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面向“离散数学”的学习过程性考核研究与实践

2024-10-21 60 上传者：管理员

摘要：目前各高校“离散数学”课程主要采用单一的闭卷式考试进行课程考核，不利于培养学生的思维能力和综合素质。文中旨在研究适用于安徽大学“离散数学”课程教学的过程性考核评价方案。首先，采用雨课堂实现课前预习、课堂互动、实时监控和课后反馈等全过程的教学活动。其次，利用优慕课智慧平台对丰富的教学资源进行有效管理，并设计试题库和案例库。最后，制定综合考虑平时作业、考试、课堂表现和课程创新等多个方面的评价指标和权重的过程性考核方案以及相应的分数计算公式，以便更客观全面地评估学生的学习情况和能力发展。通过智慧教学平台的过程性考核改革，完善过程性考核标准，实行“离散数学”课程考核方式的全面改革。

关键词：
离散数学
评价指标
过程性考核
过程性考核改革
雨课堂
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党的十九大报告指出：“实现高等教育内涵式发展”,习近平总书记在北京大学师生座谈会上再次强调“走内涵式发展道路是我国高等教育发展的必由之路”。高等教育走内涵式发展道路，作为知识传授重要场所的课堂教学，势必要承担起提高学生综合素质和能力的重任，过程性考核势在必行[1-3]。目前，各高校“离散数学”主要采用学期结束后对学生进行闭卷考试的方式进行课程考核[4]。尽管这种考核方式能够反映教学质量和效果，但从客观角度来看，这种一刀切的方式可能导致学生将更多精力放在考前突击和教师划重点上，不利于培养学生的思维能力和综合素质[5]。因此，如何结合现代化教学工具和教学思路对“离散数学”进行创新教学并探索新的考核模式成为当务之急。

目前关于“离散数学”教学模式和教学内容的改革研究较多，如葛芸等[6]以工程教育专业认证理念为指导，进行基于MOOC和翻转课堂的混合式“离散数学”教学模式改革，充分遵重学生的主体性作用，促进学生自主学习能力培养；邓辉文等[7]采用内容学习型、问题讨论型和前沿问题探讨型的问题层次进行线上线下融合探究式教学方法；梁道雷[8]设计了基于线上线下教学平台的“离散数学”翻转课堂教学模式；赵焕平[9]借助学习通和雨课堂教学平台，构建了基于“能力培养导向”的“离散数学”课程新教学模式；俞庆英等[10]提出“离散数学”线上线下混合式教学新模式，在教学管理和教学组织方面进行了合理设计；王朝等[11]基于人工智能先进教学工具对“离散数学”教学模式进行探究，同时结合人工智能相关理论对教学内容进行编写。然而，目前对“离散数学”的过程性考核方式的研究还较少。

过程性考核一般基于线上线下混合教学模式，其优势在于它能够充分利用现代信息技术手段，为学生提供更加丰富、多样化的学习资源和学习方式。通过智慧教学平台，学生可以随时随地观看教学视频、完成学前测验、开展课后复习等，有助于提高学生的学习兴趣和学习效果[12]。同时，教师也可以通过多种智慧教学平台进行小测验、上传小论文、完成实践报告等，这不仅可以节省大量的时间，还可以更加全面、客观地评价学生的学习情况[13]。尽管智慧教学工具的引入丰富了教学过程并提高了教学效率，但如何对教学过程进行全面的量化评价还缺少相关研究[14]。因此，积极探索混合式教学模式下基于智慧教学平台的过程性考核改革，完善过程性考核标准，实行“离散数学”考核方式的全面改革，构建科学、合理、有效的评价机制，是实现以考促教、以考促学的重要途径。

1、基于智慧雨课堂的“离散数学”教学过程

设计一种基于智慧雨课堂的“离散数学”教学过程方案，充分利用智慧雨课堂的先进功能和创新教学工具，为“离散数学”提供一个全面且高效的教学方案。课前阶段，教师提前一周将预习任务推送至学生手机端，教师可以通过预习任务完成情况掌握学生在预习过程中遇到的障碍和问题，从而在课堂讲解中突出重点，增强教学的针对性；课堂上，教师开启雨课堂PPT讲解模式，学生在手机端可以同步观看讲解内容。当遇到难以理解的知识点时，学生通过点击“不懂”按钮将反馈信息发送至教师端。收到反馈后，教师立即对这些知识点进行重点讲解和剖析；雨课堂的“弹幕”功能为课堂分组讨论提供了便利。雨课堂还提供了随堂测试功能，支持选择题、填空题和主观题等多种题型。教师可以根据教学需要设置课上限时作答，以便及时了解学生对知识点的掌握情况，从而调整教学节奏和进度；在课堂上，教师可以利用智慧雨课堂的互动功能，通过弹幕投票、实时答题等活动形式，加强师生之间的互动和思维碰撞。这种互动式的教学方法不仅可以激发学生的学习热情，提高他们的课堂参与度，还有助于教师更好地了解学生的学习情况，及时调整教学策略。

图1显示基于雨课堂关于第四章函数知识点的学情分析，可以及时掌握学生听课状态，实时调整课程节奏和复习重点。图中学情反馈表明有些同学参与度不高，可能来自学生的主观因素或课中首次讲解求解主观题难度相对较大。因此，后期将基于多学期的历史考核数据，调整课前、课中和课后题目的难度，适当增加选择题和填空题，并配以合适比重且结合实际课堂学情动态调整，提升学生参与度。另外，通过实际操作，发现老师出题容易，批改不易，其中，填空题需要设置标准答案，但学生答案都是对的，但由于写法与标准答案不匹配，误判为错误的，解决方法是答题前要求学生统一写法；主观题批改如果对所有学生进行打分，需要花费课堂大量时间，解决办法是采用抢答模式，只对最早提交的同学进行批改，取其中答题正确的前5名同学加分，并进行展示讲解，提高教学效率以及学生学习的兴趣和参与度。

2、基于优慕课智慧平台的教学资源管理

在教学过程中，雨课堂工具一般作用于手机端，其最大的好处是可以实时跟踪课堂教学动态，但也有一定局限性，比如教学资源编写存储以及作业的大量批改不如电脑端的优慕课智慧平台方便。因此，为了更好地丰富过程性考核，配套使用优慕课智慧平台作为大量教学资源的管理平台。课前，将课程简介、教学大纲、教案、PPT等教学资源上传至平台，以供同学查阅，后续年度的教学班级可以直接导入；课后，优慕课可以发布课后习题作业，设置提交时间，评分采用百分制，同时可以直接查看未提交同学名单，进行实时提醒，批改后的分数可以直接用excel导入，方便计算成绩。

基于以往课程教学中过于注重理论教学、忽略实践应用能力的培养以及与科技前沿衔接不紧密的问题，利用优慕课平台，添加丰富的项目实践案例和课程思政案例，同时设置讨论主题板块供学生进行线下讨论交流，以丰富面向过程性考核的评价方案，目前根据重点章节共设置了4个相关主题，如图2所示。

图1 基于雨课堂的知识点学情分析

图2 项目实践+课程思政案例主题设置

3、多元化的过程性考核评价指标

传统的评价指标仅包括平时成绩(30%)和期末成绩(70%)。在平时成绩中，教师更注重学生在平时作业上的表现，而课堂表现成绩则凭印象打分，带有很大的主观性；期末考试抽查的知识点范围有限，具有一定的偶然性，并不能全面反映学生的学习情况。构建多元化的过程性评价方案，通过综合考虑平时作业、互动讨论、考试和课程创新等多个方面的评价指标，能够更客观全面地评估学生的学习情况和能力发展。为了实现这一目标，通过对基于雨课堂智慧平台收集的多源数据进行分析，综合考虑过程性评价和结果性评价，建立了包括作业、课堂表现、考试和课程创新4个方面的评价指标。具体评价指标的比重如图3所示。

图3 多元化评价指标设计

作业包括课前预习、随堂测试和课后习题作业。课前预习要求学生在课前对即将学习的内容进行预习，提前了解知识点和难点，为课堂学习做好准备。课中随堂测试是在课堂上进行的实时测试，旨在检测学生对当前知识点的掌握情况，并及时纠正错误。课后习题作业是对课堂学习内容的巩固和拓展，通过完成习题来检验学生对知识的理解和运用能力。考试包括期中考试和期末考试两部分：期中考试是对学期中间学习内容进行考核，旨在检查学生对知识的理解和应用能力；期末考试是对整个学期学习内容的综合考核，通过期末考试可以全面评估学生的学习成果和能力水平。课程创新包括项目实践和课程论文。项目实践通过设计一些与其他计算机课程相关的实践案例，培养学生解决实际工程问题的实践能力。同时，将思政元素有机地融入案例流程中，使其与专业教育相互融合；课程论文主要是以小组为单位对实践的项目进行总结，并通过查阅文献进行扩展，为科研思维奠定基础。课堂表现主要包括课堂状态、弹幕答题和出勤三部分。课堂状态包括坐在前三排的学生、复习抢答和上台讲解，以培养学生学习主动性。弹幕投票是一种互动方式，学生可以通过发送弹幕表达自己的观点和疑问，促进学生之间的交流和思维碰撞。

其中，课前预习作业和课中随堂测试通过设置雨课堂的每题分值实现，如图4所示。课后习题作业通过优慕课在线批改给分，期末统一导出计算，期中、期末考试采用试卷批改分数。

图4 选择填空题型及分值设置

重点对课堂表现评价指标进行量化，其中，出勤和上课状态采用减分制，总分100;弹幕答题采用加分制，具体分数计算公式(百分制)如表1所示。

目前，在教改效果方面，通过计算课程目标达成度发现，安徽大学人工智能专业2023学年和2022学年相比，课程目标1指标提高约10.5%,课程目标2指标提高约9.2%,尤其是在课程目标3针对人工智能领域复杂工程问题进行正确识别、表达与分析能力上，2022年达成度由0.654(未达成)提高至2023年达成度0.782(达成),实现较大突破。

4、“离散数学”过程性考核内容设计

通过雨课堂和优慕课两种智慧教学平台，“离散数学”过程性考核内容设计如下：1)确定考核评价标准。根据课程目标和教学要求，制定“离散数学”的考核评价标准，包括知识掌握程度、问题解决能力、逻辑思维能力等方面的内容；2)设计考核的组织方式，确定考核的形式和时间安排，采用期中考试、期末考试以及平时作业、小测验等形式进行综合考核；3)建立成绩评定方法。根据考核内容和标准，制定相应的评分细则和方法，采用百分制或五级制等评分方式，确保评分的公平性和客观性；4)编写PPT课件。基于雨课堂平台，编写“离散数学”的完整PPT课件。课件应包含清晰的知识点介绍、例题讲解、习题演示等内容，以便学生能够全面理解和掌握课程内容；5)设计量化的题库。基于优慕课，设计“离散数学”的量化作业库和试题库。作业库包含不同难度的题目，以帮助学生巩固和应用所学知识；试题库用于期中考试和期末考试等正式考核环节；6)建立全过程综合评价方案。该方案应综合考虑学生的平时表现、作业完成情况、考试成绩等因素，以全面评估学生的学习效果；7)建立学习过程评价与反馈机制。引入形成性评价，在教学过程中即时、动态、多次对学生实施评价，并及时反馈学习评价信息。

表1 课堂表现评价指标的评分与量化方法

5、结束语

以“双一流”建设目标为驱动，以人工智能专业为突破口，结合安徽大学人工智能学院的实际情况，构建了基于智慧教学平台的“离散数学”过程性考核体系，以期建立公平合理的成绩评定方法和考核评价标准。其中，重点基于雨课堂编写了完整的PPT课件，设计并量化了重要知识点的考核；基于优慕课完善了作业库、试题库、课程思政专题和实践案例的建设，建立了适用于安徽大学“离散数学”的全过程综合评价方案。后续会加强编程实践，指导学生利用程序语言与算法提出“离散数学”问题的解决方案，强化学生逻辑思维和抽象思维，同时借助“安徽大学—华为”教育部“智能基座”产教融合协同育人基地，创新教育教学模式。

参考文献:

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[3]方庆艳,陈刚,张成,等.聚焦能力培养与提升的专业课过程考核方法探索与实践[J].高等工程教育研究,2023(增刊1):102-105.

[4]杨清,刘佳伟,陈强强.基于学习通的过程性考核体系设计及路径优化[J].创新创业理论研究与实践,2022,5(3):179-182.

[5]王娟.基于过程性考核的对分课堂教学模式的探索与实践:以高等数学课程为例[J].上海理工大学学报(社会科学版),2018,40(3):278-282.

[6]葛芸,冷璐,王星.面向工程教育专业认证的离散数学混合式教学模式研究[J].高教学刊,2022,8(22):121-124.

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[8]梁道雷.基于线上+线下融合的离散数学翻转课堂教学实践探究[J].大学数学,2019,35(2):45-49.

[9]赵焕平.“互联网+”背景下“离散数学”混合式教学模式的研究与应用[J].兰州文理学院学报(自然科学版),2022,36(2):106-111.

[10]俞庆英,陈传明,郭良敏.离散数学线上线下混合式教学新模式探索[J].计算机教育,2022(8):30-33.

[11]王朝,程凡.人工智能时代背景下的离散数学教学模式[J].黑龙江工程学院学报,2021,35(5):77-80.