“课程置换”在应用型高校计算机类专业实践教学中的应用方法研究

宫原野，董姗姗

(1.蚌埠学院计算机与信息工程学院，安徽蚌埠233000；2.安徽科技学院信息与网络工程学院，安徽凤阳233100)

1 引言

随着我国的经济发展进入新常态，经济结构调整与产业升级速度加快，就业市场对计算机类专业的人才需求产生了较大变化。然而高等学校在计算机类专业人才培养目标趋同化现象严重，高等教育结构存在矛盾突出特点，从而导致就业市场人才供需不平衡。面对新时代的新任务和新需求，教育部、国家发展和改革委员会、财政部出台引导部分地方型本科院校向应用型本科院校转变的指导意见。《国家教育事业发展“十三五”规划》指出要引导本科高校加强实验实训基地建设，鼓励吸引企业参与本科教学环节，建设产教融合、产学研一体化的教学模式，推动技术创新和人才培养创新[1]。

校企合作是应用型本科高校人才培养的重要渠道[2]，受制于我国长期传统的教育理念影响，校企合作办学仍处于探索阶段。限制校企合作办学的因素如下：其一，企业教学与学校教学时间容易冲突；其二，学校与企业在同一门课程的学分较难认定；其三，企业管理与学校的规章制度方面存在着矛盾问题。基于上述限制因素，使得校企合作办学模式并未有较大的进展。“课程置换”教学模式的提出，对解决校企合作困难能够提供一定的方法与思路。亦有利于推广产学研融合、企业创新型人才的培养模式。

2 “课程置换”的概述

2.1 课程置换的含义

为推动应用型本科高校开展实践教学，与企业、科研院所及其他高等学校等相关单位在特色学科与精品课程方面采用合作办学，充分利用合作单位优势的教学资源，提高教学实践能力的教学模式。传统模式下的“课程置换”除了教学场所更换之外，教学内容并没有实质性的变化，很难“置换”出合作单位的教学特色。为主动适应现阶段的科技革命与产业创新，支撑创新驱动发展，服务国家战略。教育部积极推动“新工科”的建设，在《关于开展新工科研究与实践的通知》文件中指出，要指导本科高校深化体制改革，合理推进产学研协同创新，着重培养复合型、创新型、应用型人才[3]。新工科背景下的“课程置换”将不再局限于教学场地的“置换”，其重点应聚焦制度创新、模式创新和方法创新[4-5]。

2.2 计算机类专业课程置换的现状及发展趋势

当下，面对社会对计算机类应用型人才的需求日益增长，IT行业要求从业者具备扎实的理论基础、丰富的实践经验和工作技能，从而对高等学校的人才培养提出了更高的要求。传统的课堂教学虽然可以完成各学科培养计划要求，实验、实训课程的设置还停留在验证课堂上提出的相关理论，在学生的工作技能的培养方面还只停留在“纸面”上。

教育部学校规划建设发展中心指出，我国计算机专业人才供需“两张皮”矛盾尤为突出，随着我国经济的高速发展，产业模式升级加快，企业对高素质技能型计算机专业人才的需求日益增加，引导着高等学校不断改进办学思路，提升学校内涵式建设和创新性发展。纵观国内外高校近十年来的改革发展经验，必须坚守开放办学的思路，坚持走产教融合、校企合作的办学思路。

计算机类专业是电子工程、应用数学、应用物理、通信工程、机械工程等专业的交叉学科，既有数学，物理专业的严谨特性，又具有电子，通信专业的创新特性。计算机是衔接人与信息技术的物理媒介，更加强调应用性、服务性。服务源自创新，计算机类专业的教学同样离不开创新。如黑龙江科技大学王国权老师，在计算机科学技术专业实践教学中更加注重将企业实际项目应用于实践教学的环节中来。在与企业制定进行课程置换的管理办法之后，将学校原本的理论性教学课程调整为专业训练、生产实习、毕业实习。在课程置换的过程中，由企业工程师向同学们介绍网络平台的开发过程，真正做到将书本上的理论知识与企业项目相结合。郑州大学软件技术学院庞海波老师将软件测试课程与企业进行多方面合作，建立校企合作基地，让学生融入软件开发与测试的环节中来，在学生获得学历证书的同时，获得企业一线的工作经验。

3 计算机类专业“课程置换”模式的构成

3.1 模式的构成要素

计算机类专业的“课程置换”模式实施涉及教学场地、教学方法、教学体制三个层面的置换，其中分别包含教学环境、教学人员、考核方法等三方面的要素，此三要素为计算机类“课程置换”的模式构成要素。

3.1.1 教学环境要素

在教学环境要素方面，随着信息技术的高速发展，国家对高等学校教育设施的投入，现有的教学环境已突破过去教学环境的定义。伴随着人工智能、大数据等信息技术的发展，当下的教学环境可以分为两大类：实体教学环境和虚拟教学环境。计算机类“课程置换”的实体教学环境，不再局限于传统的教室、实验机房，而是进入到企业的开发、测试场所。可以让受教群体在学校完成理论课程学习的同时，进入企业实际了解项目的开发及测试流程，真正做到理论联系实际。“翻转课堂”“雨课堂”“慕课”等虚拟的教学环境在高等学校教学中的应用，突破了传统教学时间、维度上的限制，给课堂教学带来了很强的灵活性和自由性[6-7]。随着人工智能理论中虚拟现实技术的高速发展，虚拟现实教室在高等学校教学体系中的应用，更加节约时间成本和人力成本。教学环境要素能够支撑起当下计算机类专业“课程置换”的实施。

3.1.2 教学参与人员要素

随着国家对应用型本科高校的投入逐渐增大，计算机类专业“课程置换”所涉及的教学参与人员范围逐步扩展，其参与人员涉及高校教师、学生、企业软件开发工程师、企业运维工程师等人群。在“课程置换”的理念下，引入非校内教师群体参与到教学环境中来，从而使学生对课程选择的丰富性得到强化，同时也弱化了校内教师对课程评价的主观性。

3.1.3 教学考核要素

传统的计算机类专业课堂教学方法主要采用课堂讲授，实验室验证这种自上而下的教学模式。在“课程置换”理念指导下采用自上而下与自下而上相结合的教学模式，打破了传统的课堂教学思维的束缚。例如华为公司与三峡大学、南阳理工学院等高校开展合作教学，面向新一代通信技术(ICT)，引入华为ICT学院的实训项目。在教学过程中由本校教师或者企业工程师进行理论指导，在实训环节以华为ICT学院的实训项目为依托，对学生进行考核。学生在实训环节也可以自主设计实训课题，由企业工程师指导，并对学生最终成绩进行考核。通过实训环节中理论与技术的学习与交流，最终使得课程学习的效果达到最佳。

3.2 “课程置换”构成要素关联性分析

3.2.1 激发学生创新性思维

在课程置换的教学理念指导下，计算机类专业的教学人员更容易接触到市场的前沿领域。在涉及软硬件的开发、测试与维护等教学工作方面，与传统的教学模式相比较企业人员更容易将市场需求与开发测试技术结合到课堂教学中来。因此，在“课程置换”的教学理念下计算机类专业应注重校外工程技术人员在教学中的发散思维，结合校内教师的教学统筹设计思维，激发学生在课程实践教学中的创新思维。通过这种关系的构建，将开拓计算机类专业在“课程置换”模式下教学创新思维。

3.2.2 教学单位与企业共赢

“课程置换”是当下应用型人才培养体系中的重要一环，教学思维、教学方法在新的教学模式下交融共生。在新的教学思维下可以催生出新的教学方法，如网络工程专业数据通信、交换路由等课程，可借用中国移动等运营商的校内基站对课程体系中的编码技术、调制解调技术、程控交换等进行实际操作，不再是过去仅停留在纸面以及实验室Matlab平台上进行模拟仿真。这种教学方式可以打破传统课堂教学流程，并可以引导教学思维的转型。同时由于企业在教学过程中的介入，可以将企业的应用思维植入课堂教学，为企业培养更多适合企业运行模式的应用型人才。

3.3 “课程置换”下教学模式的构建

3.3.1 课程置换模块

在“课程置换”理念的指导下，课程模块的置换应符合本校的办学定位及专业特色，具体的课程置换可分为如下模块：不可置换课程模块、部分置换课程模块、全置换课程模块。就计算机类网络工程专业而言，公共课和工科基础课程（大学物理，计算机电路、离散数学等）、专业基础课程(C语言程序设计，计算机组成原理，计算机导论，模拟电子技术，数字电子技术等）可以纳入不可置换课程模块；计算机技能课程（面向对象技术，Java语言程序设计，Linux操作系统，Web应用与开发，.NET开发技术，数据库技术）可纳入部分置换课程模块，其中理论教学环节在校内完成，实践教学环节可由企业完成；专业实践类课程（网络工程实训）可纳入全置换课程模块，充分发挥校内外实践教学办学优势，提高学生的动手能力，激发学生的创新能力。

3.3.2 课程班组管理模块

在计算机类专业“课程置换”办学过程中，教学辅导班组可以分为导师组、教学组、辅导组三个教学辅导模块，其中导师组可以分为校内导师组、校外导师组。对于纳入“课程置换”培养体系中的课程，学生可以自由选择在校外导师组或校内导师组参与培训学习。校外导师组并非完全脱离校内的培养体系，而是在校内的课程培养体系指导下，定向引导教学的整体发展思路。辅导组应由校内、校外选拔出来的学生组成，校内外导师严格把关，充分发挥在课下教学环节中“传、帮、带”的作用。辅导组是“课程置换”体系下的重要一环，是衔接校内外教学、导师与学生的桥梁。在计算机类专业中，参加“课程置换”的课程教学学生并非随机选择，需根据学生申请、导师考核、择优确定。以确保学生能够达到校内基本的教学基础进入企业进行实践学习。

3.3.3 “课程置换”教学设计模块

“课程置换”作为应用型人才培养教学改革的重要理念，在其介入人才培养过程中，传统教学流程及有关人才培养方式的制定等内容，均需根据课程置换理念执行方法与思路而做出调整，以使计算机类专业人才培养方案与课程置换理念相协调，包括以课程置换理念为实践教学中心的培养方案制定，双向性教学大纲的编制及合作单位的定向选择与规划等。该部分研究中以项目驱动为研究重点，通过完成智能家居远程控制系统的设计与实现来执行课程置换的理念，企业实训课程布设与要素关系建构如图1。

图1 企业实训课程布设与要素关系建构

3.3.4 “课程置换”考核模块

教学质量是评价一种教学手段是否可持续发展的重要手段，因此对“课程置换”模式下课程考核尤为重要，具体的执行以“竞赛驱动”和“成果导向”为考核标准。计算机专业有着众多的国家级和省级竞赛，“课程置换”强调将实践与教学深度融合，在教学设计中引入竞赛项目，对教学成果的认定具有很大的参考价值。

创建“课程置换”模式下“竞赛驱动”和“成果导向”的考核机制，主要包含项目成果学校认定模块，企业认定模块，项目组成员互评模块等三大模块。学校认定模块主要由校内导师对学生参与的竞赛或参加的项目获得的成果进行认定，其考核指标涉及获奖成果等级认定、参与项目合理性和创新性。企业认定模块主要包括主持或参与项目的质量和数量进行考核，其考核指标主要涉及学生参与项目需求调查，参与项目开发阶段性成果，客户对项目的满意度调查等指标。项目组成员互评模块主要由共同参与项目的学生对项目组成员进行互评，主要考核指标为对需求分析参与度，项目开发参与度，团队合作能力，组织协调能力等。在上述三大模块基础上构建“课程置换”考核平台，能够提高对教学成果评价的客观性，同时可以在平台中引入大数据分析技术和统计学技术，提高“课程置换”考核的成效与评价的科学性和可靠性。