专业认证视域下的计算机专业综合课程设计

张 强，王 辉，王浩畅，王 梅，潘俊辉

（东北石油大学 计算机与信息技术学院，黑龙江 大庆 163318）

0 引 言

从国家实施的创新驱动发展、“中国制造2025”“一带一路”“互联网+”及 “新工科”计划等重大战略对工科生提出的要求来看，都需要学生具备处理复杂工程问题和综合应用能力，这与工程教育专业认证核心理念和高等教育教学质量国家标准的核心原则高度契合[1-2]。综合课程设计是计算机专业人才培养过程中提高学生综合应用能力和解决复杂工程问题的重要教学过程，是引领学生将所学专业知识用于解决实际复杂工程问题的关键环节[3-5]。大学专业课程建设可借助行业协会优势，通过课程认证，完善课程设置，促进产学研融合，提升专业建设水平和质量。

1 计算机专业综合课程设计教学中存在的问题

（1）学生重视程度不足。一些学生认为课程设计不过是考查课，只需设计出相应功能，提交程序及报告就能顺利通过考核。甚至个别学生利用网络资源拷贝设计方案或摘抄报告，缺乏严谨的科学态度。

（2）选题设计立意不佳。很多高校在选题方面存在严重缺陷，一方面设计题目年年重复，脱离社会实际需求，学生也常常借助往届设计方案。另一方面选题设计过大，与学生实际设计能力不匹配，以致无法完成任务。

（3）课程考核不够全面。课程设计考核多采用实践问答和提交设计报告方式，根据回答情况给出分数，设计报告也只关注方案设计的合理性、结构严谨和撰写规范等。很少关注学生科学态度、查阅相关文献、设计和解决问题等能力。

（4）双师型教师缺乏。地方普通高校的教学教师主要来自各高校优秀毕业生，对企业和社会实际需求了解有限，缺乏实际项目研发经验积累。

2 计算机专业综合课程设计教学设计构建

2.1 以成果为导向构建课程设计的教学目标

综合课程设计教学目标的构建应“以成果为导向”，分别从4 个方面开展。

（1）强调人人成功。即所有学生都能获得成功。强调学生主体地位，引导学生积极参与选题、调研、分析问题、设计方案、研发、撰写报告到总结汇报。教师随时根据学生学习状态引导，提出开放式论题和意见，调动学习积极性，培养学生主动思考，进而提升创新思维。以软件工程课程设计为例，学生可根据实际情况选择不同难度和工作量的课题。基础薄弱的学生可选相对较熟悉的领域课题，能力强的学生可选针对某一特殊领域或相对较复杂的项目。

（2）强调个性化评定。根据学生个体和选题难度差异，制定个性化评定方案和等级，准确掌握学生学习状态，研究影响教学质量的关键因素及改进教学的有效对策。如，针对基础薄弱的学生，选题较简单，更侧重考核基本功能的完成和完善程度。

（3）强调知识精熟。计算机专业学生更侧重理论与实践结合，掌握设计、编程、分析、调试等能力，因材施教，强调不同程度的知识实现。如，加强基础薄弱学生关注度，不时借助课题实际情况，彻底清楚薄弱点，引导学生将一些基础知识内容落实到项目中，给予及时指导和鼓励，辅助提高学习积极性，完成基本目标。针对实践能力较强学生，给予更高要求，以加大课题难度和工作量满足求知欲，使其获得更多学习机会。

（4）强调能力本位。按工程教育认证标准和实施准则，结合未来实际应用背景和能力需求，课程设计教育目标应体现出具体核心能力培养；选题应占位行业应用并不断更新，融合新技术与应用；任务量及难度应适中，包括基本任务、提高任务和扩展任务等。如，在线考试系统项目将选择、填空和简答等基本题型设计与实现划定为基本任务；能实现自动阅卷模糊评判功能设计的划定为提高任务；能完成基于某些算法智能组卷设计的划定为拓展任务。

2.2 以学生为中心确定课程设计的教学模式

（1）注重学生的主体地位，强调发挥学生主观能动性和创造性，让学生主动吸收新知识，并完善已有的知识结构；自主决定自我学习活动方式，追求新的学习方法和思维方式。如，在线考试系统设计过程中，鼓励学生根据理解不同，将数据结构知识应用到算法选择中，对比算法时间复杂度等，以期寻求组卷最佳算法。

（2）强调知识的创新性、实践性、开放性和延展性。注重通过研究和实践促进知识建构和发展，培养学生对现有知识自主思考、研判分析、质疑、改造新知识及灵活运用意识和能力，进而掌握有效知识信息。如，在线考试系统项目，教师可由一些知识点为学生提供引导信息，如“数据库中某些表是否存在可关联内容帮助缩短查询时间？” “组卷选用算法的属性维度是否过大？”等，引导学生思考与创新。

（3）强调知识本位、能力提升、思想创新、境界四维度的教学目标，“全面发展”教学理念贯穿始终，促进学生综合素质全面提升。如，允许任凭自我能力和知识储备自由发挥，有些基础薄弱的学生动手能力反而赶超其他学生，动手能力一般的学生在思想或境界上有更好表现，学生之间相互交流沟通、取长补短、共同提升自我综合素养。

（4）强调教与学无缝结合。教师主动转变角色，投身教学实践，与学生零距离交流沟通，“教”与“学”相辅相成，达到教学相长。如，在线考试系统根据调研情况，集中讲解如何利用各种检索资源，如何准确检索到心仪内容等；分析设计时，教师可提出“算法可否降低时间复杂度？”“数据表用一张表？还是分题型设计各表更好？”等引导学生结合数据结构和数据库课程知识。

（5）强调课内外紧密融合。一指教育与教学开放性，即课堂教学在授课内容、时间和空间上的延展性。二指教育与教学密切结合，打破教育与教学管理界限，实现无缝结合。如，鼓励充分利用课下时间；不仅自我测试，还邀请其他甚至外专业同学参与测试和体验，更广泛收集测试结果和体验意见，以期更好完善设计内容。

2.3 建立基于模糊综合评判的综合考核体系

课程设计开始之前，教师根据学生层次不同发布多个不同类型和难度设计题目以供选择，学生以小组为单位去完成相似难度和部分内容，如调研、设计与制作等。教师不间断给予适当引导，考核评价贯穿始终。根据前述的教学模式，以软件工程课程设计课程为例（见表1），详述课程综合考核体系。

1）课题难度。

根据课题及完成内容评定课题难度级别。如，在线考试系统课题，仅完成试题入库、组卷的难度级别评定为一般，完成算法自动组卷功能的课题评定难度级别较高。

2）文献检索能力。

文献检索能力包括中英文文献质量、文献与课题贴切性。不仅要求学生检索相关领域中文文献，还要求关注前沿英文文献，将文献阐述的有关内容合理、有效地协助寻求并正确表达课题中复杂工程问题的解决方案。如，选作在线授课平台系统设计与实现的学生，应对该领域用户量较大且运行效果良好的雨课堂、学习通、智慧树等充分调研，汲取各平台精华以期总结出最佳解决方案。

表1 课程设计综合评测

3）综合应用能力。

综合应用能力的评测包含学生分析、设计、研发、创新、测试方案设计能力及课题源码质量等。重点评测结合调研，应用专业知识对课题领域复杂工程问题特殊需求的综合分析，明确具体研究目标，合理选取恰当的信息技术工具，科学选择研究路线，设计可行解决方案能力。应做到根据解决方案给出多种设计进行优选，体现创新意识和能力。如，随时检查学生项目计划、需求分析等完成度与完善情况。基于计算机专业相关课程设计的特点，加强对测试方案设计能力和课题源码质量评测。应按不同课题侧重点设计相应测试方案，严格符合软件测试标准规范。主张用可测性、可读性、可理解性、容变性等代码可维护性维度的质量属性来衡量源码质量。源码质量属性强调的是支持实现功能需求的代码内部结构的质量，因此占有较大的评测比重。例如，学生应能够用工程化思想和方法开发在线授课平台系统设计与实现，采用面向对象或结构化方法实现一些类似功能模块，切实体现出用软件工程的方法开发系统与一般程序设计方法不同之处。

4）团队精神。

针对团队不同角色，分别对每个成员的合作能力、沟通能力与管理能力评测。重点考察在工程实践中，能否进行有效沟通与合作及团队合作精神或意识；以及能够承担起团队的相应角色，进行有效组织与协调，综合团队成员意见进行合理决策的能力。如，在线授课平台系统设计与实现与在线考试系统设计与实现等类似课题以小组为单位去完成前期调研与研究分析，组内分工与相互协调非常重要，学生分工体现了扬长避短及所长，英文好的学生负责调研资料，其他学生也按自动组卷、作业布置和试题设计等方面依次分工。

5）论文质量。

论文是对实践成果的呈现，除了必须严格符合撰写规范，还要重点评测论文阐述的完整性和专业性。论文应全面体现应用专业知识进行的研发，对创新之处给予详细阐述。如，《在线授课平台系统设计与实现》项目论文，无论完成的内容量多与少，都应能完整呈现整个研发过程，具备合理的文档逻辑性，语言流畅，论述清晰。

6）答辩。

答辩是非常重要的过程，应做到利用现代信息技术工具组织汇报，完整阐述课题内容和实践成果，与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。重点考查学生对所完成课题的理解深度、临场论证能力、专业知识掌握的深度和广度。利用答辩过程，还有机会发现实践中的不完善之处。如，在线授课平台系统设计与实现这类项目汇报各有千秋，有的采用演示平台的方式，有的采用视频方式展示，有的仅汇报PPT。不仅教师要提问，其他学生也可提出疑问，对能提出一些建设性疑问的学生适当给予加分。

2.4 建立基于行业认证的课程持续改进机制

目前多数课程设计存在重监督、轻控制、缺改进等问题，没有形成闭合循环。而专业认证强调课程教育是“评价—反馈—改进”的循环过程，行业协会对本行业的发展情况和知识需求最了解。针对专家发现的不足，积极借鉴专家的宝贵意见，对各个环节进行如下改进。

（1）合理优化开课时间。开学初，教师发布课程设计目的与任务等信息，给予学生更多时间结合自身情况慎重选题，鼓励带着问题去听课，协助提升授课效果。学生在整个学期可充分且合理自主规划时间完成课程设计相关内容，可随时与指导教师沟通，并不需要集中辅导。

（2）加强课程设计中企业参与力度。在以往课程设计过程中，企业导师参与一直是一个薄弱环节。拟择选中软、东软、青软等知名IT 企业参与课程设计选题、方案设计、能力达成考核等环节，加强工程实践能力的培养。如，近年新增的基于Bootstarp 技术的物资管理平台设计与开发、基于区块链技术的在线病例系统设计与开发等题目。

（3）结合行业需求，适当融入行业认证相关内容，鼓励学生考取各类行业认证，提升就业成功率。随时优化课程内容和考核要点，协助学习部分行业认证内容并应用实践。如，Oracle 认证人才需求迅猛增长，在软件工程课程设计数据库部分，加强对Oracle 数据库测试、规划对象、网络结构、数据库安全性及规划调整能力的培养。

3 计算机专业综合课程设计改革教学实施效果

3.1 课程设计考核情况

在实施教改的计2015 级、计2016 级、计2017 级及计2018 级课程设计考核中，严格按综合考核体系评测，明显可看出学生平均分和优秀率逐年提高，不及格率有所下降。评测体系逐年改进且评测项目更丰富，优秀率仍能保证逐年提高的势头，说明很好地调动了学习积极性与主动性，达到了教学与教育相结合的目标。课程考核对比见表2。

3.2 参与科研及各类赛事

基于以成果为导向的教学目标，学生在课程设计中体会到了人人都能成功，更加积极参与各类大赛和教师科研课题，生生宣传，也激发了低年级学生积极参与、渴望突破自我取得一些成就的热情。相比之下，自2015 级学生起参与率大幅度提高，相信低年级学生在后期还会涌现更高的参与率，见表3。

表2 课程考核对比

表3 各类科研及赛事参与率 %

4 结 语

以专业认证的人才培养理念为指导，在计算机专业人才培养过程中引入行业认证内容，建立符合毕业生实践能力要求和适应计算机技术发展需求的综合课程设计教学内容、考核方式、评价及持续改进机制，形成 “以学生为中心—强化工程意识—培养创新人才”的实践教学理念，进而构建 “知识传授、能力培养、素质提升、人格塑造”四位一体的人才培养体系。教学实践表明，专业认证视域下计算机专业综合课程设计教学改革方式能够营造良好的教学氛围，提高学生的自学意识和热情，进而提高学生处理复杂工程问题的能力和综合应用能力。