崔江濤,趙巖松,王 泉
(西安電子科技大學 計算機學院,陜西 西安 710071)
近幾年,教育部提出中國特色“五位一體”評估認證制度的新理念、新標準、新方法,評估和認證所秉持的“以學生發展為本位”“學生和用戶滿意度”和“強化質量保證體系”的理念和標準具有完全“國際實質等效”[1]。2016年6月,我國成為《華盛頓協議》正式成員,這標志著具有國際實質等效工程教育專業認證的帷幕已經拉開。工程教育專業認證遵循產出導向(Outcome Based Education,OBE)、以學生為中心和持續改進三個基本理念,這些理念對引導和促進專業建設與教學改革,保障和提高工程教育人才培養質量至關重要。工程教育專業認證是促使專業不斷發現問題、持續改進教學質量的過程[2]。在認證過程中,需要充分體現持續改進的質量保障理念,而畢業要求達成機制則是持續改進教學質量保障與反饋機制中的核心環節,如何有效評價畢業要求的達成度則是產出導向教學模式的關鍵[3]。
工程教育認證的核心之一是教學質量的持續改進,需要對培養目標、畢業要求和教學環節進行達成度評價。評價的結果必須用于持續改進教學質量,通過建設合理的評價機制,逐步建立常態化、制度化、證據化的評價體系,并且要求每個教學參與者都要進行達成度評價。畢業要求達成度評價是指針對特定畢業要求,學院基于學生在相關教學環節行為表現的考核結果,綜合評價和判斷全體學生的畢業要求達成情況[3]。
畢業要求的達成度評價機制設計是一個系統工程,需要正確認識它在整個認證體系中的地位[4]:其內涵是跟蹤某屆學生的學習規律,對畢業要求進行達成度評價,并且要反映學生畢業要求達成的總體情況;其目的是發現學生的能力短板,進一步修訂培養方案,改進教學環節、教學內容等。
許多工科專業采用工程教育認證的理念來進行專業建設,而畢業要求的達成度評價是判斷專業是否建立OBE教學理念的核心。從現有積累的數據以及評價一屆學生的客觀難度來看,課程成績評價法是目前最基本也是最主要的評價方法。課程成績評價法,即利用學生課程考核成績作為評價依據,主要以試卷和大作業形式進行課程考核;明確每個題目對相關畢業要求指標點的支撐,通過每個題目得分計算出相關畢業要求指標點支撐的評價值,最后得出該門課程支撐的畢業要求指標點的評價值。課程成績評價具有評價結果客觀、操作簡單的特點。
目前,課程成績評價法僅限于對理論課程的評價,對于工程設計、畢業設計等實踐教學環節以及重視過程考核的教學環節,課程成績評價法則難以充分、全面評價整個教學環節對于各個指標點的支撐。此外,只通過課程成績量化評價,難以全面反映對各項畢業能力尤其是非專業能力的合理評價。筆者以計算機科學與技術專業為例,結合學校和專業的自身特點,介紹在達成度評價方面的實踐和探索,主要理念在于逐步采用靈活多樣的評價方法。
(1)從易于達成度評價的角度,設計、細化畢業要求和畢業要求支撐矩陣。細分的畢業要求要突出層次性、邏輯性和可衡量性;在考慮支撐的教學環節時,支撐每項指標點的教學環節不能過多或者過少,每個教學環節支撐的能力要求數目也要合理。
(2)多樣性評價。需要針對專業特色和不同的指標點,重視過程考核和復雜工程能力方面的考核,采用適應性強和多樣性的評價方法。教學環節的支撐可以與評價分開,評價不一定依賴于對應的教學環節。
(3)重視考核依據和評價證據。無論是課程教學、實踐教學還是獨立的能力評價環節,必須制定考核標準和依據。在評價過程中,需要保留畢業的原始評價數據和評價證據。
首先,基于OBE的培養方案修訂和教學環節設計中,通過充分調研國內企事業單位,征求業內專家、用人單位、專業教師、在校學生和畢業生意見,以學校總體培養目標為基礎,結合行業發展前景和新的崗位職業需求,明確本專業的培養目標,梳理支持上述培養目標的畢業要求,并對畢業能力要求進行詳細分解。然后,明確支撐各個畢業能力要求達成的教學環節,包括課程教學、實踐教學、課程設計、綜合工程設計等,并最終構建教學環節對畢業能力要求的支撐矩陣。最后,需要通過合理的周期性評價來證明畢業要求的達成,明確評價責任人、評價周期、評價方法和評價數據來源,并最終為反饋和持續改進提供支撐。通用的畢業要求達成度評價體系如圖1所示。

圖1 畢業要求達成度評價體系
畢業要求是評價體系的目標對象,也是衡量學生能力培養的指標。根據中國工程教育認證協會提出的12項畢業要求建議,結合專業特色和人才培養目標定位,總結出符合計算機專業的12項畢業要求。在凝練專業畢業目標的基礎上,依據教學實施過程中各項教學活動、文件內容等,將各項畢業要求分解為多個指標點,表1是畢業要求4的指標點分解表。
在畢業要求制定和指標點細分過程中,需要重點關注的基本原則包括以下內容。
(1)能力要求的可衡量性,針對專業學科水平和學術水準,細分畢業要求,要突出層次性和可衡量性,如計算機專業的特色是重視計算機硬件能力培養,在開發/設計、研究的畢業要求中,要求本專業的學生必須掌握基本的計算機硬件建模方法,并且能進行中等規模的硬件設計。

表1 畢業要求4的指標點分解
(2)綜合考慮如何合理分配相應支撐的教學環節。基本指導思想是支撐每項指標點的教學環節不能過多或者過少,每個教學環節支撐的能力要求數目也要合理。支撐指標點過多,此項教學環節的評價對整體的畢業要求達成度評價影響過大;支撐指標點過少,此教學環節的必要性不夠強。在實施過程中,采用橫向切分和縱向遞進兩種分解方式,如對于工程知識,我們進行橫向切分,劃分成數理知識、學科基礎知識、專業基礎知識和專業知識;對于研究能力要求,縱向遞進為需求和功能分析、方案設計、實現及驗證、實驗結果分析等。
根據培養方案的專業特色、教學安排、課程目標等,確定支撐各個指標點的教學環節。按照教學環節對指標點的支持力度和課程對相關畢業要求指標點分配權重系數,每個指標點支撐課程權重之和等于1。
在課程對畢業要求指標點分配支撐權重系數時,要涵蓋學生在校期間所有必需的教學環節,不僅要包括理論教學,還要包括實驗和實踐教學,同時要保證實踐教學和選修課程在整個教學體系的比重達到學校規定范圍。考慮到同一個專業不同方向的學生需要達到相同的畢業要求,在對畢業要求指標點劃分課程時,采用課程方向群組整體分配權重,即每個課程方向群組支撐相同的要求指標點,再根據各方向群組的課程進行畢業要求指標點的二次分配。實例中的操作層達標測試、綜合層達標測試屬于評價環節,實際運行時并無對應的教學環節,畢業要求4指標點對應的支撐教學環節見表2。
畢業要求達成度評價的對象是培養方案中“能力結構要求”中制定的12項畢業要求及各個指標點的達成情況[5]。要完成畢業要求達成度評價,需要建立學院制度,明確評價結構、評價周期和評價方法。評價機構和人員包括學院教學指導委員會、本科教學督導組、專業課程組負責人、專業教師及教學管理人員。學院教學指導委員會負責全面工作,并指定專人具體完成對課程達成度的評價。評價周期的設定應保證每門課程及每屆學生都能在一個周期內得到評價,課程達成度評價周期為每學年評價1次,畢業要求達成度評價周期為每兩年1次。

表2 畢業要求4指標點對應的支撐教學環節
(1)課程成績評價法。畢業要求達成度評價方法必須保證獲取的評價數據能夠證明畢業要求達成度的實際情況[6]。首先介紹目前專業主要采用的課程成績評價法。通過對畢業要求的指標點進行分解,將畢業要求達成度評價具體到每個教學環節對指標點達成度的評價,教學環節對指標點達成度評價以課程考核材料作為評價依據。
畢業要求指標點的達成度是依據對應的支撐課程的程度指標點[7]。課程達成度評價值計算以課程考試為例,為考查學生的整體能力水平,將對全部參加考試的學生進行整體評估,某課程對畢業要求指標點達成度評價值的計算方法為:
D = W ×(E / M)
其中,D為該課程對指標點達成度評價值,W為該課程對指標點達成度的支撐權重(即畢業要求指標點達成度目標值),M為考試分值中支撐該指標點的總分指數,E為學生獲得的平均分數。不直接打分的課程,按照等價原則對成績進行轉換得到相應的數值。
根據連續兩年課程考核結果的評價,取各年度得分中的最小值作為本次該課程對相應指標點達成度的評價結果。分析課程評價結果,提出改進意見,填入課程持續改進欄目,完成課程對畢業要求達成度評價表(表3)。

表3 課程對畢業要求達成度評價表
在課程評價的基礎上,可以進一步得到畢業要求達成度。首先,計算指標點達成度:將支撐指標點的每門課程的達成度評價結果累加,得到不同指標點達成度評價結果值。然后,計算畢業要求達成度:選取支撐每個畢業要求的所有指標點達成度評價結果值的最小值,作為該項畢業要求達成度的評價結果值。如果畢業要求達成度評價結果值大于或等于達成度閾值,則表明對該項畢業要求的評價結果為“達成”,否則為“未達成”。
(2)評價依據合理性確認。為保證評價依據的合理性、課程的結束形式規范化,以及保持試卷深度的連續性,要求承擔課教學任務的教師,在考試結束后認真填寫完成“教師教學工作一覽表”(見表4),內容包括對該門課程的評價依據合理性進行確認,對考核內容是否完整體現了對相應畢業要求指標點的考核的確認,對考核形式是否合理的確認,通過試卷分析等環節對結果判定是否嚴格的確認等。此外,學院將相應的試卷、標準答案等材料一并存檔。
評價過程中的數據及評價結果主要用于教學的持續改進工作,如將各項數據及評價結果及時反饋到各課程組及任課教師,以便他們有針對性地改進相應的教學環節。
(3)評價案例。以西安電子科技大學計算機學院畢業設計(論文)評價方法為例,在確定畢業設計(論文)在畢業要求指標點的支撐權重的基礎上,實行多樣化考核形式,將考核方式分為日常考核、中期檢查、軟硬件驗收、論文評閱和現場答辯5個部分,并明確各個環節在總成績中所占比例及對畢業要求指標點支撐力度(見表5)。
在各環節實施過程中,應規范評價內容、細化評分標準、確定評價人員。以中期檢查為例,全院統一答辯形式,采用交叉雙盲答辯方式進行中期答辯,即學生所有材料中不許出現指導教師姓名,學生和指導教師不在同一答辯小組,并要求學生按照學院規定內容完成“中期檢查報告”;按照各個環節對畢業要求指標點的支撐力度,制定“本科畢業設計(論文)中期檢查評分表”;答辯現場,中期檢查答辯小組(由不少于3位教師組成)根據學生中期答辯現場表現情況和“中期檢查報告”內容,確定中期檢查最后分數。

表4 教師教學工作一覽表

表5 畢業設計(論文)各考核方式對應畢業要求指標點的支撐

表6 本科畢業設計(論文)中期檢查評分表
在學校的統一指導和安排下,針對畢業要求,尤其是復雜工程問題的相關能力要求,開展本科生實驗實踐能力達標測試,作為畢業要求達成度評價的有效組成部分。不同測試層次在畢業要求達成度評價中的作用和占比見表7。此項措施能鼓勵引導學生加強工程實踐創新能力,并將考核成績納入學生畢業及授予學位最低標準范圍內。大一、大二階段與基礎教學和實驗相結合,完成相應的實驗實踐環節,從簡單的實驗方法學習到完成基本實驗操作,再到進行實驗數據分析;大三、大四階段,將實驗實踐環節和專業課學習相結合,完成相應的工程設計和課程設計,完成綜合性和復雜性項目,在此基礎上開展開放式、創新性實驗,并實施“開放性指導+集中式答辯”模式。

表7 各測試層次對應的實驗內容及面向學生
針對學生工程實踐能力培養要求和對學生實踐能力的評估反饋,對實踐性較強的課程,尤其是軟件類課程,進行課程考核改革。借鑒ACM/ICPC大學生程序設計競賽的經驗,學院搭建了軟件類課程實踐能力考核平臺,學生在學習過程中可以隨時向服務器提交自己的程序進行驗證,實現從知識考核到能力考核;平臺還可以在考核和學習過程中,記錄學生對各個題目的反饋、教師評價、重點知識完成情況及最后考核成績,保留整個課程的評價數據,進一步幫助分析和評定課程對畢業要求指標點達成度評價。
除課堂培養之外,學院引入CCF軟件能力認證考試并將其作為認證考試考點之一,每次認證有近300位學生參與,實現了學生本科4年內至少參與一次認證。認證考試全部采用上機編程方式,重點考查學生使用編程語言及算法開發軟件模塊的能力,為檢驗學生實踐能力提供了另一種行之有效的途徑。目前,所有軟件類教學環節都采用或者部分采用上述考核平臺,主要優勢在于能真正考察學生的實踐動手能力,避免眼高手低,使課堂學習更能聯系實際。
“第二張成績單”是指“能力素質拓展模塊”考核認定辦法,由基礎素質培養和創新能力提升兩部分組成,分別涵蓋學生人文修養的素質培養環節和開展課外科技實踐創新活動的能力培養環節。“第二張成績單”注重對學生創新思維方式和實踐創造能力的評價,量化記錄學生開展創新活動、創業實踐等情況,包括學科競賽、國家大學生創新創業計劃項目、課外見習、論文發表、社會公益等活動。學院建議學生參與課外實踐活動時,與不同學科的學生合作,共同進行實踐與開發。“第二張成績單”能幫助學生強化課堂學習知識,激發自主創新、創業意識,提高解決復雜工程問題的能力。在完成過程中,學生可以隨時向學院提出申請,通過指導教師對學生完成情況的評價和學院審核情況,進行“第二張成績單”成績認定。“第二張成績單”的考核更注重對學生能力的認定,與課堂教學中試卷、大作業等考核方式相比,對畢業要求達成度的評定更全面、準確,尤其是對非專業能力,如對多學科背景能力的考察,其支撐力度更大。
根據用人單位和畢業生對人才培養和解決復雜工程問題能力的反饋意見,學院在高年級開設綜合訓練和大型工程設計類必修課程。課程充分考慮學生興趣和專業方向,結合當前最新科技發展和科研項目,設計近百個綜合訓練或工程題目。組織若干教師為導師組,以3名學生為一個團隊,利用一學期時間,完成一個近似實用的系統。課程從資料查閱、方案設計、方案論證、硬件制版或軟件實現、驗證測試或調試、課題驗收答辯等多方面對學生進行訓練,要求學生結合設計要求和條件,并綜合考慮成本、性能、法律法規、社會責任等因素完成綜合設計。在完成綜合設計的審核中,指導教師評價、同組學生評價、工程設計質量、工程設計報告和答辯組老師的意見,共同決定了學生最后的成績,多方位的評價依據可以更加準確地評價學生。
與用人單位及行業特色鮮明企業合作,建立校企聯合實驗室、實習基地,如“西電—SAP”實驗室、“西電—微軟”實驗室、“騰訊俱樂部”“西電—宇龍”合作基地、“西電—鯤鵬”合作基地等,讓學生接觸真實的公司項目和課題。在完成項目和課題的過程中,學生需要完成職業規劃與職業道德、行業工程標準與規范、IT項目組織與管理3門課程;企業考核學生,根據企業導師指導意見、企業專家評價、學生學習報告、課題完成情況及答辯驗收成績共同考核學生,并保留相關材料,以評價學生對相關畢業要求的達成度。
從專業人才培養角度看,畢業要求達成度評價是教學質量保障與反饋機制中的核心環節,如何有效評價畢業要求的達成度是實施OBE教學模式的關鍵[8]。專業進行工程教育認證的目的是推動專業建立面向產出的內部評價和改進機制。采用適應專業特色和不同畢業要求的多樣性評定法完成畢業要求達成度評價,是提升本科人才培養質量的內涵所在。我們除了采用常規課程、實驗和實踐環節的能力評價,在學生非專業能力評價層面也進行了改革和探索,并且普及了面向計算機專業的實驗實踐能力達標測試,促進學生開展跨學科團隊合作,加強校企聯合培養和“第二張成績單”的認定,全程跟蹤并評測每個學生在實驗、實踐以及復雜問題解決能力環節的達成度。在今后的具體實施過程中,我們會繼續發現實踐中的不足并進行持續改進。
參考文獻:
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