ABET视角下的美国计算机专业人才培养模式研究

郭文平, 陈 盈, 楼宋江, 闯跃龙

(台州学院 数学与信息工程学院, 浙江 临海 317000)

世界大学实验室

ABET视角下的美国计算机专业人才培养模式研究

郭文平, 陈 盈, 楼宋江, 闯跃龙

(台州学院 数学与信息工程学院, 浙江 临海 317000)

基于ABET认证的视角,从教育理念、专业培养目标、课程体系、教学组织和教学管理等方面详细介绍了美国杰克逊维尔州立大学计算机本科专业的人才培养模式,为进一步树立“以学生为中心”的教学理念,提高我国计算机专业的人才培养质量提供新的思路。

人才培养模式； ABET； 计算机专业

美国信息技术的产业竞争力、技术创新水平和人才培养在全世界处于绝对领先地位。而美国的ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology,ABET)认证体现了美国教育界对工程和技术人才教育方面的思考和实践。杰克逊维尔州立大学(Jacksonville State University, JSU)成立于1883年,位于美国南部阿拉巴马州的杰克逊维尔市,其计算机专业于2003年10月通过了ABET认证。笔者曾于2012年在JSU的计算机系做了一学期的访问学者,访学期间,旁听了大量的计算机本科课程,并与计算机系的教授和学生进行了广泛的交流,近距离感受了美国大学计算机专业的人才培养现状。本文从ABET认证的视角来剖析JSU计算机专业在人才培养方面的实践和经验,为提高我国计算机专业的人才培养质量提供借鉴。

1 人才培养模式和ABET认证

1.1 人才培养模式

随着高等教育改革的不断深入,有关人才培养模式的研究引起了学术界的重视[1]。1998年,时任教育部副部长周远清对人才培养模式做出阐述,他认为,所谓人才培养模式就是人才的培养目标、培养规格和基本培养方式,它决定着高等学校所培养的人才的根本特征,集中体现了高等教育的教育思想和教育观念[2]。近年来,国内学者从不同层面、不同视角出发,对人才培养模式提出了自己的认识[3-5]。与此相对应,国外并没有明确提出“人才培养模式”这一概念。国外关于大学人才培养模式的直接研究较少,更多是渗透在大学教育实践中进行探讨和分析[6]。

1.2 ABET认证

美国工程技术认证委员会(ABET)创立于1932 年,是美国一个非政府、非营利性机构,也是工程教育本科专业学位互认协议——《华盛顿协议》发起组织之一,专门从事工程、技术、计算机、应用科学领域的工程及技术教育认证,其权威性得到全世界广泛认可。

ABET认证的核心思想是聚焦质量、促进创新，也就是通过建立完整的质量保障体系,确保整个机构在认证的全过程和各个环节中都进行高质量的工作,以此来保障教学质量,同时ABET考虑到不同教育机构的发展情况,并不要求所有专业都按相同的方式发展,允许和鼓励创新。ABET认证关于计算机专业的标准(2015—2016)[7]包括一般准则和专业准则。一般准则包括学生的学习参与、专业教育目标、学生产出、持续改进、课程体系、师资、设施和校方支持；专业准则针对学生产出、课程体系和师资作了更加详细的规定。

1.3 人才培养模式和ABET认证对比

国内人才培养模式的不同表述和ABET认证标准的共同特征是体现人才培养目标及其实现过程。从我国教育部实施的普通高校本科教学工作水平评估情况看,对人才培养质量评估更加注重的是以投入为指标的教学生产力评估,而ABET认证的重点是关注学生的学习参与和产出,ABET 的一切活动都聚焦在教学质量上,通过持续改进来提高人才培养质量。

2 教育理念和专业培养目标

2.1 教育理念

美国拥有世界公认的发达的高等教育体系,并且每隔一段时期就反省教育,发起教育革新。20世纪初,美国的高等教育在对专业教育和职业教育批判的基础上逐渐形成了通识教育理念。通识教育的核心内容是永恒学习, 这种学习能抽象出人性中的共同要素,实现人与人之间的联系,将学生与人类文明的精华联系在一起[8]，用通俗的话讲就是“以人为本”。

ABET认证体系特别关注毕业生在校时是否受到了良好的教育和毕业时是否达到了毕业要求,集中体现了“以学生为中心”的理念。ABET认证要确保学生毕业时具备很强的技术技能(technical skills),即专业能力上要跟得上技术的发展；同时要具备很强的职业技能(professional skills),即现代工程师所必需的团队合作精神、与人沟通的技巧、职业道德等。ABET认证明确了学生毕业时应具备的11种能力。

2.2 专业培养目标

确定专业培养目标是实现教学理念的首要问题。ABET鼓励不同学校的计算机专业有不同的培养目标,而认证的重点是对这个学校计算机专业实现自己制定的专业培养目标的能力进行评估。

JSU计算机专业的培养目标如下:

(1) 准备。通过提供世界级的、严格的、有竞争力的培养,为学生进入研究生院或职业生涯打好基础。

(2) 核心能力。培养学生在计算机和信息科学领域开发计算机应用程序来解决现实世界问题的能力。

(3) 广度。培养学生有足够的数学和计算机知识去设计和创新计算机系统的解决方案。

(4) 职业技能。发展学生的专业精神和职业态度、有效的沟通和团队合作能力,并能在更广泛的社会环境里解决计算机问题的能力。

(5) 学习环境。为学生提供卓越的学术和创新环境,培养学生的领导力、职业技能和终生学习的能力。

JSU计算机专业的培养目标,既符合ABET认证要求的学生毕业时所需的技术技能和职业技能,同时也突出了专业培养特色，即重点培养学生大型软件系统的开发能力。

3 课程体系

课程体系是为专业培养目标服务的,即每一个专业培养目标都由课程去实现,而每一门课程都是为专业的某一个或某几个培养目标而设置的。

3.1 ABET的课程体系要求

ABET认证对计算机专业课程体系的总体要求:

(2) 至少1年学习自然科学和数学相关课程。其中至少半年学习数学，且必须包括离散数学,可能包括的数学课程有微积分、线性代数、计算方法、概率论、数理统计、数论、几何或符号逻辑等.

(3) 还需包括人文学科、社会科学、艺术以及其他学科知识的学习,以培养学生的综合素质和适应能力。

3.2 JSU的课程框架

JSU计算机专业需完成128个学分,其课程分类及比例如图1所示。

图1 JSU计算机专业课程框架

JSU计算机专业的课程比例总体符合ABET认证要求。其专业课程所占比例并不高,而数学与自然科学课30个学分、通识教育课30个学分,两者相加超过了专业课的比重,这充分体现了美国“通识教育”的特点。正是这种课程体系培养出的学生支撑了世界最先进的信息技术产业。国内计算机专业应借鉴这种课程体系,并在实践中不断完善自身的课程体系。

JSU的计算机专业课程分为必修课和专业方向课,专业方向有3个:Information Assurance(信息安全)、Game Development(游戏开发)和General(通用类)。必修课和专业方向课如表1和表2所示:

表1 必修课程

表2 专业方向课程

从表1和表2可以看出,JSU计算机专业非常重视专业基础课程,专业方向课只需4门。这与国内很多高校的计算机专业重视专业课形成了鲜明的对比。事实上,国内的很多高校迫于就业压力,给学生开设了大量的专业课,但由于专业课太多太杂,学生往往不容易消化理解。专业知识杂而不精,对就业帮助并不大,而打下扎实的计算机基础,才能在毕业后很好地适应千变万化的社会需求。

3.3 教学大纲

教学大纲是为教学服务的。美国大学的教学大纲和国内的教学大纲差别非常大。在JSU,每位教师负责制定所教课程的教学大纲,形式上也没有统一的规定和格式,一般每学期会修订一次。

以JSU的CS450Computer Networking(计算机网络)为例,其教学大纲包含了教学目标、课程描述、先修课程、所需软件、教材、简要的课程目录、成绩评定方法、课程政策(课堂纪律、是否可以补考、作业规定、学术诚信等)、期末考试安排、指导教师(包含电子邮件、电话、办公室地点、答疑时间)、详细的教学内容等。

不同的教师制定的教学大纲一般包含以上的各项内容,但在一些细节上差异较大,比如有的教师会制定很详细的作业数量和具体的要求,有的教师会制定很严格的课堂纪律,有的教师会列出很多的参考资料(包含教材、参考书、论文、专著、研究报告等)。

4 教学组织

4.1 师资队伍

师资队伍是保证教学质量、实现专业可持续发展的关键。为了实现专业培养目标,ABET认证要求一个专业拥有足够数量的教师,这些师资必须有足够的广度和深度来覆盖该专业所有课程的任职资格或能力,并且在教学计划制定、执行、评价、修订和持续改进的过程中拥有足够的权力。ABET认证要求部分全职教师必须拥有计算机科学的博士学位。

JSU计算机系招聘一名教师需要经过多方面的考核,一般从教育背景、职业资格认证、工程经验、教学经验、沟通能力、学术水平等方面进行评价,这与目前国内大学招聘教师的时候重科研、轻教学,重理论研究、轻工程实践形成了鲜明的对比。

JSU的终身教职系列(助理教授、副教授、教授)的教师全部拥有博士学位,个别教师还拥有多个博士学位。表3列出了JSU计算机系教师的职称比例,可以看出其拥有较高的教授比例,师资实力比较雄厚。

表3 JSU计算机系教师职称比例

4.2 课堂教学

在JSU计算机系,教师在制定教学计划和组织教学内容上具有很大的自主性。授课教师可根据实际需要自己修订教学大纲、选用合适的教材、布置合理的作业,同时也可以在教学过程中自由发挥。

在JSU实行的是小班化教学,一般专业课的人数不超过15人,通识教育类课程一般不超过30人。教师授课方式则是多种多样,主要包括教师讲课(lecture)、学生报告(presentation)、专题讲座(special topic)、课堂讨论(class discussion)等。教师在教学过程中十分关注学生的课堂反馈,在课堂上讲的最多的一句话是“Any questions?”或“Any comments?” 学生想发言也可以随时打断教师,提出自己的疑问和观点。教师对学生的提问不管是简单还是复杂,总是用“Good question”加以鼓励,有时一个问题还会引起全班学生和教师参与讨论,课堂气氛非常活跃。

4.3 实验教学

JSU计算机专业的大部分课程都有专门的实验时间,一般每周课堂讲授3 h,实验1.5 h,在实验时间里,学生必须到课。程序如果不能通过编译或运行,将自动被记0分。指导教师不仅检查结果,而且还会与学生讨论一些算法的细节。有些课程没有专门的实验时间,教师也会布置大量的编程作业。学生需要在规定的时间上传到系统,否则成绩记0分。

实验室全部采用电子密码锁,任课教师会在第一次上课的时候告诉学生密码,只要这个实验室没有课,学生可随时去实验室完成作业。

4.4 教学手段

与目前国内普遍采取多媒体教学不同,虽然JSU几乎所有的教室都配有投影仪,但仍有不少教师采用板书教学,只是在需要调试一些程序的时候,才打开电脑和投影仪。教室的布置也很有特点,一般桌子和椅子是活动的,在正面和侧面都有黑板,教师在讲课过程中,不怎么需要擦黑板。遇到学生有问题,也很方便地返回去讲解。

总体而言,在JSU，教学过程更注重教师讲解和师生互动,而不太依赖现代化手段给学生灌输大量的知识点,这与ABET认证强调教学过程相符。

4.5 课程考核

课程考核是教学活动的一个必不可少的环节,它既是衡量学生是否掌握专业岗位所应具备的知识、技能、素质和态度的重要途径,也是检验教师教学质量和教学效果的体现[9]。在JSU,课程考核普遍采用形成性考核,即重视过程考核,学生平时必须努力完成相关的考核(作业、测试、报告、项目、论文等),才能拿到相应的学分。而教师对所教课程的考核方式拥有绝对的自主权。表4列出了5门典型课程的考核细则。

从表4中看出,JSU的课程考核具有以下特点:

(1) 期末考试一般不超过30%,所以如果学生平时不努力,靠期末突击是拿不到学分的；

(2) 平时一般有2次以上的测试,教师很注重学生的学习效果,以便改进教学；

(3) 考核类别很多，而不同的课程的具体要求也相差很大,以homework(作业)为例:C350就有4次书面作业和3次编程作业；C310有3次个人作业和3次小组作业；

(4) 作业迟交一般不接受,几乎所有教师的课程政策都有这么一句: absolutely no late assignments will be accepted for any reason(不管什么原因,作业迟交是绝对不接受的),这完全体现了教师的权威性。

表4 典型课程的考核细则 %

从JSU的课程考核方法可以看出,只有强化学生对课程学习过程的重视,从多个侧面来评定学生的课程成绩,关注学生的学习效果和进度,才能全面而科学地评定学生的课程成绩。

4.6 教材

与国内高校大量采用自编教材不同,在JSU,如果不是知名教授,很少有教师去编教材。教师在教材的选择上都有一个共同点,即采用与世界名校相同的权威教材。以“计算机网络”课程为例,采用的是世界上使用最广泛、最权威的计算机网络经典教材:《Computer Networks》(Andrew S. Tanenbaum),而版本保持更新。这样做的好处是，即使学生在一般的院校,学到的内容也和世界名校是一样的,而且采用权威教材,教师对教学内容的组织也更容易。

4.7 配套设施

计算机专业作为工科教育,其配套设施对实现专业培养目标非常重要。ABET认证要求学校保证教师和学生能方便地获取、使用所需的各种仪器。在JSU,几乎所有的教室都配备了传统的黑板、白板、投影仪以及电子讲台等先进的教学设备。

JSU采用世界领先的“Blackboard”在线教学管理平台,加上强大的有线和无线网络支持,无论学生注册、选课程、选择导师、提交作业、课程答疑、成绩管理等均可在网上完成。只要拥有JSU的学校账号,就可以登录学校的网站,使用学校提供的服务。计算机实验室24 h开放(需获得相关的电子密码)供学生使用,在图书馆等公共场所还有免费的计算机和打印机使用,方便学生完成作业。

5 教学管理

5.1 学制

JSU与大部分美国高校一样,每学年分为3个学期:春季(约17周),夏季(提供4周和6周2种类型的课程),秋季(约17周)。完全实行学分制,学生只要修满专业所要求的课程学分并通过考试合格即可毕业,申请相应的学位。有能力的学生可以同时修读不同的专业,获得不同的学位。

JSU的三学期制充分体现了“以学生为中心”的教学理念,一方面可以为想提前毕业的学生提供时间；另一方面也可以为学生出去打工或实习提供更多、更自由的空间。JSU2015学年的教学日历如表5所示。

表5 JSU2015教学日历

5.2 学生管理

与国内高校每个院系配备众多的办公人员、辅导员、实验人员不同,JSU计算机系管理人员只有一名系主任,一名指导教师(负责新生的日常生活指导、心理咨询),一名秘书,一名实验管理人员。只有大一的新生由学校统一安排公寓,且公寓管理也是独立的。二年级以上住宿就不再由学校统一安排,完全社会化。在JSU,校园体育动动、文化活动、学术活动等丰富多彩,学生根据自己的需要和爱好自由选择参加。

5.3 导师制

与人们熟悉的国内的研究生阶段的导师制不一样,JSU的本科生也实行导师制,每名学生都会被分配一位导师,而每位导师一般只带两三名学生,每星期都要进行一对一或一对二的会面,学生可以询问课程学习过程中的疑难点,或是自学中遇到的问题,或是其他任何想要咨询的问题。师生之间会进行平等开放的讨论,学生可以提出问题挑战导师,也可以在辩论中捍卫自己的观点。这种导师制最大的好处就是教师对自己指导的学生的学习状况、个人特点和喜好都非常了解,利于因材施教,也能很好地进行过程控制。

5.4 学术诚信

美国是一个非常注重诚信的社会。在JSU,十分重视学生的学术诚信教育,且积极采取了许多应对措施。在JSU学生手册的学校政策里，专门有一节对学术失信(academic dishonesty)做了规定,明确了13种行为属于学术失信[10]。学生入学时,都要求在荣誉守则上签名,做出学术诚信的保证。每位教师在第一次课的时候都会强调学术诚信问题。教师鼓励学生间合作,但学生一定要完成自己应做的部分,学生一旦被认定为学术失信,本门课程就会记0分,严重的还会纪律处理。笔者在JSU访学的时候,旁听了多门课程,平时大考小考,教师试卷一发就走了，没有监考教师,也很少看见学生有作弊行为。

5.5 教学质量的持续改进

教学质量的持续改进是ABET认证的重要一环。在JSU计算机系,一般在每个学期结束后,系里会组织多种形式的讨论会来收集数据、定期评估专业培养目标的实现程度、定期地改进教学计划等来不断改进教育活动,提高教学质量。

6 结束语

基于ABET认证的美国计算机专业人才培养模式带有很深的通识教育的烙印,而这种体系培养出的学生,支撑了世界上最发达的信息技术产业。我们应该研究和借鉴ABET的认证思想,制定合理的专业培养目标、关注学生的产出、持续改进,最终提高我国的计算机专业人才培养质量。

References)

[1] 董泽芳.高校人才培养模式的概念界定与要素解析[J].大学教育科学,2012(3):30-36.

[2] 周远清.加大力度,加快步伐,在教学改革的主要方面取得突破[J].高等工程教育研究,1998(2):1-16.

[3] 龚怡祖.略论大学培养模式[J].高等教育研究,1998(1):86-87.

[4] 朱宏.高校创新人才培养模式的探索与实践[J].高校教育管理,2008(3):6-11.

[5] 刘智运.改革人才培养模式,培养创新型人才[J].教学研究,2010(6):1-6,17.

[6] 蔡亭亭.斯坦福大学的人才培养模式研究[D].长春:东北师范大学,2009.

[7] ABET Board of Directors. Criteria for Accrediting Computing Programs ( 2015-2016 ) [EB/OL]. http://www.abet.org/accreditation/accreditation-criteria/criteria-for-accrediting-computing-programs-2015-2016/.

[8] 孔德懿,魏丹.通识教育视野下的创新人才培养[J].大学教育,2015(3):66-68.

[9] 伍贤达.费里斯州立大学HR专业核心课程考核借鉴与启示:以《薪酬管理》课程考核为例[J].长沙民政职业技术学院学报,2013(4):74-76.

[10] Jacksonville State University STUDENT HANDBOOK(2013-2014)[EB/OL]. http://www.jsu.edu/studentaffairs/Student-Handbook.pdf.

Research on talent cultivation mode of American Computer Science major based on ABET

Guo Wenping, Chen Ying, Lou Songjiang, Chuang Yuelong

(School of Mathematics and Information Engineering, Taizhou Institute, Linhai 317000, China)

This paper presents the talent cultivation mode of JSU’s Computer Science major, including educational philosophy, program training objective, curriculum system, teaching organization, and teaching management. It helps us to establish a “student-centered” teaching philosophy and improve the quality of talent cultivation for China’s Computer Science major.

talent cultivation mode; ABET； computer science major

2015- 05- 27 修改日期：2015- 06- 19

浙江省教育科学规划课题(2015SCG163)；台州市教育科研规划课题(GG14013,GG15015)

郭文平(1978—),男,浙江临海,硕士,副教授,研究方向为计算机网络与信息系统.

E-mail：guowp@tzc.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2015)12- 0217- 05