“定位”式课堂签到对工程教育认证持续改进的启示——以“化学反应工程”课程为例

刘恩周，赵帅南，赵彬然

（西北大学 化工学院，陕西 西安 710069）

一、研究背景

长期以来，西北大学十分重视工程教育专业认证工作，以学生为中心的教育理念、产出为导向的教育体系、持续改进的教育质量观已经受到师生的广泛认可［1］。2021年，学校要求各专业对标教育部《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》和专业认证（评估）标准等开展人才培养方案修订工作。按照《西北大学关于修订本科人才培养方案的指导性意见》等，化工学院以毕业要求的制定、落实和评价为主线，以产出评价机制建设为底线，面向区域经济发展和行业产业需要，进一步校准、系统优化了专业人才培养方案。虽然课程体系、毕业要求、培养目标相互统一，但如何确保学生取得特定学习效果，需要形成“评价—反馈—改进”的机制，这是保证教学质量的关键。

2021年化学工程与工艺专业通过了工程教育认证，成为专业建设和人才培养的新起点，只有必须坚持持续改进工作，教学质量才能不断提升。如何获得改进的灵感，需要专业教师在本科教学方面多投入精力，勤于思考，敢于创新与实践。本文以化学工程与工艺专业“化学反应工程”课堂教学过程管理为例，将传统课堂签到升级为“定位”式签到，通过关联学生学习效果与课堂座位动态演变之间的关系，揭示了以教师为“空间中心”的成绩分布规律，分析了“定位”式签到结果对教学工作的启示，提出了相关改进措施。以期通过改进，切实以学生为中心，提升工程教育认证工作实效。

二、“化学反应工程”课程简介

“化学反应工程”是化工等专业的核心课程，主要运用化学热力学和动力学知识，结合反应器中流体流动、混合、传质和传热过程，对实际反应过程进行解析，完成反应器的分析与设计，实现反应过程最优化。通过学习应使学生掌握反应器中化学反应和三传之间的关系，并能结合物料衡算、热量衡算和宏观动力学方程进行反应器的建模、设计和优化，培养学生运用工程方法分析和解决复杂化工问题的能力。

三、课堂考勤过程的不断改进

课堂考勤是重要的教学管理环节，是学生平时成绩评定的重要依据。2017年之前，“化学反应工程”课程考勤主要依靠点名，但点名会占用较多课堂时间，尤其当学生人数较多时，往往得不偿失，甚至影响教学进度。此后通过照相很快获得学生落座的照片，课后依靠电子照片进行考勤，但将学生与其“样貌”一一对应需要花费很多课后时间。随着高校信息化建设不断完善，多样化的“互联网+”课堂考勤方式不断涌现，比如基于近场通信技术（NFC）、二维码、蓝牙、人脸识别技术等的签到方式［2-3］。但上述考勤方式需要进行大量系统开发及数据维护工作，获取的仅仅是信息化数据，缺乏挖掘价值。因此，需要思考更加合理、有效、实用的课堂考勤途径。

结合长期实践效果和现实教学条件，2018年起“化学反应工程”课程对传统考勤方式（纸上签到）进行了简单创新，通过了解授课教室座位布局，设计如表1所示的课堂出勤表，学生落座后逐一将姓名填入对应位置，这种“定位”式签到与“互联网+”课堂考勤方式一样，几乎不影响教学时间，不仅可以实现快速考勤，而且可以准确获得每名学生的座位“轨迹”，有利于了解学生的学习状态，并能基于签到结果对学生课堂学习过程进行关注，为持续改进提供依据。此外，借助签到结果可以快速熟悉学生，便于课堂交流。

表1 第1周学生签到结果

四、学习效果与其座位动态变化之间的关系

以2018级化学工程与工艺专业课程学习为例说明“定位”式课堂签到的实施效果。该班共计45名学生，授课教室每排可容纳11名学生，理论上只需要5排座位即可容纳所有学生。表1至表4给出了全班学生第1、第2、第3和第7周的落座位置（其中，第1周39号学生请假，第3周4号学生请假），为保护学生隐私，本文用数字表示学生。由表1可知，第1周学生分散在前七排，其中第六、第七排共有8人，第一、第二排共有14人；第2周起第七排无学生，第六排有4人；第3周起第六、第七排均无学生，第一、第二排人数增加至19人，随后教学周学生均坐在前五排听课，相对比较集中，形成了良好的课堂教学氛围。可见，“定位”式签到不仅可以实现准确快速考勤，而且通过核对签到表中的空白与教室中的空位，可以有效防止代签，关键能够督促学生主动向前排移动，具有无形的约束效果，有利于营造良好的课堂学风。

表2 第2周学生签到结果

表3 第3周学生签到结果

表4 第7周学生签到结果

“化学反应工程”课程知识点较多，课程始终鼓励学生对知识点进行理解，关注对复杂工程问题的解决能力，因此在期中考试形式上进行了创新，采用前一小时开卷，后一小时闭卷的形式，目的是避免考试成为学生记忆力的比拼，防止死记硬背。这种考试方法导致学生成绩出现两极分化，本文将学生考试成绩与“定位”式签到结果进行了关联，对产生这一现象的原因进行了简单分析。

表1至表4中浅灰色标记的学生成绩为100分，深灰色标记的学生成绩低于60分，统计发现，成绩等于100分（3、5、7、11、14、16、20、29、32、36）和低于60分（4、10、15、21、22、23、24、25、37、41）的学生各10人。从第1周开始，浅灰色标记的10位学生座位靠前，深灰色标记的10位学生座位靠后。从第七周的“定位”结果可明显看出，浅灰色标记的学生均坐在靠教师最近的位置，深灰色标记的学生基本上都远离了教师（教师在讲台右侧），形成了显著的两极分化，本文将这种现象称为“定位”效应，即以教师为“空间中心”的成绩分布现象。通常喜欢学习的学生一般都坐在前排，经常与教师互动，远离教师的学生缺少学习兴趣或信心，长期脱离教师视线，缺少关注，成绩往往不理想。

表1至表4中20个学生座位好像随机分布，无明显“定位”规律，实际上：（1）第一周上课时学生已经找到了适合自己的“定位”，即爱学习的学生大多数积极向前就座，喜欢后排就座的学生始终不喜欢坐在前排。同时也说明课程本身没能吸引后排学生积极向前排移动，座位“轨迹”改变不明显，这需要反思课堂教学内容、讲授方式，甚至教师教学魅力等。（2）座位靠前或靠后与成绩之间没有必然联系，比如29号、36号学生在第四排出现概率高，10号学生在第二排出现概率高，然而成绩截然相反。（3）从座位“轨迹”可以发现学生缺少班级内部交流，感觉有块“磁铁”使7号和16号，5号、14号和20号，25号和41号，21号、22号和23号学生形影不离，可能大三学生已经形成了自己的“学习”圈。这也可能与宿舍环境有关（本文没有研究学生成绩与宿舍之间的关系），相信这些课堂签到结果能为学生工作提供信息支持。

按照工程教育认证要求，课程需要重点关注深灰色标记的10位学生，经过课堂主动交流、鼓励等，期末考试中4号、10号、15号、21号、22号、23号、24号和25号分别获得68分、91分、88分、74分、67分、74分、80分和69分，基本达到了课程有关教学目标。但37号和41号学生期末考试成绩均为57分，仍需要持续关注。

五、“定位”式课堂签到的启示

虽然“定位”是动态变化的，但多数学生座位变化不大。第一次上课，学生座位分布似乎已经与学习成绩之间建立了联系，说明学生对新课程的学习态度在上课之前已经基本形成，表1中第六、第七排的8位学生，或许存在“观望”的心态，但“定位”式课堂签到的实施，使8位学生逐渐“前移”。同时前排就座的学生并没有“后移”，随着时间推移，学生最终在教室都找到了适合自己的“定位”，甚至长时间固定不变。

学生座位的动态变化过程，一方面，体现了课程或授课教师对学生的吸引程度（可以预测：同一课程主讲教师不同，或者由同一教师主讲不同课程，“定位”结果可能有差异）。如果学生都往后排坐，就要思考课堂教学是不是出了问题，或课程内容不足以吸引学生，或授课方式不合适等，无论何种原因，必须思考改进的策略。另一方面，有些变化需要引起警觉，若学生由前排逐渐转移到后排，就需要加强与学生的鼓励式互动交流，了解学习困难，解答疑惑，让学生感受到教师的关心，重燃课程学习的信心。可见，“定位”式课堂签到可以为教师提供有“温度”的信息。相较于单纯的提高出勤率，课堂考勤更需要挖掘学生“定位”轨迹背后的信息，并与学生课程学习效果建立关联，进而改之。

六、持续改进建议

工程教育专业认证关注的是所有学生是否达到了毕业要求，首先必须及时找到需要关注的学生。基于本文的考勤方式，借助中期考试或考核，关联学生学习效果与教室“定位”关系，及时找到需要关注的学生，并尽可能主动与学生开展互动，提高学生的学习兴趣及信心。最重要的是通过关注学生找到课堂教学存在的问题，是否内容太难，或进度太快，等等，有则改之无则加勉，这才是持续改进应该具有的态度。此外，为减少“定位”效应，教师应加强课堂“走动”，离开讲台走到最需要的地方去，精准互动，提升关注学生课堂学习参与度。当然，如果所有学生往前坐，甚至占座、抢座，导致“定位”轨迹与学习效果之间没有规律，可以说课堂学习氛围、学习效果将产生质的飞越。

课堂考勤仅是教学过程管理的策略之一，不是最终目的。最重要的是能够通过教师个人及课程的持续改进留住学生的“心”，使所有学生达到课程教学目标才是最终目的。当然，“定位”式课堂签到方式对于在线学习、实践教学等方面存在一定的局限性，仍需探索更好的途径。