基于OBE理念的课程质量评价研究与实践——以《区间信号自动控制》课程为例

张晓刚，侯洪凤

（大连科技学院，辽宁 大连）

OBE（Out-comes-Based Education，OBE）理念是工程教育专业认证的核心理念，是“基于成果导向教育”，其重点关注的是教育的“产出”，主要内涵是“学生中心，产出导向，持续改进”。其中学生的学习效果是专业教育有效性的直接和有力证据。课程质量评价是质量监控的核心，与传统的评价以考勤、作业和期末考试等成绩按比例折算为总评成绩进行课程质量评价不同的是，OBE理念的课程质量评价聚焦学生的学习成效，教学内容、方法和考核方式必须能够支撑实现课程目标以及对应的毕业要求指标点。对此，已有教师对工程应用类课程目标达成以及形成性评价进行研究实践[1-2]，对课程的考核方式进行改革思考[3]。因此构建适应专业认证的课程评价体系和评价机制，是当前专业认证背景下课程教学改革的重要一环，对促进学生实现培养目标、提高课程教学质量具有十分重要的意义。本文结合我校轨道信号专业开展工程教育专业认证实践情况，以《区间信号自动控制》课程为例，按照“反向设计，正向实施，多元评价”的原理，研究面向产出的课程目标达成情况评价机制，并构建科学合理的课程目标达成度方法以供参考。

一 课程教学目标确定

（一） 教学总体设计

OBE的教学设计遵循的是反向设计原则，其设计起点是内外需求。首先，根据外部需求（包括国家、社会、行业需求，学生家长及校友期望等）和内部需求（包括学校定位及发展目标，学生发展及教职员工期望等），确定毕业生毕业5年左右能够取得的职业和专业成就（即培养目标）。其次，根据培养目标确定学生毕业时应具备的知识、能力和素质（即毕业要求）。再次，将毕业要求细化为指标点，研究确定课程体系。OBE的课程教学设计是产出导向的，其逻辑起点是毕业要求，其毕业要求必须逐条地落实到每一门具体课程中，通过课程教学才能达成，从而建立支撑毕业要求的课程矩阵[4]。

《区间信号自动控制》是轨道交通信号与控制专业的核心课，主要从工程实际应用的角度出发，使学生理解闭塞的基本理论、技术要求，掌握各种闭塞制式及其系统组成和工作原理，并能运用功能原理来分析改进电路和动作程序，解决实际一线故障问题；培养学生综合运用所学基础理论、基本知识和技能，分析和解决轨道信号领域工程问题能力。根据轨道信号专业培养目标和毕业要求的实现情况以及社会对本专业人才的需求导向，分析毕业要求指标点和《区间信号自动控制》课程教学内容，确定该课程支撑的毕业要求指标点为：1-3（工程知识）、2-1（问题分析）、3-2（设计开发解决方案）、4-4（研究）。

（二） 课程目标确定

根据OBE理念，课程教学目标必须能够支撑毕业要求指标点的达成。通过对支撑的分解的毕业要求指标点的理解，结合轨道信号行业对人才能力素质的要求，划分确定课程目标的5种知识能力分别支撑4项毕业要求指标点的达成，从而使得教学任务十分明确，见表1。

表1 课程目标与毕业要求的对应关系矩阵

1.基础知识方法。了解区间闭塞的概念、分类、功能和应用发展，理解区间信号传递的方式，掌握闭塞的基本原理、技术要求、各种闭塞制式及其系统组成和功能原理。

2.知识运用能力。能运用区间闭塞的电路功能原理分析电路动作程序，正确表达工程问题；能将区间闭塞的基本理论、技术要求和电路原理、数学模型等方法用于推演、分析和判断轨道交通信号与控制电路和工程问题。

3.设备掌握能力。能辨识区间信号控制系统所需的设备、器件及其电路，熟悉区间闭塞系统的常用设备和关键部件，熟练掌握其组成及功能。

4.工程设计能力。能根据区间闭塞的基本理论和技术要求等相关知识，对信号设备和部件进行平面布置和电路设计，掌握区间信号自动控制系统工程设计的基本步骤及要求。

5.工程分析能力。能针对信号设备的表示现象和测量数据，识别和确定关键环节和参数，分析区间闭塞系统常见（典型）故障的产生原因，找出解决方案，为更好地从事信号现场工作打下良好基础。

（三） 教学内容组织

设计课程教学内容时，要确保课程内容能支撑课程目标的达成，课程内容要与教学方式相适应。仍以《区间信号自动控制》课程为例，说明如何进行课程教学内容设计。首先根据课程教学目标，梳理本课程内容和教学要求，实现教学内容对课程目标的支撑。同时，对教学内容与教学环节、课时安排一并进行设计，实现教学组织，见表2。

表2 课程重点内容与教学组织

二 课程质量评价方法设计

面向产出的课程教学评价与改进机制，是目前专业认证实践更是课程教学评价的一个难点[5]。基于面向产出评价，就是基于课程目标达成而不是教学内容掌握情况进行评价，要求对每一个课程目标的达成与否进行直接和间接的评价。所以，考核评价应以课程目标的达成和考核学生能力培养为主要目的。根据课程目标设计灵活多样的考核方式，加大学生学习过程考核，通过自评、互评多主体进行课程评定，力争能够客观、公正的评价学生学业表现。

（一） 课程考核方式确定

根据教学内容和课程目标不同要求，《区间信号自动控制》课程的考核由线上作业、课堂表现、大作业、实验、期末考试五个子考核项组合组成，满分均为100分，各个目标在最终成绩中所占比例系数分别为0.1、0.4、0.3、0.1、0.1，具体考核内容、方式与所占权重参见表3。

（二） 课程目标达成分析

为了计算某课程目标达成度，采用对各教学环节评定分值加权平均的方法进行，确定计算方法如下：

为了统一标准，上述考核环节成绩满分为100分，期末考试卷对应课程目标的分值按照其实际分值统计，计入总成绩时先进行转换后再进行计算。以课程目标1为例，其考核环节设置包括线上作业、课堂表现、期末考试三部分，加权分值系数根据考核内容的重要性，分别设置为0.2、0.2、0.6，结合考核子项课程目标1达成度计算为：

课程目标1达成度=线上作业×0.2+课堂表现×0.2+期末考试×0.6

同理，可得其他课程目标的达成度。根据某学生关于本门课程的目标达成度结果，确定该生在本门课程上目标是否达成，超过预定目标值（如为0.6）即为达成。汇总班级同学各课程目标的达成度，可求得班级课程目标达成情况，用于教学分析与改进。

学生课程目标达成总成绩=课程目标1得分值×0.1+课程目标2得分值×0.4+课程目标3得分值×0.3+课程目标4得分值×0.1+课程目标5得分值×0.1

然后，汇总课程目标对毕业要求指标点评价值，累加后得到该指标点的最终评价值，用作计算不同课程对某项毕业要求达成度的评价结果，超过目标值即为达成。以表3指标点1计算为例，可得：

表3 课程考核方式及成绩比例

（三） 课程考核评价标准

在评定课程成绩时，应对各教学环节都应进行考核，本课程考核主要由以下几个环节构成。

1.期末考试：满分100分，采用闭卷考试，以试卷实际得分为准。按照五个课程目标出题，出题时重点突出应用知识解决工程问题的能力。期末考试层级卷面分数低于50分者，则最终成绩不合格。评定标准根据考核试卷参考答案进行。

2.课后作业：学生需独立完成线下或线上作业并按时提交。根据学生提交作业和完成质量评定作业成绩，同一课程目标的多次作业取平均得分。按学生欠交作业次数、补交作业次数和完成作业质量扣除分数。本课程平时作业为线上进行，评定标准由系统根据预设答案判定，主观题由教师根据答案量化评分。

3.大作业：学生需独立完成大作业，并按时提交。以100分为基准，根据学生提交大作业质量评定成绩，同一课程目标的多次作业取平均得分。

4.课堂表现：由教师对课程中的重难点问题或指定专题内容，通过课堂提问、讨论或小组汇报等形式，评定学生表现情况。为了更好地体现课程表现成绩，实现课程教学目标的达成，本课程采取翻转课堂和对分课堂结合形式，设计了专题研究与汇报主题：通过规定主题的专题讲解，培养学生通过小组合作完成研究任务的能力、搜集和利用学习资源的能力、口头表达与交流的能力、利用PPT等工具报告自己学习成果的能力等。

5.课内实验：课内实验结束后，学生需独立完成实验报告并按时提交。以100分为基准，根据学生提交报告质量评定成绩。同一课程目标的实验取平均得分。

另外，考勤不作为成绩评定依据，但每学期出勤低于总课时2/3课时者，取消成绩评定资格。

（四） 课程目标间接评价

为全面评价课程质量，在直接评价的同时，对修完本课程的全体学生，以问卷调查为主要手段对课程目标达成情况进行间接评价。目的是从学生的角度出发，调查学生对课程的学习效果与建议，发现教学过程的短板，为持续改进提供依据与参考。为保证问卷调查的真实性，调查形式采用匿名调查，调查工具可采用问卷星平台发放、收集和分析问卷。调查首先由课程负责人就学生对课程内容、课程目标实现、教学方法、教学过程、学习效果等方面，设计编写课程调查问卷并开展调查；课程负责人对调查结果进行整理，形成课程质量调查问卷分析报告。此外，应注重听取校、院两级督导组对本课程教师上课情况的指导意见，梳理学校教学质量保障处汇总的课程评教结果，作为课程评价和持续改进依据。

三 课程质量评价实例分析

以本校轨道交通信号与控制专业18级2班为例，进行《区间信号自动控制》课程目标达成度的直接评价与分析，其中课程目标达成值的期望值设定为0.6。

（一） 收集评价原始数据

根据课程考核方式确定的评价环节（表3）和各考核子项的评价标准，收集并整理好参与各课程目标直接评价的线上作业成绩、大作业成绩、课堂表现成绩、课内实验成绩和期末考试成绩数据，统计数据如表4所示。

表4 《区间信号自动控制》成绩统计记录表

（二） 计算课程目标达成度

运用本文第二部分介绍的达成度计算方法和公式2-1、公式2-1，计算并统计得到表5所示的轨道信号18-2班课程目标达成度评价表。

表5 18-2班课程目标达成度评价表

图2 班级成绩分布直方图

图3 课程目标达成情况分布图

经计算，可得轨道信号2班各课程目标达成情况统计如图1所示。通过计算课程总目标达成度为0.73，由图1～3可看出，课程目标的平均达成值均超过期望值0.6，从学生个体来看，仅有少数学生未达到期望值。

图1 班级课程目标达成值

（三） 课程对毕业要求指标点的达成情况

运用前面2.1.2部分介绍的达成度计算方法和公式2-3，计算并统计得到表6所示的轨道信号2班课程目标支撑的指标点达成度。

表6 课程对毕业要求指标点的达成情况

四 课程质量分析及持续改进

课程结束后由主讲教师以定量和定性评价方法，在综合直接和间接评价结果上，针对具体课程目标形成文字或图表形式的报告，分别针对学生整体和个体的学习效果进行评价，形成《课程目标达成评价与持续改进报告》；对课程目标达成与课程在培养学生解决复杂工程问题能力的具体环节任务的达成相关性分析；对以上各薄弱项进行原因分析，提出持续改进建议。

任课教学组完成课程目标达成情况自评后，由学院教学质量评价组对自评结果分析及持续改进措施进行审核，对上次评价结果的持续改进效果进行审核并签署审核意见，再由评价组将审核结果及意见及时反馈给课程教学团队的每一位任课教师。任课教师则通过分析、思考、研讨，对课程存在的问题，有针对性地改进相应教学环节，结合专业培养目标与毕业要求，找准课程完善和提升空间，推进课程教学改革，从而实现课程每个教学周期的持续改进。

仍以上述18级2班课程目标达成情况进行分析。

课程目标1反映学生对区间闭塞、半自动闭塞、移频自动闭塞系统技术要求、设备组成等基础知识的掌握情况。其达成度为0.71，表明学生基本掌握了区间闭塞系统的设备组成和技术要求。但在期末考试环节得分率为0.61，表明学生对该部分内容的理解掌握还需准确熟练。

课程目标2反映学生对半自动闭塞及结合改进电路的办理手续、动作程序、电路原理等知识的运用能力。其达成度为0.72，表明学生基本掌握半自动闭塞所需的电路原理和分析方法。在期末考试环节得分率为0.62，表明学生对该部分电路分析运用还需进一步熟练。

课程目标3反映学生对移频自动闭塞工作原理、功能组成、电路分析掌握情况以及对设备掌握运用的能力。其达成度为0.77，表明学生较好掌握了移频自动闭塞系统的设备原理和电路分析方法。

课程目标4反映学生运用所学知识对区间通过信号机布置的能力。其达成度为0.72，表明学生基本掌握了通过信号机的布置方法，具备了一定信号工程设计的能力。

课程目标5反映学生运用所学知识对半自动闭塞、移频自动闭塞系统常见（典型）故障进行分析解决的能力。其达成度为0.69，表明学生基本掌握故障分析方法。但在期末考试环节，得分率仅0.4，表明面对故障分析，灵活运用原理知识还不够，欠缺较大，工程分析能力还需提高。

五 结语

本文按照“反向设计，正向实施，多维评价”的原则，首先通过调研内外需求确定本专业培养目标和毕业要求；通过分析对毕业要求指标点的支撑，形成课程体系和课程目标。其次针对课程目标达成评价，设计提出了课程目标达成评价实施方法，使课程目标达成评价有了统一标准，使达成评价结果有理有据，使达成评价成为评价学生质量、提高教学水平的重要手段。然后，实例给出了一门课程的评价过程和评价结果。充分体现了“学生中心，成果导向，持续改进”的教育理念，对促进提高教学质量有较好的促进和借鉴意义。基于本成果研究提出的课程质量评价方法，相继推广运用到理论课以及实践课教学评价，得到了较好的检验。