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发布时间：2022-01-25 10:58所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
【摘要】通过对工程教育专业认证标准和实验教学过程的深入研究，对实验教学大纲进行了重新设计，使其能够支撑起培养学生工程实践能力的重任。以数据结构实验课程为例，介绍了实验教学大纲的组成部分，详细阐述了实验教学目标对工程教育专业认证标准各
【摘要】通过对工程教育专业认证标准和实验教学过程的深入研究，对实验教学大纲进行了重新设计，使其能够支撑起培养学生工程实践能力的重任。以“数据结构实验”课程为例，介绍了实验教学大纲的组成部分，详细阐述了实验教学目标对工程教育专业认证标准各指标点的支撑情况，以及实验项目、考核方式与实验教学目标之间的对应关系。实验教学大纲的设计探索突出了对学生的实践能力培养，对提高实验教学质量具有重要作用。
【关键词】工程教育专业认证;实验教学大纲;工程实践能力培养;实验教学目标
0 引言
工程教育专业认证是以学生能力培养为宗旨的人才评估体系，对人才的工程实践能力提出了更高要求，而实验教学正是工程实践能力培养的主要支撑部分，同时也是工科专业本科教学的重要组成部分[1]。实验教学大纲既是用于指导实验教学的纲领性文件，也是组织和实施实验教学、进行实验教学质量评估的重要依据[2]。因此需要根据工程教育专业认证标准来设计实验教学大纲，突出学生实践能力培养这一目标。
1 面向工程教育专业认证的实验教学大纲组成设计
根据工程教育专业认证标准，实验教学大纲中需要阐述实验教学目标对毕业要求各项指标点的支撑情况，实验项目对实验教学目标的达成度，以及实验考核方式对实现实验教学目标的评价机制等内容[3]。因此，笔者按照工程教育专业认证标准和本科培养方案设计了工科实验教学大纲，由以下6个部分组成：
①实验课程基本信息，包括实验课程名称、课程编码、课程类型、学时学分、适用专业、先修课程、开设学期等;②实验教学目标及其对毕业要求的支撑，要求详细说明每个毕业要求的指标点与各实验教学目标间的支撑关系;③实验项目对实验教学目标的实现，包括实验项目名称、学时、实验目的及主要内容、实验类型、实验教学目标的达成度等;④实验教学方式、实验仪器、实验平台，列出对不同类型的实验项目要采取的不同实验教学方法、实验流程、实验仪器和实验平台;⑤实验教材、实验指导书与参考书;⑥实验考核方式与实验教学目标间的对应关系，包括每个实验教学目标的考查点、占比、不同等级的评分标准等。
2 面向工程教育专业认证的实验教学大纲主要内容设计
2.1 实验教学目标对毕业要求各指标点的支撑
“数据结构”课程是计算机类专业的核心基础课程。“数据结构实验”是培养学生运用基本数据结构和算法来分析和解决计算机复杂工程问题的重要支撑课程[4]。“数据结构实验”课程的教学目标对毕业要求各指标点的支撑情况。
2.2 实验项目与内容对实验教学目标的实现
实验教学承担着培养学生工程实践能力的重任，因此在实验教学大纲中设计的每个实验项目既要成为毕业要求中实践能力指标点的支撑，又要与理论教学的知识点相对应，并能够完全达到实验教学目标的要求[5]。以堆栈与队列的操作与实现实验及手机选择问卷调查分析实验为例，分别分析验证性实验与设计性实验的项目内容对实验教学目标的达成度。说明实验项目的实验目的和实验内容的设计要紧贴课程的知识点，并能够实现实验教学目标，这样才能支撑工程教育专业认证标准中的指标点，满足培养学生实践能力的要求。
2.3 实验教学方式的实施
在实验教学中，对不同类型的实验项目采用不同的实验教学方法和实验流程[6]。以“数据结构实验”课程为例，验证性实验主要考查学生对课程知识的理解，要求学生掌握基本数据结构及其基本操作，熟悉各种数据结构的基本应用[7]。在实验中，教师主要讲解基本数据结构、操作算法、实验步骤。学生在实验过程中深入理解各种数据结构和算法，并掌握这些结构和算法的编程和应用;设计性实验主要考查学生运用知识解决问题的能力，同时培养创新思维[8]。
要求学生在熟练掌握基本数据结构和算法的基础上，根据教师给定的题目自行设计实验内容和实验步骤，也可以自己设计实验题目，教师在实验中主要以咨询师或顾问的角色来帮助学生分析实验设计中的问题，解答实验过程中的疑问，由学生自己寻找解决问题的方案，设计具体的改进方法和实验步骤，教师在实验中鼓励学生创新和独立思考，同时注重培养和训练学生的执行力[9]。
2.4 实验考核方式与实验教学目标间的对应关系
实验考核评价是对学生的实验内容掌握情况进行评定，为体现考核的公平性和有效性，实验考核的基本原则是对实验课的全部过程进行考核评价[10]。考核方式包括考勤、上机现场检查编程代码、上机测试、实验报告、设计性实验的小组答辩、期末上机考试等。按比例明确了实验考核评价方式与实验教学目标间的对应关系，使学生对实验成绩所包含的内容和评价标准做到心中有数，更加重视实验过程考核。考核评价方式的公平性和有效性会影响学生的实验学习热情和实验效果，因此设计公平、合理、高效的实验考核方式对实验教学质量的提高具有重要作用。
3 教学效果分析
广州大学计算机科学与网络工程学院从2018级学生开始使用新的实验教学大纲进行实验教学，新的实验教学大纲对学生的课程成绩和编程能力都具有明显的促进和提升作用。
可见，学生的成绩有较大提高，这些提高主要是编程题目成绩的提升。从学生参加程序设计大赛的情况来看，学生的工程实践能力和分析、解决问题的能力有明显提高，无论参赛人数、获奖数量都有增加，学生的自信心得到了加强。
4 结语
实验教学大纲是本科教学计划的重要组成部分，也是指导实验教学的重要文件，同时也是工程教育专业认证标准中培养学生工程实践能力的重要支撑文件，设计或修订科学、合理、公平、规范的实验教学大纲是我国高校的共同任务，对实验教学大纲的组成部分及每部分内容进行详细设计对本科教学和培养合格的工程人才具有重要意义。笔者通过对实验教学大纲设计进行探索，规范了实验教学管理、提高了实验教学质量，提升了学生的工程实践能力。
【参考文献】
[1]蒋宗礼.本科工程教育：聚焦学生解决复杂工程问题能力的培养[J].中国大学教学，2016(11)：27-30.
[2]蒋宗礼.工程教育专业认证的特征、指标体系及与评估的比较[J].中国大学教学，2009(1)：36-38.
[3]张华，张淼.数据结构实验教学研究与实践[J].实验技术与管理，2018(5)：218-221.
[4]蒋宗礼，姜守旭.聚焦基本定位系统设计和实施学生能力的培养[J].中国大学教学，2019(3)：40-44.
[5]李莉.ERP沙盘模拟实验教学大纲的设计与解析[J].赤峰学院学报(自然科学版)，2017(4)：210-213.
[6]崔妍，祝世东，曹福毅，等.基于分层教学的带动导向式“数据结构”实验课研究[J].沈阳工程学院学报(社会科学版)，2020，16(1)：100-105.
[7]贾银江，贺莉莉，郑萍.数据结构实验的分层次教学[J].计算机教育，2014(4)：60-62.
[8]刘晓静，王晓英，张玉安，等.以创新人才培养为目标的数据结构实验教学改革[J].实验技术与管理，2014，31(11)：184-187.
[9]谭定英，陈平平，刘慧玲.以问题为中心的案例教学法在数据结构与算法课程中的应用[J].计算机教育，2013(12)：50-53.
[10]周合兵，杨美珠.科学编制实验教学大纲的实践和探索[J].实验科学与技术，2009(2)：96-98.
作者：张艳玲，高 鹰
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《面向工程教育专业认证的实验教学大纲设计研究》