試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理課程的考核方式改革

宋曉燕　劉寶林　盧莎　宋丹萍

摘要 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理已成為工程技術(shù)人員和科學(xué)工作者必備的基本技能。然而，在這門課程的教學(xué)過程中，由于考核方式存在缺陷，導(dǎo)致研究生對(duì)本門課的掌握情況不容樂觀。本文從考核形式、考核目的、命題內(nèi)容和深度、考場(chǎng)環(huán)境和打分方式幾方面對(duì)現(xiàn)有考核方式進(jìn)行了討論分析，并提出了一些改革方案。實(shí)踐證明，本文提出的改革方案具有一定的可行性。

關(guān)鍵詞 考核改革 課程 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)狀 建議

試驗(yàn)設(shè)計(jì)是研究方法論領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支學(xué)科。能否正確設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案并對(duì)獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析，是考量一個(gè)研究工作者是否合格的基本方法之一。應(yīng)用科學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，不僅可以大幅減少人力和物力，還可以取得更多、更好的科研成果。上海理工大學(xué)對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生開展本門課的目的，是讓學(xué)生掌握近代最常用、最有效的幾種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)處理方法的基本原理和操作流程。本門課所使用的教材為李云雁和胡傳榮編著的第二版《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理》。本書介紹了一些常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法在科學(xué)試驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，并介紹了Excel在試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的強(qiáng)大功能。本門課的教學(xué)大綱是以此書的知識(shí)架構(gòu)為依據(jù)設(shè)計(jì)。生物醫(yī)學(xué)工程是我校重點(diǎn)發(fā)展學(xué)科之一，也是上海市高原高峰學(xué)科之一，關(guān)系到我校“雙一流”建設(shè)戰(zhàn)略。因此，我們對(duì)本學(xué)科學(xué)生的畢業(yè)要求不斷提高，他們必須對(duì)本門課的理論和實(shí)踐內(nèi)容均非常熟悉。對(duì)學(xué)生的高要求意味著教師也必須嚴(yán)格要求自己與時(shí)俱進(jìn)，在教學(xué)上必須不斷創(chuàng)新才能達(dá)到學(xué)校的要求。然而，學(xué)生并沒有意識(shí)到這一點(diǎn)，他們對(duì)本門課的學(xué)習(xí)熱情并不高，更何況本門課中的數(shù)學(xué)公式比較多，內(nèi)容枯燥乏味。這就需要我們教師從多方面引導(dǎo)并激勵(lì)學(xué)生，提高他們的學(xué)習(xí)積極性，比如多講些本門課在學(xué)習(xí)過程中的作用，分享目前熱門問題中的數(shù)據(jù)分析方法應(yīng)用和改革考核方法等。其中，改革考核方式是本門課開課以來最為有效的方法。因此，本文主要針對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析課程考核方式的改革展開討論和分析，期望能為廣大教育工作者提供一點(diǎn)參考依據(jù)。

1試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理課程的考核方式現(xiàn)狀

1.1考核形式單一

作為一門應(yīng)用性學(xué)科，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理不僅要求學(xué)生能熟悉掌握書本中的基本知識(shí)，更重要的是能上機(jī)操作實(shí)戰(zhàn)。因此，本門課程的考試方式有閉卷、開卷和上機(jī)三種方式。然而，大部分教師往往單純采用一種方式，即期末卷面考核，既簡(jiǎn)單又省事，這樣就造成了對(duì)學(xué)生的能力考核不全面，大部分拿高分學(xué)生屬于突擊型“選手”。例如，閉卷考試基本上考查的是學(xué)生對(duì)基本概念的掌握程度，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無法發(fā)揮創(chuàng)新型學(xué)生的優(yōu)勢(shì)。單純采用開卷考試會(huì)導(dǎo)致大部分學(xué)生放松警惕，認(rèn)為開卷考試是很容易過關(guān)的，整個(gè)學(xué)習(xí)過程中都會(huì)抱有得過且過的學(xué)習(xí)態(tài)度。而單純上機(jī)考核則會(huì)導(dǎo)致學(xué)生雖能熟練操作課本上的案例，但不了解其基本原理及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，不會(huì)變通運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容。

1.2考試目的維度不夠

所謂考試目的維度，是指教師通過考試希望考察學(xué)生的能力項(xiàng)目，比如，記憶力、理解能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力等。然而，根據(jù)筆者調(diào)查結(jié)果顯示，70%的教師認(rèn)為考試只要求學(xué)生能“照葫蘆畫瓢”就行，至于其它方面，等日后有需要了再學(xué)不遲。因此，大部分教授試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理課程的教師在設(shè)計(jì)試卷的時(shí)候，重點(diǎn)考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)處理某些模板數(shù)據(jù)的能力。這樣帶來的一個(gè)后果便是學(xué)生只需要花很短的時(shí)間，上機(jī)操作幾次便可順利獲得高分，與學(xué)位能力培養(yǎng)的實(shí)質(zhì)性要求有一定差距。

1.3命題深度不夠

教師的教學(xué)目的決定了他的命題思路，包括題目類型的設(shè)置和具體某道題目的深度以及涉及到知識(shí)點(diǎn)的個(gè)數(shù)等。例如，如果某教師僅僅考查學(xué)生對(duì)精密度、正確度和準(zhǔn)準(zhǔn)度的理解，一般是畫三個(gè)圖，讓學(xué)生自由匹配。但是至于三個(gè)因素彼此之間的關(guān)系，學(xué)生卻始終沒有掌握。常言道“麻雀雖小，五臟俱全”。命題的過程中每道題都應(yīng)該是一只小麻雀，而不應(yīng)該缺胳膊少腿。即便是有了五臟六腑，血肉和靈魂也應(yīng)兼?zhèn)洹?/p>

1.4考試環(huán)境太過嚴(yán)肅

冷桌子和熱板凳是古代貧苦人家最喜歡的兩樣?xùn)|西，它們可以幫助年輕人踏入官場(chǎng)，擺脫貧苦命運(yùn)。因此，冰冷考場(chǎng)一直沿用至今。這種環(huán)境很容易給學(xué)生造成一種壓力，在某種程度上阻礙學(xué)生發(fā)揮潛能，甚至導(dǎo)致發(fā)揮失常。隨著交叉學(xué)科的發(fā)展，學(xué)生的多元化和創(chuàng)新性思維顯得越來越重要。因此，考場(chǎng)環(huán)境也必須改變，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，為人才選拔提供基礎(chǔ)保障。

1.5打分方式缺乏公平性和透明度

考試之后，學(xué)生最在乎的便是分?jǐn)?shù)。對(duì)于上機(jī)和客觀題目，基本上考完試便可曉得自己的具體分?jǐn)?shù)。例如，做完回歸分析之后，如果回歸方程中各個(gè)因素的系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)答案一樣，基本沒有扣分理由，而對(duì)于主觀題卻并非如此。倘若教師能給出非常具體的評(píng)分細(xì)則，大部分學(xué)生都能估算出自己的分?jǐn)?shù)，事實(shí)上，目前本門課的主觀題評(píng)分細(xì)則也非常具體。但是，如果主觀題目的深度加大，評(píng)分就很容易缺乏公正性和透明性。

2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理課程的考核方式改革辦法

2.1多段考核

考試不是目的，目的在于通過考試選拔、培養(yǎng)和教育學(xué)生。本課題組嘗試了一種多段式考核方式，把期末考試分成期中和期末兩次完成。其中，期中考試又劃分為多次進(jìn)行，并以課堂小作業(yè)的形式實(shí)施。課堂小作業(yè)的類型可采用辯論、搶答、獨(dú)自做題和知識(shí)游戲等多種形式，不僅趣味性強(qiáng)，而且時(shí)間的不確定性使學(xué)生始終不敢放松警惕。此外，對(duì)于最后一次考試，我們也采用了多段式，把主觀題提前發(fā)給學(xué)生進(jìn)行開卷考試，把客觀題放在考試周進(jìn)行閉卷考試，客觀題考完之后同時(shí)收卷。

2.2多維度考核

為了充分體現(xiàn)出學(xué)生的綜合素質(zhì)，課題組對(duì)本門課的考試要求是觀察能力、創(chuàng)新能力、閱讀能力、學(xué)習(xí)能力、分析能力和動(dòng)手能力必須面面俱到。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)的題目大多屬于題中題，只有各種能力都調(diào)動(dòng)且配合起來才能答得好。例如，為了借助真值的概念依次考察學(xué)生的閱讀能力、分析能力、創(chuàng)新能力和知識(shí)應(yīng)用能力，我們?cè)O(shè)計(jì)了一道綜合題目，要求學(xué)生不僅知道什么是真值，還要讓他結(jié)合自己的專業(yè)舉例，然后分析為什么真值測(cè)量不到，影響因素有哪些，最后自己設(shè)計(jì)一組正交實(shí)驗(yàn)或者均勻?qū)嶒?yàn)并給出解答步驟和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

2.3多媒體技術(shù)在考試中的應(yīng)用

為了緩解考場(chǎng)氣氛，我們嘗試了在閉卷考試時(shí)播放輕音樂，且允許學(xué)生戴耳機(jī)聽自選音樂進(jìn)行答題的方法。此次考試被學(xué)生稱為“本學(xué)期最人性化的考試”。

2.4打分方式的改革

打分一向是教師的責(zé)任和“特權(quán)”。然而，我們嘗試了在平時(shí)考試時(shí)學(xué)生當(dāng)面互相打分的方法，受到了一致好評(píng)，因?yàn)檫@樣既公平又透明，更重要的是能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。例如，在講授緒論的時(shí)候，為了引導(dǎo)大家對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理這門課有更為深入的認(rèn)識(shí)，我們采用了辯論賽的方法，讓學(xué)生分成若干組，抓閹選擇辯論對(duì)手。兩組辯論結(jié)束之后，其他組給出各位選手的應(yīng)得分?jǐn)?shù)，教師記錄在案，并當(dāng)場(chǎng)公示。

3結(jié)論

試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理作為一門應(yīng)用型課程，教師往往更注重于學(xué)生的上機(jī)操作能力。但是，書本上的例題都過于經(jīng)典而且比較簡(jiǎn)單。隨著各個(gè)學(xué)科之間的交叉程度逐漸加深，試驗(yàn)設(shè)計(jì)能力顯得愈發(fā)重要，這對(duì)學(xué)生的基本功要求越來越高。因此，采用一定的考核方法激勵(lì)學(xué)生，使他們更加深入地學(xué)習(xí)本門課程的知識(shí)點(diǎn)并能靈活運(yùn)用非常重要。本文作者簡(jiǎn)單概述了目前本課程考核方式中存在的若干問題，例如考核方式單一、考核目的維度不夠、命題內(nèi)容深度不夠、考場(chǎng)環(huán)境過于嚴(yán)肅、打分方式單一等。之后，給出了一些具體的改革建議，例如多段考核法、多維度考核法、多媒體技術(shù)在考試中的應(yīng)用以及學(xué)生當(dāng)面互助打分等。通過實(shí)踐，表明這些方法都有一定的可取之處。然而，本門課程考核方式的改革空間還非常大，需要在接下來的教學(xué)實(shí)踐中從系統(tǒng)工程的角度不斷探索并改進(jìn)，例如考核方式與考生數(shù)量之間的關(guān)系、考核方式與教師專業(yè)之間的方式等等都是未來的探索目標(biāo)。

通訊作者：劉寶林

★基金項(xiàng)目：上海市課程建設(shè)項(xiàng)目，上海理工大學(xué)“教學(xué)成果獎(jiǎng)”培育項(xiàng)目（1016113002）