基于崗位技能的“云計算與自動化運維”課程群構建研究

劉 春,王 健,繆麗萍,張麗華,孫 濤,程曉旭

(大慶師范學院,黑龍江 大慶 163712)

0 引言

2017年教育部高教司正式發(fā)布了“關于開展新工科研究與實踐的通知”,為新工科建設和應用型本科建設指明了方向。跟傳統(tǒng)工科教育相比,新工科更注重學生的理論應用、工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。黨的十九大報告提出了“加快一流大學和一流學科建設,實現(xiàn)高等教育內涵式發(fā)展”的理念[1]。因此,重構培養(yǎng)方案和課程體系,整合教學與課程資源,進行課程群建設是提升學生工程能力的一個有效方法。

課程群的建設是近年來高校課程改革的熱點,是高校課程教學改革的重要環(huán)節(jié),也是高校課程優(yōu)化整合、教材建設、師資隊伍建設、校企合作、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以及教學資源優(yōu)化配置的重要推動力。課程群是對課程進行頂層設計和規(guī)劃,強調課程間的優(yōu)化和整合,一般由3門以上的課程構成[2],這些課程同屬于一類學科,且課程內容緊密聯(lián)系、互相補充,構成一個完整的課程體系,完成共同的教學目標,強調課程建設的系統(tǒng)性和規(guī)模效應。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的蓬勃發(fā)展,網(wǎng)絡工程專業(yè)知識體系及內涵也逐漸成熟和完善。本文以云計算與自動化運維教學團隊為基礎,工程教育為導向,課程群建設為核心,進行教學改革的實踐與推廣,提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

1 基于課程建設教學存在的問題

1.1 課程建設注重“點”的建設

以課程為主的課程建設和教學改革在教學中起著重要的作用,是解決教育的最根本問題[3],特別是打“金課”,淘汰“水課”已經寫入了教育部文件。但進行單一課程建設的同時,也存在瓶頸和短板,就學生的能力的培養(yǎng)與知識結構而言,單單一門課程或幾門課程的結構是不全面的,應建立全方位的課程群建設尤為突出。在課程建設“點”的基礎上進行“點面”結合,建設內容緊密連接、相互補充的課程群體系課程群建設,不但解決單門課程之間孤立的問題,而且避免了不同課程之間內容的重復現(xiàn)象[3]。

1.2 資源的重復利用

如果只針對某一門課程建設,缺少與其他課程之間的融合性,會產生不用的課程之間在理論授課、實驗環(huán)節(jié)重復授課,浪費教學資源,降低學生的學習興趣,影響教學效果。

2 課程群建設的優(yōu)勢

課程群建設是以課程和課程內容為中心的整體規(guī)劃。課程群中每門課有各自的小目標,最終形成一個大目標。課程群建設關注課程之間的前序后繼關系,關注課程的橫向聯(lián)系,關注各個課程之間的耦合程度。課程群相當于是足球運動的集體,11個人如何組合才能形成強大的合力。相比課程建設,課程群建設具有以下的優(yōu)勢。

2.1 課程群建設從宏觀上搭建了網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)體系

網(wǎng)絡工程專業(yè)以云計算與自動化運維為主體、輔以網(wǎng)絡與軟件開發(fā)和UI設計,其中“面向對象程序設計”“移動編程基礎”“移動編程高級”鍛煉學生的編程思維,“網(wǎng)頁設計”“Web前端開發(fā)”則是UI方面的基礎。以云計算與自動化運維的課程群課程以服務管理、磁盤管理、虛擬化和云計算與自動化運維為核心,實現(xiàn)企業(yè)資源的高效運轉和有效利用,也是高校畢業(yè)生快速進入工作崗位的一個接口[4]。

2.2 課程群中課程的分工更加明確,學生能力培養(yǎng)得到強化

課程群建設實現(xiàn)了課程的明確分工和能力培養(yǎng)的專項化。理論課程針對性更強,實驗課程也有自己的明顯特征[5]。一門理論課可以為多門實驗課提供基礎支撐,比如“計算機網(wǎng)絡原理”就為“網(wǎng)絡安全”“路由與交換技術”及“云計算與自動化運維”方面的課程提供了加密解密、防火墻、交換機、路由器、網(wǎng)絡應用等方面的知識,其他課程只需要對專項進行深入講解。為了提升交換機和路由器配置,將網(wǎng)絡實驗中交換機和路由器部分單獨設課“路由與交換技術”,而云計算與自動化運維則細化為“Linux系統(tǒng)管理”“Linux服務管理”“Linux云計算與自動化運維”“云服務與虛擬技術”等多門課程。

2.3 課程內容的整體安排更加科學合理

課程群建設對群內課程內容進行有效整合,把知識點恰當?shù)姆植嫉礁鏖T課程中,有效避免同一知識點的重復講解,又避免了課程銜接的斷層。課程群內各門課程具有明顯的親緣特征,可以相互支撐或者是基礎-上層建筑的關系。前期課程可以直接做某個項目的子課題,后續(xù)課程教學內容可以更加立體和綜合,能夠實現(xiàn)更加高遠的教學目標。如Linux體系架構在在“Linux操作系統(tǒng)”中有詳細介紹,對此在“Linux云計算與自動化運維”課程中不講解,直接引用這些知識點；RIP協(xié)議在“計算機網(wǎng)絡原理”課程中講了原理,在“TCP/IP協(xié)議分析與應用”中主要介紹她的姊妹協(xié)議——OSPF協(xié)議及其算法,而在路由交換技術中介紹如何在路由器中配置。諸如此類問題,講過的內容一筆帶過,教師可以著重突出本門課的重點和難點,對知識點進行升華,提升學生的興趣和上限。

2.4 課程群建設也是工程教育認證的需求

工程教育專業(yè)認證是通過第三方專業(yè)認證機構以高等院校工程類專業(yè)學生應達到的工程能力、應用能力和創(chuàng)新能力的檢驗,通過規(guī)范化的考核指標實現(xiàn)人才能力的有效監(jiān)督和科學評價,同時對教育質量進行評測。課程群基于認證標準,可以有效地細化相關能力到群內課程中,使得認證標準在課程群的實施中得以應用。

3 云計算與自動化運維課程群建設的情況

3.1 更新網(wǎng)絡工程人才知識體系,建立面向產業(yè)需求課程群

從傳統(tǒng)的知識輸入為導向的課程體系構建轉變?yōu)橐怨こ碳夹g能力輸出為導向的課程群知識體系構建。以工程技術能力培養(yǎng)為導向分為6步:第一步,企業(yè)調研,尋求市場崗位群；第二步,根據(jù)崗位推導出工程應用型人才專業(yè)能力；第三步,根據(jù)專業(yè)能力分解專業(yè)課程群能力要素；第四步,根據(jù)專業(yè)能力要素設置課程群體系,設置支撐課程群的課程；第五步,確定課程群培養(yǎng)標準,細化每一門課程的培養(yǎng)目標、教學大綱、教學內容、實驗實踐；第六步,根據(jù)畢業(yè)要求和專業(yè)質量要求,建立考核體系,進行教學質量評估；建立畢業(yè)生反饋機制,改進教育模式和方法,形成的良性循環(huán)閉環(huán)機制。

3.2 課程群的核心課程

云計算與自動化運維課程群核心課程6門,分別是“TCP/IP協(xié)議與應用”“Linux系統(tǒng)管理”“Linux服務管理”“Linux云計算與自動化運維”“網(wǎng)絡安全”“云服務及虛擬化技術”。這6門課程是緊密連接,由淺入深,逐步達到云服務與“云計算與自動化運維”行業(yè)領域的社會需求和崗位需求的工程技術要求,直接面向就業(yè)領域。其中,“Linux系統(tǒng)管理”“Linux服務管理”“Linux云計算與自動化運維”是該課程群中的基礎課程,是“云計算與自動化運維”領域工作的基石,而且“Linux服務管理”“Linux云計算與自動化運維”是該課程群中的核心課程。

3.3 課程群構成邏輯關系

“TCP/IP協(xié)議與應用”“Linux系統(tǒng)管理”是“Linux服務管理”的前序課程,“Linux服務管理”是“Linux云計算與自動化運維”的前序課程,“Linux云計算與自動化運維”“網(wǎng)絡安全”是“云服務及虛擬化技術”的前序課程。

3.4 課程群在網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系中的作用

前期支撐該課程群的專業(yè)基礎課程主要5門:“操作系統(tǒng)”“數(shù)據(jù)結構”“數(shù)據(jù)庫原理”“面向對象程序設計”“計算機組成和結構”。后期延續(xù)課程主要4門:“服務器集群與搭建”“企業(yè)項目案例分析”“數(shù)據(jù)庫集群與調優(yōu)”“Python語言程序設計”。后續(xù)課程進一步領域深入化,分支到服務器、集群、云計算與自動化運維腳本開發(fā)等高端應用領域。根據(jù)學生興趣愛好,進一步深入學習某一領域,為將來就業(yè)崗位打下基礎。后續(xù)課程多為專業(yè)選修課程。

4 課程體系內容優(yōu)化及教學改革

4.1 單一課程項目設計與課程群項目的整體與局部關系

近些年,大慶師范學院不斷進行實踐教學改革,構建了多位一體的實踐教學模式,形成以社會需求為導向的應用型本科人才培養(yǎng)的實踐教學模式。但仍存在一定的問題,課內實驗、課外實驗都是針對某一個單獨的課程,缺乏對這個課程所在的課程群的實踐環(huán)節(jié)實驗,也缺乏和課程之間實踐的銜接。

在課程群的教學過程中,該校采用課程群項目的整體與局部的教學模式。局部項目是以課程群內每一門課程為基礎構建企業(yè)項目及案例教學,如課程“Linux服務管理”中設計Web服務器、DNS 服務器、FTP服務器等應用設計。整體項目是指課程群有至少一個包含幾門課程知識點的綜合運用項目,即通過一個或多個綜合實際工程項目把原來孤立的每個課程的課程設計鏈接起來,把每門課程的核心職業(yè)技能知識點融入這個項目中,通過學生的實踐操作,全面地培養(yǎng)學生的工程實踐能力。如“云計算與自動化運維”課程群的整體項目,就是把課程群內的4門課程即“Linux系統(tǒng)管理”“Linux服務管理”“Linux云計算與自動化運維”“云服務與虛擬技術”所涉及的職業(yè)技能鏈接到綜合運用的實際項目,通過這個項目培養(yǎng)學生的課程群的核心知識、能力技能和職業(yè)素質,達到具有應用能力的工程技術人才。

4.2 深入過程化、細節(jié)化管理,改革課程考核模式

4.2.1 新的考核方法，突出了崗位職業(yè)技能的考核

課題組圍繞課程群體系,構建適應職業(yè)發(fā)展需要的考試評價體系,積極進行課程考核方式改革,不僅要考核學生的理論知識是否鞏固,還要考核學生的運用知識能力、自學能力、實踐操作能力、分析和解決問題的能力,充分認知到考試不僅僅是核定學生的學習成績,更重要的是對一學期的知識綜合、全面運用的能力的測試。如“Linux云計算與自動化運維”考核中采用項目考核模式,實現(xiàn)“遞進式”考核,考核題目由淺入深,知識結構具有連續(xù)性,要求學生獨立實踐操作,并實時錄屏真實地記錄學生的實踐過程,實現(xiàn)由知識考核向能力考核轉變。

4.2.2 建立突出實踐教學特色和工程技術能力

新的考核方法在設計考核內容時,與培養(yǎng)大綱接軌,堅持以職業(yè)崗位能力為重點,知識、技能并重,以能力和技能考核為主線的原則,摒棄只考查學生背書的能力。這樣教師在授課過程中更注重考試形式與教學內容及學生能力培養(yǎng)相適應的教學方法,設計教學活動、教學案例,培養(yǎng)學生的工程技術能力的綜合素質。

4.3 以專業(yè)認證提高學生的就業(yè)競爭力

實行“雙證”結合的培養(yǎng)模式,把輔導和訓練學生考取“職業(yè)資格證”列入培養(yǎng)計劃。目前,職業(yè)教育與學歷教育日益結合緊密,特別是計算機行業(yè)的相關認證。在本科學生考取職業(yè)資格證書的同時,鼓勵他們積極備考網(wǎng)絡工程師、運維工程師。這樣不但激勵學生的學習興趣,還提高了學生的就業(yè)競爭力。

4.4 建立“雙師型”教師,增強教師現(xiàn)場工程技術水平

面向產業(yè)需求的新的課程群不但擴充了技術深度,對教師的工程實踐能力也提出要求,教師工程能力薄弱成為新工科教育改革的最大軟肋。由于高校教師理論知識扎實,沒有在一線工作的經歷,對企業(yè)的運行、管理模式、產業(yè)需求人才的變化不敏感,缺乏工程實踐能力。

新工科人才培養(yǎng),需要具有豐富經驗的雙師型教師。近年來,一方面,通過學校與企業(yè)之間的窗口作用,與很多企業(yè)進行了廣泛的交流。如大慶師范學院和北京尚觀公司進行深入校企合作,培養(yǎng)青年教師的項目開發(fā)能力和經驗。另一方面,實施“企業(yè)導師制”。請企業(yè)的軟件開發(fā)工程師做輔助授課,開展試講觀摩、內部培訓、學術交流、橫向開發(fā)項目等聯(lián)合教學方式,加強與企業(yè)的項目合作雙向聯(lián)絡,以加強師資梯隊建設。

5 結語

課程群建設從系統(tǒng)架構上增強了課程之間的內聚性,降低了課程群之間的耦合性[5]。但目前還存在以下問題需要解決:一是跨課程的綜合能力提升問題,如實現(xiàn)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務器、Web服務器、郵件服務器、協(xié)同開發(fā)軟件、項目管理等大系統(tǒng)仿真實驗。二是課程內容的精選,需要提升課堂有效價值。三是依托課程群構建考核標準,提煉出課程群的知識點、技能及解決實際問題的能力,需要建立課程群的標準化考核題庫。四是課程群結合MOOC等線上線下互動模式,設計以課程群為主線的教學模式。通過課程群建設的實施促使教學方法、教學理念、教學模式能夠順暢的推進,并在實施過程中不斷探索和改進,以適應新工科人才的培養(yǎng)的中國高等教育。