“新工科” 背景下 “综合课程设计” 实验课程多元化考核改革实践

杨 宁，张 进，马立香，段景山

（1. 电子科技大学 信息与通信工程学院，四川 成都 611731；2. 电子科技大学 英才实验学院，四川 成都 611731）

深化工程教育改革、建设“新工科” 是立足我国战略发展需求、国际竞争趋势和立德树人时代要求提出的深刻命题，关系国家未来和民族振兴。“新工科”建设应积极应对变化，引领创新，探索不断变化背景下的工程教育新理念、新结构、新模式、新质量、新体系，培养能够适应时代和未来变化的卓越工程人才[1]。打造具有国际竞争力的工程教育“新质量”，就要面向行业需求，用国际实质等效的标准引导专业教学[2]，就要全面落实 “学生中心、成果导向、持续改进” 的国际工程教育专业认证理念，面向全体学生，关注学习成效。

将工程教育专业认证理念贯穿于人才培养始终是一个系统性的工程，要求一切教育活动围绕培养学生的毕业要求和学生毕业后五年的培养目标展开[3]。课程是人才培养的核心要素，是教学实施的关键部分，是直接衡量学生培养目标是否落实到位的重要因素，是体现工程教育新理念的“最后一公里”。课程目标确定了课程的基本价值取向，而课程评价则为课程目标的达成提供了基本的价值判断，并成为教育教学及学生学习改进的基础[4]。

本文介绍我校网络工程专业 “综合课程设计”实验课程的教学改革实践经验。我们以学生能力培养为目标，开展多元化的教学方法与考核模式改革，持续改进教学过程，从而不断适应信息化时代新经济、新技术快速变化对交叉复合能力工程人才培养的更高要求。

1 以课程目标为导向的多元化考核模式改革总体思路

在工程教育专业认证中，课程是实现毕业要求的基本单元，要求建立课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系。我国工程教育认证标准的12 项毕业要求是参照《华盛顿协议》相关要求制定的，反映了对工程专业毕业生知识、能力、素质的要求。其中，第1、6、7、11 项是对专业技术类知识和非技术工程基础知识的掌握及应用要求，第8、9、10、12 项是对学生的素质类要求，第2、3、4、5 项是由知识类要求与素质类要求支撑的能力类要求[5]。“新工科” 建设要培养卓越工程人才，提升学生的工程意识、实践能力、创新精神和工匠精神[2]。与传统课程不同，OBE 产出导向的课程目标不是定位于知识体系，而是定位于能力体系；不是偏重于知识传授，而是聚焦在能力达成；对目标的实现要有明确支撑；同时要以目标达成评价为基础展开考核，并进行反馈和持续改进[6]。

“综合课程设计” 课程面向网络工程专业大三学生，开设在第六学期，学生以小组形式自选一个项目，综合运用 “计算机网络”“TCP/IP 协议”“接入网技术”“网络安全”“网络系统工程”“网络软件设计”等多门课程的网络工程专业知识，完成项目需求分析、原理应用、方案设计和实施验证，目的是培养学生解决复杂网络工程问题的综合集成创新能力、项目管理能力、团队协作能力及沟通与交流能力。表1简要描述了“综合课程设计” 所涵盖的工程知识、能力和素质培养要求的8 个课程目标及其支撑的毕业要求。

合理、科学的课程考核体系是实现课程目标的重要保障，不仅能考察学生对课程的掌握程度，还能激发学生的学习激情和创造性[7]。因此，推进有效支撑“综合课程设计” 课程目标达成的多元化考核模式改革与实践、提高实验教学质量势在必行。围绕课程目标，我们针对课程原有考核模式中存在的重终结性考核的单一考核方式、重知识技能的单一考核内容、以教师为主的单一考核主体，以及只评价学生个人的单一考核对象等方面问题，提出了如图1 所示的多元化考核模式改革思路。

图1 支撑学生能力培养课程目标达成的多元化考核模式改革思路

2 多元化考核模式改革与实践

紧扣能力培养达成的课程目标，“综合课程设计”从考核方式、考核内容、考核主体和考核对象四个方面进行了考核模式改革与实践，形成了多维度、多视角的考核模式。本节将以课程中的 “校园网安全接入专题设计” 项目为例，具体介绍这一教学改革与实践的内容和成效。

2.1 形成性考核与终结性考核相结合的考核方式改革

课程以往只通过学生最终提交的项目报告和技能考试进行终结性考核，使得教师和学生不能及早发现设计与实现过程中的问题，从而难以及时调整和改进实施方案，还会影响学生的学习动力。

因此，我们采取形成性考核与终结性考核相结合的考核方式，增加了面向方案设计过程和方案实现过程的形成性考核。形成性考核能为分析学生学习过程中的问题提供真实资料数据，有助于教师和学生及时调整教学与学习进度，既是师生接收检验的过程，也是师生自我监控的过程。多次考核还有助于师生形成不断学习、不断反思的内生驱动力[8]。其中，形成性考核包括方案设计和方案实现两部分，在总成绩中各占25%；终结性考核包括技能评估和课设报告两部分，在总成绩中的占比分别为15%和35%。

课程的考核环节涵盖了实验项目完成的整个过程。课程评价数据除了呈现项目完成结果的课设报告和技能评估机考答卷外，还包括反映项目完成过程的阶段性汇报讨论演示文档和小组讨论纪要，以及用于记录和展示项目设计与实现过程及结果的微视频。

每个环节都会对学生的态度、能力、效果进行公平公开的综合量化评价，从而有效推动学生进行状态调整，促进学生及时总结与反思，同时促进课程的教学改革，不断改进教学质量。

2.2 知识、能力、素质并重的考核内容改革

课程以往的考核主要关注学生的知识与技能掌握情况，只考查学生的实验结果是否达到课程要求的知识与技能指标，缺乏对学生能力和素质的全面考核，这种考核内容上的片面化不能支撑OBE 产出导向的课程目标达成。

因此，我们围绕表1 中聚焦知识、能力和素质培养的课程目标，详细分析了各个实验项目内容和实施环节中涉及的知识、能力和素质，制定了各个考核环节的具体考核内容与评价指标。下面介绍 “校园网安全接入专题设计” 项目的方案设计、方案实现、课设报告和技能评估四个环节的考核内容。

2.2.1 “方案设计” 环节

该环节包括课堂和课外两部分，共4 周。课堂的8 学时用于小组汇报交流与方案评价，课外则是由学生以小组为单位自行组织讨论，分工协作形成汇报材料和设计方案。考核内容包括项目的需求分析和方案设计两部分，如表2 所示。

表2 “方案设计” 环节的考核内容

2.2.2 “方案实现” 环节

该环节包括课堂和课外两部分，共4～5 周。在课堂部分，学生以小组为单位每周有一天到实验室实施项目实验方案，记录实验数据，并检验实施结果。在课外部分，则根据项目分工和实施进度进行每次实验前的准备，以及实验后的分析、总结与改进。考核内容包括面向项目实现过程与结果的公共考核及项目实现两部分，如表3 所示。

表3 “方案实现” 环节的考核内容

2.2.3 “课设报告” 环节

该环节为课外环节，由学生以小组为单位分工协作完成一份课设报告，并在 “方案实现” 环节完成后的五周内提交。考核内容包括格式规范、报告内容和附件内容三部分，如表4 所示。

2.2.4 “技能评估” 环节

该环节为课堂环节，安排在 “方案实现” 环节结束后进行。考核内容是使用Packet Tracer 软件的考试功能，考查每个学生对项目中涉及的路由器、交换机基本配置操作技能的掌握情况，对应 “课程目标1、工程知识”，如图2 所示。

每个环节的考查点及其量化评价指标均在第一时间向学生公布，既体现公平公开的考核原则，也通过公开的评分细则引导学生充分了解课程目标。在考核中，按素质、知识、能力划分的各考核点在最终成绩中的占比分别为19%、28%和53%。

表4 “课设报告” 环节的考核内容

图2 “技能评估” 环节的考核情况

2.3 团队考核与个人考核相结合的考核对象改革

工程教育专业认证强调培养学生 “解决复杂工程问题的能力”，而复杂工程问题的解决通常都是团队方式，需要团队成员能力互补、致力于共同目标、共同承担责任，因此基于团队进行考核有助于促进团队成员的合作[9]。同时，课程还要针学生个人进行考核，以评估每个学生的能力达成情况。

团队考核与个人考核相结合的考核方法的具体做法是，在技能评估环节进行量性测量的个人考核，考查课程目标要求的基本专业知识技能掌握情况；在方案设计、方案实现和课设报告这三个环节中，采用团队考核方式对小组整体的完成过程与结果进行量化评价，给出团队总分。同时，基于小组成员在每个环节中的参与度、完成度和贡献度，采取组内互评的方式进行质性评定的个人考核。其中，参与度、完成度和贡献度的评测标准由各个小组自行定义，要求充分反映学生的个体能力差异以及一些难以量性测量的工程素质与综合能力。组内互评方式的个人考核，还能借助团队影响来调动个人的积极性。

表5 是2017—2018 年度第2 学期 “ 校园网安全接入专题设计” 项目的两个小组的方案设计、方案实现和课设报告的团队考核和个人考核评分情况。

表5 部分小组的考核评分示例

其中，实验台1 的小组完成情况要远好于实验台2 的小组，因为实验台2 的小组有3 位学生的 “组内互评” 成绩（个人考核结果）远远高于其他5 位学生，即小组中部分学生的主动性不够，成员间的合作不充分，因此该小组的团队整体完成情况（团队考核结果）并不理想；而实验台1 的小组中的所有成员的 “组内互评” 成绩（个人考核结果）较为平均，这反映了该小组成员的主动性较高，成员间的合作情况良好，因此该小组的团队整体完成情况（团队考核结果）也就良好。这充分说明了团队考核和个人考核之间的相互影响与促进关系。

2.4 教师、助教、学生共同参与评价的考核主体改革

学业评价新模式是教师评价、同事反馈和学生自我评价的有机整体，是促进学生智能、知识结构和个性形成的社会过程[10]。这种评价主体多元化的办法是将师生看成学习共同体，鼓励教师与学生之间、学生与学生之间相互学习、彼此为师，共同构建课程考核[8]。

因此，课程的考核评价不应是教师一人说了算，或助教说了算。我们在项目中根据方案设计、方案实现、课设报告三个环节的考查点特征，结合教师评价、助教评价和组内互评得到小组成绩，然后在小组内部通过组内的自评和互评形成个人系数，最后由小组成绩乘以个人系数得到小组中每个学生在每个环节的成绩。团队内部的学生自我评价与相互评价主要基于学生个人在每个环节的参与度、完成度和贡献度。这样也有利于学生在一个环节结束时进行自我反思和总结，争取在下一个环节中进行改进。而第四个环节“技能评估” 的配置操作部分，则是实实在在考查每个学生对网络设备原理的实际掌握情况。

图3 是 “校园网安全接入专题设计” 项目两个小组的学生个人平时成绩情况。

图3 部分学生个人的平时成绩情况

由图3 可以看出，两个小组中有特别突出的学生，也有随大流的学生，特别是在项目分工安排中有个别学生没有参与设备配置任务，也没有主动练习，这样的学生在配置操作环节的考核成绩为不及格。但是人的智能是多元的、发展变化的，是以多种方式呈现出来的，具有学生自身的差异性和个体发展的不均衡性，而且每个学生在项目团队中的角色与分工不同。基于这些考虑，“技能评估”环节的个人成绩比例仅占15%。

3 实践效果分析

相对专业课程而言，“综合课程设计”对学生的综合应用能力和系统集成能力要求更高，既要有综合性、设计性，又要有挑战度、复杂度，并引导学生开拓思维以造福人类生存生活为愿景。课程在实验项目设计中将网络工程实验室提供的真实网络工程场景与VMware、Dynamips 等虚拟/模拟软件相结合，既有利于增进学生的工程实践认知和体验，又增大了工程实践场景的规模与复杂性，实现了实验内容的工程性实践回归[11]。课程教学最好的效果是让学生在数年后，乃至一生中都能感觉到大学时代赋予其新人生和新命运的意义和价值[12]。

教学改革中多元化考核模式的实施，对“教与学”的内容和方法，以及实践互动过程进行了改进与提高，师生双方在实践教学过程中都有新的收获，形成了良性循环。总结课程改革效果以及学生能力得到的锻炼和提升，主要体现在以下方面。

（1）课程指导过程中助教扮演了重要角色。从上一届学生中选择优秀者担任下一届的课程助教，这些助教结合自己的课程项目经历能够对学生提供很好的指导，同时也能够对课程组提出很多建设性意见，使得整个课程教学成为学生参与为主、助教和教师指导为辅的过程。

（2）课程教学量化了考核指标。有针对性的课程环节和课程内容有助于形成良好的反馈机制，通过详细的过程记录和参与者反馈意见收集整理，能够对课程目标的达成情况进行认真分析，并结合遇到的问题对课程进行相应调整，包括对项目难易适度调整、实验条件改善、考核细则修订等。

（3）学生对课程的普遍评价很高。认为这是本专业最有价值的课程之一，对他们的综合应用知识能力、解决实际工程问题能力、动手实践能力，以及文字写作能力、语言表达能力等，都有很好的提升作用。从学生的成绩、项目展示效果、文字总结等可以看到，课程的教学效果在近两年有了明显提升。

（4）学生参与课程的积极性和主动性被充分调动起来。在开放无限制的项目讨论、互评、答辩等良好的研究氛围中，学生团队协作能力得到很好的锻炼。教师常常为学生的奇思妙想而感到欣喜，也为学生为项目挑灯夜战的精神而感动，这可能才是课程带给学生的最大的价值所在，大大激发了他们的内驱力。

4 结语

“综合课程设计”课程一直走在教学改革的前沿，通过在 “新工科” 建设背景下的不断改革创新，使课程多元化的考核模式贯穿于实验教学的全过程，从而实现对学生能力进行多维度、多层面、多视角的考查，既包括技术能力也包括非技术能力。该考核模式突出了考核内容的层次性、系统性，突出了设计方案的可行性和工程项目的实践性，突出了考核环节的全面性、客观性，同时实现了对学生学习成绩评定的公平公正性，激发了学生的学习热情，提高了他们综合集成与创新实践能力，达到了预期的教学效果。