馮玉婷,史君華,郭玉堂,謝 飛
(合肥師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)學(xué)院,安徽 合肥 230601)
自從2015年國(guó)家推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展以及“中國(guó)制造2025”“一帶一路”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略的不斷推進(jìn),以機(jī)械和電子為主的傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前國(guó)家發(fā)展與技術(shù)更新的需要,與此同時(shí),人工智能、機(jī)器人等新興突破性技術(shù)大量涌現(xiàn),充分說(shuō)明工程科技正在改變著世界。為了迎接世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,工程教育也進(jìn)入了快速和根本性變革時(shí)期。2016年,我國(guó)成為國(guó)際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織的正式成員,成為全球工程教育的參與者。為了更好地開(kāi)展工程教育改革,“新工科”矚目登場(chǎng)?!靶鹿た啤辈粌H僅是指重新建立一門(mén)新的學(xué)科,更重要的是在現(xiàn)有學(xué)科的基礎(chǔ)上,依據(jù)新環(huán)境,將專(zhuān)業(yè)建設(shè)融入新理念,提出新要求,開(kāi)辟新途徑,培養(yǎng)新人才,是將高等工程技術(shù)人才教育國(guó)際化的一項(xiàng)重要舉措[1]。新工科以全球工程教育改革為引領(lǐng),以工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證為標(biāo)準(zhǔn),以創(chuàng)新專(zhuān)業(yè)教育為內(nèi)容與模式,以培養(yǎng)滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高綜合素質(zhì)新型工程技術(shù)人才為目標(biāo),是高等教育發(fā)展的戰(zhàn)略方向。
網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)于2001年被教育部正式列為《普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄》的目錄外專(zhuān)業(yè)(080912W),2011 年列入目錄內(nèi)專(zhuān)業(yè)(080903),與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(080901)、軟件工程(080902)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)同屬于工學(xué)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)[2]。作為一門(mén)工學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè),網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)不僅兼顧軟件與硬件兩方面,同時(shí)還涉及到網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù),是對(duì)綜合能力和素質(zhì)培養(yǎng)要求較廣的一門(mén)專(zhuān)業(yè),工程實(shí)踐性要求較高。因此,依托新工科建設(shè),將工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證引入網(wǎng)絡(luò)工程的專(zhuān)業(yè)建設(shè),順應(yīng)產(chǎn)業(yè)需要,順應(yīng)新技術(shù)發(fā)展,提高專(zhuān)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有重要意義。
人才培養(yǎng)模式是專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的根基,其好壞直接影響一個(gè)專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)水平和辦學(xué)特色[3]。合肥師范學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)前身為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)方向,2015年正式設(shè)立網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè),自專(zhuān)業(yè)建立起已經(jīng)制定了一套比較完整的人才培養(yǎng)模式。近年來(lái),合肥師范學(xué)院開(kāi)展地方應(yīng)用型高水平大學(xué)建設(shè),網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)以學(xué)院“師范性、應(yīng)用型”的辦學(xué)定位為指引,積極配合學(xué)院建設(shè)。由于工科專(zhuān)業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)能力為側(cè)重點(diǎn),現(xiàn)有的培養(yǎng)模式在專(zhuān)業(yè)建設(shè)和發(fā)展的過(guò)程中存在一些不足的地方:(1)教學(xué)模式單調(diào)。教學(xué)方法沒(méi)有特色、缺乏新意,教學(xué)改革研究及工程應(yīng)用能力不強(qiáng)。缺乏積極有效的教學(xué)激勵(lì)機(jī)制和課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制。(2)課程體系中實(shí)踐性差。網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)課程體系以組網(wǎng)—管網(wǎng)—開(kāi)發(fā)為主線(xiàn)串聯(lián),涵蓋三個(gè)方面的專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng),在授課設(shè)置上多以校內(nèi)教師為主,缺乏企業(yè)或行業(yè)授課能力,在人才的應(yīng)用能力培養(yǎng)方面較缺乏。(3)學(xué)生創(chuàng)新能力不夠。學(xué)生重視理論學(xué)習(xí),綜合理解能力和應(yīng)用能力較強(qiáng),但是由于缺乏鍛煉平臺(tái)和足夠的師資,學(xué)生在創(chuàng)新性設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方面成績(jī)平平。
在高等教育教學(xué)領(lǐng)域,翻轉(zhuǎn)課堂是近年來(lái)應(yīng)用較廣的一種教學(xué)模式。它運(yùn)用信息化的新技術(shù),顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念,突出了學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位[4]。翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)課堂上進(jìn)行的知識(shí)傳授過(guò)程“翻轉(zhuǎn)”改為由學(xué)生課下完成,而將原本學(xué)生在課后實(shí)現(xiàn)的知識(shí)內(nèi)化過(guò)程“翻轉(zhuǎn)”到課堂上由教師和學(xué)生共同完成。學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)從單一的課堂接收知識(shí),變?yōu)檎n前通過(guò)自主觀(guān)看在線(xiàn)視頻、閱讀相關(guān)資料等方式提前自學(xué)知識(shí),而原先學(xué)生在課下的學(xué)習(xí)活動(dòng),被翻轉(zhuǎn)到課堂上變?yōu)榻處熍c學(xué)生互動(dòng)、學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和學(xué)習(xí)效果檢查。
翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)在于“翻轉(zhuǎn)”。這種翻轉(zhuǎn)的過(guò)程,不僅僅是教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,同時(shí)也是教與學(xué)位置的改變,是思維模式的轉(zhuǎn)變,更是教育理念的改變。將這種“翻轉(zhuǎn)”的理念結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)應(yīng)用到人才培養(yǎng)模式的改革中,可以充分發(fā)揮不同學(xué)科領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)特色,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力,對(duì)于專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)起到了極大的推動(dòng)作用。
為了緊密結(jié)合新工科內(nèi)涵,以立德樹(shù)人為引領(lǐng),以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念,以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑,培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[5]。合肥師范學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程系提出基于翻轉(zhuǎn)課堂的“三翻三新”的人才培養(yǎng)模式,按照“線(xiàn)上線(xiàn)下翻”“課內(nèi)課外翻”“校內(nèi)校外翻”三種翻轉(zhuǎn)理念,制定了以“新模式”“新能力”“新體系”為目標(biāo)的人才培養(yǎng)模式優(yōu)化方案。至2019年末,已經(jīng)針對(duì)兩個(gè)年級(jí)的學(xué)生開(kāi)展了優(yōu)化方案的嘗試。過(guò)程中可以看出,基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念的“三翻三新”人才培養(yǎng)模式所達(dá)到的效果在很多方面都與新工科人才培養(yǎng)的要求相符,如表1所示。
表1 “三翻三新”人才培養(yǎng)模式的效果和新工科人才培養(yǎng)要求對(duì)比
由表1看出,基于翻轉(zhuǎn)課堂的“三翻三新”人才培養(yǎng)模式,提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力;增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力,使學(xué)生具備高尚的道德品質(zhì)和良好的溝通能力;提高了學(xué)生項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能力,具備了工程項(xiàng)目意識(shí);鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力;提高了獨(dú)立思考能力,鍛煉了啟發(fā)式思維,也為學(xué)生增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)。由此,根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求建專(zhuān)業(yè),根據(jù)技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生志趣變方法,實(shí)現(xiàn)了與工程教育認(rèn)證的接軌。
專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式是課程的重要方向,課程是專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式的具體體現(xiàn),而課程的教學(xué)模式則是課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的重要手段[6]。工程類(lèi)的專(zhuān)業(yè)課程,不論是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課還是專(zhuān)業(yè)方向課,多以技術(shù)和理論為核心,以傳統(tǒng)授課模式為主要教學(xué)方法,講授成分較多。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中如紙上談兵,會(huì)感覺(jué)枯燥和抽象,缺乏學(xué)習(xí)興趣。將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用到課程教學(xué)模式中,對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),把原有的課堂傳授內(nèi)容錄制成視頻上傳到在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái),讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端自學(xué)理論部分,實(shí)現(xiàn)了“線(xiàn)下”內(nèi)容翻到“線(xiàn)上”,不僅提高了學(xué)生的自學(xué)能力,也能讓學(xué)生在“線(xiàn)上”靈活控制學(xué)習(xí)時(shí)間,并且重復(fù)復(fù)習(xí)已學(xué)內(nèi)容。另一方面,由于大學(xué)授課過(guò)程不同于中學(xué)授課,教師只有在上課的時(shí)候才和學(xué)生見(jiàn)面,學(xué)生和老師的課后聯(lián)系通常借助于網(wǎng)絡(luò),學(xué)生只能“在線(xiàn)”向老師提問(wèn)那些課堂上不理解的問(wèn)題。在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式改革下,將原本的“線(xiàn)上”溝通翻到“線(xiàn)下”,充分發(fā)揮課堂的靈活性,可以在課堂上開(kāi)展提問(wèn)、回答、檢查、討論、復(fù)習(xí)等等多種教學(xué)活動(dòng),幫助學(xué)生解決“線(xiàn)上”自學(xué)無(wú)法解決的問(wèn)題,也可以通過(guò)面對(duì)面提問(wèn)或考試檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。以線(xiàn)上線(xiàn)下混合型教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。
新工科強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的培養(yǎng),尤其是創(chuàng)新實(shí)踐能力。在新工科的學(xué)生核心能力矩陣中,個(gè)人效能、知識(shí)能力、學(xué)術(shù)能力、技術(shù)能力、社會(huì)能力五大類(lèi)能力僅僅單靠理論課程的學(xué)習(xí)是無(wú)法完成的,它們都離不開(kāi)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)[7]。將課外的應(yīng)用場(chǎng)景引入學(xué)生課堂,以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)真正提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,尤其是省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等以項(xiàng)目為完成形式的活動(dòng)。同時(shí),將課外的學(xué)科競(jìng)賽引入課堂,以競(jìng)賽選題或者競(jìng)賽技能作為課內(nèi)考核或評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),能大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。以競(jìng)賽為目標(biāo),能促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考,并啟發(fā)他們的創(chuàng)新思維。同時(shí),在課外的項(xiàng)目或競(jìng)賽活動(dòng)中,通常結(jié)合了多門(mén)專(zhuān)業(yè)課程的內(nèi)容,這樣將“課內(nèi)”的內(nèi)容拓展到“課外”,將“課外”活動(dòng)引入“課內(nèi)”,通過(guò)課內(nèi)外互相結(jié)合、層層推進(jìn)的人才培養(yǎng)模式可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣,更明確專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的目標(biāo),從而使學(xué)生建立起更加清晰的專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系,在一定程度上培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和項(xiàng)目思維的高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才[8]。
新工科更重視人才培養(yǎng)的工程教育水平,而工程實(shí)踐能力則是工程教育的根本[9]。工程教育以產(chǎn)出為導(dǎo)向,通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力[10]。除了校內(nèi)的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí),再結(jié)合校外企業(yè)實(shí)習(xí)基地的培訓(xùn),以工程項(xiàng)目的形式,來(lái)打造新的課程體系。在目前網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案中,課程體系主要包括理論課程、實(shí)踐課程、創(chuàng)新實(shí)踐類(lèi)活動(dòng)三大部分。其中理論課程包括通識(shí)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)方向課兩部分,實(shí)踐課程分為實(shí)驗(yàn)課程、課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等,創(chuàng)新實(shí)踐類(lèi)活動(dòng)包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與科技活動(dòng)、校園文化與社會(huì)實(shí)踐等。對(duì)這三大部分分別引入校外資源,可按如下方案實(shí)施:(1)對(duì)于理論課程,選取專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)的課程邀請(qǐng)校外企業(yè)工程師來(lái)校內(nèi)授課。如“網(wǎng)絡(luò)工程”“綜合布線(xiàn)”等。(2)對(duì)于實(shí)踐類(lèi)課程,讓學(xué)生進(jìn)入校企合作基地,或者參與校企合作課題。由企業(yè)工程師指導(dǎo),使學(xué)生在企業(yè)的環(huán)境下進(jìn)行項(xiàng)目研究,所得成果既可作為學(xué)生項(xiàng)目的研究成果,也可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)工程價(jià)值,一舉多得。(3)對(duì)于創(chuàng)新實(shí)踐類(lèi)活動(dòng),深化校企合作,將企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目引入畢業(yè)設(shè)計(jì),通過(guò)真實(shí)的項(xiàng)目案例,來(lái)幫助學(xué)生完成學(xué)校到社會(huì)的對(duì)接,滿(mǎn)足新工科理念下技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容的行動(dòng)思路。以“校外”支持“校內(nèi)”,以“校內(nèi)”反哺“校外”,開(kāi)展深入互利的合作關(guān)系。
新工科以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心,以學(xué)生為中心,明確工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),在此背景下通過(guò)應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革理念,將其融入人才培養(yǎng)模式,對(duì)于課程教學(xué)模式改革、課程體系創(chuàng)新、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)都能取得較好的效果。由此可進(jìn)一步推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng)模式的改革,加強(qiáng)工程實(shí)踐能力建設(shè),促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高,探索工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”。