殷紅

摘 要 在工程教育專業(yè)認證中，根據(jù)OBE理念，對機械類專業(yè)中的控制工程課程達成度評價方法進行研究。設(shè)計課程目標(biāo)，教學(xué)過程，達成度評價指標(biāo)和持續(xù)改進環(huán)節(jié)。為機械類專業(yè)工程教育專業(yè)認證提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 控制工程 課程目標(biāo) 達成度評價

中圖分類號：G642 ??????????????????????????????????文獻標(biāo)識碼：A ???DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.07.021

Research?on?Evaluation?Method?of?Achievement

Degree?for?Control?Engineering?Course

YIN?Hong

（School?of?Mechatronic?Engineering，?Lanzhou?Jiaotong?University，?Lanzhou，?Gansu?730070）

Abstract In?engineering?education?professional?certification，?the?evaluation?method?of?achievement?degree?for?control?engineering?course?is?researched?for?mechanical?specialty?according?to?OBE?concept.?A?set?of?measures?are?designed?including?curriculum?objectives，?teaching?process，?evaluation?indexes?of?achievement?degree，?and?continuous?improvement.?It?can?provide?important?data?basis?for?engineering?education?professional?certification?of?mechanical?specialty.

Keywords control?engineering;?curriculum?objective;?evaluation?of?achievement?degree

0?引言

工程教育專業(yè)認證是提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑。認證體系為專業(yè)改革和建設(shè)提供了一整套有效的參考模式。依據(jù)認證體系中給出的人才培養(yǎng)質(zhì)量保障的標(biāo)準(zhǔn)、模式和方法開展工科專業(yè)建設(shè)，是實現(xiàn)工程教育國際互認的重要基礎(chǔ)，是適應(yīng)新形勢提高專業(yè)建設(shè)水平的重要舉措。[1]

工程教育專業(yè)認證以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向進行合格性評價，確認畢業(yè)學(xué)生總體達到行業(yè)認可的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。[2]其核心任務(wù)是學(xué)生畢業(yè)能力達成評價。圍繞這一核心任務(wù)將展開專業(yè)課程體系設(shè)置、辦學(xué)條件配置、師資隊伍配備等方面的建設(shè)和持續(xù)性改進。其中面向產(chǎn)出評價機制的關(guān)鍵是課程質(zhì)量評價。而課程的達成度評價是畢業(yè)要求達成評價的樣本空間和數(shù)據(jù)來源。[3]主干課程評價方法的有效性和評價數(shù)據(jù)的有效性將直接決定畢業(yè)要求達成評價的有效性。因此構(gòu)建合理的主干課程達成度評價體系顯得尤為重要。

控制工程課程是機械類專業(yè)的平臺基礎(chǔ)課程。其課程的建設(shè)和課程目標(biāo)達成度評價是主干課程達成度評價體系中的主要部分。本文從控制工程課程目標(biāo)的確立、對機械類專業(yè)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系、教學(xué)設(shè)計對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系、課程目標(biāo)達成度評價方法幾方面對控制工程課程達成度評價機制進行研究。

1?課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

1.1?對畢業(yè)要求的支撐強度

控制工程基礎(chǔ)是控制論與機械工程技術(shù)理論之間的邊緣學(xué)科，向機械大類專業(yè)開設(shè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。它是自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論，是一門理論性較強的工程科學(xué)。通過對該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能以動態(tài)的觀點而不是靜態(tài)的觀點去看待一個機械工程系統(tǒng)。采用控制的觀點和思想方法解決生產(chǎn)過程中存在的問題以及為系統(tǒng)按預(yù)定的規(guī)律運動，達到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)，為實現(xiàn)最佳控制打下基礎(chǔ)。

根據(jù)OBE理念，該課程支撐機械類專業(yè)畢業(yè)要求1-工程知識，畢業(yè)要求4-研究實驗，畢業(yè)要求9-個人/團隊的性能指標(biāo)?？梢?，該課程對機械類專業(yè)的畢業(yè)要求支撐指標(biāo)既包含了技術(shù)能力方面的要求也包含了非技術(shù)能力方面的要求。

1.2?課程目標(biāo)

基于成果導(dǎo)向理念，根據(jù)培養(yǎng)方案中確立的該課程支撐的畢業(yè)要求，[4]確立課程目標(biāo)為：（1）能夠運用機電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立方法、拉普拉斯變換、傳遞函數(shù)、頻率特性等專業(yè)知識分析典型系統(tǒng)的時域特性和頻域特性。（2）能夠運用控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，時間響應(yīng)，頻率響應(yīng)等方面的專業(yè)知識進行系統(tǒng)的綜合分析或校正設(shè)計。（3）掌握典型環(huán)節(jié)的組成原理，進行典型環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的性能研究，掌握其參數(shù)檢測的實驗方法，獲得實驗設(shè)計和實驗技能的基本訓(xùn)練。（4）掌握典型系統(tǒng)的設(shè)計方法，訓(xùn)練對系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)性能指標(biāo)進行實驗測試、分析計算的能力。（5）在實驗研究過程中培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的研究能力、表達能力和團隊合作精神及在團隊中發(fā)揮作用的能力。

2?教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計實現(xiàn)

2.1?啟發(fā)式、探究式教學(xué)方法

為了實現(xiàn)5個教學(xué)目標(biāo)，將課堂教學(xué)、在線開放課程、作業(yè)、項目設(shè)計和實驗等多個教學(xué)環(huán)節(jié)有機結(jié)合。由于課程涉及到的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識較多，與工程問題的結(jié)合又較為緊密，在教學(xué)中注重內(nèi)容安排的詳略關(guān)系，突出重點。注重啟發(fā)式、探究式教學(xué)方法的研究與應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生多動手，加強驗證性實驗和設(shè)計性、綜合性實驗的結(jié)合。既兼顧了學(xué)生對基本知識和基本技能的掌握，又訓(xùn)練了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。[5]

在教學(xué)中，注重課堂外知識的拓展。充分利用控制工程課程慕課建設(shè)和精品課程建設(shè)的成果，調(diào)動學(xué)生課外利用網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)的積極性。開辟學(xué)習(xí)的多樣化形式。將課堂學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)習(xí)相結(jié)合，課間答疑和網(wǎng)上討論相結(jié)合，傳統(tǒng)板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合，從多方面培養(yǎng)學(xué)生掌握知識的能力。

2.2?實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

通過課堂教學(xué)環(huán)節(jié)與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合，強化學(xué)生對控制理論基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。要求學(xué)生掌握控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立方法，基本規(guī)律和研究方法。了解控制系統(tǒng)的基本校正方案，并掌握對各種控制系統(tǒng)的性能進行分析的基本方法。同時結(jié)合本課程特點，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力。

在實驗實踐教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生有創(chuàng)新性地設(shè)計實驗方案，鼓勵多樣化的設(shè)計思想。培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作的溝通交流能力。設(shè)計實驗環(huán)節(jié)的內(nèi)容包括驗證型、設(shè)計型和綜合型項目，訓(xùn)練學(xué)生方案設(shè)計、動手操作、數(shù)據(jù)分析、撰寫報告、合作分工、溝通交流等多方面的能力。

3?課程達成度評價的量規(guī)方式

課程的成績評定以考核學(xué)生能力、培養(yǎng)目標(biāo)的達成為主要目的，以檢查學(xué)生對各知識點的掌握程度和應(yīng)用能力為重要內(nèi)容，包括課后作業(yè)、實驗、階段考試和期末考試環(huán)節(jié)和其他環(huán)節(jié)，如課堂紀(jì)律、課內(nèi)外答疑質(zhì)疑等環(huán)節(jié)?？傇u成績以百分計。課程的達成度水平由試卷達成度分析和課程達成度分析兩部分組成。

試卷達成度主要體現(xiàn)了課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2的達成情況。將所有試題按試題類型對應(yīng)于2個不同的課程目標(biāo)中，每個課程目標(biāo)的達成度結(jié)果=平均得分/目標(biāo)分值。根據(jù)工程應(yīng)用型人才“重基礎(chǔ)，寬口徑”的培養(yǎng)思想，設(shè)課程目標(biāo)1的權(quán)重為0.55，課程目標(biāo)2的權(quán)重為0.45。試卷達成度為兩項的加權(quán)平均。

課程達成度評價中課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2主要評價了作業(yè)、階段考試和期末考試環(huán)節(jié)等理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效果。課程目標(biāo)3和課程目標(biāo)4主要評價了實驗實踐等動手能力和創(chuàng)新能力的達成程度。課程目標(biāo)5主要表現(xiàn)了課堂紀(jì)律、課內(nèi)外答疑質(zhì)疑等其他環(huán)節(jié)的成績。兼顧了對學(xué)生技術(shù)能力和非技術(shù)能力的培養(yǎng)。

4?持續(xù)改進環(huán)節(jié)

課程達成度評價的目的是為了持續(xù)改進環(huán)節(jié)中為下一輪教學(xué)提出教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實踐環(huán)節(jié)等方面的改革措施。使教學(xué)效果以指標(biāo)量化的方式給出明確的改進方向，進一步為畢業(yè)要求達成度的評價以及培養(yǎng)目標(biāo)達成度評價和整個課程體系的持續(xù)改進提供最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐。

在控制工程課程的達成度評價體系中，還設(shè)置了課程目標(biāo)達成度問卷調(diào)查。問卷內(nèi)容的設(shè)計有針對性地涵蓋5個課程目標(biāo)，同時還包括學(xué)生對學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣的自評。問卷有單選項和多選項兩種形式，從學(xué)生自我評價的角度選擇選項。學(xué)生問卷調(diào)查分析報告中將所有問卷的每項內(nèi)容按分值算出相對比例值，以此作為作證材料之一，與課程達成度評價結(jié)果一起，作為指標(biāo)數(shù)據(jù)，更全面地提出持續(xù)改進措施。

5?結(jié)語

機械類專業(yè)參與工程教育專業(yè)認證對現(xiàn)代工程人才的技術(shù)能力和非技術(shù)能力培養(yǎng)起到積極的促進作用。時代發(fā)展對機電類職業(yè)工程師的要求不僅要具備機械測控類知識與技能，也要具備良好的道德及價值取向，需要考慮社會、環(huán)境、文化等外部約束，需要考慮到經(jīng)濟、社會效益。參與工程教育認證正是以培養(yǎng)工程人才技術(shù)能力和非技術(shù)能力并重的思想，以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求達成度要求來衡量和監(jiān)控教學(xué)過程。以產(chǎn)品輸出為導(dǎo)向的教育方式推進基礎(chǔ)的課程建設(shè)工作，科學(xué)全面提高教學(xué)質(zhì)量，也更加注重人才培養(yǎng)的社會價值。[6]

本項目研究的控制工程課程達成度評價體系從課程目標(biāo)的制定、教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計、達成度指標(biāo)的量規(guī)和持續(xù)改進環(huán)節(jié)的執(zhí)行等幾方面完整地構(gòu)成了教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的閉環(huán)形式。為機械類專業(yè)工程教育專業(yè)認證提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?？梢詾闄C械設(shè)計制造及其自動化、機械電子工程、車輛工程、測控技術(shù)與儀器、工業(yè)工程、材料成型及控制工程等多個專業(yè)服務(wù)。該項目的開展，為這些專業(yè)申請工程教育專業(yè)認證奠定基礎(chǔ)，起到示范作用。

參考文獻

[1] 彭耀麗，謝廣元，陶有俊.工程教育專業(yè)認證背景下礦物加工工程專業(yè)的建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇，2016（14）：1-2.

[2] 趙興旺，趙志根，張翠英，等.面向工程教育專業(yè)認證的測繪人才培養(yǎng)方案探究[J].科教導(dǎo)刊，2018（26）：71-72.

[3] 王建龍，李俊奇，張曉然，等.工程教育專業(yè)認證畢業(yè)要求達成度評價方法探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2018（9）：41-44.

[4] 姜大偉，劉立敏，孫才英.基于OBE?理念的課程目標(biāo)達成評價方法[J].黑龍江教育，2018（10）：61-63.

[5] 陳永強，趙斌，譚毅，馬文英.基于達成度評價的“嵌入式操作系統(tǒng)”課程改革探析[J].江蘇科技信息，2018（27）：75-77.

[6] 王建龍，李俊奇，張曉然，等.工程教育專業(yè)認證畢業(yè)要求達成度評價方法探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2018（9）：41-44.