面向對象與C++語言程序設計課程達成度評價分析與持續改進方法研究

孫 強，羅美淑，王立梅，張 巖，楊 柳，陳麗敏

（牡丹江師范學院 計算機與信息技術學院，黑龍江 牡丹江 157011）

0 引言

自2016 年我國正式成為《華盛頓協議》正式成員以來，工程教育專業認證受到了全國各高校的廣泛關注。工程教育專業認證不僅是工程教育改革的必然趨勢和內在要求，也是全國各高校促進專業建設，提高人才培養質量的重要契機。為了落實工程教育專業認證要求，順利開展工程教育專業認證申請工作，各相關專業正在按照“以全體學生為中心，以學生培養質量為產出導向，通過有效的達成度評價，進行持續教學改進”的理念積極開展自評自建工作[1]。

面向對象與C++語言程序設計是計算機類專業重要的專業基礎課程之一，對于培養學生掌握面向對象的編程思維和技術起著重要的作用。該課程要求必須將C++語言中的數據類型、運算符、語法規則、程序結構和面向對象程序設計思想主要特點等基礎知識牢固掌握。通過本課程的學習，學生能夠掌握C++基本的語法和面向對象的編程方法，能夠獨立編寫用于計算機應用和處理的程序。該課程為學生后續專業學習具備利用其數據模型解決工程問題，將其應用于分析工程問題的復雜性，針對工程問題進行軟件分析與設計，采用科學的實驗方法安全地開展實驗，對復雜工程問題進行設計、分析和解釋等方面能力打下堅實的理論和實踐基礎[2]。

1 課程目標對畢業要求指標點的支撐

面向對象與C++語言程序設計課程是計算機類專業學習的第一門面向對象的高級程序設計語言，除講述C++語言語法規則外，注意培養學生面向對象的程序設計思維和編程能力，培養學生程序設計中嚴謹的態度、靈活的思維方式及較強的動手能力，讓學生逐漸掌握面向對象軟件設計方法和開發手段。教學環節中，要求學生熟練掌握C++程序設計基礎知識，做好課前預習，按時完成各種作業和實驗任務，課下多上機編寫程序，能夠運用所學的知識解決一些實際的應用問題[3]。本課程按照教學內容（知識點）將課程教學目標分為知識目標、能力目標和素質目標，具體見表1。

在工程教育專業認證規范和評價體系的指導下，根據畢業要求二級指標點分割的基本原則，將12 條畢業要求分解為36 個二級指標點，并設置相應的教學環節支撐 36 個二級指標點。每一個二級指標點有3～6 門課程支撐，對每門課程根據其對畢業要求的貢獻度賦予相應的權重。

表1 教學內容（知識點）與課程知識目標、能力目標和素質目標的對應

面向對象與C++語言程序設計課程同時支撐畢業要求二級指標點1-3、1-4、4-2 和4-3，共計4 個指標點。該課程目標和4 個二級指標點之間的支撐關系及對各指標點的權重系數見表2。

2 課程考核方式和達成度的計算與評價

在明確課程目標和指標點之間的支撐關系及對各指標點的權重關系后，課程教學圍繞相應指標點開展教學活動，并制訂各指標點詳盡的評價方案。評價方案包括選擇恰當的評價方法、實施評估并收集評價數據、分析評價結果、將評價結果用于持續改進中等。以面向對象與C++語言程序設計課程為例，課程的考核方式和達成度的計算與評價如下。

表2 課程目標和指標點之間的支撐關系和權重

2.1 課程考核與成績評定方法

由于面向對象與C++語言程序設計課程的實踐性和應用性非常強。因此，需要建立一套能真正反映學生知識、能力、素質全貌的課程考核方法。傳統的試卷筆試考核方式形式單一，這種單一的考核形式不利于教學效果的評定，更不利于全面、真實考核學生對知識和能力的掌握情況，容易造成“低分高能”和“高能低分”的現象。學生的學習動力、創新精神和實踐能力都是無法全面體現在試卷筆試考核結果中。

本課程進行了考試方法改革，具體方案為改革原來的試卷筆試閉卷考核方式，通過學生上機進行實際的程序設計來考核學生對課程知識的理解和掌握情況。上機閉卷考試時間120 分鐘，程序設計考題5 道，每道題20 分，共計100 分。程序運行結果正確，該題滿分，程序運行結果不對，根據該題完成編程內容比例給分。

該課程考試方法改革以后，可能有些學生不適應。因此，上課和實驗過程讓學生使用在線評測考試系統，讓學生在考試之前得到充分的上機編程鍛煉，加強學生的適應能力和動手能力。上機考試過程中，有可能會出現一些學生不適應所出的部分考試題，上機考試表現不好的情況。針對這個問題，本課程將采用過程考核、實驗考核和期末考核相結合的全過程考核方式，這樣能夠全面地體現每個學生的實際學習情況[4]。

該課程最終考核采用全過程考核方式：過程考核（含出勤、作業、月考）占比15%，實驗考核占比15%，期末上機閉卷考試占比70%。這樣的全過程考核方式充分體現了該門課程的實踐性和應用性的特點。

2.2 課程達成度的計算與評價

本課程使用成績分析法進行達成度計算，根據所收集的課程全過程考核數據(包括月考試卷、考勤表、大作業、實驗報告、上機考試系統數據等)，通過定量計算分析進行評價[5]。畢業要求指標點與課程考核數據收集和評價方式對應關系見表3。

表3 畢業要求指標點與課程考核數據收集和評價方式對應關系

該課程達成度計算值由3 部分的評價值構成（過程考核評價值、實驗考核評價值和期末考試評價值）。根據全過程考核方式各部分占比規定確定各評價值在課程達成度計算值中的占比，其中過程考核占15%，實驗考核占15%，期末考試占70%。課程支撐各指標點達成度定量計算方法見表4[6]。

本次隨機抽取計算機科學與技術專業2018級一個教學班的面向對象與C++語言程序設計課程全過程考核采集的原始數據作為樣本。該班級課程期末考試對各指標點支撐值見表5。期末考試5 道題，每題20 分。其中，題一支撐指標點1-3，試題題目分值為20 分；題三和題五支撐指標點1-3，試題題目分值為40 分；題四支撐指標點4-2，試題題目分值為20 分；題二支撐指標點4-3，試題題目分值為20 分；期末考試對各指標點的實際支撐平均值在表5 最后一列中。

表4 課程支撐各指標點達成度計算方法

表5 課程期末考試對各指標點支撐值

根據表4 的計算方法，應用表5 和表6 的數據，計算本課程對所支撐4 個指標點達成度的評價值，課程對各指標點支撐值計算結果見表6。各指標點支撐值計算過程如下：

假設各指標點預期目標達成度為0.7，各指標點理論要求達成度值為指標點預期目標達成度0.7 與課程對指標點支撐權重的乘積。因此，本課程各指標點理論要求達成度值分別為0.140、0.070、0.210 和0.210。本課程各指標點實際達成度值分別為0.166、0.080、0.220 和0.226，均大于本課程各指標點理論要求達成度值，因此4個指標點都達標。

3 課程達成度分析及持續改進

3.1 課程達成度分析

面向對象與C++語言程序設計課程使用成績分析法對所支撐的各指標點進行了達成度計算，計算結果顯示，本課程4 個指標點實際達成度值均大于各指標點理論要求達成度值，因此所有指標點都達標了。在4 個指標點中，指標點4-2 達成度值最低，指標點1-3 達成度值最高，說明本課程對指標點1-3 支撐較好；本課程需要進行改進，加強對指標點4-2 的支撐。另外，該課程全過程考核方式中的過程考核、實驗考核和期末考試的平均成績分別為81.7、92.8 和74.21，其中實驗考核的平均成績過高，說明實驗難度不高，學生之間實驗情況無明顯的區分度。針對該問題，需要提高實驗教學的難度，加強實驗的過程考核，體現出學生實驗過程的差別和區分度。

表6 課程對各指標點達成度計算結果

3.2 持續改進思考和措施

通過對面向對象與C++語言程序設計課程各指標點達成度的計算和分析，需要采取如下改進措施。

（1）加強課程過程管理。采取課前預習和復習、課中提問和課后作業的三段式管理，并重視和加強月考和實驗的管理。通過以上措施，時刻掌握學生對課程掌握情況，加深學生對課程學習印象。

（2）加強課程作業、月考、實驗等環節的日常考核，及時了解學生對課程知識的理解和掌握情況，發現問題并及時調節教學進度和內容，實現教學進程中的持續改進。

（3）課程任課教師根據學科和專業發展趨勢，更新教學內容，每年度形成新的教學課件、教案講稿和授課計劃等教學文檔，并根據需要更新教材版本和實驗內容。

（4）重視學生對復雜工程問題解決能力的培養。加強本課程對復雜工程問題的教學設計，提高學生對復雜工程問題的解決能力，加強本課程對學生解決復雜工程問題能力的考查和評價[7]。

4 結語

課程達成度評價是工程教育認證中對學生學習效果的直觀量化評價，是以學生學習效果為目標的OBE 教育理念的集中體現。本文以計算機科學與技術專業基礎課程面向對象與C++語言程序設計為例，進行了課程達成度定量評價，并通過評價結果實現課程有效的質量監控和反饋，最終形成了課程持續性改進的閉環機制。下一階段將課程達成度評價分析與持續改進的理念應用到每一門專業課程中，通過所有課程的評價結果分析畢業要求的達成情況，為專業的持續改進提供準確的依據，保證專業培養的畢業生能夠達成專業設定的畢業要求。