基于 “互聯網+”實驗教學新模式下“評分樹”考核體系的構建

史同娜， 朱冰潔， 楊 偉， 施鎮江， 謝衛民， 吳文華

(1. 東華大學 材料科學與工程國家級實驗教學示范中心， 上海 201620；2. 上海萬欣計算機信息科技有限公司， 上海 200083)

近年來，互聯網的普及和推廣有效地推動了教育事業的快速發展。目前，在線教育領域的用戶規模已超過1億。2012年教育部印發了《教育信息化十年發展規劃(2011—2020年)》，規劃中提出要利用先進網絡和信息技術，整合資源，構建先進、高效、實用的高等教育信息基礎設施。“互聯網+”是指利用移動互聯技術、云計算、大數據、物聯網等通信技術與各種傳統的行業進行深度融合，為各個行業的改革、創新和發展提供廣闊的網絡平臺[1-2]。2017年，國務院向各省市、教育各部門下發《國家教育事業發展“十三五”規劃》，其中“互聯網+教育”戰略被寫入該規劃中。“互聯網+教育”是互聯網、移動互聯網技術與教育深度融合，以推動教育進步、效率提升和組織變革、增強教育創新力和生產力的具有戰略性和全局性的教育變革[3]。支持“互聯網+教育”教學新模式，鼓勵學校利用大數據技術開展對教育教學活動和學生行為數據的收集、分析和反饋，為推動個性化學習和針對性教學提供支持。

互聯網推動了高等教育內容和方式的革新，而工程教育專業認證則促進了高等教育人才培養質量的提升。2010年《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》指出，高等教育實行工程教育專業認證是今后高校教育改革發展的核心任務之一。國內很多高校和專業致力于通過工程教育認證提升辦學水平和高素質工程技術人才的培養質量[4]。工程教育專業認證的關鍵是理清培養目標與畢業要求之間的對應關系、畢業要求與教學環節之間的對應關系及畢業要求與教學內容之間的對應關系[5]，注重學生能力的培養。畢業要求的達成依賴于教學活動的考核支撐。因此，創新工程教育專業認證背景下的教學活動，推進有效支撐學生培養目標達成的課程考核方式的改革與實踐，是提高我國工程教育質量的重要課題。

本文是在互聯網發展和工程教育專業認證的雙重背景下，構建了線上線下全程化監督和多元化評價的“評分樹”考核體系，該考核體系適用于工科專業實驗實踐類課程，能有效監督學生的學習過程，合理評價學生的學習質量，科學記錄學生的學習成績，充分調動學生學習主動性，加強學生溝通能力的培養，鍛煉學生的基本操作技能，鼓勵學生創新，培養學生的工程實踐能力和解決復雜工程問題的能力，培養工程應用型、實踐型本科人才。

1 “評分樹”考核體系構建的必要性

實驗教學是高校教學工作的重要組成部分，專業實驗又是工科大學教學中一個必要環節[6]。材料科學與工程專業是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科，是培養應用型、實踐型工程技術人才的典型工科學科。目前很多與材料相關的企業急需具備材料工程知識背景的人才，因此材料學科專業實驗在材料工科人才培養中占有重要地位。

東華大學材料科學與工程實驗教學示范中心(以下簡稱“中心”)是材料學科本科生完成專業實驗實踐課程的重要基地。近年來，隨著高等教育改革的不斷深化，高校更加重視對學生實踐能力和創新能力的培養[7]。以往傳統的實驗教學都是指定學生必須在對應時間、地點開展實驗，學生在短時間內做完實驗，實驗流程比較固定、形式化，學生缺少自主選擇性和探索創新性。在實驗過程中，學生人數多、實驗場地和儀器設備有限，學生的實驗參與度低，若涉及到有危險性的實驗項目，學生更沒有機會接觸操作，從而限制了學生的動手實踐能力。在此背景下，中心以國家的政策和規劃為指導，秉承“以學生為中心，培養學生的實踐動手能力，培養學生的科技創新能力，培養卓越工程技術人才”的實驗教學宗旨，大力開展了實驗教學改革，將傳統實驗教學的優勢和數字化、網絡化教學的優勢結合起來，在智能實驗室管理系統[7]的建設基礎上，利用互聯網構建了在線實驗教學平臺，探索建立了符合學生個性化發展的、在線教學與真實教學協同互補的“互聯網+”實驗教學新模式。

“互聯網+”實驗教學新模式不是將傳統的實驗教學模式平移、搬遷到互聯網上[8]，而是以互聯網模式和思維開展實驗教學結構的調整和流程的重構，為創新實驗提供環境和條件，構建開放共享的實驗教學新生態，使實驗教學保持長期的可持續發展[9]。“互聯網+”實驗教學新模式得以實施并保持長期可持續發展，需要學習者持久連貫的學習；要讓學習者保持學習的動力，就需要對學習者的學習過程進行必要的監督和考核評價。課程考核作為實驗教學過程中的一個組成部分，能夠起到考核學生學習情況、檢驗實驗教學效果、實現實驗教學目標的作用[10]，因此構建全程化、多元化的實驗教學評分考核體系尤其重要。

由于受“重理論、輕實踐，重知識傳授、輕能力培養”傳統教學觀念的束縛，實驗教學考核體系的改革比較滯后。多年來中心的實驗課程實行的是“總成績=平時成績(40%)+期末成績(60%)”的考核體系，結果造成學生不重視實驗課，缺乏學習積極性和主動性，實驗原理和實驗操作知識一知半解，課上有少數學生不動手操作，只在一旁旁觀或根本不關注實驗，只要不缺席實驗，課后實驗報告抄一抄，平時成績就能取得較好的分數；課后也不復習不總結，只要在期末考試前死記硬背實驗知識就能取得高分，導致學生“眼高手低”“高分低能”現象明顯，學生的動手實踐能力和分析解決問題的能力沒有得到提高，實驗教學質量和效果不佳。另外，考核方法死板教條，評分標準理解不一，消減了學生學習實驗的興趣，抑制了學生的思維創造能力，降低了學生實驗實踐技能的訓練，阻礙了工程應用型、實踐型本科人才的培養。考核評價方式改革是高校教學改革的一項重要內容[11]。

因此，中心結合“互聯網+”實驗教學新模式的運用情況，在2018年高分子材料專業工程認證的機遇引導下，對實驗考核評價體系進行了較大調整，構建了符合“互聯網+”實驗教學模式及工程教育認證人才培養要求的“評分樹”考核體系(見圖1)，統一評分標準，秉承“以評為學”“以評評學”和“以評促學”的目標，增加學生學習實驗的興趣和積極性，跟蹤學生的過程化實驗學習，更公正合理地評價學生的實驗技能水平和創新實踐能力，培養工程應用型、實踐型本科人才。

圖1 “評分樹”考核體系

2 “評分樹”考核體系構建的可行性

“評分樹”考核體系是以樹的形狀來展現各考核項目之間的內在關系，它包含樹根、樹干、樹枝、樹葉等元素。“評分樹”是由“樹根”吸收多年實驗教學考核經驗而生根發芽成長形成。“樹干”代表評分體系的初步構建，起到關鍵的支撐作用。“樹枝”從而延伸生長，分成了在線考核(占比30%)、實驗考核(占比40%)和期末考核(占比30%)3個分支節點(評分項目)，其中平時成績是在線考核和實驗考核的總和，占比70%，讓學生意識到實驗學習“重在平時，重在過程”。“枝干”繼續開枝散葉，“樹葉”代表各個子評分項目。“在線考核”由在線學習、學習報告和在線考試3個“葉子”項目組成，三者比例為1∶1.5∶1.5，主要是考察學生學習實驗的積極性、自主學習能力，評判學生是否可以進入實驗室自主實驗。“實驗考核”由實驗態度、實驗互動、實驗操作、實驗整理和實驗報告5個“葉子”項目組成，各項比例為1∶3∶4∶1∶3，注重學生溝通表達能力、實驗動手能力和創新能力的培養。期末考核是對學生掌握實驗知識的全面性和綜合性的評價。

通過“評分樹”考核體系，將“樹干”評分體系、“樹枝”考核項目和“樹葉”評分項目串在一起，緊密相連，形成了一套全程化監督、多元化評價的體系，并應用到實驗教學中。該考核體系全程追蹤學生的學習流程，記錄不同階段的學習成績，讓學生完成線上自主學習、線下自主實驗。線上學習培養學生的終身學習意識和自主學習能力；線下實驗培養學生的創新意識和實踐動手能力，期末測試總結學生的學習效果。流程化、多元化的評價促使“評分樹”考核體系茁壯成長、枝繁葉茂、開花結果，提高學生學習質量，促進學生創新能力和實踐能力的培養。

2.1 線上學習自主化，在線考核檢驗學生的自主學習能力

在線考核跟蹤學生線上學習過程，并分為在線學習、學習報告和在線考試3個考核項目。

2.1.1 在線學習

學生登錄在線學習網站，憑自己意愿選擇實驗項目進行自主學習，觀看視頻或虛擬課件，初步了解實驗內容。系統自動記錄學習時間，根據學習完整度(時間、次數)判斷分數。

2.1.2 學習報告

學生學習教學視頻和課件的同時，必須手寫學習報告，并最終上傳。學習報告必須完整闡述實驗原理，詳細表述實驗步驟，列出需要采集的數據或圖表，讓學生認識實驗過程，明確了解實驗目的及要求，熟悉或標注實驗的知識點、重點和難點，通過查詢相關文獻資料，理清實驗思路，并提出質疑，提高學生學習實驗的積極性，鼓勵學生多思考。教師在線檢查審閱學習報告，通過書寫規范性、思路條理性、內容完整性和準確性進行評分。

2.1.3 在線考試

學生上傳了實驗的學習報告后方能進行在線考試。每個實驗項目依據工程教育專業認證畢業要求指標點將實驗內容分塊細化，建立對應的實驗項目題庫。通過建設在線開放性智能題庫，設定程序在線自動生成考卷，實現學生在線測試，系統自動完成評分工作。在線考試不及格的學生取消進入實驗室做實驗的資格。

在線考核的3個項目成績都合格，學生方能獲得審批進入實驗室做實驗，進入線下實驗階段，實驗考核也隨之跟進。

2.2 線下實驗流程化，實驗考核鍛煉學生的創新能力和實踐能力

實驗考核跟蹤學生線下實驗過程，包含實驗態度、實驗互動、實驗操作、實驗整理、實驗報告5個考核項目，注重學生溝通表達能力、創新能力和實驗動手能力的培養。

2.2.1 實驗態度

學生進入實驗室必須嚴格按照實驗課程時間，不能遲到和早退。身穿防護服或佩戴防護鏡進入實驗室，不準帶食物及飲料進入實驗室，書包或資料不能亂堆亂放，實驗室內不準大聲喧嘩等。學生必須做好進入實驗室的準備工作，端正實驗態度，遵守實驗教學制度，否則嚴重扣分。

2.2.2 實驗互動

手機、平板電腦等移動電子設備普及之后，人與人之間面對面的交流互動逐漸減少，實驗教學中這種現象更明顯。學生只顧自己做實驗或觀望，團隊的交流很少，在師生互動環節，學生更是默不作聲。因此，實驗互動更加注重考核學生的溝通表達和交流能力。主要包括學生質疑、提出疑問，和教師提問、師生討論等環節，鼓勵學生敢于質疑、自由討論和溝通交流，教師依據學生的積極主動性、表達明確性和準確性等情況評分。

2.2.3 實驗操作

那么，在教學中，教師如何針對其日常的學習生活，來激發他們的寫作興趣呢？首先，教師應該放平姿態，立足教學實際，多于學生交流溝通，用各種方法言傳身教，成為他們的良師益友。接著，教師要恰當選擇寫作話題，寫作對象。當學生對寫作不感興趣時，可以讓他們寫一寫自己在家玩手機的內容，看電視的情節和其他引起他們興趣的東西。這樣，他們就會文思如泉，寫作內容自然會豁然開朗，用寫作的方式體驗到寫作的興趣，體驗到成功的喜悅，這樣多次重復下去就會變成一種良好的習慣，語文寫作教學就會開花結果，水到渠成。

學生實驗開始后，由指導教師和研究生助教組成監督小組，對學生的實驗過程全程監督。學生是否正確搭建實驗平臺，實驗操作是否規范，實驗記錄是否準確，如何解決實驗問題等均作為評分依據，對學生的實驗操作技能及分析解決問題的能力進行準確評價。

2.2.4 實驗整理

學生完成實驗后，教師從學生整理實驗臺、工具歸位、清潔衛生等方面進行評分。

2.2.5 實驗報告

學生結束實驗后，在學習報告的基礎上手寫完整的實驗報告，補充實驗現象、數據記錄與處理、結果與討論、經驗總結、思考題等內容，最終將紙質版實驗報告上交。學生寫實驗報告可以查詢檢索文獻資料，表述如何理清思路解決實驗中發現的問題及真正學到的知識，教師從實驗報告內容的完整性、思維創新性、數據分析的準確性、思考題回答合理性等方面進行評分。

2.3 期末測試綜合化，綜合考核評價學生的學習實驗能力

以往期末考試僅實行卷面考試，卷面成績作為期末考核成績。采用“互聯網+”實驗教學新模式后，可以增加模擬操作環節和在線考試環節。通過在線設定幾個虛擬實驗情境，學生隨機選擇進行虛擬操作，系統自動完成操作考核評分；同時將實驗項目題庫編程組合，在線隨機生成考卷，學生在線答題，系統自動完成計分。期末考核采取綜合考核的形式能全面客觀地評價學生的動手操作能力和基本的實驗技能，增強學生學習實驗的積極性，加大學生對實驗的重視程度，培養學生的綜合素質。

該考核體系全程追蹤實驗流程，多元化考核學生的實驗水平和技能，能集中反映學生掌握知識的全面性和綜合能力，培養學生的創造性思維和創新意識，適用于工科專業實驗類課程。

3 “評分樹”考核體系的實施與成效

3.1 “評分樹”考核體系的實施

2018年6月，我校高分子材料與工程專業首次接受全國工程教育專業認證，中心以此為契機，重新設定了“評分樹”考核體系各考核模塊中評分子項目成績的權重比例和評分標準。通過實驗成績評定方法改革，對學生知識、能力和素質協調發展起到導向作用。

考核模塊的權重比例為：在線考核占30%，其中在線學習占10%，學習報告和在線考試各占10%，側重于學生學習積極性和主動性的考核；實驗考核占40%，其中實驗態度3.3%、實驗互動10%、實驗操作13.3%、實驗整理3.3%和實驗報告10%，注重學生交流能力、操作能力和創新能力的考核；期末考核占30%，考察學生掌握知識的綜合性和全面性，各模塊子評分項目的權重分配更加合理，而且可根據實驗教學趨勢適當調整。

評分標準的設定是以工程教育專業認證評估畢業要求為基本依據，每個項目成績分為不合格(<60分)、合格(60—79分)和優良(80—100分)3個等級。為了防止指導教師打分過于主觀，每個項目成績又設定了基準分、加分項和減分項等客觀依據，評分依據嚴謹合理，保證項目成績的科學公正性。

評分體系貫穿實驗教學的全流程，學生課前學習，教師在線追蹤，學生課上實驗，教師線下監督，學生課后總結報告，教師實時批閱。在“評分樹”考核體系的實施過程中，教學效果已初見實效。

3.2 “評分樹”考核體系的成效

(1) 學生的實驗學習習慣基本養成。有了“評分樹”考核體系，學生養成了“課前學習總結—課上實驗記錄—課后鞏固復習”的良好學習習慣。學生課前完成在線學習，了解實驗內容，進入實驗室著裝規范，書包資料放在指定位置，飲料食品不再帶入實驗室，基本沒有遲到早退現象，實驗結束學生自主整理工具、打掃衛生；學生開始參與互動討論，記錄實驗筆記，查詢文獻資料，深入分析實驗數據，闡述實驗心得，實驗報告不再千篇一律，報告內容質量有所提升。

(2) 提高了學生學習實驗的積極性和主動性。通過考核體系的在線考核跟蹤，學生更加重視實驗教學，課前反復觀看視頻的次數增多，學習更加積極主動、更加細致；學習報告增加了文獻及資料的檢索，實驗項目的學習有了延伸；在線考試頻次增加，最后在線考試分數基本能達到滿分；該考核體系大大提高了學生學習實驗的積極性和主動性。

(3) 促進了師生之間交流溝通。課上實驗互動環節及在線論壇為教師和學生提供了溝通交流的平臺，學生提問或回答越來越主動，師生之間的討論活躍了實驗氣氛，實驗課不再枯燥乏味，學生也開始重視實驗的學習，不再輕視實驗。

(4) 推進了學生實踐動手能力和創新能力的培養。實驗時每個學生都參與其中，動手操作，自主完成實驗，教師時刻監督指導，鍛煉了學生的動手實踐能力；實驗操作過程中出現困難或問題，學生會查找原因或咨詢教師，有的學生還會查閱文獻資料找到解決問題的新方法，體現了一定的創新性。在實驗報告中，有的學生查閱了大量文獻，深入分析實驗數據，還補充了相應的拓展知識，這也是創新能力的體現。

4 結語

“評分樹”考核體系為工科專業實驗類課程提供了參考樣板，符合工程教育專業認證要求，以學生為中心，通過過程化監督、多元化評價，整個考核體系貫穿了學生的實驗學習流程，學生認識到了實驗的重要性，提高了學習積極性和主動性，實踐動手能力和創新能力得到了提高，實驗教學效果有所提升。

未來“互聯網+”實驗教學新模式還將持續應用與發展，科學的教學方法是培養創新型人才的基礎，而科學的考核評價方式更是培養創新型人才的橋梁[12]。工程教育專業認證的持續改進也永遠在路上，實驗實踐類課程在實踐應用型工程人才培養方面的作用更加突顯，不過如何合理運用評分考核體系匯總的大量數據信息，并向師生及時地反饋教學信息，用于教學質量的提高，最終真正實現“以評為學”“以評評學”和“以評促學”的目標，將是今后評價考核工作的重點。