張艷玲 湯茂斌 高鷹
[摘 要]課題組以廣州大學(xué)為例,通過(guò)分析工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的要求,對(duì)畢業(yè)要求的各個(gè)指標(biāo)點(diǎn)設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)踐活動(dòng),并在學(xué)校實(shí)驗(yàn)中心和計(jì)算機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室建立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)分層體系,為學(xué)生的計(jì)算機(jī)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)提供支撐平臺(tái);同時(shí),通過(guò)改革實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制,引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生提高編程和工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的計(jì)算機(jī)專業(yè)工程技術(shù)人才。
[關(guān)鍵詞]工程教育認(rèn)證;計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè);實(shí)驗(yàn)教學(xué)[中圖分類號(hào)] G642; TN0-4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2022)01-0145-05
《華盛頓協(xié)議》是目前國(guó)際上最具權(quán)威和影響力的工程教育學(xué)位互認(rèn)體系[1]。自從2016年6月我國(guó)加入該協(xié)議、成為正式成員國(guó)以來(lái),工程教育專業(yè)認(rèn)證就成為各高校工程教育質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)要求。工程教育認(rèn)證是按照培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求對(duì)工科大學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)能力評(píng)估的一種評(píng)價(jià)體系[2],各高校需要在工科專業(yè)的課程體系中對(duì)培養(yǎng)學(xué)生畢業(yè)能力的各個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)、建設(shè)和持續(xù)改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在工程教育中占有很大比重,同時(shí),在工程教育認(rèn)證的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的主要方法和途徑。廣州大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)在2018年按照工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案進(jìn)行了改革,特別對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分進(jìn)行了以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向的新的分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建與改革,以便達(dá)到具有工程實(shí)踐能力的能夠進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)工作的具有創(chuàng)新合作意識(shí)的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
一、工程教育認(rèn)證對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的要求及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程支撐
(一)工程教育認(rèn)證對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的要求
根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),我校在2018年對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案進(jìn)行了改革,制訂的培養(yǎng)目標(biāo)是:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生具有社會(huì)主義核心價(jià)值觀,遵守國(guó)家法律法規(guī),具有良好的道德、修養(yǎng)、社會(huì)和環(huán)境意識(shí),掌握數(shù)學(xué)與自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí);掌握計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)的理論、知識(shí)、技能和方法,掌握人工智能原理及其相關(guān)算法和分析工具;具有設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的能力,具有基本的科學(xué)研究能力和工程實(shí)踐能力;具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和國(guó)際視野,具有跟蹤計(jì)算機(jī)前沿領(lǐng)域發(fā)展的洞察力,具有團(tuán)隊(duì)合作精神和組織管理能力,具有強(qiáng)烈的事業(yè)心和擔(dān)當(dāng)精神,具有終身學(xué)習(xí)能力[3-4]。學(xué)生畢業(yè)后能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究、開(kāi)發(fā)、部署與應(yīng)用等相關(guān)領(lǐng)域從事復(fù)雜計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)、管理和維護(hù)等方面的工作,成為具有創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型人才,可進(jìn)入國(guó)內(nèi)外高等院校、科研院所繼續(xù)深造。
我校根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)制訂了畢業(yè)生在知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面應(yīng)達(dá)到的畢業(yè)要求[5],這些畢業(yè)要求全面覆蓋了國(guó)家工程教育專業(yè)認(rèn)證的十二項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)這些畢業(yè)要求標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生的工程實(shí)踐能力也提出了明確的要求。比如畢業(yè)要求3:能夠在考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素條件下設(shè)計(jì)滿足特定需求的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)和針對(duì)復(fù)雜計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題的解決方案,同時(shí)在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新性[3-4]。該項(xiàng)內(nèi)容要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上或?qū)I(yè)實(shí)踐活動(dòng)中能夠根據(jù)用戶需求,在安全、環(huán)境、法律等現(xiàn)實(shí)條件約束下設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的解決方案,論證設(shè)計(jì)方案的可行性,進(jìn)行模塊和系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化,并能夠在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新精神,使設(shè)計(jì)的解決方案具有前瞻性和開(kāi)創(chuàng)性。這就要求在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須融入理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)案例來(lái)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生。畢業(yè)要求4:對(duì)復(fù)雜計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題能夠運(yùn)用科學(xué)原理和科學(xué)方法進(jìn)行研究,建立計(jì)算機(jī)軟硬件模型,通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息整合得到合理有效的結(jié)論[6-7]。該項(xiàng)內(nèi)容對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求更具體,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠在理解計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)原理及其相關(guān)工程知識(shí)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程的解決方案,并能夠根據(jù)方案設(shè)計(jì)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真方法來(lái)說(shuō)明其有效性和合理性,再通過(guò)分析、解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)來(lái)分析其實(shí)施質(zhì)量,從而對(duì)設(shè)計(jì)的解決方案得出合理有效的結(jié)論??梢?jiàn),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)督和考核。畢業(yè)要求5:能夠設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、選擇合適的工程工具和信息技術(shù)工具,利用現(xiàn)有的技術(shù)、方法和資源解決復(fù)雜計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題,完成復(fù)雜軟件系統(tǒng)的分析、預(yù)測(cè)、模擬、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、確認(rèn)、實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用和維護(hù),并能夠理解其局限性[6,8]。該項(xiàng)內(nèi)容要求計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)課要與時(shí)俱進(jìn),將經(jīng)典計(jì)算機(jī)技術(shù)和算法與最新的技術(shù)手段相融合,能夠根據(jù)計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題選擇并使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)工具與合適的結(jié)構(gòu)和算法來(lái)設(shè)計(jì)、分析、模擬和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)解決方案。畢業(yè)要求6:能夠利用計(jì)算機(jī)工程相關(guān)領(lǐng)域背景知識(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)工程實(shí)踐和復(fù)雜計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題的解決方案進(jìn)行合理分析,并對(duì)其在社會(huì)、健康、安全、法律以及文化等方面的影響進(jìn)行評(píng)價(jià),能夠理解其應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任[6,9]。該項(xiàng)內(nèi)容對(duì)計(jì)算機(jī)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)提出了明確要求,要求學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí)完成計(jì)算機(jī)工程項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程,并能夠利用科學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行合理性、可行性、社會(huì)安全性等方面的分析和評(píng)價(jià)。畢業(yè)要求10:能夠與業(yè)界同行及社會(huì)公眾針對(duì)復(fù)雜計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題進(jìn)行跨文化背景下的有效溝通和交流,包括書(shū)面溝通,如撰寫(xiě)報(bào)告、設(shè)計(jì)文稿,以及語(yǔ)言交流,并具有一定的國(guó)際視野[6-7]。該項(xiàng)內(nèi)容要求學(xué)生在小組設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,能夠根據(jù)項(xiàng)目要求查閱最新科技文獻(xiàn),積極參與小組的設(shè)計(jì)方案討論,實(shí)驗(yàn)課后認(rèn)真撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目答辯。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師也應(yīng)在此方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo),以提高學(xué)生的溝通和交流能力。除了上述對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出明確指示的畢業(yè)要求外,畢業(yè)要求7、9、11也對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)給出了相應(yīng)的關(guān)于計(jì)算機(jī)工程環(huán)境、職業(yè)責(zé)任、團(tuán)隊(duì)精神等方面的指導(dǎo)和要求。
(二)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)工程教育認(rèn)證的各個(gè)指標(biāo)點(diǎn)的支撐
按照工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),十二項(xiàng)畢業(yè)要求的評(píng)價(jià)指標(biāo)需要進(jìn)一步細(xì)分成更具體的可以用課程體系和課程考核評(píng)分方法來(lái)評(píng)價(jià)的各個(gè)指標(biāo)點(diǎn),每個(gè)細(xì)分的指標(biāo)點(diǎn)都需要有具體的課程支撐。我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)對(duì)畢業(yè)要求的各個(gè)指標(biāo)點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程支撐情況如表1—表9所示。
表1—表9詳細(xì)闡述了我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)根據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)制訂的畢業(yè)要求各個(gè)指標(biāo)點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程支撐,涵蓋了整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中涉及的所有實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)踐活動(dòng)。
二、以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的分層構(gòu)建和改革
(一)構(gòu)建面向工程教育認(rèn)證要求的實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次體系
面向工程教育認(rèn)證要求,以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向,我校實(shí)驗(yàn)中心和計(jì)算機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合建立了計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,該體系分三層,包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)層、專業(yè)實(shí)驗(yàn)層和工程實(shí)踐與創(chuàng)新層,各個(gè)層次的培養(yǎng)目標(biāo)如表10 所示。
通過(guò)構(gòu)建這三層實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求各個(gè)指標(biāo)點(diǎn)所要求的計(jì)算機(jī)工程實(shí)踐能力。
(二)改革實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制
工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的實(shí)際編程能力和工程實(shí)踐能力都提出了很高的要求,因此,在實(shí)驗(yàn)課程的考核評(píng)價(jià)機(jī)制中要更注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程管理和編程能力訓(xùn)練,強(qiáng)調(diào)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)[12]。必須改革現(xiàn)有的重結(jié)果而輕過(guò)程的實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制,實(shí)驗(yàn)課程考核成績(jī)不再過(guò)分依賴實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考勤,采用分階段、多元化方法對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考查和評(píng)價(jià)。對(duì)實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制的改革方案如下。
1.改進(jìn)考核內(nèi)容,豐富考核形式。考核內(nèi)容更加注重編程能力訓(xùn)練,考核形式不再像以前那樣過(guò)分依賴方式單一、重結(jié)果而輕過(guò)程的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而是按照教育部發(fā)布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》列出的計(jì)算機(jī)類專業(yè)本科畢業(yè)生必須具備2萬(wàn)行程序代碼編寫(xiě)能力的要求,采用上機(jī)測(cè)試方式,增加編程能力測(cè)試和編程思維測(cè)試環(huán)節(jié),增加主觀性、綜合性、實(shí)踐性的考核內(nèi)容。
2.加強(qiáng)對(duì)教學(xué)過(guò)程的管理。將實(shí)驗(yàn)課程劃分成不同的過(guò)程階段,列出不同階段的考核內(nèi)容、目標(biāo)和形式,采用分階段、多元化方法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行考查,對(duì)學(xué)生實(shí)際編程能力進(jìn)行評(píng)價(jià)[13]。在實(shí)踐過(guò)程中,將每個(gè)階段的考核情況記入總成績(jī),使學(xué)生懂得每一個(gè)實(shí)驗(yàn)階段都是重要的,讓他們感覺(jué)到自己在不斷進(jìn)步。
3.增加實(shí)驗(yàn)課的期末考試,采用上機(jī)測(cè)試方式,內(nèi)容具有開(kāi)放性,重點(diǎn)考查學(xué)生的編程能力,考試內(nèi)容主要為由實(shí)際項(xiàng)目分解出來(lái)的某個(gè)問(wèn)題。
4.改革考核評(píng)價(jià)方法,實(shí)行過(guò)程性評(píng)價(jià)和綜合性評(píng)價(jià)。改變以實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)決定成績(jī)的考核方法,總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、期末成績(jī)等組成,平時(shí)成績(jī)主要包括考勤、階段測(cè)驗(yàn)和編程能力測(cè)試成績(jī)。
通過(guò)改革實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制,學(xué)生能夠具備腳踏實(shí)地、認(rèn)真扎實(shí)、思維靈活、注重積累的基本科技素質(zhì);重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程,領(lǐng)會(huì)點(diǎn)滴努力和不斷積累的重要性。希望能夠探索出既能培養(yǎng)學(xué)生編程能力又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的考核方式。
三、結(jié)束語(yǔ)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工程教育認(rèn)證中工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的主要支撐部分,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向的層次體系構(gòu)建和改革,在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力方面具有重要意義。廣州大學(xué)通過(guò)分析工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了要求,對(duì)畢業(yè)要求的各個(gè)指標(biāo)點(diǎn)設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)踐活動(dòng),并在學(xué)校實(shí)驗(yàn)中心和計(jì)算機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室建立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)分層體系,為學(xué)生的計(jì)算機(jī)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)提供了支撐平臺(tái)。同時(shí)通過(guò)改革實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制,引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生提高編程和工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,讓學(xué)生成為具有創(chuàng)新精神的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)工程技術(shù)人才。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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[責(zé)任編輯:陳 明]
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