“互联网+”背景下图学课程考核评价实时性探索与实践

2021-07-13 02:40郭南初
苏州市职业大学学报 2021年2期
关键词:绘图习题试题

郭南初

(苏州市职业大学 机电工程学院, 江苏 苏州 215104)

1 “互联网+”背景下考核方式变革的必要性

随着在线开放课程的全面推广,课程学习者不只限于传统课堂上的学生,学习目的也不尽相同。学分银行的实施使在线课程的学生人数急增,学生的考核量也随之急增,与此同时,传统的考核形式也被转移到网络上,实现了无纸化考核。相较于传统的课堂教学和纸上考试,在线课程并没有使教师的教学工作量减少,反而因学习者数量的增加而更加辛劳,因为要在网上批改大量学生的作业或试题,所以无法抽出时间研究课程教学;同时,由于批改作业或试题的滞后,学生无法及时得到反馈,这也会影响学生的学习积极性和学习热情[1]。在“互联网+”背景下,在线开放课程的考核方式是时候进行变革了,把计算机擅长完成的事情交给计算机来完成,将原来考核的客观题变成主观题,教师就能全身心进行教学研究。因此,本研究旨在深入探索课程考核改革,在考核形式、内容、方法、评价等多方面进行探索,力图打造创新学习、自主学习、积极学习的新局面,也为相同领域的考试改革提供参考和借鉴。

图学课程是工科学生必须学习并掌握的一门技术基础课,课程的主要目的是培养学生识读和绘制满足国家标准要求的工程图样,它既是工程界的国际语言,也是连接产品设计和生产的纽带。此外,还需要在该课程中培养学生严谨的工作作风和认真的工作态度,培养学生的创新能力和空间思维等能力[2],因此,图学课程在工程和技术教育中起着十分重要的作用。2015年制定的“普通高等学校工程图学课程教学基本要求”中,明确规定了图学课程的六大任务。其难点在于空间立体的产品信息,在工程技术上只能以二维视图来表达。为了完成本课程的六大任务,传统的做法之一是课后安排习题课,通过做大量的习题, 使学生多看图、多读图,以此培养学生的空间想象能力和形体表达能力。随着在线开放课程的推广应用,选课的学生人数会急剧增加。由于现有的计算机技术还不能智能批改作业,因此,学生提交的大量作业和试题必须由教师亲自一一批改,给教师造成巨大压力。在高质量完成课程六大任务的前提下,如何改变传统的考核方式以减轻教师批改作业和试题的压力,就成为当今图学课程教师必须解决的问题。

2 图学课程考核的题型研究

制图课程是一门实践性非常强的课程,通过做大量的习题或试题,不仅是对学生所学知识和技能掌握程度的检验, 也是训练学生将有关知识转化为空间思维能力的有效手段。如何使学生在完成习题的过程中取得更好的学习效果,是习题设计者需要深入思考的问题。通过多年的实践,课程团队体会到,在习题或试题的设计时需要有效培养学生的以下能力:①读图能力;②工程图绘制技能;③三维建模技能;④执行机械制图国家标准的能力;⑤创新能力;⑥认真严谨的作风;⑦设计重用思想;⑧自主学习能力。

一般来说,制图学课程的考核形式,主要采取的是期末的纸质闭卷考试,以及平时的随堂小作业。即使是把习题或考题搬上了网络,其考试题目不外乎是二补三、补漏线、补画某个视图、由立体图绘制零件图等形式,这样的题型基本都是主观题,学生提交的文档格式可以是图片、PDF文档、DWG文件等,无论是那种格式,教师在网上批改学生作业都比在纸面上批改更加费时费力。这就给本课程的在线开放教学带来了诸多阻力,由于任务太过繁重,很多老师不敢开设在线开放课程,或者是不得已减少习题或试题的数量[3]。而图学课程又不能像其他课程一样,以文字或文字加图片的形式很方便的呈现。为此,团队教师基于开放课程平台进行了考核和评价形式的积极探索。评价形式常与教学平台直接相关,在此不做讨论,这里重点探索的是考核形式。其实,适合线上考核的形式就是要将主观题变成客观题,简单的说,不论是画图题还是读图题,都需要通过选择题或判断题的形式展示出来。通过两年的探索实践,依据课程教学基本要求和企业产品设计对课程的需求,团队把制图课程的考核内容确定为五个部分:制图基本知识、组合体、机件表达、零件图和装配图,其习题或试题开发框架如图1所示。

团队对图学课程线上习题或试题的开发,由考核内容和现代成图技术确定考核方式,最终形成制图课程考核形式设计,如表1所示。线上考核试卷有3种题型,总题量是14道,其中判断题4道,单选题9道,绘图题1道。9道单选题均为图文结合题。

课程考核的试题都是以图形为主,考核内容是识图与绘图,因此,试题可充分考核学生的空间思维能力、读图能力、绘图能力。试题范例1(见图2)和试题范例2(见图3)可以考核学生的创新能力、变通能力和绘图能力,这也完全符合本课程对职业院校学生以读图能力为主的要求。此外,有了物体的三维模型,依据已有的图学知识,学生不难将物体的工程图表达出来。

图2 试题范例1:互补形体演变

图3 试题范例2:单选题—求互补形体的体积

整套试卷共14套道题,只有一个主观题,其余均为客观题,极大地减轻了教师批改习题或试题的工作量,更为重要的是,学生完成考核后就可立即得到反馈,而不需要等待老师的批改。

对于求解零件体积的试题,学生在读懂视图的前提下,借助计算机建模技术很快就可以得到零件的三维模型,而有了这个三维模型就可以很快地获得其中一组视图,这也是现代成图技术的基本要求,是智能制造数字化表达的基本要求。

3 制图课程考核效果分析

通过两年的实践探索,团队利用计算机技术,图学课程的考核实现了使客主观题变成主客观题的目标,此考核形式极大地减轻了教师批改作业和试题的工作量,同时也增加了考核的准确性、规范性和及时性,减少了教师批改考题时的主观因素的影响,避免了阅卷的失误和统计分数的疏忽。较传统考核方式,学生的图学六大能力有了显著的提高,特别适合互联网+时代课程的考核要求,教师也因此有了更多的时间进行教学设计[4]。

求面积的题目,考核学生草图绘制的能力,这个能力也是正确建模的基础。求互补模型的体积相当于设计性作业,能有效锻练学生的空间想象能力和空间思维能力,还能有效培养学生的创新能力。求面积和体积,在培养学生读图能力的同时,还可以培养学生严谨认真的工作作风,由于求面积和体积的题目是没有过程分的,答案正确就有分数,错误就没有分数。因此,绘制草图和三维模型时要特别认真严谨,尽可能避免数据出错。这样的题目设计也满足了数字化制造对数字化表达的需要。

借助网络教学平台考核改革,一方面,能够结合线上+线下多维度的考核,对学生进行全面、客观地评价,细化每一环节的考核标准,改变了以往重结果轻过程的现象,更加注重学生在学习过程中的努力与付出;另一方面,加大了学生的自主权,使得学生能够全程参与到分数的形成过程,每一分都有迹可循、有据可查,提高了学生的学习积极性与课堂参与度[5]。

4 课程培养目标程度分析

作业与考试试题的线上自动批改,与传统线下人工批改,是两种不同的方式。这两种批改方式对学生学习效果有什么不同的影响,团队做了一下对比研究,团队选取机械制造与自动化专业和机电一体化技术专业,作为作业与考试方式改革的样本,这些学生的作业与考试全部在线上完成,作业和考试题目基本由计算机自动批改。而数控技术专业、模具设计与制造专业、汽车检测与维修专业和电梯工程技术专业作为传统样本,这些学生的作业与考试全部在线下以纸质稿的形式提交,由教师手工批改。课程学习完成后,以学院的名义举办图学课程竞赛。2018年5月组织了第一次比赛,2019年5月组织了第二次比赛,要求全体同学参加,这一对比实验连续进行两年。竞赛要求学生自主选择绘图工具,或者计算机绘图(AutoCAD、Inventor)或者绘图仪器完成竞赛,使用计算机绘图的同学,提交PDF格式的文档图纸,仪器绘图的同学请使用A3图纸。两次的竞赛成绩统计结果分别见表2、表3。

表2 第一次竞赛成绩统计结果(2018年5月)

表3 第二次竞赛成绩统计结果(2019年5月)

两次竞赛试卷全部人工批改,由表2、表3两次的竞赛成绩可以看出:采用线上自动批改作业和试题的改革班学生成绩明显好于传统手工批改作业的班级,即改革班的成绩胜出。

至于改革班胜出的原因,团队通过调查问卷、访问了解经综合分析后认为,其原因有:①为满足线上计算机批改的习题或试题更具有挑战性和新颖性;②线上作业答案的唯一性,较好的训练了学生认真严谨的工作作风;③70%以上的作业必须借助计算机和CAD软件完成,给学生进行了大量的建模和视图表达训练;④表达方案的易实现性,使学生可以方便的找到自己满意的表达方案;⑤答案正确与否的及时反馈,增加了学生的学习积极性。

采用线上自动批改作业和试题能提升学生掌握知识和技能的能力和执行国家标准的能力。它有效促进了课程服务专业能力的提升,有效促进了人才培养质量的提升、有效提高了教师的工作效率、有效促进了在线开放课程的健康发展。

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