

能真實體驗在企業(yè)里標準項目是如何做出來的。目前已經(jīng)建成與IBM、西門子等聯(lián)合的軟件工程實訓(xùn)實驗室,與東軟聯(lián)合的暑期實習(xí)教學(xué)機制,與朗訊、浪潮、華為、海信等企業(yè)聯(lián)合的認知與職業(yè)規(guī)劃實習(xí)基地。引入職業(yè)資格證書制度,使學(xué)生擁有畢業(yè)證書和職業(yè)資格證書的“雙證書”。目前已經(jīng)與國際知名企業(yè)建立了紅帽(Red Hat) Linux認證、Cisco認證、Oracle認證、單片機C程序設(shè)計師認證、嵌入式工程師認證、西門子PLM認證(工業(yè)4.0)等專業(yè)認證。通過校企聯(lián)合實現(xiàn)了實踐教學(xué)平臺從校內(nèi)到校外的拓展,使“雙真”(即真實的企業(yè)環(huán)境、真實的項目案例)模式在實踐和實習(xí)教學(xué)中得以實現(xiàn),解決了學(xué)校實習(xí)、實訓(xùn)設(shè)備不足問題,真正做到企業(yè)與學(xué)校資源共享,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素養(yǎng)和工程實踐能力。

(5) 校院齊心,完善科技創(chuàng)新平臺建設(shè),強化學(xué)生科技創(chuàng)新能力。按照學(xué)?！叭比瞬排囵B(yǎng)體系的“個性化”培養(yǎng)要求,大力學(xué)院制訂了“搭建平臺,典型引導(dǎo),重在普及”的科技創(chuàng)新工作思路,創(chuàng)立了具有我院特色的“三自三結(jié)合”(“三自”：大學(xué)生科協(xié)自行組織科技活動、學(xué)生自發(fā)參與科技賽事、教師自覺給予指導(dǎo),“三結(jié)合”：創(chuàng)新與競賽相結(jié)合、課外與課內(nèi)相結(jié)合、自由與引導(dǎo)相結(jié)合)的科技創(chuàng)新模式,組建了科技創(chuàng)新團隊,拓展了大學(xué)生科技創(chuàng)新和學(xué)術(shù)發(fā)展空間。經(jīng)過多層次實踐創(chuàng)新平臺的系統(tǒng)訓(xùn)練,提高了IT類專業(yè)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

4　應(yīng)用效果

經(jīng)過4年多的探索和實踐,取得了明顯成效。制訂了與“引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展”理念相適應(yīng)的新版培養(yǎng)方案,創(chuàng)設(shè)了有利于學(xué)生自由發(fā)展的條件與空間,促進了學(xué)生最大化的自由發(fā)展,提高了教師綜合教學(xué)素養(yǎng)。其次,優(yōu)化了面向?qū)嵺`和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)體系,營造了有利于學(xué)生自主探究的環(huán)境,構(gòu)建了多模式多層次工程實踐平臺,提升了學(xué)生的工程應(yīng)用素養(yǎng),夯實了學(xué)生的程序設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)力、工程應(yīng)用和科技創(chuàng)新能力。實踐證明,在“自主探究”和“自由發(fā)展”氛圍下成長的學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力明顯增強。據(jù)學(xué)校統(tǒng)計,近4年來計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、通信工程專業(yè)學(xué)生參加省級以上學(xué)科競賽并獲獎的人數(shù)逐年提高,2014年獲獎85項,同比增長近25%,獲國家軟件著作版權(quán)15項。近4年學(xué)院3個專業(yè)畢業(yè)生初次就業(yè)率均實現(xiàn)了持續(xù)增長。根據(jù)學(xué)校統(tǒng)計數(shù)據(jù),2012年—2015年通信工程專業(yè)初次就業(yè)率分別為96.39%、98.8%、100%、100%；軟件工程專業(yè)分別為93.75%、96.67%、98.78%、100%；計算機專業(yè)分別為91.8%、94.25%、97.75%、98.2%。該教育理念以及實踐教學(xué)體系和平臺的改革建設(shè)做法也得到了領(lǐng)域教育專家的較高評價,2014年獲邀參加教育部“高校計算機類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案研究”研討會并作大會交流。企業(yè)代表普遍認為改革思路代表了IT類教育改革發(fā)展的基本方向,與企業(yè)IT工程師的培養(yǎng)路徑一致。

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Construction of multi-level practical and innovative platform for IT majors

Zheng Qiumei, Wu Chunlei, Cui Xuerong, Li Huayu, Li Shibao

(College of Computer and Communication Engineering, China University of Petroleum ,Qingdao 266580)

The traditional teaching modes have problems on poor learning ability of students,the relative lack of practice and innovation,etc. This paper proposes the concept of “guiding students to freely develop,” which stresses guidance,free development,and cultivation of practice and innovation abilities. Then the new training program in favor of the free development of students is developed,and a multi-level practical and innovative platform is constructed,which can provide the support for program design experiments,professional practice for system development,engineering application of enterprise training,and independent development of scientific and technological innovation. In four years, the application practice shows that the platform of practice and innovation has a significant effect in students’ practical innovation and the development of self-awareness.

IT talents; practical teaching; platform construction; scientific and technological innovation

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.05.003

2015- 11- 23修改日期：2016- 01- 04

教育部-IBM專業(yè)綜合改革項目“軟件工程過程建設(shè)”(2012-17)；山東省卓越工程師教育培養(yǎng)計劃專業(yè)建設(shè)項目(2013-10)；中國石油大學(xué)教學(xué)改革項目(QN201419)；中國石油大學(xué)研究性課程教學(xué)改革項目(YK201415)

鄭秋梅(1964—)，女，山東高密，碩士，教授，副院長，主要研究方向為圖形圖像處理.

E-mail：zhengqm@upc.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2016)5- 0007- 03