基于布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)和OJ平臺(tái)的學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)體系研究

摘要：傳統(tǒng)課程評(píng)價(jià)體系存在缺乏過(guò)程性評(píng)價(jià)、難以量化學(xué)生能力、個(gè)性化評(píng)價(jià)不足等問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本研究以布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)理論為指導(dǎo)，結(jié)合OJ平臺(tái)特性，構(gòu)建了多維度、可量化的學(xué)生能力評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)、創(chuàng)造6個(gè)層次，并針對(duì)每個(gè)層次設(shè)計(jì)相應(yīng)的OJ題目和評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)OJ平臺(tái)自動(dòng)評(píng)分、代碼分析、學(xué)習(xí)行為分析等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生在各層次能力的量化評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明，該評(píng)價(jià)體系能夠有效評(píng)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(jìn)提供數(shù)據(jù)支撐，促進(jìn)學(xué)生能力全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)；OJ平臺(tái)；知識(shí)圖譜；學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）19-0150-03

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

近年來(lái)，隨著社會(huì)的進(jìn)步和教育體系的不斷發(fā)展和完善，各高校越來(lái)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(píng)價(jià)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(guò)程性及發(fā)展性等評(píng)價(jià)理念，但當(dāng)前評(píng)價(jià)體系仍存在諸多不足，如重結(jié)果輕過(guò)程、難以量化能力、個(gè)性化評(píng)價(jià)不足等問(wèn)題。線上評(píng)測(cè)平臺(tái)（Online Judge，OJ） 具有自動(dòng)化評(píng)測(cè)、即時(shí)反饋、多維度評(píng)價(jià)和數(shù)據(jù)記錄等優(yōu)勢(shì)，為教師進(jìn)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(lèi)研究為理論指導(dǎo)，構(gòu)建課程知識(shí)圖譜，基于OJ平臺(tái)，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(píng)價(jià)體系的方法和策略。

1 基于布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)和OJ平臺(tái)的學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)體系的內(nèi)涵

布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)學(xué)強(qiáng)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(gè)過(guò)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(jìn)學(xué)生發(fā)展[2]。課程知識(shí)圖譜以圖形化的方式呈現(xiàn)課程內(nèi)容，將知識(shí)點(diǎn)、概念、理論等實(shí)體以及它們之間的關(guān)系以圖譜的形式進(jìn)行展示，使知識(shí)結(jié)構(gòu)更加清晰，易于理解。OJ平臺(tái)具備自動(dòng)化評(píng)測(cè)功能，大大提高了評(píng)測(cè)效率及評(píng)測(cè)結(jié)果的公正性和準(zhǔn)確性，同時(shí)其提供的即時(shí)反饋、評(píng)論互動(dòng)、排名競(jìng)賽機(jī)制等功能也有利于增強(qiáng)學(xué)生的互動(dòng)性和學(xué)習(xí)的積極性[3]。

在明確課程知識(shí)目標(biāo)后，該體系根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)學(xué)劃分記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造6個(gè)知識(shí)能力層級(jí)，同時(shí)由于知識(shí)具有連貫性、關(guān)聯(lián)性特性，構(gòu)建了課程知識(shí)圖譜，由此得到有劃分層級(jí)的系統(tǒng)的課程知識(shí)體系。教師根據(jù)系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)線上評(píng)測(cè)題目，上傳至OJ平臺(tái)，學(xué)生完成相關(guān)習(xí)題。該體系依托OJ平臺(tái)，對(duì)學(xué)生提交的試題答案進(jìn)行即時(shí)評(píng)測(cè)。尤其對(duì)于編程類(lèi)題目，學(xué)生可以進(jìn)行多次練習(xí)和評(píng)測(cè)，根據(jù)學(xué)生提交次數(shù)、所用時(shí)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(duì)知識(shí)的掌握情況，給出能力值。師生均可以了解到學(xué)生對(duì)當(dāng)前知識(shí)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(lèi)和OJ平臺(tái)的學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)體系的意義

在以往的考核評(píng)價(jià)模式中，常以教師為主導(dǎo)，并以期末考試等固定形式來(lái)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(guò)程的及時(shí)反饋，不利于調(diào)動(dòng)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(shí)的積累，而忽視了知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致實(shí)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(lèi)和OJ平臺(tái)的學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)體系具有重要意義，下面將進(jìn)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(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)。該評(píng)價(jià)體系使用布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)，將課程目標(biāo)細(xì)化到6個(gè)層次，教師可以更清晰地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和評(píng)價(jià)指標(biāo)，幫助學(xué)生在各個(gè)層次的能力得到全面培養(yǎng)和評(píng)估。如在“線性表”章節(jié)，記憶層級(jí)要求學(xué)生對(duì)線性表的基本概念進(jìn)行記憶；理解層級(jí)要求學(xué)生講述線性表的兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；應(yīng)用層級(jí)要求學(xué)生編程實(shí)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(duì)教師教學(xué)過(guò)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(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，不在已掌握的知識(shí)上浪費(fèi)時(shí)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(píng)價(jià)體系細(xì)化了課程目標(biāo)，為學(xué)生的專(zhuān)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(tái)將學(xué)生的知識(shí)、技能和綜合素質(zhì)轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)效果的客觀評(píng)估。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域中的一門(mén)基礎(chǔ)核心課程，除理論知識(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)鞏固基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力也至關(guān)重要[5]?；诖?，該評(píng)價(jià)體系借助OJ平臺(tái)的即時(shí)反饋功能，直接對(duì)學(xué)生能力水平進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，無(wú)需教師人工評(píng)閱，減輕教師壓力的同時(shí)保證了評(píng)測(cè)結(jié)果的客觀性和公平性。在本研究所提出的評(píng)價(jià)體系中，教師發(fā)布不同類(lèi)型的測(cè)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(tái)的自動(dòng)評(píng)測(cè)功能，實(shí)時(shí)收集學(xué)生在各層次的表現(xiàn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析功能結(jié)合Python進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(shuō)明在“記憶”“理解”層級(jí)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(jìn)提供數(shù)據(jù)支持，促進(jìn)學(xué)生能力的全面提升。

2.3 追蹤反饋與動(dòng)態(tài)調(diào)整

追蹤反饋與動(dòng)態(tài)調(diào)整是該評(píng)價(jià)體系的重要環(huán)節(jié)，旨在通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)并及時(shí)反饋，幫助教師和學(xué)生動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)與學(xué)習(xí)策略。利用OJ平臺(tái)的數(shù)據(jù)記錄功能，實(shí)時(shí)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(guò)率、代碼提交次數(shù)、運(yùn)行效率等數(shù)據(jù)，形成學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡。并通過(guò)OJ平臺(tái)的即時(shí)評(píng)測(cè)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(shí)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(shí)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(gè)體表現(xiàn)數(shù)據(jù)，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議。例如，針對(duì)多次編譯不通過(guò)的學(xué)生，建議復(fù)習(xí)語(yǔ)法知識(shí)并定期復(fù)習(xí)；針對(duì)理解能力不足的學(xué)生，建議其加強(qiáng)基礎(chǔ)概念的學(xué)習(xí)。通過(guò)追蹤反饋與動(dòng)態(tài)調(diào)整，教師能夠更加精準(zhǔn)地進(jìn)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(jìn)學(xué)生能力的全面提升。

3 基于布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)和OJ平臺(tái)的學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

本研究提出的評(píng)價(jià)體系以布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)為理論指導(dǎo)，構(gòu)建課程知識(shí)圖譜，基于OJ平臺(tái)，對(duì)學(xué)生在課程中各方面能力進(jìn)行量化評(píng)估。研究?jī)?nèi)容流程如圖1所示，下面將對(duì)該體系的具體構(gòu)建方法詳細(xì)闡述。

3.1 評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)

基于布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)和OJ平臺(tái)的學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)體系，需要以學(xué)生的綜合發(fā)展為核心，使評(píng)價(jià)能夠全面反映學(xué)生在各方面能力的表現(xiàn)。針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，為了更好地跟蹤和評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)包含“記憶”“理解”“應(yīng)用”“分析”“評(píng)價(jià)”“創(chuàng)造”6個(gè)能力層級(jí)的評(píng)價(jià)體系（見(jiàn)表1） 。

與傳統(tǒng)考核方式相比，這種能力量化評(píng)估方式更為靈活多樣，能夠更全面地展現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握以及能力量化情況。通過(guò)選擇題、填空題等客觀性試題，考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念和術(shù)語(yǔ)的掌握情況，對(duì)“認(rèn)識(shí)”能力進(jìn)行評(píng)價(jià)；通過(guò)選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題等形式，考查學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念、原理的理解，對(duì)“理解”能力進(jìn)行評(píng)價(jià)；通過(guò)編程題、算法設(shè)計(jì)題等形式，考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)“應(yīng)用”能力進(jìn)行評(píng)價(jià)；通過(guò)案例分析題、復(fù)雜度計(jì)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(duì)“分析”能力進(jìn)行評(píng)價(jià)；通過(guò)論述題、討論題等形式，考查學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)的評(píng)價(jià)能力和批判性思維能力，對(duì)“評(píng)價(jià)”能力進(jìn)行評(píng)價(jià)；通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)題、創(chuàng)新競(jìng)賽等形式，考查學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，對(duì)“創(chuàng)造”能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用這種評(píng)估方式不僅教師能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行把控，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，而且學(xué)生能通過(guò)測(cè)評(píng)結(jié)果及時(shí)得到反饋，查漏補(bǔ)缺。

3.2 學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)方法

學(xué)生能力量化主要根據(jù)測(cè)評(píng)題目進(jìn)行評(píng)估，測(cè)評(píng)題目分別對(duì)應(yīng)6個(gè)能力層級(jí)：“記憶”“理解”“應(yīng)用”“分析”“評(píng)價(jià)”“創(chuàng)造”，根據(jù)課程細(xì)化的目標(biāo)、知識(shí)劃分及構(gòu)建的知識(shí)圖譜確定題目考點(diǎn)，再通過(guò)網(wǎng)上搜集、課程組研究討論等方式形成每章節(jié)的測(cè)評(píng)試題，如表2展示了部分測(cè)試題。教師在線上評(píng)測(cè)平臺(tái)上發(fā)布任務(wù)，包括選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、編程題、論述題、設(shè)計(jì)題等。根據(jù)不同層級(jí)的重要性和難度，為評(píng)測(cè)題目設(shè)置合理的分值和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，確保評(píng)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(cè)評(píng)題展示

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

3.3 學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)結(jié)果分析

數(shù)據(jù)分析是量化評(píng)價(jià)的核心環(huán)節(jié)，需結(jié)合OJ平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集功能，從多個(gè)維度分析學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)：首先，統(tǒng)計(jì)學(xué)生在各層次題目的通過(guò)率、提交次數(shù)和平均得分，評(píng)估其能力水平；其次，通過(guò)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(píng)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(lèi)，繪制能力分布圖，識(shí)別學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，并通過(guò)對(duì)比班級(jí)平均水平或歷史數(shù)據(jù)，評(píng)估學(xué)生的相對(duì)進(jìn)步情況。例如，學(xué)生在課程各知識(shí)點(diǎn)上的能力雷達(dá)圖，如圖2所示，展現(xiàn)學(xué)生各章節(jié)量化結(jié)果；2023級(jí)某班級(jí)學(xué)期初和學(xué)期末測(cè)評(píng)成績(jī)，如圖3所示，經(jīng)過(guò)一學(xué)期的測(cè)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(yǔ)

基于布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)和OJ平臺(tái)構(gòu)建的學(xué)生能力量化評(píng)價(jià)體系，對(duì)于提升數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等編程類(lèi)課程的教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。本研究通過(guò)整合布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)理論與OJ平臺(tái)功能，設(shè)計(jì)了一套層次化的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的能力量化評(píng)估和動(dòng)態(tài)跟蹤，為計(jì)算機(jī)類(lèi)課程的能力評(píng)價(jià)提供了新的研究思路和實(shí)踐方法。然而，當(dāng)前評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)計(jì)仍需完善，題目設(shè)置和評(píng)分規(guī)則也有待進(jìn)一步優(yōu)化。未來(lái)研究將著重于：持續(xù)完善評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，探索多維度的能力評(píng)估方法；深化評(píng)價(jià)結(jié)果與教學(xué)策略的融合應(yīng)用，促進(jìn)個(gè)性化教學(xué)的發(fā)展。通過(guò)不斷改進(jìn)和優(yōu)化，本研究旨在為計(jì)算機(jī)類(lèi)課程的能力評(píng)價(jià)提供更加科學(xué)有效的解決方案。

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【通聯(lián)編輯：王力】