面向工程教育國(guó)際認(rèn)證培養(yǎng)地方本科院校學(xué)生程序設(shè)計(jì)實(shí)踐能力

費(fèi)雄偉　陽(yáng)王東　陳偉宏

摘要：以地方本科院校學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心能力——程序設(shè)計(jì)能力為切入點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行國(guó)際工程教育地方化改革，提出了包括“程序運(yùn)行為教學(xué)導(dǎo)向”、“程序優(yōu)化為選拔導(dǎo)向”、“程序競(jìng)賽為激勵(lì)導(dǎo)向”、“項(xiàng)目為工程導(dǎo)向”的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐能力工程認(rèn)證化改革方案。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)；工程認(rèn)證；實(shí)踐能力；改革方案

一、 引言

2016年，我國(guó)正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國(guó)，這標(biāo)著我國(guó)的工程教育認(rèn)證經(jīng)過(guò)20多年的努力實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際接軌。這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)指導(dǎo)地方本科院校的工科辦學(xué)，特別是計(jì)算機(jī)學(xué)科的辦學(xué)具有很強(qiáng)的價(jià)值和意義。這是因?yàn)榘凑諊?guó)家教育部署，地方本科院校的定位一般為應(yīng)用本科院校，具有為服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)應(yīng)用型人才的使命；而培養(yǎng)應(yīng)用型人才中的實(shí)踐能力培養(yǎng)是極其重要的組成部分。《華盛頓協(xié)議》的初始成員國(guó)，如美國(guó)、英國(guó)等，在工程領(lǐng)域有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，處于價(jià)值鏈的頂端，源于她們優(yōu)秀的工程教育。

二、 問(wèn)題分析

工程教育國(guó)際認(rèn)證涵蓋了計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子等14類工學(xué)學(xué)科，其認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)涉及師資隊(duì)伍、支持條件、課程體系、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求等幾個(gè)方面。工程教育國(guó)際認(rèn)證的特點(diǎn)是“以學(xué)生為中心”和“以輸出為導(dǎo)向”。

“以學(xué)生為中心”是指師資隊(duì)伍、支持條件和課程體系等都是為面向?qū)W生的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求提供支撐的。培養(yǎng)目標(biāo)為畢業(yè)生五年后的職業(yè)定位和工作業(yè)績(jī)，而畢業(yè)要求反映學(xué)生達(dá)到畢業(yè)的最低要求，換句話說(shuō)畢業(yè)要求指學(xué)習(xí)后有什么東西，而培養(yǎng)目標(biāo)指畢業(yè)后學(xué)生能做什么。可見(jiàn)工程教育認(rèn)證反映的是學(xué)生的最低要求，并不反映學(xué)生的平均和優(yōu)秀的要求。

三、 程序設(shè)計(jì)實(shí)踐能力工程認(rèn)證化改革方案

程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)學(xué)科或其他學(xué)科利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)算法、編寫(xiě)代碼、程序調(diào)試等一系列過(guò)程，是利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題、開(kāi)發(fā)軟件的方式。可見(jiàn)程序設(shè)計(jì)一是具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，二是具有很強(qiáng)的工程性。如嵌入式開(kāi)發(fā)中的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)中的Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、Web程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編程等。因此，以它作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的工程教育認(rèn)證研究具有很強(qiáng)的針對(duì)性。下面提出程序設(shè)計(jì)實(shí)踐能力工程認(rèn)證化改革方案。

1. “程序運(yùn)行為教學(xué)導(dǎo)向”的實(shí)踐教學(xué)

程序設(shè)計(jì)實(shí)踐能力培養(yǎng)完全可以適應(yīng)國(guó)際工程教育認(rèn)證的“以輸出為導(dǎo)向”的理念。程序設(shè)計(jì)具有語(yǔ)言基礎(chǔ)、算法分析、代碼編寫(xiě)、程序調(diào)試、程序測(cè)試和運(yùn)行等開(kāi)發(fā)過(guò)程，為此其中的語(yǔ)言基礎(chǔ)和算法分析是輸入部分，代碼編寫(xiě)和程序調(diào)試是實(shí)施部分，而程序測(cè)試和運(yùn)行自然屬于輸出部分。由于程序不像產(chǎn)品是有形可見(jiàn)的，因此程序的測(cè)試和運(yùn)行需要借助專門(mén)的測(cè)試程序，即在線程序評(píng)測(cè)（Online Judge）系統(tǒng)。

2. “程序優(yōu)化為選拔導(dǎo)向”的實(shí)踐教學(xué)

由于國(guó)際工程認(rèn)證并不對(duì)優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行反映，為此我們還需對(duì)優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行激勵(lì)，培養(yǎng)出高質(zhì)量的創(chuàng)新人才，這也是我國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的要求。為此，在程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中可以以一個(gè)班為單位由教師組織在線競(jìng)賽，仍舊采取在線程序評(píng)測(cè)，通過(guò)計(jì)算題目的完成數(shù)、完成時(shí)間、完成質(zhì)量給出具體成績(jī)。為了使競(jìng)賽具有科學(xué)和公平性，試題的難度可以設(shè)置為2∶4∶4的難∶中∶易的比例。而完成質(zhì)量通過(guò)程序的運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行所需空間和代碼量來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。運(yùn)行時(shí)間、空間、代碼少的程序更為優(yōu)秀。這就要求優(yōu)秀的學(xué)生優(yōu)化自己的程序，使其具有更好的性能。

3. “程序競(jìng)賽為激勵(lì)導(dǎo)向”的實(shí)踐提升教學(xué)

前述的第1步適合課堂同步訓(xùn)練，而第2步適合階段性考察。通過(guò)前2步的實(shí)施，優(yōu)秀的學(xué)生一般得到了充分的鍛煉，脫穎而出。為此可以吸收國(guó)際工程教育中的“持續(xù)改進(jìn)”的理念，將選拔出的優(yōu)秀學(xué)生組織程序競(jìng)賽，進(jìn)一步提升他們的程序設(shè)計(jì)能力。目前各級(jí)部門(mén)組織的程序競(jìng)賽比較多。以湖南省為例有：湖南省教育廳組織的“大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽”，湖南省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)組織的“大學(xué)生計(jì)算機(jī)作品賽”等等。通過(guò)組織學(xué)生競(jìng)賽進(jìn)一步激勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將他們培養(yǎng)為更優(yōu)秀的程序設(shè)計(jì)人才。

4. “項(xiàng)目為工程導(dǎo)向”的程序設(shè)計(jì)工程能力

這一步面向普通水平的學(xué)生的工程能力培養(yǎng)，因?yàn)椴⒉皇敲總€(gè)同學(xué)都具備競(jìng)賽的高水平，更多的同學(xué)需要的是鍛煉工程能力，以適應(yīng)將來(lái)的就業(yè)和職業(yè)需要。功程能力的培養(yǎng)主要涉及如下幾個(gè)方面：一是大學(xué)生創(chuàng)新性項(xiàng)目，這是競(jìng)爭(zhēng)申報(bào)性的，二是各類設(shè)計(jì)，如程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，這是普遍性的，三是實(shí)習(xí)工作，學(xué)生進(jìn)入公司實(shí)際完成具體工程項(xiàng)目，這也是普遍性的。通過(guò)這些項(xiàng)目，轉(zhuǎn)換學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力為適應(yīng)市場(chǎng)需要的工程能力。

四、 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用型工程人才的培養(yǎng)是擺在地方高校教學(xué)改革面前的一大命題。針對(duì)地方院校計(jì)算機(jī)學(xué)科程序設(shè)計(jì)能力實(shí)踐能力，結(jié)合國(guó)際工程認(rèn)證優(yōu)點(diǎn)，提出了改革方案。方案包括實(shí)施“程序運(yùn)行為教學(xué)導(dǎo)向”的實(shí)踐教學(xué)、補(bǔ)充“程序優(yōu)化為選拔導(dǎo)向”的實(shí)踐教學(xué)、補(bǔ)充“程序競(jìng)賽為激勵(lì)導(dǎo)向”的實(shí)踐提升教學(xué)、補(bǔ)充“項(xiàng)目為工程導(dǎo)向”的程序設(shè)計(jì)工程能力。方案對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升，必將發(fā)揮很大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]方崢.中國(guó)工程教育認(rèn)證國(guó)際化之路——成為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備成員之后[J].高等工程教育研究，2013，（6）：72-76.

[2]張茜，王漢成.面向國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證的工程教育“項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)”研究[J].中國(guó)培訓(xùn)，2017，（2）：89.

[3]張樸，孔力，劉文中.國(guó)際工程教育認(rèn)證背景下的測(cè)控專業(yè)實(shí)踐教育培養(yǎng)模式探索與思考[J].高教論壇，2016，（12）：25-27.

作者簡(jiǎn)介：

費(fèi)雄偉，陽(yáng)王東，陳偉宏，湖南省益陽(yáng)市，湖南城市學(xué)院信息與電子工程學(xué)院。endprint