面向工程教育认证的PLC 课程评价改革与实践
2020-02-04常州工学院电气信息工程学院蔡纪鹤毛国勇史建平
常州工学院电气信息工程学院 蔡纪鹤 毛国勇 史建平
常州工学院电气工程及其自动化专业从2017 年开始,以工程教育认证为契机,通过工程教育认证推动专业建设与人才培养。按照工程教育认证通用标准和专业补充标准,密切教育与社会的联系,增强专业办学的标准意识,落实人才培养质量的最后一公里,系统推进专业教学改革,培养了一批有工程实践能力和创新意识的应用型人才,有力地服务了区域“微特电机”和“电力装备”两大优势产业。
电气工程及其自动化专业建立了以工程能力培养为主线的课程体系,重点培养四项专业工程能力:以电机技术为核心的微特电机控制及应用能力、以供配电技术为核心的电力装备设计及应用能力、以电器和PLC 为核心的电气控制技术及应用能力、以微处理器为核心的自动控制及应用能力,解决电气工程领域复杂工程问题。其中电器与PLC 课程为本专业的核心课程,在落实本专业人才培养质量最后一公里中具有重要作用。
一、课程目标
我们成立了电器与PLC 课程组,由承担该课程的资深教授担任课程组长,相关任课教师及校外“企航师”共同担任组员,课程组根据学院教学委员会确定的毕业要求观测点确定课程目标如下。课程目标1:掌握梯形图制作方法、梯形图绘制方法和简单PLC 工作原理,并将这些知识用于分析电气工程问题;课程目标2:具备应用专业基础知识对电气控制与PLC 进行分析和设计的能力;课程目标3:掌握可编程控制器软硬件开发工具的使用方法。
二、课程考核合理性审核
确定好课程目标后,课程组根据课程目标研讨确定课程内容、考核方式,并由课程组长审核确定。
电器与PLC 课程的考核方式为:平时成绩(慕课、作业)40%+实验20%+期末(试卷)40%。
对于课程目标1:通过慕课、作业等方式考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握程度;通过实验考核学生掌握PLC 工作原理的程度;通过考试考核学生掌握电气控制线路基础知识及PLC 知识的情况。
对于课程目标2:通过慕课、作业等方式考核学生应用专业基础知识对电气控制与PLC 进行分析和设计的能力;通过实验考核学生对电气控制与PLC 进行分析和设计的能力;通过考试考核学生对电气控制与PLC 进行分析和设计的能力。
对于课程目标3:通过实验使学生掌握可编程控制器软硬件开发工具的使用方法,按照预设方案操作实验设备、仪表,正确完成实验;通过考试考核学生掌握可编程控制器软硬件开发工具使用方法的情况。
除此之外,课程组长还需审核考核方式是否与教学大纲一致,考核内容是否覆盖课程目标考核内容、是否能支撑课程目标,以及对试卷命题基本信息、命题质量、卷面质量、试卷规范等进行审核。电器与PLC 课程对应课程目标、试题题目、分值及比例情况如表1 所示。
表1 对应课程目标、试题题目、分值及比例情况
三、课程目标达成情况评价
课程目标达成情况评价采用直接评价70%+间接评价30%+座谈会(补充)的模式。
(一)直接评价
各课程目标达成评价值计算方法如下:各课程目标评价值E=该课程目标的考核环节平均得分之和÷该课程目标的考核环节目标总分。各课程目标评价值如表2 所示。
表2 课程目标达成情况评价
(二)间接评价
根据课程目标设置相应的问题,并将学生对问题回答的熟练度结果按照五级制进行汇总。设置问题如下。
对应课程目标1,设置两个问题:熟悉PLC 的内部软元件的正确使用程度,熟练掌握PLC 的基本指令的应用程度。
对应课程目标2,设置三个问题:熟悉电气控制的基本环节线路程度,能够进行简单的电气控制线路的设计程度,能够进行简单的PLC 系统的设计程度。
对应课程目标3,设置两个问题:能熟练操作PLC 编程软件进行梯形图编程程度,能正确连接简单的PLC 控制系统进行程序联机调试程度。
(三)课程教学过程存在的问题
按照直接评价70%+间接评价30%进行计算,得出各个课程目标的评价值分别为0.74、0.63、0.77。另外,采用座谈会的形式发现直接评价与间接评价之外还存在的问题,作为持续改进的补充。
课程目标1 达成情况评价值为0.74,达成情况较好。学生对基础知识点的掌握程度还有进步的空间,尤其在掌握梯形图制作方法、梯形图绘制方法和简单PLC 工作原理方面仍需要加强。
课程目标2 达成情况评价值为0.63,学生在应用专业基础知识对电气控制与PLC 进行分析和设计的能力方面较弱。学生座谈中反映,平时感觉书本上的程序能看懂,但是缺乏工程实际,遇到实际的工程设计时,就无从下手了。
课程目标3 达成情况评价值为0.77,达成情况较好。基本掌握可编程控制器软硬件开发工具的使用方法,但座谈中学生反映对梯形图基本指令和编程软件还不是非常熟悉,往往编程时还要借助教材及相关参考资料。
(四)持续改进
针对课程目标1,在平时学习过程中加强过程考核及提问,巩固基本原理与基本知识。
针对课程目标2,课程中增加更多控制系统的实例分析,给学生更多启发式任务,使学生更好地掌握各类控制方法在实际运用中是如何产生的,逐渐实施产教融合课程教学,聘请“企航师”授课,增强课程的工程实践性。
针对课程目标3,增加学生的学习兴趣,加强实验环节,增强理论与实践相结合的能力。
综上所述,面向产出的课程质量评价应聚焦学生的学习结果,考核内容必须与该课程支撑的毕业要求相匹配,其关键在于发现问题并用于持续改进,至于具体采取什么措施,各个专业可以根据实际情况按照易于实施的原则进行。