IEET认证背景下《程序设计基础及应用》的教学改革

黄振永 王利利 薛竣文 裴雪丹 苏秉华

（北京理工大学珠海学院，广东 珠海 519085）

一、IEET认证简介

中华工程教育学会(IEET)成立于2003年，是台湾地区非官方、非营利的社团法人。IEET主要业务为规划及执行符合国际标准的工程教育(EAC)、信息教育(CAC)、技术教育(TAC)、建筑教育(AAC)认证及设计教育(DAC)认证。工程教育认证制度是国际通行的教育质量保证办法，是工程师制度改革的基础，是未来工程师能力水平的保证。IEET推动的工程教育认证是一项非政府的审查机制，主旨为“以学生学习成果为导向(Outcome-Based)，确保专业的教育品质”。[1]近年来，IEET工程教育认证已成为国内外工程教育改革发展的趋势和研究的热点。[2]台湾从“中华工程教育学会”成立之日起，不断紧跟工程及科技教育发展前沿，不断探索与完善工程认证实践制度，在逐步推进台湾工程及科技教育与国际接轨的历史进程之中，积累了丰富的认证经验，使得台湾的IEET认证在国际工程及科技教育界有广泛的影响力。[3]

二、学院的IEET认证情况暨课程改革的背景

2018年3月：我校第一批的电子科学与技术专业和机械工程专业通过了第一周期的IEET工程及科技教育认证，有效期为三年。这表明我校相关专业人才培养质量达到IEET认证规范要求，教学品质达到《华盛顿协议》专业标准要求。2019年3月：我校第二批的自动化专业、环境工程专业、软件工程专业也顺利通过了第一周期的IEET认证。至此，我校已有5个专业通过IEET专业认证，是广东省通过IEET专业认证专业数量最多的高校之一。就信息学院而言，已经有两个专业（电子科学与技术、自动化）顺利通过了第一周期的IEET认证。

三、面向IEET认证中核心能力培养的课程教学改革设想

（一）课程目标与核心能力的对应关系

在IEET认证的背景下，信息学院的《程序设计基础及应用》课程面临着教学改革的必然要求。该课程自建校之初就开设（前身是《C语言程序设计》），后经多次教学改革，目前归属信息学院管理，面向全学院的大一新生（入学的第2学期）开课。根据IEET认证的理念，学校的发展定位（坚持“注重质量、提升内涵、凝练特色、创建品牌”的办学思路，立足珠海、服务广东、面向全国、放眼世界的办学宗旨，努力创建应用型名牌大学）决定了学院的发展目标（秉承“强素质、重实践、求创新、育全人”的人才培养理念，致力于培养在电子信息领域具有国际竞争力的复合型、应用型人才）。学院的发展目标也就间接地决定了本课程的教学目标。结合信息学院的实际情况，本课程的教学目标与IEET认证中核心能力的对应关系如表1所示。

表1 课程目标与核心能力的对应关系

5.具有本专业项目管理（含经费规划）、有效沟通、领域整合与团队合作的能力。能结合所学专业中实际工程项目编写程序解决复杂工程问题。7.具有认识时事议题，了解本专业工程技术对环境、社会及全球的影响，并培养终身学习的习惯与能力。能合理地管理项目及其团队。6.具有发掘、分析、应用本专业研究成果及综合解决复杂工程问题的能力。形成用知识服务社会的工程伦理意识。能认知到不同程序方案的优缺点，取长补短优化程序。养成利用资讯工具了解软件对社会的影响的习惯，并养成利用网络自主学习的习惯。8.理解及应用专业伦理，认知社会责任及尊重多元观点。

（二）教学内容的设置

因为信息学院的专业基本上属于电子信息类，本课程是后续嵌入式类和单片机类专业课的先修课程，是完成后续课程设计和毕业设计的重要基础课程，又考虑到学生有考证的需要（全国计算机等级考试（NCRE）--二级C语言），并照顾到每个专业的人才培养方案，所以本课程的教学内容分为分为12章：C语言语法规范、顺序结构、顺序结构、选择结构、选择结构、循环结构、循环结构、数组、函数、指针、函数与指针进阶、自定义数据类型、文件、数据结构、程序设计及软件工程。

（三）教学模式的选取

伴随着MOOC时代的到来，本课程选用智慧树网（www.zhihuishu.com）中的《C君带你玩编程》作为慕课学习平台。影响选用的因素有：它是国家级精品在线课程；它震撼引入，用电影、热播剧、生活问题等学习者喜欢的方式引入知识点，提高学习兴趣；它谈古论今、旁征博引，《易经》思维、巴赫狂想、人工智能等，引领学习者探寻程序设计的前世今生；它设置结合专业知识的软件设计案例，培养学生使用计算机解决本专业领域问题的能力；它设置各知识点的等考考点真题解析，满足学习者的获取全国计算机等级考试二级C证书的需求；它落实学以致用，引导学习者自己动手设计焊接电路板，编程实现硬件声光控效果，提高实践动手能力。本课程采用混合式教学模式，以线下的课堂教学为主，以线上的慕课自学为辅，课程总成绩的构成方案是：总成绩=考勤成绩×5%+作业成绩×5%+课堂成绩×5%+实验成绩×15%+智慧树网的总成绩×20%+期末考试成绩×50%。

（四）课程教学中的痛点及其改革对策

1.信息学院的所有专业都不是计算机类专业，传统的教学内容（含实验内容）不能匹配专业人才培养方案。改革对策：结合所学专业的实际工程实践项目，开创新的教学案例，如结合线阵CCD讲授一维数组，结合面阵CCD和LED点阵屏讲授二维数组，结合专业课的实验数据训练C语言的编程能力。

2.因为课内学时有限，且教学的目标不是通过考前培训提升考证通过率，所以课内涉及到的考证培训需求得不到满足，NCRE的考证通过率低。改革对策：充分利用慕课资源，为学生收集、整理考证的优秀学习资源，让学生在课外学习，并利用每周课程答疑的时间段和聊天工具、网课论坛等方式辅导学生。

3.纯线下教学模式和纯线上教学模式的弊端突出，不能满足课程目标。具体来说，纯线下教学模式中在下课后学生的复习得不到帮助。改革对策：让学生利用慕课课程进行复习和预习，慕课学习的突出特点是：学习不受时间、地点、频次、顺序、设备的限制，能满足学生课外个性化自主学习的需求。纯线上教学模式的突出弊端是诚信问题：目前还没有妥善地的措施来保证利用甲的账号学习、做网课任务、参加网络期末考试的是甲本人，并且没有作弊行为。改革对策：每次学习时、做网课任务时、参加网络期末考试时，现场拍照并核对后台信息，如果信息一致，再准许其学习、做网课任务、参加网络期末考试。学校须提供慕课见面课的适配教室，让学生参与网络直播课堂；在网课考试时段内，提供考试机房，安排监考老师，提升网课成绩的诚信度。

4.在敲打程序代码时，容易出错，影响了实验课的进度。改革对策：老师为学生提供实验时所用的“程序改错题”、“程序填空题”的原始代码文件或它们对应的二维码，让学生在它的基础上完成实验任务。对于书中的例题，老师或教材需提供二维码，学生扫描二维码就可以获得程序代码，就能用手机APP或网页版的编译器来即时验证程序了。

5.传统的期末考试的卷面形式弊端突出：批改试卷费时费力且容易出错，尤其是编程题，一旦学生的书写不规范，很难合理地判分；一旦出现了不同于标准答案的程序，也不方便验证其正确性。改革对策：利用问卷星和网页版的C语言编译器在机房里进行考试。VIP用户的问卷星可以实现题目顺序是随机的、选项顺序是随机的，有防止学生作弊的措施，其安全性和诚信度高。在没有安装Visual C++或Dev C++软件的电脑上考试时，可以用网页版的C语言编译器进行编程。推荐使用：http://www.dooccn.com/和https://c.runoob.com/compile/12。

6.课堂互动是确保课堂教学质量的重要措施。在“满堂灌”的课堂中，学生玩手机，严重影响教学质量。改革对策：利用“雨课堂”实现课堂即时互动，老师发布“单选题”、“多选题”、“判断题”、“弹幕题（适合简答题）”后，学生用手机在限定的时间内提交答案，可以在课堂上可以即时看到答题的统计结果。