白晨希 宋亞林

摘要：為了高效方便地完成工程教育專業(yè)認(rèn)證的相關(guān)工作，尤其是在課程體系制定，課程教學(xué)實(shí)施過程中需要進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析工作，因此構(gòu)建一個(gè)基于工程認(rèn)證的課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)十分必要。通過對(duì)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，能根據(jù)學(xué)生課程的考核成績計(jì)算出課程達(dá)成度和畢業(yè)要求達(dá)成度，最終根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析課程的教學(xué)效果、畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成情況，并提出持續(xù)改進(jìn)措施，完成工程認(rèn)證的三個(gè)閉環(huán)。

關(guān)鍵詞：工程認(rèn)證；課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)；持續(xù)改進(jìn)；Springboot；ECharts

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B/A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）31-0022-04

1 引言

近年來，教育部按照國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃工作要求，提高我國工程教育質(zhì)量，推動(dòng)工程教育改革和發(fā)展，使工程教育能夠更好地適應(yīng)政府、行業(yè)和社會(huì)需求，提升中國工程教育的國際競爭力，開展了普通高等學(xué)校工程教育專業(yè)認(rèn)證工作[1]。隨著我國工程教育專業(yè)認(rèn)證不斷發(fā)展和成熟，我國多所高校已經(jīng)開展認(rèn)證工作。在專業(yè)建設(shè)過程中要建立明確的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、規(guī)定專業(yè)畢業(yè)要求能力、設(shè)置支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的課程體系、制定課程評(píng)價(jià)及反饋機(jī)制，并將評(píng)價(jià)結(jié)果針對(duì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程教學(xué)活動(dòng)三重循環(huán)的持續(xù)改進(jìn)，以保證學(xué)校人才培養(yǎng)體系符合不斷變化的社會(huì)需求[2]。

工程教育專業(yè)認(rèn)證的工作中最為核心的就是針對(duì)學(xué)生的畢業(yè)要求達(dá)成度進(jìn)行評(píng)價(jià)，在具體實(shí)施過程中，由于涉及的數(shù)據(jù)量大、信息維度多，計(jì)算、匯總和數(shù)據(jù)分析的工作量巨大。為了能夠更加方便準(zhǔn)確地獲取相關(guān)信息，完成復(fù)雜的計(jì)算工作，并能夠?yàn)閷I(yè)建設(shè)和課程教學(xué)改革提供有效的數(shù)據(jù)支撐和分析能力，極大地提高用戶的工作效率，也能讓更多用戶直觀地看到高校專業(yè)情況，特別研究和設(shè)計(jì)了基于工程認(rèn)證的課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

本文主要介紹系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的相關(guān)內(nèi)容，完成了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系的維護(hù)，課程教學(xué)管理如課程組建設(shè)、教學(xué)大綱管理、課程考核方式成績錄入和計(jì)算、課程目標(biāo)達(dá)成度的計(jì)算、課程及畢業(yè)要求達(dá)成度計(jì)算等工程認(rèn)證相關(guān)的核心功能，以及對(duì)數(shù)據(jù)的可視化展示，調(diào)查問卷和系統(tǒng)相關(guān)信息的管理等功能，能夠方便專業(yè)相關(guān)工作的順利開展，提高工程教育專業(yè)認(rèn)證信息化的管理水平。

2 研發(fā)內(nèi)容

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求，工程教育要從培養(yǎng)目標(biāo)的制定、畢業(yè)要求的分解和量化、課程體系的建立，以及支撐課程評(píng)價(jià)和持續(xù)改進(jìn)機(jī)制等方面進(jìn)行改革。工程認(rèn)證要求除了基于行業(yè)背景設(shè)置培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生畢業(yè)要求和課程體系外，需要建立良好且有效的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)課程體系的評(píng)價(jià)意見反饋至師資隊(duì)伍建設(shè)、課程體系設(shè)置、培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的確立等方面[3]。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要包括對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系的建立和管理，課程師資隊(duì)伍建設(shè)和管理，課程評(píng)價(jià)反饋和持續(xù)改進(jìn)機(jī)制管理，學(xué)生畢業(yè)要求達(dá)成度分析，學(xué)業(yè)預(yù)警和調(diào)查問卷等功能。將學(xué)生所學(xué)課程的相關(guān)知識(shí)、技術(shù)和能力通過綜合考評(píng)的方式進(jìn)行量化計(jì)算[4]，最終計(jì)算出課程及畢業(yè)要求達(dá)成度，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，采用直觀的圖表形式更有利于進(jìn)行分析和決策。

由于該系統(tǒng)是學(xué)院工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的需要，也是專業(yè)建設(shè)的需要，更是高校教育教學(xué)改革的需要。通過對(duì)系統(tǒng)用戶的分析，將系統(tǒng)分為任課教師、課程負(fù)責(zé)人、專業(yè)負(fù)責(zé)人、院級(jí)管理員、系統(tǒng)管理員和學(xué)生等多種用戶，各用戶根據(jù)職責(zé)完成不同的功能，最終協(xié)調(diào)完成學(xué)生課程達(dá)成度及畢業(yè)要求達(dá)成度的評(píng)價(jià)功能。

3 研發(fā)方法

本系統(tǒng)開發(fā)前期是由從事專業(yè)工程認(rèn)證相關(guān)工作的教師和管理人員進(jìn)行調(diào)研分析、需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用UML進(jìn)行系統(tǒng)建模，系統(tǒng)架構(gòu)方面采用B/S架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

經(jīng)過分析和設(shè)計(jì)后組織專業(yè)的開發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)和測(cè)試，系統(tǒng)后臺(tái)采用Java編程語言，結(jié)合目前較為流行的Springboot框架技術(shù)和MySQL數(shù)據(jù)庫完成系統(tǒng)后臺(tái)的功能，前端使用了Vue框架和Ajax異步請(qǐng)求刷新技術(shù)完成頁面和數(shù)據(jù)的展示，并使用ECharts可視化插件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于本課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)中最核心的功能是課程目標(biāo)達(dá)成度、課程達(dá)成度和畢業(yè)要求達(dá)成度的計(jì)算，畢業(yè)要求達(dá)成度是工程認(rèn)證中畢業(yè)要求達(dá)成情況評(píng)價(jià)的依據(jù)。該功能也是系統(tǒng)中最為復(fù)雜的部分，涉及了多個(gè)用戶，各用戶的功能設(shè)計(jì)都要圍繞這一功能進(jìn)行展開。下面介紹不同用戶角色的功能模塊設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的結(jié)果。

4.1 功能模塊設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的用戶主要包括任課教師、課程負(fù)責(zé)人、專業(yè)負(fù)責(zé)人、院級(jí)管理員、系統(tǒng)管理員和學(xué)生，下面分別介紹各用戶的功能。

4.1.1 任課教師

任課教師作為課程教學(xué)的實(shí)施者，對(duì)課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)具有重要作用，主要承擔(dān)課程的成績管理和課程組相關(guān)的功能，如導(dǎo)入、修改和查詢學(xué)生各考核方式的明細(xì)成績，查看培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系，查看和下載所教課程的教學(xué)大綱，查看課程組相關(guān)信息等內(nèi)容。由于計(jì)算達(dá)成度需要學(xué)生的各種考核方式的明細(xì)成績，因此導(dǎo)入成績數(shù)據(jù)是該用戶最核心的功能。

4.1.2 課程負(fù)責(zé)人

課程負(fù)責(zé)人是課程組的唯一責(zé)任人，要對(duì)課程組進(jìn)行管理，并要指定課程組中的成員。此外，課程負(fù)責(zé)人要對(duì)課程相關(guān)的基本信息進(jìn)行維護(hù)，例如修改課程教學(xué)大綱的內(nèi)容，包括課程目標(biāo)、考核方式及占比等，上傳大綱文檔、試卷審批表等，課程質(zhì)量報(bào)告的編輯和生成，查看本專業(yè)該課程每個(gè)學(xué)生的課程達(dá)成度信息。

4.1.3 專業(yè)負(fù)責(zé)人

專業(yè)負(fù)責(zé)人的主要功能是針對(duì)整個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求及指標(biāo)點(diǎn)、支撐課程體系進(jìn)行管理，并要對(duì)課程負(fù)責(zé)人提交的教學(xué)大綱、試卷審批表、課程質(zhì)量報(bào)告進(jìn)行審核，以及建立課程組、指定課程負(fù)責(zé)人。在制定培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)以及課程體系后，也需要院級(jí)管理員進(jìn)行審核。此外，還可以發(fā)布調(diào)查問卷，統(tǒng)計(jì)查看問卷結(jié)果信息，查看專業(yè)所有學(xué)生的課程達(dá)成度和畢業(yè)要求達(dá)成度信息。

4.1.4 院級(jí)管理員

院級(jí)管理員主要負(fù)責(zé)對(duì)課程負(fù)責(zé)人提交的信息進(jìn)行審批，包括課程教學(xué)大綱、試卷審批表和課程質(zhì)量報(bào)告，并要對(duì)專業(yè)負(fù)責(zé)人提交的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)和課程體系等信息進(jìn)行審核批準(zhǔn)。此外，院級(jí)管理員還可以導(dǎo)入任課教師上課的信息，發(fā)起調(diào)查問卷，查看問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果，查看專業(yè)所有學(xué)生的課程達(dá)成度和畢業(yè)要求達(dá)成度信息。

4.1.5 系統(tǒng)管理員

系統(tǒng)管理員主要負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)信息的維護(hù)工作，如學(xué)生、教師、課程信息的管理，用戶權(quán)限的管理，此外還有對(duì)調(diào)查問卷和學(xué)生成績的管理功能，可以查看統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果。

4.1.6 學(xué)生

學(xué)生用戶主要功能包括查看專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和指標(biāo)點(diǎn)的內(nèi)容，查看修改個(gè)人信息，查看所修課程的成績、達(dá)成度和畢業(yè)要求達(dá)成度等信息，填寫調(diào)查問卷等功能。

根據(jù)各種用戶的功能描述，繪制出系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

4.2 業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)整體的業(yè)務(wù)流程描述如下：

首先由專業(yè)負(fù)責(zé)人制定專業(yè)培養(yǎng)方案，包括培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和指標(biāo)點(diǎn)、課程體系，建立相應(yīng)的課程組并指定課程負(fù)責(zé)人。然后每門課的課程負(fù)責(zé)人根據(jù)培養(yǎng)方案中課程體系對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系，制定并上傳課程的教學(xué)大綱，指定本課程的任課教師。院級(jí)管理員負(fù)責(zé)將課程表導(dǎo)入系統(tǒng)。任課教師根據(jù)教學(xué)大綱中的課程目標(biāo)來完成教學(xué)任務(wù)，并按照指定的考核方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考評(píng)，將課程考核方式的明細(xì)成績導(dǎo)入系統(tǒng)，完成所有學(xué)生各課程目標(biāo)的達(dá)成度計(jì)算，課程負(fù)責(zé)人匯總并計(jì)算出每個(gè)學(xué)生的課程達(dá)成度，以及整個(gè)課程的達(dá)成度，教師可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)課程教學(xué)效果進(jìn)行分析，提出持續(xù)改進(jìn)的措施，并生成課程質(zhì)量報(bào)告。此外，課程負(fù)責(zé)人提交需要上級(jí)審批的各種資料，由專業(yè)負(fù)責(zé)人和院級(jí)管理員進(jìn)行審核和審批。最終各種用戶可以在系統(tǒng)中查看學(xué)生的課程達(dá)成度和畢業(yè)要求達(dá)成度。

系統(tǒng)的整體業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能是非常重要的，相關(guān)數(shù)據(jù)比較多，計(jì)算比較復(fù)雜，根據(jù)系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊涉及了以下的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖中分別展示了培養(yǎng)方案、課程大綱、考試和成績等相關(guān)信息表及表之間的關(guān)系，以及學(xué)生、教師、課程組等基本信息，總共包括32張表。

5 應(yīng)用效果

本系統(tǒng)的前端頁面設(shè)計(jì)比較簡潔大方，多種用戶使用統(tǒng)一的登錄頁面，可以根據(jù)用戶身份的不同自動(dòng)進(jìn)入不同的操作界面。系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)如圖4所示，圖中展示了學(xué)生用戶查看課程達(dá)成度的結(jié)果，其中多門課程的達(dá)成度通過雷達(dá)圖進(jìn)行直觀的展示，由于篇幅所限，其他功能截圖不再展示。

通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，通過編碼和測(cè)試最終完成了專業(yè)培養(yǎng)方案的管理、學(xué)生課程達(dá)成度和畢業(yè)要求達(dá)成度的計(jì)算等核心功能，經(jīng)過多次真實(shí)數(shù)據(jù)測(cè)試逐步修改完善，達(dá)到了預(yù)期的效果。

6 結(jié)束語

基于工程認(rèn)證的課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了專業(yè)培養(yǎng)方案的管理，教學(xué)實(shí)施過程中對(duì)課程資料如教學(xué)大綱、考試試卷審批表、課程質(zhì)量報(bào)告等的管理，以及根據(jù)學(xué)生的課程各考核方式的明細(xì)成績計(jì)算出課程目標(biāo)達(dá)成度、課程達(dá)成度，并能夠根據(jù)學(xué)生四年的課程達(dá)成度計(jì)算出學(xué)生的畢業(yè)要求達(dá)成度等數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)能夠讓學(xué)生了解到自己掌握了哪些工程認(rèn)證要求的能力，并使專業(yè)和任課教師能夠及時(shí)對(duì)課程的設(shè)置和教學(xué)改革提出反饋和持續(xù)改進(jìn)的措施，最終提高課程的教學(xué)效果和專業(yè)的辦學(xué)質(zhì)量，更加符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的OBE理念。根據(jù)我國工程教育改革發(fā)展需要，以及國際工程教育發(fā)展變化趨勢(shì)，不斷完善工程教育認(rèn)證體系，更好地保障我國工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高工程教育對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，為國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)做出更大貢獻(xiàn)[5]。

當(dāng)然系統(tǒng)中還存在一些需要改進(jìn)的地方，細(xì)節(jié)功能的實(shí)現(xiàn)例如學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警、持續(xù)改進(jìn)評(píng)價(jià)管理、課程組的教學(xué)管理、課程案例庫和學(xué)生成果統(tǒng)計(jì)等功能還需要進(jìn)一步完成，這些將在后續(xù)工作中繼續(xù)完善。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】

收稿日期：2021-10-26

基金項(xiàng)目：河南省重點(diǎn)研發(fā)與推廣專項(xiàng)（科技攻關(guān)）項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：202102210380）

作者簡介：白晨希（1980—） ，女（回族），河南開封人，副教授，碩士，主要研究方向?yàn)檐浖こ獭⒂?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)；宋亞林（1977—） ，男，河南開封人，副教授，博士，主要研究方向?yàn)檐浖こ?、?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。