中英高校計(jì)算機(jī)專業(yè)“產(chǎn)出導(dǎo)向”程教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)比與思考
——以華威大學(xué)和北京交通大學(xué)為例

任申元 李浥東白慧慧

(北京交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院,北京 100044)

0 引言

2016年中國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》正式成員國(guó)之后,OBE(Outcomes-based Education)的理念開始深入人心。OBE即“產(chǎn)出導(dǎo)向”的教學(xué),是工程教育認(rèn)證推崇的教學(xué)模式。該模式以企業(yè)和行業(yè)需求作為教學(xué)產(chǎn)出,專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程等各個(gè)環(huán)節(jié)均以產(chǎn)出為導(dǎo)向展開設(shè)置,教學(xué)實(shí)施的各主體必須對(duì)學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力有清楚的構(gòu)想,采用合適的教學(xué)手段保證學(xué)生達(dá)到這些預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),教師要在教學(xué)過程中指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和探索創(chuàng)新[1]。

英國(guó)華威大學(xué)(University of Warwick)是一所研究型大學(xué),創(chuàng)立于1965年,在辦學(xué)之初就堅(jiān)持“親工商界”的理念,始終順應(yīng)時(shí)代發(fā)展,堅(jiān)持與工商界合作,強(qiáng)調(diào)產(chǎn)學(xué)研深度融合,取得了優(yōu)異的成績(jī)[2-3]。華威大學(xué)制造集團(tuán)是華威大學(xué)直接與工商業(yè)界建立合作關(guān)系的第一個(gè)標(biāo)志性創(chuàng)新[4]。在 2019年發(fā)布的《衛(wèi)報(bào)》大學(xué)排名中,華威大學(xué)是英國(guó)排名第5的工程類大學(xué),其工程學(xué)院專業(yè)排名穩(wěn)居英國(guó)前十,同時(shí),該學(xué)院的課程已獲得英國(guó)工程和技術(shù)學(xué)會(huì)(IET)的認(rèn)證[5]。在英國(guó)政府評(píng)估的研究卓越框架排名(Research Excellence Framework 2014)中,計(jì)算機(jī)科學(xué)位列第2,具備出色的教學(xué)和研究實(shí)力。

北京交通大學(xué)為教育部直屬高校,由教育部、交通運(yùn)輸部、北京市人民政府和中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司共建,是國(guó)家“211工程”“985工程優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)”“雙一流”建設(shè)高校,系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科在全國(guó)學(xué)科評(píng)估中連續(xù)4次蟬聯(lián)全國(guó)第1。2016年,作為教育部選定的兩所高校之一,學(xué)校的工程專業(yè)國(guó)家認(rèn)證接受了《華盛頓協(xié)議》國(guó)際專家的觀摩考察,支撐我國(guó)正式加入《華盛頓協(xié)議》國(guó)際工程教育組織。學(xué)?，F(xiàn)有15個(gè)工科專業(yè)通過工程教育專業(yè)認(rèn)證(評(píng)估),標(biāo)志著這些專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量得到國(guó)際認(rèn)同,進(jìn)入全球工程教育的“第一方陣”。其中,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)已經(jīng)連續(xù)兩次通過了工程教育專業(yè)認(rèn)證。

本研究首先分析了計(jì)算機(jī)專業(yè)傳統(tǒng)課程教學(xué)存在的弊端,并以兩校的專業(yè)課程建設(shè)為例,分別對(duì)比了“產(chǎn)出導(dǎo)向”理念在課程安排、授課形式、達(dá)成評(píng)價(jià)等方面的具體做法。然后,對(duì)比分析兩?！爱a(chǎn)出導(dǎo)向”課程建設(shè)思路的異同。最后,給出了“產(chǎn)出導(dǎo)向”理念在專業(yè)課程建設(shè)層面的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)想。

1 傳統(tǒng)課程教學(xué)的弊端

1.1 教學(xué)目標(biāo)缺乏導(dǎo)向性

確定課程教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)設(shè)計(jì)的首要問題,能否制定出明確、規(guī)范的教學(xué)目標(biāo)關(guān)系著本門課程教學(xué)的成敗。傳統(tǒng)的專業(yè)課程目標(biāo)普遍存在“重知識(shí)輕能力”的情況,即教學(xué)目標(biāo)大部分針對(duì)的是知識(shí)目標(biāo),較少涉及能力目標(biāo),尤其是在用人單位特別關(guān)注的解決復(fù)雜工程問題能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、溝通能力、終身學(xué)習(xí)能力等方面,傳統(tǒng)的課程方案中缺乏主動(dòng)考慮和設(shè)計(jì)。從“產(chǎn)出導(dǎo)向”的角度來講,課程教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該服從于專業(yè)的畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo),著眼并落腳于學(xué)生能力培養(yǎng)。

1.2 授課方式難以支撐能力培養(yǎng)要求

課程教學(xué)環(huán)節(jié)用于保障課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。目前,教學(xué)大綱中課程教學(xué)內(nèi)容多是按教學(xué)知識(shí)點(diǎn)羅列,教學(xué)大綱中沒有細(xì)化到每個(gè)教學(xué)活動(dòng)支撐哪些教學(xué)目標(biāo)。此外,課程教學(xué)活動(dòng)方式單一,大多是知識(shí)點(diǎn)的灌輸。學(xué)生難以厘清課程知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,更不清楚如何應(yīng)用以解決實(shí)際問題。課程教學(xué)中設(shè)置的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)往往側(cè)重于練習(xí)單一的知識(shí)點(diǎn),這種淺嘗輒止的做法制約了學(xué)生技術(shù)綜合運(yùn)用能力的提高。

1.3 教學(xué)目標(biāo)缺乏達(dá)成度評(píng)價(jià)

現(xiàn)階段,教學(xué)目標(biāo)達(dá)成與否的判定往往采用單一的試卷或報(bào)告的方式,這種方式難以準(zhǔn)確建立試題與知識(shí)目標(biāo)或能力目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此也就難以明確判定教學(xué)目標(biāo)是否真正達(dá)成。事實(shí)上,采用單一的期末考試及實(shí)驗(yàn)報(bào)告,主要考核了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,但缺乏對(duì)學(xué)生綜合能力的考核,不能全面有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的能力達(dá)成情況。

2 “產(chǎn)出導(dǎo)向”課程設(shè)計(jì)與實(shí)施的具體做法

本研究以華威大學(xué)計(jì)算機(jī)安全和北京交通大學(xué)Web應(yīng)用基礎(chǔ)兩門專業(yè)課程為例,對(duì)比分析“產(chǎn)出導(dǎo)向”理念在專業(yè)課程頂層設(shè)計(jì)方面的實(shí)施。

2.1 課程教學(xué)頂層設(shè)計(jì)

華威大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)安全課程旨在教授學(xué)生關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和軟件安全的知識(shí)和技能。該課程共32學(xué)時(shí),其中包括20學(xué)時(shí)的教師授課、6學(xué)時(shí)的研討課和6學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課,此外,該課程還設(shè)置了183學(xué)時(shí)的自學(xué)課時(shí)要求。師生比約為1∶15,教師和助教負(fù)責(zé)解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的各種問題。理論課的教學(xué)目的是讓學(xué)生理解計(jì)算機(jī)安全的含義,并能展示計(jì)算機(jī)安全挑戰(zhàn)方面的知識(shí),了解并熟悉該領(lǐng)域的基本概念,展示對(duì)計(jì)算機(jī)(不)安全實(shí)踐方面的辨別,理解常見的安全威脅,并基本了解應(yīng)對(duì)措施。研討課旨在提高學(xué)生的IT、數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)、溝通技能,在系統(tǒng)安全評(píng)估方面展示批判性分析能力,展示適用于計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)人員在評(píng)估和設(shè)計(jì)安全系統(tǒng)方面的技能。實(shí)驗(yàn)課旨在幫助學(xué)生通過實(shí)踐的方式掌握計(jì)算機(jī)安全的基礎(chǔ)知識(shí),例如網(wǎng)絡(luò)安全和漏洞利用等。

北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)要求共12條,Web應(yīng)用基礎(chǔ)主要支撐畢業(yè)要求的第5條的5.1和第9條的9.1,分別為:5.1 能夠熟練運(yùn)用程序設(shè)計(jì)方法、環(huán)境與工具,包括軟件開發(fā)集成環(huán)境、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析工具、模擬與仿真工具等;9.1 能夠理解尊重個(gè)人權(quán)利與利益的重要性,理解個(gè)人、團(tuán)隊(duì)、社會(huì)的關(guān)系,理解個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的利益統(tǒng)一性,以及團(tuán)隊(duì)不同成員及負(fù)責(zé)人的作用。課程教學(xué)頂層設(shè)計(jì)過程為:首先根據(jù)課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)確定課程的教學(xué)目標(biāo),主要包括基礎(chǔ)目標(biāo)和進(jìn)階目標(biāo)兩大類。然后通過精選案例、課程項(xiàng)目有機(jī)融合,明確其對(duì)教學(xué)目標(biāo)的支撐作用,將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)融入課程項(xiàng)目,讓學(xué)生更好地掌握Web開發(fā)技術(shù),并能初步應(yīng)用于解決計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。該課程共32學(xué)時(shí),其中理論和實(shí)踐各占16學(xué)時(shí)。

2.2 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置

2.2.1 華威大學(xué):理論課+實(shí)驗(yàn)課+研討課

理論課主要采用案例式教學(xué)方式進(jìn)行理論知識(shí)教學(xué)。前5周主要是基本計(jì)算機(jī)安全介紹。這將涵蓋安全領(lǐng)域的許多重要概念,例如簡(jiǎn)要?dú)v史、安全和安全威脅、實(shí)用措施(例如身份識(shí)別、身份驗(yàn)證、授權(quán))、安全模型、基礎(chǔ)密碼學(xué)和網(wǎng)絡(luò)安全。之后5周開始詳細(xì)調(diào)查實(shí)際中的安全問題。在本課程的這一部分中,將選擇一種可用于提供具體示例和實(shí)際探索的領(lǐng)域進(jìn)行更詳細(xì)的調(diào)查。這將包括一些對(duì)相關(guān)安全技術(shù)的介紹。具體考慮的主題可能會(huì)因年份而異,例如,可能會(huì)考慮安全電子郵件領(lǐng)域,調(diào)查所面臨的挑戰(zhàn)、實(shí)際的威脅和攻擊、為保障電子郵件所做/已做的措施、在保障電子郵件中使用密碼學(xué)的方面等。

實(shí)驗(yàn)課是英國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)安全課程開展的主要形式之一,要求學(xué)生在計(jì)算機(jī)安全實(shí)驗(yàn)室中使用安全工具和軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以掌握各種安全技術(shù)和概念。實(shí)驗(yàn)課通常由一名講師和幾名助教組成,講師會(huì)介紹實(shí)驗(yàn)的背景和目的,講解實(shí)驗(yàn)步驟和技術(shù)細(xì)節(jié),而助教則會(huì)提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和技術(shù)支持,幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和困難。實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生需要使用各種安全工具和軟件,例如Wireshark、Nmap和Metasploit等,來分析和攻擊網(wǎng)絡(luò)流量。這些工具和軟件提供了學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會(huì),讓他們能夠深入了解網(wǎng)絡(luò)安全和漏洞利用的技術(shù)細(xì)節(jié),同時(shí)也幫助他們掌握一些基本的安全工具的使用方法。實(shí)驗(yàn)課覆蓋多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和評(píng)分項(xiàng)目。例如,其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)是尋找操作系統(tǒng)中的漏洞。教師提供了一個(gè)Linux系統(tǒng)鏡像,其中包含教師設(shè)定的多種漏洞和系統(tǒng)自帶的漏洞。實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用該課程所教授的知識(shí)和操作系統(tǒng)課程所學(xué)的Linux使用方法,獨(dú)立探索教師提供的Linux系統(tǒng)鏡像中存在的漏洞。此外,學(xué)生需要編寫實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和報(bào)告,以明確實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)和步驟,并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。通過編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,學(xué)生可以加深對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的理解,并提高他們的寫作和表達(dá)能力。綜上所述,英國(guó)大學(xué)的計(jì)算機(jī)安全實(shí)驗(yàn)課采用多種形式,旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神,以幫助學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)安全知識(shí)和技能。

研討課也是計(jì)算機(jī)安全課程開展的組成形式之一,要求學(xué)生參與到討論中,分享自己的經(jīng)驗(yàn)和觀點(diǎn),以加深對(duì)計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域的理解和認(rèn)識(shí)。研討課通常由助教主持,學(xué)生需要準(zhǔn)備一些主題和問題,以供討論和交流。另外,在研討課中助教還會(huì)講解和訂正課后作業(yè),對(duì)學(xué)生們的問題進(jìn)行答疑。研討課還包含學(xué)生演示環(huán)節(jié),要求學(xué)生以小組為單位,學(xué)生2～3人為一組,在課上使用安全工具和軟件進(jìn)行演示,并討論分析各種安全技術(shù)和概念的應(yīng)用場(chǎng)景和效果。演示課通常由學(xué)生自行策劃和組織,學(xué)生需要提前利用1周的時(shí)間準(zhǔn)備演示主題和場(chǎng)景,以供演示和展示。最后,獨(dú)立研究是一種自主學(xué)習(xí)和研究計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域的形式,要求學(xué)生選擇一個(gè)獨(dú)立研究主題,進(jìn)行研究和實(shí)踐,最后根據(jù)自己的獨(dú)立研究課題,撰寫研究報(bào)告。

2.2.2 北京交通大學(xué):理論課+課程項(xiàng)目

理論課主要支撐基礎(chǔ)目標(biāo)和少部分進(jìn)階目標(biāo)。理論知識(shí)教學(xué)主要采用案例式教學(xué),通過編程實(shí)例教授HTTP協(xié)議、JavaScript語言、CSS等知識(shí)點(diǎn)。理論課的講授也在機(jī)房進(jìn)行,采用邊學(xué)邊練的方式,對(duì)這些獨(dú)立知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,使學(xué)生能驗(yàn)證、鞏固和補(bǔ)充課堂講授的理論知識(shí)。

課程項(xiàng)目主要面向進(jìn)階目標(biāo),學(xué)生分組進(jìn)行。課程項(xiàng)目要求學(xué)生3～4人為一組,可選的課程項(xiàng)目題目有:個(gè)人主頁(yè)設(shè)計(jì)、班級(jí)管理系統(tǒng)、輔導(dǎo)員工作管理系統(tǒng)、社團(tuán)活動(dòng)管理系統(tǒng)、企業(yè)主頁(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品管理系統(tǒng)等[1]。各組查閱資料,編寫程序,撰寫項(xiàng)目研究報(bào)告并制作項(xiàng)目結(jié)題匯報(bào)用PPT,課程項(xiàng)目中均涉及到登錄注冊(cè)、信息發(fā)布、資料下載、留言交流等功能模塊,為后續(xù)課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)奠定編程能力基礎(chǔ)。

2.3 多角度評(píng)價(jià)達(dá)成情況

華威大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)計(jì)算機(jī)安全課程的學(xué)生成績(jī)由結(jié)課考試、實(shí)驗(yàn)、研討三部分組成。實(shí)驗(yàn)過程中為了保證公平性,所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)的對(duì)象都是同一個(gè)系統(tǒng)鏡像,因此包含的漏洞是相同的。為了培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立探索能力并降低抄襲等不良行為的影響,該實(shí)驗(yàn)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)巧妙地設(shè)定為根據(jù)漏洞的稀有程度評(píng)分。即找到某個(gè)漏洞的學(xué)生數(shù)量越多,因?qū)ふ以撀┒炊@得的評(píng)分相對(duì)越低。如果某個(gè)漏洞僅被少量學(xué)生發(fā)現(xiàn),那么該漏洞的評(píng)分價(jià)值就更高。實(shí)驗(yàn)報(bào)告通常是實(shí)驗(yàn)成績(jī)的重要組成部分,可以反映學(xué)生對(duì)安全知識(shí)和技術(shù)的理解和掌握程度。研討課成績(jī)主要由課后作業(yè)、演示環(huán)節(jié)和獨(dú)立研究報(bào)告等部分組成。

北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)Web應(yīng)用基礎(chǔ)課程的學(xué)生成績(jī)由結(jié)課考試、課程項(xiàng)目?jī)刹糠殖煽?jī)構(gòu)成。課程項(xiàng)目成績(jī)依據(jù)研究報(bào)告、項(xiàng)目程序代碼和匯報(bào)情況綜合評(píng)定。根據(jù)教學(xué)大綱和考試評(píng)定方式,課程組還確定了課程目標(biāo)與考核內(nèi)容的對(duì)應(yīng)關(guān)系,計(jì)算出了各教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度評(píng)價(jià)值,該評(píng)價(jià)值可以進(jìn)一步支撐畢業(yè)要求達(dá)成度的計(jì)算。

3 “產(chǎn)出導(dǎo)向”課程教學(xué)的對(duì)比分析

將上面兩校計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程基于“產(chǎn)出導(dǎo)向”理念的設(shè)計(jì)與實(shí)施過程進(jìn)行類比,可知存在如下的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。

3.1 “產(chǎn)出導(dǎo)向”課程教學(xué)的相同點(diǎn)

(1) 注重課程頂層設(shè)計(jì)。課程頂層設(shè)計(jì)服務(wù)于專業(yè)的畢業(yè)要求,而后者服務(wù)于國(guó)家社會(huì)和市場(chǎng)的需求。因此課程的頂層設(shè)計(jì)是確定好本課程在整個(gè)課程體系中的地位和作用,為此需要深入分析制定本課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)(包含基礎(chǔ)目標(biāo)和進(jìn)階目標(biāo))、達(dá)成途徑和評(píng)價(jià)方法。

(2) 注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。通過設(shè)置多種環(huán)節(jié)分別培養(yǎng)學(xué)生的分析解決復(fù)雜工程問題能力、實(shí)踐能力、研究能力、團(tuán)隊(duì)合作能力,以及溝通交流、職業(yè)規(guī)范等方面能力。例如兩校均設(shè)置了課程項(xiàng)目的環(huán)節(jié),能夠有效提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流等能力。此外,課內(nèi)項(xiàng)目也有助于學(xué)生將課內(nèi)知識(shí)融會(huì)貫通,并內(nèi)化提升為分析研究解決復(fù)雜工程問題的能力。

(3) 注重學(xué)生能力達(dá)成的評(píng)價(jià)。課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)是畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)和人才培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。兩校均設(shè)計(jì)了有效的課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法,一方面,作為持續(xù)改進(jìn)的重要方面,及時(shí)反饋達(dá)成度評(píng)價(jià)結(jié)果,有利于促使教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)短板并相應(yīng)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容或方法[5];另一方面,達(dá)成度評(píng)價(jià)結(jié)果可用作課程合格評(píng)估和課程評(píng)選的重要參考依據(jù)。

3.2 “產(chǎn)出導(dǎo)向”課程教學(xué)的不同點(diǎn)

(1) 以華威大學(xué)為代表的英國(guó)高校更加注重和工業(yè)企業(yè)界合作,培養(yǎng)學(xué)生企業(yè)家式的創(chuàng)新精神。通過與工業(yè)界廣泛合作,堅(jiān)持將“實(shí)踐創(chuàng)新,知識(shí)應(yīng)用”作為培養(yǎng)工程人才的理念,為學(xué)生提供廣泛的工程實(shí)踐機(jī)會(huì),幫助學(xué)生提升創(chuàng)新意識(shí)能力[6-7]。同時(shí),華威大學(xué)更加注重科研和教學(xué)的融合,所設(shè)立的討論環(huán)節(jié)帶有研究色彩[8]。

(2) 以華威大學(xué)為代表的英國(guó)高校更加注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。相較于國(guó)內(nèi)課程設(shè)置密集、學(xué)生課余時(shí)間較少的情況,華威大學(xué)大力開放課堂資源、圖書館資源等[9],同時(shí)壓縮課程學(xué)時(shí)從而留給學(xué)生充分的課余時(shí)間去自我學(xué)習(xí)。如計(jì)算機(jī)安全的課程課內(nèi)課時(shí)僅有32學(xué)時(shí),而該課程設(shè)置的自學(xué)課時(shí)達(dá)到了183學(xué)時(shí),通過這些自學(xué)學(xué)時(shí),學(xué)生可以深入了解計(jì)算機(jī)安全的基礎(chǔ)和最新技術(shù),并掌握安全工具和軟件的使用技巧。再加上與實(shí)踐、研討課等環(huán)節(jié)的配合,有效地提升了學(xué)生自我學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。

(3) 以北京交通大學(xué)為代表的中國(guó)高校注重學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)。《華盛頓協(xié)議》指出復(fù)雜性是現(xiàn)代工程問題的本質(zhì),并對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行了明確定義,要求本科工程教育的教學(xué)過程要以“培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力”為導(dǎo)向[10],此外,培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力也是國(guó)內(nèi)“新工科”專業(yè)建設(shè)的重要目標(biāo)之一[11]。

4 啟示

工程教育始終在路上,持續(xù)改進(jìn)也是專業(yè)認(rèn)證的核心理念之一。基于上述對(duì)比分析,“產(chǎn)出導(dǎo)向”的課程教學(xué)還可以在以下幾個(gè)方面深入展開。

(1) 綜合利用各種現(xiàn)代化教學(xué)手段。經(jīng)過3年疫情的檢驗(yàn),學(xué)習(xí)通、騰訊課堂、雨課堂等線上教學(xué)手段日趨完善,可以作為線下教學(xué)穩(wěn)定有力的補(bǔ)充。在此基礎(chǔ)上,可以擴(kuò)展出本地、異地多名師協(xié)同的聯(lián)合教學(xué)模式,有效提升異地教師在線教學(xué)的時(shí)間利用率。

(2) 充分利用網(wǎng)絡(luò)開放資源進(jìn)行線上自學(xué)。完全學(xué)分制逐漸在各個(gè)高校推行,專業(yè)課程可以嘗試進(jìn)一步壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí),打通對(duì)線上公共資源,如公開課等資源的互認(rèn),使學(xué)生充分利用課外的碎片時(shí)間,提升學(xué)生的時(shí)間利用率。

(3) 與企業(yè)進(jìn)行課程級(jí)合作,盡早開展解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)。目前,大部分高校在大四階段的生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)建立了校企合作協(xié)同育人機(jī)制,但此時(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維方式已經(jīng)基本定型。因此,應(yīng)將“產(chǎn)出導(dǎo)向”的理念盡可能前置,將解決復(fù)雜工程問題的意識(shí)和能力培養(yǎng)分散到各個(gè)課程中去。因此應(yīng)該與企業(yè)進(jìn)行課程級(jí)合作,從復(fù)雜工程問題中提煉教學(xué)案例,并盡可能凝練成課程項(xiàng)目供學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐鍛煉。

(4) 注重學(xué)科交叉與創(chuàng)新性評(píng)估方式?？梢怨膭?lì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)科交叉研究,培養(yǎng)綜合性能力。例如,可以推動(dòng)社會(huì)學(xué)與心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)與政治學(xué)等學(xué)科的交叉研究,讓學(xué)生在實(shí)際問題中運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)。另外,傳統(tǒng)的考試評(píng)估方式可能難以完全體現(xiàn)學(xué)生在社科類學(xué)科中的綜合能力。因此,可以探索采用開放性題目、研究報(bào)告、項(xiàng)目展示等創(chuàng)新性的評(píng)估方式,以更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

5 結(jié)束語

教育部副部長(zhǎng)吳巖曾指出:教學(xué)改革改到深處是課程。可見課程在整個(gè)學(xué)生培養(yǎng)體系中的重要地位。本研究回顧了傳統(tǒng)課程方案設(shè)計(jì)中存在的弊端,并闡述了華威大學(xué)和北京交通大學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程所實(shí)施的基于“面向產(chǎn)出”的課程頂層設(shè)計(jì)、實(shí)施和達(dá)成度評(píng)價(jià)情況。對(duì)比分析了兩者做法的異同之處,并總結(jié)了幾點(diǎn)有益的啟示,希望能對(duì)理解和踐行“產(chǎn)出導(dǎo)向”的課程建設(shè)有所啟發(fā)。