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《高级语言程序设计》课程成绩分析论文

发布时间:2019-12-02 13:05:54 文章来源:SCI论文网 我要评论














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摘要:随着教育教学水平不断提高和现代信息技术的应用,我国高等教育的教育教学改革措施不断推陈出新,改革内容不断深化。程序设计类课程是计算机相关专业的专业基础课程,其教学效果直接体现在学生实践水平,而后者在一定程度上反映了学生IT水平和专业素质。目前,绝大多数高校把《高级语言程序设计》(一般采用C作为编程语言)作为程序设计类课程的入门课程。本文以《高级语言程序设计》作为研究课程对象,以其课程考核题型和成绩作为数据基础,探索自2015年以来该课程成绩变化的规律和特点,为该课程以及其它相关课程的教学改革和成绩评定提供一定的参考信息。

关键字:成绩分析;题型;相关性;学者网

本文引用格式:苑俊英,等.《高级语言程序设计》课程成绩分析[J].教育现代化,2019,6(17):86-90.

一引言

       《高级语言程序设计》是计算机和信息类相关专业的专业基础课程,往往是学生大学期间接触的第一门语言类课程。该课程成绩的高低,能够在一定程度上体现学生编程实践的水平、能力、素质,从一定程度上反映了学生的综合能力与水平。对于应用型本科高校来说,学生编程能力的高低能够直接影响学生后续课程的学习效果,甚至毕业前后的工作起点高低。

        影响《高级语言程序设计》课程成绩的因素众多 [1-4],例如教学方式、教学内容以及采取的考核方式等。传统的考核模式重笔试而轻实践,导致学生可以通过重复记忆方式获得高分,而可能忽略了平时实践能力的培养。中山大学南方学院是应用型本科高校转型的急先锋,早在 2009 年就已经开展了持续的程序设计类课程改革工作,改革内容从理论、实验和实训并立的课程设置,到自编教材,再到课程考核方式的规范化,均已做出了一系列努力和实践,取得了一定的研究成果 [5] 和实践效果。

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        本文以《高级语言程序设计》课程为例,通过发掘近 2010-2017 三年间该课程的考核方式、试卷题型和学生成绩数据,探索该课程的教学特点和规律,为课程的持续改进提供决策支撑信息。课程数据中,成绩有平时成绩、考试成绩、实验成绩和总评成绩四种,课程考核题型有填空题、改错题、编程题和课程设计四种。本文根据课程数据分析结果, 再辅以相关教学经验,能够正确反应近年来《高级语言程序设计》课程教学效果的特点和规律。
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二 数据集及其分析思路

(一) 课程数据集


        本文采集了自 2010 年至 2017 年《高级语言程序设计》课程的课程考核相关数据,涵盖了 4 个理工类专业 8 个年级,52 个教学班,18 名教师,共 5072 名学生。图 1(a)(b) 分别列出了各入学年级的学生数量和授课班数量,不难发现,学生数量近年来增长极其迅速。 为更深入分析近年来的课程变化,本文继续收集了自 2015 年至 2017 年 3 年间考试题型及其成绩数据,题型包括判断题、填空题、编程题和实验(课程设计)等四种。

        本次采集的数据集内容涉及课程成绩数据、教学班信息和课程考核题型,其中,课程成绩数据有平时成绩、考试成绩、实验成绩和总评成绩四种,课程考核题型有填空题、改错题、编程题和课程设计四种。

       另外,2010 年至2017 年间,《高级语言程序设计》课程的开课名称也发生过变化,体现了部分课程改革的思路。 曾用课程名程有《C 语言程序设计》,《高级语言程序设计》,《高级语言程序设计实验》以及《C语言程序设计(理论 + 上机)》。

(二) 分析思路

      在数据分析过程中,本文借鉴了课程改革研究领域现有成果的研究思路和方法。具体来说,本文从课程成绩和考核题型两个角度对《高级语言程序设计》的课程数据集进行了探索和分析,具体分析内容有:

      ( 1 ).分析学生成绩(即平时成绩、考试成绩与总评成绩)的变化趋势;

     (2)通过分析授班级的成绩特点,探索教师在成绩评价中的影响因素;

     (3)通过分析试卷中理论和实践部分的成绩相对关系,探索教育教学特点。

      (4)通过分析课程考核题型,探索改革教学改革和课程考核的方式。

三 课程成绩评定特点

       本节重在分析课程成绩的变化规律和影响因素, 内容包括历年来成绩分布、成绩评价特点、授课班评分特点三部分。

(一) 历年来成绩分布

       一般来说,课程总评成绩是平时成绩和考试成绩的加权平均。用 Z,Zn 和 Ze 分别表示总评成绩、平时成绩和

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        图 2 给出了历年来学生成绩的分布与变化情况。其中,图 2 (a) 反映了课程平均成绩的历年变化曲线, 从中不难发现,自 2012 年到 2015 年,学生成绩逐步提高,自 2015 年成绩有所降低后又趋于稳定,但一般仍高于 2013 年之前;另外,自 2012 年以来, 学生平时成绩总体在稳步提高。图 2(b) 给出了数据集中所有学生的成绩分布情况,可以看出,5072 名学生中, 只有 300 左右没有通过课程考核; 一般情况下,平时成绩高于考试成绩,但随着学生成绩提高, 学生的平时成绩和考试成绩也越接近。
 
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(二) 成绩评价特点
 
       本小节研究课程成绩评价特点,包括平时成绩和考试成绩的统计分布情况和联合分布情况。图 3 给出了课程成绩的统计分布情况。其中,图 3(a) 对比了平时成绩和考试成绩的分布情况,图 3(b) 给出了平时成绩与考试成绩之差 Zd(参见公式(2))的统计分布情况。不难发现,课程考试成绩 Ze 近似服从高斯分布,平时成绩与考试成绩之差 Zd 也近似服从高斯分布,而 Zd 的值普遍大于 0。
 
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      图 4 进一步给出了平时成绩、考试成绩和总评成绩的联合分布情况。由于课程成绩问问按分数段进行划分和统计,图 4 按照 5 个成绩段对学生成绩进行统计,5 个成绩段依次为:[0, 60) [60, 70) [70, 80) [80, 90) [90, 100]。按分数段划分统计情况下,平时成绩和综合成绩联合分布情况如图 4(a) 所示,平时成绩与考试成绩的联合分布情况如图 4(b) 所示。由图 4 不难发现,在成绩评定过程中,课程往往会更强调学生的平时学习和表现情况。
 
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(三) 授课班评分特点

      为分析教师评分特点,本文提出了学生成绩评分特点的一个评价指标 n 2e ,参见公式(3),用考试成绩和平时成绩之间比值来衡量评价特点的不同。n2e  1,表示平时成绩与考试成绩评价接近;n2e  1,表示平时成绩评价优于考试成绩, n 2e 值越大,平时成绩评价越高; n2e  1,表示考试成绩评价优于平时成绩, n 2e 值越小,平时成绩评价
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       不同教师和不同授课班的成绩评定特点。图 5(a) 给出了不同教师的课程评价指标 n 2e ,其中,平时成绩和考试成绩均为归一化的平均成绩即成绩除以总分 100 后的结果。不难看出, 大部分教师的评价指标在 1.5 左右,仅有少数教师的评价指标明显偏高。图 5(b) 给出了不同授课班平时成绩、考试成绩与总评成绩的对应关系,大部分教师的评价指标在 1.4 左右,仅有少数授课班的评价指标明显偏高。从图 5 可以看出,成绩评定评价指标 n 2e 能
够正确反映教师和授课班的成绩评定特点。
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(四) 课程题型分析

       本节旨在深入探索课程考核题型对学生成绩的影响。一般情况下,课程成绩分为理论考试成绩和实验(课程设计)两种,在 2015 年,理论和实践作为两门单独的课程考核,从 2016 年开始,两种成绩合并计算出一个成绩作为课程考试成绩 Ze,并用 Ze 评价此门课程的学生学习效果。在理论考试中,采用的题型包括判断题、填空题、编程题和课程设计四类。假设考试包含 N 类试题类型,我们可以用公式(4)表示 Ze 的计算方式,
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      为了能够增强考试效果,减少偶然性因素影响,从而对学生进行多方面的综合性评量,各试题类型权重应合理设置。表1根据成绩分布给出了不同题型间的相关性。其中相关性越强,表示两种题型间的内容关联度越高,反之亦相反。
 
       图6给出了2015-2017年学生按题型的平均成绩分布雷达图,其中判断题、填空题、编程题和实验(课程设计)等四种题型的满分分数依次为20,30,20,30。从中不难发现学生学习的特点:

     (1)实验成绩分数较高、比较稳定,表明学生动手能力和创新能力较强;

     (2)2015年学生成绩普遍较好,2016年有所降低,而2017年成绩有所提高;

     (3)学生理论考试时的编程能力有待提高。

        图7近一步给出了三年来不同题型学生成绩的累积分布(Cumulative Distribution Function:CDF)。一般来说,CDF分布的集中程度反映了学生成绩的区分程度,CDF分布越集中,成绩区分度越低,CDF分布越分散,成绩区分度越高。不难看出,从2015年到2017年,改错、填空和编程题的学生成绩区分度有了明显提高,实验的成绩区分度变化不大。
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四 小结

       本文通过采集《高级语言程序设计》课程数据,对课程教学特点和规律进行了初步探索。首先,分析了历年来课程成绩的发展变化规律、成绩构成情况。之后,为便于评价不同教师不同授课班成绩评定的特点,本文提出了课程成绩评价指标的概念。采用该指标,我们可以用于评价课程教学特点。最后,根据课程考核题型分配,探索了课程考核题型对课程成绩的影响,为课程考核改革的决策提供了参考信息。

参考文献

[1]范双南,赵辉煌,肖四喜,等“.基于主成分分析的《计算机基础》课程学生平时成绩综合评价[J]”.轻工科技,2018,10:175-176.
[2]赵双琦,耿蕊,张晓青,等.“基于工程认证标准的信号与系统实验教学探索[J]”.实验科学与技术,2018,02:166-169.
[3]苑俊英.“独立学院计算机专业“C语言程序设计”课程的教学探讨[J]”.科教文汇(上旬刊),2009(07):195-196.
[4]苑俊英,陈海山,杨智.“校企合作培养卓越软件工程师模式的探索与实践[J]”.武汉大学学报(理学版),2012,58(S2):239-243.
[5]苑俊英,张鉴新,杨智,等.“校企结合下的一体化增量式Java项目教学研究[J]”.计算机光盘软件与应用,2013,16(01):22-24.

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