吳岳芬 楊勃 李文彬 潘理 蔣軍強
摘? 要:新工科背景下,地方高校轉(zhuǎn)型,以OBE理念為指導,以工程應用能力培養(yǎng)為主要目標,探索“五位一體”的軟件信息類人才培養(yǎng)模式。通過“4模塊+1體系”課程體系構建、“MOOC+CDIO”混合式教學模式探索、三層三級實踐教學層次改進、“3實踐創(chuàng)新+1體系”實踐創(chuàng)新能力提升、多渠道多方式“雙能型”專業(yè)導師隊伍建設、創(chuàng)新培養(yǎng)機制構建等舉措,以及改革評價與考核機制、探索“三大激勵”政策制度,保障新工科背景下地方高校軟件信息類人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
關鍵詞:新工科? 軟件信息類專業(yè)? 五位一體? 工程應用能力? 人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642.0;TP301? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2020)10(c)-0233-04
Abstract: Under the background of new engineering, local colleges and universities are transforming, guided by the OBE concept, with the cultivation of engineering application ability as the main goal, and explore the five-in-one software information talent training model. Through the construction of the "4 modules + 1 system" curriculum system, the exploration of the "MOOC+CDIO" mixed teaching model, the improvement of the three-tier and three-level practical teaching levels, the enhancement of the practical innovation ability of the "3 practice innovation + 1 system", multiple channels and multiple methods" Measures such as the construction of a dual-energy professional tutor team, the establishment of an innovative training mechanism, as well as the reform of the evaluation and assessment mechanism, and the exploration of the "three incentives" policy system to ensure the quality of software and information talent training in local universities under the background of new engineering.
Key Words: New engineering; Software information major; Five-in-one; Engineering application ability; Talent training
2017年2月、4月和6月,教育部從“復旦共識”[1]、“天大行動”到“北京指南”[2],“新工科”已經(jīng)完成了從理念到行動的轉(zhuǎn)變,新工科建設步入了實質(zhì)性具體建設執(zhí)行階段。因此,如何抓住“新工科”建設背景下教育發(fā)展的新契機,積極探索新型工程人才和高等教育的融合創(chuàng)新,促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,探索領跑全國工程教育的地方高校模式具有重大意義。
我校是首批國家產(chǎn)教融合發(fā)展工程應用型本科高校,其中信息科學與技術學院2017年成功獲批國家級新工科研究與實踐項目1項。此前,信息學院以“計算機科學與技術專業(yè)”省級專業(yè)綜合改革試點、“電子信息工程專業(yè)”國家級專業(yè)綜合改革試點,在產(chǎn)學研聯(lián)合培養(yǎng)、多元協(xié)同育人方面取得較好成績。但在新工科背景下,仍然需要與時俱進,以創(chuàng)新型工程應用人才培養(yǎng)為導向,通過“五位一體”多元多維的創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)體系,力求解決以下兩方面的核心問題:
一是要有效解決地方本科院校軟件信息類專業(yè)創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)定位與目標不清的問題。
在新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特點的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,社會迫切需要新興工程技術人才的背景下,普遍存在地方院校對創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)的目標定位模糊,專業(yè)劃分較細,沒有根據(jù)市場需求、跨學科發(fā)展做適時調(diào)整,同時與我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型不相匹配[3]。
二是有效解決教學內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié),學生創(chuàng)新精神缺乏、工程實踐能力差等問題。
在軟件信息新技術及相關新產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)的背景下,當前不少地方高校軟件信息類專業(yè)人才培養(yǎng)改革進程明顯滯后于產(chǎn)業(yè)需求。具體表現(xiàn)為教學內(nèi)容陳舊、教學方式方法落后、師資隊伍缺乏創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念和教學能力,導致學生創(chuàng)新精神缺乏、創(chuàng)業(yè)能力和工程實踐能力差等問題。
1? 軟件信息類專業(yè)“五位一體”人才培養(yǎng)模式總體結構
新工科要打破傳統(tǒng)工科分類培養(yǎng)人才的專業(yè)之間的壁壘,學科、學院之間加強協(xié)調(diào),強調(diào)個性發(fā)展,也突出共性發(fā)展,培養(yǎng)方案強調(diào)創(chuàng)新思維、技能訓練和溝通技巧并駕齊驅(qū)。
通過人才培養(yǎng)體系重構、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系建設、師資隊伍建設、教學內(nèi)容與方法改革[4]和校企合作和產(chǎn)教融合等途徑,重新構建軟件信息類專業(yè)新工科人才“五位一體”培養(yǎng)體系如圖1所示。
2? 軟件信息類專業(yè)“五位一體”人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵與措施
以培養(yǎng)“新工科”卓越工程應用人才為目標,軟件信息專業(yè)教學放眼國內(nèi)外高等工程教育發(fā)展的新特征、新標準、新趨勢、新常態(tài)。面向地方新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)、新需求,深化產(chǎn)教融合,加強校企合作協(xié)同育人,優(yōu)化多學科交叉融合的課程體系,構建混合式教學模式與教學方法,革新實踐教學層次、實踐創(chuàng)新能力,創(chuàng)新教學評價及考核機制,形成適合地方高校軟件信息類專業(yè)的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)的教學改革新模式;通過試點實施,反饋改進、總結推廣程序逐步推進全國各地方院校軟件信息類本科專業(yè)建設。軟件信息類專業(yè)改革、人才培養(yǎng)的具體內(nèi)涵與措施如下。
2.1 “4模塊+1體系”課程結構構建
構建以OBE理念為指導的課程體系,分為通識素質(zhì)模塊、學科基礎模塊、專業(yè)課程模塊、實踐教學模塊和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系[5]。通識素質(zhì)模塊注重共性發(fā)展,提高綜合素質(zhì)。學科基礎模塊以軟件信息類核心課程為主。專業(yè)群課程模塊為計算機、電子、通信等專業(yè)方向課程,注重多學科交叉融合。實踐教學模塊旨在培養(yǎng)學生工程實踐能力。深入調(diào)研企業(yè)需求,從工程視角重新審視課程內(nèi)涵,面向產(chǎn)業(yè)需求深化課程內(nèi)容改革。以學科前沿、技術和產(chǎn)業(yè)的最新發(fā)展推動課程內(nèi)容更迭。按工程認證標準,融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素,從新需求出發(fā),知識、能力、素質(zhì)并重,優(yōu)化軟件信息類各專業(yè)課程質(zhì)量標準。關鍵舉措:構建“7個1”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系,規(guī)劃開設1門創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程、研制1套融入創(chuàng)新教育元素的課程質(zhì)量標準,培養(yǎng)期內(nèi)學生主持或參加1項研究課題、參加1次學科競賽或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、獲得1項競賽獎勵、取得1項成果(科技論文、專利、軟件著作等)、參加1次企業(yè)專業(yè)實習,從而將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過程各環(huán)節(jié)。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系在計算機科學與技術實驗班試點先行,逐步在其它班級、專業(yè)推廣。
2.2 “MOOC+CDIO”混合式教學模式創(chuàng)新探索
“知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高”相結合,改革課程教學內(nèi)容。深入調(diào)研企業(yè)需求,從工程視角重新審視課程內(nèi)涵,面向產(chǎn)業(yè)需求深化教學模式改革。按照工程認證標準,融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素,從新需求出發(fā),知識、能力、素質(zhì)并重,優(yōu)化軟件信息類各專業(yè)課程質(zhì)量標準。改變傳統(tǒng)“教師為中心”的教學模式,以軟件信息類學科課程及專業(yè)為對象,探索基于MOOC和CDIO的三階段四維度混合式教學的工程應用型人才培養(yǎng)的教學模式。依托互聯(lián)網(wǎng)、移動平臺,以翻轉(zhuǎn)課堂和混合式學習為教學理論指導,構建并完善“CDIO項目式課堂翻轉(zhuǎn)+MOOC平臺”混合式課程體系,通過“線上+線下+線上,課前+課內(nèi)+課后,傳授+內(nèi)化+再內(nèi)化”的教學過程實踐,完成知識傳授與知識內(nèi)化的課堂翻轉(zhuǎn),培養(yǎng)學生的工程應用能力、自主學習能力、開放互動、跨學科團隊協(xié)同合作和創(chuàng)新精神,達到提升教學效果、提高工程應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的,形成一套基于現(xiàn)代信息技術的、適合地方高校應用轉(zhuǎn)型發(fā)展的工科課程學習模式。
(1)“CDIO項目式翻轉(zhuǎn)課堂+MOOC平臺+PC&APP練測評平臺”三位一體的混合式課程體系。
MOOC平臺:通過MOOC平臺中的教學資源,課前教師提前發(fā)布學習內(nèi)容,學生學習知識點的基礎理論,完成練習,提問與討論。
CDIO項目式翻轉(zhuǎn)課堂:課中教師先梳理學生課前的基礎理論,然后以工程案例進行課堂翻轉(zhuǎn),形式是講授+分組研討+點評指導,完成知識點的學習;
PC&APP練測評平臺:課后以實踐實訓、測試進行拓展提升。
(2)混合式學習模式創(chuàng)新探索。
混合式學習是一個跨越虛擬在線與實時面授交流、涉及多要素(教師、學習者、主題、學習材料和情境)協(xié)同的混合式課堂結構。利用微課、慕課、CDIO項目式教學,構建以時間、空間、知識、學生四個維度,三個階段的混合式學習模式。協(xié)同多種教學要素,建設基于電子信息類課程的多元混合式學習環(huán)境。
2.3 三層三級實踐教學層次改進
在實踐教學中采用三層次三級階梯式任務驅(qū)動,即“基礎實踐、專業(yè)實訓、工程項目實戰(zhàn)”三級階梯式任務。
三級階梯式任務驅(qū)動為:在學科基礎學習階段,針對學科基礎課程開設基礎驗證型和綜合設計型實驗,強化專業(yè)基本技能。基礎實踐主要用于加深學生對專業(yè)基礎理論的理解和掌握,鍛煉基本實踐技能。在專業(yè)方向?qū)W習階段,開展任務驅(qū)動型、創(chuàng)新研究型專業(yè)實訓,培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新意識。在專業(yè)實習階段,開展工程項目實戰(zhàn)訓練,培養(yǎng)學生工程應用能力和職業(yè)素養(yǎng)。以校內(nèi)《工程實訓》和校外專業(yè)實習為主要手段開展工程實踐,注重學生的工程意識、工程素質(zhì)、工程實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
實踐實訓采用小組團隊形式。全班分為若干小組,每組2~3人,組長負責制,分組進行研討,組員分工、確保任務按質(zhì)按時完成。其中,第一層次:基礎實驗訓練要求全班所有學生掌握;第二層次:創(chuàng)新專業(yè)實訓項目要求班級絕大多數(shù)學生熟練;第三層次:工程項目實戰(zhàn)要求班級少數(shù)學生嘗試[6]。
2.4 “3實踐創(chuàng)新+1體系”實踐創(chuàng)新能力提升
“學科競賽、科研課題、企業(yè)項目”和“校企協(xié)同育人體系”相結合,提升實踐創(chuàng)新能力。建立學科競賽、課外科技與專業(yè)教學相結合的機制,多方位培養(yǎng)學生專業(yè)實踐和創(chuàng)新能力。以教師科研課題為依托,開展科學探究活動。讓學生通過參與教師科研課題和產(chǎn)學研合作項目的技術攻關,培養(yǎng)學生運用專業(yè)基礎知識解決實際應用問題的能力,提升學生的創(chuàng)新實踐能力?;谛F蠛献黜椖吭O計若干子項目,作為學科競賽訓練課題,以競賽成績作為檢驗手段,重點培養(yǎng)創(chuàng)新意識,鍛煉創(chuàng)新能力。校企協(xié)同育人實踐平臺基于產(chǎn)學研合作項目搭建,采用校內(nèi)平臺與校外基地兩種模式,旨在為教學提供新內(nèi)容,為創(chuàng)新與實踐教學提供有效支撐。關鍵舉措:通過項目合作、技術服務、人才輸送、共建實驗室等措施深化產(chǎn)教融合、強化校企聯(lián)系,構建優(yōu)勢互補、項目共建、成果共享、利益共贏的校企協(xié)同育人實踐平臺。
2.5 多渠道多方式“雙能型”專業(yè)導師隊伍建設
以“專業(yè)導師、企業(yè)導師、雙創(chuàng)導師”相結合,建設專業(yè)導師隊伍。學生以團隊形式,由各個教研室分派專業(yè)骨干教師作為導師,全方位參與專業(yè)人才培養(yǎng)。企業(yè)培養(yǎng)階段,實現(xiàn)雙導師制,包括校內(nèi)導師和企業(yè)導師。校內(nèi)導師由專業(yè)骨干教師擔任,企業(yè)導師由企業(yè)骨干員工擔任,綜合考核學生在企業(yè)培養(yǎng)階段的學習情況。專業(yè)教師和輔導員擔任創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導師,培養(yǎng)學生創(chuàng)意、指導創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。專業(yè)導師和企業(yè)導師兼任雙創(chuàng)導師。
2.6 創(chuàng)新培養(yǎng)機制構建
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿本科階段4學年,且采用小學期制強化學生工程實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。前三學年小學期以競賽訓練和校內(nèi)工程實踐為住,后一學年小學期赴企業(yè)進行專業(yè)實習。目前,我校與中軟國際、青軟等企業(yè)簽訂了協(xié)同培養(yǎng)機制,軟件信息類專業(yè)學生可在最后學年赴企業(yè)實習、實訓。關鍵舉措:充分挖掘校企合作項目資源,作為學科競賽訓練和專業(yè)實習內(nèi)容;充分發(fā)揮小學期作用,切實加強暑期國家級、省級程序設計競賽和數(shù)學建模競賽培訓的覆蓋面和訓練質(zhì)量。
2.7 創(chuàng)新教學評價與課程考核體系
形成學校、企業(yè)、學生和社會共同參與的教學質(zhì)量監(jiān)控、評價和保障體系。改革課程教學考核制度,以創(chuàng)新能力及其構成要素作為教學評價的主要指標,同時采取多維度、多樣化的評價方式,促使教學評價過程成為學生創(chuàng)新能力提升的機會。單門課程考核時必須考慮專業(yè)總體培養(yǎng)目標以及教學目標的實現(xiàn)情況、基礎知識的掌握情況和綜合應用知識完成實踐的成果與創(chuàng)新性能力情況。依據(jù)具體課程體系與實際發(fā)展情況不同,考核體系也應有區(qū)別,尤其是實踐實訓中,不同類型的實驗實訓課需要有不同的考核方式,才能更好地發(fā)現(xiàn)學生實踐實訓中存在的問題,促進實驗教學的改進。理論內(nèi)容可以通過筆試進行考核,而實踐操作的考核,可以采取實踐技能的展示或者預習報告等方式,對學生進行考核,了解學生實踐中存在的問題。綜合設計型實驗不僅要考核理論內(nèi)容、實驗操作,還需要對學生的實驗報告進行考查,了解學生應用理論知識的能力以及實際操作能力,促進學生全方位地提高。
3? 結語
以軟件信息類專業(yè)建設為契機,圍繞地方高校特色,探究“新工科”創(chuàng)新理念,以創(chuàng)新型工程應用人才為導向,探索“五位一體”多元多維協(xié)同育人的人才培養(yǎng)模式。重新構建課程結構、改革傳統(tǒng)教學模式、創(chuàng)新實踐教學層次和創(chuàng)新實踐能力、加強師資隊伍建設、培養(yǎng)模式、加強評價與考核制度、創(chuàng)新激勵機制等方面,進行多學科交叉融合的創(chuàng)新嘗試。以校企協(xié)同育人和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為主要手段,培養(yǎng)軟件信息類高素質(zhì)創(chuàng)新型工程應用人才。經(jīng)過近三年的專業(yè)綜合改革、混合式教學的實施、校企產(chǎn)學協(xié)同育人機制,強化實踐與創(chuàng)新教學,改革逐顯成效。2017—2019年我院軟件信息類專業(yè)學生參加國際大學生程序設計競賽(ACM-ICPC)榮獲亞洲區(qū)銀獎,并榮獲國家級以及省級程序設計大賽、數(shù)學建模競賽一等獎、二等獎、三等獎共60余項。我院教師積極探索混合式教學模式,主講的計算機專業(yè)核心課程《數(shù)據(jù)結構》獲2019年湖南省普通高校省級精品在線開放課程,新穎的授課形式為培養(yǎng)學生的工程應用能力和自主學習能力是相得益彰的。新工科背景下軟件信息類人才培養(yǎng)模式大大提升了學生的工程應用能力、自主學習能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力,提升了教學效率和教學質(zhì)量,培養(yǎng)一批創(chuàng)新意識強,實踐能力突出的高素質(zhì)工程應用型人才,形成一批可供地方軟件信息類專業(yè)卓越創(chuàng)新工程應用人才培養(yǎng)參考的成果。
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