1. 引言
课程考核是高等教育教学中的重要环节之一,用以评价学生学习效果和教师教学效果。建立一套科学合理的课程考核体系,来实时、准确地反馈课程教学质量,帮助任课教师改进教学,是人才培养质量的重要保证 [1]。
然而,伴随着信息化与智能化技术的快速发展与引入,高等教育形式和学习方式发生了巨大变化。原有的课程考核模式,难以适应新时期高等学校教育现代化的发展。因此,迫切需要设计新型考核体系与模式,以应对教育数字化、网络化和智能化等变革的需求。
2. 《机械设计基础》课程考核方案的现状
作为一门技术基础课程,《机械设计基础》使学生具备利用课程解决装备使用、试验、训练、维修等实际问题的思维方式和能力,培养学生理论联系实际的科学作风和较强创新设计能力。
在多个院校调研该课程的考核方案时发现,课程大多数是以期末考试为主的终结性考核方式。一般期末考试成绩占70%,平时成绩占30% [2]。由于考核方案的单一性,学生形成了“课堂上鸦雀无声”、“学习中死记硬背”、“考试前突击复习”的状况,教学效果未达预期。
分析了原有的考核方式,其存在的问题表现在 [3]:
1) 考核方式单一,不能活跃课堂、提高学生的主动性。虽然到课率高,但学生学习积极性不高;课下作业存在较多的“借鉴”情况;师生互动不足,不能反映出学生对课程学习的态度和效果。
2) 考核要求不高,不能突出对学生能力素质的培养。作业与考试侧重对理论知识的机械记忆和理解,作业与实验对于学生的工程素养、实践能力等的考核较少。
3) 考核目标不完善,未体现对学生创新意识的引导。同样,课程的传统考核方式没有对学生创新能力的考核,无法体现课程对学生在设计能力、创新能力上的引导。
因此,针对课程现有的考核方式,在借鉴国内外知名大学已有考核制度方式的基础上 [4],提出建立“两性一度”为特征的《机械设计基础》课程考核模式,即课程考核的挑战性、创新性与活跃度。挑战性是指提高课程考核的深度与难度,不局限于课堂上讲述的内容,而是有所延伸,让学生跳一跳才能够得着、才能较好地完成。创新性是指课程考核方式不仅仅局限于试卷一种方式,而是创造性的、全方位的考核,充分利用现代的信息技术手段与工具。活跃度是指通过全过程的课程考核,活跃课堂教学的气氛,让学生积极参与到课程学习中来。基于“两性一度”特征的《机械设计基础》课程考核,用多元化的考核方式推动学生在设计能力、实践能力和创新能力的培养,实现对知识与能力并重考核。
3. 基于“两性一度”特征的《机械设计基础》课程考核方案
3.1. 课程考核方案设计的指导原则
《机械设计基础》课程考核方案的设计指导原则表现在:
1) 考核方案要有利于提高教学质量和实现人才培养目标,提升学生分析问题、解决问题的能力,增强学员的工程素养、实践能力和创新意识。
2) 考核方案应建立科学、合理的评价指标体系与评分机制,用技术手段保证学员成绩的客观性与公正性。
3) 考核方案的制定需考虑课程的性质和教学条件,遵循教学规律,符合学员的实际情况。
基于上述三原则,《机械设计基础》课程考核方案体现为4个结合 [5],如图1所示,即:为全面地考查学员的学习情况,应采用终结性评价与过程性评价相结合;针对课程工程应用的特点,应采用课程理论考核与实践考核相结合;需要考虑对于学员综合能力的培养,应采用课程考核的基础性与创新性结合;需要体现考核对教学的反馈作用,应采用课程考核结果和教学改进相结合。
Figure 1. “4 combinations” of the assessment scheme for the course of Mechanical Design Fundamentals
图1. 《机械设计基础》课程考核方案的“4个结合”
3.2. 《机械设计基础》课程考核方案
《机械设计基础》课程考核方案如图2所示。考核方案思路是重视过程考核 [6],采用“诊断性考核 + 形成性考核 + 终结性考核”等多元考核方式相结合,对学员的学习起到积极的促进作用,力求客观、准确地反映学员学习状态和教员的教学效果。
Figure 2. The assessment scheme for the course of Mechanical Design Fundamentals
图2. 《机械设计基础》课程考核方案
考核方案中包含了诊断性考核、过程性考核和终结性考核3项一级评价指标,其中诊断性考核设立课堂随测的1项二级指标,过程性考核设立课后作业、课程实验、项目训练3项二级指标,终结性考核设立闭卷考试1项二级指标。各指标点的权重在图中反应了出来。图中可以看出,对于各级指标点设立不同的权重,每一类评价指标针对不同的考核内容,设计了考察方式,明确了考核目标 [2],如表1所示。
Table 1. Indicators of the assessment scheme for the course of Mechanical Design Fundamentals
表1. 《机械设计基础》课程考核方案指标设计
3.3. 各项考核指标的设计
3.3.1. 课堂随测的设计
课堂随测采用雨课堂开展课堂知识点的随机测试,用信息手段推动学员进入学习状态,激发了课堂活跃度。同时,课堂随测可动态检验学员的学习效果,及时了解对知识点掌握情况,以适时调整课堂教学内容与进度,用于对教学的持续改进 [7]。
课堂随测分布于各章的课程教学过程中,如表2所示,以判断题、单选题、多选题、填空题为主,共100分,折合为总成绩的10%。
Table 2. The distribution of test questions in the classroom
表2. 课堂随测题目的分布
3.3.2. 课后作业的设计
针对课程的重点章节,布置了相关的作业并在雨课堂上发布。不仅要求学员提交答案,并且要给出解题过程。除了课程的常规作业之外,作业中还设计了包括基于matlab的凸轮轮廓解析法设计、基于ansys的给定条件下轴应力与变形分析、诗词编写齿轮机构知识、课程章节的思维导图、知识点的微课制作 [8]。这些考核方式一方面活跃了课程学习的气氛,也提现了考核的挑战度。课后作业的成绩以雨课堂通知迅速公布。
课后作业共布置15次,每次以100分计算,课后作业折合为总成绩的15%。课后作业布置的内容如表3所示。
Table 3. Course homework for the course of Mechanical Design Fundamentals
表3. 《机械设计基础》课程的课后作业
3.3.3. 课程实验的设计
课程实验共3次,每次以100分计算,课程实验折合为总成绩的10%。课程实验的内容如表4所示。课程实验的成绩以雨课堂通知迅速公布。
Table 4. Course experiments of Mechanical Design Fundamentals
表4. 《机械设计基础》课程实验
3.3.4. 项目训练的设计
项目训练则以发布主题为目标,如表5所示,完成原理设计、机构和零部件设计、研讨探究和过程汇报,要求运用现代设计工具完成项目任务,体现了对学员创新能力和实践能力考核。答辩过程采用学员互评与教员评价,确保考核的公正性与挑战度。项目训练折合为总成绩的15%。
Table 5. Project training of Mechanical Design Fundamentals
表5. 《机械设计基础》项目训练
项目训练还考核了学员讲解讨论能力和协作能力。考虑到传统考核中几乎忽略了对学员讨论能力和协作能力的考查,学员表达能力、团队协作能力较为欠缺。因此,本考核方案将学员讨论能力和协作能力也作为课程考核的指标之一,通过分组课下讨论和汇报答辩的形式实现。项目训练的工作安排如图3所示。
3.4.5. 期末考试的设计
终结性考核的试卷依据课程内容和教学目标设计,基本覆盖课程知识点,严格按评分标准评判,确保成绩合理性、可信性和分辨度。终结性考核的卷面为100分,折合为总成绩的50%。
Figure 3. Project training process of Mechanical Design Fundamentals
图3. 《机械设计基础》项目训练工作过程
4. 《机械设计基础》课程考核方案的实践
《机械设计基础》课程考核方案是经过多轮讨论与试点后才确定了下来,其在提高教学质量上的效果陆续展现了出来。
以2022年度上半年课程为例,通过多元化的课程考核方式引导,学员课程成绩显著提高。卷面不及格率降为1.3%,优秀率提高到31%,均分达到79.85。
课程对于学员的实践能力、创新能力的培养,也有极为明显的效果。典型案例是通过课程实践项目的训练,学员在2022年获得全国大学生机械创新设计大赛国家一等奖2项,如图4所示,湖南省一等奖3项、慧鱼组竞赛一等奖1项。
Figure 4. Student award-winning works of project training
图4. 学员项目训练获奖作品
5. 结论
高等教育随着新技术的引入发生了巨大的变化,相应地需要开展与之匹配的考核方式研究。设计了具有“两性一度”特点的《机械设计基础》课程考核方案并开展实践,调动了学员的积极性,让学员保持了正确的学习态度,突出了对学员工程素养和综合能力的培养,适应了新时代人才培养目标的需求。
基金项目
2020年国防科技大学教育教学研究课题(U2020103)、2021年湖南省普通高等学校教学改革研究项目(HNJG-2021-0273)。
参考文献