专业认证背景下过程性考核方式的探索与实践
——以MATLAB应用课程为例
2023-12-11张宏柴兆森李宏伟吴延祥王洪坤
张宏 柴兆森 李宏伟 吴延祥 王洪坤
石河子大学机械电气工程学院 新疆石河子 832000
0 引言
考核是教学过程中不可缺少的一个环节,其重要性不言而喻。考核结果用来衡量学生的学习效果和教师的教学水平,对高等教育的培养目标和教师教学效果具有指挥和导向作用[1]。近年来,教育部在下发的关于人才培养方面的文件中均指出应加强学习过程的管理,严格过程考核,采取多种形式考核学生的实践能力、组织能力、创新能力等,激发学生对学习的热情和积极性,营造良好的教学与学习氛围,促使学生全面发展的评价办法更加多元化,扭转不科学的课程考核方式。
目前,高等院校课程考核方式多数仍采用传统考核模式,教师“一卷定乾坤”,确定学生的最终考核成绩。这种考核模式导致学生平时学习“划水”、考前突击、考后遗忘,课堂效果差、课后成效差等多种不良问题,严重缺乏对学习过程的指导和管理,无法满足工程教育专业认证所期望的培养目标。因此,亟待开展多元化过程性考核模式的研究,以改善“教”与“学”两个环节的实施效果,激发学生学习的主动性,提高教育教学质量。
为此,石河子大学专门立项实施了过程性考核示范课程项目。本文以MATLAB应用课程为例,介绍石河子大学基于专业认证视角展开的过程性考核模式的探索,建立的过程性考核评价标准与考核体系,并在实际教学过程中的实践。
1 课程简介
MATLAB应用在国内外所有高等院校均开设,是工科类学生以及相关科研人员最常用、最重要的计算机语言、计算和仿真软件。其强大的计算能力及相关的工具箱可以实现数学物理、电气工程、机械制造、航空航天等各个领域的模型和算法的设计与仿真。该课程是我校电气工程及自动化专业的专业实践基础课,是一门理论与应用相结合,且重在应用的课程,是该专业学习电力系统建模与仿真、电力电子与电机控制课程设计、毕业设计、电力电子技术、自动控制原理等课程实践内容的重要工具之一。通过对本课程学习,可使学生了解MATLAB软件的发展现状,掌握MATLAB软件的基本使用方法、基本编程思想和方法、二维与三维图的绘制、数值分析与计算方法、Simulink工具箱中的常见元件模型和模块库,并能应用MATLAB对简单电路和电力系统进行建模与仿真,能使学生初步认识到如何从实际系统出发,建立系统仿真模型,体验解决电气工程领域基本问题的过程,同时培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力和思维方式,提高学生理论联系实际的能力,为后续电气类实践课程的学习奠定基础。
2 基于专业认证要求的课程考核方式改革的必要性
工程教育专业认证是实现工程教育国际互认的基础,是国际通行的工程教育质量的切实保障[2]。要求工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准,需将毕业生所具备的各种能力细化,与相应课程的培养目标一一对应。将工程教育认证理念融入课程教学,有利于建立以培养目标为导向,以学生为中心,支撑毕业要求达成的课程教学模式与体系,同时易于评估,课程目标达成度评价是一个重要的环节。现阶段课程考核大多采取传统考核模式,无法客观反映学习效果,达不到培养目标要求,而过程性考核则因其方式多样化、形式灵活、内容丰富、范围广泛,在多数高校已得到实施[3-4]。在此背景下,将过程性考核与专业认证相融合,发挥各自优势,必将进一步提高教学质量。过程性考核强调在教学全过程设置考核点,考核形式多元化,以此检查学生在不同阶段的学习效果;而专业认证通过达成度来评价课程学习是否达到设定教学目标,最终也要落实到各种考核评价上。因此,将过程性评价与专业认证的课程目标达成度相结合,具有合理性和必然性。至于如何结合,需根据课程性质及其支持毕业要求指标点确定。
3 MATLAB应用课程考核评价方式现状及存在的问题
3.1 实践课时偏少
学校电气工程专业所开设的MATLAB应用课程学时为1周,全天集中在机房上课。因此,上课时间集中、紧凑,虽然会留出一部分时间让学生自己主动上机实践,但学生整天且连续一周待在机房学习该课程,很容易疲劳烦躁,注意力不集中,从而导致课堂懈怠,课堂气氛差等不良状况。另外,由于课时少,教师只能讲解核心知识,具有拓展性、新颖性的知识点只能在课堂上简单提提,这降低了课堂的趣味性和吸引力,也不能满足学习能力较强的学生对前沿和更深层次知识的需求,影响了课程授课质量。
3.2 考核形式依旧单一
传统MATLAB应用课程考核主要采用“7+3”模式,即期末考试成绩占70%,平时成绩占30%,平时成绩主要由考勤、课后作业和课堂表现三部分构成,各占10%,因此,平时成绩的评价标准非常单一、粗略且不严谨,学生之间的平时成绩基本无差距,致使学生不重视平时的课堂表现。课后作业抄袭现象严重,仅从课后作业很难鉴别学生的学习和对知识点的掌握情况,导致给出的成绩不够客观[5]。
4 MATLAB应用过程性考核评价标准与考核体系构建
MATLAB应用课程注重学生实践能力培养,教学过程必须注重过程性考核。传统考核方式必将淘汰。因此,需完善、细化MATLAB应用课程的考核方式、手段与途径,加大实践考核在平时成绩中的比例,从而使课程考核更全面、多元化,同时提高课程考核的科学性、准确性和公正性。
过程性考核评价标准是过程性考核中的关键环节,需结合课程教学目标要求来细化评价标准。根据“MATLAB应用”课程大纲,其过程考核评价标准如表1所示。
表1 过程性考核评价标准
采用过程性考核后,通过课堂表现、考勤和态度、课后作业、阶段性测试、上机实验报告、期末考试等多种形式对学生学习“MATLAB应用”课程的情况进行综合考核,最终总评成绩=考勤和态度8%+课堂表现8%+课后作业12%+阶段性测试20%+上机实验报告12%+期末考试40%,总评成绩满分为100分。过程性考核体系构建如表2所示。
表2 过程性考核体系构建
5 过程性考核与毕业要求指标点的对应关系
电气工程专业学习MATLAB应用,可将理论性较强的工科课程形象化,有助于培养学生的工程意识和创新能力,具有较强的实践性和应用性[6]。在我国工程教育专业认证的标准中,“MATLAB应用”应达到的课程目标主要是:
研究:4.1熟悉基于科学原理的实验设计、数据获取和处理方法,具备依据指定实验方案开展实验的能力;
使用现代工具:5.1能够使用相关的网络工具、数据库、现代工程工具和信息技术工具,掌握其使用原理和方法。MATLAB应用课程的教学实施应围绕上述所提专业认证标准,以有力支撑电气工程专业培养目标和毕业要求的有效达成。此外,并非过程性考核方式中所采用的所有考核方式都可以用于评价毕业要求指标点达成与否,例如考勤和态度、课堂提问等就不能纳入,因为考勤与课程目标无关,而课堂提问很难做到全面覆盖。具体的对应关系如表3所示。
表3 过程性考核点与毕业要求指标点的关系
由表3可知,不同指标点需选择不同的考核方式。将课程达成评价与过程性考核结合,应有选择地在教学过程中设置过程性考核点,分析和评价相应指标点的达成情况。
6 MATLAB应用过程性考核实施效果
基于上述考核模式和指标体系,在石河子大学过程性考核示范课程项目的支持下,我们对电气工程及自动化专业2021级1班实施过程性考核模式,对2020级1班实施传统的“7+3”考核模式。两种模式下课程目标达成度对比结果如图1所示,各分数段人数对比结果如表4所示。
图1 各试点班课程目标达成度对比
表4 各试点班期末考试各分数段人数占比统计
通过表4可知,专业认证背景下,新的考核方式在每个分数段内,期末成绩和综合成绩基本一致。传统考核方式下,除少数学生,绝大多数学生的考勤成绩达到满分;对于课后作业和课堂表现,由于评价标准不清晰,区分度不明确,绝大多数学生的平时成绩都保持在(90~80]区间。新的考核方式下,进一步明确了评价指标,落实了评价指标的实际操作性,使得平时成绩的构成更加合理,区分度更加明显。通过观察2021级1班成绩发现,平时成绩、期末成绩和总评成绩具有很好的正相关,这说明新的考核方式下,每个考核环节落实到位。与2020级1班相比,学生总评成绩在良好以上所占的比重略有增加,及格率提升比较明显,说明新的考核方式对成绩差或学习积极性差的同学起到了很好的监督和敦促作用。
由图1可知,新的考核方式下的两个课程目标达成度分别为0.820,0.717,均超过预期值,达到了预期目标。传统考核方式下的两个课程目标达成度分别为0.715,0.648,有一项未达到课程目标。综上所述,专业认证背景下的过程性考核方式较好地反映出课程学习过程中学生的学习态度、积极性、自觉性和学习效果,同时对学生过程学习也有很好的监督和敦促作用。
7 结束语
工程专业教育背景下,多元化过程性考核将是一项持续的、不断完善的工程。制定考核体系时,整个教学过程应设置考核环节,并且建立与之对应的灵活教学方法和教学手段,实现多元化教学。多元化过程性考核实施后,学生成绩评价标准趋于公正、合理、清晰,评价结果更能科学反映学生的实际学习效果。同时,在教学过程中,多元化过程考核有利于理论知识的纵深内化,在促进学生自主学习能力、沟通能力和实践能力提升的同时,更加重视学生的创新能力和个性化发展。