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      “材料力學”課程考試改革的探索與實踐

      2011-08-15 00:45:22鄭麗鳳邱榮祖周新年程文平樂雪花
      關鍵詞:材料力學公式考查

      鄭麗鳳,邱榮祖,周新年,程文平,樂雪花

      (福建農(nóng)林大學交通學院,福建福州,350002)

      “材料力學”課程考試改革的探索與實踐

      鄭麗鳳,邱榮祖,周新年,程文平,樂雪花

      (福建農(nóng)林大學交通學院,福建福州,350002)

      “材料力學”課程實行考試改革不僅是高等教育改革的需要,也是“材料力學”課程本身特點的需要,介紹了考試改革中采用的“一紙開卷”考試模式的試點情況,分析了其優(yōu)點,“一紙開卷”考試模式可促進學生復習,有助于培養(yǎng)學生總結(jié)歸納能力,有助于提高學生理解運用所學知識的能力,有利于衡量學生的真正水平,值得加以推廣應用。

      材料力學;考試改革;一紙開卷

      隨著高等教育改革的深入進行,人才培養(yǎng)已經(jīng)從以“傳授知識”為主的應試教育向以“能力培養(yǎng)”為主的素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育轉(zhuǎn)變,教育思想觀念的變化,人才培養(yǎng)模式的變革,必然引起考試內(nèi)容與考試方法的改革[1]??荚囀歉叩冉逃虒W各環(huán)節(jié)中的重要一環(huán),是評價和改進教學工作,提高教學質(zhì)量,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,實現(xiàn)素質(zhì)教育的基本途徑,加強考試改革對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要意義。

      一、“材料力學”課程考試改革的必要性

      (一)教育教學改革的需要

      考試不僅是教學質(zhì)量檢測與評估的依據(jù),也是指導教學工作者進一步改革教學的依據(jù),更是引導學生正確學習的指揮棒。由于考試本身具有非同尋常的“評判”功能,教學工作必定會圍繞考試工作進行,無論教學方法和教學手段如何改革,師生雙方都逃脫不掉對考試結(jié)果的追求。在應試教育階段,注重知識的理解、掌握,而忽視能力、素質(zhì)的培養(yǎng),結(jié)果導致“高分低能”的普遍存在;素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育強調(diào)方法教育,重點考查學生的知識應用能力和分析解決問題的能力以及學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力??茖W合理的考試制度有利于培養(yǎng)學生的理解力和創(chuàng)造力,有利于造就創(chuàng)新型人才,是引導學生主動、創(chuàng)造性學習的重要手段。

      當前,教學思想、教學內(nèi)容、教學方法和教學手段的改革正向縱深發(fā)展,但考試方法、考試形式的改革相對滯后。在形式上,仍主要采用閉卷筆試的方式,以考查學生對書本知識的記憶為主要目的,而不是對理解、分析、應用、創(chuàng)新等綜合能力的考查。這種考試有利于考查學生對基本理論、基本概念的掌握;有利于考試的公平、公正性;也有利于教師的出題與閱卷[2],但是這種考試也存在著明顯的缺點。首先這種考試重分數(shù),輕能力,很難完成對學生能力的考查,不利于學生對知識的全面掌握,難于衡量學生的真正水平,體現(xiàn)不出學生對知識的運用能力,還容易出現(xiàn)作弊等違紀現(xiàn)象;其次,考試時間比較集中,容易造成學生上課不認真聽講,課后不仔細復習,不認真做作業(yè),而到考前臨時抱佛腳,甚至把過多的時間和精力放在套題、猜題上;再次學生應試思想較重,只注重做題,從上課做作業(yè)到復習考試基本上處于被動的狀態(tài),學習缺乏主動性、積極性和創(chuàng)造性。考試方式的單一性,內(nèi)容的局限性,成績的功利性,嚴重制約了學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的發(fā)展,考試從某種程度上已經(jīng)成為人才培養(yǎng)的絆腳石。因此,積極開展考試改革,推進素質(zhì)教育,提高教學質(zhì)量,是教育教學改革的需要,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。

      (二)“材料力學”課程本身特點的需要

      “材料力學”是是高等工科院校必修的一門專業(yè)基礎課,其研究內(nèi)容涉及各類工程結(jié)構中的受力、變形和破壞現(xiàn)象,它既是專業(yè)課的基礎,又直接服務于工程實際,兼有基礎理論和應用技術雙重性質(zhì)。作為基礎課,它具有理論嚴密、系統(tǒng)完整、邏輯性強等特點[3];由于直接用于工程實際,又要求學生具有較強的運用基本概念、基本理論分析、解決實際問題的能力。因此,從指導思想上,“材料力學”的考試必須實現(xiàn)從傳統(tǒng)的知識考核到知識考核與能力考核并重的轉(zhuǎn)變[2]。

      另一方面,“材料力學”內(nèi)容繁雜,公式較多,學生往往在學過之后難于從整體上、結(jié)構上和邏輯上完整地、清晰地分析、理解和掌握,難于準確地、靈活地將基本理論運用于實際問題,為了應付考試,把大多數(shù)時間用在公式的記憶上。據(jù)不完全統(tǒng)計“材料力學”最基本的公式就有30多個,有些公式較長,難以記憶,如斜截面上的應力和主應力計算公式;有些公式容易混淆,如圓軸扭轉(zhuǎn)時用到的極慣性矩Ip=d4/32,抗扭截面模量Wp=d3/16,梁彎曲時用到的慣性矩Iz=d4/64,抗彎截面模量Wz=d3/32,這些公式形式相近,學生往往記混,容易張冠李戴。傳統(tǒng)的閉卷考試,學生把很多精力放在背公式,記典型例題上,缺乏融會貫通、理解運用,考完試,就把所有的知識都還給老師。力學考試也有實行開卷考試的,但有一部分學生,根本不進行復習,指望考試時翻書,這樣即使是通過了考試,也未達到考試的目的。

      二、“材料力學”課程考試改革的實踐

      (一)“一紙開卷”考試的基本方法

      如何使學生擺脫應試教育的束縛,把素質(zhì)教育、能力培養(yǎng)融入考試這一教學環(huán)節(jié),筆者在森林工程專業(yè)2006級~2009級學生中實行了“一紙開卷”考試,具體方法是期末考試前一周,由任課教師發(fā)給學生一張印有“材料力學考試專用紙”字樣的16開紙,上蓋公章,并詳細介紹考試規(guī)則及要求,學生可將自己認為本學期所學內(nèi)容中比較重要的知識點抄寫在專用紙上,紙張兩面均可使用,內(nèi)容不限,每位學生的專用紙上所寫的內(nèi)容必須由本人手寫,不得復印或打?。?]??荚嚱Y(jié)束后,為對此考試方法進行總結(jié),要求學生在交試卷時連同專用紙一起上交,同時,還對學生進行了簡單的問卷調(diào)查。

      (二)“一紙開卷”考試的優(yōu)點

      首先,“一紙開卷”考試能促進學生復習,培養(yǎng)學生總結(jié)歸納能力。通過讓學生將自己復習整理的基本概念或公式記錄在一張紙上,考試時帶入考場,可促使學生復習,并將學過的知識進行總結(jié)、歸納、提升,不僅培養(yǎng)鍛煉了自學能力,而且培養(yǎng)了綜合歸納能力和科學思維能力。學生選擇知識書寫這張紙的過程,就是一個復習的過程,就是一個對重點知識的歸納、提煉和總結(jié)的過程,等于把教材讀薄了,這是一種能力的培養(yǎng),是考試的目的之一。

      其次,“一紙開卷”考試有助于學生擺脫應試教育的束縛,提高學生理解運用所學知識的能力。學生沒有閉卷考試的思想壓力,用不著拿大量的時間去死記硬背,而是把重點放在知識的理解和運用上,這不僅避免學生夾帶的作弊行為,從制度設計上大大地減少了考試作弊的現(xiàn)象,也有助于激勵和調(diào)動學生學習的主動性和積極性。

      再次,“一紙開卷”考試有利于衡量學生的真正水平,體現(xiàn)創(chuàng)新教育。實施“一紙開卷”考試,考試內(nèi)容可以適當調(diào)整,在滿足課程教學大綱的基礎上,考試的重點放在基本的力學思維、概念和分析方法的理解上,減少以再現(xiàn)書本知識為主的考試內(nèi)容,注重考查學生的解題思路和綜合分析與解決問題的能力,這有利于培養(yǎng)學生的理解力和創(chuàng)造力,有利于造就創(chuàng)新型人才。從考查學生能力的角度講,效果優(yōu)于傳統(tǒng)的閉卷考試。

      (三)考試結(jié)果分析

      1.由于實行“一紙開卷”考試,試題要求有一定難度,兼顧概念、理解、應用、分析、綜合、評價等類型的學習內(nèi)容,基本題、綜合題、提高題的比例控制在4:5:1(傳統(tǒng)閉卷考試一般為6:3:1)。考試結(jié)果:幾年來成績不及格者平均占15.4%,其中50分以下平均占2.7%,沒有出現(xiàn)作弊行為。

      2.考試結(jié)束后,通過對學生的調(diào)查訪談,證明學生為了做好一頁材料,進行仔細的復習和總結(jié),真正掌握了課程的學習重點,同時也鍛煉了學生總結(jié)歸納的能力。從調(diào)查統(tǒng)計情況看,66.4%的同學認為對復習很有用處,26.4%的同學認為有少許作用,認為基本沒有什么作用的同學占7.2%。在復習考試的過程中學生學會自己歸納、整理、分析、總結(jié)所學知識,這是一種能力的培養(yǎng),是進行考試的目的之一,是促進教學、調(diào)動學生積極性和主動性的一種輔助方法。

      3.從收上來的“一紙”上,內(nèi)容主要包括各種公式及其適用條件,也有部分包括同學自己總結(jié)的各種問題的解題思路。通過對學生的調(diào)查,44.6%的同學認為“一紙開卷”對考試很有用處,42.7%的同學認為有少許作用,認為基本沒有什么作用的同學占12.7%,不少同學反映寫在紙上也自然都記住了,因此考試時就不需要再翻看。從考試成績看,凡是認真準備了“一紙”的學生,其對力學的認識在整體構架、概念體系、條理層次、邏輯關系以及過程、方法、運用等方面都比隨便亂寫的學生強,考試成績也較好。正如數(shù)學家華羅庚所說,讀書應是由薄到厚,由厚到薄,越讀越薄,最后薄到一張紙[3]。

      4.在是否贊成這種考試方法,有5.4%的同學不贊成,另有10.9%的同學持無所謂態(tài)度。不贊成的有成績最優(yōu)秀的同學,也有最差的同學,而持無所謂態(tài)度的同學成績都在80分以上。究其原因,學習差的學生不愿學習,不會學習,不會歸納總結(jié),因此寫了再多公式不懂得用;而成績好的同學公式、概念已經(jīng)深入理解掌握了,考試時也就不再需要“一紙”了。通過對學生的調(diào)查訪談,學生普遍認為“開卷有益”,認為這種考試方法,沒有閉卷考試的思想壓力,能夠增強理解和運用能力。

      5.在“一紙開卷”考試過程中也出現(xiàn)的一些值得分析、研究的現(xiàn)象。有些同學一張紙上滿滿寫了100多個公式及系數(shù),但從試卷上看,仍然瞎套公式,不會靈活運用,還有一些同學將典型例題抄在紙上,試圖通過猜題來通過考試。這說明有的學生不會學習,不會歸納總結(jié),無法對一本書進行濃縮,無法完成對他自己有用的復習提綱。這要求教師一方面應考慮控制紙張大小,另一方面在出題上少出或不出生搬硬套類型題目,從命題上花大力氣進行改革,多設計一些綜合運用知識的試題,注重能力的培養(yǎng)。

      三、進一步推進“材料力學”考試改革的設想

      (一)考試方式多樣化,實現(xiàn)多種考試相結(jié)合

      “材料力學”兼有基礎理論和應用技術雙重性質(zhì),考試方式的改革必須注意要促進學生綜合能力的培養(yǎng)和發(fā)展。傳統(tǒng)的閉卷考試,側(cè)重考核學生的背記能力,這不利于學生綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。“一紙開卷”考試,有助于培養(yǎng)學生總結(jié)歸納能力,有助于提高學生理解運用所學知識的能力,有利于衡量學生的真正水平,具有一定的科學性和合理性,值得加以推廣應用。但“一紙開卷”考試,仍是以紙筆為主的終結(jié)性考評手段,作為這種方式的補充,應建立生動、開放、多元化考查學生的方式,采用口試、面試、課堂討論、疑難案例分析、實驗操作、實驗設計、撰寫小論文等形式,考核學生的科學素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及實踐能力,實現(xiàn)學生的學習過程與學習結(jié)果的統(tǒng)一,學生學習知識和培養(yǎng)能力的統(tǒng)一。

      (二)建立以能力培養(yǎng)為核心的考試內(nèi)容與評分標準

      考試內(nèi)容是通過試題來反映的,試題對學生能力發(fā)展具有較高的導向性。應結(jié)合”材料力學”特點與內(nèi)容,減少以再現(xiàn)書本知識為主的考試內(nèi)容,設計一些主觀題、一題多解的題,加強對學生理解、應用知識,特別是綜合性、工程性內(nèi)容的考核,著重考查學生對所學專業(yè)與力學學科相關知識的了解和掌握。通過創(chuàng)設實際情景,提供背景資料,設計一些靈活性大、知識面寬、綜合運用知識能力強的“問題解決”型試題,包括構件的受力分析、承載能力分析、材料性能分析和失效分析等,讓學生根據(jù)所提供的材料,獨立分析探索,從中提出高質(zhì)量的問題,并提出自己對問題的解決方略,解決的途徑不是單一的,答案是多樣化的。在評分標準上,要改革標準答案式的考試成績評價辦法[1],注重考查學生的解題思路與綜合分析和解決問題的能力,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

      [1] 徐廣民.工程力學課程考核與考試改革初探[J].鄭州工業(yè)高等??茖W校學報,2004,20(1):6466.

      [2] 劉永壽,支希哲,高行山,等.工科理論力學考試改革的理論與實踐[J].力學與實踐,2004,26(1):6869.

      [3] 孫俊,鄭輝中,劉錚.力學課程考試方法改革的嘗試[J].高等建筑教育,2002,44(3):4546.

      [4] 王永祿,陳國廣,李學明,等.半開卷考試模式在生物藥劑學考試中的應用[J].藥學教育,2007,23(4):5859.

      G642

      A

      福建省教育科學“十二五”規(guī)劃立項課題(FJCGGJ11-087);福建農(nóng)林大學教改立項課題(01jg04085)

      鄭麗鳳(1972),女,博士,副教授,研究方向為生態(tài)采運和森林經(jīng)理。

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