摘" 要：文章收集了某“雙一流”高校環(huán)境專業(yè)2018—2021級共514位學(xué)生的大學(xué)一年級成績，并進(jìn)行了多元統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，受新冠肺炎疫情的影響，2020級本科生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)成績與前后幾屆學(xué)生相比有明顯下滑。物理實驗課程低分離散人數(shù)較多，這可能與高中階段對實驗教學(xué)的重視度不夠有關(guān)。普通化學(xué)課程成績的方差和離散度較大，反映出部分環(huán)境專業(yè)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱。本研究分析了學(xué)生性別、招生類別、錄取志愿以及生源地經(jīng)濟(jì)水平等因素對學(xué)習(xí)成績的影響。民族班和港澳臺學(xué)生的學(xué)習(xí)成績明顯低于其他學(xué)生，這兩類學(xué)生需要更多關(guān)心和關(guān)注。研究還顯示，來自經(jīng)濟(jì)水平較低生源地的學(xué)生，學(xué)習(xí)成績顯著低于其他經(jīng)濟(jì)水平較高生源地的學(xué)生，因此教育的公平性也值得社會關(guān)注。

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科；曼惠特尼U檢驗；ANOSIM分析

中圖分類號：G640" " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2024）28-0082-06

黨的二十大報告指出，“要推進(jìn)美麗中國建設(shè)，堅持山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、污染治理、生態(tài)保護(hù)、應(yīng)對氣候變化，協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長，推進(jìn)生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展”，［1］這對我國生態(tài)文明建設(shè)提出了新的更高的要求。

我國幾乎所有的重點高校都設(shè)有環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)的學(xué)科。環(huán)境學(xué)科是面向解決實際環(huán)境問題的綜合學(xué)科，學(xué)科知識體系融合了多種基礎(chǔ)學(xué)科和工程學(xué)科的理論、方法和技術(shù)。各高校的環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)學(xué)科在學(xué)生培養(yǎng)中開設(shè)了生物、化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、計算機(jī)、英語等相關(guān)課程。環(huán)境專業(yè)課程具有覆蓋面廣、跨越幅度大、綜合度高的特點。［2］環(huán)境專業(yè)的學(xué)生對這些專業(yè)課程的適應(yīng)程度以及對課程知識的掌握程度是一個值得關(guān)注的問題。

近年網(wǎng)絡(luò)上流行將生物、化學(xué)、環(huán)境和材料專業(yè)稱為“四大天坑”專業(yè)。［3］這種片面且具有誤導(dǎo)性的言論嚴(yán)重影響了環(huán)境專業(yè)的招生。大部分高校的環(huán)境專業(yè)的高考錄取分?jǐn)?shù)線往往較同校的其他專業(yè)靠后，甚至有相當(dāng)一部分環(huán)境專業(yè)錄取的學(xué)生是由其他專業(yè)調(diào)劑而來。一些高校出于種種原因，在高考錄取時將環(huán)境專業(yè)列入單列招生計劃、高校專項計劃、國家專項計劃等形式。因此，各高校環(huán)境專業(yè)的學(xué)生組成比較復(fù)雜。

基于此，本研究收集了某“雙一流”高校環(huán)境專業(yè)4個年級共514位學(xué)生的大學(xué)一年級各科成績和加權(quán)成績，并進(jìn)行多元統(tǒng)計分析（multivariate statistical analysis），以期揭示環(huán)境專業(yè)學(xué)生對不同課程的學(xué)習(xí)特點，分析學(xué)生性別、招生類別、錄取志愿以及生源地經(jīng)濟(jì)水平對學(xué)習(xí)成績的影響。希望可以為環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展和學(xué)生培養(yǎng)提供參考。

一、研究方法

本研究使用的2018、2019、2020和2021級本科生一年級的各科成績收集于某高校環(huán)境學(xué)院教務(wù)部門。統(tǒng)計的課程包括大學(xué)物理、工程制圖、計算機(jī)程序設(shè)計（C++）、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用、軍事理論、軍事訓(xùn)練、普通化學(xué)、思想道德與法治、微積分（上）、微積分（下）、物理實驗、線性代數(shù)、中國近現(xiàn)代史綱要、中國語文、綜合英語（上）和綜合英語（下）16門課程。學(xué)生的基本信息包括學(xué)生性別、招生類型、錄取志愿以及生源地，源于學(xué)院學(xué)工部門。

本研究在檢驗兩組學(xué)生之間的成績是否有顯著差異時使用的統(tǒng)計方法是曼-惠特尼U檢驗（Mann-Whitney U test）。［4］假設(shè)兩個樣本分別來自除了總體均值以外完全相同的兩個總體，對兩個獨(dú)立樣本數(shù)據(jù)混合排序求出各個樣本的秩序，最小的數(shù)據(jù)秩序為1，第二小的數(shù)據(jù)秩序為2，以此類推，分別求出兩個樣本的秩序之和W1和W2。計算統(tǒng)計量U：

U1=n1n2+-W1（1）

U2=n1n2+-W2（2）

式中n1和n2分別為兩個樣品的樣本量。取U1和U2中的較小值與臨界值UA進(jìn)行比較，當(dāng)Ult;UA時，拒絕假設(shè)，說明兩個獨(dú)立樣本之間存在顯著性差異。

主坐標(biāo)分析（principal co-ordinates analysis）被用來分析多個分組學(xué)生之間的成績組成差異，并且使用ANOSIM（analysis of similarities）分析檢驗了多個分組學(xué)生的成績組間差異是否大于組內(nèi)差異。［5］若Rgt;0，則說明不同分組之間的差異大于組內(nèi)差異，若Rlt;0，則說明組內(nèi)差異大于組間差異。其中p值越小組間差異越大，plt;0.05則代表統(tǒng)計具有顯著性。

二、研究結(jié)果

（一）2018—2021級大一學(xué)生各科成績基于年級的差異分析

對于四個年級來說，大一學(xué)年第一學(xué)期的平均加權(quán)成績幾乎沒有顯著的差異，只有2019級和2021級有略微差異，而第二學(xué)期的平均加權(quán)成績卻有顯著的差異，只有2018級和2021級學(xué)生加權(quán)成績之間沒有差異，如圖1所示。這說明對于2018—2021四個年級的學(xué)生來說，大一學(xué)年第一學(xué)期的加權(quán)成績相對穩(wěn)定，從第二學(xué)期開始各個年級的加權(quán)成績開始出現(xiàn)差異。2020級學(xué)生的高考受到新冠肺炎疫情的沖擊，［6］影響了學(xué)生在大學(xué)階段的學(xué)習(xí)狀態(tài)，導(dǎo)致2020級學(xué)生的加權(quán)成績較低。進(jìn)一步從基于各科成績的主坐標(biāo)分析結(jié)果來看，2018、2019、2020和2021四個年級的各科成績組成具有顯著的差異（ANOSIM R=0.112，p=0.001）。

從具體課程成績來看，物理實驗的平均成績是所有課程中四個年級兩兩比較均顯著不同的。此外，該門課程的低分離散人數(shù)較多，這與目前高中普遍不重視實驗教學(xué)有關(guān)，從而導(dǎo)致學(xué)生實驗動手能力差。普通化學(xué)在四個年級中成績差別也比較大，這可能與各個年級學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識和學(xué)習(xí)能力的不同有關(guān)。近些年，新高考制度逐漸在全國推行，不同省份的高考政策的改變導(dǎo)致一些學(xué)生選擇的高考科目中不包含化學(xué)課程，這就造成了學(xué)生之間化學(xué)知識基礎(chǔ)差別較大。微積分（上）的平均成績在四個年級基本一樣，而微積分（下）的平均成績卻有顯著差異。此外，各個年級的微積分（下）的成績相比于微積分（上）有明顯的下降，造成這個結(jié)果的主要原因可能與微積分（下）的課程難度有較大提升有關(guān)。在工程制圖、計算機(jī)程序設(shè)計（C++）和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用三門課程中，2020級學(xué)生的成績顯著偏低。因此，由于新冠肺炎疫情而大量使用的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技術(shù)并未提高學(xué)生計算機(jī)相關(guān)學(xué)習(xí)能力。［7］

對于綜合英語，第二學(xué)期的成績在各個年級差異變大。值得注意的是2019級的綜合英語成績由第一學(xué)期到第二學(xué)期有較大的提高。這個結(jié)果值得后續(xù)深入挖掘，相關(guān)任課教師可以深入分析針對2019級的教學(xué)方法并大力推廣。中國語文和中國近代史綱要這兩門人文課程的成績在四個年級中均出現(xiàn)了顯著的差異，除了不同年級學(xué)生人文素養(yǎng)能力差異外，后續(xù)應(yīng)關(guān)注是否有考試難度不穩(wěn)定的原因存在。軍事訓(xùn)練和軍事理論兩門課在四個年級中也出現(xiàn)了較大差異，這兩門課程對學(xué)生的知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力要求太高，差異較大可能由每年的教學(xué)和考核難度不同造成。

（二）2018—2021級大一學(xué)生各科成績基于性別的差異分析

針對不同性別，第一學(xué)期和第二學(xué)期的平均加權(quán)成績均沒有顯著的差異，如圖2所示。男生和女生具有顯著差異的課程是大學(xué)物理、軍事訓(xùn)練、思想道德與法治、線性代數(shù)、中國語文、綜合英語（上）和綜合英語（下）。男生的大學(xué)物理和線性代數(shù)這兩門課平均成績都比女生高，而思想道德與法治、中國語文和綜合英語這些偏向于文科的相關(guān)課程女生學(xué)得更好。一般認(rèn)為，男生在數(shù)理方面有較大優(yōu)勢，而女生在語言表達(dá)和短時記憶方面具有優(yōu)勢。［8］軍事訓(xùn)練課程的成績也是女生較高，說明女生在自制力和意志力培養(yǎng)、體能訓(xùn)練等方面的表現(xiàn)并不比男生差。進(jìn)一步從基于各科成績的主坐標(biāo)分析結(jié)果來看，整體上環(huán)境專業(yè)的男生和女生的成績并沒有顯著的差異（ANOSIM R=0.029，p=0.103）。

（三）2018—2021級大一學(xué)生加權(quán)成績基于招生類型的差異分析

針對不同的招生類型，普通一批、國家專項計劃、高校專項計劃和自主招生這四類錄取的學(xué)生在第一學(xué)期的平均加權(quán)并沒有顯著差異，而民族班學(xué)生和港澳臺學(xué)生的平均加權(quán)成績明顯低于普通一批的學(xué)生，如圖3所示。學(xué)院應(yīng)出臺相應(yīng)方案加強(qiáng)對民族學(xué)生和港澳臺學(xué)生的課程輔導(dǎo)，不要讓這些學(xué)生的學(xué)習(xí)成績在大一就掉隊進(jìn)而失去學(xué)習(xí)信心。第二學(xué)期普通一批錄取的學(xué)生的平均加權(quán)成績顯著高于其他類型的學(xué)生，說明這類學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力要強(qiáng)于其他類型的學(xué)生。大量的研究證明高考成績與大學(xué)成績存在一定相關(guān)性，［9］普通一批錄取的學(xué)生高考成績最好，學(xué)習(xí)能力也較強(qiáng)。各類型學(xué)生的加權(quán)成績跨度范圍也有所增加，說明第二學(xué)期是學(xué)生成績拉開的關(guān)鍵時期。學(xué)院輔導(dǎo)員和教師班主任應(yīng)在后續(xù)的教學(xué)中提前為學(xué)生做好心理建設(shè)，鼓勵學(xué)生在第二學(xué)期仍保持較高的學(xué)習(xí)熱情和勁頭。進(jìn)一步從基于各科成績的主坐標(biāo)分析結(jié)果來看，普通一批、國家專項計劃、高校專項計劃、自主招生、民族班和港澳臺這六類錄取的學(xué)生成績之間具有顯著的差異（ANOSIM R=0.147，p=0.001）。

（四）2018—2021級大一學(xué)生加權(quán)成績基于錄取志愿的差異分析

針對不同的志愿錄取，除了與第五和第六志愿這兩類學(xué)生成績略有不同之外，整體上一志愿報考環(huán)境專業(yè)的學(xué)生與其他志愿的學(xué)生的加權(quán)成績并沒有顯著的差別，如圖4所示。第一志愿報考環(huán)境專業(yè)的學(xué)生大部分是對專業(yè)具有熱情和興趣的，然而對大部分學(xué)生而言，這種興趣并沒有轉(zhuǎn)化成良好的學(xué)習(xí)動力。進(jìn)一步從基于各科成績的主坐標(biāo)分析結(jié)果來看，各個志愿錄取的環(huán)境專業(yè)的學(xué)生成績之間沒有顯著的差異（ANOSIM R=0.030，p=0.985）。

（五）2018-2021級大一學(xué)生加權(quán)成績基于生源地經(jīng)濟(jì)水平的差異分析

針對不同的生源地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平，本研究根據(jù)生源省份近五年的平均人均GDP（人民幣元），將各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平分為三檔。第1檔（gt;7萬）：澳門特別行政區(qū)、香港特別行政區(qū)、臺灣地區(qū)、北京市、上海市、江蘇省、天津市、浙江省、福建省、廣東省、山東省、重慶市、湖北省和內(nèi)蒙古自治區(qū)。第2檔（5—7萬）：陜西省、遼寧省、湖南省、安徽省、寧夏回族自治區(qū)、海南省、四川省、河南省、江西省和新疆維吾爾自治區(qū)。第3檔（lt;5萬）：山西省、青海省、吉林省、河北省、西藏自治區(qū)、云南省、貴州省、廣西壯族自治區(qū)、黑龍江省和甘肅省。不論是第一學(xué)期還是第二學(xué)期，來自經(jīng)濟(jì)水平第一檔和第二檔地區(qū)的學(xué)生的加權(quán)成績之間沒有差異，他們的成績都比來自經(jīng)濟(jì)水平第三檔地區(qū)的學(xué)生的成績高，如圖5所示。進(jìn)一步從基于各科成績的主坐標(biāo)分析結(jié)果來看，各個經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平地區(qū)的學(xué)生成績之間有顯著的差異（ANOSIM R=0.031，p=0.003）。這說明經(jīng)濟(jì)水平對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績有顯著影響，［10］經(jīng)濟(jì)水平落后地區(qū)的教育資源和質(zhì)量比經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)落后。

三、討論

（一）新冠肺炎疫情對學(xué)生高考和大學(xué)學(xué)習(xí)成績的影響

2020年受新冠肺炎疫情影響，全國兩千多萬高中生開啟居家學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)授課，對高三學(xué)生的復(fù)習(xí)備考帶來諸多挑戰(zhàn)。根據(jù)中國教育在線調(diào)查問卷《新冠肺炎疫情對2020屆高考生的影響》數(shù)據(jù)，超九成高考生認(rèn)為，新冠肺炎疫情對自己的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生了影響。另外調(diào)查顯示，新冠肺炎疫情給絕大多數(shù)2020屆高考生帶來心理壓力。因此，2020屆高考生進(jìn)入大學(xué)后，其學(xué)習(xí)狀態(tài)以及學(xué)習(xí)成績與前后幾屆學(xué)生相比，出現(xiàn)明顯下滑現(xiàn)象，大一16門課程中有大學(xué)物理、工程制圖、計算機(jī)程序設(shè)計（C++）、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用、軍事理論、微積分（下）、中國近現(xiàn)代綱要和綜合英語（下）8門課程的平均分在2018—2021四級學(xué)生中排在最后，如圖1所示。

針對2020級學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及可能的負(fù)面情緒，需要加強(qiáng)思想政治教育和人情關(guān)懷工作：首先加強(qiáng)對學(xué)生教育引導(dǎo)，樹立科學(xué)認(rèn)識，加強(qiáng)自我教育與自我約束；培養(yǎng)教師的危機(jī)管理能力，開展學(xué)生工作時要用心、細(xì)心、關(guān)心；關(guān)注邊緣群體，比如家庭經(jīng)濟(jì)困難或者民族班學(xué)生、學(xué)習(xí)成績較差的學(xué)生；實現(xiàn)人文關(guān)懷和心理疏導(dǎo)一體化，針對重點學(xué)生可針對性采取心理健康知識培訓(xùn)、團(tuán)體輔導(dǎo)等防控措施，建立“社會—家庭—學(xué)校”綜合心理健康教育及干預(yù)模式。［11］

（二）要重視和加強(qiáng)高中實驗教學(xué)

雖然實驗具有十分重要的作用，高中實驗教學(xué)卻存在著不少問題。［12］首先是學(xué)生參與積極性低，高中時期，學(xué)習(xí)任務(wù)重、時間緊，學(xué)生能夠深入開展實驗的機(jī)會比較少，參與實驗的積極性并不高。其次是重理論輕實踐的氛圍，在考試中雖然會出現(xiàn)相關(guān)的實驗題目，但是大多數(shù)教師及學(xué)生認(rèn)為通過背誦記憶實驗結(jié)果及注意事項便可以達(dá)到解答問題的目的，因此并不重視實踐過程。

要轉(zhuǎn)變高中實驗教學(xué)觀念，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)過程中，實驗素養(yǎng)是其重要的組成部分；教師要轉(zhuǎn)變對實驗的傳統(tǒng)認(rèn)知，加深對實驗重要性的重視。其次要提高實驗教學(xué)的趣味性，可以通過一些照片或者動畫，把實驗的背景、原理以及相關(guān)趣聞軼事等生動展示出來，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣。最后還要通過靈活的實驗安排，提高每個學(xué)生的參與度，通過設(shè)置實驗小組，讓每個學(xué)生都有動手操作的機(jī)會，通過分工協(xié)作提升學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。

（三）應(yīng)對新高考環(huán)境專業(yè)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱難題

近年來隨著新高考的實施，造成部分環(huán)境專業(yè)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱，反映在大一普通化學(xué)課程成績的方差和離散度較大，如圖1所示?；瘜W(xué)是環(huán)境學(xué)科的重要基礎(chǔ)。以某高校環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)計劃為例，涉及化學(xué)的專業(yè)課程就多達(dá)9門，包括普通化學(xué)、化學(xué)綜合實驗、工程化學(xué)、工程化學(xué)實驗、環(huán)境分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、環(huán)境化學(xué)和生物化學(xué)。學(xué)生沒有良好的化學(xué)基礎(chǔ)，很難完成相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。高校是選科制度的執(zhí)行者和調(diào)控者，因此建議高校在招收環(huán)境專業(yè)學(xué)生時，要求學(xué)生將物理和化學(xué)同選，提升學(xué)生選考科目與環(huán)境相關(guān)專業(yè)的契合度。［13］

（四）關(guān)心和關(guān)注民族班和港澳臺特殊招生類型學(xué)生

本研究顯示民族班和港澳臺學(xué)生的學(xué)習(xí)成績明顯低于其他學(xué)生，如圖3所示，這兩類學(xué)生屬于“弱勢群體”需要學(xué)院更多關(guān)注。民族班的學(xué)生往往來自偏遠(yuǎn)地區(qū)的少數(shù)民族地區(qū)，基礎(chǔ)教育相對薄弱，因此很難適應(yīng)大學(xué)高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)和生活。港澳臺的學(xué)生由于文化及認(rèn)同差異、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同等原因，也同樣會出現(xiàn)校園融合的問題，逐漸成為邊緣群體。針對此兩類學(xué)生，學(xué)院要制訂特異性的管理方式，通過班級學(xué)習(xí)尖子生一對一幫扶，任課教師也定期參與學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，縮小他們與其他學(xué)生的學(xué)習(xí)差距。［14］輔導(dǎo)員和班主任要加強(qiáng)學(xué)生的心理輔導(dǎo)，通過建立心理健康檔案、舉行心理健康教育活動、開展經(jīng)常談心談話機(jī)制，讓他們感受到學(xué)校對他們的關(guān)心和關(guān)注，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心和動力。

（五）關(guān)注生源地經(jīng)濟(jì)水平引起的學(xué)生成績差異

本研究顯示來自經(jīng)濟(jì)水平較低生源地的學(xué)生，其學(xué)習(xí)成績顯著低于其他經(jīng)濟(jì)水平較高生源地的學(xué)生，如圖5所示。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對教育發(fā)展有十分明顯的影響作用。［15］經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)往往在經(jīng)濟(jì)、文化和公共服務(wù)等方面形成資源高地，一定程度上加劇了優(yōu)質(zhì)教育資源的集中化趨勢。這個問題需要得到國家層面重點關(guān)注，希望國家相關(guān)部門出臺應(yīng)對政策，多向經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)傾斜教育資源，持續(xù)推進(jìn)教育的公平性。政府在推動教育資源配置均等化進(jìn)程可以發(fā)揮主導(dǎo)作用，包括在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)提升人力資源配置質(zhì)量、健全財力資源保障機(jī)制等。國家和學(xué)校還要對家庭經(jīng)濟(jì)困難的學(xué)生給予經(jīng)濟(jì)上支持，比如助學(xué)貸款和助學(xué)金等，解決經(jīng)濟(jì)上的后顧之憂。還需要關(guān)注家庭貧困生的心理健康問題，應(yīng)當(dāng)積極鼓勵其參加學(xué)校活動、志愿服務(wù)和社會實踐等，全面發(fā)展學(xué)生綜合能力，提高心理素質(zhì)。

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（責(zé)任編輯：羅欣）