新工科計算機通識課的教與學平臺及非標準化考試體系

王 乾，宋立新，朱維成，辛士光，賈麗娟

（1. 哈爾濱理工大學 計算機科學與技術學院，黑龍江 哈爾濱150080；2. 哈爾濱理工大學 電氣與電子工程學院，黑龍江 哈爾濱 150080）

0 引 言

2017年2 月，隨著“新工科”在復旦大學達成“復旦共識”[1]，以及教育部發(fā)布《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》，啟動“新工科研究與實踐”項目。未來新興產(chǎn)業(yè)及新經(jīng)濟急需工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復合型“新工科”人才，他們要具備學科專業(yè)學業(yè)精湛，并且具有“學科交叉融合”的特征。因此，推進新工科的建設和發(fā)展備受高等學校的關注。

計算機通識課是面向理工科學生開設的跨專業(yè)選修課程，通常包括網(wǎng)頁設計、多媒體技術及應用、Java 程序設計、Flash 動畫制作、虛擬現(xiàn)實作品設計與開發(fā)等知識，目的在于提高學生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，為畢業(yè)以后從事相關開發(fā)工作打下良好基礎。通識課的開設既能有助于復合型“新工科”人才培養(yǎng)，又為完善知識結構、促進學科交叉提供了一個平臺，但在教學中存在一些制約的問題：①配套課程的教學資源不足；②學生程序開發(fā)能力和水平不同；③單一填鴨式課堂教學的講授方法，難以激發(fā)學生的主動性和積極性；④標準化下的單一考試模式，難以適應新工科下創(chuàng)新人才能力的考核。因此，構建新工科下的計算機通識課教與學平臺及非標準化考試體系勢在必行。[1]

1 計算機通識課非標準化考試現(xiàn)狀分析

1.1 計算機通識課教學現(xiàn)狀

教學模式單一化，“填鴨式”的多媒體“播放幻燈片”教學手段在計算機通識課程教學方式大量存在[2]。同時，配套的教學資源不足[3]，一方面，通識課程涉及的內(nèi)容豐富、知識面廣，但由于教學學時有限，綜合信息量少，導致教學單調(diào)乏味；另一方面，學生的計算機基礎知識和技能有著巨大差異。采用統(tǒng)一教材、統(tǒng)一進度進行教學，不利于學生個性化學習及發(fā)展，不能“因材施教”。

此外，現(xiàn)有研究還存在一定不足：在網(wǎng)絡學習平臺構建上，文獻[4]介紹了立體化的大學公共計算機資源共享網(wǎng)絡學習平臺的構建，著重于教學資源共享與自主學習，文獻[2]介紹了信息技術支持下的高校計算機通識課程改革，給出了基于網(wǎng)絡學習平臺協(xié)作性學習、研究性學習及“全程化”考核教學模式；在MOOC平臺建設上，文獻[5]中借助MOOC這一現(xiàn)代教學手段，分析計算機通識課程群建構方式，提出在MOOC平臺下組織通識課程的網(wǎng)絡資源，論述基于O2O的混合教學模式、MOOC協(xié)作下的課程多元評價方式，以改進現(xiàn)有的計算機通識課程教學方法。這些改革對實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和考核關注不足。

計算機通識課程強調(diào)學生實際應用能力的培養(yǎng)，要求學生在學習過程中具有較強的自主性，運用傳統(tǒng)的方式進行教學顯然是不能滿足教學需求的，與新工科人才培養(yǎng)需求不相適應，計算機通識課程迫切需要改革。

1.2 非標準化考試現(xiàn)狀

傳統(tǒng)計算機通識課程考核采用“總評成績=平時成績+期末考試成績”的模式[6]。“平時成績”指學生到課率、課堂表現(xiàn)和完成作業(yè)情況，無法全面體現(xiàn)學生平時學習過程和學習態(tài)度；“期末考試成績”是上機考試，屬于一次性考核制度[7]，其弊端包括：①期末上機考試僅反映學生對某次考試完成情況，忽略了學生對整個學習過程的重視，不能真實反映學生的整體發(fā)展情況，缺乏全面性[8]；②計算機通識課程的教學目的是引導并提高學生綜合能力，而一次性考核方式完全疏忽學生對知識運用能力、實踐能力、創(chuàng)新能力的考察。

此外，2007年江西財經(jīng)大學采用了課下“大作業(yè)”的考核模式[9]，2016年深圳大學探索了“過程化考核”模式[10]，達到客觀評價學生學習效果，促進學生的自主學習，提升其學習興趣和能力，同時，提高了教學過程的質(zhì)量和教師教學的積極性。所以，計算機通識課非標準化考試的改革勢在必行。

2 非標準化考試的動態(tài)教與學模式建立

2.1 構建教、學、考的動態(tài)教學模式

知識和能力的培養(yǎng)與教、學、考緊密相關。作為培養(yǎng)質(zhì)量評價手段的考試制度的改革不能僅限于考試本身，還應與教師的教學手段、學生的學習途徑相結合，所以創(chuàng)建線上動態(tài)教與學的平臺，形成教學、學習、考核相結合的模式，實現(xiàn)教學目標最大化，達到學生學習自主化、考核合理化的目的。教、學、考的動態(tài)教學模式如圖1所示。

圖1 教、學、考的動態(tài)教學模式

教師組織平臺上的教學資源（完整的教學大綱、課件、案例視頻、案例制作步驟和參考資料等），實時發(fā)布學習任務，引導學生自主學習，查詢獲取所要學習的內(nèi)容。在課堂上，教師針對平臺上的知識點進行答疑解惑，講授知識點的實際應用方法及注意事項。學生也能做到有備而來的上課，針對所學的知識進行提問、思考、領悟，形成自己的知識體系。線上展示學生優(yōu)秀作品，通過學生自評、互評和教師評價，提高學生綜合能力，拓展知識，充分體現(xiàn)學生在考核中分析問題、解決問題的能力。

2.2 制訂非標準化考試方案

非標準化的考試方案側重操作性、應用性課程教學的模式，不再要求學生死記課程的知識點，而是強調(diào)課程的綜合設計和操作，學生以所學的知識發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，適應社會發(fā)展需要。制定全方位的非標準化考試方案，要求教師在設計所有考題中，必須以體現(xiàn)出學生的學習過程、學習態(tài)度、學習方法和操作、設計、協(xié)作、創(chuàng)新等能力為考點，才能保證科學、公正的綜合評價。非標準化考試方案如圖2所示，分4個階段。

（1）自主學習。學生利用業(yè)余時間，學習自主學習平臺上的資源，做到上課有備而來、下課有據(jù)可循，及時記錄學生學習的情況。

（2）隨堂跟蹤。學生人手一臺機器，學生通過課堂上教師的講解與自主學習教與學平臺上的資源，并根據(jù)教師本節(jié)課程提出的導引題目，學生自己動手操作，實現(xiàn)學以致用；教師走下講臺，師生同步交互，做到個性問題及時解決、共性問題及時總結，最后形成學生點評表和教師評價表。

圖2 非標準化考試方案

（3）階段測試。將每個階段的知識點匯總后產(chǎn)生選題，學生搜集素材、設計制作、提交作品。在完成作品的過程中，學生之間可以相互探討、相互借鑒，參考平臺資源和網(wǎng)絡資源，與教師探討，反復修改作品，最后形成自評表、互評表和教師測評表。

（4）項目考核。學期結束，進行技能匯總，從模擬具有真實意義的項目角度出發(fā)，讓學生經(jīng)歷項目開發(fā)的全過程。這是對所學課程進行一次全面的綜合訓練，并要求學生寫出項目報告。

2.3 實施基于教與學平臺的教、學、考途徑

在動態(tài)的教學模式設計中，教與學平臺是整個教學體系的中心。充分發(fā)揮教與學平臺的師生互動交流、信息共享、自主學習等功能，從根本上打破了傳統(tǒng)教學時間與空間的局限，為教學工作的改革打下基礎。

非標準化考試旨在檢驗學生解決實際問題的綜合能力，關注對知識的理解和融會貫通的應用能力。教師的作用不再是監(jiān)督和管理考試過程，而是制作和組織教學資源、課堂互動答疑解惑、給出項目設計要求；課間和課下指導及修改學生的作品，最大限度地給學生提供思考、設計和創(chuàng)造的時間和空間，從而將傳統(tǒng)灌輸知識的過程轉變?yōu)橐龑W生自主學習，從而使學生積極主動地投入到學習的全過程，形成集課堂教學與線上教學為一體的動態(tài)教學模式。教學、學習和考試的全過程如圖3所示。

3 教與學平臺及非標準化考試的實踐及反饋

3.1 動態(tài)教學實踐案例

筆者在網(wǎng)頁設計課中利用盒子模型網(wǎng)頁布局設計，作為實施動態(tài)教學實踐的案例來組織動態(tài)教學實踐案例。頁面設計中的元素都可以看成一個盒子，占據(jù)著一定空間。單獨元素如何布局是一個簡單知識，教師可以將其錄制成視頻放到教與學線上平臺，讓學生線上預習、自學和思考。課前線上自學內(nèi)容見表1。

課堂上，教師講解區(qū)隔標記、層疊樣式表（CSS）內(nèi)容與樣式分離的理念，將思考樣例從CSS排版布局、頁面規(guī)劃入手，分析整個頁面應該分成多少塊、各塊之間的嵌套關系及各個塊的CSS定位等布局思路和重點步驟，并將搭建好整個頁面的框架結構在瀏覽器中預覽。最后，再在各個塊中添加相應的素材和內(nèi)容。

通過課上對案例的制作步驟，使學生明晰課前思考的問題，強化知識點對頁面中元素布局的控制的重要性，更明確CSS樣式可使網(wǎng)頁代碼簡單明了。

圖3 教學、學習和考試的全過程

表1 課前線上自學內(nèi)容

課后，讓學生根據(jù)自己的設計需求，結合課前掌握的知識，按照課上講解的制作步驟，自己動手設計一個完整的頁面，達到深刻理解DIV+CSS網(wǎng)頁布局結構、熟悉掌握盒子模型、認真學習CSS代碼、清晰頁面布局思路的目的。

3.2 期末成績的構成及對比

期末教師對學生提交的項目設計試卷進行運行，根據(jù)其運行的效果及報告，按照事先制定的評分細則進行打分，總成績=（教與學平臺訪問互動的情況）10%+（隨堂作品教與學平臺跟蹤）20%+（教與學平臺4次階段綜合設計試卷）40%+（期末項目設計試卷）30%。按照此公式得出科學、公正地反映教學效果和學生綜合能力水平非標準化考試成績，該成績體現(xiàn)出學生平時對課程的知識點掌握情況，并反映學生的綜合處理能力和實際的動手、創(chuàng)新能力。

筆者分別提取了教與學平臺使用前和使用后2個學期的網(wǎng)頁設計試卷成績和總成績作為數(shù)據(jù)來源，將成績分出 90～100、80～89、70～79、60～69、0～59，5個分數(shù)段，對該課的教學效果進行了統(tǒng)計學意義上的量化分析（見表2），以期了解教與學平臺構建及非標準化考試對學生的知識、能力情況和影響因素。

使用教與學平臺前后，試卷題型的構成相同，知識點的單一應用與綜合應用比例由之前的7:3調(diào)整到3:7，雖然綜合應用的比值加大，但是從圖4和圖5中柱狀圖可以看出不及格人數(shù)減少，高分的人數(shù)在增多，充分體現(xiàn)了此課程學生綜合分析與應用能力的提高。

表2 教與學平臺使用前后成績對比

圖4 教與學平臺使用前成績統(tǒng)計

圖5 教與學平臺使用后成績統(tǒng)計

考試成績的分布比較，雖然最高分和最低分變化不大，但考試平均成績由61.6分逐步提高到77分，70～89分之間人數(shù)明顯增多，并且試卷成績與總成績差值逐漸縮小，體現(xiàn)了學生學習態(tài)度、學習能力、學習效果三者是相吻合。考試成績基本呈正態(tài)分布，表明非標準化考試模式比較合理，反映了學生的實際水平。

3.3 學生使用平臺效果的評價及建議

每學期結束后，調(diào)查學生利用教與學平臺學習的感受：①學生對于此教與學平臺的建設給予了充分的肯定，思維非常活躍。近半數(shù)學生還將此課的教學方式應用到其他課程中，主動上網(wǎng)查看相關的書籍，可見此教學方式已經(jīng)產(chǎn)生了一些積極效果；②近半數(shù)學生建議知識點還應進一步細化，這樣更能幫助學生在極短的時間內(nèi)查找到所需的知識；大多數(shù)學生反應視頻錄制的音質(zhì)應該改進；③大多數(shù)學生認為通過平臺上的資源可以學習到課程的主要知識點，但是對知識點的靈活和綜合應用還需課上教師親自講解和單獨指導，平臺上的資源只是單一知識的輸出，不能做到時時反饋。知識感悟力強的學生認為課堂上師生一起互動，有助于對知識點串聯(lián)，問題的解惑收效明顯。筆者認為，教師在課堂上可以因人而異地擴展學生的思路，時時根據(jù)問題的普遍性關聯(lián)設計案例是吸引學生的關鍵。

4 結 語

通過計算機通識課教與學平臺建設及非標準化考試模式的一些創(chuàng)新做法，學生由被動的應試學習轉變?yōu)橹鲃拥奶剿魇窖芯浚瑥恼莆绽碚撝R到提升綜合能力，為創(chuàng)新能力的提高起到顯著的促進作用。研究成果將以網(wǎng)絡平臺的形式在學生中推廣和使用，帶動其他計算機通識課教與學平臺建設及非標準化考試模式改革，其經(jīng)驗和模式可共享和借鑒，以推動高校新工科背景下新一輪大學非標準化考核模式改革進程。