【摘 "要】 本研究基于貴州醫(yī)科大學(xué)網(wǎng)絡(luò)題庫(kù)與考試評(píng)價(jià)系統(tǒng)，以生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)2018～2020級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程期末考試成績(jī)?yōu)檠芯繉?duì)象，從題庫(kù)與考試評(píng)價(jià)系統(tǒng)導(dǎo)出試卷實(shí)測(cè)分析數(shù)據(jù)，使用Excel定量分析學(xué)生成績(jī)及試卷，并結(jié)合學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行實(shí)證研究。研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)試卷難度與試題結(jié)構(gòu)及知識(shí)深度相關(guān)，影響學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成績(jī)的主要因素為學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、方法及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。本研究的實(shí)證結(jié)果為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革提供了有益的思路。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；試卷分析；教學(xué)效果；實(shí)證研究

一、研究背景和意義

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程具有內(nèi)容多，知識(shí)抽象、難理解，對(duì)編程能力要求高，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)課時(shí)嚴(yán)重不足的特點(diǎn)。其先修課程C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是否扎實(shí)，直接影響數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)。因數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)開設(shè)在不同的學(xué)期，課程教學(xué)各自獨(dú)立，導(dǎo)致兩門課程教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)，造成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)效果差。學(xué)生的考試成績(jī)是衡量教學(xué)效果的重要指標(biāo)，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)期末考試試卷及成績(jī)進(jìn)行分析，尋找影響數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)效果的因素，對(duì)改進(jìn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)效果具有重要的意義。

二、研究對(duì)象與方法

（一）研究對(duì)象

本研究以生物醫(yī)學(xué)工程2018—2020級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)期末考試試卷及成績(jī)?yōu)檠芯繉?duì)象，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程2019—2020級(jí)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)成績(jī)，評(píng)估數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)期末考試的成績(jī)數(shù)據(jù)和試卷質(zhì)量，探討影響學(xué)生成績(jī)的主要因素，尋求改進(jìn)數(shù)據(jù)教學(xué)途徑及思路。

（二）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試卷基本信息

生物醫(yī)學(xué)工程2018—2020級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)期末試卷采用結(jié)構(gòu)化組卷策略，圍繞一、二級(jí)主題詞設(shè)置各題型的題量及分?jǐn)?shù)，試卷總分為100分。難度分布：較難20%、中等50%、簡(jiǎn)單30%，不選用近三年考過和已考過3次的試題，題目順序隨機(jī)?？荚嚥捎脵C(jī)考閉卷考試，考試時(shí)間共120分鐘?？荚囃戤呄到y(tǒng)自動(dòng)閱卷，由于主觀題（簡(jiǎn)答、填空、算法填空、算法設(shè)計(jì)題）系統(tǒng)采用完全匹配的方法評(píng)分，學(xué)生描述方法如果和標(biāo)準(zhǔn)答案不一樣，系統(tǒng)評(píng)分不給分，因此教師對(duì)主觀題進(jìn)行二次評(píng)分，系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)總分，所有學(xué)生試卷閱卷完畢，教研組審核后封存試卷。

（三）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

從貴州醫(yī)科大學(xué)題庫(kù)與考試評(píng)價(jià)系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試卷實(shí)測(cè)分析數(shù)據(jù)整理形成表1和表2所示的試卷題型分析統(tǒng)計(jì)表，表3所示期末考試成績(jī)統(tǒng)計(jì)表。

三、試卷質(zhì)量分析

2019—2020級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試卷共7種題型，題型為單選、多選、判斷、算法設(shè)計(jì)、算法填空、填空、簡(jiǎn)答，題量共計(jì)93題，詳情見表1；2018級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試卷共計(jì)5種題型，沒有多選及算法設(shè)計(jì)題，題量共計(jì)96題，詳情見表2所示。

（一）試卷難度分析

難度值是反映試題難易程度的指標(biāo)，難度值越大，題目得分率越高，難度就越小，題目得分率越低，試卷整體難度宜控制在0.6～0.8之間。

從表1可知2019—2020級(jí)算法設(shè)計(jì)題難度最大，難度值分別為0.28、0.29，對(duì)學(xué)生來說，此種題型較難；單選、判斷、填空題難度在0.67～0.71之間，難度適中；算法填空、簡(jiǎn)答題難度不穩(wěn)定。從表2可知，2018級(jí)難度最小的是單選和判斷，難度值為0.76；難度最大的是算法填空題，難度值為0.49。2018級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法填空題難度最大，單選、簡(jiǎn)答、判斷、填空題的難度值在0.67～0.76之間，難度適中。從表3可知，試卷的難度值，直接影響學(xué)生成績(jī)，2018級(jí)和2019級(jí)的試卷難度只相差0.11，平均分卻相差11.5分。

（二）試卷區(qū)分度分析

試卷區(qū)分度（D）是反映學(xué)生掌握知識(shí)水平差異的重要因素。測(cè)量學(xué)家伊貝爾認(rèn)為：試題的區(qū)分度在0.4以上表明此題的區(qū)分度很好，0.3～0.39表明此題的區(qū)分度較好，0.2～0.29表明此題的區(qū)分度尚可，0.19以下表明此題的區(qū)分度不好，應(yīng)淘汰。

由于區(qū)分度具有相對(duì)性，很難確定一個(gè)絕對(duì)水平作為取舍題目的標(biāo)準(zhǔn)。在根據(jù)題目區(qū)分度來篩選題目時(shí)，要考慮到測(cè)驗(yàn)的目的和功能。對(duì)于學(xué)科測(cè)驗(yàn)而言，一般要求區(qū)分度指數(shù)D值在0.20以上。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)期末考試屬于學(xué)科測(cè)試，2018—2020級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試卷總體區(qū)分度D值分別為0.25、0.30、0.26，試卷區(qū)分度符合學(xué)科測(cè)試要求。其中2019—2020級(jí)算法填空題區(qū)分度較好，D值分別為0.35、0.38；判斷題區(qū)分度較差，D值分別為0.19、0.17，判斷題相對(duì)其他題型來說比較容易，符合學(xué)生心理狀態(tài)，試卷題目整體區(qū)分度符合學(xué)科測(cè)試要求。

（三）試卷信度分析

信度（α）是評(píng)估成績(jī)穩(wěn)定性和可靠性的重要指標(biāo)，一般認(rèn)為αgt;0.8代表成績(jī)穩(wěn)定可靠，信度高表明考試結(jié)果很少受隨機(jī)因素的影響，考分能真實(shí)可靠地反映受試者的學(xué)業(yè)水平。生物醫(yī)學(xué)工程2018—2020級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試卷信度分別為0.91、0.88、0.91，說明試卷的信度非常好，考分真實(shí)地反映了學(xué)生的學(xué)業(yè)水平。

四、學(xué)生成績(jī)分析

從表3數(shù)據(jù)可知，2018—2020級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的及格率分別為88%、56%、55%；優(yōu)秀率分別為25%、9%、1%；平均分分別為71.7、60.2、59.1，即2018級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及格率、優(yōu)秀率、平均分遠(yuǎn)高于2019級(jí)和2020級(jí)，2019級(jí)和2020級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及格率、優(yōu)秀率和平均分相差并不大。

由圖1可知，60～69分人數(shù)最多，其次是70～79分和50～59分，2019～2020級(jí)80分以上高分層及39分以下低分層較少，屬于正態(tài)分布；2018級(jí)80分以上的人數(shù)多于49分以下，屬于偏正態(tài)分布。

五、討論與思考

2018—2019級(jí)生物醫(yī)學(xué)工程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)任課教師相同，學(xué)生層次也相同，課堂教學(xué)均采用雨課堂課前發(fā)布預(yù)習(xí)課件和測(cè)試，課中結(jié)合多媒體課件講授+課堂討論+模塊化程序調(diào)試演示等方法，實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，課后增加頭歌平臺(tái)實(shí)踐項(xiàng)目及Leetcode實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行OJ編程練習(xí)。但2018級(jí)的成績(jī)卻優(yōu)于2019—2020級(jí)，那么影響學(xué)生成績(jī)的主要因素是什么呢？

首先，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的試卷難度是影響成績(jī)的首要因素。而試題難度與試題類型、試題結(jié)構(gòu)和知識(shí)深度等屬性相關(guān)。2018級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試題類型和2019—2020級(jí)不同，知識(shí)覆蓋面也存在一定的差異。2018級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試卷沒有多選和算法設(shè)計(jì)題，而這兩類題型是學(xué)生的致命弱點(diǎn)。多選題綜合性強(qiáng)，多選少選都不給分；算法設(shè)計(jì)題需要有較好的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，如果學(xué)生程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)差，根本沒法用C語(yǔ)言去實(shí)現(xiàn)算法，便很難完成作答。試卷二次評(píng)分時(shí)發(fā)現(xiàn)，25%左右的學(xué)生算法設(shè)計(jì)題都是空白。生物醫(yī)學(xué)工程2019—2020級(jí)學(xué)生的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)考試平均分分別為63.9和56.2，及格率分別為67%和57%，優(yōu)秀率分別為5%和3%，及格率和優(yōu)秀率都偏低。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生因C語(yǔ)言基礎(chǔ)不扎實(shí)，無法將教師課上講解的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目算法思想用C語(yǔ)言來實(shí)現(xiàn)。而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2019—2020級(jí)考試增加了算法設(shè)計(jì)題，造成了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成績(jī)的直接下滑。因此學(xué)生C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的好壞是影響數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)效果的重要因素。

查閱學(xué)生平時(shí)成績(jī)發(fā)現(xiàn)，40分以下的學(xué)生基本上不參與課堂互動(dòng)，也不交實(shí)驗(yàn)作業(yè)，平時(shí)章節(jié)測(cè)試成績(jī)也較差，即學(xué)生成績(jī)和學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法密切相關(guān)。因此要提高教學(xué)效果，在教學(xué)過程中教師需督促學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣；還需改進(jìn)教學(xué)模式，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，構(gòu)建兩門課程的聯(lián)動(dòng)教學(xué)。

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