试验设计与数据处理课程的考核方式改革

宋晓燕　刘宝林　卢莎　宋丹萍

摘要 试验设计与数据处理已成为工程技术人员和科学工作者必备的基本技能。然而，在这门课程的教学过程中，由于考核方式存在缺陷，导致研究生对本门课的掌握情况不容乐观。本文从考核形式、考核目的、命题内容和深度、考场环境和打分方式几方面对现有考核方式进行了讨论分析，并提出了一些改革方案。实践证明，本文提出的改革方案具有一定的可行性。

关键词 考核改革 课程 试验设计与数据处理 现状 建议

试验设计是研究方法论领域中的一个重要分支学科。能否正确设计试验方案并对获得数据进行科学的统计分析，是考量一个研究工作者是否合格的基本方法之一。应用科学的试验设计方法和数据处理技术，不仅可以大幅减少人力和物力，还可以取得更多、更好的科研成果。上海理工大学对生物医学工程专业的学生开展本门课的目的，是让学生掌握近代最常用、最有效的几种试验设计方法和数据处理方法的基本原理和操作流程。本门课所使用的教材为李云雁和胡传荣编著的第二版《试验设计与数据处理》。本书介绍了一些常用的试验设计及试验数据处理方法在科学试验和工业生产中的实际应用，并介绍了Excel在试验数据处理中的强大功能。本门课的教学大纲是以此书的知识架构为依据设计。生物医学工程是我校重点发展学科之一，也是上海市高原高峰学科之一，关系到我校“双一流”建设战略。因此，我们对本学科学生的毕业要求不断提高，他们必须对本门课的理论和实践内容均非常熟悉。对学生的高要求意味着教师也必须严格要求自己与时俱进，在教学上必须不断创新才能达到学校的要求。然而，学生并没有意识到这一点，他们对本门课的学习热情并不高，更何况本门课中的数学公式比较多，内容枯燥乏味。这就需要我们教师从多方面引导并激励学生，提高他们的学习积极性，比如多讲些本门课在学习过程中的作用，分享目前热门问题中的数据分析方法应用和改革考核方法等。其中，改革考核方式是本门课开课以来最为有效的方法。因此，本文主要针对试验设计与数据分析课程考核方式的改革展开讨论和分析，期望能为广大教育工作者提供一点参考依据。

1试验设计与数据处理课程的考核方式现状

1.1考核形式单一

作为一门应用性学科，试验设计与数据处理不仅要求学生能熟悉掌握书本中的基本知识，更重要的是能上机操作实战。因此，本门课程的考试方式有闭卷、开卷和上机三种方式。然而，大部分教师往往单纯采用一种方式，即期末卷面考核，既简单又省事，这样就造成了对学生的能力考核不全面，大部分拿高分学生属于突击型“选手”。例如，闭卷考试基本上考查的是学生对基本概念的掌握程度，在规定的时间内无法发挥创新型学生的优势。单纯采用开卷考试会导致大部分学生放松警惕，认为开卷考试是很容易过关的，整个学习过程中都会抱有得过且过的学习态度。而单纯上机考核则会导致学生虽能熟练操作课本上的案例，但不了解其基本原理及相关知识点，不会变通运用所学内容。

1.2考试目的维度不够

所谓考试目的维度，是指教师通过考试希望考察学生的能力项目，比如，记忆力、理解能力、应用能力和创新能力等。然而，根据笔者调查结果显示，70%的教师认为考试只要求学生能“照葫芦画瓢”就行，至于其它方面，等日后有需要了再学不迟。因此，大部分教授试验设计与数据处理课程的教师在设计试卷的时候，重点考查学生运用所学知识处理某些模板数据的能力。这样带来的一个后果便是学生只需要花很短的时间，上机操作几次便可顺利获得高分，与学位能力培养的实质性要求有一定差距。

1.3命题深度不够

教师的教学目的决定了他的命题思路，包括题目类型的设置和具体某道题目的深度以及涉及到知识点的个数等。例如，如果某教师仅仅考查学生对精密度、正确度和准准度的理解，一般是画三个图，让学生自由匹配。但是至于三个因素彼此之间的关系，学生却始终没有掌握。常言道“麻雀虽小，五脏俱全”。命题的过程中每道题都应该是一只小麻雀，而不应该缺胳膊少腿。即便是有了五脏六腑，血肉和灵魂也应兼备。

1.4考试环境太过严肃

冷桌子和热板凳是古代贫苦人家最喜欢的两样东西，它们可以帮助年轻人踏入官场，摆脱贫苦命运。因此，冰冷考场一直沿用至今。这种环境很容易给学生造成一种压力，在某种程度上阻碍学生发挥潜能，甚至导致发挥失常。随着交叉学科的发展，学生的多元化和创新性思维显得越来越重要。因此，考场环境也必须改变，以适应时代发展，为人才选拔提供基础保障。

1.5打分方式缺乏公平性和透明度

考试之后，学生最在乎的便是分数。对于上机和客观题目，基本上考完试便可晓得自己的具体分数。例如，做完回归分析之后，如果回归方程中各个因素的系数与标准答案一样，基本没有扣分理由，而对于主观题却并非如此。倘若教师能给出非常具体的评分细则，大部分学生都能估算出自己的分数，事实上，目前本门课的主观题评分细则也非常具体。但是，如果主观题目的深度加大，评分就很容易缺乏公正性和透明性。

2试验设计与数据处理课程的考核方式改革办法

2.1多段考核

考试不是目的，目的在于通过考试选拔、培养和教育学生。本课题组尝试了一种多段式考核方式，把期末考试分成期中和期末两次完成。其中，期中考试又划分为多次进行，并以课堂小作业的形式实施。课堂小作业的类型可采用辩论、抢答、独自做题和知识游戏等多种形式，不仅趣味性强，而且时间的不确定性使学生始终不敢放松警惕。此外，对于最后一次考试，我们也采用了多段式，把主观题提前发给学生进行开卷考试，把客观题放在考试周进行闭卷考试，客观题考完之后同时收卷。

2.2多维度考核

为了充分體现出学生的综合素质，课题组对本门课的考试要求是观察能力、创新能力、阅读能力、学习能力、分析能力和动手能力必须面面俱到。因此，我们设计的题目大多属于题中题，只有各种能力都调动且配合起来才能答得好。例如，为了借助真值的概念依次考察学生的阅读能力、分析能力、创新能力和知识应用能力，我们设计了一道综合题目，要求学生不仅知道什么是真值，还要让他结合自己的专业举例，然后分析为什么真值测量不到，影响因素有哪些，最后自己设计一组正交实验或者均匀实验并给出解答步骤和评判标准。

2.3多媒体技术在考试中的应用

为了缓解考场气氛，我们尝试了在闭卷考试时播放轻音乐，且允许学生戴耳机听自选音乐进行答题的方法。此次考试被学生称为“本学期最人性化的考试”。

2.4打分方式的改革

打分一向是教师的责任和“特权”。然而，我们尝试了在平时考试时学生当面互相打分的方法，受到了一致好评，因为这样既公平又透明，更重要的是能调动学生的积极性。例如，在讲授绪论的时候，为了引导大家对试验设计与数据处理这门课有更为深入的认识，我们采用了辩论赛的方法，让学生分成若干组，抓阉选择辩论对手。两组辩论结束之后，其他组给出各位选手的应得分数，教师记录在案，并当场公示。

3结论

试验设计和数据处理作为一门应用型课程，教师往往更注重于学生的上机操作能力。但是，书本上的例题都过于经典而且比较简单。随着各个学科之间的交叉程度逐渐加深，试验设计能力显得愈发重要，这对学生的基本功要求越来越高。因此，采用一定的考核方法激励学生，使他们更加深入地学习本门课程的知识点并能灵活运用非常重要。本文作者简单概述了目前本课程考核方式中存在的若干问题，例如考核方式单一、考核目的维度不够、命题内容深度不够、考场环境过于严肃、打分方式单一等。之后，给出了一些具体的改革建议，例如多段考核法、多维度考核法、多媒体技术在考试中的应用以及学生当面互助打分等。通过实践，表明这些方法都有一定的可取之处。然而，本门课程考核方式的改革空间还非常大，需要在接下来的教学实践中从系统工程的角度不断探索并改进，例如考核方式与考生数量之间的关系、考核方式与教师专业之间的方式等等都是未来的探索目标。

通讯作者：刘宝林

★基金项目：上海市课程建设项目，上海理工大学“教学成果奖”培育项目（1016113002）