基于工程教育專業認證的《概率論》課程教學考試改革初探

許冰 官明友 薛文娟

摘? 要：工程教育專業認證是目前國際通行的最為有效的工程教育質量保障制度，尤其農林類院校的各個專業，更應將數學專業基礎用于解決復雜工程問題，因此對農林院校《概率論》課程進行與工程教育專業認證相匹配的考試改革。

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）10-0127-03

Abstract： The professional certification of engineering education is the most effective engineering education quality assurance system in the world at present， especially in agricultural and forestry colleges and universities. The mathematics professional foundation should be used to solve complex engineering problems. Therefore， the examination reform of probability course in agricultural and forestry colleges should be matched with the professional certification of engineering education.

Keywords： professional accreditation of engineering education; reform of teaching examination; stage examination

目前國際通行的工程教育質量保障制度最行之有效的當屬工程教育專業認證，它是我國高等教育的重要組成部分，同時也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎，并在我國的國家工業化進程中，對門類齊全、獨立完整的工業體系的形成與發展，發揮著不可替代的作用。關于公共基礎課程-數學門類的通用標準要求，在工程教育專業認證體系中有明確的定義：“工程知識：能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業基礎用于解決復雜工程問題;問題分析：能夠應用數學、自然科學和工程科學的基礎原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復雜工程問題，以獲得有效結論。”[3]由此可見，對于工程知識和問題分析這兩大指標都對數學知識和應用數學解決和分析復雜工程問題的能力提出了很高的要求，因此大學數學的整體教學質量為工程教育專業認證提供了不可或缺的基礎性保障。《概率論》是一門應用性很強又頗具特色的數學學科，研究的是客觀世界隨機現象規律性問題，它在工程技術、科學研究、經濟管理、企業管理經濟預測等眾多領域都有廣泛的應用，因其課程的重要性，遵循工程教育專業認證要求，對其進行教學考試改革。

一、《概率論》課程教學考試現存問題

福建農林大學目前開設的《概率論》課程共計32學時，分別面向學校的各個不同專業需求：包括農林類、經管類和工科類，但教授的課程內容卻并不會根據專業的不同做出不一樣的安排，雖然任課教師備課及其充分，但學生總感覺與其所學專業有所脫節——學非所用，造成學生養成被動學習，無法充分激發學生的學習熱情。同時，有限的課時內《概率論》課程只能講解最基本的概念，故而采取的考試方式多數依然是“一考定終身”形式——一次性期末考試，難以達到工程教育專業認證的掌握數學基礎并得以應用的要求。因此，《概率論》課程教學內容及考試形式應根據學生的專業特點進行合理的調整，尤其是對于已經通過專業認證及將要進行專業認證的專業，更應結合專業背景及對《概率論》課程內容的需求，以此為契機對全校各專業的《概率論》課程進行一些必要改革，以更好的提高教學質量，符合工程教育專業認證所要求地人才培養模式。

二、《概率論》課程教學模式和考試形式改革

首先，《概率論》課程的課時應做合理性安排和調整：因為學生的四年制總學分是固定的，難以再調整已有的《概率論》32學時安排，所以需要額外附加不計入總學分體制內的機動6學時，用于講解結合各專業背景的實例分析。例如：可以利用事件的獨立性分析解決“機械設計及其自動化”專業的“系統可靠性問題”;利用隨機變量分析解決“農業資源與環境”專業的“農田灌溉水泵故障率問題”;利用數學期望及方差知識分析解決“動物科學專業”的“動物血液檢測問題”等。

其次，應加強并鞏固學生對《概率論》基礎知識的掌握和理解。包括以下幾個方面：1. 利用在線課程及資源，使用現代的智能教學手段，拓寬學生自主的課后學習途徑，課前網絡布置預習資料，課中利用“學習通”等實時教學工具在線提問，課后在線布置習題及延伸相關知識。2. 鼓勵學生用多種方式解決問題，一題多解甚至巧解，發揮教師的引導作用及學生的自主學習能動性，達到工程教育專業認證的要求，提升學生分析和解決問題的能力。3. 充分利用學校提供的行之有效的助教助學體系，讓助教組群在線答疑學生問題，并線下利用晚上及周末時間幫助學生補缺補漏，形成較好的學習風氣[1]。

最后，《概率論》的教學改革除了教學模式及內容的改革之外，還應包含考試形式的改革，由于《概率論》課程課時短只有32學時，但卻需要學生扎實掌握大量的概念及解決問題的思路方法，所以采取了階段化的考試模式，設定4+1的模式——即每章節1次共計4次的階段考試加上1次期末考試。階段考試只涉及一個章節的內容，所以涉及的考察范圍內容少但題型卻更加靈活，提升了學生學習的積極主動性，同時強化了學習效果，也為期末考試奠定了課程基礎，取得了較好的成效[2]。

三、 改革試行效果

以2017—2018學年第一學期教授《概率論》課程的2017級海外學院農業資源與環境專業為試驗對象，進行基于工程教育專業認證的《概率論》課程教學改革試驗，該專業有效授課學生26人，針對工程教育專業認證的課程目標與畢業要求的對應關系，并結合考察課程目標與考核內容細分和其對應的課程目標達成度的關系，得出如下結論：

根據工程教育專業認證的課程要求，對應記憶、理解、分析、應用和創造的目標，將《概率論》課程目標設置得當準確。

根據課程目標，細分每個目標所對應的考核內容，以計算對應的課程目標達成度。

顯然課程目標1的達成度較期望值少了0.08，說明2017級海外農資學生對《概率論》基礎知識掌握尚不夠到位，但相較2016級的同學基礎更扎實些。同時，課程目標2的達成度與期望值接近，說明課程目標2的教學學時和教學方法較合理，改革措施較得當。課程目標3的達成度較期望值略低0.02，說明2017級海外農資學生具有一定的從一維隨機變量到二維隨機變量的知識延伸能力，基本達到工程教育專業認證的解決實際問題能力的要求。課程目標4達成度較期望值低了0.07，說明，在課程改革過程中還需對課程目標4的考核內容進一步細分和具體化，尤其應通過實際問題的引入加深學生對“數學期望與方差”的掌握。

總之，基于工程教育專業認證的《概率論》課程教學考試改革不能一蹴而就，需要經過多年試驗不斷發現問題，改進措施才能得以落實，目的都是為了提升學生利用數學知識解決實際問題的能力，最終能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業基礎用于解決復雜工程問題，并且將農林院校的工程教育專業認證的范圍不止涉及工科專業，更應推廣到農林相關專業，以取得更有效的教學效果。

參考文獻：

[1]季梅.概率論與數理統計教學與考試改革初探[J].教學實踐探索，2016.

[2]顧海燕，劉明磊，史曉峰.林業院校“概率論與數理統計”課程改革與實踐（之二）——考試方式改革[J].黑龍江科學，2016.

[3]肖小瓊，于曦，李小玲，等.專業認證視角下的學生工作課程化模式思考[J].教育與教學研究，2016.