融合信息技术，探索军队院校力学课程的形成性考核模式1)

邓 辉 陈少昌 易文彬 张志宏 孟庆昌

**(海军工程大学基础部力学教研室，武汉430033)

†(海军工程大学电子工程学院电子技术教研室，武汉430033)

力学课程作为军队院校的一门学科专业基础课，是海军生长军官高等教育众多专业课的专业背景模块必修课程，是一门集理论与实用性为一体的课程，起着连接基础课与专业课之间的桥梁作用，既需要学生能够掌握与军事武器装备密切相关的力学知识，又需要学生能够学会和领悟应用知识和方法分析与解决实际问题的能力。据前期调查研究，力学课程虽集理论与实用性为一体，但由于其概念抽象、公式繁多、推导复杂等特点使得众多高等院校的力学课堂仍主要采用“以教师为中心”的教学模式，学生长期处于一种被动接受的学习状态，学习积极性低，自主意识、学习能力等得不到有效提高，教学效果不太理想[1-2]；而军队院校力学课程与地方院校力学课程在教学理念、教学内容以及教学模式方面均大体相同，只是由于授课对象、培养目标的差异，使得在教学设计中除了工程应用外，更偏向军事应用，教学目标更偏向实战化需求。但无论是地方院校还是军队院校，革新传统的、陈旧的力学课程教学观，迫在眉睫！

近年来，我校力学课程课题组齐心致力于开展“以学生为中心”、“以应用为导向” 的力学课程教学模式改革，前期颇见成效，但终结性考核占比80%的考核模式使得教、学、评不一致，成为教学改革路上的一大障碍；同时，原有的考核模式主要为纸质测评，过于狭窄单一，虽能够检测学生的知识学习情况，却无法真正考核学生的能力素养，更无法实现在整个学习过程中以考核促学习、以考核促发展的初衷，极大地影响了学生的学习热情，从而制约了教学改革的实施，很多先进的教学理念和方法无法真正落实[3-4]。

时代在变迁，知识核心时代正在逐步走向核心素养时代。2018 年，根据国家教育部的新时代高教40 条，结合新时代办学思想，我校致力于开展以学生为中心、以能力培养为导向的考核模式改革，加大形成性考核占比，引导全校师生树立全过程的考核观念，并鼓励全校教师根据自身课程特点，探索与实践知识和能力考核并重的多元化评价体系，对学生的全过程学习进行监督、测评与激励。学校这一改革导向，给众多课程的教学改革前进之路赋予了新的活力与动力，促使许多先进的教学理论、方法得以更好地推动落实。

1 改革初衷

由于不同课程专业类型、知识体系、培养对象等不同，使得各门课程考核模式各具特点、差异较大。如偏理论性强的数学、物理等基础课，大多教师常用的形成性考核模式为阶段性的发放纸质试卷进行测评，这种模式虽比终结性考核能更全面地测评学生全过程的知识学习情况，但由于狭窄单一的考核方式和过于明显的考核目的，极易造成学生的负面抵触情绪，不利于学生学习兴趣的培养及学习潜能的激发；同时，这种考核模式更侧重于知识的考核，而非能力的评价，无法实现能力的激发与培养，违背了形成性考核改革初衷，不能称之为真正的形成性考核。形成性考核虽是指对学生在整个学习过程中知识学习、能力培养的全方位监督、测评与激励，但其初衷仍是以评促学、以评促教，从而教、学、评一致；其目的是倡导借助观察、分析、记录并评价学生整个学习过程的知识、能力等，从而鼓励推动学生学习，打造学生核心素养。

在早期，要对学生整个学习过程的知识学习情况、能力培养情况进行监督、评价和激励，从而落实全过程的形成性考核可以说较为困难，但今时不同往日，教育部《教育信息化十年发展规划》(2011年-2020 年)指出“建设智能化教学环境，提供优质数字教育资源和软件工具，利用信息技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学，鼓励发展性评价，探索建立以学习者为中心的教学新模式，倡导网络校际协作学习，提高信息化教学水平。高等教育全面进入教育信息化的关键在于高校教师拥有应用意识，在于开发适用于高等教育的应用模式”，可见如今的时代，是教育信息化时代，雨课堂、超星学习通等信息化教学平台，钉钉、腾讯会议等信息化互动平台，军职在线、学堂在线等信息化教学资源遍地开花，而这些正是全面落实高等教育形成性考核的一把利器；如何在军队院校中充分发挥信息技术的优势，关键在于军队院校一线教师拥有应用意识，在于探索与实践适用于军队院校的应用模式，从而形成一套适用于军队院校各门课程的形成性考核模式[3]。

2 实施过程

为了能在我校流体力学课程中开展以学生为中心、以能力培养为导向的形成性考核，特对地方大学相关课程的形成性考核实施方式进行了调研，如以清华大学为代表的地方高校，其形成性考核主要使用了雨课堂信息化技术教学平台，在课上和课下整个教学过程均使用雨课堂信息化教学平台进行教与学，全程使用雨课堂进行知识和能力的测评。但是，与地方高校相比，军队院校由于其保密管理及军事应用等特点，使得教师使用信息化教学平台和资源，实施以能力测评为导向的形成性考核更为特殊和复杂，因此，我校力学课程课题组成员依据军队院校力学课程特点，寻求知识学习和能力培养的平衡点，探索与实践适合于军队院校特殊性的力学课程形成性考核模式，仅在教学前、后使用雨课堂、学堂在线等信息技术进行自主学习能力、知识应用能力、解决问题能力等监督、测评与激励，教学中采用有效教学结构设计传统课堂教学过程，聚焦知识学习目标和能力培养目标，融入以学生为中心，以能力培养为导向的教学活动，让学生全程参与整个教与学[4]。

以我校流体力学课程为例，课程开设共50 学时，7 个章节[5]，终结性考核、形成性考核分别占比60%和40%，其中40%的形成性考核主要是对学生学习全过程中核心素养的关键能力进行培养、激励和测评。根据流体力学课程的特点，又把学生的整个学习过程细分为教学前、中、后三个学习过程；把认知、合作、创新及职业能力等四个关键能力细分为自主学习能力、随堂学习能力、团队合作能力、交流研讨能力、求解问题能力及应用创新能力等，如图1 所示，不同时间的学习过程侧重的能力不同，如教学前侧重于自主学习能力，教学中侧重于随堂学习能力、团队合作能力及交流研讨能力等，而教学后侧重于求解问题能力及应用创新能力等；整个学习过程注重学生知识与能力的测评，更注重学生学习兴趣的激励和潜能的激发。

(1)激励自主，测评预习，预知学情，优化内容。

教学前，利用雨课堂(图2)，针对下次课内容发布以应用为导向的预习任务，并以任务为引导，发布相关预习课件、慕课、微课等信息化教学资源，激励学生在任务引导下开展自主学习，并根据预习情况及任务得分来测评学生自主学习能力[3]。如第二章静止液体作用在平面、曲面总压力的计算，教学前在雨课堂发布了两个以应用为导向的任务，一个是汽车落水后逃生问题，引导学生思考平面受力如何计算及如何安全逃生；另外一个是潜艇坐底问题，引导学生思考曲面受力如何计算及如何预防潜艇坐底。

此外，利用信息技术，教师不仅可以根据学生任务回答情况，测评学生的自主学习能力，且有利于教师预先了解学生学情，从而适时优化下一次课程教学内容，有针对性地在教学中开展教学活动并设计课堂教学过程；另外，教师还可以从学生的回答及学生的研讨中，发现新的问题，拓宽自己的认知，从而提升教学水平，为后续的教学提供更多有力素材。

(2)聚焦目标，设计活动，激励参与，测评能力。

教学中，根据预习情况，预先掌握学生学情，从学生的角度出发，制定可测可达的学习目标，并聚焦目标，按“导言”、“学习目标”、“前测”、“参与式学习”、“后测”、“总结” 六个模块的教学结构设计课堂教学过程，整个教学过程以学生为中心，以应用为导向，以活动为激励，激励中测评，测评中激励，让学生全程参与课堂的教与学。如图3(a)所示，5.3 节边界层分离与压差阻力的学习目标采用了三个可测可达的行为动词：“分析”、“辨别”及“说出”，聚焦学习目标，在参与式学习环节中设计了“随机测试”、“单人挑战” 等教学活动，测评学习目标是否达到，如图4 所示为相应的教学活动展示，“随机测试” 使用随机点名设备，选取学生上台，画出多个物体的边界层分离区域并辨别哪个形状的物体阻力最小，而“单人挑战” 要求每位学生均使用便利贴展示自己的答案，主要测评学生的随堂学习、求解问题能力等，从而教师能及时了解学生的随堂学习情况，并激励学生随时关注、参与课堂的教与学。另外，如图3(b)所示，6.2 和6.3 节关于相似理论的学习目标主要为三个行为动词“写出”、“选取”及“计算”，尤其是最后一个学习目标，要求学生能在课上综合应用所学进行船舶阻力实验结果换算，偏向综合应用，所以在参与式学习环节中设计了“组队挑战”团队活动，要求每组成员研讨交流，每位成员均需用便利贴写出阻力实验结果换算的过程与答案，以正确人数最多的一组获胜，主要激励学生之间合作交流，团队之间你追我赶、积极比拼，测评团队合作、交流研讨及求解问题能力等；为了保证课堂效率及教学效果，无论哪种教学活动都设计有相应的评分标准及活动时间，确保教学活动顺利开展。

图1 形成性考核

图2 雨课堂

图3 课堂教学设计

图4 课堂教学活动

(3)测评作业，反馈引导，激发自信，推动创新。

教学后，学生利用雨课堂上传作业，实现作业的及时反馈，其目的除了测评学生求解问题能力外，更在于通过测评，掌握哪些学生不会、不对、不学，并通过信息技术平台与学生交流反馈，了解这些学生为什么不会？不对？不学？有针对性地去激发学生的自信，挖掘学生的潜能，引导学生巩固并进一步深化学习。同时，对于一些共性难题，利用信息技术手段制作微课，如第二章的曲面受力计算以及第三章的平板射流受力计算，如图5 所示，将自制微课上传雨课堂，帮助学生进行学习巩固。

同时，教师针对多个章节知识的综合应用，利用雨课堂设计并发布“副本任务”，推动创新应用能力培养与激发；如“利用所学流体力学知识解释或求解身边的某个现象或应用”，该任务主要从问题提出是否创新、问题描述是否准确、问题分析是否合理及问题解答是否确切等四个角度进行评分；这种开放思维的任务，鼓励学生发现、分析、解决问题，从而推动学生创新思维发展。整个班级中约81%的学生针对自己感兴趣的话题与教师进行了交流研讨，约30%学生提交的答案含有一定创新思维，涉及“游泳”、“帆船”、“船桨”、“漂流”、“气阻”、“风筝”、“雨天足球”、“导弹外形”、“机翼翼型”、“机翼进气口附面层”等由液体到气体多个方面的流体力学应用；学生、教师的思维在交流研讨中不断碰撞出思维的火花，从而推动创新发展，测评学生的应用创新能力。

图5 自制微课

3 实施效果

为实现对学生学习的全过程进行监督、评价与激励，教师利用微信、雨课堂等平台及时反馈学生各个过程的评价情况，且全程设立风云榜，定期发布，激发学生学习兴趣，激励学生自主学习；同时，实行“称号”制进一步提升学生学习兴趣，学生通过认领翻转任务或课上自荐翻转获取称号，称号越高代表自主学习、交流研讨能力等越强，整个学期约30%的学生获得称号，且12%的学生拥有高阶称号。按每次课算1 次统计，整个学习过程共测评35 次，其中教学前测评8 次，教学中测评16 次，教学后测评11 次，涵盖每章每一个重点知识，且教学后的测评中有2 次测评侧重于创新应用能力，最终形成性考核平均分为76.38 分。

与终结性考核平均分78.13 分相比，两种考核模式的平均分非常接近，且成绩分布也相近，如图6 所示，70 到79 分的人数均最多，基本符合正态分布；据统计，50%的学生形成性考核和终结性考核的排名差异小于20%，可见大多数学生的知识与能力相当；但也有15.3%的学生形成性考核和终结性考核的排名差异超过了50%，这是因为纸质测评的方式仅仅是针对知识的学习进行测评，既不存在全过程的监督与激励，更不存在对多种能力的测评，而通过对学生整个学习过程的形成性考核，以考核促发展，更能够全面、准确地给予每一位学生更综合的评价，更深层次地挖掘出每一位学生的无限潜能，让学生的能力在学习过程中不断提升，让我们的教学更有温度、更有深度、更有广度[6]。

图6 形成性考核与终结性考核成绩分布对比

4 存在的问题与举措

根据前期实践，新的评价方式更好地推动了“以学生为中心”的教学革新，真正实现了以评价促教学发展，促学生发展，让学生愿学！会学！真学！同时，与传统评价方式相比，新的评价方式对教学主体教师和学生带来了前所未有的要求和挑战，使得在实施过程中不断遭遇新的问题，需师生不断研讨交流，齐心协力，寻求解决之法。存在的主要问题和举措如下：

(1)教师少，学生多，教师如何全过程、全方位、全学生的实施形成性考核。

形成性考核要求教师在学生的整个学习过程中给予每位学生综合性的评价，但力学课程一直存在学生过多、教师过少的情况，使得一个教师无法每次课程都关注、关心每位学生的学习过程。

举措：采用增加研究生当辅教或选取优秀学生当辅教的方式；我们前期在实施过程中采取的是不定期选取优秀学生当辅教的方式，并给予一定分数或物质奖励，这种方式既能较好地实施形成性考核，也能从某种程度上起到激励作用。另外，不定期公布形成性考核成绩及排名，让学生清楚明了自己的学习评价，并形成竞争意识，努力进取；当然，如有异议或建议，可随时与教师反馈交流，便于更好地实施形成性考核。

(2)学生知识基础及能力水平层次不齐，如何能确保实施的教学活动覆盖多种能力培养，且学生都有兴趣、有能力参与。

当采用教学活动方式进行部分形成性考核时，既要求学生有知识、有能力参与，更需要学生有兴趣参与，才能确保给予每位学生公正、公平的评价。

举措：教学活动的设计需考虑不同知识、能力层次的学生需求，并带有一定趣味性和挑战性；以分数制或奖励制为激励，并增加组长带领制，可以学生自由组队选取组长，也可以按照宿舍、小班为单位组队选取组长，针对不够积极或能力不足的学生，除了教师引导外，还可以由组长带领并引导，通过团队合作、生生互动等形式，让每位学生融入教与学中。

当然，由于传统考核模式的根深蒂固，在革新的过程中必然会遭遇很多新的问题，但无论是何种问题都将在师生的齐心努力下，变成挑战，变成新的机遇！

未来时代是核心素养时代，是现代化教育时代[7]，作为一线教师的我们，应革新传统的以知识为核心的考核模式，以发展的眼光和思维去探索以能力测评为导向的形成性考核模式，和国家的教育理念、学校的办学定位、学生的需求发展同频共振，为我们国家培养和造就合格的、优秀的海军建设者和未来领导者。