河南省高等教育教学成果奖申报展示

新农科背景下园林专业一流课程建设标准研究
园林专业一流课程建设标准赋权研究

背景:中国正在进行全新的新农科教育教学改革,一流课程建设是提升教学质量和人才培养的重要保证。园林专业作为新农科的专业之一,课程评价体系对园林专业教育标准化和规范化具有重要作用。优质的教育理念是学与教的统一,需要以课程为载体。因此,基于学习心理需求及专家决策,综合考虑指标间的依赖和反馈关系,建立科学合理的评价体系十分重要。

方法:根据园林专业高年级学生的调研结果,筛选出教学团队、教学策略、教学方法、课程思政、在线教学、线下教学信息化、教材资源、硬件资源、社会资源、课程结构、教学过程、课程组织、适用性、前瞻性、创新性、实践性15项出现频度较高的指标,并按照隶属关系归为课程智力支持、课程信息化、课程资源、课程规范性、课程内容等5指标集。采用Analytic Network ProcessANP方法,使用用Super Decision (SD)软件建立了反映指标间依赖和反馈关系的层次网络模型。选择6名高等院校园林专业具有副教授以上职称的教师,按照研究者建立的评价体系对指标以1-9标度进行重要度判断,经算术平均后输入软件获得评价指标的权重。

结果:本研究结果显示,5项一级指标中,课程内容和课程智力支持具有较高的权重,两项共占总权重的67%。教学团队、在线教学、教材资源、教学过程、课程内容的适用性及实践性分别在归属的一级指标中具有较高的权重。体系权重总排序中,教学团队、内容适用性和教学过程等3个指标的权重均超过了0.1,具有较高的权重,前8名指标的权重占总值的约85%

结论:评价体系融合了学生的心理需求及专家的教育教学经验,从学习和教学两方面共同构建了一流课程的评价体系,可以为课程建设及评估提供科学的依据,有助于加快一流课程建设的标准化和规范化。采用的网络层次法能够客观反映课程建设指标之间的相互依赖和反馈关系。对比其他方法,网络分析法借助SD软件,操作性强,简单易用,适合于课程评价、效果评价等教育教学相关的各类评价。

【关键词】:一流课程,心理需求,专家决策,课程评价,Analytic Network Process


引言

课程建设是高等教育教学的基础,是人才培养的核心要素,加强课程建设是提高教学水平和人才培养质量的重要保证。为了提升中国农业高等教育的质量,中国国家教育部分别召开了吉安共识北大仓行动北京指南等三次重要的教育改革会议,从宏观、中观和微观三个层面重新定义了中国高等教育新农科改革的方向。《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》(教高〔20198号)总体目标明确指出:经过三年左右时间,建成万门左右国家级和万门左右省级一流本科课程。一流课程建设本质上是以课程为载体,不断吸纳人才培养需求、专业技术领域发展前沿、以及领先的教育技术等新的资源和思想理念的深层课程教学改革促进高等教育教学质量的发展。一流课程建设对于中国的高等教育来说是一项全新的挑战,需要在标准化和规范化的框架下进行,建立相应的课程评价体系就成为当务之急

园林专业为社会培养生态建设与环境美化人才,具有应用性强,知识交叉广的特点。学生需要掌握艺术、生态、植物、设计、工程等方面的知识和能力,课程对人才的高质量培养具有重要影响。然而,现有课程实施过程中,暴露出课程未能满足学生的学习心理需求课程评价体系未考虑影响指标之间的复杂关系等一系列深层次的问题 ,这造成了课程评估结果不能全面、真实地反应教学过程中的问题,不能帮助教师及教学管理者获得准确的教学反馈信息。因此,建立结合学习心理需求与专家决策的课程评价体系十分重要。

学习者学习需求分析最早于20世纪20年代在外语教学领域出现,直至20世纪60年代才逐渐受到重视。该理论认为,改进教学方法、针对教学群体调整教学、训练学生的学习,是课程开发中应遵循的主要原则,而后两者则需要充分了解学生的学习心理需求。所谓需求,从心理学角度而言是指当前结果与期望结果之间的一种差距,是人的一种心理状态。具体到学生,学习心理需求起源于学生追求学业成果的心理倾向,是社会、家庭、学校对学生的客观要求在学生主观的反映。学习者主观层面上产生学习愿望和学习偏好,既包括目前学习情感下收到的欠缺与不足,也包括就业需要而产生的的目标和需求,包括能力需求、课程需求、教学需求、教师需求、实践需求和学习资源需求等。BLOOM将认知学习领域的教学目标分为识记、理解、应用、分析、综合和评论6层次,其中后3属于高阶能力。发达国家教育改革中主流的Outcomes-based Education(OBE)导向的教育理念更加关注高阶能力,例如创造性思维的能力、分析和综合信息的能力、策划和组织能力等。ARCS模型包含注意、关联、信心和满意四个层次,关注如何通过教学设计来调动学生的学习动机问题。这些优质的教育理念都需要建立在课程的基础上,因此,如何进行课程评价成为许多专家共同关注的问题。

课程评价的方法主要有定性评价和定量评价。李军等人从学习者需求视角出发,结合计量学和评价学知识,使用层次分析法构建Massive Open Online Courses (MOOC)评价指标体系权重。江小平从“一流课程”建设的影响因素及持续改进机制出发,基于层次分析法建立课程建设与评价的层次结构模型。童小素和贾小军建立了包含3个一级指标(课程内容、教学设计、学习支持)和26个二级指标的MOOC质量评价指标体系,并利用层次分析法确立了指标的权重。除了常用的Analytic Hierarchy Process (AHP)法外,模糊评价法也广泛应用于课程评估领域。然而,这些方法并未考虑课程评价指标间的反馈关系,而这种反馈关系又是广泛存在的。权重设定是构建一流课程评价体系的核心环节,其准确性直接影响评估的客观性。作为AHP方法的改进,ANP法能够解决具有复杂网络结构的系统评价和决策问题,进一步提高了评价方法的科学性。本研究采用ANP方法,结合学生的学习心理需求,融入专家教育教学经验,并充分考虑评价指标之间的复杂网络关系,形成系统化的评价体系并对指标进行赋权。


方法

1.1 评价指标筛选

在预调研阶段的测试中发现,学生对研究中的专业名词缺少清晰的认知,但是对自身的学习心理需求有相对清楚的认识,能够使用非专业语言进行较为准确的表达。在这项研究中,我们的调查对象主要集中在园林专业三四年级学生。这是因为,在经历了一定阶段的学习后,学生对学习心理需求的认知更加清晰。本阶段主要收集频度出现较高的课程评价词汇,由研究者进行梳理和归类,作为构建评价体系的指标,并使用SD软件构建评价模型。

1.2 专家评价

研究者在评价模型的基础上,依据教学规律和教学经验建立指标之间的依赖与反馈关系,生成ANP问卷。选择6名高等院校园林专业副教授以上职称的教师,依照1-9标度进行两两比较,对比较数据进行算数平均后输入SD软件,经计算后获得指标权重。

1.3 网络层次分析模型

ANP法出现之前,人们广泛使用AHP法进行层次计算。然而,AHP方法是建立在简单递阶的基础上的,忽视了影响因素之间存在的复杂的依赖与反馈关系。T. L. Saaty教授在AHP的基础上提出了一种适用于非独立反馈系统的决策方法。该方法综合考虑了各因素或者相邻层次之间的相互影响,利用超矩阵对各相互影响的因素进行综合分析得出权重。ANP将元素分为控制层和网络层两部分:控制层包括问题目标及决策准则,所有的决策准则都是彼此独立的,只受目标元素支配,每个准则的权重都可以用AHP方法获得;网络层由所有受控制层支配的元素组成,其内部是互相影响的网络结构(图1



评价体系

2.1 评价指标筛选

通过园林专业高年级学生的学习心理需求调研,结合文献检索,筛选出教学团队、教学策略、教学方法、课程思政、在线教学、线下教学信息化、教材资源、硬件资源、社会资源、课程结构、教学过程、课程组织、适用性、前瞻性、创新性、实践性15项出现频度较高的指标。指标的筛选尽量覆盖评价目标的所有概念维度,并且具备良好的层次分类基础。将所有指标根据类别归为课程智力支持、课程信息化、课程资源、课程规范性、课程内容等5项一级指标,也就是ANP中的指标集(表1


1 园林专业一流课程评价体系指标及主要涵义


一级指标

二级指标

主要涵义

1. 课程智力支持

1.1教学团队

开展教学研究和教学建设的核心队伍

1.2教学策略

教师为提高教学效率而有意识地选择筹划的教学方略

1.3教学方法

教师和学生为了实现共同的教学目的,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段

1.4课程思政

课程中理论知识、价值理念以及精神追求等的融入

2. 课程信息化

2.1在线教学

以网络为介质开展的课程教学

2.2线下教学信息化

非网络教学中教育信息化的应用

3. 课程资源

3.1教材资源

符合课程培养目标的教材及参考书目

3.2硬件资源

参与课程教学的环境、设备、设施等

3.3社会资源

参与课程教学的校外基地、公司等

4. 课程规范性

4.1课程结构

课程中各种课程类型的组织、搭配所形成的合理关系与恰当比例,具体指理论课程、实验课程、实践课程的组成。

4.2教学过程

师生在共同实现教学任务中的活动状态变换及其时间流程,主要指准备、感知、理解、巩固、应用、评价环节的控制

5. 课程内容

5.1适用性

课程内容适合学生的智力水平及职业岗位要求

5.2前瞻性

课程内容反映学科或者专业的最新发展需求

5.3创新性

课程内容培养分析、综合和评论等高阶能力

5.4实践性

职业岗位衔接度高的培养环节

2.2评价指标相互关系

根据教学规律及教学经验,在分析各级指标之间影响关系后,确定二级指标(表2之间的依赖性和反馈关系。


2 评价体系二级指标依赖性及反馈关系


二级指标

二级指标依赖性及反馈关系

1.1教学团队

1.11.2, 1.11.3, 1.11.4, 1.12.1, 1.12.2, 1.13.1, 1.14.1, 1.14.2, 1.15.1, 1.15.2, 1.15.3, 1.15.4  

1.2教学策略

1.21.3, 1.21.4, 1.24.1, 1.24.2, 1.25.1, 1.25.2, 1.25.3, 1.25.4

1.3教学方法

1.32.1, 1.32.2, 1.34.2, 1.35.1, 1.35.2, 1.35.3, 1.35.4

1.4课程思政

1.41.3, 1.45.1, 1.45.2, 1.45.3, 1.45.4

2.1在线教学

2.14.1, 2.14.2, 2.15.1, 2.15.2, 2.15.3

2.2线下教学信息化

2.24.1, 2.24.2, 2.25.1, 2.25.2, 2.25.3, 2.25.4

3.1教材资源

3.14.2, 3.15.1, 3.15.2

3.2硬件资源

3.24.2, 3.25.1, 3.25.4

3.3社会资源

3.31.2, 3.34.2, 3.35.4

4.1课程结构

4.15.1, 4.15.2, 4.15.3, 4.15.4

4.2教学过程

4.25.1, 4.25.2, 4.25.3, 4.25.4

5.1适用性

5.11.1, 5.13.1, 5.14.2

5.2前瞻性

5.21.1, 5.22.2

5.3创新性

5.31.1, 5.34.2

5.4实践性

5.41.1, 5.43.2, 5.43.3, 5.44.1

2.3 ANP层级结构

ANP方法具有复杂的计算过程,这导致在创立初期并未得到广泛应用。因此,Rozann W. SattyWilliam J. Adams 2003年推出了超级决策软件 Super decision (SD),成功地实现了ANP 计算的程序化,为ANP的实用推广奠定了坚实的应用基础,目前已经广泛应用于各领域的研究中。按照评价指标体系在SD软件中建立指标集之间的关联结构。设计各个元素组(cluster)、元素结点(element)及其相应的连接。这里的连接包括同一元素组内结点之间的连接称为内依赖(inner dependence)、不同元素组结点之间的连接称为外依赖(outer dependence)和元素组之间的连接。根据以上原理,在SD软件中建立园林专业一流课程评价体系的ANP结构图(图2)。

2 SD软件中建立的园林专业一流课程评价体系ANP结构图

2.4 ANP运算过程

由于该软件针对AHP法和ANP法开发,因此计算的流程与ANP法的计算步骤一致,主要分为8个步骤:建立新模板加入群集群集中加入指标建立群集间及群集内的指标依赖关系生成ANP问卷并由专家进行两两比较使用Excel处理问卷统计后的结果数据录入计算出 ANP模型的超阵、加权超阵、极限超阵,最终使用SD工具列中的权重功能(Priority)可得出各个指标的综合优势度。专家两两比较采用1-9标度:非常强(9:1)、很强(7:1)、一般强(5:1)、稍微强(3:1)、一般强(1:1)、稍微弱(1:3)、一般弱(1:5)、很弱(1:7)、非常弱(1:9)。专家评价完成后使用Excel计算算术平均值,使用Matrix工具输入数值(图3)。



3 SD软件中的专家评价数据输入示例(以课程智力支持元素集为例)


结果与分析

3 课程评价指标权重计算结果

一级指标

一级指标权重

排序

二级指标

二级指标权重

排序

体系权重

体系排序

1. 课程智力支持

0.297521

2

1.1教学团队

0.79899

1

0.237717

1

1.2教学策略

0.09657

2

0.028733

11

1.3教学方法

0.06968

3

0.02073

12

1.4课程思政

0.03476

4

0.010341

14

2. 课程信息化

0.1031

4

2.1在线教学

0.59303

1

0.061141

6

2.2线下教学信息化

0.40697

2

0.041959

9

3. 课程资源

0.071479

5

3.1教材资源

0.77603

1

0.05547

8

3.2硬件资源

0.02634

3

0.001883

15

3.3社会资源

0.19762

2

0.014126

13

4. 课程规范性

0.154341

3

4.1课程结构

0.27051

2

0.041751

10

4.2教学过程

0.72949

1

0.11259

3

5. 课程内容

0.373561

1

5.1适用性

0.38826

1

0.145037

2

5.2前瞻性

0.20725

3

0.07742

5

5.3创新性

0.16327

4

0.060991

7

5.4实践性

0.24123

2

0.090113

4

    使用SD软件的Priority工具可以查看权重计算的结果(表3)。

3.1一级指标权重排序

    一级指标的权重排序为:课程内容0.373561>课程智力支持0.297521>课程规范性0.154341>课程信息化0.1031>课程资源0.071479)。结果表明课程内容在课程评价中具有重要的意义。实际上,其他4个一级指标的建设都是以课程内容为载体实施的。课程内容决定了学生的知识、情感和能力的获取及价值的培养。课程的智力支持具有次等重要的地位,这部分内容主要反映了OBE教学法的基本要求,教师需要根据学生的产出成果目标,调整教学计划,改革教学方法与手段,配合教学内容,完善实践教学,并在教学中培养学生正确的世界观、人生观和价值观。课程规范性处于第三位,反映了教学需要按照专业培养目标进行课程结构设置和严格执行教学过程。课程的信息化建设和课程的资源排在最后两位,两项权重加起来不足20%

3.2二级指标权重排序

    在课程智力支持一级指标下,教学团队占有绝对的比重,而其他3个指标的权重较为接近。这种权重分布反映了教学团队建设的重要性。教学团队是开展教学研究与教学活动的基础,团队的教学思想、教学管理水平、教学经验、个人学识、实践水平等都对教学质量有着至关重要的影响。实际上,优秀的教学团队在教学策略、教学方法和课程思政上都具有先天的优势。课程信息化一级指标下,在线教学与线下教学信息化权重比值为3:2。在信息化社会背景下,一流课程应全面融入信息化教学,尤其是线上教学,采用翻转课堂模式,打破学生学习时间和空间的限制,为学生提供更加多样的学习选择。课程资源一级指标下,教材资源具有绝对的比重,说明教材在课程建设中具有极其重要的作用。另外,实践能力的培养需要一定的社会资源支撑,实习基地、实习企业及其经理人对课程建设都有一定的促进作用。课程规范性一级指标下教学过程与课程结构的权重比值约为3:1,教学过程的标准化具有更为重要的作用。课程内容一级指标下,适用性和实践性排在前两位,反映了课程对基础性与应用性的要求,前瞻性和创新性也占有一定的权重,但是相对较低。

3.3评价体系中的指标权重排序

    所有指标的体系总排序中,教学团队、内容实用性和教学过程规范化等3个指标的权重超过了0.1,显示出具有重要的作用。另有教学策略、课程内容前瞻性、在线教学、课程内容创新性、教材资源等5个指标的权重均超过0.05,具有中等重要的作用。排序在前8位的指标权重相加占总权重的84%,而剩余的7个指标权重均低于0.05,在课程建设中具有低等重要的作用。

4讨论

本研究结果中,出现了部分指标权重极高的情况。教学团队指标的权重是所有指标平均值的3.55倍,说明其在课程建设中具有极其重要的作用。这种情况的出现和园林专业的师资状态有密切的关系,中国高等院校师资的补充通常要求具有博士学位,但是中国园林学科的博士学位授权点极少,培养的博士数量远远少于需求的数量,导致长期以来园林专业普遍缺少教师但又得不到补充,一定程度上严重影响了专业及课程的教学质量,因此专家给与了较高的关注度。课程内容适用性的权重较高是和专业的特点密切相关的。园林专业是理论与应用相结合的专业,具有强烈的职业岗位导向,因此课程能否适应岗位要求成为重要的评价因素之一。在线教学的权重(0.0611)仅接近所有指标权重的平均水平(0.06667),随着中国近些年的在线开放课程的快速建设,园林专业的主流课程已经建设了许多国家级和省级在线开放课程,基本能够满足课程教学的要求。另一方面,在线教学尽管发展迅速,但是在实际使用过程中存在着学习效率不高、利用率低等诸多问题。教材资源建设也是园林课程面临的问题之一,长期以来,园林课程的教材建设落后于课程建设,远远跟不上知识更新的速度。

本研究的结果可以为课程建设的投入提供依据。课程的投入分为人员投入、管理投入和资金投入。一级指标中的课程智力支持、课程内容属于人员投入,课程规范性主要属于管理投入,而课程信息化、课程资源属于资金投入。课程评价指标权重可以作为课程建设投入的参考依据,根据投入来源类型选择权重较高的指标可以获得较高的收益。

理论贡献

本研究采用ANP方法,基于学生学习心理需求及专家评价,借助于SD软件便捷的的网络分析功能建立了园林专业一流课程评价的体系并对指标权重进行了赋权评价体系融合了学生的心理需求及专家的教育教学经验,从学习和教学两方面共同构建了课程评价体系。权重赋值反映了课程评价中指标的重要程度,可以为课程建设及评估提供科学的依据,有助于加快一流课程建设的标准化和规范化。采用的网络层次法避免了传统方法中由于忽视了指标之间的相互影响及反馈关系所产生的弊端,能够客观反映课程建设指标之间的相互依赖和反馈关系。对比其他方法,ANP方法借助SD软件,具有操作性强简单易学的特点,适合于课程评价、效果评价等教育教学相关的各类评价。

局限性和未来研究

本研究通过学习心理需求问卷调查的方式获取了园林专业学生对课程的基本要求,使得课程评价体系建立在学生心理需求的基础上,更加符合学生的学习客观情况。通过专家评价的方式获得了课程评价的权重,有助于课程建设的标准化。这项研究的结果表明,园林专业一流课程建设的影响因素是多方面的,但是影响因子之间存在着复杂的依赖与反馈关系,并非传统理解的单向关系。另外,结果也表明,课程建设中的指标并非同等重要,在重要程度上有着较大的差别,教学投入时在人员投入、管理投入和资金投入上应该有所权衡,在有限的投入来源条件下尽量满足高权重指标的要求。

同样重要的是这项研究确实有一些局限性。首先是学生学习心理需求的调研可能存在没有发现的潜在的重要影响因子,未来的研究应从不同的角度探讨这一问题,挖掘尽可能多的影响因素在影响因素的相互关系上,已经尽可能考虑了依赖和反馈关系,但是判断依据主要是基于教学经验,仍然需要在实践中进一步检验,优化和调整评价体系,以获得更加准确的结果。


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附件二:园林专业一流课程建设标准赋权研究
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