胡萬強, 葛 瑜, 王松濤, 張雪飛

(許昌學(xué)院 電氣與機械工程學(xué)院,河南 許昌 461000)

2016年,我國工程教育正式加入《華盛頓協(xié)議》,這標志著我國工程教育專業(yè)認證正式與國際接軌[1].成果導(dǎo)向教育(Outcome-Based Education,簡稱OBE)作為工程教育專業(yè)認證的核心理念,可以用于評價學(xué)生的畢業(yè)要求達成度[2].方法是通過一些評估方法,按照畢業(yè)要求所提出的指標對學(xué)生所獲得的能力進行科學(xué)合理的評價,把評價結(jié)果作為課程持續(xù)改進的重要依據(jù),最終的目的是確保畢業(yè)生能夠達到畢業(yè)要求.近年來,工程教育認證越來越受到國內(nèi)高校的重視,各種教學(xué)成果、研究理念層出不窮.關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的持續(xù)評價和改進方面的研究也較多,文獻[2]以“軌道交通信號系統(tǒng)綜合實踐”課程為例,對課程目標達成度評價與持續(xù)改進工作進行探索研究.文獻[3]構(gòu)建了基于OBE理念的高校體育教學(xué)持續(xù)改進體系.文獻[4]以南京工業(yè)大學(xué)金屬材料工程專業(yè)為例,制定了畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標的持續(xù)改進體系的評價機制.

文獻[5]以工程教育認證標準規(guī)定的畢業(yè)要求為準則,建立評價體系,對水利水電工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)要求達成度進行定量評價并提出建議用于持續(xù)改進.

文中以工程教育專業(yè)認證為背景,結(jié)合許昌學(xué)院機械專業(yè)人才培養(yǎng)方案,以“液壓與氣壓傳動”課程為例,以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目標,制定了課程目標,建構(gòu)了課程目標評價體系,并進行持續(xù)改進.

1 制定課程目標

根據(jù)工程教育認證標準的要求以及社會、行業(yè)和學(xué)位定位,許昌學(xué)院機械工程系修訂并完善了機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標.根據(jù)工程教育認證標準和要求,結(jié)合機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案,作者制訂了3個培養(yǎng)目標,分為知識目標、能力目標和素養(yǎng)目標,分別對應(yīng)支撐畢業(yè)要求的指標點以及畢業(yè)要求.

1.1 知識目標

掌握液壓與氣壓傳動壓力、流量等基本概念;掌握液壓與氣壓傳動的靜力學(xué)及動力學(xué)三個基本方程;掌握各種液氣壓元件結(jié)構(gòu)、原理、特點;掌握各類液氣壓基本回路的功能,組成和應(yīng)用;對主要液氣壓元件建立數(shù)學(xué)模型.

1.2 能力目標

能夠分析機械設(shè)計制造領(lǐng)域復(fù)雜工程系統(tǒng)中液氣壓子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理;能夠分析液氣壓子系統(tǒng)中壓力、流量、作用力等參數(shù).畢業(yè)要求:問題分析能力.

1.3 素養(yǎng)目標

能夠針對機械設(shè)計制造領(lǐng)域復(fù)雜工程問題設(shè)計液氣壓子系統(tǒng);能夠針對液氣壓子系統(tǒng)確定壓力、流量等技術(shù)參數(shù);能夠設(shè)計液氣壓系統(tǒng)原理圖;能夠計算和選擇液壓元件;能夠估計液氣壓系統(tǒng)的性能;能夠繪制工作圖,編寫技術(shù)文件.畢業(yè)要求:科研開發(fā)能力

課程目標與畢業(yè)要求、畢業(yè)要求指標點以及畢業(yè)要求的支撐強度如表1所示[6].

2 課程目標評價及持續(xù)改進體系建立

通過借鑒PDCA(即計劃(Plan)、執(zhí)行(Do)、檢查(Check)、處理(Act)、)循環(huán)理念,根據(jù)課程目標要求,作者研究并構(gòu)建了課程目標評價及持續(xù)改進體系. 該體系如圖1所示,課程評價工作責(zé)任機構(gòu)由課程質(zhì)量評價小組和課程組構(gòu)成,其中課程質(zhì)量評價小組由學(xué)院督導(dǎo)組部分成員、相關(guān)專業(yè)負責(zé)人構(gòu)成,主要職責(zé)包括:審核課程考試/考核主要內(nèi)容、考試/考核方式是否合理,審核定量/定性評價方法是否合理,審核課程質(zhì)量分析報告是否全面,并提出持續(xù)改進意見.課程組完成具體評價工作.學(xué)院教務(wù)辦公室和輔導(dǎo)員負責(zé)配合評價工作的開展[7].

表1 課程目標與主要支撐畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系

圖1 液壓與氣壓傳動課程目標評價及持續(xù)改進體系

2.1 課程考核方式

經(jīng)過多方調(diào)研,作者設(shè)計了如表2所示的液壓與氣壓傳動課程考核體系,該體系主要從課程目標、評價方式、考核內(nèi)容等方面進行構(gòu)建[7].平時成績和期末成績來支撐課程目標達成方式.如,課程目標3由平時成績來支撐.平時成績由平時作業(yè)、課堂討論作業(yè)或課后作業(yè)環(huán)節(jié)支撐,期末成績由考試成績支撐.重點考查學(xué)生運用液體靜力學(xué)及動力學(xué)基本方程求解液壓系統(tǒng)壓力、流量等參數(shù)的能力,能夠?qū)⒁簤涸约盎净芈窇?yīng)用到解決機械設(shè)計制造領(lǐng)域的液壓傳動系統(tǒng)相關(guān)問題.

表2 液壓與氣壓傳動課程考核體系

2.2 達成度計算

3 課程目標達成情況分析及持續(xù)改進

結(jié)合本專業(yè)學(xué)生的基本素質(zhì)和培養(yǎng)方案要求,經(jīng)過反復(fù)修改,確定課程目標達成度計算方法如表3所示.根據(jù)上述所示的達成度公式計算2019級機械設(shè)計制造及其自動化1班液壓課程教學(xué)目標達成情況如表4所示.

表3 課程目標達成度計算方法

表4 2019級1班教學(xué)目標達成情況評價分析表

從表4可以得出,課程目標1達成度為0.798,課程目標3達成度為0.830,這兩個課程目標達成效果相對理想.原因是,課程目標1主要體現(xiàn)學(xué)生運用液體靜力學(xué)及動力學(xué)基本方程求解液壓系統(tǒng)壓力、流量等參數(shù)的能力,能夠?qū)⒁簤涸约盎净芈窇?yīng)用到解決機械設(shè)計制造領(lǐng)域的液壓傳動系統(tǒng)相關(guān)問題.從綜合得分來看,大部分學(xué)生對基本理論和基本知識掌握和應(yīng)用能力較好;課程目標3主要體現(xiàn)對學(xué)生液壓系統(tǒng)設(shè)計能力的培養(yǎng),以課上討論作業(yè)和課后作業(yè)的形式進行考核,大部分學(xué)生都能夠積極參與討論,設(shè)計結(jié)果較理想.說明針對這兩個課程目標實施的教學(xué)方法和教學(xué)手段科學(xué)合理.

課程目標2支撐的效果相對較差,主要原因是,課程目標2使學(xué)生掌握各種液壓元件結(jié)構(gòu)、原理、特點,培養(yǎng)學(xué)生分析復(fù)雜液壓子系統(tǒng)中壓力、流量、作用力、負載運動狀態(tài)等參數(shù)的能力.從綜合成績來看,失分較多的集中體現(xiàn)在液壓元件的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用方面,另外,對液壓系統(tǒng)工作過程的分析也較欠缺.

針對以上分析結(jié)果,在本屆液壓與氣壓傳動課程的教學(xué)中,課程目標的達成情況居中,說明這學(xué)期采取的教學(xué)方法和手段基本合理.通過達成分析及問卷調(diào)查得知,大部分同學(xué)們在知識、能力、素質(zhì)三個層面均得到發(fā)展,學(xué)生的液壓系統(tǒng)設(shè)計能力、分析判斷能力均得到鍛煉和提高,團隊協(xié)作意識得到加強.

同時,也梳理了課程教學(xué)需要改進的主要方向,即加強學(xué)生在解決復(fù)雜工程問題方面的訓(xùn)練.液壓與氣壓傳動系統(tǒng)是軟硬件緊密結(jié)合,涉及電、氣、液、控制等領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng).因此,教學(xué)組織實施應(yīng)以學(xué)生為中心,以案例教學(xué)法為主,采用課前預(yù)習(xí)、課中討論、課后練習(xí)的方式促進學(xué)生達成課程目標.另外針對學(xué)習(xí)態(tài)度不好、學(xué)習(xí)有困難的同學(xué),教師要加強對他們的管理,及時對他們進行幫扶.

4 結(jié)語

文章以工程教育專業(yè)認證為背景,對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的液壓與氣壓傳動課程進行了改革,重新修訂了課程目標,建立了課程評價體系,以一個班級的綜合成績?yōu)槔?根據(jù)達成度公式計算課程目標的達成情況,并對達成情況進行了分析并提出改進措施.