基于工程认证的课程评价系统的构建

白晨希 宋亚林

摘要：为了高效方便地完成工程教育专业认证的相关工作，尤其是在课程体系制定，课程教学实施过程中需要进行复杂的数据处理和统计分析工作，因此构建一个基于工程认证的课程评价系统十分必要。通过对系统的分析、设计和实现，能根据学生课程的考核成绩计算出课程达成度和毕业要求达成度，最终根据统计数据分析课程的教学效果、毕业要求和培养目标的达成情况，并提出持續改进措施，完成工程认证的三个闭环。

关键词：工程认证；课程评价系统；持续改进；Springboot；ECharts

中图分类号：G642       文献标识码：B/A

文章编号：1009-3044（2022）31-0022-04

1 引言

近年来，教育部按照国家教育事业发展“十三五”规划工作要求，提高我国工程教育质量，推动工程教育改革和发展，使工程教育能够更好地适应政府、行业和社会需求，提升中国工程教育的国际竞争力，开展了普通高等学校工程教育专业认证工作[1]。随着我国工程教育专业认证不断发展和成熟，我国多所高校已经开展认证工作。在专业建设过程中要建立明确的专业培养目标、规定专业毕业要求能力、设置支撑毕业要求指标点的课程体系、制定课程评价及反馈机制，并将评价结果针对专业培养目标、毕业要求和课程教学活动三重循环的持续改进，以保证学校人才培养体系符合不断变化的社会需求[2]。

工程教育专业认证的工作中最为核心的就是针对学生的毕业要求达成度进行评价，在具体实施过程中，由于涉及的数据量大、信息维度多，计算、汇总和数据分析的工作量巨大。为了能够更加方便准确地获取相关信息，完成复杂的计算工作，并能够为专业建设和课程教学改革提供有效的数据支撑和分析能力，极大地提高用户的工作效率，也能让更多用户直观地看到高校专业情况，特别研究和设计了基于工程认证的课程评价系统。

本文主要介绍系统的分析设计和实现的相关内容，完成了专业培养目标、毕业要求、课程体系的维护，课程教学管理如课程组建设、教学大纲管理、课程考核方式成绩录入和计算、课程目标达成度的计算、课程及毕业要求达成度计算等工程认证相关的核心功能，以及对数据的可视化展示，调查问卷和系统相关信息的管理等功能，能够方便专业相关工作的顺利开展，提高工程教育专业认证信息化的管理水平。

2 研发内容

根据工程教育专业认证标准的要求，工程教育要从培养目标的制定、毕业要求的分解和量化、课程体系的建立，以及支撑课程评价和持续改进机制等方面进行改革。工程认证要求除了基于行业背景设置培养目标、学生毕业要求和课程体系外，需要建立良好且有效的评价系统，对课程体系的评价意见反馈至师资队伍建设、课程体系设置、培养目标和毕业要求的确立等方面[3]。

本系统设计的主要包括对培养目标、毕业要求和课程体系的建立和管理，课程师资队伍建设和管理，课程评价反馈和持续改进机制管理，学生毕业要求达成度分析，学业预警和调查问卷等功能。将学生所学课程的相关知识、技术和能力通过综合考评的方式进行量化计算[4]，最终计算出课程及毕业要求达成度，并将数据进行可视化展示，采用直观的图表形式更有利于进行分析和决策。

由于该系统是学院工程教育专业认证工作的需要，也是专业建设的需要，更是高校教育教学改革的需要。通过对系统用户的分析，将系统分为任课教师、课程负责人、专业负责人、院级管理员、系统管理员和学生等多种用户，各用户根据职责完成不同的功能，最终协调完成学生课程达成度及毕业要求达成度的评价功能。

3 研发方法

本系统开发前期是由从事专业工程认证相关工作的教师和管理人员进行调研分析、需求分析和系统设计。系统采用UML进行系统建模，系统架构方面采用B/S架构，数据库采用关系型数据库结构。

经过分析和设计后组织专业的开发团队进行系统开发和测试，系统后台采用Java编程语言，结合目前较为流行的Springboot框架技术和MySQL数据库完成系统后台的功能，前端使用了Vue框架和Ajax异步请求刷新技术完成页面和数据的展示，并使用ECharts可视化插件对数据进行可视化展示。

4 系统设计

由于本课程评价系统中最核心的功能是课程目标达成度、课程达成度和毕业要求达成度的计算，毕业要求达成度是工程认证中毕业要求达成情况评价的依据。该功能也是系统中最为复杂的部分，涉及了多个用户，各用户的功能设计都要围绕这一功能进行展开。下面介绍不同用户角色的功能模块设计、业务流程设计和数据库设计的结果。

4.1 功能模块设计

本系统的用户主要包括任课教师、课程负责人、专业负责人、院级管理员、系统管理员和学生，下面分别介绍各用户的功能。

4.1.1 任课教师

任课教师作为课程教学的实施者，对课程评价系统具有重要作用，主要承担课程的成绩管理和课程组相关的功能，如导入、修改和查询学生各考核方式的明细成绩，查看培养目标、毕业要求和课程体系，查看和下载所教课程的教学大纲，查看课程组相关信息等内容。由于计算达成度需要学生的各种考核方式的明细成绩，因此导入成绩数据是该用户最核心的功能。

4.1.2 课程负责人

课程负责人是课程组的唯一责任人，要对课程组进行管理，并要指定课程组中的成员。此外，课程负责人要对课程相关的基本信息进行维护，例如修改课程教学大纲的内容，包括课程目标、考核方式及占比等，上传大纲文档、试卷审批表等，课程质量报告的编辑和生成，查看本专业该课程每个学生的课程达成度信息。

4.1.3 专业负责人

专业负责人的主要功能是针对整个专业的培养目标、毕业要求及指标点、支撑课程体系进行管理，并要对课程负责人提交的教学大纲、试卷审批表、课程质量报告进行审核，以及建立课程组、指定课程负责人。在制定培养目标、毕业要求指标点以及课程体系后，也需要院级管理员进行审核。此外，还可以发布调查问卷，统计查看问卷结果信息，查看专业所有学生的课程达成度和毕业要求达成度信息。

4.1.4 院级管理员

院级管理员主要负责对课程负责人提交的信息进行审批，包括课程教学大纲、试卷审批表和课程质量报告，并要对专业负责人提交的培养目标、毕业要求指标点和课程体系等信息进行审核批准。此外，院级管理员还可以导入任课教师上课的信息，发起调查问卷，查看问卷统计结果，查看专业所有學生的课程达成度和毕业要求达成度信息。

4.1.5 系统管理员

系统管理员主要负责对系统信息的维护工作，如学生、教师、课程信息的管理，用户权限的管理，此外还有对调查问卷和学生成绩的管理功能，可以查看统计分析的结果。

4.1.6 学生

学生用户主要功能包括查看专业培养目标、毕业要求和指标点的内容，查看修改个人信息，查看所修课程的成绩、达成度和毕业要求达成度等信息，填写调查问卷等功能。

根据各种用户的功能描述，绘制出系统的功能模块结构如图1所示。

4.2 业务流程设计

本系统整体的业务流程描述如下：

首先由专业负责人制定专业培养方案，包括培养目标、毕业要求和指标点、课程体系，建立相应的课程组并指定课程负责人。然后每门课的课程负责人根据培养方案中课程体系对毕业要求的支撑关系，制定并上传课程的教学大纲，指定本课程的任课教师。院级管理员负责将课程表导入系统。任课教师根据教学大纲中的课程目标来完成教学任务，并按照指定的考核方式对学生进行综合考评，将课程考核方式的明细成绩导入系统，完成所有学生各课程目标的达成度计算，课程负责人汇总并计算出每个学生的课程达成度，以及整个课程的达成度，教师可以根据统计数据对课程教学效果进行分析，提出持续改进的措施，并生成课程质量报告。此外，课程负责人提交需要上级审批的各种资料，由专业负责人和院级管理员进行审核和审批。最终各种用户可以在系统中查看学生的课程达成度和毕业要求达成度。

系统的整体业务流程如图2所示。

4.3 数据库设计

本系统的数据处理功能是非常重要的，相关数据比较多，计算比较复杂，根据系统功能模块的设计，各个模块涉及了以下的数据，数据库结构如图3所示。图中分别展示了培养方案、课程大纲、考试和成绩等相关信息表及表之间的关系，以及学生、教师、课程组等基本信息，总共包括32张表。

5 应用效果

本系统的前端页面设计比较简洁大方，多种用户使用统一的登录页面，可以根据用户身份的不同自动进入不同的操作界面。系统的界面设计如图4所示，图中展示了学生用户查看课程达成度的结果，其中多门课程的达成度通过雷达图进行直观的展示，由于篇幅所限，其他功能截图不再展示。

通过对系统进行详细的分析和设计，通过编码和测试最终完成了专业培养方案的管理、学生课程达成度和毕业要求达成度的计算等核心功能，经过多次真实数据测试逐步修改完善，达到了预期的效果。

6 结束语

基于工程认证的课程评价系统主要实现了专业培养方案的管理，教学实施过程中对课程资料如教学大纲、考试试卷审批表、课程质量报告等的管理，以及根据学生的课程各考核方式的明细成绩计算出课程目标达成度、课程达成度，并能够根据学生四年的课程达成度计算出学生的毕业要求达成度等数据，根据统计数据能够让学生了解到自己掌握了哪些工程认证要求的能力，并使专业和任课教师能够及时对课程的设置和教学改革提出反馈和持续改进的措施，最终提高课程的教学效果和专业的办学质量，更加符合工程教育专业认证的OBE理念。根据我国工程教育改革发展需要，以及国际工程教育发展变化趋势，不断完善工程教育认证体系，更好地保障我国工程教育人才培养质量，提高工程教育对产业发展的适应性，为国家经济社会发展和工业现代化建设做出更大贡献[5]。

当然系统中还存在一些需要改进的地方，细节功能的实现例如学生学业预警、持续改进评价管理、课程组的教学管理、课程案例库和学生成果统计等功能还需要进一步完成，这些将在后续工作中继续完善。

参考文献：

[1] 中国工程教育专业认证协会官网[EB/OL].[2021-06-20].https：//www.ceeaa.org.cn/.

[2] 李志义，朱泓，刘志军，等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：29-34，70.

[3] 郑小东，赵中堂，刘磊，等.基于工程教育专业认证标准设计OBE人才培养方案[J].电脑知识与技术，2019，15（27）：114-115，123.

[4] 闵力，李宏民，魏勇，等.基于工程教育专业认证的课程目标达成度定量评价研究——以信号与系统课程为例[J].科技视界，2021（14）：72-74.

[5] 施晓秋.遵循专业认证OBE理念的课程教学设计与实施[J].高等工程教育研究，2018（5）：154-160.

【通联编辑：光文玲】

收稿日期：2021-10-26

基金项目：河南省重点研发与推广专项（科技攻关）项目（项目编号：202102210380）

作者简介：白晨希（1980—） ，女（回族），河南开封人，副教授，硕士，主要研究方向为软件工程、计算机应用技术；宋亚林（1977—） ，男，河南开封人，副教授，博士，主要研究方向为软件工程、计算机应用技术。