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摘要:機械設計綜合實驗是綜合了機械設計類課程的獨立實驗課程,通過本實驗可以使學生了解構成系統的組成要素及其在各類系統中的功用及性能,本文探討了該實驗的成績評價方法,提出了課內評價與線上題庫結合的評價方式,激發了學生創造性和實驗主動性;通過線上學習通APP平臺的支持,使學生快速了解實驗的目的,并能馬上進入實驗的角色,格式化的報告形式也為成績的量化評定提供標準,能大大減少教師評分的主觀成分;報告的電子化也為報告的保管和查閱提供了方便。
關鍵詞:實踐教學;評分標準;綜合實驗
機械設計綜合實驗是一門包含了零部件選用、裝配、公差配合、效率測定及測量等過程的獨立實驗課程。學生是實驗的主體,在其學習和實踐操作過程中,如何客觀的、公平的和科學的評價一個學生的學習情況,并能對實驗指導老師指導的實驗效果進行有效的反饋,從而為提高以后的教學平提供參考,是一個不可回避的問題。完善的課程考查體系,可以提高學生的主觀能動性,促進學生自主獨立地解決實驗中遇到問題;在成績打分上,也能有更好的區分度來評價學生的學習狀況。所以,機械設計綜合實驗需要一套有效的實驗成績評定體系來配套。
1機械設計綜合實驗的實驗組成
機械設計綜合實驗包括組合傳動系統方案設計、組裝、電氣系統聯接,系統參數測定,帶傳動效率及滑動率測定,軸系組裝,減速器結構分析及參數測量,結構正誤對比分析幾個實驗,共16學時。這些實驗首先需要學生進行預習,以便對實驗的內容、操作及安全等問題有在概的了解。這些實驗大部分都有格式化的實驗報告,有的實驗數據不需要進行處理,只需要采集,如減速器的測量參數,正誤對比等,而有的則需要進行處理分析,如效率、滑動率等。還有一部分實驗是無法記錄的,如傳動系統的組裝、減速器結構及拆裝過程,而其效果主要是教師對學生實驗過程的觀察。
2評價體系改進前存在的問題
按照舊的評價方式,教師主要通過對實驗預習的文字材料、實驗報告的數據記錄和處理情況來對學生的實驗效果進行評判。例如教師檢查預習情況時,主要是看學生的實驗報告中的實驗目的和實驗原理是否填寫,由于預習的部分是要求學生通過文字描述來對實驗進行熟悉,這個過程枯燥無味、在無實物對比的情況下,只能憑想象來進行模擬,效果不好,學生只是對實驗指導書中的內容進行簡單的復制,往往一抄了事,預習效果大打折扣。實際上也達不到預想的預習效果。操作過程的評分主要是通過觀察學生在實驗時的表現以及最終的操作完成度,而具體的無紙質記錄的實驗操作過程的評分則因為場地及人數分組的限制,學生對實驗內容的接受程度無法進行精準的量化。對于同一小組的成員來說,有的積極主動,有的卻索然無味,興致全無,如果這時教師未檢查到位,最終就會出現實驗完成后,有的學生根本沒有動手的現象。實驗報告的數據處理也存在由于分組問題,產生抄襲現象,由于器材及場地的限制,每個實驗都需要編組進行,這就會產生采集數據及數據的處理千篇一律的報告,存在抄襲的現象,造成評分時無法拉開檔次,出現偷懶抄襲者獲得高分,而打擊了真正認真做實驗同學的積極性和主動性。由于存在這些弊端,所以需要對實驗的預習、方案設計及操作、實驗報告的撰寫及考核過程進行量化,最大程度的激發學生的主動學習的熱情,促使其主動思考并解決實驗中出現問題,使學生的實驗學習能夠達到實驗教學大綱要求的標準。
3新評價體系的構建
一個實驗是否成功取決于學生是否能夠真正達成教學大綱的要求,是否真正學習到了實驗所要求的內容。為了達到這個目的,我們對本實驗的三個重要階段的評價方式,都重新進行了構建,這三個階段分別是實驗預習、實驗操作以及實驗數據整理歸納。
3.1實驗的預習是學生對實驗的準備過程
這個程要求學生閱讀指導書,溫習教材中相關的理論知識,明確實驗目的,了解實驗原理及實驗設備,準備實驗材料。在這個過程中,我們借助了學習通APP這個教學平臺,在其依托下,不斷豐富線上資源,目前已有的資料包括:視頻、圖片,PPT、講義等來輔助學生了解實驗,可以讓學生利用零碎的時間,通過手機進行預習,使學生能快速進入角色,并在實驗報告中填寫實驗目的及實驗原理。為了方便教師考查,我們設計了實驗預習題庫,每名學生上課簽到后由手機中的學習通APP隨機抽取10道測試題作答,來考查預習效果,從而量化了該項的評分,此項評分在整個評價體系中占10%。
3.2實驗的方案設計及操作
該環節為教材中相應理論部分的實踐認知和驗證過程,并培養學生科學的實驗態度、實事求是和協作精神。實驗開始前,需要對學生進行安全教育,要求學生遵守實驗室安全規章和注意事項,不得在任何情況下做出危險嘗試及不當操作,以免發生危險,否則給予警告及扣分處理,計入總成績。根據每個實驗的不同,我們對每個實驗都進行了分組,每組2-3人不等,分工合作,共同完成實驗。實驗過程中,對實驗過程中出現的疑議可以共同探討,鼓勵學生向教師提出實驗相關的問題,并增加提出問題學生的分值。教師根據實驗要求對比實驗的方案設計、操作過程、數據的采集、系統運行狀況等目標對每個小組進行評分。實驗進行順利、完成度高和采集數據合理的小組,每個小組的成員得分也高。反之,如果機構組裝與要求不符,存在采集數據遺漏、錯誤,測量工具使用不正確等問題,得分就偏低。對于每個實驗小組的丟分問題,由小組成員共同探討考查是哪個學生負責的環節出現了問題,并對其進行相應的減分。通過這種實驗的管理措施,不但每個學生都會主動思考并積極地完成自己的任務,也會協助其它同學完成任務,同時能及時發現存在的問題,共同探討解決,很好地培養了學生的協作能力。該環節中的實驗方案設計占總評分的20%,實驗操作過程在整個評價體系中占30%。
3.3實驗數據的整理和歸納
主要是考查學生提交的數據采集及對數據使用情況,通過檢查數據及結論,老師可以考察學生處理、分析實驗數據的能力,表達和總結結論的能力,從而得到實驗中學生存在的問題以及相關理論知識的薄弱點,并反饋給理論課教師。學生在該階段除了要提交實驗報告,還要通過學習通APP完成一個小測驗,每個學生的試題由題庫中隨機抽取,主要內容為實驗過程中所涉及到的實驗注意事項,安全問題,實驗設備的認識及操作過程,機械機構及零部件的知識,測量方法及工具使用等。由于試題是隨機抽取的,所以通過這個測試,可以避免因抄襲問題造成的學生對實驗熱情不高,抵觸情緒以及成績評分區分度不大的問題。此項在評定體系中占總評分的30%,其中報告15%,小測試15%。
3.4實驗總結
學生完成實驗后,需要對實驗進行總結,回顧整個實驗過程中的是非得失,培養學生的歸納總結能力。該環節主要是學生對本實驗的總體印象,解決了哪些問題,對實驗設備、實驗環境及知道教師的意見及建議,對發現的問題提出新想法新思路等,該部分占總分的10%。
4實驗報告
以往的實驗報告中,幾個實驗的內容是相對獨立的,使用通用報告冊時,無論是學生撰寫報告還是老師評分都會帶來一定的困擾,因此需要設計一個合理的格式的實驗報告,將數據采集,整理分析等項目合并,方便學生和教師的使用。設計實驗報告格式如表1所示。圖1機械設計綜合實驗評價體系預習及測驗方案設計操作過程報告撰寫線上測驗實驗總結格式化的實驗報告,將幾個實驗有機的組合在了一起,并列出了需要數據采集的條目,學生能夠在實驗過程中能更專注于實驗過程,而不是將時間浪費在畫表,寫字等過程中。同時我們還通過學習通APP,實現了實驗報告的電子化,無論是報告的下發,數據的采集和處理,以及評分過程,都可以通過學校提供互聯網來實現,在保證通信安全的前提下,大大方便了使用過程,后期還可以通過打印方式來保留紙質版作為檔案留存。
5評分標準改進效果
新的評分體系的在實施過程中,取得了良好的效果。減少了教師在評分過程中的主觀因素,使評價過程更趨于標準化、客觀化,更具科學性,降低了工作強度和評分的偏差。相比以往,在實驗過程中,學生能夠更加積極主動地去分析問題和動手操作。評分體系改進后提高了實驗成績區分度,表2表3為評分體系改進前的成績情況及成績分布,沒有成績落在60-69分的分數段內,獲得滿分的學生只有十幾人,學生的成績主要集中于80-89分的分數段內,說明抄襲及同質化現象比較嚴重,從成績上無法對學生的真實的學習情況進行評估。成績的區分度不大。表4表5為評分體系改進后的成績情況及成績分布。從表4表5中我們可以看出,各個分數段都有成績分布,60-69分數段內,也有成績分布,滿分的同學將近50人,大部分學生的成績分布于80以上,實驗成績程正態分布,反應了學生的真實實驗情況,較好地完成了教學目標。同時我們發現,成績相對于評分標準改進前整體有較大的提升,說明學生的實驗效果有所提高,學習和實驗的態度進一步端正。因此,實驗評價體系的改進,打破了傳統的“教與學”的模式,線上線下的多元化教學更加符合學生的認知規律和身心發展,使學生實驗教學更貼近教學大綱要求的目標,這說明該評分標準的改進是有效的。
作者:孟強 林琳 單位:沈陽工業大學機械工程學院