計算機專業實驗教學評價方案的探究

楊麗 楊正澤

摘要：計算機專業是一門實踐性很強的學科，專業課程都有上機實驗學時，且專業課程的理論知識技能也需在實踐中應用才有價值，可以說，專業課程的實驗效果直接影響專業的教學質量。因此，對專業課程教學效果的評價，重點在對實驗效果的評價，鑒于以往對課程教學效果評價通常采用終結性評價，重理論輕實驗，與專業特點不相契合。本文結合專業特點，以“數據結構與算法”課程為例，探索實驗涉及軟件的課程教學效果的評價機制，以提高教學質量，實現專業培養目標。

關鍵詞：實踐性;教學效果;評價

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）19-0165-02

計算機專業是一門實踐性很強的學科，在其培養方案的教學計劃體系中，專業課程都有一定比例的上機實驗學時，實驗教學在計算機專業課程中占有極其重要的地位，是計算機專業教學過程的重要環節之一。首先，實驗教學對培養學生實踐動手能力、分析問題和解決問題的能力、創新能力有著不可代替的作用。其次，實驗教學對培養學生理論聯系實際的學風、實事求是的科學態度和探究問題的科學方法具有重要的意義[1]。最后，實驗教學是培養學生工匠精神的有效途徑。因此，實驗教學的效果直接影響整個專業的教學質量。雖然實驗教學在計算機專業培養方案中具有極其重要的地位，由于每門計算機實驗課程所需的硬件設備和軟件不盡相同，因此，對實驗教學效果的評價方式也不盡相同。實驗教學大致可分為兩類，第一類是實驗教學涉及硬件的，這類課程有：電路分析、數字電路、計算機組成原理、計算機網絡等。第二類是實驗教學涉及軟件的，這類課程有：C語言、JAVA語言、數據結構、數據庫原理、操作系統、編譯原理、軟件工程等。本文以“數據結構與算法”課程為例，探索實驗涉及軟件的課程教學效果的評價機制。

1 數據結構與算法課程實驗教學評價的現狀

本門課程開始在大二第一學期，課程理論學時36學時，實驗學時18學時，實驗教學通常安排六個實驗項目，教師在實驗教學時通常講解實驗要求、實驗涉及的核心算法、注意事項，接著學生自己上機實驗，上機實驗課上做不完的，學生下來自己找時間完成，學生在規定提交實驗報告的時間前提交實驗報告即可，實驗成績由教師根據實驗報告給出。課程的考核評價方式采用學院沿用多年終結性評價，在課程結束后以試卷的形式進行期末考試，期末考試成績占最終成績的 70%，平時成績占 30%，而平時成績包含學生學習態度、平時作業以及實驗成績，因此，實驗成績僅占最終成績15%左右。這種評價方式可檢測學生對理論知識的掌握情況，即對理論教學效果進行評價，卻忽略了對學生實驗能力的評價，即忽略了對實驗教學的評價，更何況學生實驗報告還存在嚴重的復制粘貼現象。由此可見，終結評價對學生學習過程和實驗過程不夠重視，期末考核時應付突擊，即便大部分學生突擊快速記住了大量的理論知識，在做客觀題時基本沒問題，但由于沒有真正“理解”和“消化”理論知識，在做算法設計類主觀題時因未真正理解、掌握理論知識而不能靈活運用理論知識分析并解決問題感到無從下手[2]。所有，終結性評價方式利用激發學生學習的自主性，也不能有效訓練學生分析問題、解決問題的能力，更談不上在實驗過程中磨煉學生的工匠精神，因而課程教學目標難以實現，還可能導致學生對相關課程失去學習的興趣。

2 數據結構與算法課程實驗教學評價的改革

數據結構與算法課程采用終結性考核評價，實質只對課程教學目標中的知識要求部分進行評價，忽略了對能力要求和素質要求部分進行評價，與課程教學目標不契合。要實現課程在能力要求和素質要求方面的考核評價，即是要對學生問題分析、設計/開發解決方案能力及終身學習能力進行考核評價，也即是要對學生實驗能力的評價，因為本門課程是一門實踐性很強的課程，理論知識的掌握不只是簡單的記憶而是要能在實踐中靈活應用。因此，對課程的考核評價方法必須進行改革。

通常，課程教學的評價方式通常采用終結性評價、形成性評價或終結性評價與形成性評價相結合的評價方式。形成性評價是相對于傳統的終結性評價而言的，形成性評價是"對學生日常學習過程中的表現、所取得的成績以及所反映出的情感、態度、策略等方面的發展" 做出的評價[3-4]。眾所周知，學生的學習態度與課程教學的評價方式密切相關，例如，本學院推行教考分離班級學生的學習態度較其他班級的認真很多。也就是說，科學合理的教學評價可以幫助學生了解自身的學習情況，從而端正自身學習態度，改進學習方法，提高學習成效。還能幫助老師了解教學效果，以改進教學方法，從而提高教學質量，推動課程教學目標的實現。根據本門課程的性質—實踐性強，考核評價應反映出所有實踐過程及結果，因此，采用形成性評價方式作為課程考核評價方式。形成評價方式能讓學生在學習的過程中及時了解自身存在的問題，從而修改或調整學習計劃，激發學生學習的自主性和積極性，讓學生獲得成就感，增強自信心。

3 數據結構與算法課程的實驗教學形成性評價實施方案

形成性評價的主要功能是為教學提供診斷，獲得及時的教學效果反饋，以便教師和學生及時采取改進措施。為了改善本課程教學過程中重理論輕實踐的狀況，根據數據結構與算法課程的課程目標[5-6]（如圖1），充分利用信息技術手段實現課程教學形成性評價，即利用“在線判題平臺”（如圖2）實現課程目標。平臺的主要功能是：可在平臺上建立各類問題（項目）列表并給出相應實例，學生進入平臺對問題進行分析并編程實現，平臺根據教師設置按步驟得分或按結果得分對學生編寫的程序進行自動判斷并給相應得分，平臺還能對學生的得分進行排序、記錄下學生平臺上實驗練習的時間。

在平臺上建立與課程知識相關的不同難度的問題（項目）列表，要求學生在平臺上分析并編程實現，學生每次編程（實驗）所得分數就構成學生的成績，這激發學生做好每次實驗，以取得最終的課程成績。然而，大部分學生對每個題目都不可能一次編程通過（實現），他們會不斷修改存在問題，尋求解決幫助、尋找解決辦法，以便實現問題編程通過。這個過程不僅考查了學生對課程知識技能的掌握程度、還能反映學生的學習態度、分析問題及解決問題的能力，同時也磨煉學生大無畏的工匠精神，另外，平臺自動判題比教師批改更具有客觀性，也減輕了教師的工作量，提高評價效率。形成性實驗教學評價流程如圖3所示。

4 形成性實驗教學評價實施效果

在2019級計算機科學與技術和2020級飛行器制造專業的學生中實施了上述形成性評價方案。有效地激發了學生的學習動力和興趣，提高了學生的分析問題和解決問題能力及程序設計能力。有學生反映，借助在線判題平臺進行形成性評價，大部分學生感到有壓力、題目有難度，大部分學生很多題目第一次是編程調試不能通過，至少得調試四至五次才能通過，有的同學甚至高達十次以上。一位同學如是說：“編程調試的過程中感到，在深入理解各種數據結構基本運算的基礎上，還得會靈活應用才行，最后還得細心和認真。當然，調試的過程更要有耐心。”在自動判題平臺上采用形成性評價，學生有壓力和題目有難度，因此，學生會主動學習以加深對各種數據結構基本運算的理解、主動利用課余時間到平臺上進行練習，程序設計能力及綜合應用能力得以提高。

5 結束語

計算機專業是一門實踐性很強的學科，專業課程都有上機實驗學時，且專業課程的理論部分也需在實踐中應用才有價值，因此，對計算機專業課程教學效果的評價，重點在于對學生實驗效果的評價。形成性評價重在過程和細節，是一種靈活、動態、以評促學，以評促教的良性評價機制。它貫穿于整個教學過程，數據結構與算法借助在線判題平臺采用形成性評價，提高學生學習的自主性，激發學習動力，提高學生分析問題解決問題的能力及程序設計能力，磨煉了學生大無畏的工匠精神，既實現課程知識技能目標又實現課程的思政目標，同時，形成性評價也促進教師不斷改進教學方法，以實現提高學生綜合應用能力的目的。計算機專業課程實驗涉及軟件的相關課程也可以借鑒數據結構與算法的評價方式。

參考文獻：

[1] 俞磊，楊松濤，黃方亮，等.實驗教學管理在計算機類課程形成性評價中的研究與應用[J].通化師范學院學報，2015，36（2）：59-61.

[2] 楊春明，韓永國.一門計算機課程的形成性評價應用策略[J].計算機教育，2011（4）：60-62，66.

[3] 張蕾，錢峰.形成性評價在線上數據庫課程考核中的實踐[J].福建電腦，2020，36（7）：155-157.

[4] 劉雅.形成性評價與終結性評價聯合應用實踐與思考——以《計算機基礎》課程為例[J].高教學刊，2019（23）：70-72.

[5] 朱潔，王海艷，黃海平.基于OBE的數據結構教學改革實踐[J].計算機教育，2019（10）：95-98，108.

[6] 余軍霞，董永權.OBE課程教學設計與實踐——以數據結構與算法課程為例[J].軟件導刊，2021，20（10）：219-224.

收稿日期：2022-01-08

基金項目：安順學院校級一流專業建設項目（2019XJJG021）;安順學院課程思政項目（2021XJSZ09）

作者簡介：楊麗（1978—），女，貴州六枝人，副教授，碩士，主要從事計算機教育;楊正澤（1993—），男，貴州凱里人，中級實驗師，學士，主要從事計算機實驗教學。