潘俊虹,肖钟捷,江玲
(武夷学院 数学与计算机学院,福建省 武夷山 354300)
近年来,移动互联网应用迅猛发展,但如何培养适应市场需求的移动应用开发人才,是许多应用型高校面临的严峻挑战之一[1-2]。“移动终端应用开发”是武夷学院物联网工程专业一门必修课程,课程的目的是培养具备熟练移动应用开发能力、较高工程素养和具有一定创新能力的技术性人才,为将来的职业发展奠定的坚实基础。作为一门工科课程,如何体现“大工程观、学生中心,成果导向,持续改进、绿色工程教育、全面工程教育”的新工科理念成为课程建设的核心问题[3-5]。
2019 年10 月,教育部印发《关于一流本科课程建设的实施意见》提出建设一流本科课程的“双万计划”,旨在通过课程思政融入,确立学生中心、产出导向、持续改进的理念,提升课程的高阶性,突出课程的创新性,增加课程的挑战度,引领新一轮本科课程建设[6-7]。以此为契机,教学团队围绕教学理念革新、课程思政融入、教学内容重构和教学方式改进等对课程进行全方位的改造和提升。实践表明这些措施显著提高学生的综合素质,基本达到预期的培养目标,为应用型本科培养具有高素质的技术型人才提供一些思路借鉴。
“移动终端应用开发”课程作为一门流行的应用软件开发课程,兼有实践性强和更新快等特点,传统程序设计教学模式和方法已经难以有效满足当前的教学需要,也无法达到理想的教学目标[8-10]。课程团队在教学过程中,发现一些问题,突出表现在以下几个方面:一是课程教学目标缺少思政方面内容,课程内容融入思政元素较少,甚至没有思政内容,不符合培养方案培养知行合一高素质技术型人才的要求,不适应新形势下课程教学的需要。二是教学内容多为简单知识堆砌,缺乏实际应用场景支撑,学生缺乏动手能力和创新意识,与企业真实需求严重脱钩。三是教学方式依旧停留在传统编程的填鸭式教学,学生学习兴趣不够浓厚,学习效率低下。四是学生的成绩考核评价方式单一,不能全面合理的反应学生的真实水平。
从教学理念更新、教学内容优化、教学方式改善以及考核方式改进等多方面入手提升教学质量。
(1)提升教学目标。教学目标中体现课程思政目标,将课程思政元素融入到项目案例当中,构建完整项目案例-课程思政矩阵,以培养德才兼备、知行合一的高素质技术性人才。
(2)改变教学方式。教学过程引入先进的工程教育理念,改变传统授课方式,教师从主讲者角色转变引导学生学习的引导者角色,授课过程“以学生为中心,以问题为导向,以持续改进为保障”的过程。
(3)实例项目驱动。团队与福建东方锐智科技有限公司等企业合作,将其典型实际项目进行适当改造,转换为适合课堂教学的课程案例,实现学校教学与职业能力培养无缝衔。同时邀请合作企业有着丰富项目开发经验的工程师和校内专业教师一起完成实训环节的教学指导,提升实践教学质量。
(4)考核方式多元。平时成绩除考勤和作业、实验报告等构成因素外,另将学生课堂互评、学科竞赛和参与实际项目开发以及大创项目申报等元素纳入到课程平时成绩当中,尤其注重实践过程中的形成性评价。
课程目标是指课程本身要实现的具体目标和意图。它给出某一教育阶段的学生通过课程学习后,在德、智、体等方面期望实现的程度,它是确定课程内容、教学目标和教学方法的基础[11]。课程目标的制定,必须对对本专业培养方案中的核心能力具备有效地支撑。课程教学团队根据学校应用型本科定位以及物联网工程专业培养方案的能力目标,从知识、技能和素质三个层次制定本课程的培养目标。表1 给出课程目标对本专业培养方案所列核心能力的对应关系。其中第1、5、6 点体给出学生应该达到素质目标;第2 点给出学生应达到的知识目标;第3、4 点则体现课程教学的技能目标。
表1 课程目标与能力指标关系Tab.1 The relationship between curriculum objectives and competency indicators
2.2.1 课程教学内容
课程教学大纲严格按照人才培养方案要求,由教学团队、合作企业以及邀请相关行业背景的校友参与联合制定。教学大纲不定期根据需要动态调整。课程按照现行教学大纲的要求,以企业实际工程项目“智慧校园”项目为基础,将项目拆解成8 个子项目来组织教学内容,详见表2。教学内容安排由易到难,最终以Android 移动应用开发知识要点为教学项目的形式展现给学生,通过该项目化教学,学生可以完整的重构项目,掌握移动应用开发的常用技术,熟悉项目的开发过程。
表2 课程项目—思政矩阵Tab.2 Course project — ideological and political matrix
2.2.2 课堂教学组织实施
组织实施遵循成果导向原则,坚持以学生为中心,以教师为主导,调动学生学习的内在动力,适时融入思政元素,激发学生自主创新、自我实现的潜能。
(1)创设情境、新课引入。首先通过实际应用场景给出子项目目标和任务划分,通过知识讲解、方法演示、方法总结来学习相关知识点和步骤方法,让学生感性认识到任务知识要点和实现的基本方法,体会到知识的实用性,激发学习兴趣。
(2)合作实践、知识内化。学生以组为单位(3~5人),进行任务讨论并提出解决思路,合作完成子项目,以此启发学生思考,培养团队合作的精神。实验教学以边讲边练的教学互动形式,让学生切身体会移动终端应用开发的详细过程,加强实践动手的能力,加深知识的理解。
(3)展示评价、互动交流。学生完成任务后,由小组进行成果展示,由学生互评给定该组同学本项目成绩,作为平时成绩一部分。最后,由教师对学生完成务情况进行点评。
(4)梳理总结、巩固延伸。由教师对本节课程主线的梳理,总结课程所学的知识点、重点和难点以及开发过程中需要注意的地方,并布置相关作业和实验对本次课程知识进行巩固,激发学生对场景应用的延伸思考。
2.2.3 课程考核
合理的课程成绩评价方式既能匹配课程的培养目标,也能够综合反应一个学生的综合素质,又能激励学生应有的学习潜能[12]。改革之前课程评价方式沿用传统的以期末笔试成绩为主要组成部分,平时作业、实验考勤等为补充的方式,无法体现学生的综合素质,更无法真实体现教学目标的达成度。因此,采用多元化的考核方式,包括课程过程考核、综合实训考核和期末笔试等综合考核方式对学生综合素养进行评价。过程考核(30%)主要包括考勤表现、学生互评、相关竞赛和项目参与情况以及作业和实验报告等,综合项目实训考核(30%)主要包括项目演示、讲解答辩、团队协作等,再结合期末笔试考核(40%),从而较为全面的反应一个学生的对理论知识的掌握程度以及工程应用能力。
2.2.4 课程资源建设与服务
校内资源学习支持服务。课程和超星学习通平台合作,建有的课程教学资源包括课程PPT、实验项目指导书、习题试卷库等学习资源并在校内网络教学系统中共享,学生可以随时从网络获取想要的各种学习资源。此外,教学团队还通过线上微信群、QQ 群的社交平台和线下多种形式提供学习支持服务。
校企合作提供学习支持服务。课程与合作企业合作建有项目案例库、源码库等线上共享资源,学生可以通过登录合作企业网站获取学习资源,同时也可获得合作企业工程师的线上指导。
校校合作提供学习支持服务。课程通过我院柔性引进的苏州大学网络工程系教授形成校校合作机制,学生可以访问苏州大学物联网专业学习社区网站获取学习资源,也可以获得苏州大学网络工程系研究生的一对一帮扶。
首先,课程构建融入思政元素并以成果导向的项目化课程内容体系。在教学目标中明确给出课程的思政目标,将思政目标细化成思政元素融入到项目化的课程案例中形成课程项目-思政矩阵(见表2),以此达成培养具有职业道德、社会责任感和软件工匠精神的高素质技术型人才的目标。
其次,课程构建以应用能力培养为目标、以成果导向的课程评价改进模式。以“新工科”理念为出发点,以企业真实案例为抓手,以能力培养为目标,项目与能力对应,通过校企深度合作,将企业的实际项目与课程内容有机融合形成项目式教学案例,构建课程项目案例-目标矩阵,课程综合项目实训则由合作企业工程师亲自指导,并形成以成果为导向的目标达成路径如图1 所示,解决课程教学与实际工作能力脱节的问题。
图1 基于成果导向的课程目标达成路径Fig.1 Outcome-based curriculum goal achievement path
最后,构建“教、学、研”多维度融合一体化教学实践体系。“移动应用开发”课程以物联网创新实验室、“互联网+”创新实验室、物联网师生科研共创团队等为依托,让学生深度参与教师科研项目、大学生创新创业项目、大学生竞赛等科研和教学实践当中,即进一步打通科研和教学实际联系路径,又更进一步锻炼学生团队科研素养和协作意识,为将来的职业生涯打下良好基础。
在一系列提升改造措施实施之后,教学效果逐步显现:一是学生学习积极性获得较大改善,学生成绩趋于合理,理论知识日趋扎实。近三期学生期末综合成绩及格率在98%以上,优良率60%以上,近三年相关竞赛获省级以上奖项8 项。二是学生的解决实际问题能力和团队协作能力明显增强。近三届以移动终端应用开发作为毕业设计课题60 余项(其中优秀毕业设计3 项),近三年获批13 项移动终端应用开发类大学生创新创业项目(其中国家级8 项,省级5 项);三是团队沟通协作能力明显提升。不少同学加入物联网师生科研共创团队参与到教师科研项目当中,或是自己组织团队进行项目的开发和研究。四是学生资料收集、总结归纳,文档撰写能力显著提高。近三年获得软件著作权4 项,发表论文10 篇。从以上多个维度的效果衡量,课程教学基本达到设定的教学目标,对培养方案能力目标也起到较强的支撑作用。
“移动终端应用开发”课程教学团队通过几年努力,教学效果得到明显改善,课程目标达成度得到明显提高,该课程于2020 年12 月被福建省教育厅认定为福建省一流本科课程(线下)。课程今后将在师资队伍优化、教学内容持续改进、课程资源持续丰富和企业合作深化方面进一步加强力度,争取课程建设再上一个新台阶。