基于土木工程专业认证的课程考核模式改革探索

侯秀慧 张凯 黄河

［摘 要］ 工程教育认证要求接受认证专业采用面向产出的教学评价方式。面向产出的课程目标达成情况评价的实质是“评学”，即评价课程目标的达成情况，而课程目标达成评价又是毕业要求达成评价的重要依据。从土木工程专业培养领军型人才的目标出发，结合土木工程专业认证，以“结构力学”课程为例，进行课程考核模式改革，从传统考试评价向综合素质评价转变，实现多经纬度能力的有效培养，从而为新工科背景下土木工程专业人才培养提供新思路。

［关键词］ 专业认证；结构力学；课程目标；直接评价；间接评价

［基金项目］ 2023年度西北工业大学教育教学改革研究项目“面向大类培养、基于多学科交叉融合的结构力学一流课程建设的研究与实践”（2023JGY15）；2023年度西北工业大学高水平示范课程项目“固体力学贯通课——‘结构力学”

［作者简介］ 侯秀慧（1983—），女，山东德州人，工学博士，西北工业大学力学与土木建筑学院副教授，主要从事轻质结构吸能减振动力学行为分析研究；张凯（1983—），男，河南新乡人，工学博士，西北工业大学力学与土木建筑学院教授，主要从事结构动力学与工程结构抗震性能研究；黄河（1988—），男，浙江杭州人，工学博士，西北工业大学力学与土木建筑学院副教授，主要从事可展开结构动力学研究。

［中图分类号］ G423.04［文献标识码］ A［文章编号］ 1674-9324（2024）06-0013-04 ［收稿日期］ 2023-04-17

根据我国工程教育改革发展需要，以及国际工程教育发展变化趋势，2016年6月，我国正式加入国际上最具影响力的工程教育学位互认协议之一《华盛顿协议》［1］，以不断完善工程教育认证体系，更好地保障我国工程教育人才培养质量，提高工程教育对产业发展的适应性，为国家经济社会发展和工业现代化建设做出更大贡献。

西北工业大学土木工程专业融合学校“三航”特色，以培养具有家国情怀与高尚品格、广博学识与创新精神、军民两用基础设施建设领域的领军人才为目标。作为学校第一批参与工程教育专业认证建设的本科专业，土木工程拟以专业认证为契机，引导建立面向产出的课程质量评价机制，为申请国家专业认证奠定较好的前期基础。课程考核评价是教学过程中的重要环节，是检验教学目标和教学质量、教学成果的主要手段，在整个教学过程中起到导向、检验、诊断、反馈、激勵等多种作用［2］。本文结合学校开展土木工程专业认证过程中的课程目标达成度评价工作，以“结构力学”课程为例，总结课程考核评价过程及方法，分析评价结果，提出改革方案，同时阐述革新后的评价方式对课程建设的作用以及已经取得的显著成效，为促进“结构力学”一流本科课程建设提供参考。

一、课程目标与毕业要求指标点的对应

自从我国加入《华盛顿协议》以来，全国各个高校依托工程教育专业认证，进行了一系列课程改革。顾春丽［3］根据专业认证的评审标准，对“混凝土结构设计原理”的课程目标达成情况进行了分析，提出了优化课程设计的方案。李想等［4］结合土木工程专业认证，对“桥涵水文”课程的课程设置、教学环节以及考核方式等三方面的改革进行了具体阐述与论证。结构力学是研究结构的合理形式以及结构在受力状态下内力、变形、动力反应和稳定性等方面的规律性学科。作为土木工程专业的核心专业基础课程，在基础理论课到专业课的整个知识体系中起到重要的纽带和桥梁作用，对学生分析问题能力培养、价值观塑造、工程素质教育、科学思维锻炼等至关重要。因此，为符合工程教育认证的标准，西北工业大学土木工程专业结构力学教学团队首先进行了“结构力学”课程教学大纲的修订，细化了课程教学目标，厘清了不同教学内容与课程目标的对应关系，依据关联度的高低，形成课程目标与毕业要求指标的关联矩阵。其中课程目标一：了解结构的基本概念，熟悉各类结构的几何组成规律、连接方式以及受力性能，培养结果分析和模型抽象能力。对应毕业要求指标点1.3，即能够将土木工程专业知识和数学模型方法用于推演和分析专业工程问题。课程目标二：基于“理论力学”和“材料力学”等课程的基础知识，进一步掌握各类静定的平面杆系结构的受力分析方法、位移计算方法，培养结构识别以及数值计算的能力。课程目标三：在静定结构受力分析的基础上，能够掌握各类超静定结构的受力分析方法和实用计算方法，能够求解各类超静定结构的内力分布，具有一定的结构受力变形特征分析和判断能力。对应毕业要求指标点2.1，即能够利用数学、自然科学、工程基础的基本原理对土木工程问题关键环节进行识别和判断。课程目标四：掌握各类结构在非荷载因素作用下的受力特点和内力分布规律，熟悉面向不同土木工程结构的受力规律和结构设计思路，具有一定的归纳总结和逻辑思维能力。对应毕业要求指标点2.2，即能够利用土木工程领域基本原理及专业知识正确表述复杂工程问题。

我国2017版《工程教育认证标准》对毕业生要求提出12条标准，其中有8条标准提及“复杂工程问题”。要解决复杂工程问题，不仅要强化结构力学基本概念的综合应用和概念设计的理念，还要适应随着计算机科学的发展而形成的与之适应的结构分析理论与方法。因此，结构力学教学团队在课程目标设置上，注重“结果分析”“模型抽象”“数值计算”“分析判断”“归纳总结”及“逻辑思维”等能力的培养，使学生在学习后能够利用结构力学的基本原理以及专业知识正确分析复杂工程问题。

二、课程目标达成度评价方法及分析

工程教育认证要求专业必须建立并实施面向产出的内部评价机制，其核心是基于学生学习产出的课程质量评价机制。课程质量直接关系学校人才培养的质量，课程目标达成情况评价是教学过程质量监控的核心内容。根据常规做法，本专业将0.7设定为教学目标达成标准值。评价值大于0.7，认定该课程教学目标“达成”；评价值小于0.7，认定该课程教学目标“未达成”。

本文以2019年到2021年连续两周期的“结构力学”课程考核结果为依据，对“结构力学”课程考核评价机制进行分析，并在2022年的课程教学中进行了相应考核模式的改革实践。表1中列出了2019—2021连续两个周期的课程目标直接评价达成情况，其中依据学生每道题的得分，求出对应课程目标的平均得分情况，进而获得相应课程目标考核直接评价达成度。

由表1可知，课程目标二两年达成情况最好（均为0.80），说明学生已经熟练掌握各类平面杆系静定结构的受力分析方法、位移计算方法。但2019—2020秋的课程目标三达成度不高，说明学生对于各类超静定结构的受力分析方法和实用计算方法的掌握程度还稍显欠缺。在后续教学过程中，通过优化该部分教学内容以及学时分配，在2020—2021秋的课程考核中，课程目标三的达成度达到0.70，即认定该课程教学目标已达成。

由表1亦可知，整体课程目标达成度参差不齐，差别较大（最高0.93，最低0.68）。这可能归因于单一的课程考核模式。试卷考试作为一种量化学生专业知识掌握程度的有效方式，被广泛采用，但其也因考核模式单一被解读为“应试教育”的唯一考核标准。随着新工科教育的提出，迫切需要在课程教学上进行改革与完善，这就决定了“结构力学”课程教学需要以力学基本概念及其科学运用为主线，以客观世界的认知规律为出发点，以工程实践为背景，以素质和能力的提高为根本目标，不断改进教学方法，改革评价机制，以实现学生的知识传授与能力提高并重。因此，为更准确量化课程目標达成情况，同时也为适应工程教育专业认证的要求，结构力学教学团队通过构建多元评价体系，加大学生素质和能力培养力度，为培养适应新工科的人才做出贡献。

三、基于工程教育专业认证的课程考核模式改革

为符合工程教育认证的标准，结构力学教学团队建立了“面向产出的课程目标达成情况评价机制”，对以往仅注重课程考试的考核方式进行改革，增加学生自评环节，形成“平时作业评分标准”“课堂互动评分标准”“课程考试评分标准”以及“课程目标自评问卷”等方式。本文以2021—2022春季学期“结构力学”课程为例，通过多元评价指标构建符合工程教育专业认证的课程考核模式，全方位、多角度检验课程目标达成情况。

改革后的课程目标主观评价达成情况，将平时的课堂互动以及作业完成情况以0.3的比例加入考核环节，将期末考试环节比例压缩为0.7。最后得到课程目标考核评价达成情况分别为：0.79，0.76，0.73，0.75。这种考核方式的改革，强化了课程学习的过程性，督促学生注重平时学习知识的积累，避免了“临考突击”的不良学风，对于学生良好学习习惯的养成具有重要意义。同时，通过对比可知，通过改革主观评价考核方式，四个课程目标达成度区别较小，表明学生对各部分知识的掌握更加全面，促进学生对课堂知识的理解与应用。

上述增加平时作业以及课堂互动的考核方式，可以量化学生对课堂讲授知识的掌握情况，但这种主观评价方式存在片面性。因此，为了构建更加合理的评价方式，我们设计了课程目标学生自评问卷，根据问卷调查结果，获得课程目标间接或客观评价达成情况表，其中课程目标一至四的客观评价达成情况分别为0.86、0.82、0.87、0.86。学生自评课程目标达成度均在0.8以上，满足课程目标的基本要求。表明学生在自我认知上，已经熟练掌握了四个课程目标所要求的知识点，具备对应毕业要求指标点所要求的能力。

在完成对课程目标达成情况的直接评价以及间接评价之后，也完成了对课程目标达成情况的定量与定性评价，需要对课程目标达成情况进行综合评价分析，即将直接评价与间接评价按0.7∶0.3的权重进行比例分配，最后获得课程目标的综合评价达成度。具体情况如下。

课程目标一：该课程目标综合评价达成度为0.81，说明学生熟练掌握了各类结构的几何组成规律和连接方式，具有一定的结果分析和模型抽象能力。

课程目标二：该课程目标综合评价达成度为0.78，说明学生基本具备了各类静定的平面杆系结构的受力分析方法、位移计算方法，具备一定的结构识别以及数值计算能力。

课程目标三：该课程目标综合评价达成度为0.77，说明学生基本掌握了各类超静定结构的受力分析方法和实用计算方法，能够求解各类超静定结构的内力分布，具备一定的结构受力变形特征分析和判断能力。

课程目标四：该课程目标综合评价达成度为0.78，说明通过考核模式改革，更确切地反映了学生对这部分知识的理解情况，表明学生在熟练掌握课程目标一至目标三所要求的知识内容的前提下，具备一定的归纳总结和逻辑思维能力。

传统的评价方式很大程度上受课程考试的难易程度的影响，而在加入学生自评、课堂互动等考核环节之后，可有效降低客观因素的影响，能更加准确地量化课程目标的达成情况。由此可见，通过建立“面向产出的课程目标达成情况评价机制”，保证了在教学过程中能及时发现和解决学生的问题。这种采用多种形式考核的方式，增加了教学过程的监督和激励作用［5］，保障了教学质量。

结语

本文针对“结构力学”课程考核模式单一的现象，以土木工程专业认证为契机，对“结构力学”课程考核模式进行改革，在原有课程期末考试考核基础之上，以课程目标达成度为指标，形成学生自评环节、课堂互动环节以及课后作业完成环节的数字化考核标准，构建了由直接评价到间接评价、由定量化评价到定性评价、由主观评价到客观评价的全方位评价体系。从最近教学周期的教学改革实践情况来看，这种评价方式能够深入了解学生对“结构力学”课程的掌握情况，从而更全面地揭示课程教学中存在的问题，使授课教师在后续的教学工作中可以“有的放矢”。这种改革后的教学评价方式，更加注重学习过程考查和能力评价，满足对学生能力和素质的全面培养的要求。

参考文献

［1］张丽芳，程晔.土木工程专业认证中毕业要求达成度评价的实践与思考［J］.高等建筑教育，2019，28（5）：61-66.

［2］李亮，呂娜，曹正罡.“结构力学”课程累加式考核模式探讨［J］.教育教学论坛，2020（44）：17-19.

［3］顾春丽.基于土木工程专业认证对“混凝土结构设计原理”的教学分析与思考［J］.科教文汇，2020（495）：67-68.

［4］李想，王振，高凌霞，等.基于土木工程专业认证的《桥涵水文》课程教学改革研究［J］.高教学刊，2019（14）：141-143.

［5］赵德钧.大学课程考试与成绩评定若干问题的思考［J］.教育教学论坛，2016（47）：230-231.

Reform of Course Assessment Mode Based on Civil Engineering Professional Accreditation： A Case Study of Structural Mechanics

HOU Xiu-hui， ZHANG Kai， HUANG He

（School of Mechanics， Civil Engineering and Architecture， Northwestern Polytechnical University， Xian， Shaanxi 710072， China）

Abstract： Engineering education certification requires certified majors to adopt an output-oriented teaching evaluation method. The essence of output-oriented course objective achievement evaluation is “assessment of learning”， which evaluates the achievement of course objective， and at the same time， it is also an important basis for graduation requirement achievement evaluation. Aiming at the objective of cultivating leading talents in civil engineering major， this paper， taking Structural Mechanics as an example， carries out the reform of course assessment mode by changing from traditional examination evaluation to comprehensive quality evaluation， which realizes the effective cultivation of talents in all aspects， thus providing new references for the cultivation of civil engineering talents under the background of new engineering.

Key words： professional accreditation; Structural Mechanics; course objectives; direct assessment; indirect assessment