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摘要：本着素质教育的目的，尝试了对工科专业课考试采用半开卷的形式。通过试卷分析和问卷调查显示，半开卷考试能提高学生的学习热情，能促进学生更好、更全面地掌握专业课知识。考试成绩也能更客观地反映学生对专业课的掌握情况。同时，实行半开卷考试对任课老师也提出了更高的教学要求和更高的实践环节要求。
关键词：工科专业课；考试；半开卷考试；素质教育
作者简介：李凌均（1964-），男，河南南阳人，郑州大学机械工程学院，副教授；刘晓菊（1964-），女，河南南阳人，郑州大学电工电子实验中心，工程师。（河南郑州450001)
基金项目：本文系河南省高等教育教学改革研究项目的研究成果。
中图分类号：G642.474 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）07-0039-02
随着高等教育的进一步发展，要求素质教育替代应试教育的呼声一浪高过一浪。如何摈弃应试教育而转向素质教育，作为教学活动的重要环节之一的考试，无疑也在其中担负着重要的角色。
工科类专业课程往往涉及面较宽，内容很丰富，且实践环节较多，教学的目的也往往更注重于实际应用，而不是注重于理论的条条框框和公式、概念的记忆。[1]即便是有的条文、规则、公式等在实际应用过程中很重要，也没有必要要求学生都记忆在大脑中，只要在应用时能够正确利用文献检索工具就可以了。尤其是在当今的信息化时代，各种新兴学科、边缘学科、交叉学科的相继出现，对现有的传统专业影响是巨大的，学生需要学习的内容也越来越多，学习的任务也加重了。如果仍然沿用传统的闭卷考试形式，势必增加学生在学习时花在记忆条条框框、公式、概念上的负担，而削弱了实际应用能力的培养和提高，这样所考出来的成绩只是表明学生记住了一些概念、公式和定理，而不利于学生对专业知识的真正掌握，也不利于学生在将来对专业知识的灵活运用。[2]
结合笔者所在郑州大学机械学院机械电子工程专业课程“信号分析与数据处理”的特点，我们探索了一种被称为“半开卷”的考试形式。经过五年来的实践表明，这种考试形式比传统以往的闭卷考试形式更能激发学生的学习热情，教学效果显著提高，也为实施素质教育探索了一种可供借鉴的模式。[3]
一、工科类专业课程的特点
1.实践性强
工科类专业课除了具有较强的理论基础外还具有较强的应用背景，专业课的知识不仅仅局限于理论的推理、公式的演算等，更重要的是在实际中如何应用，如何应用这些专业知识解决工程实际问题。所以在引导学生学习专业课时就要强调理论与实践相结合，而且其重点还在于理论知识在实践中的应用问题上。
2.内容量、信息量大
专业课的知识往往是多学科、多门类知识的交叉和融合。同时，受现代科学技术迅猛发展的影响，新理论、新技术、新方法不断出现在专业课中，使教学内容也在不断更新、不断增加，涉及的知识范围是很宽的。另一方面，由于众所周知的原因，专业课的教学课时数却在不断减少，也增加了专业课教和学的难度。
3.内容更新速度快
一方面受社会需要的推动，专业课本身进行着不断的更新、发展和完善，另一方面其他学科、其他专业技术的发展也会对其产生深远的影响。例如“信号分析与数据处理”这门课，在过去的30多年里，随着信息技术和微电子技术等学科的发展，其也得到了飞速的发展。在20世纪80年代以前信号处理还主要依赖于模拟信号处理设备，价值昂贵，操作不便，运算速度低，应用场合和应用范围受到很大限制。80年代后，特别是最近10年来，随着计算机技术、芯片制造技术、软件技术的飞速发展，信号处理技术也得到了快速的发展。今天，数字信号处理技术已经深入应用于各行各业。嵌入式的DSP的应用使得信号处理设备价格低廉、实时响应速度快捷、操作应用简单明了。计算机和软件技术的发展使得普通的PC机就能完成以前需要非常昂贵的设备才能完成的信号处理工作。同时其他学科的发展也从根本上奠定了现代信号处理理论和方法的诞生。[4]
基于专业课的以上这些特点，决定了专业课的教学必须是实时更新、不断改革的。作为教学过程一个重要环节的考试也有必要进行新形式的探讨与尝试。
二、半开卷考试的实施方法及优点
所谓的半开卷考试，就是考试时允许学生带进考场一张由自己归纳总结的复习材料，篇幅仅限于一张A4幅面的纸，而且必须是自己手写的，除此之外不允许带其他任何资料，这就是它与开卷考试的区别。
学生将自己认为对考试有帮助的知识要点，如公式、性质等进行归纳总结，写在一张纸上带进考场，这在很大程度上也促使学生对所学过的知识进行系统而全面的总结、整理，理出知识的重点和难点，是帮助学生学会学习的好方法，也养成了学生良好的学习、归纳、总结、复习的好习惯。通过手写也强化了记忆，理顺了整个课程知识系统的结构，便于对课程所涉及的知识进行整体而全面的掌握。同时也减少了学生花费在死记硬背上的精力，使学生有更多的精力去学习更深入、更全面的知识，使学生有更多的时间去接触实际生产，譬如去现场参观、去实验室和机房动手实践等。而且这些项目也是半开卷考试的基本内容，也是要求学生必须完成的作业。通过动手实践也强化了学生对所学知识的理解，增强了应用所学知识解决实际问题的能力。
实行半开卷考试也打消了教师在出考题时的一些顾虑。如在出考题时教师往往要考虑到有些公式学生难以记住，有些过程过于复杂学生不易掌握，有些条条框框太多学生也不好全面掌握，而在专业课程中这样的情况是很多的，有了这些顾虑就限制了教师出试题的深度和广度，不能全面进行考查，使得考试内容与讲课内容相比大打折扣。其实这些过于复杂的公式、概念、过程和条条框框也没有必要全让学生都熟记于胸，在实际应用过程中是允许查阅资料的，所以只要学生知道遇到什么问题去查阅什么资料就可以了。本着这样的思想，教师出考题时就不会再有那么多的顾虑，该考的就要考，该掌握的就要掌握，只是掌握的方式不是死记硬背而已。对学生来说考试的难度不是降低了，而是提高了，要求他们掌握的知识内容更加全面，且能理论联系实际，会应用。
半开卷考试也避免了部分学生夹带作弊的现象。把夹带变成公开化、合法化，避免了因部分学生作弊、其他学生不作弊而造成的考试不公平现象。这其实是把复习备考，抄写夹带看作考试的一部分内容，考试成绩与学生复习情况、抄写资料的内容有直接的关系，这样的成绩就更客观、更准确反映了学生的学习效果。
实行这样的考试形式对教师讲课以及平时的作业布置也有较高的要求。讲课时就不能仅限于书本的理论知识，仅限于概念、定理、公式的讲述，还要把学生的学习热情引导到实际工程应用中来，结合工程实际应用来灵活掌握专业知识。例如，我们在讲“信号分析与数据处理”时就把学院研究所所开发的用于机械设备状态监测和故障诊断系统（eM3000设备远程监测和故障诊断系统、PDES便携式故障诊断系统和PAMS设备点检仪器等）中的有关信号处理的内容演示给学生看，并让学生对这些应用系统实际操作，让学生亲身体会、了解这些处理方法的实际应用及其功能，让学生亲身感受到信号处理技术的内容以及在工业实际中起到的作用。作业上，安排了2次上机练习，让学生编写计算机程序，[4]把从现场实际采集到的信号（有一定的工程背景含义的信号）分别进行自相关分析和频谱分析处理，以及使用其他变换和处理方法，使学生从中不仅学会了自相关分析和频谱分析的方法，也从实际信号分析中更好地理解了这几种分析方法的性质以及它们在实际工程中的应用，而避免了只用计算机仿真信号学习所产生的乏味感和盲目感。考试时如果再考这些内容，那学生们的答案不是简单的死记硬背就能得到的，而是有了一定的自己的体会，相信这样的学习效果会更好。
三、效果分析和调查
我们从2007年开始尝试在“信号分析与数据处理”这门课的考试中采用半开卷的形式，迄今已进行了五届，并且进行了详细的试卷分析和问卷调查。下面是一些分析和调查的情况。[5]
第一，考试成绩的分布更趋合理。虽然由于这样的考试和以前的闭卷考试在出题范围、题目难度以及允许学生夹带等方面有很大的不同，考试成绩的高低没有直接可比性，但成绩概率分布的比较还是有一定意义的，而且在出题的时候考虑到半开卷考试的性质，其题目的范围、难度和深度都较闭卷考试有所增加。图1为两种考试的成绩分布图。
从图1可以看出，半开卷考试虽然在题目难度和范围广度上都有所增加，但考试成绩分布却更趋合理，成绩明显提高，优良率显著提高。
第二，通过问卷调查，98.8％的学生认为这种半开卷的考试形式更好，更容易接受。有66.2％的学生表示知道了要进行半开卷考试后花费的复习时间要增加15个小时以上，78.8％的学生表明花费在复习上的时间增加了10个小时以上，同时，这些学生也表明，这样做的原因是担心因为半开卷考试涉及的考试范围会更大，需要学习、掌握的知识也会更宽。只有3.3％的学生表示知道了要进行半开卷考试后花费的复习时间减少了，这样做的原因是因为他们认为半开卷考试可以带夹带，会容易一些，结果他们最后也认识到这种想法是错误的。这表明采用半开卷考试的方式更能激发学生们学习、复习的积极性，能更好地督促学生认真复习。
第三，问卷调查还显示，有44.6％的学生认为带进考场的笔记纸没有派上用场，原因是写在上面的东西他们都会了，不用再看了。表明这种考试方式引导学生采用了较好的复习方法，取得了较好的复习效果。
第四，据监考老师讲，这样的考试考场纪律明显好转，互递纸条、交头接耳的现象有所减少，显现了考试的公平性原则。
四、结论
本文尝试了工科类大学生专业课考试采用半开卷的考试形式，论述了专业课考试采用半开卷考试的意义和优点。并通过试卷分析和问卷调查显示了这一考试形式所带来的好处，为在工科类大学生中开展素质教育提供了一种新的尝试。
参考文献：
[1]官春云.专业课教学的几个问题[J].湖南农业大学学报(社会科学版),2006,7(6):54-55.
[2]赵晴.努力发挥专业课考试在素质教育中的作用[J].南昌航空工业学院学报,2002,4(1):68-69.
[3]陈晓峰,张辉.力学课程考试方式改革之思考[J].安徽农学学报,2006,(12)13:193.
[4]胡广书.数字信号处理导论[M].北京:清华大学出版社,2005.
[5]李凌均.《信号分析与数据处理》试卷分析报告[R].郑州大学机械工程学院,2009.
（责任编辑：刘辉）
关键词：工科专业课；考试；半开卷考试；素质教育
作者简介：李凌均（1964-），男，河南南阳人，郑州大学机械工程学院，副教授；刘晓菊（1964-），女，河南南阳人，郑州大学电工电子实验中心，工程师。（河南郑州450001)
基金项目：本文系河南省高等教育教学改革研究项目的研究成果。
中图分类号：G642.474 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）07-0039-02
随着高等教育的进一步发展，要求素质教育替代应试教育的呼声一浪高过一浪。如何摈弃应试教育而转向素质教育，作为教学活动的重要环节之一的考试，无疑也在其中担负着重要的角色。
工科类专业课程往往涉及面较宽，内容很丰富，且实践环节较多，教学的目的也往往更注重于实际应用，而不是注重于理论的条条框框和公式、概念的记忆。[1]即便是有的条文、规则、公式等在实际应用过程中很重要，也没有必要要求学生都记忆在大脑中，只要在应用时能够正确利用文献检索工具就可以了。尤其是在当今的信息化时代，各种新兴学科、边缘学科、交叉学科的相继出现，对现有的传统专业影响是巨大的，学生需要学习的内容也越来越多，学习的任务也加重了。如果仍然沿用传统的闭卷考试形式，势必增加学生在学习时花在记忆条条框框、公式、概念上的负担，而削弱了实际应用能力的培养和提高，这样所考出来的成绩只是表明学生记住了一些概念、公式和定理，而不利于学生对专业知识的真正掌握，也不利于学生在将来对专业知识的灵活运用。[2]
结合笔者所在郑州大学机械学院机械电子工程专业课程“信号分析与数据处理”的特点，我们探索了一种被称为“半开卷”的考试形式。经过五年来的实践表明，这种考试形式比传统以往的闭卷考试形式更能激发学生的学习热情，教学效果显著提高，也为实施素质教育探索了一种可供借鉴的模式。[3]
一、工科类专业课程的特点
1.实践性强
工科类专业课除了具有较强的理论基础外还具有较强的应用背景，专业课的知识不仅仅局限于理论的推理、公式的演算等，更重要的是在实际中如何应用，如何应用这些专业知识解决工程实际问题。所以在引导学生学习专业课时就要强调理论与实践相结合，而且其重点还在于理论知识在实践中的应用问题上。
2.内容量、信息量大
专业课的知识往往是多学科、多门类知识的交叉和融合。同时，受现代科学技术迅猛发展的影响，新理论、新技术、新方法不断出现在专业课中，使教学内容也在不断更新、不断增加，涉及的知识范围是很宽的。另一方面，由于众所周知的原因，专业课的教学课时数却在不断减少，也增加了专业课教和学的难度。
3.内容更新速度快
一方面受社会需要的推动，专业课本身进行着不断的更新、发展和完善，另一方面其他学科、其他专业技术的发展也会对其产生深远的影响。例如“信号分析与数据处理”这门课，在过去的30多年里，随着信息技术和微电子技术等学科的发展，其也得到了飞速的发展。在20世纪80年代以前信号处理还主要依赖于模拟信号处理设备，价值昂贵，操作不便，运算速度低，应用场合和应用范围受到很大限制。80年代后，特别是最近10年来，随着计算机技术、芯片制造技术、软件技术的飞速发展，信号处理技术也得到了快速的发展。今天，数字信号处理技术已经深入应用于各行各业。嵌入式的DSP的应用使得信号处理设备价格低廉、实时响应速度快捷、操作应用简单明了。计算机和软件技术的发展使得普通的PC机就能完成以前需要非常昂贵的设备才能完成的信号处理工作。同时其他学科的发展也从根本上奠定了现代信号处理理论和方法的诞生。[4]
基于专业课的以上这些特点，决定了专业课的教学必须是实时更新、不断改革的。作为教学过程一个重要环节的考试也有必要进行新形式的探讨与尝试。
二、半开卷考试的实施方法及优点
所谓的半开卷考试，就是考试时允许学生带进考场一张由自己归纳总结的复习材料，篇幅仅限于一张A4幅面的纸，而且必须是自己手写的，除此之外不允许带其他任何资料，这就是它与开卷考试的区别。
学生将自己认为对考试有帮助的知识要点，如公式、性质等进行归纳总结，写在一张纸上带进考场，这在很大程度上也促使学生对所学过的知识进行系统而全面的总结、整理，理出知识的重点和难点，是帮助学生学会学习的好方法，也养成了学生良好的学习、归纳、总结、复习的好习惯。通过手写也强化了记忆，理顺了整个课程知识系统的结构，便于对课程所涉及的知识进行整体而全面的掌握。同时也减少了学生花费在死记硬背上的精力，使学生有更多的精力去学习更深入、更全面的知识，使学生有更多的时间去接触实际生产，譬如去现场参观、去实验室和机房动手实践等。而且这些项目也是半开卷考试的基本内容，也是要求学生必须完成的作业。通过动手实践也强化了学生对所学知识的理解，增强了应用所学知识解决实际问题的能力。
实行半开卷考试也打消了教师在出考题时的一些顾虑。如在出考题时教师往往要考虑到有些公式学生难以记住，有些过程过于复杂学生不易掌握，有些条条框框太多学生也不好全面掌握，而在专业课程中这样的情况是很多的，有了这些顾虑就限制了教师出试题的深度和广度，不能全面进行考查，使得考试内容与讲课内容相比大打折扣。其实这些过于复杂的公式、概念、过程和条条框框也没有必要全让学生都熟记于胸，在实际应用过程中是允许查阅资料的，所以只要学生知道遇到什么问题去查阅什么资料就可以了。本着这样的思想，教师出考题时就不会再有那么多的顾虑，该考的就要考，该掌握的就要掌握，只是掌握的方式不是死记硬背而已。对学生来说考试的难度不是降低了，而是提高了，要求他们掌握的知识内容更加全面，且能理论联系实际，会应用。
半开卷考试也避免了部分学生夹带作弊的现象。把夹带变成公开化、合法化，避免了因部分学生作弊、其他学生不作弊而造成的考试不公平现象。这其实是把复习备考，抄写夹带看作考试的一部分内容，考试成绩与学生复习情况、抄写资料的内容有直接的关系，这样的成绩就更客观、更准确反映了学生的学习效果。
实行这样的考试形式对教师讲课以及平时的作业布置也有较高的要求。讲课时就不能仅限于书本的理论知识，仅限于概念、定理、公式的讲述，还要把学生的学习热情引导到实际工程应用中来，结合工程实际应用来灵活掌握专业知识。例如，我们在讲“信号分析与数据处理”时就把学院研究所所开发的用于机械设备状态监测和故障诊断系统（eM3000设备远程监测和故障诊断系统、PDES便携式故障诊断系统和PAMS设备点检仪器等）中的有关信号处理的内容演示给学生看，并让学生对这些应用系统实际操作，让学生亲身体会、了解这些处理方法的实际应用及其功能，让学生亲身感受到信号处理技术的内容以及在工业实际中起到的作用。作业上，安排了2次上机练习，让学生编写计算机程序，[4]把从现场实际采集到的信号（有一定的工程背景含义的信号）分别进行自相关分析和频谱分析处理，以及使用其他变换和处理方法，使学生从中不仅学会了自相关分析和频谱分析的方法，也从实际信号分析中更好地理解了这几种分析方法的性质以及它们在实际工程中的应用，而避免了只用计算机仿真信号学习所产生的乏味感和盲目感。考试时如果再考这些内容，那学生们的答案不是简单的死记硬背就能得到的，而是有了一定的自己的体会，相信这样的学习效果会更好。
三、效果分析和调查
我们从2007年开始尝试在“信号分析与数据处理”这门课的考试中采用半开卷的形式，迄今已进行了五届，并且进行了详细的试卷分析和问卷调查。下面是一些分析和调查的情况。[5]
第一，考试成绩的分布更趋合理。虽然由于这样的考试和以前的闭卷考试在出题范围、题目难度以及允许学生夹带等方面有很大的不同，考试成绩的高低没有直接可比性，但成绩概率分布的比较还是有一定意义的，而且在出题的时候考虑到半开卷考试的性质，其题目的范围、难度和深度都较闭卷考试有所增加。图1为两种考试的成绩分布图。
从图1可以看出，半开卷考试虽然在题目难度和范围广度上都有所增加，但考试成绩分布却更趋合理，成绩明显提高，优良率显著提高。
第二，通过问卷调查，98.8％的学生认为这种半开卷的考试形式更好，更容易接受。有66.2％的学生表示知道了要进行半开卷考试后花费的复习时间要增加15个小时以上，78.8％的学生表明花费在复习上的时间增加了10个小时以上，同时，这些学生也表明，这样做的原因是担心因为半开卷考试涉及的考试范围会更大，需要学习、掌握的知识也会更宽。只有3.3％的学生表示知道了要进行半开卷考试后花费的复习时间减少了，这样做的原因是因为他们认为半开卷考试可以带夹带，会容易一些，结果他们最后也认识到这种想法是错误的。这表明采用半开卷考试的方式更能激发学生们学习、复习的积极性，能更好地督促学生认真复习。
第三，问卷调查还显示，有44.6％的学生认为带进考场的笔记纸没有派上用场，原因是写在上面的东西他们都会了，不用再看了。表明这种考试方式引导学生采用了较好的复习方法，取得了较好的复习效果。
第四，据监考老师讲，这样的考试考场纪律明显好转，互递纸条、交头接耳的现象有所减少，显现了考试的公平性原则。
四、结论
本文尝试了工科类大学生专业课考试采用半开卷的考试形式，论述了专业课考试采用半开卷考试的意义和优点。并通过试卷分析和问卷调查显示了这一考试形式所带来的好处，为在工科类大学生中开展素质教育提供了一种新的尝试。
参考文献：
[1]官春云.专业课教学的几个问题[J].湖南农业大学学报(社会科学版),2006,7(6):54-55.
[2]赵晴.努力发挥专业课考试在素质教育中的作用[J].南昌航空工业学院学报,2002,4(1):68-69.
[3]陈晓峰,张辉.力学课程考试方式改革之思考[J].安徽农学学报,2006,(12)13:193.
[4]胡广书.数字信号处理导论[M].北京:清华大学出版社,2005.
[5]李凌均.《信号分析与数据处理》试卷分析报告[R].郑州大学机械工程学院,2009.
（责任编辑：刘辉）