基于新工科背景下的计算机科学与技术专业建设与实践
成果主要内容

2 OBE理念在工程教育认证中的应用

成果导向教育(Outcome based education,简称OBE)理念,已在国外成功应用多年,为提升应用型人才培养质量,教育部在高等学校专业建设中通过开展工程教育认证,引导高校工程专业在人才培养和专业建设中的改革与实践,吸纳优秀的教育理念。

2.1 OBE成果导向的教育理念

我国在2013年接受OBE理念标准,最初在部分高校试行,后来在全国高校中推广应用,现在通过教育部的工程教育认证已经成为高校工科专业建设的目标和建设质量的重要指标。

强化目标导向是让学生明晰终极目标、阶段目标,知道学什么内容、为何要学,解决了知识点的设计疑惑。扩大机会是考虑到教学内容、教学对象、教学方法的灵活性,根据学生自身的差异性,从内容到考核标准要有针对性,结合学生个体,给每个学生成才、成长的机会。反向设计,首先确定最终的培养目标,根据目标达成所需要条件,然后倒推知识点、能力需求,随之设置相关课程,使得所有的环节从开始到最后,直到目标达成,因此,这种设计目标明确。

2.2 成果导向教育理念的特点和优势

产出导向(目标导向)、以学生为中心和持续改进和传统教育理念有着较为显著的区别,如图2所示。

 

2 OBE教育理念的三个特征

首先,产出导向使得教育环节全过程的目标作用更加凸显。教育的终极目标是希望学生具有什么技能、掌握哪些知识、达到什么层次、胜任哪些工作,事实上,这些教育之前是看不到的,或者说只有在教育实施完成后,才能看到这些答案。然而,基于OBE理念的目标导向,要求这些在教育实施前都已经非常清晰,整个教育实施的环节和过程都要围绕最终目标的达成来展开。

比如人才培养方案的修订,毕业要求的达成需要开设哪些课程,哪些课程对应哪些课程目标和毕业要求,课时如何分配,实施进度如何安排等,这些都要细化在人才培养方案中。

其次,以学生为中心。很显然,学生是教学的主体这一认识已经得到承认,但是,如何在教学过程中实施和体现“以学生为中心”却并无定论,因而教学内容的组织和教学评价方式要反映出“以学生为中心”。

教学设计是教学实施的前端环节,它决定了教学实施的质量。早期的教学设计是基于内容的或者说是基于过程的,而基于OBE理念的教学设计强调了成果导向,要求教学设计要以结果为目标,反向实施教学设计,也就是说结果达成倒推教学内容的实施设计。

教学评价也要体现“以学生为中心”这一理念。学生个体的知识结构既有横向差异也有纵向差异,毕业要求也应与时倶进,适应社会不断变化的需求。因此,评价学生的达成标准不应该是固定不变的,评价内容和评价方式应该是多样的,要能体现“扩大机会”的人才培养理念。

第三,“持续改进”的先进教育理念。持续改进是成果导向教育理念的本质特征之一,教育的本质就是通过持续改进不足,不断提升教育教学的质量,这是比较科学的。传统的以成绩论断学生的质量有其不足,它不仅无法显现最终人才培养的质量,也无法体现教学中存在的问题,更不能动态地反映出教学中的改进。

    持续改进是科学的,针对教学环节中动态变化的诸要素,教学结果很显然是变化的,是存在不确定性的。但是,针对教学结果所反映出的问题,可以通过分析其原因,找到问题所在,然后在以后的教学过程中针对性改进,通过持续改进来提升人才培养质量。

2.3 基于OBE教育理念的高等学校的工程专业建设和改革

经济全球化的加速,使得全球成为地球“村”,各行各业互相渗透,单边主义、封闭主义已不可行。经济全球化也使人才流动速度加快,甚至是教育的共享、学历的互认也成为发展的必然趋势。

作为高等学校培养的工科人才如何得到市场的认可,得到国际的认可,这成为高等教育改革迫切解决的问题。《华盛顿协议》已在美国、英国、日本等众多发达国家实施得到认可。在2013年我国首次提出申请,并于2016年正式成为其会员。近些年,教育部加快推进高等学校的工程教育认证工作,并取得了卓越成效。

那么如何把OBE教育理念与专业建设尤其是传统工科专业相结合,有着不小的挑战。

首先,人才培养方案、课程大纲的制订与实施要向目标导向转变。

其次,从教学实施和教学评价要凸显“学生中心”的理念。

最后,教育的核心要体现“持续改进”。


3 计算机科学与技术专业概况

3.1 专业发展历史沿革

黄淮学院信息工程学院计算机科学与技术专业创建于1993年,2005年开始招收本科生,2010年被学校确定为重点发展专业之一,2011年获批省级实验教学示范中心,2014年入选河南省专业综合改革试点专业,2017年获批河南省第八批重点学科,2019年获批河南省一流专业建设点,2019年获批河南省高等学校优秀基层教学组织,2021年获批国家级一流专业建设点,同年获批河南省一本招生资格。

该专业共有专兼职教师29人,其中教授9人,博士10人,特聘教授1人,外聘企业工程师5人。河南省教学名师1人,河南省骨干教师2人,河南省教育厅学术带头人4人,河南省教学标兵4人。其中,教育部应用型课程建设说课比赛中获得一二等奖各一项、河南省高校教学技能竞赛一等奖一项、省级精品在线课程2门、河南省本科高校教育教学改革研究项目立项3项、教育部产学合作协同育人项目5项。

2014年与华为公司共建华为网络学院,2016年获批教育部黄淮-中兴通讯ICT产教融合创新基地,2018年获批河南省重点实验室和河南省国际联合实验室。

3.2 专业发展定位

立足中原经济区,面向行业、企业,以产教融合、科教融合、跨界融合为依托,培养专业基础扎实、实践创新能力强的应用型计算机工程技术人才,建成全国一流应用型专业。

3.3 特色优势

“三融合”创新应用型人才培养模式

产教融合,夯实工程能力:依托华为等11家企业,采用理念进方案、项目进课堂、工程师进讲台的“三进”合作模式,学生工程实践能力显著增强。

科教融合,推进双创教育:利用河南省智慧照明重点实验室、北京中锐咨华黄淮学院研究中心等产学研平台推动科技创新,通过一专业、一导师、一社团、一竞赛“四个一”实践,实现学科竞赛全覆盖,学生创新创业成果突出。

跨界融合,强化新工科人才培养:跨专业融合大数据、人工智能等新技术课程;跨行业建立智能机器人行为优化控制国际联合实验室、黄淮-中兴通讯ICT产教融合创新基地等产学研平台,推进新工科人才培养。

3.4 毕业生概况

本专业在2005年首次招生本科生60人,2009年第一届本科生毕业,至今连续招生14年,2018年招生规模达到了120人,目前在校生人数364人,已培养近700名优秀毕业生。


4 专业建设思路与措施

主要思路:落实立德树人根本任务,坚持工程教育理念,深化“三融合”应用型人才培养模式,重点解决重知识、轻能力,重传统、轻发展,重理论、轻实践,重校内、轻社会的“四重、四轻”的问题,以一流师资、一流课程、一流平台、一流成果建设为核心,以工程教育专业认证为抓手,进一步打造专业特色,提升内涵。

4.1 全面贯彻课程思政,落实立德树人根本任务

将课程思政贯彻到计算机专业各门课程和教学过程的各个环节中,结合时政和热点问题充分挖掘思政元素,全面践行立德树人的教育教学根本任务。

4.2 推进工程教育专业认证,提升专业内涵建设

培养方案采取反向设计的方式,从国家社会及教育发展需求、行业产业发展及职场需求、学校定位及发展目标、学生发展及家长校友期望四方面出发,制定培养目标及毕业要求指标点,并构建校内校外“双循环”的的生态系统,力争2020年申报教育部工程教育专业认证。

4.3 实施“双师能力提升计划”,打造高素质师资队伍

依托教师教学发展中心,搭建师资培养培训平台,突出“双师型”教师个体成长和“双师型”教学团队建设相结合,近三年校内开展教师教学技能培训100余人次,每年选派20名左右的专业教师参加各类师资培训,到联盟单位企业生产一线参加实践技能培训,3年内实现全覆盖,大大促进了“双师型”师资队伍建设。

4.4 深化“三融合”模式,推进应用型人才培养

进一步深化产教融合、科教融合和跨界融合,利用专业和企业育人环境,将理论和实践有机结合起来。一方面,大力构建“科研平台+项目驱动+成果转化”的产学研平台,推动学生进实验室、进团队、进课题(项目),将科学研究与学科竞赛纳入产学研协同育人体系;另一方面,以省、市、校级科研平台和校企共建基地为依托,深度推进“三融合”育人模式,构建了校内校外实习基地,每年提供近300个实习实训岗位,打通企业培养人才、储备人才、留住人才的渠道,进一步提升应用型人才培养质量。

4.5 构建“四位一体”课程体系,打造“五位一体”实践体系

构建通识教育平台、创新创业教育平台、学科教育平台、专业教育平台“四位一体”课程体系,打造专业、企业、学业、职业、创业“五位一体”实践体系。实现课程体系与从业能力对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接。

4.6 创新教学手段与方法,全面推进教学改革

开展翻转课堂、微课堂教学实践,采取启发式、讨论式教学手段,引入雨课堂、云朵课堂和学习通等平台,实施线上线下混合式教学方式,实现“教、学、做、评”一体化目标。


5专业建设与实践成效

5.1 2021年获批国家级一流专业建设点并纳入一本招生

2021221日,《教育部办公厅关于公布2020年度国家级和省级一流本科专业建设点名单的通知》(教高厅函〔20217号)下发,黄淮学院的计算机科学与技术专业入选国家级一流本科专业建设点。

5.2 推进三个融合,创新培养模式

引入企业项目进课程、进教材、进课堂。按照企业考核标准,对教学环节进行管理、监控和评价。教师通过科研与教学的深度融合,更准确地把握前沿动态,及时更新和遴选课程教学内容,营造创新氛围,切实提升应用型人才培养能力。

5.3 以工程认证为指导,完成基于OBE的人才培养方案修订

本专业培养方案共执行了4个版本,分别是2005版、2009版、2013版和2018版。正在执行的培养方案有2个版本,分别是: 2013版(适用于2013级、2014级、2015级、2016级和2017级学生)和2018版(2018级和2019级学生)。

紧跟学校应用型转型发展方向,强化学生创新实践能力培养,2013版培养方案的修订结合了面向产出的教育理念(OBE),培养目标、毕业要求、课程体系和教学计划等融入目标导向的工程教育认证理念。根据2015版工程教育认证新标准,培养方案再次进行了修订。

2018年,本专业邀请工程教育认证专家、行业企业专家、校友代表和用人单位代表对2013版培养方案和人才培养过程的各个教学环节进行评价和评审,形成了2018版培养方案。

5.4制订课程目标达成及毕业要求达成机制,积极参与工程教育认证

为了落实本专业人才培养目标和毕业要求的达成,学院制订了相关规章制度,成立了毕业要求达成情况评价小组和社会评价小组。

1)课程目标达成及毕业要求达成评价方法

1课程目标达成情况的评价

课程大纲明确了考核内容、考核方式和考核点分值。考核内容包括试卷、作业、课程报告、实验报告、项目设计报告、实习报告、毕业设计等。期末考试的试卷在考核内容、方式等方面要经教研室、分管领导和教学指导委员会审核通过方能使用。考试结束后,对照课程所支撑的毕业要求指标点,总结课程教学取得的成果及存在问题,给出课程教学持续改进的意见和建议。课程目标达成情况评价数据经专业评价小组审查通过后,方能作为课程支撑毕业要求指标点达成情况评价数据。

2毕业要求达成情况评价小组评价

培养方案中每个毕业要求指标点对应多门支撑课程,评价小组要将全部课程目标达成情况的数据进行分析,并填写汇总表。对达成评价较低的给出分析和解决办法,作为后期持续改进的重要观测点和实施措施。

3毕业生自我评价

在毕业前夕,评价小组要领导、组织毕业生针对毕业要求对自己进行合理评价,并详细收集学生自我评价,收集、统计、分析评价数据,并填写汇总表。

4社会评价小组评价

在毕业设计答辩前,一般在每年4月左右,拟定社会评价小组成员名单,该成员应该包括同行专家、企业代表、毕业校友等,在获得学院教学指导委员会审批后,成立当年的社会评价小组。

社会评价小组一般在5月份开展工作,对毕业实习、毕业设计、培养方案和试卷等进行审核,其中对试卷、毕业实习等抽样审核的比例应不低于50%

2)数据来源

上述四种评价方法的数据来源具体如下:

1课程评价的数据来源。课程评价的数据是本专业全体学生的课程教学材料和考核结果,包括试卷、作业、课程报告、实验报告、项目设计报告、实习报告、毕业设计等。

2专业评价小组评价的依据和数据来源。专业评价小组评价的主要依据是课程评价数据、培养方案、试卷等教学环节的材料和存档教学资料。

3毕业生自评的依据和数据来源。在学生毕业前夕,对照12项专业毕业要求及分解指标点对所有毕业生开展自我评判,评价结果是学生对自己达成毕业要求水平的认同,从学生角度反映本专业的毕业要求达成情况。

4社会评价

社会评价的数据来源包括培养方案、毕业设计、毕业实习和试卷等,并从行业发展和社会需求方面对12条毕业要求达成度进行评价。

3)评价机构

根据计算机科学与技术专业认证要求,成立了本专业学生毕业要求达成情况评价小组和社会评价咨询委员会。

1毕业要求达成情况评价小组

小组成员由学院领导、专业负责人、学院教学督导组成员、学院教学指导委员会成员、学工办和教学办工作人员等组成,如表1所示。

1毕业要求达成情况评价小组

序号

姓名

职务与职责

1

柳晓阳

信息工程学院党总支书记

2

姚汝贤

信息工程学院院长,教学指导委员会组长,学术指导委员会组长

3

 

信息工程学院副院长,教学指导委员会成员,学术指导委员会成员

4

 

信息工程学院副院长,教学指导委员会成员,负责评价过程的指导和监督

5

 

信息工程学院党总支副书记

6

高金锋

专业负责人,教学指导委员会成员,教学持续改进活动负责人

7

刘直良

信息工程学院教学秘书

8

 

信息工程学院学工办主任

9

魏长宝

教学督导委员会主任

10

刘若慧

校教学督导委员会成员

2社会评价小组

为了能及时适应行业发展和市场需求的变化,成立了社会评价小组,该小组成员由同行专家、企业代表和毕业校友组成,如表2所示。

2 计算机科学与技术专业社会评价小组成员

序号

姓名

单位

1

 

郑州工程技术学院副校长

河南省高校计算机教育研究会副理事长

2

徐久成

河南师范大学教务处处长、博士生导师

3

邓淼磊

河南工业大学信息科学与工程学院院长、硕士生导师

4

 

信阳师范学院计算机与信息技术学院副院长

5

陈华斌

华清远见教育集团武汉分公司工程师

6

迟殿委

北京学佳澳软件科技发展有限公司高级软件工程师

7

蔡哲永

蓝鸥科技有限公司高级软件工程师

8

 

北京华杉科技有限公司总经理

9

陈帅雷

亚洲创新集团移动端架构师、移动端Leader/Uplive项目总监

10

孟建桩

中软国际科技服务有限公司华南区总经理

4)评价周期

针对上述四个评价环节,合理安排评价时间,及时获取数据,其具体评价时间和评价周期如表3所示:

3各环节评价时间与评价周期表

序号

评价环节

评价时间

评价周期

评价责任者

1

课程目标达成情况评价

每学期课程

考核后

1/学期

课程负责人

2

毕业要求达成情况评价小组评价

学生毕业前夕

1/

评价小组

3

毕业生自我评价

学生毕业前夕

1/

评价小组

4

社会评价小组评价

学生毕业前夕

1/

社会评价咨询委员会

 

1课程目标达成情况评价。在学期教学任务完成后,课程负责人要对课程目标的达成情况进行客观分析,针对存在问题和不足要给出持续改进的措施和建议。该项评价周期为每学期末开展1次。

2毕业要求达成情况评价小组评价。该小组在毕业前夕,综合课程目标达成情况评价、学生自我评价、社会小组评价等多项数据,针对存在问题和不足要给出持续改进的措施和建议。该项评价周期为每届毕业生毕业时完成1次。

3毕业生自我评价。此项评价是学生对自己的专业知识、能力和素质的整体定性评价,评价时间安排在每年学生毕业前夕,每学年对毕业学生评价1次。

4 社会评价小组评价。此项评价是由社会咨询委员会对毕业要求达成的评价,评价时间安排在毕业设计期间,每学年对毕业学生评价1次。

5)评价结果反馈

评价结果主要反馈给三个方面:

1)反馈给任课教师。用于指导课程教学活动的持续改进,促进课程教学效果的不断提升,更好地支撑毕业要求的达成,提高人才培养质量。

2)反馈给教学管理人员、辅导员等学生工作人员。用于指导日常教学管理、学生管理活动的持续改进,更好地支撑毕业要求的达成,提高人才培养质量。

3)对本专业在校学生公开,指导在校学生有针对性的加强学习,提高综合能力的培养。

5.5 专兼结合,内培外引,建设一流双师队伍

措施:通过专兼结合、内培外引,优化师资队伍结构;选派骨干教师到IT企业进行学习和挂职,提升工程能力;引进企业工程师,优化双师队伍;柔性引进高水平紧缺人才,加强专业带头人及学科带头人引进力度;鼓励青年教师承接企业横向课题,提升实践能力。

成效:共有专兼职教师29人,其中教授9人,博士10人,特聘教授1人,外聘企业工程师5人。获教育部应用型课程建设一等奖1人,获得省级教学技能竞赛一等奖2人,获省级教学标兵3人,校级教学大奖赛特等奖3人。

5.6 优化体制,完善机制,加强基层教学组织建设

措施:学院成立教研室、课程组和校外教学管理委员会,优化基层教学组织管理体制。教研室负责专业建设规划、教学改革与建设等;课程组负责课程建设、教材建设等;校外教学管理委员会负责实习实训基地的建设、管理与考评。

成效:成立了4个课程组,其中软件工程教研室获得河南省优秀基层教学组织。计算机科学与技术教研室获得校级优秀基层教学组织。课程组共开发了6门应用型课程,其中《C语言程序设计》、《网络工程案例教程》获批河南省十二五普通高等教育规划教材。

5.7 实施“三三四”监控机制,建立质量监控闭环

坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的理念,近年来,逐步完善了教学质量监控机制,多维度分层次加强日常教学的质量监控工作。

在校、院已有制度的基础上,教研室相继出台了《四到位检查条例》、《毕业论文管理办法》、《课程考核成绩管理与记载办法》等制度,健全了教学质量保障体系。

为实施教学质量全过程监控管理,建立了校级、院级和教研室三主体监控机制;院级教学指导委员会、院级教学督导组和教学信息站三层次监控机构;课堂教学、实践教学、成绩考核和毕业设计四环节质量监控的“三三四”监控体系,形成教学质量监控闭环,实施效果显著。

借助“教学质量监督评估”平台,实现领导、同行和学生督导数据的实时采集、分析与反馈。通过“校友邦”平台,对学生的实习、实训全过程进行实时在线监控与评价。

通过以上教学质量保障体系的建设和实施,制度更完善、管理更规范、过程更可控。学生培养质量、就业质量、社会的满意度显著提升。

5.8 重构课程体系,创新教学手段,夯实“三位一体”实践教学平台

遵循OBE人才培养理念,借鉴“卓越工程师教育培养计划”改革思路,明确了人才培养目标;重构了知识、能力、素质矩阵;优化了课程体系和课程设置;调整了必修课与选修课的比例;加大了实践教学学时比例;构建了通识教育实践、专业教育实践、第二课堂实践三个实践教学模块,形成了四年不断线的实践教学体系。

实践教学采用“项目驱动+分段式教学”开展真实项目实训。在实践教学周中引入企业真实项目,结合典型案例开展项目实训。理论教学《计算机组成原理》、《数据结构》采用雨课堂;《Python程序设计》采用翻转课堂等教学手段,丰富了教学形式,取得了良好的教学效果。

与华为、北京华杉科技、河南博兰奇等11家公司分别共建了华为网络学院、大数据实验实训中心、人工智能实验实训室等校内外实习基地,与中软国际建立软件联合研发中心,与中兴共建了ICT产教融合创新基地。

5.9主要成果

①教改成果

获省部级教改成果奖4项,获批河南省专业综合改革试点专业,建设省级在线课程1门,省级精品课程1门,省级规划教材3部。“基于新工科背景下的计算机科学与技术专业改革与实践”获批省级教改项目。计算机软件与理论获批河南省第八批重点学科。

②平台建设

建立了2个省级综合实验教学示范中心、1个省级重点实验室、1个教育部ICT产教融合创新基地;1个智能资源学习平台;获支持经费2000余万元。

③学生成果

获全国大学生科技作品竞赛一等奖1项,二等奖3项,三等奖5项;全国电子设计大赛国家二等奖1项,河南省一等奖7项;河南省ACM竞赛金奖2项,银奖12项,铜奖16项;蓝桥杯全国软件设计大赛省级一等奖10项,二等奖26项,三等奖35项;国家级大学生创新创业训练项目9人次,省级36人次。

5.10毕业生就业反馈情况分析

毕业生主要就职于政府企事业单位的信息部门,部分进入政府、银行、公安、华为、360等单位。

1)跟踪调查

建立就业跟踪及市场信息反馈机制。建立了QQ、微信、电话等网络和信息渠道;上线信息工程学院就业平台;毕业季每天发布企业招聘信息;每周召开毕业生就业工作会,就业工作推进较好。

2)专业评价

毕业生对专业课程设置、校企协同育人模式、实习实践等评价较高。在就职岗位与所学专业的相关度上,认为 “很相关”的占比约30.77%201884.62%的毕业生对所学专业的社会需求程度评价比较高,其中评价为“很高”的占比61.54%76.92%的学生认为很容易找到理想工作。

3)企业评价

用人单位认为毕业生在职业素养、实践动手能力、口头表达能力等方面有明显竞争力,在入职适应度上,2018届毕业生通过1-2个月能适应的有88人,占比91.7%,在行业形成较好口碑。

4)第三方调查

河南省评估中心调查报告分析,近三年毕业生平均初次就业率为96.1%2018年毕业生对母校的总体评价认为很满意的达到了76.92%,全校排名第一;很愿意,向亲友推荐母校的意愿占比 69.23%,全校排名第一。