大学计算机通识课程教学与评价模式的改革实践

2019-05-09李凤云李金双柳秀清

计算机教育 2019年4期

李凤云，李金双，张昱，郭志，柳秀清

（1. 东北大学计算机科学与工程学院，辽宁沈阳 110819；2.西宁市教育科学研究院，青海西宁 810018）

0 引言

大学计算机作为一门面向非电类本科生开设的计算机通识课程，承担着培养学生计算机能力的重要任务[1]。为了提高学生的计算机能力水平，有必要有针对性地采取一些改革措施，通过课程学习培养学生的信息素养，提高其自主学习的能力，为其计算机操作方面的终身学习能力奠定坚实的基础[2]。

近年来，随着教学环境的改善，教育工作者做了许多尝试，无论是案例教学、翻转课堂，还是小班化、导师制的尝试，都期望为每一个学习个体提供更为合适的学习环境，以最大程度地提升教学效果[3]。大学计算机课程学生多、教师少、资源有限，通常采用大班教学形式，在有限的课堂教学时间内无法保证翻转课堂的教学效果[4]，因此，有必要采取一系列的改革措施，构建一套完整的大学计算机通识课程教学与评价体系。

1 课程教学现状

在全国大多数高校的课程体系设置中，都把大学计算机课程作为学生计算机入门的第一课。作为一门通识课，大学计算机课程本身具有学时少、内容多、班型大等特点，课程教学过程中普遍存在一些问题，制约着教学质量的提高。

（1）计算机通识课涉及的知识模块多，而课堂教学学时少是一个突出问题。

（2）计算机应用广泛，许多大学新生都会使用计算机，学生的计算机能力参差不齐、差异极大，进行简单的等级分类课堂教学也无法很好地解决这一问题，统一的教学内容难以保证学生的学习热情。

（3）翻转课堂教学法目前被广泛应用于计算机课程教学中。翻转课堂是指重新调整课堂内外的时间，将学习的选择权从教师转移给学生[5]。这种教学模式提倡学生自主学习，可以看视频讲座、阅读电子书，通过网络同其他同学交流讨论。教师用更多的时间与学生交流，从而使学生获得更深层次的理解。大学通识类课程由于学生多、教师少、资源有限，通常采用大班教学形式，以东北大学为例，学校该课程大多是120人的班型，在每次课只有100 min的情况下，对每人进行1 min的指导都无法保证，翻转课堂教学法在大班教学中难以取得好的教学效果。

（4）计算机课程各知识模块的独立性强，针对每一个模块的学习过程及时进行监督指导更有利于学生的能力提升。对学生进行有效的指导、监督、答疑、评价是保证学生自主学习效果的重点，但如何实现尚待探索。

2 以个性化自主学习和代表性作品评价为核心的课程教学与评价模式改革

2.1 提供丰富学习资源

针对大学计算机课程各个模块独立性强的特点，将其分为8个独立的教学模块：计算机基本知识、字处理、电子表格、演示文档制作、图像处理、视频处理、二维动画制作、Python算法实践。每个教学模块都提供丰富的学习资料，如计算机基本知识提供难点的视频讲解、各知识点的教学文档、应知应会的试题库练习资源；字处理等6个操作模块提供视频操作讲解、文字讲解、实践资料等内容；Python算法实践则分为8个独立单元提供相应的学习资料。

将学习资料按平台的特点分类存放：在通用学习平台上（中国大学MOOC、学堂在线、省资源共享课平台）放置视频和学习资源；在校百科园考试平台上存放客观题测试练习题库；在自建FTP服务器上存放扩展资源和软件资源；在自主研发的互评系统平台上存放学生的代表性作品并进行互评打分。

课程自主学习支持框架如图1所示，丰富的教学资源使学生的自主学习成为可能，但必须提供必要的措施才能保证自主学习的效果。设置的相关措施包括两方面的优点：一是对每一个学习模块都有一个严格的全覆盖考评方式，只有严格考评，学生才能认真学习，只有全覆盖地考评，学生才能打消侥幸心理，认真全面地学习；二是在学生学习过程中能及时答疑解惑，保证学生学习的积极性，在利用MOOC平台的答疑环境外，创建学习的QQ群、微信群，及时解答学生的疑问。提供丰富的分类资源，及时解答学生的疑问，对每一个学习模块都进行全面的考评，可以保障自主学习的效果。

2.2 提供差异化教学资源

图1 课程自主学习支持框架

针对学生的计算机能力参差不齐、差异极大的问题，课程组对每一个操作模块都提供3个层次的教学资源：基本操作、应用提高、工程实践。每部分内容都提供独立的知识清单列表、视频讲解、文字讲解、实践资料等内容，学生都可根据自己的实际情况按知识清单选择性学习，不必观看每一个知识点的内容。基础好的学生可以直接跳过简单层次的内容，甚至可以忽略学习过程直接进行水平测试。

每一个模块都要求进行统一的能力测试，学生的成绩仅由能力测试结果评定，也就是说，学生可以根据自己情况自由选择学习内容，但必须达到统一的通过标准。

2.3 自主研发同伴评价系统

在MOOC中被广泛使用的同伴评价教学工具是一个很好的辅助教学工具，国内外教育工作者对其进行了广泛的研究。研究表明，在保证评价者能力和态度的基础上，评价结果较为稳定可信；而在目前应用中的同伴评价系统（如中国大学MOOC、学堂在线）无法保证评价者的能力和态度，每份作业参与的评价者也较少，因此在实际教学应用中产生很大的争议，学生对其评价结果是不满意的[6]。学生对同伴评价结果的质疑集中体现在两个方面：一是评价者的态度不认真；二是作业抄袭现象。

自2013年下半学年以来，课程组在保证评价者水平和态度两方面进行深入的研究，发表多篇学术论文，在此基础上开发的同伴评价工具能极大地提高学生对评价结果的满意度，成为督促和检查学生自主学习效果的一个有力工具，保障计算机通识课翻转课堂教学的成功改革。

设计的评价流程如图2所示，在通用评价系统的基础上增加惩处不良评价行为、评价结果公示两个环节。通过学生在互评过程中的行为分析对评价者的态度打分，对评价态度差的学生进行惩处并且剔除水平差的学生的评价结果，从而提高评价结果的可信度。评价结果的公示环节既可以让学生学习优秀学生的作品，又可以起到监督抄袭的作用。对于每一个反馈，任课教师都进行督查，进一步提高评价结果的可信度。互评系统的算法经过不断的测试验证和改进，已经取得良好的应用效果。

图2 同伴评价流程

课程的每一个模块都利用同伴评价系统进行综合测评，测评成绩即学生该模块的成绩。测评时间点的设置能督促学生的学习，而同伴评价又能促使学生发现其他同学的长处，改进自己的不足，遏制抄袭现象，保障学生自主学习的效果。教师在课堂上进行学习指导，讲解在互评中发现的普遍性问题，保障翻转课堂的教学效果。

2.4 以代表性作品评价学生的学习效果

目前高校许多课程对学生学习效果采用的评价方法，通常是采用一次或两次考试进行考核。这种评价方法更加注重的是事后检测，忽视学习过程的督促和指导，使得考前突击学习成为一种普遍现象。如果能对学习的全过程进行监督和指导，必将大幅度提高课程的教学质量。对于每个实践单元的内容考核都采用“成果袋”的形式，注重评价学生在学习过程中的代表性成果，这些成果可以全方位展示一名学生不断进步的动态过程，让学生充分体验到自主学习的乐趣[7]。

对学生学习效果的评价以代表性作品为核心，即将学生提交的代表性作业作品作为评价的主要对象。代表性作品以创新型的开放式作业为主，这类作业要求比较宽泛，作业使用的素材和软件都不作严格的要求，最终形成的作品都要求带有制作者个人的烙印。每一个学习模块在提供学习资源的同时给出开放式作业的要求（图3所示为视频制作作业的要求和评分标准），相对宽泛的要求既能保证全面考核该应用软件常用的基本操作方法，又能做到一定程度的开放，使学生有机会在作业作品中发挥主观能动性，展示自己的风采。利用自主设计的同伴评价系统，对学生的作品进行评价打分，评价指标中既包括技术类指标，又包含创作类指标，能充分调动学生学习和创作的积极性。

图3 视频作业要求

开放类作业对学生的自主学习起到引导作用。在使用同伴评价系统对学生的作品进行一次成绩反馈后，每个学生都可以看到其作品的互评结果，教师还对典型作业作出点评，讲解普遍性问题。学生根据一次反馈结果对作业进行完善修正，弥补之前作品的不足，再次提交作品进行二次评价。教师通过学生代表性作品掌握学生的学习进度和状态，通过对作业的点评引导学生进一步完善自己的知识体系；学生通过教师点评以及与其他同学作品的比较提高对作业内容和技术的理解，从而实现自我完善。

3 教学实践效果

自2013年起，个性化自主学习和代表性作品评价体系已应用到东北大学万余名非电类本科生的计算机通识课程教学中。课改的实施极大地提高了学生的学习积极性，采用的作品评价模式对学生学习态度的端正及学生责任感的提升都有明显的效果。课外指导的优秀学生已多次参加国内外大学生程序设计竞赛并取得优异的成绩。

在课程资源共享方面，自2013年起，计算机基础课程在辽宁省资源共享课程平台上开课；2017年，大学计算机——Python算法实践课程在中国大学MOOC平台上开课，选课者达12 000余人。在辽宁省跨校学分互认项目的支持下，已有辽宁大学等3所省内高校选用东北大学计算机课程，课改成果已经辐射到省内多所高校学生和广大的社会学习者。