李晨霞，沈?yàn)槊?，沈常宇，?娟，張 艷，馮桂蘭，金尚忠

(中國計(jì)量大學(xué) 光學(xué)與電子科技學(xué)院，浙江 杭州 310018)

學(xué)風(fēng)建設(shè)是高校永恒的主題，但是上課不聽、作業(yè)抄襲是普遍現(xiàn)象.守住教學(xué)質(zhì)量底線、避免課程考核“放水”已是當(dāng)務(wù)之急.為應(yīng)對上述現(xiàn)象，教育部印發(fā)《關(guān)于狠抓新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會議精神落實(shí)的通知》，要求全面整頓本科教育教學(xué)秩序，嚴(yán)格過程管理，增加課程難度、拓展課程深度，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量，嚴(yán)把畢業(yè)出口關(guān)，堅(jiān)決取消“清考”制度[1].面對要求的提高，專業(yè)課教學(xué)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)和教學(xué)管理存在以下問題：

1) 當(dāng)前部分高校學(xué)風(fēng)不佳，面對智能手機(jī)花樣不斷翻新的娛樂趣事，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的種種措施都難以奏效；

2) 生評教、滿意度等指標(biāo)影響教師對學(xué)生嚴(yán)格要求，在人情、“維穩(wěn)”等壓力下，把關(guān)不嚴(yán)的方式及現(xiàn)象很多，難以守住教學(xué)質(zhì)量的底線；

3) 上同一門專業(yè)課的教師較少，較難做到嚴(yán)格保密，傳統(tǒng)的教考分離難以實(shí)施，須發(fā)展新的教考分離方法；

4) 學(xué)生學(xué)習(xí)過程監(jiān)控困難，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)未達(dá)標(biāo)學(xué)生的需要并給予有步驟的矯正，難以對已經(jīng)達(dá)標(biāo)的學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化和鼓勵(lì)，不利于幫助學(xué)生提升能力，激發(fā)學(xué)習(xí)動力.

各高校要全面梳理各門課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰“水課”、打造“金課”，合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，要切實(shí)加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程考核，加大過程考核成績在課程總成績中的比重，嚴(yán)格考試紀(jì)律[2].針對上述要求，依托中國計(jì)量大學(xué)光學(xué)與電子科技學(xué)院光學(xué)原理課程，進(jìn)行底線管理實(shí)踐教學(xué)探索和改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐動手能力強(qiáng)、具有科技創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐技能的科技創(chuàng)新型人才，更好地服務(wù)科技強(qiáng)國和教育強(qiáng)國建設(shè).

1 底線管理教學(xué)探索與改革思路

光學(xué)原理課程是中國計(jì)量大學(xué)國家一流專業(yè)“光電信息科學(xué)與工程”和浙江省一流專業(yè)“電子科學(xué)與技術(shù)”的學(xué)科基礎(chǔ)課，是后續(xù)學(xué)習(xí)光電信息理論、光電檢測和從事光學(xué)研究的核心基礎(chǔ)課.2000年成為校重點(diǎn)課程，2004年成為校精品課程，2005年列為省精品建設(shè)課程，2009年獲批省光學(xué)原理教學(xué)團(tuán)隊(duì)，2018年成為校課程思政重點(diǎn)課程，2019年評為省級一流本科課程.我們在光學(xué)原理課程中進(jìn)行了底線管理教學(xué)探索與改革，其改革思路為：

1) 將課程教學(xué)的基本要求單獨(dú)考核，成績只分及格和不及格兩檔，稱為及格考試，在期末考試之前安排及格考試.及格考試是課程教學(xué)的最低標(biāo)準(zhǔn)，人人都要通過，是課程教學(xué)最核心部分，是工程論證的初衷.

2) 針對及格考試，將課程基礎(chǔ)核心知識點(diǎn)編制基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)，學(xué)生通過基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)，能及時(shí)解決課程學(xué)習(xí)中的基礎(chǔ)性問題，充分了解通過課程考核的基本方法和努力方向.

3) 通過事例文檔，微課錄像等方式指導(dǎo)學(xué)生完成大型作業(yè)解決復(fù)雜問題，完成提升能力訓(xùn)練；

4) 建立一套有效的以學(xué)為主的學(xué)生自我評價(jià)與以教為主的教師評價(jià)結(jié)合形成性評價(jià)體系，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、準(zhǔn)確評價(jià)教學(xué)效果提高教學(xué)質(zhì)量.

2 底線管理教學(xué)改革措施

2.1 及格考試改革及教學(xué)試驗(yàn)

按成果導(dǎo)向教育(OBE)理念[3]，學(xué)生某一次不成功的學(xué)習(xí)，只作為改進(jìn)教學(xué)的依據(jù)，不影響其最終成果的評價(jià).OBE 強(qiáng)調(diào)學(xué)生從學(xué)習(xí)的一開始就有明確目標(biāo)和預(yù)期表現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)達(dá)成性評價(jià)而不是比較性評價(jià)，不必在學(xué)生之間區(qū)別出優(yōu)、良、中、差等不同等級.

根據(jù)這個(gè)理念，我們提出了及格考試改革并進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn).每門課程都有基本要求，學(xué)生只有達(dá)到基本要求才能獲得及格以上的成績.如果基本要求非常明確并有一套規(guī)范程序判斷學(xué)生是否達(dá)到了基本要求，則就具備了及格考試的條件.及格考試是課程教學(xué)的最低標(biāo)準(zhǔn)，人人都要通過；將課程教學(xué)的基本要求單獨(dú)考核，成績只分及格和不及格兩檔.及格考試難度需要固定，評分簡單.及格考試改革示意圖如圖1所示，學(xué)生只有通過及格考試，才有資格參加期末考試，獲得及格以上的成績.如果學(xué)生未通過及格考試則可以申請?jiān)俅芜M(jìn)行及格考試，否則課程直接為不及格.實(shí)行底線管理的課程每學(xué)期至少安排一次及格考試，開課學(xué)期可放在期末考試之前，未開課學(xué)期可放在開學(xué)初.取消課程補(bǔ)考(目前補(bǔ)考成績只記及格與不及格，完全可用及格考試代替)，修讀過本課程的同學(xué)可多次申請及格考試，直到通過為止，這是課程教學(xué)最核心部分，須化力氣做好.

圖1 及格考試改革

及格考試改革真正具有可操作性，需要做許多事情，特別是在課程建設(shè)方面與以往大不相同.

1) 需要將課程基本要求落實(shí)到編寫作業(yè)題與考試題的各類問題解決之中，打好量化評價(jià)的基礎(chǔ)[4].

2) 針對每一類問題編寫試題，形成數(shù)目龐大的試題庫，并且能對學(xué)生開放.這里強(qiáng)調(diào)試題庫對學(xué)生開放，以便學(xué)生可以邊訓(xùn)練邊測試，了解自己相對課程基本要求的差距，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動力與緊迫感.試題庫開放的前題是試題量非常大，完全靠手工編寫困難很大，需要結(jié)合工科理論的特點(diǎn)，通過編寫計(jì)算機(jī)程序輔助完成.

3) 試題庫用于正式考試前還需進(jìn)行教學(xué)試驗(yàn).例如，每次及格考試的難度應(yīng)大致相同，則由試題庫抽題組成一份完整的試卷時(shí)，需要知道每道題的難度系數(shù)，以保證卷子的平均難度系數(shù)在合適的范圍內(nèi).雖然根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)教師可大致確定各道題的難度系數(shù)，但仍需在教學(xué)實(shí)踐中適當(dāng)修正.另外，及格考試如何做好教考分離、用時(shí)多長、如何評分等等，都需要有試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題并加以解決.

2.2 基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)改革

為了避免出現(xiàn)大面積不及格的情況，需要對學(xué)生學(xué)習(xí)情況及時(shí)跟蹤與評估.目前手寫作業(yè)是作業(yè)的主要形式，批改及反饋的周期較長(從布置作業(yè)到上交、批改返還至少2～3周)；作業(yè)抄襲現(xiàn)象又很嚴(yán)重，面對大量學(xué)生教師很難判斷誰抄誰，難以正確評分.如果能夠開發(fā)出基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)，可按一定要求產(chǎn)生作業(yè)題，記錄學(xué)生做題情況，自動批分，學(xué)生提出請求時(shí)可給予輔導(dǎo)或提示，則大大方便了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，同時(shí)記錄的文檔可隨時(shí)上傳給教師，教師可以同步掌握學(xué)生的練習(xí)情況.基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)產(chǎn)生的作業(yè)題與及格考試試題庫中的試題是關(guān)聯(lián)的，學(xué)生可以從練習(xí)得分情況判斷自己離及格有多遠(yuǎn).

圖2 基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)

數(shù)學(xué)化及定量計(jì)算是工科理論的特征，將教學(xué)內(nèi)容整理成一系列核心問題，每個(gè)問題會涉及若干個(gè)變量或參數(shù)，并有一些方程相關(guān)聯(lián)，由于局限于基本要求，所以這些問題應(yīng)該用常規(guī)的方法就能解決，不需要特別的解題技巧，通常用解析表達(dá)式就能給出題解結(jié)果.針對課程基本要求設(shè)計(jì)了基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)，如圖2所示.由電腦自動產(chǎn)生作業(yè)題，學(xué)生如果有解題思路，則可直接解題，輸入結(jié)果.如果沒有解題思路，則通過參數(shù)設(shè)定、約束條件表達(dá)、相關(guān)公式選擇等，熟悉、理解題意，形成解題思路.一般設(shè)置兩個(gè)界面，在預(yù)習(xí)時(shí)，可以查得分、對答案、看提示，再重做；在做題時(shí)，也可查得分但次數(shù)有限(一般設(shè)置1～3次)，最后點(diǎn)擊“保存文檔”，則自動保存題目、解答、得分以及為防抄襲設(shè)置的輔助信息.

基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)有以下作用：

1) 避免作業(yè)抄襲.每道作業(yè)題雖涉及同一類問題(例如顯微鏡問題、望遠(yuǎn)鏡問題，等等)，但每類問題中的已知量和未知量可以不同組合，例如10個(gè)變量已知其中3個(gè)通過7個(gè)獨(dú)立方程可以解出另外7個(gè)變量，則有120種不同組合，而已知變量的取值可以在一定范圍內(nèi)隨機(jī)設(shè)置，每次點(diǎn)擊“出題”后產(chǎn)生作業(yè)題幾乎不會重復(fù)，所以每位同學(xué)做的題目都是不同的.

2) 促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí).學(xué)生練習(xí)時(shí)遇到困難基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)會給予幫助或提示，同一問題的訓(xùn)練有多種不同類型的題目，舉一反三就將這一類問題搞得很清楚.

3) 作業(yè)信息交流、保存方便.完成作業(yè)后保存的文檔可及時(shí)發(fā)給老師，老師檢查文檔若無異常(如是否抄襲，是否修改原始文檔等)，則只需記錄成績，不需批改.電子文檔形式的作業(yè)保存非常方便，學(xué)生可用它日后復(fù)習(xí)，教師可用它作為教學(xué)資料接受教學(xué)檢查.

4) 基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)為及格考試做好了準(zhǔn)備.基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)為學(xué)生達(dá)到課程基本要求而設(shè)計(jì)，及格考試中的試題多半可以通過基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)中“產(chǎn)生作業(yè)題”的方式形成，因此可以大大豐富及格考試的試題庫.當(dāng)然，基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)經(jīng)過適當(dāng)改造也可組成計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng).

2.3 能力提升教學(xué)改革

學(xué)生僅僅通過及格考試是不夠的，要拿到學(xué)位則平均學(xué)分績點(diǎn)須2.0(相當(dāng)于各課程平均成績70分)以上，這要求學(xué)生具有處理復(fù)雜問題的能力[4，5].

工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求本科學(xué)生能夠于解決復(fù)雜工程問題，并給出了“復(fù)雜工程問題”的7個(gè)特征.課程中的復(fù)雜問題不一定都是工程問題，但其特征與“復(fù)雜工程問題”的特征相似.

基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)局限于有解析解的問題，學(xué)生通過推導(dǎo)和計(jì)算，將結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比對，所用方法都是常規(guī)性的，少有創(chuàng)新性.能力提升教學(xué)中讓學(xué)生解決的問題可能涉及多個(gè)方面、多個(gè)因素，多項(xiàng)要求之間存在矛盾與沖突，需要深入的分析、建模、綜合、創(chuàng)新等，問題的解決沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，學(xué)生可以自由發(fā)揮.能力提升作業(yè)一般需要通過電腦設(shè)計(jì)、編程、操作來完成，結(jié)果可以用數(shù)據(jù)表格、曲線、圖形、動畫等來表現(xiàn)，目的是要讓學(xué)生以計(jì)算機(jī)為工具處理應(yīng)用問題的能力不斷增強(qiáng).

復(fù)雜問題常常不能以解析解的方式表達(dá)，需要建立只能數(shù)值求解的數(shù)學(xué)物理模型，甚至需要重組知識體系或?qū)χR結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，將相關(guān)物理量集合在一起，形成可數(shù)值求解的一類問題.需要建設(shè)多種課程教學(xué)文檔，包括課堂教學(xué)用的課件、知識體系重組后的簡明講義、數(shù)值計(jì)算示例文檔或程序、基于電腦設(shè)計(jì)與計(jì)算的新型作業(yè)、課外輔導(dǎo)用的微課錄像等.

2.4 評價(jià)模式改革

在基礎(chǔ)性評價(jià)包括期中、期末考試等的基礎(chǔ)上有機(jī)結(jié)合了發(fā)展評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.基礎(chǔ)評價(jià)關(guān)注的是已經(jīng)完成的學(xué)業(yè)，看重評價(jià)結(jié)果，而發(fā)展評價(jià)側(cè)重于學(xué)生的發(fā)展，把發(fā)展作為出發(fā)點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生知識、能力、態(tài)度及情感的和諧發(fā)展.

課程教學(xué)中對學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)進(jìn)行跟蹤與評估，通過基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)產(chǎn)生的習(xí)題和生成的試卷學(xué)生可以進(jìn)行自我評估，并根據(jù)基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)的提示實(shí)現(xiàn)對知識點(diǎn)的進(jìn)一步掌握，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)記錄的文檔可隨時(shí)上傳給教師，教師可以同步掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展情況[6-9].

3 底線管理改革成效

我們在中國計(jì)量大學(xué)“光學(xué)原理”課程教學(xué)中開展了底線管教學(xué)改革.以光學(xué)原理課程教學(xué)大綱為依據(jù)，對于課程中每個(gè)重要結(jié)論或相對獨(dú)立的內(nèi)容進(jìn)行知識點(diǎn)重組，整理出一系列基礎(chǔ)問題，以及涉及多方面的復(fù)雜問題.通過基礎(chǔ)訓(xùn)練、及格考試和復(fù)雜問題訓(xùn)練，而不是通過降低試卷難度、縮小考試范圍甚至變相泄題等不正當(dāng)手段，讓學(xué)生通過課程考核.解決目前學(xué)生、教師和管理者對課程教學(xué)最關(guān)心的問題.

我們對比了中國計(jì)量大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生實(shí)行底線管理教學(xué)改革前的2015級和實(shí)施底線管理教學(xué)改革后的2016級光學(xué)原理課程個(gè)體目標(biāo)達(dá)成情況，如圖3所示.從圖中可以看出2015級績點(diǎn)較低的同學(xué)在期中和期末成績上表現(xiàn)較差，相對于改革前，2016級即使績點(diǎn)較低的同學(xué)在期中和期末測試上也能較好的達(dá)成，說明本課程的教學(xué)改革在繼續(xù)保障績點(diǎn)高的同學(xué)的達(dá)成情況下，大大地提高了中低績點(diǎn)同學(xué)的達(dá)成度，取得了良好的教學(xué)效果.對學(xué)生來說，在不明顯增加負(fù)擔(dān)的前提下，能及時(shí)解決課程學(xué)習(xí)中的基礎(chǔ)性問題，充分了解通過課程考核的基本方法和努力方向，明確能力提升和獲取教師幫助的途徑.對教師來說，能夠擺脫簡單重復(fù)性工作，有精力更多關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)中的疑難問題，做好形成性評價(jià)工作.對管理者來說，不僅能夠守住成績管理的底線，避免學(xué)風(fēng)進(jìn)一步滑坡，還能順應(yīng)新工科改革的趨勢，提升教學(xué)質(zhì)量.

圖3 光學(xué)原理成績按學(xué)生績點(diǎn)分布對比圖

在此基礎(chǔ)上，我們面向教學(xué)班的全體同學(xué)進(jìn)行了問卷調(diào)查，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，90%以上的學(xué)生認(rèn)為訓(xùn)練系統(tǒng)和及格考試對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)幫助很大.學(xué)生訓(xùn)練題的分?jǐn)?shù)與其考試成績成正比，這表明新的教學(xué)模式充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不但能滿足所學(xué)知識的應(yīng)用需求，還有利于教學(xué)過程的跟蹤和評價(jià).

我們的教學(xué)改革有以下優(yōu)點(diǎn)和特色：

1) 能夠長期堅(jiān)持的教學(xué)改革.許多教學(xué)建設(shè)或改革項(xiàng)目結(jié)題后就不再繼續(xù)做了，原因是這些改革措施需要學(xué)生、教師化費(fèi)太多的時(shí)間和精力，因而難以持續(xù).而按本項(xiàng)目的方法完成課程建設(shè)后，針對基本要求的基礎(chǔ)訓(xùn)練和考核變得相對簡單，一般問題學(xué)生能夠通過電腦自己解決，訓(xùn)練時(shí)產(chǎn)生的紀(jì)錄文檔、單元測試的成績表等使教師可隨時(shí)掌握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況.這樣的教學(xué)改革使教學(xué)效率大大提高，既不會顯著增加學(xué)生負(fù)擔(dān)，也不需要教師超額工作，能夠長期堅(jiān)持.

2) 在差異化訓(xùn)練中貫徹因材施教的理念.將基本問題與復(fù)雜問題分開，分別建立基礎(chǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)和能力提升系統(tǒng)，差生可在基礎(chǔ)訓(xùn)練方面多化些時(shí)間，優(yōu)秀學(xué)生在能力提升方面多下功夫.以往所有學(xué)生做相同作業(yè)，現(xiàn)在即使在基礎(chǔ)訓(xùn)練中，學(xué)生也可選擇難度系數(shù)不同的題目.能力提升訓(xùn)練時(shí)更是一人多題選擇(難、中、易都有)，不同人做不同題目.

3) 發(fā)揮工科專業(yè)在數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)操作方面的特長.工程應(yīng)用的特點(diǎn)是最終結(jié)果都需要用數(shù)據(jù)表征，公式推導(dǎo)是獲取數(shù)據(jù)的手段.所以在基礎(chǔ)訓(xùn)練中雖然解題過程需要一些公式推導(dǎo)，但多數(shù)題目可設(shè)計(jì)成答案為數(shù)據(jù)的形式，這使判分變得簡單.而在能力提升訓(xùn)練中，示例文檔教學(xué)生如何用數(shù)值搜索、試驗(yàn)的方法解方程，很少用到復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，更多的是電腦操作(一般只需少量程序代碼，甚至不需編程)，勤動手，多試驗(yàn)，就會得到較好的結(jié)果.