基于OBE理念的机械设计课程考核方式研究

［摘 要］传统的机械类基础课程以闭卷终结式考试为主，已无法满足现代工科教育和人才培养的需求，与OBE理念不符。因此，文章以机械设计课程为例，提出了丰富过程考核方式、提高过程考核占比以及开卷考试、线上考试的改革方案，并进行了实践。通过问卷调查，对机械设计制造及其自动化专业百余名学生的真实感受进行了分析与总结。结果显示，提高过程考核占比、丰富过程考核方式，有助于提高课程考核的客观性和公正性。线上考试的公平公正性难以得到保证，只能作为特殊情况下传统线下考试的补充。但是，开卷考试得到大部分学生的支持，其有助于增强学生学习的自主性，提高学生对专业知识的综合应用能力。

［关键词］机械设计课程；考核方式；过程考核；OBE理念

［中图分类号］G642.3 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2024）15-0061-05

随着2016年我国加入《华盛顿协议》，国内各高校纷纷开展了工程教育专业认证，其中在践行成果导向教育（Outcomes⁃Based Education，OBE）、以学生为中心和持续改进等教育理念上取得了显著进展。在工科专业课程的教育教学过程中，建立合理、有效的学习效果评价机制，进一步完善课程考核机制，是践行OBE理念的关键，对促进高校工程教育质量和工程专业人才培养质量持续提升至关重要[1-2]。而在线上线下混合式教学改革背景下，如何开展符合OBE理念的课程考核和制订评价改革方案成为高校专业课程教学面临的一项新考验[3]。

机械设计、机械设计基础等课程是高等院校机械设计制造及其自动化等专业的基础课程。在实际工程中，机械方案和零部件的设计需要参考大量的标准、规范、手册和图册等，而传统的闭卷考试主要侧重于考核学生对机械设计相关公式、参数等基本知识的识记程度，并不能准确地反映学生运用机械设计课程相关知识解决实际问题的综合能力[4-5]。国外大学对专业课程的考核大多采用过程性评价和综合性评价相结合的方式，在一定程度上降低了期末考试在课程考核中所占的比例；而国内部分大学采用的是期末考试占主导的终结性考核与评价方式，忽视了对学生学习过程的考核。基于此，西南石油大学针对机械设计课程提出了兼顾过程性评价和终结性评价的综合性考核与评价方式的改革思路[6]。哈尔滨工程大学对机械设计课程的考核方式进行了改革，加大了过程性考核比例、扩充了内容，显著提高了学生学习的自主性和成绩的优良率[7]。但是，以上改革只是降低了期末考试成绩所占比例，并未对考试形式和试卷内容作出调整。

课程组以机械设计课程为例，通过对比国内多所同类高校的相关课程考核方式，分析过程性考核内涵及其所占比例对学生学习效果评价的影响。在对线上考试、开卷考试方案进行探索的基础上，课程组采用调查问卷的方式，分析考试方案存在的问题，旨在通过优化考核策略，提高学生学习的主动性、积极性及其对机械设计课程知识的综合应用能力。

一、课程考核成绩组成分析

目前，国内本科高校机械设计制造及其自动化专业机械设计课程的考核成绩主要由期末考试成绩、课内实验成绩以及平时成绩三个部分组成，但各部分所占比例有所不同。经过调研，国内多所同类高校机械设计课程考核成绩组成如表1所示。结果显示，期末考试成绩占比过大，考核形式较为单一，不仅难以真实、全面地反映学生对机械设计知识的掌握程度，更难以满足工程教育专业认证要求。因此，需要对现有机械设计课程的考核方式进行改革，把考核重点聚焦于分析、设计等综合知识的掌握和运用上，以激发学生学习的积极性，提高其分析、解决实际工程问题的能力。

随着工程教育专业认证的深入推进，OBE理念对专业课程的过程性考核提出了更高的要求。国内多所同类高校积极对课程考核展开探索，尝试增加过程性考核并提高其占比，弱化期末考试，重视对学生相关知识综合应用能力的考核。例如，南京大学等将机械设计课程平时成绩占比提高到40%，上海交通大学郭为忠教授[8]和哈尔滨工业大学王黎钦教授[9]及其所在的教研组对机械设计课程展开了深入的研究与改革，甚至尝试将期末考试成绩占比分别降低到25%和40%。课程组通过广泛调研和论证发现，将平时成绩占比提高到30%～40%是比较合理的，同时，可将期末考试成绩占比降低到60%以下，并丰富过程性考核方式，如除出勤、作业、课堂表现外，可以适当增加课程大作业、专题研讨、论文撰写以及期中考试等内容。目前，西安理工大学（以下简称我校）在新版机械设计课程教学大纲中，已将平时成绩占比提高到30%，将期末考试成绩占比降低到60%，以激励学生积极参与课堂互动，主动思考，进而提高课程教学质量。

课程组对百余名机械设计制造及其自动化专业学生进行了问卷调查，结果显示，62.06%的学生支持提高平时成绩占比，以加强过程性考核。但是对于考勤占比情况，支持与反对的学生数量相当，62.07%的学生支持以课堂作业、测验等形式代替点名、打卡等考勤形式。另外，61.33%的学生支持提高课堂表现在平时成绩中的占比。以上现象说明当代大学生并不喜欢死板的考勤形式，而更加注重实质的课堂表现。另外，支持增加课堂分组研讨和专题报告等大作业的学生比例达到68.91%和79.31%，说明学生喜欢更为丰富的过程考核形式。

因此，在不改变现有教学大纲和培养计划的前提下，课程组通过降低期末考试成绩占比、提高过程性考核成绩占比、细化过程性考核的实施细则，提高了学生学习的兴趣和积极性，提升了学生分析、解决实际工程问题的能力，达到了对学生知识掌握程度与综合运用能力进行公平公正考核的目的。

二、网络线上考试探讨

2020年至2022年，由于新冠疫情的影响，部分学生无法返校学习和参加线下考试，为此我校开展了机械设计课程线上教学和线上考试的探索与实践。为了保证学生线上考试的公平公正性，我校尝试借助腾讯会议软件平台进行线上考试，具体操作如下：首先，由监考教师组织考生进入腾讯会议，通过屏幕共享将考试试卷分享给学生；然后，学生在自备的答题纸上手写答案，考试结束后学生将答题纸拍照或扫描，发送到监考教师指定的邮箱；最后，由监考教师统一阅卷。为了尽可能地监控学生的考试行为，在腾讯会议平台上，采用前、后双机位摄像头对学生及其周围环境进行全方位监控，监考教师可以随时查看学生的答题情况。同时，向学生严明考试作弊后果，要求学生签署线上考试诚信承诺书，以此约束学生考试过程中的行为，尽量避免作弊现象的发生。

线上考试结束之后，课程组对我校机械设计制造及其自动化专业的百余名学生进行了问卷调查，聚焦于线上考试的公平性、可操作性以及学生的接受程度。调查结果显示，仍有48.28%的学生对线上考试的公正性持怀疑态度，认为即便采用线上双机位监控，也不能完全杜绝考试作弊行为；另有48.27%的学生不认同线上考试；37.93%的学生认为电脑、网络等客观因素对其考试产生了影响；48.27%的学生认为腾讯会议平台无法满足线上考试要求。由此可以看出，现阶段线上考试受客观条件影响较大，其公平公正性难以得到保证，只能作为特殊情况下的辅助手段。

三、开卷考试探讨

鉴于线上考试无法全面监控所有学生的一举一动，因此，为了保证线上期末考试公平公正，同时确保能较好地评价学生对机械设计相关知识的掌握程度以及课程教学效果，我校采用了开卷考试的方式。但是，课程组对部分同类高校进行调研后发现，目前针对机械设计课程实施开卷考试的高校还较少。开卷考试与闭卷考试不同，为了能够更好地考查和评价学生对机械设计相关知识的理解与掌握情况，应该减少对教材上直接能够查到的识记类基础知识的考核，以更具灵活性、开放性的主观题目为主。同时，尽量减少学生间互相“交流”现象的发生，以保证考试公平公正。

为此，机械设计课程的期末开卷考试试题全部为主观题，同时兼顾对学生基本知识掌握情况、综合运用能力的评价。试题包含了简答题、分析作图题、计算题、轴系结构设计题四个部分，各题型所占比例如表2所示。

考试结束后，课程组针对开卷考试的试卷组成、可操作性、考核效果以及接受程度对学生进行了问卷调查。通过总结分析发现，68.97%的学生认同开卷考试应该以主观分析题为主，73.41%的学生认为期末考试的试题组成和题量较为合适，75.86%的学生认为开卷考试试题难度适中。相对于传统的闭卷考试，65.52%的学生更喜欢开卷考试；认为开卷考试能够更好地考查自身对知识的掌握程度和综合运用能力的学生比例分别为64.32%和75.86%；72.41%的学生支持机械设计课程采用开卷考试的方式，并支持大范围推广。由此可见，学生对开卷考试的接受程度还是比较高的，而且对开卷考试试题题型比较满意。

机械设计是一门与机械工程联系非常紧密的专业基础课程。培养学生具备查找和运用标准、规范、手册等有关资料的能力，使学生学会对复杂机械系统及其零部件进行分析与设计，是机械设计课程教学的主要目标。传统的闭卷考试模式单一，知识覆盖面有限，且以教材识记类知识的考核为主，学生通过考前突击一般可以及格，无法满足对学生机械设计综合知识掌握情况及应用能力进行考核与评价的需求，也无法适应工程教育专业认证的要求。因此，采用以主观题型为主的开卷考试，学生可以通过分析问题提高自身的思考能力，更加符合当今高等教育人才培养目标和OBE理念要求，有助于提高学生学习的积极性、主动性，提升其分析、解决实际机械工程问题的能力，达到对学生知识掌握程度与综合运用能力进行考核的目的，进而提高专业课程的教学质量。

另外，需要注意的是，开卷考试易使学生产生本课程不重要的错觉，从而影响学生的学习态度、学习热情等。因此，任课教师要对学生的学习过程进行监督和考核。

四、考核与评价方式改革思路

机械设计这类工科专业课程，知识覆盖面较广，需要查阅大量标准、规范等课外资料，其教学目标是让学生能做到理论联系实际，锻炼学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。从人才培养角度看，传统的闭卷考试容易使部分学生养成考试前“死记硬背”和“突击式学习”的习惯，把大量的时间和精力放在被动记忆知识点上，不能很好地调动学生的学习主动性，不利于学生创新思维的培养，更难以全面准确地反映出学生的真实水平，缺乏对学生综合应用能力的评价。因此，课程组基于OBE理念，对机械设计课程的考核与评价方式进行了改革。

1.建立基于OBE理念的过程性考核和期末考试相结合的综合课程考核与评价机制。课程组基于OBE理念，确定课程目标和达成度评价方法，合理设计过程性考核和期末考试的内容，采用开卷考试的方式，对学生知识运用能力、创新能力等进行综合评价与考核。

2.提高课堂效率，丰富过程性考核方式。随着教学改革的深入，传统专业课面临着整合课程、压缩学时的挑战，课程组采用翻转课堂的教学方式，充分利用课余时间，同时借助课内外教材和线上线下课程资源，利用有限的教学课时开展重点知识讲解，显著提高了课堂效率，同时对学生的阶段性学习成果进行了考核和评价。

3.增加实际机械装置设计的训练环节，提高学生综合运用知识的能力。虽然机械设计课程后续的设计实践能够对学生的综合设计能力进行培养，但是仍然需要在理论课程中增加有关基础机械装置设计的作业，使学生将理论知识与实际应用联系起来，激发学生学习兴趣。

五、结语

近年来，随着OBE理念的深入和新时代大学生学习观念的转变，传统课程考核方式的局限性日益凸显，需要对现有专业课程的考核机制进行研究和改革，提高学生学习的自主性，提升学生综合运用知识的能力。本文以机械设计课程为例，通过对考核总成绩的组成，线上考试、开卷考试等课程考核与评价方式的探讨和分析，得出以下结论。

1.提高过程性考核成绩在专业课程总成绩中的占比，丰富过程性考核的方式，有助于提高课程考核的公平性，增强学生学习的主动性，这也是新时代工科教育的发展趋势。

2.在目前条件下，线上考试的公平公正性难以得到保证，只能作为传统线下考试在特殊情况下的辅助手段。

3.对于实践性较强的工程专业课程，开卷考试是一种比较好的选择，能有效避免考前“突击式学习”，有助于提高学生学习的主动性，提升其专业知识的综合运用能力。

［ 参 考 文 献 ］

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[7] 杨恩霞，石玲，刘贺平，等.《机械设计》课程考核方式改革[C]//中国机械工程学会机械设计分会，全国机械设计教学研究会.2016年第十五届全国机械设计教学研讨会论文集.天津：《机械设计》杂志社，2016.

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[9] 张锋，王黎钦，郑春辉，等.新工科背景下重视学生能力培养的机械设计教学研究与实践[J].机械设计，2023，40（5）：156-160.

［责任编辑：苏祎颖］