基于教研方法多面化的过程化考核实践
——以土木工程专业“基础力学”为例

2023-12-15 15:26吴国辉毛继泽
教育教学论坛 2023年42期
关键词:力学考核评估

郭 晶,吴国辉,毛继泽

(哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)

近些年来,我国教育事业随经济社会的快速发展而逐渐向世界级水平迈进,但是在教育教学实践中,大部分教师受制于传统教育思想,依然沿用传统的教育模式开展具体的教育实践活动,这与当代教育发展理念相悖。作为教育者,一直以来的目标都不只是传递学习内容,而是帮助学生成为学习者。因此,教育工作者们致力于研究一种积极的教学方法改善学生的学习态度,把学生从表面学习者变成深度学习者,让他们在日后的工作领域推广他们的价值。

土木工程作为涉及方方面面的知识和技术的系统工程,随着工程结构越来越大型化、复杂化,超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现,土木工程的实力也逐渐演变为社会实力的象征。在早期,土木工程行业是从吸取失败教训的经验中发展起来的。从17世纪开始,以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来,逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学等作为土木工程的基础理论的学科。此后,在工程中合理应用力学,不仅可以提高工程的安全性能,还可以保证施工结构的完整性和明确性。力学课程作为土木工程专业的理论基础,在传统的教学课堂中以课本为中心、以教材为标准,重视教师的教学过程,轻视学生的学习过程。在这样的教学模式下,学生缺乏学习积极性。近年来我校基础力学的教学学时在大幅度减少,为保证教学质量,采取有效的教学措施,包括有启发式教学、多媒体教学、实践教学,从而达到学生的“厚基础”。在土木工程专业力学课程的教学中,真正做到以学生为主体,建立良好的教学模式,是提高教学质量的关键,也是教研方法多面化的体现。(1)启发式教学:由于力学教材中的理论知识都是经过实践总结出来的,因此教师在授课时把抽象的概念、理论与工程实际联系起来,扩大教学信息量及知识面,给学生留出充分的思维空间,最大限度地激发和培养学生的学习能力和学习兴趣。在教学过程,抓住关键问题,附加提问式教学,以激发学生充满求知欲的提问,形成问题的情境,引导学生充满主动思考学习,各抒己见,达到“举一反三”的成效,最后共同得出结论。(2)多媒体教学:力学课程的公式推导较多,并且有大量的图形,利用传统的教学手段虽然有利于教与学的互动,但是推导过程和绘图占用了大量时间。因此,合理利用多媒体教学可以使传统教学中抽象枯燥的概念变得生动具体,既激发学生的学习兴趣,又提高了教学效率。但是,多媒体教学只是辅助的教学手段,需要与传统的教学手段有机结合,共同参与教学过程,才能达到良好的教学效果。(3)实践教学:实践教学是巩固理论知识的有效途径,它能使学生获得最直观的感性知识,通过一些形象的感性材料加深学生对力学学习的印象,把书本上的理论知识和实际事物联系起来,这既有助于加深对所学知识的理解,又可以培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究的兴趣。

随着力学的教学方式方法的不断改进,考核环节作为学生课程学习的有效督促手段,也应当改变传统“一考定成绩”的考核方式,建立一个有效的考核评价体系,以最大限度地发挥考核的效果,对培养高素质人才起到了事半功倍的作用。本文针对目前土木工程力学课程考核中存在的问题,提出了过程化考核方式。

一、阿伯丁大学过程化考核

目前,哈尔滨工程大学与英国阿伯丁大学合作办学以建立土木工程专业学生扎实的知识体系,开阔多元化的国际视野,在一定程度上可以满足我国受教育者日益增长的多样化教育需求。中外合作办学是通过引进国外先进的人才培养方式,拓宽人才培养途径,也是促进学科专业化,特别是薄弱学科的建设,丰富教育供给,为社会发展提供智力支持和人才保障。在与阿伯丁大学合作办学过程中,引进优质的教育资源、教育理念、教育内容、教学方法和人才培养模式,增强办学活力,有助于积极推动我国教育体制和办学体制的改革,促进教育对外开放。由于当前过程化考核还存在一定的局限性,比如过程化考核更多地采用了即时的评价方式,其评价的过程和程序可能无法做到规范,且过程化考核贯穿于学习和教学过程的始终,因此考核的强度比较难以把握。为在教学中更好地实施过程化考核,笔者特别学习了阿伯丁大学的考核经验,已借鉴阿伯丁大学过程化考核体系。

针对“工程材料基础”“流体力学”和“工程分析与方法”这三门课程,阿伯丁大学有以下过程化考核方式。

(一)工程材料基础

采取2篇课程论文和1.5小时在线考试的持续评估方式。其中2篇课程论文占最终成绩的20%,在线考试占最终成绩的80%。在考试结束后还有一项反馈机制,即:(1)个人反馈将在提交截止日期后的2周内通过线上报告的形式向学生提供所提交的课程作业报告;(2)在考试结果公布后的2周内开展一个关于考试表现的反馈会议。

(二)流体力学

流体力学的总成绩将基于两个课程评估:(1)第三教学周的期中测试,评估前2周所学知识点,占总成绩的20%。(2)期末考试,占总课程成绩的80%。考试的形式为四道计算题,要求学生将方程式和数据附在试卷上。另外,对学生进行监控是必不可少的,将在教程和实验课程中监控课程出勤率。(1)连续缺勤10个工作日;(2)无正当理由缺席2个小组教学课程(如辅导课、实验课、任何其他预计出席并可以监控的活动);(3)未能在规定的截止日期前提交教程的总结性课程评估(如课堂测试、实验报告、形成性论文)。有以上任何一种情况的学生都将无法参加期末考试。

(三)工程分析与方法

工程分析与方法最终的成绩由2个报告决定:(1)使用Matlab进行常微分方程的数值解做相关的问题解决;(2)使用Matlab进行偏微分方程数值解做相关的问题解决。两份报告各占总成绩的50%。

过程化考核的模式贯穿整个阿伯丁大学的教学过程,在每个学习模块结束后以不同的方式对学生进行考核。结果发现,通过了解学生的学习效果,能更好地改进课堂教学的方式,从而调动学生学习的积极性。

二、过程化考核的意义及方式

在教学过程中如何进行合理的考核并通过考核提高教学效果,是很多教育工作者探索和实践的重要工作。传统的课程考核重课本、轻实践,重知识、轻能力,重结果、轻过程,重对学生的测试、轻课程自身的建设,这不利于学生能力的养成,也不利于课程的建设和发展[1]。课程考核是测试学生对学科知识掌握程度的一种很好的方式,通过考试不仅可以检查学生的学习情况、评价课程教学效果、反馈课程教学信息,还有引导学生学习和激励学习的作用。目前大多数课程都是通过期末考试这一次性考核来评测学生的学习情况,随着大学生学习自觉性的不断降低,这种考核模式暴露出一些弊端。由于期末考试的成绩所占比重往往很大,导致多数学生对期末考试的重视程度远远高于平时的学习,大部分学生养成“考前突击”的习惯,期末考试考什么学生就学什么,这样就从学习思想上给学生一种错误的引导。这种缺少考核反馈机制的考试,仅仅起到一个考评的作用,并不能很好地引导学生学习,也不利于教师进行课程分析与提高教学质量。而过程化教学考核模式,就是打破传统的期末考试“一考定成绩”的模式,在课程过程化考核实施中,突出在课程中学生学习的过程化、教师教学的过程化,以及课程成绩测评的过程化[2]。在教学过程中的各个环节,让学生参与其中,并结合教师对每名学生的评价进行自我分析,找出某一个环节存在的不足,真正实现以学生为主体、以教师为主导的课程教学理念,充分调动学生学习的热情,充分发挥学生学习的主动性。

(一)选择适当的过程性考核方法,完善考核制度

要完善考核制度,不仅需要关注学生日常出勤情况以及课后作业、课堂笔记完成情况的分数评定的累加,还要重视对重点单元的考查以及课堂重点内容的随堂测试,同时也需要对每个重点内容进行综合性考查,以全面了解学生掌握情况。土木工程力学课程通过课前搜集资料实例、整理文献、小组讨论、随堂测试等方式横向考查学生掌握情况,并完成土木工程力学课程的首要任务“是什么”的目标。纵向又通过课程结束后给出的一个综合性研究课题来提高学生“自我学习”“分析研究”和“探索运用”的能力,从而达到课程第二阶段“怎么学好”的目标。

(二)明确过程性考核指标

考核指标应当明确重点,形式具体,还应当开展考核,注重实践。将土木工程力学课程划分单元,学期计划为每个单元设计一个考查重点,例如单元一:理论力学的教学方案设计下,作为学生接触到的第一门专业性课程,较为陌生,需要通过课前讨论、小组汇报来全面提高学生的自我学习能力与调查研究能力。单元二:结构力学的教学方案设计下,在学生已经具备了一定的调查研究等能力的基础上,组织学生以小组为单位撰写实地考察土木工程相关的实例研究报告,培养实际探索能力与工程应用能力。

(三)多元化考核反馈

在课程考核中,学生往往处于被动的地位,对于过程性考核,我们的重点应该放在如何正确地开展多元化考核。在这个过程中,我们往往面临着对考情模糊不清、没有形成行之有效的考核体系等问题。我们无法确定在考核过程中有多少进步,不能明确地把握考核的标准,而这些也影响了考核的结果。所以老师在考核过程中应该时常给予指导,并提供相应的评分细则,评价方式可以包括学生自评、小组讨论,还应该包含考核组,对老师和学生考核过程中出现标准不统一的情况提出异议。

无论是从考核的方法还是价值取向上看,过程化考核都具有全面、及时、深入和可持续的优点。(1)全面:过程化考核既注意标准又注意过程,不试图用刻板的标准衡量学生,而是通过学生在学习过程中的表现判断学生的学习质量,有利于激发学生的学习动力和树立自信心。(2)及时:过程化考核是与教学同时进行的共时性考核,有利于及时肯定学生的成绩并发现存在的问题,从而及早改错纠偏。(3)深入:传统的考核只能测量可量化的、相对而言浅层次的学习效果,而过程化考核可以深入学习的不同方面和不同层次,可以从不同的视角对学习进行描述和评价。(4)可持续:过程化考核的可持续性在于它贯穿学习的始终,在学习之前、之中、之后都不间断地进行着,成为促进学生学习和终身发展的重要手段。由此可见,过程化考核可以实现教师和学生在课程学习中的全过程互动,从而达到对土木工程力学专业人才所要求的培养目标[3]。

三、强化反馈机制

在教学过程中,如果有来无回,只有输出信息而没有反馈信息,就无法对教学过程进行有效的控制和调节[4]。在阿伯丁大学的过程化考核中,对反馈机制的重视度并不是很强烈。因此,我们在吸取阿伯丁大学教学过程化考核的基础上强化高质量的反馈信息,如形成性学习评估,能够帮助学生更好地自我纠正。形成性学习评估是指“提供关于学生成绩的信息,允许教学和学习活动根据学习者的需求进行改变,并认识到反馈对学习的巨大好处”。因此,形成性评估允许教师监督学生,并在必要时进行干预,但也为学生提供了发展自我评估技能的机会,从而通过更好地认识自己的优势和弱点来监督自己[5]。

针对教学评估的形成和反馈机制的强化情况,需要改革三个方面的问题。

(一)提供高质量的反馈信息,帮助学生自我纠正

要求学生提交自我评估。评估结果指的是学习什么是重要的、什么是真实的和有价值的。然后教师就此自我评估提供反馈[6]。在学生尝试评估之前,提供大量记录在案的反馈给学生,如“经常发生的问题”列表;学生在刚刚完成评估时最容易接受反馈。在学生提交作业进行评估时,向他们提供的反馈可能包括一份讲义,概述与先前学习者队列显示的与已知困难相关的建议,并辅以课堂解释。

(二)构建学习任务,使其具有渐进的难度级别

教师需要提供客观测试,让学生单独评估他们的理解,并与自己的学习目标进行比较,但不是与其他学生的表现进行比较。让学生有机会选择学习的深浅难度,并提供大量自我评估的机会,鼓励形成支持性的学习环境。

(三)教学适应学生需求

在课堂上提供动态反馈,学生在课程结束时根据一项小型评估任务可以匿名提交反馈,这些反馈将成为下一堂课的教学方向。并且让学生在提交作业时便提出他们想要的反馈,为学生提供自我评估和反思学习的机会。这些反思的记录提供了有关学生评估自己学习的能力的信息。根据这些信息可以进行分析,以便对之后的教学重点进行改进。

力学课程建设是土木工程发展的重要环节,过程化考核方式的改革对提高学生学习土木工程力学的主观能动性有较大的促进作用。在过程化考核改革实施过程中,尤其要注意按需分配教学资源和时间,并在“教学—过程化考核—自我评估与反馈—再教学”之间形成有机的良性循环,使教师的教学和学生的学习不断趋于高效。

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