工程教育認(rèn)證背景下的“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）”課程建設(shè)及實(shí)施路徑研究

文立玉 鐵菊紅 郭本俊

摘 要：文章基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念以及《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)軟件工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)要求提出的課程要求，結(jié)合“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）”課程的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行思考和探討，設(shè)計(jì)課程目標(biāo)/能力達(dá)成方案，并分析課程教學(xué)中實(shí)施該方案的效果。

關(guān)鍵詞：華盛頓協(xié)議;工程教育認(rèn)證;OBE

0 引言

《華盛頓協(xié)議》是一項(xiàng)工程教育本科專業(yè)認(rèn)證的國(guó)際互認(rèn)協(xié)議，我國(guó)已于2016年6月正式成為其第18位成員，通過中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)認(rèn)證的工科專業(yè)的本科學(xué)位可以得到《華盛頓協(xié)議》其他組織的認(rèn)可。而工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念是以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，OBE）和質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)。

1 工程教育認(rèn)證背景下及OBE教育模式下對(duì)于軟件工程專業(yè)本科生培養(yǎng)的新要求

《華盛頓協(xié)議》對(duì)畢業(yè)生要求非常高，其注重的是對(duì)于實(shí)際工程的分析、項(xiàng)目問題的解決處理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等綜合實(shí)踐能力[1]。工程教育認(rèn)證背景下及OBE教育模式下課程的設(shè)計(jì)與構(gòu)建發(fā)生了改變，從以學(xué)生掌握知識(shí)為中心轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘詫W(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)要求也就發(fā)生了改變。

本校軟件工程學(xué)院2018版軟件工程專業(yè)畢業(yè)要求包括 12個(gè)一級(jí)指標(biāo)，每個(gè)一級(jí)指標(biāo)又分解為多個(gè)二級(jí)指標(biāo)，“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）”課程承擔(dān)了畢業(yè)要求指標(biāo)中的設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案和使用現(xiàn)代工具這兩個(gè)指標(biāo)中的部分二級(jí)指標(biāo)，課程的改革與實(shí)施基于課程OBE目標(biāo)、承擔(dān)的畢業(yè)要求指標(biāo)以及課程在專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位等內(nèi)容展開。

2 課程建設(shè)

2.1? 課程OBE執(zhí)行方案設(shè)計(jì)

2.1.1? 課程目標(biāo)

“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）”課程目標(biāo)包括：能夠編寫、編譯、運(yùn)行簡(jiǎn)單的Java應(yīng)用程序;能夠基于Java語(yǔ)言語(yǔ)法基礎(chǔ)編寫Java程序，解決實(shí)際問題;能夠基于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思想，使用Java語(yǔ)言創(chuàng)建與使用Java類與對(duì)象;能夠創(chuàng)建和引入包;能夠使用Java語(yǔ)言定義父類、子類;能夠定義和使用抽象類與接口;能夠基于Java異常機(jī)制，在Java程序中捕捉和處理異常;能夠基于Java集合框架、Java I/O編程、Java多線程編程和網(wǎng)絡(luò)編程等知識(shí)編寫程序解決問題;能選擇合適的Java開發(fā)工具進(jìn)行任務(wù)或功能的實(shí)現(xiàn)。

2.1.2? 課程承載的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)及支撐設(shè)計(jì)

課程主要承載兩個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案（指標(biāo)3.2）：能夠設(shè)計(jì)或?qū)崿F(xiàn)滿足特定需求的模塊或算法流程;（2）使用現(xiàn)代工具（指標(biāo)5.2）：能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)膬x器、信息資源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、計(jì)算與設(shè)計(jì)。為支撐這兩大畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，文章結(jié)合課程OBE目標(biāo)和課程內(nèi)容、教學(xué)方法和OBE教學(xué)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

（1）教學(xué)方法。

線上線下混合式教學(xué)[2]+同伴式教學(xué)[3]+翻轉(zhuǎn)課堂。線上線下混合式教學(xué)是以信息技術(shù)多種教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)的新的教學(xué)形式，本課程以線下教學(xué)為主，輔以線上電子資源的充分利用，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)。同伴教學(xué)法是以問題為基礎(chǔ)展開的一種以學(xué)生為中心的小組討論式教學(xué)。在授課前，教師提供精心設(shè)計(jì)的問題清單;在課堂上，組織小組討論和全班性討論，在小組討論中讓學(xué)生對(duì)問題清單中的相關(guān)概念進(jìn)行解釋，并幫助同組同學(xué)理清問題，形成正確的理解;在全班性討論中，教師在討論過程中對(duì)問題、概念及概念之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行補(bǔ)充和延展。本課程選擇了部分章節(jié)作為翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)容，主要是第2章“Java語(yǔ)言基礎(chǔ)”中的內(nèi)容，由于學(xué)生已有C語(yǔ)言的基礎(chǔ)，教師引導(dǎo)學(xué)生通過比較C語(yǔ)言和Java語(yǔ)言語(yǔ)法基礎(chǔ)的異同，再通過教師提供的視頻學(xué)習(xí)資源自行學(xué)習(xí)，學(xué)生將自己理解的知識(shí)在課堂上闡述出來，教師加以補(bǔ)充和拓展。

（2）OBE教學(xué)方案設(shè)計(jì)。

針對(duì)指標(biāo)3.2，各章的教學(xué)設(shè)計(jì)主要為：第一，案例教學(xué)：基于案例程序幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。第二，同伴教學(xué)：根據(jù)每一章具體內(nèi)容設(shè)計(jì)問題清單，基于問題清單討論、補(bǔ)充和延展。第三，實(shí)踐教學(xué)：每一章都設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容，每個(gè)學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，獨(dú)立完成。第四，反轉(zhuǎn)課堂：第2章第? ? ? ? 1～6小節(jié)，學(xué)生在課前使用老師提供的教學(xué)視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)，在課堂上討論Java與C語(yǔ)言在數(shù)據(jù)類型、變量定義、語(yǔ)句結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換等方面的異同。

針對(duì)該指標(biāo)5.2，第1～9章的教學(xué)設(shè)計(jì)為：第一，在課程過程中演示文檔編輯工具、圖表繪制工具、代碼編寫工具的使用。第二，實(shí)踐環(huán)節(jié)：使用代碼編輯工具完成功能的實(shí)現(xiàn);使用文檔編輯工具、圖表繪制工具編寫課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.2? 課程考核及量化指標(biāo)設(shè)計(jì)

在開課初期，基于畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)和課程目標(biāo)，對(duì)課程考核及量化指標(biāo)的權(quán)重設(shè)計(jì)如下。

（1）針對(duì)指標(biāo)3.2，課程目標(biāo)1（能夠編寫、編譯、運(yùn)行簡(jiǎn)單的Java應(yīng)用程序），實(shí)驗(yàn)1—2、期末考試分別占本課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)的0.25，0.25和0.5，占整個(gè)課程目標(biāo)的0.2;課程目標(biāo)2（能夠基于Java語(yǔ)言語(yǔ)法基礎(chǔ)編寫Java程序解決實(shí)際問題;能夠基于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思想，使用Java語(yǔ)言創(chuàng)建與使用Java類與對(duì)象;能夠創(chuàng)建和引入包;能夠使用Java語(yǔ)言定義父類、子類;能夠定義和使用抽象類與接口）：實(shí)驗(yàn)3—4、期末考試分別占本課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)的0.25，0.25和0.5，占整個(gè)課程目標(biāo)的0.2;課程目標(biāo)3（能夠基于Java異常機(jī)制，在Java程序中捕捉和處理異常）：實(shí)驗(yàn)5、期末考試分別占本課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)的0.5和0.5，占整個(gè)課程目標(biāo)的0.1;課程目標(biāo)4（能夠基于Java集合框架、Java I/O編程、Java多線程編程和網(wǎng)絡(luò)編程等知識(shí)編寫程序解決問題）：實(shí)驗(yàn)6—9、期末考試分別占本課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)的0.1，0.1，0.1，0.1和0.6，占整個(gè)課程目標(biāo)的0.5。

（2）針對(duì)指標(biāo)5.2，課程目標(biāo)5（能選擇合適的Java開發(fā)工具進(jìn)行任務(wù)或功能的實(shí)現(xiàn)）：實(shí)驗(yàn)1—9的本課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)指標(biāo)權(quán)重分別為：0.1，0.1，0.1，0.15，0.1，0.15，0.1，0.1，0.1。

3 “面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）”課程實(shí)施效果分析

3.1? 2018級(jí)“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）”課程考核分析

2018級(jí)共有440名學(xué)生選課，通過對(duì)學(xué)生的考試成績(jī)、平時(shí)過程化考核和量化指標(biāo)的計(jì)算，課程定量達(dá)成情況分析如表1所示。

根據(jù)整個(gè)2018級(jí)課程的實(shí)施情況來看，課程達(dá)成情況較好，在后續(xù)課程的開展中，對(duì)課程目標(biāo)5的達(dá)成要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

4 結(jié)語(yǔ)

在工程教育認(rèn)證背景下，本研究采用線上線下混合式教學(xué)、同伴式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)等方式，以出口為導(dǎo)向，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合，精細(xì)化教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)能力達(dá)成方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施，目前取得比較好的效果，在OBE持續(xù)改進(jìn)的理念下，在后期課程中對(duì)某些細(xì)節(jié)進(jìn)行完善，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]馬祖爾.同伴教學(xué)法[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

（編輯 王永超）