機械制造技術基礎的試卷分析對課程教學的啟示

葛小樂，汪洪峰，劉勝榮，宋娓娓

（黃山學院 機電工程學院，安徽 黃山 245041）

機械制造技術基礎是機械設計制造及其自動化專業的主干課程，主要講述機械加工工藝規程設計、機床夾具設計、機械加工精度、機械加工表面質量以及裝配工藝基礎等內容。通過學習該課程，使學生掌握基本的機械制造專業知識，為學生的后續專業課學習以及今后從事機械制造領域的相關工作奠定基礎。期末考試是檢測學生學習效果的重要途徑，同時也是反饋教學質量的關鍵環節，在整個教學過程中起到“以考促教”“以考促改”的重要作用。為了解本課程在教學中存在的不足，以2016級機械設計制造及其自動化專業181名同學的機械制造技術基礎期末考試成績為研究對象，分析學生成績的基本情況以及試卷的難度、區分度和信度，并根據試卷分析中反映的問題，探討今后教學中的應對措施，以期提高本課程的教學質量。

1 機械制造技術基礎試卷分析

1.1 考試形式與試卷類型

機械制造技術基礎課程的考核形式為閉卷考試，考試時長為2 h，滿分100分。試卷題型有選擇題（30分）、填空題（20分）、簡答題（18分）和綜合分析題（32分）四種類型。考試試卷由教研室老師按照評分標準采用流水作業的形式進行批改。

1.2 考試成績基本情況分析

學生總體的成績分布情況如圖1所示。由圖1可知，成績在30～39分之間的有8人，占比4.4%；成績在40～49分之間的有32人，占比17.68%；成績在50～59分之間的有52人，占比28.73%；成績在60～69分之間的有42人，占比23.20%；成績在70～79分之間的有32人，占比17.68%；成績在80～89分之間的有14人，占比7.73%；成績在90～100分之間的有1人，占比0.55%。其中，最高分為90分，最低分為33分，專業的平均成績為60.28分，及格的人數為89人。大部分同學的成績分布在60分左右，各分數段的成績近似呈正態分布，符合教學規律。

圖1 不同分數段的學生數Fig.1 Number of students in different score ranges

1.3 試卷的難度分析

為了進一步了解學生對不同題型的掌握情況，計算專業學生在各個題型中的平均得分和各個題型的難度，如表1所示。難度是指機械制造技術基礎期末試卷的難易程度，是表征該試卷質量的重要參數[1-2]，難度可通過下式進行計算

式中：Fi為學生在某一題型中獲得的平均分；F為該題型的總分值。

N值在0～1之間變化，N值越小，表明學生在該題型中獲得的分數越少，即該題型的難度越大；反之，則表明該題型的難度越小。一般認為，當N值在0.3～0.8之間時，各題型的難度較為合理；當全卷的N值在0.6～0.8之間時，試卷的整體難度較為合理[3]。

由表1可知，選擇題的平均得分為16.14分，難度為0.538 1；填空題的平均得分為10.91分，難度為0.545 3；簡答題的平均得分為14.25分，難度為0.791 6；綜合分析題的平均得分為18.98分，難度為0.593 2；學生的綜合平均得分為60.28分，試卷總體難度為0.602 8。所有題型的N值都在0.3～0.8范圍內，全卷的N值在0.6～0.8范圍內，這說明機械制造技術基礎期末試卷的總體難度適中，各題型的難度分布較為合理。從另一方面來看，選擇題的N值最小，填空題的N值次之，緊接著是綜合分析題，簡答題的N值最大，這表明選擇題和填空題的難度較大，學生的得分情況較差，而簡答題的難度最小，學生的得分情況最好。由此可知，學生對選擇題和填空題相關內容的掌握較差，這主要是由于這兩種題型對細節知識的考查較多，并且各個知識點較為分散，需要學生對課程內容十分熟悉才能獲得理想的分數，因此，在以后的教學中應加強對課程細節知識的講解和強調。此外，選擇題、填空題、簡答題和綜合分析題的最高分分別為30、20、18和32分，最低分分別為3、0、5和0分，由此可見不同學生在不同題型中的得分相差較大，甚至有部分同學的單項得分為0分，對課程內容的掌握程度較差，所以在后期的教學中要加強對學生的教育和引導，不斷改善教學方法，多關注不同層次學生的學習情況并提供學習輔導，以提高專業學生的總體成績。

表1 不同題型的平均得分及難度Tab.1 Averagescoreand difficulty of differenttypesof testquestions

1.4 試卷的區分度分析

區分度是區分學生學習能力高低的參數，可用來表征不同學生學習能力的差異性，一般用以選拔學生能力為目的[4]。試卷的區分度的公式為

式中：Hi為課程總成績在前27%的學生在某一題型上的平均得分率；Li為課程總成績在后27%的學生在某一題型上的平均得分率。

一般認為，試題的區分度Q應不低于0.3，當Q大于等于0.4時，表明試題的區分效果較為明顯，當Q小于等于0.2時，表明試題的區分效果較差[5]。為了解學生學習能力的差異性，計算各題型以及全卷成績的區分度，計算結果如表2所示。

表2 不同題型的區分度Tab.2 Discrimination of different types of test questions

根據表2的計算結果可得，選擇題的Q值為0.198 0，填空題的Q值為0.376 5，簡答題的Q值為0.323 1，綜合分析題的Q值為0.410 1，由此可知，選擇題的區分度較差，不易反映學生學習能力的差異性，而綜合分析題的區分度較好，可以較好的反映學生學習能力的差異性，填空題和簡答題的區分度良好。在以后的試卷出題中，要合理確定選擇題的考核知識點，以更好的反映不同學生的學習效果。全卷的Q值為0.324 1，這表明試題的整體區分性良好，可以反映出學生學習能力的差異性。

1.5 試卷的信度分析

為確定學生成績的一致性或可靠性，計算試卷的信度。采用最常用的克隆巴赫(Cronbach)Alpha信度系數來表征成績的穩定性或可靠性，該信度系數是通過公式估算試卷內部的一致性，克隆巴赫Alpha值越大，則考試成績越穩定、越可靠[6-8]。克隆巴赫Alpha信度系數的計算公式為

克隆巴赫Alpha信度系數值在0～1之間，一般認為該值應不低于0.7[4]。本試卷的克隆巴赫Alpha值為0.738，大于0.7，這說明學生的考試成績穩定可靠，考試結果的可信度較高。

2 試卷分析對機械制造技術基礎課程教學的啟示

2.1 試卷分析中反映出的不足

根據以上分析可知，機械制造技術基礎期末試卷整體的難度和區分度都較好，能夠達到課程考核的目的，但學生的考試情況仍反映出以下問題：

（1）學生在選擇題和填空題中的失分較多，表明學生對課程細節知識點的掌握較差；

（2）學生在綜合分析題中的得分一般，表明學生的知識靈活應用能力還有待進一步加強；

（3）不同學生的成績差距明顯；

（4）班級的及格率較低，教學方法有待進一步改進。

2.2 試卷分析對教學的啟示

2.2.1 優化教學內容

由于機械制造技術基礎課程的內容較多，且細節知識點較分散，學生在學習時不易形成連貫的知識體系，因此，為了提高學生的學習效果，應對教學內容進行優化，合理分配不同內容的講授時間，以突出各章節的重點和難點，從而降低學生的課程學習難度，減輕學生的學習負擔。同時，還應加強細節知識點的復習強度，在每次課中都應留出一定的時間對所講的重點內容和細節知識點進行復習和強調，每章節結束后都安排一次章節總復習，以提高學生的知識掌握程度。

2.2.2 加強應用能力的培養

本課程與生產實際聯系的十分緊密，對學生的知識應用能力要求較高，而考試結果表明學生在這方面的能力還有所欠缺，基于此，在后期的教學過程中應加強學生利用專業知識解決專業問題能力的培養。在教學過程中，應多與合作企業的生產實際相結合，比如在講解機械加工工藝內容時，可帶領學生到企業生產一線現場觀摩零件的完整加工過程，這樣有助于加深學生對加工工藝的認識，并反過來強化對理論知識的理解，從而形成實踐與理論的相輔相成。對于計算類的內容，比如尺寸鏈的計算、定位誤差的計算以及加工誤差的計算，應多與實際的產品加工相結合，并加強課上的練習強度，以避免學生課下不練或抄襲。同時，要認真總結不同題型的解題步驟，使學生形成整體的解題思路，促進學生應用能力的提升。

2.2.3 強化指導

鑒于專業學生的成績差距較大的問題，在后期的教學中應多關注不同層次學生的學習情況，加強與學生的溝通和交流，對學習困難的同學要分類指導，因材施教，以促進專業學生整體成績的提升。比如對于學習效果不理想的同學，要與這些學生多交流，明確他們在學習中存在的困難和不足，根據實際情況劃分不同的學習小組，對各學習小組進行課下單獨輔導，并在課上多關注他們的學習狀態，同時還可通過適當難度的課堂測試等途徑建立學生的學習自信，激發學生的學習興趣，讓學生愿意學、學的會，從而提高學生的學習效果，縮小專業學生之間的成績差距。

2.2.4 教學方法改革

本課程的及格率較低，表明班級整體的學習效果不好，教學方法有待進一步改善。目前的教學方法主要以老師課堂講解為主，課堂氛圍不夠活躍，沒有充分發揮學生學習的主觀能動性，導致學生的學習效率不高，學習質量不好，基于此，在后期的教學過程中應不斷革新教學方法和教學理念，確定學生在課堂上的主體地位，改善課堂的學習氛圍，提倡自主探索式學習，要從老師教了什么轉變到學生學到了什么上，進而促進教學質量的提升。可以選擇一部分開放性的內容采用翻轉課堂的形式進行教學，這樣可以提高學生的課堂參與度，加深對課程內容的理解，讓學生學有所獲。此外，對于實踐性較強的內容，可以采用項目式教學方法進行教學，該教學方法能夠有效提高學生的知識應用能力和實踐能力，從而促進學生綜合能力的提升，達到應用型的人才培養目標。

3 結語

機械制造技術基礎試卷分析表明學生對課程細節知識的掌握不夠，對專業知識的靈活應用能力不強，不同學生的成績差距較大，班級的及格率較低。針對以上不足，在以后的教學中，應對課程內容進行優化，突出重點和難點，加強學生利用專業知識解決實際問題能力的培養，對學習效果較差的學生實施分類指導，同時進行教學方法改革，不斷提高課程的教學質量，促進學生整體成績的提升。對實踐性和專業性較強的其他工科類專業課程的教學也具有一定的啟示作用。