“智能+”教育时代个性化教学方法探索与实践

发布时间：2021-12-24 08:43

　　分析学生个性化学习的意义,以提高学生学习能力、满足学生个性化需求为目标,提出"夯实基础知识核—精化个性化学习环—强化综合实践环—贯穿能力培养轴"的个性化教学新模式,阐释具体教学实施过程,介绍基于差分进化算法的个性化测试试卷设计,最后通过统计数据分析说明面向对象程序设计课程个性化教学效果。 

【文章来源】：计算机教育. 2020,(10)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图１个性化教学方案??、、持续改进??

培养学生的实践能力和创新精神。??２．２基于差分进化算法的个性化测试试卷设计??以面向对象程序设计课程为例，根据学生的??学习需求，可以利用差分进化算法［４］生成个性化??测试试卷。测试试题库由３３６道试题组成，涉及??面向对象程序设计课程的１２个知识和技能：类、??对象、构造函数、析构函数、??封装、重载、友元机制、常??量、静态、多态性、类抽象和??继承。一份试卷包括１０道测??试题目，每道测试题目涉及课??程的１￣３个知识／能力。??个性化测试试卷（算法流??程如图２所示）生成步骤如下。??步骤１?：学生给出需要测??试的每个知识／能力的覆盖率。??步骤２：根据学生的知??识／能力测试需求，通过差分??进化算法从试题库中随机组成??５０份测试试卷。每份测试试??卷包括１０道题，依次计算每??份试卷的目标函数值。??步骤３：计算学生所要求的第Ｚ个知识／能??力的归一化覆盖率ｒ，？和从题库中选择的试题中第??ｆ个知识／能力的归一化覆盖率凡。??其中说表示知识点的数目，??识／能力的覆盖率。??Ｐｆ??（１）??Ｈ表示第？？个知??（２）??１００?ｘ?ｎｓ??其中财表示所选试题的数量。表示所选??试题中第７个题第／个知识／能力的覆盖率。??接着，计算覆盖距离，本算法的目标是从试??题库中选择合适的试题，使学生的测试知识／能??力需求与试题知识／能力覆盖的距离最校覆盖??距离函数定义如下［５］：??ｄｉｓ，＝?＼ｒｉ－ｐｉ＼?（３）??其中，ｃｆｏ，表示学生所要求的第ｆ个知识／能??力的覆盖率与所选试题中第／个知识／能力的覆??盖率之间的距离。卜｜表示绝对值运算。??计算目

为目标，抽取??个性化测试试卷，该试卷的题目均是学生未掌握??的知识点。最后，学生进行有针对性的练习与测??验。由于学生个体差异，每个学生的薄弱环节不??一样，通过个性化测试试卷生成系统所生成的定??制试卷，可以有针对性地加强学生薄弱知识点的??练习，进而提高学生的学习效果。??３面向对象程序设计课程个性化教学实??践效果??为了验证个性化教学效果，笔者对西安理工??大学计算机科学与工程学院软件工程专业６８名??学生和物联网专业５３名学生分别进行了章节测??试，测试结果见图３。其中，软件工程专业采用??的是个性化教学模式；物联网专业采用的是传统??的教学模式。以面向对象程序设计课程的第２章??类与对象、第３章数组与函数和第６章运算符重??载为例，每章测试题共１０道，第２章考核点是??类、对象、构造函数和析构函数；第３章考核点??是内存的动态分配、对象数组和对象指针、函数??重载、友元函数和函数参数的传递机制；第６章??考核点是成员函数重载运算符、友元函数重载运??算符和类型转换。??图３不同章节测试结果显示，采用个性化教??学模式的学生学习效果明显高于采用传统教学模??式的学生。在个性化教学中，常规的讲授方式和??基础实验可以引导学生对已知领域知识的积累，??培养学生的知识性学力；自主学习、研讨模式、??个性化测试和増强实验可以培养学生探索未知领??域知识的能力，进而培养学生的发展性学力和创??造性学力。第２章是面向对象程序设计的基础，??学生通过个性化学习、课堂学习、个性化测试和??实践环节等过程积累了一定的知识量，因此在学??习第３章的对象数组、对象指针和友元函数等抽??象程度更髙的知识

【参考文献】：
期刊论文
[1]学习成果监控与评价机制的探索与实践[J]. 李薇,黑新宏,王磊.  高等工程教育研究. 2020(02)
[2]个性化学习的挑战与应对[J]. 杨宗凯.  科学通报. 2019(Z1)



本文编号：3550176