基于CDIO的翻轉課堂教學評價體系構建與應用

江天仿

摘要：針對當前高職程序設計課程翻轉課堂教學評價體系的缺失，借鑒CDIO 工程教育評價理念，構建了“以學習為中心”的翻轉課堂教學評價體系，并將其應用在教學實踐中。該評價體系能科學、全面地反映學生的學習成效，為翻轉課堂教與學的持續改進提供參考和依據。

關鍵詞：翻轉課堂;CDIO;程序設計課程;教學評價

一、前言

計算機程序設計課程是高職院校計算機專業的核心課程，在人才培養過程中的重要性毋需置言，與此相關的研究從未停止過。近幾年，隨著信息技術的發展，翻轉課堂成為國內外教學改革的主要范式，研究內容大多聚焦于教學模式的設計和應用。教學評價作為教學改革的重要環節，是推動教學質量提升的催化劑，但在已有的成果中，針對高職程序設計課程翻轉課堂的教學評價體系尚未形成，難以實現教學效果的全面檢驗，這已成為制約此類課程改革發展的瓶頸因素。

CDIO是由MIT等四所大學于2004年創立的一種現代工程教育模式。C、D、I 、 O 分別代表構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate）。 其核心思想是在厚實的工程知識基礎之上，以產品的構思、設計、實施、運行的生命周期為載體，融專業教育于工程實際場景，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式進行學習，從而使所培養人才的知識、能力、素質直接滿足于工業界的用人需求[1]。

作為一種成果導向的教育模式，CDIO非常重視學習效果在教學評價中的作用，強調“以學評教”，學生達成預期學習效果，就是優質教學的表現。CDIO有兩個核心文件：CDIO大綱和CDIO標準。[2]CDIO大綱從工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面定義學生預期的培養目標;CDIO標準則用12條標準規范CDIO專業培養要求。在其第11條標準中，要求教師將學習效果納入課程計劃和學習過程，通過過程性評價最大限度地實現“以學習為中心”的教學評價;學習效果評價過程被分為四個階段：學習效果的規范化，學習效果和教學的結合，使用多種評估方法收集學生學習的證據，利用評估結果改進教與學。[3]可見，CDIO注重教學全過程的評價，強調預期學習效果的設置和合理評價方法的選擇，其“以學習為中心”的教學評價理念與“以學生為中心”的翻轉課堂教學模式不謀而合，所倡導的教學評價的改進作用，尤為適合翻轉課堂此類新興的教改活動。

二、基于CDIO的翻轉課堂教學評價體系設計——以《Java程序設計》課程為例

Java作為當前主流程序設計語言，是計算機專業學生的專業必修課。該課程兼具理論性、實踐性，要求學生掌握Java的語法和編程技巧，具備面向對象程序設計思想，能用Java技術開發計算機工程領域的應用程序。

課題組 2017 年以來致力于《Java程序設計》課程翻轉課堂的研究，并逐漸形成了基于CDIO的翻轉課堂教學評價體系。該評價體系秉承CDIO“以學習為中心”的評價理念，堅持評價貫穿課程教學全過程的原則，注重CDIO大綱四個層面學習效果的達成度，突出現代工作團隊環境中，構思-設計-實施-運行軟件產品能力的評價。文章就這種基于CDIO的翻轉課堂教學評價體系設計及應用進行介紹。

（一）預期學習效果的確定

預期學習效果是教學評價的邏輯起點，具體說明當學生完成某門課的學習時，在知識、能力和素質方面應達到的預期目標。CDIO將工業界視為最主要的利益相關者，認為“工業界是畢業生的最終客戶”，設計合理的預期學習效果要從職場需求出發。為了確立《Java程序設計》課程預期學習效果，我們做了以下幾方面工作：

1.走訪軟件企業。2018年10-12月間，走訪了山東省內接收高職計算機專業畢業生的10家軟件企業，以訪談的形式了解企業對Java相關工作崗位的能力和素質要求。

2.對已畢業并從事Java程序設計相關工作的校友進行問卷調查。調查從2018年11月開始，持續2個多月，共回收有效問卷156份，調查內容參考CDIO大綱的四層能力方案，包括學生必須掌握的知識和技能、個人能力、團隊合作能力和軟件產品設計和構建能力。

對調查數據進行整理并參考網上Java相關工作崗位的招聘信息，匯總出高職《Java程序設計》課程具體的、可測評的預期學習效果（見表1）。

（二）教學評價指標設計

1.評價類型和維度。CDIO認為學生的知識掌握、素質養成和能力獲取是在教學過程中通過體驗式學習實現的，教學評價不僅要重視學生最終的學習效果，更要關注學生平時的學習過程。因此，本研究以預期學習效果為起始點和落腳點，采用過程性評價和結果性評價相結合的方式，構建了《Java程序設計》課程翻轉課堂教學評價體系（見表2）。

按照翻轉課堂的教學流程，將過程性評價分布于教學過程的課前、課中、課后三個維度[4]，結果性評價則集中在學期末進行。由于程序設計課程強實踐性的特點，在學期末一般會有1-2周的課程綜合實訓時間，要求學生利用所學知識開發一個軟件項目，以鍛煉他們綜合運用知識解決實際問題的能力。因此，對《Java程序設計》課程的結果性評價可從“期末考試”“綜合實訓”兩個維度著手。

2.確定評價指標。（1）“課前”評價指標。翻轉課堂的課前學習以學生觀看視頻，自主學習為主，學習內容為課程基礎知識。這一階段的學習效果將決定后續課中階段的學習質量。因此，評價指標設置為“學習視頻瀏覽情況”“課前針對性練習情況”;此外，由于教師無法及時面授輔導，課前自學中遇到問題，學生需在線與老師或同學交流互動，“交流互動情況”也是反映學生學習情況的重要指標。（2）“課中”評價指標?！禞ava程序設計》課程的課中學習以學生上機練習，編程實踐為主。教師根據課前學習情況進行重難點講解，然后布置上機任務。通過小組合作，在“動手做”中內化課前所學知識，培養學生實驗性探索能力。因此，評價指標設置為“小組實驗完成情況”和“小組合作情況”;此外，小組實驗結束后，由小組代表匯報設計過程和運行結果。因此，“小組匯報情況”也應設為評價指標。（3）“課后”評價指標。翻轉課堂的課后學習以學生反思和優化課堂程序作品為主。在反思中梳理知識點;在優化、修改程序中進行實驗性探索，進一步完成知識的內化和能力的提升。因此，評價指標設置為“實驗反思情況”和“實驗優化修改情況”。（4）“期末考試”評價指標。期末考試采取筆試，主要考察學生對課程理論知識的理解、掌握情況，因此，評價指標設置為“課程知識掌握情況”。（5）“綜合實訓”評價指標。綜合實訓通常采用項目的方式，要求學生分組協作，獨立完成一個中小型應用軟件的開發。教學目標是訓練學生在工作團隊環境中，構思-設計-實施-運行軟件產品的能力。評價指標以軟件項目開發流程的關鍵環節為依據，設為“需求分析情況”“項目設計情況”“編碼實現情況”，此外，項目作品完成后要在課堂上運行演示，回答教師提出的有關項目開發的問題，因此“答辯演示情況”也應設為評價指標。

3.分配權重系數。本研究采用專家賦值法分配指標權重。邀請職業院校從事《Java程序設計》課程教學及翻轉課堂研究的8位專家（其中副教授以上 6 人、講師 2 人）填寫“評價指標權重征詢表”，對專家們給出的權重分配方案進行歸一化處理，四舍五入計算后得到每個指標的權重系數（見表2）。

4.確定評價方法與數據采集方式。CDIO強調，不同的學習效果要匹配不同的評價方法和數據收集方式，以確保評價數據的可靠性和有效性。教師、學生構成了翻轉課堂學習效果的評價主體，評價借助現代教育技術，采用線上線下結合的方式，高效完成指標評價及數據收集。

“課前”教師通過網絡平臺，關注學生“學習視頻瀏覽情況”“課前針對性練習情況”及“交流互動情況”， 導出線上數據報告單，對學生課前學習情況進行評價?！罢n中”借助“小組協作評分表”“小組討論評分表”和“小組匯報評分表”，完成教師評價、小組評價、他組評價數據的采集;“課后”借助網絡平臺，通過學生提交的“實驗報告單”和“程序作品”，完成學生課后學習情況的評價;“期末考試”根據“筆試成績”對學生課程知識掌握情況進行評價;“綜合實訓”借助“需求分析報告”“項目設計報告”“程序文件”“項目評價表”和“小組協作評分表”“小組討論評分表”完成教師評價、小組評價數據的采集。

三、基于CDIO的翻轉課堂教學評價體系實踐

本研究以筆者執教學校 2018-2019 年度第二學期《Java程序設計》課程為例，根據表2評價體系對 2018級計算機應用1班開展教學實踐，該班共有36名學生，采用翻轉課堂教學模式，下面對評價過程進行詳細介紹。

（一）形成學習評價量表

學期伊始，教師制定并向學生展示學習評價量表，以明確評價標準。在學習評價量表中，將表2中的評價指標作為評價標準，每個指標的評價采用5分制，對應優、良、中、及格和不及格。為了便于統計分析，期末考試成績也換算成5分制。

（二）評價過程

1. 形成性評價。課前教師通過網絡平臺發布學習資源和課前學習任務單，上課前一天查看學生視頻瀏覽及課前針對性練習情況;通過學生在課程論壇的發帖、回復情況，了解學生線上互動交流情況。對視頻瀏覽次數多，課前練習正確率高、積極參與討論的學生予以加分，然后導出線上數據報告單。課中實驗任務由教師指定，各小組嚴格按程序設計步驟完成上機練習。實驗結束后小組學生一起填寫“小組協作評分表”（表3）“小組討論評分表”（表4），進行“小組實驗完成情況”和“小組合作情況”指標的評價。然后，每組派一名代表介紹設計思路、實現技術及實驗結果，由教師和其它小組填寫“小組匯報評分表”（表5），取平均值為“小組匯報情況”指標得分;課后教師根據學生提交的“實驗報告單”和“程序作品”，完成“實驗反思情況”和“實驗優化修改情況”指標的評價。

2. 結果性評價。期末考試由教師根據卷面答題情況給出分數;“綜合實訓”評價由教師指定“企業即時通軟件”作為實訓項目，任務描述為采用Socket編程和多線程技術，結合Swing圖形界面，實現公司內員工間的網絡通信與交流。要求各小組嚴格按“構思-設計-實施-運行”所對應的軟件開發流程進行項目開發，通過“需求分析-項目設計-編碼實現-部署運行”四個階段，完成綜合實訓任務。前三個階段結束后，教師根據小組提交的“需求分析報告”“項目設計報告”“程序文件”為小組項目打分，第四個階段小組代表進行軟件項目功能演示和答辯，教師填寫“項目評價表”。此外，小組成員項目得分是在小組項目得分的基礎上，根據“小組協作評分表”（表3）“小組討論評分表”（表4）進行加減，對積極參與小組合作，承擔任務多，貢獻大的學生按一定比例加分。

3. 評價數據分析及教學反饋。整理和統計36位學生的學習評價量表，按權重計算得到如下結果：總平均分為 3.4631，處于中等與良好之間，說明學生通過翻轉課堂的學習，基本達到了預期學習目標，但還有較大的進步空間。

在過程性評價中，課中評價得分最高，其中“小組實驗完成情況”“小組合作情況”指標均在4分以上，說明學生在課堂上通過小組合作可以很好地完成上機實踐任務，實驗探索能力、團隊合作能力較強。但在課后評價中，“實驗優化修改情況”指標得分較低（3.1944），查看學生提交的程序代碼可以發現，一部分學生僅僅滿足于程序的正常運行，在課后沒有認真對代碼進行優化升級，學習主動性有待提高。

在結果性評價中，綜合實訓評價得分較低，平均得分為3.1181，且四個指標得分均不理想?！捌髽I即時通軟件”是來自企業的真實項目，綜合性較強，在開發過程中不僅要用到Java課程知識，還涉及計算機網絡、數據庫、算法等先前學過的課程知識。這一情況說明學生綜合運用專業知識開發項目的能力較差，在現代工作團隊環境中，構思-設計-實施-運行軟件產品的能力亟待加強。

學期末，教師根據表6分析整個班級的教學情況，制定整改措施。學生會拿到一張“個人課程學習評價表”，了解自己每個環節的學習效果達成度，促其自我反思，從而達到教、學雙方持續改進的目的。

四、結語

科學的教學評價體系是翻轉課堂順利實施和有效推廣的必要保障。本研究借鑒 CDIO 工程教育評價理念，契合翻轉課堂“以學生為中心”的本質特征，基于“以學評教”視角，構建了《Java程序設計》課程翻轉課堂教學評價體系，實現了多元評價主體參與、多種評價方式整合、多維評價指標統一的全過程評價，為教與學的持續改進提供了參考和依據。由于高職程序設計課程種類繁多，在具體應用時，應根據不同的教學內容、不同的學習目標，做出靈活調整并不斷的完善。

參考文獻：

[1] 張建勛，朱琳. CDIO視野下高校翻轉課堂教學評價研究[J].黑龍江教育學院學報，2017（07）：30-34.

[2] 張和平.CDIO 工程教育評價體系：啟示與借鑒[C].第三屆高等教育發展與評估學術論壇（海峽兩岸），2012：305-312.

[3] 克勞雷.重新認識工程教育：國際CDIO培養模式與方法[M].顧佩華，沈民奮，陸小華，譯.北京：高等教育出版社，2009：143-144

[4] 鄧桂萍.基于生成理念的翻轉課堂學生學習評價體系構建[J].河北職業教育，2018（04）： 15-18.