摘要：傳統(tǒng)課程評價體系存在缺乏過程性評價、難以量化學(xué)生能力、個性化評價不足等問題。為解決上述問題，本研究以布魯姆教育目標(biāo)分類理論為指導(dǎo)，結(jié)合OJ平臺特性，構(gòu)建了多維度、可量化的學(xué)生能力評價體系。該體系以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為例，將課程目標(biāo)細(xì)化為記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造6個層次，并針對每個層次設(shè)計相應(yīng)的OJ題目和評價指標(biāo)。通過OJ平臺自動評分、代碼分析、學(xué)習(xí)行為分析等功能，實現(xiàn)對學(xué)生在各層次能力的量化評價。研究結(jié)果表明，該評價體系能夠有效評估學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)效果，為教學(xué)改進提供數(shù)據(jù)支撐，促進學(xué)生能力全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：布魯姆教育目標(biāo)分類；OJ平臺；知識圖譜；學(xué)生能力量化評價

中圖分類號：G642" " " " 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）19-0150-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識碼（OSID）

0 引言

近年來，隨著社會的進步和教育體系的不斷發(fā)展和完善，各高校越來越重視學(xué)生全面多元發(fā)展，關(guān)注學(xué)生能力。學(xué)生能力評價的研究與發(fā)展迅速，借助信息技術(shù)等方法，呈現(xiàn)多元化、過程性及發(fā)展性等評價理念，但當(dāng)前評價體系仍存在諸多不足，如重結(jié)果輕過程、難以量化能力、個性化評價不足等問題。線上評測平臺（Online Judge，OJ） 具有自動化評測、即時反饋、多維度評價和數(shù)據(jù)記錄等優(yōu)勢，為教師進行后續(xù)教學(xué)調(diào)整提供了數(shù)據(jù)支撐[1]。因此，本文提出以布魯姆教育目標(biāo)分類研究為理論指導(dǎo)，構(gòu)建課程知識圖譜，基于OJ平臺，以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為例，旨在探索構(gòu)建學(xué)生能力量化評價體系的方法和策略。

1 基于布魯姆教育目標(biāo)分類和OJ平臺的學(xué)生能力量化評價體系的內(nèi)涵

布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)強調(diào)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)從低階目標(biāo)逐漸向高階目標(biāo)轉(zhuǎn)換，在這個過程中，學(xué)生的認(rèn)知水平是逐漸發(fā)展的。在教育學(xué)領(lǐng)域，根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平的發(fā)展，挖掘?qū)W生能力，激發(fā)潛力，有利于促進學(xué)生發(fā)展[2]。課程知識圖譜以圖形化的方式呈現(xiàn)課程內(nèi)容，將知識點、概念、理論等實體以及它們之間的關(guān)系以圖譜的形式進行展示，使知識結(jié)構(gòu)更加清晰，易于理解。OJ平臺具備自動化評測功能，大大提高了評測效率及評測結(jié)果的公正性和準(zhǔn)確性，同時其提供的即時反饋、評論互動、排名競賽機制等功能也有利于增強學(xué)生的互動性和學(xué)習(xí)的積極性[3]。

在明確課程知識目標(biāo)后，該體系根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)劃分記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造6個知識能力層級，同時由于知識具有連貫性、關(guān)聯(lián)性特性，構(gòu)建了課程知識圖譜，由此得到有劃分層級的系統(tǒng)的課程知識體系。教師根據(jù)系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，設(shè)計線上評測題目，上傳至OJ平臺，學(xué)生完成相關(guān)習(xí)題。該體系依托OJ平臺，對學(xué)生提交的試題答案進行即時評測。尤其對于編程類題目，學(xué)生可以進行多次練習(xí)和評測，根據(jù)學(xué)生提交次數(shù)、所用時間等信息，系統(tǒng)收集學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，顯示學(xué)生對知識的掌握情況，給出能力值。師生均可以了解到學(xué)生對當(dāng)前知識的掌握情況，并用于學(xué)生學(xué)習(xí)反饋和教師教學(xué)調(diào)整。

2 基于布魯姆教育目標(biāo)分類和OJ平臺的學(xué)生能力量化評價體系的意義

在以往的考核評價模式中，常以教師為主導(dǎo)，并以期末考試等固定形式來衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這不僅限制了教學(xué)方式，而且缺乏學(xué)習(xí)過程的及時反饋，不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。更為關(guān)鍵的是，使學(xué)生大多只關(guān)注知識的積累，而忽視了知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致實踐能力和創(chuàng)新思維有所欠缺[3-4]。因此，建立基于布魯姆教育目標(biāo)分類和OJ平臺的學(xué)生能力量化評價體系具有重要意義，下面將進行詳細(xì)闡述。

2.1 課程目標(biāo)的細(xì)化

課程目標(biāo)的細(xì)化是構(gòu)建評價體系的基礎(chǔ)。該評價體系使用布魯姆教育目標(biāo)分類，將課程目標(biāo)細(xì)化到6個層次，教師可以更清晰地設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和評價指標(biāo)，幫助學(xué)生在各個層次的能力得到全面培養(yǎng)和評估。如在“線性表”章節(jié)，記憶層級要求學(xué)生對線性表的基本概念進行記憶；理解層級要求學(xué)生講述線性表的兩種存儲結(jié)構(gòu)；應(yīng)用層級要求學(xué)生編程實現(xiàn)線性表基本操作等。這種細(xì)化的目標(biāo)設(shè)定方式，不僅對教師教學(xué)過程起到指導(dǎo)作用，而且為學(xué)生提供明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)及方向，使學(xué)生學(xué)習(xí)不再盲目追求知識點的學(xué)習(xí)，不在已掌握的知識上浪費時間，而是將注意力集中于未理解和掌握的部分上，注重能力的提升。因此，本研究提出的評價體系細(xì)化了課程目標(biāo)，為學(xué)生的專業(yè)能力培養(yǎng)提供了清晰的導(dǎo)向。

2.2 學(xué)生能力的量化

學(xué)生能力的量化是借助OJ平臺將學(xué)生的知識、技能和綜合素質(zhì)轉(zhuǎn)化為可測量的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對學(xué)習(xí)效果的客觀評估。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程作為計算機科學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域中的一門基礎(chǔ)核心課程，除理論知識，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)對鞏固基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)學(xué)生動手能力也至關(guān)重要[5]?；诖?，該評價體系借助OJ平臺的即時反饋功能，直接對學(xué)生能力水平進行量化評價，無需教師人工評閱，減輕教師壓力的同時保證了評測結(jié)果的客觀性和公平性。在本研究所提出的評價體系中，教師發(fā)布不同類型的測試任務(wù)，考查學(xué)生在各章節(jié)、各方面的能力。結(jié)合OJ平臺的自動評測功能，實時收集學(xué)生在各層次的表現(xiàn)數(shù)據(jù)，并通過平臺數(shù)據(jù)分析功能結(jié)合Python進行統(tǒng)計分析，生成量化結(jié)果。例如，學(xué)生經(jīng)常在選擇、填空等客觀題上失分，而編程題做得比較好，說明在“記憶”“理解”層級有所欠缺。這種量化方法不僅能夠較為全面地反映學(xué)生的能力水平，還能為教學(xué)改進提供數(shù)據(jù)支持，促進學(xué)生能力的全面提升。

2.3 追蹤反饋與動態(tài)調(diào)整

追蹤反饋與動態(tài)調(diào)整是該評價體系的重要環(huán)節(jié)，旨在通過持續(xù)監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)并及時反饋，幫助教師和學(xué)生動態(tài)調(diào)整教學(xué)與學(xué)習(xí)策略。利用OJ平臺的數(shù)據(jù)記錄功能，實時追蹤學(xué)生在不同層次的表現(xiàn)。例如，記錄學(xué)生在不同難度題目上的正確性、通過率、代碼提交次數(shù)、運行效率等數(shù)據(jù)，形成學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡。并通過OJ平臺的即時評測功能，學(xué)生在提交答案后能夠立即獲得反饋，包括正確性、代碼的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度等反饋數(shù)據(jù)。教師根據(jù)學(xué)生的整體表現(xiàn)數(shù)據(jù)，識別教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)。例如，如果多數(shù)學(xué)生在“分析層次”表現(xiàn)不佳，教師可增加相關(guān)教學(xué)內(nèi)容或調(diào)整教學(xué)方法，提升學(xué)生的分析能力。根據(jù)學(xué)生的個體表現(xiàn)數(shù)據(jù)，提供個性化的學(xué)習(xí)建議。例如，針對多次編譯不通過的學(xué)生，建議復(fù)習(xí)語法知識并定期復(fù)習(xí)；針對理解能力不足的學(xué)生，建議其加強基礎(chǔ)概念的學(xué)習(xí)。通過追蹤反饋與動態(tài)調(diào)整，教師能夠更加精準(zhǔn)地進行教學(xué)，學(xué)生也可以根據(jù)反饋不斷優(yōu)化學(xué)習(xí)策略，從而形成“教”與“學(xué)”的良性循環(huán)，促進學(xué)生能力的全面提升。

3 基于布魯姆教育目標(biāo)分類和OJ平臺的學(xué)生能力量化評價體系構(gòu)建

本研究提出的評價體系以布魯姆教育目標(biāo)分類為理論指導(dǎo)，構(gòu)建課程知識圖譜，基于OJ平臺，對學(xué)生在課程中各方面能力進行量化評估。研究內(nèi)容流程如圖1所示，下面將對該體系的具體構(gòu)建方法詳細(xì)闡述。

3.1 評價體系設(shè)計

基于布魯姆教育目標(biāo)分類和OJ平臺的學(xué)生能力量化評價體系，需要以學(xué)生的綜合發(fā)展為核心，使評價能夠全面反映學(xué)生在各方面能力的表現(xiàn)。針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，為了更好地跟蹤和評估學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，設(shè)計了一個包含“記憶”“理解”“應(yīng)用”“分析”“評價”“創(chuàng)造”6個能力層級的評價體系（見表1） 。

與傳統(tǒng)考核方式相比，這種能力量化評估方式更為靈活多樣，能夠更全面地展現(xiàn)學(xué)生對知識點的掌握以及能力量化情況。通過選擇題、填空題等客觀性試題，考查學(xué)生對基礎(chǔ)概念和術(shù)語的掌握情況，對“認(rèn)識”能力進行評價；通過選擇題、填空題、簡答題等形式，考查學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念、原理的理解，對“理解”能力進行評價；通過編程題、算法設(shè)計題等形式，考查學(xué)生運用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識解決實際問題的能力，對“應(yīng)用”能力進行評價；通過案例分析題、復(fù)雜度計算題等形式，考查學(xué)生分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)性能的能力，對“分析”能力進行評價；通過論述題、討論題等形式，考查學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識的評價能力和批判性思維能力，對“評價”能力進行評價；通過項目設(shè)計題、創(chuàng)新競賽等形式，考查學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力，對“創(chuàng)造”能力進行評價。采用這種評估方式不僅教師能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行把控，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，而且學(xué)生能通過測評結(jié)果及時得到反饋，查漏補缺。

3.2 學(xué)生能力量化評價方法

學(xué)生能力量化主要根據(jù)測評題目進行評估，測評題目分別對應(yīng)6個能力層級：“記憶”“理解”“應(yīng)用”“分析”“評價”“創(chuàng)造”，根據(jù)課程細(xì)化的目標(biāo)、知識劃分及構(gòu)建的知識圖譜確定題目考點，再通過網(wǎng)上搜集、課程組研究討論等方式形成每章節(jié)的測評試題，如表2展示了部分測試題。教師在線上評測平臺上發(fā)布任務(wù)，包括選擇題、填空題、簡答題、編程題、論述題、設(shè)計題等。根據(jù)不同層級的重要性和難度，為評測題目設(shè)置合理的分值和評分標(biāo)準(zhǔn)，確保評分標(biāo)準(zhǔn)客觀、公正，能夠準(zhǔn)確反映學(xué)生的能力水平。

表2 部分測評題展示

[能力層級 題型 例題 記憶 填空題 線性表中每個元素都有唯一的______和______。 理解 簡答題 闡述順序表和鏈表的區(qū)別，以及它們各自的優(yōu)勢和劣勢。 應(yīng)用 編程題 編程實現(xiàn)將兩個順序表進行合并。 分析 復(fù)雜度計算題 分析順序表和鏈表在插入、刪除和查找操作上的時間復(fù)雜度。 評價 討論題 討論在銀行排隊系統(tǒng)中更適合采用哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢是什么。 創(chuàng)造 創(chuàng)新題 設(shè)計一個基于線性表的自適應(yīng)排序算法。 ]

3.3 學(xué)生能力量化評價結(jié)果分析

數(shù)據(jù)分析是量化評價的核心環(huán)節(jié)，需結(jié)合OJ平臺的數(shù)據(jù)采集功能，從多個維度分析學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)：首先，統(tǒng)計學(xué)生在各層次題目的通過率、提交次數(shù)和平均得分，評估其能力水平；其次，通過代碼復(fù)雜度、代碼行數(shù)、注釋率等指標(biāo)分析代碼質(zhì)量，衡量學(xué)生的編程能力和規(guī)范性；再次，結(jié)合登錄頻率、題目嘗試次數(shù)、討論區(qū)參與度等學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和參與度；最后，根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)分類，繪制能力分布圖，識別學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，并通過對比班級平均水平或歷史數(shù)據(jù)，評估學(xué)生的相對進步情況。例如，學(xué)生在課程各知識點上的能力雷達圖，如圖2所示，展現(xiàn)學(xué)生各章節(jié)量化結(jié)果；2023級某班級學(xué)期初和學(xué)期末測評成績，如圖3所示，經(jīng)過一學(xué)期的測試可以看出，優(yōu)秀人數(shù)明顯增多，不及格率有所下降。

4 結(jié)語

基于布魯姆教育目標(biāo)分類和OJ平臺構(gòu)建的學(xué)生能力量化評價體系，對于提升數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等編程類課程的教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。本研究通過整合布魯姆教育目標(biāo)分類理論與OJ平臺功能，設(shè)計了一套層次化的評價指標(biāo)體系，實現(xiàn)了對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的能力量化評估和動態(tài)跟蹤，為計算機類課程的能力評價提供了新的研究思路和實踐方法。然而，當(dāng)前評價指標(biāo)的設(shè)計仍需完善，題目設(shè)置和評分規(guī)則也有待進一步優(yōu)化。未來研究將著重于：持續(xù)完善評價指標(biāo)體系，探索多維度的能力評估方法；深化評價結(jié)果與教學(xué)策略的融合應(yīng)用，促進個性化教學(xué)的發(fā)展。通過不斷改進和優(yōu)化，本研究旨在為計算機類課程的能力評價提供更加科學(xué)有效的解決方案。

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