工程教育认证背景下Linux系统实践课程教学改革的探索

李艳平

摘要：Linux系统实践课程是高校计算机类专业的重要实践课程。在工程教育认证背景下，为使培养的学生达到预期的毕业要求，课程教学目标需对应毕业要求分解的指标点，并对课程教学目标支撑毕业要求指标点的程度进行达成度评价，利用评价结果对课程进行持续改进。为了提高毕业要求的达成度，对课程的教学内容、教学模式、考核与成绩评定方式等进行了探索和优化。达成度评价结果表明，学生对本课程学习主动性增强，工程实践能力、创新能力有所提高。

关键词：工程教育认证;Linux系统实践;教学改革;学生为中心;达成度评价

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）04-0110-03

1引言

2016年6月，我国加入《华盛顿协议》，标志着我国高等教育向前迈进了一大步[1]。《华盛顿协议》旨在建立共同认可的工程教育认证体系，实现各国工程教育水准的实质等效，实现工程学位互认，促进工程技术人员国际流动。工程教育专业认证的基本理念是以“学生为中心，以学生学习产出为导向（outcome-based）” [2]，对照毕业生核心能力、素质要求，评价学生学习的有效性，并按照评价结果持续改进，最终的目的是不断提高学生培养质量，保证学生培养质量能满足从事相应职业的要求，并与国际接轨[3，4]。

目前，我校正在积极开展工程教育专业认证工作，并已初步取得了成效。计算机类三个专业中，网络工程专业已率先启动工程教育认证，并于2019年11月通过中国工程教育认证;随后，计算机科学与技术、软件工程两个专业也启动了此项工作，目前认证工作正在进行中。对于三个专业的平台课“Linux系统实践”课程，按照工程教育认证“以学生为中心”的教学理念，对照工程教育认证的毕业要求，在课程教学内容、教学模式、考核方式等方面积极进行教学探索和改革，对课程进行持续改进，从而使培养的学生达到规定的毕业要求，成为符合工程教育认证体系的合格人才[5，6]。

2 Linux系统实践课程教学现状

目前，Linux系统实践课程面临如下问题：

1）传统的教师为主导的教学模式不易激发学生的学习兴趣。主要采用课堂讲授和实验教学相结合的教学模式，学生被动接受知识，学习主动性和积极性不高。

2）学生解决工程问题的能力不足。课程教学内容和案例的选取还有待调整和优化，不能很好地满足企业对工程实践能力的需要。

3）课程评价手段比较单一。课程结束后，主要通过期末答卷，对学生知识点的掌握情况进行一个大致地统计分析，没有深入分析是否达到毕业要求和培养目标。因此，很难对课程进行客观全面的评价，不利于课程持续改进。

3 基于工程教育认证的Linux系统实践课程教学探索

按照工程教育认证理念，对本课程的教学过程进行了认真的分析和提炼。在此基础上设计了课程教学内容、达成途径、考核与成绩评定方式等，来保证学生的学习情况达到预期的课程教学目标和毕业要求。

3.1课程教学目标

1）能了解Linux操作系统的类型、特点和工作原理，掌握Linux基本知识、常用的shell命令和工具。

2）能掌握shell脚本编程技术和C编程技术，针对不同的应用问题，分析和设计实验方案，选用合适的编程技术实现。

3.2达成途径

课程教学目标的主要达成途径如下：

1）作业（含课堂练习）：课上或课后布置与课程知识点相关的习题，全部批改，计入平时表现。

2）实验考核：本课程实验主要让学生掌握常用的shell命令，掌握shell脚本编程技术和C编程技术，并能分析和设计实验方案，用两种编程技术解决具体应用问题。以项目为驱动，实现实验过程，并对实验结果进行分析，提交实验报告，以此培养学生分析、设计方案能力，解决实际工程问题的能力，并最终形成实验考核成绩。

3）期末考试：内容涉及课程的基本理论、基本分析和设计方法和两种编程技术的应用，重点考查学生设计方案的能力和编程能力。

3.3考核与成绩评定

课程考核由主要由作业、实验和期末考试三部分构成。最终成绩由平时表现（作业）、实验考核、期末考试成绩综合评定。各部分所占比例如表1。

3.4课程教学目标达成度评价

课程考核结束后，把课程目标对应到该课程对应的毕业要求指标点，按照课程目标、达成途径、考核方式进行达成度评价，利用评价结果对课程进行持续改进。

根据计算机类专业的要求，“Linux系统实践”课程对应工程教育认证12条毕业要求[6]中的4、5，支撑毕业要求分解的指标点中的4.1、5.1，下面比较详细说明了该课程教学目标的达成度评价。

1）课程教学目标1

课程目标1支撑毕业要求4中的毕业要求指标点4.1。具体达成度评价分析如下：

【毕业要求4】能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

①毕业要求指标点4.1：了解专业常用的现代仪器、信息技术工具和工程工具的使用原理和方法，并理解其局限性。

②课程目标1：了解Linux操作系统的特点和工作原理，掌握Linux基本知识、常用的shell命令和工具。

③达成途径。课堂教学，在计算中心机房上课，采用边讲边练的教学方式，课上随时跟老师、同学进行交流讨论，有效加深学生对知识点的理解，激发了学生的学习兴趣。作业布置（含课堂练习），使学生能进一步强化课上遇到的共性问题，加强学生对所学知识点的深入理解和灵活运用。实验考核，实验内容的布置采用项目驱动方式，以小组为单位，每位组员不仅要查阅资料、设计方案完成自己的任务，还要与本组的同学进行沟通、协作，共同完成小组项目，从而培养学生解决工程问题的能力和团队合作能力。期末考試是课程目标达成的最后一个环节，通过试卷中不同类型的试题，能进一步考查学生解决具体应用问题的综合能力。

④达成度评价。获取三个达成途径（平时表现、实验考核和期末考试）的学生实际得分值和相应的目标分值，根据这两项数据计算出该课程目标达成度。根据达成度评价结果，能准确地掌握学生针对该课程目标的学习情况。

2）课程教学目标2

课程目标2支撑毕业要求5中的毕业要求指标点5.1。具体达成度评价分析如下：

【毕业要求5】能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

①毕业要求指标点5.1：能够基于计算机类专业相关的自然科学和工程科学原理与方法，就复杂工程问题的实验验证方案进行分析与研究。

②课程目标2：能掌握shell脚本编程技术和C编程技术，针对不同的应用问题，分析和设计实验方案，选用合适的编程技术实现。

③达成途径。课堂教学，形式灵活，以学生为中心，进行交流讨论，有效加深学生对知识点的理解，增强了学生的学习主动性。作业布置，主要针对课上同学们遇到的共性问题或重点问题，进一步强化学生对这部分知识的理解和运用。实验考核，采用项目驱动方式，以小组为单位，每个组员不仅要完成自己的任务，还要与本组的同学进行合作共同完成小组项目，并以PPT形式进行小组项目展示。期末考试，通过该环节，进一步考查学生解决具体应用问题的综合能力。

④达成度评价。分别获取三個达成途径（平时成绩表现、实验考核和期末考试）的学生实际得分值数据和相应的目标分值，根据这两项数据计算出该课程目标达成情况。

课程目标达成度评价结果如图1所示。

由图1可知，该课程每个课程目标的毕业要求指标点达成情况。课程目标1的毕业要求达成度0.81，课程目标2的达成度0.75，本门课程的课程目标平均达成度0.78。总体上，培养的学生达到了毕业要求，但还有提升的空间。按照达成度评价结果，有方向性地对课程进行持续改进。

在设计教学过程时，课程教学内容的设置注重培养学生的工程实践能力，要求学生通过本课程的学习具备工程问题的方案设计能力，能做到具体问题具体分析，以适应不同的工程问题。教学模式以工程问题为背景，将主要教学内容和知识点进行精心组织和设计，置于案例中，授课过程中，以“学生为中心”，通过交流讨论，培养学生学习主动性和解决工程问题的能力。学生们在分工、协作完成项目的过程中，不仅培养了团队协作能力，还激发了自主学习的兴趣和创新性思维，树立了终身学习的理念。

考核方法注重过程考核，主要依托实验项目进行，培养解决工程实践问题的能力。重点考核实验项目完成情况、实验过程中遇到的问题及具体解决办法，是否具有创新性;期末试卷中也融入工程实践内容的考核，目的是培养学生解决工程问题的综合能力。

4 教学改革创新之处

1）该教学体系中，教师必须明确学生毕业时应达到的能力及其水平，课程对本专业毕业要求的支撑，制定出合理的课程教学目标，然后设计相应的教学内容、教学手段和考核方式来保证课程目标的达成。

2）教学过程中，学生由被动学习转变成主动学习，不仅从本课程的学习中收获知识和技能，还培养了解决工程问题的能力、创新能力和团队合作能力等，为终身学习奠定良好的基础。

3）课程结束后，对课程目标进行达成度评价分析，为课程持续改进提供理论依据，为学生达到毕业要求提供保障。

5 结束语

高等学校工程教育认证的重要意义在于转变教学理念，把学生培养成具有解决工程问题的能力、创新能力和终身学习的能力的国际认可的合格人才[7]。按照这一理念，以工程教育认证标准为指导，以“学生产出”为导向，对Linux系统实践课程的教学内容、教学方法与考核方式进行改革与优化，促进课程教学目标的达成，从而使培养的学生达到毕业要求。实践结果表明，学生在学习兴趣、解决工程问题的能力与创新能力等方面均有一定程度的提高，教学改革取得明显成效。

参考文献：

[1] 黄永红，蔡晓磊，刘国海，朱熀秋，王东宏.电气类专业“复杂工程问题”的理解与实践[J].电气电子教学学报，2018，40（6）：15-18+22.

[2] 顾佩华，胡文龙，林鹏，包能胜，陆小华，熊光晶，陈严.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[3] 赵立辉，项鸣，杨红喆，朱丽.聚焦解决复杂工程能力的物联网课程教学改革[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2020，22（4）：126-128.

[4] 蒋宗礼.本科工程教育：聚焦学生解决复杂工程问题能力的培养[J].中国大学教学，2016，（11）：27-30+84.

[5] 文志强，朱艳辉，陶立新，彭召意，曾志高.基于OBE的计算机科学与技术专业课程体系构建[J].计算机教育，2020（8）：131-135.

[6] 中国工程教育专业认证协会.工程教育认证通用标准[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/rzcxjbz/gcjyrzbz/tybz/599711/index.html.

[7] 阎群，李擎，崔家瑞，徐银梅，王国霞.大学生解决复杂工程问题能力的培养[J].实验技术与管理，2017，34（11）：178-181+186.

【通联编辑：王力】