工程教育專業認證背景下的“金課”建設
——以數據庫原理與應用課程為例

屠 菁

（合肥學院 大數據與人工智能學院，安徽 合肥 230601）

1 以工程教育專業認證理念指導教學改革的意義

工程教育專業認證是用來衡量所培養的畢業生是否達到專業制定的培養目標和畢業要求的評價體系[1]。我國自2016 年6 月成為《華盛頓協議》正式成員后，逐步建立了國際實質等效的工程教育專業認證體系，提出的《中國工程教育認證協會工程教育認證標準》已逐漸成為我國各高校工程類專業建設的基準[2-3]。“以學生為中心”“成果導向”“持續改進”是工程教育專業認證的核心理念，其中一項重要的指標即是學生畢業要求的達成情況[4]。

對于工程類學生來說，畢業要求是指他們畢業時及畢業后5 年內支撐的工程專業和非工程專業（基本素質）核心能力和競爭力[5]。畢業要求根據工程知識、問題分析和設計開發解決方案等方面，細化為各個指標點，并在教學課程中得以體現，教師和管理人員在教學階段結束后，設計并實施改進的評價方法，評估持續畢業要求達成情況，發現教學過程中產生的問題，給出持續改進的方案，促進人才培養規格的不斷提高。由此可看出，工程教育理念在整個教育過程中起到了診斷、導向、改進和管理等至關重要的作用，是“結果為導向”的教育目標和“教學效果持續改進”實現的重要保證。

2 “金課”的分類和標準

專業認證對學科和專業建設提出了更高的要求，對專業而言，評價的標準最終落實到教學。自2018 年9 月以來，教育部陸續印發《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》等通知，要求各高校全面梳理課程內容。2018 年6 月，教育部部長陳寶生提出，要打造“有深度、有難度、有挑戰度的‘金課’”[6]。“金課”是高質量課程的統稱。教育部高等教育司司長吳巖給出解讀，“金課”應符合“兩性一度”，即高階性、創新性、挑戰度[7]。

如何才能打造“金課”？教師在教學過程的設計和實施過程中，要注重課堂為核心，注重課堂內外、課程始終等多個環節體現“以學生為中心”的理念，并在課程難度和深度上進行加深和拓展。其中線上線下混合“金課”實現了傳統教學中的課堂教學的線上學習，以及課后學習的縱向延伸。如何實現混合“金課”呢？需要教師在教學過程中把在線課程的優勢與傳統課堂相結合，既要有線上教學的部分，又需要有線下教學的內容，并且在教學過程、教學內容和教學考核的設計、執行等環節中充分體現“以學生為中心”的教學理念，配合創新的教學方法，學生以小組的形式進行學習的分享或項目的展示。這一教學方式與工程專業認證打造有能力的學生目標不謀而合，不僅體現了課程革命，也體現了教與學過程的革新。

3 線上線下“金課”教學模式的設計和實施

以數據庫原理與應用課程為例，在教學設計過程中可以以多種教學改革手段，如小班化教學、混合式教學、翻轉課堂等，推進智慧教學模式下“金課”若干教學環節的實施問題。

3.1 對應工程教育專業認證畢業要求指標點，修訂課程目標，重新設計教學流程，構建線上線下教學安排

結合工程專業認證培養目標和畢業要求，修訂課程目標，具體如圖1 所示。

圖1 課程目標與畢業要求指標點對應關系

對于各教學單元，根據教育目標分類學中認知領域層次的劃分，結合難易程度和歷年學生反饋，對各知識點進行分析劃分。以課程中的“數據表和約束建立”為例，劃分結果具體見表1。

根據布盧姆的教育目標分類學中對認知領域的6 層劃分：認知、理解、應用、分析、綜合和評價[8]，線上教學側重認知和理解，教師通過導學視頻、學生分組討論等方法進行課前導學，學生能夠自主選擇學習策略，根據個人的時間和水平進行學習，可多次重復觀看視頻，直至完全理解。課后教師通過線上平臺即時接收作業和測試的結果，并積極給予指導與反饋，促進個性化學習。根據以上理念，本研究將課程內容以混合式教學模式重新構建，如圖2 所示，其中在教學活動中虛線表示的活動內容一般在線上平臺進行。

表1 “數據表和約束建立”知識點認知領域層次劃分表及教學過程應用階段

圖2 線上線下混合式教學模式構建課程內容

3.2 因課制宜選擇課堂教學方式方法，不斷提高線上線下教學質量

如何實施以“學生為中心”的教學，是工程教育專業認證落實到課程的關鍵問題。這就要求在教學過程中改變傳統的教學模式，教師由知識的占有者、知識傳授者和課程執行者轉變為學習設計組織者、學習引導促進者和課程的開發創造者角色。在課堂教學過程中，積極探索創新教學法的應用，根據2017 年度英國開放大學發布的“創新教學報告”中介紹的創新教學理論和實踐，可參考的十大創新教學法[9]見表2，根據本研究教學內容，探索運用學生主導的分析、基于內部價值的學習、TBL 團隊教學法、PBL 基于問題的學習法等，積極引導學生參與，通過研討、探究，充分調動學生的主動性。

通過教學過程中的摸索，可以采用學生串講、小組討論等方式，鼓勵學生主動思考和發散性思維，培養學生的自主學習能力、分析和解決問題的能力，在問題的分析和解決過程中，通過提出問題—討論（分析問題）—解決問題—再提出問題的幾次迭代，加深學生對基礎知識的理解和對重點難點的認識和應用。在教學過程中結合線上教學平臺，如雨課堂、藍墨云班課、對分易、超星學習通等，改學生“舉手”為“舉手機”，實現老師與學生，學生與學生之間的全員互動。具體實施流程如圖3 所示。

3.3 確定課程考核目標，建立考核體系，實現質量保障和持續改進

（1）貫徹以“學生為主體”“一個目標、兩條主線、兩套循環”的本科教學質量保障體系，即以持續提高人才培養質量為目標，以培養目標達成、畢業要求達成為主線，貫徹學生中心、結果導向、關注過程以及持續改進的保障理念，通過內部循環和外部循環雙閉環持續改進機制實現自評與他評。

表2 2017 年版“創新教學報告”發布的十大創新教學法

圖3 線上線下混合式教學的教學流程設計

建立有效的信息反饋機制、科學評估機制、課程改進機制和教學獎懲機制，學校制訂了“本科專業建設管理辦法”“課程建設管理辦法”等規章制度，校、系部建立保證教學質量工作正常運行的領導機構、管理機構和工作機構，明確機構職責和保障主體，從而形成從教學評估、信息反饋到教學改進的循環閉環。通過多種第三方評價方式，如畢業情況、畢業五年發展情況、畢業生滿意指標、用人單位滿意指標和社會評價等，動態持續地評估畢業生的人才培養質量，據以判斷培養目標的達成度，學校特色和定位的符合度，社會期望的滿意度，以及專業目標是否符合地區和行業的發展。

（2）確定課程考核目標，建立和優化課程考核體系，設定個性化考核方案。傳統的教學過程中，課程考核存在若干問題，如課程考核目標不明確，學生僅僅追求課程筆試的合格目標，缺少了對實際應用崗位技能的能力認知；考核內容不全面，以“數據庫課程”為例，大部分考核內容集中在理論以及抽象的基礎知識，對于過程考核也大多包含作業、平時成績、考勤等內容，而忽略了學生應用能力的考核，造成學生通過率高，但動手能力弱的結果；考核方式脫離實際應用，造成學生掌握的知識與實際崗位的應用需求脫節，不利于后續能力的培養乃至專業素養的培育和養成。

根據以上問題，急需適應專業崗位需求，改革課程考核體系、考核過程和內容，根據本專業的培養定位：培養適應創新型國家發展需要，具有基本的科學素養、扎實的工程實踐能力和國際化視野，能在信息技術領域，從事軟件分析、設計、實現、測試和管理工作的高素質應用型人才。學生應具有數據庫基礎知識、數據庫設計、數據庫編程和維護能力，未來從事軟件開發、軟件分析、軟件測試與維護、數據庫維護等崗位，雖然各崗位完成的任務和需要具備的知識和能力不同，但基本知識的要求相同，操作能力上各崗位各有側重。

針對崗位定位和能力要素，設計個性化考核方案，采用知識能力考核為基礎，崗位素質能力考核為核心，結合行業發展和崗位最新需求，新技術新應用考核為補充的“三階段”考核方式，在每個階段建立相應的評價指標體系，既滿足傳統教學對理論素養考核的要求，符合課程群應用能力相互支撐的需求，又體現了質量保障外部循環持續改進的外在動力。

根據知識點的能力要素，借鑒TOPCARES CDIO 標準，將評價指標劃分為三級能力標準，對每個學生的能力進行考評，具體的實踐能力評價方案見表3。

（3）形成多角度的課程質量監測，多方位的過程考核評價體系，提升自主學習能力。從學校、教師和學生3 個不同的角度對課程教學質量進行多元監測，不僅表現為對學生學習效果的直接評價，而且體現學生對教學過程的滿意程度，更加強調教學效果對學生發展的影響。學校層面貫徹“三段式”的教學檢查制度，對檢查出的問題給予反饋。教師層面根據“兩性一度”的要求，調整考核內容和要求，從知識、能力、態度3 個層面對學生提出了新的要求，如圖4 所示。

針對以上考核要求，教師對學生學習效果的總評價為：考核成績（100%）=期終筆試（50%）+過程考核（20%）+實驗成績（20%）+筆記（10%），其中過程考核總分為20 分，具體劃分為測試總分10 分（課堂測試4 分，線上平臺評分6 分），數據庫設計（論文+答辯）10 分。過程考核取3 項總分，即總分滿12 分為是否能參加期末考試的標準。

表3 數據庫模塊實踐能力三級指標考核

圖4 三層次目標的學生考核要求

其中線上評分主要由教師設定評價因素，平臺對學生實施動態衡量。教師綜合學生線上學習情況，設定側重點篩選督導對象并建立督學行為，由平臺動態向學生發送督學通知。通過線上平臺的支撐，逐步完善學生學習過程監測、評估與反饋機制，幫助教師了解學生學習的總體和個性化情況，并給予單獨指導。線上教學效果如圖5、圖6 所示。

（4）數據庫設計采用大作業的方式，設計選題來源于崗位實踐，具體方向體現學生的個性化和持續改進需求，由學生分組分階段設計完成。大作業的任務要求包含課程內容的大部分，完成貫穿整個教學過程始終，教師分階段對學生給予指導，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，并能將課堂上的碎片化知識進行整合和進一步地融會貫通。

圖5 線上平臺對學生表現的動態衡量

圖6 線上平臺督學計劃的建立和執行

對于大作業考核，采用主體輻射多元化的評價方式，即教師對學生，個體對個體，小組對個體評價等多種方式。只有采用開放式的思維引導，從系統觀出發，立足“以學生為主體”的出發點來考慮課堂教學改革和評價體系的關系，才能實現課程的健康持續改革，教學質量的長足提高，人才質量的持續提升，也才能符合“金課”打造合格人才的標準。

課程質量的評價不能是學校或教師對學生的單項考查，也需要考慮學生對教學過程的滿意程度，從學生視角來看，教學效果評價主要包括學習興趣、自我效能和收獲評價3 個方面。學習興趣是指學生對課堂教學活動的興趣，自我效能是指學生對內容把握程度的判斷，收獲評價是指學生對學習效果的自我評判[10]，從學習者視角，從學習興趣、教學參與度、教學滿意度、知識獲取、能力發展和學業成績[11-13]等多維度采取對學生問卷調查等方式，考查學生對課程的滿意度和預期期望的達成度。

（5）課程達成情況的評價和持續改進。對照工程認證課程目標的畢業要求指標點對應情況，對應的指標點達成度計算權重見表4，期末考試各試題分值及對應指標點情況見表5。

對于期末考試，基于指標點的目標達成度計算采用方法Si=average/Z，即根據學生的平均分average和總分Z的比值，得到各分項的達成情況，再根據表4 和表5 計算出對應各指標點的達成分值。課題組根據達成度評價結果，對照課程目標和學生學情反饋，結合分值差異度結果，從指標點達成、教學效果和教學過程給出持續改進意見。

表4 指標點達成度計算權重

表5 期末考試各指標點成績分配

4 結 語

從課程內容設計、教學流程構建、考核體系建立等方面，進行“金課”建設，分析實踐表明，工程教育專業認證背景下線上線下混合式“金課”教學模式不僅實現了教學內容的多層次實現，幫助教師全程了解學生動態、改進教學進程，同時能讓學生更好地參與到教學過程中，實現“以本為本”的教學目標。

目前，學生教學過程的參與和評價對教學效果影響的重要性日漸凸顯，今后將著重于學生參與教學過程的方案設計和評價，教學行為數據的獲取、挖掘和分析，并充分考慮“以學生為本”，以及學生在教學過程中的全程反饋和評價，讓分析結果更具參考價值，真正實現課程內容“拔一拔”，學生學習“跳一跳”。