[摘 要]隨著測繪儀器裝備的發(fā)展，儀器使用呈現(xiàn)更多的傻瓜化，因此社會(huì)需求倒逼高校培養(yǎng)具有更多數(shù)據(jù)處理能力的人才，其中軟件開發(fā)是數(shù)據(jù)處理能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，尤其是雙一流大學(xué)和學(xué)科在進(jìn)行人才培養(yǎng)時(shí)，更有必要通過編程訓(xùn)練提高學(xué)生解決問題和創(chuàng)新的能力。當(dāng)前工程教育普遍遵循OBE理念，要求課程達(dá)成支持畢業(yè)要求，并要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，該文以測繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程為例，探討畢業(yè)要求的達(dá)成與持續(xù)改進(jìn)。
[關(guān)鍵詞]測繪程序設(shè)計(jì);課程達(dá)成;持續(xù)改進(jìn)
一、引言
當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢下，不斷有新興學(xué)科誕生、發(fā)展，測繪類專業(yè)壁壘降低，BAT、順豐科技、滴滴出行等大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)入測繪類行業(yè)，薪水相對較高，對學(xué)生的吸引力大，但同時(shí)要求要高，要求開發(fā)為主，如果測繪類大專院校不能培養(yǎng)類似人才，從而擠壓測繪類專業(yè)的生存空間;傳統(tǒng)測繪企事業(yè)單位也積累了越來越多的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)對外是保密的，必須自己處理，而目前缺乏相應(yīng)的軟件能處理類似的數(shù)據(jù)，尤其是進(jìn)行信息挖掘，因此傳統(tǒng)測繪企事業(yè)單位也對開發(fā)能力提出了要求。因此社會(huì)需求高校培養(yǎng)具有更多數(shù)據(jù)處理能力的人才，其中軟件開發(fā)是數(shù)據(jù)處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，尤其是雙一流大學(xué)和學(xué)科在進(jìn)行人才培養(yǎng)，更有必要通過編程訓(xùn)練提高學(xué)生解決問題和創(chuàng)新的能力[1]。
當(dāng)前一本科教學(xué)實(shí)踐改革側(cè)重于使用新的軟硬件，主要偏向于應(yīng)用工程師，對于編程和創(chuàng)新能力提升則稍顯欠缺[2，3]。中南大學(xué)測繪類專業(yè)設(shè)置了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C++）課程，在大二時(shí)，測繪工程和遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生需要必修測繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，結(jié)合測量學(xué)和誤差理論與平差基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)一步提升C++的編程能力[5]。此門課程已在中南大學(xué)開設(shè)達(dá)10余年，編程語言也由Visual Basic轉(zhuǎn)向了VC++。
雖然課程已經(jīng)開設(shè)較長時(shí)間，但傳統(tǒng)教育更加注重教師的教學(xué)水平，而近年來，成果導(dǎo)向教育即基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，縮寫為OBE），受到我國工程教育越來越多的關(guān)注[6-8]。OBE強(qiáng)調(diào)每門課程都應(yīng)該對學(xué)生的產(chǎn)出有貢獻(xiàn)，因此相關(guān)課程都應(yīng)該根據(jù)培養(yǎng)方案的畢業(yè)要求設(shè)計(jì)課程目標(biāo)，并對學(xué)生的課程達(dá)成情況進(jìn)行評價(jià)，對存在不足的地方進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。該文以中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院測繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程達(dá)成評價(jià)為例，探討課程達(dá)成評價(jià)方式與持續(xù)改進(jìn)方向。
二、課程目標(biāo)
中南大學(xué)開設(shè)的測繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，共40個(gè)學(xué)時(shí)，其中18個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)。該課程是測繪工程和遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的核心課程。目的是使學(xué)生掌握利用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)技術(shù)來解決常用的測量計(jì)算與平差計(jì)算等工作，并具有一定的測繪應(yīng)用程序開發(fā)能力。通過該課程的學(xué)習(xí)，還可以使學(xué)生深化理解和掌握測量平差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、導(dǎo)線計(jì)算等測繪專業(yè)知識(shí)，為后續(xù)攝影測量學(xué)、GNSS測量與數(shù)據(jù)處理、地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程學(xué)習(xí)提供程序設(shè)計(jì)知識(shí)與能力。根據(jù)調(diào)研、討論確定該課程目標(biāo)為以下4點(diǎn)。
課程目標(biāo)1：掌握VC++.net程序設(shè)計(jì)基本方法;掌握角度換算、交會(huì)定點(diǎn)計(jì)算、宗地面積計(jì)算、導(dǎo)線簡易計(jì)算、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、水準(zhǔn)網(wǎng)平差、導(dǎo)線網(wǎng)平差、測量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等測繪應(yīng)用程序設(shè)計(jì);
課程目標(biāo)2：能夠通過對復(fù)雜測繪工程進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，根據(jù)掌握的測繪程序設(shè)計(jì)的基本方法和相關(guān)理論知識(shí)，設(shè)計(jì)出其合理的技術(shù)解決方案;
課程目標(biāo)3：具有編制程序解決一般的測繪工作中涉及的一般性數(shù)據(jù)處理的能力;具有初步的測繪數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計(jì)能力;具有利用MSDN幫助文檔及網(wǎng)上編程資料進(jìn)行自學(xué)VC++.net程序設(shè)計(jì)的能力;提高發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力;
課程目標(biāo)4：既能獨(dú)立工作，又具有團(tuán)隊(duì)合作精神，適應(yīng)競爭學(xué)會(huì)合作;富有創(chuàng)新精神，有意識(shí)地革新測繪工程作業(yè)流程;具有良好的心理承受能力及科學(xué)的工作心態(tài)。
以上4個(gè)課程目標(biāo)支撐的學(xué)生畢業(yè)要求包括以下4點(diǎn)：
1.工程知識(shí)：具備計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，為測繪工程設(shè)計(jì)與實(shí)測、數(shù)據(jù)處理和圖形表達(dá)奠定基礎(chǔ)。
2.研究：能夠面向基礎(chǔ)測繪、災(zāi)害監(jiān)測、形變監(jiān)測等特定復(fù)雜測繪工程的需求，完成技術(shù)解決方案設(shè)計(jì)。
3.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠根據(jù)復(fù)雜測繪工程的特定需求，確定方案設(shè)計(jì)目標(biāo)，然后根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)、開發(fā)滿足需求的技術(shù)解決方案。
4.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：掌握基本的創(chuàng)新方法，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，具有革新測繪工程作業(yè)流程的意識(shí)。
課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)都應(yīng)以圍繞學(xué)生課程目標(biāo)的達(dá)成為落腳點(diǎn)，支撐畢業(yè)要求的達(dá)成，尤其是要注意非技術(shù)能力的培養(yǎng)。通過課堂講解演示，學(xué)生熟悉VC++編程基礎(chǔ)知識(shí)以及測繪平差基本算法流程。但僅通過課堂講解，學(xué)生分析解決問題、創(chuàng)新、表達(dá)溝通等能力得不到有效的培養(yǎng)和評價(jià)。鑒于此，為了讓學(xué)生提高實(shí)際能力，結(jié)合本專業(yè)學(xué)生已經(jīng)開設(shè)的C++課程，測繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程共設(shè)計(jì)了9次試驗(yàn)，學(xué)生采用VS 2010以上版本完成，每次實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課前基本完成代碼的編寫，實(shí)驗(yàn)課時(shí)教師檢查試驗(yàn)進(jìn)度，并進(jìn)行答疑，然后提交報(bào)告和源代碼，教師根據(jù)報(bào)告和源代碼評價(jià)學(xué)生達(dá)成情況。
設(shè)計(jì)9個(gè)實(shí)驗(yàn)都支撐課程目標(biāo)2、3，根據(jù)擬定的課程目標(biāo)，為了使學(xué)生有目的地進(jìn)行鍛煉，對實(shí)驗(yàn)評分制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示�！ ≌n程目標(biāo)2 對同一個(gè)問題能調(diào)研多個(gè)方案，對比分析合理，總結(jié)準(zhǔn)確、有新意。 對同一個(gè)問題能調(diào)研多個(gè)方案，對比分析較為合理，總結(jié)準(zhǔn)確，結(jié)論有一定新意。 對同一個(gè)問題能調(diào)研多個(gè)方案有缺項(xiàng)，對比分析合理性一般，總結(jié)較為準(zhǔn)確。 對同一個(gè)問題能調(diào)研多個(gè)方案不充分，對比分析合理性較差，總結(jié)一般。 技術(shù)解決方案不合理。
課程目標(biāo)3 按要求完成，代碼質(zhì)量高、試驗(yàn)結(jié)果正確、報(bào)告書寫規(guī)范。 按要求完成，代碼質(zhì)量較高、試驗(yàn)結(jié)果正確、報(bào)告書寫較規(guī)范。 按要求完成，代碼質(zhì)量一般、試驗(yàn)結(jié)果正確、報(bào)告書寫較規(guī)范。 按要求完成，代碼質(zhì)量差、試驗(yàn)結(jié)果個(gè)別錯(cuò)誤、報(bào)告書寫質(zhì)量較差。 不能按時(shí)交作業(yè);或有抄襲現(xiàn)象。
三、課程達(dá)成度計(jì)算與持續(xù)改進(jìn)
該課程考核共分3部分，每部分都對課程目標(biāo)有有效支撐，支撐權(quán)重如表2所示，對于期末考核，制定試卷后，需要對照課程目標(biāo)評價(jià)是否對目標(biāo)形成有效支撐。以某年級(jí)某班為例，閱卷完后，按照表2的權(quán)重，對所有學(xué)生計(jì)算所有課程目標(biāo)的分值，然后計(jì)算其課程目標(biāo)達(dá)成值。計(jì)算過程如表3所示。
由表3可見，該課程的目標(biāo)達(dá)成最低值為0.76，大于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，可以認(rèn)為該課程的課程目標(biāo)達(dá)成。在進(jìn)行課程達(dá)成度計(jì)算的基礎(chǔ)上，對學(xué)生個(gè)體達(dá)成度進(jìn)行分析，結(jié)果如下圖所示。
從圖結(jié)果看，課程目標(biāo)3存在個(gè)別同學(xué)沒有達(dá)成的情況，也就是在總體解決問題能力方面還有待加強(qiáng)，后續(xù)教學(xué)中需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程中的設(shè)計(jì)。
通過各屆學(xué)生交流反饋，學(xué)生覺得此門課程應(yīng)該增加更多的實(shí)例，同時(shí)對演示過程盡量能提供錄像，以便于課時(shí)沒有及時(shí)理解的可以回放。目前中南大學(xué)大部分課堂都安裝了智慧教師，如果使用學(xué)校電腦，可以自動(dòng)錄像，然后保存在學(xué)校的可視化平臺(tái)。教師通過下載編輯后，發(fā)布給學(xué)生回看。目前教室的電腦很可能沒有安裝較新的一些軟件，因此一些年輕教師為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，則會(huì)選擇自行攜帶筆記本電腦投影進(jìn)行教學(xué)，此種情況下，可以選擇一些錄屏軟件對課堂教學(xué)進(jìn)行錄屏，后續(xù)也可以發(fā)放給學(xué)生進(jìn)行重復(fù)觀摩。
課程目標(biāo)達(dá)成度個(gè)體分析圖
通過各屆學(xué)生交流反饋，學(xué)生覺得此門課程應(yīng)該增加更多的實(shí)例，同時(shí)對演示過程盡量能提供錄像，以便于課時(shí)沒有及時(shí)理解的可以回放。目前中南大學(xué)大部分課堂都安裝了智慧教師，如果使用學(xué)校電腦，可以自動(dòng)錄像，然后保存在學(xué)校的可視化平臺(tái)。教師通過下載編輯后，發(fā)布給學(xué)生回看。目前教室的電腦很可能沒有安裝較新的一些軟件，因此一些年輕教師為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，則會(huì)選擇自行攜帶筆記本電腦投影進(jìn)行教學(xué)，此種情況下，可以選擇一些錄屏軟件對課堂教學(xué)進(jìn)行錄屏，后續(xù)也可以發(fā)放給學(xué)生進(jìn)行重復(fù)觀摩。
四、總結(jié)
該文以中南大學(xué)測繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為例，探索了詳細(xì)地課程達(dá)成評價(jià)過程，通過制定合理的實(shí)驗(yàn)評價(jià)細(xì)則，可以對每個(gè)學(xué)生的課程情況進(jìn)行有效的觀察。后續(xù)探索中，需要加強(qiáng)形成性評價(jià)，在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中，及時(shí)對學(xué)生的達(dá)成情況進(jìn)行評價(jià)，使其在后半段的能力培養(yǎng)中能做到有的放矢，同時(shí)課程與課程間應(yīng)該做好銜接，如果在前面學(xué)期學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生的達(dá)成情況有欠缺，應(yīng)該在后續(xù)的課程中加強(qiáng)，從而使學(xué)生畢業(yè)時(shí)，都能較好地滿足畢業(yè)要求，甚至優(yōu)秀。
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