互联网背景下计算机相关专业的教学评价机制探索.pdf

201计 算 机 教 育Computer Education第 10 期2023 年 10 月 10 日中图分类号：G642互联网背景下计算机相关专业的教学评价机制探索张海旸，欧中洪（北京邮电大学 计算机学院（国家示范性软件学院），北京 100876）摘 要：针对通用评价机制很难适应互联网行业高速发展需要的问题，分析互联网背景下计算机相关专业对动手能力和创新能力的要求以及知识和技术更新迭代的特点，提出互联网背景下的计算机相关专业 3 层教学评价机制：在培养目标达成评价中关注学生自主学习能力的达成；在毕业要求达成评价中强调学生动手实践能力的培养和评价；在课程达成评价中侧重于考核学生创新和动手能力的过程性评价。具体阐述 3 层教学评价过程并提出持续改进对策。关键词：教学评价机制；互联网；计算机；工程教育认证文章编号：1672-5913(2023)10-0201-051背 景当前国内的工程教育认证遵循华盛顿协议的认证要求和规范。华盛顿协议签署于1989 年，由美国等 6 个英语国家的工程教育认证机构发起，是目前国际上最具影响力的工程教育学位互认协议。2016 年中国成为华盛顿协议 正式成员后，国内高校开始积极参与工程教育认证，并按照其核心思想基于学习产出的教育模式（Outcome-based Education，OBE）进行高等教育改革1。OBE 理念要求在学习产出、教与学的活动、评价这 3 个方面统一起来，形成完整的教学体系2。实施 OBE 教育模式主要有 4个步骤：定义学习产出（Defining）、实现学习产出（Realizing）、评价学习产出（Assessing）和使用学习产出（Using）3。评价是 OBE 理念的核心和基础，而持续改进则是 OBE 的目标，评价的意义在于找出当前教育中的薄弱环节，对其进行持续改进，以不断提高教育水平，提升学习的 产出4。国内外高校在进行 OBE 改革时都把评价作为核心工作和最难以解决的任务。美国高校学生结果评价已形成了较完善的体系，采用 NSSE（National Survey of Student Engagement）和 CLA（Collegiate Learning Assessment）等评估工具评价学生学习的产出，评估中心会定期进行学生评价，形成全国性的学情数据库。美国高校评价手册将评价方法分为直接评价法和间接评价法，直接评价法直接评价学生的知识、技能和态度，通过学生实际表现证明学生学到了什么或没学到什么；间接评价法通过衡量学生学习行为、学习经历、学生自我期望和满意度等方式评价学生学习产出5。直接评价法包括标准化考试6、口头测试、真实性评价、评价量表7、课堂观察评价 法8、档案袋评价等；间接评价包括学校产出数据、调查问卷、焦点小组评价等。我国在学生产出评价上也日趋完善，根据工程认证的要求，产出评价分为 3 个层次1：培养目标达成评价、毕业要求达成评价和课程目标达成评价。一些学校的计算机相关专业根据自身特点制订了培养目标和毕业要求的达成评价细则9；一些计算机类课程也制订了课程目标达成评价标准10-11，但上述计算机相关专业和课程的评价方法未考虑互联网行业的特点。基金项目：北京邮电大学 2021 年教育教学改革项目（2021JXYJ04）。第一作者简介：张海旸，男，副教授，研究方向为 CV、NLP 和云计算，。2023202计 算 机 教 育Computer Education近些年我国互联网行业高速发展，对计算机相关专业学生的培养有了更高要求。首先，互联网行业发展迅速，知识、技术和能力的更新迭代非常快，学生在走入互联网工作岗位后要能通过自主学习能力在工作中跟上互联网发展的节奏；其次，中国的互联网行业很多走在世界前列，要求学生有很强的创新能力，能够探索新的算法、技术和应用领域；最后，互联网行业不论是算法研究还是技术开发岗位，都需要很强的动手实践能力。现有的评价机制中没有侧重考虑互联网行业的这些需求，不适合对互联网背景下的学生能力进行评价。因此，需要针对互联网背景下的计算机相关专业建立一套合理的评价机制，对专业培养目标、毕业要求和课程目标进行有效评价，评价结果可支撑教学制度、培养方案、课程大纲、教学环节等多个方面的持续改进。2互联网背景下计算机相关专业评价机制互联网背景下计算机相关专业评价机制如图1 所示，内容包括 3 个层次：关注自主学习的专业培养目标达成评价机制、强调动手实践的毕业要求达成评价机制、注重过程的课程目标达成评价机制。专业培养目标达成评价采用校外为主，内外结合的综合评价机制；培养目标达成的校内评价依赖于毕业要求达成评价结果。毕业要求达成评价包括直接评价和间接评价，其中直接评价依赖于核心课程的课程目标达成评价。2.1关注自主学习的专业培养目标达成评价计算机相关专业培养目标达成评价如图 2 所示，综合校内和校外对培养目标达成情况的评价信息，以校外评价为主，校内评价为辅，全面分析和评价培养目标的达成情况，给出培养目标达成评价结论。互联网相关行业近些年发展迅速，需要调整评价周期以适应快节奏的需求变化；另外，互联网行业技术更新迭代很快，对学生毕业后的自主学习能力和创新能力有非常高的要求，在校内和校外评价时需要侧重自主学习能力和创新能力的评价。图 1 互联网背景下计算机相关专业评价机制示意图关注自主学习的专业培养目标达成评价强调动手实践的毕业要求达成评价注重过程的课程目标达成评价校外评价校内评价直接评价间接评价过程性评价结果评价专业培养目标培养目标修订持续改进机制每年毕业要求达成评价按需校内调查反馈校内评价定期评价实时评价校外评价培养目标达成综合评价突出自主学习能力和创新能力的评价方法图 2 专业培养目标达成评价机制示意图教育与教学研究第 10 期2032.1.1 专业培养目标评价周期专业培养目标的校外评价主要对毕业 5 年以上的校友和用人单位进行访谈记录和调查问卷等。校外评价需要适应互联网行业快节奏的特点，采用定期评价和实时评价相结合的评价手段，既能降低评价开销，又能及时得到互联网行业对专业培养学生的需求变化。校内评价是依据毕业要求达成综合评价结果，以及校内老师和学生提供的相关材料或信息，如学校、社会发展情况、调研/调查材料、座谈记录/调查问卷等，对培养目标达成进行评价；毕业要求达成综合评价每年进行一次，校内调查可按照校外评价的需求随时进行。定期评价：每 4 年为一个评价周期，对毕业5 年以上的校友和用人单位进行大规模的调研和座谈，系统地评价培养目标的达成情况。各专业通过微信/QQ、邮件和电话等方式由辅导员负责和校友建立持久联系，专业每 4 年对毕业 5 年以上的校友利用返校日、微信/QQ 和邮件等进行访谈和问卷调查；各专业每 4 年组织用人单位进行座谈，并利用微信/QQ 和邮件等向用人单位发放问卷调查；校外评价结果上报教学指导委员会 审核。实时评价：随时进行评价，对毕业 5 年以上的校友和用人单位进行小规模调研，及时评价培养目标的达成情况。各专业通过微信/QQ、邮件和电话等方式由辅导员负责和校友/用人单位建立持久联系，由毕业 5 年以上的校友和用人单位根据互联网行业的需求主动反馈问题和意见；专业工作组收到反馈后召开专题研讨，如有必要，向毕业 5 年以上的校友和用人单位利用微信/QQ和邮件等发放问卷调查；校外评价结果上报教学指导委员会审核。2.1.2 专业培养目标调查问卷互联网行业具有技术更新迭代快的特点，在对毕业 5 年以上的校友和用人单位进行座谈和问卷调查时，要突出自主学习能力和创新能力的调研，从而进行更合理的评价。以某专业针对用人单位调查问卷为例，培养目标调研要点包括科学与人文素养、职业道德规范、社会责任感、学科基础、工程能力、科研能力、创新能力、综合能力、项目角色、拓展知识和技能、组织管理能力、合作沟通能力；对每一项培养目标调研要点的达成情况，提供 5 个等级的评价信息：非常认同、认同、基本认同、基本不认同、非常不认同，对应的培养目标达成评价权重因子 wi见公式 1。wi（i=1,2,.5）=0.95，0.8，0.6，0.4，0（1）计算 5 个等级评价信息的比例值 Pi，即选择某个等级的人数与参加评价总人数的百分比。某项培养目标调研要点的达成评价值 A 由 5 个等级评价信息的比例值 Pi与对应的评价权重因子 wi相乘，然后求和，见公式 2。iiiAwP=培养目标调研要点的达成阈值根据专业定位设为 0.7。为突出自主学习能力和创新能力，培养目标调研要点中的拓展知识和技能阈值设为0.8，创新能力的阈值设为 0.75。2.2强调动手实践的毕业要求达成评价计算机相关专业毕业要求达成度评价机制如图 3 所示，包括直接评价和间接评价。互联网行业不仅关注自主学习能力和创新能力，还强调动手实践能力；自主学习能力和创新能力也需要通过动手实践方式进行培养。因此，需要在毕业要求达成评价中通过提高相关毕业要求的阈值来强化动手实践能力的评价，还要增加创新创业机制进一步提升动手实践能力的培养和评价。2.2.1 毕业要求达成评价阈值毕业要求直接评价是从必修课程对毕业要求支撑矩阵中抽取核心课程形成毕业要求评价权重系数矩阵，并依据课程各类考核/测评成绩和毕业设计成绩，对毕业要求达成进行定量计算直接评价；间接评价是依据应届毕业生座谈记录/调查问卷等调查材料，对所获得的信息进行量化综合分析，得到毕业要求达成间接评价。提高毕业要求达成评价中动手实践能力、自主学习能力和创新能力的达成阈值，以满足专业培养目标的需要，并促使专业在课程体系和课程目标设置方面侧重动手实践能力、自主学习能力和创新能力的培养。以某计算机相关专业为例，毕业要求包含工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、（2）2023204计 算 机 教 育Computer Education使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理、终身学习；毕业要求综合评价值由直接评价达成值与间接评价达成值平均后得到。每项毕业要求综合评价值的阈值根据专业定位和培养水平都设为0.7。为强调动手实践能力、自主学习能力和创新能力，将设计/开发解决方案、研究和终身学习 3项毕业要求的阈值分别提升至 0.8、0.75 和 0.75。2.2.2 分层创新创业机制创新创业项目可以很好地锻炼学生的创新能力、自主学习能力和解决复杂工程问题的能力。因此，利用创新创业机制对学生进行课内/课外能力培养，可有效提升和评价学生的动手实践能力、自主学习能力和创新能力。但当前创新创业项目主要面向能力较强的学生，难以覆盖到所有学生；另外，创新创业项目偏向于高端能力培养，不适合直接作为基础能力的评价方法。因此，需要建立分层创新创业机制以体现和促进专业学生的整体能力和素质。分层创新创业机制包括基础创新创业和高阶创新创业。基础创新创业覆盖专业全体学生，用于培养和评价专业学生的基础能力。基础创新创业采用课内教育为主的方式，通过调整专业课程体系，开设新的创新创业课程，如可设立创新创业实践课、创新创业实习、创新创业课外活动等课程。然后根据各门创新创业课程的特点设计相应的毕业要求支撑矩阵（见表 1），用以支撑各项毕业要求能力的培养和评价。高阶创新创业以课外创新创业项目为主，通过选拔从基础创新创业项目中选择优秀的项目进行孵化和着重培养，由于不覆盖所有学生，故不加入到评价体系中，主要用于对基础创新创业的促进和提升。2.3注重过程的课程目标达成评价计算机相关专业采用过程性评价和结果评价两种评价方式进行课程目标达成综合评价。过程性评价是在课程进行中通过平时作业、实验、期中考试等直接评价方式以及督导组听课和信息员反馈，完成实时评价；结果评价采用期末考试进行课程目标达成直接评价，使用教师评学和学生自评进行课程目标达成间接评价，能够评估课图 3 毕业要求达成评价机制示意图促进选拔分层创新创业机制直接评价间接评价毕业要求能力培养毕业生调查问卷课程目标达成评价毕业要求达成评价基础创新创业高阶创新创业表 1 基础创新创业课程支撑矩阵课程设计/开发解决方案研究工程与社会环境和可持续发展个人和团队项目管理终身学习创新创业实践课HMMM创新创业实习HMHM创新创业课外活动MMMM教育与教学研究第 10 期205程的实际授课情况是否达到课程目标。互联网行业强调的创新、设计和开发能力很难通过试卷考核的方式进行评价，通常需要利用平时作业、实验、大作业等方式进行衡量，这需要课程教学中更加强调过程性评价的地位。课程教学中的过程性评价包括直接评价和间接评价，根据评价结果及时调整授课内容和方式，能够保证授课过程达到预期目标，实现学生能力的培养。为更好地评估学生的动手实践能力，需要增加课程教学中过程性考核所占的比重。以某计算机相关专业的数据结构课程为例，为了能够考核学生对于复杂问题的解决能力，增加平时考核所占的比重，将平时考核比例由 30%提升到 50%；且在平时考核中更强调实验和作业，将实验和作业的比例分别设置为平时考核的50%和 30%。教师在平时作业、实验和大作业的题目设计上需充分考虑对复杂问题解决能力和创新能力的考查，并通过反馈机制随时调整课程的教学方法以保证相关能力的培养。为保证过程性评价的效果，需要设定平时作业和实验中综合题目所占的比重。比如，数据结构课程实验采用上机方式，设定综合实验的比重为 60%，其中大多数题目不仅综合多个知识点，还需联系互联网实际应用场景，以更有效地培养和考查学生的动手实践能力；课程作业需兼顾基础知识的练习和考核，因而设置综合作业题目的比重为 40%。3结 语建立互联网背景下计算机相关专业科学合理的评价机制是 OBE 教育方式的基础，不仅可以依据行业需求评测出培养学生的真实效果，还能够根据评价的结果促使专业针对学生能力培养中的不足进行持续改进，并倒推课程更准确地把握对毕业要求指标点的支撑情况，从而进行更合理的教学资源分配，最终培养出符合互联网行业需求的优秀人才。参考文献：1 中国工程教育专业认证协会学术委员会.工程教育认证通用标准解读及使用指南(2022版)EB/OL.(2022-11-08)2023-08-09.https:/ Kennedy K J.Conceptualising quality improvement in higher education:Policy,theory and practice for outcomes based learning in Hong KongJ.Journal of Higher Education Policy and Management,2011,33(3):205-218.3 Acharya C.Outcome-Based education(OBE):A nw paradigm for learning J.CDTLink,2003(3):7-9.4 顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式:汕头大学的实践与探索J.高等工程教育研究,2014(1):27-37.5 李志义,黎青青.学生学习产出评价:美国高校的做法与启示J.高等工程教育研究,2023(2):6-13.6 丁笑炯.高校学生学习产出测试的国际经验J.高校教育管理,2019,13(6):45-54.7 赵炬明.关注学习效果:美国大学课程教学评价方法述评J.高等工程教育研究,2019(6):9-23.8 尤炜.听评课的现存问题和范式转型J.基础教育课程,2007(11):41-44.9 曹峰,张虎,曹付元,等.基于OBE的数据科学与大数据技术专业建设与实践J.软件导刊,2023,22(6):162-166.10 陈晓亮,黄襄念.面向OBE的计算机专业课程目标达成度评价实践探究J.软件导刊,2020,19(12):38-42.11 柳欣,李保田,唐艳,等.基于OBE的算法导论课程考核与达成度评价J.计算机教育,2021(1):163-167.（实习编辑：欧 阳）