周亞新 韓士元

為了加速向工業(yè)強國奮進，為“卓越計劃2.0”的探求新的工程教育范式，實行與國際實質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認證尤其迫切。本文首先研究了OBE理念下培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、畢業(yè)要求細分點以及課程等之間的關聯(lián)關系。之后，基于OBE理念和MVC模型設計并實現(xiàn)了畢業(yè)要求達成度評價系統(tǒng)。該系統(tǒng)在開發(fā)時將前后端分開，分離各功能模塊的同時也便于后期系統(tǒng)的維護和功能的擴展。開發(fā)部署應用后，可準確配置培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、畢業(yè)要求細分點、課程以及課程目標之間的關聯(lián)參數(shù)。同時系統(tǒng)界面友善，方便用戶使用，具有廣闊的應用前景。

中國作為世界第二大經(jīng)濟體，要想加速邁進工業(yè)強國行列，就必須將工程教育專業(yè)的建設放在重要位置。2016年我國加入《華盛頓協(xié)議》組織，在工程類專業(yè)本科教育中引入國際標準，學生按照標準學習，教師根據(jù)標準授課，這樣的人才培養(yǎng)模式對解決我國工程教育專業(yè)在實際應用方面的需求問題起了很好的推動作用，同時對于提升工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的指導意義和反饋作用。

與西方某些國家相比，我國的工程教育專業(yè)認證工作開始的較晚。在建立專業(yè)認證體系伊始，我國就遵照國際“實質(zhì)等效”原則，在參照國際工程教育專業(yè)認證領域相關標準的基礎上制定標準及認證程序等相關文件。在OBE模式實施的過程中，實際產(chǎn)出是教學體系不斷提高的依據(jù)。因此，在實行OBE模式的過程中最重要的就是評估學習產(chǎn)出，這也是高校教育較為薄弱的一環(huán)。該系統(tǒng)利用相關專業(yè)學生的成績，根據(jù)培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、畢業(yè)要求的細分點以及課程之間的關系和占比計算出畢業(yè)要求的達成度。根據(jù)畢業(yè)要求的達成度反饋結果，不僅可以強化OBE模式中的評估學習產(chǎn)出環(huán)節(jié)，還對高校的信息化建設做了進一步的改進和完善。

鑒于以上對工程教育專業(yè)認證的理念和OBE理念的對比分析，發(fā)現(xiàn)兩者契合度比較高。此系統(tǒng)則是在對OBE模式下的工程教育專業(yè)認證進行分析研究后，通過學生在校期間所獲得的成績最終對培養(yǎng)目標的達成度輸出可視的數(shù)據(jù)。

1 系統(tǒng)設計

1.1功能設計

除基本功能外，本系統(tǒng)的管理員用戶可以就工程類專業(yè)的12 條標準設置各個實體之間的聯(lián)系權重和對應關系等。同時，管理員還可以依照課程體系、教學大綱等內(nèi)容，設置培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求間的連接關系和連接關系的權重，畢業(yè)要求與畢業(yè)要求的細分點間的連接關系和連接關系的權重，課程與課程目標間的連接關系和連接關系的權重。在此過程中，教師輸入的學生成績和課程評價標準為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源。主要功能如圖1所示。

1.1.1教師功能

（1）課程管理及課程達成度的計算

目前在課程實施方面存在的最大問題：學科實際考試內(nèi)容和方法無明確的要求、考試的結果無明確的評價標準。所以，教學章節(jié)與課程目標之間的達成關系模糊。故此，明確課程目標與課程、課程與畢業(yè)要求細分點之間的關系對專業(yè)認證的重要性不言而喻。

教師按照之前設置好的課程成績各部分組成，也即實際成績中的評價標準占比（百分制），計算課程的達成度DAC（degree of achievement of the courses）。系統(tǒng)首先獲取相關專業(yè)學生的實際成績，根據(jù)公式

計算相關課程的達成度。

1.1.2 管理員功能

（1）畢業(yè)要求細分點的管理及達成度計算

根據(jù)畢業(yè)要求的總體表述，結合學生實際需求、學科特點以及專業(yè)要求等對畢業(yè)要求具體內(nèi)容進行細化。最后在已知學生成績的條件下，依據(jù)畢業(yè)要求的細分點和課程之間的連接關系以及連接權重CW（course weights）計算畢業(yè)要求細分點的達成度DASGR（degree of achievement of the subdivision of graduation requirements）。系統(tǒng)管理員在教師輸入相關課程的實際成績以及評價標準之后，根據(jù)

計算每一項畢業(yè)要求細分點的達成度。

圖1 工程教育專業(yè)認證系統(tǒng)功能模塊劃分

（2）畢業(yè)要求管理

畢業(yè)要求內(nèi)容以公認的工程教育專業(yè)認證的12條標準為基礎，結合高校相關專業(yè)特點，同時考慮高校的師資力量等進行制定。要求畢業(yè)要求的內(nèi)容能對學生畢業(yè)時應該掌握的能力進行具體描述（包括學生通過本專業(yè)學習所掌握的知識、技能和素養(yǎng)等）。工程類專業(yè)進行專業(yè)認證時的12條國際標準及其內(nèi)容。系統(tǒng)管理員根據(jù)計算出的畢業(yè)要求細分點的達成度DASGR計算畢業(yè)要求的達成度DAGR（degree of achievement of the graduation requirements），根據(jù)

計算畢業(yè)要求的達成度。

（3）培養(yǎng)目標管理及達成度的計算

高校學生在解決復雜工程問題方面能力的不斷提高是高校培養(yǎng)人才的持續(xù)性目標。高校在專業(yè)認證的過程中依照認證的要求，同時綜合多方因素（我國工程教育現(xiàn)狀、高校的辦學以及師資力量等）制定培養(yǎng)目標。所制定的培養(yǎng)目標要對畢業(yè)生在畢業(yè)5年左右能夠達到的職業(yè)和專業(yè)成就進行總體表述。系統(tǒng)根據(jù)已知的畢業(yè)要求達成度DAGR以及畢業(yè)要求的權重GRW（the graduation requirements weights）計算最終的培養(yǎng)目標的達成度DAGO（degree of achievement of the educational objectives ），根據(jù)

計算最終的培養(yǎng)目標的達成度。

1.2數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫的設計在該系統(tǒng)的設計過程中十分重要，對于該專業(yè)認證系統(tǒng)，涉及到的層次較多，且各層次之間的關聯(lián)緊密。因此，在開發(fā)之前必須詳細的把所需層次之間的邏輯關系進行詳細論證和分析。

培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、畢業(yè)要求細分點以及課程是支撐整個工程教育體系的四大核心要素。根據(jù)需求分析，工程教育認證信息平臺設計用戶、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、畢業(yè)要求細分點、課程、課程目標、課程評價標準等實體。系統(tǒng)用戶表有用戶名、用戶密碼等基本信息。培養(yǎng)目標表有培養(yǎng)目標的編號、內(nèi)容、達成度等內(nèi)容。畢業(yè)要求表有畢業(yè)要求編號、內(nèi)容、與培養(yǎng)目標的連接權值、達成度等內(nèi)容。畢業(yè)要求細分點表有編號、內(nèi)容、對應畢業(yè)要求的編號、與畢業(yè)要求的連接權重、達成度等內(nèi)容。課程目標表的內(nèi)容包括課程目標的序號、課程目標的內(nèi)容、對應的課程編號以及所對應的畢業(yè)要求細分點的編號等。課程評價標準表有編號、對應的課程目標編號、對應課程編號、所占比重、計算出的實際比重等內(nèi)容。除了以上信息表之外，此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計還包含培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求的關聯(lián)表、畢業(yè)要求細分與課程的關聯(lián)表等。

1.3技術設計

為了使體系在開發(fā)時更加簡潔，同時弱化開發(fā)時層與層之間的關聯(lián)性，因此，使用SSM框架實現(xiàn)。其中，每層都由Spring進行管理，在相關的配置文件中配置特定的參數(shù)實現(xiàn)關聯(lián)，之后在使用時直接調(diào)用接口進行處理。對于SpringMVC，核心是控制層（即Controller層），主要用來查詢HanderMapper，從而控制具體的業(yè)務模塊，同時，View層也屬于SpringMVC模塊，負責前臺頁面的展示，完成客戶請求的接收功能。對于Mybatis，主要與數(shù)據(jù)庫進行交互，它通過配置文件關聯(lián)Mapper映射文件，從而執(zhí)行基本的sql命令。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)在登錄時通過JSP頁面中的注解來執(zhí)行控制層（Controller）中的login方法將JSP頁面中使用者輸入的用戶名和密碼獲取并傳到Controller層，Controller中通過LoginService中的方法調(diào)用Mapper中的驗證用戶名密碼是否匹配。

首先，系統(tǒng)管理員要在登入此系統(tǒng)后要對培養(yǎng)目標對應的畢業(yè)要求和權重占比、畢業(yè)要求對應的細分點和權重占比、畢業(yè)要求細分點對應的課程和權重占比進行依次設置。之后，教師在登入此系統(tǒng)時，要對相關課程的課程目標以及課程成績各個組成部分的比例進行設置。最后，將學生的實際成績上傳，后臺會根據(jù)管理員設置的培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、畢業(yè)要求細分點和課程等之間的對應關系，根據(jù)計算方式（系統(tǒng)設計）依次計算，最終的計算結果為某工程教育專業(yè)認證相關專業(yè)各個培養(yǎng)目標的達成度。因此，該系統(tǒng)能從真正意義上根據(jù)學生在校的實際產(chǎn)出（即學生的實際成績），結合工程教育專業(yè)認證中各個實體層次之間的關系，準確的計算專業(yè)認證相關專業(yè)培養(yǎng)目標的實際達成度。

3 結語

本文通過對當前我國專業(yè)認證的現(xiàn)狀進行分析，結合我國高校的具體情況設計并實現(xiàn)基于OBE理念下的工程教育專業(yè)畢業(yè)要求達成度評價系統(tǒng)。本文先對系統(tǒng)的各個模塊的功能進行需求分析，從而將培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程等層次聯(lián)系在一起并求出各個層次相關節(jié)點的達成度。為了使模塊功能實現(xiàn)高內(nèi)聚、低耦合的目標，在系統(tǒng)的開發(fā)過程中使用了SpringMVC、Struts和Mybatis框架進行實現(xiàn)，極大地提升了該系統(tǒng)后期功能的可擴展性。通過最底層評價標準的達成度依次計算得出培養(yǎng)目標的達成度，從而根據(jù)達成度較好的分析培養(yǎng)過程的合理性，不斷的改善培養(yǎng)過程，不斷的提升高校畢業(yè)生的畢業(yè)質(zhì)量等。

（作者單位：1濟南大學信息科學與工程學院;2濟南大學，山東省網(wǎng)絡環(huán)境智能計算技術重點實驗室）