控制工程目標(biāo)達(dá)成度的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)

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摘要：課程目標(biāo)是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，達(dá)成度評(píng)價(jià)是衡量教學(xué)目標(biāo)完成的標(biāo)準(zhǔn)。以控制工程基礎(chǔ)課程為例，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)對(duì)課程進(jìn)行了達(dá)成度分析和計(jì)算，并進(jìn)一步嘗試將達(dá)成度評(píng)價(jià)方法用于定量的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)，找出教學(xué)中的不足，以便有效提高課程教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)行課程持續(xù)改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：工程認(rèn)證；達(dá)成度；計(jì)算；質(zhì)量評(píng)價(jià)

工程教育認(rèn)證是工程教育與工程師資格水平的國(guó)際化認(rèn)可，也是一種工程教育質(zhì)量保證體系，其在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、持續(xù)改進(jìn)都提出了明確的要求[1]。其中，持續(xù)改進(jìn)是以達(dá)成度評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的。達(dá)成度評(píng)價(jià)是一套評(píng)價(jià)目標(biāo)完成程度方法，通過(guò)達(dá)成度評(píng)價(jià)使得學(xué)校能夠及時(shí)掌握畢業(yè)要求的達(dá)成情況，并根據(jù)評(píng)價(jià)過(guò)程數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)調(diào)整課程設(shè)置和教學(xué)計(jì)劃安排，為持續(xù)改進(jìn)各項(xiàng)工作提供依據(jù)[2-3]。達(dá)成度評(píng)價(jià)主要分為畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)和課程達(dá)成度評(píng)價(jià)兩種，其中畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)是圍繞工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證“以學(xué)生為中心、基于成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念，對(duì)學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求、達(dá)成人才培養(yǎng)目標(biāo)的程度開(kāi)展評(píng)價(jià)，而課程達(dá)成度評(píng)價(jià)是畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，其主要圍繞支撐畢業(yè)要求的各項(xiàng)課程指標(biāo)點(diǎn)，采用合理的考核形式如考試、報(bào)告、設(shè)計(jì)、作業(yè)等和合理的計(jì)算方法形成評(píng)價(jià)，為畢業(yè)達(dá)成度評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2017年該校機(jī)械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)進(jìn)行了工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證工作，下面就以筆者熟悉的《控制工程基礎(chǔ)》為例[4]，淺談一下課程目標(biāo)的評(píng)價(jià)與達(dá)成情況，并進(jìn)一步嘗試將課程達(dá)成評(píng)價(jià)應(yīng)用于課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)，期望能夠改進(jìn)教學(xué)效果。

1《控制工程基礎(chǔ)》教學(xué)目標(biāo)及支撐關(guān)系

控制工程基礎(chǔ)課程是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科學(xué)生的一門(mén)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是支撐機(jī)械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求的基礎(chǔ)課程之一。課程以自動(dòng)控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，以系統(tǒng)分析方法為重點(diǎn)，以經(jīng)典控制理論為主線(xiàn)，結(jié)合機(jī)電控制系統(tǒng)的實(shí)際，闡述了控制系統(tǒng)的基本理論、分析和設(shè)計(jì)方法。主要任務(wù)是通過(guò)課程教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生控制系統(tǒng)的基本理論、性能分析及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和綜合應(yīng)用能力。工程教育課程設(shè)置的流程一般為：根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，在行業(yè)專(zhuān)家參與下確定課程支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的強(qiáng)度，以此為基礎(chǔ)制定相關(guān)課程的大綱，設(shè)置課程的教學(xué)環(huán)節(jié)和考核方法?；谏鲜隽鞒?，最終確定《控制工程基礎(chǔ)》的課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)如表1所示，具體的要求如下所述。（1）了解控制系統(tǒng)的發(fā)展背景及現(xiàn)狀，熟悉控制系統(tǒng)的工作原理及組成，掌握控制系統(tǒng)的基本要求。掌握控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模的基本方法，學(xué)會(huì)建立機(jī)電系統(tǒng)的微分方程。能正確運(yùn)用Laplace變換，對(duì)微分方程進(jìn)行求解，推導(dǎo)傳遞函數(shù)。能通過(guò)方框圖化簡(jiǎn)及梅遜公式求取系統(tǒng)傳遞函數(shù)。（課程目標(biāo)1）（2）正確理解時(shí)域分析法的基本原理，熟悉時(shí)域的各項(xiàng)性能指標(biāo)。正確理解頻域分析法的基本原理，熟悉頻域的各項(xiàng)性能指標(biāo)，能夠熟練繪制典型環(huán)節(jié)及系統(tǒng)頻率特性圖。掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性判別的依據(jù)，能夠熟練應(yīng)用勞斯判據(jù)、奈氏圖和波德圖判定系統(tǒng)穩(wěn)定性，掌握穩(wěn)定裕量概念及計(jì)算。能夠熟練計(jì)算系統(tǒng)誤差，分析誤差影響因素。（課程目標(biāo)2）（3）正確理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正的基本原理，掌握PID控制規(guī)律及實(shí)現(xiàn)方式，掌握系統(tǒng)校正的基本方法，能夠熟練利用波德圖對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行設(shè)計(jì)與校正。

2課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算與分析

《控制工程基礎(chǔ)》課程設(shè)置了多種考核方式以考察其支撐的指標(biāo)點(diǎn)是否達(dá)成。考核的方式主要有期末考試、作業(yè)、考勤、討論和上課問(wèn)答等。對(duì)不同的考核方式，計(jì)算達(dá)成度的方法也不同，其中期末考試采用成績(jī)分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)，在期末考試的命題中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和大綱的規(guī)定，期末考試每一道題分別對(duì)應(yīng)于不同的指標(biāo)點(diǎn)，試卷的知識(shí)點(diǎn)與大綱規(guī)定的知識(shí)點(diǎn)相一致，并占相應(yīng)的分值。而作業(yè)和上課問(wèn)答和討論等主觀性較強(qiáng)的考核則采用了評(píng)分表分析法分別制定相對(duì)應(yīng)的評(píng)分細(xì)則進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)達(dá)成度=相關(guān)內(nèi)容學(xué)生平均分/相關(guān)內(nèi)容總分的計(jì)算方法，統(tǒng)計(jì)計(jì)算的結(jié)果如表2所示。《控制工程基礎(chǔ)》目標(biāo)達(dá)成度的計(jì)算依據(jù)大綱規(guī)定的比重分別進(jìn)行計(jì)算并匯總得到。其中期末考試占80%，其他考核包括作業(yè)、出勤、上課回答問(wèn)題及討論都劃歸到平時(shí)考核中占20%。支撐課程目標(biāo)1的考核為期末考試37分(滿(mǎn)分100)和平時(shí)成績(jī)30分(滿(mǎn)分100)，該指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成度為0.82；支撐課程目標(biāo)2的內(nèi)容包括期末考試52分和平時(shí)成績(jī)50分，達(dá)成度為0.74；支撐課程目標(biāo)3的主要是期末考試11分，平時(shí)成績(jī)20分，達(dá)成度為0.74。由于機(jī)械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的課程教學(xué)預(yù)設(shè)目標(biāo)為0.7，所以畢業(yè)要求的達(dá)成度評(píng)價(jià)以達(dá)成度評(píng)價(jià)值大于0.7為達(dá)成，由表3計(jì)算的達(dá)成度結(jié)果可見(jiàn)，《控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)總體上達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)。具體到每個(gè)課程目標(biāo)，目標(biāo)1的達(dá)成度最高，課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)3要低一些，說(shuō)明從總體上課程目標(biāo)1完成的質(zhì)量和學(xué)生掌握的程度較好。

3按課程關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的達(dá)成度計(jì)算與分析

實(shí)際上，每一個(gè)課程目標(biāo)點(diǎn)是由多個(gè)課程知識(shí)點(diǎn)支撐。而以上課程達(dá)成度計(jì)算僅從總體上反映了課程目標(biāo)的完成程度，其還無(wú)法反映出支撐每個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)達(dá)成情況，這對(duì)于畢業(yè)目標(biāo)達(dá)成計(jì)算沒(méi)有影響，但對(duì)于如何有針對(duì)性地提高教學(xué)質(zhì)量無(wú)法提供參考[5]。為此，本文嘗試將目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算方法進(jìn)一步細(xì)化，用來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，期望通過(guò)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，來(lái)考察教學(xué)效果，為有針對(duì)性地提高教學(xué)質(zhì)量提供參考。經(jīng)所帶該課程的所有老師討論和梳理該課程的知識(shí)點(diǎn)及目標(biāo)點(diǎn)支撐關(guān)系，完成知識(shí)點(diǎn)與課程目標(biāo)的支撐關(guān)系如表3所示。將《控制工程基礎(chǔ)》大綱規(guī)定的三個(gè)目標(biāo)點(diǎn)下的課程內(nèi)容分成了11個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，其中每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的分值由該知識(shí)點(diǎn)的期末考試所占實(shí)際分值統(tǒng)計(jì)得到，占目標(biāo)值的80%，同一課程目標(biāo)下的各知識(shí)點(diǎn)相加總和等于該課程目標(biāo)總的分值。知識(shí)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的平時(shí)考核比重包括作業(yè)、出勤、上課問(wèn)答和討論等根據(jù)平時(shí)作業(yè)題量和知識(shí)點(diǎn)所占課時(shí)數(shù)及提問(wèn)內(nèi)容相關(guān)度來(lái)劃分，占目標(biāo)值的20%。依據(jù)達(dá)成度計(jì)算方法，計(jì)算統(tǒng)計(jì)的結(jié)果如表3所示。由表3關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)達(dá)成度計(jì)算結(jié)果可以看出，學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的達(dá)成情況存在差異，反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度有差別，其中達(dá)成度最高為控制工程基本概念中的定義、原理、結(jié)構(gòu)，其次是控制系統(tǒng)的要求，說(shuō)明學(xué)生對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的掌握比較扎實(shí)，這些知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)概念和基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單和明確，學(xué)生易于掌握。達(dá)成度較低有控制系統(tǒng)的時(shí)域分析為0.6，傳遞函數(shù)求解0.66及控制系統(tǒng)校正設(shè)計(jì)0.67，按達(dá)成度評(píng)價(jià)值大于0.7為達(dá)成的話(huà)，學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的掌握還沒(méi)有達(dá)到要求，造成這種現(xiàn)象的原因?yàn)樗婕暗年P(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)多為對(duì)課程知識(shí)的掌握和運(yùn)用，屬于較高層次的教學(xué)要求，目前學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和知識(shí)運(yùn)用距離這類(lèi)目標(biāo)的達(dá)成存在一定的差距。

4提高達(dá)成度的改進(jìn)措施

綜合比較《控制工程基礎(chǔ)》所涉及的全部關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的目標(biāo)達(dá)成度情況，可以看出該課程存在基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念達(dá)成度高和對(duì)課程知識(shí)綜合運(yùn)用達(dá)成度低的特點(diǎn)，這從一定程度上反映出了在教學(xué)過(guò)程中的不足，還需要進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量。有針對(duì)性的措施主要有如下幾個(gè)方面。（1）合理分配課時(shí)。在課時(shí)量有限的前提條件下，通過(guò)合理分配課時(shí)突出教學(xué)重點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量，考慮對(duì)于學(xué)生易于掌握的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，采取學(xué)生自學(xué)或者學(xué)生講授的方式處理，而對(duì)目標(biāo)達(dá)成度低，學(xué)生掌握困難的知識(shí)點(diǎn)，多分配課時(shí)重點(diǎn)講授并結(jié)合習(xí)題課進(jìn)行知識(shí)運(yùn)用方面的練習(xí)。（2）案例講解，提高應(yīng)用能力。針對(duì)控制系統(tǒng)分析以抽象數(shù)學(xué)模型為主，較為枯燥的特點(diǎn)，在上課時(shí)，以工程實(shí)例為對(duì)象，按照實(shí)際應(yīng)用步驟進(jìn)行控制系統(tǒng)講解，采用設(shè)問(wèn)方式，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)際工程問(wèn)題，提高應(yīng)用能力。（3）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。控制基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)中包含了大量公式、計(jì)算等，容易讓學(xué)生失去興趣。在今后的課堂中可以通過(guò)增加設(shè)問(wèn)的方式激發(fā)學(xué)生的好奇心、通過(guò)實(shí)例和動(dòng)畫(huà)PPT提高趣味性，通過(guò)明確本課程的重要性和意義提高學(xué)習(xí)動(dòng)力，以及及時(shí)更新上課內(nèi)容等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5結(jié)語(yǔ)

本文以《控制工程基礎(chǔ)》為例，詳細(xì)計(jì)算和分析了課程目標(biāo)達(dá)成度，并進(jìn)一步通過(guò)課程目標(biāo)達(dá)成度定量地了解控制工程基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生對(duì)一些關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，從而為突出教學(xué)重點(diǎn)，改進(jìn)教學(xué)方法提供依據(jù)。目前采用課程目標(biāo)達(dá)成度展開(kāi)高等學(xué)校課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)還屬于新生事物，與目前大多數(shù)高校通行的教學(xué)評(píng)價(jià)方式相比，其在針對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行定量化評(píng)價(jià)方面具有優(yōu)勢(shì)。但同時(shí)需要注意的是，課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方式并不能完全替代傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)方式，并且仍有諸多方面如試卷與大綱知識(shí)點(diǎn)相一致，如何區(qū)別不同題型間的評(píng)價(jià)差異及通用性等方面還需要進(jìn)一步改進(jìn)。

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作者:高海濤 韓亞麗 歐益寶 熊建橋 單位:南京工程學(xué)院機(jī)械學(xué)院