面向工程教育国际认证培养地方本科院校学生程序设计实践能力

费雄伟　阳王东　陈伟宏

摘要：以地方本科院校學生计算机学科的核心能力——程序设计能力为切入点，对其进行国际工程教育地方化改革，提出了包括“程序运行为教学导向”、“程序优化为选拔导向”、“程序竞赛为激励导向”、“项目为工程导向”的程序设计实践能力工程认证化改革方案。

关键词：程序设计；工程认证；实践能力；改革方案

一、 引言

2016年，我国正式成为《华盛顿协议》成员国，这标着我国的工程教育认证经过20多年的努力实现了与国际接轨。这一标准对指导地方本科院校的工科办学，特别是计算机学科的办学具有很强的价值和意义。这是因为按照国家教育部署，地方本科院校的定位一般为应用本科院校，具有为服务地方经济社会发展培养应用型人才的使命；而培养应用型人才中的实践能力培养是极其重要的组成部分。《华盛顿协议》的初始成员国，如美国、英国等，在工程领域有极强的竞争力，处于价值链的顶端，源于她们优秀的工程教育。

二、 问题分析

工程教育国际认证涵盖了计算机、机械、电子等14类工学学科，其认证标准涉及师资队伍、支持条件、课程体系、培养目标、毕业要求等几个方面。工程教育国际认证的特点是“以学生为中心”和“以输出为导向”。

“以学生为中心”是指师资队伍、支持条件和课程体系等都是为面向学生的培养目标和毕业要求提供支撑的。培养目标为毕业生五年后的职业定位和工作业绩，而毕业要求反映学生达到毕业的最低要求，换句话说毕业要求指学习后有什么东西，而培养目标指毕业后学生能做什么。可见工程教育认证反映的是学生的最低要求，并不反映学生的平均和优秀的要求。

三、 程序设计实践能力工程认证化改革方案

程序设计是计算机学科或其他学科利用计算机设计算法、编写代码、程序调试等一系列过程，是利用计算机解决问题、开发软件的方式。可见程序设计一是具有很强的实践性，二是具有很强的工程性。如嵌入式开发中的C语言程序设计，网络工程专业中的Java语言程序设计、Web程序设计、网络协议编程等。因此，以它作为计算机学科的工程教育认证研究具有很强的针对性。下面提出程序设计实践能力工程认证化改革方案。

1. “程序运行为教学导向”的实践教学

程序设计实践能力培养完全可以适应国际工程教育认证的“以输出为导向”的理念。程序设计具有语言基础、算法分析、代码编写、程序调试、程序测试和运行等开发过程，为此其中的语言基础和算法分析是输入部分，代码编写和程序调试是实施部分，而程序测试和运行自然属于输出部分。由于程序不像产品是有形可见的，因此程序的测试和运行需要借助专门的测试程序，即在线程序评测（Online Judge）系统。

2. “程序优化为选拔导向”的实践教学

由于国际工程认证并不对优秀的学生进行反映，为此我们还需对优秀的学生进行激励，培养出高质量的创新人才，这也是我国创新创业教育的要求。为此，在程序设计实践教学中可以以一个班为单位由教师组织在线竞赛，仍旧采取在线程序评测，通过计算题目的完成数、完成时间、完成质量给出具体成绩。为了使竞赛具有科学和公平性，试题的难度可以设置为2∶4∶4的难∶中∶易的比例。而完成质量通过程序的运行时间、运行所需空间和代码量来进行评价。运行时间、空间、代码少的程序更为优秀。这就要求优秀的学生优化自己的程序，使其具有更好的性能。

3. “程序竞赛为激励导向”的实践提升教学

前述的第1步适合课堂同步训练，而第2步适合阶段性考察。通过前2步的实施，优秀的学生一般得到了充分的锻炼，脱颖而出。为此可以吸收国际工程教育中的“持续改进”的理念，将选拔出的优秀学生组织程序竞赛，进一步提升他们的程序设计能力。目前各级部门组织的程序竞赛比较多。以湖南省为例有：湖南省教育厅组织的“大学生程序设计竞赛”，湖南省计算机学会组织的“大学生计算机作品赛”等等。通过组织学生竞赛进一步激励优秀学生的学习兴趣，将他们培养为更优秀的程序设计人才。

4. “项目为工程导向”的程序设计工程能力

这一步面向普通水平的学生的工程能力培养，因为并不是每个同学都具备竞赛的高水平，更多的同学需要的是锻炼工程能力，以适应将来的就业和职业需要。功程能力的培养主要涉及如下几个方面：一是大学生创新性项目，这是竞争申报性的，二是各类设计，如程序设计课程设计和毕业设计，这是普遍性的，三是实习工作，学生进入公司实际完成具体工程项目，这也是普遍性的。通过这些项目，转换学生的程序设计能力为适应市场需要的工程能力。

四、 结语

应用型工程人才的培养是摆在地方高校教学改革面前的一大命题。针对地方院校计算机学科程序设计能力实践能力，结合国际工程认证优点，提出了改革方案。方案包括实施“程序运行为教学导向”的实践教学、补充“程序优化为选拔导向”的实践教学、补充“程序竞赛为激励导向”的实践提升教学、补充“项目为工程导向”的程序设计工程能力。方案对提高教学质量，促进学生实践能力的提升，必将发挥很大的作用。

参考文献：

[1]方峥.中国工程教育认证国际化之路——成为《华盛顿协议》预备成员之后[J].高等工程教育研究，2013，（6）：72-76.

[2]张茜，王汉成.面向国际工程教育专业认证的工程教育“项目化实践教学”研究[J].中国培训，2017，（2）：89.

[3]张朴，孔力，刘文中.国际工程教育认证背景下的测控专业实践教育培养模式探索与思考[J].高教论坛，2016，（12）：25-27.

作者简介：

费雄伟，阳王东，陈伟宏，湖南省益阳市，湖南城市学院信息与电子工程学院。endprint