余 勤, 曾曉東, 王 建, 楊曉梅, 梁 斌

(四川大學(xué) 電氣信息學(xué)院， 四川 成都 610065)

1 概述

2015年工程教育專業(yè)認(rèn)證委員會(huì)給出的新工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中,OBE(outcome based education能力導(dǎo)向教育)貫穿始終,其本質(zhì)是以“能力培養(yǎng)為核心”。新認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的基本理念是目標(biāo)導(dǎo)向、以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn),并在學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、持續(xù)改進(jìn)、師資隊(duì)伍、條件保障等7個(gè)方面制定了認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。其中,目標(biāo)導(dǎo)向是指將培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為具體的畢業(yè)要求,對(duì)日常教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向。而培養(yǎng)目標(biāo)的制定,則要依據(jù)社會(huì)需求、行業(yè)發(fā)展以及學(xué)校定位和專業(yè)特色。培養(yǎng)的人才類型(復(fù)合型、研究型、應(yīng)用型)與層次(引導(dǎo)、專業(yè))應(yīng)與畢業(yè)要求相匹配。以學(xué)生為中心就是要求在制定目標(biāo)時(shí),要圍繞學(xué)生進(jìn)行,且必須考慮全體學(xué)生。因此，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)報(bào)告應(yīng)以數(shù)據(jù)和實(shí)例說明全體畢業(yè)生達(dá)到了培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,不以培養(yǎng)亮點(diǎn)代替一般,不以少數(shù)學(xué)生情況代替全體情況。最后,“持續(xù)改進(jìn)”的實(shí)現(xiàn)有賴于有效的質(zhì)量監(jiān)控與反饋機(jī)制[1-2]。

2 構(gòu)建OBE課程教學(xué)體系

OBE的主要內(nèi)涵包括:與學(xué)校定位相適應(yīng)的、廣泛被社會(huì)所認(rèn)知和接受的培養(yǎng)目標(biāo); 可支撐培養(yǎng)目標(biāo)的明確、可衡量的畢業(yè)要求; 按照畢業(yè)要求安排教學(xué)活動(dòng); 對(duì)畢業(yè)要求達(dá)成度進(jìn)行評(píng)價(jià)。OBE培養(yǎng)體系如圖1所示,畢業(yè)要求與教學(xué)過程的關(guān)系如圖2所示[3-5]。

圖1 OBE培養(yǎng)體系示意圖

圖2 畢業(yè)要求與教學(xué)過程的關(guān)系圖

在OBE模式的培養(yǎng)體系中,培養(yǎng)目標(biāo)是最先要確定的。根據(jù)社會(huì)、行業(yè)、學(xué)生的需求以及學(xué)校定位,制定出本專業(yè)的總體培養(yǎng)目標(biāo)為:面向各類自動(dòng)化系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)與開發(fā),培養(yǎng)兼具軟硬件設(shè)計(jì)能力、強(qiáng)弱電知識(shí)、控制理論及工程應(yīng)用能力,能在控制理論研究、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制、信息處理、管理與決策等領(lǐng)域具有專業(yè)特長(zhǎng)的綜合型工程技術(shù)人才。對(duì)應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的畢業(yè)要求,是對(duì)學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)該掌握的知識(shí)和能力的具體描述,包括知識(shí)、技術(shù)和素養(yǎng)。畢業(yè)要求還需要進(jìn)行分解,以便構(gòu)建 “以結(jié)果為導(dǎo)向”的畢業(yè)要求的知識(shí)和能力指標(biāo)體系。

對(duì)于畢業(yè)要求,課程是最基本的支撐單元。首先,需要根據(jù)畢業(yè)要求中各項(xiàng)知識(shí)和能力的指標(biāo)點(diǎn),構(gòu)建課程體系,使畢業(yè)要求對(duì)課程體系的影響通過指標(biāo)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn),即指標(biāo)點(diǎn)要有明確的課程設(shè)置相對(duì)應(yīng),每門課程與畢業(yè)要求的某個(gè)具體指示點(diǎn)有明確的關(guān)聯(lián)關(guān)系。也就是說,對(duì)于具體課程而言,需考慮以下3個(gè)問題:怎樣的課程目標(biāo)才能支撐畢業(yè)要求; 課程如何實(shí)現(xiàn)對(duì)畢業(yè)要求的支撐; 課程如何證明對(duì)畢業(yè)要求的支撐。對(duì)課程支撐畢業(yè)要求情況的評(píng)價(jià)與對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成度的評(píng)價(jià),必須分解為對(duì)學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過程的全程跟蹤與進(jìn)程式評(píng)估。

3 課程目標(biāo)的制定、落實(shí)與考核

課程目標(biāo)是以教學(xué)大綱的形式體現(xiàn)的。制定課程教學(xué)大綱時(shí),要對(duì)支撐每個(gè)畢業(yè)要求的知識(shí)能力點(diǎn)的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行權(quán)重分配,設(shè)計(jì)描述每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)成果的定量化表征體系,并依據(jù)每一屆學(xué)生在教學(xué)進(jìn)程中的實(shí)際表現(xiàn)開展考核評(píng)價(jià),計(jì)算課程目標(biāo)達(dá)成度。下面以“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程為例,說明在新工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下如何實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的制定、落實(shí)與考核。

3.1 課程目標(biāo)的確立(制定教學(xué)大綱)

課程目標(biāo)應(yīng)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系,表述要足夠明確,要足以“導(dǎo)向”課程教學(xué)過程[6-7]。為此,課程目標(biāo)應(yīng)分解細(xì)化,并能落實(shí)到相應(yīng)教學(xué)章節(jié),確實(shí)讓教師和學(xué)生“能懂”,確實(shí)可以判定是否達(dá)成。課程目標(biāo)以教學(xué)大綱形式固化,以保證執(zhí)行的規(guī)范性。在“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中,依據(jù)培養(yǎng)方案所給出的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn),確定了的4個(gè)課程目標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn),以及這些指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成途徑和評(píng)價(jià)方式,如表1所示。

3.2 教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)

落實(shí)課程目標(biāo)的關(guān)鍵是解決“課程如何實(shí)現(xiàn)對(duì)畢業(yè)要求的支撐”問題[8-11]。目標(biāo)導(dǎo)向式學(xué)習(xí)的目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生的“學(xué)”,確保“學(xué)到”,關(guān)鍵在于良好的教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)設(shè)計(jì)的原則是,將“能力的培養(yǎng)貫穿整個(gè)教學(xué)過程”。在“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中,為了達(dá)成課程目標(biāo),主要采用課堂講授、課外自學(xué)和課后作業(yè)等手段。采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,以完成“學(xué)生選課管理系統(tǒng)”這一具體項(xiàng)目為目的,按照C語(yǔ)言知識(shí)體系的順序,根據(jù)項(xiàng)目開發(fā)的要求來選擇講授的知識(shí)點(diǎn)。以動(dòng)手實(shí)踐編程為切入點(diǎn),針對(duì)問題進(jìn)行分析,以實(shí)現(xiàn)具體功能的程序?yàn)槔}來引入、講解相關(guān)知識(shí)。在實(shí)施教學(xué)的過程中,為適應(yīng)工程認(rèn)證對(duì)加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的要求,在總學(xué)時(shí)不變的情況下,減少了理論授課時(shí)間,加大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)覆蓋了所有教學(xué)內(nèi)容。除了進(jìn)行基礎(chǔ)的演示性、重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn),還設(shè)置了一些有較高難度、需要學(xué)生自行設(shè)計(jì)算法的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。強(qiáng)調(diào)程序的可讀性、規(guī)范性,要求對(duì)變量、語(yǔ)句加注釋,對(duì)程序思路進(jìn)行說明等,使學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。

表1 課程目標(biāo)、達(dá)成途徑及評(píng)價(jià)方式

為增強(qiáng)教與學(xué)之間的互動(dòng),活躍課堂氣氛,在課堂教學(xué)中加強(qiáng)了課堂提問及練習(xí)等多種教學(xué)方式,以改變過去由教師單純講授的“單聲道”方式,訓(xùn)練學(xué)生的開放性思維和勤于思考的習(xí)慣,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的興趣。在課外,課程組教師聯(lián)合建立了課程答疑QQ群,對(duì)學(xué)生提出的問題盡可能全部作答,及時(shí)解決他們學(xué)習(xí)中的難點(diǎn),拉近了師生距離,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,取得了良好的教學(xué)效果。教學(xué)調(diào)查反饋表明,9成左右的學(xué)生認(rèn)為在學(xué)習(xí)遇到困難時(shí),能及時(shí)得到教師的幫助和支持。該調(diào)查反饋還為后續(xù)改進(jìn)提供了依據(jù),體現(xiàn)了OBE體系中“以學(xué)生為中心”的宗旨。

良好的教學(xué)模式促進(jìn)了學(xué)生的“學(xué)”,但更要確保學(xué)生能“學(xué)到”。因此,有效的考核是必須的。依托學(xué)校的課程中心網(wǎng)站,每周布置一次網(wǎng)絡(luò)考試,要求學(xué)生在線完成,對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。為保證實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)能切實(shí)提高學(xué)生動(dòng)手能力,本課程改變了以前只依據(jù)實(shí)驗(yàn)程序運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)的方式,預(yù)先制定了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)評(píng)分細(xì)則,把訓(xùn)練考核貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,從基本概念的掌握到編程的規(guī)范性和報(bào)告撰寫的規(guī)范性等，都做了嚴(yán)格要求。

3.3 考核及評(píng)價(jià)

考核及評(píng)價(jià)主要解決“課程如何證明對(duì)畢業(yè)要求的支撐”問題。課程考核的設(shè)計(jì)原則是,圍繞課程目標(biāo),依據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)逐項(xiàng)考核。每一項(xiàng)課程目標(biāo)均對(duì)應(yīng)適當(dāng)?shù)目己朔绞?每一項(xiàng)考核均規(guī)定了明確的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),考核權(quán)重與教學(xué)內(nèi)容相匹配。即課程考核的三要素為考核方式、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和匹配權(quán)重。

在“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中,根據(jù)學(xué)期的實(shí)際授課學(xué)時(shí),經(jīng)課程組討論決定的考核方案為：平時(shí)考核占55%,期末考核占45%。期末考核的基本原則是,各章知識(shí)點(diǎn)基本覆蓋,題型包括選擇、讀程序、程序填空、編程等,綜合考查學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言的掌握情況。其中,新增的編程題著重考查學(xué)生自行解決問題的能力。根據(jù)表1的要求,確定出各章節(jié)分值,得到期末考核覆蓋的知識(shí)點(diǎn)如表2所示。

表2 期末考核知識(shí)點(diǎn)及題量分布表

期末考試試題由客觀題和主觀題構(gòu)成。其中編程題由學(xué)生自由發(fā)揮,除對(duì)程序正確性進(jìn)行評(píng)判外,還針對(duì)編程的規(guī)范性、程序的可讀性等進(jìn)行評(píng)判。平時(shí)考核以過程考核為主,其構(gòu)成及占總成績(jī)的比例為:課堂考核11%,網(wǎng)絡(luò)考試24%,實(shí)驗(yàn)考核20%。其中,課堂考核主要考核學(xué)生對(duì)當(dāng)堂知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,由教師在當(dāng)堂課結(jié)束前針對(duì)當(dāng)堂課的講授內(nèi)容進(jìn)行考核; 網(wǎng)絡(luò)考試安排在一章講授完后進(jìn)行,直接跟蹤學(xué)生對(duì)該章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度; 實(shí)驗(yàn)考核注重考核學(xué)生的動(dòng)手能力,從問題描述(20%)、程序正確(30%)、程序風(fēng)格(10%)、運(yùn)行結(jié)果(20%)、分析總結(jié)(10%)、報(bào)告格式(10%)共6個(gè)方面規(guī)定了詳細(xì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。例如,程序正確這一項(xiàng)的評(píng)分細(xì)則為：滿分為5分，其中基本分1分，每個(gè)實(shí)訓(xùn)滿分為1分，共4個(gè)實(shí)訓(xùn)。每個(gè)實(shí)訓(xùn)按如下分級(jí)評(píng)分：有語(yǔ)法錯(cuò)誤無法執(zhí)行得0.2分,無語(yǔ)法錯(cuò)誤可以執(zhí)行但程序得不到任何結(jié)果得0.4分,可以得到執(zhí)行結(jié)果但結(jié)果有偏差得0.6分,結(jié)果正確但程序效率較低得0.8分,程序完全正確得1分。

3.4 畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)

在完成自頂向下的OBE教學(xué)體系建立的正向過程之后,推進(jìn)這種教學(xué)體系不斷完善的另一個(gè)關(guān)鍵是建立持續(xù)改進(jìn)的制度化措施——持續(xù)改進(jìn)循環(huán)。持續(xù)改進(jìn)小循環(huán)是指每門課程依據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算結(jié)果及其他評(píng)價(jià)結(jié)果,每學(xué)年對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。 在“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中,根據(jù)表1所列本課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成途徑和評(píng)價(jià)方式,結(jié)合課程考核方案,得到畢業(yè)要求達(dá)成度計(jì)算方法,依據(jù)課程考核記錄,計(jì)算各教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度,進(jìn)而得到本課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成度[12]。例如：考核方案包括10%左右的與VS下的編譯、調(diào)試、測(cè)試等相關(guān)的題目,用于測(cè)試學(xué)生對(duì)表1中教學(xué)目標(biāo)1的達(dá)成程度; 10%左右的題目與格式規(guī)范性有關(guān),以此測(cè)試學(xué)生對(duì)表1中教學(xué)目標(biāo)4的達(dá)成程度; 其余80%左右都是對(duì)學(xué)生語(yǔ)法、語(yǔ)句、算法方面的知識(shí)掌握程度的考核,用于測(cè)試學(xué)生對(duì)表1中教學(xué)目標(biāo)2的達(dá)成程度。編程題則針對(duì)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力進(jìn)行考核,用于測(cè)試學(xué)生對(duì)表1中教學(xué)目標(biāo)3的達(dá)成程度。綜合以上分析,該課程對(duì)畢業(yè)要求達(dá)成度的計(jì)算公式,如表3所示。

表3 畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度計(jì)算表

表3(續(xù))

依據(jù)表3所示的課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算公式,課程組計(jì)算出部分學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度如表4所示。

表4 2017級(jí)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度計(jì)算結(jié)果

由表3可知,不合格(課程成績(jī)低于60分)的學(xué)生各項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度均較差,合格的學(xué)生除了考查程序規(guī)范性的教學(xué)目標(biāo)3達(dá)成度稍差外,其他教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度均合格。優(yōu)秀學(xué)生各項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度基本在90分左右,整個(gè)教學(xué)班的各項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度平均分均在80分左右,相比往年,畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中提及的相關(guān)能力的培養(yǎng)在本課程中的實(shí)現(xiàn)情況良好,達(dá)成度指標(biāo)有所提高。

4 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)以“能力培養(yǎng)為核心”的課程教學(xué)體系的認(rèn)真學(xué)習(xí),對(duì)工程認(rèn)證三大理念及其在教學(xué)環(huán)節(jié)中的實(shí)踐有了更深入的理解。想方設(shè)法把學(xué)生推到前臺(tái),讓學(xué)生“學(xué)起來”,關(guān)注學(xué)生“學(xué)到了什么”,而不僅僅是“教”了什么,“教得怎樣”。通過學(xué)生“學(xué)得怎樣”的反饋來評(píng)價(jià)教學(xué),并進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

但是,針對(duì)現(xiàn)階段課程教學(xué)存在“單聲道”教學(xué)模式及開設(shè)課程多、學(xué)生人數(shù)多、教師任務(wù)重的問題和困難,全面落實(shí)課程教學(xué)改革依然“任重道遠(yuǎn)”。今后可針對(duì)核心課程,對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行“局部改革”,再由點(diǎn)到面向更多課程、更多專業(yè)“輻射”?？傊?以“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程為例構(gòu)建的,以“能力培養(yǎng)為核心”的課程教學(xué)體系的研究和探索,對(duì)新專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下的課程教學(xué)很有借鑒意義。