郭 晶,吳國輝,毛繼澤
(哈爾濱工程大學 航天與建筑工程學院,黑龍江 哈爾濱 150001)
近些年來,我國教育事業隨經濟社會的快速發展而逐漸向世界級水平邁進,但是在教育教學實踐中,大部分教師受制于傳統教育思想,依然沿用傳統的教育模式開展具體的教育實踐活動,這與當代教育發展理念相悖。作為教育者,一直以來的目標都不只是傳遞學習內容,而是幫助學生成為學習者。因此,教育工作者們致力于研究一種積極的教學方法改善學生的學習態度,把學生從表面學習者變成深度學習者,讓他們在日后的工作領域推廣他們的價值。
土木工程作為涉及方方面面的知識和技術的系統工程,隨著工程結構越來越大型化、復雜化,超高層建筑、特大型橋梁、巨型大壩、復雜的地鐵系統不斷涌現,土木工程的實力也逐漸演變為社會實力的象征。在早期,土木工程行業是從吸取失敗教訓的經驗中發展起來的。從17世紀開始,以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來,逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學等作為土木工程的基礎理論的學科。此后,在工程中合理應用力學,不僅可以提高工程的安全性能,還可以保證施工結構的完整性和明確性。力學課程作為土木工程專業的理論基礎,在傳統的教學課堂中以課本為中心、以教材為標準,重視教師的教學過程,輕視學生的學習過程。在這樣的教學模式下,學生缺乏學習積極性。近年來我?;A力學的教學學時在大幅度減少,為保證教學質量,采取有效的教學措施,包括有啟發式教學、多媒體教學、實踐教學,從而達到學生的“厚基礎”。在土木工程專業力學課程的教學中,真正做到以學生為主體,建立良好的教學模式,是提高教學質量的關鍵,也是教研方法多面化的體現。(1)啟發式教學:由于力學教材中的理論知識都是經過實踐總結出來的,因此教師在授課時把抽象的概念、理論與工程實際聯系起來,擴大教學信息量及知識面,給學生留出充分的思維空間,最大限度地激發和培養學生的學習能力和學習興趣。在教學過程,抓住關鍵問題,附加提問式教學,以激發學生充滿求知欲的提問,形成問題的情境,引導學生充滿主動思考學習,各抒己見,達到“舉一反三”的成效,最后共同得出結論。(2)多媒體教學:力學課程的公式推導較多,并且有大量的圖形,利用傳統的教學手段雖然有利于教與學的互動,但是推導過程和繪圖占用了大量時間。因此,合理利用多媒體教學可以使傳統教學中抽象枯燥的概念變得生動具體,既激發學生的學習興趣,又提高了教學效率。但是,多媒體教學只是輔助的教學手段,需要與傳統的教學手段有機結合,共同參與教學過程,才能達到良好的教學效果。(3)實踐教學:實踐教學是鞏固理論知識的有效途徑,它能使學生獲得最直觀的感性知識,通過一些形象的感性材料加深學生對力學學習的印象,把書本上的理論知識和實際事物聯系起來,這既有助于加深對所學知識的理解,又可以培養他們的獨立探索能力、實驗操作能力和科學研究的興趣。
隨著力學的教學方式方法的不斷改進,考核環節作為學生課程學習的有效督促手段,也應當改變傳統“一考定成績”的考核方式,建立一個有效的考核評價體系,以最大限度地發揮考核的效果,對培養高素質人才起到了事半功倍的作用。本文針對目前土木工程力學課程考核中存在的問題,提出了過程化考核方式。
目前,哈爾濱工程大學與英國阿伯丁大學合作辦學以建立土木工程專業學生扎實的知識體系,開闊多元化的國際視野,在一定程度上可以滿足我國受教育者日益增長的多樣化教育需求。中外合作辦學是通過引進國外先進的人才培養方式,拓寬人才培養途徑,也是促進學科專業化,特別是薄弱學科的建設,豐富教育供給,為社會發展提供智力支持和人才保障。在與阿伯丁大學合作辦學過程中,引進優質的教育資源、教育理念、教育內容、教學方法和人才培養模式,增強辦學活力,有助于積極推動我國教育體制和辦學體制的改革,促進教育對外開放。由于當前過程化考核還存在一定的局限性,比如過程化考核更多地采用了即時的評價方式,其評價的過程和程序可能無法做到規范,且過程化考核貫穿于學習和教學過程的始終,因此考核的強度比較難以把握。為在教學中更好地實施過程化考核,筆者特別學習了阿伯丁大學的考核經驗,已借鑒阿伯丁大學過程化考核體系。
針對“工程材料基礎”“流體力學”和“工程分析與方法”這三門課程,阿伯丁大學有以下過程化考核方式。
采取2篇課程論文和1.5小時在線考試的持續評估方式。其中2篇課程論文占最終成績的20%,在線考試占最終成績的80%。在考試結束后還有一項反饋機制,即:(1)個人反饋將在提交截止日期后的2周內通過線上報告的形式向學生提供所提交的課程作業報告;(2)在考試結果公布后的2周內開展一個關于考試表現的反饋會議。
流體力學的總成績將基于兩個課程評估:(1)第三教學周的期中測試,評估前2周所學知識點,占總成績的20%。(2)期末考試,占總課程成績的80%??荚嚨男问綖樗牡烙嬎泐},要求學生將方程式和數據附在試卷上。另外,對學生進行監控是必不可少的,將在教程和實驗課程中監控課程出勤率。(1)連續缺勤10個工作日;(2)無正當理由缺席2個小組教學課程(如輔導課、實驗課、任何其他預計出席并可以監控的活動);(3)未能在規定的截止日期前提交教程的總結性課程評估(如課堂測試、實驗報告、形成性論文)。有以上任何一種情況的學生都將無法參加期末考試。
工程分析與方法最終的成績由2個報告決定:(1)使用Matlab進行常微分方程的數值解做相關的問題解決;(2)使用Matlab進行偏微分方程數值解做相關的問題解決。兩份報告各占總成績的50%。
過程化考核的模式貫穿整個阿伯丁大學的教學過程,在每個學習模塊結束后以不同的方式對學生進行考核。結果發現,通過了解學生的學習效果,能更好地改進課堂教學的方式,從而調動學生學習的積極性。
在教學過程中如何進行合理的考核并通過考核提高教學效果,是很多教育工作者探索和實踐的重要工作。傳統的課程考核重課本、輕實踐,重知識、輕能力,重結果、輕過程,重對學生的測試、輕課程自身的建設,這不利于學生能力的養成,也不利于課程的建設和發展[1]。課程考核是測試學生對學科知識掌握程度的一種很好的方式,通過考試不僅可以檢查學生的學習情況、評價課程教學效果、反饋課程教學信息,還有引導學生學習和激勵學習的作用。目前大多數課程都是通過期末考試這一次性考核來評測學生的學習情況,隨著大學生學習自覺性的不斷降低,這種考核模式暴露出一些弊端。由于期末考試的成績所占比重往往很大,導致多數學生對期末考試的重視程度遠遠高于平時的學習,大部分學生養成“考前突擊”的習慣,期末考試考什么學生就學什么,這樣就從學習思想上給學生一種錯誤的引導。這種缺少考核反饋機制的考試,僅僅起到一個考評的作用,并不能很好地引導學生學習,也不利于教師進行課程分析與提高教學質量。而過程化教學考核模式,就是打破傳統的期末考試“一考定成績”的模式,在課程過程化考核實施中,突出在課程中學生學習的過程化、教師教學的過程化,以及課程成績測評的過程化[2]。在教學過程中的各個環節,讓學生參與其中,并結合教師對每名學生的評價進行自我分析,找出某一個環節存在的不足,真正實現以學生為主體、以教師為主導的課程教學理念,充分調動學生學習的熱情,充分發揮學生學習的主動性。
要完善考核制度,不僅需要關注學生日常出勤情況以及課后作業、課堂筆記完成情況的分數評定的累加,還要重視對重點單元的考查以及課堂重點內容的隨堂測試,同時也需要對每個重點內容進行綜合性考查,以全面了解學生掌握情況。土木工程力學課程通過課前搜集資料實例、整理文獻、小組討論、隨堂測試等方式橫向考查學生掌握情況,并完成土木工程力學課程的首要任務“是什么”的目標??v向又通過課程結束后給出的一個綜合性研究課題來提高學生“自我學習”“分析研究”和“探索運用”的能力,從而達到課程第二階段“怎么學好”的目標。
考核指標應當明確重點,形式具體,還應當開展考核,注重實踐。將土木工程力學課程劃分單元,學期計劃為每個單元設計一個考查重點,例如單元一:理論力學的教學方案設計下,作為學生接觸到的第一門專業性課程,較為陌生,需要通過課前討論、小組匯報來全面提高學生的自我學習能力與調查研究能力。單元二:結構力學的教學方案設計下,在學生已經具備了一定的調查研究等能力的基礎上,組織學生以小組為單位撰寫實地考察土木工程相關的實例研究報告,培養實際探索能力與工程應用能力。
在課程考核中,學生往往處于被動的地位,對于過程性考核,我們的重點應該放在如何正確地開展多元化考核。在這個過程中,我們往往面臨著對考情模糊不清、沒有形成行之有效的考核體系等問題。我們無法確定在考核過程中有多少進步,不能明確地把握考核的標準,而這些也影響了考核的結果。所以老師在考核過程中應該時常給予指導,并提供相應的評分細則,評價方式可以包括學生自評、小組討論,還應該包含考核組,對老師和學生考核過程中出現標準不統一的情況提出異議。
無論是從考核的方法還是價值取向上看,過程化考核都具有全面、及時、深入和可持續的優點。(1)全面:過程化考核既注意標準又注意過程,不試圖用刻板的標準衡量學生,而是通過學生在學習過程中的表現判斷學生的學習質量,有利于激發學生的學習動力和樹立自信心。(2)及時:過程化考核是與教學同時進行的共時性考核,有利于及時肯定學生的成績并發現存在的問題,從而及早改錯糾偏。(3)深入:傳統的考核只能測量可量化的、相對而言淺層次的學習效果,而過程化考核可以深入學習的不同方面和不同層次,可以從不同的視角對學習進行描述和評價。(4)可持續:過程化考核的可持續性在于它貫穿學習的始終,在學習之前、之中、之后都不間斷地進行著,成為促進學生學習和終身發展的重要手段。由此可見,過程化考核可以實現教師和學生在課程學習中的全過程互動,從而達到對土木工程力學專業人才所要求的培養目標[3]。
在教學過程中,如果有來無回,只有輸出信息而沒有反饋信息,就無法對教學過程進行有效的控制和調節[4]。在阿伯丁大學的過程化考核中,對反饋機制的重視度并不是很強烈。因此,我們在吸取阿伯丁大學教學過程化考核的基礎上強化高質量的反饋信息,如形成性學習評估,能夠幫助學生更好地自我糾正。形成性學習評估是指“提供關于學生成績的信息,允許教學和學習活動根據學習者的需求進行改變,并認識到反饋對學習的巨大好處”。因此,形成性評估允許教師監督學生,并在必要時進行干預,但也為學生提供了發展自我評估技能的機會,從而通過更好地認識自己的優勢和弱點來監督自己[5]。
針對教學評估的形成和反饋機制的強化情況,需要改革三個方面的問題。
要求學生提交自我評估。評估結果指的是學習什么是重要的、什么是真實的和有價值的。然后教師就此自我評估提供反饋[6]。在學生嘗試評估之前,提供大量記錄在案的反饋給學生,如“經常發生的問題”列表;學生在剛剛完成評估時最容易接受反饋。在學生提交作業進行評估時,向他們提供的反饋可能包括一份講義,概述與先前學習者隊列顯示的與已知困難相關的建議,并輔以課堂解釋。
教師需要提供客觀測試,讓學生單獨評估他們的理解,并與自己的學習目標進行比較,但不是與其他學生的表現進行比較。讓學生有機會選擇學習的深淺難度,并提供大量自我評估的機會,鼓勵形成支持性的學習環境。
在課堂上提供動態反饋,學生在課程結束時根據一項小型評估任務可以匿名提交反饋,這些反饋將成為下一堂課的教學方向。并且讓學生在提交作業時便提出他們想要的反饋,為學生提供自我評估和反思學習的機會。這些反思的記錄提供了有關學生評估自己學習的能力的信息。根據這些信息可以進行分析,以便對之后的教學重點進行改進。
力學課程建設是土木工程發展的重要環節,過程化考核方式的改革對提高學生學習土木工程力學的主觀能動性有較大的促進作用。在過程化考核改革實施過程中,尤其要注意按需分配教學資源和時間,并在“教學—過程化考核—自我評估與反饋—再教學”之間形成有機的良性循環,使教師的教學和學生的學習不斷趨于高效。