研究性教学过程的多样性和学生考试成绩评定探索

张 津，汪 崧

(北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083)

一、研究性教学的定义和教学方式

自20世纪末美国博耶报告提出研究性教学的概念以来，世界各国逐渐开始利用现代教学模式让学生积极参与教与学的过程［1－3］。我国开展研究性教学的探索是近几年才开始的。

研究性教学也称为研究型教学，强调以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用;利用情境、合作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。其核心是引导学生自主学习，采用“自学”、“研讨”、“实践”为主的教学模式，具体方式多种多样，如在课程教学过程中采用专题讨论，团队工作展示，小论文，大作业，学生主题发言，案例教学，科研课题研讨，调查研究活动，文献阅读交流，主题班会，课堂练习，学术沙龙活动，展板制作及展示(宣讲)，实践活动，鼓励、指导学生撰写学术论文等，并无固定模式可以套用，根据课程特征和教学内容的不同以及针对不同的学生主体，教师可以灵活应用上述的教学方式［4－5］。

这种教学方式的多样性使学生要花费大量的精力。课外查阅资料、分组讨论、课外实验等，这些活动是课堂理论教学知识理解和掌握的重要组成部分。按照统一的期中和期末考试，是难以将学生对该门课程的掌握程度充分体现出来的。常规的集中2小时的课堂考试更多的是对知识的记忆和考前的复习的体现，这种考试无论是开卷还是闭卷均要求老师出题之后要有参考答案和评分标准。对于研究性教学而言，如果还采用传统的考试即使采用开卷形式，也会阻碍学生的创新思维和发散思维能力的提高［6－7］。因此，有必要根据研究性课程的特点，探索新的考试模式和成绩评定方法。清华大学为了推进由传统教学模式向研究型教学模式的转变，进一步规范了课程教学的要求，确定了规范课程的六要素:讲授、讨论、作业、实践、考核、教材［2］。我们在专业必修课“材料化学失效与控制”的教学中，对考试方式进行了改革。

二、材料化学失效与控制课实施研究性教学的主要形式

材料化学失效与控制是一门专业必修课，主要涉及金属的高温氧化与防护、金属的电化学腐蚀与防护，以及非金属材料的腐蚀及耐蚀材料三大内容，不仅有理论课教学，还有三分之一的课时是实验课教学，主要培养学生以下几方面的能力:

(1)辩证认识问题的能力。即对腐蚀的含义、腐蚀机理有深入的理解，能够防止或延缓腐蚀的进展，同时还能辩证地利用腐蚀的特性作为材料加工的一种模式或有意地他用。

(2)相互合作和理论联系实际的能力。即能在实验课中应用理论课程学习的原理，有较强的动手能力，能运用实验方法评价不同材料的腐蚀速率和采取措施来延缓腐蚀，能通过小组讨论和分组实验将问题由难变简、分工合作，并在有限的时间里完成研究任务。

(3)发散思维和创新能力。即通过头脑风暴，针对某一腐蚀问题，想出尽可能多的解决办法，并根据实际情况，找出成本低并切实可行的具体措施。

为此，本课程在教学环节中采取了辩论赛、展板制作及宣讲、自主性设计实验、综合实验、课堂随机小测试、小论文、大作业等方式。以下重点介绍一下辩论赛和自主性设计实验的具体做法。

课程第一篇章是金属的高温腐蚀与控制，在讲解该章之前就告知学生本篇结束后要写一个小论文。全班分成正方和反方就高温腐蚀的利与弊进行辩论，让学生在听课之前就有针对性地去准备相应的资料。要求学生必须对高温腐蚀的内涵有非常深刻的理解，能对腐蚀热力学和动力学在实际腐蚀过程中的应用有比较清晰的认识。让学生通过各种案例去辩证地看待高温腐蚀的利与弊，使其在思考问题、解决问题时，不固执、不呆板，善于变换思维角度。引导学生认识到任何一种事物都有两面性，关键是具体情况要具体分析。该篇章结束后，每位学生就高温腐蚀所涉及的任何一个小节内容或一个案例，自拟题目写一篇小论文，完全按照毕业设计要求的论文格式进行排版。课堂上，正方和反方各派4名同学上台就高温腐蚀的利与弊进行辩论，其余同学在自由提问阶段参与辩论环节。这不仅使学生养成了查阅资料的习惯，提高了撰写论文的能力，还锻炼了相互配合协作的能力，以及综合分析和随机应变的能力。每次辩论结束之后大家都意犹未尽，继续在课下讨论。这种方式已经实行了5年，极大地提高了学生主动学习的积极性。

课程第二篇章金属的电化学腐蚀与防护是该门课的核心，材料的电化学腐蚀占所有腐蚀的90%左右。实验课是综合型的，涉及不锈钢的晶间腐蚀，学生要用不锈钢进行敏化处理，还要进行电极极化曲线的测试。这些实验材料、实验设备和相关的辅助溶剂等都由实验老师准备，学生在此环节的锻炼主要是熟悉这些第一次接触的实验装置和提高动手能力。我们设计了一个开放性的完全由学生自拟题目、自行完成(在老师的引导下)的研究小项目，对其自主学习和创新能力进行培养。这有些类似于大学生科技创新项目，但又有所不同。在完成小项目时，要求每一名学生一定要结合该门课程的内容和尽量利用实验老师提供的仪器装置，仿照老师在课堂上以案例讲解的解决某一腐蚀问题的方法，根据日常生活中遇到的或其感兴趣的腐蚀小问题先形成一个开题报告;老师针对开题报告的内容和可行性进行修改，引导开题报告具有一定可行性的同学完善实验方案，并组织开题报告不可行的同学参与进去形成研究小组，重新对实验方案进行补充完善，增加分工合作内容，落实实验材料、时间进度和实验装置等;老师对修改完善后的报告再给予指导正式立项。然后，学生在课余时间自行找寻或购买材料、联系实验仪器等。这期间学生会遇到许多意想不到的难题，需要同学间的互相鼓励和出谋划策，以及寻求老师的帮助指导才能解决。通过这种完全自主性设计实验，学生特别是具有一定创新能力的学生得到了极大的锻炼。比如，有一位学生，偶然从烟蒂具有一定的碱性中得到启发，自拟了“烟蒂提取物对镁合金腐蚀抑制作用”的题目，通过烟蒂提取物浓度对镁合金腐蚀速度的影响，建立了不同烟蒂量对镁合金腐蚀机理的模型。该论文获得了优秀论文奖。课程结束后，该生还利用课余时间继续从事该项目的研究。

三、考试方式制定

考试具有从教与学两方面来检查教学质量和教学效果的职能:一是检测学生的学习成绩，评价学生知识水平与能力状况;二是检测教与学的综合效果，发现教学中的问题，并为改进教学提供必要的依据［8］。该门课在未进行考试改革前也一直分为A卷、B卷出题考试，平时成绩可以折算一部分，考试成绩占60%以上。根据抽查结果，发现平时思想活跃、善于提问和回答问题的同学考试结果都不尽如人意。特别是近年来教学方式已多样化，如上述的辩论赛环节、自主实验环节等，若仅看考卷，是完全无法评估学生对课程的掌握程度的，更不用说对学生创新思维的肯定了。因此，我们尝试制定了以下的成绩评定方法:

总体成绩按以下比重计分，综合实验报告成绩30%，论文 30%，小测验10%，海报10%，PPT和演讲10%，自主性实验及动手能力5%，作业及考勤10%。

综合实验报告是学生根据实验课时安排的规定实验后撰写的报告，该报告有统一的要求，所有同学的实验内容完全相同，实验老师根据实验过程中学生动手能力的表现、实验数据的分析和图表的处理、报告的格式等几方面进行评分。因综合实验仅仅检验了该门课程内容的极小部分，因此实验报告的成绩占该门课程的总成绩的30%。

论文部分要求做到题目开放，内容紧扣课程内容。老师从自己的科研项目中提炼出几个与课程内容相关的小问题，要求学生选择其一，让学生通过查阅资料和课堂教授的知识，提出解决问题的思路和技术路线，拟定实验方案，分析其可行性，预测其结果，写出类似于开题报告一样的小论文;也可以让学生将自主实验所做的工作写成小论文;还可以让学生自拟题目，并尝试运用所学的基础知识解决书本之外的问题，从而激发学生的求知欲和创新精神。这种形式不仅可以培养学生自主学习和综合解决问题的能力，还可以避免互相抄袭。这样的论文涉及两种以上腐蚀类型或控制方法，所以设定其占总成绩的30%。

为了有助于学生对一些基本概念的掌握和提高其灵活应用的能力，教学过程中随机设计了一些诸如判断、填空等题型的小测验，这种测验每次不超过10分钟。将每次的小测验总分相加，最后按10%计入总成绩。

自主性实验是该门课研究性教学的一种改革，有些同学虽然有好的想法，但由于实验条件和时间的限制，所设计的实验难以在该门课的进行过程中完成，因此也不得不加入到某一小组中，其主观能动性相较于小组长就弱一些，另外有些组员同学并没有完全融入到小组的实践中，所以这部分成绩的判定主要通过开题报告而定，主要是鼓励创新。

制作海报的目的是考察学生总结归纳能力，在短短的一页将论文的主要内容展现出来，并通过3～5分钟时间将其论述清楚。

PPT和演讲部分主要考察学生的表达能力和应变能力。

作业及考勤部分主要考察学生参与课程学习的过程。

上述考试制度实施一年后，为了促使学生进一步做到理论联系实际，提高学生的创新能力，又进行了以下的更新:实验报告成绩占25%，自主性实验及动手能力占10%，论文35%(其中论文的合理性、创新性占25%，论文格式占10%)，平时成绩(包括作业、课堂表现和考勤等)10%，PPT海报和演讲5%。对于自主实验的负责人、辩论赛的参赛人给予1～5分加分，总加分不超过5分。

这样的变化增加了实践能力的比重，对于具有创新表现的同学给予了更多的鼓励，使得考核结果更趋合理。

四、成绩评定方式和公正性

上述考试方式的改革避免了考卷答案的标准化问题，但同时也带来教师的主观性可能会对学生最终成绩的判定造成偏差的问题，老师对有些不善于表达或内向的同学的成绩判定可能会偏低，而对于有些外向的同学或善于与老师交流的同学可能会增加其印象分;此外，还有在小组讨论学习或实验中，老师难以对每一位同学的真实能力体现给予恰当的评价。因此，该门课除了有10%的客观小测验评定外还采取了学生参与成绩评定的环节，学生按其参与了的教学环节，包括PPT海报和演讲、课堂提问、实验动手能力和互相合作等对每一位同学进行打分(包括自己);理论课老师就论文、平时成绩(包括作业、课堂表现和考勤等)、PPT海报和演讲以及实验报告进行打分;实验课老师针对PPT海报、演讲以及实验报告和动手能力等打分;助教参与所有过程的成绩评定，对每一部分成绩进行加权平均，再按其比例汇总得到学生的最终成绩。

这样的成绩评定方式保证了对每一位同学的成绩认定的客观性，可以最大程度地鼓励学生创新。实施两年来，学生的成绩相对集中在良好及以上，真正具有一定创新能力和实践动手能力的同学均获得优秀。

［1］ 刘伟忠.研究性教学中的难点与实施重点［J］.中国高等教育，2006(24):36 －37，42.

［2］ 赵洪.研究性教学与大学教学方法改革［J］.高等教育研究，2006(2):71－75.

［3］ 伍红林.从《博耶报告三年回顾》看美国研究型大学本科生研究性教学［J］.高等工程教育研究，2005(1).

［4］ 李同升.基于能力和素质的考试改革探讨［J］.高等理科教育，2005(6):52 －54.

［5］ 王永生.工程案例教学:让科研走进本科生课堂［J］.高等工程教育研究，2005(3):94－96.

［6］ 刘洁，冯婉玲，唐德玲.研究型大学课程考试改革的实践与思考［J］.高等工程教育研究，2004(4):30－33.

［7］ 徐松芝.浅谈如何建立专业课程学生学习评价体系［J］.石油教育，2010(4):60 －62.

［8］ 申永胜，汤晓瑛，姚华，等.课程考试改革与创新能力培养［J］.高等工程教育研究，1999(3):27－31.