基于工程教育专业认证的《概率论》课程教学考试改革初探

许冰 官明友 薛文娟

摘  要：工程教育专业认证是目前国际通行的最为有效的工程教育质量保障制度，尤其农林类院校的各个专业，更应将数学专业基础用于解决复杂工程问题，因此对农林院校《概率论》课程进行与工程教育专业认证相匹配的考试改革。

关键词：工程教育专业认证;教学考试改革;阶段化考试

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）10-0127-03

Abstract： The professional certification of engineering education is the most effective engineering education quality assurance system in the world at present， especially in agricultural and forestry colleges and universities. The mathematics professional foundation should be used to solve complex engineering problems. Therefore， the examination reform of probability course in agricultural and forestry colleges should be matched with the professional certification of engineering education.

Keywords： professional accreditation of engineering education; reform of teaching examination; stage examination

目前国际通行的工程教育质量保障制度最行之有效的当属工程教育专业认证，它是我国高等教育的重要组成部分，同时也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，并在我国的国家工业化进程中，对门类齐全、独立完整的工业体系的形成与发展，发挥着不可替代的作用。关于公共基础课程-数学门类的通用标准要求，在工程教育专业认证体系中有明确的定义：“工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业基础用于解决复杂工程问题;问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基础原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。”[3]由此可见，对于工程知识和问题分析这两大指标都对数学知识和应用数学解决和分析复杂工程问题的能力提出了很高的要求，因此大学数学的整体教学质量为工程教育专业认证提供了不可或缺的基础性保障。《概率论》是一门应用性很强又颇具特色的数学学科，研究的是客观世界随机现象规律性问题，它在工程技术、科学研究、经济管理、企业管理经济预测等众多领域都有广泛的应用，因其课程的重要性，遵循工程教育专业认证要求，对其进行教学考试改革。

一、《概率论》课程教学考试现存问题

福建农林大学目前开设的《概率论》课程共计32学时，分别面向学校的各个不同专业需求：包括农林类、经管类和工科类，但教授的课程内容却并不会根据专业的不同做出不一样的安排，虽然任课教师备课及其充分，但学生总感觉与其所学专业有所脱节——学非所用，造成学生养成被动学习，无法充分激发学生的学习热情。同时，有限的课时内《概率论》课程只能讲解最基本的概念，故而采取的考试方式多数依然是“一考定终身”形式——一次性期末考试，难以达到工程教育专业认证的掌握数学基础并得以应用的要求。因此，《概率论》课程教学内容及考试形式应根据学生的专业特点进行合理的调整，尤其是对于已经通过专业认证及将要进行专业认证的专业，更应结合专业背景及对《概率论》课程内容的需求，以此为契机对全校各专业的《概率论》课程进行一些必要改革，以更好的提高教学质量，符合工程教育专业认证所要求地人才培养模式。

二、《概率论》课程教学模式和考试形式改革

首先，《概率论》课程的课时应做合理性安排和调整：因为学生的四年制总学分是固定的，难以再调整已有的《概率论》32学时安排，所以需要额外附加不计入总学分体制内的机动6学时，用于讲解结合各专业背景的实例分析。例如：可以利用事件的独立性分析解决“机械设计及其自动化”专业的“系统可靠性问题”;利用随机变量分析解决“农业资源与环境”专业的“农田灌溉水泵故障率问题”;利用数学期望及方差知识分析解决“动物科学专业”的“动物血液检测问题”等。

其次，应加强并巩固学生对《概率论》基础知识的掌握和理解。包括以下几个方面：1. 利用在线课程及资源，使用现代的智能教学手段，拓宽学生自主的课后学习途径，课前网络布置预习资料，课中利用“学习通”等实时教学工具在线提问，课后在线布置习题及延伸相关知识。2. 鼓励学生用多种方式解决问题，一题多解甚至巧解，发挥教师的引导作用及学生的自主学习能动性，达到工程教育专业认证的要求，提升学生分析和解决问题的能力。3. 充分利用学校提供的行之有效的助教助学体系，让助教组群在线答疑学生问题，并线下利用晚上及周末时间帮助学生补缺补漏，形成较好的学习风气[1]。

最后，《概率论》的教学改革除了教学模式及内容的改革之外，还应包含考试形式的改革，由于《概率论》课程课时短只有32学时，但却需要学生扎实掌握大量的概念及解决问题的思路方法，所以采取了阶段化的考试模式，设定4+1的模式——即每章节1次共计4次的阶段考试加上1次期末考试。阶段考试只涉及一个章节的内容，所以涉及的考察范围内容少但题型却更加灵活，提升了学生学习的积极主动性，同时强化了学习效果，也为期末考试奠定了课程基础，取得了较好的成效[2]。

三、 改革试行效果

以2017—2018学年第一学期教授《概率论》课程的2017级海外学院农业资源与环境专业为试验对象，进行基于工程教育专业认证的《概率论》课程教学改革试验，该专业有效授课学生26人，针对工程教育专业认证的课程目标与毕业要求的对应关系，并结合考察课程目标与考核内容细分和其对应的课程目标达成度的关系，得出如下结论：

根据工程教育专业认证的课程要求，对应记忆、理解、分析、应用和创造的目标，将《概率论》课程目标设置得当准确。

根据课程目标，细分每个目标所对应的考核内容，以计算对应的课程目标达成度。

显然课程目标1的达成度较期望值少了0.08，说明2017级海外农资学生对《概率论》基础知识掌握尚不够到位，但相较2016级的同学基础更扎实些。同时，课程目标2的达成度与期望值接近，说明课程目标2的教学学时和教学方法较合理，改革措施较得当。课程目标3的达成度较期望值略低0.02，说明2017级海外农资学生具有一定的从一维随机变量到二维随机变量的知识延伸能力，基本达到工程教育专业认证的解决实际问题能力的要求。课程目标4达成度较期望值低了0.07，说明，在课程改革过程中还需对课程目标4的考核内容进一步细分和具体化，尤其应通过实际问题的引入加深学生对“数学期望与方差”的掌握。

总之，基于工程教育专业认证的《概率论》课程教学考试改革不能一蹴而就，需要经过多年试验不断发现问题，改进措施才能得以落实，目的都是为了提升学生利用数学知识解决实际问题的能力，最终能够将数学、自然科学、工程基础和专业基础用于解决复杂工程问题，并且将农林院校的工程教育专业认证的范围不止涉及工科专业，更应推广到农林相关专业，以取得更有效的教学效果。

参考文献：

[1]季梅.概率论与数理统计教学與考试改革初探[J].教学实践探索，2016.

[2]顾海燕，刘明磊，史晓峰.林业院校“概率论与数理统计”课程改革与实践（之二）——考试方式改革[J].黑龙江科学，2016.

[3]肖小琼，于曦，李小玲，等.专业认证视角下的学生工作课程化模式思考[J].教育与教学研究，2016.