計算機類專業教育創新與實踐
時間:2022-05-23 09:03:51
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摘要:加強新工科建設是我國在應對“科技改革、產業升級”浪潮背景下的一個重要選擇及戰略目標。在此背景下計算機類專業教育工作的改革與創新直接影響到專業人才的培養及發展。對此,教師可探討現今我國各地高校計算機類專業教育工作中存在的一些問題,然后基于創新改革的戰略體系下,通過教學思想、教育內容、教育手段等方面總結出一系列改革、創新路徑,同時探討新工科背景下計算機類教育創新模式的具體應用與實踐路徑。
關鍵詞:新工科;計算機;創新探索
基于新工科背景下,計算機專業教育工作必須要加強學生的實踐能力訓練,并促進學生的全方位發展,確保其能夠朝著應用型、復合型、專業型等方向轉變,由此能夠讓整個計算機專業的教育質量持續性提升。所以,在本文的研究中,筆者結合計算機專業教育創新的具體實踐及探索應用展開研究,希望能夠逐步提高專業人才的創新能力與應用能力。
一、我國計算機類專業教育工作存在的問題
(一)教育思想相對滯后
根據2018年聯合國教科文組織的調查研究發現:全球高等院校的教育機制正在出現全面變革與創新,同時朝著國際化、信息化、多元化的方向轉變。由于高等工程教育屬于高等教育的一個重要構成要素,在朝著改革、創新等方向發展的過程中,則需要瞄準未來市場的發展方向。對此,在2019年5月之后,我國教育部全面實施新工科建設戰略,相繼頒布了《針對全面實施新工科研究與實踐的相關意見》《全面開展新工科研究及實踐活動的具體通知》等文件條例。但在我國大部分高校的計算機專業教學工作中,很多教師的教學思想相對傳統,一些觀點過于保守,缺乏創新意識及突破能力。而且,還有一些教師完全忽視行業的發展趨勢及應用現狀,依舊強調實驗型、測試型的教學內容,不能從全局上開展教學活動,這對于培養及提升學生的實踐能力是非常不利的。而且,在這種情況下,也會讓學生過于看重考試分數,卻忽視了實踐應用能力的培養。由此來看,基于這一教學理念的影響下,“教”和“學”都與新工科建設的發展目標完全相背離,這也是為何大部分學生進入職場之后感到非常迷茫、無所適從的一個主要原因。
(二)不同實驗項目之間缺乏關聯性
對于計算機專業的教學內容來說,其具備相對獨特的知識結構與課程機制,不同的課程內容之間存在明顯的相關性,一般能夠體現出前后承接等特點。不過由于不同課程之間的實驗教學、實踐應用等保持一定的獨立性,而且缺乏銜接性的訓練,導致在課堂教學中,教師僅僅將教學內容局限于某個知識點中,不利于學生綜合能力的鍛煉與提升。從現實角度來看,在計算機專業的課程體系中,不管是哪一個實驗型項目,都涉及不同學科的知識點,必須要將其全面融合方可順利地解決這一教學任務,對此必須要加強學生系統性的訓練與專業化的實驗。
(三)教學模式過于生硬、單一
傳統的計算機專業教學過于看重理論知識的灌輸與講解,但是卻不注重學生分析能力、實踐能力、應用能力的鍛煉與提升。比如,在一些實驗課堂中,一般要求學生根據實驗步驟進行一步步操作,不看重實驗過程的分析,只關注實驗結果。導致學生養成了依葫蘆畫瓢的習慣,到最后雖然完成了實驗任務,但是卻不理解其中的實驗原理,這種情況下對培養學生的工程實踐思維是非常不利的,以至于在實際工作中不能讓學生靈活地運用已經掌握的理論知識去解決實際問題。
(四)缺乏實踐教學資源
我國一些高校的計算機實訓實驗平臺建設依舊相對落后,導致實訓環境不理想,缺乏所需要的實訓設備、教學質疑等。再加上部分學校和企業的互動相對缺乏,導致校外實訓的次數和機會偏少,而且實訓內容過于繁瑣,缺乏專業性指導,不利于學生實踐能力的深度提升。
(五)專業人才培養與社會需求脫節
隨著人工智能和大數據技術的發展,社會對計算機行業人才的需求也出現了新變化和新要求,對各類計算機專業人才的需求逐漸增大。高校的計算機專業招生數量也較多,持續向社會輸送畢業生。但是,在就業市場上存在畢業生難以找到專業對口的工作崗位,而用人單位難以找到合適的計算機專業人才的“兩難”問題。尋找引起“兩難”問題的原因會發現,高校對計算機專業人才的培養存在與社會實際需求嚴重脫節的情況,也就是說,一些高校培養的計算機類專業畢業生不符合社會對創新型、復合型人才的需求,從而使得學生在就業時不具備競爭優勢。所以,高校計算機專業教師需要了解社會對該專業畢業生的專業能力要求,從而培養符合社會實際需求的計算機專業人才。
二、新工科背景下計算機類專業教育創新探索與實踐
(一)改變教學思維
與傳統的工科教育工作相對比,新工科人才培養更加注重應用能力、創新能力等,這也是解決一些復雜工程所需要具備的重要素質。很多高校的計算機專業教師滿足于對學生基礎知識的傳授,對學生的創新思維和素質培養比較少。對此,高校計算機專業教學工作必須要突破傳統教學模式的局限性,遵循以生為本原則,給予學生更多的學習自主選擇權,允許他們根據自己的興趣愛好及擅長的方面選擇一個方向開展自主性學習,并注重對學生編程能力、融會貫通能力、終身學習能力、職業適應能力等多種能力的發展,將學生培養成專業能力強、綜合素質高、適應性強的復合型人才。教師要充滿危機感和緊迫感,在本專業中組建強有力的教學團隊,定期召開研討會,討論日常教學和項目實訓中發現的問題,討論改進教學和實訓方法與措施。同時,教師還要深入企業和工業界,與工程師展開同行交流與溝通,學習其科研與教學經驗,積累工程開發實踐經驗,將實踐經驗轉化為教學能力,提高課堂教學的質量和實效。另外,教師還要結合國際計算機行業的最新發展趨勢和同步的發展要求,對學生進行針對性的培養,讓學生具備更新知識的意識,時刻保持學習新知識的狀態,能夠把握行業最新動態,樹立持續發展觀,確保大學生在畢業時的專業能力不僅能夠滿足解決復雜計算問題的標準,還要掌握先進理論,懂分析、懂設計,學會和掌握整合社會、倫理、道德、法律等方面的相關要素,成為專業能力強、職業素質好、人際交往能力良好的綜合型人才。只有教師改變教學思維,不囿于課堂教學的范疇,以積極、開放的心態進行知識更新、經驗積累與教學實踐能力轉化,給予學生更多的選擇權,提供專業的引導與幫助,才能夠培養更多專業能力過硬、創新實踐能力強、能迅速上手、符合企業要求的專業人才。
(二)加強教學內容創新與改革
基于新工科建設背景下,必須要以技術指導為切入點,確保學生掌握的理論知識與實踐應用全面融合。若要改變傳統教學模式中不同學科“各自為政”的現象,必須要加強整個課程機制的同步設計與整體規劃,由此來導入一些交叉性、綜合性的實驗內容,讓學生在綜合性實驗中提高綜合學習能力與實踐能力,增強對各學科知識的理解與認知。例如,創建一個綜合性的大型計算工程,使其與整個專業的知識全面聯系在一起,當學生完成這一項目之后能夠全面掌握所有的知識點,這就好比是通過拼圖創建一個大圖片一樣,能夠幫助學生逐步提高知識的整體把握能力,促使其工程思維、設計理念等不斷提升。教師可通過借鑒西方國家CDIO工程型人才培養的優秀教育經驗,改變傳統的課程機制,創建以“針對性、多樣性”為特征的課程教學框架,對其中所有的知識進行整合優化。教師可結合教學大綱的培訓要求,對學生的綜合素質提出不同階段的考核標準,并進一步取締不同課程之間的界限,把不同的教學活動劃分在一起,然后分割成不同的模板,并對應不同的培養教育目標。在學生對其中的一個模板進行學習及掌握之后即可獲得相關知識與技能。利用不同模塊的整合,能夠將不同的目標全面聯系在一起,由此能夠真正地改變傳統人才培養的尷尬現狀,將以培養學生能力為主導的教學理念廣泛滲透到日常教學活動中。值得注意的是,在計算機專業教學工作中,由于課程內容比較復雜,不僅涉及基礎課程、硬件課程,而且還涉及軟件課程等。對于基礎課程來說,一般是指計算機科學理論、程序設計、離散教學、數據結構等;對于硬件課程來說,一般是指計算機網絡、計算機組成原理、微機接口技術等;對于軟件課程來說,一般是指操作系統、數據庫知識、算法解析等。利用不同課程內容的整合,按照課程教學的方向進行各個階段的教學大綱設計,將培養學生的應用實踐技能融入不同的教學階段中,[1]宋鶯,汪波.新工科背景下“互聯網+金融”的計算機類人才培養模式探索與實踐[J].信息通信,2019(8).[2]胡賀軍,胡少鋒,李建國,等.新工科背景下計算機專業大學生創新創業探究[J].赤峰學院學報(自然科學版),2019(11).[3]陳贛浪.“新工科”背景下軟件工程專業計算機基礎課程的創新與實踐[J].電腦知識與技術,2020(11).參考文獻:由此來幫助學生掌握“程序設計”“問題求解”“數據結構”等方面的知識。
(三)運用全新型的教學模式
在計算機專業教學工作中,實驗課程的設置是非常重要的,當教師在為學生進行實驗演示期間,需要鼓勵學生進行求證分析。不過根據傳統的教學流程來看,存在過于僵硬的特點,這對于培養學生的自主能力是非常不利的。對此,教師必須要加強實驗方案的創新與改革,通過增設一些綜合性的實驗知識,逐步提高驗證性實驗的難度,由此來幫助學生的自主能力獲得提升。關于教學模式的應用來說,教師需要引入探討型、案例分析型、問題思考型等教學方法,確保教學內容與行業的前沿技術全面融合,促使教學手段的不斷創新與改革。在我國一些高等計算機專業院校中,一些教師通過分析學生的知識結構、基本能力等,幫助學生在調整學習習慣的基礎上,運用驗證型實驗鼓勵學生對某一計算機項目進行實踐應用。在此期間,需要接受一些“面向過程程序設計”的相關概念,然后利用案例講解,促使學生的理解能力大大提升。在上機操作期間,還需要讓學生掌握完成整個驗證性實驗項目的具體流程,首先鼓勵學生模仿操作,接下來將一些有用的環節整合在一起,并設計一些有難度的問題,鼓勵學生進行思考或者通過小組討論的方式去尋找答案。在此期間,能夠培養學生的集體精神,促使其實踐應用能力大大提升。
(四)加強校企合作培養模式的應用
在高校計算機專業教學中,學校為了增強IT技能人才的培養質量,必須要構建校企合作路徑。利用專業、合適的校企合作“產學研”教學機制,能夠為社會發展、企業創新等培養出更多的創新性及實踐性人才,同時也能夠借助于企業人力資源、專業設備等創建一個專業的實踐基地,由此能夠大大地降低人才培養成本。在此期間,企業利用人才的導入,也能夠在高校高水平科研團隊的輔助下實現產業鏈的升級與改革。具體來說,校企合作IT專業人才的培養機制涉及四大內容:(1)校企合作保障制度的制定;(2)高校和企業全面創建IT人才培養機制;(3)全面實施校企合作IT人才培養戰略;(4)加強校企合作培養IT人才的評價機制的創新與改革。例如,與著名IT企業開展人才培養合作計劃,能夠讓校內外的教學流程全面融合,促使校企產學研水平的不斷提升,并且這也是新工科建設背景下各大高校計算機專業開展實踐教學的一個重要路徑。通過數據調查發現,在我國廣西當地的計算機企業發展過程中,通過導入校企辦學合作模式,已經有46家企業相繼加入,在整個行業的發展中能夠充分挖掘地方高校在智能信息處理、大數據計算等方面的專業優勢,并且借助于企業在軟件設計、產業研發等方面的優秀經驗,共同促進項目的協同創新,為縮短高校科研成果的轉化周期帶來了很大的幫助與支持。
(五)加強職業素質和技能培養
針對高校計算機專業畢業生不能適應社會需求的問題,高校需要將專業教學與企業需求相結合,對學生加強職業素質培養與職業技能培訓,培養符合企業需要的復合型人才。首先,教師要深入企業,開展調查研究,摸清企業對畢業生在專業能力與職業素質方面的實際需求,制定具有針對性的教學方案,對學生加強專業技能訓練、職業生涯規劃教育和職業素質養成教育,使學生被培養成符合企業實際需求的人才。其次,教師要注重對學生實際操作能力的培養,讓學生經常參加實際的工程實踐活動,增強由理論向實踐轉化的能力。最后,教師可以給學生講述實際工作中可能會遇到的問題和矛盾,并進行案例分析,提高學生對職業和日常工作的認知,為他們走上工作崗位做好思想準備,增強職業敏感性和洞察力,培養合格的復合型專業人才。
三、結語
總而言之,在新工科建設背景下,要加強計算機專業教育事業的發展,必須注重培養學生的自主能力,并且通過課內外教學知識的全面融合,利用實踐基地的創建與改革,通過理論知識與實踐應用的全面融合,為培養出更多高素質應用人才明確方向,由此能夠真正地為促進我國計算機專業教育事業的全面發展奠定基礎。
作者:李宏博 單位:大慶師范學院
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