量化公開(kāi)評(píng)價(jià)教學(xué)模式探索

路綱 吳曉軍 張玉梅 張立臣 張鈺

[摘 要] 本科計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，如人機(jī)交互、計(jì)算思維等，學(xué)科交叉明顯，實(shí)踐性強(qiáng)，對(duì)學(xué)習(xí)效果的考查缺乏公認(rèn)的量化衡量標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)一種稱為“量化公開(kāi)評(píng)價(jià)（QOE）”的教學(xué)模式，探索解決此類課程學(xué)習(xí)效果的有效評(píng)價(jià)問(wèn)題。通過(guò)開(kāi)發(fā)評(píng)分示范軟件，以人機(jī)交互課程為例，說(shuō)明了如何以QOE為核心驅(qū)動(dòng)教學(xué)。實(shí)踐顯示，QOE教學(xué)模式能顯著增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和實(shí)踐能力。QOE教學(xué)模式也適用于其他具有類似特點(diǎn)的專業(yè)課程教學(xué)。

[關(guān)鍵詞] 教學(xué)評(píng)價(jià);本科課程;計(jì)算機(jī)專業(yè);量化公開(kāi)評(píng)價(jià)教學(xué)模式

[基金項(xiàng)目] 2018年度雙帶頭人教師黨支部書記工作室培育項(xiàng)目（SDTR201809）;2019年度特色金課和課程思政建設(shè)項(xiàng)目“計(jì)算思維，試卷自動(dòng)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用研究”（19GGK-JG02）;2020年度本科課程建設(shè)和教學(xué)項(xiàng)目“教師教育課程知識(shí)體系建模”

[作者簡(jiǎn)介] 路 綱（1972—），男，陜西洋縣人，博士，陜西師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院副教授，主要從事自然語(yǔ)言處理和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究;吳曉軍（1971—），男，陜西鳳翔人，博士，陜西師范大學(xué)科技處處長(zhǎng)，教授（通信作者），主要從事人工智能和信息技術(shù)支撐研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）15-0034-05? ?[收稿日期] 2020-11-13

一、引言

計(jì)算機(jī)專業(yè)中有一類課程其特點(diǎn)是具有高度的工程實(shí)踐性和學(xué)科交叉性，例如人機(jī)交互[1]（Human-Computer Interaction，HCI）、計(jì)算思維[2]等。以HCI為例，其內(nèi)容涵蓋計(jì)算機(jī)、心理學(xué)、藝術(shù)人文等多學(xué)科領(lǐng)域，教學(xué)內(nèi)容具有明顯的碎片化和多維度特征，學(xué)習(xí)效果的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)難以量化。傳統(tǒng)的“課堂講授+作業(yè)+考試”模式不完全適合這類課程的教學(xué)，主要存在以下問(wèn)題。

1.不利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)興趣是人探究事物、從事活動(dòng)的心理傾向，它分為兩個(gè)有先后依賴的層次[3]：外在感性興趣（直覺(jué)感受、操作體驗(yàn)）→內(nèi)在理性興趣（因果、理論）。傳統(tǒng)課堂往往從抽象的理論、原則出發(fā)開(kāi)展教學(xué)，學(xué)生未能通過(guò)操作體驗(yàn)充分發(fā)展外在興趣，這與學(xué)科知識(shí)發(fā)現(xiàn)的自然順序相反，不利于學(xué)生向因果、理論等內(nèi)在興趣階段跨越，其表現(xiàn)為興趣缺乏足夠的穩(wěn)定性。

2.不利于保持和提升學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。動(dòng)機(jī)是激發(fā)、維持并使行為指向特定目的的一種力量。按不同的標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)機(jī)有短期、長(zhǎng)期，內(nèi)在、外在之分。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，一些交流探索和實(shí)踐環(huán)節(jié)缺失或質(zhì)量不足，使得學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)未得到充分的提升和保持。作為產(chǎn)生外在動(dòng)機(jī)的終結(jié)性考評(píng)，在傳統(tǒng)教學(xué)中直到期末才出現(xiàn)，導(dǎo)致一部分學(xué)生臨近考試才真正開(kāi)始用功，這種臨時(shí)抱佛腳的方法態(tài)度不僅是知識(shí)積累的大忌，也是優(yōu)秀人格培養(yǎng)的大忌。動(dòng)機(jī)與實(shí)踐有著密切聯(lián)系：心理學(xué)研究表明，富有挑戰(zhàn)性的工作、認(rèn)可、在團(tuán)隊(duì)中的參與程度、獎(jiǎng)勵(lì)等都會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生促進(jìn)作用，因此應(yīng)創(chuàng)造條件和機(jī)會(huì)，使這些因素被充分利用。

3.不利于個(gè)性化學(xué)習(xí)和高效學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)教學(xué)模式的一個(gè)共性問(wèn)題是假設(shè)學(xué)生具有同一水平層次的知識(shí)能力而開(kāi)展教學(xué)，導(dǎo)致高水平學(xué)生收獲小，低水平學(xué)生跟不上。雖然助教等輔助制度能改善這種狀況，但更有效的方法是利用學(xué)生，尤其是優(yōu)秀學(xué)生的激勵(lì)和榜樣帶動(dòng)作用，通過(guò)引入分組合作學(xué)習(xí)、獎(jiǎng)勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，引導(dǎo)學(xué)生互助提升學(xué)習(xí)效率。心理學(xué)家班杜拉的社會(huì)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，基于替代性強(qiáng)化機(jī)理，學(xué)習(xí)行為、態(tài)度、人格的形成，都可以通過(guò)對(duì)榜樣的觀察和模仿加以完成，并通過(guò)實(shí)踐固化。傳統(tǒng)教學(xué)面向群體，對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)的指導(dǎo)不充分、不對(duì)口，影響其學(xué)習(xí)效率。

4.不利于客觀、公正、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果，評(píng)價(jià)機(jī)制未發(fā)揮應(yīng)有的教育作用。（1）傳統(tǒng)的閉卷或開(kāi)卷考試忽略了對(duì)（HCI）實(shí)踐性的考查。在實(shí)際工作中，解決不了問(wèn)題，記憶再多理論也無(wú)意義。（2）作業(yè)中存在的問(wèn)題或錯(cuò)誤往往有重要教育價(jià)值，但由于各自目標(biāo)途徑不同，沒(méi)碰到該問(wèn)題且未充分交流，將失去體會(huì)的機(jī)會(huì)。（3）學(xué)生未參與評(píng)價(jià)實(shí)施過(guò)程，評(píng)價(jià)結(jié)果受教師主觀因素影響過(guò)多，不一定準(zhǔn)確和公正。（4）評(píng)價(jià)過(guò)程缺少反饋交流，未充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的教育作用。

相關(guān)工作方面，文獻(xiàn)[4]將形成性評(píng)價(jià)（教學(xué)過(guò)程）與終結(jié)性評(píng)價(jià)（期末考試）相結(jié)合，提出了多元評(píng)價(jià)表，屬于評(píng)價(jià)內(nèi)容框架。文獻(xiàn)[5]通過(guò)相關(guān)度分析提高翻轉(zhuǎn)課堂中教師個(gè)性化輔導(dǎo)的有效性。文獻(xiàn)[6]介紹了一種基于工程教育認(rèn)證理念的教學(xué)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，定量、定性地對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，側(cè)重于考試而非實(shí)踐產(chǎn)出評(píng)價(jià)。

我們提出“評(píng)價(jià)量化公開(kāi)”（Quantitative and Open Outcome-Evaluation Teaching Model，QOE）的教學(xué)模式，嘗試從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐落實(shí)三方面對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)加以改進(jìn)。

二、評(píng)價(jià)量化公開(kāi)教學(xué)模式

評(píng)價(jià)量化公開(kāi)模式結(jié)構(gòu)如圖1所示，其理念是評(píng)價(jià)驅(qū)動(dòng)教育引導(dǎo)實(shí)踐養(yǎng)成，措施包括：（1）以體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)、涵蓋HCI基本原理的軟件項(xiàng)目任務(wù)承載教學(xué)過(guò)程。（2）通過(guò)分組合作學(xué)習(xí)、競(jìng)爭(zhēng)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制、任務(wù)內(nèi)涵吸引等實(shí)踐方式來(lái)促進(jìn)學(xué)生間的有效互助學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)和保持學(xué)習(xí)的內(nèi)外動(dòng)機(jī)。（3）用教師開(kāi)發(fā)的軟件樹(shù)立榜樣，發(fā)揮教育引領(lǐng)作用，建立輔助支撐機(jī)制，保障學(xué)習(xí)的有效性。（4）基于產(chǎn)出導(dǎo)向OBE理念、依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量化指標(biāo)體系，通過(guò)實(shí)施量化公開(kāi)評(píng)價(jià)驅(qū)動(dòng)探究式學(xué)習(xí)和交流反思，充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的教育作用。（5）通過(guò)傳統(tǒng)教學(xué)（包括實(shí)驗(yàn)）做技術(shù)儲(chǔ)備和知識(shí)拓展。QOE模式結(jié)構(gòu)主要模塊含義如下。

1.課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)。通常包含：內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（content standards）、表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)（performance standards）和學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（opportunity to learn standards）。這種劃分方法最早由美國(guó)政府于1994年在《2000目標(biāo)：美國(guó)教育法案》中提出，本文只涉及內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)。我們依據(jù)培養(yǎng)方案，參考《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)規(guī)范（軟件工程方向）》[7]、IEEE及ACM聯(lián)合制定的SEEK（Software Engineering Education Knowledge）體系，以及國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)的HCI課程內(nèi)容，制定了HCI課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，表1作為示例顯示了交互界面的部分內(nèi)容點(diǎn)。

2.考評(píng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)。考評(píng)題目要盡可能地容納“課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”里的內(nèi)容。我們選擇的題目是“圖像處理軟件的交互界面”，采用統(tǒng)一題目有利于形成共同語(yǔ)言，促進(jìn)交流。

3.課堂講授及實(shí)驗(yàn)。（1）做知識(shí)技能準(zhǔn)備;

（2）拓展知識(shí)，如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互等。

4.支撐機(jī)制。分組合作學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，增強(qiáng)與人共事的能力，提供交流學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。基于我們前期對(duì)近千學(xué)生數(shù)據(jù)的分析，采用熟人和知識(shí)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)型組隊(duì)模式能進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)效果。依據(jù)敏捷開(kāi)發(fā)原則提出了小組建設(shè)要求：（1）每個(gè)組都要訂立一個(gè)團(tuán)隊(duì)契約（包括責(zé)任、標(biāo)準(zhǔn)等），組員簽署;（2）團(tuán)隊(duì)每天召開(kāi)會(huì)議討論任務(wù)相關(guān)問(wèn)題;（3）交流簡(jiǎn)短有效;（4）確立適合的階段目標(biāo)。組間引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，給高質(zhì)量、快速完成任務(wù)的團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)勵(lì)適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù);通過(guò)教師—研究生組成的助教小組，為學(xué)生提供必要的技術(shù)幫助。

5.量化評(píng)分表（教師）。為精確測(cè)量工作質(zhì)量，我們提出了量化評(píng)分表的概念和方法。量化評(píng)分表可由專家制定，表中針對(duì)每個(gè)具體問(wèn)題給出一個(gè)可行性解決方案和評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，以此作為參考對(duì)其他解決方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。這個(gè)表在學(xué)期初布置考評(píng)作業(yè)時(shí)就發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生提交項(xiàng)目作業(yè)時(shí)，也一并提交一份類似表格——自評(píng)分表。公開(kāi)考評(píng)時(shí)，每個(gè)學(xué)生小組團(tuán)隊(duì)對(duì)自評(píng)分表的每一項(xiàng)提出證據(jù)。

6.實(shí)施流程。按時(shí)間順序的量化公開(kāi)評(píng)價(jià)教學(xué)模式實(shí)施流程，見(jiàn)圖1。

三、考評(píng)實(shí)施

1.學(xué)生反饋。總體來(lái)說(shuō)，學(xué)生認(rèn)為考評(píng)將授課、實(shí)驗(yàn)、平時(shí)作業(yè)、評(píng)價(jià)、反思改進(jìn)等環(huán)節(jié)融合形成了有機(jī)整體，從學(xué)期開(kāi)始直到期末項(xiàng)目考評(píng)環(huán)環(huán)相扣。不少學(xué)生經(jīng)常工作到深夜，還有學(xué)生試圖與教師編寫的軟件一較高下;量化評(píng)分表的使用體現(xiàn)了按產(chǎn)出分配、依法施教的原則，激勵(lì)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神和勞動(dòng)創(chuàng)新意識(shí)，用學(xué)生的話形容就是“分分皆辛苦”。公開(kāi)觀摩、改進(jìn)和評(píng)分有助于學(xué)生相互學(xué)習(xí)借鑒，鍛煉了在公共場(chǎng)合的交流能力。

2.調(diào)查分析。采用匿名問(wèn)卷調(diào)查方式收集反饋，結(jié)果見(jiàn)表3。表3列出了兩屆學(xué)生對(duì)比的調(diào)查結(jié)果。在首屆HCI課程中，期末考評(píng)采用傳統(tǒng)的提交課程論文方法。數(shù)據(jù)表明，應(yīng)用QOE教學(xué)模式后，學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)明顯提高。

我們還將QOE模式應(yīng)用到其他實(shí)踐性強(qiáng)、學(xué)科交叉明顯的課程中，如“Office可視化集成開(kāi)發(fā)”“計(jì)算思維”，學(xué)生反饋結(jié)果顯示，該教學(xué)模式產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果（見(jiàn)圖2）。

四、教學(xué)討論

QOE教學(xué)模式能產(chǎn)生較好的教學(xué)效果，得益于以下一些方面。

1.以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心獲得抓手落實(shí)。在軟件設(shè)計(jì)編碼、觀摩反思改進(jìn)和評(píng)價(jià)等實(shí)踐過(guò)程中，各類問(wèn)題不斷涌現(xiàn)及解決，看到界面越來(lái)越美觀，功能越來(lái)越強(qiáng)大，學(xué)生會(huì)獲得極大的精神滿足，找到屬于自我的力量，增強(qiáng)自信心和興趣。從心理學(xué)角度來(lái)看，一件事擅長(zhǎng)之后，就會(huì)越做越好、越好越做，形成正反饋良性循環(huán)。評(píng)分依據(jù)和過(guò)程都公開(kāi)，要想獲得好成績(jī)，需要付出創(chuàng)新性的勞動(dòng)，從而把知識(shí)傳授、技能訓(xùn)練、價(jià)值觀塑造巧妙地融入考評(píng)過(guò)程中。與此同時(shí)，評(píng)價(jià)量化公開(kāi)教學(xué)模式還帶來(lái)一些“額外”的益處，如：增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，鍛煉溝通交流能力，培養(yǎng)了學(xué)生公平公正對(duì)待不同方式、方法和事物的精神等，將評(píng)價(jià)具有的導(dǎo)向、激勵(lì)、矯正、自我認(rèn)知等影響和作用在實(shí)踐中落實(shí)，切實(shí)提升培養(yǎng)效果。

2.教師角色從單純的知識(shí)供應(yīng)者向優(yōu)質(zhì)高效的學(xué)習(xí)促進(jìn)者轉(zhuǎn)變。（1）通過(guò)課程標(biāo)準(zhǔn)的制定、考評(píng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等活動(dòng)加深了教師對(duì)HCI的理解，提升了其課程建設(shè)能力和教育研究能力[8]。（2）高質(zhì)量的考評(píng)軟件幫助教師在學(xué)生中樹(shù)立了威望和信譽(yù)，潛移默化地傳遞了有效學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn);維果斯基的社會(huì)文化理論認(rèn)為，有效的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)不是學(xué)習(xí)者與環(huán)境直接作用而獲得的，必須由已具有這種經(jīng)驗(yàn)的人給予指導(dǎo)。（3）公開(kāi)考評(píng)鍛煉了教師的判斷能力、反應(yīng)能力、評(píng)估能力、人際溝通能力和教學(xué)管理能力。（4）通過(guò)幫助輔導(dǎo)機(jī)制，關(guān)注把握學(xué)習(xí)過(guò)程細(xì)節(jié)，助學(xué)生高效地搭建通向未知知識(shí)的橋梁。

3.有利于培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)。（1）完成考評(píng)項(xiàng)目需要學(xué)生主動(dòng)探究問(wèn)題答案，從而加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用，體會(huì)各學(xué)科知識(shí)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

（2）幫助學(xué)生發(fā)展思維的靈活性[5]。解決方案不唯一，放棄了權(quán)威性，公開(kāi)觀摩考評(píng)能了解到不同的思路觀點(diǎn)。（3）量化公開(kāi)評(píng)價(jià)推遲、淡化了教師的評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生先進(jìn)行獨(dú)立且有質(zhì)量的自評(píng)和他評(píng)，助其提升自信和提升判斷力。這種判斷能力在職后往往比知識(shí)技術(shù)本身更為重要，它是我們期待學(xué)生擁有而又難以直接傳授的，只能通過(guò)實(shí)踐、思考不斷感悟。（4）公開(kāi)考評(píng)鍛煉了學(xué)生的思辨能力。學(xué)生要為自己的論據(jù)辯護(hù)、接受質(zhì)疑，提出能抓住要害的問(wèn)題——這些都屬于創(chuàng)新要素。

五、結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種新的教學(xué)模式——評(píng)價(jià)量化公開(kāi)教學(xué)模式QOE，實(shí)踐表明，該教學(xué)模式行之有效，QOE也可推廣應(yīng)用到其他具有學(xué)科交叉、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)的課程教學(xué)中。

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Exploration of the Quantitative and Open Outcome-Evaluation Teaching Model： Taking the Course of Human-Computer Interaction as an Example

LU Gang1，2a， WU Xiao-jun1，2b， ZHANG Yu-mei1， ZHANG Li-chen1， ZHANG Yu1

（1.Key Laboratory of Modern Teaching Technology， Ministry of Education， Shaanxi Normal University， Xian， Shaanxi 710062， China; 2. a. School of Computer Science， b. Science and Technology Division， Shaanxi Normal University， Xian， Shaanxi 710119， China）

Abstract： Undergraduate professional courses of computer Major， such as Human-Computer Interaction and Computational Thinking， are highly interdisciplinary and practical， and lack recognized quantitative measurement criteria for the learning effectiveness. This paper designs a quantitative and open outcome-evaluation teaching model（QOE） to explore and solve the problem of effectiveness evaluation of the course learning effect. Through the development of scoring demonstration software， and taking Human-Computer Interaction course as an example， this paper explains how to take QOE as the core to drive teaching. The practice shows that the QOE teaching model can greatly increase students learning interest and practical ability. The QOE teaching model is also applicable to the teaching of other professional courses with similar characteristics.

Key words： teaching evaluation; undergraduate courses; computer major; quantitative and open outcome-evaluation teaching model