基于工程认证背景的计算机公共基础类实践课程改革与实践——以“大学计算机应用实践”课程为例

纪良浩，段小林，刘 群

（重庆邮电大学 计算机学院，重庆 400065）

0 引 言

工程教育专业认证（后文均简称工程认证）是指专业认证机构针对高校开设的工程类专业教育实施的专门性认证，由专门职业或行业协会（联合会）、专业学会会同该领域的教育专家和相关行业企业专家一起进行，旨在为相关工程技术人才进入工业界从业提供预备教育质量保证[1]。2006 年，我国正式启动工程认证，并于2013 年加入“华盛顿协议”——国际上最具影响力的本科工程学位互认协议[2]。工程认证要求回归教育本质，强调以学生为中心、以成果为导向、以持续改进为教学改革推进理念。这就要求各大高校要积极转变长期以来以学科发展为导向的传统教育思想，切实推进以学生能力培养为结果导向的教育教学改革。近年来，国内各高校正在积极参与本科工程认证改革的相关工作，努力培养适应经济社会发展所急需的各类工程技术人才。

随着信息技术的高速发展，信息化社会对大学生的计算机基本应用能力与素养要求以及利用计算机解决本专业复杂工程问题能力与创新能力的要求也正在不断提高。著名计算机教育专家谭浩强教授曾经指出：“大学计算机基础教育的本质是计算机应用的教育”[3]。因此，在当前工程认证背景下，回归课程本质，以学生为中心，以计算机应用为导向，以提升大学生计算机实践能力与创新能力为根本，进行计算机公共基础类实践课程改革任重道远。

1 当前计算机公共基础类实践课程教学现状

受学生接受计算机基础教育普及程度、学生对计算机基础课程的认识程度、各高校学时学分设置条件等多方面因素的共同影响，当前计算机公共基础实践类课程的教学正面临着诸多现实问题。

（1）随着计算机基础教学在小学以及初、高中阶段的不断普及，大学新生入学时对计算机应用能力的起点在不断提高，但是参差不齐，差异性较大。

（3）传统的齐步走、一刀切式的教学模式，一方面因忽略了学生的个体差异，大大损害了学生学习的积极性与主动性，不利于创新思维与创新人才的培养；另一方面则违背了以学生为中心的工程认证教育理念，“灌输式”“填鸭式”等传统教学模式的弊端日益凸显。

（4）以期末考试成绩为主的单一考核模式，一方面忽略了对学生平时学习过程、学习效果的监控与把关，另一方面则容易使学生养成考前临时突击的习惯，不利于学生对知识的系统、牢固掌握，也不利于调动学生学习的积极性。

（5）教学内容普遍存在陈旧、更新不及时的现象。信息技术发展迅速，教学内容一旦更新不及时，容易降低学生学习的积极性与热情，同时也不利于学生对新知识、新技术的及时了解与掌握。

（6）受学分学时限制的影响，计算机基础教学尤其是实践环节的教学学时正不断受到压缩。如何利用有限的时间，既保证教学效果，又达到培养学生实践动手能力的目的，是当前计算机基础教育所面临的一个共同话题。

（7）计算机公共基础授课教师面临学生多、教学任务重，因精力有限而对新知识、新技术学习更新不及时，不利于学生对新知识的学习以及实践应用能力的提高。

基于当前计算机公共基础类课程所面临的现状，开展在工程认证背景下的教学改革，以学生为中心，发挥学生的主动性，注重学生的个性化培养，提升学生的实践动手能力与计算机综合应用能力以及利用计算机解决专业领域复杂问题的能力迫在眉睫。

2 课程改革方案

针对计算机公共基础类实践课程教学所面临的现状与不断出现的新问题，近10 年来，重庆邮电大学计算机学院始终秉承以学生为中心，努力提高教学效果的理念，一直进行并不断完善课程教学改革。图1 所示为课程改革的流程图，其具体的内容如下。

图1 课程改革流程图

（1）构建“两层次、两模块”的实验教学体系。体系包含基本实践能力培养和创新实践能力培养两个层次，其中，基本实践能力的培养体现课程培养的共性，而创新实践能力的培养则结合学生的个性化需求体现差异性。两个模块区分计算机和非计算机类专业，根据学科专业的不同要求，分别制订教学内容[4-5]。

利用信息技术，进行建立设备“用、养、修、检”台账培训，提高电工技术管理能力和解决现场技术问题能力。根据不同设备的日常运转情况，提出不同的设备维修或养护方案并建立电子档案，从而降低设备管理成本、有利于加强成本管理和费用控制。

（2）推行以学生为中心、自主式的教学模式。一改传统教学模式中老师教什么、学生学什么以及老师安排什么、学生做什么的局面，推行以学生自主学习为主、教师指导为辅的教学模式。在基本实践能力培养层次，授课教师只讲课程学习要求、学习内容、考试方式等内容，剩下的具体知识内容学习与实践过程则由学生自行安排时间、进度，自己摸索并动手实践，自主在开放实验室完成。授课教师只负责学生学习过程中的答疑与指导工作，让学生回归学习主体，发挥其主观能动性，并使教师转变为教学过程中学习主体的促进者。

（3）推行预约考试与机考相结合的考核方式。课程开设学期，允许学生结合自身的学习情况与进度安排，多次预约并参加课程考试。考试通过，则学生可选择结束课程学习或者根据自身的学习兴趣、需求选择课程创新实践能力培养阶段的学习。多次考试机会的提供，可更好地与学生的学习进度相吻合，兼顾不同基础、不同学习进度的学生，让学生的自主性更强。考试由机考系统自动组卷，自动评分并完成成绩数据统计。组卷策略由课程组老师共同商议决定。学生的课程成绩由机考成绩决定。课程创新实践能力培养阶段学生的参与情况与表现，一方面作为学生学习需求的进一步拓展，另一方面作为学生后期参与各类学科竞赛的选拔参考。

（4）构建计算机公共基础实验教学开放资源综合平台。该平台包含课程门户网站、在线自主学习平台、考试预约系统、考试系统等。为配合课程改革，在线自主学习平台提供课程所有的学习资源，如各类知识点的操作演示视频、电子教材等多媒体网络资源。

3 课程改革实践

近10 年来，课程教学改革得到了学院领导持续的关心与支持，同时在课程组所有教师的不懈努力下，教学改革不断完善并取得了不错的教学效果，同时也锻炼了一支团结、合作、不断进取的教师团队。

多年来一直秉承“两层次、两模块”的培养体系，在对学生基本实践能力的培养上，教学内容始终着眼于计算机基本应用能力的训练，如文档的编排、数据的处理、演示文稿的制作、ACCESS 数据库的简单应用等，要求学生通过学习与训练，能够规范、熟练地掌握通用办公软件的使用与计算机的相关操作，培养各专业学生基本的计算机素养，为学生后阶段的学习打下扎实的计算机应用基础。

学生综合应用能力与创新实践能力的培养，一直是困扰课程组授课教师的一个难题。一方面学生人数过多，兴趣爱好比较分散，另一方面新的技术层出不穷，给师资建设也带来了很大的压力。在培养面上，可以从最初的只面向计算机专业学生，发展到面向全校理工科各类学生。在教学内容上，从早些年的Flash 动画制作、静态/动态网页制作，发展到C/C++程序设计、云计算与大数据处理、数据可视化、Python 程序设计等，始终让学生能有机会接触、了解并学习到最新的技术。在师资上，为了突破只限于课程组教师的弊端，可以在学院的帮助下，联合学院专业实验中心的师资，共同为学生的综合实践能力与创新能力的培养贡献力量。在学生的筛选上，既照顾学生的兴趣爱好，同时又克服因人数过多、教学资源紧张所带来的困难，因此从早些年学生自愿报名，发展到如今根据学生的前期学习基础以及基本实践能力训练方面的成绩（机考成绩）选择学生参加第2 层次的培养。近3 年来，每年大约有60 人左右参加课程拓展阶段的进一步学习。由于学生量大、需求多与教学资源有限，持续深入的课程改革亟待持续。

在教学模式上，可以采取以学生自主学习为主、教师指导为辅的一种“集中+分散”的教学管理模式。课程第一次课由教务处统一安排授课时间与地点，由授课教师集中讲解课程的学习内容、学习要求、学习方式、考核方式等内容。从第2 次课开始，课程的学习便分散进行。学生各自制订自己的学习计划与进度安排，自行到学院开放实验室或者宿舍、图书馆等场所，登录课程开放平台进行自主式学习。学习过程中遇到疑问，可选择到开放实验室咨询值班教师或者研究生助教。在教学改革的前几年，因担心分散的教学模式影响学生课程的学习效果，课程组定期在开放实验室循环开展了相关学习内容的讲座，以辅助学生的自主式学习。随着学生对教学模式的逐步适应，自2016 年以来，已完全过渡到了当前的分散教学模式。“集中+分散”自主式的教学模式，让学生回归到学习的主体角色，有利于培养他们学习的主动性、独立性与积极性。学生学习习惯与方法的转变，直接影响后续4 年大学学习的质量，影响大学人才的培养质量。

在考核方式的改革上，自2010 年课程开始改革之初，就采取了“预约考试+机试”、允许学生多次参加考试的模式。学生入学时计算机基础参差不齐，其可以根据自身的基础安排学习进度并选择合适的时机预约并参加考试。同样受学生人数过多的限制，后来逐步调整到课程开设学期，组织3 次考试，学生可从中最多选择两次考试机会，一旦考试通过，不能再预约参加后面的考试。两次考试不通过，需来年重修课程。经过多年的实践并收集学生的反馈，了解到很多学生考试通过后，均希望能再次参加考试以提高课程成绩，因此，自2018 年开始，考试次数统一设定为两次，学生成绩取两次考试中较高的分数。这样一方面可以缓解组织多次考试所带来的如场地、时间、人员安排等方面的困难，另一方面也满足学生学习与要求进步的需求。此外，为考核学生的实践动手能力，考试以机考的形式来组织，机考系统可在事先设定好的策略下完成自动组卷、自动评阅与成绩的统计、分析等工作。

在课程教学改革的过程中，教学资源、平台建设与考试系统题库建设成为重中之重。通过教学改革，教师从重复、繁杂的教学过程中得到解放，可将更多的精力放在教学资源与平台的建设工作上。通过多年的努力，现已建成了一整套完整的涵盖教学所有过程的信息化平台，如课程网站、在线自主学习平台、考试预约平台等。自2018 年起，为了调动学生的学习热情与培养创新能力，课程组鼓励学生在课余时间参与教学资源的建设工作，一旦经老师审核并得到采纳，则可适当加分。这一政策一经实施便得到了学生的响应。2018 年共计收到学生提交的教学资源作品近300 篇，其中15 篇被采纳。相信经过几年的不断积累，教学资源会不断得到丰富。此外，考试系统题库资源也在不断得到建设与完善，目前系统能够保证6 000 名学生同时参加考试而试卷不会出现重复的情况。10年来，在学院的支持下，考试系统平台共完成了3 次升级与更新，用以满足技术进步的不断需求。经过近10 年的积累，课程开放平台也积累了学生近30 万条学习数据，这为将来进一步建立学习监控平台、分析学生学习行为提供了重要的数据支持，也为课程的进一步深化改革奠定了基础。

4 课程改革成效

多年的改革一路走来，有过顾虑与担心，并不断面临一些新的问题与挑战，在学院领导的支持与课程组老师共同的努力下，课程的改革在多方面都取得了不错的效果，既锻炼了师资队伍，又保障、提高了教学效果，形成了较好的教学改革影响，课程教学满意度每年都在95%以上。近年来，吸引了市内外20 余所兄弟院校来校交流，同时课程持续改革的成果还获得了省部级优秀教学科研成果奖二等奖1 项，校级教学成果奖三等奖2 项，省部级、校级教改项目5 项。

表1 为自2010 年实施教学改革以来，该课程学生考试的成绩数据统计。

表1 2010—2018 年课程考试学生成绩数据统计

从表1 中数据可以看出，2010—2013 年，及格率以及一次性通过率基本保持逐年增加的趋势，这是因为在改革的初期阶段，考试系统中题库的题量偏少以及为了让学生逐步适应课程的改革，考题的难度设置偏低。自2014 年起，一方面对考试系统进行了升级，同时随着题库建设工作的不断推进，以及考试难度的不断加大，及格率以及学生一次性考试通过率分别呈间歇式下降、上升趋势，但总体来说，情况还比较稳定，说明绝大多数学生比较适应课程的教学模式。随着2016 年版培养方案的实施，学校部分专业在其培养方案中没有设置此类公共课程，导致课程受众人数自2016 年起大幅下降。课程选课学生人数的减少，也正好给课程的进一步改革提供了机会。例如，在2018 年，学院要求所有学生参加两次考试，取其较高的分数作为课程成绩，从成绩数据统计得知，有876 人（占比约50.2%）通过第二次考试提高了考试成绩。多年来，课程的不及格率维持在10%以内，通过分析学生学习数据得知，不及格学生很少在自主学习网站学习，均有学习主动性差的问题存在。

5 结 语

重庆邮电大学多年来持续对计算机公共基础实践环节课程在教学体系、教学模式、考核方式等方面进行有益的探索与尝试，推动以学生为中心、培养学生自主学习能力与提高计算机实践应用能力的教学模式改革取得了满意的效果。在工程教育认证背景下，面临教学改革过程中不断出现的新问题以及适应人才培养的新要求，持续的改革与探索也将激励授课教师们持续改进并不断完善。