新工科背景下本科專業實驗考核模式改革的探索與實踐*

王春生 張素恒 王 穎 楊麗君 孫 江 李 旭 李盼來

(河北大學物理科學與技術學院 河北 保定 071002)

關鍵字：專業實驗 考核模式 新工科

隨著以新技術、新模式為特點的新經濟的迅猛發展，具有較強工程實踐和創新能力的工程技術人才短缺的問題日益凸顯．加快發展和建設新工科專業，主動布局新工科人才培養，成為高等學校理工科教育的主要目標之一[1,2]．光電信息科學與工程專業(以下稱光電專業)是多學科交叉結合的一門綜合學科，是戰略性新興產業相關本科專業．光電專業實驗教學是學生理解掌握相關專業知識，將專業理論與實踐應用相結合的重要途徑，同時也是提升該專業工程教育的有效教學內容．專業實驗教學是對學生進行創新能力培養和技能訓練的重要環節，其中的實驗課程考核環節尤為重要，是影響教學質量的重要因素[3，4]．考核的內容、形式和評價對教學目標的實現和教學過程的實施具有很強的導向作用，不僅影響教師的課堂教學目的、教學內容和方法，還會影響學生對實驗課程的重視程度，也對學生的學習興趣、學習方法以及思維方式在一定程度上造成影響．因此，有必要更新理念，對實驗教學課程體系進行梳理完善，找出專業實驗考核評價體系還存在的不足，對專業實驗考核模式進行改革探索與實踐．

1 原光電專業實驗考核情況分析

河北大學光電專業是教育部專業綜合改革試點專業，專業實驗課的教學和考核改革一直是本專業的重要建設內容[5～9]．光電專業較早提出并實行專業實驗考核由形成性考核和期末終結性考核構成，該考核模式曾以多樣化、立體式、全過程的考評方式獲得了良好的教學效果和普遍認可[7]．然而，經多方調研和畢業生實習及工作單位反饋顯示，學生在動手能力、儀器操作、分析和解決問題及創新能力等方面仍需要加強．因此，在完成專業實驗平臺建設后，專業實驗考核模式成為我們進一步的改革目標．前期實行的專業實驗考核模式雖然全方位地包含了實驗教育的各個要素，避免了單一考核項目的不足，但對綜合能力的考核仍有欠缺，主要與實驗考核形式、考核內容、考核評價等方面有關．

1.1 考核形式和考核評價可進一步完善 需提高動手能力和成績可信度

前期光電專業實驗的考核主要從預習、實驗過程、報告和理論考試4個方面來考核學生對實驗原理和操作的掌握程度，并規定了各部分的權重(預習報告10%、實驗過程20%、實驗報告40%和理論考試30%)．其中，實驗報告和期末理論考試在考核評價中占比較大．但實驗報告的水平對學生實驗能力的區分度較低[10]，且期末的理論考試與報告均以考查理論知識為主．實驗過程中，部分實驗項目受儀器套數限制采用多人分組，由于學時限制和學生的依賴性，學生往往缺少動手操作的積極性，而且操作過程多是“照方抓藥”，缺少自己的獨立思考．因此，難以達到以考促學、檢驗學生學習效果和反映個體差異的目的．其次受到傳統教育的影響，多數課程的考核對學生的評價多是一種自上而下的評價，評價者是教師．在光電專業實驗考試中教師和學生的關系仍是評價的主客體關系，這樣容易忽略學生的感受和成長，學生如果長期處于這種學習體驗中，處處被動，容易造成內向性的學習障礙，對學習產生負面影響．評價的導向、激勵、調節和改進的功效將難以得到充分發揮[11]．

1.2 考核內容需有一定創新 強調綜合實驗能力 并逐步完善評價體系

如何制定相對應的考核內容才能相對合理地考核學生，對于進一步構建光電專業實驗評價體系和較全面地反映學生的實驗水平有很重要的意義．而當前的考核模式多是按部就班的實驗過程和既定性的實驗分析，缺少綜合實驗能力的考核，忽視了學生在實驗過程中獨立動手能力和創新性思維的一些考核指標．如：能否根據實驗室提供的設備和實驗要求獨立設計實驗過程，分析實驗結果和在實驗中發現問題、解決問題的能力等方面的考核較少．

2 光電專業實驗課程考核模式的改革

針對先前專業實驗考核模式存在的問題，從新工科培養人才理念出發，結合光電專業人才培養要求以及現有實驗室條件，遵循高等學校課程考核評價方式多樣化、內容全面化、主體多元化和結果導向性的原則，對專業實驗考核模式進行了以下改革.

2.1 改革考核形式 更加注重過程和多元評價

以實驗設計考試代替理論考試作為期末終結性考核形式，將原理論考試內容以思考題形式寫入實驗講義，成績在實驗報告中體現．實驗設計考試是以考促學、調動學生動手積極性、檢驗學生實驗實踐能力的有效方式之一．改革后，專業實驗課程考核體系由預習報告(10%)、實驗過程(20%)、實驗報告(30%)和實驗設計考試(40%)4部分成績構成，實現全程評價，突出了實驗設計考試所占的比重．利用專業實驗管理系統，完成考勤指紋簽到，預習報告提交、實驗分組等，對實驗的各個考核環節實現精細化管理．

在實驗過程的評分體系中，實施教師評價、同組同學互評和自評三重評價機制，綜合評定學生的實驗成績．一方面，彌補教師難以真實全面地考核學生的實驗能力與素質的不足；另一方面，學生對自己、對同組實驗成員的表現更有發言權，由學生提供同組成員的互評成績和自評成績，有利于加強師生之間的交流與信任，提高學生學習的能動性和積極性，體現以學生為主體的教學理念．

表1 光電專業實驗考核體系

2.2 重新設計考核內容 細化實驗各個環節和評分標準

考慮到實驗考核內容最好具有靈活性、設計性和創新性，不能是原實驗內容的簡單重復，因此光電專業基于現有的“激光與光電子技術”“現代光電檢測技術”“光纖通信與傳感技術”和“光信息存儲與處理技術”4個專業實驗平臺設計了30套考核題目，題目注重設計實驗的可行性、可預測性和實驗的獨立性，組建《光電專業實驗設計考試題庫》，由學生抽簽隨機選擇題目．

實驗設計考試包括實驗設計、實驗操作過程和實驗分析等多個環節，我們針對每個環節制定了《光電專業實驗設計考試評分細則》．全面考查學生的實驗方案設計的合理性和可行性、實驗操作規范、實驗數據分析及實驗安全等．此外，對預習報告，實驗過程和實驗報告等考核環節的評價標準也進一步完善，評分細則不僅是對成績的評定，更多是從思想上引導學生注重能力的培養和知識的積累，更好地激發學生參與實驗的熱情和自信．

3 結束語

將實驗設計及學生評價列入專業實驗考核體系中，多元化的考核內容和成績評價體系既能加強學生對基本實驗操作技能的重視，調動學生學習實驗技能的積極性, 培養學生實事求是和獨立設計實驗的能力，也能更公正、客觀地評價學生．結合學生評價的及時反饋可幫助教師了解學生，指導教師調整教學，適應學生學習需求．但同時，我們也意識到實踐能力培養與理論學習如何做到相結合、互促進，并通過反饋及時優化實驗考核與評價細節是具體實施中要注意的問題，仍需在教學實踐中進一步完善和充實．