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高校慕课教学效果的统计分析

2020-02-26杨荣泰张晓丽杨春尧方娇莉朱贵富

计算机教育 2020年1期
关键词:程序设计考核课程

杨荣泰,张晓丽,杨春尧,方娇莉,朱贵富

(1.昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650000;2.昆明理工大学 计算中心,云南 昆明 650000;3.昆明理工大学 信息化建设管理中心,云南 昆明 650000)

0 引 言

2019 年中国慕课大会在北京召开,在会议上发布的《中国慕课行动宣言》赢得了广泛的共识。中国慕课经历了从无到有、从弱到强的发展之路。据相关数据统计,目前我国有12 500 门课程上线,超过2 亿人次学习,其中6 500 万人获得慕课学分[1]。教育副部长钟登华曾强调:“破解质量与公平的难题,必须大力推进慕课的建、用、学、管[2]。”然而,目前慕课教学模式仍属于新兴教学方式,在推广建设中,由于种种显在的和潜在的阻碍因素,慕课教学始终无法发挥自身的最大优势。

慕课学习成绩分析及教学效果的评估方法,需要在慕课教学实践中探索。通过统计分析慕课成绩,一方面可以对采用慕课教学以来学生的学习效果进行精确评价;另一方面可以促进慕课教学平台的高效率、高质量使用和强化管理,以促进慕课质量进一步提升。基于上述原因,分析慕课的学习成绩很有必要。

1 分析方案设计

1.1 数据来源

2016 年—2017 年共3 个学期的程序设计慕课课程学生成绩数据,2013 年—2017 学年程序设计课程统一机考学生成绩数据,2013 年—2017学年程序设计课程有效的综合成绩数据,以上数据全部来自学校的一线原始数据。

1.2 数据筛选

以上三类成绩数据可细分为初修、重修以及补考成绩数据。在数据收集阶段,该校教务网数据库导出的数据,数据类型不一,需要人工将部分非数值数据转化为数值数据,剔除一些无效成绩数据,这样才能提高数据分析的可靠性、有效性和准确性。

1.3 分析的成绩对象

程序设计课程成绩的构成,每学年不同。

● 2015—2016 学年及以前学年成绩构成:

课程综合成绩=考勤(10%)+作业与实验(10%)+机考统测成绩(50%)+综合设计考核(20%)+学习互动与效果(10%)

● 2016—2017 学年成绩构成(引入慕课后):

课程综合成绩=考勤(10%)+作业与实验(10%)+网络慕课学习(20%)+机考统测成绩(30%)+综合设计考核(20%)+学习互动与效果(10%)

● 2017—2018 学年成绩构成(引入慕课后):

课程综合成绩=考勤(10%)+作业与实验(10%)+网络慕课学习(10%)+机考统测成绩(40%)+综合设计考核(20%)+学习互动与效果(10%)

以下是采用慕课教学以来的成绩比例结构调整情况。

网络慕课学习成绩的占比从20%下降到10%,由慕课平台按照课程组要求的学习完成情况、答题情况等比例统一计算给出。

机考统测成绩的占比从30%上升到40%,该考试由机考系统自动抽题、组卷、改卷、统计分数完成,其间系统有升级,题库不断扩充完善,出卷时由课题组长设置难度、题量和题目类型等信息后,系统自动组卷,每个学生拿到的试卷是不同试题组成的,最后统一机考改卷。因此,此考试可认为在考核难度一致的前提下,其数据最公平和客观,从而最具参考价值。另2016 学年以前无纸化考试(机考)分数必须大于50 分,学生才能通过此门课程的学习。

1.4 分析手段

探究程序设计课程考核中加入慕课平台的学习和考核后,该模块对机考成绩考核和综合成绩的影响,并进行数据均值统计分析和数据方差统计分析。

2 分析过程

统计该课程各学期的有效成绩个数,计算其平均分(100 分制)和方差,得到慕课、机考、综合成绩平均分变化情况,见图1。该图主要反映了历年以来3 方面平均成绩变化趋势,可用于研究引起学生整体平均成绩特殊变化的原因,以及三者之间的联系。

图2 为慕课、机考、综合成绩方差变化图。该图表现了历年来学生在3 方面成绩的离散程度,用于研究学生在3 方面成绩的分层现象,提高分析结论的精确性。

表1 统计了2013—2017 年以来采集到的慕课、机考、综合成绩的有效个数。该表统计的大量数据为前面统计图的统计结果准确性提供了支持,为后文分析结果的客观性提供了保障。

图1 慕课、机考、综合成绩平均分变化

图2 慕课、机考、综合成绩方差变化

表1 慕课、机考、综合成绩有效个数

3 分析结果

3.1 慕课成绩

慕课课程自2016 年加入课程教学后,从统计图上可以得出以下信息和结论:图1 反映出学生的慕课成绩逐年提高;图2 中方差减小,说明学生慕课成绩离散程度减小;两图共同反映了客观上学生慕课成绩整体稳中向好。

3.2 机考成绩

机考成绩在没有加入慕课课程之前一直相对稳定。在2016 年加入慕课课程之后,学生机考成绩所占比重从2015 年的50%下降到2016 年的30%。2015—2016 年,由图1 可知机考成绩在下降;由图2 可知机考成绩的方差曲线表现出了上升趋势,说明机考成绩分布离散程度增大。2016—2017 年,由图1 可知机考成绩仍然在下降,但是图2 中的方差却减小了,说明学生的机考成绩离散程度减小。在2017 年(学校采用了慕课平台的第二年),学校取消了统一机考成绩最低通过分数线50 分的要求。客观上是慕课课程的加入和机考成绩比重的调整对学生机考成绩形成了冲击。

3.3 综合成绩

学生程序设计综合成绩在2013—2015 年相对稳定。在2016 年加入慕课考核成绩后较前三年也表现出相对稳定趋势。2016—2017 年的综合成绩方差值变化较大,说明综合成绩离散程度变化明显,进一步说明学生的综合成绩分层现象出现了新的变化。到了2017 年即使用慕课第二年时,学生综合成绩出现下降。这表面上似乎是因为加入的慕课考核模块与课程综合成绩的下降有联系,但深层考查发现,还与该课程的机考统测比例下降到30%以及取消了及格底线50 分的要求有密切关系。

3.4 三方成绩的内在联系

值得注意的是,从原始成绩上看,2016—2017 年加入慕课考核模块后,慕课平台成绩对程序设计课程的综合成绩贡献越来越大;机考成绩对综合成绩的贡献越来越小。数据客观上说明了加入慕课平台的学习模块没有对机考原始成绩起到巩固和提升作用。探究其原因可能是机考成绩比重变化使学生对待机考成绩的重视度减小,这样的变化极易导致学生在该机考模块甚至该程序设计课程学习上的懈怠。学校慕课相关管理人员也认识到了这一点,于是在2017 年后该校将慕课课程成绩的比例从20%降到了10%;将机考成绩的比例从30%提升到了40%。

4 结论与反思

上述结果显示,慕课教学效果良好,因为它对学生程序设计科目的原始成绩贡献率与机考成绩相比是最大的。然而再进一步对慕课和机考这两种课程考核方式的严谨性进行分析时,需要进一步分析慕课课程的引进是否真的有效提升了学生的知识应用技能。目前,慕课作为在线教育的主要方式,虽有巨大贡献,但任何新生事物总是需要不断完善的。例如,各大媒体曾曝出在线课程的一些“黑色产业链”——代刷网课、付费代考。据相关媒体报道,专业的网课刷单人员每天可以接到500~600 单。可见,包括慕课在内的大多数在线课程存在生态建设不够完善的问题。在如今就业升学较为严峻的社会形势下,这样的现实问题亟待改进。

通过分析发现,如果对慕课平台进行如下改造和完善,可以提高慕课考核的公平性。

(1)在慕课教学建设资金允许的条件下定期更新题型、题量,使系统组卷时的重复率降低。减少每个学生单元的可测试次数,提高学生对慕课教学视频学习的重视程度,掌握相关知识点。

(2)由于慕课课程学习终端在手机和电脑,假如不对终端设备进行检测和监督,学生的慕课账号就可以在随意一台设备上登录,导致不能有效核实学生身份,给代刷、代考人员可乘之机。就目前而言,可以从技术上改善慕课课程考核监督方式,如采用指纹录入、人脸识别、监测IP来源等方式进一步减少慕课课程代考代刷现象。特别是人脸识别,倘若结合人工智能精确的人脸识别技术,便可以最大限度保证慕课考试者是学生本人。

(3)学校应积极鼓励学生对相关付费刷课网站、QQ 群、微信群进行举报,联合相关机构严厉打击类似网站及该产业链幕后操控者。建议学校、学院对涉事违规学生进行从重处理,如取消该门课成绩、检讨、通报、取消评奖评优资格等,这样才能起到更好的治标治本作用。对于一些影响恶劣的行为或组织,解决这些阻碍的根本措施还得通过国家的立法实现,通过法律实现对违规者的严惩,通过政策实现对诚信者的鼓励,这才能有力地建设良好的慕课教育生态环境。

(4)除了采取一定的技术手段解决慕课考核监管缺位问题,慕课质量的提升必须引起各大高校的重视,在慕课课程的录制之中应当加强慕课课程创新和特色建设,网课应当“网住”学生们的兴趣。

5 结 语

实现《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》提出的“大力促进教育公平”“构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面的有效机制,逐步缩小区域、城乡、校际差异”的要求和目标[3],必须完善慕课监管机制。“大数据”“人工智能”等先进现代信息技术与慕课建设的深度融合是慕课建设和发展必不可少的过程。在这个融合的过程中,需要熟悉互联网下人机交互、人人交互环境,抓住信息时代学习者的审美观念、思维模式,接受心理等方面的特征,注重慕课在教学实践中的测评和数据分析,充分利用数据挖掘技术分析教师教学行为和学习者的学习行为轨迹,在慕课教学效果分析中不断优化慕课教学模式,提升慕课综合教学质量。最终促进“互联网+教育”快速普及,有效解决我国教育资源分配不均的问题,从而使我国科教兴国的战略实现跨越式发展。

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