工程教育认证视角下“发动机原理”课程考核评价体系的构建

周龙 陈国强 陈水生

河南理工大学 机械与动力工程学院 河南省焦作市 454000

1 引言

工程教育专业认证是指由专业认证机构针对高等教育机构开设工程类专业教育的课程体系设置、师资队伍配备、办学条件配置等影响学生毕业能力以及专业持续改进机制的建立等方面实施的专门性认证，旨在保证专业教育质量和专业教育活力，是目前国际通行的最认可的工程教育质量保障制度。

国内工程教育专业认证所遵守的《华盛顿协议》是目前国际上最具权威性和影响力的本科学位互认协议之一。工程教育专业认证强调三个基本理念：以学生为本，面向全体学生；以学生为中心，以学生学习产出为导向；合格评价与质量持续改进。根据《华盛顿协议》的相关规定，通过工程教育认证专业所培养的毕业生将享有工程认证成员国毕业生同等的待遇。

发动机原理是车辆工程专业的必修课程之一，重点讲述四冲程内燃机的热力循环、换气过程、燃料与燃烧、混合气的形成及燃烧过程、污染物的生成与控制以及性能评价等，如何运用工程教育专业认证理念和相关基础理论来管理、控制和评价该课程的目标达成度情况，就显得尤为重要。本文从发动机原理的课程目标与毕业要求出发，在分析该课程考核评价体系所存在问题的基础上，构建了基于工程教育专业认证的新考核评价体系，并通过教学实践验证了新考核评价体系的可行性。

2 课程目标与毕业要求

河南理工大学车辆工程专业于2019 年提出工程教育专业认证申请，经过自评、网评和专家进校考查等环节，最终于2021年6 月教育部正式下文通过工程教育专业认证，有效期为2021 年1 月到2026 年12月。在工程教育专业认证以学生为本、以学生为中心和持续改进理念的指引下，车辆工程专业全体教师对发动机原理课程的课程目标和脉络体系进行了全面深入的梳理，构建了各项指标点的实施细则。所制定的指标点包括工程知识、工程与社会、环境和可持续发展三个方面。

根据工程教育专业认证需要和车辆工程专业毕业要求，发动机原理课程组将该课程的课程目标设置为：

课程目标1：掌握内燃机循环及性能评价指标的表示及评价方法，并能深刻理解四冲程发动机在进气、压缩、做功和排气四个冲程中的工作原理及影响因素，为车辆的设计、制造和控制等提供依据。

课程目标2：掌握发动机有害排放物的产生机理，熟悉发动机的排放控制技术，了解美国、欧洲和中国汽车尾气排放控制法规的发展趋势。

课程目标3：掌握或熟知内燃机的燃烧方式、混合气的形成、燃烧过程和影响因素，结合环境和可持续发展的方针、政策、法律法规和社会需求，了解内燃机燃烧方式的发展趋势，深刻理解内燃机有害排放物的产生机理及其控制技术。

工程教育专业认证对车辆工程专业本科生的毕业要求可通过上述三项课程目标获得有效支撑，如表1 所示。由表1 中课程目标与毕业要求指标点间的对应关系，可进一步明确课程任务和教学目标，为课程目标达成度评价考核体系的制定奠定了基础。

表1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系

3 课程考核方式存在的问题

在传统的教学实践中，发动机原理课程的考核成绩由占总评成绩30% 的平时考核成绩和占总评成绩70% 的期末考试成绩组成。不可否认，这种简单易行的考核方式在一定程度上能反映出学生的学习效果，但长期的教学实践表明这种考核方式存在如下问题：

平时考核一般由占平时考核成绩30%、50%和20%的考勤、作业和课堂表现组成。考勤主要通过点名和签到等形式检查学生的到课率，不能有效培养学生分析和解决实际工程问题的能力。作业着重考查学生对具体知识点的理解和掌握情况，但因存在作业抄袭问题而导致该考查功能基本失效。抽查覆盖面和授课时间限制使得课堂表现也仅能在一定程度上反映个别学生的听课和回答问题状况，不能从整体上反映学生分析和解决实际工程问题的能力。

期末考试一般为闭卷考试，常见题型包括填空题、单项选择题、判断题、名词解释题和简答题，侧重于考查学生对基础知识点的记忆和理解情况，很难将分析和解决复杂工程问题的能力体现在具体的试卷中。

4 改革措施

在工程教育专业认证视角下，为更加全面地考查学生分析和解决实际工程问题的能力，针对发动机原理课程考核方式存在的上述问题，在课程考核中采取了如下措施。

4.1 强化平时考核

在日常教学中，通过“蓝墨云”、“雨课堂”等平台来兼顾“课前-课上-课后”环节，在时间和空间两个维度上拓展教学空间。课前两天通过相关平台推送预习资料，督促和检查学生的任务完成情况；在课中，一改“说教”、“填鸭”和“沉闷”的传统教学模式，讲授中随机通过“蓝墨云”和“雨课堂”发布随堂测试题，及时了解学生对知识点的掌握情况；在课后，通过网络平台发布课后习题，及时批改作业并记录成绩。这样，一堂课的平时考核成绩就由占平时成绩30% 的课前预习、40% 的课中测试和30%的课后作业三个成绩构成。整个课程的平时成绩由各堂课的成绩累加而成，所占比重为整个课程成绩的15%。

4.2 加入课程实验

在过程考核体系中，增加占整个课程比重为5% 的实验考核环节。对标工程教育专业认证编写的发动机原理教学大纲中包含两个实验：汽油机有效功率的测量和柴油机有害排放物测试。实验主要考查学生在实验期间的考勤、实验完成度、数据记录、数据处理、实验结论以及实验报告书写情况等内容。

4.3 增加课程大论文

在过程考核体系中增加占整个课程比重为10% 的课程大论文环节。学生可根据课程所学的发动机换气过程、热力循环、燃烧和排放等方面的内容，自行以一种发动机前沿技术为主题，通过搜索和查阅资料，完成一篇有关该技术发展历史、基础理论、实施方式、应用成果及发展趋势的大论文。教师从大论文的内容选取、材料实证性及逻辑性、排版格式三个方面对该项任务进行考核，三个方面所占比例分别为30%、50% 和20%。

在自行完成大论文的过程中，学生不但能完成三个课程目标的达成度，对相应的毕业要求形成强有力的支撑，而且能提升对复杂工程问题的认识水平和解决能力，从而提升分析和解决实际问题的能力。

4.4 引入课程设计

将组成发动机的曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统和起动系统拆分为不同的专题，每个专题分发给由3-5 名学生组成的小组进行课程设计，限定上交材料的要求和格式，再辅以答辩的形式进行考核。上交材料的内容、格式和答辩三个方面分别占此项成绩比重的50%、20% 和30%，而课程设计占发动机课程总评成绩的10%。

4.5 完善期末考试

在期末考试的题型上，分别减少单项选择题、判断题、名词解释题和简答题到卷面分值的40%，剩下的60% 为论述题和计算题，以着重考察学生应用发动机基础理论及其他相关专业知识解决复杂工程问题的能力。当然，期末考试成绩占总评成绩的比重也由以前的70% 降低到60%，以便强化平时和过程考核环节。

4.6 考核的持续改进

在工程教育专业认证背景下，根据已经制定的有关发动机原理课程的持续改进机制，实现该课程考核方式的持续改进。通过毕业生回访、用人单位走访、企业领导与专家座谈等形式，获取有关生产现场方面的改进意见；根据教学中学生和督导的信息反馈，进一步改革教学内容、教学方法和考核形式；结合兄弟院校课程交流和集体备课等方式，查找不足，完善考核方式。

5 考核方式的验证

为验证所构建的发动机原理课程考核评价体系的可行性，以河南理工大学车辆工程2019 级1-2 班为样本进行了课程目标达成度评价，分别如图1 和图2 所示。

图1 车辆19-1 班“发动机原理”课程目标达成度

图2 车辆19-2 班“发动机原理”课程目标达成度

从图1 可以看出，课程目标达成度期望值为0.65。车辆19-1 班学生课程目标1、2、3 的达成度分别为0.753、0.792 和0.795，课程目标1、2、3 的达成度均达到期望值。从整体成绩来看，虽然3 个课程目标均达到期望值，但课程目标1 的达成度相对较低。结合平时表现来看，该班学生学习较认真，基本按时完成作业，但运用课程知识的熟练程度不够，应该进一步提高对该门课程知识的理解和掌握。

由图2 可知，车辆19-2 班学生课程目标1、2、3 的达成度分别为0.699、0.768和0.746，课程目标1、2、3 的达成度均超过期望值0.65。结合平时表现来看，该班学生学习还算认真，大部分能按时完成作业，基本能够运用课程知识，若要保证学生能够更好地解决实际问题，还须进一步提高学生对该门课程的理解和掌握，从而为学生的后续专业课程的学习、课程设计、毕业设计等奠定基础。

6 结论

本文基于工程教育专业认证条件，在分析发动机原理课程现有考核体系问题的基础上，构建了该课程的考核评价体系。新的评价体系采用“五位一体”的课程考核模式，即通过“蓝墨云”、“雨课堂”等平台完善平时考核评价；增加实验考核、课程大作业和课程设计模块，强化过程考核在该课程考核中的评价比重；优化期末考试，以着重考查学生分析和解决复杂工程问题的能力。新的考核模式实现了考核方式的多样化，能够实现对课程目标达成度的评价。

河南理工大学车辆工程19 级2 个班的教学实践表明，本文所构建的发动机原理课程的考核评价体系可行性良好，具有一定的现实意义和推广应用价值。发动机原理课程组未来还将通过各种途径，持续改进和优化考核评价体系，提高该课程的目标达成度，提升学生分析和解决实际工程问题的能力。