基于土木工程專業(yè)認(rèn)證的課程考核模式改革探索

侯秀慧 張凱 黃河

［摘 要］ 工程教育認(rèn)證要求接受認(rèn)證專業(yè)采用面向產(chǎn)出的教學(xué)評(píng)價(jià)方式。面向產(chǎn)出的課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)的實(shí)質(zhì)是“評(píng)學(xué)”，即評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的達(dá)成情況，而課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)又是畢業(yè)要求達(dá)成評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。從土木工程專業(yè)培養(yǎng)領(lǐng)軍型人才的目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合土木工程專業(yè)認(rèn)證，以“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程為例，進(jìn)行課程考核模式改革，從傳統(tǒng)考試評(píng)價(jià)向綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)多經(jīng)緯度能力的有效培養(yǎng)，從而為新工科背景下土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)提供新思路。

［關(guān)鍵詞］ 專業(yè)認(rèn)證；結(jié)構(gòu)力學(xué)；課程目標(biāo)；直接評(píng)價(jià)；間接評(píng)價(jià)

［基金項(xiàng)目］ 2023年度西北工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“面向大類培養(yǎng)、基于多學(xué)科交叉融合的結(jié)構(gòu)力學(xué)一流課程建設(shè)的研究與實(shí)踐”（2023JGY15）；2023年度西北工業(yè)大學(xué)高水平示范課程項(xiàng)目“固體力學(xué)貫通課——‘結(jié)構(gòu)力學(xué)”

［作者簡介］ 侯秀慧（1983—），女，山東德州人，工學(xué)博士，西北工業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木建筑學(xué)院副教授，主要從事輕質(zhì)結(jié)構(gòu)吸能減振動(dòng)力學(xué)行為分析研究；張凱（1983—），男，河南新鄉(xiāng)人，工學(xué)博士，西北工業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木建筑學(xué)院教授，主要從事結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)抗震性能研究；黃河（1988—），男，浙江杭州人，工學(xué)博士，西北工業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木建筑學(xué)院副教授，主要從事可展開結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究。

［中圖分類號(hào)］ G423.04［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）06-0013-04 ［收稿日期］ 2023-04-17

根據(jù)我國工程教育改革發(fā)展需要，以及國際工程教育發(fā)展變化趨勢(shì)，2016年6月，我國正式加入國際上最具影響力的工程教育學(xué)位互認(rèn)協(xié)議之一《華盛頓協(xié)議》［1］，以不斷完善工程教育認(rèn)證體系，更好地保障我國工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高工程教育對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，為國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)做出更大貢獻(xiàn)。

西北工業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)融合學(xué)校“三航”特色，以培養(yǎng)具有家國情懷與高尚品格、廣博學(xué)識(shí)與創(chuàng)新精神、軍民兩用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才為目標(biāo)。作為學(xué)校第一批參與工程教育專業(yè)認(rèn)證建設(shè)的本科專業(yè)，土木工程擬以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，引導(dǎo)建立面向產(chǎn)出的課程質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制，為申請(qǐng)國家專業(yè)認(rèn)證奠定較好的前期基礎(chǔ)。課程考核評(píng)價(jià)是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，是檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)成果的主要手段，在整個(gè)教學(xué)過程中起到導(dǎo)向、檢驗(yàn)、診斷、反饋、激勵(lì)等多種作用［2］。本文結(jié)合學(xué)校開展土木工程專業(yè)認(rèn)證過程中的課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)工作，以“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程為例，總結(jié)課程考核評(píng)價(jià)過程及方法，分析評(píng)價(jià)結(jié)果，提出改革方案，同時(shí)闡述革新后的評(píng)價(jià)方式對(duì)課程建設(shè)的作用以及已經(jīng)取得的顯著成效，為促進(jìn)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”一流本科課程建設(shè)提供參考。

一、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)

自從我國加入《華盛頓協(xié)議》以來，全國各個(gè)高校依托工程教育專業(yè)認(rèn)證，進(jìn)行了一系列課程改革。顧春麗［3］根據(jù)專業(yè)認(rèn)證的評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”的課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行了分析，提出了優(yōu)化課程設(shè)計(jì)的方案。李想等［4］結(jié)合土木工程專業(yè)認(rèn)證，對(duì)“橋涵水文”課程的課程設(shè)置、教學(xué)環(huán)節(jié)以及考核方式等三方面的改革進(jìn)行了具體闡述與論證。結(jié)構(gòu)力學(xué)是研究結(jié)構(gòu)的合理形式以及結(jié)構(gòu)在受力狀態(tài)下內(nèi)力、變形、動(dòng)力反應(yīng)和穩(wěn)定性等方面的規(guī)律性學(xué)科。作為土木工程專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，在基礎(chǔ)理論課到專業(yè)課的整個(gè)知識(shí)體系中起到重要的紐帶和橋梁作用，對(duì)學(xué)生分析問題能力培養(yǎng)、價(jià)值觀塑造、工程素質(zhì)教育、科學(xué)思維鍛煉等至關(guān)重要。因此，為符合工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，西北工業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)首先進(jìn)行了“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教學(xué)大綱的修訂，細(xì)化了課程教學(xué)目標(biāo)，厘清了不同教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，依據(jù)關(guān)聯(lián)度的高低，形成課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)的關(guān)聯(lián)矩陣。其中課程目標(biāo)一：了解結(jié)構(gòu)的基本概念，熟悉各類結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律、連接方式以及受力性能，培養(yǎng)結(jié)果分析和模型抽象能力。對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.3，即能夠?qū)⑼聊竟こ虒I(yè)知識(shí)和數(shù)學(xué)模型方法用于推演和分析專業(yè)工程問題。課程目標(biāo)二：基于“理論力學(xué)”和“材料力學(xué)”等課程的基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)一步掌握各類靜定的平面桿系結(jié)構(gòu)的受力分析方法、位移計(jì)算方法，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)識(shí)別以及數(shù)值計(jì)算的能力。課程目標(biāo)三：在靜定結(jié)構(gòu)受力分析的基礎(chǔ)上，能夠掌握各類超靜定結(jié)構(gòu)的受力分析方法和實(shí)用計(jì)算方法，能夠求解各類超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，具有一定的結(jié)構(gòu)受力變形特征分析和判斷能力。對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.1，即能夠利用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)的基本原理對(duì)土木工程問題關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行識(shí)別和判斷。課程目標(biāo)四：掌握各類結(jié)構(gòu)在非荷載因素作用下的受力特點(diǎn)和內(nèi)力分布規(guī)律，熟悉面向不同土木工程結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，具有一定的歸納總結(jié)和邏輯思維能力。對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.2，即能夠利用土木工程領(lǐng)域基本原理及專業(yè)知識(shí)正確表述復(fù)雜工程問題。

我國2017版《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)畢業(yè)生要求提出12條標(biāo)準(zhǔn)，其中有8條標(biāo)準(zhǔn)提及“復(fù)雜工程問題”。要解決復(fù)雜工程問題，不僅要強(qiáng)化結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念的綜合應(yīng)用和概念設(shè)計(jì)的理念，還要適應(yīng)隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展而形成的與之適應(yīng)的結(jié)構(gòu)分析理論與方法。因此，結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)在課程目標(biāo)設(shè)置上，注重“結(jié)果分析”“模型抽象”“數(shù)值計(jì)算”“分析判斷”“歸納總結(jié)”及“邏輯思維”等能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)后能夠利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本原理以及專業(yè)知識(shí)正確分析復(fù)雜工程問題。

二、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法及分析

工程教育認(rèn)證要求專業(yè)必須建立并實(shí)施面向產(chǎn)出的內(nèi)部評(píng)價(jià)機(jī)制，其核心是基于學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出的課程質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制。課程質(zhì)量直接關(guān)系學(xué)校人才培養(yǎng)的質(zhì)量，課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)是教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控的核心內(nèi)容。根據(jù)常規(guī)做法，本專業(yè)將0.7設(shè)定為教學(xué)目標(biāo)達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)值。評(píng)價(jià)值大于0.7，認(rèn)定該課程教學(xué)目標(biāo)“達(dá)成”；評(píng)價(jià)值小于0.7，認(rèn)定該課程教學(xué)目標(biāo)“未達(dá)成”。

本文以2019年到2021年連續(xù)兩周期的“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程考核結(jié)果為依據(jù)，對(duì)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制進(jìn)行分析，并在2022年的課程教學(xué)中進(jìn)行了相應(yīng)考核模式的改革實(shí)踐。表1中列出了2019—2021連續(xù)兩個(gè)周期的課程目標(biāo)直接評(píng)價(jià)達(dá)成情況，其中依據(jù)學(xué)生每道題的得分，求出對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)的平均得分情況，進(jìn)而獲得相應(yīng)課程目標(biāo)考核直接評(píng)價(jià)達(dá)成度。

由表1可知，課程目標(biāo)二兩年達(dá)成情況最好（均為0.80），說明學(xué)生已經(jīng)熟練掌握各類平面桿系靜定結(jié)構(gòu)的受力分析方法、位移計(jì)算方法。但2019—2020秋的課程目標(biāo)三達(dá)成度不高，說明學(xué)生對(duì)于各類超靜定結(jié)構(gòu)的受力分析方法和實(shí)用計(jì)算方法的掌握程度還稍顯欠缺。在后續(xù)教學(xué)過程中，通過優(yōu)化該部分教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)時(shí)分配，在2020—2021秋的課程考核中，課程目標(biāo)三的達(dá)成度達(dá)到0.70，即認(rèn)定該課程教學(xué)目標(biāo)已達(dá)成。

由表1亦可知，整體課程目標(biāo)達(dá)成度參差不齊，差別較大（最高0.93，最低0.68）。這可能歸因于單一的課程考核模式。試卷考試作為一種量化學(xué)生專業(yè)知識(shí)掌握程度的有效方式，被廣泛采用，但其也因考核模式單一被解讀為“應(yīng)試教育”的唯一考核標(biāo)準(zhǔn)。隨著新工科教育的提出，迫切需要在課程教學(xué)上進(jìn)行改革與完善，這就決定了“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教學(xué)需要以力學(xué)基本概念及其科學(xué)運(yùn)用為主線，以客觀世界的認(rèn)知規(guī)律為出發(fā)點(diǎn)，以工程實(shí)踐為背景，以素質(zhì)和能力的提高為根本目標(biāo)，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，改革評(píng)價(jià)機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)傳授與能力提高并重。因此，為更準(zhǔn)確量化課程目標(biāo)達(dá)成情況，同時(shí)也為適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過構(gòu)建多元評(píng)價(jià)體系，加大學(xué)生素質(zhì)和能力培養(yǎng)力度，為培養(yǎng)適應(yīng)新工科的人才做出貢獻(xiàn)。

三、基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的課程考核模式改革

為符合工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建立了“面向產(chǎn)出的課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)機(jī)制”，對(duì)以往僅注重課程考試的考核方式進(jìn)行改革，增加學(xué)生自評(píng)環(huán)節(jié)，形成“平時(shí)作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)”“課堂互動(dòng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)”“課程考試評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)”以及“課程目標(biāo)自評(píng)問卷”等方式。本文以2021—2022春季學(xué)期“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程為例，通過多元評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的課程考核模式，全方位、多角度檢驗(yàn)課程目標(biāo)達(dá)成情況。

改革后的課程目標(biāo)主觀評(píng)價(jià)達(dá)成情況，將平時(shí)的課堂互動(dòng)以及作業(yè)完成情況以0.3的比例加入考核環(huán)節(jié)，將期末考試環(huán)節(jié)比例壓縮為0.7。最后得到課程目標(biāo)考核評(píng)價(jià)達(dá)成情況分別為：0.79，0.76，0.73，0.75。這種考核方式的改革，強(qiáng)化了課程學(xué)習(xí)的過程性，督促學(xué)生注重平時(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)的積累，避免了“臨考突擊”的不良學(xué)風(fēng)，對(duì)于學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成具有重要意義。同時(shí)，通過對(duì)比可知，通過改革主觀評(píng)價(jià)考核方式，四個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度區(qū)別較小，表明學(xué)生對(duì)各部分知識(shí)的掌握更加全面，促進(jìn)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解與應(yīng)用。

上述增加平時(shí)作業(yè)以及課堂互動(dòng)的考核方式，可以量化學(xué)生對(duì)課堂講授知識(shí)的掌握情況，但這種主觀評(píng)價(jià)方式存在片面性。因此，為了構(gòu)建更加合理的評(píng)價(jià)方式，我們?cè)O(shè)計(jì)了課程目標(biāo)學(xué)生自評(píng)問卷，根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，獲得課程目標(biāo)間接或客觀評(píng)價(jià)達(dá)成情況表，其中課程目標(biāo)一至四的客觀評(píng)價(jià)達(dá)成情況分別為0.86、0.82、0.87、0.86。學(xué)生自評(píng)課程目標(biāo)達(dá)成度均在0.8以上，滿足課程目標(biāo)的基本要求。表明學(xué)生在自我認(rèn)知上，已經(jīng)熟練掌握了四個(gè)課程目標(biāo)所要求的知識(shí)點(diǎn)，具備對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)所要求的能力。

在完成對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成情況的直接評(píng)價(jià)以及間接評(píng)價(jià)之后，也完成了對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成情況的定量與定性評(píng)價(jià)，需要對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，即將直接評(píng)價(jià)與間接評(píng)價(jià)按0.7∶0.3的權(quán)重進(jìn)行比例分配，最后獲得課程目標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)達(dá)成度。具體情況如下。

課程目標(biāo)一：該課程目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)達(dá)成度為0.81，說明學(xué)生熟練掌握了各類結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律和連接方式，具有一定的結(jié)果分析和模型抽象能力。

課程目標(biāo)二：該課程目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)達(dá)成度為0.78，說明學(xué)生基本具備了各類靜定的平面桿系結(jié)構(gòu)的受力分析方法、位移計(jì)算方法，具備一定的結(jié)構(gòu)識(shí)別以及數(shù)值計(jì)算能力。

課程目標(biāo)三：該課程目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)達(dá)成度為0.77，說明學(xué)生基本掌握了各類超靜定結(jié)構(gòu)的受力分析方法和實(shí)用計(jì)算方法，能夠求解各類超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，具備一定的結(jié)構(gòu)受力變形特征分析和判斷能力。

課程目標(biāo)四：該課程目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)達(dá)成度為0.78，說明通過考核模式改革，更確切地反映了學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的理解情況，表明學(xué)生在熟練掌握課程目標(biāo)一至目標(biāo)三所要求的知識(shí)內(nèi)容的前提下，具備一定的歸納總結(jié)和邏輯思維能力。

傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式很大程度上受課程考試的難易程度的影響，而在加入學(xué)生自評(píng)、課堂互動(dòng)等考核環(huán)節(jié)之后，可有效降低客觀因素的影響，能更加準(zhǔn)確地量化課程目標(biāo)的達(dá)成情況。由此可見，通過建立“面向產(chǎn)出的課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)機(jī)制”，保證了在教學(xué)過程中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生的問題。這種采用多種形式考核的方式，增加了教學(xué)過程的監(jiān)督和激勵(lì)作用［5］，保障了教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)語

本文針對(duì)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程考核模式單一的現(xiàn)象，以土木工程專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，對(duì)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程考核模式進(jìn)行改革，在原有課程期末考試考核基礎(chǔ)之上，以課程目標(biāo)達(dá)成度為指標(biāo)，形成學(xué)生自評(píng)環(huán)節(jié)、課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)以及課后作業(yè)完成環(huán)節(jié)的數(shù)字化考核標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建了由直接評(píng)價(jià)到間接評(píng)價(jià)、由定量化評(píng)價(jià)到定性評(píng)價(jià)、由主觀評(píng)價(jià)到客觀評(píng)價(jià)的全方位評(píng)價(jià)體系。從最近教學(xué)周期的教學(xué)改革實(shí)踐情況來看，這種評(píng)價(jià)方式能夠深入了解學(xué)生對(duì)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的掌握情況，從而更全面地揭示課程教學(xué)中存在的問題，使授課教師在后續(xù)的教學(xué)工作中可以“有的放矢”。這種改革后的教學(xué)評(píng)價(jià)方式，更加注重學(xué)習(xí)過程考查和能力評(píng)價(jià)，滿足對(duì)學(xué)生能力和素質(zhì)的全面培養(yǎng)的要求。

參考文獻(xiàn)

［1］張麗芳，程曄.土木工程專業(yè)認(rèn)證中畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)的實(shí)踐與思考［J］.高等建筑教育，2019，28（5）：61-66.

［2］李亮，呂娜，曹正罡.“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程累加式考核模式探討［J］.教育教學(xué)論壇，2020（44）：17-19.

［3］顧春麗.基于土木工程專業(yè)認(rèn)證對(duì)“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”的教學(xué)分析與思考［J］.科教文匯，2020（495）：67-68.

［4］李想，王振，高凌霞，等.基于土木工程專業(yè)認(rèn)證的《橋涵水文》課程教學(xué)改革研究［J］.高教學(xué)刊，2019（14）：141-143.

［5］趙德鈞.大學(xué)課程考試與成績?cè)u(píng)定若干問題的思考［J］.教育教學(xué)論壇，2016（47）：230-231.

Reform of Course Assessment Mode Based on Civil Engineering Professional Accreditation： A Case Study of Structural Mechanics

HOU Xiu-hui， ZHANG Kai， HUANG He

（School of Mechanics， Civil Engineering and Architecture， Northwestern Polytechnical University， Xian， Shaanxi 710072， China）

Abstract： Engineering education certification requires certified majors to adopt an output-oriented teaching evaluation method. The essence of output-oriented course objective achievement evaluation is “assessment of learning”， which evaluates the achievement of course objective， and at the same time， it is also an important basis for graduation requirement achievement evaluation. Aiming at the objective of cultivating leading talents in civil engineering major， this paper， taking Structural Mechanics as an example， carries out the reform of course assessment mode by changing from traditional examination evaluation to comprehensive quality evaluation， which realizes the effective cultivation of talents in all aspects， thus providing new references for the cultivation of civil engineering talents under the background of new engineering.

Key words： professional accreditation; Structural Mechanics; course objectives; direct assessment; indirect assessment