獨立數據流驅動的教學過程質量監控機制研究

章曉芳，劉純平，趙 雷

（蘇州大學計算機科學與技術學院，江蘇蘇州 215006）

0 引言

新工科時代計算機工程技術人才培養需要符合國家社會發展、工程技術與行業發展需求［1-2］。傳統的教學過程質量監控大多沿用教學管理機制架構，重心在于“教的過程”質量監控。這種教學過程質量監控機制普遍存在流程復雜、數據混用、責權不清等問題，缺乏工程教育標準要求的“學的過程”質量監控［3］。現有教學過程質量監控機制不利于教學質量的持續改進，也不利于教學質量監控活動的有效開展。在全面開展面向成果產出的工程教育形勢下，建立以學生為中心，以培養目標和畢業要求為導向，以師資隊伍和支持條件為支撐的新的教學過程質量監控機制，成為工程教育中重點監控“學的過程”質量的一個重要保障，也是本科人才培養質量持續改進的核心環節［4］。

為適應工程教育發展，本文打破原有的監控機制架構，提出一種基于獨立數據流驅動的輕量級教學質量監控機制。該機制圍繞本科教學中心重點開展“學的過程”教學質量監控，并通過教學過程設計教學質量評價，即教學過程質量監控主要面向課程體系運行、教學活動質量以及課程目標達成情況，通過周期性評價體系展開。

1 教學質量監控機制

“教”和“學”是教學過程中兩個既相互獨立又相互制約的教學環節，其本身就是一個復雜的工程問題［5］。因此，一套數據流驅動規范流程有助于將瑣碎的教學活動有序開展并有效監控。

現有的本科教學過程質量監控機制往往沿用已有的教學管理架構開展監控活動（見圖1）。縱向看，教學是一個學校、學院、系科、專業、課程的5 級任務逐層分解管理過程；橫向看，教學是一個咨詢、管理與執行、督查構成的相對獨立的教學監控子系統。因此，通過這種縱橫交織構成的傳統教學過程質量監控機制雖然層次分明，卻在具體實施過程中阻力重重，效率不高。具體體現在：學院教務辦、系部中心主任在完成日常教學管理工作基礎上，接受院長、副院長分管，還要接收來自學院教學指導委員會、學院教學督導專家組的數據，負荷較重。對于專業負責人、課程負責人、一線教師和實驗指導教師來說，同樣需要在完成日常教學活動的同時，關注與持續改進大量數據。這些數據往往是通用數據，沒有針對性，難以直接用于教學活動的持續改進中，需要耗費大量時間精力加以整理歸類。

圖1 傳統的教學過程質量監控機制架構

鑒于工程教育在教學質量監控中更關注“學的過程”質量監控，同時也為了解決傳統教學質量監控中數據混用等問題，基于對傳統教學過程質量監控機制的梳理和簡化，提出以本科教學中心為核心，獨立數據流驅動的輕量級教學過程質量監控機制（見圖2）。該機制通過將與持續改進有關的數據流從傳統教學質量監控中剝離，利用本科教學中心實現數據采集與分析結果的分發，以獨立數據流形式對“專業-課程”實現教學過程中“教”和“學”質量的全面監控。

在新的教學質量監控機制（見圖2）中，本科教學中心由院長、副院長分管，并負責全院的教學過程質量監控事務。該中心通過收集來自院教學指導委員會、院教學督導專家組和院專業建設指導委員會數據，根據教學活動持續改進需求對數據進行加工、整理、存儲，并下發至對應的專業負責人，最終傳達至各課程負責人。基于數據流的教學過程質量監控機制一方面保留了原有架構中縱橫交織、層次分明的特點，另一方面引入了數據收集、加工、存儲、分發等功能。這一獨立數據通道的建立減緩了常規教學管理部門負荷，使數據不需要被多個部門層層轉發，使面向持續改進而收集并整理的數據更具有針對性，能夠高效使用，減少了運行過程中的抵觸情緒。

2 本科教學中心監控活動分析

基于獨立數據流驅動的輕量級教學質量監控機制中，本科教學中心的工作主要包括課程體系、教學大綱、教學過程、課程考核等數據收集和分析，并將分析結果分發至相關教學環節，以便形成各環節教學質量的閉環持續改進。

2.1 課程體系設置與改進實施

圖2 基于數據流驅動教學過程質量監控機制

課程體系是一個擔負特定功能、具有特定結構、開放性的知識組合系統［6］。它不僅要求專業基礎課、專業理論課、專業實踐課及人文自然科學類課程形成相互聯系的統一整體，而且必須支撐培養目標與畢業要求，適應社會經濟發展需求，反映行業發展現狀與趨勢，符合學制及學時限制［7］。課程體系設置評價與修訂由本科教學中心、學院教學指導委員會和專業建設指導委員會組織實施。

本科教學中心首先收集包括課程預測性評價、課程形成性評價、課程總結性評價、校內外專家咨詢意見、在校生/畢業生反饋意見、用人單位反饋意見以及第三方公司評價等各個環節數據，并在各個專業課程目標達成評價、畢業要求達成分析基礎上，對課程體系設置是否符合國家、社會發展需要，是否滿足計算機工程技術發展需要，是否滿足專業人才培養目標達成等作出總體評價。

本科教學中心根據課程目標達成評價，對教學內容和教學環節進行數據分析，獲取學習效果評價，找出教學內容和環節中存在的問題，并對數據分析出的不同問題采用不同的持續改進措施（見圖3）。如果屬于某門課程教學內容和教學環節中的問題，就采用課程內循環的持續改進機制更新教學內容，改進教學方法（圖3 藍色閉環機制，彩圖掃描OSID 碼可見）；如果屬于課程目標設置問題，則采用課程內循環進行課程目標的持續調整與更新（圖3 綠色閉環機制，彩圖掃描OSID 碼可見）；如果存在問題屬于課程間的問題，則采用課程間的協同機制改進所涉課程目標（圖3 黑色閉環機制，彩圖掃描OSID 碼可見），從而進一步更新課程教學內容和教學活動。此外，課程目標達成評價還為畢業要求達成評價提供數據支撐。

2.2 課程教學大綱制訂與修訂實施

作為課程體系落實的一個基本環節，教學大綱是專業教學的指導綱要，和各年級培養計劃一起形成完整的教學計劃指導體系。教學大綱包括教學目的、教學要求、教學內容的范圍、深度和結構、教學進度以及講授和實習、實驗、作業等基本要求。教學大綱是編寫教科書和教師進行教學的主要依據，也是檢查和評定學生學業成績以及衡量教師教學質量的重要標準。教學大綱的制訂和修訂按照“追蹤科學發展，體現技術前沿，理論基礎和實際技能并重”的原則，力求保證教學大綱的先進性、課程內容的前沿性和實用性。

圖3 課程體系持續更新

由課程小組負責人召集該門課程所有任課教師根據教學大綱制訂原則制訂課程教學大綱，在教學形成性評估和課程總結性評價的基礎上，根據教學大綱修訂原則完成教學大綱的修訂稿，提交給專業負責人審核，專業負責人將審核的教學大綱提交給教學副院長備案。課程教學大綱制訂與修訂機制如圖4 所示。其中本科教學中心收集教學實施和考核過程中產生的教學形成性評估和課程總結性評價，在完成數據分析后提供給教學大綱修訂使用，為課程教學大綱的制訂與修訂提供充分的數據支持。

圖4 課程教學大綱制訂與修訂機制

2.3 課程教學過程監督與檢查實施

教學是一個過程性活動，畢業要求的達成受教學內容、教學方法、教學管理等多因素影響［8］。本科教學中心將整個教學過程的各個環節交由監督檢查責任人對“教師的教”和“學生的學”分別進行評估和檢查（見表1），形成評估報告，提供原始數據和分析結論給學院專業建設指導委員會，從而保證整個教學過程的教學質量。基于本科教學中心的教學過程監督檢查（見圖5），以教學大綱為依據，每門課程教學圍繞畢業要求指標點，通過課程教學初期的預測診斷、課程教學過程中的形成性評估以及課程結束后的總結性評價進行教學過程的監督和檢查。

表1 課程目標達成評價機制

在課程教學初期，根據制定的課程教學初期診斷分析標準文件，本科教學中心對學生學習該門課程所必須的相關基礎知識和技能進行初步診斷，將診斷結果用于此次課程教學計劃微調，并將其作為對學生進行個性化指導和幫助的依據。

在教學過程中，形成性評估包括學生“學的過程”評估及教師“教的過程”評估兩個方面。通過學生在課堂上的表現、平時作業、過程化考試、期中考試、開放性問題項目等途徑給出“學的過程”的形成性評價結果，形成單元課程目標達成的形成性評估，跟蹤學生在本課程中的畢業要求達成現狀，找到學生學習中的薄弱環節，指導幫助學生達到課程目標，為持續改進課程教學過程、教學內容和教學大綱提供參考依據；對教師教學活動的形成性評價則通過課堂質量綜合評價形成，及時了解教師教學環節中教學方法和教學內容現狀，持續改進教學方法和更新教學內容，保證課程目標達成。

圖5 課程教學過程檢查監督

在課程教學完成后，基于課程反饋調查，結合課程診斷預測、形成性評價結果，給出課程總結性評價，并將該總結性評價結果分發給專業負責人，為持續改進課程教學大綱以及下一學年教學計劃提供參考依據，從而保證學生的各項能力培養，有力支撐畢業要求指標點。具體實施：教師依據學生的課程考核成績，采用成績分析法進行期末成績分析，并與課程支撐環節逐項進行課程目標達成評價，并將單個學生課程目標達成和所有學生該門課程的整體課程目標達成進行分析總結。單個學生的課程目標達成情況根據學習過程中的各個環節，如課程考試、實驗報告、平時作業、課程設計等單項評價，按照一定的權重進行加權平均而得。每學年任課教師對每個學生課程目標達成進行評價；對于課程所有學生的課程目標整體達成評價則通過每個學生的課程目標達成加和求平均而形成。在任課教師給出的課程目標整體達成評價基礎上，由評價小組根據考核成績分析課程對畢業要求的支撐度，并結合學生自我需要與自我滿意度評價、督導和教學監控滿意度等調查反饋進行評價，撰寫課程對畢業要求達成情況的課程總結報告，用于課程教學的持續改進并幫助學生做好下一步的學習計劃。

2.4 課程考核方式與內容審查實施

課程考核是檢驗教師教學情況和學生學習效果的有效手段之一。課程考核分為平時考核、期中考核和期末考核，考核方式分為考試和考查兩種形式。各課程小組根據課程內容和要求決定采用筆試、口試、課堂討論、課程論文（設計）、案例分析、實驗（實踐）技能考核相結合等形式進行。筆試又可采用開卷、閉卷或開卷閉卷結合形式。

課程考核方式和內容審查機制（見圖6）中，任課教師提交考試試卷和課程試卷藍圖后，本科教學中心組織課程負責人根據對課程試卷考點與畢業要求的吻合度、課程試卷考點與畢業要求試題考核難易度兩個指標，進行試卷內容合理性分析，組織專業負責人對提交的試卷進行考核方式與考核內容的進一步審查，并根據試卷審核量規表進行評價。最后，專業建設指導委員會對其進行最終審核并提交試卷審核表給教學指導委員會備案。

考核內容審查采用試卷審核量規表進行。用課程試卷藍圖方式審查課程目標和能力層次兩個維度的考核比重，保證試卷的效度和信度；用吻合度和難易度衡量考核內容的合理性；從考核適合的學生層次、考試范圍、課程目標的支撐以及問題清晰度等幾個方面衡量考核內容的層次性、全面性和試題本身描述的準確性。

圖6 課程考核方式與內容審查機制

3 結語

面對新工科背景要求，建立與國際工程教育專業認證體系相符的人才培養體系，是當前工程人才培養面臨的新挑戰。本文提出基于獨立數據流驅動的輕量級教學質量監控機制，以本科教學中心為一個獨立的專門教學質量事務處理中心，在原有教學管理流程基礎上，通過專項數據收集、加工、存儲和分發，為面向持續改進的教學過程質量監控提供有效的數據支持與機制保障。實踐表明，該機制能很好地進行課程體系評價與修訂、課程教學大綱制訂與審查、教學過程的監督檢查、課程考核方式與內容審查等教學環節，有助于構建以畢業生能力培養為重點的工程人才培養體系。