ASIIN认证下计科专业实践教学体系构建

摘要：针对国际工程教育专业认证中计算机科学与技术专业实践教学体系不完整、缺少真实工程场景项目等问题，基于横向和纵向两个维度构建了专业实践教学体系。通过重组实践课程内容、引入真实工程项目，阐释了计算机科学与技术专业实践教学体系构建的思路与内涵，在计算机类专业ASIIN认证的实践中取得良好效果。为高校计算机科学与技术专业开展国际工程教育专业认证和实践教学体系的纵深改革提供参考。

关键词：ASIIN认证;实践教学体系;课程内容重组;人才培养;项目驱动教学;

随着高等教育国际化进程的快速发展，人才培养质量的问题日益凸显，国际工程教育认证成为保障国际工程教育质量的重要手段[1]。在工程教育专业认证国际化的大背景下，高校实施国际工程教育专业认证是实现人才培养全球流动的必然选择，也是我国实现工程教育与国际接轨的重要途径[2]。当今国际工程教育专业认证逐步形成了以英美为主导的《华盛顿协议》和以德国为主导的ASIIN认证两大阵营。伴随博洛尼亚进程的推进，ASIIN认证已成为欧盟最具影响力的认证机构，其影响力在世界范围内不断扩大[3]。目前国内部分高校的工科专业开展了国际工程认证工作并取得成效，比如上海理工大学已有能源与动力工程等4个本科专业通过ASIIN认证[4]。工程教育认证明确提出要有完善的实践教学体系，培养学生工程应用能力[5]。在这种新形势下，计算机科学与技术专业(以下简称计科专业)的实践教学体系面临新的挑战。如何在新形势下，开展实践教学体系优化改革，纵深推进国际工程教育专业认证，是当前各高校计科专业实践教学体系的构建中要研究的重要内容和方向之一。

1 计科专业实践教学体系的现状

伴随我国高等教育进程的不断推进，计科专业在人才培养的实践教学过程中出现了一些教学问题，主要表现为实践学时分配少，实践教学各个环节不紧扣;多门实践课程内容交叉冗余度高，耦合度差;实践项目过于单一和陈旧，与时代脱节严重[6];硬件条件不能满足知识更新的需求、教师工程实践能力弱[7];诸多因素造成计科专业没有完善的实践教学体系。实践教学是加深理论认知的重要途径，是培养学生工程实践能力的重要环节，而完善的实践教学体系是保证实践教学高质量发展的重要支撑，也是ASIIN认证评价的关键性指标。因此，构建完善的实践教学体系是计科专业培养高质量人才的重要保障，也是该专业通过ASIIN认证需要解决的关键问题。

2 实践教学体系的构建

本文从横向和纵向两个维度构建计科专业实践教学体系的框架(图1)，横向维度通过课程内容重组，实现课程模块化;纵向维度基于项目驱动导向，实现体系工程化。

2.1 实践内容重组，课程模块化

在计科专业人才培养方案的设置中，专业知识的不断更新与专业总学分的不断缩减之间的矛盾一直是困扰专业负责人的重要问题。而采用传统单一化、非模块化的实践课程设置模式，存在课程内容交叉冗余量大、课程门类设置多但学分设置少等问题，从而导致教师在讲授多门关联性大的课程中经常出现交叉内容多次重复讲授、核心内容讲授的学时过少等现象，严重影响了人才培养的质量[8]。模块化的实践课程设置与传统的实践课程设置最大区别在于模块化将课程内容重复的多门实践课程进行内容重组与资源整合，使得同一模块的多门实践课程内容有机衔接，形成一个完整的、科学的能力培养单元[9]。因此采用模块化的实践课程设置可以实现同一模块多门课程内容的低冗余、高耦合，可以使课程学分得到充分利用，起到事半功倍的效果。与此同时，课程模块化设置也是ASIIN认证标准要求的关键点。

2.1.1 计科专业实践课程模块化的设置

实践教学内容体系主要包含课内实验、课程设计、综合实训、创新创业、毕业实习和毕业设计等部分[10]。以计科专业实践教学内容模块化设置为例，我校计科专业的培养目标定位于培养熟悉计算机软硬件系统开发与集成，掌握嵌入式系统开发应用理论、知识与技能，具备嵌入式系统开发中的软件设计、部署、维护等能力的应用型人才。在专业实践课程的模块化设置中，按照课程内容相关性、学生学习水平和工程技能要求将专业课程的实践教学内容重组为专业认知、电子技术等11个模块(表1)。模块的设置突破传统学科导向的局限，以能力的完整性培养为原则，将关联课程进行资源整合，实现课程间相互渗透，最终使学生对专业知识的掌握更加深刻和牢固[11]。

2.1.2 模块化设置案例

以专业认知模块(M1)为例，该模块由计算机导论和认知实习两门课组成，这两门课程的内容都包含计算机系统的组成、工作原理等理论知识和计算机系统的操作、应用等实践知识。为了实现该模块完整能力单元的培养，在教学大纲的编写中对这两门课程内容重组，达到资源整合;在人才培养方案的设置中，将这两门课置于同一学期;在开课任务的安排中，将计算机导论安排在前，认知实习紧随其后。学生通过计算机导论课程的理论学习和课内实验操作，从宏观上对专业有整体的概貌认知;通过在企业中观摩和实践的认知实习课程，从微观上加深对专业的认知。通过学习该模块，可以引导学生根据专业特点和要求开展后续专业课程的学习规划与未来发展方向定位，从而实现理论和实践相结合，进而完成该模块完整能力单元的培养。

2.2 项目驱动导向，体系工程化

目前众多高校纷纷尝试项目驱动式教学方法，但实际效果并不理想，其主要原因在于教师在教学中选取的项目是“自我构造”的教学项目，不是真实和教学相关的工程项目[12]。脱离了真实的工程场景后，实践教学犹如纸上谈兵，学生不会从真实的工程项目情景中分析和解决各种实际问题，也不会去思考如何将所学的知识与技能迁移到真实的工程项目中，造成培养的人才达不到社会对应用型人才的要求。只有立足真实项目、回归工程教育，高校才能培养与社会接轨的应用型人才，才能达到国际工程教育专业认证中对“工程人才”要求的标准。

本文在计科专业实践教学体系的构建中，依托校企合作平台，遴选我校与企业共同开发的、与教学和企业都相关的工程项目智能考勤系统[13];从工程化的角度出发，将该系统拆分为后台管理、Web端管理、基于Cortex-A53架构的嵌入式端管理和App端管理4个子系统，每个子系统对应的课程内容分别由多个模块组成;4个子系统依次对应工程体系中的问题分析、工程设计、综合实践和应用创新四个维度;以培养具备嵌入式系统软硬件开发能力的应用型人才为目标，构建计科专业的实践教学体系框架(见图2)。

3 实践教学体系的实践

实践教学体系是人才培养的关键环节，是培养学生创新精神和工程实践能力的重要手段[14]，是通过国际工程认证的重要保障[15]。我校10余年来在计科专业实践教学体系的改革中不断进步，尤其是近5年效果显著。

3.1 提高了工科专业ASIIN认证的成功率

2017年9月，我校首先对网络工程和机械设计制造及其自动化专业启动了ASIIN认证工作，根据ASIIN认证标准对计算机类专业实践能力培养的要求，基于图1的实践教学体系框架，进行实践教学体系改革，经过全校师生3年的努力，两个专业于2020年8月顺利通过了ASIIN认证。

3.2 提高了学科竞赛的质量

学科竞赛是检验高校实践教学成效的的重要平台。近5年，我校计科专业有500多人次参加了全国大学生电子设计竞赛、山西省大学生电子设计竞赛、蓝桥杯竞赛和全国机器人Robocon大赛等学科竞赛。获得国家级奖项62项、省级奖项215项，获奖人数276人，占参赛人数的55.2%。其中获得全国大学生电子设计竞赛一等奖2次，山西省大学生电子设计竞赛一等奖12次，蓝桥杯竞赛省级一等奖58次，全国机器人Robocon大赛二等奖1次。相比5年前，学科竞赛参赛人数提升了80%，获奖人数多了180人。达到了实践教学助力学科竞赛，学科竞赛促进专业建设的效果。

3.3 增强了创新创业能力和团队合作精神

创新能力和团队合作精神是计算机类专业人才培养的核心目标，也是ASIIN认证考核的重要标准。近5年，我校计科专业有300多人参加大学生创新创业训练项目和山西省互联网+大学生创新创业大赛。获得山西省互联网+大学生创新创业大赛金奖2次、银奖15次，山西省大学生创新创业训练项目立项115项。学生自主创业成立了山西掌上云电子科技有限公司、山西文化传媒有限公司和新媒体联盟等多家有竞争力的公司。

4 结束语

主动对接国际工程教育专业认证，探索专业实践教学体系的改革途径是适应高等教育国际化新形势的重要举措。我校计科专业以ASIIN认证为契机、以校企合作平台为依托、以应用型人才培养为目标，重组实践课程内容，引入真实工程项目，构建了“横向课程模块化、纵向体系工程化”的专业实践教学体系。该体系在我校网络工程和机械设计制造及其自动化专业中的实践取得很好效果，两个专业都通过了ASIIN认证，为高校计算机类专业的国际工程教育专业认证和纵深改革提供镜鉴方案。

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