潘俊虹,肖鐘捷,江玲
(武夷學院 數學與計算機學院,福建省 武夷山 354300)
近年來,移動互聯網應用迅猛發展,但如何培養適應市場需求的移動應用開發人才,是許多應用型高校面臨的嚴峻挑戰之一[1-2]。“移動終端應用開發”是武夷學院物聯網工程專業一門必修課程,課程的目的是培養具備熟練移動應用開發能力、較高工程素養和具有一定創新能力的技術性人才,為將來的職業發展奠定的堅實基礎。作為一門工科課程,如何體現“大工程觀、學生中心,成果導向,持續改進、綠色工程教育、全面工程教育”的新工科理念成為課程建設的核心問題[3-5]。
2019 年10 月,教育部印發《關于一流本科課程建設的實施意見》提出建設一流本科課程的“雙萬計劃”,旨在通過課程思政融入,確立學生中心、產出導向、持續改進的理念,提升課程的高階性,突出課程的創新性,增加課程的挑戰度,引領新一輪本科課程建設[6-7]。以此為契機,教學團隊圍繞教學理念革新、課程思政融入、教學內容重構和教學方式改進等對課程進行全方位的改造和提升。實踐表明這些措施顯著提高學生的綜合素質,基本達到預期的培養目標,為應用型本科培養具有高素質的技術型人才提供一些思路借鑒。
“移動終端應用開發”課程作為一門流行的應用軟件開發課程,兼有實踐性強和更新快等特點,傳統程序設計教學模式和方法已經難以有效滿足當前的教學需要,也無法達到理想的教學目標[8-10]。課程團隊在教學過程中,發現一些問題,突出表現在以下幾個方面:一是課程教學目標缺少思政方面內容,課程內容融入思政元素較少,甚至沒有思政內容,不符合培養方案培養知行合一高素質技術型人才的要求,不適應新形勢下課程教學的需要。二是教學內容多為簡單知識堆砌,缺乏實際應用場景支撐,學生缺乏動手能力和創新意識,與企業真實需求嚴重脫鉤。三是教學方式依舊停留在傳統編程的填鴨式教學,學生學習興趣不夠濃厚,學習效率低下。四是學生的成績考核評價方式單一,不能全面合理的反應學生的真實水平。
從教學理念更新、教學內容優化、教學方式改善以及考核方式改進等多方面入手提升教學質量。
(1)提升教學目標。教學目標中體現課程思政目標,將課程思政元素融入到項目案例當中,構建完整項目案例-課程思政矩陣,以培養德才兼備、知行合一的高素質技術性人才。
(2)改變教學方式。教學過程引入先進的工程教育理念,改變傳統授課方式,教師從主講者角色轉變引導學生學習的引導者角色,授課過程“以學生為中心,以問題為導向,以持續改進為保障”的過程。
(3)實例項目驅動。團隊與福建東方銳智科技有限公司等企業合作,將其典型實際項目進行適當改造,轉換為適合課堂教學的課程案例,實現學校教學與職業能力培養無縫銜。同時邀請合作企業有著豐富項目開發經驗的工程師和校內專業教師一起完成實訓環節的教學指導,提升實踐教學質量。
(4)考核方式多元。平時成績除考勤和作業、實驗報告等構成因素外,另將學生課堂互評、學科競賽和參與實際項目開發以及大創項目申報等元素納入到課程平時成績當中,尤其注重實踐過程中的形成性評價。
課程目標是指課程本身要實現的具體目標和意圖。它給出某一教育階段的學生通過課程學習后,在德、智、體等方面期望實現的程度,它是確定課程內容、教學目標和教學方法的基礎[11]。課程目標的制定,必須對對本專業培養方案中的核心能力具備有效地支撐。課程教學團隊根據學校應用型本科定位以及物聯網工程專業培養方案的能力目標,從知識、技能和素質三個層次制定本課程的培養目標。表1 給出課程目標對本專業培養方案所列核心能力的對應關系。其中第1、5、6 點體給出學生應該達到素質目標;第2 點給出學生應達到的知識目標;第3、4 點則體現課程教學的技能目標。

表1 課程目標與能力指標關系Tab.1 The relationship between curriculum objectives and competency indicators
2.2.1 課程教學內容
課程教學大綱嚴格按照人才培養方案要求,由教學團隊、合作企業以及邀請相關行業背景的校友參與聯合制定。教學大綱不定期根據需要動態調整。課程按照現行教學大綱的要求,以企業實際工程項目“智慧校園”項目為基礎,將項目拆解成8 個子項目來組織教學內容,詳見表2。教學內容安排由易到難,最終以Android 移動應用開發知識要點為教學項目的形式展現給學生,通過該項目化教學,學生可以完整的重構項目,掌握移動應用開發的常用技術,熟悉項目的開發過程。

表2 課程項目—思政矩陣Tab.2 Course project — ideological and political matrix
2.2.2 課堂教學組織實施
組織實施遵循成果導向原則,堅持以學生為中心,以教師為主導,調動學生學習的內在動力,適時融入思政元素,激發學生自主創新、自我實現的潛能。
(1)創設情境、新課引入。首先通過實際應用場景給出子項目目標和任務劃分,通過知識講解、方法演示、方法總結來學習相關知識點和步驟方法,讓學生感性認識到任務知識要點和實現的基本方法,體會到知識的實用性,激發學習興趣。
(2)合作實踐、知識內化。學生以組為單位(3~5人),進行任務討論并提出解決思路,合作完成子項目,以此啟發學生思考,培養團隊合作的精神。實驗教學以邊講邊練的教學互動形式,讓學生切身體會移動終端應用開發的詳細過程,加強實踐動手的能力,加深知識的理解。
(3)展示評價、互動交流。學生完成任務后,由小組進行成果展示,由學生互評給定該組同學本項目成績,作為平時成績一部分。最后,由教師對學生完成務情況進行點評。
(4)梳理總結、鞏固延伸。由教師對本節課程主線的梳理,總結課程所學的知識點、重點和難點以及開發過程中需要注意的地方,并布置相關作業和實驗對本次課程知識進行鞏固,激發學生對場景應用的延伸思考。
2.2.3 課程考核
合理的課程成績評價方式既能匹配課程的培養目標,也能夠綜合反應一個學生的綜合素質,又能激勵學生應有的學習潛能[12]。改革之前課程評價方式沿用傳統的以期末筆試成績為主要組成部分,平時作業、實驗考勤等為補充的方式,無法體現學生的綜合素質,更無法真實體現教學目標的達成度。因此,采用多元化的考核方式,包括課程過程考核、綜合實訓考核和期末筆試等綜合考核方式對學生綜合素養進行評價。過程考核(30%)主要包括考勤表現、學生互評、相關競賽和項目參與情況以及作業和實驗報告等,綜合項目實訓考核(30%)主要包括項目演示、講解答辯、團隊協作等,再結合期末筆試考核(40%),從而較為全面的反應一個學生的對理論知識的掌握程度以及工程應用能力。
2.2.4 課程資源建設與服務
校內資源學習支持服務。課程和超星學習通平臺合作,建有的課程教學資源包括課程PPT、實驗項目指導書、習題試卷庫等學習資源并在校內網絡教學系統中共享,學生可以隨時從網絡獲取想要的各種學習資源。此外,教學團隊還通過線上微信群、QQ 群的社交平臺和線下多種形式提供學習支持服務。
校企合作提供學習支持服務。課程與合作企業合作建有項目案例庫、源碼庫等線上共享資源,學生可以通過登錄合作企業網站獲取學習資源,同時也可獲得合作企業工程師的線上指導。
校校合作提供學習支持服務。課程通過我院柔性引進的蘇州大學網絡工程系教授形成校校合作機制,學生可以訪問蘇州大學物聯網專業學習社區網站獲取學習資源,也可以獲得蘇州大學網絡工程系研究生的一對一幫扶。
首先,課程構建融入思政元素并以成果導向的項目化課程內容體系。在教學目標中明確給出課程的思政目標,將思政目標細化成思政元素融入到項目化的課程案例中形成課程項目-思政矩陣(見表2),以此達成培養具有職業道德、社會責任感和軟件工匠精神的高素質技術型人才的目標。
其次,課程構建以應用能力培養為目標、以成果導向的課程評價改進模式。以“新工科”理念為出發點,以企業真實案例為抓手,以能力培養為目標,項目與能力對應,通過校企深度合作,將企業的實際項目與課程內容有機融合形成項目式教學案例,構建課程項目案例-目標矩陣,課程綜合項目實訓則由合作企業工程師親自指導,并形成以成果為導向的目標達成路徑如圖1 所示,解決課程教學與實際工作能力脫節的問題。

圖1 基于成果導向的課程目標達成路徑Fig.1 Outcome-based curriculum goal achievement path
最后,構建“教、學、研”多維度融合一體化教學實踐體系。“移動應用開發”課程以物聯網創新實驗室、“互聯網+”創新實驗室、物聯網師生科研共創團隊等為依托,讓學生深度參與教師科研項目、大學生創新創業項目、大學生競賽等科研和教學實踐當中,即進一步打通科研和教學實際聯系路徑,又更進一步鍛煉學生團隊科研素養和協作意識,為將來的職業生涯打下良好基礎。
在一系列提升改造措施實施之后,教學效果逐步顯現:一是學生學習積極性獲得較大改善,學生成績趨于合理,理論知識日趨扎實。近三期學生期末綜合成績及格率在98%以上,優良率60%以上,近三年相關競賽獲省級以上獎項8 項。二是學生的解決實際問題能力和團隊協作能力明顯增強。近三屆以移動終端應用開發作為畢業設計課題60 余項(其中優秀畢業設計3 項),近三年獲批13 項移動終端應用開發類大學生創新創業項目(其中國家級8 項,省級5 項);三是團隊溝通協作能力明顯提升。不少同學加入物聯網師生科研共創團隊參與到教師科研項目當中,或是自己組織團隊進行項目的開發和研究。四是學生資料收集、總結歸納,文檔撰寫能力顯著提高。近三年獲得軟件著作權4 項,發表論文10 篇。從以上多個維度的效果衡量,課程教學基本達到設定的教學目標,對培養方案能力目標也起到較強的支撐作用。
“移動終端應用開發”課程教學團隊通過幾年努力,教學效果得到明顯改善,課程目標達成度得到明顯提高,該課程于2020 年12 月被福建省教育廳認定為福建省一流本科課程(線下)。課程今后將在師資隊伍優化、教學內容持續改進、課程資源持續豐富和企業合作深化方面進一步加強力度,爭取課程建設再上一個新臺階。