面向工程教育认证人才培养的课程评价方式改革

杨春蕾 郑瑞娟 刘勇 郑林涛 张明川 刘中华

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2021.11.022

摘  要： 高校本科计算机专业面向工程教育認证的人才培养方式方法随着信息化教学方式的快速发展需持续改进。为实现“以学生为中心”的宗旨和“重视能力培养”的目的，以及面对疫情等特殊时期的冲击，本文提出“整体观教学、开放式考题、阶梯式考核”的课程评价模式。该评价模式在数据库原理课程实施的考核效果显示，该课程评价模式注重各个教学环节的贯通，对培养学生工程能力非常有益，考核结果能够体现培养学生工程能力的效果。

关键词： 工程教育认证; 人才培养; 课程评价; 计算机专业; 数据库原理

中图分类号：G642.0          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2021）11-81-03

Reform of curriculum evaluation method for cultivating the talents conforming

to Engineering Education Accreditation

Yang Chunlei， Zheng Ruijuan， Liu Yong， Zheng Lintao， Zhang Mingchuan， Liu Zhonghua

（School of Information Engineering， Henan University of Science and Technology， Luoyang， Henan 471023， China）

Abstract： With the rapid development of information aided teaching， the talent training methods for Engineering Education Accreditation of undergraduate computer specialty in colleges and universities need to be continuously improved. For the purpose of "taking students as the center" and "paying attention to ability training"， and facing the impact of the epidemic situation and other special periods， this paper puts forward the curriculum evaluation method of "teaching with holistic view， examination questions in extended thinking， assessment step-by-step". The method has been put into effect in the course of principle of database， and the assessment results show that the method focuses on the connection of each teaching procedure， which is very beneficial to the cultivation of students' engineering ability， and the assessment results can reflect the effect of cultivating students' engineering ability.

Key words： Engineering Education Accreditation; talent training;curriculum evaluation; computer specialty; principle of database

0 引言

MOOC（Massive Open Online Courses，慕课）和SPOC（Small Private Online Course，小规模限制性在线课程）等新型的教学模式出现，使得教学整体观和过程性考核在培养学生工程能力方面的作用越来越明显，也为课程的评价方式提出了新要求。

1 面向计算机工程教育认证的人才培养特点

工程教育认证是国际通行的工程教育质量保证制度，对我国工程性人才与国际市场接轨具有重要的参考依据。面向工程教育认证和新工科教育趋势，计算机科学与技术专业的人才培养需遵循OBE[1]（Outcome-Based Education）理念，即目标导向教育，组织制订、实施以目标为导向的人才培养体系，从而在教学管理、教育教学方式方法等方面持续改革[2]。具体体现在课程目标从“讲授知识”转变为“培养能力”[3]、授课方式从“讲授灌输”到“多方式结合的知识引导”、知识体系从“课程构建”到“学科构建”等方面。这就要求教师从传统讲台走下来，将教学融入到学生学习的各个环节，以能力培养为导向，将单纯的讲授知识转变为“以学生为中心”的知识、方法、技术相结合的工程实践能力的提升性培养。

此外，随着国家对“金课”建设的大力推进，增加学生思考与讨论环节、重视设计创新和思维表现，已成为“以学生为中心”的授课方式的集中体现。

2 计算机专业课程考核（评价）方式要与教学改革相适应

我校计算机科学与技术专业是国家级特色专业，并于2017年11月接受了全国工程教育专业认证。我校计算机专业凭借信息类专业优势，在线上课程建设、线上线下教学资源融合、教学方式方法改革等方面，做了大量的尝试与研究。通过推进在线开放课程、微课的开发与应用，加强现代信息技术和教育教学的深度融合，在“计算机组成原理”、“计算机网络”、“数据库原理”多门课程中实践，充分利用视频资源，通过“课前预习-课堂学习-课下复习”三个阶段扎实掌握各教学重点、难点，结合“课堂练习-阶段测验-工程训练-期末测评”等环节，初步形成了面向工程认证人才培养的、基于CDIO[4]（Conceive-Design-Implement-Operate）理念的线上线下混合式教学模式。

2020年年初我国爆发了新冠疫情，此次疫情对高校教学方式的冲击巨大，极快地推进了线上教学的发展。新的教学模式采用线上线下混合教学，强调创新思维和能力的培养[5]，所以，课程评价方法中须考虑如下问题：

⑴ 如何体现对能力培养效果的评价;

⑵ 对知识的掌握如何“抓”、怎么“放”;

⑶ 如何避免在线考试的试卷雷同情况。

这三个问题尖锐且急待解决，对推动工科类人才培养有非常积极的意义，研究意义较高。

3 基于“整体观教学、开放式考题、阶梯式考核”的课程评价模式

通过研究课程评价过程中的三个亟待解决的问题，可以发现三个问题不是孤立存在的，它们之间的相互依存关系突出。对于一线教学工作者来说，我们不能像在线开放课程网站或在线考试网站的开发者那样单纯地考虑避免试卷雷同的问题，而更需要在考核的过程中重视对能力培养效果的评价。这样一来，对学生的考核就不能仅停留在例如“防止考生手机切屏”等通过身份认证、全程监控、行为分析来规避考生作弊的方式，这种解决问题的方法不仅费时费力，而且从心理健康发展角度对建立师生间的信任联系无益，甚至会阻碍教学的持续性开展。

因此，我们提出了基于“整体观教学、开放式考题、阶梯式考核”的课程评价模式，从教学知识点架构、考题内容与结构、考核层次与过程三个方面优化教学过程、拓宽课程评价范围。本文以我校计算机专业的“数据库原理”课程为例介绍该课程评价模式。

⑴ 整体观教学

“数据库原理”這门课知识面比较宽泛，涉及了关系代数、谓词演算、关系数据理论等与数学理论基础相关的内容，还涉及了数据库安全性、完整性、数据库设计等工程设计方面的原理知识，还包括SQL语句、数据库编程、查询优化、数据库恢复技术、并发控制等工程应用方面的技术。而且知识点很琐碎，从整体上比较难把握重点难点，学生不容易将整个课程内容串联、构建知识体系。为此，在建设在线开放课程之初，教学团队重新梳理了课程体系结构中的各个部分，打通各部分关节，以“数据库设计”为突破口，围绕“工程设计原理”，打造具有“知识传递”模式的新的知识框架结构。图1展示了这种重视知识贯通与融合的知识框架结构。

此外，结合在线课程视频，“数据库原理”课程的讲授被分为了三个授课层次：分析数据表象→讨论现实意义→理解数据内部联系及数据依赖原理，三个层次依次递进，可达到从工程技术到工程设计原理再到数学基础三个方面知识的融会贯通。图2为三个授课层级的递进关系。

最为理想的状态是通过实验分析数据表象，进而讨论数据表象展现的现实意义，最后要落脚到对“数据内部联系及数据依赖原理”的理解上。为此，团队将在线课程中的SQL Server无声演示视频嵌入ppt课件作为一种改进的短视频演示教学方式，结合课堂面授与视频演示的优点，通过视频演示及数据表象分析使学生认识到表象背后的现实意义并深入理解数据依赖原理，从而极大融合各个教学层次、更快达到教学目标。

⑵ 开放式考题

一般意义的开放性考题大多集中在“对课程的整体认识”、“对某个应用环境的问题解决方案设计”等，题目设置较大，所占分值较多。但对于面向工程认证人才培养的需求，这种考题设置显然对知识与能力的覆盖范围不能达到评价培养效果的目的。因此，开放性考题的设置思路需要放宽，单独的大问题要开放，小问题也可以开放，或者分析题中的一部分也可以开放。比如，“数据库原理”课程中的以下几种开放性考题形式。

根据需求完成数据库设计：要求画出ER模型完成概念结构设计（能力评价），将概念结构转换为逻辑结构（知识点评价），根据应用环境提出查询条件和查询频率需求，并据此设计索引（开放性考题，能力及知识点综合评价）。

数据库完整性破坏分析：给出一个数据库操纵错误提示，分析该操纵破坏了哪种数据库完整性规则（知识点评价），根据应用环境提出合理的违约处理方案（开放性考题，能力及知识点综合评价），并根据该方案定义数据完整性（开放性考题，知识点评价）。

按要求写清设计需求，并用SQL语句实现：给出一个设计框架，如分组视图、自然连接查询等，要求使用到having子句、聚集函数、结果排序等（开放性考题，能力及知识点综合评价）。

以上是“数据库原理”课程常用的三种开放性考题形式，考查学生在具体应用环境下灵活掌握知识点的能力，可以看出，题目设置不一定是大题，与其他知识点之间有紧密联系，小题目之间的延续性也比较强，能够反应出应试者对知识点的工程应用能力，同时也很大限度地避免了雷同试卷的产生，不仅适用于线下考核，也可用于特殊时期在线考试。

⑶ 阶梯式考核

单纯的试卷，无法评价课程对学生的能力培养效果，基于在线开放课程和混合式课堂的便利条件，教师完全有条件对学生进行过程性考核。

例如“数据库原理”课程将该过程性考核具体为：线下课堂的在线考勤、在线测验、在线提问、当堂讨论、翻转课堂，课外在线测验、讨论及互评、调研报告，线下实验巩固，期末考试。

该阶梯式考核方式贯穿整个教学过程，评价形式多种多样，评价内容从注重知识点掌握的评价渐渐过度到对能力培养效果的评价，从基础到能力提升再到基于具体应用环境的灵活运用，评价内容和评价方式也呈阶梯式发展。

4 评价方式改革效果

2020年下半年，在我校计算机专业的“数据库原理”课程实施了基于“整体观教学、开放式考题、阶梯式考核”的课程评价模式。从总评成绩来看，正态性分布明显且高分占比不低，说明整体观教学和阶梯式考核效果明显，但试卷成绩存在一定的两极分化的问题，最高分96分与最低分2分的差距在之前的考试中从未出现过，除了部分学生还未适应开放性考题的考核方式的原因之外，题目的灵活度使得靠死背知识点的学生难以及格，这在一定程度上也反映出开放性考题对培养学生工程能力的效果正在显现。

所以，接下来需要在保持评价模式基本框架不变的情况下，优化、细化各个评价层次的评价方式方法，并帮助学生适应评价方式的转变，以期从各个方面使学生的工程能力得到充分培养。

参考文献（References）：

[1] 顾佩华，胡文龙，林鹏等.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

[2] 陆鑫.OBE工程教育模式下课程教学设计研究[J].计算机教育，2017.10：135-139

[3] 林鹏，严茂红，胡文龙.基于学习结果的工科探究式教学的评估策略与方法[J].高等工程教育研究，2016.3：175-180

[4] 顾佩华，包能胜，康全礼，陆小华，熊光晶，林鹏，陈严. CDIO在中国（上）[J].高等工程教育研究，2012.3：24-40

[5] 张元，熊风光，况立群.“新工科”计算机专业学位研究生培养质量评价体系改革[J].计算机时代，2020.11：113-116