基于智慧教育的专业基础课考核模式构建研究

胡会娥 王皓 迟钧瀚 刘信 陈泽 冯子健

摘  要：专业基础课的传统考核模式形式单一，主要关注学生知识目标的达成情况，较少关注教学的高阶目标。基于智慧教育理念构建的专业基础课程考核模型依据教学目标，将教学内容按知识、能力和素质分类，利用不同的技术手段为不同的内容设计合适的形成性考核方式，实现“内容-技术-考核”的融合。新的考核模型使知识的教学整体前移，更多的课堂教学时间用于学生能力的提高，课后专注素质的培塑，有利于专业基础课高阶性目标的达成。

关键词：智慧教育；专业基础课；考核模式；工程材料课程；高等院校

中图分类号：G642.4       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）25-0082-05

Abstract： The disadvantage of the traditional assessment mode of professional basic courses is that it has a single form， mainly focuses on the achievement of students' knowledge goals， and pays little attention to the high-level goals of teaching. The assessment model of professional basic courses based on the concept of intelligent education classifies the teaching contents according to knowledge， ability and quality， and uses different technical means to design appropriate formative assessment methods for different contents， so as to realize the integration of "content-technology-assessment". The new assessment model makes the teaching of knowledge move forward as a whole， more classroom teaching time is used to improve students' ability， and after-school focus on the cultivation of quality， which is conducive to the achievement of high-level goals of professional basic courses.

Keywords： intelligent education; professional basic courses; assessment mode; engineering materials course; colleges and universities

课程考核作为专业基础课程教学中一个重要的环节，在一定程度上反映了学生对知识的掌握程度和教师的教学质量，是教学效果的一种有效评价工具。此外，对后续教学实施来说，课程考核还具有一定的导向作用，是实现教学目标的重要手段。高等教育中的课程考核主要包括形成性考核和终结性考核。教育部在《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》（教高〔2019〕6号）中提出，完善形成性考核与终结性考核有机结合的学业考评制度，综合应用笔试、口试、非标准答案考试等多种形式[1]，因此，形成性考核越来越受到人们的关注。

隨着教育部2018年《教育信息化2.0行动计划》的发布，人工智能、大数据、物联网等新兴技术逐步进入高等教育，依托网络和各类智能设备开展的智慧教育推动了教育模式的变革[2]。姜志宏等[3]利用超星泛雅教学平台设计了在线课程考评系统，采用的考核方式为形成性考核、多元性考核和终结性考核，主要应对疫情期间的线上教学考核。李作美等[4]通过对课程的教学内容、目标、方法、特点和形成性考核存在的问题进行分析，提出应有针对性的设计形成性考核体系，以提升考核的高阶性。邓辉、狄鹏、李晓霞等[5-7]分析了教育信息化对军校高等教育的考核方式和教学效果等的影响。现有的考核改革研究中，研究者主要集中探讨了考核的方式、形成性考核所占比重和在教学过程中的导向作用、各种信息化平台对考核方式和考核效果的影响。相对而言，针对智慧教育考核体系建设方面的研究成果较少，且都属于小范围的经验总结，不能普遍推广。

根据上述研究现状，本文拟基于智慧教育理念，从具有一定代表性的专业基础课工程材料着手，结合该课程的考核实施现状和信息化发展阶段进行梳理，构建基于智慧教育理念的专业基础课程考核体系模型，提出其构建策略，以期为专业基础课的智慧教育考核体系革新提供理论指导和经验借鉴。

一  专业基础课的考核模式现状分析

（一）  课程特点

作为高等教育中基础课学习和专业课学习之间的桥梁，各高校的专业基础课既包含课程的基本理论，又体现了不同高校的专业特色。如工程材料课程是海军工程大学（以下简称“我校”）船舶与海洋工程、动力工程、兵器工程等大部分工科专业的专业基础课，起连接机械制图、工程力学、金工实习等基础课程与船舶设备、热工装置设计等专业课程的作用。该课程主要内容包括晶体学结构、相结构、相图等材料科学基本理论，塑性变形和热处理等基本工艺，铁碳合金、有色金属、复合材料等常用工程材料介绍及选用，材料的失效分析四部分。

学生通过该课程的学习，应理解材料的化学成分和工艺、显微组织、使用性能之间的联系，掌握舰船装备中各种常用材料的基本理论和知识，为后续专业课程的学习提供必要的知识基础和实验技能，为将来从事专业相关的设计，武器装备相关的制造、使用和维修提供正确选材、合理用材的理论指导和实际帮助。具体教学目标包括知识、能力和素质三方面的目标，其中知识目标是通过本课程的知识学习，学生应掌握关于材料的机械性能、微观组织结构、热处理原理及工艺等知识，熟悉不同材料在船舶上的具体应用，理解材料的化学成分与工艺-微观组织结构-性能之间的关系；能力目标为通过本课程的能力训练，学生应具备一定的解决问题和实践能力，包括一定的实验动手能力，具备根据设备和构件的使用环境选材、用材并制定正确工艺路线的能力，具备材料失效初步分析能力等；素质目标为通过课程教学过程中的素质熏陶，学生应具有精益求精的科学素养，还应具备一定的综合工程素质，能运用所学材料方面的专业知识，解决将来工作中的工程问题。

由于该课程基本概念和专业术语多、内容庞杂，涉及材料的微观结构与宏观性能之间的联系，且材料微观结构相关的内容十分抽象，学生普遍反映掌握该课程的基本知识尚可，能达到其知识目标，但将所学知识融会贯通较难，达到该课程学习的能力目标和素质目标有一定的难度。有些学生在刚开始接触这门课时，感觉难度不大，但随着学习深度和难度的增加，学习越来越吃力，后期只能靠死记硬背来应付课程考核，与将该课程所学知识快速应用于专业课的学习和任职岗位存在一定的距离。在整个教学过程中，学生普遍花费较大的精力关注课程的知识点，在知识的应用和实践创新能力方面存在不足。因此，要想提升教学效果，需要进一步加强教学设计，可以从优化考核模式等方面着手开展智慧教育。

（二）  考核活动

依据工程材料课程的教学计划，课程考核由形成性考核和终结性考核组成，所占比例分别是30%和70%。形成性考核的形式包括随堂测验、平时作业、课堂互动、实验操作和报告等；终结性考核为闭卷笔试。随堂测验一般是根据课程实施情况，将事先准备好的题目发给学生，一般考核为基本概念和理论，题型以选择题、填空题、判断题为主；平时作业主要是教材和习题指导书上的经典习题；课堂互动主要为课堂上老师与学生之间的交流，包括随机提问、分组讨论等；实验考核主要包括该课程设置的8课时的实验操作过程和实验报告的完成情况。

上述考核方式也是目前高等教育大多数专业基础课程采用的考核方式。由于这种考核方式中的实验一般为固定实验，客观题都有标准答案，考核结果人为误差小，所得考核成绩公平、公正，能在一定程度上反映教学效果，但这种考核方式存在以下弊端。①考核内容的局限性。考核过程中更注重知识的考核，对能力和素质的关注较少。而工程材料课程是一门实用性很强的课程，特别要求学生在基于专业背景的实用情境下运用所学理论知识指导准确选材、合理用才，需在平时的教学和考核过程中检验学生是否具有这方面的能力。②考核对象的无差异性。我校工程材料课程面向船舶与海洋工程、动力工程、兵器工程等12个工科专业开设，由于教学计划相同，针对不同专业的考核方式和考核试卷相差不大。这种考核形式忽视了不同的专业特点，更忽略了不同学生的个性特点。因此，可以考核为牵引，关注不同考核对象的能力培养。③考核方式的单一性。现有的考核方式中，随堂测验、平时作业、课堂互动及终结性考核都是更偏重知识的考核，实验操作和报告主要考核学生的动手能力，整个考核过程很少涉及评价学生创新能力和材料学素养相关的考核方式。因此，需系统规划多样化、有效性和可操作性的考核形式用于评价教学活动是否达到预期的能力和素质目标。④考核结果的滞后性。现有考核模式中，形成性考核的方式虽然在一定程度上反馈了阶段性的教学效果，但不管是随堂测验、实验报告还是作业，考核成绩的获得都滞后于课堂教学，与智慧教育的教学理念相去甚远。因此，要实现专业基础课的智慧教育，优化考核设计尤其是形成性考核是必不可少的一个环节。

由以上分析可知，要从知识、能力、素质等方面全面检验专业基础课的教学目标达成情况，需在智慧教育理念下构建科学的考核体系，从考核内容、考核方式等着手全面优化考核方式。

二  智慧教育理念下专业基础课考核模式的构建

（一）  构建原则

要构建基于智慧教育理念的考核体系，需从考核内容和考核方式两方面着手，处理好课程知识点的内在逻辑关系、形成性考核各要素之间的一致性关系、形成性考核对终结性考核的支撑关系、形成性考核和终结性考核与教学目标之间的对应关系。具体需把握以下原则。①明晰不同专业学生的培养差异。以人才培养方案为依据，将以“专业化描述”的培养指标科学地分解到课程中，并进行相应的考核设计。如对于船舶与海洋工程专业的学员来说，可以考核做牵引，重点引导其认识合金元素对材料性能的影响，培养其选材用材能力；对动力工程专业的学生来说更关注各种机器零件用钢，可重点设计相关考核环节，引导关注含碳量和热处理工艺对材料性能的影响，并进一步培養失效分析能力；对兵器专业的学生来说，除关注传统的钢外，还需关注各种有色金属，因此，可通过形成性考核的倒逼作用，培养学生的知识迁移能力，将钢中所学的知识应用于其他金属材料。②厘清课程知识点的内在逻辑关系。工程材料课程主要关注材料的化学成分、工艺-微观结构组织-性能之间的关系，其内容庞杂。材料学科作为一门实验性的学科，各知识点之间固然存在一定的逻辑关系，但逻辑关系不如数学、物理等学科清晰。因此，可利用费曼技巧和思维导图明晰各部分内容之间的逻辑关系。同时，在课程层面将培养的能力目标进行“课程化转化”，将课程各知识点和教学内容描述成可评价的预期学习效果，并科学规划考核方式检验教学效果。③系统设计考核模式。在信息化教育背景下，应用于形成性考核的各种实时互动软件实用性越来越强，可将形成性考核贯穿整个教学过程，并增加形成性考核的比重，通过形成性考核判定教育过程的目标达成度。因此，可根据不同的教学目标来设计整个考核过程，具体设计过程如图1所示。在实施过程中，先根据课程的专业化描述和课程化描述，将教学内容按培养目标中的知识目标、能力目标和素质目标分解，设计合适的形成性考核方式落实到整个教学过程中，以考促学，并根据形成性考核结果适时调整改进后续的教学活动，所设计的考核方式包括以评价知识目标并贯穿教学活动全过程的课堂测验，以考核能力目标的实验和失效分析案例，以考核素质目标的工艺设计等。终结性考核主要根据教学总目标和形成性考核来设计，主要是全面客观地评价整体教学效果，客观评价教学目标达成度。还可根据终结性考核结果和教学目标的对比分析从专业和课程层面整体进一步改进整体教学设计，持续改进教学质量。

（二）  考核模型

基于智慧教育理念，可利用现代化技术构建专业基础课的考核体系，通过特定的考核方式设计来实施，其核心是将“目标-技术-考核”有机融合。因此，主要从考核目标、技术手段和考核方式三个层面来构建专业基础课的智慧教育考核模式。

课程的教学目标是构建考核模式的起点，不同的目标适合的评价方式也不同，可利用不同的现代化技术包括网络平台、VR技术等进行考核。作为考核目标和考核方式的过渡，实施考核的技术手段决定了考核过程的呈现方式，也对教学目标和教学活动具有启发和引导作用，使整个考核活动在教学活动中具有“替代”“扩增”“调整”“重构”作用。“替代”指利用网络平台可实现对知识目标考核的常态化，起到以考促学的目的，将传统的课堂教学活动延伸到课下，实际可部分“替代”部分课堂教学效果；“扩增”是在“替代”的基础上，运用现代化的技术手段丰富考核方式，使有些不能实现的课堂教学内容可视化，如将VR技术用于零部件的工艺路线制定可实现综合运用能力目标考核和综合素质考核；“调整”指根据形成性考核结果进行局部的教学设计，如小组讨论、翻转课堂等进一步提升教学效果；“重构”指重构新的教学活动和考核体系，形成新的教育生态。从考核方式层面来说，具体的考核方式是整个考核模式建立的基本组成要素，具体考核方式体现了“目标-技术-考核”的融合度，主要包括考核方式优化、考核流程改造和考核结构重构三个阶段。考核方式多种多样，并无优劣之分，不同的考核方式可选用不同的现代化技术做辅助，适合不同的考核目标。“目标-技术-考核”的相互关系如图2所示。

（三）  课程考核模式构建及实施

根据以上考核模式，以工程材料中铁碳相图的考核为例构建形成性考核模型，具体的考核模型及实施方式如图3所示。首先将授课内容按考核目标进行知识目标、能力目标和素质目标分解，其中知识目标相关内容包括铁碳合金的定义及分类、铁碳合金相图的特征及分析等；能力目标相关内容包括铁碳合金冷却过程分析、铁碳合金的结晶产物判断、组织对性能的影响；素质目标相关内容主要是能根据性能需要设计组织并进一步指导合理选材。因知识目标比较具体，可在学生观看预习微课时利用线上的电子资源进行课前测，也可在授课过程中进行随堂测，因课前测和随堂测都是利用互动软件进行，能实时反馈测试成绩，老师能及时根据学生的知识掌握情况调整课堂节奏和授课重点。这种考核方式方便反复进行，有助于加深学生对知识的记忆，可部分替代课堂教学过程和课后作业，有利于教学过程中知识目标的达成。由于部分知识相关内容的学习转移到了课前，以考代教也进一步提高了教学效率，因此有更多的课堂教学时间用于学生能力的提高，通过课堂的小组讨论、翻转课堂、实践等多种方式提高能力培塑的效果，再通过课堂上的随堂测、小组讨论和翻转课堂中学生的表现、实践环节中的报告和方案设计等评价学生能力目标的达成情况。由于知识学习的前移和课堂上更偏重能力的提高，学生在知识和能力方面有了较好的提升，可以从课后的作业中解放出来，更专注于素质的提升。此时教师可以根据专业背景设计開放式的讨论专题，学生在专题讨论中的表现也计入形成性考核成绩。由于形成性考核贯穿整个授课过程，考核结果实时可见，有助于老师和学生随时检测教学效果，达到了以考促教和以考促学的目的。

（四）  实施效果及反思

我校根据以上模型建立了工程材料课程的考核体系并实施于整个教学活动已2轮，为检验该模型对教学效果的影响，从每轮工程材料的授课班次中分别选出一个线上线下混合式教学班和一个采取传统教学模式的班次，进行考核模式改革试点。从最后的考试成绩和试卷分析来看，没有进行形成性考核改革班次学生的记忆类和理解类的答题普遍较好，学生的知识目标达成情况良好，涉及能力的应用和分析类试题的答题呈两极分化分布，体现素质的评估和创造类试题的答题情况整体较差。在进行形成性改革的班次中，不管是线上线下混合式教学班，还是传统的教学班，学生的记忆类、理解类、应用类和分析类答题情况都普遍较好，评估和创造类试题的答题情况也整体提高明显。在进行考核改革后，班级整体答题情况有一定提高。其中，线上线下混合式教学班的记忆类试题的答题情况不如传统教学班，但分析类和应用类试题的答题情况明显优于传统教学班。总的来说，考核改革明显提高了教学效果，有利于课程教学目标的整体达成，尤其明显促成了能力目标的达成。后续的问卷调查表明，新的考核模式需要师生课上课下投入更多的精力，学生上课不易走神开小差，明显有助于教学效果的提升。通过对这两轮考核改革实践进行分析，总结了专业基础课考核过程中一些需要改进的地方。①师生的教学观念需更新。考核改革后，知识学习过程整体前移，课堂更专注于能力的提高，形成性考核贯穿整个教学活动，考核频次加大。虽然教学效果整体提高，但要求师生课上课下投入更多的精力，授课学时相同时，教学节奏明显加快，导致部分师生对该考核模式有抵触情绪。针对此情况，需要广大师生转变观念，积极投身于考核改革。②需加快智慧教育环境建设。近年来，智慧教育支持技术发展较快，尤其是2020年新型冠状病毒感染疫情以来，各种人工智能、网络环境的建设使各种形成性考核方式成为可能。但不同学校的差异较大，普通高校的软硬件均需进一步加强，对于军校来说还需考虑如何利用地方智慧教育资源的问题。③需进一步优化考核模式。现有的考核模式促使知识的教学前移，课堂教学更关注于学生能力的提升，但对学生素质来说考核标准并不完善，也需进一步关注不同专业的差异化考核。

三  结束语

作为专业基础课程教学中的重要一环，课程考核贯穿整个教学活动。在信息化教育背景下，形成性考核具有形式灵活，考核成绩反馈快，并可用于指导后续的教学等优点，越来越受到师生的重视。在高校专业基础课的教学活动中，可根据课程的知识目标、能力目标和素质目标，将教学内容分类，利用不同的技术手段为不同的内容设计合适的形成性考核方式，实现“内容-技术-考核”的融合。现有的工程材料课程考核改革实践表明，上述考核模式可将知识的教学前移，课堂教学时间偏重能力的提高，课后更多的时间用于素质的培塑，有利于专业基础课的高阶性目标的达成，可推广至其他专业基础课的教学。后续还需加快师生教、学观念更新，智慧化考核环境建设和考核模式优化等各方面的步伐。

参考文献：

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