楊春蕾 鄭瑞娟 劉勇 鄭林濤 張明川 劉中華

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

摘? 要： 高校本科計算機專業(yè)面向工程教育認證的人才培養(yǎng)方式方法隨著信息化教學(xué)方式的快速發(fā)展需持續(xù)改進。為實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的宗旨和“重視能力培養(yǎng)”的目的，以及面對疫情等特殊時期的沖擊，本文提出“整體觀教學(xué)、開放式考題、階梯式考核”的課程評價模式。該評價模式在數(shù)據(jù)庫原理課程實施的考核效果顯示，該課程評價模式注重各個教學(xué)環(huán)節(jié)的貫通，對培養(yǎng)學(xué)生工程能力非常有益，考核結(jié)果能夠體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生工程能力的效果。

關(guān)鍵詞： 工程教育認證; 人才培養(yǎng); 課程評價; 計算機專業(yè); 數(shù)據(jù)庫原理

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ?文章編號：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，慕課）和SPOC（Small Private Online Course，小規(guī)模限制性在線課程）等新型的教學(xué)模式出現(xiàn)，使得教學(xué)整體觀和過程性考核在培養(yǎng)學(xué)生工程能力方面的作用越來越明顯，也為課程的評價方式提出了新要求。

1 面向計算機工程教育認證的人才培養(yǎng)特點

工程教育認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，對我國工程性人才與國際市場接軌具有重要的參考依據(jù)。面向工程教育認證和新工科教育趨勢，計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)需遵循OBE[1]（Outcome-Based Education）理念，即目標(biāo)導(dǎo)向教育，組織制訂、實施以目標(biāo)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)體系，從而在教學(xué)管理、教育教學(xué)方式方法等方面持續(xù)改革[2]。具體體現(xiàn)在課程目標(biāo)從“講授知識”轉(zhuǎn)變?yōu)椤芭囵B(yǎng)能力”[3]、授課方式從“講授灌輸”到“多方式結(jié)合的知識引導(dǎo)”、知識體系從“課程構(gòu)建”到“學(xué)科構(gòu)建”等方面。這就要求教師從傳統(tǒng)講臺走下來，將教學(xué)融入到學(xué)生學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，將單純的講授知識轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”的知識、方法、技術(shù)相結(jié)合的工程實踐能力的提升性培養(yǎng)。

此外，隨著國家對“金課”建設(shè)的大力推進，增加學(xué)生思考與討論環(huán)節(jié)、重視設(shè)計創(chuàng)新和思維表現(xiàn)，已成為“以學(xué)生為中心”的授課方式的集中體現(xiàn)。

2 計算機專業(yè)課程考核（評價）方式要與教學(xué)改革相適應(yīng)

我校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是國家級特色專業(yè)，并于2017年11月接受了全國工程教育專業(yè)認證。我校計算機專業(yè)憑借信息類專業(yè)優(yōu)勢，在線上課程建設(shè)、線上線下教學(xué)資源融合、教學(xué)方式方法改革等方面，做了大量的嘗試與研究。通過推進在線開放課程、微課的開發(fā)與應(yīng)用，加強現(xiàn)代信息技術(shù)和教育教學(xué)的深度融合，在“計算機組成原理”、“計算機網(wǎng)絡(luò)”、“數(shù)據(jù)庫原理”多門課程中實踐，充分利用視頻資源，通過“課前預(yù)習(xí)-課堂學(xué)習(xí)-課下復(fù)習(xí)”三個階段扎實掌握各教學(xué)重點、難點，結(jié)合“課堂練習(xí)-階段測驗-工程訓(xùn)練-期末測評”等環(huán)節(jié)，初步形成了面向工程認證人才培養(yǎng)的、基于CDIO[4]（Conceive-Design-Implement-Operate）理念的線上線下混合式教學(xué)模式。

2020年年初我國爆發(fā)了新冠疫情，此次疫情對高校教學(xué)方式的沖擊巨大，極快地推進了線上教學(xué)的發(fā)展。新的教學(xué)模式采用線上線下混合教學(xué)，強調(diào)創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)[5]，所以，課程評價方法中須考慮如下問題：

⑴ 如何體現(xiàn)對能力培養(yǎng)效果的評價;

⑵ 對知識的掌握如何“抓”、怎么“放”;

⑶ 如何避免在線考試的試卷雷同情況。

這三個問題尖銳且急待解決，對推動工科類人才培養(yǎng)有非常積極的意義，研究意義較高。

3 基于“整體觀教學(xué)、開放式考題、階梯式考核”的課程評價模式

通過研究課程評價過程中的三個亟待解決的問題，可以發(fā)現(xiàn)三個問題不是孤立存在的，它們之間的相互依存關(guān)系突出。對于一線教學(xué)工作者來說，我們不能像在線開放課程網(wǎng)站或在線考試網(wǎng)站的開發(fā)者那樣單純地考慮避免試卷雷同的問題，而更需要在考核的過程中重視對能力培養(yǎng)效果的評價。這樣一來，對學(xué)生的考核就不能僅停留在例如“防止考生手機切屏”等通過身份認證、全程監(jiān)控、行為分析來規(guī)避考生作弊的方式，這種解決問題的方法不僅費時費力，而且從心理健康發(fā)展角度對建立師生間的信任聯(lián)系無益，甚至?xí)璧K教學(xué)的持續(xù)性開展。

因此，我們提出了基于“整體觀教學(xué)、開放式考題、階梯式考核”的課程評價模式，從教學(xué)知識點架構(gòu)、考題內(nèi)容與結(jié)構(gòu)、考核層次與過程三個方面優(yōu)化教學(xué)過程、拓寬課程評價范圍。本文以我校計算機專業(yè)的“數(shù)據(jù)庫原理”課程為例介紹該課程評價模式。

⑴ 整體觀教學(xué)

“數(shù)據(jù)庫原理”這門課知識面比較寬泛，涉及了關(guān)系代數(shù)、謂詞演算、關(guān)系數(shù)據(jù)理論等與數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)相關(guān)的內(nèi)容，還涉及了數(shù)據(jù)庫安全性、完整性、數(shù)據(jù)庫設(shè)計等工程設(shè)計方面的原理知識，還包括SQL語句、數(shù)據(jù)庫編程、查詢優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)、并發(fā)控制等工程應(yīng)用方面的技術(shù)。而且知識點很瑣碎，從整體上比較難把握重點難點，學(xué)生不容易將整個課程內(nèi)容串聯(lián)、構(gòu)建知識體系。為此，在建設(shè)在線開放課程之初，教學(xué)團隊重新梳理了課程體系結(jié)構(gòu)中的各個部分，打通各部分關(guān)節(jié)，以“數(shù)據(jù)庫設(shè)計”為突破口，圍繞“工程設(shè)計原理”，打造具有“知識傳遞”模式的新的知識框架結(jié)構(gòu)。圖1展示了這種重視知識貫通與融合的知識框架結(jié)構(gòu)。

此外，結(jié)合在線課程視頻，“數(shù)據(jù)庫原理”課程的講授被分為了三個授課層次：分析數(shù)據(jù)表象→討論現(xiàn)實意義→理解數(shù)據(jù)內(nèi)部聯(lián)系及數(shù)據(jù)依賴原理，三個層次依次遞進，可達到從工程技術(shù)到工程設(shè)計原理再到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)三個方面知識的融會貫通。圖2為三個授課層級的遞進關(guān)系。

最為理想的狀態(tài)是通過實驗分析數(shù)據(jù)表象，進而討論數(shù)據(jù)表象展現(xiàn)的現(xiàn)實意義，最后要落腳到對“數(shù)據(jù)內(nèi)部聯(lián)系及數(shù)據(jù)依賴原理”的理解上。為此，團隊將在線課程中的SQL Server無聲演示視頻嵌入ppt課件作為一種改進的短視頻演示教學(xué)方式，結(jié)合課堂面授與視頻演示的優(yōu)點，通過視頻演示及數(shù)據(jù)表象分析使學(xué)生認識到表象背后的現(xiàn)實意義并深入理解數(shù)據(jù)依賴原理，從而極大融合各個教學(xué)層次、更快達到教學(xué)目標(biāo)。

⑵ 開放式考題

一般意義的開放性考題大多集中在“對課程的整體認識”、“對某個應(yīng)用環(huán)境的問題解決方案設(shè)計”等，題目設(shè)置較大，所占分值較多。但對于面向工程認證人才培養(yǎng)的需求，這種考題設(shè)置顯然對知識與能力的覆蓋范圍不能達到評價培養(yǎng)效果的目的。因此，開放性考題的設(shè)置思路需要放寬，單獨的大問題要開放，小問題也可以開放，或者分析題中的一部分也可以開放。比如，“數(shù)據(jù)庫原理”課程中的以下幾種開放性考題形式。

根據(jù)需求完成數(shù)據(jù)庫設(shè)計：要求畫出ER模型完成概念結(jié)構(gòu)設(shè)計（能力評價），將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為邏輯結(jié)構(gòu)（知識點評價），根據(jù)應(yīng)用環(huán)境提出查詢條件和查詢頻率需求，并據(jù)此設(shè)計索引（開放性考題，能力及知識點綜合評價）。

數(shù)據(jù)庫完整性破壞分析：給出一個數(shù)據(jù)庫操縱錯誤提示，分析該操縱破壞了哪種數(shù)據(jù)庫完整性規(guī)則（知識點評價），根據(jù)應(yīng)用環(huán)境提出合理的違約處理方案（開放性考題，能力及知識點綜合評價），并根據(jù)該方案定義數(shù)據(jù)完整性（開放性考題，知識點評價）。

按要求寫清設(shè)計需求，并用SQL語句實現(xiàn)：給出一個設(shè)計框架，如分組視圖、自然連接查詢等，要求使用到having子句、聚集函數(shù)、結(jié)果排序等（開放性考題，能力及知識點綜合評價）。

以上是“數(shù)據(jù)庫原理”課程常用的三種開放性考題形式，考查學(xué)生在具體應(yīng)用環(huán)境下靈活掌握知識點的能力，可以看出，題目設(shè)置不一定是大題，與其他知識點之間有緊密聯(lián)系，小題目之間的延續(xù)性也比較強，能夠反應(yīng)出應(yīng)試者對知識點的工程應(yīng)用能力，同時也很大限度地避免了雷同試卷的產(chǎn)生，不僅適用于線下考核，也可用于特殊時期在線考試。

⑶ 階梯式考核

單純的試卷，無法評價課程對學(xué)生的能力培養(yǎng)效果，基于在線開放課程和混合式課堂的便利條件，教師完全有條件對學(xué)生進行過程性考核。

例如“數(shù)據(jù)庫原理”課程將該過程性考核具體為：線下課堂的在線考勤、在線測驗、在線提問、當(dāng)堂討論、翻轉(zhuǎn)課堂，課外在線測驗、討論及互評、調(diào)研報告，線下實驗鞏固，期末考試。

該階梯式考核方式貫穿整個教學(xué)過程，評價形式多種多樣，評價內(nèi)容從注重知識點掌握的評價漸漸過度到對能力培養(yǎng)效果的評價，從基礎(chǔ)到能力提升再到基于具體應(yīng)用環(huán)境的靈活運用，評價內(nèi)容和評價方式也呈階梯式發(fā)展。

4 評價方式改革效果

2020年下半年，在我校計算機專業(yè)的“數(shù)據(jù)庫原理”課程實施了基于“整體觀教學(xué)、開放式考題、階梯式考核”的課程評價模式。從總評成績來看，正態(tài)性分布明顯且高分占比不低，說明整體觀教學(xué)和階梯式考核效果明顯，但試卷成績存在一定的兩極分化的問題，最高分96分與最低分2分的差距在之前的考試中從未出現(xiàn)過，除了部分學(xué)生還未適應(yīng)開放性考題的考核方式的原因之外，題目的靈活度使得靠死背知識點的學(xué)生難以及格，這在一定程度上也反映出開放性考題對培養(yǎng)學(xué)生工程能力的效果正在顯現(xiàn)。

所以，接下來需要在保持評價模式基本框架不變的情況下，優(yōu)化、細化各個評價層次的評價方式方法，并幫助學(xué)生適應(yīng)評價方式的轉(zhuǎn)變，以期從各個方面使學(xué)生的工程能力得到充分培養(yǎng)。

參考文獻（References）：

[1] 顧佩華，胡文龍，林鵬等.基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”（OBE）的工程教育模式：汕頭大學(xué)的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014.1：27-37

[2] 陸鑫.OBE工程教育模式下課程教學(xué)設(shè)計研究[J].計算機教育，2017.10：135-139

[3] 林鵬，嚴(yán)茂紅，胡文龍.基于學(xué)習(xí)結(jié)果的工科探究式教學(xué)的評估策略與方法[J].高等工程教育研究，2016.3：175-180

[4] 顧佩華，包能勝，康全禮，陸小華，熊光晶，林鵬，陳嚴(yán). CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012.3：24-40

[5] 張元，熊風(fēng)光，況立群.“新工科”計算機專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)質(zhì)量評價體系改革[J].計算機時代，2020.11：113-116