楊偉志

摘 要：改革實驗課程考核辦法，在期末考核中的實驗操作考核階段創(chuàng)新性引入時間因素，以競賽模式進行，同時把操作考核時長用一元線性函數(shù)量化為考核分值。教學實踐證明，該考核辦法和評分體系具有可行性和較強的操作性，對教學狀況有了一個公平客觀、全面準確的評價。同時，可以激發(fā)學生對實驗的重視和興趣，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：實驗課程；考核評價；實驗操作；時間因素；量化

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2019）1-0042-4

1 引 言

高等教育的首要任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專業(yè)人才[1]，其中實踐教學是實施素質(zhì)教育和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，而實驗教學又是實踐教學的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，是高等教育整個教學內(nèi)容和課程體系中不可分割的組成部分[2-3]。相對理論教學而言， 實驗教學更具有直觀性、實踐性、綜合性和創(chuàng)新性等特點，實驗課程在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、動手能力、分析問題和解決問題的能力方面有著不可替代的重要作用[4]。但在我國高校實驗教學中仍存在“重知識，輕能力；重記憶，輕創(chuàng)新；重理論，輕操作”的現(xiàn)象[5]，直接影響了學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)，不利于全面提升學生素質(zhì)。造成這種現(xiàn)象的主要原因是實驗教學沒有一個嚴格的考核體系和考核標準。高校普遍將實驗課程列為期末考查科目，而不是考試科目，其一是對實驗課程的不夠重視；二是實驗課程考核方式的多樣性；三是受實驗場地、設(shè)備數(shù)量、師資力量等條件的限制，實驗課程的考核很難操作；四是實驗考核的各種方式中教師評價的主觀因素影響較大，實驗成績較難量化。因此，必須重視實驗教學， 建立和優(yōu)化實驗教學體系，把實驗教學從傳統(tǒng)的注重傳授知識型轉(zhuǎn)變?yōu)閭魇谥R和能力培養(yǎng)型的教學模式。根據(jù)教學過程的多樣性和教學目的、教學改革目標的同一性尋求有效的考核方式，通過實驗課程的考核評估，更好地落實教學目的，促進教學改革，提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

2 實驗考核的常用方法及不足

實驗課程的考核是實驗教學工作的一個重要環(huán)節(jié)，對實驗教學有著重要的監(jiān)督、診斷、反饋作用。實驗課程的考核跟理論課程考核一樣分平時考核和期末考核，平時考核是由平時實驗情況和實驗報告成績構(gòu)成，期末考核可以是理論考試、操作實驗考試、口試、項目研究、小論文等方式。實驗課程的考核具有多樣性，中外眾多一線實驗教學工作者對實驗課程考核提出了不同的方法并進行了有益的探索。如文獻[6-9]介紹了歐美國家采用多環(huán)節(jié)結(jié)合項目研究、口頭報告及寫作練習的多方位綜合成績評價體系；文獻[10-12]研究開發(fā)計算機軟件并應用于輔助實驗課程考試的開展；文獻[13-15]提出基于工作單等方式的發(fā)展性和表現(xiàn)性評價的實驗操作考核方式；文獻[16-18]利用模糊理論等數(shù)學方法對學生的實驗能力進行綜合評價；還有一些文獻提出“定制式”“360度考核法”“‘全方位、跟蹤式考核方式”“科學圖式”等各種考核評價辦法。

綜合分析文獻所提的各類方法，均存在以下一種或多種不足：（1）主觀性較強。如平時實驗報告的預習部分，幾乎都是照書抄一部分，基本雷同，導致教師評改隨意性較大，甚至最終以書寫整潔度作為印象來評定成績。（2）操作性不強。計算機輔助實驗考試需要開發(fā)專用軟件，而軟件操作考試與實際儀器的操作考試相比，缺乏真實性。應用模糊理論等數(shù)學方法一定程度上可避免評價者個人主觀臆斷的缺點，但這種方法會帶來較大的工作量，同時要求教師數(shù)學基礎(chǔ)較好，了解相關(guān)模糊理念?；诠ぷ鲉蔚确绞降陌l(fā)展性和表現(xiàn)性評價的實驗操作考核方式，存在評價者的主觀性，且效率低、工作量大，操作繁瑣，一旦評價的項目過多，很難各項都兼顧。（3）有失公平、公正性。如期末操作考核采用抽簽決定實驗項目，學生考題、儀器不同，有失公平性；實驗操作時間過長，學生考核時間有先后，較難保證考核內(nèi)容的保密性；操作考試往往需要幾個老師參與，容易存在不同教師評分不一致的問題。（4）區(qū)分度不高。以平時實驗報告和理論考試為例，雷同較多，成績分布比較趨同，也很難真正客觀地反映學生的實驗能力與水平，考試對教學的監(jiān)督、診斷、激勵導向功能被弱化。

3 用時間因素量化實驗操作考核成績

3.1 理論基礎(chǔ)

實驗課程的教學目的，一是讓學生學習基本的實驗方法和操作技能，在觀察、測量與分析中，加深對學科知識的了解；二是學習實驗思想，為用實驗方法探索問題進行一定的基本訓練；三是培養(yǎng)學生的思維能力，主要是分析問題、解決問題和提出問題的能力，增強學生的素質(zhì)，以適應學生各種可能的發(fā)展方向。從教育測量原理角度看，考試是根據(jù)教育目標的要求，按照一定的規(guī)則用數(shù)字對教育效果加以描述和確定的過程，即是將教育效果數(shù)量化的過程。考試也是測量學生所學知識和技能的系統(tǒng)方法。無論哪種評價方式，其最終目的都是最大可能地在實驗教學中讓學生的實踐技能得以提高。實驗課的期末考核十分必要，操作與筆答相結(jié)合的考核方式較為適宜，特別是操作考試的積極效應最為明顯[19]。從心理學角度來說，對經(jīng)歷過的事，人們才可能建立真正的自我把握感和自我勝任感，有自我把握感和自我勝任感的支持，才會在環(huán)境適當時顯示才能。學生只有通過動腦思考、動手實踐，在實驗中獲得運用理論知識的經(jīng)驗，學會分析問題和解決問題的本領(lǐng)，并親身體驗知識的力量、思維的奧秘和創(chuàng)造的神奇，才會逐步養(yǎng)成創(chuàng)造的能力和學以致用的本領(lǐng)[20]。

用時間因素量化實驗操作考核成績涉及兩方面的因素：一是引入時間競賽模式；二是將考核時間用函數(shù)量化為考核分數(shù)。在實驗操作考核中引入時間競賽模式，能充分調(diào)動學生的實驗積極性，改善實驗教學過程中有人不愿做實驗的現(xiàn)狀，讓學生真正動起手來，自覺地投入到實驗過程中， 獨立操作并完成實驗。將考核時間用函數(shù)量化為考核分數(shù)，簡易可行，同時避免了教師評分的主觀因素。用時間因素量化實驗操作考核成績便于實施， 是一種適應性好、操作性強的實驗考核方式，也較好地體現(xiàn)了考核的公平、公正性，使考核真正達到對實驗教學的監(jiān)督、診斷、激勵導向作用。

3.2 實施方式

整個實驗課程的成績評定包括平時實驗成績和期末考核成績，兩者按不同比例合成。期末考核在實驗操作考核后也有相應的數(shù)據(jù)處理及理論考核?？己丝筛鶕?jù)實際情況，選定或設(shè)計一個實驗項目作為實驗操作考核項目。這里的實際情況包括實驗課程內(nèi)容和要求、實驗室現(xiàn)有儀器設(shè)備、實驗難易程度及學生層次等。選定項目是指平時學生完成的實驗項目之一，通過考核主要分析學生的課程掌握情況及實驗基本操作能力和素養(yǎng)。也可采用設(shè)計實驗項目進行考核，但這對教師及學生的要求較高?？梢允窃谠袑嶒烅椖可系母脑O(shè)計，或采用未開設(shè)的新實驗項目，或教師根據(jù)課程內(nèi)容重新設(shè)計的實驗項目。這種實驗項目的考核可以防止學生“死記硬背”的學習方式，提高學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

實驗操作考核期間，教師分階段記錄學生的考試時間，主要分為三個階段：實驗操作時間、實驗測量時間、筆試（數(shù)據(jù)處理及理論考核）時間。其中，實驗操作時間是指對儀器的調(diào)節(jié)或針對設(shè)計性實驗項目的實驗設(shè)計和儀器準備所用的時間，其衡量標準考前由教師制定，考試時確認符合標準后記錄時間。教師亦可根據(jù)需要，在記錄時間時，對學生的實驗素養(yǎng)（如是否按實驗安全規(guī)范操作、是否遵守實驗注意事項、實驗完成后的儀器整理等）作一個評定。對考試時間采用函數(shù)分別賦予不同的分值，同時賦予不同時間分值以不同權(quán)重，最后和筆試評定成績合成期末考核成績。

應用一元線性函數(shù)，可以簡單地將考試用時轉(zhuǎn)換為考試分數(shù)。也可參考體育項目計分的辦法，以分段函數(shù)或三次多項式累進計分的方式，使考試用時與分數(shù)有更好的函數(shù)表達形式。

3.3 具體實例

以我校物理專業(yè)某班（51人）的《普通物理實驗光學實驗》課程考核為例。該課程獨立設(shè)課，共完成10個實驗項目，每個實驗3課時，采用高等教育出版社出版、楊述武等編著的《普通物理實驗3——光學部分》作教材。操作考核選用分光計實驗作為考核項目。作為常用的光學儀器，分光計是一種精密的測角儀，其調(diào)節(jié)要求較高，調(diào)節(jié)步驟分粗調(diào)、細調(diào)，操作性較強。分光計實驗在光學實驗中具有較強的代表性。項目又分為兩個實驗：棱鏡折射率的測定、用透射光柵測定光波波長。兩個實驗都是在分光計調(diào)節(jié)好的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)測量，其難易度相當。每個實驗有8套分光計，合計16套。把學生分成4組，每組約13人，預留2～3套分光計作為備用。采用閉卷考試，每人考試時間60分鐘。考核前先把儀器調(diào)亂。第1組完成實驗操作后進行筆試時，第2組即可同時進行實驗操作。第3、4組同理。最終整個班考核用時約150分鐘，由一位教師即可完成監(jiān)考任務。

在此只討論操作考核用時，其他類似。以操作考核用時[單位為分（min）]為縱坐標，按用時長短順序為橫坐標，作圖得到操作考核用時情況，如圖1所示。從圖中可以看出，操作考核用時基本按線性遞增的方式改變。其中有三名學生用時較長，與其他學生差距較大，可基本判定為不合格，不計入函數(shù)討論。將分數(shù)與用時的對應函數(shù)關(guān)系式定義為f=at+b，其中f為得分，t為操作考核用時，設(shè)定用時最短4分鐘對應滿分100分，用時最長51分鐘對應及格60分。應用兩特殊點（100，4）（60，51）解方程即可得分數(shù)與用時的一元函數(shù)表達式，最后應用函數(shù)得到不同用時所對應的分數(shù)，如圖2所示。

3.4 結(jié)果分析

實驗課程的考核與理論課考試目的基本相同，一是檢查教學情況，發(fā)現(xiàn)問題，以獲得反饋信息；二是促進學習。相對比于理論課考試，實驗課程的考核其第二點作用尤其突出。由于實驗操作考核項目具有代表性，通過對操作考核用時情況的分析，可了解學生對該門實驗課程的掌握情況，以及教學過程中存在的問題。教育統(tǒng)計學統(tǒng)計規(guī)律表明，學生的智力水平，包括學習能力、實際動手能力等呈正態(tài)分布。因而，目前教育界普遍認為，正常的考試成績分布應基本服從正態(tài)分布。基于時間量化的操作考核成績分布如圖3所示。

將操作考核得分情況與卷面分（理論考核得分）、平時分（平時實驗報告成績得分）、電磁學[電磁學實驗課程期末考試得分，同一學期開設(shè)，另一位教師執(zhí)教，期末考試采用多個實驗分組抽簽決定操作考核項目，并只以試卷評卷得分（類似于實驗報告）]等幾個成績按座位號排列進行對比，結(jié)果如圖4所示。

從操作分和卷面分的對比可知，兩曲線走勢基本吻合。存在個別學生操作分和卷面分差異較大的情況，說明個別學生存在理論知識與動手操作能力不相符。從操作分與平時分和電磁學的對比分析可知，用時間因素量化實驗操作考核成績具有較好的區(qū)分度，比較客觀、真實地反映了學生的實驗能力與水平。如對3名操作考核不合格的學生，通過考后交流，他們對考核結(jié)果心服口服，承認自己確實沒有認真對待課程，平時實驗操作應付了事。用時間因素量化實驗操作考核成績使學得好的學生得到肯定，差的學生難以蒙混過關(guān)。同時一定程度上可避免“觀察員”“記錄員”現(xiàn)象和“實驗做不了實驗報告寫得好”的現(xiàn)象，對學生具有較好的激勵效果，提高學生的動手操作能力，對提高實驗課程的教學質(zhì)量起到保障作用。

4 結(jié) 語

改革和完善實驗課程考核機制是提高實驗教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，最終目標是結(jié)合課程特點、人才培養(yǎng)需要， 科學地運用考試手段， 比較全面地評價考生的基本實驗知識、實驗能力、科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和能力， 為培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才而努力。改革實驗課程考核辦法，在期末考核中的實驗操作考核階段創(chuàng)新性引入時間因素，以競賽模式進行，同時把操作考核時長用一元線性函數(shù)量化為考核分值。用時間因素量化實驗操作考核成績，是一種公正公平的、科學客觀的實驗課程考核辦法。教學實踐證明，該考核辦法和評分體系具有可行性和較強的操作性，對教學狀況有了一個公平客觀、全面準確的評價，同時激發(fā)學生對實驗的重視和興趣，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力。

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（欄目編輯 陳 潔）