基于工程教育認證的土力學課程目標達成度計算與評價

聶如松　阮波

［摘 要］課程目標達成度是工程教育認證的評價基礎，其評價結果不僅能反饋教學，還對后續教學的改進具有指導作用。因此，研究如何計算和評價課程目標達成度至關重要。土力學課程作為中南大學土木工程專業的專業基礎課?；诠こ探逃J證理念，文章闡述了課程目標、畢業要求及課程目標與畢業要求指標點的支撐關系，并采用Excel軟件制作了課程目標達成度電子表格。文章以土木工程專業2019級兩個班的學生成績為例，結合計算結果和個體達成度的散點圖和柱狀圖，對課程目標達成度進行深入分析。實踐證明，只需輸入學生的過程成績和期末考試成績，該電子表格便能自動計算出課程目標達成度，并生成直觀的學生個體達成度圖表。這種方法簡便易行，有效減少了人為錯誤，可為類似課程目標達成度的評價提供借鑒。

［關鍵詞］工程教育認證；目標達成度；土力學；課程目標；持續改進

［中圖分類號］G642［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2024）02-0061-05

工程教育認證倡導“學生中心、成果導向、持續改進”三大基本理念，簡稱OBE（Outcome?Based Education）[1]。2016年，中國成為《華盛頓協議》成員，標志著中國高校的工程教育與國際接軌。土木工程作為工程應用型專業，引入工程教育認證有助于保證高校相關專業的教育質量，培養適應時代需求的土木工程人才。截至2022年底，全國已有321所普通高等學校通過了工程教育認證[2]。國內眾多高校按照工程教育認證的核心理念對土力學課程進行了改革與實踐[3-6]。桂馬遙等人探討了土力學實驗教學新方法[7]，劉小亮等人則研究了土力學實驗課程的過程化考核方式[8]。劉鈺等人按照工程教育認證的要求，對土力學實驗的教學內容、教學模式及考核標準進行了改革，并對課程達成度計算進行了研究[9-12]。課程目標達成度作為工程教育認證的重要指標，涉及大量學生成績數據，傳統的人工計算方式易出錯且效率低下。此外，每年還需填寫課程考試內容和考試方式合理性審核原始記錄表及課程目標達成度評價審核表。本文基于OBE理念，確定土力學課程支撐畢業要求指標點的課程目標，并建立課程目標相對應的考核內容及考核方式。利用Excel電子表格，根據過程成績和期末考試成績自動計算課程目標達成度，并自動更新原始記錄表和審核表，實現達成度評價工作的智能化，極大地減輕了教師的工作負擔。

一、土力學課程目標及對應的畢業要求

（一）課程目標

編寫土力學教學大綱時，應明確課程目標，并確定課程目標與畢業要求指標點之間的支撐關系[13-14]。中南大學土木工程學院開設的土力學課程作為土木工程專業的專業基礎課，其具體的課程目標如下：

目標1：掌握土的基本物理力學性質、（土）巖工程分類，能夠根據物理力學指標對土的工程性質進行定性評價，掌握飽和土的有效應力原理、土的滲透固結理論、土的抗剪強度理論及土壓力理論，具備土力學基礎知識和理論知識。

目標2：能夠熟練進行滲流、地基中應力、地基沉降、土的抗剪強度、地基承載力、土壓力及土坡穩定性等方面的計算與分析。

目標3：能夠熟練、安全地按實驗方案操作，正確采集、分析、處理實驗數據并繪制圖表，熟練計算土的物理力學指標，綜合分析和解釋實驗結果，進行土的工程分類和物理狀態判定，對土的壓縮性進行分類，分析土的抗剪強度指標影響因素。

（二）教學內容

中南大學開設的土力學課程共 48學時，3學分。其中，理論課占40學時，實驗課占8學時。實驗課為黏性土物理力學性質綜合實驗，共分為四次實驗，前三次為實操實驗，最后一次為演示實驗。詳細的學時分配及其對應的課程目標如表1所示。

（三）課程目標與畢業要求指標點的支撐關系

土力學課程通常支撐工程知識、問題分析及研究這三個畢業要求[3，5-6]。同時，在這三個畢業要求的基礎上，增加了個人和團隊畢業要求[9]。土力學課程目標與畢業要求及其二級指標點緊密關聯，具體支撐了三個畢業要求指標點[15]。土力學課程目標與畢業要求的支撐關系如表2所示。

二、土力學目標達成度計算及評價方法

（一）達成度計算的數據來源

課程目標達成度是學生在整個學習過程中的表現和學習效果的體現，能夠反映對學生相關能力的培養成效，其評價數據主要來源于學生的過程成績和期末考試成績[16]。過程考核是對學生在學習過程中的即時、動態評估，旨在提供及時的教與學反饋，以便及時調整教學策略，確保教與學的有效性[17]。

增加過程考核成績的比重可以有效防止學生“臨時抱佛腳”的現象。同時，采用多樣化的考核方式有助于激發學生的學習動力和求知欲[18]。

（二）目標達成度計算方法

中南大學目前實施的課程考核制度以“目標達成度”為指標[6]，旨在評估學生對課程培養目標的達成情況，并重點考查學生對各知識點的掌握程度和應用能力。土力學課程目標達成度評價包括課程分目標達成度（Ri）和課程總目標達成度（R總），具體的計算公式如下：

[Ri=α1β1A+α2β2B+α3β3C+α4β4D100×（α1β1+α2β2+α3β3+α4β4）]

[R總=（β1A+β2B+β3C+β4D）/100]

其中，A、B、C、D分別代表平時表現及作業成績的平均值、課堂及課后測試成績的平均值、實驗成績的平均值、期末考試成績的平均值，均以百分制計算；[α1、α2、α3、α4]分別代表A、B、C、D項的權重；[β1、β2、β3、β4]分別代表A、B、C、D項在對應目標1、目標2和目標3的權重。

學生成績評定由過程成績和期末考試成績組成，采用百分制計算，其中期末考試成績占60%，過程成績占40%。過程成績由平時成績、實驗成績和測試成績三部分組成，同樣采用百分制計算，各自占比為37.5%、25%、37.5%。平時成績根據課堂表現、課堂討論、自主學習（如MOOC、碼課）以及平時作業等方面進行綜合評價；測試成績取自中南大學可視化教學平臺的測試成績平均值。在權重分配上平時成績和測試成績對目標1及目標2的權重分別為0.6和0.4，對目標3的權重為0；實驗成績對目標3的權重為1，對其余目標的權重為0。計算的權重[αi]、[βi]具體數值如表3所示。

（三）目標達成度分析

1.目標達成度整體分析

本文選取了2022—2023年第一學期土木1909、1910班共計44名學生的土力學成績數據，其目標達成度為0.7。本文利用Excel電子表格，根據目標達成度的計算方法進行了相關計算，并將達成度計算結果整理如表4所示。

從表4可以看出，目標1、目標2和目標3的課程目標達成度平均值分別為0.789、0.769和0.944，均超過設定的0.7標準，達到畢業要求的指標點。同時，各課程目標達成度的標準差分別為0.108、0.161、0.028、0.096，表明學生成績分布相對集中，離散程度較小。值得注意的是，目標3的達成度平均值高于目標1、目標2的平均值，這主要歸功于二維碼技術在土力學實驗教學中的應用。二維碼技術符合大學生的學習習慣，便于他們隨時隨地預習，促進師生間的互動交流，培養學生對土力學實驗的興趣。然而，目標1和目標2達成度最小值分別為0.584和0.302，表明仍有部分學生未能達到課程目標。因此，在今后的教學中，教師應著重加強對學生工程知識和問題分析能力的培養。

2.學生個體課程目標達成散點圖情況分析

為考查學生的課程目標達成情況，本文對44名學生的達成度及學習情況進行了深入分析，其課程目標達成度散點圖如圖1所示。從圖1可以看出，目標3的達成度散點均位于基準線以上，達到了要求。在基準線以下的學生中，目標1有11人未達標，目標2有15人未達標，總目標有6人未達標。對于達成度未達到要求的學生，通過成績明細分析發現主要是期末考試成績偏低，學生在土的地基沉降計算、抗剪強度理論及其應用的計算方面較為薄弱?？荚囯y度以及教學手段對學生課程目標達成度具有顯著影響。

3.學生個體課程目標達成柱狀圖情況分析

學生個體課程目標達成度的不同區段分布柱狀圖如圖2所示。目標1和總目標達成度呈現出近似正態分布的特征。具體來說，目標1達成度小于0.65、在0.65～0.7之間、大于0.7的占比分別為11.4%、13.6%、75.0%；目標2達成度小于在0.65、0.65～0.7之間、大于0.7的占比分別為22.7%、11.4%、65.9%；目標3所有學生的目標達成度均超過0.7；總目標達成度小于0.65、在0.65～0.7之間、大于0.7的占比分別為4.5%、9.1%、86.4%。

三、結語

土力學課程教學應倡導“學生中心、成果導向、持續改進”三大基本理念，深化教學內容與方法的改革，著重提升學生的綜合分析問題能力和科研創新能力。此外，還需進一步優化課程目標達成度的電子表格，以便將其更廣泛地應用于達成度計算與分析評價中。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責任編輯：梁金鳳］