控制工程课程达成度评价方法研究
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作者:殷红
摘 要 在工程教育专业认证中，根据OBE理念，对机械类专业中的控制工程课程达成度评价方法进行研究。设计课程目标，教学过程，达成度评价指标和持续改进环节。为机械类专业工程教育专业认证提供重要的数据基础。
关键词 控制工程 课程目标 达成度评价
中图分类号：G642 文献标识码：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
工程教育專业认证是提升工程人才培养质量的有效途径。认证体系为专业改革和建设提供了一整套有效的参考模式。依据认证体系中给出的人才培养质量保障的标准、模式和方法开展工科专业建设，是实现工程教育国际互认的重要基础，是适应新形势提高专业建设水平的重要举措。[1]
工程教育专业认证以培养目标和毕业出口要求为导向进行合格性评价，确认毕业学生总体达到行业认可的质量标准要求。[2]其核心任务是学生毕业能力达成评价。围绕这一核心任务将展开专业课程体系设置、办学条件配置、师资队伍配备等方面的建设和持续性改进。其中面向产出评价机制的关键是课程质量评价。而课程的达成度评价是毕业要求达成评价的样本空间和数据来源。[3]主干课程评价方法的有效性和评价数据的有效性将直接决定毕业要求达成评价的有效性。因此构建合理的主干课程达成度评价体系显得尤为重要。
控制工程课程是机械类专业的平台基础课程。其课程的建设和课程目标达成度评价是主干课程达成度评价体系中的主要部分。本文从控制工程课程目标的确立、对机械类专业毕业要求的支撑关系、教学设计对课程目标的支撑关系、课程目标达成度评价方法几方面对控制工程课程达成度评价机制进行研究。
1 课程目标与毕业要求的支撑关系
1.1 对毕业要求的支撑强度
控制工程基础是控制论与机械工程技术理论之间的边缘学科，向机械大类专业开设的一门技术基础课。它是自动控制技术的基础理论，是一门理论性较强的工程科学。通过对该课程的学习，使学生能以动态的观点而不是静态的观点去看待一个机械工程系统。采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为系统按预定的规律运动，达到预定的技术指标，为实现最佳控制打下基础。
根据OBE理念，该课程支撑机械类专业毕业要求1-工程知识，毕业要求4-研究实验，毕业要求9-个人/团队的性能指标。可见，该课程对机械类专业的毕业要求支撑指标既包含了技术能力方面的要求也包含了非技术能力方面的要求。 1.2 课程目标
基于成果导向理念，根据培养方案中确立的该课程支撑的毕业要求，[4]确立课程目标为：（1）能够运用机电系统数学模型的建立方法、拉普拉斯变换、传递函数、频率特性等专业知识分析典型系统的时域特性和频域特性。（2）能够运用控制系统的数学模型，时间响应，频率响应等方面的专业知识进行系统的综合分析或校正设计。（3）掌握典型环节的组成原理，进行典型环节传递函数的性能研究，掌握其参数检测的实验方法，获得实验设计和实验技能的基本训练。（4）掌握典型系统的设计方法，训练对系统瞬态响应性能指标进行实验测试、分析计算的能力。（5）在实验研究过程中培养和锻炼学生的研究能力、表达能力和团队合作精神及在团队中发挥作用的能力。
2 教学环节的设计实现
2.1 启发式、探究式教学方法
为了实现5个教学目标，将课堂教学、在线开放课程、作业、项目设计和实验等多个教学环节有机结合。由于课程涉及到的数学基础知识较多，与工程问题的结合又较为紧密，在教学中注重内容安排的详略关系，突出重点。注重启发式、探究式教学方法的研究与应用。引导学生多动手，加强验证性实验和设计性、综合性实验的结合。既兼顾了学生对基本知识和基本技能的掌握，又训练了学生解决复杂工程问题的能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。[5]
在教学中，注重课堂外知识的拓展。充分利用控制工程课程慕课建设和精品课程建设的成果，调动学生课外利用网络课堂学习的积极性。开辟学习的多样化形式。将课堂学习和网络视频学习相结合，课间答疑和网上讨论相结合，传统板书和多媒体教学相结合，从多方面培养学生掌握知识的能力。
2.2 实践教学环节
通过课堂教学环节与实践教学环节相结合，强化学生对控制理论基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握。要求学生掌握控制系统数学模型的建立方法，基本规律和研究方法。了解控制系统的基本校正方案，并掌握对各种控制系统的性能进行分析的基本方法。同时结合本课程特点，培养学生的学习和创造能力。
在实验实践教学中，引导学生有创新性地设计实验方案，鼓励多样化的设计思想。培养学生团队协作的沟通交流能力。设计实验环节的内容包括验证型、设计型和综合型项目，训练学生方案设计、动手操作、数据分析、撰写报告、合作分工、沟通交流等多方面的能力。
3 课程达成度评价的量规方式
课程的成绩评定以考核学生能力、培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度和应用能力为重要内容，包括课后作业、实验、阶段考试和期末考试环节和其他环节，如课堂纪律、课内外答疑质疑等环节。总评成绩以百分计。课程的达成度水平由试卷达成度分析和课程达成度分析两部分组成。
试卷达成度主要体现了课程目标1和课程目标2的达成情况。将所有试题按试题类型对应于2个不同的课程目标中，每个课程目标的达成度结果=平均得分/目标分值。根据工程应用型人才“重基础，宽口径”的培养思想，设课程目标1的权重为0.55，课程目标2的权重为0.45。试卷达成度为两项的加权平均。
课程达成度评价中课程目标1和课程目标2主要评价了作业、阶段考试和期末考试环节等理论学习环节的学习效果。课程目标3和课程目标4主要评价了实验实践等动手能力和创新能力的达成程度。课程目标5主要表现了课堂纪律、课内外答疑质疑等其他环节的成绩。兼顾了对学生技术能力和非技术能力的培养。
4 持续改进环节
课程达成度评价的目的是为了持续改进环节中为下一轮教学提出教学内容、教学方法和实践环节等方面的改革措施。使教学效果以指标量化的方式给出明确的改进方向，进一步为毕业要求达成度的评价以及培养目标达成度评价和整个课程体系的持续改进提供最基础的数据支撑。
在控制工程课程的达成度评价体系中，还设置了课程目标达成度问卷调查。问卷内容的设计有针对性地涵盖5个课程目标，同时还包括学生对学习态度和学习兴趣的自评。问卷有单选项和多选项两种形式，从学生自我评价的角度选择选项。学生问卷调查分析报告中将所有问卷的每项内容按分值算出相对比例值，以此作为作证材料之一，与课程达成度评价结果一起，作为指标数据，更全面地提出持续改进措施。
5 结语
机械类专业参与工程教育专业认证对现代工程人才的技术能力和非技术能力培养起到积极的促进作用。时代发展对机电类职业工程师的要求不仅要具备机械测控类知识与技能，也要具备良好的道德及价值取向，需要考虑社会、环境、文化等外部约束，需要考虑到经济、社会效益。参与工程教育认证正是以培养工程人才技术能力和非技术能力并重的思想，以培养目标和毕业要求达成度要求来衡量和监控教学过程。以产品输出为导向的教育方式推进基础的课程建设工作，科学全面提高教学质量，也更加注重人才培养的社会价值。[6]
本项目研究的控制工程课程达成度评价体系从课程目标的制定、教学环节的设计、达成度指标的量规和持续改进环节的执行等几方面完整地构成了教学质量监控的閉环形式。为机械类专业工程教育专业认证提供重要的数据基础。可以为机械设计制造及其自动化、机械电子工程、车辆工程、测控技术与仪器、工业工程、材料成型及控制工程等多个专业服务。该项目的开展，为这些专业申请工程教育专业认证奠定基础，起到示范作用。
参考文献
[1] 彭耀丽，谢广元，陶有俊.工程教育专业认证背景下矿物加工工程专业的建设[J].教育教学论坛，2016（14）：1-2.
[2] 赵兴旺，赵志根，张翠英，等.面向工程教育专业认证的测绘人才培养方案探究[J].科教导刊，2018（26）：71-72.
[3] 王建龙，李俊奇，张晓然，等.工程教育专业认证毕业要求达成度评价方法探讨[J].中国现代教育装备，2018（9）：41-44.
[4] 姜大伟，刘立敏，孙才英.基于OBE 理念的课程目标达成评价方法[J].黑龙江教育，2018（10）：61-63.
[5] 陈永强，赵斌，谭毅，马文英.基于达成度评价的“嵌入式操作系统”课程改革探析[J].江苏科技信息，2018（27）：75-77.
[6] 王建龙，李俊奇，张晓然，等.工程教育专业认证毕业要求达成度评价方法探讨[J].中国现代教育装备，2018（9）：41-44.
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