晏勇，陳曉玥，袁潤霞

(阿壩師范學院 電子信息與自動化學院,四川汶川，623002)

0 引言

2016年我國正式加入“華盛頓協(xié)議”，協(xié)議成員國本科專業(yè)通過工程教育認證后，學歷與學位在成員國間互認，促進了我國工程技術人員按工程教育與工程認證標準進行培養(yǎng)，統(tǒng)一了培養(yǎng)的質(zhì)量與標準，標志著我國高等教育與國際接軌并達到國際先進水平，由教育大國邁向教育強國。

工程教育秉承“學生為中心、成果為導向、持續(xù)改進”的教育理念，采用翻轉課堂的教學模式，以多元評價學習為導向，全面評估學習成果，對畢業(yè)要求、培養(yǎng)目標、課程教學、課程成果、考核內(nèi)容等達成人才培養(yǎng)的各環(huán)節(jié)展開定量評價，確定課程畢業(yè)要求支撐指標點關聯(lián)矩陣與權重系數(shù)，構建科學、合理、定量、規(guī)范的人才培養(yǎng)達成度評價體系。本文以電子信息工程專業(yè)集中實踐課程“電子系統(tǒng)設計”為例，詳細分析課程達成體系的建立與實施，實現(xiàn)了基于工程教育的課程達成體系的定量評價，通過分析與評價持續(xù)改進教學[1]。

1 培養(yǎng)目標與要求

1.1 人才培養(yǎng)目標實施環(huán)節(jié)

阿壩師范學院是阿壩藏羌少數(shù)民族地區(qū)唯一的高等學校，2015年順利通過教育部評估由專科升格為本科層次教育，電子信息工程是學校首批升本的專業(yè)，培養(yǎng)服務當?shù)?、面向全川、輻射全國的應用型工程師。電子信息工程堅持工程教?2項畢業(yè)要求，并分解為42個支撐指標點，確定課程、教學、考核、評價、反饋、改進等環(huán)節(jié)，通過課程關聯(lián)矩陣計算人才培養(yǎng)達成度，判斷是否滿足畢業(yè)要求[2]。人才培養(yǎng)采用正向設計，反向實施的工程教育體系，取得了系列教學科研成果[3]，電子信息工程基于工程教育的培養(yǎng)體系流程如圖1。

圖1 基于工程教育的培養(yǎng)體系流程圖

1.2 畢業(yè)要求與支撐指標體系

“電子系統(tǒng)設計”根據(jù)工程教育及認證12個畢業(yè)要求，細化了課程對專業(yè)畢業(yè)要求的支撐體系，教學環(huán)節(jié)、考核環(huán)節(jié)、反饋環(huán)節(jié)必須圍繞畢業(yè)要求與支撐指標點進行設計并持續(xù)改進[4]，“電子系統(tǒng)設計”課程支撐9條畢業(yè)要求與14個支撐指標點如表1[5][6]。

表1 “電子系統(tǒng)設計”支撐畢業(yè)要求與指標點

9.個人和團隊9-1 能夠處理團隊間的各種關系，團隊和諧融洽，獨立完成團隊要求的常規(guī)性任務；9-2 具有較好的團隊精神，個人融入團隊，完成團隊分配的各項設計與測試子任務；10.溝通10-1歸納總結工程問題與研究成果，撰寫報告和設計文稿，陳述結果；10-2工程問題向同行及社會公眾進行答辯交流；

1.3 課程目標體系

“電子系統(tǒng)設計”是電子信息工程專業(yè)集中實踐課程，集中實踐時間5天，根據(jù)畢業(yè)要求確定支撐指標點，以支撐畢業(yè)要求為基礎，工程教育為指導，制訂明確、具體、可測量的課程教學目標[7]，確定教學大綱，設計教學環(huán)節(jié)、考核環(huán)節(jié)與反饋環(huán)節(jié)，“電子系統(tǒng)設計”課程目標如表2[8][9]。

表2 “電子系統(tǒng)設計”課程目標

2 考核與評價體系

考核環(huán)節(jié)是評估課程對畢業(yè)要求支撐情況的重要環(huán)節(jié)，注重考核方式與內(nèi)容的多元性，建立與實施以能力為核心，過程為重點的開放式考核體系?！半娮酉到y(tǒng)設計”支撐畢業(yè)要求6個一級指標，14個二級指標，考核評價內(nèi)容與體系包含和支撐畢業(yè)要求指標點[10]。從2015級開始，為了更好的支撐畢業(yè)要求指標點，期末考核包括5個環(huán)節(jié)：系統(tǒng)設計與創(chuàng)新、儀器與開發(fā)平臺使用、軟硬件設計與測試、報告撰寫、答辯，權重分別為10%、10%、60%、10%、10%，撰寫報告與答辯應體現(xiàn)系統(tǒng)分析、設計原理、設計過程、測試過程、測試數(shù)據(jù)、團隊分工與合作及系統(tǒng)創(chuàng)新等，課程考核內(nèi)容體系關聯(lián)矩陣如表3[11][12]，其中完成情況分為優(yōu)秀、良好、中等、合格、較差，對應成績?yōu)?0-100、80-90、70-80、60-70、60以下。

表3 課程考核內(nèi)容體系關聯(lián)矩陣

3 達成度關聯(lián)矩陣計算體系

達成度指教師完成所有教學環(huán)節(jié)后，通過課程學習所獲得知識和能力能否達到課程教學目標的要求，在工程教育理念指導下，準確評估畢業(yè)要求、考核內(nèi)容、課程成果間的關系，定量計算課程達成人才培養(yǎng)的情況，實現(xiàn)課程教學持續(xù)改進[13]。

3.1 達成度關聯(lián)矩陣建立過程

步驟一：設“電子系統(tǒng)設計”課程滿足畢業(yè)要求n個指標點，對應有m項考核內(nèi)容，課程考核總成績?yōu)?00分[14]，建立畢業(yè)要求與考核內(nèi)容的關聯(lián)矩陣P1=(Aij)m×n如式（1），約束條件如式（2），Xj表示考核內(nèi)容的權重[15]。

步驟二：設“電子系統(tǒng)設計”課程有c項課程成果對應d項考核內(nèi)容，課程成果與考核內(nèi)容關聯(lián)矩陣P2=(Bij)d×f如式（3），一項課程成果可能對應多個考核內(nèi)容[16]，一個考核內(nèi)容可能對應多個課程成果，關聯(lián)矩陣約束條件如式（4）。

步驟三：“電子系統(tǒng)設計”滿足畢業(yè)要求n個指標點，c項課程成果，畢業(yè)要求與成果間關聯(lián)矩陣如式（5），畢業(yè)要求與成果間存在交叉，約束條件如式（6）。

3.2 達成度關聯(lián)矩陣實施過程

矩陣P1=(Aij)m×n，P2=(Bij)d×f，P3=(Cij)n×c中非0項分別描述了畢業(yè)要求指標點與考核內(nèi)容、課程成果與考核內(nèi)容、畢業(yè)要求與課程成果的量化關系，矩陣某項為0說明對應兩項不存在關系，課程成果或課程考核內(nèi)容沒有涉及達成度的第n個指標點，課程教學內(nèi)容無相應的課程成果與考核內(nèi)容支撐，須調(diào)整對應的分值，改變量化關系[17][18]。

畢業(yè)要求m,m∈[1,12]，由k個指標點支撐k∈ [1 ,i]，指標點k由矩陣P1=(Aij)m×n和矩陣P3=(Cij)n×c提供，即畢業(yè)要求直接與考核內(nèi)容和成果形式相關聯(lián)[19]，第j項考核內(nèi)容與第n項課程成果提供指標點m的分值Dk如（7），考核內(nèi)容與課程成果相互關聯(lián)矩陣為P2=(Bij)d×f。

關聯(lián)矩陣定量表達了達成度、成果、考核內(nèi)容之間的關系，達成度越高說明課程達成畢業(yè)人才培養(yǎng)要求越好，越能契合工程教育基本理念[20]。

4 達成度研究與實施效果

4.1 達成度實施效果

“電子系統(tǒng)設計”從2015級起實施工程教育，教學持續(xù)改進，課程達成度逐步提高。以2015級電子信息工程專業(yè)為例計算課程達成度，同時設計企業(yè)問卷調(diào)查，結果表明課程達成度與企業(yè)問卷調(diào)查一致，得到了學校和企業(yè)的認可，“電子系統(tǒng)設計”達成度計算真實有效，2015級“電子系統(tǒng)設計”達成度指標點計算如表4。

表4 2015級“電子系統(tǒng)設計”達成度指標點計算表

由表4知，基于工程教育的“電子系統(tǒng)設計”最終達成畢業(yè)人才培養(yǎng)地要求，達成度較低的畢業(yè)要求是2、4、9，分別為0.72、0.73、0.73，接近設定閥值；畢業(yè)要求2和4，說明同學們知識積累較少，系統(tǒng)設計模糊陌生，欠缺系統(tǒng)設計思想；畢業(yè)要求9，說明同學們團隊合作較差或容易出現(xiàn)問題，團隊合作沒有真正落實。達成度最高的是畢業(yè)要求5，要求會利用現(xiàn)代工具完成系統(tǒng)設計，EDA工具與儀器掌握較好，具備的電子系統(tǒng)設計基本能力和條件。通過達成度統(tǒng)計分析，準確定位課程教學中存在的問題，精準施策、持續(xù)改進課程每個環(huán)節(jié)，不斷提高畢業(yè)要求指標點達成度，達成專業(yè)人才的畢業(yè)要求。

4.2 持續(xù)改進

持續(xù)改進將課程畢業(yè)要指標點達成度與課程總達成度作為教學改進的主要依據(jù)，進行有針對性的改革，課程達成度與評價具有一定的周期性，評價的結果不能簡單判定為某一方面的問題，學生不同也成為達成度計算的一個變量，注重因材施教、分層教學與個性化培養(yǎng)，整體提高課程達成人才培養(yǎng)的要求。經(jīng)過5年工程教育實施，達成度計算學生樣本保持在200人左右，2016-2019“電子系統(tǒng)設計”課程達成度曲線如圖2。

圖2 2016-2019“電子系統(tǒng)設計”課程達成曲線圖

由圖2知，“電子系統(tǒng)設計”課程對畢業(yè)要求達成度從最初2016年0.76提高至2019年0.81逐年增長，各學年支撐課程指標點達成度略有不同，最終達成課程畢業(yè)要求，對達成專業(yè)畢業(yè)要求起到了很好的支撐作用。

5 結束語

“電子系統(tǒng)設計”作為電子信息工程的集中實踐課程，在工程教育專業(yè)認證背景下，建立了面向課程的畢業(yè)要求指標點，優(yōu)化培養(yǎng)目標，通過關聯(lián)矩陣計算課程達成度，全面評估課程教學效果并持續(xù)改進。結果證明，“電子系統(tǒng)設計”完全滿足工程教育畢業(yè)要求達成度的要求，為工程教育專業(yè)認證奠定了堅實的基礎。