“電工學(xué)II”考試方法改革的探索與實(shí)踐

劉曉芳，吳建強(qiáng)，張繼紅，韓基業(yè)

(哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150001)

0 引言

隨著高等教育快步向大眾化階段邁進(jìn)，社會(huì)對(duì)各行業(yè)的拔尖創(chuàng)新人才的需求顯得愈加迫切，各知名大學(xué)也把培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才作為自己的辦學(xué)目標(biāo)。美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)于20世紀(jì)80年代初設(shè)立的“本科生研究經(jīng)驗(yàn)計(jì)劃”就以工作站的方式接納和資助本科生參與科研活動(dòng)［1］。美國的許多高校都十分注重本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，如麻省理工學(xué)院推行的”本科生研究機(jī)會(huì)計(jì)劃”、斯坦福大學(xué)的“斯坦福本科生研究機(jī)會(huì)”、加州理工大學(xué)的“夏季大學(xué)生研究計(jì)劃”和紐約州立大學(xué)的“大學(xué)生研究計(jì)劃”等。他們鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成研究項(xiàng)目，為學(xué)生直接參與研究機(jī)構(gòu)的工作提供機(jī)會(huì)。在歐洲，英國大學(xué)最重視基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式。英國高等教育學(xué)會(huì)工程主題中心和英格蘭高等教育基金會(huì)卓越教學(xué)中心等在大學(xué)中積極推行基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)PBL。德國、法國和荷蘭等國大學(xué)也開展了許多PBL的教育活動(dòng)，還資助高年級(jí)學(xué)生作為助教指導(dǎo)大一、大二學(xué)生的項(xiàng)目設(shè)計(jì)。澳大利亞從2003年起也在26所大學(xué)推行“無邊界工程師培養(yǎng)計(jì)劃”，訓(xùn)練大學(xué)生的工程問題求解能力。該計(jì)劃把工科學(xué)生組織成團(tuán)隊(duì)，解決一些常見的、基本的、小規(guī)模的工程項(xiàng)目問題。

近年來，中國大學(xué)也開始重視PBL學(xué)習(xí)方式，并應(yīng)用于大學(xué)本科教學(xué)過程的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐、大學(xué)生課外科技創(chuàng)新、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目等。各種全國大學(xué)生科技創(chuàng)新競賽大大激發(fā)了大學(xué)生從事科技創(chuàng)新項(xiàng)目的積極性。教育部將大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃列入質(zhì)量工程，資助大學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)和參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每年主辦一次全國大學(xué)生創(chuàng)新論壇。

在新的形勢下，作為一門面向非電類專業(yè)本科學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)課，“電工學(xué)”課程無疑面臨著新的挑戰(zhàn)，在教育觀念，教學(xué)內(nèi)容與形式，衡量教育質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)等方面都需要做出相應(yīng)的調(diào)整［2，4］。作為評(píng)價(jià)教學(xué)效果的重要手段之一的考試如何適應(yīng)當(dāng)前教育形勢的變化，如何使其能夠科學(xué)而準(zhǔn)確地反映教學(xué)情況，全面地衡量學(xué)生的對(duì)課程的掌握程度，是值得每一從事“電工學(xué)”教學(xué)的教師深入研究的課題。

1 教育理念更新推動(dòng)教學(xué)方法改革

拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)注重學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，注重學(xué)生的項(xiàng)目管理和統(tǒng)籌能力的培養(yǎng)，旨在培養(yǎng)高水平項(xiàng)目管理人員和科技創(chuàng)新人才。我校為落實(shí)培養(yǎng)“研究型、個(gè)性化、精英式的具有國際競爭力的高素質(zhì)畢業(yè)生”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，高度重視在本科生學(xué)習(xí)過程中推行PBL方式，致力于培養(yǎng)大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、綜合創(chuàng)新能力、工程問題求解能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和項(xiàng)目管理能力，并培養(yǎng)少數(shù)精英型的未來工程領(lǐng)導(dǎo)人。

在這樣一個(gè)大環(huán)境下，作為非電類專業(yè)的一門主要的電類技術(shù)基礎(chǔ)課，“電工學(xué)”課程的學(xué)習(xí)必須能夠?yàn)閷W(xué)生提供必要的理論知識(shí)儲(chǔ)備、操作能力鍛煉和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)。我?！半姽W(xué)”的教學(xué)內(nèi)容和方法也進(jìn)行了改革。作者在多年從事電工學(xué)教學(xué)工作中，親身參與到“電工學(xué)II”的教學(xué)改革實(shí)踐中。

1)增大實(shí)踐教學(xué)的比例

電工技術(shù)的掌握離不開工程實(shí)踐。為了培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，我們對(duì)電工學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，使電工學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課，成為一門獨(dú)立的課程，以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視。并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生會(huì)有差異，以滿足不同專業(yè)對(duì)電工學(xué)課程內(nèi)容的需求。

2)增加新技術(shù)的講授與實(shí)踐

基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的實(shí)施要求學(xué)生從大二開始進(jìn)入到實(shí)際的科研項(xiàng)目中。所有的科研項(xiàng)目都是所在專業(yè)教師從自己的科研實(shí)踐中提煉出來的實(shí)際課題，都是立足當(dāng)前的科技前沿的。要想讓學(xué)生能夠快速的進(jìn)入到項(xiàng)目研究工作中，必須讓他們熟悉科研實(shí)踐中的新方法新技術(shù)，傳統(tǒng)的經(jīng)典的電工學(xué)課程內(nèi)容不足以滿足要求，因此對(duì)學(xué)習(xí)“電工學(xué)II”的一些專業(yè)。如航天工程與力學(xué)專業(yè)等，開設(shè)了電工學(xué)新技術(shù)實(shí)踐系列實(shí)踐課程。在新技術(shù)實(shí)踐課程中，學(xué)生學(xué)習(xí)并實(shí)踐包括電工電子電路的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、可編程邏輯器件及EDA技術(shù)和可編程控制器(PLC)技術(shù)等當(dāng)前工程中廣泛應(yīng)該用的技術(shù)，以使學(xué)生能夠盡快掌握項(xiàng)目學(xué)習(xí)所需要的技術(shù)基礎(chǔ)，從而更快的進(jìn)入到專業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目研究工作中。

此外，為了能夠培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目研究管理能力，電工學(xué)II課程注重提供學(xué)生相關(guān)鍛煉的機(jī)會(huì)。比如，教師根據(jù)所教學(xué)生專業(yè)不同，設(shè)計(jì)若干與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的綜合性微型項(xiàng)目。這些項(xiàng)目將電工學(xué)與學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)聯(lián)系起來，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生利用所學(xué)綜合解決實(shí)際問題的能力。此外這些微型項(xiàng)目往往涉及知識(shí)面比較廣，需要學(xué)生做的設(shè)計(jì)工作也較多，教師允許學(xué)生組對(duì)完成。這種模式正好符合目前PBL教學(xué)模型，是PBL在課程學(xué)習(xí)中的有效實(shí)踐。

通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法的改革，使學(xué)生既能加強(qiáng)對(duì)電工學(xué)的基本理論、基本知識(shí)的理解和掌握，又能訓(xùn)練他們的高技術(shù)工程技能，完成對(duì)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、素質(zhì)提高、創(chuàng)新精神和綜合能力的全面培養(yǎng)。

2 教學(xué)方法改革帶動(dòng)考核改革

考核方法與教學(xué)方式唇齒相依，教學(xué)方式的多樣必然要求考核方式的靈活。因此，拓展考核方式不是巧立名目，而是通過這種拓展帶動(dòng)教學(xué)方法的改革，增強(qiáng)教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此考試方法的同步改變是勢在必行的。從我校電工學(xué)課程的改革實(shí)踐中體會(huì)到，采用多元化考核方式，加強(qiáng)個(gè)性化方面的考核內(nèi)容，可以綜合評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，為基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)打下好的基礎(chǔ)。

改革不是說傳統(tǒng)的考試方法都不適用，而是要根據(jù)培養(yǎng)對(duì)象的特點(diǎn)，對(duì)考核方式進(jìn)行調(diào)整，使之能夠?qū)W(xué)生全方位的綜合能力和素質(zhì)進(jìn)行客觀地評(píng)定。目前，高校課程考試內(nèi)容大多偏重對(duì)知識(shí)的記憶，缺乏對(duì)學(xué)生綜合能力的評(píng)價(jià)，主要表現(xiàn)在期末考試占總成績比重過大，憑期末一次考試定成績。在目前以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目的的教學(xué)過程中，單一的考試方法模式不能客觀反映出一個(gè)學(xué)生的真實(shí)水平。因此，在考試方法上，我們以全面衡量學(xué)生能力為前提采用多種方式的有效結(jié)合，如論文式、研究報(bào)告式、項(xiàng)目式和閉卷式等。我們在“電工學(xué)II”中采用如下考核方案:考試60%(期末)，兩個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目20%(包括課程論文)，平時(shí)課堂表現(xiàn)10%(出席與參與課堂討論活動(dòng))，作業(yè)10%。

1)期末理論考試考核知識(shí)掌握程度

對(duì)于電工學(xué)這樣一門工科技術(shù)基礎(chǔ)課，筆者認(rèn)為，閉卷考試仍不失為考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握情況的一種公平的有效的方法。首先，閉卷考試考核的是學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握得水平，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的考試題目基本上可以全面的涵蓋主要的知識(shí)點(diǎn)，只有學(xué)生扎實(shí)地掌握了相關(guān)知識(shí)并能夠靈活地運(yùn)用才能取得好的成績。其次，閉卷考試要求學(xué)生獨(dú)立解答，避免了有些學(xué)生存在的渾水摸魚情況。因此，閉卷的考試方式被大多數(shù)的認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生認(rèn)為是較公平的考核方式。值得一提的是，在某些教師認(rèn)為，期末考試的方式容易助長和導(dǎo)致考前突擊，造成學(xué)生對(duì)平日學(xué)習(xí)的忽視。筆者認(rèn)為，考前突擊并不是非杜絕不可。我們平時(shí)的講課計(jì)劃是針對(duì)大多數(shù)的學(xué)生制定的教學(xué)計(jì)劃，對(duì)于一些學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生利用更少的時(shí)間掌握也是值得鼓勵(lì)的，關(guān)鍵在于是否真正掌握了。這就要求我們在考題上多下功夫，設(shè)計(jì)出能夠真正考出學(xué)生水平的試題。

2)綜合設(shè)計(jì)類項(xiàng)目考核學(xué)生解決問題能力

為了配合PBL所作的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，考核學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，以及對(duì)知識(shí)信息的捕捉、處理和創(chuàng)新的能力，在“電工學(xué)II”的考核中加入兩個(gè)綜合類設(shè)計(jì)項(xiàng)目。綜合設(shè)計(jì)類項(xiàng)目的提出一方面要與所授課程內(nèi)容緊密結(jié)合，使學(xué)生綜合利用本課程的技術(shù)內(nèi)容便可對(duì)項(xiàng)目有基本的研究思路，又要能夠?qū)W(xué)生有提高和引導(dǎo)作用，使項(xiàng)目研究所需技術(shù)不局限于課本內(nèi)容;另一方面，項(xiàng)目盡可能與學(xué)生的專業(yè)相關(guān)，能夠使學(xué)生將所學(xué)的技術(shù)與未來將要進(jìn)行的專業(yè)學(xué)習(xí)相聯(lián)系，從而提高學(xué)習(xí)的興趣和積極性。該部分考核形式可以多樣，可以根據(jù)學(xué)生提交的成果確定成績。如有些學(xué)生只提供了設(shè)計(jì)報(bào)告，有些學(xué)生除了提交設(shè)計(jì)報(bào)告外還有實(shí)際硬件成果，在考評(píng)中要依據(jù)實(shí)際情況綜合評(píng)定成績。

3)課程作業(yè)旨在鞏固與延伸課程內(nèi)容

作業(yè)的目的是鞏固與消化所學(xué)的內(nèi)容，并使知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能。僅靠課堂練習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須安排適當(dāng)?shù)恼n后作業(yè)習(xí)題?！半姽W(xué)II”精選充足的課程作業(yè)，一方面及時(shí)考核學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解掌握和擴(kuò)展應(yīng)用的程度，又可以作為教師掌握課堂授課效果并及時(shí)調(diào)節(jié)的依據(jù)。

4)課堂討論活動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與

平時(shí)成績主要是對(duì)日常出勤情況、課堂表現(xiàn)、課堂討論及平時(shí)階段測驗(yàn)成績的考核。其目的是鼓勵(lì)學(xué)生課堂積極參與討論，加深內(nèi)容理解。

3 考試方法改革的成效

1)促進(jìn)了學(xué)生的科研實(shí)踐能力培養(yǎng)

由于考核內(nèi)容中加入綜合類項(xiàng)目，要求學(xué)生能夠具備基本的實(shí)際操作能力和解決實(shí)際問題的能力，有助于培養(yǎng)進(jìn)行深入科研的能力。

2)促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新思維的提高

考核內(nèi)容鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新研究，并提供必要的技術(shù)支持，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新思維的提高。

3)促進(jìn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力培養(yǎng)

考核內(nèi)容允許學(xué)生合作完成，促進(jìn)了學(xué)生的項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。

4)促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)性培養(yǎng)

平時(shí)作業(yè)和課堂參與考評(píng)促進(jìn)了學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生深入理解課程內(nèi)容的同時(shí)也有助于促進(jìn)教師對(duì)教學(xué)方法的提高和改革。

4 考試方法改革的問題思考

1)考核成績?nèi)绾伪ＷC公正性

首先，改革后的考試方式中，成績的評(píng)定很大程度上依賴于教師的主觀印象，可能出現(xiàn)成績評(píng)定欠缺公正性。尤其對(duì)實(shí)踐性的項(xiàng)目學(xué)生的解決方法千變?nèi)f化，如何評(píng)定方法的優(yōu)劣具有很強(qiáng)的主觀性，教師必須制定合理的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)對(duì)授課教師是很大的挑戰(zhàn)。

2)如何杜絕學(xué)生投機(jī)取巧

在團(tuán)隊(duì)協(xié)作的項(xiàng)目中，容易出現(xiàn)有的學(xué)生“一人獨(dú)當(dāng)”，而有的學(xué)生“打醬油”的情況，這就要求教師在提高學(xué)生的主觀意識(shí)的同時(shí)，合理設(shè)計(jì)項(xiàng)目內(nèi)容，做到任務(wù)內(nèi)容飽滿，難度適中，使每個(gè)學(xué)生都能在項(xiàng)目實(shí)施的階段有事可做，有事必作。

3)如何避免改革流于形式

考試方法改革不是巧立名目，它是為了配合教學(xué)方法改革的實(shí)施、為了促進(jìn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)所作的努力。因此，保證將工作做到實(shí)處而不流于形式是改革的基本要求，通過改革促進(jìn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)是我們改革的最終目標(biāo)。

5 結(jié)語

我們己在本校實(shí)施了“電工學(xué)II”課程考試方法的改革，并取得了良好的效果。一方面，由于考核項(xiàng)目的靈活多變，教師要在教學(xué)過程中不斷探索多樣化的考試方式，使考試內(nèi)容和考試方法更好地著眼于科學(xué)全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，有助于促進(jìn)教師素質(zhì)的提高。另一方面，也調(diào)動(dòng)了學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新精神。通過項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生較為完整地掌握電工技術(shù)的技能技巧;通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的探究，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題，解決問題的能力。項(xiàng)目的實(shí)施中打破了課堂教學(xué)考核的封閉性。注重學(xué)生設(shè)計(jì)過程的親歷，注重理論和實(shí)踐的結(jié)合，拓展了視野，提高了能力。

［1］ Hadim H A，Esche S K.Enhancing the engineering curriculum through project-based learning.Proceedings-Frontiers in Education Conference.2002:F3F/1-F3F/6

［2］ 張曉春.“電工學(xué)”綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)(增刊).2010，32:139-140

［3］ 鄧紅雷，張廷鋒，李春茂。電工學(xué)學(xué)習(xí)興趣激發(fā)的研究與探索。高教論壇［J］.2009，6:59-61

［4］ 吳建強(qiáng)，吳輝.面向工程教育的“”電工學(xué)“”課程建設(shè)與實(shí)踐［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào).2010，32:35-38