计算机专业实验教学评价方案的探究

杨丽 杨正泽

摘要：计算机专业是一门实践性很强的学科，专业课程都有上机实验学时，且专业课程的理论知识技能也需在实践中应用才有价值，可以说，专业课程的实验效果直接影响专业的教学质量。因此，对专业课程教学效果的评价，重点在对实验效果的评价，鉴于以往对课程教学效果评价通常采用终结性评价，重理论轻实验，与专业特点不相契合。本文结合专业特点，以“数据结构与算法”课程为例，探索实验涉及软件的课程教学效果的评价机制，以提高教学质量，实现专业培养目标。

关键词：实践性;教学效果;评价

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）19-0165-02

计算机专业是一门实践性很强的学科，在其培养方案的教学计划体系中，专业课程都有一定比例的上机实验学时，实验教学在计算机专业课程中占有极其重要的地位，是计算机专业教学过程的重要环节之一。首先，实验教学对培养学生实践动手能力、分析问题和解决问题的能力、创新能力有着不可代替的作用。其次，实验教学对培养学生理论联系实际的学风、实事求是的科学态度和探究问题的科学方法具有重要的意义[1]。最后，实验教学是培养学生工匠精神的有效途径。因此，实验教学的效果直接影响整个专业的教学质量。虽然实验教学在计算机专业培养方案中具有极其重要的地位，由于每门计算机实验课程所需的硬件设备和软件不尽相同，因此，对实验教学效果的评价方式也不尽相同。实验教学大致可分为两类，第一类是实验教学涉及硬件的，这类课程有：电路分析、数字电路、计算机组成原理、计算机网络等。第二类是实验教学涉及软件的，这类课程有：C语言、JAVA语言、数据结构、数据库原理、操作系统、编译原理、软件工程等。本文以“数据结构与算法”课程为例，探索实验涉及软件的课程教学效果的评价机制。

1 数据结构与算法课程实验教学评价的现状

本门课程开始在大二第一学期，课程理论学时36学时，实验学时18学时，实验教学通常安排六个实验项目，教师在实验教学时通常讲解实验要求、实验涉及的核心算法、注意事项，接着学生自己上机实验，上机实验课上做不完的，学生下来自己找时间完成，学生在规定提交实验报告的时间前提交实验报告即可，实验成绩由教师根据实验报告给出。课程的考核评价方式采用学院沿用多年终结性评价，在课程结束后以试卷的形式进行期末考试，期末考试成绩占最终成绩的 70%，平时成绩占 30%，而平时成绩包含学生学习态度、平时作业以及实验成绩，因此，实验成绩仅占最终成绩15%左右。这种评价方式可检测学生对理论知识的掌握情况，即对理论教学效果进行评价，却忽略了对学生实验能力的评价，即忽略了对实验教学的评价，更何况学生实验报告还存在严重的复制粘贴现象。由此可见，终结评价对学生学习过程和实验过程不够重视，期末考核时应付突击，即便大部分学生突击快速记住了大量的理论知识，在做客观题时基本没问题，但由于没有真正“理解”和“消化”理论知识，在做算法设计类主观题时因未真正理解、掌握理论知识而不能灵活运用理论知识分析并解决问题感到无从下手[2]。所有，终结性评价方式利用激发学生学习的自主性，也不能有效训练学生分析问题、解决问题的能力，更谈不上在实验过程中磨炼学生的工匠精神，因而课程教学目标难以实现，还可能导致学生对相关课程失去学习的兴趣。

2 数据结构与算法课程实验教学评价的改革

数据结构与算法课程采用终结性考核评价，实质只对课程教学目标中的知识要求部分进行评价，忽略了对能力要求和素质要求部分进行评价，与课程教学目标不契合。要实现课程在能力要求和素质要求方面的考核评价，即是要对学生问题分析、设计/开发解决方案能力及终身学习能力进行考核评价，也即是要对学生实验能力的评价，因为本门课程是一门实践性很强的课程，理论知识的掌握不只是简单的记忆而是要能在实践中灵活应用。因此，对课程的考核评价方法必须进行改革。

通常，课程教学的评价方式通常采用终结性评价、形成性评价或终结性评价与形成性评价相结合的评价方式。形成性评价是相对于传统的终结性评价而言的，形成性评价是"对学生日常学习过程中的表现、所取得的成绩以及所反映出的情感、态度、策略等方面的发展" 做出的评价[3-4]。众所周知，学生的学习态度与课程教学的评价方式密切相关，例如，本学院推行教考分离班级学生的学习态度较其他班级的认真很多。也就是说，科学合理的教学评价可以帮助学生了解自身的学习情况，从而端正自身学习态度，改进学习方法，提高学习成效。还能帮助老师了解教学效果，以改进教学方法，从而提高教学质量，推动课程教学目标的实现。根据本门课程的性质—实践性强，考核评价应反映出所有实践过程及结果，因此，采用形成性评价方式作为课程考核评价方式。形成评价方式能让学生在学习的过程中及时了解自身存在的问题，从而修改或调整学习计划，激发学生学习的自主性和积极性，让学生获得成就感，增强自信心。

3 数据结构与算法课程的实验教学形成性评价实施方案

形成性评价的主要功能是为教学提供诊断，获得及时的教学效果反馈，以便教师和学生及时采取改进措施。为了改善本课程教学过程中重理论轻实践的状况，根据数据结构与算法课程的课程目标[5-6]（如图1），充分利用信息技术手段实现课程教学形成性评价，即利用“在线判题平台”（如图2）实现课程目标。平台的主要功能是：可在平台上建立各类问题（项目）列表并给出相应实例，学生进入平台對问题进行分析并编程实现，平台根据教师设置按步骤得分或按结果得分对学生编写的程序进行自动判断并给相应得分，平台还能对学生的得分进行排序、记录下学生平台上实验练习的时间。

在平台上建立与课程知识相关的不同难度的问题（项目）列表，要求学生在平台上分析并编程实现，学生每次编程（实验）所得分数就构成学生的成绩，这激发学生做好每次实验，以取得最终的课程成绩。然而，大部分学生对每个题目都不可能一次编程通过（实现），他们会不断修改存在问题，寻求解决帮助、寻找解决办法，以便实现问题编程通过。这个过程不仅考查了学生对课程知识技能的掌握程度、还能反映学生的学习态度、分析问题及解决问题的能力，同时也磨炼学生大无畏的工匠精神，另外，平台自动判题比教师批改更具有客观性，也减轻了教师的工作量，提高评价效率。形成性实验教学评价流程如图3所示。

4 形成性实验教学评价实施效果

在2019级计算機科学与技术和2020级飞行器制造专业的学生中实施了上述形成性评价方案。有效地激发了学生的学习动力和兴趣，提高了学生的分析问题和解决问题能力及程序设计能力。有学生反映，借助在线判题平台进行形成性评价，大部分学生感到有压力、题目有难度，大部分学生很多题目第一次是编程调试不能通过，至少得调试四至五次才能通过，有的同学甚至高达十次以上。一位同学如是说：“编程调试的过程中感到，在深入理解各种数据结构基本运算的基础上，还得会灵活应用才行，最后还得细心和认真。当然，调试的过程更要有耐心。”在自动判题平台上采用形成性评价，学生有压力和题目有难度，因此，学生会主动学习以加深对各种数据结构基本运算的理解、主动利用课余时间到平台上进行练习，程序设计能力及综合应用能力得以提高。

5 结束语

计算机专业是一门实践性很强的学科，专业课程都有上机实验学时，且专业课程的理论部分也需在实践中应用才有价值，因此，对计算机专业课程教学效果的评价，重点在于对学生实验效果的评价。形成性评价重在过程和细节，是一种灵活、动态、以评促学，以评促教的良性评价机制。它贯穿于整个教学过程，数据结构与算法借助在线判题平台采用形成性评价，提高学生学习的自主性，激发学习动力，提高学生分析问题解决问题的能力及程序设计能力，磨炼了学生大无畏的工匠精神，既实现课程知识技能目标又实现课程的思政目标，同时，形成性评价也促进教师不断改进教学方法，以实现提高学生综合应用能力的目的。计算机专业课程实验涉及软件的相关课程也可以借鉴数据结构与算法的评价方式。

参考文献：

[1] 俞磊，杨松涛，黄方亮，等.实验教学管理在计算机类课程形成性评价中的研究与应用[J].通化师范学院学报，2015，36（2）：59-61.

[2] 杨春明，韩永国.一门计算机课程的形成性评价应用策略[J].计算机教育，2011（4）：60-62，66.

[3] 张蕾，钱峰.形成性评价在线上数据库课程考核中的实践[J].福建电脑，2020，36（7）：155-157.

[4] 刘雅.形成性评价与终结性评价联合应用实践与思考——以《计算机基础》课程为例[J].高教学刊，2019（23）：70-72.

[5] 朱洁，王海艳，黄海平.基于OBE的数据结构教学改革实践[J].计算机教育，2019（10）：95-98，108.

[6] 余军霞，董永权.OBE课程教学设计与实践——以数据结构与算法课程为例[J].软件导刊，2021，20（10）：219-224.

收稿日期：2022-01-08

基金项目：安顺学院校级一流专业建设项目（2019XJJG021）;安顺学院课程思政项目（2021XJSZ09）

作者简介：杨丽（1978—），女，贵州六枝人，副教授，硕士，主要从事计算机教育;杨正泽（1993—），男，贵州凯里人，中级实验师，学士，主要从事计算机实验教学。