“智能+”教育時代個性化教學(xué)方法探索與實踐
發(fā)布時間:2021-12-24 08:43
分析學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的意義,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力、滿足學(xué)生個性化需求為目標,提出"夯實基礎(chǔ)知識核—精化個性化學(xué)習(xí)環(huán)—強化綜合實踐環(huán)—貫穿能力培養(yǎng)軸"的個性化教學(xué)新模式,闡釋具體教學(xué)實施過程,介紹基于差分進化算法的個性化測試試卷設(shè)計,最后通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析說明面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程個性化教學(xué)效果。
【文章來源】:計算機教育. 2020,(10)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖1個性化教學(xué)方案??、、持續(xù)改進??
培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。??2.2基于差分進化算法的個性化測試試卷設(shè)計??以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程為例,根據(jù)學(xué)生的??學(xué)習(xí)需求,可以利用差分進化算法[4]生成個性化??測試試卷。測試試題庫由336道試題組成,涉及??面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程的12個知識和技能:類、??對象、構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、??封裝、重載、友元機制、常??量、靜態(tài)、多態(tài)性、類抽象和??繼承。一份試卷包括10道測??試題目,每道測試題目涉及課??程的1 ̄3個知識/能力。??個性化測試試卷(算法流??程如圖2所示)生成步驟如下。??步驟1?:學(xué)生給出需要測??試的每個知識/能力的覆蓋率。??步驟2:根據(jù)學(xué)生的知??識/能力測試需求,通過差分??進化算法從試題庫中隨機組成??50份測試試卷。每份測試試??卷包括10道題,依次計算每??份試卷的目標函數(shù)值。??步驟3:計算學(xué)生所要求的第Z個知識/能??力的歸一化覆蓋率r,?和從題庫中選擇的試題中第??f?zhèn)知識/能力的歸一化覆蓋率凡。??其中說表示知識點的數(shù)目,??識/能力的覆蓋率。??Pf??(1)??H表示第??個知??(2)??100?x?ns??其中財表示所選試題的數(shù)量。表示所選??試題中第7個題第/個知識/能力的覆蓋率。??接著,計算覆蓋距離,本算法的目標是從試??題庫中選擇合適的試題,使學(xué)生的測試知識/能??力需求與試題知識/能力覆蓋的距離最校覆蓋??距離函數(shù)定義如下[5]:??dis,=?\ri-pi\?(3)??其中,cfo,表示學(xué)生所要求的第f?zhèn)知識/能??力的覆蓋率與所選試題中第/個知識/能力的覆??蓋率之間的距離。卜|表示絕對值運算。??計算目
為目標,抽取??個性化測試試卷,該試卷的題目均是學(xué)生未掌握??的知識點。最后,學(xué)生進行有針對性的練習(xí)與測??驗。由于學(xué)生個體差異,每個學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)不??一樣,通過個性化測試試卷生成系統(tǒng)所生成的定??制試卷,可以有針對性地加強學(xué)生薄弱知識點的??練習(xí),進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。??3面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程個性化教學(xué)實??踐效果??為了驗證個性化教學(xué)效果,筆者對西安理工??大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院軟件工程專業(yè)68名??學(xué)生和物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)53名學(xué)生分別進行了章節(jié)測??試,測試結(jié)果見圖3。其中,軟件工程專業(yè)采用??的是個性化教學(xué)模式;物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)采用的是傳統(tǒng)??的教學(xué)模式。以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程的第2章??類與對象、第3章數(shù)組與函數(shù)和第6章運算符重??載為例,每章測試題共10道,第2章考核點是??類、對象、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù);第3章考核點??是內(nèi)存的動態(tài)分配、對象數(shù)組和對象指針、函數(shù)??重載、友元函數(shù)和函數(shù)參數(shù)的傳遞機制;第6章??考核點是成員函數(shù)重載運算符、友元函數(shù)重載運??算符和類型轉(zhuǎn)換。??圖3不同章節(jié)測試結(jié)果顯示,采用個性化教??學(xué)模式的學(xué)生學(xué)習(xí)效果明顯高于采用傳統(tǒng)教學(xué)模??式的學(xué)生。在個性化教學(xué)中,常規(guī)的講授方式和??基礎(chǔ)實驗可以引導(dǎo)學(xué)生對已知領(lǐng)域知識的積累,??培養(yǎng)學(xué)生的知識性學(xué)力;自主學(xué)習(xí)、研討模式、??個性化測試和増強實驗可以培養(yǎng)學(xué)生探索未知領(lǐng)??域知識的能力,進而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)展性學(xué)力和創(chuàng)??造性學(xué)力。第2章是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基礎(chǔ),??學(xué)生通過個性化學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、個性化測試和??實踐環(huán)節(jié)等過程積累了一定的知識量,因此在學(xué)??習(xí)第3章的對象數(shù)組、對象指針和友元函數(shù)等抽??象程度更髙的知識
【參考文獻】:
期刊論文
[1]學(xué)習(xí)成果監(jiān)控與評價機制的探索與實踐[J]. 李薇,黑新宏,王磊. 高等工程教育研究. 2020(02)
[2]個性化學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)與應(yīng)對[J]. 楊宗凱. 科學(xué)通報. 2019(Z1)
本文編號:3550176
【文章來源】:計算機教育. 2020,(10)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖1個性化教學(xué)方案??、、持續(xù)改進??
培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。??2.2基于差分進化算法的個性化測試試卷設(shè)計??以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程為例,根據(jù)學(xué)生的??學(xué)習(xí)需求,可以利用差分進化算法[4]生成個性化??測試試卷。測試試題庫由336道試題組成,涉及??面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程的12個知識和技能:類、??對象、構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、??封裝、重載、友元機制、常??量、靜態(tài)、多態(tài)性、類抽象和??繼承。一份試卷包括10道測??試題目,每道測試題目涉及課??程的1 ̄3個知識/能力。??個性化測試試卷(算法流??程如圖2所示)生成步驟如下。??步驟1?:學(xué)生給出需要測??試的每個知識/能力的覆蓋率。??步驟2:根據(jù)學(xué)生的知??識/能力測試需求,通過差分??進化算法從試題庫中隨機組成??50份測試試卷。每份測試試??卷包括10道題,依次計算每??份試卷的目標函數(shù)值。??步驟3:計算學(xué)生所要求的第Z個知識/能??力的歸一化覆蓋率r,?和從題庫中選擇的試題中第??f?zhèn)知識/能力的歸一化覆蓋率凡。??其中說表示知識點的數(shù)目,??識/能力的覆蓋率。??Pf??(1)??H表示第??個知??(2)??100?x?ns??其中財表示所選試題的數(shù)量。表示所選??試題中第7個題第/個知識/能力的覆蓋率。??接著,計算覆蓋距離,本算法的目標是從試??題庫中選擇合適的試題,使學(xué)生的測試知識/能??力需求與試題知識/能力覆蓋的距離最校覆蓋??距離函數(shù)定義如下[5]:??dis,=?\ri-pi\?(3)??其中,cfo,表示學(xué)生所要求的第f?zhèn)知識/能??力的覆蓋率與所選試題中第/個知識/能力的覆??蓋率之間的距離。卜|表示絕對值運算。??計算目
為目標,抽取??個性化測試試卷,該試卷的題目均是學(xué)生未掌握??的知識點。最后,學(xué)生進行有針對性的練習(xí)與測??驗。由于學(xué)生個體差異,每個學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)不??一樣,通過個性化測試試卷生成系統(tǒng)所生成的定??制試卷,可以有針對性地加強學(xué)生薄弱知識點的??練習(xí),進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。??3面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程個性化教學(xué)實??踐效果??為了驗證個性化教學(xué)效果,筆者對西安理工??大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院軟件工程專業(yè)68名??學(xué)生和物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)53名學(xué)生分別進行了章節(jié)測??試,測試結(jié)果見圖3。其中,軟件工程專業(yè)采用??的是個性化教學(xué)模式;物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)采用的是傳統(tǒng)??的教學(xué)模式。以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程的第2章??類與對象、第3章數(shù)組與函數(shù)和第6章運算符重??載為例,每章測試題共10道,第2章考核點是??類、對象、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù);第3章考核點??是內(nèi)存的動態(tài)分配、對象數(shù)組和對象指針、函數(shù)??重載、友元函數(shù)和函數(shù)參數(shù)的傳遞機制;第6章??考核點是成員函數(shù)重載運算符、友元函數(shù)重載運??算符和類型轉(zhuǎn)換。??圖3不同章節(jié)測試結(jié)果顯示,采用個性化教??學(xué)模式的學(xué)生學(xué)習(xí)效果明顯高于采用傳統(tǒng)教學(xué)模??式的學(xué)生。在個性化教學(xué)中,常規(guī)的講授方式和??基礎(chǔ)實驗可以引導(dǎo)學(xué)生對已知領(lǐng)域知識的積累,??培養(yǎng)學(xué)生的知識性學(xué)力;自主學(xué)習(xí)、研討模式、??個性化測試和増強實驗可以培養(yǎng)學(xué)生探索未知領(lǐng)??域知識的能力,進而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)展性學(xué)力和創(chuàng)??造性學(xué)力。第2章是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基礎(chǔ),??學(xué)生通過個性化學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、個性化測試和??實踐環(huán)節(jié)等過程積累了一定的知識量,因此在學(xué)??習(xí)第3章的對象數(shù)組、對象指針和友元函數(shù)等抽??象程度更髙的知識
【參考文獻】:
期刊論文
[1]學(xué)習(xí)成果監(jiān)控與評價機制的探索與實踐[J]. 李薇,黑新宏,王磊. 高等工程教育研究. 2020(02)
[2]個性化學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)與應(yīng)對[J]. 楊宗凱. 科學(xué)通報. 2019(Z1)
本文編號:3550176
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