基于目標達成度的電機與拖動基礎課程教學質量分析

仇志堅 代穎 王爽

摘 ?要 針對電機與拖動基礎課程內容特點和教學實際，通過分析課程達成目標及其對本專業培養目標的貢獻，構建以目標達成度為基本評價指標的課程質量評估方法，并應用于實際課程教學過程分析，以更清晰地了解學生知識和能力的達成程度。結果表明，該方法可為提高教學水平和教育質量提供一條有效評價途徑。

關鍵詞 工程教育;電氣工程及其自動化專業;電機與拖動基礎;教學目標達成度;教學質量

中圖分類號：G642.3 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）14-0055-03

Abstract In view of the content characteristics and teaching practicefor Foundation of Electrical Machinery and Drive course， the goal?achieved by the course and its contribution to the training goal of this?major are analyzed， and the evaluation index of curriculum quality evaluation method ?is constructed based on an objective attainment degree， so as to better understand the students knowledge and ability?attainment. The results show that this method provides an effective way to improve the teaching level and quality of education.

key words engineering education; electrical engineering and auto-mation; foundation of electrical machinery and drive; teaching objec-tive achievement degree; teaching quality

1 引言

2015年，中國工程教育專業認證協會發布《工程教育認證標準》，次年在吉隆坡舉行的國際工程聯盟年度會議上，我國正式成為《華盛頓協議》成員，之后需按該協議規定的工程教育專業認證標準對相關課程教育進行認證。國際工程教育認證強調以學生為中心，以成果為導向，以持續改進為保障，參加認證的專業必須在明確的畢業要求下安排課程教學，并具備針對畢業要求達成情況的合理有效的評價體系。顯然，課程體系中每一門專業課程與畢業要求的對應關系及權重的確定是實現定量評價的基礎[1]。

電機與拖動基礎課程是支撐自動化、電氣工程及其自動化專業畢業要求的重要課程之一，涉及機械、電磁以及控制等多個學科，是一門集理論性與工程實踐性于一體的專業技術基礎課。課程內容中包括多種基礎概念和復雜公式、圖表，對教師的教學能力和學生的主動學習能力要求都較高。

為定量評價該課程的教學效果，本文針對筆者承擔的2018—2019學年秋季學期電氣工程及其自動化專業的“電機與拖動基礎A（2）”課程，首先依據畢業要求對課程教學目標進行梳理，拆解成符合畢業要求的具體指標點;其次在課程教學環節的學時分配、教學方式和考查方式上將課程對畢業要求的支撐關系進一步優化;最后以所設置的課程目標達成度標準為依據，對課程的教學質量進行定量評價，期望進一步完善本專業課程目標達成度的評價體系建設，促進課程教學質量水平的提高。

2 課程教學目標及其支撐關系

“電機與拖動基礎A（2）”課程為解決自動化、電氣工程及其自動化專業的復雜工程問題提供交流電機與電力拖動的基本原理和專業基礎知識，其教學目標是使學生熟悉、掌握和運用交流電機和電力拖動的基本原理，為在自動化、電氣工程領域的研究與生產開發打下扎實的基礎[2]。

教學內容主要有四章，涵蓋了交流電機電樞繞組、電樞繞組的電動勢和磁動勢的原理與分析方法，異步電機結構和工作原理，異步電機運行時的電磁關系、機械特性及異步電機參數的測定方法，異步電機多種啟動、制動方法和各種四象限運行狀態，異步電機降壓調速、串電阻調速等各種調速方法。本課程的課程教學目標如下。

課程目標1：能夠查閱資料，了解交流電機與拖動領域的發展動向。

課程目標2：能夠掌握交流電機電樞繞組結構、電樞繞組的電動勢和磁動勢的原理與分析方法。

課程目標3：能夠掌握異步電機結構和工作原理，掌握異步電機運行時的電磁關系、機械特性及異步電機參數的測定方法。

課程目標4：能夠掌握異步電機啟動、制動方法和各種四象限運行狀態并運用于分析。

課程目標5：能夠掌握異步電機降壓調速、串電阻調速等調速方法并運用于分析。

本課程支撐的畢業要求如表1所示。

在課程教學環節，根據學生畢業后所需掌握的知識和能力要求，結合學生學習的興趣點和畢業工作的實際，合理分配不同課程目標對應的學時。如壓縮了異步電機啟動和調速的相關內容，增加了文獻查閱變頻空調、電動自行車內常用電機類型與原理的內容。

在教學方式上，結合翻轉式課堂教學方法和傳統課堂講授（視頻、動畫、實物模型等）的優點，配合超星學習通APP軟件提出挑戰性問題，逐步引導學生由被動學習轉為主動思考。

在考查方式上，采用隨堂測驗和課后作業檢查學生對當堂課程知識點的掌握情況;通過課程項目考查學生文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取交流電機領域信息的能力，以及使用現代化工程軟件MATLAB計算異步電機各種機械特性的能力;通過計算機仿真實驗和電機實物實驗考查學生分析和解決實際工程問題的能力;通過期末考試綜合評定學生對所有課程目標知識點的掌握程度。

3 課程教學目標達成度評價方法及標準

課程教學目標達成度是指教師根據畢業要求指標點，對教學內容、教學方式、考查方式進行設計后，在教學實施中所能達到的教學課程設計目標的程度[3-4]。教學目標達成度這一教學質量評價標準，既可以反映不同學生對知識點的掌握程度和能力培養的差異，也有助教師了解教學實踐進展，改進課程教學。

本課程的教學目標達成度評價方法設置如表2所示。其中，不同的教學內容、教學方式及考核方式支撐不同的課程目標指標點，分別統計出課程目標的達成度數值，然后根據課程目標所占權重再進行最終的綜合評價（本課程預設的總體課程教學目標綜合評價指標為0.7）。

4 課程教學目標達成度統計與分析

在課程目標達成度的分析過程中，針對作業、課程項目和實驗報告分別制定相對應的評分細則，章節測驗和期末考試的評價則根據實際成績。章節測驗和期末考試出題均依據相應的課程目標指標點，在計算達成度時不能重復。

期末考試成績占總成績的60%，能夠較為準確、直接地反映教學目標的達成度。因此，本文首先以2018—2019學年秋季學期“電機與拖動基礎A（2）”課程授課班級期末考試的51份試卷為例，對各章節以及各關鍵知識點對應題目的學生得分與目標分值（見表2）比值情況進行統計分析，具體結果如圖1、圖2所示。

從圖1中可以看出，第六章章節知識點的得分率在36.7%～100%，第七章章節知識點的得分率在40.54%～100%，第八章章節知識點的得分率在37.93%～100%，第十章章節知識點的得分率在25%～100%。各章節成績總體分布比較均勻，平均得分率均在70%以上，反映出學生對每章節的知識點掌握程度較好。其中第六章和第八章超出平均得分率的人數比例較低，而第十章較高，且拿到滿分的學生占比也是最高。下面對各個章節的關鍵知識點進行梳理，以確定其原因。

梳理后的第六章關鍵知識點為“電樞繞組”“磁通勢”與“電動勢”，第七章關鍵知識點為“功率轉矩”“電磁關系”與“機械特性”，第八章關鍵知識點為“啟動”和“制動”，第十章關鍵知識點為“調速”。通過對各關鍵知識點統計數據進行分析，可以得到圖2所示結果。

從圖2中可以看出，第六章“電樞繞組”和“電動勢”知識點的平均得分率較高，且“電動勢”知識點超出平均得分率和滿分人數占比均較高，而“磁通勢”“電磁關系”和“制動”知識點的平均得分率較低。原因是第六章“電樞繞組”教學時通過電機繞組實物和動畫展示，引起學生興趣和直觀感受;“磁通勢”以及“電磁關系”涉及較多交流電機基本概念，特別是磁通勢較為抽象，學生前期課程較少接觸，而“電動勢”知識點有前期“電路”等專業課為基礎，學生較容易接受和理解。

第八章“制動”知識點針對交流電機四種制動運行方式需要利用較多公式進行大量計算，學生掌握得不太好，有待于進一步提高。

通過上述期末考試成績的統計分析，再結合平時作業、課堂測驗、實驗報告以及課程項目成績，經加權計算出五個課程目標達成度后的本課程教學目標總達成度，如表3所示。從表3中可知，本課程教學目標總達成度為0.780 8，已達到并超過本課程預設的教學目標綜合評價指標（0.7）。

5 結語

采用目標達成度作為任課教師課程質量自我評價的指標，其評價效果能較好地直觀反映出課堂教學、實驗教學、課程項目、學生自主學習狀況等方面的基本情況和不足，從而幫助教師分析教學過程中存在的問題并加以改進。本文采用的基于目標達成度分析的課程教學質量評價方法也可以類似推廣到電氣工程類其他專業課程上去，從而完善電氣工程類專業課程的課堂教學質量分析體系，在此基礎上進一步獲得專業學科評估系統。

參考文獻

[1]楊澤慧，叢楊，周國權.卓越工程師課程教學的“四化”考核評價體系[J].高等工程教育研究，2015（2）：182-186.

[2]徐興元，梁云朋.“電機與拖動”課程教學模式的改革與實踐[J].中國電力教育，2014（36）：95-96.

[3]王紅軍，彭寶營，劉忠和.以成果為導向的機械設計制造及其自動化專業畢業要求達成解析[J].中國教育技術裝備，2018（4）：76-79.

[4]陳敏，董曉華，劉冀，等.基于工程教育認證標準的培養目標達成度評價方法研究與實踐[J].教育教學論壇，2017（50）：109-110.