基于信息化技术的形成性评价在教学实践中的应用探索——以《数据库系统及应用》课程为例.pdf

74 天 津 科 技第 50 卷 第 11 期第 50 卷 第 11 期2023 年 11 月Vol.50 No.11Nov.2023天 津 科 技 TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY21 世纪以来，以信息和网络为代表的时代技术快速发展，并渗透至教育领域，引发了全球教育的巨大“变革”，发达国家纷纷提出“互联网教育”“教育信息化”等教育教学创新举措。如 2000 年，英国产业大学依托信息化手段，构建了学习者与学习内容自主推荐学习平台，有效创新了学生学习方式，提高了学习效率；美国在 20 世纪初就开始推行教育信息化，其全国图书馆协会、教育传播与技术协会共同制定了学生九大信息素养标准，以此来提高国家教育信息化质量；此外，日本、韩国、德国等国家也相继 科学与社会基于信息化技术的形成性评价在教学实践中的应用探索以数据库系统及应用课程为例胡致杰（广东理工学院信息技术学院 广东肇庆 526100）摘 要：探讨在信息化技术背景下，建立过程化形成性评价体系，科学合理地对教学效果进行评价。以信息化技术为基础，设计学习平台，并选取广东理工学院计算机科学与技术专业 2021 级 13 班学生作为实验组、46 班学生作为对照组，分别采用形成性评价、终结性评价比较 2 组学生在数据库系统及应用中的学习效果，并记录数据。结果显示，实验组总评成绩显著高于对照组，优秀率高于对照组，不及格率低于对照组。从学生学习数据记录分析来看，信息化形成性评价在教学中有助于激发学习兴趣，能够促进自学，提升创新思维及其他能力。关键词：形成性评价 信息化 教学反馈 能力培养中图分类号：G642；TQ05-4 文献标志码：A 文章编号：1006-8945（2023）11-0074-04Practice and Exploration of Formative Evaluation Based on Information TechnologyTaking Database System and Application Course as an Example HU Zhijie（Department of Information Technology，Guangdong Technology College，Zhaoqing 526100，Guangdong Province，China）Abstract：In the context of information technology，the establishment of a process-based formative evaluation system to scientifically and reasonably evaluate teaching effectiveness is discussed.Based on information technology，a learning platform is designed，and students from Class 1 to 3，Grade 2021，majoring in“Computer Science and Technology”，Guangdong Technology College，were selected as the experimental group，and students from Class 4 to 6 were selected as the control group.Formative evaluation and summative evaluation were used to compare the learning effects of the two groups of students in“database systems and applications”，and data was recorded.The results show that the total score of the experimental group is significantly higher than that of the control group，the excellent rate is higher than that of the control group，and the failure rate is lower than that of the control group.From the analysis of student learning data records，information-based formative evaluation in teaching can help stimulate learning interest，promote self-study，improve innovative thinking and other abilities，and meet the overall demand for cultivating innovative talents in China.Key words：formative evaluation；information；teaching feedback；ability development基金项目：中国高科产学合作协同育人项目“基于 N+1+4 的数据库系统及应用课程教学模式改革研究”（202102636002）。收稿日期：2023-11-01 75 2023 年 11 月出台了政策计划1。我国在 20 世纪 90 年代后期开始真正推进教育信息化，近 10 年来，先后出台了教育信息化 2.0 行动计划等一系列政策，明确指出“教育信息化是促进教育公平、提高教育质量的有效手段，是构建泛在学习环境、实现全民终身学习的有力支撑，是教育科学决策和综合治理能力提升路径”2。利用信息化建设完善国家教育不仅是推动教育质量提升的重要路径，更是实现“教育强国”发展的重要实践。形成性评价（formative evaluation）是指在教学过程中为了解学生的学习情况、及时发现教学中的问题而进行的评价3。“十三五”时期，我国教育主管部门在“新课标”教育任务中着重强调，“要激发和培养学生学习兴趣，使学生树立自信心，培养他们学习的积极态度，养成良好的学习习惯。”为此，国内诸多高校开始逐步替换终结性评价为形成性评价，以实现国家人才培育目的。然而综合来看，现有的形成性评价与传统教学评价实施存在一定混淆，应用上仍以教师主观判断为主。本文拟通过建设信息化学生学习数据库，并以数据库系统及应用课程为内容，对广东理工学院学生展开对比研究，探讨如何利用信息化技术，建立过程化形成性评价体系，科学合理地对教学效果进行评价，以期为我国现代化教育改革提供支撑。1 关键定义概述1.1 自适应学习技术机理及发展现状自适应学习技术是近年来随着互联网发展而形成的一种“智能化教育教学代表性技术”，其关键特征是通过人机交互、提供数据分析、主动推荐等服务提升教学效果，促进学生学习质量的快速提升，见图 1。作为“互联网教育”背景下生成的“个性化”和“智能化”教学的创新型技术，当前大致可以分为：机械式学习，依据系统指令主动发出提示，进行固定式学习；反馈学习，根据使用者相应学习反馈，展开数据或需求主动补充，并提供学习辅助；主动学习，根据学习过程，发现学习习惯，提出智能化方案，形成科学合理的学习方式。主要有微课、慕课、仿真软件等代表性教育产品。1.2 形成性评价的定义和特点形成性评价作为当前教学评价方法中的一类，是指在教育教学中为突出教学活动目标、正确引导学生学习，进而针对学生学习效果和教师教育内容形成的评价方法。具体而言，就是教师将学生学习的状态、问题、情况等信息进行数据化，并及时反馈给学生，弥补知识点疏漏，以提升学生学习效果。其核心意义在于建立以学生为主体的教育理念，完善传统教学中以教师或学生为单一评价维度的教学评价体系，改进教学模式，从而提升教学效果。根据形成性评价的作用理念，其主要特性可视为 3 点，即教学的反向设计、以学生为主体的教学实施、基于评价的持续改进方法。其中教学的反向设计是引导学生学习活动的方向。采用形成性评价，首先，需要明确学习各阶段的学习目标，在此基础上才能有效衡量评价和形成准确的反向设计；其次，以学生为主体的教学实施，任一评价方法的最终目标均为提升学生学习效果、强化教育内容，只有配合以学生为主体的教学实施，才能进一步发挥学生学习反馈的作用；最后，基于评价的持续改进方法，学习评价及以学生为主体的教育实施后是否已经达到阶段性目标，将是形成性评价的重要表现形式。综上所述，想要真正实现形成性评价在教学中的应用和提升教育效果，必须遵循“三条特征主线”4。形成性评价的方法较多，如教学观察法、周期性检查法、考试评价法等。其中教学观察法主要是指教学过程中教师通过观察学生的课堂表现、学习状态等形成评价，该方法是形成性评价中最为简单、直接的做法之一。但该方法受限于教师主观意识形态，存在一定的误差，同时，该方法使用时需要具备较强的师生互动性。周期性检查法即在教学过程中通过定期查验学生笔记、课后作业等内容展开，也是形成性评价中较为常见的方法之一。该方法优点在于较为自由，不受时间、空间限定，能够真切地认识到学生学习存在的实际问题，并通过问题完成反馈；缺点在于较为“死板”，在培养学生的创新性方面作用不够突出。考试评价法与周期性检查法较为相似，不同之处在于考试评价法更为侧重学生整体知识掌握度，强调学生对知识掌握的“深度”5。图 1 自适应学习体系Fig.1 Adaptive learning system 胡致杰：基于信息化技术的形成性评价在教学实践中的应用探索以数据库系统及应用课程为例 76 天 津 科 技第 50 卷 第 11 期2 形成性评价的应用效果2.1 实验说明本文拟选取广东理工学院 2021 级 1 3 班学生作为实验组、4 6 班学生作为对照组，其中参照组主要采取终结性评价，实验组采取形成性评价。研究对象均采用相同教材，即数据库系统与应用，设置相同课程，总学时均设置为 48 学时，其中理论课 27 学时，示教课 21 学时，期末理论考试统一命题。采用终结性评价的对照组，教学过程中不设期中考试及随堂笔记、作业类，同时，实验期间教师不做学生观察，直至期末闭卷考试后展开以成绩为标准的学习评价，随后完成主要问题的课业辅导。采用形成性评价的实验组设置日常学习占总成绩的 30%，包括笔记、课堂测试、课后作业 4 项内容；期末考试成绩占总成绩的 50%；教师评价成绩占总成绩的 10%，评价流程具体如图 2 所示。图 2 形成性评价体系Fig.2 Formative evaluation system2.2 计算机科学与技术的学习平台设计计算机科学与技术属于工学、理学高等教育内容，涉及计算机硬件、软件与应用的基本理论、基础知识和基本技能与方法等。专业培养目标为学生能够系统地、较好地掌握计算机科学与技术，包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法。该专业学生需要掌握电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、数值分析、计算机原理、微型计算机技术、计算机系统结构、计算机网络、高级语言、汇编语言、数据结构、操作系统、数据库原理、编译原理、图形学、人工智能、计算方法、离散数学、概率统计、线性代数、算法设计与分析、人机交互、面向对象方法、计算机英语等。主要实践性教学环节包括电子工艺实习、硬件部件设计及调试、计算机基础训练、课程设计、计算机工程实践、生产实习。基于课程及目标，本研究提出一种涉及理论知识教材、课件题目、教学视频和实验室实体仪器等在内的教学系统，总体涉及 10 个教学环节，如图 3 所示。系统算法采用Java语言建设，编程部分将采用MyEclipse工具。2.3 实验结果经过 2 组学生同专业、同学时统一考试和总评成绩比较，实验组总评成绩显著高于对照组，其中总成绩 80 分的学生人数占 52.33%；总成绩 90 分的人数占 25.6%，其他学生成绩均 60 分。总体来看，实验组总评成绩优秀率高于对照组，不及格率低于对照组。从学生学习数据记录分析来看，形成性评价作为当前较为科学的评价方法，对比传统终结性评价，可有效改善学生学习课堂互动少、学习主动性不足等问题，能够配合系统形成多样评价形式、多层次反馈机制，对考核发现学生学习问题有显著成效，可进一步改善学生学习状态，主要体现在提高学生的自主学习能力和实践能力方面。通过细化评价过程发现以下特点。信息化形成性评价机制能够显著提升教学质量。相较计算机科学与技术课程的传统教学而言，首先，形成性评价改善了传统的终结性评价平时学习松散、考前“临时抱佛脚”现象，避免了学生知识理论不扎实的问题；其次，传统的终结性评价往往仅侧重知识点考核，在知识理解方面重视度不足，培养大学生创新精神方面更为欠缺，而在形成性评价体系中，日常学生评价分值占比有效地改善学生学习态度，使得学生学习过程中对知识的理解、认知更为重视，进而提升学生专业技术的综合应用能力和素养。信息化形成性评价机制贯穿于教学各个环节的做法适用于多学科。计算机科学与技术课程仅为高等教育中的一科，与其近似的学科包括微电子学、自动化、电子信息工程、地理信息系统、通信工程、电子科学与技术、生物医学工程、电气工程与自动化等，虽然本实验仅以计算机科学与技术课程作为研究范围，但总体来看，该方法适用于多学科，特别是理工科。信息化助力下，有助于发现学习问题。平台数据分析赋予了评价体系更为敏锐的反馈系统，能够及时反映在学生学习中，进而改善学习问题，并形成良图 3 学习平台设计Fig.3 Learning platform design 77 2023 年 11 月好的学习习惯，利于实现“以学生为中心的教育持续改进”的教育理念6。3 结 语形成性评价契合当前国家创新人才培养的目标，更符合信息化建设的战略要求。因此，本文通过对比研究，进一步验证了信息化手段融合形成性评价方法对创新人才培养的功能作用。鉴于这一作用，未来应该关注以下 3 个方面。第一，加快推进信息化在形成性评价建设应用中的作用，社会、高校可进一步展开研讨，立足信息化与形成性评价的特征，丰富其在教育教学体系中的应用，完善现代化创新人才培养考核机制。第二，基于学科类型、专业特点，针对性建立信息化形成性评价应用体系；基于信息技术的形成性评价虽然可应用于多学科教学，但需要建立在学科特性、课程内容之上。在积极探讨形成性评价应用的同时需要教师积极开展学科特征分析，通过分解学科内容、专业知识要点和国家教学大纲要求，构建针对性的评价标准，以提高形成性评价的效果。第三，提升教师专业素养，加强对形成性评价知识的科普，深化理论认知7。一方面，形成性评价功能、作用明显高于传统评价效果，但相对的，需要教师付出更多精力，如完成学生课堂观察和加强学生课后成绩、学习情况分析等，需要具备更好的职业素养；另一方面，形成性评价虽然具有明显特征，但根本上是由传统教育方法演变而来，在理念上与传统教育方法有交叉性，容易混淆，对此，教师应加深理论学习，在提高自身职业素养的同时深入了解形成性评价的定义、内涵、特性，这样才能真正地在教学中实现科学评价的应用8。参考文献江巧君.国外教育信息化及借鉴 J .信息化建设，2003（5）：45-46搜狐.如何看待信息化教学 EB/OL .（2018-11-13）2022-07-27.https:/ 7074.马娟，马建华，雷晶，等.形成性评价在神经病学教学中的实践与探索 J .中国继续医学教育，2023，15（4）：122-126.周一卉，武锦涛，李志义，等 关于形成性评价机制与课程产出合理评价的思考 J .化工高等教育，2023，40（1）：70-75.赵焕新，杨蓉，翟晓艳，等.以多层次的形成性评价促进学生自主学习能力的提高 J .中国中医药现代远程教育，2023，21（3）：168-170.360 百科.计算机科学与技术专业 EB/OL .（2023-02-13）2023-02-13.https:/ J .学会，2019（5）：55-59，64.朱月梅.互联网视域下形成性评价在小学英语教学中的运用 J .中国新通信，2023，25（2）：215-217.12346789坚持育人导向，坚持科学精神引领，坚持家庭、学校、社会协同，以科普教育活动内容方式、资源供给、师资队伍、增值评价为抓手，不断丰富中小学科普教育活动实践，提升中小学生科学素质。参考文献国务院.全民科学素质行动规划纲要（20212035 年）EB/OL .（2021-06-25）2023-07-25.http:/ EB/OL .12（2021-12-23）2023-07-25.https:/ EB/OL .（2022-09-04）2023-07-25.http:/ EB/OL .（2020-10-13）2023-07-25.http:/ J .基础教育参考，2022（6）：3-9.345上接第 73 页 胡致杰：基于信息化技术的形成性评价在教学实践中的应用探索以数据库系统及应用课程为例