摘要:在混合式學習中,作業+閉卷的考核方式不能體現學生的編程思維和綜合能力,不利于驅動學生自主學習。依據“Python程序設計”課程實踐性強的特點和線上線下混合學習模式的特征,將理論知識考核與能力評價、技能考核與過程評價有機結合,從隨堂測試、章節測試、課堂表現、線上主題討論、作業、項目設計、期末考試等多元方式對學生進行考核,能激勵學生發揮主觀能動性,提升學生的編程能力、實踐能力和創新能力。
關鍵詞:課程考核、Python程序設計、能力培養
課程考核是課程建設的重要環節,是教與學的指揮棒,關系著教學質量和人才培養目標的實現。大部分學生會依據考核的形式和內容決定自己對該課程學習的廣度和深度,合理的考核方案不僅能考查學生對知識點的掌握程度,還能培養學生運用知識解決實際問題的能力和創新能力。因此,建立合適的課程考核方案能激發學生學習的主動性,促進學生高階能力的發展,提高課程的目標達成度。
一、“Python程序設計”課程傳統考核方案存在的問題
“Python程序設計”是一門培養學生能熟練運用Python語言進行結構化程序設計,并培養學生具備較強的邏輯思維能力和反思能力,養成科學、嚴謹的態度以及創新意識,具有勝任編程工作的良好業務素質和身心素質的課程。課程具有知識點多,難度偏大,實踐性強的特點,在教學中經常采用線上+線下的混合模式進行教學,便于學生利用視頻鞏固知識和利用資源包擴展編程思維。而在混合學習模式下,采用傳統的平時作業和期末閉卷考試的方法進行考核,存在以下不足:
(一)傳統考核方式不能客觀的反饋學生的編程思維
閉卷考試重點是考查學生對知識點的記憶和理解情況,很難將分析和解決問題的能力體現在具體的試卷中。“Python程序設計”課程教學目標的重點是培養學生的編程能力和算法思維,要培養學生能分析問題,考慮解決問題的算法并轉換為代碼的能力,屬于實踐性很強的課程。在考核中,只是通過筆試對知識點進行單獨考核,不能體現學生的整體編程思路。就算在筆試中考查學生編程,也會由于考試時長的限制只能考查簡單的單個功能的實現,缺乏對學生算法能力和創新能力的考量。因此,筆試對于勤刷題的同學比較友好,而對算法比較熟悉的同學則沒有發揮的余地。在這種考核方式下,學生很習慣根據考核方式學習內容,容易把關注點集中在單個知識點的背誦。如學生能知道列表的增加元素的方法有append()、insert()、extend()等,但具體案例中如何根據環境要求進行選擇,不同方法后續應用中有何不同則不會太多關注。
(二)傳統考核方式不能全面的體現學生的綜合素質
作業和筆試的考核重點都是知識點的掌握,對學生的學習過程、學習態度、實踐運用能力、工匠精神等綜合素質沒有相應的考核內容,容易使學生忽視自主學習意愿的養成和利用Python程序開發創新性產品的探索,會導致學生的知識體系與實際的行業實踐相脫節,不利于職業發展。
(三)傳統考核方式不能驅動學生的線上自學
Python功能強大,特別是庫和函數很多,課程內容涵蓋的信息量較大,只靠上課時間是無法獲取足夠的知識點,部分知識只能依賴學生利用平臺的資源進行線上自學。在作業+閉卷的考核方式下,考核的范圍都是圍繞課堂的教學內容,不考的知識點大部分學生是沒有動力去自學的。傳統的考核方案不能很好的調動學生自主學習的積極性,不利于學生擴展見識。
二、“Python程序設計”課程考核改革的目標
“Python程序設計”課程考核改革的目標是通過多元化考核,全面客觀的反饋學生的學習情況,促使學生能關注算法和編程思維的提高,激發學生主動通過線上各種資源自主學習,了解Python編程的發展趨勢和應用實例,擴展學科知識面,提高自己的創新能力和實踐能力,能開發實用的軟件產品。
三、“Python程序設計”課程考核方法
在“Python程序設計”課程中,依據課程的實踐性強的特點和線上線下混合學習模式的特征,將理論知識考核與能力評價、技能考核與過程評價有機結合,能形成更全面合理的考核方案。該課程的成績構成為:總成績(100%)=隨堂測試(10%)+章節測試(10%)+課堂表現(10%)+線上主題討論(5%)+作業(15%)+項目設計(20%)+期末考試(30%),如表1。
(一)隨堂測試
隨堂測試是教師在課堂上通過學習平臺發送測試題,學生在規定的時間內完成測試。因為是在課堂上完成,為了不占用太多時間,主要采用單選、多選、填空、判斷等客觀題的方式進行。
在混合式學習中,知識的獲取是由線上自學和線下活動共同組成,知識的學習很多是依賴學生對視頻的自學,因此很多老師會對觀看視頻的任務給予一定的分值。其實視頻是學生在課后的時間自己觀看的,觀看的效果如何不能通過視頻觀看的完成來體現,部分同學會利用手機播放視頻但人沒去看的方式獲取分值,觀看視頻得分的考核方式不利于促進學生的學習。但是在混合式學習中,學生視頻學習又是影響課程學習效果的關鍵,還是需要對視頻學習情況進行考核,才有督促作用。在“Python程序設計”課程的混合式學習中,采用了隨堂測試的方式對學生的視頻學習效果進行評價和督促。
對于線上學習的主題,教師會在學習平臺提供相應的資源包和學習任務單。在自主學習時段的下一周上課時,教師采用隨堂測試的方法,測試的內容為視頻介紹的基礎知識和相應知識的靈活應用。通過隨堂考核,督促學生完成線上任務,也方便教師了解學生的自學情況和及時強化疑難問題。
對于線下學習的內容,隨堂測試主要是為了吸引學生認真聽講,跟隨老師的思路。測試的內容為課堂上剛介紹過的知識點,最好是知識在實際生活中的應用或者是可能產生疑惑的問題。通過測試引導學生主動思考,同時也提高學生的學習興趣。如在介紹random庫函數時,測試題可以是福利彩票小功能的開發。有一種彩票方式叫“32?選7”,從整數1?到32?中隨機選出7?個號碼。如果所買彩票上的7?個數字和公布出來的一等獎的7?個號碼完全相同,而不管順序如何,那用戶就中一等獎了。請學生選擇random庫中的函數編寫能實現隨機產生這7?個幸運號碼的Python?程序。大學生的學習動機復雜多樣,職業化的學習動機逐漸明顯。學生都希望通過學習能把知識應用到實際生活當中,像這類能把教學內容與社會生活相關聯的習題,很容易吸引學生探索的興趣。
(二)章節測試
在“Python程序設計”課程的混合式學習中,教師在學習平臺提供各個知識點的學習視頻,視頻不做任務要求。對應每個知識點,有相應的章節測試,采用題庫隨機抽題的方式,確保每份試題的題目盡量不同。每個知識點學生有3次測試機會,選擇最高分數為該知識點章節測試的最后成績。如果同學對內容很熟悉,第一次測試的成績比較理想,則通過該知識點的測試;如果測試成績不夠理想,同學可以通過知識點視頻進行復習鞏固后再次測試。
章節測試的時間相對寬泛,一般為一周,主要目的是幫助學生發現知識點中存在的問題,查漏補缺。通過多次測試的方法,督促學習效果不理想的學生能借助視頻復習所學知識,或者主動尋求老師或者同學的幫助,確保全班同學都能掌握Python語言的基本語法。
(三)課堂表現
2021年12月,教育部高教司吳巖司長在第十二屆新華網教育論壇上指出,混合式教學要成為今后高等教育教學新常態?;旌鲜浇虒W的成效,重點在于線上有資源、線下有活動、過程有評價?;旌鲜綄W習中,線下課堂更多是引導學生通過項目、任務、討論等活動培養高階能力。在活動中,學生積極主動參與課堂至關重要。在“Python程序設計”課程中,課堂表現評價的方式有:投票、抽人回答問題、自由搶答、主題討論、分組程序設計等。
隨著社會的發展,一方面是工作問題日益復雜,另一方面是分工越來越細,合作是未來大部分人工作的必然形態。在課程中培養學生交流能力、匯報能力和合作精神也是教學的重要目標。特別是軟件系統的開發,往往都需要有軟件設計人員、市場研究人員、編程人員、美工、創意人員等的團隊合作,培養學生良好的溝通和交流能力對學生職業生涯發展至關重要。因此在教學中經常要通過小組的方式進行各種討論、活動。
在小組討論和活動中,如果只是對項目或任務的結果進行小組評價,則經常會出現小組內部分比較優秀的同學承擔了大部分的任務,部分同學則并沒有參與任務。為了避免該情況,“Python程序設計”課程在以小組為單位完成的任務中,是在小組內隨機抽一位同學進行主題匯報和回答問題,以該同學的得分作為小組任務得分,促使每位同學都有責任感,必須參與小組的討論過程和了解小組的成果。
在課堂表現評價中,教師還通過觀察同學的表達意愿,學生之間的互動情況,學生回答問題或匯報時表達的技巧和專業內容的體現等進行評價,并在課堂上直接反饋學生的評價信息。比如某同學在匯報時,算法的表達很清晰,但是在功能闡述上,沒有強調用戶的體驗感等。通過及時的有針對性的評價反饋,督促學生思考并不斷優化編程能力與表達能力。
(四)線上主題討論
主題討論是圍繞某一個疑難問題進行頭腦風暴。課堂由于時間的限制,一些有爭議的論題無法展開探討,通過線上主題討論的方式,更能促進學生思維碰撞。學生獲取了一些靈感或者接觸到一些原來沒想到的切入點,就能利用網上資源,拓展學習。討論中,也體現了學生針對具體問題進行交流的能力。
在“Python程序設計”課程中,學生可以發布話題,回復別人的話題,評論別人的回答等,都可以積分。
(五)作業
作業是針對單元知識點的復習鞏固,主要包括編程和繪制單元知識點的思維導圖。
“Python程序設計”課程最重要的教學目標是培養學生的編程能力,該課程最主要的作業是編寫程序,用于鞏固學生對基本概念的理解和遷移應用,強化編程能力。在作業中,盡量選擇一些能有多種算法實現,具有實際意義的小功能的程序開發。
Python的方法和函數很多,容易混淆。如在海龜繪圖的函數中,分為空間坐標、運動控制、方向控制、畫筆控制等函數,運動控制函數又分為直線運動?fd(d)、曲線運動circle(r,?extent=None)等函數。在海龜繪圖模塊,其中一個作業就是學生繪制個性化思維導圖。通過繪圖,幫助學生理清各函數的關系。
(六)項目設計
學生根據某主題進行項目設計,能體驗需求分析、功能定位、算法設計、編程實現、代碼調試等軟件開發的完整過程。在項目設計中,能培養學生分析問題和解決問題、創新設計等綜合能力。
在項目設計中,教師首先創設情境,導入項目主題和要求。項目是聯系現實生活而開發的,最好具有開發性的特點。如在“Python程序設計”課程的組合數據類型模塊,就采用了開發“資源共享平臺”項目。學生可以自定自己想實現共享的資源,有些小組是圖書,有些小組是特產,有些小組是就業信息等。開放性的項目有利于學生開發自己感興趣的主題產品,更能調動學生的積極主動性。而且不同主題有不同的特色,開發軟件時需要考慮不同的功能實現,后期匯報中也能擴寬學生視野,給其他組的同學經驗借鑒。如在“資源共享平臺”項目中,特產是需要有實物互換環節的設計,就業信息則可以直接通過網絡進行觀看。都是資源共享,但不同產品考慮的因素也有所不同。
學生根據主題分析平臺的功能,如有用戶登陸、登記自己的產品信息、查閱他人的產品信息、實現共享、用戶交流等模塊。然后考慮技術的可行性,如果需要可對實地進行調研,小組分工編碼,合成代碼并調試程序等。
在編程過程中,程序經常會出現BUG,項目中期會舉行一個“大家來找茬”的活動。各組成員把自己組編程中遇到的問題進行展示,全班同學采用搶答的方式來找茬,能解決一個BUG的同學,就給該同學所在組的成員各加一分,以此激勵同學培養反思能力。
最后,小組進行匯報,全班同學進行評價并提出完善建議,啟發學生不斷優化代碼。對于項目作品,除了考慮產品的功能,也對界面的美觀,用戶的體驗感等進行評價,培養學生精益求精的工匠精神。
通過項目設計,學生體會到利用Python語言解決實際問題的魅力、其創新想法也得到體現,能讓學生更迫切的想學更多的知識,開發更多實用的產品。在項目過程中,也潛移默化的培養了學生的團隊合作精神和分析與解決問題的能力。
(七)期末考試
期末采用閉卷的方式,確保學生對Python語言語法結構的系統化認識??己酥饕越虒W大綱為依據,盡量覆蓋面廣,知識點分布合理,難易適中,既有基礎理論的考核,更多是技能的靈活應用。
在“Python程序設計”課程考核改革中,因為更關注過程考核,可能有部分同學會忽視期末的復習。為了避免同學不重視期末考試,因此采用了“一票否決”制,如果該課程期末成績低于50分,則無論其他各項積分多少,該課程的總評為不及格。
四、“Python程序設計”課程考核改革的效果
在“Python程序設計”課程中對考核方案進行改革,以培養學生的編程能力和解決問題能力為主線,采用多元化考核方式,注重“學習過程”的評價,驅動了學生的學習主動性,提高了課程的目標達成度??己朔桨父母锖螅瑢W生對課程內容的興趣明顯增強,期末考試成績有所提高,特別是在編程實現和項目開發中,學生的高階思維和實踐能力都顯著提升。
參考文獻:
[1]徐鳳芹,高小針,胡飛.“產品設計程序與方法”課程考核改革與實踐[J].天中學刊,2022(12):148-151.
[2]饒永超,王樹立,何巖峰,等.基于OBE理念的實驗課程考核模式改革與探索[J].大學教育,2022(12):47-49.
[3]寇志偉,崔嘯鳴,劉月文,等.以有效學習為標準的在線考核方式研究——以“電子技術”課程為例[J].現代信息科技,2020(07):196-198.
基金項目:廣東省本科高校教學質量工程與教學改革工程建設項目:“教育技術學卓越教師專項人才培養計劃”(編號:粵教高函【2023】4號)
作者簡介:徐苑(1980—??),漢族,廣東梅州人,碩士,講師,研究方向:信息化教學。