工程认证

工程教育专业认证背景下的“金课”建设——以数据库原理与应用课程为例

来源:3044am永利集团发布时间:2023-03-21浏览次数:221



以工程教育专业认证理念指导教学改革的意义

工程教育专业认证是用来衡量所培养的毕业生是否达到专业制定的培养目标和毕业要求的评价体系[1]。我国自20166月成为《华盛顿协议》正式成员后,逐步建立了国际实质等效的工程教育专业认证体系,提出的《中国工程教育认证协会工程教育认证标准》已逐渐成为我国各高校工程类专业建设的基准[2-3]。“以学生为中心”“成果导向”“持续改进”是工程教育专业认证的核心理念,其中一项重要的指标即是学生毕业要求的达成情况[4]

对于工程类学生来说,毕业要求是指他们毕业时及毕业后5年内支撑的工程专业和非工程专业(基本素质)核心能力和竞争力[5]。毕业要求根据工程知识、问题分析和设计开发解决方案等方面,细化为各个指标点,并在教学课程中得以体现,教师和管理人员在教学阶段结束后,设计并实施改进的评价方法,评估持续毕业要求达成情况,发现教学过程中产生的问题,给出持续改进的方案,促进人才培养规格的不断提高。由此可看出,工程教育理念在整个教育过程中起到了诊断、导向、改进和管理等至关重要的作用,是“结果为导向”的教育目标和“教学效果持续改进”实现的重要保证。

2 “金课”的分类和标准

专业认证对学科和专业建设提出了更高的要求,对专业而言,评价的标准最终落实到教学。自20189月以来,教育部陆续印发《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》等通知,要求各高校全面梳理课程内容。20186月,教育部部长陈宝生提出,要打造“有深度、有难度、有挑战度的‘金课’”[6]。“金课”是高质量课程的统称。教育部高等教育司司长吴岩给出解读,“金课”应符合“两性一度”,即高阶性、创新性、挑战度[7]

如何才能打造“金课”?教师在教学过程的设计和实施过程中,要注重课堂为核心,注重课堂内外、课程始终等多个环节体现“以学生为中心”的理念,并在课程难度和深度上进行加深和拓展。其中线上线下混合“金课”实现了传统教学中的课堂教学的线上学习,以及课后学习的纵向延伸。如何实现混合“金课”呢?需要教师在教学过程中把在线课程的优势与传统课堂相结合,既要有线上教学的部分,又需要有线下教学的内容,并且在教学过程、教学内容和教学考核的设计、执行等环节中充分体现“以学生为中心”的教学理念,配合创新的教学方法,学生以小组的形式进行学习的分享或项目的展示。这一教学方式与工程专业认证打造有能力的学生目标不谋而合,不仅体现了课程革命,也体现了教与学过程的革新。

线上线下“金课”教学模式的设计和实施

以数据库原理与应用课程为例,在教学设计过程中可以以多种教学改革手段,如小班化教学、混合式教学、翻转课堂等,推进智慧教学模式下“金课”若干教学环节的实施问题。

3.1 对应工程教育专业认证毕业要求指标点,修订课程目标,重新设计教学流程,构建线上线下教学安排

结合工程专业认证培养目标和毕业要求,修订课程目标,具体如图1所示。



对于各教学单元,根据教育目标分类学中认知领域层次的划分,结合难易程度和历年学生反馈,对各知识点进行分析划分。以课程中的“数据表和约束建立”为例,划分结果具体见表1

根据布卢姆的教育目标分类学中对认知领域的6层划分:认知、理解、应用、分析、综合和评价[8],线上教学侧重认知和理解,教师通过导学视频、学生分组讨论等方法进行课前导学,学生能够自主选择学习策略,根据个人的时间和水平进行学习,可多次重复观看视频,直至完全理解。课后教师通过线上平台即时接收作业和测试的结果,并积极给予指导与反馈,促进个性化学习。根据以上理念,本研究将课程内容以混合式教学模式重新构建,如图2所示,其中在教学活动中虚线表示的活动内容一般在线上平台进行。



3.2 因课制宜选择课堂教学方式方法,不断提高线上线下教学质量

如何实施以“学生为中心”的教学,是工程教育专业认证落实到课程的关键问题。这就要求在教学过程中改变传统的教学模式,教师由知识的占有者、知识传授者和课程执行者转变为学习设计组织者、学习引导促进者和课程的开发创造者角色。在课堂教学过程中,积极探索创新教学法的应用,根据2017年度英国开放大学发布的“创新教学报告”中介绍的创新教学理论和实践,可参考的十大创新教学法[9]见表2,根据本研究教学内容,探索运用学生主导的分析、基于内部价值的学习、TBL团队教学法、PBL基于问题的学习法等,积极引导学生参与,通过研讨、探究,充分调动学生的主动性。



通过教学过程中的摸索,可以采用学生串讲、小组讨论等方式,鼓励学生主动思考和发散性思维,培养学生的自主学习能力、分析和解决问题的能力,在问题的分析和解决过程中,通过提出问题—讨论(分析问题)—解决问题—再提出问题的几次迭代,加深学生对基础知识的理解和对重点难点的认识和应用。在教学过程中结合线上教学平台,如雨课堂、蓝墨云班课、对分易、超星学习通等,改学生“举手”为“举手机”,实现老师与学生,学生与学生之间的全员互动。具体实施流程如图3所示。



3.3 确定课程考核目标,建立考核体系,实现质量保障和持续改进

1)贯彻以“学生为主体”“一个目标、两条主线、两套循环”的本科教学质量保障体系,即以持续提高人才培养质量为目标,以培养目标达成、毕业要求达成为主线,贯彻学生中心、结果导向、关注过程以及持续改进的保障理念,通过内部循环和外部循环双闭环持续改进机制实现自评与他评。

建立有效的信息反馈机制、科学评估机制、课程改进机制和教学奖惩机制,学校制订了“本科专业建设管理办法”“课程建设管理办法”等规章制度,校、系部建立保证教学质量工作正常运行的领导机构、管理机构和工作机构,明确机构职责和保障主体,从而形成从教学评估、信息反馈到教学改进的循环闭环。通过多种第三方评价方式,如毕业情况、毕业五年发展情况、毕业生满意指标、用人单位满意指标和社会评价等,动态持续地评估毕业生的人才培养质量,据以判断培养目标的达成度,学校特色和定位的符合度,社会期望的满意度,以及专业目标是否符合地区和行业的发展。

2)确定课程考核目标,建立和优化课程考核体系,设定个性化考核方案。传统的教学过程中,课程考核存在若干问题,如课程考核目标不明确,学生仅仅追求课程笔试的合格目标,缺少了对实际应用岗位技能的能力认知;考核内容不全面,以“数据库课程”为例,大部分考核内容集中在理论以及抽象的基础知识,对于过程考核也大多包含作业、平时成绩、考勤等内容,而忽略了学生应用能力的考核,造成学生通过率高,但动手能力弱的结果;考核方式脱离实际应用,造成学生掌握的知识与实际岗位的应用需求脱节,不利于后续能力的培养乃至专业素养的培育和养成。

根据以上问题,急需适应专业岗位需求,改革课程考核体系、考核过程和内容,根据本专业的培养定位:培养适应创新型国家发展需要,具有基本的科学素养、扎实的工程实践能力和国际化视野,能在信息技术领域,从事软件分析、设计、实现、测试和管理工作的高素质应用型人才。学生应具有数据库基础知识、数据库设计、数据库编程和维护能力,未来从事软件开发、软件分析、软件测试与维护、数据库维护等岗位,虽然各岗位完成的任务和需要具备的知识和能力不同,但基本知识的要求相同,操作能力上各岗位各有侧重。

针对岗位定位和能力要素,设计个性化考核方案,采用知识能力考核为基础,岗位素质能力考核为核心,结合行业发展和岗位最新需求,新技术新应用考核为补充的“三阶段”考核方式,在每个阶段建立相应的评价指标体系,既满足传统教学对理论素养考核的要求,符合课程群应用能力相互支撑的需求,又体现了质量保障外部循环持续改进的外在动力。

根据知识点的能力要素,借鉴TOPCARES CDIO标准,将评价指标划分为三级能力标准,对每个学生的能力进行考评,具体的实践能力评价方案见表3

3)形成多角度的课程质量监测,多方位的过程考核评价体系,提升自主学习能力。从学校、教师和学生3个不同的角度对课程教学质量进行多元监测,不仅表现为对学生学习效果的直接评价,而且体现学生对教学过程的满意程度,更加强调教学效果对学生发展的影响。学校层面贯彻“三段式”的教学检查制度,对检查出的问题给予反馈。教师层面根据“两性一度”的要求,调整考核内容和要求,从知识、能力、态度3个层面对学生提出了新的要求,如图4所示。



针对以上考核要求,教师对学生学习效果的总评价为:考核成绩(100%) 期终笔试(50%) 过程考核(20%) 实验成绩(20%) 笔记(10%),其中过程考核总分为20分,具体划分为测试总分10分(课堂测试4分,线上平台评分6分),数据库设计(论文+答辩)10分。过程考核取3项总分,即总分满12分为是否能参加期末考试的标准。

其中线上评分主要由教师设定评价因素,平台对学生实施动态衡量。教师综合学生线上学习情况,设定侧重点筛选督导对象并建立督学行为,由平台动态向学生发送督学通知。通过线上平台的支撑,逐步完善学生学习过程监测、评估与反馈机制,帮助教师了解学生学习的总体和个性化情况,并给予单独指导。线上教学效果如图5、图6所示。



4)数据库设计采用大作业的方式,设计选题来源于岗位实践,具体方向体现学生的个性化和持续改进需求,由学生分组分阶段设计完成。大作业的任务要求包含课程内容的大部分,完成贯穿整个教学过程始终,教师分阶段对学生给予指导,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,并能将课堂上的碎片化知识进行整合和进一步地融会贯通。

对于大作业考核,采用主体辐射多元化的评价方式,即教师对学生,个体对个体,小组对个体评价等多种方式。只有采用开放式的思维引导,从系统观出发,立足“以学生为主体”的出发点来考虑课堂教学改革和评价体系的关系,才能实现课程的健康持续改革,教学质量的长足提高,人才质量的持续提升,也才能符合“金课”打造合格人才的标准。

课程质量的评价不能是学校或教师对学生的单项考查,也需要考虑学生对教学过程的满意程度,从学生视角来看,教学效果评价主要包括学习兴趣、自我效能和收获评价3个方面。学习兴趣是指学生对课堂教学活动的兴趣,自我效能是指学生对内容把握程度的判断,收获评价是指学生对学习效果的自我评判[10],从学习者视角,从学习兴趣、教学参与度、教学满意度、知识获取、能力发展和学业成绩[11-13]等多维度采取对学生问卷调查等方式,考查学生对课程的满意度和预期期望的达成度。

5)课程达成情况的评价和持续改进。对照工程认证课程目标的毕业要求指标点对应情况,对应的指标点达成度计算权重见表4,期末考试各试题分值及对应指标点情况见表5

对于期末考试,基于指标点的目标达成度计算采用方法Si=average/Z,即根据学生的平均分average和总分Z的比值,得到各分项的达成情况,再根据表4和表5计算出对应各指标点的达成分值。课题组根据达成度评价结果,对照课程目标和学生学情反馈,结合分值差异度结果,从指标点达成、教学效果和教学过程给出持续改进意见。

结 语

从课程内容设计、教学流程构建、考核体系建立等方面,进行“金课”建设,分析实践表明,工程教育专业认证背景下线上线下混合式“金课”教学模式不仅实现了教学内容的多层次实现,帮助教师全程了解学生动态、改进教学进程,同时能让学生更好地参与到教学过程中,实现“以本为本”的教学目标。

目前,学生教学过程的参与和评价对教学效果影响的重要性日渐凸显,今后将着重于学生参与教学过程的方案设计和评价,教学行为数据的获取、挖掘和分析,并充分考虑“以学生为本”,以及学生在教学过程中的全程反馈和评价,让分析结果更具参考价值,真正实现课程内容“拔一拔”,学生学习“跳一跳”。


参考文献

[1] 毕家驹中国工程专业认证进入稳步发展阶段[J]. 高教发展与评估, 2009, 25(1): 1-5. 

[2] 孙桓五张琤基于工程教育专业认证理念的地方高校工科专业建设实践[J]. 中国大学教学, 2017(11): 39-42, 53. 

[3] 严宗诚陈砺吴妙娴工程教育专业认证背景下的化工专业工程教育培养机制探索[J]. 化工高等教育, 2015, 32(5): 7-10. 

[4] Crosthwaite C, Cameron I, Lant P, et al. Balancing curriculum processes and content in a project centred curriculum: in pursuit of graduate attributes[J]. Chemical Engineering Research and Design, 2006, 84(7): 619-628. 

[5] 顾晓薇王青邱景平工程教育认证“毕业要求”达成度的认识与思考[J]. 公司产品论坛, 2016(14): 24-26. 

[6] 大连大学信息工程学院教育部部长陈宝生在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话[EB/OL]. (2018-10-17)[2020-02-15]. http: //xxgc. dlu. edu. cn/info/1049/1409. htm. 

[7] 中华人民共和国教育部教育部高教司司长吴岩中国“金课”要具备高阶性、创新性与挑战度[EB/OL]. (2018-11-29)[2020-03-05]. http: //www. moe. gov. cn/s78/A08/moe_745/201811/t20181129_361868. html. 

[8] L. W. 安德森学习、教学和评估的分类学布卢姆教育目标分类学修订版[M]. 上海华东师范大学出版社, 2008. 

[9] 丽贝卡·弗格森萨瑞·巴尔齐莱丹妮·-兹薇创新教学报告2017: 面向未来社会需要和学习者关键技能培养[J]. 开放学习研究, 2018, 23(1): 1-19. 

[10] 任庆梅大学英语有效课堂环境构建与评价量表实证检测[J]. 教育研究, 2016, 37(4): 105-111. 

[11] 王佳利李斌峰基于网络教学平台校本混合课程教学效果的实证研究[J]. 电化教育研究, 2016, 37(3): 101-107. 

[12] 张蓓林家宝大学教学满意度影响因素实证分析基于学生期望与学生感知质量的视角[J]. 复旦教育论坛, 2014, 12(4): 59-65. 

[13] 吴守蓉崔璨汪琼基于学习者视角的MOOC教学评价与改进以北京大学“教你如何做MOOC”课程为例[J]. 中国大学教学, 2016(10): 68-76. 

基金项目:2017年安徽省高等学校质量工程项目教学研究项目“大数据时代下应用型高校软件工程人才数据应用能力的培养”(2017JYXM0427);2017年安徽省质量工程项目智慧课堂试点项目“数据库原理与应用智慧课堂试点”(2017ZHKT371);2018年度合肥学院校级本科教学项目“离散结构智慧课堂试点”(2018HFZHKT15)。

作者简介:屠菁,女,合肥学院讲师,研究方向为大数据处理、大数据可视化,tujing@hfuu.edu.cn