陈杰华,张 珏,叶 勇,戴丽娟
(四川大学 计算机教学中心,四川 成都 610065)
JavaScript是目前最常用的脚本描述语言之一,通过在HTML文档中嵌入代码来实现人机交互、生成网页特效、使用浏览器对象、验证数据是否合法等[1-2]。这是一门实践性非常强的课程,必须重视实验教学环节。为强化培养学生在动手、观察、分析与解决问题、创新、计算思维等方面的能力,许多高校均积极改革实验教学,探索更科学的实验教学考核模式,以便取得更好的实验教学效果[3-5]。
在确定考核模式时,应该科学、规范、全面地建立考核指标,并同时保证导向性、操作性、科学性和规范性。尤其应依据理工科学生的培养目标,注重培养计算机应用能力和创新思维,进而加强实验教学的质量控制。
一方面,制定考核指标的目标是提高实验教学质量,要充分发挥其导向作用,即能够实现教学相长,督促学生不断进步。通过实施考核指标,进而促使学生对实验过程进行检查、反思并尽量使其完善;另一方面,在实施过程中,由于教学活动是由多学科、多层次、多环境等因素构成的,构建考核指标时要将这些因素进行量化,以便具有可操作性。
一方面,在制定各项考核指标时要反复进行科学论证,并得到相关专家的认可。要在实践过程中不断检验,使教学质量考核标准更具有科学性。另一方面,考核标准的制定还要与国家的法律法规和学校的各项教学管理制度保持一致,充分体现出现代大学的办学理念和指导思想,尽量克服在制定考核指标时的随意性、主观性和片面性。最终,使制定的考核指标具有科学性和规范性,从而规范教学秩序,提高实验教学质量。
JavaScript实验可以分为基础与验证型实验、设计与开发型实验和研究与创新型实验[6]3类,相应的考核模式应该分别制定[7-9]。
该类实验的目的是使学生理解、验证、巩固并掌握课程相关的知识。所以,教师要在实验前讲解相关知识、操作原理与过程等。其中,实验准备的好坏直接关系到学生是否形成程序调试能力。为保证实验的教学质量,首先要求学生课前明确实验的任务、操作原理与步骤、软硬件环境要求等,如关键的操作过程,预计可能产生的结果,实验过程中要解决的问题等;实验记录内容包括程序翻译过程、全部初始数据、运行结果、调试经验等,教师应该督促学生认真完成。设置的实验有事件处理技术、窗口对象使用、实现资源管理器中的文件操作等,考核指标如表1所示。
表1 基础与验证型实验的考核指标
表1中的实验准备、考勤记录、实验态度等指标用于规范学生的实验行为并培养严谨的科学实证精神;师生互动指标用于考核学生的学习主动性、积极性和团队协作能力;调试能力和熟练程度指标用于考核学生的编程能力和计算机应用能力;实验记录指标用于考核学生总结、反思、计算思维等方面的能力。
以实现资源管理器中的文件操作实验为例,该实验全面模拟Windows系统中的“资源管理器”窗口及其文件操作。在实验前教师要安排好实验题目,让学生提前查阅资料、准备多媒体素材和相关文件;在实验过程中,要求学生严格按照调试工具SharePoint Designer 2016的五步操作过程进行程序验证:新建源程序文件、呈现页面效果、进行文件操作、检查操作效果是否正确和保存文件。最后,教师要督促学生完成“实验记录”。
该类实验是以“项目”或“课题”形式提出实验要求和具体成果,要求学生掌握实验所涉及的知识,通过综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验。设置的实验有保存用户登录信息、读取数据文件到表单中、实现含大三针的指针式时钟等,当然教师要鼓励学生自己选择实验项目。完成该类实验时,要求学生提交电子形式的源代码、数据文件、多媒体素材和总结文档,总结文档包括项目开发背景、功能描述、界面设计思路、关键代码解释及项目评估。考核指标如表2所示。
表2 设计与开发型实验的考核指标
表2(续表)
表2中的完成情况指标用于考核学生是否具备编写符合规范的、代码行数为200~500行的能力;总结文档指标用于考核学生在数据处理、发现规律、机器实现等方面的能力;实验态度指标用于考核学生的实验行为和自我管理能力。
以读取数据文件到表单中实验为例,该实验要求将一个数据文件(含若干本图书信息的纯文本数据,如书号、书名、作者、定价等)以图形(指表单)方式呈现出来。在实验前教师要安排好实验题目,让学生提前查阅资料、准备图书封面(图片)和数据文件,完善页面布局和设计思路,绘制流程图和书写主要代码;在实验过程中,要求学生将设计思路、流程图和主要代码编写成符合规范的源程序并进行调试,调试成功后要进行反思和系统评估;最后,教师要督促学生完成“总结文档”,内容包括多次运行程序的不同窗口界面截图。
该类实验的目标是探索并建立以问题和课题为核心的教学模式,倡导以学生为主体的研究与创新型实验的改革,调动学生的积极性和创造性,激发学生的创新思维和意识,逐渐掌握分析问题和解决问题的能力。设置的实验有插入Office套件、Hidden对象与cookie信息的综合应用、显示万年历等,当然教师要鼓励学生自己选择实验项目。完成该类实验时,同样要求学生提交电子形式的源代码、数据文件、多媒体素材和总结文档。考核指标共设置4项,其中完成情况、总结文档和实验态度同表2类似,分值分别调整为35分、20分和15分,新增“创新能力”项目设置分值为30分,分为4个层次,考核指标如表3所示。
表3中的完成情况、总结文档、实验态度等指标与表2相同;“创新能力” 指标用于考核学生是否具有创新精神、意识和能力,即学生能否具有使用新颖独创的方法进行问题求解的思维过程。
以Hidden对象与cookie信息的综合应用实验为例,该实验要求将不可见信息(由Hidden对象与cookie信息表示)用于页面之间的相互访问。要求学生自行选择3种及以上的方法获取这些不可见信息并在另一页面中加以引用,并对程序进行时间复杂性和空间复杂性的评估,以便保证程序效率最优化。若学生没有任何创新的想法或观点,即使程序完全正确也不能获得分数;若学生没有得到完全正确的程序但有创新的想法或观点,教师应该给一定分数加以鼓励。
一方面,实施该考核方法可以增强指导教师的责任感,促进其改进实验教学方法,提高实验教学的质量,督促学生更好地建构自己的知识体系和技能基础;另一方面,该考核方法可以提高学生的自主学习能力和实验能力。实践证明,实施该考核方法能够激发学生的学习动机,学生比过去更重视实验教学[10-11],让学生形成“实验前做好准备”“实验中认真调试”“实验后反思总结”的行为模式,最终提高学生的问题求解能力。