基于反饋機制的高校專業課程教學方法研究

樂洋 江暢

摘要：目的：教學系統的核心功能在于通過反饋進行教學活動的監測與調整，而傳統教學模式下相關反饋機制具有局限性，尤其是難以直接、高效地收集學生反饋信息。文章以地圖制圖學課程為研究對象，探討高等教育背景下，如何通過優化反饋機制來強化專業課程的教學效果。方法：發展一套基于統計分析的教學反饋處理辦法，以期為教學方法的持續優化提供科學依據。結果：這有效揭示了教學實踐中的正反饋與負反饋模式。正反饋集中體現在實踐操作與理論相結合的教學環節，表明這種教學方式深受學生歡迎且有利于知識掌握。相反，負反饋主要指向理論教學的抽象性和復雜性，指出學生在理解基本理論概念時遇到的挑戰。結論：文章不僅證實了統計分析法在識別教學效果影響因素方面的有效性，也為后續教學策略的調整提供了明確方向。

關鍵詞：反饋機制；高校；專業課程；教學方法；方差分析；調查問卷

中圖分類號：K90-4；G642 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）09-00-04

0 引言

反饋原理是自動控制理論的基本原理，任何系統只有通過反饋信息，才能構成一個閉合回路，實現有效控制從而達到目的。“反饋”這一概念涉及將一個系統的輸出返回至輸入端，并與初始輸入進行比對的過程，該過程可細分為正反饋與負反饋兩類。正反饋情況下，產生的結果對進程具有增強效果，即產出反過來增強了產生它的過程，此處的反饋信息并不限制控制環節的活動，反而促進了這些活動的擴張。相反，負反饋則是結果對進程產生約束效果，即生成的輸出對原有的進程施加抑制作用，反饋信息與原始控制指令作用方向相悖，故而能夠校正并平衡控制指令所帶來的效應。

從系統論的角度來看，教學是一個由老師、學生、教學內容、教學手段（包括教學方式方法、教學設備等）四大因素構成的系統。教學系統同樣存在反饋。反饋是教學系統管理的基礎，一個合理的教學系統是在反饋的基礎上監測和調節的。老師是教學系統中的控制器，在教學過程中，老師既輸出知識信息，又輸出控制信息。作為被控制對象的學生對這種信息的反應通過外在的形式反饋給老師，這就是學對教的反饋。正確運用反饋，可以優化教學狀態，取得更好的教學效果，反之則可能影響教學系統的功能［1-2］。目前，反饋理論被廣泛應用到基礎教學過程中，如語言教學［3-4］和體育教學［5-6］，而在高等院校的專業課程教學中應用較少。本文以地圖制圖學課程為例，應用統計分析法研究課程教學方法的反饋機制。

1 構建地圖制圖學課程教學方法反饋機制

地圖學是對地球空間信息進行抽象、概括、表達和傳輸的科學。20世紀90年代以來，隨著信息科學的不斷發展，地圖學的理論基礎、使用方式等發生巨大變革，不斷有教育工作者對地圖制圖學課程進行教學改革，使其更好地適應科學技術的發展趨勢和社會需求。尹章才提出了基于資源與環境學科平臺的地圖學教學模式［7］，李晶提出了地圖制圖學課程“四位一體”的教學模式［8］，李東穎等借助MOOC集結思想幫助學生掌握地圖學知識［9］。傳統教學改進主要從教材體系、教學內容、教學方法等方面入手［10-13］，而對教學對象的反饋機制研究較少，僅通過作業、實驗、座談等方式獲取反饋信息，信息量較少，任課老師難以有目的地系統修正改進后的教學方法。如何構建教學方法的反饋機制，如何有效利用反饋信息強化教學效果，如何不斷改進教學方法等，是目前地圖制圖學課程改革中迫切需要解決的問題。

基于教學系統的特點，本文結合課程中新教學方法［14］的實施特點，構建了如圖1所示的地圖制圖學課程教學方法反饋機制。一是確立教學目標，布置基于自主學習的大型作業題目，提煉其所包含的知識點；二是構建評價指標，以學生為主體，針對新教學方法構建多維度評價指標；三是設計問卷題目，根據評價指標設計問卷題目；四是實施問卷調查，基于調查對象的個人信息，對問卷進行統計分析；五是改進教學方法，根據反饋結果改進教學方法；六是完善教學方法反饋機制。

確保教學成效的評估關鍵步驟涉及統計分析的應用。課程團隊依托統計學原理，系統對比近年來采納的新教學策略的成效，旨在為教學改良的導向及其實效性的增強提供科學依據。為了提升分析數據的精確性、可信度及應用價值，便于對照，教育團隊采用了一套標準化的統計程序和工具。只有將能夠反映數據平均水平的平均數與能夠反映數據特殊情況的標準差以及統計分析方法三者有機結合，運用到教學方法反饋機制中，對教學方法改革進行全面、準確的統計分析，才能提供更詳盡、更全面、更準確、更有價值的數據統計分析資料。

2 地圖制圖學課程教學方法反饋機制研究

2.1 調查方法

為了及時獲取學生對新教學方法的反饋信息，分別對本校地理信息系統專業和測繪工程專業的2011級、2012級及2013級學生進行問卷調查。共發放調查問卷292份，回收問卷292份，有效問卷290份。因此，筆者提取290份問卷分析調查研究結果。將相關信息輸入SPSS 19統計軟件。為了便于錄入數據，以標簽概括各項問題，如表1所示，下文分析同此。

2.2 研究結果分析

2.2.1 學生基本信息對新教學方法接受程度的差異性對比

由于調查持續了三年，主要針對不同生源地、不同性別的學生，所以課程團隊以生源地、入學時間和性別因素為分類變量，分析學生接受程度教學方差［15］，以探究實施新教學方法的過程中，各因素對學生接受新教學方法的影響。在以下所進行的分析中，課程團隊取顯著性水平α=0.05。由表2不難看出，生源地和性別輸出的P值＜0.05，對新教學方法接受程度都具有顯著性影響。但生源地對新教學方法接受程度的影響大于性別對新教學方法接受程度的影響，而入學時間對新教學方法的接受程度沒有影響。

2.2.2 學習的動機與態度對新教學方法接受程度的影響

將調查問卷中的11個因素分別劃分為學習態度和學習動機兩類，筆者以學習態度和學習動機為分類變量，對學生接受新教學方法的程度進行雙因素方差分析，以探究實施新教學方法過程中各因素對學生接受新教學方法的影響。在以下所進行的分析中，課程團隊去顯著性水平α=0.05。具體分析結果如表3所示，學習動機對新教學方法接受程度具有顯著性影響，而學習態度對新教學方法接受程度不具有顯著性影響。因此，學習動機明顯的學生更容易接受新教學方法。

2.2.3 學生存在的問題

在“學生參與度低”“小組同學不配合，缺少自我學習組織者”“學生和任課老師有代溝，溝通交流比較困難”“時間不充裕”“自主學習過程中存在惰性，缺少動力”“題目涉及的知識點過多，要求過高”“查閱資料困難”“其他”這8個問題中，最應關注“自主學習過程中存在惰性，缺少動力”和“查閱資料困難”這兩項，其個案比例高達100%，說明所有學生都遇到了這兩個問題。超過半數的學生遇到的問題是“學生參與度低”“小組同學不配合，缺少自我學習組織者”“時間不充裕”“題目涉及的知識點過多，要求過高”，如表4所示。再結合前面每個學生都遇到的“自主學習過程中存在惰性，缺少動力”和“查閱資料困難”這兩個問題，說明學生自主學習時遇到的問題主要源于學生自身，其中涉及團隊合作能力、文獻檢索能力及學習執行能力。從學習態度和動機入手，比較不同類型學生存在的問題，如表5和表6所示，可以發現學習態度差和學習動機弱的學生的團隊合作能力、文獻檢索能力及學習執行能力分別低于學習態度好和學習動機強的學生。

2.2.4 教學方法改進分析

筆者從教學形式、教學效果影響因素、教學改進及新教學方法考核比例四個方面進行問卷分析。由圖2可知，學生喜歡的教學形式主要為相互作用的方法和實踐的方法。學生希望通過實踐獲得知識，通過團隊合作交流化解實踐中的困惑，而以教師為中心的方法以及個體化的方法都因缺乏互動而不受歡迎。影響教學效果的主要因素是學生的學習態度，隨著教學方法的不斷改進，影響教學效果的教學方法與手段所占百分比逐漸減小。從2013級開始，課程考核方式變為開卷考試，自主學習環節的分數占比提高。因此，閉卷考試的2011級和2012級學生將期末考試方法列為教學改進的主要方面，而2013級學生關注自主學習環節，期望從中得到更大的提升。各個年級的學生普遍希望自主學習成績占比為40%～60%。

3 結語

反饋是教學系統的基礎，教學系統中的老師不僅是知識的傳輸者，還是學生反饋信息的聆聽者，要在解決學生專業知識問題的同時，教會學生自主學習的方法。但在傳統模式下，教師難以獲取學生學習方法上的反饋信息。本文以地圖制圖學課程為例，引入自動控制理論中的反饋原理，構建教學方法反饋機制，并利用方差分析的方法進行反饋信息研究，研究表明大多數學生傾向于教學改革。其中，生源地差異和學習動機對新教學方法實施有較為顯著的影響，性別對新教學方法實施影響較弱，而入學時間和學習態度并不影響新教學方法的實施。學生在團隊合作、文獻檢索及學習執行等方面普遍存在問題，學習動機強或學習態度好的學生在這三方面的問題弱于學習動機弱或學習態度差的學生。因此，新的教學方法應基于學生的差異性分層次設置學習目標，注重交流合作與實踐，培養學生文獻檢索能力與團隊合作意識，從而提升學生的學習執行能力。結果表明，構建反饋機制有助于量化分析新教學方法的效果。綜上所述，在高等院校的專業課程教學中應用反饋機制，不但能及時獲取學生的反饋信息，還有助于不斷改進教學方法。

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基金項目：本論文為2019年度教育部第二批產學合作協同育人項目“新工科視閾下的在線開放課程建設研究”成果，項目編號：201902156001

作者簡介：樂洋 （1980—），男，博士，講師，系本文通訊作者，研究方向：電子信息理論與應用；江暢 （1978—），女，博士，副教授，研究方向：遙感科學與技術。