計算機教育實踐教學平臺評價研究
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摘要：當前我國計算機本科教學還存在重知識傳授、輕實踐能力培養(yǎng)的教學環(huán)節(jié)，本文提出了一套運用算法搭建編程教學過程化模型和評價模型的教學平臺。通過邊教學邊評價的課程學習方法，有助于學生學習質(zhì)量的監(jiān)督并形成良好的學習習慣，達到高效培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目標。
關鍵詞：計算機教育；教學評價；教學平臺；學習質(zhì)量
一、前言
在當代所有的教學中，培養(yǎng)學生解決問題的能力已成為最重要的目標。在計算機編程類課程的學習中也不外乎于此。學生在校期間所學知識，是將來更好地走向社會而武裝的力量。在計算機教學中普遍具體存在的問題可以看出，教學過程中各個階段教學成果的產(chǎn)生和保存十分重要。我們可以通過一些數(shù)據(jù)，如試卷、試卷分析、實驗報告、畢業(yè)設計等，更好地評判學生專業(yè)能力達到何種程度以及是否真正通過考核。
二、過程化模型評價體系
在實踐教學過程中，運用算法搭建編程教學過程化模型，并且將過程評價指標量化到教學平臺的功能中，形成一套學生相互學習、進行電子作品創(chuàng)作，教師收集學生學習歷程資料、進行電子化教學評價的工作環(huán)境的網(wǎng)絡教育系統(tǒng)。根據(jù)隨機的信息類學生的問卷調(diào)查得知：大學生對程序設計類課程的興趣濃度普遍不高，并且普遍認為該類課程難度偏高。這兩者是相關的，興趣的缺乏自然會產(chǎn)生學習的厭倦性，這既是課程評價需要改革的一大重點，也是課程評價改革的一大難點。研究工程認證標準下，完善編程教學過程化評價模型，把學科教學和指標建設結(jié)合起來，不僅有助于學生鞏固所學知識，而且有利于培養(yǎng)學生的信息技術應用能力和發(fā)揮學生的主動性、創(chuàng)造性。研究工程認證標準下，要想編程教學過程評價使學生形成良好的學習習慣、學習方法、學習方式，以促進學習質(zhì)量的提高并形成學生終身學習的習慣，更好地利用具有交互功能的學習資源，形成集成化的學習環(huán)境，網(wǎng)絡的反饋及時，管理方便，就需要對整個教學過程做跟蹤監(jiān)控、檢測、指導。
三、過程化評價模型的搭建與實施
1.教學平臺。該平臺主要用戶包括學生、教師以及管理員。系統(tǒng)的主要功能由以下幾個部分構成：“公告”、“作業(yè)”、“答疑”、“討論”、“文件”、“在線編程”、“交流”、“評價”、“考試”、“數(shù)據(jù)分析”。除此之外，各種系統(tǒng)的設置由系統(tǒng)管理員完成。管理員可以基于整個平臺的公告，在整個平臺通知一些重要事項及關鍵更新等。對于每個課程，教師可以布置相關作業(yè)，學生應該在上面提交作業(yè)。另外，還提供了在線編程的模塊，支持多種語言即對不同語言會自動加載不同的體驗；在左邊輸入編寫的代碼，點擊運行，可以立即在右邊看到運行結(jié)果。由于在平臺中加入了實時協(xié)同功能，因此輸入輸出可以共享終端。用在教學當中，老師可以拿來做直播教學，也可以監(jiān)視學生課堂練習，甚至給學生遠程答疑。學生用戶可以使用平臺設計的各種評價工具，在線填寫提供各種評價信息，這些評價信息在確認后直接保存于系統(tǒng)中，還可定期瀏覽系統(tǒng)生成的評價報告。教師用戶是通過對學生提交的評價信息進行收集，并負責對系統(tǒng)采集的信息進行分析，根據(jù)這些信息為學生用戶提供建議。系統(tǒng)管理員對教師、學生所開展的評價活動提供支持，這些支持包括對用戶的管理、機構的管理以及課程的管理。2.評價模型要素及評價。（1）量化評價要素。主要包括：①視頻課堂發(fā)言數(shù)及活躍程度。②老師所傳資源、附件的下載次數(shù)。③登入、登出教學平臺的時間。④提出、解答問題數(shù)量，瀏覽問題的次數(shù)和提供解決方案的次數(shù)。⑤課程當前學習進度。⑥作業(yè)及試卷完成的質(zhì)量。⑦在線編程提交次數(shù)與質(zhì)量。⑧系統(tǒng)工具利用的頻率。（2）非量化評價要素。主要包括：①同學之間互相交流的次數(shù)及記錄。②各類測評量表。③同學習慣、紀律、進度。④對某一課程、授課老師的評語。⑤對課堂的知識進行課外的延伸、拓展。⑥在線編程代碼的命名風格。（3）評估。在評價方面，教師和學生擁有著同等權限，教師只能對選修自己課程的學生進行評價，學生也只能對所修課程的授課教師進行評價，而教師和學生都可以對教學平臺的整體性能進行評價。教學平臺有系統(tǒng)管理員，當系統(tǒng)管理員對評價信息進行確認后，系統(tǒng)自動記錄生成時間，以便于各種評價信息的縱向比較。在評價過程中，針對每一項的評價只能回答一次，也就是說不能進行重復評價，但是在系統(tǒng)管理員對該評價信息進行確認之前，教師、學生可以修改之前的評價內(nèi)容，如果該評價信息已經(jīng)生效，擁有生效時間，則對評價信息只能進行瀏覽，而不能進行修改。3.實施結(jié)果與效益分析。（1）經(jīng)濟可行性。目前，相對于傳統(tǒng)的教室、操場等，網(wǎng)絡環(huán)境下的教學平臺在反饋及時、有效評價、穩(wěn)定可靠等方面展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。從開發(fā)者角度考慮，由于系統(tǒng)是直接架構在電腦上，環(huán)境污染比較良好，加上具備開發(fā)所需的軟硬件，沒有太多需要金錢的地方，資金基礎較良好?？偟恼f來，整個系統(tǒng)的開發(fā)比較符合實際，經(jīng)濟可行性良好。（2）技術可行性。本教學平臺采用Java語言，編寫平臺時候整體架構用的SpringMVC，為了實現(xiàn)實時協(xié)同效果利用了WebSocket協(xié)議；其次，還利用虛擬化容器技術實現(xiàn)了前臺與后端隔離運行；最后，對于前臺的展示界面，引入了React前端框架，使得前端的js代碼能夠?qū)崿F(xiàn)組件化開發(fā)。這些技術結(jié)合起來極大地降低了層級之間的耦合性，同時，具有良好的可插拔性，兼容性很好。而客戶端只要是現(xiàn)今各種主流瀏覽器，現(xiàn)有的技術、電腦配置足以實現(xiàn)對該平臺的開發(fā)，技術可行性良好。（3）社會可行性。社會發(fā)展至今，各方面都得到了很大的發(fā)展。該平臺是利用現(xiàn)今主流的網(wǎng)絡搭建的教學平臺，利用它能夠很方便地進行教學相關工作，極大地提高了效率，合乎社會發(fā)展規(guī)律，也符合當前的社會風氣。另外，該項目是得到了國家授權同意的，是一個合法的項目。
四、結(jié)論與展望
對于理念的創(chuàng)新，目前大部分工程教育認證的研究都只在整體專業(yè)建設上，而聚焦計算機專業(yè)編程教學體系的研究相對較少。本項目著眼于專業(yè)學生編程能力的教學體系研究，提出了多個編程教學的創(chuàng)新點，綜合運用多種研究方法并結(jié)合當前最新的技術，大膽提出了具有特色的教學理念。對于成果的創(chuàng)新，采用理論與實踐并存的方式，本課題研究不僅給出了理論模型的建設思路，并且根據(jù)理論模型可搭建運用到教學實踐的教學平臺。本項目旨在利用教學平臺這一創(chuàng)新成果，節(jié)省教學時間，避免教學時間的浪費，增進老師和同學之間的交流，及時做出教學調(diào)整。在今后實施過程中，將運用大數(shù)據(jù)算法技術來搭建評價模型，通過收集大量教學數(shù)據(jù)來指導教學平臺的實踐工作，具有針對性地進行教學任務分配與調(diào)整。為提高教學質(zhì)量，同時也真正提高學生自身的能力。通過利用當今多種流行技術相結(jié)合，具備技術上的領先性，并且對研究反饋和持續(xù)改進可以進行有效的支撐。
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作者：朱東輝 石躍祥 曾智超 秦悅 許湘麒 單位：湘潭大學信息工程學院
