張其亮, 陳永生
(1.江蘇科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院,江蘇 張家港 215600;2.同濟(jì)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院,上海 201804)
工程教育專業(yè)認(rèn)證是實(shí)現(xiàn)工程教育與工業(yè)界對(duì)接,提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑[1],在國(guó)內(nèi)外已引起了廣泛重視。2015年3月,中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)印發(fā)的《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(2015版)》提出了12條認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)即畢業(yè)要求,均以學(xué)生的能力培養(yǎng)為核心[2-4],強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)理論和技術(shù)手段,分析并解決工程問(wèn)題的基本能力、創(chuàng)新能力。認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵更加貼近工程實(shí)踐,要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),高校必須重視實(shí)踐教學(xué),認(rèn)真研究實(shí)踐教學(xué)體系,積極進(jìn)行產(chǎn)教融合、校企合作,為學(xué)生提供進(jìn)行工程實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的平臺(tái)。
OBE理念于1981年由Spady等人提出,并得到了美國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)的認(rèn)可,這一理論被貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。目前,國(guó)內(nèi)已有好多高校開始將這種理念和方法用于專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)。OBE理念根據(jù)三個(gè)基本前提發(fā)展起來(lái)[5-6]:(1)所有的學(xué)生都能學(xué)習(xí)成功,但不是在相同的時(shí)間內(nèi)或以同樣的方式;(2)成功的學(xué)習(xí)促進(jìn)更成功的學(xué)習(xí);(3)學(xué)??刂浦鴽Q定學(xué)生是否能在學(xué)校中學(xué)習(xí)成功的條件。圍繞OBE理念的發(fā)展前提,通過(guò)分析實(shí)踐教學(xué)體系存在的不足,以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)所提出的畢業(yè)要求為出發(fā)點(diǎn),研究構(gòu)建了學(xué)校、政府、企業(yè)三維參與的,具有基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)及創(chuàng)業(yè)能力培育三層次階梯式的實(shí)踐教學(xué)體系,旨在更好的培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的工程性、創(chuàng)新性人才。
與傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)相比,OBE實(shí)踐教學(xué)有以下特點(diǎn):
(1) 強(qiáng)調(diào)最終實(shí)踐成果。實(shí)踐成果不僅僅是成績(jī),還包括學(xué)生的出勤、互動(dòng)交流情況、答疑情況、能力、企業(yè)反饋情況、就業(yè)薪資等。OBE的成果導(dǎo)向注重學(xué)生的能力提升,注重學(xué)生能力從無(wú)到有,從弱到強(qiáng)的進(jìn)步;OBE聚焦學(xué)生最終達(dá)成的頂峰成果,學(xué)生某一次不成功的學(xué)習(xí),只作為改進(jìn)教學(xué)的依據(jù),不帶入其最終成果[7]。
(2) 注重實(shí)踐過(guò)程。OBE理念雖然被稱為成果導(dǎo)向教育,但并不意味著該理念忽視學(xué)習(xí)過(guò)程[8]。相反,OBE理念注重實(shí)踐過(guò)程,強(qiáng)調(diào)教師通過(guò)組織、策劃、管理、控制實(shí)踐過(guò)程,從而幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)成果。
(3) 強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心。OBE注重通過(guò)實(shí)踐過(guò)程后學(xué)生應(yīng)能達(dá)成的最終學(xué)習(xí)成果和真正擁有的能力,學(xué)生才是成果及能力的建構(gòu)者,因此OBE強(qiáng)調(diào)在實(shí)踐過(guò)程中以學(xué)生為中心,教師通過(guò)示范、指導(dǎo)、評(píng)價(jià)等措施幫助學(xué)生達(dá)成成果。
(4) 強(qiáng)調(diào)人人都能成功。OBE理念認(rèn)為所有學(xué)生都有才能,學(xué)校應(yīng)該根據(jù)學(xué)生自身特點(diǎn),制定不同的實(shí)踐目標(biāo)和實(shí)踐策略,讓學(xué)生可以在不同實(shí)踐方式、不同時(shí)間內(nèi)獲得成功,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的差異化發(fā)展。
近幾年我校的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室投入力度明顯加大,學(xué)校、教師對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視程度也明顯加強(qiáng),但實(shí)踐教學(xué)在構(gòu)建和實(shí)施過(guò)程中仍面臨不少問(wèn)題與挑戰(zhàn),具體表現(xiàn)為:
(1) 實(shí)踐教學(xué)缺乏創(chuàng)新。在實(shí)踐教學(xué)中,很多課程仍然沿用傳統(tǒng)的“知識(shí)+實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式[9],為了驗(yàn)證所學(xué)的理論知識(shí),由教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟按部就班完成,這種以教師為中心的實(shí)踐教學(xué)難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),也違背了OBE理念以學(xué)生為中心的原則。雖然有些實(shí)踐環(huán)節(jié)也采用了案例教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法,但是較多的實(shí)踐項(xiàng)目?jī)?nèi)容陳舊,更新不及時(shí),且大都為教師自擬的模擬項(xiàng)目,與實(shí)際需求存在較大的差異,實(shí)踐效果不理想。
(2) 實(shí)踐教學(xué)缺少企業(yè)參與。目前,各高校非常重視校企合作,但是相當(dāng)一部分校企合作受到資金、利益、安全性、人員安排等因素影響得不到很好的開展,僅是達(dá)成合作意向,簽署合作協(xié)議,并沒(méi)有深度合作機(jī)制,也難以進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的推進(jìn)。在這種境況下,學(xué)校很難將企業(yè)的工程師或企業(yè)項(xiàng)目引入到實(shí)踐能力培養(yǎng)體系中,也難以將學(xué)生輸送到企業(yè)進(jìn)行工程實(shí)習(xí)。而學(xué)校教育與企業(yè)界在工程實(shí)踐方面存在巨大差距,沒(méi)有了企業(yè)的參與,學(xué)生便失去了工程訓(xùn)練平臺(tái),難以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力這一培養(yǎng)目標(biāo)。
(3) 實(shí)踐教學(xué)過(guò)程過(guò)于粗放。受到場(chǎng)地、師資等限制,實(shí)踐教學(xué)經(jīng)常以大班授課,從實(shí)踐教師的角度出發(fā),教師指導(dǎo)的學(xué)生太多,實(shí)踐題目的多樣性,實(shí)踐過(guò)程的管理、指導(dǎo)、考核等基本流于形式,教師難以在規(guī)定的實(shí)踐時(shí)間內(nèi)照顧到每一位學(xué)生,教師按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核,學(xué)生的差異性被忽略;從學(xué)生的角度出發(fā),實(shí)踐過(guò)程缺少教師的指導(dǎo),而且受時(shí)間的限制,學(xué)生與學(xué)生之間也不會(huì)有太多的交流,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中遇到的問(wèn)題難以解決,學(xué)生對(duì)實(shí)踐課多有怨言,久而久之,降低了學(xué)生的積極性和自信心,實(shí)踐效果無(wú)法保證,達(dá)不到OBE理念注重實(shí)現(xiàn)過(guò)程的要求。
(4) 工程訓(xùn)練受益面較窄。學(xué)校也在積極開展第二課堂、學(xué)科競(jìng)賽等活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,但學(xué)校和教師為了追求辦學(xué)成果和教學(xué)成就,往往只選拔優(yōu)秀學(xué)生參與一些級(jí)別較高的賽事,輻射面太窄,致使絕大部分同學(xué)在校期間不能得到系統(tǒng)的實(shí)踐訓(xùn)練,與OBE理念倡導(dǎo)的人人都能成功存在偏差。
OBE為指引的教育理念遵循反向設(shè)計(jì)原則[10],從需求開始,由需求決定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),在培養(yǎng)目標(biāo)基礎(chǔ)上確立畢業(yè)能力指標(biāo)體系,并由此確立實(shí)踐教學(xué)課程體系。根據(jù)中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證要求提出的軟件類專業(yè)本科生畢業(yè)5年后要達(dá)到的能力要求,并結(jié)合我校的人才培養(yǎng)定位,構(gòu)建了基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)及創(chuàng)業(yè)能力培育三層次階梯式的實(shí)踐教學(xué)體系,體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 多層次階梯式實(shí)踐教學(xué)體系
基礎(chǔ)能力培養(yǎng)層的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)踐能力。長(zhǎng)期以來(lái),很多應(yīng)屆畢業(yè)生被詬病為“有學(xué)歷、無(wú)能力”的窘境[11],原因是他們雖有理論知識(shí)卻缺乏動(dòng)手實(shí)踐能力,不能滿足企業(yè)的需求,為此基礎(chǔ)能力培養(yǎng)層利用課程實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)訓(xùn)及一些社團(tuán)項(xiàng)目強(qiáng)化大學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。
(1) 創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容。課程實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和綜合性3種類型,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)層次較低,讓學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,加深理解,這類實(shí)驗(yàn)一般都有明確的實(shí)驗(yàn)步驟,無(wú)需學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)是需要學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)問(wèn)題和解決問(wèn)題的,由教師設(shè)計(jì)實(shí)踐目標(biāo),清晰定義實(shí)踐成果及學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力,學(xué)生可以充分利用所學(xué)知識(shí),發(fā)揮自己的創(chuàng)造力進(jìn)行設(shè)計(jì),這類實(shí)驗(yàn)一般基于任務(wù)導(dǎo)向法進(jìn)行。
(2) 細(xì)化實(shí)踐管理過(guò)程。為了克服傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程過(guò)于粗放的狀況,研究借鑒比較流行的“翻轉(zhuǎn)課堂”思想組織和管理實(shí)踐過(guò)程?;纠砟顬椋航處煵贾煤脤?shí)踐任務(wù),學(xué)生在課前通過(guò)自主學(xué)習(xí)完成實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)主要完成答疑、成果展示、討論、評(píng)價(jià)等內(nèi)化工作。基于翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐過(guò)程如圖2所示。
圖2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐過(guò)程
由圖2的實(shí)踐過(guò)程可以看出,學(xué)生的實(shí)踐過(guò)程在課外完成,實(shí)踐過(guò)程不再受時(shí)間、地點(diǎn)等的約束,師生間的交流也可以借助各種網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)隨時(shí)隨地進(jìn)行。
(3) 建立多元化評(píng)價(jià)方式。傳統(tǒng)的實(shí)踐評(píng)價(jià)方式主要以教師的考勤和實(shí)踐結(jié)果為主,評(píng)價(jià)過(guò)程不夠客觀。OBE理念突出成果導(dǎo)向,注重評(píng)價(jià)學(xué)生能力,為此,本文設(shè)計(jì)了“教師+學(xué)生”“過(guò)程+結(jié)果”的實(shí)踐評(píng)價(jià)方法,實(shí)踐評(píng)價(jià)除了教師的評(píng)價(jià)外,還增加了自評(píng)、學(xué)生互評(píng)環(huán)節(jié),評(píng)價(jià)內(nèi)容除了結(jié)果外,還注重對(duì)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià),設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)要求及要實(shí)現(xiàn)的能力指標(biāo)如表1所示。
(4) 企業(yè)參與。為了使學(xué)生能了解專業(yè)發(fā)展、應(yīng)用情況并能接觸到企業(yè)項(xiàng)目,在大一開設(shè)的專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中,一方面請(qǐng)企業(yè)工程師到校內(nèi)給學(xué)生開展講座,介紹專業(yè)及企業(yè)發(fā)展情況,另一方面組織學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行參觀;在大二和大三分別設(shè)置2個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),該實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)邀請(qǐng)企業(yè)工程師帶企業(yè)項(xiàng)目全程參與;在大四輸送學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)、項(xiàng)目訓(xùn)練和定崗實(shí)習(xí)。目前我校軟件類專業(yè)已與4家企業(yè)建立了長(zhǎng)期深入合作關(guān)系。
表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)
學(xué)生具有一定的實(shí)踐能力后,應(yīng)通過(guò)完整的實(shí)際項(xiàng)目強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,為此研究以學(xué)科競(jìng)賽、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)等作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要載體。
(1) 項(xiàng)目組織。學(xué)生參加競(jìng)賽活動(dòng)和江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目,從選題、需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn),貫穿了一個(gè)工程項(xiàng)目的始終,且競(jìng)賽項(xiàng)目和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目一般要求有較好的創(chuàng)新性,能很好地鍛煉學(xué)生解決實(shí)際工程項(xiàng)目問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為了使競(jìng)賽活動(dòng)和創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目能真正發(fā)揮應(yīng)用的作用,研究專門成立了創(chuàng)新實(shí)踐基地對(duì)競(jìng)賽活動(dòng)和創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目進(jìn)行宣傳、組織和管理。創(chuàng)新實(shí)踐基地設(shè)置專門的教師進(jìn)行管理,并擁有一定數(shù)量的指導(dǎo)老師。創(chuàng)新實(shí)踐基地通過(guò)各專業(yè)建立的協(xié)會(huì)開展活動(dòng),以軟件類專業(yè)為例,所建立的創(chuàng)新基地組織形式如圖3所示。
圖3 創(chuàng)新基地組織形式
(2) 項(xiàng)目來(lái)源。各類競(jìng)賽活動(dòng)、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目及畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目有多種來(lái)源,包括:教師或?qū)W生的自擬項(xiàng)目、教師的產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,還有一部分來(lái)自于遴選的優(yōu)秀綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,這類項(xiàng)目多為企業(yè)項(xiàng)目。競(jìng)賽活動(dòng)、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目及畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目可以互相轉(zhuǎn)化,好的競(jìng)賽項(xiàng)目可加以包裝、完善用作畢業(yè)設(shè)計(jì),優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)也可以加以深入作為其他競(jìng)賽項(xiàng)目或大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。
為避免一些優(yōu)秀的競(jìng)賽項(xiàng)目、優(yōu)秀的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目流失,鼓勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),學(xué)校在政府的支持下于2015年10月成立了張家港“香樟樹”眾創(chuàng)空間,這也是張家港市第一家為大學(xué)生提供的全方位創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)眾創(chuàng)空間。香樟樹眾創(chuàng)空間營(yíng)業(yè)面積1 600 m2,簽約導(dǎo)師50多名,創(chuàng)客工位60多個(gè),已有24個(gè)項(xiàng)目入駐,獲得科技支持資金100多萬(wàn)元。2016年9月,“香樟樹”眾創(chuàng)空間獲評(píng)江蘇省省級(jí)眾創(chuàng)空間。“眾創(chuàng)空間”作為創(chuàng)客文化和創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)的載體,為創(chuàng)客們提供了互動(dòng)交流、動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新的公共平臺(tái),幫助創(chuàng)客實(shí)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想[12]。進(jìn)駐創(chuàng)客空間的項(xiàng)目需要由學(xué)生提出申請(qǐng),學(xué)校組織專家進(jìn)行評(píng)審,評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)的項(xiàng)目給予經(jīng)費(fèi)支持,進(jìn)入眾創(chuàng)空間進(jìn)行孵化[13-15];對(duì)未達(dá)到孵化要求,但專家反饋具有一定前景和創(chuàng)新性的項(xiàng)目允許進(jìn)入眾創(chuàng)空間進(jìn)行培育,暫不提供經(jīng)費(fèi)支持,待培育合格后再提出申請(qǐng)進(jìn)行孵化。孵化項(xiàng)目也可以與企業(yè)進(jìn)行合作,進(jìn)行更高層次的創(chuàng)業(yè)或申請(qǐng)更復(fù)雜的工程項(xiàng)目。
基于所設(shè)計(jì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)體系對(duì)軟件類專業(yè)進(jìn)行了近2年的實(shí)施,取得了滿意的成果。
(1) 校企合作方面。與4家企業(yè)簽署了合作協(xié)議,并聯(lián)合建立了2個(gè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地,建設(shè)了4個(gè)校外實(shí)習(xí)基地。大一到大三期間邀請(qǐng)企業(yè)工程師參與指導(dǎo)的實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地完成;在大四期間,將學(xué)生輸送到校外實(shí)習(xí)基地進(jìn)行培訓(xùn)、企業(yè)項(xiàng)目訓(xùn)練、頂崗實(shí)習(xí),每個(gè)專業(yè)每年大致80%的同學(xué)參與校外實(shí)習(xí),剩余20%左右的同學(xué)大都是考研的同學(xué),他們更希望在校內(nèi)完成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容;在整個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中,企業(yè)工程師及企業(yè)項(xiàng)目能被融入到實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中,從而解決了師資及工程項(xiàng)目缺乏的問(wèn)題,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。
(2) 學(xué)生實(shí)踐方面。實(shí)施2年來(lái),學(xué)生在各類競(jìng)賽中共取得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)20余項(xiàng),省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)60項(xiàng),獲得校級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)10人。另外,學(xué)生申報(bào)的江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目中,獲得國(guó)家級(jí)立項(xiàng)的項(xiàng)目有2項(xiàng),獲得省級(jí)立項(xiàng)的項(xiàng)目有7項(xiàng),有4組同學(xué)進(jìn)駐眾創(chuàng)空間獲得立項(xiàng)資助,據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件類專業(yè)大致有80%以上的同學(xué)參與過(guò)各類第二課堂活動(dòng),實(shí)踐取得了滿意的成果,學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力得到了顯著提升。
根據(jù)工程教育的認(rèn)證要求,基于OBE理念,我們構(gòu)建了多維度階梯式實(shí)踐能力培養(yǎng)體系。該培養(yǎng)體系所設(shè)計(jì)的三層結(jié)構(gòu)培養(yǎng)了學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力,實(shí)踐過(guò)程考慮了學(xué)生的差異化,做到了以學(xué)生為中心的原則,并利用多元化的評(píng)價(jià)體系評(píng)價(jià)學(xué)生的能力。該實(shí)踐體系的實(shí)施得到了政府的支持,實(shí)踐過(guò)程引入了企業(yè)的全方位參與,從實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施效果看,該實(shí)踐體系對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)
手能力、解決實(shí)際工程問(wèn)題能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力發(fā)揮了重要作用。
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