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基于OBE 教育理念的计算机科学与技术专业“导 练 评”三维一体教学模式研究

2023-09-27陶重犇

科教导刊 2023年22期
关键词:计算机科学一体教学模式

王 飞,陶重犇,陆 悠

(苏州科技大学电子与信息工程学院 江苏 苏州 215009)

近年来,以新一代信息技术、新能源、新材料、生命科学为代表的新工业革命在全球范围蓬勃兴起[1]。其中,以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等为代表的新一代信息技术扮演着至关重要的角色。计算机科学与技术专业作为新一代信息技术产业的重要支撑专业之一,为信息技术的发展提供了源源不断的人才支持。然而,计算机科学与技术作为一项对实践能力具有较高要求的工科专业,在当前高校的人才培养机制中存在理论与实践分离、知识与应用分离等现象。为了更好地服务新一代信息技术的发展,培养高素质的计算机专业人才,需要对传统的计算机科学与技术专业教学模式进行改革。成果导向教育(Outcome Based Education,OBE)也被称为能力导向教育或者目标导向教育,其根本要求是注重学生的学习成果,着重关注对学生能力的培养[2]。目前,OBE 教育理念已经逐渐成为我国高校教育改革的主要指导思想之一,因此,本文将以OBE 教育理念为指导,探究高校计算机科学与技术专业课程教学新模式。

1 OBE教育理念下计算机科学与技术专业教师的角色定位

工程教育专业认证是一种国际通行的工程教育质量保证制度,也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。OBE 教育理念作为工程教育专业认证的核心理念之一,是落实工程教育专业认证的关键要素之一。践行OBE 教育理念必须坚持以“学生”为中心,以能力培养为导向,持续深化教育教学改革,推动人才培养质量不断提升。以“学生”为中心的教育思想源于著名心理学家卡尔 罗杰斯于20 世纪50 年代在哈佛大学举办的“课堂教学如何影响人的行为”学术研讨会上的专题演讲[3],经过半个多世纪的发展,以“学生”为中心的教育理念逐渐深入人心。然而,在实际的教学过程中,国内大部分高校依旧存在以“教师”为中心的现象,教师决定教学内容和教学方式,学生只是被动接受知识的灌输。为了能够将OBE教育理念贯彻于计算机科学与技术专业课程教学中,必须对计算机科学与技术专业进行新一轮教学战略调整和教学模式改革,而落实这一工作的前提则需要对专业教师的角色定位进行重构,重新确立专业教师在计算机科学与技术专业课程教学和人才培养过程中扮演的角色与地位。唯有先明确自身的角色定位,教师才能在教学过程中落实自身的职责和任务,才能真正践行OBE 教育理念。通过对OBE教育理念内涵的剖析和探究,可以发现高校专业教师不仅仅是知识的讲解者,还是课堂教学中的向导、角色模范和裁判[4-5],不仅需要为学生的课堂学习设计最佳的学习与实践并行的“路线图”,还要在课前学生自主学习的基础上,通过课堂上的引导、陪练与评价,在课堂教学中让学生拥有课堂的学习权、话语权、创新实践权,以“学生中心”为出发点和“能力培养”为归宿点。在课程教学过程中,师生是两个相互依存、相互协同的教学主体,如何改变学生被动学习、教师满堂灌的现状,充分发挥学生的主观能动性,实现教师“导”、学生“练”、教师“评”的教与学闭环互动,是进行有效教学的基础。

2 “导 练 评”三维一体教学模式的特点及构建

2.1 “导 练 评”三维一体教学模式的特点

OBE教育理念的核心是面向产出,重点关注学生能力的培养。对于计算机科学与技术专业而言,基于OBE 教育理念的人才培养目标是使学生掌握计算机专业的基础理论知识和专业技能,具备计算机应用领域的工程开发能力、工程实践能力与团队协作能力,能够在计算机应用领域从事软件设计开发、平台运行维护以及工程技术管理等相关工作,具有创新意识的高素质工程应用型人才。“导练 评”三维一体教学模式构建的是在同一时间与空间环境内同步进行的将专业课程导学、实践练习和学习评价三者融于一体的综合性教学新模式。

在计算机科学与技术专业“导 练 评”三维一体教学模式中,教师“教”和学生“学”的行为双向充分结合,学生把计算机科学与技术专业课程理论知识的学习与上机实践练习交替进行,教师通过将课程导学、实践练习和学习评价糅合一起,切实做到边教边用,这些都是“导 练评”三维一体教学模式所蕴含的深刻内涵。“导 练 评”三维一体教学模式具有以下鲜明特点:

①教学内容的实用性,旨在要求“导 练 评”三维一体教学模式的教学内容要围绕计算机科学与技术专业人才培养目标和行业需求,形成具体的、明确的、生动的教学内容,实现学生举一反三、触类旁通,满足社会岗位需求。

②教学目标的确定性,强调教学要以计算机行业的真实要求为出发点,培养面向市场、面向企业的专业性人才,在教学过程中践行知行合一、学以致用的教学理念,在做中学、知中行。

③培养素养的综合性,意在强调教学要体现时代要求的综合素养,即不是要单独培养学生技能,而是要综合培养学生的人文素养与文化自信,能够适应时代的高素质工程应用型人才。

2.2 “导 练 评”三维一体教学模式的构建

基于OBE 教育理念的“导 练 评”三维一体教学模式要求计算机科学与技术专业教师以培养学生的能力为目标,面向计算机行业的发展方向和企业需求,在教学过程中践行以“学生”为中心的教学方针,综合运用各类先进的教育技术和多元评价体系,融合线上线下教学资源,是一种将导学、实践练习和学习评价三阶段融为一体的新型教学方法。

“导 练 评”三维一体教学模式中的“导”即导学,是指教师在教学过程中应当扮演引导者的角色,依据计算机科学与技术专业人才培养目标和具体的教学任务,合理地设计教学方案和教学计划,选择恰当的教学方式,引导学生对知识的学习与理解。“练”是指学生在教师导学的基础上,通过上机练习、课程设计与实训等实践方式以及参与计算机类学科竞赛,培养学生的工程开发能力、工程实践能力以及团队协作能力,同时还能够巩固和加强其对理论知识的理解。“评”是指教师针对学生“练”的结果,按照预定的教学目标和练习要求完成教师评价,并引导学生完成自评与互评,通过多元评价方式对课程教学进行过程性评价及经验总结。

“导 练 评”三维一体教学模式要求教师实现从课堂授业的讲解者向导学者、陪练员和裁判员的角色转变,教师应当充分面向计算机行业的需求,调整教学方案和实践教学案例,以真实的行业应用案例为指导,在整个教学过程中贯彻OBE 教育理念,坚持“以学生为中心”,以成果和能力培养为导向,培养企业和社会急需的高素质应用型人才。“导 练 评”三维一体教学模式革新了传统高校计算机科学与技术专业教学过程中理论教学与实践教学相分离、教师教学“满堂灌”、学生听课消极被动无互动的弊端,回归学生成长、成人、成才大协同的育人初心。

3 计算机科学与技术专业“导 练 评”三维一体教学模式的组织与实施

计算机科学与技术专业“导 练 评”三维一体教学模式坚持的是以成果为目标导向、以学生为中心的基本情怀,要求基于项目问题的解决和成果导向来安排设计课堂教学活动,主要包括“导”“练”和“评”三环节,如图1所示。

图1 “导 练 评”三维一体教学模式

“导”——引导示范环节,即教师以导学者的身份向学生讲解教学内容中的关键知识点和核心技术,引导学生理解教学内容,从而实现以导求思、以导求会;

“练”——实践练习环节,即学生通过上机练习、课程设计与实训等实践方式以及参与计算机类学科竞赛,实现计算机科学与技术专业所需的工程开发能力、工程实践能力以及团队协作能力的培养,同时深化对理论知识的理解,实现以练求会,以练促导;

“评”——裁判评价环节,即教师以评价者的身份对课程教学和学生的实践练习进行评价,同时反思教学过程中的不足之处和指出学生实践过程中存在的相关问题,并将其反馈到三维一体教学模式中的“导”,实现以评求会,以评促导。

“导 练 评”三维一体教学模式要求教师通盘考虑社会和企业要求计算机科学与技术专业学生须具备的核心技能,在具体课堂教学环节中,使计算机科学与技术专业的理论教学和实践教学融于一体,在理论教学中有实践操作示范与演练,在实践操作示范与演练中有理论知识的教学。基于OBE 教育理念,教师在计算机科学与技术专业教学中需要大力倡导并践行实践教学,使实践应用与理论学习齐头并进,要让学生成为学习的主体,从听众变成真正的演员,教师从单纯的知识传播者变成教练员、陪练员。

3.1 “导”:“导 练 评”三维一体教学模式的着力点

“导”要求教师要导出教学内容中的关键知识点、核心技术以及思政元素。学生的能力能够满足行业未来所需,要成长成人成才,那我们教学的“导”就要围绕计算机科学与技术专业的专业特性,不仅要“导”出任务和技能,还要“导”出鲜活的课程思政元素[6]。计算机行业具有技术更新速度快的特点,因此,要求计算机科学与技术专业教师密切关注行业发展趋势、聚焦技术前沿,按照行业需求重构教学内容,有计划、有目的地展开课堂教学活动“导”的教学流程,结合学习目标“导”出教学任务,结合专业聚焦的企业文化和为党育人、为国育才的目的;“导”出计算机行业的专业精神、职业精神、工匠精神和劳模精神,“导”出正确三观,“导”出具有时代感的正能量,“导”出鲜活的课程思政元素。学生在学习过程中实现知识技能与方式方法、情感态度与价值观念等目标的全方位融合。

3.2 “练”:“导 练 评”三维一体教学模式的发挥点

“练”要求教师在教学过程中使学生做到在“做中学、知中行”,体现了“以学生为中心”和“以成果为导向”的OBE教育理念。计算机科学与技术专业作为新一代信息技术的基础学科之一,其最显著的特征就是为IT行业和互联网行业等提供既具有专业理论知识又具有较强实践能力的实用型人才,这也是当前我国高校计算机科学与技术专业人才培养的根本目标。“练”意在强调知行合一、学以致用,要彻底改变教师以知识为本位的教育方式。学生要有一技之长,强调的是要让学生练会技能,因而要强化课堂教学的实践性,这就要求在“导 练 评”三维一体教学模式中,计算机科学与技术专业课程的教学实施必须围绕计算机行业所要求的核心能力展开,IT行业和互联网行业所要求的核心能力是什么,计算机科学与技术专业的课堂教学就讲什么、练什么,要多以具体的工作岗位的生产任务为主要教学内容和学习要求[7],各种课堂实践操练与理论知识的讲解有机结合,培养适应企业真正需求的具备高深理论与技术的工程实用型人才。

3.3 “评”:“导 练 评”三维一体教学模式的保障点

“评”要求教师能够重视对学生能力提升的过程性评价和课程总结性评价,并将评价结果反馈到三维一体教学模式中的“导”,以促使教师对教学内容和教学方法进行优化与改革,从而达到提高教学质量和人才培养质量的目的,体现了“以持续优化为动力”的OBE 教育理念。在“导练 评”三维一体教学模式中,学习效果评价体现的是一种整合性评价,它是学习环境中一个整合的、进行中的和无接缝的组成部分。学习效果评价要求学生通过自我评价找出自己在实际操练过程中的缺失点和改进点,提高学生自我反思能力;通过小组互评提升学生正确对待他人进步的精神品质以及增强学生的团队合作意识与集体观念;通过教师评价指出学生实践练习和比赛中出现的闪光点、错误和盲点等,使教师从单纯的知识传播者向裁判员和陪练员的角色转变,同时给出恰当的分数,对学生做出适时的评价,既是对学生的鼓励也是鞭策,同时充分激发学生参与实践练习的积极性,使课堂营造出一种良性竞争的学习氛围。在教学评价中,通过评价学生的作品、成果和成效来评定学生的综合成绩,同时,可借助智慧校园、校园大数据等平台和技术,广泛收集学生的学情数据,改变过去一考定终身的考核方式,构建多元、立体、全面的评价方式,对学生进行全面科学的过程性能力考核是“导 练 评”三维一体教学模式的关键点之一。

4 结语

计算机科学与技术专业为新一代信息技术产业的发展提供了不竭动力,同时,新一代信息技术的发展也对计算机科学与技术专业的教学与人才培养提出了新的要求[8]。OBE 教育理念是一种基于学习成果或者结果为导向的教育理念,其核心观点是以学生为中心,重点关注学生能力的培养,这也是新一轮工科专业教学改革的重点。该论文以工程教育专业认证对高校计算机科学与技术专业人才培养的基本要求为指导,面向计算机科学与技术专业课程教学提出了一种基于OBE 教育理念的“导 练 评”三维一体教学模式。一方面,三维一体教学模式要求专业教师改变传统的“板书+讲授”的授课方式,将导、练、评融合于一体全面推动高校计算机科学与技术专业人才培养质量的提升;另一方面,三维一体教学模式的实施能够更好地落实工程教育专业认证,培养具备工程开发能力、工程实践能力与团队协作能力的高素质计算机专业人才,为新工业革命的推进提供源动力。

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