李 雪,劉羽婷,齊化龍,柏 青,戚文云,林茂森
(沈陽(yáng)工學(xué)院 能源與水利學(xué)院,113122,遼寧撫順)
在工程教育專業(yè)認(rèn)證體系下,教學(xué)活動(dòng)的開展要以學(xué)生為中心、以成果導(dǎo)向,為了豐富教學(xué)手段與精細(xì)化教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量,沈陽(yáng)工學(xué)院對(duì)水利水電工程專業(yè)開展課程達(dá)成度分析[1]。水力學(xué)課程是沈陽(yáng)工學(xué)院水利水電工程專業(yè)本科生教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中的專業(yè)基礎(chǔ)課程,本文采用工程教育認(rèn)證的基本指標(biāo)——課程目標(biāo)達(dá)成度,對(duì)2019—2020 學(xué)年第1 學(xué)期水利水電工程專業(yè)的水力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)[2],通過(guò)對(duì)學(xué)生的課程考試、測(cè)試、實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目匯報(bào)、作業(yè)等進(jìn)行考核,評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的達(dá)成情況[3]。具體情況如下。
水力學(xué)課程的基本信息見下:
課程名稱:水力學(xué);
所在學(xué)院:能源與水利學(xué)院;
課程學(xué)時(shí):56;
課程學(xué)分:3.5 學(xué)分;
評(píng)價(jià)方法(考核依據(jù)):平時(shí)成績(jī)、期末成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī);
授課班級(jí):19 級(jí)水利水電工程專業(yè)1-3 班;
學(xué)生人數(shù):101 人;
成績(jī)構(gòu)成:平時(shí)成績(jī)20%+期末成績(jī)50%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)30%。
教學(xué)目標(biāo)1:了解靜水壓強(qiáng)的基本概念;描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種基本方法;液流運(yùn)動(dòng)三大方程的推導(dǎo)方法;掌握水頭損失的基本概念;管流的基本概念;堰頂溢流和閘孔出流的分類;建立水力學(xué)的概念,了解其在工程上的應(yīng)用。
教學(xué)目標(biāo)2:熟悉流體的連續(xù)介質(zhì)假設(shè)及其基本性質(zhì);水頭損失的分類;明槽恒定均勻流、非均勻流的基本概念及其常見水流現(xiàn)象;堰頂溢流和閘孔出流的基本計(jì)算公式;水躍共軛水深的水力計(jì)算的基本方法,計(jì)算水躍的能量損失和水躍躍長(zhǎng);堰頂溢流和閘孔出流的基本計(jì)算方法;掌握簡(jiǎn)單管道自由出流與淹沒(méi)出流基本公式;能夠區(qū)別兩種出流流量系數(shù)的不同點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo)3:掌握各種情況下靜水總壓力的計(jì)算、壓強(qiáng)分布圖和壓力體的繪制;掌握液流運(yùn)動(dòng)三大方程;水頭損失的計(jì)算方法;定性繪制水頭線;明槽恒定均勻流、非均勻流水力計(jì)算的基本方法,定性分析和繪制明槽水面曲線;能夠正確繪制總水頭線與測(cè)壓管水頭線。
教學(xué)目標(biāo)4:培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,使學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)思想道德修養(yǎng)得到全面提高。
水力學(xué)課程全面貫徹黨的教育方針,將立德樹人的思政教育融入教學(xué)過(guò)程,結(jié)合課程內(nèi)容,以新時(shí)代水利精神為主線,培養(yǎng)學(xué)生作為新一代水利人“忠誠(chéng)、干凈、擔(dān)當(dāng)”的可貴品質(zhì),為學(xué)生樹立“科學(xué)、求實(shí)、創(chuàng)新”的價(jià)值觀,增強(qiáng)學(xué)生作為水利人的社會(huì)責(zé)任感,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,引領(lǐng)學(xué)生成為對(duì)國(guó)家、社會(huì)有用的新一代有志青年[4]。具體的價(jià)值目標(biāo)如下:
(1)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,能夠自主檢索所需信息,思考并解決實(shí)際水利工程問(wèn)題;
(2)培養(yǎng)學(xué)生民族自豪感,學(xué)習(xí)水利人艱苦奮斗、吃苦耐勞的精神;
(3)培養(yǎng)學(xué)生誠(chéng)信、敬業(yè)、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和良好的職業(yè)道德素質(zhì);
(4)培養(yǎng)學(xué)生遇事不驚、做事從容、敢于挑戰(zhàn)和突破自我,使學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)思想道德修養(yǎng)得到全面提高;
(5)培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,崇高的理想和愛(ài)國(guó)主義精神,倡導(dǎo)青年一代要展現(xiàn)出努力拼搏、銳意進(jìn)取的新時(shí)代精神。
課程教學(xué)目標(biāo)考核評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)見表1。
表1 課程教學(xué)目標(biāo)考核評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表
(1)期末考試。試卷命題嚴(yán)格依據(jù)課程目標(biāo)設(shè)置考題,題型包括填空題、選擇題、判斷題、作圖題、計(jì)算題。試題分值在各個(gè)章節(jié)的分布情況見表2。
表2 試題分值各章節(jié)分布情況
期末考試采取閉卷形式進(jìn)行考試,以提高學(xué)生的重視程度。試卷中增加與實(shí)際工程相關(guān)的計(jì)算題、綜合題等主觀題的比重,重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)水力學(xué)基本概念的理解和實(shí)際工程應(yīng)用能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力[5]。試題設(shè)置能夠作為考查學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)1、2、3 達(dá)成情況的直接支撐。
(2)作業(yè)。按本課程學(xué)時(shí)要求,進(jìn)行6 次作業(yè)考核,加深學(xué)生對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的掌握。
①第一次作業(yè)內(nèi)容是第二章靜水壓強(qiáng)計(jì)算課后習(xí)題,明確支撐課程目標(biāo)1;
②第三、四次作業(yè)主要涉及第四章液流流態(tài)及水頭損失和第五章有壓管流內(nèi)容,明確支撐課程目標(biāo)2;
③第二次作業(yè),第五、六次作業(yè)內(nèi)容分別涉及第二章靜水壓力及第七章明渠流動(dòng)內(nèi)容,明確支撐課程目標(biāo)3。
(3)測(cè)試。設(shè)置了期中測(cè)試,其成績(jī)作為平時(shí)考核的評(píng)判依據(jù),主要針對(duì)前半部分重點(diǎn)內(nèi)容和對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)緊密結(jié)合的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考核,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握,督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)。對(duì)應(yīng)支撐課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2。
(4)項(xiàng)目考核。主要通過(guò)設(shè)置水庫(kù)管道引水工程、虹吸管工程、水塔輸水工程等項(xiàng)目案例形式,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,采取小組分工合作完成計(jì)算、CAD 制圖,并通過(guò)PPT匯報(bào)答辯方式進(jìn)行考核,主要考查學(xué)生在任務(wù)完成過(guò)程中的計(jì)算、軟件操作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、表達(dá)等能力,并給予成績(jī)?cè)u(píng)定,考核做到理論聯(lián)系實(shí)際,考查學(xué)生完成實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目的能力,增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這些措施保證了項(xiàng)目考核對(duì)課程目標(biāo)1、2、3 達(dá)成情況的考查,并且保證了以項(xiàng)目考核成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)課程目標(biāo)達(dá)成情況的合理性[6]。
(5)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)考核過(guò)程中,主要針對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)答辯三項(xiàng),依據(jù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解程度、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和熟練程度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,給予成績(jī)?cè)u(píng)定[7-8]。這些措施保證了通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)課程目標(biāo)1、2、3 達(dá)成情況的考查。
課程目標(biāo)達(dá)成情況如表3 所示。
表3 課程目標(biāo)達(dá)成統(tǒng)計(jì)表
本課程授課對(duì)象為水利水電工程專業(yè)1901、1902、1903 三個(gè)自然班,共101 人,課程質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)象為101人。學(xué)生成績(jī)平均分為73.92 分,最高分92 分,最低分55分。其中90 分以上4 人,80~89 分19 人,70~79 分45 人,60~69 分31 人,60 分以下2 人,分布如圖1 所示,學(xué)生整體成績(jī)基本呈現(xiàn)正態(tài)分布,說(shuō)明試題難度適中。
圖1 學(xué)生總評(píng)成績(jī)分布
課程目標(biāo)1 的各考核點(diǎn)總分值25 分,學(xué)生平均實(shí)際得分19.71,目標(biāo)期望值25 分,平均達(dá)成度為0.78,達(dá)成度中等,其中85 名同學(xué)達(dá)成度大于0.7,50 名同學(xué)課程目標(biāo)1 達(dá)成度在0.7~0.8,最大達(dá)成度為0.93(得分23.7 分),最低達(dá)成度為0.55(得分13.7)。課程目標(biāo)1 關(guān)注的是學(xué)生對(duì)水力學(xué)概念的理解,包括質(zhì)量力的分類、水頭損失的基本概念、管流的基本概念、明渠均勻流的分類及判別方法、堰頂溢流和閘孔出流的分類等,并了解其在工程上的應(yīng)用,這些內(nèi)容相對(duì)較簡(jiǎn)單,因此學(xué)生整體掌握情況較好。此外,通過(guò)采用多種考核方式考核學(xué)生對(duì)基本概念的掌握情況,加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的理解,以便在后續(xù)學(xué)習(xí)較難知識(shí)點(diǎn)時(shí)能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,因此目標(biāo)達(dá)成度相對(duì)較高[9],詳細(xì)的學(xué)生個(gè)體對(duì)課程目標(biāo)1 達(dá)成度情況如圖2 所示。
圖2 學(xué)生個(gè)體的課程目標(biāo)1 達(dá)成度分布圖
課程目標(biāo)2 的各考核點(diǎn)總分值為37 分,學(xué)生平均得分26.71,期望得分37 分,平均達(dá)成度為0.72,達(dá)成情況中等,最大達(dá)成度為0.89(得分32.8 分),最低達(dá)成度為0.45(得分16.54),其中75 名學(xué)生課程目標(biāo)2的達(dá)成度在0.6~0.8,如圖3 所示。課程目標(biāo)2 關(guān)注的是在熟悉明渠恒定均勻流、非均勻流的基本概念及其常見水流現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,掌握堰頂溢流和閘孔出流的基本計(jì)算公式、水躍共軛水深的水力計(jì)算的基本方法、簡(jiǎn)單管道自由出流與淹沒(méi)出流基本公式等。這部分內(nèi)容相對(duì)較難,也可以看出學(xué)生達(dá)成情況跨度較大,這種情況一方面是由于學(xué)生計(jì)算能力差異較大,另一方面說(shuō)明達(dá)成度較低的學(xué)生沒(méi)有認(rèn)真完成課后作業(yè)、測(cè)試、項(xiàng)目考核、實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,導(dǎo)致期末考試考得也不理想,因?yàn)檎n程目標(biāo)2 對(duì)應(yīng)的期末考試試題只是在平時(shí)習(xí)題基礎(chǔ)上適當(dāng)增加了難度。未來(lái)授課過(guò)程中,在相應(yīng)章節(jié)增加多次測(cè)試,摸清學(xué)情,對(duì)計(jì)算基礎(chǔ)和能力較差的同學(xué)給予特殊幫扶,通過(guò)課上鼓勵(lì)和課下布置額外作業(yè),幫助基礎(chǔ)較差的學(xué)生提高課程目標(biāo)達(dá)成度。
圖3 學(xué)生個(gè)體課程目標(biāo)2 達(dá)成度分布圖
課程目標(biāo)3 考核滿分分值38,學(xué)生平均得分27.78,期望得分38,課程目標(biāo)平均達(dá)成度為0.73,最大達(dá)成度為0.95(得分35.96 分),最低達(dá)成度為0.48(得分18.13)。課程目標(biāo)3 關(guān)注學(xué)生掌握各種情況下靜水總壓力的計(jì)算,壓強(qiáng)分布圖和壓力體的繪制;掌握液流運(yùn)動(dòng)三大方程;水頭損失的計(jì)算方法;定性繪制水頭線;明渠恒定均勻流、非均勻流水力計(jì)算的基本方法,定性分析和繪制明槽水面曲線;能夠正確繪制總水頭線與測(cè)壓管水頭線等等,能依據(jù)所學(xué)理論知識(shí),解決具體問(wèn)題。從評(píng)價(jià)結(jié)果看,學(xué)生個(gè)體差異極大,兩極分化極其嚴(yán)重,如圖4 所示,學(xué)生課程目標(biāo)3 的達(dá)成度較分散。這部分內(nèi)容難度較大,需要學(xué)生具備綜合解決問(wèn)題的能力,計(jì)算題較多。針對(duì)這種情況,在未來(lái)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)增加綜合案例題的大作業(yè),令作業(yè)難度高于考試試題難度,以此提高課程目標(biāo)2、3 的達(dá)成度。
圖4 學(xué)生個(gè)體課程目標(biāo)3 達(dá)成情況
課程目標(biāo)1~3 總體達(dá)成情況如圖5 所示,其中目標(biāo)1、2、3 平均達(dá)成度均在0.7 以上,課程目標(biāo)1 的達(dá)成度最高,目標(biāo)2、目標(biāo)3 的達(dá)成度相對(duì)較低。
圖5 課程目標(biāo)1~3 總體達(dá)成情況
該項(xiàng)目標(biāo)采用問(wèn)卷調(diào)查形式進(jìn)行考量。課程思政目標(biāo)的主要觀測(cè)點(diǎn)是堅(jiān)持立德樹人,體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為中心,致力于激發(fā)學(xué)生內(nèi)在潛力和學(xué)習(xí)動(dòng)力,注重學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展,為學(xué)生構(gòu)建正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,培養(yǎng)學(xué)生們堅(jiān)忍不拔、從容不迫和熱愛(ài)祖國(guó)的奮斗精神和家國(guó)情懷[10-11]。2019 級(jí)學(xué)生課程價(jià)值目標(biāo)與思政育人目標(biāo)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果如圖6 所示,從學(xué)生的反饋情況來(lái)看,其中對(duì)課程思政、教書育人的滿意度高達(dá)97.62%,說(shuō)明課程的思政育人目標(biāo)達(dá)成度較高。
圖6 課程價(jià)值目標(biāo)與思政育人目標(biāo)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果
從目前對(duì)水力學(xué)課程的分析可以得出:由于課程學(xué)時(shí)縮短、期末考試集中等,今后教學(xué)應(yīng)從以下兩方面繼續(xù)改進(jìn),以逐步提高教學(xué)質(zhì)量。
(1)繼續(xù)精簡(jiǎn)理論性教學(xué)內(nèi)容。日后在教學(xué)過(guò)程中可以多帶學(xué)生參加課程相關(guān)的技能大賽,鍛煉學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,通過(guò)競(jìng)賽可以使學(xué)生在提高實(shí)踐技能的同時(shí),加深對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶,提高課程目標(biāo)2 的達(dá)成度。
(2)注重實(shí)踐性教學(xué)改革探索,為學(xué)生創(chuàng)造更多的工程現(xiàn)場(chǎng)氛圍??蓭ьI(lǐng)學(xué)生參觀實(shí)際的各種水工建筑物,如水閘、消力池、堰、渠道,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),變抽象為實(shí)際,讓學(xué)生在做課題時(shí)覺(jué)得是在解決工程實(shí)際問(wèn)題,這樣教師在授課過(guò)程中,可大大激發(fā)學(xué)生的熱情和創(chuàng)造性,在加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論理解的同時(shí),加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際,提高其解決實(shí)際問(wèn)題的能力,從而提高課程目標(biāo)3 的達(dá)成度。