王海雄，嚴(yán)天祥，代宣軍，沈中華

（桂林理工大學(xué) 機(jī)械與控制工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

0 引言

工程教育對支撐和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要意義，是我國高等教育的重要組成部分。為保障工程教育質(zhì)量，我國已經(jīng)推行工程教育認(rèn)證。目前實(shí)施教育部組織的專業(yè)評估認(rèn)證，是以學(xué)生掌握知識的成果產(chǎn)出導(dǎo)向?yàn)榕囵B(yǎng)核心。這種培養(yǎng)模式打破傳統(tǒng)教學(xué)理念，使得教學(xué)以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，對教學(xué)過程的要求發(fā)生根本性的改變。根據(jù)工程教育認(rèn)證相關(guān)要求，專業(yè)建設(shè)和課程設(shè)置要以培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生核心能力提升為衡量教學(xué)成果的重要指標(biāo)，確保教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生能真正做到學(xué)必有得，學(xué)有所用。

筆者學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)正按照工程教育認(rèn)證的基本要求開展課程教學(xué)與質(zhì)量目標(biāo)評價(jià)，為該專業(yè)今后的快速發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如何評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果并促使教師教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)，使學(xué)生畢業(yè)所具有的知識和能力滿足工程教育認(rèn)證的基本要求，這是新的培養(yǎng)模式和教育理念對教師教學(xué)和學(xué)生培養(yǎng)過程提出的深刻問題。因此，基于工程教育認(rèn)證的面向產(chǎn)出的課程教學(xué)質(zhì)量評價(jià)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

“機(jī)械部件設(shè)計(jì)”是一門面向機(jī)械專業(yè)開設(shè)的綜合實(shí)踐課程，旨在使學(xué)生掌握機(jī)械產(chǎn)品部件設(shè)計(jì)的一些基本概念和要素，掌握機(jī)械產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念、思想和方法，開始注重培養(yǎng)專業(yè)的設(shè)計(jì)思維方式，使學(xué)生熟練運(yùn)用創(chuàng)造性思維和設(shè)計(jì)的創(chuàng)造方法進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)。這門課作為工程教育專業(yè)認(rèn)證體系里的一門機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)核心實(shí)踐課程，故整個(gè)課程的質(zhì)量評價(jià)均應(yīng)圍繞著工程教育認(rèn)證機(jī)制展開，注重對學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維力與解決分析問題的能力的評價(jià)，以使學(xué)生達(dá)到與企業(yè)用人要求對標(biāo)的專業(yè)綜合素養(yǎng)和能力。

1 課程目標(biāo)

“機(jī)械部件設(shè)計(jì)”是“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中的一個(gè)重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程后進(jìn)行系統(tǒng)深入的綜合實(shí)踐性教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械零部件方案設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖方面的能力，并在實(shí)踐中樹立精益求精的工匠精神，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程、從事工程技術(shù)工作與科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生達(dá)到目標(biāo)：1）熟悉常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型、性能和適用范圍，能根據(jù)工作機(jī)的功能要求和工作條件，選擇合適傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型并確定其布置順序；2）能夠運(yùn)用機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識與機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊等技術(shù)資料對機(jī)械設(shè)計(jì)過程進(jìn)行有效分析；3）運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程的基本理論和方法進(jìn)行機(jī)械零部件設(shè)計(jì)，能正確運(yùn)用機(jī)械繪圖工具和規(guī)范繪制機(jī)械零部件工程圖紙；4）能夠根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)件、支承件、連接件等典型零部件的功能、性能、成本等指標(biāo)進(jìn)行研究方案的設(shè)計(jì)。

2 課程評價(jià)實(shí)踐

2.1 定量評價(jià)

課程評價(jià)采用定量評價(jià)與定性評價(jià)相結(jié)合的方法。定量評價(jià)主要針對本校機(jī)械制造設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專業(yè)2020 級全體學(xué)生的機(jī)械零部件設(shè)計(jì)課程的成績開展定量評價(jià)。取本課程所有學(xué)生各考核環(huán)節(jié)成績，若學(xué)生總數(shù)為N個(gè)，基于成績考核法的第i個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成值表示為：

“機(jī)械部件設(shè)計(jì)”課程的考核包括機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的說明書、零件圖和裝配圖（設(shè)計(jì)圖）、過程考核和答辯五個(gè)部分，各考核方式支撐的課程目標(biāo)及成績的比例見表1。

表1 “機(jī)械部件設(shè)計(jì)”課程目標(biāo)達(dá)成成績構(gòu)成表

根據(jù)全部學(xué)生的各課程目標(biāo)成績計(jì)算出各課程目標(biāo)達(dá)成值后，對本課程考核結(jié)果進(jìn)行定量評價(jià)柱狀圖分析，如圖1 所示。以0.6 為課程目標(biāo)期望值，課程目標(biāo)1、2、3、4 的達(dá)成值分別為0.806、0.814、0.810、0.804 程目標(biāo)1、2、3、4 的達(dá)成值都達(dá)到期望值。從圖1 可以看出，本專業(yè)全部學(xué)生對本實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)處于較理想的狀態(tài)。這與過程考核、設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)圖與答辯成績等是吻合的。但與往屆本課程的目標(biāo)達(dá)成值相比較，四個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成值均有所降低。

圖1 “機(jī)械部件設(shè)計(jì)”課程目標(biāo)達(dá)成值定量評價(jià)柱狀圖

對本課程103 名同學(xué)的考核結(jié)果進(jìn)行個(gè)體差異分析，分析結(jié)果如圖2 所示。粗直線條為課程目標(biāo)期望值。個(gè)體評價(jià)分布圖的分析結(jié)果表明：有1 個(gè)學(xué)生課程目標(biāo)未能達(dá)到各課程目標(biāo)期望值；課程目標(biāo)1、2、3、4 未達(dá)期望值的學(xué)生代號為89，由于該學(xué)生未提交設(shè)計(jì)說明書和圖紙，這門課的成績記為0 分；本實(shí)踐課程的課程目標(biāo)達(dá)成值都較高，從過程考核、設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)圖與答辯成績的分析可知，4 個(gè)環(huán)節(jié)的成績普遍較高，這樣使得每個(gè)學(xué)生的總成績較高，從而有較高的課程目標(biāo)達(dá)成值。

圖2 “機(jī)械部件設(shè)計(jì)”課程目標(biāo)達(dá)成值個(gè)體差異分析

2.2 定性評價(jià)

定性評價(jià)法則通過向?qū)W習(xí)本課程的所有學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷的方式收集數(shù)據(jù)?；趩柧碚{(diào)查課程目標(biāo)達(dá)成值計(jì)算式：

問卷主要涉及本課程目標(biāo)達(dá)成情況評價(jià)，每一項(xiàng)課程目標(biāo)設(shè)五個(gè)檔次，對應(yīng)課程目標(biāo)達(dá)成從低到高的質(zhì)量分布。取本課程所有學(xué)生的課程目標(biāo)達(dá)成值問卷調(diào)查結(jié)果，見表2。

表2 “機(jī)械部件設(shè)計(jì)”課程目標(biāo)達(dá)成情況問卷調(diào)查結(jié)果

對本課程103 名同學(xué)的定性評價(jià)結(jié)果進(jìn)行柱狀圖分析，課程目標(biāo)1、2、3、4 的達(dá)成情況如圖3 所示，粗實(shí)線條為課程目標(biāo)期望值。從圖3 可以看出，各課程目標(biāo)達(dá)成情況和定量評價(jià)基本一致，課程目標(biāo)1 和課程目標(biāo)4 達(dá)成值最低，說明對這兩個(gè)課程目標(biāo)的教學(xué)需要重點(diǎn)改進(jìn)，使學(xué)生更加滿意。

圖3 “機(jī)械部件設(shè)計(jì)”課程目標(biāo)達(dá)成值定性評價(jià)結(jié)果

3 課程目標(biāo)達(dá)成值評價(jià)結(jié)果分析與持續(xù)改進(jìn)

本課程各課程目標(biāo)的定量評價(jià)法達(dá)成值和定性評價(jià)法達(dá)成值如表3 所示。從表3 可見，本課程的課程目標(biāo)全部達(dá)成，課程目標(biāo)4 的定量評價(jià)法達(dá)成值和課程目標(biāo)1 的定性評價(jià)法達(dá)成值最低，表明學(xué)生在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)過程中不能充分考慮功能、性能、成本等指標(biāo)，以及不能很好地運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程的基本理論和方法。由于本課程的課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)為一一對應(yīng)關(guān)系，因此，課程目標(biāo)達(dá)成值的評價(jià)結(jié)果可作為畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成值評價(jià)結(jié)果，可以為后續(xù)的畢業(yè)要求達(dá)成值評價(jià)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

表3 “機(jī)械部件設(shè)計(jì)”課程目標(biāo)達(dá)成情況評價(jià)結(jié)果

根據(jù)定量評價(jià)法的課程目標(biāo)達(dá)成情況評價(jià)結(jié)果，本課程的課程目標(biāo)達(dá)成值評價(jià)結(jié)果分析如下：

（1）課程目標(biāo)1 要求學(xué)生能根據(jù)工作機(jī)的功能要求和工作條件，選擇合適傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型并確定其布置順序。課程目標(biāo)1 的定量評價(jià)達(dá)成值較低，表明學(xué)生對常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型、性能和適用范圍知識掌握不夠好。后續(xù)教學(xué)過程中，繼續(xù)加強(qiáng)對學(xué)生根據(jù)功能要求和工作條件進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選型能力的指導(dǎo)，并增加學(xué)生對這方面的實(shí)踐練習(xí)。

（2）課程目標(biāo)2 要求學(xué)生能夠運(yùn)用機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識與機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊等技術(shù)資料對機(jī)械設(shè)計(jì)過程進(jìn)行有效分析。課程目標(biāo)2 的定量評價(jià)達(dá)成值較高，表明學(xué)生能較為熟練運(yùn)用機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識和機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的技術(shù)資料。后續(xù)教學(xué)過程中，要求學(xué)生運(yùn)用機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識和查閱機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)資料等能聯(lián)系實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以提高這方面的能力。

（3）課程目標(biāo)3 要求學(xué)生能夠運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程的基本理論和方法進(jìn)行機(jī)械零部件設(shè)計(jì)，能正確運(yùn)用機(jī)械繪圖工具和規(guī)范繪制機(jī)械零部件工程圖紙。課程目標(biāo)3 的定量評價(jià)達(dá)成值較高，表明學(xué)生機(jī)械零部件設(shè)計(jì)和繪制工程圖紙的能力較強(qiáng)。后續(xù)教學(xué)過程中，進(jìn)一步加強(qiáng)對學(xué)生機(jī)械零部件設(shè)計(jì)、運(yùn)用機(jī)械繪圖工具、規(guī)范繪制機(jī)械零部件工程圖紙等能力的培養(yǎng)。

4）課程目標(biāo)4 要求學(xué)生能夠根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)件、支承件、連接件等典型零部件的功能、性能、成本等指標(biāo)進(jìn)行研究方案的設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)4 的定量評價(jià)達(dá)成值最低，表明學(xué)生在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)過程中需要進(jìn)一步考慮型零部件的功能、性能、成本等指標(biāo)。后續(xù)教學(xué)過程中，要注重引導(dǎo)學(xué)生在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)過程中考慮典型零部件的功能、性能、成本等指標(biāo)。

4 結(jié)語

在工程教育認(rèn)證面向產(chǎn)出的基本理念的指引下，“機(jī)械部件設(shè)計(jì)”課程評價(jià)從設(shè)計(jì)說明書、工程圖紙以及平時(shí)成績等方面進(jìn)行綜合定量評價(jià)，參考基于問卷調(diào)查的定性評價(jià)，可以較為真實(shí)反映本專業(yè)的全體學(xué)生對課程知識的掌握情況，并通過課程達(dá)成目標(biāo)的結(jié)果分析，提出持續(xù)改進(jìn)措施，為下一年的本課程的教學(xué)改革奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過教學(xué)實(shí)踐并鼓勵(lì)學(xué)生參加機(jī)械部件的裝配案例，有效促進(jìn)學(xué)生對常見的機(jī)械部件設(shè)計(jì)基本理論知識的掌握，學(xué)會解決機(jī)械工程領(lǐng)域較為復(fù)雜的工程問題，掌握本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展概況和最新前沿，樹立機(jī)械工程師應(yīng)有的職業(yè)道德和敬業(yè)精神，最終達(dá)成工程教育專業(yè)認(rèn)證對該課程的要求。