“材料科学基础”课程的过程评价与反馈机制探索

张弛 何鑫 宋伟东 禹庭

摘 要 “材料科学基础”作为材料类专业的基础理论课，知识体系较为庞大，内容较为繁杂，因此教师在教学过程中难以把握学生的学习情况，期末考试也仅仅能考察小部分知识点。为提升教学效果，以帮助学生更好地完成课程学习，改进本课程的过程评价和反馈机制至关重要。本文基于教学实践，探索课程过程评价的新方法，力求全面评价学生学习成效，践行“以学生为中心”的教学理念，建立有效的达成度计算和持续改进机制。

关键词 材料科学基础;达成度;过程评价;持续改进

中图分类号：G424                                 文献标识码：A  DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.33.028

Exploration on Process Evaluation and Feedback Mechanism of

"Fundamentals of Material Science"

ZHANG Chi， HE Xin， SONG Weidong， YU Ting

（School of Applied Physics and Materials， Wuyi University， Jiangmen， Guangdong 529020）

Abstract As a basic theory course for materials majors， "Fundamentals of Materials Science" has a large knowledge system and complex contents. Therefore， it is difficult for teachers to grasp students' learning in the teaching process， and only a small number of knowledge points can be investigated in the final examination. In order to improve the teaching effect and help students complete the course better， it is very important to improve the process evaluation and feedback mechanism of the course. Based on teaching practice， this paper explores new methods of curriculum process evaluation， strives to comprehensively evaluate students' learning effectiveness， practices the teaching concept of "student-centered"， and establishes an effective achievement calculation and continuous improvement mechanism.

Keywords Fundamentals of Materials Science; degree of achievement; process evaluation; continuous improvement

近年來，国内高校全面开始以成果导向教育（Outcomes-basedEducation，OBE）理念为教学核心，在教学中重视反馈和持续改进，强调对学生学习效果的评价。这种教学理念的改革催生了新的教学方式和评价方法的产生，使得教学过程更为多样化，并“以学生为中心”，服务于学生的学习与发展。OBE教学方式和理念的逐步深入也对课程的考核评价体系提出了更为全面的要求。我们认为，考核评价机制包含两方面的内涵，其一是“课程目标达成评价”，这主要是对于教学效果的评价，而其中对于课程的过程评价尤为重要。教学与学习过程的评价可以更为清晰地展示教师教学效果和学生学习成效。其二是课程教学质量持续改进机制，这是建立在过程评价基础上的持续改进。在完善过程评价的基础上，教师获得真实准确的过程评价，将其作为课程教学质量持续改进的重要依据。[1-4]

目前的普遍做法是将课程评价建立在期末考试和少部分平时成绩上，此方法虽然可在一定程度上符合OBE理念，具有一定的参考意义，但在实践中存在以下问题。包括：（1）期末考试题目不能严格按照课程目标要求的分值比例出题，造成达成度的计算有偏差;（2）平时成绩对应的课程目标难以界定;（3）对于学生人数特别多、课程目标对应毕业要求指标点特别多的课程，达成度计算量极大，增加了教师的工作强度;（4）基于达成度的持续改进建议流于形式，没有真正形成有效机制。因此，如何对课程目标进行达成度评价，如何建立持续改进机制是支撑课程改革成效的重点，是体现课程对培养方案支撑度的有效评价手段。本文基于五邑大学“材料科学基础”课程的实践，提出课程目标达成评价和持续改进机制方案。

1 课程特点

“材料科学基础”是材料类本科专业的基础理论课程，是学习其他专业课程的前修课程。本门课程知识点众多，涉及原子结构、晶体结构、晶体缺陷、固体中的扩散、凝固原理、相图、塑性成形等知识，课程学习难度大，学生需要在记忆大量基础概念的同时学会运用相关知识分析和解决材料领域的复杂工程问题。目前通用的《材料科学基础》教材多数以金属学为基础展开讲解，少部分以无机非金属材料或高分子材料为基础展开理论讲授，但其中均涉及大量材料结构、性能、加工等重要基础知识。经过我们前期的调研，学生普遍反映课程知识点太多，无法充分记忆并理解，更难以将相关知识运用到生产和科研实际中。因此，在这样的情况下，关注学生平时学习表现，以培养学生能力为中心，从而适当调整授课方式和进度至关重要。[5]

2 实施方案

“材料科学基础”课程在五邑大学“材料科学与工程”专业开设以来，教研室组建了4人的教学团队，结合课程特点和本校学生实际情况，经过三个学年的课程教学实践，我们建立了相对完整的课程资料库、试题库，并参与录制了在线课程，辅助学生学习。同时，我们不断改进教学方式，目前初步形成了较为合理的授课和课程评价方案，用以更好地对学生学习成效进行过程评价，建立有效的反馈机制，以帮助授课教师及时改变讲课方式和内容，尤其重要的是，帮助学生更好地学习本门课程。具体的实施方案如下：

（1）在授课过程中，我们充分借助于学校提供的教学辅助软件如云班课、雨课堂、学习通等，以帮助对教学过程进行考核，强化过程监控，注重平时成绩的记录。在教学过程中，我们会在课堂以及课下通过教学辅助软件布置小测试来检验学生的学习情况，并通过软件系统记录学生答题等表现。同时选用课堂汇报、课堂小组讨论、MOOC在线学习与测试等多种形式，考核与记录学生的平时学生成效，实时反思教师教学方式，并严格记录平时成绩。

经过这样的授课过程监控，我们可以较好地把握学生的学习情况，对于学生接受情况较差的内容予以重点讲解。对学习情况有困难的学生，也可以及时给出提醒和指导。平时成绩的严格记录，对于综合评价学生学习成效，完成合理的达成度计算有重要帮助。

（2）过去的期末考试出题仅仅根据知识的重要程度来确定题目，较少考虑考试题目对于课程目标的支撑情况。改进后，我们根据课程目标严格设置期末考题的内容和分值比例，使考试能更全面反映学生对课程知识的掌握情况和能力的培养情况。“材料科学基础”课程期末考试题目体现出对能力的考核，题目力求多样化、新颖化，并且减少死记硬背式的题目。同时，题目分值比例设置也严格按照教学大纲，以利于成绩达成度的计算。通过上述方案，确保期末考试成绩数据的有效性，即学生成绩可对应好每个课程目标，可以提供具有足够支撑作用的考核项目及成绩，并要避免使用不能证明最终成效的过程数据和阶段性成绩。

（3）达成度的计算。为改变过去仅靠期末成绩评估学生学习效果的情况，我们在获得学生期末综合成绩后，会对成绩进行达成度计算，以评价学生学习效果，评估教学有效性，帮助建立持续改进机制。本项目拟采用两类数据作为达成度的计算依据。一类是有效的平时成绩与期末成绩;另一类是基于学生对学习成果的自我评价数据，充分体现“以学生为中心”的理念。有效的数据获取建立在前述的对于平时成绩的严格监控和获取上，借助于教学辅助软件的帮助，提取出能体现学生学习情况的成绩数据，结合期末考试成绩，最终完成达成度计算，得到达成度报告。评价学生学习效果的报告内容可包括：课程教学产出数据的分析、课程教学目标的达成评价、优化改进措施等。

具体来说，我们采取如下的计算方法：

首先要确定课程支撑的毕业要求指标点数以及达成目标值。其中课程对指标点达成贡献的权重参考教学大纲和培养方案，而教学大纲和培养方案的编订要依据工程教育认证的标准，由教学副院长、专业负责人、系主任和骨干教师完成，并经过专业顾问审核，给出改进意见。本门课程支撑的课程目标指标点情况如表1所示。

在课程大纲中，指标点1.2为“能将物理、化学、材料相关专业基础知识用于判别材料结构和性能测试等复杂工程问题。”指标点2.3为“能结合文献，对新能源材料与器件中的设计、加工工艺和性能优化等复杂工程问题进行研究与分析。”指标点4.2为“利用物理、化学和材料学相关原理对实验现象和实验数据进行有效分析和合理解释。”三个指标点分别代表基础知识、问题分析和问题解释，层层递进，这要求在期末考试中不仅仅要考察基础知识，也要设置题目考查学生对问题分析和解释的能力，全面评估学生的学习效果。

根据教学大纲确定该课程考核的成绩构成，包括平时成绩、考试成绩与学生自评成绩等。如前所述，平时成绩包括从云班课、雨课堂或学习通等辅助教学软件中记录的学生平时作业、课堂讨论、头脑风暴，以及课程论文和小组汇报等数据。从云班课平时成绩记录情况可以看出学生参与课堂活动，查看教学资源以及出勤等基本学习状况，并可以导出学生参与课堂答题、课堂讨论、汇报和课后作业等课题活动的得分情况。

在学生期末考试前，严格按照教学大纲要求设置题目类型与分值，题目分值比例要与指标点支撑分值基本一致。在学生完成期末考试后，统计支撑不同指标点的每道考题的每位考生得分情况，通过對每个题目的达成情况详细计算达到合理评估整门课程的目的。以某学期为例，期末试卷包含选择题、名词解释、简答和论述等题目，选择题对应着课程目标指标点1.2和2.3，名词解释对应指标点1.2，简答和论述主要对应指标点2.3和4.2，经过统计计算后可明确每道题目的学生得分情况，并用于后续达成度计算。

根据前述对于平时成绩、课程反馈和期末成绩的计算，评估该课程对某项毕业要求指标点的达成度。过去的达成度计算依赖电子表格等方式，计算过程烦琐，且难以给出统计结果，最近两个学期，由学校牵头定制了达成度计算软件，直接输入成绩和支撑指标点比例等数据即可得到达成度报告，极大方便了达成度的计算。如表2和表3为软件导出的达成度计算结果。

在两年的教学实践中，根据对达成度软件的使用感受，我们也提出了一些对于软件的改进措施，希望可以对其他学校设计达成度计算软件提供一定的借鉴：①在目前的软件版本中，仅可分析本学期的达成度情况，无法与前面学期进行对比，软件可增加保留前面几个学期计算结果的功能，以生成达成度对比报告，为教师思考持续改进提供有效帮助。②软件可与教务处系统建立关联，直接读取教务处系统的成绩，无须手动输入并导入软件。③软件对分项成绩的计算可采取百分制，最后按照成绩比例给出最终结果。目前的软件版本仍需教师先行完成分项成绩的比例换算，再行导入成绩，极容易出错。④软件未能给出每位学生的学生成绩报告，改进的版本可给出每位学生的学习成绩报告和分析，并增加报告分享功能，通过软件发送给学生。

除上述平时成绩和期末成绩以外，我们在教学过程中会设置不同的评价反馈节点，通过云班课、雨课堂等教学辅助软件发送给学生，及时获取来自学生的反馈信息，并结合期末的达成度计算结果，经过课程团队讨论，最终完成整个学期学习情况的评估。

（4）持续改进机制的构建。通过上述方案，使持续改进机制更加合理：除了平时和期末成绩以外，也融入学生对于教学的过程评价和反馈。在实践中，我们感觉持续改进机制不能被视为期末考试后的某个环节，而应该是贯穿课堂教学全过程的运行机制。除了基于平时成绩“实时”改进教学方式以外，还在课程教学的主要环节设置反馈与改进节点，以帮助在教学的不同阶段均建立反馈与改进档案。因此反馈与改进机制不仅仅来自对期末成绩达成度的分析，更来自平时教学过程中的学生表现、学生平时成绩、教学团队其他成员的意见、督导的意见等。更加完备的持续改进机制仍在探索中，相信再经过几个学期的教学运行，在学院的帮助和教学团队的共同努力下，我们可以建立起更加完善的改进机制，并将其推广到本专业其他课程中。

3 总结

加强“材料科学基础”教学过程的评价，对于增强学生学习主动性和帮助教师及时了解学生学习情况并适当做出反馈至关重要。评价和反馈机制的完善需要建立在大量实践的基础上，本文以本校“材料科学基础”教学团队的教学实践为例，提出了一些过程评价、达成度分析和持续改进机制建立的方法。由于专业建设时间较短，本课程的教学经验依然不足，因此本文难免有不合理之处。希望本文可以抛砖引玉，引发专业教师对教学评价和改革的思考，提出更多合理方案。

基金项目：广东省大学生校外实践教学基地项目（GDJX2019004）;五邑大学教学质量工程与教学改革工程项目（JX2019045，JX2020028，JX2020031）

参考文献

[1] 一流本科教育宣言（成都宣言）.2018.6.21.

[2] 基于工程教育专业认证的课程评价探索——以浙江理工大学材料科学与工程专业为例.浙江理工大学学报，2019，42（6）：699-704.

[3] 施晓秋.遵循专业认证OBE理念的课程教学设计与实施[J].高等工程教育研究，2018（5）：154-160.

[4] 赵杰，李佳艳，王清，叶飞.工程教育认证与材料专业基础课程教学思考.中国现代教育装备，2016（235）：20-22.

[5] 徐玉，施晓秋.基于毕业要求渐进达成评价的学生成长与发展跟踪反馈机制.高等工程教育研究，2019（5）：68-75.

[6] 张弛，何鑫，梁萍，等.新工科背景下地方高校專业基础课程项目化教学探索与实践——以五邑大学材料科学与工程专业《材料科学基础》课程为例.课程教育研究，2019（24）：40-41.