“軌道車輛強(qiáng)度基礎(chǔ)”課程目標(biāo)達(dá)成情況分析

陳道云

（華東交通大學(xué)機(jī)電與車輛工程學(xué)院，江西 南昌 330013）

0 引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證是實(shí)現(xiàn)工程教育和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)，也是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度。自2016 年6 月我國(guó)正式加入《華盛頓協(xié)議》以來(lái)，各高校的工程類專業(yè)相繼通過(guò)了工程教育專業(yè)認(rèn)證，通過(guò)認(rèn)證的工科專業(yè)，畢業(yè)生學(xué)位可以得到《華盛頓協(xié)議》成員組織的認(rèn)可。

在工程教育專業(yè)認(rèn)證的大背景下，各高校紛紛開(kāi)展了專業(yè)課程目標(biāo)達(dá)成情況研究工作。常晨霞等在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程的傳統(tǒng)授課方法難以滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，提出了一種可行的教改方案，通過(guò)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化考核評(píng)價(jià)、整合教學(xué)方法、以學(xué)促賽、以賽促學(xué)等方式，為新工科相關(guān)課程的教學(xué)改革提供了重要的借鑒。文成等基于工程認(rèn)證要求提出的“以學(xué)為中心”原則，以工程材料及成形課程為例，通過(guò)對(duì)課程基本情況和教學(xué)目標(biāo)的分析，探討了混合式課程建設(shè)中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，依據(jù)線上線下教學(xué)的建設(shè)思路，從課程資源建設(shè)、教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)和課程考核評(píng)價(jià)方面，提出了混合式教學(xué)的改革思路與措施。黃和祥等為了豐富教學(xué)手段與精細(xì)化教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量，對(duì)整個(gè)年級(jí)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行了量化分析及對(duì)比，清楚地掌握了學(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)的實(shí)際情況，根據(jù)達(dá)成度分析對(duì)材料力學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行了評(píng)價(jià)，為教學(xué)改革與持續(xù)改進(jìn)提供了大數(shù)據(jù)依據(jù)。

本文以華東交通大學(xué)軌道車輛強(qiáng)度基礎(chǔ)課程為例，結(jié)合車輛工程專業(yè)學(xué)生在該課程的平時(shí)成績(jī)及期末考試成績(jī)等原始數(shù)據(jù)，對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行了量化分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合該課程的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過(guò)程進(jìn)行達(dá)成度評(píng)價(jià)，為該課程今后的教學(xué)改革提供了重要的理論依據(jù)。

1 軌道車輛強(qiáng)度基礎(chǔ)課程目標(biāo)的設(shè)定

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的有關(guān)要求及軌道車輛強(qiáng)度基礎(chǔ)課程的教學(xué)大綱，華東交通大學(xué)車輛工程系教研室對(duì)該課程的課程目標(biāo)進(jìn)行了充分討論，最終制定了五個(gè)課程目標(biāo)，其中：課程目標(biāo)1 要求學(xué)生通過(guò)對(duì)軌道車輛概述部分的學(xué)習(xí)，理解軌道車輛的分類、用途及基本組成，形成對(duì)于各種軌道車輛的辨識(shí)能力；課程目標(biāo)2 要求通過(guò)學(xué)習(xí)有限元方法基本原理及應(yīng)用，掌握桿系結(jié)構(gòu)的有限元分析方法、平面問(wèn)題的彈性力學(xué)理論及有限元分析方法、空間問(wèn)題的有限元法、薄板彎曲問(wèn)題的有限元法及殼體結(jié)構(gòu)的有限元分析方法，在掌握各種方法的基礎(chǔ)上能夠?qū)唧w工程問(wèn)題進(jìn)行分析和評(píng)估；課程目標(biāo)3 要求通過(guò)學(xué)習(xí)有限元仿真分析的基本過(guò)程及ANSYS 軟件的基本操作掌握結(jié)構(gòu)有限元分析的基本步驟，能夠利用有限元分析軟件解決常見(jiàn)的工程有限元分析問(wèn)題；課程目標(biāo)4 要求通過(guò)學(xué)習(xí)車輛結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基礎(chǔ)理論，了解疲勞研究的歷史、疲勞破壞的特點(diǎn)及疲勞斷口的形貌特征，掌握金屬疲勞性能、疲勞累積損傷理論及強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論，能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)及抗疲勞設(shè)計(jì)；課程目標(biāo)5要求通過(guò)對(duì)高速動(dòng)車組強(qiáng)度設(shè)計(jì)規(guī)范的學(xué)習(xí)，掌握動(dòng)車組結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方法，能解決具體的動(dòng)車組結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析問(wèn)題。經(jīng)教研室會(huì)議討論，最終確定了各課程目標(biāo)在畢業(yè)要求中的權(quán)重分配，各課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系及在畢業(yè)要求中的占比情況如表1 所示。由表1 可見(jiàn)，課程目標(biāo)1～課程目標(biāo)3 支撐了畢業(yè)要求1 的指標(biāo)點(diǎn)1.5，其中：課程目標(biāo)2 的占比最大，其次為課程目標(biāo)3，占比最小的為課程目標(biāo)1。課程目標(biāo)4 和課程目標(biāo)5 支撐了畢業(yè)要求6 的指標(biāo)點(diǎn)6.1，且課程目標(biāo)4 的占比高于課程目標(biāo)5。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系表

2 課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容

為了在教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)間建立科學(xué)合理的對(duì)應(yīng)關(guān)系，經(jīng)教研室會(huì)議充分討論，在考慮教學(xué)內(nèi)容、基本要求、學(xué)時(shí)分配、課程目標(biāo)相互影響關(guān)系的基礎(chǔ)上制定了教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表格，如表2 所示。由表2 可見(jiàn)，五個(gè)課程目標(biāo)被分別分配到了五部分教學(xué)內(nèi)容中，其中：有限元方法基本原理及應(yīng)用所用的學(xué)時(shí)最多，達(dá)到了10 學(xué)時(shí)；其次是有限元建模細(xì)節(jié)與ANSYS 軟件概述，分配了8 學(xué)時(shí)；再次為車輛結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基礎(chǔ)理論部分，分配了6 學(xué)時(shí)；軌道車輛概述部分及高速動(dòng)車組強(qiáng)度設(shè)計(jì)規(guī)范部分分配的學(xué)時(shí)數(shù)最少，為4 學(xué)時(shí)。以上五部分教學(xué)內(nèi)容共計(jì)需要32 學(xué)時(shí)的課時(shí)支撐，涵蓋了教學(xué)大綱中規(guī)定的五個(gè)課程目標(biāo)，各教學(xué)內(nèi)容的學(xué)時(shí)分配均為講課學(xué)時(shí)，無(wú)習(xí)題及實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。

表2 課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容的對(duì)應(yīng)關(guān)系

3 課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算矩陣

為了對(duì)學(xué)生在該課程中的各項(xiàng)成績(jī)進(jìn)行達(dá)成度計(jì)算，需要明確各類成績(jī)?cè)诓煌n程目標(biāo)中的占比，華東交通大學(xué)車輛工程教研室在多次研討的基礎(chǔ)上制定了軌道車輛強(qiáng)度基礎(chǔ)課程目標(biāo)達(dá)成度矩陣，其中明確了支撐各課程目標(biāo)的作業(yè)成績(jī)、平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)、期末考試成績(jī)的分?jǐn)?shù)及占比情況，具體如表3 所示，其中的“平時(shí)表現(xiàn)”采取定量與定性評(píng)定，正常表現(xiàn)為70 分，在此基礎(chǔ)上按10 分一檔進(jìn)行加減，最高100 分，最低0 分。加分項(xiàng)包括主動(dòng)提問(wèn)、主動(dòng)回答問(wèn)題、被動(dòng)回答問(wèn)題基本正確、正面印象深刻等；減分項(xiàng)包括抽查未到、抄襲作業(yè)、負(fù)面印象深刻（如上課經(jīng)常玩手機(jī)或睡覺(jué)、不能回答課堂提問(wèn)等）。五個(gè)課程目標(biāo)均由作業(yè)、平時(shí)表現(xiàn)、期末考試三部分進(jìn)行評(píng)價(jià)，在課程目標(biāo)1中，作業(yè)、平時(shí)表現(xiàn)、期末考試在各目標(biāo)中的占比分別為30%、10%、60%；在課程目標(biāo)2 中，作業(yè)、平時(shí)表現(xiàn)、期末考試在各目標(biāo)中的占比分別為20%、10%、70%；在課程目標(biāo)3 中，作業(yè)、平時(shí)表現(xiàn)、期末考試在各目標(biāo)中的占比分別為40%、20%、40%；在課程目標(biāo)4 及課程目標(biāo)5 中，作業(yè)、平時(shí)表現(xiàn)、期末考試在各目標(biāo)中的占比分別為20%、10%、70%；在總目標(biāo)達(dá)成中，作業(yè)、平時(shí)表現(xiàn)、期末考試占比分別為20%、10%、70%。

表3 課程目標(biāo)達(dá)成度矩陣

各目標(biāo)達(dá)成度按如下公式計(jì)算：

4 課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)及持續(xù)改進(jìn)

以2016 級(jí)車輛工程（動(dòng)車組）學(xué)生為對(duì)象，對(duì)該班級(jí)學(xué)生的軌道車輛強(qiáng)度基礎(chǔ)課程達(dá)成度情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。該班級(jí)學(xué)生共56 人，課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)3、課程目標(biāo)4 全部達(dá)成，而課程目標(biāo)2 有三位學(xué)生未達(dá)成，達(dá)成值分別為0.58、0.52 和0.46，課程目標(biāo)5 也有三位學(xué)生未達(dá)成，達(dá)成值分別為0.59、0.59 和0.55。這表明部分學(xué)生仍然沒(méi)能扎實(shí)掌握有限元方法的基本原理，對(duì)高速動(dòng)車組強(qiáng)度設(shè)計(jì)規(guī)范的學(xué)習(xí)也沒(méi)達(dá)到預(yù)期效果。

考慮到當(dāng)前課程教學(xué)中仍然存在部分問(wèn)題（如復(fù)習(xí)時(shí)間少、考試題目難度偏大、對(duì)待作業(yè)不認(rèn)真等），下一階段的持續(xù)改進(jìn)將重點(diǎn)從以下三個(gè)部分著手：（1）加強(qiáng)有限元理論及高速動(dòng)車組強(qiáng)度設(shè)計(jì)規(guī)范的講解，給學(xué)生多滲透有限元背后的理論難點(diǎn)，以例題的形式鞏固學(xué)習(xí)成果，促進(jìn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)難點(diǎn)的消化；（2）在下一輪次教學(xué)過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，以靈活多變的形式（如隨時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端進(jìn)行答疑）確保學(xué)生能及時(shí)消化課堂所學(xué)的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，在期末考試前安排幾次習(xí)題課，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。此外，本次期末考試的題目量偏多，下屆開(kāi)始將適當(dāng)減少試題的數(shù)量；3.從下屆開(kāi)始，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的課程思政設(shè)計(jì)，通過(guò)本課程不僅要使學(xué)生學(xué)到專業(yè)知識(shí)與技術(shù)，也要培養(yǎng)他們正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，能對(duì)自己的專業(yè)發(fā)展進(jìn)行合理地規(guī)劃。

5 小結(jié)與思考

在華東交通大學(xué)機(jī)電與車輛工程學(xué)院進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，車輛工程系教研團(tuán)隊(duì)為了進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，精細(xì)化教學(xué)過(guò)程，經(jīng)過(guò)多次討論，明確了軌道車輛強(qiáng)度基礎(chǔ)課程的目標(biāo)和畢業(yè)要求的成績(jī)，完成了達(dá)成度矩陣的制定及學(xué)生成績(jī)分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)生達(dá)成情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)了當(dāng)前教學(xué)過(guò)程中有待進(jìn)一步改進(jìn)之處，為下一步的課程教學(xué)提供了有益參考，為相關(guān)工科類課程的教學(xué)改革提供了思路。