工程教育認證背景下《Linux操作系統原理及實訓》課程教學改革實踐研究

韓雨澇

關鍵詞：工程教育認證；課程目標；改革實踐；達成度評價；改進措施

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）08-0128-03

1 引言

2016 年6 月，我國成為《華盛頓協議》的正式會員，體現了國際社會對我國工程教育質量的高度認可[1]。工程教育認證能夠促進工程教育國際化，提升高等院校工程教育國際競爭力，確保工程教育質量并促進工程教育改革，其核心理念是以成果為導向、以學生為中心、持續改進[2]。攀枝花學院高度重視工程教育認證工作，在2019年啟動了軟件工程專業的工程教育認證，深刻地認識到工程教育認證對于提高學生培養能力的重要性。工程教育認證對照畢業生的核心能力、素質要求，評價學生學習的有效性，并按照評價結果進行持續改進，能夠不斷地提高學生的培養質量[3-4]。然而，傳統高校仍然沿用以教師為中心的教學模式，背離了工程教育以成果為導向、以學生為中心的教育理念。

《Linux操作系統原理及實訓》作為軟件工程專業重要的專業方向課，具有實踐性強、理論抽象等特點，能夠培養學生的實踐創新能力。在教學實踐過程中發現該門課程教學與工程教育認證核心理念存在明顯差異，主要體現在以下幾點：

1） 教學大綱不能滿足工程教育認證要求的標準。具體表現為：1） 課程教學目標未能與工程教育認證的畢業要求或專業培養目標建立有效的支撐關系，體現的目標本質還是傳統的應試教育；2） 課程教學缺少基于學習產出教育模式理念要求的以學生為中心的教學要求，多以教師為中心傳授知識，這與工程教育認證核心理念存在差距；

3） 課程技術更新速度快，傳統課堂所教授內容落后于最新前沿技術，使得學生所學知識不能滿足工作崗位要求。

2） 課程評價體系不健全。課程考核未能與課程目標建立有效關聯，且多以單一卷面成績為主，成績分析粒度不夠精細；考核環節權重設置不合理；學生不重視教學過程以及考前突擊等問題。上述問題導致現有培養模式不能滿足工程認證要求下以能力評價為中心設計課程考核評價體系的要求，很難培養擁有工程實踐創新能力的人才。

3） 未能建立有效的持續改進機制。由于缺乏健全的課程評價體系，使得教學體系持續改進缺乏客觀全面的依據，未能構成工程認證要求的閉環課程教學體系模式，制約了教學質量水平提升。

以上問題導致學生難以綜合運用所學知識解決實際問題，不符合工程教育認證背景下應用型本科人才培養的初衷。工程教育認證的開展，為《Linux操作系統原理及實訓》課程的改革實踐搭建了平臺，本研究即按照工程教育認證理念對該門課程教學大綱、評價體系以及持續改進機制進行改革實踐探索。

2 課程教學改革實踐總體研究思路

教學改革實踐總體研究思路如圖1 所示，依據2018級專業人才培養方案和工程認證畢業指標修訂了教學大綱，明確了課程教學目標，并以其為導向反向設計課程教學內容、教學方式和考核環節；圍繞課程教學目標和教學內容，構建了課程目標達成度評價體系；建立有效的持續改進機制，并利用其對現有教學體系中存在的問題提出用于下一輪教學的改進措施[5]。

3 工程教育認證背景下教學大綱設計

課程教學大綱以教學目標為核心，用于規范教學日常管理工作，把培養目標和教學要求轉化為可評測的質量項目。其中，課程目標是學習成果的導向，教學內容和教學模式必須能明確地指向課程目標。

3.1 基于成果導向理念的課程目標設計

按照教育部工程教育專業認證協會頒布的《工程教育認證標準（2020）》以及攀枝花學院軟件工程專業人才培養方案，設置了12項畢業要求，分解為36個畢業要求指標點。根據成果導向的反向設計原則，確定了以下本門課程目標需要支撐的3個畢業指標點對應的畢業能力成果培養。

指標點1.3：掌握軟件工程專業知識，并能夠將軟件工程基礎理論、觀點和方法應用到復雜工程問題的設計和解決。

指標點4.1：能夠識別計算機軟硬件系統組成，理解軟件設計思路和基本原理，并將之運用到復雜軟件工程問題的研究中。

指標點12.2：具備跟蹤專業領域前沿知識和終身學習的意識，具備不斷學習和適應發展的能力。

圍繞以上指標點對應的畢業能力培養，制定了如下本門課程的3個課程目標：

課程目標1：能夠運用Linux網絡配置和基本命令，解決Linux系統應用中出現的復雜問題。

課程目標2：通過所學Shell編程及調式知識熟練編寫腳本，解決Linux系統運行中出現的復雜問題。

課程目標3：能夠運用進程、線程、信號知識保證系統持續可靠運行。

上述課程目標與畢業指標點的映射關系如表1所示，該映射結合了課程目標和學生學習能力的培養。

3.2 基于課程目標的課程教學內容設計

《Linux操作系統原理及實訓》具有較強的理論性和實踐性，教學內容是教學目標能否完成的基礎。結合工程教育認證的要求，根據教學目標反向設計教學內容，在實踐教學過程中不斷整合和優化，表2所示設計了與課程目標相對應的教學內容。

3.3 以學生為中心的課程教學模式設計

按照工程教育認證以學生為中心的教育理念，教師的角色是學習的指導者和組織者，其作用更重要地體現在為學生提供有效的學習途徑、學習資源、學習環境和學習引導[6]。針對課程具有較強實踐性的特點，建議在機房授課，有利于凸顯以學生為中心的工程教育認證的理念。在教學開始，為給學生直觀的課程“效益”感受，重視“導課”環節，借以抓住學生的學習興趣；在教學進行中，不再將學生作為被動聽講的觀眾，而應是教學環節的主角，適時地根據教學內容的采用差異化的教學模式，如問題驅動教學法、案例教學法、翻轉課堂教學法、分組討論法等。如表2所示，針對教學內容的不同設置了與之對應且行之有效的教學模式，激發了學生學習的積極性和主動性，讓學生真正感受到自己作為課堂的主體；課后建立課程QQ交流群及時解答學生學習過程中的疑惑；鼓勵學生使用中國大學MOOC平臺、超星等平臺進行課后延伸學習[7]；設計并開發了《Linux在線考試系統》，以檢驗學生對所學知識掌握情況；鼓勵學生積極參加電子設計大賽、機器人創意設計大賽和大學生創新創業項目，在競賽和項目過程中培養學生發現、分析和解決實際問題的能力。

4 課程目標達成度評價體系及持續改進機制

4.1 課程目標達成度評價體系

課程目標達成度評價是持續改進與完善工程教育專業認證的前提和基礎[8]。為使課程考核更能體現面向工程教育認證和以能力培養為目標的教學理念，課程考核評價體系以工程教育專業認證的理念為主導，依據本課程所需達成的教學目標，注重學習的全過程和評價的多元性，改進傳統卷面考核的形式，實行以能力為中心、以過程為重點的開放式、全程化考核。本門課程采用了多元化的考核形式如筆試成績、課外作業、課堂參與、學習報告、實驗結果質量、課程設計報告質量等，表3給出了軟件工程2019級該門課程的課程目標對應的考核環節，并依據歷年教學分析與經驗總結設置了與之對應的評分權重。在總計45 名學生每一考核環節平均得分的基礎上，按照如下公式（1） 計算出了每一課程目標的達成度。

4.2 學習效果評價及持續改進機制

通過課程目標達成度評價體系，得出每門課程目標的達成度，這為課程學習效果的評價奠定了基礎。課程持續改進則是建立在課程學習效果評價的基礎之上，是不斷提高學生培養質量的保障。

（1） 學習效果評價。根據以往學生能力表現和教學經驗，將所有課程預期目標值均設為0.65。由表3 結果可知，課程目標1～3 的達成度分別是0.801、0.758、0.679，圖2表明所有課程目標的達成度均達到了預期目標。其中，課程目標1和2的達成情況良好，說明學生能夠熟練運用操作命令解決系統中遇到的復雜問題，同時對Shell編程及其工具掌握良好；課程目標3的達成度與預期目標基本持平，與課程目標1 和2達成度相比較差，反映了學生對于進程、線程和信號原理理解不夠充分，還不能夠完全運用所學知識解決實際問題，對于解決復雜問題的方案設計和實現能力還應有提高的潛力。

（2） 持續改進措施。基于上述課程目標學習效果的評價，提出以下三方面的改進措施：

課程目標1：增強實踐環節考核，為學生提供更加多元化的考核環節；注意發掘學生的學習興趣，增強學生學習的成就感、積極性和主動性，激發學生將所學知識運用到實踐項目中去。

課程目標2：設計結合實際的教學內容，增加一些競賽題目和企業實際問題，以鞏固課堂內容，加強課堂內容與實際應用的緊密聯系。另外，在課堂表現環節注重學生對系統原理的理解，增強學生解決軟件工程復雜問題的能力。

課程目標3：加大過程考核力度，鼓勵學生樹立自主學習和終身學習的意識；建設以項目制為主線的案例式教學，加強線程和進程的綜合編程，增強學生的實踐編程能力，以幫助學生理解進程和線程類問題的整體方案的設計與實現。

在教學大綱修訂中應體現上述改進措施，并下一輪教學實踐環節中嚴格實施，形成具有閉合內循環特點的教學質量持續改進體系，用于不斷提高教學質量水平。

5 總結

在工程教育認證背景下，對《Linux操作系統原理及實訓》課程教學大綱、評價體系和持續改進三方面進行了教學改革實踐研究，體現了以學生為中心，以學習產出為導向的工程教育認證理念，有效促進了學生工程實踐創新能力的提升。