基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的材料力學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成度分析與評(píng)價(jià)

黃和祥 侯作富 夏成宇 彭玲玲

（長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，湖北 荊州 434103）

0 引言

基于工程教育專業(yè)認(rèn)證，課程目標(biāo)達(dá)成度分析與評(píng)價(jià)即為：課程負(fù)責(zé)人及其教學(xué)團(tuán)隊(duì)，通過一定的評(píng)估手段和方法，評(píng)估課程目標(biāo)的達(dá)成程度，即收集數(shù)據(jù)，包括日常作業(yè)、測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)和期末考試等，在對(duì)所有評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較和綜合后，得出每個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成程度[1]。筆者以長江大學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)課程為例，材料力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)在課程負(fù)責(zé)人的帶領(lǐng)下，收集學(xué)生平時(shí)作業(yè)，課程測試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及期末考試成績等原始數(shù)據(jù)，最后對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與綜合，也就是材料力學(xué)課程各個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成度分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合材料力學(xué)本身的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程及教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行達(dá)成度評(píng)價(jià)，為進(jìn)一步優(yōu)化與精細(xì)化教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程提供大數(shù)據(jù)保障。

1 工程認(rèn)證背景下，機(jī)械類專業(yè)材料力學(xué)課程目標(biāo)的設(shè)定

材料力學(xué)課程目標(biāo)是指學(xué)生學(xué)習(xí)了材料力學(xué)之后所要達(dá)到的預(yù)期結(jié)果，而材料力學(xué)課程目標(biāo)必須符合工程教育專業(yè)認(rèn)證所規(guī)定的學(xué)生結(jié)業(yè)要求，并與要求指標(biāo)點(diǎn)形成對(duì)應(yīng)關(guān)系。

1.1 機(jī)械類專業(yè)材料力學(xué)課程目標(biāo)的設(shè)定

根據(jù)機(jī)械類材料力學(xué)的教學(xué)大綱，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，我們材料力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多次討論，最后設(shè)定了材料力學(xué)課程的四個(gè)課程目標(biāo)，具體是這樣的：目標(biāo)1，掌握強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性理論知識(shí)，能較熟練和較靈活地運(yùn)用材料力學(xué)方法完成桿件為主的結(jié)構(gòu)安全性校核，解決各類工程結(jié)構(gòu)與設(shè)備中材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全問題。目標(biāo)2，通過揭示桿件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等知識(shí)發(fā)生過程，培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力。目標(biāo)3，提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，教育學(xué)生掌握自主學(xué)習(xí)的方法和技能，適應(yīng)社會(huì)科技發(fā)展。目標(biāo)4，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。見表1。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系表

1.2 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

根據(jù)材料力學(xué)的課程目標(biāo)以及工程教育專業(yè)認(rèn)證的學(xué)生畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，經(jīng)過反復(fù)討論，確定了它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2 材料力學(xué)四個(gè)課程目標(biāo)在成績中的權(quán)重分配

根據(jù)材料力學(xué)教學(xué)大綱，筆者對(duì)材料力學(xué)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配及所對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)進(jìn)行了多次討論，其結(jié)果如下[2]：材料力學(xué)教材1~6章共需39學(xué)時(shí)，對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)為課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2；第7章需8學(xué)時(shí)，對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)為課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)4；第8章需6學(xué)時(shí)，對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)2；第9章需6學(xué)時(shí)，對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)3；第10章動(dòng)載荷與交變應(yīng)力需4學(xué)時(shí)，對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)3；附錄1截面的幾何性質(zhì)需1學(xué)時(shí)，對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1；四個(gè)實(shí)驗(yàn)即材料在拉壓時(shí)的力學(xué)性能測試、圓軸的扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、電測彎曲正應(yīng)力、電測彎扭組合時(shí)的主應(yīng)力需8學(xué)時(shí)，對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)4。

3 材料力學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)

3.1 材料力學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成度分析

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械類專業(yè)2016級(jí)學(xué)生材料力學(xué)課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)4完成情況比較好，達(dá)成度大于0.7的學(xué)生占比超過了60%，目標(biāo)2和目標(biāo)3完成情況不理想，達(dá)成度小于0.6的學(xué)生占比接近50%。根據(jù)與材料力學(xué)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容來看，說明學(xué)生對(duì)材料力學(xué)基本概念以及基本變形的強(qiáng)度與剛度的相關(guān)計(jì)算掌握的比較好，對(duì)強(qiáng)度與剛度的校核，截面尺寸的確定以及許可載荷的計(jì)算等等有清晰的認(rèn)識(shí)，也可以更合乎邏輯地處理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。而對(duì)于應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論，包括廣義虎克定律這部分內(nèi)容掌握得不夠好，對(duì)需要完整分析和計(jì)算的部分，如壓縮桿的組合變形和穩(wěn)定性，還沒有很好地掌握。對(duì)于附錄1中截面的幾何特性，包括向心型、靜力矩、慣性矩和平行軸位移型，理解較好。

3.2 持續(xù)改進(jìn)

根據(jù)材料力學(xué)四個(gè)課程目標(biāo)分布情況來看，說明學(xué)生在科學(xué)分析邏輯思維、力學(xué)問題建模、稍微復(fù)雜一點(diǎn)的問題等方面還有所欠缺，需要在今后的課堂講授和平時(shí)作業(yè)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)練習(xí)。特別是在平時(shí)的教學(xué)中要鍛煉和加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械問題的綜合分析判斷能力。因此，教師在講授受力狀態(tài)和強(qiáng)度理論、組合變形、壓桿穩(wěn)定等課時(shí)，要著重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。并在講授過程中特別講解一些綜合類的典型例題。

4 小結(jié)與思考

我校材料力學(xué)達(dá)成度分析與評(píng)價(jià)針對(duì)的是整個(gè)機(jī)械類專業(yè)的2016級(jí)學(xué)生，這樣，2016級(jí)學(xué)生所學(xué)的每一門課程的達(dá)成度分析與評(píng)價(jià)就構(gòu)成了2016級(jí)學(xué)生畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度分析與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上就能完成整個(gè)2016級(jí)學(xué)生工程教育專業(yè)認(rèn)證所要求的達(dá)成度分析與評(píng)價(jià)[3]。

為了提高教學(xué)質(zhì)量，精細(xì)化教學(xué)過程，在長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證的前提下，筆者所在的全體材料力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多次討論，明確材料力學(xué)課程的目標(biāo)和畢業(yè)要求的成績，確定期末考試的權(quán)重和平時(shí)成績，完成了制表與分析，得到了學(xué)生材料力學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成度占比圖與分布圖，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，為今后的教學(xué)改革提供一個(gè)大數(shù)據(jù)庫，這樣教師在今后的材料力學(xué)教學(xué)中做到心中有數(shù)，哪些教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)需要加強(qiáng)，就能夠做到持續(xù)改進(jìn)，提供教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果。當(dāng)然，在教學(xué)過程中不僅要做到這些，還要以此為基層，在教學(xué)實(shí)踐中，根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用。