摘要:人才培養(yǎng)方案是學校實施人才培養(yǎng)工作的綱領(lǐng)性文件。該方案以工程教育專業(yè)認證標準為基準,旨在培養(yǎng)符合社會需求的應(yīng)用型人才,為此我們研究制定了新版培養(yǎng)方案?;贠BE理念的反向設(shè)計原則,研究系統(tǒng)構(gòu)建了培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求與課程體系之間的邏輯關(guān)聯(lián),將專業(yè)認證標準和OBE理念的核心要素有機融入計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)方案。同時,通過精準嵌入課程思政元素到專業(yè)課程中,結(jié)合持續(xù)的系統(tǒng)實踐,形成了“兩年微調(diào)、四年修訂”的動態(tài)優(yōu)化機制。根據(jù)實際教學反饋及時調(diào)整課程設(shè)置,不斷提升計算機專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,最終實現(xiàn)學校的辦學目標。
關(guān)鍵詞:專業(yè)認證;OBE理念;計算機科學與技術(shù)專業(yè);應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式;持續(xù)改進
中圖分類號:G642" " " 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2025)21-0124-04
開放科學(資源服務(wù)) 標識碼(OSID)
0 引言
工程教育認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度,也是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)[1]。2016年中國加入《華盛頓協(xié)議》成為正式成員,截至2023年底,我國已經(jīng)有321所普通高等學校2395個專業(yè)通過了工程教育認證,包括機械、儀器等24個工科專業(yè)類[2]。專業(yè)認證是高等教育質(zhì)量保障體系的重要組成。為充分發(fā)揮認證專業(yè)示范輻射作用,助推新工科建設(shè),各地方型高校持續(xù)深化工程教育改革,認真落實“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的教育理念,進行一流專業(yè)建設(shè),全面提升工程人才自主培養(yǎng)能力,為高等教育高質(zhì)量發(fā)展提供新動力。
2021年初,以信息與網(wǎng)絡(luò)工程學院的計算機科學與技術(shù)專業(yè)為藍本,開展專業(yè)認證的部署工作。同步進行2021版計算機專業(yè)人才培養(yǎng)方案的修訂工作,參考工程教育專業(yè)認證標準和新工科理念,深度定位培養(yǎng)目標、科學制定畢業(yè)要求、合理設(shè)置課程體系、配備師資隊伍等[3]。信息與網(wǎng)絡(luò)工程學院在實施2021版計算機專業(yè)人才培養(yǎng)方案過程中,組織計算機系骨干教師通過深入調(diào)研和專題研討等方式,對新版人才培養(yǎng)方案進行了局部優(yōu)化調(diào)整。學院建立了“四年一大修”的周期性修訂機制,要求全體教師共同參與。在修訂人才培養(yǎng)方案時,同步更新各門課程的對應(yīng)教學大綱,從而形成持續(xù)改進的良性循環(huán)。
1 專業(yè)認證的核心內(nèi)涵與理念
專業(yè)認證堅持“以學生為中心、以產(chǎn)出為導向和持續(xù)改進”為三大基本理念。
1) OBE(Outcomes-Based Education) :基于產(chǎn)出(成果) 導向的教育。首先要根據(jù)社會需求及學校定位明確人才培養(yǎng)目標(產(chǎn)出) ;其次要構(gòu)想和定義為達到培養(yǎng)目標,學生在畢業(yè)時應(yīng)達到的學習水平(成果) ——畢業(yè)要求,進而設(shè)計能夠支撐畢業(yè)要求達成的課程體系、配備師資隊伍、完善教學支持條件;最后是教學實施、對教學成果(產(chǎn)出) 進行評價,并根據(jù)評價結(jié)果對OBE體系中各環(huán)節(jié)進行持續(xù)改進。如圖1所示:
OBE是一種人才培養(yǎng)體系或模式,它通過閉環(huán)管理實現(xiàn)教育體系的持續(xù)改進和螺旋式提升。該體系主要包含三個核心環(huán)節(jié):一是逆向設(shè)計,即采用逆向思維方式規(guī)劃教學方案;二是正向?qū)嵤?,即按照既定方案有序推進教學過程;三是閉環(huán)管理,即基于綜合閉環(huán)系統(tǒng)原理構(gòu)建的管理機制。在反向設(shè)計環(huán)節(jié),需要從培養(yǎng)目標出發(fā)進行逆向推導,以培養(yǎng)符合社會和地方需求的人才為宗旨,有針對性地構(gòu)建支撐培養(yǎng)目標的畢業(yè)要求體系、課程目標體系,確保畢業(yè)要求達成、師資隊伍配置、教學活動開展、教學環(huán)節(jié)實施、課程體系落實以及教學支撐條件等各方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一,共同滿足日常教學需求。
2) 以學生為中心:本科人才培養(yǎng)的所有教育教學工作以實現(xiàn)全體學生的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求(學習成果) 為核心?!耙詫W生為中心”的教育理念強調(diào)教育工作者必須持續(xù)關(guān)注學生的發(fā)展需求,為其創(chuàng)造個性化、多元化的學習環(huán)境和發(fā)展機會。具體實施策略包括:深入了解學生需求、開展個性化教學、吸納學生參與教學決策、提供多樣化學習資源、關(guān)注學生情感與心理健康、促進合作交流、建立持續(xù)評估與反饋機制。通過這些措施,有效激發(fā)學生的學習動力和發(fā)展?jié)撃?,全面提升其綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
3) 持續(xù)改進:教師和教學管理者需要定期評估學生的學習成果,并將評估結(jié)果作為改進人才培養(yǎng)體系各環(huán)節(jié)的重要依據(jù)。通過這種持續(xù)優(yōu)化機制,不斷提升計算機專業(yè)的教學質(zhì)量,使其更加契合社會發(fā)展對人才的需求標準。在改進過程中,若措施取得預期成效,應(yīng)及時總結(jié)經(jīng)驗并推廣應(yīng)用;若未達預期,則需深入分析原因,調(diào)整改進方案,繼而開展新一輪的優(yōu)化提升。
2 開展工程教育專業(yè)認證的思路
1) 以工程教育認證標準為導向制定人才培養(yǎng)目標。針對當前我院人才培養(yǎng)目標定位不夠具體、培養(yǎng)質(zhì)量有待提升、整體上未能充分滿足本省人才需求的現(xiàn)狀,應(yīng)立足應(yīng)用型人才的基本特征,結(jié)合專業(yè)認證的核心內(nèi)涵與理念,在制定培養(yǎng)目標時開展全方位調(diào)研:既要深入了解IT行業(yè)和企業(yè)的發(fā)展需求,又要結(jié)合學校辦學定位、信息與網(wǎng)絡(luò)工程學院的發(fā)展規(guī)劃;通過廣泛的社會調(diào)研,最終形成系統(tǒng)翔實的調(diào)研論證報告,確立既符合市場需求、又契合學校定位,同時滿足應(yīng)用型人才標準及專業(yè)發(fā)展要求的培養(yǎng)目標。
2) 以工程教育認證標準引領(lǐng)教學改革。在計算機科學與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,針對不同課程的特點,對教學內(nèi)容和教學方法進行系統(tǒng)性改革,構(gòu)建以企業(yè)真實項目為驅(qū)動的良性人才培養(yǎng)機制。
3) 根據(jù)工程教育認證標準完善課程思政教學體系,在計算機科學與技術(shù)專業(yè)工程教育認證中,人才培養(yǎng)方案包含12個畢業(yè)要求維度:工程知識、問題分析、設(shè)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、終身學習[1]。這些要求涵蓋了工匠精神、團隊協(xié)作、科學思維、奉獻精神等工程教育中的思政要素。在課程思政建設(shè)中,可以融入具有中國特色的思政目標,如中國夢、工匠精神、文化自信等[4]。
基于此,我們構(gòu)建了計算機科學與技術(shù)專業(yè)的思政目標體系,將思政教育目標納入新修訂的人才培養(yǎng)方案,或分散融入各專業(yè)課程教學中。例如:在《軟件工程》課程中,通過講述IT領(lǐng)軍人物求學創(chuàng)業(yè)的奮斗歷程,結(jié)合專業(yè)特點和課程內(nèi)容,為學生樹立“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的典范;在計算機語言類課程中,重點闡述科研創(chuàng)新的重要意義,展示我國在自主創(chuàng)新領(lǐng)域取得的重大成就,培養(yǎng)學生嚴謹治學、踏實進取的學習態(tài)度;在計算機組成原理課程中,圍繞國產(chǎn)CPU的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)(如核心技術(shù)突破、生產(chǎn)工藝提升、EDA軟件研發(fā)等問題) ,有針對性地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和團隊精神,激發(fā)學習熱情,增強建設(shè)國產(chǎn)IT生態(tài)系統(tǒng)的使命感。
通過多課程協(xié)同建設(shè),逐步完善課程思政教學體系,引導學生認識學習需要日積月累、持之以恒,樹立正確價值觀。最終目標是培養(yǎng)學生勇于追夢、奮發(fā)有為的進取精神,增強民族自豪感和愛國情懷。
3 基于專業(yè)認證的計算機科學與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的建設(shè)
3.1 深度定位專業(yè)培養(yǎng)目標
基于安徽科技學院“應(yīng)用型”辦學定位和人才培養(yǎng)目標,結(jié)合學校本科專業(yè)人才培養(yǎng)要求——培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展,具備知識結(jié)構(gòu)優(yōu)、實踐能力強、敬業(yè)精神強、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識強的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,特制定計算機科學與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。該方案立足安徽、輻射長三角、面向全國,依托教育部新工科“智慧學習工場”和“卓越工程師”培養(yǎng)平臺,旨在培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展,掌握專業(yè)基本理論和技能,具備計算機軟件與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、運維等工程實踐能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力,能在計算機領(lǐng)域從事技術(shù)研究、應(yīng)用開發(fā)、項目管理等工作的“專業(yè)基礎(chǔ)厚、人文情懷濃、創(chuàng)新實踐強”的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。預期畢業(yè)5年后能夠達到如下目標:
1) 人文素養(yǎng)目標:具備良好的人文修養(yǎng)和道德品質(zhì),保持健康體魄,勇于擔當、誠實守信,具有強烈的職業(yè)精神和社會責任感。
2) 專業(yè)能力目標:掌握扎實的專業(yè)知識和技能,能夠識別、分析并解決計算機領(lǐng)域的復雜工程問題。
3) 實踐發(fā)展目標:具備較強的工程實踐能力和團隊協(xié)作能力,能成長為計算機系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)與測試領(lǐng)域的技術(shù)骨干或項目管理者。
4) 持續(xù)發(fā)展目標:保持終身學習能力,適應(yīng)社會發(fā)展需求,持續(xù)創(chuàng)新,在行業(yè)內(nèi)保持競爭優(yōu)勢。
3.2 畢業(yè)要求對培養(yǎng)目標的支撐矩陣
工程教育認證標準中明確規(guī)定的通用12條畢業(yè)要求,均是能力特征的表述。畢業(yè)要求對培養(yǎng)目標的支撐矩陣如表1所示。工程教育的目標是保證全體學生取得特定的學習成果、達成畢業(yè)要求,需更加關(guān)注培養(yǎng)學生能力和素質(zhì)的教學體驗與過程。
3.3 課程體系建設(shè)
課程體系建設(shè)的成果是支撐畢業(yè)要求達成的方法。課程體系在建設(shè)的過程中,要注意以下7個建設(shè)目標。
1) 嚴格遵循工程教育認證標準及其專業(yè)類補充標準的基本要求。以計算機類專業(yè)認證標準為例,其具體要求如下:在課程體系建設(shè)過程中,需邀請企業(yè)及行業(yè)專家參與,確保課程設(shè)置能夠有效支撐畢業(yè)要求的達成。課程體系應(yīng)包含以下四類課程:a) 數(shù)學與自然科學類課程(占比不低于總學分的15%) ;b) 工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類及專業(yè)類課程(占比不低于總學分的30%) ;c) 工程實踐與畢業(yè)設(shè)計(論文) (占比不低于總學分的20%,其中畢業(yè)設(shè)計(論文) 需占至少8%的學分或不少于14周) ;d) 人文社會科學類通識教育課程(占比不低于總學分的15%) [1]。通過分析表2中本專業(yè)學分結(jié)構(gòu)表的學分占比數(shù)據(jù),可以確認該課程體系建設(shè)完全符合專業(yè)認證標準的要求。
2) 在師資團隊建設(shè)方面,應(yīng)組織計算機科學與技術(shù)專業(yè)的教師前往已通過工程教育認證的高校進行培訓,學習先進院校的課程建設(shè)與教學改革經(jīng)驗,幫助教師快速掌握基于OBE理念的教學模式。同時,可從知名IT企業(yè)聘請工程師或行業(yè)專家擔任實訓指導教師,使學生能夠在貼近真實企業(yè)環(huán)境的情境下進行實踐。建議學院教師全程參與這一過程,既能提升學生的實踐能力,又能促進教師專業(yè)水平的同步提高。
3) 專業(yè)實驗室建設(shè)應(yīng)當符合當前社會、企業(yè)和用人單位對計算機專業(yè)人才的實際需求。實驗室設(shè)備配置應(yīng)以滿足基礎(chǔ)教學實驗為原則,不必追求過高性能,在控制成本的前提下確保各類基礎(chǔ)實驗的順利開展。建議將實驗內(nèi)容劃分為三個層次:基礎(chǔ)能力型、綜合應(yīng)用型和創(chuàng)新型,根據(jù)學生的不同學習階段和水平實施分類教學。
4) 課程思政教學改革應(yīng)堅持以學生為中心、以產(chǎn)出為導向的原則,及時發(fā)現(xiàn)問題并有效解決。只要培養(yǎng)的學生達到人才培養(yǎng)方案的要求,就意味著實現(xiàn)了教學目標并滿足了畢業(yè)要求。在計算機專業(yè)課程教學中,應(yīng)以專業(yè)知識的重難點講授為主,避免生硬地植入思政內(nèi)容[5]。教師可通過廣泛閱讀文獻和收集時事新聞,挖掘與專業(yè)知識相關(guān)的思政元素[6]。在講授專業(yè)知識時,應(yīng)自然而恰當?shù)厝谌胨颊逃?,達到“潤物細無聲”的效果,既傳授專業(yè)知識又實現(xiàn)思想教育。計算機專業(yè)課程既要培養(yǎng)學生的工匠精神,也要加強工程倫理教育,激勵學生勤奮學習、科技報國[7]。總之,計算機專業(yè)課程的思政資源十分豐富,需要教師充分發(fā)揮主觀能動性,深入調(diào)研、認真研究、勤于總結(jié)和思考。
5) 針對近年來我校計算機專業(yè)畢業(yè)論文(設(shè)計) 選題過于集中于網(wǎng)站設(shè)計的問題,擬通過增設(shè)專業(yè)課程來豐富選題方向。在現(xiàn)有師資條件下,規(guī)劃了完整的課程體系構(gòu)建方案:以C語言程序設(shè)計、51單片機和匯編語言為基礎(chǔ),新增STM32相關(guān)課程。課程設(shè)置分為四個層次:入門篇講解STM32基礎(chǔ)知識,中級篇介紹基本外設(shè)應(yīng)用,高級篇涉及高級外設(shè)開發(fā),并加入emWin圖形界面和ucosii操作系統(tǒng)教學內(nèi)容。配套實訓環(huán)節(jié)將重點培養(yǎng)各類傳感器的應(yīng)用能力,需配備相應(yīng)的開發(fā)板和實驗室設(shè)備。通過“入門-進階-提升-實戰(zhàn)”的遞進式培養(yǎng),使部分學生能夠選擇該方向完成畢業(yè)設(shè)計,并為未來就業(yè)做好準備。
6) 在課程體系建設(shè)中,必須重視各課程間的邏輯銜接與開課順序安排。以安徽科技學院2021版計算機科學與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案為例,其本科四年的課程體系通過圖2清晰地展現(xiàn)了8個學期課程間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。該方案采用顏色編碼系統(tǒng):通識教育課程用藍色(淡色80%) ,專業(yè)基礎(chǔ)課程類用白色(深色25%) ,專業(yè)核心課程類用橙色(淡色60%) ,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程平臺用白色(深色5%) ,專業(yè)方向課程用藍色(淡色60%) ,個性化拓展課程用綠色(淡色60%) ,自然與科技類用金色(淡色60%) ,通過不同的顏色分類,可以清晰看出課程體系建設(shè)整體合理,滿足工程教育認證標準。
7) 為培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力,建議在專業(yè)課程中適當增加非技術(shù)類要素?;?021版人才培養(yǎng)方案的實施效果評估,擬對該課程體系進行優(yōu)化調(diào)整:一方面修訂部分課程的教學內(nèi)容和考核方式,以更好地支撐畢業(yè)要求的達成;另一方面結(jié)合實際教學情況,計劃刪除專業(yè)基礎(chǔ)課程中的“匯編語言程序設(shè)計基礎(chǔ)”課程。在專業(yè)方向課程模塊中,將新增嵌入式應(yīng)用開發(fā)方向,并對相關(guān)課程設(shè)置進行配套調(diào)整。針對當前個性化拓展課程僅開設(shè)數(shù)學建模、數(shù)字圖像處理和人工智能三門課程的現(xiàn)狀,為適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展需求,建議增設(shè)大數(shù)據(jù)技術(shù)原理與應(yīng)用、區(qū)塊鏈技術(shù)以及機器學習等前沿課程,使人才培養(yǎng)與時俱進。
4 結(jié)語
當前,我國工程教育發(fā)展取得了顯著成效,培養(yǎng)了大批優(yōu)秀工程技術(shù)人才,有力支撐了我國成為世界第一制造大國。然而,與國際一流教育強國相比,我們?nèi)源嬖谝欢ú罹唷Υ?,我們必須保持清醒認識,牢牢把握工程教育質(zhì)量這一核心關(guān)鍵。當前,中國工程教育認證正處于從規(guī)模擴張向質(zhì)量提升轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段,亟須通過深化工程教育改革,探索具有中國特色的發(fā)展模式,分享中國經(jīng)驗,貢獻中國智慧,努力建設(shè)世界一流的工程創(chuàng)新中心和人才培養(yǎng)高地,加快推動我國邁向高等工程教育強國行列。
基于學校本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標定位,研究致力于培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展,具有扎實知識基礎(chǔ)、突出實踐能力、強烈敬業(yè)精神、鮮明創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。為此,學院將組織骨干教師深入研究計算機類專業(yè)認證標準,分步驟、有計劃地推進專業(yè)培養(yǎng)目標優(yōu)化、課程體系重構(gòu)和師資隊伍建設(shè)等工作,最終構(gòu)建起符合工程教育專業(yè)認證標準、體現(xiàn)OBE教育理念的現(xiàn)代化人才培養(yǎng)體系。
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【通聯(lián)編輯:王 力】