控制工程目標達成度的教學(xué)質(zhì)量評價

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摘要：課程目標是教學(xué)的出發(fā)點，達成度評價是衡量教學(xué)目標完成的標準。以控制工程基礎(chǔ)課程為例，根據(jù)教學(xué)目標對課程進行了達成度分析和計算，并進一步嘗試將達成度評價方法用于定量的教學(xué)質(zhì)量評價，找出教學(xué)中的不足，以便有效提高課程教學(xué)質(zhì)量，進行課程持續(xù)改進。

關(guān)鍵詞：工程認證；達成度；計算；質(zhì)量評價

工程教育認證是工程教育與工程師資格水平的國際化認可，也是一種工程教育質(zhì)量保證體系，其在認證標準中對培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系、持續(xù)改進都提出了明確的要求[1]。其中，持續(xù)改進是以達成度評價為基礎(chǔ)實現(xiàn)的。達成度評價是一套評價目標完成程度方法，通過達成度評價使得學(xué)校能夠及時掌握畢業(yè)要求的達成情況，并根據(jù)評價過程數(shù)據(jù)和評價結(jié)果及時調(diào)整課程設(shè)置和教學(xué)計劃安排，為持續(xù)改進各項工作提供依據(jù)[2-3]。達成度評價主要分為畢業(yè)要求達成度評價和課程達成度評價兩種，其中畢業(yè)要求達成度評價是圍繞工程教育專業(yè)認證“以學(xué)生為中心、基于成果導(dǎo)向、持續(xù)改進”的理念，對學(xué)生達到畢業(yè)要求、達成人才培養(yǎng)目標的程度開展評價，而課程達成度評價是畢業(yè)要求達成度評價的基礎(chǔ)，其主要圍繞支撐畢業(yè)要求的各項課程指標點，采用合理的考核形式如考試、報告、設(shè)計、作業(yè)等和合理的計算方法形成評價，為畢業(yè)達成度評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2017年該校機械制造及自動化專業(yè)進行了工程教育專業(yè)認證工作，下面就以筆者熟悉的《控制工程基礎(chǔ)》為例[4]，淺談一下課程目標的評價與達成情況，并進一步嘗試將課程達成評價應(yīng)用于課程教學(xué)質(zhì)量評價，期望能夠改進教學(xué)效果。

1《控制工程基礎(chǔ)》教學(xué)目標及支撐關(guān)系

控制工程基礎(chǔ)課程是機械類專業(yè)應(yīng)用型本科學(xué)生的一門的專業(yè)基礎(chǔ)課，是支撐機械制造及自動化專業(yè)畢業(yè)要求的基礎(chǔ)課程之一。課程以自動控制系統(tǒng)為研究對象，以系統(tǒng)分析方法為重點，以經(jīng)典控制理論為主線，結(jié)合機電控制系統(tǒng)的實際，闡述了控制系統(tǒng)的基本理論、分析和設(shè)計方法。主要任務(wù)是通過課程教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生控制系統(tǒng)的基本理論、性能分析及控制系統(tǒng)設(shè)計和綜合應(yīng)用能力。工程教育課程設(shè)置的流程一般為：根據(jù)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，在行業(yè)專家參與下確定課程支撐畢業(yè)要求指標點的強度，以此為基礎(chǔ)制定相關(guān)課程的大綱，設(shè)置課程的教學(xué)環(huán)節(jié)和考核方法?；谏鲜隽鞒蹋罱K確定《控制工程基礎(chǔ)》的課程目標及對畢業(yè)要求的貢獻如表1所示，具體的要求如下所述。（1）了解控制系統(tǒng)的發(fā)展背景及現(xiàn)狀，熟悉控制系統(tǒng)的工作原理及組成，掌握控制系統(tǒng)的基本要求。掌握控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模的基本方法，學(xué)會建立機電系統(tǒng)的微分方程。能正確運用Laplace變換，對微分方程進行求解，推導(dǎo)傳遞函數(shù)。能通過方框圖化簡及梅遜公式求取系統(tǒng)傳遞函數(shù)。（課程目標1）（2）正確理解時域分析法的基本原理，熟悉時域的各項性能指標。正確理解頻域分析法的基本原理，熟悉頻域的各項性能指標，能夠熟練繪制典型環(huán)節(jié)及系統(tǒng)頻率特性圖。掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性判別的依據(jù)，能夠熟練應(yīng)用勞斯判據(jù)、奈氏圖和波德圖判定系統(tǒng)穩(wěn)定性，掌握穩(wěn)定裕量概念及計算。能夠熟練計算系統(tǒng)誤差，分析誤差影響因素。（課程目標2）（3）正確理解系統(tǒng)設(shè)計與校正的基本原理，掌握PID控制規(guī)律及實現(xiàn)方式，掌握系統(tǒng)校正的基本方法，能夠熟練利用波德圖對系統(tǒng)性能進行設(shè)計與校正。

2課程目標達成度計算與分析

《控制工程基礎(chǔ)》課程設(shè)置了多種考核方式以考察其支撐的指標點是否達成?？己说姆绞街饕衅谀┛荚?、作業(yè)、考勤、討論和上課問答等。對不同的考核方式，計算達成度的方法也不同，其中期末考試采用成績分析法進行評價，在期末考試的命題中，根據(jù)教學(xué)目標和大綱的規(guī)定，期末考試每一道題分別對應(yīng)于不同的指標點，試卷的知識點與大綱規(guī)定的知識點相一致，并占相應(yīng)的分值。而作業(yè)和上課問答和討論等主觀性較強的考核則采用了評分表分析法分別制定相對應(yīng)的評分細則進行評價。根據(jù)達成度=相關(guān)內(nèi)容學(xué)生平均分/相關(guān)內(nèi)容總分的計算方法，統(tǒng)計計算的結(jié)果如表2所示?！犊刂乒こ袒A(chǔ)》目標達成度的計算依據(jù)大綱規(guī)定的比重分別進行計算并匯總得到。其中期末考試占80%，其他考核包括作業(yè)、出勤、上課回答問題及討論都劃歸到平時考核中占20%。支撐課程目標1的考核為期末考試37分(滿分100)和平時成績30分(滿分100)，該指標點的達成度為0.82；支撐課程目標2的內(nèi)容包括期末考試52分和平時成績50分，達成度為0.74；支撐課程目標3的主要是期末考試11分，平時成績20分，達成度為0.74。由于機械制造及自動化專業(yè)的課程教學(xué)預(yù)設(shè)目標為0.7，所以畢業(yè)要求的達成度評價以達成度評價值大于0.7為達成，由表3計算的達成度結(jié)果可見，《控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)總體上達到了教學(xué)目標。具體到每個課程目標，目標1的達成度最高，課程目標2和課程目標3要低一些，說明從總體上課程目標1完成的質(zhì)量和學(xué)生掌握的程度較好。

3按課程關(guān)鍵知識點的達成度計算與分析

實際上，每一個課程目標點是由多個課程知識點支撐。而以上課程達成度計算僅從總體上反映了課程目標的完成程度，其還無法反映出支撐每個目標點的知識點達成情況，這對于畢業(yè)目標達成計算沒有影響，但對于如何有針對性地提高教學(xué)質(zhì)量無法提供參考[5]。為此，本文嘗試將目標達成度計算方法進一步細化，用來評價學(xué)生對每個知識點的掌握程度，期望通過評價學(xué)生對每個知識點的掌握程度，來考察教學(xué)效果，為有針對性地提高教學(xué)質(zhì)量提供參考。經(jīng)所帶該課程的所有老師討論和梳理該課程的知識點及目標點支撐關(guān)系，完成知識點與課程目標的支撐關(guān)系如表3所示。將《控制工程基礎(chǔ)》大綱規(guī)定的三個目標點下的課程內(nèi)容分成了11個關(guān)鍵知識點，其中每個知識點的分值由該知識點的期末考試所占實際分值統(tǒng)計得到，占目標值的80%，同一課程目標下的各知識點相加總和等于該課程目標總的分值。知識點所對應(yīng)的平時考核比重包括作業(yè)、出勤、上課問答和討論等根據(jù)平時作業(yè)題量和知識點所占課時數(shù)及提問內(nèi)容相關(guān)度來劃分，占目標值的20%。依據(jù)達成度計算方法，計算統(tǒng)計的結(jié)果如表3所示。由表3關(guān)鍵知識點達成度計算結(jié)果可以看出，學(xué)生對各知識點的達成情況存在差異，反映出學(xué)生對知識點的掌握程度有差別，其中達成度最高為控制工程基本概念中的定義、原理、結(jié)構(gòu)，其次是控制系統(tǒng)的要求，說明學(xué)生對這些知識點的掌握比較扎實，這些知識點為基礎(chǔ)概念和基礎(chǔ)知識，內(nèi)容相對簡單和明確，學(xué)生易于掌握。達成度較低有控制系統(tǒng)的時域分析為0.6，傳遞函數(shù)求解0.66及控制系統(tǒng)校正設(shè)計0.67，按達成度評價值大于0.7為達成的話，學(xué)生對該知識點的掌握還沒有達到要求，造成這種現(xiàn)象的原因為所涉及的關(guān)鍵知識點多為對課程知識的掌握和運用，屬于較高層次的教學(xué)要求，目前學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和知識運用距離這類目標的達成存在一定的差距。

4提高達成度的改進措施

綜合比較《控制工程基礎(chǔ)》所涉及的全部關(guān)鍵知識點的目標達成度情況，可以看出該課程存在基礎(chǔ)知識和基本概念達成度高和對課程知識綜合運用達成度低的特點，這從一定程度上反映出了在教學(xué)過程中的不足，還需要進一步改進教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量。有針對性的措施主要有如下幾個方面。（1）合理分配課時。在課時量有限的前提條件下，通過合理分配課時突出教學(xué)重點，提高教學(xué)質(zhì)量，考慮對于學(xué)生易于掌握的關(guān)鍵知識點，采取學(xué)生自學(xué)或者學(xué)生講授的方式處理，而對目標達成度低，學(xué)生掌握困難的知識點，多分配課時重點講授并結(jié)合習(xí)題課進行知識運用方面的練習(xí)。（2）案例講解，提高應(yīng)用能力。針對控制系統(tǒng)分析以抽象數(shù)學(xué)模型為主，較為枯燥的特點，在上課時，以工程實例為對象，按照實際應(yīng)用步驟進行控制系統(tǒng)講解，采用設(shè)問方式，引導(dǎo)學(xué)生分析實際工程問題，提高應(yīng)用能力。（3）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?？刂苹A(chǔ)的學(xué)習(xí)中包含了大量公式、計算等，容易讓學(xué)生失去興趣。在今后的課堂中可以通過增加設(shè)問的方式激發(fā)學(xué)生的好奇心、通過實例和動畫PPT提高趣味性，通過明確本課程的重要性和意義提高學(xué)習(xí)動力，以及及時更新上課內(nèi)容等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5結(jié)語

本文以《控制工程基礎(chǔ)》為例，詳細計算和分析了課程目標達成度，并進一步通過課程目標達成度定量地了解控制工程基礎(chǔ)教學(xué)過程中學(xué)生對一些關(guān)鍵知識點的掌握程度，從而為突出教學(xué)重點，改進教學(xué)方法提供依據(jù)。目前采用課程目標達成度展開高等學(xué)校課程教學(xué)質(zhì)量評價還屬于新生事物，與目前大多數(shù)高校通行的教學(xué)評價方式相比，其在針對教學(xué)內(nèi)容進行定量化評價方面具有優(yōu)勢。但同時需要注意的是，課程目標達成度評價方式并不能完全替代傳統(tǒng)教學(xué)評價方式，并且仍有諸多方面如試卷與大綱知識點相一致，如何區(qū)別不同題型間的評價差異及通用性等方面還需要進一步改進。

參考文獻

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[3]穆浩志，薛立軍，徐艷，等.基于工程教育專業(yè)認證的《工程制圖》課程達成度評價研究與實踐[J].模具工業(yè),2017,43(5)：71-77.

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[5]張建樹，郭瑞麗.工程教育認證背景下課程達成度的評價改革[J].高教論壇,2016(6)：72-73.

作者:高海濤 韓亞麗 歐益寶 熊建橋 單位:南京工程學(xué)院機械學(xué)院