机械设计综合实验评分标准分析

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机械设计综合实验评分标准分析

摘要:机械设计综合实验是综合了机械设计类课程的独立实验课程,通过本实验可以使学生了解构成系统的组成要素及其在各类系统中的功用及性能,本文探讨了该实验的成绩评价方法,提出了课内评价与线上题库结合的评价方式,激发了学生创造性和实验主动性;通过线上学习通APP平台的支持,使学生快速了解实验的目的,并能马上进入实验的角色,格式化的报告形式也为成绩的量化评定提供标准,能大大减少教师评分的主观成分;报告的电子化也为报告的保管和查阅提供了方便。

关键词:实践教学;评分标准;综合实验

机械设计综合实验是一门包含了零部件选用、装配、公差配合、效率测定及测量等过程的独立实验课程。学生是实验的主体,在其学习和实践操作过程中,如何客观的、公平的和科学的评价一个学生的学习情况,并能对实验指导老师指导的实验效果进行有效的反馈,从而为提高以后的教学平提供参考,是一个不可回避的问题。完善的课程考查体系,可以提高学生的主观能动性,促进学生自主独立地解决实验中遇到问题;在成绩打分上,也能有更好的区分度来评价学生的学习状况。所以,机械设计综合实验需要一套有效的实验成绩评定体系来配套。

1机械设计综合实验的实验组成

机械设计综合实验包括组合传动系统方案设计、组装、电气系统联接,系统参数测定,带传动效率及滑动率测定,轴系组装,减速器结构分析及参数测量,结构正误对比分析几个实验,共16学时。这些实验首先需要学生进行预习,以便对实验的内容、操作及安全等问题有在概的了解。这些实验大部分都有格式化的实验报告,有的实验数据不需要进行处理,只需要采集,如减速器的测量参数,正误对比等,而有的则需要进行处理分析,如效率、滑动率等。还有一部分实验是无法记录的,如传动系统的组装、减速器结构及拆装过程,而其效果主要是教师对学生实验过程的观察。

2评价体系改进前存在的问题

按照旧的评价方式,教师主要通过对实验预习的文字材料、实验报告的数据记录和处理情况来对学生的实验效果进行评判。例如教师检查预习情况时,主要是看学生的实验报告中的实验目的和实验原理是否填写,由于预习的部分是要求学生通过文字描述来对实验进行熟悉,这个过程枯燥无味、在无实物对比的情况下,只能凭想象来进行模拟,效果不好,学生只是对实验指导书中的内容进行简单的复制,往往一抄了事,预习效果大打折扣。实际上也达不到预想的预习效果。操作过程的评分主要是通过观察学生在实验时的表现以及最终的操作完成度,而具体的无纸质记录的实验操作过程的评分则因为场地及人数分组的限制,学生对实验内容的接受程度无法进行精准的量化。对于同一小组的成员来说,有的积极主动,有的却索然无味,兴致全无,如果这时教师未检查到位,最终就会出现实验完成后,有的学生根本没有动手的现象。实验报告的数据处理也存在由于分组问题,产生抄袭现象,由于器材及场地的限制,每个实验都需要编组进行,这就会产生采集数据及数据的处理千篇一律的报告,存在抄袭的现象,造成评分时无法拉开档次,出现偷懒抄袭者获得高分,而打击了真正认真做实验同学的积极性和主动性。由于存在这些弊端,所以需要对实验的预习、方案设计及操作、实验报告的撰写及考核过程进行量化,最大程度的激发学生的主动学习的热情,促使其主动思考并解决实验中出现问题,使学生的实验学习能够达到实验教学大纲要求的标准。

3新评价体系的构建

一个实验是否成功取决于学生是否能够真正达成教学大纲的要求,是否真正学习到了实验所要求的内容。为了达到这个目的,我们对本实验的三个重要阶段的评价方式,都重新进行了构建,这三个阶段分别是实验预习、实验操作以及实验数据整理归纳。

3.1实验的预习是学生对实验的准备过程

这个程要求学生阅读指导书,温习教材中相关的理论知识,明确实验目的,了解实验原理及实验设备,准备实验材料。在这个过程中,我们借助了学习通APP这个教学平台,在其依托下,不断丰富线上资源,目前已有的资料包括:视频、图片,PPT、讲义等来辅助学生了解实验,可以让学生利用零碎的时间,通过手机进行预习,使学生能快速进入角色,并在实验报告中填写实验目的及实验原理。为了方便教师考查,我们设计了实验预习题库,每名学生上课签到后由手机中的学习通APP随机抽取10道测试题作答,来考查预习效果,从而量化了该项的评分,此项评分在整个评价体系中占10%。

3.2实验的方案设计及操作

该环节为教材中相应理论部分的实践认知和验证过程,并培养学生科学的实验态度、实事求是和协作精神。实验开始前,需要对学生进行安全教育,要求学生遵守实验室安全规章和注意事项,不得在任何情况下做出危险尝试及不当操作,以免发生危险,否则给予警告及扣分处理,计入总成绩。根据每个实验的不同,我们对每个实验都进行了分组,每组2-3人不等,分工合作,共同完成实验。实验过程中,对实验过程中出现的疑议可以共同探讨,鼓励学生向教师提出实验相关的问题,并增加提出问题学生的分值。教师根据实验要求对比实验的方案设计、操作过程、数据的采集、系统运行状况等目标对每个小组进行评分。实验进行顺利、完成度高和采集数据合理的小组,每个小组的成员得分也高。反之,如果机构组装与要求不符,存在采集数据遗漏、错误,测量工具使用不正确等问题,得分就偏低。对于每个实验小组的丢分问题,由小组成员共同探讨考查是哪个学生负责的环节出现了问题,并对其进行相应的减分。通过这种实验的管理措施,不但每个学生都会主动思考并积极地完成自己的任务,也会协助其它同学完成任务,同时能及时发现存在的问题,共同探讨解决,很好地培养了学生的协作能力。该环节中的实验方案设计占总评分的20%,实验操作过程在整个评价体系中占30%。

3.3实验数据的整理和归纳

主要是考查学生提交的数据采集及对数据使用情况,通过检查数据及结论,老师可以考察学生处理、分析实验数据的能力,表达和总结结论的能力,从而得到实验中学生存在的问题以及相关理论知识的薄弱点,并反馈给理论课教师。学生在该阶段除了要提交实验报告,还要通过学习通APP完成一个小测验,每个学生的试题由题库中随机抽取,主要内容为实验过程中所涉及到的实验注意事项,安全问题,实验设备的认识及操作过程,机械机构及零部件的知识,测量方法及工具使用等。由于试题是随机抽取的,所以通过这个测试,可以避免因抄袭问题造成的学生对实验热情不高,抵触情绪以及成绩评分区分度不大的问题。此项在评定体系中占总评分的30%,其中报告15%,小测试15%。

3.4实验总结

学生完成实验后,需要对实验进行总结,回顾整个实验过程中的是非得失,培养学生的归纳总结能力。该环节主要是学生对本实验的总体印象,解决了哪些问题,对实验设备、实验环境及知道教师的意见及建议,对发现的问题提出新想法新思路等,该部分占总分的10%。

4实验报告

以往的实验报告中,几个实验的内容是相对独立的,使用通用报告册时,无论是学生撰写报告还是老师评分都会带来一定的困扰,因此需要设计一个合理的格式的实验报告,将数据采集,整理分析等项目合并,方便学生和教师的使用。设计实验报告格式如表1所示。图1机械设计综合实验评价体系预习及测验方案设计操作过程报告撰写线上测验实验总结格式化的实验报告,将几个实验有机的组合在了一起,并列出了需要数据采集的条目,学生能够在实验过程中能更专注于实验过程,而不是将时间浪费在画表,写字等过程中。同时我们还通过学习通APP,实现了实验报告的电子化,无论是报告的下发,数据的采集和处理,以及评分过程,都可以通过学校提供互联网来实现,在保证通信安全的前提下,大大方便了使用过程,后期还可以通过打印方式来保留纸质版作为档案留存。

5评分标准改进效果

新的评分体系的在实施过程中,取得了良好的效果。减少了教师在评分过程中的主观因素,使评价过程更趋于标准化、客观化,更具科学性,降低了工作强度和评分的偏差。相比以往,在实验过程中,学生能够更加积极主动地去分析问题和动手操作。评分体系改进后提高了实验成绩区分度,表2表3为评分体系改进前的成绩情况及成绩分布,没有成绩落在60-69分的分数段内,获得满分的学生只有十几人,学生的成绩主要集中于80-89分的分数段内,说明抄袭及同质化现象比较严重,从成绩上无法对学生的真实的学习情况进行评估。成绩的区分度不大。表4表5为评分体系改进后的成绩情况及成绩分布。从表4表5中我们可以看出,各个分数段都有成绩分布,60-69分数段内,也有成绩分布,满分的同学将近50人,大部分学生的成绩分布于80以上,实验成绩程正态分布,反应了学生的真实实验情况,较好地完成了教学目标。同时我们发现,成绩相对于评分标准改进前整体有较大的提升,说明学生的实验效果有所提高,学习和实验的态度进一步端正。因此,实验评价体系的改进,打破了传统的“教与学”的模式,线上线下的多元化教学更加符合学生的认知规律和身心发展,使学生实验教学更贴近教学大纲要求的目标,这说明该评分标准的改进是有效的。

作者:孟强 林琳 单位:沈阳工业大学机械工程学院