李 文,黃麗韶,黃 文
(湖南科技學院 電子與信息工程學院,湖南 永州 425199)
我國的新型工業(yè)化發(fā)展道路對高素質(zhì)應用型人才的需求急增,需要更高水平的工程教育作為保障[1]。十八屆三中全會后,政府主導的高校分類發(fā)展逐步推進,應用型高校轉型發(fā)展在內(nèi)外部雙重改革驅(qū)動下成為必然。第四次工業(yè)革命以來[2],計算機科學與技術專業(yè)迎來了前所未有的挑戰(zhàn),也面臨著全新的發(fā)展機遇。2013年6月中國正式成為華盛頓協(xié)議成員國,推進應用型高校工程教育課程體系改革、提高工程教育質(zhì)量成為共識[3-4]。
加快培養(yǎng)適應新型工業(yè)化需求和經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢、具備多元能力的工程應用型IT技術人才,使之適應不斷變化的形勢,是計算機科學與技術專業(yè)教育亟須解決的一個問題。課程是教育外部關系與內(nèi)部關系的交匯點,是落實教育目標的主渠道,是傳授知識技能、形成思想觀念、培養(yǎng)行為習慣、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力的重要載體[5-6]。因此,課程建設與改革是加強內(nèi)涵建設、推進專業(yè)建設可持續(xù)發(fā)展的核心三角關系的一角。
工程教育是我國高等教育的重要組成部分,在高等教育體系中“三分天下有其一”。截至2014年,我國工程教育總規(guī)模已位居世界第一[7-8]。工程教育在國家工業(yè)化進程中,對門類齊全、獨立完整的工業(yè)體系的形成與發(fā)展,發(fā)揮了不可替代的作用。正確把握中國工程教育認證標準的理念、內(nèi)容及原則,對建設科學合理的應用型人才培養(yǎng)課程體系至關重要。
擺在我們面前的4個問題是[9-11]:第一,認證標準的理念和邏輯是什么?第二,認證標準的執(zhí)行原則是什么?第三,認證標準及補充規(guī)范對應用型人才培養(yǎng)的目標要求是什么?第四,認證標準及補充規(guī)范對課程體系建設的具體要求是什么?
1)工程認證是國際實際等效原則下,基于產(chǎn)出對資源投入與實施過程進行的合格性評價。
國際實際等效是指形式上采用國際通用結構,即通用標準+專業(yè)補充規(guī)范;內(nèi)涵上,相互認可并承認學位。基于產(chǎn)出評價是針對全體畢業(yè)生畢業(yè)能力是否達標的一種合格性評估。制訂合理的目標,具有明確畢業(yè)能力要求,通過足夠的教學投入,規(guī)范的過程實施管理,可衡量的教學效果以證其達成。其認證核心理念是以學生為中心,以目標為導向,以達到持續(xù)改進。
2)專業(yè)認證的原則是針對性原則、合格性原則及一致性原則。
專業(yè)認證工作圍繞認證標準要求是否達成展開。整個認證工作是合格性評價,不進行任何水平評價和橫向比較。自評報告提供的材料、認證中發(fā)現(xiàn)的問題必須與認證結果保持一致性。
3)認證標準對學生的畢業(yè)要求包含12條指標。
畢業(yè)要求完全覆蓋12個方面的能力要求:工程知識、問題分析、設計/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團隊、溝通、項目管理和終身學習。
4)認證標準對課程體系要求包含4個量化指標。
具體量化指標如下:①數(shù)學與自然科學類課程至少占總學分的15%;②工程基礎類課程、專業(yè)基礎類課程與專業(yè)類課程至少占總學分的30%;③工程實踐與畢業(yè)設計(論文)至少占總學分的20%;④人文社會科學類通識教育課程至少占總學分的15%。
專業(yè)課程體系包含四大模塊:通識課程、學科專業(yè)課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程及集中實踐環(huán)節(jié),見圖1。
在課程內(nèi)容上,要構建覆蓋專業(yè)認證能力要求的課程內(nèi)容體系。該體系以計算機科學與技術專業(yè)教學指導委員會人才培養(yǎng)指導性專業(yè)規(guī)范為參考。學科專業(yè)課程包括學科基礎課程、專業(yè)核心課程與專業(yè)選修課程。學科基礎課程是本學科領域內(nèi)具有共通性、基礎性的課程,包括數(shù)學與自然科學類課程31.5學分,占總學分的19.2%;專業(yè)核心課程是培養(yǎng)學生的專業(yè)核心技能,保證專業(yè)培養(yǎng)基本規(guī)格的課程,包括工程基礎類課程、專業(yè)基礎類課程與專業(yè)課程76學分,占總學分36.3%;專業(yè)選修課程的設置體現(xiàn)了專業(yè)與行業(yè)對接,通過企業(yè)設課,實現(xiàn)課程置換。計算機專業(yè)自主設置3個專業(yè)方向課程(智能終端應用開發(fā)、嵌入式應用技術、大數(shù)據(jù)應用技術)。
通識教育平臺課程旨在開發(fā)學生心智,培養(yǎng)學生通識能力,拓寬知識面的課程,優(yōu)化通識教育,促進學生全面發(fā)展;著重對學生進行人文素養(yǎng)和科學精神教育,包括通識必修課程和通識選修課程。通識必修課程模塊由學校統(tǒng)一設置,課程37.5學分,占總學分的22.8%。
專業(yè)高度重視實踐教學環(huán)節(jié),積極進行校內(nèi)外實踐基地建設。工程實踐與畢業(yè)設計(論文)至少占總學分的21.6%,畢業(yè)設計占8%。
課程建設的主要目的是促進學生發(fā)展[12]。培養(yǎng)應用型人才,應以能力為主導,實現(xiàn)知識、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,要著重發(fā)展學生的通識能力(含群體能力、概念能力、個人能力)、專業(yè)能力、工程應用能力和職業(yè)能力。第一課堂是培養(yǎng)學生能力的主戰(zhàn)場,必須克服單純知識傳授的傾向,堅持知識傳授和能力培養(yǎng)并重的教學原則。通過建立課程與畢業(yè)能力關系矩陣,通過設立自主學習課程內(nèi)容或自主學習課程等辦法,培養(yǎng)學生的自主學習能力,改革和創(chuàng)新學生學業(yè)考核評價方式,建立有利于提高學生能力和整體素質(zhì)的評價模式。根據(jù)理論與實踐緊密結合的原則,深化實踐教學改革,完善實踐教學體系,強化專業(yè)技術技能、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),增強實踐教學的實效性。實踐環(huán)節(jié)在總學分比例中占比達34%。
圖1 課程體系結構
課程作為教學內(nèi)容的載體,是學校教育的核心構成,是高等學校進行人才培養(yǎng)的基本途徑。課程建設需要開放互動,通過創(chuàng)設多種平臺,實現(xiàn)學校內(nèi)部的開放,達到課內(nèi)外資源的整合,充分發(fā)揮信息技術在開放互動中的作用。
網(wǎng)絡平臺資源課程建設是教育部高等學校教學質(zhì)量與教學改革工程的重要組成部分,也是提高高等學校教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的關鍵。伴隨著MOOC、翻轉課程、微課的流行,在線教育將帶來學習形式、學習效果、學習結果的變化,在線教育正在影響人們對高等教育的評價標準。在線教育既是教育的平臺,也是未來教育的“戰(zhàn)場”;網(wǎng)絡課程既是在線學習的必需品,也是“戰(zhàn)場”的制高點。網(wǎng)絡課程使學習者突破時空限制,獲得想要的知識。學院重視網(wǎng)絡課程開發(fā),重視課程資源平臺建設是一個明智的選擇,以學校網(wǎng)絡課程中心平臺為載體,切實加強專業(yè)核心課程資源建設。目前建設專業(yè)課程80多門,各課程資源不斷豐富,網(wǎng)絡訪問量不斷刷新,受到學生廣泛好評。近兩年立項校級以上網(wǎng)絡資源共享課程達20多門。
專業(yè)核心課程是專業(yè)人才培養(yǎng)的核心要素,直接影響專業(yè)人才培養(yǎng)的水平與質(zhì)量,以核心課程群建設為中心,走專業(yè)核心課程建設精細化管理之路,實現(xiàn)專業(yè)核心課程建設指導思想精細化、教學改革精細化、管理監(jiān)控精細化,以此切實提高專業(yè)核心課程建設的水平和質(zhì)量[13]。
通過分析研究工程教育認證標準要求,并根據(jù)企業(yè)和市場需求廣泛調(diào)研及借鑒其他院校的成功經(jīng)驗,針對學生特點,結合計算機專業(yè)課程群的改革現(xiàn)狀以及本校教師實際教學經(jīng)驗,學校明確細化課程群要達到的培養(yǎng)目標,明確課程群建設新模式以及新模式下課程群課程的定位和設置,建立適合計算機專業(yè)實際的課程群組平臺(如含硬件基礎、程序設計、嵌入式軟件、數(shù)據(jù)庫技術、專業(yè)特色方向5個課程群組)。
通過探討設計課程群的內(nèi)容銜接及系統(tǒng)性項目設計內(nèi)容,構建了CDIO 三級項目設計體系,以工程實踐項目為紐帶建立課程之間緊密聯(lián)系,體現(xiàn)計算機系統(tǒng)的整體性,提高學生對課程體系的理解,對項目構思、設計、實施和操作的能力、團隊合作精神等;通過項目設計將整個課程體系有機結合起來,形成完整的有機體;加強實際項目設計環(huán)節(jié),推進“產(chǎn)、學、研、訓、師、業(yè)、創(chuàng)”校企的全面深化合作教育,構建鮮明的地方特色。
CDIO項目按規(guī)模和范圍劃分為三級:一級項目(就業(yè)方向、畢業(yè)設計項目)圍繞本專業(yè)核心課程基礎、應用知識及培養(yǎng)能力要求而設定;二級項目(學期項目)圍繞核心課程群的知識點以及能力培養(yǎng)要求;三級項目(課程項目)是單門課程設計的項目,旨在增強理解和培養(yǎng)相關專業(yè)能力。在課程體系中以系統(tǒng)化的三級項目為載體承載素質(zhì)、知識和技能的訓練;在學期中以二級項目為紐帶,聯(lián)系模塊課程的學習,通過項目的“設計實施”,鞏固、運用知識與技能,尤其注重學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng);以一級項目為中心,使學生的硬技能與軟技能得到全面綜合訓練和進一步提升。
應改革傳統(tǒng)的教學模式、學習模式,實施以學生為主體,以教師為主導,以提高工程應用能力為目標的CDIO教學模式及學生合作學習模式[14-15],建立專業(yè)的雙師雙能型教師隊伍,建立校企協(xié)同創(chuàng)新機制環(huán)境。課程組與企業(yè)在課程教學、課程設計等各實踐環(huán)節(jié)上良性互動,課程資源共享、共建。鼓勵師生改革創(chuàng)新,轉變教師的教學理念、學生學習方法,推進課程改革。
學院采用“1+2+3”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式。“1”是學院多年來一直高度重視大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,認真落實教育部相關創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的文件及會議精神,開設了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育鼓勵學分課程,鼓勵學生選修“一類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐課程”,對本科生進行思維定勢突破、想象力培養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎能力教育;“2”是重視學生第二課堂,通過成立學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心和加強學生課外科技實訓活動來完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設想,將理論與實踐應用結合起來;“3”是積極準備年度三大賽事,即以校級科技文化節(jié)為平臺,積極備賽ACM競賽、電子設計大賽、互聯(lián)網(wǎng)+大賽等各專業(yè)技能大賽,展示學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果。學院通過技能培養(yǎng)、社會實踐、社團組織、學科競賽等平臺,培養(yǎng)了學生的科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)興趣和能力。近兩年來學生獲得省級以上各類學科競賽(機器人大賽、計算機程序設計大賽、應用作品大賽、電子設計競賽等)獎項達20余項。
單門課程改革依靠個體的自覺主動實現(xiàn),而課程體系的建設改革必須依靠科學的管理手段來導向和激勵。建立正負雙反饋杠桿機制,即基于負反饋機制的制度管理支撐,重在管理制度的細化落實,基于正反饋機制的平臺環(huán)境支撐,重在硬件、軟件及人文環(huán)境優(yōu)化,以實現(xiàn)管理體制系統(tǒng)化,管理主體多元化,管理方式信息化,充分發(fā)揮基層教學團隊的能動性及調(diào)動師生的積極性。
教學質(zhì)量評價對教學工作具有監(jiān)督、導向和改進功能,要建立課程質(zhì)量評價體系,制訂學生畢業(yè)能力達成課程關系矩陣,修訂課程評價標準,使其具體、明確、可量化。每一門課程通過制訂詳細的課程教學目標、教學改革方案完成一個或幾個培養(yǎng)目標,任課教師必須承擔相應的培養(yǎng)責任。課程關系評價矩陣將畢業(yè)要求細分為若干指標點,根據(jù)某課程對該畢業(yè)要求各指標點的支撐強度,確定畢業(yè)生能力要求各指標點對應該課程的權重系數(shù),最終獲得畢業(yè)能力要求對應課程的權重系數(shù)矩陣。每個指標點權重系數(shù)總和為1。
建立課程組管理評估制度,形成一個良性循環(huán)機制,能使教學質(zhì)量持續(xù)提高,課題應建立一套合理的、可操作、促改進的課程群管理及課程評價機制。
根據(jù)學生學習實際情況及多渠道反饋信息,可以對課程教學、學習情況及總體情況進行評價。在評價內(nèi)容上,抓住課程質(zhì)量、課堂教學、實踐教學改革等關鍵點,使評價內(nèi)容科學、準確;在評價主體上,學校、課程組、學生、用人單位、領導等全員參與,使評價更具有廣泛性;在評價指標上,不僅要注重規(guī)范、恰當、統(tǒng)一,更要根據(jù)計算機專業(yè)認證標準要求確定個性化的評價指標;在評價方法和手段上,注重過程與目標統(tǒng)一,將考試、學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練、課題研究等多種元素、多種效果有機結合,完善課程教學評價、課程群管理制度、課程體系及教學方法等各環(huán)節(jié)。
應用型人才“六維驅(qū)動”課程體系切實加強了專業(yè)應用型人才多元能力的培養(yǎng),保障了學生就業(yè)數(shù)量及質(zhì)量。計算機類專業(yè)每年初次就業(yè)率高達90%以上,且平均月薪高達6 000元以上。
課程是人才培養(yǎng)的基本要素之一,課程的性質(zhì)與目標決定著所培養(yǎng)人才的知識、能力和素質(zhì)。按照應用型本科院校定位與專業(yè)認證目標要求進行課程體系建設優(yōu)化,需抓住3個關鍵要素:一是突出應用能力、工程實踐能力;二是迎合時代特征培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的需要;三是服務行業(yè)企業(yè)需求,要以動態(tài)的、發(fā)展的態(tài)度,充實和調(diào)整課程設置,不斷豐富和發(fā)展課程體系,切實做好為企業(yè)培養(yǎng)合格應用型IT技術人才的工作。