工程教育認證中閉環式課程教學模式實踐——以軟件工程專業操作系統課程為例

紀霞 趙鵬 吳蕾

摘要：如何將工程教育認證的標準和要求落實在日常的課程教學中是工程教育認證中一個非常值得研究的問題。文章以軟件工程專業操作系統課程為例，從課程目標對畢業要求的支撐、達成度計算與分析以及持續改進等環節詳細介紹了工程教育認證中實施的閉環式教學模式。該教學模式下，反向設計環環相扣，正向實施相互支撐，保證了工程教育認證要求的底線標準。該教學模式已實施多年，從學生的學習效果來看，實施效果較好，具有推廣應用價值。

關鍵詞：工程教育認證；教學模式；閉環；底線標準；操作系統

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）27-0108-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 引言

中國實施工程教育認證至今已有近30年的時間[1]，工程教育認證已經成為我國高等教育質量保障體系的一部分。全國很多專業已經申請并通過了工程教育認證。但是其中有很多專業僅僅是憑借“形似”通過了認證，距離真正的“神似”還任重道遠[2]。工程教育專業認證從“形似” 到“神似”，最主要的轉變就是更加注重課程教學產出、課程目標是不是充分支撐了畢業要求，以及是否具有并實施了面向產出的課程教學評價與改進機制[3]。

在此背景下，如何在課程教學過程中設定合理的教學目標來支撐畢業要求，并實施面向產出的教學評價和持續改進，有效形成教學閉環，提升教學質量和人才培養質量成為工程認證中教學模式改革的重點[4]。

操作系統是整個計算機體系的基礎和核心，對下控制計算機各種硬件資源的分配與使用，擴充硬件功能；對上為用戶程序和應用軟件提供服務，方便用戶使用。因而，操作系統課程是高校計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程等計算機相關專業的核心課程，在計算機相關專業的人才培養中占有重要的地位。本文結合軟件專業準備以及通過工程認證以后實施的實際情況，以操作系統課程為例，從教學目標設定、過程性考核以及課程目標達成度計算分析和持續改進多個教學環節建立閉環式教學模式，真正實現了工程認證的反向設計、正向實施的設計理念。

2 課程目標設定

在工程認證中，一門課程通常支撐多個指標點，一個指標點需要多門課程支撐[5]。在教學過程中為了達到該門課程對指標點的支撐，即培養學生具備指標點所要求的能力和素質，可設立課程目標。課程目標與指標點之間可以有一對一、一對多、多對一、多對多四種基本情形[6-8]。通常在畢業要求指標點分解中，各個指標點對應不同的能力要求，因此，在課程目標設定時，一個課程目標也應該以支撐一個指標點為宜。在我們的培養方案中，操作系統課程對應支撐1-3、2-2和3-1三個畢業要求指標點，所以我們在設定操作系統課程目標時也是設置了三個，內容如表1所示。

3 課程目標過程性考核

課程的教學目標設定之后，緊接著一個重要的環節就是考核。常用的考核方式有：作業、測驗、考試、論文、答辯等。工程認證中考核方式的設定一般需要考慮以下三點：可量化、能力素質考核、過程性的考核，尤其是后兩點需要特別注意。工程認證的核心理念之一就是培養學生解決復雜工程問題的能力，所以在考核中應避免知識型、記憶型的題目，應注重題目的綜合性、復雜性和工程應用背景。另一個重點就是過程性考核，要在整個教學周期內進行多次、多種方式的考核，降低期末考試的占比。我們設定《操作系統》課程考核方式涵蓋了課后作業、隨堂測試、期中考試、期末考試，各部分所占比例及其與課程目標對應關系如表2所示：

課后作業：20%，主要考核對教學內容的復習、理解和掌握程度。

隨堂測試：10%，主要考核對教學內容的復習、理解和掌握程度。

期中成績：20%，考核內容為前9周教學內容所學知識，考試形式為閉卷。

期末考試成績：50%，考核整個學期的教學內容學習效果，考試形式為閉卷。

4 課程目標達成度計算

達成度評價是專業認證重要的手段之一，也是后續進行持續改進的基本依據。課程達成度評價的依據是課程目標，通過對各個考核環節、教學活動進行具體計算，獲得各項畢業要求指標點的評價值。每項畢業要求指標點必須達到期望值方認為課程達標。

1）課程目標評價值計算方法

針對學生個體和整體的課程目標評價方法如下：

（1）課程單項教學目標達成情況評價方法：

假設某課程有n個課程目標和m個考核環節，其第i個課程目標的達成評價值計算公式為：

[課程目標i 達成評價值=j=1m考核環節j 權重 * 考核環節j 中支撐課程目標i? 的得分均分考核環節j 中支撐課程目標i? 的設計分值]? ?（2）課程總體教學目標達成情況評價方法：

[課程總體目標達成評價值=j=1m考核環節j? 權重 * 考核環節j? 的得分均分考核環節j? 的設計分值]

2）課程目標評價合格標準

課程目標達成的期望值沒有統一標準，不同學校、不同專業以及不同課程可以根據實際情況設置，一般設定在0.6以上即可。操作系統課程我們設定的合格標準為0.65。

以2019級軟件工程專業為例，操作系統課程的教學目標達成情況計算如表3所示。

5 課程目標達成情況分析及持續改進

課程結束由課程責任教師針對具體課程目標形成文字或圖表形式的達成度計算報告，針對學生個體和專業整體的學習效果進行評價并對相關問題進行分析；并對課程目標達成與課程在培養學生解決復雜工程問題能力的具體環節任務的達成相關性進行分析；對以上各薄弱項進行原因分析，提供持續改進建議，交由學院教學委員會進行審核。

比如，對表3中的課程目標1達成情況分析如下：

課程目標1專業平均值達到期望，但仍有27名同學沒有達到期望分數，表明大部分同學能掌握操作系統的基本概念與基本功能構成。沒有達到期望的同學，問題主要集中在前期對基本概念和系統組成的理解不夠充分，后續又進一步導致對整個操作系統的“系統”全局觀無法建立。

改進措施：

針對上學期發現的學生對基礎概念掌握不夠理想的問題，我們在這個學期采取以“舊”導“新”的方式強化學生對基本概念的理解。通過一個學期的實踐，有效地提高了學生學習新知識的效果。在后期的教學中要進一步強化基本概念和基本原理的解讀，并在授課中注重了解學生需求，針對學生先修知識的水平適當調整授課安排與講授方法。

6 結語

專業認證中，課程的教學能夠有效支撐專業培養目標和畢業要求，并通過教學目標達成情況分析來持續改進課程教學，形成良性循環，才能有效提升人才培養質量。文章以軟件工程專業的操作系統課程為例，進行了上述閉環式教學模式實踐。多年的實踐表明閉環教學模式能夠有效銜接畢業要求、課程目標、教學過程以及課程考核和持續改進，使得各個環節之間相互支撐、相互促進，很好地提升教學質量和人才培養質量，同時能夠推廣應用于計算機相關專業核心課程的教學中。

參考文獻：

[1] 李志義.對我國工程教育專業認證十年的回顧與反思之一：我們應該堅持和強化什么[J].中國大學教學，2016（11）：10-16.

[2] 安勇.工程教育專業認證改進工作質量提升的深度思考[J].中國高等教育，2018（23）：38-40.

[3] 李志義.解析工程教育專業認證的持續改進理念[J].中國高等教育，2015（S3）：33-35.

[4] 韓立強.工程教育專業認證下持續改進機制方法探索和實踐[J].高教學刊，2020（11）：84-87，91.

[5] 楊兆，付百學，李涵武，等.課程支撐畢業要求指標點達成度評價研究[J].黑龍江工程學院學報，2018，32（1）：62-67.

[6] 高相勝，昝濤，王民.工程教育認證新標準下畢業要求達成度評價方法研究[J].教育教學論壇，2020（7）：3-5.

[7] 孫涵，高航，黃元元，等.工程教育專業認證背景下的計算機類課程教學目標與評價重構探索[J].計算機教育，2020（2）：105-108.

[8] 王慶江，張琳.工程教育認證專業中課程目標的理論思考[J].電腦知識與技術，2021，17（30）：239-240.

【通聯編輯：王力】