形成性评价在电气专业课中的研究与实践

陈立征 曹立霞 郑学汉 张 健 刘园园

(1. 山东建筑大学 信息与电气工程学院, 济南 250101)(2. 山东建筑大学 热能学院, 济南 250101)(3. 山东建筑大学 市政与环境工程学院, 济南 250101)

工程认证倡导以学生为中心、以产出为导向进行教学、能力培养、达成评价的体系设计[1]。形成性评价自1967 年由斯克瑞文(Scriven)首次提出并应用于课程评价[2]。它在学生的课程学习环节以及整个学业培养环节贯穿始终，以其及时反馈、改进的先进性，成为保障目标达成的有效手段[3]。

电气专业类课程涉及学科知识的相关性、理论与实践的相关性、复杂工程问题求解的多学科相关性[4]。在教学过程中如何保障学生的学习效果与目标达成，向来是该类课程亟需解决的关键问题。

传统的出勤加期末考试制度在学习效果的保障上有待改进。基于形成性评价机制，首先分析了教学现状，并针对传统教学模式的不足开展了教学机制的设计，实现教学目标的制定、评价方式的选择以及目标达成保障的措施等。最后通过“电力系统继电保护”课程的应用证明了其有效性。

在传统教学模式中，课程学习基本都是通过“教课-作业-考试”的方式完成对学生的学习能力与学习效果的评定。这种方式以教师为中心，实施“填鸭式”教学，忽视学生学习过程中的效果反馈，通过对学生到课出勤率、作业完成情况、期末成绩等，量化评估学生。很显然，这一方式与工程教育认证理念违背，且不利于对学生的学习能力培养；
同时，以最终成绩为导向的评价方式有可能引导学生通过各种非常规手段获取成绩，不符合立德树人理念的贯彻。

基于上述工程认证的目标与预期，制定基于形成性评价的教学模式，对比两类模式如表1。

表1 不同教学模式对比

基于工程认证理念，以培养目标与毕业要求为导向，提出相应的课程目标以及过程目标，并完善教学机制，在过程中落实各类措施，保障目标达成。具体机制如图1所示。

图1 过程评价方式制定方案

上述机制的各实现流程如图2所示，包括教学目标制定，评价方式选择，目标达成措施以及过程记录材料等。

图2 形成性评价机制及流程

2.1 教学目标的制定

教学目标包括课程目标以及过程目标。对学生的培养应结合学校与专业定位，在相应责任人制定的培养目标以及毕业要求指导下，由相应授课教师结合授课科目，制定相关课程目标以及以章节为划分的过程目标。目标的制定有两方面依据：一是目标应为在授课教师理解下，相应授课内容对应的能力培养，并与毕业要求相符。二是目标应具体可评价，学生能够明确自己的学习目标并实现达成度评价。各环节及主体如表2所示。

表2 教学目标制定各环节及主体

2.2 评价方式的选择

在各环节负责人制定出相应的课程目标以及教学过程目标后，由授课教师进行评价方式的制定。评价方式主要包括两类，一是对目标达成情况的评价，主要是教师对于学生各项能力完成度的考核方式的选择；
二是对于达成效果的评价，主要是通过调查问卷等方式，由教师、学生等对各类评价方式效果进行评价。

学生的能力培养目标以图1中的四类为例，由授课教师根据制定的过程目标，确定各培养过程对应的能力目标，包括原理及基础知识掌握情况、提出及解决问题能力、创新及设计方案能力以及团队协作、职业能力培养等。

然后根据不同能力特点，确定过程评价方式，比如原理与基础知识的掌握，可以通过课堂提问、课堂测试以及课下作业等方式开展。

对于过程评价方式选取的合理性，以及能力达成的有效性，再选取合适的达成评价方式，主要是基于问卷调查的结果统计进行评估，包括学生自评、学生互评、学生评教以及教师评学等。

2.3 目标达成改进措施

根据上述目标达成评价情况，实现教师评教、学生评学，分别从教师与学生层面采取措施，从而促进过程目标的达成。在教师方面，对过程目标达成度低的内容，采用案例式教学、混合式教学等手段，激发学生兴趣、促进内容理解，有针对性地调整自己的授课重点。在学生层面，尤其是过程目标达成度较低的学生，可以采用师生座谈深入了解学生的学习过程难点；
同时对于学困学生，采用学生之间结队帮扶的方式，促进其过程目标的达成。

2.4 过程形成记录材料

在上述形成性评价教学过程中，形成《个人形成性评价档案》《课程目标达成情况表》《形成性评价年度持续改进报告》。《个人形成性评价档案》能够对课程目标下设过程目标的达成方式以及达成度进行记录，从而分析学生在课程学习中的动态过程。《课程目标达成情况表》通过期末考试等手段，对学生的课程目标达成情况进行记录与评价。《形成性评价年度持续改进报告》对形成性评价机制进行评价，通过年度改进效果比较，评价机制的合理性与改进措施。

电气专业类课程通常基于相关研究领域需求，要求学生掌握基础知识，并强调对知识的应用与能力的培养。因此，在课程目标与过程目标设计时授课与评价方式灵活性、应用性强。以“电力系统继电保护”课程为例说明具体流程。

(1)首先由授课教师根据专业负责人确定的毕业要求(设计/开发解决方案、研究、沟通、终身学习能力)以及本课程的授课内容，制订课程培养目标，以及各章节对应的过程目标。以其中第2章节为例说明，课程目标对应情况如表3。

表3 章节内容与教学内容及课程目标对应关系

(2)根据上述课程目标中的能力培养要求，选择合适的评价方式。上述章节的课程目标达成主要包括对基本知识的掌握、实验过程中发现与解决问题能力的培养，以及自觉学习与提出问题的能力。因此，选择课堂提问、课下作业以及实验小组答辩等方式对能力进行考核，并补充问卷调查形式的学生评教与自评作为对教学效果的评价。对应关系如表4。

表4 课程目标与评价方式对应关系

基于上述评价方式，对于第2章课下作业的形成性评价记录如图3所示。以五分制为标准，教师对学生表现进行评价；
并通过调查问卷方式，让学生对该章对应的过程能力目标达成度进行自评。

图3 课下作业教师评学与学生自评统计图

通过图3可以得到以下结论：

(1)教师根据学生作业完成情况给出的评价基本与学生自己的评价吻合；

(2)教师评价的对象是学生的作业，学生自评对象更为全面，包括自己的各方面表现。学生自评略低于教师评价，因此考虑学生在作业完成时，可能存在一知半解或者借鉴他人的情况。教师对学生能力的掌握程度需要调整预期，不能仅根据作业完成情况评判。

该章内容还要求学生对所学知识能够在实验中应用实践，包括继电器的特性以及电流三段式的电路设计，因此安排相应的实验环节，分组完成，并分别由教师对学生的实验进行评价以及学生互评。得到图4所示结果。

图4 分组实验教师评学与学生互评统计图

通过图4可以得到以下结论：

(1)教师根据学生实验完成情况给出的评价与学生互评结果有所差异；

(2)对于实验环节，教师评价对象四人一组的整体情况，评价大部分处于4分，即能顺利完成实验，无法准确了解小组内部具体差异。而学生互评能够更准确地反映学生的能力达成情况，反映在图4，即学生互评更有层次，各分值分段更均衡。

通过上述形成性评价，得到学生课程目标达成度情况，并结合学生调查问卷自我评价达成度，生成学生个人形成性评价档案。在实际授课中，得到以下结论：

(1)教师评价与学生评价，尤其是学生互评各有侧重，两者结合进行评价更为合理；

(2)对于基础知识的达成度较高，对于能力的应用方面，基本能够达成，但是学生个体存在明显差异，个别学生目标达成度不高。

以上反馈录入学生形成性评价档案，并由教师实时调整授课重点，并对学生采取个体差异性解决方案，包括以下措施：

(1)针对实验过程中反应出来的学生实践能力达成度不高的情况，增加实践机会，教学中结合更多案例，向学生强调实践能力在课程中的重要性。

(2)针对个别学生达成度较低情况，开展多维度帮扶措施。包括教师与学生座谈，了解学生学习困难原因；
由达成度较高的学生与学习困难的学生结队帮扶。

(3)对每一章节均采用上述流程进行授课-评价-改进，并在过程中形成《个人形成性评价档案》。

(4)课程结束时，对学生总体达成情况以及该形成性评价机制进行评价，形成《课程目标达成情况表》。

(5)授课结束，形成《形成性评价年度持续改进报告》，通过与往年的学生目标达成情况进行对比分析，提出下一步持续改进方案。

相较于传统的教学方式，工程认证的形成性评价驱动下的教学机制具有明显的优势，通过“电力系统继电系统”课程的实践，达到了以下效果：明确了过程目标，在授课过程中更看重过程能力的培养，而不是单向的知识灌输；
多维度考核方式更合理，引导学生更看重对学习过程与能力培养的学习，取代了最终成绩的一锤定音。

该机制在实施中也出现了相应的问题与矛盾。对学生目标达成的实现建立在反馈与改进的基础上，因此在授课过程中需要预留改进的课时安排，但大部分课程课时较为紧张，无法满足课程改进的需求。当前提倡的线上线下混合式教学是解决该问题的一种方案，可以将改进的内容，或者部分较基础内容在线上完成，并有助于学习档案的完善。因此，在下一步教学中开展混合式教学与形成性评价的相关探索。

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