杨 谊 喻德旷
南方医科大学生物医学工程学院 广东广州 510515
当前世界科技革命和产业变革正在加速进行,以信息技术为代表的新兴产业技术已经广泛地渗入到人们的经济和社会生活的各个方面。近年来我国经济的发展成效明显,产业规模不断壮大,在全产业链战线上已经与发达国家齐头并进。但是面对新工业革命和信息技术竞争,面对互联网时代的新经济形势,我国信息技术领域发展水平还存在较大差距,急需大批具有较强的创新实践能力的技术人才。面对这种形势,我国实施了“互联网+”“中国制造2025”等国家创新驱动发展重大战略,希望在未来全球创新生态系统中占据战略制高点[1]。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出,未来我国高等教育的主要任务之一就是培养大量创新实践型人才。
我国当前的高等教育信息技术人才培养体系主要还是沿袭过去20年来的传统工程人才的培养方式方法,而对以互联网、新能源、新材料、新媒体等为代表的新的信息技术工程教育的探索尚在起步阶段。因此,高校必须重视新形势下的信息技术人才培养问题,通过引入新的教育理念,对人才培养目标、培养方案做全新的设计,改革和整合人才培养的各种教学环节和实践要素,切实培养提高学生的信息技术创新实践能力,满足不断快速发展的技术挑战和迅速增长的社会应用需求。
基于成果的教育模式OBE(Outcomes-Based-Education)最早出现于美国和澳大利亚的基础教育领域。美国学者Spady W.D.把OBE定义为“清晰地聚焦和组织教育系统,使之确保学生能获得在未来取得实质性成功的经验”,西澳大利亚教育部门定义OBE 为“基于实现学生某种学习产出的教育过程,教育结构和课程是手段而非目的。”[2]在OBE 教育模式中,教育者必须事先明确学生毕业时应达到的能力水平,并据此来设计合适的教育结构和实施方式,保证学生达到这些预期目标。OBE同传统的培养方式比较,形成了鲜明对比:前者以学生的学习成果作为培养目标,以学生所获得的实践能力作为教育系统运作的动力,而后者以教学内容的掌握为目标,以知识和经验为教育系统的驱动力[3]。
与其他行业人才相比,经济社会发展对信息行业人才培养的需求具有独特之处,要求人才的信息技术能力紧跟经济社会发展的新趋势及新动向,能够提供高技术含量的信息技术产品和服务,适应经济发展需求乃至引领新经济形势潮流。同时,也要切合学生的特长、兴趣、潜力等内在个性化需求,使得学生在扎实的专业知识基础和较为宽广的技术视野的前提下,具有较强的创新意识和丰富的实践经验能力。
通过以上分析可以看到,OBE强调人才培养在宏观层面上适应经济社会发展的新形势以及教育发展的主旋律,在微观层面上则能够与学生的思想、兴趣等内在需求配套,这个理念十分适合新形势下的信息技术人才创新实践能力培养,因此,将OBE教育模式应用于高校信息类人才培养,有利于实现当前经济社会发展对高校人才培养的新要求,也有助于适应大学生自身发展的内在需求特点,是当前高校人才培养的一种教育范式的革新。
以OBE教育模式作为指导思想,对高校信息类应用型人才培养方案从以下三大方面开展改革设计,使得学生的专业创新和工程实践能力达到技术企业和行业的应用标准,适应企业的实际要求。
(1)培养目标方面,以技术发展和社会需求为指引,将应用型创新实践能力作为人才培养目标,以区别于传统的信息技术能力培养。
(2)课程体系方面,以技术产业标准和规范重组课程体系和课程内容,改变过去以知识体系为依据的课程组织方式。
(3)实践教学方面,突出实践创新能力的培养,大幅度提高实践类课程和学时的比例,大量增加案例式教学内容和项目式实践内容。
OBE模式强调学生通过专业学习,不仅仅只是知道什么,更要能够应用什么、实践什么、完成什么和创造什么。OBE模式作用于信息技术专业,其成果的直接体现就是学生能力与行业企业的岗位无缝对接。信息技术专业的特点是应用性强、宽口径,并且与具体行业的实践结合密切[4]。我校医工学院在制订信息技术人才创新实践能力培养目标的时候,并不是泛泛而论,而是根据技术发展和市场需求,划分形成若干条不同的技术路径,每条路径由各自相对独立而又彼此关联的具体能力目标构成,主要包括程序设计能力、软件系统(含应用软件、网络系统和移动APP)的分析设计开发能力、系统的运行管理能力、通信系统的设计实现能力、通信网络和物联网工程构建能力等。允许学生选择一条主线技术路径,在学有余力的情况下,可以兼修其他相关的技术路径的课程和实践活动。在大学期间,学生不仅要完成基础理论的学习,掌握专业基本知识和基本理论,而且要通过大量项目实训结合企业实习,学习企业项目开发过程,积累实践应用经验,形成工程实践、设计、创新能力,培养职业素质,能够在企事业部门从事信息系统的开发和应用[5]。
在OBE模式信息技术人才创新实践能力培养课程体系方面,我们紧密结合区域经济、社会发展的新形势,结合学生自身发展的内在需求,以OBE成果反向指导培养体系的改革,搭建了“实验教学”“课外项目”和“企业实践”这3个协同载体,沿着“科学设计—有效实施—持续改进”的循环式渐进提高的正向路径来建设各个载体,着重突出实验能力、探索能力、创新能力以及适应能力这4种核心能力的培养。
2.2.1 实践教学载体
信息技术创新实践能力的培养不仅需要扎实的、体系化的理论知识,还需要主动创新意识和创新性思维,需要工程背景知识、分析和解决问题的能力。我们在专业课程设置方面加大了实践教学的比例和分量,大力建设专业能力,拓展课程和专业实践课程,帮助学生在多种类型的实验中构建掌握专业发展的综合性技能,提升学生的工程实践能力;鼓励学生创新探索,开展实验的创新设计,充分发挥个人潜力,提升其创新能力;鼓励学生互相帮助,通过讨论和展示来得到更快的提高,提升其交流合作能力。以网络系统专业路径的实验教学载体为例,主要的专业基础课程、专业能力拓展课程和专业实践课程设置见表1。
表1 网络系统专业路径的实验教学载体
专业基础课程是各方向的知识和初级技能的奠基,专业能力拓展课程和专业实践课程是专业教育深度与广度的扩展。以专业能力拓展课程为例,通过对目前流行的软件工具与环境的广泛学习,学生在设计一个软件系统时,能够根据系统需要、开发条件来合理选择和使用工具或工具组合,从而保证高效、经济地完成系统的开发。再以专业实践课程为例,工程实验就代表着项目开发的真实过程,学生不仅可以巩固自己的专业知识,查缺补漏,强化实际的编程、调试和测试能力,而且能够快速汲取经验教训,积累项目实践经验,提升科技创新意识和科技创新能力。
2.2.2 课外项目载体
在课外配合课内教学,设置了多层次的项目训练平台,从多源头、多层次、多方位和多角度对学生的创新实践能力开展训练,主要有下面几种类型的项目。
(1)基于课程的项目,这些项目从课程内容中提取,难度水平和技术覆盖面相当于或高于设计型实验,由学生独立完成,主要在专业实验室完成,一般规定实践周期为2个星期。
(2)基于科研的项目。教师从自身科研工作中提取出子问题,设计成适合学生探索的小项目,学生组队共同完成,挑选实践能力和组织能力较强的学生作为组长,负责项目开展的规划、督促和检查工作,主要在专业实验室完成,实践周期为1个月。
(3)来自学生的创意项目。鼓励学生自行提出创意构想,开发高科技产品或提供服务,组成团队,自主完成项目的需求分析、技术可行性研究,自主实现产品的设计和实现,激活学生潜能。
(4)来自企业的项目。我们与多个技术企业建立了校企合作育人机制,技术企业每年都会提供多个实际项目,有的是已经完成上市的软件的局部功能,有的是正在开发的软件系统中的某些模块,这些项目是训练学生的实际开发能力的很好的素材,主要在校企合作实训基地开展,实践周期为1~2个月。
(5)来自于竞赛的项目。对近年的程序设计大赛、系统建模大赛、软件创业比赛中的题目进行改编,设计成课外项目,由感兴趣的学生组成团队,学生可以来自工程、医学、经济等不同的学科,主要在学校的创新实验基地和合作实验室中完成,时间通常是一学年,形成高年级学生指导低年级学生,高手指导新手的模式。
2.2.3 企业实践载体
广州市的新型技术和产业发展在全国处于领先地位,有着丰厚教育科研和医疗资源,科技交流十分频繁,高新科技产业和创新型产业的发展前景十分可观,拥有大量的创新型技术企业,为开展校企合作带来了得天独厚的优势。为了提升学生的社会适应能力,学院把医疗软件技术公司作为教育变革的新依托力量,建立以就业为导向的校企合作联动机制。学院结合多方需求,将企业力量引入到教学体系中,使他们参与到课堂教学、课后实验、项目实训、科研创新、实习创业等教学和实践环节中。按照信息类企业用人标准培养学生的岗位技能和综合技能,与金蝶医疗、新开元、易学、泽诚等多个技术企业、教育机构合作开展技术培养。企业全程参与学生培养过程,学生根据兴趣和特长分别体验系统架构师、分析师、程序员、测试工程师、系统运营师等不同角色,通过岗位交流实现系统集成、模块开发、质量控制等综合能力的培养与训练,促进了学生个人能力与社会需求的接轨。软件系统的开发没有一成不变的模式和标准答案,学生可以发挥自己的长处,自由地探索未知的知识领域,灵活地运用多种工具手段实现项目模块,这个过程不仅很好地强化了学生专业应用能力的培养,而且培养了学生的系统工程观和整合能力,激发学生的创新意识,培养学生自主学习和终身学习的意识[6]。
为了增强企业参与教学的积极性,学院教师团队密切研究跟踪大型软件企业的发展方向,找到教学内容与企业发展方向的契合点,同时结合企业在用人方面的需求进行针对性培养,形成互惠共赢的局面,建立了较为稳定的长效合作机制。通过校企联动及时更新课程体系和内容,企业参与教学获得持续动力。教学内容变得丰富而实用,理论与实践并重,动手与互动并行,在课堂教学、课内实验、综合项目、科研创新和实习创业等教学环节中,均有学院教师与企业教师之间、学生与双师之间的大量互动交流,增强了学生解决实际问题的能力,初步具备了参与实际项目开发的能力。
高校作为国家创新体系和人才培养的重要机构,在培养信息技术创新实践人才方面具有重大的责任。我校医工学院面向技术发展和社会需求,以创新实践能力为培养目标,以OBE教育模式为指导,通过搭建多形式的实验教学体系,确立多种类的创新竞赛机制,设置多层次的项目训练平台以及推行多角色的企业实践模式,形成了实验教学、课外项目和企业实践3个载体协同互促的能力培养体系,着重突出实验能力、探索能力、创新能力以及适应能力这4种核心能力的培养,在实施中不断改进实施手段和方法,有效地促进了学生的创新实践意识和能力的提升,形成了将知识转化为能力的通道,满足了学生个性化发展的需求。近五年的毕业生的跟踪调查和企事业单位的反馈数据表明,经历了新的OBE模式培养方案的毕业生在技术能力、主动学习能力、沟通能力、全局意识、创新意识、独立意识、职业素质、用人机构总体满意度等方面均有不同程度的较为明显的提升,较好地解决了学生的就业对口问题,同时为珠三角信息行业提供了一批较好的技术人选,提升了学院在技术企业中的口碑,也加强了校企合作力度,扩大了合作规模。
然而,人才的创新实践能力培养是一个涉及高校、教师、学生、技术单位等多方面的综合性课题,并需要随着科技的飞速变化和经济的快速转型而不断动态调整,必须建立和坚持人才培养的科学性、实用性和创新性机制,才能保持与时代同步。培养方案的目标、模式和手段的具体形式应当因时而变,因地制宜,各个学校和专业应当探索并体现出自己的特色,并在实施过程中不断完善。