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OBE理念指导下的应用型本科高校计算机类专业实践教学改革探索

吴启明 宋倩
  
三悦文摘·教育学刊
2022年19期
河池学院 广西 河池 546300

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摘要:实践教学是教学体系的重要环节之一。它是培养学生理论联系实际,提高学生实践能力和创新能力的重要环节。河池学院大数据与计算机学院就计算机类专业实践教学现状进行分析,基于培养有创新精神、求实敬业的高素质应用型人才目标定位,融入OBE理念指导计算机类专业进行实践教学改革,创新实践教学体系,优化教学资料,推进融合理论-实践教学一体化,时刻进行实践教学质量监控,不断优化实践教学培养方式和规范实践教学管理制度。在OBE理念指导下的实践教学改革中,使得我校学生的工程涵养和实践创新能力得到由表及里的提升。

关键词:OBE理念;实践教学改革;计算机类专业;管理制度

一、研究背景

工程教育专业认证的核心内涵是完善、创新以“成果导向、学生中心、持续改进”的 OBE 人才培养体系,强调过程的持续改进,注重学生工程素养、解决复杂工程问题的能力及创新创业能力的培养和提高。计算机类专业素来有工程实践应用性更强、应用范围更为广泛的特点,要求人才培养过程中更加注重实践能力和综合应用能力的培养,而当下我校计算机类专业在教学改革方面做了不少努力,但是实践教学成效甚微。目前在实践教学环节普遍存在以下问题:首先是实践教学模式老套,轻实践重理论;其次是实践教学理念脱节,脱离企行业生产实际需求,教学资源缺乏融合前沿技术;再者是教师工程素养与专业能力不同步,实践教学管理机制不完善;最后是实践教学考核流于形式,标准不具体。鉴于此,根据我校计算机类专业实践的教学情况,并结合当下OBE理念来改变计算机类专业传统的实践教学,切实做到真落实“以学生为中心”的教学理念,通过以教师为依托和以OBE过程化考核体系为导向来持续优化实践教学资料,以期提高教学质量,从而带动学生的专业实践创新能力提升。通过OBE理念+项目驱动的创新实践教学,改革计算机类专业实践教学运行机制,且为其他高校计算机类专业实践教学改革提供实践参考。

二、OBE理念指导下基于项目驱动的实践教学体系

OBE 理念以成果为导向,学生为中心,焦聚学生的学习成果,围绕学生毕业时所预期的学习成效来修订人才培养方案和课程教学大纲,旨在实现设定的预期目标。OBE 理念指导下的基于项目驱动实践教学体系以高素质应用型计算机人才培养为中心,以学生为主体,以项目为驱动,以OBE理念-实践产出为指导的面向社会需求的创新型教学模式。

首先,明确社会需求就是学习的原动力,将企行业的需求融入学校的过程培养中,以需求带动实践教学改革;其次,在过程培养环节中,采用多渠道和多元化的合作,邀请企业经验丰富的工程师和专家团队参与到我校的实践教学和培养过程中。结合我校学生实际现状,协同制定更为有效的实践培养方案。再次,在注重学校过程培养和创新能力提升的同时,持续改进教学理念、优化教学资源、强化项目驱动的实践教学,从而激发学生的学习兴趣,进一步提升学生的学习能力、创新能力和就业能力。最后,在OBE-效果评价环节中,需要学校、企业及校友三者协同进行评价,既不能脱离企业的实际需求,也不能缺少毕业校友的就业反馈,更不能以学校自身的教学评价垄断。而是要充分发挥项目正向驱动和OBE-效果评价的反向指导实践过程培养的作用。基于 OBE 理念+项目驱动的计算机类专业实践教学体系如图 1 所示:

OBE 理念指导下基于项目驱动的计算机专业实践教学体系改革实践具体方案:

(一)实践教学的项目来源

其一是任课教师或其他教师科研项目里面的一个小任务作为实践教学内容,其二是校企合作的小型项目或者学科竞赛项目,其三是由学生自主提出的,经校级学术委员会论证可行后设定为实践教学项目。

(二)项目成员分组

由于项目来源不同,因而实践项目难易程度、侧重点以及所涉猎知识领域也会相应不同。所以需根据高素质应用型计算机人才培养的需求,设置“基础验证型项目、综合设计型项目、创新应用型项目”三个等级的实践内容,结合个人兴趣、能力基础、课堂表现等对参与人员进行分组,逐级提升学生的操作技能和实践创新能力,充分体现了“OBE强调学生的主体地位、社会需求的导向性”的教育理念。基础验证型项目以教材实验和课程设计为主,考核学生对所学知识的掌握程度和实验技能的熟练度,针对基础稍微薄弱的学生。综合设计型项目面向基础较好,理论功底扎实的学生,以课程综合实验和毕业设计为主,专业实践为辅,同步提高学生综合设计能力和学以致用的能力。创新应用型项目则面向学有余力的学生,以校企合作微项目和学科竞赛项目为主,进一步强化学生创新实践能力。分别成立项目小组。每小组推选一位项目负责人,组织和沟通能力以及技术过硬者居其位,主要负责项目小组的整体架构、分工、技术交流汇报以及对接在校教师和企业专家的任务分配等工作,在项目实践过程中始终秉承着学生为主体的地位。

(三)项目设计与实施

在项目实施前期,每个等级的项目都要求各小组学生自己查阅文献,同时企业团队和学校教师团队定期为各小组提供必要的技术路线和学习资料参考,对于等级和难度较高的项目,由企业工程师带队学生和老师一同参加企业的短期培训,为保证项目的顺利开展提供相应的理论指导和技术支持。在项目实施中后期,要求各项目小组制定出具体的实施方案,并给出可行性分析和论证,最终由学校指导教师团队和企业专家团队提供必要的技术咨询并审核方案。各项目小组按照实施方案确定各环节的工作步骤,通过组内讨论、自主学习、方案分析论证等、技术研发和测试等最终完成项目。在关键的技术环节中,教师和企业专家团队可提供必要的技术指导。

(四)OBE-效果评价

建立组内自评、组外互评以及项目演示和答辩等等评价方式,建立以OBE理念指导的过程化管理评价方法,改变传统重结果轻实践过程的验证性考核方式,注重实践过程能力的提升,切实保障学生在项目实施过程中发挥其主体作用。邀请学校指导教师团队和企业专家团队以及毕业校友从专业、企业、就业等三个角度对各项目采取分类评价,指出各项目进展中或多或少存在的优劣点,最后给出评价结果。通过OBE 理念来创新实践教学,改革计算机类专业实践内容,使其理论与实践珠联璧合,对高素质应用型人才培养大有裨益。

三、优化教学资料,提高教学质量

(一)以学生为中心的教学理念

“以学生为中心”的教学理念,既要求高校在构建整体课程体系时为学生预留更多的自主选择空间,满足学生个性化和差异化的发展需求,又要求教师在实际课程教学过程中深化教学模式改革,借助现代信息技术,为学生提供丰富的学习资源。为了解决当前实践教学局限于基础知识的验证和实验课程中“教师讲为主、学生被动实验”的问题,更是为了达到“所培皆所需”的效果,学校有针对性地从我校实际情况出发,优化教学资料,在保持创新的同时,探索出能够满足我校学生、企行业需求的发展策略。依照OBE工程理念,我校调研了广西各大院校毕业生和河池周边企业和政府部门,细化量化毕业要求中能力培养指标点,全面深化各门课程的实践教学,深化并非单纯增加实践教学的课时量,而是着重解决“应用问题”为核心,凸显出人才具备知识与技能和职业发展的能力。

具体举措:其一,学生难融会、但对就业有效用的能力指标点,转化为以实践操作的形式呈现给学生。在校教师难以胜任的所有知识点教学,则通过校企合作或在线网络教育资源进行补充学习。例如工程项目实践课程,对于在校教师是相对薄弱的。高校的多数青年教师虽具有高学历,但个人经历大多是从学校到学校,缺乏企业的工程实践锻炼,不能用工程化大视野来指导学生。所以结合实践教学经验,主动联系广州或者河池本地的企业提供项目,然后通过嵌入式课堂的形式,让企业行家将项目带入课堂,在课堂前期介绍项目和项目需求;课堂中期则是看学生的创意提案,提出修改意见;后期则是看学生最终汇报,分享自己的看法。而任课教师的工作就是完成知识点传授和项目沟通、项目开发设计管理的工作,这样一来,学生既能在课堂上完整的获得完成企业项目的体验,又避免了为完成商业项目而导致知识点缺失的问题,同时还能避免过于迎合商业而导致学生的创新发挥不足的问题。其二,计算机编程语言种类颇多,对应的编程软件也是数不胜数。例如,计算机类基础入门的C语言程序设计这门课程,因为C语言编程的软件有很多种,更新速度也快,若仅通过课堂教学,很难实现面面俱到,且达到企业要求的水平。鉴于此,计算机类专业的程序设计课程主要以学生自选为主,课程内容按照企业前沿所需分为Python程序设计、Java程序设计、PHP程序设计、C++程序设计、Java Web应用技术、JavaScript高级程序设计等,并实时更新目前最新的程序设计语言方向,学生前三年的寒暑假都要选修两门课程完成对应的课程进阶模块,使学生具备解决复杂工程问题的能力。其三,实行“课前展课后拓”实验教学模式改革。 实验前,学生自己预习实验,自主设计实验方案;实验中,学生根据预先设计的实验方案,自主搭建实验流程,独立完成实验,教师仅在必要时给予辅导和帮助;实验后,教师对学生实验方案设计的科学性和数据分析的合理性及时进 行评价,师生间深入交流和拓展,加深对实验的理解,强化创新实践能力。

(二)以教师为依托,提高实践教学能力

虽然OBE理念的核心强调以学生为中心,但并代表对教师降低要求。实践教学师资队伍的质量是实践教学体系建设中极为关键的内容,教师在教学实施过程中,不仅要以学习成效为导向进行教学指导和引导,还要有先进的教学思维和工程实践涵养。我校非常重视实用型教师的培养。其一,学校定期组织教师到企业进行专业实践培训,目的为提高教师的专业素养和专业能力创造机会、提供条件;其二,学校选派优秀青年教师到科研院所或校企合作实践基地学习挂职,实践学习与行业接轨,将教师的业务实践与学生的实习相结合,为学生实践能力的培养提供了软件保障,同时提高了企业对教师的培训效果。其二,聘请公司和相关技术专家在高校进行实践教学并担任兼职教授,将一些前沿技术贯穿于教学过程中。尽可能邀请企业专家到高校讲解理论课程、授课,参与指导学生的课程设计、实验、实训、实习、毕业设计,以及人才培养方案、教学方案的修订工作;从而增加学生对企业生产发展环境的了解。使学生综合考虑工程与社会、环境与可持续发展、安全与法律法规等问题,培养学生分析问题、解决问题的能力。

(三) 以过程化管理改进考核方法

建立以学习效果为核心的评价方法,引入教师以外的其他评价主体,设定评价比例,更加科学、全面地评价学生。教师评价的地位和方法没有改变。评估仍以考勤、课堂讨论、课堂实操、实验报告和期末考试为基础,但评估内容主要以能力为基础,目标是能力评估。引入企业评价是考核评价的关键。首先,学生的自我评价包括作业、课堂讨论自评、考试自评、创新创业自评、学科比赛参与度自评,学生根据自己的能力进行客观评价并给出量化分数;其次,学生互评包括课堂听课情况互评、课堂作业互评、课堂讨论表现互评、课后实验完成度互评,学生不仅在互评后能够查漏补缺,而且可以帮助学生互相取长补短,提高学生的实践思维能力。另外,在实践教学环节,在校教师评价包括课前预习(10%)+课堂表现(10%)+期中考试(20%)+实验报告(10%)+期末考试(30%)+创新创业评价(10%)+项目实践(10%),加强对学生参与过程的管理,强调个人在实验和项目完成过程中的实际收获,鼓励学生不断进步,独立思考。另外,在对实践教学考核评价时课堂讨论引导企业专家对学生的表现进行评估,作为重要参考。

四、加强质量监控与持续改进,规范实践教学管理制度

根据毕业生跟踪反馈及社会企业需求反向指导培养目标的达成情况,课程体系设置及课程质量评价的重要依据,规范实践教学管理机制。首先,建立实践教学四年整体化独立运行机制。以培养学生创新和实践能力为总体目标,将理论教学与实践教学环节进行总体融合,将4 年的实践教学视为一个整体来考虑,将理论与实践知行合一,打破学科、专业壁垒,整合教学内容 ,使实验、实习、设计 、制作 、调试相互结合 。编制一套实用有效的教学系列管理文件,包括实验(实践)大纲 、实验(实习)计划 、实验(实践)教程 、考核评分标准与方法 、实验(实践)教学各项管理规章制度以及安全操作规程、安全管理制度等。根据学校人才培养目标,突出教学工作的核心地位,持续监控、保障和提高教学质量,建立健全切实可行的资金保障体系,做好实践教学保障工作。首先,学院要落实向实践教学倾斜的投资政策,加大资金投入。如追加教育实习经费、实验室开放经费、校外建设经费、竞赛创新经费等。加强资金使用管理,建立资金与建设项目、教学改革任务和实践教学成果挂钩的制度,合理配置和使用实践教学资金。

五、结语

OBE理念在实践教学中的广泛应用极大提高了实践教学的教学效率,有效提高了学生的实践创新能力,实践教学体系改革取得了良好效果。基于 OBE 理念的计算机类专业实践教学改革能够有效解决这一问题,让学生不仅能掌握系统专业理论,而且具备工程型实践应用能力,真正做到理论够用、突出实践。 坚持以 OBE 理念进行专业建设,必将培养出工程实践应用能力强、 创新思维能力强且具备就业竞争力的高素质新工科人才。

参考文献:

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[6] 张娜,张文礼.基于OBE理念的机械类专业实践教学改革_张娜[J].装备制造技术,2019(12):135-138.

本文系:广西高等教育本科教学改革工程项目(项目编号:2022JGA307)

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