教學目標導向的計算機工程實踐課程考核改革

摘要：考核評價在教學實踐活動中起著導向和監控的作用，作者針對當前實驗課程考核的現狀，提出以課程教學目標為導向，強調過程性考核和教學反饋的改革思路，并以“計算機工程實踐”課程為例，從考核內容、考核主體、考核方式和反饋改進幾個方面介紹了課程考核改革的實踐。實踐表明，實驗課程過程性考核的教學改革，使實驗教學從注重實驗成績向注重實驗過程轉變，激發了學生的主動性、創造性，提升了學生的工程能力和創新能力。

關鍵詞：教學目標；工程實踐；過程性考核；教學反饋

中圖分類號：G434" 文獻標識碼：A" 論文編號：1674-2117（2024）06-0088-05

引言

課程考核是課程教學的重要環節之一，也是評價課程目標達成情況的主要手段，科學有效的教學考核評價能促進學生積極、主動地學習，有利于培養高校學生的創造力，對提升人才培養質量起著至關重要的作用。因此，在教學中如何建立科學的考核方法來提高教學效率、如何進行合理的課程考核以及考核評價一直以來都是教育工作者積極探索的問題。[1]

課程考核改革的必要性

受傳統教學觀念的影響，目前高等教育中依舊存在“重理論輕實踐、重知識輕素質”的現象，在課堂教學改革中實驗教學的改革往往滯后于理論教學，特別是實驗課程考核評價的改革更容易被忽視。目前，實驗課程考核主要存在如下問題：

①考核內容重知識傳授，輕能力和素質考核。考核的內容通常是學生實驗的完成度和實驗報告，但多數實驗指導書提供的實驗步驟過于詳細，學生缺乏獨立思考，“依葫蘆畫瓢”的現象嚴重，而課程考核主要關注學生的知識掌握情況，考查實驗結果是否符合課程的知識指標要求，缺乏對學生知識、能力和素質的綜合考查。[2]

②考核主體大多以教師為主。考核環節由任課教師主導完成，包括考核內容的設置、考核的實施和考核結果的處理，都由教師獨立完成，學生按部就班完成實驗，被動接受考核，導致學生實驗的主動性不強。[3]

③考核方式重結果性考核，輕過程性考核。[4]通常以學生提交的實驗結果和實驗報告為依據進行結果性考核，實驗過程考核主要以出勤率為主，這就導致學生更關注實驗結果而不是實驗過程，濫竽充數、實驗報告抄襲現象嚴重，成績評定容易出現偏差，很難全面、客觀地反映學生的學習情況。

④缺少有效的監督和反饋機制。難以有效監督學生實驗過程中的投入，不能及時反饋學生在實驗過程中遇到的問題，也不能對教學內容、教學方法和進度安排等做出及時調整。

改革思路

工程教育專業在認證過程中，要求課程設計必須明確課程目標與畢業要求，對目標的實現必須有明確的支撐，同時要以目標達成度為基礎展開考核，進行教學反饋，為課程的持續改進提供基礎。[5]

筆者所在學校開設的“計算機工程實踐”課程面向計算機學院本科大三學生，在第五學期開始前的短學期開設，課程提供了智能小車、智能機器人和機械臂等多種類型的計算機智能系統，要求學生以小組形式從中任選一套作為實踐平臺設計并完成一個工程應用項目，課程的主要目標是使學生了解計算機智能系統的組成與工作原理，熟悉智能系統的開發流程、方案設計與研究方法，然后綜合利用這些知識發現與分析現實生活中存在的復雜工程問題，構建滿足要求的系統，并進行相應的軟件設計與實現，從而培養學生問題分析、方案構建與性能對比、設計開發、團隊協作等多種能力。課程團隊結合工程教育認證標準，建立了課程教學目標與本科專業畢業要求的關系。表1以筆者執教的軟件工程專業為例，給出了“計算機工程實踐”課程目標對該專業畢業要求指標點的支撐關系。

科學、合理的考核評價體系是成績評定的依據，也是實現課程教學目標的重要保障。[6]因此，為了保證“計算機工程實踐”課程目標的達成，針對原有實驗課程考核存在的問題，筆者提出以教學目標為導向進行過程性考核，注重教學反饋推動持續改進的課程考核改革思路，圖1所示為以教學目標為導向的過程性考核課程評價體系。

課程考核改革實踐

1.考核內容

以往的課程考核只關注實驗結果和實驗報告，缺乏對學生知識、能力和素質的綜合考查。因此，筆者根據表1中的課程教學目標，詳細分析了實驗內容各模塊涉及的能力培養要求，并根據實驗的不同階段把實驗項目分成基礎實驗、進階實驗和提高實驗幾個模塊，制訂了各模塊的考核內容、考核指標和分值構成，如表2所示。

基礎實驗分為線上和線下部分。線上實驗需要學生在課前完成，共1周時間，考核內容是在線知識測試和智能機器人小車的虛擬仿真實驗，考查學生對智能機器人的組成結構和工作原理、開發工具以及相關資料的預習情況。線下實驗是智能機器人系統的組裝，考核內容是組裝正確、不丟失配件、接線正常，考查學生的動手能力和基本實驗素養。

進階實驗是系統模塊驗證和基本功能實現，考核內容是基本模塊驗證從實驗指導書提供的11個基本實驗中選3個完成，綜合模塊驗證從6個綜合實驗中選擇1個完成，考查學生對智能機器人系統測試和控制的掌握情況。基礎實驗和進階實驗需要在2天內完成，提前完成的小組可以進入下一環節。

提高實驗是項目具體實施環節，共1周時間，要求以2～4人為小組分工協作，結合工程實際項目需要，自行構思題目設計一個工程應用項目，利用選定的智能機器人、傳感器和

I/O模塊，構建一個有意義的計算機智能系統，并完成相應的軟硬件設計與實現。考核內容包括實驗項目方案設計、項目開題、項目實施、系統演示、驗收答辯和實驗報告，其中實驗報告是在課后提交，考查學生方案設計能力、解決復雜工程問題的能力、項目管理能力、團隊協作和溝通能力等。

2.考核主體

在考核評價中，考核主體由以往的教師轉變為教師、學生團隊和學生個人，評價采用教師評價和學生評價結合、團隊考核和個人考核結合的方式，學生在一定程度上參與了考核的實施。在項目開展過程中，根據實踐過程、系統演示和驗收答辯環節的考核指標，指導教師和助教對小組進行打分，小組在驗收答辯前需要在組內進行個人自評和組員互評，根據實踐過程中各組員的表現評出個人貢獻度，在答辯講解和實驗報告中需要介紹小組成員的分工、參與度和個人貢獻度，根據個人貢獻度計算貢獻度分值。貢獻度分值計算方法具體為：貢獻度分值=10*（個人貢獻度-平均貢獻度）/平均貢獻度，" " " " " " " " " "其中，個人貢獻度按百分比計算，小組的個人貢獻度總和為100%，平均貢獻度為100%除以小組人數。

3.考核方式

早期的課程考核主要以學生提交的實驗結果和實驗報告為依據進行結果性考核，教師不能及時發現實驗過程中的問題，同時由于實驗過程中缺乏考核，造成學生在驗收前突擊過關，這些都不利于學生綜合素質的培養。[7]

在新的考核體系中，筆者采取過程性考核和結果性考核相結合，加強了面向實驗各個階段的過程性考核，注重考查設計開發、團隊協作和解決問題的能力。實驗各個階段的考核能為分析學生實驗過程中的問題提供參考數據，有助于教師和學生及時調整改進實驗設計方案。其中，過程性考核包括系統組裝、模塊功能驗證、提高實驗過程（項目開題、方案設計、項目實施），結果性考核包括線上實驗、系統演示、驗收答辯、實驗報告。新的考核體系增加了過程性考核比重，占總成績的45%，結果性的考核比重占55%。

考核環節覆蓋了實驗各個階段，線上實驗和系統組裝和模塊功能驗證為通過性測試，完成即得分，未完成不得分。提高實驗的過程性考核則要在項目開題、方案設計、項目實施環節中綜合考查題目創新性、題目難易度、工作量、團隊協作以及解決問題的能力等因素打分。結果性考核的評價數據包括實驗報告、答辯PPT、演示視頻以及系統的程序文件。

過程性考核的每個環節都對學生進行公平公開的量化評價，促進學生不斷地總結和提高，也激發了學生實驗的積極性。這既是師生接受檢驗的過程，也是師生自我監督的過程，有助于師生形成不斷學習、不斷反思的內驅力。[8]

4.反饋改進

新的課程評價體系在考核的同時注重教學反饋推動持續改進。為了有效反饋學生在實驗過程中遇到的問題，筆者采用了閉環的教學反饋機制，在教學全過程中設置了如圖1所示的7個觀測點，結合各考核觀測點得到的反饋信息，及時對教學內容、教學方法和進度安排等做出評估，實現實驗指導、過程考核、教學反饋和持續改進的閉環機制。

觀測點觀①～④主要為過程性考核的教學反饋，可以及時發現實驗中遇到的問題。觀測點①是線上實驗，教師可以根據實驗記錄檢查學生課前預習和實驗準備的情況，調整在集中培訓時的講解內容。觀測點②和③是基礎型實驗和進階型實驗的階段性考核，檢驗各小組的前期實驗準備情況和對設備系統的熟悉程度，根據考核反饋及時調整后續實驗的時間安排。觀測點④提高實驗階段有兩個重要的反饋環節：一個是實驗開始前的項目開題環節：小組介紹項目內容、設計方案、進度計劃等，教師和助教根據題目難度、工作量、時間進度等對設計方案提出建議，避免出現題目過于簡單或過難的現象，學生根據建議進行設計方案的調整；另一個項目中期檢查，一般設置在項目進行兩天后，教師和助教檢查各組的進展情況，及時發現方案設計和實現的問題，并調整后續實驗方案。

觀測點⑤～⑦為結果性考核的教學反饋，主要是根據教學反饋進行教學總結并不斷改進，驗收答辯和實驗報告中都有教學反饋和未來展望，問卷調查讓學生對課程內容、教學方法、考核方式和課程需要改進的地方等多方面進行反饋，如學生問卷調查中提到建議加大“項目創新性”的分值占比，實驗報告中提到對本課程“虛擬仿真實驗”“個人貢獻度分值”等環節的認可，課程團隊在不斷地教學反饋中不斷總結和改進，針對性地調整考核評價指標，形成“考核→反饋→改進→考核”的閉環教學反饋機制，做到教與學互相促進、有機融合、持續改進。

實踐效果分析

筆者所在課程教學團隊從2021年開始對學校開設的“計算機工程實踐”課程連續進行了為期三年的課程考核改革實踐，在不斷的教學實踐中持續改進，取得了預期成效。分別取2019年、2021年和2023年軟件工程專業（2017級、2019級、2021級）每年6個班的計算機工程實踐課程成績進行分析，2019年為考核改革前的成績，2021年為初次改革后的成績，2023年為持續改進后的成績，成績的統計如上頁圖2所示。數據顯示，在實行課程考核改革后，優秀（≥90分）的比例顯著提高，從2019年的17.5%提高到2021年的26.6%和2023年的28.1%，新的課程考核模式極大地激發了學生的學習興趣和創新熱情，涌現出更多優秀的作品。不及格和及格（＜70分）的成績比例明顯減少，這歸因于過程性的考核重視教學過程每個環節的考查，對整體學生的參與度要求提高，有效杜絕了濫竽充數的現象，促進了課程的成績整體穩步提升。

除了成績大幅提高外，從學生的課后反饋來看，很多學生經過計算機工程實踐的課程學習后覺得受益匪淺，主動找到任課教師要求繼續學習智能機器人的開發，申請加入教師的科研團隊積極開展課外科技活動，積極報名參加與課程相關的大學生科技競賽。

結語

以教學目標為導向，在“計算機工程實踐”課程中實施過程性考核，注重教學反饋，推動持續改進的課程考核改革。實踐效果證明，新的課程考核模式不僅能客觀反映學生的學習成效，充分調動學生的自主學習意識和學習熱情，提高了學生的創新實踐能力，還能反映教師的教學效果，形成教與學互相促進、有機融合、持續改進良好氛圍，達到了預期的效果。

參考文獻：

[1]中華人民共和國中央人民政府.中共中央國務院印發《深化新時代教育評價改革總體方案》[EB/OL].http：// www.gov.cn/gongbao/content/2020/content_5554488.htm.

[2]楊寧，張進，馬立香，等.“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[J].實驗技術與管理，2020，37（10）：190-196.

[3][8]羅三桂，劉莉莉.我國高校課程考核改革趨勢分析[J].中國大學教學，2014（12）：71-74.

[4]吳凡.我國研究型大學課程目標與課程評價問題研究——基于“985工程”高校大學生學習經驗調查[J].中國高教研究，2017（10）：98-102.

[5]王永泉，胡改玲，段玉崗，等.產出導向的課程教學：設計、實施與評價[J].高等工程教育研究，2019（03）：62-68+75.

[6]葛海燕，陳火英，劉艷，等.基于能力和素質目標的多元化實驗考核體系構建與實踐[J].實驗室研究與探索， 2021，40（04）：193-196.

[7]岳斌，于志云，張振寶，等.計算機組成原理與設計課程考核改革[J].計算機教育，2023（07）：98-101.