基于以學生為中心理念的實驗教學質(zhì)量評價實證研究

歐 珺， 吳福根， 楊文斌

（廣東工業(yè)大學a.本科教學質(zhì)量評估與建設中心；b.研究生院，廣州510006）

0 引 言

高校的人才培養(yǎng)課程體系由理論課程和實驗實踐課程組成，理論教學是通過教師集中講授，使學生對相關(guān)知識進行記憶理解的教學活動；實驗教學是理論教學的重要補充，在培養(yǎng)學生科學思維方法、動手能力、分析和解決問題能力、團隊合作精神等方面具有不可替代的作用［1-3］。根據(jù)布盧姆認知模型，理論教學主要實現(xiàn)知識的記憶和理解，而更高層次應用、分析、評價和創(chuàng)造等目標，則需要以不同層次的實驗實踐環(huán)節(jié)為載體，將兩者有機結(jié)合才能真正實現(xiàn)。因此實驗實踐教學體現(xiàn)了工程教育的本質(zhì)特征，也是工程教育改革的重難點所在［4］。

目前我國高校人才培養(yǎng)方案制定都賦予實驗課程較高的權(quán)重，實驗教學效果也與人才培養(yǎng)質(zhì)量直接相關(guān)。在影響實驗教學質(zhì)量的各種因素中，評價體系占據(jù)相當重要的地位。應用一個科學合理的實驗教學質(zhì)量評價體系，找出能準確反映實驗能力變化的要素，根據(jù)其對實驗教學質(zhì)量的影響程度加強控制和管理，才能達到保障實驗教學質(zhì)量的目標［5］。

1 工程教育專業(yè)認證背景下的實驗教學質(zhì)量評價

無法客觀對實驗課程教學作出科學評測［10］；部分高校的基礎實驗教學部門在建立實驗教學中心時，研究主要集中在建設經(jīng)驗總結(jié)上［11］，而站在學生角度對實驗中心課程的教學評價研究基本空白；實驗教學評價反饋機制滯后，評價最終淪為簡單的總結(jié)性考核評價，不能促進學生在實驗過程中培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嶒炞黠L、掌握科學規(guī)范的實驗操作，不能促使教師實驗教學水平的提高，不能達到深化實驗教學改革、提高實驗教學質(zhì)量的目的［12］，也就背叛了實驗教學質(zhì)量評價的初衷。

本次實驗教學質(zhì)量評價實證研究，借鑒阿斯汀的學生學習參與理論，通過“I-E-O”模型中的輸入（Input）、環(huán)境（Environment）、產(chǎn)出（Output）環(huán)節(jié)［13-14］，觀察實驗教學過程中學生的學習體驗情況，探討人才培養(yǎng)的實驗教學質(zhì)量現(xiàn)狀和差異化體現(xiàn)。

2016年我國正式成為《華盛頓協(xié)議》的會員國，極大促進了我國工程教育的國際化，意味著當前工程教育的核心任務是培養(yǎng)具有國際視野、國際認可的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。國內(nèi)隨之掀起開展工程教育專業(yè)認證的熱潮，在參與專業(yè)認證日益普及背景下，認證標準成為高校本科人才培養(yǎng)體系的指導標準。高校充分認識到實驗實踐教育對培養(yǎng)優(yōu)秀工程技術(shù)人才的重要性，并開始按照專業(yè)認證標準建設自己的實驗與實訓體系［6］。

工程教育專業(yè)認證遵循三大核心理念：以學生為中心、成果導向、持續(xù)改進。首當其沖的“以學生為中心”理念，就是把學生的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求達成情況作為評價的核心［7］，認證標準中所有的指標項設置都應圍繞學生的實際獲得和能力達成。傳統(tǒng)的教學評價主要是終結(jié)性評價，往往只用一次簡單的評價確定教師教學質(zhì)量的好壞；而以學生為中心的工程教育理念決定了質(zhì)量評價的落腳點，在學生學習成果即學生能力的提升上，即不論開設多少精品課程，不論聘請多少教學名師，不論投入多少軟硬件設施，如果學生學習收獲有限，就不能證明教學質(zhì)量高［8］。基于以學生為中心理念的教學評價采取個性化、多樣化評價指標，通過多方式、多角度、多情境考查學生對知識的掌握情況和理論聯(lián)系實際、應用知識的水平和能力，最終達成促進學生發(fā)展的目標。

針對實驗課程教學質(zhì)量評價，近年來各高校陸續(xù)構(gòu)建了教學質(zhì)量評價體系，但因缺乏科學嚴謹?shù)脑O計，導致實驗教學質(zhì)量的評價存在諸多問題。如：質(zhì)量評價指標設置多以教師為中心，評價體系研究主要集中在對課堂教學環(huán)節(jié)的評價和評價行為的定性［9］，而“以學生為中心”的理念落實不夠，缺少學生自我體驗和認知的主觀性評價，導致評價體系無法形成真正意義上的產(chǎn)出導向［4］；鮮有針對實驗課程的評價體系，部分高校仍是用一張評價表來評價所有門類的課程，

2 研究設計與方法

2.1 調(diào)查指標

研究的調(diào)查數(shù)據(jù)來自我校的“學生學習體驗調(diào)查”及“教師教學評價”問卷，問卷由2019年參與實驗課程學習的理工類專業(yè)大一至大三學生填寫。學習過程測量包括三大核心指標：學生學習投入、教師提供的學習支持、學生獲得的學習效果。“學習投入”是指學生個人在實驗課程學習過程中投入的有效時間和精力，以及主動學習、生師互動的積極性，包括學業(yè)挑戰(zhàn)度、主動學習、師生互動3個分項指標；“學習支持”是指教師在實驗教學活動中，為學生提供的幫助指導和考核反饋，包括內(nèi)容精心設計、及時反饋、課程考核3個分項指標；“學習效果”是指經(jīng)過實驗課程學習，學生的個人收獲和考核成績，包括掌握實驗方法、理論實踐相結(jié)合能力提高、課程考核成績3個分項指標。

2.2 研究樣本

調(diào)查對象選取我校全日制理工類專業(yè)學生，重點研究群體為：來自16個不同專業(yè)的共計2 535名學生，其所在專業(yè)均已通過工程教育專業(yè)認證或相關(guān)行業(yè)教育評估委員會評估；對照組為：來自34個不同專業(yè)的學生共計6 172名，其所在專業(yè)均未通過工程教育專業(yè)認證或相關(guān)行業(yè)教育評估委員會評估；調(diào)查涉及由281名教師教授的135門實驗課程。為加強數(shù)據(jù)分析結(jié)果應用的針對性和實用性，基于教學單位和實驗內(nèi)容的不同，本次調(diào)查將實驗課程劃分為兩類：①

由學校實驗教學部開設的基礎實驗課程，如大學物理實驗、電工電子類實驗、計算機基礎類實驗等；② 由學院為各自專業(yè)開設的專業(yè)實驗課程。

2.3 統(tǒng)計方法

調(diào)查數(shù)據(jù)采集采用單因素方差分析（ANOVA）的統(tǒng)計方法進行差異比較，目的是控制外部變量前提下，檢驗各類指標在不同學生群體之間產(chǎn)生的差異，以及不同學生群體之間的共同點，從而找到推動實驗教學質(zhì)量評價體系改革的策略和路徑。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 “實驗學習投入”指標差異分析

表1中關(guān)于測量指標“實驗學習投入”的整體檢驗結(jié)果顯示，實驗組與對照組學生之間，在3項2級指標中均存在顯著性差異。單因素方差統(tǒng)計分析結(jié)果為：學業(yè)挑戰(zhàn)度，F(xiàn)=14.89，p＜0.001；主動學習，F(xiàn)=2.95，p＜0.01；生師互動，F(xiàn)=12.21，p＜0.001。

本報訊近日，江蘇華昌化工股份有限公司在安徽亳州舉行了一場玉米大型觀摩會，吸引力來自當?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的近400名農(nóng)戶、大戶參與。

表1 不同群體“實驗學習投入”分值比較

數(shù)據(jù)的分類均值分析比較顯示，在“學業(yè)挑戰(zhàn)度”指標上，基礎實驗課程對于認證和非認證專業(yè)學生群體得分區(qū)別不大，而專業(yè)實驗的得分區(qū)別顯著。這表明基礎實驗課程的設置對于認證和非認證專業(yè)并無明顯區(qū)分，因此學生感覺到的學習難度差別不大；而在認證專業(yè)學生的學習體驗中，專業(yè)實驗的學習難度高于全校理工專業(yè)平均水平，且明顯高于非認證專業(yè)學生，這表明在人才培養(yǎng)過程中，認證專業(yè)根據(jù)認證理念，對學生的專業(yè)實驗學習提出了更高的要求，體現(xiàn)了工程教育對學生解決實際工程問題能力的重點關(guān)注。

在“主動學習”指標上，無論基礎還是專業(yè)實驗，認證專業(yè)的學生群體得分均高于非認證專業(yè)的學生群體。這表明認證專業(yè)的學生對于實驗課程的學習更積極更有興趣，學生不再是知識的被動接受者，而是主動學習者，以學生為中心的教學模式強調(diào)發(fā)揮學生在學習中的自主能動性，激發(fā)學生迫切的學習愿望、強烈的學習動機和高昂的學習熱情［15］。

在“生師互動”指標上，不同實驗類別課程學習過程中，認證專業(yè)的學生群體得分仍然高于非認證專業(yè)學生群體。這說明認證專業(yè)學生更愿意與教師進行交流，也印證了之前“學業(yè)挑戰(zhàn)度”“主動學習”指標的統(tǒng)計結(jié)果。學生對于實驗課程提出的高要求，從興趣愛好、主觀需求出發(fā)，主動尋求師生互動和合作。教學相長，這不僅是學生自主選擇、自主投入完成的教學活動，也是教師提高業(yè)務素質(zhì)和教學能力的契機。

3.2 “實驗學習支持”指標差異分析

表2中關(guān)于測量指標“實驗學習支持”的整體檢驗結(jié)果顯示，實驗組與對照組學生之間，在3項2級指標中均存在顯著性差異。單因素方差統(tǒng)計分析結(jié)果為：內(nèi)容精心設計，F(xiàn)=4.53，p＜0.01；及時反饋，F(xiàn)=3.32，p＜0.05；課程考核，F(xiàn)=42.32，p＜0.001。

表2 不同群體“實驗學習支持”分值比較

數(shù)據(jù)的分類均值分析比較顯示，在“內(nèi)容的精心設計”指標上，認證專業(yè)學生群體的學習體驗均值高于非認證專業(yè)學生群體，且高于全校理工專業(yè)均值。結(jié)果表明認證專業(yè)學生在實驗學習過程中，對于教師的教學組織和內(nèi)容設計更滿意。隨著專業(yè)認證工作的開展，教師對認證標準和內(nèi)涵的認識和理解不斷深入，意識到課程教學對于學生學習的支持，在強調(diào)學生主體地位的同時，也要發(fā)揮教師的主導作用，教學內(nèi)容和實驗課程目標需保持一致，教學的組織設計應圍繞支撐畢業(yè)要求達成來實施。

在“及時反饋”指標上，認證專業(yè)學生群體學習體驗得分高于非認證專業(yè)學生群體，但總體上差異不大。在實驗教學中，教師對實驗報告的反饋和評價對于學生的學習體驗至關(guān)重要。及時得到學習反饋和指導性意見，不僅能促進學生形成對學習的獲得感和認同感，也能幫助學生針對自己學習過程中遇到的問題和挑戰(zhàn)采取更好的應對措施和改進方法。

在“課程考核”指標上，對于同類別實驗課程，認證專業(yè)學生群體學習體驗得分高于非認證專業(yè)學生群體；對于不同類別實驗課程，學生的學習體驗也存在差異。其中基礎實驗的課程教學對于不同專業(yè)的學生，計入最終成績的考核次數(shù)更多，更能反映學生在整個學習過程中的效果和能力達成程度。這跟工程教育專業(yè)認證中關(guān)于課程達成度評價的要求不謀而合，注重學生學習的動態(tài)評價過程，課程的考核不僅僅只是作為終結(jié)性評定，而是要促使它成為教學診斷和改進的手段，轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M學生發(fā)展的形成性評價。

3.3 “實驗學習效果”指標差異分析

表3中關(guān)于測量指標“實驗學習效果”的整體檢驗結(jié)果顯示，實驗組與對照組學生之間，在3項2級指標中均存在顯著性差異。單因素方差統(tǒng)計分析結(jié)果為：掌握實驗方法，F(xiàn)=2.91，p＜0.01；理論聯(lián)系實際及團隊合作能力，F(xiàn)=3.91，p＜0.01；課程成績，F(xiàn)=324.61，p＜0.001。

表3 不同群體“實驗學習效果”分值比較

數(shù)據(jù)的分類均值分析比較顯示，在“掌握實驗方法”指標上，認證專業(yè)學生的學習體驗得分略高于非認證專業(yè)學生。說明在實驗課程學習中，對于掌握實驗方法的課程基本要求，不同學生的學習體驗差別相對較小，而基礎實驗和專業(yè)實驗的學習體驗差異更明顯，與前文分析中“實驗學習投入”的“學業(yè)挑戰(zhàn)度”指標大致吻合，課程難度越小，掌握實驗方法越容易。

在“課程成績”指標上，基礎實驗課程的得分明顯高于專業(yè)實驗課程，且高于全校理工實驗課程均值。在相同實驗課程類別下，認證專業(yè)學生得分比非認證專業(yè)學生均值高約1分。課程成績是學生學習效果的重要體現(xiàn)，在不同實驗課程類別情況下，認證專業(yè)學生學習效果平均表現(xiàn)都優(yōu)于非認證學生，說明專業(yè)認證確實對學生的學習效果有促進作用。

3.4 實驗學習指標總體分析

通過將表1～3各項指標取均值，實驗組和對照組在實驗學習投入、支持、效果3個方面的差異性表現(xiàn)如圖1所示。

圖1 不同群體實驗學習指標分值比較

數(shù)據(jù)均值比較顯示，認證專業(yè)學生在3項測量指標上均具有優(yōu)勢，說明堅持“以學生為中心”理念的工程教育認證，在保障教學質(zhì)量，推動學生學習發(fā)展方面有積極的促進作用。隨著高校“以學生為中心”的教學改革不斷深入，教師在實驗教學過程中需進一步深化理念內(nèi)涵；評估部門在進行實驗教學質(zhì)量評價時，需進一步完善評價指標設置；學校在推行質(zhì)量文化建設時，需進一步細化相關(guān)實施舉措。

4 研究結(jié)果

基于以學生為中心理念，從學生的學習體驗出發(fā)，通過“實驗學習投入”“實驗學習支持”“實驗學習效果”3個方面的實證數(shù)據(jù)，分析研究我校實驗課程教學評價體系對認證學生群體實驗學習效果的有效評價，可得到如下的結(jié)論：

（1）認證專業(yè)學生的實驗學習體驗較非認證專業(yè)學生在學習投入指標上具有優(yōu)勢。以學生為中心的工程教育專業(yè)認證是整體性的認證而不是評優(yōu)式認證，它要求認證專業(yè)的全體畢業(yè)生都能實現(xiàn)畢業(yè)要求的達成，一切評價圍繞學生的所需所得設置，而不是制定只有少數(shù)成績和能力拔尖的學生才能達成的目標。本文的實驗教學評價實證研究著眼于學生的學習投入行為，采用了當前主流的行為觀視角來研究學生學習投入，而學習投入行為與學生內(nèi)部心理狀態(tài)之間存在的差異還未做系統(tǒng)調(diào)查。接下來的實驗教學質(zhì)量評價改革路徑，應將學生的學習動機和投入行為指標綜合納入評價范圍，深入探討發(fā)現(xiàn)學生學習的心理狀態(tài)對其學習行為的影響，以評促改，反哺教學。

（2）認證專業(yè)學生的實驗學習體驗較非認證學生在學習支持指標上整體領(lǐng)先。這充分體現(xiàn)了工程教育專業(yè)認證標準和內(nèi)涵的普及，對教師在學生學習支持方面有積極的促進作用。突出學生在專業(yè)認證中的主體地位，引導學校和教師以學生達成畢業(yè)要求為目標提供學習資源和其他軟硬件設備的支持，保障學生能循序漸進提升工程認知、工程實踐及解決復雜工程問題的能力，才能實現(xiàn)工程教育的產(chǎn)出滿足工程行業(yè)的社會需求。實驗教學和理論教學相比，在設備場地、教學方式方法和技巧上都存在較大差異，盡管在實驗教學質(zhì)量評價指標設置上并不提倡一味地考核實驗器材、場地設施、教師資歷等因素，但有必要從更深角度挖掘和評價各類資源的支持，對學生實驗學習全過程、各環(huán)節(jié)的綜合影響，避免實驗教學質(zhì)量評價只有軟硬件設施的比拼，亦或只有對教師課堂教學的評價。

（3）認證專業(yè)學生的實驗學習體驗較非認證專業(yè)學生在學習效果指標上具有優(yōu)勢。掌握實驗方法，提升綜合能力，課程考核成績3項指標只能從概括角度大致分析學生的學習所得。今后的實驗教學質(zhì)量評價實施需從多視角、多主體出發(fā)，將督導評價、同行評價、教師自評等各方納入評價體系，根據(jù)實驗教學特點，合理設置不同評價主體權(quán)重，圍繞以學生為中心，發(fā)揮評價的引導激勵功能，實現(xiàn)對實驗教學質(zhì)量的促進作用，切實提高教學質(zhì)量評價工作實效。

5 結(jié) 語

中共中央、國務院近日印發(fā)的《深化新時代教育評價改革總體方案》中強調(diào)，完善立德樹人體制機制，扭轉(zhuǎn)不科學的教育評價導向，提高教育評價的科學性、專業(yè)型、客觀性［16］。實驗教學在高校整個人才培養(yǎng)過程中地位舉足輕重，實驗教學質(zhì)量也從根本上影響學生綜合運用理論實踐和分析解決工程問題的能力，因此實驗教學質(zhì)量評價體系亟待改革和提升。工程教育專業(yè)認證是高等教育國際化的必然趨勢，認證標準的內(nèi)涵更加貼近工程實踐，貼近社會對人才的需求［17］。通過研究和分析工程教育認證專業(yè)學生的實驗課程學習體驗，旨在完善實驗教學質(zhì)量評價體系，保障實驗教學質(zhì)量的持續(xù)提升，力求培養(yǎng)的學生在工程實踐素質(zhì)和能力上滿足社會發(fā)展，服務國家需求。