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基于智慧课堂的高职计算机类课程过程性学习评价的设计与实践

来源:江苏建筑职业技术学院作者:司元雷/周留军发布:2023-08-21 15:27分享:

江苏建筑职业技术学院司元雷/周留军主持完成了2021年江苏高校“教学研究工作”专项课题“基于智慧课堂的高职计算机类课程过程性学习评价的设计与实践”(课题编号:2021JSJY050),课题组主要成员:梁赛平、茅  磊、张勇昌、董爱民、王  琛、梁双华。

      从实际应用的需求和教育评价的一般规律出发,通过研究分析,确定从专业学习态度、专业协作能力、专业学习结果三个维度,制定评价指标体系,并针对程序设计能力的测评,对各级指标体系进行详细说明和评判,以确定各项指标。最终建立起一个有三级评价指标的科学合理的评价指标体系,包括专业学习态度、专业协作能力、专业学习结果等指标项,形成了一种较为完整的评价方法。利用这种评价方法将学习评价与学习的过程行为紧密结合,很大程度上提离了对学习者专业能力评价的准确性和科学性。
     本研究运用了文献分析法、问卷调查法、实验验证法等一些科学研究方法,将常见的学习行为进行系统的归纳整理,再通过对数据的随机采集和科学的计算,找出学习行为与学习效果的相关性,进而得出科学合理的注重学习行为的评价指标体系。
      以计算机专业编程语言类网络课程为研究对象,在对大量关于职业能力评价的文献进行研究后,结合计算机专业学生学习实际,对科学有效的指标进行了继承,去掉了无用的指标,得到一级指标:专业学习态度、专业协作能力、专业学习结果。该指标体系旨在测评学生的程序设计能力。
1.专业学习态度指标的选取
                                          表1 专业学习态度指标汇总表

一级指标

二级指标

三级指标

专业学习态度

登录网络课程学习平台

登录学习平台的次数

预习和复习情况

预习和复习时长

出勤情况

出勤次数

作业情况

作业提交次数

作业订正次数

课堂交流情况

提问的次数

提问的质量

课程论坛发帖

发帖的次数

发帖的质量

借阅专业书籍

借阅册数

参加技能大赛情况

是否获奖

 (1)登录网络课程学习平台具有不限时间和空间的双重优势,使学习者可以自由选择学习的时间与地点。但是需要学习者有较高的自觉性,所以在固定时间内登录平台的频次就成为了衡量学习者学习的自主能动性的标准。提取学习者登录平台的时间段能有效分析出学习者的学习习惯及职业等等。比如学习者通常在晚间登录平台进行学习,并且在学习期间不间断,说明该学习者喜欢在晚上的空余时间进行持续不断的学习,可以针对该学习者为他制定相应的学习方案,以使其能更高效更方便的进行网上学习。分析学习者登录平台学习的频次,如若学习者登录平台的频次较高并持续时间较短,说明学习者在利用零碎时间学习,希望通过简短的课程进行学习。
(2)做好预习和复习是提升专业能力是非常重要的环节。预习是一种良好的学习习惯,它能培养学生自学习惯和自学能力,有效提高学生独立思考问题的能力。预习是一种行之有效的学习方法,它能明显地提高学生学习的效率,激发学生自觉学习的主观能动性,获得课堂学习的主动权,从而达到更好的学习效果。而复习可以弄懂在课堂上没有完全理解的问题,巩固、深化知识,形成技巧,从而促进能力的发展。
(3)出勤情况是学生学习专业态度最直观的反映。出勤率的高低是一个十分复杂的问题,从表面看是一个学生对学业的态度,但实际上它关系到教学体制、教学管理、教师素质、教学条件、学生思想行为、学生教育管理等各个方面。尽管如此,出勤率的高低确是反映学生专业能力不可或缺的一项重要指标。
(4)按时提交作业也是反映学习态度的一项测评指标,而对于作业批改后的订正情况,更能进一步反映学习者的学习态度。同时,完成作业订正更是完善专业知识,提升专业能力的有效手段。目前来讲,很多教师和学生对于作业的订正重视程度不够。
(5)课堂交流情况通过课堂上提问的次数和质量来反映。提问越多、质量越高,说明学习者对学习的积极性越大。
(6)课程论坛发帖的频次和质量,也反映出其课后预习和复习的效果和深度。
(7)借阅专业书籍的册数可以反映出学生对于课程的兴趣和钻研程度。学生借阅专业书籍的册书越多,说明学生对课程学习的兴趣越浓,钻研深度更大。
(8)学生是否积极参与技能大赛情况也可以反映出学生对专业的学习兴趣,而获得奖项的级别则可反映学生专业技能水平的高低。
2 专业协作能力指标的选取  
      

                                        表2 专业协作能力指标汇总表

一级指标

二级指标

三级指标

专业协作能力

课程论坛回帖

回帖的次数

回帖的质量

课堂讨论

参与讨论的次数

参与讨论的质量

项目协作

承担项目工作量的比重

与团队成员沟通效果

承担工作量的完成质量

      协作能力指学习者在网络学习平台中课程论坛回帖、课堂讨论、项目协作三种行为。
(1)课程论坛回帖是针对于表1中,与课程论坛发帖相对应的课程学习的延伸。回帖频率越高,质量越高,参与讨论的程度就越高,说明学习者对学习的积极性越大,专业协作能力也越强;
(2)课堂讨论是课堂实时交流、协作的一种方式,通过对同一教学资源中的难点进行讨论,不仅能及时解决问题,还能对于学习者的学习注意力及学习方式带来积极影响,从而提升学生的表达、沟通、协作等方面的专业能力;
(3)项目协作是课程项目化教学过程中的一项重要环节。通过团队分工协作,完成相应的项目,在这一过程中,承担工作量越多、沟通协调出色、完成工作量质量越高的学习者则其专业协作能力越强。
3 专业学习结果指标的选取
                                           表3 专业学习结果指标汇总表

一级指标

二级指标

三级指标

专业学习结果

代码编写情况

代码编写速度

代码编写数量

代码调试次数

测验情况

测验完成时间

测验完成数量

测验完成质量

(1)代码编写是计算机专业编程语言类课程必不可少的训练环节,是形成和提升学习者专业能力的重要手段和方式。通过测定代码编写速度、数量和调试次数,可判定出学习者的思路清晰度、流畅度,对编程技术的数量程度,直接反应出其专业能力水平;
(2)测验情况是指学习者在进行学习活动中所完成的各项测试的结果。可同过测验完成的时间、数量和质量衡量学习者专业知识和技能的掌握情况。
       经过以上统计分析,分别确定了以从专业学习态度、专业协作能力、专业学习结果为一级指标下的二级、三级指标,这样,整个基于计算机人才专业能力评价指标就初步完成了。现总结如表4所示。
                                           表4 专业能力评价指标汇总表

一级指标

二级指标

三级指标

A 专业学习态度

A1 登录网络课程学习平台

A11 登录学习平台的次数

A2 预习和复习情况

A21 预习和复习时长

A3 出勤情况

A31 出勤次数

A4 作业情况

A41 作业提交次数

A42 作业订正次数

A5 课堂交流情况

A51 提问的次数

A52 提问的质量

A6 课程论坛发帖

A61 发帖的次数

A62 发帖的质量

A7 借阅专业书籍

A71 借阅册数

A8 参加技能大赛情况

A81 是否获奖

B 专业协作能力

B1 课程论坛回帖

B11 回帖的次数

B12 回帖的质量

B2 课堂讨论

B21 参与讨论的次数

B22 参与讨论的质量

B3 项目协作

B31 承担项目工作量的比重

B32 与团队成员沟通效果

B33 承担工作量的完成质量

C 专业学习结果

C1 代码编写情况

C11 代码编写速度

C12 代码编写数量

C13 代码调试次数

C2 测验情况

C21 测验完成时间

C22 测验完成数量

C23 测验完成质量

4 测评指标权重分配
      下面需要对各项指标的权重进行分配,确定各项指标在评价中所占比例,即每项指标对于学习评价结果的重要性影响大小。权重分配的方法有很多,本研究采用的是专家评定法。
      专家打分法,是聘请20位企业单位专家、高职教师以及高职计算机专业的学生等作为调查对象进行高职计算机人才专业能力评价标准指标体系的权重判断分析,专家学者们依据自身多年的教育教学经验对所确定的评价体系的各指标进行权重判定。然后根据各位专家判定的权重系数,通过统计学的方法进行计算,从而确定各指标的权重。首先将一级指标的总权重值设为1,然后根据统计的各位专家对每项指标重要性排序的判定,统计整理出各项指标的权重值,进而计算出各一级指标的比重,之后需要验证这些数值总和是否为1,这样就确定了各级指标的权重。最终确立了评价模型。
                                             表5 计算机类专业能力评价指标权重

一级指标

二级指标

三级指标

名称

权重

名称

权重

名称

权重

A 专业学习态度

0.334

A1 登录网络课程学习平台

0.142

A11 登录学习平台的次数

1

A2 预习和复习所用时间

0.143

A21 预习和复习时长

1

A3 出勤情况

0.136

A31 出勤次数

1

A4 作业情况

0.197

A41 作业提交次数

0.4352

A42 作业订正次数

0.5648

A5 课堂提问情况

0.121

A51 提问的次数

0.5837

A52 提问的质量

0.4163

A6 课程论坛发帖

0.123

A61 发帖的次数

0.3025

A62 发帖的质量

0.6975

A7 借阅专业书籍

0.111

A71 借阅册数

1

A8 参加技能大赛情况

0.027

A81 是否获奖

1

B 专业协作能力

0.317

B1 课程论坛回帖

0.153

B11 回帖的次数

0.4023

B12 回帖的质量

0.5977

B2 课堂讨论

0.163

B21 参与讨论的次数

0.6128

B22 参与讨论的质量

0.3872

B3 项目协作

0.684

B31 承担项目工作量的比重

0.3805

B32 与团队成员沟通效果

0.2546

B33 承担工作量的完成质量

0.3649

C 专业学习结果

0.349

C1 代码编写情况

0.588

C11 代码编写速度

0.2933

C12 代码编写数量

0.3050

C13 代码调试次数

0.4017

C2 测验情况

0.412

C21 测验完成时间

0.2117

C22 测验完成数量

0.2658

C23 测验完成质量

0.5225


      从表 5 中可以看出,对于学生专业能力的评价,主要通过学生在课程学习中的24 个属性体现出来,因此在评价中,主要通过分析表中所呈现的24个属性来得出评价最终结果。然后,采用评价中通用的5级评分标准,将评价结果划分为5个等级,各个等级所对应的取值范围如表6所示。

                         表6 计算机类专业能力评价等级对照表

序号

评价等级

取值范围

1

优秀

90~100

2

良好

80~90

3

中等

70~80

4

合格

60~70

5

不合格

低于60

5 基于智慧课堂的高职计算机类课程过程性学习评价的实证研究
      本研究力图将大数据与高等职业教育人才测评相结合,借助于信息化平台进行快速、准确、高效的数据统计和分析,着力对评价对象即学生专业能力给出相应的测评结果,从而更加有效地检验学生对所学内容的掌握情况,为学校、企业和个人提供参考依据,真正体现信息时代教学的全新变革,真正体现教育的信息化及教育评价的信息化。
5.1 实证研究的思路
     基于以上指标体系的结构,借助网络学习平台,以江苏建筑职业技术学院信点工程学院计算机网络技术22-5、6班33名学生为研究对象,以《数据库技术》课程完整的教学过程为时间节点开展课题的相关研究。
     本研究首先利用网络学习平台的web日志挖掘技术,对采集到的关于学生学习行为和结果的数据进行整理归类,然后,利用EXCEL软件对采集到的大量数据进行编程处理,进行数据的可视化,最后将处理后的数据利用测评模型进行自动评判,得出学习者程序设计能力的测评结果。
5.2 实证研究的对象及内容
     江苏建筑职业技术学院信电工程学院计算机网络技术22-5、6班班共有学生33名,生源为中职生。其中,男生20人,女生13人。
《数据库技术》为计算机类专业技能课,也是核心课程。该课程是一门实践性很强的课程,上机和实训是本门课程教学的重要环节。本研究以这门课程的教学运行统计数据为基础,进行数据分析与研究。
5.3  测评结果汇总统计
      根据以上每项的测评结果,对每位同学的专业学习态度、专业协作能力和专业学习结果进行汇总统计情况如表7和如图1所示。加权统计成绩如图2所示。班级整体专业能力测评等级分布如3所示。
                        表7  测评成绩与等级统计

序号

测评成绩

测评等级

1

[A态度94.430824][B协作87.410475]

[C结果94.83705][综合92.34714624]

优秀

2

[A态度86.371942][B协作71.6102865]

[C结果78.7331][综合79.02654135]

中等

3

[A态度93.220824][B协作79.9532055]

[C结果84.768254][综合86.06504201]

良好

4

[A态度79.658915][B协作63.1132055]

[C结果74.6131][综合72.65293565]

中等

5

[A态度52.448749][B协作]52.6091505

[C结果57.217792][综合54.16399228]

不合格

6

[A态度49.2466955][B协作49.1262225]

[C结果54.212692][综合50.94163834]

不合格

7

[A态度89.470824][B协作78.2388225]

[C结果93.964846][综合87.4786932]

良好

8

[A态度88.862848][B协作79.3376865]

[C结果89.863592][综合86.19263146]

良好

9

[A态度38.248176][B协作43.1748475]

[C结果50.296838][综合44.0149139]

不合格

10

[A态度64.880875][B协作59.9755265]

[C结果64.681896][综合63.25643585]

合格

11

[A态度82.504547][B协作72.6247675]

[C结果76.975096][综合77.4428785]

中等

12

[A态度84.081361][B协作63.8947385]

[C结果72.10265][综合73.50163153]

中等

13

[A态度69.078923][B协作55.8691505]

[C结果61.523192][综合62.254475]

合格

14

[A态度64.796528][B协作68.4832345]

[C结果70.482238][综合67.94952675]

合格

15

[A态度64.699598][B协作61.6055265]

[C结果59.370492][综合61.85891934]

合格

16

[A态度66.038915][B协作57.8302865]

[C结果71.163892][综合65.22539674]

合格

17

[A态度62.137152][B协作59.8121185]

[C结果61.337792][综合61.12113974]

合格

18

[A态度95.037101][B协作86.0387535]

[C结果92.016292][综合91.1303625]

优秀

19

[A态度71.139931][B协作62.4976865]

[C结果76.77095][综合70.36556512]

中等

20

[A态度68.155563][B协作61.1324755]

[C结果72.888496][综合67.58103788]

合格

21

[A态度55.800251][B协作54.8546695]

[C结果47.756634][综合52.69327933]

不及格

22

[A态度74.594496][B协作61.4250665]

[C结果70.378046][综合68.9482458]

合格

23

[A态度72.573437][B协作58.5484115]

[C结果70.735796][综合67.48616721]

合格

24

[A态度83.82184][B协作69.1406145]

[C结果70.3077][综合74.45145666]

中等

25

[A态度89.116622][B协作73.2246695]

[C结果80.8524][综合81.19465958]

良好

26

[A态度85.870243][B协作69.7417415]

[C结果75.898746][综合77.27745557]

中等

27

[A态度58.277856][B协作60.3432545]

[C结果63.457092][综合60.74014069]

合格

28

[A态度84.592421][B协作64.6325785]

[C结果71.21685][综合73.59707665]

中等

29

[A态度83.485512][B协作63.8947385]

[C结果81.095096][综合76.44098162]

中等

30

[A态度76.67184][B协作71.9936315]

[C结果79.127796][综合76.04597655]

中等

31

[A态度78.179982][B协作65.6420695]

[C结果71.268996][综合71.79352962]

中等

32

[A态度96.247101][B协作88.025994]

[C结果96.561654][综合93.75078908]

优秀

33

[A态度81.429286][B协作68.1273585]

[C结果73.740896][综合74.52932687]

中等






                              图1  一级指标汇总统计结果



                                 
                              图2  一级指标加权统计结果


                                 图3 测评等级分布统计






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