工程教育認證背景下Linux系統(tǒng)實踐課程教學改革的探索

李艷平

摘要：Linux系統(tǒng)實踐課程是高校計算機類專業(yè)的重要實踐課程。在工程教育認證背景下，為使培養(yǎng)的學生達到預期的畢業(yè)要求，課程教學目標需對應畢業(yè)要求分解的指標點，并對課程教學目標支撐畢業(yè)要求指標點的程度進行達成度評價，利用評價結(jié)果對課程進行持續(xù)改進。為了提高畢業(yè)要求的達成度，對課程的教學內(nèi)容、教學模式、考核與成績評定方式等進行了探索和優(yōu)化。達成度評價結(jié)果表明，學生對本課程學習主動性增強，工程實踐能力、創(chuàng)新能力有所提高。

關鍵詞：工程教育認證;Linux系統(tǒng)實踐;教學改革;學生為中心;達成度評價

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）04-0110-03

1引言

2016年6月，我國加入《華盛頓協(xié)議》，標志著我國高等教育向前邁進了一大步[1]。《華盛頓協(xié)議》旨在建立共同認可的工程教育認證體系，實現(xiàn)各國工程教育水準的實質(zhì)等效，實現(xiàn)工程學位互認，促進工程技術(shù)人員國際流動。工程教育專業(yè)認證的基本理念是以“學生為中心，以學生學習產(chǎn)出為導向（outcome-based）” [2]，對照畢業(yè)生核心能力、素質(zhì)要求，評價學生學習的有效性，并按照評價結(jié)果持續(xù)改進，最終的目的是不斷提高學生培養(yǎng)質(zhì)量，保證學生培養(yǎng)質(zhì)量能滿足從事相應職業(yè)的要求，并與國際接軌[3，4]。

目前，我校正在積極開展工程教育專業(yè)認證工作，并已初步取得了成效。計算機類三個專業(yè)中，網(wǎng)絡工程專業(yè)已率先啟動工程教育認證，并于2019年11月通過中國工程教育認證;隨后，計算機科學與技術(shù)、軟件工程兩個專業(yè)也啟動了此項工作，目前認證工作正在進行中。對于三個專業(yè)的平臺課“Linux系統(tǒng)實踐”課程，按照工程教育認證“以學生為中心”的教學理念，對照工程教育認證的畢業(yè)要求，在課程教學內(nèi)容、教學模式、考核方式等方面積極進行教學探索和改革，對課程進行持續(xù)改進，從而使培養(yǎng)的學生達到規(guī)定的畢業(yè)要求，成為符合工程教育認證體系的合格人才[5，6]。

2 Linux系統(tǒng)實踐課程教學現(xiàn)狀

目前，Linux系統(tǒng)實踐課程面臨如下問題：

1）傳統(tǒng)的教師為主導的教學模式不易激發(fā)學生的學習興趣。主要采用課堂講授和實驗教學相結(jié)合的教學模式，學生被動接受知識，學習主動性和積極性不高。

2）學生解決工程問題的能力不足。課程教學內(nèi)容和案例的選取還有待調(diào)整和優(yōu)化，不能很好地滿足企業(yè)對工程實踐能力的需要。

3）課程評價手段比較單一。課程結(jié)束后，主要通過期末答卷，對學生知識點的掌握情況進行一個大致地統(tǒng)計分析，沒有深入分析是否達到畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標。因此，很難對課程進行客觀全面的評價，不利于課程持續(xù)改進。

3 基于工程教育認證的Linux系統(tǒng)實踐課程教學探索

按照工程教育認證理念，對本課程的教學過程進行了認真的分析和提煉。在此基礎上設計了課程教學內(nèi)容、達成途徑、考核與成績評定方式等，來保證學生的學習情況達到預期的課程教學目標和畢業(yè)要求。

3.1課程教學目標

1）能了解Linux操作系統(tǒng)的類型、特點和工作原理，掌握Linux基本知識、常用的shell命令和工具。

2）能掌握shell腳本編程技術(shù)和C編程技術(shù)，針對不同的應用問題，分析和設計實驗方案，選用合適的編程技術(shù)實現(xiàn)。

3.2達成途徑

課程教學目標的主要達成途徑如下：

1）作業(yè)（含課堂練習）：課上或課后布置與課程知識點相關的習題，全部批改，計入平時表現(xiàn)。

2）實驗考核：本課程實驗主要讓學生掌握常用的shell命令，掌握shell腳本編程技術(shù)和C編程技術(shù)，并能分析和設計實驗方案，用兩種編程技術(shù)解決具體應用問題。以項目為驅(qū)動，實現(xiàn)實驗過程，并對實驗結(jié)果進行分析，提交實驗報告，以此培養(yǎng)學生分析、設計方案能力，解決實際工程問題的能力，并最終形成實驗考核成績。

3）期末考試：內(nèi)容涉及課程的基本理論、基本分析和設計方法和兩種編程技術(shù)的應用，重點考查學生設計方案的能力和編程能力。

3.3考核與成績評定

課程考核由主要由作業(yè)、實驗和期末考試三部分構(gòu)成。最終成績由平時表現(xiàn)（作業(yè)）、實驗考核、期末考試成績綜合評定。各部分所占比例如表1。

3.4課程教學目標達成度評價

課程考核結(jié)束后，把課程目標對應到該課程對應的畢業(yè)要求指標點，按照課程目標、達成途徑、考核方式進行達成度評價，利用評價結(jié)果對課程進行持續(xù)改進。

根據(jù)計算機類專業(yè)的要求，“Linux系統(tǒng)實踐”課程對應工程教育認證12條畢業(yè)要求[6]中的4、5，支撐畢業(yè)要求分解的指標點中的4.1、5.1，下面比較詳細說明了該課程教學目標的達成度評價。

1）課程教學目標1

課程目標1支撐畢業(yè)要求4中的畢業(yè)要求指標點4.1。具體達成度評價分析如下：

【畢業(yè)要求4】能夠針對復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。

①畢業(yè)要求指標點4.1：了解專業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具和工程工具的使用原理和方法，并理解其局限性。

②課程目標1：了解Linux操作系統(tǒng)的特點和工作原理，掌握Linux基本知識、常用的shell命令和工具。

③達成途徑。課堂教學，在計算中心機房上課，采用邊講邊練的教學方式，課上隨時跟老師、同學進行交流討論，有效加深學生對知識點的理解，激發(fā)了學生的學習興趣。作業(yè)布置（含課堂練習），使學生能進一步強化課上遇到的共性問題，加強學生對所學知識點的深入理解和靈活運用。實驗考核，實驗內(nèi)容的布置采用項目驅(qū)動方式，以小組為單位，每位組員不僅要查閱資料、設計方案完成自己的任務，還要與本組的同學進行溝通、協(xié)作，共同完成小組項目，從而培養(yǎng)學生解決工程問題的能力和團隊合作能力。期末考試是課程目標達成的最后一個環(huán)節(jié)，通過試卷中不同類型的試題，能進一步考查學生解決具體應用問題的綜合能力。

④達成度評價。獲取三個達成途徑（平時表現(xiàn)、實驗考核和期末考試）的學生實際得分值和相應的目標分值，根據(jù)這兩項數(shù)據(jù)計算出該課程目標達成度。根據(jù)達成度評價結(jié)果，能準確地掌握學生針對該課程目標的學習情況。

2）課程教學目標2

課程目標2支撐畢業(yè)要求5中的畢業(yè)要求指標點5.1。具體達成度評價分析如下：

【畢業(yè)要求5】能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。

①畢業(yè)要求指標點5.1：能夠基于計算機類專業(yè)相關的自然科學和工程科學原理與方法，就復雜工程問題的實驗驗證方案進行分析與研究。

②課程目標2：能掌握shell腳本編程技術(shù)和C編程技術(shù)，針對不同的應用問題，分析和設計實驗方案，選用合適的編程技術(shù)實現(xiàn)。

③達成途徑。課堂教學，形式靈活，以學生為中心，進行交流討論，有效加深學生對知識點的理解，增強了學生的學習主動性。作業(yè)布置，主要針對課上同學們遇到的共性問題或重點問題，進一步強化學生對這部分知識的理解和運用。實驗考核，采用項目驅(qū)動方式，以小組為單位，每個組員不僅要完成自己的任務，還要與本組的同學進行合作共同完成小組項目，并以PPT形式進行小組項目展示。期末考試，通過該環(huán)節(jié)，進一步考查學生解決具體應用問題的綜合能力。

④達成度評價。分別獲取三個達成途徑（平時成績表現(xiàn)、實驗考核和期末考試）的學生實際得分值數(shù)據(jù)和相應的目標分值，根據(jù)這兩項數(shù)據(jù)計算出該課程目標達成情況。

課程目標達成度評價結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，該課程每個課程目標的畢業(yè)要求指標點達成情況。課程目標1的畢業(yè)要求達成度0.81，課程目標2的達成度0.75，本門課程的課程目標平均達成度0.78。總體上，培養(yǎng)的學生達到了畢業(yè)要求，但還有提升的空間。按照達成度評價結(jié)果，有方向性地對課程進行持續(xù)改進。

在設計教學過程時，課程教學內(nèi)容的設置注重培養(yǎng)學生的工程實踐能力，要求學生通過本課程的學習具備工程問題的方案設計能力，能做到具體問題具體分析，以適應不同的工程問題。教學模式以工程問題為背景，將主要教學內(nèi)容和知識點進行精心組織和設計，置于案例中，授課過程中，以“學生為中心”，通過交流討論，培養(yǎng)學生學習主動性和解決工程問題的能力。學生們在分工、協(xié)作完成項目的過程中，不僅培養(yǎng)了團隊協(xié)作能力，還激發(fā)了自主學習的興趣和創(chuàng)新性思維，樹立了終身學習的理念。

考核方法注重過程考核，主要依托實驗項目進行，培養(yǎng)解決工程實踐問題的能力。重點考核實驗項目完成情況、實驗過程中遇到的問題及具體解決辦法，是否具有創(chuàng)新性;期末試卷中也融入工程實踐內(nèi)容的考核，目的是培養(yǎng)學生解決工程問題的綜合能力。

4 教學改革創(chuàng)新之處

1）該教學體系中，教師必須明確學生畢業(yè)時應達到的能力及其水平，課程對本專業(yè)畢業(yè)要求的支撐，制定出合理的課程教學目標，然后設計相應的教學內(nèi)容、教學手段和考核方式來保證課程目標的達成。

2）教學過程中，學生由被動學習轉(zhuǎn)變成主動學習，不僅從本課程的學習中收獲知識和技能，還培養(yǎng)了解決工程問題的能力、創(chuàng)新能力和團隊合作能力等，為終身學習奠定良好的基礎。

3）課程結(jié)束后，對課程目標進行達成度評價分析，為課程持續(xù)改進提供理論依據(jù)，為學生達到畢業(yè)要求提供保障。

5 結(jié)束語

高等學校工程教育認證的重要意義在于轉(zhuǎn)變教學理念，把學生培養(yǎng)成具有解決工程問題的能力、創(chuàng)新能力和終身學習的能力的國際認可的合格人才[7]。按照這一理念，以工程教育認證標準為指導，以“學生產(chǎn)出”為導向，對Linux系統(tǒng)實踐課程的教學內(nèi)容、教學方法與考核方式進行改革與優(yōu)化，促進課程教學目標的達成，從而使培養(yǎng)的學生達到畢業(yè)要求。實踐結(jié)果表明，學生在學習興趣、解決工程問題的能力與創(chuàng)新能力等方面均有一定程度的提高，教學改革取得明顯成效。

參考文獻：

[1] 黃永紅，蔡曉磊，劉國海，朱熀秋，王東宏.電氣類專業(yè)“復雜工程問題”的理解與實踐[J].電氣電子教學學報，2018，40（6）：15-18+22.

[2] 顧佩華，胡文龍，林鵬，包能勝，陸小華，熊光晶，陳嚴.基于“學習產(chǎn)出”（OBE）的工程教育模式——汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[3] 趙立輝，項鳴，楊紅喆，朱麗.聚焦解決復雜工程能力的物聯(lián)網(wǎng)課程教學改革[J].遼寧工業(yè)大學學報（社會科學版），2020，22（4）：126-128.

[4] 蔣宗禮.本科工程教育：聚焦學生解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)[J].中國大學教學，2016，（11）：27-30+84.

[5] 文志強，朱艷輝，陶立新，彭召意，曾志高.基于OBE的計算機科學與技術(shù)專業(yè)課程體系構(gòu)建[J].計算機教育，2020（8）：131-135.

[6] 中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會.工程教育認證通用標準[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/rzcxjbz/gcjyrzbz/tybz/599711/index.html.

[7] 閻群，李擎，崔家瑞，徐銀梅，王國霞.大學生解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)[J].實驗技術(shù)與管理，2017，34（11）：178-181+186.

【通聯(lián)編輯：王力】