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新工科背景下的
高校实践教学体系改革思路探讨
杨爱民 吴俊萍 浙江万里学院
当前,我国正在从工程教育大国向工程教育强国迈进,并在世界新一轮工程教育改革中发挥着全球影响摘要:
力,因此,加快实施“新工科”建设已成为各高校迫在眉睫的任务。本文以作者所在学校实践教学为例,探讨了新工科的教学理念,提出了新工科背景下高校实践教学体系的改革思路,希望能为同类高校实践教学改革提供经验借鉴。
新工科;实践教学;工程应用关键词:
G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2019)10-0110-03中图分类号:
● 引言
“新工科”这个词来源于我国高校的工学办学实践,2017年2月18日,教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会,形成了“‘新工科’建设复旦共识”。随后,教育部于2017年2月20日发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》,启动“新工科研究与实践”项目。
新工科的教学理念主要涵盖了以下三点:
第一,协同创新的理念。新工科的发展需要“官产学研”的结合以及协同创新。
第二,服务社会发展理念。高校发展的一个基本规律是要主动地适应外部环境变化,并对这种变
化提供引领性服务。
第三,以生为本的理念。新工科需要明确要培养怎样的学生?如何培养这样的学生?
● 新工科下实践教学体系的改革思路
1.由单科课程到多学科、课程群的实践体系构建
随着信息技术的飞快发展,相对纯粹的单科教学模式已经越来越不适应现代教学的要求,这就要求教师在讲授课程时,要综合多学科知识,让学生的学习从单科扩展到多学科,并最终与工程应用相结合,这样学生学的知识不再是单一的,而是一套系统的、有层次的、相互联系的知识体系。这不仅拓宽了学生的知识面,而且加深了学生对
书本知识的理解,提高了他们的工程应用能力。本实践体系的特点是:它不再是单一的课程实验,而是一个课程群平台,即在该平台上可以进行算法分析、数据测试、编程、数字媒体技术处理等,它是集合了C、C++、JAVA、ASP、数据结构、数据库原理、多媒体技术等语言类课程群体系的课程。学生既可以在平台上自主做实验,也可以由任课教师集中安排实验或测试性的项目,而其中90%的实验均由计算机自动进行评判,并给出相应的解答,这样可以大大提高学生解决问题的速度,同时也减轻了教师的工作量。
2.由程式化的课程实验到工程应用能力培养的实践体系构建
我们注意到,“工程应用能力培
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养”的整个流程,从设计、编程、调试到完成,不是单一的课程行为,而是集合了多门课程的一个课程群的体现,如应用软件开发,它是集合了编程语言、数据结构、数据库、软件工程、软件测试等多门课程的一个集合体。以往程序化的课程实验,是学到哪门课,做哪门课的实验,彼此间没有什么联系,学生做完就忘记了,而本实践体系,从一开始就为学生提出了一个最终的目标,即完成一应用软件设计,在此基础上系统为学生提供自主性训练与进阶性训练的平台,它指导学生经历由语言到算法再到数据库,再到应用软件开发的过程,每门课程都是一个阶段,也是为下一阶段做预备,当学生进阶了,也就达到了下一个层次,最终达到掌握应用软件开发的能力。因此,以工程应用能力培养为导向的实践体系,是以学生为主体的模式,是在教师引导下的学生的自主行为,这要求学生要主动参与,并且是全程参与。因此,我们倡导“从被动教学到学生主动参与并投入到设计、制作、编程、调试直到完成科技作品和工程应用项目”的一体化培养。
传统的教学模式中,学生除了在教室被动地听教师讲课外,很少能参与到实际的课题中,接触社会的机会比较少。我们提出学生“从被动听课到主动参与的一体化培养模式”,即结合教师的横向、纵向课题以及学校针对学生开展的素质拓展课题,让学生根据兴趣主动参
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与,在实际的工程项目中发挥自己的人工干预,对做得准确、速度快的学所学。这不仅调动了学生的学习兴生给予奖励,特别是引入了一些游趣,而且还锻炼了学生的动手能力,戏的模式,如做对了题可以得金币,巩固了学生的课堂知识。
用金币可以换取积分卡、魔卡等特3.由单一实验环境到智能化殊功能卡,这就大大提高了学生做实践体系的构建
实验的主动性与积极性,每做完一传统课程的实验环境,相对比道题学生就会有一种成就感。同时,较单一,基本上是教师根据授课内该体系不仅可以统计学生的学习情容,安排一些实验题目;由于一位教况、学习成绩,评判上机实验题目,评师所要辅导的学生比较多,这样每判实验报告统计成绩,还可以自动节课下来,学生的很多问题都得不记录考勤、早退、抄袭别人答案等问到解决;固定的实验题目,容易导致题,做到真正的智能化管理。该体系学生互相抄袭,做完了又无事可做也为任课教师节省大量的时间,避甚至课堂上打游戏等行为的发生;免了许多重复性工作,减轻了教师此外教师还要点名、批改上机题、实的工作量,也减少了一些不必要的开验报告、统计成绩等,这些都会占用支。笔者所在学院构建了一套以工大量时间,因此用于辅导的时间很程应用能力培养为导向的智能化的少。以上这些都无助于学生能力的实践体系,如图1所示,经过4届学生培养。而智能化的实践体系,融合了的实践,取得了显著成效。
实验管理平台、程序设计平台、数据4.由封闭的实验到开放性的库设计平台、网上考试平台等多个实践体系构建
系统,形成了一个趣味化、游戏化、工程应用能力的培养包含了智能化平台系统,可以根据学生的许多特性(如多样性、综合性、复杂进阶程度随机出题、即时评判,无需
性、不确定性),这就决定了开放性
图1 智能化实践体系
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(1)语言类程序设计平台
语言类程序设计平台(如图2),包括C语言、C++、JAVA以及数据结构等课程均可通
图2 语言类程序测试平台
育理念更注重以生为本、服务于社会,这是政府、科研、教育、生产不同社会分工在功能与资源优势上的协同与集成化,是技术创新上、中、下游的对接与耦合。近年来,笔者所在学院在实践教学体系的改革方面特别注意了与地方企业的结合以及政府的支持,相继成立了大数据学院、阿里云学院,采用“走出去,请进来”指导方针,一方面请外面知名企业承接一些主干课程的实践教学,另一方面安排学生到知名企业实习实践。经过几年来的改革实践,学生动手实践能力得到了大大提高,在市场就业方面表现出了很强的竞争力,同时通过与地方企业的融合,任课教师也拓展了自己的视野,弥补了工程应用能力方面的不足。
过该平台进行测试,并由系统自动给予评判,任课教师还可以通过该平台组织考试、竞赛等活动。
(2)网上测试平台
网上测试
图3 网上测试平台平台如图3所示,
该平台可用于任何科目的理论化网上标准化考试,由系统从题库中随机抽题,学生考完后即刻出现成绩,教师可通过管理员窗口出题、组卷、考试以及统计本班学生的成绩。
● 总结
与传统工科不同,新工科的教
实验平台建立的必要性。这里的开放性实验是以实际课题为特征的,包括教师的纵向、横向课题,学生素质拓展课题及学生自选课题。本智能化实践体系在时间、场所、软硬件设备以及教师引导方面均对学生提供了充分的开放性。
参考文献:
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