面向工程教育認(rèn)證人才培養(yǎng)的課程評(píng)價(jià)方式改革

楊春蕾 鄭瑞娟 劉勇 鄭林濤 張明川 劉中華

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2021.11.022

摘? 要： 高校本科計(jì)算機(jī)專業(yè)面向工程教育認(rèn)證的人才培養(yǎng)方式方法隨著信息化教學(xué)方式的快速發(fā)展需持續(xù)改進(jìn)。為實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的宗旨和“重視能力培養(yǎng)”的目的，以及面對(duì)疫情等特殊時(shí)期的沖擊，本文提出“整體觀教學(xué)、開放式考題、階梯式考核”的課程評(píng)價(jià)模式。該評(píng)價(jià)模式在數(shù)據(jù)庫原理課程實(shí)施的考核效果顯示，該課程評(píng)價(jià)模式注重各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的貫通，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生工程能力非常有益，考核結(jié)果能夠體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生工程能力的效果。

關(guān)鍵詞： 工程教育認(rèn)證; 人才培養(yǎng); 課程評(píng)價(jià); 計(jì)算機(jī)專業(yè); 數(shù)據(jù)庫原理

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2021）11-81-03

Reform of curriculum evaluation method for cultivating the talents conforming

to Engineering Education Accreditation

Yang Chunlei， Zheng Ruijuan， Liu Yong， Zheng Lintao， Zhang Mingchuan， Liu Zhonghua

（School of Information Engineering， Henan University of Science and Technology， Luoyang， Henan 471023， China）

Abstract： With the rapid development of information aided teaching， the talent training methods for Engineering Education Accreditation of undergraduate computer specialty in colleges and universities need to be continuously improved. For the purpose of "taking students as the center" and "paying attention to ability training"， and facing the impact of the epidemic situation and other special periods， this paper puts forward the curriculum evaluation method of "teaching with holistic view， examination questions in extended thinking， assessment step-by-step". The method has been put into effect in the course of principle of database， and the assessment results show that the method focuses on the connection of each teaching procedure， which is very beneficial to the cultivation of students' engineering ability， and the assessment results can reflect the effect of cultivating students' engineering ability.

Key words： Engineering Education Accreditation; talent training;curriculum evaluation; computer specialty; principle of database

0 引言

MOOC（Massive Open Online Courses，慕課）和SPOC（Small Private Online Course，小規(guī)模限制性在線課程）等新型的教學(xué)模式出現(xiàn)，使得教學(xué)整體觀和過程性考核在培養(yǎng)學(xué)生工程能力方面的作用越來越明顯，也為課程的評(píng)價(jià)方式提出了新要求。

1 面向計(jì)算機(jī)工程教育認(rèn)證的人才培養(yǎng)特點(diǎn)

工程教育認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，對(duì)我國工程性人才與國際市場(chǎng)接軌具有重要的參考依據(jù)。面向工程教育認(rèn)證和新工科教育趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)需遵循OBE[1]（Outcome-Based Education）理念，即目標(biāo)導(dǎo)向教育，組織制訂、實(shí)施以目標(biāo)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)體系，從而在教學(xué)管理、教育教學(xué)方式方法等方面持續(xù)改革[2]。具體體現(xiàn)在課程目標(biāo)從“講授知識(shí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤芭囵B(yǎng)能力”[3]、授課方式從“講授灌輸”到“多方式結(jié)合的知識(shí)引導(dǎo)”、知識(shí)體系從“課程構(gòu)建”到“學(xué)科構(gòu)建”等方面。這就要求教師從傳統(tǒng)講臺(tái)走下來，將教學(xué)融入到學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，將單純的講授知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”的知識(shí)、方法、技術(shù)相結(jié)合的工程實(shí)踐能力的提升性培養(yǎng)。

此外，隨著國家對(duì)“金課”建設(shè)的大力推進(jìn)，增加學(xué)生思考與討論環(huán)節(jié)、重視設(shè)計(jì)創(chuàng)新和思維表現(xiàn)，已成為“以學(xué)生為中心”的授課方式的集中體現(xiàn)。

2 計(jì)算機(jī)專業(yè)課程考核（評(píng)價(jià)）方式要與教學(xué)改革相適應(yīng)

我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是國家級(jí)特色專業(yè)，并于2017年11月接受了全國工程教育專業(yè)認(rèn)證。我校計(jì)算機(jī)專業(yè)憑借信息類專業(yè)優(yōu)勢(shì)，在線上課程建設(shè)、線上線下教學(xué)資源融合、教學(xué)方式方法改革等方面，做了大量的嘗試與研究。通過推進(jìn)在線開放課程、微課的開發(fā)與應(yīng)用，加強(qiáng)現(xiàn)代信息技術(shù)和教育教學(xué)的深度融合，在“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”、“數(shù)據(jù)庫原理”多門課程中實(shí)踐，充分利用視頻資源，通過“課前預(yù)習(xí)-課堂學(xué)習(xí)-課下復(fù)習(xí)”三個(gè)階段扎實(shí)掌握各教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，結(jié)合“課堂練習(xí)-階段測(cè)驗(yàn)-工程訓(xùn)練-期末測(cè)評(píng)”等環(huán)節(jié)，初步形成了面向工程認(rèn)證人才培養(yǎng)的、基于CDIO[4]（Conceive-Design-Implement-Operate）理念的線上線下混合式教學(xué)模式。

2020年年初我國爆發(fā)了新冠疫情，此次疫情對(duì)高校教學(xué)方式的沖擊巨大，極快地推進(jìn)了線上教學(xué)的發(fā)展。新的教學(xué)模式采用線上線下混合教學(xué)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)[5]，所以，課程評(píng)價(jià)方法中須考慮如下問題：

⑴ 如何體現(xiàn)對(duì)能力培養(yǎng)效果的評(píng)價(jià);

⑵ 對(duì)知識(shí)的掌握如何“抓”、怎么“放”;

⑶ 如何避免在線考試的試卷雷同情況。

這三個(gè)問題尖銳且急待解決，對(duì)推動(dòng)工科類人才培養(yǎng)有非常積極的意義，研究意義較高。

3 基于“整體觀教學(xué)、開放式考題、階梯式考核”的課程評(píng)價(jià)模式

通過研究課程評(píng)價(jià)過程中的三個(gè)亟待解決的問題，可以發(fā)現(xiàn)三個(gè)問題不是孤立存在的，它們之間的相互依存關(guān)系突出。對(duì)于一線教學(xué)工作者來說，我們不能像在線開放課程網(wǎng)站或在線考試網(wǎng)站的開發(fā)者那樣單純地考慮避免試卷雷同的問題，而更需要在考核的過程中重視對(duì)能力培養(yǎng)效果的評(píng)價(jià)。這樣一來，對(duì)學(xué)生的考核就不能僅停留在例如“防止考生手機(jī)切屏”等通過身份認(rèn)證、全程監(jiān)控、行為分析來規(guī)避考生作弊的方式，這種解決問題的方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且從心理健康發(fā)展角度對(duì)建立師生間的信任聯(lián)系無益，甚至?xí)璧K教學(xué)的持續(xù)性開展。

因此，我們提出了基于“整體觀教學(xué)、開放式考題、階梯式考核”的課程評(píng)價(jià)模式，從教學(xué)知識(shí)點(diǎn)架構(gòu)、考題內(nèi)容與結(jié)構(gòu)、考核層次與過程三個(gè)方面優(yōu)化教學(xué)過程、拓寬課程評(píng)價(jià)范圍。本文以我校計(jì)算機(jī)專業(yè)的“數(shù)據(jù)庫原理”課程為例介紹該課程評(píng)價(jià)模式。

⑴ 整體觀教學(xué)

“數(shù)據(jù)庫原理”這門課知識(shí)面比較寬泛，涉及了關(guān)系代數(shù)、謂詞演算、關(guān)系數(shù)據(jù)理論等與數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)相關(guān)的內(nèi)容，還涉及了數(shù)據(jù)庫安全性、完整性、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)等工程設(shè)計(jì)方面的原理知識(shí)，還包括SQL語句、數(shù)據(jù)庫編程、查詢優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)、并發(fā)控制等工程應(yīng)用方面的技術(shù)。而且知識(shí)點(diǎn)很瑣碎，從整體上比較難把握重點(diǎn)難點(diǎn)，學(xué)生不容易將整個(gè)課程內(nèi)容串聯(lián)、構(gòu)建知識(shí)體系。為此，在建設(shè)在線開放課程之初，教學(xué)團(tuán)隊(duì)重新梳理了課程體系結(jié)構(gòu)中的各個(gè)部分，打通各部分關(guān)節(jié)，以“數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)”為突破口，圍繞“工程設(shè)計(jì)原理”，打造具有“知識(shí)傳遞”模式的新的知識(shí)框架結(jié)構(gòu)。圖1展示了這種重視知識(shí)貫通與融合的知識(shí)框架結(jié)構(gòu)。

此外，結(jié)合在線課程視頻，“數(shù)據(jù)庫原理”課程的講授被分為了三個(gè)授課層次：分析數(shù)據(jù)表象→討論現(xiàn)實(shí)意義→理解數(shù)據(jù)內(nèi)部聯(lián)系及數(shù)據(jù)依賴原理，三個(gè)層次依次遞進(jìn)，可達(dá)到從工程技術(shù)到工程設(shè)計(jì)原理再到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)三個(gè)方面知識(shí)的融會(huì)貫通。圖2為三個(gè)授課層級(jí)的遞進(jìn)關(guān)系。

最為理想的狀態(tài)是通過實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)表象，進(jìn)而討論數(shù)據(jù)表象展現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)意義，最后要落腳到對(duì)“數(shù)據(jù)內(nèi)部聯(lián)系及數(shù)據(jù)依賴原理”的理解上。為此，團(tuán)隊(duì)將在線課程中的SQL Server無聲演示視頻嵌入ppt課件作為一種改進(jìn)的短視頻演示教學(xué)方式，結(jié)合課堂面授與視頻演示的優(yōu)點(diǎn)，通過視頻演示及數(shù)據(jù)表象分析使學(xué)生認(rèn)識(shí)到表象背后的現(xiàn)實(shí)意義并深入理解數(shù)據(jù)依賴原理，從而極大融合各個(gè)教學(xué)層次、更快達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

⑵ 開放式考題

一般意義的開放性考題大多集中在“對(duì)課程的整體認(rèn)識(shí)”、“對(duì)某個(gè)應(yīng)用環(huán)境的問題解決方案設(shè)計(jì)”等，題目設(shè)置較大，所占分值較多。但對(duì)于面向工程認(rèn)證人才培養(yǎng)的需求，這種考題設(shè)置顯然對(duì)知識(shí)與能力的覆蓋范圍不能達(dá)到評(píng)價(jià)培養(yǎng)效果的目的。因此，開放性考題的設(shè)置思路需要放寬，單獨(dú)的大問題要開放，小問題也可以開放，或者分析題中的一部分也可以開放。比如，“數(shù)據(jù)庫原理”課程中的以下幾種開放性考題形式。

根據(jù)需求完成數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)：要求畫出ER模型完成概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（能力評(píng)價(jià)），將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為邏輯結(jié)構(gòu)（知識(shí)點(diǎn)評(píng)價(jià)），根據(jù)應(yīng)用環(huán)境提出查詢條件和查詢頻率需求，并據(jù)此設(shè)計(jì)索引（開放性考題，能力及知識(shí)點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)）。

數(shù)據(jù)庫完整性破壞分析：給出一個(gè)數(shù)據(jù)庫操縱錯(cuò)誤提示，分析該操縱破壞了哪種數(shù)據(jù)庫完整性規(guī)則（知識(shí)點(diǎn)評(píng)價(jià)），根據(jù)應(yīng)用環(huán)境提出合理的違約處理方案（開放性考題，能力及知識(shí)點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)），并根據(jù)該方案定義數(shù)據(jù)完整性（開放性考題，知識(shí)點(diǎn)評(píng)價(jià)）。

按要求寫清設(shè)計(jì)需求，并用SQL語句實(shí)現(xiàn)：給出一個(gè)設(shè)計(jì)框架，如分組視圖、自然連接查詢等，要求使用到having子句、聚集函數(shù)、結(jié)果排序等（開放性考題，能力及知識(shí)點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)）。

以上是“數(shù)據(jù)庫原理”課程常用的三種開放性考題形式，考查學(xué)生在具體應(yīng)用環(huán)境下靈活掌握知識(shí)點(diǎn)的能力，可以看出，題目設(shè)置不一定是大題，與其他知識(shí)點(diǎn)之間有緊密聯(lián)系，小題目之間的延續(xù)性也比較強(qiáng)，能夠反應(yīng)出應(yīng)試者對(duì)知識(shí)點(diǎn)的工程應(yīng)用能力，同時(shí)也很大限度地避免了雷同試卷的產(chǎn)生，不僅適用于線下考核，也可用于特殊時(shí)期在線考試。

⑶ 階梯式考核

單純的試卷，無法評(píng)價(jià)課程對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)效果，基于在線開放課程和混合式課堂的便利條件，教師完全有條件對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程性考核。

例如“數(shù)據(jù)庫原理”課程將該過程性考核具體為：線下課堂的在線考勤、在線測(cè)驗(yàn)、在線提問、當(dāng)堂討論、翻轉(zhuǎn)課堂，課外在線測(cè)驗(yàn)、討論及互評(píng)、調(diào)研報(bào)告，線下實(shí)驗(yàn)鞏固，期末考試。

該階梯式考核方式貫穿整個(gè)教學(xué)過程，評(píng)價(jià)形式多種多樣，評(píng)價(jià)內(nèi)容從注重知識(shí)點(diǎn)掌握的評(píng)價(jià)漸漸過度到對(duì)能力培養(yǎng)效果的評(píng)價(jià)，從基礎(chǔ)到能力提升再到基于具體應(yīng)用環(huán)境的靈活運(yùn)用，評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)方式也呈階梯式發(fā)展。

4 評(píng)價(jià)方式改革效果

2020年下半年，在我校計(jì)算機(jī)專業(yè)的“數(shù)據(jù)庫原理”課程實(shí)施了基于“整體觀教學(xué)、開放式考題、階梯式考核”的課程評(píng)價(jià)模式。從總評(píng)成績(jī)來看，正態(tài)性分布明顯且高分占比不低，說明整體觀教學(xué)和階梯式考核效果明顯，但試卷成績(jī)存在一定的兩極分化的問題，最高分96分與最低分2分的差距在之前的考試中從未出現(xiàn)過，除了部分學(xué)生還未適應(yīng)開放性考題的考核方式的原因之外，題目的靈活度使得靠死背知識(shí)點(diǎn)的學(xué)生難以及格，這在一定程度上也反映出開放性考題對(duì)培養(yǎng)學(xué)生工程能力的效果正在顯現(xiàn)。

所以，接下來需要在保持評(píng)價(jià)模式基本框架不變的情況下，優(yōu)化、細(xì)化各個(gè)評(píng)價(jià)層次的評(píng)價(jià)方式方法，并幫助學(xué)生適應(yīng)評(píng)價(jià)方式的轉(zhuǎn)變，以期從各個(gè)方面使學(xué)生的工程能力得到充分培養(yǎng)。

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