計算機學(xué)科中工程教育的評價方法研究

譚云松，王慶春，丁杰敏，呂 濤

(武漢工程大學(xué) 計算機科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢430073)

一 概 述

我國是教育大國，經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，高等教育的發(fā)展正經(jīng)歷從擴大規(guī)模到提高質(zhì)量的轉(zhuǎn)變。使得高等教育市場的競爭日益激烈，也使得每位學(xué)生分配到的教育資源嚴(yán)重不足。如何持續(xù)提升教育品質(zhì)，提升自我競爭力，是每一大學(xué)苦思的課題。并且認(rèn)為解決目前的問題，必須推動工程教育認(rèn)證，并與國際工程教育相互認(rèn)證，以能與國際接軌，不落后于人，是工程教育界每一位教師責(zé)無旁貸的使命。我國工程教育專業(yè)認(rèn)證試點始于2006年，開展工程教育認(rèn)證的目標(biāo)是:構(gòu)建中國工程教育的質(zhì)量監(jiān)控體系，推進中國工程教育改革，進一步提高工程教育質(zhì)量;建立與工程師制度相銜接的工程教育認(rèn)證體系，促進工程教育與企業(yè)界的聯(lián)系，增強工程教育人才培養(yǎng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性;促進中國工程教育的國際互認(rèn)，提升國際競爭力;建設(shè)具有國際實質(zhì)等效性的中國工程教育專業(yè)認(rèn)證制度，爭取盡快加入國際工程教育認(rèn)證的重要標(biāo)準(zhǔn)。

我國工程教育如何與國際接軌，亦是每一大學(xué)面臨的課題。通過國際間相互承認(rèn)的“工程教育認(rèn)證”，來進行工程教育質(zhì)量的把關(guān)，或許是一可行的道路。發(fā)達國家，一直以來都非常重視工程教育質(zhì)量以及國際間教育的交流。為此，美國、德國、法國、加拿大、日本、英國等，都有監(jiān)督工程教育質(zhì)量的專門機構(gòu)。為通過工程教育認(rèn)證，初始工作事項千頭萬緒，但本研究認(rèn)為其核心問題為二:一是教學(xué)成效的評價，以作為持續(xù)改善教學(xué)的依據(jù)與比較基準(zhǔn)，因此，如何量化評價教學(xué)成效是工程教育的重要課題。第二是優(yōu)先改進培養(yǎng)方案的分析，評價教學(xué)成效之后，如果未達滿意的結(jié)果，如何找到優(yōu)先的培養(yǎng)方法，以達到持續(xù)改善。進行工程教育認(rèn)證的評價方式，主要是針對認(rèn)證專業(yè)進行教育目標(biāo)與核心能力的重要性與滿意度問卷，調(diào)查范圍包含應(yīng)屆畢業(yè)生、就業(yè)單位、畢業(yè)校友等，并針對其重要性與滿意度的問卷結(jié)果進行統(tǒng)計與分析，然后再將此回饋資料做為培養(yǎng)單位進行改善課程的依據(jù)。

二 工程教育評價體系方法

在大學(xué)計算機學(xué)科的培養(yǎng)體系中，除了培養(yǎng)計劃中的課程外，其它學(xué)術(shù)活動，例如演講、實習(xí)、參加學(xué)術(shù)會議、競賽與專題研究，都可增進學(xué)生對專業(yè)知識的了解，皆可以視為廣義的培養(yǎng)方法。故先將各個不同評分尺度的培養(yǎng)方法的得分予以模糊分類(Fuzzy Classification)，以求得相同的分類尺度。再者，提出以綜合評估法(Comprehensive Assessment，CA)為基礎(chǔ)所發(fā)展的目標(biāo)關(guān)聯(lián)綜合評價法(Objects connected Comprehensive Assessment，OCA)來進行所有教學(xué)項目成效的綜合評量來進行重要性高但成效低的培養(yǎng)方法的分析。最后，將這些方法整合成一教學(xué)成效評價與分析的完整體系，具體的實現(xiàn)方法如下:

1.建立模糊分類

為了提升計算機學(xué)科工程教育的質(zhì)量，改善學(xué)生學(xué)習(xí)的成效，并符合社會對計算機人才的需求，從而訂定了工程教育目標(biāo)、核心能力與培養(yǎng)方法。教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)容包括工程基礎(chǔ)、專業(yè)知識、工程倫理及團隊合作。其核心能力內(nèi)容如下:培養(yǎng)具有系統(tǒng)、扎實的信息學(xué)科和計算機學(xué)科的理論基礎(chǔ)，在信息的獲取、傳遞、處理及應(yīng)用等方面，具有較寬廣的專業(yè)知識和實踐動手能力，能在信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，科研部門及其相關(guān)領(lǐng)域從事信息科學(xué)與技術(shù)的研究、設(shè)計、開發(fā)及管理等方面的工作的高級工程技術(shù)人才。除了學(xué)習(xí)課程知識以外，還需參加一些學(xué)術(shù)交流活動，進行學(xué)術(shù)演講或者參加各類學(xué)科競爭等等。依據(jù)上面訂定出的教育目標(biāo)，其核心能力包括:運用數(shù)學(xué)及信息工程知識的能力;設(shè)計與執(zhí)行實驗，以及分析與詮釋數(shù)據(jù)的能力;執(zhí)行信息工程實務(wù)所需技術(shù)、技巧及使用工具之能力;設(shè)計與整合信息軟、硬件系統(tǒng)或組件的能力;具備有效的溝通與團隊合作的能力;具備發(fā)掘、分析及處理信息工程問題的能力;認(rèn)識時事議題，了解信息工程技術(shù)對環(huán)境、社會及全球的影響;培養(yǎng)持續(xù)學(xué)習(xí)與獨立學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力;認(rèn)知專業(yè)倫理及社會責(zé)任。進而可建構(gòu)出本系整體的決策架構(gòu)，如圖1 所示。

2.建立權(quán)重集

在正式課程中，某課程相對于某核心能力權(quán)重的訂定，是根據(jù)每位教師對所開授的課程對應(yīng)核心能力所給予分?jǐn)?shù)，按照得分占整個某核心能力的比重而求得其權(quán)重。在某培養(yǎng)方法相對于某核心能力權(quán)重訂定，將由本課程教師們的專業(yè)知識與經(jīng)驗，利用問卷方式了解兩者之間的關(guān)聯(lián)，按照得分占整個某核心能力的比重而求得。某核心能力相對于某教育目標(biāo)的權(quán)重訂定，根據(jù)每位教師認(rèn)知給予分?jǐn)?shù)，按照得分占整個某教育目標(biāo)的比重而求得，求得其權(quán)重表，并配合上述求得知權(quán)表，逐層往上傳遞，最后可求得第三層核心能力。

三 工程教育評價體系分析

本研究的模糊類別分為“極差”、“差”、“一般”、“優(yōu)”與“極優(yōu)”5 個等級類別。在培養(yǎng)方法中，我們將整個學(xué)年的所有課程的平均成績視為一語意變量，其類別為模糊值，分別為“極差”、“差”、“普通”、“優(yōu)”與“極優(yōu)”5 個等級類別，首先以建立“優(yōu)(good)”這個模糊類別來做說明。根據(jù)計算機學(xué)科的專業(yè)課程教師的問卷針對“優(yōu)”這個模糊類別所做的區(qū)間的統(tǒng)計，在進行決策前，需先將其成績利用模糊分類進行轉(zhuǎn)換，在正式課程中的成績，主要是由相關(guān)課程的平均成績加權(quán)平均而來，因此其滿分為100 分。且有了權(quán)重與平均成績，即可求得針對課程的核心能力的達標(biāo)率。

對于模糊評價系統(tǒng)即指本研究提出的OCA，而非模糊評分系統(tǒng)即是利用簡單的加權(quán)平均法來進行評分，如果二者評分結(jié)果存在差異，所評估的結(jié)果與模糊評分系統(tǒng)的方法相同，都是未達到培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的，則需要進行教學(xué)成效檢討與分析，但是以非模糊評分系統(tǒng)僅僅只能了解總目標(biāo)是否有達到高低與各層級的評分結(jié)果，并無法深入了解在總目標(biāo)與各層級的執(zhí)行概況，以本例來說，利用本研究方法來分析，除了可以了解到總目標(biāo)的執(zhí)行成效雖未達到目標(biāo)，還可得知本課程整體執(zhí)行狀況屬于優(yōu)的程度比屬于一般的程度的差異，這表示目前雖未達到優(yōu)級，但在總目標(biāo)執(zhí)行成效而言，表示本課程的教學(xué)成效算是可以接受，但還有努力的空間，而各層次間也是可以由評估結(jié)果可得到更多的屬于該項目的信息。

四 結(jié) 論

本研究主要是建立一個整合式評價體系和持續(xù)改善的機制，使其能有客觀的評價方式及具體的教學(xué)成果作為教學(xué)上的參考，使其能方便掌握持續(xù)改善的方法，有效的改善其教學(xué)質(zhì)量，進而達到工程教育目標(biāo)。本文的目標(biāo)如下:一是通過目標(biāo)關(guān)聯(lián)綜合評價法(OCA)建立教學(xué)成效評價體系，由此量化方法將能了解與年度目標(biāo)值的達到程度的差異，便于了解教學(xué)執(zhí)行成效。二是進行改善培養(yǎng)方法分析，以此方法，可以明確了解培養(yǎng)方法上的缺失，進而著手優(yōu)先改善其方法。本文提出的系統(tǒng)是一決策模式(OCA)與一弱點分析模式的結(jié)合，其體系可以適用于其他不同特性的工程教育，如機電工程、信息工程、工業(yè)工程等領(lǐng)域。其原因為凡是進行工程教育認(rèn)證，皆須制定教育目標(biāo)與核心能力，還須說明培養(yǎng)這些項目的課程與方法，因此會形成與本文類似的決策結(jié)構(gòu)。

本文后續(xù)問題需要進一步研究，目前只針對課程平均分?jǐn)?shù)來探討，建議往后應(yīng)再深入考慮其課程特性、教學(xué)上的難易度、學(xué)生學(xué)習(xí)效果、學(xué)生自我學(xué)習(xí)評價表及多元化教學(xué)目標(biāo);目前對于各個培養(yǎng)方法，只利用單向的評價成績視為其現(xiàn)階段成效，建議可以向教師與學(xué)生雙向互動的評價成果來探討。本文未能充分掌握各培養(yǎng)方法的細(xì)節(jié)，故有待于進一步研究分析。

［1］周興社，樊曉椏.創(chuàng)新型計算機人才培養(yǎng)的探索與實踐［J］.計算機教育，2007(3).

［2］徐子珊.以計算學(xué)科多樣化應(yīng)對IT 應(yīng)用需求多樣性［J］.計算機教育，2005(12).

［3］劉迎春，熊志卿.應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位及其知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2004(10).

［4］錢國英，王 剛，徐立清.本科應(yīng)用型人才的特點及其培養(yǎng)體系的構(gòu)建［J］.中國大學(xué)教育，2005(9).

［5］教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程教學(xué)實施方案［S］.北京:高等教育出版社，2009.