[關鍵詞]工程教育專業認證;鋼結構設計原理;課程目標;考核模式[基金項目]2023年度西安建筑科技大學教學改革研究專項“鋼結構設計原理Principle of Stee Structure Design”(KC23YB01);2022年度西安建筑科技大學教師教育改革與教師發展研究項目“基于‘科教融合’的土木工程專業教師教學能力提升機制研究與實踐”(JF220101);2023年度西安建筑科技大學教育教學改革研究項目“‘校企協同交互雙選軟件平臺”下的土木工程人才培養模式創新與探索”(JG23ZD04);2024年度西安建筑科技大學首批“三百計劃”科教融合課程“鋼結構設計原理Principle of Stee Structure Design”(KC2024KJRH38);2024年度西安建筑科技大學首批“三百計劃”科教融合課程“鋼結構進展”(KC2024KJRH09)
[作者簡介]徐瑩璐(1992—),女,湖北當陽人,工學博士,西安建筑科技大學土木工程學院講師,主要從事鋼結構設計及抗震研究;鐘煒輝(1980—),男,廣東佛山人,工學博士,西安建筑科技大學土木工程學院教授,主要從事高等教育管理及鋼結構設計研究;田黎敏(1983—),男,山西太原人,工學博士,西安建筑科技大學土木工程學院教授,主要從事空間網格結構設計及抗倒塌研究。
[中圖分類號]G423.04 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-9324(2025)31-0097-04 [收稿日期]2024-06-21
《華盛頓協議》是目前世界上最具影響力的國際本科工程學位互認協議,該協議提出的工程專業教育標準和工程師職業能力標準,是國際工程界對工科畢業生和工程師職業能力公認的權威要求。2016年,中國成為國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的正式成員,在一定程度上表明中國工程教育的質量得到了國際社會的認可。眾多高校均以工程教育專業認證為抓手,深入推進一流專業建設,持續強化“以學生為中心、以產出為導向、持續改進”三大工程教育認證核心理念。《工程教育認證標準(T/CEEAA001—2022)》[1]對土木類專業的課程體系設置及學生畢業要求進行了明確說明,主要包括要求學生能夠應用工程基本原理及方法、掌握專業核心概念及技術,具有綜合分析和解決土木類復雜工程問題的能力。
基于工程教育專業認證的要求,西安建筑科技大學土木工程學院“鋼結構設計原理”課程教學團隊率先對課程教學大綱進行了細致修訂,細化了課程教學的知識、能力及素質目標,及其與畢業指標點內容的對應關系,對教學內容及教學安排進行重構,突出重點、難點,設計各章挑戰度知識點,更好地體現“兩性一度”的要求,即教學內容的高階性、創新性及挑戰度。課程考核評價是檢驗是否實現了教育目的的依據,判定課程教學設計的效果,并作為持續改進的依據。美國心理學家R.W.Tyler提出了以目標來評價的課程評估模式,他認為,課程評價過程實質上是確定課程與教學計劃實際達到教育目標的程度的過程[2]。教學團隊在總結以往教學經驗的基礎上修訂了“鋼結構設計原理”課程的教學大綱,探討了課程的考核模式,實施了課程教學的過程性考核,深入挖掘課程教學內容蘊含的思政元素,以期構建該課程的課程思政體系,明確該課程的成績構成、評定辦法及與教學目標的對應關系。考核辦法具有較強的可操作性,課程考核模式的探索與實踐過程可為相關工科課程的考核模式提供參考,以期共同推動教學改革與創新。
一、課程目標及其與畢業要求的對應關系
畢業要求達成情況主要取決于各課程目標的達成情況,課程評價又主要取決于課程的考核方式及成績評定方法[3]?!颁摻Y構設計原理”課程是土木工程專業的專業基礎課,旨在培養學生綜合運用數學、力學等相關基礎理論,分析和解決鋼結構復雜工程問題的能力,使學生能夠識別和判斷鋼結構工程問題的本質特征和關鍵環節,并引導其在分析和解決鋼結構工程問題時考慮社會、安全、法律、文化以及環境等因素的影響。工科課程的教學是與實際工程息息相關的,“鋼結構設計原理”課程的教學以實際工程為背景,以鋼結構基本構件及其連接的計算及設計為主線,以知識、能力及素質的綜合提升為目標,不斷完善課程的教學方法和考核方式?;诠こ探逃龑I認證的要求,西安建筑科技大學土木工程學院“鋼結構設計原理”課程教學團隊修訂了課程教學大綱,確定該課程的課程目標及與畢業要求的對應關系、課程內容與教學安排、課程教學方法、課程考核方式及評分標準等。
修訂后的“鋼結構設計原理”課程目標包括了知識、能力及素質目標,教學目標及與畢業要求的對應關系詳述如下。知識目標一:能夠正確描述鋼結構的特點及材料特性,理解鋼結構連接及構件的基本設計原則和方法。知識目標二:能夠對鋼結構連接及構件進行受力分析,建立基本公式,并正確求解。知識目標一和二對應了畢業要求指標點1.3:掌握相關工程基礎知識,具備應用相關知識推演、分析土木工程專業復雜工程問題的專業基礎能力。能力目標一:培養學生綜合運用數學和力學等相關基礎理論的能力,能夠發現鋼結構工程中節點連接及受力構件的相關問題,并通過識別、判斷和分析工程問題的本質特征,提出相應的解決方案。能力目標一對應了畢業要求指標點2.3:能夠正確、合理運用專業知識,識別、判斷和表達土木工程專業復雜工程問題的本質特征、關鍵環節,并能提供多種解決方案。能力目標二:促進學生從力學思維向工程思維的轉變,培養其對鋼結構連接及構件進行設計,并在一定范圍內實施優化的能力。能力目標二對應了畢業要求指標點3.1:能夠針對特定需求,確定結構單元的工程設計目標或問題解決方案,并完成設計/開發工作。素質目標一:提升學生的愛國主義情懷和民族自豪感,增強制度自信,弘揚嚴謹認真的工匠精神,具備良好的職業道德和強烈的社會責任感,能夠在分析和解決鋼結構工程問題時考慮社會、安全、法律、文化及可持續發展等因素的影響。素質目標一對應了畢業要求指標點8.1:有正確價值觀,了解中國國情,具有人文社會科學素養、社會責任感、思辨和處事能力。素質目標二:能夠正確認識鋼結構技術的發展創新,深刻理解實踐是檢驗真理的唯一標準,樹立正確的發展觀,具有一定的創新精神和終身學習的意識。素質目標二對應了畢業要求指標點12.1:在社會和土木工程專業發展的大背景下,能夠認識到不斷探索和學習的必要性,自覺跟蹤土木工程專業學科前沿,具有自主學習和終身學習意識。
由以上課程目標及與畢業要求的對應關系可見,修訂后的教學大綱更加注重對學生實踐能力與創新精神的培養,促進學生知識、能力和素質的全面提升,培養其獨立解決復雜工程問題的能力,為學生畢業后從事王木工程尤其是鋼結構工程的施工、設計和管理等工作打下堅實基礎。
二、傳統考核方式
傳統考核方式一般以學生出勤率及期末的理論考試為主,并以此作為學生總評成績的參考標準,例如,“鋼結構設計原理”的傳統考核方式中總成績中期末考試成績占比 80% ,平時成績占比20% 。傳統考核方式過多地強調了期末考試分數的重要性,重結果輕過程的考核方式導致學生容易認為考前“死記硬背”知識點即可獲得理想的成績,注重知識記憶。傳統的課堂主要以教師為主體,注重知識點的講解,容易忽略學生學習過程中的能力及素質的培養。
三、考核方式的改革與探索
基于工程教育專業認證的要求,迫切需要教學團隊對課程考核方式進行改革,注重能力和價值塑造,培養國家需要的一流專業人才。以“鋼結構設計原理”課程為例,針對該課程的教學特點,課程教學團隊從課程考核方式上進行改革,探索其過程性考核的實施辦法,從傳統的以考試成績評價轉變為知識、能力及素質的綜合評價,制定詳細的課程考核辦法,注重課程教學的過程性考核。過程性考核的自的在于促進學生在學習過程中的主動思考、積極溝通、查閱文獻等,培養學生自主學習的能力,加強過程性考核可推動教學、學風的建設。
改革后的課程考核方式將期末考試成績占比降至 60% ,將過程性考核成績比例提高至 40% ,強化教學過程中學生的學習和思考,注重能力和價值的塑造,避免考前死記硬背、考過就忘的不良學風,提升學生自主學習的能力,達到將知識內化于心的目的。過程考核包括課堂表現、線上測試、作業及專題報告,考核方式的多樣性可激發學生學習的積極性,提高學生的學習效果。
四、考核要求及評分標準的探討
課堂表現的考核主要通過課堂提問、討論等方式,考核學生對鋼結構材料的基本性能、連接及構件的構造、計算等基本概念的掌握情況,強化學生的邏輯思維。評分標準制定如下:每名學生以60分為基礎分,參與課堂提問計5分/次,積極參與討論計5分/次,回答問題計5分/次,滿分100分。課堂表現的考核支撐課程目標中的知識目標一、二及能力目標一、二。課上教師可設計一些開放性問題,學生通過雨課堂發送彈幕及答題的方式引起討論。
線上測試主要采用雨課堂進行,教師發布雨課堂測試題不少于75道,其中單選題不少于50道,一題1分,多選題約25題,一題2分,共計100分,考核學生對相關知識點的掌握情況及分析問題的能力。評分標準制定如下:針對每名學生答題情況計算得分。若該題未作答則計0分;若該題答錯則扣一半分;若該題答對則計滿分。線上測試的考核支撐課程目標中的知識目標一及能力目標一、二。教師可通過學生線上測試的答題情況及時注意學生可能存在的理解誤區,并給予學生反饋,以便于指出錯誤之處,及時解惑,加強學生對知識點的理解程度。
作業的考核主要通過參考教材《鋼結構(上冊)——鋼結構基礎》中的習題布置課后大作業3次,通過課后作業考核學生對鋼結構連接及基本構件的設計、計算方法的掌握情況,以及運用圖表、文字等準確表達復雜工程問題的能力,評分標準制定如下:針對每名學生作業情況計算得分。若該次作業未交則計0分;若內容完整、計算正確則計100分;若計算點遺漏或錯誤則酌情扣分,約5分/點。最終作業成績取3次作業成績平均分。作業的考核支撐課程目標中的知識目標二及能力目標一、二。教師對作業全比例批閱并做詳細批注,便于學生及時發現問題并進行改正,課堂上設置三次習題課,詳細分析學生的作業完成情況及常見錯誤。
專題報告主要是通過學生分組撰寫專題報告(將學生按學號分成五人一小組,小組合作完成專題報告),并在課堂上進行匯報分享,由教師及學生共同打分,考核學生查閱文獻、獨立思考及分析問題的能力,培養學生的團隊協作精神、創新意識,樹立正確的價值觀。評分標準制定如下:邏輯是否清晰(20分)材料是否前沿(20分)專業表達是否嚴謹(30分)匯報是否體現行業擔當(30分(本組學生得分相同)。專題報告的考核支撐課程目標中的能力目標一及素質目標一、二。安排專題報告不少于三次,專題報告內容由教師指定范圍,教師團隊深入挖掘課程相關教學內容所蘊含的思政元素,以期構建該課程的課程思政體系,提升對學生的價值塑造及德行修養。
期末考試采用閉卷形式,考試范圍基本涵蓋所有講授內容,考試內容主要反映學生對本課程主要概念、計算和設計方法等理解和掌握的程度,以及綜合運用的能力。期末考試成績基于試卷評分標準,針對各學生答題情況給分,考查課程教學的知識及能力自標的實現情況。期末考試的考核支撐課程目標中的知識目標一、二及能力目標一、二。
五、課程目標達成情況分析
“鋼結構設計原理”課程目標達成情況根據課程考核環節所占比例計算得出,教師應根據課程各目標達成情況給出針對性的改進措施。課程各目標的達成情況具體計算方法為:

畢業要求達成情況的主要依據就是課程目標的達成情況,參考相關工科課程的目標達成標準值4,認為課程目標達成情況達到0.7,則課程目標達成;若課程目標達成情況小于0.7,則課程目標未達成。通過分析課程各目標的達成情況,掌握學生的學習情況及存在問題,剖析教學中的亮點、不足,并進行原因分析,提出改進建議,進一步調整教學策略,優化教學過程,持續改進,進一步提高學生的學習效果。
結語
本文基于工程教育專業認證的要求,以“鋼結構設計原理”課程為例對工科課程考核模式的改革進行了探索,詳細分析了本課程的教學目標及其與畢業要求的對應關系、考核方式、評分標準,特別是過程性考核的實施辦法??己朔绞降亩鄻有钥杉ぐl學生學習的積極性,提高學生的學習效果。改革后的考核模式更加注重學生的能力和價值的塑造,充分體現“以人為本、以學為主、素質教育、全面發展”的教育理念,可為工科課程的考核模式改革提供借鑒。
參考文獻
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[3]張麗芳,程曄.土木工程專業認證中畢業要求達成度評價的實踐與思考[J].高等建筑教育,2019,28(5):61-66.
[4]侯秀慧,張凱,黃河.基于土木工程專業認證的課程考核模式改革探索:以“結構力學”課程為例[J」.教育教學論壇,2024(6):13-16.
Exploration and Practice of the Assessment Methods for Engineering Courses: A Case Study of Design Principle of Steel Structures XU Ying-lu, ZHONG Wei-hui, TIAN Li-min, YANG Jun-feng (School of Civil Engineering,Xi'an University ofArchitecture and Technology, Xi'an, Shaanxi, 710055,China)
Abstract:Based on the requirements of engineering education professional accreditation,this paper takes the course Design Principle of Steel Structuresasan example to explore and practice the reformoftheassessment methods of the course,focusingonthecultivationofstudents’logicalthinking,practical ability,and innovative spirit,enhancing their mission responsibility,and promoting the comprehensive improvement of students' knowledge,abilityand value shaping.The article provides adetailed discussion on the course objectives of Design Principle of Steel Structures and itscorrespondingrelationship with graduationrequirements,assessment methods, assessment requirements,and scoring standards,focusing on the processassessment compared to traditional assessment methods,which has strong operability.The exploration processof assessment methods can provide referencefortheassessmentofrelevant enginering courses,inorder to promote the teaching reformand innovation together.
Key words: engineering education professional accreditation;Design Principle of Steel Structures;course objectives;assessment methods