基于以學(xué)生為中心理念的實驗教學(xué)質(zhì)量評價實證研究

歐 珺， 吳福根， 楊文斌

（廣東工業(yè)大學(xué)a.本科教學(xué)質(zhì)量評估與建設(shè)中心；b.研究生院，廣州510006）

0 引 言

高校的人才培養(yǎng)課程體系由理論課程和實驗實踐課程組成，理論教學(xué)是通過教師集中講授，使學(xué)生對相關(guān)知識進行記憶理解的教學(xué)活動；實驗教學(xué)是理論教學(xué)的重要補充，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法、動手能力、分析和解決問題能力、團隊合作精神等方面具有不可替代的作用［1-3］。根據(jù)布盧姆認(rèn)知模型，理論教學(xué)主要實現(xiàn)知識的記憶和理解，而更高層次應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造等目標(biāo)，則需要以不同層次的實驗實踐環(huán)節(jié)為載體，將兩者有機結(jié)合才能真正實現(xiàn)。因此實驗實踐教學(xué)體現(xiàn)了工程教育的本質(zhì)特征，也是工程教育改革的重難點所在［4］。

目前我國高校人才培養(yǎng)方案制定都賦予實驗課程較高的權(quán)重，實驗教學(xué)效果也與人才培養(yǎng)質(zhì)量直接相關(guān)。在影響實驗教學(xué)質(zhì)量的各種因素中，評價體系占據(jù)相當(dāng)重要的地位。應(yīng)用一個科學(xué)合理的實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系，找出能準(zhǔn)確反映實驗?zāi)芰ψ兓囊兀鶕?jù)其對實驗教學(xué)質(zhì)量的影響程度加強控制和管理，才能達(dá)到保障實驗教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)［5］。

1 工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的實驗教學(xué)質(zhì)量評價

無法客觀對實驗課程教學(xué)作出科學(xué)評測［10］；部分高校的基礎(chǔ)實驗教學(xué)部門在建立實驗教學(xué)中心時，研究主要集中在建設(shè)經(jīng)驗總結(jié)上［11］，而站在學(xué)生角度對實驗中心課程的教學(xué)評價研究基本空白；實驗教學(xué)評價反饋機制滯后，評價最終淪為簡單的總結(jié)性考核評價，不能促進學(xué)生在實驗過程中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炞黠L(fēng)、掌握科學(xué)規(guī)范的實驗操作，不能促使教師實驗教學(xué)水平的提高，不能達(dá)到深化實驗教學(xué)改革、提高實驗教學(xué)質(zhì)量的目的［12］，也就背叛了實驗教學(xué)質(zhì)量評價的初衷。

本次實驗教學(xué)質(zhì)量評價實證研究，借鑒阿斯汀的學(xué)生學(xué)習(xí)參與理論，通過“I-E-O”模型中的輸入（Input）、環(huán)境（Environment）、產(chǎn)出（Output）環(huán)節(jié)［13-14］，觀察實驗教學(xué)過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗情況，探討人才培養(yǎng)的實驗教學(xué)質(zhì)量現(xiàn)狀和差異化體現(xiàn)。

2016年我國正式成為《華盛頓協(xié)議》的會員國，極大促進了我國工程教育的國際化，意味著當(dāng)前工程教育的核心任務(wù)是培養(yǎng)具有國際視野、國際認(rèn)可的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。國內(nèi)隨之掀起開展工程教育專業(yè)認(rèn)證的熱潮，在參與專業(yè)認(rèn)證日益普及背景下，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)成為高校本科人才培養(yǎng)體系的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。高校充分認(rèn)識到實驗實踐教育對培養(yǎng)優(yōu)秀工程技術(shù)人才的重要性，并開始按照專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)自己的實驗與實訓(xùn)體系［6］。

工程教育專業(yè)認(rèn)證遵循三大核心理念：以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進。首當(dāng)其沖的“以學(xué)生為中心”理念，就是把學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)成情況作為評價的核心［7］，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中所有的指標(biāo)項設(shè)置都應(yīng)圍繞學(xué)生的實際獲得和能力達(dá)成。傳統(tǒng)的教學(xué)評價主要是終結(jié)性評價，往往只用一次簡單的評價確定教師教學(xué)質(zhì)量的好壞；而以學(xué)生為中心的工程教育理念決定了質(zhì)量評價的落腳點，在學(xué)生學(xué)習(xí)成果即學(xué)生能力的提升上，即不論開設(shè)多少精品課程，不論聘請多少教學(xué)名師，不論投入多少軟硬件設(shè)施，如果學(xué)生學(xué)習(xí)收獲有限，就不能證明教學(xué)質(zhì)量高［8］?；谝詫W(xué)生為中心理念的教學(xué)評價采取個性化、多樣化評價指標(biāo)，通過多方式、多角度、多情境考查學(xué)生對知識的掌握情況和理論聯(lián)系實際、應(yīng)用知識的水平和能力，最終達(dá)成促進學(xué)生發(fā)展的目標(biāo)。

針對實驗課程教學(xué)質(zhì)量評價，近年來各高校陸續(xù)構(gòu)建了教學(xué)質(zhì)量評價體系，但因缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計，導(dǎo)致實驗教學(xué)質(zhì)量的評價存在諸多問題。如：質(zhì)量評價指標(biāo)設(shè)置多以教師為中心，評價體系研究主要集中在對課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的評價和評價行為的定性［9］，而“以學(xué)生為中心”的理念落實不夠，缺少學(xué)生自我體驗和認(rèn)知的主觀性評價，導(dǎo)致評價體系無法形成真正意義上的產(chǎn)出導(dǎo)向［4］；鮮有針對實驗課程的評價體系，部分高校仍是用一張評價表來評價所有門類的課程，

2 研究設(shè)計與方法

2.1 調(diào)查指標(biāo)

研究的調(diào)查數(shù)據(jù)來自我校的“學(xué)生學(xué)習(xí)體驗調(diào)查”及“教師教學(xué)評價”問卷，問卷由2019年參與實驗課程學(xué)習(xí)的理工類專業(yè)大一至大三學(xué)生填寫。學(xué)習(xí)過程測量包括三大核心指標(biāo)：學(xué)生學(xué)習(xí)投入、教師提供的學(xué)習(xí)支持、學(xué)生獲得的學(xué)習(xí)效果?！皩W(xué)習(xí)投入”是指學(xué)生個人在實驗課程學(xué)習(xí)過程中投入的有效時間和精力，以及主動學(xué)習(xí)、生師互動的積極性，包括學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、主動學(xué)習(xí)、師生互動3個分項指標(biāo)；“學(xué)習(xí)支持”是指教師在實驗教學(xué)活動中，為學(xué)生提供的幫助指導(dǎo)和考核反饋，包括內(nèi)容精心設(shè)計、及時反饋、課程考核3個分項指標(biāo)；“學(xué)習(xí)效果”是指經(jīng)過實驗課程學(xué)習(xí)，學(xué)生的個人收獲和考核成績，包括掌握實驗方法、理論實踐相結(jié)合能力提高、課程考核成績3個分項指標(biāo)。

2.2 研究樣本

調(diào)查對象選取我校全日制理工類專業(yè)學(xué)生，重點研究群體為：來自16個不同專業(yè)的共計2 535名學(xué)生，其所在專業(yè)均已通過工程教育專業(yè)認(rèn)證或相關(guān)行業(yè)教育評估委員會評估；對照組為：來自34個不同專業(yè)的學(xué)生共計6 172名，其所在專業(yè)均未通過工程教育專業(yè)認(rèn)證或相關(guān)行業(yè)教育評估委員會評估；調(diào)查涉及由281名教師教授的135門實驗課程。為加強數(shù)據(jù)分析結(jié)果應(yīng)用的針對性和實用性，基于教學(xué)單位和實驗內(nèi)容的不同，本次調(diào)查將實驗課程劃分為兩類：①

由學(xué)校實驗教學(xué)部開設(shè)的基礎(chǔ)實驗課程，如大學(xué)物理實驗、電工電子類實驗、計算機基礎(chǔ)類實驗等；② 由學(xué)院為各自專業(yè)開設(shè)的專業(yè)實驗課程。

2.3 統(tǒng)計方法

調(diào)查數(shù)據(jù)采集采用單因素方差分析（ANOVA）的統(tǒng)計方法進行差異比較，目的是控制外部變量前提下，檢驗各類指標(biāo)在不同學(xué)生群體之間產(chǎn)生的差異，以及不同學(xué)生群體之間的共同點，從而找到推動實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系改革的策略和路徑。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 “實驗學(xué)習(xí)投入”指標(biāo)差異分析

表1中關(guān)于測量指標(biāo)“實驗學(xué)習(xí)投入”的整體檢驗結(jié)果顯示，實驗組與對照組學(xué)生之間，在3項2級指標(biāo)中均存在顯著性差異。單因素方差統(tǒng)計分析結(jié)果為：學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，F(xiàn)=14.89，p＜0.001；主動學(xué)習(xí)，F(xiàn)=2.95，p＜0.01；生師互動，F(xiàn)=12.21，p＜0.001。

本報訊近日，江蘇華昌化工股份有限公司在安徽亳州舉行了一場玉米大型觀摩會，吸引力來自當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的近400名農(nóng)戶、大戶參與。

表1 不同群體“實驗學(xué)習(xí)投入”分值比較

數(shù)據(jù)的分類均值分析比較顯示，在“學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度”指標(biāo)上，基礎(chǔ)實驗課程對于認(rèn)證和非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生群體得分區(qū)別不大，而專業(yè)實驗的得分區(qū)別顯著。這表明基礎(chǔ)實驗課程的設(shè)置對于認(rèn)證和非認(rèn)證專業(yè)并無明顯區(qū)分，因此學(xué)生感覺到的學(xué)習(xí)難度差別不大；而在認(rèn)證專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗中，專業(yè)實驗的學(xué)習(xí)難度高于全校理工專業(yè)平均水平，且明顯高于非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生，這表明在人才培養(yǎng)過程中，認(rèn)證專業(yè)根據(jù)認(rèn)證理念，對學(xué)生的專業(yè)實驗學(xué)習(xí)提出了更高的要求，體現(xiàn)了工程教育對學(xué)生解決實際工程問題能力的重點關(guān)注。

在“主動學(xué)習(xí)”指標(biāo)上，無論基礎(chǔ)還是專業(yè)實驗，認(rèn)證專業(yè)的學(xué)生群體得分均高于非認(rèn)證專業(yè)的學(xué)生群體。這表明認(rèn)證專業(yè)的學(xué)生對于實驗課程的學(xué)習(xí)更積極更有興趣，學(xué)生不再是知識的被動接受者，而是主動學(xué)習(xí)者，以學(xué)生為中心的教學(xué)模式強調(diào)發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的自主能動性，激發(fā)學(xué)生迫切的學(xué)習(xí)愿望、強烈的學(xué)習(xí)動機和高昂的學(xué)習(xí)熱情［15］。

在“生師互動”指標(biāo)上，不同實驗類別課程學(xué)習(xí)過程中，認(rèn)證專業(yè)的學(xué)生群體得分仍然高于非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生群體。這說明認(rèn)證專業(yè)學(xué)生更愿意與教師進行交流，也印證了之前“學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度”“主動學(xué)習(xí)”指標(biāo)的統(tǒng)計結(jié)果。學(xué)生對于實驗課程提出的高要求，從興趣愛好、主觀需求出發(fā)，主動尋求師生互動和合作。教學(xué)相長，這不僅是學(xué)生自主選擇、自主投入完成的教學(xué)活動，也是教師提高業(yè)務(wù)素質(zhì)和教學(xué)能力的契機。

3.2 “實驗學(xué)習(xí)支持”指標(biāo)差異分析

表2中關(guān)于測量指標(biāo)“實驗學(xué)習(xí)支持”的整體檢驗結(jié)果顯示，實驗組與對照組學(xué)生之間，在3項2級指標(biāo)中均存在顯著性差異。單因素方差統(tǒng)計分析結(jié)果為：內(nèi)容精心設(shè)計，F(xiàn)=4.53，p＜0.01；及時反饋，F(xiàn)=3.32，p＜0.05；課程考核，F(xiàn)=42.32，p＜0.001。

表2 不同群體“實驗學(xué)習(xí)支持”分值比較

數(shù)據(jù)的分類均值分析比較顯示，在“內(nèi)容的精心設(shè)計”指標(biāo)上，認(rèn)證專業(yè)學(xué)生群體的學(xué)習(xí)體驗均值高于非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生群體，且高于全校理工專業(yè)均值。結(jié)果表明認(rèn)證專業(yè)學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)過程中，對于教師的教學(xué)組織和內(nèi)容設(shè)計更滿意。隨著專業(yè)認(rèn)證工作的開展，教師對認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)涵的認(rèn)識和理解不斷深入，意識到課程教學(xué)對于學(xué)生學(xué)習(xí)的支持，在強調(diào)學(xué)生主體地位的同時，也要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，教學(xué)內(nèi)容和實驗課程目標(biāo)需保持一致，教學(xué)的組織設(shè)計應(yīng)圍繞支撐畢業(yè)要求達(dá)成來實施。

在“及時反饋”指標(biāo)上，認(rèn)證專業(yè)學(xué)生群體學(xué)習(xí)體驗得分高于非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生群體，但總體上差異不大。在實驗教學(xué)中，教師對實驗報告的反饋和評價對于學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗至關(guān)重要。及時得到學(xué)習(xí)反饋和指導(dǎo)性意見，不僅能促進學(xué)生形成對學(xué)習(xí)的獲得感和認(rèn)同感，也能幫助學(xué)生針對自己學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和挑戰(zhàn)采取更好的應(yīng)對措施和改進方法。

在“課程考核”指標(biāo)上，對于同類別實驗課程，認(rèn)證專業(yè)學(xué)生群體學(xué)習(xí)體驗得分高于非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生群體；對于不同類別實驗課程，學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗也存在差異。其中基礎(chǔ)實驗的課程教學(xué)對于不同專業(yè)的學(xué)生，計入最終成績的考核次數(shù)更多，更能反映學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的效果和能力達(dá)成程度。這跟工程教育專業(yè)認(rèn)證中關(guān)于課程達(dá)成度評價的要求不謀而合，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的動態(tài)評價過程，課程的考核不僅僅只是作為終結(jié)性評定，而是要促使它成為教學(xué)診斷和改進的手段，轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M學(xué)生發(fā)展的形成性評價。

3.3 “實驗學(xué)習(xí)效果”指標(biāo)差異分析

表3中關(guān)于測量指標(biāo)“實驗學(xué)習(xí)效果”的整體檢驗結(jié)果顯示，實驗組與對照組學(xué)生之間，在3項2級指標(biāo)中均存在顯著性差異。單因素方差統(tǒng)計分析結(jié)果為：掌握實驗方法，F(xiàn)=2.91，p＜0.01；理論聯(lián)系實際及團隊合作能力，F(xiàn)=3.91，p＜0.01；課程成績，F(xiàn)=324.61，p＜0.001。

表3 不同群體“實驗學(xué)習(xí)效果”分值比較

數(shù)據(jù)的分類均值分析比較顯示，在“掌握實驗方法”指標(biāo)上，認(rèn)證專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗得分略高于非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生。說明在實驗課程學(xué)習(xí)中，對于掌握實驗方法的課程基本要求，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗差別相對較小，而基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實驗的學(xué)習(xí)體驗差異更明顯，與前文分析中“實驗學(xué)習(xí)投入”的“學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度”指標(biāo)大致吻合，課程難度越小，掌握實驗方法越容易。

在“課程成績”指標(biāo)上，基礎(chǔ)實驗課程的得分明顯高于專業(yè)實驗課程，且高于全校理工實驗課程均值。在相同實驗課程類別下，認(rèn)證專業(yè)學(xué)生得分比非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生均值高約1分。課程成績是學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要體現(xiàn)，在不同實驗課程類別情況下，認(rèn)證專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果平均表現(xiàn)都優(yōu)于非認(rèn)證學(xué)生，說明專業(yè)認(rèn)證確實對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有促進作用。

3.4 實驗學(xué)習(xí)指標(biāo)總體分析

通過將表1～3各項指標(biāo)取均值，實驗組和對照組在實驗學(xué)習(xí)投入、支持、效果3個方面的差異性表現(xiàn)如圖1所示。

圖1 不同群體實驗學(xué)習(xí)指標(biāo)分值比較

數(shù)據(jù)均值比較顯示，認(rèn)證專業(yè)學(xué)生在3項測量指標(biāo)上均具有優(yōu)勢，說明堅持“以學(xué)生為中心”理念的工程教育認(rèn)證，在保障教學(xué)質(zhì)量，推動學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展方面有積極的促進作用。隨著高?！耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)改革不斷深入，教師在實驗教學(xué)過程中需進一步深化理念內(nèi)涵；評估部門在進行實驗教學(xué)質(zhì)量評價時，需進一步完善評價指標(biāo)設(shè)置；學(xué)校在推行質(zhì)量文化建設(shè)時，需進一步細(xì)化相關(guān)實施舉措。

4 研究結(jié)果

基于以學(xué)生為中心理念，從學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗出發(fā)，通過“實驗學(xué)習(xí)投入”“實驗學(xué)習(xí)支持”“實驗學(xué)習(xí)效果”3個方面的實證數(shù)據(jù)，分析研究我校實驗課程教學(xué)評價體系對認(rèn)證學(xué)生群體實驗學(xué)習(xí)效果的有效評價，可得到如下的結(jié)論：

（1）認(rèn)證專業(yè)學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)體驗較非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)投入指標(biāo)上具有優(yōu)勢。以學(xué)生為中心的工程教育專業(yè)認(rèn)證是整體性的認(rèn)證而不是評優(yōu)式認(rèn)證，它要求認(rèn)證專業(yè)的全體畢業(yè)生都能實現(xiàn)畢業(yè)要求的達(dá)成，一切評價圍繞學(xué)生的所需所得設(shè)置，而不是制定只有少數(shù)成績和能力拔尖的學(xué)生才能達(dá)成的目標(biāo)。本文的實驗教學(xué)評價實證研究著眼于學(xué)生的學(xué)習(xí)投入行為，采用了當(dāng)前主流的行為觀視角來研究學(xué)生學(xué)習(xí)投入，而學(xué)習(xí)投入行為與學(xué)生內(nèi)部心理狀態(tài)之間存在的差異還未做系統(tǒng)調(diào)查。接下來的實驗教學(xué)質(zhì)量評價改革路徑，應(yīng)將學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和投入行為指標(biāo)綜合納入評價范圍，深入探討發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的心理狀態(tài)對其學(xué)習(xí)行為的影響，以評促改，反哺教學(xué)。

（2）認(rèn)證專業(yè)學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)體驗較非認(rèn)證學(xué)生在學(xué)習(xí)支持指標(biāo)上整體領(lǐng)先。這充分體現(xiàn)了工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)涵的普及，對教師在學(xué)生學(xué)習(xí)支持方面有積極的促進作用。突出學(xué)生在專業(yè)認(rèn)證中的主體地位，引導(dǎo)學(xué)校和教師以學(xué)生達(dá)成畢業(yè)要求為目標(biāo)提供學(xué)習(xí)資源和其他軟硬件設(shè)備的支持，保障學(xué)生能循序漸進提升工程認(rèn)知、工程實踐及解決復(fù)雜工程問題的能力，才能實現(xiàn)工程教育的產(chǎn)出滿足工程行業(yè)的社會需求。實驗教學(xué)和理論教學(xué)相比，在設(shè)備場地、教學(xué)方式方法和技巧上都存在較大差異，盡管在實驗教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)設(shè)置上并不提倡一味地考核實驗器材、場地設(shè)施、教師資歷等因素，但有必要從更深角度挖掘和評價各類資源的支持，對學(xué)生實驗學(xué)習(xí)全過程、各環(huán)節(jié)的綜合影響，避免實驗教學(xué)質(zhì)量評價只有軟硬件設(shè)施的比拼，亦或只有對教師課堂教學(xué)的評價。

（3）認(rèn)證專業(yè)學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)體驗較非認(rèn)證專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)效果指標(biāo)上具有優(yōu)勢。掌握實驗方法，提升綜合能力，課程考核成績3項指標(biāo)只能從概括角度大致分析學(xué)生的學(xué)習(xí)所得。今后的實驗教學(xué)質(zhì)量評價實施需從多視角、多主體出發(fā)，將督導(dǎo)評價、同行評價、教師自評等各方納入評價體系，根據(jù)實驗教學(xué)特點，合理設(shè)置不同評價主體權(quán)重，圍繞以學(xué)生為中心，發(fā)揮評價的引導(dǎo)激勵功能，實現(xiàn)對實驗教學(xué)質(zhì)量的促進作用，切實提高教學(xué)質(zhì)量評價工作實效。

5 結(jié) 語

中共中央、國務(wù)院近日印發(fā)的《深化新時代教育評價改革總體方案》中強調(diào)，完善立德樹人體制機制，扭轉(zhuǎn)不科學(xué)的教育評價導(dǎo)向，提高教育評價的科學(xué)性、專業(yè)型、客觀性［16］。實驗教學(xué)在高校整個人才培養(yǎng)過程中地位舉足輕重，實驗教學(xué)質(zhì)量也從根本上影響學(xué)生綜合運用理論實踐和分析解決工程問題的能力，因此實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系亟待改革和提升。工程教育專業(yè)認(rèn)證是高等教育國際化的必然趨勢，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵更加貼近工程實踐，貼近社會對人才的需求［17］。通過研究和分析工程教育認(rèn)證專業(yè)學(xué)生的實驗課程學(xué)習(xí)體驗，旨在完善實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系，保障實驗教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提升，力求培養(yǎng)的學(xué)生在工程實踐素質(zhì)和能力上滿足社會發(fā)展，服務(wù)國家需求。