目前，普通高等學(xué)校本科工程教育專業(yè)認證正在全面開展。2016年6月2日，在吉隆坡召開的國際工程聯(lián)盟大會上，中國成為國際本科工程學(xué)位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會員，標志著中國的工程教育認證實現(xiàn)了工程教育國際互認和工程師資格國際互認。工程認證的根本是對相關(guān)專業(yè)工程教育培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的達成度進行評估，而課程教學(xué)達成則是培養(yǎng)目標達成的基礎(chǔ)。

科學(xué)地分析課程教學(xué)目標達成度是判斷達到工程教育專業(yè)認證標準與否的重要依據(jù)，不僅是對上一階段教學(xué)與學(xué)習(xí)的總結(jié)與反思，更是對下一階段教學(xué)與學(xué)習(xí)的改進與規(guī)劃。教師通過對上一教學(xué)年度課程教學(xué)達成度的分析持續(xù)改進后續(xù)教學(xué)，而學(xué)生在知曉自己課程目標達成度的學(xué)習(xí)過程中，一方面可以在后續(xù)課程中重視相關(guān)能力的培養(yǎng)，另一方面可以利用課余時間對已學(xué)知識的不足進行彌補，真正做到查漏補缺，及時矯正。

“自動控制原理”課程是蘭州理工大學(xué)自動化專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，重點支撐了專業(yè)人才培養(yǎng)方案12條畢業(yè)要求33個二級指標分點中的3條畢業(yè)要求5個二級指標點，承載著對學(xué)生解決復(fù)雜控制工程問題所需的工程知識、問題分析、設(shè)計開發(fā)解決方案等方面的知識體系和能力培養(yǎng)，在自動化專業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

因此，本文以蘭州理工大學(xué)自動化專業(yè)“自動控制原理”課程目標完成情況為例，利用統(tǒng)計分析方法探究該課程達成度的影響因素及理論教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)，力爭在“學(xué)生學(xué)”與“教師教”兩方面共同持續(xù)改進，不斷提高學(xué)習(xí)效果，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，為工程教育認證背景下自動化專業(yè)大類課程順利達到課程教學(xué)目標提供一定的參考。

1 確立課程教學(xué)目標

“自動控制原理”課程教學(xué)團隊依據(jù)“機理-建模-分析-綜合-創(chuàng)新”循序漸進的學(xué)習(xí)原則，及時更新課程教學(xué)目標和重組教學(xué)內(nèi)容，與二級指標點一一對應(yīng)確立課程教學(xué)目標。

課程目標與畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系見表1，可以看出，相比于傳統(tǒng)的知識型教學(xué)目標，新的課程教學(xué)目標將原來籠統(tǒng)模糊的知識型目標提升為具體準確的能力型目標，實現(xiàn)從知識傳授到能力培養(yǎng)和素質(zhì)固化的轉(zhuǎn)變，不僅強調(diào)基礎(chǔ)知識的掌握與理解，更為重要的是強化應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。這為課程教學(xué)過程與改革和達成度評價指明了方向，也為學(xué)生確立了明確的能力目標。

表1 課程目標與畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)

2 課程目標達成度評價方法

為使學(xué)生重視每個教學(xué)環(huán)節(jié)，全面掌握課程知識，具備對復(fù)雜控制工程問題建模、表述、分析與設(shè)計的初步能力，保證課程教學(xué)效果與達成，“自動控制原理”課程成績采用綜合考核方式。課程總評成績=期末考試成績（65%）+平時成績（15%）+模擬實驗（10%）+仿真實驗（10%）。

依據(jù)上述課程總評成績計算方法，最終得到課程目標達成度。

式（1）~（4）

近年來，為確保課程目標的有效達成，綜合考慮課程內(nèi)容多、理論性強、工程特點突出等因素，結(jié)合本校學(xué)生生源基礎(chǔ)較為薄弱的特點，借助現(xiàn)代信息手段，合理設(shè)置本課程教學(xué)活動，包括理論教學(xué)（線下授課46學(xué)時+線上自主學(xué)習(xí)20學(xué)時，對線上自主學(xué)習(xí)還匹配了等學(xué)時的問題解答和難題解析）、模擬實驗（8學(xué)時）、仿真實驗（6學(xué)時）和課后作業(yè)四個環(huán)節(jié)，并將課程目標點對應(yīng)能力的培養(yǎng)分解到具體教學(xué)環(huán)節(jié)中。

表2為課程目標達成度計算結(jié)果，給出了4個成績考核分項與5個課程目標的具體對應(yīng)關(guān)系。

表2 2021年課程目標達成度計算結(jié)果

3 課程目標達成度統(tǒng)計分析

根據(jù)課程目標達成度評價方法，對上述有效成績采用各課程目標得分求和平均、各單項總成績按比例分配的方法，形成課程目標達成度，圖1給出了2020秋和2021秋兩個教學(xué)年度、同一教師、不同班級（2020自動化2班65人，2021自動化1班69人）的達成度柱狀圖。

基于認證的底線思維和核心理念，引入期望達成度為0.6，從圖1可以看出，各個課程目標均有效達成，課程整體達成度2021秋略低于2020秋，而2021秋課程目標2、3整體達成度與2020秋相同，課程目標1、4整體達成度略低于2020秋，課程目標5的整體達成度略高于2020秋。

圖1

在以往的教學(xué)過程中，任課教師利用達成度柱狀圖只能從表面上分析學(xué)生對于各個課程目標的平均達成情況，而不能從更深層次分析每個學(xué)生的情況，亦不能對學(xué)生的學(xué)習(xí)提供具有針對性且有意義的反饋性評價，幫助學(xué)生查漏補缺，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)模式。

2020秋課程組開始對學(xué)生個體課程目標達成度進行評價，并將學(xué)生個體達成度評價結(jié)果反饋至學(xué)生本人，以期為學(xué)生個體自身能力目標的持續(xù)改進提供更有針對性的指導(dǎo)，使“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進”的工程教育理念，通過課程更進一步落到實處。2020秋課程目標學(xué)生個體達成度評價結(jié)果抽樣見表3。

表3

觀察2020秋課程目標學(xué)生個體達成度評價結(jié)果可以看出，學(xué)生個體課程目標的總體達成，即課程總評成績/100，并不等價于各項課程目標的達成，尤其是成績分布介于60～80分之間的學(xué)生，各課程目標的達成評價存在較大差異。

因此，以往僅反饋給學(xué)生的課程總評成績，很難為學(xué)生持續(xù)改進提供具有針對性的指導(dǎo)。學(xué)生個體課程目標達成反饋，則更清晰地呈現(xiàn)了學(xué)生每一課程目標的達成情況，能為學(xué)生提供針對性更強的反饋指導(dǎo)，有望使學(xué)生自身能力的持續(xù)改進更有效。

依據(jù)學(xué)生個體達成度，得到圖2所示課程目標學(xué)生個體達成度散點圖，教師根據(jù)此圖，一方面可以更加明晰各課程目標的達成結(jié)論，另一方面還可以進一步體現(xiàn)出相關(guān)教學(xué)內(nèi)容與環(huán)節(jié)的薄弱所在，為課程教學(xué)持續(xù)改進指明方向。

圖2

從圖2可以看出，2021秋有3位同學(xué)的各個課程目標達成度均為0，意味著這3位同學(xué)沒有參加學(xué)習(xí)過程。這也是導(dǎo)致2021秋課程整體達成度降低的直接原因之一。若不考慮這3位同學(xué)的影響，在兩個教學(xué)班人數(shù)基本持平的情況下，可以更深層次地分析對比課程目標達成度情況：

• 圖2（a）顯示2021秋另有4位同學(xué)課程目標1未到期望最低值，達成度居于0.6～0.7之間的學(xué)生比2020秋多，因此致使2021秋課程目標1達成度低于2020秋；
• 圖2（b）顯示2020秋課程目標2達成度較分散，2021秋相對較集中，盡管兩個教學(xué)年度該課程目標平均達成度相同，但是從學(xué)生個體達成度分布來看，2021是有所提高的；
• 圖2（c）顯示課程目標3兩年的學(xué)生個體達成度分布大致相同；
• 圖2（d）顯示課程目標4在兩個教學(xué)年度未達成的學(xué)生數(shù)相同，但2021秋學(xué)生個體達成度位于0.6～0.8之間的人數(shù)要多于2020秋，致使2021秋課程目標4平均達成度降低；
• 圖2（e）顯示2020秋和2021秋兩個教學(xué)年度課程目標5未達成學(xué)生最多，且2020秋學(xué)生此課程目標的達成具有明顯的兩級分化現(xiàn)象，盡管2021秋此課程目標平均達成度有所提高，但從圖中可以看出有一半以上學(xué)生此課程目標達成度處于0.5～0.6之間，即此課程教學(xué)目標未達成，這也是后續(xù)教學(xué)中需要持續(xù)關(guān)注、不斷改進的重點方向；
• 圖2（f）顯示2021秋課程整體未達成學(xué)生人數(shù)少于2020秋，證明課程通過率有所提高，但大部分學(xué)生的課程整體達成度居于0.6～0.8之間，這也是課程平均達成度降低的重要原因。

2021秋，受新冠疫情的困擾，課程后半程的講授均采用騰訊會議進行直播授課。為確保教學(xué)質(zhì)量，授課教師根據(jù)往屆學(xué)生課程目標達成度分析經(jīng)驗，不斷改進課前課后教學(xué)。課前：為每一授課單元均準備了學(xué)習(xí)重點和難點提示，并于授課前一天下發(fā)給學(xué)生。課后：為每一授課單元制作了授課核心內(nèi)容總結(jié)、難點釋義、應(yīng)用案例等，并于授課結(jié)束時下發(fā)給學(xué)生。最終統(tǒng)計結(jié)果顯示，這一改進對于提高學(xué)生個體目標達成度是行之有效的。

在今后的課程教學(xué)中，好的做法需繼續(xù)保持，如進一步通過增加線上學(xué)習(xí)的學(xué)時數(shù)、強化對自主學(xué)習(xí)內(nèi)容的考核與線下強化學(xué)習(xí)、豐富網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源、提高線上自主學(xué)習(xí)的實效性等，深入開展混合教學(xué)。

當然，在取得成績的同時，也應(yīng)看到存在的問題。在5個課程目標的橫向?qū)Ρ戎?，課程目標2、4和5達成情況較低，尤其是課程目標5。針對課程目標5——控制器設(shè)計與優(yōu)化，需改善教學(xué)方法、通過課程思政的引入等加強內(nèi)容講解的深入淺出、強化模擬實驗和仿真實驗對此內(nèi)容的驗證、進一步加強平時的訓(xùn)練等，關(guān)注教學(xué)過程中各個環(huán)節(jié)對課程目標的支撐及應(yīng)獲得能力的達成，切實提高學(xué)生對實際復(fù)雜工程系統(tǒng)建模、分析與綜合等方面的能力。

4 結(jié)論

本文通過對2020秋和2021秋兩個教學(xué)年度同一教師不同班級學(xué)生“自動控制原理”課程達成度進行統(tǒng)計分析，表明深層次分析學(xué)生個體達成度，對于提高教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)能力均有更具針對性的指導(dǎo)意義。

同時，也指出了后續(xù)教學(xué)改進的方向，如進一步優(yōu)化、切實開展好線上線下混合教學(xué)，更多關(guān)注多個環(huán)節(jié)對相應(yīng)課程教學(xué)目標的支撐，加強學(xué)生作業(yè)、仿真內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計與科學(xué)考評等。這對于應(yīng)用型本科高校實踐教學(xué)的改革和創(chuàng)新、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有一定參考價值。

本文編自2023年第1期《電氣技術(shù)》，論文標題為“‘自動控制原理’課程目標達成度統(tǒng)計分析與持續(xù)改進”，作者為申富媛、李煒 等。本工作得到蘭州理工大學(xué)高等教育研究立項課題的支持。