【特别推荐】基于形成性评估的英国高校计算机教学模式分析
本文发表在《计算机教育》2017年第5期
摘 要：针对广东省普通高等学校实施学分制管理若干意见，以英国兰开夏大学计算机专业教学为例，根据理论课、实验课以及实践教学开展情况对基于形成性评估的教学模式进行研究和分析，指出基于形成性评估的教学模式更能提高学生的学习兴趣和学习动机，为学分制教学改革提供借鉴和参考。
关键词：形成性评估；计算机教育；数据库；教学模式
0 引 言
高等教育国际化是当代高等教育发展的一个重要趋势。完全学分制的管理模式改变了传统的以终结性评估作为学生学业成绩的评判标准，而采用形成性评估作为评测主要依据。形成性评估是一种思想，在评估实践中表现为一种评估过程[1]。终结性评估通常被用来作为一种判断，判断某一时刻学习了多少知识，而形成性评估是教师、学生及其同伴收集、解释和使用关于学生学习情况证据的过程，以便教师作出下一步的教学决策[1]。形成性评估是一个持续的、动态的评测过程，目的是促进学习。基于形成性评估的完全学分制的实施在国内是一个新生事物，没有过多的经验可以借鉴。要取得预期的成果，需要借鉴国际上已有的成功的学分制实施案例和经验。
1 形成性评估模型
形成性评估的经典CIPP 模型[1]描述了形成性评估的一般流程：背景评估、输入评估、过程评估和结果评估4 个步骤。其中，背景评估阶段确定特定教学情景的问题和需求；输入评估阶段主要分析、判断教学实施的计划和方案，决定方案的结构；过程评估主要分析与发现教学方案中的成绩、经验及存在的问题，提供改进策略，以调整教学项目的运作；结果评估主要判断教学目标的完成情况，动态调整项目继续或终止并决定对实施方案的修正。文献[2] 对以上模型进行了修正，提出形成性评估的模型框架，将形成性评估分为4 个部分：学习目标、课堂提问、自我评估和同伴评估以及反馈和数据分析。形成性评估是4 个部分融合在一起持续不断的循环过程，流程如图1 所示。
2 研究现状
国际上对形成性评估的研究和使用已经多年，布卢姆（Bloom）指出形成性评估是在学习或教学过程中对教学或学习的系统评估，目的是促进教学或学习，在评估实践中表现为一种评估过程[3]。一些学者也给出了不同的解释，如（Berry，2008 ；Berry & Adamson，2011 ；Broadfoot & Black，2004 ；Stiggins，2002，2005）把形成性评估（formative assessment）称为“学习性评估”或“促学评估”。在北美、欧洲已经有很多学者对基于课堂教学的形成性评估实践进行研究和探索，如卡内基• 梅隆大学的Miaomiao Wen 基于计算语言学模型的思路对帖子内容进行分析，进而测量学习者的动机和认知投入[4-5]。
3 资料来源和方法
资料来源于英国兰开夏大学2014 年计算机专业教学计划、课程计划以及相关课程的教学资源。
通过实地考察并收集兰开夏大学计算机专业的资料，对计算机专业进行一个学期的教学观摩，参与教学实践并收集相关教学数据进行研究和分析，我们以EllenWhite 提出的模型为理论框架，以兰开夏大学计算机专业教学实践为例对形成性评估的教学实践过程进行研究。
4 研究发现和结果分析
4.1 背景评估——学习目标设定
学习目标的设定是形成性评估第一阶段的工作，属于背景评估的范畴。设定本专业的总体学习目标，将总目标分解成各个阶段的小目标，是本专业课程开发和设计的基础。背景评估的结果决定课程的种类是必修课还是选修课，以及专业的培养目标和预期毕业生需要达到的能力标准要求。我们主要从学习目标和能力等级的设定方面进行讨论，基本的软件开发能力和计算机软件行业技能是课程培养的核心。
兰开夏大学计算、工程和物理学院是一个多学科混合的学院，主要培养计算机、工程和物理方面的专业人才。与计算机相关的本科专业有计算机（computing）、信息系统（informationsystems）、计算机网络技术（computer network technology）、多媒体和移动开发（multimedia and mobile development）、软件工程（software engineering）等专业。学校制定详细的教学计划和课程目标，按照学习进阶把本科生到研究生的所有课程从level4―level6 每个阶段分别设置不同的课程。level1―level3 设定大学入学之前需要达到的级别标准。大学各个不同的专业又按照自己的专业发展要求和教学要求制定本专业的详细教学计划，从不同等级的课程中选择适合本专业的课程。我们以软件工程专业为例进行分析和研究。软件工程专业的课程教学计划从level4―level6 按照课程难易程度进行等级划分，从最简单的语言编程到高级软件项目管理（详见表1 课程等级划分），其知识内容体系涵盖成为一名专业软件工程师所必须具备的知识结构体系：编程能力、数据库知识、移动开发和网络知识等。
从知识认知规律角度出发，软件工程专业教学计划按照专业需求和培养目标设置能力等级要求；按照软件工程专业学生能力培养的程度不同，设定几个不同的层次：A 级知识和理解，B级专业技能，C 级思维技能以及D 级就业能力和个人发展技能。每个不同的层次又分为不同的级别：1―6 级。教学计划提供给学生毕业所需要达到目标的详细要求，并以等级量表的形式为学生提供学习目标和路线。学习成果能力等级要求见表2。
A 级知识和理解等级按照学生认知规律分为：A1 能够解释、评价和利用技术和方法解决计算机相关领域的问题；A2 能够评价和应用项目管理工具和技术；A3 能够利用编程语言实现给定的任务；A4 能够评价和利用软件开发方法实现给定的任务；A5 能够解释、评价算法和数据结构完成给定的任务； A6 能够评价软件测试方法以及可行性。
B 级专业技能等级分为：B1 能够解决计算机软件开发和使用过程中的相关技术和其他问题；B2 能够使用各种不同的编程语言编写健壮的程序；B3 能够利用软件开发生命周期设计软件解决方案；B4 设计用户界面测试可行性；B5 能够开发安全的互动系统。
C 级思维技能分为：C1 能够全面、彻底公平地处理复杂情况；C2 能够对多种来源信息进行查找、评价和综合应用；C3 能够评估想法、方法和系统；C4 能够分析和解决问题。
D 级就业能力和个人发展技能：D1 能够跟客户、用户和开发者进行有效地沟通；D2 学会独立学习和合作学习；D3 能够从事合乎现有道德、法律的计算机专业相关工作；D4 能够对一个项目实施计划、执行、管理和汇报；D5 能够设定明确和长期的个人学习目标和职业规划。
软件工程专业按照学习成果能力等级要求设定相关的学习能力要求，并将能力等级要求嵌入课程教学计划中，在教学实施过程中逐步培养软件工程专业学生所需要达到的相关能力。软件工程专业按照自己本专业发展需要设定不同模块课程：数据库模块、语言编程模块、网络模块等，每个模块的课程从本专业教学计划设定课程中选择相关的课程。我们以数据库模块课程为例进行分析，见表3。
4.2 输入评估——课程设置和内容选择
课程的设置和课程内容的选择属于形成性评估中输入评估的范畴。以数据库模块课程为例，模块中所列的课程数据库模块系列课程包括从本科生到研究生数据库相关的课程，按照难易程度设定不同的等级级别，是数据库专业方向毕业生所需要达到的能力等级要求的体现，主要包括系统分析和数据库设计、高级数据库系统、网络数据库、数据库管理、网络数据库系统开发、高级数据库管理等。课程知识内容涵盖了一个数据库专业方向人才所需要掌握的知识和能力结构体系。课程的内容选择没有固定的一本教材，由教师自由选择经典英文原版教材结合实际的自编讲义。各个不同的专业根据本专业发展过程中对数据库能力要求的不同，选择开设不同级别的课程。
笔者按照难易程度，分别选取一年级系统分析和数据库设计课程、二年级数据库系统课程、三年级基于网络的数据库开发课程以及研究生的数据库管理课程，观摩课上教学实践过程，分析和研究基于形成性评估的课堂教学模式实施现状。
4.3 过程评估——课堂教学
课堂教学属于形成性评估中的过程评估范畴，评估重点关注课程实施过程中的不同方面，关注课程体系中课程和能力等级的培养是否在教学中得到有效的实施。
兰开夏大学数据库实践课采用基于问题式学习模式[6]（problem-based learning，PBL），强调在复杂、有意义的问题情境中，通过小组学习让学习者合作解决真实性问题，在问题解决过程中，培养自主学习和合作学习的能力，通过同伴评估鼓励学习者参与教学评估过程，激发学习者的学习动机和兴趣。教师的角色转变为学习情境的创立者、学习任务的设计者、学习资源的提供者以及学习活动的组织者和指导者。
实践课依据各个专业不同的特点，有各自不同的要求。以软件工程专业数据库系统实验课程为例，实验课老师安排小班上课通常在20 人以下，一般安排一名老师，由课程组的老师轮流上实验课；通常一名老师一周上一节理论课，接下来连续几天都有实验课；每节实验课上教师都会提前设计好明确的实验目标和任务，选题源于所学理论知识内容。小组（2~3 人）一起完成，可以实现小组协作式学习，极大地提高学生的团队意识和协作能力。小班授课教师可以兼顾每名学生，师生之间可以实现更好的交流。实验课教师充分发挥指导者的作用，学生可以互相讨论，小组一起完成实验任务并提交小组同伴评估成绩，教师基于网络给出作业的修改情况并及时反馈给学生。
实践教学的实验内容设计一般分为两个阶段。第一阶段为简单的验证性实验，由教师设定课程的实验目标。实验课时间为两个小时，一个小时小组学习一起讨论，一个小时教师讲评。教师通过案例讲解并进行总结，在讲解作业时，小组当堂修改并网上提交实验报告，实验报告包括同伴给出的评估。第二阶段实验，根据具体专业课程的不同设置综合性实验或者创新性实验内容，一般低年级的学生会安排综合性实验，高年级的学生安排创新性实验内容。综合性实验一般会在后半学期结合学过的知识内容，设计相关的综合实验内容。创新性实验一般在学期初就布置，学生自选课题或者参与教师的课题，查阅相关文献，设计方案，开发完成系统设计，期末以答辩的形式进行考核，由教师综合同伴反馈和自我反馈给出成绩。
4.4 结果评估——反馈和数据分析
反馈和数据分析属于形成性评估中的结果评估，其目的是对教学目标的完成情况进行评估。兰开夏大学的考试制度非常严厉，按照学习成果能力等级要求结合形成性评估和终结性评估给出课程总评成绩。对知识和理解能力的考核采用形成性评估和终结性评估相结合的方式进行。形成性反馈在个别指导课程、讨论课和实践课中通过班级讨论、小组评分和个别指导建议的形式给出；终结性评估通过书面作业和限时考试完成，其中限时考试包括在线多项选择题、传统考试、开卷考试等形式。对专业技能的考核主要是实验练习、口头报告、正式报告或者提交针对本专业领域某一方法的实现产品或者评论；对思维技能的考核主要是教师在课堂和监督会议中提供的非正式形成性反馈。
智力水平的考核部分是通过正式考试，但更重要的评估在于平时和基于理论的项目实践，一般采用多种考核方式，如正式报告、论文大字报展示等。就业能力和个人发展技能的考核通过很多模块实现，一年级主要考核本专业的基本知识和技能，二年级主要考核参与团队项目的专业技能，三年级考核学生个人开发项目，以面试的形式考核文献综述能力、项目汇报能力等。在项目汇报中，主要讨论个人的贡献，定期组织会议监控项目的进展情况并定期评估个人的成果，将项目进展报告作为正式的个人评估参考资料。
以软件工程专业的课程为例，很多专业课程都是一学年的，学生的综合成绩由两个学期的综合考核决定。期末考试完之后，学生的成绩还要交给其他老师审核，最后才决定这个学生的最后考核结果。课程最终的考核：平时60%+ 考试40%，平时表现主要包括平时的实验作业和案例学习，考试形式笔试2×2 个小时（包括上下两个学期）。学生要通过这门课程考试，完成30%的平时作业+30% 的考试内容。
5 结 语
形成性评估是一个系统的持续收集学习证据的过程。利用这些数据可以获取学生当前的学习水平状况，然后调整课程内容以帮助学生达到预期的学习目标[7]。通过一个学期的教学观摩发现，形成性评估在兰开夏大学的教学实践中取得了较好的效果。2015 年9 月，广东外语外贸大学在2015 级新生中实施完全学分制教学改革，完全学分制度下要求教师加强参与式教学，注重对学生学习效果的过程性考核，学习总成绩主要由平时成绩（60%）决定。一年的教学实践发现，目前还存在一些问题有待研究和解决，例如，如果师生比例太高，一名教师面对几百学生如何更好地实施教学评测？实验室条件有限的问题如何解决？
参考文献：
[1] 李清华, 王伟强, 张放. 形成性评估研究[M]. 北京: 科学出版社, 2014: 6-7.
[2] Forbes E W. Improving the knowledge and use of formative assessment: A case study of a model of formative assessment in a K-3 science curriculum[D]. Newark City: the University of Delaware, 2007: 189.
[3] 李清华. 形成性评估理论框架的构建[J]. 教育测量与评价(理论版), 2014: 4-9.
[4] Wen M, Yang D, Rosé C. Linguistic Reflections of student engagement in massive open online courses[C]//Proceeding of the Eighth International Conference AAAI on Weblogs and Social Media. Berlin: Springer, 2014: 525-534.
[5] Wen M, Yang D, Rosé C.Sentiment analysis in MOOC discussion forums: What does it tell us?[C]//Proceedings of the 7th Inaternational Conference on Educational Data Mining. San Francisco: ResearchGate Corporation, 2014: 130-137.
[6] 王济华. “基于问题的学习”(PBL) 模式研究[J]. 当代教育理论与实践, 2010, 2(3): 98-100.
[7] Heritage, Margaret. Formative assessment: What do teachers need to know and do?[J]. Phi Delta Kappa International, 2007, 89(2):140-145.
作者简介
路美秀1，李 霞1，2，张新猛1，2，郝 鹃1，2
（1. 广东外语外贸大学 信息科学与技术学院, 广东 广州510420 ；
2. 广东外语外贸大学 语言工程与计算实验室，广东 广州510420）
第一作者简介：路美秀，女，讲师，研究方向为自然语言处理、外语教学技术与评估，lmx1977@163.com。
基金项目
2016 年度广东省本科高校高等教育教学改革项目“促进个性化学习的形成性评估智能评测方法及应用研究”（粤教高函236 号：序号201，208）；2015 年度广东省高等教育教学改革项目（粤教高函173 号：序号260）；广东外语外贸大学校级教学研究项目（GWJY2015033）。
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