信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究

鄧澤林 鄧廣慧

摘? 要： 為了提高信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)質(zhì)量，提出了基于云教學(xué)平臺(tái)的學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)教學(xué)改革方法。主要包括：在云平臺(tái)上構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)資源庫(kù)來(lái)規(guī)劃實(shí)踐任務(wù);遵照企業(yè)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)能力;使用云平臺(tái)虛擬機(jī)引導(dǎo)學(xué)生自主完成實(shí)踐任務(wù);利用學(xué)生的歷史實(shí)踐數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。學(xué)生在教學(xué)改革方案的指導(dǎo)下進(jìn)行工程實(shí)踐，較好地掌握了實(shí)踐能力，得到了用人單位的認(rèn)可。

關(guān)鍵詞： 信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè); 實(shí)踐教學(xué); 云教學(xué)平臺(tái); 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn); 能力評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1006-8228（2019）09-71-03

Research on the practical teaching reform of information technology specialties

Deng Zelin1， Deng Guanghui1

（School of Computer and Communication Engineering， Changsha University of Science and Technology， Changsha， Hunan 410114， China）

Abstract： In order to improve the quality of personnel training for information majored students， a teaching reform method of training students' practical ability based on cloud teaching platform is put forward. It mainly includes： building a practical teaching resource database on cloud platform to plan practice tasks; training students' team development ability according to enterprise development standards; using virtual machines on cloud platform to guide students to complete practice tasks independently; using students' historical practice data to evaluate students' practical abilities objectively. Under the guidance of the teaching reform program， the students have a good grasp of the practical ability and have been recognized by the employer.

Key words： Information technology specialties; practical teaching; cloud teaching platform; enterprise standard; ability evaluation

0 引言

隨著當(dāng)前信息化技術(shù)快速發(fā)展，社會(huì)各界對(duì)信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力提出了更高的要求。由于傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、手段等方面存在不足，難以有效地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。為此，很多大學(xué)都積極開(kāi)展了信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)改革，探究有效的手段提高軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)工程等信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

鄧澤林提出以企業(yè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的軟件工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)，該研究根據(jù)學(xué)習(xí)的不同階段選擇具有針對(duì)性的企業(yè)級(jí)項(xiàng)目為實(shí)踐目標(biāo)，鍛煉學(xué)生的問(wèn)題分析和解決能力，并通過(guò)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)來(lái)提升學(xué)生的企業(yè)級(jí)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)能力[1]。呂歡歡等針對(duì)軟件工程人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系存在的問(wèn)題，分析軟件工程人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系和教學(xué)模式的構(gòu)建，提出具有多層次結(jié)構(gòu)的軟件工程人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系和教學(xué)模式[2]。喻國(guó)良等針對(duì)高校在人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中存在校企合作松散、管理手段缺乏等問(wèn)題，在分析高校人才培養(yǎng)如何與企業(yè)需求對(duì)接的基礎(chǔ)上，提出了緊密、有機(jī)的校企合作模式[3]。何麗等針對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的內(nèi)涵要求和目前計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題，以提高計(jì)算機(jī)人才的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，確立計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，建立開(kāi)放的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)課程體系和開(kāi)放的計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，提出基于“產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目”和“科研導(dǎo)師”制度的產(chǎn)學(xué)研合作的計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式[4]。李春杰針對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)普遍存在觀念落后，方法單一僵化等問(wèn)題，提出了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革方案，開(kāi)展了“交替式學(xué)工結(jié)合”、“案例項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”、“課程模塊化”、“實(shí)踐理論一體化”等實(shí)踐教學(xué)方法創(chuàng)新研究，對(duì)提高計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和擇業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有指導(dǎo)作用[5]。苗春雨等根據(jù)企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才的需求，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生技能培養(yǎng)的目標(biāo)，分析目前網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題，提出基于知識(shí)點(diǎn)定義與分解，以多階段學(xué)習(xí)為手段，虛擬平臺(tái)與真實(shí)設(shè)備結(jié)合為實(shí)踐環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐教學(xué)模式[6]。劉曉華等認(rèn)為實(shí)踐教學(xué)體系對(duì)綜合能力的培養(yǎng)非常重要，為此提出了網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系，形成了一套完善的網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐體系[7]。

如何有效地對(duì)實(shí)踐課程進(jìn)行監(jiān)控和掌握、根據(jù)學(xué)生的進(jìn)度進(jìn)行實(shí)踐內(nèi)容的相應(yīng)調(diào)整，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立自主地完成實(shí)踐任務(wù)、客觀評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)踐效果和能力等環(huán)節(jié)是當(dāng)前信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的關(guān)鍵問(wèn)題，有效地解決這些問(wèn)題則能提高學(xué)生整體實(shí)踐能力。

1 教學(xué)中的問(wèn)題

雖然大量的教學(xué)人員對(duì)信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的部分問(wèn)題進(jìn)行了改革和創(chuàng)新，并取得了較好的成績(jī)，但由于信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程的特殊性仍然導(dǎo)致教師在組織實(shí)踐課程教學(xué)的過(guò)程中面臨著較大的問(wèn)題：

⑴ 項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容缺乏有效的管理，實(shí)踐內(nèi)容和要求在教學(xué)團(tuán)隊(duì)中沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)踐效果受教師水平影響而有較大的差異;

⑵ 實(shí)踐方式大多以個(gè)人為單位完成，項(xiàng)目規(guī)模與企業(yè)需求相差較大，而且實(shí)踐環(huán)節(jié)缺少團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)訓(xùn)練，造成學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)能力、項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)能力較差;

⑶ 實(shí)踐過(guò)程缺少有效的平臺(tái)支撐，導(dǎo)致教師對(duì)學(xué)生的實(shí)踐進(jìn)度難以全面掌握而導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐效果分化嚴(yán)重、部分學(xué)生存在抄襲行為;

⑷ 學(xué)生實(shí)踐相關(guān)信息缺乏管理，不能對(duì)學(xué)生的實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，形成對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的客觀評(píng)價(jià);

⑸ 實(shí)踐過(guò)程信息沒(méi)有有效地分析和反饋，無(wú)法對(duì)進(jìn)一步完善教學(xué)內(nèi)容提出有效的指導(dǎo)。

2 實(shí)踐教學(xué)改革措施

2.1 以互聯(lián)網(wǎng)信息化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，建設(shè)信息化教學(xué)團(tuán)隊(duì)和實(shí)踐教學(xué)資源庫(kù)

互聯(lián)網(wǎng)信息化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)可以有效地引導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展和后期教學(xué)效果評(píng)估。能減少教師水平參差造成的教學(xué)效果的顯著差異，在實(shí)施教學(xué)之前，需要在信息平臺(tái)上建標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)踐課程資源庫(kù)。

標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)踐課程資源庫(kù)的建設(shè)由實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同完成，團(tuán)隊(duì)教師定期開(kāi)展教學(xué)工作研討，開(kāi)發(fā)適合專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的課程資源，特別是在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)階、教學(xué)案例銜接、實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)組織上需要教學(xué)團(tuán)隊(duì)的充分溝通和討論才能達(dá)成整體性教學(xué)內(nèi)容和計(jì)劃。選定的實(shí)踐內(nèi)容以企業(yè)級(jí)項(xiàng)目為參考，由于企業(yè)級(jí)項(xiàng)目往往規(guī)模較大，為了保障實(shí)踐的順利進(jìn)行，我們需要將這些大的實(shí)踐項(xiàng)目分解為多個(gè)子項(xiàng)目，每個(gè)子項(xiàng)目承上啟下，逐步引導(dǎo)學(xué)生完成最終的企業(yè)級(jí)項(xiàng)目。這些子項(xiàng)目構(gòu)成了每堂課的實(shí)踐任務(wù)，包括實(shí)踐內(nèi)容、參考資料、完成時(shí)間、項(xiàng)目文檔等，最終形成項(xiàng)目實(shí)踐的資料庫(kù)。教師通過(guò)引用發(fā)布資料庫(kù)中的實(shí)踐任務(wù)，保證不同班級(jí)實(shí)踐內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)，教師可以根據(jù)本班學(xué)生的能力情況提高實(shí)踐要求，實(shí)現(xiàn)一定的個(gè)性化教學(xué)。

2.2 實(shí)踐內(nèi)容綁定微課資源，構(gòu)建“顆粒化”教學(xué)資源指導(dǎo)學(xué)生工程實(shí)踐

信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)需要應(yīng)用特定的知識(shí)點(diǎn)，如果學(xué)生沒(méi)有很好地掌握理論知識(shí)點(diǎn)，則難以快速地完成實(shí)踐任務(wù)，特別是學(xué)習(xí)較差的學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中會(huì)逐步落后，直至完全不能完成實(shí)踐任務(wù)，最終導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐能力的兩級(jí)分化。

為了保證不同層次的學(xué)生都能完成實(shí)踐環(huán)節(jié)的基本任務(wù)，需要提供有效的實(shí)踐指導(dǎo)資源來(lái)引導(dǎo)學(xué)生工程實(shí)踐。為此，除了構(gòu)建常規(guī)實(shí)踐資料外，還需要構(gòu)建“顆粒化”的微課教學(xué)資源，這些資源僅以一個(gè)專(zhuān)題來(lái)講解和展示，目標(biāo)明確且容量小，使得學(xué)生能夠用10分鐘左右的時(shí)間即可學(xué)會(huì)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。“顆粒化”的教學(xué)資源主要包括教學(xué)視頻（時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)10分鐘），以及與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件。這些“顆粒化”的教學(xué)資源綁定在相應(yīng)的實(shí)踐任務(wù)中，通過(guò)教學(xué)信息平臺(tái)一起發(fā)布供學(xué)生訪問(wèn)和學(xué)習(xí)。

在實(shí)踐任務(wù)發(fā)布時(shí)，我們不僅要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E等常規(guī)信息，還要將任務(wù)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的若干“微課”資源同步發(fā)布，其成為實(shí)踐環(huán)節(jié)的一部分。學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中，通過(guò)觀看綁定的“微課”可以快速地掌握相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)。

2.3 以企業(yè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)踐要求，提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)

信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代是非常重要的專(zhuān)業(yè)，相關(guān)專(zhuān)業(yè)通過(guò)與其他行業(yè)進(jìn)行結(jié)合能夠顯著提升各行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。學(xué)生為了更好地融入到“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，需要有一定的行業(yè)軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)與交通、電力等行業(yè)接觸，了解該行業(yè)的主要業(yè)務(wù)流程、客戶(hù)需求等。

傳統(tǒng)信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐過(guò)程中，受教師自身的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)經(jīng)歷的限制，項(xiàng)目實(shí)踐往往不能達(dá)到預(yù)期效果。為此，我們從兩個(gè)方面來(lái)改進(jìn)實(shí)踐效果：第一、組織教師團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)或者購(gòu)買(mǎi)成熟的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)素材，選擇真實(shí)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，明確項(xiàng)目的需求、主要業(yè)務(wù)，形成實(shí)訓(xùn)文檔;第二、研究并確定組織形式來(lái)開(kāi)展項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。學(xué)生與企業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)人員合作交流，進(jìn)一步獲取項(xiàng)目的需求細(xì)節(jié)。

在項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生需要按照企業(yè)的形式參與團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)，鍛煉團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)能力、項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)能力。通過(guò)這一環(huán)節(jié)的鍛煉來(lái)提高動(dòng)手實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力。在實(shí)踐的過(guò)程中，學(xué)生可以參考教學(xué)資料庫(kù)中的“微課”資料來(lái)快速掌握每個(gè)階段的技術(shù)要點(diǎn)，并將其應(yīng)用到子項(xiàng)目中，最大程度地保證學(xué)生能按照實(shí)踐要求完成實(shí)踐任務(wù)。通過(guò)完成一系列的子項(xiàng)目，學(xué)生的能力會(huì)逐步提升，達(dá)到較好的實(shí)踐效果。

2.4 使用虛擬機(jī)全程掌握學(xué)生實(shí)踐過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

如何有效地掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程始終是個(gè)棘手的問(wèn)題。雖然通過(guò)強(qiáng)化作業(yè)環(huán)節(jié)能起到一定的作用，但效果并不理想，主要問(wèn)題在于教師難以明確學(xué)生是否在積極、主動(dòng)的學(xué)習(xí)。

將學(xué)生所有的實(shí)踐活動(dòng)限制在云計(jì)算平臺(tái)上則為全程掌控學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)提供了可能。在云計(jì)算平臺(tái)上為信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的每個(gè)學(xué)生分配一個(gè)虛擬機(jī)，該虛擬機(jī)具有和實(shí)體計(jì)算機(jī)相當(dāng)?shù)男阅堋Ｌ摂M機(jī)預(yù)設(shè)了課程所需的軟件環(huán)境，能夠很好地支持學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)。與普通計(jì)算機(jī)不同之處在于，該虛擬機(jī)在有網(wǎng)絡(luò)的地方即可通過(guò)本地計(jì)算機(jī)登陸，學(xué)生幾乎可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)、編程等工作;同時(shí)，教師也能在辦公室、家里、外地登陸云計(jì)算平臺(tái)，在該平臺(tái)，教師可以訪問(wèn)所教班級(jí)學(xué)生的虛擬機(jī)，查看學(xué)生的虛擬機(jī)桌面，觀看學(xué)生的編程過(guò)程，掌握學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)的情況。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐進(jìn)度，對(duì)于進(jìn)度較快的學(xué)生可以適當(dāng)提高實(shí)踐要求，對(duì)于進(jìn)度較慢的學(xué)生則要在線(xiàn)/電話(huà)交流，督促和指導(dǎo)。這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)踐過(guò)程的掌控。

2.5 學(xué)生實(shí)踐情況的追蹤、統(tǒng)計(jì)分析，學(xué)生能力可量化評(píng)價(jià)

利用互聯(lián)網(wǎng)信息化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)可以保留學(xué)生大學(xué)階段每門(mén)課程的實(shí)踐進(jìn)度、實(shí)踐結(jié)果，包括實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和成績(jī)。信息化教學(xué)平臺(tái)提供查看、統(tǒng)計(jì)等功能，教師可以利用這些功能可以輕易追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，對(duì)于完成實(shí)踐任務(wù)有困難的學(xué)生加以督促，對(duì)于勝任實(shí)踐任務(wù)的學(xué)生可以適當(dāng)增加新的要求來(lái)進(jìn)行差異化教學(xué)，實(shí)現(xiàn)因材施教的目的。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)，學(xué)生的每門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)、作業(yè)、項(xiàng)目等信息都被保存在教學(xué)信息平臺(tái)中形成了“大數(shù)據(jù)”。當(dāng)需要量化評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況時(shí)，可以從這些“大數(shù)據(jù)”中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到每個(gè)關(guān)鍵技術(shù)、作業(yè)、項(xiàng)目的完成情況，這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)形成了學(xué)生的能力曲線(xiàn)，能力曲線(xiàn)可以反映學(xué)生實(shí)踐能力的提升幅度，通過(guò)能力曲線(xiàn)與我們所期望的能力曲線(xiàn)相比較來(lái)獲得學(xué)生實(shí)踐能力的可量化評(píng)價(jià)。這個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)于教學(xué)改革決策有指導(dǎo)作用，而且對(duì)于用人單位也有積極的參考價(jià)值。

3 結(jié)論

本文探討了信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。通過(guò)引入云教學(xué)平臺(tái)，規(guī)范了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、引導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)，形成了良好的師生互動(dòng)，有效地提升了學(xué)生的實(shí)踐能力。

實(shí)踐結(jié)果顯示，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力明顯提升，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試方面的能力進(jìn)步較大。學(xué)生開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目不僅獲得各類(lèi)競(jìng)賽的獎(jiǎng)勵(lì)，而且，他們的動(dòng)手實(shí)踐能力也得到了用人單位的高度評(píng)價(jià)。

本文的教學(xué)改革措施主要基于云教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)和實(shí)施，具有較好的可推廣性，能夠支持大規(guī)模的學(xué)生參與教學(xué)改革，增加學(xué)生受益面。為了繼續(xù)深入實(shí)踐教學(xué)改革，需要進(jìn)一步完善教學(xué)資源、特別自主開(kāi)發(fā)適用的微課資源，教師利用云教學(xué)平臺(tái)來(lái)及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和能力，從根本上提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

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