大學(xué)數(shù)學(xué)累加式考試改革與實踐

時間:2022-04-04 10:02:32

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大學(xué)數(shù)學(xué)累加式考試改革與實踐

【摘要】數(shù)學(xué)學(xué)科的評價模式在現(xiàn)代信息化教育形勢下,勢必要進行改革,從而提升學(xué)生對基礎(chǔ)課程的興趣及提高教學(xué)效果。本文根據(jù)發(fā)展性評價理論及重復(fù)提取模式,結(jié)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)公共課的特點,提出累加考試方式的改革,并實現(xiàn)了發(fā)展性評價系統(tǒng)的設(shè)計與建設(shè),最終使累加式考試在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)習(xí)成績。

【關(guān)鍵詞】累加式考試;重復(fù)提取;發(fā)展性評價;雙機熱備

隨著科技信息的發(fā)展,教育信息化對現(xiàn)代教育的思想、觀念、模式、內(nèi)容和方法產(chǎn)生了深刻影響。哈爾濱工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)系作為教育部設(shè)立的首批七個“工科基礎(chǔ)課程(數(shù)學(xué))教學(xué)基地”之一,承擔(dān)了多門數(shù)學(xué)公共課的教學(xué)與全校工科學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)任務(wù)。因此,在數(shù)學(xué)系加快教育信息化建設(shè)步伐,在教學(xué)中對學(xué)生實施發(fā)展性評價機制是非常必要的。實現(xiàn)從傳統(tǒng)教學(xué)模式向現(xiàn)代教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,重點在于在教學(xué)過程中對學(xué)生實施發(fā)展性評價機制。發(fā)展性評價,是相對于傳統(tǒng)的總結(jié)性評價而言的,它的主要目的是為了明確教學(xué)活動運行中存在的問題和改進的方向,及時修改或調(diào)整教學(xué)計劃,以期獲得更加理想的效果。它使學(xué)生從被動接受評價轉(zhuǎn)變成為評價的主體和積極參與者。實施發(fā)展性評價的關(guān)鍵問題在于如何解決對學(xué)生進行多階段、多單元的學(xué)習(xí)目標檢測問題,累加式考核可以徹底與系統(tǒng)地解決上述關(guān)鍵問題。

一、改革的必要性

(一)累加式考核的必要性。目前,各高校都在為創(chuàng)建雙一流學(xué)校,打造雙一流學(xué)科而努力,而在世界頂級工科大學(xué)的教學(xué)中,非常重視培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和解決實際問題的能力,教學(xué)過程僅僅是做為平臺和載體。那么對考試方式進行改革,側(cè)重考核內(nèi)容,從而真正考察學(xué)生對知識的綜合運用能力和解決實際問題的能力,就是教學(xué)改革的必然趨勢。累加式考試,就是將課程分幾個階段或多個環(huán)節(jié)來考察,通過多個得分進行累加得出最終的成績。區(qū)別于傳統(tǒng)的考試方式,累加式考試推行以大作業(yè)、小論文、口試、多次筆試等多種考核方式相結(jié)合的方法,從而使學(xué)生能夠從為了考試而死記硬背向以問題牽引式的研究型自主學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。這兩個轉(zhuǎn)變正是高校大力推行累加式考試方法的初衷和最終目標。美國著名的心理學(xué)教授卡皮克(JeffreyD.Karpicke)曾經(jīng)提出“重復(fù)提取”理論,指出“反復(fù)提出勝過重復(fù)學(xué)習(xí)”,可見,多次測試不僅可以激發(fā)學(xué)生興趣,更是提高學(xué)習(xí)效果的重要方法。長期以來高校往往是“一張考卷定成績”,這勢必造成死記硬背、一味追求“標準答案”等與培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的目標背道而馳的做法在部分學(xué)生中成風(fēng),極大地限制了學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展和提高。累加式考試是破解這一難題的必然選擇,應(yīng)該算是應(yīng)運而生,而“重能力、求創(chuàng)新”是累加式考試的根本,摒棄“一張考卷定成績”,表面上是考試形式的變化,實質(zhì)上更是通過多種考核方式綜合考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,使學(xué)生在完成大作業(yè)、小論文等的過程中學(xué)會自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí),從而提升能力、激發(fā)創(chuàng)新意識??荚嚪椒ǖ母母铮约芭c之同步推行的教學(xué)方法改革,都是以加強對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),以提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量為最終目的。(二)目前數(shù)學(xué)公共課考核存在的普遍問題。數(shù)學(xué)作為一切學(xué)科的基礎(chǔ),特點是學(xué)習(xí)難度大、受眾面廣,學(xué)生的學(xué)習(xí)和接受能力存在差異。近年來在高校教學(xué)中引起重視,并提出了夯實基礎(chǔ),重視應(yīng)用的目標。但目前普遍存在的現(xiàn)象是:日常教學(xué)中,教師在黑板講,學(xué)生在下面被動聽;教師對學(xué)生的評價也大多以期末考試為主,“一考定乾坤”,很多學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣從此就“一落千丈”。所以,改變考核方式、增加考核次數(shù)、提高學(xué)習(xí)興趣、增強學(xué)習(xí)效果是數(shù)學(xué)公共課考試改革的方向和目標。

二、建設(shè)內(nèi)容及實施方案

基于以上改革理念和必要性,從2014年起,在數(shù)學(xué)系首先進行了累加式考試改革及《在線考試與發(fā)展性評價系統(tǒng)》的建設(shè),主要從以下幾個方面進行介紹。(一)硬件建設(shè)。1.安全測試網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。要改變考試方式,進行在線考試和網(wǎng)上閱卷,必須要建立安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。根據(jù)考試安全性及防病毒的需要。首先,通過高性能路由器和交換機來建立網(wǎng)絡(luò)連接,交換機與路由器之間使用光纖連接,從而防止電磁干擾及因距離過長影響傳輸效果。為達到可靠,穩(wěn)定,快速的連接,交換機支持VLAN劃分,隔離廣播風(fēng)暴,能快速轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通暢,為在線考試評價系統(tǒng)提供高可靠性的網(wǎng)絡(luò)保障。2.服務(wù)支撐平臺建設(shè)。如何給在線考試提供一個高可用、高性能的信息化平臺是一個重要的問題。目前采取的雙機熱備架構(gòu)就是可靠性高,性價比好的解決方案。所謂雙機熱備就是對于重要的服務(wù),使用兩臺服務(wù)器,互相備份,共同執(zhí)行同一服務(wù)。當(dāng)一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時,可以由另一臺服務(wù)器實時接管服務(wù),從而在不需要人工干預(yù)的情況下,自動保證系統(tǒng)能持續(xù)穩(wěn)定地提供服務(wù)。因為應(yīng)用和數(shù)據(jù)是整個系統(tǒng)中最重要的部分,一旦服務(wù)器宕機,應(yīng)用和數(shù)據(jù)發(fā)生破壞或者丟失,將會造成巨大的損失。所以采用這種設(shè)計完全能夠保證發(fā)生意外事故或缺陷時自動切換到備用服務(wù),應(yīng)用不會停止,數(shù)據(jù)也不會丟失?;赗OSE-HA雙機熱備技術(shù)的安全架構(gòu)模式,可以保障服務(wù)器在線考試系統(tǒng)擁有完全的冗余和容錯能力,提供100%數(shù)據(jù)可用性保證的存儲系統(tǒng)。如果在使用中任一路徑出現(xiàn)故障,仍有連路保持可用。不會造成服務(wù)中斷,在路徑故障發(fā)生的過程中也不會出現(xiàn)瓶頸,在服務(wù)器上執(zhí)行所有的維護工作,而不需中斷用戶的正常操作。在應(yīng)用正常運行下,主機之間透過冗余偵測線路互相偵測,當(dāng)任一主機有錯誤產(chǎn)生時,ROSEHA提供嚴謹?shù)呐袛嗯c分析,確認主機出錯之后,才完全啟動備援接管動作。(二)在線評價系統(tǒng)軟件建設(shè)?!对诰€考試與發(fā)展性評價系統(tǒng)》包含試題庫模塊、在線測試模塊、成績分析與試卷分析模塊,并集成了專業(yè)的網(wǎng)頁公式圖形的編輯與計算軟件,使得網(wǎng)頁上顯示的數(shù)學(xué)公式更加美觀清晰。它解決了在教學(xué)活動過程中全面實施發(fā)展性評價機制的關(guān)鍵問題,為實現(xiàn)從傳統(tǒng)教學(xué)模式向現(xiàn)代教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變奠定了基礎(chǔ)。其中發(fā)展性評價系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)試題庫系統(tǒng)和在線測試平臺,支撐在線作業(yè)、在線測試、在線考試建設(shè),包含成績分析、試卷分析、學(xué)習(xí)檔案生成與評價等功能,支持評價指標的設(shè)計修改,單個數(shù)據(jù)庫支持數(shù)千用戶在線考試的大并發(fā)。師生不僅僅利用這個平臺進行考試,還可以進行習(xí)題演練、指導(dǎo)和在線交流。系統(tǒng)設(shè)置了試題論壇,包含了試題題目、參考解答、正確答案等,師生可通過該論壇對習(xí)題進行題目與解法的交流和討論。三、實施效果自建設(shè)成功后,同一科目的考試,可以分學(xué)習(xí)階段多次進行測評,從而保證了考核的靈活性、針對性和公平性,同時也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,真正達到了分層次發(fā)展性評價的目的。改革主要從以下兩個方面取得了明顯的效果:一是考試網(wǎng)絡(luò)化:建成后的在線考試與發(fā)展性評價系統(tǒng),由于學(xué)生試卷(題目和順序)是隨機,可杜絕考場作弊行為;同時,無紙化的考試形式,減少了紙質(zhì)和印刷的成本支出,同時也減輕了教師的重復(fù)勞動量。二是評估網(wǎng)絡(luò)化:考試結(jié)果自動保存、整理,系統(tǒng)自動進行成績分析比較,以正態(tài)分布等圖片方式直觀比較各班差距;系統(tǒng)自動針對單次考試試卷進行知識點分析,方便教師查看學(xué)生對各個知識掌握的情況與差距,進行針對性指導(dǎo),大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和考試成績。目前,累加式考核方式及在線評價系統(tǒng)已在《工科數(shù)學(xué)分析》《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》《代數(shù)與幾何》影響面較廣的“三大公共基礎(chǔ)課”中進行了試點及全面鋪開測試,自2014年實行以來,每年受益生數(shù)近萬人次,學(xué)生的不及格率降低幅度非常大,平均分普遍增加,學(xué)生有更多的機會提高成績,學(xué)習(xí)興趣大大提升;同時,教師可以隨時根據(jù)評價體系及成績分析系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題,及時改進教學(xué)方法和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,做到有的放矢,有效增強了教學(xué)效果。

四、思考與建議

累加式考試改革及《在線考試發(fā)展性評價系統(tǒng)》是在教育信息化改革的背景下進行的從傳統(tǒng)教學(xué)模式向現(xiàn)代教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,重點在于在教學(xué)過程中對學(xué)生實施發(fā)展性評價機制的建立。其靈活性和多樣性,不但給傳統(tǒng)的考試機制帶來了生機和活力,而且能夠根據(jù)系統(tǒng)進行成績分析,從而使得任課教師能夠有針對性地對學(xué)生進行教學(xué)和輔導(dǎo),很大程度上提高了學(xué)習(xí)興趣和增強了學(xué)習(xí)效果。根據(jù)在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課中的實際實施的效果及教學(xué)和改革中的實際運用,可以進一步考慮在全校公共課和專業(yè)課中推廣,并與MOOC課程及SPOC翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合,做到以學(xué)生的學(xué)習(xí)導(dǎo)向為目標的課堂教學(xué)及考核模式,使得更多的師生受益。

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作者:嵇曉平 孫杰寶 汪衍輝 單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)