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)
我國的新型工業化發展道路對高素質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展逐步推進,應用型高校轉型發展在內外部雙重改革驅動下成為必然。第四次工業革命以來[2],計算機科學與技術專業迎來了前所未有的挑戰,也面臨著全新的發展機遇。2013年6月中國正式成為華盛頓協議成員國,推進應用型高校工程教育課程體系改革、提高工程教育質量成為共識[3-4]。
加快培養適應新型工業化需求和經濟全球化發展趨勢、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教育亟須解決的一個問題。課程是教育外部關系與內部關系的交匯點,是落實教育目標的主渠道,是傳授知識技能、形成思想觀念、培養行為習慣、發展智力、培養能力的重要載體[5-6]。因此,課程建設與改革是加強內涵建設、推進專業建設可持續發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,我國工程教育總規模已位居世界第一[7-8]。工程教育在國家工業化進程中,對門類齊全、獨立完整的工業體系的形成與發展,發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、內容及原則,對建設科學合理的應用型人才培養課程體系至關重要。
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,認證標準的執行原則是什么?第三,認證標準及補充規范對應用型人才培養的目標要求是什么?第四,認證標準及補充規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+專業補充規范;內涵上,相互認可并承認學位。基于產出評價是針對全體畢業生畢業能力是否達標的一種合格性評估。制訂合理的目標,具有明確畢業能力要求,通過足夠的教學投入,規范的過程實施管理,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,以達到持續改進。
2)專業認證的原則是針對性原則、合格性原則及一致性原則。
專業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、認證中發現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要求包含12條指標。
畢業要求完全覆蓋12個方面的能力要求:工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、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、專業基礎類課程與專業類課程至少占總學分的30%;③工程實踐與畢業設計(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%。
專業課程體系包含四大模塊:通識課程、學科專業課程、創新創業課程及集中實踐環節,見圖1。
在課程內容上,要構建覆蓋專業認證能力要求的課程內容體系。該體系以計算機科學與技術專業教學指導委員會人才培養指導性專業規范為參考。學科專業課程包括學科基礎課程、專業核心課程與專業選修課程。學科基礎課程是本學科領域內具有共通性、基礎性的課程,包括數學與自然科學類課程31.5學分,占總學分的19.2%;專業核心課程是培養學生的專業核心技能,保證專業培養基本規格的課程,包括工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業課程76學分,占總學分36.3%;專業選修課程的設置體現了專業與行業對接,通過企業設課,實現課程置換。計算機專業自主設置3個專業方向課程(智能終端應用開發、嵌入式應用技術、大數據應用技術)。
通識教育平臺課程旨在開發學生心智,培養學生通識能力,拓寬知識面的課程,優化通識教育,促進學生全面發展;著重對學生進行人文素養和科學精神教育,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一設置,課程37.5學分,占總學分的22.8%。
專業高度重視實踐教學環節,積極進行校內外實踐基地建設。工程實踐與畢業設計(論文)至少占總學分的21.6%,畢業設計占8%。
課程建設的主要目的是促進學生發展[12]。培養應用型人才,應以能力為主導,實現知識、能力和素質的協調發展,要著重發展學生的通識能力(含群體能力、概念能力、個人能力)、專業能力、工程應用能力和職業能力。第一課堂是培養學生能力的主戰場,必須克服單純知識傳授的傾向,堅持知識傳授和能力培養并重的教學原則。通過建立課程與畢業能力關系矩陣,通過設立自主學習課程內容或自主學習課程等辦法,培養學生的自主學習能力,改革和創新學生學業考核評價方式,建立有利于提高學生能力和整體素質的評價模式。根據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,強化專業技術技能、創新創業能力的培養,增強實踐教學的實效性。實踐環節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的基本途徑。課程建設需要開放互動,通過創設多種平臺,實現學校內部的開放,達到課內外資源的整合,充分發揮信息技術在開放互動中的作用。
網絡平臺資源課程建設是教育部高等學校教學質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量和人才培養質量的關鍵。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“戰場”;網絡課程既是在線學習的必需品,也是“戰場”的制高點。網絡課程使學習者突破時空限制,獲得想要的知識。學院重視網絡課程開發,重視課程資源平臺建設是一個明智的選擇,以學校網絡課程中心平臺為載體,切實加強專業核心課程資源建設。目前建設專業課程80多門,各課程資源不斷豐富,網絡訪問量不斷刷新,受到學生廣泛好評。近兩年立項校級以上網絡資源共享課程達20多門。
專業核心課程是專業人才培養的核心要素,直接影響專業人才培養的水平與質量,以核心課程群建設為中心,走專業核心課程建設精細化管理之路,實現專業核心課程建設指導思想精細化、教學改革精細化、管理監控精細化,以此切實提高專業核心課程建設的水平和質量[13]。
通過分析研究工程教育認證標準要求,并根據企業和市場需求廣泛調研及借鑒其他院校的成功經驗,針對學生特點,結合計算機專業課程群的改革現狀以及本校教師實際教學經驗,學校明確細化課程群要達到的培養目標,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、數據庫技術、專業特色方向5個課程群組)。
通過探討設計課程群的內容銜接及系統性項目設計內容,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系,體現計算機系統的整體性,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節,推進“產、學、研、訓、師、業、創”校企的全面深化合作教育,構建鮮明的地方特色。
CDIO項目按規模和范圍劃分為三級:一級項目(就業方向、畢業設計項目)圍繞本專業核心課程基礎、應用知識及培養能力要求而設定;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相關專業能力。在課程體系中以系統化的三級項目為載體承載素質、知識和技能的訓練;在學期中以二級項目為紐帶,聯系模塊課程的學習,通過項目的“設計實施”,鞏固、運用知識與技能,尤其注重學生的創新創業能力的培養;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],建立專業的雙師雙能型教師隊伍,建立校企協同創新機制環境。課程組與企業在課程教學、課程設計等各實踐環節上良性互動,課程資源共享、共建。鼓勵師生改革創新,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”創新創業教育模式。“1”是學院多年來一直高度重視大學生創新創業教育,認真落實教育部相關創新創業教育的文件及會議精神,開設了創新創業教育鼓勵學分課程,鼓勵學生選修“一類創新創業實踐課程”,對本科生進行思維定勢突破、想象力培養和創新創業基礎能力教育;“2”是重視學生第二課堂,通過成立學生創新創業中心和加強學生課外科技實訓活動來完成創新創業設想,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為平臺,積極備賽ACM競賽、電子設計大賽、互聯網+大賽等各專業技能大賽,展示學生創新創業成果。學院通過技能培養、社會實踐、社團組織、學科競賽等平臺,培養了學生的科技創新創業興趣和能力。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,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境支撐,重在硬件、軟件及人文環境優化,以實現管理體制系統化,管理主體多元化,管理方式信息化,充分發揮基層教學團隊的能動性及調動師生的積極性。
教學質量評價對教學工作具有監督、導向和改進功能,要建立課程質量評價體系,制訂學生畢業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目標,任課教師必須承擔相應的培養責任。課程關系評價矩陣將畢業要求細分為若干指標點,根據某課程對該畢業要求各指標點的支撐強度,確定畢業生能力要求各指標點對應該課程的權重系數,最終獲得畢業能力要求對應課程的權重系數矩陣。每個指標點權重系數總和為1。
建立課程組管理評估制度,形成一個良性循環機制,能使教學質量持續提高,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。在評價內容上,抓住課程質量、課堂教學、實踐教學改革等關鍵點,使評價內容科學、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,不僅要注重規范、恰當、統一,更要根據計算機專業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,注重過程與目標統一,將考試、學科競賽、創新創業訓練、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節。
應用型人才“六維驅動”課程體系切實加強了專業應用型人才多元能力的培養,保障了學生就業數量及質量。計算機類專業每年初次就業率高達90%以上,且平均月薪高達6 000元以上。
課程是人才培養的基本要素之一,課程的性質與目標決定著所培養人才的知識、能力和素質。按照應用型本科院校定位與專業認證目標要求進行課程體系建設優化,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創新創業能力的需要;三是服務行業企業需求,要以動態的、發展的態度,充實和調整課程設置,不斷豐富和發展課程體系,切實做好為企業培養合格應用型IT技術人才的工作。