基于OBE理念的機械設計課程目標達成度評價研究

鄭銀環 周 斌 燕松山 胡曉平 楊志杰

（武漢理工大學機電工程學院，湖北 武漢430070）

0 引言

工程教育專業認證制度是實現工程教育國際互認的質量保障制度，其核心理念有成果導向教育（Outcomes-Based Education，OBE）、以學生為中心和持續改進機制。在教育教學過程中推行OBE教育理念，可以促進工程教育質量持續提升，對提高工程專業人才培養質量至關重要[1-6]。基于OBE理念對相關課程進行達成度評價，可評估學生的學習效果，掌握學生的課程學習情況，分析學生在學習中的薄弱點，從而進一步提高課程教學質量，為教學設計和教學環節提供參考[7-9]。

機械設計課程是機械工程類專業的必修基礎課程，是后續專業課程的基礎，起著承上啟下的作用。基于OBE理念，項目組可以根據專業畢業要求以及培養方案，合理確立機械設計課程大綱的教學目標，構建畢業要求指標點、課程目標二者之間的關系，研究建立課程達成度評價方法，并應用到教學實際中，根據評價結果提出持續改進措施。

1 課程目標對畢業要求的支撐

課程目標是設計課程內容、實施教學過程以及評價課程的依據，通過課程學習，學生應該達到的預期目標和能力。基于OBE理念，課題組根據工程專業認證要求，結合學校專業行業特色，制訂培養方案，確定畢業指標點。根據落實的指標點設置課程框架，確定相關課程教學目標和教學內容等[4]。課題組結合機械設計課程內容及畢業要求指標點的具體內涵，根據課程特點凝練了3個課程目標。

由工程教育認證要求可知，畢業要求指標點需要對應的課程目標進行支撐。課題組通過深入調研，根據認證標準，結合本專業的畢業要求，構建了指標點、課程目標二者之間的關系。機械設計課程目標對指標點的對應支撐情況見表1，課程目標1、2、3均對應支撐指標點1-2、2-3、3-1。

如表1所示，課程目標對應地支撐畢業要求，搭建了課程達成度和畢業達成度之間的連接橋梁，從而課程達成度評價能有效地支撐畢業達成度[8]。

表1 課程目標對專業畢業要求的支撐

2 達成課程目標的途徑與措施

為了達到機械設計課程的教學目標，課題組采取了課堂理論講授、課外作業、實驗和期末考試相結合的途徑與措施。

基于課程教學目標，機械設計課程內容主要包括三篇：第一篇介紹機械零件設計基礎，為后面具體機械零件的設計學習奠定基礎；第二篇主要討論通用的連接零件、傳動零件的設計問題，使學生掌握常用機械零件的基本原理、性能參數及設計計算方法；第三篇主要介紹軸系零部件及機械系統設計等。在教學過程中，注重夯實學生的基礎知識，培養學生的創新意識，提高工程應用能力。

每章理論講授結束后，布置課外作業，進一步鞏固所學知識，增強學生解決實際工程問題的能力。教師批閱各章作業后，在課堂上就作業存在的共性問題進行歸納與講評。

針對實驗環節，加強學生實驗前準備工作的檢查，要求學生實驗前做到熟悉相關理論知識、實驗項目內容、實驗目標等，實驗過程中鼓勵學生發現、探索問題，獨立分析和解決問題，勇于嘗試和比較不同方法達到實驗結果。

期末考試為閉卷方式，試題類型一般為單項選擇題、填空題、判斷題、簡答題、分析計算題和結構設計題，主要考查學生對機械設計理論基本知識的掌握程度，設計方法的理解和掌握以及綜合運用能力。

課程最終總評成績由期末考試成績、實驗成績和平時成績三部分組成，其中期末考試成績占比為70%，實驗成績為10%，平時成績為20%。考核時可根據實際情況對各部分占比進行適當調整。

3 課程目標達成度評價與分析

3.1 課程達成度評價方法

課程達成度評價的目的是檢驗學生通過各種方式考核后對本門課程的教學目標的達成情況，根據評價方法計算各課程目標的達成值，由達成結果可分析學生課程學習中的知識點掌握情況，針對性地提出今后的教學改進措施，從而保證專業認證中要求的持續改進[10-12]。

根據工程教育認證評價機制，本課程達成度值達到目標值的70%即為合格。在評價計算機械設計課程達成度時，要統計每個學生的平時成績、實驗成績及期末考試成績。期末考試題中的選擇題、判斷題、填空題和簡答題等基本概念題主要檢驗學生對基本知識點的掌握情況，支撐課程目標1、目標2的達成。結構分析與計算題主要考查學生實際工程問題的綜合分析與計算能力，對應課程目標2、目標3的達成。在統計期末考試成績時，先根據課程目標將考試題目進行歸類，統計每個學生在各課程目標對應的考試題目中的得分，再計算得出每個項目的平均分[11]。平時作業均支撐3個課程目標的達成，按同樣的辦法處理。實驗成績支撐課程目標3的達成。

本課程的達成度情況如表2所示，先評價計算課程的3個目標的達成值，再計算最終的課程達成度。各課程目標是否達成取決于表中C1、C2、C3的計算結果，若C1、C2、C3均大于0.7，表明各課程目標均達成。根據計算結果評價分析各課程目標的達成程度，進而指導本課程在今后教學過程中的持續改進措施。

表2 課程目標達成情況表

3.2 應用分析

以武漢理工大學18級機械工程專業的一個教學班級為樣本，抽取該班37名學生的平時成績、實驗成績和期末考試成績，班級成績分布符合正態分布，具有統計意義。班級37名學生的各部分成績在各考核評價依據中的平均分均根據抽取的樣本數據計算得出。期末考試題題型與分值情況為：選擇題10分、填空題10分、判斷題10分、簡答題20分、受力分析題15分、結構分析題10分、計算題25分。分析期末考試各題目性質、平時作業和實驗，確定各課程目標的支撐分值，由試題題目得分、平時作業成績、實驗成績計算各課程目標對應評價依據的學生平均得分。

采用本文的課程達成度評價計算方法，計算該抽取班級的課程達成度，可得課程目標1的達成值為0.79，目標2達成值為0.84，目標3達成值為0.87，最終的課程達成度為0.83。各項評價結果都大于0.7，說明該班級本課程已達成。

分析各評價計算結果可知，在課程目標1對應的期末考試題目和平時作業部分，學生丟分較多，因此課程目標1的達成值較低，表明學生對基本知識方面的掌握相對較弱。課程目標2、3的達成值較高，說明學生在綜合分析與運用、設計機械傳動裝置和簡單機械的能力等方面較好。在今后的教學環節中，要強化學生在機械零件的設計、內容、原理與設計方法方面的學習，夯實學生的基礎知識，加強理論聯系實際，布置研討課，讓學生更多地參與課程討論，主動學習。

4 結語

本文以機械設計課程為例，基于OBE理念，制訂了機械設計課程教學目標，構建畢業要求指標點、課程目標之間的關系，確定了課程目標達成途徑與措施以及課程考核方式，研究建立了課程達成度評價方法，并應用到教學實際中。采用該評價方法計算抽取的班級樣本課程達成度，結果表明本課程目標已達成，同時根據評價結果提出持續改進措施，為課程的教學改革提供思路。