刘 春,王 健,缪丽萍,张丽华,孙 涛,程晓旭

(大庆师范学院,黑龙江 大庆 163712)

0 引言

2017年教育部高教司正式发布了“关于开展新工科研究与实践的通知”,为新工科建设和应用型本科建设指明了方向。跟传统工科教育相比,新工科更注重学生的理论应用、工程实践能力和创新创业能力的培养。党的十九大报告提出了“加快一流大学和一流学科建设,实现高等教育内涵式发展”的理念[1]。因此,重构培养方案和课程体系,整合教学与课程资源,进行课程群建设是提升学生工程能力的一个有效方法。

课程群的建设是近年来高校课程改革的热点,是高校课程教学改革的重要环节,也是高校课程优化整合、教材建设、师资队伍建设、校企合作、创新创业教育以及教学资源优化配置的重要推动力。课程群是对课程进行顶层设计和规划,强调课程间的优化和整合,一般由3门以上的课程构成[2],这些课程同属于一类学科,且课程内容紧密联系、互相补充,构成一个完整的课程体系,完成共同的教学目标,强调课程建设的系统性和规模效应。

随着互联网技术的蓬勃发展,网络工程专业知识体系及内涵也逐渐成熟和完善。本文以云计算与自动化运维教学团队为基础,工程教育为导向,课程群建设为核心,进行教学改革的实践与推广,提高学生的工程实践能力和创新能力。

1 基于课程建设教学存在的问题

1.1 课程建设注重“点”的建设

以课程为主的课程建设和教学改革在教学中起着重要的作用,是解决教育的最根本问题[3],特别是打“金课”,淘汰“水课”已经写入了教育部文件。但进行单一课程建设的同时,也存在瓶颈和短板,就学生的能力的培养与知识结构而言,单单一门课程或几门课程的结构是不全面的,应建立全方位的课程群建设尤为突出。在课程建设“点”的基础上进行“点面”结合,建设内容紧密连接、相互补充的课程群体系课程群建设,不但解决单门课程之间孤立的问题,而且避免了不同课程之间内容的重复现象[3]。

1.2 资源的重复利用

如果只针对某一门课程建设,缺少与其他课程之间的融合性,会产生不用的课程之间在理论授课、实验环节重复授课,浪费教学资源,降低学生的学习兴趣,影响教学效果。

2 课程群建设的优势

课程群建设是以课程和课程内容为中心的整体规划。课程群中每门课有各自的小目标,最终形成一个大目标。课程群建设关注课程之间的前序后继关系,关注课程的横向联系,关注各个课程之间的耦合程度。课程群相当于是足球运动的集体,11个人如何组合才能形成强大的合力。相比课程建设,课程群建设具有以下的优势。

2.1 课程群建设从宏观上搭建了网络工程专业培养体系

网络工程专业以云计算与自动化运维为主体、辅以网络与软件开发和UI设计,其中“面向对象程序设计”“移动编程基础”“移动编程高级”锻炼学生的编程思维,“网页设计”“Web前端开发”则是UI方面的基础。以云计算与自动化运维的课程群课程以服务管理、磁盘管理、虚拟化和云计算与自动化运维为核心,实现企业资源的高效运转和有效利用,也是高校毕业生快速进入工作岗位的一个接口[4]。

2.2 课程群中课程的分工更加明确,学生能力培养得到强化

课程群建设实现了课程的明确分工和能力培养的专项化。理论课程针对性更强,实验课程也有自己的明显特征[5]。一门理论课可以为多门实验课提供基础支撑,比如“计算机网络原理”就为“网络安全”“路由与交换技术”及“云计算与自动化运维”方面的课程提供了加密解密、防火墙、交换机、路由器、网络应用等方面的知识,其他课程只需要对专项进行深入讲解。为了提升交换机和路由器配置,将网络实验中交换机和路由器部分单独设课“路由与交换技术”,而云计算与自动化运维则细化为“Linux系统管理”“Linux服务管理”“Linux云计算与自动化运维”“云服务与虚拟技术”等多门课程。

2.3 课程内容的整体安排更加科学合理

课程群建设对群内课程内容进行有效整合,把知识点恰当的分布到各门课程中,有效避免同一知识点的重复讲解,又避免了课程衔接的断层。课程群内各门课程具有明显的亲缘特征,可以相互支撑或者是基础-上层建筑的关系。前期课程可以直接做某个项目的子课题,后续课程教学内容可以更加立体和综合,能够实现更加高远的教学目标。如Linux体系架构在在“Linux操作系统”中有详细介绍,对此在“Linux云计算与自动化运维”课程中不讲解,直接引用这些知识点；RIP协议在“计算机网络原理”课程中讲了原理,在“TCP/IP协议分析与应用”中主要介绍她的姊妹协议——OSPF协议及其算法,而在路由交换技术中介绍如何在路由器中配置。诸如此类问题,讲过的内容一笔带过,教师可以着重突出本门课的重点和难点,对知识点进行升华,提升学生的兴趣和上限。

2.4 课程群建设也是工程教育认证的需求

工程教育专业认证是通过第三方专业认证机构以高等院校工程类专业学生应达到的工程能力、应用能力和创新能力的检验,通过规范化的考核指标实现人才能力的有效监督和科学评价,同时对教育质量进行评测。课程群基于认证标准,可以有效地细化相关能力到群内课程中,使得认证标准在课程群的实施中得以应用。

3 云计算与自动化运维课程群建设的情况

3.1 更新网络工程人才知识体系,建立面向产业需求课程群

从传统的知识输入为导向的课程体系构建转变为以工程技术能力输出为导向的课程群知识体系构建。以工程技术能力培养为导向分为6步:第一步,企业调研,寻求市场岗位群；第二步,根据岗位推导出工程应用型人才专业能力；第三步,根据专业能力分解专业课程群能力要素；第四步,根据专业能力要素设置课程群体系,设置支撑课程群的课程；第五步,确定课程群培养标准,细化每一门课程的培养目标、教学大纲、教学内容、实验实践；第六步,根据毕业要求和专业质量要求,建立考核体系,进行教学质量评估；建立毕业生反馈机制,改进教育模式和方法,形成的良性循环闭环机制。

3.2 课程群的核心课程

云计算与自动化运维课程群核心课程6门,分别是“TCP/IP协议与应用”“Linux系统管理”“Linux服务管理”“Linux云计算与自动化运维”“网络安全”“云服务及虚拟化技术”。这6门课程是紧密连接,由浅入深,逐步达到云服务与“云计算与自动化运维”行业领域的社会需求和岗位需求的工程技术要求,直接面向就业领域。其中,“Linux系统管理”“Linux服务管理”“Linux云计算与自动化运维”是该课程群中的基础课程,是“云计算与自动化运维”领域工作的基石,而且“Linux服务管理”“Linux云计算与自动化运维”是该课程群中的核心课程。

3.3 课程群构成逻辑关系

“TCP/IP协议与应用”“Linux系统管理”是“Linux服务管理”的前序课程,“Linux服务管理”是“Linux云计算与自动化运维”的前序课程,“Linux云计算与自动化运维”“网络安全”是“云服务及虚拟化技术”的前序课程。

3.4 课程群在网络工程专业课程体系中的作用

前期支撑该课程群的专业基础课程主要5门:“操作系统”“数据结构”“数据库原理”“面向对象程序设计”“计算机组成和结构”。后期延续课程主要4门:“服务器集群与搭建”“企业项目案例分析”“数据库集群与调优”“Python语言程序设计”。后续课程进一步领域深入化,分支到服务器、集群、云计算与自动化运维脚本开发等高端应用领域。根据学生兴趣爱好,进一步深入学习某一领域,为将来就业岗位打下基础。后续课程多为专业选修课程。

4 课程体系内容优化及教学改革

4.1 单一课程项目设计与课程群项目的整体与局部关系

近些年,大庆师范学院不断进行实践教学改革,构建了多位一体的实践教学模式,形成以社会需求为导向的应用型本科人才培养的实践教学模式。但仍存在一定的问题,课内实验、课外实验都是针对某一个单独的课程,缺乏对这个课程所在的课程群的实践环节实验,也缺乏和课程之间实践的衔接。

在课程群的教学过程中,该校采用课程群项目的整体与局部的教学模式。局部项目是以课程群内每一门课程为基础构建企业项目及案例教学,如课程“Linux服务管理”中设计Web服务器、DNS 服务器、FTP服务器等应用设计。整体项目是指课程群有至少一个包含几门课程知识点的综合运用项目,即通过一个或多个综合实际工程项目把原来孤立的每个课程的课程设计链接起来,把每门课程的核心职业技能知识点融入这个项目中,通过学生的实践操作,全面地培养学生的工程实践能力。如“云计算与自动化运维”课程群的整体项目,就是把课程群内的4门课程即“Linux系统管理”“Linux服务管理”“Linux云计算与自动化运维”“云服务与虚拟技术”所涉及的职业技能链接到综合运用的实际项目,通过这个项目培养学生的课程群的核心知识、能力技能和职业素质,达到具有应用能力的工程技术人才。

4.2 深入过程化、细节化管理,改革课程考核模式

4.2.1 新的考核方法，突出了岗位职业技能的考核

课题组围绕课程群体系,构建适应职业发展需要的考试评价体系,积极进行课程考核方式改革,不仅要考核学生的理论知识是否巩固,还要考核学生的运用知识能力、自学能力、实践操作能力、分析和解决问题的能力,充分认知到考试不仅仅是核定学生的学习成绩,更重要的是对一学期的知识综合、全面运用的能力的测试。如“Linux云计算与自动化运维”考核中采用项目考核模式,实现“递进式”考核,考核题目由浅入深,知识结构具有连续性,要求学生独立实践操作,并实时录屏真实地记录学生的实践过程,实现由知识考核向能力考核转变。

4.2.2 建立突出实践教学特色和工程技术能力

新的考核方法在设计考核内容时,与培养大纲接轨,坚持以职业岗位能力为重点,知识、技能并重,以能力和技能考核为主线的原则,摒弃只考查学生背书的能力。这样教师在授课过程中更注重考试形式与教学内容及学生能力培养相适应的教学方法,设计教学活动、教学案例,培养学生的工程技术能力的综合素质。

4.3 以专业认证提高学生的就业竞争力

实行“双证”结合的培养模式,把辅导和训练学生考取“职业资格证”列入培养计划。目前,职业教育与学历教育日益结合紧密,特别是计算机行业的相关认证。在本科学生考取职业资格证书的同时,鼓励他们积极备考网络工程师、运维工程师。这样不但激励学生的学习兴趣,还提高了学生的就业竞争力。

4.4 建立“双师型”教师,增强教师现场工程技术水平

面向产业需求的新的课程群不但扩充了技术深度,对教师的工程实践能力也提出要求,教师工程能力薄弱成为新工科教育改革的最大软肋。由于高校教师理论知识扎实,没有在一线工作的经历,对企业的运行、管理模式、产业需求人才的变化不敏感,缺乏工程实践能力。

新工科人才培养,需要具有丰富经验的双师型教师。近年来,一方面,通过学校与企业之间的窗口作用,与很多企业进行了广泛的交流。如大庆师范学院和北京尚观公司进行深入校企合作,培养青年教师的项目开发能力和经验。另一方面,实施“企业导师制”。请企业的软件开发工程师做辅助授课,开展试讲观摩、内部培训、学术交流、横向开发项目等联合教学方式,加强与企业的项目合作双向联络,以加强师资梯队建设。

5 结语

课程群建设从系统架构上增强了课程之间的内聚性,降低了课程群之间的耦合性[5]。但目前还存在以下问题需要解决:一是跨课程的综合能力提升问题,如实现操作系统、数据库服务器、Web服务器、邮件服务器、协同开发软件、项目管理等大系统仿真实验。二是课程内容的精选,需要提升课堂有效价值。三是依托课程群构建考核标准,提炼出课程群的知识点、技能及解决实际问题的能力,需要建立课程群的标准化考核题库。四是课程群结合MOOC等线上线下互动模式,设计以课程群为主线的教学模式。通过课程群建设的实施促使教学方法、教学理念、教学模式能够顺畅的推进,并在实施过程中不断探索和改进,以适应新工科人才的培养的中国高等教育。