“新工科” 背景下 “綜合課程設計” 實驗課程多元化考核改革實踐

楊 寧，張 進，馬立香，段景山

（1. 電子科技大學 信息與通信工程學院，四川 成都 611731；2. 電子科技大學 英才實驗學院，四川 成都 611731）

深化工程教育改革、建設“新工科” 是立足我國戰略發展需求、國際競爭趨勢和立德樹人時代要求提出的深刻命題，關系國家未來和民族振興。“新工科”建設應積極應對變化，引領創新，探索不斷變化背景下的工程教育新理念、新結構、新模式、新質量、新體系，培養能夠適應時代和未來變化的卓越工程人才[1]。打造具有國際競爭力的工程教育“新質量”，就要面向行業需求，用國際實質等效的標準引導專業教學[2]，就要全面落實 “學生中心、成果導向、持續改進” 的國際工程教育專業認證理念，面向全體學生，關注學習成效。

將工程教育專業認證理念貫穿于人才培養始終是一個系統性的工程，要求一切教育活動圍繞培養學生的畢業要求和學生畢業后五年的培養目標展開[3]。課程是人才培養的核心要素，是教學實施的關鍵部分，是直接衡量學生培養目標是否落實到位的重要因素，是體現工程教育新理念的“最后一公里”。課程目標確定了課程的基本價值取向，而課程評價則為課程目標的達成提供了基本的價值判斷，并成為教育教學及學生學習改進的基礎[4]。

本文介紹我校網絡工程專業 “綜合課程設計”實驗課程的教學改革實踐經驗。我們以學生能力培養為目標，開展多元化的教學方法與考核模式改革，持續改進教學過程，從而不斷適應信息化時代新經濟、新技術快速變化對交叉復合能力工程人才培養的更高要求。

1 以課程目標為導向的多元化考核模式改革總體思路

在工程教育專業認證中，課程是實現畢業要求的基本單元，要求建立課程目標與相關畢業要求指標點的對應關系。我國工程教育認證標準的12 項畢業要求是參照《華盛頓協議》相關要求制定的，反映了對工程專業畢業生知識、能力、素質的要求。其中，第1、6、7、11 項是對專業技術類知識和非技術工程基礎知識的掌握及應用要求，第8、9、10、12 項是對學生的素質類要求，第2、3、4、5 項是由知識類要求與素質類要求支撐的能力類要求[5]。“新工科” 建設要培養卓越工程人才，提升學生的工程意識、實踐能力、創新精神和工匠精神[2]。與傳統課程不同，OBE 產出導向的課程目標不是定位于知識體系，而是定位于能力體系；不是偏重于知識傳授，而是聚焦在能力達成；對目標的實現要有明確支撐；同時要以目標達成評價為基礎展開考核，并進行反饋和持續改進[6]。

“綜合課程設計” 課程面向網絡工程專業大三學生，開設在第六學期，學生以小組形式自選一個項目，綜合運用 “計算機網絡”“TCP/IP 協議”“接入網技術”“網絡安全”“網絡系統工程”“網絡軟件設計”等多門課程的網絡工程專業知識，完成項目需求分析、原理應用、方案設計和實施驗證，目的是培養學生解決復雜網絡工程問題的綜合集成創新能力、項目管理能力、團隊協作能力及溝通與交流能力。表1簡要描述了“綜合課程設計” 所涵蓋的工程知識、能力和素質培養要求的8 個課程目標及其支撐的畢業要求。

合理、科學的課程考核體系是實現課程目標的重要保障，不僅能考察學生對課程的掌握程度，還能激發學生的學習激情和創造性[7]。因此，推進有效支撐“綜合課程設計” 課程目標達成的多元化考核模式改革與實踐、提高實驗教學質量勢在必行。圍繞課程目標，我們針對課程原有考核模式中存在的重終結性考核的單一考核方式、重知識技能的單一考核內容、以教師為主的單一考核主體，以及只評價學生個人的單一考核對象等方面問題，提出了如圖1 所示的多元化考核模式改革思路。

圖1 支撐學生能力培養課程目標達成的多元化考核模式改革思路

2 多元化考核模式改革與實踐

緊扣能力培養達成的課程目標，“綜合課程設計”從考核方式、考核內容、考核主體和考核對象四個方面進行了考核模式改革與實踐，形成了多維度、多視角的考核模式。本節將以課程中的 “校園網安全接入專題設計” 項目為例，具體介紹這一教學改革與實踐的內容和成效。

2.1 形成性考核與終結性考核相結合的考核方式改革

課程以往只通過學生最終提交的項目報告和技能考試進行終結性考核，使得教師和學生不能及早發現設計與實現過程中的問題，從而難以及時調整和改進實施方案，還會影響學生的學習動力。

因此，我們采取形成性考核與終結性考核相結合的考核方式，增加了面向方案設計過程和方案實現過程的形成性考核。形成性考核能為分析學生學習過程中的問題提供真實資料數據，有助于教師和學生及時調整教學與學習進度，既是師生接收檢驗的過程，也是師生自我監控的過程。多次考核還有助于師生形成不斷學習、不斷反思的內生驅動力[8]。其中，形成性考核包括方案設計和方案實現兩部分，在總成績中各占25%；終結性考核包括技能評估和課設報告兩部分，在總成績中的占比分別為15%和35%。

課程的考核環節涵蓋了實驗項目完成的整個過程。課程評價數據除了呈現項目完成結果的課設報告和技能評估機考答卷外，還包括反映項目完成過程的階段性匯報討論演示文檔和小組討論紀要，以及用于記錄和展示項目設計與實現過程及結果的微視頻。

每個環節都會對學生的態度、能力、效果進行公平公開的綜合量化評價，從而有效推動學生進行狀態調整，促進學生及時總結與反思，同時促進課程的教學改革，不斷改進教學質量。

2.2 知識、能力、素質并重的考核內容改革

課程以往的考核主要關注學生的知識與技能掌握情況，只考查學生的實驗結果是否達到課程要求的知識與技能指標，缺乏對學生能力和素質的全面考核，這種考核內容上的片面化不能支撐OBE 產出導向的課程目標達成。

因此，我們圍繞表1 中聚焦知識、能力和素質培養的課程目標，詳細分析了各個實驗項目內容和實施環節中涉及的知識、能力和素質，制定了各個考核環節的具體考核內容與評價指標。下面介紹 “校園網安全接入專題設計” 項目的方案設計、方案實現、課設報告和技能評估四個環節的考核內容。

2.2.1 “方案設計” 環節

該環節包括課堂和課外兩部分，共4 周。課堂的8 學時用于小組匯報交流與方案評價，課外則是由學生以小組為單位自行組織討論，分工協作形成匯報材料和設計方案。考核內容包括項目的需求分析和方案設計兩部分，如表2 所示。

表2 “方案設計” 環節的考核內容

2.2.2 “方案實現” 環節

該環節包括課堂和課外兩部分，共4～5 周。在課堂部分，學生以小組為單位每周有一天到實驗室實施項目實驗方案，記錄實驗數據，并檢驗實施結果。在課外部分，則根據項目分工和實施進度進行每次實驗前的準備，以及實驗后的分析、總結與改進。考核內容包括面向項目實現過程與結果的公共考核及項目實現兩部分，如表3 所示。

表3 “方案實現” 環節的考核內容

2.2.3 “課設報告” 環節

該環節為課外環節，由學生以小組為單位分工協作完成一份課設報告，并在 “方案實現” 環節完成后的五周內提交。考核內容包括格式規范、報告內容和附件內容三部分，如表4 所示。

2.2.4 “技能評估” 環節

該環節為課堂環節，安排在 “方案實現” 環節結束后進行。考核內容是使用Packet Tracer 軟件的考試功能，考查每個學生對項目中涉及的路由器、交換機基本配置操作技能的掌握情況，對應 “課程目標1、工程知識”，如圖2 所示。

每個環節的考查點及其量化評價指標均在第一時間向學生公布，既體現公平公開的考核原則，也通過公開的評分細則引導學生充分了解課程目標。在考核中，按素質、知識、能力劃分的各考核點在最終成績中的占比分別為19%、28%和53%。

表4 “課設報告” 環節的考核內容

圖2 “技能評估” 環節的考核情況

2.3 團隊考核與個人考核相結合的考核對象改革

工程教育專業認證強調培養學生 “解決復雜工程問題的能力”，而復雜工程問題的解決通常都是團隊方式，需要團隊成員能力互補、致力于共同目標、共同承擔責任，因此基于團隊進行考核有助于促進團隊成員的合作[9]。同時，課程還要針學生個人進行考核，以評估每個學生的能力達成情況。

團隊考核與個人考核相結合的考核方法的具體做法是，在技能評估環節進行量性測量的個人考核，考查課程目標要求的基本專業知識技能掌握情況；在方案設計、方案實現和課設報告這三個環節中，采用團隊考核方式對小組整體的完成過程與結果進行量化評價，給出團隊總分。同時，基于小組成員在每個環節中的參與度、完成度和貢獻度，采取組內互評的方式進行質性評定的個人考核。其中，參與度、完成度和貢獻度的評測標準由各個小組自行定義，要求充分反映學生的個體能力差異以及一些難以量性測量的工程素質與綜合能力。組內互評方式的個人考核，還能借助團隊影響來調動個人的積極性。

表5 是2017—2018 年度第2 學期 “ 校園網安全接入專題設計” 項目的兩個小組的方案設計、方案實現和課設報告的團隊考核和個人考核評分情況。

表5 部分小組的考核評分示例

其中，實驗臺1 的小組完成情況要遠好于實驗臺2 的小組，因為實驗臺2 的小組有3 位學生的 “組內互評” 成績（個人考核結果）遠遠高于其他5 位學生，即小組中部分學生的主動性不夠，成員間的合作不充分，因此該小組的團隊整體完成情況（團隊考核結果）并不理想；而實驗臺1 的小組中的所有成員的 “組內互評” 成績（個人考核結果）較為平均，這反映了該小組成員的主動性較高，成員間的合作情況良好，因此該小組的團隊整體完成情況（團隊考核結果）也就良好。這充分說明了團隊考核和個人考核之間的相互影響與促進關系。

2.4 教師、助教、學生共同參與評價的考核主體改革

學業評價新模式是教師評價、同事反饋和學生自我評價的有機整體，是促進學生智能、知識結構和個性形成的社會過程[10]。這種評價主體多元化的辦法是將師生看成學習共同體，鼓勵教師與學生之間、學生與學生之間相互學習、彼此為師，共同構建課程考核[8]。

因此，課程的考核評價不應是教師一人說了算，或助教說了算。我們在項目中根據方案設計、方案實現、課設報告三個環節的考查點特征，結合教師評價、助教評價和組內互評得到小組成績，然后在小組內部通過組內的自評和互評形成個人系數，最后由小組成績乘以個人系數得到小組中每個學生在每個環節的成績。團隊內部的學生自我評價與相互評價主要基于學生個人在每個環節的參與度、完成度和貢獻度。這樣也有利于學生在一個環節結束時進行自我反思和總結，爭取在下一個環節中進行改進。而第四個環節“技能評估” 的配置操作部分，則是實實在在考查每個學生對網絡設備原理的實際掌握情況。

圖3 是 “校園網安全接入專題設計” 項目兩個小組的學生個人平時成績情況。

圖3 部分學生個人的平時成績情況

由圖3 可以看出，兩個小組中有特別突出的學生，也有隨大流的學生，特別是在項目分工安排中有個別學生沒有參與設備配置任務，也沒有主動練習，這樣的學生在配置操作環節的考核成績為不及格。但是人的智能是多元的、發展變化的，是以多種方式呈現出來的，具有學生自身的差異性和個體發展的不均衡性，而且每個學生在項目團隊中的角色與分工不同。基于這些考慮，“技能評估”環節的個人成績比例僅占15%。

3 實踐效果分析

相對專業課程而言，“綜合課程設計”對學生的綜合應用能力和系統集成能力要求更高，既要有綜合性、設計性，又要有挑戰度、復雜度，并引導學生開拓思維以造福人類生存生活為愿景。課程在實驗項目設計中將網絡工程實驗室提供的真實網絡工程場景與VMware、Dynamips 等虛擬/模擬軟件相結合，既有利于增進學生的工程實踐認知和體驗，又增大了工程實踐場景的規模與復雜性，實現了實驗內容的工程性實踐回歸[11]。課程教學最好的效果是讓學生在數年后，乃至一生中都能感覺到大學時代賦予其新人生和新命運的意義和價值[12]。

教學改革中多元化考核模式的實施，對“教與學”的內容和方法，以及實踐互動過程進行了改進與提高，師生雙方在實踐教學過程中都有新的收獲，形成了良性循環。總結課程改革效果以及學生能力得到的鍛煉和提升，主要體現在以下方面。

（1）課程指導過程中助教扮演了重要角色。從上一屆學生中選擇優秀者擔任下一屆的課程助教，這些助教結合自己的課程項目經歷能夠對學生提供很好的指導，同時也能夠對課程組提出很多建設性意見，使得整個課程教學成為學生參與為主、助教和教師指導為輔的過程。

（2）課程教學量化了考核指標。有針對性的課程環節和課程內容有助于形成良好的反饋機制，通過詳細的過程記錄和參與者反饋意見收集整理，能夠對課程目標的達成情況進行認真分析，并結合遇到的問題對課程進行相應調整，包括對項目難易適度調整、實驗條件改善、考核細則修訂等。

（3）學生對課程的普遍評價很高。認為這是本專業最有價值的課程之一，對他們的綜合應用知識能力、解決實際工程問題能力、動手實踐能力，以及文字寫作能力、語言表達能力等，都有很好的提升作用。從學生的成績、項目展示效果、文字總結等可以看到，課程的教學效果在近兩年有了明顯提升。

（4）學生參與課程的積極性和主動性被充分調動起來。在開放無限制的項目討論、互評、答辯等良好的研究氛圍中，學生團隊協作能力得到很好的鍛煉。教師常常為學生的奇思妙想而感到欣喜，也為學生為項目挑燈夜戰的精神而感動，這可能才是課程帶給學生的最大的價值所在，大大激發了他們的內驅力。

4 結語

“綜合課程設計”課程一直走在教學改革的前沿，通過在 “新工科” 建設背景下的不斷改革創新，使課程多元化的考核模式貫穿于實驗教學的全過程，從而實現對學生能力進行多維度、多層面、多視角的考查，既包括技術能力也包括非技術能力。該考核模式突出了考核內容的層次性、系統性，突出了設計方案的可行性和工程項目的實踐性，突出了考核環節的全面性、客觀性，同時實現了對學生學習成績評定的公平公正性，激發了學生的學習熱情，提高了他們綜合集成與創新實踐能力，達到了預期的教學效果。