新发展理念下全过程混合式考核体系的构建研究

雷天宇，丁洪玲，王子莹，林梦瑶，聂付磊，宋小明，王金朋

(华北理工大学 生命科学学院，河北 唐山 063210)

一、课程改革的必要性

(一)符合中国特色社会主义发展理念

中共中央第十八届第五次会议明确提出了一个创新、协调、绿色、开放、共享的新时代发展思想和理念，在习近平总书记的讲话中，每个新时代的理念都被分别加上一个动词，由此构成了四个关键词组，即“倡导创新、注重协调、倡导绿色、厚植开放、推进共享”，五大发展理念的内涵得到了进一步的完善和丰富。习近平总书记强调：“这是针对我国经济发展进入新常态、世界经济复苏低迷开出的药方。新的发展理念就是指挥棒，要坚决贯彻。”[1]

“创新、协调、绿色、开放、共享”这五大发展新理念是新时代下最能符合中国实情的发展观，是中国特色社会主义的新发展理念[2]，这既是中国经济发展的需要，也是中国社会共识的体现[1]。教育是国之根本，为了能进一步加强高等教育的内涵建设，贯彻落实新发展理念，深化实施教育教学改革，提高高校培养人才的质量，要求教育工作者必须结合实际情况，改变原有的传统教学模式，不断探索、实践和更新教学方式，让学生在学习掌握课程基础知识的同时，进一步地提高综合素质，培养出拥有较强的创新、实践、合作、审美能力的学生，培养出具有积极向上的心态与较强的科学素养能力的新时代青年学生。为此，进行了全过程混合式考核体系的研究与探索，以注重英才培养，兼顾德育，重视实践和创新，以及创造力的培养为教学理念，进行了教学改革。

(二)后疫情时代对高校教学模式的影响

疫情防控期间，老师和学生进行了为时半年的线上网课学习，大家从一开始的迷茫与困惑到后来的习惯与适应，在此期间，取得了良好的教学效果。虽然现在疫情形势已经好转，但正如吴岩所说，与“互联网+”、“智能+”等先进技术相结合的线上教学已经成为中国高等教育，甚至是全世界高等教育的未来发展趋势，因此我们的教育再也不可能、也不应该倒退回疫情发生之前的教学模式。[3]如今虽然迈入后疫情时代，学生们已经返校并恢复传统的线下学习方式，但依托互联网，“线上+线下”的混合式教学已经成为未来教育的发展方向，成为未来教学方式的主流，我们不能固步自封，不求变通，更不能一味地让原有的教学模式一直保持下去，而应该具备创新精神，利用互联网技术等，达到与时代接轨的目的，顺应时代的发展潮流，探索更符合时代要求的、效率更高的教学模式，因此进行教学改革是十分必要的。

(三)旧教学体系存在诸多弊端

在“以本为本”的教学大环境下，依旧存在一些与之相悖的现象，例如部分教师的某些极其落后的教学观念[4]，其中最常见的一种现象是采用“结果考核-标准答案”的考核方式。教师教学的唯一目的就是应付考试，单纯地想提高学生的应试能力，仅仅为了考试而教学，从而忽视了知识的完整性、体系性以及应用性，只是一味地通过总结考试热点给予学生考试前丰富的复习资料，忽视学科的特性与学习要求，对所有学科“一视同仁”，让学生只运用死记硬背这一种单一的方法来应对考试，这样会严重制约学生学习的自主性与乐趣性，严重阻碍学生的创新能力和科学素养的发展，也导致学生的学习兴趣大大降低，使得学科内容变得枯燥乏味，传统的考核方式十分严重地限制了学生在各个方面能力的提升，严重影响到了教学的效果，通常在完成考试之后，学生便将所学知识忘得一干二净，无法对其进行实际应用。

因此，进行考核方式的改革就显得尤其重要。为解决传统考核标准带来的上述问题，采取“全过程考核-非标准答案”的考核方式，打破只关注最终考试成绩的传统方式，重新设置对学生成绩的评价标准，计入学生在平时学习生活中的表现，激励学生在平时多花时间、精力来对课程内容进行学习，而不只是在期末考试前的一两天“临时抱佛脚”[5]。课程的考核改革应当从传统的“一份试卷、一份答案、一份成绩单”，向更加丰富多样的考核方式进行转变，例如，小组讨论汇报、PPT制作展示、案例分析、视频制作等等，这些随堂考核作为成绩的重要组成部分，让学生注重学习过程及实践应用，这是一个以学习为导向、以实践为导向的过程，更有利于学生对知识的掌握和学生的全面发展。

二、《生物数据分析》课程性质特点

《生物数据分析》是生物信息专业的核心课程和特色课程，是一门具有生物、数学和计算机交叉的基础知识必修课程，介绍的方法和分析工具广泛应用于信息科学技术的各个领域。它的特点是具有较强的抽象性、逻辑性、计算性与实用性，这就需要学生更加注重在过程中理解透彻进而应用，要注重教学全过程中的考核。

通过本门课程的学习，使学生熟悉数据分析的数学原理；培养学生较强的生物数学建模能力、运算能力、定量分析能力，抽象思维和逻辑思维能力，具有进行相应的生物数据分析的能力，并具有对实际生物问题建模的初步能力，为学习后继生物信息软件方法等相关其它专业课程和将来的科研工作实践奠定必要的生物数据分析基础。同时，在授课的过程中应当注重培养学生不矜不伐、创新务实、开拓进取、精益求精的工匠精神，培养学生团结友爱、细致严谨、认真专注、吃苦耐劳、孜孜不倦、追求卓越等优秀品质。

三、教学模式与考核模式改革

以“创新、协调、绿色、开放、共享”的五大新发展理念为基准，针对“两全一度”的人才培养思路，充分考虑专业的学科交叉性及学生情况，提出“创新化”“多元化”的课程教学理念。创新化主要体现在学习过程、考核模式和研究方法中，打破长期存在的旧体系，针对旧体系的弊端，探索开拓新体系。多元化主要包括教学多元化、考核多元化和课程多元化。针对传统模式中仅教师一人参与讲授的特点，提出教学多元化，让学生也参与其中；针对传统的结果性考核，提出考核多元化，最终成绩由多方面评定；为响应“医工融合”的号召，针对本课程的学科交叉性，提出课程多元化，在讲授本课程知识之余，融入一定的医学知识。在学习通平台上传一些医学案例，尤其是与精准医疗关键技术相关的资源，有利于医、工、理多学科知识的交叉和学生思维方式的拓展。课上完成教学目标后，进行相关知识的拓展，讲解医学案例。例如，讲解完“常用的数据挖掘方法”章节知识后，以RNA修饰位点的预测为医学案例，作为支持向量机的实际应用，指导学生进行上机练习，使其更好地掌握理论知识，并对本课程与医学的结合有更深一层的了解。同时，在课下积极推进学生申报“大创”、“互联网+”等项目，鼓励学生进行“医工融合”的实践，进行科研反哺。通过教学模式的改革，培养具备充实的专业知识和较高科学素养的学生。

课程采取“知识讲授+自主探究+思政元素”的教学模式，全过程混合式的考核体系，课程的学习分为课前、课上和课下三部分。首先，线上有资源，课前教师拍摄录制短视频讲述课程知识点，或者在网络上查找与课程内容相关的拓展视频资源，将其上传到学习通平台，供学生课前预习使用，提高学生在线学习效率，提前对所学内容有所了解，在上课时不会太迷茫，有利于减轻学习负担。其次，线下有活动，课上采用多媒体教学课件授课，结合案例分析、课堂讨论以及启发提问式教学方法，注重知识的理解和总结，不定期发布随堂测验，更容易吸引学生的注意力，帮助其形成知识体系；采用教学内容与案例结合分析的方式，可以促使学生更快熟悉所学内容，提升学生对学习的兴趣；课堂讨论的方式可以促进学生思想的交流，帮助学生更加团结互助，从而达到学生共同进步的目标。课下学习要求学生组成兴趣小组进行课程内容的讨论与科学研究，并且选择感兴趣的内容，查找文献和资料，制作PPT、绘制思维导图、讲解例题，课堂上展示汇报，进行小组互评和学习，培养学生的实践能力，着重提升学生的自主学习能力，及时发现学生感兴趣的方向，鼓励他们对其做进一步研究，积极申请大创项目。另外，采用“全过程-非标准答案”的评估模式，对学生在学习过程的各方面进行评估，作为最终成绩。

通过考核模式的改革，提高学生的自主探究能力，实践能力，提高学生的综合素质。

课程采用“全过程考核—非标准答案”的评估模式，成绩构成为：总成绩=平时成绩(30%)+课堂测验成绩(10%)+讨论汇报总结成绩(20%)+综合实验设计成绩(20%)+实践前沿论文成绩(20%)+灵活分(<5%)。

平时成绩包括出勤分数与作业分数两部分；除了传统考核方式中的布置课后作业之外，还可以在课堂中不定期地设置、发放随堂小测，对所学的知识进行实时测验，每次以百分记，多次测验取平均分后乘以系数0.1，即形成课堂测验成绩，以达到培养学生自主学习能力，具备厚实的专业知识的课程目标；学生兴趣小组的课堂汇报成绩源于讨论汇报总结成绩；综合掌握了理论，还要懂得如何将其进行实践，故本项目进行上机实践设计，学生可以更深入地理解所学理论知识，以达到提高学生实践能力的课程目标；并且根据上机内容让学生形成一篇科研结果报告论文，可以让学生在学习过程中了解科研论文从数据获取、方法选用、数据分析、结果分析到论文形成的整个过程，以达到培养学生科研素养的课程目标。同时，为保证学生在课堂上拥有良好的精神面貌，鼓励学生积极参与课堂问答等活动，特别设置了灵活分一项，每节课根据学生的课堂表现进行打分，最终汇总平均得到此项分数，以达到提高学生学习兴趣的课程目标。

总的课程教学设计基于全过程混合式考核体系概括为一句话，即：一条主线、两个中心、三个改变、四个方法，为国家培养符合时代需要的，德才兼备的综合型、应用型素质人才。

一条主线：课程以三个问题“做什么？是什么？怎么做？”贯穿始终，侧重于“做什么？”这一问题，着力帮助学生建立“生活中的实际问题”与“课堂所学知识”两者之间的联系，使学生遇到问题后不慌乱，能思路清晰、目的明确地解决问题。在合适的时机融入“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念，从而引导学生学以致用、求真务实、团结协作、克服困难、勇于创新。

两个中心：一是以学情为中心，针对大二学生数学底蕴较为薄弱，帮助学生建立清晰的数学知识框架，为后续的数据结构、生物信息学等课程打下基础，培养学生逻辑思维、数学建模、数学架构，体现学者仁智；二是以知识点为中心，将课程分为“离散、运筹、数据挖掘”三部分，离散包括命题逻辑和图论，培养学生逻辑思维；运筹包含线性规划和动态规划，教会学生寻找最优解；数据挖掘侧重对生物数据的实际应用，体现运筹帷幄、方法优化、改革创新、学科融合、理论联系实际。

三个改变：从考试到考核，取消闭卷考试，增加上机考核、科研论文写作及知识总结讨论汇报，鼓励每位学生参与到课程学习中；从灌输到建构，简化推导或证明，侧重理解和有技巧地记忆，每章节做思维导图；从抽象到具体，实例多来自日常生活或科研课培养学生的科研能力。体现抽象到具体、理解与技巧、推理与证明、科研与实践。

四个方法：一是过程全覆盖，从课堂知识的建构到课后的总结讨论再到实际的科研学习，为学生提供有益地引导；二是运用学习通、社交APP及学院服务器等多种新型教学平台；三是运用启发式、探究式、讨论式等其他多种教学方法，激励引导学生自主学习、精准掌握知识；四是进行美育和劳育的培养，从让学生如何尽可能完美解决问题、如何尽可能使文档看起来舒服、如何使数据图形更美观等方面，学生开动脑筋、培养创新；分组鼓励每位学生参与，详细分配任务，使每位学生都能在自己努力学习后感受到收获，获得同学认可，从而增强自豪感、成就感及继续学习的兴趣。体现全局观念、信息化教学、美育和劳育、团结协作。

四、课程教学改革创新点及应用价值

(一)研究方法创新

课程教学改革主要采用四种研究方法，即观察法、比较法、调研法和经验总结法。

观察法：通过观察，及时掌握学生的精神状态和素质能力，判断课程教学方式的效果，总结和思考教学改革的实施经验，根据实际情况随时调整教学进度、教学方法等；比较法：通过与之前课程教学效果的比较，判断此次改革的优劣，保留优点，摒弃缺点，不断完善教学体系；调研法：经由对学生进行调研，依据学生的反馈意见，不断优化课程教学及考核方式；经验总结法：通过学习国内外其他高校的教学方式，归纳整理出共同问题并提出解决办法，还为我校其他课程的教学方法改革提供了启示和借鉴。

(二)学习过程创新

我国教学中长期采用的传统的学习方式是教师只专注于授课，学生只完成听课的任务。这样，学生不仅没有足够的学习动力，还会出现注意力不够集中的问题，从而使得师生之间的互动交流不够充分，也会导致学习效果不够好，学生对知识的印象不足，对学习也没有积极性和兴趣。采用“线上+线下”的全过程混合式考核体系，线上有足够的学习资源，例如教师录制的视频、PPT，相关文献，精选习题，实践应用视频等，线下组织多种学习活动，例如小组讨论、汇报评价、案例分析、座谈会、论文写作、学生互评等，“线上+线下”贯穿课程学习的全过程，能切实有效地激发学生学习知识的主动性与积极性，并能在专业教学的过程中取得良好的教学成果。

(三)考核模式创新

目前，课程的传统评估方法主要是基于笔试，辅以通常的作业评估。但是，不可能仅通过理论考试来评估学生的真实能力，也无法实现评估学生素质的最终目标。

而现在课程采用全过程考核模式，对全过程的学习情况进行评估。在课程中发布各项任务和活动，进行多方面考核，特别是综合实践与前沿论文环节，使学生在实际应用中验证理论知识，并且加以总结，引导学生学以致用，培养学生的“知行合一”意识，提高了学生的自主学习能力和实际操作能力，这是教学方式的一项突破与进步。

(四)应用价值

对教学管理模式和考核模式进行教育改革，采用全过程混合式考核体系，可以鼓励学生在学习过程中多一些耐心、时间和精力，构建完善的知识体系；它可以激发教学气氛，使学生能够参与教学，而不是一味地被动地接受教育；它可以增加师生互动，增强授课内容的感染力和吸引力，引导学生理解和掌握科学的学习方法；提高学生的综合素质，使他们具备良好的科研素质和能力；可以历练具有丰富的文化和科学技术知识以及先进教学理念的教师队伍。改良传统的课程教学方式和考核方式，学生从学习的被动者转向学习的主体，从而有利于挖掘学生无穷的潜力和能力。

五、教学改革实施过程

(一)教学改革准备阶段

搜集并整理教学改革相关资料，借鉴比较成功的课程改革方法与教学资源，提高课程的开发能力与资源水平。同时整理教学内容的重难点，撰写有针对性的教学计划，突出教学重点，并制作课程教学课件，录制辅助教学视频，即准备线上的学习资源，方便学生的自主学习与探究。

(二)教学改革探索阶段

在2018级和2019级生物信息专业学生中优先实施，依照准备阶段制定的教学计划进行授课，运用过程全覆盖、信息化教学平台、讨论式等多种教学方法，实施新的教学模式改革和“全过程考核-非标准答案”考试改革。结合学生课堂表现进行课堂讨论、课下翻转、上机实践、前沿论文撰写等活动，达到提升学生综合素质的目的，全面评价学生，鼓励学生的创新性，即线下有学习活动，对全过程进行考核评估。

(三)教学改革深化阶段

结合优先实施改革的学生成绩、能力提升情况及实施过程中发现的问题，对评价体系和教学方法进行优化与改进，搜索查阅更多的学习资料，针对性地进行更深层面的改进与提高。并将经过完善的教学改革方式在2020级学生范围内实践，进一步深化。同时，为了持续提升后续生物信息专业学生的综合能力，探索将“全过程混合式考核体系”推广至其他专业的课程中的方法。

六、教学改革实践成果

图1 项目实施成果

基于新发展理念的课程改革收获了较好的效果，调动了学生的积极性，零缺勤，课堂参与度高，学生能够主动地参与到课堂中，能够按时完成作业、积极参与课堂讨论等，阶段性学习成果较往年也有大幅度提升。而总结讨论汇报环节，使学生课下能够有效复习知识点、总结整理例题习题及思维导图，令学生学会思考，学会自己构建知识架构，同时也锻炼了学生的团队合作能力，课堂汇报环节也锻炼了学生的自信展示能力；促使学生在上机课中积极地参与实践，采用将课上讲解的知识经由自己动手实践的方式，对其有一个更深入的认识；前沿论文写作锻炼了学生的获取新知识及写作能力，锻炼了学生的表达能力即把所学所想表达出来；综上，通过课程考试改革，将创新、协调、绿色、开放、共享的发展教育理念文化融入到学生的学习中，从多角度广宽度提升了学生的多方面能力，学生变得更善于发现问题并思考解决问题，查阅文献、归纳总结以及实验设计的能力也大大提高，能够结合知识的应用形成自己的学习认知，应用认知去实践，并在实践中检验认知且不断升华自己，实践应用能力得到了足够的锻炼。已经实施过课程改革的班级，已经取得了显著成果，绝大部分学生取得了较好的成绩，成绩优秀的学生比例较往年有所增加，不及格学生人数为零。以18级生信一到三班为例，90分以上7人，66人获得了80-90分的成绩，同时，学生们养成了进行科研创新的习惯，班级学生共有14个大学生创新创业类项目，教学改革取得良好成效。

七、结语

创新、协调、绿色、开放和共享的发展理念，这是我们新的中国特色社会主义发展理念，这体现了整个中国社会的共识。习近平总书记曾言：“中国的未来属于青年，中华民族的未来也属于青年。青年一代的理想信念、精神状态、综合素质，是一个国家发展活力的重要体现，也是一个国家核心竞争力的重要因素。”[7]为了增强学生的自主探究能力和科研探索发展能力，提高学生的创新意识和能力，培养符合新时代要求的全面发展、综合素质高的学生，进行《生物数据分析》课程的教学模式与考核模式是必要的，是符合时代要求的，是大势所趋。