新工科计算机通识课的教与学平台及非标准化考试体系

王 乾，宋立新，朱维成，辛士光，贾丽娟

（1. 哈尔滨理工大学 计算机科学与技术学院，黑龙江 哈尔滨150080；2. 哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080）

0 引 言

2017年2 月，随着“新工科”在复旦大学达成“复旦共识”[1]，以及教育部发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，启动“新工科研究与实践”项目。未来新兴产业及新经济急需工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才，他们要具备学科专业学业精湛，并且具有“学科交叉融合”的特征。因此，推进新工科的建设和发展备受高等学校的关注。

计算机通识课是面向理工科学生开设的跨专业选修课程，通常包括网页设计、多媒体技术及应用、Java 程序设计、Flash 动画制作、虚拟现实作品设计与开发等知识，目的在于提高学生的综合素质、培养学生的创新能力，为毕业以后从事相关开发工作打下良好基础。通识课的开设既能有助于复合型“新工科”人才培养，又为完善知识结构、促进学科交叉提供了一个平台，但在教学中存在一些制约的问题：①配套课程的教学资源不足；②学生程序开发能力和水平不同；③单一填鸭式课堂教学的讲授方法，难以激发学生的主动性和积极性；④标准化下的单一考试模式，难以适应新工科下创新人才能力的考核。因此，构建新工科下的计算机通识课教与学平台及非标准化考试体系势在必行。[1]

1 计算机通识课非标准化考试现状分析

1.1 计算机通识课教学现状

教学模式单一化，“填鸭式”的多媒体“播放幻灯片”教学手段在计算机通识课程教学方式大量存在[2]。同时，配套的教学资源不足[3]，一方面，通识课程涉及的内容丰富、知识面广，但由于教学学时有限，综合信息量少，导致教学单调乏味；另一方面，学生的计算机基础知识和技能有着巨大差异。采用统一教材、统一进度进行教学，不利于学生个性化学习及发展，不能“因材施教”。

此外，现有研究还存在一定不足：在网络学习平台构建上，文献[4]介绍了立体化的大学公共计算机资源共享网络学习平台的构建，着重于教学资源共享与自主学习，文献[2]介绍了信息技术支持下的高校计算机通识课程改革，给出了基于网络学习平台协作性学习、研究性学习及“全程化”考核教学模式；在MOOC平台建设上，文献[5]中借助MOOC这一现代教学手段，分析计算机通识课程群建构方式，提出在MOOC平台下组织通识课程的网络资源，论述基于O2O的混合教学模式、MOOC协作下的课程多元评价方式，以改进现有的计算机通识课程教学方法。这些改革对实践能力和创新能力的培养和考核关注不足。

计算机通识课程强调学生实际应用能力的培养，要求学生在学习过程中具有较强的自主性，运用传统的方式进行教学显然是不能满足教学需求的，与新工科人才培养需求不相适应，计算机通识课程迫切需要改革。

1.2 非标准化考试现状

传统计算机通识课程考核采用“总评成绩=平时成绩+期末考试成绩”的模式[6]。“平时成绩”指学生到课率、课堂表现和完成作业情况，无法全面体现学生平时学习过程和学习态度；“期末考试成绩”是上机考试，属于一次性考核制度[7]，其弊端包括：①期末上机考试仅反映学生对某次考试完成情况，忽略了学生对整个学习过程的重视，不能真实反映学生的整体发展情况，缺乏全面性[8]；②计算机通识课程的教学目的是引导并提高学生综合能力，而一次性考核方式完全疏忽学生对知识运用能力、实践能力、创新能力的考察。

此外，2007年江西财经大学采用了课下“大作业”的考核模式[9]，2016年深圳大学探索了“过程化考核”模式[10]，达到客观评价学生学习效果，促进学生的自主学习，提升其学习兴趣和能力，同时，提高了教学过程的质量和教师教学的积极性。所以，计算机通识课非标准化考试的改革势在必行。

2 非标准化考试的动态教与学模式建立

2.1 构建教、学、考的动态教学模式

知识和能力的培养与教、学、考紧密相关。作为培养质量评价手段的考试制度的改革不能仅限于考试本身，还应与教师的教学手段、学生的学习途径相结合，所以创建线上动态教与学的平台，形成教学、学习、考核相结合的模式，实现教学目标最大化，达到学生学习自主化、考核合理化的目的。教、学、考的动态教学模式如图1所示。

图1 教、学、考的动态教学模式

教师组织平台上的教学资源（完整的教学大纲、课件、案例视频、案例制作步骤和参考资料等），实时发布学习任务，引导学生自主学习，查询获取所要学习的内容。在课堂上，教师针对平台上的知识点进行答疑解惑，讲授知识点的实际应用方法及注意事项。学生也能做到有备而来的上课，针对所学的知识进行提问、思考、领悟，形成自己的知识体系。线上展示学生优秀作品，通过学生自评、互评和教师评价，提高学生综合能力，拓展知识，充分体现学生在考核中分析问题、解决问题的能力。

2.2 制订非标准化考试方案

非标准化的考试方案侧重操作性、应用性课程教学的模式，不再要求学生死记课程的知识点，而是强调课程的综合设计和操作，学生以所学的知识发现问题、分析问题、解决问题，适应社会发展需要。制定全方位的非标准化考试方案，要求教师在设计所有考题中，必须以体现出学生的学习过程、学习态度、学习方法和操作、设计、协作、创新等能力为考点，才能保证科学、公正的综合评价。非标准化考试方案如图2所示，分4个阶段。

（1）自主学习。学生利用业余时间，学习自主学习平台上的资源，做到上课有备而来、下课有据可循，及时记录学生学习的情况。

（2）随堂跟踪。学生人手一台机器，学生通过课堂上教师的讲解与自主学习教与学平台上的资源，并根据教师本节课程提出的导引题目，学生自己动手操作，实现学以致用；教师走下讲台，师生同步交互，做到个性问题及时解决、共性问题及时总结，最后形成学生点评表和教师评价表。

图2 非标准化考试方案

（3）阶段测试。将每个阶段的知识点汇总后产生选题，学生搜集素材、设计制作、提交作品。在完成作品的过程中，学生之间可以相互探讨、相互借鉴，参考平台资源和网络资源，与教师探讨，反复修改作品，最后形成自评表、互评表和教师测评表。

（4）项目考核。学期结束，进行技能汇总，从模拟具有真实意义的项目角度出发，让学生经历项目开发的全过程。这是对所学课程进行一次全面的综合训练，并要求学生写出项目报告。

2.3 实施基于教与学平台的教、学、考途径

在动态的教学模式设计中，教与学平台是整个教学体系的中心。充分发挥教与学平台的师生互动交流、信息共享、自主学习等功能，从根本上打破了传统教学时间与空间的局限，为教学工作的改革打下基础。

非标准化考试旨在检验学生解决实际问题的综合能力，关注对知识的理解和融会贯通的应用能力。教师的作用不再是监督和管理考试过程，而是制作和组织教学资源、课堂互动答疑解惑、给出项目设计要求；课间和课下指导及修改学生的作品，最大限度地给学生提供思考、设计和创造的时间和空间，从而将传统灌输知识的过程转变为引导学生自主学习，从而使学生积极主动地投入到学习的全过程，形成集课堂教学与线上教学为一体的动态教学模式。教学、学习和考试的全过程如图3所示。

3 教与学平台及非标准化考试的实践及反馈

3.1 动态教学实践案例

笔者在网页设计课中利用盒子模型网页布局设计，作为实施动态教学实践的案例来组织动态教学实践案例。页面设计中的元素都可以看成一个盒子，占据着一定空间。单独元素如何布局是一个简单知识，教师可以将其录制成视频放到教与学线上平台，让学生线上预习、自学和思考。课前线上自学内容见表1。

课堂上，教师讲解区隔标记、层叠样式表（CSS）内容与样式分离的理念，将思考样例从CSS排版布局、页面规划入手，分析整个页面应该分成多少块、各块之间的嵌套关系及各个块的CSS定位等布局思路和重点步骤，并将搭建好整个页面的框架结构在浏览器中预览。最后，再在各个块中添加相应的素材和内容。

通过课上对案例的制作步骤，使学生明晰课前思考的问题，强化知识点对页面中元素布局的控制的重要性，更明确CSS样式可使网页代码简单明了。

图3 教学、学习和考试的全过程

表1 课前线上自学内容

课后，让学生根据自己的设计需求，结合课前掌握的知识，按照课上讲解的制作步骤，自己动手设计一个完整的页面，达到深刻理解DIV+CSS网页布局结构、熟悉掌握盒子模型、认真学习CSS代码、清晰页面布局思路的目的。

3.2 期末成绩的构成及对比

期末教师对学生提交的项目设计试卷进行运行，根据其运行的效果及报告，按照事先制定的评分细则进行打分，总成绩=（教与学平台访问互动的情况）10%+（随堂作品教与学平台跟踪）20%+（教与学平台4次阶段综合设计试卷）40%+（期末项目设计试卷）30%。按照此公式得出科学、公正地反映教学效果和学生综合能力水平非标准化考试成绩，该成绩体现出学生平时对课程的知识点掌握情况，并反映学生的综合处理能力和实际的动手、创新能力。

笔者分别提取了教与学平台使用前和使用后2个学期的网页设计试卷成绩和总成绩作为数据来源，将成绩分出 90～100、80～89、70～79、60～69、0～59，5个分数段，对该课的教学效果进行了统计学意义上的量化分析（见表2），以期了解教与学平台构建及非标准化考试对学生的知识、能力情况和影响因素。

使用教与学平台前后，试卷题型的构成相同，知识点的单一应用与综合应用比例由之前的7:3调整到3:7，虽然综合应用的比值加大，但是从图4和图5中柱状图可以看出不及格人数减少，高分的人数在增多，充分体现了此课程学生综合分析与应用能力的提高。

表2 教与学平台使用前后成绩对比

图4 教与学平台使用前成绩统计

图5 教与学平台使用后成绩统计

考试成绩的分布比较，虽然最高分和最低分变化不大，但考试平均成绩由61.6分逐步提高到77分，70～89分之间人数明显增多，并且试卷成绩与总成绩差值逐渐缩小，体现了学生学习态度、学习能力、学习效果三者是相吻合。考试成绩基本呈正态分布，表明非标准化考试模式比较合理，反映了学生的实际水平。

3.3 学生使用平台效果的评价及建议

每学期结束后，调查学生利用教与学平台学习的感受：①学生对于此教与学平台的建设给予了充分的肯定，思维非常活跃。近半数学生还将此课的教学方式应用到其他课程中，主动上网查看相关的书籍，可见此教学方式已经产生了一些积极效果；②近半数学生建议知识点还应进一步细化，这样更能帮助学生在极短的时间内查找到所需的知识；大多数学生反应视频录制的音质应该改进；③大多数学生认为通过平台上的资源可以学习到课程的主要知识点，但是对知识点的灵活和综合应用还需课上教师亲自讲解和单独指导，平台上的资源只是单一知识的输出，不能做到时时反馈。知识感悟力强的学生认为课堂上师生一起互动，有助于对知识点串联，问题的解惑收效明显。笔者认为，教师在课堂上可以因人而异地扩展学生的思路，时时根据问题的普遍性关联设计案例是吸引学生的关键。

4 结 语

通过计算机通识课教与学平台建设及非标准化考试模式的一些创新做法，学生由被动的应试学习转变为主动的探索式研究，从掌握理论知识到提升综合能力，为创新能力的提高起到显著的促进作用。研究成果将以网络平台的形式在学生中推广和使用，带动其他计算机通识课教与学平台建设及非标准化考试模式改革，其经验和模式可共享和借鉴，以推动高校新工科背景下新一轮大学非标准化考核模式改革进程。