基于工程教育專業認證的材料力學課程目標達成度分析與評價

黃和祥 侯作富 夏成宇 彭玲玲

（長江大學機械工程學院，湖北 荊州 434103）

0 引言

基于工程教育專業認證，課程目標達成度分析與評價即為：課程負責人及其教學團隊，通過一定的評估手段和方法，評估課程目標的達成程度，即收集數據，包括日常作業、測驗、實驗和期末考試等，在對所有評估數據進行分析、比較和綜合后，得出每個課程目標的達成程度[1]。筆者以長江大學學生學習材料力學課程為例，材料力學教學團隊在課程負責人的帶領下，收集學生平時作業，課程測試，實驗數據以及期末考試成績等原始數據，最后對所有數據進行分析與綜合，也就是材料力學課程各個課程目標的達成度分析，在此基礎上結合材料力學本身的教學內容、教學過程及教學特點進行達成度評價，為進一步優化與精細化教學內容與教學過程提供大數據保障。

1 工程認證背景下，機械類專業材料力學課程目標的設定

材料力學課程目標是指學生學習了材料力學之后所要達到的預期結果，而材料力學課程目標必須符合工程教育專業認證所規定的學生結業要求，并與要求指標點形成對應關系。

1.1 機械類專業材料力學課程目標的設定

根據機械類材料力學的教學大綱，結合工程教育專業認證的要求，我們材料力學教學團隊經過多次討論，最后設定了材料力學課程的四個課程目標，具體是這樣的：目標1，掌握強度、剛度及穩定性理論知識，能較熟練和較靈活地運用材料力學方法完成桿件為主的結構安全性校核，解決各類工程結構與設備中材料、構件、結構設計中的安全問題。目標2，通過揭示桿件強度、剛度、穩定性等知識發生過程，培養學生分析問題與解決問題的能力。目標3，提高學生的專業知識和職業學習能力，提高學生自主學習和終身學習的意識，教育學生掌握自主學習的方法和技能，適應社會科技發展。目標4，學生根據實驗設計，創建實驗系統，進行實驗，收集實驗數據，分析實驗結果。見表1。

表1 課程目標與畢業要求指標點對應關系表

1.2 課程目標與畢業要求指標點的對應關系

根據材料力學的課程目標以及工程教育專業認證的學生畢業要求指標點，經過反復討論，確定了它們之間的對應關系。

2 材料力學四個課程目標在成績中的權重分配

根據材料力學教學大綱，筆者對材料力學教學內容與學時分配及所對應的課程目標進行了多次討論，其結果如下[2]：材料力學教材1~6章共需39學時，對應的課程目標為課程目標1和課程目標2；第7章需8學時，對應的課程目標為課程目標1、課程目標2和課程目標4；第8章需6學時，對應課程目標2；第9章需6學時，對應課程目標3；第10章動載荷與交變應力需4學時，對應課程目標1、課程目標2和課程目標3；附錄1截面的幾何性質需1學時，對應課程目標1；四個實驗即材料在拉壓時的力學性能測試、圓軸的扭轉實驗、電測彎曲正應力、電測彎扭組合時的主應力需8學時，對應課程目標4。

3 材料力學課程目標達成度評價

3.1 材料力學課程目標達成度分析

經過統計，長江大學機械工程學院機械類專業2016級學生材料力學課程目標1和課程目標4完成情況比較好，達成度大于0.7的學生占比超過了60%，目標2和目標3完成情況不理想，達成度小于0.6的學生占比接近50%。根據與材料力學課程目標對應的教學內容來看，說明學生對材料力學基本概念以及基本變形的強度與剛度的相關計算掌握的比較好，對強度與剛度的校核，截面尺寸的確定以及許可載荷的計算等等有清晰的認識，也可以更合乎邏輯地處理和分析實驗數據。而對于應力狀態與強度理論，包括廣義虎克定律這部分內容掌握得不夠好，對需要完整分析和計算的部分，如壓縮桿的組合變形和穩定性，還沒有很好地掌握。對于附錄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 持續改進

根據材料力學四個課程目標分布情況來看，說明學生在科學分析邏輯思維、力學問題建模、稍微復雜一點的問題等方面還有所欠缺，需要在今后的課堂講授和平時作業環節中加強練習。特別是在平時的教學中要鍛煉和加強學生對機械問題的綜合分析判斷能力。因此，教師在講授受力狀態和強度理論、組合變形、壓桿穩定等課時，要著重培養學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 小結與思考

我校材料力學達成度分析與評價針對的是整個機械類專業的2016級學生，這樣，2016級學生所學的每一門課程的達成度分析與評價就構成了2016級學生畢業要求指標點達成度分析與評價的基礎數據，在此基礎上就能完成整個2016級學生工程教育專業認證所要求的達成度分析與評價[3]。

為了提高教學質量，精細化教學過程，在長江大學機械工程學院進行工程教育專業認證的前提下，筆者所在的全體材料力學教學團隊經過多次討論，明確材料力學課程的目標和畢業要求的成績，確定期末考試的權重和平時成績，完成了制表與分析，得到了學生材料力學課程目標達成度占比圖與分布圖，并在此基礎上進行分析評價，為今后的教學改革提供一個大數據庫，這樣教師在今后的材料力學教學中做到心中有數，哪些教學內容和教學環節需要加強，就能夠做到持續改進，提供教學質量與教學效果。當然，在教學過程中不僅要做到這些，還要以此為基層，在教學實踐中，根據實際情況靈活應用。