能力导向型卓越软件人才培养教学模式探索与实践

成果内容

(1)基于“成果导向OBE”理念,设计了“课程体系、课程目标、毕业要求” 三层次、细粒度培养标准,优化了人才培养方案

以社会需求为导向,遵循“工程教育专业认证”标准,依托师资队伍、软硬件资源,确定了应用型创新软件人才培养目标,明确了“工程知识应用能力、问题分析、复杂工程问题解决方案设计与开发、复杂工程问题研究、工程与社会评价、环境与可持续发展评价、职业操守与社会责任感、团队协作、沟通与交流、项目管理、自主学习与终身学习等”毕业能力要求。按照“自顶向下”的方法,设计了专业“课程体系-毕业要求”、“课程目标-毕业要求指标点”、“课程内容-课程目标”逐层细分的三个层面的关系矩阵,如图1所示。以此为指导,重构了新的专业人才培养方案、专业课程体系、课程大纲。在新的学生培养体系中,课程大纲直接描述毕业能力要求和目标达成度评价,实现了毕业要求中能力要素的精细化和显性化,为以学生能力培养为核心的教学过程提供有力支撑。

 图1 细粒度“课程体系、课程目标、毕业要求”专业培养矩阵

成果应用:

修订编制了河南工业大学计算机科学与技术专业人才培养方案2014版及2017版,修订了配套课程教学大纲2014版及2017版,新版培养方案和教学大纲已经启用,并且在应用过程中持续改进,不断完善。

提升了专业建设水平,支撑了专业“卓越工程师教育培养计划”项目实施、“地方高校第一批本科专业综合改革试点”项目实施;支撑了河南工业大学计算机科学与技术相关专业开展“工程教育专业认证”。目前,计算机科学技术专业、电子专业已顺利通过专业认证,软件工程专业正在实施工程教育专业认证。

(2)基于“以学为中心” 理念,设计了“问题驱动-自主思考-团队探究-互动交流-教师点评-归纳总结”的能力导向型教学模式

将以学为中心理念贯穿教学全过程,依据专业毕业要求,围绕学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统等能力,促进学生知识、能力、素质协调发展;“教”与“学”方法聚焦毕业要求能力的达成,围绕实现预期学习产出,积极开展课程内容、教学方法、教学模式、考核方式等改革。以“程序设计基础”、“计算机网络”、“JAVA程序设计”、“软件工程”等有代表性专业核心课程为例,基于学校“网络学习空间”,建设了一批在线课程推动课堂翻转,提出了面向“4C能力培养”的具体教学方法,如图2所示。围绕学生“4C”能力,设计了“问题驱动-自主思考-团队探究-互动交流-教师点评-归纳总结”互动式的教学流程,激发学生“学”的热情和主动性,推进研讨式、合作式、探究式教学方法应用,提高教学效果。形成了“能力导向”型软件人才培养教学模式。

图2 面向4C能力培养的全过程交互教学模式

 成果应用:

“计算机网络课程4C能力培养的教学实践”在全国第四届网络工程专业建设研讨会上做主题发言,反应热烈,受到同行广泛认可和关注。

在河南工业大学信息学院推广应用,从学生问卷调查、学生专业课程学习效果比对分析,取得较好的成效。“麦可思”第三方评价对比计算机科学与技术专业2届毕业生跟踪调查,实证了所提教学模式的有效性。

教学模式被北华航天工业学院、中原工学院等省内外高校采用,受到认可和好评。

(3)基于CDIO工程教育理念,构建了一体化的专业实践教学平台

以“创新能力、实践能力”培养为目标,建立了面向自主学习、开放、协同的“一体化”专业实践教学平台,使学生将知识与工程实际相联系,把数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题,有力地支撑了毕业要求能力指标,促进毕业要求逐项落地。实践平台采用精准目标导向、知识联动思想,重新设计了专业实践教学体系,再造专业知识关联的专业技能训练与综合能力提升相协调的实践教学内容:一方面,将各专业课程内容有机关联定义实验内容;另一方面,把课内实验、企业实训、课程设计、毕业设计等实践用例串联起来,实现实践内容整合,为学生建立起专业课程之间的联系,理解把握专业整体知识体系,实现专业知识综合应用、解决复杂工程问题等系统化训练。如图3所示。 

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图3 “一体化”专业实践平台实验/实训项目关联设计

“一体化”实践平台特点:内容全面、体系完整;目标精准、融会贯通;知识承载、能力导向;时空外展、激励自学;技术先进、虚拟智能;过程控制、跟踪考核;管理到位、机制保障。

成果应用:

基于CDIO工程教育理念设置的教学活动在河南工业大学信息学院推广应用,学生问卷调查反馈和学生专业课程学习效果比对分析表明,教学改革取得了良好效果。

优化了专业实践教学体系,通过问卷调查和第三方毕业生调查,学生实践能力得到有效提升。

有力支撑河南工业大学计算机科学与技术专业、软件工程专业开展“工程教育专业认证”。

“一体化”实践教学体系被山东交通学院、郑州航空管理学院等省内外高校采用,得到认可和好评。

(4)基于持续改进理念,建立了多元化、过程化考核方法和形成性评价方式

采用“课程答辩、课程报告、分级评分等”多元化考核方法,对学生学习成果进行周期性定性、定量评估;强化教师辅导、同行听课、学生座谈等教学过程促进手段,形成从任课教师、系到学院的学业三级监控预警体系。通过过程考核和评价方式,及时发现教和学中存在的问题,将学业指导和帮扶贯穿于学生学习的全过程,并不断对教学活动进行持续改进,提升毕业要求目标达成度,保障人才培养质量的达成。

成果应用:

在河南工业大学信息学院推广应用,从学生问卷调查、学生专业课程学习效果比对分析,成果取得了较好的成效。

(5)基于发展理念,强化了团队建设,促进了教师能力提升

教师是教学改革的主体,通过发挥传帮带作用,构建了结构合理、素质优良、业务精湛、特色明显、教学成果突出的教学团队,促进了核心课程及辐射课程群的建设,促进了教育改革成果的产生。通过设立教师自我发展提升计划,鼓励教师参加教学技能提升、教学研究能力提升的各类学习交流。从而形成了专业教师愿意投入教学,主动开展教改的良性教学生态。

成果应用:

教学改革提升了教师教学和教研能力水平。成果主持人获得2017年度河南省教学名师奖,主持的“计算机网络”教学团队获批2015年省级教学团队称号,主编国家级“十一五”规划教材1部,河南省“十二五”规划教材2部。成员赵玉娟老师在2015年河南省教学技能竞赛中获得全省计算机学科唯一一个“特等奖”,获河南省“五一”劳动奖章。项目成员负责的计算机网络、程序设计基础获得省级精品资源共享课建设立项。教师能力不断提升,团队建设成效显著。