新工科背景下高职计算机类专业建设研究

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　　摘 要：为了更好地适应新技术、新产业与新经济发展，高职院校应大力开展新工科建设。以高职计算机类专业为例，围绕教学内容、教学手段和教学理念等探讨新工科背景下的专业建设改革与实践，分别从建立“平台+方向+模块”的学分制课程体系、开发形式多样的信息化教学资源、将成果导向理念贯彻到教学以及“1+X证书”制度试点工作等方面阐述具体相关措施，可为在新工科背景下培养新兴产业与新经济需要的技能型计算机人才提供参考。
　　关键词：高职计算机专业;新工科;教学改革;成果导向;“1+X证书”
　　0 引言
　　随着“互联网+”、“一带一路”等国家重大战略的实施，新一轮科技革命和产业变革正孕育兴起。为了更好地适应新技术、新产业与新经济发展，教育部适时提出了“新工科”建设行动。新工科是指在科学、应用科学、工程科学和工程实践等不同学科之间交叉融合所形成的新兴工程学科或领域，涵盖了包括人工智能、大数据、智能制造、物联网等在内的新技术[1]。
　　新工科教育改革发展迅速，本科及高职院校积极响应，国内学者也纷纷开展相关研究。如钟登华[2]认为新工科建设要以德树人，提出新工科需要分阶段建设并强调加强新工科内涵建设，其中要重点把握学与教、实践与创新创业、本土化与国际化3个关键任务;林健[3]总结新工科的内涵与特征，并从师资队伍、学科领域研究和专业人才培养3方面分析了新工科建设目标与总体思路;顾佩华[1]围绕融合创新范式对新工科专业建设及现有专业建设路径改造进行探讨，针对新工科建设与实施给出具体思路及方法;陈建中[4]从教育理念、专业结构、人才培养模式、教育教学质量评价、分类发展体系等方面探讨职业院校工程技术教育改革措施;刘鑫桥[5]研究新工科、产教融合与产业转型升级之间的关系，指出高职院校应当充分考虑所在地区产业结构，服务地方产业转型升级;林童[6]研究了新工科专业人才培养质量评价体系构建;朱洁等[7]从个性化培训出发，探讨新工科中的微专业建设路径。以上研究成果为高职院校新工科建设提供了理论指导。
　　本文将更多地从实践角度探讨新工科建设过程中的专业建设路径，结合高职计算机类专业，分别从教学内容、教学手段与教学理念等方面阐述相关具体措施，为新工科背景下高职院校计算机技能型人才培养提供参考。
　　1 新技术对专业课程的影响
　　新一代信息技术已经渗透到社会经济生活的各个领域，随着云计算、大数据、人工智能、区块链等新技术的快速发展，迫切需要大量新型技术人才。
　　以大数据领域为例，在新一代信息技术应用背景下，需要处理的数据在规模上急剧增长，数据内容也更趋复杂，因此对数据存储与处理、数据分析等提出了更高要求，也涌现出更多职业需求。现有数据库技术课程介绍了关系型数据库中的数据存储及增、删、改、查操作，但未涉及对海量数据的处理。因此，高职计算机类专业需要增设大数据和云计算方面课程，以培养学生大数据存储清洗、分析挖掘以及整合应用方面的能力。
　　在编程语言方面，Python是非常值得高职计算机专业增设的一门课程。作为TIOBE编程语言排行榜的新秀，Python在人工智能与数据分析方面拥有完善的计算生态，是机器学习、深度学习及神经网络方面的首选编程语言。由于Python语言还具有易学易用的特点，也使得国内外诸多名校将Python作为学生学习的第一门编程语言[8]。
　　以智能手机为代表的移动新技术改变了人们如今的上网方式，传统的电子商务、电子政务等被越来越多地赋予移动功能，各类手机APP及移动门户应用呈井喷式发展，使得移动应用开发人才供不应求，因此基于Android与iOS的移动开发技术正成为越来越多高职计算机类专业开设的课程。
　　2 更新教学内容，建立“平台+模块+方向”的学分制课程体系
　　为了适应新技术发展，针对性地培养学生的实践技能，以满足多样化的岗位需求，计算机类专业需要调整原有课程体系，建立“平台+模块+方向”的学分制课程体系。
　　2.1 “平台+方向+模块”课程体系建设思路
　　“平台+方向+模块”课程体系由4大类课程平台组成，分别是：人文素养课程平台、通用技能课程平台、专业方向课程平台、拓展技能课程平台。
　　“人文素养课程平台”主要包括思想政治、大学英语、应用文写作等公共必修课，以培养学生基本人文素养，促进学生身心健康发展。
　　“通用技能课程平台”课程涵盖了学生必须掌握的专业基础理论知识与技能，一般由3～4门专业基础课组成，为各专业的必修课。以软件学院为例，纳入通用技能平台的课程包括：Java语言、MySQL数据库、Linux基础以及HTML5基础，是学院各专业全体学生的必修课。
　　“专业方向课程平台”由各专业的核心课程组成，每个专业课程构成一个模块，每个模块一般由4～5门专业必修课组成，可体现该专业最基本、最核心的专业技能。如计算机信息管理专业方向课程包括Hadoop技术应用、大数据存储技术、Python数据分析、Linux系统管理等;移动互联应用专业方向课程包括UI界面设计、Android/iOS基礎、移动数据库应用、移动Web开发、APP开发与应用等。各专业课程模块学分相等，每个专业的学生必须完成各自专业方向模块中的课程，不同专业方向课程同时也供其它专业学生选修，以充分发挥课程资源的价值，并打通各专业之间的界线。
　　“拓展技能课程平台”包含多个模块，用于拓宽学生知识面的广度与深度。根据技能不同可设置Web技术模块、前端开发模块、大数据技术模块及竞赛提升模块等。模块化的课程组织突出了技能方向，为学生选课提供指引。学生可根据兴趣爱好选择一个完整模块的课程进行学习，也可在不同模块中选择感兴趣的课程学习。
　　2.2 学分制教学管理实施策略
　　实施学分制的第一步是支持学生自主选择专业。以软件学院为例，在全院范围内自主选择专业相当于在计算机类专业群中选择一个具体专业。相对于让学生在全校范围所有专业中选择一个专业，这种在学院范围内、专业群中选择一个专业的方式，对于高职学生具有更强的可操作性。 　　由于现阶段高校仍是按专业招生，因此在实施学分制时可将学生入学时选择的专业作为初始行政班级划分基础。学生在完成第一学期必修的通用技能课程学习后，对学院相关专业已有了初步认识，可允许学生根据自身兴趣爱好，在学院范围内重新选择专业，以满足学生个人兴趣与未来发展的需要。
　　“平台+方向+模块”的课程体系为学分制的实施提供了基础，人文素养课程平台、通用技能课程平台课程学分为必修学分，全体学生均需要完成;专业方向课程代表掌握专业核心技能所需的知识，因此专业方向课程学分也是该专业学生必修学分。同时，一个专业方向的课程可作为其它专业学生的选修课程;拓展技能课程平台课程均为选修课程，学生可自主选择。必修课程和选修课程分别达到规定学分数即满足毕业条件。
　　自主选择专业的方式相当于在宏观层面选课，拓展技能课程平台则在微观层面由学生自主选择课程学习。这种既规范又灵活的选课方式，为学生的多样化发展提供了专业层面与课程层面的支持。
　　学分制以及专业方向课程建立还为实施主辅修人才培养制度打下了基础。随着学分制教学管理方式的逐步成熟，未来还可进一步推行弹性学制。
　　3 丰富教学手段，建设“互联网+”教学资源
　　在信息时代，学习资源可以突破传统时空限制而无处不在，稀缺的是学生学习动力与注意力。由于高职院校的学生学习基础相对薄弱、自律性較为欠缺，手机、电脑、网络常常成为游戏、娱乐、聊天的工具，转移了学生注意力。教学手段改革是教学改革的重要一环，要树立以学生为中心的理念，根据学生兴趣调整教学方法，以提高教学成效。充分借助信息化手段，将手机、电脑、网络作为教学互动平台，从而提升学生的学习兴趣，激发其学习热情与主动性。
　　传统网上教学要与时俱进，除自行建设的教学网站外，还可以在国内外知名网络教学平台上进行网络课程资源建设，如美国的BLACKBOARD系统、国内的“学堂在线”、“雨课堂”、“爱课程”及“智慧树”等。近年出现的慕课、微课和翻转课堂进一步提升了高职教学手段的多样性。
　　在“互联网+”时代，高职院校应进一步加强移动终端课程资源建设。课程资源不仅可以呈现在电脑中，还能主动推送到学生手机上，从而在课堂上提高学生参与度，在课后调动学生学习积极性，将学生从手机上网社交、玩游戏中引导到学习上来。
　　4 树立基于成果导向的教学理念
　　4.1 成果导向理念
　　新工科建设中还要坚持成果导向理念。成果导向教育（Outcome-Based Education，OBE）指教学设计和教学实施目标是学生通过教育过程最后取得的学习成果。成果导向教育强调学生通过学习后所能获得的能力，也称为能力导向教育[9]。成果导向教学模式改变了以教师为主导的教学理念，强调针对学生预期能力的获取进行反向设计并正向实施教学[10]，以满足学生个性化成长需求。
　　4.2 成果导向教学实践
　　在教学过程中树立成果导向理念是指以学生为中心，关注学生进步及所取得的技能[11]。由于高职院校学生的基础知识、学习能力参差不齐，在教学过程中可以对学生进行分组，同一组学生水平接近，教师设计难易不同的项目分配给相应的组完成，或者给大项目定义不同阶段目标及功能模块，根据学生不同能力分配相应的项目阶段目标或功能模块。通过设计差异化的教学目标，不同层次的学生都能通过自身努力达成目标，从而对学生形成有效激励，促进学生成长，同时提高教学质量[12]。
　　4.3 成果导向的“1+X证书”制度试点
　　技能证书是高职学生的重要学习成果之一。最新颁布的国家职业教育改革方案明确提出“鼓励职业院校学生在获得学历证书的同时，积极取得多类职业技能等级证书，拓展就业创业本领”，并提出开展“1+X证书”制度试点工作。在“1+X证书”试点工作中树立成果导向理念，即要以学生为本，引导学生考取相应技能证书，使学生能有一技或多技在手，提升就业信心与能力。以全国计算机等级考试二级证书为例，该证书包含多个模块，从基础的MS Office应用到新推出的Python编程语言，不同模块难易程度也不同，可以鼓励学生根据自身能力考取相应证书。成绩优秀的学生还可以鼓励其树立更高目标，考取国家软件设计师或OCM、RHCE等行业证书。
　　5 结语
　　职业院校是高技能人才培养的主要阵地。在新工科建设过程中，高职计算机类专业发展要紧跟产业升级与经济结构调整步伐，大力研发面向大数据、云计算、人工智能等IT新技术的职业技能课程，加快课程改革进程，更新教学理念，提高计算机类专业技能型人才培养质量，从而培养适应新兴产业的高技能人才。
　　参考文献：
　　[1] 顾佩华. 新工科与新范式：概念、框架和实施路径[J]. 高等工程教育研究，2017（6）：1-13.
　　[2] 钟登华. 新工科建设的内涵与行动[J]. 高等工程教育研究，2017（3）：1-6.
　　[3] 林健. 面向未来的中国新工科建设[J]. 清华大学教育研究，2017，38（2）：26-35.
　　[4] 陈建中. “新工科”背景下职业院校工程技术教育改革创新的思考[J]. 中国管理信息化，2017，20（14）：213-214.
　　[5] 刘鑫桥. 新工科建设、产教融合与产业转型升级[J]. 高等职业教育探索，2018（1）：1-4，15.
　　[6] 林童. 新工科专业人才培养质量评价体系研究[J]. 软件导刊：教育技术，2019（8）：81-82.
　　[7] 朱洁，黄海平. 新工科背景下我国高校计算机微专业建设探索[J/OL]. 软件导刊：1-5[2019-10-12]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1671.TP.20190820.1133.070.html.
　　[8] 嵩天，黄天羽，礼欣. Python 语言：程序设计课程教学改革的理想选择[J]. 中国大学教育，2016（2）：42-47.
　　[9] 李志义. 适应认证要求 推进工程教育教学改革[J]. 中国大学教学，2014（6）：9-16.
　　[10] 王金旭，朱正伟，李茂国. 成果导向：从认证理念到教学模式[J]. 中国大学教学，2017（6）：77-82.
　　[11] 叶树江，袁海燕. 适应认证要求推进工程教育问题学习（PBL）教学模式实施[J]. 黑龙江高教研究，2016（2）：171-173.
　　[12] DAI H N，WEI W，WANG H，et al. Impact of outcome-based education on software engineering teaching： a case study[C]. 2017 IEEE 6th International Conference on Teaching， Assessment， and Learning for Engineering （TALE）.  IEEE， 2018.
　　（责任编辑：黄 健）
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