江頡
摘要:本文分析了在傳統(tǒng)課程中進行創(chuàng)新教育的緊迫性和必要性,總結了為培養(yǎng)創(chuàng)新能力在傳統(tǒng)課程中對已有課程知識體系所作的改造,然后以軟件工程課程為例,介紹作者所在學校如何在軟件工程專業(yè)開設的軟件工程課程中進行創(chuàng)新教育的主要改革內容,并以此為例,提出了在實施過程中應該注意的教學方法、教學過程管理以及教學評價等問題。
關鍵詞:創(chuàng)新教育;軟件工程;課程改革
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2019)08-0110-03
傳統(tǒng)課程中進行創(chuàng)新教育的必要性
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是目前高校本科教學改革中的一項重要內容。一些高校建立創(chuàng)業(yè)學院開展創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)和實踐課程,極大地促進了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展。對于是否需要在傳統(tǒng)課程中進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以及如何進行改革,目前國內還處于積極的探索階段。已經有不少的學者認為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)密不可分。[1-4]2015年國務院辦公廳下發(fā)的《關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》中明確了兩者之間關系,要求“促進專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機融合,調整專業(yè)課程設置,挖掘和充實各類專業(yè)課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源,在傳授專業(yè)知識過程中加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”。與此同時,我國工程教育認證標準中明確了專業(yè)制定的畢業(yè)要求應完全覆蓋以下內容:“設計/開發(fā)解決方案:能夠設計針對復雜工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元(部件)或工藝流程,并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現創(chuàng)新意識,考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素”,并且在專業(yè)課程設置中要有“完善的實踐教學體系,并與企業(yè)合作,開展實習、實訓,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力”。因此,創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)是畢業(yè)要求內容,需要專業(yè)課程體系支撐[5],并且與培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求等構成一個閉環(huán),在不斷的教學實踐中進行持續(xù)改進。[6-7]
改造傳統(tǒng)課程中知識授予目的,適應創(chuàng)新能力培養(yǎng)
在傳統(tǒng)課程中融入創(chuàng)新教育,需要重新梳理并改革現有課程教學內容[8],筆者認為可以從以下幾個方面進行。
1.專業(yè)課程中技術的發(fā)展蘊含著創(chuàng)新
在給學生建立一門傳統(tǒng)專業(yè)課程知識體系時,教師通常會用1~2節(jié)的課堂時間介紹課程由來。授課目的僅僅是讓學生知悉過去一段專業(yè)發(fā)展歷史,而往往忽視這門課程發(fā)展歷史中所包含的創(chuàng)新因素。當前,很多高校的本科教學改革已經從單一的知識講授轉變?yōu)閷W生產出的能力培養(yǎng)。讓學生批判性地分析一段真實專業(yè)技術的過去,從中找到引起技術革新的變化因素,是專業(yè)技術發(fā)展真正帶給學生的啟迪,也與創(chuàng)新教育在傳統(tǒng)課程中的融合要求相吻合。[9-10]分析一段已經被證實的技術發(fā)展史,有助于學生理性地接受并領悟到創(chuàng)新引起的技術革命帶來的強大力量。
2.專業(yè)技術現狀和市場綜合應用帶來創(chuàng)新
工程類課程中,教師向學生講授最多的是課程的主要技術要點、方法及過程,并要求學生掌握該項技術,培養(yǎng)使用該項技術分析和解決問題的能力。而在工程教育中,一個復雜工程問題的解決需要在講授中突破一門課程的獨立知識點,追求問題的綜合求解能力。因此關注利用本課程中與其他課程中的技術共同解決問題的能力,并考慮這個問題在市場上綜合應用時所涉及的社會、環(huán)境等多個問題的綜合解決過程,是學習和建立創(chuàng)新意識、培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力的過程。
為了培養(yǎng)分析、設計、解決復雜工程問題能力,在專業(yè)課程授課中引入項目驅動式或者數據驅動式等教學方法,將一個可以擴展、帶有創(chuàng)新意識的綜合案例引入課堂是培養(yǎng)創(chuàng)新意識的一條有效而必要的途徑。
3.前沿技術帶來的社會變革
分析清楚前沿技術帶來的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)機會是傳統(tǒng)專業(yè)課程培養(yǎng)創(chuàng)新能力的另外一個適用場合,也是培養(yǎng)學生自我學習和終身學習意識的一個機會。因而,在學生面臨畢業(yè)、就業(yè)壓力之前,在專業(yè)課程課堂上做好未來技術探索能力的培養(yǎng),無疑將對學生的未來就業(yè)和創(chuàng)業(yè)起到護航和領航的作用。
“軟件工程”課程中引入創(chuàng)新教育示例
軟件工程是軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案課程體系中的一門專業(yè)核心課程。在基于OBE理念建立的培養(yǎng)方案中,該課程往往承擔著培養(yǎng)學生具有復雜軟件系統(tǒng)的分析、設計、開發(fā)、維護和管理能力以及在團隊合作中培養(yǎng)協作精神的教學目標。以下筆者以自己的教學實踐為例,談談如何在軟件工程課程中融入創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的教育。
1.軟件工程史是一部創(chuàng)新的歷史
從1958年貝爾實驗室的數學家和統(tǒng)計學家圖集(John Wilder Tukey)在論文中用到軟件(Software)一詞至今,軟件已經有60年的歷史。從1968年在NATO會議上提出軟件工程概念至今,軟件工程也已經有50年的歷史。50年的軟件工程史就是一部人類不斷發(fā)明創(chuàng)造的歷史。教師可以從多個角度指導學生來分析這段歷史中所出現的重大變革。
筆者設立了如下幾個遞增的問題引導學生對軟件工程史進行分析:
(1)研究軟件工程史發(fā)展中的哪一類(個)問題?這類(個)問題可以包含哪些方面?
(2)這類問題在軟件發(fā)展的不同階段是如何解決的?有哪些成功的案例或者失敗的案例?
(3)問題產生的社會條件和技術環(huán)境是什么?問題獲得成功解決或者失敗的主要原因是什么?
(4)你如何看待這類問題中的創(chuàng)新對軟件工程的作用?它起到的社會效益和經濟效益是什么?
……
通過對軟件工程史的分析,學生在第一課就得到了“軟件改變世界,創(chuàng)新改變未來”的結論,對軟件的創(chuàng)新也有三個層面理解:現代技術構造的軟件代替已有的物理存在;用現代技術創(chuàng)造現在世界未存在的應用;現代技術將推動未來技術的變革。
2.“軟件工程”課程案例分析中引入創(chuàng)新維度
在講授“軟件工程”課程時,一般會通過“項目”案例將理論知識和實踐技能有機結合起來,以達到培養(yǎng)學生實際動手能力,分析、解決問題能力以及創(chuàng)造能力的目的。在設計案例教案時選取的案例可以遵循三個要點:首先是以學生的興趣為中心,以項目激發(fā)起學生的學習興趣,讓學生有探索項目的欲望和激情;其次是解決實際問題,即以現實為中心,項目要與企業(yè)的實際生產過程或現實的商業(yè)運營活動有直接關系;最后是有所創(chuàng)新,即問題解決有其獨特視角,能夠引起討論和研究,并能實施到課內學生自選項目中。
3.課內自選項目中實施創(chuàng)新能力培養(yǎng)
在“軟件工程”課程的教學中,在學生掌握了一定的理論知識,并且初步具備了工程能力之后,選取一個復雜的軟件工程項目進行練習是很多高校采用的常規(guī)手段。在學生選擇自選命題的時候,教師需要從創(chuàng)新角度加以引導,讓學生對自選項目的范圍、技術、運營模式、經濟效益等多因素綜合考慮??梢员M量選用課外科技競賽題目和橫向工程類項目作為選題之一,并且把創(chuàng)新作為一項考核要求來指導學生開展自選項目的建設。同時,要權衡實用性和創(chuàng)新性之間的關系,采用迭代、增量模式來組織項目的實施。
4.前沿技術發(fā)展產生創(chuàng)新的動力
互聯網思維模式、開源軟件開發(fā)方式等都帶來軟件工程方法及過程管理的變革。我們需要將這些前沿技術引入,并分析對工程管理的影響,引導學生自己去尋找一個不確定的答案從而接受“世界不斷變化,需要不斷創(chuàng)新”的思路。例如,引導學生去聽取前沿的技術報告,然后在課堂上討論。在傳統(tǒng)專業(yè)課程學習中就讓學生正視創(chuàng)新帶來的變革,可以讓學生今后能較為從容地應對新的情況,迎接新技術的挑戰(zhàn)和新經濟形式的來臨。
課程實施創(chuàng)新教育時應注意的問題
在傳統(tǒng)課程中實施創(chuàng)新教育,首先要以OBE理念為指導,服務于課程對學生畢業(yè)的要求,以對復雜問題的分析、設計和解決能力及解決過程中的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目標展開課堂改革,反向設計教案。然后,改革傳統(tǒng)的授課方式,借助MOOC、微課等信息技術,做好前期知識儲備,課堂上以案例式教學為主,將由教師單一講解改變?yōu)橹髦v教師引導、提示和評價,學生參與知識點的遷移和能力轉化。最后,要改變課程評判的依據和結果。強調在現有成績評定機制中引入進程式考核機制,以對學生能力的量化評價為依據,逐步調整案例研討授課過程中學時分配、教學內容和教學方案,形成一套閉合式學生能力反饋機制。
總結
創(chuàng)新教育是目前本科教育改革中的一項重要內容,本文在討論了在傳統(tǒng)課程中進行創(chuàng)新教育的必要性后,對工程類傳統(tǒng)課程可引入創(chuàng)新教育的主要內容進行討論,接著以軟件工程專業(yè)的軟件工程核心課程為例,詳細介紹了本專業(yè)實際授課中引入創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能的過程和注意的問題,為創(chuàng)新教育在傳統(tǒng)專業(yè)課程中融合做了一次有益的嘗試。
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