王瑩 謝瑞蓮
摘要:工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證要求專(zhuān)業(yè)必須有明確、公開(kāi)、可衡量的畢業(yè)要求,畢業(yè)要求應(yīng)能完全覆蓋認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求。目前圍繞專(zhuān)業(yè)特色進(jìn)行畢業(yè)要求體系設(shè)計(jì)的研究甚少,因此以西安郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)為例,首先通過(guò)分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)涉及的復(fù)雜工程問(wèn)題,構(gòu)建體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色的畢業(yè)要求體系;然后以培養(yǎng)學(xué)生解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題能力為出發(fā)點(diǎn),對(duì)畢業(yè)要求進(jìn)行指標(biāo)點(diǎn)分解,構(gòu)建對(duì)學(xué)生能力可衡量且操作性強(qiáng)的畢業(yè)要求指標(biāo)體系;最后對(duì)該指標(biāo)體系可衡量性進(jìn)行分析。該方法對(duì)應(yīng)用型高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)或其它相關(guān)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求體系構(gòu)建具有一定參考意義。
關(guān)鍵詞:工程教育;專(zhuān)業(yè)特色;復(fù)雜工程問(wèn)題;畢業(yè)要求體系構(gòu)建
DOI:10.11907/rjd k.192042
中圖分類(lèi)號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-7800(2019)012-0230-06
0引言
工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度,也是實(shí)現(xiàn)工程教育國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的核心是確認(rèn)工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,是一種以培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)。按照中國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)發(fā)布的認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn),工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證包含7個(gè)模塊,要求課程體系、師資隊(duì)伍、支持條件等均圍繞學(xué)生畢業(yè)能力達(dá)成的核心任務(wù)展開(kāi),并建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制以保證相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生達(dá)成畢業(yè)要求。
工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)明確提出,任何工科專(zhuān)業(yè)必須有明確、公開(kāi)、可衡量的畢業(yè)要求,畢業(yè)要求應(yīng)能支撐培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。專(zhuān)業(yè)制定的畢業(yè)要求應(yīng)完全覆蓋工程知識(shí)、問(wèn)題分析、設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)解決方案、復(fù)雜工程問(wèn)題的研究、現(xiàn)代工具使用、工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)等12個(gè)總體指標(biāo)。對(duì)于工科專(zhuān)業(yè)而言,每個(gè)專(zhuān)業(yè)有其自身學(xué)科特點(diǎn),相同專(zhuān)業(yè)在不同學(xué)校又各有專(zhuān)業(yè)特色。如何依據(jù)通用標(biāo)準(zhǔn),制定體現(xiàn)本專(zhuān)業(yè)特色的畢業(yè)要求,并對(duì)畢業(yè)要求進(jìn)行分解,形成適用于本專(zhuān)業(yè)且易于衡量的考察點(diǎn),是制定畢業(yè)要求指標(biāo)體系時(shí)的一個(gè)難點(diǎn)。
當(dāng)前畢業(yè)要求體系相關(guān)研究主要聚焦于畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)方法研究與探索,而圍繞專(zhuān)業(yè)特色進(jìn)行畢業(yè)要求體系設(shè)計(jì)的研究甚少。文獻(xiàn)[1]闡述了微電子工程與科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求,并提出針對(duì)該專(zhuān)業(yè)的一套畢業(yè)要求,但并未給出畢業(yè)要求的設(shè)計(jì)思路,也未能體現(xiàn)各高校圍繞專(zhuān)業(yè)特色制定畢業(yè)要求的方法;文獻(xiàn)[2]針對(duì)建筑環(huán)境專(zhuān)業(yè)卓越工程師計(jì)劃,概述了畢業(yè)時(shí)的知識(shí)與能力要求,但未闡述詳細(xì)的畢業(yè)要求設(shè)計(jì)方法;文獻(xiàn)[14]面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),對(duì)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的7個(gè)模塊進(jìn)行闡述,但沒(méi)有圍繞本校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特色進(jìn)行畢業(yè)要求設(shè)計(jì)分析與實(shí)現(xiàn);文獻(xiàn)[15]針對(duì)材料成型與控制工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)要求設(shè)計(jì)也存在該方面的不足。綜上分析,目前各高校在進(jìn)行畢業(yè)要求體系設(shè)計(jì)時(shí),大多依據(jù)工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合國(guó)家教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的專(zhuān)業(yè)要求,進(jìn)行畢業(yè)要求設(shè)計(jì),缺乏針對(duì)自身學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)校定位及相關(guān)專(zhuān)業(yè)特色進(jìn)行畢業(yè)要求設(shè)計(jì)的分析及實(shí)現(xiàn)方法研究。
本文以西安郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)為例,圍繞本校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的人才培養(yǎng)定位,通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)特色及其蘊(yùn)含的復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行分析,將專(zhuān)業(yè)特色與工程教育認(rèn)證的12項(xiàng)通用標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,探索具有專(zhuān)業(yè)特色的畢業(yè)要求指標(biāo)體系構(gòu)建方法,以期為相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程教育認(rèn)證工作提供一定思路。
1計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)特色與復(fù)雜工程問(wèn)題
《計(jì)算機(jī)類(lèi)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》明確指出,計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)科通過(guò)在計(jì)算機(jī)上建立模型和系統(tǒng),模擬實(shí)際過(guò)程,進(jìn)行科學(xué)調(diào)查和研究;通過(guò)數(shù)據(jù)搜集、存儲(chǔ)、傳輸與處理等進(jìn)行科學(xué)、工程、技術(shù)和應(yīng)用問(wèn)題求解;通過(guò)建立抽象模型實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算規(guī)律的研究,根據(jù)規(guī)律低成本地構(gòu)建從基本計(jì)算系統(tǒng)到大規(guī)模復(fù)雜計(jì)算應(yīng)用系統(tǒng)的各類(lèi)系統(tǒng);研究用計(jì)算進(jìn)行科學(xué)調(diào)查與研究的基本手段和方法;使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建模型,實(shí)現(xiàn)特定問(wèn)題的求解。從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中可以看出,計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)科需求解的問(wèn)題,符合工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)的復(fù)雜工程問(wèn)題的7個(gè)主要特征,因此培養(yǎng)學(xué)生解決計(jì)算機(jī)領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題能力成為專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的重中之重。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)面臨的復(fù)雜工程問(wèn)題聚焦于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題,因此應(yīng)著重于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究、設(shè)計(jì)、建模、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用能力培養(yǎng)。對(duì)于不同高校的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),根據(jù)學(xué)校定位與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位不同,專(zhuān)業(yè)特色各有側(cè)重。例如,根據(jù)西安郵電大學(xué)應(yīng)用型大學(xué)的定位,確定專(zhuān)業(yè)特色為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。因此,對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)時(shí),應(yīng)緊密?chē)@學(xué)生在解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中面臨的復(fù)雜工程問(wèn)題實(shí)施能力培養(yǎng),相應(yīng)地,在對(duì)學(xué)生進(jìn)行能力考查時(shí),也應(yīng)圍繞該重點(diǎn)展開(kāi)。因此,在對(duì)該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求及指標(biāo)體系構(gòu)建時(shí),應(yīng)著重于該方面能力考查點(diǎn)的設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖1)。
2圍繞專(zhuān)業(yè)特色的畢業(yè)要求構(gòu)建方法
2.1畢業(yè)要求構(gòu)建
工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證要求專(zhuān)業(yè)制定的畢業(yè)要求應(yīng)完全覆蓋工程知識(shí)、問(wèn)題分析等12個(gè)總體要求。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn),西安郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)圍繞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)該專(zhuān)業(yè)特色,展開(kāi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求構(gòu)建。構(gòu)建思路如圖2所示。
上述12個(gè)畢業(yè)要求包含5個(gè)技術(shù)類(lèi)要求與7個(gè)非技術(shù)類(lèi)要求,與工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)一致。在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中,首先,應(yīng)具備必要的工程知識(shí)基礎(chǔ),并能將這些知識(shí)應(yīng)用于解決復(fù)雜工程問(wèn)題;然后能運(yùn)用科學(xué)原理分析問(wèn)題,進(jìn)而設(shè)計(jì)合理的解決方案,能對(duì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性研究,得到合理有效結(jié)論。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及實(shí)施過(guò)程中,能選擇、使用或開(kāi)發(fā)相應(yīng)技術(shù)工具,從而解決復(fù)雜工程問(wèn)題。計(jì)算機(jī)領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題不只是技術(shù)問(wèn)題,工程實(shí)踐中會(huì)涉及社會(huì)、環(huán)境、健康、安全、法律及文化等因素(如互聯(lián)網(wǎng)安全、硬件制造導(dǎo)致的環(huán)境污染等),并且往往需要組織多學(xué)科背景的團(tuán)隊(duì),在工程設(shè)計(jì)與實(shí)施中也會(huì)涉及管理、經(jīng)濟(jì)決策等問(wèn)題,故7個(gè)非技術(shù)類(lèi)要求實(shí)質(zhì)上滲透到5個(gè)技術(shù)類(lèi)要求的實(shí)現(xiàn)中,并非孤立存在。因此在進(jìn)行畢業(yè)要求設(shè)計(jì)及學(xué)生能力培養(yǎng)時(shí),技術(shù)類(lèi)要求的實(shí)現(xiàn)應(yīng)能體現(xiàn)非技術(shù)類(lèi)要求,非技術(shù)類(lèi)要求的達(dá)成也應(yīng)圍繞技術(shù)類(lèi)要求實(shí)現(xiàn),兩者必須相輔相成,不能割裂,共同為復(fù)雜工程問(wèn)題的解決貢獻(xiàn)力量。
此外,在明確12個(gè)畢業(yè)要求的關(guān)系基礎(chǔ)上,應(yīng)圍繞專(zhuān)業(yè)特色對(duì)畢業(yè)要求的具體內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)定,著重體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。據(jù)此,該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求如下:
(1)工程知識(shí)。能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)用于解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題。
(2)問(wèn)題分析。能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理,識(shí)別、表達(dá)并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的復(fù)雜工程問(wèn)題,獲得有效結(jié)論。
(3)設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)解決方案。能夠針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法,制定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)全周期、全流程的解決方案,設(shè)計(jì)滿(mǎn)足特定需求的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)或相關(guān)產(chǎn)品,并能在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí),考慮社會(huì)、安全、法律、文化及環(huán)境等因素。
(4)研究。能夠基于科學(xué)原理,采用科學(xué)方法,針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,包括設(shè)計(jì)軟硬件實(shí)驗(yàn)方法、采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行分析和解釋?zhuān)⑼ㄟ^(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論。
(5)使用現(xiàn)代工具。能選擇、使用計(jì)算機(jī)科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)代技術(shù)手段與工具,或開(kāi)發(fā)新的工具對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)、模擬和優(yōu)化,并能理解其局限性。
(6)工程與社會(huì)。了解與現(xiàn)代信息技術(shù)相關(guān)的社會(huì)、健康、安全、法律及文化知識(shí),能分析和評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律及文化的影響,理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施時(shí)應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。
(7)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。能夠理解和評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)、制造、實(shí)施及運(yùn)維過(guò)程中其軟硬件對(duì)環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。
(8)職業(yè)規(guī)范。具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感,具備在計(jì)算機(jī)及相關(guān)領(lǐng)域工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范的能力。
(9)個(gè)人和團(tuán)隊(duì)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,能參與多學(xué)科背景團(tuán)隊(duì),并在團(tuán)隊(duì)中能承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人角色。
(10)溝通。能夠就計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中的工程問(wèn)題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流,能采用多種手段清晰表達(dá)工程問(wèn)題和個(gè)人或團(tuán)隊(duì)觀點(diǎn);具有一定的國(guó)際視野,了解計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的研究熱點(diǎn),能就計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行跨文化背景的溝通和交流。
(11)項(xiàng)目管理。理解并掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)中全周期、全流程的工程管理原理與成本分析及經(jīng)濟(jì)決策方法,并能在多學(xué)科參與情況下開(kāi)展應(yīng)用。
(12)終身學(xué)習(xí)。在自然科學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)不斷探索,主動(dòng)學(xué)習(xí),持續(xù)進(jìn)行知識(shí)更新,適應(yīng)專(zhuān)業(yè)及社會(huì)發(fā)展需求。
2.2畢業(yè)要求中計(jì)算機(jī)領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題解決能力培養(yǎng)
畢業(yè)要求應(yīng)著重體現(xiàn)對(duì)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的培養(yǎng),對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),應(yīng)能體現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力培養(yǎng)。依據(jù)復(fù)雜工程問(wèn)題的7個(gè)特征,畢業(yè)要求與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題特征的涵蓋關(guān)系為:
(1)特征1:深入運(yùn)用知識(shí)與工程原理。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)側(cè)重計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。學(xué)生不僅需掌握數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論及專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基本原理,還需運(yùn)用工程知識(shí)建模并制定合理的解決方案。首先應(yīng)能運(yùn)用所學(xué)基本原理,通過(guò)文獻(xiàn)研究分析計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng),獨(dú)立開(kāi)展軟硬件實(shí)驗(yàn),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論(畢業(yè)要求1-4、12);然后,還需具備運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)、硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法,設(shè)計(jì)滿(mǎn)足特定需求的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)或相關(guān)產(chǎn)品的能力,并能在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)體系創(chuàng)新意識(shí),考慮社會(huì)及環(huán)境因素(畢業(yè)要求6、7)。
(2)特征2:對(duì)工程中出現(xiàn)的沖突進(jìn)行協(xié)同攻關(guān)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程是解決沖突的過(guò)程。沖突主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是系統(tǒng)內(nèi)在矛盾,如計(jì)算機(jī)軟硬件層次的劃分、系統(tǒng)性能指標(biāo)之間的沖突;二是理論與工程實(shí)現(xiàn)之間的沖突,主要體現(xiàn)在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難易程度與經(jīng)濟(jì)成本上。這要求學(xué)生設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí),首先能明確系統(tǒng)存在的沖突,綜合考慮多方面技術(shù)及工程因素,進(jìn)行權(quán)衡與折中,設(shè)計(jì)出可能的解決方案(畢業(yè)要求1、2、3,11);然后能對(duì)解決方案進(jìn)行模擬、分析、比較,選出最佳方案(畢業(yè)要求4、5)。
(3)特征3:建模求解,體現(xiàn)創(chuàng)造性。計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)需進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。眾多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無(wú)法經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到解析解或搭建實(shí)物模型進(jìn)行分析與驗(yàn)證,系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生應(yīng)可針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行抽象建模(畢業(yè)要求1-3),同時(shí)選擇、使用或開(kāi)發(fā)現(xiàn)代工具進(jìn)行預(yù)測(cè)、模擬和優(yōu)化(畢業(yè)要求4、5)。創(chuàng)新意識(shí)體現(xiàn)在對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)定義、建模和分析的過(guò)程中。
(4)特征4:多學(xué)科綜合思維。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域往往會(huì)遇到利用常規(guī)方法無(wú)法完全解決的問(wèn)題,要求學(xué)生綜合應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)、使用工程工具或?qū)σ延泄ぞ哌M(jìn)一步挖掘、強(qiáng)化、提升其功能,或研究、設(shè)計(jì)和制造新的工程工具,對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)、模擬和優(yōu)化,從而完全解決問(wèn)題(畢業(yè)要求1、5)。
(5)特征5:專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范外的行為準(zhǔn)則。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是受多種因素制約的復(fù)雜系統(tǒng),包括社會(huì)、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等因素,計(jì)算機(jī)領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不可能完全包含所有因素。學(xué)生在實(shí)踐中,會(huì)面臨各種應(yīng)用場(chǎng)景,需采用前沿技術(shù)突破現(xiàn)有方式和方法,同時(shí)考慮工程技術(shù)價(jià)值、工程倫理準(zhǔn)則和工程師社會(huì)責(zé)任(畢業(yè)要求6-8、10、12)。
(6)特征6:各方利益沖突與協(xié)調(diào)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程規(guī)模越大,復(fù)雜程度越高,與社會(huì)、環(huán)境及倫理道德觀念等方面相互關(guān)系則越緊密。學(xué)生應(yīng)不僅能對(duì)工程進(jìn)行可行性技術(shù)分析,還應(yīng)能從社會(huì)、環(huán)境及倫理道德等方面進(jìn)行全面分析(畢業(yè)要求6-8)。學(xué)生應(yīng)能在各方利益不完全一致時(shí)進(jìn)行有效溝通與協(xié)調(diào)(畢業(yè)要求10-11)。
(7)特征7:具有較高綜合性。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題可能涉及通信、計(jì)算機(jī)、經(jīng)濟(jì)、管理、法律等多個(gè)學(xué)科,基于問(wèn)題的復(fù)雜性,往往需劃分為幾個(gè)子問(wèn)題進(jìn)行解決及技術(shù)協(xié)同攻關(guān),需要多學(xué)科背景團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成,團(tuán)隊(duì)成員需有系統(tǒng)觀,核心成員需有較高的綜合能力(畢業(yè)要求9-12)。
由以上分析可知,圍繞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該專(zhuān)業(yè)特色制定的畢業(yè)要求,能完全覆蓋解決該領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜工程問(wèn)題所需能力,遵循以上畢業(yè)要求,在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)能力,確保學(xué)生畢業(yè)時(shí)具備解決復(fù)雜工程問(wèn)題所需的知識(shí)、能力、素質(zhì)。
3畢業(yè)要求指標(biāo)體系構(gòu)建
為衡量學(xué)生畢業(yè)時(shí)能否達(dá)到畢業(yè)要求,需對(duì)畢業(yè)要求進(jìn)行指標(biāo)點(diǎn)分解,構(gòu)建多個(gè)詳細(xì)指標(biāo),保證畢業(yè)要求具有可操作性與可衡量性。
由畢業(yè)要求構(gòu)建分析可知,技術(shù)類(lèi)與非技術(shù)類(lèi)畢業(yè)要求之間不是并行或繼承性的,非技術(shù)類(lèi)要求需滲透到技術(shù)類(lèi)要求的各個(gè)實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)中(見(jiàn)圖2)。例如,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在進(jìn)行硬件課程設(shè)計(jì)時(shí),不僅應(yīng)在問(wèn)題分析、解決方案設(shè)計(jì)、研究、使用現(xiàn)代工具等能力上獲得提高,還應(yīng)在諸如團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等能力素質(zhì)方面得到培養(yǎng)。但由于技術(shù)類(lèi)與非技術(shù)類(lèi)畢業(yè)要求的特性不同,因此在畢業(yè)要求指標(biāo)體系設(shè)計(jì)與構(gòu)建中,兩者應(yīng)采用不同方法。
圍繞專(zhuān)業(yè)特色,指標(biāo)點(diǎn)應(yīng)能考查學(xué)生畢業(yè)時(shí)是否具備了本專(zhuān)業(yè)要求的知識(shí)、能力、素質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),能否順利通過(guò)本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)體系達(dá)成情況評(píng)價(jià)考核,因此在指標(biāo)體系構(gòu)建時(shí),應(yīng)能明確且具體地在專(zhuān)業(yè)特色領(lǐng)域提出可衡量、可操作、可評(píng)價(jià)的指標(biāo)要求。
3.1技術(shù)類(lèi)畢業(yè)要求指標(biāo)體系構(gòu)建
技術(shù)類(lèi)畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)分解時(shí),應(yīng)根據(jù)專(zhuān)業(yè)特色,遵循由淺入深的教學(xué)規(guī)律,根據(jù)能力形成邏輯,采用縱向分解方法。例如,依據(jù)我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)特色,在對(duì)工程知識(shí)(畢業(yè)要求1)進(jìn)行指標(biāo)點(diǎn)分解時(shí),首先應(yīng)明確對(duì)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求。為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)目標(biāo),本專(zhuān)業(yè)學(xué)生需具備的工程知識(shí)應(yīng)包括數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)及計(jì)算機(jī)類(lèi)教育質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)知識(shí),特別是針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),還應(yīng)掌握體系性的軟硬件專(zhuān)業(yè)知識(shí);其次,在能力形成的縱向遞進(jìn)過(guò)程中,提出學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力要求。要求學(xué)生能依據(jù)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的流程與過(guò)程,將工程知識(shí)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的各階段,包括問(wèn)題分析與表述、問(wèn)題建模、模型推演和驗(yàn)證、解決方案設(shè)計(jì)、比較與綜合等,逐層遞進(jìn)展開(kāi)。據(jù)此,工程知識(shí)(畢業(yè)要求1)分解指標(biāo)點(diǎn)為:①能將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題的分析及表述中;②能針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型并求解;③能依據(jù)基礎(chǔ)理論,結(jié)合數(shù)學(xué)模型方法,運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)知識(shí),對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行推演與驗(yàn)證;④能運(yùn)用相關(guān)知識(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程問(wèn)題解決方案進(jìn)行比較和綜合。
3.2非技術(shù)類(lèi)畢業(yè)要求指標(biāo)體系構(gòu)建
任一領(lǐng)域內(nèi)的復(fù)雜工程問(wèn)題,都不是一個(gè)單純的技術(shù)問(wèn)題,在問(wèn)題解決過(guò)程中會(huì)面臨團(tuán)隊(duì)、行業(yè)、經(jīng)濟(jì)與管理等問(wèn)題。對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言,還應(yīng)考慮軟硬件實(shí)施過(guò)程中對(duì)法律、社會(huì)安全、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方面帶來(lái)的影響。因此,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)調(diào)研、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與實(shí)施的整個(gè)過(guò)程中,必須將非技術(shù)因素納入其中,培養(yǎng)學(xué)生在全周期、全流程中解決非技術(shù)問(wèn)題的能力。同時(shí),在對(duì)學(xué)生進(jìn)行非技術(shù)能力和素質(zhì)培養(yǎng)時(shí),除相關(guān)方面的基礎(chǔ)教育外,還應(yīng)面向?qū)I(yè)及行業(yè)特色,有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)能力。培養(yǎng)過(guò)程中,學(xué)生首先應(yīng)明確各個(gè)非技術(shù)畢業(yè)要求的內(nèi)涵,故應(yīng)將這些畢業(yè)要求細(xì)化為能力要素,將能力要素與具體的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域和專(zhuān)業(yè)特色相結(jié)合,形成具體且有針對(duì)性的指標(biāo)點(diǎn),學(xué)生方能明確學(xué)什么,教師方能明確教什么。而針對(duì)某一非技術(shù)方面的能力,其能力要素往往是可同時(shí)習(xí)得的,培養(yǎng)可并行進(jìn)行。因此對(duì)該類(lèi)畢業(yè)要求進(jìn)行指標(biāo)體系構(gòu)建時(shí),采取按能力要素并行分解的方式。
例如我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)在進(jìn)行環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展(畢業(yè)要求7)指標(biāo)點(diǎn)分解時(shí),首先確保學(xué)生對(duì)環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵有所了解,同時(shí)在培養(yǎng)學(xué)生解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題能力時(shí),強(qiáng)調(diào)學(xué)生理解軟件系統(tǒng)對(duì)社會(huì)安全等方面、硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)對(duì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方面的重要影響。因此要求學(xué)生首先有可持續(xù)發(fā)展的理念及意識(shí),在系統(tǒng)全周期全流程中,能時(shí)刻考察各階段對(duì)可持續(xù)發(fā)展的影響,考察有可能造成的危害并加以規(guī)避。據(jù)此構(gòu)建環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)點(diǎn)為:①了解環(huán)境保護(hù)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和意義,熟悉相關(guān)環(huán)保法律法規(guī)并能在工程實(shí)踐中依法操作;②了解有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)信息管理和信息傳播的政策法規(guī),并能作出正確評(píng)判,可在工程實(shí)施過(guò)程中考慮其對(duì)社會(huì)的影響;③能分析評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程活動(dòng)中對(duì)環(huán)境的影響,在考慮環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的前提下,開(kāi)展計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的工程實(shí)踐。
4畢業(yè)要求可衡量性實(shí)現(xiàn)
衡量畢業(yè)要求是否達(dá)成,實(shí)質(zhì)落腳在衡量畢業(yè)要求各指標(biāo)點(diǎn)是否達(dá)成上。指標(biāo)點(diǎn)是否可操作、可衡量是關(guān)鍵。畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成的支撐在于各教學(xué)活動(dòng)(統(tǒng)稱(chēng)為課程),指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成的衡量應(yīng)基于課程實(shí)現(xiàn),對(duì)課程目標(biāo)的達(dá)成即可視為對(duì)指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成。為此,專(zhuān)業(yè)課程體系須支撐起所有指標(biāo)點(diǎn),且各課程應(yīng)采用合理的方法評(píng)價(jià)學(xué)生修完本門(mén)課程后對(duì)課程目標(biāo)的達(dá)成情況,用以衡量相應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)是否達(dá)成,并需對(duì)達(dá)成情況進(jìn)行分析,形成課程的持續(xù)改進(jìn)。
因此,在制定培養(yǎng)方案時(shí),應(yīng)依據(jù)畢業(yè)要求及指標(biāo)點(diǎn),設(shè)定合理的課程體系,形成課程體系對(duì)指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系,各課程依據(jù)其在該支撐關(guān)系中的地位,確定明確合理的課程目標(biāo),設(shè)定合理的課程目標(biāo)達(dá)成及評(píng)價(jià)方法,方能實(shí)現(xiàn)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的可衡量性。
畢業(yè)要求有技術(shù)類(lèi)和非技術(shù)類(lèi)兩大類(lèi),兩類(lèi)在指標(biāo)體系構(gòu)建時(shí)分別采用縱向分解和橫向分解兩種方法,因此在課程對(duì)指標(biāo)點(diǎn)支撐關(guān)系構(gòu)建時(shí),也應(yīng)從縱向的能力形成邏輯與橫向的能力實(shí)現(xiàn)要素兩個(gè)角度人手。例如,我校計(jì)科專(zhuān)業(yè)在進(jìn)行課程對(duì)技術(shù)類(lèi)畢業(yè)要求“工程知識(shí)”支撐關(guān)系構(gòu)建時(shí),依據(jù)能力形成邏輯,從課程體系構(gòu)成的4個(gè)層次,逐層實(shí)現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用工程知識(shí)解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程能力的培養(yǎng),如圖3所示。對(duì)非技術(shù)類(lèi)“環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展”的畢業(yè)要求,依據(jù)關(guān)鍵能力要素,應(yīng)在各教學(xué)環(huán)節(jié)幫助學(xué)生理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題與可持續(xù)發(fā)展兩者之間的關(guān)系,使學(xué)生明確計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及實(shí)施時(shí)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響,并培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的應(yīng)對(duì)能力。例如,依據(jù)我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)特色,在進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)時(shí),必須考慮硬件生產(chǎn)對(duì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的影響,因此在課程目標(biāo)設(shè)計(jì)上,必須將環(huán)境可持續(xù)發(fā)展?jié)B透到技術(shù)能力的培養(yǎng)過(guò)程中,據(jù)此構(gòu)建支撐關(guān)系,如圖4所示。從圖4也可看出,對(duì)非技術(shù)類(lèi)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn),不能僅靠通識(shí)類(lèi)課程,還應(yīng)緊密?chē)@本專(zhuān)業(yè)特色,滲透到基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)中。
明確課程與各畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐關(guān)系后,通過(guò)設(shè)定合理的課程目標(biāo)達(dá)成及評(píng)價(jià)方法,即可衡量指標(biāo)點(diǎn)是否達(dá)成,進(jìn)而衡量畢業(yè)要求是否達(dá)成。
5結(jié)語(yǔ)
畢業(yè)要求構(gòu)建及指標(biāo)點(diǎn)分解是工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證中至關(guān)重要的一環(huán),從認(rèn)證實(shí)踐角度來(lái)看,畢業(yè)要求的“明確、可衡量、全覆蓋、可支撐性”均可通過(guò)專(zhuān)業(yè)構(gòu)建的畢業(yè)要求指標(biāo)體系加以考查。從學(xué)生角度出發(fā),學(xué)生在畢業(yè)時(shí)是否達(dá)到工程教育標(biāo)準(zhǔn),需要從學(xué)生對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成情況進(jìn)行衡量。因此,在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)指標(biāo)點(diǎn)分解時(shí),必須制定符合本專(zhuān)業(yè)特色、可衡量、可操作的畢業(yè)要求指標(biāo)體系。本文以西安郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)為例,圍繞本專(zhuān)業(yè)特色,即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能力培養(yǎng),通過(guò)分析其蘊(yùn)含的復(fù)雜工程問(wèn)題,展開(kāi)對(duì)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求構(gòu)建及畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)分解方法的研究與探索,并進(jìn)一步指出畢業(yè)要求可衡量性的實(shí)現(xiàn)途徑,以期為應(yīng)用型高校計(jì)科專(zhuān)業(yè)或其它相關(guān)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)要求體系構(gòu)建提供一定參考。在后續(xù)工程教育探索和實(shí)踐中,依據(jù)專(zhuān)業(yè)特色,針對(duì)不同類(lèi)型課程,如何設(shè)計(jì)個(gè)性化的畢業(yè)要求達(dá)成情況分析及評(píng)價(jià)方法,還需進(jìn)一步探索。