新工科視域下“五新”要素課程教學(xué)模式改革研究

摘 要：基于新工科建設(shè)背景，為應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)中跨學(xué)科素養(yǎng)、創(chuàng)新實(shí)踐能力與社會(huì)適應(yīng)性不足等問題，本研究基于OBE（成果導(dǎo)向教育）理念重構(gòu)《Web前端開發(fā)》實(shí)訓(xùn)課程體系。通過聚焦“新需求、新標(biāo)準(zhǔn)、新手段、新知識(shí)、新技能”五要素進(jìn)行改革，構(gòu)建以學(xué)生發(fā)展為中心的實(shí)踐教學(xué)模式。通過對(duì)實(shí)踐對(duì)象的“1+X”證書通過率、對(duì)口就業(yè)率以及職業(yè)技能大賽成績進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了教學(xué)改革方案的有效性。

關(guān)鍵詞：新工科；OBE理念；五新要素；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.3"""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""""" 文章編號(hào)：2095-9699（2024）06-0123-04

為主動(dòng)迎接新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，中國在現(xiàn)階段穩(wěn)步實(shí)施的“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略”、“國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”、“一帶一路”倡議，以及“互聯(lián)網(wǎng)+”和“人工智能+”等重大創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)了新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展。與之相關(guān)的信息技術(shù)行業(yè)急需一批高素質(zhì)技能型、高質(zhì)量工程技術(shù)型人才，以及在對(duì)外合作開放中發(fā)揮重要作用且有擔(dān)當(dāng)?shù)母咚刭|(zhì)“新工科”人才^[1]。

新工科概念于2016年提出，迅速得到學(xué)術(shù)界（尤其是工程教育界）的普遍認(rèn)同。新工科的提出是為了適應(yīng)科技創(chuàng)新、解決復(fù)雜問題、應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、滿足社會(huì)需求和國際競(jìng)爭等背景下工程技術(shù)教育發(fā)展的需求。其內(nèi)涵是培養(yǎng)具備跨學(xué)科知識(shí)、創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力、社會(huì)責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作能力的工程技術(shù)人才，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)工程技術(shù)人才的需求和挑戰(zhàn)，并以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才^[2]。

隨著中國職業(yè)教育已從“分層教育”走向“分類教育”，其發(fā)展定位也從過去的“大有可為”轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的“大有作為”。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式培養(yǎng)的畢業(yè)生存在知識(shí)面單一、創(chuàng)新性思維能力不足、實(shí)踐技能與市場(chǎng)脫節(jié)等問題，已無法滿足行業(yè)發(fā)展對(duì)新工科高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需求，因此對(duì)現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行改革勢(shì)在必行。

針對(duì)當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)存在的缺陷，本研究基于OBE（Outcome Based Education，成果導(dǎo)向教育）理念^[3]，以預(yù)期結(jié)果目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心的教育模式，注重教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)、發(fā)展和評(píng)價(jià)，明確學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向目標(biāo)，采用多樣化評(píng)估及個(gè)性化學(xué)習(xí)策略，關(guān)注學(xué)生主體性與互動(dòng)性，通過反饋改進(jìn)提升教學(xué)質(zhì)量^[4-5]。以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的核心實(shí)踐課程《Web前端開發(fā)》為載體，引入OBE教育理念和“五新”要素，對(duì)該課程教學(xué)模式進(jìn)行實(shí)踐研究，這將對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)類課程的教學(xué)改革具有重要參考意義。

1 “五新”要素概述

新需求：信息技術(shù)行業(yè)急需一批高素質(zhì)技能型人才、高質(zhì)量工程技術(shù)型人才，以及在對(duì)外合作開放中發(fā)揮重要作用且有擔(dān)當(dāng)?shù)母咚刭|(zhì)“新工科”人才。

新標(biāo)準(zhǔn)：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、崗位標(biāo)準(zhǔn)、“1+X”證書標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)技能等級(jí)考試標(biāo)準(zhǔn)等。

新手段：以自主開發(fā)教學(xué)過程支撐系統(tǒng)（Teaching Process Support System，以下簡稱TPSS系統(tǒng)）為主，學(xué)習(xí)通平臺(tái)為輔，開展教學(xué)活動(dòng)。

新知識(shí)：對(duì)智能開發(fā)、數(shù)字模型搭建、交叉學(xué)科知識(shí)更新及相關(guān)軟件的升級(jí)應(yīng)用技術(shù)。

新技能：頁面布局能力、知識(shí)遷移能力、色彩搭配能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和編程能力等。

2 實(shí)踐課程教學(xué)存在的缺點(diǎn)

本研究以地方技能型院校（安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院）計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)為研究對(duì)象，該專業(yè)的基本情況如下：2020級(jí)學(xué)生256人（與天津?yàn)I海迅騰科技集團(tuán)合作辦學(xué)33人），2021級(jí)學(xué)生300人，2022級(jí)學(xué)生370人?！禬eb前端開發(fā)》作為專業(yè)核心實(shí)訓(xùn)課程，對(duì)照新工科建設(shè)背景以及成果導(dǎo)向標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前存在以下三方面的問題。

2.1 實(shí)踐教學(xué)體系系統(tǒng)化建設(shè)有待提升

當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)存在課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容碎片化、覆蓋面松散，同一技術(shù)方向的實(shí)訓(xùn)任務(wù)關(guān)聯(lián)性與延續(xù)性不足，實(shí)訓(xùn)難度與實(shí)際工程應(yīng)用脫節(jié)等問題。各課程實(shí)踐環(huán)節(jié)孤立實(shí)施，未形成系統(tǒng)性教學(xué)框架，導(dǎo)致核心課程實(shí)訓(xùn)目標(biāo)分散、內(nèi)容邏輯銜接薄弱，難以有效培養(yǎng)學(xué)生整體性思維與實(shí)踐能力。

2.2 雙師型師資隊(duì)伍建設(shè)有待加強(qiáng)

現(xiàn)有教師團(tuán)隊(duì)中，兼具學(xué)科理論深度與行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的雙師型教師比例不足。部分教師缺乏企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)歷，難以通過真實(shí)案例引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問題，制約了實(shí)踐教學(xué)與行業(yè)需求的對(duì)接效能。

2.3 企業(yè)參與考核評(píng)價(jià)不夠深入

現(xiàn)有人才培養(yǎng)模式中，企業(yè)參與考核標(biāo)準(zhǔn)制定、評(píng)價(jià)流程設(shè)計(jì)的深度不足，校企協(xié)同育人動(dòng)力較弱。尤其在區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型背景下，行業(yè)技術(shù)需求快速迭代，亟需以企業(yè)需求為導(dǎo)向重構(gòu)評(píng)價(jià)體系，強(qiáng)化產(chǎn)教融合的考核閉環(huán)。

3 教學(xué)模式改革設(shè)計(jì)

3.1 學(xué)情分析

本研究以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)（大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用方向）學(xué)生為研究對(duì)象，其已具備Web前端開發(fā)的環(huán)境配置、頁面布局、色彩搭配應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)軟件操作能力，具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，但知識(shí)遷移能力較弱。在認(rèn)知和實(shí)踐能力方面，學(xué)生具備基礎(chǔ)的職業(yè)素養(yǎng)，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和軟件的綜合運(yùn)用有一定的靈活嫁接能力，但在知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)、法律意識(shí)及軟件工程規(guī)范方面經(jīng)驗(yàn)不足，缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性，懈怠現(xiàn)象普遍存在。盡管對(duì)項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)有一定的興趣，但缺乏持久性。

3.2 教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

本研究以《Web前端開發(fā)》綜合實(shí)訓(xùn)課程為對(duì)象，基于項(xiàng)目化教學(xué)理念重構(gòu)課程體系。教學(xué)團(tuán)隊(duì)依據(jù)Web前端開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)流程，將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容整合為結(jié)構(gòu)規(guī)劃、頁面布局模板、用戶系統(tǒng)登錄、用戶信息維護(hù)及學(xué)生用戶首頁五個(gè)遞進(jìn)式子項(xiàng)目，構(gòu)建用戶信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)框架。該框架涵蓋結(jié)構(gòu)規(guī)劃、布局模板設(shè)計(jì)、用戶登錄驗(yàn)證、信息維護(hù)機(jī)制和用戶首頁交互五大核心模塊（對(duì)應(yīng)教學(xué)支撐系統(tǒng)的前端功能），重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生需求分析、模塊化設(shè)計(jì)、響應(yīng)式布局、數(shù)據(jù)管理及交互邏輯實(shí)現(xiàn)等工程實(shí)踐能力。通過自主研發(fā)的TPSS系統(tǒng)支撐，采用“自頂向下、逐步求精”的任務(wù)實(shí)施路徑，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)項(xiàng)目場(chǎng)景中完成“情境化需求分析→現(xiàn)場(chǎng)化編碼實(shí)現(xiàn)→信息化測(cè)試部署”的全流程實(shí)訓(xùn)。課程內(nèi)容重構(gòu)框架詳見圖1所示。

3.3 教學(xué)策略

面向計(jì)算機(jī)學(xué)科前沿，將行業(yè)所需的“新需求、新標(biāo)準(zhǔn)、新手段、新知識(shí)、新技能”五大要素系統(tǒng)融入實(shí)踐教學(xué)體系，引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心能力要求。為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)以教學(xué)過程支撐系統(tǒng)（TPSS系統(tǒng)）的Web前端任務(wù)為牽引，以技能大賽及“1+X”證書要求為依托，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容并構(gòu)建真實(shí)教學(xué)環(huán)境與實(shí)訓(xùn)體系，結(jié)合學(xué)習(xí)通、TPSS系統(tǒng)等信息化手段，實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)，無縫融入自主開發(fā)軟件與課程思政元素。具體實(shí)施策略如下：

（1）通過行業(yè)真實(shí)案例明確發(fā)展需求與標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)和民族自信。

教師通過TPSS系統(tǒng)和學(xué)習(xí)通發(fā)布預(yù)習(xí)資源和復(fù)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生從華為“卡脖子”事件中感悟中國人民不屈不撓、勇于爭先、自主創(chuàng)新的進(jìn)取精神，從而汲取智慧和力量。

（2）結(jié)合自主開發(fā)軟件，創(chuàng)建真實(shí)的教學(xué)情境。

依托自主開發(fā)軟件（TPSS系統(tǒng)前端部分）模擬真實(shí)項(xiàng)目的開發(fā)場(chǎng)景，結(jié)合智慧教室、理實(shí)一體教室以及省級(jí)教學(xué)資源庫（計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用方向），推進(jìn)“用戶信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”項(xiàng)目教學(xué)，通過編碼復(fù)現(xiàn)TPSS系統(tǒng)前端功能，以突破教學(xué)重難點(diǎn)。

（3）優(yōu)化教師團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)，為實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)提供師資保障。

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)為首批“1+X”Web開發(fā)證書試點(diǎn)專業(yè)，2019年起教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過參加“1+X”培訓(xùn)項(xiàng)目，以及參與校企合作編寫教材等項(xiàng)目，教師實(shí)踐能力得到鍛煉。教學(xué)團(tuán)隊(duì)中省級(jí)“雙師型”比例達(dá)90%以上，為教學(xué)改革奠定師資基礎(chǔ)。

3.4 教學(xué)改革實(shí)施

在實(shí)踐教學(xué)中，以“用戶信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”真實(shí)項(xiàng)目模擬開發(fā)為主線，分課前、課中、課后三階段組織實(shí)施教學(xué)，注重將“新需求、新標(biāo)準(zhǔn)、新手段、新知識(shí)、新技能”五大要素貫穿整個(gè)教學(xué)過程。課堂采用“溫、設(shè)、碼、評(píng)、拓”五步訓(xùn)練法，如圖2所示。

教學(xué)實(shí)施包括課前、課中、課后三個(gè)階段。課前：教師將學(xué)習(xí)資源上傳至學(xué)習(xí)通平臺(tái)和TPSS系統(tǒng)，結(jié)合行業(yè)開發(fā)論壇發(fā)布的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行任務(wù)布置，引導(dǎo)學(xué)生了解行業(yè)趨勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)。課中：學(xué)生通過TPSS系統(tǒng)領(lǐng)取教學(xué)任務(wù)，下載所需素材，查看TPSS系統(tǒng)前端展示頁面，并思索如何利用所學(xué)的知識(shí)去實(shí)現(xiàn)方案；教師下發(fā)教學(xué)任務(wù)并進(jìn)行隨堂案例分析展示，學(xué)生接收任務(wù)并進(jìn)行設(shè)計(jì)，思索如何利用教師所教授的案例進(jìn)行頁面的重構(gòu)，進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)并提交至TPSS系統(tǒng)；教師對(duì)任務(wù)完成情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)，同學(xué)之間還要進(jìn)行互評(píng)，并討論后續(xù)的優(yōu)化方案。課后：邀請(qǐng)駐校企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并反饋給學(xué)生。同時(shí)，學(xué)生結(jié)合“1+X”證書和技能大賽標(biāo)準(zhǔn)完成拓展任務(wù)，提升技能熟練度和創(chuàng)新思維能力。

在課程教學(xué)過程中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)還聚焦以下三方面：一是以子項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)來突顯學(xué)生主體性。在子項(xiàng)目教學(xué)過程中，以學(xué)生為主體，而教師僅起到引導(dǎo)的作用，強(qiáng)化學(xué)生的主體地位。二是推廣“人文導(dǎo)航，技術(shù)揚(yáng)帆”的人才培養(yǎng)特色。在整個(gè)項(xiàng)目化教學(xué)過程中，以涵育學(xué)生的工匠精神和人文素養(yǎng)為主旨，踐行“學(xué)中做，做中學(xué)，學(xué)做相融”理念，通過案例實(shí)踐提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力。三是創(chuàng)建“溫、設(shè)、碼、評(píng)、拓”五步訓(xùn)練法。該實(shí)踐項(xiàng)目主要內(nèi)容是要求學(xué)生把TPSS系統(tǒng)前端的頁面部分進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)按照“溫、設(shè)、碼、評(píng)、拓”五步訓(xùn)練法，從“舊知識(shí)點(diǎn)的溫習(xí)、任務(wù)接收、任務(wù)設(shè)計(jì)、任務(wù)深化、代碼實(shí)現(xiàn)、多元評(píng)價(jià)、任務(wù)拓展”等流程進(jìn)行真實(shí)情境的教學(xué)。在實(shí)際“五步訓(xùn)練法”教學(xué)中，教師還將“新需求、新標(biāo)準(zhǔn)、新手段、新知識(shí)、新技能”五新育人要素貫穿其中。

4 結(jié)束語

筆者通過將OBE教育理念和“五新”要素融入《Web前端開發(fā)》實(shí)訓(xùn)課程實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)模式改革，并運(yùn)用“溫、設(shè)、碼、評(píng)、拓”五步訓(xùn)練法組織教學(xué)。實(shí)踐數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生綜合技能水平顯著提升，技能熟練度、實(shí)踐能力及頁面設(shè)計(jì)審美能力均優(yōu)于往屆學(xué)生，學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性也明顯增強(qiáng)?！?+X”證書通過率達(dá)94.7%，較前幾年有了顯著的提升；學(xué)生在省級(jí)職業(yè)技能大賽“Web技術(shù)”賽項(xiàng)中獲一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，畢業(yè)生對(duì)口就業(yè)率達(dá)92.8%。實(shí)踐證明，OBE教育模式和與“五新”要素的融合對(duì)計(jì)算機(jī)類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革具有借鑒意義。

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責(zé)任編輯：周瑜

Research on the Teaching Mode Reform of Five News in the Perspective of Emerging Engineering Education：Taking WEB Frontend Development as an Example

DENG Zilong1， CHEN Xiaoxiang1， TANG Qingfeng2， WANG QiZhi1， CHEN Dongqing1

（1College of Information Technology， Anqing Vocationaland Technical College， Anqing 246003， China;

2School of Computing and Information Technology， Anqing Normal University， Anqing 246003， China）

Abstract：Based on the background of new engineering discipline construction， this study addresses issues such as insufficient interdisciplinary literacy， innovative practical abilities， and social adaptability in computer application technology talent cultivation. With the Outcomes-Based Education （OBE） approach as the foundation， a restructured practical course system for \"Web Frontend Development\" has been developed. The research focuses on five key elements： new demands， new standards， new methods， new knowledge， and new skills， to build a practice-oriented teaching model centered on student development. By comparing and analyzing metrics such as the pass rate of \"1+X\" certificates， employment rates in relevant fields， and competition results in vocational skills， the study validates the effectiveness of the proposed teaching reform plan.

Keywords： Emerging Engineering Education（3E） ; Outcome-Based Education （OBE） ; Five News; teaching reform

基金項(xiàng)目：安徽省質(zhì)量工程教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（2022jyxm947）

作者簡介：鄧子龍（1985—），男，安徽宿松人，副教授，在讀博士研究生，主要從事粒子群算法、圖像處理、區(qū)塊鏈研究及高職教育研究。