基于OBE教育理念的本科毕...实践——以计算机类专业为例_刘景华.pdf

DOI:1019392/jcnki1671-7341202318041基于 OBE 教育理念的本科毕业设计教学改革与实践 以计算机类专业为例刘景华田 晖杨丽洁彭佳林张洪博华侨大学计算机科学与技术学院福建厦门361021摘要:针对当前计算机类专业本科毕业设计存在的问题及其原因，以 OBE 理念为指导思想，结合华侨大学计算机科学与技术学院毕业设计的总体情况，从制定认证标准下毕业设计的课程目标、规范毕业设计实施过程与评价机制、推行校企导师联合指导制度、施行本科导师制助推毕业设计抓早抓好等方面进行了探索和实践，针对性地提出改进措施，并应用到毕业设计教学改革与实践中，以期提高本科毕业设计的质量。关键词:OBE 理念;毕业设计;计算机类专业;课程目标中图分类号 TP3-4;G6424771 概述基于成果导向的教育模式(OBE，Outcome-Based Edu-cation)是一种以学生为中心，以产出为导向，持续优化的理念1。OEB 理念关注于学生受教育后能获得的能力，并将学生所完成的工作和学习成果作为评价依据。本科毕业设计作为高校本科人才培养的最后一个综合实践环节，是本科工程教育的出口培养环节2。毕业设计是以学生分析、解决问题为基础，以学生的设计成果为评价标准，是学生解决专业复杂工程问题能力的综合体现，这与 OBE理念完全契合。因此，将工程教育认证 OBE 理念落实于毕业设计的实践过程中，有助于提升毕业设计质量，培养学生的工程综合实践能力，提高工科教育水平。华侨大学计算机科学与技术学院有计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术、人工智能和信息安全 5 个本科专业，其中计算机科学与技术、软件工程 2 个专业已通过中国工程教育专业认证。本文结合近年来学院毕业设计的总体情况，分析当前本科毕业设计的现状，在 OBE 教学理念下探讨解决办法并应用到毕业设计改革实践中，以保证毕业设计质量，促进毕业要求达成。2 毕业设计现状分析21 课程目标不能围绕“复杂工程问题”能力培养的需求在认证标准的 12 条毕业要求中，其中有 8 条着重强调“复杂工程问题”。毕业设计是培养学生具有解决“复杂工程问题”能力的主要教学环节，其课程目标必须围绕这一要求，体现对学生具有解决复杂工程问题能力的培养。但是在实际的教学工作中，由于对“复杂工程问题”的理解存在偏差，部分高校在毕业设计的教学实施过程中未能体现将学生解决计算机领域“复杂工程问题”能力的培养作为重点3。22 毕业设计实施缺乏良好的过程管理和合理的评价体系在毕业设计教学实施过程中，良好的教学过程管理和合理的评价体系可以保障不同教学环节对课程目标的全面支撑4。然而，以往的毕业设计教学模式在各环节对学生的管控较为自由，对毕业设计中间环节更是缺乏有效的过程管理。再者，以往的毕业设计对教学效果的评价缺乏定量的评价机制和标准，无法保证课程目标设定的有效性和准确性。23 毕业设计导师类型单一，企业专家参与度不高由于毕业设计课程的特殊性，课题主要来源于指导老师的科研方向。但由于部分教师研究领域过分侧重理论研究，容易导致课题方向不符合工程教育认证的标准。当前计算机领域发展迅速，申报的课题要满足对学生解决“复杂工程问题”有帮助，需要指导教师与时俱进，紧随行业发展前沿，了解当前企业的需求5。联合企业导师共同指导，是培养学生具有解决“复杂工程问题”能力的有效模式之一。24 师生在毕业设计教学中缺乏“师生共同体”的理念与其他教学环节不同，毕业设计是以学生为主体，基于实际的工程实践问题，以“学生分析并解决问题”为核心的高层次学习方式6。以往的毕业设计教学模式中，在师生之间事先未进行沟通下，通过教务平台达成双选，容易导致学生在确认选题后发现题目不符合期望，教师在指导过程发现学生能力不足等问题。实际上，毕业设计并不是学生或指导老师个人的任务，需要师生之间具有共同体的理念、紧密协作。3 基于 OBE 的毕业设计实践探索31 制定认证标准下毕业设计的课程目标认证标准下的毕业要求明确提出毕业生应具备解决121科技风 2023 年 6 月创新教学“复杂工程问题”的能力。华侨大学计算机类专业根据OBE 理念，对照认证的 12 条毕业要求，将毕业要求分解为若干个指标点，每个指标点再落实到毕业设计的课程体系中，重新制定毕业设计课程目标如下:目标 1:在解决毕设任务书提出的问题过程中思考并理解环境和社会可持续发展的含义，对创新有所理解，了解毕业设计(论文)所涉及的技术发展前沿和趋势。目标 2:具有一定的国际视野，能够跟踪毕业设计(论文)所涉及的计算机领域及其相关行业的国内外最新技术。目标 3:在完成毕业设计(论文)的过程中能够将计算机专业知识用于计算机领域复杂工程问题的分析和改进。目标 4:掌握一定的经济和管理知识，能够在计算机应用系统设计和开发中考虑经济因素，并在论文撰写过程中对论文的架构和纲目进行合理设计和管理。目标 5:了解信息领域主要资料来源及获取方法，能够利用网络查询和检索本专业文献、资料及相关软件工具，了解相关工作的国内外现状。目标 6:在毕业设计(论文)完成过程中能够理解和评价计算机安全与隐私问题对社会发展的影响，对所完成的内容做恰当的分析和讨论。目标 7:能运用基本原理分析毕业设计(论文)所涉及的复杂工程问题的关键影响因素，并获得有效结论。目标 8:能倾听其他团队成员意见，并组织团队成员开展工作。目标 9:能够用报告或软硬件等形式，呈现论文(设计)成果。所制定的 9 项课程目标均可在毕业设计的不同教学环节中得到体现。例如，开题报告、外文翻译、中期考察对课程目标 14 提供支撑，论文评审对课程目标 36 提供支撑，及论文答辩对课程目标 69 提供支撑。32 规范毕业设计实施过程与评价机制为了促成毕业设计课程目标的有效达成，在原毕业设计教学的基础上进一步明确毕业设计的实施过程，包括:题目申报和审核、师生双选、课题设计与实现、成果验收以及论文答辩 5 个阶段。其次，采用学校、学院、系部多级管理模式，在各阶段明确不同角色参与的活动和任务，并设置相应的质量监控措施。毕业设计的教学过程组织和各阶段的监控措施如图 1 所示。图 1 毕业设计的教学过程组织和各阶段的监控细化毕业设计的评价环节，按照指标点将毕业设计分为三部分。由中期考察、论文评审和论文答辩按照指标点分项评价，占比分别为 20%、40%和 40%，最后综合各项评分为计算最终成绩。中期考察又细分为:开题报告、文献翻译、上半程成果、中期检查汇报，这 4 项分别对应上课程目标 14。论文评审环节，需要审查学生的毕业论文、查重报告、格式检查报告、成品的相关代码和视频等方面，该环节对应课程目标 36。其中论文评审，学院采用全盲审方式，并抽取 10%20%的学生送校外专家评审。论文答辩环节侧重审查学生运用基本原理分析毕业设计(论文)所涉及的复杂工程问题，对所完成的内容做恰当的分析和讨论，能够用报告或软硬件等形式进行展示的能力。此外，学院为了规范选题到答辩的全过程，通过制定完善的管理机制，对毕业设计各个环节保留相关过程性文档，如图 2 所示。图 2 毕业设计各环节对应文档221创新教学科技风 2023 年 6 月33 推行校企导师联合指导制度计算机类专业的毕业设计具有一定的特殊性，大部分项目不仅需要综合应用大学四年所学知识，而且项目需要紧随行业的发展前沿。合理利用学生实习的企业资源，引入企业专家作为指导教师，不仅可以确保毕业设计课题能够紧跟行业发展，而且能够有效解决学生毕业设计与实习时间上的冲突。推行校企导师联合指导制度的模式符合毕业设计综合性强的特点，充分利用教师和企业资源，极大提高学生的实践能力和解决实际工程问题，有利于提高学生毕业设计的质量。为了避免企业导师和校内指导教师之间课题冲突、信息不透明的问题，学院在教师申报课题阶段组织企业导师、校内教师和学生三者之间进行沟通和交流。以学生为中心，结合工程实践问题，由师生共同商定题目。在课题发布时将课题分为两类，一类是经过与学生的沟通确定下来的题目，称为指定学生题目，一类是教师根据专业方向和企业导师的建议设定的公开双选题目。学生可以根据实习内容、兴趣或特长选择毕业设计课题，该方式将毕业设计与学生未来的职业发展紧密联系，有助于进一步提高学生学习的主观能动性。作为校外指导老师，企业导师也将全程参与毕业设计的教学组织过程，主要参与环节见图 1。34 施行本科导师制助推毕业设计抓早抓好学院从大一下学期开始实行本科生导师制度，学生可以根据兴趣选择指导老师。为了保证导师制的实行效果，每个指导老师在同一年级最多可带 5 名本科生。本科生导师制中，明确规定指导老师根据学生的实际情况，全面负责学生的学业指导和职业发展规划。在本科生导师制的推动下，学生可以更多地了解和学习导师的研究方向，提前对接和规划毕业设计，实现将毕业设计抓早抓好。20202021 年本科生在国家级竞赛的获奖情况表奖励类别2020 年2021 年国家级一等奖12二等奖611三等奖1420通过本科导师制，学院鼓励和支持指导老师带队指导学生参加科技竞赛和科研课题。在科技竞赛和科研课题活动过程中，加强师生的互动与协作，践行师生共同体的理念。通过本科生导师制，学生在近两年国家级科创竞赛中取得了丰硕的成果，具体如上表所示。通过参加竞赛的方式，师生之间提前培养良好的协作关系，这是一种实现毕业设计预演的有效模式。结语华侨大学计算机科学与技术学院计算机科学与技术专业和软件工程专业分别在 2019 年和2021 年通过中国工程教育专业认证。学院结合专业认证要求，从制定认证标准下毕业设计的课程目标、规范毕业设计实施过程与评价机制、推行校企导师联合指导制度、施行本科导师制助推毕业设计抓早抓好等措施有针对性地提出持续改进。自2019 年来对本科毕业设计过程的教学管理实践，构建了基于 OBE 教育理念的本科毕业设计过程管理和评价体系，我院毕业设计教学组织过程更为规范，毕业设计质量有了明显的改善。参考文献:1 李志义，朱泓，刘志军，等用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革J 高等工程教育研究，2014(2):29-34 2 文志强，朱艳辉，陶立新，等基于 OBE 的计算机科学与技术专业课程体系构建 J 计算机教育，2020(08):131-135 3 杜娟，刘震宇，张文慧基于 OBE 理念的信息类专业毕业设计的改革实践 以广东工业大学信息工程学院为例 J 大学教育，2022(07):87-89 4 黄茹，舒新峰，王春梅，等面向工程认证的毕业设计教学改革与实践 以软件工程专业为例J 软件导刊，2022，21(03):20-25 5 冯嵩基于 OBE 的机电类毕业设计联合指导制度研究 J 科技风，2022(07):32-34 6 刘刚面向专业认证的毕业设计改革探索与实践 J 大学教育，2022(07):50-52项目基金:本文得到第二批国家级新工科研究与实践项目(E-JSJJ20201323);福建省本科高校教育教学改革研究项目(NoFBJG20190036);华侨大学教育教学改革研究项目(HQJGXB2203)资助;2019 年度中央高校基本科研业务费专项资金(NoZQN-710);福建省自然科学基金面上项目(2022J01317);数据科学与智能应用福建省高校重点实验室开放课题(D202001)作者简介:刘景华(1989)，女，汉族，福建漳州人，博士，讲师，研究方向:机器学习;田晖(1982)，男，汉族，湖北赤壁人，博士，教授，研究方向:网络与信息安全、人工智能安全;杨丽洁(1982)，女，满族，河北围场人，博士，副教授，研究方向:计算机视觉;彭佳林(1985)，男，汉族，河北石家庄人，博士，教授，研究方向:深度学习;张洪博(1986)，男，汉族，福建泉州人，博士，副教授，研究方向:计算机视觉。321科技风 2023 年 6 月创新教学