“新工科”背景下我國理工科本科生專業課教學滿意度的影響因素研究

莊騰騰， 姚繼軍

(1. 香港中文大學 教育學院， 香港 999077； 2. 南京師范大學 教育科學學院， 江蘇 南京 210097)

一、 研究背景

繼2016年我國成為全球最具影響力的國際工程教育學位互認協議——《華盛頓協議》的正式成員國之后，我國于2017年正式啟動“新工科”建設項目，以應對全球新科技產業革命的挑戰及支持“中國制造2025”等國家戰略。在此背景下，教育部出臺了《“新工科”建設復旦共識》(以下簡稱《復旦共識》)、《“新工科”建設行動路線(“天大行動”)》(以下簡稱《天大行動》)、《新工科研究與實踐項目指南》(以下簡稱《北京指南》)三份系列文件，從多個方面系統推進“新工科”建設。針對我國高等工程教育領域長期存在“教師中心、教材中心、課堂中心”的弊端[1]，“新工科”建設系列文件專門強調，要“問學生志趣變方法，創新工程教育方式與手段”、“提高課程興趣度”以及“增強師生互動，改革教學方法和考核方式，形成以學習者為中心的工程教育模式”[2]。落實“以學生為中心”的課程教學理念、關注學生的學習成效已成為“新工科”建設的一大核心理念。

從國內外現有的研究成果來看，提高學生對所學課程的教學滿意度是落實“以學生為中心”教育理念、提升學習成效甚至專業整體質量的重要舉措之一[3-4]。研究表明，理工科學生若對所學課程的教學滿意度較低，他們在完成學業之前便可能提前放棄學業[5]。例如美國大學聯合會指出，90%從科學、技術、工程、數學(Science, Techno-logy, Engineering, Mathematics，STEM)領域轉行至其他領域的本科生都表示對學校的課程教學質量感到失望[6]。滿意度是個體將諸如學習在內的特定任務加以內化且持續開展特定行為的必要前提[7]，是保持持久興趣、改進學習效果的基礎。較高的教學滿意度會使學生對課程和學科領域具有更大的忠誠度、認可度、喜愛度和參與度[8]127，有助于減少“理工人才流失現象”[9]，也有助于提升學生對學校整體的評價[10]。

“新工科”建設的內涵雖不止課程教學這一個維度，但提高專業課教學質量是“新工科”建設的一個重要目標[11-12]。當前，國內外關于理工科專業本科生對專業課教學滿意度(以下簡稱“專業課教學滿意度”)影響因素的研究，尤其是結合教學方式、教學環境、課程屬性以及考核評價方式等不同維度的研究仍相對較少。因此，本研究將利用相關調查數據，采用結構方程模型，探究教師課堂授課方式、教師對學生的學業支持、課程的跨學科性以及多元考核評價方式等因素是否影響以及如何影響我國理工科學生專業課教學滿意度這一問題，從而為“新工科”建設背景下提升專業課教學和學習質量提供理論支持。

二、 理論基礎與研究假設

美國學者約瑟夫·施瓦布(Joseph J. Schwab)指出，影響課程實施的有“教育者”(Teacher)、“學習者”(Learner)、“教育環境”(Milieu) 和“學科特性”(Subject Matter)四大要素[13]。基于這一理論基礎并結合理工科專業的特性，有學者構建了“理工科專業本科生綜合性學習過程框架”(Comprehensive STEM Educational Process Framework)。該框架的核心理念認為，本科生在校學習過程中會受到課堂教學方法、教師對學生的學業支持、學生合作學習情況、學校硬件資源和軟件服務的質量、學生間學業競爭氛圍、理工科專業課程本身的跨學科性、理工科專業課程之間彼此關聯度、考核評價方式、考試難度等因素的綜合影響，而這些復雜因素最終可歸納為教學質量、教育環境、考核方式以及理工科學科特征四個方面[14]。這一理論框架雖然旨在探究學生的學習過程，但也為本研究探討理工科專業課教學滿意度的有關影響因素提供了借鑒。

理工科專業課尤其需要注重其實施過程，因為理工科固有的學科屬性對學生的智力、精力、努力、韌勁等各方面都有較高的要求。它不僅需要復雜繁多的學科基本原理來支持新知識的產生和發展，也要求學習者以積累性的方式逐步建構專業認知體系，同時要求學生運用關聯性思維和視角將知識綜合性地運用于實踐，而不能割裂彼此之間的聯系[15]。而教學過程、教學質量、教學環境的優劣則直接影響著理工科專業學生對所學課程和知識的吸收程度、融會貫通情況以及情景遷移能力[16]145。基于建構主義的學習科學和認知科學認為，雖然理工科本身已形成了非常縝密的知識體系，但學習者的認知始終是一個從具體到抽象，并在前期經驗和先驗知識的基礎上構建新知識并完善認知框架的過程。因此在當前工程教育普遍輕操作、輕實驗、重概念、重理論的培養模式下，理工科專業教師被期望能夠結合工程實踐，創新教育方式，運用虛擬工程實景的模擬軟件等來幫助學生了解所學具體知識點的實際運用場景，從而提高學生的學科認知效果和學習效果[17]。與以上理論相一致，在對學生課程滿意度的既有研究中，不少研究發現，教師的課堂教學方式、教師對學生的課外關心與支持、授課過程中的跨學科元素等與課程實施相關的變量與學生學習滿意度間存在關聯，這也為本研究結合理工科專業情境提出研究假設奠定了基礎。

(一) 教學方式、教師對學生學業的支持以及課程跨學科性對學生專業課教學滿意度的影響

首先，教師的教學方式與學生專業課教學滿意度間存在特定的聯系。如薩沙·尼克利克(Sasha Nikolic)等人發現采用包括實驗教學在內的多元化的教學方式能將澳大利亞學生的課程滿意度提高30%以上[18]，而莎娜·史密斯(Shana S. Smith)等人對美國大學生的研究也得到了類似結論[19]。邁克爾·鄧金(Michael J. Dunkin)則發現大學生歡迎老教師講授專業課的一個主要原因在于老教師們深諳學生的學習特點并善于運用豐富的教學手段來促進學生學習，而新教師往往由于經驗不足而無法靈活選擇合適的教學方式[20]。此外，在信息技術日新月異的背景下，合作教學、問題導向教學、基于教育技術的新型教學模式與方法也在全球范圍內被大力提倡，這也說明教學方式對學生學習和教學滿意度具有深刻影響。

其次，教師對學生課外學習情況的持續關注與支持也會對學生的課程學習體驗產生影響。如美國國家研究委員會認為，學習行為不僅是一項認知活動，更是一項社會文化性活動，只有在健康積極且彼此支持的環境中，學生的元認知技能、自我認知以及對知識的理解程度才能達到最優，從而產生真正高效的學習行為[21]。高等教育層面的理工科專業在難度、深度和廣度上都需要學生在課后付出巨大的努力[8]95，因而教師在課后給予學生額外指導、專業幫助以及學術支持均是影響教學滿意度的重要因素[22]。

最后，理工科固有的屬性也會對教學滿意度產生不可忽視的影響，其中最大的屬性便是跨學科性[23]。雖然不同專業具有各自的范式特征，但彼此之間在深層次的理論基礎、研究方法、技術指標及現實應用等層面往往具有一定共性，因而理工科高校通常要求其畢業生具備應用跨學科知識和技能解決復雜現實問題的能力，以及參與跨學科研究團隊共同從事研發的能力[24]。既有研究也表明，跨學科學習對大學生知識建構與成績提高都有較大促進作用，同時影響學生的學習心理、學習行為和對教學的滿意度[25]。

(二) 多元考核評價方式對教學滿意度的影響及其潛在中介作用

學業考核評價方式在提升學生學習效果和滿意度方面具有不可替代的重要作用。既有研究指出，對于理工科學生而言，采用多元化的考核評價方式不是可有可無的選擇，而是一種必須，唯有如此才能全面了解學生的真實學業水平，激發學生的學習后勁[16]168。如果高校僅使用傳統的筆試作為測評方式，學生則只會將精力聚焦于應對考試而非學科本身，學業效果便會大打折扣[26]10，這樣的考核方式其科學性與合理性均會受到質疑[27]。

相比其他影響因素，考核評價方式往往更具“指揮棒效應”，在高校則體現為學生“考什么、學什么”的功利主義學習目的。高等教育大眾化背景下，獲得顯性的評價認可、文憑認證以及實現好的就業結果是許多學生接受高等教育的主要目的，而教師、課程等與學術及學習本身密切相關的因素往往不被重視，這一現象被稱為“高等教育文憑化”，即學生并不將高等教育視為能夠幫助自己全面發展的教育過程，而僅將其看作一個獲得文憑的途徑[28]。因此有研究表明，如果沒有足夠有效的考核評價方式，那么再充分的課堂準備、再用心的學業支持以及再好的課程設計都無法促使學生主動學習[26]98。這就意味著其他旨在提升學生學業滿意度的舉措能否產生積極作用，很大程度上取決于學業考核評價方式是否科學到位。

教師課堂授課方式、教師對學生的學業支持、課程的跨學科性以及多元考核評價方式等變量彰顯了施瓦布四大教育要素的有關內涵，也是理工科專業本科生綜合性學習過程框架中的重要組成部分，對應著教學質量、教育環境、理工科學科特性及考核方式等方面。而既有文獻中關于考核評價方式“指揮棒效應”的研究結論更體現出這一變量在影響學生學習方面的獨特作用。

事實上，以上變量對學生學習效果和課程滿意度的潛在影響不僅體現在學術理論框架中，更體現在國際高等工程教育的前沿實踐中。例如“構思、設計、實施、運作”(Conceive，Design，Implementation，Operation，CDIO)工程教育模式是當前全球數百所著名高校理工科專業發展的指導理念，其12條全球公認的工程教育教學標準中，有多條標準明確體現了教師課堂授課方式、教師對學生的學業支持、課程的跨學科性以及多元考核評價方式等因子的內涵。如CDIO第10條標準“教師教學能力的提高”表明在全球范圍內，本科層面的理工科教育呼喚教師采取有效措施來提高一體化教學能力，并通過主動創新教學方法促進學生學習；第3條標準“打造綜合性課程”則明確指出，理工科專業課程體系應基于不同但相關學科彼此支持的課程模塊，培養方案應著眼將學生的知識、技能和多學科課程結合在一起，而教師在設計課程時也應當積極建立學科間的聯系；第11條標準“學生學習考核”則要求理工科院校對學生學習的考核評價方式必須多樣且與教學目標相匹配，這些方法包括筆試、口試、評分量表、同儕評估和自我評估等。

因此，本研究在既有研究的基礎上，結合國際工程教育前沿標準及“新工科”建設的舉措，擬選取教師課堂授課方式、教師對學生的學業支持、課程的跨學科性三個維度作為預測變量，選取多元考核評價方式作為中介變量，探討它們如何影響因變量專業課教學滿意度。有關研究假設如下：

假設1：教師課堂授課方式(1a)、教師對學生的學業支持(1b)、課程的跨學科性(1c)分別顯著影響理工科專業本科生的專業課教學滿意度；

假設2：多元考核評價方式顯著影響理工科專業本科生的專業課教學滿意度；

假設3：多元考核評價方式在教師課堂授課方式(3a)、教師對學生的學業支持(3b)及課程的跨學科性(3c)對專業課教學滿意度的影響路徑中均起到顯著中介作用。

三、 研究設計

(一) 研究工具

本研究主要借鑒國內外學者開發并驗證的較為成熟且廣泛使用的量表，并結合我國高等教育發展的實際情況，對個別量表的題項進行修正，以適應我國高等教育的具體情境。問卷設計使用的均是李克特6級量表。

教師課堂授課方式這一維度的量表借鑒了凱薩爾·威爾遜(Keithia L. Wilson)等人開發的“課程體驗問卷”[29]，并結合教育技術的最新發展共設6道題目探究理工科專業教師的課堂教學方式。量表采用6點計分，得分越高表示教師越擅長利用多種教學方式開展課堂教學。這一維度的示例題目包括“授課教師會普遍利用模擬軟件、應用程序、虛擬現實技術(VR)、增強現實技術(AR) 等信息技術開展課堂教學”“授課教師會普遍采用小組學習等方式開展課堂教學”等。

教師對學生的學業支持這一維度的量表借鑒了尹弘飚(Hongbiao Yin)等開發的“大學數學課堂環境問卷”中“教師支持”這一維度[22]，并將原量表中對數學方面的關注延展到了更廣泛的理工科專業，共設6個題項探究教師是否普遍重視在課外給予學生學業援助以及是否鼓勵并獎勵學生創新學習方式。量表采用6點計分，得分越高表示教師越重視學生的學業并給予更多的學業支持。該維度的示例題目包括“教師普遍愿意與學生保持課外的持續交流”“教師會普遍獎勵學生的創造性思維和學習成就”等。

課程的跨學科性這一維度為自編量表。在有關文獻基礎上，本研究編制4道題目探究被調查者所在專業的專業課程內容是否基于其他相關專業，專業課程設置是否包括專門的跨學科類課程，專業授課教師是否具備跨學科背景以及完成專業課程任務是否需要基于不同學科的知識和技能。該維度的示例題目包括“本專業的專業課程內容會基于其他相關專業的課程內容”“本專業的課程設置會包括專門的跨學科類課程”等。量表采用6點計分，得分越高表示本專業的課程內容跨學科性越強。

多元考核評價方式這一維度借鑒了凱薩爾·威爾遜等人開發的課程體驗問卷中“合適的評價方式”[29]這一維度，共用5道題目探究理工科專業是否在傳統期末考試之外，采用多樣化的考評方式考查學生的綜合學習效果。該維度的示例題目包括“除筆試外，學校會采用多元化(如筆試、口試、論文、實踐能力測試等)方式考核學生的專業課學習效果”“小組作業對各門課程的學業成績普遍具有影響”“實習基地或企業會對學生的專業應用能力提供較為專業的評價和反饋”等。量表采用6點計分，得分越高表示本專業所使用的考核評價手段越多元。

專業課教學滿意度這一維度的量表在借鑒凱薩爾·威爾遜等人開發的課程體驗問卷中關于課程整體滿意度[29]的基礎上，本研究自行開發2道題目，分別探究理工科專業本科生對所學專業課程夯實其理論基礎以及提高其實踐技能的滿意度。這一量表共有3道題目，示例題目包括“課程教學結束后，我掌握了課程的知識體系和理論基礎”“課程教學結束后，我能將課程中涉及的理論熟練應用到實踐或研發中”等。

(二) 預調查與預試數據描述

本研究于2018年初首先面向北京、江蘇、河北3個省份4所理工科院校的理工科專業本科生進行預調查，以驗證量表的適切性。本研究所選擇的4所院校包括“985工程”高校、地方理工科優勢高校及行業特色型院校，在不同層級和類型的理工科院校中具有一定的代表性。作者通過4所院校熟識的教師，將調查問卷轉發給各校理工科專業的本科生。問卷設立一道題目“您的專業名稱是什么”，以便于研究人員了解問卷提交者的專業屬性和后期進行數據篩選。問卷鼓勵被試留下郵箱，研究人員在數據收集完畢后通過郵件聯絡的方式對被試的理工科專業背景進行抽樣核實。此外，問卷平臺通過設置使每道題僅能選擇一個選項、同一手機或電腦僅能作答一次、答完所有題目方能提交等，最大限度地確保所得數據的真實有效性。

預調查階段共回收有效問卷316份。其中，男生161份，女生155份；大一學生23人，大二學生115人，大三學生156人，大四學生22人；“985工程”高校學生60人，地方理工科優勢高校70人，行業特色型院校186人。

本研究將所使用的5個量表的所有題目整合在一起進行探索性因子分析，KMO指數為0.935，大于0.8，這表明預調查數據取樣充分，適合進行探索性因子分析。本研究通過SPSS 20.0對預試數據進行主成分分析，經過最大方差正交旋轉后顯示，所有題目最終仍然被歸為5個因子，且每個因子具體題項的因子載荷量均大于0.5。同時，5個因子的克隆巴赫系數(Cronbach′sα)在0.836～0.926之間(見表1)，且刪掉任意因子的任一題項均會使該因子的信度降低，進而證明本研究所使用的5個量表適用于我國高等教育情境，且各量表都具有較好的內部信度。

表1 探索性因子分析結果

(三) 正式調查與數據收集

正式調查以定向發放和滾雪球抽樣相結合的方式，向北京、江蘇、河北3個省份多所高校的理工科專業本科生推送或轉發在線調查問卷。由于研究人員對被研究者的學習特征并沒有先驗性預設，因此采用滾雪球抽樣的方式有助于研究者以開放的方式獲取參與者不為預期的特征[29]。本研究數據收集方式是“方便抽樣”，目的在于盡可能確保所收集的數據不受主觀偏好的影響。

本研究最終共回收問卷670份，在回收的問卷中，三類問卷被視為無效并予以剔除。一是在問卷的背景性問題中隨意填寫，提供無意義的無效答案；二是作答學生并非理工科專業；三是被試通篇選擇的答案標準差為0，即證明該被試僅僅是為了完成問卷而并未進行認真思考。本研究刪除無效作答問卷后共得到619份有效問卷，有效作答率為92.4%。被試中110位來自“985工程”高校(17.8%)，33位來自非“985工程”的“211工程”高校(5.3%)(以下簡稱“211工程”高校)，267位來自非“985工程”非“211工程”的綜合性高校(43.1%)(以下簡稱綜合性高校)，209位來自非“985工程”非“211工程”的行業特色型高校(33.8%)(以下簡稱行業特色型高校)。大一學生155人(25.0%)，大二學生175人(28.3%)，大三學生209人(33.8%)，大四學生80人(12.9%)。男、女生分別為302位(48.8%)和317位(51.2%)。

正式調查對本研究所使用的5個量表進一步做了驗證性因子分析，結果發現各量表均具有較為良好的結構效度和信度。其中，教師課堂授課方式的有關指標為：χ2/df=4.218(1)不同研究者對于利用卡方與自由度的比值(χ2/df)這一指標來衡量模型好壞持有不同觀點。雖然一些學者認為這一指標應盡可能與1接近，但在實際研究中，赫伯特·馬什(Herbert W.Marsh)和丹尼斯·霍切瓦爾(Dennis Hocevar)在其文《Application of confirmatory factor analysis to the study of self-concept: first- and higher order factor models and their invariance across groups》中指出，這一指標小于5即可接受。另據邱皓政、林碧芳的《結構方程模型的原理與應用(第二版)》，卡方與自由度的比值(χ2/df)受樣本量的影響非常大，因而這一指標雖具有一定的參考意義，但不宜作為衡量模型好壞的絕對標準。根據這一理念，一些研究中雖然χ2/df達到了23.23，亦被視為可接受范圍。，RMSEA=0.072，CFI=0.985，TLI=0.975，CR=0.888；教師對學生的學業支持的有關指標為：χ2/df=5.222，RMSEA=0.083，CFI=0.986，TLI=0.976，CR=0.927；課程的跨學科性的有關指標為：χ2/df=11.52，RMSEA=0.128，CFI=0.982，TLI=0.945，CR=0.858；多元考核評價方式的有關指標為：χ2/df=4.398，RMSEA=0.074，CFI=0.989，TLI=0.977，CR=0.876。由于專業課教學滿意度這一因子僅有3道題項，因此無法得出其χ2/df值，但其組成信度CR=0.897，證明該維度具有良好的內部一致性系數。各維度的描述性統計分析結果如表2所示。

表2 正式調查階段各維度的描述性統計分析結果(N=619)

根據約瑟夫·海爾(Joseph F. Hair)等人的研究結論，如果一個維度所有題目的標準化因子負荷量值均大于0.5，則說明該維度的每道題項與其所屬維度具有良好的匹配度[30]。本研究運用AMOS 20.0對正式調查階段的數據進行分析，發現各維度的標準化因子負荷量范圍為0.625～0.893，因此表明各維度每道題目與其所屬維度具有良好的匹配度。而各維度的平均變異數萃取量的范圍在0.574～0.743之間，均大于建議值0.5[31]，證明各維度均具有良好的收斂效度(見表3)。同時，根據克拉斯·福內爾(Claes Fornell)等人的研究結論，如各維度的平均變異數萃取量均大于該維度和其他維度間相關系數的平方，則能夠證明每個維度與其他維度之間都具有足夠的區別效度[31]。由表4可見，本研究所使用問卷的各維度均滿足這樣的條件，進而證明它們之間具有足夠的區別效度。

表3 正式調查階段各維度的組成信度、收斂效度及各題目的標準化因子負荷量

(續表3)

表4 各維度的相關分析及區別效度(N=619)

四、 研究結果與分析

(一) 教師課堂授課方式、教師對學生的學業支持以及課程的跨學科性對專業課教學滿意度的影響分析

鑒于結構方程模型集合了因子分析、典型相關以及多元回歸等多重優勢[32]，且可同時納入觀測變量和潛變量分析數據，本研究采用結構方程模型開展數據分析。首先，本研究運用AMOS 20.0分析3個預測變量對因變量的預測效應，模型見圖1。由于篇幅有限和考慮到簡潔問題，圖1和圖2均只呈現潛變量間的路徑關系，而未呈現觀測變量，因此本研究的潛變量用圓圈而非方框所示。數據結果顯示，此模型具有較好的模型擬合度(χ2=370.909,df=129,χ2/df=2.875,GFI=0.936,TLI=0.961,CFI=0.967,RMSEA=0.055)，這證明所建立的模型具有合理性。同時，從圖1變量間的標準化路徑系數和P值可以看出，教師課堂授課方式、教師對學生的學業支持、課程的跨學科性均對專業課教學滿意度具有正向顯著影響作用，從而證明假設1a、1b和1c均成立，也證明這幾個變量間滿足進行中介效應檢驗的前提。

圖1 無中介變量的結構方程模型

(二) 中介效應模型檢驗

鑒于3個預測變量均對因變量具有顯著影響作用，因此本研究根據有關假設將變量多元考核評價方式加入模型中，充當3個預測變量和因變量之間的中介變量并構成新模型(見圖2)。

圖2 加入中介變量后的結構方程模型

本研究首先運用結構方程模型的適切性對新構建的模型進行驗證。根據雷克斯·克萊恩(Rex B. Kline)及丹尼斯·杰克遜(Dennis L. Jackson)的理論，樣本量N與所建模型中待估計參數個數q的比值可作為判定一項研究是否適合運用結構方程模型開展分析的一個黃金法則，如N/q能夠達到20這一理想值，則證明該模型極其適合運用結構方程模型。在一般的統計實踐中，這一比值不低于10則表明所建模型較為適合運用結構方程模型[33-34]。本研究含中介變量的模型中，教師課堂授課方式含6題，教師對學生的學業支持含6題，課程的跨學科性含4題，多元考核評價方式含5題，課程教學滿意度含3題，同時考慮到變量間的協方差，因此模型待估計的參數個數q為(6+6+4+5+3)*2+3+4+3=58，故N/q為619/58=10.67，滿足黃金法則，則證明該模型適合運用結構方程模型開展分析。

加入中介變量后，模型依然具有良好的擬合度(χ2=674.251,df=242,χ2/df=2.786,GFI=0.914,TLI=0.951,CFI=0.957,RMSEA=0.054)。同時，本研究通過最大似然法所得到的各變量間的路徑系數及顯著性如圖2所示。由圖2可以看出，在加入中介變量之后，中介變量多元考核評價方式對因變量專業課教學滿意度具有顯著影響作用。由于預測變量教師課堂授課方式對中介變量多元考核評價方式并無顯著影響作用，而對因變量專業課教學滿意度具有顯著影響，故說明教師課堂授課方式對專業課教學滿意度的影響僅有直接影響而無間接影響。而由于預測變量教師對學生的學業支持對中介變量多元考核評價方式具有顯著影響作用，且對因變量專業課教學滿意度也具有顯著影響作用，故說明多元考核評價方式在教師對學生的學業支持和專業課教學滿意度之間起到了中介效應，即教師對學生的學業支持對專業課教學滿意度的影響作用部分是通過多元考核評價方式來完成的。同樣，由于預測變量課程的跨學科性對中介變量多元考核評價方式和對因變量專業課教學滿意度具有顯著影響作用，故說明多元考核評價方式在課程的跨學科性和專業課教學滿意度之間也起到了中介效應，即課程的跨學科性對專業課教學滿意度的影響作用部分是通過多元考核評價方式來完成的。

戴維斯·麥金農(Davis P. MacKinnon)等人指出，在幾種檢驗中介效應的方法中，通過自展法(Bootstrap)抽樣可以估計出最為準確的中介效應值及其置信區間[35]。據此，本研究使用自展法自主抽樣1 000次對多元考核評價方式在各預測變量和因變量之間的中介效應作進一步檢驗(見表5)。

表5 基于中介模型各變量對因變量的總效應、直接效應和間接效應(自展法抽樣1 000次)

由表5可知，中介變量多元考核評價方式對因變量專業課教學滿意度具有顯著直接影響效應(P<0.05，置信區間不含0)；預測變量教師課堂授課方式對專業課教學滿意度僅有直接效應(P<0.01，置信區間不含0)而無間接效應(P>0.05，置信區間含0)；教師對學生的學業支持對專業課教學滿意度既有直接效應(P<0.01，置信區間不含0)又有間接效應(P<0.01，置信區間不含0)；而課程的跨學科性對專業課教學滿意度只有間接效應(P<0.01，置信區間不含0)而無直接效應(P>0.05，置信區間含0)，這說明中介變量多元考核評價方式在教師課堂授課方式和專業課教學滿意度之間不存在中介作用，在教師對學生的學業支持與專業課教學滿意度之間存在部分中介作用，而在課程的跨學科性與專業課教學滿意度之間存在完全中介作用。

本研究對圖2和表5中各預測變量對中介變量及因變量之間的影響路徑進行對比發現，雖然圖2顯示課程的跨學科性對專業課教學滿意度具有顯著性作用，表5顯示課程的跨學科性對專業課教學滿意度并無直接的顯著作用，但多元考核評價方式在兩者之間具有顯著中介作用在兩種方法中均得到了強烈印證，具有高度一致性。其他各路徑的影響效應在圖2和表5中均一致。綜上證明假設2成立，假設3a不成立，假設3b和假設3c均成立。

(三) 模型分組檢驗

由于子樣本分別來源于“985工程”高校、“211工程”高校、綜合性高校、行業特色型高校，故本研究在先前模型檢驗的基礎上對圖2所示的模型開展分組檢驗，以探究變量間的影響在不同類型高校間是否存在顯著差異。本研究將“985工程”高校和“211工程”高校歸為一類統稱為“985/211高校”(143人)，將綜合性高校和行業特色型高校歸為一類統稱為“非985/211高校”(476人)，并開展模型分組檢驗，結果見表6。

表6 “985/211高校”與“非985/211高校”分組檢驗(模型層面)

從表6可知，兩類高校在模型層面具有顯著區別，這表明“985/211高校”與“非985/211高校”在至少一條具體路徑中存在顯著差異。本研究通過進行逐步路徑分析發現，在圖2所示的5個變量構成的所有路徑中，兩類高校在“多元考核評價方式-專業課教學滿意度”這條路徑上存在顯著差異(Δdf=1，Δχ2=3.946，P=0.047)，在其余路徑上均不存在顯著差異(見表7)。具體而言，“985/211高校”在這條具有顯著差異的路徑上的標準化路徑系數為0.333，“非985/211高校”在此條路徑上的標準化系數為0.150，這表明“多元考核評價方式”對“專業課教學滿意度”的影響在“985/211高校”中更為明顯。

表7 “985/211高校”與“非985/211高校”逐步路徑分析檢驗

五、 結論與啟示

(一) 研究結論

提升專業課教學滿意度是落實“面向學生”及“學生中心”國際工程教育理念的重要保障[2]。本研究探析了影響理工科學生專業課教學滿意度的直接和間接因素，研究結論為推進“新工科”建設提供了相關依據。

1. 教師課堂授課方式顯著影響專業課教學滿意度。以往研究中雖有學者認為教學方式與學生滿意度間并無必然的聯系[36]，但本研究發現教師課堂授課方式對理工科學生專業課教學滿意度具有顯著影響作用，這與另外一些學者關于學生滿意度的研究結論一致。如安吉拉·卡蓬(Angela Carbone)等人的研究顯示，當教師努力備課并將各種多元化教學元素融入備課教案和教學實踐中時，學生們的學習滿意度會有所提升[37]。本研究教師課堂授課方式這一維度的具體題目充分說明，在當前教育信息化時代，傳統的講座式授課方式已無法滿足理工科學生對高質量課程的迫切需求，學生對基于現代教學信息化手段和媒介的教學方式(如利用虛擬現實技術、增強現實技術來實現模擬性教學)的渴望是迫切的，對在諸如實驗室或實訓基地等第二課堂進行學習的創新型教學方式持歡迎態度，并希望學校能與行業界加強聯系，大力引進行業資源(如業內專家)參與教學活動。這樣的結論與“新工科”建設文件《天大行動》中所強調的“創新工程教育方式與手段”的建設思路相契合，同時也印證了《復旦共識》中所呼吁的“鼓勵行業企業參與到教育教學各個環節”的合理性。

2. 教師對學生的學業支持顯著影響專業課教學滿意度。本研究中，教師對學生的學業支持不僅顯著影響專業課教學滿意度，更在各預測變量中對因變量的影響最大，這與阿德南·阿蒂卡特(Adnan A. Adikata)等人的結論一致，即教師在處于人生轉型期的大學生的學習過程中扮演著不可或缺的角色[38]。雖然以往研究并不專門針對理工科學生，但它們及本研究的結論共同說明教師可以全方位塑造學生及影響其學習效果。問卷的題目進一步彰顯，理工科專業學生不希望教師下課后便無影無蹤或對學生放任不管，而是期待教師能夠與自己進行溝通以及提供學習上的鼓勵和指導，這種期待是超越課堂本身而延至課堂之外的，這或許與理工科專業本身的學科難度緊密相關。

3. 課程的跨學科性顯著影響專業課教學滿意度。本研究中，課程的跨學科性對專業課教學滿意度的影響相較于其他預測變量要小，但依然達到了顯著水平。這一結論進一步豐富了現有文獻關于跨學科性對學生學習效果的作用，如辛西婭·沃利(Cynthia D. Worley)認為課程的跨學科性會增加學生的學科參與度[39]，又如愛德華·克勞利(Edward F. Crawley)等認為學科的跨學科性深刻影響著學生的學習效果[16]137，如計算機專業的學生只有既學好編程語言又學好計算理論才能更好地理解專業課程的整體架構。同時本研究的結論也印證了全球大量高校日益重視開設跨學科課程甚至跨學科專業的趨勢[24]。

4. 多元考核評價方式顯著影響專業課教學滿意度。雖然黛布拉·格蕾絲(Debra Grace)等人認為評價方式和學生滿意度之間并不存在必然聯系[3]，但本研究證明多元考核評價方式對專業課教學滿意度具有顯著影響作用，并在其他一些預測變量對專業課教學滿意度的影響路徑中起到中介作用。這與保羅·拉姆斯登(Paul Ramsden)的結論一致，即熱愛學習的學生希望學校使用多元化的考評方式來全面檢測自己的學習效果[40]。本研究所使用問卷的具體題目和研究結論共同證明，口試、論文、小組作業等多種形式的考核方式并用對理工科學生的課程學習具有顯著影響；此外，實習實踐基地的有效反饋對學生學科綜合素養的提高有顯著作用，且考核體制對學生的激勵作用越強，滿意度就越高。多元考核評價方式中介作用的發現進一步說明，當學生表示他們對所學課程比較滿意時，往往取決于很多因素的共同作用，而考核評價方式就是一只影響專業課教學滿意度的“看不見的手”，其中介作用往往被忽視，但卻至關重要。如若考核評價方式不夠多元和科學，盡管教師有心支持學生學習，課程設計能夠體現理工科跨學科的本質特性，學生的收獲往往也不會盡如人意。

模型分組檢驗顯示多元考核評價方式對專業課教學滿意度的影響在“985/211高校”中比在“非985/211高校”中更為明顯，這從某種意義上解釋了我國高等教育界的分層現象，即一流大學的教育教學改革一般要優先于普通高校。許多一流高校基于自身發展及國際化需要，已開始注重對學生開展過程性考核和形成性評價，并利用多元化的考核方式綜合評價學生學業。相比之下，非一流高校在考核方式上更多依然采用傳統期末考試這種終結性評價方式。

(二) 研究啟示

教師課堂授課方式、教師對學生的學業支持、課程的跨學科性以及多元考核評價方式等因素緊緊圍繞著學生的學習過程，屬于高等工程教育人才培養的根本任務范疇，應被視為優先領域進行改革。基于以上研究結論，本研究認為在推進“新工科”建設的過程中，高校可以從以下幾方面著手。

一是加大資源投入，為理工科專業課程教學模式與方法創新提供基礎保障。鑒于教師課堂授課方式顯著影響本科生專業課教學滿意度，“新工科”背景下，學校層面應統籌安排，激勵理工科專業教師結合學科特征大力開展教學研究，并為教師創新教學方法提供諸如翻轉課堂、教育技術、教學創新基地等基礎設施保障和專項經費支持。事實上，近年來全球高等教育界都在呼吁理工科專業在教學模式與方法上進行創新改革，因為傳統的講座式教學在全球大多數高校仍是主導，一線教師往往對新型教學模式與方法知之甚少[41]。相比歐美發達國家，我國高校理工科專業教師在工程教育教學方面投入的研究時間和精力更是有限[42]，因此我國高校應緊緊抓住“新工科”建設契機，加大資源投入，系統性地更新教學手段，提高理工科專業的課堂教學質量。

二是加強政策引導，將“第二課堂”教師工作量引入職稱評定體系。正如研究結論所示，教師對學生的學習情況給予更多的關注和支持是理工科學生保持學習韌勁的重要因素，也是本科生對專業課教師的重要期待。“新工科”建設背景下，高校應更新本校教師工作評價機制，通過政策引導促使教師重視在第一課堂之外與學生就專業學習開展深層次交流與互動，促使學生進行深度學習。事實上，無論是“新工科”建設文件中的《天大行動》，還是教育部近年發布的《關于認真學習貫徹全國教育大會精神的通知》或《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》，都強調了提升學業挑戰度對提高學業效果和高等教育質量的重要意義。然而必須重視的是，高校和教師在提升學業挑戰度的同時務必要給予學生更多的課外支持，否則理工科專業固有的難度會進一步加劇學生學業分化，甚至可能使學生產生抵觸情緒或造成身心問題[8]96。

三是打破院系壁壘，共同打造高水平跨學科專業課程。根據以往研究和本研究的有關結論，理工科專業無論是培養目標還是課程體系均對學生的跨學科能力提出了較高要求，也深刻影響著專業課教學滿意度。現實中，本科生往往以“碎片化”的方式進行學習，所學的知識不成體系、課程間銜接度不夠等因素都造成了理工科學生學習的重要障礙。“新工科”建設背景下，高校應著力打破院系壁壘，動員不同院系或系部的教師共同打造高水平跨學科課程，探索面向現實工程問題的跨學科教學模式。《復旦共識》表明，“新工科”的“新”不僅僅包括推動現有工科專業的改革創新，更要以新經濟、新產業為背景主動設置和發展一批新興工科專業，而跨學科交叉融合的課程體系則是設置面向未來的“新工科”專業的基本元素，且將成為全球高等教育發展的必然趨勢[42]。對于這一趨勢，我國高等工程教育界應當抓住契機實現跨越式發展。

四是推進考試改革，落實形成性評價和多元化評價的考核理念。傳統的期末考試屬于一次性的終結性評價，往往只注重學生特定知識范圍內的解題能力，難以全面洞察其專業能力。而真正能有效追蹤并監測學生實時學習效果的是近年來被國際教育界日益強調的形成性評價，它在期末筆試的基礎上，定期以不同的形式檢測學生的學科素養和綜合能力。從閉環反饋控制的有關理論來看，考核評價方式是對學生整個學業作出反饋的最為重要的一環，如若缺失其后果無法由其他環節彌補[43]。多元化的考核評價方式有助于敦促學生用心去啃理工科專業的“硬骨頭”，通過克服各種挑戰打下扎實的學科基礎和能力基礎。當前，我國關于高校教學改革的一些政策文件已經說明，國家在提升教學質量、增強學業挑戰度等方面已形成了強烈共識，但在考核方式、考試方式、評價體系等方面的改革還相對滯后。“新工科”建設背景下，高校尤其是體量較大的“非985/211高校”應加快推進考試改革，打造更為科學、全面且有效的多元化學生學業評價體系，從而為我國產業發展和國際競爭提供確有競爭力的人才。

六、 結 語

本研究在內容上探析了影響理工科本科生專業課教學滿意度的有關因素，為這一研究領域提供了一定的理論價值；方法上基于嚴謹的文獻基礎、假設提出及假設驗證等步驟開展實證研究，具有一定的創新性。鑒于客觀資源的限制，本研究樣本量相對有限，所涉及的假設模型未能涵蓋其他更多的潛在影響因素，如何打開“新工科”課程改革與學生學習成效間的機制“黑箱”，仍需進一步研究。今后研究可在本研究的基礎上進一步擴大調查取樣范圍，吸收更多的相關變量，對不同年級的學生群體基于不同的課程類型進行更為細致的分組研究。