应用型本科院校计算机科学与技术专业新形态课程体系研究

摘要：文章以国家“新工科”建设为契机，以KAPI项目为引领，分析了应用型本科院校计算机科学与技术专业培养学生过程中所存在的问题。为解决所提出问题，提出新形态课程体系研究。新形态课程体系是以项目为引领，以微课为基础，融合线上、线下教学方式，着重培养学生动手实践能力、应用能力、创新创业能力的课程群。分析了新形态课程体系的构建框架，并对新形态课程体系的实施过程和实施要求进行详细分析。

关键词：新型课程体系;微课;KAPI;能力

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）16-0118-02

1 引言

2018年教育部颁发《教育部办公厅关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》[1]，文件提出：要把“新工科”的建设，作为高校综合性改革的“催化剂”，系统、有序推进大学组织模式的变革、学科专业结构的调整、人才培养机制的深化、教师评价激励的全面化等方面的综合性改革，推动和引领高等教育进行深层次、多方位变革。在首批“新工科”研究与实践项目名单中，山东大学孙康宁教授提出“面向新工科的机械制造基础课程KAPI体系改革研究与实践”[2]。经过两年的实践研究该项目取得可喜的成果。KAPI教学是把学生的知识（Knowledge）学习、能力（Ability）培养、实践（Practice）教学和创新（Innovation）培养通过项目式教学贯穿于一体;KAPI教学是以微课程方式进行的知识点架构，以全新的知识体系进行构建的，注重培养学生理论联系实际能力，创新能力的项目式教学方法[3]。

应用型本科院校计算机科学与技术专业不应只局限于课本知识点的学习，应该着重培养学生动手编程能力、综合运用知识能力和创新创业能力。但在传统的教学过程中存在以下问题：传统课程功能相对单一，课程与课程之间相对独立，联系不太紧密，不利于培养学生综合解决复杂问题的能力。人才培养方案中，以单一课程为单位进行安排实施，虽然体现了计算机科学与技术专业的整体框架设计，但课程之间的相互协同步调不一致，缺少课程间的知识的整合，不利于学生综合运用知识的培养。例如数据库原理与应用课程，应该与多门课程有衔接，在讲授过程中应该与其他课程相互融合。学生知识学习以考试结果为目标，学生学习被动比较强，而缺少主动学习、主动研究的精神，学习境界急需要提高。学生动手能力不足，知识转化为能力效率低下，缺少目标引领的项目式学习方法。传统实践课程以验证性实验为主，上机课大多是验证程序的正确性，综合性实验比较少，不利于学生综合实践能力的培养。传统课程考核以背诵知识的试卷方式进行，只考理论不考实践，不利于学生实际操作能力的考核。传统课程以学习理论知识点为目的，缺少对学生进行创新创业等思维的培养。以上问题的存在，会产生非常多负面影响，比如会导致学生毕业论文难出高水平成果;会使得学生在就业过程难以找到称心如意的工作岗位;教师难以实现可持续化专业发展，专业难以内涵发展。

2 新形态课程体系

为解决上述问题，在国家“新工科”建设倡导下，应用型本科院校计算机科学与技术专业人才培养目标导向下，基于“面向新工科的机械制造基础课程KAPI体系改革研究与实践”的实践结果下，提出应用型本科院校计算机科学与技术专业新形态课程体系。对于新形态课程体系没有精确定义，其基本思想如下：首先新形态课程体系围绕企业具体项目，从专业课程设置中挑选出与具体项目有关的具体课程构成课程群;然后以课程群方式进行授课，授课过程中每门课程知识的展开都是以项目为主线进行的，即打破课程壁垒，进行课程知识的整合;最后，课程考核以项目成果为主体，注重过程性考核，体现多元考核方式。新形态课程体系以课程群为单位设计教学内容，有利于以改善传统课程功能单一、相互之间联系不紧密的现状，提升学生解决复杂问题的能力。新形态课程体系综合课程群的核心知识点，根据项目要求协调教学内容，有利于学生综合运用知识的能力。新形态课程体系结合线上线下教学形式，以实际项目为引领，提升学生知识转化能力的效率。新形态课程体系课程实施方式，线上学生利用零碎时间根据自己对知识的掌握程度自行学习，线下以翻转课堂[4]、小组讨论[5]、项目实施[6]等多种方式相融合的方式进行，提升学生学习积极主动性。新形态课程体系以课程群为背景，以实际项目、课程设计报告和答辩等为考核要求，改变一卷定结果的考核形式，增强过程性考核。新形态课程体系以实际项目为引领，学生在做项目过程中可以加入自己的实际想法，有利于学生创新创业思维的培养。

新形态课程体系以应用型本科院校计算机科学与技术专业人才培养目标为导向、人才培养计划为基础，从人才培养计划中挑选出联系相对紧密的、适合培养学生动手能力、综合运用知识能力、解决复杂问题能力等计算机专业类课程，形成新形态课程体系、构建多功能课程群。课程设计不再以一门课程为单元进行设计，而是以课程群为背景进行综合设计;课程实施不再以传统的、功能单一的方式进行，而是多门课程围绕一个具体项目共同进行;课程评价不再以传统的试卷方式来考核，而是以课程设计报告、项目设计成果、答辩等多种方式来进行，具体构建框架见图1。

对于应用型本科院校计算机科学与技术专业，新形态课程体系包括课程Java EE、前端开发技术、软件工程。在课程设计阶段，选取这几门课程的核心知识点，精心设计成微视频，使学生在线上进行反复学习。在课程实施阶段以一个实际项目为目标，软件工程为主线，从项目需求到概要设计到详细设计最后到软件实现和软件测试，形成一个完整的闭环。每一个设计阶段所需知识，学生可以通过线上微视频和线下课程获取。线上学生利用零碎知识点观看微课视频来学习相关知识点;线下在理论课堂上可以根据项目进行翻转课堂和小组讨论等形式进行，在实验机房进行实际项目的开发。最后课程评价不再是以一门课的形式进行考核，而是从课程群整体出发，既包括过程性考核又包括最终考核。过程性考核包括微视频的学习、课堂表现等，期末考核包括期末作品、课程设计报告及答辩。新形态课程体系将理论与实践有机结合，线上、线下相互融合，知识、能力、实践、创新[7]有机结合，形成一个以学生为中心，以项目为目标导向的多功能微课程体系。新形态课程体系打破原有的以一门课程为单元的教学方式及理论与实践[8-9]联系不紧密的教学现状，形成以实际操作项目为目标的微课程群。通过项目的不断推进，将微课程群的知识点融会贯通，提升学生从知识到能力的快速演变，并不断提升学生综合运用知识的能力和解决复杂问题的能力以及创新创业能力。新形态课程体系实施将知识学习、能力培养、实践操作和创业创新有机融入一体，真正做到以教师为主导，学生为中心的项目式教学。

3 项目实践

3.1 实施要求

首先，本项目的实施直接是以JavaEE企业级教材为蓝本进行授课，涉及的都是项目框架等知识，并不涉到如类、继承、接口等Java基础语法，所以在项目实施前需要学生具备Java基础知识。其次，项目实例中涉及的大量数据需要存储到数据库中，因此实施具体项目需要学生具有操作数据库的能力，如MySQL数据库等。因此，本项目实施对象不能是大一新生，或刚接触专业课的大二学生，而是应用型本科院校计算机科学与技术专业大二下学期或大三的学生。最后，本项目的实施是以线上、线下混合的方式进行的，项目实施前要求教师团队必须准备好线上教学材料。

3.2 线上、线下混合教学

线上内容以Java EE、JSP和软件工程的基础知识为牵引，把核心知识点形成一个个微视频[10]。每个微视频不再以章节为单位进行知识的讲解，而是以知识点为单位，做成任务点。微视频（任务点）时间控制在10钟以内，有利于学生利用零碎时间进行学习。项目进行前，教师以实际项目的进行情况分发任务点，使学生提前学习基础知识。

线下以软件工程为主线，以实际项目为牵引，以小组学习为主体，进行知识的学习。具体操作如下：首先，学生分组后选取实际案例，分析项目的可行性后开展项目需求分析，对软件各个功能进行详细分析，为软件开发下一步打好坚实的基础。然后，根据需求分析进行软件设计，包括概要设计和详细设计，为编写代码奠定基础。第三步，程序编码，将软件设计部分以代码的方式来呈现，最终实现项目。第四步，进行软件测试，对整个软件设计过程中出现的各种问题或可能出现的问题进行纠正或预防。最后一步，将软件开发过程以小论文的形式进行呈现出来，并包括其中的关键代码和实现图等。

3.3 课程考核

学生完成小论文后，组织学生进行答辩，客观实际地考核学生的实训成绩。考核方式将传统的单一试卷形式或作品方式变革为重视过程的多重元素。具体考核组成部分由平时成绩、线上成绩、实训成绩、论文和答辩成绩四部分组成。其中，平时成绩包括考勤和课堂互动情况占比10%，线上成绩包括线上视频学习和章节测验占比20%，实训成绩就是学生作品的质量占比50%，小论文和答辩成绩各占比10%。

4 总结与展望

应用型本科院校应该以发展学生综合应用能力、动手实践能力、创新创业能力为主;应参照企业需求与企业岗位进行高度接轨，为此提出新形态课程体系。新形态课程体系，以培养学生综合实践能力、创新能力、团结协作能力等为目标，打破单门课程授课的教学常规，以课程群为基础进行实施。在实施过程中以项目为牵引，结合线上线下、融合多门课程实现新形态授课方式，激发学生学习欲望，增强其主观能动性;将知识、能力、实践、创新等要素有机结合在一起，逐步培养学生解决问题的能力、综合运用知识的能力和创新创业能力。

由于新形态课程体系融合多门课程进行授课，所以在实施过程中难免出现以下几个问题。一是对授课教师要求比较高。授课教师应该对课程群中所有课程的讲解游刃有余，不但要求教师会理论讲解还要会实际操作，因此授课教师团队应是“双师型”教师。二是课程知识点的应用性。新形态课程体系的实施是以企业项目为引领进行的，涉及企业项目的知识点要进行详细讲解，而有些知识点不涉及在项目内，但是在课程标准中是有要求的，应如何如应对。这就需要在课程设计知识点时，不仅局限在当前项目中，要着眼整个工作领域的需求进行设计。

参考文献：

[1]教育部办公厅.教育部办公厅关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知[DB/OL]. [2021-05-25].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201803/t20180329_331767.html.

[2] 孙康宁，刘会霞，杨平，等.面向新工科的微课程体系和新形态课程研究与实践[J].高等工程教育研究，2021（3）：44-48.

[3] 孙康宁，梁延德，于化东， 等. 大学生知识、能力、实践、创新（KAPI）一体化培养理论与实践：2018教育部新工科项目研究进展[M].北京：高等教育出版社，2020.

[4] 李燕歌.翻转课堂教学在《Linux操作系统》课程中的应用[J].电脑知识与技术，2021，17（4）：113-114，144.

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[6] 陈可新.Linux操作系统项目情境教学研究[J].福建电脑，2020，36（9）：167-169.

[7] 岳亚杰，李荣庆，车楠，等.Ardunio竞赛模式下学生创新能力的培养[J].北方经贸，2013（2）：129，131.

[8] 王承鑫，徐龙军，张天伟.“新工科”背景下实验教学改革的探讨[J].高等建筑教育，2019，28（2）：101-105.

[9] 仝月荣，陈江平，李翠超.面向新工科的实践教育体系构建——以上海交通大学学生创新中心为例[J].高等工程教育研究，2020（1）：56-61，122.

[10] 冯晓英，王瑞雪，吴怡君.国内外混合式教学研究现状述评——基于混合式教学的分析框架[J].远程教育杂志，2018，36（3）：13-24.

【通联编辑：王力】