基于專業(yè)認證的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程評價體系構(gòu)建★

趙延林 張春玉 李長鳳

(黑龍江科技大學(xué)建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022)

0 引言

近年來，在工程教育專業(yè)認證的帶動下，國內(nèi)高校在土木工程專業(yè)力學(xué)類課程建設(shè)方面取得了一些建設(shè)成果，有效推進了我國土木工程專業(yè)認證的步伐。如文獻[1][2]研究了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法在結(jié)構(gòu)力學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用，文獻[3]～[5]研究了工程教育專業(yè)認證背景下結(jié)構(gòu)力學(xué)課程線上、線下混合式教學(xué)模式。但從目前的建設(shè)水平來看，仍然存在著一些不足之處，主要表現(xiàn)為：1)教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展存在一定的脫節(jié)現(xiàn)象；2)課程考核方法不能很好地體現(xiàn)“專業(yè)水平、專業(yè)能力、社會能力”的綜合培養(yǎng)要求；3)目標達成度缺乏對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的考核；4)質(zhì)量保障體系多為校內(nèi)單循環(huán)機制。

針對以上問題，本文以結(jié)構(gòu)力學(xué)課程為例，依據(jù)土木工程專業(yè)的畢業(yè)要求，細化了與工程教育專業(yè)認證標準相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)目標，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，改進了課程考核辦法，構(gòu)建了科學(xué)的課程目標達成度評價方法與持續(xù)性改進的質(zhì)量保障機制。

1 課程教學(xué)目標與教學(xué)內(nèi)容

1.1 課程教學(xué)目標

根據(jù)課程的總體教學(xué)目標，結(jié)合各知識模塊的邏輯關(guān)系，將結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)目標細化為以下6個具體的教學(xué)目標。

目標1：掌握結(jié)構(gòu)計算簡圖的簡化方法；掌握平面幾何不變體系的基本組成規(guī)則，并能熟練應(yīng)用其對桿件體系進行幾何構(gòu)造分析；掌握平面桿件體系計算自由度的計算方法；了解桿件結(jié)構(gòu)體系的分類與特點。

目標2：掌握靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法，并能熟練繪制結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖；掌握結(jié)構(gòu)位移計算的一般方法，并能熟練應(yīng)用其計算靜定結(jié)構(gòu)的位移；掌握靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)；了解各類靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性與線彈性體系互等定理。

目標3：掌握力法與位移法的基本原理，并能熟練應(yīng)用其計算超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力；掌握利用結(jié)構(gòu)的對稱性簡化結(jié)構(gòu)受力分析的方法；了解超靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)。

目標4：掌握漸近計算法與近似計算法的基本原理，并能熟練應(yīng)用其計算連續(xù)梁與多層多跨剛架在各種荷載作用下的內(nèi)力。

目標5：掌握影響線的基本概念及其做法，并能熟練應(yīng)用其求移動荷載作用下結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力，確定連續(xù)梁的活荷載最不利分布；掌握結(jié)構(gòu)動力分析的一般方法，并能應(yīng)用其分析單自由度體系與兩個自由度體系的自由振動與強迫振動的振動特性。

目標6：能夠應(yīng)用力學(xué)求解器、PKPM等有限元軟件對各類靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形進行電算分析。

1.2 課程教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)課程各知識模塊之間的邏輯關(guān)系，確定課程各細化教學(xué)目標所包含的具體教學(xué)內(nèi)容，進而確定了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容知識模塊與細化教學(xué)目標之間的支撐關(guān)系，如表1所示。

表1 課程知識模塊與教學(xué)目標之間的支撐關(guān)系 學(xué)時

教學(xué)內(nèi)容主要包括課堂教學(xué)(第一課堂)與素質(zhì)教育活動(第二課堂)。在課堂教學(xué)中，主要完成基本力學(xué)原理、計算方法與案例分析等教學(xué)內(nèi)容；素質(zhì)教育主要包括結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖大賽、模型大賽、設(shè)計性大作業(yè)及電算分析等內(nèi)容。

2 課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

2.1 課程支撐的畢業(yè)要求指標點

依據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的總體教學(xué)目標與土木工程專業(yè)畢業(yè)要求二級指標點，經(jīng)課程組教師的多輪次研討分析，確定了課程教學(xué)所支撐的土木工程專業(yè)畢業(yè)要求二級指標點。具體包括：

畢業(yè)要求1.4：掌握解決土木工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題所必備的專業(yè)知識。

畢業(yè)要求2.1：能夠運用所學(xué)的基本專業(yè)知識對土木工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進行判斷與識別，并用專業(yè)語言描述出該復(fù)雜工程問題所涉及的本專業(yè)的科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)。

畢業(yè)要求3.1：能夠應(yīng)用所學(xué)的土木工程專業(yè)知識，對能夠滿足實際工程所需要的特定結(jié)構(gòu)工程體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點進行合理的方案設(shè)計。

畢業(yè)要求4.3：能夠應(yīng)用所學(xué)的土木工程專業(yè)知識對實(試)驗數(shù)據(jù)進行合理的分析與解釋，通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論，并應(yīng)用于工程實踐。

畢業(yè)要求5.3：能夠利用適宜的有限元程序或軟件，對土木工程領(lǐng)域復(fù)雜問題的解決方案進行分析預(yù)測，并能理解其局限性。

2.2 課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求指標點的關(guān)系

深度剖析和解讀課程所支撐的土木工程專業(yè)畢業(yè)要求二級指標點，并將其與課程各細化教學(xué)目標進行詳細的對照分析，進而確定了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程各細化教學(xué)目標與土木工程專業(yè)畢業(yè)要求二級指標點之間的支撐關(guān)系，如表2所示。

表2 課程細化教學(xué)目標與畢業(yè)要求二級指標點的支撐關(guān)系

3 課程達成度評價方法

3.1 教學(xué)目標達成度評價

突出學(xué)生力學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，課程采用“期末考試70%+過程考核30%”的考核方式。其中，期末考試采用“基本理論40%+工程應(yīng)用60%”的考核方式；過程考核主要依據(jù)各細化教學(xué)目標所包含的教學(xué)內(nèi)容模塊的特點，采用“日常作業(yè)+電算作業(yè)+設(shè)計性大作業(yè)+素質(zhì)教育”的綜合考核方式。各細化教學(xué)目標的達成度按式(1)計算，其中各教學(xué)目標達成度所包含的考評項及其權(quán)重見表3。

達成度權(quán)重 (1)

3.2 畢業(yè)要求達成度評價

根據(jù)各細化教學(xué)目標的達成度指標數(shù)據(jù)，按式(2)計算課程所支撐的畢業(yè)要求二級指標點達成度，其中各教學(xué)目標達成度在畢業(yè)要求達成度計算中的權(quán)重見表4。

達成度=∑各教學(xué)目標達成度×權(quán)重

(2)

依據(jù)達成度評價結(jié)果，對課程教學(xué)進行綜合分析，找出存在的問題，提出課程的整改措施，從而對課程教學(xué)進行持續(xù)改進。

表4 畢業(yè)要求達成度評價方法

4 課程持續(xù)改進機制

基于OBE教學(xué)理念，構(gòu)建“評價—反饋—改進”閉合式、校內(nèi)外雙循環(huán)的持續(xù)性改進的課程質(zhì)量保障機制，以確保課程的教學(xué)模式逐年持續(xù)改進，從而提高專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

校內(nèi)評價周期為一年，主要依據(jù)各教學(xué)目標與畢業(yè)要求達成度指標完成情況，并結(jié)合校內(nèi)同行專家評價及學(xué)生評價等內(nèi)容數(shù)據(jù)，對課程各教學(xué)環(huán)節(jié)進行綜合分析，提出整改意見，在下一輪教學(xué)中進行持續(xù)改進。

校外評價周期為兩年，主要依據(jù)畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查數(shù)據(jù)，并結(jié)合校外同行專家及相關(guān)行業(yè)的反饋意見，獲取整個專業(yè)建設(shè)的整改建議，然后經(jīng)過綜合分析，進而總結(jié)出與本課程相關(guān)的建設(shè)性意見，經(jīng)課程組集體討論后，給出具體的課程整改措施，并在下一輪教學(xué)中進行持續(xù)改進。

5 結(jié)語

基于OBE理念的課程各細化教學(xué)目標與畢業(yè)要求達成度評價方法，可以實現(xiàn)對學(xué)生“專業(yè)水平、專業(yè)能力、社會能力”達成情況的綜合分析，避免了傳統(tǒng)考核方式中僅以總成績評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的弊端。

“評價—反饋—改進”閉合式、校內(nèi)外雙循環(huán)的持續(xù)性改進的課程質(zhì)量保障機制，既實現(xiàn)了學(xué)生評課、同行專家評課，又實現(xiàn)了工程技術(shù)人員評課、行業(yè)專家評課，真正達到專業(yè)培養(yǎng)服務(wù)于行業(yè)的目的。