操作系统课程目标达成度评价分析与持续改进方法研究

孙 强，张 岩，杨 柳，罗美淑

(牡丹江师范学院 计算机与信息技术学院，黑龙江 牡丹江 157011)

自从中国2016年正式加入《华盛顿协议》之后，工程教育专业认证便受到了中国高等学校的广泛重视。工程教育专业认证工作既是国内各高校加强专业建设、提高人才培养质量的重要手段，也将成为中国高等学校工程教育改革的必然趋势。为了落实工程教育认证的理念，顺利通过工程教育专业认证，计算机相关专业按照OBE(Outcomes-Based Education，基于学习产出的教育模式)的理念，积极有序地进行专业自评自建[1]。

操作系统(Operating System)课程是计算机相关专业的一门专业必修基础课程，该课程是一门理论性和实践性兼备的课程，其特点是概念多且抽象，涉及面广。通过对操作系统课程的学习，使学生能够系统全面地理解和掌握计算机操作系统的发展过程、主要功能和实现的基本原理，对常用操作系统能够进行基本的操作使用，能够根据工程实际需要设计和开发简单的操作系统功能模块，为学生在后续的专业学习中能够开发或选用恰当的现代工具、开发环境和技术，对复杂计算机工程问题进行预测和模拟，并理解开发环境和工具的适用范围和局限性，提供必要的知识和能力的支持。

本文以操作系统课程为案例，从专业授课教师的视角出发，探讨在工程教育专业认证过程中如何建立专业课程对毕业要求指标点的支撑，如何建立面向工程教育专业认证的课程考核方式，如何通过课程考核显现对毕业要求指标点达成度的评价，如何实现达成度评价结果对课程教学的持续改进。

1 课程目标对毕业要求指标点的支撑

根据工程教育专业认证毕业要求12条通用标准，计算机科学与技术专业结合行业需求、学校定位、专业培养目标和办学特色，制定了适合本专业的12条具体毕业要求，并将每一个毕业要求分解成2到4个二级指标点。操作系统课程同时支撑2-2、4-3、5-1和5-2共四个毕业要求二级指标点[3]。操作系统的课程目标与各指标点之间的支撑关系和权重系数如表1所示。

表1 课程目标和指标点之间的支撑关系和权重

2 课程考核方式和达成度的计算与评价

通过合理有效的方式确定完成操作系统的课程目标与各指标点之间的支撑关系和权重系数之后，操作系统课程教学将按照课程目标要求开展教学活动，同时需要针对各课程目标制定合理有效的评价方法和机制。下面针对操作系统课程的教学实施过程，来介绍具体的考核方式、达成度的计算和评价过程。

2.1 课程设计

操作系统课程能力培养为导向，进行课程开发与设计。按照人才培养目标和毕业要求来确定课程的内容、教学组织、教学方法和考核方式，注重培养学生分析问题和解决问题的能力、沟通和协作精神、严谨求实的工作理念和团队合作精神。课程的设计思路为：

1)以课程目标要求为统领，设计教学内容和教学环节，开展教学活动；

2)突出产出导向和持续改进的理念，关注学生获得感，实现课程教学闭环持续改进；

3)教学过程以学生为主体，以老师为主导，注重培养学生解决计算机领域复杂工程问题的能力；

4)针对课程目标，制定合理有效的评价方法和机制，保证课程目标达成的有效性和可测量性。

2.2 课程考核与成绩评定方法

由于操作系统是一门理论性和实践性兼备的课程，需要制定一套合理有效的评价方法和机制，有效地测量学生对该课程知识、能力和素质的达成度。因此，该课程采用综合考核方式：过程考核(含课堂考核、作业和月考)占比20%(20分)，实验考核占比20%(20分)，期末闭卷考试占比60%(60分)。在课程考核中，过程考核成绩部分使用20分制，实验考核成绩部分使用20分制，期末闭卷考试使用百分制，期末闭卷考试成绩的60%折合记入总成绩。

期末闭卷考试试题题型分为填空题、选择题、判断题、简答题和应用题。根据认知规律，按照识记、理解、应用三个层次进行命题，在重视理论知识考查的同时，兼顾应用能力的考查。填空题、名词解释、判断题主要考查学生对基础概念、基本理论的掌握状况；简答题从不同角度考查学生分析和应用能力；应用题主要考核学生利用操作系统原理和方法对实际问题的分析解决能力。各层次题目所占分数比例大体上是：识记占30%，理解占30%，应用占40%.命题覆盖各章，既全面考核，又突出重点。

2.3 课程达成度的计算与评价

操作系统课程采用综合成绩分析法对课程达成度进行评价和计算。将课程教学全过程收集到的月考试卷、课堂表现记录、大作业、实验报告、期末试卷、原始成绩单等信息作为课程综合考核的依据，应用定量分析方法进行具体的计算和评价[4]。各个毕业要求指标点与课程考核数据收集和评价方式对应关系如表2所示。

表2 毕业要求指标点与课程考核数据收集和评价方式对应关系

操作系统课程达成度由三部分的评价值构成：过程考核评价值、实验考核评价值和期末考试评价值。根据每个指标点的各部分考核占比规定，确定各部分考核的评价值。课程支撑的各指标点达成度定量计算方法如表3所示[5,6]。

表3 课程支撑各指标点达成度计算方法

本次随机抽取计算机科学与技术专业2017级一个教学班(35人)的操作系统课程教学全过程考核采集的原始数据作为样本。该班级操作系统课程过程考核和实验考核成绩统计如表4所示，其中过程考核支撑所有四个指标点，实验考核只支撑指标点5-2.过程考核和实验考核对各指标点的实际支撑平均值在表4最后一列中。

表4 过程考核和实验考核对各指标点的支撑值

表5是数据样本班级操作系统课程的期末考试试题各部分成绩对各指标点的对应支撑关系。期末考试共计五道大题，题一和题二支撑指标点2-2，分值为40分；题三和题四支撑指标点4-3，试题分值为20分；题五支撑指标点5-1，试题题目分值为40分。由表2可知，指标点5-2由过程考核和实验考核来支撑，与期末考试无关。期末考试对各指标点的实际支撑平均值在表5最后一列中。

表5 课程期末考试对各指标点的支撑值

根据表2中各毕业要求指标点采用的对应考核方式、表4中过程考核和实验考核对各指标点的支撑分值以及表5中课程期末考试对各指标点的支撑分值，表6汇总各指标点综合考核总分值和各种考核方式所占分值和比例，以便于应用表3的计算方法进行课程支撑各指标点达成度的计算。

表6 各指标点考核总分值和各种考核方式的分值和占比

参照表3的指标点达成度计算方法，应用表4、表5和表6的数据，计算出操作系统课程支撑的四个指标点达成度的评价值，计算所得结果如表7所示。各指标点支撑值计算过程如下：

表7 课程对各指标点达成度计算结果

S2-2=(16.68/20 * 45% + 28.23/40 * 55%)* 0.2 = 0.153

S4-3=(16.68/20 * 62% + 8.14/20 * 38%)* 0.2 = 0.134

S5-1=(16.68/20 * 45% + 28.43/40 * 55%)* 0.2 = 0.153

S5-2=(16.68/20 * 50% + 15.17/20 * 50%)* 0.4 = 0.319

假设各指标点预期目标达成度值为0.7，各指标点理论达成度值为指标点预期目标达成度0.7与课程对指标点支撑权重的乘积。按照上面的假设，计算出该课程各指标点理论达成度值分别为0.140、0.140、0.140和0.280.之前得出本课程各指标点实际达成度值分别为0.153、0.134、0.153和0.319，说明本课程指标点2-2、5-1和5-2的实际达成度值均大于理论达成度值，因此三个指标点都达标了；而指标点4-3的实际达成度值小于理论达成度值，因此指标点4-3未达标。

3 课程达成度分析及持续改进

3.1 课程达成度分析

操作系统课程采用综合成绩分析法对课程达成度进行评价和计算，计算结果表明指标点2-2、5-1和5-2达标了，指标点4-3未达标。计算结果说明本课程教学过程对指标点4-3的支撑需要加强。同时，该课程的过程考核和实验考核平均成绩过高，说明过程考核和实验考核难度不高，需要加强理论教学和实验教学，增大过程考核和实验考核的难度、提高考核的挑战度和区分度，能够真实体现出学生对知识掌握和应用的差别。

3.2 持续改进思考和措施

通过对操作系统课程各指标点达成度的计算和分析，需要采取如下改进措施：

1)针对指标点4-3未达标问题，在教学过程中加强进程控制、处理机管理、内存管理和设备管理等内容的教学和考核，使学生能够熟练运用操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题。让学生具备一定的系统分析和开发能力，能够进行系统程序设计，验证操作系统原理在实际操作系统中的实现。

2)日常多关注学生的学习状态，加强对学生专业理论学习的引导，加强基本概念、基础知识的讲解，激发学习兴趣。

3)通过平时考核及时了解学生的学习状态，发现问题及时调整教学方式和方法，实现教学过程中的持续改进。

4)把理论与实验环节更加紧密结合。计算机操作系统的实验相对其他课程更容易脱离理论教学，因此在教学过程中，应该紧密围绕课程的基本理论和概念开展实验。

5)注重创新能力的培养，要从观念上培养独立思考问题、解决问题的能力。突出学生主体和教师主导的作用，注重培养学生解决计算机领域复杂工程问题的能力。

4 结论

操作系统课程通过目标达成度评价分析，能够明确分析课程对毕业要求的达成情况，准确掌握课程教学过程中学生对课程学习掌握情况。目标达成度评价分析结果可以用来指导下一轮教学改进，使课程逐渐形成了持续改进的闭环机制。希望本文内容能为相关高校和专业教师开展工程教育专业认证与课程达成度评价提供参考和借鉴。