面向工程教育持續改進的課程設計實施方案研究

段利國+王曉霞+李愛萍+李海芳

摘 要：借鑒工程教育專業認證專家委員會的寶貴意見，在全面分析本專業課程設計運行機制存在不足的基礎上，提出合理安排課程設計開課時間、加大課程設計中企業參與力度、引入科學合理的考核機制、開發文本查重軟件以杜絕課程設計報告抄襲現象等改進辦法，最終形成持續改進的長效機制，將課程設計的設計任務和教學目標落在實處，促進計算機科學與技術專業教學水平的穩步發展。

關鍵詞：專業認證；工程教育；課程設計；持續改進

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A

Abstract：Based on the valuable advice from the certified experts of Engineering Education Accreditation，the paper conducts comprehensive analysis of the professional curriculum design mechanism problems，and then puts forward some improvement measures，such as reasonably arranging the curriculum design and time，increasing the participation of enterprises in the curriculum design，introducing scientific and reasonable assessment mechanism，and developing text duplicate checking software to prevent the plagiarism of curriculum design reports.Eventually，a long-term mechanism of continuous improvement is formed，and the curriculum design tasks and teaching objectives are carried out efficiently，which effectively and steadily improves the teaching quality of the computer science and technology major.

Keywords：accreditation；engineering education；curriculum design；continuous improvement

1 引言（Introduction）

課程設計是本科教學實踐教學環節中的一個重要組成部分，一方面要通過課程設計初步培養學生對所學多門課程進行綜合設計的能力，另一方面也要為后續的畢業設計、科研工作能力培養奠定一個良好的基礎。保質保量地完成課程設計的教學目標和教學任務，能夠促進理論與實踐相結合并有效提高學生分析問題和解決問題的能力[1]，對于培養創新人才以適應社會對高級工程技術人才的需求而言具有重要的現實意義和社會價值。目前我校計算機科學與技術專業課程設計實施環節存在開課時間晚、考核辦法少、課程設計報告查重難度大等缺點，一定程度影響教學目標的達成。如何借鑒工程教育專業認證過程中現場認證專家提出的寶貴意見，針對當前課程設計實施階段存在的不足，提出確實可行的持續改進措施，是本文的研究重點。

2 課程設計對工程教育的支撐（The support of

curriculum design for engineering education）

如圖1所示，工程教育以學生為中心，以培養目標和畢業要求為導向，通過課程體系、師資隊伍和支持條件組成對培養目標和畢業要求的實現，并借助持續改進的措施促進專業建設的不斷發展。工程教育標準特別重視學生解決實際問題的工程能力的培養，在工程教育的通用標準中，要求學生“具有從事工程工作所需的相關數學、自然科學以及經濟和管理知識；掌握工程基礎知識和本專業的基本理論知識，具有系統的工程實踐學習經歷；具備設計和實施工程實驗的能力；掌握基本的創新方法，具有綜合運用理論和技術手段設計系統和過程的能力”，這些畢業要求都與工程設計緊密相關，如何保證這些畢業要求的圓滿實現，作為實踐教學重要組成部分的課程設計將起到關鍵性作用。

“太原理工大學計算機科學與技術專業培養計劃”實踐環節包含6個綜合性課程設計，每個課程設計安排兩周的時間來進行，其涵蓋的課程如表1所示。

如表1所示，6個課程設計涵蓋了18門專業主干課程，共計12個學分，占實踐環節總學分的29.2%。因此，包括課程目標、設計選題、實施辦法、考核機制、評價體系等內容的面向工程教育持續改進的課程設計實施方案研究，具有重要的研究價值。

3 課程設計的實施可以借鑒工程教育專業認證專家

的寶貴意見（Valuable advices from the certified

experts of engineering education accreditation

could be adopted to implement the curriculum

design）

太原理工大學計算機科學與技術專業通過了工程教育專業認證，認證專家針對課程體系提出許多寶貴意見，這些意見對課程設計的持續改進具有指導意義。概括起來，專家提出三點建議。

（1）評價學生能力的辦法比較簡單

審視課程設計目前的執行過程，評價學生能力的辦法比較簡單的現象確實存在。僅靠指導老師的檢查，很難引起學生的重視；僅靠指導老師人工方式檢查，很難發現課程實際報告之間的互相抄襲。特別是如何考核通過課程設計是否培養并具備了應有的能力，目前尚無有效可行的辦法。endprint

（2）企業應該積極參加到教學中來

學生是否具有企業經歷，學生的能力是否滿足企業的實際要求，是工程教育是否達標的重要判定標準。在課程設計選題、方案設計、成績評定和能力達成考核等環節吸收企業專家參加，引入企業的實際需求或現實研究課題，無疑會有助于學生工程實踐能力的培養，對于課程設計教學目標的達成具有極強的幫助。但是，目前在課程設計環節幾乎沒有企業的參與。

（3）針對教師的投入力度缺乏有效監管

工程教育專業認證總結會上，專家委員會首席專家陳道蓄先生說，“教學這個事情，投入一分力量可以做，投入五分力量也可以做，但效果不同”。這話很有道理，看似都指導了課程設計，但隨著指導教師投入的力度不同，教學效果、學生收獲知識的多少、學生能力的提升力度也就不同。現在學生的課程設計成績基本是由指導老師說了算，而指導老師的投入力度缺乏監管，所以，課程設計的教學效果就不好保證。

4 目前課程設計實施過程中存在的問題和不足

（Problems and shortcomings in the current

implementation of the curriculum design）

（1）開課時間晚，教學效果差

以往的教學安排中，所有的課程設計都安排在學期的最后兩周進行。如果一個學期有兩個課程設計，那么最后的四周留給課程設計。來自學生座談會的反饋，把課程設計安排在學期最后，因為時間短，有的同學不能保質保量完成課程要求；鄰近放假，部分同學歸心似箭，為了早日回家，匆匆忙忙做一點應付指導老師；基礎差的同學根本做不完，只能從網上下載一些內容應付了事。臨近期末，學生們更多精力用于復習、考試，嚴重削弱在課程設計方面的投入。所有這些，都嚴重影響了課程設計應有的教學效果，課程既定的教學目標也很難完美實現。

（2）評價辦法少，學習動力小

目前的成績評價辦法主要鑒于三塊內容，考勤、設計內容的優劣和課程設計報告的質量。設計內容的考核沒有集體評議和答辯環節，由指導老師檢查并評分，課程設計報告也沒有集中評閱，由指導老師單獨評閱并打分。因為不同的班級有不同的老師指導，所以很難避免班級之間的抄襲行為。因為評價手段相對單一，評價辦法簡單，通過考核比較容易，因此學生學習壓力很小，導致學習動力不是很足，不能很好地調動學生學習的主動性和積極性，課程應該達到的教學效果大打折扣。

（3）題目變化少，設計強度小

分析歷年的課程設計內容，發現設計題目變化不大，這就使得學生有了將設計內容“一屆一屆往下傳”的可能，給學習不認真的同學提供了可乘之機。另外，課程設計的難度和工作量要求稍顯偏低，對學生能力的訓練和提升有負面影響。

（4）課程設計報告查重難度大

課程設計報告是考查課程設計教學任務是否完成的主要依據，但是，計算機網絡的普及使得學生在撰寫課程設計報告時可以很方便地復制從網絡上檢索到的相關文檔，有的甚至從高年級同學手里獲得上屆的設計文檔。通過調查發現，在課程設計報告中的確存在抄襲現象，而且還有不斷蔓延的趨勢，任其發展將嚴重影響正常的教學秩序，并大幅降低教學效果和質量。阻止抄襲現象的有效辦法就是文本查重。但是，課程設計報告內容多、數量大，單純的人工方式很難精準和快捷地識別出所有重復的內容，借助有償服務（如知網查重）雖然快捷，但因其高昂的查重費用，使其很難在一般的實踐環節被采用。

5 課程設計持續改進實施方案研究（Research of the

continuous improvement scheme of the curriculum

design）

針對專業認證中發現的問題和不足，在借鑒認證專家提出的寶貴意見的基礎上，針對改革課程設計現行的運行方式、完善和發展課程設計的選題和內容、制定確實可行的考核辦法等方面，提出如下改革措施。

（1）合理安排課程設計開課時間

研究以往課程設計的開課時間，發現所有的課程設計都安排在學期的最后幾周進行。因為時間短，為了保證學生能夠完成教學任務，指導老師有意降低了課程設計的難度。盡管如此，仍有不少同學不能按時完成設計內容，面臨放假離校與檢查的雙重壓力，學生只能匆匆完成所謂的設計以應付老師的檢查。

針對這一問題，擬采取提前部署、自主設計、不定期輔導、最后統一檢查的解決方案。提前部署指的是開學之初指導教師就將課程設計的目的和任務布置給學生，學生可以利用整整一個學期的課余時間來完成課程設計的相關內容，如果課程設計所需要的理論課程尚未學習，那么帶著課程設計的問題去聽課，聽課效果會更好。自主設計是指學生要充分發揮主觀能動性，自覺利用課余時間到免費開放實驗室進行課程設計，并不要求指導老師一直陪同。不定期輔導指的是學生在設計中遇到問題可以隨時和老師聯系，老師和學生約定時間幫助學生解決問題，并不需要集中輔導。統一檢查指的是在最后兩周內，指導老師的主要工作是檢查學生課程設計完成情況。

這種改進的好處是，提前部署，留給學生的設計時間更長；學生自主設計有利于培養學生獨立解決問題的能力；設計時間充裕，因此可以適當提高課程設計的難度。

（2）加大課程設計中企業參與力度

研究以往課程設計的運行過程，發現幾乎沒有企業或企業導師參與到課程設計的運行過程中來。擬選擇中軟、東軟、青軟等知名IT企業簽訂長期合作協議，邀請企業的技術人員參與課程設計選題、方案設計、能力達成考核等環節，引入企業的實際需求或現實研究課題，加強學生工程實踐能力的培養[2]。

（3）引入科學合理的考核機制

分析以往的課程設計成績評定辦法，學生成績基本由指導老師單獨指定，課程設計報告的質量由指導老師單獨把關，沒有集體評閱或交叉評閱環節。對于老師在課程設計期間的投入力度，也缺乏客觀的評價辦法。endprint

改進的課程設計考核機制中，將引入與畢業設計相似的考核方法。課程設計報告由指導教師集體評閱或交叉評閱，不再是指導老師說了算的一言堂，由指導老師和專業負責人組成答辯小組參加學生課程設計課題答辯。可嘗試引入學生評教、由系主任組織學生座談會等方式，通過學生的評價加強對指導教師的監督，督促指導老師投入足夠的精力[3]。

（4）開發文本查重軟件，杜絕課程設計報告抄襲現象

調查發現，近年來學生提交的課程設計報告中，存在互相抄襲現象，有的是同班同學之間互相抄襲，有的是同年級不同班之間抄襲，更有甚者是從高年級同學手里獲得上屆的設計文檔。

預防和阻止抄襲現象的有效辦法就是文本查重。課程設計報告內容多、數量大，單純的人工方式很難精準和快捷地識別出所有重復的內容，借助知網查重雖然快捷，但因其高昂的查重費用使其很難在一般的實踐環節被采用。

基于上述情況，本課題將開發一款通過自動掃描識別雷同文本的軟件。要求學生在課程設計結束時提交課程設計報告的Word版本，借助文本查重軟件，可以多、快、好、省地識別文檔之間的重復文本，有效遏制抄襲現象。通過歷年積累，自己可以建立一個規模可觀的文檔數據庫，有效制止不同年級之間的文本抄襲現象[4]。

6 結論（Conclusion）

本文在簡單介紹工程教育專業認證的標準體系的基礎上，分析了計算機科學與技術專業綜合性課程設計對工程教育的支撐，結合認證專家針對課程體系提出的意見和建議，剖析自身在課程設計實施過程中存在的不足，提出課程設計持續改進實施方案，最終形成持續改進的長效機制[5]，將課程設計的設計任務和教學目標落在實處，充分發揮課程設計在本科教學中的重要作用，無論是對于迎接認證專家下一次的現場認證，還是對于學生工程實踐能力的提高，進而對于計算機科學與技術專業整體教學水平的提高，起到積極作用[6]。

課程設計實施方案的改進前后的效果對比，如表2所示。

課程設計對于學生培養目標的實現與畢業要求的達成具有重要支撐作用，想要通過課程設計實實在在提高學生分析問題、解決問題的工程實踐能力，需要指導教師和學生目標一致，共同努力，將寫在紙上的實施方案確確實實落到實處。

參考文獻（References）

[1] Sehgal，Umang.Designing curriculum to optimize the paradigms in engineering education in India[C].Proceedings of the 2015 IEEE 3rd International Conference on MOOCs，Innovation and Technology in Education，MITE 2015：376-381.

[2] Chao，et al.Exploring students' learning attitude and achievement in flipped learning supported computer aided design curriculum：A study in high school engineering education[J].Computer Applications in Engineering Education，2015，

23（4）：514-526.

[3] Abdirad， Hamid.BIM curriculum design in architecture，engineering， and construction education：A systematic review[J].Journal of Information Technology in Construction，2016，21（8）：250-271.

[4] 張亮，路紅，唐志強.符合CS2013規范的計算機系統類課程設計[J].計算機教育，2015（17）：29-34.

[5] 姜瑛，丁家滿.基于軟件復用的計算機類專業綜合課程設計教學實踐與分析[J].計算機教育，2017（2）：54-57.

[6] 余天佐，等.基于工程教育認證標準的持續質量改進[J].清華大學教育研究，2015（6）：104-111.

作者簡介：

段利國（1970-），男，博士，副教授.研究領域：中文信息處理.

王曉霞（1972-），女，本科，講師.研究領域：教務管理.

李愛萍（1974-），女，博士，副教授.研究領域：軟件形式化.

李海芳（1963-），女，博士，教授.研究領域：智能信息處理.endprint