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基于“新工科”背景下计算机类专业创新教育课程与实践体系分析与研究

段乃侠
  
富网媒体号
2024年171期
陕西国际商贸学院 陕西省咸阳市 712000

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摘 要:随着科技的飞速发展和社会的不断进步,“新工科”建设已成为我国高等教育改革的重要方向。计算机类专业作为新工科的重要组成部分,其创新教育课程与实践体系的构建对于培养适应时代需求的创新型人才具有重要意义。本文通过对“新工科”背景的分析,探讨了计算机类专业创新教育课程与实践体系的现状和存在的问题,并提出了相应的优化策略和实施路径,旨在为提高计算机类专业人才培养质量提供参考。

关键词:新工科;计算机类专业;创新教育;课程体系;实践体系

0 引言

“新工科”是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。在“新工科”背景下,计算机类专业面临着新的机遇和挑战。如何培养具有创新能力、实践能力和跨学科素养的计算机类专业人才,成为当前高校教育改革的重要课题。因此,构建科学合理的创新教育课程与实践体系是实现这一目标的关键。

1 “新工科”背景分析

(1)“新工科”的内涵与特征

“新工科”强调学科的交叉融合、创新驱动和实践导向,注重培养学生解决复杂工程问题的能力、创新能力和全球视野。

(2)“新工科”对计算机类专业人才的新要求

要求计算机类专业人才具备扎实的专业基础知识、较强的创新思维和实践能力、良好的团队协作和沟通能力,以及对新技术、新领域的敏锐洞察力和快速适应能力。

2 计算机类专业创新教育课程与实践体系的现状

(1)创新教育类课程设置相对陈旧,未形成完整的创新课程体系,无法满足学生对创新意识、创新思维培养的需要。

笔者针对多所应用型高校的152名学生开展问卷调查,其中问题“您觉得计算机类专业的创新创业教育课程应该注重哪些方面?”,得到的调研结果如图1:

根据以上调研数据显示,针对计算机类专业的创新创业教育课程,学生认为应该注重的方面主要有以下几个方面:创业案例分析(78.29%)、初创企业模拟(63.82%)、创业项目实践(63.82%)。相对而言,创业计划书撰写(55.92%)的比例略低一些。因此,可以看出学生认为实践性较强的教学内容更受欢迎,其中创业案例分析和初创企业模拟受到更多关注。

但是目前很多高校创新教育类课程内容相对陈旧,跟不上技术发展的步伐;课程之间缺乏有机联系,未能形成完整的知识体系;实践教学环节薄弱,实验课程多为验证性实验,缺乏综合性和创新性实验。

(2)教学方法单一,缺乏启发式、探究式教学,不利于培养学生创新能力。

目前很多高校针对学生的创新思维教育,采用的教学方法比较传统和单一,主要采用理论灌输,而缺乏让学生亲自去实践或参观交流,而学生更渴望那种多元化、沉浸式的教学方式。笔者针对多所应用型高校的152名学生开展问卷调查,其中问题“您希望创新创业教育课程以哪种方式授课?”,得到的调研结果如图2:

根据调研数据显示,参与调研的学生对创新创业教育课程授课方式的偏好为实践操作(71.71%)、案例分析(69.08%)、理论授课(67.76%),分别占比最高。相对而言,参与者对专家讲座(37.5%)和其他方式(1.32%)的偏好较低。综合来看,实践操作、案例分析和理论授课是参与者比较青睐的创新创业教育课程授课方式。

所以,目前高校创新思维教育教学方法单一,以教师讲授为主,导致学生都不敢兴趣参与度不高;教师缺乏启发式、探究式教学,不利于培养学生的创新思维和解决问题的能力。

(3)教师队伍的工程经验不足,知识结构更新不及时,无法满足新工科背景下对创新人才培养的需求。

随着创新教育的不断推进,对创新教育师资的需求日益增加。然而,目前创新教育师资的数量相对不足,难以满足教育发展的需求。部分教师在创新教育方面的专业素养不足,知识结构更新不及时,缺乏创新教学方法和实践经验,难以有效地开展创新教育。另外,很多高校针对创新教育师资的培训机制还不够完善,培训内容和方式不能满足教师的实际需求,导致教师的专业发展受到限制。笔者针对多所应用型高校的152名学生开展问卷调查,其中问题“您认为创新创业教育教师应具备哪些素质?”,得到的调研结果如图2:

根据调研数据显示,参与调研的学生对创新创业教育师资素质的要求为具有丰富的创新创业实践经验(84.87%)、扎实的专业知识(70.39%)、良好的教学方法和技巧(67.11%)、较强的沟通和指导能力(58.55%)。由此可见,各个高校要尽快加强师资队伍建设,以满足新工科背景下的创新创业教学的需求。

(4)实践教学平台建设滞后,校企合作不够深入,与企业合作不够紧密。

部分高校由于资金和设备限制,实践教学平台建设滞后,设备老化,创新教育资源不足,学生的创新能力培养受到一定的限制;创新教育实践平台应与企业紧密合作,为学生提供更多的实践机会和就业渠道,然而,目前一些校企合作不够深入,企业参与度不高,实践基地的作用未能充分发挥。

3 计算机类专业创新教育课程与实践体系存在的问题

(1)课程体系缺乏系统性和前瞻性

很多高校的计算机类专业人才培养方案中,为了体现创新创业教育教育培养,加入一下创新培养类课程,如创新思维训练、创业基础与实务等课程,但这些课程不能紧密与专业知识相结合,缺乏系统性,也未能充分考虑行业发展趋势和市场需求,课程设置缺乏对前沿技术和新兴领域的关注。

(2)实践教学环节与理论教学脱节

实践教学内容与理论教学内容结合不紧密,实践教学的目标和要求不够明确,理论教学没有切实为实践教学服务或为实践教学打基础,导致学生在实践中无法有效地运用所学理论知识,造成理论与实践两张皮。

(3)创新教育理念未能有效落实

教学过程中过于注重知识的传授,忽视了学生创新能力的培养;教师教学手段和方法单一,无法调动学生开展创新活动的积极性;创新教育的评价机制不完善,无法准确衡量学生的创新成果和能力。

(4)师资队伍建设有待加强

缺乏具有丰富工程实践经验和创新能力的教师,教师培训和进修机制不健全,影响了教学质量的提升。

4 计算机类专业创新教育课程与实践体系的优化策略

(1)优化课程体系

根据“新工科”的要求和行业发展趋势,调整课程结构,增加前沿技术和新兴领域的课程;加强课程之间的整合与衔接,构建系统的知识体系;提高实践教学课程的比重,设置综合性、创新性实验项目。

(2)强化实践教学

建立实践教学与理论教学紧密结合的机制,明确实践教学的目标和要求;加强实践教学环节的设计和指导,提高学生的实践能力和创新能力;完善实践教学评价体系,注重对学生实践过程和创新成果的评价。

(3)落实创新教育理念

将创新教育贯穿于教学全过程,采用启发式、探究式教学方法,激发学生的创新思维;建立创新教育激励机制,鼓励学生积极参与科研项目和学科竞赛,培养学生的创新意识和创新能力。

(4)加强师资队伍建设

引进具有丰富工程实践经验和创新能力的教师,加强教师培训和进修,提高教师的业务水平和创新能力;建立教师与企业的交流合作机制,鼓励教师参与企业实践和技术研发,提升教师的工程实践能力。

5 计算机类专业创新教育课程与实践体系的实施路径

(1)课程体系构建

①基础课程模块

开设计算机基础理论课程,如数据结构、算法、操作系统、计算机网络等,为学生奠定坚实的专业基础。教学中融入创新思维培养内容,如在课程中设置创新案例分析、问题解决方法探讨等环节,激发学生的创新意识。

②专业核心课程模块

根据计算机类专业的不同方向(如软件开发、人工智能、网络工程等),设置相应的核心课程,注重理论与实践相结合。引入前沿技术课程,如区块链、大数据、云计算等,让学生了解行业最新动态,拓宽创新视野。

③创新课程模块

开设创新方法课程,如头脑风暴法、TRIZ理论等,培养学生的创新思维和方法。设立创新创业课程,包括创业基础、商业计划书撰写、项目管理等,提升学生的创业能力。

④实践课程模块

增加实验课程比重,让学生通过实践巩固理论知识,提高动手能力。开设课程设计和综合实训项目,要求学生综合运用所学知识解决实际问题,培养团队协作和创新能力。

(2)教学方法改革

①项目驱动教学

以实际项目为导向,让学生在项目实施过程中学习知识和技能,提高解决问题的能力。教师在项目中扮演指导者的角色,引导学生自主探索和创新。

②案例教学

引入实际案例,让学生分析案例中的问题和解决方案,培养学生的创新思维和实践能力。组织学生进行案例讨论和分享,激发学生的创新灵感。

③小组合作学习

将学生分成小组,共同完成课程任务和项目,培养学生的团队协作和沟通能力。鼓励小组之间进行竞争和合作,激发学生的创新动力。

④翻转课堂

让学生在课前通过在线课程、教材等资源自主学习课程内容,课堂上进行讨论、答疑和实践活动。提高学生的自主学习能力和创新能力,同时也增强了课堂互动性。

(3)实践教学平台建设

①实验室建设

加大对计算机实验室的投入,更新实验设备,为学生提供良好的实验环境。建立开放实验室,让学生在课余时间能够自主进行实验和创新活动。

②实习基地建设

与企业合作建立实习基地,为学生提供实习机会,让学生了解企业的实际需求和工作流程。邀请企业技术人员担任实习指导教师,提高学生的实践能力和创新能力。

③创新创业平台建设

建立创新创业中心,为学生提供创新创业指导、项目孵化等服务。举办创新创业大赛、科技活动周等活动,激发学生的创新热情和创业精神。

(4)师资队伍建设

①教师培训

定期组织教师参加创新教育培训和学术交流活动,提高教师的创新教育水平。鼓励教师参与企业实践和科研项目,提升教师的实践能力和创新能力。

②引进创新型教师

引进具有创新精神和实践经验的教师,充实师资队伍。聘请企业技术人员、创业成功人士等担任兼职教师,为学生提供实际的创新指导。

③建立教师激励机制

设立创新教育教学成果奖,对在创新教育方面取得突出成绩的教师进行表彰和奖励。将教师的创新教育成果纳入绩效考核体系,激励教师积极开展创新教育。

(5)评价体系完善

①多元化评价方式

采用考试、作业、项目报告、课堂表现等多种方式对学生进行评价,全面考查学生的知识掌握、实践能力和创新能力。引入学生自评、互评和教师评价相结合的评价方式,提高评价的客观性和公正性。

②过程性评价

加强对学生学习过程的评价,关注学生在课程学习和实践活动中的表现和进步。及时反馈学生的学习情况,帮助学生发现问题和不足,及时调整学习策略。

③创新能力评价

建立创新能力评价指标体系,对学生的创新思维、创新方法、创新成果等进行评价。将创新能力评价结果作为学生评优、保研等的重要依据,激励学生积极参与创新活动。

6 结论

在“新工科”背景下,计算机类专业创新教育课程与实践体系的构建是一项系统工程,需要学校、教师和学生的共同努力。通过优化课程体系、强化实践教学、落实创新教育理念、加强师资队伍建设等策略,以及制定科学的人才培养方案、加强课程资源建设、推进教学方法改革、完善实践教学平台和完善评价机制等实施路径,能够有效提高计算机类专业人才培养质量,为我国经济社会发展培养更多高素质的创新型人才。

参考文献:

[1] 赵佳,张力元,丁言.”新工科”工程教育专业认证背景下计算机专业创新型人才培养研究[J].长春工程学院学报,2023年第24卷第2期.

[2] 高鹰,丘凯伦,张为,温武.计算机类专业人才培养的探索与实践[J],电脑知识与技术,2021年10月第17卷第28期.

[3] 李慧,赵子月,高瑞贞.新工科背景下地方本科院校计算机类专业实践教学体系改革研究[J],邯郸学院学报,2022年6月第32卷第2期.

[4] 王家宁,姜楠楠.新工科背景下计算机专业创新人才研究[J],哈尔滨职业技术学院学报,2023年第1期.

作者简介:姓名:段乃侠 职称:副教授 ,学历: 研究生,研究方向: 计算机应用技术。

基金项目:2023年陕西国际商贸学院校级教学研究项目“‘新工科’背景下计算机类专业创新创业教育课程与实践体系研究(项目编号:JG202318);2023年教育部产学合作协同育人项目“计算机科学与技术专业实践与创新教学体系改革”(项目编号:230805115305503).

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