材料力學試卷質量評析

王曉慶 李守華 魏相君 黃洪猛 王錚

摘?要：本文基于經典教育測量學原理和方法，評析了土木工程專業2020級本科生材料力學期末試卷，發現試題中存在的不足。研究結果表明：學生得分分值基本符合正態性分布，平均分63.54；難度0.08～0.89，較難試題主要集中在填空題；區分度0.035～1，大多數試題區分度良好，個別試題將需要進一步修改或淘汰。這樣可以提高鑒別力，完善試題，提升試卷考核標準化建設，促進材料力學教學質量。

關鍵詞：經典測量理論；材料力學；考試成績；試卷評價

中圖分類號：G642.47??文獻標識碼：A

隨著經濟社會的迅速發展，物質環境的更替已成為社會現代文明的重要標志，人類對物質環境的不斷探索，加快了土木工程建設的步伐。隨著社會的發展，人類對生產、生活所需空間不僅體現在物質上，也有象征精神方面的要求，顯然對土木工程結構的要求也越來越高。復雜的地鐵系統、超高層大型建筑、特大型橋梁等不斷涌現，在滿足人們生活需求的同時，也標志著社會的進步。力學是土木工程建筑結構的根基，是應用于土木工程中的基礎理論，它由理論力學、材料力學和結構力學三大基礎力學組成。為保證整個工程結構的正常工作，組成結構的每一個構件均應能保證正常工作，材料力學為設計既經濟又安全的構件，提供必要的理論基礎和計算方法。

材料力學是本科院校土木工程專業的一門主干專業基礎課，也是一門與工程實際緊密聯系的課程，對培養學生的專業素質起著至關重要的作用［1］。同時，這是一門理論性較強的學科專業基礎課，課程內容要求學生掌握受力構件變形及其變形過程中構件內部應力的分析和計算方法；掌握強度、剛度和穩定性分析理論在工程設計、事故分析等方面的應用；結合理論基礎和計算方法能設計既安全又經濟的構件。教學目的是使學生對構件的強度、剛度和穩定性問題具有明晰的概念；能夠從工程實際問題出發，建立力學模型，對構件的強度、剛度、穩定性進行定性定量分析；培養學生的力學素養，定性、定量分析能力，嚴謹科學的思維方法及一絲不茍的工作作風。學生學習難度普遍較大，且隨著授課學時不斷被壓縮，對教師的授課也提出新的挑戰。在國外，美國的ABET工程教育評估對本科生的學業知識和能力也提出了具體的要求，課程體系設置特點有：注重知識、能力、素質協調發展，強調實驗教學，強調解決實際工程問題能力，并且從五個方面開展：教學思路、知識傳授、教師配置、作業形式、成績評價［2］。對比國外土木工程專業“材料力學”課程教學內容及教學體系研究，我國“材料力學”的教學考核與評價還比較單一，不夠合理和科學，并且在考核題目的適宜度上很少有研究，從而弱化了檢驗標準。為檢驗教學質量，考試是評價教與學的重要手段，通過對考試成績和試卷的分析，了解和優化學生學習狀態與教師教學水平的技術，對于規范命題、評價教學、促進教學改革都具有現實指導意義［34］。本文通過評析土木工程專業2020級本科生材料力學期末考試成績和試卷質量，以便及時發現“教”與“學”過程中存在的問題，從而有效地促進試卷考核標準化建設，提高教學質量。

1?研究對象和方法

1.1?研究對象

以土木工程專業2020級本科生材料力學186份期末試卷為研究對象，本套試卷共有30道題，總分值為100分，考核內容包含各章節主要內容，試題內容占比符合教學大綱要求和授課學時安排。各題型所占分值見表1，考試時間為90分鐘。

1.2?評分方法

根據西北民族大學閱卷規則，依照參考答案和評分標準閱卷，由教研室組織閱卷小組，多人流水閱卷，客觀題和主觀題均采取流水式閱卷，反復核對校驗，最終得出總分。

1.3?統計方法

將選定樣本（186份試卷）各題型、各試題得分錄入電腦，用統計軟件Excel進行數據處理和統計學分析。從全部試卷的得分情況、分值分布情況、均值、標準差、難度和區分度進行試卷質量評估。

2?分析

2.1?成績分析

2020級土木工程專業本科生材料力學期末成績，186份試卷中最高分96分，最低分31分，平均成績（63.54±10.66）分，各題型得分情況見表2。其中填空題的平均分占比42.78%，選擇題的平均分占比80.90%，概念題的平均分占比51.90%，簡答題的平均分占比68.90%，計算題的平均分占比70.77%。成績在0～59分數段，頻數44人，有效百分比23.65%，累計百分比23.65%；60～69分數段，頻數82人，有效百分比44.09%，累計百分比67.74%；70～79分數段，頻數41人，有效百分比22.04%，累計百分比89.78%；80～89分數段，頻數15人，有效百分比8.06%，累計百分比97.84%；90～100分數段，頻數4人，有效百分比2.16%，累計百分比100.00%。學生成績正態分布見圖1，得分分值符合正態性分布。

2.2?試卷質量分析

試題難度（P）是衡量試題難易程度的指標，反映試題對全體被試者的適合程度。P值越大，說明題目得分率越高，試題越容易，試題難度在0.35至0.65之間為宜［5］。

區分度是通過試題來分辨受試者能力大小的參量，它反映試題區分不同水平受試者的程度，按層次區分優秀、一般、差。美國測量學家伊貝爾（L.EbeI）于1965年提出了判斷測題優劣的項目鑒別度標準：區分度在0.4以上的為“優良”項目，在0.3至0.39之間的為“合格”項目，在0.2至0.29之間的為“尚可、需修改”項目，在0.19以下的為“應淘汰”項目［6］。

2020級土木工程專業本科生材料力學各題型難度和區分度分別是：填空題難度0.37，區分度0.45；選擇題難度0.69，區分度0.48；概念題難度0.53，區分度0.66；簡答題難度0.61，區分度0.51；計算題難度0.49，區分度0.54。除選擇題難度較大，其他各題型難度適中；各題型區分度均在0.4以上，均為優良項目。各試題難度和區分度見表3（其中：P題型題號）。

3?結果

從表3可以得出，30個項目的難度（P）變化范圍在008～0.89之間，難度介于0.08～0.34的項目有6個，分值占比為11.5%;難度介于0.35～0.65的項目有14個，分值占比62%；難度大于0.65的項目有8個，分值占比26.5%。說明此次考試試題適中。

30個項目中，填空題有6個項目為優良項目，區分度均在0.43以上；選擇題有4個項目為優良項目，區分度均在0.47以上；概念題有3個項目為優良項目，區分度均在0625以上；簡答題有3個項目為優良項目，區分度均在043以上；選擇題有2個項目為優良項目，區分度均在0.41以上。有4個項目區分度在0.21～0.25之間，是尚可、需修改，填空題第六題和第八題、選擇題第六題及概念題第一題，需修改后再進行測試；有4個項目區分度在0.035～017之間，是應淘汰的項目，其中填空題第七題、概念題第二題、簡答題第二題及計算題第一題需直接淘汰。總體，18個項目均屬優良項目，區分度較好，具有較強的鑒別力。

對我校土木工程專業2020級本科生材料力學期末試卷分析，學生得分分值基本符合正態性分布，多數學生成績集中在60～69分數段，占總人數的44.09%，而高分學生少，90分以上只有4人。各題型難度介于0.37～0.69，試題難度在0.35～0.65的項目有14個，分值占比62%，多數試題難易程度適中。各題型區分度均大于0.4，試題區分度中18個項目均屬優良項目，區分度較好，具有較強的鑒別力，個別試題將需要進一步修改或淘汰。

通過對考核試卷進行質量評估，有助于發現課程“教”與“學”過程中存在的問題。在此次試卷分析中，發現：（1）試題難易程度適中，大多數試題區分度較好，具有較強的鑒別力，能滿足對學生知識掌握及能力提升的測試要求。但學生成績整體不理想，平均分僅為63.54分，成績總體偏低，高分段人數少，呈現兩極分化，差距較大。（2）學生在概念題的得分上沒有滿分，可見學生對概念基礎知識的理解不夠透徹，甚至存在輕視現象。（3）填空題主要考查學生對知識點細節的把握和拓展性知識的考查，此次試卷中填空題的平均分占比42.78%，可見多數學生對知識點細節的把握不夠準確，對知識的靈活應用欠佳。針對以上問題，為進一步提升教學質量，在今后的教學中應該著力解決以下問題：（1）民族院校區域差異形成的基礎差異不平衡現象，對此根據授課對象進行分層教學，根據學生掌握情況循序漸進不斷提升。（2）引導和加強學生對材料力學概念的重視和理解，以試題的形式有針對性地進行講授，強化學生學習的主體地位，激發學生的學習興趣。（3）以工程案例出發，利用材料力學知識進行分析問題、解決問題，加強理論聯系實際，拓展學生的思維，提升學生對知識的應用能力。

通過對我校土木工程專業2020級本科生材料力學期末試卷分析，學生得分分值基本符合正態性分布，試題難易程度適中，大多數試題區分度良好，個別試題將需要進一步修改或淘汰，進一步提高鑒別力，以促進完善試題。同時將符合指標的試題，納入材料力學試題庫，進一步提高試卷考核標準化建設，提高材料力學教學質量。

參考文獻：

［1］馬崇武，車京蘭.對材料力學教學改革的研究［J］.高等理科教育，2004，6：7678.

［2］王世斌，亢一瀾，王燕群，等.國內外材料力學課程內容和教學體系的比較研究與思考［C］.中國力學學會學術大會2009論文摘要集，2009.

［3］田貞涵.分析高校考試管理中存在的問題以及改進對策［J］.教育現代化，2018，5（22）：234235.

［4］俞姣.試卷分析技術：沿革、現狀與趨勢［J］.考試研究，2018（4）：4146.

［5］王孝玲.教育測量（修訂版）［M］.上海：華東師范大學出版社，2004：56，139.

［6］黃光楊.教育測量與評價［M］.上海：華東師范大學出版社，2002：79.

基金項目：西北民族大學教育教學改革研究項目（2020YBJG58）

作者簡介：王曉慶（1984—?），女，甘肅天水人，講師，研究方向：風沙物理學研究。