课程建设下材料力学考核体系建设

课程建设下材料力学考核体系建设

摘要:在对材料力学课程进行一流课程建设的过程中,通过分析力学课程的传统考核方式,提出材料力学课程的考核改革思路,充分利用在线课程测评,采用基础理论测验、课题研究、撰写论文、组织参加省和国家的力学竞赛、教学过程中师生讨论式教学评定等多种形式结合的考核办法,全方位考核学生的学习效果、创新能力和实践水平,对调动教师的积极性、挖掘学生学习潜能起到了极大的促进作用。

关键词:材料力学;课程;考试;考核;改革

材料力学是高等院校土木、机械、力学、航天航空、材料等多个专业重要的技术基础课,是学习后续相关专业课的基础,许多工程问题也可以直接采用该课程的理论解决,故被认为是连接基础课和专业课的桥梁,在工科专业的教学计划中占有非常重要的地位。在一流课程建设过程中,在“互联网+”背景下,新的教学理念和教学方法不断涌现,“以学生为中心”的材料力学课堂发生了深刻变革,材料力学课程的考核也由简单的课堂学习成效评价逐步改革发展为多种考核评价手段结合的全方位考核评价体系[1]。

1材料力学课程的传统考核办法分析

在很多高校,学生的课程总成绩一般是由平时成绩和期末考试成绩构成。平时成绩通常占总成绩的30%左右,具体评定方式由任课教师决定;期末考试成绩占总成绩的70%左右,一般为期末考试的卷面成绩。这种考核方法在总体上考核了学生的学习效果,一定程度上反映了学生学习的主动性和积极性,但对于理论严密、逻辑性强、工程应用广的材料力学课程来说,该考核方法存在诸多问题。

1.1课程过程考核评定的不确定性。教师一般采用平时作业和课堂考勤作为课程过程考核的评定依据,但这种过程考核方式并不能全面反映学生平时的学习效果。教师依据有标准答案的课后练习和可以由他人代替考勤的课堂考勤得到的过程成绩,其科学性是存疑的。而且每位教师在过程成绩评定中很难形成合理的量化标准,同一专业不同班级的过程成绩随机性较强,甚至还存在为了提高课程及格率,个别教师给出的平时成绩偏高的现象[2]。

1.2课程考核对象的均一性。对所有学生采取统一的课程过程考核和期末考试试卷,表面上看有利于保证考试的公平性和公正性,教师也能很好地掌握评定标准。但这忽视了当代大学生个性多样化的特点,对于同一门课程,不同专业、不同学生有不同的学习特点。有的学生习惯在教师的带领下逐步学习,稳打稳扎;有的学生对工程应用非常感兴趣,经常去实验室;有的学生思维跳跃,喜欢自学,不太注重课堂学习;还有的学生善于攻克难题,志在竞赛。教师应在公平公开的原则下,充分考虑学生的不同个性,对不同的学生群体采用有针对性的考核方式,以充分挖掘学生的潜能,激发学生学习的热情,培养学生的创新意识和创新能力。

1.3课程考试内容的局限性。材料力学课程学生人数众多,学校往往采取统一考试的方式,以体现考核的公平性。在考教分离原则下,出题教师一般是在大纲规定的内容基础上,进行规范性和标准化的命题,考试内容一般包括:60%~70%的客观题,考查学生对知识的记忆和理解;30%~40%的综合应用题,要求学生应用基础知识解决综合应用问题。但由于考试时间只有100分钟,实际上能让学生自由发挥的主观性内容非常少。这就导致出题思路易于被学生揣测,考试题型经年不变,学生在考前根据以往的考题进行押题,也能考出好的成绩,无法如实反映课堂学习的成效。

1.4课程考核结果反馈的滞后性。期末考试只是完成了课堂学习成效评价,但对教与学的促进作用没有充分发挥出来,学生只是了解自己本课程的最后得分,教师虽然提出了试卷分析结果,但学生并没有渠道接受该结果,或者由于课程已经结束而忽视了教师最后的试卷分析,考核结果反馈的滞后性严重影响了教学效果。教师与学生之间实时交流平台的建立非常重要。综上所述,现行材料力学课程的考试考核方法使考试内容的客观性更强,但考试形式单一、过程考核评定缺乏科学性、课程考核反馈平台不健全等,导致学生无法发挥自己的主观能动性和创造性思维,也不能全面考核学生的知识、能力和素质。因此,在材料力学一流课程建设中,以学生为中心,打造“两性一度”的金课课程,建立一套配套的客观公正、科学合理的材料力学考核体系刻不容缓[3]。

2一流课程建设要求下材料力学课程的考核体系改革思路

中南大学材料力学课程团队在打造一流课程的教学改革与实践中,采用“以学生为中心”的个性化课堂,开设基于在线课程的材料力学SPOC课程,实施翻转课堂和线上线下混合式教学。采用以问题为导向的教学方法和团队导向学习方法,由教师创建问题情境、布置学习任务,学生带着问题和任务在线自主学习,线下课堂组织讨论等。在对材料力学课程进行一系列改革的同时,摸索出一套与一流材料力学课程相适应的课程综合考试考核体系。

2.1科学规划课程考核的模块及权重。将材料力学课程的基本理论和对综合知识及应用的掌握要求细化到整个考核中。考核包括三个部分,每个部分又由多个模块组成。第一部分为基本知识考核,包含在线测评、课堂表现和标准化作业三个模块,在线测评模块是指材料力学MOOC课程的综合评定结果,占总成绩的15%;课堂表现模块分为课堂考勤和互动,一般要求教师设置N次签到和N次提问,具体评分标准由任课教师制定,占总成绩的10%;标准化作业模块主要是指统一的课后练习,每个章节学习结束后进行一次练习,包含基础知识及综合应用,要求学生在规定时间内完成并上交练习,该模块占总成绩的5%。第二部分为综合素质考评,包括学科竞赛、课题探究、专题小论文和课程知识重点难点总结四个模块,学生可以在四个模块中任选两个参加考评,综合素质考评占总成绩的20%。第三部分为综合能力考核,以期中和期末综合考试为主,占总成绩的50%。

2.2利用在线课程测评,注重对学习过程的考核。中南大学材料力学MOOC课程是部级在线精品课程,该课程的在线测评贯穿于学生学习的整个过程,具有考核方式多、涉及面广、评分科学、量化方便、易于反馈的优点,学生在线课程的成绩占基本知识考核成绩的50%。在线课程成绩由“在线过程测评”和“在线期末测评”两部分组成。“在线过程测评”由“课堂讨论”“单元测验”“单元作业”三部分构成,紧跟学生学习的全过程,测评学生的阶段性学习效果,能够及时发现学生学习过程中的不足,促进学习效果的进一步提升。①课堂讨论:讨论主题是课堂讲授知识点的延伸和工程实际应用。以学生讨论活跃度为测评标准,课堂讨论占在线课程成绩的20%。②单元测验:主要为客观题,考核课程单元知识点及其应用。全课程共设置14次单元测验,单元测验成绩占在线课程成绩的30%。③单元作业:主要为综合性计算题,考核课程单元知识的综合应用。全课程共设置12次单元作业,采用学生互评的形式。学生除了要完成自己的单元作业之外,至少要批改和评定其他三位学生的作业。完成全部互评的学生获该作业分数的100%,未完成互评的学生获该作业分数的80%,未参与互评的学生仅获该作业分数的50%。单元作业成绩占在线课程成绩的10%。“在线期末测评”为客观题,考题综合性强、具有一定的计算量,考核学生对整个课程学习的掌握情况。期末测评成绩占在线课程成绩的40%。

2.3以学生为中心,针对不同学生群体采取不同的考核办法。每年5月,湖南省都会举行大学生力学竞赛。每隔两年,湖南省都会在6月举行全国周培源大学生力学竞赛。这两个赛事吸引了中南大学一部分学习热情和自主性非常高的学生参加。当年的材料力学课程和上年度的理论力学课程正是竞赛的内容,教师可以利用这个机会组织各班级学习好、自学能力强的学生,利用业余时间接受培训。对于这部分学生,可以不用常规的考核标准衡量,而以他们的竞赛培训态度、培训成绩和最后的竞赛成绩作为考核标准。这部分学生占学生总人数的5%~10%。还有极少数学习非常用功但成绩一般的学生,他们没有能力参加竞赛,也较难完成小论文。对于这部分学生,教师可以要求他们写出课程总结。课程总结的内容可以是分析比较材料力学的一些概念、方法,也可以是力学问题求解规律的总结,还可以是对材料力学教材重点难点内容的总结。该部分学生不能超过学生总人数的5%。

2.4材料力学课程考试内容的改革。2.4.1建立和开发智能型远程课程理论考试系统。在材料力学“金课”建设的基础上,利用已有的远程教学平台,建设课程远程考试试题库。该远程试题库涉及材料力学大纲要求的所有内容,范围广,既体现了课程的基本概念、基本理论,又包含课程中的重点、难点。题型多,有填空、选择、简答、作图、计算等多种题型,有客观题也有主观教改教法题,题目难易搭配适宜,包括60%的基础知识、30%的初步综合应用和10%的拓展分析。由于是远程考试系统,教师可以灵活运用该系统对学生进行平时考核,测试的时间长短可以随时确定,系统自动批改,成绩反馈迅速。2.4.2增加团队的课题研究和论文撰写的考核方式。材料力学中的很多知识来源于生产实践,其理论又可以直接解决工程实际问题。因此,该课程具有非常强的工程训练性。教师可以利用翻转课堂引入工程问题或引导学生提出问题,题目可以来自专业实验、实习,也可以源自生活、工程实际,将学生每3~5人分为一个小组,小组分工合作,通过查阅资料、讨论问题、分析问题的过程确定解决方案,进而解决问题,最后以小组论文的形式提交报告,或者在翻转课堂上向教师和其他学生汇报。这样不仅考查了学生的自学能力、综合解决问题的能力,还培养了学生的创造性思维能力和团队合作精神。2.4.3加强对平时成绩的评定和对标准化作业的考核。为了全面、正确地评价学生的课堂表现,在材料力学课堂上,以学生的主体地位为中心,采用启发式、问题式教学、团队式学习、翻转课堂、线上线下混合式教学等,根据学生在整个线上线下课堂上的状态和师生互动情况进行综合评价。力学的课后练习非常重要,学生课后练习完成的质量、数量和时间都应得到量化评价。

2.5材料力学课程考试方法的改革。考试时,不允许学生携带教材或参考书,但学生可以携带一页A4大小的手写复习资料,上面写有自己总结的公式或基本理论。同时,考题中纯记忆性的公式、理论偏少,主要是综合分析应用。考试结束后,学生携带的手写复习资料随同考卷一起上交。这种考试方法得到了学生的好评,该方法将考试过程有效地延长到了复习阶段,将平时学习、复习和考试有机结合成整体,培养了学生的归纳、总结能力,也极大地提高了学生独立思考和综合分析应用知识的能力[4]。

参考文献

[1]汤可可,王华宁.以创新能力培养为导向的理论力学教学体系探索[J].力学与实践,2017(1):68-70.

[2]苏禾.对学生进行科学方法教学的几点体会:在理论力学教学中[J].力学与实践,2012(3):78-80.

[3]倪玲英,谢翠丽,张洋洋.《工程流体力学》考试、考察方式的改革[J].力学与实践,2014(1):94-98.

[4]张洪霞.“材料力学”教学与考试改革的探讨[J].中国电力教育,2009(9):75-76.

作者:刘静 杜金龙 罗建阳 唐松花 单位:中南大学土木工程学院