《C语言程序设计》学习评价研究与实践

2012-09-22 06:56王国忠廖琪梅谢百治
中国医学教育技术 2012年4期
关键词:C语言程序设计C语言程序设计

王国忠,廖琪梅,谢百治

第四军医大学:1教育技术中心;2生物医学工程系计算机教研室,西安 710032

《C语言程序设计》学习评价研究与实践

王国忠1,廖琪梅2,谢百治1

第四军医大学:1教育技术中心;2生物医学工程系计算机教研室,西安 710032

《C语言程序设计》是一门重要的基础课程,它对训练学生的思维和问题解决能力起到重要作用。而学习评价则具有导向和教育作用,对于促进学生的发展和成长有着重要的意义。针对当前《C语言程序设计》课程评价手段单一与缺乏评价标准等问题,文章依据建构主义与多元智能理论,提出了一个多元化的评价体系方案,从评价目标、评价主体、评价内容、评价形式等方面阐述了信息技术条件下如何对整个教学过程进行多样化评价。文章还通过对评估数据的统计处理,进一步分析评价中出现的问题,从而提出改进和优化的建议。

C语言;程序设计;学习评价;多元化评价

《C语言程序设计》是计算机及其相关专业的一门重要专业基础课程,是学习其他工科课程的基础。课程涉及的概念比较多、规则繁杂、使用灵活、容易出错,也是一门难教、难学的课程。通过该课程的学习,学生不仅要掌握程序设计的相关知识,更重要的是要学会分析问题的方法,提高解决实际问题的能力。由于《C语言程序设计》课程的实践性较强,必须通过大量的编程训练,才能逐步理解和掌握程序设计的思想和方法[1],对教师和学生参与教学的深度和广度要求较高,教学活动也会更加开放和灵活,因而相应的评价体系也必须灵活多样。然而,目前《C语言程序设计》课程教学仍较多地沿用传统的评价方式,不能很好地体现过程性评价,已经不能适应信息技术环境下对人才培养与发展的要求。因此,该文试图提出一种多元化的评价体系,并在《C语言程序设计》课程教学中进行实践,分析评价过程中出现的问题,提出改进的建议。

1 《C语言程序设计》评价现状

目前,《C语言程序设计》课程主要采取平时上机成绩+期末考试成绩的评价方式。其中,平时上机成绩占30%~40%,期末考试成绩占60%~70%,教师再根据学生平时的表现最后给予一个评定的分数,以此来衡量学生的学习效果。同时,很多学校也会在期末让学生对这门课以及授课教师有一个评价,以此来评价教师的教学质量。这种评价方式虽说简单、有效,但也存在很多弊端,主要体现在以下几个方面:

1.1 缺乏评价标准,不能很好体现评价的客观和公正性

在目前的评价体系中,评价主体主要还是教师,虽说很多学校也会在学期末让学生对教师有一个评价,但往往流于表面形式,没有任何实质意义。在平时的作业和作品评价时,由于缺乏一个统一的标准,加上教师不了解学生解决问题的过程,可能教师就凭解决问题的难度和对学生的主观印象给予一个分数。学生对实施自我评价和评教的意义不太理解,评分标准多是凭心情或印象,而不是依据标准和要求进行深入的评价与反省,这样评价难以全面真实地反映日常的课堂教学[2]。

1.2 评价重心偏离,重总结性评价,轻形成性评价

教师在评价时,只关注学生学习的结果,忽视学生学习的过程,而对于学生来说,成绩不仅是获取奖学金的重要保证,也对保研和考研有很大的影响。这样势必造成学生在学习的过程中只关心学习成绩而放松平时学习,快到期末考试时就拼命复习以争取在期末考核中获取一个较高的分数。同时,部分学生对新的教学方式比较排斥,由于调试程序往往花费时间较多,所以平时不愿多花时间对所编程序进行深入的思考,也不会主动在课外进行自主学习。因此,很多学生动手编程能力较差,对很多知识点仅仅是记住了而没有深入理解,不能实现知识的迁移与应用。

1.3 评价方式单一,不利于学生综合能力的提高

单纯的平时上机实验+期末考核的评价方式,不能使学生的综合能力得到提高和发展。在现有的评价体系中,考核成绩所占比例较大,使学生一门心思只想考高分,而忽视后续的学习。如果评价方式不改变,对于教师设计的自主学习和协作学习活动,就不会引起学生的高度重视,参与性、积极性不高,不利于学生自主学习和协作学习能力的提高。

2 《C语言程序设计》多元评价体系的建立

为了解决《C语言程序设计》课程中评价方式单一、缺乏评价标准、重总结性评价、轻形成性评价等问题,结合课程的特点和教学实际情况,笔者构建了一个多元化的评价体系,其多元化主要体现在评价理论的多元化、评价内容的多维度、评价主体的多元化以及评价方式的多样性等方面[3],它将定量评价和质性评价有机结合起来,使评价的过程成为学生提高和发展的过程。

2.1 评价理论的多元化

多元化评价把建构主义理论和多元智力理论作为理论基础。建构主义理论强调以学习者为中心,认为知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,主动建构而获得,学习需要交流和协作,不同的学习者对同一事物的理解是多元的。因此,基于建构主义的评价观认为,评价时不能仅限于对学习结果的评价,还应该包括对动态的学习过程和学习者进步的评价;主张较少使用强化和行为控制工具,较多使用自我分析和元认知工具;强调基于真实情境的评价;在评价形式上,将小组评价、个体评价和教师评价结合起来,体现评价主体的多元性[4]。多元智能理论是由美国哈佛大学心理学家加德纳提出的,他认为每个个体拥有八种智能,分别是语言修辞智能、数理逻辑智能、肢体运动智能、视觉空间智能、音乐智能、人际交往智能、内省智能和自然观察智能[5]。传统的评价方式不能全面准确地反映学生各方面的能力,应以多元智能理论作为指导,目的在于全面了解学生的各项智能发展情况,激励学生的学习和提高教学质量,使学生的智能得到全面的发展。

2.2 评价内容的多维度

评价内容的多维度是指从单一的传统课堂知识学习维度向知识、技能和能力等多维度拓展,强调对课堂学习和网上学习的过程和结果进行测量与评价。成绩只能作为学生知识掌握情况的一个量化标准,而对于实践性很强的《C语言程序设计》,不仅要让学生知道为什么,而且要知道如何做,如何去思考分析问题,如何更好地解决问题。因此,除了对传统的课堂学习和上机实验操作进行评价外,还应该对学生网上学习的记录、协作学习的过程与成果、网上讨论的活跃程度等进行评价,并体现在最终的成绩评价中。

2.3 评价主体的多元化

评价主体要多元化,使更多的人成为评价的主体,特别是被评价者要成为评价的主体,使评价从单向转为多向[6]。它强调学生在评价活动中主动参与的作用,将教师评价、学生互评、学生自评结合起来。在对自主学习和协作学习进行评价时,则需要更多的学生互评与学生自评,这样不仅能提高学生的学习热情,促进学生深度的互动交流,而且还能使学生解决问题和批判性的能力得到训练和提高。

2.4 评价方式的多样化

学习过程的评价侧重于测量与评价学生的学习过程,即针对不同的学习形式与方法,依据一定的标准,采用适当的测量工具与方法对学生的学习过程与学习结果进行描述,从而进行价值判断[7]。除了采取书面考核和上机实验操作之外,还采取了观察法、问卷调查法、师生共同评价法等方法对学生进行评价。例如:在对协作学习进行评价时,不仅让学生对自身进行反思性总结,分析协作学习过程中遇到的问题与解决问题的心得,而且对其他小组也需有个评价,以学习其他小组解决问题时的思路、如何解决调试学习过程中遇到的问题、协作学习的经验等,多元评价体系结构如图1所示。

图1 多元评价体系结构框图

3 《C语言程序设计》多元评价方法

3.1 书面考核法

该方法主要以书面考核的形式考察学生对知识与技能的掌握情况,也可以采取上机测试的方法。学生所使用的军队院校网络教学应用系统,不仅可以随机出题,也可以自主组卷考试。与以往书面和上机考核相比,一方面把书面考核成绩占最终成绩的比重降为50%,既考察学生基础知识的掌握情况,又注重对编写程序能力的测试;另一方面,上机考核不仅可以考察学生对知识和技能的掌握情况,还可以引导学生进行自主学习。例如:可以采取基于网络的自主学习模式,通过问题来驱动学生的学习,在学习完成之后进行上机测试,检验每个学生的学习情况,也可以使教师及时发现学生没有掌握或掌握不好的内容,再做重点的讲解。

3.2 上机实验操作法

《C语言程序设计》是一门实践性很强的学科,学完相应章节的内容后,必须让学生上机操作实践。因此,采取的方法是提前给学生布置一些尽量带有趣味性和真实性的问题,让学生在解决问题的过程中锻炼编程的能力。这样可以激发学生学习的兴趣,使学生明白C语言究竟能解决生活中的哪些问题。上机实验课学生不仅需要实现所选题目要求的功能,而且还要完成相应的实验报告,内容主要包括实验目的、实验环境、实验内容与结果分析、实验心得等。它的目的在于学生完成上机操作之后,能对编程过程中遇到的问题进行深入的思考,而且也便于让教师了解学生在编程过程中都遇到了哪些问题,针对问题再进行课堂讲解,确保学生真正掌握所学的内容。

3.3 观察法

观察法是研究者凭借自身的感觉器官和其他辅助工具,在教育活动的自然状态下,对研究对象进行有目的、有计划地考察与研究的方法。其中,运用自己的感官获取资料,称为直接观察;借助于摄像机等仪器进行的观察,称为间接观察[8]。对教师而言,采用的是直接观察,如观察课堂的氛围情况、学生学习的热情与主动性、在上机操作时是否做无关的事情、是否有抄袭作业的行为、小组工作的进度与完成情况等。同时,该研究还采取间接观察的形式,随班听课,认真做好课堂观察记录;对于学生讲课、讨论课、小组汇报课还采取了全程录像的形式,便于观察学生积极参与学习活动的情况。

3.4 问卷调查法

因为方法与过程、情感态度与价值观目标类型的评价不易从考核成绩中体现,为此专门设计了调查问卷。调查内容主要包括:学习态度、协作学习过程、对学与教方式的满意度、对学习环境的评价等。通过问卷调查收集相关资料,统计分析其中存在的问题,为将来教学的改进提供一些建议。

3.5 师生共同评价法

在对协作学习的评价过程中,该研究将学生自评、学生互评与教师评价结合起来,以了解学生真实客观的学习情况。当学生完成相应章节的学习之后,教师可以布置一些任务,让学生以小组协作的方式完成,然后汇报自己的作品以及其中的收获,其他学生可以提出自己的疑问,教师做适当的点评,在这种互动过程中学生的能力可以得到很大的提升。如在循环结构学习完之后,学生对编程有了一定的认识,就给学生布置一些综合性任务,让学生分小组完成。4-5个人为一组,教师给学生讲解如何协作学习,要注意哪些问题,提醒学生要做好计划。学生完成任务之后,小组推荐一名学生汇报学习成果以及心得体会。最后,采取分角色评价,分为程序编写、实验心得撰写、汇报作品等三类角色,教师和学生分别对不同角色结合量规评价标准进行评价。评价量规各个单项指标的权重由专家评分法进行设置,评价量规如表1所示。

表1 协作学习作品评价量规表

4 多元评价体系的应用

为了检验该多元评价体系的实践效果,把本校2010级生物技术和生物医学工程两个专业的学生作为研究对象,共49人,采取“组间同质,组内异质”的原则将学生分为10个小组,在评价体系试运行一段时间之后,开始相关数据的收集。收集数据时既注重对量化数据的收集,如学生平时作业和上机实验的分数、量规评价的分数等;又认真观察整个教学过程,围绕评价内容仔细做好记录,如学生编程时遇到的问题是否得到及时的解决、教师对于学生回答问题或者汇报作品有无及时的反馈、学生在讨论时最关注哪些问题等等。最后,对收集到的评价信息进行整理,依据权重对量化的数据进行处理和统计,对于观察结果进行整理分析。统计结果分析如下:

4.1 成绩分析

多元评价体系各项指标权重及分值计算方式如下:平时作业、上机实验、期末考核、平时表现四个结构指标分值都为100分,协作学习作品分值则取教师评价、组间评价和小组自评的平均值,每位学生的总分由上述5个结构指标加权求和得到。对于如何确定考核指标的权重,国内外学者进行了很多的研究,本文采取的是专家评分法。专家评分法是让专家对各指标重要性认识进行打分,根据分值定权,得分越高权重越大[9]。首先,选择了教育技术学领域的几位专家,依据专家意见确定影响评价结果的因素;然后,专家组根据各指标的重要性进行打分,汇总整理分数,所有专家赋予某指标权值的平均值即为其权重。在试行一段时间后,根据观察结果再与专家和教师讨论对权重作进一步调整,力争使评价结果符合学生真实的情况,成绩统计样例如表2所示。最终成绩表明,学生之间的成绩有明显的区分度,说明多元评价方式能够实际评价学生的真实表现。

表2 学生评价成绩统计样例

4.2 协作学习作品评价分数的分析

首先,教师评价、组间评价和学生自评的单因素方差分析显示(如表3所示),三个分数之间有显著性差异(F=28.038,P<0.001)。我们用Scheffe法进一步作两两比较,结果表明,教师评价分数与学生自评分数和组间评价分数有显著的差异(P<0.05),而学生自评分数和组间评价分数之间则没有显著的差异(P>0.05)。与教师评分相比,学生自评和学生互评的分数明显较高,这可能与学生的自信程度以及同学之间的友情打分有关,而教师则是相对严格的评分。在评价时,教师并没有告诉学生评价成绩会计入最终的总成绩,希望他们能针对作品进行实际的评价。但结果显示,学生的评分相对集中、区分度不大,可能也与他们的重视程度有关系。以往的研究也表明,学生自评能力与学习内容没有相关性,准确性有待提高,学生存在高估自己能力的倾向[10]。

其次,学生自评和教师评价、组间评价和教师评价之间有一定的相关性。学生自评和教师评价的相关系数为0.379(P=0.007),表明两者之间有相关性,但相关性较低,原因在于教师评价分数普遍比学生自评分数低,但是学生自评存在一定的主观性和复杂性,有很多可能的影响因素,如学生的个性、学生的自我效能感、学生的性别等等,导致了相关性不高。组间评价和教师评价相关系数为0.732(P= 0.001),表明两者之间相关性较高,尽管组间评价分数普遍高于教师评价分数,但由于作品完成质量之间的差异,两个评价分数都有很好的区分度,所以两者相关性较高。学生自评和组间评价的相关系数为0.172(P=0.236),说明两者之间的相关性没有统计学意义。国外研究也表明,学生自评和教师评价的相关性不高,学生互评和教师评价总体上是中度相关[11]。

总之,实行学生自评、组间评价和教师评价相结合的形式,不仅能使评价更客观、全面,还能提高学生自评和他评的能力,但是学生评价和组间评价的准确性和真实性还有待完善,这就需要进一步完善评价的方式。

表3 教师评价、组间评价和学生自评结果比较

4.3 调查问卷结果分析

调查问卷统计结果表明,83%的学生对评价方式比较满意,74%的学生对所提供的信息化资源比较满意,90%的学生能够有计划地按时完成期末大作品,这与课堂观察结果是一致的。很多学生也希望能够更多采取小组协作学习的形式,认为不仅能扩展解题思路,还能提高完成作品的效率,也给了学生更多展示的机会。但是,还有部分学生希望老师能多上习题课,多讲讲例题,表明这部分学生的固有思维没有大的改变,太注重总结性评价的成绩,忽视对编程技能的平时训练。同时,也有一部分学生反映老师课外知识讲的太少,但超过40%的学生不会在课余时间利用网络搜集C语言相关的学习资料,可见学生依赖性较强,自主学习的能力和信息素养还有待提高。所以,要保证自主学习和协作学习的效果,应更加注重过程性评价,发挥教师监督作用。

4.4 网上自主学习和讨论的情况

相关研究表明,学员的学习成绩与登入课程次数、浏览教材次数以及讨论发言数均呈显著正相关[12]。因此,对网上学习的评价主要关注学生登录学习的次数、在线时间以及讨论区发帖与回帖的情况。为了更好地把讨论区利用起来,促进学生和教师之间的交流互动,采取的形式是教师在网上自主学习时引导学生回答讨论区的相关问题,以便观察不同学生对同一问题的不同见解;其次,要求学生每次上机实验完成之后都把实验心得和遇到的问题以及解决的方法发布到讨论区中,鼓励大家互相评论交流;最后,借鉴了国内相关研究的做法,在网络学习的过程中,合理地实施小测验、布置相关的作业和安排学习者之间的合作任务,并将评价结果及时反馈给学习者,由此实现教师对学习者学习过程的动态指导和监控[13]。实验结果表明,学生讨论的积极性明显提高,而且讨论的深度也在不断增加。

5 不足与展望

该文针对“C语言程序设计”课程评价中的一些问题,构建了一个多元化的评价体系,注重对信息技术条件下学习的过程性评价,采取了质性和量化统计相结合的方法。研究结果表明,多元化评价体系大体能够实现对学生的全面评价,但也存在一些不足之处:

5.1 样本量太小,实验结果说服力不强

在该研究中,样本量太少、实践范围较窄以及研究还不够深入,确实会从某种程度上影响实验结果的正确性。但笔者相信,分析结果仍具有一定的可信度,可以进一步的推广应用,在其他学科中实施多元化评价,不断修改和完善多元化的评价体系,使之更具有指导意义。

5.2 学生自评与组间评价分数的可参考性

研究结果表明,学生评价和组间评价分数的准确性和真实性还有待完善,特别是区分度不大,有些小组并没有反映出真实的情况,有部分友情打分的成分。因此,可以采取网上匿名评价的形式,进一步细化评价标准,把作品和课堂录像等资料上传到网上,让学生给予一个客观全面的评价,从而来保证学生评价和组间评价的准确性。

5.3 多元评价体系也许会给学生带来压力,增加学习的负担

新的评价体系要求学生对知识的深层理解与迁移,要求具有分析问题和解决问题的实际能力,学习方法也包含了自主学习、协作学习等多种形式,学生需要适应新的学与教方式,负担自然要大很多。另外,通过网上发帖数量和质量来评价学生的平时表现,也会带来过度竞争的情况,同学之间就不断发帖与回帖,以及还出现很多的灌水帖,给学生产生了一定的心理压力。所以,还是要通过教师引导,让学生慢慢习惯网上自主学习,主动与教师和同学进行讨论交流,规范发帖与回帖的内容,而不是一味地通过成绩来要求学生去参与。

总之,没有评价方式的变革,新的教学模式或者学与教方式将难以发挥作用。因此,希望能更多地发挥信息技术的优势,及时有效地对学生的学习进行客观全面的评价和反馈,从而来促进学生的学习,提高各方面的能力。

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Research and practice of learning assessment of C Language Programm ing

Wang Guozhong1,Liao Qimei2,Xie Baizhi11Center of Educational Technology;2Department of Computer Application,Faculty of Biomedical Engineering,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032

C Language Programming,a major basic course,plays an important role in training students'thinking and problem-solving ability.Learning evaluation has the functions of orientation and education and has a great significance in promoting students'development and growth.In view of the existing single evaluationmeans and lacking of evaluation standards of this course,this paper puts forward a diversified evaluation system scheme based on constructivism and multiple intelligence theory.It expounds on how to make a diversified evaluation of the whole teaching process under information technology background regarding the objective,subject,content and form of evaluation.After processing the statistical data,this article further analyzes problems during evaluation process and puts forward suggestions for improvement and optimization.

C-language;programming;learning evaluation;diversified evaluation

G40-057

:A

:1004-5287(2012)04-0387-06

全军医学科研计划课题《军医大学教育技术应用标准编写研究》(10MA-025号);总参军训和兵种部研究项目《信息时代军队院校“教与学”研究》(参训兵[2011]432号)

2012-03-01

王国忠(1988-),男,四川乐山人,硕士研究生在读,主要研究方向:教育技术理论与实践。

谢百治(1939-),男,陕西华县人,教授,博士研究生导师,主要研究方向:教育技术理论与实践。

电话:029-84774701;E-mail:xiebzh@fmmu.edu.cn

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