“轨道车辆强度基础”课程目标达成情况分析

陈道云

（华东交通大学机电与车辆工程学院，江西 南昌 330013）

0 引言

工程教育专业认证是实现工程教育和工程师资格国际互认的重要基础，也是国际通行的工程教育质量保障制度。自2016 年6 月我国正式加入《华盛顿协议》以来，各高校的工程类专业相继通过了工程教育专业认证，通过认证的工科专业，毕业生学位可以得到《华盛顿协议》成员组织的认可。

在工程教育专业认证的大背景下，各高校纷纷开展了专业课程目标达成情况研究工作。常晨霞等在数据结构与算法课程的传统授课方法难以满足工程教育专业认证的背景下，提出了一种可行的教改方案，通过调整教学内容、优化考核评价、整合教学方法、以学促赛、以赛促学等方式，为新工科相关课程的教学改革提供了重要的借鉴。文成等基于工程认证要求提出的“以学为中心”原则，以工程材料及成形课程为例，通过对课程基本情况和教学目标的分析，探讨了混合式课程建设中需要解决的关键问题，依据线上线下教学的建设思路，从课程资源建设、教学环节设计和课程考核评价方面，提出了混合式教学的改革思路与措施。黄和祥等为了丰富教学手段与精细化教学内容，提高教学质量，对整个年级的所有数据进行了量化分析及对比，清楚地掌握了学生学习材料力学的实际情况，根据达成度分析对材料力学课程目标达成度进行了评价，为教学改革与持续改进提供了大数据依据。

本文以华东交通大学轨道车辆强度基础课程为例，结合车辆工程专业学生在该课程的平时成绩及期末考试成绩等原始数据，对课程目标达成情况进行了量化分析，在此基础上结合该课程的教学内容及教学过程进行达成度评价，为该课程今后的教学改革提供了重要的理论依据。

1 轨道车辆强度基础课程目标的设定

根据工程教育专业认证的有关要求及轨道车辆强度基础课程的教学大纲，华东交通大学车辆工程系教研室对该课程的课程目标进行了充分讨论，最终制定了五个课程目标，其中：课程目标1 要求学生通过对轨道车辆概述部分的学习，理解轨道车辆的分类、用途及基本组成，形成对于各种轨道车辆的辨识能力；课程目标2 要求通过学习有限元方法基本原理及应用，掌握杆系结构的有限元分析方法、平面问题的弹性力学理论及有限元分析方法、空间问题的有限元法、薄板弯曲问题的有限元法及壳体结构的有限元分析方法，在掌握各种方法的基础上能够对具体工程问题进行分析和评估；课程目标3 要求通过学习有限元仿真分析的基本过程及ANSYS 软件的基本操作掌握结构有限元分析的基本步骤，能够利用有限元分析软件解决常见的工程有限元分析问题；课程目标4 要求通过学习车辆结构强度基础理论，了解疲劳研究的历史、疲劳破坏的特点及疲劳断口的形貌特征，掌握金属疲劳性能、疲劳累积损伤理论及强度设计理论，能够进行结构的静强度设计及抗疲劳设计；课程目标5要求通过对高速动车组强度设计规范的学习，掌握动车组结构强度分析方法，能解决具体的动车组结构强度分析问题。经教研室会议讨论，最终确定了各课程目标在毕业要求中的权重分配，各课程目标与毕业要求的对应关系及在毕业要求中的占比情况如表1 所示。由表1 可见，课程目标1～课程目标3 支撑了毕业要求1 的指标点1.5，其中：课程目标2 的占比最大，其次为课程目标3，占比最小的为课程目标1。课程目标4 和课程目标5 支撑了毕业要求6 的指标点6.1，且课程目标4 的占比高于课程目标5。

表1 课程目标与毕业要求指标点对应关系表

2 课程目标与教学内容

为了在教学内容与课程目标间建立科学合理的对应关系，经教研室会议充分讨论，在考虑教学内容、基本要求、学时分配、课程目标相互影响关系的基础上制定了教学内容与课程目标间的对应关系表格，如表2 所示。由表2 可见，五个课程目标被分别分配到了五部分教学内容中，其中：有限元方法基本原理及应用所用的学时最多，达到了10 学时；其次是有限元建模细节与ANSYS 软件概述，分配了8 学时；再次为车辆结构强度基础理论部分，分配了6 学时；轨道车辆概述部分及高速动车组强度设计规范部分分配的学时数最少，为4 学时。以上五部分教学内容共计需要32 学时的课时支撑，涵盖了教学大纲中规定的五个课程目标，各教学内容的学时分配均为讲课学时，无习题及实验学时。

表2 课程目标与教学内容的对应关系

3 课程目标达成度计算矩阵

为了对学生在该课程中的各项成绩进行达成度计算，需要明确各类成绩在不同课程目标中的占比，华东交通大学车辆工程教研室在多次研讨的基础上制定了轨道车辆强度基础课程目标达成度矩阵，其中明确了支撑各课程目标的作业成绩、平时表现成绩、期末考试成绩的分数及占比情况，具体如表3 所示，其中的“平时表现”采取定量与定性评定，正常表现为70 分，在此基础上按10 分一档进行加减，最高100 分，最低0 分。加分项包括主动提问、主动回答问题、被动回答问题基本正确、正面印象深刻等；减分项包括抽查未到、抄袭作业、负面印象深刻（如上课经常玩手机或睡觉、不能回答课堂提问等）。五个课程目标均由作业、平时表现、期末考试三部分进行评价，在课程目标1中，作业、平时表现、期末考试在各目标中的占比分别为30%、10%、60%；在课程目标2 中，作业、平时表现、期末考试在各目标中的占比分别为20%、10%、70%；在课程目标3 中，作业、平时表现、期末考试在各目标中的占比分别为40%、20%、40%；在课程目标4 及课程目标5 中，作业、平时表现、期末考试在各目标中的占比分别为20%、10%、70%；在总目标达成中，作业、平时表现、期末考试占比分别为20%、10%、70%。

表3 课程目标达成度矩阵

各目标达成度按如下公式计算：

4 课程目标达成度评价及持续改进

以2016 级车辆工程（动车组）学生为对象，对该班级学生的轨道车辆强度基础课程达成度情况进行评价。该班级学生共56 人，课程目标1、课程目标3、课程目标4 全部达成，而课程目标2 有三位学生未达成，达成值分别为0.58、0.52 和0.46，课程目标5 也有三位学生未达成，达成值分别为0.59、0.59 和0.55。这表明部分学生仍然没能扎实掌握有限元方法的基本原理，对高速动车组强度设计规范的学习也没达到预期效果。

考虑到当前课程教学中仍然存在部分问题（如复习时间少、考试题目难度偏大、对待作业不认真等），下一阶段的持续改进将重点从以下三个部分着手：（1）加强有限元理论及高速动车组强度设计规范的讲解，给学生多渗透有限元背后的理论难点，以例题的形式巩固学习成果，促进学生对于知识难点的消化；（2）在下一轮次教学过程中，加强对学生的学习指导，以灵活多变的形式（如随时通过网络端进行答疑）确保学生能及时消化课堂所学的每一个知识点，同时端正学生的学习态度，在期末考试前安排几次习题课，帮助学生巩固所学知识。此外，本次期末考试的题目量偏多，下届开始将适当减少试题的数量；3.从下届开始，加强对学生的课程思政设计，通过本课程不仅要使学生学到专业知识与技术，也要培养他们正确的世界观、人生观、价值观，能对自己的专业发展进行合理地规划。

5 小结与思考

在华东交通大学机电与车辆工程学院进行工程教育专业认证的背景下，车辆工程系教研团队为了进一步提升教学质量，精细化教学过程，经过多次讨论，明确了轨道车辆强度基础课程的目标和毕业要求的成绩，完成了达成度矩阵的制定及学生成绩分析，在此基础上对学生达成情况进行了评价，发现了当前教学过程中有待进一步改进之处，为下一步的课程教学提供了有益参考，为相关工科类课程的教学改革提供了思路。