面向工程教育國際認證培養地方本科院校學生程序設計實踐能力

費雄偉　陽王東　陳偉宏

摘要：以地方本科院校學生計算機學科的核心能力——程序設計能力為切入點，對其進行國際工程教育地方化改革，提出了包括“程序運行為教學導向”、“程序優化為選拔導向”、“程序競賽為激勵導向”、“項目為工程導向”的程序設計實踐能力工程認證化改革方案。

關鍵詞：程序設計；工程認證；實踐能力；改革方案

一、 引言

2016年，我國正式成為《華盛頓協議》成員國，這標著我國的工程教育認證經過20多年的努力實現了與國際接軌。這一標準對指導地方本科院校的工科辦學，特別是計算機學科的辦學具有很強的價值和意義。這是因為按照國家教育部署，地方本科院校的定位一般為應用本科院校，具有為服務地方經濟社會發展培養應用型人才的使命；而培養應用型人才中的實踐能力培養是極其重要的組成部分。《華盛頓協議》的初始成員國，如美國、英國等，在工程領域有極強的競爭力，處于價值鏈的頂端，源于她們優秀的工程教育。

二、 問題分析

工程教育國際認證涵蓋了計算機、機械、電子等14類工學學科，其認證標準涉及師資隊伍、支持條件、課程體系、培養目標、畢業要求等幾個方面。工程教育國際認證的特點是“以學生為中心”和“以輸出為導向”。

“以學生為中心”是指師資隊伍、支持條件和課程體系等都是為面向學生的培養目標和畢業要求提供支撐的。培養目標為畢業生五年后的職業定位和工作業績，而畢業要求反映學生達到畢業的最低要求，換句話說畢業要求指學習后有什么東西，而培養目標指畢業后學生能做什么。可見工程教育認證反映的是學生的最低要求，并不反映學生的平均和優秀的要求。

三、 程序設計實踐能力工程認證化改革方案

程序設計是計算機學科或其他學科利用計算機設計算法、編寫代碼、程序調試等一系列過程，是利用計算機解決問題、開發軟件的方式。可見程序設計一是具有很強的實踐性，二是具有很強的工程性。如嵌入式開發中的C語言程序設計，網絡工程專業中的Java語言程序設計、Web程序設計、網絡協議編程等。因此，以它作為計算機學科的工程教育認證研究具有很強的針對性。下面提出程序設計實踐能力工程認證化改革方案。

1. “程序運行為教學導向”的實踐教學

程序設計實踐能力培養完全可以適應國際工程教育認證的“以輸出為導向”的理念。程序設計具有語言基礎、算法分析、代碼編寫、程序調試、程序測試和運行等開發過程，為此其中的語言基礎和算法分析是輸入部分，代碼編寫和程序調試是實施部分，而程序測試和運行自然屬于輸出部分。由于程序不像產品是有形可見的，因此程序的測試和運行需要借助專門的測試程序，即在線程序評測（Online Judge）系統。

2. “程序優化為選拔導向”的實踐教學

由于國際工程認證并不對優秀的學生進行反映，為此我們還需對優秀的學生進行激勵，培養出高質量的創新人才，這也是我國創新創業教育的要求。為此，在程序設計實踐教學中可以以一個班為單位由教師組織在線競賽，仍舊采取在線程序評測，通過計算題目的完成數、完成時間、完成質量給出具體成績。為了使競賽具有科學和公平性，試題的難度可以設置為2∶4∶4的難∶中∶易的比例。而完成質量通過程序的運行時間、運行所需空間和代碼量來進行評價。運行時間、空間、代碼少的程序更為優秀。這就要求優秀的學生優化自己的程序，使其具有更好的性能。

3. “程序競賽為激勵導向”的實踐提升教學

前述的第1步適合課堂同步訓練，而第2步適合階段性考察。通過前2步的實施，優秀的學生一般得到了充分的鍛煉，脫穎而出。為此可以吸收國際工程教育中的“持續改進”的理念，將選拔出的優秀學生組織程序競賽，進一步提升他們的程序設計能力。目前各級部門組織的程序競賽比較多。以湖南省為例有：湖南省教育廳組織的“大學生程序設計競賽”，湖南省計算機學會組織的“大學生計算機作品賽”等等。通過組織學生競賽進一步激勵優秀學生的學習興趣，將他們培養為更優秀的程序設計人才。

4. “項目為工程導向”的程序設計工程能力

這一步面向普通水平的學生的工程能力培養，因為并不是每個同學都具備競賽的高水平，更多的同學需要的是鍛煉工程能力，以適應將來的就業和職業需要。功程能力的培養主要涉及如下幾個方面：一是大學生創新性項目，這是競爭申報性的，二是各類設計，如程序設計課程設計和畢業設計，這是普遍性的，三是實習工作，學生進入公司實際完成具體工程項目，這也是普遍性的。通過這些項目，轉換學生的程序設計能力為適應市場需要的工程能力。

四、 結語

應用型工程人才的培養是擺在地方高校教學改革面前的一大命題。針對地方院校計算機學科程序設計能力實踐能力，結合國際工程認證優點，提出了改革方案。方案包括實施“程序運行為教學導向”的實踐教學、補充“程序優化為選拔導向”的實踐教學、補充“程序競賽為激勵導向”的實踐提升教學、補充“項目為工程導向”的程序設計工程能力。方案對提高教學質量，促進學生實踐能力的提升，必將發揮很大的作用。

參考文獻：

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作者簡介：

費雄偉，陽王東，陳偉宏，湖南省益陽市，湖南城市學院信息與電子工程學院。endprint