面向工程教育认证的高级语言程序设计目标达成度评价方法*

安徽理工大学计算机科学与工程学院 石文兵 方贤进 朱晓娟

以面向产出的工程教育专业认证思想为指导,针对高级语言程序设计课程的特点和毕业要求制定课程目标,设计教学方法,构建高级语言程序设计目标达成度评价方法,并在教学过程中实施。结果表明,设计的目标达成度评价方法与工程教育理念保持一致,促进了课程目标的达成和教学质量的提升。

0 引言

在新一轮科技革命与产业变革孕育与兴起的时代背景下,高等教育是备受关注的重要领域,2016年6月我国成为《华盛顿协议》正式成员,中国高等教育与世界高等工程教育同频共振,我国的工程教育认证体系进入了国际工程教育联盟[1]。因此,教育教学应贯彻工程教育专业认证理念,根据毕业要求制定科学合理的课程目标,以产出为导向(OBE),以学生为中心,用科学有效的课程目标达成度评价体系提升教学质量,促进课程的持续改进,培养新时代高素质工程科技人才[2-3]。

高级语言程序设计的教学是培养学生的计算思维能力,让学生掌握程序设计语言并能较好地阅读、设计、编写和调试程序。新工科背景下高素质工程科技人才的培养需求对高级语言程序设计课程的教学提出了更高的要求,应以面向工程应用的“程序设计”为核心,着力提升学生的工程实践能力[4]。传统的高级语言程序设计教学以期末成绩和平时成绩宽泛加权计算得到总评成绩,课程的目标达成缺乏科学细化的评价体系,工程教育的OBE理念贯彻落实效果不佳。因此,探索面向工程教育认证的高级语言程序设计目标达成度评价方法,对学生的工程应用能力和创新能力的培养具有重要作用,对提升新工科背景下计算机专业人才培养质量具有重要意义。

1 课程目标

高级语言程序设计课程以程序设计基本规范和方法为根本,以课程教学目标和毕业要求为导向,以培养计算思维能力和程序设计素养为核心,课程目标是教学内容设计、教学实施和课程评价的重要依据[5],以工程教育OBE理念为指导,参照本专业培养方案中毕业要求和培养目标的支撑矩阵,高级语言程序设计课程目标与毕业要求一级指标的对应关系如表1所示。

2 教学内容与方法

高级语言程序设计的教学内容紧紧围绕课程目标,使课程的分目标和教学单元建立支撑对应关系,按本专业人才培养方案的设计,本课程4.5学分,理论56学时,实验24学时,共80学时,同时,另配套开设20学时的高级语言程序设计综合实训,使课程目标得到了很好的覆盖支撑。采用线上线下混合式教学方法,从识记、理解和应用三个层面开展启发式、交互式和案例驱动式教学,使课程理论与工程实践相向而行,融合互补。具体教学内容设计和课程目标的支撑关系如图1所示。

图1 教学内容与课程目标的支撑关系Fig.1 The supporting relationship between teaching content and curriculum objectives

3 课程考核与评价方法

高级语言程序设计课程考核与评价基于目标达成度的计算与分析,用教学内容与课程目标的支撑关系检测学生各知识点的掌握情况和工程实践应用能力,通过超星泛雅信息化教学平台开展课前预习、课堂讨论、问题抢答、随堂练习、课堂问卷、课程作业等教学活动,用现代信息化的教学方法全程记录完整的教学过程,使学生参与课程教学的平时表现具备可获取性和全面性的计算评价条件,从而构建科学合理的课程评价机制。学生的总评成绩由期末考试成绩和平时成绩两部分构成,在总评成绩中的比例分别为70%和30%。

3.1 期末考试成绩

期末考试是根据课程目标设计考核要点和课程分目标的考核分值,用最直接的闭卷考试的方式检测学生课程目标的达成情况,高级语言程序设计期末考试包括选择题(20分)、程序填空题(24分)、程序阅读题(20分)和程序设计题(36分) 4个组成部分,总分100分,考核内容覆盖课程目标1-课程目标4,其中课程目标5由程序设计综合实训支撑。

3.2 平时成绩

平时成绩是教学过程中学生平时参与教学活动的综合性评价,是卷面考试不能直接检测考查的科学补充,平时成绩全面覆盖课程目标1-课程目标4,通过超星泛雅信息化教学平台支撑获取,主要由课堂表现成绩(20%)、作业成绩(30%)和实验成绩(50%)3部分组成,其中课堂表现成绩是学生参与实时互动教学的综合评价,由课堂讨论、随堂练习、问题抢答等课堂活动组成,用现代信息化的教学手段保证平时成绩的可计算性和全面性。

3.3 评价计算方法

高级语言程序设计课程中样本学生对应于课程目标i的实际得分Si的计算方法如公式(1)所示,其中ATSi和ASOTi分别表示课程目标i的卷面平均得分和平时成绩平均得分。课程目标i的达成度Oi的计算方法如公式(2)所示,课程总体目标达成度O的计算方法如公式(3)所示。

其中Ki表示支撑课程目标i的试题总分,Pi表示撑课程目标i的平时成绩总分,Smean表示总评成绩的平均值,T表示课程的目标总分。

4 课程目标达成度评价效果

高级语言程序设计课程目标达成度评价包括课程总体目标达成度评价和分目标达成度评价,学期课程结束后,结合2020级计算机科学与技术专业教学班的期末考试成绩、平时成绩和程序设计综合实训成绩,通过目标达成度的定量计算,课程总体目标达成度评价效果如图2所示,分目标达成度如图3所示。

图2 课程总体目标达成度评价分析Fig.2 Evaluation and analysis of achievement degree of overall curriculum objectives

图3 课程分目标达成度评价分析Fig.3 Evaluation and analysis of curriculum sub goal achievement

经统计分析发现,学生样本的课程总体目标达成度较好,分目标达成度之间存在一定差异,其中课程目标4的达成度低于其他项,表明学生的工程实践与应用能力还有待进一步提高,为课程的持续改进指明了方向。

5 总结

基于工程教育认证OBE理念的高级语言程序设计目标达成度评价方法在学生综合应用能力培养和成果产出方面表现出良好的提升作用,结合专业培养方案的毕业要求,设置科学合理的课程目标,构建教学内容与课程目标的支撑关系,采用定量细化的目标达成度评价方法,将建立有效的课程考核评价机制,促进课程教学质量的提升和课程的可持续发展,使我国新时代工程教育和人才培养质量再上新台阶。

引用

[1] 施晓秋,徐嬴颖.工程教育认证与产教融合共同驱动的人才培养体系建设[J].高等工程教育研究,2019(2):33-39+56.

[2] 王国强,卢秀泉,金祥雷,等.成果导向教育理念的新工科通识教育体系构建研究[J].高等工程教育研究,2021(4):29-34.

[3] 李志义,王泽武.成果导向的课程教学设计[J].高教发展与评估,2021,37(3):91-98+113.

[4] 张玉宁.基于计算思维的程序设计类课程教学实践研究[J].现代电子技术,2017,40(23):162-165+170.

[5] 白艳红.工程教育专业认证背景下课程目标的形成性评价研究与实践[J].中国高教研究,2019(12):60-64.