摘要：形成性評價是一種注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的教學(xué)評價方法，它能引導(dǎo)學(xué)生調(diào)整自己的學(xué)習(xí)策略，促進教師不斷改進教學(xué)。文章在分析形成性評價特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合算法分析與設(shè)計課程的教學(xué)目標(biāo)及特點，采用程序在線評測系統(tǒng)和程序雷同檢測系統(tǒng)，設(shè)計并搭建了課程形成性評價的實施方案和環(huán)境。實踐表明，該方案能切實提高學(xué)生的算法設(shè)計及應(yīng)用綜合能力，同時能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
　　關(guān)鍵詞：形成性評價；程序在線評測；教學(xué)評價
　　
　　算法分析與設(shè)計課程是計算機相關(guān)專業(yè)的一門核心課程，主要培養(yǎng)學(xué)生分析問題并利用計算機高效解決問題的能力。通過本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生要掌握常見的算法設(shè)計策略并能夠運用其解決相關(guān)的實際問題。要達到這一目標(biāo)，學(xué)生只有在實踐掌中握了算法設(shè)計策略的特點后，才能很好的在實際問題中應(yīng)用。
　　以往的算法分析與設(shè)計課程往往只在課程結(jié)束時進行一次考核，即期末考試。這種終結(jié)性評價存在很多弊端。對于學(xué)生來說，這種評價方式只能檢測出學(xué)生對理論知識的掌握程度，忽略了學(xué)生實踐能力的評價，容易導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)過程和課程實踐環(huán)節(jié)不重視，忙于應(yīng)付期末考試。雖然通過學(xué)習(xí)記住了大量的算法理論，但沒有“理解”和“消化”，在實際問題中不能靈活運用，遇到實際問題時無從下手，分析問題和解決問題的能力難以得到有效的訓(xùn)練。由于只在期末進行一次考核，學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)過程中很難準確評估自己的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)成果，難以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題所在，學(xué)習(xí)缺少主動性。對于教師來講，這種評價方式使教師在教學(xué)過程中難以準確把握學(xué)生對算法設(shè)計策略掌握程度及教學(xué)中存在的問題，也無法根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及時有效地調(diào)整教學(xué)策略?；谝陨锨闆r，算法分析與設(shè)計課程的課堂教學(xué)中極易出現(xiàn)“滿堂灌”的現(xiàn)象，“教師講，學(xué)生聽，講完就了事”的局面屢見不鮮。使得本門課程的教學(xué)目標(biāo)難以達到，還可能導(dǎo)致學(xué)生對計算機相關(guān)課程的學(xué)習(xí)失去興趣。
　　可見，教學(xué)評價是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的向?qū)?，整個教學(xué)活動都圍繞它展開?？茖W(xué)的教學(xué)評價不僅能為教學(xué)提供有益的反饋，幫助老師了解教學(xué)效果，改進教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量；還可以幫助學(xué)生了解自身的學(xué)習(xí)情況，改進學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率，有效地推動教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。形成性評價止是這樣一種教學(xué)評價方法，本文將探討形成性評價的特點以及在算法分析與設(shè)計課程中的應(yīng)用及實踐策略，來解決課程教學(xué)中遇到的問題。
　　
　　1　形成性評價
　　
　　形成性評價(Formative Assessment)是1967年美國芝加哥大學(xué)教授斯克里文(scriven)在《評價方法論》一文中首次提到，20世紀80年代以后才逐漸進入中國。形成性評價是指教師在教學(xué)過程中利川多種機會和手段評估學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，以獲得有益的教學(xué)信息指導(dǎo)教學(xué)，促進教學(xué)健康發(fā)展，最終促進學(xué)生學(xué)習(xí)進步。與終結(jié)性評價不同，形成性評價關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，給予學(xué)生獲得多次評價的機會，有助于改善學(xué)生的焦慮情緒，增強其學(xué)習(xí)的自信心，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的積極性并保持學(xué)習(xí)的持久性。形成性評價既是教師獲取教學(xué)反饋信息、改進教學(xué)管理、保證教學(xué)質(zhì)量的重要依據(jù)，又是學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)策略、改進學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)習(xí)效率的有效手段。
　　在形成性評價中，教師和學(xué)生都成為評價的主體，評價方式包括教師評價、學(xué)生自評、同學(xué)互評、甚至計算機評價等，形成了較為合理的評價主題及評價角度。與教師唯一的終結(jié)性評價相比，多維的評價主體使學(xué)生變被動的學(xué)習(xí)者為主動的參與者，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性；教師通過多種評價形式獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，查找教學(xué)和學(xué)習(xí)中存在的問題，及時采取調(diào)整和補救措施。形成性評價不再以學(xué)生期末測試成績?yōu)橐罁?jù)來評價學(xué)生，更強調(diào)多元化的學(xué)習(xí)過程評價。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂提問及回答問題的踴躍程度、參與討論與解決問題的基本能力、完成課后任務(wù)的能力、上機學(xué)習(xí)情況都成為考評的重點?？梢钥闯?，形成性評價貫穿于整個教學(xué)過程，不僅能使學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中獲取知識及技能，加強學(xué)習(xí)策略培養(yǎng)，并能及時為學(xué)生學(xué)刊及教師教學(xué)提供反饋信息，使他們不斷調(diào)整教與學(xué)的步伐，共同努力達到教學(xué)目標(biāo)。這種注重學(xué)習(xí)過程、靈活的綜合性評價模式完全符合現(xiàn)階段注重能力及應(yīng)用的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
　　形成性評價是現(xiàn)階段教學(xué)評價的熱點，目前已在大學(xué)英語的教學(xué)中廣泛應(yīng)用，且取得了很好的效果。在香港，一種利用網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)開發(fā)的幫助化學(xué)教師實施形成性評價的系統(tǒng)(Test Construction Support System)已在廣泛的使用。在計算機專業(yè)的相關(guān)課程中使用形成性評價的還較少見，其主要難點是教師需要投入較多的精力來設(shè)計教學(xué)中的評價活動，還需要計算機來評價學(xué)生設(shè)計的算法。本文將形成性評價應(yīng)用于算法分析與設(shè)計課程的課程教學(xué)中，利用擴展后的POJ程序在線評測系統(tǒng)評估并記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，來探討形成性評價在算法分析與設(shè)計課程中的應(yīng)用策略及效果。
　　
　　2　算法分析與設(shè)計課程的形成性評價實施方案
　　
　　形成性評價的實施應(yīng)貫穿于整個教學(xué)過程，通過教師評價、學(xué)生互評、學(xué)生自評等多維的評價方式來反饋教學(xué)信息。在算法分析與設(shè)計課程的教學(xué)過程中，需要通過評價來獲得學(xué)生對每個算法設(shè)計策略的掌握和應(yīng)用程度，這需要大量的與算法設(shè)計策略相關(guān)的應(yīng)用問題，同時需要用大規(guī)模的測試數(shù)據(jù)在計算機上檢測學(xué)生設(shè)計算法的運行時間，才能準確評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。同時方便在課程結(jié)束時對學(xué)生做出綜合評價，還需要為每個學(xué)生建立學(xué)習(xí)檔案，記錄評價活動中各種評估結(jié)果。
　　為了能有效實施形成性評價，在筆者的教學(xué)實踐中，為每個學(xué)生建立了學(xué)習(xí)檔案，采用北京大學(xué)的POJ(程序在線評測系統(tǒng))并擴展了用戶管理功能、斯坦福大學(xué)開發(fā)的Moss系統(tǒng)(程序雷同檢測系統(tǒng)，http://theory.stanford.edu／～aiken／moss／)在校園網(wǎng)上搭建了課程的形成性評價環(huán)境。擴展了用戶管理功能的POJ用來評價學(xué)生設(shè)計算法的運行時間并記錄和統(tǒng)用評價結(jié)果；Moss系統(tǒng)用來檢測學(xué)生提交程序的雷同率，避免學(xué)生抄襲代碼。課程教學(xué)過程中的評價活動主要有算法設(shè)計策略應(yīng)用能力評價(70％)、算法設(shè)計及分析能力評價(20％)、學(xué)習(xí)態(tài)度評價(10％)三部分，學(xué)生課程成績分別由三個方面來綜合評定。
　　算法設(shè)計策略應(yīng)用能力是課程的主要評價活動，主要評價學(xué)生對每個算法設(shè)計策略的掌握和應(yīng)用程度，貫穿于整個教學(xué)過程。評價活動先后分四次在程序在線評測系統(tǒng)上進行，每次提供由易到難的算法應(yīng)用問題3～6個供選擇，要求用相應(yīng)的算法設(shè)計策略在規(guī)定的時間內(nèi)寫程序解決，并利用測試數(shù)據(jù)檢測程序的運行時間。每次評測在相應(yīng)的算法設(shè)計策略學(xué)習(xí)完成后進行，用一到兩周的時間讓學(xué)生獨立解決；完成后利用Moss系統(tǒng)來檢測程序雷同情況，雷同率超過75％視為抄襲，最后將評測結(jié)果記錄到學(xué)生學(xué)習(xí)檔案中。每次評測完成后將評測結(jié)果及雷同檢測情況反饋給學(xué)生，用相應(yīng)課時分析評測中出現(xiàn)的問題及解決方案，根據(jù)評測結(jié)果調(diào)整后期的教學(xué)方案。同時邀請評測優(yōu)秀學(xué)生講解問題解決方案，要求同學(xué)間互評應(yīng)用問題解決方案的優(yōu)劣。
　　算法設(shè)計及分析能力主要評價學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，在課程結(jié)束后以報告的形式開展。評測時提供10～15個綜合性應(yīng)用問題，讓學(xué)生選擇其中1題用課程中所學(xué)的知識來解決，并要求撰寫研究報告。報告內(nèi)容主要包括問題分析、算法設(shè)計、效率分析、算法實現(xiàn)、程序測試及討論組成，根據(jù)報告內(nèi)容的質(zhì)量來評價學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。
　　學(xué)習(xí)態(tài)度主要評價學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、課堂參與度、出勤等，貫穿整個教學(xué)過程，主要以“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法進行教學(xué)，通過課堂問答、問題講解和學(xué)生互評的參與度及出勤等來綜合評價。
　　上述的三個評價活動構(gòu)成了算法分析與設(shè)計課程的形成性評價方案，該方案在教學(xué)過程中可以為老師提供準確的學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)態(tài)度及教學(xué)效果等信息，方便老師及時調(diào)整和改進教學(xué)方案；同時，通過每次的應(yīng)用能力評測，學(xué)生可以了解到自己的不足，明確今后的方向；通過優(yōu)秀學(xué)生講解及學(xué)生間互評，給予了學(xué)生展示知識和能力的機會，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和信心，可以有效開發(fā)學(xué)習(xí)潛力，提高學(xué)習(xí)動力，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
　　
　　3　形成性評價方案實施效果
　　
　　筆者在2009年的計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程兩個專業(yè)的三年級學(xué)生中分別實施了上述形成性評價方案。算法設(shè)計策略應(yīng)用能力的4次評價分別為簡單經(jīng)典算法應(yīng)用、分治法應(yīng)用(包括減治法和變治法)、時空權(quán)衡及動態(tài)規(guī)劃、貪心策略及分支限界法，共計23題，其中14題必做。算法設(shè)計及分析綜合能力評價共12題，選擇其中1題完成并撰寫研究報告。方案實施后，有效的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂參與度、程序設(shè)計能力有了明顯提高。為了進一步了解方案的實施效果，對兩個專業(yè)的134名學(xué)生進行了課后問卷調(diào)查，主要對方案實施的滿意度、應(yīng)用能力評測的難度、學(xué)習(xí)壓力、是否有助于學(xué)習(xí)等方面進行了調(diào)查。
　　調(diào)查結(jié)果表明，54.48％的同學(xué)非常滿意評價方案，40.30％的同學(xué)比較滿意評價方案，滿意度為94.78％，同時91.20％的同學(xué)表明評價方案有助于學(xué)習(xí)和能力的提高。在問及方案的實施提高了那幾方面的能力時，排在前四位的分別是分析問題的能力、加深了對算法設(shè)計策略的理解、程序設(shè)計能力和學(xué)習(xí)興趣。從調(diào)查結(jié)果可以看出，學(xué)生的滿意度很高，加深了學(xué)生對算法設(shè)計策略的理解，切實提高了分析問題和程序設(shè)計能力，表明對此評價方案的認同度較高。另外，在學(xué)習(xí)壓力方面，61.80％的同學(xué)覺得應(yīng)用能力評測的題目有一定難度，60.30％的同學(xué)覺得學(xué)習(xí)有一定壓力。由此可見，與傳統(tǒng)的終結(jié)性評價相比，此評價方案給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了一定的壓力，應(yīng)用能力的評測也有一定難度，但正是這樣的壓力和難度，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和信心，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
　　通過應(yīng)用能力測評、學(xué)生講解與互評、代碼雷同檢測等評價活動，為學(xué)生提供了一個展示能力的平臺，使他們成為了教學(xué)活動的主體。應(yīng)用能力評測每次的完成率達到94.25％，代碼雷同率超過75％的人數(shù)降低到8.05％以下，課堂教學(xué)中學(xué)生的參與度明顯提高，主動要求講解自己的解決方案，敢于提問且質(zhì)疑教材的解決方法，能積極開展課堂討論，活躍了課堂氣氛。同時，他們在課后積極參加學(xué)校及社會組織的各種程序設(shè)計競賽，并在程序在線評測系統(tǒng)上完成其他題目，不斷提高自己的程序設(shè)計能力；2009年內(nèi)，教學(xué)班上學(xué)生參加校級以上程序設(shè)計競賽33人次，獲獎12人次，在線程序評測系統(tǒng)一年內(nèi)平均每天提交的代碼近160次。在這種靈活的評價活動中，學(xué)生學(xué)會了自己制定學(xué)習(xí)計劃并調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)節(jié)奏，能不斷通過計算機評價、自評和互評等手段隨時檢查學(xué)習(xí)效果，達到計算機算法設(shè)計及綜合應(yīng)用能力顯著提高的目的。
　　
　　4　結(jié)語
　　
　　形成性評價是一種靈活、可行的評價模式，它貫穿于整個教學(xué)過程，在算法分析與設(shè)計課程中，通過計算機評價、自我評價和互評等多種途徑提高自主性，激發(fā)學(xué)習(xí)動力，有效提高學(xué)生的責(zé)任意識。同時也促進教師不斷改進教學(xué)手段和方案，達到提高學(xué)生計算機算法綜合應(yīng)用能力的目的。值得一提的是，形成性評價需要教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)和評價觀念，結(jié)合課程培養(yǎng)目標(biāo)及特點，積極營造以學(xué)生為中心的教學(xué)和評價環(huán)境；同時，要求教師在評價形式和內(nèi)容上進行精心設(shè)計，讓學(xué)生能有效介入評估的過程，使他們學(xué)會自我監(jiān)控、自我反思，真正成為學(xué)習(xí)的主體。
　　
　　
　　
　　(編輯：白