基于布魯姆教育目標分類和OJ平臺的學生能力量化評價體系研究

摘要：傳統課程評價體系存在缺乏過程性評價、難以量化學生能力、個性化評價不足等問題。為解決上述問題，本研究以布魯姆教育目標分類理論為指導，結合OJ平臺特性，構建了多維度、可量化的學生能力評價體系。該體系以數據結構課程為例，將課程目標細化為記憶、理解、應用、分析、評價、創造6個層次，并針對每個層次設計相應的OJ題目和評價指標。通過OJ平臺自動評分、代碼分析、學習行為分析等功能，實現對學生在各層次能力的量化評價。研究結果表明，該評價體系能夠有效評估學生數據結構課程學習效果，為教學改進提供數據支撐，促進學生能力全面發展。

關鍵詞：布魯姆教育目標分類；OJ平臺；知識圖譜；學生能力量化評價

中圖分類號：G642" " " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）19-0150-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

近年來，隨著社會的進步和教育體系的不斷發展和完善，各高校越來越重視學生全面多元發展，關注學生能力。學生能力評價的研究與發展迅速，借助信息技術等方法，呈現多元化、過程性及發展性等評價理念，但當前評價體系仍存在諸多不足，如重結果輕過程、難以量化能力、個性化評價不足等問題。線上評測平臺（Online Judge，OJ） 具有自動化評測、即時反饋、多維度評價和數據記錄等優勢，為教師進行后續教學調整提供了數據支撐[1]。因此，本文提出以布魯姆教育目標分類研究為理論指導，構建課程知識圖譜，基于OJ平臺，以數據結構課程為例，旨在探索構建學生能力量化評價體系的方法和策略。

1 基于布魯姆教育目標分類和OJ平臺的學生能力量化評價體系的內涵

布魯姆教育目標分類學強調教學目標應從低階目標逐漸向高階目標轉換，在這個過程中，學生的認知水平是逐漸發展的。在教育學領域，根據學生認知水平的發展，挖掘學生能力，激發潛力，有利于促進學生發展[2]。課程知識圖譜以圖形化的方式呈現課程內容，將知識點、概念、理論等實體以及它們之間的關系以圖譜的形式進行展示，使知識結構更加清晰，易于理解。OJ平臺具備自動化評測功能，大大提高了評測效率及評測結果的公正性和準確性，同時其提供的即時反饋、評論互動、排名競賽機制等功能也有利于增強學生的互動性和學習的積極性[3]。

在明確課程知識目標后，該體系根據布魯姆教育目標分類學劃分記憶、理解、應用、分析、評價、創造6個知識能力層級，同時由于知識具有連貫性、關聯性特性，構建了課程知識圖譜，由此得到有劃分層級的系統的課程知識體系。教師根據系統的知識結構，設計線上評測題目，上傳至OJ平臺，學生完成相關習題。該體系依托OJ平臺，對學生提交的試題答案進行即時評測。尤其對于編程類題目，學生可以進行多次練習和評測，根據學生提交次數、所用時間等信息，系統收集學生學習行為數據，顯示學生對知識的掌握情況，給出能力值。師生均可以了解到學生對當前知識的掌握情況，并用于學生學習反饋和教師教學調整。

2 基于布魯姆教育目標分類和OJ平臺的學生能力量化評價體系的意義

在以往的考核評價模式中，常以教師為主導，并以期末考試等固定形式來衡量學生的學習效果。這不僅限制了教學方式，而且缺乏學習過程的及時反饋，不利于調動學生學習的積極性。更為關鍵的是，使學生大多只關注知識的積累，而忽視了知識應用能力的培養，導致實踐能力和創新思維有所欠缺[3-4]。因此，建立基于布魯姆教育目標分類和OJ平臺的學生能力量化評價體系具有重要意義，下面將進行詳細闡述。

2.1 課程目標的細化

課程目標的細化是構建評價體系的基礎。該評價體系使用布魯姆教育目標分類，將課程目標細化到6個層次，教師可以更清晰地設計教學內容和評價指標，幫助學生在各個層次的能力得到全面培養和評估。如在“線性表”章節，記憶層級要求學生對線性表的基本概念進行記憶；理解層級要求學生講述線性表的兩種存儲結構；應用層級要求學生編程實現線性表基本操作等。這種細化的目標設定方式，不僅對教師教學過程起到指導作用，而且為學生提供明確的學習目標及方向，使學生學習不再盲目追求知識點的學習，不在已掌握的知識上浪費時間，而是將注意力集中于未理解和掌握的部分上，注重能力的提升。因此，本研究提出的評價體系細化了課程目標，為學生的專業能力培養提供了清晰的導向。

2.2 學生能力的量化

學生能力的量化是借助OJ平臺將學生的知識、技能和綜合素質轉化為可測量的數據，從而實現對學習效果的客觀評估。數據結構課程作為計算機科學和相關領域中的一門基礎核心課程，除理論知識，實驗教學環節對鞏固基礎知識、培養學生動手能力也至關重要[5]。基于此，該評價體系借助OJ平臺的即時反饋功能，直接對學生能力水平進行量化評價，無需教師人工評閱，減輕教師壓力的同時保證了評測結果的客觀性和公平性。在本研究所提出的評價體系中，教師發布不同類型的測試任務，考查學生在各章節、各方面的能力。結合OJ平臺的自動評測功能，實時收集學生在各層次的表現數據，并通過平臺數據分析功能結合Python進行統計分析，生成量化結果。例如，學生經常在選擇、填空等客觀題上失分，而編程題做得比較好，說明在“記憶”“理解”層級有所欠缺。這種量化方法不僅能夠較為全面地反映學生的能力水平，還能為教學改進提供數據支持，促進學生能力的全面提升。

2.3 追蹤反饋與動態調整

追蹤反饋與動態調整是該評價體系的重要環節，旨在通過持續監測學生的學習表現并及時反饋，幫助教師和學生動態調整教學與學習策略。利用OJ平臺的數據記錄功能，實時追蹤學生在不同層次的表現。例如，記錄學生在不同難度題目上的正確性、通過率、代碼提交次數、運行效率等數據，形成學生的學習軌跡。并通過OJ平臺的即時評測功能，學生在提交答案后能夠立即獲得反饋，包括正確性、代碼的時間復雜度和空間復雜度等反饋數據。教師根據學生的整體表現數據，識別教學中的薄弱環節。例如，如果多數學生在“分析層次”表現不佳，教師可增加相關教學內容或調整教學方法，提升學生的分析能力。根據學生的個體表現數據，提供個性化的學習建議。例如，針對多次編譯不通過的學生，建議復習語法知識并定期復習；針對理解能力不足的學生，建議其加強基礎概念的學習。通過追蹤反饋與動態調整，教師能夠更加精準地進行教學，學生也可以根據反饋不斷優化學習策略，從而形成“教”與“學”的良性循環，促進學生能力的全面提升。

3 基于布魯姆教育目標分類和OJ平臺的學生能力量化評價體系構建

本研究提出的評價體系以布魯姆教育目標分類為理論指導，構建課程知識圖譜，基于OJ平臺，對學生在課程中各方面能力進行量化評估。研究內容流程如圖1所示，下面將對該體系的具體構建方法詳細闡述。

3.1 評價體系設計

基于布魯姆教育目標分類和OJ平臺的學生能力量化評價體系，需要以學生的綜合發展為核心，使評價能夠全面反映學生在各方面能力的表現。針對數據結構課程，為了更好地跟蹤和評估學生的學習表現，設計了一個包含“記憶”“理解”“應用”“分析”“評價”“創造”6個能力層級的評價體系（見表1） 。

與傳統考核方式相比，這種能力量化評估方式更為靈活多樣，能夠更全面地展現學生對知識點的掌握以及能力量化情況。通過選擇題、填空題等客觀性試題，考查學生對基礎概念和術語的掌握情況，對“認識”能力進行評價；通過選擇題、填空題、簡答題等形式，考查學生對數據結構的概念、原理的理解，對“理解”能力進行評價；通過編程題、算法設計題等形式，考查學生運用數據結構知識解決實際問題的能力，對“應用”能力進行評價；通過案例分析題、復雜度計算題等形式，考查學生分析數據結構性能的能力，對“分析”能力進行評價；通過論述題、討論題等形式，考查學生對數據結構知識的評價能力和批判性思維能力，對“評價”能力進行評價；通過項目設計題、創新競賽等形式，考查學生的創新思維和實踐能力，對“創造”能力進行評價。采用這種評估方式不僅教師能夠對學生的學習情況進行把控，優化教學設計，而且學生能通過測評結果及時得到反饋，查漏補缺。

3.2 學生能力量化評價方法

學生能力量化主要根據測評題目進行評估，測評題目分別對應6個能力層級：“記憶”“理解”“應用”“分析”“評價”“創造”，根據課程細化的目標、知識劃分及構建的知識圖譜確定題目考點，再通過網上搜集、課程組研究討論等方式形成每章節的測評試題，如表2展示了部分測試題。教師在線上評測平臺上發布任務，包括選擇題、填空題、簡答題、編程題、論述題、設計題等。根據不同層級的重要性和難度，為評測題目設置合理的分值和評分標準，確保評分標準客觀、公正，能夠準確反映學生的能力水平。

表2 部分測評題展示

[能力層級 題型 例題 記憶 填空題 線性表中每個元素都有唯一的______和______。 理解 簡答題 闡述順序表和鏈表的區別，以及它們各自的優勢和劣勢。 應用 編程題 編程實現將兩個順序表進行合并。 分析 復雜度計算題 分析順序表和鏈表在插入、刪除和查找操作上的時間復雜度。 評價 討論題 討論在銀行排隊系統中更適合采用哪種數據結構，優勢是什么。 創造 創新題 設計一個基于線性表的自適應排序算法。 ]

3.3 學生能力量化評價結果分析

數據分析是量化評價的核心環節，需結合OJ平臺的數據采集功能，從多個維度分析學生的學習表現：首先，統計學生在各層次題目的通過率、提交次數和平均得分，評估其能力水平；其次，通過代碼復雜度、代碼行數、注釋率等指標分析代碼質量，衡量學生的編程能力和規范性；再次，結合登錄頻率、題目嘗試次數、討論區參與度等學習行為數據，評估學生的學習態度和參與度；最后，根據布魯姆教育目標分類，繪制能力分布圖，識別學生的薄弱環節，并通過對比班級平均水平或歷史數據，評估學生的相對進步情況。例如，學生在課程各知識點上的能力雷達圖，如圖2所示，展現學生各章節量化結果；2023級某班級學期初和學期末測評成績，如圖3所示，經過一學期的測試可以看出，優秀人數明顯增多，不及格率有所下降。

4 結語

基于布魯姆教育目標分類和OJ平臺構建的學生能力量化評價體系，對于提升數據結構等編程類課程的教學質量具有重要意義。本研究通過整合布魯姆教育目標分類理論與OJ平臺功能，設計了一套層次化的評價指標體系，實現了對學生學習過程的能力量化評估和動態跟蹤，為計算機類課程的能力評價提供了新的研究思路和實踐方法。然而，當前評價指標的設計仍需完善，題目設置和評分規則也有待進一步優化。未來研究將著重于：持續完善評價指標體系，探索多維度的能力評估方法；深化評價結果與教學策略的融合應用，促進個性化教學的發展。通過不斷改進和優化，本研究旨在為計算機類課程的能力評價提供更加科學有效的解決方案。

參考文獻：

[1] 郝剛，曹玲.基于“云課堂+OJ系統” 雙平臺的混合式教學模式研究與實踐[J].廣東技術師范大學學報，2023（3）：75-83.

[2] 鐘熔.基于布魯姆教育目標分類理論的學科核心素養評價指標體系構建與應用研究：以初中信息科技為例[D].長春：東北師范大學，2023.

[3] 林世明，宋長軍，李芳，等.賽教融合背景下基于OJ平臺的高級程序設計課程教學改革：以昌吉學院信息工程學院為例[J].創新創業理論研究與實踐，2024，7（10）：42-46.

[4] 錢有程，尹雪妍.新工科背景下“數據結構” 課程的教學改革探索[J].科技風，2025（1）：16-18.

[5] 徐燕萍.基于OJ的程序設計類課程實驗混合教學模式研究[J].軟件導刊，2022（2）：231-234.

【通聯編輯：王力】