高校課程教學(xué)對工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的影響機制研究

（天津大學(xué)，天津 300350）

習(xí)近平總書記指出，實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、提高我國綜合國力和國際競爭力的必然要求和戰(zhàn)略舉措。高等工程教育在實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的過程中具有至關(guān)重要的作用，高等工程教育質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定著創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的實施效果。從工程教育自身發(fā)展現(xiàn)狀看，我國高等工程教育占整個本科教育專業(yè)數(shù)的1/3、在校生的1/3、畢業(yè)生的1/3，畢業(yè)生占全世界總數(shù)的1/3以上；90%以上的高等院校開設(shè)了工程類專業(yè)。[1]2017年以來，教育部先后發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》等一系列政策文件。站在新工科的背景下，提升工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲是最終的落腳點。已有研究成果表明，學(xué)生自身的學(xué)習(xí)投入對學(xué)習(xí)收獲具有重要影響。同時，課程教學(xué)等外部因素直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)收獲，也通過學(xué)生自身的學(xué)習(xí)投入對學(xué)習(xí)收獲產(chǎn)生間接影響。因此，基于實證調(diào)查數(shù)據(jù)，探究學(xué)習(xí)投入在工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲形成過程中的中介作用具有重要意義。

在已有的研究中，既有關(guān)注學(xué)習(xí)投入對學(xué)習(xí)收獲影響的研究，也有關(guān)注院校環(huán)境對學(xué)習(xí)收獲影響的研究。阿斯汀（Alexander W.Astin）的學(xué)習(xí)卷入理論（Theory of Involvement）、帕斯卡雷拉（Ernest T.Pascarella）的變化評定模型（General Model for Assessing Change） 以及喬治·庫（George D.Kuh）提出的學(xué)生學(xué)習(xí)性投入理論（Student Engagement）等都著眼于學(xué)生學(xué)習(xí)投入對學(xué)習(xí)收獲的影響。汀托（Tinto）強調(diào)構(gòu)建完善的院校支持環(huán)境以發(fā)揮學(xué)校對學(xué)生學(xué)術(shù)融合和社交融合的正向影響，認(rèn)為院校支持包括學(xué)術(shù)支持（Academic Support）、社交支持（Social Support） 和財政支持（Financial Support）；[2]帕斯卡雷拉等認(rèn)為大學(xué)組織結(jié)構(gòu)通過課堂互動、實踐活動以及學(xué)生個體行為影響學(xué)生的發(fā)展。[3]我國一些最新的研究也表明，院校環(huán)境與支持對學(xué)生學(xué)習(xí)收獲具有重要影響。有研究認(rèn)為學(xué)校支持對工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生顯著積極影響；[4]另有研究提出環(huán)境支持度是理工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲最重要的影響路徑。[5]當(dāng)然，現(xiàn)有研究在關(guān)注院校環(huán)境對學(xué)生學(xué)習(xí)收獲影響的同時，也關(guān)注院校環(huán)境通過影響學(xué)生的學(xué)習(xí)投入間接地影響學(xué)習(xí)收獲。我國學(xué)者從人際關(guān)系、課程挑戰(zhàn)、認(rèn)知期望、學(xué)校支持等探究高校環(huán)境對大學(xué)生學(xué)習(xí)投入的影響，認(rèn)為高校環(huán)境作用于學(xué)生個體學(xué)習(xí)投入從而影響其學(xué)業(yè)表現(xiàn)。[6]高校環(huán)境涉及諸多要素，既包括圖書館、實驗室等，也包括教師的課程教學(xué)活動等。其中，課程教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)而言最為直接、最為重要，在各類教育改革中，課程教學(xué)改革也是關(guān)注的焦點。從而，在已有研究的基礎(chǔ)上，本研究重點探討學(xué)習(xí)投入在課程教學(xué)對工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲影響過程中的中介作用。具體而言，著重探討以下問題：其一，工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的現(xiàn)狀如何，是否存在性別、年級、院校類型的差異；其二，課程教學(xué)對工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的直接影響如何；其三，以學(xué)習(xí)投入為中介，課程教學(xué)對工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的間接影響如何。

一、研究設(shè)計

1.理論基礎(chǔ)與假設(shè)模型

帕斯卡雷拉的學(xué)生發(fā)展評定模型和畢格斯（Biggs） 提出的 3P（Presage,Process,Product） 理論均認(rèn)為院校環(huán)境會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)努力質(zhì)量和學(xué)習(xí)行為，進而影響學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和學(xué)習(xí)收獲。在學(xué)生發(fā)展評定模型中，帕斯卡雷拉認(rèn)為院校環(huán)境直接影響學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，并且院校環(huán)境通過師生互動和生生互動等社會性互動間接影響學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展；同時院校環(huán)境還通過學(xué)生的努力質(zhì)量間接地影響學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。畢格斯的3P理論則認(rèn)為，院校的課程教學(xué)環(huán)境對學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲具有直接影響，院校的課程教學(xué)環(huán)境通過學(xué)習(xí)過程間接地影響學(xué)生學(xué)習(xí)收獲。根據(jù)研究問題，本研究著重探討課程教學(xué)對工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的直接影響，以及以學(xué)習(xí)投入為中介探討課程教學(xué)對工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的間接影響?；谘芯繂栴}，根據(jù)上述理論形成本研究的假設(shè)模型，見圖1。

圖1 課程教學(xué)影響工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲假設(shè)模型

2.數(shù)據(jù)來源與樣本結(jié)構(gòu)

研究中的樣本為廈門大學(xué)“國家大學(xué)生學(xué)習(xí)情況調(diào)查研究數(shù)據(jù)庫”（NCSS）中2017年的調(diào)查數(shù)據(jù)。本研究從中抽取6所“雙一流”高校和35所非“雙一流”高校共計23 864名工科大學(xué)生的數(shù)據(jù)作為研究樣本，具體樣本結(jié)構(gòu)見表1。

3.測量工具與研究變量

根據(jù)研究目的及研究思路，本研究的潛變量包括課程教學(xué)、學(xué)習(xí)投入和學(xué)習(xí)收獲。本研究數(shù)據(jù)收集所用的測量工具為“國家大學(xué)生學(xué)習(xí)情況調(diào)查”項目組所開發(fā)的《大學(xué)生學(xué)習(xí)投入》、《大學(xué)生感知的教學(xué)環(huán)境》和《大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲》等測量量表。測量工具為李克特6級量表，量表刻度分別為“非常不同意”“不同意”“基本不同意”“基本同意”“同意”“非常同意”。各量表具有良好的信效度，見表2。

表1 樣本結(jié)構(gòu)表（N=23864）

研究包括三個核心變量，分別為“學(xué)習(xí)投入”、“課程教學(xué)”和“學(xué)習(xí)收獲”?！皩W(xué)習(xí)投入”是關(guān)于大學(xué)生學(xué)習(xí)的一個非常重要的概念。教育心理學(xué)家泰勒（Tyler）首次使用“學(xué)生投入”概念，將其界定為“用于任務(wù)的時間”，描述學(xué)生花費多少時間用于他們的學(xué)業(yè)。[7]喬治·庫認(rèn)為“學(xué)習(xí)投入”既包括學(xué)生自身的努力及與同伴、教師的交流和互動，也包括院校為學(xué)生學(xué)習(xí)和努力提供的各種支持和引導(dǎo)。[8]也有研究從學(xué)生自身的角度出發(fā)將學(xué)習(xí)投入分為行為投入和情感投入等維度。[9]可以看出，學(xué)習(xí)投入可以分為以學(xué)生為主導(dǎo)的個人學(xué)習(xí)投入及以院校為主導(dǎo)的院校投入。本研究探討以學(xué)生為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)投入，通過“深入思考”和“合作學(xué)習(xí)”兩個因子來測量?！吧钊胨伎肌币蜃又饕ā皩W(xué)習(xí)時，我會試圖得出自己的看法”，“閱讀時，我會去試圖理解作者的意圖”及“我會對所學(xué)的知識提出自己的質(zhì)疑”等題目；“合作學(xué)習(xí)”因子主要包括“與同學(xué)合作完成作業(yè)”、“積極參與小組討論”及“與同學(xué)討論分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗”等題目。課程教學(xué)主要指學(xué)生感知的課程教學(xué)環(huán)境，包括對課堂教學(xué)和實踐教學(xué)的感知。從而，本研究中的“課程教學(xué)”變量包括“課堂教學(xué)”和“實踐教學(xué)”兩個因子?！罢n堂教學(xué)”因子包括“老師的教學(xué)注重學(xué)科間的交叉與融合”“老師的教學(xué)能夠理論聯(lián)系實際”“老師能夠以具體案例講解知識”“老師會采用翻轉(zhuǎn)課堂組織我們課下自學(xué)、課上討論”“上課時，老師注重啟發(fā)我們思考”等題目；“實踐教學(xué)”因子包括“實訓(xùn)/實習(xí)課指導(dǎo)教師的實踐經(jīng)驗豐富”“實訓(xùn)/實習(xí)課指導(dǎo)教師能給我們耐心的指導(dǎo)”“學(xué)校為我們提供很多實訓(xùn)/實習(xí)機會”等題目。對于學(xué)習(xí)收獲而言，不論是阿斯?。ˋstin）將學(xué)習(xí)收獲分為知識學(xué)習(xí)、邏輯思維等認(rèn)知收獲和價值觀念、人際交往等情感收獲，[10]還是培養(yǎng)新工科學(xué)生的偉大心靈和卓越能力的分類法，[11]都強調(diào)既要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力和工程能力，也要注重培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)。因此，工科大學(xué)生“學(xué)習(xí)收獲”變量包含“專業(yè)能力”“思維能力”“人文情懷”“人際交往”四個因子。其中，“專業(yè)能力”因子包括“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我具備了本專業(yè)的實踐操作技能”“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我掌握了本專業(yè)的前沿知識”“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我系統(tǒng)地掌握了本專業(yè)的基本理論”等題目；“思維能力”因子包括“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我分析問題的能力提高了”“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我的閱讀和理解能力提高了”“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我的領(lǐng)導(dǎo)能力提高了”等題目；“人文情懷”因子包括“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我形成了自己的價值觀和世界觀”“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我具備了更強的社會責(zé)任感”“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我對自己的認(rèn)識更加深入了”等題目；“人際交往”因子包括“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我能更好地與他人進行團隊合作”“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我能更好地與他人溝通”“通過大學(xué)的學(xué)習(xí)，我能更清楚和有效地表達我的想法”等題目。各因子中，“專業(yè)能力”和“思維能力”著重指認(rèn)知能力范疇，“人文情懷”和“人際交往”主要指非認(rèn)知能力范疇。

表2 變量描述表

二、分析結(jié)果

在研究設(shè)計的基礎(chǔ)上，本研究首先使用SPSS18.0對工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲及各影響因素的因子進行了描述性分析，主要分析了學(xué)習(xí)收獲、課程教學(xué)和學(xué)習(xí)投入各因子的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并分別檢驗了各因子在院校類型、學(xué)生性別和年級方面的差異顯著性（見表3）。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)假設(shè)的路徑模型，采用Amos22.0進行模型檢驗和路徑分析。

表3 工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲及影響因素變量描述表

1.工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲及影響因素的描述性分析

從表3可以看出，學(xué)習(xí)收獲四個因子的得分均較高，說明學(xué)生自我評價下的學(xué)習(xí)收獲情況較好。在類型比較方面，“雙一流”高校學(xué)生在學(xué)習(xí)收獲中的四個因子均高于非“雙一流”高校學(xué)生，但在“思維能力”因子方面的差異不顯著；男生在“專業(yè)能力”和“思維能力”兩個因子方面的得分均高于女生，在“人文情懷”和“交往合作”方面的得分均低于女生，但僅“專業(yè)能力”的差異顯著；學(xué)習(xí)收獲的四個因子在年級維度上均有差異，“專業(yè)能力”和“思維能力”兩個因子為“大二＜大三＜大一＜大四”，“人文情懷”和“交往合作”兩個因子為“大二＜大一＜大三＜大四”。

從表3可以看出，學(xué)生對課程教學(xué)的認(rèn)可度較高。在類型差異方面，“雙一流”高校的“實踐教學(xué)”要高于非“雙一流”高校，并且差異顯著，“課堂教學(xué)”因子的差異不顯著；性別維度上，課程教學(xué)的差異不顯著；在年級維度上，“課堂教學(xué)”因子的得分為“大二＜大一＜大三＜大四”，“實踐教學(xué)”的得分為“大三＜大二＜大一＜大四”。在學(xué)生學(xué)習(xí)投入方面，學(xué)習(xí)投入的兩個因子均值得分也較高；“雙一流”高校學(xué)生“深入思考”的得分高于非“雙一流”學(xué)生，但是“合作學(xué)習(xí)”的得分低于非“雙一流”高校學(xué)生，且均差異顯著；在性別維度，男生“深入思考”的得分高于女生，且差異顯著，女生“合作學(xué)習(xí)”的得分高于男生，但差異不顯著；在年級維度，“深入思考”因子的得分為“大二＜大一＜大三＜大四”，“合作學(xué)習(xí)”的得分為“大一＜大二＜大三＜大四”，均差異顯著。

2.工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲影響因素的路徑分析

一般來講，在進行中介效應(yīng)檢驗前要檢驗自變量與因變量的直接效應(yīng)是否顯著。經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，課程教學(xué)對工科大學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的直接效應(yīng)存在且顯著（P＜0．001），從而具備了進行中介效應(yīng)檢驗的條件，進而將研究數(shù)據(jù)帶入假設(shè)模型進行中介效應(yīng)檢驗。檢驗發(fā)現(xiàn)，模型擬合的主要指標(biāo)較理想。其中，χ2=4626.832，df=15，χ2/df=308.46，RMSEA=0.1，SRMR=0.037，GFI=0.953，CFI=0.968，IFI=0.968，NFI=0.968，RFI=0.941，TLI=0.941，P＜0.000。根據(jù)結(jié)構(gòu)方程擬合指數(shù)及準(zhǔn)則的標(biāo)準(zhǔn)，由于樣本量N＞1000，不使用卡方準(zhǔn)則。[12]同時，由于本研究樣本量大于20000，并且理論模型合理且成熟，所以，雖然RMSEA=0.1，也認(rèn)為是擬合較為良好的模型。并且，在擬合后的模型中，各路徑的效應(yīng)值均顯著（P＜0.001）。該模型中，課程教學(xué)直接對工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲產(chǎn)生影響，同時也通過學(xué)習(xí)投入對學(xué)習(xí)收獲產(chǎn)生影響。課程教學(xué)對學(xué)習(xí)投入的直接效應(yīng)值為0.95，學(xué)習(xí)投入對學(xué)習(xí)收獲的直接效應(yīng)值為0.71，課程教學(xué)對學(xué)習(xí)收獲的直接效應(yīng)值為0.14，課程教學(xué)對學(xué)習(xí)收獲的間接效應(yīng)值為0.67，直接效應(yīng)與間接效應(yīng)加總后，課程教學(xué)對于學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的總效應(yīng)值為0.81（見表4）。

表4 結(jié)構(gòu)方程模型效應(yīng)表

三、研究結(jié)論與建議

在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲及影響因素各因子的整體狀態(tài)較好；課程教學(xué)對工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲具有重要影響，既包括直接影響，也包括以學(xué)習(xí)投入為中介的間接影響；并且，課程教學(xué)對學(xué)習(xí)收獲的間接效應(yīng)遠(yuǎn)大于直接效應(yīng)，進而提出研究建議。

第一，工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲及影響因素各因子的整體狀態(tài)較好，并且存在院校類型、學(xué)生性別和年級維度的差異。首先，工科大學(xué)生在專業(yè)能力、思維能力、人文情懷、交往合作四個維度的自我評價均較為良好，其中，學(xué)生在人文情懷和交往合作方面的自我獲得感要好于專業(yè)能力和思維能力的收獲情況。學(xué)生學(xué)習(xí)收獲體驗感從大一到大四呈先降后升的“U”形變化趨勢，“雙一流”高校工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲好于非“雙一流”高校的學(xué)生。因此，高校要重視工科學(xué)生思維能力和專業(yè)能力等認(rèn)知能力范疇的提升，特別要注意學(xué)生在大二時獲得感的不足，并采取相應(yīng)措施進行引導(dǎo)。其次，在課程教學(xué)方面，學(xué)生對課堂教學(xué)的體驗感略好于實踐教學(xué)；“雙一流”高校學(xué)生實踐教學(xué)的體驗優(yōu)于非“雙一流”高校，而課堂教學(xué)在院校類型維度不存在顯著差異；當(dāng)前，見習(xí)、考察、觀摩及實習(xí)等各種形式的實踐教學(xué)貫穿于大學(xué)四年，大三和大二的學(xué)生對實踐教學(xué)的體驗感比大一差，這可能與學(xué)生對實踐教學(xué)的認(rèn)識深度及期望有關(guān)。所以，高校要重視實踐教學(xué)的開展，探索與時代需求相適應(yīng)的工科實踐教學(xué)體系。最后，在學(xué)習(xí)投入方面，深入思考高于合作學(xué)習(xí)。同時，深入思考和合作學(xué)習(xí)在院校類型維度差異顯著，“雙一流”院校學(xué)生在深入思考方面的得分較高，在合作學(xué)習(xí)方面得分較低，這可能由于“雙一流”高校學(xué)生的學(xué)習(xí)獨立性更強一些；學(xué)習(xí)投入的因子在各年級具有顯著差異，在深入思考方面，從大一到大四呈先降后升的“U”形變化趨勢，而合作學(xué)習(xí)則從大一到大四呈上升趨勢。所以，高校要注重引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，特別是“雙一流”高校，并且要關(guān)注學(xué)生深入思考的學(xué)習(xí)投入在大二下降的問題。

第二，課程教學(xué)對工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲具有重要影響，包括直接影響和以學(xué)習(xí)投入為中介的間接影響。所以，要注重通過加強課程教學(xué)來提升工科大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲。一方面，高校注重向課堂教學(xué)要質(zhì)量。在課堂教學(xué)過程中，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用及學(xué)生的主體作用。教師積極使用各種在線教學(xué)平臺，善用翻轉(zhuǎn)課堂，課上注重采用案例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)等方法理論聯(lián)系實踐開展教學(xué)活動，課下引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。另一方面，優(yōu)化工科教育的實踐教學(xué)體系。學(xué)校應(yīng)科學(xué)設(shè)計學(xué)生實踐教學(xué)的時間與內(nèi)容，促進學(xué)生知識的消化與應(yīng)用，[13]注重培養(yǎng)學(xué)生在工程設(shè)計、建構(gòu)、實施、反饋各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性、全周期的問題識別能力、問題解決能力和創(chuàng)新思維能力。同時，在實踐教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注能源、環(huán)境、健康等與工程生產(chǎn)和工業(yè)技術(shù)緊密相關(guān)的社會問題，理解現(xiàn)實問題的復(fù)雜性，并引導(dǎo)學(xué)生在實踐教學(xué)中的合作學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的人文情懷和交往合作能力。

第三，以學(xué)生學(xué)習(xí)投入為中介因素，課程教學(xué)對學(xué)習(xí)收獲的間接效應(yīng)遠(yuǎn)大于直接效應(yīng)。故而，高校要注重優(yōu)化制度設(shè)計，提升學(xué)生學(xué)習(xí)投入，包括引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會合作學(xué)習(xí)和提高學(xué)生的深度思考能力。本研究中，合作學(xué)習(xí)因子主要包括“積極參與小組討論”“與同學(xué)討論分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗”等題目。學(xué)校在課內(nèi)外教學(xué)制度設(shè)計過程中要注重讓教師通過布置課后作業(yè)等方式引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)；同時，教務(wù)部門或?qū)W生管理部門要搭建各種平臺，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)常開展學(xué)習(xí)經(jīng)驗的討論和分享。對于深入思考而言，“一個技術(shù)工作者如果不能超越自身之外去思考問題，那就是一個普通的、物質(zhì)的器，也就是一個缺乏自我意識的工匠”[14]。所以，深入思考是卓越工程師的必備素質(zhì)。本研究中，深入思考因子主要包括“學(xué)習(xí)時，我會試圖得出自己的看法”“閱讀時，我會去試圖理解作者的意圖”等題目。教師的課堂教學(xué)以及課外非正式學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)要注重鼓勵學(xué)生大量閱讀經(jīng)典著作，利用各種線上線下學(xué)習(xí)平臺開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的批判質(zhì)疑精神，幫助學(xué)生形成獨立思考的習(xí)慣，進而提升自身學(xué)習(xí)收獲和國家工程教育質(zhì)量。