［摘 要］課程達(dá)成度在工程教育專業(yè)認(rèn)證中起著至關(guān)重要的作用，對傳熱學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成度采用層次分析法進(jìn)行研究，就不同課程目標(biāo)分配對應(yīng)章節(jié)權(quán)重向量，制定了章節(jié)達(dá)成度的權(quán)重表格，建立章節(jié)和考核方式的權(quán)重表進(jìn)行統(tǒng)計分析，對每位學(xué)生的個體課程目標(biāo)達(dá)成度和總達(dá)成度做統(tǒng)計分析。達(dá)成度最高課程目標(biāo)2的值為0.837，最低課程目標(biāo)3的值為0.763，總達(dá)成度是0.811，均達(dá)到工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本要求。對典型學(xué)生的達(dá)成度做了定量分析，其最大值與最小值相差總和高達(dá)0.728，對達(dá)成度較低的目標(biāo)給出三點(diǎn)改進(jìn)措施。課程達(dá)成度的評價結(jié)果可以應(yīng)用于該課程后續(xù)持續(xù)改進(jìn)，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量有效提升。

［關(guān)鍵詞］傳熱學(xué)課程；達(dá)成度；課程目標(biāo)；工程教育專業(yè)認(rèn)證

［中圖分類號］G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章編號］2095-3437（2024）03-0021-05

工程教育專業(yè)認(rèn)證是實(shí)施科教興國戰(zhàn)略的時代應(yīng)答，是建設(shè)高質(zhì)量教育體系的必然選擇，是提升人才自主培養(yǎng)質(zhì)量的必由之路，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)[1]。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心就是要確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)要求[2]，要求專業(yè)課程體系設(shè)置、師資隊(duì)伍配備、辦學(xué)條件配置等都圍繞學(xué)生畢業(yè)能力達(dá)成這一核心任務(wù)展開，并強(qiáng)調(diào)建立專業(yè)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制[3]。課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成評價是工程教育專業(yè)認(rèn)證重要的內(nèi)部循環(huán)機(jī)制之一，通過對課程達(dá)成度進(jìn)行評價，將評價結(jié)果用于后期教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)之中，可以進(jìn)一步為人才畢業(yè)要求達(dá)成度評價提供較為科學(xué)、合理的支撐，對提升人才培養(yǎng)質(zhì)量具有積極的引導(dǎo)和推動作用[4-5]。

一、傳熱學(xué)課程評價機(jī)制

（一）課程性質(zhì)

傳熱學(xué)課程是高等院校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程（以下簡稱建環(huán)）專業(yè)、熱能與動力工程專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程[6]。傳熱學(xué)課程、流體力學(xué)課程與工程熱力學(xué)課程是建環(huán)專業(yè)的三大專業(yè)基礎(chǔ)課程，傳熱學(xué)課程建立在流體力學(xué)與工程熱力學(xué)課程的基礎(chǔ)之上，是一門研究熱量傳遞規(guī)律的工程技術(shù)學(xué)科，在整個人才培養(yǎng)體系中發(fā)揮著承前啟后的重要作用。就學(xué)生在校實(shí)習(xí)實(shí)踐而言，自熱源側(cè)的鍋爐產(chǎn)熱，經(jīng)供熱管網(wǎng)和熱力站的流量熱輸配，到采暖用戶的室內(nèi)末端散熱等過程，處處都需要應(yīng)用傳熱學(xué)的知識；就學(xué)生繼續(xù)深造而言，高等院校和科研院所的能源類考研專業(yè)課，傳熱學(xué)課程是熱門推薦；就學(xué)生參加工作而言，從事?lián)Q熱、熱控或者制冷等相關(guān)的設(shè)計工作等都需要傳熱學(xué)的知識。因此，傳熱學(xué)課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量將直接影響學(xué)生個人未來的職業(yè)發(fā)展。

（二）課程目標(biāo)

每所學(xué)校的定位目標(biāo)和專業(yè)人才培養(yǎng)方案不同，對課程目標(biāo)的定位也會有所差異。赤峰學(xué)院的發(fā)展目標(biāo)是建設(shè)成應(yīng)用型大學(xué)，建環(huán)專業(yè)采用校企合作辦學(xué)的人才培養(yǎng)模式，定位于培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型供熱、供燃?xì)鈱I(yè)技術(shù)人才。筆者基于OBE理念，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，設(shè)計制定以下傳熱學(xué)課程目標(biāo)[7]。

1.知識目標(biāo)：掌握熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射和傳質(zhì)等基本概念。在理解傳熱學(xué)的基本原理和公式的基礎(chǔ)上，定量預(yù)測導(dǎo)熱、對流換熱和輻射換熱量，能夠?qū)?shí)際工程的換熱問題建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)物理模型，做到定性預(yù)測換熱的影響參數(shù)確定。

2.能力目標(biāo)：了解國內(nèi)國際前沿?fù)Q熱傳質(zhì)的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題及該領(lǐng)域的最新進(jìn)展。具備運(yùn)用傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識和理論于實(shí)際的能力，具備設(shè)計校核換熱器的能力，并能夠進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐測試及結(jié)果分析。

3.素質(zhì)目標(biāo)：認(rèn)識碳達(dá)峰、碳中和的低碳發(fā)展路徑，樹立可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)文明理念。具有熱愛專業(yè)、熱愛家鄉(xiāng)、熱愛祖國的情感和無私奉獻(xiàn)于祖國事業(yè)的家國情懷。

制定具體的課程目標(biāo)：一是引導(dǎo)學(xué)生掌握工程基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，能用于解決復(fù)雜傳熱傳質(zhì)工程問題；二是能夠運(yùn)用傳熱學(xué)知識，借助文獻(xiàn)和工具等手段，對復(fù)雜傳熱傳質(zhì)工程問題進(jìn)行建模與求解，并獲得有效結(jié)論；三是能針對特定需求的換熱設(shè)備等復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析，提出解決方案；四是在團(tuán)隊(duì)中分擔(dān)任務(wù)，與團(tuán)隊(duì)成員合作共事，獨(dú)立完成特定任務(wù)并分享成果，培養(yǎng)組織管理的能力；五是能認(rèn)識到自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的必要性，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。

（三）課程評價機(jī)制

將傳熱學(xué)課程的教學(xué)過程目標(biāo)采用課堂教學(xué)、課后作業(yè)、案例設(shè)計、隨堂測試、期末考試五種過程性評價方式進(jìn)行評價，每一種評價方式的權(quán)重占比為20%。課程目標(biāo)對應(yīng)于評價方式的權(quán)重按畢業(yè)要求支撐度進(jìn)行分配，在完成一次達(dá)成度評價后，就可以發(fā)現(xiàn)最低達(dá)成度所在的課程目標(biāo)，進(jìn)而調(diào)整教學(xué)策略、評價方式和考核權(quán)重，以便進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。具體權(quán)重見表1。其中，隨堂測試和期末考試是可以進(jìn)行定量化的評價方式，而課堂教學(xué)、課后作業(yè)和案例設(shè)計則需要將定性評價轉(zhuǎn)為定量評價，采用標(biāo)準(zhǔn)的評分細(xì)則量表是行之有效的方案[7]。

二、傳熱學(xué)課程達(dá)成度分析

（一）課程達(dá)成度權(quán)重向量及計算

達(dá)成度權(quán)重指標(biāo)的確定方法主要有德爾菲法、因子分析法、層次分析法（AHP）、CIPP評價模式、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及模糊層次分析法[8]。其中，層次分析法將問題分解為若干個層次，然后對各影響要素進(jìn)行相互比較，進(jìn)而得到不同目標(biāo)的權(quán)重，篩選出優(yōu)化的方案。層次分析法是一種比較容易實(shí)施的層次權(quán)重分析方法，是基于現(xiàn)有各個考核項(xiàng)目的成績，對課程達(dá)成度制定不同的權(quán)重向量，以衡量學(xué)生是否達(dá)到課程目標(biāo)的要求[9]。根據(jù)層次分析法，確立傳熱學(xué)課程達(dá)成度與畢業(yè)要求支撐度的權(quán)重、章節(jié)教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的權(quán)重。構(gòu)建支撐度和權(quán)重向量的層次關(guān)系如圖1所示。

傳熱學(xué)課程的內(nèi)容共有11章，參考教材為中國建筑工業(yè)出版社朱彤主編的《傳熱學(xué)》。根據(jù)層次分析法，每一章節(jié)主要支撐某個課程目標(biāo)，其具體權(quán)重值分配見表2。課程目標(biāo)對應(yīng)權(quán)重為H（0.3）、M（0.2）、L（0.1）三類。各章節(jié)權(quán)重向量為章節(jié)權(quán)重與課程目標(biāo)的乘積之和，如第10章的權(quán)重向量數(shù)值=0.3*0.3+0.2*0.3+0.3*0.2+0.3*0.1+0.4*0.1=0.28。

在學(xué)期結(jié)束后，對所有選修該課程的學(xué)生進(jìn)行達(dá)成度分析，具體計算式[10]：

[A=i=1nαi][?Xj]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

式中：[A]為課程目標(biāo)評價值；[n]為課程教學(xué)目標(biāo)數(shù)量；[αi]是第[i]個課程教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)權(quán)重；[Xj]是支撐課程達(dá)成第[i]個課程教學(xué)目標(biāo)評價的平均值。

課程目標(biāo)達(dá)成度[S]的計算式[9]：

[S=Aj][?Wj]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2）

式中：[Aj]為j課程目標(biāo)評價值；[Wj]為j課程對應(yīng)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)權(quán)重。

（二）班級課程達(dá)成度

例如，2021級學(xué)生傳熱學(xué)課程成績采用過程性考核方式，采用五種方式權(quán)重各占比20%進(jìn)行評價，但需要說明三點(diǎn)：一是課堂教學(xué)成績直接采用整個班級學(xué)生的平均值94.28；二是課后作業(yè)成績采用整個班級學(xué)生的平均值89；三是案例設(shè)計中，設(shè)置了五項(xiàng)作業(yè)，分別隸屬于課程的3、4、6、7、10章內(nèi)容，其他設(shè)置為1，避免0的時候不能整除。

（三）學(xué)生個體達(dá)成度

班級中，每位學(xué)生都是學(xué)習(xí)個體，分析每位學(xué)生的課程目標(biāo)達(dá)成度是很有必要的，圖2為2021級學(xué)生個體對每一個課程目標(biāo)達(dá)成度的分布情況。

如果以偏差10%的標(biāo)準(zhǔn)為集中程度的度量，可以發(fā)現(xiàn)，課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)5的達(dá)成度散點(diǎn)相對較為集中，說明這部分學(xué)生對于課程目標(biāo)的掌握程度比較接近，而課程目標(biāo)3和課程目標(biāo)4的達(dá)成度散點(diǎn)更為分散，存在負(fù)偏差，說明這部分學(xué)生沒有達(dá)到課程目標(biāo)的基本要求，存在較大的教學(xué)問題，需要對這部分課程目標(biāo)的教學(xué)與考核進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，進(jìn)而提高該部分課程目標(biāo)的達(dá)成度。課程目標(biāo)3中，最高達(dá)成度值為0.882，有7位學(xué)生達(dá)到平均值正偏差10%以上，表現(xiàn)較為突出；27號學(xué)生達(dá)成度值最低，僅為0.585，距離平均值0.763相對偏差23.329%；有5位學(xué)生沒有達(dá)到平均值負(fù)偏差10%的范圍之內(nèi)。課程目標(biāo)4中，最高達(dá)成度值為0.927，有5位學(xué)生達(dá)到平均值正偏差10%以上，13號學(xué)生達(dá)成度值最低，僅為0.543，距離平均值0.802相對偏差高達(dá)32.294%；有4位學(xué)生沒有達(dá)到平均值負(fù)偏差10%的范圍之內(nèi)，這表明在該課程目標(biāo)下，這4位學(xué)生需重點(diǎn)關(guān)注。

（四）學(xué)生個體總達(dá)成度

為了反映每位學(xué)生的課程目標(biāo)總達(dá)成度，將每位學(xué)生分別進(jìn)行個體的綜合比較，篩選出比較具有代表性的學(xué)生，篩選條件是某位學(xué)生某一個課程目標(biāo)的最值及總達(dá)成度的最值（見圖3）。其中，課程目標(biāo)1最大達(dá)成度值是26號學(xué)生、最小值是27號學(xué)生，課程目標(biāo)2最大達(dá)成度值是15號學(xué)生、最小值是21號學(xué)生，課程目標(biāo)3最小達(dá)成度值是27號學(xué)生，課程目標(biāo)4最小達(dá)成度值是13號學(xué)生，課程目標(biāo)5最大達(dá)成度值是14號學(xué)生。學(xué)生個體總達(dá)成度的分布見圖2的f所示，總達(dá)成度值最大的是14號學(xué)生，最小值是27號學(xué)生，課程達(dá)成度相差總和高達(dá)0.728。故而，選取最具有代表性的13號、14號、15號、21號、26號和27號共6位學(xué)生，畫出具有代表性學(xué)生個體的五個課程目標(biāo)達(dá)成度的雷達(dá)圖，具體分配見圖3所示。13號學(xué)生在五個課程目標(biāo)中，課程目標(biāo)4較為欠缺，說明該生在團(tuán)隊(duì)中分擔(dān)任務(wù)、團(tuán)隊(duì)成員合作共事，分享成果方面需要不斷提升。相比較而言，21號學(xué)生的團(tuán)隊(duì)能力較其他方面更為突出，14號和26號學(xué)生的各方面發(fā)展較為均衡。

三、傳熱學(xué)課程改進(jìn)措施

課程目標(biāo)達(dá)成度可以反映教學(xué)的效果，這就要求在完成課程目標(biāo)達(dá)成度深度分析后，對教學(xué)過程、評價機(jī)制和權(quán)重分配進(jìn)行科學(xué)合理的改進(jìn)。

在五個課程目標(biāo)中，課程目標(biāo)3能夠針對特定需求的換熱設(shè)備等復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析，提出解決方案，其達(dá)成度最低，說明這部分學(xué)生在實(shí)際工程分析上存在欠缺。由此，可以增加學(xué)生的實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)，師生共同前往企業(yè)進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的專業(yè)工程應(yīng)用能力，貼近現(xiàn)代企業(yè)活力及新興科學(xué)技術(shù)。

還需重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生個體中總達(dá)成度較低和某一課程目標(biāo)達(dá)成度較低的學(xué)生。課堂上的教學(xué)雖然已經(jīng)結(jié)束，但學(xué)生課后在學(xué)校的生活和學(xué)習(xí)還未結(jié)束，需要與學(xué)生開展交流，建立平等的伙伴關(guān)系，使學(xué)生在其他后續(xù)課程及終身學(xué)習(xí)中達(dá)成學(xué)習(xí)實(shí)效，樹立良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，不負(fù)韶華。同時，將課程目標(biāo)達(dá)成度評價結(jié)果反饋給這部分學(xué)生的班主任、輔導(dǎo)員等，提醒其關(guān)注這部分學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)生活情況，并進(jìn)行正確引導(dǎo)。

考核方式選擇和權(quán)重合理分配直接影響課程目標(biāo)達(dá)成度的情況。前期對選修該課程的學(xué)生展開學(xué)習(xí)風(fēng)格傾向測試，提前了解每位學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格以及整個班級的學(xué)習(xí)傾向，便于對教學(xué)計劃做出適當(dāng)調(diào)整，進(jìn)而用層次分析法劃分章節(jié)、課程目標(biāo)權(quán)重，并對考核方式的權(quán)重做出更為合理的分配，增加可量化的考核環(huán)節(jié)。

四、結(jié)語

以傳熱學(xué)課程為例，采用層次分析法，就不同課程目標(biāo)分配對應(yīng)章節(jié)權(quán)重向量，制定了章節(jié)目標(biāo)達(dá)成度的權(quán)重分配表，建立章節(jié)與五種考核方式的權(quán)重分配表。對每位學(xué)生的個體課程目標(biāo)達(dá)成度和總達(dá)成度做了統(tǒng)計分析，并給出了三點(diǎn)持續(xù)改進(jìn)措施，提出的基于工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下傳熱學(xué)課程的達(dá)成度評價方式，對應(yīng)用型本科教學(xué)自我評估與持續(xù)改進(jìn)有一定的參考價值。

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［責(zé)任編輯：黃緊德］