工程教育专业认证下实践课程的教学模式研究

潘俊辉, 张强, 王辉, 王浩畅

(东北石油大学 计算机与信息技术学院， 黑龙江 大庆 163318)

0 引言

我国在2016年正式成为《华盛顿协议》的成员，标志着我国工程专业教育与国际教育的互认[1]。工程教育是高等教育的重要部分，工程教育专业认证通过实施成果导向的教育最终实现人才培养的工程化目标[2]，其核心理念为：“以学生为中心，以成果为导向，持续改进”。在专业认证中的12条毕业要求中的8个方面都涉及到了学生解决复杂工程的能力，因此为达到专业认证的标准并保证学生的教育质量，作为教学者不仅要关注学生的理论课成绩，还应将更多的精力投入到实践课程的教学管理中，这就需要从根本上改善实践课程教学的方式，转变实践课程管理的模式。

面向对象课程设计以C#编程语言为基础，使软件工程专业学生正确理解和掌握面向对象的基础理论和方法以及编写应用程序的基本技能，培养学生面向对象编程思想和兴趣，训练学生项目开发的能力。本文以工程教育专业认证为契机，对面向对象课程设计的教学方式进行分析和总结，找出当前教学中存在的问题，如教学方式单一,对学生的实践教学缺少实际工程的实践培养;评价体系制定不合理，导致很难满足工程教育专业认证对软件工程类课程的要求。由此根据传统教学存在的诸多问题，本文通过采用混合式教学的方式，将线上(超星学习通平台)与线下教学相结合，充分利用线下课堂的有限时间进行集中答疑解惑；课程设计的实践过程采用实际工程项目中的部分或者全部，可使学生真正感知所学知识在实际工程中的应用；同时调整课程的评价体系，着重从学生的实际动手能力和对知识点的掌握程度进行打分，通过调整成绩比例更好的进行过程评价，最终能够达到工程教育专业认证毕业要求指标点相关的课程目标。

1 传统实践课程的缺点

1.1 教学模式单一

面向对象课程设计的开设是由软件工程专业的培养方案决定的，因此该课在授课的过程中，由于受到专业导向的影响，使得知识点的传授主要通过课堂上老师的教授为主，虽然采用讲练一体的授课形式，在一定程度上能够加强学生对所学知识点的理解，但由于授课学时的限制，学生们在课堂上练习的时间仍然很短，也就是该课程教学的实施过程主要是注重于教的过程，而对学生知识点掌握程度的情况跟进较少，也就意味着每次课都由教师组织、以教师为中心开展教学活动，教师讲什么，学生就能学什么，强调的是教，导致该课程很难达到专业认证中“以学生为中心，以成果为导向”的要求。而工程教育专业认证强调的是课程的开设由毕业要求决定，虽然课程的教学过程仍然由教师组织，但是却变成学生需要什么，教师就讲什么，注重的是学生能力方面的培养，即要以学生为中心开展教学活动。由此传统单一的只由课堂传授知识的教学模式需要进行改进，才能达到工程教育专业认证的产出导向的教育模式的要求[3-4]。

1.2 缺少实际工程的实践培养

面向对象课程设计是软件工程专业的一门短学期的实践课程，该课程开设的目的是在学生掌握了相关的理论知识，特别是在掌握如何使用ADO.NET访问数据库的相关知识后，由教师为每位同学布置需要该生开发的系统及开发该系统时的任务要求，也就是如何让学生将课堂上所学的理论知识升华到具体的实际开发，从而进一步锻炼学生在系统分析、系统设计和解决问题方面的能力。但是该课程中教师布置给学生的系统多为自拟题目的开发系统，没有以实际中的工程案例为载体，也没有以实用工程项目为驱动，导致学生最终实现的系统不能应用到实际或在实际的应用中存在诸多异常无法正常使用，这样就会使学生在以后开发复杂工程时缺少解决方法和手段，同时对于开发系统的过程中如何正确使用项目文档没有清晰的认识，如何以团队协作方式进行项目开发、如何正确运用软件工程的思想更加无从谈起，那么该课程的开设就没有从真正意义上去培养学生解决复杂工程和实际工程问题的能力，无法完成从知识的传授到能力的真正培养，使得教师所讲的内容与社会需求完全脱节[5-6]。

1.3 课程考评体系主观化

面向对象课程设计的成绩主要由平时成绩、课程设计报告成绩和答辩成绩组成，其中平时成绩占比20%(主要是课堂上老师布置的作业和测验占10%，学生出勤占10%),课程设计报告成绩占比为60%,答辩成绩占比20%。该课程考评体系主要存在如下的不足：首先，由于开课院系要求教师对学生的课程设计报告进行存档以备检查、评估或者认证时的使用，因此导致课程设计报告的成绩占比较大，而学生开发系统的过程及开发后的系统的优劣情况并未在总成绩中得以体现；其次，对于课程设计报告成绩和答辩成绩，可能会出现个别同学因其文笔和口才较好，在课程设计报告中能够把一个普通的开发系统撰写得很精彩，答辩时又清晰流利，使得评委老师容易留下较好的印象，从而在课程设计报告和答辩成绩中获得较高的分数，而其前期的学习和开发系统的真实能力并未体现在总成绩中，使得最后的成绩带有主观化；最后，学生对系统的实际开发过程由其指导教师监督和指导，也就是学生的实际开发情况指导教师最为清楚，但是在总成绩中并未设置指导教师的打分情况，显然不合适。由此该课程的考核方式不能有效证明课程目标的达成，实施效果不佳。

2 教学模式改革

2.1 线上线下教学相结合

由于工程教育专业认证以学生为中心，即学生需要什么，教师就讲什么，注重的是学生能力方面的培养，那么对于面向对象课程设计这门课来讲，学生需要的应该是掌握更多有关实际工程开发的相关知识，而这些知识的获得仅靠线上有限的理论课时是不够用的，因此为了将学生的学习时间有效的加以利用，本课程采用了线上线下相结合的教学方式，将该课的教学过程分为4次线上课和6次线下课，线上课的教学资源是由本院教师在超星学习通平台上建立的在线课程，学生通过学习通可提前获得教师布置的任务，这样学生可充分利用其碎片时间，带着问题在线上进行学习，而且每个知识点都是以微课的形式提供的，使学生在学习中能够更多地集中注意力，能够积极思考问题，从而提高学生的执行力。

由于面向对象课程设计更多注重的是学生动手实践能力的培养，从而能够为以后的实际项目开发做准备，因此这就要求教师在线上课程的安排中应更多地根据实际工程的开发过程对学生进行知识的传授，如在线上微课中应介绍有关项目开发文档如何进行制作，团队之间如何进行合作等更多接近实际的知识点，而且学生的碎片时间不能无限制地被占用，视频多了反而使学生失去了学习的兴趣，这就需要教师在有限的线上课程中为学生提供最精简的视频，视频精简但知识点不精简，另外实际工程的开发是由多人合作共同完成的，这样教师可把学生分成不同的小组，采用小组合作共同学习的模式，不仅能让学生体会到共同合作的优点，弥补个人能力不足的问题，还能够通过小组之间的相互探讨解决更多的问题，从而为教师在线上授课争取更多的时间。

教师线下课程的工作则由原来所有知识点的讲授转变为精准授课，一是在课堂上集中精力讲授课程的重点和难点部分，即所谓的精讲；二是针对学生通过线上平台反馈的学习过程中存在的问题，进行讨论答疑解惑，即所谓的准讲。之所以要进行精准授课的目的是要以问题为导向，让学生自主去思考、去学习，授学生以渔，这样能把更多的课堂时间还给学生，让学生用于小组讨论、翻转课堂、完成在线测试等教学环节，这样不仅使课堂的时间得以高效利用，又可以提高学生发现问题、解决问题的能力。

2.2 实践教学解决思路

实践教学过程中，如果通过采用实际工程项目中的部分或者全部，可使学生真正感知所学知识在实际工程中的应用，从而能使学生告别“纸上谈兵”，激发学生的兴趣，提高学生的创新和创造能力。这就需要在课程实施的过程中通过引入实际工程项目，以此为依托，针对课程教授过程的知识点细化该工程项目，这样学生可在学习的过程中，通过对实际项目进行开发，逐渐掌握知识点的同时，获得宝贵的开发经验和创新能力，达到“以学生为中心”的目的。

因此根据分析，针对面向对象课程设计后期的实践过程，教师可通过模拟软件开发公司开发实际项目的形式组织学生进行实践。由于实际工程的开发都是由多人合作共同完成的，因此可将学生分配到不同的开发小组，每个小组中的成员可由学生自己进行组合，老师适当地进行优劣调整，小组成员通常由3-5人组成，且组内通过投票或者推荐的形式设立组长一名。在具体的实践过程中，学生所需要的知识不仅包括前期线上线下授课学到的知识，还会涉及到没有学过的一些知识，那么学生就需要通过自学弥补这部分空缺的知识，这样做不是因为教师前期知识点没有讲到，而是因为在实际工程开发的过程中，会遇到很多知识是学生们没有学习过的，那么学生就可以通过自学去培养个人的独立学习、独立分析和独立解决问题的能力。经过分组后，该课程实践过程的实施包括三种角色，即教师、组长和成员，组长负责整个小组的管理工作，每个组长不仅要提供一份详细的需求报告，还要进行项目中功能的划分、模块的设计以及成员的管理等工作，小组成员应积极配合并听从组长的安排，组长会根据每个组员的贡献情况在课程设计成绩中占有一定的话语权。教师的工作则变成了“旁听”，不会参与任何的讨论，也就意味着项目的整个开发过程，包括需求分析、总体设计、详细设计到项目的编码、测试和课程设计报告均由小组内的成员共同开发完成，这样可在最大程度范围内提高学生的实际动手能力和创新能力，使学生能够切身实际地体验到所学知识在实际工程中的应用。

2.3 构建新的考评体系

面向对象课程设计原有的成绩组成为平时成绩、课程设计报告成绩和答辩成绩。该成绩的构成一是没有体现学生开发系统的实际过程及开发后系统的优劣情况，二是由于评委对部分学生的报告和答辩情况带有一定的主观性。因此，对该课程的考评体系重新进行了构建。

针对考评体系中成绩比例分配不合理，对该课程采用了新的评价比例，平时成绩的占比不变，仍然为课堂上老师布置的作业和测验占10%，学生出勤占10%；将课程设计报告成绩由原来的占比60%缩减为30%，原因是课程设计报告只是最终形式上的一个纸质报告，并不能体现出该纸质报告形成的过程，也就是学生们开发系统的实际过程及开发后系统的优劣情况，因此为了满足专业认证中过程性的要求，要求学生上交开发后的项目并同时对开发程序工程中所涉及到的所有电子文件进行电子存档管理，该部分的成绩占比为20%；另外由于指导教师从开始到结束一直参与了学生的课程设计，因此指导教师对每个同学在实际项目开发过程中的贡献情况、表现情况以及小组之间的合作能力等方面最为清楚，因此增加10%的指导教师成绩；然后对占比20%的答辩成绩的形式进行调整，由原来答辩时进行幻灯片演示加讲解和评委提问的形式，在此答辩的基础上加上学生对自己开发项目的展示。

3 教学效果分析

将本文提出的几点关于“面向对象课程设计”改进的教学方式在本院软件工程专业的2018级学生上进行了应用和实施，与前几级的学生相比，首先2018级学生的自学能力有了显著的提高，在遇到涉及项目开发中自己不懂的、同时课堂上又没有学到的知识时主动去查阅相关资料；其次由于采用了小组合作开发工程的模式，使得小组中学生之间在遇到问题时能够及时进行沟通、交流并解决问题，增强了学生的团队合作能力；最后由于选择的工程项目来自于实际工程的全部或者部分，学生解决复杂工程问题的能力得以提高，同时也提高了学生的创新能力。

4 总结

本文针对“面向对象课程设计”这门实践课程的特点，分析该课程目前在工程教育专业认证下存在的问题，针对缺点通过在课程前期采用线上线下教学相结合,课中采用开发实际项目的形式组织学生进行实践，课程后期构建新的考评体系等方法实现“以学生为中心，以成果为导向，持续改进”的工程教育专业认证的理念。本文提出的教学模式，不仅提高了学生的自学能力和解决复杂工程的实践能力，同时增强了学生的沟通能力和团队合作能力，能够为该专业后期的毕业设计及就业情况打下坚实的基础。