郭涛,张立群
(河北建筑工程学院 土木工程学院,河北 张家口 075000)
信息化背景下学生实践效果评价体系构建研究*
郭涛,张立群
(河北建筑工程学院 土木工程学院,河北 张家口 075000)
在教育信息化的大背景下,要求高等教育实践教学要与信息技术进行深度融合。本文分析了传统的学生实践效果评价方法存在的一些问题,具体阐述了实践效果评价系统的构建,主要包括评价指标体系的建立,采用主成分分析法对多级指标进行降维,实现软件主要是由MATLAB进行编程,然后按照各指标的权重值及评价等级的划分标准得出学生在实践阶段的成绩。并以土木工程专业为例进行评价模型的实践应用。该模型可推广至各专业实践教育评价体系中,具有实用性和可操作性,是一种行之有效的测评学生实践效果的信息系统,该评价方法也可用于评价教学主体或部门能效。
信息技术;实践效果;评价体系;土木工程
《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》提出了未来十年我国教育信息化发展的总体目标,信息化技术将与人才培养的全过程进行深度融合[1],这其中信息技术与实践教学环节深度融合也是规划的重要内容,这一融合对工程类人才的培养尤其重要。
可以说,工程类专业人才培养难在实践教学,特色在实践教学,成败在实践教学[2]。目前对实践教育体系研究主要集中在人才培养目标、实践教学模式、人才培养方案、实践课程体系、实践教学内容设计等宏观性内容上。却忽略了如何对实践教学的主体—学生在实践期间的学习效果进行更加科学、全面地评价。如何对学生的实践进行有效的过程性监控,如何对学生的实践效果进行科学全面的判定,构建更加高效的评价机制是我们教育人员应该认真研究的课题。
互联网的引入、信息技术的应用可以使学生实践教学效果评价体系更加科学化、动态化、透明化,实现了信息技术与教育教学两种语言的有效融合。通过建立信息化实践评价系统,严控过程管理,实践中参与指导的各方均可实时对学生进行评价,让学校、企业、家长各方能够信息共享、互通互联,对学生的实践效果进行动态管理,避免了传统实践效果评价中存在的一些问题,实现动态的、开放的评价体系。
信息技术的应用必然推动实践教育理念的不断发展,新的实践教育平台就是要利用先进的信息技术来不断优化实践教学环节,完善培养保障体系,促使学生获得专业素养全面充分的发展。目前掌握信息技术与教育研究结合的教职工并不多,一线教职工无法设计符合教学实践要求的信息技术平台;而计算机研发人员对于教育教学方面的研究又极有限,使得有效的信息化教育平台数量极少[3]。
学生是人才培养活动的主体,是高等教育的最终承载者[4]。传统的实践学习效果评价方式不能很好体现以学生为主体的实践教学特点。主要存在以下问题:
1.评价方法片面化
学生的实践学习是一个动态的过程,那么学习效果的评价过程应该是全面性、动态的。目前学校对学生实践的评价方法往往采用一次终结性评价,比如地通过答辩、最终成果等进行主观片面地判定。由于评价方式上的模式化、片面化,时间上的分配有限,对学生的实践效果考核也肯定是有限的。难以全面评价一个学生的实践水平,导致学生对实践操作过程的重要性认识不足,实践考核流于形式。
2.评价时间滞后性
目前学校主要以事后即实习结束后对学生的实践效果进行评价。评价主体无法在实习过程中对学生的实习情况进行实时监控,无法形成实践学习的及时反馈和互动,无法及时地督促学生,也不利于解决学生在实践过程存在的一些问题,使学生自主调节能力得不到发挥,达不到预期效果。评价时间分配的滞后也不利于全面准确地得出学生实践学习的综合成绩。
3.评价主体单一化
以往对学生实践效果的评价,往往仅由校方教师独自评价,不够全面和客观,与学生的实习环境和过程脱节,没有考虑到评价主体的多元化,使外部评价比较匮乏[5]。而学生在实践学习中更多是与社会、企业的接触,这些外部人员的评价更实际合理,也应该纳入学生的评价主体里。要改变实践学习后由教师单一评价,延伸评价主体,评价主体可涵盖学校(指导教师、检查督导教师等)、企业(岗位师傅、技术专家等)、社会等,比较全面地考查学生。
4.评价依据形式化
传统的评价依据主要是学生实践后形成一些书面成果,往往一些学生没有认真参加实践,但通过各种渠道形成一份内容丰富的实践成果,指导教师便给出高分;而一些经过长期认真实习的学生由于书面总结能力的欠缺得不到好的成绩,由此影响学生对实践的重要性的认识及参与其中的积极性,也弱化了激励和教育的养成功能。而客观全面的评价依据应是来自于参与指导的各方在学生实践过程中给与的实时评价。而评价主体的评价依据也是多方面的。比如:沟通协调能力、独立解决问题能力、实现生产价值等,这样的出的结论才是更加科学公正的。
5.评价结论主观性
目前的评价制度里校方评价主体不需要实时参与学生的实践过程,这一点在校外实习中更为突出,因为实践指导教师往往还有其他的教学任务。教师往往在实践结束后只能主观地进行评价,依据的往往就是一些口头和书面的成果,容易造成对学生实践效果评价的偏差,这样势必影响工程创新性人才的培养质量,导致学生实践能力不能得到有效调高,无法更好地适应未来社会对实用型人才的需要。而信息化技术的引入使得评价数据得以向多维度扩展,评价系统对数据的处理能力大大加强,评价结论更加符合实际,避免主观性的缺陷。
1.评价指标体系
学生的实践表现按照评价指标分类被各参与评价方记录下来,经过平台的分析整合成为学生学习效果评价的最真实全面的依据。评价的指标也要“以学生为中心”的主旨,根据学生的需求和社会发展对人才的要求探索更合理的评价体系。学生实践效果的评价指标应该是多方位、全过程的综合指标体系,它的构建必须贯穿在实习的整个过程及参与各方,将有关影响因素均考虑在内。
指标的选取应结合专业实践学习的要求,按照考核要求学生完成所设定的实践任务的能力进行设定。选取指标的标准是既要涵盖面广,能够完整地反映被评价者完成任务的效果,又要选取的指标尽量简单直观便于评价者操作。可以遵循如下原则:
(1)全面性
实践效果评价指标应涵盖多个方面因素,要有尽量广泛的覆盖面,才能全面反映实践学习的效果,避免指标系在考核过程中出现缺失,使考核结果有偏差。
(2)逻辑性
指标体系中的各项考评指标并不是简单堆砌,而是具有内在的逻辑关系[6]。
(3)实践性
实践评价指标值是来自于被评价者在实践过程中的表现而得出,应参考相关企业单位的意见,共同制订出一个合理的评价学生实践能力的评价指标体系。指标系要具有实践性,要与专业实践特点相联系。
(4)动态性
根据实践的各阶段制定动态化的指标,并根据具体情况进行及时的调整。只有注重评价指标的动态性,才能够反映学生在实践学习这个过程中的表现,真实全面地反应学生的实践效果。
2.评价模型[7,8]
要想全面动态的反应学生实践学习的效果,其评价指标往往是复杂的,多个评价主体所给出的评价值也会较多。如果仅是简单的数字叠加不能够反应全部的信息,也无法对学生的实践效果进行有效的评价,主成分分析法可适用解决多维指标的简单化问题。
(1)主成分分析法的原理
主成分分析是将原来包含诸多信息且具有一定相关性的多维指标,重新组合成一组新的互相无关的综合指标来反映出原指标体系所包含的大部分信息,这一过程最简单的处理方式可由线性组合实现。组合后新的综合指标所包含的信息量用方差来表达,方差越大,包含信息量越多,第一主成分就是方差最大的综合指标,第二主成分即综合指标的方差值次之,以此类推,得到第三、第四……按照要求的信息覆盖率定出需要主成分的数量,由此达到原多维指标系降维后简单化的目的。
(2)计算步骤
1)初始化指标。m个指标,均设n项观测值,模型如下:
2)如果指标所反映的信息不能进行直接进行对比,可先对数据进行标准化处理。如果指标都是统一量纲的,比如评价值是百分制的分数,那就可以跳过这一步。
3)求出标准化指标的相关系数矩阵R(rik)m×n4。
4)求相关系数矩阵R的特征值。
5)计算贡献率和累计贡献率,并据此确定主成分的个数,得出简化模型。
6)将原始的多维数据带入简化模型,计算综合指标值。
(3)MATLAB软件实现
语句格式为:[PC,newdata,variances,T2]=princomp(X)。其中PC是前述的特征向量值方阵,注意第一列是对应于最大的特征值的特征向量,第二列、第三列……以此类推。Newdata是原始数据变换到主成分空间中得到的数据。variances为从大到小的特征值,也是各个主成分所的方差。T2包含每个数据点的Hotelling T2统计值。
(4)指标要素权重的确定
一个完整的复杂的多维实践效果评价指标体系简单来说是这样简化的:一个评价指标系包含多个一级指标,每项一级指标下包含多项二级指标,这些二级指标彼此独立,由数学模型整合成反映一级指标代表的含义,多个一级实践教学指标按照指标权重的分配综合成一个最终的评价值。
指标权重的分配是由于各指标在评价体系中重要程度的差异,在本评价模型中由于权重值具有一定的主观性,所以仅在第一级指标取权重值。即要用权值来体现各一级指标在综合指标中的地位、作用及影响程度。确定指标体系权重一般是利用层次分析法(AHP)或专家直接赋权法。本模型为简化设计采用专家直接赋权法,即设计问卷表格,请参与专家按经验对各类指标要素赋予权重。然后对所赋权重求平均值。并结合具体评价特点进行协调、修正权重值。
3.评价等级的划分
按照百分制打分,评价模型最终会得出被评价人的一个综合分数,按照现行普遍评价等级标准进行如表1的划分,依次对学生的实践效果得出有效的结论。
表1 评价等级标准表
在互联网的辅助下,采用计算机技术实现的实践效果评价系统,使学校、企业、社会参与教学的途径更加多样,内容更加广泛。由于各专业实践教学的要求不同,本文以土木工程专业为例对学生实习效果进行评价。实习是实践教学的主要环节,土木工程专业的实习较多,包括认知实习、测量实习、生产实习、毕业实习、毕业设计、多项专业课程设计等,各项实习与课堂教学穿插进行。目前各高校的这些实习有些是在校内完成的,有些是要求必须在校外实习单位完成的,且后者更能适应专业技术日新月异的发展,从而更有利于培养适应社会需要的实用型的工程专业人才。实习单位可由学生自主联系或是校企联合的实训基地。以下主要以校外实习为例进行评价。学生在实习过程中,评价主体对学生的表现进行实时评价可由评价各方填写表2,评价可按百分制打分。其中,评价主体为参与学生实习的各方,包括:校指导教师、校督导教师、企业岗位师傅、技术专家等,评价主体的人数可以是1人或多人。实践成果包括:实习日记、实习报告、产值创造证明等。指标权重值通过调查学校资深“双师型”教师给出建议进行赋值。评价人可按百分制对学生各阶段进行评价,形成多维评分表如表2。
如按照最简单的情况进行评价,即各评价主体对学生的各项考核项均参与评价,各评价方均为1人,在实习的各个阶段给出0-100的分值,则形成如下矩阵:
依据前述评价模型,采用MATLAB软件编程,根据累计贡献率大于85%的原则进行矩阵的降维,4位参加评价的主体对学生的4个一级指标的综合评分为:
A=(A1A2A3A4);B=(B1B2B3B4);C=(C1C2C3C4);D=(D1D2D3D4)。
表2 土木工程专业学生实习效果评价表
根据技术专家直接赋值得出4个一级指标的权重值数列M=[m1,m2,m3,m4]合成4为参与评价主体对学生的综合评价,如下:
得出1个实习学生的综合成绩数列K=(K1K2K3K4)。
如果4位评价主体不区分重要性,则综合评分可按4个成绩的平均值取定,即:。
参考表1,按综合分值所在的评价等级进行最终的评价。这个评价结论是综合了学生在整个实习过程中85%以上信息的一个动态的、全面的成绩。
如果各评论方的人数增加,参与评价的项目有所选择,则评分矩阵维数会变化,综合评分的取定考虑参与评价方的人数即可,限于篇幅这里不再赘述。
在教育信息化的背景下,为了更科学全面地评价学生的实践效果,发挥信息技术对实践教学过程的优化作用,本文进行了学生实践效果评价体系构建的研究。并以土木工程专业为例进行实践评价指标的选取及评价模型的建立。在应用过程中可推广至各专业实践教育评价体系中,具有实用性和可操作性,是一个行之有效的测评学生实践效果的信息平台,具有良好的宣传推广价值。评价系统的建立体现了教育信息技术中教育教学与现代信息技术两种语言的融合统一,能够实现教育实践的创新,促使更科学合理的评价机制,提升学生的学习力。该评价方法也可用于评价教学主体或教学部门效能,只是评价指标的选择要根据具体情况及评价内容等进行调整。
[1]朱蕾.信息技术与高职教育教学深度融合的应用研究[J].当代职业教育,2014(9):68-71.
[2]孙爱东.高等工程教育创新人才培养“3+4"实践教学体系探索[J].高校教育管理,2015(11):41-45.
[3]周长春.打通信息技术与教育教学融合的“最后一公里”[J].中国教育学刊,2015(11)卷首语.
[4]罗玉萍,刘丽娜等.基于过程管理的高校内部教师教学评价探索[J].高校教育管理,2015(11):99-104.
[5]杨永峰,许小惠.信息技术学科教学多元化评价方法的实施研究[J].当代教育科学,2012(11):49-51.
[6]于兆吉,苏长海.关于实践教学评价指标体系的研究——以管理类专业为例[J].现代教育管理,2010(11):80-82.
[7]陈守毅.系统模糊决策理论与应用[M].大连:大连理工大学出版社,1994.
[8]宋晓秋.模糊数学原理与方法[M].徐州:中国矿业大学出版社,2004.
(编辑:王晓明)
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:1673-8454(2017)07-0029-04
河北省高等教育学会“十二五”规划2015年度课题“信息技术与本科教学有效融合的应用研究”(GJXH2015-336)。