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關鍵詞:大數據 信息與計算科學 課程體系
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)08(c)-0131-03
自1998年教育部將原來的計算數學、運籌學、控制論、信息科學4個專業整合成一個新專業――“信息與計算科學”專業后,全國已有600多所高校開設了信息與計算科學專業,該專業是數學、計算機、信息工程等學科的交叉,目標是培養具有扎實數學基礎和一定的計算機技能,能夠在信息科學和計算科學領域從事科研、教育、軟件開發及解決實際問題的能力的應用型人才[2-3]。
但是,隨著招生規模逐步擴大,暴露出許多問題,如專業特色不明顯、專業就業方向不明確、課程設置、實踐環節等方面滯后于信息技術和計算機技術的發展,學校教育和社會實際需要脫節等問題[4-5]。
云時代、大數據時代的到來,為信息計算科學專業的發展帶來了新的契機。
大數據,指的是所涉及的數據量規模巨大到無法通過人工,在合理時間內截取、管理、處理并整理成為人類所能解讀的信息[1-5]。隨著各行各業信息量的快速膨脹,今后對擁有大數據管理和分析能力的人才需求將快速增長[7-8]。
大數據時代需要分析數據及其與業務相結合的分析人才,這與信息與計算科學專業的培養目標相吻合,信息計算科學專業充分發揮其數學的優勢,結合專業背景和社會實際需求,可以為未來的大數據市場培養熟練掌握大數據技能并擅長海量數據的采集、存儲、管理、挖掘與分析等經驗的人才。為適應社會需求,該校及時調整專業方向,徐州工程學院信息與計算科學專業于2016年秋季招收大數據方向學生。
培養優秀的大數人才,構建合理的課程體系是關鍵,該文根據該校實際情況,探討信息與計算科學專業如何在保持數學類專業優勢的情況下,融合大數據時代的技術和思想,構建合理的面向大數據的信息與計算科學專業課程體系。
1 人才培養目標制定
依據徐州工程學院應用型本科院校的要求,制定符合該校特色的面向大數據的信息與計算科學專業培養目標。
(1)綜合素質目標。培養滿足地方經濟、社會發展需要,德、智、體全面發展,具備良好法律意識與職業道德規范,具備團隊合作意識,具備較強的溝通表達能力、分析理解能力、專業文檔撰寫能力、創新能力、項目管理意識等各項綜合素質的人才。
(2)專業技能目標。培養具有良好的數學素養,掌握信息科學和計算機科學的基本理論、方法和技能,熟悉主流大數據管理及分析平臺、數據分析算法與工具,具備較全面的大數據平臺的應用開發與管理運維能力,有一定的大數據平臺架構能力,有一定數據分析與算法實現能力,有較強的創新意識和初步的大數據工程實踐能力,適宜在IT企業從事大數據應用開發、大數據系統運維等工作、并具備一定行業經驗認知的應用型大數據人才。
2 課程體系構建思想
為培養適應不同大數據崗位的專業人才,我們采用定制化課程體系、多元化教學模式,重點拓展和提升實踐類課程建設,適當加入拓展課程。
2.1 定制化課程體系
針對大數據行業不同崗位技能要求,課程體系遵循“通用+特長”的設計思路,通過通用開發語言與特色大數據技能相結合的培養模式,利用項目驅動的實戰技能訓練,可實現學生的個性化培養。
重視基礎課程,加強技術主干課程,構建核心課程群。在夯實基礎課程之后,考慮學生實際就業方向,開設針對性強的專業課程,根據實際情況安排學生針對性選擇實訓方向,安排相應技術性課程學習,同時強化學生技術技能的運用能力。
2.2 多元化教學模式
為調動學生學習積極性,提高課程效果,采用多元化的教學方式。通過理論課、實驗課、項目實戰課和職業素質課程,培養學生理論結合實踐的綜合應用能力,提升學生的職業技能與綜合素質;并通過線上教學環節為學生提供靈活高效的學習渠道、提升學習興趣、拓展專業知識、培養主動學習的良好習慣。
為了將學生培養成為大數據開發、數據挖掘和數據分析類高端特色專業人才,課程體系以知識體系和能力體系為雙主體進行規劃,強調技術與職業素養的雙重培養,將職業發展所需要的各種軟能力培養融入到日常教學中,以實現學生的職業化能力培養。
2.3 重點拓展和提升實踐類課程建設,適當加入拓展課程
在保持基礎扎實的前提下,拓展和提升實踐類課程。除強化校內實踐課程外,還要運用校企合作實訓基地,進行實訓項目開發,強化理論教學與工程實踐的結合。
不定期聘請名企在職IT專家或業界知名人事,開展各種主題活動,拓寬學生視野。
3 課程體系構建方案
遵循“通用+特長”的設計思路,課程體系的構建重視基礎課程,并加強大數據技術相關課程,劃分為通識課程、學科基礎課程、專業課程以及集中實踐課程四大課程模塊。
3.1 通識課程
包括通識必修課程和選修課程兩種類型,是對本專業學生進行公民基本素質教育的重要內容,以提升學生的政治思想水平、文化科學素養、信息技術能力和外語溝通能力等大學生必備的基本素質為目標,也對本專業學生進行職業生涯與職業發展指導。
3.2 學科基礎課程
該類課程是對該專業學生進行學科專業知識教育的基礎內容,目標是提升學生的學科專業認知水平。專業基礎課程一是用以鋪墊專業數學基礎,培養學生的基本科學素質。二是強化計算機科學與大數據技術的共用核心技術,增強學生進入社會的適應能力。該類課程如數學分析、高等代數、C語言程序設計、Java程序設計等課程。
3.3 R悼緯
該類課程是對該專業學生進行專業技術和專業能力訓練的重要內容,培養學生解決實際問題能力和應用創新能力,具備信息計算科學專業相關領域,尤其是大數據分析及應用開發領域技術工作所需的專業理論知識及相應的應用能力。該類課程包含數據結構、數據庫原理及應用、Linux操作系統、數據分析、數據挖掘、大數據內存計算、大數據流式計算、大數據離線計算等。
3.4 集中實踐課程
該類課程是對該專業學生進行專業創新教育和素質拓展訓練的重要內容,重點是培養學生提出問題、分析問題和解決問題的意識、能力和方法,了解信息科學專業尤其是大數據分析及應用開發領域理論、技術與應用的新發展,能運用所學的理論、方法和技能解決信息技術與大數據分析及應用開發中的實際問題,具有較強的知識更新、技術跟蹤及職業能力。該類課程主要包含課程設計、項目實訓、綜合實訓、崗位實訓和畢業設計。
面向大數據的信息與計算科學專業課程教學體系框架如圖1所示。
課程開設先后次序注重學生大數據方向完整的知識鏈構建,嚴格按照大數據方向具備的知識結構設計。
實踐課程體系包含兩條線,一個是課內實驗,一個是集中實踐環節。課內實驗是每門課的實踐練習,學科基礎課中《C語言程序設計》開設了課內實驗,所有專業課均設置了課內實驗,課內實驗的安排又劃分為基礎類實驗和提高類實驗,是對學生進行的基本技能訓練。集中實踐是每學期后集中開設的實踐課程,如課程設計、項目實訓、綜合實訓、崗位實訓、畢業設計。課程設計和項目實訓目的是對學生進行綜合技能訓練,崗位實訓和綜合實訓對學生進行實戰技能的訓練,畢業設計既是對學生的綜合技能的訓練,也是是對學生知識掌握、綜合技能的一次檢驗。整個實踐體系構建如圖2。
4 結語
大數據專業方興未艾,結合大數據專業,充分發揮數學優勢,與計算機技術相結合,為我們的專業發展帶來新的契機,為培養優秀的大數據人才,我們將根據實際需求及學生發展狀況調整培養方案與課程體系,促進信息與計算科學專業的不斷發展。
參考文獻
[1] T White.Hadoop:The Definitive Guide[J]. O’reilly Media Inc Gravenstein Highway North,2010,215(11):1-4.
[2] 王勝奎,徐光輝,王家軍,等.普通院校“信息與計算科學專業”課程體系優化研究[J].數學教育學報,2009(5):99-102.
[3] 徐鳳生,劉艷芹,趙琳琳,等.基于分層分類的信息與計算科學專業課程體系的構建[J].高等理科教育,2016(3):103-106.
[4] 許梅生.信息與計算科學專業課程體系的探索與實踐[C]//Information Engineering Research Institute, USA.Proceedings of 2012 2nd International Conference on Future Computers in Education.2012.
[5] 盧春霞.大數據時代的信息與計算科學[J].亞太教育,2016(4):90.
[6] 郝水俠,郭云霞.大數據時代下信息與計算科學專業人才培養模式新探索[J].江蘇師范大學學報:自然科學版,2016(2):72-75.
1數據智能分析師培養
就業前景分析方面,谷歌首席經濟學家哈爾•瓦里安預計,未來即將出現一類新型的專業人才和職業崗位——數據科學家,當然數據智能分析師也會應運而生。現下時代是數據時代,甚至稱之為大數據時代,企事業單位面臨大量數據如互聯網數據、醫療數據、能源數據、交通數據等,實際應用中普遍遇到分析能力弱、噪聲數據多、缺少分析方法、分析軟件能力差、模型可信度低等問題,其主要原因在于傳統數據分析方法不能滿足需要,而數據挖掘技術、機器學習技術、模式識別技術、知識發現等智能技術可以為數據智能分析方法與工具提供技術支撐。2014年4月24日,百度高級副總裁王勁在第4屆“技術開放日”上正式宣布推出“大數據引擎”,數據智能概念由此產生。數據智能分析是指通過數據挖掘技術、機器學習、深度學習、模式識別與分析、知識發現等技術,對數據進行處理、分析和挖掘,提取隱藏在數據中有價值的信息和知識,從而尋求有效解決方案及決策支持預測。目前社會急需懂得智能技術的各層次數據智能分析人才,可以預計,熟練掌握智能技術的數據科學家、數據分析師、數據挖掘人員將有廣闊的用武之地。培養手段探索方面:①以“點—線—面”結合的方式橫向縱向設置課程群,面向數據智能分析,以案例為導向貫穿“線”上的各關節點課程,比如以數學基礎課(線性代數、概率統計、數學分析)大類專業課(程序設計、數據結構、數據庫技術)數據智能分析專業課(數據挖掘、機器學習、多維數據分析)為主線,理論與實踐齊頭并進;②立足培養“計算技術+智能信息+知識技術”的高級數據分析師,理論學習—隨課實驗—集中實踐—科技活動—企業實習—畢業設計等教學環節協調配合,“資格認證—競賽獲獎—獎學資助”激勵培養;③以大數據智能分析為契機,積極培養本科生的大數據計算思維和認知能力,使其掌握大數據智能分析方法、機器學習數據挖掘工具和開發環境。政策導向分析方面:建議中國計算機學會與中國商業聯合會數據分析專業委員會等機構緊密協調合作,設立適應新時代社會與經濟發展的“數據智能分析師”認證[6],當然將大數據智能分析納入計算機水平考試的可選項也是當前的一種解決方案,提高智能科學與技術專業社會認可度,增強本專業學生的歸屬感,更好地培養各層次的數據智能分析人才。
2創新型智能技術人才培養
智能科學與技術的發展與計算機技術幾乎同時起步,但其進展比計算機技術要慢許多,根本問題在于高級智能的載體——“人腦”是世界上最復雜的系統,人類對它的認識和了解仍然處于初級階段。近年來通過智能技術解決實際應用問題有了長足進步,國內已相繼有20多所高校面向市場變化和未來需求,自2004年以來陸續開辦了智能科學與技術本科專業。盡管大多數智能技術的理論基礎還不完備,但實際應用的強勁需求與問題解決能力超越了薄弱理論基礎的約束。本專業課程的教學內容與課程實踐都適合教師與學生以研究者的身份參與到“教”與“學”的活動之中。1)研究型教學。蓬勃發展中的智能技術需要教師啟發式、創造式、批判式地“教”,學生也要創造式、批判式地“學”。教與學要能夠從研究思維、問題探索、模型改進、算法優化、腦認知和自然智能指導的角度推進教學活動,進行創新性教學和研究型學習。教學實踐活動中應強調學生半監督式學習與自監督學習為主導,鼓勵引導深度學習,經典案例、前沿講座、討論探索貫穿課堂教學,課程考核注重創新科技實踐、問題探索、課程內容探索、課程研究性專題報告、以課程為基礎的作品開發等創新效果和教學效果。2)“研究型分組”培養。智能科學與技術專業開辦時間不長,成熟教材不多,課程體系需要不斷適應學生和社會的需求做出調整,又加上智能科學專業課程本身的發展探索與實際應用現在處于同步發展階段,決定了專業老師大力推進“研究型班級教學”,在教學過程中實施“大班基礎講授”+“小班研究型討論”+“小組探索型課題實施與報告”的教學體系,同時來自相關研究方向的研究生也作為助教協助專業老師對小班(組)課題討論進行引導。3)科研訓練提高學習積極性。大類培養模式下實施科研訓練引導學習,大一、大二年級主要學習公共基礎課程和大類專業基礎課程,其中的數學基礎課,如線性代數、高等數學、概率統計、離散數學等,由于缺乏實際應用案例支撐,很多學生會懷疑這些知識在將來本專業學習中的用處,課堂課后處于被動學習狀態,個別學生還會由于認識滯后,產生厭學情緒甚至放棄基礎知識學習,以致于專業分流后表現為學習能力嚴重不足。通過吸收本科生參加科學創新實踐和科技活動,使他們發現數學知識能夠用來解決實際問題,有利于提高本科生學習基礎知識的積極性,變被動學習為主動學習。同時,教師也能從中發現部分優秀本科生的創新潛力和研究能力,激發他們科學研究的興趣,引導他們把智能科學技術作為研究方向并致力于攻讀相關方向碩士研究生、博士研究生,進一步強化其科學創新能力,勢必會使其獲得高水平創新性成果。大類培養模式下強化專業教育與實踐,專業老師要積極主動引導學生,變被動地等待學生選專業轉變為吸引優質學生,以大二上學期為主要時間點,引導大類專業學生對特色專業的興趣,通過科學研究和學生科技活動吸引選拔學生進科研團隊,同時實施科研成果進課堂、進教材、進學生活動。專業教師、班導師可宣講專業特色和就業前景,指導本科生申請大學生科研訓練計劃、參加科技競賽、開發智能技術特色作品。大類培養模式下實施科研訓練計劃,需要本科生積極主動地理解大類下各子專業的特點和特色,結合自己的興趣愛好和實際情況,在大類培養結束時分流到各特色專業。因此,本科生參加科研實踐和專業科技活動的時間點很重要,從大一結束后的暑假開始,一直延續到本科畢業,同時實施“泛畢業設計”(即大二選方向并實施課題基礎儲備,大三實施課題,大四結合專業實習完善畢業設計)[3],這樣既充分利用了本科生大二大三充裕的課后時間,也緩解了大四本科生面臨就業、考研、出國等問題的突出矛盾。
3智能系統開發人才培養
智能技術已成為當前技術革命創新的源泉,智能系統廣泛應用于工業、農業、服務業等各領域,比如2014年11月2日開始處女航的皇家加勒比郵輪公司“海洋量子號”郵輪也因為大規模運用了高科技智能系統而號稱“世界上第一艘智能郵輪”。智能系統是建立在“智能技術+計算技術”基礎上,結合了控制技術、信息技術的軟硬件系統。智能系統開發人才培養目標是社會急需的智能系統開發工程師,其從事的工作主要包括智能系統的設計、開發、維護、運營、服務及相關的技術指導。為了適應智能系統開發人才的培養,應該建設智能終端實驗平臺、計算智能實驗平臺、腦認知實驗平臺、高性能計算平臺等人才培養基地與實訓基地,推進實施智能終端軟件開發技術、智能系統應用課程設計、智能系統與工程課程設計、智能游戲開發與設計、人機交互系統開發與設計等教學實踐活動。
4復合型智能技術人才培養
智能科學與技術是一門綜合學科,智能技術也廣泛應用到智能交通、智慧城市建設、電子信息、信息安全、電子政務、電子商務、工業制造、教育、醫療、管理、農業現代化、國防現代化等眾多領域,需要大量復合型智能技術人才。筆者認為,以下4條措施是智能科學與技術新興專業培養復合型人才切實可行的培養方案:①充分發揮大類培養特色明顯的人才培養優勢,開放“全校特色專業選修課”,跨專業、跨學院科教團隊,與大學生科技創新計劃融合,重點培養學生的綜合性、復合性、應用性;②引導并嚴格要求B學分課程學習,特別是設計規劃實施好“科技創新”、“文體活動”、“技能認證”、“企業實習”、“暑期社會實踐”等綜合能力提高計劃;③交叉融合辦好本科生二專業,鼓勵學有余力的本科生對知識的渴求,允許學生在本專業的基礎上再輔修另一個專業,并提供配套措施,保證二專業學生能獲得優質教育,發揮學科交叉融合優勢,使本科生形成寬廣深厚的知識結構,培養有特色的智能科學技術專業復合人才;④通過與企業橫向合作,建立校企實訓基地,緊跟企業和市場需求,與企業聯合培養復合應用人才。
5結語
【關鍵詞】培養目標 專業認知度 算法設計 模塊課程
【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)10-0008-02
信息與計算數學專業是高校本科數學類專業,其專業培養目標是具有良好的數學基礎和計算機技能的綜合型人才。實際上,不同的高校對專業的定位還可以有很大的自由度來創建自身的特色。不管主要方向是以培養研究型人才還是應用型人才為主,信息與計算科學不應是理論數學與計算機操作的拼盤,而應在科學計算方法設計上充分發揮數理邏輯思想的優勢。教師在專業模塊課程建設上應重視這一點。
一 計算機專業學生與信息與計算機專業學生的比較
信息與計算科學專業有很大一部分畢業生走向了與IT行業相關的工作崗位。有人說,信息與計算科學專業本科生就業是在搶計算機專業的飯碗,其實不然。從就業崗位情況上看,至少表面上信息與計算科學的畢業生確實與計算機類專業的畢業生一樣,從事計算機軟件開發等工作的較多,但是若干年以后會發現,他們的發展方向有所區別,他們的工作能力特長是不一樣的。我所執教的杭州電子科技大學是一所以電子信息為特色的普通高校,因擔任數學建模課程以及全國競賽的指導工作,我有機會認識和了解一些來自我們學校數學、通信、電子信息、計算機軟件與計算機技術、信息安全、財經和管理類的學生。他們都是所在學院成績優秀的大二、大三的本科生。在研究如何利用數學方法解決大數據的實際應用問題時,我發現大二學生已經具備了一些具有專業性的特色差異:將計算機類專業學生與信息與計算科學專業的學生作比較發現:計算機類學生思路很活躍,搜索現代科技學術成果能力較強,重視一種方法的計算實現,具有較強的編程能力。他們比較注重計算結果的好壞,也比較喜歡拿程序作為研究成果,對數學方法原理的理解往往不夠深入,算法選擇的隨機性較大。而信息與計算科學專業的學生由于大規模數據計算實現能力的訓練不足,面臨著長無所用的問題。得益于基礎數學邏輯思維訓練,信息與計算科學專業學生數學方法的邏輯表述強于計算機類學生,更注重于解決問題方法的合理性和數學方法本身的質量,但是能把比較復雜的算法編程實現的學生很少,對于數據存儲與讀取方法、算法設計技巧往往缺少足夠的了解。也就是說,該拿的學分都拿了,學了不一定真正理解,也不會應用。而事實是,掌握計算實現能力的學生有能力解決實際問題,而只有解決問題的思路卻無法實現計算的學生,沒有別人的合作無法完成一個能解決大數據問題的算法實現。
二 信息與計算科學專業建設應重視算法設計能力培養
信息與計算科學專業究竟要培育什么樣的專業特色?畢業生將從事的研究或應用領域在什么方向?不同類別的學校可以根據自身條件來設計自己的專業特色。在大規模數據處理已成為通信、商業、交通管理、軍事等領域的必要手段的今天,快速、有效的算法設計方法研究及計算實現凸顯了算法在現代社會經濟發展中的重要位置。我們從算法設計能力培養對信息與計算科學專業建設的相關性、社會效益與可行性等方面,來討論專業建設在這一方面的必要性與現實意義。
1.專業相關性
強化算法設計能力可以使數學方法與現代計算工具的使用有效結合,這一目標與信息與計算科學專業的培養目標完全一致。算法設計能力的提升不僅僅有利于培養數學方法在科學計算方向的應用型人才,以研究算法效能為目標的人才培養也是一個值得建設的專業模塊。
2.專業特長認知
算法設計能力培養有利于提升信息與計算科學專業學生對專業定位的認知度。了解自己專業的特點與長處,明確自己的努力目標,可以對自己的發展建立一個適合于自身條件的規劃,有利于激發學生潛在的學習熱情。應讓我們的教育對象真正認識到所學專業是現代社會有用和有很大發展空間的專業,有了正確的認識和定位,才能激發學生主動學習和研究的興趣和動力。
3.科學計算是信息與計算科學專業的特色方向
強化算法設計訓練可以促使數學理論到生產實踐問題計算實現的有效結合,大數據綜合問題的計算方法設計與實現研究可以加深學生對計算機計算原理的認識和理解,從而激發科學計算方法的研究興趣。有效的算法設計訓練能使信息與計算科學專業的研究方向多元化,學生的軟件開發能力也更具備數學專業的特色與潛在優勢。在專業模塊課程設置中,加強算法設計的理論與實踐可以使專業理論課程與實踐課程結合得更加緊密,從而更有效地實現專業培養目標。
4.社會效益
現代社會處于國際化大市場、大信息環境,不管是通信、交通、生產、管理還是軍事及安全部門都需要能及時處理大量錯綜復雜的各類數據,提煉有用的信息與情報,并依此做出正確的判斷與決策的計算機人才。從社會需求角度看,當前許多企業及行政管理機構的市場分析、經營管理與決策都需要大量這方面的人才。高校輸出符合社會需求的畢業生將對高校的就業以及所產生的社會效益都將產生積極作用。從一些優秀畢業生的反饋情況來看,與證券業或銀行以及IT行業相關工作的畢業生中,有相當一部分從事計算機算法研究有關的工作。
5.可行性
目前全國設立信息與計算科學專業的高校多數都有計算機類專業,只要制訂培養計劃的學校相關部門以及分院真正認識到算法設計在專業建設的必要性。我們通過師資培訓以及增進數學專業與計算機專業的師資融合與交流,隨著計算機的普及,強化編程實現訓練的實驗條件已經充分具備。
從已經畢業工作若干年的畢業生發展情況來看,很多在工作崗位上表現得十分出色,有從事投資與證券分析、電子商務網搜索算法設計、金融行業風險評估管理、市場分析與生產管理方面的各種工作的畢業生來自信息與計算科學專業。我們的專業特質和潛在能力有待于社會發現,是因為這些優秀人才在社會上的影響力還沒有形成規模。有很多單位提出要我們推薦一些數學能力與計算機編程都比較強、不經過培訓就可以直接上崗的畢業生,我們發現這方面的社會需求缺口很大,有些IT行業對算法設計能力有比較高的要求,甚至帶著算法設計試卷到學校招聘。
經過我們對專業課程設置和實踐環節系統的加強,以及增加一些必要和有效的訓練,相信信息與計算科學專業會辦得更有質量,不僅僅是幫助本科生直接就業,對于進入研究生學習階段的學生來說,良好的算法設計能力對于進一步研究數學的現代計算方法也是必不可少的。當畢業生在社會各行業和部門起到主導作用時,信息與計算科學專業將獲得社會的普遍認可。從培養應用型人才的角度考慮,在理論課程與實踐環節中強化信息與計算科學專業算法設計訓練作為專業特色切合專業培養目標,操作上可行,同時符合社會需求和廣大學生的利益。
三 實踐課程要從基礎抓起
信息與計算科學專業設立至今經歷了時間的檢驗,培養目標大框架是教育部制定的,學校的課程設置雖各有所側重,但基礎數學課程和計算機語言都得到了普遍重視。問題是計算機編程實現能力在學生中的差異往往超過其他任何理論課程。不少學生計算機語言課程考試成績不差,但不能真正獨立完成編程和計算實現。我們的教法是傳統課堂講解,作業和考試幾乎都是在紙上。俗話說:“萬事開頭難。”我們缺少在學生剛剛接觸計算機語言時給予操作上的必要指導,或在最初需要實踐指導時教學環境沒有及時跟上,現實存在的課程體系分工太明確,理論課歸理論課,實踐課就是實踐課,缺少一種過渡過程的訓練和氛圍。像福州大學將數學與計算機合在一起設立學院是相當有遠見的,該校數學專業的本科畢業生在社會上就很受歡迎。
杭州電子科技大學信息與計算科學教研室除專業實驗室正常實驗教學活動外,還成立了一個攀峰工作室,由若干年輕教師負責在課外對學生進行一對一的計算機編程技術、圖像處理、統計數據分析等傳幫帶工作,這一項工作已經開展了許多年,教師的付出是巨大的,學生受益面很大,學生還可以再帶學生,一年級第二學期開始跟隨攀峰工作室的老師直到畢業的三年多時間,這些學生群體在就業方面很受歡迎,工作后個人發展空間比較大。
當前高校理工科類專業普遍重視數學基礎的背景下,數學專業的不少學生卻對專業前景比較悲觀,在普通高校,一些學生們感覺數學難學,認為自己不是做研究的料,而計算機應用能力又比不上計算機專業的,不知道自己將來可以做什么。信息與計算科學專業的學生應充分利用自身良好的數學背景,在新生入學階段學會基礎的計算機編程技術,對算法設計與分析有一個感性的認識,培養對計算科學的研究興趣,從而提升對信息與計算科學專業的認知度。正確的專業認知能激發學生的學習興趣,確立個人的努力方向和奮斗目標,在本科階段打下良好的研究基礎,為今后的發展做好準備。從長遠的角度看,強化算法設計能力不但有利于提升信息與計算科學專業本科畢業生的就業競爭力,更有利于拓寬將來的職業發展空間。
參考文獻
關鍵詞:專業評估;模式;河海大學
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)02-0054-03
提高人才培養質量是當前我國高等教育改革發展最核心、最緊迫的任務。專業是高校人才培養的基本單位,包含了學生、教師、課程、教材、實驗室、實踐實習基地、教學管理人員等相關要素。國內外高等教育專業評估的理論與實踐證明,專業評估是保障和提高人才培養質量行之有效的手段。教育部《關于普通高等學校本科教學評估工作的意見》(教高[2011]9號)為進一步做好評估工作指明了方向:“各高校應強化高等學校質量保障的主體意識,構建校內質量保障體系,建立健全以學校自我評估為基礎,以院校評估、專業認證及評估、國際評估和教學狀態數據常態監測為主要內容的教學評估制度。”因此,校內專業評估是強化高校自主意識,建立健全高校內部質量保障體系,切實加強本科專業建設和管理,持續提高人才培養質量的重要舉措。
一、校內專業評估的目的
第一,有利于各專業了解自身辦學水平的現狀。校內專業評估強調全員性、全面性、發展性,注重質量建設的過程性環節,全面、客觀地考察教學全過程。通過“亮家底”“理思路”“促改進”的實踐方式,為各專業加強專業內涵建設,進一步凝練專業特色,提高專業競爭力指明了方向。
第二,有利于高校優化專業結構布局。通過對專業建設和人才培養質量進行科學診斷和分析,高校能夠準確判斷專業設置與產業經濟結構的適應度以及專業人才培養質量在區域和全國的競爭力,促使高校在“合理布局、整體優化,面向需求、強化特色,注重效益、科學定位”的原則下,開展專業結構優化調整工作,強化優勢特色專業,培育新興潛力專業,調整缺乏競爭力的專業,形成結構合理、可持續發展的專業結構體系。
第三,有利于高校科學評估各項教學政策成效。通過分析全校專業自評數據、學情調查數據和相關滿意度調查數據,高校能夠有效檢驗各項教學政策的合理性和執行效果,明確政策的改進方向,并為合理調控人、財、物等資源配置提供科學依據。
第四,有利于完善校內質量保障體系。校內專業評估是高校內部評估的重要組成部分,能夠激活高校發展的內在動力,調動高校自我管理、自主參與、自我改進、自我提升的積極性[1],增強適應外部評估的能力,為將來接受外部整體教學評估和專項評估夯實基礎。
二、國內外校內專業評估的經驗
(一)學情調查
目前國際上廣泛認可的學情調查項目有:美國的全國大學生學習性投入調查項目、英國的全國大學生調查項目和澳大利亞的大學生課程體驗調查項目[2]。以全國大學生學習性投入調查(NSSE)為例,評價的一級指標分為:學業挑戰度;主動合作學習水平;生師互動水平;校園經驗豐富度;校園環境支持度。清華大學史靜寰教授引進NSSE項目,分析了清華大學與美國研究型大學的本科生在5個一級指標的差異性[3]。大學生學情調查以學生學習投入度、學習過程、學習成效為評價內容,體現了以學生為中心的辦學理念,豐富了專業評估內涵。
(二)專業認證與評估
教育部組織的專業認證和住建部組織的專業評估是我國工程教育領域最具權威性的專業評估項目。如專業認證中水利類專業認證一級指標:專業目標,課程體系,師資隊伍,支持條件,學生發展,管理制度,質量評價。評價結果分為:合格,完全符合標準(P);合格,達到標準要求(P/C);合格,基本達到標準(P/W);不合格(F)。專業認證和評估的基本工作模式為找問題,找出專業的辦學實際與評估標準的差距。專業認證和評估推進了我國工程教育改革,建立了與注冊工程師制度相銜接的工程教育體系,促進了工程教育的國際交流與國際互認。
(三)專業等級排名榜
近年來社會評價機構對專業辦學的影響力逐年增大,社會評價機構以一套或一組指標作為質量度量,各類指標通常都劃分為投入指標、過程指標和產出指標三大類[4]。如武漢大學中國科學評價研究中心專業評價的一級指標分為:辦學資源,教學水平,科學研究,專業聲譽。該中心將各大學的專業(類)分為五個等級,對高校各專業進行等級排名,受到廣大考生和用人單位的關注。
三、校內專業評估的內容
河海大學歷來高度重視本科教學評估工作。2005年,學校以優秀的成績通過教育部本科教學工作水平評估;“十一五”期間,學校制定并實施了《河海大學教學質量與教學改革工程“十一五”實施方案》(簡稱“彩虹工程”),逐步建立起標準明確、過程控制、評價合理、持續改進的河海大學本科教學質量保障體系[5]。2008年,學校實施了校內專業評估、課程評估、實驗教學評估、學生培養質量評估、教學管理評估以及畢業設計(論文)評估等6項校內專項評估工作,為進一步改革、創新校內教學評估的模式和方法積累了寶貴經驗。
學校高度重視新一輪校內專業評估工作,多次組織教學院長、本科教學督導、專業認證與專業評估專家、教育學專家、管理學專家進行研討。通過深入研究國內外專業評估的理論前沿和先進經驗,結合學校自身實際,明確了專家對專業自評報告評價、在校生對教學工作滿意度評價、畢業生對專業培養滿意度評價和用人單位對畢業生質量滿意度評價四大評估模塊,保障了利益相關者的合法權益,建立了利益相關者共同治理的新模式。
(一)專家對專業自評報告的評價
專家全面審閱專業自評報告,系統總結專業建設成效、存在的問題,并明確改進的方向。專業自評報告主要依據《高等學校特色專業建設點申報書》《江蘇省高等學校品牌專業、特色專業驗收標準》《工程教育專業認證標準》等文件精神,開展教師發展、教學改革、實踐教學、教學管理和培養質量等方面的評估,全面考察專業建設現狀,推進專業內涵建設,提高專業品質。教師發展包含教師培養和教學水平2個維度,主要觀測點為:師資結構、教學培訓、教學團隊、評優評獎、教學滿意度等。教學改革包含培養模式、課程建設、教材建設、教學成果4個維度,主要觀測點為:專業改革、專業教育、課程規劃、教材選用、教材編寫、教改立項和獲獎、教學研究論文等。實踐教學包含實驗(實踐)項目、實習狀況、畢業設計(論文)3個維度,主要觀測點為:實驗開出率、綜合性實驗、社會實踐、校外基地、實習效果、畢業設計(論文)選題和質量等。教學管理包含過程管理、質量保障、教研活動3個維度,主要觀測點為:教學文件、教學組織、領導聽課、同行聽課、院督導聽課、學情調查、教研組織與成效等。培養質量包含專業能力、綜合能力、學習成效、社會聲譽4個維度,主要觀測點為:專業技能、綜合素養、畢業率繼續深造率、英語四六級通過率、競賽獲獎、論文專利、就業質量、社會評價等。
(二)在校生對教學工作滿意度的評價
對在校大學生開展專業認識、教學質量、教學管理和質量保障等方面的滿意度調查,踐行“以學生為中心”的教學理念,調動學生參與專業建設的積極性。專業認識包含專業興趣、前景期望2個維度;教學質量包含課程體系、課堂教學、課后指導、實踐教學、創新創業教育5個維度;教學管理包含教學紀律、行政服務、班導師服務3個維度;教學保障包含師資配備、實驗設備、教材及學習資源3個維度。
(三)畢業生對專業培養滿意度的評價
對畢業生開展培養過程、核心課程、專業技能、綜合素養等方面的滿意度調查,推動專業改革人才培養模式,提升畢業生的就業競爭力和就業質量。培養過程包含課程體系、專業教育、實習效果、畢業設計(論文)、就業教育5個維度;核心課程包含課程重要性、課程有效性2個維度;專業技能包含多項特定專業技術能力;綜合能力包含批判性思維、良好的口頭表達和寫作能力、時間管理能力等10項綜合能力。
(四)用人單位對畢業生質量滿意度的評價
對用人單位開展畢業生專業理論知識、工程(社會)實踐能力、創新能力、工作態度、團隊合作能力和國際化視野等方面的滿意度調查,了解畢業生實際工作能力,收集用人單位需求,鼓勵行業用人部門深度參與專業課程設置,增強人才培養與社會需求的適應性。
四、校內專業評估的程序與方法
(一)加強信息化平臺建設
校內專業評估涉及專業教師、在校生、畢業生、用人單位、評估專家等眾多人員,操作流程復雜,只有建立功能強大的信息化平臺才能保障評估工作順利實施。信息化平臺應體現流程化、集成化、智能化等特點:流程化是指系統能滿足在線自評、在線調查、在線審核、在線評估等功能,保障校內專業評估工作有序、高效開展;集成化是指系統能實現多角色數據共享功能,如在校生、畢業生調查模塊中“本學期課程學習狀態”“課外學習活動情況”“畢業生綜合能力”等學情調查數據能夠自動被專業自評模塊讀取;智能化是指系統能提供大數據挖掘、統計功能,提升專業評價的準確性與科學性。
(二)開展專業自評
一是專業負責人在學習、領會校內專業評估方案后,對照校內專業評估指標體系,收集相關支撐材料,認真、細致、實事求是地填寫專業自評報告。二是學院審核專業自評報告數據的真實性。三是專業自評報告經學院審核通過后,在全校公示,接受廣大教師、學生監督。專業負責人還需為在校生、畢業生滿意度調查提供專業核心課程清單和相關專業技能明細。
(三)實施在校生、畢業生、用人單位滿意度評價
教務處組織開展在校生對教學工作滿意度評價,并與就業指導中心一起做好畢業生對專業培養滿意度評價、用人單位對畢業生質量滿意度評價工作,并最終提供各專業三類評價的調查數據。教務處還需匯總整理好校級及以上教學改革項目、教學成果獎、研究性示范課程、全英文課程、新生研討課、學位率、畢業率、教師獲獎等數據明細,進一步減輕專業自評工作負擔。
(四)注重專家評估
專家遴選的標準為:一是專業相近。評估專家必須是本專業或相近專業的教學經驗豐富的專家。二是教學管理經驗豐富。評估專家必須是從事過系主任、教學副院長等教學管理工作的專家。三是專家多元化。每個專業安排2―3名專家進行評估,其中至少1名為校外專家。教務處統一組織專家開展專業評估工作,專家通過網絡查閱專業自評報告,依據專業評估指標體系逐項評價,并撰寫專家評價意見。
(五)形成專業評估分報告
專業評估結果實施分類指導,學校將專業競爭力等級劃分為三類:第一類為強競爭力專業,是指獲批國家特色專業建設點、省級品牌(特色)專業建設點、省級重點專業建設點的專業。強競爭力專業是學校的優勢專業,是吸引考生和用人單位的“拳頭”產品。強競爭力專業要能體現“領頭羊”作用,應獲得更多、更高等級的教學獲獎和教學改革項目;應大力改革人才培養模式,提升學生創新能力;應高質量通過教育部和住建部的專業認證和專業評估;應大力拓展國際化教育,開設了全英文課程、本科生中具有一個月以上海外學習經歷的學生比例高;應有較高的畢業生繼續深造率等。第二類為新辦專業,是指畢業生不足三屆的專業。新辦專業應具備科學合理的人才培養方案,且執行良好;師資隊伍結構應合理,能夠勝任教學工作;實驗、實習條件應有保障;學生、用人單位滿意度好等。第三類為一般競爭力專業,是指除強競爭力專業和新辦專業之外的專業。一般競爭力專業應有準確的人才培養目標定位,能夠主動適應和服務區域(行業)經濟社會發展的需要,突出應用型人才培養目標在教學建設中的引領作用;應有強化學生專業認知、提升學生學習積極性的具體措施;專業建設應取得一定成效,有省級及以上教學改革項目或獎勵;教師積極參與校內外各項教學培訓,有一批教研成果;就業率達90%以上等。教務處與學院共同分析評估專家、在校生、畢業生和用人單位的評價數據,依據各專業的競爭力等級,明確專業亟待解決的問題和對應對策,并最終形成單個專業評估分報告。
(六)形成專業評估總報告
學校從全校層面匯總專家、在校生、畢業生和用人單位的評價數據,采用定量計算與定性分析相結合的方式,全面分析學校在專業建設中的成效、面臨的問題與挑戰,為進一步提高專業建設和人才培養質量的提供對策和建議,并最終形成校內專業評估總報告。
五、校內專業評估的成效
2012年,河海大學組織57個本科專業開展了校內專業自評工作,3906名在校生、3610名畢業生、311家用人單位參與了問卷調查,邀請了校內外67位知名專家在線評審,了河海大學本科教學專業評估分報告和總報告白皮書。本次校內專業評估構建了利益相關者協商共治的長效機制,評估主體多元化,評估內容多樣化;打破了評價結果唯分數論制約,而是根據專業競爭力不同等級給予專業相應指導,激發了專業在校內專業評估中的主動性,變“要我評”為“我要評”;建立了學校與畢業生和用人單位常態化的聯系機制,使專業面向社會發展實際培養學生,提高了人才培養與社會需求的契合度;建立了循環評估和后繼評估機制,完善了校內常態化監測的教學評估制度。
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關鍵詞:工程教育認證;地方高校;新能源科學與工程;人才培養
地方應用型高校因在辦學歷史、經費投入以及社會關注程度等方面與高水平研究型大學有較大的差異而使其辦學水平、師資隊伍、實踐條件以及生源質量等方面均處于不利地位,這導致其人才培養質量特別是學生的創新實踐能力明顯不足[1-2]。工程教育認證背景下,如何針對地方高校辦學所存在的問題,結合地方經濟與社會發展的實際需求,培養具有地方高校自身特色、符合工程教育認證要求的卓越工程技術人才已經成為地方高校亟待解決的問題。
1地方本科高校人才培養現狀
工程教育認證強調“以學生為中心、產出導向、持續改進”的OBE理念。多數地方本科高校在現有人才培養過程中,存在著與地方經濟產業聯系不夠緊密、人才培養目標定位不清晰、專業特色不突出、課程體系設置不科學、教育教學方式不靈活、考核評價方式過于單一、實驗室建設和校企合作較薄弱、協同育人機制不健全、人才培養質量評價、反饋和保障機制不完善等諸多問題[3-5],和工程教育認證要求還存在著較大差距,迫切需要探索與工程教育認證要求相匹配的人才培養模式。
2人才培養模式改革的探索
河南城建學院是以工科為主、以“城建”為特色的多學科協調發展的省屬地方本科高校,自2017年開始對標工程教育認證的要求,以培養學生解決“復雜工程問題”的能力為出發點,實施“校企合作,產教融合”戰略,建設有資產經營管理有限公司、大學科技園、產業技術發展研究院、河南省城鎮綜合設計研究院、百城建設技術研究院,搭建了壩道工程醫院河南城建學院分院、河南省城鄉規劃大數據應用技術工程研究中心、河南省高分數據平頂山分中心、白龜湖國家濕地公園生態科研監測中心、城市固廢綜合處置與生態利用協同創新中心、健康食品協同創新中心、尼龍產業技術學院、BIM技術研究中心、城市建設發展中心等科研創新服務平臺等,致力于開展人才培養模式改革的探索。本文以新能源科學與工程專業為例進行探討。
2.1基于工程教育認證的人才培養方案重構
人才培養方案是體現人才培養定位與目標,確定專業人才培養課程體系的綱領性文件,是實施專業教育的依據。河南城建學院新能源科學與工程專業于2014年開始設置并招生,人才培養方案經歷了2015版、2017版和2019版3次修訂,2017年開始探索工程教育認證模式,但還未完全按照工程教育認證畢業要求12條構建畢業要求與培養目標和課程體系的關聯矩陣,在2019版人才培養方案修訂時,構建了畢業要求與培養目標和課程體系的關聯矩陣,但是還存在著培養目標定位不清晰、不能夠反映學生畢業后5年左右能夠達到的職業和專業成就的總體要求、畢業要求指標點分解不科學、課程體系設置不能有效支撐畢業要求等問題。針對這些問題,重構了基于工程教育認證模式的人才培養方案。2.1.1對標工程教育認證標準,重構人才培養目標對工程教育認證標準開展深入分析,以往的人才培養目標僅僅做到了形似,尚未完全契合工程教育認證要求的內涵。經過近2年的實踐,不僅使任課教師接納工程教育認證方法,使得工程教育認證理念更加深入人心,而且使任課教師對工程教育認證標準的內涵理解更加全面透徹。目前正在積極推進基于專業認證標準的2021版人才培養方案修訂工作,力爭做到針對學生的畢業要求“明確、可衡量、全覆蓋”、畢業要求可以有效支撐人才培養目標、課程體系可以有效支撐畢業要求等3個方面。2.1.2結合工程人才培養目標,優化產教融合方式工程人才培養目標要求培養具備扎實的工程理論基礎,具備優秀的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決復雜工程實際問題的能力。合理的產教融合方式可以有效促進學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。從頂層設計上作出合理布局,對接新能源領域的優勢主導產業、戰略新興產業和重大工程項目。以市場為導向,推動產教融合和校企合作,探求與企業合作建設研究所、實訓基地、共建校企合作課程等,并探求將學生送入企業一線開展生產實習、畢業實習等工作,共同培養擁有工程實踐背景的高素質創新型人才。
2.2優化課程體系、體現新能源專業特色
新能源專業培養方向涵蓋了太陽能、風能、生物質能、地熱能、氫能、核能等,學科涉及面廣,不同方向要求的專業基礎知識不同,課程之間跨度較大,基于河南城建學院長期形成的城建類學科專業優勢和辦學特色,依據學校“依托建設行業、服務城鎮化”的服務面向,河南城建學院開設的新能源科學與工程專業側重于太陽能的轉化與應用,偏重于太陽能光伏、光熱系統設計及其在建筑中的應用,如太陽能建筑一體化及分布式能源系統等,處于產業鏈的中下游。在以往的課程體系設置中,存在著課程內容交叉重復、學科知識體系不完整、專業特色不明顯等問題。在2021版人才培養方案中重新整合和規劃課程體系,認真梳理課程的內容與關鍵知識點,著重突出工程能力和設計能力這2條主線,增設了鋰電池儲能系統設計及應用專業核心課程,設置了Matlab技術工程應用、計算機輔助制圖、能源工程管理與工程經濟、單片機原理與應用、新能源發電并網技術等個性拓展課程模塊,構建了知識結構完整、課程銜接合理、更能體現新能源專業特色的課程體系,并著力構建風、光、儲、輸以及生物質能、地熱能、氫能等的全流程新能源應用體系。
2.3加強工程實踐能力和創新能力培養
2.3.1提高實踐教學環節比例工程教育認證要求學生具備解決復雜工程問題的能力,其中實踐教學是培養新工科人才要求的實際操作技能、解決實際問題能力和創新能力的重要環節。目前河南城建學院新能源專業的實踐教學環節主要包括課內實驗、課程設計、認識實習、社會實踐、生產實習、畢業實習和畢業設計等。著力提高實踐教學環節在人才培養課程體系中所占比例,可以有效提高學生工程實踐能力,和2017版、2019版相比,2021版新能源專業實踐教學環節學分占總學分的比例分別由31.4%、34.3%提高至35.3%。2.3.2理論教學與實踐教學相融合結合新能源專業的課程特點,將課程的理論教學與實踐教學相融合,采用目標教學法、案例教學法、現場教學法等,引導學生開展探究式學習,培養學生的工程實踐能力和創新思維能力。對于對應有課程設計實踐環節的理論課程,在課程開始的時候即給學生下發設計任務書,讓學生帶著任務、帶著目的去預習課程內容。在講述每個知識點前,先介紹其在工程設計中的作用,結合工程實際告訴學生可以解決什么樣的問題,激發學生的求知欲望,引導學生主動尋求解決方法,有助于加強學生對專業理論知識的理解和掌握,提高其分析問題、解決問題的能力;在講解每個知識點時,著力描述其在工程設計中的應用,多講述實際工程案例,培養學生的工程應用思維,有助于強化學生對專業理論知識的應用,提高其對專業的認知,增強對專業知識應用于工程設計中的能力;課后,通過在學在城建等網絡學習平臺向學生有關工程設計方面的知識,要求學生打卡,完成所布置的任務以鞏固所學知識;在所學課程結束后,安排相關實驗、實習環節,將所學理論知識有效應用在工程設計中。由此,通過課前、課中、課后以及實驗、實習環節4步層層遞進地滲透解決工程問題的思想、思路和方法[6]。從而有效促進理論教學與實踐教學相結合,切實提高學生工程實踐能力和創新思維能力。2.3.3第一課堂與第二課堂相融合在開展好理論教育第一課堂的同時,將專業教育與工程實踐、創新創業教育相融合,以“協同育人”“實踐育人”理念開展第二課堂。讓學生在學好專業技術理論的同時,通過第二課堂的社會實踐、科技競賽等活動,培養學生理論和實踐相結合的能力,鍛煉學生的創新思維和實踐能力,培養良好的團隊協作意識,還有利于促進學科交叉融合、知識融會貫通。在第一課堂中利用已有的創新創業課程,初步建立學生的理論知識和能力,并引導學生的工程實踐、創新創業理念,同時利用“協同育人”“實踐育人”方式將學生帶入工程實踐中來,讓學生參與到工程中去,參與到科研工作中去,通過科技競賽促進學生深入思考所學專業知識,并將其有效應用到實踐中去。做好第一課堂與第二課堂相融合,可以有效培養學生的工程實踐、創新創業能力。2.3.4狠抓畢業設計質量本科階段的畢業設計作為學歷教育的最后一部分,是教育教學質量的最終體現,是專業素養的凝練和升華,是理論教學轉向應用研究的堡壘。畢業設計可以深入反映學生對所學專業知識的綜合運用能力、實踐動手能力和創新能力的重要環節,新能源專業應加強對學生畢業設計的選題、開題、中期檢查、答辯等環節的全周期管理,把好指導教師關,把好選題關,把好指導過程關,把好答辯關,把好誠信關,把好學術關,保證設計質量。在設計選題方面,提倡真題真做,一人一題,盡量選擇既能滿足課程目標要求,又能聯系生產實際和工程實際的課題,強化規范意識,讓學生在設計中接受實際工程的訓練,培養學生的專業系統思維能力、學習與應用能力、綜合分析與判斷能力;在設計實踐方面,培養學生搜集資料、查閱文獻的能力,培養學生凝練精華的意識,培養學生將所學理論知識應用到設計中去的思維;在創新創業拓展方面,鼓勵學生在畢業設計期間深入參與一項相關學科競賽或科研項目,既可以提升學生的創新能力,又可以提高學生的畢業設計質量。
2.4構建虛實結合的實踐教學平臺
加強實踐教學資源建設,以現代教育技術為支撐,以虛擬仿真項目為依托,以提高學生實踐能力為重點構建虛實結合的實踐教學平臺。在虛擬仿真教學方面,充分利用MOOC等線上優質共享實踐教學平臺內的資源,深入推進校企合作,搭建虛擬仿真實習實踐基地,建設綜合性、智能化、開放性的虛擬仿真實踐教學平臺,為培養學生實踐能力創造條件。在搭建實踐實訓基地方面,充分運用教育部產學協同育人平臺,與企業簽訂戰略合作協議,建立長期戰略合作關系,合作搭建實踐實訓基地,著力提升專業內涵建設。
2.5構建專業人才培養持續改進機制
深化持續改進理念,不斷完善專業各主要教學環節的質量評價標準,規范教學過程管理,在校院二級教學質量保障體系的基礎上,形成自下而上的專業層面的教學質量監控與保障閉環機制,把“以學生為中心”的OBE教育理念和課堂教學改革聯系起來,把成果導向、過程性評價與教學評價制度改革結合起來,把持續改進和質量保障體系完善與質量文化建設有機融合起來,不斷加強自覺、自省、自律、自查、自糾的質量文化建設,將質量價值觀落實到人才培養各環節,持續提升新能源專業卓越工程人才培養質量。
3結束語
隨著工程教育認證和新工科建設的深入推進,河南城建學院新能源專業人才培養質量得到了很大提高,但是與工程教育認證標準和新工科的要求仍有一定的差距。在工程教育認證背景下,構建一個注重理論和實踐相結合、適應工程教育認證標準和OBE理念的人才培養模式,培養工程實踐能力強、富有創新精神、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才,仍需進一步強化工程教育認證理念,并將這一理念貫穿于人才培養全過程,落實到教育教學的每項具體工作中并持續改進。
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[關鍵詞] 學科融合;校企協同;應用型;模式
[中圖分類號] G647 [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549(2017) 01-0036-02
一 學科融合、校企協同培養的應用技術型人才模式的構建
本文基于現代社會對人才的需求,改變了傳統的辦學模式,在課程體系上進行跨學科融合,在教育模式上,嘗試改變教育觀念,進行教育教學改革,采用了“3+1”模式 。 “3+1”模式要求高校教育必須與社會經濟發展緊密結合,把社會需求作為辦學的出發點,提出全新的教育教學質量觀和人才觀,并把高校和企業作為共同的育人主體和育人環境。
(一)學科融合、校企協同培養模式的系統框架
學科融合、校企協同培養模式由三個系統組成,即實踐系統、評價系統和保障系統。實踐系統包括課程體系和教育模式的建設、聯系校企合作單位、簽訂合作協議、建設校企合作基地、建立師資隊伍等內容。評價系統包括過程評價和結果評價。保障系統由制度保障、規劃保障、組織保障和條件保障組成。
(二)學科融合、校企協同培養模式的內涵
“3+1”模式是學科融合、校企協同培養模式的載體。從內涵上講是指大學四年的教學活動前三年在學校進行,最后一年在企業進行。 當然“3+1”不單是一個時間分配,本質上它講的是理論與實踐相結合地培養學生做人做事的能力問題。該培養模式的實質特征是高校、企業這兩個育人主體在兩種不同的育人環境中培養學生的理論知識與實踐能力,不斷提升學生的創新能力和就業競爭力,使培養的人才全面滿足社會的需求。
(三)學科融合、校企協同培養模式的教學設計
學科融合、校企協同培養模式的教學設計包括“3”階段高校教學設計和“1”階段企業教學設計兩個部分。“3”階段高校教學設計的指導思想是緊緊圍繞學科融合、校企f同培養的應用型人才培養目標,建設學科融合的課程體系,教學方案設計以高校為主體,吸取企業提供的建設意見。“1”階段企業教學設計的指導思想是圍繞學科融合、校企協同培養的應用型人才培養目標,充分利用企業環境資源,讓學生在真實的工程實驗環境中鍛煉實踐動手能力。在企業與高校雙導師的指導下讓學生在企業中完成畢業實習,并結合社會實際問題選擇和完成畢業設計工作。
二 學科融合、校企協同培養的應用技術型人才模式的實踐
為貫徹學科融合、校企合作的原則,實施跨學科、跨專業教學實施方案,達到提升學生的實踐能力,全面提高學生綜合素質的目的,適應現代化社會對應用型人才的需求,我院在商業軟件工程和金融信息管理兩個專業試點進行學科融合、校企協同培養應用型人才的改革實踐。
(一)課程體系建設的實踐
根據廣州商學院發展規劃和定位,結合學校經、管為主的學科優勢,計算機教育必須與經濟、管理類學科結合,以軟件技術教育為核心,進行多學科融合。因此,在課程安排上除了開設計算機專業必須的基礎課程和專業課程以外,也相應地增加了很多商務應用和金融管理方面的跨學科課程。兩個專業的課程體系建設具體情況如下:
1 商業軟件工程專業課程建設
該方向的課程體系建設特色主要是:特色一:基本的軟件開發與管理技術的能力。即我們培養的學生具備根據客戶需求進行基本軟件開發與開發過程的管理能力,以及掌握應用部門的管理模式及內容的能力。特色二:熟悉計算機在商業模式、商務活動中的開發應用。即我們培養的學生基本具備能夠充分利用計算機軟、硬件技術、網絡和電子技術,分析商業應用領域進行網絡和商業軟件的設計、開發、維護的能力。
所以針對之前的課程體系(軟件工程方向)主要進行的建設調整內容有:(1)明確專業領域方向。專業方向由軟件工程改為商業軟件工程,更加明確專業的領域方向,結合商業、商務領域,深入軟件工程在這方面的應用。(2)調整基礎課程與專業課程的教學順序。將一些政治思想課程,安排在學生即將走出學校,接觸社會時進行,更好地為學生適應社會提供思想支持;同時,將專業課開課學期適當前移,讓學生更快進入專業學習狀態,同時,為學生預留更多實踐機會。(3)集中實踐教學體系新方法。在第6、7學期,開始嘗試以小學期為上課方式的課程設計的實踐課,強化學生綜合實踐能力、創新能力,為學生參加學科競賽、社會就業提供扎實實踐基礎,提高學生自信心和競爭力。
2 金融信息管理專業課程建設
該方向的課程體系建設特色主要是:以金融等經濟信息管理能力培養為主體,管理技術教育與計算機信息處理技術教育相結合。以學生的管理軟件技術應用能力的培養為主導,學生管理軟件的開發能力為進一步培養方向。主要培養學生應用各種統計分析工具進行商業智能分析與決策的能力;學習金融會計等方面的專業與應用技術,為金融領域提供決策支持與技術開發等能力。
所以針對之前的課程體系(信息管理與信息系統專業)主要進行的建設調整內容有:(1)專業培養特色更突出。主要培養學生應用各種統計分析工具進行商業智能分析與決策的能力;學習金融會計等方面的專業與應用技術,為金融領域提供決策支持與技術開發等能力的專業培養目標。(2)突出方向特色,新增與金融、商業智能相關課程。根據本專業人才培養目標,增加了金融學、銀行會計學、會計信息系統、商業智能應用案例等課程。根據當前國內實際應用情況適當調整部分課程,如,“統計分析與SAS程序設計”調整為“統計分析與SPSS程序設計”。另外,部分過時的與專業培養目標不符合的課程也做相應調整,如不再開設“微機原理與匯編語言”,“專業英語”等課程,并通過其他方法,如要求專業課老師在授課時增加本課程有關的專業英語教學等方式來彌補這方面知識的空白,以提高教學效率與教學質量。
(二)教育模式建設的實踐
將傳統的 “3.5+0.5”的教學模式,改革為 “3+1”的教學模式。即大學生的四年教學生活分成兩個部分進行,前3年在學校進行基礎與專業課程教學;最后1年到企業現場實踐,在企業進行并完成畢業實習和畢業設計教學。
學院與東軟簽署“框架合作”協議,雙方本著“優勢互補,資源共享,互惠雙贏,共同發展”的原則,共同探索校企聯合培養計算機人才的新模式、新機制,通過校企資源共享,促進雙方在教學科研、成果申報、學生培養和學生實訓、實習、就業等方面開展廣泛的合作。學院與東軟目前已經為大三學生和大四學生開展了以能力提升為導向的項目實訓。東軟為學院提供人才培養解決方案,并負責對所培養的學生進行考核評定。
校企聯盟構建學科融合、產學研合作平臺。我院與十幾家企業建立校企聯盟并建立了校外實習基地,與這些企業建立了穩定的畢業生供需關系,與東軟集團睿道教育信息技術、廣州中星網絡技術有限公司、廣東省數字廣東研究院、深圳市中科鷗鵬智能科技有限公司等知名企業合作建設的校內基地,開出各類實訓項目,引進企業投入的設備及各種軟件。學生在真實的企業環境中,定崗實踐,積極地以“企業人”身分要求自己并盡快融入企業環境中,受到了企業文化的熏陶。并在企業選派的具有實踐經驗的工程師指導下進行就業培訓,接受部分專業課實踐指導教學,努力完成企業所交付的工作任務和項目。從今年2011畢業生開始試行去企業去實習并完成畢業論文與設計工作。畢業論文的指導教師從校內擴展到校內與校外雙導師制,實現了院校、企業和學生三者共贏。當然也有很多畢業生在實習期間,表現優秀,與單位簽訂了聘用合同,極大提高了就業率。
(三)師資隊伍建設的實踐
1 加強校企合作示范基地指導教師的培養
為了保證實踐教學質量不斷提高,我們積極建設并培養了一支思想覺悟高,理論知識扎實,業務水平強,人員相對穩定的高素質的教師隊伍。
2 建立專兼結合的雙導師制度
對學生實行校內導師與企業導師的專兼結合的雙導師制度,每個學生根據自身的規劃方向,可以選擇專業方向對口企業導師。同時為了確保教學質量,每個校內導師與企業導師所指導學生人數不超過5人,建立學生與雙導師之間的聯系手冊,學生的成績考核由企業導師與校內導師共同商量評定,并規定學生每年跟隨企業導師在工程一線實踐時間不少于3個月。
3 完善教師隊伍結構建設
重視人才梯隊的建設,充分發揮學校的學科帶頭人的“傳、幫、帶”作用,積極培養年輕教師,全面提升青年教師的教學、科研能力,推動學科、專業人才隊伍建設。具體可通過在崗實習、專業進修、聘請外校名師、現代教育技術輪訓等多種形式,促進青年教師拓寬知識面,積極提高業務素質。建設更具開放性的師資隊伍,在學歷結構、學科結構等方面實現教師隊伍的優化,雙師型教師比例達90%以上,提高團隊的整體效力。
4 鼓勵開展學術交流活動
每學期將安排有豐富教學經驗的高水平教師或專家舉行2次以上的學術講座和交流活動。
5 注重發揮先進典型示范作用
每年度評選學校的教學工作優秀團隊及優秀個人,給予一定的表彰與獎勵。以激勵的方式和榜樣的力量充分調動全校教師參與教學、科研實踐工作的積極性與創造性,促進教師的教學水平與科研實踐能力的提高。
參考文獻
【關鍵詞】實踐教學體系;數據管理課程群;質量保障體系
0 引言
軟件工程專業實踐教學體系建設是面向信息與軟件產業需求,實現以軟件設計、軟件開發和信息處理能力為教學目標的關鍵環節。數據管理課程群的實踐教學是培養學生實施測試實驗、獲取預期結果、進行實驗比較等分析與解釋數據能力的基本方法。
數據管理課程群是對軟件工程專業教學計劃中具有相互影響、有序互動、可構成完整數據管理模塊的相關課程,進行綜合規劃和整合的有機集成單元。在數據管理的范圍內,物聯網、數據倉庫、信息安全和大數據等新技術的發展日新月異,并不斷地涌現新的研究方向和成果,使得數據庫課程發展成為內容豐富的數據管理課程群。如圖1所示,可以看出數據管理課程群在軟件工程專業中的地位及與其他課程群之間的關系,即在專業基礎課程群的基礎上,按照軟件工程課程群的工程方法,與程序設計課程群共同實現軟件開發和數據管理的基本訓練。
1 建設數據管理課程群實踐教學體系的基本過程
數據管理課程群的發展需要對相關專業學生的大學學習期間的實踐過程進行宏觀規劃,不僅要求對專業教學實踐環境的任務進行必要的評估,并通過一系列制度性措施來保證任務目標的實現;還要在每學年或每學期針對行業的發展狀況和企業的需求對具體實踐項目的內容進行評估、修改和完善,從而使得本專業的實踐教學體系實現動態性管理,基本步驟如圖2所示。而具體內容可以從教學團隊建設、實踐教學模塊設計和質量保障體系建設等方面來描述。
1.1 數據管理實踐教學團隊建設
數據管理課程群的實踐教學體系因為信息技術的行業特點而具有動態性。數據管理實踐教學團隊除了必須具有扎實的數據庫技術理論水平、數據庫軟件操作能力和責任心以外,還需要有足夠的學習新技術的能力和協調能力。在團隊中除了任課教師和實驗教師之外,熟悉軟件開發和數據管理的軟件企業工程師必不可少,這是直接影響團隊的建設質量。可以根據軟件行業特點,聘請有一定實踐歷練的研究生、軟件工程師或者在企業工作的校友參與實驗、實訓的指導,建立由不同類型教師組成的專家平臺,以利于學生通過不同的課外途徑與教師的進行溝通,利用多種方式保持輔導交流渠道的暢通,將實踐教學向更廣范圍延伸,并與不同課程群的實踐要求結合起來。
1.2 數據管理課程群的實踐教學模塊設計
數據管理課程群的課程實踐應該密切結合課程內容,可以分成5個模塊,即數據庫系統與數據結構、關系模型的基本理論與標準語言SQL、數據庫設計與應用、數據庫管理系統DBMS以及數據庫新技術。
從實驗內容層次看,可以針對課程內容的相關知識點設置驗證性和設計性的實驗,主要利用關系型數據庫管理系統軟件提供的實驗環境。從課程設計或實訓層次看,實施方案通過實現小型的數據庫應用系統,著重培養學生利用數據庫的理論和技術解決實際問題的能力,以及溝通和團隊協作的能力,還要求學生對數據庫管理系統的組成和實現技術有一定的理解和掌握。在畢業設計過程中,按照軟件工程的方法完成從需求分析、數據庫設計、數據庫實現到和ODBC/JDBC 編程,完成軟件開發的系統性訓練,以最終能夠開發數據庫應用系統。
1.3 建立動態的質量保障體系來確保實踐教學質量
實踐教學質量監控與保障體系建設首先是強調制度建設的重要性。定期修訂實踐教學督導制度,企業實踐跟蹤監控制度,以及學生評教與教師考核制度等,建立全員參與的質量監控評價體系。健全實踐教學質量監控和評價機制,尤其是嚴格考核實踐環節。通過建立質量保障體系,還要定期對實踐教學的規范、實驗內容、環境進行核查,并對生成的模型進行比較和評估,保持一個動態的、相對與企業期望相符合的滿意模型。
2 數據管理課程群的實踐教學體系建設基本過程
計算機行業迅速發展的必然結果決定了教學實踐內容的新穎性。對于數據庫課程群來說,可以重點選擇常用的Oracle 、SQL Server、DB2、MYSQL等數據庫管理系統軟件中的一種或多種進行課程內容的規劃。通過市場調研,預估今后一段時期的生產企業的軟件應用情況,在教學網絡平臺中設計工業生產、商業金融、工商管理和各類教育等不同行業崗位群的數據庫示例,創建與實際生產應用相近的數據庫和表等數據庫對象,讓學生體會實際工作中的數據完整性與數據庫安全性的關系,以及信息技術對于提高行業競爭力的重要作用。
2.1 立體化實踐教學體系建設
教學設計是課程實踐教學的靈魂,是提高實踐教學效率的關鍵環節。首先將專業基礎課程的實驗內容設計成包括教學演示、實驗操作、分組交流和簡單設計等形式。
針對數據庫課程群依托的軟件更新速度快、教材建設周期長的特點,進一步利用網絡平臺進行教材建設,并向動態化和立體化發展。構筑以實踐教學大綱為依據,隨著教學軟件的版本而實現教學參考書、教學課件、教學視頻、教學指導講義、習題、測試題的動態化更新,并定期修訂實踐教學大綱、更換網絡教學平臺的內容。
2.2 數據庫課程的實驗設計
數據管理領域的實踐模塊設計主要通過數據庫系統原理、數據庫維護與編程、數據庫綜合設計實踐、畢業設計等課程的實驗項目實現。在數據庫編程方面的實施方案要求掌握存儲過程和ODBC/JDBC 編程。其目標是強化學生的個人實踐操作能力的培養。
設置與數據管理課程群的授課內容相符合驗證性和設計性的實驗,幫助學生在進行數據庫管理系統和熟練掌握SQL語言基本數據庫技術操作的基礎上,還要學習管理和維護具體的數據庫系統,針對課程內容相關知識點,具體包括認識DBMS運行、數據庫創建與管理、查詢語言、數據操作、數據完整性、數據安全性、觸發器和存儲過程實驗、通過JDBC/ODBC 訪問數據庫、數據庫事務管理和數據庫備份與還原實驗等。
實驗教師在初期可以m當的演示一下相關實驗具體內容,然后讓學生進行驗證性操作。驗證性實驗著眼于通過實驗驗證課程的基本原理,培養學生的基本實驗技能。對于一些較為復雜的實驗,要給學生留下思考問題和解決問題的空間,實現研究性引導。并針對不同的學生群體的學習基礎狀況采用有不同的教學設計。
2.3 數據庫課程的實訓項目設計
數據管理課程群的綜合實訓機制的建立、完善和規范,是對學生進行理論與實踐的交叉培養。學生可以在模擬的生產環境中完成實訓任務,掌握綜合操作技能,使動手能力和創新精神得到鍛煉。通過實訓,學生可以進行實訓操作與軟件開發、進而參與企業的軟件過程改進和產品研發,同時重視學生實訓技能的培養和創新能力的培養。教學過程實現理論學習與實踐操作的結合,學習的內容實現與職業崗位的內容的結合,使項目開發實踐貫穿學生整個學習過程,最終幫助學生完成從學習知識到技能向項目經驗的轉換,提升學生的協作能力和管理能力,提高學生走上工作崗位所必須具備的職業素養。
2.4 實踐教學的考核方式改革。
建立動態考核機制,構建與時俱進的實踐教學質量評價體系。在該評價體系中,要把學生與教師互動的表現、學生日常上機實踐情況、實踐能力考核等多方面的內容納入考核內容。從而達到全面檢測學生的理論掌握水平和理論運用到實踐等方面能力。例如,同一門課程可以在網絡環境下實現考核,可以采用學生多次申請、多次考核的方式保證學生的知識要求達到大綱要求。
3 結語
數據管理課程群的實踐教學體系的建設是學院、企業、教師、學生和實踐項目內容選擇等各方面環環相扣的更復雜的系統工程。專業的實踐管理制度建設、教師團隊的組建、實踐模塊的劃分、學生的興趣引導和團隊對數據庫新技術的掌握程度等,都需要教學團隊不間斷的做大量、艱苦、細致的工作,這也是本課程群實踐體系建設的基石。
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