控制工程課程達成度評價方法研究

殷紅

摘 要 在工程教育專業(yè)認證中，根據(jù)OBE理念，對機械類專業(yè)中的控制工程課程達成度評價方法進行研究。設(shè)計課程目標，教學(xué)過程，達成度評價指標和持續(xù)改進環(huán)節(jié)。為機械類專業(yè)工程教育專業(yè)認證提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 控制工程 課程目標 達成度評價

中圖分類號：G642 ??????????????????????????????????文獻標識碼：A ???DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.07.021

Research?on?Evaluation?Method?of?Achievement

Degree?for?Control?Engineering?Course

YIN?Hong

（School?of?Mechatronic?Engineering，?Lanzhou?Jiaotong?University，?Lanzhou，?Gansu?730070）

Abstract In?engineering?education?professional?certification，?the?evaluation?method?of?achievement?degree?for?control?engineering?course?is?researched?for?mechanical?specialty?according?to?OBE?concept.?A?set?of?measures?are?designed?including?curriculum?objectives，?teaching?process，?evaluation?indexes?of?achievement?degree，?and?continuous?improvement.?It?can?provide?important?data?basis?for?engineering?education?professional?certification?of?mechanical?specialty.

Keywords control?engineering;?curriculum?objective;?evaluation?of?achievement?degree

0?引言

工程教育專業(yè)認證是提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑。認證體系為專業(yè)改革和建設(shè)提供了一整套有效的參考模式。依據(jù)認證體系中給出的人才培養(yǎng)質(zhì)量保障的標準、模式和方法開展工科專業(yè)建設(shè)，是實現(xiàn)工程教育國際互認的重要基礎(chǔ)，是適應(yīng)新形勢提高專業(yè)建設(shè)水平的重要舉措。[1]

工程教育專業(yè)認證以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向進行合格性評價，確認畢業(yè)學(xué)生總體達到行業(yè)認可的質(zhì)量標準要求。[2]其核心任務(wù)是學(xué)生畢業(yè)能力達成評價。圍繞這一核心任務(wù)將展開專業(yè)課程體系設(shè)置、辦學(xué)條件配置、師資隊伍配備等方面的建設(shè)和持續(xù)性改進。其中面向產(chǎn)出評價機制的關(guān)鍵是課程質(zhì)量評價。而課程的達成度評價是畢業(yè)要求達成評價的樣本空間和數(shù)據(jù)來源。[3]主干課程評價方法的有效性和評價數(shù)據(jù)的有效性將直接決定畢業(yè)要求達成評價的有效性。因此構(gòu)建合理的主干課程達成度評價體系顯得尤為重要。

控制工程課程是機械類專業(yè)的平臺基礎(chǔ)課程。其課程的建設(shè)和課程目標達成度評價是主干課程達成度評價體系中的主要部分。本文從控制工程課程目標的確立、對機械類專業(yè)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系、教學(xué)設(shè)計對課程目標的支撐關(guān)系、課程目標達成度評價方法幾方面對控制工程課程達成度評價機制進行研究。

1?課程目標與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

1.1?對畢業(yè)要求的支撐強度

控制工程基礎(chǔ)是控制論與機械工程技術(shù)理論之間的邊緣學(xué)科，向機械大類專業(yè)開設(shè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。它是自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論，是一門理論性較強的工程科學(xué)。通過對該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能以動態(tài)的觀點而不是靜態(tài)的觀點去看待一個機械工程系統(tǒng)。采用控制的觀點和思想方法解決生產(chǎn)過程中存在的問題以及為系統(tǒng)按預(yù)定的規(guī)律運動，達到預(yù)定的技術(shù)指標，為實現(xiàn)最佳控制打下基礎(chǔ)。

根據(jù)OBE理念，該課程支撐機械類專業(yè)畢業(yè)要求1-工程知識，畢業(yè)要求4-研究實驗，畢業(yè)要求9-個人/團隊的性能指標?？梢姡撜n程對機械類專業(yè)的畢業(yè)要求支撐指標既包含了技術(shù)能力方面的要求也包含了非技術(shù)能力方面的要求。

1.2?課程目標

基于成果導(dǎo)向理念，根據(jù)培養(yǎng)方案中確立的該課程支撐的畢業(yè)要求，[4]確立課程目標為：（1）能夠運用機電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立方法、拉普拉斯變換、傳遞函數(shù)、頻率特性等專業(yè)知識分析典型系統(tǒng)的時域特性和頻域特性。（2）能夠運用控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，時間響應(yīng)，頻率響應(yīng)等方面的專業(yè)知識進行系統(tǒng)的綜合分析或校正設(shè)計。（3）掌握典型環(huán)節(jié)的組成原理，進行典型環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的性能研究，掌握其參數(shù)檢測的實驗方法，獲得實驗設(shè)計和實驗技能的基本訓(xùn)練。（4）掌握典型系統(tǒng)的設(shè)計方法，訓(xùn)練對系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)性能指標進行實驗測試、分析計算的能力。（5）在實驗研究過程中培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的研究能力、表達能力和團隊合作精神及在團隊中發(fā)揮作用的能力。

2?教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計實現(xiàn)

2.1?啟發(fā)式、探究式教學(xué)方法

為了實現(xiàn)5個教學(xué)目標，將課堂教學(xué)、在線開放課程、作業(yè)、項目設(shè)計和實驗等多個教學(xué)環(huán)節(jié)有機結(jié)合。由于課程涉及到的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識較多，與工程問題的結(jié)合又較為緊密，在教學(xué)中注重內(nèi)容安排的詳略關(guān)系，突出重點。注重啟發(fā)式、探究式教學(xué)方法的研究與應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生多動手，加強驗證性實驗和設(shè)計性、綜合性實驗的結(jié)合。既兼顧了學(xué)生對基本知識和基本技能的掌握，又訓(xùn)練了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。[5]

在教學(xué)中，注重課堂外知識的拓展。充分利用控制工程課程慕課建設(shè)和精品課程建設(shè)的成果，調(diào)動學(xué)生課外利用網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)的積極性。開辟學(xué)習(xí)的多樣化形式。將課堂學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)習(xí)相結(jié)合，課間答疑和網(wǎng)上討論相結(jié)合，傳統(tǒng)板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合，從多方面培養(yǎng)學(xué)生掌握知識的能力。

2.2?實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

通過課堂教學(xué)環(huán)節(jié)與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合，強化學(xué)生對控制理論基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。要求學(xué)生掌握控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立方法，基本規(guī)律和研究方法。了解控制系統(tǒng)的基本校正方案，并掌握對各種控制系統(tǒng)的性能進行分析的基本方法。同時結(jié)合本課程特點，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力。

在實驗實踐教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生有創(chuàng)新性地設(shè)計實驗方案，鼓勵多樣化的設(shè)計思想。培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作的溝通交流能力。設(shè)計實驗環(huán)節(jié)的內(nèi)容包括驗證型、設(shè)計型和綜合型項目，訓(xùn)練學(xué)生方案設(shè)計、動手操作、數(shù)據(jù)分析、撰寫報告、合作分工、溝通交流等多方面的能力。

3?課程達成度評價的量規(guī)方式

課程的成績評定以考核學(xué)生能力、培養(yǎng)目標的達成為主要目的，以檢查學(xué)生對各知識點的掌握程度和應(yīng)用能力為重要內(nèi)容，包括課后作業(yè)、實驗、階段考試和期末考試環(huán)節(jié)和其他環(huán)節(jié)，如課堂紀律、課內(nèi)外答疑質(zhì)疑等環(huán)節(jié)?？傇u成績以百分計。課程的達成度水平由試卷達成度分析和課程達成度分析兩部分組成。

試卷達成度主要體現(xiàn)了課程目標1和課程目標2的達成情況。將所有試題按試題類型對應(yīng)于2個不同的課程目標中，每個課程目標的達成度結(jié)果=平均得分/目標分值。根據(jù)工程應(yīng)用型人才“重基礎(chǔ)，寬口徑”的培養(yǎng)思想，設(shè)課程目標1的權(quán)重為0.55，課程目標2的權(quán)重為0.45。試卷達成度為兩項的加權(quán)平均。

課程達成度評價中課程目標1和課程目標2主要評價了作業(yè)、階段考試和期末考試環(huán)節(jié)等理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效果。課程目標3和課程目標4主要評價了實驗實踐等動手能力和創(chuàng)新能力的達成程度。課程目標5主要表現(xiàn)了課堂紀律、課內(nèi)外答疑質(zhì)疑等其他環(huán)節(jié)的成績。兼顧了對學(xué)生技術(shù)能力和非技術(shù)能力的培養(yǎng)。

4?持續(xù)改進環(huán)節(jié)

課程達成度評價的目的是為了持續(xù)改進環(huán)節(jié)中為下一輪教學(xué)提出教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實踐環(huán)節(jié)等方面的改革措施。使教學(xué)效果以指標量化的方式給出明確的改進方向，進一步為畢業(yè)要求達成度的評價以及培養(yǎng)目標達成度評價和整個課程體系的持續(xù)改進提供最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐。

在控制工程課程的達成度評價體系中，還設(shè)置了課程目標達成度問卷調(diào)查。問卷內(nèi)容的設(shè)計有針對性地涵蓋5個課程目標，同時還包括學(xué)生對學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣的自評。問卷有單選項和多選項兩種形式，從學(xué)生自我評價的角度選擇選項。學(xué)生問卷調(diào)查分析報告中將所有問卷的每項內(nèi)容按分值算出相對比例值，以此作為作證材料之一，與課程達成度評價結(jié)果一起，作為指標數(shù)據(jù)，更全面地提出持續(xù)改進措施。

5?結(jié)語

機械類專業(yè)參與工程教育專業(yè)認證對現(xiàn)代工程人才的技術(shù)能力和非技術(shù)能力培養(yǎng)起到積極的促進作用。時代發(fā)展對機電類職業(yè)工程師的要求不僅要具備機械測控類知識與技能，也要具備良好的道德及價值取向，需要考慮社會、環(huán)境、文化等外部約束，需要考慮到經(jīng)濟、社會效益。參與工程教育認證正是以培養(yǎng)工程人才技術(shù)能力和非技術(shù)能力并重的思想，以培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求達成度要求來衡量和監(jiān)控教學(xué)過程。以產(chǎn)品輸出為導(dǎo)向的教育方式推進基礎(chǔ)的課程建設(shè)工作，科學(xué)全面提高教學(xué)質(zhì)量，也更加注重人才培養(yǎng)的社會價值。[6]

本項目研究的控制工程課程達成度評價體系從課程目標的制定、教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計、達成度指標的量規(guī)和持續(xù)改進環(huán)節(jié)的執(zhí)行等幾方面完整地構(gòu)成了教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的閉環(huán)形式。為機械類專業(yè)工程教育專業(yè)認證提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?？梢詾闄C械設(shè)計制造及其自動化、機械電子工程、車輛工程、測控技術(shù)與儀器、工業(yè)工程、材料成型及控制工程等多個專業(yè)服務(wù)。該項目的開展，為這些專業(yè)申請工程教育專業(yè)認證奠定基礎(chǔ)，起到示范作用。

參考文獻

[1] 彭耀麗，謝廣元，陶有俊.工程教育專業(yè)認證背景下礦物加工工程專業(yè)的建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇，2016（14）：1-2.

[2] 趙興旺，趙志根，張翠英，等.面向工程教育專業(yè)認證的測繪人才培養(yǎng)方案探究[J].科教導(dǎo)刊，2018（26）：71-72.

[3] 王建龍，李俊奇，張曉然，等.工程教育專業(yè)認證畢業(yè)要求達成度評價方法探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2018（9）：41-44.

[4] 姜大偉，劉立敏，孫才英.基于OBE?理念的課程目標達成評價方法[J].黑龍江教育，2018（10）：61-63.

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[6] 王建龍，李俊奇，張曉然，等.工程教育專業(yè)認證畢業(yè)要求達成度評價方法探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2018（9）：41-44.