李兵，陳曉龍，董春云，宗威

(1.西安電子科技大學 機電工程學院，陜西 西安；2.西安電子科技大學 經(jīng)濟與管理學院，陜西 西安)

一 引言

高等教育是“在校學生”和“社會”間的橋梁和紐帶，其發(fā)展水平被視為國家發(fā)展水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦酥?，其目的是把學生塑造成為社會的有用人才[1]。深化本科教育教學模式改革，實現(xiàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的穩(wěn)步提升，已經(jīng)成為建設高水平本科教育的迫切需求。2018 年，《教育部關(guān)于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》明確指出，“以學生發(fā)展為中心，通過教學改革促進學習革命”?！耙蛘n制宜選擇課堂教學方式方法，科學設計課程考核內(nèi)容和方式，不斷提高課堂教學質(zhì)量?！蓖瑫r“積極引導學生自我管理、主動學習，提高學習效率，提升自主學習能力”[2-3]。

作為高等教育的起點，本科階段被視為培養(yǎng)優(yōu)秀創(chuàng)新人才的主戰(zhàn)場，同時也是大學生世界觀、人生觀、價值觀成型的關(guān)鍵時期。圍繞本科生培養(yǎng)所關(guān)心的創(chuàng)新能力、自學能力、社會實踐能力和社會適應能力等方面，國內(nèi)外學者先后開展了大量的研究工作[1]。針對教學過程中涉及的講授內(nèi)容、教學方法、講授模式和組織形式等提出了許多切實可行的實施方案和技術(shù)路線[4-5]。這其中，開展公平性的互動課堂評價體系成為教學公平性研究廣泛關(guān)注的領(lǐng)域[6-9]。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，此類研究多數(shù)側(cè)重于課堂評價的效度和信度的討論，而有關(guān)課堂評價公平性的案例和討論并不多見[7]。為此，本文在梳理學者有關(guān)課堂公平性評價的基礎(chǔ)上，致力于對課堂公平性的實施策略進行研究。結(jié)合西安電子科技大學機電學院專業(yè)課“多傳感器融合技術(shù)”實施效果，論述公平性策略對研究性教學的重要性，進而為更好地理解和應用公平性課堂評價機制提供有效借鑒。

二 加強專業(yè)課公平性模式的重要性

研究性教學的開展對于本科教育創(chuàng)新人才的培養(yǎng)影響深遠，課堂教學是建設一流課程的基礎(chǔ)，要實現(xiàn)教育的“大公平”就必須先促成課堂內(nèi)的“小公平”[6]。課堂教學公平性評價機制業(yè)已成為研究性教學重點關(guān)注的領(lǐng)域。有別于教育的公平性，課堂教學的公平性側(cè)重于教師與學生之間的相互理解，積極溝通互動，以全方位地認知、情感、態(tài)度全身性地投入到課程活動中[6-7]。

（一） 專業(yè)課學習過程中面臨的問題

受學生理論知識學習先后順序的約束，普通高校的公共基礎(chǔ)課多集中在前兩年，而學科專業(yè)課普遍設置在高年級階段（大學三年級或四年級）。在前兩年基礎(chǔ)理論知識的學習過程中，學生通過不斷摸索和總結(jié)，已經(jīng)找到了“適合自己”的學習方法和課程參與策略。隨著生活和社會閱歷的不斷積累，在接受新知識或新課程時，自然而然地以自己的經(jīng)驗為依據(jù)選擇性的參與。另一方面，高年級學生很難將全部精力投入到專業(yè)課理論知識學習和實踐技能訓練中，他們往往同時面臨著學習、深造、就業(yè)等多重壓力。此階段，常規(guī)的知識灌輸型教學形態(tài)和以課本知識為中心的被動接受式教學方式，容易讓學生產(chǎn)生抵觸、厭煩的學習心理，進而影響到課堂的到課率和學生自主學習的積極性[1]。第三，為了實現(xiàn)某個較為復雜的學習任務、實驗目標，通常需要多個學生協(xié)作共同完成，為此，專業(yè)課任課教師常采用自行分組的組織形式，通過學生的自我調(diào)整最終完成任務的考核。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學生最終成績評定結(jié)果受組員前期理論學習成績、動手能力、實踐水平的影響很大，最終小組作業(yè)的完成往往集中在一兩個人身上，其他人僅僅是簽字表示所屬組別而已。由于缺乏對組內(nèi)學生的個性化判斷，教師在評估學生成績的時候往往“一視同仁”，按照小組成績給出學生的個人成績，無法衡量各個學生對于學習任務的領(lǐng)悟和理解能力。久而久之，將會降低學生的自學能力學習欲望，從而影響到專業(yè)課培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

（二） 公平性評價在課堂教授中的轉(zhuǎn)化

傳統(tǒng)的知識涉獵方式多是基于已有紙質(zhì)印刷資料、教案等形式進行的。學生接受的知識需要經(jīng)過專門的教師講授，資源的單一使得學生能夠花費大量的時間和精力去探究原發(fā)性的基礎(chǔ)理論，深層次地理解基本原理。學生知識的掌握通過課堂討論、課后習題訓練、師生互動交流等形式完成。傳統(tǒng)條件下所接觸資源的單一性，給課堂公平性評價打下了良好基礎(chǔ)。在此條件下，同一個評價體系即可較好地完成對學生所學課程知識儲備的考核。

現(xiàn)階段，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，文本資料、影像材料、網(wǎng)絡資源等變得異常豐富，學生對各類資源獲取媒介也多種多樣，使得學生自主化的學習模式變得易于實現(xiàn)。新媒介條件下所塑造的學生對與課程相關(guān)且自己關(guān)心的領(lǐng)域的知識并不比教師少，有些情況下比教師的知識面還廣、理解的還深。此時，通過自主學習所形成的價值觀已經(jīng)無法通過單一的評價模式來衡量。知識獲取途徑的多樣化轉(zhuǎn)變給以教材、書本為知識承載媒介的單一傳播途徑受到嚴重沖擊，失去了已有的平衡，也對原有的教學模式公平性帶來巨大挑戰(zhàn)。當豐富的課堂資源對學習主體性提高不夠顯著時，這些資源帶來的利益大部分轉(zhuǎn)化為教化功能而非體驗功能，進而使課堂不公平越來越呈現(xiàn)惡化趨勢[9]。

可見，建立并完善不公平的教育模式，研究與之適應的應對措施勢在必行。緊緊抓住“雙一流”建設的重大機遇，開展微觀層面的課堂教育公平性研究與實踐，對于持續(xù)提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強中國高等教育綜合實力和國際競爭力意義重大。

三 公平性教學研究的教學模式構(gòu)建

教學全過程應秉承以學生為中心的成果導向式教學觀念，立足于充分考慮到涉獵資源的差異性以及學生對課程的愛好、重視程度，同時融入與時俱進的現(xiàn)代化教學方法，有效提取并整合現(xiàn)有先進模式中的與課程相適應的元素。通過將學生的學習熱情、知識積累與課本內(nèi)容和學科前沿知識的有機結(jié)合，形成特色的、靈活的教學方法，實現(xiàn)精細化管理、個性化服務和公平化評價。

（一） 以學生為中心的服務理念是公平性有的放矢的源頭

教師以學生為中心的專業(yè)課程建設，需要建立在全過程學習的發(fā)展之上。并作積極的價值引導，以培育每一個學生獨特的生命情態(tài)。從點滴小事做起，使每個學生切實感受到教師的關(guān)注和對自己的尊重，從而使學生對教師產(chǎn)生信任感。首屆國家級教學名師鄭用鏈教授在某次報告時指出，課堂的磁力來源于教師駕馭課堂的“動力”、“能力”和“魅力”。將 “師愛為魂”的教育情懷作為駕馭課堂的“動力”源，重點強調(diào)了以公平性為原則尊重學生所帶來的課堂效果和影響力。通過課前做好各種準備，親自迎接學生進入課堂的舉動，使學生切實感受到老師對于自己和本課程的重視，讓學生真正感受到了在質(zhì)量保障體系中的核心角色。此外，公平的課堂評價對任課教師的課堂觀察力、教學機智、教師的語言修養(yǎng)等個人綜合素質(zhì)提出了更高要求。只有在不斷接受挑戰(zhàn)的過程中，教師的專業(yè)能力尤其是評價素養(yǎng)才能不斷進步和提升[8]。

（二） 課程大綱的合理性是公平性實施的前提

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，信號采集獲取方式的不斷拓展，多傳感器融合技術(shù)融合水平得到了極大地提升，該技術(shù)能夠綜合利用多種信息源的不同特點，多方位獲得分析對象所需要的各類信息，許多研究成果業(yè)已應用于社會的方方面面。

不同的人群對于傳感器融合技術(shù)的需求不盡相同，所理解的廣度和深度也千差萬別。研究發(fā)現(xiàn)：多傳感器融合技術(shù)以及相近課程在不同學校授課對象不盡相同。本校電子工程學院開設《多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)》課程，并將其列為碩士研究生和博士研究生的學位課，北京航空航天大學儀器科學與光電學院開設《多傳感器信息融合》課程，講授對象為本校研究生和博士生。西安交通大學自動化專業(yè)開設《多傳感器信息融合》課程，受眾也大部分為研究生。

多傳感器融合技術(shù)是機電學院測控工程及儀器學科的核心專業(yè)課，旨在通過對所學傳感器原理、信號與系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘等基礎(chǔ)理論知識拓展應用，培養(yǎng)學生決策分析、優(yōu)化計算、應用拓展等能力。同時該課程具有較強的工程性、實踐性，能夠培養(yǎng)并鍛煉本科生在理論知識應用、算法理解、解決實際問題等方面的技能。

相比來講，本科生往往不具備特定的研究方向，并且在系統(tǒng)學習方面自學能力比較薄弱，缺乏知識綜合應用和創(chuàng)造性應用的能力和素質(zhì)。對于本科生而言，盡管已經(jīng)具有了公共基礎(chǔ)課的相關(guān)知識，并具備了發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力，但是多傳感器融合課程是多學科、多部門、多領(lǐng)域所共同關(guān)心的高層次共性關(guān)鍵技術(shù)，所牽涉到的融合算法原理、系統(tǒng)狀態(tài)估計、目標識別融合模型等內(nèi)容，要想深入系統(tǒng)地學習，還需要一定的研究基礎(chǔ)和工程實踐經(jīng)驗。這就要求任課老師對課程大綱和考核方式設置時綜合考究，過深過細的課程大綱設計可能使學生望而卻步，極大地挫敗學生對于課程的積極性。相反，過于寬泛的教學大綱容易產(chǎn)生走馬觀花錯覺。學生對于課程的知識消化過于輕松，容易產(chǎn)生“水課”。兩種極端情況都不能公平地評價學生對于課堂的領(lǐng)悟能力和對知識的理解水平。

（三） 考核方式的多樣性是公平性目標的保障

不同類型的課程同時需要有針對性的考核方式?？己朔绞皆O置的多樣性對于公平性目標的實現(xiàn)具有積極意義。正如前文所述，互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展為各類資源的獲取提供了條件，為自主學習成效提供了支持，最終導致不同學生接觸到的與課程相關(guān)的資源不盡相同。在某種意義上講，考核方式設置的多樣性可以平衡課堂知識掌握的不公平性。

此外，受到基礎(chǔ)課程學習成績和學習方法的影響，不同的學生群體對于課程的參與程度差異很大。保研的學生相比來講已經(jīng)具備了扎實的理論基礎(chǔ)和積極向上的個人認同感。沒有了考研的壓力，擁有相對規(guī)律的作息時間和學習時間，可以全身性地投入到課程的學習中?？佳械膶W生需要把大把精力和時間轉(zhuǎn)移到研究生備考中，占用了專業(yè)課預習和復習時間。如果不設定多樣化的考核方式，對這類學生的學習效果和參與度評估就會出現(xiàn)偏頗，幾次的不公平評估將會降低這類學生的學習熱情。最后一個群體是就業(yè)的學生，這些學生暫時不存在深造帶來的壓力，課程鞏固和預習時間分配分配在找工作的路上。相比繼續(xù)深造的學生而言，想要讓他們“站穩(wěn)最后一班崗”難度最大，如何調(diào)動他們的積極性，從整體上提升專業(yè)課程的課程參與度，一直以來是專業(yè)課任課教師面臨的教育困境。加之許多考核方式以小組為單位，評價每個學生對布置任務的貢獻度變得異常困難。如果不加以重視，會讓一部分學生以“團隊優(yōu)勢”蒙混過關(guān)，這樣的考核評估結(jié)果對于花費大量時間真心投入的“弱勢團隊”是不公平的，課堂的公平性體驗將會進一步削弱，課程的參與度將會進一步降低，進而講課效果也會大打折扣。

四 公平性教學評價機制教學模式的實踐

為了構(gòu)建具備教學、認知和學生積極參與的中心課堂，本文將有效利用學校提供的多媒體課堂工具，重視教學過程中的各個環(huán)節(jié)，采用“重視預習”“公正評估”“及時反饋”“激活舊知”“精心指導”及“鼓勵應用”等方法相結(jié)合的教學手段，以期破解專業(yè)課大班上課“重在參與”的“組隊”模式，實現(xiàn)課堂教學的公平性。

圖1 公平性教學模式的實踐

（一） 仔細梳理課程重點講授提綱及內(nèi)容

考慮大多數(shù)學生的個人實際，動態(tài)化設計課程教學大綱，將與課程緊密關(guān)聯(lián)的重點理論知識歸納匯總，以使學生能夠短時間內(nèi)理清專業(yè)課學習重點、難點，明晰專業(yè)知識體系和框架。在此基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合課程的創(chuàng)新應用和內(nèi)容前沿，在滿足理論知識的講授基礎(chǔ)上，合理有效調(diào)整課程內(nèi)容。以多傳感器融合技術(shù)為例，前期的教學大綱包含了不少晦澀難懂的理論，并不適合本科階段學習，學生反饋理解難度大。我們從大量的圖書、視聽資源中篩選出與課程內(nèi)容相關(guān)的文字、圖片、視頻、案例等信息，替換掉原來的公式推導。有效地突出學習重點，降低了學習壓力。

（二） 精心設計課程教學流程框架

課程內(nèi)容分為上節(jié)內(nèi)容回顧、本節(jié)內(nèi)容詳解和本節(jié)內(nèi)容匯總，為重點章節(jié)內(nèi)容布置有針對性地課后習題，實現(xiàn)“舊知識”的有效激活。為了鞏固和回顧課堂講授內(nèi)容，每次課除了核心內(nèi)容的講解，在講稿前幾頁重溫上次課的內(nèi)容，以便學生能夠及時引入課堂。最后幾頁對本節(jié)課所講授的內(nèi)容進行梳理、回顧和總結(jié)。

（三） 及時批改學生作業(yè)了解學生認知程度

尊重學生對習題付出的時間成本和努力是拉近師生關(guān)系的重要措施。設定課堂作業(yè)提交和分析時間對學生和教師都是一種約束，可以增強學生對教師的認同感。針對學生作業(yè)遇到的共性問題，及時整理反饋。達到精心指導、及時反饋的目的。結(jié)合學生作業(yè)完成情況，對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生進行表揚，對投入時間經(jīng)歷少，效果差的學生進行鼓勵。通過表揚點名的形式確定到課率，熟悉學生的學習水平。例如：多傳感器融合技術(shù)課程學科概論上完以后，給學生布置了查閱傳感器融合理論發(fā)展現(xiàn)狀的課后作業(yè)。并按照規(guī)定時間完成作業(yè)的收集和批改，及時對學生遇到的共性問題進行了解釋，針對不同情況出現(xiàn)的原因也與學生進行了互動交流。通過公平性地評價方法，表揚了優(yōu)秀作品，敦促了投入精力少學生，提升了作業(yè)批改的公平性。

（四） 以講授內(nèi)容為中心的多樣化素材輔助

緊密圍繞講授內(nèi)容，有針對性地設置互動題目，增強課堂互動效果，提升學生對專業(yè)課程的參與感。充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，搜集與專業(yè)課程有關(guān)視頻、圖片等資料，豐富課程內(nèi)容呈現(xiàn)方式，提高教學效果。以基于神經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合章節(jié)講授為例，本節(jié)主要包括了神經(jīng)網(wǎng)絡概述、神經(jīng)網(wǎng)絡基礎(chǔ)、典型神經(jīng)網(wǎng)絡和神經(jīng)網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)融合中的應用。以講授內(nèi)容為核心，我們先后搜集并引入了大量的圖片、視頻等資源，從宏觀上概述了神經(jīng)網(wǎng)絡（深度學習）在現(xiàn)代科技、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域以及大數(shù)據(jù)分析、人工智能等方面的應用場景。隨后對神經(jīng)網(wǎng)絡的基礎(chǔ)所涉及的重點內(nèi)容進行了講解，考慮到課程要求和本科生的理解能力，此處并未深入討論過多原理知識。在典型神經(jīng)網(wǎng)絡介紹時，借助于動態(tài)圖、流程圖對常見神經(jīng)網(wǎng)絡的進行了可視化的講授，盡量避免涉及過多的公式推導和過深的理論分析，從而提升學生的學習興趣。最后通過電解質(zhì)型傾角傳感器交叉靈敏度的補償、紅外傳感器測距修正、經(jīng)緯坐標向著平面坐標轉(zhuǎn)換等應用場景介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡的使用。并且將Matlab 編程軟件中程序的開發(fā)和使用過程做成了動畫。學生通過課下一步步地設置和實施，可以輕松實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合算法。課下有學生反饋：原來學習神經(jīng)網(wǎng)絡可以如此簡便、輕松，這樣的神經(jīng)網(wǎng)絡學習和他之前對于神經(jīng)網(wǎng)絡、深度學習的理解截然不同。積極的課堂反饋一方面增強了學生課堂參與的積極性，另一方面對任課教師課程內(nèi)容選擇的合理性進行了激勵。

（五） 基于隨機數(shù)的分組模式和互動方式

作為機電工程學院公共專業(yè)課，多傳感器融合技術(shù)課程選課人數(shù)通常在100 人以上，過多的上課人數(shù)加重了任課教師的教學負擔。單次簡單的敦促式點名就會耗費掉半節(jié)課的時間，顯然是不可取的。為了有效地考核學生對于各章節(jié)或整體內(nèi)容的掌握情況，通常采用的方式是分組進行。為便于統(tǒng)計和成績錄入，通常采用的按學號或者自由搭配的分組模式。但是以上模式存在很大弊端。

在幾年的相處之后，學生之間往往存在很大“默契”。簡單的按學號分組已經(jīng)成為“慢跑”學生偷懶的主要途徑，以至于出現(xiàn)個別同學單獨完成，其他同學陪同簽名的情形。由此看來，常規(guī)的搭配分組方式一定程度上降低了課程考核的公平性，同時也降低了有效課程資源的利用率和學生的課程參與積極性，最終形成課程資源向著學習好、有能力的人傾斜。因此需要徹底打亂這種搭配方式。

隨機數(shù)選號為考核公平性實施提供了一種有效途徑。隨機數(shù)選擇主要涉及到兩個方面的內(nèi)容，一是學生選擇的隨機性，二是課堂作業(yè)內(nèi)容的差異性。學生選擇的隨機性是保證課堂公平性的第一道關(guān)卡。課程作業(yè)的差異性表現(xiàn)在不同小組分配的任務是存在明顯差異的，這里需要說明的是，并不是所有的作業(yè)都適合差異性命題和考核，為了充分體現(xiàn)課堂的公平性，差異性的分組作業(yè)效果更加顯著。例如，為了讓學生了解多傳感器融合的發(fā)展現(xiàn)狀以及前沿研究內(nèi)容。依據(jù)學生的個數(shù)，任課老師從各學術(shù)網(wǎng)站上下載了近年來大量的英文文獻，然后為每篇文章編上序號，通過隨機選號匹配的形式現(xiàn)場確定每個學生與文獻之間的對應關(guān)系。由于文獻之間不存在雷同，這樣可以盡可能降低“慢跑”學生對“快跑”學生的依賴。為了考核學生發(fā)現(xiàn)問題、歸納總結(jié)的能力，等學生按規(guī)定時間提交課程作業(yè)后，讓學生按照文獻內(nèi)容制作對應的幻燈片。隨堂隨機選擇需要上臺講解的同學，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂的效果，并且有效鍛煉學生上臺演講、語言表達的能力。以上策略實現(xiàn)了大班上課過程中的隨機分組和課堂互動，并針對組內(nèi)不同任務設定不同的課程考核評估標準，最大程度的保證對學生平時考核的公平公正。

五 與公平性目標相匹配的評估模式及應用成效

（一） 課堂公平性相匹配的評估模式

盡管針對課堂中可能遇到的不公平現(xiàn)象，制定了一系列的應對措施，但是課堂公平性效果仍然需要進一步評估。不如：學生是否適應了新的公平性教學模式？新的教學模式是否能發(fā)揮其應有的作用，成效如何？新的教學模式是否需要改進？因此，需要有針對性地提出相匹配的評估模式，以實現(xiàn)傳統(tǒng)模式向新模式的轉(zhuǎn)變。

評估考慮公平性因素的考核模式不僅能夠有效量化知識的掌握程度，而且可以挖掘?qū)W生的積極能動性，提升學生的課程互動性和參與度，從而全面地評價學生的知識接受能力和學習效果。經(jīng)過多次的課程實踐和總結(jié)，最終將改革了傳統(tǒng)專業(yè)課程“考試/ 考核（80%）+ 作業(yè)（20%）”的考核方式，探索出了更加突出實踐內(nèi)容考核的新機制，即“考試/考核（50%）+前沿知識（20%）+課程報告（20%）+考勤（10%）”。教師也由原有的期末“一道坎”變成了階段性的、常態(tài)化的考核。通過化整為零，一定程度上分散了任課教師對學生的考核工作量，降低了長周期考核造成的評估偏頗。提升了學生對于課堂的認同感和自信心，挖掘了一部分游離于“慢跑”和“快跑”之間的學生的學習潛能。

（二） 新教學模式的成效分析

將公平性評價機制融入到專業(yè)課教學的全過程，達到了學生對專業(yè)課知識掌握、實踐能力增強和科研素質(zhì)提高的學習目標。多次的小范圍課間調(diào)查和課后問卷反饋結(jié)果顯示，學生對于公平性機制下的課程考核體制認可度達到98%以上?；谡n后學生紙質(zhì)意見和結(jié)課后上課學生的郵件反饋，進一步優(yōu)化了新模式下出現(xiàn)的新特性和新問題。

結(jié)合調(diào)研結(jié)果和課堂講授效果發(fā)現(xiàn)，公平性教學理念的加強對于上課學生、任課老師以及已有教學模式的改革具有積極影響。

1. 對于上課學生：調(diào)動了學生的學習熱情，鍛煉了學生主觀能動性，提高了他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。基于隨機數(shù)的評估模式，進一步提升了學生對于課程的重視度和參與度，降低了學生之間的依賴性，提高了學生主動學習的能力，輔助提高了學生的到課率。

2. 對于任課教師：提高了教師駕馭課堂的能力、講課自信心和課程參與的積極性，增強了教師的認可度和對新知識的把握能力，肯定了教師對自己工作的付出。

3. 對于已有的教學模式：提升了課堂教學的公平性，分散了課堂資源增加了考核方式的多樣性和課堂參與的趣味性。達到了教與學效率的雙重提升。