工程认证背景下的计算机专业理论课程教学改革
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作者:刘贵如 王陆林
摘要：工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。本校计算机科学与技术专业的课程以工程教育认证的理念为基础，对专业课程进行了一系列改革。本文以计算机科学与技术专业基础课《高级语言程序设计》为例，介绍计算机专业的相关课程落实工程认证“以学生为中心”“成果导向”“持续改进”的三大教育理念的具体举措。
关键词：工程教育认证;以学生为中心;成果导向;持续改进
中图分类号：G712 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）06-0130-03
工程教育专业认证是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。标志着我国的工程教育质量和保障体系得到了国际的认可。工程教育的理念主要包括：以学生为中心的教育理念，成果导向的教育趋向，持续改进的质量文化。
自开展工程教育专业认证以来，为了把本校计算机科学与技术的毕业生培养成符合工程教育国际标准的合格人才，本校计算机专业课程进行了一系列改革。《高级语言程序设计》作为本专业的专业基础课，是认证考核的重点课程，在此背景下，《高级语言程序设计》以工程教育的理念为基础，从课程的培养目标、教学理念、教学模式等多方面进行了改革，教学效果取得了很大的突破。
《高级语言程序设计》是学生进入大学后学的第一门程序设计课，“程序设计”是一个学生在学完课程后的基本能力，包括建立模型，设计算法，编写代码、正常运行，得到正确的结题。虽然第一门程序设计课不可能涉及太多的模型和算法，但并不意味着本课程只是教给学生C语言的语法，也不是让学生学会C语言的语法，而是要让学生具备利用计算机解决问题的能力。如果第一门程序设计课能够让学生真正“入门”，后续课程也都有意识地加强程序设计和实现方面的要求，对于相关课程目标和毕业要求的达成将会有质的改变。所以本专业特别重视《高级语言程序》课程的教学。本次课程教学改革主要以工程教育认证为契机，落实“以学生为中心”“成果导向”“持续改进”的三大教育理念为手段，以提升学生能力为目標。
1 落实以“学生为中心”的教育理念
OBE 强调“以学生为中心”，包含“以学生学习效果为中心，以学生发展为中心”，这就要求教师和学生首先要明确教与学的目标，“以学生为中心”才能让学生真正忙起来，才能激发学生学习的积极性，而如果仍以“教师为中心”，学生将会失去创新的动力和自我学习的乐趣。因此本课程主要通过以下几种方式来实现以学生为中心。
1.1 搭建网络自学平台
本课程要求各位任课教师在网络平台上建课，将所有的教学资料和外部教学资源的链接放在平台上。教师可以在平台上给学生布置课前作业和课后作业，在平台上为学生答疑解惑，学生和老师也可以在平台上就某一问题展开讨论。平台上的资源也可以让学生随时随地查看和学习。老师同时会为班级建立QQ群，学生可以通过QQ群与班级同学和老师讨论问题，为学生自主学习提供基础，并将学生的课余时间充分利用起来。
1.2 分组协作学习
本课程教师会在课堂和课后会布置实际的编程问题，将学生分成不同的小组讨论协作完成任务。在此过程中学生之间可以相互学习，取长补短，共同提高，一方面可以锻炼学生的领导力、沟通和协作的能力，提高学生的创新能力，为学生毕业之后快速适应工作岗位打好基础。
1.3 课堂案例教学
本课程在教学的过程中会涉及各种编程案例，教师会提前给学生布置学习内容，在案例教学的过程中，从编程的思路，过程和方法上引导学生，让学生理解如何把一个现实的问题转化成一个可以通过计算机解决的程序，并能得到正确的运行结果。启发学生运用所学知识解决实际问题，做到真正将课堂交给学生。在课堂教学的过程中，教师主要起引导作用，带领学生发现问题，解决问题，提高学生的创新能力。
1.4 线上线下混合式教学
本专业的课程大部分都建议教师充分利用网络资源，开展线上线下混合式教学。例如：《高级语言程序设计》的函数这一章，要求学生先到学习通预习函数的上、中、下三个视频，让学生利用课外时间先学会编写简单的函数调用，同时教师布置题目，学生在课下完成。课堂上讨论学生的解题思路和解题过程，考查学生知识的掌握情况，引出难度较大的问题，在课上讨论完成。充分让学生体会到利用计算机解决问题的快感和解决问题后的成就感，让学生爱上编程。
2 落实“成果导向”的教育理念
美国学者斯派蒂在1981年提出成果导向教育（简称OBE），OBE是一种以学生的学习成果为导向的教育理念，其核心理念强调专业教学设计和教学实施以学生接受教育后所取得的学习成果为导向，并比对毕业生核心能力和要求，评价专业教育的有效性。
在工程认证之前，本专业在制定培养计划时，缺少企业或行业专家参与，也没有充分收集到市场和企业的真正需求，所以制定的培养计划不够合理，设定的课程体系不够科学，根据培养计划制定的课程大纲也不太合理，课程大纲中的课程目标与企业的实际需求脱节，导致部分学生在走上工作岗位后无法将所学知识应用于实践。
传统的教学过程评价，主要由实验、考勤、作业来体现学生的平时学习的效果，课程的结束后的期末考试也主要是笔试，题目中的选择题，填空题等客观题占比很大，而《高级语言程序设计》课程的学习重在编程实践，这种评价方式只能掌握学生对于基本知识的掌握情况，无法客观全面地反映本课程对学生编程能力的培养和提升。
在工程认证的背景下，本专业的所有课程都要求基于OBE理念来重新制定大纲和课程的评价方法，所以《高级语言程序设计》课程从教学大纲的制定，课程的评价方法都进行了一系列基于OBE理念的教学改革。
2.1 培养计划和课程大纲的制定 本专业的培养计划是由经验丰富的企业或行业专家与学院领导和专业负责人共同制定，充分考虑了市场和企业对人才的需求。同时《高级语言程序设计》课程大纲由课程负责人起草初稿，课程群建设质量工作组进行论证，学院教授委员会审核，课程大纲的制定过程中也邀请了企业专家参与，了解企业、行业用人单位对毕业生能力、知识结构等方面的新需求，依据课程对毕业要求的支撑关系，共同确定课程大纲的内容，课程群建设质量工作组从教学内容选取是否支撑课程目标、习题要求（数量、次数）是否合适、实验安排与要求是否与教学内容相符、学时分配是否妥当、主要参考书目是否充分、考核方式是否与教学计划规定相符、先导课程、后继课程是否明确等多个角度和维度对课程大纲进行评价，严格按照工程认证的理念和要求来的制定和完善课程大纲。
2.2 考核方式的调整
修改后的考核方式主要包括平时成绩和期末成绩两部分：
平时成绩也从原先的实验、考勤、作业，调整为实验、课堂表现，作业三个部分。其中实验课的实验内容由原先的验证性实验调整为验证性实验、综合性实验和创新性实验三部分。考勤调整为课堂表现，因考勤并不能作为学生学习能力提升的一个指标点，而对于学生来讲，正常上课是作为一个学生的基本素质，而课堂表现才能够记录下学生对于知识的理解、掌握和运用的过程。作业包括线上线下作业，每节课课后都会要求学生有足够量且需要一定思考的题目作业日常作业，让学生真正感觉到编程是一件很有趣的事，体会到运用计算机把问题解决了的快感，真正让学生喜欢编程，从而提高学生的编程能力。
期末考试的试题取消客观题，题目主要考查学生运用所学知识解决实际问题的能力和编程的能力。试题难度和广度要与课程大纲一致。课程组命题教师同时需要填写试卷审核表，审核合格后才可以继续命题。同时，考试结束之后要对考试结果进行分析评价，并与近前一年的考试结果进行分析比对，并提出持续改进意见。
2.3 教学过程评价
本课程教学采用了线上线下混合式教学模式，分别记录各阶段学生的学习情况。主要包括课前、课后、课中三个教学环节。其中课前预习作业和课后作业在线上完成，课程基础语法知识的学习、资料查阅等主要交给学生在课前预习，包括查阅资料课中主要任务是课堂上在老师的引导下讨论解决问题，主要考查学生对课堂所学知识的掌握程度，教师同时将学生的课堂表现记录下来，充分了解每位学生的学习情况。课后主要任务是作业和讨论，每节课课后都会给学生布置足够量且需要一定思考的题目作为日常作业。使学生理解、掌握、巩固学习成果、锻炼提高学习能力。整个评价过程侧重于考核学生的学习任务完成的效果、质量，编程能力的提升，以及课程目标的达成情况。在整个过程中，教师可辅助一些信息化的监控手段了解学生的学习过程和学习效果，并对收集到的数据进行比对分析，提出持续改进的意见和措施。
3 落实“持续改进”的教育理念
实现工程教育专业认证的过程就是一个持续改进的过程。在工程认证的背景下，对计算机科学与技术专业的培养目标、毕业要求、教学活动不断循环式的“评价”“反馈”和“改进”，使得整个教学质量螺旋式上升，培养满足工程教育认证标准要求的毕业生。
安徽工程大学计算机科学与技术专业自申请工程教育认证以来，坚持以工程认证的标准作为本专业的指导方案，加强专业建设，全面培养合格的专业人才。建立了以学生为中心的、面向产出的人才培养质量持续改进机制，制定了一系列持续改进机制，为培养目标和毕业要求的达成提供保障。在整个教学过程中，从课程体系、师资队伍、支持条件、教学过程和教学评价等多个教学活动支撑毕业要求的达成，而毕业要求的达成又反向促进教学活动的持续改进，同時促进培养目标的达成。
《高级语言程序设计》是专业基础课程之一，为了实现持续改进，课程组教师职称的配比进行了调整，从大纲的制定，到课程目标的确定，再到教学过程的监控，课程目标的达成度评价等都有一系列的监控机制和保障措施，确保能够实现持续改进。
自从引入工程认证持续改进的理念后，本专业的专业教学指导委员会设置了程序设计课程群质量建设工作组，全面负责《高级语言程序设计》课程目标达成评价，评价的结果用于课程教学的持续改进。若课程目标达成度值大于等于专业设定的课程目标达成度合格标准值，则该课程目标达成。
《高级语言程序设计》课程的课程目标达成情况评价以考核成绩评价法为主，考核成绩包括平时成绩和期末考试成绩，根据最终的考核成绩，从掌握知识、解决问题、提升能力等多个方面分析每个学生的课程目标的达成情况，得到班级全体学生的课程目标达成情况，与上一年度同专业学生的达成情况进行比对，评价上一年度提出的持续改进实施效果，综合提出本年度课程目标的达成情况，形成初步的持续改进的意见的措施。
另一方面本课程还会在课程结束后对上课学生进行问卷调查和座谈会，另一方面还要调查毕业生对该门课程的学习的反馈，从学生的角度去收集信息，形成本课程本年度最终的持续改进意见和实施办法。在不断地循环反复中，使的教学质量和教学效果达到螺旋式上升。
4 总结
本专业的课程教学以工程教育认证为背景，开展了一系列的教学改革，效果显著。对于促进培养目标和毕业要求的达成具有重要的意义。而《高级语言程序设计》作为新生入学的第一门专业基础课，如何让学生喜欢上编程是计算机专业的学生“学会编程”的一把“钥匙”。因此学好本课程，对学生后续专业课程的学习非常关键，本课程以专业工程认证为背景，以工程认证教育的基本理念为中心，转变“以教师为中心”的教学模式为“以学生为中心”的教学模式，从以学生“考试成绩”作为考核结果转变为以提升学生能力为中心，以培养目标和毕业要求达成为目标的基于“成果导向”的教学考核，并制定了一系列的措施和保障，确保“持续改进”顺利进行，从而使教学质量有了大幅度提高。
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【通联编辑：朱宝贵】
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