田新志,王振鐸, 陳曉范,申海杰,邊倩
(西安思源學(xué)院 電子信息工程學(xué)院,陜西 西安 710038)
成果導(dǎo)向教育(Outcome—Based Education,簡(jiǎn)稱(chēng)OBE) 作為一種先進(jìn)的教育理念,于1981 年由Spady等人提出后,很快得到了人們的重視與認(rèn)可,并成為發(fā)達(dá)國(guó)家教育改革的主流理念[1]。
2016年2月,我國(guó)成為國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員[2]。為促進(jìn)中國(guó)工程教育的國(guó)際互認(rèn),提升我國(guó)工程技術(shù)人才的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,國(guó)家大力推行工程教育專(zhuān)業(yè)論證,構(gòu)建工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系,推進(jìn)工程教育改革,進(jìn)一步提高工程教育質(zhì)量。OBE教學(xué)理念借助中國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)論證,首先在全國(guó)理工類(lèi)高校和綜合性大學(xué)理工科專(zhuān)業(yè)普遍開(kāi)展,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的提升和培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成起到了根本的保障作用。
學(xué)科競(jìng)賽是在緊密結(jié)合課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,以競(jìng)賽的方式,激發(fā)大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,提高自身的實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)大學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新意識(shí)的活動(dòng)?!吨袊?guó)高校創(chuàng)新人才暨學(xué)科競(jìng)賽白皮書(shū)》充分肯定學(xué)科競(jìng)賽在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面的成果,是高校實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)的重要手段和平臺(tái)[3]。
近年來(lái),以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能將信息產(chǎn)業(yè)推向了高峰,計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)是當(dāng)前國(guó)際國(guó)內(nèi)前沿專(zhuān)業(yè),整個(gè)社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的需求也在不斷增大。因此,高質(zhì)量地培養(yǎng)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才極其重要。高質(zhì)量的培養(yǎng),除了傳授給學(xué)生專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能知識(shí)以外,還需要著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力。
因此在成果導(dǎo)向視域下以競(jìng)賽為驅(qū)動(dòng),對(duì)新形勢(shì)下的計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程體系、實(shí)踐教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法等進(jìn)行實(shí)踐和改革,加大學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)與專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)力度,形成計(jì)算機(jī)類(lèi)新型的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式是非常有必要的。
當(dāng)前我國(guó)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中普遍存在培養(yǎng)模式不能很好適應(yīng)社會(huì)對(duì)行業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系中,缺乏學(xué)科交叉知識(shí)的運(yùn)用,不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力,不利于開(kāi)拓學(xué)生的創(chuàng)新思維和提高實(shí)踐能力。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神不足:目前大部分學(xué)校在創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)上都很重視,國(guó)家和相關(guān)學(xué)會(huì)舉辦了很多的專(zhuān)業(yè)類(lèi)競(jìng)賽,學(xué)生們也有了一些了解,如計(jì)算機(jī)類(lèi)的競(jìng)賽有“互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”“中國(guó)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)競(jìng)賽”“藍(lán)橋杯全國(guó)軟件和信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才大賽”等與計(jì)算機(jī)相關(guān)競(jìng)賽,但學(xué)生沒(méi)有足夠的信心及興趣去參加這些比賽,從而一定程度上制約了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
創(chuàng)新思維能力不強(qiáng):目前高校學(xué)生因受中小學(xué)以來(lái)長(zhǎng)期接受傳統(tǒng)教育方式的影響,在面對(duì)問(wèn)題時(shí)不愿意深究,不能全面地思考問(wèn)題,處理問(wèn)題缺乏創(chuàng)新,分析問(wèn)題及解決問(wèn)題能力較弱,自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)。盡管有很多高校對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行了一定程度的改革,但效果不是很好。
專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)掌握不扎實(shí):目前計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的某些基礎(chǔ)課程理論知識(shí)較多,而這些理論知識(shí)是激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)的動(dòng)力,但大部分學(xué)生對(duì)枯燥的理論提不起興趣,導(dǎo)致他們?cè)趯?zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握上不夠牢固。
理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力較弱:將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力是創(chuàng)新能力的突出表現(xiàn)之一。計(jì)算機(jī)學(xué)科是一門(mén)對(duì)實(shí)踐能力要求很高的學(xué)科,學(xué)生應(yīng)該充分利用各類(lèi)學(xué)習(xí)資源去多實(shí)踐,將理論知識(shí)真正轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力,從而運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用的各個(gè)方面。但是大部分學(xué)生往往只是應(yīng)付老師的作業(yè),并沒(méi)有好好地將所學(xué)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力。
結(jié)合西安思源學(xué)院“始終堅(jiān)持以創(chuàng)新教育為引領(lǐng),以建設(shè)高水平應(yīng)用大學(xué)”的辦學(xué)目標(biāo)及計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),為進(jìn)一步加強(qiáng)應(yīng)用型創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),依托西安思源學(xué)院電子信息工程學(xué)院的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、學(xué)校計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)社團(tuán)、校內(nèi)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究中心、學(xué)生計(jì)算機(jī)社團(tuán)、校外實(shí)踐教育基地、校外合作企業(yè)等,將具有計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)特色、訓(xùn)練大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的資源充分利用起來(lái),提出成果導(dǎo)向視域下學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,建立了一套以學(xué)科競(jìng)賽為抓手適合計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)的培養(yǎng)體系。
創(chuàng)新型人才需要具備創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力并能夠取得創(chuàng)新成果的人才。對(duì)于高校來(lái)說(shuō)要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才就是要培養(yǎng)具備扎實(shí)理論功底、豐富的知識(shí)面、較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)、較高的綜合素質(zhì),較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和豐富的實(shí)踐操作能力的全面發(fā)展人才。本文提出的成果導(dǎo)向視域下學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,是以專(zhuān)業(yè)學(xué)科競(jìng)賽為抓手,提升鞏固計(jì)算機(jī)理論知識(shí)、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)、強(qiáng)化實(shí)踐操作能力、開(kāi)闊視野、拓展知識(shí)面、提升綜合素質(zhì)為準(zhǔn)則的。以高效的課堂教學(xué)、計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目、綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)為基本點(diǎn)的計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。以學(xué)科競(jìng)賽為載體,搭建多層次應(yīng)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺(tái),如圖1所示。
圖1 成果導(dǎo)向視域下學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式
課堂教學(xué)是學(xué)生獲取基礎(chǔ)知識(shí)的關(guān)鍵途徑,高效的課堂教學(xué)是成功培養(yǎng)人才的著力點(diǎn)。改革課程體系,改革課程的教學(xué)方法,注重以學(xué)生為中心的質(zhì)量工程,科學(xué)有效進(jìn)行教學(xué)過(guò)程及案例設(shè)計(jì),以賽促學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。深度挖掘教與學(xué)、學(xué)與賽之間的關(guān)系。在課程體系設(shè)計(jì)中,注重基礎(chǔ)課程如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)等課程;加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué),增設(shè)選修課程門(mén)數(shù)及開(kāi)出率,保證每位學(xué)生合理的專(zhuān)業(yè)拓展需求,計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn),體現(xiàn)出“成果導(dǎo)向,學(xué)生中心”的教育理念[4]。
目前針對(duì)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的學(xué)科競(jìng)賽及實(shí)踐項(xiàng)目有很多,如“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目”“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、中國(guó)高校智能機(jī)器人創(chuàng)意大賽、 中國(guó)高校智能機(jī)器人格斗大賽、3S 杯全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用大賽、全國(guó)挑戰(zhàn)杯系列學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽、ACM-ICPC 國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽、中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽、“藍(lán)橋杯”全國(guó)軟件專(zhuān)業(yè)人才設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)大賽等。 這些項(xiàng)目或?qū)W科競(jìng)賽都是圍繞著計(jì)算機(jī)類(lèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿技術(shù),集實(shí)用性、競(jìng)技性、趣味性和激勵(lì)性于一身,可以大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,開(kāi)闊眼界,培養(yǎng)了大學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,磨煉意志品質(zhì)和心理素質(zhì)[5]。梳理整合適合不同層次學(xué)生的學(xué)科競(jìng)賽資源,按學(xué)科競(jìng)賽級(jí)別劃分不同知識(shí)模塊,以層層遞進(jìn)的方式,鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分組討論學(xué)習(xí)。將所涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)劃分為由嵌入式硬件設(shè)計(jì)模塊、基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)模塊、算法分析與設(shè)計(jì)模塊、工程應(yīng)用模塊、創(chuàng)新能力訓(xùn)練模塊,并依據(jù)相應(yīng)比賽設(shè)計(jì)配套的題庫(kù),為學(xué)生從基礎(chǔ)硬件知識(shí)、基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、面向領(lǐng)域的分析和解決問(wèn)題、創(chuàng)新思維等能力提高提供平臺(tái)支持,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主和自助學(xué)習(xí)。
高校第二課堂是對(duì)第一課堂的拓展和延伸,計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上所涉及的交叉知識(shí)點(diǎn)較多,大部分高校由于課時(shí)所限,對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)不能深入探究和拓展。而開(kāi)設(shè)第二課堂則一方面可以強(qiáng)化學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn),將乏味且難以理解的理論知識(shí)以更加生動(dòng)的形式呈現(xiàn)出來(lái),極大地活躍課堂氣氛,以達(dá)到“感知”“踐行”“意會(huì)”的統(tǒng)一。另一方面可以對(duì)交叉知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行拓展和延伸, 拓寬學(xué)生知識(shí)面,提升學(xué)生創(chuàng)新性地分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
實(shí)踐教學(xué)是計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的一個(gè)重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決問(wèn)題的主要手段。不斷整合計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽的內(nèi)容,將學(xué)科競(jìng)賽的考評(píng)體系應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和綜合型實(shí)踐的考查方式上,同時(shí)將學(xué)科競(jìng)賽賽題作為教學(xué)案例融入日常實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)以賽促學(xué)、以學(xué)促賽、學(xué)賽融合。
專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的主要作用是強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),優(yōu)化學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu),豐富社會(huì)實(shí)踐,設(shè)計(jì)以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改、以賽促建的教學(xué)新模式;完善課程實(shí)踐設(shè)計(jì),突出實(shí)踐課程特色;完善專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽體系建設(shè),推進(jìn)教學(xué)成果提升,滿足高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。學(xué)院以“物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人”和“計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)”兩個(gè)校級(jí)專(zhuān)業(yè)社團(tuán)為基礎(chǔ)組建了計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)科競(jìng)賽指導(dǎo)團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)集結(jié)了各專(zhuān)業(yè)的精英指導(dǎo)教師,在面向不同類(lèi)別的比賽時(shí)老師們都有著豐富的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合專(zhuān)業(yè)課程融入學(xué)科競(jìng)賽,做到因材施教、對(duì)癥下藥,以確保在各類(lèi)競(jìng)賽角逐中脫穎而出。
學(xué)生社團(tuán)是大學(xué)生為滿足自身心理、情感、文化、生活和社會(huì)交際需要等而自發(fā)建立,并具有特定目標(biāo)和一定活動(dòng)規(guī)范的組織。我校計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生社團(tuán)有E_Dream社團(tuán),該社團(tuán)有專(zhuān)門(mén)的指導(dǎo)老師進(jìn)行專(zhuān)業(yè)性的指導(dǎo),社團(tuán)開(kāi)展《程序設(shè)計(jì)》《算法設(shè)計(jì)與分析》《大學(xué)生創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)》實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練課程,有效地拓展計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的社團(tuán)活動(dòng),達(dá)到提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)興趣、強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的機(jī)會(huì)。
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)借鑒企業(yè)項(xiàng)目與學(xué)科競(jìng)賽題目,將計(jì)算機(jī)類(lèi)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,不同興趣愛(ài)好的學(xué)生聚集一起完成智能化項(xiàng)目設(shè)計(jì)作品。實(shí)踐教學(xué)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心進(jìn)行展開(kāi):利用企業(yè)自主學(xué)習(xí)平臺(tái),按照“知識(shí)→技能→體驗(yàn)”三段式的教學(xué)體系展開(kāi)教學(xué),每階段按照:資源、活動(dòng)、評(píng)價(jià)展開(kāi)教學(xué)內(nèi)容。資源:為學(xué)生提供國(guó)際及國(guó)內(nèi)一些標(biāo)桿資源,包括課程包和前沿專(zhuān)業(yè)技術(shù)?;顒?dòng):學(xué)生針對(duì)資源學(xué)習(xí)需要完成的專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練或?qū)嵅夙?xiàng)目。評(píng)價(jià):教師根據(jù)學(xué)習(xí)資源及活動(dòng)完成、作品設(shè)計(jì)情況進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定、現(xiàn)場(chǎng)答辯打分。學(xué)生分成8~10 人的學(xué)習(xí)小組,每組按教學(xué)進(jìn)度推進(jìn)完成教學(xué)任務(wù),此創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班的實(shí)施可以有效地拓寬學(xué)生視野,增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的特長(zhǎng),增強(qiáng)學(xué)生的自信,從而有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
成果導(dǎo)向視域下學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,以O(shè)BE 理念中的“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”指導(dǎo)思想全面修訂培養(yǎng)方案、課程體系結(jié)構(gòu)和課程教學(xué)大綱等內(nèi)容。課題組在計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式方面進(jìn)行了不斷探索,踐行成果導(dǎo)向視域下以學(xué)科專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽為契機(jī)來(lái)推動(dòng)教學(xué)改革的方式,以培養(yǎng)具有應(yīng)用創(chuàng)新能力的計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)門(mén)人才為根本目標(biāo),以學(xué)科競(jìng)賽為抓手,深度整合各類(lèi)資源,以“以賽促教”“以賽促學(xué)”“以賽促改”“以賽促建”的指導(dǎo)方針將學(xué)科競(jìng)賽融入日常教學(xué)過(guò)程。采用自助式、協(xié)作式學(xué)習(xí),充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和積極性,搭建一體化創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺(tái),有效地拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間,全面地提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng)及團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。