賈惠芹 屈宸光 朱凱然 劉科滿

[摘 要]工程教育專業(yè)認(rèn)證體系的核心問題是把以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)這三大OBE理念落實到教學(xué)環(huán)節(jié)中。工程應(yīng)用類課程教學(xué)主要是引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識去解決相關(guān)領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題，但是對這類課程的評價一直沒有足夠有效的方法。該文首先按照OBE體系結(jié)構(gòu)，以虛擬儀器課程為例，分析了該課程要支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點以及課程目標(biāo)，最后以某屆學(xué)生虛擬儀器課程目標(biāo)的達(dá)成情況為例，介紹了其評分方法及評價結(jié)果。研究結(jié)果表明，基于OBE理念的課程目標(biāo)達(dá)成度評價可找出課堂教學(xué)中的問題，為持續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)，是提高教育教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。

[關(guān)鍵詞]成果導(dǎo)向教育;課程目標(biāo)達(dá)成度;評價方法;以學(xué)生為中心;持續(xù)改進(jìn)

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）12-0046-04

成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education ，簡稱OBE）作為一種先進(jìn)的教育理念，于1981年由Spady等人提出后很快得到了業(yè)界重視，并已成為美國、加拿大、英國等國家教育改革的主流理念[1-3]。2013年6月，我國被認(rèn)定為《華盛頓協(xié)議》簽約成員，2015年成立了由工程教育相關(guān)機(jī)構(gòu)和個人組成的中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會。目前該組織由教育部主管，是中國科協(xié)的團(tuán)體會員，主要負(fù)責(zé)我國工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的組織實施以及OBE理念的落實。OBE理念的三個核心要素中，首先強調(diào)人才培養(yǎng)體系的核心是以學(xué)生為中心，且面向全體學(xué)生，將學(xué)生作為首要服務(wù)對象;同時要求以成果為導(dǎo)向，將學(xué)生和用人單位對學(xué)?；?qū)I(yè)所提供服務(wù)的滿意度作為培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的主要判據(jù);最后要求各教學(xué)環(huán)節(jié)持續(xù)改進(jìn)，如果在人才培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)了問題，要根據(jù)問題特征尋找改進(jìn)環(huán)節(jié)和改進(jìn)措施，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升[1]。

課程體系是為培養(yǎng)人才所確立的目標(biāo)并以此為依據(jù)所設(shè)計和組織的一系列教學(xué)活動，按照一定比例及邏輯順序排列組成的復(fù)雜系統(tǒng)[4-6]。課程作為課程體系中的一個基本元素，從工程教育專業(yè)認(rèn)證的角度來看，目前多數(shù)課程缺乏課程目標(biāo)達(dá)成評價與反饋機(jī)制。課程目標(biāo)達(dá)成度是根據(jù)一定課程目標(biāo)的期望水平給出的 ，它是以目標(biāo)最小值為參考點 ，考量所達(dá)到的目標(biāo)值與期望水平的百分比。根據(jù)各個課程目標(biāo)來確定目標(biāo)達(dá)成度 ，能夠方便決策者根據(jù)實際需要調(diào)整各個目標(biāo)，也可采用某種方式將單目標(biāo)達(dá)成度合成一個總目標(biāo)達(dá)成度[7-8]。

工程應(yīng)用類課程作為工科專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的重要課程，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生工程能力的任務(wù)。如何分析這類課程的課程目標(biāo)、如何評價這類課程的學(xué)習(xí)效果，是本文研究的重點。本文以虛擬儀器課程為例來分析這門課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點以及由此得出的課程目標(biāo)。本課程作為一門理論與實踐相結(jié)合的工程應(yīng)用類課程，主要以學(xué)生能自主構(gòu)建自動測控系統(tǒng)為目標(biāo)。學(xué)生學(xué)習(xí)完本課程后要具備測控系統(tǒng)集成能力并能制訂測控領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，能夠利用傳感器技術(shù)、儀器總線技術(shù)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、驅(qū)動程序設(shè)計方法和上位機(jī)軟件來構(gòu)建測控系統(tǒng)，為今后從事相關(guān)工程技術(shù)工作、科學(xué)研究以及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅實的基礎(chǔ)。本門課程作為測控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)課程，承擔(dān)著引導(dǎo)學(xué)生制訂自動化測控方案的任務(wù)。

一、課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點支撐關(guān)系的設(shè)計

畢業(yè)要求必須在明確、公開、可衡量的原則下制訂，且必須能夠支撐培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。按照“全部必修教學(xué)活動都應(yīng)對畢業(yè)要求達(dá)成有所貢獻(xiàn)”這一原則，需要將12條畢業(yè)要求細(xì)化成更具體、易落實、可檢測的指標(biāo)點。每個指標(biāo)點由相對應(yīng)的課程、課程設(shè)計和實踐環(huán)節(jié)支撐。工程應(yīng)用類課程主要支撐學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的養(yǎng)成。下文以虛擬儀器課程為例，主要分析其課程目標(biāo)、支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點、課程目標(biāo)的達(dá)成措施及其達(dá)成評價方法[9]。

（一）課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點

本文所分析的虛擬儀器課程，其教學(xué)內(nèi)容包括基本的數(shù)據(jù)采集知識、測控數(shù)據(jù)傳輸方法、驅(qū)動程序設(shè)計方法以及相關(guān)軟件工具。其主要支撐以下4個畢業(yè)要求指標(biāo)點。

1-4：具備專業(yè)基礎(chǔ)知識，并能夠應(yīng)用于理解、分析和描述復(fù)雜工程問題。

2-2：基于石油及相關(guān)領(lǐng)域測控儀器的基本原理，通過文獻(xiàn)檢索分析、比較、總結(jié)現(xiàn)有方法的特點，判斷問題的合理性，獲得可行性結(jié)論。

5-1：能夠針對測控領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具。

5-2：能夠使用現(xiàn)代工具對測控領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進(jìn)行預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。

（二）課程目標(biāo)設(shè)計

課程目標(biāo)要以能支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點為前提。本文針對虛擬儀器課程支撐的上述畢業(yè)要求指標(biāo)點設(shè)計了相應(yīng)的課程目標(biāo)，要求通過本課程的理論教學(xué)和上機(jī)訓(xùn)練，能夠針對測控相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題達(dá)到以下目標(biāo)[10]。

目標(biāo)1：具備信號采集、信號調(diào)理、虛擬儀器總線接口技術(shù)和信號處理的專業(yè)知識，并能用于理解、分析和描述測控相關(guān)領(lǐng)域的工程問題。

目標(biāo)2：通過文獻(xiàn)檢索分析、比較、總結(jié)現(xiàn)有測控系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并能應(yīng)用于制訂測控系統(tǒng)方案。

目標(biāo)3：理解虛擬儀器驅(qū)動程序的設(shè)計方法，并能解讀標(biāo)準(zhǔn)程控指令，具備測控系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序使用和開發(fā)的能力。

目標(biāo)4：能使用現(xiàn)代工具（LabVIEW/CVI）實現(xiàn)測控領(lǐng)域內(nèi)的通用功能，具備圖像化軟件工具的基本開發(fā)能力。

目標(biāo)5：能利用現(xiàn)代工具（LabVIEW/CVI）預(yù)測與模擬工程問題，并能夠理解其局限性，具備測控系統(tǒng)集成化軟件的開發(fā)能力。

（三）課程目標(biāo)與指標(biāo)點的支撐關(guān)系分析

虛擬儀器課程有5個課程目標(biāo)用來支撐4個畢業(yè)要求指標(biāo)點。其中課程目標(biāo)1主要用于支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點1-4，讓學(xué)生能夠用相關(guān)知識理解、分析和描述工程復(fù)雜問題;課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)3主要用于支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點2-2，讓學(xué)生能夠優(yōu)選測控領(lǐng)域的工程方案;課程目標(biāo)4主要用來支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點5-1，要求學(xué)生能利用軟件工具實現(xiàn)測控領(lǐng)域的通用功能;課程目標(biāo)5主要用來支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點5-2，要求學(xué)生能利用軟件工具實現(xiàn)對測控領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的模擬、解釋與預(yù)測。

二、課程目標(biāo)達(dá)成度評價設(shè)計

課程目標(biāo)達(dá)成度評價是對課程各教學(xué)環(huán)節(jié)實施效果進(jìn)行的質(zhì)量分析。各課程目標(biāo)是通過不同的教學(xué)環(huán)節(jié)來實現(xiàn)的。各課程目標(biāo)的評定包括平時教學(xué)環(huán)節(jié)成績和期末成績兩部分，其中平時教學(xué)環(huán)節(jié)成績包括作業(yè)、綜述報告和上機(jī)實驗等。根據(jù)平時成績中各環(huán)節(jié)的權(quán)值大小設(shè)置不同的分值，將教學(xué)環(huán)節(jié)的每一組成部分的分值分配到其支撐的課程目標(biāo)中。對于每個課程目標(biāo)，其平時教學(xué)環(huán)節(jié)成績和期末成績合計為100分。表1給出了虛擬儀器課程的課程目標(biāo)與相應(yīng)教學(xué)環(huán)節(jié)的關(guān)系及教學(xué)各環(huán)節(jié)的分值分配。表中各教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容及其分值可根據(jù)課程特點進(jìn)行調(diào)整。

（一）課程目標(biāo)達(dá)成的評價方法

課程目標(biāo)達(dá)成的評價一般包括形成性評價和總結(jié)性評價。形成性評價主要包括作業(yè)、上機(jī)單元測試等，主要用于評價教學(xué)過程中的階段性目標(biāo);總結(jié)性評價主要包括筆試、口試、上機(jī)考試和答辯等終結(jié)性考試[9]。

評價本門課程時，以全體學(xué)生達(dá)成課程目標(biāo)為原則，每個課程目標(biāo)的達(dá)成度采用式（1）進(jìn)行計算。

式（1）中，在實際計算每個課程目標(biāo)時，主要以表1中各個課程目標(biāo)的教學(xué)環(huán)節(jié)為依據(jù)。

1.平時教學(xué)環(huán)節(jié)成績的評分標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)本門課程教學(xué)大綱，平時教學(xué)環(huán)節(jié)成績占35分，由綜述報告、作業(yè)和上機(jī)實驗組成，每部分的成績?yōu)槎啻卧u價成績的平均值。具體考核標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

（1）綜述報告

綜述報告主要考查學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力與文獻(xiàn)分析歸納能力。綜述報告質(zhì)量的評分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

（2）作業(yè)

作業(yè)批改按照百分制給分，最后在課程目標(biāo)達(dá)成分析時再統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為5分制。作業(yè)的考核點及其評分標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。

（3）上機(jī)實驗

上機(jī)實驗支撐了本課程的課程目標(biāo)4和課程目標(biāo)5，課程目標(biāo)4主要用于考查學(xué)生基本的圖形化編程能力，其評分標(biāo)準(zhǔn)包括上機(jī)測試項目和上機(jī)報告。上機(jī)實驗的評分內(nèi)容及其評分標(biāo)準(zhǔn)如表5所示。

課程目標(biāo)5主要用于考查學(xué)生對程控設(shè)備的編程能力，在考核時需要提交軟件使用說明書并且進(jìn)行軟件功能演示。其評分內(nèi)容及其評分標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。

三、課程目標(biāo)達(dá)成度評價實例與持續(xù)改進(jìn)

圖1為本門課程5個課程目標(biāo)的達(dá)成情況，圖2為課程目標(biāo)的平均分值與標(biāo)準(zhǔn)差。

從圖1可以看出，課程目標(biāo)3達(dá)成程度最低。從圖2可以看出，成績分散性較明顯，說明學(xué)生在驅(qū)動程序方面的知識基礎(chǔ)不夠扎實，這部分內(nèi)容分配課時較少且比較抽象，因此在分析實際工程問題時容易出現(xiàn)一定的偏差。其改進(jìn)措施為增加課時，主要講解虛擬驅(qū)動程序的解讀實例，并加做課后作業(yè)。

從圖2可以看出，課程目標(biāo)2分散性較明顯，說明學(xué)生的問題分析能力較弱，無法根據(jù)用戶需求選擇合適的總線接口構(gòu)建合適的測控系統(tǒng)。其改進(jìn)措施為增加虛擬儀器在實際工程應(yīng)用實例的講解，重點講解總線系統(tǒng)選擇與系統(tǒng)構(gòu)架間的比較。

四、課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐情況

西安石油大學(xué)2013級測控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)虛擬儀器課程后，最終課程目標(biāo)的達(dá)成值和畢業(yè)要求指標(biāo)點的達(dá)成結(jié)果如表7所示。在進(jìn)行畢業(yè)要求綜合評價時，取支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)評價值中的最小值作為畢業(yè)要求指標(biāo)點的達(dá)成值。從表7可以看出，本課程達(dá)到了所支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點的值。

五、結(jié)論

本文以虛擬儀器課程為例，分析了工程應(yīng)用類課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點、課程目標(biāo)以及課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點之間的支撐關(guān)系，并重點分析了課程目標(biāo)的評價方法。對學(xué)生的考評結(jié)果表明，基于課程目標(biāo)達(dá)成的課程考核評價方法能找出課程教學(xué)中的問題，為相關(guān)工程應(yīng)用類課程的教學(xué)效果評價提供了一種參考。

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