多因子加權(quán)考核法在本科編程類課程中的應(yīng)用研究

梁妙元等

針對本科編程類課程綜合性、系統(tǒng)性較強，知識點連貫的特點，采用項目研究式教學(xué)法，并開展多因子加權(quán)考核法的研究，從理論考試、實驗考核、課堂表現(xiàn)和加分項進(jìn)行考核，并細(xì)化考核細(xì)則，以實現(xiàn)全方位、多角度、全過程的考核學(xué)員的學(xué)習(xí)狀況。最后在“EDA技術(shù)與PLD設(shè)計”課程中進(jìn)行應(yīng)用，取得了較好的效果。

多因子加權(quán)考核教學(xué)改革本科教學(xué)一、概論

傳統(tǒng)的考核方式一般采用理論考試考核學(xué)員對課程知識的掌握程度，存在“一考定終身”的弊端。后來提出的考試成績與平時成績相結(jié)合的方式，對上述弊端有所改進(jìn)，但平時成績的比重占的太少，且沒有合適的評判標(biāo)準(zhǔn)，往往以教員的主觀臆斷來決定學(xué)員的平時成績。多因子加權(quán)考核法是指采用多種評價手段，全方位、多角度對學(xué)員的成績進(jìn)行評價，如結(jié)合過程性評價、小論文、理論考試、項目完成度、課堂表現(xiàn)、實驗成績、課后作業(yè)等。本論文主要針對本科編程類課程的特點，開展多因子加權(quán)考核法考核標(biāo)準(zhǔn)的研究。

二、本科編程類課程特點分析

本科編程類課程一般具有較強的綜合性和系統(tǒng)性，知識點往往是連貫的，傳統(tǒng)的按章節(jié)組織教學(xué)內(nèi)容、逐章節(jié)授課，往往會導(dǎo)致知識點分割，如“EDA技術(shù)與PLD設(shè)計”“單片機(jī)原理”課程，一個基本的程序涉及多個章節(jié)的內(nèi)容，若采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，學(xué)生往往是每個知識點都掌握了，但綜合起來就不會應(yīng)用。其次，傳統(tǒng)的教學(xué)方法一般只講對的、忽視錯的，通常的教材都教授對的知識，按照書本的要求逐步實現(xiàn)，肯定能完成課本上的示范實驗，但開展綜合性實驗時，往往會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，可由于課堂上沒有教授過類似問題的解決方法，學(xué)生就會手足無措，不知道從何下手。因此，有必要研究合適的教學(xué)方法，以體現(xiàn)“在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)習(xí)為中心、以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，使學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動式學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，教學(xué)目標(biāo)從“知識為本”向“能力為本”轉(zhuǎn)變，授課方式從傳統(tǒng)的填鴨式“知識傳授”向教授“知識獲取”能力轉(zhuǎn)變，教師承擔(dān)的角色從教學(xué)的“主演者”向激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新的“引導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變，以提高授課質(zhì)量。同時，需要研究相對應(yīng)的考核方式，實現(xiàn)全方位、多角度、全過程的考核學(xué)員的學(xué)習(xí)狀況。

三、具體實現(xiàn)

在本科編程類課程中采用多因子加權(quán)考核法，主要包括理論考試、實驗考核、課堂表現(xiàn)和加分項，其中理論考試占40%、實驗考核占50%，課堂表現(xiàn)占10%。實驗考核主要包括平常實驗（50%）、綜合大實驗（50%）。課堂表現(xiàn)主要包括課堂參與度（50%）、回答問題的準(zhǔn)確性（30%）、課堂紀(jì)律（20%）等。加分項在最后的總成績中體現(xiàn)，最高不超過100分。

1.理論考試

理論考試采用試卷筆試進(jìn)行，要求學(xué)員在120分鐘內(nèi)完成答卷。最后的理論考試主要綜合考核學(xué)員對基礎(chǔ)知識點的掌握程度。

2.實驗考核

實驗考核主要采用分階段逐項考核法，全程跟蹤學(xué)員對知識的掌握程度。本課程有10學(xué)時的實驗課，包括基礎(chǔ)實驗（80%）和擴(kuò)展實驗（20%），與理論課時交叉安排，數(shù)次理論課后就安排一次實驗，以實現(xiàn)分階段考核?；A(chǔ)實驗主要在實驗箱上驗證理論課所講解的項目，考核學(xué)員對當(dāng)前階段所有項目中所包含的基礎(chǔ)知識點的掌握程度。擴(kuò)展實驗是教員布置的擴(kuò)展性內(nèi)容，需要學(xué)員自主完成，以考核對知識點的靈活應(yīng)用。實驗評分時兼顧實驗完成度、耗費時間和學(xué)員的機(jī)務(wù)作風(fēng)。

在第五次課時向?qū)W員公布綜合大實驗內(nèi)容，并充分開放實驗室，使學(xué)員可利用課余時間在實驗室完成綜合大實驗內(nèi)容，最后，在課程結(jié)束時驗收綜合大實驗的完成情況，依據(jù)綜合大實驗的完成度打分，若在綜合大實驗基礎(chǔ)上自主設(shè)置并完成附加功能的，可得到5分附加分。

3.課堂表現(xiàn)

課堂表現(xiàn)主要包括課堂紀(jì)律、課堂參與度和回答問題的準(zhǔn)確性。課堂紀(jì)律主要指學(xué)員有無打瞌睡、說話、隨意走動等，為基本分，從全程授課來看，學(xué)員的課堂紀(jì)律都很好。課堂參與度主要指學(xué)員與教員的互動程度，課堂紀(jì)律很好，但課堂參與度不一定高，比如大家都坐得很好，不講話，看似認(rèn)真聽講，但可能神游物外。因此，每堂課授課時先指出本次課所要講述的重難點和所涉及的知識點，并采用搭積木式授課法，先由教員講授基本項目的完成思路，講授時可設(shè)置一些常見的VHDL編程錯誤，作為問題拋出，再逐漸增加功能，引導(dǎo)學(xué)員思考完成。

4.總分計算

每項都按100分計算，計算公式如下：

S=0.5×SL+0.1×SK+0.5×（0.5×SZ+0.5×1N∑Ni=1SPi）+SJ

其中SL為理論成績，SK為課堂表現(xiàn)，SZ為綜合大實驗成績，SPi為平常實驗成績，SJ為實驗加分。I范圍為1～N。S最大不得超過100。

四、應(yīng)用示例

1.課程概況

“EDA技術(shù)與PLD設(shè)計”課程是為雷達(dá)工程（電子方向）本科專業(yè)和測控技術(shù)與儀器本科專業(yè)開設(shè)的一門選修課程，其先修課程為“數(shù)字設(shè)計”。授課學(xué)時為30學(xué)時，其中理論20學(xué)時，實驗10學(xué)時。本課程主要教授VHDL語言，實踐性很強，需要在不斷的實驗操作中深入理解理論知識并能靈活應(yīng)用。通過課程的學(xué)習(xí)和實驗操作，以加深學(xué)員對“數(shù)字設(shè)計”理論知識的理解，使學(xué)員掌握VHDL語言并養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣、建立整系統(tǒng)概念，提高學(xué)員的電子設(shè)計自動化技術(shù)應(yīng)用能力、協(xié)作能力、分析問題能力、解決問題能力、實驗操作能力，并培養(yǎng)良好的機(jī)務(wù)作風(fēng)。

2.教學(xué)實施

傳統(tǒng)教學(xué)方式主要基于QuartusII軟件授課，講述VHDL硬件描述語言的使用，通常采用先課堂講授，再布置課后實驗訓(xùn)練方式進(jìn)行。課堂講授一般按章節(jié)講解知識點，而一個簡單的VHDL程序通常包含多個章節(jié)的知識點，通過學(xué)習(xí)，學(xué)員基本能掌握課程各章節(jié)的內(nèi)容，但利用課程所學(xué)解決實際問題的能力沒有得到顯著提高，往往存在對一個問題感覺無法下手，即沒有建立整系統(tǒng)概念，沒有站在總體的高度去思考問題。針對傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的缺點，采用了項目研究式教學(xué)法，即根據(jù)課程內(nèi)容凝練了選擇器、譯碼器、計數(shù)器、全加器、掃描顯示電路、數(shù)控分頻器、移位寄存器、頻率計、電機(jī)控制、樂曲演奏電路、多波形函數(shù)信號發(fā)生器、A/D采樣控制電路、PS2協(xié)議編程、VGA彩條信號顯示編程等14個項目，課程標(biāo)準(zhǔn)所要求的所有知識點都包括在項目之中，每次課程講授1～2個項目。授課時故意設(shè)置一些常見的VHDL編程錯誤，引導(dǎo)學(xué)員去排除，以加深學(xué)員對基本知識的理解。同時，我們將14個項目劃分為3個授課階段，具體如下：

第一階段講解選擇器、譯碼器、計數(shù)器、全加器等4個項目，通過學(xué)習(xí)，使學(xué)員掌握課程基本知識，初步會用VHDL語言編程，會用Quartus軟件調(diào)試、仿真程序，并安排一次實驗考核，完成上述4個項目內(nèi)容，以檢驗學(xué)員對基本知識的掌握程度。

第二階段講解掃描顯示電路、數(shù)控分頻器、移位寄存器、電機(jī)控制等4個項目，通過學(xué)習(xí)，以提高學(xué)員對VHDL語言的靈活應(yīng)用能力，并能排除Quartus軟件編程、調(diào)試、仿真中遇到的常見問題，并安排一次實驗考核，完成上述4個項目內(nèi)容，以檢驗學(xué)員對知識的靈活應(yīng)用能力。

第三階段講解頻率計、樂曲演奏電路、多波形函數(shù)信號發(fā)生器、A/D采樣控制電路、PS2協(xié)議編程、VGA彩條信號顯示編程等6個項目，其中每2個項目安排1次實驗，此階段屬于提高拓展階段，通過本階段的學(xué)習(xí)，學(xué)員的整系統(tǒng)設(shè)計能力、自頂向下分析能力和自底向上實現(xiàn)能力得到提高。

3.考核

為檢驗教學(xué)效果，我們制訂了相適應(yīng)的多因子加權(quán)考核方式，擬采用理論考試、實驗考核、課堂表現(xiàn)和加分項相結(jié)合的考核方式，全程考核學(xué)員對知識點的掌握程度。

理論考試采用試卷筆試進(jìn)行，以考核學(xué)員對基礎(chǔ)知識點的掌握程度。

實驗考核采用分階段逐項考核法，根據(jù)三個授課階段實施，全程跟蹤學(xué)員對知識的掌握程度，并根據(jù)考核結(jié)果總結(jié)、分析、講評，以考促學(xué)，鞏固學(xué)員的知識掌握能力，提高學(xué)員的知識應(yīng)用能力?？己藭r分基礎(chǔ)實驗和擴(kuò)展實驗進(jìn)行，實驗評分時兼顧實驗完成度、耗費時間和學(xué)員的機(jī)務(wù)作風(fēng)，并根據(jù)綜合大實驗的完成情況計算附加分。

課堂表現(xiàn)則根據(jù)課堂紀(jì)律、課堂參與度和回答問題的準(zhǔn)確性進(jìn)行打分。

最后，依據(jù)公式統(tǒng)計單個學(xué)員成績，作為課程成績。

五、成效

通過授課方式改革和考核方式的改革，學(xué)員對“EDA技術(shù)與PLD設(shè)計”課程的學(xué)習(xí)熱情更加高漲，尤其是通過考核結(jié)果可以看出，學(xué)員已掌握課程標(biāo)準(zhǔn)所要求的內(nèi)容，初步能用VHDL語言編程，優(yōu)秀的學(xué)員能用課程知識解決生活中的一些問題。在最后的綜合大實驗中，有1名學(xué)員得到附加分。

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