工程教育认证背景下《Linux操作系统原理及实训》课程教学改革实践研究

韩雨涝

关键词：工程教育认证；课程目标；改革实践；达成度评价；改进措施

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）08-0128-03

1 引言

2016 年6 月，我国成为《华盛顿协议》的正式会员，体现了国际社会对我国工程教育质量的高度认可[1]。工程教育认证能够促进工程教育国际化，提升高等院校工程教育国际竞争力，确保工程教育质量并促进工程教育改革，其核心理念是以成果为导向、以学生为中心、持续改进[2]。攀枝花学院高度重视工程教育认证工作，在2019年启动了软件工程专业的工程教育认证，深刻地认识到工程教育认证对于提高学生培养能力的重要性。工程教育认证对照毕业生的核心能力、素质要求，评价学生学习的有效性，并按照评价结果进行持续改进，能够不断地提高学生的培养质量[3-4]。然而，传统高校仍然沿用以教师为中心的教学模式，背离了工程教育以成果为导向、以学生为中心的教育理念。

《Linux操作系统原理及实训》作为软件工程专业重要的专业方向课，具有实践性强、理论抽象等特点，能够培养学生的实践创新能力。在教学实践过程中发现该门课程教学与工程教育认证核心理念存在明显差异，主要体现在以下几点：

1） 教学大纲不能满足工程教育认证要求的标准。具体表现为：1） 课程教学目标未能与工程教育认证的毕业要求或专业培养目标建立有效的支撑关系，体现的目标本质还是传统的应试教育；2） 课程教学缺少基于学习产出教育模式理念要求的以学生为中心的教学要求，多以教师为中心传授知识，这与工程教育认证核心理念存在差距；

3） 课程技术更新速度快，传统课堂所教授内容落后于最新前沿技术，使得学生所学知识不能满足工作岗位要求。

2） 课程评价体系不健全。课程考核未能与课程目标建立有效关联，且多以单一卷面成绩为主，成绩分析粒度不够精细；考核环节权重设置不合理；学生不重视教学过程以及考前突击等问题。上述问题导致现有培养模式不能满足工程认证要求下以能力评价为中心设计课程考核评价体系的要求，很難培养拥有工程实践创新能力的人才。

3） 未能建立有效的持续改进机制。由于缺乏健全的课程评价体系，使得教学体系持续改进缺乏客观全面的依据，未能构成工程认证要求的闭环课程教学体系模式，制约了教学质量水平提升。

以上问题导致学生难以综合运用所学知识解决实际问题，不符合工程教育认证背景下应用型本科人才培养的初衷。工程教育认证的开展，为《Linux操作系统原理及实训》课程的改革实践搭建了平台，本研究即按照工程教育认证理念对该门课程教学大纲、评价体系以及持续改进机制进行改革实践探索。

2 课程教学改革实践总体研究思路

教学改革实践总体研究思路如图1 所示，依据2018级专业人才培养方案和工程认证毕业指标修订了教学大纲，明确了课程教学目标，并以其为导向反向设计课程教学内容、教学方式和考核环节；围绕课程教学目标和教学内容，构建了课程目标达成度评价体系；建立有效的持续改进机制，并利用其对现有教学体系中存在的问题提出用于下一轮教学的改进措施[5]。

3 工程教育认证背景下教学大纲设计

课程教学大纲以教学目标为核心，用于规范教学日常管理工作，把培养目标和教学要求转化为可评测的质量项目。其中，课程目标是学习成果的导向，教学内容和教学模式必须能明确地指向课程目标。

3.1 基于成果导向理念的课程目标设计

按照教育部工程教育专业认证协会颁布的《工程教育认证标准（2020）》以及攀枝花学院软件工程专业人才培养方案，设置了12项毕业要求，分解为36个毕业要求指标点。根据成果导向的反向设计原则，确定了以下本门课程目标需要支撑的3个毕业指标点对应的毕业能力成果培养。

指标点1.3：掌握软件工程专业知识，并能够将软件工程基础理论、观点和方法应用到复杂工程问题的设计和解决。

指标点4.1：能够识别计算机软硬件系统组成，理解软件设计思路和基本原理，并将之运用到复杂软件工程问题的研究中。

指标点12.2：具备跟踪专业领域前沿知识和终身学习的意识，具备不断学习和适应发展的能力。

围绕以上指标点对应的毕业能力培养，制定了如下本门课程的3个课程目标：

课程目标1：能够运用Linux网络配置和基本命令，解决Linux系统应用中出现的复杂问题。

课程目标2：通过所学Shell编程及调式知识熟练编写脚本，解决Linux系统运行中出现的复杂问题。

课程目标3：能够运用进程、线程、信号知识保证系统持续可靠运行。

上述课程目标与毕业指标点的映射关系如表1所示，该映射结合了课程目标和学生学习能力的培养。

3.2 基于课程目标的课程教学内容设计

《Linux操作系统原理及实训》具有较强的理论性和实践性，教学内容是教学目标能否完成的基础。结合工程教育认证的要求，根据教学目标反向设计教学内容，在实践教学过程中不断整合和优化，表2所示设计了与课程目标相对应的教学内容。

3.3 以学生为中心的课程教学模式设计

按照工程教育认证以学生为中心的教育理念，教师的角色是学习的指导者和组织者，其作用更重要地体现在为学生提供有效的学习途径、学习资源、学习环境和学习引导[6]。针对课程具有较强实践性的特点，建议在机房授课，有利于凸显以学生为中心的工程教育认证的理念。在教学开始，为给学生直观的课程“效益”感受，重视“导课”环节，借以抓住学生的学习兴趣；在教学进行中，不再将学生作为被动听讲的观众，而应是教学环节的主角，适时地根据教学内容的采用差异化的教学模式，如问题驱动教学法、案例教学法、翻转课堂教学法、分组讨论法等。如表2所示，针对教学内容的不同设置了与之对应且行之有效的教学模式，激发了学生学习的积极性和主动性，让学生真正感受到自己作为课堂的主体；课后建立课程QQ交流群及时解答学生学习过程中的疑惑；鼓励学生使用中国大学MOOC平台、超星等平台进行课后延伸学习[7]；设计并开发了《Linux在线考试系统》，以检验学生对所学知识掌握情况；鼓励学生积极参加电子设计大赛、机器人创意设计大赛和大学生创新创业项目，在竞赛和项目过程中培养学生发现、分析和解决实际问题的能力。

4 课程目标达成度评价体系及持续改进机制

4.1 课程目标达成度评价体系

课程目标达成度评价是持续改进与完善工程教育专业认证的前提和基础[8]。为使课程考核更能体现面向工程教育认证和以能力培养为目标的教学理念，课程考核评价体系以工程教育专业认证的理念为主导，依据本课程所需达成的教学目标，注重学习的全过程和评价的多元性，改进传统卷面考核的形式，实行以能力为中心、以过程为重点的开放式、全程化考核。本门课程采用了多元化的考核形式如筆试成绩、课外作业、课堂参与、学习报告、实验结果质量、课程设计报告质量等，表3给出了软件工程2019级该门课程的课程目标对应的考核环节，并依据历年教学分析与经验总结设置了与之对应的评分权重。在总计45 名学生每一考核环节平均得分的基础上，按照如下公式（1） 计算出了每一课程目标的达成度。

4.2 学习效果评价及持续改进机制

通过课程目标达成度评价体系，得出每门课程目标的达成度，这为课程学习效果的评价奠定了基础。课程持续改进则是建立在课程学习效果评价的基础之上，是不断提高学生培养质量的保障。

（1） 学习效果评价。根据以往学生能力表现和教学经验，将所有课程预期目标值均设为0.65。由表3 结果可知，课程目标1～3 的达成度分别是0.801、0.758、0.679，图2表明所有课程目标的达成度均达到了预期目标。其中，课程目标1和2的达成情况良好，说明学生能够熟练运用操作命令解决系统中遇到的复杂问题，同时对Shell编程及其工具掌握良好；课程目标3的达成度与预期目标基本持平，与课程目标1 和2达成度相比较差，反映了学生对于进程、线程和信号原理理解不够充分，还不能够完全运用所学知识解决实际问题，对于解决复杂问题的方案设计和实现能力还应有提高的潜力。

（2） 持续改进措施。基于上述课程目标学习效果的评价，提出以下三方面的改进措施：

课程目标1：增强实践环节考核，为学生提供更加多元化的考核环节；注意发掘学生的学习兴趣，增强学生学习的成就感、积极性和主动性，激发学生将所学知识运用到实践项目中去。

课程目标2：设计结合实际的教学内容，增加一些竞赛题目和企业实际问题，以巩固课堂内容，加强课堂内容与实际应用的紧密联系。另外，在课堂表现环节注重学生对系统原理的理解，增强学生解决软件工程复杂问题的能力。

课程目标3：加大过程考核力度，鼓励学生树立自主学习和终身学习的意识；建设以项目制为主线的案例式教学，加强线程和进程的综合编程，增强学生的实践编程能力，以帮助学生理解进程和线程类问题的整体方案的设计与实现。

在教学大纲修订中应体现上述改进措施，并下一轮教学实践环节中严格实施，形成具有闭合内循环特点的教学质量持续改进体系，用于不断提高教学质量水平。

5 总结

在工程教育认证背景下，对《Linux操作系统原理及实训》课程教学大纲、评价体系和持续改进三方面进行了教学改革实践研究，体现了以学生为中心，以学习产出为导向的工程教育认证理念，有效促进了学生工程实践创新能力的提升。