基于OBE理念的信息与计算科学专业实践教学体系设计

◇淮阴师范学院数学与统计学院 王兵贤

基于OBE理念，结合信息与计算科学的专业特点，以淮阴师范学院为例，提出信息与计算科学专业实践教学体系的设计思路，主要从实践教学内容安排、时间设计、考核方式、师资配置四方面进行了探讨，该体系是培养创新型人才的创新性设计。

信息与计算科学是数学、计算机科学、信息工程等学科的广泛渗透与交叉，既要兼顾三个学科的交叉融合，又要办出特色，需开设课程种类和门类多。2007年，教育部对于本科教育改革的相关意见中提出，要加强实践教育环节，提高学生实践动手能力。国内很多高校对信息与计算科学专业的实践教学体系进行了构建-设置-改革，并努力探索“创新能力和个性化培养”的实践教学理念，结合自身特色和地方经济特色，相继取得了一定的成效[1-2]。20世纪80年代到90年代初期，美国和澳大利亚的基础教育改革相继出现了基于学习产出的教育模式（Outcome-based Education）[3-4]，即成果导向教育，也称为目标导向教育，或者能力导向教育等，重视学科技能和结果性表现。这样在一定程度上改变“以教师为中心”的传统模式，形成“以学生为中心”的教育理念，让学生自主负责学习进程。信息与计算科学专业虽然偏向理科，但在创新能力培养和复合型人才培养的趋势下，实践教学环节显得更为重要。淮阴师范学院信息与计算科学专业从2004年开始招生，为江苏省十二五高等学校重点专业，注重学生专业知识和实践能力的培养，建有完善的校内外实习实践基地，在学生本科阶段有一年时间进入企业由实践教师教学，从而培养高素质应用型人才。但应用型人才的培养针对于实践教学环节，需要遵循针对型、系统型原则、开放型原则，要依据人才素质和社会需求，针对型的安排实践教学内容，结构合理，由易到难连续型强，引导学生自主学习，建立校内外实践基地，让学生走出教室，在社会实践中拓展实践和创新能力。根据淮阴师范学院信息与计算科学专业特点，基于OBE理念，提出信息与计算科学专业实践教学体系的设计思路。

1 基于OBE理念的实践教学体系的设计思路

在理念上，OBE是一种“以学生为本”的教育哲学，在实践上，是一种聚焦于学生受教育后的什么能力和能够做什么的培养模式，相对于传统的教学理念，OBE理念是基于“产出导向”的教学目的使人才培养更具有针对性，让毕业生达到一定的能力要求，从而在制定教学计划时，要以毕业要求为前提，也就是围绕“结果（outcome）”这一核心[5]。依据文献7中涉及理念，图1为基于OBE“产出导向”人才培养实践教学体系设计图，其中培养目标包括知识、能力和素质三方面，教学设计主要以学生为中心，体现课堂教学、教学计划和教学计划的特点。

图1 基于OBE“产出导向”人才培养实践教学体系

2 信息与计算科学专业实践教学体系设计

2.1 信息与计算科学专业人才需求分析

信息与计算科学专业是以“强基础、宽口径、重实际、创特色”为指导思想，在当前应用型人才培养的体制下，该专业的就业方向大致可分为以下几个方向：①继续深造。因为信息与计算科学是一个多学科交叉的新型专业，继续深造的可选择领域非常广泛，毕业生可以选择攻读计算数学、计算物理、信息安全等专业的硕士生，也可以跨学科攻读如地球物理、气象科学等专业的工学硕士学位。②科研单位。信息与计算科学专业毕业生因为具有计算机编程、数学建模和数值计算等方面的基础，而且具有很强的解决和处理问题的能力，因此可以从事建模与计算的相关科研工作。③IT行业。信息与计算科学专业进入IT行业是一个重要的就业方向，毕业生可以从事计算机软件开发、信息安全和网络安全等工作。信息产业目前主要以“应用”为主流，关键在于如何将实际问题转化为数学模型和仿真计算的问题，这正是信息与计算科学专业的优势所在。

2.2 信息与计算科学专业课程设计情况

淮阴师范学院针对信息与计算科学专业也加大了实践教学的力度，实现用人单位与毕业生的直接对接，毕业生可以直接上岗参加用人单位项目的设计与操作，所以，在实践教学体系课程设计中，从专业基础课模块到专业课模块，课程的实践教学比例占很大部分，专业基础课中数学类核心课程如数学分析、高等代数也增加了实践教学学时，重点运用数学软件Matlab辅助实现相关知识点的计算机实现，并为后续专业课如数值分析和数学建模等课程的学习，做好数学软件的使用基础。C++语言程序设计实现理论与实践相结合的教学设置，为后续专业课如数据结构，移动通信开发等课程的学习提供了必要的技术支持。另外在前两个学年每个学期末还设置了课程实践周（2周），邀请合作企业相关培训人员集中培训，实现课本知识与企业项目设计之间的衔接，在校外实习企业进行对口教学，并根据学生的个人爱好与需求，增加了选修模块的课程，主要涉及信息安全（比如信息编码、计算机网络等），模式识别和图像处理等。

3 基于OBE理念的信息与计算科学专业实践教学设计的配套措施

3.1 实践教学内容的合理设计

合理设计实践教学内容，适当减少教师课堂授课学时，广泛采用启发式教学模式，引导学生自主学习，促进学生研究性学习。譬如数学分析、高等代数等专业核心基础课的学习中，首先简单介绍数学软件Matlab，采用微课和课外微信学习群互动的方式，让学生自学软件的基本语法，并实现数学相关知识，针对学生有疑问的部分，相关授课老师可在线答疑，并运用某些知识点譬如导数等概念，设计经济学等领域中的简单项目和案例，要求学生在课外实现。在此基础上，对于后续课程如数值分析等课程的学习，学生已经有了C++程序设计和Matlab数学软件的基础，结合数学建模中相关案例。譬如数值分析课程，在学习相关理论的基础上，针对不同的知识点，设计综合性实验项目[6]，在误差分析和设计部分，Kouch分形曲线算法的实现[7]，会让学生看到数学的趣味所在。

3.2 实践教学时间的合理设计

在信息与计算科学专业全学程的教学中，实践教学应该与理论教学密切结合。数学类专业基础课的实践主要借助微信平台实现教师与学生的互动、学生与学生之间的交流，从而实现自主学习，C++程序设计课程将理论授课和实践课相结合，并附加为期两周的集中实践学习。而对于XML、JSP技术等专业课程，赴校外实践实习企业进行实地训练和学习。

3.3 实践教学环节考核模式

针对于数学类专业基础课和专业课考核重要集中在理论课学习，对于实践考核，采用综合性题目设计，对于学生进行简单测试，针对计算机类课程的考核，根据实践教学体系的特点和实践教学目标，采用科学化、多样化的、可操作性强的考核方式，尤其做好毕业设计中实践教学的集中体现。

3.4 实践教学环节的师资配置

淮阴师范学院信息与计算科学专业非常重视师资队伍的建设，从理论授课到实践课程授课与管理，组成优秀的教学梯队，坚持“顶层设计、分类管理、优化现有、系统协调”的原则。数学类核心课程的授课，均由博士学位的高级职称教师担任，按照教师从事的主要研究方向，针对不同的核心课程组成优秀的教学梯队。在课外微信群的学习交流中，专门从事数学建模竞赛培训的老师也参与其中，在整个学生自主学习的过程中，可以做到相关问题能及时得到处理。针对于计算机类相关课程的学习，实践教学主要由相关任何教师担任，校外实习期间，企业组织授课教师，指导学生进行实地训练。

4 结语

基于OBE 理念的教学目的就是从社会需求出发，以应用型人才培养为目标，制定实践实习计划，使得毕业生达到一定的能力要求。本文以OBE理念为指导，结合淮阴师范学院的定位和信息与计算科学专业的培养目标，将数学类课程和计算机类课程均适当加大实践教学的比例，为保证基于产出理念的信息与计算科学专业实践教学体系的顺利实施，还需要从实践课程设置、教学方法改革、考核模式改革等方面制定保障措施。