鄭銀環(huán) 周 斌 燕松山 胡曉平 楊志杰
(武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,湖北 武漢430070)
工程教育專業(yè)認(rèn)證制度是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)的質(zhì)量保障制度,其核心理念有成果導(dǎo)向教育(Outcomes-Based Education,OBE)、以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。在教育教學(xué)過程中推行OBE教育理念,可以促進(jìn)工程教育質(zhì)量持續(xù)提升,對(duì)提高工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重要[1-6]?;贠BE理念對(duì)相關(guān)課程進(jìn)行達(dá)成度評(píng)價(jià),可評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,掌握學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況,分析學(xué)生在學(xué)習(xí)中的薄弱點(diǎn),從而進(jìn)一步提高課程教學(xué)質(zhì)量,為教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)環(huán)節(jié)提供參考[7-9]。
機(jī)械設(shè)計(jì)課程是機(jī)械工程類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程,是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ),起著承上啟下的作用。基于OBE理念,項(xiàng)目組可以根據(jù)專業(yè)畢業(yè)要求以及培養(yǎng)方案,合理確立機(jī)械設(shè)計(jì)課程大綱的教學(xué)目標(biāo),構(gòu)建畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)、課程目標(biāo)二者之間的關(guān)系,研究建立課程達(dá)成度評(píng)價(jià)方法,并應(yīng)用到教學(xué)實(shí)際中,根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提出持續(xù)改進(jìn)措施。
課程目標(biāo)是設(shè)計(jì)課程內(nèi)容、實(shí)施教學(xué)過程以及評(píng)價(jià)課程的依據(jù),通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)該達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)和能力?;贠BE理念,課題組根據(jù)工程專業(yè)認(rèn)證要求,結(jié)合學(xué)校專業(yè)行業(yè)特色,制訂培養(yǎng)方案,確定畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)。根據(jù)落實(shí)的指標(biāo)點(diǎn)設(shè)置課程框架,確定相關(guān)課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容等[4]。課題組結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容及畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的具體內(nèi)涵,根據(jù)課程特點(diǎn)凝練了3個(gè)課程目標(biāo)。
由工程教育認(rèn)證要求可知,畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)需要對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)進(jìn)行支撐。課題組通過深入調(diào)研,根據(jù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合本專業(yè)的畢業(yè)要求,構(gòu)建了指標(biāo)點(diǎn)、課程目標(biāo)二者之間的關(guān)系。機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)對(duì)指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)支撐情況見表1,課程目標(biāo)1、2、3均對(duì)應(yīng)支撐指標(biāo)點(diǎn)1-2、2-3、3-1。
如表1所示,課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)地支撐畢業(yè)要求,搭建了課程達(dá)成度和畢業(yè)達(dá)成度之間的連接橋梁,從而課程達(dá)成度評(píng)價(jià)能有效地支撐畢業(yè)達(dá)成度[8]。
表1 課程目標(biāo)對(duì)專業(yè)畢業(yè)要求的支撐
為了達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目標(biāo),課題組采取了課堂理論講授、課外作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和期末考試相結(jié)合的途徑與措施。
基于課程教學(xué)目標(biāo),機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容主要包括三篇:第一篇介紹機(jī)械零件設(shè)計(jì)基礎(chǔ),為后面具體機(jī)械零件的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ);第二篇主要討論通用的連接零件、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)問題,使學(xué)生掌握常用機(jī)械零件的基本原理、性能參數(shù)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法;第三篇主要介紹軸系零部件及機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。在教學(xué)過程中,注重夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高工程應(yīng)用能力。
每章理論講授結(jié)束后,布置課外作業(yè),進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí),增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。教師批閱各章作業(yè)后,在課堂上就作業(yè)存在的共性問題進(jìn)行歸納與講評(píng)。
針對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作的檢查,要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前做到熟悉相關(guān)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)等,實(shí)驗(yàn)過程中鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索問題,獨(dú)立分析和解決問題,勇于嘗試和比較不同方法達(dá)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
期末考試為閉卷方式,試題類型一般為單項(xiàng)選擇題、填空題、判斷題、簡答題、分析計(jì)算題和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題,主要考查學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)理論基本知識(shí)的掌握程度,設(shè)計(jì)方法的理解和掌握以及綜合運(yùn)用能力。
課程最終總評(píng)成績由期末考試成績、實(shí)驗(yàn)成績和平時(shí)成績?nèi)糠纸M成,其中期末考試成績占比為70%,實(shí)驗(yàn)成績?yōu)?0%,平時(shí)成績?yōu)?0%。考核時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)各部分占比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
課程達(dá)成度評(píng)價(jià)的目的是檢驗(yàn)學(xué)生通過各種方式考核后對(duì)本門課程的教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況,根據(jù)評(píng)價(jià)方法計(jì)算各課程目標(biāo)的達(dá)成值,由達(dá)成結(jié)果可分析學(xué)生課程學(xué)習(xí)中的知識(shí)點(diǎn)掌握情況,針對(duì)性地提出今后的教學(xué)改進(jìn)措施,從而保證專業(yè)認(rèn)證中要求的持續(xù)改進(jìn)[10-12]。
根據(jù)工程教育認(rèn)證評(píng)價(jià)機(jī)制,本課程達(dá)成度值達(dá)到目標(biāo)值的70%即為合格。在評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)械設(shè)計(jì)課程達(dá)成度時(shí),要統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生的平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績及期末考試成績。期末考試題中的選擇題、判斷題、填空題和簡答題等基本概念題主要檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,支撐課程目標(biāo)1、目標(biāo)2的達(dá)成。結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算題主要考查學(xué)生實(shí)際工程問題的綜合分析與計(jì)算能力,對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)2、目標(biāo)3的達(dá)成。在統(tǒng)計(jì)期末考試成績時(shí),先根據(jù)課程目標(biāo)將考試題目進(jìn)行歸類,統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生在各課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的考試題目中的得分,再計(jì)算得出每個(gè)項(xiàng)目的平均分[11]。平時(shí)作業(yè)均支撐3個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成,按同樣的辦法處理。實(shí)驗(yàn)成績支撐課程目標(biāo)3的達(dá)成。
本課程的達(dá)成度情況如表2所示,先評(píng)價(jià)計(jì)算課程的3個(gè)目標(biāo)的達(dá)成值,再計(jì)算最終的課程達(dá)成度。各課程目標(biāo)是否達(dá)成取決于表中C1、C2、C3的計(jì)算結(jié)果,若C1、C2、C3均大于0.7,表明各課程目標(biāo)均達(dá)成。根據(jù)計(jì)算結(jié)果評(píng)價(jià)分析各課程目標(biāo)的達(dá)成程度,進(jìn)而指導(dǎo)本課程在今后教學(xué)過程中的持續(xù)改進(jìn)措施。
表2 課程目標(biāo)達(dá)成情況表
以武漢理工大學(xué)18級(jí)機(jī)械工程專業(yè)的一個(gè)教學(xué)班級(jí)為樣本,抽取該班37名學(xué)生的平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績,班級(jí)成績分布符合正態(tài)分布,具有統(tǒng)計(jì)意義。班級(jí)37名學(xué)生的各部分成績?cè)诟骺己嗽u(píng)價(jià)依據(jù)中的平均分均根據(jù)抽取的樣本數(shù)據(jù)計(jì)算得出。期末考試題題型與分值情況為:選擇題10分、填空題10分、判斷題10分、簡答題20分、受力分析題15分、結(jié)構(gòu)分析題10分、計(jì)算題25分。分析期末考試各題目性質(zhì)、平時(shí)作業(yè)和實(shí)驗(yàn),確定各課程目標(biāo)的支撐分值,由試題題目得分、平時(shí)作業(yè)成績、實(shí)驗(yàn)成績計(jì)算各課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)依據(jù)的學(xué)生平均得分。
采用本文的課程達(dá)成度評(píng)價(jià)計(jì)算方法,計(jì)算該抽取班級(jí)的課程達(dá)成度,可得課程目標(biāo)1的達(dá)成值為0.79,目標(biāo)2達(dá)成值為0.84,目標(biāo)3達(dá)成值為0.87,最終的課程達(dá)成度為0.83。各項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果都大于0.7,說明該班級(jí)本課程已達(dá)成。
分析各評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果可知,在課程目標(biāo)1對(duì)應(yīng)的期末考試題目和平時(shí)作業(yè)部分,學(xué)生丟分較多,因此課程目標(biāo)1的達(dá)成值較低,表明學(xué)生對(duì)基本知識(shí)方面的掌握相對(duì)較弱。課程目標(biāo)2、3的達(dá)成值較高,說明學(xué)生在綜合分析與運(yùn)用、設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡單機(jī)械的能力等方面較好。在今后的教學(xué)環(huán)節(jié)中,要強(qiáng)化學(xué)生在機(jī)械零件的設(shè)計(jì)、內(nèi)容、原理與設(shè)計(jì)方法方面的學(xué)習(xí),夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際,布置研討課,讓學(xué)生更多地參與課程討論,主動(dòng)學(xué)習(xí)。
本文以機(jī)械設(shè)計(jì)課程為例,基于OBE理念,制訂了機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo),構(gòu)建畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)、課程目標(biāo)之間的關(guān)系,確定了課程目標(biāo)達(dá)成途徑與措施以及課程考核方式,研究建立了課程達(dá)成度評(píng)價(jià)方法,并應(yīng)用到教學(xué)實(shí)際中。采用該評(píng)價(jià)方法計(jì)算抽取的班級(jí)樣本課程達(dá)成度,結(jié)果表明本課程目標(biāo)已達(dá)成,同時(shí)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提出持續(xù)改進(jìn)措施,為課程的教學(xué)改革提供思路。