陳道云

（華東交通大學機電與車輛工程學院，江西 南昌 330013）

0 引言

工程教育專業(yè)認證是實現(xiàn)工程教育和工程師資格國際互認的重要基礎，也是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度。自2016 年6 月我國正式加入《華盛頓協(xié)議》以來，各高校的工程類專業(yè)相繼通過了工程教育專業(yè)認證，通過認證的工科專業(yè)，畢業(yè)生學位可以得到《華盛頓協(xié)議》成員組織的認可。

在工程教育專業(yè)認證的大背景下，各高校紛紛開展了專業(yè)課程目標達成情況研究工作。常晨霞等在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程的傳統(tǒng)授課方法難以滿足工程教育專業(yè)認證的背景下，提出了一種可行的教改方案，通過調(diào)整教學內(nèi)容、優(yōu)化考核評價、整合教學方法、以學促賽、以賽促學等方式，為新工科相關(guān)課程的教學改革提供了重要的借鑒。文成等基于工程認證要求提出的“以學為中心”原則，以工程材料及成形課程為例，通過對課程基本情況和教學目標的分析，探討了混合式課程建設中需要解決的關(guān)鍵問題，依據(jù)線上線下教學的建設思路，從課程資源建設、教學環(huán)節(jié)設計和課程考核評價方面，提出了混合式教學的改革思路與措施。黃和祥等為了豐富教學手段與精細化教學內(nèi)容，提高教學質(zhì)量，對整個年級的所有數(shù)據(jù)進行了量化分析及對比，清楚地掌握了學生學習材料力學的實際情況，根據(jù)達成度分析對材料力學課程目標達成度進行了評價，為教學改革與持續(xù)改進提供了大數(shù)據(jù)依據(jù)。

本文以華東交通大學軌道車輛強度基礎課程為例，結(jié)合車輛工程專業(yè)學生在該課程的平時成績及期末考試成績等原始數(shù)據(jù)，對課程目標達成情況進行了量化分析，在此基礎上結(jié)合該課程的教學內(nèi)容及教學過程進行達成度評價，為該課程今后的教學改革提供了重要的理論依據(jù)。

1 軌道車輛強度基礎課程目標的設定

根據(jù)工程教育專業(yè)認證的有關(guān)要求及軌道車輛強度基礎課程的教學大綱，華東交通大學車輛工程系教研室對該課程的課程目標進行了充分討論，最終制定了五個課程目標，其中：課程目標1 要求學生通過對軌道車輛概述部分的學習，理解軌道車輛的分類、用途及基本組成，形成對于各種軌道車輛的辨識能力；課程目標2 要求通過學習有限元方法基本原理及應用，掌握桿系結(jié)構(gòu)的有限元分析方法、平面問題的彈性力學理論及有限元分析方法、空間問題的有限元法、薄板彎曲問題的有限元法及殼體結(jié)構(gòu)的有限元分析方法，在掌握各種方法的基礎上能夠?qū)唧w工程問題進行分析和評估；課程目標3 要求通過學習有限元仿真分析的基本過程及ANSYS 軟件的基本操作掌握結(jié)構(gòu)有限元分析的基本步驟，能夠利用有限元分析軟件解決常見的工程有限元分析問題；課程目標4 要求通過學習車輛結(jié)構(gòu)強度基礎理論，了解疲勞研究的歷史、疲勞破壞的特點及疲勞斷口的形貌特征，掌握金屬疲勞性能、疲勞累積損傷理論及強度設計理論，能夠進行結(jié)構(gòu)的靜強度設計及抗疲勞設計；課程目標5要求通過對高速動車組強度設計規(guī)范的學習，掌握動車組結(jié)構(gòu)強度分析方法，能解決具體的動車組結(jié)構(gòu)強度分析問題。經(jīng)教研室會議討論，最終確定了各課程目標在畢業(yè)要求中的權(quán)重分配，各課程目標與畢業(yè)要求的對應關(guān)系及在畢業(yè)要求中的占比情況如表1 所示。由表1 可見，課程目標1～課程目標3 支撐了畢業(yè)要求1 的指標點1.5，其中：課程目標2 的占比最大，其次為課程目標3，占比最小的為課程目標1。課程目標4 和課程目標5 支撐了畢業(yè)要求6 的指標點6.1，且課程目標4 的占比高于課程目標5。

表1 課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關(guān)系表

2 課程目標與教學內(nèi)容

為了在教學內(nèi)容與課程目標間建立科學合理的對應關(guān)系，經(jīng)教研室會議充分討論，在考慮教學內(nèi)容、基本要求、學時分配、課程目標相互影響關(guān)系的基礎上制定了教學內(nèi)容與課程目標間的對應關(guān)系表格，如表2 所示。由表2 可見，五個課程目標被分別分配到了五部分教學內(nèi)容中，其中：有限元方法基本原理及應用所用的學時最多，達到了10 學時；其次是有限元建模細節(jié)與ANSYS 軟件概述，分配了8 學時；再次為車輛結(jié)構(gòu)強度基礎理論部分，分配了6 學時；軌道車輛概述部分及高速動車組強度設計規(guī)范部分分配的學時數(shù)最少，為4 學時。以上五部分教學內(nèi)容共計需要32 學時的課時支撐，涵蓋了教學大綱中規(guī)定的五個課程目標，各教學內(nèi)容的學時分配均為講課學時，無習題及實驗學時。

表2 課程目標與教學內(nèi)容的對應關(guān)系

3 課程目標達成度計算矩陣

為了對學生在該課程中的各項成績進行達成度計算，需要明確各類成績在不同課程目標中的占比，華東交通大學車輛工程教研室在多次研討的基礎上制定了軌道車輛強度基礎課程目標達成度矩陣，其中明確了支撐各課程目標的作業(yè)成績、平時表現(xiàn)成績、期末考試成績的分數(shù)及占比情況，具體如表3 所示，其中的“平時表現(xiàn)”采取定量與定性評定，正常表現(xiàn)為70 分，在此基礎上按10 分一檔進行加減，最高100 分，最低0 分。加分項包括主動提問、主動回答問題、被動回答問題基本正確、正面印象深刻等；減分項包括抽查未到、抄襲作業(yè)、負面印象深刻（如上課經(jīng)常玩手機或睡覺、不能回答課堂提問等）。五個課程目標均由作業(yè)、平時表現(xiàn)、期末考試三部分進行評價，在課程目標1中，作業(yè)、平時表現(xiàn)、期末考試在各目標中的占比分別為30%、10%、60%；在課程目標2 中，作業(yè)、平時表現(xiàn)、期末考試在各目標中的占比分別為20%、10%、70%；在課程目標3 中，作業(yè)、平時表現(xiàn)、期末考試在各目標中的占比分別為40%、20%、40%；在課程目標4 及課程目標5 中，作業(yè)、平時表現(xiàn)、期末考試在各目標中的占比分別為20%、10%、70%；在總目標達成中，作業(yè)、平時表現(xiàn)、期末考試占比分別為20%、10%、70%。

表3 課程目標達成度矩陣

各目標達成度按如下公式計算：

4 課程目標達成度評價及持續(xù)改進

以2016 級車輛工程（動車組）學生為對象，對該班級學生的軌道車輛強度基礎課程達成度情況進行評價。該班級學生共56 人，課程目標1、課程目標3、課程目標4 全部達成，而課程目標2 有三位學生未達成，達成值分別為0.58、0.52 和0.46，課程目標5 也有三位學生未達成，達成值分別為0.59、0.59 和0.55。這表明部分學生仍然沒能扎實掌握有限元方法的基本原理，對高速動車組強度設計規(guī)范的學習也沒達到預期效果。

考慮到當前課程教學中仍然存在部分問題（如復習時間少、考試題目難度偏大、對待作業(yè)不認真等），下一階段的持續(xù)改進將重點從以下三個部分著手：（1）加強有限元理論及高速動車組強度設計規(guī)范的講解，給學生多滲透有限元背后的理論難點，以例題的形式鞏固學習成果，促進學生對于知識難點的消化；（2）在下一輪次教學過程中，加強對學生的學習指導，以靈活多變的形式（如隨時通過網(wǎng)絡端進行答疑）確保學生能及時消化課堂所學的每一個知識點，同時端正學生的學習態(tài)度，在期末考試前安排幾次習題課，幫助學生鞏固所學知識。此外，本次期末考試的題目量偏多，下屆開始將適當減少試題的數(shù)量；3.從下屆開始，加強對學生的課程思政設計，通過本課程不僅要使學生學到專業(yè)知識與技術(shù)，也要培養(yǎng)他們正確的世界觀、人生觀、價值觀，能對自己的專業(yè)發(fā)展進行合理地規(guī)劃。

5 小結(jié)與思考

在華東交通大學機電與車輛工程學院進行工程教育專業(yè)認證的背景下，車輛工程系教研團隊為了進一步提升教學質(zhì)量，精細化教學過程，經(jīng)過多次討論，明確了軌道車輛強度基礎課程的目標和畢業(yè)要求的成績，完成了達成度矩陣的制定及學生成績分析，在此基礎上對學生達成情況進行了評價，發(fā)現(xiàn)了當前教學過程中有待進一步改進之處，為下一步的課程教學提供了有益參考，為相關(guān)工科類課程的教學改革提供了思路。