用時(shí)間因素量化實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)

楊偉志

摘 要：改革實(shí)驗(yàn)課程考核辦法，在期末考核中的實(shí)驗(yàn)操作考核階段創(chuàng)新性引入時(shí)間因素，以競(jìng)賽模式進(jìn)行，同時(shí)把操作考核時(shí)長(zhǎng)用一元線性函數(shù)量化為考核分值。教學(xué)實(shí)踐證明，該考核辦法和評(píng)分體系具有可行性和較強(qiáng)的操作性，對(duì)教學(xué)狀況有了一個(gè)公平客觀、全面準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。同時(shí)，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視和興趣，提高動(dòng)手能力和分析問題、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)課程；考核評(píng)價(jià)；實(shí)驗(yàn)操作；時(shí)間因素；量化

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2019）1-0042-4

1 引 言

高等教育的首要任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專業(yè)人才[1]，其中實(shí)踐教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，是高等教育整個(gè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系中不可分割的組成部分[2-3]。相對(duì)理論教學(xué)而言， 實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具有直觀性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性等特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)課程在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力方面有著不可替代的重要作用[4]。但在我國高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍存在“重知識(shí)，輕能力；重記憶，輕創(chuàng)新；重理論，輕操作”的現(xiàn)象[5]，直接影響了學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，不利于全面提升學(xué)生素質(zhì)。造成這種現(xiàn)象的主要原因是實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有一個(gè)嚴(yán)格的考核體系和考核標(biāo)準(zhǔn)。高校普遍將實(shí)驗(yàn)課程列為期末考查科目，而不是考試科目，其一是對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的不夠重視；二是實(shí)驗(yàn)課程考核方式的多樣性；三是受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備數(shù)量、師資力量等條件的限制，實(shí)驗(yàn)課程的考核很難操作；四是實(shí)驗(yàn)考核的各種方式中教師評(píng)價(jià)的主觀因素影響較大，實(shí)驗(yàn)成績(jī)較難量化。因此，必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)， 建立和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)從傳統(tǒng)的注重傳授知識(shí)型轉(zhuǎn)變?yōu)閭魇谥R(shí)和能力培養(yǎng)型的教學(xué)模式。根據(jù)教學(xué)過程的多樣性和教學(xué)目的、教學(xué)改革目標(biāo)的同一性尋求有效的考核方式，通過實(shí)驗(yàn)課程的考核評(píng)估，更好地落實(shí)教學(xué)目的，促進(jìn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

2 實(shí)驗(yàn)考核的常用方法及不足

實(shí)驗(yàn)課程的考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著重要的監(jiān)督、診斷、反饋?zhàn)饔?。?shí)驗(yàn)課程的考核跟理論課程考核一樣分平時(shí)考核和期末考核，平時(shí)考核是由平時(shí)實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)構(gòu)成，期末考核可以是理論考試、操作實(shí)驗(yàn)考試、口試、項(xiàng)目研究、小論文等方式。實(shí)驗(yàn)課程的考核具有多樣性，中外眾多一線實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者對(duì)實(shí)驗(yàn)課程考核提出了不同的方法并進(jìn)行了有益的探索。如文獻(xiàn)[6-9]介紹了歐美國家采用多環(huán)節(jié)結(jié)合項(xiàng)目研究、口頭報(bào)告及寫作練習(xí)的多方位綜合成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系；文獻(xiàn)[10-12]研究開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件并應(yīng)用于輔助實(shí)驗(yàn)課程考試的開展；文獻(xiàn)[13-15]提出基于工作單等方式的發(fā)展性和表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)操作考核方式；文獻(xiàn)[16-18]利用模糊理論等數(shù)學(xué)方法對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；還有一些文獻(xiàn)提出“定制式”“360度考核法”“‘全方位、跟蹤式考核方式”“科學(xué)圖式”等各種考核評(píng)價(jià)辦法。

綜合分析文獻(xiàn)所提的各類方法，均存在以下一種或多種不足：（1）主觀性較強(qiáng)。如平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的預(yù)習(xí)部分，幾乎都是照書抄一部分，基本雷同，導(dǎo)致教師評(píng)改隨意性較大，甚至最終以書寫整潔度作為印象來評(píng)定成績(jī)。（2）操作性不強(qiáng)。計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)考試需要開發(fā)專用軟件，而軟件操作考試與實(shí)際儀器的操作考試相比，缺乏真實(shí)性。應(yīng)用模糊理論等數(shù)學(xué)方法一定程度上可避免評(píng)價(jià)者個(gè)人主觀臆斷的缺點(diǎn)，但這種方法會(huì)帶來較大的工作量，同時(shí)要求教師數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好，了解相關(guān)模糊理念?；诠ぷ鲉蔚确绞降陌l(fā)展性和表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)操作考核方式，存在評(píng)價(jià)者的主觀性，且效率低、工作量大，操作繁瑣，一旦評(píng)價(jià)的項(xiàng)目過多，很難各項(xiàng)都兼顧。（3）有失公平、公正性。如期末操作考核采用抽簽決定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生考題、儀器不同，有失公平性；實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間過長(zhǎng)，學(xué)生考核時(shí)間有先后，較難保證考核內(nèi)容的保密性；操作考試往往需要幾個(gè)老師參與，容易存在不同教師評(píng)分不一致的問題。（4）區(qū)分度不高。以平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和理論考試為例，雷同較多，成績(jī)分布比較趨同，也很難真正客觀地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc水平，考試對(duì)教學(xué)的監(jiān)督、診斷、激勵(lì)導(dǎo)向功能被弱化。

3 用時(shí)間因素量化實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)

3.1 理論基礎(chǔ)

實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的，一是讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本的實(shí)驗(yàn)方法和操作技能，在觀察、測(cè)量與分析中，加深對(duì)學(xué)科知識(shí)的了解；二是學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)思想，為用實(shí)驗(yàn)方法探索問題進(jìn)行一定的基本訓(xùn)練；三是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，主要是分析問題、解決問題和提出問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的素質(zhì)，以適應(yīng)學(xué)生各種可能的發(fā)展方向。從教育測(cè)量原理角度看，考試是根據(jù)教育目標(biāo)的要求，按照一定的規(guī)則用數(shù)字對(duì)教育效果加以描述和確定的過程，即是將教育效果數(shù)量化的過程?？荚囈彩菧y(cè)量學(xué)生所學(xué)知識(shí)和技能的系統(tǒng)方法。無論哪種評(píng)價(jià)方式，其最終目的都是最大可能地在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中讓學(xué)生的實(shí)踐技能得以提高。實(shí)驗(yàn)課的期末考核十分必要，操作與筆答相結(jié)合的考核方式較為適宜，特別是操作考試的積極效應(yīng)最為明顯[19]。從心理學(xué)角度來說，對(duì)經(jīng)歷過的事，人們才可能建立真正的自我把握感和自我勝任感，有自我把握感和自我勝任感的支持，才會(huì)在環(huán)境適當(dāng)時(shí)顯示才能。學(xué)生只有通過動(dòng)腦思考、動(dòng)手實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)中獲得運(yùn)用理論知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)分析問題和解決問題的本領(lǐng)，并親身體驗(yàn)知識(shí)的力量、思維的奧秘和創(chuàng)造的神奇，才會(huì)逐步養(yǎng)成創(chuàng)造的能力和學(xué)以致用的本領(lǐng)[20]。

用時(shí)間因素量化實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)涉及兩方面的因素：一是引入時(shí)間競(jìng)賽模式；二是將考核時(shí)間用函數(shù)量化為考核分?jǐn)?shù)。在實(shí)驗(yàn)操作考核中引入時(shí)間競(jìng)賽模式，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中有人不愿做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀，讓學(xué)生真正動(dòng)起手來，自覺地投入到實(shí)驗(yàn)過程中， 獨(dú)立操作并完成實(shí)驗(yàn)。將考核時(shí)間用函數(shù)量化為考核分?jǐn)?shù)，簡(jiǎn)易可行，同時(shí)避免了教師評(píng)分的主觀因素。用時(shí)間因素量化實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)便于實(shí)施， 是一種適應(yīng)性好、操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)考核方式，也較好地體現(xiàn)了考核的公平、公正性，使考核真正達(dá)到對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的監(jiān)督、診斷、激勵(lì)導(dǎo)向作用。

3.2 實(shí)施方式

整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)?cè)u(píng)定包括平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考核成績(jī)，兩者按不同比例合成。期末考核在實(shí)驗(yàn)操作考核后也有相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理及理論考核?？己丝筛鶕?jù)實(shí)際情況，選定或設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為實(shí)驗(yàn)操作考核項(xiàng)目。這里的實(shí)際情況包括實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和要求、實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)難易程度及學(xué)生層次等。選定項(xiàng)目是指平時(shí)學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之一，通過考核主要分析學(xué)生的課程掌握情況及實(shí)驗(yàn)基本操作能力和素養(yǎng)。也可采用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行考核，但這對(duì)教師及學(xué)生的要求較高?？梢允窃谠袑?shí)驗(yàn)項(xiàng)目上的更改設(shè)計(jì)，或采用未開設(shè)的新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，或教師根據(jù)課程內(nèi)容重新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的考核可以防止學(xué)生“死記硬背”的學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

實(shí)驗(yàn)操作考核期間，教師分階段記錄學(xué)生的考試時(shí)間，主要分為三個(gè)階段：實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間、實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)間、筆試（數(shù)據(jù)處理及理論考核）時(shí)間。其中，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間是指對(duì)儀器的調(diào)節(jié)或針對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和儀器準(zhǔn)備所用的時(shí)間，其衡量標(biāo)準(zhǔn)考前由教師制定，考試時(shí)確認(rèn)符合標(biāo)準(zhǔn)后記錄時(shí)間。教師亦可根據(jù)需要，在記錄時(shí)間時(shí)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)（如是否按實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范操作、是否遵守實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)完成后的儀器整理等）作一個(gè)評(píng)定。對(duì)考試時(shí)間采用函數(shù)分別賦予不同的分值，同時(shí)賦予不同時(shí)間分值以不同權(quán)重，最后和筆試評(píng)定成績(jī)合成期末考核成績(jī)。

應(yīng)用一元線性函數(shù)，可以簡(jiǎn)單地將考試用時(shí)轉(zhuǎn)換為考試分?jǐn)?shù)。也可參考體育項(xiàng)目計(jì)分的辦法，以分段函數(shù)或三次多項(xiàng)式累進(jìn)計(jì)分的方式，使考試用時(shí)與分?jǐn)?shù)有更好的函數(shù)表達(dá)形式。

3.3 具體實(shí)例

以我校物理專業(yè)某班（51人）的《普通物理實(shí)驗(yàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程考核為例。該課程獨(dú)立設(shè)課，共完成10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)3課時(shí)，采用高等教育出版社出版、楊述武等編著的《普通物理實(shí)驗(yàn)3——光學(xué)部分》作教材。操作考核選用分光計(jì)實(shí)驗(yàn)作為考核項(xiàng)目。作為常用的光學(xué)儀器，分光計(jì)是一種精密的測(cè)角儀，其調(diào)節(jié)要求較高，調(diào)節(jié)步驟分粗調(diào)、細(xì)調(diào)，操作性較強(qiáng)。分光計(jì)實(shí)驗(yàn)在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有較強(qiáng)的代表性。項(xiàng)目又分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：棱鏡折射率的測(cè)定、用透射光柵測(cè)定光波波長(zhǎng)。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是在分光計(jì)調(diào)節(jié)好的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，其難易度相當(dāng)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)有8套分光計(jì)，合計(jì)16套。把學(xué)生分成4組，每組約13人，預(yù)留2～3套分光計(jì)作為備用。采用閉卷考試，每人考試時(shí)間60分鐘。考核前先把儀器調(diào)亂。第1組完成實(shí)驗(yàn)操作后進(jìn)行筆試時(shí)，第2組即可同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。第3、4組同理。最終整個(gè)班考核用時(shí)約150分鐘，由一位教師即可完成監(jiān)考任務(wù)。

在此只討論操作考核用時(shí)，其他類似。以操作考核用時(shí)[單位為分（min）]為縱坐標(biāo)，按用時(shí)長(zhǎng)短順序?yàn)闄M坐標(biāo)，作圖得到操作考核用時(shí)情況，如圖1所示。從圖中可以看出，操作考核用時(shí)基本按線性遞增的方式改變。其中有三名學(xué)生用時(shí)較長(zhǎng)，與其他學(xué)生差距較大，可基本判定為不合格，不計(jì)入函數(shù)討論。將分?jǐn)?shù)與用時(shí)的對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系式定義為f=at+b，其中f為得分，t為操作考核用時(shí)，設(shè)定用時(shí)最短4分鐘對(duì)應(yīng)滿分100分，用時(shí)最長(zhǎng)51分鐘對(duì)應(yīng)及格60分。應(yīng)用兩特殊點(diǎn)（100，4）（60，51）解方程即可得分?jǐn)?shù)與用時(shí)的一元函數(shù)表達(dá)式，最后應(yīng)用函數(shù)得到不同用時(shí)所對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)，如圖2所示。

3.4 結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)課程的考核與理論課考試目的基本相同，一是檢查教學(xué)情況，發(fā)現(xiàn)問題，以獲得反饋信息；二是促進(jìn)學(xué)習(xí)。相對(duì)比于理論課考試，實(shí)驗(yàn)課程的考核其第二點(diǎn)作用尤其突出。由于實(shí)驗(yàn)操作考核項(xiàng)目具有代表性，通過對(duì)操作考核用時(shí)情況的分析，可了解學(xué)生對(duì)該門實(shí)驗(yàn)課程的掌握情況，以及教學(xué)過程中存在的問題。教育統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)規(guī)律表明，學(xué)生的智力水平，包括學(xué)習(xí)能力、實(shí)際動(dòng)手能力等呈正態(tài)分布。因而，目前教育界普遍認(rèn)為，正常的考試成績(jī)分布應(yīng)基本服從正態(tài)分布。基于時(shí)間量化的操作考核成績(jī)分布如圖3所示。

將操作考核得分情況與卷面分（理論考核得分）、平時(shí)分（平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)得分）、電磁學(xué)[電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課程期末考試得分，同一學(xué)期開設(shè)，另一位教師執(zhí)教，期末考試采用多個(gè)實(shí)驗(yàn)分組抽簽決定操作考核項(xiàng)目，并只以試卷評(píng)卷得分（類似于實(shí)驗(yàn)報(bào)告）]等幾個(gè)成績(jī)按座位號(hào)排列進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖4所示。

從操作分和卷面分的對(duì)比可知，兩曲線走勢(shì)基本吻合。存在個(gè)別學(xué)生操作分和卷面分差異較大的情況，說明個(gè)別學(xué)生存在理論知識(shí)與動(dòng)手操作能力不相符。從操作分與平時(shí)分和電磁學(xué)的對(duì)比分析可知，用時(shí)間因素量化實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)具有較好的區(qū)分度，比較客觀、真實(shí)地反映了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc水平。如對(duì)3名操作考核不合格的學(xué)生，通過考后交流，他們對(duì)考核結(jié)果心服口服，承認(rèn)自己確實(shí)沒有認(rèn)真對(duì)待課程，平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)付了事。用時(shí)間因素量化實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)使學(xué)得好的學(xué)生得到肯定，差的學(xué)生難以蒙混過關(guān)。同時(shí)一定程度上可避免“觀察員”“記錄員”現(xiàn)象和“實(shí)驗(yàn)做不了實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫得好”的現(xiàn)象，對(duì)學(xué)生具有較好的激勵(lì)效果，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量起到保障作用。

4 結(jié) 語

改革和完善實(shí)驗(yàn)課程考核機(jī)制是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，最終目標(biāo)是結(jié)合課程特點(diǎn)、人才培養(yǎng)需要， 科學(xué)地運(yùn)用考試手段， 比較全面地評(píng)價(jià)考生的基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和能力， 為培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才而努力。改革實(shí)驗(yàn)課程考核辦法，在期末考核中的實(shí)驗(yàn)操作考核階段創(chuàng)新性引入時(shí)間因素，以競(jìng)賽模式進(jìn)行，同時(shí)把操作考核時(shí)長(zhǎng)用一元線性函數(shù)量化為考核分值。用時(shí)間因素量化實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)，是一種公正公平的、科學(xué)客觀的實(shí)驗(yàn)課程考核辦法。教學(xué)實(shí)踐證明，該考核辦法和評(píng)分體系具有可行性和較強(qiáng)的操作性，對(duì)教學(xué)狀況有了一個(gè)公平客觀、全面準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視和興趣，提高動(dòng)手能力和分析問題、解決問題的能力。

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（欄目編輯 陳 潔）