新工科網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學體系構建
時間:2022-07-06 17:50:12
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摘要:文章針對網(wǎng)絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題與不足,結合新工科建設人才培養(yǎng)要求,以貴州理工學院大數(shù)據(jù)學院網(wǎng)絡工程專業(yè)教學改革為例,基于OBE教育理念明確新工科背景下的網(wǎng)絡工程人才培養(yǎng)目標,對培養(yǎng)學生工程實踐能力培養(yǎng)起關鍵作用的實踐課程體系進行構建,強調以“學習結果產(chǎn)出”為目標,以培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力等為出發(fā)點。
關鍵詞:新工科;OBE教育模式;網(wǎng)絡工程;人才培養(yǎng);實踐教學體系
自2017年2月,教育部啟動新工科計劃以來,新工科成為了高等教育戰(zhàn)線的廣泛共識與積極行動,并開始積極探索全周期的工程教育新理念,將新工科與傳統(tǒng)學科專業(yè)相結合,構建工程教育人才培養(yǎng)新模式,形成具有國際競爭力的工程教育新質量,完善具有中國特色的工程教育新體系[1]。當前我國正在實施的“互聯(lián)網(wǎng)+”行動、“中國智造2035”“網(wǎng)絡強國”戰(zhàn)略等促進了新一代信息技術、云計算技術、大數(shù)據(jù)技術以及人工智能技術等新興科技的快速發(fā)展,與之相關的新興產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)新企業(yè)亟需一批具有國際化視野、創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力強、工程實踐能力過硬的高素質復合型新工科人才[2]。為了推動新工科專業(yè)建設與人才培養(yǎng)質量提升,在教育部引導下,各大高校主動布局面向未來新技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新專業(yè),或是對傳統(tǒng)專業(yè)進行升級改造,并逐步打破制約工程教育人才培養(yǎng)質量的資源、區(qū)域以及政策壁壘[3]。當前我國部分高校存在新工科人才培養(yǎng)目標不明確,工程教學認識不夠清晰,實踐教學作用發(fā)揮不突出等問題,導致培養(yǎng)出來的人才工程實踐能力和綜合素質有待提升,達不到行業(yè)企業(yè)的需求。因此,以新工科建設為依托,制定合理的人才培養(yǎng)目標,優(yōu)化專業(yè)課程體系,大力推進校企協(xié)同育人機制,建設符合培養(yǎng)目標的實踐教學平臺,培養(yǎng)符合社會發(fā)展需要的復合型新工科人才,是當前需要認真思考與研究的課題[4]。貴州理工學院于2014年獲批網(wǎng)絡工程專業(yè),2015年開始招生,但該專業(yè)仍屬于傳統(tǒng)專業(yè),依然面臨著向新工科轉變的問題與挑戰(zhàn)。結合貴州省經(jīng)濟社會發(fā)展需要,進一步推進“數(shù)據(jù)之都”建設,在2016年8月,貴州省與阿里巴巴集團簽署了全面深化合作協(xié)議,并提出在三年內為貴州培養(yǎng)2500名云計算人才[5]。同年12月,成立了“阿里巴巴?貴州理工大數(shù)據(jù)學院”,開啟了校企協(xié)同育人新局面,網(wǎng)絡工程專業(yè)(云計算方向)就是校企合作共建專業(yè)之一,該專業(yè)是對傳統(tǒng)網(wǎng)絡工程專業(yè)的升級與改造。為此,結合學校發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃,以新工科建設為契機,探討網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學體系建設方案,促進復合型人才培養(yǎng),服務經(jīng)濟社會發(fā)展。
一、基于OBE理念構建新人才培養(yǎng)目標
OBE教育模式是以結果產(chǎn)出為導向,以培養(yǎng)目標為根本,即明確“培養(yǎng)什么樣的人”。要根據(jù)網(wǎng)絡工程專業(yè)特點,緊密結合經(jīng)濟社會、行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及學校的發(fā)展定位等多個維度來制定人才培養(yǎng)目標,培養(yǎng)具有工程實踐能力、創(chuàng)新思維和終身學習能力的創(chuàng)新型復合人才。在制定培養(yǎng)目標時,校企雙方需要從學校的實際出發(fā),綜合考慮學生、師資和教學等方面,其總體原則是充分調研行業(yè)企業(yè)對人才的需求,以實踐操作能力培養(yǎng)為核心,深入開展校企合作,全面統(tǒng)籌校企雙方在人才培養(yǎng)方面應該發(fā)揮的作用,并將企業(yè)核心課程(實踐性強的課程)貫穿教學全過程,從工程素養(yǎng)、工程意識以及工程實踐等方面進行培養(yǎng),促進學生多學科交叉思維模式鍛煉,提高學生的團隊合作意識和協(xié)同創(chuàng)新能力,不斷開拓新視野。同時,還要培養(yǎng)學生的社會責任感、價值觀和環(huán)境保護意識等維度的思維能力,使他們能夠主動思考工程對人類社會、環(huán)境以及商業(yè)等的影響,培養(yǎng)其終身學習能力。
二、面向新工科人才培養(yǎng)的實踐教學體系構建
(一)“三層次”實踐教學體系構建
根據(jù)OBE工程教育理念以及行業(yè)企業(yè)標準,校企雙方協(xié)同構建以“實際網(wǎng)絡工程與云計算項目開發(fā)”為主線,面向基礎理論與行業(yè)應用的課程體系。在整個課程體系中,實踐教學是網(wǎng)絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),其主要作用是加深學生對基本理論與方法的理解、掌握與應用,是實踐操作能力提高的重要組成部分,同時也是應用型網(wǎng)絡工程人才培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)。校企雙方協(xié)同構建的多層次實踐教學體系如圖1所示。
(二)實踐教學體系模塊化構建
網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學體系可以分為如下幾個模塊,具體如圖2所示。這些模塊劃分的基本原則是基于不同實踐課程在人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮的作用。緊扣人才培養(yǎng)目標,將整個實踐課程體系劃分為5個模塊,即課帶實驗、課程設計、實習實訓、認證培訓以及綜合訓練。根據(jù)校企合作協(xié)議以及企業(yè)在協(xié)同育人中應發(fā)揮的作用,企業(yè)主要承擔實踐性較強的課程,包括雙方確定的企業(yè)核心課程以及對應的課程設計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、實習實訓和畢業(yè)設計等,并與學校教師協(xié)同完成相關教學任務。在網(wǎng)絡工程專業(yè)(云計算方向)人才培養(yǎng)過程中,為了更好地發(fā)揮企業(yè)及企業(yè)講師在項目開發(fā)、管理以及維護等方面的優(yōu)勢,校企導師共同商定并設置企業(yè)專業(yè)課的實驗學時和實驗項目。課程設計對應的是企業(yè)專業(yè)課的小型項目實戰(zhàn),其內容主要以企業(yè)真實項目為案例,由學生組隊模擬企業(yè)項目開發(fā),最后組織評委對項目完成情況進行評估。
1.認識實習。主要由慧科企業(yè)講師負責,校內導師配合,在第二學期實施,赴大數(shù)據(jù)、云計算相關企業(yè)參觀學習,具體內容包括:企業(yè)技術需求、企業(yè)發(fā)展前景和人才需求等,幫助學生樹立正確的職業(yè)發(fā)展觀,激發(fā)其對專業(yè)學習的興趣。在實習過程中,企業(yè)講師還要為學生開展多場前沿技術講座,進一步幫助學生提升對所學專業(yè)的認知度。
2.課程設計。主要是由企業(yè)導師負責實施,安排在每個學年的第三個學期,時間為每門課程1~2周,題目和設計內容由企業(yè)導師根據(jù)實際企業(yè)項目改編而來,并經(jīng)過校內導師論證最終確定。課程設計一般都是前一學期中某門比較重要企業(yè)專業(yè)課對應的內容,對學生未來職業(yè)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。實施的步驟為:題目選擇、企業(yè)式技術回顧、現(xiàn)場指導、項目答辯驗收、報告提交、成績評定。這種以項目驅動方式的課程設計對調動學生的積極性非常有效,也是理論聯(lián)系實際的重要途徑。
3.專業(yè)認證。校企合作的目標是培養(yǎng)符合企業(yè)需求的應用型人才,因此在設計人才培養(yǎng)方案時,將阿里云認證的相關課程融入課程體系,并通過日常的理論學習、實驗課和課程設計等教學環(huán)節(jié)為學生獲得阿里云資格認證作準備。同時,改變既定的考試規(guī)則,給予合作院校學生更多的考試機會。此外,通過校企合作課程的實施,積極拓展其他專業(yè)認證,如Linux認證和軟考等,從而提高學生的職業(yè)勝任力,拓寬就業(yè)面和就業(yè)層次。
4.生產(chǎn)實習。安排在第7學期,為期4周,由企業(yè)主導,依托企業(yè)實習基地實施。生產(chǎn)實習的內容主要涉及網(wǎng)絡工程以及云計算等相關知識,是課程設計的升級,包括項目實施的整個生命周期:分析、設計、實施、管理和維護,從技術和非技術兩個方面全面提升學生能力,為學生走入工作崗位奠定基礎。其中,在項目實施過程中,需要3~5名學生組成一隊,模擬真實的生產(chǎn)環(huán)境設定角色,分工協(xié)作,并在規(guī)定時間內完成。
5.畢業(yè)設計。畢業(yè)設計是校企合作教學的最后一個環(huán)節(jié),是“產(chǎn)品”出廠的最后一道質量關,也是生產(chǎn)實習的進階版。畢業(yè)設計主要由企業(yè)負責實施,實行“雙導師制”———企業(yè)導師和校內導師,選題都是企業(yè)的真實項目,涉及到的技術基本是前沿技術。每名學生的兩位指導教師將從不同角度對學生進行指導,學生可以獲得更新、更接近市場的技術和更適應市場的職業(yè)能力。
三、實踐教學體系的實施與保障
(一)實踐平臺建設
貴州理工學院大數(shù)據(jù)學院聯(lián)合阿里與慧科共同建設大數(shù)據(jù)人才賦能平臺為網(wǎng)絡工程專業(yè)(云計算方向)學生的培養(yǎng)提供支撐,該平臺能夠滿足培養(yǎng)方案中云計算相關課程的理論與實驗教學。同時,為了更好地激發(fā)學生的主動學習能力,平臺提供了在線學習資源,方便學生隨時隨地開展自學。在平臺建設的同時,還建有企業(yè)創(chuàng)新中心、企業(yè)工作室、智慧教室等供學生開展理論、實驗、雙創(chuàng)和畢業(yè)設計等教學活動。此外,為了更好地開展認識實習和生產(chǎn)實習,還建立了貴安慧科實習基地、貴州塊數(shù)據(jù)實習基地以及重慶德克特實習基地等。
(二)師資隊伍建設
為了更好地開展校企協(xié)同育人,服務應用型人才培養(yǎng),需要校企協(xié)同共建師資隊伍。第一,引進企業(yè)講師。根據(jù)校企雙方達成的合作協(xié)議,積極引進具有豐富開發(fā)經(jīng)驗和項目經(jīng)歷的企業(yè)工程師擔任企業(yè)講師,從行業(yè)應用、技術特長以及學術背景等方面補充學校師資隊伍;同時學校通過開展教研活動、教學研討會等方式,幫助企業(yè)講師克服技術能力強而對教育教學規(guī)律把握不到位的問題。第二,利用假期選派學校中青年骨干教師赴阿里生態(tài)企業(yè)參與實際生產(chǎn),提升學校教師理論聯(lián)系實際的能力。通過雙方協(xié)同構建師資隊伍,相互學習,實現(xiàn)優(yōu)勢互補、取長補短,為培養(yǎng)高素質應用型人才奠定師資基礎。
(三)創(chuàng)新教學模式
在現(xiàn)有教學模式中融入實例分析、實境訓練以及實戰(zhàn)檢驗三個環(huán)節(jié),即“三實”教學模式。其中,實例分析是根據(jù)企業(yè)真實項目解析開展,包括項目調研、需求分析、概念設計、邏輯設計、實現(xiàn)、測試、上線、時間管理、成本管理、人員管理等;實境訓練是基于校企共建的企業(yè)工作室來模擬真實項目的全流程實施,一般由5~6名學生組成一個開發(fā)團隊,并根據(jù)實際開發(fā)場景設置角色、分配權限,完成整個項目的實施,如在現(xiàn)實環(huán)境中,往往會遇到在一周之內必須完成某個軟件項目開發(fā)的情況,這時就需要項目經(jīng)理合理規(guī)劃項目進度、合理分工,以發(fā)揮每個員工的優(yōu)勢;實戰(zhàn)檢驗主要是依托“第三個學期”的科學訓練營(以課程設計方式組織實施),由企業(yè)導師和校內導師共同遴選企業(yè)項目作為課程設計選題,并由雙方導師共同指導學生,最后組織答辯委員會對項目實施情況和課程設計撰寫等進行全方位評估。
四、應用效果分析
(一)課程成績分析
在網(wǎng)絡工程專業(yè)2015級、2016級開設的課程與2017級、2018級開設的企業(yè)課程中,相同的課程主要包括“Java面向對象程序設計”“Python語言程序設計”“Web前端技術”“數(shù)據(jù)庫”“Linux操作系統(tǒng)基礎”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”“認識實習”“生產(chǎn)實習”“畢業(yè)設計”等,這些課程都具有較強的實踐性,是校企協(xié)同育人的關鍵點,主要由企業(yè)負責實施,對學生的工程實踐能力、協(xié)調溝通能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)等發(fā)揮了重要作用。對于2017級、2018級以及2019級學生,在每門企業(yè)課結束后都有一個調查問卷,包括授課目標、備課情況(內容生動,案例是否貼近實際等)、授課內容、授課方式、互動情況、作業(yè)、紀律、課程在工作場景中的應用、課外相關知識獲取、舉一反三能力等指標,這些課程學生給出的平均評分約為4.73(總分5.0)。同時,與2015級、2016級相同課程的成績對比可以發(fā)現(xiàn),2017級和2018級學生的成績平均要高8%左右。
(二)就業(yè)情況分析
通過對網(wǎng)絡工程專業(yè)2015級和2016級畢業(yè)生就業(yè)滿意度調查發(fā)現(xiàn),他們需要更多的專業(yè)實踐課來提升工程實踐能力。同時,對比2015級、2016級與2017級畢業(yè)生的就業(yè)率、就業(yè)質量,表現(xiàn)最明顯的是2017級畢業(yè)生初次就業(yè)率比其他兩屆畢業(yè)生高約10%,平均工資水平也高于其他兩屆畢業(yè)生。以上成果的獲得與實踐教學體系改革密切相關,對提升學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力等發(fā)揮了積極作用。
五、結語
本文結合網(wǎng)絡工程專業(yè)(云計算方向)發(fā)展以及新工科建設要求,探討促進工程實踐能力過硬、創(chuàng)新能力強的復合型新工科人才培養(yǎng)思路。首先,基于OBE教育理念確定網(wǎng)絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標。其次,針對人才培養(yǎng),從實踐教學體系構建角度探討新工科背景下網(wǎng)絡工程人才培養(yǎng)思路,具體包括實踐教學體系構建、實踐教學體系的實施與保障兩個方面;重點探討了校企協(xié)同構建實踐教學體系,協(xié)同建設實踐教學平臺,協(xié)同構建師資隊伍以及創(chuàng)新教學模式等。最后,實踐結果表明,該教改方法對提升學生的工程實踐能力、團隊合作能力以及創(chuàng)新能力起到了較好的促進作用。
作者:王喜賓 楊仁增 楊劍鋒 單位:貴州理工學院