【摘要】本文以广西警察学院为例,分析当前新升本科院校计算机类专业课程体系在课程体系与社会需求、课程体系与学科发展、专业课程体系与创新创业课程体系、理论教学体系与实践教学体系、专业课程体系与通识课程体系等方面存在的不足,论述构建计算机类专业融合式课程体系的思路,从课程融合、学科融合、理论与实践融合、专创融合、通专融合等方面提出构建该体系的策略。
【关键词】计算机专业 融合 课程体系
【中图分类号】G64 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2022)09-0154-04
为了更好地培养复合型人才,提高学生的计算机运用能力和创新能力,国内外多所高校都对计算机专业的课程体系进行改革。其基本思路是以培养学生的系统能力为目标,以融合为主线,整合相互关联的多门计算机专业课程,从系统上优化知识结构,构建复合型、系统性和综合性的融合式课程体系,突出培养学生对计算机系统的分析与设计能力,其经验和做法值得我们学习和借鉴。广西警察学院作为一所新升本科的行业地方院校,正在努力向应用型本科高校转型发展。本文基于国内新升本科院校计算机类专业课程体系改革过程中出现的问题,结合广西警察学院计算机专业的建设实践,就计算机类专业融合式课程体系的建设进行探讨。
一、计算机类专业课程体系改革过程中出现的主要问题
新工科建设开展以来,很多高校对计算机类专业的人才培养模式进行改革,针对其课程体系、教学模式、教学手段等方面进行了有益的探索,也取得一定的成效。但对一些新升本科的地方院校而言,由于基础比较薄弱、资金有限,开展新工科建设举步维艰。广西警察学院作为广西唯一的地方性公安政法类院校,开办本科专业仅仅五年,虽其公安类、法律类学科和专业在广西本地具有一定的优势,但计算机类学科和专业起步比较晚。目前,学院主要开设有网络安全与执法、信息安全、数据科学与大数据三个本科专业和计算机网络技术、计算机应用技术、司法信息技术三个专科专业,经过近几年的努力,专业建设、课程体系建设等都取得了一定的进步,但在知识交叉融合的大背景下,其课程体系依然存在着不少问题。
(一)课程体系与社会需求脱节
传统的课程体系特征是强调学科专业的体系性和知识逻辑的严密性,开设的课程虽丰富但聚焦不够、专业特色不明显。所开设课程分为基础课程、公共选修课和专业拓展课。其中基础课程占比大且比较稳定,公共选修课的方向比较宽泛,专业拓展课则是学校根据各自资源的实际情况按不同研究方向开设,课程占比小且随意性较大。以广西警察学院信息安全专业为例,学生取得155学分方可毕业,但专业拓展课和公共选修课合计仅16学分。这种课程结构最大的不足是指向性不明确,学生选择比较盲目,学习内容多且杂,知识不成体系,难以很好地培养专业技能,无法形成核心竞争力,进入社会后较难胜任特定岗位的工作。当前计算机专业的教学普遍采用现实案例进行教学,这种案例教学法的教学效果取决于案例的选择,但由于受到资金、学时以及精力等各种条件的制约,教师对案例的选择很难做到优中选优、及时更新。当年经典的案例不再是经典,曾经流行的工具不再流行,案例内容、开发工具、计算机语言版本经常处于滞后状态,与社会严重脱节,较难满足社会的需求。
(二)课程体系与学科发展脱节
计算机学科的发展日新月异,但教材的内容又相对稳定。知识的慢更新与技术的快发展始终是一对矛盾,这就导致原有的课程体系中,要么缺失前沿的部分,要么停留在过时的“经典”里。无论是课程的建设抑或教材的更新,都难以跟上学科、专业和产业的发展。以《电子取证技术》课程为例,课程教学所用的取证软件的功能主要集中在磁盘分析上,如磁盘映像拷贝、被删除数据恢复和查找等,其他取证工作仍依赖于取证专家人工进行,容易让学生误以为计算机取证等同于磁盘分析软件的应用。而最新的计算机取证的趋势则是与大数据技术相融合,向智能化、专业化和自动化方向发展。学生学到的知识比较陈旧,严重影响了专业教学效果,导致学生到岗工作后岗位竞争能力低,无法满足用人市场的需求,需进行二次培训。
(三)专业课程体系与创新创业课程体系分离
在课程体系设置上,创新创业课程与专业课程自成体系、相互脱节。专业教育和创新创业教育沿着各自的轨道独立向前,交叉融合十分困难,即所谓的“两张皮”问题,且出现专创融合课程设计实施缺乏系统性和连贯性、授课时长不足的问题。以广西警察学院为例,虽然各院部也开设了创新创业课程,但该课程只开设一个学期,仅占24课时。这种课程的开设凸显集中性、短期性、功利性特点,没有体现专业课程与创新创业课程之间的逻辑关系,更无法形成系统性和连贯性的专创融合课程体系,导致课程嫁接生硬、缺乏连贯性且关联性差,排斥附加内容。这种课程设置不但难以增强教学效果,反而还会影响原有的专业教育。而现今大部分高校开展的双创教育课程在教学设计、教学模式和课程内容等方面仍以传授通识或理论知识为主。以广西警察学院为例,因目前承担创新创业课程教学的教师都是刚毕业的辅导员,比较缺乏社会经验与创新创业的实践,课程教学基本以理论为主,缺乏案例教学,无法将社会发展、专业发展和热点问题等时下最新的社会信息融入创新创业教育体系,缺乏科学系统的教育教学体系和丰富的实践教学平台,多以传授通识或理论知识为主,难以有效地实现双创教育的教学目标。
(四)理论教学体系与实践教学体系分离
在教学过程中,理论与实践相互独立,自成一体。一是两者的教学环节相互独立。两者不仅在教学时间和教学空间上相互分开,在教学内容上也自成体系。学生将这两种类型的课程视为两门毫无关联的课程,在学习过程中会有意识地区别对待,难以主动将两者的课程内容横向联系、相互融合。二是两者的教学内容相互脱节。一方面,由于受到实验条件的制约,实验的内容要么部分开展,要么全部无法开展,光讲理论没有实践;另一方面,由于实验课程和实验教材分开设立,实验教材和理论教材的内容难以做到无缝对接,要么出现重复,要么出现空白,导致难以精确、全面地训练学生的知识运用能力。三是两者的课时分配不合理。由于开展实践教学需要设备、场地,且只能小班教学,教学成本巨大,一些新升本科院校基本无力开设大量的实践课程。而理论教学不仅可以大班式甚至是规模化开展,需要的设备较少,教学成本较低。以广西警察学院信息安全专业为例,在开设的2 006课时中,实践性课程仅有560课时。这将导致学生在主观上将其视为一门应试课,只关注重点和考点,不关注课程的应用,对课程的兴趣大幅降低,掌握的内容往往会停留在书本和公式的教条使用上,无法和实际应用相结合,违背了这门课的初衷。四是理论教学与实践教学的管理机构、体制均不同。以广西警察学院为例,理论教学由教务处和二級学院管理,而实践教学则归属于实验教学中心。容易造成多头管理,政出多门,使得不少教师无所适从,严重影响了人才培养质量。
(五)专业课程体系与通识课程体系分离
长期以来,专业教育一直是高校教育的核心,占据着主导地位,培养的学生知识面偏窄,能力结构单一。其根源在于过多强调专业教育,不关注其与通识教育的协调发展。一是设计理念不合理。过于强调以专业课程为主,通识课程为辅,导致两者内容严重割裂,知识结构不成体系。二是组织上无序,各个教学部门单打独斗。一方面,通识课程缺乏创新性,过多集中于传统的普及式教育;另一方面,专业课程缺乏交叉性,更多局限于本部门、本专业内部。缺乏统一部门的协调和管理,就会导致通专融合课程体系的建设缺乏可持续性。三是缺乏学生的参与。学生只能被动地选择课程,不利于学生全面发展和塑造健全的人格,这也违背了培养全面人才的教育宗旨。四是与实践相脱节。以广西警察学院信息安全专业为例,由于受到师资条件的限制,目前所开设的通识类课程仅仅局限于思想政治教育、外语、法律等类型,与信息安全专业课程基本没有交集,只是简单地在课堂上向学生灌输通专融合课程的相关概念,未能培养学生的实践应用能力,导致许多学生没能将通识精神内化于心,不能转化为指导专业实践的驱动力,这与通专融合的原本目标相背离。
二、融合式课程体系构建的思路
创新型人才需要特殊的培养与成长通道,融合式专业课程体系的构建为探索建立创新型信息技术人才培养机制提供了有效思路,更为新升本科地方院校向应用型本科高校转型发展提供有效的路径。
(一)课程融合
为解决课程体系与社会需求相脱节的问题,要加强课程间的深度融合,使得课程之间相互支撑、相互关联、相互影响、相互渗透,构成一个深度融合的课程生态圈。一是加强校内课程与校外课程的融合,通过校企、校局合作等形式,联合开发课程,引入企业实际案例。二是加强校内课程间的融合,将计算机类专业的课程按基础课程和专业拓展课程进行分层设置。基础课程按大专业统一在低年级开设,主要包括公共基础课、学科基础课与专业核心课,所有的计算机类专业学生都要学习。专业拓展课程则根据市场的需求和技术发展趋势,按照顺序和知识脉络分方向、成体系地把多门零散独立的课程组合成课程群。在学习完必修的基础课程后,高年级学生就可以根据个人的爱好和职业发展规划选择相应的拓展课程群。三是加强第一课堂课程与第二课堂课程的融合,聚焦专业人才培养目标,以学生在参与第一课堂、第二课堂所遇到的问题为导向,基于OBE理念,依托计算机专业的第一课堂培养方案,思考第一课堂与第二课堂的融合途径,规划设计第二课堂课程体系,积极推动第二课堂与第一课堂深度融合、相互促进、协调发展。以此为方向,近年来,广西警察学院信息技术学院先后与各地公安局合作开发了《公安信息化技术》《公安大数据技术》等课程,让学生在校学习过程中就可以接触实际工作岗位的工作内容。在制订信息安全专业的人才培养方案时,将专业课程组合成“程序设计类课程群”“安全类课程群”和“法律类课程群”等,课程群内部可以根据人才市场的需求进行动态调整。同时,将原先分散在不同课程中的操作系统安全、数据库安全、应用系统安全等相关内容整合为“信息系统安全”综合的课程。此外,通过组建网络安全、信息安全和大数据等学生社团,推动课内和课外有效联动、校内和校外优势互补、学校和社会有机衔接的一体化协同育人体系的形成,对接社会需求,不断强化学生职场能力的培养。
(二)学科融合
为解决课程体系与学科发展的脱节问题,学院一是加强计算机学科与其他学科、计算机学科不同专业间的交叉、融合和渗透,构建“Computer+X”课程体系结构。以计算机应用为主线,引入科技、文史、外语等元素,构建融通识教育、能力训练和素质培养为一体的螺旋式递进的内容体系。开办科创、历史、文化、艺术等论坛、讲堂、沙龙,培养学生广阔的视野和深厚的人文修养。建立跨学科的管理机构,设立跨学科的交叉课程,探索面向跨学科课程的教学模式,搭建迎合学生兴趣与能力发展、适应社会经济建设需要的学科与专业平台。以广西警察学院为例,结合学校的优势专业,陆续构建了“计算机+法学”“计算机+交通”“计算机+侦查”“计算机+治安”等融合式课程体系,先后开发了《信息安全法律法规》《电子证据侦查》《计算机取证与司法鉴定》等交叉型课程,大力培养复合型的应用人才。二是要加强经典与前沿的融合。根据计算机学科的特点,就课程内容而言,既要继承前人的优秀研究成果,使用经典的优秀教材,又要积极跟踪前沿技术和专业发展,动态更新课程、项目等教学内容和实施载体。舍弃一些不合时宜的所谓“经典案例”,增加对最新的技术和产品的介绍内容。此外,在信息技术高速发展的当下,学生在日常的生活中就可以接触到大量最新科技产品,部分兴趣广泛的学生甚至已经通过网络和媒体了解一些产品和技术的最新动态。如果教学课程内容跟不上,仍以教材上陈旧产品和技术案例举例,会大大降低学生对课程的兴趣,在一定程度上抑制其未来的创新能力。对此,在计算机课程的课堂上,教师应积极收集一些最新技术的应用案例,并将其与知识点相融合,以图片、动画、视频甚至于实物的方式展示,将对学生的思维拓展、视野开阔以及知识理解的深度都会有非常积极的作用。比如在使用谢希仁编著的经典教程《计算机网络》时,可以适当增加有关量子通信网络方面的知识。在《智能手机取证》课程中,不仅要讲解iOS和Android两个主流操作系统下证据的提取和分析,还要包括最新的鸿蒙系统下的文件结构分析等内容。
(三)理论与实践融合
理论教学与实践教学相辅相成。理论教学是实践教学的基础,实践教学是理论教学的深化。计算机类专业都是应用型专业,学生既要懂理论,更要会实践。对此,必须构建理论与实践相融合的课程体系。一是加强资源的互换。通过校企合作,在教学的各个环节引入企业资源,优势互补,增强课程的实践性与实用性。二是强化实践教学环节。加强建设校内外实训基地,统筹安排好各个实践教学环节,构建多元化、递进式的实践教学体系,为学生实践能力的培养提供坚实的支撑。三是加强整合课程资源。通过课程重组等方式,合并重复内容、剔除过时内容、增加前沿内容,特别是要加大综合性实验项目的比例,将仿真与现实、线上与线下的资源充分整合,搭建网上虚拟实验平台,不断提高学生自主学习的水平。同时,还要加强专业教育与创新创业教育的融合,树立两者并重的教育理念,将创新创业教育融入人才培养全过程,把创新创业教育纳入学校的主流教育,建立创新创业基地,与合作企业共建创业基金,重点培养与专业相关的科技型小微企业创业者,利用校内资源创业,在专业教育过程中开展丰富多彩的创新创业活动。近年来,广西警察学院信息技术学院先后与各地公安局共建实习实训基地,与苏州科达公司合作共建視频图像侦查实验室,与奇安信公司合作建立信息安全实验室等,并共同设立创业基金,共同组队参加创新创业大赛,收到良好的效果。
(四)通专融合
通识教育和专业教育二者紧密相连,不可分割。在构建融合式课程体系时,教师要有意识地将通识精神内化到专业思维中,促进通识教育与专业教育相互渗透、深度融合,促使学生的专业技能和基本素质紧密联系、融会贯通,从而实现学生的全面发展。构建通专融合的课程体系,最重要的是在课程内容的设计上。学院要确保教学内容之间的融合,既要注重课程内容的外部融合,也要注重课程内容的内部融合。所谓外部融合,就是以模块为单位,将通识课程和专业课程的知识内容进行划分、建设,然后根据模块知识的难易程度,按照由易到难的顺序依次开展教学,以此达到纵向贯通的目的。同时,学院还要注重校校联合、校企联合等合作,统筹多方课程资源,共同打造无边界、共享的联盟课程共同体,形成更多的外部通专融合课程体系群。而内部融合则是聚焦于某门具体的课程,教研组在构建教学策略时,勇于突破其传统知识和教学逻辑体系的限制,采用多种形式进行有机整合,把通识教育和专业教育相关联的要素和成分进行浓缩整合,形成一门新课程。
面对计算机专业在知识、能力和素质上更高的要求,在课程体系和教学内容改革中,教学团队要积极探索通专融合新模式,在通识教育中渗透专业理念,在专业教育中嵌入人文素质和科学精神,使两者融会贯通。同时,通过优化课程结构,采取“立体互动+渗透”的教学模式,运用科學的手段,提高通专融合的实践效果。近年来,广西警察学院信息技术学院结合专业特点,先后开设了《计算机文化》《计算思维》《信息素养》等极富计算机专业特色的通识课程,学生普遍反映良好。
经过几年的实践探索,广西警察学院信息技术学院的计算机专业教学改革成果显著。为了检验课改成果,又引入“以赛促教,以赛促学,以赛促创”的理念,以“引领教育”为使命,鼓励师生参与学科竞技大赛,吸引越来越多敢闯会创的信息学子踊跃参赛,学生在各类科技竞赛中取得了突破性的可喜成绩。在过去的两年里,学院获大学生创新创业训练项目自治区级立项28项;获大学生创新创业大赛国家级二等奖1项,自治区级金奖1项、银奖3项、铜奖5项;获大学生数学建模大赛自治区级一等奖3项、二等奖5项、三等奖8项;获“智警杯”全国公安院校大数据技能竞赛全国铜奖5项,等等。在多个比赛项目中实现了学校零获奖的突破,成为学校创新创业教育的引领者。
总而言之,课程体系的构建是一项系统工程,要真正形成深度融合的课程体系,必须以融合教育的理论为指导,通过融合课程、学科、理论与实践、通识与专业,坚持立足本校、循序渐进、持续优化的原则,把理论应用于实践,把产学研结合在一起,才能稳步推进新升本科院校计算机类专业融合式课程体系的改革。
参考文献
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注:本文系2020年度广西高等教育本科教学改革工程项目“新工科背景下计算机类人才培养模式探索与实践”(2020JGB413)、2020年度广西职业教育教学改革研究项目“工匠精神培育与创新创业教育融合路径研究”(GXGZJG2020B074)、2020年度广西警察学院高等教育本科教学改革项目“新工科背景下计算机类人才培养模式探索与实践”(2020JGB18)、2020年度广西警察学院校级教改项目“工匠精神培育与创新创业教育融合路径研究”(2020JGB53)的研究成果。
作者简介:李振汕(1972— ),广西崇左,硕士,广西警察学院教授,研究方向为计算机应用与信息安全。
(责编 罗异丰)