借鉴CDIO理念构建实践教学体系

摘要:针对应用型本科院校实践教学过程中存在的现实问题,以计算机专业为例,提出借鉴CDIO工程教育模式构建实践教学体系的思路;详细论述实践教学体系的构建步骤,即确定人才培养目标、分析能力及素质要求、设计一体化课程计划、构建实践教学体系;最后从师资队伍和实践条件及管理两个方面讨论实践教学体系支撑条件的建设内容。

关键词:实践教学体系;CDIO;改革

实践教学作为教学过程的重要环节,是培养学生应用能力的重要手段,是实现人才培养目标的有效途径和重要保证[1]。然而,目前实践教学存在很多问题,主要体现为以下几方面:一是重理论轻实践的观念仍然存在,实践教学地位有待进一步提高;二是实践教学体系内容陈旧,与社会及企业对高级应用型人才的实践能力要求存在差距;三是实践教学师资队伍力量薄弱,教师实践能力素养不够,缺乏具有实践应用能力、知识创新能力的“双师”型教师;四是实践教学场所整体投入不足,实验室和实践教学基地管理体制陈旧;五是实践教学质量监督机制尚不完善,缺乏管理和质量意识,缺少一套符合实践教学特点的质量评价体系和考核机制,缺乏对实践教学的过程监督。

“十一五”期间,在教育部高教司“质量工程”的支持下,教育部计算机科学与技术教学指导委员会研究了计算机科学与技术专业教学实践体系,制定了一个本专业实践教学指导性规范。同时,教指委也鼓励各办学单位根据自己人才培养的定位制定出有特色的实践教学具体要求。因此,针对当前实践教学中存在的问题,为确保高校培养的人才的综合素质符合社会实际需求,积极开展教学研究与改革,构建与人才培养目标相适应的实践教学体系迫在眉睫。

1实践教学体系的构建思路

CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)是一种新型工程教育模式。它作为一种指导工程教育人才培养模式改革的教育观念和方法论体系,作为一种课程设计的框架体系,符合现代工程技术人才培养的一般规律,具有良好的发展前景和推广价值。基于当前工程教育中存在的重理论轻实践的现状,CDIO以构思、设计、实施及运作全过程为载体来培养学生的工程能力。CDIO思想中指出,学生的工程能力不仅包含个人的学术知识,还包含学生的终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力[2]。

我院长期以来密切关注国内外应用型人才培养的教育教学改革趋势,并结合自身实践,提出一系列谋求进步发展的思路:借鉴CDIO教育理念,不断学习国外先进工程教育模式;转变观念,进一步优化人才培养方案,不断创新人才培养模式;适时整合实践教学资源,研究实践教学内容改革,根据各实践教学环节的特征,为其科学制定教学过程、教学方法及评价方式;积极开展实践教学环境的建设,从硬件和软件两方面改善校内实践教学条件,拓展实践教学基地建设,构建真实的实践场景,通过全过程、全方位开展产学研合作,促进实践教学师资应用能力的提高,培养师资队伍双师素质,建设一支能为学生树立工程师榜样的精良的实践教学队伍;规范实践教学管理,探索新的实践教学考核评价体系,建立各主要实践教学环节的评价标准,最终努力构建产学研合作、以培养学生能力为本位、为区域经济和社会发展培养高级应用型人才的实践教学体系。

2构建步骤

2.1科学合理地制定人才培养目标

CDIO认为,包括计算机科学与技术在内的应用型工程教育有4个重要的利益相关者集团:学生、工业界、大学教师和社会[2]。其中IT业界是计算机科学与技术专业教育主要的利益相关者。专业人才培养目标和培养方案的确定依赖于对所有利益相关者需求的全面分析和调查,在全面调查的同时,应强调采取突出重点、深入分析、长期跟踪的方法,每年定期开展对IT业界用人单位的访问和调查,了解企业对毕业学生就业能力和素质的综合评价以及对学校专业教学效果的评价;了解IT业界岗位需求分布情况、新技术和开发平台应用情况和未来一年区域经济或产业结构调整对毕业生需求的影响情况。综合分析所有调查信息,并将其作为确定人才培养目标、规格、课程计划等的参考,加强人才培养目标、规格、课程计划制定的科学性和合理性。

2.2分解确定专业能力和素质要求

以人才培养目标和教育理念为指导,结合地方信息产业发展需要,本专业定位于应用型本科,以工程实践和创新能力培养为根本,以培养学生设计和开发能力为主线,分析并确定了由基本实践能力、专业实践能力、研究创新能力、创业和社会适应能力组成的专业能力和素质要求,以软件工程方向为例,专业能力分解如表1所示。

2.3创建一体化课程计划

严格按照教指委颁布的《计算机学科专业规范》的要求设置专业学科核心课程,保证理论课教学的系统性和逻辑性,帮助学生构建完整的专业知识体系;同时,课程设置参考严谨的社会、产业、毕业生调查结果,重视培养学生的工程实践和创新能力,促进学生的职业生涯发展。在课程体系上下功夫,认真分析高级应用型人才培养的实际,制定将理论教学、实验教学与工程实践集于一体的课程计划。一体化的课程计划以能力培养为本位,以综合性的工程实践项目为骨干,将学科性理论课程、训练性实践课程、理论实践一体化课程有机整合,完成基本实践、专业实践、研究创新和创业与社会适应等4种能力的培养。图1展示了与表1所示能力相适应的,以综合性的工程实践项目为骨干的课程计划。

2.4全面构建实践教学体系

为保证课程计划的全面落实,学院构建了“二三四”的实践教学体系。“二”是指校内2个、校外18个实习基地,校内专职和企业兼职教师两支队伍;“三”是指3个层次实验教学体系,包含基本操作技能训练与验证性实验层、模块设计与综合应用层和系统设计与创新实践层;“四”是指4种实践能力,包括基本实践能力、专业实践能力、研究创新能力、创业与社会适应能力。3层实验教学体系分别针对基本实践能力、专业实践能力、研究创新能力的培养,以此为基础,通过校内外实习基地和与企业共建综合实验室中开设的综合实践项目,强化学生创业与社会适应能力的培养。

综合性和创新性实践项目是实践教学第2、3层次内容的主要组织形式,是实现IT工程师人才培养目标的最关键环节,这个教学过程本身就内含教学与科研两种因素,是对已有知识的应用、探求问题的解决和寻求新知识的过程。通过建立和完善校内软件工程综合实训基地和校外实习基地,有计划地将教师已完成的企业横向课题根据教学需要转化成为综合性、创新性的实践项目,或为学生提供企业现实环境中的真实项目开展实践教学,培养学生创新思路以及分析解决实际问题的能力。

3支撑条件建设

3.1实践师资队伍建设

美国教育家毕比(Dr.Beeby)说“教育的质量是教师质量的反映”[3]。CDIO强调[2],如果希望教师能够讲授融和了学科知识的个人、人际交往能力以及产品、过程和系统建造能力的课程,那么他们自己必须熟练地掌握这些能力。CDIO要求专业教师不仅具备教学能力,而且需要有在工业环境中的工程实践经验,有完成一个实际产品或系统地构思、设计、实施和运行的经历。学院借鉴CDIO对“当代工程师榜样”的师资队伍建设要求和经验,加强了应用型本科院校师资队伍建设,具体措施如下。

1) 加快教师教育观念转变和知识、技术更新。

与国外实施CDIO工程教育的先进院校及国际著名职业技能培训机构开展计算机科学与技术专业国际合作办学,为专业教师提供认识和实践国外先进工程教育模式的机遇,使教师们逐步接受先进的工程教育模式,并落实到实际教学工作中,参加企业实际应用的最新技术培训,加快自身知识和技术更新,促进自身业务水平的提高。

2) 提高教师将科研成果转化为教学内容的能力。

综合实践项目是实现“应用型、复合型、创新型”人才培养的最关键环节,这个教学过程本身就内含教学与科研两种因素,是对已有知识的应用、探求问题的解决和寻求新知识的过程。我们以综合性和创新性实践项目为抓手,将教师已完成的企业横向课题转化成为实践项目教学内容,开展实践教学。

3) 深化产学研合作,培养教师“双师”素质。

一方面依托校企合作平台,聘任来自行业、企业精通生产操作技术、掌握岗位核心能力的专业技术人才来担任兼职教师参与教学,发挥他们懂技术、知工艺、掌握专业前沿发展动态。另一方面采取合作研发、企业实践等多种措施,让教师到企业实际工作岗位上锻炼,将自身的学科知识融入到产品或系统的构建能力当中,使自己成为具有专业教师和工程师素质的“双师型”教师。

3.2实践教学条件建设及教学管理

3.2.1实验室与校外实习基地建设

在专业实验室建设方面,本着“实践教学体系的建立必须服从、服务于专业培养目标,必须以注重工程实践和创新能力培养为重点”的原则,不断筹建和改造实验室建设,建立为学生提供专业实践教学服务、支持三层实验教学体系实施的计算机实验教学中心,实现对计算机科学与技术专业学生的基本实践能力、专业实践能力、研究创新能力的培养。在校内外建立集实验、实习、模拟训练和岗位实践诸功能为一体的具有素质教育、创新能力及创业能力培训的教学实训基地,满足学生实习和毕业设计需要。

3.2.2实践教学的有效管理

根据实验中心现代化管理的需要,开发计算机实验教学中心网络化信息系统平台,为学生提供实验预约服务、信息查询、在线答疑、课程安排等;为教师提供在线指导、各种表格的生成及实验考核程序等。提供课程设计和综合实践项目管理平台,采用工程化的项目质量过程控制和质量管理方法加强对综合性、设计性、创新性实践项目的质量控制。有效的实践教学管理可以帮助和监督学生达到预定实验目标,保证实践教学质量。

4结语

本研究的主要内容已于2008年开始陆续在我院计算机科学与技术专业实施,经过两年多的努力,我院的实践教学体系已经逐步完善,在应用型本科人才培养方面已取得良好的效果,不仅提高了学生的实践能力,还在一定程度上训练了学生就业能力和职业迁徙能力,学生综合素质明显增强,就业情况普遍较好,缩短了与社会、企业需要的磨合时间。教师在实践教学及科研方面得到了锻炼,提高了双师素质。与学院有合作的企业充分肯定了我们毕业生的能力和素质,他们也从实践教学体系改革中尝到了甜头。

综上所述,借鉴CDIO工程教育理念构建的计算机专业实践教学体系,使学生、教师和企业三方受益,使校内实践与企业技术使用状态“连成线”[4],避免重复教育带来的各种浪费,鲜活了实践教学的生命力。

应用型本科实践教学体系建设是一个长期过程,仍有许多问题值得研究,我们将不断完善实践教学体系,在实践中探索、改革、提高,培养出更多适应社会发展的高级应用型人才。

参考文献:

[1] 王志英,蒋宗礼,杨波,等. 计算机科学与技术专业实践教学体系与规范研究[J]. 中国大学教学,2009(2):42-44.

[2] 克劳雷. 重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M]. 顾佩华,沈民奋,陆小华,译. 北京:高等教育出版社,2009.

[3] 丁杰. 新建地方本科院校青年教师队伍现状透视及策略[J]. 黑龙江高教研究,2006(3):95-97.

[4] 刘伟. 实践教学中应用型人才培养模式的研究[J]. 实验技术与管理,2009(9):123-127.

Constructing Practice Teaching System Refer to CDIO Model

SHEN Qi, ZHANG Yan, TIAN Xiang-hong

(School of Information Technology, Jinling Institute of Technology, Nanjing 211169, China)

Abstract: To solve practical problems exist in the process of practice teaching, a reform to practice teaching system according to CDIO model is proposed in this paper, and the construction idea of practice teaching system as well as the reform program are analyzed in detail. Finally, the parctice teaching supporting system is discussed. The practice teaching system of computer major constructed based on above method has shown a good effect on applicaton-oriented undergraduate development.

Key words: practice teaching system; CDIO; reform