工程教育認證背景下《Linux操作系統(tǒng)原理及實訓》課程教學改革實踐研究

韓雨澇

關(guān)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(xié)議》的正式會員，體現(xiàn)了國際社會對我國工程教育質(zhì)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(zhì)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(xù)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(yè)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(yǎng)能力的重要性。工程教育認證對照畢業(yè)生的核心能力、素質(zhì)要求，評價學生學習的有效性，并按照評價結(jié)果進行持續(xù)改進，能夠不斷地提高學生的培養(yǎng)質(zhì)量[3-4]。然而，傳統(tǒng)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(tǒng)原理及實訓》作為軟件工程專業(yè)重要的專業(yè)方向課，具有實踐性強、理論抽象等特點，能夠培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。在教學實踐過程中發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)為：1） 課程教學目標未能與工程教育認證的畢業(yè)要求或?qū)I(yè)培養(yǎng)目標建立有效的支撐關(guān)系，體現(xiàn)的目標本質(zhì)還是傳統(tǒng)的應(yīng)試教育；2） 課程教學缺少基于學習產(chǎn)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(shù)更新速度快，傳統(tǒng)課堂所教授內(nèi)容落后于最新前沿技術(shù)，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(guān)聯(lián)，且多以單一卷面成績?yōu)橹?，成績分析粒度不夠精細；考核環(huán)節(jié)權(quán)重設(shè)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(xiàn)有培養(yǎng)模式不能滿足工程認證要求下以能力評價為中心設(shè)計課程考核評價體系的要求，很難培養(yǎng)擁有工程實踐創(chuàng)新能力的人才。

3） 未能建立有效的持續(xù)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(xù)改進缺乏客觀全面的依據(jù)，未能構(gòu)成工程認證要求的閉環(huán)課程教學體系模式，制約了教學質(zhì)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(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的初衷。工程教育認證的開展，為《Linux操作系統(tǒng)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(xù)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(jù)2018級專業(yè)人才培養(yǎng)方案和工程認證畢業(yè)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(shè)計課程教學內(nèi)容、教學方式和考核環(huán)節(jié)；圍繞課程教學目標和教學內(nèi)容，構(gòu)建了課程目標達成度評價體系；建立有效的持續(xù)改進機制，并利用其對現(xiàn)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(shè)計

課程教學大綱以教學目標為核心，用于規(guī)范教學日常管理工作，把培養(yǎng)目標和教學要求轉(zhuǎn)化為可評測的質(zhì)量項目。其中，課程目標是學習成果的導向，教學內(nèi)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(shè)計

按照教育部工程教育專業(yè)認證協(xié)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(yè)人才培養(yǎng)方案，設(shè)置了12項畢業(yè)要求，分解為36個畢業(yè)要求指標點。根據(jù)成果導向的反向設(shè)計原則，確定了以下本門課程目標需要支撐的3個畢業(yè)指標點對應(yīng)的畢業(yè)能力成果培養(yǎng)。

指標點1.3：掌握軟件工程專業(yè)知識，并能夠?qū)④浖こ袒A(chǔ)理論、觀點和方法應(yīng)用到復(fù)雜工程問題的設(shè)計和解決。

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

指標點12.2：具備跟蹤專業(yè)領(lǐng)域前沿知識和終身學習的意識，具備不斷學習和適應(yīng)發(fā)展的能力。

圍繞以上指標點對應(yīng)的畢業(yè)能力培養(yǎng)，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(wǎng)絡(luò)配置和基本命令，解決Linux系統(tǒng)應(yīng)用中出現(xiàn)的復(fù)雜問題。

課程目標2：通過所學Shell編程及調(diào)式知識熟練編寫腳本，解決Linux系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的復(fù)雜問題。

課程目標3：能夠運用進程、線程、信號知識保證系統(tǒng)持續(xù)可靠運行。

上述課程目標與畢業(yè)指標點的映射關(guān)系如表1所示，該映射結(jié)合了課程目標和學生學習能力的培養(yǎng)。

3.2 基于課程目標的課程教學內(nèi)容設(shè)計

《Linux操作系統(tǒng)原理及實訓》具有較強的理論性和實踐性，教學內(nèi)容是教學目標能否完成的基礎(chǔ)。結(jié)合工程教育認證的要求，根據(jù)教學目標反向設(shè)計教學內(nèi)容，在實踐教學過程中不斷整合和優(yōu)化，表2所示設(shè)計了與課程目標相對應(yīng)的教學內(nèi)容。

3.3 以學生為中心的課程教學模式設(shè)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(xiàn)在為學生提供有效的學習途徑、學習資源、學習環(huán)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(huán)節(jié)，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(yīng)是教學環(huán)節(jié)的主角，適時地根據(jù)教學內(nèi)容的采用差異化的教學模式，如問題驅(qū)動教學法、案例教學法、翻轉(zhuǎn)課堂教學法、分組討論法等。如表2所示，針對教學內(nèi)容的不同設(shè)置了與之對應(yīng)且行之有效的教學模式，激發(fā)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(shè)計并開發(fā)了《Linux在線考試系統(tǒng)》，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(shè)計大賽、機器人創(chuàng)意設(shè)計大賽和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，在競賽和項目過程中培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、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(xù)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(xù)改進與完善工程教育專業(yè)認證的前提和基礎(chǔ)[8]。為使課程考核更能體現(xiàn)面向工程教育認證和以能力培養(yǎng)為目標的教學理念，課程考核評價體系以工程教育專業(yè)認證的理念為主導，依據(jù)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(tǒng)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(yè)、課堂參與、學習報告、實驗結(jié)果質(zhì)量、課程設(shè)計報告質(zhì)量等，表3給出了軟件工程2019級該門課程的課程目標對應(yīng)的考核環(huán)節(jié)，并依據(jù)歷年教學分析與經(jīng)驗總結(jié)設(shè)置了與之對應(yīng)的評分權(quán)重。在總計45 名學生每一考核環(huán)節(jié)平均得分的基礎(chǔ)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(xù)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(chǔ)。課程持續(xù)改進則是建立在課程學習效果評價的基礎(chǔ)之上，是不斷提高學生培養(yǎng)質(zhì)量的保障。

（1） 學習效果評價。根據(jù)以往學生能力表現(xiàn)和教學經(jīng)驗，將所有課程預(yù)期目標值均設(shè)為0.65。由表3 結(jié)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(yù)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(tǒng)中遇到的復(fù)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(yù)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(fù)雜問題的方案設(shè)計和實現(xiàn)能力還應(yīng)有提高的潛力。

（2） 持續(xù)改進措施?；谏鲜稣n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(huán)節(jié)考核，為學生提供更加多元化的考核環(huán)節(jié)；注意發(fā)掘?qū)W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(fā)學生將所學知識運用到實踐項目中去。

課程目標2：設(shè)計結(jié)合實際的教學內(nèi)容，增加一些競賽題目和企業(yè)實際問題，以鞏固課堂內(nèi)容，加強課堂內(nèi)容與實際應(yīng)用的緊密聯(lián)系。另外，在課堂表現(xiàn)環(huán)節(jié)注重學生對系統(tǒng)原理的理解，增強學生解決軟件工程復(fù)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(shè)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(shè)計與實現(xiàn)。

在教學大綱修訂中應(yīng)體現(xiàn)上述改進措施，并下一輪教學實踐環(huán)節(jié)中嚴格實施，形成具有閉合內(nèi)循環(huán)特點的教學質(zhì)量持續(xù)改進體系，用于不斷提高教學質(zhì)量水平。

5 總結(jié)

在工程教育認證背景下，對《Linux操作系統(tǒng)原理及實訓》課程教學大綱、評價體系和持續(xù)改進三方面進行了教學改革實踐研究，體現(xiàn)了以學生為中心，以學習產(chǎn)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(chuàng)新能力的提升。