中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2025）20-0043-04

Abstract：Considering thegrowing demandfornurturingnewqualitytalents，theinsuffcientemphasisinnovativethinking andliteracy，andtheweaksupportincourseobjectives，basedonthecasestudyof InterchangeabilityandTechnical Measurement，thispaperdetailsthereconstructionofourseobjectivesandachievementmodelfromthedimensionsofknowledge， ability，andqualityandthehierarchicaldecompositionofoursebjectives，ensuringthealigmentbetweenteachingactities andcourseobjectives，therebyenhancing theoverallefectivenessofeducationalprocess.Thecoursecontent，teachingmode， teachingassessment，andotherelementsarecomprehensivelyoptimized.Basedontheevaluationofcourseobjectiveataient， continuousimprovement measuresandrefinedfedbackareprovided，therebyformingaclosed loopteaching practice path，which providesreferences for currculum reform of mechanical engineering and construction of emerging enginering.

Keyords：emergingengineeing;profesionalacreditation;courseojectives;achievementevaluatio;Interchangeabilityand Technical Measurement

面向深入推進(jìn)“四新\"建設(shè)國(guó)家戰(zhàn)略的新質(zhì)工科人才需求，高等工科教育肩負(fù)著能推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的高素質(zhì)人才培養(yǎng)的使命。相較于傳統(tǒng)工業(yè)化時(shí)代注重人才的專業(yè)技能培養(yǎng)，新時(shí)代高等教育更重視新質(zhì)人才的知識(shí)、技能、素養(yǎng)的培養(yǎng)。為順應(yīng)新時(shí)代人才培養(yǎng)迫切需求，傳統(tǒng)大學(xué)教育正在經(jīng)歷轉(zhuǎn)型重塑2-3]。高等教育新的教學(xué)范式由知識(shí)傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變45。為助力新工科課程教學(xué)質(zhì)量的提升，知識(shí)圖譜已成為數(shù)智教育的重要技術(shù)支撐。數(shù)智教育理念的推行和新興教育技術(shù)手段的流行，給予工科課程建設(shè)新的發(fā)展機(jī)會(huì)和新的支撐力量。如何推動(dòng)人工智能等信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，如何運(yùn)用數(shù)字技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)升級(jí)，建立教育新生態(tài)系統(tǒng)，迫切需要對(duì)現(xiàn)有問題難點(diǎn)要素進(jìn)行全面梳理。新的理念和技術(shù)如何與工科課程有機(jī)結(jié)合，在新質(zhì)人才培養(yǎng)中發(fā)揮出高效作用，其中最關(guān)鍵的問題是如何基于傳統(tǒng)工科課程進(jìn)行教學(xué)轉(zhuǎn)型重構(gòu)。

互換性與技術(shù)測(cè)量（以下簡(jiǎn)稱“互換性\"）課程是高校機(jī)械類和近機(jī)類專業(yè)必修技術(shù)基礎(chǔ)課程，以該課程作為教學(xué)研究對(duì)象，對(duì)于工科課程教學(xué)研究具有普適性參考意義。該課程具有知識(shí)點(diǎn)多、理論與實(shí)踐互存、學(xué)生人數(shù)多等典型特點(diǎn)，基礎(chǔ)與應(yīng)用創(chuàng)新同時(shí)兼顧難，個(gè)性化精細(xì)化教學(xué)實(shí)施困難，普遍存在課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)創(chuàng)新思維和素養(yǎng)考核的關(guān)注度較弱、課程目標(biāo)達(dá)成度支撐關(guān)系不強(qiáng)等問題。

為更好地適應(yīng)新工科建設(shè)內(nèi)涵，針對(duì)以上課程特點(diǎn)與問題，結(jié)合湘潭大學(xué)國(guó)家一流專業(yè)課程建設(shè)，從知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)層次重構(gòu)課程目標(biāo)和達(dá)成度模型，并進(jìn)行課程目標(biāo)層級(jí)分解，優(yōu)化課程內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)評(píng)價(jià)等教學(xué)環(huán)節(jié)，基于課程目標(biāo)達(dá)成預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，給出精細(xì)化課程持續(xù)改進(jìn)反饋，形成閉環(huán)教學(xué)基本路徑和具體實(shí)踐方案，為新工科課程教學(xué)改革與創(chuàng)新提供新思路和方法參考。

一"教學(xué)現(xiàn)狀分析

工科類課程傳統(tǒng)教學(xué)與當(dāng)前“知識(shí)-能力-素養(yǎng)”需求有一定差距，存在的典型問題有“高階思維目標(biāo)達(dá)成困難、學(xué)科素養(yǎng)弱”“學(xué)生獲得感不強(qiáng)、積極性不高”等，教學(xué)呈現(xiàn)的是教師主動(dòng)教和學(xué)生被動(dòng)學(xué)，難以構(gòu)建知識(shí)體系來深化學(xué)習(xí)，難以形成高階思維模型，難以適應(yīng)新時(shí)代工科教育人才培養(yǎng)需求。這些問題現(xiàn)象背后可以歸結(jié)為以下教學(xué)設(shè)計(jì)層面問題：課程目標(biāo)設(shè)置未與畢業(yè)自標(biāo)進(jìn)行有效銜接，即課程目標(biāo)與培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)聯(lián)和支撐不明確，課程內(nèi)容和模式未與課程目標(biāo)合理對(duì)接，教學(xué)任務(wù)和活動(dòng)與課程目標(biāo)關(guān)聯(lián)支撐度不夠；教學(xué)體系結(jié)構(gòu)僵化，內(nèi)容側(cè)重理論知識(shí)傳授，未能呈現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)系，導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)系統(tǒng)框架難以形成、對(duì)于課程體系全局性的認(rèn)知難以建立、學(xué)習(xí)效果不佳；教學(xué)模式傳統(tǒng)，教學(xué)活動(dòng)以教材章節(jié)順序?yàn)橐罁?jù)開展，教學(xué)方法手段落后，課堂教學(xué)知識(shí)滿堂灌，學(xué)時(shí)不夠、學(xué)生參與度低，內(nèi)容設(shè)置不夠彈性化、沒有分類培養(yǎng)，影響學(xué)習(xí)積極性；課程評(píng)價(jià)方式單一，重結(jié)果輕過程，過程考核難以衡量，考核挑戰(zhàn)度不足，教學(xué)過程線性化，缺乏閉環(huán)式即時(shí)教學(xué)反饋等。

二 課程目標(biāo)重構(gòu)和達(dá)成度計(jì)算模型

課程目標(biāo)的設(shè)置及達(dá)成度計(jì)算模型是開展教學(xué)工作與持續(xù)改進(jìn)的指揮棒。湘潭大學(xué)國(guó)家一流專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，已通過工程教育專業(yè)認(rèn)證，經(jīng)過專家組多輪教學(xué)大綱修訂與實(shí)施，圍繞課程目標(biāo)設(shè)置問題，重新梳理了專業(yè)課程目標(biāo)體系，針對(duì)達(dá)成度支撐問題，從達(dá)成度評(píng)價(jià)模型構(gòu)建和教學(xué)實(shí)施方面開展了多項(xiàng)教學(xué)改革，建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，課程目標(biāo)設(shè)置逐步合理化，達(dá)成度評(píng)價(jià)模型科學(xué)性提升。

（一） 課程目標(biāo)重構(gòu)

依據(jù)國(guó)家高等教育教學(xué)改革精神和政策，基于知識(shí)-能力-素養(yǎng)的教育理念，重構(gòu)課程目標(biāo)。在知識(shí)目標(biāo)基礎(chǔ)上，兼顧學(xué)生能力和價(jià)值觀培養(yǎng)的目標(biāo)，重視高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。為保證課程目標(biāo)與人才培養(yǎng)目標(biāo)的一致性，依據(jù)課程體系與人才培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)聯(lián)矩陣分解本課程畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)?；Q性課程目標(biāo)與畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置見表1，知識(shí)目標(biāo)提煉核心知識(shí)要點(diǎn)，能力目標(biāo)關(guān)注畢業(yè)能力指標(biāo)點(diǎn)，即解決核心問題的能力，素養(yǎng)目標(biāo)關(guān)注工程素養(yǎng)。

（二） 達(dá)成度計(jì)算模型

通用的單個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算模型為[8]

式中： D_i 為第 i 個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度； H_j 為第 j 個(gè)考核環(huán)節(jié)的實(shí)際平均分值； h_j 為第 j 個(gè)考核環(huán)節(jié)的目標(biāo)分值;W_j 為第 j 個(gè)考核環(huán)節(jié)的權(quán)重系數(shù)。

課程目標(biāo)總達(dá)成度計(jì)算模型為

課程目標(biāo)總達(dá)成度 ， （2）式中： Z_i 為反映第 i 個(gè)課程目標(biāo)在總課程目標(biāo)中重要性的權(quán)重系數(shù)，通常根據(jù)該課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)能力指標(biāo)點(diǎn)支撐強(qiáng)度的強(qiáng)弱而定?？梢?，考核環(huán)節(jié)的權(quán)重直接影響單個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度，課程目標(biāo)權(quán)重系數(shù)直接影響總課程目標(biāo)達(dá)成度。因此各個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成度之間應(yīng)各有差異，單個(gè)課程目標(biāo)之間的權(quán)重應(yīng)體現(xiàn)出課程目標(biāo)對(duì)于畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐強(qiáng)度關(guān)系。同時(shí)，結(jié)果性評(píng)價(jià)中考試內(nèi)容如何對(duì)應(yīng)不同目標(biāo)的支撐關(guān)系，如何根據(jù)不同目標(biāo)之間的權(quán)重關(guān)系去決定試卷內(nèi)容分值的組成比例，也是影響課程目標(biāo)達(dá)成的關(guān)鍵。

在廣泛調(diào)研高等學(xué)校課程目標(biāo)達(dá)成度模型的基礎(chǔ)上，通過學(xué)院資深專業(yè)教師研討，形成互換性課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)模型，見表2。該課程目標(biāo)達(dá)成度模型兼顧過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)，在過程性評(píng)價(jià)階段，根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)單個(gè)目標(biāo)的貢獻(xiàn)程度和學(xué)時(shí)分配比例設(shè)置權(quán)重，在結(jié)果性評(píng)價(jià)階段，將考試試卷內(nèi)容按課程目標(biāo)模塊化出題，單個(gè)課程目標(biāo)的支撐強(qiáng)度較大時(shí)，該模塊分?jǐn)?shù)占比越大。

三基于課程目標(biāo)層級(jí)分解與達(dá)成的閉環(huán)教學(xué)實(shí)踐

基于OBE教育理念，以學(xué)生為中心，綜合考慮知識(shí)-能力-素養(yǎng)多位一體，首先從課程目標(biāo)重構(gòu)出發(fā)，將教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行層級(jí)分解，挖掘指導(dǎo)、支撐和實(shí)施關(guān)系，逐步從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)資源、教學(xué)團(tuán)隊(duì)和教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行全課程教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)。

（一） 教學(xué)目標(biāo)的層級(jí)分解

為保證教學(xué)活動(dòng)目標(biāo)與課程目標(biāo)的一致性，同時(shí)形成與課程自標(biāo)達(dá)成的強(qiáng)支撐關(guān)系，注重加強(qiáng)教學(xué)任務(wù)和活動(dòng)與課程目標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，首先將課程目標(biāo)按目標(biāo)層級(jí)細(xì)化為各個(gè)單元子目標(biāo)，然后根據(jù)單元目標(biāo)設(shè)置任務(wù)目標(biāo)和活動(dòng)目標(biāo)，以活動(dòng)目標(biāo)指導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)，最終以教學(xué)活動(dòng)數(shù)據(jù)支撐課程目標(biāo)達(dá)成。根據(jù)重構(gòu)后的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建知識(shí)圖譜，其基本步驟：首先，賦予知識(shí)點(diǎn)基本屬性，如對(duì)應(yīng)教學(xué)自標(biāo)、思維維度；其次，挖掘定義知識(shí)點(diǎn)之間的包含、遞進(jìn)、并列關(guān)系等，形成層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；進(jìn)行跨學(xué)科知識(shí)關(guān)聯(lián)，對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)、現(xiàn)代工程圖學(xué)等先修課程和機(jī)械制造工藝學(xué)等后續(xù)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行挖掘與關(guān)聯(lián)。

（二） 教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

依據(jù)“四新\"建設(shè)、學(xué)校定位和專業(yè)建設(shè)要求，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，其基本原則：一是突破傳統(tǒng)教材對(duì)內(nèi)容的限定，通過完善教學(xué)內(nèi)容、滲透學(xué)科前沿、融入課程思政和設(shè)置開放性思考題等方式，建立包容開放教學(xué)內(nèi)容體系；二是強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，以來源于生活和專業(yè)領(lǐng)域的問題和案例為導(dǎo)向，建立先修課程和課內(nèi)先修部分與新知識(shí)點(diǎn)的連接關(guān)系；三是融合專業(yè)實(shí)踐和行業(yè)發(fā)展前沿，進(jìn)行知識(shí)綜合、遷移應(yīng)用，以培養(yǎng)學(xué)生解決工程復(fù)雜問題的能力。

基于多位一體的教育理念和總體指導(dǎo)思想，秉持從基礎(chǔ)到應(yīng)用、從通識(shí)到專深基本原則[，以表1課程目標(biāo)為指導(dǎo)，在不脫離原有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行縱向和橫向梳理。以“圓柱體結(jié)合”單元為例，橫向梳理將課程教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)知識(shí)、方法和工程應(yīng)用模塊;縱向梳理往深度方向挖掘，分為認(rèn)知、能力和素質(zhì)三個(gè)遞進(jìn)維度，教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)如圖1所示。突破傳統(tǒng)教材對(duì)內(nèi)容的限定，融合專業(yè)實(shí)踐和行業(yè)發(fā)展前沿，融入課程思政、設(shè)置開放性思考題等方式，建立包容開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生解決工程復(fù)雜問題的能力。

（三） 教學(xué)模式重構(gòu)

以學(xué)生為中心，基于布魯姆認(rèn)知理論，將課程教學(xué)組織模式由傳統(tǒng)課堂講授轉(zhuǎn)換為線上線下混合多模式教學(xué)。以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，課程教學(xué)采用計(jì)劃、實(shí)施、測(cè)評(píng)和反饋的閉環(huán)模式。注重以學(xué)生為本，開課前開展問卷調(diào)查，了解學(xué)生性格、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)習(xí)慣、專業(yè)認(rèn)知、知識(shí)儲(chǔ)備和學(xué)習(xí)期望等。課前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，課中采用問題導(dǎo)入、分組討論、互動(dòng)搶答，通過學(xué)習(xí)通或雨課堂輔助課堂測(cè)驗(yàn)、延伸拓展思考。重視教學(xué)問題設(shè)計(jì)，以核心問題為主線，設(shè)計(jì)系列相互關(guān)聯(lián)的問題，以課前課后任務(wù)微型項(xiàng)目化形式組織與討論，培養(yǎng)學(xué)生高階思維。結(jié)合課前學(xué)情調(diào)研與過程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，按表2課程目標(biāo)達(dá)成情況每周給出針對(duì)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化評(píng)價(jià)和對(duì)話式反饋。

橫向內(nèi)容廣度遞進(jìn)基礎(chǔ)知識(shí)模塊 方法模塊 工程應(yīng)用模塊基本尺寸與極限尺寸、上下 上下偏差計(jì)算、配合公差計(jì) 減速箱齒輪軸關(guān)鍵部位精偏差、公差、公差等級(jí)、公 算、配合種類判斷、配合性 度設(shè)計(jì)、箱體孔與軸承精差帶大小和位置、基本偏差、 質(zhì)判斷、基本偏差設(shè)計(jì)反求、 度設(shè)計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷與標(biāo)準(zhǔn)公差、配合種類、配合 孔軸配合讀圖和標(biāo)注、孔軸 活塞連桿精度設(shè)計(jì)、與尺制、配合公差 配合精度設(shè)計(jì)、配合優(yōu)化 寸精度有關(guān)前沿問題縱向深度遞進(jìn) 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)知 分析設(shè)計(jì)流程 工程實(shí)踐認(rèn)知原理理解 分析與設(shè)計(jì) 分析解決工程問題遵守標(biāo)準(zhǔn) 嚴(yán)謹(jǐn)分析精益設(shè)計(jì) 科學(xué)思辯與創(chuàng)新

（四） 教學(xué)內(nèi)資源重構(gòu)及教學(xué)團(tuán)隊(duì)

采用課程知識(shí)圖譜技術(shù)，開展教學(xué)資源建設(shè)與重構(gòu)?；Q性課程以尺寸公差、形狀與位置公差、表面粗糙度、典型零件公差及其檢測(cè)為知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)的基本架構(gòu)，將工程案例、微課視頻、疑難講解、試題和擴(kuò)展資源等與課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。師資方面，從類型和素養(yǎng)兩方面組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)，類型上在線添加實(shí)體教師和虛擬AI助教，素養(yǎng)上融合資深工程教育師資和數(shù)字平臺(tái)技術(shù)師經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。

（五） 教學(xué)達(dá)成評(píng)價(jià)分析及持續(xù)改進(jìn)

基于達(dá)成度計(jì)算模型和全過程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)達(dá)成度評(píng)估分析。以互換性2024年春季學(xué)期學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為例，根據(jù)表2進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算評(píng)價(jià)，數(shù)據(jù)分析對(duì)象為2022級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)5班、6班學(xué)生。從達(dá)成度來看，三個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度分別為0.777、0.735、0.716，均為0.7以上，說明課程教學(xué)目標(biāo)整體達(dá)成較好。從學(xué)生個(gè)體達(dá)成度分布情況來看，課程目標(biāo)3個(gè)體達(dá)成差異相對(duì)較大，反映出在該目標(biāo)上個(gè)體關(guān)注度和精細(xì)化幫扶不夠，該目標(biāo)對(duì)應(yīng)考核內(nèi)容為公差綜合設(shè)計(jì)與應(yīng)用，對(duì)于工程經(jīng)驗(yàn)缺乏的初次學(xué)習(xí)者來說難度較大，反映出在后續(xù)教學(xué)改進(jìn)中應(yīng)加強(qiáng)工程素養(yǎng)與應(yīng)用能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)精細(xì)化重點(diǎn)幫扶。

四 結(jié)束語

新工科背景下機(jī)械類課程建設(shè)應(yīng)注重工程知識(shí)和專業(yè)技能的培養(yǎng)，更應(yīng)注重創(chuàng)新思維、系統(tǒng)思維、高階思維能力的培養(yǎng)。開展課程轉(zhuǎn)型與重構(gòu)是傳統(tǒng)機(jī)械類課程改革的必由之路，是順應(yīng)數(shù)智時(shí)代課程發(fā)展和新質(zhì)人才培養(yǎng)的內(nèi)在需求。

面向新質(zhì)人才培養(yǎng)需求，結(jié)合湘潭大學(xué)國(guó)家一流專業(yè)課程建設(shè)，以互換性與技術(shù)測(cè)量課程為例，基于OBE教育理念，以學(xué)生為中心，綜合考慮知識(shí)-能力-素養(yǎng)多位一體，從課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)資源、教學(xué)團(tuán)隊(duì)和教學(xué)評(píng)價(jià)六個(gè)方面深挖支撐指導(dǎo)關(guān)系，重構(gòu)全課程教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)。

課程目標(biāo)保證與畢業(yè)目標(biāo)的有效銜接，重構(gòu)知識(shí)、能力和素質(zhì)高階課程目標(biāo)，重視高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，構(gòu)建課程目標(biāo)與知識(shí)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)矩陣，層級(jí)分解保證教學(xué)活動(dòng)目標(biāo)、任務(wù)目標(biāo)與課程目標(biāo)、畢業(yè)目標(biāo)的一致性，指導(dǎo)和優(yōu)化教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，開展課程閉環(huán)教學(xué)改革。教學(xué)內(nèi)容以課程目標(biāo)為導(dǎo)向進(jìn)行縱向和橫向梳理，橫向拓寬課程廣度，縱向挖掘課程深度；從類型和素養(yǎng)兩方面組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮AI助教和數(shù)字技術(shù)師的作用；構(gòu)建全過程教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系，動(dòng)態(tài)設(shè)置過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)各子部分組成百分比，以教學(xué)活動(dòng)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)支撐課程目標(biāo)達(dá)成，為教學(xué)持續(xù)改進(jìn)與專業(yè)建設(shè)提供參考依據(jù)；建立持續(xù)更新機(jī)制，重視傳統(tǒng)工科教育和數(shù)字教育的雙向融合，最終構(gòu)建精準(zhǔn)教學(xué)、個(gè)性化教學(xué)、開放性教學(xué)、科學(xué)性評(píng)價(jià)、及時(shí)閉環(huán)反饋和終身學(xué)習(xí)的新質(zhì)工科課程教學(xué)體系。

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