工程教育認(rèn)證中閉環(huán)式課程教學(xué)模式實踐——以軟件工程專業(yè)操作系統(tǒng)課程為例

紀(jì)霞 趙鵬 吳蕾

摘要：如何將工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)和要求落實在日常的課程教學(xué)中是工程教育認(rèn)證中一個非常值得研究的問題。文章以軟件工程專業(yè)操作系統(tǒng)課程為例，從課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐、達(dá)成度計算與分析以及持續(xù)改進(jìn)等環(huán)節(jié)詳細(xì)介紹了工程教育認(rèn)證中實施的閉環(huán)式教學(xué)模式。該教學(xué)模式下，反向設(shè)計環(huán)環(huán)相扣，正向?qū)嵤┫嗷ブ?，保證了工程教育認(rèn)證要求的底線標(biāo)準(zhǔn)。該教學(xué)模式已實施多年，從學(xué)生的學(xué)習(xí)效果來看，實施效果較好，具有推廣應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證；教學(xué)模式；閉環(huán)；底線標(biāo)準(zhǔn)；操作系統(tǒng)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）27-0108-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 引言

中國實施工程教育認(rèn)證至今已有近30年的時間[1]，工程教育認(rèn)證已經(jīng)成為我國高等教育質(zhì)量保障體系的一部分。全國很多專業(yè)已經(jīng)申請并通過了工程教育認(rèn)證。但是其中有很多專業(yè)僅僅是憑借“形似”通過了認(rèn)證，距離真正的“神似”還任重道遠(yuǎn)[2]。工程教育專業(yè)認(rèn)證從“形似” 到“神似”，最主要的轉(zhuǎn)變就是更加注重課程教學(xué)產(chǎn)出、課程目標(biāo)是不是充分支撐了畢業(yè)要求，以及是否具有并實施了面向產(chǎn)出的課程教學(xué)評價與改進(jìn)機制[3]。

在此背景下，如何在課程教學(xué)過程中設(shè)定合理的教學(xué)目標(biāo)來支撐畢業(yè)要求，并實施面向產(chǎn)出的教學(xué)評價和持續(xù)改進(jìn)，有效形成教學(xué)閉環(huán)，提升教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量成為工程認(rèn)證中教學(xué)模式改革的重點[4]。

操作系統(tǒng)是整個計算機體系的基礎(chǔ)和核心，對下控制計算機各種硬件資源的分配與使用，擴充硬件功能；對上為用戶程序和應(yīng)用軟件提供服務(wù)，方便用戶使用。因而，操作系統(tǒng)課程是高校計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等計算機相關(guān)專業(yè)的核心課程，在計算機相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)中占有重要的地位。本文結(jié)合軟件專業(yè)準(zhǔn)備以及通過工程認(rèn)證以后實施的實際情況，以操作系統(tǒng)課程為例，從教學(xué)目標(biāo)設(shè)定、過程性考核以及課程目標(biāo)達(dá)成度計算分析和持續(xù)改進(jìn)多個教學(xué)環(huán)節(jié)建立閉環(huán)式教學(xué)模式，真正實現(xiàn)了工程認(rèn)證的反向設(shè)計、正向?qū)嵤┑脑O(shè)計理念。

2 課程目標(biāo)設(shè)定

在工程認(rèn)證中，一門課程通常支撐多個指標(biāo)點，一個指標(biāo)點需要多門課程支撐[5]。在教學(xué)過程中為了達(dá)到該門課程對指標(biāo)點的支撐，即培養(yǎng)學(xué)生具備指標(biāo)點所要求的能力和素質(zhì)，可設(shè)立課程目標(biāo)。課程目標(biāo)與指標(biāo)點之間可以有一對一、一對多、多對一、多對多四種基本情形[6-8]。通常在畢業(yè)要求指標(biāo)點分解中，各個指標(biāo)點對應(yīng)不同的能力要求，因此，在課程目標(biāo)設(shè)定時，一個課程目標(biāo)也應(yīng)該以支撐一個指標(biāo)點為宜。在我們的培養(yǎng)方案中，操作系統(tǒng)課程對應(yīng)支撐1-3、2-2和3-1三個畢業(yè)要求指標(biāo)點，所以我們在設(shè)定操作系統(tǒng)課程目標(biāo)時也是設(shè)置了三個，內(nèi)容如表1所示。

3 課程目標(biāo)過程性考核

課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定之后，緊接著一個重要的環(huán)節(jié)就是考核。常用的考核方式有：作業(yè)、測驗、考試、論文、答辯等。工程認(rèn)證中考核方式的設(shè)定一般需要考慮以下三點：可量化、能力素質(zhì)考核、過程性的考核，尤其是后兩點需要特別注意。工程認(rèn)證的核心理念之一就是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，所以在考核中應(yīng)避免知識型、記憶型的題目，應(yīng)注重題目的綜合性、復(fù)雜性和工程應(yīng)用背景。另一個重點就是過程性考核，要在整個教學(xué)周期內(nèi)進(jìn)行多次、多種方式的考核，降低期末考試的占比。我們設(shè)定《操作系統(tǒng)》課程考核方式涵蓋了課后作業(yè)、隨堂測試、期中考試、期末考試，各部分所占比例及其與課程目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系如表2所示：

課后作業(yè)：20%，主要考核對教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度。

隨堂測試：10%，主要考核對教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度。

期中成績：20%，考核內(nèi)容為前9周教學(xué)內(nèi)容所學(xué)知識，考試形式為閉卷。

期末考試成績：50%，考核整個學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)效果，考試形式為閉卷。

4 課程目標(biāo)達(dá)成度計算

達(dá)成度評價是專業(yè)認(rèn)證重要的手段之一，也是后續(xù)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)的基本依據(jù)。課程達(dá)成度評價的依據(jù)是課程目標(biāo)，通過對各個考核環(huán)節(jié)、教學(xué)活動進(jìn)行具體計算，獲得各項畢業(yè)要求指標(biāo)點的評價值。每項畢業(yè)要求指標(biāo)點必須達(dá)到期望值方認(rèn)為課程達(dá)標(biāo)。

1）課程目標(biāo)評價值計算方法

針對學(xué)生個體和整體的課程目標(biāo)評價方法如下：

（1）課程單項教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況評價方法：

假設(shè)某課程有n個課程目標(biāo)和m個考核環(huán)節(jié)，其第i個課程目標(biāo)的達(dá)成評價值計算公式為：

[課程目標(biāo)i 達(dá)成評價值=j=1m考核環(huán)節(jié)j 權(quán)重 * 考核環(huán)節(jié)j 中支撐課程目標(biāo)i? 的得分均分考核環(huán)節(jié)j 中支撐課程目標(biāo)i? 的設(shè)計分值]? ?（2）課程總體教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況評價方法：

[課程總體目標(biāo)達(dá)成評價值=j=1m考核環(huán)節(jié)j? 權(quán)重 * 考核環(huán)節(jié)j? 的得分均分考核環(huán)節(jié)j? 的設(shè)計分值]

2）課程目標(biāo)評價合格標(biāo)準(zhǔn)

課程目標(biāo)達(dá)成的期望值沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同學(xué)校、不同專業(yè)以及不同課程可以根據(jù)實際情況設(shè)置，一般設(shè)定在0.6以上即可。操作系統(tǒng)課程我們設(shè)定的合格標(biāo)準(zhǔn)為0.65。

以2019級軟件工程專業(yè)為例，操作系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況計算如表3所示。

5 課程目標(biāo)達(dá)成情況分析及持續(xù)改進(jìn)

課程結(jié)束由課程責(zé)任教師針對具體課程目標(biāo)形成文字或圖表形式的達(dá)成度計算報告，針對學(xué)生個體和專業(yè)整體的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價并對相關(guān)問題進(jìn)行分析；并對課程目標(biāo)達(dá)成與課程在培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的具體環(huán)節(jié)任務(wù)的達(dá)成相關(guān)性進(jìn)行分析；對以上各薄弱項進(jìn)行原因分析，提供持續(xù)改進(jìn)建議，交由學(xué)院教學(xué)委員會進(jìn)行審核。

比如，對表3中的課程目標(biāo)1達(dá)成情況分析如下：

課程目標(biāo)1專業(yè)平均值達(dá)到期望，但仍有27名同學(xué)沒有達(dá)到期望分?jǐn)?shù)，表明大部分同學(xué)能掌握操作系統(tǒng)的基本概念與基本功能構(gòu)成。沒有達(dá)到期望的同學(xué)，問題主要集中在前期對基本概念和系統(tǒng)組成的理解不夠充分，后續(xù)又進(jìn)一步導(dǎo)致對整個操作系統(tǒng)的“系統(tǒng)”全局觀無法建立。

改進(jìn)措施：

針對上學(xué)期發(fā)現(xiàn)的學(xué)生對基礎(chǔ)概念掌握不夠理想的問題，我們在這個學(xué)期采取以“舊”導(dǎo)“新”的方式強化學(xué)生對基本概念的理解。通過一個學(xué)期的實踐，有效地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的效果。在后期的教學(xué)中要進(jìn)一步強化基本概念和基本原理的解讀，并在授課中注重了解學(xué)生需求，針對學(xué)生先修知識的水平適當(dāng)調(diào)整授課安排與講授方法。

6 結(jié)語

專業(yè)認(rèn)證中，課程的教學(xué)能夠有效支撐專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，并通過教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況分析來持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)，形成良性循環(huán)，才能有效提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。文章以軟件工程專業(yè)的操作系統(tǒng)課程為例，進(jìn)行了上述閉環(huán)式教學(xué)模式實踐。多年的實踐表明閉環(huán)教學(xué)模式能夠有效銜接畢業(yè)要求、課程目標(biāo)、教學(xué)過程以及課程考核和持續(xù)改進(jìn)，使得各個環(huán)節(jié)之間相互支撐、相互促進(jìn)，很好地提升教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量，同時能夠推廣應(yīng)用于計算機相關(guān)專業(yè)核心課程的教學(xué)中。

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【通聯(lián)編輯：王力】