基于OBE理念的机械设计课程目标达成度评价研究

郑银环 周 斌 燕松山 胡晓平 杨志杰

（武汉理工大学机电工程学院，湖北 武汉430070）

0 引言

工程教育专业认证制度是实现工程教育国际互认的质量保障制度，其核心理念有成果导向教育（Outcomes-Based Education，OBE）、以学生为中心和持续改进机制。在教育教学过程中推行OBE教育理念，可以促进工程教育质量持续提升，对提高工程专业人才培养质量至关重要[1-6]。基于OBE理念对相关课程进行达成度评价，可评估学生的学习效果，掌握学生的课程学习情况，分析学生在学习中的薄弱点，从而进一步提高课程教学质量，为教学设计和教学环节提供参考[7-9]。

机械设计课程是机械工程类专业的必修基础课程，是后续专业课程的基础，起着承上启下的作用。基于OBE理念，项目组可以根据专业毕业要求以及培养方案，合理确立机械设计课程大纲的教学目标，构建毕业要求指标点、课程目标二者之间的关系，研究建立课程达成度评价方法，并应用到教学实际中，根据评价结果提出持续改进措施。

1 课程目标对毕业要求的支撑

课程目标是设计课程内容、实施教学过程以及评价课程的依据，通过课程学习，学生应该达到的预期目标和能力。基于OBE理念，课题组根据工程专业认证要求，结合学校专业行业特色，制订培养方案，确定毕业指标点。根据落实的指标点设置课程框架，确定相关课程教学目标和教学内容等[4]。课题组结合机械设计课程内容及毕业要求指标点的具体内涵，根据课程特点凝练了3个课程目标。

由工程教育认证要求可知，毕业要求指标点需要对应的课程目标进行支撑。课题组通过深入调研，根据认证标准，结合本专业的毕业要求，构建了指标点、课程目标二者之间的关系。机械设计课程目标对指标点的对应支撑情况见表1，课程目标1、2、3均对应支撑指标点1-2、2-3、3-1。

如表1所示，课程目标对应地支撑毕业要求，搭建了课程达成度和毕业达成度之间的连接桥梁，从而课程达成度评价能有效地支撑毕业达成度[8]。

表1 课程目标对专业毕业要求的支撑

2 达成课程目标的途径与措施

为了达到机械设计课程的教学目标，课题组采取了课堂理论讲授、课外作业、实验和期末考试相结合的途径与措施。

基于课程教学目标，机械设计课程内容主要包括三篇：第一篇介绍机械零件设计基础，为后面具体机械零件的设计学习奠定基础；第二篇主要讨论通用的连接零件、传动零件的设计问题，使学生掌握常用机械零件的基本原理、性能参数及设计计算方法；第三篇主要介绍轴系零部件及机械系统设计等。在教学过程中，注重夯实学生的基础知识，培养学生的创新意识，提高工程应用能力。

每章理论讲授结束后，布置课外作业，进一步巩固所学知识，增强学生解决实际工程问题的能力。教师批阅各章作业后，在课堂上就作业存在的共性问题进行归纳与讲评。

针对实验环节，加强学生实验前准备工作的检查，要求学生实验前做到熟悉相关理论知识、实验项目内容、实验目标等，实验过程中鼓励学生发现、探索问题，独立分析和解决问题，勇于尝试和比较不同方法达到实验结果。

期末考试为闭卷方式，试题类型一般为单项选择题、填空题、判断题、简答题、分析计算题和结构设计题，主要考查学生对机械设计理论基本知识的掌握程度，设计方法的理解和掌握以及综合运用能力。

课程最终总评成绩由期末考试成绩、实验成绩和平时成绩三部分组成，其中期末考试成绩占比为70%，实验成绩为10%，平时成绩为20%。考核时可根据实际情况对各部分占比进行适当调整。

3 课程目标达成度评价与分析

3.1 课程达成度评价方法

课程达成度评价的目的是检验学生通过各种方式考核后对本门课程的教学目标的达成情况，根据评价方法计算各课程目标的达成值，由达成结果可分析学生课程学习中的知识点掌握情况，针对性地提出今后的教学改进措施，从而保证专业认证中要求的持续改进[10-12]。

根据工程教育认证评价机制，本课程达成度值达到目标值的70%即为合格。在评价计算机械设计课程达成度时，要统计每个学生的平时成绩、实验成绩及期末考试成绩。期末考试题中的选择题、判断题、填空题和简答题等基本概念题主要检验学生对基本知识点的掌握情况，支撑课程目标1、目标2的达成。结构分析与计算题主要考查学生实际工程问题的综合分析与计算能力，对应课程目标2、目标3的达成。在统计期末考试成绩时，先根据课程目标将考试题目进行归类，统计每个学生在各课程目标对应的考试题目中的得分，再计算得出每个项目的平均分[11]。平时作业均支撑3个课程目标的达成，按同样的办法处理。实验成绩支撑课程目标3的达成。

本课程的达成度情况如表2所示，先评价计算课程的3个目标的达成值，再计算最终的课程达成度。各课程目标是否达成取决于表中C1、C2、C3的计算结果，若C1、C2、C3均大于0.7，表明各课程目标均达成。根据计算结果评价分析各课程目标的达成程度，进而指导本课程在今后教学过程中的持续改进措施。

表2 课程目标达成情况表

3.2 应用分析

以武汉理工大学18级机械工程专业的一个教学班级为样本，抽取该班37名学生的平时成绩、实验成绩和期末考试成绩，班级成绩分布符合正态分布，具有统计意义。班级37名学生的各部分成绩在各考核评价依据中的平均分均根据抽取的样本数据计算得出。期末考试题题型与分值情况为：选择题10分、填空题10分、判断题10分、简答题20分、受力分析题15分、结构分析题10分、计算题25分。分析期末考试各题目性质、平时作业和实验，确定各课程目标的支撑分值，由试题题目得分、平时作业成绩、实验成绩计算各课程目标对应评价依据的学生平均得分。

采用本文的课程达成度评价计算方法，计算该抽取班级的课程达成度，可得课程目标1的达成值为0.79，目标2达成值为0.84，目标3达成值为0.87，最终的课程达成度为0.83。各项评价结果都大于0.7，说明该班级本课程已达成。

分析各评价计算结果可知，在课程目标1对应的期末考试题目和平时作业部分，学生丢分较多，因此课程目标1的达成值较低，表明学生对基本知识方面的掌握相对较弱。课程目标2、3的达成值较高，说明学生在综合分析与运用、设计机械传动装置和简单机械的能力等方面较好。在今后的教学环节中，要强化学生在机械零件的设计、内容、原理与设计方法方面的学习，夯实学生的基础知识，加强理论联系实际，布置研讨课，让学生更多地参与课程讨论，主动学习。

4 结语

本文以机械设计课程为例，基于OBE理念，制订了机械设计课程教学目标，构建毕业要求指标点、课程目标之间的关系，确定了课程目标达成途径与措施以及课程考核方式，研究建立了课程达成度评价方法，并应用到教学实际中。采用该评价方法计算抽取的班级样本课程达成度，结果表明本课程目标已达成，同时根据评价结果提出持续改进措施，为课程的教学改革提供思路。