多元化课程考核在C语言课程中的改革与实践
作者: 陈立南 赵庆聪 王磊
[摘 要] 为更好地实现人才教育的全面发展目标,促进C语言教学质量提升和课程持续发展,C语言教学团队基于雨课堂、智慧树网、头歌、学习通和考试系统等智慧教学平台,对C语言课程进行多元化的课程考核改革,形成了课前、课中、课后教学过程全覆盖的多元化课程考核评价方式,较为全面真实地评价了学生在课程学习全过程的综合表现,同时有效激发了学生对C语言课程学习的兴趣和积极性,为学习后续信息技术类课程打下了坚实的基础。
[关键词] C语言;多元化考核评价;考核模式
[基金项目] 2022年度北京信息科技大学教改立项重点资助项目“混合教学模式中多元化课程过程考核方式方法改革与实践”(2022JGZD05);2022年度全国高校计算机基础教研教学研究项目“面向理工类专业的C语言程序设计课程跨区域课程思政教学研究与实践”(2022-AFCEC-380)
[作者简介] 陈立南(1972—),女,江苏射阳人,硕士,北京信息科技大学信息管理学院副教授,主要从事下一代互联网与未来互联网研究;赵庆聪(1978—),女,山西祁县人,博士,北京信息科技大学信息管理学院副教授,主要从事信息安全管理体系建设和数据分析与应用研究;王 磊(1982—),女,河北张家口人,博士,北京信息科技大学信息管理学院副教授,主要从事云计算服务资源组合和调度及大数据服务计算研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)40-0119-04 [收稿日期] 2023-08-30
“C语言程序设计”是北京信息科技大学信息管理学院的基础通识平台课程,在大一学年开设。作为第一门程序设计课程,以培养学生计算思维、结构化程序设计的基本方法和思路,培养学生针对具体应用分析和解决问题的能力为教学目标,最大限度地激发学生对程序设计的兴趣,使学生充分感受编程的成就感、满足感,为学习后续信息技术类课程打下坚实的基础。
2019年以前,课程教学采用传统的课堂教学方式,总评成绩由10%平时成绩、20%实验成绩和70%期末考试成绩构成。由于期末考试占比大,学生疏于平时学习,考前突击、只注重期末考试分数。这样的考核方式难以客观反映学生的实际学习效果,无法科学地评价学生的综合能力,多元化的课程考核评价改革势在必行[1]。
一、多元混合式教学模式的形成
C语言课程从2019年秋季学期开始,充分利用不同网络教学平台的特点,经过多年的教学改革与实践,逐步从传统的线下课堂教学形成了功能互补的线上线下相结合的多元混合式教学模式(如图1)。
(一)雨课堂智慧教学平台
雨课堂是清华大学和学堂在线2016年共同推出的智慧教学平台。课程由最初在线下授课时使用雨课堂的手机扫码签到、随机点名功能,逐步扩展到以测代签、课堂与课后作业中使用雨课堂的客观题和主观题、学堂在线慕课视频、投稿、课堂直播、课程回放、公告发布等功能。
手机扫码签到提高了签到效率,教师能够十分方便快捷地获取学生到课情况。随机点名快速将学生的注意力拉回课堂,可提高学生的专注度。雨课堂习题包括客观题和主观题两种。客观题分为单选题、多选题和投票题,可用于课堂与课后作业。在授课PPT或课后的作业讲义中插入单选或多选题,可以对知识点进行测试,系统自动判分,教师课上实时了解学生对知识点的掌握程度;投票题多用于调查问卷,如开课前进行学情调查或结课后的课程满意度调查。主观题通过拍照或文本形式完成作答,由于答题时间较长,主要用于课后作业,如思维导图、问题反馈、程序设计题目的思路、代码及运行结果截屏。
雨课堂的使用贯穿课程的教学全过程。每次课前通过雨课堂发布课前调查问卷,对学生的计算机基础知识储备水平进行摸底调查,教师根据调查结果进行基础知识的必要补充。课堂教学过程中通过雨课堂进行师生互动,使教师实时掌握学生知识点的掌握程度。授课结束后,教师查看课堂报告,及时了解学生的课堂学习情况。每次课后在雨课堂平台发布巩固和预习雨课件。课件中包括作业清单,通过设计客观题对重要知识点进行巩固,程序设计、学习小结、综述要点、学习问题反馈通过主观题形式提交,提交程序设计思路、代码和运行结果的截屏,思维导图等。学生课后自主完成巩固和预习作业,教师可随时查看学生完成作业的进度,及时批改或打回重做。学生可及时获取作业评价反馈,以作业问题为导向,改正错误促进提高。教师在下次课前批改所有提交的作业,通过实时了解学生的课后作业情况,针对性地调整下次课的教学内容和教学进度。对批改作业过程中学生个性化的问题直接回复解答,集中出现的问题上课时统一讲解。
(二)头歌实践教学平台
头歌实践教学平台支持在线编程、自动化评测及统计分析。课程已经连续5个学期使用该平台,课题组针对课程的每个章节共积累超过500题的实训题目。学生通过浏览器以游戏闯关形式在线编写代码,平台自动化评测,详细记录各种相关评测数据;学生遇到问题,教师可以远程实时查看,实现线上指导。
头歌平台可记录学生每个实训作业是否按时通关、评测次数、用时等学习行为数据。学生完成的编程任务,每关都有对应的积分,学生不仅能看到自己的积分,更能看到教学班的明星学员,在班级内可形成争当明星学员的学习氛围,大大激发了学生编程的兴趣,既实现了课程编程能力培养目标,又解决了多年难以实现编程能力量化的问题。
(三)超星学习通
超星学习通是依托移动互联网,通过手机、平板App或网页学习的学习平台,同时也具有便捷的移动社交功能。课程中利用超星学习通的云盘与电子批阅作业、移动社交等功能,与学生进行日常互动、发布课程通知、上传实验报告文档、师生互评、分享课程资源等。
(四)智慧树平台
智慧树是拥有海量大学高品质课程的教育平台,课程选用方娇莉教师团队的“C君带你玩编程”作为课前预习课件,每章学习结束后,在智慧树平台完成配套的单元测试,针对关键的知识点进行阶段性考核。
(五)考试平台
考试平台使用了万维通用网络考试平台,该平台支持全自动网络考试,基于B/S结构,对代码自动实时评判。每章结束后的单元测评和期末考试都在此平台进行,平台实现自动化评测,并生成考试成绩统计分析报表。
多元混合式教学过程中,每个平台都对学生参与和学习过程产生的数据进行了详细的记录。平台积累的大量学生学习行为数据,为多元化考核评价提供了科学的依据。
二、多元化考核的具体内容
本课程考核评价目前采用过程评价与终结性评价相结合的方式,所有评价数据均来自智慧教学平台。具体评价内容如下。
(一)课程调查问卷
每学期开课前教师通过雨课堂平台发布学情调查问卷。根据教学过程中的具体情况,还可进行期中或结课后的课程满意度调查问卷。课前问卷主要对学生计算机基础知识储备情况进行摸底调查,教师根据学情进行必要的基础知识补充;期中问卷收集学生对课程学习状况的自我评价情况,及对教师、课程的意见与改进建议,调查之后,教师针对调查结果及时整改;结课调查问卷用于收集学生对课程的满意度、建议与意见。调查问卷环节学生完成即可得分。
(二)理论课堂表现
理论课堂表现包括课前测试、扫码签到、随机点名或指定学生回答问题、弹幕、投稿和互动答题等,课堂表现数据中互动答题占比较大,由雨课堂平台记录成绩。授课结束后,雨课堂自动生成本次课堂表现的报告,教师查看课堂报告,可及时了解学生的课堂情况。
(三)课后巩固与预习作业
雨课堂平台发布的课后作业包括理论和实验两部分内容,为方便学生完成,都在一个雨课堂课件中进行发布。课后作业通过客观题和主观题两大题型进行检测,客观题系统自动判分,主观题由教师手工批改并评分。根据课程进度,学生按课件要求观看慕课视频,在雨课件中对预习效果进行评测。主观题通过文本、截屏或拍照等形式提交,提交内容可包括应用分析与算法设计、程序代码与运行结果截屏,也可以提交学习过程的问题反馈、章节学习结束后的学习小结、思维导图梳理、单元小测的结果反馈等。
(四)智慧树预习视频与单元测试
根据雨课堂的作业要求,在智慧树平台观看预习视频,观看视频的同时完成同步检测。每章结束后,完成智慧树网的单元测试。由于智慧树平时成绩只能在期末导出,因此要求学生对单元测试结果截屏,结果在雨课堂课后作业中通过主观题提交截屏,教师根据截屏对单元测试成绩进行记录。
(五)课后编程作业
编程作业发布在头歌平台,按照每天1道编程题的任务量布置,平台详细记录学生每道编程题所花费的时间、评测次数等数据。此外,平台针对每名学生的实践进行全过程数据的记录与统计分析,其中,总成绩是学生本学期完成编程实训获取的总积分,课程根据总积分对学生的编程实践能力进行量化。
(六)实验课堂表现
实验课堂表现包括实验课堂考勤和阶段能力测评。实验课堂考勤通过雨课堂平台完成,课堂练习与阶段能力测评在考试系统完成。实验课堂考核后,学生在考试平台限时完成最基本的编程练习,在此期间教师可对个性化问题进行一对一解答,共性问题统一讲解,编程练习可以反复完成,不计入实验课堂成绩。课堂练习后进行单元测试,选择典型的3~4道编程任务题限时完成,编程任务难度与练习相近。测试成绩作为平时成绩中实验成绩的一部分,成绩记录在万维考试平台。
(七)实验报告成绩
课程按顺序、选择、循环、数组、函数、结构体与指针,共完成5个实验报告。因平时编程量比较大,书写实验报告时要求学生针对已完成的、教师指定的5~6道典型编程题进行梳理总结。实验报告中的每道编程题目包括输入数据、输出数据、数据处理流程(自然语言描述或流程图表示)、程序源代码及运行结果的截屏。在实验报告的最后要求学生对本次实验进行总结,包括遇到的问题及解决办法、本次实验的收获与心得等。实验报告在指定的时间窗口提交到学习通平台,采取生生互评与教师评价相结合的方式评分。教师针对每个实验制定详细的实验报告评分标准,学生根据互评标准进行生生互评,生生互评可使学生之间取长补短,提高自身能力。
(八)期末考试
期末考试利用万维考试系统,系统对所有考试内容进行自动化评测,对于比较灵活的编程题目可采用人工阅卷相结合的方式进行评分,考试系统内生成考试成绩统计分析报表。通过期末考试对学生本学期的综合学习情况进行终结性考核评价。
三、多元化考核评价结果的评定
使用“雨课堂+智慧树+课堂”“头歌+学习通+考试平台+实践”的线上线下混合式教学模式,为实现全过程、多元化的过程考核评价的科学性提供了数据支撑。课程总评成绩由多元化过程评价与期末考试构成,其中过程评价占50%,期末考试占50%。多元化过程评价包括调查问卷、理论课堂、课后巩固与预习作业、编程实践作业、实验课堂成绩、实验报告成绩。其中,调查问卷、理论课堂与实验课的考勤评价数据通过雨课堂记录并统计。头歌平台记录了编程作业评价数据,学习通平台进行实验报告评价,万维考试平台对实验课堂的单元测试进行自动化评测。
过程性评价包括课堂、课后作业、编程作业、单元测试、实验报告五项成绩组成。平时成绩评定时各因素占比如下:课堂表现20%,课后巩固与预习作业40%,实验成绩40%。课堂表现和雨课堂作业来自雨课堂的数据统计。实验成绩保存在头歌(15%)+学习通(10%)+考试平台(15%)。头歌对学生所有编程进行统计分析,数据导出后归一化即可。学习通的实验报告成绩与万维平台的单元测试成绩都需要导出后求平均值。多元化过程评价对多个维度进行考核,既有理论知识学习评价,又有编程实践能力与综合运用能力的评价。
四、实施效果与体会
为体现评价考核对学生平时学习的激励性,教师利用雨课堂的成绩管理模块,将其他平台的过程评价数据导入并发布在雨课堂中,学生随时查看自己的学习情况。课程经过多个轮次的教学改革探索与实践,形成了“雨课堂+智慧树+头歌+万维考试平台+学习通”的多元混合教学模式,充分利用多平台的学生学习行为数据,实现了考核内容的多元化、考核形式的多样化、考核评价的常态化。