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大学技术基础课考核方法改革的探索与思考—以“微机原理与接口技术”课程为例

2018-01-19陈立刚

电气电子教学学报 2017年6期
关键词:微机原理与接口技术接口技术微机

陈立刚, 王 萍, 李 红

(国防科技大学 机电工程与自动化学院, 湖南 长沙 410073)

0 引言

大学课程教学的主要目标是培养学生运用所学课程知识分析、解决相关领域问题的思维方式和动手能力。这就决定了大学课程的考核既不同于中学课程考核,也有别于类似诸如高考、考研等各种人才选拔考试。必须根据课程的特点,采用形式多样的考试考核及成绩评定方案,有以卷面考试评估的,也有将平时学习、实验和考试统筹考虑的结构化评分方法;既使是卷面考试也有闭卷、开卷和半开卷之分[2-4]。对于一些工程实践性较强的技术基础课和专业课,各院校较认同和普遍采用的是结构化评分方法。但随着大学扩招、学员人数的急剧增加,这种传统结构化评分方法也暴露出许多不足。

本文以“微机原理与接口技术”课程为例,在分析传统结构化评分方法不足的基础上,建立了一种基于结构化评分的一体化考核方法,并结合考核实例,对考核的效果进行了统计分析。

1 传统结构化评分方法的不足

传统结构化评分方法是指将平时学习、课程实验和课程考试等教学环节统筹考虑,各环节独立评估、在总成绩中各占一定比例的成绩考核方法。

以我校“微机原理与接口技术”课程为例,课程有很强的理论性、系统性和工程实践性,其教学目的是培养学生利用计算机接口技术,从硬件与软件的结合上处理计算机应用问题的意识和分析、解决各专业领域问题的思维方式和能力。2006年以前的教学计划,课程考核一直沿用传统结构化评分方法,各教学环节占分比例如图1所示。其中,卷面考试采用允许学生携带课程小结的半开卷考核方法。

图1 “微机原理与接口技术”结构化评分标准

在传统结构化评分方法中,将平时作业和课程实验纳入课程考核评估,有利于鼓励学生平时主动思考、认真作业和实验,引导学生从被动模仿课程或实验案例开始,逐步培养综合案例思路、主动设计的思维方式;而将课程小结纳入评估,则有利于培养学生综合、提炼课程重要知识点的能力;采用允许携带课程小结的半开卷考试,可引导学生减少死记硬背的学习方式,而把主要精力放在知识的灵活运用和综合能力、全面素质的培养上。但随着我校扩招、学员人数急剧增加和军校学员军事体能训练时间增多,这种传统结构化评分方法也暴露出一些问题:

(1)如何客观评价学生作业,避免作业抄袭问题—本课程有很多设计型、综合型练习题,初学者往往难以正确解答。练习目的是希望学生积极参与、自主思考,再通过课程研讨或习题课中教师的解析引导学生建立正确的思维方式,这就难以用对错来评价学生的作业了[1]。其次学员较少时,往往还能给出较客观的评价;但随着学员人数增多,作业评阅工作量增加,主讲教师也只能对学员作业情况进行抽查,这就对客观评价学员作业带来了困难。另外,随着学员体能训练时间增多,客观上也减少了平时学习时间,随之而来的作业抄袭现象也越趋严重,一些抄袭者的评价好于被抄者的现象也时有出现,这对客观评价学生作业提出了新的挑战,使避免作业抄袭成为考核评价的一大难题。

(2)如何客观评价实验成绩,避免实验抄袭现象的问题—实践教学是本课程必不可少的重要环节,它对加深学员对理论知识的理解和掌握,培养学生的实际动手能力和分析解决问题能力,具有课堂理论教学不可替代的作用。本课程设计型、综合型实验较多,实验方案多种多样,学生较少时,实验成绩可通过验收提问、改变实验参数重新实验和答辩等手段客观评价。但随着学生人数增多,沿用原有验收方法,教师工作量激增、难以承受,实验中出现的抄袭现象难以遏制,这就出现了如何消除实验抄袭带来的不公平评价问题。

(3)如何消除将结构化评分作为提升成绩的平滑剂—本课程授课对象多,有电类、非电类专业,有工程技术类、也有合训类专业,有青年学员也有战士学员,有必修的也有选修的。实际考核时,这种结构化评分也容易成为提升成绩的平滑剂,如通过提高平时、实验等非考试环节成绩来提高考试通过率,一定程度上助长了一些学生混学分的不良风气。

2 一体化试卷考核方法

针对传统结构化评分出现的问题,从2006年开始,我们在原有结构化评分方法的基础上进行改革探索,取消了平时作业和实验直接评估得分的做法,将平时作业和实验纳入考核试卷,建立了一种基于结构化评分的一体化试卷考核方法[2]。2012年始,又以计算思维能力培养为切入点,进一步完善了这一试卷考核方法。以“微机原理与接口技术”课程为例,给出了这种一体化试卷考核的组成结构,如图2所示。

图2中,一体化试卷考核分为四个部分,七个小类。在七个小类中,“作业重做”旨在考核学员平时学习情况,内容是从所做作业中选择几个难度适中、反映重要知识点的作业题,让学生重作。其目的是要求学员重视平常学习、减少抄袭作业现象。

图2 一体化试卷考核组成结构

“实验重做”旨在考核学员实践环节的学习情况,基本思路是从学员已做的实验中选择一个完整实验或从多个实验中重新组合一个新实验,给出有错的硬件和软件方案,让学员找错并改正。其目的是要求学员重视实验过程、避免抄袭现象,培养学员软、硬件调试能力。

“计算思维能力考核”旨在考核学员运用计算机接口技术,从硬件与软件的结合上处理计算机应用问题的意识和分析、解决各专业领域实际问题的思维方式和初步能力。考核思路是选择一个控制对象/应用系统,让学员选择合适的接口,完成软硬件方案设计。

“选择填空和对错判断”旨在考核学员对基础

知识(基本概念、基本原理和基本方法)的掌握情况,知识点覆盖整个课程。

“接口分析与接口”应用旨在从分析和设计两个不同层面考核对典型接口(含单片机接口)的掌握和灵活运用情况。

3 一体化试卷考核有效性分析

结合我校2015秋季,技术类自动化、导航及仿真专业“微机原理与接口技术B(52+18学时)”和2016春季,合训类机械工程及控制科学与工程专业“微机原理与接口技术A (36+10学时)”的考试,对一体化试卷考核方法的效果进行了统计分析。

3.1 试卷情况

一体化试卷题型分别如表1和表2所示。从题型看,2套试卷大同小异,但2门课程的教学时数和教学要求有所不同,试卷从难度上有所区分。从知识点考核情况看,2套试卷覆盖面广,既强调基本知识的掌握,又重视原理与方法的运用和计算思维能力的培养,这与课程教学目的是一致的。

表1 2015秋季“微机原理与接口技术B”试卷题型分布

表2 2016春季“微机原理与接口技术A”试卷题型分布

3.2 从成绩统计看考核效果

对2次考试成绩按优(100~90)、良(89~80)、中(79~70)、及格(69~60)和不及格(<60)情况进行分段统计,结果如表3和表4所示。

表3 2015秋季“微机原理与接口技术B”分段成绩统计

表4 2016春季“微机原理与接口技术A”分段成绩统计

从统计结果看,除表4中机械工程专业外,2次考试各专业及总的优秀率,及格率和平均成绩与预计基本吻合,分段成绩分布也基本呈正态分布,说明考核方法符合大学课程水平考试的规律。机械工程专业及格率和平均成绩明显偏低的主要原因是:课程为该专业选修课,许多学员以拿学分为目的,学习态度不端正,抄作业和不认真实验现象较严重,导致成绩较差。这也说明考核方法对不认真学习、想投机取巧者有较好筛查作用。

3.3 从答题情况分析知识的掌握

对2次考试各题得分情况进行统计,结果分别如表5和表6所示。

从答题结果看,虽然“微机原理与接口技术B”试卷难度大于“微机原理与接口技术A”,3个技术类专业的作业、实验及知识的灵活运用情况明显好于2个合训类专业。这是因为本课程是3个技术类专业的重要学科基础课,从学员的学习态度、自主作业和自主实验的积极性明显好于合训类学员,说明学员的学习态度直接影响了考核结果。

表5 “微机原理与接口技术B”各题得分统计情况

从基础知识掌握和知识运用能力看,无论技术类还是合训类学员,基本概念、基本原理和基本方法的掌握明显好于知识的灵活运用。事实上,同一专业不同学员运用接口技术解决实际问题的能力发展也不平衡,差异较大,这反映了教学的基本规律,说明能力的培养和提高,还需后续实践课程(如课程设计)的加强。

3.4 不及格因素分析

对2次考核中不及格学员的答题情况进行统计,结果如表7 所示。

表6 “微机原理与接口技术A”各题得分统计情况

题号题型分值最高分最低分平均分等级1选择填空1515913.09良好2对错判断1515812.15良好3实验重做2020216.39良好4作业重做1818012.62中等5接口分析与编程141407.71不及格6单片机应用8804.61不及格7计算思维能力考核101005.05不及格

表7 不及格学员答题情况统计

表中,题号一~七是和图2的一体化试卷考核的七小类相对应的。“得分”为平均分。五、六、七题为知识灵活运用和能力考核题,对这部分能力较差的学生来说,得分低是可预料的,这并不是影响他们不及格的主要因素;与平时学习密切相关的三、四题,“作业重做”和“实验重做”分值高达38分,但两门课的平均得分分别仅为21.0和17.0分,而这两项是可通过平时努力提高的,有高达17.0和21.0分的提高空间,与他们的平均成绩47和47.67相比,若能认真做作业和实验,是完全可能达到及格的。这也说明平时学习态度是影响及格的主要因素,与传统结构化评分相比,这种考核方法消除了人为提分因素,对防止投机取巧、混学分更加有效。

4 结语

从2006年教学计划开始,我们即开始采用这种一体化试卷考核方法,2012年教学计划进一步完善了这种考核机制。实践表明,这种考核改革做法不仅有利于消除传统结构化评分因作业和实验抄袭对成绩评定的影响,能客观公正地评定学生的成绩,减少投机取巧混学分现象的发生;也有利于引导学生重视平时自主学习和实验,把主要精力放在知识的灵活运用和综合能力、全面素质的提高上,对于实现教育的高级目标,培养开放性、智能性人才有明显作用。

[1] 陈立刚,李红,刘斌.突出计算思维能力培养的微机原理与接口技术教学改革[J]. 北京: 计算机教育,2014(3):83-87.

[2] 陈立刚,徐晓红,彭学锋. “计算机硬件技术基础”课程创新教学改革的实践[J]. 南京:电气电子教学学报. 2009(自动化教育专辑:下册) :109-112.

[3] 陈宫,董明刚,谢晓兰. 多元化课程考核改革的研究[J]. 北京: 计算机教育,2015(4):23-26.

[4] 郭健,王岚,董宇艳. 大学课程考核模式的改革主张与实践探索[J]. 北京: 计算机教育,2015(3):76-77.

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