基于OBE理念的機械設計課程考核方式研究

［摘 要］傳統的機械類基礎課程以閉卷終結式考試為主，已無法滿足現代工科教育和人才培養的需求，與OBE理念不符。因此，文章以機械設計課程為例，提出了豐富過程考核方式、提高過程考核占比以及開卷考試、線上考試的改革方案，并進行了實踐。通過問卷調查，對機械設計制造及其自動化專業百余名學生的真實感受進行了分析與總結。結果顯示，提高過程考核占比、豐富過程考核方式，有助于提高課程考核的客觀性和公正性。線上考試的公平公正性難以得到保證，只能作為特殊情況下傳統線下考試的補充。但是，開卷考試得到大部分學生的支持，其有助于增強學生學習的自主性，提高學生對專業知識的綜合應用能力。

［關鍵詞］機械設計課程；考核方式；過程考核；OBE理念

［中圖分類號］G642.3 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）15-0061-05

隨著2016年我國加入《華盛頓協議》，國內各高校紛紛開展了工程教育專業認證，其中在踐行成果導向教育（Outcomes?Based Education，OBE）、以學生為中心和持續改進等教育理念上取得了顯著進展。在工科專業課程的教育教學過程中，建立合理、有效的學習效果評價機制，進一步完善課程考核機制，是踐行OBE理念的關鍵，對促進高校工程教育質量和工程專業人才培養質量持續提升至關重要[1-2]。而在線上線下混合式教學改革背景下，如何開展符合OBE理念的課程考核和制訂評價改革方案成為高校專業課程教學面臨的一項新考驗[3]。

機械設計、機械設計基礎等課程是高等院校機械設計制造及其自動化等專業的基礎課程。在實際工程中，機械方案和零部件的設計需要參考大量的標準、規范、手冊和圖冊等，而傳統的閉卷考試主要側重于考核學生對機械設計相關公式、參數等基本知識的識記程度，并不能準確地反映學生運用機械設計課程相關知識解決實際問題的綜合能力[4-5]。國外大學對專業課程的考核大多采用過程性評價和綜合性評價相結合的方式，在一定程度上降低了期末考試在課程考核中所占的比例；而國內部分大學采用的是期末考試占主導的終結性考核與評價方式，忽視了對學生學習過程的考核。基于此，西南石油大學針對機械設計課程提出了兼顧過程性評價和終結性評價的綜合性考核與評價方式的改革思路[6]。哈爾濱工程大學對機械設計課程的考核方式進行了改革，加大了過程性考核比例、擴充了內容，顯著提高了學生學習的自主性和成績的優良率[7]。但是，以上改革只是降低了期末考試成績所占比例，并未對考試形式和試卷內容作出調整。

課程組以機械設計課程為例，通過對比國內多所同類高校的相關課程考核方式，分析過程性考核內涵及其所占比例對學生學習效果評價的影響。在對線上考試、開卷考試方案進行探索的基礎上，課程組采用調查問卷的方式，分析考試方案存在的問題，旨在通過優化考核策略，提高學生學習的主動性、積極性及其對機械設計課程知識的綜合應用能力。

一、課程考核成績組成分析

目前，國內本科高校機械設計制造及其自動化專業機械設計課程的考核成績主要由期末考試成績、課內實驗成績以及平時成績三個部分組成，但各部分所占比例有所不同。經過調研，國內多所同類高校機械設計課程考核成績組成如表1所示。結果顯示，期末考試成績占比過大，考核形式較為單一，不僅難以真實、全面地反映學生對機械設計知識的掌握程度，更難以滿足工程教育專業認證要求。因此，需要對現有機械設計課程的考核方式進行改革，把考核重點聚焦于分析、設計等綜合知識的掌握和運用上，以激發學生學習的積極性，提高其分析、解決實際工程問題的能力。

隨著工程教育專業認證的深入推進，OBE理念對專業課程的過程性考核提出了更高的要求。國內多所同類高校積極對課程考核展開探索，嘗試增加過程性考核并提高其占比，弱化期末考試，重視對學生相關知識綜合應用能力的考核。例如，南京大學等將機械設計課程平時成績占比提高到40%，上海交通大學郭為忠教授[8]和哈爾濱工業大學王黎欽教授[9]及其所在的教研組對機械設計課程展開了深入的研究與改革，甚至嘗試將期末考試成績占比分別降低到25%和40%。課程組通過廣泛調研和論證發現，將平時成績占比提高到30%～40%是比較合理的，同時，可將期末考試成績占比降低到60%以下，并豐富過程性考核方式，如除出勤、作業、課堂表現外，可以適當增加課程大作業、專題研討、論文撰寫以及期中考試等內容。目前，西安理工大學（以下簡稱我校）在新版機械設計課程教學大綱中，已將平時成績占比提高到30%，將期末考試成績占比降低到60%，以激勵學生積極參與課堂互動，主動思考，進而提高課程教學質量。

課程組對百余名機械設計制造及其自動化專業學生進行了問卷調查，結果顯示，62.06%的學生支持提高平時成績占比，以加強過程性考核。但是對于考勤占比情況，支持與反對的學生數量相當，62.07%的學生支持以課堂作業、測驗等形式代替點名、打卡等考勤形式。另外，61.33%的學生支持提高課堂表現在平時成績中的占比。以上現象說明當代大學生并不喜歡死板的考勤形式，而更加注重實質的課堂表現。另外，支持增加課堂分組研討和專題報告等大作業的學生比例達到68.91%和79.31%，說明學生喜歡更為豐富的過程考核形式。

因此，在不改變現有教學大綱和培養計劃的前提下，課程組通過降低期末考試成績占比、提高過程性考核成績占比、細化過程性考核的實施細則，提高了學生學習的興趣和積極性，提升了學生分析、解決實際工程問題的能力，達到了對學生知識掌握程度與綜合運用能力進行公平公正考核的目的。

二、網絡線上考試探討

2020年至2022年，由于新冠疫情的影響，部分學生無法返校學習和參加線下考試，為此我校開展了機械設計課程線上教學和線上考試的探索與實踐。為了保證學生線上考試的公平公正性，我校嘗試借助騰訊會議軟件平臺進行線上考試，具體操作如下：首先，由監考教師組織考生進入騰訊會議，通過屏幕共享將考試試卷分享給學生；然后，學生在自備的答題紙上手寫答案，考試結束后學生將答題紙拍照或掃描，發送到監考教師指定的郵箱；最后，由監考教師統一閱卷。為了盡可能地監控學生的考試行為，在騰訊會議平臺上，采用前、后雙機位攝像頭對學生及其周圍環境進行全方位監控，監考教師可以隨時查看學生的答題情況。同時，向學生嚴明考試作弊后果，要求學生簽署線上考試誠信承諾書，以此約束學生考試過程中的行為，盡量避免作弊現象的發生。

線上考試結束之后，課程組對我校機械設計制造及其自動化專業的百余名學生進行了問卷調查，聚焦于線上考試的公平性、可操作性以及學生的接受程度。調查結果顯示，仍有48.28%的學生對線上考試的公正性持懷疑態度，認為即便采用線上雙機位監控，也不能完全杜絕考試作弊行為；另有48.27%的學生不認同線上考試；37.93%的學生認為電腦、網絡等客觀因素對其考試產生了影響；48.27%的學生認為騰訊會議平臺無法滿足線上考試要求。由此可以看出，現階段線上考試受客觀條件影響較大，其公平公正性難以得到保證，只能作為特殊情況下的輔助手段。

三、開卷考試探討

鑒于線上考試無法全面監控所有學生的一舉一動，因此，為了保證線上期末考試公平公正，同時確保能較好地評價學生對機械設計相關知識的掌握程度以及課程教學效果，我校采用了開卷考試的方式。但是，課程組對部分同類高校進行調研后發現，目前針對機械設計課程實施開卷考試的高校還較少。開卷考試與閉卷考試不同，為了能夠更好地考查和評價學生對機械設計相關知識的理解與掌握情況，應該減少對教材上直接能夠查到的識記類基礎知識的考核，以更具靈活性、開放性的主觀題目為主。同時，盡量減少學生間互相“交流”現象的發生，以保證考試公平公正。

為此，機械設計課程的期末開卷考試試題全部為主觀題，同時兼顧對學生基本知識掌握情況、綜合運用能力的評價。試題包含了簡答題、分析作圖題、計算題、軸系結構設計題四個部分，各題型所占比例如表2所示。

考試結束后，課程組針對開卷考試的試卷組成、可操作性、考核效果以及接受程度對學生進行了問卷調查。通過總結分析發現，68.97%的學生認同開卷考試應該以主觀分析題為主，73.41%的學生認為期末考試的試題組成和題量較為合適，75.86%的學生認為開卷考試試題難度適中。相對于傳統的閉卷考試，65.52%的學生更喜歡開卷考試；認為開卷考試能夠更好地考查自身對知識的掌握程度和綜合運用能力的學生比例分別為64.32%和75.86%；72.41%的學生支持機械設計課程采用開卷考試的方式，并支持大范圍推廣。由此可見，學生對開卷考試的接受程度還是比較高的，而且對開卷考試試題題型比較滿意。

機械設計是一門與機械工程聯系非常緊密的專業基礎課程。培養學生具備查找和運用標準、規范、手冊等有關資料的能力，使學生學會對復雜機械系統及其零部件進行分析與設計，是機械設計課程教學的主要目標。傳統的閉卷考試模式單一，知識覆蓋面有限，且以教材識記類知識的考核為主，學生通過考前突擊一般可以及格，無法滿足對學生機械設計綜合知識掌握情況及應用能力進行考核與評價的需求，也無法適應工程教育專業認證的要求。因此，采用以主觀題型為主的開卷考試，學生可以通過分析問題提高自身的思考能力，更加符合當今高等教育人才培養目標和OBE理念要求，有助于提高學生學習的積極性、主動性，提升其分析、解決實際機械工程問題的能力，達到對學生知識掌握程度與綜合運用能力進行考核的目的，進而提高專業課程的教學質量。

另外，需要注意的是，開卷考試易使學生產生本課程不重要的錯覺，從而影響學生的學習態度、學習熱情等。因此，任課教師要對學生的學習過程進行監督和考核。

四、考核與評價方式改革思路

機械設計這類工科專業課程，知識覆蓋面較廣，需要查閱大量標準、規范等課外資料，其教學目標是讓學生能做到理論聯系實際，鍛煉學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力。從人才培養角度看，傳統的閉卷考試容易使部分學生養成考試前“死記硬背”和“突擊式學習”的習慣，把大量的時間和精力放在被動記憶知識點上，不能很好地調動學生的學習主動性，不利于學生創新思維的培養，更難以全面準確地反映出學生的真實水平，缺乏對學生綜合應用能力的評價。因此，課程組基于OBE理念，對機械設計課程的考核與評價方式進行了改革。

1.建立基于OBE理念的過程性考核和期末考試相結合的綜合課程考核與評價機制。課程組基于OBE理念，確定課程目標和達成度評價方法，合理設計過程性考核和期末考試的內容，采用開卷考試的方式，對學生知識運用能力、創新能力等進行綜合評價與考核。

2.提高課堂效率，豐富過程性考核方式。隨著教學改革的深入，傳統專業課面臨著整合課程、壓縮學時的挑戰，課程組采用翻轉課堂的教學方式，充分利用課余時間，同時借助課內外教材和線上線下課程資源，利用有限的教學課時開展重點知識講解，顯著提高了課堂效率，同時對學生的階段性學習成果進行了考核和評價。

3.增加實際機械裝置設計的訓練環節，提高學生綜合運用知識的能力。雖然機械設計課程后續的設計實踐能夠對學生的綜合設計能力進行培養，但是仍然需要在理論課程中增加有關基礎機械裝置設計的作業，使學生將理論知識與實際應用聯系起來，激發學生學習興趣。

五、結語

近年來，隨著OBE理念的深入和新時代大學生學習觀念的轉變，傳統課程考核方式的局限性日益凸顯，需要對現有專業課程的考核機制進行研究和改革，提高學生學習的自主性，提升學生綜合運用知識的能力。本文以機械設計課程為例，通過對考核總成績的組成，線上考試、開卷考試等課程考核與評價方式的探討和分析，得出以下結論。

1.提高過程性考核成績在專業課程總成績中的占比，豐富過程性考核的方式，有助于提高課程考核的公平性，增強學生學習的主動性，這也是新時代工科教育的發展趨勢。

2.在目前條件下，線上考試的公平公正性難以得到保證，只能作為傳統線下考試在特殊情況下的輔助手段。

3.對于實踐性較強的工程專業課程，開卷考試是一種比較好的選擇，能有效避免考前“突擊式學習”，有助于提高學生學習的主動性，提升其專業知識的綜合運用能力。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 王永泉，胡改玲，段玉崗，等.產出導向的課程教學：設計、實施與評價[J].高等工程教育研究，2019（3）：62-68.

[2] 金鑫，杜靜，岳勇，等.新工科背景下OBE驅動機械設計課程創新教學模式[J].機械設計，2023，40（4）：154-160.

[3] 胡小平，謝作栩.疫情下高校在線教學的優勢與挑戰探析[J].中國高教研究，2020（4）：18-22.

[4] 高英武，廖曉蓮，何幸保，等.機械設計課程考試方法的研究與實踐[J].中國現代教育裝備，2009（7）：63-66.

[5] 張鋒，王黎欽，鄭春輝，等.新工科背景下重視學生能力培養的機械設計教學研究與實踐[J].機械設計，2023，40（5）：156-160.

[6] 李成兵，馬海峰，葉哲偉，等.《機械設計》課程考核國內外對比分析[J].教育現代化，2020，7（45）：82-85.

[7] 楊恩霞，石玲，劉賀平，等.《機械設計》課程考核方式改革[C]//中國機械工程學會機械設計分會，全國機械設計教學研究會.2016年第十五屆全國機械設計教學研討會論文集.天津：《機械設計》雜志社，2016.

[8] 郭為忠.機械設計基礎課程的三維度重塑研究：以上海交通大學“設計與制造Ⅱ”課程為例[J].教學學術，2021（1）：107-120.

[9] 張鋒，王黎欽，鄭春輝，等.新工科背景下重視學生能力培養的機械設計教學研究與實踐[J].機械設計，2023，40（5）：156-160.

［責任編輯：蘇祎穎］