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關(guān)鍵詞:大類模式;電子信息類“專業(yè)導(dǎo)論”課程;教學(xué)模式
作者簡(jiǎn)介:李鋒(1970-),男,陜西商洛人,江蘇科技大學(xué)電子信息學(xué)院,副教授;田雨波(1971-),男,滿族,遼寧鐵嶺人,江蘇科技大學(xué)電子信息學(xué)院,教授。(江蘇 鎮(zhèn)江 212003)
基金項(xiàng)目:本文系江蘇省高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)25-0099-02
作為社會(huì)信息化的支撐和依托,電子信息技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了高速發(fā)展的21世紀(jì),并以前所未有的速度全方位地向社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域滲透。相應(yīng)地,電子信息相關(guān)學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域更新與增長(zhǎng)越來(lái)越快,與其他學(xué)科之間的交叉與融合越來(lái)越緊密。伴隨著學(xué)科發(fā)展方向不斷分化、細(xì)化的同時(shí),電子信息各學(xué)科、專業(yè)或方向之間的交叉基礎(chǔ)知識(shí)更加多,專業(yè)界限越來(lái)越模糊。與此同時(shí),市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)人才的需求呈現(xiàn)變化快、多元化的趨勢(shì)。在這種形勢(shì)下,實(shí)現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)已成為高校教育教學(xué)改革的熱點(diǎn)和共識(shí)。大類培養(yǎng)模式提倡按大類招生,實(shí)施厚基礎(chǔ)、寬口徑的通識(shí)教育,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分流培養(yǎng),學(xué)生結(jié)合自身興趣特點(diǎn)做出合理的選擇。事實(shí)說(shuō)明,大類培養(yǎng)利于提高辦學(xué)效益,優(yōu)化教學(xué)資源,促進(jìn)學(xué)科之間的交叉和滲透,實(shí)現(xiàn)更廣泛的通才教育,滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及社會(huì)生活多元化對(duì)人才的需求。
一、開設(shè)“專業(yè)導(dǎo)論”課程的意義和目標(biāo)
在大類培養(yǎng)模式下,學(xué)生在大一、大二期間主要是學(xué)習(xí)公共課和大類基礎(chǔ)課,大三期間學(xué)習(xí)技術(shù)基礎(chǔ)課和部分專業(yè)課,大四期間學(xué)習(xí)專業(yè)課程和接受綜合實(shí)踐訓(xùn)練。但是在專業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),盡管大類培養(yǎng)適應(yīng)了學(xué)科專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)需求,但要更好地發(fā)揮大類培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì),還必須加強(qiáng)大類學(xué)習(xí)到專業(yè)培養(yǎng)之間的銜接,否則將直接影響培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
1.開設(shè)“專業(yè)導(dǎo)論”課程的意義
在大類培養(yǎng)階段,本科低年級(jí)學(xué)生對(duì)電子信息學(xué)科、專業(yè)缺乏整體認(rèn)識(shí),不了解自己的專業(yè)方向,不了解專業(yè)課程設(shè)置,不了解專業(yè)課程與基礎(chǔ)通識(shí)課程的關(guān)系;在思想上準(zhǔn)備不足,不知為何要學(xué)習(xí)這些課程,不知道這些課程對(duì)于專業(yè)學(xué)習(xí)和未來(lái)所從事的工作的作用,沒有自己的專業(yè)目標(biāo)和努力方向,缺少明晰的學(xué)業(yè)規(guī)劃,甚至有不少高年級(jí)學(xué)生到了選擇專業(yè)方向的時(shí)候?qū)ψ约旱膶I(yè)都不甚了解。針對(duì)大學(xué)一、二年級(jí)學(xué)生展開的問卷調(diào)查及座談會(huì)結(jié)果表明,在開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課程之前學(xué)生普遍存在迷茫情緒,找不到發(fā)展方向,不能心平氣和、扎扎實(shí)實(shí)地學(xué)習(xí),甚至出現(xiàn)了所謂“大一放松,大二打工,大三租房,大四求生”的情況。
大學(xué)階段是青年人渴望自主成長(zhǎng)的時(shí)期,抓好大類教育與專業(yè)教育的銜接可以縮短他們對(duì)大學(xué)生活的適應(yīng)期,引導(dǎo)大學(xué)生做好學(xué)業(yè)規(guī)劃,為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)、提升培養(yǎng)質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?!皩I(yè)導(dǎo)論”作為專業(yè)啟蒙課程,將學(xué)科專業(yè)教育、思想教育、就業(yè)教育等融為一體,旨在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)就讀的學(xué)科與專業(yè),加深對(duì)所學(xué)專業(yè)的感情,激發(fā)學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力,掌握正確的學(xué)習(xí)方法,為后續(xù)課程做鋪墊;同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)業(yè)規(guī)劃,選擇適合自己的發(fā)展方向。
2.“專業(yè)導(dǎo)論”課程的目標(biāo)
在這種情況下,選擇在第二學(xué)年下學(xué)期和第三學(xué)年的上學(xué)期開設(shè)“專業(yè)導(dǎo)論”課程——電子信息技術(shù)導(dǎo)論更加符合教學(xué)實(shí)際。該課程的目標(biāo)是:介紹電子信息技術(shù)的基本概念、學(xué)科知識(shí)體系、技術(shù)發(fā)展歷程、當(dāng)前的技術(shù)狀況及發(fā)展走向、前沿領(lǐng)域,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣,激發(fā)部分學(xué)生對(duì)某些研究領(lǐng)域的興趣;介紹本專業(yè)的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求、專業(yè)特色、課程設(shè)置、進(jìn)度安排、實(shí)踐環(huán)節(jié)等;對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)方法指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)涯規(guī)劃和人生職業(yè)規(guī)劃。
二、“專業(yè)導(dǎo)論”教學(xué)模式探索
由于“專業(yè)導(dǎo)論”課程的特殊性,為使該課程教學(xué)效果更加明顯,應(yīng)從課程安排、教學(xué)內(nèi)容、任課教師、考核方式等方面入手,探索合適的教學(xué)模式。
1.課程安排
在大類培養(yǎng)機(jī)制下,大學(xué)一年級(jí)學(xué)生在專業(yè)方面接觸的主要是大類基礎(chǔ)課,對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)比較膚淺,對(duì)于專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)理解能力非常有限。大學(xué)二年級(jí)開始,學(xué)生通過(guò)各種途徑對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)不斷深化,了解專業(yè)的愿望也更加強(qiáng)烈。到了大學(xué)三年級(jí),學(xué)生對(duì)自己所學(xué)專業(yè)的某個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有了較為深入的了解,但還存在著一定的片面性和盲目性,不知道如何進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃及選擇自己的發(fā)展方向。因此,學(xué)校選擇在大學(xué)二年級(jí)下學(xué)期初和大學(xué)三年級(jí)上學(xué)期初各開設(shè)16學(xué)時(shí)的“專業(yè)導(dǎo)論”課程。
2.教學(xué)內(nèi)容
在大學(xué)二年級(jí)下學(xué)期初,針對(duì)即將進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生,著重介紹專業(yè)特色、專業(yè)課程及專業(yè)知識(shí)體系、實(shí)踐環(huán)節(jié);介紹電子信息技術(shù)的基本概念、專業(yè)技術(shù)發(fā)展歷程、當(dāng)前的技術(shù)狀況及發(fā)展走向、前沿研究課題等;介紹電子信息產(chǎn)業(yè)的主要領(lǐng)域及與學(xué)科之間的關(guān)系,電子信息產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位,強(qiáng)調(diào)電子信息產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性支柱產(chǎn)業(yè),讓學(xué)生對(duì)自己所選專業(yè)產(chǎn)生認(rèn)同感,激發(fā)學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣。
在大學(xué)三年級(jí)上學(xué)期,分若干模塊介紹信息科學(xué)的各個(gè)學(xué)科各分支的研究?jī)?nèi)容及發(fā)展動(dòng)態(tài),如:電磁場(chǎng)與無(wú)線技術(shù)模塊,通信技術(shù)與通信網(wǎng)模塊,計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息安全模塊,微電子、集成電路及其應(yīng)用模塊,控制科學(xué)與工程模塊,數(shù)字信號(hào)處理、圖像、語(yǔ)音處理模塊,光電信息技術(shù)等。介紹各模塊所涉及的知識(shí)領(lǐng)域基本框架,與其他學(xué)科之間的關(guān)系等,使學(xué)生初步體會(huì)信息科學(xué)所涉及的領(lǐng)域范疇,相關(guān)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)和方法,達(dá)到拓展學(xué)生視野、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的目的。
3.任課教師安排
為達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果,采用課程教學(xué)小組的形式安排任課教師。小組長(zhǎng)為課程的總負(fù)責(zé)教師,由主管教學(xué)的副院長(zhǎng)或系主任擔(dān)任,小組成員為專業(yè)骨干教師,根據(jù)每個(gè)教師的專長(zhǎng)負(fù)責(zé)不同的模塊。小組長(zhǎng)負(fù)責(zé)介紹課程總體概況,包括主要學(xué)科領(lǐng)域、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、前沿課題等,突出介紹電子信息產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性作用;其他任課教師分別向?qū)W生介紹各模塊的基本理論、技術(shù)及發(fā)展動(dòng)態(tài)等。課程教學(xué)小組經(jīng)常針對(duì)專業(yè)導(dǎo)論課進(jìn)行教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)內(nèi)容、方式、方法及教學(xué)效果等方面的交流、探討和研究。
4.課程考核
課程考核由課程組長(zhǎng)負(fù)責(zé),采用作業(yè)小論文+課程大論文的形式。每位教師根據(jù)自己負(fù)責(zé)的模塊擬出若干題目讓學(xué)生選擇,最后課程組長(zhǎng)綜合各任課教師的評(píng)分給出本課程的總成績(jī)。
作業(yè)小論文:若干題目自選,如電子信息技術(shù)可分為哪些產(chǎn)業(yè),電子信息技術(shù)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)及工業(yè)信息化之間的關(guān)系,電子信息技術(shù)各個(gè)學(xué)科與產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)系,感興趣的產(chǎn)業(yè)或領(lǐng)域,某領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀,大學(xué)期間專業(yè)學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)之間的關(guān)系等。
課程大論文:要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完專業(yè)導(dǎo)論的基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)研對(duì)大學(xué)的專業(yè)學(xué)習(xí)及今后的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃,形成課程學(xué)習(xí)報(bào)告。包括各自特長(zhǎng)和愛好是什么,自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣、喜歡的職業(yè),該領(lǐng)域當(dāng)前的社會(huì)需求是什么,本科階段應(yīng)培養(yǎng)的能力有哪些,大學(xué)剩下的時(shí)間準(zhǔn)備做哪些事情,畢業(yè)后的發(fā)展規(guī)劃是什么,準(zhǔn)備采取哪些措施去實(shí)施你的計(jì)劃等。
三、對(duì)“專業(yè)導(dǎo)論”課程教學(xué)效果的思考
通過(guò)學(xué)生座談會(huì)和問卷等形式對(duì)本課程教學(xué)效果進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果表明,在本課程之前,很多學(xué)生都存在對(duì)所學(xué)專業(yè)不了解、學(xué)習(xí)動(dòng)力不足等問題。這部分學(xué)生不知道如何規(guī)劃大學(xué)期間的專業(yè)學(xué)習(xí),對(duì)學(xué)業(yè)生涯定位模糊,對(duì)基礎(chǔ)課不重視。以電子信息工程專業(yè)為例,該專業(yè)2009級(jí)學(xué)生在開課之前認(rèn)為自己了解該專業(yè)的僅占14.3%,了解一點(diǎn)的占50.8%,認(rèn)為自己對(duì)專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域及相關(guān)產(chǎn)業(yè)了解的僅占9.5%,認(rèn)為自己有明確專業(yè)愛好的僅占8%左右,不少學(xué)生渴望對(duì)專業(yè)有更深入的了解。經(jīng)過(guò)課程學(xué)習(xí)之后,有70%左右的學(xué)生對(duì)自己大學(xué)階段學(xué)習(xí)及今后專業(yè)發(fā)展提出了較為明確的規(guī)劃。教學(xué)座談會(huì)反饋結(jié)果表明學(xué)生和學(xué)生管理部門也對(duì)該課程持肯定態(tài)度。
由于“專業(yè)導(dǎo)論”課程的開設(shè)時(shí)間較短,在教學(xué)過(guò)程中還存在不少問題,如教學(xué)形式較為單一、與工程實(shí)際聯(lián)系偏少、部分學(xué)生對(duì)課程的重視程度不夠、教學(xué)時(shí)間安排不盡合理等。為進(jìn)一步提高教學(xué)效果,針對(duì)存在的問題提出以下建議:
1.課程時(shí)間安排
“專業(yè)導(dǎo)論”作為大類招生專業(yè)的專業(yè)先導(dǎo)課程,具有教育和引導(dǎo)的多重功能,在低年級(jí)開設(shè)更有利于學(xué)生盡早了解專業(yè),建立對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感,并盡早確立今后繼續(xù)深造所要涉及的發(fā)展方向,減少專業(yè)上迷茫、學(xué)習(xí)精力分散等情況的發(fā)生;在中高年級(jí)開設(shè)有利于學(xué)生深入了解學(xué)科不同分支,并結(jié)合自身愛好特長(zhǎng)對(duì)學(xué)業(yè)和今后發(fā)展方向做出合理規(guī)劃。因此建議將“專業(yè)導(dǎo)論”課程的兩部分內(nèi)容分別安排在低年級(jí)和中高年級(jí)開設(shè)。
2.改革教學(xué)內(nèi)容
密切跟蹤學(xué)科發(fā)展,充分發(fā)揮不同研究方向教師的優(yōu)勢(shì),充分把握學(xué)科及其分支的發(fā)展動(dòng)態(tài),把本學(xué)科最新的發(fā)展情況介紹給學(xué)生,幫助學(xué)生從不同角度了解專業(yè)內(nèi)容及發(fā)展方向,并適當(dāng)結(jié)合學(xué)校特色,構(gòu)建特色化的教學(xué)內(nèi)容。
3.重視條件建設(shè),注重多種教學(xué)方法相結(jié)合
條件建設(shè)是課程建設(shè)的重要保證。進(jìn)一步加強(qiáng)該課程的建設(shè),包括教材、多媒體課件的制作、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境的建設(shè);積極利用實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)等條件開展實(shí)踐教學(xué);努力實(shí)現(xiàn)專題教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等有機(jī)結(jié)合。
四、結(jié)語(yǔ)
在大類培養(yǎng)體制下,電子信息類“專業(yè)導(dǎo)論”課程在整個(gè)專業(yè)的課程體系中具有承上啟下的重要作用。加強(qiáng)“專業(yè)導(dǎo)論”課程的教學(xué)研究,不斷改進(jìn)教學(xué)模式,充分發(fā)揮其引領(lǐng)、規(guī)劃和導(dǎo)向作用,指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)專業(yè)、規(guī)劃未來(lái),對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量乃至專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量都具有重要的實(shí)際意義。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:復(fù)雜工程問題;計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè);課程設(shè)計(jì)
工程教育認(rèn)證要求通過(guò)認(rèn)證的工程專業(yè)不僅要深入理解和把握復(fù)雜工程問題,更要按照國(guó)際實(shí)質(zhì)等效原則培養(yǎng)學(xué)生具有解決復(fù)雜工程問題的能力[1]。目前,針對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的研究還處于探索階段。許智宏等人認(rèn)為可采用半開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法達(dá)成目標(biāo)[2];尚鳳軍提出課程群建設(shè)面向復(fù)雜工程設(shè)計(jì)的方案[3];黃永紅等人認(rèn)為可增設(shè)綜合訓(xùn)練項(xiàng)目來(lái)達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)[4]。劉秀平等人提出了分層實(shí)施方案,從知識(shí)、實(shí)踐、設(shè)計(jì)的維度支撐了解決復(fù)雜工程問題的能力[5]。王宏宇等人提出了以學(xué)科競(jìng)賽主題為對(duì)象,遵循工程邏輯設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程的課程建設(shè)改革方法[6]。許多研究成果對(duì)于分解落實(shí)解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)缺乏深入探索,對(duì)于如何優(yōu)化課程設(shè)計(jì)體系和內(nèi)容來(lái)提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力方面也缺乏深入研究。
1課程設(shè)計(jì)改革的意義
完備的實(shí)踐教學(xué)體系主要包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等。通常,國(guó)內(nèi)高校都將畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)環(huán)節(jié)作為實(shí)現(xiàn)解決復(fù)雜工程問題的重要載體。但近年來(lái),畢業(yè)設(shè)計(jì)期間應(yīng)聘、考研等擠占了學(xué)生很多時(shí)間和精力,設(shè)計(jì)內(nèi)容往往弱化甚至忽略難以處理的學(xué)科交叉問題和非技術(shù)因素,且畢業(yè)設(shè)計(jì)往往采取一人一題,很難達(dá)到個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的教學(xué)指標(biāo)。課程實(shí)驗(yàn)往往隨理論授課逐周分散進(jìn)行,受學(xué)時(shí)限制以及學(xué)生知識(shí)掌握處于積累階段等因素,一些深度型、探究型、綜合型的實(shí)驗(yàn)往往很難開展。實(shí)習(xí)由于受到場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)、管理難度、企業(yè)技術(shù)保密等限制,往往缺乏理論指導(dǎo)下的實(shí)踐。一些計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生到實(shí)習(xí)單位后,只能接觸一些前端頁(yè)面或模塊代碼的機(jī)械性編寫,無(wú)法接觸軟件或硬件的具體設(shè)計(jì)過(guò)程,有些專業(yè)實(shí)習(xí)甚至畸變?yōu)槠髽I(yè)參觀?!队?jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》要求計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生4年的實(shí)驗(yàn)當(dāng)量應(yīng)不少于2萬(wàn)行代碼。在課程設(shè)計(jì)方面,要求至少完成兩個(gè)有一定規(guī)模和復(fù)雜度的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。調(diào)研發(fā)現(xiàn),實(shí)踐教學(xué)體系中提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的環(huán)節(jié)應(yīng)保證時(shí)間的集中性,內(nèi)容的規(guī)模和復(fù)雜度要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的要求,且應(yīng)在理論的指導(dǎo)下開展,課程設(shè)計(jì)比較符合這一要求,應(yīng)作為提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的關(guān)鍵突破口。
2課程設(shè)計(jì)改革宗旨和研究方法
2.1課程設(shè)計(jì)改革宗旨
第一,以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力為主線,突出工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識(shí)培養(yǎng),全面提升學(xué)生的能力和素質(zhì)。第二,使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜工程問題的解決方案,在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí),實(shí)現(xiàn)多方案分析與評(píng)價(jià),從而全面提升實(shí)踐教學(xué)效果。第三,使學(xué)生深入掌握工程原理,結(jié)合工程實(shí)踐,體現(xiàn)綜合運(yùn)用,提升解決復(fù)雜工程問題的能力。第四,分解落實(shí)解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng),課程設(shè)計(jì)的持續(xù)改進(jìn)逆向推進(jìn)課程體系的整體優(yōu)化。第五,構(gòu)建計(jì)算機(jī)專業(yè)完善的實(shí)踐教學(xué)體系和課程群體系,建立各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。
2.2基本研究方法
第一,調(diào)研法。采取調(diào)研問卷調(diào)查和訪談的方式,對(duì)目前已畢業(yè)學(xué)生、在校生(包括計(jì)算機(jī)類專業(yè)本科生、研究生)、教師(包括教學(xué)管理、教學(xué)一線、教輔等多層面)開展調(diào)研。同時(shí)走訪和調(diào)研部分高校、IT企業(yè)和專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等。第二,逆向研究法。從實(shí)踐入手,逆向優(yōu)化專業(yè)類知識(shí)體系教學(xué)。第三,分析建模法。對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)、教學(xué)環(huán)節(jié)統(tǒng)計(jì)與考核數(shù)據(jù)、質(zhì)量保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析,借助人工智能手段進(jìn)行建模優(yōu)化。第四,螺旋優(yōu)化、研以致用法。杜絕紙上談兵,形成的專業(yè)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置實(shí)施方案(含教改方案、教學(xué)大綱、課程標(biāo)準(zhǔn)、考核標(biāo)準(zhǔn)等),直接實(shí)施于一線教學(xué)活動(dòng),并通過(guò)實(shí)施效果的反饋螺旋優(yōu)化后續(xù)方案。
3課程設(shè)計(jì)改革實(shí)踐
課程設(shè)計(jì)計(jì)劃的實(shí)施要求指導(dǎo)教師明確課程設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)具體的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn),并要在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中堅(jiān)持實(shí)施。明晰課程設(shè)計(jì)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐作用,為合理安排課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容明確了指導(dǎo)思想。本校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案以工程教育專業(yè)認(rèn)證為背景,共設(shè)置11門課程設(shè)計(jì)。一類課程設(shè)計(jì)在前5學(xué)期開設(shè),涉及專業(yè)類知識(shí)課程門數(shù)相對(duì)較少,具體包括以下7門課程設(shè)計(jì):C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、Java程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)、C++程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、JavaEE編程技術(shù)課程設(shè)計(jì)。以上課程設(shè)計(jì)以語(yǔ)言開發(fā)為主,是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維、軟件工程設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言開發(fā)能力的基礎(chǔ)。指導(dǎo)教師面向解決復(fù)雜工程問題培養(yǎng),認(rèn)真設(shè)定課程設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容。以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、技能性、應(yīng)用性、工程性和創(chuàng)新性,采用問題驅(qū)動(dòng)和求解漸進(jìn)化方式不斷提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。每門課程設(shè)計(jì)在具體實(shí)施中,指導(dǎo)教師始終探索課程設(shè)計(jì)如何解決承上(課程實(shí)驗(yàn))啟下(畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)),并不斷思考和探索課程設(shè)計(jì)如何逆向優(yōu)化專業(yè)類知識(shí)課程的教學(xué)活動(dòng)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)另一類課程設(shè)計(jì)在第6和第7學(xué)期設(shè)置,綜合性較強(qiáng)(在某些高?;?qū)I(yè)有時(shí)被稱為“綜合開發(fā)實(shí)訓(xùn)”或“綜合訓(xùn)練項(xiàng)目”等,但通常拘泥于一種開發(fā)語(yǔ)言或技術(shù))。綜合類課程設(shè)計(jì)有4門:A.體系結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、編譯原理、匯編與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等硬件類和系統(tǒng)類課程。B.操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及操作系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件類課程和部分高級(jí)語(yǔ)言類課程。C.軟件開發(fā)綜合課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及各種高級(jí)語(yǔ)言類課程(如Java、C、C++)、軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等軟件開發(fā)類課程。D.Python與人工智能課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及各種高級(jí)語(yǔ)言類課程(如Python、Java、C、C++)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、人工智能導(dǎo)論等課程。綜合類課程設(shè)計(jì)涉及大量通識(shí)類知識(shí)和學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),具有較高的綜合性,包含多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子問題,體現(xiàn)問題和系統(tǒng)的規(guī)模、難度、復(fù)雜度、綜合性。課程設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀,使學(xué)生能夠站在系統(tǒng)的高度,以系統(tǒng)的視角去看問題,去適應(yīng)錯(cuò)綜復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景,最終實(shí)現(xiàn)問題的系統(tǒng)化、科學(xué)化求解。“軟件開發(fā)綜合課程設(shè)計(jì)”綜合了之前的.NET綜合課程設(shè)計(jì)、Java綜合課程設(shè)計(jì)等軟件開發(fā)類課程設(shè)計(jì)。根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證要求,這門課程設(shè)計(jì)并不拘泥于某一種語(yǔ)言或技術(shù)要求,要求學(xué)生能夠針對(duì)復(fù)雜工程問題,選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具等設(shè)計(jì)開發(fā)一套軟件系統(tǒng),并通過(guò)對(duì)比得到有效結(jié)論?!癙ython與人工智能課程設(shè)計(jì)”以解決復(fù)雜工程問題入手,學(xué)生首先分析問題建立模型,然后給出解決方案和算法設(shè)計(jì),通過(guò)Python語(yǔ)言及其擴(kuò)展庫(kù)編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng),最后通過(guò)設(shè)計(jì)方案、模型、算法、開發(fā)語(yǔ)言等多個(gè)角度對(duì)比分析給出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的客觀性評(píng)價(jià)。在2017版培養(yǎng)方案中該課程設(shè)計(jì)為“Python程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”,設(shè)計(jì)內(nèi)容包含了軟件開發(fā)、大數(shù)據(jù)、人工智能、深度學(xué)習(xí)等。2019版培養(yǎng)方案中,專業(yè)增設(shè)了1門48學(xué)時(shí)的人工智能導(dǎo)論理論課,Python程序設(shè)計(jì)和人工智能導(dǎo)論合并為1門2周的“Python與人工智能課程設(shè)計(jì)”?!绑w系結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)”和“操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”是專業(yè)認(rèn)真研究工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)后于2019版人才培養(yǎng)方案中新設(shè)置的2門課程設(shè)計(jì)。在學(xué)時(shí)緊張的情況下,專業(yè)仍增設(shè)了這2門綜合類課程設(shè)計(jì),力圖保證學(xué)生硬件系統(tǒng)、組成原理、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)方面的綜合設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)質(zhì)量,保證人才培養(yǎng)的系統(tǒng)性和專業(yè)性。課程設(shè)計(jì)具體實(shí)施過(guò)程中,指導(dǎo)教師以突破解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)為核心安排課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,使學(xué)生的能力培養(yǎng)達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)要求,反復(fù)思考和嘗試解決以下關(guān)鍵問題:第一,課程設(shè)計(jì)內(nèi)容重點(diǎn)覆蓋了《華盛頓協(xié)議》7個(gè)特征中的哪些特征?課程設(shè)計(jì)的規(guī)模、難度、復(fù)雜度、綜合性是否能滿足工程教育認(rèn)證背景下的解決復(fù)雜工程問題的要求?第二,課程設(shè)計(jì)中,如何運(yùn)用深入的而不是淺顯的工程原理,經(jīng)過(guò)什么樣的分析,而不是直接套用原理、公式來(lái)解決設(shè)計(jì)目標(biāo)?第三,課程設(shè)計(jì)中學(xué)生在哪些理論指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)踐?加深對(duì)哪些原理的理解?第四,為了突出復(fù)雜工程問題的解決,與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的一門或多門相關(guān)課程的講授環(huán)節(jié)中,將對(duì)傳統(tǒng)的授課方式、方法和內(nèi)容采取哪些變化?與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的理論知識(shí)講授和基本實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)能否為學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)?第五,課程設(shè)計(jì)是否要引入混合式教學(xué)?如果引入,混合式教學(xué)將如何提高課程設(shè)計(jì)效果?第六,從以學(xué)生為中心的角度分析學(xué)生如何通過(guò)課程設(shè)計(jì)和相關(guān)理論的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)從“學(xué)了”到“學(xué)會(huì)”再到“會(huì)應(yīng)用”?第七,課程設(shè)計(jì)“能力培養(yǎng)”如何量化考核,“復(fù)雜度”如何評(píng)價(jià)?以產(chǎn)出為導(dǎo)向,如何建立持續(xù)的人才培養(yǎng)改進(jìn)機(jī)制?通過(guò)指導(dǎo)教師的不斷思考和改革嘗試,使各門課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變、從簡(jiǎn)單到綜合的轉(zhuǎn)變、從單一系統(tǒng)到增加對(duì)比分析、綜合評(píng)價(jià)等突破常規(guī)的轉(zhuǎn)變。
4課程設(shè)計(jì)改革效果
課程設(shè)計(jì)改革使計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)逐步形成一套課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置實(shí)施方案(含教改方案、教學(xué)大綱、課程標(biāo)準(zhǔn)、形成性考核標(biāo)準(zhǔn)等),并直接實(shí)施于現(xiàn)有教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)培訓(xùn)和專家輔導(dǎo)講座等形式,指導(dǎo)教師深刻理解了工程教育認(rèn)證的本質(zhì)和內(nèi)涵,改變了傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)理念。以復(fù)雜工程問題的提出和解決為課程設(shè)計(jì)核心,突出產(chǎn)出導(dǎo)向,精心設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目,優(yōu)化課程設(shè)計(jì)考核指標(biāo),建立了課程設(shè)計(jì)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。課程設(shè)計(jì)改革在人才培養(yǎng)方面取得了切實(shí)效果。第一,以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力為主線,突出工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識(shí)培養(yǎng),設(shè)計(jì)理念更符合學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)。第二,使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜工程問題的解決方案,在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí),養(yǎng)成了多方案分析、對(duì)比和評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)習(xí)慣。第三,使學(xué)生逐步掌握深入的工程原理,結(jié)合工程實(shí)踐,綜合運(yùn)用,提升了解決復(fù)雜工程問題的能力。第四,以課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置為突破口,逆向推進(jìn)課程體系設(shè)置整體優(yōu)化,使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐逆向推動(dòng)理論課學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力,學(xué)生的理論素質(zhì)進(jìn)一步提升。課程設(shè)計(jì)改革首先在省級(jí)一流本科專業(yè)“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)實(shí)施,并推廣至軟件工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程三個(gè)計(jì)算機(jī)類本科專業(yè)。與信息技術(shù)密切且相關(guān)的電子商務(wù)、電子信息工程、機(jī)器人工程等專業(yè)也逐步開展了面向復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)改革,取得了切實(shí)有效的實(shí)施效果。
5結(jié)語(yǔ)
截至2018年,計(jì)算機(jī)類專業(yè)已達(dá)3349個(gè)專業(yè)點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問題的解決能力,是工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)工程類專業(yè)人才培養(yǎng)的核心要求,也是一流本科專業(yè)建設(shè)的核心目標(biāo)之一。隨著工程教育認(rèn)證的普及開展,面向OBE理念,突出解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)改革越發(fā)迫切和必要。只有不斷改革,建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制,才能不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)教育教學(xué)工作,為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才,推動(dòng)我國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
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