新工科背景下“工程测量学”课程形成性评价设计与实践

魏浩翰 隋铭明 史晓云

摘 要：“新工科”理念对测绘类专业建设提出了更高的要求。形成性评价以学生为中心，对教师教学活动和学生学习情况进行动态跟踪、反馈和评价，既能帮助教师提升教学效果，又可以激发学生的学习潜力。本文以“工程测量学”课程教学为例，分析了传统课程评价体系存在的问题，提出采用形成性评价体系对学生学习效果进行评价的解决办法，并讨论了课程评价体系的教学效果。文章对在教学过程中实施形成性评价体系具有一定的参考价值。

关键词：新工科; 测绘类专业; 形成性评价; 工程测量学

中图分类号：G642         文献标识码：A          文章编号：1006-3315（2021）10-189-003

2017年，教育部提出“新工科”理念，旨在探索新工科教育理念下工程技术人才的培养途径，培养大学生的自主学习能力和实践创新能力，造就未来一大批卓越工程科技人才。测绘工程专业是一门理论性、实践性均很强的综合性工科专业，是我国高等教育体系中的一个传统工科专业。同时，随着新兴科学技术的出现和普及，例如全球卫星导航定位系统、无人机测绘、高光谱/多光谱遥感、人工智能等，测绘工程专业又是一个新兴的工科专业。这些对测绘工程专业教师教学活动和学生学习过程均提出了新的要求。

传统的课程考核形式主要是以终结性评价的方式在学期末进行，通过学生的出勤率、课堂表现、实验实习效果、卷面成绩采用加权求和或加权平均的方式进行综合评定。现有终结性评价形式存在如下弊端：在课程结束时进行评价，虽然在评价结果中考虑了多项教学效果，但属于一次性静态评价，不能对教学全过程进行动态评价;学生只能在期末得到自己学习效果的反馈，评价结果的滞后性导致学生不能及时发现学习过程中存在的问题;实验实习报告进是结果性评价，不能反映实践操作过程中存在的问题。

形成性评价（Formulative Assessment）是指教师在教学过程中为及时掌握学生各阶段的学习情况而进行的动态学习效果评价，其目的是让教师及时了解学生的学习状态、学习效果，及时通过学生与教师的双向反馈做出教学调整，促使学生收获更好的学习效果。形成性评价以学生为中心，对教师教学活动和学生学习情况进行动态跟踪、反馈和评价，既能帮助教师提升教学效果，又可以激发学生的学习潜力，改变了教学评价的传统方式，是近年来教学改革的主要形式和主导要素之一。《工程教育认证通用标准解读及使用指南》总明确指出，“对学生在整个学习过程中的表现进行跟踪与评估，并通过形成性评价保证学生毕业时达到毕业要求”。

“工程测量学”课程是《工程教育认证指南》中规定的测绘工程专业必修的专业类课程，也是该专业核心课程之一。本文以新工科为背景、以南京林业大学测绘工程专业的“工程测量学”课程教学为实例，探讨测绘工程专业教学过程中课程形成性评价的设计与实践效果。

1.课程概况

“工程测量学”课程是南京林业大学测绘工程专业的专业核心与特色课程，开设于第5学期，48学时，3.0学分。课程主要讲授工程测量学的理论、技术与方法，工程测量控制网，地形图测绘及应用，工程建筑物的施工放样，工程的变形监测，以及典型工程的工程测量方法。本课程培养学生分析问题、解决实际工程测量问题的能力。该课程是学生从事工程测量工作的必备课程。

该课程目标有四个，分别是：在掌握工程测量学基本理论与方法的基础上，运用测绘工程专业知识，针对复杂测绘工程问题进行推演和分析，提出解决方案;针对不同大型复杂工程的测量问题，在数据采集、施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等环节进行方案分析和优化设计，提出有效的解决方法，并获得可靠的结论;针对不同的测绘工程项目，通过理论计算和实验验证，选择正确的测绘软硬件设备对测绘地理信息采集、处理和表达;掌握大型工程的勘测设计、施工测量和变形监测等阶段的测量方法和技术，熟悉现代测绘仪器的性能和特点，熟练掌握现代测绘仪器的使用方法，能够选择合适的仪器完成复杂测绘工程项目的要求。此外，根据课程特点，在教学过程中引入爱国情怀、工匠精神、科学伦理等课程思政元素。

2.面临的挑战与解决办法

2.1面临的挑战

（1）课堂教学内容与工程实践联系不够紧密

从上世纪90年代以来，以全球导航定位技术、卫星遥感技术、无人机测绘技术、三维激光扫描技术为代表的新理论、新技术的蓬勃发展，特别是近年來“互联网+”、人工智能和大数据技术已逐步应用到测绘行业的各个领域，传统的“工程测量学”课程很难体现这些新理论、新技术在测绘行业的应用。以课程中“变形监测技术”章节为例，相关教材、课程大纲仍着重讲述基于全站仪、GPS、水准仪的变形监测方法和技术，基于“互联网+”、人工智能技术的智能化网络化变形监测方法涉及不多。

（2）课程评价缺乏多维数据支撑

传统的课程评价体系是课程结束后一次性评价，虽然也结合平时表现、实验实习成绩进行综合性评定，但是仍无法做到科学、客观、全面、动态性评价。如果能动态结合学生学习效果进行评价，则能够从多维度、全方位的角度获取学生学习状态信息，有效反映学生学习过程和学习效果。

（3）评价形式僵化，缺乏预测性

现有的课程评价制度只能反映出过去的一段时间内学生对已经学习过的知识和技能的掌握情况，但由于评价结果的滞后性，还不能及时反映出学生学习过程中遇到的问题，更不能对学生遇到的问题及时采取对策，缺乏预测性和教学活动的灵活性。

2.2解决办法

为保证学生的学习质量，在学习过程中加强过程性评价，对学生在学习过程中的表现进行跟踪与评估，以保障学生毕业时达到毕业要求，我校测绘工程专业专门建立形成性评价机制，以便对学生学习的全过程进行跟踪、评估与评价。制订了“学校—学院—系”三级监控机制，且在学院教学工作委员会下设置测绘工程专业学生学习过程跟踪评价小组，以学院教学副院长为组长、专业负责人为副组长、测绘工程系专任教师和学院教学管理工作人员为组员。其中，组长全面负责学生在学习过程中的跟踪、评价和评估，传达校级规章制度，有针对性地制定和完善学院及专业的制度、措施和方法，推进学生学习形成性评价体系建设和维护;副组长负责学生学习形成性评价体系的组织实施，全面把控对学生学习的全过程进行跟踪、评估与评价;小组成员负责学生学习形成性评价的具体实施，对学生学习的全过程进行持续跟踪、评价并及时反馈，在实施过程中责任到人。其中，专任教师是教学行为的主体，负责教学全过程的跟踪、评估、评价;学院教学督导员对教师教学过程进行督导;学院教学管理工作人员负责学生课程成绩的跟踪、审核、评价和反馈;辅导员与班主任负责跟踪与评估学生心理、态度与价值观的形成和发展。

3.形成性评价效果分析

以2016级学生2018-2019（2）学期的“工程测量学”课程为例，该课程授课时间共12周，分别在教学第3周和第8周设置过程性评价时间节点，依据课堂出勤情况、课堂提问交流与作业、课内实验等几个方面对学生的课程学习情况进行跟踪、评估、评价和反馈。

3.1第一次课程学习过程跟踪评价

第一次课程学习过程跟踪评价时间节点设置在课程教学的第3周，评价内容包括三个方面，分别是课堂出勤情况、课堂作业和课内实验，如图1-1所示。

评价分析：通过了解课堂出勤情况，发现有6次课中共有9名学生存在迟到现象，未见有缺课的学生;课堂作业环节涉及到每个学生的听课状态，这一环节总体表现良好，学生们在回答课堂问题的过程中基本都能把握重点，但是偶有问题回答不到问的情况;课内实验是利用全站仪进行点位放样，这一环节学生得分的差异较大，具体体现在部分学生对仪器操作不熟练，特别是放样时间超时、放样点位偏差，导致一部分学生得分偏低。

帮扶措施：针对迟到的学生，任课教师及时与其沟通，强调课程学习的重要性，帮助学生端正学习态度;对于在课堂作业环节反馈的学生不能及时理解的重点和难点知识，教师有针对性地进行进一步讲解，做到理论联系实际，及时掌握学生对课堂知识理解的程度;课内实验环节发现学生总体对仪器操作不太熟练，经与学生沟通得知，在已修课程《数字地形测量学》中主要学习全站仪点位测量操作，涉及点位放样知识仅停留于原理的理解，对其实际操作的认识不足，导致课内实验出现放样时间超时、放样点位偏差过大现象。针对学生反馈的问题，指导教师专门利用课下时间集中对全站仪点位放样操作流程及注意事项进行讲解、演示，学生利用课余时间进行点位放样练习。

3.2第二次课程学习过程跟踪评价

第二次课程学习过程跟踪评价时间节点设置在课程教学的第8周，评价内容包括三个方面，分别是课堂出勤情况、课堂作业和课内实验，如图1-2所示。

评价分析：通过了解课堂出勤情况，未见有缺课的学生，但是仍有5名学生存在迟到现象;课堂作业环节总体表现良好，学生们在回答课堂作业问题的过程中普遍能把握重点，但仍有问题回答不到问的情况;课内实验是利用全站仪进行道路曲线放样，这次实验总体效果比上次实验得到一定程度的提升，但是仍有一部分学生得分在60～70的偏低区间。

帮扶措施：针对迟到的学生，任课教师进一步与其沟通，特别是有两次迟到现象的7号、13号和16号学生，一方面强调课程学习的重要性，另一方面从学生的心理状态角度进行交流，帮助学生端正学习态度。通过课堂作业环节的跟踪反馈，发现6号、14号、16号、21号、30号、33号等6位学生的课堂知识掌握有所欠缺，通过任课教师和学生“一对一”交流得知，主要原因是随着课程进度的开展，所涉及的综合知识较多，特别是大型工程的施工测量与变形监测等方面需要理论与实践紧密结合，学生认为课堂展示的实践知识与所学的理论知识难以有机融合。针对学生反馈的问题，任课教师一方面讲解课本知识，另一方面搜集实践资料，及时优化课堂知识，帮助学生理解消化课程内容。

课内实验环节反映出学生总体对仪器操作的熟练程度有所提升，但是仍有12号、17号两位学生对仪器操作不够熟练，得分偏低。经任课教师与学生交流得知，主要是由于学生在实验操作中比较懒散，过于依赖同组同学的实验操作，导致自己对仪器的操作不够熟练。针对这种现象，任课教师在实验结束后单独留下两名学生进行补充实验，使他们进一步熟悉仪器操作。

3.3课程学习形成性评价比较分析

该课程设置两个课程学习过程跟踪评价节点。通过两次跟踪评价，学生的学习态度得到了加强，整体学习效果得到了提升。以课内实验为例，如图1-3所示，两次跟踪评价结果显示，任课教师在第一次跟踪评价的基础上有针对性地优化教学内容，跟踪重点学生，因此第二次跟踪评价的结果整体优于第一次的结果。但是，个别学生的学习态度和学习效果仍需要进一步跟踪、反馈并采取有效措施，例如从课堂出勤率来看，尽管任课教师及时对迟到的学生沟通交流，仍有两位学生（13號、16号）累计迟到两次。从课程总评成绩来看，如图1-4所示，有两位学生（16号、33号）课程的总评成绩没有达到60分的合格线。其中16号、33号学生分别有2次迟到和1次迟到现象，且从课内实验跟踪反馈的效果（图1-4）来看，这两名学生的实验成绩也偏低。这说明对学生课程学习过程的跟踪评价仍需继续改进并优化，特别是对于跟踪评价过程中发现的需要重点帮扶的学生，需要有针对性地制定具体帮扶措施，帮助学生达成课程目标。

4.结语

形成性评价机制在“工程测量学”课程授课过程中受到了广大师生的欢迎。根据调查问卷反馈得知，95.6%的学生认为形成性评价机制能更好地反应学生的学习效果，92.8%的学生认为形成性评价机制使得他们更主动、更积极地对待本课程的学习。同时，对比往年的课程成绩也发现，引入形成性评价机制后，该课程的最终考核成绩相对往年有了较为明显的提升。

除了形成性评价机制在课堂教学中的应用，为了体现当前新理论、新技术在测绘行业的应用，需步结合在线课程，引入“互联网+”的教学理念和教学模式，从形式和内容上增加课堂教学内容的深度与广度。

基金项目：2021年度南京林业大学“教学质量提升工程（线上线下混合式一流课程）”

参考文献：

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