穆浩志王曉菲薛立軍牛興華
(1.天津市先進機電系統設計與智能控制重點實驗室,天津 300384;2.天津理工大學,天津300384)
工程教育專業認證對于有效落實課程教學目標的促進研究
穆浩志1,2王曉菲1,2薛立軍1,2牛興華1,2
(1.天津市先進機電系統設計與智能控制重點實驗室,天津 300384;2.天津理工大學,天津300384)
本文以天津理工大學工程制圖課程為例,從研究課程目標設定過程、教學大綱編寫、制度保障和持續改進等方面闡述了課程教學目標的落實措施,通過這些措施的實施,將課程教學有機融入到工程教育認證的教學質量文化建設中,保障課程教學目標的達成,從而實現畢業要求和專業培養目標,滿足社會或用人單位對畢業學生知識、能力和素質的需求。
工程教育認證;課程目標;持續改進;有效落實
在工程教育專業認證體系中,支撐培養目標和畢業要求達成的核心環節是課程體系,課程體系的構建是依據專業畢業要求對培養目標的支撐關系和細化的畢業要求指標點來進行的[1-2]。把12條畢業要求細化為若干個可衡量、可評價、具有邏輯性和專業特點的指標點后,在充分考慮教學內容對指標點的支撐關系能否有效保障各指標點達成的基礎上,進行課程選擇,完成課程體系的構建。課程作為構成課程體系的單元,在教學活動開展過程中,如何保障課程教學目標的有效落實,關系到本科專業的教學質量和效果。
1.基于學習結果(產出導向)的課程目標設定過程
課堂教學作為課程目標落實、提高教學質量的關鍵,在教學過程設計時,不僅每一門課程的教學內容要明確體現畢業要求,課堂教學環節也要體現畢業要求,要體現每一位教師的教學責任。工程教育專業認證下產出導向的教育取向(Outcome-based Education,簡稱OBE)的原則是:由畢業要求、課程體系和課程特點確定課程目標。設定課程目標應根據充分考慮課程特點及其對畢業要求的貢獻,明確課程目標對畢業要求的支撐關系[2]。教師根據課程特點細化課程目標,使之與教學活動對應。如天津理工大學機械工程專業的工程制圖課程教學目標的設定:使學生具備工程制圖國家標準意識及制圖的操作技能,在繪制工程圖樣時遵守工程規范。培養學生空間思維和邏輯思維能力,會使用投影的方法用二維平面圖形表達三維空間形狀,會繪制和閱讀機械圖樣。培養學生具備三維形體的形象思維和構形表達能力,會根據組合體三視圖完成三維實體構型設計。培養學生運用繪圖工具,并會使用CAD繪圖軟件設置繪圖環境、繪制二維圖形和物體三視圖,會利用AutoCAD繪圖軟件繪制機械工程圖樣,為后續專業課程的學習作理論準備。
遵循教育理論中學生的認知規律,工程制圖課程按知識結構劃分為“工程制圖AI”和“工程制圖AII”兩門課程,分別在第一學期和第二學期開課。工程制圖AI的教學內容由工程知識、投影基礎、CAD操作基礎構成;工程制圖AII的教學內容由專業繪圖基礎和利用CAD繪制機械工程圖樣構成。課程目標支撐12條畢業要求中的第一條:工程知識;第五條:使用現代工具;第六條:工程與社會。細化畢業要求指標點后,工程制圖課程對機械工程專業畢業要求的貢獻如表1所示。

表1 工程制圖課程對機械工程專業畢業要求的貢獻
2.細化可測評的課程學習目標
在教學大綱中,從課程教學內容、教學進度、教學環節、考核方法、評分標準、課程能力達成度等方面,本著完全覆蓋對應畢業要求指標點的要求,細化知識和能力目標,必要時課程教學內容可以適當擴展[3-4]。學習目標細化分解的目的是便于落實、考核與評價,表2所示即是工程制圖AI課程大綱中理論教學環節安排的部分示例(對應畢業要求1.3、6.1)。

表2 工程制圖AI課程理論教學環節部分安排示例(對應畢業要求1.3、6.1)
在教學策略上,如教學日歷的設計,細化知識目標要注意課程內容的分化與綜合貫通,為達成課程的某一個培養目標,教學過程應注意章節內容中各知識點之間的相互聯系。如工程制圖AI課程目標中提到,培養學生運用繪圖工具,并會使用CAD繪圖軟件設置繪圖環境、繪制二維圖形和物體三視圖。對應畢業要求指標點的5.1:了解機械工程學科發展現狀,能夠在機械工程實踐中初步掌握并使用現代工程技術、方法和工具。為使教學環節支撐這一要求,遵循學生學習認知規律,在教學安排上,把知識目標學習過程設定為:首先讓學生學會工程制圖圖學理論的平面幾何構形設計的知識點,如圓弧連接;學會機械制圖國家標準中線型、字體的應用、尺寸標注;再開展AutoCAD基本操作的知識教學。在這一個階段的教學結束后,安排一次CAD上機實驗,讓學生進行繪圖環境設置;完成樣板圖的繪制、存盤;并在已完成的樣板圖上進行平面幾何圖形的CAD繪制。通過上機實驗操作,加強學生對所學圖學理論的知識理解和對現代工具的理解,在CAD繪圖過程中讓學生自覺建立遵守國家標準的意識。
1.嚴格遵守教學質量監控機制的各項規章制度
為確保課程教學有序進行,學校和學院各級部門督促教研室及任課教師嚴格執行教學規章制度,對日常教學管理,嚴格按規章制度要求履行審批手續,避免教學的隨意性。教師在教學過程中嚴格按教學大綱和教學日歷開展教學活動,上課時教師要帶齊教學文件,如教學大綱、教學日歷、教學方案、教學講義,教學過程要利用教學課件及必要的教學模型開展。在學校教學督導制度指導下,教研室教師除接受學校、學院教學督導組專家聽課、學院領導聽課外,教研室也組織教師開展同行之間的聽課,發現問題就通過教學研討的方式及時溝通。在學校教學制度的保障下,使課程教學形成激勵與約束的教學氛圍,促進教師形成良好嚴謹的治學風尚。
2.運行教學質量監控體系有效保障教學質量的提高
在學校的組織系統、評估系統、信息和調控系統組成的質量監控體系中,組織系統除了通過校、學院、系(教研室)之間的協調,對教學全過程實施督教、督學、督管外,還要建立學生信息員參與教學管理制度,通過學生信息員對教師課堂教學動態反饋,跟蹤教學活動的開展。評估系統負責對教師的教學質量進行評估,由學生評教、教學單位、學校教學督導組來評價教學,保障課堂教學的提高[1]。調控系統的“教學質量一票否決制”對教學事故或在教學評價、檢查、教學督導評定中不合格的教師,實行當年不得晉升專業技術職務等約束措施。
1.建立基于學校主體的閉環持續改進評價反饋機制
如圖1所示,機制由外部循環和內部循環組成,在內部循環系統中:畢業要求、指標點、課堂教學、課程教學達成度評價、持續改進環節構成教學體系的閉環監控體系[5-7],通過這個體系,可以針對課堂教學反饋結果進行分析研討和論證,實現對課堂教學工作的持續改進,保障教學質量的不斷提高。

圖1 基于學校主體的機械工程專業閉環評價反饋機制
2.開展課程達成度評價并將評價結果用于持續改進
課程達成度評價是持續改進教學體系閉環監控中重要環節,教師在完成自己的課程教學后,必須對課程達成度進行評價,即通過課程教學效果對畢業要求指標點達成度進行評價,進一步明確自己的教學責任、教學環節,以及對學生學習的要求,以此來引導并開展有針對性的教學活動。
按工程教育專業認證的要求,課程達成度評價一般采用“課程考核成績分析法”和“評分表分析法”相結合的方式。通過對學生的課程考試、報告、設計、作業、學生問卷調查等進行考核,為達成度評價提供基礎數據,對照課程對畢業要求指標點的支撐權重系數,收集評估數據并實施評估,分析獲得評價結果,將評價結果用于持續改進等。
課程考核成績分析法達成度評價值計算方法為:評價值=目標值×(樣本試卷成績的平均分/樣本試卷成績的滿分)。支撐一個指標點的課程可以有3-5門,若某個指標點的達成度評價值設置為 0.7(即平均成績設置為70%),在支撐這個指標點的所有課程教學活動結束后,計算這些課程的達成度評價值并求和,達成度評價值大于0.7,則認為該項指標點達成。對一門課程的達成度而言,達成度評價值=課程權重×目標值。如設置工程制圖課程的權重為0.3,那么,工程制圖課程的達成度評價值即為:0.3×0.7=0.21。
表3所示為工程制圖AI課程考試結束后,利用“課程考核成績分析法”對一個教學班的工程制圖AI課程支撐畢業要求指標點1.3的課程考核成績分析法達成度評價。

表3 課程考核成績分析法達成度評價
數據采集取樣的方法:在工程制圖AI期末考試試卷中,找出支撐指標點1.3的試題,如選擇題14分和組合體補漏畫線22分,合計為36分。將參加考試的每一個學生在這兩個試題中的合計得分逐一相加并求平均值,平均得分為31.1分,換算成百分制為86.39分。那么課程中對應指標點1.3的試卷考核成績達成度評價值為:期末試卷評價值=0.2(考試權重)×(31.1/36)=0.173(保留三位小數)。
作業:將支撐指標點1.3的學生作業成績也計算成百分制的平均分,作業平均得分為93.5分。則該課程中,作業對應指標點1.3的達成度評價值為:作業考核成績達成度評價值=0.1(作業權重)×(93.5/100)=0.094(保留三位小數)。工程制圖AI課程對指標點1.3的達成度評價值可計算為:評價值=期末試卷評價值+作業評價值=0.173+ 0.094=0.267。
我國在 2016年成為《華盛頓協議》的正式成員,給我國大學本科教學改革帶來了良好契機。教育工作者應依據工程教育專業認證標準,從人才培養目標、課程體系建設、課程目標落實、教師隊伍建設、教學管理制度的完善等方面加強課程教學質量保障體系的建設,在大學形成教學質量文化建設的氛圍,促進人才培養質量的全面提高。
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(責任編輯:姚歆燁)
Effective Implementation of Course Teaching Objectives Enhanced by Engineering Education Accreditation
MU Haozhi1,2,WANG Xiaofei1,2,XUE Lijun1,2,NIU Xinghua1,2
(1.Tianjin Key Laboratory of the Design and Intelligent Control of the Advanced Mechatronic System,Tianjin 300384,China;2.Tianjin University of Technology,Tianjin 300384,China)
Taking“Engineering Drawing”course in Tianjin University of Technology as an example,this paper discusses how to achieve curriculum objectives by settling up the curriculum goal,designing teaching syllabus,constructing a guarantee system,and improving teaching continuously.It also points out that Engineering Education Accreditation should be integrated into the curriculum,so as to help realize the teaching goal.Thus the graduation requirements and professional training objectives can be met,and the needs of the society for university graduates can be satisfied.
engineering education accreditation;course teaching objectives;continuous improvement;effective implementation
G642.0
穆浩志(1963—),男,副教授,研究方向:計算機圖形學、工程圖學。
天津理工大學教學基金項目(YB15-18)。