張宏 柴兆森 李宏偉 吳延祥 王洪坤
石河子大學機械電氣工程學院 新疆石河子 832000
考核是教學過程中不可缺少的一個環節,其重要性不言而喻。考核結果用來衡量學生的學習效果和教師的教學水平,對高等教育的培養目標和教師教學效果具有指揮和導向作用[1]。近年來,教育部在下發的關于人才培養方面的文件中均指出應加強學習過程的管理,嚴格過程考核,采取多種形式考核學生的實踐能力、組織能力、創新能力等,激發學生對學習的熱情和積極性,營造良好的教學與學習氛圍,促使學生全面發展的評價辦法更加多元化,扭轉不科學的課程考核方式。
目前,高等院校課程考核方式多數仍采用傳統考核模式,教師“一卷定乾坤”,確定學生的最終考核成績。這種考核模式導致學生平時學習“劃水”、考前突擊、考后遺忘,課堂效果差、課后成效差等多種不良問題,嚴重缺乏對學習過程的指導和管理,無法滿足工程教育專業認證所期望的培養目標。因此,亟待開展多元化過程性考核模式的研究,以改善“教”與“學”兩個環節的實施效果,激發學生學習的主動性,提高教育教學質量。
為此,石河子大學專門立項實施了過程性考核示范課程項目。本文以MATLAB應用課程為例,介紹石河子大學基于專業認證視角展開的過程性考核模式的探索,建立的過程性考核評價標準與考核體系,并在實際教學過程中的實踐。
MATLAB應用在國內外所有高等院校均開設,是工科類學生以及相關科研人員最常用、最重要的計算機語言、計算和仿真軟件。其強大的計算能力及相關的工具箱可以實現數學物理、電氣工程、機械制造、航空航天等各個領域的模型和算法的設計與仿真。該課程是我校電氣工程及自動化專業的專業實踐基礎課,是一門理論與應用相結合,且重在應用的課程,是該專業學習電力系統建模與仿真、電力電子與電機控制課程設計、畢業設計、電力電子技術、自動控制原理等課程實踐內容的重要工具之一。通過對本課程學習,可使學生了解MATLAB軟件的發展現狀,掌握MATLAB軟件的基本使用方法、基本編程思想和方法、二維與三維圖的繪制、數值分析與計算方法、Simulink工具箱中的常見元件模型和模塊庫,并能應用MATLAB對簡單電路和電力系統進行建模與仿真,能使學生初步認識到如何從實際系統出發,建立系統仿真模型,體驗解決電氣工程領域基本問題的過程,同時培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力和思維方式,提高學生理論聯系實際的能力,為后續電氣類實踐課程的學習奠定基礎。
工程教育專業認證是實現工程教育國際互認的基礎,是國際通行的工程教育質量的切實保障[2]。要求工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準,需將畢業生所具備的各種能力細化,與相應課程的培養目標一一對應。將工程教育認證理念融入課程教學,有利于建立以培養目標為導向,以學生為中心,支撐畢業要求達成的課程教學模式與體系,同時易于評估,課程目標達成度評價是一個重要的環節。現階段課程考核大多采取傳統考核模式,無法客觀反映學習效果,達不到培養目標要求,而過程性考核則因其方式多樣化、形式靈活、內容豐富、范圍廣泛,在多數高校已得到實施[3-4]。在此背景下,將過程性考核與專業認證相融合,發揮各自優勢,必將進一步提高教學質量。過程性考核強調在教學全過程設置考核點,考核形式多元化,以此檢查學生在不同階段的學習效果;而專業認證通過達成度來評價課程學習是否達到設定教學目標,最終也要落實到各種考核評價上。因此,將過程性評價與專業認證的課程目標達成度相結合,具有合理性和必然性。至于如何結合,需根據課程性質及其支持畢業要求指標點確定。
學校電氣工程專業所開設的MATLAB應用課程學時為1周,全天集中在機房上課。因此,上課時間集中、緊湊,雖然會留出一部分時間讓學生自己主動上機實踐,但學生整天且連續一周待在機房學習該課程,很容易疲勞煩躁,注意力不集中,從而導致課堂懈怠,課堂氣氛差等不良狀況。另外,由于課時少,教師只能講解核心知識,具有拓展性、新穎性的知識點只能在課堂上簡單提提,這降低了課堂的趣味性和吸引力,也不能滿足學習能力較強的學生對前沿和更深層次知識的需求,影響了課程授課質量。
傳統MATLAB應用課程考核主要采用“7+3”模式,即期末考試成績占70%,平時成績占30%,平時成績主要由考勤、課后作業和課堂表現三部分構成,各占10%,因此,平時成績的評價標準非常單一、粗略且不嚴謹,學生之間的平時成績基本無差距,致使學生不重視平時的課堂表現。課后作業抄襲現象嚴重,僅從課后作業很難鑒別學生的學習和對知識點的掌握情況,導致給出的成績不夠客觀[5]。
MATLAB應用課程注重學生實踐能力培養,教學過程必須注重過程性考核。傳統考核方式必將淘汰。因此,需完善、細化MATLAB應用課程的考核方式、手段與途徑,加大實踐考核在平時成績中的比例,從而使課程考核更全面、多元化,同時提高課程考核的科學性、準確性和公正性。
過程性考核評價標準是過程性考核中的關鍵環節,需結合課程教學目標要求來細化評價標準。根據“MATLAB應用”課程大綱,其過程考核評價標準如表1所示。

表1 過程性考核評價標準
采用過程性考核后,通過課堂表現、考勤和態度、課后作業、階段性測試、上機實驗報告、期末考試等多種形式對學生學習“MATLAB應用”課程的情況進行綜合考核,最終總評成績=考勤和態度8%+課堂表現8%+課后作業12%+階段性測試20%+上機實驗報告12%+期末考試40%,總評成績滿分為100分。過程性考核體系構建如表2所示。

表2 過程性考核體系構建
電氣工程專業學習MATLAB應用,可將理論性較強的工科課程形象化,有助于培養學生的工程意識和創新能力,具有較強的實踐性和應用性[6]。在我國工程教育專業認證的標準中,“MATLAB應用”應達到的課程目標主要是:
研究:4.1熟悉基于科學原理的實驗設計、數據獲取和處理方法,具備依據指定實驗方案開展實驗的能力;
使用現代工具:5.1能夠使用相關的網絡工具、數據庫、現代工程工具和信息技術工具,掌握其使用原理和方法。MATLAB應用課程的教學實施應圍繞上述所提專業認證標準,以有力支撐電氣工程專業培養目標和畢業要求的有效達成。此外,并非過程性考核方式中所采用的所有考核方式都可以用于評價畢業要求指標點達成與否,例如考勤和態度、課堂提問等就不能納入,因為考勤與課程目標無關,而課堂提問很難做到全面覆蓋。具體的對應關系如表3所示。

表3 過程性考核點與畢業要求指標點的關系
由表3可知,不同指標點需選擇不同的考核方式。將課程達成評價與過程性考核結合,應有選擇地在教學過程中設置過程性考核點,分析和評價相應指標點的達成情況。
基于上述考核模式和指標體系,在石河子大學過程性考核示范課程項目的支持下,我們對電氣工程及自動化專業2021級1班實施過程性考核模式,對2020級1班實施傳統的“7+3”考核模式。兩種模式下課程目標達成度對比結果如圖1所示,各分數段人數對比結果如表4所示。

圖1 各試點班課程目標達成度對比

表4 各試點班期末考試各分數段人數占比統計
通過表4可知,專業認證背景下,新的考核方式在每個分數段內,期末成績和綜合成績基本一致。傳統考核方式下,除少數學生,絕大多數學生的考勤成績達到滿分;對于課后作業和課堂表現,由于評價標準不清晰,區分度不明確,絕大多數學生的平時成績都保持在(90~80]區間。新的考核方式下,進一步明確了評價指標,落實了評價指標的實際操作性,使得平時成績的構成更加合理,區分度更加明顯。通過觀察2021級1班成績發現,平時成績、期末成績和總評成績具有很好的正相關,這說明新的考核方式下,每個考核環節落實到位。與2020級1班相比,學生總評成績在良好以上所占的比重略有增加,及格率提升比較明顯,說明新的考核方式對成績差或學習積極性差的同學起到了很好的監督和敦促作用。
由圖1可知,新的考核方式下的兩個課程目標達成度分別為0.820,0.717,均超過預期值,達到了預期目標。傳統考核方式下的兩個課程目標達成度分別為0.715,0.648,有一項未達到課程目標。綜上所述,專業認證背景下的過程性考核方式較好地反映出課程學習過程中學生的學習態度、積極性、自覺性和學習效果,同時對學生過程學習也有很好的監督和敦促作用。
工程專業教育背景下,多元化過程性考核將是一項持續的、不斷完善的工程。制定考核體系時,整個教學過程應設置考核環節,并且建立與之對應的靈活教學方法和教學手段,實現多元化教學。多元化過程性考核實施后,學生成績評價標準趨于公正、合理、清晰,評價結果更能科學反映學生的實際學習效果。同時,在教學過程中,多元化過程考核有利于理論知識的縱深內化,在促進學生自主學習能力、溝通能力和實踐能力提升的同時,更加重視學生的創新能力和個性化發展。