材料力學(xué)試卷質(zhì)量評析

王曉慶 李守華 魏相君 黃洪猛 王錚

摘?要：本文基于經(jīng)典教育測量學(xué)原理和方法，評析了土木工程專業(yè)2020級本科生材料力學(xué)期末試卷，發(fā)現(xiàn)試題中存在的不足。研究結(jié)果表明：學(xué)生得分分值基本符合正態(tài)性分布，平均分63.54；難度0.08～0.89，較難試題主要集中在填空題；區(qū)分度0.035～1，大多數(shù)試題區(qū)分度良好，個(gè)別試題將需要進(jìn)一步修改或淘汰。這樣可以提高鑒別力，完善試題，提升試卷考核標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，促進(jìn)材料力學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：經(jīng)典測量理論；材料力學(xué)；考試成績；試卷評價(jià)

中圖分類號：G642.47??文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展，物質(zhì)環(huán)境的更替已成為社會現(xiàn)代文明的重要標(biāo)志，人類對物質(zhì)環(huán)境的不斷探索，加快了土木工程建設(shè)的步伐。隨著社會的發(fā)展，人類對生產(chǎn)、生活所需空間不僅體現(xiàn)在物質(zhì)上，也有象征精神方面的要求，顯然對土木工程結(jié)構(gòu)的要求也越來越高。復(fù)雜的地鐵系統(tǒng)、超高層大型建筑、特大型橋梁等不斷涌現(xiàn)，在滿足人們生活需求的同時(shí)，也標(biāo)志著社會的進(jìn)步。力學(xué)是土木工程建筑結(jié)構(gòu)的根基，是應(yīng)用于土木工程中的基礎(chǔ)理論，它由理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三大基礎(chǔ)力學(xué)組成。為保證整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的正常工作，組成結(jié)構(gòu)的每一個(gè)構(gòu)件均應(yīng)能保證正常工作，材料力學(xué)為設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)又安全的構(gòu)件，提供必要的理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法。

材料力學(xué)是本科院校土木工程專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門與工程實(shí)際緊密聯(lián)系的課程，對培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)起著至關(guān)重要的作用［1］。同時(shí)，這是一門理論性較強(qiáng)的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容要求學(xué)生掌握受力構(gòu)件變形及其變形過程中構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力的分析和計(jì)算方法；掌握強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分析理論在工程設(shè)計(jì)、事故分析等方面的應(yīng)用；結(jié)合理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法能設(shè)計(jì)既安全又經(jīng)濟(jì)的構(gòu)件。教學(xué)目的是使學(xué)生對構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題具有明晰的概念；能夠從工程實(shí)際問題出發(fā)，建立力學(xué)模型，對構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行定性定量分析；培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)素養(yǎng)，定性、定量分析能力，嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的思維方法及一絲不茍的工作作風(fēng)。學(xué)生學(xué)習(xí)難度普遍較大，且隨著授課學(xué)時(shí)不斷被壓縮，對教師的授課也提出新的挑戰(zhàn)。在國外，美國的ABET工程教育評估對本科生的學(xué)業(yè)知識和能力也提出了具體的要求，課程體系設(shè)置特點(diǎn)有：注重知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際工程問題能力，并且從五個(gè)方面開展：教學(xué)思路、知識傳授、教師配置、作業(yè)形式、成績評價(jià)［2］。對比國外土木工程專業(yè)“材料力學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)體系研究，我國“材料力學(xué)”的教學(xué)考核與評價(jià)還比較單一，不夠合理和科學(xué)，并且在考核題目的適宜度上很少有研究，從而弱化了檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。為檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，考試是評價(jià)教與學(xué)的重要手段，通過對考試成績和試卷的分析，了解和優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)與教師教學(xué)水平的技術(shù)，對于規(guī)范命題、評價(jià)教學(xué)、促進(jìn)教學(xué)改革都具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義［34］。本文通過評析土木工程專業(yè)2020級本科生材料力學(xué)期末考試成績和試卷質(zhì)量，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)“教”與“學(xué)”過程中存在的問題，從而有效地促進(jìn)試卷考核標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量。

1?研究對象和方法

1.1?研究對象

以土木工程專業(yè)2020級本科生材料力學(xué)186份期末試卷為研究對象，本套試卷共有30道題，總分值為100分，考核內(nèi)容包含各章節(jié)主要內(nèi)容，試題內(nèi)容占比符合教學(xué)大綱要求和授課學(xué)時(shí)安排。各題型所占分值見表1，考試時(shí)間為90分鐘。

1.2?評分方法

根據(jù)西北民族大學(xué)閱卷規(guī)則，依照參考答案和評分標(biāo)準(zhǔn)閱卷，由教研室組織閱卷小組，多人流水閱卷，客觀題和主觀題均采取流水式閱卷，反復(fù)核對校驗(yàn)，最終得出總分。

1.3?統(tǒng)計(jì)方法

將選定樣本（186份試卷）各題型、各試題得分錄入電腦，用統(tǒng)計(jì)軟件Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。從全部試卷的得分情況、分值分布情況、均值、標(biāo)準(zhǔn)差、難度和區(qū)分度進(jìn)行試卷質(zhì)量評估。

2?分析

2.1?成績分析

2020級土木工程專業(yè)本科生材料力學(xué)期末成績，186份試卷中最高分96分，最低分31分，平均成績（63.54±10.66）分，各題型得分情況見表2。其中填空題的平均分占比42.78%，選擇題的平均分占比80.90%，概念題的平均分占比51.90%，簡答題的平均分占比68.90%，計(jì)算題的平均分占比70.77%。成績在0～59分?jǐn)?shù)段，頻數(shù)44人，有效百分比23.65%，累計(jì)百分比23.65%；60～69分?jǐn)?shù)段，頻數(shù)82人，有效百分比44.09%，累計(jì)百分比67.74%；70～79分?jǐn)?shù)段，頻數(shù)41人，有效百分比22.04%，累計(jì)百分比89.78%；80～89分?jǐn)?shù)段，頻數(shù)15人，有效百分比8.06%，累計(jì)百分比97.84%；90～100分?jǐn)?shù)段，頻數(shù)4人，有效百分比2.16%，累計(jì)百分比100.00%。學(xué)生成績正態(tài)分布見圖1，得分分值符合正態(tài)性分布。

2.2?試卷質(zhì)量分析

試題難度（P）是衡量試題難易程度的指標(biāo)，反映試題對全體被試者的適合程度。P值越大，說明題目得分率越高，試題越容易，試題難度在0.35至0.65之間為宜［5］。

區(qū)分度是通過試題來分辨受試者能力大小的參量，它反映試題區(qū)分不同水平受試者的程度，按層次區(qū)分優(yōu)秀、一般、差。美國測量學(xué)家伊貝爾（L.EbeI）于1965年提出了判斷測題優(yōu)劣的項(xiàng)目鑒別度標(biāo)準(zhǔn)：區(qū)分度在0.4以上的為“優(yōu)良”項(xiàng)目，在0.3至0.39之間的為“合格”項(xiàng)目，在0.2至0.29之間的為“尚可、需修改”項(xiàng)目，在0.19以下的為“應(yīng)淘汰”項(xiàng)目［6］。

2020級土木工程專業(yè)本科生材料力學(xué)各題型難度和區(qū)分度分別是：填空題難度0.37，區(qū)分度0.45；選擇題難度0.69，區(qū)分度0.48；概念題難度0.53，區(qū)分度0.66；簡答題難度0.61，區(qū)分度0.51；計(jì)算題難度0.49，區(qū)分度0.54。除選擇題難度較大，其他各題型難度適中；各題型區(qū)分度均在0.4以上，均為優(yōu)良項(xiàng)目。各試題難度和區(qū)分度見表3（其中：P題型題號）。

3?結(jié)果

從表3可以得出，30個(gè)項(xiàng)目的難度（P）變化范圍在008～0.89之間，難度介于0.08～0.34的項(xiàng)目有6個(gè)，分值占比為11.5%;難度介于0.35～0.65的項(xiàng)目有14個(gè)，分值占比62%；難度大于0.65的項(xiàng)目有8個(gè)，分值占比26.5%。說明此次考試試題適中。

30個(gè)項(xiàng)目中，填空題有6個(gè)項(xiàng)目為優(yōu)良項(xiàng)目，區(qū)分度均在0.43以上；選擇題有4個(gè)項(xiàng)目為優(yōu)良項(xiàng)目，區(qū)分度均在0.47以上；概念題有3個(gè)項(xiàng)目為優(yōu)良項(xiàng)目，區(qū)分度均在0625以上；簡答題有3個(gè)項(xiàng)目為優(yōu)良項(xiàng)目，區(qū)分度均在043以上；選擇題有2個(gè)項(xiàng)目為優(yōu)良項(xiàng)目，區(qū)分度均在0.41以上。有4個(gè)項(xiàng)目區(qū)分度在0.21～0.25之間，是尚可、需修改，填空題第六題和第八題、選擇題第六題及概念題第一題，需修改后再進(jìn)行測試；有4個(gè)項(xiàng)目區(qū)分度在0.035～017之間，是應(yīng)淘汰的項(xiàng)目，其中填空題第七題、概念題第二題、簡答題第二題及計(jì)算題第一題需直接淘汰。總體，18個(gè)項(xiàng)目均屬優(yōu)良項(xiàng)目，區(qū)分度較好，具有較強(qiáng)的鑒別力。

對我校土木工程專業(yè)2020級本科生材料力學(xué)期末試卷分析，學(xué)生得分分值基本符合正態(tài)性分布，多數(shù)學(xué)生成績集中在60～69分?jǐn)?shù)段，占總?cè)藬?shù)的44.09%，而高分學(xué)生少，90分以上只有4人。各題型難度介于0.37～0.69，試題難度在0.35～0.65的項(xiàng)目有14個(gè)，分值占比62%，多數(shù)試題難易程度適中。各題型區(qū)分度均大于0.4，試題區(qū)分度中18個(gè)項(xiàng)目均屬優(yōu)良項(xiàng)目，區(qū)分度較好，具有較強(qiáng)的鑒別力，個(gè)別試題將需要進(jìn)一步修改或淘汰。

通過對考核試卷進(jìn)行質(zhì)量評估，有助于發(fā)現(xiàn)課程“教”與“學(xué)”過程中存在的問題。在此次試卷分析中，發(fā)現(xiàn)：（1）試題難易程度適中，大多數(shù)試題區(qū)分度較好，具有較強(qiáng)的鑒別力，能滿足對學(xué)生知識掌握及能力提升的測試要求。但學(xué)生成績整體不理想，平均分僅為63.54分，成績總體偏低，高分段人數(shù)少，呈現(xiàn)兩極分化，差距較大。（2）學(xué)生在概念題的得分上沒有滿分，可見學(xué)生對概念基礎(chǔ)知識的理解不夠透徹，甚至存在輕視現(xiàn)象。（3）填空題主要考查學(xué)生對知識點(diǎn)細(xì)節(jié)的把握和拓展性知識的考查，此次試卷中填空題的平均分占比42.78%，可見多數(shù)學(xué)生對知識點(diǎn)細(xì)節(jié)的把握不夠準(zhǔn)確，對知識的靈活應(yīng)用欠佳。針對以上問題，為進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，在今后的教學(xué)中應(yīng)該著力解決以下問題：（1）民族院校區(qū)域差異形成的基礎(chǔ)差異不平衡現(xiàn)象，對此根據(jù)授課對象進(jìn)行分層教學(xué)，根據(jù)學(xué)生掌握情況循序漸進(jìn)不斷提升。（2）引導(dǎo)和加強(qiáng)學(xué)生對材料力學(xué)概念的重視和理解，以試題的形式有針對性地進(jìn)行講授，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（3）以工程案例出發(fā)，利用材料力學(xué)知識進(jìn)行分析問題、解決問題，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，拓展學(xué)生的思維，提升學(xué)生對知識的應(yīng)用能力。

通過對我校土木工程專業(yè)2020級本科生材料力學(xué)期末試卷分析，學(xué)生得分分值基本符合正態(tài)性分布，試題難易程度適中，大多數(shù)試題區(qū)分度良好，個(gè)別試題將需要進(jìn)一步修改或淘汰，進(jìn)一步提高鑒別力，以促進(jìn)完善試題。同時(shí)將符合指標(biāo)的試題，納入材料力學(xué)試題庫，進(jìn)一步提高試卷考核標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高材料力學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

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基金項(xiàng)目：西北民族大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2020YBJG58）

作者簡介：王曉慶（1984—?），女，甘肅天水人，講師，研究方向：風(fēng)沙物理學(xué)研究。