工程教育認(rèn)證背景下Linux系統(tǒng)實踐課程教學(xué)改革的探索

李艷平

摘要：Linux系統(tǒng)實踐課程是高校計算機(jī)類專業(yè)的重要實踐課程。在工程教育認(rèn)證背景下，為使培養(yǎng)的學(xué)生達(dá)到預(yù)期的畢業(yè)要求，課程教學(xué)目標(biāo)需對應(yīng)畢業(yè)要求分解的指標(biāo)點，并對課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點的程度進(jìn)行達(dá)成度評價，利用評價結(jié)果對課程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。為了提高畢業(yè)要求的達(dá)成度，對課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核與成績評定方式等進(jìn)行了探索和優(yōu)化。達(dá)成度評價結(jié)果表明，學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)主動性增強(qiáng)，工程實踐能力、創(chuàng)新能力有所提高。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證;Linux系統(tǒng)實踐;教學(xué)改革;學(xué)生為中心;達(dá)成度評價

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）04-0110-03

1引言

2016年6月，我國加入《華盛頓協(xié)議》，標(biāo)志著我國高等教育向前邁進(jìn)了一大步[1]。《華盛頓協(xié)議》旨在建立共同認(rèn)可的工程教育認(rèn)證體系，實現(xiàn)各國工程教育水準(zhǔn)的實質(zhì)等效，實現(xiàn)工程學(xué)位互認(rèn)，促進(jìn)工程技術(shù)人員國際流動。工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念是以“學(xué)生為中心，以學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向（outcome-based）” [2]，對照畢業(yè)生核心能力、素質(zhì)要求，評價學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性，并按照評價結(jié)果持續(xù)改進(jìn)，最終的目的是不斷提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，保證學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量能滿足從事相應(yīng)職業(yè)的要求，并與國際接軌[3，4]。

目前，我校正在積極開展工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，并已初步取得了成效。計算機(jī)類三個專業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)已率先啟動工程教育認(rèn)證，并于2019年11月通過中國工程教育認(rèn)證;隨后，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程兩個專業(yè)也啟動了此項工作，目前認(rèn)證工作正在進(jìn)行中。對于三個專業(yè)的平臺課“Linux系統(tǒng)實踐”課程，按照工程教育認(rèn)證“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，對照工程教育認(rèn)證的畢業(yè)要求，在課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式等方面積極進(jìn)行教學(xué)探索和改革，對課程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，從而使培養(yǎng)的學(xué)生達(dá)到規(guī)定的畢業(yè)要求，成為符合工程教育認(rèn)證體系的合格人才[5，6]。

2 Linux系統(tǒng)實踐課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，Linux系統(tǒng)實踐課程面臨如下問題：

1）傳統(tǒng)的教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式不易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。主要采用課堂講授和實驗教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，學(xué)生被動接受知識，學(xué)習(xí)主動性和積極性不高。

2）學(xué)生解決工程問題的能力不足。課程教學(xué)內(nèi)容和案例的選取還有待調(diào)整和優(yōu)化，不能很好地滿足企業(yè)對工程實踐能力的需要。

3）課程評價手段比較單一。課程結(jié)束后，主要通過期末答卷，對學(xué)生知識點的掌握情況進(jìn)行一個大致地統(tǒng)計分析，沒有深入分析是否達(dá)到畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)。因此，很難對課程進(jìn)行客觀全面的評價，不利于課程持續(xù)改進(jìn)。

3 基于工程教育認(rèn)證的Linux系統(tǒng)實踐課程教學(xué)探索

按照工程教育認(rèn)證理念，對本課程的教學(xué)過程進(jìn)行了認(rèn)真的分析和提煉。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了課程教學(xué)內(nèi)容、達(dá)成途徑、考核與成績評定方式等，來保證學(xué)生的學(xué)習(xí)情況達(dá)到預(yù)期的課程教學(xué)目標(biāo)和畢業(yè)要求。

3.1課程教學(xué)目標(biāo)

1）能了解Linux操作系統(tǒng)的類型、特點和工作原理，掌握Linux基本知識、常用的shell命令和工具。

2）能掌握shell腳本編程技術(shù)和C編程技術(shù)，針對不同的應(yīng)用問題，分析和設(shè)計實驗方案，選用合適的編程技術(shù)實現(xiàn)。

3.2達(dá)成途徑

課程教學(xué)目標(biāo)的主要達(dá)成途徑如下：

1）作業(yè)（含課堂練習(xí)）：課上或課后布置與課程知識點相關(guān)的習(xí)題，全部批改，計入平時表現(xiàn)。

2）實驗考核：本課程實驗主要讓學(xué)生掌握常用的shell命令，掌握shell腳本編程技術(shù)和C編程技術(shù)，并能分析和設(shè)計實驗方案，用兩種編程技術(shù)解決具體應(yīng)用問題。以項目為驅(qū)動，實現(xiàn)實驗過程，并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析，提交實驗報告，以此培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計方案能力，解決實際工程問題的能力，并最終形成實驗考核成績。

3）期末考試：內(nèi)容涉及課程的基本理論、基本分析和設(shè)計方法和兩種編程技術(shù)的應(yīng)用，重點考查學(xué)生設(shè)計方案的能力和編程能力。

3.3考核與成績評定

課程考核由主要由作業(yè)、實驗和期末考試三部分構(gòu)成。最終成績由平時表現(xiàn)（作業(yè)）、實驗考核、期末考試成績綜合評定。各部分所占比例如表1。

3.4課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價

課程考核結(jié)束后，把課程目標(biāo)對應(yīng)到該課程對應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點，按照課程目標(biāo)、達(dá)成途徑、考核方式進(jìn)行達(dá)成度評價，利用評價結(jié)果對課程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

根據(jù)計算機(jī)類專業(yè)的要求，“Linux系統(tǒng)實踐”課程對應(yīng)工程教育認(rèn)證12條畢業(yè)要求[6]中的4、5，支撐畢業(yè)要求分解的指標(biāo)點中的4.1、5.1，下面比較詳細(xì)說明了該課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度評價。

1）課程教學(xué)目標(biāo)1

課程目標(biāo)1支撐畢業(yè)要求4中的畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1。具體達(dá)成度評價分析如下：

【畢業(yè)要求4】能夠針對復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。

①畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1：了解專業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具和工程工具的使用原理和方法，并理解其局限性。

②課程目標(biāo)1：了解Linux操作系統(tǒng)的特點和工作原理，掌握Linux基本知識、常用的shell命令和工具。

③達(dá)成途徑。課堂教學(xué)，在計算中心機(jī)房上課，采用邊講邊練的教學(xué)方式，課上隨時跟老師、同學(xué)進(jìn)行交流討論，有效加深學(xué)生對知識點的理解，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。作業(yè)布置（含課堂練習(xí)），使學(xué)生能進(jìn)一步強(qiáng)化課上遇到的共性問題，加強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)知識點的深入理解和靈活運用。實驗考核，實驗內(nèi)容的布置采用項目驅(qū)動方式，以小組為單位，每位組員不僅要查閱資料、設(shè)計方案完成自己的任務(wù)，還要與本組的同學(xué)進(jìn)行溝通、協(xié)作，共同完成小組項目，從而培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力和團(tuán)隊合作能力。期末考試是課程目標(biāo)達(dá)成的最后一個環(huán)節(jié)，通過試卷中不同類型的試題，能進(jìn)一步考查學(xué)生解決具體應(yīng)用問題的綜合能力。

④達(dá)成度評價。獲取三個達(dá)成途徑（平時表現(xiàn)、實驗考核和期末考試）的學(xué)生實際得分值和相應(yīng)的目標(biāo)分值，根據(jù)這兩項數(shù)據(jù)計算出該課程目標(biāo)達(dá)成度。根據(jù)達(dá)成度評價結(jié)果，能準(zhǔn)確地掌握學(xué)生針對該課程目標(biāo)的學(xué)習(xí)情況。

2）課程教學(xué)目標(biāo)2

課程目標(biāo)2支撐畢業(yè)要求5中的畢業(yè)要求指標(biāo)點5.1。具體達(dá)成度評價分析如下：

【畢業(yè)要求5】能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。

①畢業(yè)要求指標(biāo)點5.1：能夠基于計算機(jī)類專業(yè)相關(guān)的自然科學(xué)和工程科學(xué)原理與方法，就復(fù)雜工程問題的實驗驗證方案進(jìn)行分析與研究。

②課程目標(biāo)2：能掌握shell腳本編程技術(shù)和C編程技術(shù)，針對不同的應(yīng)用問題，分析和設(shè)計實驗方案，選用合適的編程技術(shù)實現(xiàn)。

③達(dá)成途徑。課堂教學(xué)，形式靈活，以學(xué)生為中心，進(jìn)行交流討論，有效加深學(xué)生對知識點的理解，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。作業(yè)布置，主要針對課上同學(xué)們遇到的共性問題或重點問題，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對這部分知識的理解和運用。實驗考核，采用項目驅(qū)動方式，以小組為單位，每個組員不僅要完成自己的任務(wù)，還要與本組的同學(xué)進(jìn)行合作共同完成小組項目，并以PPT形式進(jìn)行小組項目展示。期末考試，通過該環(huán)節(jié)，進(jìn)一步考查學(xué)生解決具體應(yīng)用問題的綜合能力。

④達(dá)成度評價。分別獲取三個達(dá)成途徑（平時成績表現(xiàn)、實驗考核和期末考試）的學(xué)生實際得分值數(shù)據(jù)和相應(yīng)的目標(biāo)分值，根據(jù)這兩項數(shù)據(jù)計算出該課程目標(biāo)達(dá)成情況。

課程目標(biāo)達(dá)成度評價結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，該課程每個課程目標(biāo)的畢業(yè)要求指標(biāo)點達(dá)成情況。課程目標(biāo)1的畢業(yè)要求達(dá)成度0.81，課程目標(biāo)2的達(dá)成度0.75，本門課程的課程目標(biāo)平均達(dá)成度0.78。總體上，培養(yǎng)的學(xué)生達(dá)到了畢業(yè)要求，但還有提升的空間。按照達(dá)成度評價結(jié)果，有方向性地對課程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

在設(shè)計教學(xué)過程時，課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，要求學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)具備工程問題的方案設(shè)計能力，能做到具體問題具體分析，以適應(yīng)不同的工程問題。教學(xué)模式以工程問題為背景，將主要教學(xué)內(nèi)容和知識點進(jìn)行精心組織和設(shè)計，置于案例中，授課過程中，以“學(xué)生為中心”，通過交流討論，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和解決工程問題的能力。學(xué)生們在分工、協(xié)作完成項目的過程中，不僅培養(yǎng)了團(tuán)隊協(xié)作能力，還激發(fā)了自主學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)新性思維，樹立了終身學(xué)習(xí)的理念。

考核方法注重過程考核，主要依托實驗項目進(jìn)行，培養(yǎng)解決工程實踐問題的能力。重點考核實驗項目完成情況、實驗過程中遇到的問題及具體解決辦法，是否具有創(chuàng)新性;期末試卷中也融入工程實踐內(nèi)容的考核，目的是培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的綜合能力。

4 教學(xué)改革創(chuàng)新之處

1）該教學(xué)體系中，教師必須明確學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)達(dá)到的能力及其水平，課程對本專業(yè)畢業(yè)要求的支撐，制定出合理的課程教學(xué)目標(biāo)，然后設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核方式來保證課程目標(biāo)的達(dá)成。

2）教學(xué)過程中，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成主動學(xué)習(xí)，不僅從本課程的學(xué)習(xí)中收獲知識和技能，還培養(yǎng)了解決工程問題的能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作能力等，為終身學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

3）課程結(jié)束后，對課程目標(biāo)進(jìn)行達(dá)成度評價分析，為課程持續(xù)改進(jìn)提供理論依據(jù)，為學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求提供保障。

5 結(jié)束語

高等學(xué)校工程教育認(rèn)證的重要意義在于轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，把學(xué)生培養(yǎng)成具有解決工程問題的能力、創(chuàng)新能力和終身學(xué)習(xí)的能力的國際認(rèn)可的合格人才[7]。按照這一理念，以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，以“學(xué)生產(chǎn)出”為導(dǎo)向，對Linux系統(tǒng)實踐課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與考核方式進(jìn)行改革與優(yōu)化，促進(jìn)課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，從而使培養(yǎng)的學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求。實踐結(jié)果表明，學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣、解決工程問題的能力與創(chuàng)新能力等方面均有一定程度的提高，教學(xué)改革取得明顯成效。

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【通聯(lián)編輯：王力】