對大學工科專業課考試方法的探索

摘要：本著素質教育的目的，嘗試了對工科專業課考試采用半開卷的形式。通過試卷分析和問卷調查顯示，半開卷考試能提高學生的學習熱情，能促進學生更好、更全面地掌握專業課知識。考試成績也能更客觀地反映學生對專業課的掌握情況。同時，實行半開卷考試對任課老師也提出了更高的教學要求和更高的實踐環節要求。

關鍵詞：工科專業課；考試；半開卷考試；素質教育

作者簡介：李凌均（1964-），男，河南南陽人，鄭州大學機械工程學院，副教授；劉曉菊（1964-），女，河南南陽人，鄭州大學電工電子實驗中心，工程師。（河南鄭州450001)

基金項目：本文系河南省高等教育教學改革研究項目的研究成果。

中圖分類號：G642.474#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）07-0039-02

隨著高等教育的進一步發展，要求素質教育替代應試教育的呼聲一浪高過一浪。如何擯棄應試教育而轉向素質教育，作為教學活動的重要環節之一的考試，無疑也在其中擔負著重要的角色。

工科類專業課程往往涉及面較寬，內容很豐富，且實踐環節較多，教學的目的也往往更注重于實際應用，而不是注重于理論的條條框框和公式、概念的記憶。[1]即便是有的條文、規則、公式等在實際應用過程中很重要，也沒有必要要求學生都記憶在大腦中，只要在應用時能夠正確利用文獻檢索工具就可以了。尤其是在當今的信息化時代，各種新興學科、邊緣學科、交叉學科的相繼出現，對現有的傳統專業影響是巨大的，學生需要學習的內容也越來越多，學習的任務也加重了。如果仍然沿用傳統的閉卷考試形式，勢必增加學生在學習時花在記憶條條框框、公式、概念上的負擔，而削弱了實際應用能力的培養和提高，這樣所考出來的成績只是表明學生記住了一些概念、公式和定理，而不利于學生對專業知識的真正掌握，也不利于學生在將來對專業知識的靈活運用。[2]

結合筆者所在鄭州大學機械學院機械電子工程專業課程“信號分析與數據處理”的特點，我們探索了一種被稱為“半開卷”的考試形式。經過五年來的實踐表明，這種考試形式比傳統以往的閉卷考試形式更能激發學生的學習熱情，教學效果顯著提高，也為實施素質教育探索了一種可供借鑒的模式。[3]

一、工科類專業課程的特點

1.實踐性強

工科類專業課除了具有較強的理論基礎外還具有較強的應用背景，專業課的知識不僅僅局限于理論的推理、公式的演算等，更重要的是在實際中如何應用，如何應用這些專業知識解決工程實際問題。所以在引導學生學習專業課時就要強調理論與實踐相結合，而且其重點還在于理論知識在實踐中的應用問題上。

2.內容量、信息量大

專業課的知識往往是多學科、多門類知識的交叉和融合。同時，受現代科學技術迅猛發展的影響，新理論、新技術、新方法不斷出現在專業課中，使教學內容也在不斷更新、不斷增加，涉及的知識范圍是很寬的。另一方面，由于眾所周知的原因，專業課的教學課時數卻在不斷減少，也增加了專業課教和學的難度。

3.內容更新速度快

一方面受社會需要的推動，專業課本身進行著不斷的更新、發展和完善，另一方面其他學科、其他專業技術的發展也會對其產生深遠的影響。例如“信號分析與數據處理”這門課，在過去的30多年里，隨著信息技術和微電子技術等學科的發展，其也得到了飛速的發展。在20世紀80年代以前信號處理還主要依賴于模擬信號處理設備，價值昂貴，操作不便，運算速度低，應用場合和應用范圍受到很大限制。80年代后，特別是最近10年來，隨著計算機技術、芯片制造技術、軟件技術的飛速發展，信號處理技術也得到了快速的發展。今天，數字信號處理技術已經深入應用于各行各業。嵌入式的DSP的應用使得信號處理設備價格低廉、實時響應速度快捷、操作應用簡單明了。計算機和軟件技術的發展使得普通的PC機就能完成以前需要非常昂貴的設備才能完成的信號處理工作。同時其他學科的發展也從根本上奠定了現代信號處理理論和方法的誕生。[4]

基于專業課的以上這些特點，決定了專業課的教學必須是實時更新、不斷改革的。作為教學過程一個重要環節的考試也有必要進行新形式的探討與嘗試。

二、半開卷考試的實施方法及優點

所謂的半開卷考試，就是考試時允許學生帶進考場一張由自己歸納總結的復習材料，篇幅僅限于一張A4幅面的紙，而且必須是自己手寫的，除此之外不允許帶其他任何資料，這就是它與開卷考試的區別。

學生將自己認為對考試有幫助的知識要點，如公式、性質等進行歸納總結，寫在一張紙上帶進考場，這在很大程度上也促使學生對所學過的知識進行系統而全面的總結、整理，理出知識的重點和難點，是幫助學生學會學習的好方法，也養成了學生良好的學習、歸納、總結、復習的好習慣。通過手寫也強化了記憶，理順了整個課程知識系統的結構，便于對課程所涉及的知識進行整體而全面的掌握。同時也減少了學生花費在死記硬背上的精力，使學生有更多的精力去學習更深入、更全面的知識，使學生有更多的時間去接觸實際生產，譬如去現場參觀、去實驗室和機房動手實踐等。而且這些項目也是半開卷考試的基本內容，也是要求學生必須完成的作業。通過動手實踐也強化了學生對所學知識的理解，增強了應用所學知識解決實際問題的能力。

實行半開卷考試也打消了教師在出考題時的一些顧慮。如在出考題時教師往往要考慮到有些公式學生難以記住，有些過程過于復雜學生不易掌握，有些條條框框太多學生也不好全面掌握，而在專業課程中這樣的情況是很多的，有了這些顧慮就限制了教師出試題的深度和廣度，不能全面進行考查，使得考試內容與講課內容相比大打折扣。其實這些過于復雜的公式、概念、過程和條條框框也沒有必要全讓學生都熟記于胸，在實際應用過程中是允許查閱資料的，所以只要學生知道遇到什么問題去查閱什么資料就可以了。本著這樣的思想，教師出考題時就不會再有那么多的顧慮，該考的就要考，該掌握的就要掌握，只是掌握的方式不是死記硬背而已。對學生來說考試的難度不是降低了，而是提高了，要求他們掌握的知識內容更加全面，且能理論聯系實際，會應用。

半開卷考試也避免了部分學生夾帶作弊的現象。把夾帶變成公開化、合法化，避免了因部分學生作弊、其他學生不作弊而造成的考試不公平現象。這其實是把復習備考，抄寫夾帶看作考試的一部分內容，考試成績與學生復習情況、抄寫資料的內容有直接的關系，這樣的成績就更客觀、更準確反映了學生的學習效果。

實行這樣的考試形式對教師講課以及平時的作業布置也有較高的要求。講課時就不能僅限于書本的理論知識，僅限于概念、定理、公式的講述，還要把學生的學習熱情引導到實際工程應用中來，結合工程實際應用來靈活掌握專業知識。例如，我們在講“信號分析與數據處理”時就把學院研究所所開發的用于機械設備狀態監測和故障診斷系統（eM3000設備遠程監測和故障診斷系統、PDES便攜式故障診斷系統和PAMS設備點檢儀器等）中的有關信號處理的內容演示給學生看，并讓學生對這些應用系統實際操作，讓學生親身體會、了解這些處理方法的實際應用及其功能，讓學生親身感受到信號處理技術的內容以及在工業實際中起到的作用。作業上，安排了2次上機練習，讓學生編寫計算機程序，[4]把從現場實際采集到的信號（有一定的工程背景含義的信號）分別進行自相關分析和頻譜分析處理，以及使用其他變換和處理方法，使學生從中不僅學會了自相關分析和頻譜分析的方法，也從實際信號分析中更好地理解了這幾種分析方法的性質以及它們在實際工程中的應用，而避免了只用計算機仿真信號學習所產生的乏味感和盲目感。考試時如果再考這些內容，那學生們的答案不是簡單的死記硬背就能得到的，而是有了一定的自己的體會，相信這樣的學習效果會更好。

三、效果分析和調查

我們從2007年開始嘗試在“信號分析與數據處理”這門課的考試中采用半開卷的形式，迄今已進行了五屆，并且進行了詳細的試卷分析和問卷調查。下面是一些分析和調查的情況。[5]

第一，考試成績的分布更趨合理。雖然由于這樣的考試和以前的閉卷考試在出題范圍、題目難度以及允許學生夾帶等方面有很大的不同，考試成績的高低沒有直接可比性，但成績概率分布的比較還是有一定意義的，而且在出題的時候考慮到半開卷考試的性質，其題目的范圍、難度和深度都較閉卷考試有所增加。圖1為兩種考試的成績分布圖。

從圖1可以看出，半開卷考試雖然在題目難度和范圍廣度上都有所增加，但考試成績分布卻更趨合理，成績明顯提高，優良率顯著提高。

第二，通過問卷調查，98.8％的學生認為這種半開卷的考試形式更好，更容易接受。有66.2％的學生表示知道了要進行半開卷考試后花費的復習時間要增加15個小時以上，78.8％的學生表明花費在復習上的時間增加了10個小時以上，同時，這些學生也表明，這樣做的原因是擔心因為半開卷考試涉及的考試范圍會更大，需要學習、掌握的知識也會更寬。只有3.3％的學生表示知道了要進行半開卷考試后花費的復習時間減少了，這樣做的原因是因為他們認為半開卷考試可以帶夾帶，會容易一些，結果他們最后也認識到這種想法是錯誤的。這表明采用半開卷考試的方式更能激發學生們學習、復習的積極性，能更好地督促學生認真復習。

第三，問卷調查還顯示，有44.6％的學生認為帶進考場的筆記紙沒有派上用場，原因是寫在上面的東西他們都會了，不用再看了。表明這種考試方式引導學生采用了較好的復習方法，取得了較好的復習效果。

第四，據監考老師講，這樣的考試考場紀律明顯好轉，互遞紙條、交頭接耳的現象有所減少，顯現了考試的公平性原則。

四、結論

本文嘗試了工科類大學生專業課考試采用半開卷的考試形式，論述了專業課考試采用半開卷考試的意義和優點。并通過試卷分析和問卷調查顯示了這一考試形式所帶來的好處，為在工科類大學生中開展素質教育提供了一種新的嘗試。

參考文獻：

[1]官春云.專業課教學的幾個問題[J].湖南農業大學學報(社會科學版)，2006，7(6):54-55.

[2]趙晴.努力發揮專業課考試在素質教育中的作用[J].南昌航空工業學院學報，2002，4(1):68-69.

[3]陳曉峰，張輝.力學課程考試方式改革之思考[J].安徽農學學報，2006，(12)13:193.

[4]胡廣書.數字信號處理導論[M].北京:清華大學出版社，2005.

[5]李凌均.《信號分析與數據處理》試卷分析報告[R].鄭州大學機械工程學院，2009.

（責任編輯：劉輝）