工科本科生问题解决能力及其影响因素研究

1、    工科本科生问题解决能力及其影响因素研究    在专业差异方面，不同专业工科生问题解决能力存在显著差异（p0.01）。方差分析及事后检验的结果显示，在所有调查专业中，仅食品类工科生与电气类存在显著差异，食品类工科生的问题解决能力显著低于电气类（p0.05），其他各工科专业本科生问题解决能力仅存在数值上的微弱差异。结合国内食品类专业与电气类本科教学研究现状，可以推测食品类专业教学改革可能滞后于电气类专业。（二）工科生问题解决能力影响因素分析为便于计算，本研究对教学方法数据进行了清理，剔除所有教学方法中存在“未出现”的样本，得到包含所有教学方法的有效数

2、据2213份。依据前述层次回归模型对工科生问题解决能力影响因素进行层次回归分析，得到如表4所示的层次回归分析结果。从结果来看，模型的整体解释力为0.367，六个预测变量的影响均达到了显著水平（p0.01）。随着纳入变量的增多，模型的解释力也稳步提高。表4工科生问题解决能力影响因素层次回归分析（n=2 213）阶层预测变量模型1模型2模型3模型4模型5模型6背景因素女（参照男）-0.037-0.0020.0050.004-0.011-0.018一流大学高校（参照普通高校）0.0500.060*0.050*0.049*0.0410.020一流学科高校（参照普通高校）-0.0150.003-0.00

3、1-0.001-0.004-0.002深层动机求知欲望 0.101*0.057*0.0460.0430.027学习兴趣 0.0510.0030.0000.000-0.014解决困难 0.346*0.265*0.256*0.245*0.186*深层策略学习迁移  0.054*0.0410.026-0.004问题学习  0.146*0.146*0.131*0.095*理解学习  0.091*0.082*0.074*0.047*主动学习主动参与   0.058*0.052*0.03

4、5主动提问   -0.054*-0.033-0.048主动响应   0.075*0.074*0.046*教学方法讲授    0.103*0.056*讨论    -0.006-0.018小组项目    -0.022-0.019课堂汇报    0.009-0.017实地调研    -0.0020.004实验操作  

5、0; 0.071*0.020教学满意度师生互动     0.102*学习支持     0.196*校园文化     0.163*f4.340*94.183*78.187*60.78*60.78*62.182*r20.0050.2020.2390.2450.2570.367r20.0060.1980.0380.0070.0140.110注：*p0.05，*p0.01，*p0.001。虽然不同性别、不同学校层次的工科生问题解决能力存在显著差

6、异，但回归分析结果说明性别与学校层次对工科生问题解决能力的影响并不显著，证伪了假设1.1与假设1.2。逐次加入深层学习与学习方法后，学校层次对工科生问题解决能力的影响呈现出显著特征（p0.05），加入教学方法后学校层次变量对工科生问题解决能力的影响不再显著，说明教学方法能够解释学校层次产生的变异，意即不同高校工科生问题解决能力不同的本质原因是不同层次高校工科教师的教学方法存在差异。在模型2中，纳入深层学习动机变量后，模型对问题解决能力的解释力大大增加（r2=0.198），解释变异达到20.2%，学习动机变量对工科生问题解决能力影响最大。尽管如此，学习兴趣子变量对问题解决能力影响并不显著。求知欲

7、望动机与解决困难动机对问题解决能力影响显著（p0.05），工科生求知欲望动机与解决困难动机越大，其问题解决能力越强。从回归系数来看，解决困难动机对问题解决能力的影响要高于求知欲望动机，部分证实了假设2.1。模型3纳入深层学习策略后，深层学习策略各子变量对工科生问题解决能力影响显著（p0.001），问题学习策略对工科生问题解决能力影响最大，学习迁移对工科生问题解决能力影响次之，理解学习对工科生问题解决能力影响相对较弱；加入主动学习变量后，学习迁移对问题解决能力的影响不再显著，说明主动学习能够解释学习迁移产生的变异，部分证实了假设2.2。结合模型2与模型3不难发现，深层学习动机对工科生问题解决能力

8、的影响大于深层学习策略，这一结果与王靖和崔鑫的研究结论不同，究其原因可能是深层学习动机主导了工科生深层学习策略的使用26。模型4显示，主动学习各子变量对工科生问题解决能力影响均达到了显著（p0.05）。工科生主动参与和主动响应频率越高，其问题解决能力越强；主动提问对工科生问题解决能力有微弱的负向影响（回归系数为-0.054），部分证实了假设3。工科生主动提问频率越高，问题解决能力越差，可能的解释是现阶段工科生提问能力不足，导致其提问质量低下，不能有效提高问题解决能力。加入教学方法变量后，主动提问对工科生问题解决能力的影响趋于消失，从侧面揭示了当前我国工科教学可能存在着未能积极引导学生提出高质量

9、问题的弊端。综合模型5与模型6可以看出，教学满意度对工科生问题解决能力的影响（r2=0.110）要大于教学方法的影响（r2=0.014）。六种常见教学方法中仅讲授与实验操作能够显著影响工科生问题解决能力，部分证实了假设4.1；教学满意度各子变量都能显著影响工科生问题解决能力，证实了假设4.2。加入教学满意度后，讲授对工科生问题解决能力的影响减弱，实验操作对工科生问题解决能力的影响消失，证明工科生对实验操作教学的满意度不高，可能的原因是工科生在实验操作教学中缺乏有效指导。结合回归系数可知，教学满意度对工科生问题解决能力的影响仅次于深层学习动机。四、结论与建议（一）结论1.工科生问题解决能力整体得

10、分情况较好，多数工科专业本科生问题解决能力差异不大。75.2%的工科生认为自身的问题解决能力有了较大及以上程度提高，男性工科生的问题解决能力显著高于女性工科生，一流学科建设高校工科生问题解决能力显著低于一流大学建设高校与普通高校。食品类工科生的问题解决能力显著低于电气类，其他专业工科生问题解决能力无显著差异。2.深层学习是影响工科生问题解决能力的关键因素，深层学习动机与深层学习策略都能显著影响工科生问题解决能力。深层学习动机对工科生问题解决能力的影响大于深层学习策略，工科生深层学习动机越高、深层学习策略使用越频繁，其问题解决能力越强。3.教学方法与学习方法对工科生问题解决能力的影响有限。教学方

11、法与学习方法虽然能够显著影响工科生问题解决能力，但并非所有教学方法与学习方法子变量对工科生问题解决能力的影响都达到了显著水平。考虑教学满意度因素后，仅主动响应和讲授能够略微影响工科生的问题解决能力。4.教学满意度对工科生问题解决能力有重要影响。教学满意度对工科生问题解决能力的影响仅次于深层学习动机，工科生师生互动满意度、学业支持满意度、校园文化满意度越高，其问题解决能力越强。（二）相关建议本研究最重要的发现是深层学习与教学满意度是影响工科生问题解决能力的核心因素，而教学方法与学习方法对工科生问题解决能力的影响有限。前述发现有助于工科教师和工科教学研究者进一步改进教学工作，具体可从3个方面开展相

12、关工作。1.以内生动机为导向，强化问题解决能力。研究结果显示，深层学习动机对工科生问题解决能力的影响最大。在工科教学实践中，应积极引导工科生重视学习任务本身的意义，采取多元化、差异化教学方法，激发工科生内在学习兴趣，满足工科生的求知欲望。与此同时，工科教师在教学中，还应注重学业任务的挑战性，适当安排高挑战度学业任务，并对完成高挑战度学业任务的学生进行适当奖励，激励工科生养成努力解决学习困难的意志品质，为工科生问题解决能力的习得夯实基础。2.以教学满意为准绳，提升工科教与学质量。随着我国工程教育规模的不断扩张，工科课堂规模也随之不断扩大，加之工科知识体系复杂，理论教学任务较重，工科教师在教学中经

13、常有意或无意地忽略了师生互动、课堂氛围、校园文化等学习环境因素对学生学习的影响。研究结果表明，学习环境因素对工科生问题解决能力的影响不容小觑，教学满意度对工科生问题解决能力的影响明显高于教学方法和学习方法。因此，工科教师在教学过程中，应以教学满意为准绳，鼓励学生主动参与课堂内外的教与学活动，积极响应学生遇到的疑难和困惑，着力营造良好的学习环境，切实提高工科生学习质量。3.以教学质量为依据，强化工科教学研究。在工科教学研究领域，长期存在着唯方法论倾向，即主要关注教与学方法的创新（如基于问题教学、基于项目教学、探究式教学等），较少关注既有教与学方法的质量，对特定教与学所处的师生互动环境、学业支持环

14、境、校园文化环境的研究更是凤毛麟角。本研究发现多样化的教学方法（如讨论、小组项目等）并不能促进工科生问题解决能力的提高，传统的讲授法反而能够显著提高工科生的问题解决能力。在今后工科教学研究中，应适当减少教学方法研究，转而走向以教学质量为依据的高水平研究，对工科教学质量评价标准、工科教学质量提升路径进行系统研究。参考文献：1杨卫，顾秉林，朱清时，等.关于科学与工程教育创新的建议j.中国科学院院刊，2009（4）.2林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析（2010-2012）（上）j.高等工程教育研究，2013（4）.3余天佐，刘少雪.工程教育学生通用学习成果鉴别：基于工业界视角j.高等

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