基于OBE理念的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程達(dá)成度評(píng)價(jià)方法與實(shí)踐

胡小舟

［摘 要］機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是大學(xué)工科專業(yè)的重要學(xué)科基礎(chǔ)課程之一，能夠顯著提升學(xué)生的工程意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的分析與解決問題能力。文章基于OBE理念，提出了包括課程目標(biāo)達(dá)成度直接客觀評(píng)價(jià)和間接主觀評(píng)價(jià)的課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法；以地質(zhì)專業(yè)2017級(jí)為例，介紹了課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)的具體實(shí)施過程；以評(píng)價(jià)結(jié)果為基礎(chǔ)，提出了后續(xù)教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)措施。

［關(guān)鍵詞］OBE理念；機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；達(dá)成度評(píng)價(jià)；持續(xù)改進(jìn)

［中圖分類號(hào)］ G642.3 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2022）11-0296-03

工程教育認(rèn)證的核心內(nèi)涵是以學(xué)生為中心，構(gòu)建產(chǎn)出導(dǎo)向（Outcome-Based Education，OBE）的人才培養(yǎng)體系，并強(qiáng)調(diào)合格評(píng)價(jià)和持續(xù)改進(jìn)[1]。其畢業(yè)要求是對(duì)學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)該掌握的知識(shí)和能力的具體描述，反映了對(duì)工程專業(yè)畢業(yè)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的要求，是綜合評(píng)價(jià)培養(yǎng)質(zhì)量的準(zhǔn)繩。工程教育認(rèn)證要求專業(yè)將畢業(yè)要求的內(nèi)涵觀測(cè)點(diǎn)分解到各支撐課程，合理建立畢業(yè)要求和課程設(shè)置之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系建立好之后，課程目標(biāo)的達(dá)成情況就決定了其所對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求的達(dá)成情況。因此，課程評(píng)價(jià)是畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。

工程教育認(rèn)證要求，專業(yè)要建立兩種內(nèi)部評(píng)價(jià)機(jī)制，即教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制和畢業(yè)要求達(dá)成情況評(píng)價(jià)機(jī)制[2]。教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制的核心是在培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱中建立面向產(chǎn)出的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即主要教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)建立與畢業(yè)要求相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。畢業(yè)要求達(dá)成情況評(píng)價(jià)機(jī)制的核心是定期評(píng)價(jià)專業(yè)人才培養(yǎng)的產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)，即畢業(yè)要求的達(dá)成情況，而評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自支撐課程的質(zhì)量評(píng)價(jià)[3]。綜上所述，不管是教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控還是畢業(yè)要求達(dá)成情況評(píng)價(jià)，其基本數(shù)據(jù)都來自課程的達(dá)成度評(píng)價(jià)[4-5]。因此，基于OBE理念，開展機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程達(dá)成度評(píng)價(jià)具有重要意義。

文章基于OBE理念，結(jié)合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和要求，以筆者任教的地質(zhì)專業(yè)2017級(jí)為例，介紹機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)的具體實(shí)施過程，包括評(píng)價(jià)方法、達(dá)成情況分析等，并以評(píng)價(jià)結(jié)果為導(dǎo)向，對(duì)教學(xué)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目標(biāo)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是面向全校冶金工程、材料科學(xué)與工程等十幾個(gè)工科專業(yè)開設(shè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，對(duì)這些專業(yè)的畢業(yè)要求達(dá)成起著十分重要的作用。根據(jù)課程教學(xué)大綱，基于OBE理念的課程目標(biāo)如下。

課程目標(biāo)1：掌握連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪系等常用機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特性和機(jī)械動(dòng)力學(xué)等基本知識(shí)，掌握齒輪、連接、帶、鏈、軸、軸承等通用機(jī)械零件的工作原理、特點(diǎn)、選用等基本知識(shí)，能夠運(yùn)用常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零件的相關(guān)知識(shí)表述相關(guān)工程問題。

課程目標(biāo)2：能運(yùn)用常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零件的基本科學(xué)原理，正確表達(dá)和分析與學(xué)生所在專業(yè)相關(guān)的機(jī)械工程問題，并獲得有效結(jié)論。

課程目標(biāo)3：能夠針對(duì)工程需求，運(yùn)用常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零件的相關(guān)知識(shí)，初步分析和設(shè)計(jì)基本機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)一定創(chuàng)新意識(shí)，并考慮社會(huì)、環(huán)境等因素的影響。

課程目標(biāo)4：能夠針對(duì)機(jī)械工程問題，綜合運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)原理，掌握安全操作實(shí)驗(yàn)裝置、正確采集和整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。

以上4個(gè)課程目標(biāo)分別對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求1工程知識(shí)、畢業(yè)要求2問題分析、畢業(yè)要求3設(shè)計(jì)與開發(fā)解決方案、畢業(yè)要求4研究。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法

本課程的目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)采取基于直接客觀評(píng)價(jià)和間接主觀評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，從基于成績(jī)的課程達(dá)成度定量計(jì)算評(píng)價(jià)和基于學(xué)習(xí)者體驗(yàn)的主觀評(píng)價(jià)兩個(gè)視角展開評(píng)價(jià)。其中，直接評(píng)價(jià)采用課程考核成績(jī)分析法，通過直接觀察或檢驗(yàn)評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的達(dá)成情況；間接主觀評(píng)價(jià)采用問卷調(diào)查法，針對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成情況面向全體上課學(xué)生開展調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行課程目標(biāo)達(dá)成度間接主觀評(píng)價(jià)。

（一）課程目標(biāo)達(dá)成度直接客觀評(píng)價(jià)法

根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)大綱，各課程目標(biāo)直接客觀評(píng)價(jià)考核方式、對(duì)應(yīng)分值及權(quán)重如表1所示。從表1可知，該課程考核分為平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩大類，各占50%。平時(shí)成績(jī)主要由課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)及測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)?nèi)齻€(gè)方面組成，分別占平時(shí)成績(jī)的20%、60%和20%；期末考試成績(jī)?nèi)縼碓从谄谀╅]卷考試成績(jī)?？紤]到各課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)考核環(huán)節(jié)的重要性不一致，筆者分別對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)賦予不同權(quán)重，各環(huán)節(jié)權(quán)重之和為1。如課程目標(biāo)1主要由課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)及測(cè)驗(yàn)和期末閉卷考試考核構(gòu)成，分別對(duì)應(yīng)目標(biāo)分值5分、12分、20分，三個(gè)環(huán)節(jié)權(quán)重分別為0.1、0.3和0.6。

結(jié)課后，教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)及測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、閉卷考試等考核環(huán)節(jié)成績(jī)，即可計(jì)算出課程目標(biāo)直接客觀達(dá)成度，各課程目標(biāo)評(píng)價(jià)值的計(jì)算方法如表2所示。

（二）課程目標(biāo)達(dá)成度間接主觀評(píng)價(jià)法

針對(duì)該課程的4個(gè)課程目標(biāo)，并通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，開展課程目標(biāo)間接達(dá)成度評(píng)價(jià)。

4個(gè)課程目標(biāo)分別形成1個(gè)問題，每個(gè)問題有5個(gè)選項(xiàng)，分別為完全達(dá)成（F1）、達(dá)成（F2）、基本達(dá)成（F3）、基本沒達(dá)成（F4）、完全沒達(dá)成（F5），分別量化為分值5、4、3、2、1。根據(jù)每個(gè)學(xué)生的答題結(jié)果，采用加權(quán)平均計(jì)算得到課程目標(biāo)的間接達(dá)成度分?jǐn)?shù)，公式如下所示。

（三）課程目標(biāo)整體達(dá)成情況評(píng)價(jià)

根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成度直接客觀評(píng)價(jià)法和課程目標(biāo)達(dá)成度間接主觀評(píng)價(jià)法分別計(jì)算出直接客觀評(píng)價(jià)值和間接主觀評(píng)價(jià)值，選擇課程目標(biāo)最小達(dá)成情況評(píng)價(jià)值作為該課程整體達(dá)成情況評(píng)價(jià)最終結(jié)果，即：

課程目標(biāo)達(dá)成度整體達(dá)成情況評(píng)價(jià)=min（課程目標(biāo)達(dá)成度直接客觀評(píng)價(jià)值，課程目標(biāo)達(dá)成情況間接主觀評(píng)價(jià)值）

三、地質(zhì)專業(yè)2017級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目標(biāo)達(dá)成情況分析

以地質(zhì)專業(yè)2017級(jí)學(xué)生2018—2019學(xué)年第二學(xué)期的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程為例，說明該課程目標(biāo)整體達(dá)成情況評(píng)價(jià)實(shí)施情況。根據(jù)前文所述的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法，以期末閉卷考試、測(cè)試及作業(yè)、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)等考核結(jié)果和問卷調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ)，形成了地質(zhì)專業(yè)2017級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程目標(biāo)達(dá)成情況結(jié)果，如表3所示。

1.課程目標(biāo)間接達(dá)成度評(píng)價(jià)值均高于課程目標(biāo)直接達(dá)成度評(píng)價(jià)值，顯示學(xué)生的自我認(rèn)知中，對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成的情況較為樂觀，學(xué)生的自我肯定導(dǎo)致間接評(píng)價(jià)值與直接評(píng)價(jià)值存在一定偏差。

2.課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)3的達(dá)成度評(píng)價(jià)值相對(duì)較低。一方面，顯示學(xué)生運(yùn)用基本機(jī)械科學(xué)原理正確表達(dá)和分析與學(xué)生所在專業(yè)相關(guān)的機(jī)械工程問題的能力、初步分析及設(shè)計(jì)基本機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力有待提高，教師對(duì)學(xué)生分析和解決機(jī)械問題的能力培養(yǎng)仍需要進(jìn)一步加強(qiáng)；另一方面，期末考試學(xué)生平均得分偏低，有些學(xué)生對(duì)考查分析和設(shè)計(jì)能力的應(yīng)用性題目解答不是很好，提示教師應(yīng)該對(duì)期末考試題目難度、題型等考核環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，以更好地反映學(xué)生的能力。

3.課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)4的達(dá)成度評(píng)價(jià)值相對(duì)較高。一方面，顯示學(xué)生對(duì)于工程知識(shí)的掌握程度較好，能夠運(yùn)用常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零件的相關(guān)知識(shí)表述相關(guān)工程問題；另一方面，學(xué)生對(duì)課程實(shí)驗(yàn)較感興趣，能夠較好地掌握安全操作實(shí)驗(yàn)裝置、正確采集和整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。

總的來說，地質(zhì)專業(yè)2017級(jí)學(xué)生2018—2019學(xué)年第二學(xué)期的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的4個(gè)課程目標(biāo)評(píng)價(jià)值分別為0.72、0.64、0.64、0.83，均大于該專業(yè)規(guī)定的0.6的目標(biāo)值（如圖1所示），說明學(xué)生達(dá)到了該課程的預(yù)期學(xué)習(xí)效果。

四、持續(xù)改進(jìn)

根據(jù)工程教育認(rèn)證要求，為了提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)質(zhì)量，使其能更好地支撐所對(duì)應(yīng)的畢業(yè)要求，學(xué)校在進(jìn)行課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)后，針對(duì)評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)該提出相應(yīng)的持續(xù)改進(jìn)措施。仍以地質(zhì)專業(yè)2017級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程為例，說明持續(xù)改進(jìn)執(zhí)行情況。

1.針對(duì)期末考試暴露出問題分析、設(shè)計(jì)與開發(fā)解決方案能力偏弱導(dǎo)致課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)3達(dá)成度評(píng)價(jià)值相對(duì)較低的問題。首先，進(jìn)行學(xué)情調(diào)查，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)興趣及所在專業(yè)需求等，以此為基礎(chǔ)，提出有針對(duì)性的解決方案。其次，引入“以問題為中心”的教學(xué)方法，結(jié)合知識(shí)點(diǎn)、專業(yè)需求等營(yíng)造問題情境，激發(fā)學(xué)生自覺思考，形成“提出問題——分析問題——解決問題——提出新問題”的良性循環(huán)，在此過程中提升學(xué)生運(yùn)用機(jī)械知識(shí)進(jìn)行問題分析和設(shè)計(jì)與開發(fā)解決方案的能力。此外，在每章的教學(xué)中有針對(duì)性地布置與分析問題和設(shè)計(jì)方案相關(guān)的測(cè)試與作業(yè)，讓學(xué)生每次課都有機(jī)會(huì)得到相關(guān)訓(xùn)練。在課程主要內(nèi)容講授結(jié)束后，讓學(xué)生以分組作業(yè)的形式完成集機(jī)械知識(shí)、設(shè)計(jì)與分析能力、個(gè)人素質(zhì)等三位一體的大作業(yè)，使學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)都得到提升。

2.針對(duì)課程目標(biāo)1知識(shí)達(dá)成度較高的現(xiàn)狀，分析發(fā)現(xiàn)是由于該目標(biāo)在期末考試中的考核形式是填空題和選擇題等客觀題，不能很好地反映學(xué)生對(duì)該目標(biāo)的達(dá)成程度。針對(duì)這些現(xiàn)狀，可考慮在今后的課程考核中增加主觀題、提升課堂回答問題和討論等相關(guān)環(huán)節(jié)的權(quán)重，更好地對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行區(qū)分。

3.針對(duì)課程目標(biāo)4研究達(dá)成度較高的問題，首先對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和考核形式進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)課程實(shí)驗(yàn)均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)且內(nèi)容較為陳舊，其考核形式是以記錄數(shù)據(jù)、重述實(shí)驗(yàn)過程為主的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，無法較好地反映學(xué)生的研究水平。針對(duì)這些現(xiàn)狀，可考慮淘汰內(nèi)容陳舊的實(shí)驗(yàn)，增加與工程實(shí)際聯(lián)系更為緊密的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的考核形式，引入創(chuàng)新意識(shí)、數(shù)據(jù)處理與分析能力等評(píng)價(jià)指標(biāo)，真正提升學(xué)生的研究能力。

五、結(jié)語

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是大學(xué)工科專業(yè)的重要學(xué)科基礎(chǔ)課程，對(duì)提升學(xué)生工程意識(shí)、培養(yǎng)分析與解決問題能力、研究能力等方面都具有重要作用。根據(jù)工程認(rèn)證教育要求，課程的達(dá)成度評(píng)價(jià)是進(jìn)行教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控和畢業(yè)要求達(dá)成情況評(píng)價(jià)的基本數(shù)據(jù)來源。本文根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)大綱和OBE理念，介紹了與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)，確立了課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法。以地質(zhì)專業(yè)2017級(jí)學(xué)生2018—2019學(xué)年第二學(xué)期的課程為例，說明了課程目標(biāo)整體達(dá)成情況評(píng)價(jià)實(shí)施情況，分析了其中存在的問題，并提出了相應(yīng)地持續(xù)改進(jìn)措施。在地質(zhì)專業(yè)2018級(jí)學(xué)生2019—2020學(xué)年第二學(xué)期的課程中實(shí)施了上述持續(xù)改進(jìn)措施，課程目標(biāo)整體達(dá)成度分別為0.8、0.67、0.68、0.84，相比2019年的0.72、0.64、0.64、0.83有明顯提升，說明課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)與持續(xù)改進(jìn)措施行之有效，能夠提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

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［責(zé)任編輯：李香蓮］