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(yè)的主干課程，主要講述機械加工工藝規(guī)程設計、機床夾具設計、機械加工精度、機械加工表面質(zhì)量以及裝配工藝基礎等內(nèi)容。通過學習該課程，使學生掌握基本的機械制造專業(yè)知識，為學生的后續(xù)專業(yè)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(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)，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(yè)181名同學的機械制造技術基礎期末考試成績?yōu)檠芯繉ο?，分析學生成績的基本情況以及試卷的難度、區(qū)分度和信度，并根據(jù)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(zhì)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(yè)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(yè)的平均成績?yōu)?0.28分，及格的人數(shù)為89人。大部分同學的成績分布在60分左右，各分數(shù)段的成績近似呈正態(tài)分布，符合教學規(guī)律。

圖1 不同分數(shù)段的學生數(shù)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(yè)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(zhì)量的重要參數(shù)[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(shù)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(nèi)，全卷的N值在0.6～0.8范圍內(nèi)，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(nèi)容的掌握較差，這主要是由于這兩種題型對細節(jié)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(nèi)容十分熟悉才能獲得理想的分數(shù)，因此，在以后的教學中應加強對課程細節(jié)知識的講解和強調(diào)。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(nèi)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(yè)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(qū)分度分析

區(qū)分度是區(qū)分學生學習能力高低的參數(shù)，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(qū)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(qū)分度Q應不低于0.3，當Q大于等于0.4時，表明試題的區(qū)分效果較為明顯，當Q小于等于0.2時，表明試題的區(qū)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(qū)分度，計算結(jié)果如表2所示。

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

根據(jù)表2的計算結(jié)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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(shù)來表征成績的穩(wěn)定性或可靠性，該信度系數(shù)是通過公式估算試卷內(nèi)部的一致性，克隆巴赫Alpha值越大，則考試成績越穩(wěn)定、越可靠[6-8]?？寺“秃誂lpha信度系數(shù)的計算公式為

克隆巴赫Alpha信度系數(shù)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(wěn)定可靠，考試結(jié)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(jù)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(qū)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(jié)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(yōu)化教學內(nèi)容

由于機械制造技術基礎課程的內(nèi)容較多，且細節(jié)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(nèi)容進行優(yōu)化，合理分配不同內(nèi)容的講授時間，以突出各章節(jié)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(jié)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(nèi)容和細節(jié)知識點進行復習和強調(diào)，每章節(jié)結(jié)束后都安排一次章節(jié)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(yǎng)

本課程與生產(chǎn)實際聯(lián)系的十分緊密，對學生的知識應用能力要求較高，而考試結(jié)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(yè)知識解決專業(yè)問題能力的培養(yǎng)。在教學過程中，應多與合作企業(yè)的生產(chǎn)實際相結(jié)合，比如在講解機械加工工藝內(nèi)容時，可帶領學生到企業(yè)生產(chǎn)一線現(xiàn)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(nèi)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(chǎn)品加工相結(jié)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(jié)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(yè)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(yè)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(jù)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(tài)，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(fā)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(yè)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(fā)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(zhì)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(zhuǎn)變到學生學到了什么上，進而促進教學質(zhì)量的提升?？梢赃x擇一部分開放性的內(nèi)容采用翻轉(zhuǎn)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(nèi)容的理解，讓學生學有所獲。此外，對于實踐性較強的內(nèi)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(yǎng)目標。

3 結(jié)語

機械制造技術基礎試卷分析表明學生對課程細節(jié)知識的掌握不夠，對專業(yè)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(nèi)容進行優(yōu)化，突出重點和難點，加強學生利用專業(yè)知識解決實際問題能力的培養(yǎng)，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(zhì)量，促進學生整體成績的提升。對實踐性和專業(yè)性較強的其他工科類專業(yè)課程的教學也具有一定的啟示作用。