劉紅梅，李　京

(1.阜陽師范學院 實驗(網(wǎng)絡)管理中心，安徽 阜陽 236041；2.中國科學技術(shù)大學 計算機科學與技術(shù)學院，安徽 合肥 230026)

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計算機專業(yè)本科生課程成績的相關性分析

劉紅梅1,2，李京2

(1.阜陽師范學院 實驗(網(wǎng)絡)管理中心，安徽 阜陽 236041；2.中國科學技術(shù)大學 計算機科學與技術(shù)學院，安徽 合肥 230026)

摘要：對本校計算機專業(yè)本科生期末考試成績進行相關性分析，針對學生各學期成績之間、各類型課程成績之間及專業(yè)基礎課與專業(yè)課成績之間有很高的相關性，利用建構(gòu)主義學習理論解釋成績之間相關現(xiàn)象，得出學生成績的相關性與學習過程的連貫性、知識的連貫性有關。

關鍵詞：計算機專業(yè)；學生成績；相關性分析；建構(gòu)主義學習理論

大學是學生系統(tǒng)掌握專業(yè)知識和專業(yè)技能的學習階段，從學生的角度來說，成績是衡量學生學習效果、反映教學質(zhì)量的重要標尺。學生課程成績之間有什么樣的關系、這種關系與哪些因素有關，得到了教學管理部門和教師的普遍關注。丁澍等[1]人通過分析學生第一至第七學期的學習成績的特點及變化規(guī)律，認為大學階段各學期成績之間有很強的相關性；佟磊等[2]人應用典型相關分析法對專業(yè)基礎課和專業(yè)課成績相關性進行分析，驗證了基礎課對于專業(yè)課學習的促進作用；王修信等[3]人利用相關系數(shù)法對成績之間的相關性進行定量分析，得出專業(yè)課程成績不僅受到基礎課成績的影響，還受其他因素的綜合影響，但是沒有提及其他因素是什么。本文從學生各學期成績之間相關性、各類型課程成績之間相關性及專業(yè)基礎課與專業(yè)課成績之間相關性三個方面進行分析，找出影響學生成績之間相關性的因素，并用建構(gòu)主義學習理論分析課程成績相關性背后的原因。

1分析對象及數(shù)據(jù)處理

抽取本校計算機學院本科生期末考試成績作為分析對象。因為師范生第七學期安排教育實習且學習課程較少，考慮到學習成績的連續(xù)性，我們僅采用第一至第六學期的學習成績，剔除中途因退學、休學、轉(zhuǎn)專業(yè)、缺考、補考、作弊等原因造成課程成績記錄不完全的學生，收集到2009級和2010級6個班級共261名本科生第一到第六學期的考試成績。按照該專業(yè)本科學分制人才培養(yǎng)方案，前六個學期共開設46門必修課程，其中，第一、二、三學期以公共基礎課和專業(yè)基礎課為主，第四、五、六學期以專業(yè)主干課和專業(yè)拓展課為主，根據(jù)培養(yǎng)方案對46門課程進行分類，將課程分成公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課(包括專業(yè)主干課和專業(yè)拓展課)、教師教育課四個類型。

由于課程的難易程度和教師評分的標準不同，因此，不宜直接比較不同課程的分數(shù)，對學生的成績進行歸一化處理。假設某門課程成績?yōu)閄，xi為學生i的成績，則處理后成績?yōu)?/p>

2分析方法

相關分析是研究觀測值之間是否存在某種依存關系，并探討具有依存關系的變量之間相關方向、相關程度，是研究隨機變量之間相關關系的一種統(tǒng)計方法。根據(jù)變量數(shù)的多少，相關關系可分為雙變量之間的簡單相關和多變量之間的偏相關。在此，僅對學生成績的各變量做兩兩之間的簡單相關統(tǒng)計分析。由于學生成績?yōu)檫B續(xù)性數(shù)據(jù)，因此，使用Pearson相關系數(shù)

來表示兩個成績變量之間的相關性，變量之間不分自變量和因變量，相關系數(shù)的正負號反映變量正相關或負相關。變量之間關系強弱，依據(jù)表1中的標準進行判斷。

表1　變量之間相關系數(shù)—相關強度對應關系

3成績的相關性分析

3.1　各學期成績的相關性

對學生第一學期到第六學期成績(將每個學期開設課程成績歸一化處理后的加權(quán)和)進行相關性分析，生成各個學期學生成績的相關系數(shù)矩陣。

由表2的統(tǒng)計結(jié)果可以看出，各學期成績之間相關系數(shù)均大于0.5，說明各學期成績之間存在較強的相關性。從相關系數(shù)來看，相鄰兩個學期的學習成績相關性很大，各學期學習成績之間的相關性隨著時間間隔的增加而降低。

表2　各學期成績之間的相關系數(shù)

3.2　各類課程成績的相關性

對公共課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課及教師教育課4類課程的成績(每一類課程的成績?yōu)橄鄳n程成績歸一化處理后加權(quán)和)進行相關性分析，生成各類課程學生成績的相關系數(shù)矩陣。

由表3的統(tǒng)計結(jié)果可以看出，各類型課程成績之間相關系數(shù)均大于0.5，說明各類型課程成績之間存在很強的相關性，從相關系數(shù)來看，專業(yè)基礎課與專業(yè)課成績之間的關聯(lián)性最大，公共課成績與專業(yè)課成績之間的關聯(lián)性次之。因此，作為大一、大二所開設的公共課和專業(yè)基礎課對學生專業(yè)知識的學習起到重要的作用。

表3　各類型課程成績之間的相關系數(shù)

3.3　專業(yè)基礎課及專業(yè)課成績的相關性

按照該專業(yè)本科生教學計劃，從第一到第六學期共開設的24門專業(yè)基礎課和專業(yè)課，通過對成績進行相關性分析，可以得出課程成績之間的相關系數(shù)。由于課程較多，為方便觀察課程成績之間的相關關系，使用pajet工具軟件對課程成績之間的相關關系進行可視化處理。首先對課程成績之間的相關系數(shù)r做離散化處理，根據(jù)課程成績之間關系的強弱，將相關系數(shù)分為四種等級(表4)，構(gòu)成一個以課程之間相關等級為元素的24×24矩陣，然后利用pajet軟件生成各課程之間的相關關系圖(圖1)，課程之間連線的粗細代表關聯(lián)程度的強弱。

表4　相關系數(shù)離散化處理后的對應值

從圖1可以看到，24門課程除DELPHI與其他課程成績的相關性較弱以外，其余課程成績都與許多課程成績之間有較強的相關性。從圖1中刪除成績低度相關課程之間的連線，由成績相關程度較高的課程之間連線生成一個成績相關性的簡化圖，為方便觀察，把課程節(jié)點按照學期的順序進行組合排列(圖2)。在圖2中課程成績之間相關關系形成以《高級語言程序設計》、《模擬電子技術(shù)基礎》、《數(shù)字邏輯》、《離散數(shù)學》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《組成原理》、《數(shù)據(jù)庫原理》、《操作系統(tǒng)》為中心(節(jié)點度數(shù)大于4)的網(wǎng)絡；第二、三、四學期課程成績之間關聯(lián)性較多且相關程度較高；專業(yè)課成績與專業(yè)基礎課成績有較強的相關性，如圖2中虛線①、②連接的第二學期開設的專業(yè)基礎課《模擬電子技術(shù)基礎》、《數(shù)字邏輯》、第五學期開設的專業(yè)課《微機原理與接口技術(shù)》這三門課程之間成績的相關性。但是，也有一些課程內(nèi)容相關性不大，但課程成績之間卻有很強的相關性，如圖2 中虛線③、④連接的第一學期開設的《高等數(shù)學(一)》、第四學期開設的《CAI與課件制作》、第五學期開設的《微機原理與接口技術(shù)》。

圖1各課程成績之間的相關關系圖

從以上分析可以看到，每學期學習成績之間、各個類型課程成績之間、專業(yè)基礎課成績與專業(yè)課成績之間有較強的相關性，從課程的開設時間和開設順序來看表現(xiàn)為在整個學習過程中學習成績是連續(xù)的、高度相關的，那么這種連續(xù)性與課程內(nèi)容連貫性有多大關系，我們將通過專業(yè)基礎課成績和專業(yè)課成績之間關系做進一步的分析。

首先將專業(yè)基礎課和專業(yè)課的成績分別進行歸一化加權(quán)求和，對得出兩種類型課程成績離散化，將成績分為5類，“A”(成績≥0.8)、“B”(0.8>成績≥0.6)、“C”(0.6>成績≥0.4)、“D”(0.4>成績≥0.2)、“E”(成績<0.2)，統(tǒng)計出專業(yè)基礎課和專業(yè)課成績每個等級的人數(shù)及等級的轉(zhuǎn)換情況(表5)。

表5　專業(yè)基礎課和專業(yè)課成績等級及人數(shù)轉(zhuǎn)移矩陣

由表中可以看到，專業(yè)基礎課成績等級為A和B的學生，專業(yè)課成績也很好(23.3%的學生成績?yōu)锳，72%的學生成績?yōu)锽)；專業(yè)基礎課成績等級為C和D的學生，專業(yè)課成績也受到很大的影響(94%的學生成績在B級以下)。

4解釋與討論

對學生而言，大學的學習與之前的學習體驗和經(jīng)歷有很大的不同，大學學習更側(cè)重于學生的自學，學習是如何發(fā)生的，在什么情況下會促進學生的學習。建構(gòu)主義學習理論認為，學習是信息被學習者以當前的認知結(jié)構(gòu)同化或順應的過程，新知識的學習取決于學習者當前的認知結(jié)構(gòu)，最有意義的學習發(fā)生在解決現(xiàn)實世界任務的過程中[5]。在學校學習中，成績是衡量學習效果和知識掌握的水平標準之一，本文中，我們認為成績的高低能夠代表學生知識掌握的水平。

4.1　學生成績的相關性與學習過程的連貫性

表2和表3顯示各學期及各類型課程成績之間的較高相關性，從時間的維度我們可以看到，前一階段學生習得的知識將對下一階段的學習產(chǎn)生影響。而這個習得的知識是一個廣泛的知識，包括學生學得的書本知識和概念、學生的學習能力、學習態(tài)度、學習積極性等。從表2可以看到，第一學期與其他各學期的學習成績的相關系數(shù)雖然在遞減但都有較強的相關性(相關系數(shù)均大于0.6)，因此，大學的第一年所獲得的學習能力在大學學習生涯將發(fā)揮重要的作用。

4.2　學生成績的相關性與知識的連貫性

從圖2看到24門課程中有80%的課程成績之間有較強的相關性，從計算機專業(yè)的課程體系來說，這些專業(yè)基礎課之間、專業(yè)課之間及專業(yè)基礎課與專業(yè)課之間的內(nèi)容是有一定的相關性的。從表5中專業(yè)基礎課與專業(yè)課成績之間的轉(zhuǎn)移情況來看，有57%的學生專業(yè)課成績等級都保持專業(yè)基礎課成績的等級，35%的學生專業(yè)課成績等級略高于基礎課成績的等級(成績等級進步的學生中有96%的學生成績只進步了一個等級)，由此可以看出，學習者當前所掌握的知識和認知結(jié)構(gòu)對新知識的獲得有很大的影響。

參考文獻:

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[3] 王修信,盧小春,羅漣玲,等. 物理教育專業(yè)力熱課程成績對計算機程序設計課程成績的影響分析[J].廣西物理,2011,32(2):25-27.

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Correlation Analysis of Computer Majored Students′ Grades in University

LIU Hong-mei1,2, LI Jing2

(1. Experiment (Network) Management Center, Fuyang Normal College, Fuyang 236041, China;

2. School of Computer Science and Technology, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China)

Abstract:Analyzing the correlation of computer majored students' final exam scores in our school, and considering the high correlations between the scores, including the scores of each semester courses, various types of courses, fundamental courses and specialized courses of the computer curriculum, we use the constructivist learning theory to interpret the scores correlations, and get the coherence of the learning process and knowledge cause the correlations.

Key words:computer major, university students' grades, correlation analysis, constructivist learning theory

中圖分類號：TP399

文獻標識碼：A

文章編號：1007-4260(2015)01-0120-04

DOI：10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2015.01.034

作者簡介：劉紅梅，女，安徽界首人，碩士，阜陽師范學院實驗(網(wǎng)絡)管理中心實驗師，主要從事計算機應用研究。

基金項目：安徽高校人文社會科學重點研究基地項目(SK2014A065)，阜陽師范學院校級質(zhì)量工程項目(2012JYXM75，2013JYXM44)和阜陽師范學院省級科研機構(gòu)校級委托專項課題(2013WBZX02ZD)。

收稿日期：2014-06-09