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摘要:在工程教育认证大背景下,针对程序设计类课程评价机制不够完善的现状,借助在SPOC课程、雨课堂、PTA等手段,在对教学过程中的课前、课上、课后、期末均做准确评价的基础上,牵引学习兴趣、加强学习效果、促进实践能力的提升,贯彻工程认证“以学生为中心”、“产出导向”理念,以期达到工程认证要求。
关键词:工程教育认证;SPOC;雨课堂;PTA
本文引用格式:董艳雪,谢颖,王开祥.工程认证背景下课程评价机制改革研究——以《程序设计语言基础》课程为例[J].教育现代化,2019,6(76):105-106.
工程教育专业认证(简称工程认证)是国家对人才培养的一种认可,也是我国工程性人才走向国际市场的准入证。工程认证要求培养的计算机专业学生应该能够提出问题、解决问题,落实到程序设计语言课程,也即要面对较复杂工程问题,能够使用计算机的思维方式,分析问题,编程解决问题。
“程序设计语言基础”课程是计算机专业培养的基础之基础,作为一门大学第一学期就开设的专业课,其不仅担负着培养“计算思维能力”的重任,更担负着培养动手能力、为后续课程夯实基础以达到工程认证毕业要求的重任,因此,严格且客观公正的评价机制改革是申请工程认证中必不可少的环节。
一课程评价机制现状
一直以来,课程组都在不断对该课程的评价机制进行改革,期末考核从最初的纸质考核到上机考核,平时考核从最初的纸质实验报告考核到在线题目集考核,虽然考核方式进行了不断革新,但到目前为止,仍存在以下问题。
(一)课前评价靠提问
“程序设计语言基础”课程语法繁多、知识点较琐碎,在课时紧、任务重的情况下,预习显得尤其重要。在教学实施过程中,预习基本靠自觉,检查基本靠提问,缺乏有效的监督评价机制,难以量化并纳入最终评价[1]。
(二)课上表现靠印象
课堂上的表现能充分体现学生知识接受程度与内化知识的能力,可是目前,教师只能靠学生的总体回应来大致判断学生的知识掌握情况,而不能精确判断学生对每一知识点或每一个考核题目的掌握情况,从而也难以将课堂表现纳入最终评价。
(三)课后练习难监督
尽管通过在线实验平台实现代码的提交与实时评测,但前期实践证明,抄袭状况难以杜绝,导致最终的成绩无法体现学生真正的编程能力[2]。
二 基于工程认证的评价机制改革
课程组根据学院制定的专业认证毕业要求,结合程序设计类课程对实践动手能力的要求,将期末考试成绩与平时成绩的比例从6:4调整至5:5,其中的平时成绩由3个子项目组成,分别是课前评价、课上评价、课后评价;其中的期末考试成绩除了包含PTA多人多卷在线考核外,增加了团队大作业考核,具体描述如下:
(一)SPOC助力课前评价
选取哈尔滨工业大学苏小红教授的《C语言程序设计精髓》作为“程序设计语言基础”课程的MOOC资源,根据我校教学大纲与教学进度,生成异步SPOC课程。采用“线上+线下”的混合授课模式,完成授课任务。
在中国大学MOOC平台布置课前预习任务,对每一次的任务完成情况,该平台都能提供准确的数据支撑[3]。以观看视频这一预习任务为例,该平台导出的数据包含视频观看个数、视频观看次数、视频观看时长等数据;以课前测试任务为例,该平台导出的数据包含每位同学完成平台测试的次数(最多2次)以及得到的最高分。基于以上数据,可以对学生的预习行为量化并加入最终评价。
(二)雨课堂助力课上评价
尽管采取了诸多教学模式改革措施,但在教学实践特别是程序设计类课程中,仍普遍存在重讲解、轻实践,重灌输、轻思考的问题,如何在课上就锻炼实践能力?如何让学生的大脑在课上飞速运转起来而不只是被动接受?
雨课堂是一种优秀的促使学生主动学习、让学生不得不动起来的智慧教学工具。
理论教学中,任课教师结合课前预习效果,弱化语法和概念的介绍,强化工程认证理念中“解决问题能力”的培养。按照给出问题、分析问题、给出解决问题思路的模式,逐步引导,培养解决问题能力。通过雨课堂当堂测试,把死气沉沉的课堂活跃起来,也把学生的兴趣牵引起来。以函数部分讲解为例,完成基本知识点介绍后,学生当堂通过手机端完成函数的定义、函数的简单应用、函数的较复杂应用3个题目的考核[4]。6分钟后学生提交答案,教师从手机端看到包含正确率、平均分、每个题目的错答学生名单等结果数据,这为衡量学生的课堂表现提供了有力的数据支撑。
(三)PTA助力课后评价
PTA(Programming Teaching Assistant)是浙江大学开发的程序设计类实验辅助平台(http://pintia.cn),该平台目前被493所高校所使用,注册用户96万多人,足见其在高校中的认可度,总结来说,PTA具有以下特点:
1.题目数量够大。截至发文,该平台题目数量已达49723道,而且因为其允许注册教师提交原创题目,题目数量仍在不断增长。类型繁多的题目,一方面,给同学们提供了一个更高更新的锻炼平台,拓宽眼界,提高能力;另一方面,将教师从繁重的批改代码作业中解脱出来,投入更大的精力去研究课堂教学。
2.得分排名透明。该平台可以实现自动评判,实时排名,这使得学生的课下练习不受时间和空间的限制,随时随地可以写代码,不知不觉中增加了动手实践的时间;而且,实时更新且开放的排名信息,充分利用了同学们争强好胜的特性,无形中完成了兴趣的提升。
3.数据分析够细。以某次PTA测试为例,可由平台导出的数据包含答卷(以学生为单位)、成绩单(包含每个题目的得分)、正答率(以题目为单位)、得分代码(以学生为单位)、试卷分析(包含每个知识点的得分率、平均分、分数段人数分布等)。为课后评价提供了足够精细的数据。
4.查重抵制抄袭。为了保证成绩的高度公正客观,PTA还提供了查重功能,有效避免了课下作业的抄袭现象,对课下任务的完成质量实现严格监督。以某次结构体测试为例,查重结果显示大部分同学的重复率在50%左右,个别同学出现了90%以上的重复率,任课教师可作为测试评价的参考,并重点关注代码相似度较高的同学[5]。
显然,PTA靠充足的题量、严谨的在线评判系统和严格的题集查重系统,为任课教师精确掌握学生的动手实践能力提供了新的途径,为精确评价提供了新的工具,公平公正得以充分体现。
(四)大作业助力工程素养
分组完成期末大作业对学生的实践创新能力和团队精神的培养具有极大的意义。大作业按照以下步骤进行:①任课教师提前4周提供可选题目;②学生以组为单位,选题后进行功能设计和代码编写;③小组代表答辩,成员可适当补充;④由学生代表、任课教师、合作企业教师形成答辩评委会,给出答辩成绩。
综合答辩委员会成绩后当场宣读,形成期末大作业成绩。
(五)学业成绩构成
本门课总成绩100分,由平时成绩、PTA期末考试成绩、大作业答辩成绩组成,分别占50%、40%和10%。其中,
平时成绩的构成如下:
平时成绩=SPOC成绩×20%+雨课堂成绩×20%+PTA实验成绩×60%
大作业成绩的构成如下:
大作业成绩=学生代表评价×30%+任课教师评价×35%+合作企业教师评价×35%。
期末考试成绩由PTA在线随机组卷,完成考核。
二 结语
本文对标工程认证要求,提出一种综合课前、课上、课后及期末的评价机制,该机制对组成最终评价的每一个子项目都有详细且精准的数据支撑,努力做到对学生的公平公正评价。
2018年秋季学期,首次对2018级大一新生5个本科专业实施了上述评价机制,分析数据表明,从观看视频时长来看,2017级学生平均观看时间是15.68个小时,而2018级学生的平均观看时间是25.87个小时,可以说,将预习行为纳入平时成绩能更好激励学生线上观看视频的兴趣;从编程数量上来说,2017级学生平均完成98道编程题,而2018级学生平均完成题目数是146道,编程数目的“量变”终究会实现编程能力的“质变”;从知识点掌握情况来看,在期末考试中,除“表达式和基本输入输出”这一知识点正答率无明显变化外,其余知识点正答率均有明显提高,特别是数组和循环嵌套这两个考核点,正答率提升幅度分别达0.3和0.32。
可见,多角度、多维度、持续性的精确学习评价不仅能够提升授课效率、激发学习兴趣、锻炼动手能力,而且能够以数据分析教学结果,以数据指明今后教学方向,能更好践行工程认证的“持续改进”理念。
参考文献
[1]郑燕林等.大数据在美国教育评价中的应用路径分析[j].中国电化教育,2015(7):25-30.
[2]陆勇.浅谈工程教育专业认证与地方本科高校教育改革[j].高等工程教育研究.2015(6):157-161.
[3]黄岚,吕春利等.面向工程认证的计算机组成原理课程建设探索[j].教育教学论坛,2018(12):260-262.
[4]周继磊等.以工程教育认证为导向的材料力学课程教学模式探索研究[j].大学教育,2019(4):78-80.
[5]王凯悌.工程教育认证背景下本科工程教学质量评价系统的建立[J].教育现代化,2019,6(42):97-99.
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