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高校实验环节教育评价改革探索与实践

2023-05-30葛亚明纪纬宋金华

教育教学论坛 2023年14期

葛亚明 纪纬 宋金华

[摘 要] 围绕深化新时代教育评价改革主题,在实验教学环节探索教育评价改革方法,提出建立学生实验学习档案的方法,有效记录和评价学生实验过程情况;建立基础实验免做机制,相应地增加学生自主创新评价;建立实验、科研、竞赛三环节交叉融合评价机制,促进学生独立进行实验实践;开发校企联合实验项目,建立校企联合交互评价机制,提升学生实验的应用性和实用性。实践表明,实验免做机制能够有效推动学生的实验自主性;实验、竞赛、科研相融合的评价,给实验教学带来灵活性;校企联合评价机制可以有效提高学生积极性。

[关键词] 实验评价;校企交叉评价;融合评价

[基金项目] 2019年度广东省重点领域研发计划资助项目“乘用车三元动力电池系统主动安全防控技术研究”(2020B0909030001);2020年度广东省重点领域研发计划资助项目“无模组动力电池系统关键技术研究”(2020B090919004)

[作者简介] 葛亚明(1976—),女,黑龙江勃利人,博士,哈尔滨工业大学(深圳)高级实验师,主要从事控制理论与控制工程研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A[文章编号] 1674-9324(2023)14-0129-04[收稿日期] 2022-10-08

引言

2020年10月,中共中央、国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》,这是新中国第一个关于教育评价系统性的改革文件[1]。在这样的总体方案引领下,各高校开始从课程、专业、学科等角度对教育评价方法进行梳理和改进[2]。本文从实验教学角度对实验环节的教育评价进行探索和实践,从四个方面探讨:建立学生实验学习档案;建立基础实验免做机制;建立实验、科研、竞赛三环节交叉融合评价机制;建立校企联合交互评价机制。

一、建立学生实验学习档案,促进实验过程评价有效实施

实验環节的教育评价,重点是关注学生在实验过程中提出问题、发现问题、解决问题、探究问题的表现情况,捕捉学生在实验过程中的思维发展,有效记录学生实验过程中的进展[3]。从学生进入大学校园开始,就建立学生的个人实验学习档案,记录学生的实验学习过程,每一学期,每一年度,都对学生个人综合评价进行纵向的个人成长对比和横向的集体成长对比。从档案中,可以分析学生的个体兴趣专长和该学生在同一批学生中所占据的位置,更重要的是,可以通过这些数据,分析课程的改进方向,使课程更加满足学生的个体发展需求[4]。实验学习档案以时间轴和能力成长轴两个维度进行记录,时间轴从大一入学开始,能力成长轴大方向分为基础类实验和专业类实验,细节上再对两类实验给出量化评价元素[5]。

基础类实验,注重“打地基”,开课时间一般在第一学年和第二学年,为专业实验做铺垫。基础类实验往往是由不同院系的教师开设,这就需要教师之间进行实验评教沟通,形成统一的打分制,并将评教数据共享。这样有助于专业实验课教师掌握学生的实验基础情况,同时了解实验学习的优势环节和薄弱环节,以便于在专业实验课的开展中,适当调整实验讲解内容和实验操作内容,平衡不同层次学生的需求。基础类实验的能力成长评价标准,可以从实验仪器设备的使用、实验方法的运用熟练度、实验结果分析的理论依据充分度等角度进行量化等级评价,一个等级可细分为三个层次,例如:A等可分A+、A、A-三个层次,并在等级评价后面备注批语,写明差异性的具体因素[6-7]。基础实验学习档案可以从知识层面和动手层面建立。知识层面即对基础知识掌握的牢固程度,通过提问的方式检查学生是否学透彻学明白;动手层面包括动手操作能力、对实验中出现问题的思维角度、将理论应用于实践的能力、验证实验结果可靠性的能力。

专业类实验,注重专业技能的训练,一般开课时间在第三学年和第四学年。实验的能力成长评价标准,可以从对实验项目的全面理解程度、解决问题的思路与方法、综合运用知识的能力、实验结果分析与实验效果评价等角度进行量化等级评价。根据专业课的分类方向,提出不同方向实验的评价标准。学生可以自由选修感兴趣的课程,对于指定选修学生的实验评价,在严格按照量化等级评价的同时要增加能力评价,依据本科课程大纲培养提出的能力培养标准制定评价内容;对于非指定选修学生的评价,可以适当放松评价标准。专业实验学习档案可以从思想层面和专业能力积蓄方面建立。思想层面包括与学生的谈话交流、了解学生的思维变化、学生实验学习的心路历程和心得体会;专业方面包括硬件设计、软件设计、实验任务延伸延展能力、学科交叉知识点的运用能力、实验现象与结果的分析能力等。这些点以批语的方式一一记录在实验学习档案中,作为学生实验学习的过程评价。

二、建立基础实验免做机制,增加学生自主创新实践评价

尊重学生间的实验能力差异性,允许一部分学生免做一些基础实验项目,鼓励学生自主创新实验。实验免做的模式能够促进学生自主学习的积极性,充分发挥学生自由、自主、自创的想法,完成自己感兴趣的实验,提高实验积极性。

根据教学大纲合理制定免做的实验项目内容,以验证性和基础性实验为主,制定免做考核规则[8]。免做实验考核包含两个部分:面试环节和实验仪器使用环节。面试环节教师会对学生进行专业知识提问,提问的内容涵盖理论与实践相结合的应用,以及与该免做实验项目相关的疑难问题解答;实验仪器使用环节考查学生对仪器设备的熟知与了解程度。我校的实验仪器设备的使用及说明,在相关的教学资源网站上均有慕课、视频、文档等讲解,学生可以随时查看学习。

实验项目免做的另一种情况是:根据学生的实验学习档案,综合分析学生掌握和应用相关专业知识的能力,判断学生哪些实验可以免修。从新生入学开始,我校各工科专业均设置了大一立项,立项的目的是让学生自主创新设计,研制具有一定功能的设备或系统,经过一年的制作与调试,学生均有了不同程度的专业技能。另外,有的专业在一年级就开设了专业实验课程,作为熟悉与了解专业内容的“敲门砖”。因此,在学生的实验学习档案中,会看到很多实验和实践的记录。也有一部分学生,从大一开始就参加各类竞赛,如智能车竞赛、电子设计竞赛等,这些竞赛的训练,让学生的实验学习档案记录更加丰富。

以上两种免做机制的制定,还需要配备相应的学生自主创新评价机制,有免修就需要有新修,这个新修,可以是学生自己的想法,也可以是教师提供给学生的创新实验案例[9]。鼓励学生有自己的实验想法,在现有实验仪器设备的基础上,学生可以自主增加硬件和软件设计内容,让实验更具有研究性。另外,教师根据科研课题和产业化需求,提炼一些综合性、研究性的实验项目,供学生参考或选择,让实验变得更加贴合现实需求。对于自主创新实验部分的评价方法,需要细化一下规则,不能与常规实验项目分值差别太大[10]。我校的做法是,在实验评价栏目中增加了一列,注明该实验项目属于自主创新类,内容包括某学生完成了哪些方面的学习或研究、有了哪些技能的提高、具有哪方面的研究能力等。

三、建立实验、科研、竞赛三环节交叉融合评价机制

实验来源于理论教学的应用,来源于科研课题的提炼,来源于各类竞赛项目的升华,因此,在实验环节评价中,应交叉融合考虑学生在这三方面的综合能力[11]。

传统的实验考核评价机制,基本是按照课内实验、独立设课实验随课程进行考核,课程以外的实验实践环节一般不再专门计入成绩。这种三环节交叉融合评价机制的建立,可以独立于其外,作为每个学年的实验考核项加入学生的实验学习成绩中,并计入实验学习档案。这样,在学生的年度实验学习情况评价中,就多了一项这样的评价机制,有利于从学生个人的纵向发展角度衡量学生的实践能力提升情况。

以自动化专业学生的一年级实验评价为例。一年级含有实验环节的课程有“大学物理”“高级程序语言”“机器人设计与实践”,分别是基础课程实验、实践性教学实验、专业类课程实验,实际上这几门课程之间具有一定的衔接度,“大学物理”是高中物理的延续课程,“高级程序语言”为大学生的软件设计能力“打开一道门”,“机器人设计与实践”是自动化专业实践动手能力培养的入门课程,打破高中时期纯书本學习的“壁垒”。“大学物理”“高级程序语言”作为先行课程,在开学的前8周开课,为学生奠定了一定的硬件和软件的设计基础。“机器人设计与实践”从第9周开课,进行硬件和软件的综合实践,要求学生自行设计组装一辆机器人小车并完成自主巡线控制。这门课程的实验评价包括,从控制器的基础入门实验,到机器人小车的驱动电机电路设计、电机的调速等综合实验,再到完整的机器人小车搭建与调试,以及在整个实验过程中的学生表现、对问题的解决能力、对实验的创新想法与实践等。这些都作为实验评价的点,挖掘学生的潜在能力。

经过上述课内实验环节的训练,鼓励一部分学生参加竞赛,继续锻炼学生的综合实践应用能力和分析解决问题的能力。对于参加竞赛以及竞赛获奖的同学,在实验教学评价档案中,会详细记录学生竞赛中所研究的内容的方方面面,作为后续课程实验内容设计考虑的重点,避免让这些学生再做重复的实验内容。有一部分学生跟着自己的学业导师做一些小的科研课题,锻炼自己的科研思维和分析问题、解决问题的能力。学业导师一般给学生课题方向以及需要完成的任务点列表,让学生去针对这些点查阅资料,了解学习相应的理论知识,再将理论知识应用到解决科研课题的方向上来。同样,我们会记录学生整个研究过程的点点滴滴,作为学生实验教育环节评价的重要考察点和依据。实验、科研、竞赛三个环节交叉融合,每一学期、每一学年都通过这三个方面对学生进行综合考量,给出学生实验学习的综合评价。

四、开发校企联合实验项目,建立校企联合交互评价机制

实验教学与企业相结合,能将企业的需求与教学内容无缝贴合,让学生懂得“学有何用,学该如何用”,以应用促进实验教学的发展。考核环节由学校和企业共同完成,考核通过的学生可获得由企业颁发的结课证书,证书上会标明该学生在哪些领域获得了哪些实践应用的锻炼;学校的考核评价会从学科知识和理论知识的应用角度给出具体的说明,并给学生提供进一步延伸和拓展该实验内容深度的方向和建议。

以我校开设的“机器人创新综合实践企业创新实验课”为例。课程开设全过程由企业讲师和实验教师共同跟进,随时记录学生的上课情况并作出评价,此部分占课程分值的30%;每次课程均有课内小任务,此部分占课程分值的30%;课程全部结束后有一个综合性大作业,要求两周内完成,以研究报告提交和现场演示、讲解对课程进行综合考评,此部分占课程分值的40%。这样的分值比例,需要学生在学习过程中认真对待。在综合性大作业过程中,有企业讲师和实验教师随时提供疑难解答,让学生零障碍实验。最后的考核评定,由企业讲师和实验教师共同给出学习评价和评语,交给学生一份满意的结课证书。

另一种方式,是建立一个学校与企业沟通的渠道,企业拟定实训方案,选拔一些学生进入企业进行短期的实习实训,由企业评价学生的实训效果并颁发结课证书,并将此评价记录在学生的实验学习档案中。

结语

实验环节的教育评价改革,有效改善了学生实验学习的积极性,提高了学生实验学习的参与度。实验学习档案的建立,让任课教师充分了解了学生的实验技能与个性发展倾向,给教师的教学任务更新与改进提供了良好的指引,从而更能从学生需求的角度对学生进行指导。实验免做机制的实施,推动了一部分学生实验学习的自主性与创新性,也带动和影响了其他同学的积极性。将实验、竞赛、科研相融合进行实验教育评价,给实验教学带来了灵活性,评价机制不再唯教材本身。校企联合评价机制的实施,让实验教学与社会需求相接轨,吸引了更多学生参与到这样的实验活动中,更加提升了学生的参与度和实践激情。

参考文献

[1]中共中央 国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》[EB/OL].(2020-10-13)[2022-06-01].http://www.gov.cn/gongbao/content/2020/content_5554488.htm.

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[5]欧珺,吴福根,杨文斌.基于以学生为中心理念的实验教学质量评价实证研究[J].实验室研究与探索,2021,40(7):209-212+224.

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[9]魏燕.推进实验教学改革 构建实验探究能力评价体系[J].高等工程教育研究,2019(S1):206-208.

[10]葛亚明,李军.实验教学内容体系化及分级化教学模式研究[J].实验室研究与探索,2019,38(1):179-182.

[11]葛亚明,胡一博,雷乔治,等.ROS无人驾驶创新实验课程研究与教学实践[J].实验技术与管理,2020,37(6):221-224.

Abstract: Focusing on the theme of deepening education evaluation reform in the new era, we explore education evaluation reform methods in the experimental teaching. The methods include establishing students experimental files to effectively record and evaluate experimental process; establishing a basic experiment-free mechanism and increasing students independent innovation evaluation accordingly; establishing a cross-integration evaluation mechanism of experiments, scientific research and competitions to promote students independent and autonomous experimental practice; developing joint experimental projects of universities and enterprises and establishing a joint interactive evaluation mechanism of the both and enterprises to enhance the applicability and practicality of students experiments. Practice shows that the experiment-free mechanism in the process of experimental teaching can effectively promote students experimental autonomy. The evaluation based on the integration of experiments, competitions and scientific research brings flexibility to experimental teaching. The school-enterprise joint evaluation mechanism can effectively improve the enthusiasm of students.

Key words: experimental evaluation; university-business cross evaluation; integrated evaluation