農(nóng)林院校物理實驗課程學(xué)習(xí)過程監(jiān)控及測評體系探析

戴朝卿, 趙麗華, 汪小剛

(浙江農(nóng)林大學(xué) 理學(xué)院, 浙江 臨安 311300)

農(nóng)林院校物理實驗課程學(xué)習(xí)過程監(jiān)控及測評體系探析

戴朝卿, 趙麗華, 汪小剛

(浙江農(nóng)林大學(xué) 理學(xué)院, 浙江 臨安 311300)

以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和提高教學(xué)質(zhì)量為宗旨,構(gòu)建并實施了“課前導(dǎo)學(xué)軟件系統(tǒng)的預(yù)習(xí)監(jiān)控+課堂教師分步的實驗過程監(jiān)控+課后多重交互網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的復(fù)習(xí)監(jiān)控”的“三位一體”學(xué)生學(xué)習(xí)過程實效監(jiān)控與測評體系,建立了目標與過程管理有效滲透的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控機制。“三位一體”學(xué)生學(xué)習(xí)過程實效監(jiān)控與測評體系支撐了學(xué)生知識學(xué)習(xí)到能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主化、網(wǎng)絡(luò)化和交互化。

農(nóng)林院校; 大學(xué)物理實驗; 學(xué)習(xí)過程監(jiān)控; 測評體系

大學(xué)物理實驗課程承載著學(xué)生從基礎(chǔ)教育向高等教育、公共基礎(chǔ)學(xué)習(xí)到專業(yè)學(xué)習(xí)2個轉(zhuǎn)變的重要使命[1],是學(xué)生接受系統(tǒng)實驗方法和技能訓(xùn)練的開端,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰Α⑻岣呖茖W(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。上世紀80年代國際上紛紛涌現(xiàn)“大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)改革”浪潮,較重要的是1987年由美國國家科學(xué)基金委員會支持的“大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)規(guī)劃”[2]。

我國各高等院校開展的物理實驗教學(xué)改革[3-7],積累了許多成功經(jīng)驗。現(xiàn)代教育技術(shù)在物理實驗中的應(yīng)用已較為成熟,虛擬仿真實驗軟件系統(tǒng)、實驗實時指導(dǎo)課件、實驗儀器電控系統(tǒng)等技術(shù)廣泛應(yīng)用在物理實驗教學(xué)中,取得了不錯的教學(xué)效果[8-9]。農(nóng)林院校大學(xué)物理實驗課程學(xué)時數(shù)相對較少,因此,學(xué)生學(xué)習(xí)過程監(jiān)控及測評對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究能力具有更為重要的作用。

1 我校大學(xué)物理實驗課程現(xiàn)狀分析

經(jīng)過省級實驗教學(xué)示范中心的建設(shè),我校物理實驗課程形成了以“三層四模”為核心、“兩個平臺”為載體的生態(tài)化實驗教學(xué)新體系,并構(gòu)建了“實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺+自主開放教學(xué)平臺”為載體的大學(xué)物理實驗網(wǎng)絡(luò)信息教學(xué)平臺支撐物理實驗教學(xué)[10-11]。但是,課程缺乏對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動進行檢查、評價、反饋、控制和調(diào)節(jié)等一系列過程的監(jiān)控。

1.1 學(xué)習(xí)過程監(jiān)控不夠

我校物理實驗課程預(yù)、復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)在課外完成,但原來的導(dǎo)學(xué)軟件缺乏預(yù)習(xí)實效監(jiān)控功能,而傳統(tǒng)的技術(shù)手段也很難對實驗復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)進行監(jiān)控,此外,實驗教師和管理人員人數(shù)不足使得教師無法很好地對學(xué)生的實驗過程進行監(jiān)控,因此學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程各環(huán)節(jié)的監(jiān)控嚴重缺失。

1.2 學(xué)習(xí)過程監(jiān)控測評體系未形成

學(xué)生學(xué)習(xí)過程指的是基于特定運行機制的知識體系的動態(tài)構(gòu)建過程[12]。學(xué)生學(xué)習(xí)過程(特別是預(yù)、復(fù)習(xí)階段)中師生的時空分離增加了監(jiān)控測評的難度。此外,學(xué)生學(xué)習(xí)過程監(jiān)控測評數(shù)據(jù)處理工作量巨大、耗時費事、操作成本高,這些也影響了運用傳統(tǒng)方法對此項工作持久、有效、深入進行。我校物理實驗課程使用的導(dǎo)學(xué)軟件及基本操作教學(xué)視頻等教學(xué)資源不能實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)過程監(jiān)控測評,學(xué)生從知識學(xué)習(xí)到能力培養(yǎng)的過程情況監(jiān)控缺乏,以致該過程的轉(zhuǎn)變難以實現(xiàn)。

2 建立學(xué)習(xí)過程監(jiān)控及測評體系的原則

2.1 體現(xiàn)監(jiān)控及測評的多方位性

為保證學(xué)生學(xué)習(xí)的成功,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量以達到學(xué)習(xí)目的,關(guān)注課前、課堂、課后學(xué)生學(xué)習(xí)的多方位全過程,實現(xiàn)學(xué)生對學(xué)習(xí)活動進行檢查、評價、反饋等一系列過程的監(jiān)控,使教、學(xué)、管3方面共同提升。

2.2 激勵學(xué)生參與的自主性

采取措施,引導(dǎo)學(xué)生進行自我監(jiān)控、自我反思、自我評價等自主活動,并增強其自主能力,使監(jiān)控和測評手段的實施趨向于隱蔽,降低監(jiān)控、測評對學(xué)生產(chǎn)生的負面影響,強化學(xué)生自我學(xué)習(xí)意識,激勵學(xué)生自覺、自主參與監(jiān)控及測評。

2.3 強調(diào)監(jiān)控及測評的多元性

注重數(shù)字化與人性化的融合,采用多元監(jiān)控及測評技術(shù)手段。學(xué)生課前課后的學(xué)習(xí)過程監(jiān)控和測評主要借助數(shù)字化媒體,采取機器對人的評價為主,課堂的學(xué)習(xí)過程監(jiān)控和測評主要采取教師對學(xué)生的認可和評定,機器和人各司其職,協(xié)同工作,形成多元監(jiān)控和測評體系。

3 “三位一體”學(xué)習(xí)過程實效監(jiān)控與測評體系的構(gòu)建

圍繞“解決適應(yīng)、注重監(jiān)控、重視個性、增強能力”改革思路,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和提高教學(xué)質(zhì)量為宗旨,構(gòu)建并實施了“課前導(dǎo)學(xué)軟件系統(tǒng)的預(yù)習(xí)監(jiān)控+課堂教師分步的實驗過程監(jiān)控+課后多重交互網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的復(fù)習(xí)監(jiān)控”的“三位一體”學(xué)生學(xué)習(xí)過程實效監(jiān)控與測評體系(見圖1)。這種“以課堂為中心、課前課后為兩翼、兩翼帶動中心齊飛”的“三位一體”學(xué)生學(xué)習(xí)過程實效監(jiān)控與測評體系,支撐了學(xué)生知識學(xué)習(xí)到能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主化、網(wǎng)絡(luò)化和交互化。每個實驗成績總評由學(xué)習(xí)過程監(jiān)控評判分值(占70%)和實驗報告分值(占30%)組成。每個實驗中課前、課堂、課后3個方位的學(xué)習(xí)過程監(jiān)控評判分值分別占20%、60%和20%。

圖1 “三位一體”學(xué)生學(xué)習(xí)過程實效監(jiān)控與測評體系

3.1 聯(lián)合建設(shè)導(dǎo)學(xué)軟件系統(tǒng)與實驗室門禁系統(tǒng),實現(xiàn)課前預(yù)習(xí)監(jiān)控與測評

我們已自行開發(fā)了一套與本省級實驗教學(xué)中心(簡稱中心)實驗儀器匹配的導(dǎo)學(xué)軟件(目前共配備了12個導(dǎo)學(xué)軟件),實驗前學(xué)生運用該系統(tǒng)進行實驗預(yù)習(xí)。為監(jiān)控和評價學(xué)生預(yù)習(xí)的成效,升級了導(dǎo)學(xué)軟件,增加了軟件功能,記錄學(xué)生使用軟件預(yù)習(xí)有效時間及實驗測試分值。要求學(xué)生學(xué)習(xí)時間達到相應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容規(guī)定的時間,并且通過測試。鼓勵學(xué)生進行多次測試,系統(tǒng)保存其最高測試成績。

中心各實驗室均配有門禁系統(tǒng),該系統(tǒng)具有身份認證、實驗預(yù)約、預(yù)習(xí)報警、實時監(jiān)控及電源控制等功能。實驗室門禁系統(tǒng)集成導(dǎo)學(xué)軟件系統(tǒng)的預(yù)習(xí)成績,利用其預(yù)習(xí)報警功能將預(yù)習(xí)成績不合格者告知教師。對預(yù)習(xí)成績不合格的學(xué)生,教師取消其實驗資格,從而實現(xiàn)了預(yù)習(xí)監(jiān)控。

3.2 設(shè)置實驗子過程,實現(xiàn)課堂實驗過程監(jiān)控與測評

課堂教學(xué)過程中教師結(jié)合導(dǎo)學(xué)課件講解實驗原理、操作要點等,學(xué)生以查詢導(dǎo)學(xué)軟件和詢問教師相結(jié)合的方式完成實驗。學(xué)生在實驗過程中遇到原理、操作疑問等一般性問題時,通過查詢導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)自行解決,培養(yǎng)學(xué)生“主動學(xué)習(xí)”的能力。教師根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗將實驗分成一系列前后聯(lián)系、分步驟的子過程,實驗時間結(jié)束時根據(jù)學(xué)生完成程度(實驗速度和數(shù)據(jù)情況等)給出學(xué)生課堂操作成績。實驗過程中學(xué)生提問將帶來操作成績失分。教師對學(xué)生個性化指導(dǎo)加強,師生間深層次交流充分。

此外,充分利用研究生助教和計算機助教(導(dǎo)學(xué)軟件)及實驗過程監(jiān)控系統(tǒng)(攝像機)進行實驗過程監(jiān)控。學(xué)生每步實驗完成教師設(shè)定的需檢查步驟的數(shù)據(jù)檢查后,教師點擊講臺上電腦控制的與該學(xué)生實驗過程記錄對應(yīng)的“通過及評分”按鈕,學(xué)生才能進行下一步實驗,直到實驗結(jié)束。

3.3 建設(shè)多重交互網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,實現(xiàn)課后復(fù)習(xí)監(jiān)控與測評

充分利用現(xiàn)代教學(xué)資源,構(gòu)建多重交互網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立思考能力。建設(shè)包括實驗復(fù)習(xí)、在線測試、在線交流、師生互動等功能模塊的學(xué)習(xí)平臺。

學(xué)生利用該學(xué)習(xí)平臺完成課后作業(yè)、進行復(fù)習(xí),避免了學(xué)生作業(yè)抄襲、厭學(xué)等不良現(xiàn)象。該平臺增加了過程化評價,引入了學(xué)生之間的競爭機制,具有以下特點:

(1) 允許學(xué)生多次做同一實驗的習(xí)題,并保證每次練習(xí)內(nèi)容的隨機性,以最高得分作為該實驗的最終成績。

(2) 每次完成要求內(nèi)容的練習(xí)后學(xué)生可瀏覽得分、出錯知識點及每次練習(xí)得分在全班完成成績中的排名情況。

(3) 根據(jù)學(xué)生對練習(xí)試題提取的客觀反饋,修正試題的難度(以題庫中每道題目的正確率決定題目的難易程度),從而能夠更客觀地評價試題的難度,擺脫了原來由教師主觀地判斷習(xí)題難度的狀況。

(4) 學(xué)生在過程化學(xué)習(xí)中,遇到問題可以在一個公開的平臺上留言,讓所有人員(包括教師和學(xué)生)都能夠答復(fù),這不僅使問題本身得到探討和解答,而且也是教師了解學(xué)生的極好的機會。學(xué)生提問和練習(xí)中的共同性錯誤,可以更進一步地反映教師在教學(xué)過程中的不足,為教師調(diào)整教學(xué)計劃、及時改變教學(xué)進度提供了可靠的依據(jù)。

學(xué)生課后復(fù)習(xí)成績由該平臺導(dǎo)出記錄到學(xué)習(xí)過程監(jiān)控評判分值中,改變了傳統(tǒng)教學(xué)評價方式,增強了學(xué)生的競爭意識,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

4 結(jié)束語

“三位一體”學(xué)生學(xué)習(xí)過程實效監(jiān)控與測評體系功能設(shè)計合理。經(jīng)過1個學(xué)年的運行,該體系的學(xué)習(xí)過程監(jiān)控與測評功能取得了較好的效果,學(xué)生普遍反映良好,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性得到了很大程度的提高。同時,學(xué)習(xí)過程監(jiān)控也對教師教學(xué)起到了積極的促進作用,督促了教師適時地進行教學(xué)反思,使得共生共融的師生關(guān)系得以發(fā)展,并最終正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和保證教學(xué)質(zhì)量。

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Discussion on learning process monitoring and evaluation system of college physics experiment in agricultural and forestry universities

Dai Chaoqing, Zhao Lihua, Wang Xiaogang

(School of Sciences,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,China)

Along the reform idea of solving adaptation,paying attention to monitoring,fostering personality and enhancing the ability,in order to cultivate students’ innovative ability and improve the teaching quality,the newly learning process monitoring and evaluation system Trinity is established.This Trinity including the pre-course,classroom and after-class monitorings effectively monitors teaching process and result based on target and procedure management.Preliminary practices indicate that the new learning process monitoring and evaluation system can satisfy students’ transition from knowledge learning to ability training,and help to realize students’ learning autonomy,networking and interaction.

agricultural and forestry university; college physics experiment; learning process monitoring; evaluation system

2014- 12- 03

全國教育信息技術(shù)研究“十二五”規(guī)劃課題(146241639);浙江省高校實驗室工作研究重點項目(ZD201403);浙江省2013年高等教育課堂教學(xué)改革項目(kg2013213)

戴朝卿(1980—),男,浙江金華,博士,副教授,研究方向為實驗教學(xué)、管理與研究.

E-mail：dcq424@126.com

G642.0

A

1002-4956(2015)6- 0208- 03