高校课程设计类课程成绩评定方式初探

谭树彬 关守平 常玉清 徐林

[摘 要]课程设计是高校工科专业必要的教学环节。为改进运动控制系统课程设计的成绩评定方法，该研究将班级学生分成若干小组，将过程考核和内容答辩相结合，将教师考核和学生互评相结合，综合评定每个学生的小组整体成绩，以贡献率等差异化权值计算学生个人成绩，最后加上个人的实验平时表现成绩，即可得到学生的最后等效成绩。该成绩评定方法将课程考核和课程设计整个过程紧密结合，评分标准统一，评定模块固定，操作过程规范，有借鉴和推广价值。

[关键词]课程设计;成绩评定;运动控制系统

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2022）02-0189-03

课程设计是大学某一课程的综合性实践教学环节，是完成教学计划、达到本科学生培养目标的重要环节，是教学计划中进行综合训练的重要实践环节，是有助于培养应用型人才的一种教学形式，它使学生在综合运用所学知识解决本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。

运动控制系统是自动化专业的一门非常重要的专业主干课，是培养自动化专业学生理论联系实际能力的关键课程。课程要求我们综合利用“自动控制原理”“电力电子技术”“电机原理及拖动”“计算机控制系统”等前期课程的基础知识，将自动控制系统等专业基础课程知识应用到传动系统中，并对此进行分析。课程旨在培养学生理论联系实际的能力，掌握运动控制系统的工作原理和设计方法，这就要求学生在了解运动控制系统的相关知识的基础上，增强系统设计能力、参数调节能力和动手能力。东北大学自动化专业运动控制系统课程设计，目的是使学生掌握以调速系统为代表的自动控制系统的组成和工作原理以及基本概念和分析方法，并具备构造、调试和工程设计自动控制系统的能力;了解以转速、电流双闭环调速系统为代表的多环系统的静、动态特性分析方法及工作原理;掌握基于二、三阶典型系统的工程设计方法。运动控制系统课程设计为学生提供了近距离接触实验设备、亲自设计系统结构，调整系统参数的机会。让学生通过这一课程的学习，能够对自动系统的组成有更深一步的了解，并将所学到的各门理论知识综合利用并与实践紧密结合，掌握系统设计的方法、步骤，培养创新能力、对系统的单元及整体调制的能力以及独立排除故障的能力;让学生掌握系统参数的测定方法，提高数据测量及总结报告的能力，对学生更好理解掌握自动控制系统及相关课程很有裨益。运动控制系统课程设计的整个教学过程包括基础知识、动手能力、仿真分析、实验报告等环节。针对课程设计的成绩评定，无法仅仅凭一份课程设计报告就能客观地评定学生的理论掌握能力和实践动手能力。因此，我们必须转变观念，大胆探索，努力建构适应课程设计课程的教学特点和内在规律的成绩评定体系。

一、课程设计成绩构成

经过多年的实践，加上综合考虑任课教师的经验和体会以及征求部分学生的意见后，笔者对课程设计成绩采用百分制评定法，明确这个成绩由实验平时表现成绩、实验成绩、课程设计报告成绩3部分构成。其具体分值构成如下文所述。（1）实验平时表现成绩占5%（5分）。分为实验出勤和实验表现2部分，其中，缺勤1次扣1分，缺勤3次或3次以上的实验平时表现成绩记零分;实验表现主要为实验过程中的上课纪律、操作规程遵守情况等，如违规1次扣1分。（2）实验成绩占40%（40分）。考虑到课程设计具有研究性，题目设置无法保证每个学生都能够完成全部内容，因此课程设计实验部分根据课程设计题目分解为4个子任务，每个子任务10分，共计40分。（3）课程设计报告成绩占55%（55分）。其中，课程设计报告质量占10%（10分），包括课程设计报告的形式排版、标题设置、序号排列等版式方面的评价;课程设计答辩占45%（45分），包括实验内容的路演汇报和视频演示，简要讲述实验过程及成果，考量学生的归纳和答辩能力（考查点主要分为控制对象建模、控制效果及分析、仿真系统HMI画面设计等）。

如上所述，课程设计成绩构成如表1所示。

二、實验成绩评定

根据运动控制系统课程设计实验任务，笔者一般将综合课程设计的内容分解为4个相对独立的子任务，由易到难，循序渐进，然后综合调试，完成综合控制系统课程设计。自动化专业9个班通常同时进行，2个班级在1个实验室，60人左右。由于实验设备有限，不可能每人1套，再加上运动控制系统课程设计任务重、内容多，因此笔者一般以小组形式完成课程设计。这样的课程设计不仅可以培养学生理论联系实际的能力，而且可以培养学生的团队合作精神。课程设计开始时，笔者会根据学生上学期成绩分布情况，将5～6个学生分为1个小组，每个小组推选1名组长，负责组织完成课程设计任务并提交。每个课程设计的子任务需要小组成员分工完成。每个子任务的成绩代表整个小组的水平，根据其完成质量不同分为6分、8分和10分3个档次，用于组间区别。在完成子任务的过程中，小组内部确定其成员在完成每个子任务中的实际贡献率大小，以此体现组内成员的区别。

根据实验需要，笔者一般设计15个小题目作为实验子任务，供学生选择。现简单列举以下5个例子。

1.现有1台小型电风扇，由直流电动机传动，要求设计1套自动控制系统实现以下功能：（1）风扇风量大小可以调节;（2）风扇工作方式有风量大、小2种选择;（3）风扇可以随时打开、关闭;（4）风扇工作时可以每隔0.2分钟自动换向。

2.现有1个小型输出系统，由1台直流电动机带动1个阀门，要求设计1套自动控制系统实现以下功能：（1）工作方式分为手动和自动2种方式;（2）自动控制方式，阀门定时打开、关闭、停止，每0.5分钟开1次，打开1分钟后自动关闭，0.5分钟后再打开，如此往复;（3）手动控制方式，可以随时进行手动操作打开、关闭或停止。

3.要求设计1套直流自动控制动态测试系统，使系统具有以下功能：（1）可以实现单闭环调速;（2）测试阶跃速度响应;（3）测试斜坡输入的速度响应。

4.要求设计1套直流自动控制动态测试系统，使系统具有以下功能：（1）可以实现开环系统设计;（2）测试速度和电流响应;（3）测试速度环参数功能;（4）测试电流环参数功能。

5.要求利用2套直流自动控制系统设计1套随动自动控制系统，使系统具有以下功能：（1）第一台直流电动机以任意速度启动后，第二台直流电动机随机以同样的速度旋转;（2）至少提出2种实现方法。

比如以3947小组（组名为组长学号后4位数）为例，其每个成员的实验贡献率如表2所示。

根据每个小组不同阶段子任务完成质量的不同，分别给予6分、8分或10分，4个子任务满分共计40分。每个子任务的中值分数为8分，每组贡献率区间越大则高低分越明显。如果贡献率相等则为中值分数，体现出鼓励组内分工不同、贡献不同则其分数也有差别。也就是说，每个成员的平均成绩由其小组完成的子任务质量决定，但每个成员在每次作业上拿到的分数与其在小组中的贡献大小有关系。其具体计算如式（1）所示。

分数=（设定最高分+设定最低分）/2+[（设定最高分-设定最低分）/2]/（组内最大贡献率-组内最小贡献率）×（个人贡献率-小组平均贡献率）                                          （1）

同样以3947组为例，经过换算的等效成绩如表3所示。

以中值分数为均值，等效分数近似服从正态分布，组内成员体现出贡献不同则其分数也不同;组间由于设定最高分档次不同，也体现出小组之间的任务质量差别，即分数差别。

三、课程设计报告成绩评定

运动控制系统课程设计报告至少包括以下几部分内容：概述、课程设计任务及要求（包括设计任务和设计要求）;理论设计（包括方案论证、系统设计、结构框图及说明、系统原理图及工作原理、单元电路设计、单元电路工作原理、元件参数选择等）;仿真系统设计与开发（包括软件设计、编写过程、仿真效果等）;实验编程与调试（包括调试过程、故障分析等）;结论、体会和建议。如前所述，课程设计报告成绩占整个课程设计成绩的55%，为55分，其中，课程设计报告质量由任课教师根据学生上交的课程设计报告进行评分，满分为10分;答辩环节由2部分组成，学生代表打分占30分（打分满分为30分，最低分为18分），任课教师打分占15分。笔者以2019年授课的某2个班级为例来论述这个问题。这2个班共分为12个小组，每个小组选出1名代表给其他小组的答辩成绩进行打分，不用给自己小组打分，11个学生打分成绩加和除以打分人数11，计入每组学生评分。

以笔者2019年授课的某2个班级为例，12个小组最后的等效答辩成绩构成如表4所示。

分组答辩以整体实力体现，因此每个小组答辩的最后成绩为小组整体成绩。每个小组成员在课程设计报告撰写和答辩环节的贡献不同，故采用小组中每个人拿出10分，然后按照其贡献大小进行二次分配，小组成员基础答辩分数为原答辩成绩减去10分的分值，最后每个成员的答辩分数为基础答辩分数与二次分配分数之和。答辩总体分数以每组综合实力认定，每个小组内分数差异化则根据每人的贡献来确定。其计算办法如式（2）所示。

个人等效答辩成绩=（小组等效答辩成绩-10分）+10分/人×小组人数×个人贡献率                                     （2）

四、学生最终成绩评定

根据实验平时表现成绩、子任务成绩和个人等效答辩成绩，就可以计算出每个学生的最终成绩。以3947组为例，每个成员的最终成绩构成如表5所示。

五、结论

运动控制系统课程设计作为自动专业必不可少的实践环节，对引导学生掌握理论知识、提高动手能力、培养工匠精神都有极其重要的作用。通过将课程设计报告考核与课程设计整个过程进行紧密结合，建立基于过程考核、内容答辩以及实验表现的创新考核方式，有助于发挥课程考核所具有的正确导向功能。经过2年的教学实践，笔者在自动化专业开设的运动控制系统课程设计成绩评定中使用这个方法，任课教师评分标准统一，评定模块固定，操作过程规范，计算结果自动生成，减少了不同班级之间由于任课教师的不同而产生的成绩差异。经过调查，绝大部分学生认为这个方法公平合理、客观科学，这在一定程度上说明这个课程成绩评定方法科学可行，值得借鉴和推广。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 宁汇，刘欣梅.基于网络教学平台的大学课程平时成绩评定方法研究[J].教育现代化，2017（28）：132-135.

[2] 梁冬松，韦宁照，石有总.新工科背景下高职高专工科学生创新创业教育体系构建[J].高教论坛，2018（1）：112-114.

[3] 姚明晖.高校管理类课程教学中平时成绩评定的探索与实践[J].教育教学论坛， 2017（8）：124-125.

[4] 贾生尧，王燕杰，李弘洋.基于“雨课堂”的高校课程平时成绩量化分析方法研究[J].教育現代化，2019（59）：68-70.

[5] 赵庚升，陶田，冯岑明.高校实验课成绩考核与评定探讨[J].实验室研究与探索，2015（7）：246-249.

[6] 胡青，余嘉，陈玲.自动化专业课程过程化成绩评价机制[J].实验室研究与探索，2011（10）：296-299.

[7] 孙畅.以能力为导向的大学生创业教育实验教学课程体系构建[J].实验室研究与探索，2012（11）：85-88.

[8] 秦志斌.一种新的高校学生专业课成绩综合评价方法[J].教育现代化，2016（5）：69-70.

[收稿时间]2020-08-09

[基金项目]2020年东北大学PBL教学方法研究与应用项目“新工科背景下基于PBL&OBE 的交互式教育模式研究”。

[作者简介]谭树彬（1974—），男，河南人，博士，副教授，研究方向：复杂工业过程建模、控制与优化，故障诊断与智能运维。

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