“材料科學基礎”課程的過程評價與反饋機制探索

張弛 何鑫 宋偉東 禹庭

摘 要 “材料科學基礎”作為材料類專業的基礎理論課，知識體系較為龐大，內容較為繁雜，因此教師在教學過程中難以把握學生的學習情況，期末考試也僅僅能考察小部分知識點。為提升教學效果，以幫助學生更好地完成課程學習，改進本課程的過程評價和反饋機制至關重要。本文基于教學實踐，探索課程過程評價的新方法，力求全面評價學生學習成效，踐行“以學生為中心”的教學理念，建立有效的達成度計算和持續改進機制。

關鍵詞 材料科學基礎;達成度;過程評價;持續改進

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.33.028

Exploration on Process Evaluation and Feedback Mechanism of

"Fundamentals of Material Science"

ZHANG Chi， HE Xin， SONG Weidong， YU Ting

（School of Applied Physics and Materials， Wuyi University， Jiangmen， Guangdong 529020）

Abstract As a basic theory course for materials majors， "Fundamentals of Materials Science" has a large knowledge system and complex contents. Therefore， it is difficult for teachers to grasp students' learning in the teaching process， and only a small number of knowledge points can be investigated in the final examination. In order to improve the teaching effect and help students complete the course better， it is very important to improve the process evaluation and feedback mechanism of the course. Based on teaching practice， this paper explores new methods of curriculum process evaluation， strives to comprehensively evaluate students' learning effectiveness， practices the teaching concept of "student-centered"， and establishes an effective achievement calculation and continuous improvement mechanism.

Keywords Fundamentals of Materials Science; degree of achievement; process evaluation; continuous improvement

近年來，國內高校全面開始以成果導向教育（Outcomes-basedEducation，OBE）理念為教學核心，在教學中重視反饋和持續改進，強調對學生學習效果的評價。這種教學理念的改革催生了新的教學方式和評價方法的產生，使得教學過程更為多樣化，并“以學生為中心”，服務于學生的學習與發展。OBE教學方式和理念的逐步深入也對課程的考核評價體系提出了更為全面的要求。我們認為，考核評價機制包含兩方面的內涵，其一是“課程目標達成評價”，這主要是對于教學效果的評價，而其中對于課程的過程評價尤為重要。教學與學習過程的評價可以更為清晰地展示教師教學效果和學生學習成效。其二是課程教學質量持續改進機制，這是建立在過程評價基礎上的持續改進。在完善過程評價的基礎上，教師獲得真實準確的過程評價，將其作為課程教學質量持續改進的重要依據。[1-4]

目前的普遍做法是將課程評價建立在期末考試和少部分平時成績上，此方法雖然可在一定程度上符合OBE理念，具有一定的參考意義，但在實踐中存在以下問題。包括：（1）期末考試題目不能嚴格按照課程目標要求的分值比例出題，造成達成度的計算有偏差;（2）平時成績對應的課程目標難以界定;（3）對于學生人數特別多、課程目標對應畢業要求指標點特別多的課程，達成度計算量極大，增加了教師的工作強度;（4）基于達成度的持續改進建議流于形式，沒有真正形成有效機制。因此，如何對課程目標進行達成度評價，如何建立持續改進機制是支撐課程改革成效的重點，是體現課程對培養方案支撐度的有效評價手段。本文基于五邑大學“材料科學基礎”課程的實踐，提出課程目標達成評價和持續改進機制方案。

1 課程特點

“材料科學基礎”是材料類本科專業的基礎理論課程，是學習其他專業課程的前修課程。本門課程知識點眾多，涉及原子結構、晶體結構、晶體缺陷、固體中的擴散、凝固原理、相圖、塑性成形等知識，課程學習難度大，學生需要在記憶大量基礎概念的同時學會運用相關知識分析和解決材料領域的復雜工程問題。目前通用的《材料科學基礎》教材多數以金屬學為基礎展開講解，少部分以無機非金屬材料或高分子材料為基礎展開理論講授，但其中均涉及大量材料結構、性能、加工等重要基礎知識。經過我們前期的調研，學生普遍反映課程知識點太多，無法充分記憶并理解，更難以將相關知識運用到生產和科研實際中。因此，在這樣的情況下，關注學生平時學習表現，以培養學生能力為中心，從而適當調整授課方式和進度至關重要。[5]

2 實施方案

“材料科學基礎”課程在五邑大學“材料科學與工程”專業開設以來，教研室組建了4人的教學團隊，結合課程特點和本校學生實際情況，經過三個學年的課程教學實踐，我們建立了相對完整的課程資料庫、試題庫，并參與錄制了在線課程，輔助學生學習。同時，我們不斷改進教學方式，目前初步形成了較為合理的授課和課程評價方案，用以更好地對學生學習成效進行過程評價，建立有效的反饋機制，以幫助授課教師及時改變講課方式和內容，尤其重要的是，幫助學生更好地學習本門課程。具體的實施方案如下：

（1）在授課過程中，我們充分借助于學校提供的教學輔助軟件如云班課、雨課堂、學習通等，以幫助對教學過程進行考核，強化過程監控，注重平時成績的記錄。在教學過程中，我們會在課堂以及課下通過教學輔助軟件布置小測試來檢驗學生的學習情況，并通過軟件系統記錄學生答題等表現。同時選用課堂匯報、課堂小組討論、MOOC在線學習與測試等多種形式，考核與記錄學生的平時學生成效，實時反思教師教學方式，并嚴格記錄平時成績。

經過這樣的授課過程監控，我們可以較好地把握學生的學習情況，對于學生接受情況較差的內容予以重點講解。對學習情況有困難的學生，也可以及時給出提醒和指導。平時成績的嚴格記錄，對于綜合評價學生學習成效，完成合理的達成度計算有重要幫助。

（2）過去的期末考試出題僅僅根據知識的重要程度來確定題目，較少考慮考試題目對于課程目標的支撐情況。改進后，我們根據課程目標嚴格設置期末考題的內容和分值比例，使考試能更全面反映學生對課程知識的掌握情況和能力的培養情況。“材料科學基礎”課程期末考試題目體現出對能力的考核，題目力求多樣化、新穎化，并且減少死記硬背式的題目。同時，題目分值比例設置也嚴格按照教學大綱，以利于成績達成度的計算。通過上述方案，確保期末考試成績數據的有效性，即學生成績可對應好每個課程目標，可以提供具有足夠支撐作用的考核項目及成績，并要避免使用不能證明最終成效的過程數據和階段性成績。

（3）達成度的計算。為改變過去僅靠期末成績評估學生學習效果的情況，我們在獲得學生期末綜合成績后，會對成績進行達成度計算，以評價學生學習效果，評估教學有效性，幫助建立持續改進機制。本項目擬采用兩類數據作為達成度的計算依據。一類是有效的平時成績與期末成績;另一類是基于學生對學習成果的自我評價數據，充分體現“以學生為中心”的理念。有效的數據獲取建立在前述的對于平時成績的嚴格監控和獲取上，借助于教學輔助軟件的幫助，提取出能體現學生學習情況的成績數據，結合期末考試成績，最終完成達成度計算，得到達成度報告。評價學生學習效果的報告內容可包括：課程教學產出數據的分析、課程教學目標的達成評價、優化改進措施等。

具體來說，我們采取如下的計算方法：

首先要確定課程支撐的畢業要求指標點數以及達成目標值。其中課程對指標點達成貢獻的權重參考教學大綱和培養方案，而教學大綱和培養方案的編訂要依據工程教育認證的標準，由教學副院長、專業負責人、系主任和骨干教師完成，并經過專業顧問審核，給出改進意見。本門課程支撐的課程目標指標點情況如表1所示。

在課程大綱中，指標點1.2為“能將物理、化學、材料相關專業基礎知識用于判別材料結構和性能測試等復雜工程問題。”指標點2.3為“能結合文獻，對新能源材料與器件中的設計、加工工藝和性能優化等復雜工程問題進行研究與分析。”指標點4.2為“利用物理、化學和材料學相關原理對實驗現象和實驗數據進行有效分析和合理解釋。”三個指標點分別代表基礎知識、問題分析和問題解釋，層層遞進，這要求在期末考試中不僅僅要考察基礎知識，也要設置題目考查學生對問題分析和解釋的能力，全面評估學生的學習效果。

根據教學大綱確定該課程考核的成績構成，包括平時成績、考試成績與學生自評成績等。如前所述，平時成績包括從云班課、雨課堂或學習通等輔助教學軟件中記錄的學生平時作業、課堂討論、頭腦風暴，以及課程論文和小組匯報等數據。從云班課平時成績記錄情況可以看出學生參與課堂活動，查看教學資源以及出勤等基本學習狀況，并可以導出學生參與課堂答題、課堂討論、匯報和課后作業等課題活動的得分情況。

在學生期末考試前，嚴格按照教學大綱要求設置題目類型與分值，題目分值比例要與指標點支撐分值基本一致。在學生完成期末考試后，統計支撐不同指標點的每道考題的每位考生得分情況，通過對每個題目的達成情況詳細計算達到合理評估整門課程的目的。以某學期為例，期末試卷包含選擇題、名詞解釋、簡答和論述等題目，選擇題對應著課程目標指標點1.2和2.3，名詞解釋對應指標點1.2，簡答和論述主要對應指標點2.3和4.2，經過統計計算后可明確每道題目的學生得分情況，并用于后續達成度計算。

根據前述對于平時成績、課程反饋和期末成績的計算，評估該課程對某項畢業要求指標點的達成度。過去的達成度計算依賴電子表格等方式，計算過程煩瑣，且難以給出統計結果，最近兩個學期，由學校牽頭定制了達成度計算軟件，直接輸入成績和支撐指標點比例等數據即可得到達成度報告，極大方便了達成度的計算。如表2和表3為軟件導出的達成度計算結果。

在兩年的教學實踐中，根據對達成度軟件的使用感受，我們也提出了一些對于軟件的改進措施，希望可以對其他學校設計達成度計算軟件提供一定的借鑒：①在目前的軟件版本中，僅可分析本學期的達成度情況，無法與前面學期進行對比，軟件可增加保留前面幾個學期計算結果的功能，以生成達成度對比報告，為教師思考持續改進提供有效幫助。②軟件可與教務處系統建立關聯，直接讀取教務處系統的成績，無須手動輸入并導入軟件。③軟件對分項成績的計算可采取百分制，最后按照成績比例給出最終結果。目前的軟件版本仍需教師先行完成分項成績的比例換算，再行導入成績，極容易出錯。④軟件未能給出每位學生的學生成績報告，改進的版本可給出每位學生的學習成績報告和分析，并增加報告分享功能，通過軟件發送給學生。

除上述平時成績和期末成績以外，我們在教學過程中會設置不同的評價反饋節點，通過云班課、雨課堂等教學輔助軟件發送給學生，及時獲取來自學生的反饋信息，并結合期末的達成度計算結果，經過課程團隊討論，最終完成整個學期學習情況的評估。

（4）持續改進機制的構建。通過上述方案，使持續改進機制更加合理：除了平時和期末成績以外，也融入學生對于教學的過程評價和反饋。在實踐中，我們感覺持續改進機制不能被視為期末考試后的某個環節，而應該是貫穿課堂教學全過程的運行機制。除了基于平時成績“實時”改進教學方式以外，還在課程教學的主要環節設置反饋與改進節點，以幫助在教學的不同階段均建立反饋與改進檔案。因此反饋與改進機制不僅僅來自對期末成績達成度的分析，更來自平時教學過程中的學生表現、學生平時成績、教學團隊其他成員的意見、督導的意見等。更加完備的持續改進機制仍在探索中，相信再經過幾個學期的教學運行，在學院的幫助和教學團隊的共同努力下，我們可以建立起更加完善的改進機制，并將其推廣到本專業其他課程中。

3 總結

加強“材料科學基礎”教學過程的評價，對于增強學生學習主動性和幫助教師及時了解學生學習情況并適當做出反饋至關重要。評價和反饋機制的完善需要建立在大量實踐的基礎上，本文以本校“材料科學基礎”教學團隊的教學實踐為例，提出了一些過程評價、達成度分析和持續改進機制建立的方法。由于專業建設時間較短，本課程的教學經驗依然不足，因此本文難免有不合理之處。希望本文可以拋磚引玉，引發專業教師對教學評價和改革的思考，提出更多合理方案。

基金項目：廣東省大學生校外實踐教學基地項目（GDJX2019004）;五邑大學教學質量工程與教學改革工程項目（JX2019045，JX2020028，JX2020031）

參考文獻

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[6] 張弛，何鑫，梁萍，等.新工科背景下地方高校專業基礎課程項目化教學探索與實踐——以五邑大學材料科學與工程專業《材料科學基礎》課程為例.課程教育研究，2019（24）：40-41.