基于 “互联网+”实验教学新模式下“评分树”考核体系的构建

史同娜， 朱冰洁， 杨 伟， 施镇江， 谢卫民， 吴文华

(1. 东华大学 材料科学与工程国家级实验教学示范中心， 上海 201620；2. 上海万欣计算机信息科技有限公司， 上海 200083)

近年来，互联网的普及和推广有效地推动了教育事业的快速发展。目前，在线教育领域的用户规模已超过1亿。2012年教育部印发了《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》，规划中提出要利用先进网络和信息技术，整合资源，构建先进、高效、实用的高等教育信息基础设施。“互联网+”是指利用移动互联技术、云计算、大数据、物联网等通信技术与各种传统的行业进行深度融合，为各个行业的改革、创新和发展提供广阔的网络平台[1-2]。2017年，国务院向各省市、教育各部门下发《国家教育事业发展“十三五”规划》，其中“互联网+教育”战略被写入该规划中。“互联网+教育”是互联网、移动互联网技术与教育深度融合，以推动教育进步、效率提升和组织变革、增强教育创新力和生产力的具有战略性和全局性的教育变革[3]。支持“互联网+教育”教学新模式，鼓励学校利用大数据技术开展对教育教学活动和学生行为数据的收集、分析和反馈，为推动个性化学习和针对性教学提供支持。

互联网推动了高等教育内容和方式的革新，而工程教育专业认证则促进了高等教育人才培养质量的提升。2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》指出，高等教育实行工程教育专业认证是今后高校教育改革发展的核心任务之一。国内很多高校和专业致力于通过工程教育认证提升办学水平和高素质工程技术人才的培养质量[4]。工程教育专业认证的关键是理清培养目标与毕业要求之间的对应关系、毕业要求与教学环节之间的对应关系及毕业要求与教学内容之间的对应关系[5]，注重学生能力的培养。毕业要求的达成依赖于教学活动的考核支撑。因此，创新工程教育专业认证背景下的教学活动，推进有效支撑学生培养目标达成的课程考核方式的改革与实践，是提高我国工程教育质量的重要课题。

本文是在互联网发展和工程教育专业认证的双重背景下，构建了线上线下全程化监督和多元化评价的“评分树”考核体系，该考核体系适用于工科专业实验实践类课程，能有效监督学生的学习过程，合理评价学生的学习质量，科学记录学生的学习成绩，充分调动学生学习主动性，加强学生沟通能力的培养，锻炼学生的基本操作技能，鼓励学生创新，培养学生的工程实践能力和解决复杂工程问题的能力，培养工程应用型、实践型本科人才。

1 “评分树”考核体系构建的必要性

实验教学是高校教学工作的重要组成部分，专业实验又是工科大学教学中一个必要环节[6]。材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科，是培养应用型、实践型工程技术人才的典型工科学科。目前很多与材料相关的企业急需具备材料工程知识背景的人才，因此材料学科专业实验在材料工科人才培养中占有重要地位。

东华大学材料科学与工程实验教学示范中心(以下简称“中心”)是材料学科本科生完成专业实验实践课程的重要基地。近年来，随着高等教育改革的不断深化，高校更加重视对学生实践能力和创新能力的培养[7]。以往传统的实验教学都是指定学生必须在对应时间、地点开展实验，学生在短时间内做完实验，实验流程比较固定、形式化，学生缺少自主选择性和探索创新性。在实验过程中，学生人数多、实验场地和仪器设备有限，学生的实验参与度低，若涉及到有危险性的实验项目，学生更没有机会接触操作，从而限制了学生的动手实践能力。在此背景下，中心以国家的政策和规划为指导，秉承“以学生为中心，培养学生的实践动手能力，培养学生的科技创新能力，培养卓越工程技术人才”的实验教学宗旨，大力开展了实验教学改革，将传统实验教学的优势和数字化、网络化教学的优势结合起来，在智能实验室管理系统[7]的建设基础上，利用互联网构建了在线实验教学平台，探索建立了符合学生个性化发展的、在线教学与真实教学协同互补的“互联网+”实验教学新模式。

“互联网+”实验教学新模式不是将传统的实验教学模式平移、搬迁到互联网上[8]，而是以互联网模式和思维开展实验教学结构的调整和流程的重构，为创新实验提供环境和条件，构建开放共享的实验教学新生态，使实验教学保持长期的可持续发展[9]。“互联网+”实验教学新模式得以实施并保持长期可持续发展，需要学习者持久连贯的学习；要让学习者保持学习的动力，就需要对学习者的学习过程进行必要的监督和考核评价。课程考核作为实验教学过程中的一个组成部分，能够起到考核学生学习情况、检验实验教学效果、实现实验教学目标的作用[10]，因此构建全程化、多元化的实验教学评分考核体系尤其重要。

由于受“重理论、轻实践，重知识传授、轻能力培养”传统教学观念的束缚，实验教学考核体系的改革比较滞后。多年来中心的实验课程实行的是“总成绩=平时成绩(40%)+期末成绩(60%)”的考核体系，结果造成学生不重视实验课，缺乏学习积极性和主动性，实验原理和实验操作知识一知半解，课上有少数学生不动手操作，只在一旁旁观或根本不关注实验，只要不缺席实验，课后实验报告抄一抄，平时成绩就能取得较好的分数；课后也不复习不总结，只要在期末考试前死记硬背实验知识就能取得高分，导致学生“眼高手低”“高分低能”现象明显，学生的动手实践能力和分析解决问题的能力没有得到提高，实验教学质量和效果不佳。另外，考核方法死板教条，评分标准理解不一，消减了学生学习实验的兴趣，抑制了学生的思维创造能力，降低了学生实验实践技能的训练，阻碍了工程应用型、实践型本科人才的培养。考核评价方式改革是高校教学改革的一项重要内容[11]。

因此，中心结合“互联网+”实验教学新模式的运用情况，在2018年高分子材料专业工程认证的机遇引导下，对实验考核评价体系进行了较大调整，构建了符合“互联网+”实验教学模式及工程教育认证人才培养要求的“评分树”考核体系(见图1)，统一评分标准，秉承“以评为学”“以评评学”和“以评促学”的目标，增加学生学习实验的兴趣和积极性，跟踪学生的过程化实验学习，更公正合理地评价学生的实验技能水平和创新实践能力，培养工程应用型、实践型本科人才。

图1 “评分树”考核体系

2 “评分树”考核体系构建的可行性

“评分树”考核体系是以树的形状来展现各考核项目之间的内在关系，它包含树根、树干、树枝、树叶等元素。“评分树”是由“树根”吸收多年实验教学考核经验而生根发芽成长形成。“树干”代表评分体系的初步构建，起到关键的支撑作用。“树枝”从而延伸生长，分成了在线考核(占比30%)、实验考核(占比40%)和期末考核(占比30%)3个分支节点(评分项目)，其中平时成绩是在线考核和实验考核的总和，占比70%，让学生意识到实验学习“重在平时，重在过程”。“枝干”继续开枝散叶，“树叶”代表各个子评分项目。“在线考核”由在线学习、学习报告和在线考试3个“叶子”项目组成，三者比例为1∶1.5∶1.5，主要是考察学生学习实验的积极性、自主学习能力，评判学生是否可以进入实验室自主实验。“实验考核”由实验态度、实验互动、实验操作、实验整理和实验报告5个“叶子”项目组成，各项比例为1∶3∶4∶1∶3，注重学生沟通表达能力、实验动手能力和创新能力的培养。期末考核是对学生掌握实验知识的全面性和综合性的评价。

通过“评分树”考核体系，将“树干”评分体系、“树枝”考核项目和“树叶”评分项目串在一起，紧密相连，形成了一套全程化监督、多元化评价的体系，并应用到实验教学中。该考核体系全程追踪学生的学习流程，记录不同阶段的学习成绩，让学生完成线上自主学习、线下自主实验。线上学习培养学生的终身学习意识和自主学习能力；线下实验培养学生的创新意识和实践动手能力，期末测试总结学生的学习效果。流程化、多元化的评价促使“评分树”考核体系茁壮成长、枝繁叶茂、开花结果，提高学生学习质量，促进学生创新能力和实践能力的培养。

2.1 线上学习自主化，在线考核检验学生的自主学习能力

在线考核跟踪学生线上学习过程，并分为在线学习、学习报告和在线考试3个考核项目。

2.1.1 在线学习

学生登录在线学习网站，凭自己意愿选择实验项目进行自主学习，观看视频或虚拟课件，初步了解实验内容。系统自动记录学习时间，根据学习完整度(时间、次数)判断分数。

2.1.2 学习报告

学生学习教学视频和课件的同时，必须手写学习报告，并最终上传。学习报告必须完整阐述实验原理，详细表述实验步骤，列出需要采集的数据或图表，让学生认识实验过程，明确了解实验目的及要求，熟悉或标注实验的知识点、重点和难点，通过查询相关文献资料，理清实验思路，并提出质疑，提高学生学习实验的积极性，鼓励学生多思考。教师在线检查审阅学习报告，通过书写规范性、思路条理性、内容完整性和准确性进行评分。

2.1.3 在线考试

学生上传了实验的学习报告后方能进行在线考试。每个实验项目依据工程教育专业认证毕业要求指标点将实验内容分块细化，建立对应的实验项目题库。通过建设在线开放性智能题库，设定程序在线自动生成考卷，实现学生在线测试，系统自动完成评分工作。在线考试不及格的学生取消进入实验室做实验的资格。

在线考核的3个项目成绩都合格，学生方能获得审批进入实验室做实验，进入线下实验阶段，实验考核也随之跟进。

2.2 线下实验流程化，实验考核锻炼学生的创新能力和实践能力

实验考核跟踪学生线下实验过程，包含实验态度、实验互动、实验操作、实验整理、实验报告5个考核项目，注重学生沟通表达能力、创新能力和实验动手能力的培养。

2.2.1 实验态度

学生进入实验室必须严格按照实验课程时间，不能迟到和早退。身穿防护服或佩戴防护镜进入实验室，不准带食物及饮料进入实验室，书包或资料不能乱堆乱放，实验室内不准大声喧哗等。学生必须做好进入实验室的准备工作，端正实验态度，遵守实验教学制度，否则严重扣分。

2.2.2 实验互动

手机、平板电脑等移动电子设备普及之后，人与人之间面对面的交流互动逐渐减少，实验教学中这种现象更明显。学生只顾自己做实验或观望，团队的交流很少，在师生互动环节，学生更是默不作声。因此，实验互动更加注重考核学生的沟通表达和交流能力。主要包括学生质疑、提出疑问，和教师提问、师生讨论等环节，鼓励学生敢于质疑、自由讨论和沟通交流，教师依据学生的积极主动性、表达明确性和准确性等情况评分。

2.2.3 实验操作

那么，在教学中，教师如何针对其日常的学习生活，来激发他们的写作兴趣呢？首先，教师应该放平姿态，立足教学实际，多于学生交流沟通，用各种方法言传身教，成为他们的良师益友。接着，教师要恰当选择写作话题，写作对象。当学生对写作不感兴趣时，可以让他们写一写自己在家玩手机的内容，看电视的情节和其他引起他们兴趣的东西。这样，他们就会文思如泉，写作内容自然会豁然开朗，用写作的方式体验到写作的兴趣，体验到成功的喜悦，这样多次重复下去就会变成一种良好的习惯，语文写作教学就会开花结果，水到渠成。

学生实验开始后，由指导教师和研究生助教组成监督小组，对学生的实验过程全程监督。学生是否正确搭建实验平台，实验操作是否规范，实验记录是否准确，如何解决实验问题等均作为评分依据，对学生的实验操作技能及分析解决问题的能力进行准确评价。

2.2.4 实验整理

学生完成实验后，教师从学生整理实验台、工具归位、清洁卫生等方面进行评分。

2.2.5 实验报告

学生结束实验后，在学习报告的基础上手写完整的实验报告，补充实验现象、数据记录与处理、结果与讨论、经验总结、思考题等内容，最终将纸质版实验报告上交。学生写实验报告可以查询检索文献资料，表述如何理清思路解决实验中发现的问题及真正学到的知识，教师从实验报告内容的完整性、思维创新性、数据分析的准确性、思考题回答合理性等方面进行评分。

2.3 期末测试综合化，综合考核评价学生的学习实验能力

以往期末考试仅实行卷面考试，卷面成绩作为期末考核成绩。采用“互联网+”实验教学新模式后，可以增加模拟操作环节和在线考试环节。通过在线设定几个虚拟实验情境，学生随机选择进行虚拟操作，系统自动完成操作考核评分；同时将实验项目题库编程组合，在线随机生成考卷，学生在线答题，系统自动完成计分。期末考核采取综合考核的形式能全面客观地评价学生的动手操作能力和基本的实验技能，增强学生学习实验的积极性，加大学生对实验的重视程度，培养学生的综合素质。

该考核体系全程追踪实验流程，多元化考核学生的实验水平和技能，能集中反映学生掌握知识的全面性和综合能力，培养学生的创造性思维和创新意识，适用于工科专业实验类课程。

3 “评分树”考核体系的实施与成效

3.1 “评分树”考核体系的实施

2018年6月，我校高分子材料与工程专业首次接受全国工程教育专业认证，中心以此为契机，重新设定了“评分树”考核体系各考核模块中评分子项目成绩的权重比例和评分标准。通过实验成绩评定方法改革，对学生知识、能力和素质协调发展起到导向作用。

考核模块的权重比例为：在线考核占30%，其中在线学习占10%，学习报告和在线考试各占10%，侧重于学生学习积极性和主动性的考核；实验考核占40%，其中实验态度3.3%、实验互动10%、实验操作13.3%、实验整理3.3%和实验报告10%，注重学生交流能力、操作能力和创新能力的考核；期末考核占30%，考察学生掌握知识的综合性和全面性，各模块子评分项目的权重分配更加合理，而且可根据实验教学趋势适当调整。

评分标准的设定是以工程教育专业认证评估毕业要求为基本依据，每个项目成绩分为不合格(<60分)、合格(60—79分)和优良(80—100分)3个等级。为了防止指导教师打分过于主观，每个项目成绩又设定了基准分、加分项和减分项等客观依据，评分依据严谨合理，保证项目成绩的科学公正性。

评分体系贯穿实验教学的全流程，学生课前学习，教师在线追踪，学生课上实验，教师线下监督，学生课后总结报告，教师实时批阅。在“评分树”考核体系的实施过程中，教学效果已初见实效。

3.2 “评分树”考核体系的成效

(1) 学生的实验学习习惯基本养成。有了“评分树”考核体系，学生养成了“课前学习总结—课上实验记录—课后巩固复习”的良好学习习惯。学生课前完成在线学习，了解实验内容，进入实验室着装规范，书包资料放在指定位置，饮料食品不再带入实验室，基本没有迟到早退现象，实验结束学生自主整理工具、打扫卫生；学生开始参与互动讨论，记录实验笔记，查询文献资料，深入分析实验数据，阐述实验心得，实验报告不再千篇一律，报告内容质量有所提升。

(2) 提高了学生学习实验的积极性和主动性。通过考核体系的在线考核跟踪，学生更加重视实验教学，课前反复观看视频的次数增多，学习更加积极主动、更加细致；学习报告增加了文献及资料的检索，实验项目的学习有了延伸；在线考试频次增加，最后在线考试分数基本能达到满分；该考核体系大大提高了学生学习实验的积极性和主动性。

(3) 促进了师生之间交流沟通。课上实验互动环节及在线论坛为教师和学生提供了沟通交流的平台，学生提问或回答越来越主动，师生之间的讨论活跃了实验气氛，实验课不再枯燥乏味，学生也开始重视实验的学习，不再轻视实验。

(4) 推进了学生实践动手能力和创新能力的培养。实验时每个学生都参与其中，动手操作，自主完成实验，教师时刻监督指导，锻炼了学生的动手实践能力；实验操作过程中出现困难或问题，学生会查找原因或咨询教师，有的学生还会查阅文献资料找到解决问题的新方法，体现了一定的创新性。在实验报告中，有的学生查阅了大量文献，深入分析实验数据，还补充了相应的拓展知识，这也是创新能力的体现。

4 结语

“评分树”考核体系为工科专业实验类课程提供了参考样板，符合工程教育专业认证要求，以学生为中心，通过过程化监督、多元化评价，整个考核体系贯穿了学生的实验学习流程，学生认识到了实验的重要性，提高了学习积极性和主动性，实践动手能力和创新能力得到了提高，实验教学效果有所提升。

未来“互联网+”实验教学新模式还将持续应用与发展，科学的教学方法是培养创新型人才的基础，而科学的考核评价方式更是培养创新型人才的桥梁[12]。工程教育专业认证的持续改进也永远在路上，实验实践类课程在实践应用型工程人才培养方面的作用更加突显，不过如何合理运用评分考核体系汇总的大量数据信息，并向师生及时地反馈教学信息，用于教学质量的提高，最终真正实现“以评为学”“以评评学”和“以评促学”的目标，将是今后评价考核工作的重点。