控制工程課程達成度評價方法研究

殷紅

摘 要 在工程教育專業認證中，根據OBE理念，對機械類專業中的控制工程課程達成度評價方法進行研究。設計課程目標，教學過程，達成度評價指標和持續改進環節。為機械類專業工程教育專業認證提供重要的數據基礎。

關鍵詞 控制工程 課程目標 達成度評價

中圖分類號：G642 ??????????????????????????????????文獻標識碼：A ???DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.07.021

Research?on?Evaluation?Method?of?Achievement

Degree?for?Control?Engineering?Course

YIN?Hong

（School?of?Mechatronic?Engineering，?Lanzhou?Jiaotong?University，?Lanzhou，?Gansu?730070）

Abstract In?engineering?education?professional?certification，?the?evaluation?method?of?achievement?degree?for?control?engineering?course?is?researched?for?mechanical?specialty?according?to?OBE?concept.?A?set?of?measures?are?designed?including?curriculum?objectives，?teaching?process，?evaluation?indexes?of?achievement?degree，?and?continuous?improvement.?It?can?provide?important?data?basis?for?engineering?education?professional?certification?of?mechanical?specialty.

Keywords control?engineering;?curriculum?objective;?evaluation?of?achievement?degree

0?引言

工程教育專業認證是提升工程人才培養質量的有效途徑。認證體系為專業改革和建設提供了一整套有效的參考模式。依據認證體系中給出的人才培養質量保障的標準、模式和方法開展工科專業建設，是實現工程教育國際互認的重要基礎，是適應新形勢提高專業建設水平的重要舉措。[1]

工程教育專業認證以培養目標和畢業出口要求為導向進行合格性評價，確認畢業學生總體達到行業認可的質量標準要求。[2]其核心任務是學生畢業能力達成評價。圍繞這一核心任務將展開專業課程體系設置、辦學條件配置、師資隊伍配備等方面的建設和持續性改進。其中面向產出評價機制的關鍵是課程質量評價。而課程的達成度評價是畢業要求達成評價的樣本空間和數據來源。[3]主干課程評價方法的有效性和評價數據的有效性將直接決定畢業要求達成評價的有效性。因此構建合理的主干課程達成度評價體系顯得尤為重要。

控制工程課程是機械類專業的平臺基礎課程。其課程的建設和課程目標達成度評價是主干課程達成度評價體系中的主要部分。本文從控制工程課程目標的確立、對機械類專業畢業要求的支撐關系、教學設計對課程目標的支撐關系、課程目標達成度評價方法幾方面對控制工程課程達成度評價機制進行研究。

1?課程目標與畢業要求的支撐關系

1.1?對畢業要求的支撐強度

控制工程基礎是控制論與機械工程技術理論之間的邊緣學科，向機械大類專業開設的一門技術基礎課。它是自動控制技術的基礎理論，是一門理論性較強的工程科學。通過對該課程的學習，使學生能以動態的觀點而不是靜態的觀點去看待一個機械工程系統。采用控制的觀點和思想方法解決生產過程中存在的問題以及為系統按預定的規律運動，達到預定的技術指標，為實現最佳控制打下基礎。

根據OBE理念，該課程支撐機械類專業畢業要求1-工程知識，畢業要求4-研究實驗，畢業要求9-個人/團隊的性能指標。可見，該課程對機械類專業的畢業要求支撐指標既包含了技術能力方面的要求也包含了非技術能力方面的要求。

1.2?課程目標

基于成果導向理念，根據培養方案中確立的該課程支撐的畢業要求，[4]確立課程目標為：（1）能夠運用機電系統數學模型的建立方法、拉普拉斯變換、傳遞函數、頻率特性等專業知識分析典型系統的時域特性和頻域特性。（2）能夠運用控制系統的數學模型，時間響應，頻率響應等方面的專業知識進行系統的綜合分析或校正設計。（3）掌握典型環節的組成原理，進行典型環節傳遞函數的性能研究，掌握其參數檢測的實驗方法，獲得實驗設計和實驗技能的基本訓練。（4）掌握典型系統的設計方法，訓練對系統瞬態響應性能指標進行實驗測試、分析計算的能力。（5）在實驗研究過程中培養和鍛煉學生的研究能力、表達能力和團隊合作精神及在團隊中發揮作用的能力。

2?教學環節的設計實現

2.1?啟發式、探究式教學方法

為了實現5個教學目標，將課堂教學、在線開放課程、作業、項目設計和實驗等多個教學環節有機結合。由于課程涉及到的數學基礎知識較多，與工程問題的結合又較為緊密，在教學中注重內容安排的詳略關系，突出重點。注重啟發式、探究式教學方法的研究與應用。引導學生多動手，加強驗證性實驗和設計性、綜合性實驗的結合。既兼顧了學生對基本知識和基本技能的掌握，又訓練了學生解決復雜工程問題的能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。[5]

在教學中，注重課堂外知識的拓展。充分利用控制工程課程慕課建設和精品課程建設的成果，調動學生課外利用網絡課堂學習的積極性。開辟學習的多樣化形式。將課堂學習和網絡視頻學習相結合，課間答疑和網上討論相結合，傳統板書和多媒體教學相結合，從多方面培養學生掌握知識的能力。

2.2?實踐教學環節

通過課堂教學環節與實踐教學環節相結合，強化學生對控制理論基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。要求學生掌握控制系統數學模型的建立方法，基本規律和研究方法。了解控制系統的基本校正方案，并掌握對各種控制系統的性能進行分析的基本方法。同時結合本課程特點，培養學生的學習和創造能力。

在實驗實踐教學中，引導學生有創新性地設計實驗方案，鼓勵多樣化的設計思想。培養學生團隊協作的溝通交流能力。設計實驗環節的內容包括驗證型、設計型和綜合型項目，訓練學生方案設計、動手操作、數據分析、撰寫報告、合作分工、溝通交流等多方面的能力。

3?課程達成度評價的量規方式

課程的成績評定以考核學生能力、培養目標的達成為主要目的，以檢查學生對各知識點的掌握程度和應用能力為重要內容，包括課后作業、實驗、階段考試和期末考試環節和其他環節，如課堂紀律、課內外答疑質疑等環節。總評成績以百分計。課程的達成度水平由試卷達成度分析和課程達成度分析兩部分組成。

試卷達成度主要體現了課程目標1和課程目標2的達成情況。將所有試題按試題類型對應于2個不同的課程目標中，每個課程目標的達成度結果=平均得分/目標分值。根據工程應用型人才“重基礎，寬口徑”的培養思想，設課程目標1的權重為0.55，課程目標2的權重為0.45。試卷達成度為兩項的加權平均。

課程達成度評價中課程目標1和課程目標2主要評價了作業、階段考試和期末考試環節等理論學習環節的學習效果。課程目標3和課程目標4主要評價了實驗實踐等動手能力和創新能力的達成程度。課程目標5主要表現了課堂紀律、課內外答疑質疑等其他環節的成績。兼顧了對學生技術能力和非技術能力的培養。

4?持續改進環節

課程達成度評價的目的是為了持續改進環節中為下一輪教學提出教學內容、教學方法和實踐環節等方面的改革措施。使教學效果以指標量化的方式給出明確的改進方向，進一步為畢業要求達成度的評價以及培養目標達成度評價和整個課程體系的持續改進提供最基礎的數據支撐。

在控制工程課程的達成度評價體系中，還設置了課程目標達成度問卷調查。問卷內容的設計有針對性地涵蓋5個課程目標，同時還包括學生對學習態度和學習興趣的自評。問卷有單選項和多選項兩種形式，從學生自我評價的角度選擇選項。學生問卷調查分析報告中將所有問卷的每項內容按分值算出相對比例值，以此作為作證材料之一，與課程達成度評價結果一起，作為指標數據，更全面地提出持續改進措施。

5?結語

機械類專業參與工程教育專業認證對現代工程人才的技術能力和非技術能力培養起到積極的促進作用。時代發展對機電類職業工程師的要求不僅要具備機械測控類知識與技能，也要具備良好的道德及價值取向，需要考慮社會、環境、文化等外部約束，需要考慮到經濟、社會效益。參與工程教育認證正是以培養工程人才技術能力和非技術能力并重的思想，以培養目標和畢業要求達成度要求來衡量和監控教學過程。以產品輸出為導向的教育方式推進基礎的課程建設工作，科學全面提高教學質量，也更加注重人才培養的社會價值。[6]

本項目研究的控制工程課程達成度評價體系從課程目標的制定、教學環節的設計、達成度指標的量規和持續改進環節的執行等幾方面完整地構成了教學質量監控的閉環形式。為機械類專業工程教育專業認證提供重要的數據基礎。可以為機械設計制造及其自動化、機械電子工程、車輛工程、測控技術與儀器、工業工程、材料成型及控制工程等多個專業服務。該項目的開展，為這些專業申請工程教育專業認證奠定基礎，起到示范作用。

參考文獻

[1] 彭耀麗，謝廣元，陶有俊.工程教育專業認證背景下礦物加工工程專業的建設[J].教育教學論壇，2016（14）：1-2.

[2] 趙興旺，趙志根，張翠英，等.面向工程教育專業認證的測繪人才培養方案探究[J].科教導刊，2018（26）：71-72.

[3] 王建龍，李俊奇，張曉然，等.工程教育專業認證畢業要求達成度評價方法探討[J].中國現代教育裝備，2018（9）：41-44.

[4] 姜大偉，劉立敏，孫才英.基于OBE?理念的課程目標達成評價方法[J].黑龍江教育，2018（10）：61-63.

[5] 陳永強，趙斌，譚毅，馬文英.基于達成度評價的“嵌入式操作系統”課程改革探析[J].江蘇科技信息，2018（27）：75-77.

[6] 王建龍，李俊奇，張曉然，等.工程教育專業認證畢業要求達成度評價方法探討[J].中國現代教育裝備，2018（9）：41-44.