教学目标导向的计算机工程实践课程考核改革

摘要：考核评价在教学实践活动中起着导向和监控的作用，作者针对当前实验课程考核的现状，提出以课程教学目标为导向，强调过程性考核和教学反馈的改革思路，并以“计算机工程实践”课程为例，从考核内容、考核主体、考核方式和反馈改进几个方面介绍了课程考核改革的实践。实践表明，实验课程过程性考核的教学改革，使实验教学从注重实验成绩向注重实验过程转变，激发了学生的主动性、创造性，提升了学生的工程能力和创新能力。

关键词：教学目标；工程实践；过程性考核；教学反馈

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）06-0088-05

引言

课程考核是课程教学的重要环节之一，也是评价课程目标达成情况的主要手段，科学有效的教学考核评价能促进学生积极、主动地学习，有利于培养高校学生的创造力，对提升人才培养质量起着至关重要的作用。因此，在教学中如何建立科学的考核方法来提高教学效率、如何进行合理的课程考核以及考核评价一直以来都是教育工作者积极探索的问题。[1]

课程考核改革的必要性

受传统教学观念的影响，目前高等教育中依旧存在“重理论轻实践、重知识轻素质”的现象，在课堂教学改革中实验教学的改革往往滞后于理论教学，特别是实验课程考核评价的改革更容易被忽视。目前，实验课程考核主要存在如下问题：

①考核内容重知识传授，轻能力和素质考核。考核的内容通常是学生实验的完成度和实验报告，但多数实验指导书提供的实验步骤过于详细，学生缺乏独立思考，“依葫芦画瓢”的现象严重，而课程考核主要关注学生的知识掌握情况，考查实验结果是否符合课程的知识指标要求，缺乏对学生知识、能力和素质的综合考查。[2]

②考核主体大多以教师为主。考核环节由任课教师主导完成，包括考核内容的设置、考核的实施和考核结果的处理，都由教师独立完成，学生按部就班完成实验，被动接受考核，导致学生实验的主动性不强。[3]

③考核方式重结果性考核，轻过程性考核。[4]通常以学生提交的实验结果和实验报告为依据进行结果性考核，实验过程考核主要以出勤率为主，这就导致学生更关注实验结果而不是实验过程，滥竽充数、实验报告抄袭现象严重，成绩评定容易出现偏差，很难全面、客观地反映学生的学习情况。

④缺少有效的监督和反馈机制。难以有效监督学生实验过程中的投入，不能及时反馈学生在实验过程中遇到的问题，也不能对教学内容、教学方法和进度安排等做出及时调整。

改革思路

工程教育专业在认证过程中，要求课程设计必须明确课程目标与毕业要求，对目标的实现必须有明确的支撑，同时要以目标达成度为基础展开考核，进行教学反馈，为课程的持续改进提供基础。[5]

笔者所在学校开设的“计算机工程实践”课程面向计算机学院本科大三学生，在第五学期开始前的短学期开设，课程提供了智能小车、智能机器人和机械臂等多种类型的计算机智能系统，要求学生以小组形式从中任选一套作为实践平台设计并完成一个工程应用项目，课程的主要目标是使学生了解计算机智能系统的组成与工作原理，熟悉智能系统的开发流程、方案设计与研究方法，然后综合利用这些知识发现与分析现实生活中存在的复杂工程问题，构建满足要求的系统，并进行相应的软件设计与实现，从而培养学生问题分析、方案构建与性能对比、设计开发、团队协作等多种能力。课程团队结合工程教育认证标准，建立了课程教学目标与本科专业毕业要求的关系。表1以笔者执教的软件工程专业为例，给出了“计算机工程实践”课程目标对该专业毕业要求指标点的支撑关系。

科学、合理的考核评价体系是成绩评定的依据，也是实现课程教学目标的重要保障。[6]因此，为了保证“计算机工程实践”课程目标的达成，针对原有实验课程考核存在的问题，笔者提出以教学目标为导向进行过程性考核，注重教学反馈推动持续改进的课程考核改革思路，图1所示为以教学目标为导向的过程性考核课程评价体系。

课程考核改革实践

1.考核内容

以往的课程考核只关注实验结果和实验报告，缺乏对学生知识、能力和素质的综合考查。因此，笔者根据表1中的课程教学目标，详细分析了实验内容各模块涉及的能力培养要求，并根据实验的不同阶段把实验项目分成基础实验、进阶实验和提高实验几个模块，制订了各模块的考核内容、考核指标和分值构成，如表2所示。

基础实验分为线上和线下部分。线上实验需要学生在课前完成，共1周时间，考核内容是在线知识测试和智能机器人小车的虚拟仿真实验，考查学生对智能机器人的组成结构和工作原理、开发工具以及相关资料的预习情况。线下实验是智能机器人系统的组装，考核内容是组装正确、不丢失配件、接线正常，考查学生的动手能力和基本实验素养。

进阶实验是系统模块验证和基本功能实现，考核内容是基本模块验证从实验指导书提供的11个基本实验中选3个完成，综合模块验证从6个综合实验中选择1个完成，考查学生对智能机器人系统测试和控制的掌握情况。基础实验和进阶实验需要在2天内完成，提前完成的小组可以进入下一环节。

提高实验是项目具体实施环节，共1周时间，要求以2～4人为小组分工协作，结合工程实际项目需要，自行构思题目设计一个工程应用项目，利用选定的智能机器人、传感器和

I/O模块，构建一个有意义的计算机智能系统，并完成相应的软硬件设计与实现。考核内容包括实验项目方案设计、项目开题、项目实施、系统演示、验收答辩和实验报告，其中实验报告是在课后提交，考查学生方案设计能力、解决复杂工程问题的能力、项目管理能力、团队协作和沟通能力等。

2.考核主体

在考核评价中，考核主体由以往的教师转变为教师、学生团队和学生个人，评价采用教师评价和学生评价结合、团队考核和个人考核结合的方式，学生在一定程度上参与了考核的实施。在项目开展过程中，根据实践过程、系统演示和验收答辩环节的考核指标，指导教师和助教对小组进行打分，小组在验收答辩前需要在组内进行个人自评和组员互评，根据实践过程中各组员的表现评出个人贡献度，在答辩讲解和实验报告中需要介绍小组成员的分工、参与度和个人贡献度，根据个人贡献度计算贡献度分值。贡献度分值计算方法具体为：贡献度分值=10*（个人贡献度-平均贡献度）/平均贡献度，                   其中，个人贡献度按百分比计算，小组的个人贡献度总和为100%，平均贡献度为100%除以小组人数。

3.考核方式

早期的课程考核主要以学生提交的实验结果和实验报告为依据进行结果性考核，教师不能及时发现实验过程中的问题，同时由于实验过程中缺乏考核，造成学生在验收前突击过关，这些都不利于学生综合素质的培养。[7]

在新的考核体系中，笔者采取过程性考核和结果性考核相结合，加强了面向实验各个阶段的过程性考核，注重考查设计开发、团队协作和解决问题的能力。实验各个阶段的考核能为分析学生实验过程中的问题提供参考数据，有助于教师和学生及时调整改进实验设计方案。其中，过程性考核包括系统组装、模块功能验证、提高实验过程（项目开题、方案设计、项目实施），结果性考核包括线上实验、系统演示、验收答辩、实验报告。新的考核体系增加了过程性考核比重，占总成绩的45%，结果性的考核比重占55%。

考核环节覆盖了实验各个阶段，线上实验和系统组装和模块功能验证为通过性测试，完成即得分，未完成不得分。提高实验的过程性考核则要在项目开题、方案设计、项目实施环节中综合考查题目创新性、题目难易度、工作量、团队协作以及解决问题的能力等因素打分。结果性考核的评价数据包括实验报告、答辩PPT、演示视频以及系统的程序文件。

过程性考核的每个环节都对学生进行公平公开的量化评价，促进学生不断地总结和提高，也激发了学生实验的积极性。这既是师生接受检验的过程，也是师生自我监督的过程，有助于师生形成不断学习、不断反思的内驱力。[8]

4.反馈改进

新的课程评价体系在考核的同时注重教学反馈推动持续改进。为了有效反馈学生在实验过程中遇到的问题，笔者采用了闭环的教学反馈机制，在教学全过程中设置了如图1所示的7个观测点，结合各考核观测点得到的反馈信息，及时对教学内容、教学方法和进度安排等做出评估，实现实验指导、过程考核、教学反馈和持续改进的闭环机制。

观测点观①～④主要为过程性考核的教学反馈，可以及时发现实验中遇到的问题。观测点①是线上实验，教师可以根据实验记录检查学生课前预习和实验准备的情况，调整在集中培训时的讲解内容。观测点②和③是基础型实验和进阶型实验的阶段性考核，检验各小组的前期实验准备情况和对设备系统的熟悉程度，根据考核反馈及时调整后续实验的时间安排。观测点④提高实验阶段有两个重要的反馈环节：一个是实验开始前的项目开题环节：小组介绍项目内容、设计方案、进度计划等，教师和助教根据题目难度、工作量、时间进度等对设计方案提出建议，避免出现题目过于简单或过难的现象，学生根据建议进行设计方案的调整；另一个项目中期检查，一般设置在项目进行两天后，教师和助教检查各组的进展情况，及时发现方案设计和实现的问题，并调整后续实验方案。

观测点⑤～⑦为结果性考核的教学反馈，主要是根据教学反馈进行教学总结并不断改进，验收答辩和实验报告中都有教学反馈和未来展望，问卷调查让学生对课程内容、教学方法、考核方式和课程需要改进的地方等多方面进行反馈，如学生问卷调查中提到建议加大“项目创新性”的分值占比，实验报告中提到对本课程“虚拟仿真实验”“个人贡献度分值”等环节的认可，课程团队在不断地教学反馈中不断总结和改进，针对性地调整考核评价指标，形成“考核→反馈→改进→考核”的闭环教学反馈机制，做到教与学互相促进、有机融合、持续改进。

实践效果分析

笔者所在课程教学团队从2021年开始对学校开设的“计算机工程实践”课程连续进行了为期三年的课程考核改革实践，在不断的教学实践中持续改进，取得了预期成效。分别取2019年、2021年和2023年软件工程专业（2017级、2019级、2021级）每年6个班的计算机工程实践课程成绩进行分析，2019年为考核改革前的成绩，2021年为初次改革后的成绩，2023年为持续改进后的成绩，成绩的统计如上页图2所示。数据显示，在实行课程考核改革后，优秀（≥90分）的比例显著提高，从2019年的17.5%提高到2021年的26.6%和2023年的28.1%，新的课程考核模式极大地激发了学生的学习兴趣和创新热情，涌现出更多优秀的作品。不及格和及格（＜70分）的成绩比例明显减少，这归因于过程性的考核重视教学过程每个环节的考查，对整体学生的参与度要求提高，有效杜绝了滥竽充数的现象，促进了课程的成绩整体稳步提升。

除了成绩大幅提高外，从学生的课后反馈来看，很多学生经过计算机工程实践的课程学习后觉得受益匪浅，主动找到任课教师要求继续学习智能机器人的开发，申请加入教师的科研团队积极开展课外科技活动，积极报名参加与课程相关的大学生科技竞赛。

结语

以教学目标为导向，在“计算机工程实践”课程中实施过程性考核，注重教学反馈，推动持续改进的课程考核改革。实践效果证明，新的课程考核模式不仅能客观反映学生的学习成效，充分调动学生的自主学习意识和学习热情，提高了学生的创新实践能力，还能反映教师的教学效果，形成教与学互相促进、有机融合、持续改进良好氛围，达到了预期的效果。

参考文献：

[1]中华人民共和国中央人民政府.中共中央国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》[EB/OL].http：// www.gov.cn/gongbao/content/2020/content_5554488.htm.

[2]杨宁，张进，马立香，等.“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[J].实验技术与管理，2020，37（10）：190-196.

[3][8]罗三桂，刘莉莉.我国高校课程考核改革趋势分析[J].中国大学教学，2014（12）：71-74.

[4]吴凡.我国研究型大学课程目标与课程评价问题研究——基于“985工程”高校大学生学习经验调查[J].中国高教研究，2017（10）：98-102.

[5]王永泉，胡改玲，段玉岗，等.产出导向的课程教学：设计、实施与评价[J].高等工程教育研究，2019（03）：62-68+75.

[6]葛海燕，陈火英，刘艳，等.基于能力和素质目标的多元化实验考核体系构建与实践[J].实验室研究与探索， 2021，40（04）：193-196.

[7]岳斌，于志云，张振宝，等.计算机组成原理与设计课程考核改革[J].计算机教育，2023（07）：98-101.