基于工程教育专业认证的课程目标达成度定量评价研究——以信号与系统课程为例

闵 力 李宏民 魏 勇 钱 坤 梅孝安

（湖南理工学院<物理与电子科学学院>，湖南 岳阳 414006）

0 引言

2013 年6 月，在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上，全会通过了我国提交的加入协议申请[1]；2016 年6 月，在吉隆坡召开的国际工程联盟大会上，我国正式加入国际上最具影响力的工程教育学位互认的 《华盛顿协议》，标志着我国工程教育及其质量保障迈出了重要步伐， 为我国工程教育由大到强的根本性转变奠定了坚实的基础[2]。基于产出的教育理念（OBE）是工程教育专业认证的核心， 课程是本课程教育的核心环节[3]，课程目标达成度是工程教育专业认证中毕业要求达成评价的依据。本文以学生知识、能力和素养培养为出发点，探索课程目标达成度评价方案形成，并以信号与系统课程为例，建立了本课程的课程目标、评价项目及与课程目标对应的评价权重， 结合课程目标达成度定量计算结果，完成课程目标达成评价分析，并充分利用评价结果，形成正向反馈，进行持续改进。

1 课程目标达成评价方案制定

本校课程目标与毕业要求达成度定量评价方案是由学院教学指导委员会联合相关行业或企业专家、任课教师等通过下面几个步骤完成。

（1）确立培养目标。 结合本专业培养适应区域及地方经济社会发展需求，制定本专业的培养目标和培养特色。

（2）制定毕业要求。 以工程教育认证标准规定的12 条毕业要求为准则，确立毕业要求以及各毕业要求下的各个指标点，并建立培养目标与毕业要求的关系矩阵。

（2）设置课程体系。 根据工程教育认证课程类别总学分占比要求，建立通识教育、科类基础、学科核心、专业核心、专业方向、集中实践和素质拓展7 个课程模块；结合专业培养特色，设置各课程模块下对应的课程，并制订相应的教学计划。

（3）建立课程矩阵。 确立各课程与毕业要求相关性矩阵（简称：相关矩阵），并根据毕业要求某指标点下各门课程权重和为“1”这一条件，计算各课程对相应毕业要求指标点的支撑权重值，最终建立与“相关矩阵”对应的支撑权重值矩阵（简称：权重矩阵）。

（4）制定课程标准。 该课程育人质量标准，主要包含： 课程目标与对应毕业要求及其指标点的关系表（注：含指标点关联课程目标的支撑权重值，通过上述“权重矩阵”获取）、结合毕业要求和相关矩阵确立的课程目标（注：含各课程目标占百分比，主要与其支撑权重值相关）、 课程教学内容与实践环节的学时分配（注：须依据其对课程目标支撑权重值进行分配，保证其学时总占比与其关联课程目标占百分比一致）、课程考核标准（注：课程目标的考核分值占比应与该课程目标的占百分比一致）等内容。

2 课程目标达成度的定量评价

2.1 课程目标的达成度定量计算

通常，课程目标达成评价需要两个以上的评价项目，这些评价项目一般为课程的各个教学环节。 一个教学环节可以支撑一个或多个课程目标；同样一个课程目标可以通过一个或多个教学环节支撑。 方便计算分析， 对一个课程目标i 有支撑的各教学环节j 的权重Gij之和一般设为1。

课程目标达成度计算需要综合考虑各教学环节在实际教学考核中所占比重，同时还须考虑到一个教学环节可能仅支撑部分课程目标；因此，在假定课程目标关联教学环节评价占比及其对应的考核占比相一致的前提条件下，同时满足等式（1）基础上，教学环节支撑权重Gij可通过下面表达式计算。

式中Rj为各教学环节j 占总评成绩的比重，Pij={0，1} 代表教学环节j 对课程目标i 的支撑情况：Pij=1表示支撑，Pij=0 表示不支撑。 设教学环节j 对应的目标分值为Fj，某学生考核成绩为Cj，则该学生此门课程的课程目标i 达成度Di为。

当某课程目标i 达成度Di最小值Dim大于某评价合格标准S，即Dim＞S 时，表明该课程目标i 已达成，否则未达成。 当各课程目标达成度中最小课程目标达成度Dm大于S 时，表明该门课程的课程目标已达成，否则未达成。

2.2 课程目标达成定量评价过程

本文以本校信号与系统课程为评价对象，探索分析学生课程目标达成情况。 具体过程：

首先，根据上述“课程标准”，并结合式（1），设定了各教学环节对课程目标支撑情况及其对应的考核占比，如表1 所示。

接着，结合式（2），设定了相应的评价项目及其对应课程目标支撑权重和目标分值，如表2 所示。

然后， 整理学生在此门课中各教学环节的成绩Ci。 以本校2019 级某班的信号与系统课程为例，如表3 所示。

最后，根据式（3），结合表2 和表3，各学生此门课程的课程目标达成情况，如表4 所示。

从表4 可知，该班课程目标1、2 和3 的平均达成度 Dave分别为 0.832、0.811 和 0.825； 最低达成度 Dim分别为0.650、0.811 和0.825，最终本门课程的课程目标达成度Dmin（取所有课程目标达成度的最小值）为0.650。

学生成绩一般符合正态分布，且满足在平均数左右的一个标准差范围内函数曲线面积为0.683[3]。 若以S=0.68 作为一个合格标准值，通过表4 可知，尽管各课程目标达成度平均值Dave远高于合格标准值S，但各个课程目标达成度Dim均小于S，即：该课程的课程目标均未达成。 为便于分析其原因，我们进一步计算绘制了全班学生的课程目标达成度分布图，如图1所示。

表1 各教学环节对课程目标支撑情况及其对应的考核占比

表2 各评价项目对课程目标支撑权重及其对应的目标分值

表3 学生在各教学环节中的成绩

表4 学生在各课程目标中的达成度

图1 全班学生的课程目标达成度

从图1 中看出，该课程的课程目标未达成是由极个别学生的课程目标未达成引起的。 例如：有4 位学生（占6%）课程目标1 未达成，有2 位学生（占3%）课程目标2 未达成，有3 位学生（占3%）课程目标3 未达成的。

根据上述分析可知，为了使本门课程目标的顺利达成，教师在后续教学中须作针对性的改进。 例如：注意围绕课程目标1、2 和3 设计更多教学内容，如增加更多的实例、实验演示录像，并及时与成绩落后学生交流，主动为他们提供学习上的帮助等。

3 结语

综上所述，根据本校电子科学与技术专业毕业要求指标点分解，以及育人课程质量标准，本研究对课程的课程目标达成度定量计算方法进行了探索；并以信号与系统课程为例，论述了课程目标达成度定量计算一般过程及其分析方法。

本研究课程目标达成度评价方案和计算方法，可综合反映学生在各个教学环节的学习状况，客观地体现学生的学习效果和综合运用知识的能力，较好地实现“以评促改”“以评促教”的目的，而且具有较强的可操作性。 这对本校电子类专业人才培养持续改进提供了重要依据，也为其他高专业工程教育认证建设提供了重要参考。