形成性评价在“自动控制原理”课程中的改革与实践

作者: 孙巧妍 王萍 朱璐瑛 杨海利

形成性评价在“自动控制原理”课程中的改革与实践0

[摘 要] 为了改革以往“考试一张卷”的弊端,科学客观地评价学生的学习效果,促进学生自主学习,培养学生的综合能力,“自动控制原理”课程组在烟台南山学院电气工程及其自动化专业2020级学生中开展了形成性评价改革试点实践。形成性评价中过程性考核占50%,期末闭卷考试成绩占50%。过程性考核由课上基础表现、实践与实验、章节随堂测试、分章思维导图总结、拓展资源学习与拓展作业完成情况等五部分构成。经过一个学期的实践,各项数据表明,采用形成性评价更加科学合理地反映了学生的学习效果,并促进了学生良好学习习惯的形成,培养了学生的综合素质。

[关键词] “自动控制原理”课程;形成性评价;教学改革;过程性考核

[基金项目] 2022年度山东省本科教学改革研究重点项目“新工科背景下电气信息类专业创新型人才培养模式研究与实践”(Z2022252);2022年度中国电子劳动学会“产教融合、校企合作”教育改革发展课题“新工科背景下应用型本科院校现代产业学院迭代发展模式的探索与实践”(Ciel2022092);2022年度烟台南山学院教学改革研究重点项目“新工科应用型卓越人才校企‘双培’虚拟教研室建设与实践”(NSJZ202211)

[作者简介] 孙巧妍(1978—),女,山东烟台人,硕士,烟台南山学院电气与电子工程系教授,主要从事控制理论与应用及教育教学方法改革研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)10-0088-04 [收稿日期] 2023-11-27

引言

众所周知,大学生完成人才培养方案中设定的课程,通过考核才能得到相应的学分。但随着科学技术和信息化社会的发展,“满堂灌”“考试一张卷”的弊端越来越突出,越来越难以满足新时代对人才的要求。2022年山东省教育厅贯彻落实中共中央、国务院印发的《深化新时代教育评价改革总体方案》,组织省内各高校学习了四川大学形成性评价改革的做法和成效,并发布文件,要求各高校有计划、有层次地逐步开展课程考核方式形成性评价改革。“自动控制原理”是自动化、电气类专业的专业核心课程,其特点是知识点抽象、理论性强、公式推导与计算多、学生学习兴趣不高,特别是数学基础不扎实的学生更感觉学习起来难度大。以往的教学评价仅限于平时课堂考勤、课后作业、实验报告与期末闭卷考试,且期末闭卷考试占综合成绩的70%。传统的学习方式使得学生自主学习的积极性不高,课堂听课效果不佳。很多学生平时不认真学习,只靠考前突击。期末闭卷考试成绩占比过大,也经常出现平时学习表现比较好但考试发挥失常的学生。通过形成性评价改革加强教学过程管理,客观评价学生学习效果,促进学生自主学习,提高学生综合素质与能力是紧迫且必要的。

一、“自动控制原理”课程形成性评价考核成绩构成

2022年4月,烟台南山学院贯彻落实山东省教育厅的要求,下发了《烟台南山学院关于课程教学实施形成性评价的指导意见》,要求各系部中心结合各自课程的特点,制订相应的形成性评价实施方案。“自动控制原理”作为烟台南山学院校级一流本科课程和课程思政示范课程,率先开展了改革。

“自动控制原理”课程的痛点问题是学生数学基础差、学习兴趣和积极性不高;毕业直接工作和升学深造等不同要求的学生学习需求不同;课程理论性强,受先修课程影响大。课程组在分析了目前本课程面临的以上几点现状后,基于学校培养高技术应用型人才的办学定位,充分考虑学生特点,量体裁衣,并借鉴了目前其他高校教师在课程教学方面和考核评价方面的改革成果,对“自动控制原理”课程开拓了新的教学方法[1-5]。延伸教学时空,分基础、高阶应用、挑战分析三个层次建立教学资源。基于OBE理念,嵌入思政教育,围绕专业人才培养要求,紧扣课程教学目标,坚持知识、能力、素质有机融合,落实立德树人根本任务。采用线上线下混合式教学,注重提升课程的高阶性、突出创新性、增加挑战度,引入研讨式、探究式、案例教学等教学方法,激发学生创新内动力。经过几轮建设,目前建设的线上资源有课件、视频、测试、作业、头脑风暴、案例图片等340多个,试题库(含答案)100多个。线下资源现建设有试题库(含答案)15套、实践教程、考研真题试卷库等。线上线下资源具备形成性评价的条件。

经课程组讨论,“自动控制原理”课程在2020级电气工程及其自动化专业率先开展形成性评价改革试点。综合成绩构成比例为过程性考核占比50%,结果性考核占比50%。结果性考核为期末闭卷考试,试卷中设置5分的非标准答案试题,用于培养学生实际分析解决问题的能力。过程性考核按百分制计分,具体项目设置、占比及考核方法见表1。

二、形成性评价改革实践结果与分析

“自动控制原理”课程于2022—2023学年第一学期在2020级电气工程及其自动化专业进行实践,2020级有电气工程2001、2002两个行政班,共68人。该课程性质为专业必修课,总学时为56学时,其中理论课48学时,实验课8学时。经过改革实践,各过程性考核成绩均被详细记录,以电气工程2002班为例,通过一学期的改革实践,根据各分项成绩,分析本次改革实践反馈出的结果如下。

(一)课堂考勤与表现情况

本次改革共记录课程考勤13次,采用手机“知到”课堂签到功能,因故未能及时签到并未与教师沟通的学生记录为缺课,其中含迟到情况,有随堂考试时不再重复考勤。从记录结果来看,大部分学生能够按时到课。但在学期初有个别学生因未能及时买到返程车票而缺课,学校有大型集体活动时,有学生因不明原因缺课而未请假。由于诸多原因,本学期课堂提问较少,学生主动回答问题并答对加分,回答错误未扣分。

(二)作业完成情况

由于“自动控制原理”课程自身的特点,课程组经前一轮实践发现,采用线上平台让学生以照片形式提交作业,教师批改时不利于对学生作业过程中出现的细节问题的批改和指正。因此,本学期的作业依旧采用传统的作业本提交方式。本学期共布置书面作业5次,分3次统一批改。从作业完成情况来看,大部分学生能够较好地完成教师布置的作业,但仍有部分学生存在作业抄袭现象。学生对完成作业的态度不同,个别学习积极的学生甚至能在教师统一要求的时间点之前提交本次作业,而从整体来看,2020级学生对于作业的完成情况与2018、2019两级学生没有明显区别。

(三)思维导图任务完成情况

从学生提交的思维导图质量情况分析,约三分之一的学生一开始不明白什么是思维导图,只是提交了简单的笔记,也并未按照教师的指导提前到线上资源中自学思维导图及其绘制的相关知识,因此第一次任务完成质量较差,教师评分时尺度较松。经过第一次作业反馈,大部分学生绘制的质量有明显提高,经过一学期的锻炼,学生初步掌握了分析章节知识点关联并总结知识要点绘制思维导图的能力。思维导图的绘制,促进了学生课后对本课程知识的复习和思考。但仍存在以下问题:(1)部分学生有作业复制抄袭现象;(2)个别学生对任务的完成敷衍了事,提交的思维导图质量较差,只罗列了简单的条目,没有认真总结知识点之间的关系。

(四)章节小测情况

本着深入浅出的教学原则,同时为了满足部分学生考研继续深造的需求,教学过程中的章节小测采用了课程组自行编制的选择题、填空题和部分大学的考研真题。考试过程中可以查阅参考教材,但不允许相互商量抄袭。选择题采用限时完成,题目乱序,选项乱序,尽可能地降低学生相互抄袭的可行性。由章节测试的实际成绩分析,学生数学基础薄弱的特点仍旧影响着学生首次听课后学习的效果。尤其是采用考研真题作为测试题,试题难度对于部分学生来说较大,因此总体来看学生的章节测试原始成绩很低,使得计算综合评价成绩时这部分成绩不得不做一定程度的数据处理。但是,原始成绩的不理想除了学生数学基础薄弱以外,与学生学习态度和不良学习习惯也有关系。很多学生仍旧抱有平时不用认真学,只要最后两周突击复习一下就能过的思想。部分学生上课听课效率低,不做课堂笔记,课后不复习,作业抄袭他人;还有的学生不重视随堂小测,即使教师提前通知了下节课要进行小测,课后也不复习,认为教师只是“吓唬”一下,不会将这些成绩真正计入综合成绩……这些才是造成平时小测成绩低的真正原因。

(五)拓展选做任务完成情况

为了培养学生通过自主查阅资料提升知识储备,分析实际问题并解决实际问题的能力,评价过程设置了拓展任务。此类任务可以选择性完成,即不做任务不影响教师对其他正常作业和任务的评价,不影响作业完成次数统计进而影响是否有参加期末考试的资格。但如果平时成绩想获得优秀成绩则必须完成拓展任务,否则除期末考核外的平时过程性考核成绩只能从90分以下评价。从本学期实践数据来看,完成此类任务的学生数量很少,且完成质量不够高。数据说明,受生源质量影响,大部分学生的学习积极性较差,自学能力不强。能够在课后时间查阅资料、积极思考问题并解决问题的学生数量比例低。

(六)实验成绩分析

“自动控制原理”课程课内实验共8学时,4个实验项目。本轮实践没有给学生布置课外选做实验或实践,实验综合成绩是四次实验成绩的平均值取整,每次实验成绩由到课考勤(20%)、实验表现成绩(30%)和实验报告成绩(50%)组成。因特殊原因,1名学生未能到校到实验室完成课程,其余学生均能按时出勤,认真完成实验基本任务。为防止抄袭现象,教师对实验报告完成质量提出了特殊要求。例如,用软件完成图形绘制时图像标题加注学号和姓名,必须有对所测数据的总结性分析表述,必须完成课后思考题任务等。但从学生实际完成情况来看,质量参差不齐,约四分之一的学生不能按照教师要求高质量地完成实验报告。

(七)期末闭卷考试成绩分析

试卷共4道大题,28道小题,题量适中,试卷符合大纲的重点,考核内容覆盖较广。整套试卷以基础概念和基础理论的考查为主,同时考核了学生分析和解决问题的能力,试题难易比例符合命题要求。学生卷面成绩一般,整体呈正态分布,峰值在60~70分。选择题和填空题得分率整体较高,原因是本学期采用线上线下混合式教学,线上平台开放了题库刷题功能,学生通过平时对题库试题的反复练习,对基本概念的掌握整体较好。分析与设计题的解答情况一般,不少学生的答案看似正确但步骤不严谨,缺失重要步骤,因此有不同程度的扣分。学生对第五章频域分析法整体掌握得不好,原因是这部分内容相对抽象不易理解且需要较强的数学基础,而部分学生数学基础不好,且因课时所限不能通过反复讲解和练习加强学生的理解与掌握。本学期由于特殊原因,这部分内容采用线上教学,任课教师没有找到很好的方法使得学生的学习效果达到预期目标,学生在课上时间掌握得不好,课下也不够重视,所以失分情况很严重。电气工程2002班为夏季高考学生,数学基础好于2001班的春季高考学生,从卷面成绩来看也稍好于2001班。

(八)过程性综合成绩评价与期末闭卷考试成绩对比分析

以电气工程2002班的数据为例进行分析,去掉缓考和禁考学生,将其余学生的过程性考核和期末卷面成绩进行对比分析,31名学生的过程性考核综合成绩评价与期末闭卷考试成绩相差不大。分数差超过10分的学生共计7人,占总人数的22.58%,最大分数差为15分。且该部分学生中有6人是平时过程性考核成绩较好,但期末考试成绩不高,基本集中在70~89分数段。有21名学生的过程性综合成绩评价与期末闭卷考试成绩相差在4分以内,占总人数的67.74%。数据说明,采用过程性考核比直接用试卷考核更加合理。电气工程2001班的生源为春季高考学生,在数据分析时,明显过程性考核成绩整体高于期末卷面成绩,但两个分数平均分低于夏季高考学生,且分差相较于夏季高考的学生大很多。数据表明,春季高考入学的学生对于“自动控制原理”此类理论性强、数学基础要求高的课程,学习主动性较弱,学习效果较差,成绩不够理想。

结语

采用形成性评价是为了科学地评价学生学习效果,促进学生自主学习,最终达到提高学生综合素质和能力的目的。在教学过程中采用形成性评价可以了解学生的学习情况,及时发现教学中的问题。形成性评价改革应与课程教学方法和教学手段改革相匹配。从本学期的改革实践情况分析,本学期继续采用了“智慧树”翻转课堂平台和线上线下混合教学模式,从考试效果来看,卷面成绩比较理想,卷面平均分相比于课程改革之前提升幅度在10分左右。经过“自动控制原理”课程的改革实践,说明采用形成性评价与2018、2019届学生的成绩相比更为合理。因此,后期应继续加强教学改革,优化教学手段,提高教学效果。

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